KR101813471B1 - Sizing agent composition for warp filament yarn of less than 20denier and its manufacturing process - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 20데니어 이하의 경사용 호제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 20데니어(denier) 이하의 폴리에스테르 원사의 호부공정에 주로 사용됨으로써 제직공정에서 원사의 마찰, 수분 등의 영향으로 원사가 절단되거나 피막의 파괴현상 등을 방지할 수 있는 접착성을 부여하고 마찰을 방지하기 위한 목적으로 사용되는 경사용 호제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a lightweight polyester composition having a denier of 20 denier or less, and more particularly to polyester fiber yarn having a denier of 20 denier or less. Which is used for the purpose of imparting adhesiveness capable of preventing yarn cutting or breaking of a film, and preventing friction, and a method for manufacturing the same.
섬유공업은 1990년대를 기점으로 국내 생산업체의 해외 이전 등으로 산업의 공동화 현상이 발생되고 있고, 첨단 섬유기술 개발은 세계 최고 수준보다 다소 뒤처지는 경향이 뚜렷하게 나타나고 있다. 1960년대부터 시작된 섬유산업은 고용창출에 기여하면서 많은 성장을 거듭해 왔으나 환경문제에 많은 선진국들이 기피하는 업종으로 오늘날 대부분의 섬유생산 공정은 개발도상국 및 후진국형 산업으로 전락하는 추세에 있다.In the textile industry, the hollowing-out of the industry has occurred due to the relocation of domestic producers from the 1990s, and the development of high-tech textile technology tends to lag behind the world's top level. The textile industry, which started in the 1960s, contributed to the creation of jobs and has grown a lot. However, most of the textile industry in the developed world is becoming a developing and subcontracting industry.
하지만, 첨단 섬유 및 친환경 의류소재 분야는 새로운 무역환경을 형성하고, 특히 환경규제는 국제 무역환경에서 또 하나의 장벽으로 작용함에 따라 다국적 기업 및 글로벌 생산망을 구축하고 있는 기업들을 중심으로 인체뿐만 아니라 자연환경 측면에서도 친환경적인 소재를 접목하고자 하는 시도는 오래 전부터 시작되었고 최근 법제화를 통한 규제를 진행 중에 있으며, 일부는 새롭게 도입하고 있는 추세이다. 따라서 개도국을 중심으로 국제적인 무역장벽을 극복하고자 다양한 연구개발 및 기술적인 개선방안에 대한 국가적 지원 및 대응방안들이 모색되고 있다.However, the high-tech textile and eco-friendly apparel materials form a new trading environment. Especially, the environmental regulation acts as another barrier in the international trade environment. Therefore, Attempts to incorporate environmentally friendly materials in the natural environment have long started, and regulations are under way through legislation recently, and some are in the process of introducing new ones. Therefore, in order to overcome the international trade barriers around developing countries, national support and countermeasures for various R & D and technological improvement measures are being sought.
글로벌 다국적기업 중에서 나이키, 퓨마, H&M 등은 의류 브랜드의 대표 주자들로 유해물질을 단계적으로 제거하거나 의류에 전혀 적용하지 않는 시스템을 도입한 완제품 생산을 목적으로 2011년ZDHC(ZDHC : Zero Discharge of Hazardous Chemicals, 이하 ZDHC) Groups를 설립하였으며, 2015년부터 단계적으로 적용하여 2020년까지 완료를 목표로 추진 중이다. 가장 대표적인 규제 중에서 유해물질 제로배출규제(ZDHC : Zero Discharge of Hazardous Chemicals)는 특정 목록 11개 및 기타 물질을 규정하고 있고 이를 사용하거나 공정 중에 적용되는 경우는 판매를 하지 못하도록 규정하고 있다. ZDHC Group은 유해성 평가 및 단계적 퇴출대상이 되는 유해화학물질 목록 11개를 발표하였으며, 2015년부터 시범적용 후 2020년까지 모든 제품 공급망(Supply Chain)으로부터 유해물질의 완전한 제로를 목표로 한다.Among global multinationals, Nike, Puma, and H & M are representative brands of apparel brands. In 2011, ZDHC (ZDHC: Zero Discharge of Hazardous (ZDHC) Chemicals, ZDHC) Groups, which will be phased in from 2015, with a goal to be completed by 2020. Among the most typical regulations, the Zero Discharge of Hazardous Chemicals (ZDHC) regulates 11 specific lists and other substances and stipulates not to use them or to sell them when applied during the process. ZDHC Group has released 11 lists of hazardous chemical substances that are subject to hazard assessment and phased withdrawal and aims to completely eliminate hazardous substances from all product supply chains by 2015 and after 2020.
ZDHC는 REACH(EU의 기존의 화학물질 관련 제도를 통합하여 연간 1톤 이상 EU 내에 제조/수입되는 모든 화학물질을 톤수와 위해성에 따라 등록하고 평가 및 허가를 받게 하는 제도. 단, 완제품은 신고), 스웨덴 국제화학사무국(ChemSec)에서 발표한 SIN(Substitute It Now) 등 국제적으로 통용되는 유해화학물질 규제지침 등을 참고하여 제정하였으며, 최근에는 규제물질을 추가 발표하는 등 활동범위를 확장하고 있어 현재 이슈화 되고 있는 섬유관련 규제 중 국제적으로 또는 국내적으로 가장 파급력이 큰 규제로 부각되고 있다. 나아가 섬유제품만을 관리하는 기존 규제 대응관리 프로세서에서 염색공장 및 사용약제 관리 등과 같은 제조과정 및 공정에 투입되는 약제에 대한 관리까지 규제화 작업이 진행되고 있다.ZDHC is a system that integrates EU's existing chemical-related systems to register and evaluate and approve all chemical substances manufactured / imported in EU more than 1 tonne per year according to tonnage and risk, , And SIN (Substitute It Now) announced by the Swedish International Chemical Substance Office (ChemSec). In recent years, the company has been expanding its scope of activities by adding additional regulatory substances. Among the textile-related regulations that are being discussed, it is becoming one of the most influential regulations either internationally or domestically. Furthermore, regulatory work is proceeding from the existing regulatory response management processor that manages only the textile products to the manufacturing process such as the dyeing plant and the management of the medicines, and the management of the medicines injected into the processes.
이에 따라, 일본의 캐주얼 의류업체 유니클로에서는 의류 생산기업 등에 대해 유해물질 사용과 배출되는 화학물질 리스트와 체크방법을 밝히면서 의류 제조과정에서 세정제로 사용되어 알레르기반응을 일으킬 우려가 있는 ‘알킬페놀에톡시레이트(APEOs)’등이 대상이 된다고 발표하였다.Accordingly, UNIQLO, a Japanese casual clothing company, discloses a list of chemical substances to be used and emitted, and a method of checking the use of harmful substances in garment manufacturing companies, and is used as a cleaning agent in the course of manufacturing clothes to produce an alkylphenol ethoxylate (APEOs) '.
최근에 그린피스는 한국 등 16개국에서 판매 중인 퓨마 등 유명브랜드 스포츠용 제품 33종에 대한 독성 화학물질 조사결과, 축구화와 유니폼 등에서 노닐페놀에톡시레이트(NPEOs), 프탈레이트, 다이메틸폼아마이드(DMF) 등의 독성 화학물질이 검출됐다고 발표하였다. 이에 퓨마는 유해물질 중에서도 과불화 화합물(PFCs), 프탈레이트 가소제, 노닐페놀에톡시레이트(NPEOs), 디메틸포름아미드 같은 유해 화학제 사용에 대한 중단을 선언하면서 공급업체들과의 협력을 강조하고 있다.Recently, Greenpeace has surveyed toxic chemicals for 33 kinds of famous brand sports products such as cougar, which are sold in 16 countries including Korea. As a result, it has been found that NPEOs, phthalates, dimethylformamide (DMF) And other toxic chemicals have been detected. Puma emphasizes cooperation with suppliers, among others, by announcing an end to the use of hazardous chemicals such as perfluorinated compounds (PFCs), phthalate plasticizers, nonylphenol ethoxylates (NPEOs), and dimethylformamide.
