[發(fā)明專利]方法和組合物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880115725.8
• 申請日: 2008-09-03
• 公開（公告）號: CN101855318A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·A·豪克斯;P·韋布;D·M·路易斯;A·貝利夫
• 申請（專利權(quán)）人: 佩拉化學(xué)有限公司
• 主分類號: C09K21/04
• 分類號: C09K21/04;C09K21/10;D06M11/70
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進(jìn);李連濤

本發(fā)明涉及阻燃劑組合物及其相關(guān)方法。

許多材料例如棉花、富含棉花的摻混物和其它纖維素材料例如紙，均需要化學(xué)處理，以便賦予它們阻燃性。當(dāng)材料打算用于某些應(yīng)用例如窗簾、工作服、裝飾織物、軍事應(yīng)用和兒童睡衣時(shí)，這尤其重要。另一個(gè)重要領(lǐng)域是尤其用于運(yùn)輸座位區(qū)域的羊毛和羊毛基裝飾織物。

期望阻燃性材料為低成本、耐用，不在實(shí)質(zhì)上有損于織物的機(jī)械特性，能夠耐受用于所有顏色范圍的傳統(tǒng)染色和印花方法，符合健康和安全要求，并且是環(huán)境上可接受的。

現(xiàn)有技術(shù)的阻燃劑(FR)組合物基于包括磷酸鹽和氨或銨磷酸鹽的系統(tǒng)。然而，現(xiàn)有技術(shù)的此類FR組合物的缺點(diǎn)是它們不具有良好的洗滌耐用性，且在漂洗或正常洗熨期間可以從織物中洗掉。

本發(fā)明尤其涉及耐洗的阻燃劑組合物及相關(guān)的方法。

具有耐洗性的阻燃劑組合物在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，但這些組合物中每種都有缺點(diǎn)。

例如，Rhodia的Proban(RTM)系統(tǒng)提供耐洗的涂層(finish)，但導(dǎo)致粗糙的織物處理和簡單偶氮染料的褪色。

另一種現(xiàn)有的耐洗FR組合物為Huntsman的Pyrovatex(RTM)系統(tǒng)，但該系統(tǒng)相對昂貴，并導(dǎo)致在涂覆期間散發(fā)甲醛和在織物上殘留水平的游離甲醛。甲醛是已知的致癌物。

US?2482755描述了阻燃劑組合物，該阻燃劑組合物在優(yōu)選的實(shí)施方案中在性質(zhì)上為酸性，并包含磷酸和尿素。該組合物加熱3分鐘-15分鐘。US?2482755教導(dǎo)，用此類組合物處理的織物通過將含磷和含氮部分摻入該織物中賦予了耐火性。

按照本發(fā)明的第一方面，提供了將材料處理以改善阻燃性的方法，該方法包括將尿素、亞磷酸或其鹽和包含單價(jià)金屬陽離子的堿涂覆至所述材料。

尿素、亞磷酸(或其鹽)和堿可按任何順序，用三次處理或用兩次處理依次涂覆，或它們可同時(shí)涂覆。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，它們同時(shí)涂覆。第一方面的方法適宜包括將組合物涂覆至材料，該組合物包含亞磷酸或其鹽、尿素和包含單價(jià)金屬陽離子的堿。在一些實(shí)施方案中，涂覆至材料的組合物的pH為至少6，例如至少7、至少7.5或至少8。涂覆至材料的組合物的pH適宜為最高達(dá)11或最高達(dá)10。在一些實(shí)施方案中，所述組合物的pH為約8.6-約9.8。

在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述組合物的pH可以為4.5-5.5，例如約pH5。使用pH約5的組合物可改善處理材料的手感。由于在高溫固化期間處理的材料脆化/減弱，因此較低的pH是不利的。

對于亞磷酸，我們是指具有分子式H₃PO₃的材料，其與堿反應(yīng)后產(chǎn)生亞磷酸鹽。

可適合涂覆至材料的亞磷酸鹽為單價(jià)金屬、尤其是堿金屬的那些。

在本發(fā)明第一方面的方法中，包括涂覆含單價(jià)金屬陽離子的堿，該堿可包括堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸氫鹽、堿金屬碳酸鹽和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它此類物質(zhì)。堿的堿金屬陽離子可包括鈉、鉀和鋰。最優(yōu)選堿金屬陽離子為鉀。

按照本發(fā)明的第二方面，提供了一種阻燃劑組合物，該阻燃劑組合物包含亞磷酸或其鹽、尿素和包含單價(jià)金屬陽離子的堿。

合適的堿包括堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸氫鹽、堿金屬碳酸鹽和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它此類物質(zhì)。

可以使用任何堿金屬氫氧化物，但優(yōu)選氫氧化鈉，特別是氫氧化鉀。

優(yōu)選，本發(fā)明第一方面的方法包括將第二方面的組合物涂覆至材料。

所述組合物可還包含可用于調(diào)節(jié)其pH的氨和水溶性或分散性有機(jī)胺，例如三乙醇胺。當(dāng)將處理的織物加熱時(shí)，揮發(fā)性堿可以蒸發(fā)，使得pH下降。在此類情況下，單價(jià)金屬堿的存在將用于緩沖材料(例如織物)的pH，并可以防止pH下降至損壞織物的程度。

可將游離亞磷酸加入所述組合物中或可提供亞磷酸鹽。技術(shù)人員將理解在使用游離亞磷酸的實(shí)施方案中，該亞磷酸可在某些條件下作為鹽存在于組合物中。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述組合物包含至少60gdm^-3亞磷酸，優(yōu)選至少80gdm^-3，更優(yōu)選至少90gdm^-3，更優(yōu)選至少120gdm^-3，且最優(yōu)選至少150gdm^-3。所述組合物可適當(dāng)?shù)匕罡哌_(dá)300gdm^-3亞磷酸，例如最高達(dá)275gdm^-3，且優(yōu)選最高達(dá)250gdm^-3。