JP2000186130A6 - 紡織繊維加工用の水性分散液 - Google Patents
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Abstract
【課題】 木綿上に撥油及び撥水加工を得ることができる化合物を含む水性分散液を提供する。
【解決手段】 少なくとも2つの成分A)及びB)〔成分A)は、分子中に2個以上のブロックされたイソシアナート基を含有する化合物であり、そして成分B)は、式(I):
G−O−(L−O)y−G (I)で示されるジエポキシ化合物、又は式(I)の化合物の混合物を、式(II):
H2N−(CjH2jNH)z−H (II)
で示されるジアミン若しくはポリアミン、又は式(II)の化合物の混合物と、配置されるグリシジル基G対配置されるアミノ基の水素原子のモル比が、特に好ましくは1:1〜1:1.1の範囲になるような比率で反応させ、反応生成物を酸と、窒素対酸の当量のモル数の比が、1:0.25〜1:2になるような比率で反応させて得る生成物]を含むことを特徴とする水性分散液。
【選択図】なし
【解決手段】 少なくとも2つの成分A)及びB)〔成分A)は、分子中に2個以上のブロックされたイソシアナート基を含有する化合物であり、そして成分B)は、式(I):
G−O−(L−O)y−G (I)で示されるジエポキシ化合物、又は式(I)の化合物の混合物を、式(II):
H2N−(CjH2jNH)z−H (II)
で示されるジアミン若しくはポリアミン、又は式(II)の化合物の混合物と、配置されるグリシジル基G対配置されるアミノ基の水素原子のモル比が、特に好ましくは1:1〜1:1.1の範囲になるような比率で反応させ、反応生成物を酸と、窒素対酸の当量のモル数の比が、1:0.25〜1:2になるような比率で反応させて得る生成物]を含むことを特徴とする水性分散液。
【選択図】なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分子中にブロックされたイソシアナート基を有する化合物を含むことを特徴とする水性分散液、このような分散液の製造方法及び繊維材料を処理するための該分散液の使用に関する。
【0002】
【従来の技術】
ブロックされたイソシアナート基を有する化合物を含む水性分散液は、既知であり、例えば、EP-A 196,309、EP-A 262,069、EP-A 537,578、及び EP-A 872,503に報告されている。繊維材料の撥油及び撥水加工に関連して、ペルフルオロアルキル含有ポリマーの効果を強化するために、このポリマーと組合せて増量剤としてのブロックされたイソシアナート基を有する化合物を使用することも知られている。この有用性は、例えば、EP-A 196,309、EP-A 537,578及び EP-A 872,503に報告されている。
【0003】
ブロックされたイソシアナート基を有する化合物を含む先行技術の水性分散液は、セルロース系繊維材料上に撥油及び撥水加工を得るためにペルフルオロアルキル含有ポリマーと一緒に使用すると、特に洗濯及びドライクリーニング実施後の効果の永続性に関して、しばしば、最適までに至らない効果しか得られないという不都合を有する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、分子中にブロックされたイソシアナート基を有し、そしてペルフルオロアルキル含有ポリマーと一緒になって、良好かつとりわけ永続的に強力にセルロース系繊維材料、特に木綿上に撥油及び撥水加工を得ることができる化合物を含むことを特徴とする水性分散液を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本目的は、少なくとも2つの成分A)及びB)〔成分A)は、分子中に2個以上のブロックされたイソシアナート基を含有する化合物であり、そして成分B)は、式(I):
G−O−(L−O)y−G (I)
で示されるジエポキシ化合物、又は式(I)の化合物の混合物を、式(II):
H2N−(CjH2jNH)z−H (II)
で示されるジアミン若しくはポリアミン、又は式(II)の化合物の混合物と、配置されるグリシジル基G対配置されるアミノ基の水素原子のモル比が、2:1〜1:4の範囲、好ましくは1:1〜1:2の範囲、特に好ましくは1:1〜1:1.1の範囲になるような比率で反応させ、次に生じた反応生成物を酸と、窒素対酸の当量のモル数の比が、1:0.25〜1:2になるような比率で反応させることにより入手可能な生成物である(上記基及び指数は、相互に独立に以下の定義を有する:
G=グリシジルラジカル(2,3−エポキシ−1−プロピルラジカル)
L=式:(CO)c1−Ed−(CO)c2の2価のラジカル
E=中断されていないか、又は1個以上の酸素原子により中断されている、1〜18個の炭素原子の2価の芳香族、脂肪族又は芳香脂肪族炭化水素ラジカル;好ましくは1〜8個の炭素原子の脂肪族ラジカル又は6〜24個の炭素原子の芳香族ラジカル
c1及びc2=相互に独立に0又は1
d=0又は1、そして
y=1であるとき、c1、c2及びdは、全部が同時に0ではない
j=0又は2〜10
y=0又は1
z=1〜3;しかしj=0ならばz=1)〕を含むことを特徴とする水性分散液により達成されている。
【0006】
本発明の水性分散液は、以下の利点を有する:
1.良好な機械的及び熱的安定性
2.比較的少量の既に紡織繊維加工用に使用されている既知のペルフルオロアルキル含有ポリマーと一緒になって、洗濯及びドライクリーニング実施後の永続性を含む良好な作用でセルロース繊維材料、特に木綿上に撥油及び撥水加工を得ることができる
3.紡織繊維加工において使用するときの良好な運転性
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の水性分散液に適切な成分A)は、既に最初に言及されたように、既知であり、完全とは言えないが、例えば、上述の参考文献に記載されている。ブロックされた脂肪族、脂環式又は芳香族のジ−、トリ−又はポリイソシアナートが適している。イソシアナート基をブロックするのに適している化合物もまた、当業者には知られている。成分A)として適切な化合物は、特に、例えば、1個以上のジ−又はポリイソシアナートと、イソシアナート基と反応する官能基を有する1個以上の化合物との同時又は連続反応、及びこれに続く残りの遊離イソシアナート基と既知のブロッキング剤、好ましくはケトンオキシム(例えば、アセトンオキシム又はブタノンオキシム)又はこれらの混合物との反応により得ることができる。更に別の適切なブロッキング剤は、文献に記載されている。全ての適切なブロッキング剤に共通な性質は、イソシアナート基の可逆的ブロッキングが生じるものである;即ち、このブロッキング剤は、室温でイソシアナート基に化学結合し、そして高温で開裂する。化合物A)の水性分散液も、当業者には知られている。
【0008】
本発明の水性分散液中に存在する化合物B)も、それ自体知られている。これらは、式(I):
G−O−(L−O)y−G (I)
で示されるジエポキシ化合物、又は式(I)の化合物の混合物を、式(II):
H2N−(CjH2jNH)z−H (II)
で示されるジアミン若しくはポリアミン、又は式(II)の化合物の混合物と、上述の比率で冷却しながら反応させ、次に生じた反応生成物を酸と、上述の比率で反応させることにより入手可能である(表示される基及び指数は、上述の定義を有する)。好ましいのは、使用されるジエポキシ化合物が、式:G−O−E−O−Gに対応する化合物B)であり;特に好ましいのは、Eが、2〜6個の炭素原子の2価の脂肪族基又は6〜18個の炭素原子の2価の芳香族基、特に基:p−C6H4−(CH3)C(CH3)−p−C6H4−であるものである。同様に好ましいのは、2〜6個の炭素原子のジアミン、特にヘキサメチレンジアミンを使用して調製される化合物B)である。化合物B)の調製において、使用される酸は、好ましくは、有機酸、特に酢酸、又は硫酸、リン酸、及び特に塩酸のような無機強酸のいずれかである。しかし他の酸も使用することができる。酸は急速に加えるのが有利である。
【0009】
本発明の分散液は、化合物A)の分散液を化合物B)の溶液と混合することにより得ることができる。しかし好ましいのは、成分A)及びB)を例えば高速スターラーにより一緒に分散させることにより調製される本発明の分散液であり;特に好ましい本発明の分散液は、分散操作後、均質化により微細分散液に変換されたものである。均質化は、例えば、高圧ホモジェナイザー機(例えば、製造業者マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin)からのもの)により100〜500bar、好ましくは200〜300barの圧力で行うことができる。個々に分散させるとき、又は上述の好ましい共分散操作の場合には、成分A)は、好ましくは有機溶媒中の溶液の形態で使用される。適切な溶媒の例としては、エステル、ケトン、アルコール、芳香族炭化水素、エチレングリコール又はプロピレングリコールのモノ−、ジ−、トリ−及びテトラグリコール、及びそのアルキルエーテル又はそのエステルがある。分散及び必要であれば混合だけでなく、高圧均質化も、常温又は高温で行うことができる。過度に低温にすると、分散液からの生成物の沈殿のリスクを招き;上限温度は、水/溶媒混合物の沸点により求められる。20〜40℃で操作するのが好ましく;高圧均質化は賢明には冷却しながら行う。成分A)及びB)を含むことを特徴とする分散液が得られたら、例えば大気圧又は減圧下での蒸留により、存在する有機溶媒を全て除去するのが好ましい。こうして得られた溶媒を含まない水性分散液は、環境へのやさしさ及び高い引火点だけでなく、高い安定性という利点をも特徴とする。
【0010】
本発明の分散液は、有利には100:2.5〜100:30、好ましくは100:5〜100:15の重量比で成分A)及びB)を含むことを特徴とする。これらの含水量は、広範に変化してよく、調製条件、安定性の要求及びこれらが使用される方法により導かれる。
【0011】
本発明の分散液は、場合により更に成分C)として1つ以上の分散剤を含むことを特徴とする。非イオン性又はカチオン性分散剤が非常に適しており、例としては脂肪アルコールのアルコキシラート、脂肪酸及びソルビタンエステル、アルキルポリグリコシド、アルコキシル化及び場合により第4級化アミン、及びテトラアルキルアンモニウム塩がある。特に適切なものは、式(III)又は(IV):
〔R4 aR5 bNR6 (4-a-b)〕pX (III)
R4R5N−CkH2k−NR4 2 (IV)
〔ここで、表示される基及び指数は、相互に独立に以下の定義を有する:
R4=(CmH2mO)t−R3
R3=水素又は1〜6個の炭素原子の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基
R5=8〜24個の炭素原子の直鎖アルキル又はアルケニル基
R6=水素、メチル又はエチル
a=0、1又は2
b=1又は2
k=2〜6
m=2〜4
p=Xの原子価
t=1〜20、好ましくは5〜10
X=アニオン、好ましくはR1COO-、CH3SO4 -、SO4 2-、ハロゲン化物イオン、特にCl-〕で示される、カチオン性又は偽カチオン性分散剤である。
【0012】
成分A)及びB)を一緒に分散させる場合、好ましくは更に成分C)も分散操作において同時に使用する。
【0013】
本発明の分散液は、有利には100:1〜100:20、好ましくは100:1〜100:5の重量比で成分A)及びC)を含むことを特徴とする。
【0014】
成分A)、B)及び存在すればC)に加えて、本発明の分散液は、好ましくは更に成分D)としてペルフルオロアルキル含有オリゴマー、ホモポリマー又はコポリマーを含むことを特徴とする。ペルフルオロアルキル含有オリゴマー、ホモポリマー及びコポリマーは、当業者には知られている。挙げることができる例には、ペルフルオロアルキル含有アクリルポリマー及びポリウレタンを含む。適切なペルフルオロアルキル含有コポリマーはまた、2個以上のモノマー(その幾つかはフッ素を含まない)からなるコポリマーを含む。好ましい候補は、ペルフルオロアルキル基を有するアクリラート又はメタクリラートに基づくオリゴマー、ホモポリマー及びコポリマーである。非常に適切な例は、約4:1:1のモノマーの重量比で、ペルフルオロアルキルエチルアクリラート、塩化ビニリデン及びステアリルメタクリラートからなるコポリマーである。