한편, 아웃도어 의류는 얇고 가벼운 소재에 많은 기능성을 부여하고 있으므로 소재의 개발이 섬유원사 선진국을 중심으로 활발하게 진행되고 있고 기존의 복합 분할사 분야에서 좀 더 개선된 20데니어(denier) 이하의 극세사 섬유들이 생산되고 있다. 하지만 이러한 원사는 고기능성 박지(薄地)직물을 생산하는 경우에는 적합하지만 준비공정의 기술개발이 선행되어야 한다. 특히 20D 이하의 원사 직물 가공공정에서 가장 기본적인 제직공정은 일반적인 경사용 호제를 사용하는 경우 공정상의 많은 문제를 안고 있다.On the other hand, since outdoor clothing is given a lot of functionality to thin and light materials, development of materials is progressing actively in the advanced countries of fiber yarn, and in the field of composite split yarn in the existing field, more improved 20 denier Textiles are being produced. However, these yarns are suitable for producing highly functional thin fabrics, but the technology of preparation process should be preceded. Especially, the most basic weaving process in the yarn processing process of 20D or less has a lot of problems in the process when using a general lightweight synthetic resin.
그러므로 제직공정에서 특별히 세(細)데니어용 호제를 사용하여야 되는데, 박직의 제직에서 극세사의 절사 및 마찰에 대한 핀사현상 등을 극복하기 위해서는 호제에 윤활성을 부여함과 동시에 집속성을 부여한 호제가 요구되며, 이러한 목적으로 일반 호제에는 광물류 계통의 오일을 사용하는 경우가 대부분이다. 그러나 광물성 오일(after oil)은 후공정에서 제거하기가 곤란하여 유화제를 첨가하는 경우가 대부분인데, 사용되는 유화제는 노닐페놀에톡시레이트(NPEOs), 알킬페놀에톡실레이트(APEOs)등으로 ZDHC 규제 대상 물질에 포함되어 있다. 따라서 세데니어용 호제는 종래의 기술에서 크게 벗어나지 못하고 있어 제직 수율을 저하시키고 유해물질의 검출 문제를 안고 있는 실정이다.Therefore, in order to overcome the finishing phenomenon of the microfibrillated yarn and friction in the weaving of the microfibers in the weaving process, it is necessary to provide a lubricant to the fabric and to impart a home- For this purpose, mineral oils are generally used for general grout. However, most of the after-oil is difficult to remove in the post-process, so emulsifiers are added. The emulsifiers used are nonylphenol ethoxylates (NPEOs) and alkylphenol ethoxylates (APEOs) It is included in the target substance. Therefore, the sizing agent for sedi-denier can not be largely deviated from the conventional technique, and the yield of the weaving is lowered and the problem of detection of harmful substances is present.
본 발명과 관련하여 섬유용 호제에 관한 선행기술을 살펴보면, 대한민국 특허공보 공고번호 제1990-003355호(출원인: 구라레 가부시끼 가이샤, 일본)에서는 (A)전분,(B)말단에 탄소수 4 내지 50의 알킬그룹을 갖는 비닐 알코올 중합체,(C)폴리 비닐 알코올 및 (D)섬유 가호용 오일을 함유하며, 성분(A) 대 성분[(B)+(C)]의 혼합비가 10 내지 1900중량부 대 100중량부이고, 성분(D) 대 성분[(B)+(C)]의 혼합비는 0.1 내지 200중량부 대 100중량부이며, 성분(C) 대성분 (B)의 혼합비는 0 내지 10000중량부 대 100중량부이고, 성분(B)대 성분(A)의 혼합비는 1중량부 이상대 100중량부이며, 성분(B) 대 성분(D)의 혼합비는 0.1중량부 이상 대 100중량부인 섬유용 가호제로서, 이는 우수한 품질의 직물 및 고속직기에 사용하는 경우에 두드러진 제직성을 나타낸다고 한다.(A) a starch, (B) a starch, and (B) a starch having a carbon number of 4 to 20, (A) to (B) + (C) is in the range of 10 to 1900 g / cm 3, and the component (A) (C) to 100 parts by weight and the mixing ratio of the component (D) to the component (B) + (C) is 0.1 to 200 parts by weight to 100 parts by weight, (B) to 100 parts by weight, and the mixing ratio of the component (B) to the component (A) is 1 to 100 parts by weight, As a negatives for non-woven fabrics, it is said to exhibit outstanding warpability when used in high quality fabrics and high speed looms.
또한, 대한민국 특허공보 공고번호 제1994-008466호(출원인: 주식회사 세원)에서는 면사 및 면혼방사 등과 같은 방적사의 가호에 이용되는 분말형 복합호제로서, 복합호제 총중량을 100으로 할때 전분을 초산으로 개질화한것에 찰옥수수전분, 옥수수 알파화 전분, 옥수수전분, 산처리전분 중의 적어도 1종이상을 혼합한 혼합물 25∼75중량%와 PVA 공중합체의 고중합 및 저중합체를 0.5∼4:1로 혼합한 PVA 공중합체의 혼합물 25∼75중량%를 혼합함을 특징으로 하는 섬유용 복합호제의 제조방법을 개시하고 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 1994-008466 (filed by Sewon Co., Ltd.) discloses a powdery composite mortar for use as a yarn-fed yarn such as cotton yarn and cotton blend yarn, wherein the total weight of the composite yarn is 100, 25 to 75% by weight of a mixture obtained by mixing at least one of waxy cornstarch, cornstarch, cornstarch and acid-treated starch with nitrated, and a high polymer and a low polymer of PVA copolymer in a ratio of 0.5 to 4: 1 And 25 to 75% by weight of a mixture of one PVA copolymer is mixed.
또한, 대한민국 공개특허공보 제2000-0066251호(출원인: 한국섬유기술연구소)에서는 (a)아크릴산에 비닐 아세테이트를 1:0∼3:1의 몰비로 첨가하여 유화중합시켜 아크릴 공중합물을 제조하는 단계; (b)상기 (a)단계에서 제조된 아크릴 공중합물과 산화전분을 100:0∼60:40의 중량비로 혼합하여 아크릴 공중합물/산화전분의 혼합 호제를 제조하는 단계; 및 (c)상기 (b)단계에서 제조된 호제를 이용하여 방적사를 60∼80℃의 온도에서 가호하는 단계;로 이루어지는 가호방법이 제공되며, 방적사를 가호하는데 있어서 유화중합타입 아크릴 공중합물을 사용함으로써 기존의 배합호제보다 사용이 편리하고, 또한 실의 종류에 따라 적절한 호제를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 호화공정이 배제되며, 발호율이 우수하여 가호후 후처리 공정을 단순화시켜 그에 따른 용수, 에너지및 시간을 절약하면서도 제직성이 우수한 가호사를 얻을 수 있다고 한다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2000-0066251 (filed by the Korea Textile Technology Institute) discloses a process for producing an acrylic copolymer by (a) adding vinyl acetate to acrylic acid at a molar ratio of 1: 0 to 3: 1 and emulsion- ; (b) mixing the acrylic copolymer prepared in the step (a) and the oxidized starch at a weight ratio of 100: 0 to 60: 40 to prepare a mixed adhesive of an acrylic copolymer / oxidized starch; And (c) adding the spinning yarn at a temperature of 60 to 80 ° C using the foaming agent prepared in the step (b). In the spinning method, an emulsion polymerization type acrylic copolymer is used This makes it easier to use than conventional compounded hoses, and it also makes it possible to produce an appropriate foaming agent according to the type of yarn, as well as elimination of the glazing process and excellent call ratio, thereby simplifying the post-treatment process, And it is said that it is possible to obtain a good quality woven yarn while saving time.
그밖에도, 대한민국 등록특허공보 제10-0563238호 등에서는 미니에멀젼 중합법을 이용한 스테아릴메타크릴레이트 공중합형 경사호제의 합성방법 등 다양한 종류의 섬유 가호용 호제 조성물이 알려져 있다.In addition, in Korean Patent Registration No. 10-0563238, various types of fiber reinforcing compositions are known such as a method of synthesizing a stearyl methacrylate copolymer type inclined hose using a mini-emulsion polymerization method.
한편, 본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 폴리아크릴산 공중합체로 된 수용성 고분자 수지를 합성하고 이 합성된 고분자 수지와 상용성이 우수한 왁스계통의 에멀젼을 일정한 비율로 혼합함으로써 상기 고분자 수지는 저데니어 원사에 대한 집속성을 부여하고 왁스 에멀젼은 표면에 배향하여 윤활성을 부여하여 제직 중 마찰을 감소시키는 작용을 하게 됨에 따라 제직과정에서 마찰에 의한 절사, 핀사 등의 현상을 방지하고 유해 위험물질 규제에서 벗어날 수 있는 경사용 호제 조성물을 개발하였다.In order to solve the problems of the prior art, a water-soluble polymer resin of a polyacrylic acid copolymer is synthesized and a wax-based emulsion having excellent compatibility with the polymer resin is mixed at a certain ratio, And the wax emulsion is oriented on the surface to impart lubricity to the wax emulsion to reduce the friction during weaving, thereby preventing the occurrence of fines and pin yarns during weaving, We have developed lightweight cosmetic compositions that can escape from material regulations.
