Способ получения реакционно-способной полиуретановой эмульсии

Способ получения реакционно-способной полиуретановой эмульсии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данное изобретение относится к способу получения реакционно-способной полиуретановой эмульсии.

Уровень техники

Известный способ получения полиуретановых дисперсий, как, например, указано в документе WO 02/08327 A1, US 6017997 A, WO 01/27179 A1, DE 29 31 125 C2 и EP 0 962 585 A2, обычно состоит из следующих стадий:

Подвергают реакции полиол, в том числе диол, например, диметилолпропионовую кислоту, и диизоцианат. Посредством реакции образуется форполимер с кислотными группами и концевыми изоцианатными функциональными группами. Данный, оканчивающийся изоцианатами форполимер с помощью встроенных кислотных групп диспергируется в воде и затем реагирует с амином и/или водой с увеличением цепи. По причине относительно высокой вязкости форполимеров при данном диспергировании в воде требуется органический растворитель, который, в общем, понижает вязкость, чтобы улучшить диспергирование. Часто применяемым растворителем является N-метил-2-пирролидон, так что имеющиеся в продаже полиуретановые дисперсии при содержании твердого вещества около 35 масс.% всегда содержат еще и около 5 масс.% растворителя. Частично также в качестве растворителя применяют ацетон, большую часть которого позднее удаляют отгонкой. Однако остаток ацетона навсегда остается в дисперсии.

В химии полиуретанов обычно модифицируют свойства материалов с помощью добавления специальных добавок. В области пропитывающих составов для текстиля и покрытий, при этом особенно интересными являются свойства не поддерживать горение, антимикробные, грязеотталкивающие и гидрофильные свойства.

Обладающие свойством не поддерживать горение полиуретаны часто находят применение в пенах или спрессованных материалах. Причем, главным образом, применяют добавки на основе галогенсодержащих, фосфорсодержащих, минеральных и азотсодержащих огнезащитных средствах, а также вспучивающиеся системы. Например, в документе DE 1812165 A описано получение огнезащитных полиуретановых пен с помощью смеси соединений фосфора и галогенов.

Полиуретаны же, обладающие антимикробными свойствами, часто получают с помощью добавок ионов серебра. В документе US 2007/0092556 A1 описана полиуретановая смола, которая с помощью добавки ионов серебра получила антимикробное действие и которая является пригодной для нанесения очень тонких полиуретановых слоев на текстиль.

Относительно оптимизации грязеотталкивающих свойств, например, в патенте US 3968066 раскрывается пропитывающий состав для текстиля, гидрофобности которого достигают с помощью добавок фторуглеводородов.

По сравнению с гидрофобными полиуретановыми форполимерами гидрофильные варианты имеют, в основном, преимущество в том, что они существенно легче эмульгируются. В литературе описаны даже такие случаи, когда особенно гидрофильные форполимеры, при смешивании с водой самопроизвольно переходили в эмульсию (Kunststoff Handbuch 7, Polyurethane, Oertel, G., Carl Hanser Verlag München Wien, 30-31). Следующим преимуществом эмульсий, которые получают из гидрофильных форполимеров, по сравнению с гидрофобными системами, является явно более высокая стабильность при хранении. Исходя из этого при ионной стабилизации при удлинении цепи полимера в него встраивают ионные группы. К ним относятся обнаруженные, например, в документе DE 2035732 соли диаминосульфоновой кислоты и их применение в качестве анионного составляющего компонента при получении свободно эмульгирующихся полиуретановых дисперсий.

Описание изобретения

Задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить способ получения реакционно-способных полиуретановых эмульсий, или, соответственно мягких полиуретанов, которые хорошо диспергируются в воде, предпочтительно без органических растворителей и являются пригодными для экономически выгодной и, по возможности, не наносящих ущерба окружающей среде пропитывающих составов и/или покрытий для текстильных поверхностей изделий.

Под пропиткой и/или покрытием в данной работе, в частности, понимают пропитку или, соответственно пропитку всего текстиля и покрытие отдельных волокон. Вследствие этого достигают особенно равномерной и, в отношении количества наносимого вещества, сравнительно экономной отделки. Далее, способом по изобретению должно быть возможно получать предпочтительно светостойкий и особенно мягкий и на ощупь похожий на кожу текстильный материал, который до сих пор можно было получить, в частности, только с помощью образования пористой структуры посредством коагуляции из растворов.

