JPH1193075A - ポリビニルアルコール系組成物およびその用途 - Google Patents

ポリビニルアルコール系組成物およびその用途

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JPH1193075A
JPH1193075A JP25029197A JP25029197A JPH1193075A JP H1193075 A JPH1193075 A JP H1193075A JP 25029197 A JP25029197 A JP 25029197A JP 25029197 A JP25029197 A JP 25029197A JP H1193075 A JPH1193075 A JP H1193075A
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JP
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polyvinyl alcohol
acid
mol
pva
vinyl
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JP25029197A
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Koji Onishi
幸治 大西
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Kuraray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 第1解離指数(pKa1)が4.5以下の酸
(A)とポリビニルアルコール(B)からなり、酸(A)の
添加量がポリビニルアルコール(B)中に含まれる酢酸
ナトリウムの0.1〜5倍モルであるポリビニルアルコ
ール系組成物。 【効果】 本発明のPVA系組成物を用いた製品または
半製品は、その後の高温熱処理によって黄変しにくいと
いう優れた性能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は熱処理時の変色が発
生しにくいポリビニルアルコール(以下、PVAと略記
する)系組成物に関する。さらに詳しくは、該PVA組
成物を使用した繊維糊剤に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりPVAは繊維用糊剤、成形品、
接着剤、紙加工品等の広範な用途に使用されている。し
かしながら、PVAの塗布後または成形時に熱処理を受
ける場合には、変色などの問題があった。以下、繊維用
糊剤を例にとって説明する。織物は、通常織機上での織
機各部での摩耗・張力に耐える強度(引張強度、摩耗強
度)を向上させるため、製織に先立って、シート上の経
糸糸条にdip−nip法により繊維用糊剤を塗布して
いる(以下、糊付と呼ぶ)。この糊付工程で糊付された
糊剤は、通常製織後は不必要なため、染色工場の最初の
工程で洗浄除去されるが、織物によっては、糊剤が塗布
されたままの風合が珍重されたり、コスト低減のため糊
抜き工程が省略される場合がある。この場合、次の工程
以降において高温で熱処理されると、PVAに含まれる
酢酸ナトリウムが促進剤となり、PVAの分解が始ま
り、PVAは黄色〜黄褐色に変色(以下、黄変という)
し、製品・半製品の品位を著しく損なうという問題があ
った。その機構は明確ではないが、PVAの脱水反応に
より、ポリエンやアルデヒド類が生成するためといわれ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、PVAを使
用した成形品、またはPVAを付着させた製品・半製品
の熱処理時のPVAの分解による黄変を防止し、高温熱
処理による製品・半製品の品位低下を改善するPVA系
組成物を提供することを目的とするものである。すなわ
ち、本発明はPVAを使用して加工した製品または半製
品が150℃以上の高温にさらされる場合にも優れた作
用効果を奏するPVA系組成物を提供することを目的と
するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の優れ
た作用効果を奏するPVA系組成物を開発すべく鋭意研
究を重ねた結果、第1解離指数(pKa1)が4.5以下の酸
(A)とポリビニルアルコール(B)からなり、酸(A)の
添加量がポリビニルアルコール(B)中に含まれる酢酸
ナトリウムの0.1〜5倍モルであるポリビニルアルコ
ール系組成物を見出し、本発明を完成するに至った。さ
らに、該PVA系組成物を使用した成形物、繊維用糊剤
ならびに接着剤を見出したものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明において用いられるPVA
