Патент на изобретение №2177059

(54) ЭМУЛЬСИЯ БЛОКИРОВАННОГО ИЗОЦИАНАТА, ВОДО- И МАСЛООТТАЛКИВАЮЩИЙ СОСТАВ, ТЕКСТИЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ

(57) Реферат:

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов, в частности к отделке текстильных материалов для придания водо- и маслоотталкивающих свойств. Текстильный материал обрабатывают составом, содержащим водо- и маслоотталкивающий компанент, имеющий полифторалкильную группу и блокированный изоцианат в виде эмульсии. Эмульсия содержит блокированный изоцианат, по меньшей мере одно катионное и одно неионное поверхносно-активное вещество и жидкую среду – воду или смесь воды с органическим растворителем при содержании последнего не более 10% от массы воды. Массовое соотношение блокированного изоцианата к поверхностно-активному веществу составляет от 60/40 до 90/10. Средний диаметр эмульсионных частиц – не более 250 нм. Такой состав является стабильным, не осаждается в течение длительного времени, что удобно при обработке. 3 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к эмульсии блокированного изоцианата, водо- и маслоотталкивающему составу и ткани, обработанной водо- и маслоотталкивающим составом.

Предшествующий уровень техники
До настоящего времени для того, чтобы улучшить прочность при стирке и устойчивость пропитки, предлагалось добавлять блокированный изоцианат к водо- и маслоотталкивающей смеси, включающей компонент, содержащий перфторалкильную группу, в качестве водо- и маслоотталкивающего компонента (Японская Патентная Kokai Публикация N 165072/1981, Японская Патентная Kokoku Публикация N 11239/1989, и т.д.).

Однако проблема заключалась в том, что, когда обрабатывающую жидкость получают путем смешивания водо- и маслоотталкивающей эмульсии с эмульсией блокированного изоцианата, при смешивании получается плохая стабильность, следовательно, происходит седиментация водо- и маслоотталкивающего компонента или блокированного изоцианата так, что осаждающиеся частицы плотно прилипают к ткани, или ухудшается водо- и маслоотталкивание.

Сущность изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить стабильный водо- и маслоотталкивающий состав, который не осаждается в течение длительного периода времени даже, если водо- и маслоотталкивающий компонент смешивают с эмульсией блокированного изоцианата.

Предметом настоящего изобретения является эмульсия блокированного изоцианата, включающая блокированный изоцианат, поверхностно-активное вещество (ПАВ) содержащее, по меньшей мере, одно катионное ПАВ, и жидкую среду, в которой весовое соотношение блокированного изоцианата к ПАВ находится в пределах от 60/40 до 90/10 и средний диаметр частиц эмульсии является не больше, чем 250 нм.

Другим предметом изобретения является водо- и маслоотталкивающий состав, включающий упомянутую эмульсию блокированного изоцианата и водо- и маслоотталкивающий компонент, имеющий полифторалкильную группу.

Кроме того, предметом настоящего изобретения является ткань, обработанная упомянутым водо- и маслоотталкивающим составом.

Детальное описание изобретения
Эмульсия блокированного изоцианата, используемая в настоящем изобретении, содержит блокированный изоцианат, ПАВ и жидкую среду, и весовое соотношение блокированного изоцианата и ПАВ составляет от 60/40 до 90/10 и средний диаметр частиц в эмульсии составляет не более, чем 250 нм.

Блок-полимер изоцианата, используемый в настоящем изобретении, получают путем блокирования известного полифункционального изоцианата с блокирующим агентом.

Примеры полифункционального изоцианата включают толуилен-диизоцианат (например, 2,4- или 2,6-толуилендиизоцианат), дифенилметандиизоцианат (включая MDI, содержащий 2-4′-, 3,4′ и т.д. изомеры, в дополнение к 4,4′-изомеру, и так называемый полимерный MDI, содержащий три или более полиядерных веществ), трифенилметан-триизоцианат, ксилилен-диизоцианат, гексаметилен-диизоцианат, дицикло-гексилметан-диизоцианат, их димеры или тримеры или аддукты этих тримеров и тому подобное с полиолами, триметилолпропан/толуилен-диизоцианатный аддукт, триметилолэтан/толуилен-диизоцианатный аддукт, глицерин/толуилен-диизоцианатный аддукт и тому подобное.

