(57)【要約】      （修正有）【課題】織物物品、特にカーペットを、撥水性、ゾル抵抗性、及び防汚性となるよう処理するための組成物の提供。【解決手段】無フッ素組成物であって、水性シリコーンエマルジョン、シラン四級アンモニウム塩の水性分散体、及び水を含む、第１の組成物と、コロイド状オルガノシロキサンコポリマーの水性分散体である防汚構成成分を含む、第２の組成物と、を含む、無フッ素組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
無フッ素組成物であって、
ａ．
ｉ．水性シリコーンエマルジョンであって、前記水性エマルジョンの総重量に基づいて、１０〜３０重量％の不揮発性シリコーン含有量を有し、２５〜１００ｎｍの粒径ｄ50を有する、水性シリコーンエマルジョンと、
ｉｉ．シラン四級アンモニウム塩の水性分散体であって、前記分散体の総重量に基づいて、１．０〜７．０重量％の固形物含有量を有する、シラン四級アンモニウム塩の水性分散体と、
ｉｉｉ．水と、
を含み、
混合比が、（ｉ）については０．５〜４．０容量部であり、（ｉｉ）については０．７〜１．５容量部であり、（ｉｉｉ）については１．０〜４．０容量部である、第１の組成物と、
ｂ．コロイド状オルガノシロキサンコポリマーの水性分散体である防汚性構成成分を含む第２の組成物であって、全体的なカチオンまたはアニオン電荷を有し、２５〜４００ｎｍの平均粒径のものである、第２の組成物と、を含む、前記無フッ素組成物。
【請求項２】
（ｉ）と（ｉｉ）との組み合わせが、粒径試験法を用いて決定される、１０〜４００ｎｍの平均粒径の直径を有する、請求項１に記載の前記組成物。
【請求項３】
（ｉ）と（ｉｉ）との前記組み合わせが、ゼータ電位試験による、０．０７のゼータ電位を有する、請求項１または２に記載の前記組成物。
【請求項４】
前記シリコーンが、式Ｉのアミノポリシロキサンであって、
【化１】
2020056031.tif 000027
式中、
Ｒ1が、同一のまたは異なる一価の、無窒素の、任意にハロゲン置換された、ＳｉＣ結
合Ｃ1〜Ｃ6アルキルラジカルを意味し、
Ｒ2が、同一のまたは異なる一価の、任意にハロゲン置換された、ＳｉＣ結合塩基性窒
素含有Ｃ1〜Ｃ6アルキルラジカルを意味し、
Ｒ3が、ＨまたはＣ1〜Ｃ8アルキルラジカルであり、
ａが、０、１、２、または３、好ましくは０、１、または２であり、
ｂが、０、１、２、または３、好ましくは０、１、または２であるか、あるいは少なくとも平均０．０５であり、
ｃが、０または１であるが、
但し、ａ、ｂ、及びｃの和が、３以下であり、かつ前記オルガノポリシロキサンのアミン数が、少なくとも０．０１であることを条件とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の前記組成物。
【請求項５】
前記シラン四級アンモニウム塩が、式ＩＩＩの化合物であり、
【化２】
2020056031.tif 000028
式中、
Ｒ6が、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、またはブチルであり、
Ｒ7が、Ｃ1〜Ｃ6アルキルであり、
Ｒ8及びＲ9が、独立して、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、またはブチルであり、
Ｒ10が、Ｃ1〜Ｃ22アルキルであり、
Ｙが、ＣｌまたはＢｒである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の前記組成物。
【請求項６】
前記防汚性構成成分が、
Ｒ11ＳｉＯ3/2単位、                  （ＩＶ）
及び／またはＲ122ＳｉＯ単位、        （Ｖ）
及び／またはＲ133ＳｉＯ1/2単位、    （ＶＩ）
からなる固形物オルガノシロキサンコポリマーの水性のカチオン性またはアニオン性ゾル分散体を含み、
式中、Ｒ11、Ｒ12、またはＲ13のそれぞれが、独立して、１〜７個の炭素原子を含有するアルキル及び置換アルキルラジカルからなる群から選択される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の前記組成物。
【請求項７】
前記防汚性構成成分が、
ａ．一般式ＶＩＩのオルガノポリシロキサンであって、
【化３】
2020056031.tif 000029
式中、
ｘが、０、１、２、または３であり、ｙが、０、１、または２であるが、
但し、総和ｘ＋ｙが、３以下であることを条件とし、
各存在におけるＲ14が、同一または異なるものであり、ラジカル当たり１〜１８個の炭素原子を有するＳｉＣ結合一価アルキルラジカルを表し、
各存在におけるＲ15が、同一または異なるものであり、水素原子、または１つ以上の互いに離間した酸素原子によって中断されるか、もしくは中断されない、ラジカル当たり１〜１８個の炭素原子を有するアルキルラジカルを表すか、あるいは式−ＣＯＣＨ3、−Ｃ
ＯＣ2Ｈ5もしくは−ＣＨ2ＣＨ2ＯＨのラジカルである、オルガノポリシロキサンと、
ｂ．任意に、水溶性または自己分散性シラン含有ポリビニルアルコールならびに／またはポリビニルエステル及び／もしくはコポリマー（但し、５０ｍｏｌ％超の完全にもしくは部分的に鹸化されたビニルエステル単位が存在することを条件とする）であって、モノマー単位のうちの少なくとも１つが、結合シランを含有する、ポリビニルアルコールならびに／またはポリビニルエステル及び／もしくはコポリマーと、
ｃ．任意に、乳化剤などの界面活性化合物と、
ｄ．水と、を含有するコロイド状水性分散体である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の前記組成物。
【請求項８】
１つ以上の染み止め剤（複数可）をさらに含有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の前記組成物。
【請求項９】
前記染み止め剤が、
シンタン、スルホン酸ノボラック、スルホン酸芳香族アルデヒド縮合生成物（ＳＡＣ）及び／または反応フェノール樹脂、オレフィン、ホルムアルデヒドの生成物、フェノール樹脂、置換チオフェノール樹脂、スルホン、置換スルホン、分岐状オレフィンのポリマーまたはコポリマー、環状オレフィン、スルホン酸オレフィン、アクリレート、メタクリレート、マレイン酸二無水物、ならびに有機系スルホン酸のうちの１つ以上から選択される、請求項８に記載の前記組成物。
【請求項１０】
製造品、特にカーペットまたは繊維製床敷物であって、請求項１に記載の前記組成物で処理され、これによって前記物品が、撥水性かつ防汚性にされる、前記製造品。
【請求項１１】
合成または天然由来の織物または繊維を、前記織物または繊維を撥水性かつ防汚性にするのに有効な量の、請求項１に記載の組成物で処理するための方法。
【請求項１２】
処理が、スプレー塗布によるものである、請求項１１に記載の前記方法。
【請求項１３】
処理が、泡塗布によるものである、請求項１１に記載の前記方法。
【請求項１４】
キットであって、別個の容器に、
ａ．所定の混合比にある、請求項１に記載の前記第１の組成物の前記構成成分（ｉ）〜（ｉｉｉ）の混合物と、
ｂ．請求項１に記載の前記第２の組成物と、を提供する、前記キット。
【請求項１５】
織物または繊維を撥水性及び防汚性にするための、請求項１に記載の組成物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年１１月１２日に出願された欧州特許出願第１３１９２５４８．９号からの優先権の利益を主張するものである。この出願は、この出願を参照することによって、その全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、合成繊維または天然繊維から作製されたカーペット及び他の繊維製床敷物などの織物物品を撥水性、防汚性、及び防染性にする、無フッ素組成物に関する。本発明はさらに、織物物品を処理し、処理された織物物品、特にカーペットが撥水性、防汚性、及び防染性であるようにする方法に関する。