(B)は、公知の方法によってビニルエステルを重合
し、それをけん化することによって得られる。使用する
PVAには特に制限を受けない。繊維用糊剤の場合、疎
水性繊維に対する接着性を向上させる目的で、ビニルエ
ステルと疎水性基含有単量体との共重合体をけん化する
ことによって得られる。また、ビニルエステルとイオン
性基含有単量体および/または疎水性基含有単量体との
共重合物をけん化することによっても得られる。本発明
において用いられるビニルエステルとしては、ギ酸ビニ
ル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニ
ル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン
酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル,イソ酪酸ビニ
ル,ピバリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、カプロ
ン酸ビニル,カプリル酸ビニル,カプリン酸ビニル,ラ
ウリン酸ビニル,パルミチン酸ビニル,ステアリン酸ビ
ニル,オレイン酸ビニルなどが挙げられるが、酢酸ビニ
ルが経済的に好ましい。これらは単独で用いてもよく、
二種以上を組合わせて用いてもよい。疎水性基含有単量
体としてはエチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブ
テン、ペンテン、ヘキセン、オクテン、1−ドデセン、
1−オクタデセン等のα−オレフィン類、ラウリルビニ
ルエーテル、ステアリン酸ビニルエーテル等のビニルエ
ーテル類、1,1,3,3−テトラメチル酪酸ビニルエ
ステル、2,2,4,4−テトラメチルバレリアン酸ビ
ニルエステル、バーサチック酸ビニル、その他の飽和脂
肪酸ビニルエステル等の高級脂肪酸ビニルエステル類、
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチ
ル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリ
ル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、
(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アク
リル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリ
ル、(メタ)アクリル酸オクタデシル等の(メタ)アク
リル酸エステル類が挙げられる。これらは単独で用いて
もよく、二種以上を組合わせて用いてもよい。中でもエ
チレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン、ペンテ
ン、ヘキセン等のα−オレフィン類、(メタ)アクリル
酸メチルが好ましい。イオン性基含有単量体としては、
例えば、クロトン酸,(メタ)アクリル酸,(無水)マ
レイン酸,(無水)イタコン酸,3−アクリルアミド−
3,3−ジメチルプロピル−トリメチル−アンモニウム
クロリド,3−(メタ)アクリルアミドプロピル−トリ
メチル−アンモニウムクロリド,アクリルアミド−2−
メチルプロピルスルフォン酸,ビニルスルフォン酸,ア
リルスルフォン酸およびこれらの塩等が挙げられる。ま
た、メルカプトプロピオン酸等のチオール化合物の存在
下で、酢酸ビニル等のビニルエステル系単量体を重合
し、それをけん化することによって得られる末端イオン
性基変性物も用いることができる。なお、本発明におい
ては、このメルカプトプロピオン等のチオール化合物は
イオン性基含有単量体の中に包含されるものとする。さ
らには、酢酸ビニル等のビニルエステル系単量体を重合
し、それをけん化することよって得られるPVAに、高
分子反応によりイオン性基を導入したものも用いること
ができる。この場合、イオン性基が導入されたビニル単
量体単位を、イオン性基含有単量体単位と見做すものと
する。
【0006】PVAのけん化度は65モル%以上が好ま
しい。けん化度が65モル%未満では水溶性または水分
散性に劣り、織物の糊抜き性が不良となる。また、2種
以上の異なるけん化度を有するPVAを併用しても良
い。疎水性単量体単位の含有量は0.1〜24モル%の
範囲が好ましく、0.1〜10モル%の範囲がより好ま
しい。疎水性単量体単位の含有量が0.1モル%より少
ないと疎水性繊維に対する接着性向上効果がなく、疎水
性単量体単位が24モル%よりも多くなると水に不溶と
なり、糊付に使用できなくなるか、または糊抜きが極め
て不良になる。イオン性基含有単量体単位の含有量は0.
