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KR20080045649A - 직물 처리용 조성물 - Google Patents

직물 처리용 조성물 Download PDF

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KR20080045649A
KR20080045649A KR1020070118262A KR20070118262A KR20080045649A KR 20080045649 A KR20080045649 A KR 20080045649A KR 1020070118262 A KR1020070118262 A KR 1020070118262A KR 20070118262 A KR20070118262 A KR 20070118262A KR 20080045649 A KR20080045649 A KR 20080045649A
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스테파니 너스바움 코트렐
터탄카르 고쉬
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롬 앤드 하아스 컴패니
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Abstract

직물 처리에 유용한 조성물. 조성물은 단량체 X 및 단량체 Y의 중합 단위를 갖는 은-함유 공중합체를 함유하고; 여기에서, 단량체 X는 N, O 및 S로부터 선택되는 적어도 하나의 헤테로 원자를 가진 불포화 또는 방향족 헤테로사이클릭 기로부터 선택되는 치환기를 갖는 에틸렌적으로 불포화된 화합물이며; 단량체 Y는 카복실산, 카복실산 염, 카복실산 에스테르, 유기황산, 유기황산 염, 설폰산, 설폰산 염, 포스폰산, 포스폰산 염, 비닐 에스테르, (메트)아크릴아미드, 적어도 하나의 환외 에틸렌 불포화를 함유한 C8-C20 방향족 단량체 및 그의 조합에서 선택된다.

Description

직물 처리용 조성물{Composition for fabric treatment}
본 발명은 직물 처리에 유용한 조성물에 관한 것이다. 이 조성물은 은-중합체 복합체를 함유하고, 이는 직물에 도입되어 처리된 직물을 제공한다.
불포화 헤테로사이클릭 단량체로부터 제조된 중합체를 사용하여 에폭시 기능성 중합체를 가교하는 것이 미국 특허 6,469,097호에서 개시되었다. 그러나, 이 참조문헌은 은-함유 중합체 또는 직물 처리 방법을 교시하지 않는다.
이 발명에 의해 제기된 문제점은 살균 물질을 직물에 삽입시키는 조성물을 제공하여 세탁에 의한 살균제 제거에 대하여 내성이 있는 처리된 직물을 제공하는 것이다.
본 발명은 직물 처리에 유용한 조성물에 관한 것이다. 이 조성물은: (a) 단량체 X 및 단량체 Y의 중합 단위를 포함하는 은-함유 공중합체 (여기에서, 단량체 X는 N, O 및 S로부터 선택되는 적어도 하나의 헤테로 원자를 가진 불포화 또는 방향족 헤테로사이클릭 기로부터 선택되는 치환기를 갖는 에틸렌적으로 불포화된 화합물이며; 택일적으로, 치환기는 적어도 하나의 헤테로 N 원자를 갖는 불포화 또는 방향족 헤테로사이클릭 기로부터 선택되고; 단량체 Y는 카복실산, 카복실산 염, 카복실산 에스테르, 유기황산, 유기황산 염, 설폰산, 설폰산 염, 포스폰산, 포스폰산 염, 비닐 에스테르, (메트)아크릴아미드, 적어도 하나의 환외 에틸렌 불포화를 함유한 C8-C20 방향족 단량체 및 그의 조합에서 선택됨); 및 (b) 에폭시 수지를 포함한다. 본 발명은 추가로, 직물을 조성물과 접촉시켜 직물을 처리하는 방법에 관한 것이다.
본원 및 청구항에서 사용된 용어 "공중합체"는 적어도 두개의 다른 단량체로부터 중합된 중합체를 의미한다. 본원에서 모든 백분율은 달리 명시되지 않는 한, 중량에 의한 것이다. 단량체의 백분율은 전체 공중합체 중량에 대한 것이다.
본원 및 청구항에서 사용된 용어 "수성"은 물 및 실질적으로 물 및 수혼화성 용매로 구성된 혼합물을 의미한다.
본원 및 청구항에서 사용되었듯이 용어 "(메트)" 후, 아크릴릭, 아크릴레이트, 아크릴아미드 등과 같은 다른 용어를 사용하는 것은 예를 들어, 아크릴릭 및 메타크릴릭; 아크릴레이트 및 메타크릴레이트; 아크릴아미드 및 메타크릴아미드 등의 모두를 의미한다.