Далее, способ одновременно должен особенно хорошо подходить для добавления огнезащитных средств, антимикробных средств или биоцидов, гидрофильных средств или грязезащитных средств или, соответственно, для придания свойств устойчивости к мытью, свойств не поддерживать горение, антимикробных, гидрофильных или грязеотталкивающих свойств.

Согласно способу по изобретению получение реакционно-способной полиуретановой эмульсии для пропитывающих составов и/или покрытий текстильных полотен проводят таким образом, чтобы посредством реакции полиолов с диизоцианатами, находящимися в недостатке, или реакции комбинации полиолов с ди- и/или триолами с диизоцианатами, находящимися в недостатке, получались средневязкие, оканчивающиеся OH форполимеры, данные форполимеры смешивают с внешним эмульгатором и для последующего сшивания к данным, оканчивающимся OH форполимерам добавляют ди-, три- и/или полиизоцианаты.

Вследствие этого, становится возможным получать особенно мягкие и на ощупь похожие на кожу текстильные полотна, которые обеспечивают хороший комфорт при ношении или, соответственно комфортное использование, в частности принимая во внимание применение текстиля для технических, медицинских, гражданских или военных нужд, в частности применение в обивочных поверхностях, поверхностях мягкой обивки, обшивке, в качестве обивочных материалов для мебели, матрасов, а также в качестве ткани для постельного белья, штор, ламелей, обоев, палаток, геотекстиля, изделий для гигиены или очистки, или в функциональной одежде, такой как спецодежда или защитная рабочая одежда.

В специальном варианте осуществления способа по изобретению должен указываться способ получения обладающих свойством не поддерживать горение текстильных полотен, с помощью которого можно получать особенно экономически выгодный и удовлетворяющий экологическим требованиям, равномерно распределяемый, особенно устойчивый к мытью и долговременно не поддерживающий горение пропитывающий состав и/или покрытие для разнообразного ассортимента текстильных полотен.

Предпочтительно процесс получения реакционно-способных полиуретановых эмульсий для не поддерживающих горение пропитывающих составов и/или покрытий для текстильных полотен происходит таким образом, чтобы в ходе реакции полиолов в присутствии двух- или более OH- или NH₂-функционализированных огнезащитных средств с диизоцианатами, находящимися в недостатке, или в ходе реакции полиолов в комбинации с ди- и/или триолами а также с двух- или более OH- или NH₂-функционализированными огнезащитными средствами, с диизоцианатами, находящимися в недостатке, получались средневязкие, оканчивающиеся ОН форполимеры, которые смешивают с внешним эмульгатором и для последующего сшивания данных оканчивающихся ОН форполимеров добавляют ди-, три- и/или полиизоцианат.

При этом двух- или более OH- или NH₂-функционализированное огнезащитное средство реагирует аналогично применяемым полиолам в ходе реакции присоединения с диизоцианатами таким образом, что происходит ковалентное встраивание в образующуюся форполимерную цепь.

Затем образовавшиеся форполимеры смешивают с внешним эмульгатором и предпочтительно диспергируют в воде, благодаря чему образуется низковязкая эмульсия, которая превосходно пропитывает текстильные полотна.

Затем пропитанное или покрытое реакционно-способной полиуретановой эмульсией или текстильное полотно для сшивания оканчивающихся ОН форполимеров предпочтительно с помощью нагревания отверждают.

Нанесение материала в виде данной полиуретановой эмульсии обладает преимуществом равномерного распределения огнезащитного средства по поверхности волокон текстиля.

Вместе с тем, с помощью химической связи не поддерживающей горение добавки в полимерной матрице, образуется постоянная и устойчивая к мытью огнезащита волокон в обработанном текстиле.

Неожиданно было обнаружено, что встроенные двух- или более OH- или NH₂-функционализированные огнезащитные средства мешают кристаллизации полученных полиуретанов, и вследствие этого получается особенно мягкий пропитывающий состав или покрытие, в частности без необходимости последующих добавок, например, OH-функционализированных полисилоксанов.

При этом в качестве пригодных не поддерживающих горение добавок или огнезащитных средств принимают в расчет все молекулы, которые обладают свойствами не поддерживать горение и имеют по меньшей мере две реакционно-способные гидроксильные или аминогруппы, соответственно, в обоих концах молекулы или в боковых цепях.

