(57)【要約】  繊維、糸、および布を処理するための組成物であって、その組成物は、少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分と、少なくとも１つのシリコーンポリマー成分と、水を含む。これらの組成物で処理された繊維表面、ならびに表面処理された繊維の、糸、布、およびカーペットを含む物品も提供される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面処理を含む繊維であって、前記表面処理が、
ａ）少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分および
ｂ）少なくとも１つのシリコーンポリマー成分を含む、繊維。
【請求項２】
前記少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分が、モンモリロナイト、ヘクトライト、サポナイト、ノントロナイト、およびバイデライト、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される粘土ナノ粒子を含む、請求項１に記載の繊維。
【請求項３】
前記粘土ナノ粒子が、合成物である、請求項２に記載の繊維。
【請求項４】
前記粘土ナノ粒子が、合成ヘクトライトである、請求項３に記載の繊維。
【請求項５】
前記少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分が、少なくとも１つの実質的に平坦な表面を有する粘土ナノ粒子を含む、請求項１に記載の繊維。
【請求項６】
前記少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分が、実質的に円盤様の形状を有する粘土ナノ粒子を含む、請求項１に記載の繊維。
【請求項７】
前記粘土ナノ粒子が、約１０〜約１０００ｎｍの範囲の直径を有する、請求項５または６に記載の繊維。
【請求項８】
前記粘土ナノ粒子が、約０．１ｎｍ〜約１０ｎｍの範囲の高さを有する、請求項５または６に記載の繊維。
【請求項９】
前記繊維が、ポリアミド、ポリエステル、およびポリオレフィン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーから形成される、請求項１に記載の繊維。
【請求項１０】
前記ポリアミドが、ナイロン６、およびナイロン６，６、ならびにそれらの組み合わせから選択される、請求項９に記載の繊維。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのシリコーンポリマー成分が、官能性シリコーンポリマーを含み、前記官能性シリコーンポリマーが、少なくとも１つの官能性部分を含む、請求項１に記載の繊維。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの官能性部分が、官能性シリコーンコポリマーの約１重量％以上の量で存在する、請求項１１に記載の繊維。
【請求項１３】
カーペット類のための防汚性表面処理組成物であって
ａ）高分散性粘土ナノ粒子成分と、
ｂ）エポキシ変性ポリマーシリコーンを含む、防汚性表面処理組成物。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分が、繊維の重量に基づいて（ＯＷＦ）、約０．０１％〜約５％の範囲で存在し、前記少なくとも１つのシリコーンポリマー成分が、約０．００１〜約０．５％ＯＷＦの範囲で存在する、請求項１に記載の繊維。
【請求項１５】
少なくとも１つの界面活性剤をさらに含む、請求項１に記載の繊維。
【請求項１６】
前記界面活性剤が、非イオン性である、請求項１５に記載の繊維。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの界面活性剤が、約０．００１％〜約０．１％ＯＷＦの範囲で存在する、請求項１５または１６に記載の繊維。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれかに記載の繊維から形成された糸。
【請求項１９】
請求項１８に記載の糸から形成された布。
【請求項２０】
請求項１９に記載の糸から形成されたカーペット。
【請求項２１】
繊維、糸、および布を処理するための組成物であって、
ａ）少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分と、
ｂ）少なくとも１つのシリコーンポリマー成分、および
ｃ）水を含む、組成物。
【請求項２２】
界面活性剤をさらに含む、請求項２１に記載の組成物。
【請求項２３】
前記界面活性剤が、非イオン性である、請求項２２に記載の組成物。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分が、モンモリロナイト、ヘクトライト、サポナイト、ノントロナイト、およびバイデライト、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される粘土ナノ粒子を含む、請求項２１に記載の組成物。
【請求項２５】
前記粘土ナノ粒子が、合成物である、請求項２４に記載の組成物。
【請求項２６】
前記粘土ナノ粒子が、合成ヘクトライトである、請求項２５に記載の組成物。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分が、少なくとも１つの実質的に平坦な表面を有する粘土ナノ粒子を含む、請求項２１に記載の組成物。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分が、実質的に円盤様の形状を有する粘土ナノ粒子を含む、請求項２１に記載の組成物。
【請求項２９】
前記粘土ナノ粒子が、約１０〜約１０００ｎｍの範囲の直径を有する、請求項２７または２８に記載の組成物。
【請求項３０】
前記粘土ナノ粒子が、約０．１ｎｍ〜約１０ｎｍの範囲の高さを有する、請求項２７または２８に記載の組成物。
【請求項３１】
前記少なくとも１つのシリコーンポリマー成分が、官能性シリコーンポリマーを含み、前記官能性シリコーンポリマーが、少なくとも１つの官能性部分を含む、請求項２１に記載の組成物。
【請求項３２】
少なくとも１つの官能性部分が、前記官能性シリコーンコポリマーの約１重量％以上の量で存在する、請求項３１に記載の組成物。
【請求項３３】
前記官能性部分が、エポキシ変性されている、請求項３１に記載の組成物。
【請求項３４】
前記少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分が、全組成物の約５重量％〜約５０重量％の範囲で存在し、前記少なくともシリコーンポリマー成分が、全組成物の約０．５〜約１０重量％の範囲で存在し、前記水が、全組成物の約４０〜約９５重量％の範囲で存在する請求項２１に記載の組成物。
【請求項３５】
少なくとも１つの界面活性剤をさらに含む、請求項２１に記載の組成物。
【請求項３６】
前記界面活性剤が非イオン性である、請求項３５に記載の組成物。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの界面活性剤が、全組成物の約０．１重量％〜約５重量％の範囲で存在する、請求項３５または３６に記載の組成物。
【請求項３８】
請求項２１〜３７のいずれかに記載の組成物で処理された物品。
【請求項３９】