【０００３】
一般には、様々な有益な特性を合成または天然由来の織物繊維に付与するために、特に、カーペット及び他の繊維製床敷物を湿潤及び汚れから保護するために、フッ素含有化学物質及び組成物を用いることが知られていた。
【背景技術】
【０００４】
米国特許第６，８２４，８５４号は、アニオン性界面活性剤と組み合わせて、少なくとも１つの尿素、ウレタン、またはエステル結合を有する、ポリフルオロ有機化合物の分散体を含む防汚剤で処理されたカーペットを開示している。これによれば、ポリフルオロ化合物の界面活性剤に対する比は、約０．０７５：１．０〜約５：１である。
【０００５】
米国特許第４，２６４，４８４号は、防汚性かつ防染性であり、約２５℃よりも高い１つの主転移温度を有する非ビニルフッ素不含有のエチレン性不飽和モノマー由来の水不溶性ポリマーと、約２５℃よりも高い主転移温度を有する水不溶性フルオロ脂肪族ラジカル及び脂肪族塩素含有エステルと、を含有する液体を含む組成物で処理された、カーペットに関する。
【０００６】
欧州特許第Ａ  ２  ２０５  ６８８号は、基材を、フッ素化水溶性（メタ）アクリレートコポリマーで処理する方法を開示し、このフッ素化水溶性（メタ）アクリレートコポリマーは、撥水性、防汚性、及び防染性をそれによって処理された基材に確かに付与する。
【０００７】
欧州特許第Ａ  ２  ２２２  ７３４号は、コポリマーと、このようなコポリマーによって繊維状基材を処理し、これらを防汚性にし、かつ最小限の撥水性を付与する方法とを記載している。このコポリマーは、メタクリル酸と直鎖状または分岐鎖状のペルフルオロアルキル基とを有する、フッ素化されたアルキル化ベンジルイソシアネートとの重合によって調製される。
【０００８】
無フッ素性で撥水性を織物及び織布に付与することも知られている。
【０００９】
欧州特許第Ａ  １  ３６８  ５２５号は、組成物と、織物、繊維、及び織布基材を処理するためのその使用とを記載し、これによって、撥水性及び耐久性のような所望の特性が増強される。該組成物は、エポキシ官能基を有する化合物、アルコキシ官能基を有する化合物、特定の化合物から選択される架橋構成成分、ならびに鉱酸の金属塩、例えば、塩化亜鉛、塩化マグネシウム、金属石鹸及び無水物を含む触媒などの、種々の構成成分のかなり複雑な混合物である。特定の官能基を有する化合物と、架橋構成成分とが、触媒と反応され、硬化される場合、所望の特性を織物に付与するために好適である縮合生成物が形成される。
【００１０】
しかしながら、関連技術は、防汚性及び撥水性の両方を提供する無フッ素化学組成物で処理されたカーペットまたは繊維製床敷物、及びフッ素を含まずかつ高品質特性を有するカーペットまたは繊維製床敷物を開示していない。
【００１１】
さらに、カーペット及び繊維製床敷物産業において、現在使用されているＣ6−フッ素
系化学物質を無フッ素防汚性及び撥水性生成物で置き換えることに対する関心が増加している。ＲＡＬ  ｇＧｍｂＨ、Ｓｔ．Ａｕｇｕｓｔｉｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ及びその他によって授与される「ブルーエンジェル」などのエコラベルは、この傾向を強化し続けている。
【００１２】
本発明の目的
したがって、水及び汚れの有害な影響に対する表面保護を、繊維製床敷物基材に確実に付与する無フッ素組成物を提供することが、本開示の目的であった。このような組成物は、製造するのが容易であり、かつ合成または天然由来の織物への塗布が容易でなければならず、これと同時に、現在市販されているようなフッ素含有化学物質によるものに匹敵する保護を付与しなければならない。これに加えて、このような新しい組成物による処理によって、確実な撥水性が、カーペット及び繊維製床敷物に提供されなければならない。
【発明の概要】
【００１３】
したがって、本発明は、
Ｗ１）水性シリコーンエマルジョンであって、該水性エマルジョンの総重量に基づいて、１０〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％のシリコーン含有量を有し、２５〜１００ｎｍ、好ましくは４０〜８０ｎｍの粒径ｄ50を有する、水性シリコーンエマルジョンと、
Ｗ２）シラン四級アンモニウム塩の水性分散体であって、該分散体の総重量に基づいて、１．０〜７．０重量％、好ましくは２．５〜５．５重量％、より好ましくは３．０〜５．０重量％の固形物含有量を有する、シラン四級アンモニウム塩の水性分散体と、
Ｗ３）水と、
（構成成分Ｗをもたらす混合比が、Ｗ１については０．５〜４．０容量部であり、Ｗ２については０．７〜１．５容量部であり、Ｗ３については１．０〜４．０容量部である。）
Ｓ）コロイド状オルガノシロキサンコポリマーの水性分散体である防汚性構成成分Ｓであって、全体的なカチオンまたはアニオン電荷を有し、２５〜４００ｎｍ、好ましくは３０〜２５０ｎｍ、より好ましくは３０〜２００ｎｍ（３０〜５０ｎｍを含む）の平均粒径のものである、防汚性構成成分Ｓと、を含む無フッ素組成物に関する。
【００１４】
本発明の別の目的は、製造品、特にカーペットまたは繊維製床敷物であり、これは、例えば、スプレー塗布または泡塗布によって、本明細書で前に記載された組成物で処理され、これによって、この物品が、撥水性かつ防汚性にされる。
【００１５】
本発明の別の目的は、合成または天然由来の織物または繊維を、織物または繊維を撥水性かつ防汚性にするのに有効な量の、本明細書で前に記載された組成物で処理するための方法である。
【００１６】
本発明の別の目的は、カーペット製造現場でその後混合及び／または使用され得る、
ａ）構成成分Ｗと呼ばれる所定の混合比での、構成成分Ｗ１、Ｗ２、及びＷ３の混合物と、
ｂ）構成成分Ｓ（防汚性構成成分）と、を別々の容器中で提供するキットである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
撥水性組成物である構成成分Ｗ
撥水性とは、基材が水及び水／イソプロパノール混合物をはねつける程度を指し、撥油性についてのものと同様な方法を用いて決定される。
【００１８】
現在適用されている防汚性または撥水性化学物質とは異なり、本発明によって提供される組成物は、フッ素含有成分を含まない。この組成物は、２つの構成成分、Ｗ及びＳを含み、カーペットまたは繊維製床敷物に塗布されるＷのＳに対する比は、経済的に有利な使用率で最大限の撥水性及び防汚性便益を達成するように調整され得る。
【００１９】
本発明において構成成分Ｗ１として有用な典型的なシリコーン、またはポリシロキサンは、国際公開第２０１２／１３０３３２号パンフレットにおいてｖｏｎ  Ａｌｂｅｒｔｉによって記載されたものを含む。国際公開第２０１２／１３０３３２号パンフレットは、その全体が本明細書に組み込まれる。ｖｏｎ  Ａｌｂｅｒｔｉによって記載されたポリシロキサンは、式Ｉの一般的なアミノポリシロキサンであり、
【化１】
2020056031.tif 000002
式中、
Ｒ1は、同一のまたは異なる一価の、無窒素の、任意にハロゲン置換された、ＳｉＣ
結合Ｃ1〜Ｃ6アルキルラジカルを意味し、
Ｒ2は、同一のまたは異なる一価の、任意にハロゲン置換された、ＳｉＣ結合塩基性
窒素含有Ｃ1〜Ｃ6アルキルラジカルを意味し、
Ｒ3は、ＨまたはＣ1〜Ｃ8アルキルラジカルであり、
ａは、０、１、２、または３、好ましくは０、１、または２であり、
ｂは、０、１、２、または３、好ましくは０、１、または２であるか、あるいは、少なくとも平均０．０５であり、
ｃは、０または１であるが、
但し、ａ、ｂ、及びｃの和が、３以下であり、かつオルガノポリシロキサンのアミン数が、少なくとも０．０１であることを条件とする。より好ましくは、ｂの平均値は、約１〜約２である。より好ましくは、アルコキシ基ＯＲ3は、Ｃ1〜Ｃ5アルコキシ基から選択さ
れ、具体的には、メトキシ、エトキシ、及びプロポキシを表す。より好ましくは、アルコキシ基ＯＲ3は、式（Ｉ）の末端単位のみである。
