CN101331261A - 改进的共同施用稳定性 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种包含至少一种抗染剂、至少一种抗污剂和至少一种共同施用增强剂的稳定混合物的组合物，所述增强剂包括以下各物中的至少一种：碱金属盐；芳基碱金属盐；铵盐；芳基铵盐；芳基磺酸；尿素；酰胺；烷基酰胺；二烷基酰胺；C1－C6链烷酸或C2－C6链烷二酸的酰胺；C2－C6链烷二酸的二酰胺；C2－C6链烷二酸的环状酰亚胺；C3－C6内酰胺，或其组合。

Description

改进的共同施用稳定性
发明背景
概括地讲，本发明涉及用抗污剂(soil resist agent)和抗染剂(stainresist agent)同时处理纤维性底材的组合物和方法。更具体地讲，本发明涉及允许抗污剂和抗染剂的不相容混合物形成稳定有效的双效组合物的化学增强剂。
可以阴离子、阳离子或非离子分散型氟化聚合物乳液形式得到的含氟聚合物通常用作纤维性底材如地毯、垫子和纺织品的抗污剂。这些抗污剂通过给所处理的底材提供斥水斥油性和抗污性来起作用。对抗酸性染料污渍(如食品和饮料污渍)的性质通过水解的顺丁烯二酸酐共聚物、甲基丙烯酸及其酯的共聚物或磺化酚醛树脂及其共混物的溶液提供。食品和饮料污渍的实例有通常用于饮料中的酸性染料FD&CRed#40污渍。
需要抗污剂和抗染剂可在处理浴中以稀含水混合液形式同时施用到纤维性底材上。还需要有含有阳离子分散型抗污剂和抗染剂的共同施用混合物。另外，需要有传送到制造地点的含有浓抗污剂和浓抗染剂的浓单包装产品。然而，抗染剂与抗污剂的这类混合物固有地不相容。
Payet等在美国专利4,875,901中公开了二价金属盐如镁盐使处理浴中的拒油拒水含氟化合物与抗染树脂稳定化的用途。然而，如Pacifici在美国专利6,616,856中所指出，Payet的单步法没有赢得商业认可，主要是因为拒水拒油有效性不一致且它因此无法满足地毯工业标准。导致这种不一致的原因是抗染趋势受抗污含氟化合物焙烘过程(含氟化合物分子受热重取向)影响。Pacifici用萘磺化盐取代单浴法中的含氟抗聚结剂。Pacifici没有提到基于阳离子分散型含氟化合物的排斥乳液(作为抗污剂)与抗染剂一起使用。
需要新的“共同施用增强剂(coapplication enhancer)”以允许水稀释液形式的抗染剂和抗污剂使用稳定单一施用浴施用。还需要包含阳离子分散型抗污剂的单浴组合物。另外，需要抗染剂和抗污剂的稳定浓混合物，它可直接利用以消除(mill)且避免施用或连续处理过程对多组分添加的需要。
因为单浴显著节约劳动力、时间和设备资源，因此希望获得包括包含抗污剂和抗染剂混合物的组合物的单浴，满足迄今为止只能通过分施浴或连续添加(“串联”)法实现的抗污性和抗染性的工业性能标准。本发明提供同时施用抗污剂和抗染剂到地毯和其他纤维性底材上的单一共同施用组合物和单浴法。
在缺少可溶性共同施用增强剂的情况下，抗污剂和抗染剂的任何组合在单浴中都不会相容。本发明的共同施用增强剂解决了抗污剂和抗染剂组合共同施用时的稳定性问题，其中的每个组分赋予它所施用的底材优良的性能属性。抗染剂和抗污剂的这类组合先前无法共同施用到地毯或其他纤维性底材上。
发明概述
本发明包括一种组合物，所述组合物包含至少一种抗染剂、至少一种抗污剂和至少一种共同施用增强剂的稳定混合物，所述增强剂包括以下各物中的至少一种：碱金属盐；芳基碱金属盐；铵盐；芳基铵盐；芳基磺酸；尿素；酰胺；烷基酰胺；二烷基酰胺；C1-C6链烷酸或C2-C6链烷二酸的酰胺；C2-C6链烷二酸的二酰胺；C2-C6链烷二酸的环状酰亚胺；C3-C6内酰胺，或其组合。
本发明还包括一种为底材提供抗染性和抗污性的方法，所述方法包括使底材与含有包含至少一种抗染剂、至少一种抗污剂和至少一种共同施用增强剂的稳定混合物的单一介质接触，所述增强剂包括以下各物中的至少一种：碱金属盐；芳基碱金属盐；铵盐；芳基铵盐；芳基磺酸；尿素；酰胺；烷基酰胺；二烷基酰胺；C1-C6链烷酸或C2-C6链烷二酸的酰胺；C2-C6链烷二酸的二酰胺；C2-C6链烷二酸的环状酰亚胺；C3-C6内酰胺，或其组合。
本发明还包括一种底材，所述底材已由单一介质施用包含至少一种抗染剂、至少一种抗污剂和至少一种共同施用增强剂的稳定混合物的组合物，所述增强剂包括以下各物中的至少一种：碱金属盐；芳基碱金属盐；铵盐；芳基铵盐；芳基磺酸；尿素；酰胺；烷基酰胺；二烷基酰胺；C1-C6链烷酸或C2-C6链烷二酸的酰胺；C2-C6链烷二酸的二酰胺；C2-C6链烷二酸的环状酰亚胺；C3-C6内酰胺，或其组合。
发明详述
本文中，商品名和商标以大写体表示。
本文使用的术语“抗染剂(stain resist)”是指包括施用到底材上以减少由酸性染料污渍如食品和饮料污渍引起的染色的组成的抗染剂。本文使用的术语“抗污剂(soil resist)”是指包括施用到底材上以减少沾污并提供排斥性的组成的抗污剂。
术语“共同施用增强剂”在本文中用以指与本发明的组合物中的抗污剂和抗染剂混合以提供稳定混合物的添加剂。
本发明包括一种稳定混合物，其包含(a)至少一种抗染剂、(b)至少一种抗污剂和(c)至少一种共同施用增强剂。所述共同施用增强剂包括盐、芳基磺酸、尿素、酰胺、酰亚胺或内酰胺中的至少一种。所述稳定混合物呈溶液、分散体或溶液与分散体的组合的形式。
用于本发明的稳定混合物中的合适的共同施用增强剂包括以下各物中的一种或多种：碱金属盐；芳基碱金属盐；铵盐；芳基铵盐；芳基磺酸；尿素；酰胺；烷基酰胺；二烷基酰胺；C1-C6链烷酸或C2-C6链烷二酸的酰胺；C2-C6链烷二酸的二酰胺；C2-C6链烷二酸的环状酰亚胺；C3-C6内酰胺，或其组合。
合适的酰胺包括甲酸、C1-C6链烷酸和C1-C6链烷二酸的酰胺、烷基酰胺、二烷基酰胺和环状酰胺。其实例包括甲酰胺、己内酰胺、丙二酰胺、乙酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、琥珀酰胺、琥珀酰亚胺、丙二酰亚胺及其他类似酰胺。包括如上所述的酰胺的各种共同施用增强剂的典型分子量小于约200g/mol，它为水溶性的且既不是强酸性的也不是强碱性的。
当共同施用增强剂为盐时，这种盐具有阳离子以及选自以下各物的阴离子：硫酸根离子、磺酸根离子、亚硫酸根离子、磷酸根离子、硼酸根离子、氯离子、多磷酸根离子、硝酸根离子、乙酸根离子、柠檬酸根离子、苯甲酸根离子、四氟硼酸根离子、酒石酸根离子、邻苯二甲酸根离子以及单烷基磷酸根离子和二烷基磷酸根离子。合适的芳基盐为含有约6到约10个碳原子、任选具有烷基取代基的磺化芳族化合物。优选的芳基磺酸盐包括芳基磺酸钠、芳基磺酸钾、甲苯磺酸钠和二甲苯磺酸钠。芳基磺酸盐以游离磺酸(例如对甲苯磺酸)形式或以它们的碱金属盐(优选钠盐)形式加入。Payet在美国专利4,875,901中公开的二价金属盐如硫酸镁在作为共同施用增强剂方面无效。
优选的共同施用增强剂包括芳基磺酸盐、乙酰胺、二甲基乙酰胺、甲酰胺、二甲基甲酰胺、己内酰胺、丙二酰胺、丙二酰亚胺、琥珀酰胺或琥珀酰亚胺。更优选的共同施用增强剂包括硫酸钠、硫酸钾、磷酸三钠、芳基磺酸钠、芳基磺酸钾、磷酸钠和甲苯磺酸。共同施用增强剂优选为水溶性的。
用于本发明的组合物的抗污剂为市售可得的且包括氟化聚氨酯、含有氟化丙烯酸酯的聚合物或共聚物或含有氟化甲基丙烯酸酯的聚合物或共聚物。优选的抗污剂含有下式Rf(CH2)n-的全氟烷基，其中Rf为具有约2到约20个碳原子的直链或支链全氟烷基(n为1到约20的整数)或其混合物，其中全氟烷基任选被至少一个氧原子间隔。优选其中n为约4到约10的全氟烷基。含氟聚合物抗污剂为阴离子、阳离子或非离子分散型。施用到纤维性底材如地毯、垫子和纺织品的含氟化学品抗污剂可自(但不限于)杜邦纳幕尔公司(E.I.du Pont deNemours and Company)、3M公司、大金公司(Daikin)、克莱恩(Clariant)和Asahi公司购得。市售可得的抗污剂、本领域已知的其他抗污剂以及这些抗污剂的组合适用于本发明。
优选的抗污剂的一个实例是含氟聚合物抗污剂，它为阳离子分散型且如通过引用结合到本文中的美国专利6,790,905中所要求保护的方法来制备。用于包含这种抗污剂的本发明组合物的优选的共同施用增强剂有硫酸钠、二甲苯磺酸钠、乙酸钠、磷酸钠、氯化钠、四硼酸钠、磷酸三钠、尿素及其组合，包括但不限于硫酸钠与尿素的组合或乙酸钠与尿素的组合。其他优选的抗污剂为根据通过引用结合到本文中的美国专利第5,414,111号中的实施例8制备的阴离子分散型氟化聚氨酯抗污剂。
市售可得的抗染剂、本领域已知的其他抗染剂或其组合适用于本发明。这些抗染剂包括磺化酚醛树脂或缩合物；部分磺化的线形酚醛树脂；丙烯酸、甲基丙烯酸或其酯的聚合物或共聚物、水解的顺丁烯二酸酐与烯烃或乙烯基醚的共聚物；水解的烯属不饱和芳族化合物与顺丁烯二酸酐的共聚物；及其组合。实例公开在各自通过引用结合到本文中的美国专利5,851,595和美国专利6,613,862中。
这些优选类别的抗染剂的特定实例包括水解的顺丁烯二酸酐共聚物、磺化酚醛树脂和表面活性剂的混合物的分散体，它如各自通过引用结合到本文中的美国专利4,883,839、美国专利4,948,650和美国专利5,032,136所述制备。具体地说，优选水解的烯属不饱和芳族化合物与顺丁烯二酸酐的共聚物，或优选水解的烯烃或乙烯基醚与顺丁烯二酸酐的共聚物。还优选以下各物分散体：水解的顺丁烯二酸酐共聚物、磺化酚醛树脂、水解的辛烯/顺丁烯二酸酐共聚物的部分盐的水溶液和通过引用结合到本文中的美国专利5,654,068所公开的表面活性剂的混合物；以及水解的顺丁烯二酸酐共聚物和磺化酚醛树脂的混合物；或水解的辛烯/顺丁烯二酸酐共聚物和磺化酚醛树脂的混合物。
