CN114269983A - 处理剂、耐燃化纤维无纺布、碳纤维无纺布以及它们的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐燃化纤维无纺布用或碳纤维无纺布用的处理剂，其特征在于，其含有对醇类加成环氧乙烷和环氧丙烷而成的聚醚化合物。本发明还涉及附着有该处理剂的耐燃化纤维无纺布或碳纤维无纺布。

Description

处理剂、耐燃化纤维无纺布、碳纤维无纺布以及它们的制造 方法
技术领域
本发明涉及处理剂、耐燃化纤维无纺布、碳纤维无纺布以及它们的制造方法。
背景技术
通常，碳纤维或耐燃化纤维作为例如与环氧树脂等基体树脂组合而成的碳纤维复合材料或难燃/防火原材料被广泛用于建材、传输设备等各领域中。例如，作为碳纤维前体，经过例如将丙烯酸纤维进行纺丝的工序、对纤维进行拉伸的工序、耐燃化工序以及碳化工序而制造碳纤维。
碳纤维或耐燃化纤维中，除了织物以外，有时还对使用罗拉梳理机(梳理机)得到的无纺布等进行成型来使用。在制造无纺布时，从对于原料纤维赋予梳理通过性等各种特性的方面出发，有时进行使含有磷系有机化合物的无纺布制造用处理剂附着于纤维表面的处理。
以往已知有专利文献1中所公开的处理剂。专利文献1中公开了使含有三羟基乙基磷酸酯作为磷系有机化合物的处理剂附着于聚丙烯腈系氧化纤维后进行无纺布加工的工序。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-55878号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是在利用现有的处理剂时存在下述问题：在纤维通过梳理机时梳理纤维网的开纤性不充分，并且会产生纤维沉降在梳理机的机筒中的现象。
本发明所要解决的课题在于提供能够提高开纤性、并且能够抑制纤维的沉降现象的处理剂、耐燃化纤维无纺布、碳纤维无纺布以及它们的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题进行了研究，结果发现，含有对醇类加成环氧乙烷和环氧丙烷而成的聚醚化合物的耐燃化纤维无纺布制造用或碳纤维无纺布制造用的处理剂正好合适。
为了解决上述课题，本发明的一个方式的耐燃化纤维无纺布制造用或碳纤维无纺布制造用的处理剂的特征在于，其含有对醇类加成环氧乙烷和环氧丙烷而成的聚醚化合物。
上述处理剂中，上述聚醚化合物的质均分子量优选为8,000～40,000。
上述处理剂中，设上述聚醚化合物的分子中的环氧乙烷和环氧丙烷的加成摩尔比例合计为100摩尔％时，优选以环氧乙烷为25～95摩尔％和环氧丙烷为75～5摩尔％的比例对醇类进行加成。
上述处理剂中，上述醇类优选包含3元脂肪族醇。
为了解决上述课题，本发明的另一方式的耐燃化纤维无纺布的制造方法的特征在于，使上述处理剂附着于耐燃化纤维后，得到耐燃化纤维无纺布。
为了解决上述课题、本发明的另一方式的碳纤维无纺布的制造方法的特征在于，使上述处理剂附着于碳纤维后，得到碳纤维无纺布。
为了解决上述课题、本发明的另一方式的耐燃化纤维无纺布或碳纤维无纺布的特征在于，其附着有耐燃化纤维无纺布制造用或碳纤维无纺布制造用的处理剂，该处理剂含有对醇类加成环氧乙烷和环氧丙烷而成的聚醚化合物，上述聚醚化合物的质均分子量为8,000～40,000。
发明的效果
根据本发明，能够提高开纤性，并且能够抑制纤维的沉降现象。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下说明将本发明的耐燃化纤维无纺布制造用或碳纤维无纺布制造用的处理剂(以下简称为处理剂)具体化的第1实施方式。本实施方式的处理剂由对醇类加成环氧乙烷和环氧丙烷而成的聚醚化合物(以下称为聚醚化合物)。利用该聚醚化合物能够提高开纤性，并且能够抑制纤维的沉降现象。
