CN100471889C - 用于处理纤维材料的填充剂 - Google Patents

用于处理纤维材料的填充剂 Download PDF

Info

Publication number
CN100471889C
CN100471889C CNB2004800192152A CN200480019215A CN100471889C CN 100471889 C CN100471889 C CN 100471889C CN B2004800192152 A CNB2004800192152 A CN B2004800192152A CN 200480019215 A CN200480019215 A CN 200480019215A CN 100471889 C CN100471889 C CN 100471889C
Authority
CN
China
Prior art keywords
purposes
mixture
group
alcohol
free
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNB2004800192152A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1816578A (zh
Inventor
R·穆尔斯
W·阿特纳
A·埃泽勒
E·施德克
S·吕德曼
H·高根里德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huntsman Textile Effects Germany GmbH
Original Assignee
Ciba Spezialitaeten Chemie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ciba Spezialitaeten Chemie AG filed Critical Ciba Spezialitaeten Chemie AG
Publication of CN1816578A publication Critical patent/CN1816578A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100471889C publication Critical patent/CN100471889C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3271Hydroxyamines
    • C08G18/3275Hydroxyamines containing two hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/2805Compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/2815Monohydroxy compounds
    • C08G18/282Alkanols, cycloalkanols or arylalkanols including terpenealcohols
    • C08G18/2825Alkanols, cycloalkanols or arylalkanols including terpenealcohols having at least 6 carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • C08G18/751Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/80Masked polyisocyanates
    • C08G18/8061Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/807Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen with nitrogen containing compounds
    • C08G18/8077Oximes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/263Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof
    • D06M15/277Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof containing fluorine
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/564Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/10Repellency against liquids
    • D06M2200/11Oleophobic properties
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/10Repellency against liquids
    • D06M2200/12Hydrophobic properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

水分散液与含氟聚合物结合在纤维材料防油防水整理的用途。这些分散液保存期限长且含一种通过如下反应制得的组合物:优选使多官能团异氰酸酯和当量不足的长链一元醇反应,再与当量不足的酮肟反应,最后与多元醇或氨基醇反应。