繊維、糸、布、またはカーペットからなる群から選択される請求項３８に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、物品の防汚処理のための組成物に関する。これらの組成物は、撥水性であり、フッ素非含有である。また、それらの製造方法も提供する。本開示はまた、この組成物で処理された繊維表面に、ならびに、表面処理された繊維を含む糸、布、およびカーペット等の物品にも関する。
【背景技術】
【０００２】
フッ素含有化学物質は、織物に防汚性および撥水性を付与するために繊維処理剤としてしばしば使用される。
【０００３】
米国特許第９，１９４，０７８号では、様々な繊維、糸、および織物を処理するための、粘土ナノ粒子成分と、フルオロケミカルと、を含む、汚染忌避性水性分散液を開示している。
【０００４】
フルオロケミカルの使用に関する規制ならびにコストの故に、これらフッ素ベースの繊維処理の代替として、フッ素非含有処理が求められている。処理の防汚性、撥水性、および柔軟性を損なうことなくフッ素非含有の代替物を開発することが望まれている。
【０００５】
ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０６５６９１は、防汚性を付与するために、フッ素非含有の繊維処理として高レベルの粘土ナノ粒子の使用を開示している。２０００ｐｐｍを超えるナノ粒子がカーペットに適用されると、優れた防汚性が観察されるが、その処理は織物に撥水性を付与しない。
【０００６】
ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０２４９２６は、ナノ微粒子シリケート粘土、自架橋アクリルコポリマー、水、および／または織物柔軟剤を様々な組み合わせで組み合わせている、様々な、撥水性でフッ素非含有の防汚性繊維処理を開示している。
【０００７】
公開された米国特許出願第２０１５／０００４３５１号は、ワックスと、少なくとも１つの粘土粒子を含む汚染忌避性組成物とを含む撥液性組成物を含む繊維に適用するための水性分散液中の組成物を開示している。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の一態様は、繊維の表面処理のための組成物に関する。その組成物は、少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分と、少なくとも１つのシリコーンポリマー成分とを含む。その組成物は、撥水性、フッ素非含有、防汚性繊維処理として有用である。
【０００９】
１つの非限定的な実施形態において、少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分は、粘土ナノ粒子、例えばモンモリロナイト、ヘクトライト、サポナイト、ノントロニル（ｎｏｎｔｒｏｎｉｌｅ）、バイデライト、およびそれらの組み合わせを含む。
【００１０】
１つの非限定的な実施形態において、粘土ナノ粒子は合成である。
【００１１】
１つの非限定的な実施形態において、粘土ナノ粒子は合成ヘクトライトである。
【００１２】
１つの非限定的な実施形態において、粘土ナノ粒子は少なくとも１つの実質的に平坦な表面を有する。
【００１３】
１つの非限定的な実施形態において、粘土ナノ粒子形状は実質的に円盤状である。
【００１４】
１つの非限定的な実施形態において、粘土ナノ粒子は、約１０〜約３０ｎｍの範囲の直径および／または０．１〜約１０ｎｍの範囲の高さを有する。
【００１５】
１つの非限定的な実施形態において、組成物は、ポリマー、例えばポリアミド、ポリエステル、またはポリオレフィン、またはそれらのブレンドもしくは組み合わせから形成された繊維に適用される。
【００１６】
１つの非限定的な実施形態において、ポリマーは、ポリアミド、例えばナイロン６、ナイロン６，６、またはそれらのブレンドもしくは組み合わせである。
【００１７】
１つの非限定的な実施形態において、組成物のシリコーンポリマー成分は、官能性シリコーンポリマーを含み、その官能性シリコーンポリマーは少なくとも１つの官能性部分を含む。１つの非限定的な実施形態において、その官能性部分は粘土ナノ粒子はエポキシ変性される。
【００１８】
一実施形態において、組成物は水および／または少なくとも１つの界面活性剤をさらに含む。
【００１９】
１つの非限定的な実施形態において、少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分は約５重量％〜約５０重量％の範囲で存在し、かつ／または少なくとも１つのシリコーンポリマー成分は約０．５〜約１０重量％で存在し、かつ／または水は約４０〜約９５重量％の範囲で存在する。
【００２０】
本発明の別の態様は、この組成物で処理された物品に関する。
【００２１】
本発明の別の態様は、この組成物で処理された繊維表面に関する。
【００２２】
１つの非限定的な実施形態において、組成物の少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分は、繊維の重量に基づいて（ＯＷＦ）、約０．０１％〜約５％の範囲で存在し、少なくともシリコーンポリマー成分は約０．００１〜約０．５％ＯＷＦの範囲で存在する。
【００２３】
本発明の別の態様は、この組成物で表面処理された繊維から形成された糸に関する。
【００２４】
本発明の別の態様は、この組成物で表面処理された繊維の糸から形成された布に関する。
【００２５】
本発明の別の態様は、この組成物で表面処理された繊維の糸から形成されたカーペットに関する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】２２．７重量％のＬａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）−Ｓ  ４８２、１．７％のエポキシ官能性シリコーン成分（ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ）、および７５．６重量％の水を組み合わせた濃縮組成物が入った瓶の写真である。その瓶にＳ４８２を充填した後、その溶液を撹拌せずに２時間硬化させた。次いで、その溶液を３０分間撹拌し、３つのガラス瓶に分け、それぞれをさらに１．５時間撹拌した。次いで、その瓶の内容物を、高温（５５℃、左の瓶）、室温（２２℃、中央の瓶）、および低温（２℃、右の瓶）に２４時間曝露した後、室温に戻した。全ての温度において分離が観察された。
【図２】２２．７重量％のＬａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）−Ｓ  ４８２／１．２７５重量％のエポキシ官能性シリコーン成分（ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ）／７５．５重量％の水と、０．５重量％の界面活性剤とを組み合わせた濃縮組成物が入った瓶の写真である。その溶液を一晩静置した。翌朝その溶液を１時間撹拌した。その溶液を温度安定性研究のために３つの瓶に分けた。瓶の内容物を、室温（２２℃、左の瓶）、低温（２℃、真ん中の瓶）、および高温（５５℃、右の瓶）に曝露した。いずれの温度でも約１ヶ月間分離は見られなかった。