본 발명의 목적은 현재 50데니어 이상의 일반적인 원사에 적용하는 일반 호제가 가지지 못한 필라멘트 집속성, 접착력, 마찰저항성을 함께 가지면서 염색 가공공정에서 고분자 수지 및 왁스 성분들을 쉽게 수용화 및 분산시켜 제거할 수 있는 경사용 호제 조성물을 제조하기 위해서 아크릴계 고분자 수지의 응집력 및 집속성 부여 성분의 조정, 수용화 및 접착력 부여 성분의 조정, 고분자의 분자량을 조절하여 저분자 왁스 첨가제와의 상용성을 개선하며, 또한 유해화학물질로 규정된 유화제를 사용하지 않고 폴리에틸렌 왁스와 파라핀왁스를 일정한 비율로 유화시켜 고분자 수지와 혼합함으로써 표면의 윤활성을 부여하고 제직공정 이후 염색 가공공정에서 저농도의 알칼리 용액에서 쉽게 수용화 될 수 있는 친수성 모노머를 일정비율로 도입하여 호부, 제직, 염색 등 공정 전반에 걸쳐 효율적인 기능을 부여하는 경사용 호제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to solve the problems of the present invention, in which the polymer resin and the wax components can easily be dissolved and dispersed in the dyeing process while having the filament property, the adhesive property and the frictional resistance, The cohesion of the acrylic polymer resin and the adjustment of the cohesion-imparting component, the adjustment of the water-solubility and the adhesion-imparting component, the improvement of the compatibility with the low-molecular wax additive by controlling the molecular weight of the polymer, It is possible to emulsify polyethylene wax and paraffin wax at a certain ratio without mixing with an emulsifier specified as a chemical substance and to mix with a polymer resin to impart surface lubrication and to be easily water-soluble in a low concentration alkaline solution in a dyeing process after a weaving process A hydrophilic monomer is introduced at a certain ratio, To provide an effective function throughout the whole process such as weaving, dyeing and the like, and a method for producing the same.
본 발명에 의한 경사용 호제 조성물은, (a) 에틸아크릴레이트(ethyl acrylate), 10 ~ 20중량부, 메틸메타아크릴레이트(methyl methacrylate) 50 ~ 60중량부, 부틸아크릴레이트(butyl acrylate) 8 ~ 10중량부, 이소부틸메타아크릴레이트(iso-butyl methacrylate) 15 ~ 20중량부, 스테아릴메타아크릴레이트(stearyl methacrylate) 3 ~ 5중량부로 구성된 아크릴 모노머, (b) 메틸메타아크릴산(methyl methacrylic acid) 7 ~ 9중량부, 아크릴산(acrylic acid) 2 ~ 4중량부로 구성되는 수용성 모노머, (c) 암모늄퍼술페이트(ammonium persulfate) 0.5 ~ 1.0 중량부로 구성된 개시제, (d) 27중량% 농도의 암모니아 용액(27% ammonia solution) 3 ~ 5중량부로 구성된 수용성 고분자 수지 80 ~ 90중량%; (e) 폴리에틸렌 왁스(polyethylene wax AV:16.3) 50 ~ 70중량부, (f) 140℉ 파라핀왁스(140℉ paraffin wax) 20 ~ 40중량부, (g) 에틸렌옥사이드 20몰 부가된 캐스터오일(ethoxylated(20mole) caster oil) 계면활성제 10 ~ 20중량부, (h) 라우릴알콜 7몰 부가된 에톡시레이트(ehtoxylate(7mole)laurylate) 5 ~ 15중량부, (i) 트리데실알콜 7몰 부가된 에톡시레이트(ehtoxylate(7mole)laurylate) 5 ~ 15중량부, (j) 비누화제로 수산화나트륨(sodium hydroxide) 0.4 ~ 0.6중량부로 구성된 왁스 에멀젼 10 ~ 20중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The lightweight foam composition according to the present invention comprises (a) 10 to 20 parts by weight of ethyl acrylate, 50 to 60 parts by weight of methyl methacrylate, 8 to 20 parts by weight of butyl acrylate, 15 to 20 parts by weight of iso-butyl methacrylate, 3 to 5 parts by weight of stearyl methacrylate, (b) 1 to 5 parts by weight of methyl methacrylic acid, (C) 0.5 to 1.0 part by weight of ammonium persulfate, (d) an ammonia solution having a concentration of 27% by weight, and (d) an initiator consisting of 2 to 4 parts by weight of acrylic acid 27% ammonia solution), and 3 to 5 parts by weight of a water-soluble polymeric resin; (e) 20 to 40 parts by weight of polyethylene wax (polyethylene wax AV: 16.3), (f) 140 DEG F paraffin wax (140 DEG F paraffin wax), (g) 20 parts by weight of ethoxylated (H) 5 to 15 parts by weight of ethoxylate (7 mole) laurylate having 7 moles of lauryl alcohol, (i) 10 to 20 parts by weight of a surfactant 5 to 15 parts by weight of ehtoxylate (7 mole) laurylate, and (j) 10 to 20 parts by weight of a wax emulsion composed of 0.4 to 0.6 part by weight of sodium hydroxide as a saponifying agent.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 경사용 호제 조성물은 고형분 함량 20 ~ 25중량%(130℃, 60분 건조), pH 6 ~ 8, 점도 50 ~ 100cps(25℃)를 갖는 미황색 점조액인 것을 특징으로 하고 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the lightly curtain cosmetic composition is a pale yellow viscous liquid having a solid content of 20 to 25 wt% (dried at 130 DEG C for 60 minutes), a pH of 6 to 8, and a viscosity of 50 to 100 cps .
상기 경사용 호제 조성물의 제조방법은, 패들형태의 교반장치가 있는 반응기 및 보조반응기가 장착된 유화중합용 반응장치를 준비한 후, 반응기에 증류수 250 ~ 300중량부를 투입하고 유화제로 나트륨 디옥틸술포석시네이트(sodium di-octylsulfosuccinate) 0.5 ~ 1.0중량부를 투입하고 승온하는 동안, 보조반응기에 (a) 에틸아크릴레이트(ethyl acrylate), 10 ~ 20중량부, 메틸메타아크릴레이트(methyl methacrylate) 50 ~ 60중량부, 부틸아크릴레이트(butyl acrylate) 8 ~ 10중량부, 이소부틸메타아크릴레이트(iso-butyl methacrylate) 15 ~ 20중량부, 스테아릴메타아크릴레이트(stearyl methacrylate) 3 ~ 5중량부, (b) 메틸메타아크릴산(methyl methacrylic acid) 7 ~ 9중량부, 아크릴산(acrylic acid) 2 ~ 4중량부를 투입하고 균일하게 혼합하며, 반응기의 내온을 80 ~ 85℃로 유지하고 개시제로 (c) 암모늄퍼술페이트(ammonium persulfate) 0.5 ~ 1.0중량부를 투입하고 혼합된 모노머를 3시간 동안 균일하게 투입하면서 중합반응을 실시하여 폴리아크릴산을 합성하는 제1 공정; 상기 중합반응이 종료되면 개시제의 반감기를 고려하여 2 ~ 3시간 동안 80 ~ 85℃를 유지하면서 숙성반응을 실시하고 (d) 27중량% 농도의 암모니아 용액(27% ammonia solution) 3 ~ 5중량부를 투입하여 유화중합된 수지를 수용화하고 냉각시켜 수용성 고분자 수지를 얻는 제2 공정; 별도의 환류반응기에 (e) 폴리에틸렌 왁스(polyethylene wax AV:16.3) 50 ~ 70중량부, (f) 140℉ 파라핀왁스(140℉ paraffin wax) 20 ~ 40중량부, (g) 에틸렌옥사이드 20몰 부가된 캐스터오일(ethoxylated(20mole) caster oil) 계면활성제 10 ~ 20중량부, (h) 라우릴알콜 7몰 부가된 에톡시레이트(ehtoxylate(7mole)laurylate) 5 ~ 15중량부, (i) 트리데실알콜 7몰 부가된 에톡시레이트(ehtoxylate(7mole)laurylate) 5 ~ 15중량부를 투입하고 반응기의 내온을 110℃로 승온하여 30분간 충분히 용해시킨 후에 (j) 수산화나트륨(sodium hydroxide) 0.4 ~ 0.6중량부를 투입하여 왁스의 비누화 반응을 30분간 실시한 다음, 별도의 반응기에 증류수 450 ~ 500중량부를 95℃까지 승온하여 준비하고 비누화가 완료된 상기 반응기에 1시간 동안 온수를 투입하며, 온수를 투입하는 동안 내온은 90 ~ 95℃로 유지하여 왁스 에멀젼을 제조하는 제3 공정; 수용성 고분자 수지를 합성하는 제2 공정이 종료된 반응기에 제3공정으로 제조한 왁스 에멀젼을 투입하고 1시간 동안 균일하게 블랜딩하여 미황색 점조액을 얻는 제4 공정으로 이루어진다.The method for preparing the lightweight adhesive composition comprises the steps of preparing a reactor equipped with a paddle-type stirring device and an emulsion polymerization reactor equipped with a secondary reactor, adding 250-300 parts by weight of distilled water to the reactor, adding sodium dioctylsulfate 0.5 to 1.0 part by weight of sodium di-octylsulfosuccinate is added and the temperature of the reaction system is increased by adding 50 to 60 weight parts of (a) ethyl acrylate, 10 to 20 