TWI812733B - 撥水劑、撥水性纖維製品及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種撥水劑,其可對纖維賦予優異之撥水性,更且不易阻礙纖維之阻燃性。
一種撥水劑,係在水中至少分散有具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物及異氰酸酯化合物之水系分散體,且前述異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於前述烴化合物之官能基的莫耳比為0.3以上。
Description
發明領域
本發明是有關於撥水劑、撥水性纖維製品及其製造方法。
背景技術
以往使用在飯店、旅館、學校、醫院等公共建築物的窗簾、舖墊類等依消防法有義務賦予阻燃性以作成防焰物品。又,椅墊織物、隔間簾或拉窗紙等也有被認定作為防焰物品的動向。
又,該等製品無法僅滿足於阻燃性優異,還進一步要求撥水性、防汙性、制菌性等機能性,舉例言之,在飯店浴室中使用的浴簾等會要求高撥水性。
又,例如對於汽車座椅等車輛內裝材亦必須賦予阻燃性能,而從賦予防汙性之目的來看,會用撥水劑進行處理。
依此,許多物品會要求能兼顧優異之阻燃性與撥水性,但已知的是以往大部分的撥水劑會讓阻燃性明顯降低。
作為抑制撥水劑致使阻燃性降低的技術,舉例言之,專利文獻1中揭示有一種方法,其針對纖維使用阻燃紗以提高阻燃性,且利用極少量的C8氟系撥水劑作為撥水劑對阻燃紗進行處理。C8氟系撥水劑可賦予強力之撥水性,因此,即便為少量之處理,亦可賦予撥水性。然而,近年來,在C8氟系撥水劑中作為不純物所含之全氟辛烷磺酸(PFOS)或全氟辛酸(PFOA)被指出對生物具有毒性並對環境造成危害,目前轉而使用不含該等化合物的C6氟系撥水劑、甚至是不含氟原子的無氟撥水劑作為撥水劑。
然而,C6氟系撥水劑及無氟撥水劑其撥水性能較C8氟系撥水劑差。故,為了賦予纖維製品充分之撥水性,必須增加使用量,另一方面,隨著使用量的增加,阻燃性會降低,因此,難以兼顧優異之阻燃性與撥水性。
又,專利文獻2中記載,使用阻燃紗以提高纖維之阻燃性,並以蠟系撥水劑作為撥水劑進行少量處理,藉此可兼顧阻燃性及撥水性。然而,蠟系撥水劑難以對纖維賦予充分之撥水性。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利第2944835號公報
專利文獻2:日本特開2013-155459號公報
發明概要
發明欲解決之課題
本發明之主要目的在提供一種撥水劑,其可對纖維賦予優異之撥水性,更且不易阻礙纖維之阻燃性。又,本發明之目的亦在於提供一種利用該撥水劑的撥水性纖維製品及其製造方法。
用以解決課題之手段
本案發明人等為了解決前述課題進行精心探討。其結果發現,藉由在水中至少分散有具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物及異氰酸酯化合物之水系分散體,且將異氰酸酯化合物之交聯性官能基之莫耳數相對於前述烴化合物之官能基之莫耳數的比(莫耳比)設定為預定值,可對纖維賦予優異之撥水性,並且有效地抑制纖維阻燃性之降低。本發明是根據該等見解,藉由進一步地反覆探討而完成。
即,本發明提供下揭態樣之發明。
第1項.一種撥水劑,係在水中至少分散有具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物及異氰酸酯化合物之水系分散體,且前述異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於前述烴化合物之官能基的莫耳比為0.3以上。
第2項.如第1項之撥水劑,其中前述具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物為下述通式(1)所示之化合物:
W[-A-R]a
[-B]b
(1)
[通式(1)中,W為(a+b)價有機基;A與W鍵結且為-X-Y-或-Y-;B與W鍵結且為-X-Z或-Z;a為1以上之整數;b為1以上之整數;(a+b)為3~8;X為二價聚伸烷基醚基;Y為二價基,且為醚基、酯基、醯胺基、胺甲酸乙酯基、脲基或硫胺甲酸乙酯基;R為可任擇含有至少一個不飽和鍵的碳數6~30之直鏈或支鏈一價烴基;Z為羥基、胺基、羧基或硫醇基;惟,當B為-X-Z時,Z為羥基]。
第3項.如第1項或第2項之撥水劑,其中前述異氰酸酯化合物為封端異氰酸酯。
第4項.如第1項至第3項中任一項之撥水劑,其更包含界面活性劑。
第5項.如第1項至第4項中任一項之撥水劑,其更包含丙烯酸聚合物。
第6項.如第5項之撥水劑,其中相對於前述撥水劑中前述烴化合物及前述異氰酸酯化合物之合計100質量份,前述丙烯酸聚合物之含量為0.1~99質量份。
第7項.如第5項或第6項之撥水劑,其中前述丙烯酸聚合物為包含鹵族元素的丙烯酸聚合物。
第8項.如第5項至第7項中任一項之撥水劑,其中前述丙烯酸聚合物為不含氟原子的丙烯酸聚合物。
第9項.如第5項或第6項之撥水劑,其中前述丙烯酸聚合物為不含鹵族元素的丙烯酸聚合物。
第10項.如第5項至第9項中任一項之撥水劑,其中前述丙烯酸聚合物為丙烯酸-聚矽氧聚合物。
第11項.一種撥水性纖維製品,其業經如第1項至第10項中任一項之撥水劑處理。
第12項.一種撥水性纖維製品之製造方法,其包含使如第1項至第10項中任一項之撥水劑與纖維製品接觸的步驟。
第13項.一種套組,具備:第1劑,其至少包含具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物;及第2劑,其至少包含異氰酸酯化合物;前述套組係用以調製撥水劑,該撥水劑係使前述第1劑及前述第2劑分散在水中作成水系分散體使用者;前述第2劑中前述異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於前述第1劑中前述烴化合物之官能基的莫耳比為0.3以上。
第14項.一種套組件,具備:第1劑,其至少包含具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物;第2劑,其至少包含異氰酸酯化合物;及第3劑,其至少包含丙烯酸聚合物;前述套組係用以調製撥水劑,該撥水劑係使前述第1劑、前述第2劑及前述第3劑分散在水中作成水系分散體使用者;前述第2劑中前述異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於前述第1劑中前述烴化合物之官能基的莫耳比為0.3以上。
發明效果
依據本發明,可提供一種撥水劑,其可對纖維賦予優異之撥水性,更且不易阻礙纖維之阻燃性。又,依據本發明,亦可提供一種利用該撥水劑的撥水性纖維製品及其製造方法。
用以實施發明之形態
1.撥水劑
本發明之撥水劑特徵在於:其係在水中分散有具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物(以下,有時稱作「異氰酸酯反應性烴化合物」)及異氰酸酯化合物之水系分散體,且異氰酸酯化合物之交聯性官能基之莫耳數相對於烴化合物之前述官能基之莫耳數的比(莫耳比)為0.3以上。本發明之撥水劑藉由具備此種構造,可對纖維賦予優異之撥水性,更可有效地抑制纖維阻燃性之阻礙。以下,詳述本發明之撥水劑。另,以下說明中,以單液式撥水劑為中心來說明,該撥水劑是由在水中分散有異氰酸酯反應性烴化合物與異氰酸酯化合物之水系分散體所構成,然而,如後述,本發明中亦可作成以下套組之形態:設定為雙液式套組,其具備包含異氰酸酯反應性烴化合物的第1劑及包含異氰酸酯化合物的第2劑,使用時使第1劑及前述第2劑分散在水中,作成水系分散體以調製本發明之撥水劑。再者,本發明中亦可作成以下套組之形態:設定為三液式套組,其具備包含異氰酸酯反應性烴化合物的第1劑、包含異氰酸酯化合物的第2劑及包含丙烯酸聚合物的第3劑,使用時使第1劑、第2劑及第3劑分散在水中,作成水系分散體以調製本發明之撥水劑。
(異氰酸酯反應性烴化合物)
所謂具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物,是在烴骨架上鍵結有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴系化合物。異氰酸酯反應性烴化合物可以僅使用1種,亦可混合使用2種以上。可與異氰酸酯基反應之官能基宜列舉如:羥基、胺基、羧基、硫醇基等。
異氰酸酯反應性烴化合物例如可舉下述通式(1)所示之化合物。
W[-A-R]a
[-B]b
(1)
通式(1)中,W為(a+b)價有機基。A與W鍵結且為-X-Y-或-Y-。B與W鍵結且為-X-Z或-Z。a為1以上之整數。b為1以上之整數。(a+b)為3~8。X為二價聚伸烷基醚基。Y為二價基,且為醚基、酯基、醯胺基、胺甲酸乙酯基、脲基或硫胺甲酸乙酯基。R為可任擇含有至少一個不飽和鍵的碳數6~30之直鏈或支鏈一價烴基。Z為羥基、胺基、羧基或硫醇基。惟,當B為-X-Z時,Z為羥基。
通式(1)所示之異氰酸酯反應性烴化合物中,基Z之羥基、胺基、羧基或硫醇基構成可與異氰酸酯基反應之官能基。又,異氰酸酯反應性烴化合物是具有源自基R之烴基的化合物。
