具有改善的織物塗布性能的反應性矽醇-Hals氨基有機矽聚合物的製作方法
2023-06-15 19:26:16 3
專利名稱:具有改善的織物塗布性能的反應性矽醇-Hals氨基有機矽聚合物的製作方法
技術領域:
本發明涉及製備其中結合有反應性位點的位阻胺有機矽聚合物 的方法,該反應性位點可以提供聚合物與該聚合物可以施加的纖維底 物(substrate)之間的穩定結合力。更具體地,該聚合物在施加於織 物上時可以產生如下這樣的塗層,該塗層不僅賦予該織物提高的柔軟、 不泛黃和親水性能,而且意外地提供當經過乾燥和/或固化時可以提高
(matrix )。
背景技術:
已知通過用整理(finishing)組合物處理纖維材料來整理 (condition)它。纖維材料可以包括編織、針織甚至無紡織物,在最 寬泛的意義上還包括紙。纖維材料的纖維可以由包括纖維素和蛋白質 纖維在內的天然纖維、合成纖維、及其共混物製成。
在現有技術中已經描述過各種整理組合物以便增強這些纖維材 料的外觀和處理特性。很早就認識到有機矽組合物可用於處理紡織品 以賦予其希望的特性,例如"手感"、抗靜電性能、拒水性和改善的撕 裂強度。
過去,已經發現三類有機矽聚合物作為織物整理劑的用途。 一類 基於乳化二曱基流體。另一類基於具有遍及聚合物分布的Si-H基團的 乳化反應性流體。第三類具有位於聚合物主鏈上的氨基或環氧官能團。
乳化的二甲基有機矽流體是無色透明(water clear)的而且不會 隨著加熱或老化變色。它們賦予織物柔軟的絲質手感和一定的拒水性; 然而,作為相當惰性的流體,它們不耐久。
可以將具有甲基氫聚矽氧烷的穩定乳液連同例如錫催化劑(例如二月桂酸二丁基錫) 一起施加於織物上,從而將Si-H基團水解成矽醇 並使聚合物縮合以形成交聯基質,這提供一種達到提高的耐久性的方 法。
環氧官能團提供一種非矽醇交聯機制和與纖維羥基起反應的能 力。這些環氧軟化劑是耐久的,然而氨基官能有機矽產生更柔軟的、 更理想的手感。另外,由於氨基官能化的聚有機矽氧烷改善纖維和紗 線的滑動,它們減少起皺力向這些底物的傳遞,從而產生織物,尤其 是棉和毛織物的耐久凝壓(durable press )性能的適度改善。
合成織物已經採取用或不用聚矽氧烷交聯組分的含氨基烷基的 有機聚矽氧烷進行處理。公開這種技術的典型文獻為美國專利 4,247,592,其中提出有待在聚矽氧烷主鏈上取代的氨基官能團具有下 式-R,(NHCH2CH2)aNHR,,,其中a為0或l, R,表示低級亞烷基, R,,表示氫或低級烷基;以及EP-A-0,546,231,其中描述使用附有以下 官能團的聚有機矽氧烷-(CH2)y-(OCH2)y,-CH(OH)CH2-N(CH2CH2OH)2,其中y為2-8的數,y,等於0或1。
然而,在紡織工業常規技術中使用包含具有類似於上述那些的胺 官能團的聚有機矽氧烷的整理組合物日的過程中,觀察到處理過的纖 維的泛黃。這種泛黃是沉積在纖維上的聚有機矽氧烷的氨基熱氧化的 結果。
聚矽氧烷領域的新發展已經產生如下聚合物當用於織物或紙張 整理應用時,其使得能夠極大地限制甚至消除使用早期技術的胺官能 團的情況下所發生的泛黃現象。這已經通過將迄今在其它聚合物中看 作抗UV穩定劑的位阻哌啶基官能團連在矽氧烷主鏈上而實現,如同 在例如美國專利5,540,952和5,721,297以及美國專利公開 2004/0083553中教導的那樣。
儘管這些位阻胺化的聚有機矽氧烷聚合物是織物和紙張整理領 域,尤其是織物領域的顯著改進(產生具有優異親水柔軟度、"手感"、 抗靜電和拒水特性的底物),但是本領域不斷地尋求提高這些整理塗 層的耐久性的方法。缺乏期望的塗層耐久性的原因在於,由於聚合物與纖維之間弱的吸引力,現有技術的位阻胺化聚有機矽氧烷不良地結 合到纖維材料上。
已經發現通過用高度反應性的羥基對位阻胺化的聚有機矽氧烷 聚合物進行封端,這些聚合物與纖維底物中的纖維的結合強度意外地 得到提高。這產生含有這些聚合物的整理組合物,它們在適當地施加
時實現如下的織物和/或紙底物其不僅保持包括柔軟度、"手感"、拒 水性和抗靜電性能在內的非常期望的整理特性,而且還具有這些特性 的極大改善的耐久性。
因此,本發明涉及新型的幾基封端的位阻胺化聚有機矽氧炕聚合 物以及對製備這些聚合物的一種獨特方法的發現。這些聚合物不僅可 以通過標準商業化技術製得,而且還是相當存儲穩定的。另外,本發 明包括用含有這些新型聚合物的整理組合物製備的經過千燥和/或固 化的纖維底物,例如織物或紙。
與羥基封端的有機聚矽氧烷的縮合反應可以在沒有反應催化劑 存在的情況下發生,然而,許多酸或鹼催化這些反應以通過末端羥基
的分子間線性縮合產生長鏈。據報導,得到鏈長分布,而且在真空下 和/或在升高的溫度下加工以減少殘餘水濃度時有利於長鏈的形成。
在包括織物整理應用的許多最終應用中,幾基封端聚矽氧烷通過 與矽烷的縮合反應而交聯。這些組合物通常被稱為單組分或雙組分體 系。
在單組分體系中,該體系也經常用作密封劑,其通常由羥基封端 的聚二曱基矽氧烷所製成的反應性聚合物來配製組合物,並且使過量 的例如甲基三乙醯氧基矽烷暴露於水分而開始反應。
HO-(Me2SiO)x-H+MeSi(OAc)3~KAcO)2MeSiO(Me2SiO)xOSiMe(OAc)2
使用大過量的矽烷時,兩條不同的鏈與同一矽烷分子反應的可能 性是很小的,所有的鏈都被兩個-OAc官能團封端。所得的產物仍是液 體而且可以在密封筒中存儲。當敞開並且與空氣中的水分接觸時,乙 醯氧基水解以產生容許進一步縮合發生的矽醇。如此,兩條鏈得到交 聯,反應將會進一步由其餘的乙醯氧基進行。有機金屬錫催化劑通常用於加速該反應。這種交聯要求水分在產物內散布而且固化將會從外
表面向內進行。這些密封劑因此被稱為單組分RTV (室溫硫化)密封 劑,但是它們實際上需要水分作為第二組分。作為反應副產物釋放出 乙酸,在某些底物上可能存在腐蝕問題。為了克服這種潛在的腐蝕問 題,已經開發出其它體系,其中單組分體系釋放較小腐蝕性或非腐蝕 性的副產物,例如使用烷氧基矽烷RSi(OR,)3代替乙醯氧基矽烷而釋 ;故的醇。
在縮合固化雙組分體系中,交聯在將兩種組分混合時開始,也就 是說羥基封端的有機聚矽氧烷聚合物和諸如四正丙氧基矽烷的烷氧基 娃坑
