專利名稱：陽離子二氧化硅分散體作為織物整理劑的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作織物整理劑的陽離子二氧化硅分散體。
背景技術(shù)：
使用二氧化硅作為用于織物的防滑劑是早就已知的(Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry，A26卷，p.328，第五版)。這些硅溶膠可以具有1000m2/g以上的比表面積。它們通常呈現(xiàn)直徑為數(shù)納米的分離的球狀顆粒形式。為了阻止凝膠化，通常通過添加鋁鹽或聚合物使它們穩(wěn)定。在用作防滑劑的情況下，已證明不利的是，為了獲得抗滑性的預(yù)期效果，使用大量硅溶膠或陽離子化硅溶膠有時(shí)是必要的。這可能是由于硅溶膠顆粒的球形結(jié)構(gòu)。用部分聚集的硅溶膠顆粒可能獲得較好的結(jié)果，如WO 2004/007367所述。在這里，硅溶膠顆粒的低聚集度是不利的。另外，硅溶膠顆粒之間的粘結(jié)不會(huì)太強(qiáng)以致在對該顆粒施加任何外力的情況下而引入的能量足以再次將該聚集體分離。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供包含二氧化硅的分散體，其可以用作織物整理劑并避免現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)。
本發(fā)明提供作為織物整理劑的水分散體，其中該分散體包含熱解法制備的聚集的二氧化硅粉末和可溶于該分散體的陽離子聚合物，其中該陽離子聚合物的存在量滿足使所述二氧化硅粉末的顆粒顯示正ζ電勢。
熱解法制備的二氧化硅粉末應(yīng)該認(rèn)為是指可通過火焰水解反應(yīng)或火焰氧化獲得的那些二氧化硅粉末。在這些方法中，起初形成大約5到50nm的初級顆粒，它們隨著反應(yīng)進(jìn)行結(jié)合起來形成聚集體。這些聚集體形成三維網(wǎng)狀物。該聚集體通常地不能重新分離回初級顆粒。
對水分散體中的熱解法制備的二氧化硅粉末的比表面積不加以限制。它優(yōu)選可以具有50到300m2/g的比表面積。
優(yōu)選的分散體可以是其中熱解法制備的二氧化硅粉末摻雜有至多1wt.％氧化鋁或鉀的分散體。此類粉末例如在EP-A-995718和EP-A-1216956中進(jìn)行了描述。
熱解法制備的二氧化硅粉末在分散體中的含量優(yōu)選可以等于3wt.％到50wt.％。
根據(jù)本發(fā)明，對陽離子聚合物的選擇不加以限制，但是對它們的用量有限制。陽離子聚合物必須以這樣的量存在于分散體中，即該量滿足使二氧化硅粉末的顆粒的表面完全地覆蓋有陽離子聚合物并因此顯示正ζ電勢。
相對于陽離子聚合物和二氧化硅粉末的量，陽離子聚合物的含量優(yōu)選為0.1wt.％到15wt.％，尤其優(yōu)選為0.8wt.％到5wt.％。
分子量小于100000g/mol的陽離子聚合物是優(yōu)選的。
優(yōu)選的陽離子聚合物可以是具有季銨基、磷鎓基中至少一種的聚合物、伯胺基、仲胺基或叔胺基的酸加合物、聚乙烯亞胺、聚二烯丙胺或聚烯丙胺、聚乙烯胺、雙氰胺縮合產(chǎn)物、雙氰胺-多元胺共縮合產(chǎn)物、聚酰胺-甲醛縮合產(chǎn)物。
優(yōu)選的聚合物可以是基于二烯丙基銨化合物的那些聚合物，尤其優(yōu)選基于二烷基二烯丙基化合物的那些聚合物，所述二烷基二烯丙基化合物可以通過二烯丙胺化合物的自由基成環(huán)反應(yīng)來獲得并顯示出結(jié)構(gòu)1或2。結(jié)構(gòu)3和4表示基于二烷基二烯丙基化合物的共聚物。
在這些結(jié)構(gòu)中，R1和R2表示氫原子、含1到4個(gè)C原子的烷基、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基或叔丁基，其中R1和R2可以相同或不同。該烷基的氫原子也可以被羥基取代。Y表示可自由基聚合的單體單元，例如磺?；⒈０?、甲基丙烯酰胺、丙烯酸或甲基丙烯酸。X-表示陰離子。
例如，可以提及聚(二烯丙基二甲基氯化銨)溶液(PDADMAC水溶液)。
對二氧化硅顆粒的聚集體粒度不加以限制，但是其優(yōu)選可以小于0.5μm。在這一粒度下，例如可能影響織物的手感和光澤。
分散體的pH值優(yōu)選可以是2到8。
分散體可以，例如按EP-A-1013605或EP-A-1331254中所述來制備。
與現(xiàn)有技術(shù)的含沒有聚集的或以部分聚集形式存在的硅溶膠的分散體相比，本發(fā)明分散體顯示的優(yōu)點(diǎn)在于為了例如在織物中產(chǎn)生相同的抗滑性，需要使用更少的二氧化硅。此外，可以通過適合的分散技術(shù)調(diào)節(jié)顆粒的聚集體粒度并從而調(diào)節(jié)織物的手感和光澤。該優(yōu)點(diǎn)可能歸因于熱解法制備的二氧化硅粉末的聚集結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的陽離子二氧化硅分散體(DI)將24.38g的Polyquat 40U05NV(40％的PDADMAC水溶液，分子量大約為5000g/mol，Katpol GmbH，Bitterfeld)溶于800g的脫鹽水中。