通式(1)之異氰酸酯反應性烴化合物中,基W為(a+b)價有機基,且宜為多官能化合物之殘基。於基W鍵結有基A及基B。a為1以上之整數,b為1以上之整數,(a+b)為3~8。即,基W的價數為3~8。多官能化合物宜列舉如:多元醇化合物、多元胺化合物、多元羧酸化合物、多元硫醇化合物。
多元醇化合物並無限制,例如可選自於三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、二三羥甲基丙烷、1,2,4-丁三醇、丙三醇、糖醇。糖醇並無限制,可列舉如:自醛醣及酮醣,例如丁醣、戊醣、己醣及庚醣衍生的化合物。具體例可列舉如:葡萄糖、甘油醛、赤藻糖、阿拉伯糖、核糖、阿拉伯糖、阿洛糖、阿卓糖、甘露糖、木糖、來蘇糖、古洛糖、半乳糖、太洛糖、果糖、核酮糖、甘露庚酮糖、景天庚酮糖、蘇糖、赤藻糖醇、蘇糖醇、吡喃葡萄糖、吡喃甘露糖、吡喃太洛糖、吡喃阿洛糖、吡喃阿卓糖、吡喃艾杜糖、吡喃古洛糖、葡萄糖醇、甘露醇、赤藻糖醇、山梨醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、核糖醇、半乳糖醇、海藻糖醇、艾杜糖醇、肌醇、新戊四醇、二新戊四醇、庚七醇、葡萄糖酸、甘油酸、木糖酸、半乳糖二酸、抗壞血酸、葡萄糖酸內酯、甘油酸內酯、木糖酸內酯、葡萄胺糖、半乳胺糖或該等之混合物。
多元胺化合物並無限制,例如可列舉:二伸乙三胺、三伸乙四胺、胺乙基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等。
多元羧酸化合物並無限制,可列舉如:蘋果酸、檸檬酸等。
多元硫醇化合物並無限制,可列舉如:三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、參-[(3-巰基丙醯氧基)-乙基]-三聚異氰酸酯、新戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)、二新戊四醇六(3-巰基丙酸酯)等。
通式(1)之A、B中,基X為二價聚伸烷基醚基(亦即聚氧伸烷基)。基X之具體例可列舉如:氧化伸乙基、氧化伸丙基、氧化伸丁基等均聚物、組合該等中2種以上而得之嵌段共聚物、無規共聚物。
如前述,基Y為二價基,且為醚基、酯基、醯胺基、胺甲酸乙酯基、脲基或硫胺甲酸乙酯基。
基R與基Y鍵結,且為可任擇含有至少一個不飽和鍵的碳數6~30之直鏈或支鏈一價烴基。該烴基之碳數下限宜為8以上,較為理想的是10以上,更為理想的是12以上,上限宜為28以下,較為理想的是26以下,更為理想的是24以下,理想範圍可列舉如:6~28、6~26、6~24、8~30、8~28、8~26、8~24、10~30、10~28、10~26、10~24、12~30、12~28、12~26、12~24,特別理想的是12~24。烴基之具體例可列舉如:癸基、十一基、十二基(月桂基)、十四基、十五基、十六基、十七基、十八基、十九基、二十基、二十一基、二十二基、油基等。
於通式(1)中導入基R的方法,可採用使高級脂肪酸(另,前述碳數亦包含羰基之碳數)、高級脂肪族醇、高級脂肪族單異氰酸酯、高級脂肪族胺、鹵化烷基、脂肪醯氯等與前述多官能化合物之羥基、羧基、硫醇基、胺基等反應的方法。藉此,可形成基Y與基R的鍵結而於通式(1)中導入基R。
高級脂肪酸例如可列舉:辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、軟脂酸、硬脂酸、花生油酸、二十二酸、二十四酸、軟脂油酸、亞麻油酸、花生油酸、油酸、芥子酸等。
高級脂肪族醇例如可列舉:月桂醇、十三醇、肉豆蔻醇、十五醇、鯨蠟醇、硬脂醇、二十醇、二十一醇、二十二醇、油醇等。
高級脂肪族單異氰酸酯例如可列舉:癸基異氰酸酯、十一烷基異氰酸酯、十二烷基異氰酸酯、十四烷基異氰酸酯、十五烷基異氰酸酯、十六烷基異氰酸酯、十八烷基異氰酸酯、二十烷基異氰酸酯、二十二烷基異氰酸酯等。
高級脂肪族胺例如可列舉:癸胺、月桂胺、肉豆蔻胺、硬脂胺、二十二胺、油胺等。
鹵化烷基可列舉如:氯十二烷、氯十六烷、氯十八烷、溴十二烷、溴十六烷、溴十八烷等。
脂肪醯氯例如可列舉:辛醯氯、癸醯氯、月桂醯氯、肉豆蔻醯氯、軟脂醯氯、硬脂醯氯、油醯氯等。
異氰酸酯反應性烴化合物宜為前述多官能化合物與選自於由前述高級脂肪酸、高級脂肪族醇、高級脂肪族單異氰酸酯、高級脂肪族胺、鹵化烷基及脂肪醯氯所構成群組中之至少1種的反應生成物。該反應生成物具有源自前述多官能化合物的烴骨架,且具備可與異氰酸酯基反應之官能基(宜為羥基、胺基、羧基、硫醇基)。
異氰酸酯反應性烴化合物中,一分子中可與異氰酸酯基反應的官能基數之下限宜為1以上,上限宜為7以下,較為理想的是5以下,更為理想的是3以下,範圍宜為1~7,較為理想的是1~5,更為理想的是1~3。
(異氰酸酯化合物)
又,作為異氰酸酯化合物,一分子中具有2個以上交聯性官能基的公知異氰酸酯化合物(多官能異氰酸酯化合物)可單獨使用1種或適當地組合2種以上來使用。另,本發明中,所謂異氰酸酯化合物之交聯性官能基,具體而言為異氰酸酯基或封端異氰酸酯基。依此,本發明之撥水劑中,異氰酸酯化合物之異氰酸酯基及封端異氰酸酯基相對於烴化合物之官能基的合計莫耳比為0.3以上。
又,異氰酸酯化合物可適當地使用以下封端異氰酸酯:異氰酸酯基之50mol%以上,較佳為60mol%以上,更佳為70mol%以上已利用阻斷劑封鎖。封端異氰酸酯可使用公知的各種封端異氰酸酯。封端異氰酸酯可藉由使公知的各種封端異氰酸酯化合物與公知的各種阻斷劑反應來調製。
異氰酸酯化合物(包含封端異氰酸酯)亦可具有自乳化性,具有自乳化性之異氰酸酯化合物例如可使用已於異氰酸酯化合物之一部分導入非離子性親水基、陽離子性親水基、陰離子性親水基的異氰酸酯化合物,從撥水性觀點來看,理想的是可使用已導入具有氧伸乙基之非離子性親水基的異氰酸酯化合物。為了賦予自乳化性而與異氰酸酯化合物反應的親水性化合物例如可列舉:聚乙二醇單甲基醚、聚乙二醇單乙基醚、聚乙二醇聚丙二醇單甲基醚、聚丙二醇聚乙二醇單丁基醚等聚氧伸烷基單烷基醚類;乙二醇或二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇等(聚)乙二醇類;聚乙二醇、聚丙二醇聚伸丁二醇之嵌段共聚物、無規共聚物、環氧乙烷與環氧丙烷、環氧乙烷與環氧丁烷之無規共聚物或嵌段共聚物;聚氧伸烷基單胺類、聚氧伸烷基二胺類等;宜使用聚乙二醇單甲基醚、聚乙二醇單乙基醚等。上述非離子性親水性化合物可單獨使用1種,或者亦可組合2種以上來使用。藉由對異氰酸酯基導入預定量之該等化合物,可賦予異氰酸酯化合物自乳化性。相對於異氰酸酯基,該等化合物之導入量下限宜為1mol%以上,又,上限宜為50mol%以下,較為理想的是40mol%以下,更為理想的是30mol%以下,範圍宜為1~50mol%,較為理想的是1~40mol%,更為理想的是1~30mol%。
異氰酸酯化合物例如可列舉:脂肪族聚異氰酸酯、脂環族聚異氰酸酯、芳香族聚異氰酸酯、芳香脂肪族聚異氰酸酯等。脂肪族聚異氰酸酯例如可列舉:1,4-四亞甲基二異氰酸酯、1,5-五亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、二聚物酸二異氰酸酯等;脂環族聚異氰酸酯例如可列舉:1,3-雙(異氰酸基甲基)環己烷、1,4-雙(異氰酸基甲基)環己烷、3-異氰酸基甲基-3,3,5-三甲基環己烷(異佛酮二異氰酸酯)、雙-(4-異氰酸基環己基)甲烷(加氫MDI)、降冰片烷二異氰酸酯等;芳香族聚異氰酸酯例如可列舉:2,4’-二苯甲烷二異氰酸酯、4,4’-二苯甲烷二異氰酸酯、粗製MDI、1,4-伸苯基二異氰酸酯、2,4-二異氰酸甲苯酯、2,6-二異氰酸甲苯酯、3,3’-二甲基-4,4’-二異氰酸聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二異氰酸二苯甲烷、1,5-萘二異氰酸酯等;芳香脂肪族聚異氰酸酯例如可列舉:1,3-二甲苯二異氰酸酯、1,4-二甲苯二異氰酸酯、α,α,α’,α’-四甲基二甲苯二異氰酸酯等;亦宜使用利用該等化合物之反應,例如加成型聚異氰酸酯,抑或脲二酮化反應、三聚異氰酸酯化反應、碳二亞胺化反應、脲酮亞胺化反應、縮二脲化反應等的異氰酸酯改質體及該等之混合物。
導入至前述異氰酸酯化合物的阻斷劑為分子內具有1個以上活性氫的化合物,可單獨使用1種或適當地組合2種以上來使用。阻斷劑例如可列舉:醇系化合物、烷基酚系化合物、酚系化合物、活性亞甲基系化合物、硫醇系化合物、醯胺系化合物、醯亞胺系化合物、咪唑系化合物、咪唑啉系化合物、三唑系化合物、胺甲酸系化合物、脲系化合物、肟系化合物、胺系化合物、醯亞胺系化合物、亞胺系化合物、吡唑系化合物、重亞硫酸鹽等。其中又以醯胺系化合物、活性亞甲基系化合物、肟系化合物、吡唑系化合物為佳,且宜使用ε-己內醯胺、乙醯丙酮、丙二酸二乙酯、甲基乙基酮肟、環己酮肟、3-甲吡唑、3,5-二甲吡唑等。