作为构成聚醚化合物的原料的醇类，可以为一元醇，也可以为多元醇，还可以为芳香族醇。作为醇类的具体例，例如可以举出：(1)甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、十二烷醇、十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十八烷醇、十九烷醇、二十烷醇、二十一烷醇、二十二烷醇、二十三烷醇、二十四烷醇、二十五烷醇、二十六烷醇、二十七烷醇、二十八烷醇、二十九烷醇、三十烷醇等直链烷基醇；(2)异丙醇、异丁醇、异己醇、2-乙基己醇、异壬醇、异癸醇、异十三烷醇、异十四烷醇、异三十烷醇、异十六烷醇、异十七烷醇、异十八烷醇、异十九烷醇、异二十烷醇、异二十一烷醇、异二十二烷醇、异二十三烷醇、异二十四烷醇、异二十五烷醇、异二十六烷醇、异二十七烷醇、异二十八烷醇、异二十九烷醇、异十五烷醇等支链烷基醇；(3)十四烯醇、十六烯醇、十七烯醇、十八烯醇、十九烯醇等直链烯基醇；(4)异十六烯醇、异十八烯醇等支链烯基醇；(5)环戊醇、环己醇等环状烷基醇；(6)苯酚、苯甲醇、单苯乙烯化苯酚、二苯乙烯化苯酚、三苯乙烯化苯酚等芳香族醇；(7)乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,2-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,5-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,3-二甲基-2,3-丁二醇、甘油、2-甲基-2-羟基甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-羟基甲基-1,3-丙二醇、三羟甲基丙烷、山梨糖醇酐、季戊四醇、山梨糖醇等多元醇；等等。这些之中，作为醇类，优选包含甘油、2-甲基-2-羟基甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-羟基甲基-1,3-丙二醇、三羟甲基丙烷等3元脂肪族醇。通过使用3元脂肪族醇，可进一步提高本发明的效果。
环氧乙烷的加成摩尔数可适宜地设定，优选为20～500摩尔、更优选为25～440摩尔。另外，环氧丙烷的加成摩尔数可适宜地设定，优选为10～300摩尔、更优选为15～250摩尔。另外，环氧乙烷的加成摩尔数与环氧丙烷的加成摩尔数的合计可适宜地设定，优选为30～800摩尔、更优选为40～750摩尔。通过将上述加成摩尔数限定为该范围，可进一步提高本发明的效果。需要说明的是，环氧乙烷或环氧丙烷的加成摩尔数表示相对于投入原料中的1摩尔醇类的环氧乙烷的摩尔数。另外，环氧烷可以构成为无规加成物的形式，也可以构成为嵌段加成物的形式。
聚醚化合物中，在设分子中的环氧乙烷和环氧丙烷的加成摩尔比例合计为100摩尔％，优选以环氧乙烷为25～95摩尔％和环氧丙烷为75～5摩尔％的比例对醇类进行加成。在环氧乙烷为25摩尔％以上且环氧丙烷为75摩尔％以下的情况下，特别可进一步提高开纤性。在环氧乙烷为95摩尔％以下且环氧丙烷为5摩尔％以上的情况下，特别能够进一步抑制纤维的沉降现象。
聚醚化合物的质均分子量没有特别限定，优选为8,000～40,000、更优选为8,500～35,000。通过将该质均分子量限定于该范围，特别可进一步提高开纤性。需要说明的是，聚醚化合物的质均分子量可以使用凝胶渗透色谱法(GPC)进行测定。
上述聚醚化合物中，可以单独使用一种聚醚化合物，或者也可以将2种以上的聚醚化合物适宜地组合使用。
(第2实施方式)
接着说明将本发明的耐燃化纤维无纺布和碳纤维无纺布(以下简称为无纺布)或者它们的制造方法具体化的第2实施方式。本实施方式的无纺布附着有第1实施方式的处理剂。本实施方式的无纺布通过进行下述工序来制造：首先进行使第1实施方式的处理剂附着于耐燃化纤维或碳纤维的工序，接着进行基于梳理的网形成工序。关于处理剂相对于无纺布的附着量没有特别限制，按照处理剂(不包含溶剂)优选为0.01～10质量％、更优选为0.1～2质量％的方式附着于无纺布。
作为构成无纺布的耐燃化纤维和碳纤维的种类没有特别限制，例如可以举出以丙烯酸纤维作为原料而得到的PAN系纤维、以沥青作为原料而得到的沥青基纤维等。例如在使用丙烯酸纤维的情况下，作为丙烯酸纤维，优选由以聚丙烯腈(其是使至少90摩尔％以上的丙烯腈与10摩尔％以下的耐燃化促进成分共聚而得到的)作为主成分的纤维构成。作为耐燃化促进成分，例如可以适当地使用对丙烯腈具有共聚性的含乙烯基化合物。关于原料纤维的单纤维纤度没有特别限定，从性能和制造成本的平衡的方面出发优选为0.1～2.0dTex。另外，关于构成原料纤维的纤维束的单纤维的根数也没有特别限定，从性能和制造成本的平衡的方面出发，优选为1,000～96,000根。
