JPS61675A - セルロ−ス系繊維用サイジング剤及びサイジング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、セルロース系繊維用サイジング剤及びセル
ロース系繊維のサイジング加工方法に関するものである
。

一般に糸を織物にするには、経糸の毛羽立ちと、これに
よる糸切れを防ぐために、経糸を予じめ糊剤で処理する
必要がある。この処理のために用いられる糊剤がサイジ
ング剤である。サイジング剤は、糸を織機にかけて織る
工稈においてだけ必要とされるものであるから、織物と
したのちはサイジング剤を取除かなければならない。従
って、サイジング剤としては、糸の毛羽立ちを防ぎ糸切
れをなくすることのほかに、経糸への付着が容易であり
、また製織後は糸からの取除きが容易であることが必要
とされる。このようなサイジング剤としての適否は、実
際に糸に適用して初めてわかることであって、理論から
簡単に予測できることではない。

セルロース系繊維のサイジング剤としては、古くから澱
粉が使用された。澱粉は、これを水溶液として用いるも
のであるが、水溶液にすると、ゲル化しやすくて取扱い
にくい上に、乾燥及び除去に手間を要するという欠点が
あった。そこで、澱粉に代って種々の合成高分子物が用
いられるようになった。

合成高分子としては、既に色々なものが提案された。そ
のうちには、アクリル酸エステルとメタクリル酸エステ
ルとの共重合体を提案しているものもある。例えば、特
公昭５２−１４３５６号公報は、メチルメタクリレート
２０〜８０重量％と、炭素数４〜８の脂肪族アルコール
のメタクリル酸エステル８０〜２０重量％とから成る２
成分系共重合体をサイジング剤として用いることを提案
している。この共重合体は水に溶解しなし）ので、これ
はハロゲン化炭化水素系溶剤に溶解して用いることとさ
れている。

また、特開昭４８−２７０８９号公報は、炭素数１〜２
２の脂肪族アルコールのアクリル酸エステルの５０〜３
０重量％と、炭素数１〜１８の脂肪族アルコールのメタ
クリル酸エステル２０〜５０重量％とを用いるほかに、
さらにアクリル酸又はメタクリル酸の極性基を有する親
水性単量体を３重量％以下用い、これら３成分を共重合
体としたものをサイジング剤として用いることを提案し
ている。しかし、この共重合体も水に溶解しないから、
これはハロゲン化炭化水素系溶剤に溶解して使用すべき
ものとされている。

このように、今までサイジング剤として提案されて来た
アクリル酸エステルとメタクリル酸ニステルトの共重合
体は、何れもアクリル酸エステルとメタクリル酸エステ
ルとが大部分を占めるものであった。これに第３成分を
加えて３成分の共重合体とした提案もあったが、第３成
分は３重量％以下の少量とされていた。

また、上述のような共重合体は、サイジング剤として色
々な欠点を持っていた。例えば、サイジング剤として糸
切れを防止するに充分であるとは云えなかった。その上
に、この共重合体は、上述のように水に溶解しないため
に、ハロゲン化炭化水素のような有機溶剤に溶解して用
いなければならない。しかも、ハロゲン化炭化水素は、
サイジング剤を糸に付着させたあとで除去するときにも
使用しなければならない。ところが、ハロゲン化炭化水
素は毒性を持っている。そのため、このサイジング剤、
は、糊剤として澱粉を使用して来たような従来の解放型
の装置をそのまま使用することができない。その上に溶
剤の回収装置も必要となる。このような理由により上述
の提案は俄かに実施できず、そのためさらにサイジング
剤の改良が必要とされた。

この発明者は、アクリル酸エステルとメタクリ酸エステ
ルとを共重合させるに際し、これにさらにアクリルアマ
イドを加えて３成分共重合体とし、しかも、アクリルア
マイドの量を多くすることを試みた。こうして、アクリ
ルアマイドの量を全共重合体の３０重量−以上とすると
、共重合体は水溶性となり、ここに良好なサイジング剤
の得られることがわかった。また、その場合、良好なサ
イジング剤とするには、アクリルアマイドの量を５０重
量％以下に押さえる必要のあることを確認した。

この発明は、このような確認に基づいて生まれたもので
ある。

この発明は、炭素数１〜８の脂肪族アルコールのアクリ
ル酸エステル４０〜５０重量％と、炭素数１〜４の脂肪
族アルコールのメタクリル酸エステル１０〜３０重量％
と、アクリルアマイド５０〜３０重量％とで構成される
共重合体の部分鹸化物から成るセルロース系繊維用サイ
ジング剤を提供するものである。