本發明之撥水劑中,異氰酸酯化合物之交聯性官能基之莫耳數相對於異氰酸酯反應性烴化合物之官能基之莫耳數的比(莫耳比)為0.3以上即可,若從對纖維適當地賦予優異之撥水性並有效地抑制纖維阻燃性之阻礙觀點來看,該莫耳比下限宜為0.4以上,較為理想的是0.5以上,上限宜為8以下,較為理想的是6以下,更為理想的是4以下,理想範圍宜為0.3~8、0.3~6、0.3~4、0.4~8、0.4~6、0.4~4、0.5~8、0.5~6、0.5~4,特別理想的是0.5~4。
本發明之撥水劑中,異氰酸酯反應性烴化合物與異氰酸酯化合物之質量比(異氰酸酯反應性烴化合物:異氰酸酯化合物)並無限制,若從對纖維適當地賦予優異之撥水性並有效地抑制纖維阻燃性之阻礙觀點來看,則宜為1:0.001~1000,較為理想的是1:0.05~20,更為理想的是1:0.1~10。
本發明之撥水劑可為直接處理纖維製品之濃度的加工液,亦可為在使用於纖維製品之處理前以水稀釋後再使用的原液(例如將原液稀釋成5~1000倍而作成加工液使用)。
將本發明之撥水劑作成原液時,異氰酸酯反應性烴化合物之含量(固體成分量)下限宜為0.01質量%以上,較為理想的是0.5質量%以上,更為理想的是1.0質量%以上,上限宜為60質量%以下,較為理想的是50質量%以下,更為理想的是40質量%以下,理想範圍可列舉如:0.01~60質量%、0.01~50質量%、0.01~40質量%、0.5~60質量%、0.5~50質量%、0.5~40質量%、1.0~60質量%、1.0~50質量%、1.0~40質量%,特別理想的是1.0~40質量%。
同樣地,將本發明之撥水劑作成原液時,異氰酸酯化合物之含量(固體成分量)下限宜為0.01質量%以上,較為理想的是0.5質量%以上,更為理想的是1.0質量%以上,上限宜為60質量%以下,較為理想的是50質量%以下,更為理想的是40質量%以下,理想範圍可列舉如:0.01~60質量%、0.01~50質量%、0.01~40質量%、0.5~60質量%、0.5~50質量%、0.5~40質量%、1.0~60質量%、1.0~50質量%、1.0~40質量%,特別理想的是1.0~40質量%。
本發明之撥水劑中,異氰酸酯反應性烴化合物及異氰酸酯化合物只要是分散在水中的水系分散體即可。更具體而言,本發明之撥水劑例如可為在水中分散有異氰酸酯反應性烴化合物之粒子與異氰酸酯化合物之粒子的水系分散體,亦可為一粒子中包含異氰酸酯反應性烴化合物與異氰酸酯化合物的粒子之水系分散體。在水中分散有異氰酸酯反應性烴化合物之粒子與異氰酸酯化合物之粒子的水系分散體,可藉由混合異氰酸酯反應性烴化合物之水系分散體與異氰酸酯化合物之水系分散體而輕易地調製。又,一粒子中包含異氰酸酯反應性烴化合物與異氰酸酯化合物的粒子之水系分散體,亦可藉由混合異氰酸酯反應性烴化合物與異氰酸酯化合物後使其進行水系分散來調製。
本發明之撥水劑除了異氰酸酯反應性烴化合物、異氰酸酯化合物及水之外,亦可包含其他成分。其他成分宜列舉如:丙烯酸聚合物、界面活性劑、阻燃劑、聚矽氧化合物、其他添加劑等。其他成分可以僅使用1種,亦可混合使用2種以上。不過,本發明之撥水劑宜不含C8氟系撥水劑(具有碳數8以上之全氟烷基的化合物)。
另,舉例言之,丙烯酸聚合物可適當地調製成水系分散體,因此,即便於本發明之撥水劑為原液時亦可摻合,且於用水稀釋本發明之撥水劑而作成加工液時,亦可於調製加工液時與水一同摻合。又,關於界面活性劑,在將本發明之撥水劑作成水系分散體時,可適當地使用以使異氰酸酯反應性烴化合物、異氰酸酯化合物分散在水中,因此,於本發明之撥水劑為原液時亦宜摻合。將其他成分加入撥水劑的時間點只要適當地選擇即可。以下,詳述其他成分。
(丙烯酸聚合物)
從撥水性、阻燃性觀點來看,本發明之撥水劑亦可視需要含有丙烯酸聚合物。丙烯酸聚合物可以僅使用1種,亦可混合使用2種以上。
丙烯酸聚合物可使用公知者作為水系分散體。舉例言之,若從對纖維賦予更優異撥水性之觀點來看,以含氟原子的丙烯酸聚合物為佳。又,若從獲得纖維之優異阻燃性之觀點來看,則以含氯原子的丙烯酸聚合物為佳。又,從環境關注之觀點來看,亦宜使用不含鹵族元素的丙烯酸聚合物。
丙烯酸聚合物是至少聚合(甲基)丙烯酸酯單體而得之聚合物。如後述,藉由將含鹵素原子的單體與(甲基)丙烯酸酯單體共聚合,可製得含鹵素原子的丙烯酸聚合物。
(甲基)丙烯酸酯單體宜具有碳數為12以上的酯部分,該酯部分又以酯基以外為烴基為佳。該烴基可為直鏈狀,亦可為支鏈狀,可為飽和烴,亦可為不飽和烴,再者,亦可具有脂環式或芳香族之環狀。該等之中,又以直鏈狀為佳,且以直鏈狀之烷基更佳。
從提高撥水性觀點來看,上述酯部分之碳數宜為12以上,且宜為30以下,以12~30更佳。酯部分之碳數更宜為21以下,且以12~21尤佳。當碳數在該範圍內時,撥水性與觸感會變得特別優異。作為酯部分特別理想的是碳數12~18之直鏈狀烷基。
(甲基)丙烯酸酯單體例如可列舉:(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸異十八酯、(甲基)丙烯酸二十二酯等,可使用該等中之1種或複數種。
又,酯部分具有環狀結構的(甲基)丙烯酸酯單體可列舉如:(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸萘酯、4-嗎啉基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、二環戊烷基(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯基氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、四甲基哌啶基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯等,可使用該等中之1種或複數種。
又,(甲基)丙烯酸酯單體宜包含具交聯性之官能基。官能基可列舉如:羥基、環氧基、氯甲基、封端異氰酸酯基、胺基、羧基等,具體而言,可列舉如:二丙酮(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸羥甲酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、3-氯-2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙醯乙醯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、單氯乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、2-[(3,5-二甲基吡唑基)羰基胺基]乙基(甲基)丙烯酸酯等。可使用該等中之1種或複數種。
又,(甲基)丙烯酸酯單體例如可舉自由基反應性有機聚矽氧烷巨單體。丙烯酸聚合物中,若自由基反應性有機聚矽氧烷巨單體共聚合,則丙烯酸聚合物會構成丙烯酸-聚矽氧聚合物。
自由基反應性有機聚矽氧烷巨單體可於一分子中具有1個或2個以上自由基反應性基,特別是以1個為佳。自由基反應性基可列舉如:偶氮基、巰基、乙烯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯醯基等,可使用該等中之至少1者。從自由基共聚合之容易度、合成容易度或市售品取得容易度來看,該反應性基宜為(甲基)丙烯醯基。此種自由基反應性有機聚矽氧烷巨單體可選擇市售品來使用。舉例言之,可使用信越化學工業公司製造X-22-174ASX、X-22-174BX、X-22-2426、KF-2012等。
又,可與(甲基)丙烯酸酯單體共聚合的其他單體可列舉如:非屬(甲基)丙烯酸酯單體的其他聚合性單體、抑或與具有自由基反應性基之有機聚矽氧烷不同的其他巨單體等。其他單體例如可列舉:苯乙烯、氯乙烯、二氯亞乙烯、乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯基烷基醚、丙烯腈、烷醇基丙烯醯胺、馬來酸二酯、(甲基)丙烯酸甲氧基聚伸烷基二醇等。其他單體並不限於該等例子。
舉例言之,藉由將氯乙烯或二氯亞乙烯與(甲基)丙烯酸酯單體共聚合,可製得含氯原子的丙烯酸聚合物。同樣地,例如藉由將具有全氟烷基及乙烯性不飽和雙鍵的含氟單體與(甲基)丙烯酸酯單體共聚合,可製得含氟原子的丙烯酸聚合物。含氟單體中,全氟烷基之碳數宜為1以上,且宜為6以下,理想的是1~6。
丙烯酸聚合物例如亦可適當地使用日本專利第5572385號公報、日本專利第5585078號公報、日本專利第5678660號公報、日本特表2017-534713號公報、日本特表2017-536439號公報、日本特表2017-538793號公報、日本專利第4927760號公報、日本專利第5398723號公報、日本專利第5500238號公報、日本專利第5626337號公報、日本專利第6015003號公報、日本專利第6249048號公報、日本專利第6280298號公報、日本專利第4996875號公報等中所記載者。
丙烯酸聚合物可為含鹵素原子的丙烯酸聚合物,亦可為不含鹵素原子的丙烯酸聚合物。如前述,例如若從對纖維賦予更優異撥水性之觀點來看,以含氟原子的丙烯酸聚合物為佳。又,若從獲得纖維之優異阻燃性之觀點來看,則以含氯原子的丙烯酸聚合物為佳。又,從環境關注之觀點來看,亦宜使用不含氟原子或氯原子等鹵族元素的丙烯酸聚合物。
