專利名稱：用于尤其通過盡染方法處理纖維材料的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理纖維材料的組合物。已知通過用某些液體組合物處理纖維材料如編織織物可以使它們例如具有阻燃 性能。許多的這一類型的已知組合物含有磷化合物。這尤其可從US 3 374 292, DE-A 25 09 592 以及從在化學(xué)文摘(AN 141:175439 CA和 AN 141:175 440 CA)的 JP 2004-225 175 A2和JP 2004-225 176 A2的摘要中明顯看出。與阻燃性組合物相關(guān)也值得提及的是WO 2004 / 060990 A2和具有AN 2006-806707(涉及 JP 2006/299 486 A)的 Derwent 出版物，WO 00/11085 A 和 WO 99/67326 A0處理纖維材料使它們具有阻燃性的過程是(將會已知)通過下列所述的各種方法 來進(jìn)行的。在一些情況下，阻燃性組合物能夠通過噴霧被施涂。然而，對于噴霧有限制，因 為可能組分的可噴性(sprayability)成為問題和因?yàn)閷M(jìn)行噴霧的人造成可能的危險(xiǎn)。更常使用的方法是采用浸軋方法的浴浸漬(bath-impregnating)該纖維材料。然 而在浸軋方法中，僅僅部分在軋染液中存在的阻燃劑的將保留在纖維材料上，這會導(dǎo)致昂 貴產(chǎn)品的較大損失。盡染方法(exhaust method)基本上或完全沒有浸軋方法的上述缺點(diǎn)。在盡染方 法中，纖維材料用含有活性物質(zhì)如阻燃劑的水性液體(liquor)處理，并且纖維材料定量地 或幾乎定量地吸收這些活性物質(zhì)，這樣在其應(yīng)用過程中該液體很少含有這些活性物質(zhì)。對 于合成織物或混紡織物產(chǎn)生各種等級的阻燃性的許多已知方法具有各種缺點(diǎn)，其中耐洗滌 性(durability to washing)的缺乏是最常常提到的。目前眾所周知的方法由表面處理組 成，隨后在180°C — 210°C下進(jìn)行熱溶膠化(thermosoling)。常常用于此目的的環(huán)狀膦酸酯 在固定之前是易水溶的并且在沒有熱溶膠化的情況下不耐洗滌。然而，保留在表面上的聚 合物阻燃劑通常導(dǎo)致紡織品的更粗糙手感。與在干熱下或利用高溫?zé)崛苣z化法在纖維表面 上的固定相比，通過盡染方法從高溫液體中引入到纖維中的阻燃劑也能夠同時與染色在一 個操作中相結(jié)合。用于該處理的裝置的例子可從US 3 922 737中獲知。但是甚至在沒有 與染色相結(jié)合的情況下，該處理會獲得重大優(yōu)點(diǎn)，例如在沒有熱溶膠化的情況下優(yōu)異的耐 久性。然而，問題是當(dāng)組合物呈現(xiàn)水性分散體的形式時該組合物特別可用于盡染方法， 但是該分散體不具有高穩(wěn)定性。相反，用于浸軋方法的水性分散體應(yīng)該具有良好的穩(wěn)定性， 以便它們在長時間的貯存中不分離成它們的成分。一些現(xiàn)有技術(shù)的組合物是在長的貯存時間之后具有良好穩(wěn)定性的水性分散體。此 類分散體可用于浸軋方法，但是在盡染方法中僅僅有有限的效力，因?yàn)橛邢薜?limited)分 散穩(wěn)定性導(dǎo)致在浸軋方法中最佳結(jié)果。當(dāng)用于阻燃性整理時，現(xiàn)有技術(shù)組合物另外具有其它缺點(diǎn)。例如，現(xiàn)有技術(shù)的組合物常常需要較大量的磷化合物以實(shí)現(xiàn)可接受的阻燃保護(hù)。 甚至當(dāng)纖維材料完全或主要由聚酯組成時，這也適用。本發(fā)明的目的是提供組合物，該組合物使得完全或主要由聚酯組成的纖維材料具有良好阻燃性整理層，與包括磷化合物的已知整理劑的情況相比，該組合物在纖維材料上 以較低的用量(add-on)使用應(yīng)該獲得良好的阻燃特性，并且應(yīng)該非常適合用于尤其盡染方 法中。本發(fā)明再一個目的是開發(fā)處理纖維材料、特別由聚酯組成的纖維材料的方法，甚至當(dāng) 盡染液體另外含有染料和/或UV吸收劑時在處理過的纖維材料的一部分上導(dǎo)致良好的阻 燃性能。