(57)【要約】  様々な繊維、ヤーンおよび繊維製品を処理するための撥汚性用水性分散液を開示する。本分散液は公知のフルオロケミカルおよびシリコーン系繊維処理剤に比べて優れた防汚性を与える。本分散液は粘土ナノ粒子成分およびフルオロケミカルを含有して成っていて、それを公知方法で繊維、ヤーンおよび繊維製品に加えることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
撥汚性用水性分散液であって、
少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分、および
フルオロケミカル、
を含有して成る水性分散液。
【請求項２】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分がスメクタイト、カオリン、イライト、クロライトおよびアタパルジャイトから成る群より選択される請求項１記載の水性分散液。
【請求項３】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分がモントモリロナイト、ベントナイト、パイロフィライト、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、ノントロナイト、タルク、バイデライト、ボルコンスコアイト、バーミキュライト、カオリナイト、ディッカイト、アンチゴライト、アナウキサイト、インデライト、クリソタイル、ブラバイサイト、白雲母、パラゴナイト、バイオタイト、コレンス石、苦土緑泥石、ドンバサイト、須藤石、ペンニン、セピオライトおよびパリゴルスカイトから成る群より選択される請求項１記載の水性分散液。
【請求項４】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が合成成分である請求項１−３記載の水性分散液。
【請求項５】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が合成ヘクトライトである請求項３記載の水性分散液。
【請求項６】
前記フルオロケミカルがフルオロケミカルアロファネート、フルオロケミカルポリアクリレート、フルオロケミカルウレタン、フルオロケミカルカルボジイミドおよびフルオロケミカルグアニジンから成る群より選択される請求項１記載の水性分散液。
【請求項７】
前記フルオロケミカルがフッ素化炭素をフッ素化側鎖当たりに有する数が６に等しいか或はそれ以下である請求項１記載の水性分散液。
【請求項８】
前記フルオロケミカルがフルオロケミカルウレタンである請求項５記載の水性分散液。
【請求項９】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が分散液中に約０．０１から約２５重量％の量で存在する請求項１記載の水性分散液。
【請求項１０】
前記フルオロケミカルが分散液中に存在するフッ素原子の量が約０．０００１から約５重量％であるような量で存在する請求項１記載の水性分散液。
【請求項１１】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が合成ヘクトライトであり、それが分散液中に約０．０５から約１５重量％の量で存在しかつ前記フルオロケミカルがフッ素化炭素をフッ素化側鎖当たりに有する数が６に等しいか或はそれ以下でありそしてそれが分散液中に存在するフッ素原子の量が約０．００５から約０．５重量％であるような量で存在しかつ更に前記粘土ナノ粒子成分と前記フッ素の重量パーセント比が約５０００：１から約２：１の範囲である請求項１記載の水性分散液。
【請求項１２】
少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分およびフルオロケミカルを含有する表面処理剤を含有して成る繊維。
【請求項１３】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分がモントモリロナイト、ベントナイト、パイロ
フィライト、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、ノントロナイト、タルク、バイデライト、ボルコンスコアイト、バーミキュライト、カオリナイト、ディッカイト、アンチゴライト、アナウキサイト、インデライト、クリソタイル、ブラバイサイト、白雲母、パラゴナイト、バイオタイト、コレンス石、苦土緑泥石、ドンバサイト、須藤石、ペンニン、セピオライトおよびパリゴルスカイトから成る群より選択される請求項１２記載の繊維。
【請求項１４】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が合成成分である請求項１２−１３記載の繊維。
【請求項１５】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が合成ヘクトライトである請求項１３記載の繊維。
【請求項１６】