Предпочтительно в качестве двух- или более OH- или NH₂- функционализированных огнезащитных средств применяют

- оканчивающиеся двумя или тремя OH- или NH₂- группами фосфиноксиды, в частности общей суммарной формулы [P(О)(-R¹)(-R²-OH)(-R³-OH)], где

R¹=H, разветвленный или неразветвленный алкильный радикал, имеющий от 1 до 12 атомов C, замещенный или незамещенный арильный радикал, имеющий от 6 до 20 атомов С, замещенный или незамещенный аралкильный радикал, имеющий от 6 до 30 атомов С или замещенный или незамещенный алкарильный радикал, имеющий от 6 до 30 атомов С и

R², R³=разветвленные или неразветвленные алкиленовые радикалы, имеющие от 1 до 24 атомов С или замещенные или незамещенные алкарильные радикалы, имеющие от 6 до 30 атомов С, причем R² и R³ могут быть одинаковыми или различаться.

Далее, предпочтительно в качестве двух- или более OH- или NH₂-функционализированных огнезащитных средств применяют оканчивающиеся двумя или тремя OH- или NH₂- группами олигомеры фосфатов, в частности общей суммарной формулы [P(О)(-OR¹)₂-О-R²-О]_n-P(О)(OR¹)₂, где n=от 2 до 20, предпочтительно от 2 до 10,

R¹=разветвленные или неразветвленные гидроксиалкильные радикалы, имеющие от 2 до 10 атомов С;

R²=алкиленовые группы, имеющие от 2 до 10 атомов С; или оканчивающиеся двумя или тремя OH- или NH₂- группами триарилфосфаты, оканчивающиеся двумя или тремя OH- или NH₂- группами диарилалкилфосфаты или

реакционно-способные P(III)-фосфорные полиолы, в частности общей суммарной формулы HO-R¹-О-[P(О)(R²)-О-R³-О-]P(О)(R²)-О-R¹-OH, как например Exolit OP 560 (от фирмы Clariant).

Вышеупомянутый перечень содержит лишь несколько типичных примеров и охватывает не все возможные OH- или, соответственно, NH₂-оканчивающиеся огнезащитные средства.

Содержащие фосфор огнезащитные средства действуют, в общем, таким образом, что с одной стороны за счет эндотермической конденсации на материале образуется твердый поверхностный слой из полифосфоновой кислоты, который уже создает барьер против кислорода и тепла. С другой стороны данная полифосфоновая кислота катализирует до его обугливания отделение функциональных групп от полимера. Угольный слой, который возникает при этом, приводит к физической и энергетической защите полимера от очага пожара и предотвращает капание горящего, расплавленного полимера.

Предпочтительно применяют огнезащитные средства, содержащие двух- или более OH- или NH₂-функциональные не поддерживающие горение добавки, в количестве примерно от 10 масс.% до 50 масс.%, предпочтительно от 15 масс.% до 35 масс.%, по отношению к полному весу текстиля.

При содержании огнезащитного средства менее, чем 10 масс.% пропитывающий состав показывает не очень хорошее не поддерживающее горение действие. Выше 10 масс.% достигают желаемого не поддерживающего горение действия при одновременно мягком и подобном велюру пропитанном текстиле. Выше 35 масс.% текстиль из-за повышенной массы пропитывающего состава остается мягким, но, тем не менее, становится скорее подобным резине или силикону на ощупь.

Проводили испытания мытьем, при которых нетканые текстильные материалы на основе Evolon® (микроволоконный текстиль из смеси полиамида и сложного полиэфира фирмы Freudenberg), пропитанные полиуретановой эмульсией подвергали десяти моющим циклам при 40°C, 60°C и 90°C. При этом никакого износа покрытия на волокнах не наблюдалось.

Соответствующих уровню техники недостатков стандартных волокнистых материалов с огнезащитными свойствами, таких как например, миграция или, соответственно вымывание огнезащитного средства, и связанных с этим загрязнений окружающей среды, можно избежать как раз с помощью данного варианта осуществления способа по изобретению.