【００２０】
「ハロゲン」は、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または−Ｉを意味し、好ましくは−Ｃｌまたは−Ｂｒであり、より好ましくは−Ｃｌである。
【００２１】
「塩基性窒素」は、一級、二級、または三級アミンであり、好ましくは一級及び／または二級アミンである。
【００２２】
Ｒ2の好ましい例は、Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）3−、Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）2ＮＨ（ＣＨ2）2−、Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）2ＮＨ（ＣＨ2）3−、Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）2−、Ｈ3ＣＮＨ（ＣＨ2）3−、Ｃ2Ｈ5ＮＨ（ＣＨ2）3−、Ｈ3ＣＮＨ（ＣＨ2）2−、Ｃ2Ｈ5ＮＨ（ＣＨ2）2−、Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）4−、Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）5−である。
【００２３】
より好ましいアルキルアミノアルキル基Ｒ2は、式（ＩＩ）によって表され、
【化２】
2020056031.tif 000003
式中、Ｒ4及びＲ5は、好ましくは、それぞれ独立して、Ｃ1〜Ｃ3アルキレンである。式ＩＩに含まれる、上記で例示された基が、特に好ましい。
【００２４】
本発明による濃縮物は、通常、ポリシロキサン安定化乳化剤を含有する。本発明による好ましい濃縮物は、非界面活性剤乳化剤種を含有する。グリコール及びグリコールエーテルが、特に好ましい。特に好ましい非界面活性剤乳化剤種の例は、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルジグリコール）及びエチレングリコールモノヘキシルエーテル（ヘキシルグリコール）である。好ましい乳化剤は、ポリシロキサン成分が、水中で微細エマルジョンとして保たれることを確実にする。ナノスケールのエマルジョンは、撥水効用のためのカーペット表面への塗布に特に有益であり、約１０ｎｍ〜約４００ｎｍ、特に３０〜１００ｎｍ、例えば約５５ｎｍの平均（ｍｅａｎ）（＝平均（ａｖｅｒａｇｅ））液滴径が、エマルジョン中で特に好ましい（試験法は、以下を参照）。非イオン性乳化剤の選択は、これらが塗布中に不必要な泡立ちを阻害するように作用し、またこれらが基材表面への均一な処理に寄与するために、有利である。発泡することが塗布に望ましいならば、発泡剤が提供され得る。
【００２５】
式Ｉのシリコーンは、アミノポリシロキサンとして分類される。式Ｉを有する特に好ましい生成物は、商標名「Ｗａｃｋｅｒ（登録商標）ＨＣ  ３０３」で、Ｗａｃｋｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ  ＡＧ、Ｇｅｒｍａｎｙから市販されている。Ｗａｃｋｅｒ（登録商標）ＨＣ
３０３は、質量で約１７％の固形物（すなわち、ポリシロキサン）を含有し、ポリシロキサンがエマルジョン中でおよそ２５ｍｍの平均径を有する液滴を形成するように、水性エマルジョンとして利用可能にされた、重合シロキサン種の混合物である。
【００２６】
ポリシロキサンを購入することができない場合、これらは、米国特許第６，２６２，１７１号（独国特許第１９５  １７  ３４６  Ａ１号に相当する）においてＭａｙｅｒによって記載された手順のいずれかに従って容易に調製され得る。米国特許第６，２６２，１７１号は、その全体が、参照により本明細書に組み込まれる。市販の製品「Ｗａｃｋｅｒ
ＨＣ−３０３」を参照して既に示したように、構成成分Ｗ１は、水性エマルジョンとして用いられるのが好ましい。本開示の水性エマルジョン、Ｗ１は、好ましくは、初めに、水の一部を、乳化剤及びアミノ官能性ポリシロキサンと混合し、続いてシラン、及び／またはシリコーン樹脂と混合することによって調製される。混合及び乳化は、好ましくは、Ｗｉｌｌｅｍｓホモジナイザーとしても知られる高速運転スタータロータ撹拌装置、またはコロイドミルで行われる。
【００２７】
すぐに使える水性エマルジョン中のシロキサンの固形物（すなわち、ポリシロキサン）含有量は、該水性エマルジョンの総重量に基づいて、１０〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％である。
【００２８】
構成成分Ｗ２は、シラン四級アンモニウム塩であり、より具体的には、トリアルコキシシリル−アルキル−トリアルキルアンモニウム化合物であり、さらにより好ましくは、式ＩＩＩのトリアルコキシシリル−アルキル−トリアルキルアンモニウム化合物であり、
【化３】
2020056031.tif 000004
式中、
Ｒ6は、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、またはブチルであり、
Ｒ7は、Ｃ1〜Ｃ6アルキルであり、
Ｒ8及びＲ9は、独立して、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、またはブチルであり、
Ｒ10は、Ｃ1〜Ｃ22アルキルであり、
Ｙが、ＣｌまたはＢｒである。
【００２９】
３個以上の炭素原子を有するアルキル鎖は、直鎖または分岐鎖であってもよい。
【００３０】
Ｒ6が、Ｈまたはメチルであり、Ｒ7が、エチルまたはプロピルであり、Ｒ8及びＲ9が、それぞれメチルまたはエチルであり、Ｒ10が、Ｃ16〜Ｃ22アルキルであり、かつＹがＣｌである、式ＩＩＩの化合物が好ましい。
【００３１】
Ｒ6、Ｒ7、及びＲ8が、メチルであり、Ｒ9が、プロピルであり、Ｒ10が、オクタデシルであり、かつＹが、塩化物（ジメチルオクタデシル［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アンモニウムクロリド（ＣＡＳ番号２７６６８−５２−６））（この化合物は、Ａｅｇｉｓ  ＡＥＭ  ５７７２／５の名称で、Ｄｅｖａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ＮＶ、Ｂｅｌｇｉｕｍによって提供される市販製品中の活性成分である）である、式ＩＩＩの化合物が、特に好ましい。ＡＥＭ  ５７７２／５は、３．７重量％の活性成分を含有する水性溶液である。この活性成分は、抗菌剤として作用することが知られている。例えば、Ｂｅｎｄｅｒは、米国特許出願第２０１０／０１１５７０６号（独国特許第１０  ２００６  ０５８  ７９０  Ａ１号に相当）において、布地及び繊維に対する局所的仕上げ剤などの抗菌有用性に特化したものとして、ＡＥＭ  ５７７２／５の使用を記載している。しかしながら、本発明との関連で、それは驚くべきことに、撥水性を増強させることが示された。
【００３２】
構成成分Ｗ２は、水性分散体として用いられることが好ましく、この水性分散体は、該分散体の総重量に基づいて、１．０〜７．０重量％、好ましくは２．５〜５．５重量％、より好ましくは３．０〜５．０重量％のシラン四級アンモニウム塩の固体含有量を有する。
【００３３】
本開示の目的のために「配合」とは、シラン四級アンモニウム塩、Ｗ２、及びＷ１のアミノポリシロキサンが、例えば、界面活性剤、共溶媒、乳化剤、または分散剤であるこのような化学的補助剤と組み合わせた、複合水系混合物として提供されることを意味する。したがって、Ｗ１のアミノポリシロキサンは、存在する特定の補助剤を有する水系配合物として提供することができ、これとは別に、Ｗ２のシラン四級アンモニウム塩は、存在する特定の補助剤を有する水系配合物として提供することができ、この形態において、Ｗ１及びＷ２は、組み合わされ、Ｗ３と混合され得る。
【００３４】