另,丙烯酸聚合物例如可藉由乳化聚合等適當地調製成水系分散體。故,藉由混合已調製成水性分散體的異氰酸酯反應性烴化合物與異氰酸酯化合物、以及已調製成水性分散體的丙烯酸聚合物,可簡便地製得撥水劑。
當本發明之撥水劑包含丙烯酸聚合物時,丙烯酸聚合物之含量相對於烴化合物及異氰酸酯化合物之合計100質量份,下限宜為0.1質量份以上,較為理想的是0.5質量份以上,更為理想的是1.0質量份以上,又,上限宜為99質量份以下,較為理想的是55質量份以下,更為理想的是35質量份以下,理想範圍為0.1~99質量份、0.1~55質量份、0.1~35質量份、0.5~99質量份、0.5~55質量份、0.5~35質量份、1.0~99質量份、1.0~55質量份、1.0~35質量份,特別理想的是1.0~35質量份。
(界面活性劑)
界面活性劑可使用非離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、兩性界面活性劑中之1種或複數種。
非離子性界面活性劑例如可列舉:聚氧伸乙基烷基醚、聚氧伸乙基烷基苯基醚、聚氧伸乙基脂肪酸酯、去水山梨醇脂肪酸酯、聚氧伸乙基去水山梨醇脂肪酸酯、聚氧伸乙基山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧伸乙基甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚氧伸乙基烷基胺、聚氧伸乙基脂肪酸醯胺、脂肪酸烷醇基醯胺、烷基烷醇醯胺、乙炔二醇、乙炔二醇之環氧乙烷加成物、聚乙二醇聚丙二醇嵌段共聚物等。
陰離子性界面活性劑例如可列舉:高級醇之硫酸酯鹽、高級烷基磺酸鹽、高級羧酸鹽、烷基苯磺酸鹽、聚氧伸乙基烷基硫酸鹽、聚氧伸乙基烷基苯基醚硫酸鹽、乙烯基磺基琥珀酸酯等。
陽離子性界面活性劑可列舉如:胺鹽、醯胺基胺鹽、四級銨鹽及咪唑啉鎓鹽等。具體例並無特殊限制,可列舉如:烷基胺鹽、聚氧伸乙基烷基胺鹽、烷基醯胺基胺鹽、胺基醇脂肪酸衍生物、多胺脂肪酸衍生物、咪唑啉等胺鹽型界面活性劑、烷基三甲基銨鹽、二烷基二甲基銨鹽、烷基二甲基苄基銨鹽、烷基吡啶鎓鹽、烷基異喹啉鎓鹽、氯化本索寧等四級銨鹽型界面活性劑等。
兩性界面活性劑可列舉如:烷基氧化胺類、苯胺類、咪唑啉鎓甜菜鹼類、醯胺甜菜鹼類、乙酸甜菜鹼等,具體而言,可列舉如:長鏈氧化胺、月桂基甜菜鹼、十八烷基甜菜鹼、月桂基羧甲基羥乙基咪唑啉鎓甜菜鹼、月桂基二甲胺基乙酸甜菜鹼、脂肪酸醯胺丙基二甲胺基乙酸甜菜鹼等。
當本發明之撥水劑包含界面活性劑時,界面活性劑之含量相對於撥水劑固體成分量100質量份,下限宜為0.5質量份以上,較為理想的是1質量份以上,更為理想的是1.5質量份以上,又,上限宜為30質量份以下,較為理想的是20質量份以下,更為理想的是10質量份以下,理想範圍可列舉如:0.5~30質量份、0.5~20質量份、0.5~10質量份、1~30質量份、1~20質量份、1~10質量份、1.5~30質量份、1.5~20質量份、1.5~10質量份,特別理想的是1.5~10質量份。
(阻燃劑)
從進一步地提升纖維之阻燃性觀點來看,本發明之撥水劑中更可摻合阻燃劑。阻燃劑並無特殊限制,例如可使用溴系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、金屬鹽系阻燃劑、矽系阻燃劑、無機系阻燃劑等公知阻燃劑。另,如後述,亦可對以本發明之撥水劑為處理對象的纖維製品預先施行阻燃處理,阻燃處理中可使用該等阻燃劑。
於本發明之撥水劑中併用阻燃劑時,加工液中阻燃劑之含量(固體成分量)下限宜為1質量%以上,上限宜為40質量%以下,較為理想的是30質量%以下,更為理想的是25質量%以下,範圍可列舉如:理想的是1~40質量%,較為理想的是1~30質量%,更為理想的是1~25質量%。
(聚矽氧化合物)
本發明之撥水劑中可使用1種或複數種聚矽氧化合物。
聚矽氧系化合物例如可使用胺基改質聚矽氧。胺基改質聚矽氧可使用已於矽氧烷結構之側鏈導入胺基者、已於矽氧烷結構之末端導入胺基者、該等混合體中之任一者,胺基可使用單胺、二胺或局部經封鎖者。胺基改質聚矽氧中,從撥水性觀點來看,胺當量宜為300g/mol以上,且宜為20000g/mol以下,更為理想的是使用300~20000g/mol者,當考慮纖維製品之撥水性、洗濯耐久性、觸感及價格等時,更為理想的是1000g/mol以上,且更為理想的是7000g/mol以下,尤其理想的是1000~7000g/mol。此種胺基改質聚矽氧可選擇市售品來使用。舉例言之,可使用旭化成瓦克聚矽氧(Wacker Asahikasei Silicone)公司製造WACKER FINISH WR301、WR1100、WR1200、WR1300、WR1600、信越化學工業公司製造KF-867、KF-869及KF-8004等。
又,亦可使用甲醇改質聚矽氧。甲醇改質聚矽氧可使用已於矽氧烷結構之側鏈導入羥基者、已於矽氧烷結構之末端導入羥基者、該等混合體中之任一者。此種甲醇改質聚矽氧可選擇市售品來使用。舉例言之,可使用信越化學工業公司製造X-22-4039、X-22-4015、X-22-170BX、X-22-170DX、KF-6000、KF-6001、KF-6002、KF-6003等。
又,亦可使用二醇改質聚矽氧。二醇改質聚矽氧可使用已於矽氧烷結構之側鏈導入二醇基者、已於矽氧烷結構之末端導入二醇基者、該等混合體中之任一者。此種二醇改質聚矽氧可選擇市售品來使用。舉例言之,可使用信越化學工業公司製造X-22-176DX、X-22-176F、X-22-176GX-A等。
又,亦可使用酚改質聚矽氧。酚改質聚矽氧可使用已於矽氧烷結構之側鏈導入酚式羥基者、已於矽氧烷結構之末端導入酚式羥基者、該等混合體中之任一者。此種酚改質聚矽氧可選擇市售品來使用。舉例言之,可使用信越化學工業公司製造KF-2201等。
又,亦可使用羧基改質聚矽氧。羧基改質聚矽氧可使用已於矽氧烷結構之側鏈導入羧基者、已於矽氧烷結構之末端導入羧基者、該等混合體中之任一者。此種羧基改質聚矽氧可選擇市售品來使用。舉例言之,可使用信越化學工業公司製造X-22-3701E、X-22-162C等。
又,亦可使用巰基改質聚矽氧。巰基改質聚矽氧可使用已於矽氧烷結構之側鏈導入巰基者、已於矽氧烷結構之末端導入巰基者、該等混合體中之任一者。此種巰基改質聚矽氧可選擇市售品來使用。舉例言之,可使用信越化學工業公司製造KF-2001、KF-2004、X-22-167B、X-22-167C等。
又,亦可使用環氧改質聚矽氧。環氧改質聚矽氧可使用已於矽氧烷結構之側鏈導入環氧基者、已於矽氧烷結構之末端導入環氧基者、該等混合體中之任一者。此種環氧改質聚矽氧可選擇市售品來使用。舉例言之,可使用信越化學工業公司製造X-22-343、KF-101、KF-1001、X-22-163、X-22-163A、X-22-163B、X-22-163C、KF-105、X-22-169AS、X-22-169B、X-22-173BX、X-22-173DX等。
又,亦可使用氟烷基改質聚矽氧。氟烷基改質聚矽氧可從市售品中選擇使用,舉例言之,可使用SILTECH公司製造Fluorosil J15、Fluorosil D2、Fluorosil H418、Fluorosil L118等。
又,亦可使用長鏈烷基改質聚矽氧。長鏈烷基改質聚矽氧可從市售品中選擇使用,舉例言之,可使用信越化學工業公司製造KF-412、KF-413、KF-414、KF-415、KF-4003、KF-4701、KF-4917、KF-7235B、X-22-7322、旭化成瓦克聚矽氧(Wacker Asahikasei Silicone)公司製造BELSIL CDM 3526 VP、BELSIL CM 7026 VP、BELSIL SDM 5055 VP等。
又,亦可使用長鏈烷基-芳烷基改質聚矽氧。長鏈烷基-芳烷基改質聚矽氧可從市售品中選擇使用,舉例言之,可使用信越化學工業公司製造X-22-1877等。
又,亦可使用長鏈烷基-聚醚改質聚矽氧。長鏈烷基-聚醚改質聚矽氧可從市售品中選擇使用,舉例言之,可使用SILTECH公司製造Silube T308-16、Silube T310-A16、Silube J208-812等。
又,亦可使用高級脂肪酸醯胺改質聚矽氧。高級脂肪酸醯胺改質聚矽氧可從市售品中選擇使用,舉例言之,可使用信越化學工業公司製造KF-3935等。
又,亦可使用二甲基聚矽氧或甲基苯基聚矽氧。二甲基聚矽氧或甲基苯基聚矽氧可選擇市售品來使用。舉例言之,若為二甲基聚矽氧,則可使用信越化學工業公司製造KF-96、KF-965、KF-968、KF-995等,若為甲基苯基聚矽氧,則可使用信越化學工業公司製造KF-50、KF-54、KF-56等。
又,亦可使用矽醇末端聚矽氧。矽醇末端聚矽氧可從市售品中選擇使用,舉例言之,可使用信越化學工業公司製造X-21-5841、KF-9701等。