【0015】
成分A)、B)及び存在すればC)及びD)を含むことを特徴とする本発明の分散液は、好ましくは成分A)及びB)及び場合によりC)を含有する分散液を、成分D)及び場合によりC)及び更に別の成分をも含有する分散液と混合することにより調製される。成分B)はまた、単独で又は成分C)と一緒に成分D)の分散液の調製において使用することもできる。成分A)、B)及び存在すればC)を含むことを特徴とするフッ素を含有しない水性分散液を、成分B、D)及び存在すればC)を含むことを特徴とする水性分散液と混合することにより得られる分散液は、本発明の分散液として同様に非常に適している。
【0016】
成分D)として好ましい候補は、本質的にモノマーa):
【0017】
【化4】
【0018】
及び1つ以上のモノマーb)及びc):
【0019】
【化5】
【0020】
【化6】
【0021】
〔ここで、表示される基及び指数は、相互に独立に以下の定義を有する:
A=式:−CnH2n−、−CnH2n-2−又は−S(O2)−NR3−CmH2m−(硫黄原子はRfに結合している)の直鎖又は分岐鎖の2価基
Rf=4〜20個の炭素原子のペルフルオロアルキル基
R1=水素又はメチル
R2=1〜24個、好ましくは4〜24個の炭素原子の直鎖アルキル又はアルケニル基
R3=水素、又は好ましくは1〜6個の炭素原子の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基
m=2〜4
n=1〜4〕からなるペルフルオロアルキル含有コポリマーである。
【0022】
式(V)のモノマーはまた、異なる基Rfを有する混合物を含んでもよい。モノマーは、好ましくは重量比20〜99%:1〜30%:0〜20%の(V):(VI):(VII)で存在する。
【0023】
本発明の分散液は、有利には100:40〜100:1500、好ましくは100:80〜100:250の重量比で成分A)及びD)を含むことを特徴とする。
【0024】
本発明の分散液は、繊維材料の処理、特に織物又は編物のシート状構造を処理するために非常に適している。適切な材料は、天然及び再生セルロースの両方の繊維材料、好ましくは木綿、及び動物由来の繊維、好ましくはウール、及びまた例えばポリエステル繊維のような合成有機繊維の繊維材料、及びこれらの混合物を含む。必要であれば、更に紡織繊維加工に適切な別の製品(例えば、セルロース架橋剤、柔軟剤(soft-hand agents)、シリコーンエラストマー及び難燃剤など)を、好ましくはこれらの製品を本発明の分散液に加えることにより使用することができる。このような追加的使用のために適した製品は、当業者には知られている。引用できる例には、セルロース架橋剤としてのエチレン尿素誘導体、柔軟剤としてシリコーン及び/又は修飾ポリエチレンを含有する分散液、及び難燃性加工のためのリン製品を含む。成分A)、B)、存在すればC)及びD)を含むことを特徴とする本発明の組成物は、好ましくは繊維材料の撥油、撥水加工及び汚れ防止加工用の使用に適している。本発明の分散液により加工した繊維材料は、良好な撥油、撥水効果及び汚れ防止効果を特徴とし、これらの効果は、洗濯及びドライクリーニング実施後の良好な永続性を示し、そして多くの場合に洗濯及びドライクリーニング実施後に繊維材料をアイロンがけすることにより更に改善しうる。
【0025】
本発明の分散液は、パジング(ロール間隙(nip)又はスロップ(slop))、コーティング、噴霧、吸尽法などのような、当業者には知られている通常法により繊維材料に適用することができる。特に好ましいのは、パッドマングルを使用する適用である。確立すべき賢明な濃度は、当業者には容易に決定することができる。こうして処理した繊維材料は、通常法で(例えば乾燥により)仕上げられる。
【0026】
本発明は、実施例により以下に例示される。全ての実施例では、同じ綿ツイルを使用する。結果の評価において、以下に記述される試験法を使用した。試験実施前に、加工した織物試料を20℃/相対湿度65%で24時間保管した。
【0027】
撥油性は、AATCC 118−1997により求めた。ここで、8つの異なる液体炭化水素による浸潤を試験した;この試験法に関する評価スケールは、1〜8の評点を包含し、8の評点が最良である(最も大きな撥油性)。
【0028】
撥水性は、AATCC 22−1996(噴霧試験)及びDIN 53888(ブンデスマン(Bundesmann)シャワー試験)の両方により求めた。DIN試験において、水滴効果は、目視により評価し(各織物につき3回、即ちシャワーの1、5及び10分後)、1(最悪)〜5(最良:湿潤なしに水滴化)の評点が与えられ、次に重量%で吸水量が求められる。噴霧試験は、同様に湿潤の目視評価を伴い、評点のスケールは、0〜100(100=最良、即ち、最も低い湿潤)の範囲とする。上述のAATCC試験法は、「AATCC(アメリカテキスタイル化学者及びカラリスト協会)技術マニュアル(AATCC (American Association ofTextile Chemists and Colorists) Technical Manual)」73巻、1998年、62〜63頁及び186〜188頁に見いだすことができる。
【0029】
【実施例】
実施例1〜4(非本発明)
成分A1の分散液の調製
スターラー、温度計及び還流冷却器を取り付けた四つ口2lフラスコ中で、トリメチロールプロパン及びトルエンジイソシアナートの反応生成物に基づく市販の通常のポリイソシアナート(酢酸エチル中75%濃度溶液)225gを室温でメチルイソブチルケトン399gに溶解した。撹拌しながら10分かけて、ブタノンオキシム63.75gをこの溶液に加えた。この添加の間、温度は24から約50℃に上昇した。混合物を更に15分間撹拌し、次に遊離NCO基について試験すると結果は陰性であった。ガラスビーカー中で、水道水834g、プロピレングリコール60g、市販の通常の第4級アンモニウムクロリド(ポリオキシエチレンステアリルメチルアンモニウムクロリド)23.25g及びマーロート(MARLOWET)5401(アルキルオキシ−アルキルアミンエトキシラートのアセタート、コンディー化学(Condea Chemie)からのもの)23.25gから、均質な混合物を生成した。四つ口フラスコ中に得られた有機相を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いて撹拌することにより約5分でプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは5.2であった。濃塩酸(約31%濃度)13.81gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力でホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は24℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は35℃であった。得られた分散液は、白色で粘性があった。
【0030】
次いで、溶媒と幾らかの水を、70℃の浴温で減圧下(絶対圧力270mbar)でロータリーエバポレーター中で蒸留することにより、生じた分散液1000gから除去した。これによって、24.9重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液698gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0031】
成分D4の分散液の調製
ガラスビーカー中で、実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド30g、ジプロピレングリコール200g、水道水480g、市販の通常のペルフルオロアルキルエチルアクリラート(6〜12個の炭素原子のペルフルオロアルキル基)480g、ステアリルメタクリラート120g、n−ドデシルメルカプタン(鎖長調節剤)4.8g及びN−(ブトキシ−メチル)メタクリルアミド20gを45℃まで加熱して、タービンスターラー(タラックス(Turrax))を使用して2分間撹拌し、次に31%濃度の塩酸0.6gを使用してpHを7.2から2.8に調整した。これにより、外観が乳光色〜混濁した良好なプレエマルションが得られた。生じた分散液は、オートクレーブに移した。
【0032】
ガラスビーカー中で、アゾ−スターター(Azo-Starter)V50(2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、トランソル(Transol)からのもの)を室温で水道水57.6gに溶解して、この溶液をオートクレーブに入れた。オートクレーブから酸素を除去するために、7回真空を適用して窒素で圧力を復帰させることにより充分に脱気した。密閉したオートクレーブを76℃に設定した浴により加熱し、反応混合物を200rpmで撹拌した。当初乳白色の分散液は、約半時間後に透明度を増した。同時に、オートクレーブ中の超過圧力が当初の0から0.5barに上昇して、1時間後内部温度が68℃に上昇した。反応混合物を加熱しながら更に7時間撹拌し、その間に分散液の外観は、更に変化することはなかったが、オートクレーブ中の超過圧力は1.8barまで上昇した。生成物は、45.4%の乾燥物質含量を有するわずかに透明な分散液1360gであったが、乾燥物質中の43%のフッ素は、分散液中の19.5%のフッ素含量に相当する。
【0033】
成分D1〜D3の分散液は、同様に調製することができる。
【0034】
4つの液は、以下の成分により調製した:
【0035】
ニッテクス(KNITTEX)FLC(チバ特殊化学品(Ciba SpezialitatenchemiePfersee)から)は、エーテル化ジメチロール−ジヒドロキシエチレン尿素に基づくセルロース架橋剤であり、ニッテクス(KNITTEX)触媒MO(チバ特殊化学品(Ciba Spezialitatenchemie Pfersee)から)は、架橋触媒である。これらの製品は両方とも、織物の折り目性を改善するために液に加えた。上に量を定めた成分に加えて、液1〜4のそれぞれを、少なくとも1つの乳化剤及び場合により更に助剤を含有する、フッ素を含有するコポリマー(成分D)の水性分散液の一定量と、各液がフッ素1.2g/lを含有するように混合した。以下の成分Dを加えた:
【0036】
【表1】
【0037】
こうして得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン(add on)量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例1〜4で加工した木綿織物は、表1に記述される試験結果を与えた。
【0038】
実施例1〜4の分散液は、成分A)は存在するが成分B)は存在しないために、本発明の分散液とは異なる。
【0039】
【表2】
【0040】
実施例5〜8(本発明)
成分B1の調製(水溶液)
アラルディット(ARALDIT)(登録商標)GY266(チバ特殊化学(Ciba Specialty Chemicals Inc.)からのビスフェノールA−ジグリシジルエーテル)88gを1l三つ口フラスコに導入し、次に真空を適用して窒素でリリーフすることにより、フラスコを不活性化した。次にイソプロパノール235.6gを加え、混合物を撹拌しながら29℃にした。更に、90%純度の融解したヘキサメチレンジアミン31.5gを、撹拌しながら、内部温度が35℃を超えないことを保証するために氷浴で冷却しながらゆっくり混合物に加えた。全てのヘキサメチレンジアミンを添加後、撹拌は、溶液が青っぽい乳光色の外観になるまで続けた。更に撹拌しながら、60%濃度の酢酸26gを一度に加えて、混合物全体を水520gで希釈した。組成物を45℃に加熱し、水流ポンプ真空下の蒸留によりイソプロパノール/水356.3gを除去したが、このとき温度はゆっくり55℃まで上げた。30℃に冷却後、pHは8.5であり、密度は1.037g/ccmであった。生成物は、約25%の成分B1を含有する粘度の低い帯青色の水性溶液であった。
【0041】
成分A1及び成分B1の分散液の調製
スターラー、温度計及び還流冷却器を取り付けた四つ口2lフラスコ中で、トリメチロールプロパン及びトルエンジイソシアナートの反応生成物に基づく市販の通常のポリイソシアナート(酢酸エチル中75%濃度溶液)225gを室温でメチルイソブチルケトン399gに溶解した。撹拌しながら10分かけて、ブタノンオキシム63.75gをこの溶液に加えた。この添加の間、温度は24から約50℃に上昇した。混合物を更に15分間撹拌し、次に遊離NCO基について試験すると結果は陰性であった。ガラスビーカー中で、水道水834g、プロピレングリコール60g、実施例1〜4に記述された第4級アンモニウムクロリド6g及び成分B1の水性溶液115.5gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートを含有し、四つ口フラスコ中に得られた有機相を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いて撹拌することにより約5分でプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは5.2であった。濃塩酸(約31%濃度)13.81gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は24℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は35℃であった。得られた分散液は、白色で粘性があった。
【0042】
次いで、溶媒と幾らかの水を、70℃の浴温で減圧下(絶対圧力270mbar)でロータリーエバポレーター中で蒸留することにより、生じた分散液1000gから除去した。これによって、26.8重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液648gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0043】
4つの液は、以下の成分により調製した:
【0044】
上に量を定めた成分に加えて、実施例1〜4と同様に各液を、少なくとも1つの乳化剤及び場合により更に助剤を含有する、フッ素を含有するコポリマー(成分D)の水性分散液の一定量と、各液がフッ素1.2g/lを含有するように混合した。以下の成分D(実施例1〜4でも使用された)を加えた。
【0045】
【表3】
【0046】
こうして得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例5〜8で加工した木綿織物は、表2に記述される試験結果を与えた。
【0047】
【表4】
【0048】
本発明実施例5〜8と非本発明実施例1〜4との比較では、実施例5〜8で得られた値は、そのままの加工材料でも洗濯又はドライクリーニングした材料でも両方とも明らかに良好であることが分かった。
【0049】
実施例9〜12(非本発明)
成分A2の分散液の調製
アセトンオキシムでブロックされた市販の通常の脂環式ポリイソシアナート(キシレン/酢酸ブチル中の60%濃度溶液)187.5gをメチルイソブチルケトン93.75gに溶解した。ガラスビーカー中で、脱塩水370g、プロピレングリコール29g及び実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド19gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートの溶液を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液中に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは7.5であった。濃塩酸(約31%濃度)0.8gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。分散液664gを得た。
【0050】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力370〜200mbar)70℃の浴温で40分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、蒸留により溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。これによって、27.1重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液452gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0051】
4つの液は、以下の成分により調製した:
【0052】
上に量を定めた成分に加えて、各液を、少なくとも1つの乳化剤及び場合により更に助剤を含有し、フッ素を含有するコポリマー(成分D)の水性分散液の一定量と、各液がフッ素1.2g/lを含有するように混合した。以下の成分D(実施例1〜4でも使用された)を加えた:
【0053】
【表5】
【0054】
こうして得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例9〜12で加工した木綿織物は、表3に記述される試験結果を与えた。
【0055】
【表6】
【0056】
実施例13〜16(本発明)
成分A2及び成分B1の分散液の調製
実施例9〜12において明記されたブロックされたポリイソシアナート187.5gをメチルイソブチルケトン93.75gに溶解した。ガラスビーカー中で、脱塩水370g、プロピレングリコール29g、実施例5〜8用に調製された成分B1の水溶液55.8g及び実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド2.9gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートの溶液を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液中に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは7.1であった。濃塩酸(約31%濃度)1.5gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。分散液694gを得た。
【0057】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力370〜200mbar)70℃の浴温で40分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、蒸留により溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。これによって、25.7重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液473gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0058】
4つの液は、以下の成分により調製した:
【0059】
上に量を定めた成分に加えて、各液を、少なくとも1つの乳化剤及び場合により更に助剤を含有し、フッ素を含有するコポリマー(成分D)の水性分散液の一定量と、各液がフッ素1.2g/lを含有するように混合した。以下の成分D(実施例1〜4でも使用された)を加えた:
【0060】
【表7】
【0061】
こうして得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例13〜16で加工した木綿織物は、表4に記述される試験結果を与えた。
【0062】
【表8】
【0063】
本発明実施例13〜16と非本発明実施例9〜12との比較では、実施例13〜16で得られた値は、そのままの加工材料でも洗濯又はドライクリーニングした材料でも両方とも明らかに良好であることが分かった。
【0064】
実施例17〜23では、異なる成分Aを使用するときの、本発明及び非本発明分散液の異なる作用を検討した。使用した各液に、成分D3の分散液(実施例1〜4でも使用された)6g/lを、各液がフッ素1.2g/lを含有するように加えた。
【0065】
実施例17(本発明)
成分A2及び成分B1の分散液の調製
実施例13〜16と同様に22.5重量%の乾燥物質含量を有する分散液を調製した。
【0066】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A2及び成分B1の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0067】
ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液(チバ特殊化学品(Ciba Spezialitatenchemie Pfersee)から)は、ジメチロール−ジヒドロキシエチレン尿素及びエーテル化メチロール化メラミンに基づくセルロース架橋剤である。
【0068】
実施例18(非本発明)
成分A2の分散液の調製
実施例9〜12と同様に分散液を調製した。
【0069】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A2の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0070】
実施例19(本発明)
成分A3及び成分B1の分散液の調製
ブタノンオキシムでブロックされた市販の通常の脂環式ポリイソシアナート(キシレン/酢酸ブチル中の60%濃度溶液)187.5gをメチルイソブチルケトン93.75gに溶解した。ガラスビーカー中で、脱塩水370g、プロピレングリコール29g、実施例5〜8用に調製された成分B1の水性溶液55.8g及び実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド2.9gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートの溶液を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液中に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは7.2であった。濃塩酸(約31%濃度)6.8gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。分散液704gを得た。
【0071】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力370〜200mbar)70℃の浴温で40分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、蒸留により溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。これによって、27.3重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液454gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0072】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A3及び成分B1の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0073】
実施例20(非本発明)
成分A3の分散液の調製
実施例19において明記されたブロックされた脂環式ポリイソシアナート187.5gをメチルイソブチルケトン93.75gに溶解した。ガラスビーカー中で、脱塩水370g、プロピレングリコール29g及び実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド19gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートの溶液を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液中に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは8であった。濃塩酸(約31%濃度)1gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。分散液680gを得た。
【0074】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力370〜200mbar)70℃の浴温で40分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、蒸留により溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。これによって、28.5重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液441gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0075】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A3の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0076】
実施例21(本発明)
成分A4及び成分B1の分散液の調製
ブタノンオキシムでブロックされた市販の通常の脂環式ポリイソシアナート112.5gをメチルイソブチルケトン168.8gに溶解した。ガラスビーカー中で、脱塩水370g、プロピレングリコール29g、実施例5〜8用に調製された成分B1の水性溶液55.8g及び実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド2.9gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートの溶液を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液中に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは7.2であった。濃塩酸(約31%濃度)7gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。分散液687gを得た。
【0077】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力370〜200mbar)70℃の浴温で40分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、蒸留により溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。激しい発泡のため、蒸留は最後に250mbarで行った。これによって、26.6重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液437gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0078】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A4及び成分B1の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0079】
実施例22(非本発明)
成分A4の分散液の調製
実施例21において明記されたブロックされた脂環式ポリイソシアナート112.5gをメチルイソブチルケトン168.8gに溶解した。ガラスビーカー中で、脱塩水370g、プロピレングリコール29g及び実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド19gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートの溶液を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液中に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは8.1であった。濃塩酸(約31%濃度)0.7gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。分散液664gを得た。
【0080】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力370〜200mbar)70℃の浴温で40分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、蒸留により溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。これによって、26.7重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液430gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0081】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A4の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0082】
実施例23(本発明)
成分A1及び成分B1の分散液の調製
実施例5〜8と同様に22.5重量%の乾燥物質含量を有する分散液を調製した。
【0083】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A1及び成分B1の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0084】
実施例17〜23で得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例17〜23で加工した木綿織物は、表5に記述される試験結果を与えた。
【0085】
【表9】
【0086】
本発明実施例17、19、21及び23と非本発明実施例18、20及び22との比較では、発明実施例で得られた値は、そのままの加工材料でも洗濯又はドライクリーニングした材料でも両方とも明らかに良好であることが分かった。
【0087】
実施例24〜32(本発明)
実施例24〜32では、成分A)及びB)を含むことを特徴とする本発明の組成物に対するフルオロコポリマーの異なる重量比の影響を検討した。実施例7と同様に、以下の成分により9つの液を調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)FLC
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
実施例5〜8からの成分A1及びB1を含む分散液
成分D3
【0088】
それぞれ以下の量(g/液1l)の、成分A1とB1を含む分散液、及び成分D3の分散液(実施例1〜4でも使用された)を使用した:
【0089】
【表10】
【0090】
こうして得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例24〜32で加工した木綿織物は、表6に記述される試験結果を与えた。
【0091】
【表11】
【0092】
実施例33〜37(本発明)
実施例33〜37では、本発明の組成物中の、成分B)に対する、及び/又は成分C)(分散剤)に対する成分A)の異なる重量比の影響を検討した。
【0093】
実施例33
成分A1及び成分B1の分散液の調製
実施例5〜8と同様な方法で、トリメチロールプロパンとトルエンイソシアナートの反応生成物に基づく市販の通常のポリイソシアナート(酢酸エチル中の75%濃度溶液)をメチルイソブチルケトンに溶解して、ブタノンオキシムでブロックして、33.3%の成分A1を含有する溶液を得た。ガラスビーカー中で、水道水330g、プロピレングリコール20g、実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド7.5g、成分B1の水性溶液(実施例5〜8と同様に調製)30g及び成分A1の溶液300gから、均質な混合物を生成して、高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは7.4であった。濃塩酸(約31%濃度)3.7gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。
【0094】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力280〜200mbar)70℃の浴温で45分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。これによって、28.4重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液373gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0095】
実施例34〜37
成分A1及び成分B1の分散液の調製
実施例33と同様な方法で、但し以下のように異なる量(g)の成分B)及びC)により分散液を調製した:
【0096】
【表12】
【0097】
実施例34〜37では、分散液の調製において、大量の成分B1の水性溶液の結果として導入された水の量に従って、少量の水道水を使用した。
【0098】
5つの液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)FLC
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A1及び成分B1の各分散液
6g/l 成分D3(実施例1〜4でも使用された)
【0099】
こうして得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例33〜37で加工した木綿織物は、表7に記述される試験結果を与えた。
【0100】
【表13】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分子中にブロックされたイソシアナート基を有する化合物を含むことを特徴とする水性分散液、このような分散液の製造方法及び繊維材料を処理するための該分散液の使用に関する。
【0002】
【従来の技術】
ブロックされたイソシアナート基を有する化合物を含む水性分散液は、既知であり、例えば、EP-A 196,309、EP-A 262,069、EP-A 537,578、及び EP-A 872,503に報告されている。繊維材料の撥油及び撥水加工に関連して、ペルフルオロアルキル含有ポリマーの効果を強化するために、このポリマーと組合せて増量剤としてのブロックされたイソシアナート基を有する化合物を使用することも知られている。この有用性は、例えば、EP-A 196,309、EP-A 537,578及び EP-A 872,503に報告されている。
【0003】
ブロックされたイソシアナート基を有する化合物を含む先行技術の水性分散液は、セルロース系繊維材料上に撥油及び撥水加工を得るためにペルフルオロアルキル含有ポリマーと一緒に使用すると、特に洗濯及びドライクリーニング実施後の効果の永続性に関して、しばしば、最適までに至らない効果しか得られないという不都合を有する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、分子中にブロックされたイソシアナート基を有し、そしてペルフルオロアルキル含有ポリマーと一緒になって、良好かつとりわけ永続的に強力にセルロース系繊維材料、特に木綿上に撥油及び撥水加工を得ることができる化合物を含むことを特徴とする水性分散液を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本目的は、少なくとも2つの成分A)及びB)〔成分A)は、分子中に2個以上のブロックされたイソシアナート基を含有する化合物であり、そして成分B)は、式(I):
G−O−(L−O)y−G (I)
で示されるジエポキシ化合物、又は式(I)の化合物の混合物を、式(II):
H2N−(CjH2jNH)z−H (II)
