[发明专利]具有改善的织物涂布性能的反应性硅醇-Hals氨基有机硅聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及制备其中结合有反应性位点的位阻胺有机硅聚合物 的方法，该反应性位点可以提供聚合物与该聚合物可以施加的纤维底 物(substrate)之间的稳定结合力。更具体地，该聚合物在施加于织 物上时可以产生如下这样的涂层，该涂层不仅赋予该织物提高的柔软、 不泛黄和亲水性能，而且意外地提供当经过干燥和/或固化时可以提高 存在于织物底物上或织物底物中的包封组合物的耐久性的涂层基质 (matrix)。

背景技术

已知通过用整理(finishing)组合物处理纤维材料来整理 (condition)它。纤维材料可以包括编织、针织甚至无纺织物，在最 宽泛的意义上还包括纸。纤维材料的纤维可以由包括纤维素和蛋白质 纤维在内的天然纤维、合成纤维、及其共混物制成。

在现有技术中已经描述过各种整理组合物以便增强这些纤维材 料的外观和处理特性。很早就认识到有机硅组合物可用于处理纺织品 以赋予其希望的特性，例如“手感”、抗静电性能、拒水性和改善的撕 裂强度。

过去，已经发现三类有机硅聚合物作为织物整理剂的用途。一类 基于乳化二甲基流体。另一类基于具有遍及聚合物分布的Si-H基团的 乳化反应性流体。第三类具有位于聚合物主链上的氨基或环氧官能团。

乳化的二甲基有机硅流体是无色透明(water clear)的而且不会 随着加热或老化变色。它们赋予织物柔软的丝质手感和一定的拒水性； 然而，作为相当惰性的流体，它们不耐久。

可以将具有甲基氢聚硅氧烷的稳定乳液连同例如锡催化剂(例如 二月桂酸二丁基锡)一起施加于织物上，从而将Si-H基团水解成硅醇 并使聚合物缩合以形成交联基质，这提供一种达到提高的耐久性的方 法。

环氧官能团提供一种非硅醇交联机制和与纤维羟基起反应的能 力。这些环氧软化剂是耐久的，然而氨基官能有机硅产生更柔软的、 更理想的手感。另外，由于氨基官能化的聚有机硅氧烷改善纤维和纱 线的滑动，它们减少起皱力向这些底物的传递，从而产生织物，尤其 是棉和毛织物的耐久熨压(durable press)性能的适度改善。

合成织物已经采取用或不用聚硅氧烷交联组分的含氨基烷基的 有机聚硅氧烷进行处理。公开这种技术的典型文献为美国专利 4,247,592，其中提出有待在聚硅氧烷主链上取代的氨基官能团具有下 式：-R’(NHCH₂CH₂)_aNHR”，其中a为0或1，R’表示低级亚烷基， R”表示氢或低级烷基；以及EP-A-0,546,231，其中描述使用附有以下 官能团的聚有机硅氧烷：-(CH₂)_y-(OCH₂)_y’-CH(OH)CH₂- N(CH₂CH₂OH)₂，其中y为2-8的数，y’等于0或1。

然而，在纺织工业常规技术中使用包含具有类似于上述那些的胺 官能团的聚有机硅氧烷的整理组合物日的过程中，观察到处理过的纤 维的泛黄。这种泛黄是沉积在纤维上的聚有机硅氧烷的氨基热氧化的 结果。

聚硅氧烷领域的新发展已经产生如下聚合物：当用于织物或纸张 整理应用时，其使得能够极大地限制甚至消除使用早期技术的胺官能 团的情况下所发生的泛黄现象。这已经通过将迄今在其它聚合物中看 作抗UV稳定剂的位阻哌啶基官能团连在硅氧烷主链上而实现，如同 在例如美国专利5,540,952和5,721,297以及美国专利公开 2004/0083553中教导的那样。

尽管这些位阻胺化的聚有机硅氧烷聚合物是织物和纸张整理领 域，尤其是织物领域的显著改进(产生具有优异亲水柔软度、“手感”、 抗静电和拒水特性的底物)，但是本领域不断地寻求提高这些整理涂 层的耐久性的方法。缺乏期望的涂层耐久性的原因在于，由于聚合物 与纤维之间弱的吸引力，现有技术的位阻胺化聚有机硅氧烷不良地结 合到纤维材料上。