Не поддерживающие горение плавкие добавки соответственно уровню техники добавляют, например, во время получения текстильных волокон или, соответственно, волокнистых материалов из расплавов и обеспечивают вследствие этого равномерное распределение частиц огнезащитного средства в пределах всего соответствующего волокнистого материала. Однако данные частицы не связаны с помощью ковалентных связей. Кроме того, недостатком данного способа является то, что в большинстве случаев требуется большое количество дорогих огнезащитных реактивов, так как они не сконцентрированы на поверхности, а равномерно распределены внутри полимеров, где они оказывают более незначительное действие.

Огнезащитные средства должны быть термоустойчивыми, чтобы переносить преимущественно высокие температуры расплава в течение долгого времени без разрушения. Кроме того, капание полимеров в случае пожара не предотвращается не поддерживающими горение расплавляющимися добавками. При достижении температуры плавления происходит размягчение, и затем капание полимеров. Равномерно распределенное огнезащитное средство может оказывать недостаточное изолирующее или охлаждающее действие, чтобы предотвращать данное явление.

Расплавляющиеся добавки согласно уровню техники должны быть оптимально подобраны к соответствующим полимерам, чтобы они со временем не мигрировали из полимеров и не ухудшали вследствие этого огнестойкие свойства волокон.

Менее значительные изменения свойства материала получают, если огнезащитное средство вносят в качестве дополнительного мономера в основной полимер. Тем не менее, данный способ требует таких же больших количеств при применении, как в случае не поддерживающих горение расплавляющихся добавок. Кроме того, данные огнезащитные полимеры очень дороги и также при применении данных материалов в случае пожара не предотвращается капание расплава. В этой связи, особенно известны волокна Trevira CS (алифатический, карбоксилфункциональный фосфинат к которому в основную цепь от 3 масс.% до 20 масс.% кислотных компонентов присоединены реакцией конденсации, от фирмы Trevira GmbH или, соответственно Hoechst AG, см., например, DE 3940713 A) и волокна Ulkanol ES-PET (ароматический фосфинат с 12,2 масс.% фосфора в боковой цепи, от фирмы Schill und Seilacher, см., например, DE 10330774 A1).

Нетканые текстильные материалы могут также иметь не поддерживающие горение свойства благодаря применению внутренних огнезащитных волокон, как например, арамидных волокон, стекловолокон или меламиновых волокон. Тем не менее, при этом недостатки состоят с одной стороны в высокой цене данных волокон, и с другой стороны, в большинстве случаев, в недостаточных текстильных качествах используемых волокон относительно комфортного ношения. Стекловолокна, например, вызывают зуд и раздражают кожу.

Гораздо более экономичным, чем три вышеупомянутых способа является нанесение огнезащитного средства в виде покрытия. При этом огнезащитное средство находится только на поверхности текстиля и действует вследствие этого только там, где оно необходимо. Для нанесения в виде покрытия выбор не поддерживающих горение добавок значительно свободнее, так как данные добавки могут находиться отдельно и не должны долго выдерживать высокую температуру плавления и температуру формования, которая может привести к преждевременному разрушению добавки. Кроме того, одно и то же единственное покрытие можно наносить на различные текстильные материалы, что делает существенно более гибкими возможности применения.

Напротив, равномерное распределение огнезащитного средства на поверхности волокон, а также стойкость к мытью покрытия - задачи, которые решают данным предпочтительным вариантом осуществления способа по изобретению.

В предпочтительном альтернативном или совокупном варианте осуществления способа получения реакционно-способной полиуретановой эмульсии или, соответственно мягкого полиуретана, а также, в частности не поддерживающего горение пропитывающего состава и/или покрытия для текстильных полотен, должен быть предложен способ антимикробной обработки текстильных полотен, при котором возможно получить особенно экономичный и не загрязняющий окружающую среду, однородно распределенный, особенно стойкий к стирке и долговременный антимикробный пропитывающий состав и/или покрытие для разнообразных текстильных полотен.

Предпочтительно способ получения реакционно-способной полиуретановой эмульсии для антимикробного пропитывающего состава и/или покрытия текстильных полотен проводят двумя различными путями:

Во-первых синтез предпочтительно может происходить таким образом, что средневязкие, оканчивающиеся ОН форполимеры получают в ходе реакции полиолов, в присутствие антимикробных средств или биоцидов, которые имеют от двух и более функциональных, способных к присоединению к изоцианатам групп, с диизоцианатами в недостатке или получают в ходе реакции полиолов в комбинации с ди- и/или триолами, а также антимикробными средствами или биоцидами, которые имеют от двух и более функциональных, способных к присоединению к изоцианатам групп, с диизоцианатами, затем данные форполимеры смешивают с внешним эмульгатором и для дальнейшего сшивания оканчивающихся ОН форполимеров добавляют ди-, три- и/или полиизоцианат.