Description

用于处理纤维材料的填充剂
本发明涉及水分散液与含全氟烷基聚合物结合在处理纤维材料中的用途。该水分散液含一种可通过多官能团异氰酸酯依次与一元醇、肟以及胺或多元醇反应来制得。
使用赋予纤维材料防油、防水性能的组合物来处理纤维材料,特别是织物是众所周知的。特别是使用含全氟烷基(RF)聚合物的水分散液来进行这种处理。EP-A-491 248US 4 054 592US 3 968 066EP-A 459 125EP-A 348 350EP-A 325 918中已对此进行具体描述。
此外还知道RF-聚合物和填充剂结合在一起使用。与不使用填充剂相比较,在许多情况下填充剂能提高防油/防水性能。因此使用填充剂经常能减少昂贵的RF-聚合物的使用量。
在许多情况下所用的填充剂是多官能团异氰酸酯的衍生物,如酮肟可逆封端的(聚)异氰酸酯。WO 86/02115EP-A 537 578EP-A 872 503中已对此进行具体公开。
上述最后一个引用的专利公开了一种用作填充剂的封端异氰酸酯的制备方法。多官能团异氰酸酯与多元短链醇反应形成仍含有游离NCO基团的化合物。然后它们再与一定量的羟基胺反应,控制羟基胺的量使得形成的产物仍含有游离NCO基团。接着通过与封端剂如酮肟反应将这些产物进行可逆封端。尽管采用这种方法制备的填充剂具有许多优点,但在某些情况下含有这些填充剂的水分散液和含水的织物整理液不能非常稳定地储存。US 2003/0065088 A1中也对用异氰酸酯制备的产物进行了描述。
为了实现本发明的目的,必须开发在用含全氟烷基的聚合物对纤维材料进行防油防水整理中作为填充剂的组合物,该组合物在以水分散液形式存在时,优选当分散液甚至还包含全氟烷基聚合物时具有优异的储存稳定性。
采用与含全氟烷基的聚合物结合的含组合物A的水分散液来处理纤维材料实现本发明的目的。所述组合物A优选通过如下连续步骤得到:
a)使分子中含两个或多个NCO基团的无氟多官能团异氰酸酯或多种这类异氰酸酯的混合物和具有10至24个,优选12至22个碳原子的无氟一元醇或多种这类醇的混合物反应,NCO基团与醇上的OH基团的当量比为2至10,优选4至8,
b)使步骤a)中得到的产物与酮肟反应,反应物的比例使得所得产物混合物中仍存在游离的异氰酸酯基团,
c)使步骤b)中得到的产物混合物与含两个或三个羟基的无氟有机胺或无氟多元醇或这些化合物的混合物反应,反应物的比例使得所得产物不含异氰酸酯基团。
含这种组合物A的水分散液在长期储存后具有优异的稳定性,即使在它们还包含一种或多种分散剂的情况下也是如此。这种优异的稳定性至少在绝大多数情况下是如此,即使分散液中另外还存在含全氟烷基(RF)的聚合物。这种含RF的分散液对纤维材料的防油防水整理非常有用。能用这种组合物处理的纤维材料具体有机织物、针织物或无纺布等织物。对于这些可根据已知方法如浸轧进行的织物整理加工,所述具有高稳定性的水分散液不仅对于织物加工而且对于整理后织物的质量都非常有益。然而在极少情况下,根据种类的选择和各组分的含量,如果含组合物A的水分散液仅在分散液中没有RF-聚合物的情况下长期储存时具有良好的稳定性,那么最好在用于织物整理操作之前立即使含组合物A但不含RF聚合物的水分散液B与含RF的水分散液C结合。这种第一水分散液B和这种第二水分散液C的结合对整理织物是非常有用的。在许多情况下生产商可将这两种分散液结合且只需调整到织物整理设备上工作(液体)浓度。然而,当含组合物A和RF-聚合物的水分散液在储存时具有良好的稳定性时,在许多情况下也可不用水分散液形式的RF-聚合物而是用纯RF-聚合物来制备分散液。这可以通过如将RF-聚合物搅拌加入含组合物A的水悬浮液来进行。在适当的情况下,可再进行机械均一化。
使用组合物A的水分散液与含全氟烷基聚合物(RF-聚合物)结合来处理纤维材料如织物将例如可导致整理过的纤维材料具有优异的防油防水性能。
已经证明,当采用组合物A进行防油防水整理时,能赋予生产的织物舒适的柔软手感。
组合物A可通过上面和权利要求1中说明的工艺步骤来制备。必须遵循所述顺序,也就是由步骤a)至b)再至c)的顺序。在制备过程中没有遵循a)、b)至c)的步骤顺序的产物的用途不属于本发明的范围。当步骤a)、b)、c)以不同于上述顺序进行时得到部分产物中可能具有明显的缺点。特别在步骤b)之前进行步骤c)或在步骤a)之前进行b)的情况下更是如此。
方法步骤a):
该步骤包括使无氟多官能团异氰酸酯(即具有2个或多个游离NCO基团的化合物),或这种多官能团异氰酸酯的混合物与无氟一元醇或多种这类醇的混合物反应。所述无氟一元醇仅含一个醇羟基并含10至24个且优选12至22个碳原子。步骤a)的反应应该使多官能团异氰酸酯上的NCO基团与醇上的醇OH基的当量比为2至10、优选4至8。因此,醇OH基是当量不足的,这样所得产物将仍含有游离NCO基团,其中一部分在如下所述的步骤b)中通过与酮肟反应被可逆封端。
步骤a)和如下所述的步骤c)一样通过NCO基团与OH基团反应产生氨基甲酸酯键,此键与步骤b)中NCO基团与酮肟之间的键相比可逆性差。
步骤a)可按照聚氨酯化学中已知的NCO基团与醇OH基反应的方法来进行。根据所用起始物质的性质,所选的反应温度可为室温至更高温度如100℃,但适当的情况下反应温度也可高达150℃。通常可有利地使步骤a)在催化剂或催化剂混合物存在的条件下进行。合适的催化剂是金属醇盐。