で示されるジアミン若しくはポリアミン、又は式(II)の化合物の混合物と、配置されるグリシジル基G対配置されるアミノ基の水素原子のモル比が、2:1〜1:4の範囲、好ましくは1:1〜1:2の範囲、特に好ましくは1:1〜1:1.1の範囲になるような比率で反応させ、次に生じた反応生成物を酸と、窒素対酸の当量のモル数の比が、1:0.25〜1:2になるような比率で反応させることにより入手可能な生成物である(上記基及び指数は、相互に独立に以下の定義を有する:
G=グリシジルラジカル(2,3−エポキシ−1−プロピルラジカル)
L=式:(CO)c1−Ed−(CO)c2の2価のラジカル
E=中断されていないか、又は1個以上の酸素原子により中断されている、1〜18個の炭素原子の2価の芳香族、脂肪族又は芳香脂肪族炭化水素ラジカル;好ましくは1〜8個の炭素原子の脂肪族ラジカル又は6〜24個の炭素原子の芳香族ラジカル
c1及びc2=相互に独立に0又は1
d=0又は1、そして
y=1であるとき、c1、c2及びdは、全部が同時に0ではない
j=0又は2〜10
y=0又は1
z=1〜3;しかしj=0ならばz=1)〕を含むことを特徴とする水性分散液により達成されている。
【0006】
本発明の水性分散液は、以下の利点を有する:
1.良好な機械的及び熱的安定性
2.比較的少量の既に紡織繊維加工用に使用されている既知のペルフルオロアルキル含有ポリマーと一緒になって、洗濯及びドライクリーニング実施後の永続性を含む良好な作用でセルロース繊維材料、特に木綿上に撥油及び撥水加工を得ることができる
3.紡織繊維加工において使用するときの良好な運転性
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の水性分散液に適切な成分A)は、既に最初に言及されたように、既知であり、完全とは言えないが、例えば、上述の参考文献に記載されている。ブロックされた脂肪族、脂環式又は芳香族のジ−、トリ−又はポリイソシアナートが適している。イソシアナート基をブロックするのに適している化合物もまた、当業者には知られている。成分A)として適切な化合物は、特に、例えば、1個以上のジ−又はポリイソシアナートと、イソシアナート基と反応する官能基を有する1個以上の化合物との同時又は連続反応、及びこれに続く残りの遊離イソシアナート基と既知のブロッキング剤、好ましくはケトンオキシム(例えば、アセトンオキシム又はブタノンオキシム)又はこれらの混合物との反応により得ることができる。更に別の適切なブロッキング剤は、文献に記載されている。全ての適切なブロッキング剤に共通な性質は、イソシアナート基の可逆的ブロッキングが生じるものである;即ち、このブロッキング剤は、室温でイソシアナート基に化学結合し、そして高温で開裂する。化合物A)の水性分散液も、当業者には知られている。
【0008】
本発明の水性分散液中に存在する化合物B)も、それ自体知られている。これらは、式(I):
G−O−(L−O)y−G (I)
で示されるジエポキシ化合物、又は式(I)の化合物の混合物を、式(II):
H2N−(CjH2jNH)z−H (II)
で示されるジアミン若しくはポリアミン、又は式(II)の化合物の混合物と、上述の比率で冷却しながら反応させ、次に生じた反応生成物を酸と、上述の比率で反応させることにより入手可能である(表示される基及び指数は、上述の定義を有する)。好ましいのは、使用されるジエポキシ化合物が、式:G−O−E−O−Gに対応する化合物B)であり;特に好ましいのは、Eが、2〜6個の炭素原子の2価の脂肪族基又は6〜18個の炭素原子の2価の芳香族基、特に基:p−C6H4−(CH3)C(CH3)−p−C6H4−であるものである。同様に好ましいのは、2〜6個の炭素原子のジアミン、特にヘキサメチレンジアミンを使用して調製される化合物B)である。化合物B)の調製において、使用される酸は、好ましくは、有機酸、特に酢酸、又は硫酸、リン酸、及び特に塩酸のような無機強酸のいずれかである。しかし他の酸も使用することができる。酸は急速に加えるのが有利である。
【0009】
本発明の分散液は、化合物A)の分散液を化合物B)の溶液と混合することにより得ることができる。しかし好ましいのは、成分A)及びB)を例えば高速スターラーにより一緒に分散させることにより調製される本発明の分散液であり;特に好ましい本発明の分散液は、分散操作後、均質化により微細分散液に変換されたものである。均質化は、例えば、高圧ホモジェナイザー機(例えば、製造業者マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin)からのもの)により100〜500bar、好ましくは200〜300barの圧力で行うことができる。個々に分散させるとき、又は上述の好ましい共分散操作の場合には、成分A)は、好ましくは有機溶媒中の溶液の形態で使用される。適切な溶媒の例としては、エステル、ケトン、アルコール、芳香族炭化水素、エチレングリコール又はプロピレングリコールのモノ−、ジ−、トリ−及びテトラグリコール、及びそのアルキルエーテル又はそのエステルがある。分散及び必要であれば混合だけでなく、高圧均質化も、常温又は高温で行うことができる。過度に低温にすると、分散液からの生成物の沈殿のリスクを招き;上限温度は、水/溶媒混合物の沸点により求められる。20〜40℃で操作するのが好ましく;高圧均質化は賢明には冷却しながら行う。成分A)及びB)を含むことを特徴とする分散液が得られたら、例えば大気圧又は減圧下での蒸留により、存在する有機溶媒を全て除去するのが好ましい。こうして得られた溶媒を含まない水性分散液は、環境へのやさしさ及び高い引火点だけでなく、高い安定性という利点をも特徴とする。
【0010】
本発明の分散液は、有利には100:2.5〜100:30、好ましくは100:5〜100:15の重量比で成分A)及びB)を含むことを特徴とする。これらの含水量は、広範に変化してよく、調製条件、安定性の要求及びこれらが使用される方法により導かれる。
【0011】
本発明の分散液は、場合により更に成分C)として1つ以上の分散剤を含むことを特徴とする。非イオン性又はカチオン性分散剤が非常に適しており、例としては脂肪アルコールのアルコキシラート、脂肪酸及びソルビタンエステル、アルキルポリグリコシド、アルコキシル化及び場合により第4級化アミン、及びテトラアルキルアンモニウム塩がある。特に適切なものは、式(III)又は(IV):
〔R4 aR5 bNR6 (4-a-b)〕pX (III)
R4R5N−CkH2k−NR4 2 (IV)
〔ここで、表示される基及び指数は、相互に独立に以下の定義を有する:
R4=(CmH2mO)t−R3
R3=水素又は1〜6個の炭素原子の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基
R5=8〜24個の炭素原子の直鎖アルキル又はアルケニル基
R6=水素、メチル又はエチル
a=0、1又は2
b=1又は2
k=2〜6
m=2〜4
p=Xの原子価
t=1〜20、好ましくは5〜10
X=アニオン、好ましくはR1COO-、CH3SO4 -、SO4 2-、ハロゲン化物イオン、特にCl-〕で示される、カチオン性又は偽カチオン性分散剤である。
【0012】
成分A)及びB)を一緒に分散させる場合、好ましくは更に成分C)も分散操作において同時に使用する。
【0013】
本発明の分散液は、有利には100:1〜100:20、好ましくは100:1〜100:5の重量比で成分A)及びC)を含むことを特徴とする。
【0014】
成分A)、B)及び存在すればC)に加えて、本発明の分散液は、好ましくは更に成分D)としてペルフルオロアルキル含有オリゴマー、ホモポリマー又はコポリマーを含むことを特徴とする。ペルフルオロアルキル含有オリゴマー、ホモポリマー及びコポリマーは、当業者には知られている。挙げることができる例には、ペルフルオロアルキル含有アクリルポリマー及びポリウレタンを含む。適切なペルフルオロアルキル含有コポリマーはまた、2個以上のモノマー(その幾つかはフッ素を含まない)からなるコポリマーを含む。好ましい候補は、ペルフルオロアルキル基を有するアクリラート又はメタクリラートに基づくオリゴマー、ホモポリマー及びコポリマーである。非常に適切な例は、約4:1:1のモノマーの重量比で、ペルフルオロアルキルエチルアクリラート、塩化ビニリデン及びステアリルメタクリラートからなるコポリマーである。
【0015】
成分A)、B)及び存在すればC)及びD)を含むことを特徴とする本発明の分散液は、好ましくは成分A)及びB)及び場合によりC)を含有する分散液を、成分D)及び場合によりC)及び更に別の成分をも含有する分散液と混合することにより調製される。成分B)はまた、単独で又は成分C)と一緒に成分D)の分散液の調製において使用することもできる。成分A)、B)及び存在すればC)を含むことを特徴とするフッ素を含有しない水性分散液を、成分B、D)及び存在すればC)を含むことを特徴とする水性分散液と混合することにより得られる分散液は、本発明の分散液として同様に非常に適している。
【0016】
成分D)として好ましい候補は、本質的にモノマーa):
【0017】
【化4】
【0018】
及び1つ以上のモノマーb)及びc):
【0019】
【化5】
【0020】
【化6】
【0021】
〔ここで、表示される基及び指数は、相互に独立に以下の定義を有する:
A=式:−CnH2n−、−CnH2n-2−又は−S(O2)−NR3−CmH2m−(硫黄原子はRfに結合している)の直鎖又は分岐鎖の2価基
Rf=4〜20個の炭素原子のペルフルオロアルキル基
R1=水素又はメチル
R2=1〜24個、好ましくは4〜24個の炭素原子の直鎖アルキル又はアルケニル基
R3=水素、又は好ましくは1〜6個の炭素原子の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基
m=2〜4
n=1〜4〕からなるペルフルオロアルキル含有コポリマーである。
【0022】
式(V)のモノマーはまた、異なる基Rfを有する混合物を含んでもよい。モノマーは、好ましくは重量比20〜99%:1〜30%:0〜20%の(V):(VI):(VII)で存在する。
【0023】
本発明の分散液は、有利には100:40〜100:1500、好ましくは100:80〜100:250の重量比で成分A)及びD)を含むことを特徴とする。
【0024】
本発明の分散液は、繊維材料の処理、特に織物又は編物のシート状構造を処理するために非常に適している。適切な材料は、天然及び再生セルロースの両方の繊維材料、好ましくは木綿、及び動物由来の繊維、好ましくはウール、及びまた例えばポリエステル繊維のような合成有機繊維の繊維材料、及びこれらの混合物を含む。必要であれば、更に紡織繊維加工に適切な別の製品(例えば、セルロース架橋剤、柔軟剤(soft-hand agents)、シリコーンエラストマー及び難燃剤など)を、好ましくはこれらの製品を本発明の分散液に加えることにより使用することができる。このような追加的使用のために適した製品は、当業者には知られている。引用できる例には、セルロース架橋剤としてのエチレン尿素誘導体、柔軟剤としてシリコーン及び/又は修飾ポリエチレンを含有する分散液、及び難燃性加工のためのリン製品を含む。成分A)、B)、存在すればC)及びD)を含むことを特徴とする本発明の組成物は、好ましくは繊維材料の撥油、撥水加工及び汚れ防止加工用の使用に適している。本発明の分散液により加工した繊維材料は、良好な撥油、撥水効果及び汚れ防止効果を特徴とし、これらの効果は、洗濯及びドライクリーニング実施後の良好な永続性を示し、そして多くの場合に洗濯及びドライクリーニング実施後に繊維材料をアイロンがけすることにより更に改善しうる。
【0025】
本発明の分散液は、パジング(ロール間隙(nip)又はスロップ(slop))、コーティング、噴霧、吸尽法などのような、当業者には知られている通常法により繊維材料に適用することができる。特に好ましいのは、パッドマングルを使用する適用である。確立すべき賢明な濃度は、当業者には容易に決定することができる。こうして処理した繊維材料は、通常法で(例えば乾燥により)仕上げられる。
【0026】
本発明は、実施例により以下に例示される。全ての実施例では、同じ綿ツイルを使用する。結果の評価において、以下に記述される試験法を使用した。試験実施前に、加工した織物試料を20℃/相対湿度65%で24時間保管した。
【0027】
撥油性は、AATCC 118−1997により求めた。ここで、8つの異なる液体炭化水素による浸潤を試験した;この試験法に関する評価スケールは、1〜8の評点を包含し、8の評点が最良である(最も大きな撥油性)。
【0028】
撥水性は、AATCC 22−1996(噴霧試験)及びDIN 53888(ブンデスマン(Bundesmann)シャワー試験)の両方により求めた。DIN試験において、水滴効果は、目視により評価し(各織物につき3回、即ちシャワーの1、5及び10分後)、1(最悪)〜5(最良:湿潤なしに水滴化)の評点が与えられ、次に重量%で吸水量が求められる。噴霧試験は、同様に湿潤の目視評価を伴い、評点のスケールは、0〜100(100=最良、即ち、最も低い湿潤)の範囲とする。上述のAATCC試験法は、「AATCC(アメリカテキスタイル化学者及びカラリスト協会)技術マニュアル(AATCC (American Association ofTextile Chemists and Colorists) Technical Manual)」73巻、1998年、62〜63頁及び186〜188頁に見いだすことができる。
【0029】
【実施例】
実施例1〜4(非本発明)
成分A1の分散液の調製
スターラー、温度計及び還流冷却器を取り付けた四つ口2lフラスコ中で、トリメチロールプロパン及びトルエンジイソシアナートの反応生成物に基づく市販の通常のポリイソシアナート(酢酸エチル中75%濃度溶液)225gを室温でメチルイソブチルケトン399gに溶解した。撹拌しながら10分かけて、ブタノンオキシム63.75gをこの溶液に加えた。この添加の間、温度は24から約50℃に上昇した。混合物を更に15分間撹拌し、次に遊離NCO基について試験すると結果は陰性であった。ガラスビーカー中で、水道水834g、プロピレングリコール60g、市販の通常の第4級アンモニウムクロリド(ポリオキシエチレンステアリルメチルアンモニウムクロリド)23.25g及びマーロート(MARLOWET)5401(アルキルオキシ−アルキルアミンエトキシラートのアセタート、コンディー化学(Condea Chemie)からのもの)23.25gから、均質な混合物を生成した。四つ口フラスコ中に得られた有機相を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いて撹拌することにより約5分でプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは5.2であった。濃塩酸(約31%濃度)13.81gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力でホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は24℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は35℃であった。得られた分散液は、白色で粘性があった。
【0030】
次いで、溶媒と幾らかの水を、70℃の浴温で減圧下(絶対圧力270mbar)でロータリーエバポレーター中で蒸留することにより、生じた分散液1000gから除去した。これによって、24.9重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液698gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0031】
成分D4の分散液の調製
ガラスビーカー中で、実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド30g、ジプロピレングリコール200g、水道水480g、市販の通常のペルフルオロアルキルエチルアクリラート(6〜12個の炭素原子のペルフルオロアルキル基)480g、ステアリルメタクリラート120g、n−ドデシルメルカプタン(鎖長調節剤)4.8g及びN−(ブトキシ−メチル)メタクリルアミド20gを45℃まで加熱して、タービンスターラー(タラックス(Turrax))を使用して2分間撹拌し、次に31%濃度の塩酸0.6gを使用してpHを7.2から2.8に調整した。これにより、外観が乳光色〜混濁した良好なプレエマルションが得られた。生じた分散液は、オートクレーブに移した。
【0032】
ガラスビーカー中で、アゾ−スターター(Azo-Starter)V50(2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩、トランソル(Transol)からのもの)を室温で水道水57.6gに溶解して、この溶液をオートクレーブに入れた。オートクレーブから酸素を除去するために、7回真空を適用して窒素で圧力を復帰させることにより充分に脱気した。密閉したオートクレーブを76℃に設定した浴により加熱し、反応混合物を200rpmで撹拌した。当初乳白色の分散液は、約半時間後に透明度を増した。同時に、オートクレーブ中の超過圧力が当初の0から0.5barに上昇して、1時間後内部温度が68℃に上昇した。反応混合物を加熱しながら更に7時間撹拌し、その間に分散液の外観は、更に変化することはなかったが、オートクレーブ中の超過圧力は1.8barまで上昇した。生成物は、45.4%の乾燥物質含量を有するわずかに透明な分散液1360gであったが、乾燥物質中の43%のフッ素は、分散液中の19.5%のフッ素含量に相当する。
【0033】
成分D1〜D3の分散液は、同様に調製することができる。
【0034】
4つの液は、以下の成分により調製した:
【0035】
ニッテクス(KNITTEX)FLC(チバ特殊化学品(Ciba SpezialitatenchemiePfersee)から)は、エーテル化ジメチロール−ジヒドロキシエチレン尿素に基づくセルロース架橋剤であり、ニッテクス(KNITTEX)触媒MO(チバ特殊化学品(Ciba Spezialitatenchemie Pfersee)から)は、架橋触媒である。これらの製品は両方とも、織物の折り目性を改善するために液に加えた。上に量を定めた成分に加えて、液1〜4のそれぞれを、少なくとも1つの乳化剤及び場合により更に助剤を含有する、フッ素を含有するコポリマー(成分D)の水性分散液の一定量と、各液がフッ素1.2g/lを含有するように混合した。以下の成分Dを加えた:
【0036】
【表1】
【0037】
こうして得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン(add on)量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例1〜4で加工した木綿織物は、表1に記述される試験結果を与えた。
【0038】
実施例1〜4の分散液は、成分A)は存在するが成分B)は存在しないために、本発明の分散液とは異なる。
【0039】
【表2】
【0040】
実施例5〜8(本発明)
成分B1の調製(水溶液)
アラルディット(ARALDIT)(登録商標)GY266(チバ特殊化学(Ciba Specialty Chemicals Inc.)からのビスフェノールA−ジグリシジルエーテル)88gを1l三つ口フラスコに導入し、次に真空を適用して窒素でリリーフすることにより、フラスコを不活性化した。次にイソプロパノール235.6gを加え、混合物を撹拌しながら29℃にした。更に、90%純度の融解したヘキサメチレンジアミン31.5gを、撹拌しながら、内部温度が35℃を超えないことを保証するために氷浴で冷却しながらゆっくり混合物に加えた。全てのヘキサメチレンジアミンを添加後、撹拌は、溶液が青っぽい乳光色の外観になるまで続けた。更に撹拌しながら、60%濃度の酢酸26gを一度に加えて、混合物全体を水520gで希釈した。組成物を45℃に加熱し、水流ポンプ真空下の蒸留によりイソプロパノール/水356.3gを除去したが、このとき温度はゆっくり55℃まで上げた。30℃に冷却後、pHは8.5であり、密度は1.037g/ccmであった。生成物は、約25%の成分B1を含有する粘度の低い帯青色の水性溶液であった。
【0041】
成分A1及び成分B1の分散液の調製
スターラー、温度計及び還流冷却器を取り付けた四つ口2lフラスコ中で、トリメチロールプロパン及びトルエンジイソシアナートの反応生成物に基づく市販の通常のポリイソシアナート(酢酸エチル中75%濃度溶液)225gを室温でメチルイソブチルケトン399gに溶解した。撹拌しながら10分かけて、ブタノンオキシム63.75gをこの溶液に加えた。この添加の間、温度は24から約50℃に上昇した。混合物を更に15分間撹拌し、次に遊離NCO基について試験すると結果は陰性であった。ガラスビーカー中で、水道水834g、プロピレングリコール60g、実施例1〜4に記述された第4級アンモニウムクロリド6g及び成分B1の水性溶液115.5gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートを含有し、四つ口フラスコ中に得られた有機相を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いて撹拌することにより約5分でプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは5.2であった。濃塩酸(約31%濃度)13.81gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は24℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は35℃であった。得られた分散液は、白色で粘性があった。
【0042】
次いで、溶媒と幾らかの水を、70℃の浴温で減圧下(絶対圧力270mbar)でロータリーエバポレーター中で蒸留することにより、生じた分散液1000gから除去した。これによって、26.8重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液648gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0043】
4つの液は、以下の成分により調製した:
【0044】
上に量を定めた成分に加えて、実施例1〜4と同様に各液を、少なくとも1つの乳化剤及び場合により更に助剤を含有する、フッ素を含有するコポリマー(成分D)の水性分散液の一定量と、各液がフッ素1.2g/lを含有するように混合した。以下の成分D(実施例1〜4でも使用された)を加えた。
【0045】
【表3】
【0046】
こうして得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例5〜8で加工した木綿織物は、表2に記述される試験結果を与えた。
【0047】
【表4】
【0048】
本発明実施例5〜8と非本発明実施例1〜4との比較では、実施例5〜8で得られた値は、そのままの加工材料でも洗濯又はドライクリーニングした材料でも両方とも明らかに良好であることが分かった。
【0049】
実施例9〜12(非本発明)
成分A2の分散液の調製
アセトンオキシムでブロックされた市販の通常の脂環式ポリイソシアナート(キシレン/酢酸ブチル中の60%濃度溶液)187.5gをメチルイソブチルケトン93.75gに溶解した。ガラスビーカー中で、脱塩水370g、プロピレングリコール29g及び実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド19gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートの溶液を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液中に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは7.5であった。濃塩酸(約31%濃度)0.8gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。分散液664gを得た。
【0050】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力370〜200mbar)70℃の浴温で40分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、蒸留により溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。これによって、27.1重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液452gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0051】
4つの液は、以下の成分により調製した:
【0052】
上に量を定めた成分に加えて、各液を、少なくとも1つの乳化剤及び場合により更に助剤を含有し、フッ素を含有するコポリマー(成分D)の水性分散液の一定量と、各液がフッ素1.2g/lを含有するように混合した。以下の成分D(実施例1〜4でも使用された)を加えた:
【0053】
【表5】
【0054】
こうして得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例9〜12で加工した木綿織物は、表3に記述される試験結果を与えた。
【0055】
【表6】
【0056】
実施例13〜16(本発明)
成分A2及び成分B1の分散液の調製
実施例9〜12において明記されたブロックされたポリイソシアナート187.5gをメチルイソブチルケトン93.75gに溶解した。ガラスビーカー中で、脱塩水370g、プロピレングリコール29g、実施例5〜8用に調製された成分B1の水溶液55.8g及び実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド2.9gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートの溶液を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液中に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは7.1であった。濃塩酸(約31%濃度)1.5gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。分散液694gを得た。
【0057】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力370〜200mbar)70℃の浴温で40分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、蒸留により溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。これによって、25.7重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液473gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0058】
4つの液は、以下の成分により調製した:
【0059】
上に量を定めた成分に加えて、各液を、少なくとも1つの乳化剤及び場合により更に助剤を含有し、フッ素を含有するコポリマー(成分D)の水性分散液の一定量と、各液がフッ素1.2g/lを含有するように混合した。以下の成分D(実施例1〜4でも使用された)を加えた:
【0060】
【表7】
【0061】
こうして得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例13〜16で加工した木綿織物は、表4に記述される試験結果を与えた。
【0062】
【表8】
【0063】
本発明実施例13〜16と非本発明実施例9〜12との比較では、実施例13〜16で得られた値は、そのままの加工材料でも洗濯又はドライクリーニングした材料でも両方とも明らかに良好であることが分かった。
【0064】
実施例17〜23では、異なる成分Aを使用するときの、本発明及び非本発明分散液の異なる作用を検討した。使用した各液に、成分D3の分散液(実施例1〜4でも使用された)6g/lを、各液がフッ素1.2g/lを含有するように加えた。
【0065】
実施例17(本発明)
成分A2及び成分B1の分散液の調製
実施例13〜16と同様に22.5重量%の乾燥物質含量を有する分散液を調製した。
【0066】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A2及び成分B1の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0067】
ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液(チバ特殊化学品(Ciba Spezialitatenchemie Pfersee)から)は、ジメチロール−ジヒドロキシエチレン尿素及びエーテル化メチロール化メラミンに基づくセルロース架橋剤である。
【0068】
実施例18(非本発明)
成分A2の分散液の調製
実施例9〜12と同様に分散液を調製した。
【0069】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A2の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0070】
実施例19(本発明)
成分A3及び成分B1の分散液の調製
ブタノンオキシムでブロックされた市販の通常の脂環式ポリイソシアナート(キシレン/酢酸ブチル中の60%濃度溶液)187.5gをメチルイソブチルケトン93.75gに溶解した。ガラスビーカー中で、脱塩水370g、プロピレングリコール29g、実施例5〜8用に調製された成分B1の水性溶液55.8g及び実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド2.9gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートの溶液を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液中に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは7.2であった。濃塩酸(約31%濃度)6.8gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。分散液704gを得た。
【0071】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力370〜200mbar)70℃の浴温で40分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、蒸留により溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。これによって、27.3重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液454gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0072】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A3及び成分B1の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0073】
実施例20(非本発明)
成分A3の分散液の調製
実施例19において明記されたブロックされた脂環式ポリイソシアナート187.5gをメチルイソブチルケトン93.75gに溶解した。ガラスビーカー中で、脱塩水370g、プロピレングリコール29g及び実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド19gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートの溶液を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液中に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは8であった。濃塩酸(約31%濃度)1gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。分散液680gを得た。
【0074】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力370〜200mbar)70℃の浴温で40分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、蒸留により溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。これによって、28.5重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液441gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0075】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A3の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0076】
実施例21(本発明)
成分A4及び成分B1の分散液の調製
ブタノンオキシムでブロックされた市販の通常の脂環式ポリイソシアナート112.5gをメチルイソブチルケトン168.8gに溶解した。ガラスビーカー中で、脱塩水370g、プロピレングリコール29g、実施例5〜8用に調製された成分B1の水性溶液55.8g及び実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド2.9gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートの溶液を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液中に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは7.2であった。濃塩酸(約31%濃度)7gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。分散液687gを得た。
【0077】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力370〜200mbar)70℃の浴温で40分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、蒸留により溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。激しい発泡のため、蒸留は最後に250mbarで行った。これによって、26.6重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液437gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0078】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A4及び成分B1の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0079】
実施例22(非本発明)
成分A4の分散液の調製
実施例21において明記されたブロックされた脂環式ポリイソシアナート112.5gをメチルイソブチルケトン168.8gに溶解した。ガラスビーカー中で、脱塩水370g、プロピレングリコール29g及び実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド19gから、均質な混合物を生成した。ブロックされたポリイソシアナートの溶液を撹拌しながらこの水性乳化剤溶液中に加えた。高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは8.1であった。濃塩酸(約31%濃度)0.7gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。分散液664gを得た。
【0080】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力370〜200mbar)70℃の浴温で40分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、蒸留により溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。これによって、26.7重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液430gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0081】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A4の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0082】
実施例23(本発明)
成分A1及び成分B1の分散液の調製
実施例5〜8と同様に22.5重量%の乾燥物質含量を有する分散液を調製した。
【0083】
液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)GM濃縮液
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A1及び成分B1の分散液
6g/l 成分D3の分散液
【0084】
実施例17〜23で得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例17〜23で加工した木綿織物は、表5に記述される試験結果を与えた。
【0085】
【表9】
【0086】
本発明実施例17、19、21及び23と非本発明実施例18、20及び22との比較では、発明実施例で得られた値は、そのままの加工材料でも洗濯又はドライクリーニングした材料でも両方とも明らかに良好であることが分かった。
【0087】
実施例24〜32(本発明)
実施例24〜32では、成分A)及びB)を含むことを特徴とする本発明の組成物に対するフルオロコポリマーの異なる重量比の影響を検討した。実施例7と同様に、以下の成分により9つの液を調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)FLC
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
実施例5〜8からの成分A1及びB1を含む分散液
成分D3
【0088】
それぞれ以下の量(g/液1l)の、成分A1とB1を含む分散液、及び成分D3の分散液(実施例1〜4でも使用された)を使用した:
【0089】
【表10】
【0090】
こうして得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例24〜32で加工した木綿織物は、表6に記述される試験結果を与えた。
【0091】
【表11】
【0092】
実施例33〜37(本発明)
実施例33〜37では、本発明の組成物中の、成分B)に対する、及び/又は成分C)(分散剤)に対する成分A)の異なる重量比の影響を検討した。
【0093】
実施例33
成分A1及び成分B1の分散液の調製
実施例5〜8と同様な方法で、トリメチロールプロパンとトルエンイソシアナートの反応生成物に基づく市販の通常のポリイソシアナート(酢酸エチル中の75%濃度溶液)をメチルイソブチルケトンに溶解して、ブタノンオキシムでブロックして、33.3%の成分A1を含有する溶液を得た。ガラスビーカー中で、水道水330g、プロピレングリコール20g、実施例1〜4において明記された第4級アンモニウムクロリド7.5g、成分B1の水性溶液(実施例5〜8と同様に調製)30g及び成分A1の溶液300gから、均質な混合物を生成して、高速スターラー(ウルトラ−タラックス(Ultra-Turrax))を用いてプレエマルションを調製した。生じた混合物のpHは7.4であった。濃塩酸(約31%濃度)3.7gを加えることにより、pHを2.5に調整した。次に混合物を、約300barの操作圧力で高圧ホモジェナイザー(製造業者:マントン−ゴーリン(Manton-Gaulin))に4回通して均質化した。混合物の初期温度は25℃であった;4回目の通過後得られた分散液の最終温度は36℃であった。
【0094】
次に生じた分散液は、減圧下(絶対圧力280〜200mbar)70℃の浴温で45分間1l三つ口フラスコ中での蒸留に付したが、この間、溶媒を幾らかの水と一緒に除去した。これによって、28.4重量%の乾燥物質含量を有する水性分散液373gを得たが、水を加えることにより含量を22.5重量%に調整した。生じた分散液は、機械的及び熱的作用に対する良好な安定性を示した。
【0095】
実施例34〜37
成分A1及び成分B1の分散液の調製
実施例33と同様な方法で、但し以下のように異なる量(g)の成分B)及びC)により分散液を調製した:
【0096】
【表12】
【0097】
実施例34〜37では、分散液の調製において、大量の成分B1の水性溶液の結果として導入された水の量に従って、少量の水道水を使用した。
【0098】
5つの液は、以下の成分により調製した:
2g/l 酢酸60重量%
20g/l ニッテクス(KNITTEX)FLC
6g/l ニッテクス(KNITTEX)触媒MO
10g/l 成分A1及び成分B1の各分散液
6g/l 成分D3(実施例1〜4でも使用された)
【0099】
こうして得られた加工液は、室温でパッドマングルを使用して青色の綿ツイルに、織物の重量に基づき約100%のアドオン量で適用した。次に織物を110℃で10分間乾燥キャビネット中で乾燥し、次いで150℃で5分間圧縮した。洗濯及び/又はドライクリーニング後、織物にアイロンをかけた。実施例33〜37で加工した木綿織物は、表7に記述される試験結果を与えた。
【0100】
【表13】
Claims (17)
- 少なくとも2つの成分A)及びB)を含む水性分散液であって、成分A)は、分子中に2個以上のブロックされたイソシアナート基を含有する化合物であり、そして成分B)は、式(I):
G−O−(L−O)y−G (I)
で示されるジエポキシ化合物、又は式(I)の化合物の混合物を、式(II):
H2N−(CjH2jNH)z−H (II)
で示されるジアミン若しくはポリアミン、又は式(II)の化合物の混合物と、配置されるグリシジル基G対配置されるアミノ基の水素原子のモル比が、2:1〜1:4の範囲、好ましくは1:1〜1:2の範囲、特に好ましくは1:1〜1:1.1の範囲になるような比率で反応させ、
次に生じた反応生成物を酸と、窒素対酸の当量のモル数の比が、1:0.25〜1:2の範囲になるような比率で反応させることにより得られる生成物である(上記基及び指数は、相互に独立に以下の定義を有する:
G=グリシジル基(2,3−エポキシ−1−プロピル基)
L=式:(CO)c1−Ed−(CO)c2の2価の基
E=中断されていないか、又は1個以上の酸素原子により中断されている、1〜18個の炭素原子の2価の芳香族、脂肪族又は芳香脂肪族炭化水素基;好ましくは1〜8個の炭素原子の脂肪族基又は6〜24個の炭素原子の芳香族基
c1及びc2=相互に独立に0又は1
d=0又は1、そして
y=1であるとき、c1、c2及びdは、全部が同時に0ではない
j=0又は2〜10
y=0又は1
z=1〜3;しかしj=0ならばz=1)ことを特徴とする水性分散液。 - 成分A)のイソシアナート基が、ケトンオキシム又はケトンオキシムの混合物、好ましくはアセトンオキシム又はブタノンオキシムでブロックされた、請求項1に記載の水性分散液。
- c1及びc2が0であり、そしてyが1である、請求項1又は2に記載の水性分散液。
- Eが、2〜6個の炭素原子の脂肪族基又は6〜18個の炭素原子の芳香族基、好ましくは基:p−C6H4−(CH3)C(CH3)−p−C6H4−である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の水性分散液。
- z=1であり、そしてj=2〜6、好ましくはj=6である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の水性分散液。
- 式(I)のジエポキシ化合物と式(II)のジアミン又はポリアミンとの反応生成物を酸と反応させるのに使用される酸が、有機酸、好ましくは酢酸、又は無機強酸、好ましくは塩酸である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の水性分散液。
- 分散液が、成分A)及びB)を一緒に分散させ、そして好ましくは生じた分散液を均質化することにより得られる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の水性分散液。
- 分散液が、100:2.5〜100:30、好ましくは100:5〜100:15の重量比で成分A)及びB)を含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の水性分散液。
- 分散液が、更に成分C)として1つ以上の分散剤を含むことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の水性分散液。
- 分散液が、好ましくは式(III)又は(IV):
〔R4 aR5 bNR6 (4-a-b)〕pX (III)
R4R5N−CkH2k−NR4 2 (IV)
〔ここで、表示される基及び指数は、相互に独立に以下の定義を有する:
R4=(CmH2mO)t−R3
R3=水素又は1〜6個の炭素原子の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基
R5=8〜24個の炭素原子の直鎖アルキル又はアルケニル基
R6=水素、メチル又はエチル
a=0、1又は2
b=1又は2
k=2〜6
m=2〜4
p=Xの原子価
t=1〜20、好ましくは5〜10
X=アニオン、好ましくはR1COO-、CH3SO4 -、SO4 2-、ハロゲン化物イオン、特にCl-〕で示される、少なくとも1つの非イオン性、カチオン性又は偽カチオン性分散剤を含むことを特徴とする、請求項9に記載の水性分散液。 - 分散液が、100:1〜100:20、好ましくは100:1〜100:5の重量比で成分A)及びC)を含むことを特徴とする、請求項9又は10に記載の水性分散液。
- 更に成分D)として、好ましくはペルフルオロアルキル基を含有する(メタ)アクリラートに基づく、ペルフルオロアルキル基を含有するオリゴマー、ホモポリマー又はコポリマーを含むことを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載の水性分散液。
- 成分D)として存在するペルフルオロアルキル基を含有するコポリマーが、本質的にモノマーa):
A=式:−CnH2n−、−CnH2n-2−又は−S(O2)−NR3−CmH2m−(硫黄原子はRfに結合している)の直鎖又は分岐鎖の2価基
Rf=4〜20個の炭素原子のペルフルオロアルキル基
R1=水素又はメチル
R2=1〜24個、好ましくは4〜24個の炭素原子の直鎖アルキル又はアルケニル基
R3=水素、又は好ましくは1〜6個の炭素原子の直鎖若しくは分岐鎖アルキル基
m=2〜4
n=1〜4〕からなる、請求項12に記載の水性分散液。 - 分散液が、100:40〜100:1500、好ましくは100:80〜100:250の重量比で成分A)及びD)を含むことを特徴とする、請求項12又は13に記載の水性分散液。
- 成分A)、B)及び存在すればC)を一緒に分散させ、そして好ましくは生じた分散液を均質化し、均質化後分散液に、場合により、ペルフルオロアルキル基を含有するオリゴマー、ホモポリマー又はコポリマー(成分D)を、好ましくは水性分散液の形態で加えることを特徴とする、請求項1〜6又は8〜14項のいずれか1項に記載の水性分散液の製造方法。
- 繊維材料、好ましくは織物又は編物のシート状構造を処理するための、請求項1〜14のいずれか1項に記載の水性分散液の使用。
- 繊維材料が、天然又は再生セルロース、好ましくは木綿、動物由来の繊維、好ましくはウール、合成有機繊維、又はこれらの混合物を含むことを特徴とする、請求項16に記載の使用。
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