前記フルオロケミカルがフルオロケミカルアロファネート、フルオロケミカルポリアクリレート、フルオロケミカルウレタン、フルオロケミカルカルボジイミドおよびフルオロケミカルグアニジンから成る群より選択される請求項１２記載の繊維。
【請求項１７】
前記フルオロケミカルがフッ素化炭素をフッ素化側鎖当たりに有する数が６に等しいか或はそれ以下である請求項１２記載の繊維。
【請求項１８】
前記フルオロケミカルがフルオロケミカルウレタンである請求項１５記載の繊維。
【請求項１９】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が繊維表面に約２００ｐｐｍから約４０００ｐｐｍ  ＯＷＦの量で存在する請求項１２記載の繊維。
【請求項２０】
前記フルオロケミカルが結果として表面フッ素含有量が約２５ｐｐｍから約１０００ｐｐｍ  ＯＷＦになるような量で存在する請求項１２記載の繊維。
【請求項２１】
ポリアミドである請求項１２−１３または１５−２０の１項記載の繊維。
【請求項２２】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が合成ヘクトライトであり、これが繊維表面に約５００ｐｐｍから約１５００ｐｐｍ  ＯＷＦの量で存在しかつ前記フルオロケミカルがフッ素化炭素をフッ素化側鎖当たりに有する数が６に等しいか或はそれ以下でありそしてそれが繊維表面に約７５ｐｐｍから約２００ｐｐｍ  ＯＷＦの量で存在する請求項１２記載の繊維。
【請求項２３】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が合成ヘクトライトであり、これが繊維表面に約５００ｐｐｍから約１０００ｐｐｍ  ＯＷＦの量で存在しかつ前記フルオロケミカルがフッ素化炭素をフッ素化側鎖当たりに有する数が６に等しいか或はそれ以下でありそしてそれが繊維表面に約７５ｐｐｍから約２００ｐｐｍ  ＯＷＦの量で存在する請求項１２記載の繊維。
【請求項２４】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が合成ヘクトライトであり、これが繊維表面に約１０００ｐｐｍから約１５００ｐｐｍ  ＯＷＦの量で存在しかつ前記フルオロケミカルがフッ素化炭素をフッ素化側鎖当たりに有する数が６に等しいか或はそれ以下でありそしてそれが繊維表面に約７５ｐｐｍから約２００ｐｐｍ  ＯＷＦの量で存在する請求項１２記載の繊維。
【請求項２５】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が合成ヘクトライトであり、これが繊維表面に約１５００ｐｐｍから約２０００ｐｐｍ  ＯＷＦの量で存在しかつ前記フルオロケミカル
がフッ素化炭素をフッ素化側鎖当たりに有する数が６に等しいか或はそれ以下でありそしてそれが繊維表面に約７５ｐｐｍから約２００ｐｐｍ  ＯＷＦの量で存在する請求項１２記載の繊維。
【請求項２６】
請求項１２、１３、１６−２０および２２−２５の１項記載の繊維を含有して成る繊維製品。
【請求項２７】
前記繊維がポリアミドである請求項２６記載の繊維製品。
【請求項２８】
請求項１２、１３、１６−２０および２２−２５の１項記載の繊維を含有して成るカーペット。
【請求項２９】
前記繊維がポリアミドである請求項２８記載のカーペット。
【請求項３０】
更にＡＳＴＭ  Ｄ６５４０を用いて測定したデルタＥが約１５から約２３であることも包含する請求項２８記載のカーペット。
【請求項３１】
更にＡＳＴＭ  Ｄ６５４０を用いて測定したデルタＥが約１５から約２３であることも包含する請求項２９記載のカーペット。
【請求項３２】
撥汚性用水性分散液の製造方法であって、
ａ）少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分を溶媒と接触させることで水性粘土ナノ粒子溶液を生じさせ、そして
ｂ）前記水性粘土ナノ粒子溶液をフルオロケミカルと接触させることで撥汚性用水性分散液を生じさせる、
ことを含んで成る方法。
【請求項３３】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分をモントモリロナイト、ベントナイト、パイロフィライト、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、ノントロナイト、タルク、バイデライト、ボルコンスコアイト、バーミキュライト、カオリナイト、ディッカイト、アンチゴライト、アナウキサイト、インデライト、クリソタイル、ブラバイサイト、白雲母、パラゴナイト、バイオタイト、コレンス石、苦土緑泥石、ドンバサイト、須藤石、ペンニン、セピオライトおよびパリゴルスカイトから成る群より選択する請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が合成成分である請求項３２−３３記載の方法。
【請求項３５】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が合成ヘクトライトである請求項３３記載の方法。
【請求項３６】