配合アミノポリシロキサン、及び配合シラン四級アンモニウム塩は、この組み合わせが、３〜１０容量部の純粋なアミノポリシロキサン（構成成分Ｗ１）及び０．１〜１．０容量部のシラン四級アンモニウム塩（Ｗ２中の活性成分として）を含むように、これらが配合形態で組み合わされる場合、最も効果的である。混合された構成成分Ｗ１及びＷ２は、本明細書では構成成分Ｗと称される。配合アミノ官能性ポリシロキサン及び配合シラン四級アンモニウム塩の混合物は、粒子／液滴径試験法（以下を参照）を用いて決定される、１０〜４００ｎｍ、好ましくは２０〜２００ｎｍ、より好ましくは３０〜９０ｎｍ、特に好ましくは５０〜６０ｎｍの平均粒子／液滴直径を有する。
【００３５】
構成成分Ｗ３は、水である。
【００３６】
以下は、本発明に好適である、構成成分Ｗ１、Ｗ２、及びＷ３の混合物の例である。
【表１】
2020056031.tif 000005
【００３７】
構成成分Ｗの濃縮型は、以下の通りである。
【表２】
2020056031.tif 000006
【表３】
2020056031.tif 000007
【００３８】
防汚性構成成分（構成成分Ｓ）
防汚性とは、繊維状基材の乾燥汚れの付着に抵抗する能力を指す。防汚性レベルを評価するために実施される試験は、標準化された液体不含有乾燥汚れ組成物を繊維状基板に塗布し、摩耗または移動をシミュレートするためにこれを移動荷重にさらに曝し、続いて汚れが付着した基材を、掃除機がけなどの規定の汚れ除去プロセスに供することを伴う。これらの試験は、水抽出を伴ってもよい。次いで、基材は、対照サンプルまたは確立された基準値と比較される。
【００３９】
好適な防汚性構成成分Ｓは、
Ｒ11ＳｉＯ3/2単位、                  （ＩＶ）
及び／またはＲ122ＳｉＯ単位、        （Ｖ）
及び／またはＲ133ＳｉＯ1/2単位、    （ＶＩ）
からなる固体オルガノシロキサンコポリマーの水性カチオン性またはアニオン性ゾル分散体を含み、
式中、Ｒ11、Ｒ12、またはＲ13は、独立して、Ｃ１〜Ｃ８直鎖または分岐鎖アルキル（メチル、エチル、プロピルなどが含まれるが、これらに限定されない）などの１〜７個の炭素原子を含有するアルキル及び置換アルキルラジカルから選択され、オルガノシロキサンコポリマー分散体は、好ましくは、分散体中に平均粒径１２〜４００ｎｍ、好ましくは１２〜２５０ｎｍ、より好ましくは１２〜４０ナノメートルの平均粒径直径範囲を有し、かつ約５％〜約２６重量％、好ましくは約１３％〜約１９重量％の典型的な固形物を有する。このようなオルガノシロキサンコポリマー分散体は、米国特許第６，２２５，４０３号中にＫｎｏｗｌｔｏｎによって、ならびに米国特許出願第２０１０  ０２１５８９４号（欧州特許第２３９１５７９号に相当）中にＩｖｅｒｓｏｎによって、記載されている。米国特許第６，２２５，４０３号は、その全体が本明細書に組み込まれる。米国特許出願第２０１０  ０２１５８９４号は、その全体が本明細書に組み込まれる。Ｋｎｏｗｌｔｏｎ及びＩｖｅｒｓｏｎは、式中、Ｒ11、Ｒ12、またはＲ13が、１〜７個の炭素原子を含有する炭化水素及び置換炭化水素ラジカルからなる群からのものであり、約１０オングストローム〜約２，０００オングストロームの全体的粒径範囲を有し、かつ約５％〜２６重量％の典型的固形物を有し、本明細書に以降記載される方法に従って、繊維状基材に塗布される場合、特定の繊維状基材の最終使用目的によって特定される撥油性、撥水性、及び防汚
性レベルを付与するのに必要とされるフッ素系化学物質の量における実質的な低減を実際に提供する、式ＩＶ、Ｖ、またはＶＩの単位からなる固体オルガノシロキサンコポリマーを開示している。Ｋｎｏｗｌｔｏｎはまた、特定の繊維状基材に関する最終使用有益性を保証する特定の撥水性レベルを付与するために必要なフッ素系化学物質の量における実質的な低減のための方法も開示している。最終使用性能を維持しながら、フッ素系化学物質を完全に不在にすることは、Ｋｎｏｗｌｔｏｎでは全く企図されていない。
【００４０】
防汚性構成成分Ｓはまた、米国特許第７，９８１，９６１号（欧州特許第２，２５３，６５０号に相当）中にＨｅｌｌｅｒによって記載されるオルガノポリシロキサンを含有するコロイド状水性分散体であり得る。Ｈｅｌｌｅｒによって記載されるコロイド状水性分散体は、
（ａ）一般式ＶＩＩのオルガノポリシロキサン単位であって、
【化４】
2020056031.tif 000008
式中、ｘは、０、１、２、または３であり、ｙは、０、１、または２であるが、但し、総和ｘ＋ｙが、３以下であることを条件とし、各存在におけるＲ14は、同一または異なるものであり、ラジカル当たり１〜１８個の炭素原子を有するＳｉＣ結合一価アルキルラジカルを表し、各存在におけるＲ15は、同一または異なるものであり得、水素原子、または１つ以上の互いに離間した酸素原子によって中断され得る、ラジカル当たり１〜１８個の炭素原子を有するアルキルラジカルを表すか、あるいは式−ＣＯＣＨ3、−ＣＯＣ2Ｈ5もし
くは−ＣＨ2ＣＨ2ＯＨのラジカルである、オルガノポリシロキサン単位と、
（ｂ）任意に、水溶性または自己分散性シラン含有ポリビニルアルコールならびに／またはポリビニルエステル及び／もしくはコポリマー（但し、５０ｍｏｌ％超の完全にもしくは部分的に鹸化されたビニルエステル単位が存在することを条件とする）であって、モノマー単位のうちの少なくとも１つが、結合シランを含有するポリビニルアルコールならびに／またはポリビニルエステル及び／もしくはコポリマーと、
（ｃ）任意に、乳化剤などの界面活性化合物と、
（ｄ）水と、から構成される。
【００４１】
米国特許第７，９８１，９６１号は、その全体が本明細書に組み込まれる。コロイド状シリカ分散体、またはオルガノポリシロキサンポリマー、もしくは１つ以上の該化合物を含有する対応の配合物は、商品名ＷＡＣＫＥＲ（登録商標）Ｆｉｎｉｓｈ  ＣＴ  １６  Ｅ及びＡｄｖａｌｏｎ（登録商標）ＦＡ  １６で、Ｗａｃｋｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ  ＡＧ、Ｇｅｒｍａｎｙから市販されている。好ましい化合物は、オルガノポリシロキサンの５〜３０重量％、好ましくは１０〜２０重量％分散体中に存在する。式（ＩＶ）、（Ｖ）、（ＶＩ）、及び（ＶＩＩ）によって提供される防汚性構成成分は、繊維状基材、例えば、カーペットに塗布される場合、それら自体では不適切な撥水性挙動を付与するが、このような欠陥は、本明細書に記載される組成物、キット、及び方法によって修正される。
【００４２】
構成成分Ｗの構成成分Ｓに対する混合比
構成成分ＷのＳに対する混合比は、自由自在であり、個々に適合され得る。以下のレシピは、例として提供されている。
【表４】
2020056031.tif 000009
【００４３】
泡塗布に用いられる典型的な配合物は、以下の通りである。
【表５】
2020056031.tif 000010
【００４４】
改善された撥水性を提供するレシピについての例
【表６】
2020056031.tif 000011
【００４５】
改善された防汚性を提供するレシピについての例
【表７】
2020056031.tif 000012
【００４６】
染み止め剤
本明細書に含まれる無フッ素組成物は、防汚性及び撥水性を好適な染み保護と組み合わせるために、１つ以上の染み止め化学物質をさらに含有してもよく、染み止め剤が用いられる場合、水性形態での組成物のより良好な塗布を支援するために、分散剤を添加することも好ましい。開示された染み止め剤組成物中で使用するための抗染み構成成分は、ポリマーアミン末端基に結合し、酸性染料色素による染みからこれらを保護する酸性部分を担持する構成成分を有する。本発明のプロセスに好適な化学物質の一般的なカテゴリーは、正電荷を持つ染料部位を遮断する任意の化学物質を含むことができる。染み止め剤は、シンタン、スルホン酸ノボラック、スルホン酸芳香族アルデヒド縮合生成物（ＳＡＣ）及び／または反応フェノール樹脂、オレフィン、ホルムアルデヒドの生成物、フェノール樹脂、置換チオフェノール樹脂、スルホン、置換スルホン、分岐状オレフィンのポリマーまたはコポリマー、環状オレフィン、スルホン酸オレフィン、アクリレート、メタクリレート、マレイン酸二無水物、ならびに有機系スルホン酸などの種々の形態で利用可能である。これらは、通常、特定の化学物質に応じて、ホルムアルデヒド、フェノール、ポリメタクリル酸、マレイン酸二無水物、及びスルホン酸を反応させることによって、作成される。さらに、染み止め剤は、通常は水溶性であり、一般には繊維に浸透するが、一方、防汚性の通常のフッ素系化学物質は、繊維の表面をコートする水不溶性分散体である。