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這一目的是通過至少包括組分A，組分B，組分C和組分D的組合物， 其中該組分A是磷酸三酯，其中該組分B是聚酯，它不含有在從醇形成的單元中的任何芳族基和其中0%-10%的從 酸形成的單元含有芳族基，其中該組分C是胺，優(yōu)選仲胺或聚合胺，或銨鹽，其中該銨鹽的陽離子具有NR/形式， 其中R基團(tuán)中的至少一個是具有1-22個碳原子的烷基， 禾口其中該組分D是水，其中該組分A、B和C中的每一種可以采取兩種或更多種組分A、B和C分別地的混合物 的形式，分別代替單種組分A產(chǎn)品、組分B產(chǎn)品和組分C產(chǎn)品，以及通過處理纖維材料的過程來實(shí)現(xiàn)，在該過程中該纖維材料優(yōu)選利用盡染方法與所 述類型的組合物接觸。用本發(fā)明組合物的處理為纖維材料提供良好的阻燃性能。該纖維材料能夠是纖維 或紗線；優(yōu)選，它們是機(jī)織織物或無紡織物形式的紡織品織物。本發(fā)明的組合物甚至為在 80%-100襯％的程度上由聚酯、特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯組成 的纖維材料提供良好的阻燃性能。處理此類聚酯材料構(gòu)成了本發(fā)明組合物的優(yōu)選用途。然 而，其它纖維材料也能夠賦予阻燃性，例子是由羊毛或含有低于80wt%的聚酯的纖維混合 物組成的纖維材料。本發(fā)明的組合物特別適合用于盡染方法中。它們具有特殊的額外優(yōu)點(diǎn)，這些盡染 方法能夠在較低的溫度下，例如在60°C -100°C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。本發(fā)明的組合物優(yōu)選是水性分散體，它具有有限的(儲存)穩(wěn)定性，因此非?？捎?于盡染方法。組分C導(dǎo)致有限穩(wěn)定性。制備本發(fā)明的組合物的優(yōu)選方法在于首先制備包括組分A、B和D但不包括組分C 的穩(wěn)定水性分散體。該穩(wěn)定的水性分散體典型地含有比本發(fā)明的后者組合物更少的水。它 是本發(fā)明的組合物的更濃縮的前體，但是仍然不含任何組分C。該濃縮分散體是穩(wěn)定的并且 能夠貯存長的時間。僅僅在它用于處理纖維材料之前不久，該濃縮分散體被稀釋并且組分 C被添加來改進(jìn)盡染方法的適合性。代替單個組分A或B或C，本發(fā)明的組合物也可包括在組分A的所述定義之內(nèi)的兩 種或多種產(chǎn)品A ；這同樣適用于組分B和C。制備本發(fā)明的組合物的優(yōu)選方法在于首先制備包括組分A、B、D和一種或多種分 散劑的具有20% — 80wt%的濃度(這指除水外的全部成分在該組合物中的總存在量)的 水性分散體，然后在使用前不久以一定的用量添加水和組分C，該用量使得最終組合物包括 88 - 98wt%，優(yōu)選93 - 97wt%的水和5 — 20 g/Ι的該組分C。在本發(fā)明的最終組合物中 組分A與組分B的重量比優(yōu)選是在0.8:1 — 1.5:0. 4范圍內(nèi)和優(yōu)選在2. 0:1 — 2. 5:1范圍內(nèi)。本發(fā)明的組合物具有特殊的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)用于處理纖維材料時，它們以低于現(xiàn)有技術(shù) 中的常規(guī)用量的磷化合物在纖維材料中的用量為該纖維材料提供了良好的阻燃性能。這明 顯可歸因于在本發(fā)明組合物的組分A和組分B之間的協(xié)同效應(yīng)，因?yàn)榭色@得的阻燃效果明 顯高于當(dāng)組分A單獨(dú)時或當(dāng)組分B單獨(dú)使用時的效果。該協(xié)同效應(yīng)是所屬技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè) 人員出乎意外和令人驚訝的，特別因?yàn)楫?dāng)組分B單獨(dú)使用時，根本無法獲得阻燃效果。