KR20210045492A - 섬유 기재에 내세정성 마감을 제공하기 위한 실리콘 공중합체의 용도 - Google Patents

섬유 기재에 내세정성 마감을 제공하기 위한 실리콘 공중합체의 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR20210045492A
KR20210045492A KR1020217010047A KR20217010047A KR20210045492A KR 20210045492 A KR20210045492 A KR 20210045492A KR 1020217010047 A KR1020217010047 A KR 1020217010047A KR 20217010047 A KR20217010047 A KR 20217010047A KR 20210045492 A KR20210045492 A KR 20210045492A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radical
carbon atoms
formula
different
same
Prior art date
Application number
KR1020217010047A
Other languages
English (en)
Inventor
옌스-페터 몰덴하우어
발터 아이히베르거
잉게 제거-파이히팅거
Original Assignee
와커 헤미 아게
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 와커 헤미 아게 filed Critical 와커 헤미 아게
Publication of KR20210045492A publication Critical patent/KR20210045492A/ko

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/59—Polyamides; Polyimides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/46—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/452—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing nitrogen-containing sequences
    • C08G77/455—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing nitrogen-containing sequences containing polyamide, polyesteramide or polyimide sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/06—Ethers; Acetals; Ketals; Ortho-esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/10—Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
    • C09D183/12—Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/14—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/643—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain
    • D06M15/6433—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain containing carboxylic groups
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/643—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain
    • D06M15/6436—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain containing amino groups
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/50—Modified hand or grip properties; Softening compositions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

섬유성 기재(substrate)에 세탁-내구성 마감(wash-resistant finish)을 제공하기 위한 용도가 기술되며, 상기 조성물은 하기 화학식 (I)의 실리콘 공중합체 (A)를 포함하며,
Figure pct00004

상기 화학식 (I)에서,
Y는 동일하거나 상이하고, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 라디칼을 나타내며, Z는 동일하거나 상이하고, 2가 폴리옥시알킬렌-함유 유기 라디칼, 바람직하게는 화학식 -(R6O)w-R7-의 라디칼을 나타내며, R1은 동일하거나 상이하고 화학식 -N(R4)-R5 또는 -O-R5의 라디칼을 나타내며, R2는 동일하거나 상이하고 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 할로겐 또는 산소 원자를 포함할 수 있는 1가 탄화수소 라디칼을 나타내며, R3은 동일하거나 상이하고 수소 원자, 또는 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 라디칼이며, R4는 수소 원자, C1-18 알킬 라디칼, 또는 4 내지 18개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 O 또는 N 원자를 포함하는 탄화수소 라디칼을 나타내고, R5는 C1-18 알킬 라디칼, 또는 4 내지 18개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 O 또는 N 원자를 포함하는 탄화수소 라디칼을 나타내며, R6은 동일하거나 상이하고, C1-C10 알킬렌 라디칼, 바람직하게는 C2-C3 알킬렌 라디칼을 나타내고, R7은 C1-C10 알킬렌 라디칼, 바람직하게는 C2-C3 알킬렌 라디칼을 나타내며, n은 10 내지 2000의 정수이며, p는 1 내지 5, 바람직하게는 1 내지 2의 정수이고, w는 평균적으로 2.5 내지 80이다.

