组合物、处理方法和经处理的纤维基底技术

本发明专利技术提供了一种用于处理纤维基底以使所述纤维基底防水的无氟组合物、用所述组合物处理所述纤维基底的方法以及用所述无氟组合物处理的防水纤维基底。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组合物、处理方法和经处理的纤维基底
技术介绍
用于处理纤维基底以增强基底防水性的组合物是众所周知的，并在文献中例如“FluorinatedSurfactantsandRepellents,”E.Kissa,SurfactantScienceSeries,vol.97,MarcelDekker,NewYork,Chapter12,p.516-551(E.Kissa，“氟化表面活性剂和防水剂”，《表面活性剂科学》系列丛书第97卷，第12章第516-551页，MarcelDekker出版社，纽约)或“ChemistryandTechnologyofSilicones,”byW.Noll,AcademicPress,NewYork,Chapter10,p.585-595(W.Noll，“有机硅化学和技术”，学术出版社，纽约，第10章第585-595页)中有所描述。用氟化防水剂处理过的基底通常具有高耐久防水性。然而，氟化处理剂具有一些缺点，包括它们的生产价格，并且它们可能受到一些潜在的环境问题的影响。近年来，无氟替代防水剂受到了越来越多的关注。此类防水剂可以为纤维基底提供良好的初始防本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理纤维基底的方法，所述方法包括以足以使所述纤维基底防水的量施用无氟处理组合物，其中所述处理组合物包含：/n衍生自至少一种式(I)的单体的聚合的一种或多种聚合化合物：/nR

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171130 US 62/592,5061.一种处理纤维基底的方法，所述方法包括以足以使所述纤维基底防水的量施用无氟处理组合物，其中所述处理组合物包含：
衍生自至少一种式(I)的单体的聚合的一种或多种聚合化合物：
R1-D1-C(O)C(R2)＝CH2式(I)
其中：
R1表示具有4至60个碳原子的烃基团；并且
R2表示H或CH3；
D1选自：
-C(O)O-L1-O-；
-OC(O)-L2-O-；
-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-；
-C(O)NH-L5-O-；
-NHC(O)-L6-O-；
-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-；
-C(O)-NH-；
-C(O)NHC(O)NH-L9-O-；
-C(O)NHC(O)-L10-O-；
-NHC(O)NH-；和
-NH-；条件是当D1为-NH-时，所述一种或多种聚合化合物衍生自基于单体的总重量计大于30重量％的式(I)的单体；并且
每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种聚合化合物衍生自至少一种式(I)的单体和至少一种式(II)的单体的聚合：
R3-D2-C(O)C(R4)＝CH2式(II)
其中：
R3表示具有4至60个碳原子的烃基团；并且
R4表示H或CH3；
D2选自：
-NHC(O)OL11-O-；
-O-C(O)NH-L12-O-；
-NHC(O)NH-L13-O-；和
-O-；并且
每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团；
其中所述至少一种式(II)的单体以基于单体的总量计小于30重量％的量存在于所述一种或多种聚合化合物中。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中将所述组合物施用于纤维基底包括以足以使所述纤维基底耐久防水的量施用所述组合物。


4.一种无氟处理组合物，所述无氟处理组合物包含组分(A)，以及组分(B)和组分(C)中的至少一种，其中：
组分(A)包含衍生自至少一种式(I)的单体的聚合的一种或多种聚合化合物：
R1-D1-C(O)C(R2)＝CH2式(I)
其中：
R1表示具有4至60个碳原子的烃基团；并且
R2表示H或CH3；
D1选自：
-C(O)O-L1-O-；
-OC(O)-L2-O-；
-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-；
-C(O)NH-L5-O-；
-NHC(O)-L6-O-；
-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-；
-C(O)-NH-；
-C(O)NHC(O)NH-L9-O-；
-C(O)NHC(O)-L10-O-；
-NHC(O)NH-；和
-NH-；条件是当D1为-NH-时，所述一种或多种聚合化合物衍生自基于所述单体的总重量计大于30重量％的式(I)的单体；并且
每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团；
组分(B)包含：
一种或多种化合物，所述一种或多种化合物衍生自组分在一个或多个步骤中的反应，所述组分包含：
(i)至少一种：
包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性低聚物；或
包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的醇、胺、酸、酰胺或硫醇；
(ii)至少一种多异氰酸酯；
(iii)任选地，至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物；以及
(iv)任选地，至少一种异氰酸酯封端剂；
其中所述异氰酸酯反应性低聚物是由在至少一种硫醇的存在下，至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的自由基引发的反应而制备的，其中所述至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子的烃基团；并且
组分(C)包含一种或多种聚碳化二亚胺化合物。


5.根据权利要求4所述的无氟处理组合物，其中，在组分(A)中，所述一种或多种聚合化合物衍生自至少一种式(I)的单体和至少一种式(II)的单体的聚合：
R3-D2-C(O)C(R4)＝CH2式(II)
其中：
R3表示具有4至60个碳原子的烃基团；并且
R4表示H或CH3；
D2选自：
-NHC(O)OL11-O-；
-O-C(O)NH-L12-O-；
-NHC(O)NH-L13-O-；和
-O-；并且
每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团；
其中所述至少一种式(II)的单体以基于单体的总量计小于30重量％的量存在于所述一种或多种聚合化合物中。