另一优选的抗染剂为如美国专利4,833,009公开并制备的磺化苯酚-甲醛缩合产物的分散体。适用于本文的其他合适的抗染剂包括1)如美国专利5,096,747中所公开的水解的乙烯基芳族化合物-顺丁烯二酸酐共聚物和水解的苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物；2)美国专利5,460,887中所述的抗染剂，包括水解的苯乙烯/顺丁烯二酸酐共聚物；3)如美国专利4,875,901和欧洲专利797699中所公开的部分磺化的线形酚醛树脂；4)美国专利5,712,348中所公开的抗染剂，包括具有氟化硫醚端基的顺丁烯二酸共聚物；5)美国专利6,238,792中公开的抗染剂，包括顺丁烯二酸三元共聚物；和6)其组合。这一段落中的上述七个专利各自通过引用结合到本文中。
在本发明的组合物中，共同施用增强剂与抗染剂和抗污剂的组合的比率基于100％固体重量计算为约1∶4到约1∶52，优选为约1∶6到约1∶40，且更优选为约1∶8到约1∶32。
其他表面效果处理剂可与本发明的稳定组合物同时或依次施用到纤维性底材上。所述其他组分包括提供表面效果的化合物或组合物，这些表面效果如免熨、易熨、防缩、抗皱、耐久压烫、湿度控制、柔软、强韧、防滑、抗静电、防钩丝、抗起球、斥污(stain repellency)、去污(stain release)、防臭、抗微生物、防晒和类似效应。一种或多种这类处理剂或整理剂可与本发明的组合物组合且施用到纤维性底材上。也可存在通常与这类处理剂或整理剂一起使用的其他添加剂，如表面活性剂、螯合剂、流平剂、pH调节剂、交联剂、封端的异氰酸酯、烃增量剂、湿润剂、蜡增量剂和本领域的技术人员已知的其他添加剂。合适的表面活性剂包括阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型。
本发明还包括一种为纤维性底材提供抗染性和抗污性的方法，所述方法包括使底材与含有如上所述的包含抗染剂、抗污剂和共同施用增强剂的稳定混合物的单一介质接触。使纤维性底材通过施用装置且由含有本发明的组合物的单一施用介质(如浴)将抗染剂和抗污剂尽染并沉积到织物上。本发明包括浴或其他处理介质中的抗染剂、抗污剂和共同施用增强剂、任选的其他添加剂的混合物的用途。在例如尽染的工艺(如Beck或Winch法)中或通过使用本领域已知的其他常规施用方法将组合物施用到纤维性底材上。这些方法包括连续法，例如但不限于弯曲夹、垫、喷雾或泡沫施用。连续施用法可包括在施用本发明的组合物之后进行蒸汽加工。
将本发明的各组分分别或以预混合物形式加入浴或其他处理或接触介质中。优选的加入顺序为盐(预溶解于水中)、接着为抗染剂和抗污剂，随后为pH调节剂。在加入共同施用增强剂溶液之前，抗染剂将不会与抗污剂混合或反过来也如此。如上所述，其他常规添加剂可任选加入组合物或处理介质中，如用以调节pH的化学品(例如硫酸脲或其他酸)、螯合剂(如乙二胺四乙酸)、其他表面活性剂、流平剂等。
常规浴条件可使于所述接触介质。例如，对于尽染法施用，采用约5分钟到约30分钟的施用时间，优选采用约20分钟的施用时间。浴与纤维的重量比为约40∶1到约2∶1。浴的pH值为约1到约9，优选为约1.5到约5.0，更优选为约1.8到约3.0。浴温为约160°F到约200°F(约71℃到约93℃)，优选为约190°F(约88℃)。较低pH值和较高温度改进吸尽效率，但更加极端的条件会对设备造成不利影响。需要综合考虑这些条件与操作和维护成本。在将本发明的组合物施用到底材上之后，按照常规将纤维性底材漂洗并干燥。
用于施用到底材上的接触介质中的共同施用增强剂的存在量为约0.05g/L到约2g/L，优选为约0.1g/L到约1.7g/L，更优选为约0.2g/L到约1.5g/L。基于纤维重量计算，接触底材的混合物(本发明的组合物)的量为约0.1％到约5％(以固体计)，优选为约0.3％到约4％(以固体计)，更优选为约0.5％到约3％(以固体计)。
本发明还包括经如上文所公开的本发明组合物处理的底材。几乎任何纤维性底材都适合用本发明的组合物和方法来处理。这类底材包括纤维、纱、织物、织物共混物、纺织品、地毯、垫子、非织造布、皮革和纸张。术语“纤维”包括纺丝前后的各种组成和形式的纤维和纱，并包括着色纤维和着色纱。“织物”是指由纤维如棉、人造丝、丝、羊毛、聚酯、聚丙烯、聚烯烃、尼龙和芳族聚酰胺如“NOMEX”和“KEVLAR”构成的天然或合成织物或其共混物。“织物共混物”是指由两种或多种不同纤维制成的织物。通常，这些共混物为至少一种天然纤维与至少一种合成纤维的组合，而且可为两种或多种天然纤维的共混物和/或两种或多种合成纤维的共混物。地毯例如可由棉、羊毛、丝、尼龙、丙烯酸类树脂、芳族聚酰胺、聚酯、黄麻、剑麻及其他纤维素类材料制成。
本发明的组合物和方法可用以在单一施用步骤中用单一稳定共同施用组合物为纤维性底材提供抗染性和抗污性。随着时间的逝去，经处理的底材保持优良的抗酸性染料污渍和抗污染性。本发明的组合物可用于多种纤维性底材如地毯、纺织品和织物上，在多种使用情形下有益于消费者。本发明的共同施用增强剂解决了提供优良性能属性的抗染剂和抗污剂组合的共同施用稳定性的问题。
材料和试验方法
以下材料和试验方法用于下文阐述的实施例中。