前記フルオロケミカルをフルオロケミカルアロファネート、フルオロケミカルポリアクリレート、フルオロケミカルウレタン、フルオロケミカルカルボジイミドおよびフルオロケミカルグアニジンから成る群より選択する請求項３２記載の方法。
【請求項３７】
前記フルオロケミカルがフルオロケミカルウレタンである請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分を溶液中に約０．０１から約２５重量％の量で存在させる請求項３２記載の方法。
【請求項３９】
前記フルオロケミカルを溶液中に存在するフッ素原子の量が約０．０００１から約５重量％であるような量で存在させる請求項３２記載の方法。
【請求項４０】
前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が合成ヘクトライトであり、それを溶液中に約０．０５から約１５重量％の量で存在させかつ前記フルオロケミカルがフッ素化炭素をフッ素化側鎖当たりに有する数が６に等しいか或はそれ以下でありそしてそれを分散液中に存在するフッ素原子の量が約０．００５から約０．５重量％であるような量で存在させかつ更に前記粘土ナノ粒子成分と前記フッ素の重量パーセント比が約５０００：１から約２：１の範囲であるようにする請求項３２記載の方法。
【請求項４１】
請求項１−１１の１項記載の撥汚性用水性分散液を用いて撥汚性繊維を製造する方法であって、
ａ）前記水性分散液を前記繊維に結果として前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が繊維表面に約１０００ｐｐｍから約２０００ｐｐｍ  ＯＷＦの量で存在しかつ前記フルオロケミカルが結果として表面フッ素含有量が約２５ｐｐｍから約５００ｐｐｍ  ＯＷＦになるような量で存在するような量で加え、そして
ｂ）前記繊維を熱で硬化させる、
ことを含んで成る方法。
【請求項４２】
前記撥汚性用組成物を噴霧、浸漬、被覆、発泡、塗装、刷毛塗りおよびローリングから成る群より選択した技術を用いて加える請求項４１記載の方法。
【請求項４３】
前記撥汚性用組成物を噴霧で加える請求項４２記載の方法。
【請求項４４】
撥汚性用水性分散液であって、
少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分、
フルオロケミカル、および
シリコーン、光学的光沢剤、抗菌成分、抗酸化安定剤、着色剤、光安定剤、紫外線吸収剤、塩基染料および酸染料から成る群より選択される成分、
を含有して成る水性分散液。
【請求項４５】
請求項４４記載の水性分散液を含有して成る繊維。
【請求項４６】
請求項４５記載の前記繊維を含有して成る繊維製品。
【請求項４７】
請求項４５記載の前記繊維を含有して成るカーペット。
【発明の詳細な説明】
【関連出願に対する相互参照】
【０００１】
本出願は、２００９年１２月１０日付けで出願した米国仮出願番号６１／２８５４２５による優先権の利点を請求するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、粘土ナノ粒子と水性フルオロケミカル（ｆｌｕｏｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ）のコロイド状分散液を包含する撥汚性（ｓｏｉｌ  ｒｅｐｅｌｌｅｎｃｙ）用水性分散液に関する。また、本撥汚性用水性分散液による改質を受けさせておいた撥汚性軟質製品も開示し、この製品は結果として向上した防汚特性を示す。そのような軟質製品は繊維、ヤーンおよび繊維製品を含有して成り得る。本明細書では、また、撥汚性用水性分散液の製造方法および撥汚性軟質製品の製造方法も開示する。
【背景技術】
【０００３】
耐汚れ付着性の利点を得ようとして典型的に無機酸化物（即ちシリカ）のサブミクロン粒子をポリアミド繊維に加えることが従来行われてきたが、それらは耐久性が劣りかつ繊維製品の手触りが荒いと言った欠点に苦しんでいた。加うるに、シリカで処理された表面は特定の付着濃度の時に魅力的ではない白色の曇りを有する可能性もある。汚れる度合が低い軟質表面を生じさせようとしてフルオロケミカル樹脂エマルジョンが用いられてきた。
【０００４】
表面処理用組成物の使用が特許文献１に教示されており、その組成物はフルオロケミカル樹脂と有機シロキサン共重合体のコロイド状ゾル分散液の混合物で構成されている。そのような混合物を用いると許容される撥汚性を達成する目的で軟質表面に付加させるフルオロケミカルの濃度を有意に低くすることができる。しかしながら、そのようなコロイド状シロキサン系フッ素機能拡張剤は前記軟質表面に荒い感触を与える可能性があり、これは好ましいことではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，２２５，４０３号
【発明の概要】
【０００６】
環境およびコストが理由でフルオロケミカルの全体的使用量を低くすることが望まれている。このように、フルオロケミカルの使用量が低くても良好な防汚性を維持している撥汚性用組成物が必要とされていることは理解され得るであろう。