본 발명의 공중합체에 대한 유리 전이 온도 ("Tg")는 열유량 (heat flow) 대 온도 전이에서 중간점을 취하는 시차주사열량계 (DSC)에 의해 Tg 값으로 측정될 수 있다.
본 발명의 일부 구체예에서, 공중합체는 적어도 15 중량%의 단량체 X 유도 단위를 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 공중합체는 적어도 20 중량%의 단량체 X 유도 단위를 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 공중합체는 적어도 25 중량%의 단량체 X 유도 단위를 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 공중합체는 적어도 30 중량%의 단량체 X 유도 단위를 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 공중합체는 적어도 35 중량%의 단량체 X 유도 단위를 포함하고, 택일적으로는 적어도 약 40 중량%이다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 공중합체는 60 중량% 이하의 단량체 X 유도 단위를 포함하고, 택일적으로는 55 중량% 이하, 택일적으로는 50 중량% 이하이다.
본 발명의 일부 구체예에서, 단량체 X는 비닐이미다졸, 비닐이미다졸린, 비닐피리딘, 비닐피롤, 그의 유도체 및 그의 조합으로부터 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 단량체 X는 비닐이미다졸, 비닐피리딘, 그의 유도체 및 그의 조합으로부터 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 단량체 X는 N-비닐이미다졸, 2- 비닐피리딘, 4-비닐피리딘 및 그의 조합으로부터 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 단량체 X는 N-비닐이미다졸 (VI)이다.
본 발명의 일부 구체예에서, 단량체 Y는 카복실산, 카복실산 염, 카복실산 에스테르, 유기황산, 유기황산 염, 설폰산, 설폰산염, 포스폰산, 포스폰산 염, 비닐 에스테르, (메트)아크릴아미드, 적어도 하나의 환외 에틸렌 불포화를 함유한 C8-C20 방향족 단량체 및 그의 조합으로부터 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 단량체 Y는 카복실산, 카복실산 에스테르 (즉, 알킬 (메트)아크릴레이트), (메트)아크릴아미드, 적어도 하나의 환외 에틸렌 불포화를 함유한 C8-C20 방향족 단량체 및 그의 조합으로부터 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 단량체 Y는 아크릴산 (AA), 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, 이소부틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 스티렌, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌 및 그의 조합으로부터 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 단량체 Y는 적어도 하나의 C2-C8 알킬 (메트)아크릴레이트, 택일적으로, n-부틸 (메트)아크릴레이트를 포함하고, 택일적으로, 단량체 Y는 n-부틸 아크릴레이트 (BA) 및 아크릴산을 포함한다.
본 발명의 일부 구체예에서, 방법은 단량체 X 및 단량체 Y의 중합 단위를 포함하는 공중합체를 사용하고; 여기에서, 공중합체는 적어도 15 중량%의 단량체 X 유도 단위를 포함하고; 단량체 X는 비닐이미다졸, 비닐이미다졸린, 비닐피리딘, 비닐피롤, 그의 유도체 및 그의 조합으로부터 선택되며; 단량체 Y는 카복실산, 카복실산 염, 카복실산 에스테르, 유기황산, 유기황산 염, 설폰산, 설폰산 염, 포스폰산, 포스폰산 염, 비닐 에스테르, (메트)아크릴아미드, 적어도 하나의 환외 에틸렌 불포화를 함유한 C8-C20 방향족 단량체 및 그의 조합으로부터 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 공중합체는 에폭시드 기능을 함유한 에틸렌적으로 불포화된 단량체로부터 유도된 단위를 5 중량% 이하로 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 공중합체는 에폭시드 기능을 함유한 에틸렌적으로 불포화된 단량체로부터 유도된 단위를 1 중량% 이하로 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 공중합체는 에폭시드 기능을 함유한 에틸렌적으로 불포화된 단량체로부터 유도된 단위를 0.5 중량% 이하로 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 공중합체는 에폭시드 기능을 함유한 에틸렌적으로 불포화된 단량체로부터 유도된 단위를 0.1 중량% 이하로 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 공중합체는 에폭시드 기능을 함유한 에틸렌적으로 불포화된 단량체로부터 유도된 단위를 0.05 중량% 이하로 포함한다.
본 발명의 일부 구체예에서, 공중합체를 포함하는 조성물은 적어도 4, 택일적으로는 적어도 5, 택일적으로 적어도 6의 pH를 갖는다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 조성물은 10보다 크지 않은 pH를 갖는다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 조성물은 적어도 9의 pH를 갖는다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 조성물은 8 ~ 10의 pH를 갖는다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 조성물은 적어도 9의 pH를 갖는다. 이 들 구체예의 일부 측면에서, 조성물은 9 ~ 10의 pH를 갖는다.
본 발명의 일부 구체예에서, 조성물은 적어도 20 중량% 고체를 갖는 라텍스 공중합체를 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 라텍스 공중합체는 적어도 25 중량% 고체를 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 라텍스 공중합체는 적어도 30 중량% 고체를 포함한다.
본 발명의 일부 구체예에서, 조성물은 단량체 X로부터 유도된 35 ~ 55 중량%의 중합 단위 및 단량체 Y로부터 유도된 35 ~ 55 중량%의 중합 단위를 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 조성물은 단량체 X로부터 유도된 40 ~ 50 중량%의 중합 단위 및 단량체 Y로부터 유도된 40 ~ 50 중량%의 중합 단위를 포함한다.
본 발명의 일부 구체예에서, 조성물은 가교제로부터 유도된 중합 단위를 포함한다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 가교제는 다중 에틸렌적으로 불포화된 단량체를 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 가교제 유도 단위는 1,4-부탄디올 디아크릴레이트; 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트; 1,6-헥산디올 디아크릴레이트; 1,1,1-트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트; 1,1,1-트리메틸올 프로판 트리메타크릴레이트; 알릴 메타크릴레이트; 디비닐벤젠; 및 N-알릴 아크릴아미드로부터 선택되는 가교제로부터 유도된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 가교제 유도 단위는 1,1,1-트리메틸올 프로판 트리메타크릴레이트로부터 선택된 가교제로부터 유도된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 조성물은 가교제를 0.01 ~ 10 중량% (고체에 대하여)로 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 조성물은 가교제를 0.01 ~ 5 중량% (고체에 대하여)로 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 조성물은 가교제 를 0.01 ~ 1 중량% (고체에 대하여)로 포함한다.
본 발명의 일부 구체예에서, 공중합체는 은을 포함하는 전체 공중합체 중량에 대하여, 은을 1 중량% ~ 50 중량%로, 택일적으로는 2 중량% ~ 40 중량%로, 택일적으로는 3 중량% ~ 20 중량%로, 택일적으로는 5 중량% ~ 15 중량%로 포함한다. 은은 Ag(I) 이온의 형태로 있고, 이는 전형적으로, 질산은의 형태로 도입된다. 공중합체의 제조 방법은 이전에, 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 번호 US 2005/0227895호에 개시되었다. 본 발명의 일부 구체예에서, 처리된 섬유에 의한 은 보유 (retention)를 증가시키기 위해, 은과 착물을 형성하지 않는 부가적인 공중합체가 첨가되고; 및/또는 다른 아민 화합물 또는 중합체가 첨가될 수 있다.
본 발명의 일부 구체예에서, 에폭시 수지는 적어도 이관능성 (difunctional) 에폭시 화합물, 즉, 분자당 적어도 두개의 에폭시 기를 갖는 화합물을 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 에폭시 수지는 비스-글리시딜 에테르 또는 에스테르, 트리글리시딜 이소시아누레이트 (isocyanurate), 1-에폭시에틸-3,4-에폭시사이클로헥산, 비닐사이클로헥센 디옥사이드, 디바복실산의 디글리시딜 에스테르, 디올 또는 폴리올의 디글리시딜 에테르를 포함한다. 비스-글리시딜 에스테르 및 에테르의 적절한 예는 비스페놀 A 디글리시딜 에테르, 디글리시딜 아디페이트; 1,4-디글리시딜 부틸 에테르; 에틸렌 글리콜 디글리시딕 에테르; 글리세롤, 에리트리톨, 펜타에리트리톨 및 소르비톨의 글리시딜 에테르; 에폭시 레소르시놀 에테르; 및 폴리에틸렌 글리콜의 디글리시딜 에테르를 포함한다. 본 발명의 일부 구체예에서, 에폭시 수지는 글리시딜 (메트)아크릴레이트 및/또는 알릴 글리시딜 에테르의 중합체를 포함한다. 본 발명의 일부 구체예에서, 에폭시 수지는 당량의 에폭시드:당량의 X 단량체 단위의 0.1:1 ~ 10:1 비율을 나타내는 양으로 존재한다. 바람직하게, 비율은 적어도 0.2:1이고, 택일적으로는 적어도 0.3:1, 택일적으로는 적어도 0.5:1, 택일적으로는 적어도 0.8:1이다. 바람직하게, 비율은 7:1 이하이고, 택일적으로는 5:1 이하이며, 택일적으로는 4:1 이하이다.
본 발명의 일부 구체예에서, 공중합체 외에 아민 경화제가 사용된다. 이러한 아민 경화제는 해당 분야에 잘 알려져 있고, 예를 들어, WO 2005/080481호에 기술되었다. 이들 경화제는 다관능성 1차 및 2차 아민 및 일부의 3차 아민을 포함하고, 아민 함유 중합체를 포함한다.
본 발명에 따른 처리에 적합한 직물 물질은, 예를 들어, 실크, 면, 모직물, 아마, 모피, 헤어 (hair), 셀룰로오스, 라미 (ramie), 대마, 리넨, 목재 펄스, 폴리올레핀, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리부틸렌; 할로겐화된 중합체, 예를 들어, 폴리비닐 클로라이드; 폴리아라미드, 예를 들어, 폴리-p-페닐렌테라프탈아미드 (예: DuPont사로부터 구입가능한 섬유인 KEVLAR®), 폴리-m-페닐렌테레프탈아미드 (예: DuPont사로부터 구입가능한 섬유인 NOMEX® 섬유); 멜라민 및 멜라민 유도체 (예: Basofil Fibers, LLP사로부터 구입가능한 섬유인 BASOFIL®); 폴리에스테르, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에스테르/폴리에테르; 폴리아미드, 예를 들어, 나일론 6 및 나일론 6,6; 폴리우레탄, 예를 들어, Noveon사로부터 구입할 수 있는 지방족 열가소성 폴리우레탄인 TECOPHILIC®; 아세테이트; 레이온 아크릴릭스; 및 그의 조합을 포함한다. 바람직한 직물은 면, 폴리에스 테르, 면-폴리에스테르 혼합 및 폴리올레핀을 포함한다.
본 발명의 일부 구체예는 하기 실시예에서 상세히 기술될 것이다. 하기 실시예에서 설명하는 모든 분획 및 비율은 달리 명시되지 않는 한 중량에 의한 것이다.
일반적인 시료 제조 방법: 표준 수돗물을 사용하여, 처리할 기재 (substrate)의 습윤 픽업 (wet pick-up)을 결정하였다. 측정한 습윤 픽업을 배스 용액에서 요구하는 은 함유 공중합체의 양을 결정하는데 사용하여, 기재상에 원하는 건조 처리 레벨을 제공하였다. 은 함유 공중합체의 첨가 전, 28% NH4OH를 사용하여 9.5 ~ 9.9의 pH로 pH를 조절한 수돗물에 은 함유 공중합체의 적절한 중량을 첨가하였다. 다른 성분을 적절한 레벨로 첨가하고, 용액이 균일해질 때까지 표준 공기 혼합기를 사용하여 혼합하였다. 처리할 기재를 배스 용액에 통과시킨 후, 두개의 닙 롤 (nip roll)에 통과시켜 과량의 용액을 짜내었다. 처리한 기재를 틀에 걸고, 2분간 149℃에서 건조시켰다. 처리한, 건조시킨 기재를 나타낸 것과 같이 세척한 후, Ag 함량 및/또는 효능 시험을 받게 하였다.
시료를 11% 은을 함유하고, 45 중량% BA 단량체 단위, 45 중량% VI 단량체 단위 및 10 % AA 단량체 단위를 갖는 은 함유 공중합체, 및/또는, 표에서 나타내었듯이, 처리할 물에 첨가한 EPI-REZTM 3510-W-60 비스페놀 A 글리시딜 에테르 분산 (Hexicon, Inc.사로부터 구입할 수 있는 고체 기초인 "ER 3510-W-60", 에폭시드당 185 ~ 215 당량 중량) 또는 DOW CORNING Z-6040 (에폭시실란 중합체인 "Z-6040")로 제조하였다. 에폭시 수지의 양을 은 함유 공중합체에서 당량의 에폭시기/당량의 VI 단위로 측정하였다. 시험에 사용한 직물 기재는 2.5oz/yd2 (85g/m2) 기초 중량에서 65% 폴리에스테르; 35% 면직물이었다.
표 1 - 다양한 레벨의 은 함유 공중합체 대 다양한 레벨의 에폭시 함유 중합체: 은 보유 값
Figure 112007083118877-PAT00001
LAUNDER-OMETER®을 사용하는 1AATCC 방법 61 타입 2A 세척; 1 주기 (cycle)는 5번의 가정 기계 세척을 모의함.
Dow Corning에서 얻었고, 아민, 메틸, 메타크릴레이트 또는 비닐벤젠 관능성을 가지지만, 에폭시 관능성이 없는 다른 실란 중합체는 Z-6040 에폭시 물질보다 훨씬 낮은 은 보유를 갖는 처리된 직물을 생성하였다.
표 2 - ER 3510-W-60의 더 낮은 레벨의 은 보유
Figure 112007083118877-PAT00002
1AATCC 방법 61 타입 2A
표 3 - 표백제를 사용하여 세척할 때 은 보유
Figure 112007083118877-PAT00003
1AATCC 방법 61 타입 5A
표 4 - 은 보유에 대한 부가적인 복합체화되지 않은 공중합체의 효과
Figure 112007083118877-PAT00004
1AATCC 방법 61 타입 2A

Claims (10)

  1. (a) 단량체 X 및 단량체 Y의 중합 단위를 포함하는 은 함유 공중합체
    (여기에서, 단량체 X는 N, O 및 S로부터 선택되는 적어도 하나의 헤테로 원자를 갖는 불포화 또는 방향족 헤테로사이클릭 기로부터 선택되는 치환기를 갖는 에틸렌적으로 불포화인 화합물이며;
    단량체 Y는 카복실산, 카복실산 염, 카복실산 에스테르, 유기황산, 유기황산 염, 설폰산, 설폰산 염, 포스폰산, 포스폰산 염, 비닐 에스테르, (메트)아크릴아미드, 적어도 하나의 환외 에틸렌 불포화를 함유한 C8-C20 방향족 단량체 및 그의 조합에서 선택되는 에틸렌적으로 불포화 화합물임); 및
    (b) 에폭시 수지를 포함하는 직물 처리에 유용한 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 단량체 X는 N-비닐이미다졸이고, 단량체 Y는 적어도 하나의 알킬 (메트)아크릴레이트를 포함하는 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 공중합체는 전체 공중합체 중량에 대하여, 은을 5 중량% ~ 15 중량%로 포함하는 조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 공중합체는 단량체 X로부터 유도된 단위 35 ~ 55 중량% 및 단량체 Y로부터 유도된 단위 35 ~ 55 중량%를 포함하는 조성물.
  5. 제 4항에 있어서, 단량체 Y는 n-부틸 아크릴레이트 및 아크릴산을 포함하는 조성물.
  6. 제 3항에 있어서, 에폭시 수지는 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르인 조성물.
  7. 직물을 제 1항의 조성물과 접촉시키는 것을 포함하는 직물 처리 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 단량체 X는 N-비닐이미다졸이고, 단량체 Y는 적어도 하나의 알킬 (메트)아크릴레이트를 포함하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 공중합체는 전체 공중합체 중량에 대하여, 은을 5 중량% ~ 15 중량%로 포함하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 단량체 Y는 n-부틸 아크릴레이트 및 아크릴산을 포함하는 방법.
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