JPS6125831B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ノリ付糸の製造に用いるノリ剤組成
物に関する。さらに詳細には、本発明は、ノリ付
糸の製造工程においてチヤンバーまたはシリンダ
ーによる積極的な乾燥が不要で、省エネルギー化
および高能率化を可能にする水溶性ノリ剤組成物
に関する。 繊維工業の発展以来、過去および現在において
も、ステツキ打力によつて杼を走行させる方法を
用いて殆どの織物が生産されているが、この方法
では織機回転数が増大するにつれて音響、振動が
激しくなり、製織能率も機構的には限界に達して
いる。 このような欠点を打開すべく、近年になつて無
杼織機の開発が進められ、なかでも違糸を噴射水
流に乗せて送るウオータージエツトルームおよび
噴射空気流に乗せて送るエアージエツトルームが
注目を浴びている。しかしながら、経糸のノリ付
糸を製造する方法としてローラーサイジング、一
斉サイジング、部分サイジングなどが市場の要求
に応じて使い分けられているが、乾燥工程が必要
なためにサイジングのスピードアツプには限界が
ある。また、乾燥工程は、ノリ付糸の製造工程の
なかでも量も多量のエネルギーを消費し、コスト
アツプの最大原因となつている。そして、この乾
燥工程が、サイジングの合理化のための最大ネツ
クとなつている。 このような乾燥工程の省略によるコストダウン
および能率アツプのため、原糸メーカー各社はエ
アー交絡糸を製造し、ダイレクトワーパーで整経
し、無ノリで、または追油してウオータージエツ
トルームで製織しているが、織機の回転数アツプ
による筬の摩耗や高密度化によるケバ発生に基く
製織効率のダウンなどによつて、現段階において
は、定番品（低密度、低カウント）は製織可能で
あるが高密度、ハイカウント糸、異形断面糸など
の差別化品、すなわち高品度の織物は無ノリ化が
不可能であり、依然としてサイジング糸に頼つて
いるのが実情である。 さらに詳しく述べれば、従来の製織準備工程で
経糸に抱合性、集束性を与える目的でローラーサ
イジング機、ビームサイジング機もしくはワーパ
ーサイジング機などを用いて、または綛のままノ
リ付けしているが、いずれの場合もノリ液を適整
し、このノリ液に浸漬し、またはローラーを回転
させてノリ液を付着し、乾燥チヤンバーまたは熱
風を用いて水分を揮発させてノリ付糸をつくり、
この経糸を使用してウオータージエツトルームま
たはエアージエツトルームなどの革新織機に掛け
られて製織していた。しかし、このような従来方
法では、既述のように乾燥工程で膨大なエネルギ
ーが必要となるので、乾燥工程を必要としないサ
イジング方法が熱望されていた。 このような要望を満たすため、ノリ剤を有機溶
剤に溶解してノリ付けする、いわゆるドライサイ
ジング方法、ワツクスエマルジヨンのみを糸に付
着して製織する方法（特許第828910号）、鉱物
油、脂肪酸エステル、非イオン活性剤の系とリン
酸トリエステルまたは亜リン酸トリエステル、ジ
オルガノポリシロキサンからなる組成物（特開昭
52−137096号）を用いてワーパーで付着する方法
など、主として油剤の平滑性に頼ることによつて
行われてきた。しかし、ドライサイジング方法
は、従来のサイジング方法に比較して少し乾燥は
早くなるが全く乾燥工程を必要としないのではな
く、乾燥能力を従来より少し低下させてもよい程
度であること、有機溶剤が飛散して作業環境を汚
染すること、また高価な有機溶剤を使用するため
本来の目的の経済性については何等貢献すること
がないことなどの問題があつた。また、油剤の片
平滑性に頼る方法については、平滑性は向上して
も集束性が十分に得られず、この場合も本来の目
的は達成できていない。 そこで本発明者は、上記のように膨大なエネル
ギーを必要とする乾燥工程を省略しうると共に工
程の簡素化が可能なサイジング方法について鋭意
研究を重ねた。まず、従来のサイジングに使用す
るアクリル系ノリ剤を水に溶解してダイレクトワ
ーパーでサイジングし、乾燥工程を省略してビー
ムに巻取り、製織に供したところ、巻返しの工程
で糸がビーム内で固着して製織できないことが判
明した。これはノリ付糸−糸間の糸離れがよくな
いために起つた現象と考えられたので、次に、上
記アクリル系ノリ剤に鉱物油、脂肪酸エステル、
高級アルコール、非イオン活性剤からなる、公知
のいわゆるオイリング剤を併用して、同様に付着
し、製織に供した結果、そのオイリング剤によつ
てノリフイルムが可塑化し、筬、ヘルドに甚だし
いガムアツプが生じて筬詰りを生じ、製織するこ
とができなかつた。 続いて、公知の水溶性ポリエステル樹脂を用い
て糸に付着し、ウオータージエツトルームで製織
しようとしたが、ビーム内で糸−糸間の固着が起
こり、製織することができなかつた。 また、上記公知の水溶性ポリエステル樹脂50重
量％に対してワツクスのエマルジヨン50重量％を
混合してなるノリ液を糸に付着し、ビームに巻い
て製織に供したところ、辛うじて製織することが
できたが、生機の精練性が悪く、またノリ液の安
定性も非常に悪いものであつた。元来、水溶性ポ
リエステル樹脂は水溶液として得られるが、化学
的安定性に乏しく、すなわち貯蔵中にエステル基
が加水分解して分子が切断され、使用時ごとに得
られる性能が異なるという欠点が避けられないこ
とである。特に水溶液として貯蔵すれば、これは
水溶性アクリル酸エステル系樹脂に較べてはかる
かに安定性は悪い。さらに、水溶性ポリエステル
樹脂は強アルカリ性の水溶液中では凝固する性質
があり、この性質が、カセイゾーダを使用して連
続精練する場合に精練を不可能にしている。 しかしながら、水溶液ポリエステル樹脂の水溶
性化の手段としてリン酸系の化合物またはメタン
スルホン酸をエステル化して中和したものが、上
記のような問題もなく、良好な精練を行いうるこ
とが判明した。そこで、この水溶性ポリエステル
樹脂を用い、水溶性アクリル酸エステル系ノリ剤
との混合を試みたが、どのような割合に混合して
も、40℃の恒温器中での安定性のテストの結果、
72時間以内で沈殿が生じ、二層に分離した。ま
た、室温においては２週間以内に二層に分離し
た。結局、これら両者を単に混合しただけでは上
記の問題が解決しないことがわかつた。 本発明者は、水溶性アクリル酸エステル系ノリ
剤のもつ長期安定性と水溶性ポリエステル樹脂の
もつ接着力を兼ね備えたノリ剤の開発について鋭
意研究した結果、炭素数１〜24の脂肪族アルコー
ルのアクリル酸エステル和および／またはメタク
リル酸エステル75〜92重量％とアクリル酸および
メタクリル酸の混合物25〜８重量％からなる単量
体80〜99.9重量％に対して、ジカルボン酸または
ジカルボン酸に水酸基およびカルボキシル基を各
１個有するオキシ酸併用のものにポリエチレング
リコールを必須成分とするジオールまたはそれら
のエステル形成誘導体をリン酸、ピロリン酸、ポ
リリン酸、亜リン酸、メタンスルホン酸の少なく
とも１種を添加して反応させ、次いで水酸化アル
カリ金属、アンモニア水、アルカノールアミンの
少なくとも１種で中和してなる水溶性ポリエステ
ル樹脂20〜0.1重量％を添加して、炭素数１〜３
の脂肪族アルコールまたは炭素数１〜３の脂肪族
アルコールと水の混媒にて溶液重合し、次いで水
酸化アルカリ金属、アンモニア水、アルカノール
アミンの少なくとも１種で中和してなる変性水溶
性アクリル系ノリ剤が得られた。このように水溶
性ポリエステル樹脂で変性された水溶性アクリル
系ノリ剤は、通常の水溶性アクリル酸エステル系
ノリ剤に比較して接着力に優れ、しかもこのノリ
剤を40℃の恒温器中に６カ月間放置した結果、沈
殿物も発生せず安定であり、また室温中では１カ
年以上安定であつた。 そして、上記のような変性水溶性アクリル系ノ
リ剤25〜75重量％と融点50℃以上、ケン化価10〜
200を有する天然ワツクスおよび／または合成ワ
ツクスからなるワツクスエマルジヨン75〜25重量
％からなるノリ剤組成物が本発明の目的を達成し
うることが判明し、本発明を完成するに至つた。
すなわち、このような本発明に係るノリ剤組成物
の使用により、乾燥工程を省略することから生じ
る問題点、例えばノリ付糸を濡れたままでビーム
に巻き取ることによつて起こる糸−糸間の接着に
よるビーム内固着、製織時における開口性の悪
化、抱合力の低下、筬、ヘルド、バツクロールへ
の落ノリ、および稼動率の低下などの問題点は一
挙に解決され、乾燥工程の省略が実際に可能とな
つたのである。 上記において、炭素数１〜24の脂肪族アルコー
ルのアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル
としては、例えばメチル、エチル、プロピル、イ
ソプロピル、ブチル、イソブチル、ターシヤリー
ブチル、オクチル、２−エチルヘキシル、ラウリ
ル、ミリスチル、セチル、ステアリル、アラキニ
ル、テトラコサノールなどのアクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステルがある。なお、上記の
ような単量体に共重合可能な単量体、例えば酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレン、アクリ
ルアマイド、メタアクリルアマイド、ダイアセト
ンアクリルアマイド、アクリルニトリル、メタア
クリルニトリル、シクロヘキシルメタクリレート
などの共重合を制限するものではない。 本発明における水溶性ポリエステル樹脂を製造
するためのジカルボン酸は脂肪族、脂環族または
芳香族であつてもよい。そのようなジカルボン酸
の例は、シユウ酸、マロン酸、ジメチルマロン
酸、コハク酸、グルタール酸、アジピン酸、ピメ
リン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマール
酸、マレイン酸、イタコン酸、フタール酸、テレ
フタール酸、イソフタール酸などがある。ただ
し、ジカルボン酸には上述の酸に対する酸無水
物、エステル、および酸クロライドが含まれてい
る。また、オキシ酸は脂肪族または芳香族であつ
てもよく、そのようなオキシ酸の例は、ｍ・ｐ−
オキシ安息香酸、グリコール酸、乳酸、ヒドロキ
シアクリル酸、サリチル酸、マンデン酸、トロツ
パ酸、β−ヒドロキシエチルテレフタレートなど
がある。 また、ジオールとしては、ポリエチレングリコ
ールを必須成分として含み、これと脂肪族、脂環
族または芳香族ジオールを任意に併用することが
できる。そのような任意のジオールの例は、ポリ
プロピレングリコール、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、１・３−プロパンジオー
ル、１・３−ブタンジオール、１・４−ブタンジ
オール、１・５−ペンタンジオール、１・６−ヘ
キサンジオール、４・４−メチレンジフエニー
ル、２・５−ナフタレンジオール、エチレンカー
ボネートなどを含む。 本発明に使用する水溶性ポリエステル樹脂は、
上記のようなジカルボン酸またはジカルボン酸に
オキシ酸を併用したものと上記のようなジオール
を混合し、リン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、亜
リン酸、メタンスルホン酸の存在下で常圧または
減圧により、温度200〜300℃にて反応させ、中和
して得られる。なお、上記リン酸、ピロリン酸、
ポリリン酸、亜リン酸、メタンスルホン酸に、通
常使用されるエステル化触媒を併用しても差支え
ない。また、５−スルホイソフタル酸ソーダ塩の
ような単量体は、精練性に悪影響を与えるが共重
縮合は可能である。 アクリル酸エステル系単量体と水溶性ポリエス
テル樹脂の配合比は、既述のように80〜99.9：20
〜0.1（重量％）であるが、水溶性ポリエステル
樹脂の配合量が20重量％を越えると重合反応が起
り難く、重合率が低下し、またそれが0.1重量％
に満たないときは水溶性ポリエステル樹脂配合の
効果が十分に発揮されない。 本発明に使用するワツクスエマルジヨンは、天
然ワツクスとしてはカルナバワツクス、カンデリ
ラワツクス、蜜ロウ、白ロウ、モンタンワツク
ス、ぬかロウなどを、また合成ワツクスとしては
酸化ポリエチレンワツクス、酸化ワツクス、ソル
ビタン、ペンタエリスリトール、グリセリン、エ
チレングリコールと炭素数14〜24の脂肪酸とのエ
ステル化によつて得られるワツクスなどを原料と
したワツクスエマルジヨンを含む。なお、このエ
マルジヨン化には、通常の非イオン活性剤および
アニオン活性剤を使用すればよい。 水溶性ポリエステル樹脂で変性された水溶性ア
クリル系ノリ剤とワツクスエマルジヨンの混合比
は、既述のように25〜75：75／25（重量％）であ
るが、変性水溶性アクリル系ノリ剤の混合量が75
重量％を越えるとワツクスの有する糸離れの効果
が十分に発揮されず、またそれが25重量％に満た
ないときはノリ付糸の抱合力が十分に得られな
い。 従来、一般に使用されているサイザーでは、サ
イジングスピードは概して60〜130m/minに限定
されているが、これはノリ付糸の乾燥のために糸
速が制限されているためである。本発明に係るノ
リ剤組成物を用いた場合は、既述のようにノリ付
糸の乾燥工程が不要であるので、ダイレクトワー
パーにサイジングローラーを取付けるだけで十分
にノリ付けが可能であり、そのときのサイジング
スピードも機械の能力の限界まで高めることがで
き、400〜500m/minも可能となる。 次に、本発明の効果を明らかにするために、本
発明に係るノリ剤組成物、従来のノリ剤、および
無ノリ用原糸に付与するストレートオイリング剤
を使用した場合の比較を表１に示す。 繊維名：デシン 原糸：ポリエスチルフイラメント糸SD50D−24F 織機：日産LW41型 回転数：450r.p.m 試料： Ａ：本発明ノリ剤 原糸……ハイスピードワーパー（ノリ付け）
……ビーミング （組成） (イ) 単量体100重量部 アクリル酸エチル 20重量％ アクリル酸ブチル 30 メタクリル酸メチル 25 メタクリル酸ラウリル 13 アクリル酸 ７ メタクリル酸 ５ (ロ) 水溶性ポリエステル樹脂８重量部 テレフタル酸 50重量部 イソフタル酸 25 ポリオキシエチレングリコール （分子量600） 50 エチレングリコール 55 亜リン酸 ８ 10％アンモニア水 20 (ハ) ワツクスエマルジヨン40重量部 カルナバワツクス 40重量部 カンデリラワツクス 30 モタンワツクス ５ ポリオキシエチレンラウリルエーテル （E020モル） 10 ポリオキシエチレンオレイルエーテル （E014モル） 10 ソルビタンモノオレエート ５ Ｂ：従来ノリ剤 プラスサイズＪ−６（互応化学
工業(株)製ウオータージエツトルーム用ノリ剤） 原糸……ワーパーサイジング（ノリ付け）…
…ビーミング Ｃ：ストレートオイル サイテツクスＳ−571
（互応化学工業(株)製ストレートオイリング剤） 原糸……ハイスピードワーパ（追油）……ビ
ーミング

【表】 上記の表１が示すように、本発明に係るノリ剤
組成物を使用した場合は乾燥のための熱エネルギ
ーが不要であり、サイジング時の電気消費量も21
分の１となり、しかも、製織効率やＡ反率も従来
の方法より向上することがわかる。なお、無ノリ
用の原糸に追油するサイテツクスＳ−571をサイ
ジング用の原糸に使用した場合は製織時にケバ発
生が極端に多くなり、製織不能であつた。 次に、本発明の実施例を示して本発明をさらに
具体的に説明する。なお、各実施例中に記載され
ている部および％は、それぞれ重量部および重量
％を意味するものとする。 実施例 １ テレフタル酸 75部 ｐ−オキシ安息香酸 40 ポリオキシエチレングリコール （分子量2000） 60 エチレングリコール 80 亜リン酸 ５ 上記原料を温度計コンデンサー、撹拌機および
ガスの吹き込み口を付した１リツトルの四つ口フ
ラスコに仕込み、窒素ガスを吹き込みながら徐徐
に温度を上昇し、240〜250℃で４〜５時間反応さ
せて、留出物が60部得られたところで反応を停止
する。このときの酸価は50を示した。 続いて、10％に希釈したアンモニア水19部で中
和し、水を加えて20％水溶液に仕上げ、このもの
を水溶性ポリエステル樹脂Ａとして使用する。 上記水溶性ポリエステル樹脂Ａを使用してアク
リル酸エステル系ノリ剤の変性を行う。 アクリル酸ブチル 45部 メタクリル酸メチル 25 メタクリル酸ステアリル 15 アクリル酸 10 メタクリル ５ 水溶性ポリエステル樹脂Ａ 20 上記混合物を、エチルアルコール100部使用
し、重合触媒として過酸化ベンゾイル２部を加え
て78〜80℃にて還流下で溶液重合する。 重合開始後４時間にて重合反応を終え、10％ア
ンモニア水40部を加えて中和する。希釈水を加え
て20％濃度の変性水溶性アクリル系樹脂Ａを得
た。 カルナバワツクス 50部 モンタン脂肪酸 30 白ロウ 20 上記組成のワツクスを溶融し、80〜85℃におい
て乳化剤としてポリオキシエチレンラウリルエー
テル（E020モル）30部を使用して乳化を行い、
水を添加して20％濃度のワツクスエマルジヨンＡ
を得た。 そして、変性水溶性アクリル系樹脂A100部と
ワツクスエマルジヨンA50部を混合して、本発明
に係るノリ組成物Ａを得た。 このノリ剤組成物Ａを用いて、ポリエステル
50D−36F異収縮混繊糸の撚糸（300T/m）を、
スラツシヤーサイジング機で熱乾燥なしに、単に
送風だけを行つてサイジングした。このときの付
着量は4.0％であつた。 この経糸を使用し、密度198×99本／吋のサテ
ンを製織した（織機：日産LW41、回転数数：
450r.p.m.）ところ、製織効率95％、Ａ反率98％
の好結果が得られた。 実施例 ２〜８ 実施例１と同様の方法で、実施例２〜８に用い
る水溶性ポリエステル樹脂Ｂ〜Ｈを試作した。

【表】 次に、上記の水溶性ポリエステル樹脂Ｂ〜Ｈを
用いて、実施例１と同様の方法で、実施例２〜８
に用いる変性水溶性アクリル系樹脂Ｂ〜Ｈを試作
した。

【表】

【表】 また、実施例１と同様の方法で、実施例２〜８
に用いるワツクスエマルジヨンＢ〜Ｄを試作し
た。 ワツクスエマルジヨンＢの原料組成 蜜ロウ 30部 カンデリラワツクス 15 酸化ワツクス 30 牛脂硬化油 25 ポリオキシエチレンラウリルエーテル （E015モル） 30 ワツクスエマルジヨンＣの原料組成 木ロウ 55部 ソルビタン 10 酸化ポリエチレン 35 ポリオキシエチレンセチルエーテル （E010モル） 30 ワツクスエマルジヨンＤの原料組成 カルナバワツクス 25部 酸化ポリエチレン 45 蜜ロウ 30 ポリオキシエチレンラウリルエーテル （E020モル） 30 続いて、変性水溶性アクリル系樹脂Ｂ〜Ｈとワ
ツクスエマルジヨンＢ〜Ｄを混合して実施例２〜
８に係るノリ剤組成物を調製し、これらを用いて
実施例１と同様にサイジングしてなるポリエステ
ル異形ブライト糸50D−36Fの撚糸（285T/m）
を使用してパレスを各20疋製織した。織機は、日
産LW41型ウオータージエツトルームを使用し
た。

【表】 上記の結果が示すように、実施例２〜８に係る
ノリ剤組成物を使用した場合は製織効率、Ａ反率
共に良好であり、製織中の落ノリもなく、良好に
製織することができた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (A)炭素数１〜24の脂肪族アルコールのアクリ
   ル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステ
   ル75〜92重量％とアクリル酸およびメタクリル酸
   の混合物25〜８重量％からなる単量体80〜99.9重
   量％に対して、ジカルボン酸またはジカルボン酸
   に水酸基およびカルボキシル基を各１個有するオ
   キシ酸併用のものにポリエチレングリコールを必
   須成分とするジオールまたはそれらのエステル形
   成誘導体をリン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、亜
   リン酸、メタンスルホン酸の少なくとも１種を添
   加して反応させ、次いで水酸化アルカリ金属、ア
   ンモニア水、アルカノールアミンの少なくとも１
   種で中和してなる水溶性ポリエステル樹脂20〜
   0.1重量％を添加して、炭素数１〜３の脂肪族ア
   ルコールまたは炭素数１〜３の脂肪族アルコール
   と水の混媒にて溶液重合し、次いで水酸化アルカ
   リ金属、アンモニア水、アルカノールアミンの少
   なくとも１種で中和してなる変性水溶性アクリル
   系ノリ剤25〜75重量％と(B)融点50℃以上、ケン化
   価10〜200を有する天然ワツクスおよび／または
   合成ワツクスからなるワツクスエマルジヨン75〜
   25重量％からなるノリ剤組成物。