この発明では、少なくとも３種の単量体が共重合した共
重合体を用いることが必要とされる。その３種の単量体
は、第１がアクリル酸エステルであり、第２がメタクリ
ル酸エステルであり、第３がアクリルアマイドである。

アクリル酸エステルは、炭素数が１〜８の脂肪族アルコ
ールのアクリル酸エステルに限られる。

そのエステルは、例を挙げれば、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸プｐピル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酔ペンチル、アクリル酸ヘキシル、アクリ
ル酸ヘプチル、アクリル酸オクチル等である。このエス
テルは、ただ１種類のものであってもよく、また２種類
以上のものの混合物、例えば、アクリル酸エチルとアク
リル酸ブチルとの混合物であってもよい。

メタクリル酸エステルは、炭素数が１〜４の脂肪族アル
コールのメタクリル酸エステルに限られる。そのエステ
ルは、例を挙げれは、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸プｐビル、及びメタクリル酸ブ
チルである。このエステルは、上記アクリル酸エステル
と同様に、ただ１種類のものであってもよく、また２種
類以上のものの混合物、例えばメタクリル酸メチルとメ
タクリル酸エチルとの混合物であってもよい。

アクリルアマイドは、化学的に明確な単一化合物である
から、詳しい説明は省略する。

この発明で用いられるサイジング剤は、上述のアクリル
酸エステルと、メタクリル酸エステルと、アクリルアマ
イドとをそれぞれ４０〜５０重量％、１０〜３０重量％
、５０〜３０重量％の割合で共重合させ、こうして得ら
れた共重合体を部分的に加水分解したものである。

上述のような割合に共重合されたものであることを必要
とする理由は、次のとおりである。まず、アクリル酸エ
ステルを基準にして云えば、アクリル酸エステルは接着
性の良好な柔軟な皮膜を形成する。しかし、アクリル酸
エステルの単独重合体は、粘着性が、強過ぎて、サイジ
ング剤として適当でない。そこで、アクリル酸エステル
にメタクリル酸エステルを共重合させ、メタクリル酸エ
ステルの量を増して行くと、得られたものは粘着性が次
第に減少せしめられ、これを皮膜にすると、皮膜が次第
に固くなる。しかし、メタクリル酸エステルの量を余り
多くすると、これを皮膜にした場合、皮膜が固くなり過
ぎて、サイジング剤として不適当となる。このような理
由により、アクリル酸エステル４０〜５０重量部に対し
て、メタクリル合エステルは１０〜３０重量部とするこ
とが適当である。

また、アクリルアマイドは、このサイジング剤中で５０
〜３０重量％の割合で共重合していることが必要とされ
るが、その理由は次のとおりである〇一般に、アクリル
酸エステルをメタクリル酸エステルとの共重合体にアク
リルアマイドが付加される場合、アクリルアマイドの量
が増すに従って、得られる共重合体は水によく溶けるよ
うになる。それとともに、皮膜が強靭になり、さらにセ
ルロース系繊維との親和性が増し、セルロース系繊維に
対して強い接着性を示すようになる。しかし、アクリル
アマイドの量が多過ぎると、得られた共重合体が、吸湿
性と粘着性とに富み、サイジング剤として不適当なもの
となる。こうして、アクリルアマイドの量が５０〜３０
重量％の範囲内にあるときは、共重合体は水溶性のもの
であって、しかもセルロース線維の毛羽立ちを押さえ、
糸切れを少なくするものとなる。この理由によって、ア
クリルアマイドは上述の割合で共重合していることが必
要とされる。

これらの単量体を共重合させるには、従来の方法をその
まま使用する。例えば、これらの単量体をメタノールと
エタノールとの１対ｌの混合溶剤に溶解し、重合開始剤
として例えばＭＳＮアゾビスイソブチロニトリルをこれ
に加え、還流冷却器をつけて約５時間加熱し、攪拌を続
けて、共重合を行なうことができる。こうして共重合体
が得られる。

得られた共重合体を部分的に加水分解するには、例えば
次のようにする。上述のようにして得られた共重合体の
アルコール溶液に苛性ソーダ溶液を加え、還流冷却器を
つけて約２時間加熱攪拌する。

すると、共重合体中のメタクリル酸エステル及びアクリ
ル酸エステルの部分が一部鹸化されて、部分鹸化物とな
る。鹸化度は５〜１０％程度とするのが適している。

こうして、アクリル酸エステルが４０〜５０重量％、メ
タクリル酸エステルが１０〜３０重量％、アクリルアマ
イドが５０〜３０重量％を占める共重合体の部分鹸化物
が得られるが、この部分鹸化された共重合体は常温で水
によく溶解し、水溶液からは適度の柔軟性を持った皮膜
が得られる。また、この共重合体の水溶液中にセルロー
ス繊維から成る糸を浸漬して乾燥すると、この共重合体
は糸に強く付着して製織時に糸の毛羽立ちを押さえ、糸
切れを防止するのに顕著な効果を示す。しかも、製織後
にこの糸をソーダ灰及び非イオン活性剤含有の高温水で
洗浄すると、この共重合体を容易に取除くことができる
。従って、この共重合体はセルロース繊維用サイジング
剤として好適である。

この共重合体をサイジング剤として用いる場合には、共
重合体を常温で水だけの中に溶解し、または水と低級ア
ルコールとの混合溶剤に溶解し、共重合体の１０〜７５
重量％溶重量するのが適している。また、このような溶
液をセルロース繊維から成る糸に、２〜１５重量％の着
糊率で付着させるのが適している。

この共重合体をサイジング剤としてセルロース繊維に付
着させるには、上述のようにこの共重合体を水だけに溶
解し水溶液として用いてもよいが、とくに有利なのは水
と低級アルコールとの混合溶剤に溶解して用いる場合で
ある。とりわけ、低級アルコール１００重量部に対し、
水５０−８０重量部の割合に混合した溶剤に溶解して用
いる場合である。低級アルコールとしては、炭素ｖｋ３
以下の脂肪族アルコールを用いるのが適している。なぜ
ならば、このような混合溶剤は溶剤が揮発しやすいため
に、これをセルレース繊維に付着させたあとで、乾燥が
容易となるからである。また、セルロース系繊維へよく
浸透するようになり、乾燥後に繊維上に生成された共重
合体がよく繊維に接着し、従って抱合性及び製織性のよ
い糊付糸を得ることができるからである。低級アルコー
ルのうちでは、メチルアルコール、エチルアルコール、
及びイソプロピルアルコールがとくに好適である。

乾燥が容易になるという上述の利益は、多品種の織布を
少量生産しなければならないという現代の要求に対して
とくに有利である。なぜならば、速乾性は、従来通りの
糊付糸繰、整経、引通、織布の工程を当然短縮できるか
らであるが、それ以上に６０℃〜１００℃という低温で
、しかも０．５〜１０秒という短時間内に糊付けを行な
うことができるので、部分整経時に部分整経機のクリー
ルと捲取部との間で、整経と糊付けとを同時に行なうこ
ｋができることとなり、従ってサイジング工程のスピー
ドアップを計ることができるからである０ この発明に係るサイジング剤を用いてセルロース系繊維
を処理し、製織した場合についての実施例、及びこれと
対比するための比較例を挙げて以下に説明する。以下、
単に部というのは重量％の意味であり、％というのは重
量％の意味である。

実施例１ この実施例では、アクリル酸メチルエステル４０％、メ
タクリル酸メチルエステル２０％、アクリルアマイト４
０％の３成分共重合体の部分ナトリウム塩（鹸化度７％
）の２０重量％水溶液４０部を、イソプロピルアルコー
ル５０部と水１０部との混合溶剤に溶解し、この溶液を
サイジング剤として用いた。

糸としては綿３５／ポリエステル６５の４５番手糸を用
い、部分整経機のクリール部と捲取部との間で、この糸
を上記溶液に常温で浸漬し、ピックアップ率１００％に
絞り、走行速度１００ｍ／分で進行させつつ、９０℃で
３秒間乾燥しただけで、経糸９４本／インチ緯糸７０本
／インチのボブリンを容易に製織することができた。

製織後に、ソーダ灰１７／ｌ、非イオン活性剤２り／ｅ
の９０℃の水溶液で１０分間糊抜きしただけで容易に糊
抜きできた。

実施例２ この実施例では、アクリル酸ｎ−ブチルエステル４５％
、メタクリル酸メチルエステル１５％、アクリルアマイ
ド４０％の３成分共重合体の部分ナトリウム塩（鹸化度
８％）の２０重量％水溶液４０部を、エチルアルコール
５５部と水５部との混合溶剤に溶解し、この溶液をサイ
ジング剤として用いた。

このあとは、実施例１と全く同様に処理した。

実施例３ この実施例では、アクリル酸メチルエステル４０％、メ
タクリル＃ｎ−ブチルエステル２０％、アクリルアマイ
ド４０％の３成分共重合体の部分ナトリウム塩（鹸化度
８％）の２０重量％水溶液４０部を、イソプロピルアル
コール／メチルアルコール（１／１）５０部と水１０部
との混合溶剤に溶解し、この溶液をサイジング剤として
用いた。

糸として、綿１００％の４０番手糸を用い、部分整経機
のクリール部と捲取部との間で、この糸を上記溶液に常
温で浸漬し、ピックアップ率１００悌に絞り、走行速度
１００ｍ／分で進行させつつ、９０℃で３秒間乾燥し、
緯糸に綿４０番手糸を用い、経糸１００本／インチ、緯
糸７０本／インチの平織布を得た。

製織後は実施例１と全く同様にして糊抜きをしたＯ 実施例４ この実施例では、アクリル酸メチルエステル４０％、メ
タクリル酸メチルエステル１０％、アクリルアマイド５
０％の３成分共重合体の部分ナトリウム塩（鹸化度６％
）の２０重量％水溶液４０部を、イソプロピルアルコー
ル／メチルアルコール（１／１）５５部と、水５部との
混合溶剤に溶解し、この溶液をサイジング剤として用い
た。

その後は実施例３と全く同様に処理した。

比較例１ この比較例では、アクリル酸メチルエステルの単独重合
体の部分す）　ＩＪウム塩（鹸化度２０％）の２０重量
％水溶液４０部をイソプロピルアルコール５０部と水１
０部との混合溶剤に溶解し、この溶液をサイジング剤を
して用いた。

その後は、実施例１と全く同様にして、糊付、製織及び
糊抜きをした。

比較例２ この比較例では、アクリル酸メチルエステル８０襲、メ
タクリル酸メチルエステル２０襲から成る共重合体の部
分す）＋１ウム塩（鹸化度２２％）の２０重量％水溶液
４０部を、イソプロピルアルコール５５部と水５部との
混合溶剤に溶解し、この溶液をサイジング剤として用い
た。

その後は実施例１と全く同様にして、糊付、製織及び糊
抜きをした。

比較例３ この比較例では、アクリル酸メチルエステル５０％と、
アクリルアマイド５０％とから成る共重合体の部分す）
　ＩＪウム塩（鹸化度８％）の２０重量％水溶液４０部
を、イソプロピルアルコール５５部と水５部との混合溶
剤に溶解し、こうして得た溶液をサイジング剤として用
いた。

その後は、実施例３と全く同様にして糊付、製織、及び
糊抜きをした。

比較例４ この比較例では、従来から用いられている糊を用いた。

すなわち、コーンスターチ５部、ポリビニルアルコール
８部、アクリル糊（商標マーホソール　Ｔ−１５００）
２部、油剤（商標マコ／−ル２２２）１．５部、及び水
８３．５部を加え、攪拌して得た溶液をサイジング剤と
して用いた。

上記サイジング剤を８０℃とし、ピックアップ率１００
％に手糊付を行い、１１０℃で３０秒間乾燥し、巻返し
、部分整経後に、実施例１と全く同様にして織物を製織
した。

その後、酵素５り／ｌ、浸透剤２り／ｌの水溶液をピッ
クアップ率１００％でパディングし、１０分間蒸熱処理
し、その後９０℃で２０分間温水処理した。

実施例５ この実施例では、アクリル酸メチルエステル４０％、メ
タクリル酸メチルエステル２０％、アクリルアマイド４
０％の共重合体の部分鹸化物（鹸化度７％）の２０％水
溶液４０部を水６０部に溶解し、この溶液をサイジング
剤として用いた。

上記組成の溶液を２５℃とし、綿３５／ポリエステル６
５の４５番手糸を溶液に浸漬し、ピックアップ率１００
％に糊付けし、その後９０℃で４秒間乾燥し、巻返し、
部分整経し、実施例１と同じ織物を製織した。

製織後は、実施例１と全く同様にして糊抜きを行った。

実施例に の実施例では、実施例１と同じ組成のサイジング剤を用
い、綿３５／ポリエステル６５の４５番手糸を、２５℃
で、ピックアップ率１００％に絞って手糊付を行い、そ
の後９０℃で２０秒間乾燥し、部分整経後、実施例１と
同じ織物を製織した０ 製織後は、実施例１と全く同様にして糊抜きを行った。