又,從賦予防滑性觀點來看,亦可使用聚矽氧樹脂化合物。聚矽氧樹脂可使用公知物質,舉例言之,宜為構成成分具有MQ、MDQ、MT、MTQ、MDT或MDTQ等,且於25℃下呈固體形狀,並具有三維結構之有機聚矽氧烷。在此,M、D、T及Q分別表示(R’)3
SiO0.5
單位、(R’)2
SiO單位、R’SiO1.5
單位及SiO2
單位。R’表示碳數1~10的一價脂肪族烴基或碳數6~15的一價芳香族烴基。聚矽氧樹脂一般已知的是作成MQ樹脂、MT樹脂或MDT樹脂,有時亦具有顯示為MDQ、MTQ或MDTQ的部分。
聚矽氧樹脂亦能以作成溶液之方式取得,亦即令其溶解於適當之溶劑中。溶劑例如可列舉:較低分子量的甲基聚矽氧烷、十甲基環五矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、n-己烷、異丙醇、二氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷及該等溶劑之混合物等。
此種聚矽氧樹脂可選擇市售品來使用。溶液例如可使用信越化學工業公司製造KF-7312J、KF-7312K、KF-7312L、KF-7312T、KF-9021L等。聚矽氧樹脂單獨則例如可使用信越化學工業公司製造KR-220L、KR-216、東麗道康寧(Dow Corning Toray)公司製造DOWSIL MQ-1600 Solid Resin、DOWSIL MQ-1640 Flake Resin、旭化成瓦克聚矽氧(Wacker Asahikasei Silicone)公司製造SILRES MK POWDER、SILRES MK FLAKE、SILRES 604等。
又,亦可使用公知矽烷耦合劑。矽烷耦合劑可列舉如含有環氧基、胺基、巰基、異氰酸酯基等的矽烷耦合劑。此種矽烷耦合劑可選擇市售品來使用。舉例言之,可使用信越化學工業公司製造之矽烷耦合劑,含有環氧基之矽烷耦合劑可使用KBM-303、KBM-402、KBM-403、KBE-402、KBE-403等,含有胺基之矽烷耦合劑可使用KBM-602、KBM-608、KBM-903、KBE-903、KBM-573等,含有巰基之矽烷耦合劑可使用KBM-802、KBM-803等,含有異氰酸酯基之矽烷耦合劑則可使用KBE-9007等。
當本發明之撥水劑包含聚矽氧化合物時,聚矽氧化合物之含量相對於烴化合物及異氰酸酯化合物之合計100質量份,下限宜為0.01質量份以上,上限宜為100質量份以下,較為理想的是70質量份以下,更為理想的是45質量份以下,範圍可列舉如:理想的是0.01~100質量份,較為理想的是0.01~70質量份,更為理想的是0.01~45質量份。
(其他添加劑)
本發明之撥水劑除了上述其他成分外,只要能產生本發明之效果,亦可包含任意添加劑。添加劑例如可列舉:國際公開2014/190905號中記載的各種去水山梨醇衍生物、檸檬酸烷基酯衍生物、新戊四醇衍生物等脂肪酸酯、美國公開公報第2010/0190397號中記載的疏水性化合物或日本特開2017-222827號公報中記載的疏水性化合物、蠟系化合物、撥水助劑成分、交聯劑(不同於異氰酸酯化合物的化合物)、防滑劑、防皺劑、阻燃劑、抗靜電劑、耐熱劑等纖維用藥劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、顏料、金屬粉顏料、流變控制劑、硬化促進劑、除臭劑、抗菌劑等公知添加劑。舉例言之,撥水助劑成分可舉鋯系化合物等,尤以乙酸鋯、鹽酸鋯、硝酸鋯為佳。該等添加劑可單獨使用1種或適當地組合2種以上來使用。
本發明之撥水劑中,異氰酸酯反應性烴化合物及異氰酸酯化合物只要是分散在水中的水系分散體即可,如前述,在水中分散有異氰酸酯反應性烴化合物之粒子與異氰酸酯化合物之粒子的水系分散體,可藉由混合異氰酸酯反應性烴化合物之水系分散體與異氰酸酯化合物之水系分散體而輕易地製造。又,混合丙烯酸聚合物之水系分散體後還可輕易製造進一步包含丙烯酸聚合物的撥水劑。一粒子中包含異氰酸酯反應性烴化合物與異氰酸酯化合物的粒子之水系分散體,可藉由使異氰酸酯反應性烴化合物與異氰酸酯化合物在相同的水中生成來製造。
本發明中,各種水系分散體可利用公知方法來製造,例如可列舉:在混合各種成分與界面活性劑後,添加水使其分散的方法;抑或使用公知分散機等,以機械方式分散的方法。分散機可使用均質混合機、均質機、膠體磨機、管線混合機、砂磨機等。又,使其水系分散時,亦可添加公知有機溶劑。
如前述,本發明中亦可作成以下套組之形態:設定為雙液式套組,其具備包含異氰酸酯反應性烴化合物的第1劑及包含異氰酸酯化合物的第2劑,使用時使第1劑及前述第2劑分散在水中,作成水系分散體以調製本發明之撥水劑。再者,本發明中亦可作成以下套組之形態:設定為三液式套組,其具備包含異氰酸酯反應性烴化合物的第1劑、包含異氰酸酯化合物的第2劑及包含丙烯酸聚合物的第3劑,使用時使第1劑、第2劑及第3劑分散在水中,作成水系分散體以調製本發明之撥水劑。
具體而言,本發明之雙液式套組具備:第1劑,其至少包含具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物;及第2劑,其至少包含異氰酸酯化合物;前述套組係用以調製撥水劑,該撥水劑係使第1劑及第2劑分散在水中作成水系分散體使用者;第2劑中異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於第1劑中烴化合物之官能基的莫耳比為0.3以上。
又,本發明之三液式套組具備:第1劑,其至少包含具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物;第2劑,其至少包含異氰酸酯化合物;及第3劑,其至少包含丙烯酸聚合物;前述套組係用以調製撥水劑,該撥水劑係使第1劑、第2劑及第3劑分散在水中作成水系分散體使用者;第2劑中異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於第1劑中烴化合物之官能基的莫耳比為0.3以上。
本發明之雙液式套組及三液式套組分別用來調製前述本發明之撥水劑。故,異氰酸酯反應性烴化合物、異氰酸酯化合物、丙烯酸聚合物、其他成分之種類及含量等亦與前述本發明之撥水劑相同。另,舉例言之,若為雙液式套組,可將丙烯酸聚合物及其他成分中之至少一者摻合於第1劑及第2劑中。又,舉例言之,若為三液式套組,則其他成分可摻合於第1劑、第2劑及第3劑中之至少一者。
2.撥水性纖維製品
本發明之撥水性纖維製品利用前述本發明之撥水劑進行處理。即,本發明之撥水性纖維製品是藉由使本發明之撥水劑與纖維製品接觸來製造。本發明之撥水劑之詳情如前述。
利用本發明之撥水劑進行處理的纖維製品只要是由纖維所構成的物品,則無特殊限制,例如可列舉:綿、絹、麻、羊毛等天然纖維、聚酯、耐綸、壓克力、彈性纖維等合成纖維及使用該等的纖維製品。又,纖維製品之形態、形狀亦無限制,並不限於像是絨、絲、藤、紗等的原材料形狀,亦可為織物、編織物、填綿、不織布、紙、片狀體、膜等各種加工形態。
又,亦可對纖維製品預先施行阻燃處理。舉例言之,若為聚酯,則可考慮與紡紗性間的相容性等,從前述阻燃劑中適當地選擇而施行阻燃處理。又,利用阻燃劑的處理方法並無特殊限制,可藉由單純地添加於聚合物中的方法,或是以分子水平使其與聚酯共聚合的方法來混入。
可使用本發明之撥水劑,利用公知方法對纖維製品(布帛等)進行撥水處理。利用本發明撥水劑的纖維製品之處理方法例如可列舉連續法或分批法等。另,當本發明之撥水劑為原液時,為了構成適合於處理的濃度(例如固體成分濃度為0.01質量%以上,或是6質量%以下,較佳為0.01~6質量%),將撥水劑用水稀釋而調製加工液。
連續法在調製加工液時,除了水之外,亦宜任意添加各種藥劑,例如交聯劑等。其次,在已由加工液填滿的浸漬裝置中連續地送入被處理物(亦即纖維製品),使被處理物浸漬加工液後,除去不要的加工液。浸漬裝置並無特殊限制,可適當地採用浸染機、接觸輥式賦予裝置、凹版印刷塗佈機式賦予裝置、噴霧式賦予裝置、泡沫式賦予裝置、塗佈式賦予裝置等,特別是以浸染機式為佳。接著,使用乾燥機,進行除去殘留於被處理物上的水之操作。乾燥機並無特殊限制,宜為熱風、拉幅機等擴布乾燥機。該連續法宜於被處理物為織物等布帛狀之情形時採用。
又,分批法由以下步驟構成:將被處理物浸漬於加工液中;及除去殘留於已進行過處理的被處理物上的水。該分批法宜於以下情形時採用:被處理物並非布帛狀之情形時,例如散毛、毛條、棉條、絞紗、藤、紗等情形時,抑或編織物等不適用於連續法之情形時。浸漬步驟中,例如可使用原棉染色機、筒紗染色機、液流染色機、工業用洗濯機、經軸染色機等。在除去水的操作中,可使用筒紗乾燥機、經軸乾燥機、滾筒乾燥機等溫風乾燥機、高頻乾燥機等。附著有本發明撥水劑的被處理物宜進行乾熱處理。
乾熱處理之溫度下限宜為120℃以上,較為理想的是160℃以上,又,上限宜為180℃以下,範圍宜為120~180℃,特別是以160~180℃為佳。該乾熱處理之時間下限宜為10秒鐘以上,較為理想的是1分鐘以上,又,上限宜為3分鐘以下,較為理想的是2分鐘以下,理想範圍可列舉如:10秒鐘~3分鐘、10秒鐘~2分鐘、1~3分鐘、1~2分鐘。乾熱處理之方法並無特殊限制,當被處理物為布帛狀時,宜為拉幅機。
