KR20190052117A - 텍스타일 직물의 마감가공용 불소-비함유 수성 분산액 - Google Patents

텍스타일 직물의 마감가공용 불소-비함유 수성 분산액 Download PDF

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훈츠만 텍스틸레 에펙츠 (게르마니) 게엠베하
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Abstract

(A) 다음의 단량체들:
a) 적어도 하나의 C16-C18 알코올의 불소-비함유 (메트)아크릴레이트 에스테르,
b) 적어도 하나의 C18-C22 알코올의 불소-비함유 (메트)아크릴레이트 에스테르,
c) 비닐 클로라이드 및 비닐리덴 클로라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체, 및 임의로,
d) 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 및 3-클로로-2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체
를 중합시켜 수득한 적어도 하나의 공중합체,
(B) 융점이 55℃ 내지 75℃인 파라핀 왁스 및 융점이 25℃ 내지 55℃인 실리콘 왁스로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 성분,
(C) 적어도 하나의 계면활성제, 및
(D) 물을 포함하고, 상기 공중합체(A)의 단량체 a)와 단량체 b)는 상이하며, 상기 공중합체(A)는 스티렌 또는 α-메틸스티렌의 중합된 단위를 함유하지 않는, 불소 화학물질(fluorochemicals)-비함유 수성 분산액은, 천연 및 합성 섬유 직물에 우수한 발수성을 부여하기 위한, 상기 천연 및 합성 섬유 직물의 마감가공(finishing)에 유용하다.

Description

텍스타일 직물의 마감가공용 불소-비함유 수성 분산액
본 발명은 2개의 상이한 장쇄 탄화수소 (메트)아크릴산 에스테르를 기본으로 하는 공중합체, 왁스 성분 및 계면활성제를 포함하는 수성 분산액, 상기 공중합체의 제조 및 상기 공중합체의 수성 분산액을 사용하여 텍스타일 직물(textile fabric)을 처리하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 수성 분산액은 불소 화학물질(fluorochemicals)을 함유하지 않으며 천연 및 합성 텍스타일 직물에 발수성을 부여한다.
지난 수년간, 많은 국가들이 천연 자원을 절약하고 기후에 해로운 물질의 배출을 줄임으로써 환경의 질을 향상시키기 위해 노력해 왔다. 이러한 목표를 달성하는데 있어서 산업계를 지원하기 위해 관계기관에 의해 재원(fund)이 제공된다. 소비자는 최고 수준의 생태학적 기준(highest ecological standard)에 따라 생산되는 환경 친화적인 텍스타일 제품을 요구하고 있다. 브랜드(brand)와 소매업체(retailer)는 이러한 요구를 실제 요구 사항에 반영하고, 텍스타일 제조업체는 최신 장비에 투자하고 환경 친화적인 화학물질을 선택함으로써 생산 우위(production excellence)를 지속적으로 개선하고 있다.
텍스타일 직물을 특정한 화학 성분을 함유하는 수성 분산액으로 처리함으로써 특정 성질, 예를 들면, 발수성을 갖는 텍스타일 직물, 예를 들면, 직포(woven), 편직물(knit) 또는 부직포(nonwoven)를 공급하는 것이 공지되어 있다. 텍스타일의 발수성은 불소-함유 생성물, 예를 들면, 화학 성분을 사용함으로써 달성된다. 그러나, 불소-함유 생성물은 고가이고 화학물질에 대한 개발중인 규제 프레임워크(regulatory framework)에 따라 이들의 사용은 제한되어 왔다. 택일적으로, 파라핀 왁스 및 아크릴 중합체를 포함하는, 텍스타일에 발수성을 얻기 위한 수성 시스템이 제안되어 왔다. 이러한 시스템은, 예를 들면, EP1424433A2 및 WO2010115496A1에 기재되어 있다. WO2010115496A1에 개시된 수성 분산액은 파라핀 왁스 및 (메트)아크릴산 에스테르 및 스티렌 또는 α-메틸스티렌으로부터 수득된 공중합체를 포함한다.
선행 기술의 조성물들은 현재 요구되는 모든 요구 사항, 예를 들면, 상이한 직물들, 특히 합성 섬유로 제조된 직물들에 대한 우수한 발수성을 만족시키지 못한다.
본 발명의 목적은 장시간의 저장 후에도 높은 안정성을 갖고, 불소 화학물질 또는 스티렌을 함유하지 않고, 폴리에스테르 함유 직물을 포함하는 모든 텍스타일 직물에 우수한 발수성을 제공하는 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 상기 텍스타일 직물에 대한 우수한 발수성을 얻기 위한 방법을 제공한다.
따라서, 본 발명은
(A) 다음의 단량체들:
a) 적어도 하나의 C16-C18 알코올의 불소-비함유 (메트)아크릴레이트 에스테르,
b) 적어도 하나의 C18-C22 알코올의 불소-비함유 (메트)아크릴레이트 에스테르,
c) 비닐 클로라이드 및 비닐리덴 클로라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체, 및 임의로,
d) 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 및 3-클로로-2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체
를 중합시켜 수득한 적어도 하나의 공중합체,
(B) 융점이 55℃ 내지 75℃인 파라핀 왁스 및 융점이 25℃ 내지 55℃인 실리콘 왁스로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 왁스,
(C) 적어도 하나의 계면활성제, 및
(D) 물을 포함하고,
상기 공중합체(A)의 단량체 a)와 단량체 b)는 상이하며, 상기 공중합체(A)는 스티렌 또는 α-메틸스티렌의 중합된 단위를 함유하지 않는, 불소 화학물질-비함유 수성 분산액에 관한 것이다.
본 문맥에서 용어 "불소-비함유(fluorine-free)"는 각각의 화합물이 플루오로알킬 그룹을 함유하지 않는다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 수성 분산액은 불소 화학물질 및 스티렌을 함유하지 않는다. 또한, 본 발명의 수성 분산액은 N-메틸올 화합물을 함유하지 않는다. N-메틸올 화합물은 바람직하지 않은 양의 포름알데히드를 대기로 방출할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 건강 및 환경에 잠재적으로 해로운, 텍스타일 적용을 위한 수성 분산액의 제조에 사용되는 성분들의 수를 추가로 제한한다.
상기 적어도 하나의 공중합체(A)의 단량체 a)는 적어도 하나, 예를 들면, 1개, 2개 또는 3개의 직쇄 또는 측쇄 C16-C18 알코올의 (메트)아크릴레이트 에스테르이다. 직쇄 또는 측쇄 C16-C18 알코올의 (메트)아크릴레이트 에스테르, 예를 들면, 헥사데실메타크릴레이트, 헵타데실메타크릴레이트, 옥타데실메타크릴레이트, 헥사데실아크릴레이트, 헵타데실아크릴레이트 및 옥타데실아크릴레이트, 또는 적어도 2개의 상이한 C16-C18 알코올의 (메트)아크릴레이트 에스테르의 혼합물, 예를 들면, 산업용 등급 스테아릴메타크릴레이트(CAS: 90551-83-0)로 시판중인 옥타데실메타크릴레이트와 헥사데실메타크릴레이트와의 혼합물이 고려된다.
상기 적어도 하나의 공중합체(A)의 단량체 b)는 적어도 하나, 예를 들면, 1개, 2개 또는 3개의 직쇄 또는 측쇄 C18-C22 알코올의 (메트)아크릴레이트 에스테르이다. 직쇄 또는 측쇄 C18-C22 알코올의 (메트)아크릴레이트 에스테르, 예를 들면, 옥타데실메타크릴레이트, 이코실메타크릴레이트, 도코실메타크릴레이트, 옥타데실아크릴레이트, 이코실아크릴레이트, 도코실아크릴레이트, 또는 적어도 2개의 상이한 C18-C22 알코올의 (메트)아크릴레이트 에스테르의 혼합물, 예를 들면, 산업용 등급 베헤닐메타크릴레이트(CAS: 90551-86-3)로 시판중인 도코실메타크릴레이트와 이코실메타크릴레이트와 옥타데실메타크릴레이트와의 혼합물이 고려된다.
공중합체(A)의 단량체 a)와 단량체 b)는 상이하다. 즉, 단량체 a)와 단량체 b)는 상기 알코올의 쇄 길이가 동일하지 않으며, 예를 들면, 단량체 a)와 단량체 b)는 각각 동일한 C18 알코올의 (메트)아크릴레이트 에스테르일 수 없다. 하지만, 단량체 a) 또는 단량체 b), 또는 단량체 a)와 단량체 b)가 적어도 2개의 (메트)아크릴레이트 에스테르의 혼합물이고, 여기서, 상기 적어도 2개의 (메트)아크릴레이트 에스테르 중의 단지 하나만이 동일한 알코올, 예를 들면, C18 알코올의 에스테르인 경우, 단량체 a) 및 단량체 b)는 각각 동일한 알코올, 예를 들면, C18 알코올의 (메트)아크릴레이트 에스테르를 함유할 수 있다. 따라서, 단량체 a)는 헥사데실메타크릴레이트와 옥타데실메타크릴레이트와의 혼합물일 수 있고, 단량체 b)는 옥타데실메타크릴레이트와 이코실메타크릴레이트와 도코실메타크릴레이트와의 혼합물일 수 있다.
단량체 a) 또는 단량체 b)는 각각 아크릴레이트 에스테르 또는 메타크릴레이트 에스테르이거나, 또는 예를 들면, 1:1, 1.5:1 또는 1:1.5의 몰 비의 아크릴레이트 에스테르와 메타크릴레이트 에스테르와의 혼합물이다.
공중합체(A)의 단량체 a) 및 단량체 b)는 시판중이거나 일반적으로 공지된 방법으로 제조할 수 있다.
한 양태에서, 상기 적어도 하나의 공중합체(A)를 제조하는데 사용되는 상기 적어도 하나의 (메트)아크릴레이트 에스테르 a) 및 b)는 포화 알코올을 함유한다. 즉, 상기 적어도 하나의 (메트)아크릴레이트 에스테르 a) 및 b)는 탄소-탄소 다중 결합을 갖는 불포화 알코올을 함유하지 않는다.
비닐 클로라이드 및 비닐리덴 클로라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 상기 적어도 하나의 단량체 c)는 시판중이다.
2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 및 3-클로로-2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 상기 적어도 하나의 단량체 d)는 상기 적어도 하나의 공중합체(A)의 제조에 엄밀하게는 요구되지 않으나, 합성 텍스타일 직물에서 효과 수준(effect level)을 향상시키기 위해 사용될 수 있다.
상기 적어도 하나의 공중합체(A)는 a) 적어도 하나의 C16-C18 알코올의 (메트)아크릴레이트 에스테르, b) 적어도 하나의 C18-C22 알코올의 (메트)아크릴레이트 에스테르, c) 비닐 클로라이드 및 비닐리덴 클로라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체, 및 임의로, d) 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 및 3-클로로-2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체를 중합시켜 수득한다. 상기 단량체 a), 단량체 b), 단량체 c), 및 임의로, 단량체 d) 이외에, 다른 적합한 단량체들이 본 발명에 의해 달성되는 유익한 효과를 손상시키지 않는 한, 다른 적합한 단량체들이 상기 중합 반응에 사용될 수 있다. 놀랍게도, 스티렌 또는 α-메틸스티렌은 상기 유익한 효과를 달성하기 위한 상기 적어도 하나의 공중합체(A)의 제조에 요구되지 않으며, 이에 따라, 생략된다. 바람직하게는, 상기 적어도 하나의 공중합체(A)는, 다른 단량체들을 사용하지 않으면서 단량체 a), 단량체 b), 단량체 c), 및 임의로, 단량체 d)를 중합시켜 수득한다. 즉, 상기 적어도 하나의 공중합체(A)는 유익하게는 상기 단량체 a), 단량체 b), 단량체 c), 및 임의로, 단량체 d)로 이루어진다.
상기 적어도 하나의 공중합체(A)는 상기 단량체 a), 단량체 b), 단량체 c), 및 임의로, 단량체 d)로부터 당업계에 일반적으로 공지된 다음의 방법으로 제조할 수 있다. 상기 공중합은 통상적으로는 유리-라디칼 중합으로 수행되거나 유리-라디칼 중합 개시제를 사용하여 수행한다. 본 발명의 목적에 유용한 유리-라디칼 중합 개시제로는 아조 화합물, 예를 들면, 각각 듀퐁(DuPont) 또는 와코 퓨어 케미칼 인더스트리즈(WAKO Pure Chemical Industries)로부터의 바조(Vazo) 56 또는 와코(Wako) V-50(CAS: 2997-92-4)을 포함한다. 상기 유리-라디칼 중합 개시제는 통상의 공지된 양으로, 예를 들면, 단량체 a), 단량체 b), 단량체 c), 및 임의로, 단량체 d)의 전체 중량을 기준으로 하여, 2.5중량% 내지 5중량%의 범위로 적용된다.
상기 적어도 하나의 공중합체(A)는, 중합 반응에 사용된 단량체 a), 단량체 b), 단량체 c) 및 단량체 d)의 전체 중량을 기준으로 하여, 단량체 a) 20중량% 내지 50중량%, 바람직하게는 30중량% 내지 40중량%, 단량체 b) 20중량% 내지 50중량%, 바람직하게는 30중량% 내지 40중량%, 단량체 c) 10중량% 내지 40중량%, 바람직하게는 20중량% 내지 30중량%, 및 단량체 d) 0중량% 내지 10중량%, 바람직하게는 0중량% 내지 5중량%를 서로 중합시켜 수득하며, 여기서, 상기 중합 반응에 사용된 단량체 a), 단량체 b), 단량체 c) 및 단량체 d)의 총량은 100중량%이다.