比較例５ この比較例では、実施例１におけるイソプロピルアルコ
ール５０部と水１０部との混合溶剤の代わりに、ただ水
だけ６０部を用いることとした以外は、実施例１と全く
同様にして実施した。

糊付は後の乾燥を３つの場合について行った。

すなわち（イ）９０℃で３秒間行っただけでは、乾燥不
充分であった。（ロ）温度９０℃を３０秒間に延長した
が、乾燥は不充分であった。ところが（ハ）温度を１２
０℃とすれば５秒間の乾燥で、充分乾燥できた。

比較例に の比較例では、実施例１におけるイソプロピルアルコー
ル５０部と水１０部との混合溶剤の代わりに、イソプロ
ピルアルコール２０部と水４０部との混合溶剤を用いる
こととした以外は、実施例１と全く同様にして実施した
。

糊付は後の乾燥を３つの場合について行った。

すなわち、（イ）９０℃で３秒間行っただけでは、乾燥
不充分であった。ところが、（ロ）９０℃で３０秒間乾
燥ずれば、乾燥充分であり、さらに（ハ）１２０℃で５
秒間乾燥すれば、乾燥充分と認められた。

比較例７ この比較例では、実施例１で用いた共重合体の部分鹸化
物２０部をイソプロピルアルコール８０部に溶解したも
のをサイジング剤として用いることとした以外は、実施
例１と全く同様に実施した。

それら実施例及び比較例の結果を対比すると、次のとお
りである。

（２）実施例１．２．５及び６並びに比較例１．２及び
４ないし７では、綿３５％とポリエステル６５％の同じ
ボブリンが用いられているが、それについて観察された
特性を対比すると、次のとおりである。

＋ｌ＋　　ＩＳＪ付特性及び製織性 耐摩擦性は、ＴＭ型摩擦試験機に糊付糸１０本を掛け、
金糸が摩擦によって切断されるまでの回数をもって表わ
した。

製織性は、織機１台１時間あたりに切れた経糸の本数を
もって表わした。

（２）ｓ抜き特性 （３）以上を総合すると、部分整経機での工程簡略によ
るサイジングでも、本発明の実施例１．２の結果から良
好なと七が分った。比較例４は従来法なので比較は出来
ないが、比較例１．２け同一方決でサイジング、製織、
糊抜きを行ったが不良であった。

比較例５．６（ｄサイジング洛中の水の量が本発明の範
囲を越えた場合の結果を示している。

アルコールに対して水の量が多くなると、サイジング乾
燥温度を高くするか、乾燥時間を長くしないと乾燥不十
分で、製織性が悪くなる。また、乾燥温度を上げすぎる
と糊抜性が悪くなる結果が出た。また、アルコールに対
して水が少なくなると、製織性は問題ないが、糊抜性が
低下することを、比較例７け示している。

よって、部分整経機等でのサイジング工程の簡略化を計
るには、上記共重合体をアルコール１００重量部に対し
て水５０〜８０重量部との混合液に溶解した糊剤中にセ
ルロース系繊維を浸漬し、乾燥することによって達成さ
れた。

（Ｅ）　　また、綿４０番手の手織布を織った実施例３
及び４並びに比較例３を対比すると、次のとおりである
。

（１）糊付糸特性 ＋２）　ｆｆ織性 （３）糊抜き特性 （４）　　以上を総合すると、比較例３では糸切れが多
いが、実施例３及び４では糸切れが少なく、糊抜きも容
易であった。従って、この発明のサイジング剤は、セル
ロース系繊維の経糸糊付加工に使用すると、すぐれた効
果を表わすものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炭素数１−８の脂肪族アルコールのアクリル酸エス
   テル４０−５０重量％と、炭素数１−４の脂肪族アルコ
   ールのメタクリル酸エステル１０−３０重量％と、アク
   リルアマイド５０−３０重量％とから成る共重合体の部
   分鹸化物から成るセルロース系繊維用サイジング剤。 ２、炭素数１−８の脂肪族アルコールのアクリル酸エス
   テル４０−５０重量％と、炭素数１−４の脂肪族アルコ
   ールのメタクリル酸エステル１０−３０重量％と、アク
   リルアマイド５０−３０重量％とからなる共重合体の部
   分鹸化物を、アルコール１００重量部対水５０−８０重
   量部との混合液に溶解した糊剤中にセルロース系繊維を
   浸漬し、乾燥することを特徴とするサイジング方法。