本实施方式的耐燃化纤维或碳纤维的制造方法中，首先进行在得到上述原料纤维后制造丝线的制丝工序。接着进行将该制丝工序中制造的纤维束在200～300℃、优选230～270℃的氧化性气氛中转换成耐燃化纤维的耐燃化处理工序。在进一步得到碳纤维的情况下，进行将上述耐燃化纤维进一步在300～2000℃、优选300～1300℃的惰性气氛中进行碳化的碳化处理工序。碳化处理工序可以接着耐燃化处理工序进行。
本实施方式的无纺布的制造方法中，如上所述，首先进行使第1实施方式的处理剂附着于耐燃化纤维或碳纤维的工序。使处理剂附着于耐燃化纤维或碳纤维的方法可以适当地采用公知的方法。例如可以应用浸渍给油法、辊浸渍法、辊接触法、喷雾法、抄纸法、使用计量泵的导引式给油法等通常在工业上使用的方法。
作为使第1实施方式的处理剂附着于纤维时的处理剂的形态，例如可以举出有机溶剂溶液、水性液等。处理剂优选以水性乳液的状态附着于耐燃化纤维或碳纤维。应用处理剂的纤维的长度没有特别限定，可以举出通常被称为切段纤维(Staple)的短纤维、通常被称为长丝(filament)的长纤维。
接着进行干燥处理，进行处理剂的溶液中包含的水等溶剂的除去，由此可以得到耐燃化纤维或碳纤维线料。此处的干燥处理可以采用例如利用热风、热板、辊、各种红外线加热器等作为热介质的方法。
接着进行网形成工序。网形成工序是对于附着有上述处理剂的耐燃化纤维或碳纤维进行梳理，来制造由无纺布构成的网的工序。梳理可以使用公知的梳理机来进行。例如可以举出盖板梳理机、组合梳理机、罗拉梳理机等。
对本实施方式的处理剂、耐燃化纤维无纺布、碳纤维无纺布以及它们的制造方法的作用和效果进行说明。
本实施方式中，在制造无纺布之前被赋予至纤维的耐燃化纤维无纺布制造用或碳纤维无纺布制造用的处理剂含有对醇类加成环氧乙烷和环氧丙烷而成的聚醚化合物。因此，在使用梳理机由耐燃化纤维或碳纤维成型为无纺布的情况下，能够提高梳理纤维网的开纤性。并且能够抑制纤维向梳理机的机筒中的沉降现象。
需要说明的是，上述实施方式可以如下进行变更。
·本实施方式的处理剂中，在不妨碍本发明的效果的范围内，作为用于维持处理剂品质的稳定化剂或电荷控制剂，可以进一步混配上述以外的表面活性剂、抗静电剂、增粘剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等通常在处理剂中使用的成分。
[实施例]
以下为了更具体地说明本发明的构成和效果而举出实施例等，但本发明并不限于这些实施例。需要说明的是，以下的实施例和比较例的说明中，份是指质量份，并且％是指质量％。
试验分组1(聚醚化合物的合成)
向高压釜反应器中加入1摩尔作为醇类的甘油(A-1)、以及适量的作为催化剂的氢氧化钾，一边搅拌一边升温至100℃，之后实施减压脱水。其后一边继续搅拌一边升温至130℃，缓慢地加入环氧乙烷(EO)110摩尔和环氧丙烷(PO)110摩尔来进行无规加成。由此得到实施例1和实施例14中使用的EO/PO的摩尔比例为50/50、质均分子量为11,300的聚醚化合物。
另外，通过与实施例1中使用的聚醚化合物同样的过程来合成表1中记载的其他例中使用的聚醚化合物。需要说明的是，各例所使用的聚醚化合物的聚氧化烯链以无规加成物的形式合成。
各例所使用的聚醚化合物的原料醇类的种类、对聚醚化合物加成的环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)相对于1摩尔醇类的加成摩尔数、EO/PO的摩尔比、质均分子量和含量、以及其他化合物的种类和含量如表1的“聚醚化合物”栏、“其他化合物”栏所示。
试验分组2(耐燃化纤维无纺布制造用或碳纤维无纺布制造用的处理剂的制造)
如表1所示，在搅拌下按固体成分浓度为30％的方式向聚醚化合物中缓慢地加入离子交换水，由此制备实施例1的处理剂。
另外，通过与实施例1的处理剂同样的过程使用表1所示的聚醚化合物或其他化合物来制备实施例2～20和比较例1～8的处理剂。
[表1]
Figure BDA0003500412970000061
表1中，
A-1表示甘油、
A-2表示三羟甲基丙烷、
A-3表示月桂醇、
A-4表示丁醇、
A-5表示丙二醇、
B-1表示三羟基乙基磷酸酯、
B-2表示月桂基磷酸酯钾盐。
试验分组3(耐燃化纤维无纺布和碳纤维无纺布的制造)
使用试验分组2中制备的耐燃化纤维无纺布制造用或碳纤维无纺布制造用的处理剂，制造耐燃化纤维无纺布和碳纤维无纺布。
