有机硅共聚物、其生产及其在处理纤维基材中的用途制造技术

本发明专利技术描述了一种用包括式(I)的有机硅共聚物(A)的组合物处理纤维基材的方法：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机硅共聚物、其生产及其在处理纤维基材中的用途本专利技术涉及有机硅共聚物、其制备及其在处理纤维基材中的用途。用于赋予纤维防水性的现代含有机硅的软化剂主要由功能性硅油组成，该功能性硅油包括例如亲水基团或季铵基团，例如，如从DE19652524A1已知的。季铵产物通常不是水溶性的，并且必须通过额外乳化使其变成水性可施用形式，而亲水改性的硅氧烷则是部分可水分散的。然而，与常规氨基官能硅氧烷相比，后者的软化性能较差。如在US5,001,210A、US2003/0032726A1和US2008/0075683A1中的硅氧烷共聚物，其中氨基基团与亲水基团结合，显示出必须在多级合成步骤中制备的缺点。在这些合成中，在一些情况下，使用或获得毒性中间体例如，异氰酸酯及其衍生物作为中间体，或者需要昂贵且不便的氢化硅烷化步骤。此外，亲水性产物不耐洗涤，也不能以经济方式进行这种改性。此外，在一些情况下，它们表现出干扰性的固有颜色。US7,501,184描述了通过以草酰胺基酯基团封端的线性有机聚硅氧烷与有机二胺反应获得的共聚物。所获得的具有高粘度的或为固体的共聚物被用在粘合剂中，尤其是用作热熔粘合剂。这些高粘度产物不能稳定地乳化，并且因此不能整合到纺织品应用链中。目的在于提供不具有上述缺点的有机硅共聚物及其乳液，所述有机硅共聚物及其乳液可以在没有毒性物质例如，异氰酸酯的情况下进行制备，并且可以用于整理加工纤维基材，尤其是纺织品、纤维、皮革和毛发，以赋予它们良好的柔软手感和亲水性。该目的是通过本专利技术来实现。本专利技术的主题是一种用包括式(I)的有机硅共聚物(A)的组合物来处理纤维基材的方法：其中，Y相同或不同，并且表示具有1至20个碳原子且可以包括一个或多个杂原子，优选氧原子或氮原子的二价烃基，Z相同或不同，并且表示含有聚氧化烯基团且为二价的有机基，优选地为式-(R6O)w-R7-的基团，R1相同或不同，并且是式–N(R4)-R5(IV’)或–O-R5(V’)的基团，优选地为式–N(R4)-R5(IV’)的基团，R2相同或不同，并且表示具有1至18个碳原子且可以包括卤素原子或氧原子的一价烃基，R3相同或不同，并且是氢原子或具有1至20个碳原子的一价烃基，R4表示氢原子、C1-18烷基或具有4至18个碳原子且包括一个或多个氧原子或氮原子的烃基，以及R5表示C1-18烷基或具有4至18个碳原子且包括一个或多个氧原子或氮原子的烃基，或者式(IV’)中的R4和R5一起表示可以包括一个或多个氧原子或氮原子的二价烃基，R6相同或不同，并且表示C1-C10亚烷基，优选C2-C3亚烷基，更优选亚乙基或亚异丙基，以及R7表示C1-C10亚烷基，优选C2-C3亚烷基，更优选亚乙基或亚异丙基，n为10至2000的整数，优选地为10至300的整数，p为1至5的整数，优选地为1至2的整数，更优选地为1，以及w平均为2.5至80，优选地为10至30。本专利技术的又一主题是式(I)的有机硅共聚物(A)：其中，Y、Z、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、n、p和w具有上面所示的定义。本专利技术的又一主题是一种用于制备所述有机硅共聚物的方法，其中，(1)式(II)的以草酰胺基酯基团封端的有机聚硅氧烷其中，R2、Y和n具有上面为其指示的定义，以及R*是具有1至18个碳原子的一价烃基，或是基团R5，其中R5具有上面为其指示的定义，与以下(2)和(3)反应：(2)式R3HN-Z-NHR3(III)的聚醚胺，其中，R3和Z具有上面为其指示的定义，(3)式H-N(R4)-R5(IV)的伯胺或仲胺，或式H-O-R5(V)的醇，其中，R4和R5具有上面为其指示的定义。本专利技术的有机硅共聚物与US7,501,184中描述的高分子量共聚物不同在于其具有低得多的分子量。所述有机硅共聚物优选地具有4000-30000g/mol的分子量Mn(数均)。出于本专利技术的目的，优选地通过尺寸排阻色谱法(SEC)来确定该数均分子量Mn。数均分子量Mn更优选地是通过相对聚苯乙烯标准物在THF中、60℃下、1.2ml/分钟流速下进行尺寸排阻色谱法(SEC)，并在购自WatersCorp.USA的StyragelHR3-HR4-HR5-HR5色谱柱上用100μl的进样量通过RI(折射率检测器)进行检测来测定。基团Y的实例是二价烃基，例如，亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,3-亚丁基、1,4-亚丁基、1,5-亚戊基和1,6-亚己基。Y基团的其他实例是含有一个或多个杂原子的亚烷基，例如，-C2H4-NH-C3H6-基团。优选的实例是1,3-亚丙基。基团Z的实例是二价烃氧基，例如，聚乙二醇基或聚丙二醇基或者聚乙二醇基和聚丙二醇基的混合物。基团Z优选地具有120g/mol至4500g/mol的分子量，非常优选地为500g/mol至1800g/mol的分子量。基团R2的实例是烷基，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基，己基例如正己基，庚基例如正庚基，辛基例如正辛基和异辛基，例如2,2,4-三甲基戊基，壬基例如，正壬基，癸基例如，正癸基，十二烷基例如，正十二烷基，和十八烷基例如，正十八烷基；环烷基，例如，环戊基、环己基、环庚基和甲基环己基；烯基，例如，乙烯基、5-己烯基、环己烯基、1-丙烯基、烯丙基、3-丁烯基和4-戊烯基；炔基，例如，乙炔基、炔丙基和1-丙炔基；芳基，例如，苯基、萘基、蒽基和菲基；烷芳基，例如，邻-、间-和对-甲苯基、二甲苯基和乙基苯基；以及芳烷基，例如，苄基、α-和β-苯乙基。基团R2的优选实例是甲基。上述基团R2也可以包括一个或多个卤素原子或氧原子。烃基R2的实例对于烃基R3也是有效的。优选地，R3是氢原子或C1-C6烷基，更优选地是氢原子。式-N(R4)-R5(IV’)的基团R1源自式H-N(R4)-R5(IV)的伯胺或仲胺减去键合在氮原子上的H原子。式-O-R5(V’)的基团R1源自式H-O-R5(V)的醇减去键合在氧原子上的H原子。基团R1中的基团R4和R5可以是相同或不同的C1-C18烷基。C1-C18烷基R2的这些实例对于C1-C18烷基R4和R5也有效。式(IV’)中的R4和R5可以同时是环状基团的一部分。基团R1中的基团R4和R5也可以表示具有4至18个碳原子并且优选地包括至少一个氮或氧杂原子的烃基。在这种情况下，式(IV’)中的R4和R5可以同时是杂环基的一部分。这些基团R4和R5的实例是下式的基团：(CH2)3-N(CH3)2、–(CH2)3-OCH2CH3和–(CH2)2-OCH2CH3。式H-N(R4)-R5(IV)的胺的优选实例是：伯胺，例如H-NH–(CH2)3-N(CH3)2(N1,N1-二甲基丙烷-1,3-二胺)，和仲胺，例如H-N-[(C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用包括式(I)的有机硅共聚物(A)的组合物处理纤维基材的方法：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用包括式(I)的有机硅共聚物(A)的组合物处理纤维基材的方法：