實施例
以下顯示實施例及比較例,詳細說明本發明。不過,本發明並不限於實施例。另,以下實施例中,當未特別明示時,「%」意指「質量%」。
>異氰酸酯反應性烴化合物之合成>
(合成例1:肌醇月桂酸酯)
於燒瓶中加入肌醇15.0g(0.083mol)、月桂酸75.1g(0.375mol)、甲苯90.0g、p-甲苯磺酸2.0g及硫酸0.5g。將溶液加熱回流,使用迪安-斯塔克分離器(Dean-Stark Trap),自反應系統中除去水。一旦將水全部除去後,將反應物冷卻至70℃,並添加10質量%氫氧化鈉溶液13.0g。將反應物攪拌1小時,冷卻至室溫。進行真空過濾,所回收固體於減壓下在烘箱內乾燥一晚。所得異氰酸酯反應性烴化合物之羥值為123.2mgKOH/g。
(合成例2:肌醇硬脂酸酯)
於燒瓶中加入肌醇15.0g(0.083mol)、硬脂酸106.5g(0.374mol)、甲苯90.0g、p-甲苯磺酸2.0g及硫酸0.5g。將溶液加熱回流,使用迪安-斯塔克分離器(Dean-Stark Trap),自反應系統中除去水。一旦將水全部除去後,將反應物冷卻至70℃,並添加10質量%氫氧化鈉溶液13.0g。將反應物攪拌1小時,冷卻至室溫。進行真空過濾,所回收固體於真空烘箱內乾燥一晚。所得異氰酸酯反應性烴化合物之羥值為89.6mgKOH/g。
(合成例3:甘露醇二十二酸酯)
於燒瓶中加入甘露醇12g(0.066mol)、二十二酸56g(0.164mol)及10質量%氫氧化鈉溶液5.0g,在大約220℃下加熱4小時。將反應物冷卻至80℃,並添加85質量%磷酸溶液0.48g。將反應物攪拌1小時,冷卻至室溫後進行真空過濾。將固體回收,使其於真空烘箱內乾燥一晚。所得異氰酸酯反應性烴化合物之羥值為268.8mgKOH/g。
(合成例4:木糖醇二十二酸酯)
於燒瓶中加入木糖醇12g(0.079mol)、二十二酸40.2g(0.118mol)及10質量%氫氧化鈉溶液5.0g。在大約220℃下將反應器加熱4小時。將反應物冷卻至80℃,並添加85質量%磷酸溶液0.48g。將反應物攪拌1小時,冷卻至室溫後進行真空過濾。將固體回收,使其於真空烘箱內乾燥一晚。所得異氰酸酯反應性烴化合物之羥值為470.4mgKOH/g。
(合成例5:木糖軟脂酸酯)
於燒瓶中加入木糖5.0g(0.033mol)、軟脂醯氯22.9g(0.083mol)及二氯甲烷50.0g。於室溫下攪拌反應物。用10分鐘滴定三乙胺8.4g。於反應器中加入活性碳5.0g。將反應物攪拌1小時,並進行過濾。於減壓下餾去二氯甲烷。將剩下的液體回收,冷卻至室溫使其固化。所得異氰酸酯反應性烴化合物之羥值為179.2mgKOH/g。
(合成例6:葡萄糖軟脂酸酯)
於燒瓶中加入葡萄糖5.0g(0.028mol)、軟脂醯氯26.7g(0.097mol)及二氯甲烷70g。於室溫下攪拌反應物。用10分鐘滴定三乙胺9.8g。於反應器中加入活性碳10g。將反應物攪拌1小時,並進行過濾。於減壓下餾去二氯甲烷。將剩下的液體回收,冷卻至室溫使其固化。所得異氰酸酯反應性烴化合物之羥值為123.2mgKOH/g。
(合成例7:檸檬酸三硬脂醇酯)
於燒瓶中加入檸檬酸20.0g(0.104mol)、硬脂醇100.0g(0.37mol)、甲苯150g及硫酸2g。將溶液加熱回流,使用迪安-斯塔克分離器(Dean-Stark Trap),自反應系統中除去水。冷卻至0℃,使生成物沈澱後進行過濾,並使用乙醇進行再結晶。利用過濾將固體回收,使其於真空烘箱內乾燥一晚。所得異氰酸酯反應性烴化合物之羥值為58.8mgKOH/g。
(合成例8:三羥甲基丙烷硬脂酸酯)
於燒瓶中放入三羥甲基丙烷190.6g(1.420mol)、硬脂酸808.2g(2.84mol)及p-甲苯磺酸1.2g,於氮氣流下,在140~210℃下進行3小時脫水反應。所得異氰酸酯反應性烴化合物之羥值為84.0mgKOH/g。
(合成例9:二-三羥甲基丙烷硬脂酸酯)
於燒瓶中放入二-三羥甲基丙烷225.7g(0.902mol)、硬脂酸769.4g(2.705mol)及p-甲苯磺酸5.0g,於氮氣流下,在120~180℃下進行5.5小時脫水反應。所得異氰酸酯反應性烴化合物之羥值為53.2mgKOH/g。
(合成例10:二-三羥甲基丙烷十八烷基胺甲酸酯)
於燒瓶中放入二-三羥甲基丙烷4.4g(0.018mol)、甲基異丁基酮4.6g及十八烷基異氰酸酯15.6g(0.053mol),於氮氣流下,在80℃下反應1小時。使其於真空烘箱內乾燥一晚。所得異氰酸酯反應性烴化合物之羥值為50.4mgKOH/g。
>異氰酸酯反應性烴化合物之水系分散體之調製>
使用EMASOL S-30V(去水山梨醇三硬脂酸酯,花王公司製造)、RIKEMAL B-150(去水山梨醇三二十二酸酯,理研維他命公司製造)及合成例1~10中所製得之各異氰酸酯反應性烴化合物,作成表1之組成,利用以下順序,調製出異氰酸酯反應性烴化合物之水系分散體。於燒瓶中加入異氰酸酯反應性烴化合物20g及甲基異丁基酮20g,在80℃下使其熔融。於離子交換水78.7g中,在80℃下使硬脂胺30EO加成物1.0g、乙酸(90%水溶液)0.3g溶解並滴定。維持溫度,利用高壓均質機(400bar)使其乳化。然後,於減壓下餾去甲基異丁基酮,加入離子交換水,製得固體成分濃度21%之水系分散體。分別算出水系分散體中異氰酸酯反應性官能基之含量。又,分別測定平均粒徑。平均粒徑是利用雷射繞射/散射式粒徑分布測定裝置LA-300(堀場製作所股份有限公司製造)測得之百分率積算值(體積基準)為50%的粒徑(中值粒徑)(以下製造例中亦相同)。
[表1]
>異氰酸酯化合物之水系分散體之調製>
(製造例13)
於燒瓶中注入DURANATE24A-100(六亞甲基二異氰酸酯之縮二脲體,旭化成化學品公司製造,NCO%=23.5)100g(NCO基0.560mol)及甲基異丁基酮(MIBK)65.9g後開始攪拌。於其中注入3,5-二甲吡唑53.8g(0.560mol),並保持在50℃下,使其反應直到異氰酸酯含量成為0為止,藉此,製得封端異氰酸酯化合物。將MIBK30.8g、丙二醇單甲基醚65.9g、作為陽離子性界面活性劑的十八烷基三甲基氯化銨0.31g混合,並作成均勻溶液。一邊攪拌一邊緩慢地注入離子交換水175.8g後,利用高壓均質機(400bar)使其乳化。然後,於減壓下餾去有機溶劑,加入離子交換水,製得固體成分濃度20%之異氰酸酯化合物之水系分散體。所得水系分散體含有交聯性官能基(封端異氰酸酯基)0.73mmol/g。該水系分散體之平均粒徑為0.44μm。
(製造例14)
於燒瓶中加入CORONATE L(二異氰酸甲苯酯之三羥甲基丙烷加成體,東曹(TOSOH)公司製造,NCO%=13.4,固體成分濃度75%乙酸乙酯溶液)20.0g(NCO基0.064mol)及甲基異丁基酮15.0g並進行攪拌。接著,用滴定漏斗緩緩地加入甲基乙基酮肟5.6g(0.064mol),在50~55℃下使其反應直到NCO含有率成為0%為止。冷卻後,加入三苯乙烯化苯酚之環氧乙烷30莫耳加成物1.4g並均勻化。緩慢地注入離子交換水80g後,利用高壓均質機(400bar)使其乳化。乳化結束後,於減壓下餾去有機溶劑,加入離子交換水,製得固體成分濃度21.4%之異氰酸酯化合物之水系分散體。所得水系分散體含有交聯性官能基(封端異氰酸酯基)0.62mmol/g。該水系分散體之平均粒徑為0.46μm。
>丙烯酸聚合物之水系分散體之調製>
(製造例15)
於燒杯中放入C6FMA(C6
F13
C2
H4
OC(O)C(CH3
)=CH2
)165.5g、丙烯酸4-羥丁酯2.8g、n-十二基硫醇2.8g、EMULGEN E430(聚氧伸乙基(EO:26)油基醚,花王公司製造)之10%稀釋水溶液69.0g、ARQUAD18-63(烷基(C16-18)三甲基氯化銨,獅王(LION)公司製造)之10%稀釋水溶液13.8g、PRONON204(環氧乙烷環氧丙烷聚合物(環氧乙烷之比率為40質量%),日本油脂公司製造)之10%稀釋水溶液13.8g、二丙二醇82.8g、離子交換水328.3g,在55℃下加溫30分鐘後,使用均質混合機進行混合。一邊將所得混合液維持在50℃,一邊利用高壓均質機以(400bar)進行處理而製得乳化液。將所得乳化液放入高壓釜中,冷卻至30℃以下。加入二氯亞乙烯107.6g、VA-061(2,2’-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷],和光純藥公司製造)之乙酸鹽之10%稀釋水溶液13.8g,將氣相進行氮取代後,一邊攪拌一邊在65℃下進行15小時聚合反應,加入離子交換水,製得固體成分濃度20.7%之丙烯酸聚合物之水系分散體。該水系分散體之平均粒徑為0.10μm。所得丙烯酸聚合物含有源自全氟烷基及二氯亞乙烯的氟原子與氯原子。
(製造例16)