parts by weight, methyl methacrylate, Butyl acrylate, 8 to 10 parts by weight of butyl acrylate, 15 to 20 parts by weight of iso-butyl methacrylate, 3 to 5 parts by weight of stearyl methacrylate, (b) 7 to 9 parts by weight of methyl methacrylic acid and 2 to 4 parts by weight of acrylic acid are charged and homogeneously mixed. The inner temperature of the reactor is maintained at 80 to 85 ° C., and as an initiator, (c) ammonium persulfate ammoni um persulfate as a polymerization initiator, and adding the mixed monomer for 3 hours uniformly to synthesize polyacrylic acid by performing a polymerization reaction; (D) 3 to 5 parts by weight of a 27% ammonia solution (27% ammonia solution) is added to the reaction mixture, while maintaining the temperature at 80 to 85 ° C for 2 to 3 hours, A second step of charging and emulsifying and polymerizing the emulsion-polymerized resin to obtain a water-soluble polymer resin; (E) 20 to 40 parts by weight of polyethylene wax (polyethylene wax AV: 16.3), (f) 20 to 40 parts by weight of 140 DEG F paraffin wax, (g) 20 molar parts of ethylene oxide 10 to 20 parts by weight of an ethoxylated (20 mole) caster oil surfactant, (h) 5 to 15 parts by weight of ethoxylate (7 mole) laurylate having 7 moles of lauryl alcohol, (i) And 5-15 parts by weight of ethoxylate (7 mole) laurylate added with 7 mols of alcohol. The inner temperature of the reactor was elevated to 110 DEG C and sufficiently dissolved for 30 minutes. (J) sodium hydroxide 0.4 to 0.6 weight And the saponification reaction of the wax was carried out for 30 minutes. 450 to 500 parts by weight of distilled water was heated to 95 DEG C in a separate reactor, and hot water was introduced into the reactor after completion of the saponification for 1 hour. Is maintained at 90 to 95 캜 to prepare a wax emulsion 3 process; And a fourth step of adding the wax emulsion prepared in the third step to the reactor in which the second step of synthesizing the water-soluble polymer resin is completed and uniformly blending the wax emulsion for 1 hour to obtain a pale yellow viscous liquid.
본 발명의 제조방법으로 제조되는 경사용 호제 조성물은 20데니어 이하의 세데니어에 적합한 집속성과 침투성 그리고 왁스성분의 윤활성을 부여함으로써 제직공정에서 원사의 마찰로 인한 절사, 핀사현상 등을 방지하여 제직 수율을 향상시킬 뿐만 아니라 염색 가공공정에서 쉽게 수용화되기 때문에 섬유에 재부착되거나 잔류하는 현상으로 발생되는 염색 불량을 방지하는 효과가 있다. The lightweight foam composition prepared by the production method of the present invention is suitable for three deniers of less than 20 deniers, and has the properties of housing property, permeability and lubricity of the wax component, thereby preventing cutting and pinning phenomenon caused by friction of the yarn in the weaving process, Not only the yield is improved but also the dyeing is easily carried out in the dyeing process, thereby preventing defective dyeing caused by the reattachment or remaining of the fibers.
또한, 본 발명의 경사용 호제 조성물은 유해위험물질로 규정된 원료를 사용하지 않는 친환경적인 제품이기 때문에 ZDHC의 무역장벽을 극복할 수 있는 제품으로서 섬유가공업체의 수출 증대에 기여하는 장점이 있다.In addition, since the lightweight foam composition of the present invention is an environmentally friendly product that does not use raw materials prescribed as harmful hazardous materials, it can overcome the trade barriers of ZDHC and has an advantage of contributing to increase of export of textile processing companies.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 호제 조성물로 처리한 원사의 도막형태를 나타내는 마이크로템 사진이다FIG. 1 and FIG. 2 are micrographs showing the film form of the yarn treated with the foam composition according to the present invention
본 발명에 따른 경사용 호제 조성물은 (a) 에틸아크릴레이트(ethyl acrylate), 10 ~ 20중량부, 메틸메타아크릴레이트(methyl methacrylate) 50 ~ 60중량부, 부틸아크릴레이트(butyl acrylate) 8 ~ 10중량부, 이소부틸메타아크릴레이트(iso-butyl methacrylate) 15 ~ 20중량부, 스테아릴메타아크릴레이트(stearyl methacrylate) 3 ~ 5중량부로 구성된 아크릴 모노머, (b) 메틸메타아크릴산(methyl methacrylic acid) 7 ~ 9중량부, 아크릴산(acrylic acid) 2 ~ 4중량부로 구성되는 수용성 모노머, (c) 암모늄퍼술페이트(ammonium persulfate) 0.5 ~ 1.0 중량부로 구성된 개시제, (d) 27중량% 농도의 암모니아 용액(27% ammonia solution) 3 ~ 5중량부로 구성된 수용성 고분자 수지 80 ~ 90중량%; (e) 폴리에틸렌 왁스(polyethylene wax AV:16.3) 50 ~ 70중량부, (f) 140℉ 파라핀왁스(140℉ paraffin wax) 20 ~ 40중량부, (g) 에틸렌옥사이드 20몰 부가된 캐스터오일(ethoxylated(20mole) caster oil) 계면활성제 10 ~ 20중량부, (h) 라우릴알콜 7몰 부가된 에톡시레이트(ehtoxylate(7mole)laurylate) 5 ~ 15중량부, (i) 트리데실알콜 7몰 부가된 에톡시레이트(ehtoxylate(7mole)laurylate) 5 ~ 15중량부, (j) 비누화제로 수산화나트륨(sodium hydroxide) 0.4 ~ 0.6중량부로 구성된 왁스 에멀젼 10 ~ 20중량%;로 이루어진다.The lightweight base composition according to the present invention comprises (a) 10 to 20 parts by weight of ethyl acrylate, 50 to 60 parts by weight of methyl methacrylate, 8 to 10 parts by weight of butyl acrylate, 15 to 20 parts by weight of iso-butyl methacrylate and 3 to 5 parts by weight of stearyl methacrylate, (b) 3 to 5 parts by weight of methyl methacrylic acid 7 (D) an ammonia solution 27 at a concentration of 27% by weight (27% by weight); (c) a water-soluble monomer comprising 2 to 4 parts by weight of acrylic acid; 80 to 90% by weight of a water-soluble polymeric resin composed of 3 to 5 parts by weight of ammonia solution; (e) 20 to 40 parts by weight of polyethylene wax (polyethylene wax AV: 16.3), (f) 140 DEG F paraffin wax (140 DEG F paraffin wax), (g) 20 parts by weight of ethoxylated (H) 5 to 15 parts by weight of ethoxylate (7 mole) laurylate having 7 moles of lauryl alcohol, (i) 10 to 20 parts by weight of a surfactant 5 to 15 parts by weight of ehtoxylate (7 mole) laurylate, and (j) 10 to 20 parts by weight of a wax emulsion composed of 0.4 to 0.6 part by weight of sodium hydroxide as a saponifying agent.
이하에서는 본 발명에 의한 경사용 호제 조성물을 제조하는 과정에 대하여 설명하기로 하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 예시하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter, a process for preparing a lightweight foam composition according to the present invention will be described. It is to be appreciated that those skilled in the art will readily understand how the present invention can be carried out, It is not intended to limit the technical spirit and scope of the present invention.
본 발명에 따르는 경사용 호제 조성물의 제조는 수용성 고분자 수지를 제조하는 공정과 윤활성을 부여하는 왁스 에멀젼을 제조하는 공정으로 구분하여 진행한다.The preparation of the lightweight cosmetic composition according to the present invention is divided into a process for producing a water-soluble polymer resin and a process for producing a wax emulsion for imparting lubricity.
먼저, 제1 공정은 폴리아크릴산을 합성하는 공정으로, 패들형태의 교반장치가 있는 반응기 및 보조반응기가 장착된 유화중합용 반응장치를 준비한 후, 반응기에 증류수 250 ~ 300중량부를 투입하고 유화제로 나트륨 디옥틸술포석시네이트(sodium di-octylsulfosuccinate) 0.5 ~ 1.0중량부를 투입하고 승온하는 동안, 보조반응기에 (a) 에틸아크릴레이트(ethyl acrylate), 10 ~ 20중량부, 메틸메타아크릴레이트(methyl methacrylate) 50 ~ 60중량부, 부틸아크릴레이트(butyl acrylate) 8 ~ 10중량부, 이소부틸메타아크릴레이트(iso-butyl methacrylate) 15 ~ 20중량부, 스테아릴메타아크릴레이트(stearyl methacrylate) 3 ~ 5중량부, (b) 메틸메타아크릴산(methyl methacrylic acid) 7 ~ 9중량부, 아크릴산(acrylic acid) 2 ~ 4중량부를 투입하고 균일하게 혼합하며, 반응기의 내온을 80 ~ 85℃로 유지하고 개시제로 (c) 암모늄퍼술페이트(ammonium persulfate) 0.5 ~ 1.0중량부를 투입하고 혼합된 모노머를 3시간 동안 균일하게 투입하면서 중합반응을 실시한다.First, the first step is a step of synthesizing polyacrylic acid. After preparing a reaction apparatus for emulsion polymerization equipped with a reactor having a paddle type stirring apparatus and a secondary reactor, 250-300 parts by weight of distilled water is added to the reactor, 0.5 to 1.0 part by weight of sodium di-octylsulfosuccinate is added and the temperature of the reaction system is increased by adding (a) ethyl acrylate, 10-20 parts by weight, methyl methacrylate, Butyl acrylate, isobutyl methacrylate, and stearyl methacrylate in an amount of 50 to 60 parts by weight, 8 to 10 parts by weight of butyl acrylate, 15 to 20 parts by weight of iso-butyl methacrylate, 3 to 5 parts by weight of stearyl methacrylate, (b) 7 to 9 parts by weight of methyl methacrylic acid and 2 to 4 parts by weight of acrylic acid are charged and uniformly mixed. The inner temperature of the reactor is maintained at 80 to 85 ° C, ) Ammonium fur Sulfate (ammonium persulfate) for a 0.5 to 1.0 weight parts of the monomer mixture and the input 3 hours the polymerization reaction while uniformly supplied.
제2 공정은 수용성 고분자 수지를 제조하는 공정으로, 상기 중합반응이 종료되면 개시제의 반감기를 고려하여 2 ~ 3시간 동안 80 ~ 85℃를 유지하면서 숙성반응을 실시하고 (d) 27중량% 농도의 암모니아 용액(27% ammonia solution) 3 ~ 5중량부를 투입하여 유화중합된 수지를 수용화하고 냉각시킨다.The second step is a step of preparing a water-soluble polymer resin. When the polymerization reaction is completed, the aging reaction is carried out at 80 to 85 ° C for 2 to 3 hours in consideration of the half-life of the initiator (d) 3 to 5 parts by weight of an ammonia solution (27% ammonia solution) is added to the emulsion-polymerized resin to be water-cooled and cooled.
제3 공정은 왁스 에멀젼을 제조하는 공정으로, 별도의 환류반응기에 (e) 폴리에틸렌 왁스(polyethylene wax AV:16.3) 50 ~ 70중량부, (f) 140℉ 파라핀왁스(140℉ paraffin wax) 20 ~ 40중량부, (g) 에틸렌옥사이드 20몰 부가된 캐스터오일(ethoxylated(20mole) caster oil) 계면활성제 10 ~ 20중량부, (h) 라우릴알콜 7몰 부가된 에톡시레이트(ehtoxylate(7mole)laurylate) 5 ~ 15중량부, (i) 트리데실알콜 7몰 부가된 에톡시레이트(ehtoxylate(7mole)laurylate) 5 ~ 15중량부를 투입하고 반응기의 내온을 110℃로 승온하여 30분간 충분히 용해시킨 후에 (j) 수산화나트륨(sodium hydroxide) 0.4 ~ 0.6중량부를 투입하여 왁스의 비누화 반응을 30분간 실시한 다음, 별도의 반응기에 증류수 450 ~ 500중량부를 95℃까지 승온하여 준비하고 비누화가 완료된 상기 반응기에 1시간 동안 온수를 투입하며, 온수를 투입하는 동안 내온은 90 ~ 95℃로 유지하면 된다.The third step is a process for producing a wax emulsion. In the separate reflux reactor, 50 to 70 parts by weight of (e) polyethylene wax (16.3), (f) 20 to 140 占 par paraffin wax, (G) 10 to 20 parts by weight of an ethoxylated (20 mole) caster oil surfactant having 20 moles of ethylene oxide, (h) ethoxylate (7 mole) laurylate (I) 5 to 15 parts by weight of ethoxylate (7 mole) laurylate in which 7 moles of tridecyl alcohol was added, and the inner temperature of the reactor was elevated to 110 DEG C and sufficiently dissolved for 30 minutes ( j) 0.4 to 0.6 part by weight of sodium hydroxide was added to carry out the saponification reaction of the wax for 30 minutes, and 450 to 500 parts by weight of distilled water was heated to 95 ° C in a separate reactor. While the hot water is being supplied, 90 to 95 캜.
제4 공정은 미황색 점조액을 얻는 공정으로, 수용성 고분자 수지를 제조하는 제2 공정이 종료된 반응기에 제3공정으로 제조한 왁스 에멀젼을 투입하고 1시간 동안 균일하게 블랜딩함에 의해 최종적으로 고형분 함량 20 ~ 25중량%(130℃, 60분 건조), pH 6 ~ 8, 점도 50 ~ 100cps(25℃)를 갖는 미황색 점조액으로 된 호제 조성물을 얻는다. 이때, 상기 수용성 고분자 수지와 왁스 에멀젼은 80 ~ 90중량% : 10 ~ 20중량%로 배합하는 것이 모든 면에서 가장 바람직한 것으로 조사되었다.The fourth step is a step of obtaining a pale yellow viscous liquid. The wax emulsion prepared in the third step is added to the reactor in which the second step of producing the water-soluble polymer resin is completed and uniformly blended for 1 hour to finally have a solid content of 20 To 25 wt% (130 캜, 60 min. Dry), pH 6 to 8, and a viscosity of 50 to 100 cps (25 캜). At this time, it was found that the blending of the water-soluble polymer resin and the wax emulsion in an amount of 80 to 90% by weight: 10 to 20% by weight was the most preferable in all aspects.
일반적으로, 아크릴계 경사용 호제는 제직공정에서 효과를 발휘하기 위해 사용되는데 중합에 사용되는 여러 가지 모노머 조성 중에 낮은 Tg의 모노머는 접착력을 향상시키는 특성은 있으나 재점착 등의 문제로 제직공정에서 개구불량 등의 문제가 발생된다. 그리고 너무 높은 Tg의 모노머를 사용하면 피막의 파괴 등으로 낙호 등의 문제를 유발한다. 따라서 경사용 아크릴 호제는 높은 Tg의 모노머와 낮은 Tg의 모노머를 적당하게 조합하여 사용하는데, 본 발명에서는 MMA는 높은 Tg의 모노머로, BA, EA는 낮은 Tg의 모노머로 서로 조합하여 사용하였다. 그리고 SMA는 사슬이 긴 아크릴 모노머로 저데니어 원사의 집속성을 향상시켜준다. 그리고 i-BMA는 건조된 호부제 박막의 강도를 높여주고 인장력을 향상시켜 주는 기능을 한다.Generally, acryl-based light-curing adhesives are used to exert their effects in the weaving process. Monomers having a low Tg among the various monomer compositions used for polymerization have a property of improving the adhesive strength. However, And the like. If the monomer having too high Tg is used, it will cause problems such as failure due to destruction of the film. Therefore, in the present invention, MMA is used as a monomer having a high Tg and BA and EA are used as a monomer having a low Tg in combination with a monomer having a high Tg and a monomer having a low Tg. And SMA is a long chain acrylic monomer which improves the damping properties of low denier yarn. In addition, i-BMA improves the tensile strength of the dried callus thin film.
