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TW201634566A - 含有寡聚物之組合物 - Google Patents

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TW201634566A
TW201634566A TW105107097A TW105107097A TW201634566A TW 201634566 A TW201634566 A TW 201634566A TW 105107097 A TW105107097 A TW 105107097A TW 105107097 A TW105107097 A TW 105107097A TW 201634566 A TW201634566 A TW 201634566A
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Abstract

本發明提供一種處理紡織物之方法，其包括(i)使如申請專利範圍第1項之水性組合物與所述紡織物接觸，及(ii)隨後使所述水自所述水性組合物蒸發。

Description

含有寡聚物之組合物
常常期望提供一種水性組合物，所述水性組合物在施用於基板之後形成膜且亦經歷諸如交聯之化學反應。此類水性組合物適用作例如用於編織或非編織紡織物之處理。此類處理意欲提供具有各種特性之紡織物，諸如拉伸強度，尤其當在醇存在下測試時之拉伸強度。在過去，使用一些水性組合物，所述水性組合物含有乳膠聚合物且其中在施用於基板之後進行的交聯反應造成甲醛釋放，其並非所期望的。在過去，使用一些乳膠聚合物，其需要暴露於相對較高溫度以便在施用於基板之後經歷交聯，且此類高溫亦為非所期望的。
US 6,624,243描述官能化共聚物的水性分散液，所述官能化共聚物基於以下單體：包含可水解之矽烷單體、烯系不飽和環氧化合物以及其他單體。期望提供當施用於紡織物基板時提供以下益處中之一或多者的水性組合物：紡織物基板具有改良之拉伸強度；組合物需要相對較低溫度以便達成可接受之拉伸強度；及/或組合物在釋放極少或不釋放甲醛之情況下經歷交聯。
以下為本發明之陳述。
本發明之第一態樣為一種包括水及寡聚組合物之水性組合物，其中所述寡聚組合物包括以下之聚合單元：(a)一或多種單烯系不飽和環氧官能性單體，(b)一或多種單烯系不飽和烷氧基矽烷官能性單體，(c)一或多種鏈轉移劑，以及(d)一或多種與(a)、(b)及(c)不同之單烯系不飽和單體。
本發明之第二態樣為一種處理紡織物之方法，其包括使所述第一態樣之水性組合物與所述紡織物接觸，及隨後使所述水自所述水性組合物蒸發。
以下為本發明之詳細描述。
如本文所用，除非上下文另作明確指示，否則以下術語具有所指定的定義。
材料之玻璃轉化溫度(Tg)根據測試方法ASTM D7426-08(美國測試與材料學會(American Society of Testing and Materials)，Conshohocken,PA,USA)，藉由差示掃描熱量測定使用中點法及每分鐘10℃之溫度掃描速率測定。
如本文所用，「聚合物」為由較小化學重複單元之反應產物組成的相對較大分子。聚合物可具有線性、支化、星形、環形、超支化、交聯或其組合之結構；聚合物可具有 單個類型之重複單元(「均聚物」)或其可具有超過一種類型之重複單元(「共聚物」)。共聚物可具有隨機配置、依序配置、嵌段配置、其他配置或其任何混合物或組合的各種類型之重複單元。
聚合物分子量可藉由標準方法，諸如尺寸排阻層析(SEC，亦稱為凝膠滲透層析或GPC，使用聚苯乙烯標準品及四氫呋喃作為溶劑)來測量。聚合物可具有極高Mw；一些聚合物之Mw高於1,000,000；典型聚合物之Mw為1,000,000或更小。一些聚合物為交聯的，且認為交聯之聚合物具有無窮大之Mw。
如本文所用，「聚合物之重量」意謂聚合物之乾重，且「寡聚物之重量」意謂寡聚物之乾重。
可彼此反應以形成聚合物之重複單元的分子在本文中稱為「單體」。由此形成之重複單元在本文中稱為單體之「聚合單元」。
如本文所用，「寡聚物」如同聚合物，由較小化學重複單元(亦稱為寡聚物之「聚合單元」)之反應產物組成。寡聚物之聚合單元比聚合物少。如本文所用，寡聚組合物為一種組合物，其中在25℃下可溶於四氫呋喃(THF)中達到每50g THF 0.25g或更多之程度的組合物部分如下。THF可溶性部分含有一或多種單體之聚合單元，且為其中按組合物之THF可溶性部分的重量計，30重量%或更多為分子量為5,000或更小之分子的組合物。聚合物為其中按所述聚合物之重量計，超過70重量%之分子的分子量超過5,000的組合物。
如本文所用，「單烯系不飽和單體」為具有恰好 一個能夠參與乙烯基聚合反應之碳-碳雙鍵的單體。
乙烯基單體具有結構I：
其中R1、R2、R3及R4中之每一者獨立地為氫、鹵素、脂族基(諸如烷基)、經取代之脂族基、芳基、經取代之芳基、另一個經取代或未經取代之有機基團或其任何組合，且所述碳-碳雙鍵能夠參與乙烯基聚合反應。
單烯系不飽和單體為具有恰好一個能夠參與乙烯基聚合反應之非芳族碳-碳雙鍵的乙烯基單體。多烯系不飽和單體為具有兩個或更多個能夠參與乙烯基聚合反應之非芳族碳-碳雙鍵的乙烯基單體。
乙烯基單體包含例如苯乙烯、經取代之苯乙烯、二烯、乙烯、其他烯烴、二烯、乙烯衍生物以及其混合物。乙烯衍生物包含例如以下的未經取代或經取代之型式：經取代或未經取代之烷酸的乙烯酯(包含例如乙酸乙烯酯及新癸酸乙烯酯)、丙烯腈、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺、氯乙烯、鹵化烯烴以及其混合物。如本文所用，「(甲基)丙烯酸」意謂丙烯酸或甲基丙烯酸；「(甲基)丙烯酸酯」意謂丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；且「(甲基)丙烯醯胺」意謂丙烯醯胺或甲基丙烯醯胺。「經取代」意謂具有至少一個附接的化學基團，諸如烷基、烯基、乙烯基、羥基、羧酸基、其他官能基以及其組合。經取代之單體包含例如具有超過一個碳-碳雙鍵之單體、具有羥基之單體、具有其他官能基之單體以及具有官能基組合之單體。(甲基)丙烯酸酯為(甲基)丙烯酸的經 取代及未經取代之酯或醯胺。如本文所用，乙烯基芳族單體為含有一個或多個芳環之乙烯基單體。
如本文所用，丙烯酸類單體為選自以下之單體：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸之脂族酯、在脂族基上具有一個或多個取代基的(甲基)丙烯酸之脂族酯、(甲基)丙烯醯胺、N取代之(甲基)丙烯醯胺以及其混合物。
如本文所用，「(甲基)丙烯酸烷酯單體」具有結構II
其中R5為氫或甲基，且R6為烷基。如本文所用，「丙烯酸烷酯單體」具有結構II，其中R5為氫。如本文所用，「甲基丙烯酸烷酯單體」具有結構II，其中R5為甲基。
三烷氧基矽烷基為具有結構III之單價基團：
其中R7、R8及R9各自獨立地為烷基。如本文所用，三烷氧基矽烷基官能性單體為含有一個或多個三烷氧基矽烷基之乙烯基單體。
環氧基為具有結構IV之單價基團：
如本文所用，環氧官能性單體為含有環氧基之乙烯基單體。
羧基官能性單體為含有一個或多個羧基之單體。羧基可呈酸形式或陰離子形式或其混合物。
藉由水性乳液聚合製造之寡聚物或聚合物在本文中分別稱為「乳膠」寡聚物或聚合物。乳膠寡聚物及聚合物以分佈在整個連續水性介質中之粒子的形式存在。如本文所用，連續水性介質為以按連續水性介質之重量計60%或更多的量含有水的液體。
如本文所用，鏈轉移劑具有結構R12-X，其中X為弱鍵結之氫或鹵素原子，且R12為化學基團。認為鏈轉移劑在自由基聚合期間藉由用X˙自由基對生長聚合物鏈進行封端以終止生長聚合物鏈來與生長聚合物或寡聚物鏈反應，由此產生R12˙自由基。認為R12˙自由基引發另一個聚合物或寡聚物鏈之生長。因此，認為當在鏈轉移劑存在下製造聚合物或寡聚物時，許多鏈將具有附接於所述鏈至少一端的R12基團。亦認為一些聚合物或寡聚物鏈將不R12基團。當R12基團附接於聚合物或寡聚物鏈時，在本文中認為所述寡聚物或聚合物具有鏈轉移劑R12-X之「聚合單元」。
本發明之寡聚組合物含有寡聚組合物。預期寡聚組合物將含有具有多種分子量之分子。在寡聚組合物中，按所述寡聚組合物之重量計30重量%或更多之分子的分子量為5,000或更小；較佳地4,000或更小。較佳地，在寡聚組合物中，按所述寡聚組合物之重量計50重量%或更多之分子的分子量為45,000或更小。當藉由尺寸排阻層析來分析寡聚組合物時，產生豐度對比分子量之圖。「波模」為彼圖中之可識別峰。各波模具有特徵性重量平均分子量(Mw)。寡聚材料較 佳具有一個或多個Mw為5,000或更低、更佳地4,000或更低的波模。
當比率在本文中稱為X：1或更大時，其意謂所述比率為Y：1，其中Y大於或等於X。舉例而言，若比率稱為3：1或更大，則所述比率可為3：1或5：1或100：1但不可為2：1。類似地，當比率在本文中稱為W：1或更小時，其意謂所述比率為Z：1，其中Z小於或等於W。舉例而言，若比率稱為15：1或更小，則所述比率可為15：1或10：1或0.1：1但不可為20：1。
本發明之寡聚組合物含有一或多種單烯系不飽和環氧官能性單體(a)之聚合單元。較佳環氧官能性單體(a)含有縮水甘油基，其具有結構V：
較佳環氧官能性單體為(甲基)丙烯酸縮水甘油酯；更佳為甲基丙烯酸縮水甘油酯。
較佳地，寡聚物中環氧官能性單體(a)之聚合單元的量為按所述寡聚物之重量計，2重量%或更多；更佳地4重量%或更多。較佳地，寡聚物中環氧官能性單體(a)之聚合單元的量為按所述寡聚物之重量計，10重量%或更少；更佳地8重量%或更少；更佳地6重量%或更少。
寡聚物含有一或多種三烷氧基矽烷基官能性單體(b)之聚合單元。在三烷氧基矽烷基當中，較佳為具有結構III之彼等基團，其中R7、R8及R9各自為具有6個或更少碳原子、更佳地4個或更少碳原子、更佳地2個或更少碳原 子之烷基。更佳地，R7、R8及R9各自為甲基。
在三烷氧基矽烷基官能性單體(b)當中，較佳為具有結構VI或結構VII之彼等單體：
其中R10為H或甲基，且R11為二價烷基。在具有結構V之單體當中，R10較佳為甲基。具有結構VI之單體在本文中稱為(甲基)丙烯酸三烷氧基矽烷基烷酯。具有結構VII之單體在本文中稱為乙烯基三烷氧基矽烷。在具有三烷氧基矽烷基之單體當中，較佳為(甲基)丙烯酸三烷氧基矽烷基烷酯。在具有結構VI之單體當中，R11較佳為具有10個或更少碳原子、更佳地8個或更少碳原子、更佳地6個或更少碳原子、更佳地4個或更少碳原子、更佳地3個或更少碳原子之二價烷基。在具有結構VI之單體當中，R11較佳為具有1個或更多個碳原子、更佳地2個或更多個碳原子、更佳地3個或更多個碳原子之二價烷基。在具有結構VI之單體當中，R11較佳為具有6個或更少碳原子、更佳地4個或更少碳原子、更佳地3個或更少碳原子之二價烷基。
較佳地，寡聚物中三烷氧基矽烷基官能性單體(b)之量為按所述寡聚物之重量計，30重量%或更少；更佳地20重量%或更少。較佳地，寡聚物中三烷氧基矽烷基官能性單體之量為按所述寡聚物之重量計，2重量%或更多；更佳地5重量%或更多。
寡聚物含有一或多種鏈轉移劑(c)之聚合單元。兩種較佳類型之鏈轉移劑(c)為(c1)不含有任何三烷氧基矽烷基之鏈轉移劑及(c2)含有一個或多個三烷氧基矽烷基之鏈轉移劑。較佳地，除弱鍵結之原子-X及三烷氧基矽烷基之外，鏈轉移劑不含有任何反應基。
在(c1)鏈轉移劑當中，較佳為烷基硫醇。烷基硫醇具有結構R12-X，其中R12為烷基且X為氫。在烷基硫醇當中，R12較佳具有4個或更多個碳原子；更佳地8個或更多個碳原子；更佳地10個或更多個碳原子。在烷基硫醇當中，R12較佳具有18個或更少碳原子；更佳地16個或更少；更佳地14個或更少。亦適用作(c1)鏈轉移劑的為硫代烷基羧酸之烷基酯，其具有結構R14-C(O)O-R15，其中R14-具有結構HS-R16-，其中-R16-為二價烷基，且其中-R15為烷基。-R16-較佳具有2個或更多個碳原子。-R16-較佳具有6個或更少碳原子；更佳地4個或更少碳原子；更佳地2個或更少碳原子。較佳地，-R15中碳原子之數目為6個或更少；更佳地5個或更少；更佳地4個或更少。
在其中使用一或多種鏈轉移劑(c1)之實施例中，較佳地，寡聚物中鏈轉移劑(c1)之聚合單元的量為按所述寡聚物之重量計，5重量%或更多；更佳地10重量%或更多；更佳地15重量%或更多。在其中使用一或多種鏈轉移劑(c1)之實施例中，較佳地，寡聚物中鏈轉移劑(c1)之聚合單元的量為按所述寡聚物之重量計，30重量%或更少；更佳地25重量%或更少；更佳地20重量%或更少。
在(c2)鏈轉移劑當中，較佳為具有結構VIII 之彼等鏈轉移劑：
其中R13為二價有機基團。對於R7、R8及R9之定義及偏好與上文所描述相同。較佳地，R13為烷基。較佳地，R13為具有1個或更多個碳原子、更佳地2個或更多個碳原子、更佳地3個或更多個碳原子之烷基。較佳地，R13為具有6個或更少碳原子、更佳地5個或更少碳原子、更佳地4個或更少碳原子、更佳地3個或更少碳原子之烷基。
當使用(c2)鏈轉移劑時，(c2)鏈轉移劑之較佳量與上文描述為三烷氧基矽烷基官能性單體(b)之較佳量的彼等量相同。
寡聚物含有一或多種與單體(a)、(b)及(c)不同之單烯系不飽和單體(d)的聚合單元。較佳單體(d)為乙烯基單體；更佳為經取代或未經取代之烷酸的乙烯酯、丙烯酸類單體、乙烯基芳族單體以及其組合；更佳為丙烯酸類單體、乙烯基芳族單體以及其組合。在丙烯酸類單體當中，較佳為(甲基)丙烯酸的未經取代之烷基酯；更佳為(甲基)丙烯酸的未經取代之烷基酯，其中所述烷基具有8個或更少碳原子、更佳地4個或更少碳原子。在乙烯基芳族單體當中，較佳為苯乙烯、α-甲基苯乙烯以及其混合物；更佳為苯乙烯。
較佳地，寡聚物中羧基官能性單體之聚合基團的量為按所述寡聚物之重量計，0至0.2重量%；更佳地0至0.1重量%；更佳地0重量%。
較佳地，寡聚物中多烯系不飽和單體之聚合基團的量為按所述寡聚物之重量計，0至0.2重量%；更佳地0至0.1重量%；更佳地0重量%。
較佳地，寡聚物以分散於水性介質中之粒子的形式存在。製造所述寡聚物之較佳方法為乳液聚合。
預期三烷氧基矽烷基官能基及環氧官能基在形成寡聚物之聚合過程期間保持完整。預期此等基團隨後可供用於稍後，例如在將組合物施用於基板期間或之後經歷化學反應。
較佳地，本發明之水性組合物亦含有一或多種聚合物。較佳地，聚合物以分散於水性介質中之粒子的形式存在。製造所述聚合物之較佳方法為乳液聚合。
較佳地，50%或更多之聚合物分子的分子量為50,000或更大；更佳地75,000或更大。較佳地，聚合物不具有Mw小於100,000之波模。
較佳地，聚合物含有一或多種乙烯基單體之聚合單元。
較佳地，聚合物之Tg為-40℃至110℃。更佳地，聚合物之Tg介於80℃與100℃之間，或另外，其Tg介於-40℃與10℃之間。
較佳地，聚合物含有一或多種羧基官能性單體之聚合單元。較佳羧基官能性單體為(甲基)丙烯酸、衣康酸以及其混合物。較佳地，羧基官能性單體之聚合單元的量為按所述聚合物之重量計10重量%或更少；更佳地8重量%或更少；更佳地6重量%或更少。佳地，羧基官能性單體之聚合單元的 量為按所述聚合物之重量計1重量%或更多；更佳地2重量%或更多。
除羧基官能性單體之外，較佳乙烯基單體對於聚合物與對於如上文所描述之寡聚物的單體(d)相同。聚合物含有單烯系不飽和單體(A)之聚合單元，其中所述單體(A)與單體(d)相同。亦即，聚合物含有單體之聚合單元，且寡聚物含有一或多種與所述單體(A)相同之單體的聚合單元。
較佳地，聚合物中環氧官能性單體之聚合基團的量為按所述聚合物之重量計，0至0.2重量%；更佳地0至0.1重量%；更佳地0重量%。
較佳地，聚合物中三烷氧基矽烷基官能性單體之聚合基團的量為按所述聚合物之重量計，0至0.2重量%；更佳地0至0.1重量%；更佳地0重量%。
較佳地，聚合物中鏈轉移劑之聚合基團的量為按所述聚合物之重量計，0至0.05重量%；更佳地0至0.02重量%；更佳地0重量%。
藉由以下來表徵聚合物之聚合單元為有用的：標註除(甲基)丙烯酸的未經取代之烷基酯及乙烯基芳族單體之外的單體之聚合單元的量。較佳地，聚合物中此類單體之聚合基團的量為按所述聚合物之重量計，0至0.2重量%；更佳地0至0.1重量%；更佳地0重量%。
藉由以下來表徵寡聚物之單體(d)為有用的：測定在寡聚物中之任何(d)單體中具有最高量之聚合單元的單體(d)(在本文中稱為「單體(d1)」)。寡聚物中單體(d1)之聚合單元的量按所述寡聚物之重量計以百分比計為「d1重 量%」。較佳地，聚合物含有與單體(d1)相同之單體(A1)的聚合單元。聚合物中單體(A1)之聚合單元的量按所述聚合物之重量計以百分比計為「A1重量%」。較佳地，d1%與A1%之比率為0.3：1或更高；更佳地0.5：1或更高。較佳地，d1%與A1%之比率為3：1或更低；更佳地2：1或更低。
藉由以下來表徵寡聚物之單體(d)為有用的：測定在寡聚物中具有第二高量之任何(d)單體之聚合單元的單體(d)(在本文中稱為「單體(d2)」)。寡聚物中單體(d2)之聚合單元的量按所述寡聚物之重量計以百分比計為「d2重量%」。商d12由d12=(d1%)/(d2%)計算。較佳地，聚合物含有與單體(d1)相同之單體(A1)的聚合單元及與單體(d2)相同之單體(A2)的聚合單元兩者。聚合物中單體(A2)之聚合單元的量按所述聚合物之重量計以百分比計為「A2重量%」。商A12由A12=(A1%)/(A2%)計算。較佳地，d12與A12之比率為0.3：1或更高；更佳地0.5：1或更高。較佳地，d12與A12之比率為3：1或更低；更佳地2：1或更低。
表徵寡聚物上之環氧官能基與聚合物上之羧基的莫耳比為有用的。較佳地，所述莫耳比為0.9：1或更高；更佳地1：1或更高。較佳地，所述莫耳比為10：1或更低。
較佳地，水性介質含有以按所述水性介質計75重量%或更多、更佳地85重量%或更多之量的水。
在一些實施例中，本發明之組合物藉由原位方法來製造。在聚合物優先原位方法中，聚合物藉由乳液聚合方法來製造以產生聚合物乳膠；隨後，在所述聚合物乳膠存在下，藉由乳液聚合方法來製造寡聚物。在寡聚物優先原位方 法中，寡聚物藉由乳液聚合方法來製造以產生寡聚物乳膠；隨後，在所述寡聚物乳膠存在下，藉由乳液聚合方法來製造聚合物。
較佳地，水性組合物藉由將聚合物乳膠與寡聚物乳膠摻合來製造。較佳地，聚合物藉由乳液聚合方法來製造以產生分散於水性介質中之聚合物粒子。較佳地，寡聚物以單獨乳液聚合方法在單獨容器中製造以產生分散於水性介質中之寡聚物粒子。較佳地，隨後將寡聚物乳膠及聚合物乳膠混合在一起以形成組合物，其中聚合物粒子及寡聚物粒子均分散於同一水性介質中。
較佳地，聚合物與寡聚物之重量比為1：1或更高；更佳地1.5：1或更高；更佳地2.3：1或更高。較佳地，聚合物與寡聚物之重量比為19：1或更低；更佳地9：1或更低；更佳地5.7：1或更低。
本發明之組合物的一些較佳用途包含使所述組合物與編織或非編織紡織物接觸，隨後藉由暴露於移動空氣或藉由暴露於高於25℃之溫度或其兩者中來使水蒸發。預期在水蒸發期間或之後，潛在交聯基團將經歷彼此化學反應以在聚合物鏈之間形成共價鍵(包含在特定聚合物鏈之一個部分與相同鏈之不同部分之間形成鍵)。預期由潛在交聯基團形成之鍵將連接駐留在相同乳膠聚合物粒子中之聚合物鏈且將亦連接駐留在不同乳膠聚合物粒子中之聚合物鏈。
水性組合物可視情況在製造寡聚物及視情況選用之聚合物之後但在使所述組合物與紡織物接觸之前用水進行稀釋。
本發明之水性組合物的一個較佳用途係作為非編織紡織物之黏合劑。亦即，使本發明之水性組合物與非編織纖維集合(較佳呈平墊形式)接觸以形成濕墊；所述纖維在與本發明之水性組合物接觸之前可或可不彼此鍵結。較佳地，在已使水性組合物與墊子接觸之後，使水蒸發或允許其蒸發。使水蒸發之較佳方法為使濕墊與溫度為50℃或更高、更佳地80℃或更高、更佳地100℃或更高之空氣接觸。較佳地，使濕墊與溫度為150℃或更低之空氣接觸。較佳地，維持濕墊與溫度高於50℃之空氣的接觸持續一段時間，且隨後使墊子返回環境條件(大致23℃)。
較佳地，當使濕墊與溫度高於50℃之空氣接觸時，聚合物及寡聚物經歷一或多種化學反應，所述化學反應用以增加墊子在其返回環境條件之後將具有的拉伸強度。較佳地，寡聚物上之環氧官能基與聚合物上之羧基官能基反應以在所述聚合物與所述寡聚物之間形成共價鍵。較佳地，三烷氧基矽烷基官能基經由水解及縮合彼此反應以形成交聯。預期三烷氧基矽烷基官能基彼此反應之交聯反應可在相對較低溫度下實現。亦預期三烷氧基矽烷基官能基彼此反應之交聯反應釋放極少或不釋放甲醛。
亦預期一些三烷氧基矽烷基官能基將與纖維素或合成纖維之羥基反應以形成永久共價鍵，因此強化纖維墊。
在已使水自本發明之水性組合物蒸發且已發生潛在交聯之後，預期所述纖維集合將具有所期望之物理特性，如相對較高之拉伸強度。所期望的是，當樣品在乾燥條件中測試時，當樣品用水潤濕時，及當樣品與異丙醇(IPA) 接觸時，拉伸強度相對較高。
用於非編織紡織物之較佳纖維為纖維素纖維、合成纖維以及其混合物。非編織紡織物可用於任何目的，包含例如用於過濾及用作拭布。
以下為本發明之實例。
在以下實例中使用以下縮寫：
THF=四氫呋喃
BA=甲基丙烯酸丁酯
STY=苯乙烯
GMA=甲基丙烯酸縮水甘油酯
AA=丙烯酸
IA=衣康酸
MATS=甲基丙烯酸3-(三甲氧基矽烷基)丙酯
VTMS=乙烯基三甲氧基矽烷
nDDM=正十二烷基硫醇
MTMO=3-巰基丙基三甲氧基矽烷
聚合物1=(重量份)76BA/19STY/3.5AA/1.5IA，藉由乳液聚合製造之乳膠聚合物
樣品如下製備。WhatmanTM濾紙(4CHR級)用作纖維墊。藉由使用Brich Brothers浸軋機(Brich Brothers Southern,Inc.)浸漬及浸軋來用水性組合物(用水稀釋至7.5重量%聚合物及寡聚物固體)處理纖維墊。將樣品在加壓空氣烘箱中在100℃至150℃(「固化溫度」)下乾燥3分鐘。乾燥濾紙與乾燥聚合物之重量比為大致100：15。
樣品之拉伸測試在大致23℃下如下進行：Thwing Albert拉伸測試儀EJA系列儀器用於拉伸測試。將聚合物塗佈之纖維墊切成10.16cm(4吋)×2.54cm(1吋)矩形條帶之尺寸用於拉伸測試。
標距=5.08cm(2吋)
測試速度=30.08cm/min(12吋/分鐘)
樣品寬度=2.54cm(1吋)
樣品厚度=0.025mm(0.001吋)
將最大拉力記錄為拉伸強度，以每2.54cm寬度之公克力(本文中縮寫為「g/in」)為單位。拉伸測試在環境條件(大致23℃)下進行。
所有拉伸測試均在藉由上文所描述之方法製備的經浸漬、浸軋及乾燥之濾紙的樣品條帶上進行。「乾式」拉伸測試在無進一步製備的情況下在此類樣品條帶上進行。對於「濕式」及「IPA」拉伸測試，將10個條帶浸泡在60公克去離子(DI)水或60公克異丙醇(IPA)中30分鐘。測試條帶使用紙巾拍至乾燥，且如上文所描述測試其拉伸強度。「濕式」結果係針對浸泡在DI水中之樣品，且「IPA」結果係針對浸泡在IPA中之樣品。
「濕式保持率」為濕式拉伸強度除以乾式拉伸強度之商，表示為百分比。「IPA保持率」為IPA拉伸強度除以乾式拉伸強度之商，表示為百分比。
實例1：寡聚物
藉由乳液聚合來製造以下寡聚物組合物：
寡聚物組合物：量以重量份為單位(份數合計有時超過100份)
以上寡聚物組合物之THF可溶性部分藉由用聚苯乙烯校準之尺寸排阻層析來表徵。樣品O1至O8在25℃下完全溶解於THF中達到每50g THF 0.25g寡聚物組合物之程度。各樣品在豐度對比分子量之圖中產生一個或兩個峰值(亦即「波模」)。報導各波模之Mw。結果如下：
寡聚物組合物THF可溶性部分
實例2：用寡聚物處理之樣品的測試
製造濾紙樣品，用寡聚物處理，且如上文所描述進行測試，其中固化溫度為150℃。結果如下：
僅用寡聚物處理之樣品的拉伸特性
用寡聚物單獨處理之樣品達成可接受之拉伸強度且具有可接受之保持率結果。預期寡聚物中三烷氧基矽烷基官能基之聚合單元的量可經調節以甚至進一步改良效能。亦預期，因為三烷氧基矽烷基官能基在相對較低溫度下反應，所以用寡聚物單獨處理且在100℃及高於100℃但低於150℃之溫度下乾燥的樣品亦將達成可接受之拉伸強度及保持率結果。預期用寡聚物單獨處理之保持率結果將不隨乾燥溫度變化而明顯變化，且認為此類保持率結果將指示，寡聚物組合物即使在低至100℃之溫度下仍已達成其在熱固化條件下能夠得到之最大交聯。亦預期，有可能單獨使用減少量之寡聚物且仍達成可接受之拉伸強度及保持率。
比較實例3：單獨聚合物之測試
製造濾紙樣品，用聚合物處理，且如上文所描述 進行測試，其中固化溫度為150℃。結果如下：
僅用聚合物處理之樣品的拉伸特性
實例4：聚合物及寡聚物之摻合物的測試
將乳膠聚合物1與實例寡聚物乳膠中之每一者摻合以得到80/20的聚合物重量與寡聚物重量之比率。製造濾紙樣品，用摻合物處理，且如上文所描述進行測試，其中固化溫度為150℃。結果如下：
用聚合物/寡聚物摻合物(80/20)處理之樣品的拉伸特性
摻合物展示大體上比單獨聚合物1更好之IPA拉伸強度。所有其中寡聚物含有MATS或MTMO之聚合單元的摻合物的IPA拉伸強度均比單獨聚合物1更好。
用聚合物及寡聚物之摻合物處理的樣品達成可接受之拉伸強度且具有可接受之保持率結果。預期寡聚物中三烷氧基矽烷基官能基之聚合單元的量可經調節以甚至進一 步改良效能。亦預期，因為三烷氧基矽烷基官能基在相對較低溫度下反應，所以用摻合物處理且在100℃及高於100℃但低於150℃之溫度下乾燥的樣品亦將達成可接受之拉伸強度及保持率結果。預期用摻合物處理之保持率結果將不隨乾燥溫度變化而明顯變化，且認為此類保持率結果將指示，寡聚物組合物即使在低至100℃之溫度下仍已達成其在熱固化條件下能夠得到之最大交聯。亦預期，有可能使用減少量之摻合物且仍達成可接受之拉伸強度及保持率。

Claims (5)

  1. 一種包括水及寡聚組合物之水性組合物，其中所述寡聚組合物包括以下之聚合單元：(a)一或多種單烯系不飽和環氧官能性單體，(b)一或多種單烯系不飽和烷氧基矽烷官能性單體，(c)一或多種鏈轉移劑，以及(d)一或多種與(a)、(b)及(c)不同之單烯系不飽和單體。
  2. 如申請專利範圍第1項之水性組合物，其中所述水性組合物另外包括分散之聚合物粒子，所述聚合物粒子包括聚合物，所述聚合物包括有包括以下之聚合單元：(A)一或多種單烯系不飽和單體，其中所述單體(A)中之一或多者與所述單體(d)中之一或多者相同。
  3. 如申請專利範圍第2項之水性組合物，其中所述聚合物另外包括一或多種羧基官能性單體之聚合單元。
  4. 一種處理紡織物之方法，其包括(i)使如申請專利範圍第1項之水性組合物與所述紡織物接觸，及(ii)隨後使所述水自所述水性組合物蒸發。
  5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中所述步驟(ii)包括使所述水性組合物與溫度為80℃或更高之空氣接觸。
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