05〜10モル%の範囲が好ましい。イオン性基含有単
量体単位の含有量が0.05モル%より少ないと、水溶性
が低下し、10モル%を超えると、糊付糸の吸湿性が高
くなり、製織時の開口性が不良となると共に、糊抜き排
水からのPVAの回収性が不良となる。したがって、水
溶性およびPVAの回収性などの面から、イオン性基含
有単量体単位のより好ましい含有量は0.05〜4モル%
であり、特に0.1〜2モル%の範囲が好適である。PV
の粘度平均重合度(以下、重合度と略記する)は、通常
は100〜5000の範囲で選ばれる。重合度が100
未満では繊維用糊剤としての性能,皮膜の強度,繊維へ
の接着性が不充分となるおそれがあり、5000を超え
ると糊液の粘度が高くなりすぎ糊付の作業性の点で好ま
しくない。繊維用糊剤としての性能や糊液の粘度などの
面から、特に好ましい重合度は200〜3000の範囲
である。また、2種以上の異なる重合度のPVAを併用
しても良い。
【0007】本発明に用いる酸(A)としては、その第
1解離指数(pKa1)が4.5以下であればいかなる酸も使
用することができる。第1解離指数が4.5を越える場
合は黄変の防止効果に乏しい。酸の添加量は使用するP
VAに含まれる酢酸ナトリウムの量に対して、0.1〜
5倍モルの範囲が黄変の防止効果があり、0.2〜3倍
モルの範囲がより好ましく、0.3〜2倍モルの範囲が
特に好ましい。酸の添加量が使用PVA中の酢酸ナトリ
ウムに対して0.1倍モルよりも少ない場合は、黄変防
止効果が乏しく、5倍モルよりも多い場合は酸による悪
影響のため、かえって黄変が激しくなる。本発明に用い
る酸としては、次のものを挙げることができる。L−ア
スコルビン酸、エリソルビン酸、乳酸、リンゴ酸、フマ
ル酸、酒石酸、ギ酸、クエン酸、グリコール酸、サリチ
ル酸、マレイン酸、マロン酸、グルタル酸等の有機酸、
L−グルタミン酸、アスパラギン酸、アデノシン、アル
ギニン、オルニチン、グアニン、サルコシン、システイ
ン、セリン、チロシン等のアミノ酸、塩酸、硫酸、燐
酸、トリポリ燐酸等の無機酸が使用可能である。また、
硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム等の強酸と弱塩基
からなる塩も使用可能である。PVA中に含まれる酢酸
ナトリウムの含有量としては、0.1〜3重量%が好ま
しく、0.3〜2重量%がより好ましい。
【0008】本発明のPVA系組成物には、本発明の効
果を損なわない範囲で、所望により、澱粉,変性澱粉,
アクリル系糊剤,セルロース系糊剤,油剤およびその他
の助剤(消泡剤,防黴剤,帯電防止剤,その他のアニオ
ン性,ノニオン性あるいはカチオン性界面活性剤等)、
フィラー等を併用しても差支えない。本発明のPVA系
組成物は、繊維糸条に糊付する場合は、水に溶解して適
当な濃度の水溶液の形で使用される。この際、糊剤の水
溶液濃度としては、2〜20重量%が好ましく、3〜1
8重量%がより好ましい。スパン糸に糊付する場合に
は、4〜16重量%が特に好ましく、フィラメント糸に
糊付する場合には、3〜16重量%が特に好ましい。ま
た、経糸への着糊量(固形分換算)としては、2〜25
重量%が好ましく、3〜20重量%がより好ましい。ス
パン糸の場合には5〜20重量%が特に好ましく、フィ
ラメント糸の場合には3〜16重量%が特に好ましい。
【0009】
【実施例】以下、繊維用糊剤の場合について、実施例に
より本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実
施例によりなんら限定されるものではない。なお以下の
実施例において、「部」および「%」は特に断りの無い
限り、それぞれ「重量部」および「重量%」を意味す
る。
【0010】製造例1 (PVAの製造) 公知の方法により、メタノール溶液中で酢酸ビニルの重
合を行ったのち、得られた重合体を水酸化ナトリウムで
けん化することにより、PVA−1〜7,18を製造し
た。各PVAの重合度、けん化度、90℃の10%濃度
における水溶性および酢酸ナトトリム含有量を表1に示
す。
【0011】製造例2 (イオン性基含有PVAの製
造) 公知の方法により、メタノール溶液中で、酢酸ビニルと
表1に示すイオン性基含有単量体との共重合を行った。
得られた重合体を水酸化ナトリウムでけん化することに
より、PVA−8〜11,17を製造した。各PVAの
重合度、けん化度、90℃の10%濃度における水溶性
および酢酸ナトトリム含有量を表1に示す。
【0012】製造例3 (疎水性基およびイオン性基
含有PVAの製造) 公知の方法により、メタノール溶液中で、酢酸ビニルと
表1に示す含有疎水性基含有単量体およびイオン性基含
有単量体との共重合を行った。得られた重合体を水酸化