공중합체(A)는 신규하다. 따라서, 본 발명은 또한,
a) 적어도 하나의 C16-C18 알코올의 불소-비함유 (메트)아크릴레이트 에스테르,
b) 적어도 하나의 C18-C22 알코올의 불소-비함유 (메트)아크릴레이트 에스테르,
c) 비닐 클로라이드 및 비닐리덴 클로라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체, 및 임의로,
d) 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 및 3-클로로-2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체
를 서로 중합시켜 수득한 공중합체(A)에 관한 것이며, 여기에는 위에서 기술한 의미와 바람직한 사항이 적용된다.
상기 적어도 하나의 왁스 성분(B)는 융점이 55℃ 내지 75℃인 파라핀 왁스 및 융점이 25℃ 내지 55℃인 실리콘 왁스로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 상기한 융점 범위를 벗어나는 융점을 갖는 파라핀 및 실리콘 왁스는 본 발명에 따른 분산액에는 그다지 적합하지 않다. 상기 언급된 융점보다 낮은 융점을 갖는 파라핀 및 실리콘 왁스는 상기 수성 분산액으로 처리된 텍스타일의 발수성에 관한 바람직한 효과 수준을 제공하지 못한다. 또한, 상기 언급된 융점보다 낮은 융점을 갖는 파라핀 및 실리콘 왁스는 처리된 텍스타일의 일부에서 세탁 내구성을 감소시킨다. 상기 언급된 융점보다 높은 융점을 갖는 파라핀 및 실리콘 왁스는 상기 텍스타일에 허용 가능한 발수성 및 세탁 내구성을 유도할 수 있지만, 수성 분산액의 점도를 증가시켜 상기 분산액의 가공성이 불충분해진다. 더욱이, 상기 분산액은 제조 비용이 비싸고 덜 편리하다. 적합한 파라핀 왁스는, 예를 들면, 문헌[참조: "Roempp Chemie-Lexikon, 9th edition, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart - New York, chapters headed "Paraffin" and "Wachse"]에 공지되어 있고 기술되어 있다. 적합한 실리콘 왁스는, 예를 들면, 알킬 측쇄를 함유하는 폴리실록산이다. 본 발명의 분산액에 유용한 상기 적어도 하나의 왁스(B)는 시판중이며, 예를 들면, 적합한 파라핀 왁스로서의 사솔왁스(Sasolwax) 7040(제조원: Sasol Wax GmbH) 및 적합한 실리콘 왁스로서의 실왁스(Silwax) D222(제조원: Siltech Corporation)이다.
파라핀 왁스가 상기 적어도 하나의 성분(B)로서 사용되는 경우, 본 발명에 따르는 상기 수성 분산액은, 예를 들면, 상기 수성 분산액에서 성분(A) 및 성분(B)의 전체 중량을 기준으로 하여, 성분(A) 20중량% 내지 60중량%, 바람직하게는 30중량% 내지 50중량%, 특히 35중량% 내지 45중량%, 및 성분(B)로서의 융점이 55℃ 내지 75℃인 파라핀 왁스 40중량% 내지 80중량%, 바람직하게는 50중량% 내지 70중량%, 특히 55중량% 내지 65중량%를 적합하게 포함하고, 여기서, 성분(A) 및 성분(B)의 총량은 100중량%이다.
실리콘 왁스가 상기 적어도 하나의 성분(B)로서 사용되는 경우, 본 발명에 따르는 상기 수성 분산액은, 예를 들면, 상기 수성 분산액에서 성분(A) 및 성분(B)의 전체 중량을 기준으로 하여, 성분(A) 60중량% 내지 95중량%, 바람직하게는 70중량% 내지 90중량%, 특히 75 내지 85중량%, 및 성분(B)로서의 융점이 25℃ 내지 55℃인 실리콘 왁스 5중량% 내지 40중량%, 바람직하게는 10중량% 내지 30중량%, 특히 15중량% 내지 25중량%를 적합하게 포함하고, 여기서, 성분(A) 및 성분(B)의 총량은 100중량%이다.
상기 적어도 하나의 계면활성제(C)는 상기 분산액의 안정성을 보장하기 위한 분산제 또는 분산제의 혼합물이다. 유용한 분산제는 시판중인 공지된 표면 활성 화합물, 예를 들면, 에톡실화 알코올 또는 에톡실화 카복실산과 같은 비이온성 에톡실화 화합물, 4급 암모늄염과 같은 양이온성 계면활성제, 또는 지방 아민을 포함한다. 적절하게는, 지방 아민은 적합한 산, 예를 들면, 아세트산과 같은 유기산과 조합되어 적용된다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 계면활성제(C)는 지방 아민 또는 지방 알코올 에톡실레이트이거나, 또는 지방 아민과 지방 알코올 에톡실레이트와의 계면활성제 혼합물이다. 적합한 지방 아민은, 예를 들면, C12-C22 알킬 디메틸 아민, 예를 들면, 라우릴디메틸 아민, 테트라데실디메틸 아민, 헥사데실디메틸 아민, 디메틸코코넛 아민, 옥타데실디메틸 아민, 도코실디메틸 아민, 특히 옥타데실디메틸 아민이다. 적합한 지방 아민은 시판중이다. 적합한 지방 알코올 에톡실레이트는 분지 또는 비-분지되어 있다. 적합한 분지된 2차 알코올 에톡실레이트는, 예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜 트리메틸노닐 에테르, 예를 들면, 테르기톨(Tergitol) TMN-10(제조원: Dow)이다.