如Ti(C2H5O)4等四烷氧基钛或四烷氧基锡已被证明特别有利。在适当的情况下,三烷基胺如那些总共含6至12个碳原子的三烷基胺也可用作助催化剂。这些催化剂在步骤a)结束后不需从所得产物中移走,因为它的存在不干扰随后的步骤b)和c)。
尽管在各种情况下步骤a)无需溶剂就可实施,但还是优选在有机溶剂或各种溶剂的混合物中实施。有用的溶剂包括在反应条件下不与NCO基和醇OH基反应的有机化合物。此外,各种溶剂的沸点应该低于200℃且优选低于150℃,以便在步骤c)后移走它们(如通过蒸馏)。非常有用的溶剂是二烷基酮,如甲基异丁基酮或羧酸酯如乙酸乙酯。所用的溶剂应该基本无水,即至多含少量水,这样使得实质上没有发生NCO基团与水的反应。
在步骤a)后不需移走步骤a)中所用的溶剂或溶剂混合物。相反,随后的步骤b)和c)同样可在所述保留的溶剂(混合物)中进行,如果需要可添加另外一种溶剂。只在步骤c)完成后且在适当的情况下只在完成含有按照步骤c)得到的产物的水分散液的制备后才有利地移走溶剂(混合物)。
步骤a)中所用的醇需要满足某些条件,现在将对这些条件进行描述。当在步骤a)中使用各种醇的混合物时,所有的醇都应该满足这些条件。
首先,这种醇是一元醇,即它必须不含多于一个醇OH基。它还不含氟原子。它含有10至24个,优选12至22个且更优选14至20个碳原子。优选这种醇不含任何脂环族或芳族基团。本发明的方法可采用支化或非支化的饱和或单不饱和或多不饱和醇或它们的混合物而非常合适地进行。非常适合的醇的实例有硬脂醇、油醇、鲸蜡醇。采用德国Henkel/Cognis的HD-Ocenol 70/75 V可进一步得到良好的结果。
用于实施步骤a)的第二个原料是含有2个或多个游离NCO基团的多官能团异氰酸酯,且该异氰酸酯不含氟原子。可使用异氰酸酯混合物可代替单一异氰酸酯使用。然而,混合物中的所有异氰酸酯必须满足上述条件。
所用的异氰酸酯优选为二异氰酸酯或三异氰酸酯或它们的混合物,即分子中含2个或3个NCO基团的产物。这些异氰酸酯不需满足任何其他特殊的要求。可以使用非环脂族或脂环族异氰酸酯。含芳基的多官能团异氰酸酯也非常适合。适合的异氰酸酯的实例可参见美国专利申请2002/0102382 A1(第1页和第2页的段落0011、0012、0013和0014)。
当聚合物分子中平均仍含有至少2个游离NCO基团时,甲苯二异氰酸酯(纯异构体或异构体混合物)对于制备组合物A的方法特别有用。因此,方法中的步骤a)更优选采用聚合的异氰酸酯进行,该聚合的异氰酸酯能够通过甲苯二异氰酸酯和1,1,1-三羟甲基丙烷和二甘醇反应获得且分子中平均仍含有2个或多个NCO基团。这种产品可购买得到,其名称为
Figure C200480019215D00081
L 75(德国Bayer公司)。另一种非常适合的异氰酸酯是美国Cognis的DDI 1410-Diisocyanat产品,一种被多个烷基取代的环己烷,其中每2个烷基具有一个NCO端基。
更加适合的多官能团异氰酸酯可得自德国Degussa-Hüls的
Figure C200480019215D00082
系列产品,如VESTANAT IPDI,VESTANAT TMDI和VESTANAT B 370。
在一个优选的实施方案中,在所述方法中得到了特别好的结果,该实施方案的特征在于在步骤a)中采用了异氰酸酯混合物,其中一种异氰酸酯为脂环族异氰酸酯。
所述混合物可由如聚合的异氰酸酯(如上述异氰酸酯)和脂环族异氰酸酯组成,在这种情况下脂环族异氰酸酯可为上述取代的环己烷。当然两种异氰酸酯仍需在每个分子含有至少2个游离NCO基团。优选聚合的异氰酸酯构成NCO混合物的主要组分,也就是占约80至95%重量,同时脂环族异氰酸酯优选占5至20%重量。已经测定,与仅采用聚合的异氰酸酯相比,采用这种混合物能赋予得到的组合物A,特别是以水分散液形式的组合物A更加提高的储存稳定性。
方法步骤b):
如上所述,该步骤如下文所述步骤c)一样均可在溶剂和/催化剂存在下实施。根据所用的产物反应温度可在室温至90℃且优选为45℃至85℃。至于加工步骤b)的其它适当反应条件可从用酮肟对异氰酸酯基团进行可逆封端的相关文献上获得。
步骤b)包括依照步骤a)得到的仍含有游离异氰酸酯基团的产物(混合物)和酮肟反应。采用相对于游离NCO基团当量不足的肟基,这样依照步骤b)得到的产物(混合物)仍然含有游离异氰酸酯基团。优选步骤b)采用肟基与仍然存在的游离异氰酸酯基团的当量比为0.2至0.7且优选0.35至0.65来进行反应。按照步骤b)的反应会导致一部分存在的NCO基团被可逆封端。这种以肟基与NCO基团之间的键形式的封端在随后的织物整理条件下是可逆的,这样NCO基团在织物常规处理过程中被复原且可用来与纤维材料上的反应基团如纤维素纤维上的OH基反应。
适合的酮肟可购买得到或通过相应的酮与羟基胺反应的常规方法得到。
适合的酮肟是所有不含能与NCO基团反应的其它基团的酮所形成的肟,优选式为R-CO-R′的酮,其中R和R’独立为具有1至12个碳原子的未取代烃基。R和R’可是纯粹的脂族、芳族或芳脂族基团。采用R和R’都为具有1至8个碳原子的脂族非环基团的组合物A可以得到特别好的结果,如丁酮肟(甲基乙基酮肟)或甲基异丁酮肟非常有用。
方法步骤c):