Примеры блокирующего агента включают оксимы: такие, как метилэтилкетоксим, фенолы, спирты, е-капролактам и тому подобное.

Поверхностно-активное вещество для получения эмульсии блокированного изоцианата – это предпочтительно неионные ПАВ и катионные ПАВ.

Неионное ПАВ является ПАВ, имеющим гидроксильную группу, эфирную связь -O- или тому подобное, которое не имеет ионной диссоциации в воде как гидрофильная группа.

Неионные ПАВ грубо классифицируют на ПАВ полиэтилен-гликольного типа и ПАВ полиспиртового типа. Примеры ПАВ полиэтилен-гликольного типа включают высший спирт/этиленоксид (аддукт), алкилфенол/этиленоксид (аддукт), жирная кислота/этиленоксид (аддукт), сложный эфир на основе полиспирта и жирной кислоты/этиленоксид (аддукт), высший алкиламин/этиленоксид (аддукт), этиленоксидный аддукт амида жирной кислоты, этиленоксидный аддукт масел и жиров, полипропиленгликоль/этиленоксид (аддукт) и тому подобное. Примеры ПАВ полиспиртового типа включают сложный эфир на основе жирной кислоты и глицерин, сложный эфир на основе жирной кислоты и пентаэритритола, жирнокислотный сложный эфир сорбитола и сорбитана, жирнокислотный сложный эфир сахарозы, алкиловый эфир полиспирта, жирнокислотный амид алканоламинов и тому подобное. Также есть несколько типов ПАВ, таких как аминоксид (например, -N⁺(CH₃)₂-O^–), сульфоксид (например, -S⁺(CH₃)-^–O), аминимид (например, -N⁺(CH₃)₂-N^–CO^–), т. д. , которые ведут себя как катионное ПАВ в водных кислотных растворах. Также есть силиконовые ПАВ, имеющие силоксановую группу в качестве гидрофобной группы и полиэфирную группу (например, полиэтиленоксид и полипропиленоксид) в качестве гидрофильной группы, и фторсодержащие ПАВ, имеющие фторалкильную группу в качестве гидрофобной группы.

Особые примеры неионного ПАВ включают полиоксиэтиленлауриловый эфир, полиоксиэтилентридециловый эфир, полиоксиэтиленцетиловый эфир, полиоксиэтиленполиоксипропиленцетиловый эфир, полиоксиэтиленстеариловый эфир, полиоксиэтиленолеиловый эфир, полиоксиэтиленнонилфениловый эфир, полиоксиэтиленоктилфениловый эфир, полиоксиэтиленмонолаурат, полиоксиэтиленмоностеарат, полиоксиэтиленмоноолеат, монолаурат сорбитана, моностеарат сорбитана, монопальмитат сорбитана, моностеарат сорбитана, моноолеат сорбитана, сесквиолеат сорбитана, триолеат сорбитана, монолаурат полиоксиэтиленсорбитана, монопальмитат полиоксиэтиленсорбитана, моностеарат полиоксиэтиленсорбитана, моноолеат полиоксиэтиленсорбитана, блок-сополимер полиоксиэтилена и полиоксипропилена, сложный эфир на основе полиглицерина и жирной кислоты, силиконовое масло, модифицированное полиэфиром, (торговое название: SH3746, SH3748, SH3749 и SH3771, произведенное Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. ), перфторалкил/этиленоксид (аддукт) (торговое название: Unidune DS-401 и DS-403, выпускаемый Daikin Industries Ltd.), фторалкил/этиленоксид (аддукт) (торговое название: Unidine DS-406, выпускаемый Daikin Industries Ltd.), перфторалкиловый олигомер (торговое название: Unidine DS-451, выпускаемый Daikin Industries Ltd.), и тому подобное.

Катионное ПАВ является ПАВ, имеющим длинноцепочечный алкил в качестве гидрофобной группы и группу, которая ионизируется с образованием катиона в водном растворе, в качестве гидрофильной группы. Катионное ПАВ обычно содержит соль амина, четвертичную аммонийную соль (-N⁺(CH₃)₃X^– (X является галогеном или OCOCH₃)), соль пиридина

соль сульфония (-S⁺(CH₃)₂Cl^–), соль фосфония (-P⁺(CH₃)₃Cl^–), или полиэтиленполиамин (-NH(C₂H₄NH)_mH, в качестве гидрофильной группы.

Примеры катионного ПАВ включают (C₁₂-C₂₂)-диалкилдиметиламмонийхлорид, (кокосовый) алкилдиметилбензиламмонийхлорид, ацетатную соль октадециламина, ацетатную соль тетрадециламина, ацетатную соль жирного алкилпропилендиамина, октадецилтриметиламмонийхлорид, (жирный) алкилтриметиламмонийхлорид, додецилтриметиламмонийхлорид, (кокосовый) алкилтриметиламмонийхлорид, гексадецилтриметиламмонийхлорид, бегенилнилтриметиламмонийхлорид, четвертичную соль алкил (жирный) имидазолина, тетрадецилдиметилбензиламмонийхлорид, октадецилдиметилбензиламмонийхлорид, лиолеилдиметиламмонийхлорид, полиоксиэтилендодецилмонометиламмонийхлорид, полиоксиэтилен (C₁₂-C₂₂)алкилбензиламмонийхлорид, полиоксиэтиленаурилмонометиламмонийхлорид, четвертичную соль 1-гидроксиэтил-2-алкил (жирный) имидазолина, силиконовое катионное ПАВ, имеющее силоксановую группу в качестве гидрофобной группы, фторсодержащее катионное ПАВ, имеющее фторалкильную группу в качестве гидрофобной группы (торговое название: Unidine DS-202, выпускаемый Daikin Industries Ltd.), и тому подобное.

Может быть использовано сочетание неионного ПАВ и катионного ПАВ. Весовое соотношение неионного ПАВ и катионного ПАВ может быть от 5:95 до 95:5, например, от 10:90 до 90:10.

Особенно предпочтительными сочетаниями неионного ПАВ и катионного ПАВ являются следующие:
(I) диалкил(отвержденный жир)диметиламмонийхлорид и полиоксиэтиленполиоксипропиленовый блок-полимер,
(II) диалкил(отвержденный жир)диметиламмонийхлорид и полиоксиэтиленполиоксипропиленовый блок-полимер, и/или полиоксиэтиленоктилфениловый эфир,
(III) диалкил(отвержденный жир)диметиламмонийхлорид и полиоксиэтиленполиоксипропиленовый блок-полимер и/или полиоксиэтиленоктилфениловый эфир и/или монолаурат полиоксиэтиленсорбитан.

Жидкая среда представляет собой воду или смесь воды и органического растворителя, причем количество органического растворителя составляет не больше, чем 10% по весу, рассчитанное исходя из количества воды. Примеры органического растворителя включают кетоны: такие, как ацетон, метилэтилкетон и метилизобутилкетон; сложные эфиры: такие, как этилацетат, пропилацетат и бутилацетат; спирты: такие, как этанол, изопропанол, бутанол, 1,3-бутандиол и 1,5-пентандиол; галогенированные углеводороды: такие, как перхлорэтилен, трихлен, 1,1-дихлор-2,2,3,3,3-пентафторпропан, 1,3-дихлор-1,2,2,3,3-пентафторпропан и 1,1-дихлор-1-фторэтан; углеводороды: такие, как октан, керосин, толуол и ксилол; дипропиленгликоль, монометиловый эфир дипропиленгликоля, монометиловый эфир трипропиленгликоля, полипропиленгликоль, диметиловый эфир триэтиленгликоля, пропиленгликоль и этиленгликоль.

Эмульсия блокированного изоцианата может быть получена, например, следующим образом. Блокированный изоцианат растворяют в органическом растворителе (например, толуол и метилизобутилкетон) и в этом растворяют эмульгатор (например, катионный эмульгатор и неионный эмульгатор) и затем медленно добавляют при перемешивании воду с тем, чтобы получить эмульсию. После получения эмульсии органический растворитель может быть отогнан при пониженном давлении. После добавления воды для завершения фазового обращения эмульсии также может быть проведена гомогенизация с помощью гомогенизатора или устройства с высоким давлением для получения эмульсии.

Весовое соотношение блокированного изоцианата к поверхностно-активному соединению составляет от 60/40 до 90/10, предпочтительно от 60/40 до 85/15. Когда количество поверхностно-активного соединения составляет больше, чем 40% по весу, прочность при стирке ухудшается. Когда количество составляет меньше, чем 10% по весу, то имеет место плохая стабильность во время смешивания с водо- и маслоотталкивающим компонентом.