본 발명의 상기 분산액은 상기 적어도 하나의 계면활성제(C)를, 상기 분산액의 전체 중량을 기준으로 하여, 0.5중량% 내지 3중량% 함유한다. 바람직하게는, 상기 지방 아민은, 상기 분산액의 전체 중량을 기준으로 하여, 0.5중량% 내지 2중량%의 양으로 적용된다. 본 발명의 상기 수성 분산액은 매우 높은 안정성을 갖는다.
본 발명에 따르는 상기 수성 분산액은 1단계 공정(one-step process) 또는 2단계 공정(two-step process)으로 제조될 수 있다.
본 발명의 한 양태에서, 상기 왁스(B)가 파라핀 왁스인 경우, 2단계 공정이 적용된다. 따라서, 상기 파라핀 왁스(B)의 수성 분산액은, 상기 왁스를 용기 내에서 상기 왁스의 융점보다 약 20℃ 이상 높게 가열하여 제조한다. 적절하게는, 소량의 적합한 용매, 예를 들면, 디프로필렌 글리콜이 첨가된다. 상기 적어도 하나의 계면활성제(C)의 뜨거운 수성 혼합물을 따로 제조하고, 투락스(Turrax)를 사용하여 교반하에 상기 용융된 왁스에 첨가한 다음, 예를 들면, 250bar 및 85 내지 90℃에서 고압 분산시킨다. 별도의 용기에서, 상기 적어도 하나의 계면활성제(C), 단량체 a), 단량체 b), 및 임의로, 단량체 d) 및 온수를 혼합하여 공중합체(A)의 수성 분산액을 제조한다. 상기 혼합물을, 예를 들면, 250bar 및 50 내지 60℃에서 고압 분산시켜 분산액을 수득한다. 상기 분산액을 실온으로 냉각시키고, 중합 개시제 및 단량체 c)를 첨가하고, 예를 들면, 55 내지 65℃의 온도에서 수 시간 동안 중합시킨다. 상기 파라핀 왁스(B)의 수성 분산액 및 상기 공중합체(A)의 수성 분산액을 배합하여 안정한 수성 분산액을 수득한다.
본 발명의 다른 양태에서, 상기 왁스(B)가 실리콘 왁스인 경우, 1단계 공정이 적용된다. 따라서, 투락스를 사용하여 교반하에 상기 적어도 하나의 계면활성제(C), 적절하게는, 소량의 적합한 용매, 예를 들면, 디프로필렌 글리콜, 상기 실리콘 왁스(B), 단량체 a), 단량체 b), 및 임의로, 단량체 d), 및 온수를 용기에 가하여 수성 분산액을 제조한다. 예를 들면, 250bar 및 50 내지 60℃에서 상기 혼합물을 고압 분산시켜 분산액을 수득한다. 상기 분산액을 실온으로 냉각시키고, 상기 중합 개시제 및 단량체 c)를 첨가하고, 예를 들면, 55 내지 65℃의 온도에서 수 시간 동안 중합시켜 안정한 수성 분산액을 수득한다.
목적하는 경우, 텍스타일-처리 조성물의 구성 성분으로서 유용한 것으로 공지된 추가 성분들을 본 발명의 상기 생성된 수성 분산액에 첨가할 수 있다.
텍스타일 직물의 처리는 일반적으로 다음의 통상적인 방법으로, 예를 들면, 패딩(padding), 후속 건조 및, 경우에 따라, 예를 들면, 90 내지 190℃의 온도, 바람직하게는 100 내지 180℃의 온도에서 경화에 의해 수행될 수 있다. 특정 양태에서, 저온 경화는 100℃에서 수행된다. 또 다른 양태에서 경화는 150℃에서 수행된다. 본 발명에 따른 상기 수성 분산액으로 처리되는 텍스타일 직물은, 예를 들면, 면, 폴리에스테르 또는 면-폴리에스테르 혼방물이다. 일반적으로, 이러한 직물들은 직포, 편직물 또는 부직포이다.
