JPS6228978B2

JPS6228978B2 -

Info

Publication number: JPS6228978B2
Application number: JP57058419A
Authority: JP
Inventors: Watokin Riisu Richaado
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1981-04-09
Filing date: 1982-04-09
Publication date: 1987-06-23
Also published as: EP0063329A1; AR228089A1; ES511287A0; EP0063329B1; ES8402632A1; JPS57179237A; FI74716C; FI74716B; FI821264L; FI821264A0; DK154658B; DK154658C; NO156212C; BR8201909A; CA1198537A; NO156212B; DE3265749D1; PT74726A; DK162482A; MX157124A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、サイズ組成物に関し、さらに詳しく
は、第四級塩添加剤を含有組成物に関する。現在紡績糸のための本質的にすべての織物たて
糸サイズ剤は、適用の間の作業性、すなわち、糊
付けの間の乾燥ドラムへの低い粘着性を提供する
ワツクス類を含有する。しかしながら、これらの
ワツクス類は、仕上げ前のグリージ（griege）布
から除去することが困難である、特別の溶剤抽出
工程が時々用いられるか、あるいは仕上げ工場は
ある種の様式で高い比率の第２品質のまたは再処
理された布を受け入れなくてはならない。現在は
エネルギー消費を低くすることが注目されている
ので、仕上げ工場における水性サイズ剤除去糸の
温度を低くすることは興味あることであるが、こ
れはワツクスをさらに除去するという問題が生ず
る。織物の柔軟剤組成物中に塩化ジメチルジステア
リルアンモニウムを使用することは、知られてい
る。たとえば、米国特許3154489号は、第四アン
モニウム塩、なかでも塩化ジメチルジステアリル
アンモニウムを、エトキシル化アミンと、10：１
〜１：２の比で組み合わせて使用することを開示
している。実施例の１つにおいて、他の添加剤の
うちで、少量のポリビニルアルコールも柔軟剤と
一緒に含めている。米国特許3268470号は、多少のビニルアルコー
ル単位を含有してもよい、陽イオン性ポリマーの
サイズ剤の分散性が、第四アンモニウムクロライ
ドの添加により改良されることを開示している。
目的は繊維を水溶液の浸透性に対して抵抗性とす
ることにある。米国特許3360470号は、第四アンモニウム塩の
織物の柔軟剤（たとえば、塩化ジメチルジステア
リル第四アンモニウム）およびアルカリ金属カル
ボキシメチルセルロースからなる組成物を開示し
ている。この組成物は、洗たく組成物への添加剤
の形で使用されることが考慮されている。この柔
軟剤を既知の汚れ懸濁剤と組み合わせて使用する
ことも、開示されている。このような汚れ懸濁剤
のうちで、ポリビニルアルコールが、４：２の柔
軟剤対ポリビニルアルコールの比で示されてい
る。米国特許3686025号は、塩化ジメチルジステア
リルアンモニウムを含有する布はく柔軟組成物を
開示している。この柔軟組成物は、ポリビニルア
ルコールが不織布のバインダーとして使用されて
いる。不織布へ吸収される。この組成物は、標準
の自動布乾燥器において、織物に柔軟性を与える
ために使用される。第四級塩対PVAの比は、
100：１を超える。米国特許3896033号は、ポリビニルアルコール
であることができる有機ポリマーにより、微小球
中に包封された、塩化ジメチルジステアリルアン
モニウムであることができる。織物柔軟剤を開示
している。通常、球は支持体へ付着されている。
第四級塩対PVAの比は、約3.5：１である。米国特許3936538号は、フイルム形成ポリマ
ー、たとえば、ポリビニルアルコール、少なくと
も１種の柔軟剤、たとえば、塩化ジメチルジステ
アリルアンモニウムおよび少なくとも１種のワツ
クスの界面活性剤からなる、布はくの柔軟剤を開
示している。第四級塩対ポリビニルアルコールの
比は、少なくとも0.6：１である。米国特許2277788号は、ポリビニルアルコー
ル、油またはワツクス物質（炭化水素）および陽
イオン性表面活性剤、たとえば、塩化ジメチルジ
ステアリルアンモニウムから形成された、はつ水
被覆組成物を開示している。アンモニウム塩を加
えて、ポリビニルアルコールの溶解性を抑えるこ
とができる。第四級塩対ポリビニルアルコールの
比は、約0.2：１である。油またはワツクス物質
対ポリビニルアルコールの比は、約10：１であ
る。米国特許3415771号は、画像トランスペアレン
シーを処理して保護するための被覆組成物を開示
している。この組成物は、種々の大きさのシリカ
粒子、揮発性溶剤、有機ポリマー、たとえば、ポ
リビニルアルコール、水、および陽イオン性アル
キル第四アンモニウム塩の配合物の複雑な混合物
からなる。シリカ粒子、揮発性溶剤、ポリマー
（例、PVA）、水および第四アンモニウム塩の相
対量は、次のように開示されている：アルコール 95％第四級塩 0.1％シリカ 0.6％ポリマー４％第四級塩対ポリビニルアルコールの比は、約
0.025：１である。英国特許967714号は、部分的または完全にエス
テル化されたポリビニルアルコールと脂肪族第四
アンモニウム塩とを含有する水性組成物で布はく
を処理することによつて、ある種の天然または合
成の材料の、染色のための湿潤性を改良する方法
を開示している。第四級塩対エステル化ポリビニ
ルアルコールの比は、約１：１である。本発明によれば、 (a) ポリビニルアルコールおよびビニルアルコー
ル／メチルメタクリレートコポリマーから成る
群より選ばれたビニルアルコールポリマー、お
よび (b) （α）式

【式】または

【式】式中Ｘは陰イオンであり、そしてＲは12〜18
個の炭素原子を含有するアルキルである、の第四イミダゾリニウム塩、および（β）式式中R₁は１〜３個の炭素原子を含有するアル
キル基であり、 R₂は１〜３個または12〜22個の炭素原子を含有
するアルキル基であり、 R₃およびR₄は12〜22個の炭素原子を含有するア
ルキル基であり、そしてＸは陰イオンである。の第四アンモニウム塩から成る群より選ばれた塩
添加剤から本質的に成り、塩添加剤対ビニルアル
コールポリマーの重量比は約0.001〜約0.02であ
る組成物が、提供される。ここで使用するとき、“から本質的に成る”と
いう語は、名前を挙げた成分が必須であることを
意味するが、しかし、本発明の利益の実現を妨害
しない他の成分を含めることもできる。ジメチルジアルキルアンモニウム塩をポリビニ
ルアルコールに基づくサイズ剤に、ポリビニルア
ルコールの重量に基づいて２％以下の第四級塩の
量で加えると、糊付けの間の乾燥ドラムからの急
速な解放および水性系によるサイズ剤のきわめて
すぐれた除去が達成され、こうして例外的な染色
性が得られることを発見した。さらに、水性系に
よるサイズ剤の除去は、熱固定されない布はくに
ついて現在用いられている温度よりも低い温度に
おいて達成できる。本発明の新規なサイズ配合物
は、普通のサイズ、熱固定および紡績糸の織物工
場で現在用いられている水性除去作業において、
容易に使用できる。本発明のサイズ組成物の目的に対して、ビニル
アルコールポリマーは、 (a) 完全に加水分解されたPVA、たとえば、ポ
リ酢酸ビニルのホモポリマーまたは酢酸ビニ
ル／メチルメタクリレートのコポリマーのメタ
ノリシスによつて製造され、20℃において約５
〜約40ｍPa・ｓ（cps）の粘度（４％の溶液）
を有するもの；あるいは (b) 約４〜約12モル％の酢酸ビニルを含有し、同
じ粘度範囲を有する、部分的に加水分解された
PVA。本発明のサイズ組成物において使用される塩添
加剤は、（α）式

【式】または

【式】式中Ｘは陰イオンであり、そしてＲは12〜18個
の炭素原子を含有するアルキルである、の第四イミダゾリニウム塩、および（β）式式中R₁は１〜３個、好ましくは１個の炭素原
子を含有するアルキル基であり、 R₂は１〜３個または12〜22個、好ましくは１
個、または12〜22個の炭素原子を含有するアルキ
ル基であり、 R₃およびR₄は12〜22個の炭素原子を含有するア
ルキル基であり、そしてＸは陰イオン、たとえばメチル硫酸イオン、塩素
イオン、好ましくは塩素イオンであある。の第四アンモニウム塩から成る群より選ばれる。塩添加剤対ビニルアルコールポリマーの比は約
0.001〜約0.02（すなわち、ビニルアルコールポ
リマーの重量に基づいて0.1〜２％の塩添加剤）
である。少なくとも約0.1％の添加剤は有意の乾燥器ド
ラムの解放を得るために必要であるが、２％の添
加剤より多い量は製織性を低下させることがある
であろう。好ましい組成物は、ビニルアルコール
ポリマーの重量に基づいて約0.2〜約0.5％の添加
剤を含有する。でんぷんはサイズ組成物においてビニルアルコ
ールポリマーとしばしば配合される。同様に、本
発明のサイズ組成物は普通の織物たて糸サイズ剤
でんぷんを含有できる。また、本発明のサイズ組
成物は、サイズ剤の適用において普通に行われて
いるような、特定の織物に使用する他の物質を含
有できる。本発明の水性サイズ溶液は、一般に、約２〜約
20重量％の固体含量を有する。好ましくは、固体
含量は約７〜約18重量％である。水溶液からの紡績糸のサイズに本発明のポリビ
ニルアルコール／塩添加剤組成物を使用すると、
適用および製織時の作業性が良好となり、そして
仕上げ性能が改良された布はくが得られる。こと
に、このような組成物は、サイズ剤の水性除去
後、染料を急速かつ均一に吸収する増大した能力
を示す。以下の実施例により、本発明をさらに説明す
る。部および百分率は、特記しないかぎり、重量
による。実施例１および２および比較例１水蒸気ジヤケツト付きびん中で、必要量の冷水
にポリビニルアルコールを加えて10％のスラリー
を形成することによつて、サイズ溶液を調製し、
次いで温度をかきまぜながら77℃にした。ポリビ
ニルアルコールに基づいて５％の水素化硬脂
（tallow）を、サイズ溶液にかきまぜながら加え
た。この溶液を使用して、10m／分で運転される
カロウエイ（Calloway）51型糊付機により、26
シングルス（singles）65ポリエステル／35綿の
紡績系をサイズした。サイズ後、サイズ剤付着量
を、沸とう水で抽出後の重量損失により、測定し
た。サイズした糸を実験摩耗テスターにより試験
した。摩耗試験は、普通の織機のおさのある区画
を通してサイズした糸を引き、そして調整した張
力を加えることから成る。おさは、その動きに関
して約15゜の角度でセツトされた糸に対して、振
動させる。こうして摩耗を確立する。特定の数の
摩耗サイクル後の糸の視的摩耗量、あるいは糸を
破断させる平均のサイクル数を測定する。引き続く試験において、水素化硬脂の代わりに
0.5％および1.0％の“Arosurf”TA−100を使用
した。サイズした糸の試料を、200℃の炉に通過
させて（保持時間30秒）、熱処理した多数回60℃
の水に45秒間浸漬し、次いで絞ることによるサイ
ズ剤の除去を含む実験室の方法によつて、サイズ
剤の除去率を決定した。除去手順の前後に、試料
をよく乾燥し、秤量する。もとのサイズ糸上のサ
イズ剤の量に比較して除去されたサイズ剤の量を
測定する。これらの実施例および比較例において用いてポ
リビニルアルコール（PVA）は、14mPa・Ｓの
４％溶液の粘度、98％＋の加水分解率を有し、そ
して米国特許3689469号に従つて製造した。組成と性質を、表に要約する。

【表】この実施例は、従来のワツクスと比較して、糊
付けにおける0.5％の塩化ジステアリルジメチル
アンモニウムの実用性を明らかにする。摩耗抵
抗、水性除去および粘度は非常に類似する。実施例３ 45Kgの実施例１−２のPVAおよび0.22Kgの
“Arosur”TA−100を564gの水中にスラリー化
することによつて、サイズ溶液をつくつた。生蒸
気をスパージし、同時に温度が190〓（88℃）を
超えるまでかきまぜることによつて、溶液を形成
した、追加の水を加えて、最終溶液を7.0％の固
体にした。この材料を使用して、普通の商業的糊
付機で、ポリエステル／綿の紡績糸をサイズし
た。この糊付糸を用いて製織した。仕上げ時のサ
イズ剤の水性除去後、特別の溶剤を使用しない
で、染色品質はきわめてすぐれていた。比較として、“Arosur”TA−100の代わりに
4.54Kg（10ポンド）の普通の硬脂ワツクスを含有
するサイズ溶液は、水性除去系に加えて特別の溶
剤を使用したにもかかわらず、染色品質は非常に
劣つていた。実施例４〜６および比較例２〜４サイズ剤の調製および試験法は実施例１におけ
るようにあつたが、種々のレベルの“Arosur
”TA−100を含有した。最終溶液は、約10％
の固体を有した。90℃のドラム温度を用い、ドラ
ムを完全に清浄し、次いで２分の連続的運転後ド
ラムの析出物をスキージーで除去することによつ
て、糊付時のNo.１乾燥ドラムの析出物を定量的に
測定した。70℃の水中で脱サイズ後、乾燥糸のか
せを2.54cm（１インチ）上に浸透するに要する、
農芸化学の（Chemurgy）グリーン染料の溶液の
時間を用いて、染料の吸収を例示した。組成および性質を、表に要約する。

【表】

【表】ス
糊付けのための解放添加剤は、過度の乾燥ドラ
ムの析出物の形成を防ぐために必要である。析出
物は、１分の作業時間内に、平行レベルで発生す
る傾向がある。過度の場合、析出物は抜き取るこ
とができるが、製織および仕上げのための糸の品
質を低下させうる。上のデータが示すように、
PVAに基づいて約0.5％以上の“Arosur”TA
−100はドラムの析出物を大きく減少し、同時に
糸の塩基性染料の吸収を妨害しない。また、ワツ
クスはドラムの析出レベルを減少しないが、染料
の吸収を妨害する。実施例７〜14および比較例５実施例４〜６と同じサイズ調製物および試験手
順を用いたが、ただし固体のレベルは７％であつ
た。組成および性質を、表に要約する。

【表】

【表】 (1) アーマク・インダストリアル・ケミカル・デ
イビジヨン（Armak Industrial Chemical
Diuision，Akzona，Inc，Chicago，Illinois）
入手できる。塩化ジココジメチルアンモニウ
ム。 (2) アーマク・インダストリアル・ケミカル・デ
イビジヨンから入手できる、塩化ジ水素化タロ
ウ（tallow）ジメチルアンモニウム。 (3) ハムコ・シエフイールド・ケミカル・デイビ
ジヨン（Humko Sheffieid Chemical
Diuision、Kraft、Inc、Memphis、
Tennessee）から入手できる塩化ジメチル90％
ジアルキジル／ベヘニルアンモニウム。 (4) シエレツクス・ケミカル・カンパニー
（Sherex Chemical Company、Inc、Dublin、
Ohio）から入手できる。メチル硫酸ジメチル
ジステアリルアンモニウム。 (5) シエレツクス・ケミカル・カンパニーから入
手できる、メチル−１水素化タロウアミドエチ
ル―２―水素化タローイミダゾリニウム―メチ
ルサルフエート。これらのデータは、ドラムの析出物を減少する
上で有効である、いくつかの他の長鎖ジアルキル
ジメチル第四級化物（クロライドまたはサルフエ
ート）を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１ (a) ポリビニルアルコールおよびビニルアル
コール／メチルメタクリレートコポリマーから
なる群より選ばれたビニルアルコールポリマ
ー、および (b) （α）式【式】または【式】もしくは式中Ｘは陰イオンであり、そしてＲは12〜18
個の炭素原子を含有するアルキルである、の第四イミダゾリニウム塩、および（β）式式中R₁は１〜３個の炭素原子を含有するア
ルキル基であり、 R₂は１〜３個または12〜22個の炭素原子を
含有するアルキル基であり、 R₃およびR₄は12〜22個の炭素原子を含有す
るアルキル基であり、そしてＸは陰イオンである、の第四アンモニウム塩から成る群より選ばれた塩
添加剤から本質的に成り、塩添加剤対ビニルアル
コールポリマーの重量比は0.001〜0.02であるサ
イズ組成物。２第四イミダゾリニウム塩およびアンモニウム
塩における陰イオンＸは塩素イオンおよびメチル
硫酸イオンから成る群より選ばれる特許請求の範
囲第１項記載の組成物。３ビニルアルコールポリマーは完全に加水分解
したポリビニルアルコール、２〜６重量％の共重
合したメチルメタクリレートコモノマーを含有す
る完全に加水分解したビニルアルコール／メチル
メタクリレートコポリマー、および４〜12モル％
の酢酸ビニルを含有する部分的に加水分解したポ
リビニルアルコールから成る群より選ばれ、前記
完全におよび部分的に加水分解したポリビニルア
ルコールポリマーは４％の溶液粘度が20℃におい
て５〜40mPa・ｓである特許請求の範囲第２項記
載の組成物。４ビニルアルコールポリマーは２〜６重量％の
共重合したメチルメタクリレートコモノマーを含
有する完全に加水分解したビニルアルコール／メ
チルメタクリレートコポリマーである特許請求の
範囲第３項記載の組成物。５塩添加剤は第四アンモニウム塩であり、R₁
は１個の炭素原子を含有するアルキルであり、
R₂は１個または12〜22個の炭素原子を含有する
アルキルであり、R₃およびR₄は12〜22個の炭素
原子を含有するアルキル基であり、そして陰イオ
ンＸは塩素イオンまたはメチル硫酸イオンである
特許請求の範囲第４項記載の組成物。６塩添加剤は塩化ジメチルジステアリルアンモ
ニウムである特許請求の範囲第５項記載の組成
物。７塩添加剤対ビニルアルコールポリマーの比は
0.002〜0.005である特許請求の範囲第６項記載の
組成物。８固体含量が２〜20重量％である水溶液の形の
特許請求の範囲第１，３，４，５または７項記載
の組成物。９固体含量が７〜18重量％である水溶液の形の
特許請求の範囲第１，３，４，５または７項記載
の組成物。