Description

섬유 기재에 내세정성 마감을 제공하기 위한 실리콘 공중합체의 용도
본 발명은 섬유성 기재(substrate)의 세탁-내구성 마감(laundry-durable finishing)을 위한 실리콘 공중합체의 용도에 관한 것이다.
섬유에 발수성을 부여하기 위한 현대의 실리콘-함유 유연제는 주로 작용성 실리콘 오일로 구성되며, 상기 오일은 예를 들어, DE 19652524 A1로부터 알려진 바와 같이 예를 들어, 친수성 기 또는 4급 암모늄기를 포함한다. 4급 생성물은 통상 수용성이 아니고, 추가 유화에 의해 수성의 적용 가능한 형태로 되어야 하는 반면, 친수성적으로 변형된 실록산은 부분적으로 수-분산성이다. 그러나, 종래의 아미노-작용성 실록산과의 비교에 의해, 상기 친수성적으로 변형된 실록산은 더 불량한 유연 품질을 갖는다.
US 5,001,210 A, US 2003/0032726 A1 및 US 2008/0075683 A1에 기술된 바와 같이 아미노기가 친수성 기와 조합된 실록산 공중합체는 본질적으로 다단계 합성 단계에서 제조되는 단점을 나타낸다. 이들 합성에서, 일부 경우, 독성 중간산물, 예컨대 이소시아네이트 및 이의 유도체가 사용되어야 하며 및/또는 중간산물로서 수득되거나, 고비용의 불편한 하이드로실릴화 단계가 필요하다. 더욱이, 친수성 생성물은 세탁-저항성이 아니며, 이들 생성물에는 이러한 변형이 경제적인 방식으로 주어질 수 없다. 일부 경우, 더욱이, 이들 생성물은 간섭적 고유 색상(interfering intrinsic color)을 나타낸다.
US 7,501,184는 옥사미도에스테르기로 종결된 선형 오르가노폴리실록산과 유기 디아민의 반응에 의해 수득된 공중합체를 기술한다. 수득된 공중합체는 높은 점도를 갖거나 고체이며, 접착제, 특히 핫멜트(hotmelt) 접착제에 사용된다. 이들 고-점도 생성물은 안정하게 유화될 수 없고, 따라서, 텍스타일 적용 체인 내로 통합될 수 없다.
목적은 처리된 기재를 개선된 세탁 저항성으로 마감하기 위한, 상기 언급된 단점을 갖지 않고 독성 성분, 예컨대 이소시아네이트 없이 제조될 수 있는 섬유성 기재, 특히 텍스타일의 처리에 사용하기 위한 실리콘 공중합체 및 이의 에멀젼을 제공하는 것이었다.
상기 목적은 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명의 주제는 하기 화학식 (I)의 실리콘 공중합체 (A)를 포함하는 조성물의 용도로서, 섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 용도이며,
Figure pct00001
상기 화학식 (I)에서,
Y는 동일하거나 상이하고, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 헤테로원자, 바람직하게는 산소 또는 질소 원자를 포함할 수 있는 2가 탄화수소 라디칼을 나타내며,
Z는 동일하거나 상이하고, 폴리옥시알킬렌기를 함유하고 2가인 유기 라디칼, 바람직하게는 화학식 -(R6O)w-R7-의 라디칼을 나타내며,
R1은 동일하거나 상이하고, -N(R4)-R5 (IV') 또는 -O-R5 (V')의 라디칼, 바람직하게는 화학식 -N(R4)-R5 (IV')의 라디칼이며,
R2는 동일하거나 상이하고, 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖고 할로겐 또는 산소 원자를 포함할 수 있는 1가 탄화수소 라디칼을 나타내며,
R3은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 라디칼이며,
R4는 수소 원자, C1-18 알킬 라디칼 또는 4 내지 18개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 산소 또는 질소 원자를 포함하는 탄화수소 라디칼을 나타내고,
R5는 C1-18 알킬 라디칼, 또는 4 내지 18개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 산소 또는 질소 원자를 포함하는 탄화수소 라디칼이거나,
상기 화학식 (IV')에서 R4와 R5는 하나 이상의 산소 또는 질소 원자를 포함할 수 있는 2가 탄화수소 라디칼을 나타내며,
R6은 동일하거나 상이하고, C1-C10 알킬렌 라디칼, 바람직하게는 C2-C3 알킬렌 라디칼, 더욱 바람직하게는 에틸렌 또는 이소프로필렌 라디칼을 나타내고,
R7은 C1-C10 알킬렌 라디칼, 바람직하게는 C2-C3 알킬렌 라디칼, 더욱 바람직하게는 에틸렌 또는 이소프로필렌 라디칼을 나타내며,
n은 10 내지 2000, 바람직하게는 10 내지 300의 정수이며,
p는 1 내지 5, 바람직하게는 1 내지 2, 더욱 바람직하게는 1의 정수이고,
w는 평균적으로 2.5 내지 80, 바람직하게는 10 내지 30이다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 본 발명의 실리콘 공중합체는
(1) 하기 화학식 (II)의 옥사미도에스테르기로 종결된 오르가노폴리실록산:
Figure pct00002
상기 화학식 (II)에서, R2, Y 및 n은 상기에서 이들에 대해 제시된 정의를 갖고,
R*는 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 라디칼이거나 라디칼 R5이며, 이때 R5는 상기에서 이들에 대해 제시된 정의를 가짐,
을
(2) 하기 화학식 (III)의 폴리에테르아민:
R3HN-Z-NHR3 (III),
상기 화학식 (III)에서, R3 및 Z는 상기에서 이들에 대해 제시된 정의를 가짐,
과 그리고
(3) 하기 화학식 (IV)의 1차 또는 2차 아민:
H-N(R4)-R5 (IV)
또는 화학식 H-O-R5 (V)의 알코올
상기 화학식 (IV) 또는 (V)에서, R4 및 R5는 상기에서 이들에 대해 제시된 정의를 가짐
과 반응시킴으로써 제조된다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 본 발명의 실리콘 공중합체는 훨씬 더 낮은 분자량을 갖는다는 점에서 US 7,501,184에 기술된 고분자량 공중합체와 상이하다. 실리콘 공중합체는 바람직하게는, 4000 - 30,000 g/몰의 분자량 Mn(수 평균)을 갖는다. 이러한 수-평균 분자량 Mn은 본 발명의 목적을 위해 바람직하게는 크기 배제 크로마토그래피(SEC)에 의해 결정된다. 수-평균 분자량 Mn은 바람직하게는 THF에서 60℃에서 1.2 ml/분의 유속에서 폴리스티렌 표준에 대한 크기 배제 크로마토그래피(SEC), 및 100 μl의 주입 부피에서 미국 소재의 Waters Corp.로부터의 Styragel HR3-HR4-HR5-HR5 컬럼 세트 상에서 RI(굴절률 검출기)에 의한 검출에 의해 결정된다.
라디칼 Y의 예는 2가 탄화수소 라디칼, 예컨대 메틸렌기, 1,2-에틸렌기, 1,3-프로필렌기, 1,3-부틸렌기, 1,4-부틸렌기, 1,5-펜틸렌기 및 1,6-헥실렌기이다.