В качестве функциональных, способных к присоединению к изоцианату групп, принимают во внимание в частности гидроксильные, амино-, карбоксильные и/или сульфидные группы, предпочтительно гидроксильные или аминогруппы.

Под антимикробным средством в данной работе понимают материал, который сокращает способность расширения или заразность микроорганизмов или убивает их или, соответственно, инактивирует. К антимикробным веществам принадлежат антибиотики против бактерий и противогрибковые средства против грибов и патогенных дрожжей. Далее, к антимикробным веществам причисляют все антипаразитические средства, к которым в свою очередь причисляют антигельминтные средства против паразитических червей и антипротозойные средства против патогенных амеб. Наряду с этими группами веществ, которые служат для непосредственной специфической терапии, все дезинфицирующие средства также относятся к антимикробным веществам. Наряду с вышеназванными возбудителями они могут инактивировать также вирусы.

Биоцидами являются активные вещества, применяемые для борьбы с вредителями в не аграрной области, химикаты и микроорганизмы против вредоносных организмов, например, крыс, насекомых, грибов, микробов, такие как, например, дезинфицирующие средства, крысиные яды или средства для защиты древесины. Под биоцидами в данной работе понимают активные вещества или составы, которые предназначены для того, чтобы разрушать вредоносные организмы химическим или биологическим путем, чтобы отпугивать, обезвреживать или предотвращать появление вредителей или бороться с ними другим способом.

Антимикробные средства или биоциды с двумя или более гидроксильными, амино-, карбоксильными и/или сульфидными функциональными группами реагируют ранее описанным способом аналогично применяемым полиолам в ходе реакции присоединения с диизоцианатами и, таким образом, без прекращения полимеризации с помощью ковалентных связей встраиваются в образующуюся цепь форполимера. С помощью данных связей антимикробное действие происходит при контакте без высвобождения и загрязнения окружающей среды.

В качестве антимикробных средств или биоцидов предпочтительно применяют четвертичные аммониевые соединения или, соответственно, соединения пиридина, которые имеют в качестве заместителей по меньшей мере один алкильный радикал с длиной большей или равной десяти атомам углерода, а также две или больше функциональных, способных к присоединению к изоцианату групп, предпочтительно OH- или NH₂-групп.

Полученные данным способом форполимеры смешивают с внешним эмульгатором и предпочтительно диспергируют в воде, вследствие чего образуется низковязкая эмульсия, которой можно пропитывать текстильные полотна.

Неожиданно было обнаружено, что встраивание предпочтительно четвертичных аммониевых соединений, в частности по причине их подобной поверхностно-активным веществам структуры или, соответственно, амфотерной структуры, стабилизирует водную дисперсию и приводит к улучшению способности к эмульгированию применяемых форполимеров. Предпочтительно вышеуказанные антимикробные средства или биоциды применяют в количествах в интервале от 2 масс.% до 15 масс.%, предпочтительно от 5 масс.% до 10 масс.%, по отношению к общей массе текстиля.

Ниже 2 масс.% пропитывающий состав с антимикробным средством или биоцидом не показывает особенно хорошего антимикробного или биоцидного действия. Выше 2 масс.% достигают желаемого антимикробного или биоцидного действия при одновременно мягком и подобным велюру на ощупь пропитанном текстиле.

Нанесение в виде полиуретановой эмульсии предоставляет преимущество равномерного распределения антимикробной или бактерицидной обработки на поверхности волокон текстиля.

Антимикробное действие можно обобщенно описать следующим образом:

a) адсорбция на поверхности,

b) диффузия сквозь клеточную стенку,

c) соединение с цитоплазматической мембраной,

d) дестабилизация цитоплазматической мембраны,

e) освобождение цитоплазматической мембраны от ионов K⁺ и других составных частей и

f) клеточная смерть, например, смерть клетки бактерии.

Сшивание эмульгированных оканчивающихся ОН форполимеров происходит при добавлении ди-, три- и/или полиизоцианата, предпочтительно с нагреванием пропитанного или покрытого текстиля.