Средний диаметр частиц, диспергированных в эмульсии, составляет не больше, чем 250 нм, например от 50 нм до 250 нм. Когда диаметр частиц больше, чем 250 нм, стабильность эмульсии блок-полимера изоцианата – плохая. Средний диаметр частиц измеряют с помощью лазерной аналитической системы для измерения диаметра частиц LPA-3000/3100, изготовленной Ohtsuka Denshi Co., Ltd.

Предпочтительно, чтобы дзета-потенциал эмульсии был больше, чем 0 (ноль) мВ, и не был больше, чем 100 мВ. Когда дзета-потенциал меньше, чем 0 мВ, стабильность во время смешивания с водо- и маслоотталкивающим компонентом – плохая. Дзета-потенциал измеряют с помощью электрофоретического светорассеивающего фотометра ELS-800, произведенного Ohtsuka Denshi Co., Ltd.

После разбавления эмульсии 1 мМоль-водным раствором KCl с pH 7,00,3, измеряют при 25^oC дзета-потенциал.

Согласно дифракции рентгеновых лучей блокированный изоцианат имеет предпочтительно не больше пяти кристаллических пиков.

Дифракцию рентгеновых лучей измеряют с помощью устройства. Модель RAD-RA, изготовленного Rigaku Denki Co., Ltd. согласно методу отражения.

Водо- и маслоотталкивающий компонент, используемый в настоящем изобретении, представляет собой соединение, содержащее полифторалкильную группу, а полифторалкильная группа имеет фторалкильную группу, имеющую от 3 до 21 атома углерода, предпочтительно, от 6 до 16 атомов углерода. Примеры такого соединения включают следующее.

(1) Гомополимер винилового мономера, содержащего фторалкильную группу, имеющую от 3 до 21 атома углерода, или сополимер упомянутого винилового мономера с виниловым мономером, не содержащим фтор.

Примеры винилового мономера, имеющего фторалкильную группу, включают следующие мономеры:
CH₂OCOC(CH₃)=CH₂
(CH₂)₂OCOC(CH₃)=CH₂
(CH₂)₂OCOCH=CH₂
(CH₂)₂OCOCH=CH₂ (C₃H₇)(CH₂)₂OCOCH=CH₂
CH₃ (CH₂)₄OCOCH=CH₂ (CH₃)(CH₂)₂OCOC(CH₃)=CH₂
(C₂H₅)(CH₂)₂OCOCH=CH₂ (CH₂)₂OCOCH=CH₂
(CH₂)₃OCOCH=CH₂
CH₂CH(OCOCH₃)CH₂OCOC(CH₃)=CH₂
CH₂CH(OH)CH₂OCOCH=CH₂
(CH₂)₂OCOCH=CH₂
(CH₂)₂OCOC(CH₃)=CH₂ (CH₂)₂OCOC(CH₃)=CH₂
(CH₂)₂OCOCH=CH₂
CH₂OCOCH=CH₂
CH₂OCOC(CH₃)=CH₂
CH=CH₂
Примеры винилового мономера, не содержащего фтор, включают этилен, пропилен, бутилен, бутадиен, изопрен, хлоропрен, винилхлорид, винилиденхлорид, стирол, сложный эфир или амид (мет)акриловой кислоты и спирта или алкиламин (все из них имеют не более 22 углеродных атомов), диацетонакриламид, -метилолакриламид, акрилонитрил, акриламид, винилацетат, гидроксиэтил(мет)акрилат и виниловое соединение, имеющее силоксановый мостик (связь). Любые мономеры могут быть использованы в комбинации.

Хотя эти гомополимеры или сополимеры могут быть получены путем известного способа виниловой полимеризации, обычно используют эмульсионную полимеризацию. В эмульсионной полимеризации в качестве среды может быть использована вода или смесь воды и органического растворителя.

В настоящем изобретении, эмульсионную полимеризацию предпочтительно проводят с использованием катионного ПАВ и неионного ПАВ.

Примеры катионного ПАВ, которые могут быть использованы, включают додецилтриметиламмонийхлорид, додецилтриметиламмонийацетат, гексадецилтриметиламмонийбромид, триметилоктадециламмонийхлорид, диметилоктадециламмонийхлорид, диметилгексадециламмонийхлорид и додецилметилбензил)триметиламмонийхлорид.

Примеры неионного ПАВ включают продукты конденсации этиленоксида с изооктилфенолом, нонилфенолом, гексадеканолом, олеиновой кислотой, (C₁₂-C₁₈) алкиламином и/или тому подобным.

Предпочтительное весовое соотношение катионного ПАВ к неионному ПАВ составляет от 10:90 до 90:10.

(2) (Поли)сложный эфир возможно фторированной монокарбоксильной или поликарбоксильной кислоты с моно- или полиспиртом, содержащим фторалкильную группу, имеющую от 3 до 21 атома углерода, или (поли)сложный эфир возможно фторированного моно- или полиспирта с монокарбоксильной или поликарбоксильной кислотой, содержащей фторалкильную группу, имеющую от 3 до 21 атома углерода.

Примеры компонента, используемого в этом случае, включают следующие соединения:
CH₂CH₂OH,
(C₃H₇)CH₂CH₂OH,
(CH₂CH₂OH)₂,
(C₂H₅)CH₂CH(OH)CH₂OH,
COOH,
(C₃H₇)CH₂COOH,

бензойную кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, фталевую кислоту, малеиновую кислоту, тримеллитиновую кислоту, монометиловый эфир этиленгликоля, этиленгликоль, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, глицерин, полипропиленгликоль, 2-этилгексанол и стеариловый спирт.

Предпочтительно, чтобы (поли)сложный эфир имел молекулярный вес, по крайней мере, 1,000.

(3) Фторсодержащий полиэфирный сополимер, как описан в Японской Патентной Kokai Публикации N 103550/1983.

Можно использовать фторсодержащий полиэфирный сополимер, имеющий следующие повторяющиеся звенья:
(a)

или

в которых Rf является перфторалкильной группой, имеющей от 3 до 21 атома углерода, и n – 0 или 1, и
(в)

R есть остаток после удаления -COOCO- из циклического ангидрида кислоты, и, если необходимо,
(c)
где от R₁ до R₄ представляют собой атом водорода, алкильную группу или замещенную алкильную группу, или арильную группу или замещенную арильную группу, и/или

где R₅ является атомом водорода, алкильной группой или арильной группой, и m является целым числом 2 или 3.

(4) (Поли)уретан на основе моно- или полиспирта, имеющего фторалкильную группу, имеющую от 3 до 21 атома углерода (моно- или полиспирт, не содержащий атом фтора, может быть добавлен) и монофункционального или полифункционального изоцианата, например фенилизоцианата, толуилендиизоцианата, дифенилметандиизоцианата, гексаметилендиизоцианата и полиметиленполифенилизоцианата.

(Поли)уретан предпочтительно имеет молекулярный вес, по крайней мере, 700.

(5) Соединение, содержащее полифторалкильную группу и реакционную группу, способную реагировать с изоцианатом (например, гидроксильную группу, аминогруппу и карбоксильную группу).

Примеры этого соединения включают
-CH₂CH₂-OH,
-CH₂CH₂-OH,
CH₂CH₂OH,


-(CH₂CH₂O)_nH,


-COOH,



n является целым числом от 1 до 200, например от 2 до 30.

(6) Алифатический фторсодержащий поликарбонат, имеющий в качестве необходимого звена замещенную оксиэтиленовую (a) группу, представленную формулой:

или

в которой Rf является перфторалкильной группой, имеющей от 3 до 21 атома углерода, и
(б) оксикарбонильную группу, представленную формулой:

Предпочтительно, чтобы соединения, содержащие фторалкильную группу, со (2) по (6) также были приготовлены в виде эмульсий путем использования вышеупомянутых катионного ПАВ и неионного ПАВ.

В водо- и маслоотталкивающей смеси количество блокированного изоцианата предпочтительно составляет от 5 до 600 частей по весу, рассчитанное исходя из 100 частей по весу водо- и маслоотталкивающего компонента. Когда количество составляет более чем 600 частей по весу, водо- и маслоотталкивание – плохое. Когда количество составляет менее чем 5 частей по весу, имеют место плохие прочность при стирке и прочность при сухой чистке.

Хотя блокированный изоцианат обычно превращают в форму “одной жидкости” с водо- и маслоотталкивающим веществом, блокированный изоцианат может быть добавлен в ванну для обработки, содержащую водо- и маслоотталкивающее вещество. В обоих случаях имеет место высокая стабильность.

С целью изготовления обработанного текстильного материала, предотвращения возникновения электрического заряда на ткани, улучшения водо- и маслоотталкивания или улучшения сопротивления усадке, могут быть добавлены антистатические агенты, аминопластсмолы, акриловые полимеры, глиоксалсмолы, меламиновые смолы, природный воск и силиконовые смолы так, чтобы действие настоящего изобретения не было ухудшено.

Обработка водо- и маслоотталкивающим составом настоящего изобретения может быть выполнена путем способа распыления и способа покрытия, в дополнение к способу погружения (окунания).

Когда обрабатываемое основание (например, ткань) обрабатывают водо- и маслоотталкивающим составом настоящего изобретения, после применения (нанесения) водо- и маслоотталкивающего состава вышеупомянутыми различными способами, основание, которое следует обрабатывать, может быть подвергнуто тепловой обработке при температуре, по крайней мере, 100^oC, предпочтительно, около 110-170^oC, в течение от 10 секунд до 60 минут, предпочтительно в течение от 1 минуты до 20 минут с тем, чтобы улучшить долговечность. Путем проведения такой тепловой обработки, блокированный изоцианат превращается в изоцианат, содержащий высокоактивную группу, реагирующий с различными основаниями с тем, чтобы блокированный изоцианат и водо- и маслоотталкивающее вещество плотно присоединились к основанию. Согласно настоящему изобретению особенно предпочтительно использовать основание, которое содержит функциональную группу, такую как группа с активным водородом, способную реагировать с группой.

Основание, которое следует обрабатывать водо- и маслоотталкивающим составом настоящего изобретения, особо не ограничивается, и могут быть приведены в качестве примеров различные основания. Примеры этого включают ткань, стекло, бумагу, древесину, кожу, мех, асбест, кирпич, цемент, металл и оксид, керамику, пластмассу, покрытую (облицованную) поверхность и штукатурку. Примеры ткани включают натуральные волокна животного или растительного происхождения, такие как хлопок, пенька, шерсть и шелк; синтетические волокна: такие как полиамид, полиэфир, поливиниловый спирт, полиакрилонитрил, поливинилхлорид и полипропилен; полусинтетические волокна: такие как искусственный шелк и ацетат; неорганические волокна: такие как стекловолокно и асбестоволокно; смесь этих волокон; пряжу и ткань (например, тканый материал, нетканый материал и трикотаж), полученную из этих волокон.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения
Настоящее изобретение будет проиллюстрировано следующими Примерами и Сравнительными Примерами, которые не ограничивают настоящее изобретение. В Примерах и Сравнительном Примере “части” и “%” являются весовыми, кроме тех случаев, где указано иначе.

Водоотталкивание и маслоотталкивание оцениваются следующим образом. Водоотталкивание выражают водоотталкиванием N (сравни, следующая Таблица 1), определенным способом распыления в соответствии с JIS (Японский Промышленный Стандарт) L-1092. Маслоотталкивание определяют путем спадания одной капли (диаметр: около 5 мм) тестового раствора, показанного в следующей Таблице 2, на поверхности образца ткани и наблюдения за прониканием капли после 30 секунд (AATCC-TM118-1992). Надписи “+” и “-” по отношению к водоотталкиванию N означают то, что результат является слегка лучше и слегка хуже, чем указанное водоотталкивание, соответственно.

Тест на стойкость проводили следующим образом. Относительно теста на стойкость при стирке, тестируемую ткань, которая должна быть обработана, стирают в воде, содержащей 0,83 г/л моющего средства (торговое название: выпускаемое Hi-Top, Lion Co., Ltd.) при температуре 40^oC и соотношении ванны 1: 40 (ткань/жидкость для обработки (г/г)), используя домашнюю стиральную машину, в течение 5 минут, прополаскивают водой в течение 15 минут, и затем высушивают на воздухе (1 цикл). После того, как этот цикл повторяют 10, 20 и 30 раз, водо- и маслоотталкивание измеряли с тем, чтобы зафиксировать значение для стойкости при стирке.

Подготовительный Пример 1
Получение эмульсии 1 блокированного изоцианата (эмульсии блокированного метилэтилкетоксимом триметилолпропан/толуилен-диизооцианата
50 Частей метилэтилкетоксим-блокирующего агента триметилолпропан/толуилен- диизоцианата растворяли в 50 частях метилизобутилкетона. Затем добавляли 1,5 части диалкил(отвержденный жир)диметиламмонийхлорида и 7,4 части блок-полимера полиоксиэтилен-полиоксипропилена и начинали перемешивание. 72 Части воды медленно добавляли при перемешивании и после завершения добавления далее с помощью мешалки проводили дисперсионный процесс. Затем метилизобутилкетон отгоняли при пониженном давлении с тем, чтобы получить эмульсию, имеющую содержание твердого вещества 45%.

В результирующей эмульсии дзета-потенциал был +39 мВ и средний диаметр частиц был 204 нм. Рентгенодифракционный анализ (РДА) кристаллические пики не обнаружил.

Подготовительный Пример 2
Получение эмульсии 2 блокированного изоцианата (эмульсии блокированного метилэтилкетоксимом дифенилметандиизоцианата полиола
50 Частей блокированного метилэтилкетоксимом дифенилметанлиизоцианата/1,3-бутандиола растворяли в 50 частях метилизобутилкетона. Затем 4,1 части диалкил(отвержденный жир)диметиламмонийхлорида и 8,2 части блок-полимера: полиоксиэтилен-полиоксипропилена добавили и начали перемешивание. 76 Частей воды медленно добавили при перемешивании и, после завершения добавления, далее с помощью мешалки осуществили процесс диспергирования. Затем метилэтилкетон отгоняли при пониженном давлении с тем, чтобы получить эмульсию, имеющую содержание твердого вещества 45%.

В результирующей эмульсии дзета-потенциал был +30 мВ и средний диаметр частиц был 168 нм. При изучении дифракции рентгеновых лучей кристаллические пики обнаружены не были.

Подготовительный Пример 3
Получение эмульсии 3 блокированного изоцианата (эмульсии блокированного метилэтилкетоксимом гексаметилендиизоцианатного тримера)
Тем же самым способом, как в Подготовительном Примере 2, за исключением того, что 50 частей блокированного соединения растворяли в 50 частях метилизобутилкетона и добавляли 1 часть диалкил(отвержденный жир)диметиламмонийхлорида и 10 частей блок-полимера полиоксиэтилен-полиоксипропилена, получали эмульсию, имеющую содержание твердого вещества 44,5%. В результирующей эмульсии дзета-потенциал был +20 мВ и средний диаметр частиц был 220 нм. В результате РДА был обнаружен только один кристаллический пик.

Подготовительный Пример 4
Получение жидкости A, содержащей водо- и маслоотталкивающий компонент
60 Граммов соединения формулы:
CH₂CH₂OOCCH=CH₂ (смесь соединений, в которых n является 3, 4 или 5, в весовом соотношении 5:3:1), 39 г C₁₂H₃₇OOCCH=CH₂, 1 г CH₂= C(CH₃)COOCH₂CH(OH)CH₂Cl, 250 г деоксигенированной воды высокой чистоты, 30 г монометилового эфира дипропиленгликоля, 0,2 г н-додецилмеркаптана, 3 г октадецилтриметиламмонийхлорида и 3 г полиоксиэтиленалкилфенола загружали в колбу с последующим перемешиванием с продуванием азотом при 60^oC в течение одного часа. Затем, добавляли раствор, приготовленный путем растворения 1 г азобисизобутиламидингидрохлорида в 10 г воды, и проводили реакцию сополимеризации при перемешивании в условиях продувания азотом при 60^oC в течение 5 часов. Газохроматографический анализ показал, что степень конверсии реакции сополимеризации составила, по меньшей мере, 99%. Эта степень конверсии показала то, что пропорция каждой составляющей единицы в результирующем сополимере приблизительно соответствует пропорции составляющих загруженного мономера. Полученная эмульсионная дисперсия (жидкость, содержащая водо- и маслоотталкивающий компонент) сополимера имела содержание твердого вещества 25,9%.

Подготовительный Пример 5
Получение эмульсии 4 блокированного изоцианата (эмульсии блокированного метилэтилкетоксимом триметилолпропан/толуилен-диизоцианата
Тем же самым способом, как в Подготовительном Примере 2, за исключением того, что добавляли только один эмульгатор (блок-полимер: полиоксиэтилен-полиоксипропилен (4,2 части)), получили эмульсию, имеющую содержание твердого вещества 43%.