步骤b)得到的产物(混合物)仍含游离异氰酸酯基团。在步骤c)中它们与含有两个或三个羟基的无氟有机胺或无氟多元醇或这种化合物的混合物反应。上述产物的使用量应使得步骤c)得到产物(混合物)不含或基本不含异氰酸酯基团,即使用近似当量的NCO基团和醇OH基。可用IR光谱通过简单已知的方式确认不存在NCO基团。可用于在步骤c)与游离异氰酸酯基团的反应的胺为那些在一个氮原子上连有一个但优选两个或三个有机基团的胺。这些有机基团必须总共有两个或三个OH基取代基。优选氮原子上连有两个或三个各含有2至6个碳原子的脂族基团R且每个脂族基团都含有一个羟基,优选为末端羟基。在只有两个这种基团连在氮原子上时,氮原子上的第三个取代基可以是氢原子或具有1至4个碳原子的未取代烷基。优选第三个取代基为氢或甲基。
连在氮原子上的基团还可含如氧、氮或硅等杂原子。
当步骤c)中所用的胺为N-甲氧二乙醇胺或三乙醇胺或它们的混合物时可得到特别好的结果。
当步骤c)采用多元醇而不是胺时,优选具有两个或三个醇OH基的醇。可采用芳香族多元醇或更准确地说是苯酚,如二羟基苯或三羟基苯。然而,优选采用具有2至8个碳原子的非环脂族(aliphaticalicyclic)二元醇或三元醇,如乙二醇、二甘醇、1,2-或1,3-丙二醇,或包含多种这类醇的混合物或包含一种或多种这类醇与一种或多种上述胺的混合物。
步骤a)到c)得到组合物A可特别在用含全氟烷基(RF)的聚合物对织物进行防油防水整理中作为填充剂。用含组合物A的水分散液进行这些整理。此水分散液优选还含有一种或多种分散剂。至少一种所用分散剂为阳离子型分散剂时特别有利。
非常适合的分散剂是已知的非离子表面活性产品,如乙氧基脂肪醇或乙氧基脂肪酸,在与阳离子表面活性剂结合使用时更是如此。季胺盐作为阳离子分散剂特别有用。这些季胺盐可以单独使用也可与上述非离子分散剂结合使用。适合的商品阳离子分散剂的实例如众所周知的氯化四烷基胺,其中四个烷基中的至少一个含有10个以上碳原子,或氯化四有机胺,在氮原子上除了连接至少一个较长链烷基外,还连接有一个或多个聚氧乙烯基。
可使用本领域技术人员熟知的方法制备组合物A的水分散液。如制备分散剂或分散剂混合物的水溶液,再将组合物A搅拌加入该溶液中,适当的情况下可在高温下进行。如果需要也可再进行机械均质化。当在此所用的组合物A含有机溶剂时,在许多情况下均最好在完成水分散液的制备后再移走有机溶剂,当不含溶剂的组合物由于粘度过大难以处理时更是如此。
组合物A的水分散液优选含5至50%重量的步骤c)得到的组合物A和2至10%重量的分散剂或分散剂混合物。这些值均基于分散液计算,其中任何存在的有机溶剂已被移走,如通过蒸馏移走。
在各种情况下,最好将酸加入水分散液中,以将pH调整到酸性范围,如1.5至5范围内的某一值。用于此目的的适合的酸为无机酸如盐酸、硫酸、磷酸或低分子量羧酸如醋酸。通过调整pH到约3至5.5的酸性范围的某一值,组合物A在各种情况下可转变成水溶性或自乳化形式,这样可以完全不需要分散剂。
如上所述,含组合物A的水分散液与含全氟烷基的聚合物结合并有利地用于纤维材料的防油防水整理。组合物A在此结合中作为填充剂。纤维材料优选机织物、成圈针织物或非织造物等织物且可由如纤维素纤维(如棉)、聚酯、聚酰胺或纤维混合物等组成。它们主要用来制作要求具有防油防水性能的整理制品,如防风雨服装、雨蓬、桌布、家具遮盖物、帐篷帆布等。
这些织物可按照本领域技术人员熟知的工艺进行整理,如以常规液体浓度进行浸轧然后烘干。在适当的情况下,再于较高温度下按照常规方法进行烘焙。
含组合物A的水分散液可按照如下多种方法与含RF基的聚合物结合:
a)如上所述制备组合物A的水分散液,通过蒸馏移走存在的任何有机溶剂并将纯的含氟聚合物加入制得的分散液中。然而较不优选这种方法,实际上只有聚合物是液体且粘度不高时这种方法才可行。
b)除了含氟聚合物(RF-聚合物)不是以纯物质而是以分散液或溶解在有机溶剂或溶剂混合物中的溶液的形式加入外,其它与a)相同。
在适当的情况下,在方法a)或b)后再进行机械均质化,且在适当的情况下移走有机溶剂。
如此制备的水分散液优选含有1至4重量份含全氟烷基的聚合物/重量份组合物A。这些值是基于步骤c)得到的组合物A(即无水无溶剂的组合物A)和纯的含全氟烷基(RF)的聚合物(即同样为无水无溶剂产物)计算。
所述水分散液优选含40%至80%重量水,组合物A和含氟聚合物(都以无水无溶剂产物计算)的总量优选为15%至55%。此外,如上所述,水分散液优选含有一种或多种分散剂。为了达到特别效果,它们可另外含有其他产物,如聚硅氧烷作为软化剂、阻燃剂或纤维素交联剂。在这种情况下,含氟聚合物和组合物A的百分比可稍微低于上述优选范围。
能与组合物A结合用于织物整理的含全氟烷基的聚合物对本领域技术人员而言是熟知的。各种这类聚合物可以水分散液的形式购得,如德国Ciba 
Figure C200480019215D00131
 Pfersee GmbH的
Figure C200480019215D00132
产品或DuPont的
Figure C200480019215D00133
产品。
含全氟烷基(RF)的聚合物为分子上含有一个或多个全氟烷基(RF)的聚合物。RF基团优选为下式的线形单价基团:
Figure C200480019215D00134
其中n平均为3至23且优选7至19。n值对聚合物的每个分子可各不相同,这样所用的聚合物通常为各种化合物的混合物,这些化合物不仅聚合度不同而且全氟烷基RF的链长也不同。特别适合的含RF基团的聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯可衍生自下式的单体:
Figure C200480019215D00135
其中R为H或CH3;x为2至6的数且优选2。
另一组优选的含RF聚合物为聚氨酯,它可通过多官能团异氰酸酯(优选二异氰酸酯)和含RF的多元醇(优选二元醇)反应获得。适合的含全氟烷基的聚合物及其制备在US 4 054 592US 3 968 066EP-A 348 350EP-A 459 125EP-A 537 578EP-A 325 918中另有描述。
通过如下实施例对本发明进行说明。
以下实施例中所用的术语“不足”是指与存在的游离NCO基团相比为“当量不足”。
实施例1(本发明)
a)组合物A的制备
在60℃下通过搅拌将450g聚合的聚异氰酸酯(DESMODURL75,如上所述)和60g脂环二异氰酸酯(DDI 1410-Diisocyanat,如上所述)溶解在520g甲基异丁酮中。
加入不足的HD-Ocenol 70/75V(碘值为70-75的鲸蜡醇和油醇的混合物)、10ml浓度为10%的Ti(C2H5O)4的甲基异丁酮溶液和1ml浓度为10%的三乙胺的甲基异丁酮溶液并在60℃左右搅拌1小时。
然后在此温度加入不足的甲基乙基酮肟(丁酮肟)并在75℃下搅拌75分钟。
最后加入N-甲基二乙醇胺溶解在23g甲基异丁酮中的溶液并在85℃左右搅拌1小时。
确定所用的N-甲基二乙醇胺的量,使得与仍然存在的游离NCO基团的量近似当量。得到的产物在IR光谱中没有NCO信号。加入26g Silikon 
Figure C200480019215D00141
 080(德国Wacker公司)。这样得到产物混合物在下文中被称为“混合物1”。
b)混合物1的水分散液的制备
在30℃下通过充分的机械均质化将1280g混合物1分散在水溶液中。该水溶液含有1650g水、67g非离子和阳离子分散剂的混合物和110g丙二醇。
用盐酸将pH值调整到3左右并进一步进行机械均质化得到稍微粘稠的分散液,减压蒸馏将存在的甲基异丁酮从分散液中移走。得到稳定分散液,该分散液在长期储存没有沉积物。在进行下面描述的整理试验前,将分散液再与200g水和73g分散液(二缩水甘油醚和脂族二元胺的反应产物)混合。
实施例2(本发明)
a)组合物A的制备
在室温下将112g DESMODUR L75和15g DDI 1410-Diisocyanat溶解在130g甲基异丁酮中。
然后加入不足的十八醇并在85℃左右搅拌90分钟。再加入不足的丁酮肟,随后在75℃左右搅拌10分钟。
接着加入N-甲基二乙醇胺溶解在12g甲基异丁酮中的溶液并在65℃左右搅拌180分钟。将混合物静置过夜然后再搅拌80分钟。IR光谱测试显示没有NCO信号。
然后加入6.5g 
Figure C200480019215D00151
(如实施例1)。得到的混合物在下文中称为“混合物2”。
b)组合物A的水分散液的制备
将155g混合物2分散在水溶液中,水分散液中含315g水、16.5g分散剂混合物(如实施例1)和27g丙二醇。
在30℃下通过机械均质化进行分散。然后加入醋酸将pH值调整到约4.5。得到存在的甲基异丁酮已通过减压蒸馏移走的分散液。所得的水分散液质量良好且在长期储存后具有良好的稳定性。将分散液再与130g水和16g二缩水甘油基醚分散剂混合(见实施例1)。
实施例3(本发明)
整理试验
将各约2重量份的实施例1和实施例2得到的分散液分别与约4至5重量份含约25%重量的含全氟烷基的聚合物(OLEOPHOBOL:德国Ciba 
Figure C200480019215D00152
 Pfersee GmbH的RF-聚丙烯酸酯;或在另一试验中为DuPont的ZONYL,RF-聚丙烯酸酯)的水分散液结合。
用如此得到的分散液制备具有常规浓度的浸轧液体,用将其用于整理机织物并干燥。经整理的机织物展现出舒适的柔软手感和非常好的防水防油性能。
实施例4(对比实施例,非本发明)
本实施例省略了权利要求1的步骤b)(酮肟封端)。
在60℃下将112g DESMODUR L75、15g DDI-1410-Diisocyanat溶解在130g甲基异丁酮中。
然后加入不足的HD-Ocenol 70/75(鲸蜡醇和油醇的混合物)、1.5ml浓度为10%的Ti(C2H5O)4的甲基异丁酮溶液和0.25ml浓度为10%的三乙胺的甲基异丁酮溶液并在60℃左右将混合物搅拌1小时。
接着加入5gN-甲基二乙醇胺溶解在12g甲基异丁酮中的溶液。将此物料在60℃搅拌45分钟。
得到产物具有橡胶般稠度,不适于进一步加工(在水中分散)。此产物也不能再进行酮肟封端,该实施例证明必须遵循步骤a)、b)、c)的顺序。
实施例5(对比实施例,非本发明)
该实施例不包括步骤a)(与一元醇反应)和步骤b)(酮肟封端)。
在60℃下将112g DESMODUR L75、15g DDI-1410-Diisocyanat溶解在130g甲基异丁酮中。
再加入4.8g N-甲基二乙醇胺溶解在12g甲基异丁酮的溶液、1.5ml实施例4中的Ti(C2H5O)4溶液和0.25ml实施例4中的N(C2H5)3溶液。在60℃下将混合物搅拌100分钟。然后储存15小时,得到的产物具有橡胶般稠度且不适于任何进一步加工。