formula see original document page 17
因此,不需要大氣水分。通常將有機錫鹽用作催化劑;然而,這 樣做限制所得的彈性體在高溫下的穩定性。作為固化副產物釋放出醇。
因此,存在許多本領域已知的交聯本發明所實現的羥基封端位阻 胺聚有機矽氧烷的方法。然而,重要的是,它們可以只是通過熱,在 環境溫度下通過催化劑,或者通過熱和催化劑而固化。
通常經由二曱基二氯矽烷的水解獲得的環狀低聚物對於大多數 應用而言具有太短的鏈長度,因此將它們聚合以得到具有更有用長度 的大分子。
在現有技術中,由許多酸和鹼化合物催化有機矽氧烷環的打開和 聚合以形成長的直鏈,而且通常產生處於平衡下的環狀低聚物的混合 物並產生聚合物分布。環的比例將取決於鏈上的取代基、所用反應溫 度以及溶劑的存在及性質。
環狀矽氧烷的開環動力學體系非常複雜。線性矽氧烷聚合物可以 由環狀聚矽氧烷通過陽離子、陰離子或輻射引發的開環而合成。陽離子體系更易於具有副反應而且使用逐步和增長的組合機理,即它們在 反應初期通過許多環進行從而在最終產物中導致高的多分散性。因此, 陰離子開環是優選的反應體系,其產生更窄的分子量分布以及更好的 摩爾質量控制。鹼金屬氫氧化物是陰離子開環反應的優選引發劑,因 為鹼金屬是元素中最電正性的。
已經公開最終的平均聚合物鏈長將會主要取決於能夠產生鏈端 的物質,即鏈終止化合物的存在。另外,例如,已經教導了在環狀
(Me2SiO)4用KOH的聚合中,聚合物鏈的平均長度取決於KOH濃度
x(Me2SiO)4+KOH—(Me2SiO)y+KO(Me2SiO)zH 而且在中和以及在真空下汽提(stripping)剩餘環狀化合物的上述混 合物之後可以分離出穩定的和-OH封端的聚合物HO(Me2SiO)zH。
在現有技術中公開了通過環狀矽氧烷的開環製備線性a,(o-二羥 基封端的聚二有機矽氧烷聚合物的許多方法。在這些反應中主要使用 酸催化劑,例如氟化的磺酸、烷基磺酸和無水全氟烷磺酸,例如英國 專利899,657和1,325,654中所公開。這些反應據說在長時間加熱和除 水的情況下在約50。C-約200。C發生,即該過程需要使水的存在減到最 少。在該開環反應期間,其公知是平衡反應,SiO鍵在同時涉及環狀 和線性物質的一系列竟爭反應中不斷分裂和重新形成——建造分子結 構,直至達到平衡分布。通過使用充當鏈終止劑的諸如六曱基二矽氧 烷衍生物的"封端劑"而獲得分子量控制。
現有技術中典型的是,美國專利4,689,383公開了二羥基官能二 矽氧烷可以與環狀聚矽氧烷反應以形成二官能羥基封端的聚矽氧烷。 據說通過起始二矽氧烷與起始環狀矽氧烷的比率控制分子量。該平衡 反應在0.1重量%三氟甲磺酸催化劑的存在下在65。C發生。
美國專利3,065,201公開了環狀三矽氧烷的聚合最好在諸如鹼金 屬氫氧化物或鹼金屬氫氧化物的矽烷鹽的鹼性催化劑存在下在 S0。C-150。C的溫度下進行。已教導的是這些聚合物通常以三有機矽氧 烷封端。有機端基往往是3,3,3-三氟丙基和曱基或者甲基、乙基、乙 烯基和苯基的任意組合。美國專利3,296,199公開了八曱基環四矽氧烷可以在中等壓力下 通過使用諸如KOH的平衡催化劑而平衡至極高分子量。然後可以將 受控量的水加入到所得的高分子量聚二有機矽氧烷中以實現斷鏈並因 而達到期望的粘度。另外教導了根據所用的溫度、反應物比率和採取 的特定反應,少至1小時或小於24小時或更長的反應時間並非不常見 的。該參考文獻進一步提到目標聚合物的回收可以通過使混合物達到 期望的粘度然後在減壓下除去未反應的物料例如未反應的環狀矽氧烷 而容易地實現。
美國專利4,395,526教導了粘度為約100-約400,000釐泊及以上的
矽醇封端的有機矽聚合物可以如下製得在無機酸或鹼催化劑的存在 下用水處理較高分子量的有機聚矽氧烷如二甲基聚矽氧烷以將聚合物 的粘度調整至期望範圍。據教導,在該專利中用於矽醇封端矽氧烷的 製備的較高分子量有機聚矽氧烷聚合物可通過環狀矽氧烷例如八曱基 環四矽氧烷、八苯基環四矽氧烷或其混合物的平衡反應獲得。要強調 的是這些高分子量聚合物應當如美國專利3,153,007中教導的那樣在 最終使用之前使平衡催化劑失去催化作用(decatalyzed )。
在美國專利4,395,526中還教導了通過在壓力下用蒸汽處理基本 上由化學結合的二有機曱矽烷氧基單元組成的有機聚矽氧烷,可以制 成低粘度,即粘度小於1200釐泊的矽醇封端的有機聚矽氧烷。可以用 於製備矽醇封端的聚二有機矽氧烷的其它方法更特別地描述於美國專 利2,607,792和英國專利835,790中。
美國專利4,748,166公開了通過藉助於催化量的鹼或酸試劑聚合 二有機環狀聚矽氧烷然後用水處理聚合物,可以製成a,o)-二羥基二有 機聚矽氧烷聚合物。當水的量增加時,最終聚合物的粘度減小。據教 導,將殘餘的環狀聚合物以及低分子量聚合物在將用作聚合催化劑的 酸或鹼試劑中和之後在減壓下除去。
美國專利3,153,007公開一種用有效量(基於環狀聚合物的重量 計0.001-0.1重量%)的鹼金屬催化劑以及每百萬份的起始環狀有機矽 氧烷30-1,000份的水製備線性、矽醇封端的聚有機矽氧烷的方法。許多美國專利(2,985,545、 2,607,792和2,779,776)教導以下用 於製備矽醇封端的有機聚矽氧烷的一般方法將環狀矽氧烷與鹼性催 化劑一起在升高的溫度下加熱約15分鐘-2小時或以上的時間;除去 或中和催化劑以產生25。C下粘度為約700,000-約2,000,000釐泊的聚 合物。通過加水並從150。C加熱到170。C或者在大氣壓以上吹送蒸汽穿 過聚合物達足夠實現期望的粘度降低的時間,可以將粘度減小到約50-約100,000 cps,同時仍然保留矽醇封端。水的用量將會根據諸如進行 處理的聚合物的分子量、高分子量有機聚矽氧烷和水的混合物的加熱 時間和溫度、期望的最終粘度等的因素而變化。
通常經由中和進行的催化劑清除總是有機矽製備中的一個重要 步驟。用於製備有機矽的大多數催化劑也可以催化解聚(沿著鏈進行), 特別是升高的溫度下在痕量水的存在下。本領域已經開發出不穩定的 催化劑,它們在最佳聚合溫度以上分解或揮發並因此可以通過短暫的 過熱除去;如此可以避免催化劑中和或過濾。然而,當諸如KOH的 強無機鹼用作催化劑時,現有技術(美國專利3,153,007)推薦的催化 失活劑(decatalyzing agents )和中和方法通常包括a)用乙酸洗滌; b)加入單質碘;c)用某些有機磷化合物處理;或d)用某些非腐蝕 性溴代鏈烷烴。