Получили эмульсию с дзета-потенциалом + 0 мВ и средним диаметром частиц 295 нм.

Подготовительный Пример 6
Получение эмульсии 5 блок-полимера изоцианата
Тем же самым способом, как в Подготовительном Примере 2, за исключением того, что в качестве эмульгатора использовали смесь 2,5 части диалкил(отвержденный жир) диметиламмонийхлорида, 2,5 части блок- полимера: полиоксиэтилен-полиоксипропилена, 3,7 части полиоксиэтилен-октилфенилового эфира и 3,6 части полиоксиэтилен-сорбитанмонолаурата, получили эмульсию с содержанием твердого вещества 45%. В результирующей эмульсии дзета-потенциал был 35 мВ и средний диаметр частиц составил 160 нм.

Подготовительный Пример 7
Получение эмульсии 6 блокированного изоцианата
Тем же самым способом, как в Подготовительном Примере 2, за исключением использования в качестве эмульгатора смеси 6,2 части полиоксиэтилен-алкил(отвержденный жир)бензиламмонийхлорида, 3,1 части полиоксиэтилен-октил-фенола и 3,1 части полиоксиэтилен-сорбитан-монолаурата, получили эмульсию, имеющую содержание твердого вещества 45%. В полученной эмульсии дзета-потенциал составил +30 мВ со средним диаметром частиц 230 нм.

Подготовительный Пример 8
Получение эмульсии 7 блокированного изоцианата
Тем же самым способом, как в Подготовительном Примере 2, за исключением использования в качестве эмульгатора смеси 2,5 части полиоксиэтилен-алкил-фенилового эфира сульфата аммония и 9,8 части блок-полимера: полиоксиэтилен-полиоксипропилена, получили эмульсию, имеющую содержание твердого вещества 45%. Получили эмульсию с дзета-потенциалом -10 мВ и средним диаметром частиц 350 нм.

Примеры с 1 по 5 и Сравнительные Примеры с 1 по 2
Полученные по вышеуказанной рецептуре эмульсию и жидкость, содержащую водо- и маслоотталкивающий компонент, разбавили, соответственно, деионизованной водой так, чтобы содержание твердого вещества составило 18%. Затем 50 частей по весу эмульсии и 50 частей по весу жидкости, содержащей водо- и маслоотталкивающий компонент, смешали с тем, чтобы получить водо- и маслоотталкивающий состав, и исследовали стабильность водо- и маслоотталкивающего состава при 40^oC.

Водо- и маслоотталкивающий состав, сохраненный при 40^oC в течение 20 дней, разбавили водой, чтобы приготовить ванну для обработки, имеющую содержание твердого вещества 1,8%. Груботканый материал (хлопок 100%) обработали водо- и маслоотталкивающим составом путем погружения в ванну для обработки, отжима с помощью валка, подогрева при 110^oC в течение 3 минут и тепловой обработки при 160^oC в течение 3 минут. Этот обработанный материал подвергали тестированию на водо- и маслоотталкивание и тестированию на стойкость при стирке. Эти результаты показаны в Таблице 3.

“Пропитку” материала оценивали визуально.

Формула изобретения

1. Эмульсия блокированного изоцианата, содержащая блокированный изоцианат, поверхностно-активное вещество, содержащее, по меньшей мере, одно катионное и одно неионное поверхностно-активное вещество, и жидкую среду, в которой массовое соотношение блокированного изоцианата к поверхностно-активному веществу составляет от 60/40 до 90/10 и средний диаметр частиц эмульсионных частиц – не более 250 нм, а жидкой средой является вода или смесь воды и органического растворителя, количество органического растворителя составляет не более 10 мас.% от массы воды.

2. Эмульсия по п.1, отличающаяся тем, что блокированный изоцианат является низкокристаллическим или некристаллическим блокированным изоцианатом, имеющим не более пяти кристаллических пиков, обнаруженных методом дифракции рентгеновских лучей.

3. Водо- и маслоотталкивающий состав, содержащий блокированный изоцианат и водо- и маслоотталкивающий компонент, имеющий полифторалкильную группу, отличающийся тем, что он содержит блокированный изоцианат в виде эмульсии по п.1.

4. Текстильный материал, обработанный водо- и маслоотталкивающим составом по п.3.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 28.03.2009

Извещение опубликовано: 20.07.2010 БИ: 20/2010