将由丙烯腈95质量％、丙烯酸甲酯3.5质量％、甲基丙烯酸1.5质量％构成的特性粘度1.80的共聚物溶解在二甲基乙酰胺(DMAC)中，制作聚合物浓度为21.0质量％、60℃的粘度为500泊的纺丝原液。将纺丝原液在保持为纺浴温度35℃的DMAC的70质量％水溶液的凝固浴中，利用孔径(内径)0.075mm、孔数12,000的纺丝喷头以牵伸比0.8排出。
将凝固丝在水洗槽中脱溶剂并同时拉伸至5倍，制作水溶胀状态的丙烯酸纤维线料。将公知的碳纤维前体用处理剂的4％离子交换水溶液利用浸渍法按照碳纤维前体用处理剂的附着量为1质量％(不含溶剂)的方式对其进行给油。其后将该丙烯酸纤维线料利用130℃的加热辊进行干燥致密化处理，进一步在170℃的加热辊间实施1.7倍的拉伸，之后卷绕在丝管上，由此得到碳纤维前体。由该碳纤维前体进行丝的解舒，在200℃～300℃的空气气氛下进行耐燃化处理，由此得到耐燃化纤维。其后在氮气气氛下利用300～1,300℃的具有温度梯度的碳化炉进行烧制，转换成碳纤维，之后卷绕在丝管上。
将按上述得到的耐燃化纤维和碳纤维分别切割成50mm，之后浸渍在试验分组2中制备的处理剂的2％水溶液中，得到在纤维上以固体成分计赋予了1.0％的处理剂的纤维。
使用所得到的纤维，如下所示评价开纤性和沉降现象。将结果示于表1的“开纤性”栏、“沉降现象”栏。
试验分组3(评价)
·沉降现象
将利用上述处理剂处理完毕的耐燃化纤维或碳纤维20g在20℃、65％RH的恒温室内调湿24小时后，供给至罗拉梳理机(梳理机)中，进行梳理网的成型，在该工序中，按下述基准对于纤维在机筒中的沉降现象的程度进行评价。
·沉降现象的评价基准
3：完全未观察到纤维在机筒中的沉降现象的情况
2：几乎未观察到纤维在机筒中的沉降现象的情况
1：观察到纤维在机筒中的沉降现象的情况
·开纤性
通过目视按下述基准对于上述沉降现象评价中制作的梳理网的开纤性进行评价。
4：纤维完全均匀分散，完全未观察到纤维束的存在的情况
3：纤维均匀分散，几乎未观察到纤维束的存在的情况
2：纤维大致均匀分散，但在一部分明显观察到纤维束的存在的情况
1：纤维的分散状态不均匀，在整体观察到纤维束的存在的情况
由表1中的各实施例相对于各比较例的评价结果也可明确，利用本发明的处理剂能够提高开纤性，并且能够抑制纤维的沉降现象。

Claims (7)

1.一种耐燃化纤维无纺布制造用或碳纤维无纺布制造用的处理剂，其特征在于，其含有对醇类加成环氧乙烷和环氧丙烷而成的聚醚化合物。
2.如权利要求1所述的处理剂，其中，所述聚醚化合物的质均分子量为8,000～40,000。
3.如权利要求1或2所述的处理剂，其中，所述聚醚化合物中，设分子中的环氧乙烷和环氧丙烷的加成摩尔比例合计为100摩尔％时，以环氧乙烷为25摩尔％～95摩尔％和环氧丙烷为75摩尔％～5摩尔％的比例对醇类进行加成。
4.如权利要求1～3中任一项所述的处理剂，其中，所述醇类包含3元脂肪族醇。
5.一种耐燃化纤维无纺布的制造方法，其特征在于，使权利要求1～4中任一项所述的处理剂附着于耐燃化纤维后，得到耐燃化纤维无纺布。
6.一种碳纤维无纺布的制造方法，其特征在于，使权利要求1～4中任一项所述的处理剂附着于碳纤维后，得到碳纤维无纺布。
7.一种耐燃化纤维无纺布或碳纤维无纺布，其特征在于，其附着有耐燃化纤维无纺布制造用或碳纤维无纺布制造用的处理剂，该处理剂含有对醇类加成环氧乙烷和环氧丙烷而成的聚醚化合物，所述聚醚化合物的质均分子量为8,000～40,000。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63303125A (ja) * 1987-05-30 1988-12-09 Kanebo Ltd アクリル系繊維の処理方法
JPH09296373A (ja) * 1996-05-08 1997-11-18 Asahi Chem Ind Co Ltd ポリオレフィン系繊維用親水性改良剤
JP2001089976A (ja) * 1999-09-16 2001-04-03 Takemoto Oil & Fat Co Ltd 乾式法による不織布製造用ポリオレフィン系繊維の処理剤及び処理方法
JP2005232599A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Toray Ind Inc 耐炎布帛およびその製造方法