如上所述,製備羥基封端的矽氧烷醇(siloxanols)的現有技術反 應不容易控制,因為已經證實難以控制取代基在矽氧烷主鏈上的插入 和最終的聚合物分子量。本發明的一個目的在於提供一種以達到期望 分子量的非常受控的方式製備羥基封端的位阻胺化聚有機矽氧烷聚合 物的方法。
要重申的是,本發明提供表現出顯著的優點而且改善或避免現有 技術其它已知化合物的前述缺點的新的特定的一類胺化有機矽聚合 物,以及製備它們的獨特方法。另外,本發明的聚合物可以施加於織 物上並且進行乾燥和/或固化,從而形成耐久基質,其用於延長附加組 分在纖維材料底物上或纖維材料底物中的存在,以及可能存在的任何 微膠嚢化的有益(beneficiating )組合物的釋放。
發明內容
本發明涉及對改善或避免現有技術的上述缺點的特定一類位阻 胺化有機矽聚合物的發現。此外,本發明包括製備這些新型聚合物的 獨特方法。意外地,當在微膠嚢化組合物的存在下施加於織物上並且 經過乾燥和/或固化時,有機矽基質向該組合物提供提高的耐久性,即 時間延長的釋放。
本發明主要涉及對新型二羥基封端的位阻胺化聚有機矽氧烷聚 合物,即矽醇鏈終止的聚合物及其製備方法的發現。
更具體地,本發明涉及對用於製備新的一類下列通式結構的位阻
胺化有機矽的獨特方法的發現
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其中
符號R相同或不同,而且表示一價烴基,選自具有l-4個碳原子 的線性或支化烷基、苯基和3,3,3-三氟丙基;
符號Ri相同或不同,而且表示選自如上文所定義的一價經基R、 羥基和具有1-3個碳原子的線性或支化烷氧基的基團;
符號V表示選自以下的位阻哌啶基官能殘基 (a)下式的基團亞烷基羰基,其中線性或支化亞烷基部分含2-20個碳原子; 亞烷基亞環己基,其中線性或支化亞烷基部分含有2-12個碳
原子,並且亞環己基部分含有-OH基團和任選的l或2個具有1-4個
碳原子的烷基;
式-Rs-0-R6-的基團,其中相同或不同的基團Rs和R6表示具 有1-12個碳原子的亞烷基;
式-Rs-0-R6-的基團,其中基團Rs和R6具有上述含義而且它 們之一或二者被1個或2個-OH基團取代;
式-Rs-COO-R6-和-Rs-OCO-R6-的基團,其中基團115和116具 有上述含義;
式-R7-0-R8-0-CO-R9-的基團,其中相同或不同的R7、 Rs和 R9表示具有2-12個碳原子的亞烷基,並且基團Rs任選地被羥基取代; U表示-O-或-NRkt, Rh)為選自以下的基團氫原子、具有1-6 個碳原子的線性或支化烷基,具有上述含義、價鍵之一與-NRnr的氮 原子相連而另一個價鍵與矽原子相連的二價基團R2,以及下式的二價 基團
其中
R2具有上述含義,R3和R4具有下述含義,並且Rn表示具
有1-12個碳原子的線性或支化亞烷基,其中一個價鍵(Rn的價鍵) 與-NRnr的氮原子相連而另一個價鍵(Rz的價鍵)與矽原子相連;
R3為相同或不同的選自具有1-3個碳原子的線性或支化烷基 和苯基的基團;
R4表示氫原子或基團R3;和 (b)下式的基團formula see original document page 23其中
Ru選自下式的三價基團
formula see original document page 23其中m表示2-20的數
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其中n表示2-20的數; U,表示-O-或NR13-, Ru為氫原子或具有1-6個碳原子的線性或 支化烷基;
R3和R4具有與針對式AI給出的那些相同的含義;
x為使得聚合物的粘度在25。C下為100-20,000 cPs,優選約500-
約6,000,最優選約1,000-3,000 cPs的數;並且
x與y之比為5:1-150:1,優選10:1-100:1 ,最優選約50:1。 優選地,本發明的聚合物包含如下聚有機矽氧烷,其中R和Ri
為甲基;並且
V選自式AI的哌啶基,其中
R2表示具有2-18個碳原子的線性或支化亞烷基; U表示-O-或-NRkt,其中RK)選自氫原子、曱基、乙基、正
丙基和正丁基;
R3表示曱基; R4表示氫原子;
(已ll)
CO
,以及下式的三價基團以及式BI的那些基團,其中
Ru選自下式的三價基團
c。——
m
C。——
和
m表示2-20的數;n表示2-20的數;
U,表示-0-或-NR『,其中Rn選自氫原子、甲基、乙基、正丙基和正丁基;
R3表示甲基;R4表示氫原子;並且
x為使得聚合物的粘度在25。C下為500-約6,000 cPs的數;
並且
x與y之比為10:1-100:1。
最優選地,本發明的聚合物包含如下聚有機矽氧烷,其中R和
A為甲基;並且
V選自式AI的哌啶基,其中R2表示正亞丙基;U表示-O國;R3表示曱基;R4表示氫原子;並且
x為使得聚合物的粘度在25。C下為1,000-約3,000 cPs的數;
並且
x與y之比為約50:1。如上所述,本發明的主要目的在於提供用於製備羥基封端的位阻胺化聚有機矽氧烷的獨特方法。 一般地,該方法包括本文所定義的聚甲基哌啶基矽氧烷與某些環狀矽氧烷在適當溫度和壓力下的鹼催化反應,其中主要通過在最後階段中所用的水的量和壓力來控制反應聚合產物的最終粘度。
更具體地說,用於製備本發明的幾基封端的胺化的聚有機矽氧烷聚合物的方法主要包括兩段或兩步反應方法。
在第一步中,在鹼金屬催化劑和少量溶劑的存在下,使下文更具體限定的環狀矽氧烷反應物在優選處於惰性氣氛下的反應容器中與同樣在下文更具體限定的聚甲基哌啶基矽氧烷接觸。在升高的溫度下進行反應直至處於平衡,獲得高粘度流體,即高粘度的具有連到矽氧烷主鏈上的位阻胺官能團的線性的羥基封端聚有機矽氧烷聚合物中間產物。向第 一 階段的反應產物中加入水並加熱混合物以實現矽氧烷鏈斷裂,從而在最終產物中產生期望的粘度。
當起始反應物以25:1-80:1,優選42:1-60:1的環狀矽氧烷與哌咬化合物的摩爾比提供時,獲得有用的羥基封端的位阻胺化聚有機矽氧烷聚合物。