使用溶解器將這一混合物逐漸地引入摻雜有0.25wt.％氧化鋁的600g二氧化硅粉末中。然后添加足夠的水以獲得41％的固體含量。然后在7000rpm下分散30分鐘。該分散體的pH值為2.8，在1/s下的粘度為28mPas。通過CVI測量的ζ電勢為+42mV。在pH直為10.1時(shí)獲得等電點(diǎn)。陽離子二氧化硅分散體(根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的參照分散體)(DII)Durasol5071，Cognis25wt.％的陽離子型膠體二氧化硅分散體。Foulard方法使用Foulard方法使分散體DI和DII與粘膠(應(yīng)用A1)或聚酯織物(應(yīng)用A2)接觸。
用于A1的液體組合物包含100g/l的STABITEX ETR、6.1g/l的DI或15g/l的DII、30g/l的ADASIL SM、20g/l的ADALIN NI、20g/l的MgCl2、1.0g/l的FORYL 100。該液體的pH值＜5.5，液體吸收為100％，應(yīng)用為干燥/濕潤，干燥溫度為110℃并且縮合在150℃下花費(fèi)3分鐘。
STABITEX、DURASOL、ADASIL、ADALIN和FORYL都為Cognis的商標(biāo)。
用于A2的液體組合物是22g/l的DI或45g/l的DII。該液體的pH值＜5.5，液體吸收為20％，應(yīng)用為濕潤/濕潤，干燥溫度為110℃。
在應(yīng)用A1和A2中，與現(xiàn)有技術(shù)的分散體DII相比，顯著更少量的分散體DI足以產(chǎn)生相同的根據(jù)DIN 53 934測量的防滑效果。
權(quán)利要求
1.用作織物整理劑的水分散體，其特征在于該分散體包含熱解法制備的聚集的二氧化硅粉末和可溶于該分散體的陽離子聚合物，其中所述陽離子聚合物的存在量滿足使所述二氧化硅粉末的顆粒顯示正ζ電勢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用作織物整理劑的水分散體，其特征在于所述熱解法制備的二氧化硅粉末具有50到300m2/g的比表面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的用作織物整理劑的水分散體，其特征在于所述熱解法制備的二氧化硅粉末摻雜有至多1wt.％的氧化鋁或鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3的用作織物整理劑的水分散體，其特征在于它具有3到50wt.％的二氧化硅粉末含量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4的用作織物整理劑的水分散體，其特征在于相對于陽離子聚合物和二氧化硅粉末的量，所述陽離子聚合物的含量為0.1wt.％到15wt.％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5的用作織物整理劑的水分散體，其特征在于所述陽離子聚合物具有小于100000g/mol的分子量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6的用作織物整理劑的水分散體，其特征在于所述陽離子聚合物是具有季銨基、磷鎓基中至少一種的聚合物、伯胺基、仲胺基或叔胺基的酸加合物、聚乙烯亞胺、聚二烯丙胺或聚烯丙胺、聚乙烯胺、雙氰胺縮合產(chǎn)物、雙氰胺-多元胺共縮合產(chǎn)物、聚酰胺-甲醛縮合產(chǎn)物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7的用作織物整理劑的水分散體，其特征在于所述分散體中的聚集體粒度小于0.5μm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8的用作織物整理劑的水分散體，其特征在于它的pH值在2到8之間。
全文摘要
用作織物整理劑的水分散體，其中該分散體包含熱解法制備的聚集的二氧化硅粉末和可溶于該分散體的陽離子聚合物，其中該陽離子聚合物的存在量滿足使所述二氧化硅粉末的顆粒顯示正ζ電勢。
文檔編號C09C1/28GK1946894SQ200580012978
公開日2007年4月11日 申請日期2005年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月29日
發(fā)明者克里斯托夫·巴茨-佐恩, 沃爾夫?qū)ぢ宕? 海因茨·拉赫, 加布里埃萊·佩萊特, 維爾納·威爾 申請人:德古薩股份公司