【００４７】
染み止め剤の例としては、ＣＥＡＳＥＳＴＡＩＮならびにＳＴＡＩＮＡＷＡＹ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｅｍｕｌｓｉｏｎｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．，Ｄａｌｔｏｎ、Ｇａ．から）、ＭＥＳＩＴＯＬ（Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｒｏｃｋ  Ｈｉｌｌ、Ｎ．Ｃ．から）、ＥＲＩＯＮＡＬ（Ｃｉｂａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｇｒｅｅｎｓｂｏｒｏ、Ｎ．Ｃ．から）、ＩＮＴＲＡＴＥＸ（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ  ＆  Ｋｎｏｗｌｅｓ  Ｃｏｌｏｒｓ，Ｉｎｃ．，Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ、Ｎ．Ｃ．から）、ＳＴＡＩＮＫＬＥＥＲ（Ｄｙｅｔｅｃｈ，Ｉｎｃ．，Ｄａｌｔｏｎ，Ｇａ．から）、ＬＡＮＯＳＴＡＩＮ（Ｌｅｎｍａｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｄａｌｔｏｎ、Ｇａ．から）、及びＳＲ−３００、ＳＲ−４００、ならびにＳＲ−５００（Ｅ．Ｉ．  ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌ．から）などのフェノールホルムアルデヒドポリマーもしくはコポリマー；ＳＣＯＴＣＨＧＡＲＤ
ＦＸシリーズカーペット保護剤（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｓｔ．Ｐａｕｌ  Ｍｉｎｎ．から）などのメタクリル酸のポリマー；スルホン化脂肪酸（Ｒｏｃｋｌａｎｄ  Ｒｅａｃ
ｔ−Ｒｉｔｅ，Ｉｎｃ．，Ｒｏｃｋｍａｒｔ、Ｇａから）；ＡＲＲＯＳＨＩＥＬＤ（商標）防染性製品ライン（ＡｒｒｏｗＳｔａｒ  ＬＬＣ、Ｄａｌｔｏｎ、ＧＡ、Ｕ．Ｓ．）、Ｉ−Ｐｒｏｔｅｃｔ（登録商標）２１２６（ＩＮＶＩＳＴＡ  Ｓ．ａ  ｒ．ｌ．，Ｇｅｒｍａｎｙ）、及びＵｌｔｒａｇｕａｒｄ  ＳＢ−７００防染性製品ライン（Ｔｒｉ−Ｔｅｘ、Ｃａｎａｄａ）が含まれるが、これらに限定されない。
【００４８】
染み止め剤は、通常、本来イオン性であり、カーペット製造プロセスにおいて、断続的及び連続的塗布の両方で等しく良好に塗布され得る。連続的塗布においては、カーペットは、通常の染色印刷ステージを通って移動するが、一方断続的塗布においては、種々の別個のバッチが用いられる。
【００４９】
織物、例えば、ラグに染み止め剤を塗布するための手順は、２ステップで、または単一塗布ステップであり得る。２ステップの手順では、染み止め剤の塗布に続いて、防汚性ならびに撥水性構成成分Ｗ及びＳを提供するキットによる処理がある。同時塗布システムが用いられる単一塗布ステップでは、当業界で実践されているような泡塗布プロセス技術を用いて、染み止め化学物質が塗布され、Ｗ及びＳ構成成分が、同時に塗布される。
【００５０】
染み止め剤については、繊維の重量当たり３．０〜７．０％の水性液体の投入率が推奨される。断続的塗布の場合、カーペット染色プロセス後に、染み止め用に別個の処理バッチが用いられる。カーペットは、７０〜７５℃の温度で、２０〜３０分間の一定時間にわたって処理される。ｐＨ値は、染み止め剤のタイプに依存するが、２．５〜７．０に保持されねばならない。連続的塗布の場合、カーペットは、通常の染色印刷ステージを通って移動する。染み止め剤は、浸漬槽、落水式アプリケータ、またはフルイダイヤーなどの好適な塗布機構を通して塗布される。染み止め剤は、６０℃±１０℃で、またはこの近辺で塗布されねばならないが、プロセスは、より低温でも働くであろう。染み止め剤は、蒸し器内で６０〜９０秒の蒸気処理時間で固定化される。次いで、カーペットは洗浄され、真空処理され、乾燥される。理想的には、構成成分Ｗ及びＳによる防汚性ならびに撥水性の塗布は、同一プロセスにおいて、染み止め剤に続く。
【００５１】
上述の防汚性ならびに撥水性構成成分Ｗ及びＳのカチオン性質のために、アニオン性の染み止め剤と共に塗布することは、技術的に実行不可能のように思える場合があり、なぜなら、このようなミスマッチが、種々の活性荷電化合物の急速かつ不可逆的な凝集、沈殿、または沈降を促進するためである。しかしながら、ポリアミド繊維の「分染色」用に酸性及びカチオン性染料の両方を用いるプロセスと同様に、分散剤の添加は、構成成分Ｗ、Ｓ、及び１つ以上の逆の電荷の染み止め剤構成成分を含むこのような溶液配合物を、実際に安定に保つであろう。
【００５２】
この目的のために好適な分散剤としては、脂肪アルコールポリグリコールエーテル（例えば、Ｓｅｒａ（登録商標）Ｓｐｅｒｓｅ  Ｍ−ＤＥＷ；ＤｙＳｔａｒ  Ｔｅｘｔｉｌｆａｒｂｅｎ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．）、及びアルキルアリールアミンエトキシレート（例えば、Ａｖｏｌａｎ（登録商標）ＩＷ  ｌｉｑｕｉｄ、Ｔａｎａｔｅｘ（登録商標）Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｔｈｅ  Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）（これらの双方ともに、本質的に非イオン性である）が含まれるが、これらに限定されない。
【００５３】
既に前に述べたように、本発明の組成物による処理を受ける基材用の織物繊維、カーペット、または繊維製床敷物は、合成または天然由来のものである。好適な合成織物は、ポリヘキサメチレンアジピン酸アミドとして知られているポリアミド６．６のようなポリアミド、もしくはポリエプシオンカプロラクタムとして知られているポリアミド６、またはポリエチレンテレフタレートのようなポリエステルから作製されている。好適な天然由来の織物は、羊毛または綿から作製される繊維である。
【００５４】
防汚性及び撥水性化学物質は、通常、防染化学物質の塗布後、かつ乾燥または裏張りの前に、カーペット仕上げにおける最後のステップとして塗布される。防汚性及び撥水性化学物質は、当該技術分野において既知である、スプレー塗布または泡塗布を介して、カーペットに塗布されてもよい。未処理の配合生成物の希釈の後の、業界が推奨する塗布の割合は、カーペット繊維の重量に基づいて１．０重量％〜１．６重量％（５００ｐｐｍ〜８００ｐｐｍのフッ素原子含有量に相当する）。しかしながら、当業界で慣習的な塗布範囲は０．８〜１．２重量％である。
【００５５】
スプレー塗布は、防汚性及び撥水性化学物質を塗布するために、最も容易な方法である。スプレー設備は、着色後の乾燥機の前方に、またはラテックス裏張りオーブンの前方に設置されてもよい。スプレーの拡散を防止するために、吸引フードが、スプレーバーの上方に設置されるべきである。組成物の水性溶液が、移動するカーペットの上方に設置されたスプレーノズルを通して、カーペット立ち毛に汲み上げられる。立ち毛へのより良い分配／浸透のために、溶液は、湿らせたカーペット繊維に塗布されなければならない。
【００５６】
泡塗布は、防汚性及び撥水性化学物質によるカーペットの処理のためには最先端の方法である。この最小水分塗布システムを用いることによって、泡状態の高度に濃縮された溶液が、通り過ぎるカーペットに塗布される。泡塗布方法のさらなる利点は、その改善された浸透である。泡塗布設備は、乾燥機またはラテックス裏張りオーブンの前に設置することができ、泡の安定性が不十分な場合、発泡剤が好都合に添加され得る。これらの発泡剤は、これらが通常の乾燥温度下で分解し、防汚性及び撥水性化学物質の性能に悪影響を及ぼさない方法で配合される。
【００５７】
好適な発泡剤としては、アルキルアミンオキシド、例えば、Ｌａｖｉｒｏｎ  １１８  ＳＫ（Ｐｕｌｃｒａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｇｅｒｍａｎｙ）ならびにＧｅｎａｍｉｎｏｘ（登録商標）ＣＳＬ（Ｃｌａｒｉａｎｔ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）、Ｃｌａｒｉａｎｔから入手可能なＣ12〜Ｃ18のココナッツ脂肪酸アルキルジメチルアミンオキシド、ナトリウムアルファオレフィンスルホネート（例えば、Ｈａｎｓａｎｙｌ（登録商標）ＯＳ、Ｈａｎｓａ  Ｇｒｏｕｐ  ＡＧ、Ｇｅｒｍａｎｙ）、及びラスレス硫酸ナトリウム（例えば、Ｈａｎｓａｎｏｌ（登録商標）ＮＳ  ２４２  ｃｏｎｃ、Ｈａｎｓａ  Ｇｒｏｕｐ  ＡＧ、Ｇｅｒｍａｎｙ）が含まれるが、これらに限定されない。
【００５８】
スプレー塗布及び泡塗布の両方共に、後続の乾燥プロセスを必要とする。乾燥プロセス中に、カーペットの立ち毛面を１１０℃から１３０℃の温度まで上昇させることは、防汚性及び撥水性化学物質を繊維に完全に結合させるために重要である。
【００５９】
防汚性と撥水性の両方を統合するフッ素系化学物質とは異なり、本発明の防汚性／撥水性化学物質組成物は、基本的には、構成成分Ｒ及び構成成分Ｓを含む２構成成分系である。
【００６０】
以下のレシピは、泡塗布に奨励される典型的な組成である。
【表８】
2020056031.tif 000013
【００６１】
これらのカーペット上への塗布については、これらの化学物質は、好ましくは、上から順に混合されるべきであり、その後、泡として塗布される。
【００６２】
実験部
以下の本願実施例は、本発明をより具体的に例証するのに有用である。
【００６３】
本発明の結果の決定については、以下の試験法が適用された。
【００６４】
ＩＳＯ汚れ試験、ＥＮ  ＩＳＯ  １１．３７８−２：２００１
カーペットサンプルを、ドラムの内部に据え付け、クロム合金鋼ボール、ナイロンポリマーペレット、及び標準乾燥汚れを添加する。用いられる汚れは、下記のＡＡＴＣＣ  １２２／１２３標準汚れである。
３８重量％のピートモス（暗色）
１７重量％のポートランドセメント
１７重量％のカオリン粘土
１７重量％のシリカ（２００メッシュ）
１．７５重量％のカーボンブラック（ランプまたはファーネスブラック）
０．５０重量％の赤色酸化鉄
８．７５重量％の鉱油（医療用）
【００６５】
ドラムが充填された後に、これを密封し、１，０００回転で回転し、その後掃除機がけする。この試験は、ドラム内の１，０００回転で、汚れがカーペット、及びポリマーペレットの両方に作用するという点において、汚れた靴底（ポリマーペレットで表わされた）による最初の汚れ付けをシミュレートする。次いで、グレースケール（レベル１＝強い汚れ、レベル５＝汚れ無し、目標＝２．５以上）に従って、カーペットを評価した。
【００６６】
この試験は、以降「ＩＳＯ」と略す。
【００６７】
撥水性試験ＡＡＴＣＣ  １９３、ＩＳＯ  ２３２３２：
本試験（ＡＡＴＣＣ法１９３より）は、水性液体による湿潤に対する完成品カーペットの抵抗性を決定する。種々の表面張力の水−アルコール混合物の液滴を布地の上に配置し、表面湿潤の範囲を目視により決定する。１０秒後に、５つの液滴のうちの４つが、球形
から半球形としてまだ可視である場合、カーペットは、合格点が与えられ、より高い評価数の液体で試験を繰り返す。サンプルの撥水性評価は、撥水性試験を合格するために用いられた液体の最も高い評価数である。４以上の評価を有するカーペットは、良好な防汚特性を有する。防汚処理無しでは、ほとんどのナイロンカーペットは、撥水性について１の評価を有する。
【００６８】
この試験は、以降「ＷＲ」と略す。
【００６９】
撥水性試験に、以下の液体を用いた。
【表９】
2020056031.tif 000014
【００７０】
Ｋｏｏｌ  Ａｉｄ試験、ＡＡＴＣＣ法１７５
酸性染料防染性を、米国繊維化学染色協会（ＡＡＴＣＣ）法１７５−２００３「防染性：パイル床敷物」から修正された手順を用いて評価する。９重量％の水性染色溶液をサクランボの香りのＫＯＯＬ−ＡＩＤ（登録商標）粉末（Ｋｒａｆｔ／Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｆｏｏｄｓ、Ｗｈｉｔｅ  Ｐｌａｉｎｓ、Ｎ．Ｙ．、特にＦＤ＆Ｃ  Ｒｅｄ  Ｎｏ．４０を含有する粉末飲料ミックス）を混合することによって、製造業者の指示に従って調製する。カーペットサンプル（４×６インチ）を、平らな非吸収性表面上に配置する。中空でプラスチック製の２インチ（５．１ｃｍ）直径のカップを、カーペットサンプルの上にぴったりと配置する。２０ｍｌのＫＯＯＬ−ＡＩＤ（登録商標）染色溶液をカップに注ぎ、溶液をカーペットサンプルに完全に吸収させる。カップを取り除き、染まったカーペットサンプルを２４時間そのまま放置する。インキュベーション後に、染まったサンプルを冷水道水で十分に濯ぎ、遠心分離で過剰な水を除去し、サンプルを空気乾燥する。カーペットサンプルを、可視検査し、ＡＡＴＣＣ法１７５−２００３に記載されたＦＤ＆Ｃ  Ｒｅｄ  
Ｎｏ．４０  Ｓｔａｉｎ  Ｓｃａｌｅに従って、染みについて評価した。防染性を、１〜１０のスケールを用いて測定する。検出不能な試験染色は、１０の値に一致する。
【００７１】
熱水抽出試験
カーペット試験サンプルを、前洗浄せずに、滑らかで水平な表面上に平らに配置する。１．０％のＳａｐｕｒ（登録商標）Ｄｕｏ（Ｅｃｏｌａｂ（登録商標）で入手可能、ｐＨ＝７）の洗浄溶液を、Ｋａｅｒｃｈｅｒスプレー抽出洗浄機を用いて熱水抽出を行うために用いる。洗浄溶液を、スプレー抽出ユニットのタンクに添加し、実際には、洗浄ヘッドをカーペットの表面の上方で移動させることによって、洗浄を完了する。サンプルは、２分の最長時間にわたって洗浄されるか、または染みが完全に除去されるまで（２分未満）洗浄する。洗浄されたサンプルを、空気乾燥し、次のように評価する：５．０＝完全な除去、４．０＝非常に良好な除去（７５％超）、３．０＝良好な除去（５０％超）、２．０＝中くらいの除去（５０％未満）、及び１．０＝除去不良（２５％未満）。
【００７２】
粒径試験法
粒径直径は、希釈混合物で行われる動的光散乱測定によって実測され、Ｍａｌｖｅｒｎ
Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ  Ｎａｎｏ  ＺＳ（Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｕ．Ｓ．）を用いて分析される。分析を、ｄ10、ｄ50、及びｄ90値までの５０秒間の経過時間で、希釈サンプル上で２５℃にて高解像度で実行した。
【００７３】
ゼータ電位試験法
ゼータ電位は、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ  Ｎａｎｏ  ＺＳ（Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｕ．Ｓ．）を用いて、希釈混合物で行われる動的光散乱測定によって実測された。分析を、５０秒間の経過時間で、希釈サンプル上で２５℃にて高解像度で実行し、平均ゼータ電位を得た。
【００７４】
構成成分Ｗと構成成分Ｓとの組み合わせを有するキットから繊維上の防汚性能及び発生性を立証するために、実施例１を実施した。化学物質を、泡塗布によって、ナイロン６．６から作製され、かつ６００ｇ／ｍ2の繊維重量を有する、「ベビーブルー」で染色され
た標準ベロアカーペットに塗布した。化学物質の塗布に続いて、１３０℃の実験室オーブン内で約１５分間の硬化プロセスを行った。
【００７５】
表１で見できられるように、この組み合わせは、試験要件を上回る／満たすものである。見できられるように、この組み合わせは、既存のフッ素系化学物質処理よりも優れている。比較に用いられたフッ素系化学物質は、Ｃａｐｓｔｏｎｅ（登録商標）ＲＣＰ（Ｅ．Ｉ．Ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏ．，Ｕ．Ｓ．）である。
【表１０】
2020056031.tif 000015
（*試験は、２回以上行われ、結果はＷＲ＝４〜ＷＲ＝６で変化した）
【００７６】
単一構成成分（これらがキットの一部として塗布されないことを意味する）の防汚性能及び撥水性を立証するために実施例２を実施した。化学物質を、泡塗布によって、ナイロン６．６から作製され、かつ６００ｇ／ｍ2の繊維重量を有する、「ベビーブルー」で染
色された標準ベロアカーペットに塗布した。化学物質の塗布に続いて、１３０℃の実験室オーブン内で約１５分間の硬化プロセスを行った。
【００７７】
表２で見られ得るように、構成成分Ｗは、良好な撥水性を示すが、防汚性の結果では劣る。対照的に、構成成分Ｓは、良好な防汚性の結果を示すが、撥水性は示さない。
【表１１】
2020056031.tif 000016
【００７８】
キットで供給される２つの構成成分ＷとＳとの間の最適比／比率を特定するために、実施例３を実施した。化学物質を、泡塗布によって、ナイロン６．６から作製され、かつ６００ｇ／ｍ2の繊維重量を有する、「ベビーブルー」で染色された標準ベロアカーペット
に塗布した。化学物質の塗布に続いて、１３０℃の実験室オーブン内で約１５分間の硬化プロセスを行った。
【表１２−１】
2020056031.tif 000017
【表１２−２】
2020056031.tif 000018
【表１２−３】
2020056031.tif 000019
【００７９】
２つのキット構成成分ＷとＳとの、室温条件下で反応する能力を立証するために、実施例４を実施した。化学物質を、泡塗布によって、ナイロン６．６から作製され、かつ６００ｇ／ｍ2の繊維重量を有する、「ベビーブルー」で染色された標準ベロアカーペットに
塗布した。化学物質の塗布に続いて、室温で約２４時間の硬化プロセスを行った。
【表１３】
2020056031.tif 000020
【００８０】
染み止め剤と組み合わせた構成成分Ｗ−ｂと構成成分Ｓとから作成されたキットの性能を立証するために、実施例５を実施した。化学物質を、泡塗布によって、ナイロン６．６から作製され、かつ６００ｇ／ｍ2の繊維重量を有する、「ベビーブルー」で染色された
標準ベロアカーペットに塗布した。化学物質の塗布に続いて、１３０℃の実験室オーブン内で約１５分間の硬化プロセスを行った。
【表１４】
2020056031.tif 000021
【００８１】
構成成分Ｗと、構成成分Ｓとを提供するキットで処理されたカーペットの熱水抽出後の耐久性を立証するために、実施例６を実施した。化学物質を、泡塗布によって、ナイロン６．６から作製され、かつ６００ｇ／ｍ2の繊維重量を有する、「ベビーブルー」で染色
された標準ベロアカーペットに塗布した。化学物質の塗布に続いて、１３０℃の実験室オーブン内で約１５分間の硬化プロセスを行った。比較に用いられたフッ素系化学物質は、Ｃａｐｓｔｏｎｅ（登録商標）ＲＣＰ（Ｅ．Ｉ．Ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ
＆  Ｃｏ．，Ｕ．Ｓ．）である。次いで、熱水抽出試験を実施した。試験は、本開示により記載される無フッ素処理が、フッ素系化学物質処理と少なくとも同様に性能を発揮し、未処理ナイロンカーペットよりも非常に良好に性能を発揮することを示した。
【表１５】
2020056031.tif 000022
実施形態
１．物品であって、
（ａ）第１の表面と、第２の表面とを有する繊維状基材と、
（ｂ）該繊維状基材の第１の表面に塗布される、ポリシロキサンと、アルキルトリアルコキシシランとを含む第１の表面処理と、
（ｃ）該繊維状基材の第１の表面に塗布される、ナノ粒子シリカを含む第２の表面処理と、を含む、物品。
２．シンタン、ノボラック樹脂、レゾール樹脂、フェノールアルデヒド縮合生成物、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、無水マレイン酸−オレフィン樹脂、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、該繊維状基材の第１の表面に塗布される第３の表面処理をさらに含む、実施形態１に記載の物品。
３．該ポリシロキサンが、ポリアミノシロキサンである、実施形態１に記載の物品。
４．該ポリアミノシロキサンが、ヒドロキシ末端ポリアミノシロキサン、アルコキシ末端ポリアミノシロキサン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態３に記載の物品。
５．該アルコキシ末端ポリアミノシロキサンが、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、またはブトキシ基で終端される、実施形態４に記載の物品。
６．アルキルトリアルコキシシランが、下記式のシラン四級アンモニウム塩を含み、
【化５】
2020056031.tif 000023
式中、
ａ）Ｒ1が、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、及びブチルからなる群から選択され、
ｂ）Ｒ2が、Ｃ1〜Ｃ6アルキルであり、
ｃ）Ｒ3及びＲ4が、独立して、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、またはブチルであり、
ａ）Ｒ5が、Ｃ1〜Ｃ22アルキルであり、
ｂ）及びＹが、ＣｌまたはＢｒである、実施形態１に記載の物品。
７．シラン四級アンモニウム塩が、３−（トリメトキシシリル）プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロリドである、実施形態６に記載の物品。
８．ナノ粒子シリカが、粒子表面でＳｉ原子に結合したアルキル基を担持する、実施形態１に記載の物品。
９．アルキル基が、Ｃ1〜Ｃ8ヒドロカルビル基である、実施形態８に記載の物品。
１０．ナノ粒子シリカが、カチオン性またはアニオン性粒子の水性分散体である、実施形態１に記載の物品。
１１．該粒子が、カチオン性である、実施形態１０に記載の物品。
１２．該ポリシロキサン及びアルキルトリアルコキシシランが、該物品を乾燥させる際に硬化する、実施形態１に記載の物品。
１３．繊維状基材が、カーペット、ラグ、紙、単繊維、繊維、紡績糸、または不織布である、実施形態１に記載の物品。
１４．該繊維状基材の第１の表面に堆積された全ての処理の総和が、約０．００５重量パーセントから約８重量パーセントである、実施形態１または２に記載の物品。
１５．物品であって、
ａ）第１の表面と、第２の表面とを有する繊維状基材と、
ｂ）該繊維状基材の第１の表面に塗布される、ポリシロキサンと、アルキルトリアルコキシシランとの反応生成物を含む第１の表面処理と、
ｃ）該繊維状基材の第１の表面に塗布される、ナノ粒子シリカを含む第２の表面処理と、を含む、物品。
１６．該カーペットが、起毛繊維、裏材、及び該起毛繊維を該裏材に接着させる目的のためのラテックス材料をさらに含む、実施形態１３に記載の物品。
１７．該物品が、熱水抽出法による、４の範囲の撥水性及び４．５の範囲の防汚性を生み出す、実施形態１３に記載のカーペット。
１８．繊維状基材の表面を処理するためのキットであって、
ａ）ポリシロキサンとアルキルトリアルコキシシランとを含む第１の組成物と、
ｂ）水性ナノ粒子シリカを含む第２の組成物と、を含む、キット。
１９．シンタン、ノボラック樹脂、レゾール樹脂、フェノールアルデヒド縮合生成物、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、無水マレイン酸−オレフィン樹脂、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、第３の組成物をさらに含む、実施形態１８に記載のキット。
２０．該ポリシロキサンが、ポリアミノシロキサンである、実施形態１８に記載のキット。
２１．該ポリアミノシロキサンが、ヒドロキシ末端ポリアミノシロキサン、アルコキシ末端ポリアミノシロキサン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態２０に記載のキット。
２２．該ポリアミノシロキサンが、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、またはブトキシ基で終端される、実施形態２１に記載のキット。
２３．アルキルトリアルコキシシランが、下記式のシラン四級アンモニウム塩であり、
【化６】
2020056031.tif 000024
式中、
ａ）Ｒ1が、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、及びブチルからなる群から選択され、
ｂ）Ｒ2が、Ｃ1〜Ｃ6アルキルであり、
ｃ）Ｒ3及びＲ4が、独立して、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、またはブチルであり、
ｄ）Ｒ5が、Ｃ1〜Ｃ22アルキルであり、
ｅ）及びＹが、ＣｌまたはＢｒである、実施形態１８に記載のキット。
２４．シラン四級アンモニウム塩が、３−（トリメトキシシリル）プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロリドである、実施形態２３に記載のキット。
２５．ナノ粒子シリカが、粒子表面でＳｉ原子に結合したアルキル基を担持する、実施形態１８に記載のキット。
２６．アルキル基が、Ｃ1〜Ｃ8ヒドロカルビル基である、実施形態２５に記載のキット。２７．ナノ粒子シリカが、カチオン性またはアニオン性粒子の水性分散体である、実施形態１８に記載のキット。
２８．該粒子が、カチオン性である、実施形態２７に記載のキット。
２９．繊維状基材を処理するためにキットを作成する方法であって、
ａ）ポリシロキサン、アルキルトリアルコキシシラン、及び水を組み合わせて、第１のキット構成成分を産出することと、
ｂ）水性ナノ粒子シリカを含む第２のキット構成成分を準備することと、を含む方法。
３０．シンタン、ノボラック樹脂、レゾール樹脂、フェノールアルデヒド縮合生成物、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、無水マレイン酸−オレフィン樹脂からなる群から選択される、第３のキット構成成分を準備することをさらに含む、実施形態２９に記載の方法。
３１．該ポリシロキサンが、ポリアミノシロキサンである、実施形態２９に記載の方法。３２．該ポリアミノシロキサンが、ヒドロキシ末端ポリアミノシロキサン、アルコキシ末端ポリアミノシロキサン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態３１に記載の方法。
３３．該アルコキシ末端ポリアミノシロキサンが、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、またはブトキシ基で終端される、実施形態３２に記載の方法。
３４．アルキルトリアルコキシシランが、下記式のシラン四級アンモニウム塩であり、
【化７】
2020056031.tif 000025
式中、
ａ）Ｒ1が、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、及びブチルからなる群から選択され、
ｂ）Ｒ2が、Ｃ1〜Ｃ6アルキルであり、
ｃ）Ｒ3及びＲ4が、独立して、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、またはブチルであり、
ｄ）Ｒ5が、Ｃ1〜Ｃ22アルキルであり、
ｅ）及びＹが、ＣｌまたはＢｒである、実施形態２９に記載の方法。
３５．シラン四級アンモニウム塩が、３−（トリメトキシシリル）プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロリドである、実施形態３４に記載の方法。
３６．ナノ粒子シリカが、粒子表面でＳｉ原子に結合したアルキル基を担持する、実施形態２９に記載の方法。
３７．アルキル基が、Ｃ1〜Ｃ8ヒドロカルビル基である、実施形態３６に記載の方法。
３８．ナノ粒子シリカが、カチオン性またはアニオン性粒子の水性分散体である、実施形態２９に記載の方法。
３９．該粒子が、カチオン性である、実施形態３８に記載の方法。
４０．繊維状基材を処理するためのキットを塗布する方法であって、
ａ）ポリシロキサン、アルキルトリアルコキシシラン、及びこれらの組み合わせを含むキット構成成分の、該繊維状基材への塗布と、
ｂ）水性ナノ粒子シリカを含むキット構成成分の、該繊維状基材への塗布と、
ｃ）繊維状基材を乾燥させることと、を含む方法。
４１．シンタン、ノボラック樹脂、レゾール樹脂、フェノールアルデヒド縮合生成物、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、無水マレイン酸−オレフィン樹脂、及びこれらの
組み合わせからなる群から選択されるキット構成成分の適用を、さらに含む、実施形態４０に記載の方法。
４２．該ポリシロキサンが、ポリアミノシロキサンである、実施形態４０に記載の方法。４３．該ポリアミノシロキサンが、ヒドロキシ末端ポリアミノシロキサン、アルコキシ末端ポリアミノシロキサン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態４２に記載の方法。
４４．該アルコキシ末端ポリアミノシロキサンが、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、またはブトキシ基で終端される、実施形態４２に記載の方法。
４５．アルキルトリアルコキシシランが、下記式のシラン四級アンモニウム塩であり、
【化８】
2020056031.tif 000026
式中、
ａ）Ｒ1が、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、及びブチルからなる群から選択され、
ｂ）Ｒ2が、Ｃ1〜Ｃ6アルキルであり、
ｃ）Ｒ3及びＲ4が、独立して、Ｈ、メチル、エチル、プロピル、またはブチルであり、
ｄ）Ｒ5が、Ｃ1〜Ｃ22アルキルであり、
ｅ）及びＹが、ＣｌまたはＢｒである、実施形態４０に記載の方法。
４６．シラン四級アンモニウム塩が、３−（トリメトキシシリル）プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロリドである、実施形態４５に記載の方法。
４７．ナノ粒子シリカが、粒子表面でＳｉ原子に結合したアルキル基を担持する、実施形態４０に記載の方法。
４８．アルキル基が、Ｃ1〜Ｃ8ヒドロカルビル基である、実施形態４７に記載の方法。
４９．ナノ粒子シリカが、カチオン性またはアニオン性粒子の水性分散体である、実施形態４０に記載の方法。
５０．該粒子が、カチオン性である、実施形態４９に記載の方法。
５１．繊維状基材が、カーペット、ラグ、紙、単繊維、繊維、紡績糸、または不織布である、実施形態３９に記載の方法。
５２．乾燥後の該繊維状基材の第１の表面に塗布された全ての処理の総和が、約０．００５重量パーセントから約８重量パーセントである、実施形態４０または４１に記載の方法。
５３．塗布が、スプレー、浸漬、フォーミング、またはパディングによって達成される、実施形態４０または４１に記載の方法。