在第一階段的平衡/取代反應中採用的鹼金屬催化劑的量不是關鍵。使用基於初始的環狀矽氧烷反應物的重量計少於0.001重量%或多於約1重量%的鹼金屬催化劑不會產生特別的益處。優選地,鹼金屬催化劑的存在量基於初始的環狀矽氧烷反應物的重量計為約0.01重量%-約0.1重量%。
優選地,將少量供體溶劑加入到平衡-縮合反應的第一階段中。實際上,在沒有少量加入供體溶劑的情況下難以進行本發明的開環。供體溶劑有助於抗衡鹼金屬離子的局部溶劑化。優選地使用諸如水、醇等的極性溶劑,最優選水。溶劑的存在量為初始的環狀聚矽氧烷反應物的0.005-約2重量%,優選存在量應當為約0.01-約0.4重量%,最優選約0.05-約0.2重量%。
作為 一般性指導,第 一和第二階段中的溫度均應當使得將組分保持在氣相中。第 一 階段中發生鹼金屬催化劑平衡/取代反應的具體條件
也不是關鍵。該平衡/取代步驟一般在約80。C-約175。C的溫度下進行,因為在該溫度範圍內存在令人滿意的速率。低於80。C時反應速率趨向於太慢,超過175C的溫度看來似乎沒有優勢。當然,該方法應當總是在將會發生分解(destructive)蒸餾或者烴基與矽原子斷開的溫度以下進行,即總是在200。C以下。
一般地,在本發明反應的第一階段即平衡/取代反應中,可以在大氣壓力左右進行反應,但是不排除使用低於大氣壓或高於大氣壓的壓力。有時可能希望採取高於大氣壓的壓力,特別是當涉及揮發性鹼時。例如,當期望在第一階段首先製備較低粘度的矽氧烷時,使用壓力會是必要的,以便形成足夠的催化劑的液體濃度,從而產生期望的低粘度產物。相反,通過在第一平衡/取代階段中降低壓力,可以降低催化劑在液體中的濃度至很低的值並因此獲得很高粘度的產物。
可用於本發明的平衡-縮合反應中的催化劑包括所有的鹼金屬氫氧化物,即氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣和氫氧化銫;優選的催化劑為氫氧化鉀。
為了提高平衡-縮合反應發生的速率,最優選地,使固體氫氧化鉀首先與有機矽反應以使催化劑變成液體形式。這種反應產物鹼催化劑的典型是由Rhodia以Rhodia Catalyst 104 ( 15重量%氫氧化鉀液體溶液)銷售的甲基Silonate鉀。
這種反應路線所涉及的反應速率將會隨著溫度、壓力、鹼催化劑濃度和水的存在量而變化。 一般地,催化劑濃度、溫度和壓力越高,將會獲得越快的平衡。
由於最終的羥基封端的位阻胺聚有機矽氧烷聚合物產物的期望粘度為25。C下100-20,000釐泊(cPs);優選約600-約6,000 cPs;最優選25。C下約1,000-約3,000 cPs,因此本發明方法中的第二步或第二階段包括用水處理第一步中形成的高粘度聚合物,從而降低聚合物的粘度,該高粘度聚合物可以具有25。C下約200,000-約2,000,000 cPs的粘度;儘管優選這些第一階段粘度為25。C下約700,000-約1,500,000過該混合物而實現,然而本發明的優選方法是直接向反應混合物中加入水。添加的水量將會根據諸如進行處理的聚合物的分子量、高分子量的羥基封端的位阻胺聚有機矽氧烷聚合物和水的混合物加熱的時間和溫度、期望的最終粘度等因素而變化。
一般地,有待加入以實現矽
氧烷鏈斷裂的水的重量百分數為初始的環狀矽氧烷反應物的約0.01重量%-約4.0重量%;優選約0.05-約2.0重量%;最優選約0.1-約1.5重量%,全都基於最初的環狀矽氧烷反應物的重量計。
發生鏈斷裂的溫度一般與公開的可用於第一階段的溫度在相同範圍內。
通過控制本方法第二鏈斷裂步驟中的壓力,能夠容易地控制可用於實現第 一 階段的高粘度聚合物中間產物上的鏈斷裂並由此實現最終聚合物產物的最終粘度的水的量。 一般地,約l-約3個大氣壓的壓力足以提供良好的斷裂,並由此提供最終粘度控制。
優選使這些步驟中的反應繼續直至獲得恆定的粘度,此時體系處於平衡。達到平衡所必需的時間將會根據包括反應容器尺寸或構造在內的許多因素變化,但是通常第一階段平衡/取代反應在約一刻鐘到約5小時內,優選約2-4小時內實現;第二階段斷裂反應一般在約半小時到3小時內,優選約l-2小時內完成。
在鏈斷裂反應結束時,通過添加特定量的合適的酸中和劑使介質達到中性pH。優選地,酸中和劑是液體矽氧烷反應產物的形式;最優選偏膦酸聚二甲基珪氧烷,例如由Rhodia以商標Rhodasil Solution110銷售的產品。
反應混合物接著優選在真空下汽提有機矽揮發物和過量的水,從而分離所需產物。
在本發明的方法中可用作第一反應物的環狀聚氧化矽氧烷(polyoxysiloxane )為下式的化合物formula see original document page 28
其中符號R相同或不同而且選自以下基團選自具有l-4個碳原子的線性或支化烷基的一價烴基,幾基,具有1-3個碳原子的線性或支化烷氧基,苯基,和3,3,3-三氟丙基;並且
q為3-6的數。
優選地,R表示甲基;並且q為4,即優選的環狀聚矽氧烷反應物為八曱基環四矽氧烷。
聚[(曱基)(位阻哌啶基官能基)矽氧烷,其中該位阻哌啶基官能基(V)由矽氫化物(silicon hydride)與選自以下的艱啶化合物的反應產生
(a)下式的化合物formula see original document page 28
R"是選自以下的一價烴基
具有2-18個碳原子的線性或支化亞烷基;
亞烷基羰基,其中線性或支化亞烷基部分含有2-20個碳原
子;
亞烷基亞環己基,其中線性或支化亞烷基部分含有2-12個碳原子,並且亞環己基部分含有-OH基團和任選的1或2個具有1-4個碳原子的烷基;
式Rs-0-R6-的基團,其中相同或不同的基團Rs和R6表示具有1-12個碳原子的亞烷基;
式Rs-0-R6-的基團,其中基團Rs和R6具有上述含義而且它們之一或二者被1個或2個-OH基團取代;
式Rs-COO-R6-和Rs-OCO-R6-的基團,其中基團Rs和116具 有上述含義;
式R7-0-Rs-0-CO-R9-的基團,其中相同或不同的R 、 Rs和 R9表示具有2-12個碳原子的亞烷基,並且基團Rs任選地被羥基取代; U表示-O-或-NR礦,R!。為選自以下的基團氫原子、具有1-6 個碳原子的線性或支化烷基、選自以下的二價基團R16:
具有2-18個碳原子的線性或支化亞烷基;
亞烷基羰基,其中線性或支化亞烷基部分含有2-20個碳原
子;
亞烷基亞環己基,其中線性或支化亞烷基部分含有2-12個碳 原子,並且亞環己基部分含有-OH基團和任選的l或2個具有1-4個 碳原子的烷基;
式-Rs-0-R6-的基團,其中相同或不同的基團Rs和R6表示具 有1-12個碳原子的亞烷基;
式-Rs-0-R6-的基團,其中基團Rs和R6具有上述含義而且它 們之一或二者,皮1個或2個-OH基團取代;
式-Rs-COO-R6-和Rs-OCO-R6-的基團,其中基團Rs和116具 有上述含義;
式-R7-0-Rs-0-CO-R9-的基團,其中相同或不同的R7、 Rs和 R9表示具有2-12個碳原子的亞烷基,並且基團Rs任選地被羥基取代; 以及式All的二價基團
R2具有上述對於Rw給出的含義,R3和R4具有下述含義, 並且Rn表示具有l-12個碳原子的線性或支化亞烷基,formula see original document page 29其中:選自具有1-3個碳原子的線性或支化烷基 和苯基的基團;
R4表示氫原子或基團R3;和 (b)下式的化合物
R
15
-U'
R3屍3
N——R4
1
R3 R3
其中
Ris選自下式的二價基團
CO
CH, 二 CH — CH, 1 — CH
CO
(El)
(Ell)
其中t表示0-18的數;以及下式的二價基團
CH2 ——— CH
—NH —《 、N 1
(E川)
其中u表示0-18的數;
U,表示-O-或NR13-, Ru為氫原子或具有1-6個碳原子的線性或 支化烷基;
R3和R4具有與針對式DI給出的那些相同的含義。 優選地,可用於製備本發明方法中的聚甲基哌啶基矽氧烷第二反 應物的哌啶化合物選自 a)下式的化合物
R3屍3
R14—U-
N一R
4
Dl
R3 R3其中
R"表示具有2-18個碳原子的一價線性或支化亞烷基; U表示-0-或-NR『,其中Rn)選自氫原子、甲基、乙基、正 丙基和正丁基;
R3表示曱基;
R4表示氫原子;和
b)下式的化合物formula see original document page 31
其中
Ris選自下式的二價基團formula see original document page 31其中t表示0-18的數;以及 下式的二價基團
formula see original document page 31
其中u表示0-18的數;
U,表示-0-或-NR『,其中Ru選自氫原子、曱基、乙基、正丙基 和正丁基;
R3表示曱基;並且
R4表示氫原子。
最優選地,用於製備本發明方法中的聚曱基哌啶基矽氧烷第二反-四曱基-4-(2-丙烯氧基)派啶。
如上所述,對於包括纖維素和蛋白質纖維在內的天然纖維、合成 纖維及其共混物的編織品和針織品而言,本發明的二羥基聚合物是優 異的整理劑。本文中"纖維素纖維"是指含纖維素的纖維,並且包括 但是不限於棉、亞麻(linen)、亞麻(flax)、人造絲、乙酸纖維素、 三乙酸纖維素和大麻纖維。本文中"蛋白質纖維"用於指含蛋白質的 纖維,並且包括但是不限於獸毛,例如綿羊毛、羊駝毛、駱馬毛、馬 海毛、開士米、駝絨和駱毛(camel and llama ),以及毛皮、小山羊 皮和蠶絲。本文中,"合成纖維"是指不是由天然絲線製成的那些纖 維,並且包括但是不限於由合成材料形成的纖維,例如聚酯、聚醯胺 如尼龍、聚丙烯酸類和聚氨酯如斯潘德克斯。合成纖維包括由石油產 品形成的纖維。本發明的處理劑也可以用於處理其它材料,例如木纖 維、石棉、玻璃纖維;碳纖維;和碳化矽纖維。受處理的形狀可以是 絲、紗線、紡織品、織造產品、無紡纖維等。然而,優選處理片狀的 底物以便可以有效且連續地處理。
本發明聚合物在整理劑中對織物的應用不僅可以在這些織物上 產生非常平滑、柔軟、有彈性的觸摸效果,而且它們還可以改善織物 的洗滌和磨損性能並減少磨耗損失以及提高織物的可縫紉性、它的抗 撕裂和抗起球性。意外地,本發明的處理劑還可用於製造織物用"防 止羽絨穿透(downproof)"整理劑。這些整理劑(finishes)減小織 物中間隙的尺寸,從而防止絨毛、纖維填料或其它隔絕材料穿透該織 物並且因此防止隔絕材料從整理過的製品中損失。
可以單獨地、連同其它整理劑、或連同整理浴中的其它成分,將 所述聚合物施加於織物上。另外的成分通常是提高整理的織物或紙的 特性的添加劑。這些添加劑通常選自潤溼劑、染料固定劑、抗沾汙劑、 抗磨損添加劑、抗菌劑、增白劑、防汙劑、顏色增強劑、抗磨損添加 劑、UV吸收劑和阻燃劑。
潤溼劑是紙張和織物整理領域中公知的而且通常是非離子表面 活性劑,特別是乙氧基化的壬基酚。色劑為市售材料,它們設計成通過使織物上洗滌 導致的染料損失減到最少而改善染色織物的外觀。多數是陽離子性的 並且基於季化氮化合物或基於具有在使用條件下原位形成的強陽離子 電荷的氮化合物。
為了額外的防汙性,可以向整理乳液中加入防汙劑,其通常選自 含氟聚合物、含氟醇類、含氟醚類、含氟表面活性劑、陰離子聚合物
(例如聚丙烯酸、多元酸(polyacids )/磺酸鹽等)、聚醚(例如PEG)、 親水性聚合物(例如聚醯胺、聚酯、聚乙烯醇)和疏水性聚合物(例 如有機矽流體、烴類和丙烯酸酯)。
為了額外的抗磨損特性,可以使用通常選自聚合物的試劑,所述 聚合物例如為聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚丙烯醯胺、聚醯胺、聚乙烯醇 和聚乙二醇。
可以加入到乳液中的有用的抗菌劑是本領域^^知的,並且包括含 季銨的物質、季珪烷(quaternary silane )、卣胺(halamine)、殼聚 糖及其各種衍生物等。
光學增白劑或漂白劑常用作整理組合物中的添加劑,而且包括吡 唑啉、香豆素、羧酸、次甲基花青、硫芴-5,5-二氧化物、唑類、5和6 元環雜環、茂的衍生物,及本領域公知的其它各種試劑。
已經觀察到僅僅是本發明聚合物在織物底物上的乾燥就可以產 生持久效果。
本發明聚合物對於向紙材料提供整理塗層也非常有用,尤其是在 諸如紙巾、衛生紙、家用或衛生用吸水紙、手帕紙或者任何其它要求 良好的吸收性能、良好的機械溼強度、良好的再製漿性能和柔軟感覺 的紙之類的最終應用中。
可以用非常不同的形式進行含有本發明聚有機矽氧烷的整理組 合物對纖維材料底物如織物或紙的施加。優選的施加技術是軋染 (padding),然而可以採用其它4支術,包括常規的溼潤輥施塗、刻花 輥施塗、印刷、泡沫整理、真空提取、噴塗,或紡織和紙領域已知的 任何其它現有手段。 一般地,軋染方法提供最高的組合物潤溼粘附量(wet pick國up )。
從整理組合物中沉積到底物上的有機矽氧烷的量相對於待處理 物體的最初乾重通常為0.01-10重量%量級,優選0.1-2重量%。當處 理組合物包括水乳液時,優選地潤溼粘附量為底物的至少20重量%, 更優選約50-100重量%。可以調整乳液中有機矽的濃度以提供織物或 紙底物上期望的聚合物量。
溼潤纖維材料的千燥一般可以在約120。C-約150。C下使用本領域 的標準設備進行,例如乾燥罐、輥子烘爐、環形烘箱(loop oven)、 拉幅機、轉鼓和傳送帶式乾燥機、以及轉筒式乾燥機。
雖然本發明聚合物獨自可以提供如上所述的期望的"手感,,和"抗 泛黃"性能,但是也可以將它們與交聯劑一起配製入能夠施加於織物 上並固化的組合物中。這種交聯的樹脂可以提供產生所謂"智能織物" 的微膠囊化有益成分的基質,其逐漸釋放某些活性成分;使用本發明 聚合物的基質還提高該微膠嚢化材料的耐久性。
已經微膠嚢化而且結合在織物上及織物中的活性成分包括生物 治療劑例如維生素,藥物例如抗微生物劑,和脫毛劑;存儲和釋放熱 量的相變試劑;驅蟲劑;芳香劑例如香水;氣味吸收劑;含有例如光 致變色化合物即隨著光的變化改變顏色的化合物或者熱致變色化合物 即隨著溫度變化改變顏色的化合物的變色組合物;保溼劑如真,薈 (aloe vera )製品;和阻燃劑。
除了在工作實施例中或者另作說明以外,本文中所用的表示成分 的量或反應條件的所有數字都理解為在一切情況下由術語"約,,修飾。
具體實施例方式
現在將參照若干具體實施例描述本發明,這些實施例只是看作本 發明方法和組合物的說明而不是看作其範圍的限制。除非另作說明, 所有百分數按重量計。
在下列實施例中,KOH鹼催化劑為Rhodia Catalyst 104,其是 由Rhodia銷售的曱基Silonate鉀,酸類催化劑中和劑為Rhodasil Solution 110,其是同樣由Rhodia銷售的偏膦酸聚二甲基矽氧烷。將不鏽鋼壓力反應器置於約25英寸Hg的真空下20分鐘然後密 封。用氮氣解除真空至零大氣壓。在室溫下將40.0kg八曱基環四矽氧 烷和2.85kg聚甲基-丙基-3-氧4-(2,2,6,6-四甲基)哌啶基j矽氧烷《1入反 應器中並且攪拌。再次將反應器置於約15英寸Hg的真空下並密封。 將反應器內容物加熱到157°C。當反應器內的壓力降到0psi時,將第 一部分軟化水(48.52g)引入反應器,接著引入20.1gKOH鹼催化劑。 使反應混合物在該溫度下反應約3小時並且在此期間保持約2-5psi的 正壓力。在3小時周期結束時,用1小時的時間分批加入第二部分軟 化水(450g),在此期間反應器內的壓力逐漸增大到約37psi。然後在 155。C和約45psi的壓力下保持反應又1個小時。接著用40.2g酸類催 化劑中和KOH鹼催化劑。然後在155。C用真空從其有機矽揮發物和過 量的未反應水中汽提該批料。產物在外觀上澄清而且25。C下粘度為 2,060 cPs,揮發物含量1.6%,胺值為27.46 meq/100g,以(OH% ) 表示的矽醇含量為0.12%。
實施例II
將不鏽鋼壓力反應器置於約25英寸Hg的真空下20分鐘然後密 封。接著用氮氣解除真空至零大氣壓。在室溫下將924.0kg八甲基環 四矽氧烷、65.8kg聚曱基-丙基-3-氧[4-(2,2,6,6-四曱基)哌啶基矽氧烷 和l.lkg軟化水(第一部分)的混合物引入反應器中並且攪拌。將反 應器內容物加熱到160。C並將464g KOH鹼催化劑引入該批料中。使 反應混合物在該溫度下反應約3小時並且在此期間^呆持約0.8巴的正 壓力。在3小時周期結束時,加入第二部分3.0kg軟化水。稍後,反 應器內的壓力開始增大到約1.2巴。減小壓力並調節回到0.8巴。在此 期間,反應在16(TC保持1.5小時。接著用928g酸類催化劑中和KOH 鹼催化劑。中和過程結束時,在160。C用真空從其有機矽揮發物和過 量的未反應水中汽提該批料。產物在外觀上澄清而且25。C下粘度為1,400 cPs,揮發物含量1.19%,胺值為29.10 meq/100g,以(OH% ) 表示的矽醇含量為0.142%。
實施例HI
將不鏽鋼壓力反應器置於約25英寸Hg的真空下20分鐘然後密 封。用氮氣解除真空至零大氣壓。在室溫下將924.0kg八甲基環四矽 氧烷、65.8kg聚甲基-丙基-3-氧[4-(2,2,6,6-四甲基)哌啶基矽氧烷和 l.lkg軟化水(第一部分)的混合物引入反應器中並且攪拌。將反應 器內容物加熱到150°C並將464g KOH鹼催化劑引入該批料中。使反 應混合物在該溫度下反應約3小時並且在此期間保持約0.8巴的正壓 力。在3小時周期結束時,加入第二部分6.0kg軟化水。稍後,反應 器內的壓力在150。C下增大到約1.9巴,並且反應器在這些條件下保持 1.5小時。接著用928g酸類催化劑中和KOH鹼催化劑。中和過程結 束時,在150。C用真空從其有機矽揮發物和過量的未反應水中汽提該 批料。產物在外觀上澄清而且25。C下粘度為800 cPs,揮發物含量 1.7%,胺值為28.02 meq/100g,以(OH% )表示的矽醇含量為0.182%。
本文中引用或指明的每篇專利、專利申請、公開和文獻論文/報告 在此明確地通過引用納入。
儘管特別參照其優選的實施方案詳細描述了本發明,但是應當理 解,在如上文所述以及如所附權利要求中限定的本發明的精神和範圍 內,可以進行變化和改進。
權利要求
1.製備羥基封端的位阻胺化聚有機矽氧烷的方法,其包括以下步驟在鹼金屬催化劑和溶劑的存在下,用組合物進行平衡-取代反應以製備高分子量聚矽氧烷中間產物,所述組合物包含下式的環狀聚矽氧烷其中符號R相同或不同,而且選自以下基團選自具有1-4個碳原子的線性或支化烷基的一價烴基,羥基,具有1-3個碳原子的線性或支化烷氧基,苯基,和3,3,3-三氟丙基;並且q為3-6的數;和聚[(甲基)(位阻哌啶基官能團)]矽氧烷,其中該位阻哌啶基官能團(V)由矽氫化物與選自以下的哌啶化合物的反應產生(a)下式的化合物 top= "168" left = "71"/>其中R14是選自以下的一價烴基具有2-18個碳原子的線性或支化亞烷基;亞烷基羰基,其中線性或支化亞烷基部分含有2-20個碳原子;亞烷基亞環己基,其中線性或支化亞烷基部分含有2-12個碳原子,並且亞環己基部分含有-OH基團和任選的1或2個具有1-4個碳原子的烷基;式R5-O-R6-的基團,其中相同或不同的基團R5和R6表示具有1-12個碳原子的亞烷基;式R5-O-R6-的基團,其中基團R5和R6具有上述含義而且它們之一或二者被1個或2個-OH基團取代;式R5-COO-R6-和R5-OCO-R6-的基團,其中基團R5和R6具有上述含義;式R7-O-R8-O-CO-R9-的基團,其中相同或不同的R7、R8和R9表示具有2-12個碳原子的亞烷基,並且基團R8任選地被羥基取代;U表示-O-或-NR10-,R10為選自以下的基團氫原子、具有1-6個碳原子的線性或支化烷基、選自以下的二價基團R16具有2-18個碳原子的線性或支化亞烷基;亞烷基羰基,其中線性或支化亞烷基部分含有2-20個碳原子;亞烷基亞環己基,其中線性或支化亞烷基部分含有2-12個碳原子,並且亞環己基部分含有-OH基團和任選的1或2個具有1-4個碳原子的烷基;式-R5-O-R6-的基團,其中相同或不同的基團R5和R6表示具有1-12個碳原子的亞烷基;式-R5-O-R6-的基團,其中基團R5和R6具有上述含義而且它們之一或二者被1個或2個-OH基團取代;式-R5-COO-R6-和-R5-OCO-R6-的基團,其中基團R5和R6具有上述含義;式-R7-O-R8-O-CO-R9-的基團,其中相同或不同的R7、R8和R9表示具有2-12個碳原子的亞烷基,並且基團R8任選地被羥基取代;和式AII的二價基團其中R2具有上述針對R16給出的含義,R3和R4具有下述含義,並且R11表示具有1-12個碳原子的線性或支化亞烷基,R3為相同或不同的選自具有1-3個碳原子的線性或支化烷基和苯基的基團;R4表示氫原子或基團R3;和(b)下式的化合物其中R15選自下式的二價基團其中t表示0-18的數;和下式的二價基團其中u表示0-18的數;U』表示-O-或NR13-,R13為氫原子或具有1-6個碳原子的線性或支化烷基;R3和R4具有與針對式DI給出的那些相同的含義;加入足以實現所述聚矽氧烷中間產物的鏈斷裂反應的量的水,使得在反應平衡下,所述羥基封端的位阻胺化聚有機矽氧烷聚合物的粘度為25℃下100-20,000釐泊。
2. 權利要求1的方法,其中所述平衡-取代和斷裂反應中的溫度 和壓力使得所有的組分保持在氣相中。
3. 權利要求1的方法,其中所述環狀聚矽氧烷為八甲基環四矽氧坑。
4. 權利要求l的方法,其中所述哌啶化合物選自 (a)下式的化合物其中R"表示具有2-18個碳原子的一價線性或支化亞烷基; U表示-0-或-NR『,其中Rn)選自氫原子、曱基、乙基、正丙基formula see original document page 5和正丁基;R3表示甲基; R4表示氬原子;和 b)下式的化合物formula see original document page 5其中R^選自下式的二價基團formula see original document page 6其中t表示0-18的數;和下式的二價基團formula see original document page 6(曰ll)其中u表示0-18的數;U,表示-O-或-NRu-,其中Ru選自氫原子、曱基、乙基、正丙基 和正丁基;R3表示甲基;並且R4表示氫原子。
5. 權利要求4的方法,其中所述哌啶化合物為2,2,6,6-四曱基 -4-(2-丙烯氧基)哌啶。
6. 權利要求1的方法,其中所述環狀聚矽氧烷與哌啶化合物的摩 爾比為25:1-80:1。
7. 權利要求1的方法,其中鹼金屬催化劑的用量基於所述環狀聚 矽氧烷的重量計為0.001-1重量%。
8. 權利要求7的方法,其中所述催化劑為氫氧化鉀。
9. 權利要求l的方法,其中溶劑的用量基於所述環狀聚矽氧烷的 重量計為0.005-2重量%。
10. 權利要求9的方法,其中所述溶劑為水。
11. 權利要求1的方法,其中實現鏈斷裂反應的水的存在量基於 所述環狀聚矽氧烷的重量計為約0.01-4.0重量%。
12. 下式的羥基封端的位阻胺化聚有機矽氧烷聚合物formula see original document page 7其中符號R相同或不同,而且表示一價烴基,選自具有14個碳原子 的線性或支化烷基、苯基和3,3,3-三氟丙基;符號R!相同或不同,而且表示選自例如上文所定義的一價烴基 R、幾基和具有l-3個碳原子的線性或支化烷氧基的基團;符號V表示選自以下的位阻哌啶基官能殘基 (a)下式的基團formula see original document page 7其中R2是選自以下的二價烴基具有2-18個碳原子的線性或支化亞烷基;亞烷基羰基,其中線性或支化亞烷基部分含有2-20個碳原子;亞烷基亞環己基,其中線性或支化亞烷基部分含有2-12個碳原 子,並且亞環己基部分含有-OH基團和任選的l或2個具有1-4個碳 原子的烷基;式-Rs-0-R6-的基團,其中相同或不同的基團Rs和R6表示具有 1-12個碳原子的亞烷基;式-Rs-0-R6-的基團,其中基團Rs和R6具有上述含義而且它們之 一或二者被l個或2個-OH基團取代;式國Rs-COO-R6-和-Rs-OCO-R6誦的基團,其中基團Rs和Re具有上 述含義;式-R7-0-Rs-0-CO-R9-的基團,其中相同或不同的R7、 R8和R9 表示具有2-12個碳原子的亞烷基,並且基團Rs任選地被羥基取代;U表示-O-或-NRht, IU為選自以下的基團氫原子,具有1-6 個碳原子的線性或支化烷基,具有上述含義、價鍵之一與-NR礦的氮 原子相連而另一個價鍵與矽原子相連的二價基團R2,以及下式的二價 基團其中R2具有上述含義,R3和R4具有下述含義,並且Ru表示具有1-12 個碳原子的線性或支化亞烷基,其中價鍵之一 (Ru的價鍵)與-NR礦 的氮原子相連而另一個價鍵(R2的價鍵)與矽原子相連;R3為相同或不同的選自具有1-3個碳原子的線性或支化烷基和苯 基的基團;R4表示氫原子或基團R3;和 (b)下式的基團formula see original document page 8其中Ru選自下式的三價基團:formula see original document page 8其中m表示2-20的數,和下式的三價基團:其中n表示2-20的數;U,表示-O-或NR13-, R^為氫原子或具有1-6個碳原子的線性或 支化烷基;R3和R4具有與針對式AI給出的那些相同的含義; x為使得聚合物的粘度在25。C下為100-20,000釐泊的數;並且 x與y之比為5:1-150:1。