於高壓釜中放入丙烯酸十八酯47.5g、甲基丙烯酸環氧丙酯2.5g、純水145g、三丙二醇15g、去水山梨醇單油酸酯1.5g、聚氧伸乙基(EO:18)二級烷基(C12-14)醚2g、雙十八烷基二甲基氯化銨1.5g,攪拌下在60℃下利用超音波使其乳化分散15分鐘。將高壓釜內進行氮取代後,添加2,2-偶氮雙(2-甲脒基丙烷)二鹽酸鹽0.5g,在60℃下反應3小時。加入離子交換水,調整為固體成分濃度22%,製得丙烯酸聚合物之水系分散體。該水系分散體之平均粒徑為0.14μm。所得丙烯酸聚合物並未含有鹵素原子。
(製造例17)
於高壓釜中放入丙烯酸十八酯20g、丙烯酸月桂酯17.5g、甲基丙烯酸環氧丙酯2.5g、純水145g、三丙二醇15g、去水山梨醇單油酸酯1.5g、聚氧伸乙基(EO:18)二級烷基(C12-14)醚2g、雙十八烷基二甲基氯化銨1.5g,攪拌下在60℃下利用超音波使其乳化分散15分鐘。將高壓釜內進行氮取代後,以壓入方式注入氯乙烯10g,並添加2,2-偶氮雙(2-甲脒基丙烷)二鹽酸鹽0.5g,在60℃下反應3小時。加入離子交換水,調整為固體成分濃度22%,製得丙烯酸聚合物之水系分散體。該水系分散體之平均粒徑為0.17μm。所得丙烯酸聚合物含有源自氯乙烯的氯原子。
(製造例18)
於燒瓶中放入丙烯酸十八酯94g、KF-2012(自由基反應性有機聚矽氧烷巨單體,信越化學工業公司製造)4g、甲基丙烯酸2-羥乙酯2g、十八烷基三甲基氯化銨1g、聚氧伸乙基(EO:7)月桂基醚6g、聚氧伸乙基(EO:21)月桂基醚2g、十二基硫醇0.1g、二丙二醇30g及離子交換水190g,在50℃下利用高速攪拌使其乳化分散。然後,一邊維持在40℃,一邊利用高壓均質機(400bar)進行處理,製得乳化物。於該乳化物中加入偶氮雙(異丁基脒)二鹽酸鹽0.3g,於氮環境氣體下,在60℃下反應10小時。加入離子交換水,調整為固體成分濃度21.8%,製得丙烯酸聚合物之水系分散體。該水系分散體之平均粒徑為0.18μm。所得丙烯酸聚合物為丙烯酸-聚矽氧聚合物,且並未含有鹵素原子。
(製造例19)
於高壓釜中放入C6FMA(C6
F13
C2
H4
OC(O)C(CH3
)=CH2
)209.5g、甲基丙烯酸n-丁酯34.9g、BLEMMER PE-350(聚乙二醇單甲基丙烯酸酯(含有聚乙二醇二甲基丙烯酸酯約10質量%),日本油脂公司製造)6.98g、PRONON204(環氧乙烷環氧丙烷聚合物(環氧乙烷之比率為40質量%),日本油脂公司製造)3.1g、NIKKOL AM-3130N(椰子油脂肪酸醯胺丙基甜菜鹼液,日本界面活性劑(SURFACTANT)公司製造)3.1g、EMULGEN E430(聚氧伸乙基(EO:26)油基醚,花王公司製造)10.8g、水434.2g、二丙二醇104.8g及n-十二基硫醇3.5g,在60℃下加溫60分鐘後,利用高壓均質機以100bar進行前處理,並以400bar進行主處理而製得乳化液。將所得乳化液714.8g放入高壓釜中,加入VA-061(2,2’-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷],和光純藥公司製造)1.4g,冷卻至30℃以下。將氣相進行氮取代並導入氯乙烯78.2g後,一邊攪拌一邊在55℃下進行1小時、在60℃下進行10小時聚合反應,加入離子交換水,製得固體成分濃度20.9%之丙烯酸聚合物之水系分散體。該水系分散體之平均粒徑為0.11μm。所得丙烯酸聚合物含有源自全氟烷基及氯乙烯的氟原子與氯原子。
[實施例1~18及比較例1~5]
>撥水劑之調製>
作成表2及表3中記載的組成,將異氰酸酯反應性烴化合物之水系分散體與異氰酸酯化合物之水系分散體稀釋、混合成與水合計成為100質量%,調製出撥水劑。表2及表3中顯示異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於異氰酸酯反應性烴化合物之官能基的莫耳比。另,表3中,PARADIT ZS(蠟-鋯系撥水劑;固體成分濃度24%;明成化學工業公司製造)及PETROX P-200(蠟系撥水劑;固體成分濃度34%;明成化學工業公司製造)分別為市售蠟系撥水劑。
>撥水性及阻燃性評價>
準備PET平織梳毛布(單位面積質量138g/m2
、未染色、未阻燃處理)作為試驗布。其次,將前述撥水劑作成加工液使用,利用連續法,使試驗布通過加工液中,利用預定壓力之軋液機榨出不要的溶液,在110℃下進行1.5分鐘乾燥、在170℃下進行1分鐘硬化而製得加工布。壓吸率為92%。
(撥水性評價)
針對所製得之加工布,根據JIS L 1092:2009之7.2撥水度試驗(噴霧試驗)進行評價。評價是遵循下述基準來進行,當性能略微良好時在等級上附上「+」,當性能略微劣化時在等級上附上「-」。又,將3-級以上設為合格。表2及表3中顯示結果。
5:表面無濕潤或水滴之附著
4:表面無濕潤,但顯現出有小水滴附著
3:表面顯現出各個小水滴上的濕潤
2:表面的一半顯現出濕潤,且各個小濕潤滲透過布的狀態
1:表面全體顯現出濕潤
(阻燃性評價)
根據FMVSS-302法(水平法,ISO3795)之規定,針對前述所製得之加工布,評價阻燃性。將標線前自滅(阻燃性)及自滅性設為合格。在此,所謂標線前自滅,意指試驗片未著火或是在A標線跟前便自滅,所謂自滅性,意指在燃燒距離51mm以內(且60秒以內)自滅,或者燃燒速度為102mm/min以下之情形。表2及表3中顯示結果。
[表2]
[表3]
由表2及表3所示結果可清楚明白,當使用實施例1~18之撥水劑時,可對纖維賦予優異之撥水性,更可有效地抑制纖維阻燃性之阻礙。相對於此,比較例1~4之撥水劑則無法兼顧優異之撥水性與阻燃性之阻礙抑制效果。
[實施例19~26及比較例6~9]
>撥水劑之調製>
作成表4中記載的組成,將異氰酸酯反應性烴化合物之水系分散體、異氰酸酯化合物之水系分散體及丙烯酸聚合物之水系分散體稀釋、混合成與水合計成為100質量%,調製出撥水劑。表4中顯示異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於異氰酸酯反應性烴化合物之官能基的莫耳比。又,表4中顯示丙烯酸聚合物相對於烴化合物及異氰酸酯化合物之合計100質量份的含量(質量份)。比較例7、8分別使用市售蠟系撥水劑之PARADIT ZS(蠟-鋯系撥水劑;固體成分濃度24%;明成化學工業公司製造)及PETROX P-200(蠟系撥水劑;固體成分濃度34%;明成化學工業公司製造)。
>撥水性及阻燃性評價>
準備PET平織梳毛布(單位面積質量138g/m2
、未染色、未阻燃處理)。其次,對PET平織梳毛布進行以下阻燃處理,製得試驗布。
(阻燃處理)
使用迷你彩色染色機,浴比設為1:15。使用包含PHOSCON FR-V2(磷系阻燃劑;固體成分濃度44%;明成化學工業公司製造;20%o.w.f.)、DISPER GS-400(分散劑;固體成分濃度55%;明成化學工業公司製造;0.5g/L)、乙酸(90%水溶液;0.3g/L)的水溶液,在130℃下對PET平織梳毛布進行30分鐘吸盡處理。
其次,皂洗步驟是使用包含LACCOL NB(皂洗劑;固體成分濃度71%;明成化學工業公司製造;2.0g/L)、蘇打灰(2.0g/L)的水溶液,在80℃下將已進行吸盡處理的PET平織梳毛布洗淨15分鐘。進行熱水洗滌及水洗後,在110℃下乾燥2分鐘,製得已施行阻燃處理的試驗布。
其次,將表4之撥水劑作成加工液使用,設為與實施例1~18及比較例1~5相同,利用連續法,使試驗布通過加工液中,利用預定壓力之軋液機榨出不要的溶液,在110℃下進行1.5分鐘乾燥、在170℃下進行1分鐘硬化而製得加工布。壓吸率為92%。
(撥水性評價)
設為與實施例1~18及比較例1~5相同,進行撥水性評價。表4中顯示結果。
(阻燃性評價)
設為與實施例1~18及比較例1~5相同,進行阻燃性評價。表4中顯示結果。
[表4]
由表4所示結果可清楚明白,實施例20~26之撥水劑含有丙烯酸聚合物,但與不含丙烯酸聚合物的實施例19相同,可對纖維賦予優異之撥水性,更可有效地抑制纖維阻燃性之阻礙。相對於此,比較例6~8之撥水劑則無法兼顧優異之撥水性與阻燃性之阻礙抑制效果。
[實施例27~31及比較例10~12]
>撥水劑之調製>
作成表5中記載的組成,將異氰酸酯反應性烴化合物之水系分散體、異氰酸酯化合物之水系分散體及丙烯酸聚合物之水系分散體稀釋、混合成與水合計成為100質量%,調製出撥水劑。表5中顯示異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於異氰酸酯反應性烴化合物之官能基的莫耳比。又,表5中顯示丙烯酸聚合物相對於烴化合物及異氰酸酯化合物之合計100質量份的含量(質量份)。比較例10使用市售蠟系撥水劑之PARADIT ZS(蠟-鋯系撥水劑;固體成分濃度24%;明成化學工業公司製造)。又,比較例11使用市售C6氟系撥水劑之AsahiGuard E-SERIES AG-E550D(C6氟系撥水劑;旭硝子公司製造)。
>撥水性及阻燃性評價>
準備PET浴簾(單位面積質量125g/m2
、未染色、使用阻燃紗)。其次,對PET浴簾進行以下阻燃處理,製得試驗布。
(阻燃處理)