抗污剂1为根据美国专利6,790,905制备且自位于德拉华州威尔明顿的杜邦纳幕尔公司(E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington DE)得到的阳离子分散型氟化聚氨酯抗污剂。
抗污剂2为根据美国专利5,414,111中的实施例8制备，自位于德拉华州威尔明顿的杜邦纳幕尔公司(E.I.du Pont de Nemours andCompany，Wilmington DE)得到的阴离子分散型氟化聚氨酯抗污剂。
抗污剂3为根据美国专利6,790,905制备且自位于德拉华州威尔明顿的杜邦纳幕尔公司(E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington DE)得到的阳离子分散型氟化聚氨酯抗污剂。
抗染剂1为根据美国专利5,654,068制备的水解的顺丁烯二酸酐共聚物或三元共聚物、磺化酚醛树脂与水解的辛烯/顺丁烯二酸酐共聚物的部分钠盐的水溶液的共混物。
抗染剂2为根据美国专利4,948,650和美国专利5,032,136制备且自位于德拉华州威尔明顿的杜邦纳幕尔公司(E.I.du Pont de Nemoursand Company，Wilmington，DE)购得的水解的顺丁烯二酸酐共聚物或三元共聚物与磺化酚醛树脂的共混物。
抗染剂3为根据美国专利5,654,068制备且自位于德拉华州威尔明顿的杜邦纳幕尔公司(E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington，DE)购得的水解的辛烯/顺丁烯二酸酐共聚物的部分钠盐的水溶液与磺化酚醛树脂的共混物。
抗染剂4为磺化酚醛树脂与水解的辛烯/顺丁烯二酸酐共聚物的部分钠盐的水溶液的共混物。
抗染剂5为得自3M公司的基于聚(甲基丙烯酸)的产品FX-668F，3M公司位于明尼苏达州的明尼阿波利斯(3M，Minneapolis，MN)。
抗染剂6为磺化酚醛树脂与水解的顺丁烯二酸酐共聚物或三元共聚物的共混物。
地毯底材描述于实施例中。
试验方法1-Cherry KOOL-AID染色试验方法(Stain Test Method)
Cherry KOOL-AID(KOOL-AID是位于纽约White Plains的卡夫通用食品有限公司(Kraft General Foods，Inc.，White Plains NY)的商标)染色试验是在15cm×15cm的地毯样品上进行。抗酸性染料污渍是用基于美国纺织化学家与染色家协会(American Association of TextileChemists and Colorists，AATCC)方法175，“Stain Resistance：Pile FloorCoverings.(抗染色性：绒面地板覆盖物)”的方法评估。染色溶液通过混合糖增甜的Cherry KOOL-AID(36.5g)和500mL水来制备。将待试验的地毯样品置于平坦无吸收性的表面上，将直径为2英寸(5cm)的中空塑料圆筒紧紧地置于地毯样品之上。将KOOL-AID染色溶液(20mL)注入先前已置于地毯样品上的圆筒中。使染色剂平缓进入地毯中。随后移除圆筒且使染色的地毯样品不受干扰静置24小时。随后，在冷自来水下将地毯充分漂洗至少10分钟，直到漂洗水变澄清。取出地毯样品，且使其在无吸收性的表面上风干24小时。将由这种方法得到的KOOL-AID污渍用AATCC试验方法175的目视染色等级量度(AATCC Red 40 Stain Scale)或使用AE色差测量法分级。通过使用AATCC Red 40 Stain Scale(试验方法175)得到可视等级10(完全除染)到1(最大限度或无变化染色)，做法是使脱色后的KOOL-AID污渍颜色与标有编号的有色薄膜一样。
试验方法2-拒水性
拒水性根据AATCC试验方法193测量。值较高表示拒水性增加。
试验方法3-拒油性
拒油性根据AATCC试验方法118测量。值较高表示拒油性增加。
试验方法4-混合物稳定性
在如各实施例和比较实施例所指示的储存期之后，通过目测将抗染剂、抗污剂和共同施用增强剂的所有混合物判定为稳定混合物(即制剂保持为均匀混合物)或不稳定混合物(即制剂不为均匀混合物)。
实施例
实施例由数字表示，比较实施例由字母表示。在各实施例和比较实施例中抗染剂、共同施用增强剂和抗污剂的量总计为100％。
实施例1-5
通过物理混合由50％抗染剂1、25％表1中所列的10％共同施用增强剂溶液和25％抗污剂1组成的混合物制备实施例1-5的浓混合物。3天和5天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表1中。
比较实施例A
通过物理混合由66.7％抗染剂1和33.3％抗污剂1组成但无共同施用增强剂的混合物制备比较实施例A的浓混合物。3天和5天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表1中。
比较实施例B和C
通过物理混合50％抗染剂1、25％表1中所列的10％盐溶液和25％抗污剂1制备比较实施例B和C的浓混合物。3天和5天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表1中。
表1
Figure A20068004766500141
如表1所示，实施例1-5(抗染剂1、抗污剂1、分别为二甲苯磺酸钠、磷酸单钠、乙酸钠、氯化钠和四硼酸钠的10％溶液的共同施用增强剂的浓混合物)是稳定的。比较实施例A(含有抗染剂1和抗污剂1，无共同施用增强剂)不稳定。比较实施例B(含有抗染剂1、10％硫酸镁溶液和抗污剂1)不稳定。比较实施例C(含有抗染剂1、10％2-萘磺酸溶液和抗污剂1)不稳定。
实施例6
通过物理混合50％抗染剂4、25％表2中所列的10％共同施用增强剂溶液和25％抗污剂1制备实施例6的浓混合物。1天和21天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表2中。
比较实施例D
通过物理混合66.7％抗染剂4和33.3％抗污剂1但无共同施用增强剂制备比较实施例D的浓混合物。1天和21天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表2中。
比较实施例E
通过物理混合50％抗染剂4、25％的10％硫酸镁溶液和25％抗污剂1制备比较实施例E的浓混合物。1天和21天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表2中。
表2
Figure A20068004766500151
如表2所示，实施例6(抗染剂4、含有10％磷酸三钠溶液的共同施用增强剂和抗污剂1的浓混合物)为稳定的。比较实施例D(含有抗染剂4、抗污剂1，但无共同施用增强剂)不稳定。比较实施例E(含有抗染剂4、10％硫酸镁溶液和抗污剂1)不稳定。
实施例7
通过物理混合60％抗染剂4、20％表3中所列的10％共同施用增强剂溶液和20％抗污剂1制备实施例7的浓混合物。1天和20天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表3中。
将组合物施用到地毯上以模拟连续施用。用于此施用的地毯为基重为45oz/yd2(1.53kg/m2)的米色尼龙6，6住宅用割绒地毯。将每一地毯样品用水饱和，随后通过机械方式(如通过离心干燥或真空抽提)移除地毯中的大部分水，直到保留在地毯样品中的水的重量为干燥地毯重量的约20％到约40％。
将1份浓混合物用83份水稀释以制备施用浴。使用30％硫酸氢钠溶液将施用浴的pH值调节为2.0。用500％的湿吸液率传送为纤维重量(基于100％固体计算)的0.9％的组合物来进行施用。将混合物均匀施用到湿地毯样品上且手动地使其进入地毯直到底材完全饱和。将地毯样品以单层绒面侧向上置于微波用塑料托盘底部。将具有用以防止蒸汽累积的排气通孔的盖置于塑料托盘顶部。
将地毯在功率水平为10下用微波处理，直到温度达到195°F(91℃)，且保持在195°F(91℃)下2分钟。使用具有测温头(GeneralElectric JVM1660型，自位于纽约的Schenectady的通用电气(GeneralElectric，Schenectady NY)购得)的家用微波炉监测温度。将地毯用水充分漂洗。用抽提器通过离心干燥移除地毯样品中的大部分水，直到保留在地毯中的水的重量为干燥地毯重量的约20-40％。之后在180°F(82℃)下烘干20分钟，随后在280°F(138℃)下用焙烘3-4分钟。使地毯样品完全冷却且与室内环境达到平衡，之后继续进行试验。
通过试验方法1(24小时KOOL-AID染色试验)对地毯样品的抗染性进行试验。通过试验方法2和3(AATCC试验方法193和118)评估拒水性和拒油性。染色和排斥性结果见表3。
比较实施例F
比较实施例F为与用于制备实施例7的底材相同的底材的未处理地毯。用试验方法1对地毯样品的抗染性进行试验。通过试验方法2和3评估拒水性和拒油性。染色和排斥性结果见表3。
表3
Figure A20068004766500171
N/A，不适用。
如表3所示，实施例7(抗染剂4、共同施用增强剂10％磷酸单钠盐溶液和抗污剂1的浓混合物)为稳定的，且组合物赋予地毯抗染性和排斥性的有益性能。
实施例8
通过物理混合60％抗染剂4、20％含有表4中所列的10％盐溶液的共同施用增强剂和20％抗污剂1制备实施例8的浓混合物。1天和20天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表4中。将1份浓混合物用49份水稀释以制备施用浴。用Autoacid A-10(得自位于佐治亚州Rome的Peach国家实验室(Peach State Laboratories，Rome GA)将施用浴的pH值调节为2.0。用于此施用的地毯为浅蓝尼龙6，6住宅用割绒地毯。通过尽染法以25∶1的浴与纤维比率将组合物施用到地毯上。将组合物以一定量施用到地毯上使其为纤维重量的1.0％(基于100％固体计算)。将施用浴和地毯升温到190°F(88℃)且保持20分钟。随后将样品漂洗且离心。将地毯在280°F(138℃)下烘箱焙烘3分钟。使用试验方法1对地毯样品的抗染性进行试验。通过试验方法2和3评估排斥性。结果见表4。
比较实施例G
比较实施例G为与用于制备实施例8的底材相同的底材的未处理地毯。使用试验方法2和3评估拒水性和拒油性。结果见表4。
表4
Figure A20068004766500181
N/A，不适用。ND，未测定。
如表4所示，抗染剂4、10％磷酸单钠盐溶液的共同施用增强剂溶液和抗污剂1的浓混合物为稳定的，且组合物赋予地毯抗染性和排斥性的有益性能。
实施例9-23
通过物理混合50％抗染剂1、25％表5中所列的10％含盐溶液的共同施用增强剂和25％抗污剂2制备实施例9-23的浓混合物。3天和5天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表5中。
比较实施例H
通过物理混合67.7％抗染剂1和33.3％抗污剂2、但无共同施用增强剂来制备比较实施例H的浓混合物，且3天和5天之后观察稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表5中。
比较实施例I和J
通过物理混合50％抗染剂2、25％表1中所列的10％盐或酸溶液和25％抗污剂2制备比较实施例I和J的浓混合物。3天和5天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表5中。
表5
Figure A20068004766500191
Figure A20068004766500201
如表5所示，抗染剂1、抗污剂2和分别含有硫酸钠、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸钠、尿素、硫酸钾、硫酸锂、硫酸铵、亚硫酸钠、乙酸钠、L-酒石酸二钾、L-酒石酸二钠、氯化钠、对甲苯磺酸钠、邻苯二甲酸二钾和四硼酸钠的10％盐溶液的共同施用增强剂的浓混合物为稳定的。比较实施例H(含有抗染剂1、抗污剂2，无共同施用增强剂)不稳定。比较实施例I(含有抗染剂1、10％硫酸镁溶液和抗污剂2)不稳定。比较实施例J(含有抗染剂1、10％2-萘磺酸溶液和抗污剂2)不稳定。
实施例24
通过物理混合50％抗染剂1、25％表6中所列的10％共同施用增强剂溶液和25％抗污剂2制备实施例24的浓混合物。1天和20天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表6中。将1份浓混合物用49份水稀释以制备施用浴。使用Autoacid A-10将施用浴的pH值调节为2.0。用于此施用的地毯为浅蓝尼龙6，6住宅用割绒地毯。通过尽染法以25∶1的浴与纤维比率将组合物施用到地毯上。将组合物以一定量施用到地毯上使其为纤维重量的1.3％(基于100％固体计算)。将施用浴和地毯升温到190°F(88℃)且保持20分钟。随后将样品漂洗且离心。将地毯在280°F(138℃)下用烘箱焙烘3分钟。用试验方法1对地毯样品的抗染性进行试验。通过试验方法2和3评估排斥性。结果列于表6中。
比较实施例K1
比较实施例K1为与用于制备实施例24的底材相同的底材的未处理地毯。它使用试验方法1、2和3检验。结果见表6。
表6
Figure A20068004766500211
N/A，不适用。
如表6所示，抗染剂1、10％的对甲苯磺酸共同施用增强剂溶液和抗污剂2的浓混合物为稳定的，且组合物赋予地毯抗染性和排斥性的有益性能。
实施例25
通过物理混合50％抗染剂4、25％的含有表7中所列的共同施用增强剂的10％溶液和25％抗污剂2制备实施例25的浓混合物。1天和20天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表7中。将1份浓混合物用49份水稀释以制备施用浴。使用Autoacid A-10将施用浴的pH值调节为2.0。用于此施用的地毯为浅蓝尼龙6，6住宅用割绒地毯。通过Ahiba尽染法以25∶1的浴与纤维比率将组合物施用到地毯上。将组合物以一定量施用到地毯上使其为纤维重量的1.2％(基于100％固体计算)。将施用浴和地毯升温到190°F(88℃)且保持20分钟。随后将样品漂洗且离心。将地毯在280°F(138℃)下用烘箱焙烘3分钟。用试验方法1对地毯样品的抗染性进行试验。通过试验方法2和3评估排斥性。结果见表7。
比较实施例K2
比较实施例K2为与用于制备实施例25的底材相同的底材的未处理地毯。它使用试验方法1、2和3检验。结果见表7。
比较实施例L
通过物理混合50％抗染剂4、23％的10％硫酸镁盐溶液和25％抗污剂2制备比较实施例L。使用试验方法4在1天和20天后观察混合物的稳定性。结果见表7。
表7
Figure A20068004766500221
N/A，不适用。
如表7所示，抗染剂4、10％含有对甲苯磷酸的共同施用增强剂溶液和抗污剂2的浓混合物为稳定的，且组合物赋予地毯抗染性和排斥性的有益性能。比较实施例L为不稳定的。
实施例26
通过物理混合50％抗染剂3、25％列于表8中的10％共同施用增强剂溶液和25％抗污剂2制备实施例26的浓混合物。1天和20天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表8中。将1份浓混合物用49份水稀释以制备施用浴。使用Autoacid A-10将施用浴的pH值调节为2.0。用于此施用的地毯为浅蓝尼龙6，6住宅用割绒地毯。通过Ahiba尽染法以25∶1的浴与纤维比率将组合物施用到地毯上。将组合物以一定量施用到地毯上使其为纤维重量的1.3％(基于100％固体计算)。将施用浴和地毯升温到190°F(88℃)且保持20分钟。随后将样品漂洗且离心。将地毯在280°F(138℃)下用烘箱焙烘3分钟。
用试验方法1对地毯样品的抗染性进行试验。通过试验方法2和3评估排斥性。结果见表8。
比较实施例K3
比较实施例K3为与用于制备实施例26的底材相同的底材的未处理地毯。
表8
Figure A20068004766500231
N/A，不适用。
如表8所示，抗染剂3、10％对甲苯磷酸的盐溶液和抗污剂2的浓混合物为稳定的，且组合物赋予地毯抗染性和排斥性的有益性能。
实施例27-36
通过物理混合50％抗染剂2、25％表9中所列的共同施用增强剂溶液和25％抗污剂2制备实施例27-36的浓混合物。3天和5天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表9中。
实施例37-41
通过物理混合50％抗染剂2、25％的含有表9中所列的硫酸钠的各种浓度的共同施用增强剂溶液和25％抗污剂2制备实施例37-41的浓混合物。3天和9天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表9中。
表9
Figure A20068004766500241
如表9所示，抗染剂2、抗污剂1和分别为硫酸钠、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸钠、尿素、硫酸钾、硫酸锂、硫酸铵、亚硫酸钠、L-酒石酸二钾、L-酒石酸二钠、甲酰胺、丙二酰胺、琥珀酰亚胺和己内酰胺的10％共同施用增强剂溶液的浓混合物为稳定的。实施例37-41显示不同盐浓度水平的稳定性。
实施例42-45
通过物理混合50％抗染剂2、25％表10中所列的10％共同施用增强剂溶液和25％抗污剂2制备实施例42-45的浓混合物。3天和5天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表10中。
比较实施例M
通过物理混合67.7％抗染剂2和33.3％抗污剂2、但无共同施用增强剂来制备比较实施例M的浓混合物。3天和5天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表10中。
表10
Figure A20068004766500251
如表10所示，抗污剂2；甲酰胺、琥珀酰亚胺、丙二酰胺和己内酰胺的10％共同施用增强剂溶液；和抗染剂2的浓混合物为稳定的。比较实施例M(含有抗染剂2和抗污剂2，无共同施用增强剂)不稳定。
实施例46-59
通过物理混合50％抗染剂3、25％表11中所列的10％共同施用增强剂溶液和25％抗污剂2制备实施例46-59的浓混合物。3天和5天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表11中。
比较实施例N
通过物理混合67.7％抗染剂3和33.3％抗污剂2、但无共同施用增强剂来制备比较实施例N的浓混合物。3天和5天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表11中。
表11
如表11所示，抗染剂3、抗污剂2和分别为硫酸钠、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸钠、尿素、硫酸钾、硫酸锂、硫酸铵、亚硫酸钠、L-酒石酸二钾和L-酒石酸二钠、磷酸单钠、对甲苯磺酸钠、邻苯二甲酸二钾和邻苯二甲酸的10％共同施用增强剂溶液的浓混合物为稳定的。比较实施例N(含有抗染剂3和抗污剂2，但无共同施用增强剂)不稳定。
实施例60-62
通过物理混合50％抗染剂4、25％表12中所列的10％共同施用增强剂溶液和25％抗污剂2制备实施例60-62的浓混合物。1天和12天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表12中。
表12
Figure A20068004766500271
如表12所示，抗染剂4；甲酰胺、琥珀酰亚胺和丙二酰胺的10％共同施用增强剂溶液；和抗染剂2的浓混合物为稳定的。
实施例63和64
物理混合50％抗染剂5、25％表13中所列的10％共同施用增强剂溶液和25％抗污剂2制备比较实施例63和64的浓混合物。1天和6天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表13中。
表13
如表13所示，抗染剂5、硫酸钠和对甲苯磺酸的10％共同施用增强剂溶液和抗污剂2的浓混合物为稳定的。
实施例65-67
通过物理混合50％抗染剂6、25％表14中所列的10％共同施用增强剂溶液和25％抗污剂2制备实施例65-67的浓混合物。1天和12天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表14中。
表14
Figure A20068004766500281
如表14所示，抗污剂2；甲酰胺、琥珀酰亚胺和丙二酰胺的10％共同施用增强剂溶液；和抗染剂6的浓混合物为稳定的。
实施例68-72
通过物理混合50％抗染剂1、2或4；各12.5％表15中所列的两种10％共同施用增强剂溶液中的每一种；和25％抗污剂1或2制备实施例68-72的浓混合物。1天和4天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表15中。实施例68-72中的共同施用增强剂为相等份数的表15中所列的两种共同施用增强剂溶液的组合。
表15
Figure A20068004766500291
如表15所示，实施例68-72的浓混合物为稳定的。
实施例73-77
通过物理混合50％抗染剂1、2或4；各12.5％表16中所列的两种10％共同施用增强剂溶液中的每一种；和25％抗污剂1或2制备实施例73-77的浓混合物。1天和4天之后观察混合物的稳定性(试验方法4)。稳定性结果列于表16中。实施例73-77中的共同施用增强剂为相等份数的表16中所列的两种共同施用增强剂溶液的组合。
表16
如表16所示，实施例73-77的浓混合物为稳定的。

Claims (12)

1.一种组合物，所述组合物包含至少一种抗染剂、至少一种抗污剂和至少一种共同施用增强剂的稳定混合物，所述增强剂包括以下各物中的至少一种：碱金属盐；芳基碱金属盐；铵盐；芳基铵盐；芳基磺酸；尿素；酰胺；烷基酰胺；二烷基酰胺；C1-C6链烷酸或C2-C6链烷二酸的酰胺；C2-C6链烷二酸的二酰胺；C2-C6链烷二酸的环状酰亚胺；C3-C6内酰胺，或其组合。
2.权利要求1的组合物，其中所述共同施用增强剂为芳基磺酸盐、乙酰胺、二甲基乙酰胺、甲酰胺、二甲基甲酰胺、己内酰胺、丙二酰胺、丙二酰亚胺、琥珀酰胺或琥珀酰亚胺。
3.权利要求1的组合物，其中所述共同施用增强剂为盐，所述盐为阳离子与阴离子的组合，所述阴离子选自硫酸根离子、磺酸根离子、亚硫酸根离子、磷酸根离子、硼酸根离子、氯离子、多磷酸根离子、硝酸根离子、乙酸根离子、柠檬酸根离子、苯甲酸根离子、四氟硼酸根离子、酒石酸根离子、邻苯二甲酸根离子和单烷基磷酸根离子和二烷基磷酸根离子。
4.权利要求1的组合物，其中所述共同施用增强剂为硫酸钠、硫酸钾、芳基磺酸钠、芳基磺酸钾、磷酸钠、磷酸三钠或甲苯磺酸。
5.权利要求1的组合物，其中所述抗染剂包括磺化酚醛树脂或缩合物；部分磺化的线形酚醛树脂；丙烯酸、甲基丙烯酸或其酯的聚合物或共聚物；水解的顺丁烯二酸酐与烯烃或乙烯基醚的共聚物；水解的烯属不饱和芳族化合物与顺丁烯二酸酐的共聚物；及其组合。
6.权利要求5的组合物，其中所述抗染剂为水解的顺丁烯二酸酐共聚物与磺化酚醛树脂的混合物，或为水解的辛烯/顺丁烯二酸酐共聚物与磺化酚醛树脂的混合物。
7.权利要求1的组合物，其中所述抗污剂包括氟化聚氨酯、含有氟化丙烯酸酯的聚合物或共聚物或含有氟化甲基丙烯酸酯的聚合物或共聚物。
8.权利要求1的组合物，其中所述抗污剂含有下式Rf(CH2)n-的全氟烷基，其中Rf为直链或支链全氟烷基，其中n为1到约20的整数，或其混合物，其中所述全氟烷基任选被至少一个氧原子间隔。
9.权利要求1的组合物，其中共同施用增强剂与抗染剂和抗污剂的组合的比率基于100％固体重量计算为约1∶4到约1∶52。
10.权利要求1的组合物，所述组合物还包含：a)提供选自免熨、易熨、防缩、抗皱、耐久压烫、湿度控制、柔软、强韧、防滑、抗静电、防钩丝、抗起球、斥污、去污、防臭、抗微生物和防晒的表面效果的化合物或组合物，b)表面活性剂、螯合剂、流平剂、pH调节剂、交联剂、湿润剂、封端的异氰酸酯、烃增量剂和蜡增量剂，或c)其组合。
11.一种为底材提供抗染性和抗污性的方法，所述方法包括使所述底材与权利要求1-14中任一项的组合物接触，其中共同施用增强剂的存在量为约0.05g/L到约2g/L。
12.一种底材，所述底材已施用有权利要求1-14中任一项的组合物。
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