Альтернативный способ получения реакционно-способной полиуретановой эмульсии для антимикробного пропитывающего состава и/или покрытия текстильных поверхностей предусматривает предпочтительно, чтобы средневязкие, оканчивающиеся ОН форполимеры получали в ходе реакции полиолов в комбинации с ди- и/или триолами с диизоцианатами в недостатке, без того чтобы во время получения форполимеров добавлялись антимикробные добавки или биоциды.

Полученные форполимеры эмульгируют аналогично вышеописанному способу и затем смешивают с три- и/или полиизоцианатом, который, в противоположность вышеописанному способу, предпочтительно подвергают перед этим (то есть, после эмульгирования и перед перемешиванием) реакции с взятым в недостатке с антимикробным средством или биоцидом, который имеет функциональную группу, способную к присоединению к изоцианату.

В качестве функциональных, способных к присоединению к изоцианату групп, рассматривают в частности гидроксильную, амино-, карбоксильную и/или сульфидную группу, предпочтительно гидроксильную или аминогруппу.

Как уже было описано, получение полиуретановых форполимеров должно происходить в недостатке NCO для того, чтобы получать OH-оканчивающиеся и при этом стабильные при хранении форполимеры. Тем не менее, при недостатке NCO не может гарантироваться полное встраивание при предшествующем добавлении однофункциональных антимикробных добавок или биоцидов, в частности, при добавлении во время получения форполимеров. Вследствие этого, в частности мономеры, антимикробные добавки или биоциды позднее попадают в эмульсию, а также сокращается содержание встроенных с помощью ковалентных связей антимикробных средств или биоцидов в форполимере.

Предпочтительно в данном случае диизоцианаты не применяют для сшивания полиуретановой эмульсии. В основном при линейном росте цепей образуются более твердые продукты. При сшивании с три- или полифункциональными изоцианатами образуются разветвленные системы, которые образуют более мягкие продукты. Причиной этого является нарушение кристаллизации из-за разветвления.

В случае антимикробной или, соответственно биоцидной обработки последствием применения диизоцианатов может быть даже обрыв цепи и вместе с этим потеря механических свойств, так как одни NCO-группы реагировали бы с антимикробными добавками или биоцидами, а другие NCO-группы реагировали бы с оканчивающимися ОН форполимерами. Таким образом, соответственно, хотя к каждому концу полимерной цепи через диизоцианатные мостики присоединилась бы молекула антимикробной добавки или биоцида, однако дальнейший рост цепи более не был бы возможным.

Текстильные поверхности в данном варианте способа также пропитывают или покрывают предпочтительно реакционно-способной полиуретановой эмульсией и для последующего сшивания оканчивающиеся ОН форполимеров высушивают.

Предпочтительно в качестве одного из функциональных антимикробных средств или биоцидов применяют четвертичные аммониевые соединения или, соответственно соединения пиридина, которые в качестве заместителя имеют по меньшей мере один алкильный радикал с длиной большей или равной десяти атомам углерода и одну функциональную, способную к присоединению к изоцианату группу, такую как гидроксильную, амино-, карбоксильную и/или сульфидную группу. Особенно предпочтительными являются однократно OH- или NH₂-функциональные группы.

Реакцию однократно функциональных четвертичных аммониевых соединений с три- или полиизоцианатами проводят предпочтительно в атмосфере азота в предпочтительно полярном апротонном растворителе, предпочтительно при 60°C в течение двух дней. Разумеется, время реакции можно существенно уменьшить с помощью добавки катализаторов или повышения температуры.

Молярное соотношение изоцианатных групп и способных к присоединению к изоцианатам функциональных групп четвертичного аммонийного соединения находится предпочтительно в интервале от 3:1,5 до 3:0,5, особенно предпочтительно в интервале от 3:1,1 до 3:0,9.

В качестве растворителя принципиально принимают в расчет все полярные апротонные растворители. Тем не менее, предпочтительными являются такие растворы, которые можно легко удалять после окончания реакции и которые обладают самым незначительным, вредным для работы и окружающей среды влиянием. При этом, особенно предпочтительным является такой растворитель, как бутанол.

Предпочтительно применяют антимикробные средства или биоциды, которые имеют функциональную, способную к присоединению к изоцианату группу, в количествах в интервале от 2 масс.% до 15 масс.%, предпочтительно от 5 масс.% до 10 масс.%, по отношению к общей массе текстиля.