6.根据权利要求4或5所述的无氟处理组合物，其中用于制备组分(B)的所述一种或多种化合物的所述组分包含至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物。


7.根据权利要求4至6中任一项所述的无氟处理组合物，其中组分(C)的所述一种或多种聚碳化二亚胺化合物衍生自组分在一个或多个步骤中的碳二亚胺化反应，所述组分包含：
(i)至少一种：
包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性低聚物；或
包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的醇、胺、酸、酰胺或硫醇；
(ii)至少一种多异氰酸酯；以及
(iii)任选地，至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物；
其中所述异氰酸酯反应性低聚物是由在至少一种硫醇的存在下，至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体的自由基引发的反应而制备的，其中所述至少一种(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺单体包含至少一个具有4至60个碳原子的烃基团。


8.一种包含组分(B)的组合物，其中：
组分(B)包含一种或多种化合物，所述一种或多种化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应，所述组分包含：
(i)至少一种：
包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性低聚物；或
包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的胺、酸或酰胺；
(ii)至少一种多异氰酸酯；
(iii)任选地，至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物；以及
(iv)任选地，至少一种异氰酸酯封端剂；
条件是小于40％的异氰酸酯基团与酸和/或酰胺基团反应；
其中所述异氰酸酯反应性低聚物具有下式：
Y1-[CH2-C(R2)C(O)-D1-R1]m-S-R10-(T1)p式(V)
其中：
Y1为H或引发剂残基；
R1为具有4至60个碳原子的烃基团；
R2独立地为H或CH3；
D1选自：
-C(O)O-L1-O-；
-OC(O)-L2-O-；
-OC(O)-L3-C(O)O-L4-O-；
-C(O)NH-L5-O-；
-NHC(O)-L6-O-；
-NHC(O)-L7-C(O)O-L8-O-；
-C(O)-NH-；
-C(O)NHC(O)NH-L9-O-；
-C(O)NHC(O)-L10-O-；
-NHC(O)NH-；和
-NH-；条件是当D1为-NH-时，所述异氰酸酯反应性低聚物包含基于单体单元的总重量计大于30重量％的含-NH-的单体单元；
每个L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9和L10独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团；
S为硫；
R10为具有1至10个碳原子的二价或三价连接基团；
T1为–C(O)OH、–C(O)NH2、–OH、–NH2或–NH(R11)，其中
R11为H或具有1至10个碳原子的烃基团；
m为2至20的整数；并且
p独立地为1或2；
和/或
组分(B)包含一种或多种化合物，所述一种或多种化合物衍生自组分在一个或多个步骤中进行的反应，所述组分包含：
(i)至少一种：
包含2至20个重复单元的异氰酸酯反应性低聚物；或
包含至少一个具有4至60个碳原子的直链或支链烃基团和任选的一个或多个酯基团的胺、酸或酰胺；
(ii)至少一种多异氰酸酯；
(iii)任选地，至少一种另外的单、双或多官能异氰酸酯反应性化合物；以及
(iv)任选地，至少一种异氰酸酯封端剂；
其中所述异氰酸酯反应性低聚物具有下式：
Y2-[CH2-C(R4)C(O)-D2-R3]m-S-R12-(T2)p式(VI)
其中：
Y2为H或引发剂残基；
R3为具有4至60个碳原子的烃基团；
R4独立地为H或CH3；
D2选自：
-NHC(O)OL11-O-；
-O-C(O)NH-L12-O-；
-NHC(O)NH-L13-O-；和
-O-；并且
每个L11、L12和L13独立地为具有2至10个碳原子的支链或直链亚烷基基团；
S为硫；
R12为具有1至10个碳原子的二价或三价连接基团；
T2为-C(O)OH、-C(O)NH2、-OH、-NH2或-NH(R11)，其中R11为H或具有1至10个碳原子的烃基团；条件是当T2为-OH、-NH2或-NH(R11)时，组分(iii)存在并且包含酸或酰胺官能团；
m为2至20的整数；并且
p独立地为1或2。


9.根据权利要求8所述的组合物，还包含组分(A)和组分(C)中的至少一种，其中：
组分(A)包含衍生自至少一种单体的聚合的一种或多种聚合化合物，所述至少一种单体包含至少一个具有4至60个碳原子的烃基团；并且
组分(C)包含一种或多种聚碳化二亚胺化合物。


10.根据权利要求9所述的组合物，其中用于制备组分(A)的所述一种或多种化合物的所述至少一种单体具有下式中的至少一种：
R1-D1-C(O)C(R2)＝CH2式(I)
其中：
R1表示具有4至60个碳原子的烃基团；并且
R2表示H或CH3；
D1选自：
-C(O)O-L1-O-...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁道夫·J·达姆斯，迪尔克·M·科庞，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US