Claims (13)

1.含组合物A的水分散液与含全氟烷基的聚合物结合在处理纤维材料中的用途,所述组合物A能够通过如下连续步骤制备:
a)使分子中含两个或多个NCO基团的无氟多官能团异氰酸酯或多种这类异氰酸酯的混合物和具有10至24个碳原子的无氟一元醇或多种这类醇的混合物反应,NCO基团与醇上的OH基团的当量比为2至10,
b)使步骤a)中得到的产物与酮肟反应,反应物的比例使得所得产物混合物中仍存在游离的异氰酸酯基团,
c)使步骤b)中得到的产物混合物与含两个或三个羟基的无氟有机胺或无氟多元醇或这些化合物的混合物反应,反应物的比例使得所得产物不含异氰酸酯基团。
2.权利要求1的用途,其特征在于所述步骤a)中应用的无氟一元醇含有12至22个碳原子。
3.权利要求1的用途,其特征在于所述步骤a)中NCO基团与醇上的OH基团的当量比为4至8。
4.权利要求1的用途,其特征在于所述步骤a)、b)和c)中的一步或多步在无水溶剂中进行。
5.权利要求1的用途,其特征在于所述步骤a)在无水溶剂中进行。
6.权利要求1的用途,其特征在于步骤a)采用聚合的异氰酸酯,该聚合的异氰酸酯能够通过甲苯二异氰酸酯与1,1,1-三羟甲基丙烷和二甘醇反应获得且分子上仍平均含有2个或多个NCO基团。
7.权利要求1的用途,其特征在于步骤b)中肟基与仍存在的游离异氰酸酯基团的当量比为0.2至0.7。
8.权利要求7的用途,其特征在于步骤b)中肟基与仍存在的游离异氰酸酯基团的当量比为0.35至0.65。
9.权利要求1的用途,其特征在于步骤c)中所用的胺为N-甲基二乙醇胺或三乙醇胺或它们的混合物。
10.权利要求1的用途,其特征在于步骤a)中采用异氰酸酯的混合物,其中的一种异氰酸酯为脂环族异氰酸酯。
11.权利要求1的用途,其特征在于水分散液含一种或多种分散剂。
12.权利要求11的用途,其特征在于水分散液含至少一种阳离子分散剂。
13.权利要求1至12中任一项的用途,其特征在于纤维材料为机织物、成圈针织物或非织造物形式的织物。
CNB2004800192152A 2003-07-08 2004-07-06 用于处理纤维材料的填充剂 Expired - Lifetime CN100471889C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03015338.1 2003-07-08
EP03015338A EP1496073A1 (de) 2003-07-08 2003-07-08 Extender für die Behandlung von Fasermaterialien