13. 權利要求12的聚矽氧烷,其中x處於25。C下粘度為 1,000-3,000釐泊的範圍內。
14. 權利要求12的聚矽氧烷,其中x與y之比為10:1-100:1。
15. 權利要求12的聚矽氧烷,其中 R和R為甲基;並且 V選自式AI的哌咬基,其中R2表示具有2-18個碳原子的線性或支化亞烷基; U表示-O-或-NR礦,其中R!。選自氫原子、甲基、乙基、正丙基 和正丁基;R3表示甲基; R4表示氫原子; 以及式BI的那些基團,其中R^選自下式的三價基團formula see original document page 9和formula see original document page 10m表示2-20的數; n表示2-20的數;U,表示-O-或-NRu-,其中Ru選自氫原子、甲基、乙基、正丙基 和正丁基;R3表示曱基; R4表示氫原子;並且x為使得聚合物的粘度在25。C下為600-約6,000釐泊的數;並且 x與y之比為10:1-100:1。
16. 權利要求15的聚矽氧烷,其中 R和&為甲基;並且 V選自式AI的咪澱基其中R2表示正亞丙基; U表示-O-; R3表示甲基; R4表示氫原子;並且x為使得聚合物的粘度在25X:下為l,OOO-約3,000釐泊的數;並且x與y之比為約50:1。
17. 由權利要求1的方法製備的輕基封端的位阻胺化聚有機矽氧 烷聚合物。
18. 由權利要求3的方法製備的幾基封端的位阻胺化聚有機矽氧 烷聚合物。
19. 由權利要求4的方法製備的羥基封端的位阻胺化聚有機矽氧 烷聚合物,其中所述環狀矽氧烷反應物為八甲基環四矽氧烷。
20. 由權利要求1的方法製備的羥基封端的位阻胺化聚有機矽氧 烷聚合物,其中所述環狀聚矽氧烷為八甲基環四矽氧烷,並且所述哌啶化合物為2,2,6,6-四甲基-4-(2-丙烯氧基)哌啶。
21. —種用於整理纖維材料的方法,包括 使所述纖維材料與一種組合物接觸,該組合物包含: 下式的羥基封端的位阻胺化聚有機矽氧烷聚合物其中符號R相同或不同,而且表示一價烴基,選自具有l-4個碳原子 的線性或支化烷基、苯基和3,3,3-三氟丙基;符號Ri相同或不同,而且表示選自例如上文所定義的一價烴基 R、羥基和具有1-3個碳原子的線性或支化烷氧基的基團;符號V表示選自以下的位阻哌啶基官能殘基 (a)下式的基團formula see original document page 11其中R2是選自以下的二價烴基具有2-18個碳原子的線性或支化亞烷基;亞烷基羰基,其中線性或支化亞烷基部分含有2-20個碳原子;亞烷基亞環己基,其中線性或支化亞烷基部分含有2-12個碳原 子,並且亞環己基部分含有-OH基團和任選的l或2個具有1-4個碳 原子的烷基;式-Rs-0-R6-的基團,其中相同或不同的基團Rs和R6表示具有 1-12個碳原子的亞烷基;式-Rs-0-R6-的基團,其中基團Rs和R6具有上述含義而且它們之 一或二者^皮l個或2個-OH基團取代;式-R5-COO-R6-和-Rs-OCO-R6-的基團,其中基團Rs和R6具有上 述含義;式-R7-0-Rs-0-CO-R9-的基團,其中相同或不同的R7、 Rs和R9 表示具有2-12個碳原子的亞烷基,並且基團Rs任選地被羥基取代; U表示-0-或-NR『,R1為選自以下的基團氫原子,具有1-6個碳原子的線性或支化烷基,具有上述含義、價鍵之一與-NRK)-的氮原子相連而另一個價鍵與矽原子相連的二價基團R2,以及下式的二價 基團formula see original document page 12其中R2具有上述含義,R3和R4具有下述含義,並且Ru表示具有1-12 個碳原子的線性或支化亞烷基,其中一個價鍵(Rn的價鍵)與-NRht 的氮原子相連而另一個價鍵(R2的價鍵)與矽原子相連;R3為相同或不同的選自具有1-3個碳原子的線性或支化烷基和苯 基的基團;R4表示氫原子或基團R3;和 (b)下式的基團formula see original document page 12其中Ru選自下式的三價基團:formula see original document page 13其中m表示2-20的數,以及下式的三價基團formula see original document page 13其中n表示2-20的數;U,表示-O-或NR13-, Ru為氫原子或具有1-6個碳原子的線性或 支化烷基;Rs和R4具有與針對式AI給出的那些相同的含義; x為使得聚合物的粘度在25。C下為100-20,000釐泊的數;並且 x與y之比為5:1-150:1;和 乾燥所述組合物以獲得整理過的纖維材料。
22. 權利要求21的整理過的纖維材料。
23. 權利要求21的整理過的纖維材料,其中所述整理過的材料另 外含有微膠嚢化的有益化合物。
全文摘要
本發明主要涉及對新型的二羥基封端的位阻胺化聚有機矽氧烷聚合物,即矽醇鏈終止的聚合物及製備它的獨特方法的發現,該方法包括某些環狀矽氧烷與聚甲基哌啶基矽氧烷的兩段反應,其中主要通過在最後階段中所用水的量控制反應聚合產物的最終粘度。重要地,該聚合物在施加於織物上時可以產生如下這樣的塗層該塗層不僅賦予該織物提高的柔軟、不泛黃和親水性能,而且意外地提供當經過乾燥和/或固化時提高存在於織物底物上或織物底物中的包封組合物的耐久性的塗層基質。
文檔編號C08G77/10GK101553521SQ200780045629
公開日2009年10月7日 申請日期2007年10月26日 優先權日2006年10月31日
發明者B·A·貝南, D·V·范迪維爾德, R·J·格裡菲思 申請人:藍星有機矽法國公司