본 발명에 따른 분산액은 천연 및 합성 텍스타일 직물에 발수성을 부여하는데 특히 유용하다. 놀랍게도, 목적하는 발수 효과 수준은 폴리에스테르 직물 또는면과 폴리에스테르와의 혼방 직물과 같은 합성 텍스타일 직물에서도 달성된다. 상기 효과 수준은 본 발명의 상기 수성 분산액과 배합하여 발유 및 발수 제품용 증량제(extender for oil and water repellent product), 예를 들면, 포볼(PHOBOL®) XAN 증량제(Huntsman Corp)를 사용함으로써 향상될 수 있다. 본 발명에 따른 상기 수성 분산액으로 처리된 텍스타일 직물은 겉옷(outerwear)에 특히 적합하다.
다음 실시예들은 본 발명을 예시하기 위해 제공된다. 달리 명시되지 않는 한, 온도는 ℃로 주어지고, 부는 중량부이고, 백분율은 중량%이다. 중량부는 킬로그램 대 리터의 비율로 용적부와 관련된다.
화학물질:
· 옥타데실디메틸 아민(CAS: 124-28-7)
· 테르기톨(Tergitol) TMN-10: > 87% 폴리에틸렌 글리콜 트리메틸노닐 에테르(CAS: 60828-78-6)
· 디프로필렌 글리콜(CAS: 25265-71-8)
· 아세트산(CAS: 64-19-7)
· 대략 70℃에서 용융하는 파라핀(Paraffin) 2222 또는 사솔왁스(Sasolwax) 7040(CAS: 8002-74-2; 64742-51-4)
· 융점이 34 내지 42℃인 실왁스(Silwax) D222(CAS: 73891-93-7)
· 베헤닐메타크릴레이트 1822(BEMA 1822)(CAS: 90551-86-3)
· 스테아릴메타크릴레이트(MA 16-18)(CAS: 90551-83-0)
· 2-하이드록시에틸메타크릴레이트(CAS: 868-77-9)
· 비닐리덴 클로라이드(CAS: 75-35-4)
· 와코(Wako) V 50: 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디하이드로클로라이드(CAS: 2997-92-4)
· 발유 및 발수 제품용 포볼(PHOBOL®) XAN 증량제
실시예 1:
a) 용기에 2.2부의 옥타데실디메틸 아민, 1.1부의 테르기톨 TMN-10, 6.6부의 디프로필렌 글리콜, 및 2.0부의 아세트산(60%)을 가하였다. 이러한 혼합물에 15.0부의 베헤닐메타크릴레이트, 15.0부의 스테아릴메타크릴레이트, 및 0.7부의 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 및, 최종적으로, 110부의 온수를 가하였다. 상기 혼합물을 약 1분 동안 투락스를 사용하여 교반하고, 250bar의 압력 및 50 내지 60℃의 온도에서 고압 분산키겨 안정한 에멜젼을 수득하였다. 수득한 상기 에멀젼을 약 20℃의 온도로 냉각시켰다. 4.6부의 물 및 12.0부의 비닐리덴 클로라이드 중의 0.4부의 와코 V 50을 가한 후에, 65℃에서 약 8시간 동안 질소 대기 중에서 중합을 수행하였다. 152부의 수성 공중합체 분산액이 수득되었다(120℃에서 90분 동안 건조후 40.6부의 생성물).
b) 용기 내에서 60.0부의 파라핀 2222 또는 사솔왁스 7040을 약 90℃의 온도에서 용융시켰다. 10.0부의 디프로필렌 글리콜을 수득된 상기 파라핀 왁스의 뜨거운 용융물에 가하였다. 교반하에 별개의 용기에 3.4부의 옥타데실디메틸 아민, 1.6부의 테르기톨 TMN-10, 및 4.0부의 아세트산(60%), 및, 최종적으로, 200부의 뜨거운 물을 가하였다. 수득된 상기 혼합물을 교반하에 상기 용융된 왁스에 가하였다. 이어서, 상기 수득된 혼합물을 약 1분 동안 투락스를 사용하여 교반하고, 250bar의 압력 및 85 내지 90℃의 온도에서 고압 분산시켜 265부의 안정한 분산액을 수득하였다.
단계 a)에서 수득한 상기 분산액 56.3부를 단계 b)에서 수득한 상기 분산액 155.8와 혼합하여 본 발명에 따르는 수성 분산액을 수득하였다.