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1816578A CN1816578A (zh) 2006-08-09
CN100471889C true CN100471889C (zh) 2009-03-25

Family

ID=33442754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800192152A Expired - Lifetime CN100471889C (zh) 2003-07-08 2004-07-06 用于处理纤维材料的填充剂

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7795342B2 (zh)
EP (2) EP1496073A1 (zh)
KR (1) KR101097711B1 (zh)
CN (1) CN100471889C (zh)
AT (1) ATE373683T1 (zh)
BR (1) BRPI0412355B1 (zh)
DE (1) DE602004009072T2 (zh)
ES (1) ES2293283T3 (zh)
MX (1) MXPA06000059A (zh)
PT (1) PT1641856E (zh)
WO (1) WO2005005510A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109937290A (zh) * 2016-10-07 2019-06-25 Ocv智识资本有限责任公司 用于在填充操作期间约束纤维材料的方法和系统

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7652112B2 (en) 2005-07-06 2010-01-26 E.I. Du Pont De Nemours And Company Polymeric extenders for surface effects
EP1818044A1 (en) 2005-11-25 2007-08-15 DSMIP Assets B.V. Cosmetic or personal care composition comprising a polymer comprising oxazolidon groups
US7728163B2 (en) 2007-08-06 2010-06-01 E.I. Du Pont De Nemours And Company Mixed fluoroalkyl-alkyl surfactants
DE102008010687B4 (de) 2008-02-22 2014-05-15 Byk-Chemie Gmbh Netz- und Dispergiermittel, deren Herstellung und Verwendung
US9284683B2 (en) * 2008-10-21 2016-03-15 Huntsman International Llc Highly durable outdoor textile fabric having improved resistancy and repellency
KR101331635B1 (ko) 2012-05-10 2013-11-20 (주)네오켐 복합섬유 편성물용 섬유 가공제 및 이 가공제로 처리된 복합섬유 편성물
CN105837788A (zh) * 2016-04-07 2016-08-10 苏州绿朗新材料科技有限公司 一种稳定的nco预聚物及其制备方法和用途
WO2021132170A1 (ja) * 2019-12-24 2021-07-01 三井化学株式会社 ポリウレタン樹脂組成物、撥剤、繊維撥水剤および防汚コート剤

