[发明专利]含有全氟烷基的共聚物及其水性分散体

说明书

本发明涉及具有全氟烷基(R_F)的新型共聚物。本发明还涉及这些 共聚物的水性分散体及其用途。

具有全氟烷基(R_F)的共聚物及其在处理纤维材料中的用途已为众 所周知。可参见例如FR-A 2213333、DE-A 2702632和EP-A 234724。

现有技术已知的共聚物及其水性分散体优缺点并存。特别是它 们被用于处理由聚烯烃(尤其是聚丙烯)制成的纤维材料的时候，这种 优缺点特别明显。这是因为，为了使纤维材料获得期望的特性，发 现要使用比较高的温度。这些特性例如为斥油/水和斥醇性能。用于 医疗领域的聚丙烯制品通常要求能够有效地斥小分子醇(如异丙醇)。 另一方面对于一些其他领域的应用(如汽车领域)，最为重要的就不是 斥醇特性，而是斥油特性。对于由其他聚合物(如聚酯、聚酯/纤维素 混合物)制成的纤维材料来说情况相同。为了获得这些斥醇和/或斥油/ 水特性，用R_F共聚物处理纤维材料必须经受高温处理。就现有技术 已知的R_F共聚物来说，度常常要求超过130到140℃。结果是，这 些共聚物不合适用于在特定的温度下会被破坏的纤维材料，或仅在 有限程度上适合用于纤维材料。特别是对由聚丙烯纤维制成的材料 来说，按照已知的处理R_F共聚物的方式进行处理并加热到超过 130℃，聚丙烯材料被破坏。

本发明的目标是提供新的含全氟烷基的共聚物及其水性分散 体，其中用这类共聚物处理纤维材料所需的加热温度可以不超过130 到140℃，但是却能有很好的斥油、斥水和斥小分子醇的性质。

该目标通过包含来源于式a)至d)的共聚单元的共聚物以及通过 所述共聚物的水性分散体得以实现，

其中所有基团R¹各自独立为氢或甲基，

R_F为下式的全氟烷基

其中x为2至22的数

n为2至6的数，其中n优选为2。

可以用本发明共聚物的水性分散体处理纤维材料，任选在独立 的操作中对其干燥，然后把它们加热至80到140℃，由此获得优异 的斥油/水性质以及优异的斥小分子醇(例如特别是异丙醇)性质。如果 纤维材料(如非织造织物)是由聚烯烃(特别是聚丙烯)组成并且将应用 于医疗领域，以上性质是很重要的。另外，如果纤维材料(如由聚酯 或聚酯混合物制成的纤维材料)将应用于汽车领域，斥油作用尤其重 要。本发明的共聚物因此很适合这样的工艺(低温固化法)，即为了避 免破坏纤维材料(如由聚丙烯制成的纤维材料)而不得不在不高于 140℃的温度下进行的工艺。对于本领域技术人员来说，就经济学和 生态学二方面而言，这是相对于现有技术的共聚物的意想不到和出 乎意料的优点。而且，我们还发现当使用本发明的共聚物时，这可 能赋予处理过的纤维材料格外柔软的感觉。

因为能够在较低温度下应用，所以本发明的共聚物的更进一步 的优点还在于用这些共聚物处理纤维材料可使纤维材料在温度诱导 的泛黄和热迁移方面具有有利的性质。

本发明的共聚物包含来源于单体a)到d)的共聚单元。

为了实现本发明共聚物的优点，所有以上4种单元都必须存 在。

在式a)到d)中，所有基团R¹各自独立为氢或甲基，

R_F为下式的全氟烷基

其中x为2至22的数

n为2至6的数，其中n优选为2。

所述共聚物不必在每种情形下仅仅由单一类型的单体a)-d)组 成。相反地，在共聚物的制备中，也可使用单体a)和/或单体b)和/或 单体d)的混合物。例如，R_F链长或基团R¹的性质不同的各组分的混 合物。例如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的混合物可用作单体a)和/或 用作单体d)，苯乙烯、α-甲基苯乙烯或这两种单体的混合物可以用作 单体b)。