JP2006274507A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Toray Ind Inc 耐炎化繊維
WO2019240264A1 (ja) * 2018-06-15 2019-12-19 竹本油脂株式会社 ポリオレフィン系不織布用処理剤、ポリオレフィン系合成繊維、及びポリオレフィン系合成繊維の処理方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59144679A (ja) * 1983-02-02 1984-08-18 東邦レーヨン株式会社 耐炎繊維等の集合体
US4999869A (en) * 1989-10-05 1991-03-19 Basf Corporation Pre-treating textiles with dispersions of graft polymers based on polyalkylene oxides to impart soil release properties thereto
JP2881256B2 (ja) * 1990-07-03 1999-04-12 東急建設株式会社 炭素繊維補強コンクリート又はその類似組成物の製造方法
US5447991A (en) * 1990-07-11 1995-09-05 Enichem Synthesis S.P.A. Flame-resistant polyolefinic fibres and films
JP2003055843A (ja) * 2001-06-04 2003-02-26 Toray Ind Inc 炭素繊維の製造法
JP2003055878A (ja) 2001-08-20 2003-02-26 Toho Tenax Co Ltd 酸化繊維構造体、炭素繊維構造体、及びそれらの製造方法
JP2004188284A (ja) * 2002-12-10 2004-07-08 Toho Kako Kensetsu Kk 生物膜水浄化装置
JP2004300601A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Toray Ind Inc 耐炎化繊維布帛、炭素繊維布帛およびそれらの製造方法
US20060003654A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Lostocco Michael R Dispersible alcohol/cleaning wipes via topical or wet-end application of acrylamide or vinylamide/amine polymers
JP4691415B2 (ja) * 2004-11-02 2011-06-01 竹本油脂株式会社 合成繊維用処理剤及び合成繊維の処理方法
EP2351704A1 (en) * 2008-10-10 2011-08-03 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Aqueous dispersion of carbon microfibers, process for producing the aqueous dispersion, and article produced using same
KR20120080597A (ko) * 2009-10-05 2012-07-17 아사히 가라스 가부시키가이샤 폴리에테르류 및 그 제조 방법
CN103476831B (zh) * 2011-03-30 2016-08-31 旭硝子株式会社 聚醚多元醇及软质聚氨酯泡沫的制造方法、以及座椅
CN105887479A (zh) * 2011-06-06 2016-08-24 三菱丽阳株式会社 油剂、油剂组合物、油剂处理剂和碳纤维前体丙烯酸系纤维束、以及碳纤维束的制造方法
JP5842695B2 (ja) * 2012-03-21 2016-01-13 日本電気株式会社 電子機器用ラック
US9062417B2 (en) * 2013-03-14 2015-06-23 Neenah Paper, Inc. Methods of molding non-woven carbon fiber mats and related molded products