本發(fā)明組合物的附加優(yōu)點(diǎn)是，組分A和組分B都能夠選自無鹵素的化合物并且仍 然可獲得良好的阻燃特性。相反，現(xiàn)有技術(shù)中已知的含鹵素的組合物能夠帶來為所屬技術(shù) 領(lǐng)域的專業(yè)人員已知的一些缺點(diǎn)。本發(fā)明的組合物包括至少一種組分A，至少一種組分B，至少一種組分C和至少一 種組分D。它們也可包括在組分A的下面列舉定義之內(nèi)的化合物的混合物，和/或在組分B 的下面列舉定義之內(nèi)的化合物的混合物，和/或在組分C的下面列舉定義之內(nèi)的化合物的 混合物。它們另外可以包括既不在組分A的定義之內(nèi)，也不在組分B的定義之內(nèi)，也不在組 分C的定義之內(nèi)的其它產(chǎn)品。此類產(chǎn)品包括例如已知的紡織品用的柔軟劑，表面活性劑，載 體，擴(kuò)散促進(jìn)劑，染料，UV吸收劑，等等。然而，優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物不包括任何鹵素化 合物，優(yōu)選也不包括除了在組分B的下面列舉定義之內(nèi)的那些聚酯之外的任何聚酯。本發(fā)明的組合物的優(yōu)選實(shí)施方案體現(xiàn)特征于組分A與組分B的重量比是在 0. 8 1-1. 5:0.4范圍內(nèi)和優(yōu)選在2. 0 1 — 2. 5 1范圍內(nèi)。在上述前體的制備過程中，即在包 括組分A和B和任選地一種或多種分散劑、但還不包括組分C的穩(wěn)定水性分散體的制備過 程中，該重量比有利地加以設(shè)定。本發(fā)明的組合物的上述濃縮前體一般是通過將各組分混合在一起，任選地在略微 升高的溫度下和/或在有機(jī)械均化的情況下來以簡單方式獲得的。該前體能夠進(jìn)一步通過 用水稀釋和添加組分C來加工成本發(fā)明的組合物。對于一些應(yīng)用，理想的是以分散體形式使用本發(fā)明的組合物。對于該目的所考慮 的尤其是水性分散體，和一種或多種分散劑能夠用于在水中的分散。有用的分散劑選自本 領(lǐng)域中技術(shù)人員已知的產(chǎn)品，例如非離子的乙氧基化化合物是合適的。乙氧基化醇或乙氧 基化羧酸是這里尤其考慮的。除了非離子的分散劑之外，它尤其是陰離子分散劑，例如羧酸 類的堿金屬鹽，堿金屬硫酸鹽或堿金屬磺酸鹽，它們也是合適的。類似地，有可能使用同時 包括非離子和陰離子分散劑的混合物。本發(fā)明的組合物的濃縮前體優(yōu)選通過使用在本發(fā)明 的最終組合物中所希望的分散劑來制備。本發(fā)明的組合物中的組分A是正磷酸的三酯。也就是說，正磷酸O=P (OH)3的全部 3個羥基用醇類化合物酯化。這3個醇單元能夠是相同的或不同的。優(yōu)選，全部3個醇單 元是選自單羥基或二羥基的芳族醇類。苯酚和間苯二酚特別可用作磷酸三酯的醇單元。本 發(fā)明的組合物的特別優(yōu)選實(shí)施方案體現(xiàn)特征于該組分A是結(jié)構(gòu)式(I)的化合物或具有通式 (II)的化合物或這兩種化合物的混合物，O
權(quán)利要求
1.組合物，優(yōu)選呈現(xiàn)水性分散體的形式，至少包括組分A，組分B，組分C和組分D，其中該組分A是磷酸三酯，其中該組分B是聚酯，它不含有在從醇形成的單元中的任何芳族基和其中0%-10%的從 酸形成的單元含有芳族基，其中該組分C是胺，優(yōu)選仲胺或聚合胺，或銨鹽，其中該銨鹽的陽離子具有NR4 形式， 其中R基團(tuán)中的至少一個是具有1 一 22碳原子的烷基，禾口其中該組分D是水，其中該組分A、B和C中的每一種可以采取兩種或更多種組分A、B和C分別地的混合物 的形式，分別代替單種組分A產(chǎn)品、組分B產(chǎn)品和組分C產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所要求的組合物，其特征在于它包括88- 98wt%，優(yōu)選93 — 97wt% 的該組分D。