그리고 경사용 호제는 제직공정 이후에 염색 가공공정에서 탈호공정을 거치는데, 이러한 탈호공정에서는 알칼리용액으로 쉽게 경사용 호제의 수용화가 이루어져야 한다. 따라서 본 발명에서는 탈호공정을 원활하게 유도하기 위해 아크릴산 및 메타크릴산을 10중량부 정도로 사용하였다. 통상적인 산(acid) 계통의 모노머는 과량 사용하면 건조 또는 저장과정에서 가교점으로 작용하여 망상구조를 형성하여 오히려 수용화를 저해하는 요인으로 작용하므로 적정 사용량을 유지하는 것이 중요하다.In addition, the lightweight synthetic resin is subjected to a dehydration process in the dyeing process after the weaving process. In such a dehydration process, the lightweight synthetic resin should be easily hydrated with an alkali solution. Therefore, in the present invention, about 10 parts by weight of acrylic acid and methacrylic acid were used to smoothly induce the dehydrogenation process. In case of using an excess amount of an acidic monomer, it acts as a crosslinking point during drying or storage to form a network structure, which acts as a factor for inhibiting the water-solubility. Therefore, it is important to maintain an appropriate amount of the monomer.
위와 같이, 아크릴계 고분자 수지조성물로 구성된 경사용 호제는 피막표면에 윤활성이 낮아 오일과 같은 윤활제를 처리해야 제직공정에서 원사의 마찰 등으로 인한 절사현상, 핀사현상을 방지할 수 있다. 그러나 저데니어용 호제는 오일 처리만으로 제직효율을 향상시키기 어려운 점이 있다. 따라서 아크릴 수지조성물과 상용성이 우수한 윤활제의 첨가가 반드시 요구된다. 가장 일반적으로 사용되는 파라핀왁스 에멀젼은 파라핀 단독으로 윤활성은 높으나 저분자화합물로 구성되어 마찰로 인한 낙호 발생 가능성이 높고 저분자화합물로 구성되어 고분자수지와 블랜딩시 분리현상 등이 발생된다. 그러나 본 발명에서는 폴리에틸렌 왁스를 일정비율 혼합하여 사용함으로써 고분자 수지와 상용성이 비교적 우수한 왁스 에멀젼을 제조할 수 있다.As described above, the light-use hose made of the acrylic polymer resin composition has a low lubricity on the surface of the film, and therefore, it is necessary to treat the lubricant such as oil to prevent the cutting phenomenon and pinning phenomenon due to the friction of the yarn during the weaving process. However, there is a difficulty in improving the efficiency of weaving by oil treatment only for the denier hose. Therefore, it is absolutely required to add a lubricant excellent in compatibility with the acrylic resin composition. The most commonly used paraffin wax emulsion is paraffin alone, which is high in lubrication but is composed of a low molecular weight compound, is highly likely to cause abrasion due to friction, and is composed of a low molecular weight compound, resulting in separation of the polymer resin and blending. However, in the present invention, a wax emulsion having comparatively good compatibility with a polymer resin can be prepared by mixing polyethylene wax at a certain ratio.
다음으로, 상기 세데니어 경사용 복합호제의 제조방법에 대한 실시예를 살펴보기로 하되, 본 발명은 수많은 실험을 거쳐 완성되었으나, 이하에서는 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.Next, a description will be made of an embodiment of the method for producing the three-denier hard synthetic resin composition according to the present invention. However, the present invention has been completed through a number of experiments. Hereinafter, preferred embodiments The present invention will be described.
[실시예 1][Example 1]
수용성 고분자 수지의 제조Preparation of water-soluble polymer resin
환류 응축기(condenser)가 부착된 1L 5구 플라스크에 증류수 300중량부, 유화제로 나트륨 디옥틸술포숙시네이트(sodium di-octylsulfosuccinate) 0.5중량부를 투입하고 승온하는 동안, 보조반응기에 에틸아크릴레이트(ethyl acrylate) 16중량부, 메틸메타아크릴레이트(methyl methacrylate) 52중량부, 부틸아크릴레이트(butyl acrylate) 10중량부, 이소부틸메타아크릴레이트(iso-butyl methacrylate) 17중량부, 스테아릴메타아크릴레이트(stearyl methacrylate) 5중량부, 메틸메타아크릴산(methyl methacrylic acid) 8중량부, 아크릴산(acrylic acid) 2중량부를 준비하고 균일하게 혼합한다.300 parts by weight of distilled water and 0.5 part by weight of sodium di-octylsulfosuccinate as an emulsifier were added to a 1 L five-necked flask equipped with a reflux condenser. While the temperature was raised, ethyl acrylate (ethyl acrylate , 16 parts by weight of methyl methacrylate, 52 parts by weight of methyl methacrylate, 10 parts by weight of butyl acrylate, 17 parts by weight of iso-butyl methacrylate, methacrylate, 8 parts by weight of methyl methacrylic acid and 2 parts by weight of acrylic acid were prepared and mixed uniformly.
반응기의 내온이 85℃로 유지되면 개시제로 암모늄퍼술페이트(ammonium persulfate) 0.5중량부를 투입하고 혼합 모노머를 3시간 동안 균일하게 투입하면서 고분자 합성을 실시하며, 모노머의 투입이 종료되면 반응기의 내온을 85℃로 유지하면서 숙성반응을 유도하고 반응이 종료되면 27% 암모니아(27% ammonia solution) 5중량부를 반응기로 투입하여 유화중합된 수지의 수용화 공정을 실시하고 완전히 냉각될 때까지 교반을 유지한다. 이렇게 제조된 수용성 고분자 수지를 별도로 준비해 둔다.When the inner temperature of the reactor is maintained at 85 캜, 0.5 parts by weight of ammonium persulfate is added as an initiator, and the polymer is synthesized by uniformly introducing the mixed monomer for 3 hours. When the monomer is charged, the inner temperature of the reactor is 85 Deg.] C. When the reaction is completed, 5% by weight of 27% ammonia solution (27% ammonia solution) is added to the reactor to carry out the emulsification polymerization of the resin. The water-soluble polymer resin thus prepared is separately prepared.
[비교예 1] ~ [비교예 3][Comparative Example 1] - [Comparative Example 3]
상기 실시예 1의 공정으로 합성을 진행하는데 있어 아크릴산의 투입량을 조정하는 실험을 진행하였다. 유화중합에서 중합온도, 촉매양은 분자량과 밀접한 관련이 있다. 따라서 실시예 1의 조성에서 반응온도, 촉매 투입량은 고정하고 친수성 모노머의 조성을 달리하는 실험을 아래 표 1의 조성으로 실시하였다.Experiments were conducted to adjust the amount of acrylic acid introduced in the synthesis of the process of Example 1 above. In emulsion polymerization, polymerization temperature and amount of catalyst are closely related to molecular weight. Therefore, in the composition of Example 1, the reaction temperature and the amount of the catalyst were fixed, and the composition of the hydrophilic monomer was varied according to the composition shown in Table 1 below.
(모노머)Secondary reactor
(Monomer)
(1) : Sodium dioctyl sulfosuccinate(anion surfactant)(1): Sodium dioctyl sulfosuccinate (anionic surfactant)
비교예 1의 경우에 MAA단독 사용하였는데(AA 미사용), 반응을 종료하고 암모니아로 수용화 공정을 실시하였으나 수용화 정도가 너무 낮고 용액이 백색 유화상으로 변화가 없었다. 비교예 2의 경우에는 AA단독으로 사용한 경우인데(MAA 미사용), 암모니아로 수용화를 실시한 결과 투명도는 아주 양호하였으나 점도가 너무 높고 유동성이 너무 낮아 호부제로 사용하기는 부적절한 것으로 나타났다. 비교예 3의 경우에는 AA 및 MAA를 동일 양을 사용했는데, 투명도 및 유동성은 양호했으나 점도는 여전히 높게 관찰되었다.In the case of Comparative Example 1, MAA was used alone (AA was not used), and the reaction was terminated and the aqueous solution was treated with ammonia, but the degree of water solubility was too low and the solution did not change into a white oil image. In the case of Comparative Example 2, when AA was used alone (MAA was not used), the ammonia adsorption showed very good transparency, but the viscosity was too high and the fluidity was too low to be used as a cosmetic agent. In the case of Comparative Example 3, the same amounts of AA and MAA were used, although transparency and fluidity were good, but the viscosity was still high.
따라서 비교예 1 내지 비교예 3으로부터 확인되는 사실은 경사용 호제의 제조에 있어 수용성 모노머의 사용량은 중요한 비중을 차지하며, MAA 및 AA의 사용비율도 중요하다. 두 모노머를 동량으로 사용하는 경우 어느 정도 개선된 결과를 보였으나 MAA:AA의 비율을 8:2 정도로 사용하는 것이 점도 문제에서 가장 적절한 것으로 확인되었다.Therefore, the fact that Comparative Examples 1 to 3 confirms the fact that the amount of the water-soluble monomer used is an important component in the production of the light-weight hose, and the use ratio of MAA and AA is also important. The use of the same amount of two monomers resulted in somewhat improved results, but the use of a ratio of MAA: AA of about 8: 2 was found to be the most appropriate for viscosity problems.
[실시예 2], [비교예 4] ~ [비교예 6][Example 2], [Comparative Example 4] - [Comparative Example 6]
왁스 Wax 에멀젼의Emulsion 제조 Produce
별도의 환류반응기에 폴리에틸렌 왁스(polyethylene wax AV:16.3) 60중량부, 140℉ 파라핀왁스(140℉ paraffin wax) 30중량부, 에틸렌옥사이드 20몰 부가된 캐스터오일 계면활성제(ethoxylated(20mole) caster oil) 15중량부, 라우릴알콜 7몰 부가된 에톡시레이트(ehtoxylate(7mole)laurylate) 10중량부, 트리데실알콜 7몰 부가된 에톡시레이트(ehtoxylate(7mole)tridecylalcohol) 15중량부를 투입하고 반응기의 내온을 110℃로 승온하여 30분간 충분히 용해시킨 후에 수산화나트륨(sodium hydroxide) 0.6중량부를 투입하여 왁스의 비누화 반응을 30분간 실시한 다음, 별도의 반응기에 증류수 500중량부를 95℃까지 승온하여 준비하고 비누화가 완료된 상기 반응기에 1시간동안 온수를 투입하여 유화를 실시하였다. 온수를 투입하는 동안 내온은 90 ~ 95℃를 유지하여 왁스 에멀젼을 제조하고 완전히 냉각될 때까지 교반시켜 별도로 준비해 둔다. 비교예 4 내지 비교예 6은 폴리에틸렌 왁스 및 140℉ 파라핀왁스의 조성을 달리하였다.A separate reflux reactor was charged with 60 parts by weight of polyethylene wax (16.3), 30 parts by weight of 140 占 par paraffin wax, 20 parts by weight of ethoxylated (20 mole) caster oil with 20 parts by weight of ethylene oxide, 10 parts by weight of ethoxylate (eptoxylate (7 mole) laurylate) added with 7 moles of lauryl alcohol and 15 parts by weight of ethoxylate (7 mole tridecylalcohol) added with 7 moles of tridecyl alcohol were charged into a reactor, Was heated to 110 DEG C and sufficiently dissolved for 30 minutes. Then, 0.6 part by weight of sodium hydroxide was added thereto to effect saponification reaction of the wax for 30 minutes. Then, 500 parts by weight of distilled water was heated to 95 DEG C in a separate reactor, The completed reactor was emulsified by adding hot water for 1 hour. While warm water is being added, the internal temperature is maintained at 90 to 95 ° C to prepare a wax emulsion, which is separately prepared by stirring until completely cooled. Comparative Examples 4 to 6 differed in the composition of the polyethylene wax and 140 占 파라 paraffin wax.
상기와 같은 왁스 에멀젼을 제조함에 있어, 실시예 2의 제조공정으로 왁스 에멀젼을 제조하는데 PE wax 및 Paraffin wax의 비율은 제품의 윤활성과 집속성에 많은 영향을 준다. 특히 분자량이 높은 PE wax는 유화를 실시하는데 까다로운 교반, 온도 등이 요구되지만 고분자인 호제와의 상용성은 우수한 반면 표면이 딱딱해지는 등의 문제가 있으며, 저분자량의 paraffin wax는 유화하는데 비교적 간단하지만 표면이 많이 무르고 막의 강도가 약해 마찰로 인한 내구성이 낮고 호제와의 상용성 저하로 분리되는 현상 등이 발생될 가능성이 높다. 특히, 비교예 4 내지 비교예 6의 경우에는 모두 유화특성은 양호했으나 비교예 4는 입자상 물질들이 많이 관찰되고 일부 PE wax성분이 부유하는 등의 양상이 관찰되어 상용화하기는 어려울 것으로 판단된다.In manufacturing the wax emulsion, the ratio of PE wax and Paraffin wax in manufacturing the wax emulsion in the manufacturing process of Example 2 greatly affects the lubrication and the homeability of the product. Particularly, PE wax having a high molecular weight is required to have difficult stirring and temperature for emulsification, but it has good compatibility with a high molecular weight homopolymer, but has a problem such as hardness of a surface. Low molecular weight paraffin wax is relatively easy to emulsify, The strength of the film is low, the durability due to friction is low, and the phenomenon of separation due to the lowering of compatibility with the hose is likely to occur. Particularly, in Comparative Examples 4 to 6, emulsification characteristics were good, but in Comparative Example 4, particulate matter was observed to a large extent and some PE wax components were floating.
[실험예 1][Experimental Example 1]
앞서 실시예 1에서 준비한 수용성 고분자 수지와 실시예 2, 비교예 5, 비교예 6에서 준비한 왁스 에멀젼을 일정한 비율로 혼합하여 30일 동안 안정성을 확인해 보았는데, 상기 수지와 왁스는 비교적 잘 혼합되지만 왁스의 유화상태가 안정성에 영향을 많이 미치는 것으로 조사되었다.The water-soluble polymer resin prepared in Example 1 and the wax emulsion prepared in Example 2, Comparative Example 5 and Comparative Example 6 were mixed at a constant ratio for 30 days. The resin and the wax were relatively well mixed, The emulsification state was found to have a great influence on the stability.
상기와 같은 수용성 고분자 수지와 왁스 에멀젼의 조성에 의해 확인한 결과, 안정성 실험에서 Wax 투입비율이 20%인 실시예 3의 경우는 점도 변화가 크게 없이 안정적이었고 실시예 4, 5는 점도 변화가 관찰되었다. 왁스 에멀젼을 10% 사용한 실시예 6도 안정성은 양호한 특성을 보였다.As a result of confirming the composition of the water-soluble polymer resin and the wax emulsion as described above, in the case of Example 3 in which the Wax input ratio was 20% in the stability test, the viscosity change was not greatly changed and the viscosity change was observed in Examples 4 and 5 . Stability was also good in Example 6 with 10% wax emulsion.
[실험예 2][Experimental Example 2]
합성된 아크릴 호제 및 왁스의 물성평가를 20D 원사에 호부 실험을 진행했고 호제의 가호 실험은 우선 호제 농도를 동일하게 준비하는 것이 중요하다. 이에 따라 실험실에서 가호하기 전 각각의 호제 농도는 18%로 희석하여 준비하였다. 가호에 사용한 시료는 30일간 안정성이 유지되는 실시예 3 및 실시예 6을 사용하였고, 실험에 사용한 원사는 SDY SD 20/24DT Polyester fiber(Korea)를 사용하였다. 가호는 2kgf squeezing압력으로 25℃에서 padding 실시하였고 건조는 130℃에서 실시하였으며, 가호 속도는 50m/min로 고정하고 실시하였다. 각각의 호부사의 인장강도 및 신도 분석결과를 아래 표 4에 나타내었다.The evaluation of the physical properties of the synthetic acrylic adhesives and waxes was carried out on 20D yarn, and it is important to prepare homogeneous homogeneous solution at first. Therefore, before the addition in the laboratory, each mother liquor concentration was diluted to 18%. The samples used in the examples were Examples 3 and 6, in which the stability was maintained for 30 days. The SDY SD 20 / 24DT polyester fiber (Korea) was used for the test. The padding was carried out at 25 ° C under a pressure of 2 kgf squeezing. The drying was carried out at 130 ° C and the curing speed was fixed at 50 m / min. Table 4 shows the results of tensile strength and elongation analysis of each embossed yarn.
상기 표 4의 결과로부터, 호부되지 않은 경우와 호부된 경우의 강도 변화를 확인할 수 있었으며, 본 발명으로 제조한 호제의 경우는 강도가 확실히 증가된 것을 확인할 수 있다. 그리고 고분자 수지와 왁스 에멀젼 배합비율에 따른 차이도 확인할 수 있는데, 실시예 6의 경우가 강도가 증가함을 확인할 수 있다.From the results shown in Table 4, it was confirmed that the strength change in the case of being unfilled and in the case of being fogged was confirmed, and in the case of the foam made by the present invention, the strength was surely increased. The difference in the blending ratio between the polymer resin and the wax emulsion can be also confirmed. In the case of Example 6, it can be confirmed that the strength is increased.