실시예 2:
용기에 2.2부의 옥타데실디메틸 아민, 1.1부의 테르기톨 TMN-10, 6.6부의 디프로필렌 글리콜, 및 2.0부의 아세트산(60%)을 가하였다. 이러한 혼합물에 8.5부의 실리콘 왁스, 15.0부의 베헤닐메타크릴레이트, 15.0부의 스테아릴메타크릴레이트, 및 0.7부의 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 및, 최종적으로, 110부의 온수를 가하였다. 상기 혼합물을 약 1분 동안 투락스를 사용하여 교반하고, 250bar의 압력 및 50 내지 60℃의 온도에서 고압 분산시켜 안정한 에멀젼을 수득하였다. 수득한 상기 에멀젼을 약 20℃의 온도로 냉각시켰다. 4.5부의 물 및 12.0부의 비닐리덴 클로라이드 중의 0.5부의 와코 V 50을 가한 후, 65℃에서 약 8시간 동안 질소 대기에서 중합을 수행하였다. 155부의 본 발명에 따라는 수성 분산액이 수득되었다(120℃에서 90분 동안 건조후 47.3부의 생성물).
다음 실시예들은 실시예 1 및 실시예 2에 따라 제조된 분산액을 사용한 상이한 텍스타일 직물들의 처리를 기술한다.
적용 실시예 (마감가공):
폴리에스테르: 100% 폴리에스터 직물(woven fabric)을 1g/ℓ의 60% 아세트산, 5g/ℓ의 습윤제(INVADINE® PBN), 및 40g/ℓ(80g/ℓ)의 상기 실시예 1의 분산액 또는 상기 실시예 2의 분산액을 함유하는 액(liquor)으로 패딩(padding) 처리하였다[액 픽업(liquor pick-up) 59%].
면-폴리에스테르 혼방물: 직물을 패드-맹글(pad-mangle) 중에서 1g/ℓ의 60% 아세트산, 5g/ℓ의 습윤제(INVADINE® PBN), 및 40 g/ℓ(80 g/ℓ)의 상기 실시예 1의 분산액 또는 상기 실시예 2의 분산액을 함유하는 액으로 처리하였다(액 픽업 51%).
면: 면 직물(100%)을 패드-맹글 중에서 1g/ℓ의 60% 아세트산, 5g/ℓ의 습윤제(INVADINE® PBN), 및 40g/ℓ(80g/ℓ)의 상기 실시예 1의 분산액 또는 상기 실시예 2의 분산액을 함유하는 액으로 처리하였다(액 픽업 69%).
상기 적용 실시예들은 상기 언급된 성분 이외에 5g/ℓ(10g/ℓ)의 포볼(PHOBOL®) XAN 증량제를 함유하는 수성 처리 조성물들을 사용하여 반복하였다.
패딩 후, 상기 직물들(면, 폴리에스테르, 및 면-폴리에스테르 혼방물)을 110℃에서 10분 동안 건조시킨 다음 150℃에서 5분 동안 경화시켰다.
상기 적용 실시예들에 따라 얻어진 마감가공된 직물들에 다음 시험들을 실시하였다:
(I) AATCC 22-2005, ISO 4920(EN 24 920)에 따르는 스프레이 시험,
(II) DIN EN 29865, ISO 9865에 따른 분데스만(Bundesmann) 시험.
시험 결과들은 아래 표 1 내지 표 3에서 요약하였다.
폴리에스테르 직물에 대한 결과
시험 실시예 1
(40)a 		실시예 1
(80)b 		실시예 1
(40)a
PL(5)c 		실시예 1
(80)b
PL(10)d 		실시예 2
(40)a 		실시예 2
(80)b 		실시예 2
(40)a
PL(5)c 		실시예 2
(80)b
PL(10)d
(I) 초기e 100 100 100 100 100 100 100 100
(I) 세척f 100 100 95 100 100 100 100 100
(II) [%] 21.3 20.2 9 4.7 16.2 14.1 9 3.7
(II) [등급] 2,2,2 2,2,2 4,3,3 5,4,4 2,2,2 2,2,2 2,2,2 3,3,3
(II) [ml] 13 7 2 1 2 2 1 1
a) 40g/ℓ의 상기 실시예 1의 분산액(Ex1) 또는 상기 실시예 2의 분산액(Ex2).
b) 80g/ℓ의 상기 실시예 1의 분산액(Ex1) 또는 상기 실시예 2의 분산액(Ex2).
c) 5g/ℓ의 포볼(PHOBOL®) XAN 증량제.
d) 10g/ℓ의 포볼(PHOBOL®) XAN 증량제.
e) 직물 마감가공후 초기 등급
f) 마감가공된 직물의 20회 세척 및 세탁후 등급, 20 x 7A LTD(laundry tumble dry; 세탁 텀블 건조).
면-폴리에스테르 혼방 직물에 대한 결과
시험 실시예 1
(40)a 		실시예 1
(80)b 		실시예1 (40)a
PL(5)c 		실시예 1
(80)b
PL(10)d 		실시예 2
(40)a 		실시예 2
(80)b 		실시예 2
(40)a
PL(5)c 		실시예 2
(80)b
PL(10)d
(I) 초기e 100 100 100 100 100 100 100 100
(I) 세척f 90 100 95 100 90 100 100 100
(II) [%] 8.4 8.1 5.3 4.2 6.1 5.2 4.5 3.7
(II) [등급] 4,4,4 4,4,4 5,5,5 5,5,5 4,4,4 4,4,4 4,4,4 4,4,4
(II) [ml] 5 3 4 3 3 4 3 4
a) 내지 f)는 상기 표 1에서 주어진 바와 같이 정의된다.
면 직물에 대한 결과
시험 실시예 1
(40)a 		실시예 1
(80)b 		실시예 1
(40)a
PL(5)c 		실시예 1
(80)b
PL(10)d 		실시예 2
(40)a 		실시예 2
(80)b 		실시예 2
(40)a
PL(5)c 		실시예 2
(80)b
PL(10)d
(I) 초기e 90 100 100 100 100 100 100 100
(I) 세척f 70 90 90 100 80 90 95 95
(II) [%] 25.7 17.4 20.9 9 19.8 11.3 14.9 8.8
(II) [등급] 1,1,1 4,3,2 2,1,1 5,4,3 4,2,2 4,4,3 4,2,2 4,4.4
(II) [ml] 20 7 3 3 3 2 2 3
a) 내지 f)는 상기 표 1에서 주어진 바와 같이 정의된다.

Claims (8)

  1. (A) 다음의 단량체들:
    a) 적어도 하나의 C16-C18 알코올의 불소-비함유 (메트)아크릴레이트 에스테르,
    b) 적어도 하나의 C18-C22 알코올의 불소-비함유 (메트)아크릴레이트 에스테르,
    c) 비닐 클로라이드 및 비닐리덴 클로라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체, 및 임의로,
    d) 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 및 3-클로로-2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체
    를 중합시켜 수득한 적어도 하나의 공중합체,
    (B) 융점이 55℃ 내지 75℃인 파라핀 왁스 및 융점이 25℃ 내지 55℃인 실리콘 왁스로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 성분,
    (C) 적어도 하나의 계면활성제, 및
    (D) 물을 포함하고,
    상기 공중합체(A)의 단량체 a)와 단량체 b)는 상이하며, 상기 공중합체(A)는 스티렌 또는 α-메틸스티렌의 중합된 단위를 함유하지 않는, 불소 화학물질(fluorochemicals)-비함유 수성 분산액.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수성 분산액에서 성분(A) 및 성분(B)의 전체 중량을 기준으로 하여, 성분(A) 20 내지 60중량%, 및 성분(B)로서의 융점이 55℃ 내지 75℃인 파라핀 왁스 40 내지 80중량%를 포함하는, 불소 화학물질-비함유 수성 분산액.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수성 분산액에서 성분(A) 및 성분(B)의 전체 중량을 기준으로 하여, 성분(A) 60 내지 95중량%, 및 성분(B)로서의 융점이 25℃ 내지 55℃인 실리콘 왁스 5 내지 40중량%를 포함하는, 불소 화학물질-비함유 수성 분산액.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 공중합체(A)는, 중합 반응에 사용된 단량체 a), 단량체 b), 단량체 c) 및 단량체 d)의 전체 중량을 기준으로 하여, 단량체 a) 20중량% 내지 50중량%, 바람직하게는 30중량% 내지 40중량%, 단량체 b) 20중량% 내지 50중량%, 바람직하게는 30중량% 내지 40중량%, 단량체 c) 10중량% 내지 40중량%, 바람직하게는 20중량% 내지 30중량%, 및 단량체 d) 0중량% 내지 10중량%, 바람직하게는 0중량% 내지 5중량%를 서로 중합시킴으로써 수득되는 것인, 불소 화학물질-비함유 수성 분산액.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 계면활성제가 지방 아민 또는 지방 알코올 에톡실레이트이거나, 또는 지방 아민과 지방 알코올 에톡실레이트와의 계면활성제 혼합물인, 불소 화학물질-비함유 수성 분산액.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 불소 화학물질-비함유 수성 분산액을 텍스타일 직물(textile fabric)에 도포함을 포함하는, 텍스타일 직물의 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 텍스타일 직물이 면, 폴리에스테르, 또는 면-폴리에스테르 혼방 직물인, 텍스타일 직물의 처리 방법.
  8. 다음의 단량체들:
    a) 적어도 하나의 C16-C18 알코올의 불소-비함유 (메트)아크릴레이트 에스테르,
    b) 적어도 하나의 C18-C22 알코올의 불소-비함유 (메트)아크릴레이트 에스테르,
    c) 비닐 클로라이드 및 비닐리덴 클로라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체, 및 임의로,
    d) 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 및 3-클로로-2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단량체
    를 중합시켜 수득한 공중합체.
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