ナトリウムでけん化することにより、PVA−12〜1
6を製造した。各PVAの重合度、けん化度、90℃の
10%濃度における水溶性および酢酸ナトトリム含有量
を表1に示す。
【0013】
【表1】
【0014】使用した酸の第1解離指数(pKa1)を表2に
示す。
【0015】
【表2】
【0016】実施例1〜27、参考例1、比較例1〜3 表1に示すPVAおよび表2に示す酸を用いて、下記に
示す糊処方で糊液濃度12%の糊液水溶液を調製した。
この糊液を使用して下記に示す条件で、糊付および製織
を実施し、組成物の性能を評価した。その結果を表3〜
10に示す。
【0017】〔糊処方〕 PVA 8.5部 加工澱粉 2.5部ワーフ゜セット 100 1.0部 全固形分 12.0部
【0018】〔製織の条件〕 原糸(経糸,緯糸):ポリエステル紡績糸 E40/1
コーマ 密度(本/インチ):経糸136,緯糸72 織幅(インチ):47 経糸総本数(本):6420 組織:平織 織機:津田駒社製エアージェット織機 ZA−203型,回転数540rpm
【0019】〔糊付の条件〕 糊液温度(℃):92 絞り荷重(kg/全幅):600 乾燥温度(℃):100〜130 糸速度(y/分):65 糊付機:津田駒社製 2ボックス2シート型
【0020】〔性能の評価方法〕 ・着糊量(%):糊抜き前の糊付糸の絶乾重量(W1
と糊抜きした糊付糸の絶乾重量(W0)を測定し、糊剤
の付着率(%)を計算した。 着糊量(%)=(W1−W0)/W0×100 ・摩耗強度(回):(株)大栄科学精器製作所製TM型
摩擦試験機を用いて、張力100g/yの条件で、糊付
糸が切断するまでの摩耗回数を測定した。 ・毛羽数(コ/m):ダイワボウ製毛羽カウンターTYPE
DK-103を用いて、1mm以上の毛羽数を測定した。 ・平均製織効率:糊付後の糊付糸をエアージェット織機
にかけた後、ビームすべてを製織完了するまでの稼働率
を測定した。 ・経糸切れ:1時間当たりに、経糸の切断によって織機
が停止した回数を測定した。 ・緯止まり:1時間当たりに、緯糸の原因によって織機
が停止した回数を測定した。 ・組成物皮膜の変色:糊付に使用した糊液から、キャス
ト法により、100μの皮膜を作成後、熱風乾燥機によ
り、200℃,10分の熱処理を実施し、変色の程度を
評価した。その結果を下記の記号で示す。 全く変色しない: ○ 少し変色: △ かなり変色: × 著しく変色: ××
【0021】
【表3】
【0022】
【表4】
【0023】
【表5】
【0024】
【表6】
【0025】
【表7】
【0026】
【表8】
【0027】
【表9】
【0028】
【表10】
【0029】
【発明の効果】本発明のPVA系組成物を用いた製品ま
たは半製品は、その後の高温熱処理によって黄変しにく
いという優れた性能を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI D06M 13/188 D06M 13/188

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1解離指数(pKa1)が4.5以下の酸
    (A)とポリビニルアルコール(B)からなり、酸(A)の
    添加量がポリビニルアルコール(B)中に含まれる酢酸
    ナトリウムの0.1〜5倍モルであるポリビニルアルコ
    ール系組成物。
  2. 【請求項2】 ポリビニルアルコール(B)が疎水性基
    含有単量体単位を0.1〜24モル%含有する変性ポリ
    ビニルエステルのケン化物である請求項1記載のポリニ
    ルアルコール系組成物。
  3. 【請求項3】 疎水性基含有単量体単位が炭素数4以下
    のα−オレフィン単位である請求項2記載のポリニルア
    ルコール系組成物。
  4. 【請求項4】 ポリビニルアルコール(B)がイオン性
    基含有単量体単位を0.05〜10モル%を含有する変
    性ポリビニルエステルのケン化物である請求項1記載の
    ポリビニルアルコール系組成物。
  5. 【請求項5】 ポリビニルアルコール(B)がイオン性
    基含有単量体単位を0.05〜10モル%および疎水性
    基含有単量体単位を0.1〜24モル%含有する変性ポ
    リビニルエステルのケン化物である請求項1記載のポリ
    ビニルアルコール系組成物。
  6. 【請求項6】 ポリビニルアルコール(B)のけん化度
    が65モル%以上である請求項1から5のいずれか1項
    に記載のポリビニルアルコール系組成物。
  7. 【請求項7】 請求項6記載のポリビニルアルコール系
    組成物を使用した繊維用糊剤。
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