마지막으로, 가호된 원사의 도막형태를 확인하기 위해 마이크로템 사진을 분석해 본 결과(도 1 및 도 2 참조), 수용성 고분자 수지는 필라멘트 사이로 침투하고 표면에 왁스 에멀젼이 배향된 모습을 보이고 있다. 따라서 본 발명에서 개발한 호제 조성물 제품은 저데니어 경사용으로 적용할 경우 우수한 집속성 및 마찰에 대한 내구성을 유지할 수 있음을 확인할 수 있다. 따라서 본 발명서 제시하는 실시예 3 및 실시예 6의 조성은 20데니어 이하의 저데니어용 호제로 적용될 수 있다.Finally, the micro-sample photographs were analyzed to confirm the film form of the added yarn (see FIG. 1 and FIG. 2), and the water-soluble polymer resin penetrated between the filaments and the wax emulsion was oriented on the surface. Therefore, it can be confirmed that the foam composition product developed in the present invention can maintain excellent durability against house properties and friction when applied with a low denier. Therefore, the compositions of Examples 3 and 6 proposed by the present invention can be applied to low denier resists of 20 deniers or less.
Claims (3)
(e) 폴리에틸렌 왁스(polyethylene wax AV:16.3) 50 ~ 70중량부, (f) 140℉ 파라핀왁스(140℉ paraffin wax) 20 ~ 40중량부, (g) 에틸렌옥사이드 20몰 부가된 캐스터오일(ethoxylated(20mole) caster oil) 계면활성제 10 ~ 20중량부, (h) 라우릴알콜 7몰 부가된 에톡시레이트(ehtoxylate(7mole)laurylate) 5 ~ 15중량부, (i) 트리데실알콜 7몰 부가된 에톡시레이트(ehtoxylate(7mole)laurylate) 5 ~ 15중량부, (j) 비누화제로 수산화나트륨(sodium hydroxide) 0.4 ~ 0.6중량부로 구성된 왁스 에멀젼 10 ~ 20중량%;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경사용 호제 조성물.(a) 10 to 20 parts by weight of ethyl acrylate, 50 to 60 parts by weight of methyl methacrylate, 8 to 10 parts by weight of butyl acrylate, isobutyl methacrylate ( 15 to 20 parts by weight of stearyl methacrylate, 3 to 5 parts by weight of stearyl methacrylate, (b) 7 to 9 parts by weight of methyl methacrylic acid, acrylic acid (acrylic acid) (D) 3 to 5 parts by weight of a 27% ammonia solution (27% ammonia solution), (ii) a water-soluble monomer constituted by 2 to 4 parts by weight of an ammonium persulfate, 80 to 90% by weight of the water-soluble polymer resin constituted;
(e) 20 to 40 parts by weight of polyethylene wax (polyethylene wax AV: 16.3), (f) 140 DEG F paraffin wax (140 DEG F paraffin wax), (g) 20 parts by weight of ethoxylated (H) 5 to 15 parts by weight of ethoxylate (7 mole) laurylate having 7 moles of lauryl alcohol, (i) 10 to 20 parts by weight of a surfactant 5 to 15 parts by weight of ehtoxylate (7 mole) laurylate, (j) 10 to 20 parts by weight of a wax emulsion composed of 0.4 to 0.6 part by weight of sodium hydroxide as a saponifying agent;
≪ / RTI >
상기 경사용 호제 조성물은 고형분 함량 20 ~ 25중량%(130℃, 60분 건조), pH 6 ~ 8, 점도 50 ~ 100cps(25℃)를 갖는 미황색 점조액인 것을 특징으로 하는 경사용 호제 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the lightweight curing composition is a pale yellow viscous liquid having a solid content of 20 to 25 wt% (at 130 캜 for 60 minutes), a pH of 6 to 8, and a viscosity of 50 to 100 cps at 25 캜.
상기 중합반응이 종료되면 개시제의 반감기를 고려하여 2 ~ 3시간 동안 80 ~ 85℃를 유지하면서 숙성반응을 실시하고 (d) 27중량% 농도의 암모니아 용액(27% ammonia solution) 3 ~ 5중량부를 투입하여 유화중합된 수지를 수용화하고 냉각시켜 수용성 고분자 수지를 얻는 제2 공정;
별도의 환류반응기에 (e) 폴리에틸렌 왁스(polyethylene wax AV:16.3) 50 ~ 70중량부, (f) 140℉ 파라핀왁스(140℉ paraffin wax) 20 ~ 40중량부, (g) 에틸렌옥사이드 20몰 부가된 캐스터오일(ethoxylated(20mole) caster oil) 계면활성제 10 ~ 20중량부, (h) 라우릴알콜 7몰 부가된 에톡시레이트 5 ~ 15중량부, (i) 트리데실알콜 7몰 부가된 에톡시레이트(ehtoxylate(7mole)laurylate) 5 ~ 15중량부를 투입하고 반응기의 내온을 110℃로 승온하여 30분간 충분히 용해시킨 후에 (j) 수산화나트륨(sodium hydroxide) 0.4 ~ 0.6중량부를 투입하여 왁스의 비누화 반응을 30분간 실시한 다음, 별도의 반응기에 증류수 450 ~ 500중량부를 95℃까지 승온하여 준비하고 비누화가 완료된 상기 반응기에 1시간 동안 온수를 투입하며, 온수를 투입하는 동안 내온은 90 ~ 95℃로 유지하여 왁스 에멀젼을 제조하는 제3 공정;
수용성 고분자 수지를 합성하는 제2 공정이 종료된 반응기에 제3공정으로 제조한 왁스 에멀젼을 투입하고 1시간 동안 균일하게 블랜딩하여 미황색 점조액을 얻는 제4 공정;
으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경사용 호제 조성물의 제조방법.
250-100 parts by weight of distilled water was added to a reactor equipped with a paddle stirrer and an auxiliary reactor, and sodium di-octylsulfosuccinate (sodium di-octylsulfosuccinate) (A) 50 to 60 parts by weight of ethyl acrylate, 10 to 20 parts by weight, methyl methacrylate, butyl acrylate 8, and the like were added to the auxiliary reactor, 15 to 20 parts by weight of iso-butyl methacrylate, 3 to 5 parts by weight of stearyl methacrylate, (b) 7 to 10 parts by weight of methyl methacrylic acid, 9 parts by weight of acrylic acid and 2 to 4 parts by weight of acrylic acid were charged and uniformly mixed. The inner temperature of the reactor was maintained at 80 to 85 ° C, and 0.5 to 1.0 part by weight of ammonium persulfate (c) Horn A first step with the monomer uniformly added for 3 hours to conduct the polymerization reaction for the synthesis of polyacrylic acid;
(D) 3 to 5 parts by weight of a 27% ammonia solution (27% ammonia solution) is added to the reaction mixture, while maintaining the temperature at 80 to 85 ° C for 2 to 3 hours, A second step of charging and emulsifying and polymerizing the emulsion-polymerized resin to obtain a water-soluble polymer resin;
(E) 20 to 40 parts by weight of polyethylene wax (polyethylene wax AV: 16.3), (f) 20 to 40 parts by weight of 140 DEG F paraffin wax, (g) 20 molar parts of ethylene oxide 10 to 20 parts by weight of an ethoxylated (20 mole) caster oil surfactant, (h) 5 to 15 parts by weight of an ethoxylate having 7 moles of lauryl alcohol, (i) ethoxy added with 7 moles of tridecyl alcohol 5 to 15 parts by weight of ehtoxylate (7 mole) laurylate are added to the reactor, and the inner temperature of the reactor is elevated to 110 DEG C and sufficiently dissolved for 30 minutes. (J) 0.4 to 0.6 part by weight of sodium hydroxide is added to saponify the wax And then 450 to 500 parts by weight of distilled water was heated to 95 ° C in a separate reactor. The reactor was heated for 1 hour while the hot water was supplied to the reactor, and the internal temperature was maintained at 90 to 95 ° C A third step of producing a wax emulsion;
A fourth step of adding a wax emulsion prepared in the third step to a reactor in which the second step of synthesizing the water-soluble polymer resin is completed, and uniformly blending the wax emulsion for 1 hour to obtain a pale yellow viscous liquid;
≪ / RTI > by weight of the composition.
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