【図３】２２．７％のＬａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）Ｓ  ４８２／１．７％のエポキシ官能性シリコーン成分（ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ）／７５．１％の水と、０．５％の界面活性剤とを組み合わせた濃縮組成物が入った瓶の写真である。その溶液を一晩静置した。翌朝その溶液を１時間撹拌した。その溶液を温度安定性研究のために３つの瓶に分けた。その瓶を、室温（２２℃、左の瓶）、低温（２℃、真ん中の瓶）、および高温（５５℃、右の瓶）に曝露した。いずれの温度でも数週間は分離は見られなかった。低温に曝露したサンプルを室温にした。高温に曝露したサンプルを、低温（２℃）で２４時間放置した後、高温（５５℃）に戻して２４時間放置することにより、高温と低温との間でサイクルさせた。次いで、そのサンプルを１０回サイクルさせ、そして室温にした。温度サイクリング後に分離は観察されなかった。
【図４】２２．７％のＬａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）−Ｓ  ４８２／１．７％のエポキシ官能性シリコーン成分（ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ）／７５．１％の水と、０．５％の界面活性剤とを組み合わせた濃縮組成物が入った瓶の写真である。その濃縮組成物一晩静置した。翌朝その溶液を１時間撹拌した。その溶液を温度安定性研究のために３つの瓶に分けた。次いで、その瓶を、高温（５５℃、左の瓶）、室温（２２℃、中央の瓶）、および低温（２℃、右の瓶）に２４時間曝露した後、室温に戻した。いずれの温度でも分離は見られなかった。
【図５】２２．６％のＬａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）−Ｓ  ４８２／１．７％のエポキシ官能性シリコーン成分（ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ）／７５．０％の水と、０．５％の界面活性剤および０．２％の殺生物剤とを組み合わせた濃縮組成物が入った瓶の写真である。その溶液を一晩静置した。翌朝その溶液を１時間撹拌した。その溶液を温度安定性研究のために３つの瓶に分けた。その瓶を、室温（２２℃、上の瓶）、高温（５５℃、下の左の瓶）、および低温（２℃、下の右の瓶）に曝露した。１週間後、いずれの温度でも分離は見られなかった。
【図６】２２．６％のＬａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）−Ｓ  ４８２／１．７％のエポキシ官能性シリコーン成分（ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ）／／７４．５％の水と、１．０％の界面活性剤および０．２％の殺生物剤とを組み合わせた濃縮組成物が入った瓶の写真である。その溶液を一晩静置した。翌朝その溶液を１時間撹拌した。その溶液を温度安定性研究のために３つの瓶に分けた。次いで、その瓶を、室温（２２℃、左の瓶）、高温（５５℃、中央の瓶）、および低温（２℃、右の瓶）に曝露した後、室温に戻した。いずれのサンプルでも約１６ヶ月間分離は見られなかった。
【図７】２２．６％のＬａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）−Ｓ  ４８２／１．７％のエポキシ官能性シリコーン成分（ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ）／／７４．５％の水と、１．０％の界面活性剤および０．２％の殺生物剤とを組み合わせた濃縮組成物が入った瓶の写真である。その溶液を一晩静置した。翌朝その溶液を１時間撹拌した。少量のサンプルを安定性試験のために瓶に注いだ。室温（２２℃）で１０ヶ月後に分離は見られなかった。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本開示は、撥水性でフッ素非含有の防汚性の繊維処理を提供する組成物と、それらの組成物で処理された物品とに関する。ループパイルおよびカットパイルカーペットを含むカーペットにおけるこの局所的化学の性能は、現在のフッ素ベースの局所処理を上回る。さらに、その処理は、２つのみの活性成分を含むことができ、それは、現行の３つの化学的フッ素非含有処理を改善するものである。
【００２８】
本発明の組成物は、少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分を含む。特定の作用機序になんら限定されるものではないが、粘土ナノ粒子は防汚性を付与すると考えられる。さらに、粘土ナノ粒子を介して達成される防汚性は、本発明の組成物に含まれる追加の成分による影響を受けない。
【００２９】
本明細書で使用される「高分散性」とは、脱イオン水中に、音波処理の有無にかかわらず、少なくとも０．１重量％、より好ましくは少なくとも０．５重量％、またはより好ましくは少なくとも１．０重量％の固形分で分散可能な粘土ナノ粒子を意味する。本発明において有用な高分散性粘土ナノ粒子成分の例としては、モンモリロナイト、ヘクトライト、サポナイト、ノントロナイト、またはバイデライト、またはそれらの組み合わせを含む粘土ナノ粒子が挙げられるが、それらに限定されない。１つの非限定的な実施形態において、高分散性粘土ナノ粒子成分は合成物である。１つの非限定的な実施形態において、高分散性粘土ナノ粒子成分は合成ヘクトライトである。高分散性でなく、したがって本発明に含まれない粘土粒子の例は、カオリンである。
【００３０】
１つの非限定的な実施形態において、組成物の少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分は、少なくとも１つの実質的に平坦な表面を有する粘土ナノ粒子を含む。１つの非限定的な実施形態では、組成物の少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分は、実質的に円盤様の形状を有する粘土ナノ粒子を含む。これらの非限定的な実施形態では、粘土ナノ粒子は、約１０〜約１０００ｎｍの範囲の直径を有することができる。別の非限定的な実施形態において、粘土ナノ粒子は、約２０〜約３０ｎｍの範囲の直径を有することができる。これらの非限定的な実施形態において、粘土ナノ粒子は、約０．１〜約１０ｎｍの範囲の高さを有することができる。別の非限定的な実施形態において、粘土ナノ粒子は、約０．５〜約１．５ｎｍの範囲の高さを有することができる。
【００３１】
本発明の組成物は、少なくとも１つのシリコーンポリマー成分をさらに含む。特定の作用機序になんら限定されるものではないが、撥水性はシリコーンポリマー成分の使用によって達成されると考えられる。さらに、非常に少量のシリコーン成分で例外的な撥水性が観察される。本開示で開示されるシリコーンポリマーはまた、処理された繊維、糸、および布を工業用および消費者用に有用なものとする柔らかさレベルまたは手ざわりを提供する。例えば、本開示の組成物で処理された繊維から製造されたカーペットは、現在の業界基準を満たしかつ超えることを可能にする柔らかさレベルまたは手ざわりを有する。適切なシリコーンポリマーとしては、アミノ官能化シリコーンまたはポリジメチルシロキサンが挙げられるが、それらに限定されない。１つの非限定的な例では、少なくとも１つのシリコーンポリマー成分は官能性シリコーンポリマーを含み、その官能性シリコーンポリマーは少なくとも１つの官能性部分を含む。別の非限定的な実施形態において、官能性部分は、官能性シリコーンコポリマーの約１重量％以上の量で存在する。別の非限定的な実施形態においては、官能性部分は官能性シリコーンコポリマーの約１〜約１０重量％の範囲の量で存在する。別の非限定的な実施形態では、官能性部分はエポキシ変性される。本明細書では、エポキシ官能性シリコーンという用語は、官能性部分がエポキシ変性される官能性シリコーンポリマーと互換的に使用される。シリコーンポリマーの非限定的な例は、ＣＨＴ  ＢＥＺＥＭＡによるＴＵＢＩＮＧＡＬ  ＯＨＳと称されるアルキル変性アミノシロキサンのマクロエマルジョンである。シリコーンポリマーおよび官能性シリコーンポリマーの追加の非限定的な例としては、ＡｐｅｘｉｃａｌによるＡｐｅｘｏｓｉｌ  ＤＨ−０１９Ｂ、Ｓｈｉｎ−Ｅｔｓｕ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．によるＰＯＬＯＮ−ＭＦ−１４とＰＯＬＯＮ−ＭＦ−５６、およびＷａｃｋｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ  ＡＧによるＰｏｗｅｒｓｏｆｔ  ＣＦ２０が挙げられる。官能性部分がエポキシ基である官能性シリコーンポリマーの非限定的な例は、ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）によって市販されているＳＭ  ８７０１  ＥＸ、ＳＭ  ８７１５  ＥＸ、ＢＹ  ２２−８９３であり、Ｓｈｉｎ−Ｅｔｓｕ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．によるＰＯＬＯＮ−ＭＦ−１８ＴおよびＸ−５１−１２６４であり、Ｗａｃｋｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ  ＡＧによるＳＩＰＥＬＬ（登録商標）ＲＥ  ６３Ｆである。
【００３２】
１つの非限定的な実施形態において、本発明の組成物は界面活性剤をさらに含む。界面活性剤は、イオン性または非イオン性であることができる。１つの非限定的な実施形態において、界面活性剤は非イオン性である。別の非限定的な実施形態において、界面活性剤は直鎖状非イオン性界面活性剤である。別の非限定的な実施形態において、界面活性剤は約９の親水親油バランス（ＨＬＢ）数を有する。さらに別の非限定的な実施形態において、界面活性剤は約９のＨＬＢ数を有する直鎖状非イオン性界面活性剤である。別の実施形態において、界面活性剤は約９のＨＬＢ値を有する直鎖状ラウリルエーテルである。直鎖状ラウリルエーテルの非限定的な例は、Ｅｔｈｏｘ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓによって市販されているＥＴＨＡＬ  ＬＡ−４である。
【００３３】
同様の表面処理のために以前に開示された化学的性質とは異なり、本発明の組成物は、熱水抽出後でも、自己架橋性アクリルコポリマーを添加しなくても、繊維および糸等において耐久性を示す。
【００３４】
１つの非限定的な実施形態において、本発明の組成物は、全組成物の約５重量％〜約５０重量％の範囲で存在する少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分を含む。
【００３５】
１つの非限定的な実施形態において、本発明の組成物は、全組成物の約０．５〜約１０重量％の範囲で存在する少なくとも１つのシリコーンポリマー成分を含む。
【００３６】
１つの非限定的な実施形態において、本発明の組成物は、全組成物の約４０〜約９５重量％の範囲で存在する水を含む。
【００３７】
１つの非限定的な実施形態において、本発明の組成物は、全組成物の約０．１重量％〜約５重量％の範囲で存在する少なくとも１つの界面活性剤をさらに含む。
【００３８】
１つの非限定的な実施形態において、本発明の組成物は、濃縮物の貯蔵寿命を延ばすために、殺生物剤をさらに含むことができる。本明細書では、繊維に関する処理の性能に影響を与えることなく、最大０．３％の殺生物剤、例えばＡｃｔｉｃｉｄｅ  ＬＡまたはＡｃｔｉｃｉｄｅ  ＭＢＳを組成物に添加し得ることを見出した。
【００３９】
本明細書に示すように、本発明の組成物は、室温、低温（２℃）、および高温（５５℃）で安定である。その組成物は、高温（５５℃）、低温（２℃）、および室温条件下での循環にも耐えることができる。
【００４０】
本発明の組成物はまた、既知の処理によって繊維、糸、または布に適用または同時適用することもできる。これらの既知の処理としては、ステインブロッカー、軟化剤およびｐＨ調整剤が挙げられる。
【００４１】
本発明の組成物の濃縮物を希釈し、繊維に適用して、汚染忌避性および撥水性を付与することができる。
【００４２】
したがって、本発明の別の態様は、表面処理を含み、その表面処理は、少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分と、少なくとも１つのシリコーンポリマー成分と、を含む。
【００４３】
１つの非限定的な実施形態において、本開示に従って表面処理された繊維は、ポリアミド、ポリエステル、およびポリオレフィン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーから形成される。
【００４４】
本明細書で使用される「それらの組み合わせ」は、ポリマーの組み合わせ、ブレンド、およびそれらのコポリマー、ならびに、例えば芯鞘構成またはサイドバイサイド構成における二成分繊維を含むことを意味している。
【００４５】
１つの非限定的な実施形態において、繊維は、限定するものではないが、ナイロン６およびナイロン６，６およびそれらの組み合わせ等のポリアミドを含む。
【００４６】
繊維に適用される表面処理は、少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分を含む。
【００４７】
本発明において有用な高分散性粘土ナノ粒子成分の例としては、モンモリロナイト、ヘクトライト、サポナイト、ノントロナイト、またはバイデライト、またはそれらの組み合わせを含む粘土ナノ粒子が挙げられるが、それらに限定されない。１つの非限定的な実施形態において、高分散性粘土ナノ粒子成分は合成物である。１つの非限定的な実施形態において、高分散性粘土ナノ粒子成分は合成ヘクトライトである。
【００４８】
１つの非限定的な実施形態において、表面処理の少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分は、少なくとも１つの実質的に平坦な表面を有する粘土ナノ粒子を含む。１つの非限定的な実施形態では、表面処理の少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分は、実質的に円盤様の形状を有する粘土ナノ粒子を含む。１つの非限定的な実施形態では、組成物の少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分は、実質的に円盤様の形状を有する粘土ナノ粒子を含む。これらの非限定的な実施形態では、粘土ナノ粒子は、約１０〜約１０００ｎｍの範囲の直径を有することができる。別の非限定的な実施形態において、粘土ナノ粒子は、約２０〜約３０ｎｍの範囲の直径を有することができる。これらの非限定的な実施形態において、粘土ナノ粒子は、約０．１〜約１０ｎｍの範囲の高さを有することができる。別の非限定的な実施形態において、粘土ナノ粒子は、約０．５〜約１．５ｎｍの範囲の高さを有することができる。
【００４９】
繊維に適用される表面処理は、少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分をさらに含む。
【００５０】
１つの非限定的な実施形態において、表面処理において使用されるシリコーンポリマー成分は、少なくとも１つのシリコーンポリマー成分を含む。特定の作用機序になんら限定されるものではないが、撥水性はシリコーンポリマー成分の使用によって達成されると考えられる。さらに、例外的な撥水性が、極めて少量のシリコーン成分で観察される。本開示で開示されるシリコーンポリマーはまた、処理された繊維、糸、および布を工業用および消費者用に有用なものにする柔らかさレベルまたは手ざわりを提供する。例えば、本開示の組成物で処理された繊維から製造されたカーペットは、現在の業界基準を満たしかつ超えることを可能にする柔らかいレベルまたは手ざわりを有する。適切なシリコーンポリマーとしては、アミノ官能化シリコーンまたはポリジメチルシロキサンが挙げられるが、それらに限定されない。１つの非限定的な例では、少なくとも１つのシリコーンポリマー成分は官能性シリコーンポリマーを含み、その官能性シリコーンポリマーは少なくとも１つの官能性部分を含む。別の非限定的な実施形態において、官能性部分は、官能性シリコーンコポリマーの約１重量％以上の量で存在する。別の非限定的な実施形態においては、官能性部分は官能性シリコーンコポリマーの約１〜約１０重量％の範囲の量で存在する。別の非限定的な実施形態においては、官能性部分はエポキシ基である。シリコーンポリマーの非限定的な例は、ＣＨＴ  ＢＥＺＥＭＡによるＴＵＢＩＮＧＡＬ  ＯＨＳと称されるアルキル変性アミノシロキサンのマクロエマルジョンである。シリコーンポリマーおよび官能性シリコーンポリマーの追加の非限定的な例としては、ＡｐｅｘｉｃａｌによるＡｐｅｘｏｓｉｌ  ＤＨ−０１９Ｂ、Ｓｈｉｎ−Ｅｔｓｕ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．によるＰＯＬＯＮ−ＭＦ−１４とＰＯＬＯＮ−ＭＦ−５６、およびＷａｃｋｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ  ＡＧのＰｏｗｅｒｓｏｆｔ  ＣＦ２０が挙げられる。官能性部分がエポキシ変性されている官能性シリコーンポリマーの非限定的な例は、ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）によって市販されているＳＭ  ８７０１  ＥＸ、ＳＭ  ８７１５  ＥＸ、ＢＹ  ２２−８９３であり、Ｓｈｉｎ−Ｅｔｓｕ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．によるＰＯＬＯＮ−ＭＦ−１８ＴとＸ−５１−１２６４であり、Ｗａｃｋｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ  ＡＧによるＳＩＰＥＬＬ（登録商標）ＲＥ  ６３Ｆである。
【００５１】
１つの非限定的な実施形態において、表面処理された繊維は界面活性剤をさらに含む。界面活性剤は、イオン性またはアニオン性であることができる。１つの非限定的な実施形態において、界面活性剤は非イオン性である。別の非限定的な実施形態において、界面活性剤は直鎖状非イオン性界面活性剤である。別の非限定的な実施形態において、界面活性剤は、約９の親水親油バランス（ＨＬＢ）数を有する。さらに別の非限定的な実施形態において、界面活性剤は、約９のＨＬＢ数を有する直鎖状非イオン性界面活性剤である。別の実施形態において、界面活性剤は約９のＨＬＢ値を有する直鎖状ラウリルエーテルである。直鎖状ラウリルエーテルの非限定的な例は、Ｅｔｈｏｘ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓによって市販されているＥＴＨＡＬ  ＬＡ−４である。
【００５２】
表面処理された繊維の１つの非限定的な実施形態において、少なくとも１つの高分散性粘土ナノ粒子成分は、繊維の重量に基づいて（ＯＷＦ）、約０．０１％〜約５％の範囲で存在し、少なくとも１つのシリコーン成分は約０．００１〜約０．５％ＯＷＦの範囲で存在する。
【００５３】
１つの非限定的な実施形態において、表面処理された繊維は少なくとも１つの界面活性剤をさらに含む。１つの非限定的な実施形態において、界面活性剤は非イオン性である。表面処理された繊維の１つの非限定的な実施形態において、少なくとも１つの界面活性剤は約０．００１％〜約０．１％ＯＷＦの範囲で存在する。
【００５４】
本発明の表面処理された繊維は、例えば、限定するものではないが、糸、布、およびカーペットを含む物品の製造に有用である。
【００５５】
したがって、本発明はまた、本発明の組成物および表面処理された繊維から形成された糸と、これらの糸から形成された布およびカーペットにも関する。
【００５６】
以下のセクションは、本発明の組成物に関してさらなる説明を提供する。これらの実施例は例示的なものに過ぎず、決して本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例】
【００５７】
実施例１：材料
以下の材料を、受領したそのままの状態で使用した：Ｌａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）−Ｓ  ４８２、Ｂｙｋ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ＆Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ａｕｓｔｉｎ，ＴＸ  ＵＳＡ）；ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸエマルジョン、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（Ａｕｂｕｒｎ，ＭＩ  ＵＳＡ）、ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７０１  ＥＸエマルジョン、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（Ａｕｂｕｒｎ，ＭＩ  ＵＳＡ）、ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＢＹ  ２２−８１８  ＥＸエマルジョン、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｔｏｒａｙ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）。
【００５８】
以下の界面活性剤製品を使用した：ＥＴＨＡＬ  ＬＡ−４、Ｅｔｈｏｘ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，ＬＬＣ；Ｂｒｉｊ（登録商標）３０、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ；Ｂｒｉｊ  Ｌ４−（ＴＨ）、Ｃｒｏｄａ；Ｂｒｉｊ（登録商標）３０、Ａｃｒｏｓ  Ｏｒｇａｎｉｃｓ。列挙した界面活性剤の全てを、受領したそのままの状態で使用した。
【００５９】
実施例２：汚染忌避性
ドラム汚染のための手順は、ＡＳＴＭ  Ｄ６５４０およびＤ１７７６から採用した。ＡＳＴＭ  Ｄ６５４０によれば、汚染試験は、ドラムを用いて同時に最大６つのカーペットサンプルについて行うことができる。「Ｃｈｒｏｍａｍｅｔｅｒ」モデルＣＲ−３１０としてＭｉｎｏｌｔａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって販売されている手持ち式色測定装置を使用して、サンプルの基本色（Ｌ、ａ、ｂ色空間を使用）を測定した。この測定は対照値であった。カーペットサンプルを薄いプラスチックシート上に載せ、ドラムに置いた。汚染たＺｙｔｅｌ  １０１ナイロンビーズ（ＤｕＰｏｎｔ  Ｃａｎａｄａ，Ｍｉｓｓｉｓｓａｕｇａ，Ｏｎｔａｒｉｏによる）２５０ｇをサンプル上に置いた。汚染たビーズは、１０００ｇの新しいＺｙｔｅｌナイロン１０１ビーズを、１０ｇのＡＡＴＣＣ  ＴＭ−１２２合成カーペット汚物（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ  Ｔｅｘｔｉｌｅ  Ｉｎｎｏｖａｔｏｒｓ  Ｃｏｒｐ．Ｗｉｎｄｓｏｒ，ＮＣによる）と混合することによって調製した。１０００ｇのスチールボールベアリングをドラムに加えた。１５分後にドラムを方向反転させて３０分間運転し、次いでサンプルを取り出した。各サンプルを徹底的に吸引し、汚染による繊維色の変化をＣＲ−３１０装置を用いてΔＥとして測定した。ΔＥの値が高いサンプルは、ΔＥが低いサンプルよりもより性能が劣る。ある場合には、サンプルのΔＥを未処理の対照カーペットのΔＥで割ることによって決定される対照値に対する％を記録する。未処理対照カーペットの対照に対する％は１００％である。
【００６０】
実施例３：撥水性
水性撥液性（ＡＬＲ）試験のために、ＡＡＴＣＣ  １９３−２００７の方法から採用した手順を使用した。各々が「レベル」を構成する一連の７つの異なる溶液を調製する。これらの溶液の組成を表１に掲げる。
【表１】
2019522118.tif 000002
【００６１】
最も低いレーティングから開始し、３滴の液体をカーペット表面に適用する。３滴のうちの少なくとも２滴が１０秒間カーペット表面の上に残っている場合、カーペットはレーティングを満たす。次いで、次の増分レーティング（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ  ｒａｔｉｎｇ）を評価する。カーペットがレーティングを満たさない場合、撥水性（ＡＬＲ）レーティングは、カーペット表面が抵抗した最後の液体に対応する数から決定される。このレポートのいくつかの例では、「Ｆ」は、カーペット表面が少なくとも１０秒間、表面に適用された１００％の脱イオン水に耐えられなかったことを示すために記録される。他の例は、値Ｆの同義語としてレベル０を記載することができる。結果０は、１００％の脱イオン水が表面上に少なくとも１０秒間残存しているカーペット表面を表すが、９８％の脱イオン水と２％のイソプロピルアルコールとの溶液は、表面上に少なくとも１０秒間残存することはできない。１のレベルは、９８％の脱イオン水と２％のイソプロピルアルコールとの溶液は少なくとも１０秒間表面上に残存し、９５％の脱イオン水と５％のイソプロピルアルコールとの溶液は表面上に少なくとも１０秒間残存できないカーペットに対応していることになる。
【００６２】
例４：耐久性試験
耐久性試験はＡＡＴＣＣ  ＴＭ−１３４から採用した。試験されるサンプルは、両面テープで表面に固定される。Ｓａｎｄｉａ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ市販の抽出器（モデルＮｏ．Ｓａｎｄｉａ  ５０−４０００）を熱水抽出（ＨＷＥ）に使用した。熱水抽出器は、水で満たされ、約９３℃のその最高温度に達することができる。次いで、サンプルを熱水スプレーにより抽出し、抽出する。１回の試験サイクルでは、サンプルに３回熱水を噴霧し、その試料に対して３回抽出を行う。各サンプルについて３つのサイクルを実施した。複数の反復サイクルを連続して行うことができる。所望の回数の反復が完了したら、サンプルを乾燥させたままにする。乾燥したら、サンプルを上記の方法に従って汚す。対照値に対する％の有意な増加（ΔＥサンプル／ΔＥ未処置コントロール）は、処理がＨＷＥに耐久性がないことを示している。
【００６３】
実施例６：安定性研究
安定性研究を、本発明の組成物ならびに比較例について実施した。Ｓ４８２／ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ／水の組み合わせに非イオン性界面活性剤を添加すると、濃縮ブレンドの安定性が向上した。
【００６４】
濃縮物１：７５．６％のＨ２Ｏ、２２．７％のＬａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）−Ｓ  ４８２、および１．７％のエポキシ変性シロキサンエマルジョン（ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ）。
【００６５】
５００ｇの溶液を調製した。ブレンドは、８．５ｇのＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸを、３７８ｇの脱イオンＨ２Ｏに添加し、１０分間撹拌して、調製した。１１３．６ｇのＳ４８２を撹拌しながら１．５時間かけて少しずつ添加した。全てのＳ４８２を添加した後、その溶液を撹拌せずに２時間硬化させた。次いで、その溶液を３０分間撹拌し、ガラス瓶にに分け、さらに１．５時間撹拌した。瓶を指定の温度に２４時間曝露し、次いで室温に戻した。図１に示すように、全ての温度において分離が観察された。
【００６６】
濃縮物Ａ：７５．５％のＨ２Ｏ、２２．７％のＳ４８２、１．３％のＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ、０．５％の界面活性剤
【００６７】
１リットルの溶液を調製した。ブレンドは、５ｇの界面活性剤を、７５５ｇの脱イオンＨ２Ｏに添加し、１０分間撹拌して調製した。１２．７５ｇのＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸを添加し、その溶液をさらに１０分間撹拌した。２２７ｇのＳ４８２を、激しく撹拌しながら、迅速にではあるが制御された仕方で添加した。溶液を一晩放置した。翌朝その溶液を１時間撹拌した。その溶液を温度安定性研究のために３つの瓶に分けた。図２に示すように、いずれの温度でも約１ヶ月間分離は見られなかった。
【００６８】
濃縮物Ｂ：７５．１％のＨ２Ｏ、２２．７％のＳ４８２、１．７％のＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ、０．５％の界面活性剤
【００６９】
１リットルの溶液を調製した。ブレンドは、５ｇの界面活性剤を、７５１ｇの脱イオンＨ２Ｏに添加し、１０分間撹拌して、調製した。１７ｇのＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸを添加し、その溶液をさらに１０分間撹拌した。２２７ｇのＳ４８２を、激しく撹拌しながら迅速にではあるが制御された仕方で添加した。その溶液を一晩静置した。翌朝その溶液を１時間撹拌した。その溶液を温度安定性研究のために３つの瓶に分けた。いずれの温度でも数週間は分離は見られなかった。低温に曝露したサンプルを室温にした。高温に曝露したサンプルを、低温（２℃）で２４時間放置した後、高温（５５℃）に戻して２４時間放置することにより、高温と低温との間でサイクルさせた次いで、そのサンプルを１０回サイクルし、室温にした。図３に示すように、温度サイクリング後に分離は観察されなかった。
【００７０】
濃縮物Ｃ：７５．１％のＨ２Ｏ、２２．７％のＳ４８２、１．７％のＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ、０．５％の界面活性剤
【００７１】
１リットルの溶液を調製した。ブレンドは、５ｇの界面活性剤を、７５１ｇの脱イオンＨ２Ｏに添加し、１０分間撹拌した。１７ｇのＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸを添加し、その溶液をさらに１０分間撹拌して、調製した。２２７ｇのＳ４８２を激しく撹拌しながら１時間にわたって少しずつ添加した。その溶液を一晩静置した。翌朝その溶液を１時間撹拌したその溶液を温度安定性研究のために３つの瓶に分けた。サンプルを、温度に２４時間曝露し、次いで室温に移動させた。図４に示すように、いかなる温度においても分離は見られなかった。
【００７２】
濃縮物Ｄ：７５．０％のＨ２Ｏ、２２．６％のＳ４８２、１．７％のＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ、０．５％の界面活性剤、０．２％の殺生物剤
【００７３】
１リットルの溶液を調製した。ブレンドは、５ｇの界面活性剤を、７５０ｇの脱イオンＨ２Ｏに添加し、１０分間撹拌して、調製した。１７ｇのＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸを添加し、その溶液をさらに１０分間撹拌した。２２６ｇのＳ４８２を、激しく撹拌しながら迅速にではあるが制御された仕方で添加した。その溶液を一晩静置した。翌朝、２ｇの殺生物剤を添加し、その溶液を１時間撹拌した。その溶液を温度安定性研究のために３つの瓶に分けた。図５に示すように、いかなる温度においても分離は見られなかった。
【００７４】
濃縮物Ｅ：７４．５％のＨ２Ｏ、２２．６％のＳ４８２、１．７％のＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）８７１５  ＥＸ、１．０％の界面活性剤、０．２％の殺生物剤
【００７５】
１００ｍＬの溶液を調製した。ブレンドは、１ｇの界面活性剤を、７４．５ｇの脱イオンＨ２Ｏに添加し、１０分間撹拌して、調製した。１．７ｇのＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸを添加し、その溶液をさらに１０分間撹拌した。２２．６ｇのＳ４８２を、激しく撹拌しながら迅速にではあるが制御された仕方で添加した。その溶液を一晩静置した。翌朝、０．２ｇの殺生物剤を添加し、その溶液を１時間撹拌した。その溶液を温度安定性研究のために３つの瓶に分けた。図６に示すように、いかなる配合サンプルにおいて、１年を超えた後でも、材料の分離は見られなかった。
【００７６】
濃縮物Ｆ：７４．５％Ｈ２Ｏ、２２．６％のＳ４８２、１．７％のＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ、１．０％の界面活性剤、０．２％の殺生物剤
【００７７】
３０リットルの溶液を、２つの１５リットルのバッチで調製した。２つの１５リットルのブレンドを次のように調製した。すなわち、１５０ｇの界面活性剤を、１１１７５ｇの脱イオンＨ２Ｏに添加し、１０分間撹拌した。２５５ｇのＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸを添加し、その溶液をさらに１０分間撹拌した。３３９０ｇのＳ４８２を、激しく撹拌しながら迅速にではあるが制御された仕方で添加した。その溶液を一晩静置した。翌朝、３０ｇの殺生物剤を添加し、その溶液を１時間撹拌した。２つのバッチを組み合わせ、ブレンドの少量サンプルを安定性試験のために瓶に注いだ。図７に示すように、１年を超えた後でも、材料の分離は見られなかった。
【００７８】
実施例７：汚染、撥水性、および耐久性の研究
試験には２種類のカーペットを使用した。最初のものは、４．７５撚り／インチ、７／３２インチのパイル高さ、および１／１０のインチゲージを有する商業用構成の１２４５デニール、ナイロン６，６ループカーペットであった。カーペットの重量は３２オンス／平方ヤードであった。カーペットは淡い小麦ベージュ色に染色した。２番目は、住宅構成の９９５デニール、サクソニースタイル、カットパイルナイロン６，６カーペット（９／１６インチのパイル高さ、１３〜１４ステッチ／インチ、１／８インチゲージ）であった。裏打ちされていないカーペットの重量は４５ｏｚ．／ｙｄ２であった。カーペットはウールベージュに染色した。
【表２】
2019522118.tif 000003
【００７９】
３つのエポキシ変性シリコーンエマルジョン（ＳＭ−８７１５  ＥＸ、ＳＭ  ８７０１  ＥＸ、ＢＹ  ２２−８１８  ＥＸ）は、商業的なカーペットへの低適用率で優れた撥水性を提供することが示されている。シリコーンエマルジョンをＬａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）Ｓ−４８２と組み合わせることにより、優れた防汚性能が観察され、撥水性が維持される。
【００８０】
濃縮物Ｇ：７５．１％のＨ２Ｏ、２２．７％のＳ４８２、１．７％のＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ、０．５％の界面活性剤
【００８１】
濃縮ブレンドは、６ｇの界面活性剤を、９０１ｇの脱イオンＨ２Ｏに添加し、１０分間撹拌して、調製した。２０ｇのＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸを添加し、その溶液をさらに１０分間撹拌した。その溶液の粘度が高過ぎて撹拌できなくなるまで、激しく攪拌しながら、２７２ｇのＳ４８２を少しずつ添加した。その溶液を、粘度が低下するまで静置し、次いで溶液をさらに１時間撹拌した。
【００８２】
翌日、１５％ｗｐｕによって噴霧適用することによって、市販のカーペットをパイロット規模のラインで処理した。処理したカーペットからサンプルを切り出し、ドラム汚染および撥水性の研究を、実施例２および３それぞれに記載したように実施した。結果を表３に示す。
【表３】
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【００８３】
市販のカーペットのための現行のフッ素局所処理（項目２）は、未処理カーペット（項目１）と比較して、防汚性および撥水性を提供する。２％ｏｗｆのＳＬ−２５（項目３）は、優れた防汚性を付与するが、撥水性を有していない。現在使用されている１−成分のフッ素非含有局所処理（項目４）は、防汚性と撥水性の両方を提供する。新しく調製した濃縮ブレンド（濃縮物Ｈ）を、０．４５％ｏｗｆのＳ４８２、０．０３４％ｏｗｆのＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ、および０．０１％ｏｗｆの界面活性剤に相当する２％ｏｗｆで繊維に適用した。この局所処理（項目５）の防汚効果は、現行のフッ素化学およびフッ素非含有処理の両方を超える。防汚性能は２％ｏｗｆのＳＬ−２５と同様である。０．４５％ｏｗｆのＳ４８２は１．８％ｏｗｆのＳＬ−２５に相当し、それは、ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸおよび界面活性剤の添加がＳＬ−２５処理の防汚性能に悪影響を及ぼさないことを意味しているが、そのブレンドは、現行のフッ素処理および非フッ素処理と同等な撥水性を提供する。
【表４】
2019522118.tif 000005
【００８４】
現在の住宅用カーペットのフッ素局所処理（項目２）は、未処理カーペット（項目１）と比較して防汚性および撥水性を提供する。本発明の実施例（項目３）は、０．９％のｏｗｆ  Ｓ４８２、０．０６８％ｏｗｆのＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸ、および０．０４％ｏｗｆの界面活性剤に相当する４％ｏｗｆで繊維に適用した。この局所処理の防汚効果は、現行のフッ素化学処理を超えており、フッ素処理の撥水性と同等である。
【００８５】
実施例８：熱水抽出された汚染と比較したドラム汚染
市販のカーペットサンプルに１５％ｗｐｕでＨＶＬＰガンを用いて噴霧した。２セットのカーペットをスプレーし、１５０℃のオーブンで一度に６つのサンプルを１７分間置くことによってカーペットを硬化させた。実施例２に概説した手順に従って１セットのサンプルを汚した。第２のセットは、実施例４の概説方法に従って熱水抽出し、次いで実施例２の概説方法に従って汚した。結果を表５に示す。
【表５】
2019522118.tif 000006
【００８６】
本発明のフッ素非含有の撥水性局所処理の汚染性能（項目５および６）は、現行のフッ素ベースの化学的性能（項目２）を上回った。その性能は、混合され、繊維に適用される２つの別個の溶液を要する現在使用されているフッ素非含有の２成分系（項目４）と同様であった。その性能はまた２％ｏｗｆのＳＬ−２５（項目３）とも同様であるが、ＳＬ−２５は前記のような撥水性は付与しない。その処理はまた、熱水抽出に対して耐久性があることも示されている。
【００８７】
実施例９：硬化後の熱水抽出汚染と比較したドラム汚染
市販のカーペットサンプルに１５％ｗｐｕでＨＶＬＰガンを用いて噴霧した。２セットのカーペットに噴霧し、１５０℃のオーブンに同時に６つのサンプルを入れることによって、１７分間カーペットを硬化させた。実施例２に概説した手順に従って１セットのサンプルを汚した。第２のセットは、実施例４で概説した方法に従って熱水抽出し、次いで実施例２に従って汚した。ＡＬＲもまた実施例３に記載したように試験した。結果を表６に示す。
【表６】
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【００８８】
実施例１０：熱水抽出された汚染と比較したドラム汚染
住宅用カーペットサンプルを、１５％ｗｐｕでパイロット規模のスプレーバーラインで処理し、オーブンで乾燥させた。カーペットのサンプルを切り取って置き、残りのカーペットを、実施例５に記載したようにトラックに載せた熱水抽出によって洗浄した。熱水抽出後、サンプルを、実施例２の方法により切り取り、汚した。ＡＬＲもまた実施例３に記載したように試験した。結果を表７に示す。
【表７】
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【００８９】
本発明のフッ素非含有の撥水性局所処理の汚染性能（項目５および６）は、現行のフッ素ベースの化学（項目２）の性能、ならびに現在使用されている１−成分（項目３）処理と２−成分フッ素非含有（項目４）処理の両方の性能を上回った。その処理はまた、熱水抽出に対して耐久性があることも示されている。撥水性は、フッ素ベース処理およびフッ素非含有処理の性能と同等である。
【００９０】
実施例１１：高分散性粘度ナノ粒子
水性溶液中に高度に分散することができない粘土ナノ粒子の他のファミリーと比較して、本発明に従う高分散性粘土ナノ粒子の使用に関するより良い有効性を実証する実験を行った。試験により、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈから入手した自由流動性カオリンが、０．１、０．５、または１．０重量％の固形分で脱イオン水に分散できないことが明らかになった。この結果は、周囲温度（約２２℃）および高温（５５℃）で測定された。超音波処理はまた、脱イオン水中のカオリンの分散性を改善しなかった。１０分間加熱および撹拌を実施しても、この結果に変化はなかった。これは、カオリンが水中に高度に分散することができず、そのとき本発明による乳化シロキサン成分と組み合わせることができないことを明確に示している。
【００９１】
実施例１２：ハンドパネル：
試験に使用されたカーペットは、９９５デニール、サクソニースタイル、カットパイルナイロン６，６カーペット（９／１６インチのパイル高さ、１３〜１４ステッチ／インチ、１／８インチゲージ）であった。裏打ちされていないカーペットの重量は４５ｏｚ．／ｙｄ２であった。カーペットはウールベージュに染色した。一連のラベルなしのカーペットをテーブルの上にランダムに配置した。参加者は、カーペットを最も柔らかいものから最も粗いものへとランク付けするように求められた。カーペットをランク付けしたら、参加者は部屋を出た。カーペットには、最も柔らかいカーペットが最も低いスコア（１）、最も粗いカーペットが最も高いスコアというランク付けに基づいてスコアを付与した（サンプル数によって変化する）。次いで、カーペットを元のランダムな順序に戻し、次の参加者に部屋に入室し、同じランク付けを行うように依頼した。このプロセスを、設定された数の参加者に関して繰り返した。すべての参加者の得点を平均して各カーペットに柔らかさのレーティングを付与した。低い数字はより柔らかいカーペットに対応し、高い数字はより粗いカーペットに対応している。ハンドパネル試験の結果を以下の表に要約する。
【表８】
2019522118.tif 000009
【００９２】
ＳＭ−８７１５  ＥＸを高レベルのＬａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）Ｓ４８２（項目ＭおよびＮ）に添加すると、Ｌａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）Ｓ４８２のみで処理したカーペット（項目Ｂ）と比較して、有意な柔らかさの有益性が得られる。
【表９】
2019522118.tif 000010
【００９３】
ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＳＭ  ８７１５  ＥＸと、Ｌａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）Ｓ４８２（項目ＥおよびＦ）と、を組み合わせる本開示の非限定的な例は、Ｌａｐｏｎｉｔｅ（登録商標）Ｓ４８２のみで処理したカーペット（項目ＣおよびＤ）と比較して、有意な柔らかさの有益性が得られる。
【表１０】
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【００９４】
本開示（Ｉ１４）の非限定的な例は、１０人のハンドパネル参加者全員によって、現行のフルオロケミカル処理（Ｈ１４）よりも柔らかいと評価された。柔軟性は未処理カーペットと同様であり、フッ素非含有処理がカーペットの手触りに顕著に影響しないことを示唆している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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