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3968066A (en) * 1974-04-18 1976-07-06 Ciba-Geigy Corporation Oil and water repellent textile composition containing a fluorochemical polyurethane resin and a quaternary ammonium salt
US4054592A (en) * 1974-02-04 1977-10-18 Ciba-Geigy Corporation Urethanes containing two perfluoroalkylthio groups
DE3435618A1 (de) 1984-09-28 1986-04-10 Chemische Fabrik Pfersee Gmbh, 8900 Augsburg Verfahren zur erzielung wasch- und reinigungsbestaendiger textilausruestungen mit reaktiven (co)polymeren bzw. vorkondensaten
DE3831452A1 (de) 1988-01-29 1990-03-22 Pfersee Chem Fab Verwendung von modifizierten, perfluoraliphatische gruppen enthaltenden polyurethanen zusammen mit textilhilfsmitteln zur oel- und wasserabweisenden ausruestung von textilmaterialien
US4898981A (en) 1988-06-20 1990-02-06 Ciba-Geigy Corporation Heteroatom containing perfluoroalkyl terminated neopentyl glycols and compositions therefrom
DE4016329C1 (zh) 1990-05-21 1991-07-11 Chemische Fabrik Pfersee Gmbh, 8901 Langweid, De
DE4040641A1 (de) 1990-12-19 1992-06-25 Pfersee Chem Fab Mittel zur behandlung von fasermaterialien
US5258458A (en) 1991-02-28 1993-11-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Composition for providing oil and water repellency
CA2105276A1 (en) 1991-04-02 1992-10-03 Rudolf J. Dams Fluorine-efficient oil and water repellent compositions
DE4134284A1 (de) 1991-10-17 1993-04-22 Bayer Ag In wasser dispergierbare blockierte polyisocyanate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
US5508370A (en) * 1991-10-17 1996-04-16 Bayer Aktiengesellschaft Water-dispersible blocked isocyanates, method of manufacture, and use thereof
DE19715416A1 (de) * 1997-04-14 1998-10-15 Ciba Sc Pfersee Gmbh Umsetzungsprodukte von Isocyanaten mit Hydroxyverbindungen für die Textilveredelung
ES2239791T3 (es) * 1998-12-22 2005-10-01 Ciba Spezialitatenchemie Pfersee Gmbh Dispersiones acuosas para acabados textiles.
EP1088867A1 (de) * 1999-09-30 2001-04-04 Ciba Spezialitätenchemie Pfersee GmbH Zusammensetzungen für die öl- und wasserabweisende Ausrüstung von Fasermaterialien
US20020102382A1 (en) * 2000-12-01 2002-08-01 3M Innovative Properties Company Water dispersible finishing compositions for fibrous substrates
DE10111793A1 (de) * 2001-03-12 2002-09-26 Borchers Gmbh Neue Polyurethane und ihre Verwendung zur Verdickung wässriger Systeme
JP3924253B2 (ja) 2003-03-04 2007-06-06 富士フイルム株式会社 光ディスクの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109937290A (zh) * 2016-10-07 2019-06-25 Ocv智识资本有限责任公司 用于在填充操作期间约束纤维材料的方法和系统
CN109937290B (zh) * 2016-10-07 2021-04-20 Ocv智识资本有限责任公司 用于在填充操作期间约束纤维材料的方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
DE602004009072T2 (de) 2008-06-19
BRPI0412355B1 (pt) 2013-12-17
ES2293283T3 (es) 2008-03-16
BRPI0412355A (pt) 2006-09-05
EP1496073A1 (de) 2005-01-12
ATE373683T1 (de) 2007-10-15
EP1641856B1 (en) 2007-09-19
MXPA06000059A (es) 2006-03-21
KR101097711B1 (ko) 2011-12-23
CN1816578A (zh) 2006-08-09
US20060155046A1 (en) 2006-07-13
KR20060066169A (ko) 2006-06-15
PT1641856E (pt) 2007-11-07
WO2005005510A1 (en) 2005-01-20
US7795342B2 (en) 2010-09-14
EP1641856A1 (en) 2006-04-05
DE602004009072D1 (de) 2007-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU767480B2 (en) Compositions for the oil and water repellent finishing of fibre materials
TWI746550B (zh) 撥水劑組合物、及撥水性纖維製品之製造方法
JP6435320B2 (ja) 基材の表面特性を改質する組成物のためのウレタン性ポリマーエクステンダー
US5019428A (en) Modified polyurethanes containing perfluoroaliphatic groups and use thereof
CN103038306B (zh) 抗水抗油剂组合物、功能性纤维制品及功能性纤维制品的制造方法
US20120015574A1 (en) Method for formulating a reactive polyurethane emulsion
US5509939A (en) Soil-release process
WO2019131456A1 (ja) 撥水剤組成物、及び撥水性繊維製品の製造方法
US20100009582A1 (en) Polyurethane urea solutions
CN101235130A (zh) 一种阳离子水性聚氨酯乳液及其制备方法
EP3231828A1 (en) Method for preparing non-fluorinated urethane based coatings
CN101959914A (zh) 聚氨酯分散体和从该分散体制得的涂层
CN100471889C (zh) 用于处理纤维材料的填充剂
JPH10306137A (ja) 繊維物質の仕上げ加工に用いられる、イソシアネートとヒドロキシ化合物との反応生成物
EP1567574B1 (en) Stable aqueous dispersions of non-ionic blocked polyisocyanates
CA2617512C (en) Repellent materials
JP6328875B2 (ja) 水性ブロックポリイソシアネート、繊維処理剤組成物、及び繊維
US7053148B2 (en) Compositions of polysiloxanes, fluoropolymers extenders
US20080116414A1 (en) Fluorochemical composition for treatment of a fibrous substrate
EP0628102B1 (en) Fluorocarbamate soil-release agents
US11987663B2 (en) Polyurethane-organopolysiloxanes having carbodiimide groups
US7494511B2 (en) Hydrophilic stain release agents
JPH0291274A (ja) 繊維製品の処理方法
TW202402861A (zh) 用於紡織物持久拒水性之非反應性增效劑化合物
MXPA00009551A (en) Compositions for the oil-and water repulsive finishing of textile materials

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Wade, Germany

Patentee after: HUNTSMAN TEXTILE EFFECTS (GERMANY) GmbH

Address before: Wade, Germany

Patentee before: CIBA SPEZIALITATENCHEMIE PFERSEE GmbH