Ниже 2 масс.% пропитывающий состав с антимикробным средством или биоцидом не оказывает желаемого антимикробного или биоцидного действия. Выше 2 масс.% достигают желаемого антимикробного или биоцидного действия при одновременно мягком и похожим на велюр на ощупь пропитанном текстиле.

Для обоих способов синтеза считается, что длительная или постоянная защита волокон от микробного или биологического поражения гарантируется химическим встраиванием в полимерную матрицу антимикробных добавок или биоцидов, и вместе с тем обработанные текстильные полотна не портятся от стирки.

Таким образом, проводились испытания мытьем, при которых пропитанные полиуретановой эмульсией нетканые текстильные материалы на основе Evolon® (текстиль из микроволокон из смеси сложного полиэфира и полиамида фирмы Freudenberg) при 40°C, 60°C и 90°C подвергали десяти моющим циклам. При этом не наблюдалось никакого повреждения покрытия на волокнах.

Описанных ниже недостатков соответствующих уровню техники стандартных волокнистых материалов с антимикробной обработкой, как например миграции или, соответственно, вымывания биоцидов, и связанного с этим загрязнения окружающей среды можно избежать с помощью предпочтительного варианта осуществления антимикробной обработки по изобретению.

Текстиль с антимикробной обработкой в настоящее время продвигается все больше. Причинами для его развития являются уменьшение вызываемого потом запаха, возможность предотвращения инфекций или даже лечение заболеваний кожи, таких как нейродермиты.

Как правило, такие имеющие антимикробную обработку текстильные материалы основываются на волокнистых материалах, которые либо смешивают с антимикробными добавками во время процесса получения, либо на поверхность которых наносят покрытие из обладающих антимикробным действием материалов.

В вышеуказанном случае особенно часто реализуют системы с триклозаном, как например, Rhovyl® AS (от фирмы Rhovyl) или Amicor® (от фирмы Ibena, Textilwerke Beckmann GmbH), или с соединениями серебра, как например, Meryl® Skinlife (от фирмы Nylstar), Trevira bioactive (от фирмы Trevira).

При использовании покрытий волокон работают в большинстве случаев с антимикробными добавками на основе металлов или солей металлов. Примерами данных добавок являются Padycare® - продукты фирмы tex-a-med (посеребренный текстиль) или R.STAT (покрытые сульфидом меди волокнистые материалы). Основным недостатком полимерных волокнистых материалов с содержанием низкомолекулярных антимикробных веществ является то, что они могут не быть зафиксированы с помощью ковалентной связи и вследствие этого могут постоянно удаляться из текстиля в процессах мытья или миграции. Это приводит со временем к истощению действующего вещества и вместе с тем к снижению эффективности материала при одновременном загрязнении окружающей среды. Похожие проблемы могут встречаться также у других волокон, имеющих покрытие, так как покрытие при механических нагрузках, которые возникают, например, при ношении или в процессе стирки, может вытираться, так как оно не соединено с помощью ковалентных связей с окружающей полимерной матрицей.

В предпочтительном альтернативном или совокупном варианте осуществления способа получения реакционно-способной полиуретановой эмульсии или, соответственно, мягкого полиуретана, в частности для не поддерживающего горение и/или антимикробного пропитывающего состава и/или покрытия для текстильных поверхностей, должен указываться способ для гидрофильной обработки текстильных поверхностей.

Предпочтительно способ получения реакционно-способной полиуретановой эмульсии для гидрофильного пропитывающего состава и/или покрытия текстильных поверхностей проводят таким образом, чтобы получались средневязкие, оканчивающиеся OH форполимеры в ходе реакции полиолов, в присутствии полярных, неионогенных сополимеров в качестве гидрофильного средства, с диизоцианатами в недостатке, или в ходе реакции полиолов в комбинации с ди- и/или триолами, а также с полярными, неионогенными сополимерами в качестве гидрофильного средства, с диизоцианатами в недостатке, или в ходе реакции применяемого в качестве полиола гидрофильного простого полиэфирполиола с диизоцианатами в недостатке, и данные форполимеры смешивают с внешним эмульгатором, а также для последующего сшивания оканчивающихся OH форполимеров добавляют ди-, три- и/или полиизоцианат.