其中，
Y相同或不同，并且表示具有1至20个碳原子且可以包括一个或多个杂原子，优选氧原子或氮原子的二价烃基，
Z相同或不同，并且表示含有聚氧化烯基团且为二价的有机基，优选地为式–(R6O)w-R7-的基团，
R1相同或不同，并且是式–N(R4)-R5(IV’)或–O-R5(V’)的基团，
R2相同或不同，并且表示具有1至18个碳原子且可以包括卤素原子或氧原子的一价烃基，
R3相同或不同，并且是氢原子或具有1至20个碳原子的一价烃基，
R4表示氢原子、C1-18烷基或具有4至18个碳原子且包括一个或多个氧原子或氮原子的烃基，以及
R5表示C1-18烷基或具有4至18个碳原子且包括一个或多个氧原子或氮原子的烃基，
或者式(IV’)中的R4和R5一起表示可以包括一个或多个氧原子或氮原子的二价烃基，
R6相同或不同，并且表示C1-C10亚烷基，优选地为C2-C3亚烷基，更优选地为亚乙基或亚异丙基，以及
R7表示C1-C10亚烷基，优选地为C2-C3亚烷基，更优选地为亚乙基或亚异丙基，
n为10至2000的整数，优选地为10至300的整数，
p为1至5的整数，优选地为1至2的整数，更优选地为1，以及
w平均为2.5至80，优选地为10至30。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，Y是1,3-亚丙基。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，R1是式–N(R4)-R5(IV’)的基团，其中R4和R5具有在权利要求1中为其指示的定义。


4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所使用的组合物包括水性乳液，所述水性乳液包括：
根据权利要求1、2或3所述的有机硅共聚物(A)，
乳化剂(B)和/或助乳化剂(B')，以及
水(C)。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，将所述组合物施用于所述纤维基材，并且将如此处理的所述纤维基材在优选20至200℃的温度下进行干燥。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述纤维基材是纺织品。


7.一种通过根据权利要求1至6中任一项所述的方法处理的纤维基材。


8.式(I)的有机硅共聚物(A)：



其中，
Y相同或不同，并且表示具有1至20个碳原子且可以包括一个或多个杂原子，优选氧原子或氮原子的二价烃基，
Z相同或不同，并且表示含有聚氧化烯基团且为二价的有机基，优选地为式–(R6O)w-R7-的基团，
R1相同或不同，并且是式–N(R4)-R5(IV’)或–O-R5(V’)的基团，
R2相同或不同，并且表示具有1...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·莱霍特考伊，W·艾希贝格尔，O·舍费尔，I·西格费施廷格，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE