專(zhuān)利名稱(chēng)：改善織物抗皺性的復(fù)合物和方法,以及具有所述復(fù)合物的織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善織物抗皺性的復(fù)合物，它包含含有至少一種可熔彈性體的減皺劑和用來(lái)攜帶所述減皺劑的液體載體。本發(fā)明還涉及一種具有所述改善抗皺性復(fù)合物的織物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種通過(guò)使用這樣一種復(fù)合物來(lái)改善織物的抗皺性的方法。
抗磨皺性(IWWR)，義如其名，是指某一指定織物(如棉)特別是在該織物的磨損中能夠抵抗褶皺形成的性能。IWWR可以通過(guò)測(cè)量某一指定織物的抗褶皺形成能力來(lái)確定?？拱櫺酝ǔＪ怯神薨櫥貜?fù)角(WRA)試驗(yàn)來(lái)評(píng)定的。一種著名的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)就是AATCC方法66-1998。這些試驗(yàn)評(píng)定設(shè)于平坦?fàn)顟B(tài)的織物在被折疊、經(jīng)受一個(gè)臨時(shí)載荷，優(yōu)選500g的載荷60s、然后釋放之后恢復(fù)此平坦?fàn)顟B(tài)的能力。評(píng)定是通過(guò)測(cè)量某一給定時(shí)間(通常為5分鐘)之后所恢復(fù)的角度(WRA)來(lái)進(jìn)行的。此角度越大，恢復(fù)性越好。從經(jīng)向和緯向兩個(gè)方向測(cè)量該角度并相加給出評(píng)定的最終結(jié)果。優(yōu)選的彈性材料的WRA為360度。優(yōu)選的粘性材料的WRA為0度。
用來(lái)減少織物中的皺紋形成的復(fù)合物已經(jīng)有已知的。例如，美國(guó)專(zhuān)利US 5,532,023公開(kāi)了一種可用于織物的減皺組合物。此組合物包含一種分散在液體載體中的減皺劑，它包含有效量的硅樹(shù)脂和有效量的成膜聚合物。特別是，所公開(kāi)的組合物適合于給予織物特別是衣物中的纖維以潤(rùn)滑性或提高的滑動(dòng)能力。纖維之間的這種滑動(dòng)效果特別是由硅樹(shù)脂引起的。衣物的變形降低了衣物纖維之間的磨擦，這通常導(dǎo)致纖維上的能量耗散減少和(因此)纖維在原始狀態(tài)相對(duì)較好的和較容易的抗變形(恢復(fù))。不過(guò)，降低衣物纖維之間的磨擦同時(shí)還會(huì)促使衣物褶皺狀態(tài)的形成。所公開(kāi)的組合物在衣物中的應(yīng)用通常會(huì)導(dǎo)致直到約200度的WRA。
本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種能顯著改善織物的抗皺性但并不促使織物褶皺狀態(tài)形成的改進(jìn)的復(fù)合物。
本發(fā)明的此目的是通過(guò)起始段所述的復(fù)合物來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該復(fù)合物的特征在于其還進(jìn)一步包含用來(lái)使所述可熔彈性體物理交聯(lián)的至少一種鹽組分。交聯(lián)在所述可熔聚合物的分子鏈之間提供了彈性連結(jié)，以防它們不可逆地彼此滑過(guò)而導(dǎo)致能量耗散。這種連結(jié)為恢復(fù)提供了一個(gè)額外的能量源。物理交聯(lián)在可熔彈性體鏈之間提供了一個(gè)相對(duì)較強(qiáng)的彈性連結(jié)。特別是，鹽組分的陽(yáng)離子在所述可熔彈性體鏈之間形成中間體。從而，所述鹽組分的陽(yáng)離子與可熔聚合物一起在所述織物的纖維之間提供了一個(gè)較強(qiáng)的并具有一定記憶能力的彈性連接，使其在纖維彎曲或折皺之后可以較容易地恢復(fù)。根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合物的應(yīng)用通常會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)高于200度的WRA。所用可熔彈性體可以是例如聚氨酯、聚丁二烯和丙烯酸酯共聚物(例如，丙烯酸丁酯和丙烯酸的共聚物，優(yōu)選以80∶20的比率聚合)，只要上述彈性體的所述鏈可以通過(guò)鹽組分的陽(yáng)離子連接即可。用于本發(fā)明的復(fù)合物中的液體載體優(yōu)選是一個(gè)含水體系。任選地，除水之外，載體可以包括另一種易溶于水的液體溶劑，如醇。
優(yōu)選鹽組分中含有多價(jià)陽(yáng)離子。具有多個(gè)正電荷如2+(鋅、鈣、鎂)和3+(鐵、鋁)的多價(jià)陽(yáng)離子事實(shí)上能夠交聯(lián)多個(gè)所述彈性體鏈從而形成所述物理交聯(lián)。在一優(yōu)選實(shí)施方案中，鹽組分中含有下列離子中的至少一種鋅離子、鈣離子和硼酸根離子。
鹽組分優(yōu)選在室溫下不溶于液體載體，但在相對(duì)較高溫度下充分溶于用于所述彈性體的物理交聯(lián)的液體載體。根據(jù)本發(fā)明的所述減皺劑與所述鹽組分的混合通常會(huì)對(duì)乳化液的穩(wěn)定性有影響，因?yàn)榻宦?lián)(或甚至有時(shí)由于鹽的加入造成的pH變化)會(huì)導(dǎo)致所述復(fù)合物的顆粒絮凝，從而從溶液中沉淀析出。此問(wèn)題可以通過(guò)施加不溶性鹽組分來(lái)解決。如果隨后升高復(fù)合物的溫度，則可熔彈性體熔融且鹽組分溶解并最終使所述彈性體的鏈交聯(lián)。注意，為使所述彈性體與所述鹽組分的離子之間發(fā)生反應(yīng)(物理交聯(lián))，必須使所述鹽組分離子化，并從而溶解，到足夠的程度。
優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合物包括具有所述鹽組分(或者是水溶液或者是固態(tài))的微膠囊。所述微膠囊在室溫下通常是穩(wěn)定的，以防所述鹽組分與所述可熔彈性體過(guò)早接觸。當(dāng)所述復(fù)合物的溫度充分升高之后，微膠囊損壞以至于鹽組分與所述可熔彈性發(fā)生接觸。所述微膠囊的損壞可以通過(guò)例如熔融、溶化或撕開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，試劑在液體載體中的含量在2-60wt％之間，優(yōu)選5-30wt％，更優(yōu)選基本上為12.5wt％。在這些值處或在這些值之間，可以達(dá)到并保持活性組分在液體載體中的良好分散。如果(顯著)超過(guò)所述的60％的百分?jǐn)?shù)，則通常會(huì)獲得粘稠的、不可控制的分散體。
在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，在有水的存在情況下彈性體的軟化溫度在50-100℃之間。彈性體在較高溫度下的容易軟化通常會(huì)使具有根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合物的織物紗線容易提供。軟化的復(fù)合物的粘度相對(duì)非常低，這意味著只要織物比較熱，聚合物就不會(huì)干擾例如在燙平所述織物時(shí)從織物上除去褶皺。當(dāng)織物冷卻后，根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合物凝固，在紗線或單根纖維周?chē)蛑g形成彈性膜，從而在處理過(guò)的纖維中產(chǎn)生一定程度的彈性。這又反過(guò)來(lái)大大提高了WRA值。
優(yōu)選可熔彈性體具有一個(gè)或多個(gè)有效基團(tuán)，更優(yōu)選包含以下基團(tuán)中的至少一種羥基和羧基。有效基團(tuán)可以結(jié)合在一個(gè)離子上，大部分是陽(yáng)離子，從而形成一個(gè)離子與更多聚合體鏈的配合體。形成的大分子又稱(chēng)作離子聚合物。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯而易見(jiàn)，除了上述兩個(gè)實(shí)施例的有效基團(tuán)之外還可以施加其它有效基團(tuán)。因此，顯然在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，也可以選擇施加帶其它有效基團(tuán)的彈性體。彈性體的至少兩個(gè)鏈與所述鹽組分的離子的連結(jié)可以在下面兩個(gè)非限制性實(shí)施例中得到說(shuō)明。
在第一個(gè)實(shí)施例中，丙烯酸共聚物的兩個(gè)鏈通過(guò)二價(jià)鋅離子進(jìn)行物理交聯(lián) 其中R1和R2是上述共聚物分子的鏈的一部分。在此實(shí)施例中，羧基充當(dāng)物理交聯(lián)的有效基團(tuán)。
在第二個(gè)實(shí)施例中，具有充當(dāng)有效基團(tuán)的醇基的(共)聚合物的兩個(gè)鏈通過(guò)硼酸根離子連結(jié)。
其中R3和R4是上述(共)聚合物分子的鏈的一部分。從而硼酸根離子用作用來(lái)物理交聯(lián)所述兩個(gè)鏈的中間體。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中，所述鹽組分的(陽(yáng))離子與可熔彈性體的有效基團(tuán)的摩爾比大體位于1∶4-1∶6之間，優(yōu)選1∶5。由于存在與加入的(陽(yáng))離子相比稍微過(guò)量的聚合物分子，所以1∶5的摩爾比特別適合于二價(jià)(陽(yáng))離子和所述可熔彈性體。
所述復(fù)合物中優(yōu)選具有添加劑，如表面活性劑、穩(wěn)定劑、芳香劑、抗菌劑或用來(lái)改進(jìn)織物纖維之間的滑動(dòng)的有機(jī)硅樹(shù)脂等等，只要所述添加劑不干擾聚合物的主要功能即可。在利用家庭用品如熨斗向織物上施加復(fù)合物時(shí)，非常適合在根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合物中使用添加劑。添加劑也可以在洗滌周期中施加。不過(guò)，為防止根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合物的過(guò)早絮凝，向洗衣機(jī)中既加入鹽組分又加入可熔彈性體是不可取的。
本發(fā)明還涉及一種具有所述改善抗皺性復(fù)合物的織物。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該復(fù)合物包含至少一種離子聚合物，該離子聚合物中包含離子，優(yōu)選多價(jià)陽(yáng)離子，和所述可熔彈性體，其中所述可熔彈性體的鏈通過(guò)(陽(yáng))離子物理交聯(lián)。如上所述，離子聚合物可以通過(guò)升高熔融彈性體的溫度來(lái)產(chǎn)生。冷卻之后，離子聚合物作為彈性物質(zhì)留在織物中，位于纖維上或特別是纖維之間，產(chǎn)生較高的抗皺性。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種使用所述改善抗皺性復(fù)合物來(lái)改善織物的抗皺性的方法，其步驟包括A)向織物施加所述復(fù)合物，B)除去織物中的褶皺，和C)使液體載體至少部分蒸發(fā)。施加特別是噴灑到織物上的試劑的量通常優(yōu)選相對(duì)于織物為約0.5wt％到約10wt％，更優(yōu)選為約2wt％到約5wt％。一旦在織物上噴灑了有效量的復(fù)合物，就根據(jù)步驟B)用手展開(kāi)或撫平織物。在向織物施加了有效量的復(fù)合物并優(yōu)選將織物展開(kāi)之后，使液體特別是水份至少大部分蒸發(fā)掉。蒸發(fā)可以以被動(dòng)的方式進(jìn)行，也可以通過(guò)升高織物的溫度以主動(dòng)的方式進(jìn)行。水份的蒸發(fā)通常是恰當(dāng)?shù)?，因?yàn)榭扇蹚椥泽w的顆粒會(huì)粘在一起并從而環(huán)繞織物纖維和織物紗線形成凝固鞘。此外，水份的蒸發(fā)通常還會(huì)導(dǎo)致織物紗線之內(nèi)應(yīng)力松弛。儲(chǔ)能的減少會(huì)將織物保持在其設(shè)定態(tài)，即平坦?fàn)顟B(tài)。
優(yōu)選的是，根據(jù)步驟A)的復(fù)合物向織物上的施加是借助于家庭用具實(shí)現(xiàn)的。這種家庭用具的例子是洗衣機(jī)、配有復(fù)合物噴霧貯罐的熨斗以及用于根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合物的其它噴霧裝置。在一更加優(yōu)選的實(shí)施方案中，熨斗上配有兩個(gè)分離的噴霧儲(chǔ)罐。第一儲(chǔ)罐中裝有鹽組分水溶液，第二儲(chǔ)罐中裝有可熔彈性體的分散體。根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合物的兩種成分的分離防止了復(fù)合物提前絮凝。從而，兩種成分在均噴灑在所述織物上之后會(huì)彼此接觸。根據(jù)此實(shí)施方案，離子聚合物由此只會(huì)形成于織物上。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，根據(jù)步驟B)的織物上褶皺的消除是借助于熨斗在比環(huán)境溫度高的溫度下實(shí)現(xiàn)的。因此，步驟C)通常是在施加步驟B)期間進(jìn)行的。由此，升高的溫度既會(huì)導(dǎo)致所施加的液體的加速蒸發(fā)，又會(huì)導(dǎo)致可熔彈性體的軟化?？椢锏睦鋮s通常會(huì)導(dǎo)致在展開(kāi)的織物紗線周?chē)纬蓮椥员Ｗo(hù)層，其中所述層通過(guò)彈性橋接彼此結(jié)合在一起。在應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明所述的方法之后，織物的變形會(huì)暫時(shí)拉長(zhǎng)所述彈性橋接，這在一定時(shí)間內(nèi)會(huì)試圖使紗線回復(fù)其原始的伸展、無(wú)褶皺狀態(tài)。
在一最終優(yōu)選實(shí)施方案中，根據(jù)步驟A)的復(fù)合物向織物上的施加是通過(guò)順序施加鹽組分和減皺劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所述復(fù)合物的成分向所述織物的順序添加可以通過(guò)例如上述配有兩個(gè)分離的儲(chǔ)罐的熨斗來(lái)實(shí)現(xiàn)。也可以在洗滌周期中向織物中添加其中一種成分，如鹽組分?？扇蹚椥泽w可以隨后噴灑在具有所述鹽的織物上。這是為了防止兩種成分在其被施加到織物上之前絮凝(交聯(lián))。
本發(fā)明可以用以下非限制性實(shí)施例進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施例通過(guò)稀釋至所需的程度，制備聚(丙烯酸丁酯-共-丙烯酸)90∶10在水中的12.5wt％的膠乳溶液(組分A)。制備醋酸鋅二水合物(Aldrich)在水中的2％的溶液(組分B)。然后將組分B噴灑在一張織物(407型棉)上，從而使基于織物重量的總吸取量為15％。這導(dǎo)致了基于織物干重的0.3％的添加劑吸收。在空氣中干燥之后，用組分A噴灑織物，從而使基于織物重量的總吸取量為40％。由此基于織物重量的聚合物量為5％。鋅離子與丙烯酸基團(tuán)的比率為1∶5(摩爾當(dāng)量)。然后用設(shè)定在適于棉的某一溫度的熨斗將織物熨干。在將織物勻濕(conditioning)24小時(shí)之后，在經(jīng)緯兩個(gè)方向上根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)AATCC方法66-1998測(cè)量指定尺寸(40mm×15mm)的切割件的WRA。將由按上面所述處理過(guò)的織物所獲得的平均WRA值與在不施加任何添加劑而熨干的織物上進(jìn)行的WRA測(cè)量(參考值)、以及在只施加基于織物重量的5％的聚(丙烯酸丁酯-共-丙烯酸)90∶10之后熨干的織物上所進(jìn)行的WRA測(cè)量進(jìn)行對(duì)比。
所述織物的WRA參考值為140°。所用根據(jù)組分A的聚(丙烯酸丁酯-共-丙烯酸)膠乳的最終WRA值為197°。不過(guò)，所用聚(丙烯酸丁酯-共-丙烯酸)膠乳與根據(jù)組分B的所述鋅離子一起使用的最終WRA值為204°。
權(quán)利要求
1.提高織物抗皺性的復(fù)合物，包含-含有至少一種可熔彈性體的減皺劑，和-用來(lái)攜帶所述減皺劑的液體載體，特征在于所述復(fù)合物還進(jìn)一步包含用來(lái)使所述可熔彈性體物理交聯(lián)的至少一種鹽組分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合物，特征在于所述鹽組分中含有多價(jià)陽(yáng)離子。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的復(fù)合物，特征在于所述鹽組分中含有下列離子中的至少一種鋅離子、鈣離子和硼酸根離子。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的復(fù)合物，特征在于所述鹽組分在室溫下不溶于液體載體，但在相對(duì)較高溫度下充分溶于用于所述彈性體的物理交聯(lián)的液體載體。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的復(fù)合物，特征在于所述所述復(fù)合物包括具有所述鹽組分的微膠囊。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的復(fù)合物，特征在于所述試劑在液體載體中的含量為2-60wt％。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的復(fù)合物，特征在于所述彈性體在有水存在的情況下軟化溫度在50-100℃之間。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的復(fù)合物，特征在于所述可熔彈性體具有一個(gè)或多個(gè)有效基團(tuán)，包含以下基團(tuán)中的至少一種羥基和羧基。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的復(fù)合物，特征在于所述鹽組分的陽(yáng)離子與可熔彈性體的有效基團(tuán)的摩爾比大體位于1∶4-1∶6之間，并優(yōu)選1∶5。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的復(fù)合物，特征在于所述復(fù)合物中具有添加劑，優(yōu)選表面活性劑、穩(wěn)定劑或芳香劑。
11.具有根據(jù)權(quán)利要求1-10之一的提高抗皺性復(fù)合物的織物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的織物，特征在于所述復(fù)合物包含至少一種離子聚合物，該離子聚合物中包含離子和所述可熔彈性體，其中所述可熔彈性體的鏈通過(guò)所述離子物理交聯(lián)。
13.通過(guò)使用根據(jù)權(quán)利要求1-10之一的復(fù)合物來(lái)改善織物的抗皺性的方法，其步驟包括A)向織物施加所述復(fù)合物，B)除去織物上的褶皺，和C)使液體載體至少部分蒸發(fā)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，特征在于根據(jù)步驟A)的復(fù)合物向織物上的施加是借助于家庭用品實(shí)現(xiàn)的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的方法，特征在于根據(jù)步驟B)的織物上褶皺的消除是借助于熨斗在比環(huán)境溫度高的溫度下實(shí)現(xiàn)的。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求13-15之一的方法，特征在于根據(jù)步驟A)的復(fù)合物向織物上的施加是通過(guò)順序施加鹽組分和減皺劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改善織物抗皺性的復(fù)合物，它包含含有至少一種可熔彈性體的減皺劑、用來(lái)攜帶所述減皺劑的液體載體和用來(lái)使所述可熔彈性體物理交聯(lián)的鹽組分。本發(fā)明還涉及一種具有所述改善抗皺性復(fù)合物的織物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種通過(guò)使用這樣一種復(fù)合物來(lái)改善織物的抗皺性的方法。
文檔編號(hào)D06M11/45GK1714192SQ200380104028
公開(kāi)日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2003年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者A·A·馬溫庫(kù)維, S·亞斯瓦蒂, E·J·胡特曼斯, P·A·J·阿克曼斯, R·A·M·?？嗣诽? W·范埃斯－斯皮克曼 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司