MX2017003152A (es) * 2014-09-11 2017-06-14 Mitsubishi Chem Corp Agente de aceite para fibra acrilica precursora de fibra de carbono, composicion del agente de aceite para fibra acrilica precursora de fibra de carbono, liquido de tratamiento de aceite para fibra acrilica precursora de fibra de carbono, y paquete de fibra acrilica precursora de fibra de carbono.
WO2016121673A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 三洋化成工業株式会社 透水性付与剤、透水性繊維、不織布及び吸水性物品
JP6604118B2 (ja) * 2015-09-29 2019-11-13 日本製紙株式会社 炭素繊維シートの製造方法
EP3564438A4 (en) * 2016-12-28 2020-11-11 Kuraray Co., Ltd. THERMOPLASTIC RESIN FIBER WITH ATTACHED DISPERSANT
JP6495423B1 (ja) * 2017-12-01 2019-04-03 竹本油脂株式会社 炭素繊維用サイジング組成物、炭素繊維、及び炭素繊維複合材料
JP7269781B2 (ja) * 2018-04-16 2023-05-09 三洋化成工業株式会社 繊維用集束剤、繊維束、繊維製品、プリプレグ及び成形体
JP6632016B1 (ja) * 2019-07-05 2020-01-15 竹本油脂株式会社 炭素繊維前駆体用処理剤、及び炭素繊維前駆体

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63303125A (ja) * 1987-05-30 1988-12-09 Kanebo Ltd アクリル系繊維の処理方法
JPH09296373A (ja) * 1996-05-08 1997-11-18 Asahi Chem Ind Co Ltd ポリオレフィン系繊維用親水性改良剤
JP2001089976A (ja) * 1999-09-16 2001-04-03 Takemoto Oil & Fat Co Ltd 乾式法による不織布製造用ポリオレフィン系繊維の処理剤及び処理方法
JP2005232599A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Toray Ind Inc 耐炎布帛およびその製造方法
JP2006274507A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Toray Ind Inc 耐炎化繊維
WO2019240264A1 (ja) * 2018-06-15 2019-12-19 竹本油脂株式会社 ポリオレフィン系不織布用処理剤、ポリオレフィン系合成繊維、及びポリオレフィン系合成繊維の処理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
天津市轻工业化学研究所: "《合成纤维油剂》", 30 April 1980, 纺织工业出版社 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021123828A (ja) 2021-08-30
JP6745556B1 (ja) 2020-08-26
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WO2021157347A1 (ja) 2021-08-12
EP4001501A4 (en) 2023-01-11
EP4001501A1 (en) 2022-05-25

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