Применяемые в качестве гидрофильного средства полярные, неионогенные сополимеры или, соответственно гидрофильные простые полиэфирполиолы реагируют при этом в ходе реакции присоединения с диизоцианатами и таким образом с помощью ковалентных связей встраиваются в образующуюся форполимерную цепь. Затем образовавшиеся форполимеры смешивают с внешним эмульгатором и диспергируют предпочтительно в воде, вследствие чего образуется низковязкая эмульсия, которой очень хорошо можно пропитывать или покрывать текстильные поверхности.

Данные пропитанные или покрытые реакционно-способной полиуретановой эмульсией текстильные поверхности высушивают при нагревании со сшиванием оканчивающихся ОН форполимеров. Под реакционно-способными полиуретановыми эмульсиями понимают смешанные с ди-, три- и/или полиизоцианатами, эмульгированные, оканчивающиеся OH форполимеры.

В качестве гидрофильных средств предпочтительно применяют гидрофильный простой полиэфирполиол на основе этиленоксида и/или пропиленоксида или, соответственно, их производных или сополимеров с молекулярной массой от 400 до 6000.

Предпочтительно применяют гидрофильные полиэфирполиолы с молекулярной массой в интервале от 600 до 2000, которые встраиваются либо в основную цепь молекулы форполимера, либо в виде боковых цепей с помощью ковалентных связей. Особенно предпочтительно применение полиэтиленгликоля и/или полипропиленгликоля, наиболее предпочтительно применение полиэтиленгликоля.

По причине гидрофильных свойств форполимеров, которые получают с помощью встраивания неионных, полярных сополимеров, предпочтительно полиэтиленгликоля, становится существенно легче получать эмульсию и при этом она показывает, в частности, в противоположность гидрофобным системам явно более повышенную стабильность при хранении. Явление повышенной стабильности при хранении можно обосновать тем, что встраивание полярных, неионогенных групп увеличивает силы отталкивания между частицами полиуретана, вследствие чего уменьшается тенденция к агломерации, и благодаря этому эмульсия стабилизируется.

Преимущества неионогенной эмульсии состоят также в ее стабильности по отношению к замораживанию, изменениям рН и добавлениям электролита.

При применении чистого полиэтиленгликоля в качестве основного полиола получаются очень гидрофильные продукты, которые, однако, имеют худшие механические свойства, например, относительно истирания.

Поэтому особенно предпочтительной является комбинация из более гидрофобных полиолов, которые демонстрируют в конечном продукте лучшие механические свойства, например, по отношению к истиранию, таких как, например, поликапролактон и/или политетрагидрофуран и гидрофильного полиэфирполиола, в частности, полиэтиленгликоля, для улучшения гидрофильности.

Предпочтительно применяют гидрофильные средства в количествах в интервале от 5 масс.% до 80 масс.%, предпочтительно от 5 масс.% до 35 масс.%, по отношению к общей массе форполимера.

Ниже 5 масс.% пропитывающий состав с гидрофильным средством не имеет особенно хороших гидрофильных свойств. Выше 5 масс.% достигаются желаемые гидрофильные свойства при одновременно мягком и похожим на велюр на ощупь пропитанном текстиле. Выше 35 масс.% текстиль хотя и остается мягким из-за повышенного количества пропитывающего состава, но получается при этом скорее похожим на ощупь на резину или силикон.

Химическое встраивание, в частности, блоков полиэтиленоксида в полимерную матрицу обеспечивает долговременный гидрофильный эффект. Стабильность при хранении данной эмульсии по сравнению с ее гидрофобными вариантами, которые, в частности, основаны на комбинации гидрофобных полиолов и полидиметилсилоксанов, явно выше. Дополнительно улучшается паропроницаемость пропитанного текстиля.

В предпочтительном альтернативном или совокупном варианте осуществления способа получения реакционно-способной полиуретановой эмульсии или, соответственно, мягкого полиуретана, в частности для не поддерживающего горение и/или антимикробного пропитывающего состава и/или покрытия для текстильных поверхностей, должен указываться способ грязеотталкивающей обработки текстильных поверхностей, при котором возможно получить особенно экономичный и не загрязняющий окружающую среду, равномерно распределенный, особенно устойчивый к мойке, и особенно устойчивый к образованию пятен пропит