使用迷你彩色染色機,浴比設為1:20。使用包含PHOSCON MK-PZ(溴系阻燃劑;固體成分濃度48%;明成化學工業公司製造;20%o.w.f.)、DISPER FR-21N(分散劑;固體成分濃度77%;明成化學工業公司製造;2.0%o.w.f.)、乙酸(90%水溶液;0.3g/L)的水溶液,在130℃下對PET浴簾進行30分鐘吸盡處理。
其次,皂洗步驟是使用包含UNISOLT F-SP(皂洗劑;固體成分濃度79%;明成化學工業公司製造;2.0g/L)、CELLOPOLE PC-300(螯合劑;固體成分濃度40%;明成化學工業公司製造;2.0g/L)、蘇打灰(2.0g/L)的水溶液,在80℃下將已進行吸盡處理的PET浴簾洗淨15分鐘。進行熱水洗滌及水洗後,在110℃下乾燥2分鐘,製得試驗布。
其次,將表5之撥水劑作成加工液使用,設為與實施例1~18及比較例1~5相同,利用連續法,使試驗布通過加工液中,利用預定壓力之軋液機榨出不要的溶液,在110℃下進行1.5分鐘乾燥、在170℃下進行1分鐘硬化而製得加工布。壓吸率為42%。
(撥水性評價)
設為與實施例1~18及比較例1~5相同,進行撥水性評價。再者,除了該撥水性評價外,用目視觀察噴霧試驗後試驗布之背面是否有水滲出的狀態,將未產生汙斑之情形評價為○,將產生汙斑之情形評價為×。表5中顯示各個結果。
(阻燃性評價)
藉由日本防焰協會所訂定防焰製品性能試驗的45°微燈法(microburner method)(3秒加熱試驗)及45°線圈法,評價阻燃性。微燈法是將餘焰時間3秒以下設為合格,線圈法則是將接焰次數3次以上設為合格。表5中顯示結果。
[表5]
由表5所示結果可清楚明白,實施例27~31之撥水劑可對纖維賦予優異之撥水性,更可有效地抑制纖維阻燃性之阻礙。相對於此,比較例10~11之撥水劑則無法兼顧優異之撥水性與阻燃性之阻礙抑制效果。
[實施例32及比較例13~15]
>撥水劑之調製>
作成表6中記載的組成,將異氰酸酯反應性烴化合物之水系分散體、異氰酸酯化合物之水系分散體、丙烯酸聚合物之水系分散體及磷系阻燃劑稀釋、混合成與水合計成為100質量%,調製出撥水劑。表6中顯示異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於異氰酸酯反應性烴化合物之官能基的莫耳比。又,表6中顯示丙烯酸聚合物相對於烴化合物及異氰酸酯化合物之合計100質量份的含量(質量份)。磷系阻燃劑使用K-19A(磷系阻燃劑;固體成分濃度100%;明成化學工業公司製造)。又,比較例13中併用市售C6氟系撥水劑之AsahiGuard E-SERIES AG-E550D(C6氟系撥水劑;旭硝子公司製造)與磷系阻燃劑。
>撥水性及阻燃性評價>
準備耐綸高密度塔夫塔綢(單位面積質量60g/m2
、染色完、未阻燃處理(於利用撥水劑的處理時,藉由磷系阻燃劑進行阻燃處理))作為試驗布。其次,將表6之撥水劑作成加工液使用,利用連續法,使試驗布通過加工液中,利用預定壓力之軋液機榨出不要的溶液,在110℃下進行1.5分鐘乾燥、在170℃下進行1分鐘硬化而製得加工布。壓吸率為42%。
(撥水性評價)
設為與實施例1~18及比較例1~5相同,進行撥水性評價。表6中顯示結果。
(阻燃性評價)
設為與實施例27~31及比較例10~12相同,進行撥水性評價。表6中顯示結果。
[表6]
由表6所示結果可清楚明白,實施例32之撥水劑可對纖維賦予優異之撥水性,更可有效地抑制纖維阻燃性之阻礙。相對於此,比較例13、14之撥水劑則無法兼顧優異之撥水性與阻燃性之阻礙抑制效果。
[實施例33~34]
>撥水劑之調製>
作成表7中記載的組成,將異氰酸酯反應性烴化合物之水系分散體、異氰酸酯化合物之水系分散體及丙烯酸聚合物之水系分散體稀釋、混合成與水合計成為100質量%,調製出撥水劑。表7中顯示異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於異氰酸酯反應性烴化合物之官能基的莫耳比。又,表7中顯示丙烯酸聚合物相對於烴化合物及異氰酸酯化合物之合計100質量份的含量(質量份)。
>撥水性及阻燃性評價>
準備PET平織梳毛布(單位面積質量138g/m2
、未染色、未阻燃處理)。其次,對PET平織梳毛布進行以下阻燃處理,製得試驗布。
(阻燃處理)
使用迷你彩色染色機,浴比設為1:15。使用包含PHOSCON FR-V2(磷系阻燃劑;固體成分濃度44%;明成化學工業公司製造;20%o.w.f.)、DISPER GS-400(分散劑;固體成分濃度55%;明成化學工業公司製造;0.5g/L)、乙酸(90%水溶液;0.3g/L)的水溶液,在130℃下對PET平織梳毛布進行30分鐘吸盡處理。
其次,皂洗步驟是使用包含LACCOL NB(皂洗劑;固體成分濃度71%;明成化學工業公司製造;2.0g/L)、蘇打灰(2.0g/L)的水溶液,在80℃下將已進行吸盡處理的PET平織梳毛布洗淨15分鐘。進行熱水洗滌及水洗後,在110℃下乾燥2分鐘,製得已施行阻燃處理的試驗布。
其次,將表7之撥水劑作成加工液使用,設為與實施例1~18及比較例1~5相同,利用連續法,使試驗布通過加工液中,利用預定壓力之軋液機榨出不要的溶液,在110℃下進行1.5分鐘乾燥、在170℃下進行1分鐘硬化而製得加工布。壓吸率為92%。
(撥水性評價)
設為與實施例1~18及比較例1~5相同,進行撥水性評價。表7中顯示結果。
(阻燃性評價)
設為與實施例1~18及比較例1~5相同,進行阻燃性評價。表7中顯示結果。
[表7]
(無)
Claims (15)
- 一種撥水劑,係在水中至少分散有具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物及異氰酸酯化合物之水系分散體,前述具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物的粒子、及前述異氰酸酯化合物的粒子,是分散在水中,且前述異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於前述烴化合物之官能基的莫耳比為0.3以上。
- 如請求項1之撥水劑,其中前述具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物為下述通式(1)所示之化合物:W[-A-R]a[-B]b (1)[通式(1)中,W為(a+b)價有機基;A與W鍵結且為-X-Y-或-Y-;B與W鍵結且為-X-Z或-Z;a為1以上之整數;b為1以上之整數;(a+b)為3~8;X為二價聚伸烷基醚基;Y為二價基,且為醚基、酯基、醯胺基、胺甲酸乙酯基、脲基或硫胺甲酸乙酯基;R為可任擇含有至少一個不飽和鍵的碳數6~30之直鏈或支鏈一價烴基;Z為羥基、胺基、羧基或硫醇基;惟,當B為-X-Z時,Z為羥基]。
- 如請求項1或2之撥水劑,其中前述異氰酸酯化合物為封端異氰酸酯。
- 如請求項1或2之撥水劑,其更包含界面活性劑。
- 如請求項1或2之撥水劑,其更包含丙烯酸聚合物。
- 如請求項5之撥水劑,其中相對於前述撥水劑中前述烴化合物及前述異氰酸酯化合物之合計100質量份,前述丙烯酸聚合物之含量為0.1~99質量份。
- 如請求項5之撥水劑,其中前述丙烯酸聚合物為包含鹵族元素的丙烯酸聚合物。
- 如請求項5之撥水劑,其中前述丙烯酸聚合物為不含氟原子的丙烯酸聚合物。
- 如請求項5之撥水劑,其中前述丙烯酸聚合物為不含鹵族元素的丙烯酸聚合物。
- 如請求項5之撥水劑,其中前述丙烯酸聚合物為丙烯酸-聚矽氧聚合物。
- 一種撥水劑,係在水中至少分散有具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物及異氰酸酯化合物之水系分散體,且進一步含有含氟原子的丙烯酸聚合物,前述異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於前述烴化合物之官能基的莫耳比為0.3以上。
- 一種撥水性纖維製品,其業經如請求項1至11中任一項之撥水劑處理。
- 一種撥水性纖維製品之製造方法,其包含使如請求項1至11中任一項之撥水劑與纖維製品接觸的步驟。
- 一種套組,具備: 第1劑,其至少包含具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物;及第2劑,其至少包含異氰酸酯化合物;前述套組係用以調製撥水劑,該撥水劑係使前述第1劑及前述第2劑分散在水中作成水系分散體使用者;前述第2劑中前述異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於前述第1劑中前述烴化合物之官能基的莫耳比為0.3以上。
- 一種套組,具備:第1劑,其至少包含具有可與異氰酸酯基反應之官能基的烴化合物;第2劑,其至少包含異氰酸酯化合物;及第3劑,其至少包含丙烯酸聚合物;前述套組係用以調製撥水劑,該撥水劑係使前述第1劑、前述第2劑及前述第3劑分散在水中作成水系分散體使用者;前述第2劑中前述異氰酸酯化合物之交聯性官能基相對於前述第1劑中前述烴化合物之官能基的莫耳比為0.3以上。
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