라디칼 Y의 추가의 예는 하나 이상의 헤테로원자를 함유하는 알킬렌 라디칼, 예컨대 -C2H4-NH-C3H6-기이다.
바람직한 예는 1,3-프로필렌기이다.
라디칼 Z의 예는 2가 하이드로카르보녹시 라디칼, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜 라디칼 또는 폴리프로필렌 글리콜 라디칼 또는 폴리에틸렌 글리콜과 폴리프로필렌 글리콜 라디칼의 혼합물이다. 라디칼 Z는 바람직하게는 120 g/몰 내지 4500 g/몰의 분자량, 매우 바람직하게는 500 g/몰 내지 1800 g/몰의 분자량을 가진다.
라디칼 R2의 예는 알킬 라디칼, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 1-n-부틸, 2-n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸 라디칼, 헥실 라디칼, 예컨대 n-헥실 라디칼, 헵틸 라디칼, 예컨대 n-헵틸 라디칼, 옥틸 라디칼, 예컨대 n-옥틸 라디칼 및 이소옥틸 라디칼, 예컨대 2,2,4-트리메틸펜틸 라디칼, 노닐 라디칼, 예컨대 n-노닐 라디칼, 데실 라디칼, 예컨대 n-데실 라디칼, 도데실 라디칼, 예컨대 n-도데실 라디칼, 및 옥타데실 라디칼, 예컨대 n-옥타데실 라디칼; 사이클로알킬 라디칼, 예컨대 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 및 메틸사이클로헥실 라디칼; 알케닐 라디칼, 예컨대 비닐, 5-헥세닐, 사이클로헥세닐, 1-프로페닐, 알릴, 3-부테닐 및 4-펜테닐 라디칼; 알키닐 라디칼, 예컨대 에티닐, 프로파길 및 1-프로피닐 라디칼; 아릴 라디칼, 예컨대 페닐, 나프틸, 안트릴 및 페난트릴 라디칼; 알카릴 라디칼, 예컨대 o-, m- 및 p-톨릴 라디칼, 자일릴 라디칼 및 에틸페닐 라디칼; 및 아랄킬 라디칼, 예컨대 벤질 라디칼, α- 및 β-페닐에틸 라디칼이다.
라디칼 R2의 바람직한 예는 메틸 라디칼이다.
상기 언급된 라디칼 R2는 또한, 하나 이상의 할로겐 원자 또는 산소 원자를 함유할 수 있다.
탄화수소 라디칼 R2의 예는 또한, 탄화수소 라디칼 R3에 대해 유효하다. R3은 바람직하게는 수소 원자 또는 C1-C6 알킬 라디칼, 더욱 바람직하게는 수소 원자이다.
화학식 -N(R4)-R5 (IV')의 라디칼 R1은 화학식 H-N(R4)-R5 (IV)의 1차 또는 2차 아민 마이너스(-) 질소 원자 상에 결합된 H 원자로부터 기원한다.
화학식 -O-R5 (V')의 라디칼 R1은 화학식 H-O-R5 (V)의 알코올 마이너스(-) 산소 원자 상에 결합된 H 원자로부터 기원한다.
라디칼 R1 내의 라디칼 R4 및 R5는 동일하거나 상이한 C1-C18 알킬 라디칼일 수 있다. C1-C18 알킬 라디칼 R2의 예는 또한, C1-C18 알킬 라디칼 R4 및 R5에 대해 유효하다. 화학식 (IV') 내의 R4 및 R5는 동시에 환식 라디칼의 일부일 수 있다.
라디칼 R1 내의 라디칼 R4 및 R5는 또한, 4 내지 18개의 탄소 원자를 갖고 바람직하게는 적어도 하나의 질소 또는 산소 헤테로원자를 포함하는 탄화수소 라디칼을 나타낼 수 있다. 이 경우 화학식 (IV') 내의 R4 및 R5는 동시에 헤테로환식 라디칼의 일부일 수 있다.
이러한 R4 및 R5의 예는 화학식 -(CH2)3-N(CH3)2, -(CH2)3-OCH2CH3 및 -(CH2)2-OCH2CH3의 라디칼이다.
화학식 H-N(R4)-R5 (IV)의 아민의 바람직한 예는 1차 아민, 예컨대
H- NH-(CH2)3-N(CH3)2
(N1,N1-디메틸프로판-1,3-디아민)
및 2차 아민, 예컨대
H-N-[(CH2)3-N(CH3)2]2
(N1-(3-(디메틸아미노)프로필)-N3,N3-디메틸프로판-1,3-디아민)
1차 폴리에테르 아민, 예컨대
H- NH-(CH2)3-OCH2CH3, H- NH-(CH2)2-OCH2CH3,
2차 폴리에테르 아민, 예컨대
NH-[(CH2)3-OCH2CH3] 2, NH-[(CH2)2-OCH2CH3]2
이다.
본원에서 바람직한 라디칼 R1은 상기 언급된 아민 마이너스(-) 질소 원자 N 상에 결합된 하나의 H 원자, 또는 상기 언급된 알코올 마이너스(-) 산소 원자 O 상에 결합된 하나의 O 원자에 상응하고,
그러므로, 바람직한 라디칼 R1은 화학식
- NH-(CH2)3-N(CH3)2 및 NH-(CH2)3-OCH2CH3
-N-[(CH2)3-N(CH3)2]2 및 -N-[(CH2)3-OCH2CH3]2
의 것들이다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 본 발명의 조성물은 유기 용매 중 본 발명의 실리콘 공중합체 (A)의 용액일 수 있다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 본 발명의 조성물은 바람직하게는 수성 에멀젼이고,
상기 수성 에멀젼은
본 발명의 실리콘 공중합체 (A),
유화제 (B) 및/또는 공동유화제 (B') 및
물 (C)
을 포함한다.
사용되는 유화제 (B)는 비이온성, 음이온성 또는 양이온성 유화제 또는 심지어 이들의 혼합물일 수 있다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 본 발명의 수성 에멀젼은 당업계에 알려진 유화제, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
특히 적합한 음이온성 유화제는,
1. 알킬 설페이트, 특히 8 내지 18개 탄소 원자의 사슬 길이를 갖는 것들, 소수성 라디칼에 8 내지 18개의 탄소 원자 및 1 내지 40개의 에틸렌 옥사이드(EO) 및/또는 프로필렌 옥사이드(PO) 단위를 갖는 알킬 및 알카릴 에테르 설페이트
2. 설포네이트, 특히 8 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬설포네이트, 8 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬아릴설포네이트, 설포숙신산과 4 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 모노하이드릭 알코올 또는 알킬페놀과의 타우라이드, 에스테르 및 모노에스테르; 이들 알코올 또는 알킬페놀은 선택적으로 또한, 1 내지 40개의 EO 단위로 에톡실화될 수 있는, 설포네이트
3. 알킬, 아릴, 알카릴 또는 아랄킬 라디칼에 8 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 카르복실산의 알칼리 금속 염 및 암모늄 염
4. 인산 부분 에스테르 및 이의 알칼리 금속 및 암모늄 염, 특히 유기 라디칼에 8 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬 및 알카릴 포스페이트, 알킬 또는 알카릴 라디칼에 각각 8 내지 20개의 탄소 원자 및 1 내지 40개의 EO 단위를 갖는 알킬 에테르 및 알카릴 에테르 포스페이트