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所要求的組合物，其特征在于它包括5-20g/Ι的該組分C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1一 3中一項(xiàng)或多項(xiàng)的組合物，其特征在于該組分A與該組分B的重 量比是在0. 8:1-1. 5:0. 4范圍內(nèi)和優(yōu)選在2. 0:1-2. 5:1范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中一項(xiàng)或多項(xiàng)的組合物，其特征在于該組分A是從磷酸形成的 單元和從一元或二元芳族醇類形成的單元構(gòu)造的三酯，該三酯優(yōu)選是具有結(jié)構(gòu)式(I)的化 合物或具有通式(II)的化合物或這兩種化合物的混合物，
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中一項(xiàng)或多項(xiàng)的組合物，其特征在于該組分B是從脂肪族 α，ω-二羧酸和脂肪族二元醇或多元醇構(gòu)造的聚酯，并且優(yōu)選在該二元醇或多元醇的兩個 鏈端的每一個上有羥基。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所要求的組合物，其特征在于該脂族二羧酸具有4-10個碳原子和該 二羧酸優(yōu)選是己二酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所要求的組合物，其特征在于該脂族醇是選自乙二醇，1，3-丙 二醇，1，4- 丁二醇，二甘醇，三甘醇，聚乙二醇，新戊二醇和1，6-己二醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到5中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的組合物，其特征在于該組分B是從ω-羥 基1-羧酸或它的內(nèi)酯形成的聚酯，優(yōu)選從己內(nèi)酯形成的聚酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1一 9中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的組合物，其特征在于該組分B具有在 200-8000范圍內(nèi)和優(yōu)選在500-4000范圍內(nèi)的分子量。
11.根據(jù)權(quán)利要求1一 10中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的組合物，其特征在于該組分C是聚亞 乙基亞胺或三亞乙基四胺或二亞乙基三胺或包括兩種或三種的這些胺的混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1一 10中一項(xiàng)或多項(xiàng)所要求的組合物，其特征在于該組分C是其陰離子為氯的銨鹽，優(yōu)選聚二烯丙基二甲基銨氯化物。
13.處理纖維材料的方法，它包括讓該纖維材料與在權(quán)利要求1-12中一項(xiàng)或多項(xiàng)的組 合物接觸，優(yōu)選通過盡染方法。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所要求的方法，其特征在于它是在60°C-100°C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn) 行的盡染方法。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所要求的方法，其特征在于該纖維材料由80%-100wt%的聚 酯組成。
全文摘要
用于利用盡染方法在聚酯材料上施涂阻燃性整理劑的組合物包括磷酸三酯，聚酯和胺或銨鹽以及水。
文檔編號C08K5/521GK102057102SQ200980121757
公開日2011年5月11日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者K-H·勒默, R·布勞恩, S·德梅克, W·納斯?fàn)?申請人:亨茨曼紡織貨品(德國)有限責(zé)任公司