를 포함한다.
특히 적합한 비이온성 유화제는
5. 500 내지 3000의 중합도를 갖는 5% 내지 50%, 바람직하게는 8% 내지 20%의 비닐 아세테이트 단위를 추가로 갖는 폴리비닐 알코올
6. 알킬 폴리글리콜 에테르, 바람직하게는 8 내지 40개의 EO 단위 및 8 내지 20개의 탄소 원자의 알킬 라디칼을 갖는 것들
7. 알킬아릴 폴리글리콜 에테르, 바람직하게는 알킬 및 아릴 라디칼에 8 내지 40개의 EO 단위 및 8 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 것들
8. 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드(EO/PO) 블록 공중합체, 바람직하게는 8 내지 40개의 EO 및 PO 단위를 갖는 것들
9. 8 내지 22개의 탄소 원자의 알킬 라디칼을 갖는 알킬아민과 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드의 부가물
10. 6 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 지방산
11. 화학식 R*-O-Zo의 알킬 폴리글리코사이드로서, 이 화학식에서, R*는 평균적으로 8 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형, 포화된 또는 불포화된 알킬 라디칼을 나타내고, Zo는 평균적으로 o = 1 내지 10개의 헥소스 또는 펜토스 단위 또는 이들의 혼합물을 갖는 올리고글리코사이드 라디칼을 나타내는, 화학식 R*-O-Zo의 알킬 폴리글리코사이드
12. 천연 성분 및 이의 유도체, 예컨대 레시틴, 라놀린, 사포닌, 셀룰로스; 알킬기가 각각 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 셀룰로스 알킬 에테르 및 카르복시알킬셀룰로스
13. 극성 기를 함유하는 선형 오르가노(폴리)실록산, 특히 24개 이하의 탄소 원자를 갖는 알콕시기 및/또는 40개 이하의 EO 및/또는 PO기를 갖는 것들
을 포함한다.
특히 적합한 양이온성 유화제는
14. 8 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 1차, 2차 및 3차 지방 아민과 아세트산, 황산, 염산 및 인산의 염
15. 4급 알킬암모늄 및 알킬벤젠암모늄 염, 더욱 특히 알킬기가 6 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 것들, 특히 할라이드, 설페이트, 포스페이트 및 아세테이트
16. 알킬피리디늄, 알킬이미다졸리늄 및 알킬옥사졸리늄 염, 더욱 특히 알킬 사슬이 18개 이하의 탄소 원자를 소유하는 것들, 특히 할라이드, 설페이트, 포스페이트 및 아세테이트
를 포함한다.
특히 적합한 양쪽성 유화제는
17. 장쇄 치환을 갖는 아미노산, 예컨대 N-알킬디(아미노에틸)글리신 또는 N-알킬-2-아미노프로피온산의 염
18. 베타인, 예컨대 C8-C18 아크릴 라디칼을 갖는 N-(3-아크릴아미도프로필)-N,N-디메틸암모늄 염, 및 알킬이미다졸륨 베타인
를 포함한다.
바람직한 유화제는 비이온성 유화제, 특히 6. 하에 상기에서 나열된 알킬 폴리글리콜 에테르, 9. 하에 나열된 알킬아민과 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드의 부가물, 11. 하에 나열된 알킬 폴리글리코사이드, 및 5. 하에 나열된 폴리비닐 알코올을 포함한다.
유화제는 본원에서 상기 수성 에멀젼의 총 중량을 기준으로, 1 중량% 내지 70 중량%의 양으로 사용된다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감에 대한 수성 에멀젼은 상기 수성 에멀젼의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 80 중량%의 본 발명의 공중합체 (A)를 포함한다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 본 발명의 수성 에멀젼은 또한, 추가의 성분, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 폴리에틸렌-폴리프로필렌 글리콜 및 이들의 혼합물, 및 또한 산을 포함할 수 있다. 산의 예는 카르복실산, 예컨대 아세트산, 포름산, 시트르산, 말산 및 락트산이다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감의 수성 에멀젼에 존재할 수 있는 추가의 성분은 용매 또는 공동유화제 (B')를 포함한다.
비수성 용매 또는 공동유화제의 예는 1-펜탄올, 1-헥산올, 1-옥탄올, 프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,2-헥산디올, 2-에틸헥산-1,3-디올, 1,2-옥탄디올, 글리세롤, 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르이다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 실리콘 공중합체의 제조에 사용되는 화학식 (II)의 옥사미도에스테르기-종결 오르가노폴리실록산 (1)은 US 7,501,184 B2(참조로서 포함됨), 특히 컬럼 13, 라인 14 내지 48에 기술된 공정에 의해 제조될 수 있다. 당업자는 또한, 다른 공정을 알고 있다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 실리콘 공중합체의 제조에 사용되는 폴리에테르아민 (2)의 예는 Huntsman으로부터 상업적으로 입수 가능한 시리즈 D 및 ED의 Jeffamine® 디아민, 예컨대 Jeffamine® D-230, Jeffamine® D-400, Jeffamine® D-2000, Jeffamine® HK 511, Jeffamine® ED-600, Jeffamine® ED-900 및 Jeffamine® ED-2003이다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 실리콘 공중합체의 제조는 오르가노폴리실록산 (1) 내 옥사미도에스테르기의 몰당 (2) 내 바람직하게는 0.3 내지 0.8 몰, 바람직하게는 0.4 내지 0.6, 더욱 바람직하게는 0.5 몰의 아미노기의 양으로 폴리에테르아민 (2)을 사용한다.
성분 (3)으로서 바람직하게 이용되는 것은 화학식 (IV)의 1차 또는 2차 아민이다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 실리콘 공중합체의 제조는 오르가노폴리실록산 (1) 내 옥사미도에스테르기의 몰당 (3) 내 바람직하게는 0.2 내지 0.7 몰, 바람직하게는 0.4 내지 0.6 몰, 매우 바람직하게는 0.5 몰의 아미노기의 양으로 1차 또는 2차 아민 (3)을 사용한다.
오르가노폴리실록산 (1)에 존재하는 옥사미도에스테르기는 (2)와 (3)에 함유된 아미노기와 바람직하게는 적어도 80%, 더욱 바람직하게는 적어도 90%, 매우 바람직하게는 적어도 95%의 정도까지 반응된다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 실리콘 공중합체의 제조에서, 옥사미도에스테르기로 종결된 오르가노폴리실록산 (1)은 바람직하게는 초기에 도입되고, 폴리에테르아민 (2) 및 아민 (3)은 함께 첨가될 수 있거나, 아민 (3)이 먼저 첨가된 다음 폴리에테르아민 (2)이 첨가될 수 있거나, 폴리에테르아민 (2)이 먼저 첨가된 다음 아민 (3)이 첨가될 수 있다. 아민 (3)을 먼저 첨가한 다음 폴리에테르아민 (2)을 첨가하는 것이 바람직하다.
반응에서 형성되는 알코올은 바람직하게는 제거되며, 더욱 바람직하게는 증류에 의해 제거된다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 실리콘 공중합체 (A)의 제조는 바람직하게는 0℃ 내지 100℃, 더욱 바람직하게는 15℃ 내지 60℃의 온도에서 수행된다.
본 발명의 방법은 바람직하게는 주변 분위기의 압력 하에, 예컨대 약 1020 hPa에서 수행되지만, 더 높은 압력 또는 더 낮은 압력에서 수행될 수도 있다.
섬유성 기재의 세탁-내구성 마감을 위한 실리콘 공중합체 (A)의 제조는 회분식(batchwise), 반회분식(semibatchwise), 또는 연속식(continuously)으로 수행될 수 있다.
본 발명의 실리콘 공중합체 (A)를 포함하는 조성물로 처리되는 섬유성 기재의 예는 천연 또는 합성적으로 생성되는 섬유, 방적사, 타래(skein), 케이블, 시트유사 텍스타일 구조, 예컨대 부직포, 매트, 직물(woven), 노티드(knotted) 또는 니트 텍스타일, 가죽 및 인조 가죽, 및 또한 모발이다. 바람직한 섬유성 기재는 텍스타일이다. 본 발명의 조성물의 적용을 위해, 택스타일은 개별 섬유, 섬유 다발, 인조 섬유, 방적사, 카페트, 패브릭 웹, 또는 의복이나 의복의 파트의 형태를 취할 수 있다.
텍스타일은 면직물, 울, 비닐 아세테이트의 공중합체, 레이온, 삼(hemp), 천연 실크, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 아라미드, 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리락타이드, 폴리비닐 클로라이드, 유리 섬유, 세라믹 섬유, 셀룰로스 또는 이들의 혼합물로 구성될 수 있다.
처리될 섬유성 기재, 바람직하게는 텍스타일에의 적용은 섬유성 기재, 예컨대 텍스타일의 처리에 적합하고 광범위하게 알려진 임의의 요망되는 방식으로 - 예를 들어, 침지, 확산, 캐스팅, 분무, 롤링, 패딩, 프린팅 또는 폼 적용에 의해 수행될 수 있다.
적용 시, 본 발명의 조성물은 흔한 텍스타일 보조제, 예컨대 멜라민 수지 또는 메틸올 수지를 포함하는 결합제, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 형광 발광제(optical brightener), 소광제(flatting agent), 전해질, 습윤 보조제, 플라스틱 수지, 표백제, 정전기방지제, 금속 옥사이드의 분산액, 실리케이트, 방향 오일, 염료 및 보존제, 소포제 또는 추가의 소수성화 및 소유성화(oleophobizing) 보조제, 예컨대 퍼플루오르화된 탄화수소와 조합될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 생성물은 폴리실록산에 기초한 패브릭 유연제 및 유기 유연제, 예컨대 음이온성, 양이온성 및 비이온성 유연제, 및 이들의 혼합물과 조합될 수 있다.
이들은 작용성 및 비작용성 실리콘, 금속 소프(soap)의 염, 알킬폴리설포네이트, 설포숙시네이트 및 이의 유도체, 에스테르 쿼트(ester quat), 설포알킬렌 지방산 아미드, 알킬암모늄 설페이트, 트리에탄올아민 지방산 에스테르, 지방산 폴리글리콜 에스테르, 지방 아민 폴리알킬렌 부가물, 지방산 아미드 폴리알킬렌 부가물, 및 파라핀, 왁스, 폴리에틸렌 및 폴리에스테르의 분산액을 포함한다.
처리된 섬유성 기재, 바람직하게는 텍스타일은 바람직하게는 20℃ 내지 200℃, 더욱 바람직하게는 100℃ 내지 180℃의 온도에서 건조된다.
섬유의 세탁-내구성 마감은, 처리된 섬유, 예컨대 텍스타일에 부여되는 특성은 심지어 세탁 후에도 보유된다. 이러한 특정한 특성은 친수성 및 부드러운 촉감일 뿐만 아니라 색조 강화(color deepening), 탄성, 스쿠어링 저항성(scouring resistance), 내마모성, 수축 저항성, 방추도(crease recovery), 및 탄력성이다.
본 발명의 실리콘 공중합체 (A) 및 각각 본 발명의 실리콘 공중합체 (A)를 포함하는 조성물은, 이들이 쉽게 유화 가능하고, 이들로 처리된 섬유성 기재, 예컨대 텍스타일이 친수성이고 선행 기술과는 대조적으로 반복된 세탁 후에도 보유되는 부드러운 촉감을 갖는다는 이점을 가지며; 따라서, 본 발명의 실리콘 공중합체 (A)는 처리된 섬유성 기재에 세탁-내구성 마감을 제공한다.
하기 기술된 실시예에서, 다르게 제시되지 않는 한, 부(part) 및 퍼센트에 대한 모든 참조는 중량에 의한 것이다. 더욱이, 모든 점도 참조는 25℃의 온도에 기초한다. 다르게 제시되지 않는 한, 하기 실시예는 주변 분위기의 압력, 다시 말해 약 1010 hPa, 및 실온, 다시 말해 약 20℃, 또는 반응물들이 추가의 가열 또는 냉각 없이 실온에서 조합되는 온도에서 수행된다.
이하:
Me는 메틸 라디칼을 나타내고,
Et는 에틸 라디칼을 나타낸다.
TA 187 = N1-(3-(디메틸아미노)프로필)-N3,N3-디메틸프로판-1,3-디아민 (독일 다름스타트 소재의 SIGMA-ALDRICH, MERCK로부터 상업적으로 입수 가능함)이고,
DA 102 = N1,N1-디메틸프로판-1,3-디아민 (독일 다름스타트 소재의 SIGMA-ALDRICH, MERCK로부터 상업적으로 입수 가능함)이다.
실시예 1 (공중합체 P1의 제조)
열전대, KPG 교반기 및 환류 축합기가 장착된 1000 ml 3-구 플라스크에 474 g(60 mmol)의, 이하 옥사미도에스테르-종결 실리콘 오일이라고 하는 옥사미도에스테르기-종결 디메틸폴리실록산(7923 g/몰)을 충전시켰다. 22℃에서, 10분에 걸쳐 교반하면서, 11.22 g(60 mmol)의 TA 187 및 후속적으로 19.8 g(30 mmol)의 Jeffamine® ED-600(벨기에 B-3078 에베르베르크, 에베르슬란 45 소재의 Huntsman Performance Products로부터 상업적으로 입수 가능함)을 첨가하였다. 이후 30분 더 교반하였다. 이후, 반응 생성물을 생성된 알코올로부터 40℃ 및 20 hPa의 압력에서 유리시켰다(free). SEC에 의해 결정된 바와 같이 20,050 g/몰의 분자량을 갖는 불투명한 올리고머 생성물 P1을 502 g 얻었다.
실시예 2 (공중합체 P2의 제조)
열전대, KPG 교반기 및 환류 축합기가 장착된 200 ml 3-구 플라스크에 109 g(10 mmol)의 옥사미도에스테르-종결 실리콘 오일(10,900 g/몰)을 충전시켰다. 22℃에서, 10분에 걸쳐 교반하면서, 1.87 g(10 mmol)의 TA 187 및 후속적으로 3.3 g(5 mmol)의 Jeffamine® ED-600(벨기에 B-3078 에베르베르크, 에베르슬란 45 소재의 Huntsman Performance Products로부터 상업적으로 입수 가능함)을 첨가하였다. 이후 30분 더 교반하였다. 이후, 반응 생성물을 생성된 알코올로부터 40℃ 및 20 hPa의 압력에서 유리시켰다(free). SEC에 의해 결정된 바와 같이 23,378 g/몰의 분자량을 갖는 불투명한 올리고머 생성물 P2를 113 g 얻었다.
실시예 3 (공중합체 P3의 제조)
열전대, KPG 교반기 및 환류 축합기가 장착된 200 ml 3-구 플라스크에 109 g(10 mmol)의 옥사미도에스테르-종결 실리콘 오일(10,900 g/몰)을 충전시켰다. 22℃에서, 10분에 걸쳐 교반하면서, 1.02 g(10 mmol)의 DA 102 및 후속적으로 3.3 g(5 mmol)의 Jeffamine® ED-600(벨기에 B-3078 에베르베르크, 에베르슬란 45 소재의 Huntsman Performance Products로부터 상업적으로 입수 가능함)을 첨가하였다. 이후 30분 더 교반하였다. 이후, 반응 생성물을 생성된 알코올로부터 40℃ 및 20 hPa의 압력에서 유리시켰다(free). SEC에 의해 결정된 바와 같이 24,111 g/몰의 분자량을 갖는 불투명한 올리고머 생성물 P3을 112 g 얻었다.
실시예 4 (공중합체 P4의 제조)
열전대, KPG 교반기 및 환류 축합기가 장착된 200 ml 3-구 플라스크에 109 g(10 mmol)의 옥사미도에스테르-종결 실리콘 오일(10,900 g/몰)을 충전시켰다. 22℃에서, 10분에 걸쳐 교반하면서, 1.87 g(10 mmol)의 TA 187 및 후속적으로 4.8 g(5 mmol)의 Jeffamine® ED-900(벨기에 B-3078 에베르베르크, 에베르슬란 45 소재의 Huntsman Performance Products로부터 상업적으로 입수 가능함)을 첨가하였다. 이후 30분 더 교반하였다. 이후, 반응 생성물을 생성된 알코올로부터 40℃ 및 20 hPa의 압력에서 유리시켰다(free). SEC에 의해 결정된 바와 같이 19,366 g/몰의 분자량을 갖는 불투명한 올리고머 생성물 P4를 115 g 얻었다.
실시예 5 (공중합체 P5의 제조)
열전대, KPG 교반기 및 환류 축합기가 장착된 200 ml 3-구 플라스크에 109 g(10 mmol)의 옥사미도에스테르-종결 실리콘 오일(10,900 g/몰)을 충전시켰다. 22℃에서, 10분에 걸쳐 교반하면서, 1.02 g(10 mmol)의 DA 102 및 후속적으로 4.8 g(5 mmol)의 Jeffamine® ED-900(벨기에 B-3078 에베르베르크, 에베르슬란 45 소재의 Huntsman Performance Products로부터 상업적으로 입수 가능함)을 첨가하였다. 이후 30분 더 교반하였다. 이후, 반응 생성물을 생성된 알코올로부터 40℃ 및 20 hPa의 압력에서 유리시켰다(free). SEC에 의해 결정된 바와 같이 21,042 g/몰의 분자량을 갖는 불투명한 올리고머 생성물 P5를 114 g 얻었다.
실시예 6 (비교 실험을 위해 US 2008/0075683 A1의 실시예 4와 유사한 공중합체 P6의 제조)
0.052 중량%의 Si-결합 수소를 갖는 635 g의 α,ω-디하이드로겐폴리디메틸실록산을 205 g의 화학식 H2C=CH-CH2-(OCH2CH2)9.5-OH의 폴리에테르와 혼합한다. 혼합물을 100℃까지 가열하고, 25℃에서 1000 mPa·s의 점도를 갖는, 카르스테트(Karstedt) 촉매로서 알려진(그리고 US　3,775,452에 기술된 바와 같이 제조됨) 촉매의 용액인, α,ω-디비닐디메틸폴리-실록산 중 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 복합체의 2.7 중량%(원소 백금을 기준으로 함) 용액 0.28 g과 혼합하며, 이때, 반응 혼합물의 온도는 19℃만큼 상승되고, 투명한 생성물이 형성된다. 100℃ 내지 110℃에서 1시간 후, Si-결합 수소의 완전 전환이 달성된다. 폴리에테르-폴리실록산 중간산물은 0.512 meq/g의 OH 농도를 갖고 177 ppm의 물을함유한다.
200 g의 이 중간산물을 10.3 g의 비스(디메틸아미노프로필)아민과 혼합하고, 혼합물을 84℃까지 가열하며; 13.2 g의 헥사메틸렌 디이소시아네이트를 계량한다.
NCO 기와 반응하는 유기 작용기의 총 합계에 대한 NCO 기의 비는 0.998이거나, 물을 포함한다면 0.97이다.
추가의 촉매작용 없이, 이소시아네이트기의 완전 전환은 약간 발열 반응에서 대략 90℃에서 1시간 이내에 달성된다. 중합체 혼합물은 그램당 0.49 meq의 염기성 질소를 함유한다.
32 g의 이러한 중합체를 8 g의 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 중 1.04 g의 아세트산의 용액으로 중화시킨다.
본 발명의 실리콘 공중합체를 제조하는 데 사용되는 반응물의 몰비, 및 또한 생성된 실리콘 공중합체 P1 내지 P5의 분자량 Mn, 및 이들의 외양은 표 1에서 실시예 1 내지 5에 요약되어 있다.
공중합체 실리콘 옥살레이트 오일
Mn [g/몰]		 Jeffamine® 아민 정지제 Mn [g/몰] 외양
8000 11,000 ED-600 ED-900 TA 187 DA 102
P1 2 1 2 20,050 불투명
P2 2 1 2 23,378 불투명
P3 2 1 2 24,111 투명
P4 2 1 2 19,366 불투명
P5 2 1 2 21,042 투명
실시예 7 (비교 실험):
25.0 g의 비교 공중합체 P6을 10개의 EO를 갖는 5.0 g의 트리데실 알코올 에톡실레이트(수중 80% 용액, 독일 루트비흐스하펜 소재의 BASF SE로부터 LUTENSOL® TO 108로서 입수 가능함)와 혼합한 다음, 혼합물을 70.0 g의 물로 서서히 희석시키고, 80% 아세트산을 사용하여 4.5의 pH로 조정하였다.
표 2에 나타낸 바와 같은 사용량을, 표 2의 세부사항에 따라, 물로 희석시키고 패드 맹글(pad mangle)로 니트 면직물 패브릭에 그리고 직물 면직물/폴리에스테르 혼방 패브릭에 적용함으로써 제조하였다.
실시예 8:
20.5 g의 공중합체 P1을 4.5 g의 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(독일 타우프키르센 소재의 Sigma-Aldrich Chemie GmbH로부터 입수 가능함) 및 5개의 EO를 갖는 4.0 g의 트리데실 알코올 에톡실레이트(독일 루트비흐스하펜 소재의 BASF SE로부터 LUTENSOL® TO 5로서 입수 가능함)와 혼합하고, 혼합물을 71.0 g의 물로 서서히 희석시키고, 80% 아세트산을 사용하여 4.5의 pH로 조정하였다.
표 2에 나타낸 바와 같은 사용량을, 표 2의 세부사항에 따라, 물로 희석시키고 패드 맹글로 니트 면직물 패브릭에 그리고 직물 면직물/폴리에스테르 혼방 패브릭에 적용함으로써 제조하였다.
실시예 9:
20.5 g의 공중합체 P2를 4.5 g의 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 및 5개의 EO를 갖는 4.0 g의 트리데실 알코올 에톡실레이트와 혼합하고, 혼합물을 71.0 g의 물로 서서히 희석시키고, 80% 아세트산을 사용하여 4.5의 pH로 조정하였다.
표 2에 나타낸 바와 같은 사용량을, 표 2의 세부사항에 따라, 물로 희석시키고 패드 맹글로 니트 면직물 패브릭에 그리고 직물 면직물/폴리에스테르 혼방 패브릭에 적용함으로써 제조하였다.
실시예 10:
20.5 g의 공중합체 P3을 4.5 g의 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 및 5개의 EO를 갖는 4.0 g의 트리데실 알코올 에톡실레이트와 혼합하고, 혼합물을 71.0 g의 물로 서서히 희석시키고, 80% 아세트산을 사용하여 4.5의 pH로 조정하였다.
표 2에 나타낸 바와 같은 사용량을, 표 2의 세부사항에 따라, 물로 희석시키고 패드 맹글로 니트 면직물 패브릭에 그리고 직물 면직물/폴리에스테르 혼방 패브릭에 적용함으로써 제조하였다.
실시예 11:
20.5 g의 P4를 4.5 g의 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 및 5개의 EO를 갖는 4.0 g의 트리데실 알코올 에톡실레이트와 혼합하고, 혼합물을 71.0 g의 물로 서서히 희석시키고, 80% 아세트산을 사용하여 4.5의 pH로 조정하였다.
표 2에 나타낸 바와 같은 사용량을, 표 2의 세부사항에 따라, 물로 희석시키고 패드 맹글로 니트 면직물 패브릭에 그리고 직물 면직물/폴리에스테르 혼방 패브릭에 적용함으로써 제조하였다.
실시예 12:
20.5 g의 공중합체 P5를 4.5 g의 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 및 5개의 EO를 갖는 4.0 g의 트리데실 알코올 에톡실레이트와 혼합하고, 혼합물을 71.0 g의 물로 서서히 희석시키고, 80% 아세트산을 사용하여 4.5의 pH로 조정하였다.
표 2에 나타낸 바와 같은 사용량을, 표 2의 세부사항에 따라, 물로 희석시키고 패드 맹글로 니트 면직물 패브릭에 그리고 직물 면직물/폴리에스테르 혼방 패브릭에 적용함으로써 제조하였다.
성능 시험:
텍스타일 마감에 대해, 평량이 215 g/m2인 표백된, 미완성된 직물 PES/CO 65/35 능직 패브릭, 평량이 460 g/m2인 미완성된 100% CO 테리직 수건천 패브릭, 및 또한 평량이 190 g/m2인 미완성된 100% CO 인터록(interlock) 니트 패브릭을 사용하였다.
기준으로서 역할을 하는 것은 물로 패딩되고 건조된 패브릭이었다(= 블랭크 값).
패브릭을 각각의 리큐어(liquor)로 함침시키며, 2-롤 패드 밍글로 짜내고, 늘인(stretch) 다음, MATHIS 실험실 텐터 프레임(tenter frame)에서 150℃에서 테리직 수건천 패브릭에 대해서는 5분 동안, 니트 패브릭 및 능직 패브릭에 대해서는 3분 동안 건조하였다(표 2 참조). 후속적으로 상기 패브릭을 23℃ 및 62% 대기 습도에서 컨디셔닝 챔버에서 적어도 12시간 동안 컨디셔닝하였다.
텍스타일의 유형 면직물 니트
(인터록)
(100% CO)		 우븐 면직물/폴리에스테르 혼방
(65 PES/35 CO)		 면직물 테리직 수건천
(100% CO)
리큐어 픽업
(4 m/분; 4 bar)		 77% 46%
70%
건조 및 축합 3분; 150℃ 3분; 150℃
5분; 150℃
사용 실시예의 결과에 대한 결정 방법:
유연도의 결정 (손으로 평가):
텍스타일의 유연도가 시험자의 주관적인 인지에 크게 의존하기 때문에, 평가가 아니라 경계 조건만 표준화될 수 있다. 재현성을 논리스(nonless) 보장하기 위해, 완성된 표본을 평가하고, 이의 유연도의 측면에서 순위를 매겼다. 이를 위해, 4명의 시험자는 시험된 표본의 넘버에 따라 포인트(point)를 부여하였으며, 포인트 넘버의 수준은 유연도와 상관관계가 있었다. 유연도 표본은 최대 포인트 넘버를 받는 한편, 최저 유연한 표본은 0의 포인트를 받는다. 따라서, 손을 이용한 표본의 평가는 이러한 특정 표본에 의해 채점된 포인트의 평균값으로서 계산된다.
액적 흡수 시간의 결정:
시리콘 생성물의 적용 후, 완성된 표본을 23℃의 온도 및 62%의 대시 습도에서 컨디셔닝 챔버에서 순응을 위해 8시간 동안 보관한 다음, 탈이온수 한방울을 1 cm의 높이로부터 팽팽한 패브릭 표면 상에 놓고, 패브릭이 물방울을 흡수하는 데 소용된 시간을 결정하였으며 - 그러나, 상기 시간은 3분(180초) 이하였다.
5회의 결정을 수행하였고, 그 결과를 평균화하였다.
세탁 온전성의 결정:
세척 견뢰도(fastness)의 조사를 위해, 모든 완성된 텍스타일을 Siemens SIWAMAT 6143 가정용 세탁기에서 약 3 kg의 밸러스트(ballast) 패브릭과 함께 60℃에서 1400 rpm에서 회전되는 천연색 세척 프로그램 상에서 세탁하였다. 이 세척에서, 세탁 계면활성제를 Henkel로부터의 브랜드 "Spee Feincolor"의 36 g의 액체 세탁 세제에서 계량하였다. 대체로, 각각 90분 동안 지속되는 2회의 세척 사이클을 수행하였으며, 사이클 사이에 건조는 없었다.
후속적으로, 패브릭을 건조하고, 23℃ 및 62% 대기 습도에서 컨디셔닝 챔버에서 12시간 동안 컨디셔닝하였다. 그 후에, 패브릭 표본을 다시 유연도에 대해 비교하였다.
많은 사용 실시예에 대해, 표 3은 패딩 방법에 의해 완성된 패브릭에 대한 결과를 요약한 것이다:
옥사미도에스테르계 실리콘 공중합체를 사용하는 본 발명에 따라 완성된 텍스타일은 놀랍게도, 세탁 후에도 여전히 매우 양호한 유연도에 의해 실증된 바와 같이, 비교 생성물(하이드로실릴화 및 이소시아네이트 브릿지를 통해 제조된 실리콘 공중합체)과 비교하여 확연하게 개선된 세탁 내구성을 나타내며; 이들의 친수성은 비슷하고, 심지어 세탁 전에 이들의 부드러운 촉감도 비슷하다.
실시예 및 비교예 고체 함량 [%] 사용량
[g/l]		 액적 시험, 면직물 테리직 수건천
[s]		 액적 시험, 니트 면직물
[s]		 액적 시험, 면직물/
폴리에스테르 혼방 [s]		 부드러운 촉감, 면직물 테리직 수건천

세척 전		 부드러운 촉감, 면직물 니트 패브릭

세척 전		 부드러운 촉감, 면직물/
폴리에스테르 혼방

세척 전		 부드러운 촉감, 면직물 테리직 수건천

2회 세척 후		 부드러운 촉감, 면직물 니트 패브릭

2회 세척 후		 부드러운 촉감, 면직물/
폴리에스테르 혼방

2회 세척 후
실시예 7
(비교)		 30 25.0 2 3 13 4 3 3 2 1 1
실시예 8 30 25.0 1 5 14 3 4 3 4 4 4
실시예 9 30 25.0 2 4 13 2 2 3 5 4 4
실시예 10 30 25.0 3 3 14 4 3 4 4 3 4
실시예 11 30 25.0 1 7 12 2 3 2 3 4 2
실시예 12 30 25.0 2 7 16 4 4 4 3 3 4
블랭크 값 0 0 2 0 0 0 0 0 0

Claims (7)

  1. 조성물의 섬유성 기재(substrate)의 세탁-내구성 마감(laundry-durable finishing)을 위한 용도로서, 상기 조성물은 하기 화학식 (I)의 실리콘 공중합체 (A)를 포함하며:
    Figure pct00003

    여기서,
    Y는 동일하거나 상이하고, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖고, 하나 이상의 헤테로원자, 바람직하게는 산소 또는 질소 원자를 포함할 수 있는, 2가 탄화수소 라디칼을 나타내며,
    Z는 동일하거나 상이하고, 폴리옥시알킬렌기를 함유하고 2가인 유기 라디칼, 바람직하게는 화학식 -(R6O)w-R7-의 라디칼을 나타내며,
    R1은 동일하거나 상이하고, 하기 화학식 (IV') 또는 (V')의 라디칼이며:
    -N(R4)-R5 (IV'), 또는
    -O-R5 (V')
    R2는 동일하거나 상이하고, 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖고, 할로겐 또는 산소 원자를 포함할 수 있는 1가 탄화수소 라디칼을 나타내며,
    R3은 동일하거나 상이하고, 수소 원자, 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 1가 탄화수소 라디칼이며,
    R4는 수소 원자, C1-18 알킬 라디칼, 또는 4 내지 18개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 산소 또는 질소 원자를 포함하는 탄화수소 라디칼을 나타내고, R5는 C1-18 알킬 라디칼, 또는 4 내지 18개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 산소 또는 질소 원자를 포함하는 탄화수소 라디칼을 나타내거나, 또는
    상기 화학식 (IV')에서 R4 및 R5는 하나 이상의 산소 또는 질소 원자를 포함할 수 있는 2가 탄화수소 라디칼을 나타내며,
    R6은 동일하거나 상이하고, C1-C10 알킬렌 라디칼, 바람직하게는 C2-C3 알킬렌 라디칼, 더욱 바람직하게는 에틸렌 또는 이소프로필렌 라디칼을 나타내고,
    R7은 C1-C10 알킬렌 라디칼, 바람직하게는 C2-C3 알킬렌 라디칼, 더욱 바람직하게는 에틸렌 또는 이소프로필렌 라디칼을 나타내며,
    n은 10 내지 2000, 바람직하게는 10 내지 300의 정수이며,
    p는 1 내지 5, 바람직하게는 1 내지 2, 더욱 바람직하게는 1의 정수이고,
    w는 평균적으로 2.5 내지 80, 바람직하게는 10 내지 30인, 용도.
  2. 제1항에 있어서,
    Y는 1,3-프로필렌 라디칼인 것을 특징으로 하는, 용도.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    R1은 화학식 (IV')인 -N(R4)-R5 의 라디칼이고, R4 및 R5는 제1항에서 이들에 대해 제시된 정의를 갖는 것을 특징으로 하는, 용도.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용되는 상기 조성물은
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 실리콘 공중합체 (A),
    유화제 (B) 및/또는 공동유화제 (B') 및
    물 (C)
    을 포함하는 수성 에멀젼을 포함하는 것을 특징으로 하는, 용도.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 섬유성 기재는 텍스타일인 것을 특징으로 하는, 용도.
  6. 섬유성 기재의 세탁-내구성 마감 방법으로서,
    제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 섬유성 기재에 도포하고, 이렇게 처리된 상기 섬유성 기재를 바람직하게는 20℃ 내지 200℃의 온도에서 건조하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 섬유성 기재는 텍스타일인 것을 특징으로 하는, 방법.
KR1020217010047A 2019-05-15 2019-05-15 섬유 기재에 내세정성 마감을 제공하기 위한 실리콘 공중합체의 용도 KR20210045492A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2019/062529 WO2020228952A1 (de) 2019-05-15 2019-05-15 Verwendung von silicon-copolymeren zur waschpermanenten ausrüstung von faserigen substraten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210045492A true KR20210045492A (ko) 2021-04-26

Family

ID=66597578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217010047A KR20210045492A (ko) 2019-05-15 2019-05-15 섬유 기재에 내세정성 마감을 제공하기 위한 실리콘 공중합체의 용도

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220251306A1 (ko)
EP (1) EP3844338A1 (ko)
JP (1) JP2022533954A (ko)
KR (1) KR20210045492A (ko)
CN (1) CN112840078A (ko)
WO (1) WO2020228952A1 (ko)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3775452A (en) 1971-04-28 1973-11-27 Gen Electric Platinum complexes of unsaturated siloxanes and platinum containing organopolysiloxanes
US5001210A (en) 1988-09-30 1991-03-19 Medtronic, Inc. Method for producing polyurethanes from poly-(hydroxyalkyl urethanes)
DE19652524C2 (de) 1996-12-17 2003-08-14 Rudolf Gmbh & Co Kg Chem Fab Organopolysiloxane enthaltende Emulsionen, deren Herstellung und Verwendung in wäßrigen Systemen
US6632537B2 (en) 2001-01-17 2003-10-14 A. Andrew Shores Silicone and ionically modified isocyanate adduct
DE102004028322A1 (de) * 2004-06-11 2005-12-29 Wacker-Chemie Gmbh Verfahren zur Modifizierung faserartiger Substrate mit Siloxancopolymeren
US7501184B2 (en) * 2005-12-23 2009-03-10 3M Innovative Properties Company Polydiorganosiloxane polyoxamide copolymers
JP6977159B2 (ja) * 2017-12-13 2021-12-08 ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフトWacker Chemie AG シリコーンコポリマー、その製造及び繊維状基材の処理のためのその使用

Also Published As

Publication number Publication date
EP3844338A1 (de) 2021-07-07
US20220251306A1 (en) 2022-08-11
CN112840078A (zh) 2021-05-25
JP2022533954A (ja) 2022-07-27
WO2020228952A1 (de) 2020-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102424646B1 (ko) 실리콘 공중합체, 이의 제조 및 섬유성 기재의 처리를 위한 이의 용도.
US10266658B2 (en) OEM textile finishing compositions
US20080075683A1 (en) Method for Modifying Fibrous Substrates with Siloxan Copolymers
US7329707B2 (en) Partially quaternised, amino-functional organopolysiloxanes and their use in aqueous systems
US8080625B2 (en) Organopolysiloxanes containing quaternary ammonium groups, the production and use thereof
EP1753906B9 (en) Textile treatments using fluoropolymer-branched silicone polyethers
JP2007532795A5 (ko)
CN107820527B (zh) 聚氨酯-有机聚硅氧烷
KR20210045492A (ko) 섬유 기재에 내세정성 마감을 제공하기 위한 실리콘 공중합체의 용도
CN101089280A (zh) 用于整理纺织纤维和产品的制剂及改善了手感的纺织品
KR20230058509A (ko) 실리콘 공중합체, 이의 제조 및 섬유 기재의 처리를 위한 이의 용도
US20230287624A1 (en) Use of low-cyclen derivatized amino-functional silicone polymers for treating fibrous substrates
US11401420B2 (en) Composition, fiber treatment agent, fiber treatment method, and treated fiber
CN117209776A (zh) 一种新型亲水嵌段硅油的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right