【０００７】
従って、フルオロケミカルが示す有効性を更に拡張させかつ好ましい防汚性を維持しながら手触りがより柔らかい繊維をもたらすことができれば、これは好ましいことである。
【０００８】
本明細書に開示する発明は、伝統的なフルオロケミカルと一緒にすることが可能な粘土ナノ粒子の水性分散液を包含する撥汚性用水性分散液を提供するものである。そのような粘土ナノ粒子を防汚配合物および撥水／油配合物に添加してもよい。この開示する分散液で処理した繊維は、従来のフルオロケミカルおよびシリコーンで処理された繊維に比べて、優れた耐汚れ付着性および乾燥した撥汚性特性を示す。処理された繊維はまた従来のフルオロケミカルまたはシリコーンで処理された繊維に比べて柔らかな手触りおよび良好な耐久性も示す。前記ナノ粒子がフルオロケミカル機能拡張剤として作用することで繊維の重量を基準にしたフッ素の濃度が低くても繊維が防汚特性を示すことが可能になることが
分かるであろう。また、この開示する水性分散液を製造する方法および処理された繊維を製造する方法も提供する。更に、様々な面の処理された繊維を用いて製造したヤーンおよび繊維製品、例えば布およびカーペットなども提供する。
【０００９】
粘土ナノ粒子は、繊維表面を柔らかくすることに向けた撥水および撥油処理用フルオロケミカル組成物に入れるフルオロケミカル用の有効な希釈剤であり得る。具体的には、粘土ナノ粒子をフルオロケミカル配合物もしくはエマルジョンに入れると所定の防汚効果に必要なフルオロケミカルの量が驚くべきほど少なくなり、その結果として、従来の配合物に比べてフッ素濃度が実質的に低くても有効な撥汚性がもたらされる。繊維にこの開示する水性分散液を用いた処理を受けさせると、その粘土粒子は本質的に親水性ではあるが、それでも、疎水特性機能拡張剤として有効である（さもなければ、それはフルオロケミカルの濃度のみに依存すると予測されるであろう）。粘土ナノ粒子の水性分散液は特定の条件下でフルオロケミカルのみに期待される利点と同じ利点の多くを与えることが分かるであろう。
【００１０】
１つの面として、少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分およびフルオロケミカルを含有して成る撥汚性用水性分散液を提供する。そのような粘土ナノ粒子成分は天然または合成のいずれであってもよい。前記フルオロケミカルは炭素−フッ素部分を含有する如何なる化学品を含有して成っていてもよい。
【００１１】
別の面として、表面処理剤を含有して成る繊維を提供し、前記表面処理剤は、少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分およびフルオロケミカルを含有して成る。前記繊維は天然または合成繊維のいずれであってもよく、それには綿、絹、羊毛、レーヨン、ポリアミド、アセテート、オレフィン、アクリル樹脂、ポリプロピレンおよびポリエステルが含まれる。そのような繊維をヤーンに紡績するか或は繊維製品に加工してもよい。
【００１２】
さらなる面として、少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分およびフルオロケミカルを含有して成る撥汚性用水性分散液で処理された少なくとも１種の繊維を含有して成る繊維製品を提供する。そのような繊維製品は織布またはカーペットのいずれであってもよい。そのようなカーペットには、カットパイル（ｃｕｔ  ｐｉｌｅ）、撚り、織り、ニードルフェルト（ｎｅｅｄｌｅｆｅｌｔ）、結節、房状、平織り、フリーズ、ベルベルおよびループパイルが含まれ得る。
【００１３】
更に別の面として、撥汚性用水性分散液を製造する方法を提供する。そのような方法は、少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分を溶媒と接触させることで水性粘土ナノ粒子溶液を生じさせそして前記水性粘土ナノ粒子溶液とフルオロケミカルを接触させることで撥汚性用水性分散液を生じさせることを含んで成る。
【００１４】
さらなる面として、この上で考察した撥汚性用水性分散液を用いて撥汚性繊維を製造する方法を提供する。そのような方法は、前記水性分散液を前記繊維に結果として繊維表面に前記少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分が約２００ｐｐｍ（百万部当たりの部−繊維の重量当たりの粒子の重量）から約４０００ｐｐｍ  ＯＷＦ［約５００ｐｐｍから約１５００ｐｐｍ  ＯＷＦ、約５００ｐｐｍから約１０００ｐｐｍ  ＯＷＦ、約１０００ｐｐｍから約１５００ｐｐｍ、約１０００ｐｐｍから約２０００ｐｐｍ  ＯＷＦおよび約１５００ｐｐｍから約２０００ｐｐｍ  ＯＷＦを包含］の量で存在しかつ前記フルオロケミカルが結果として前記繊維表面上の元素状フッ素含有量が約２５ｐｐｍから約１０００ｐｐｍ  ＯＷＦ［約２５から約５００ｐｐｍ  ＯＷＦ、約７５ｐｐｍから約１５０ｐｐｍ  ＯＷＦ、約７５ｐｐｍから約２００ｐｐｍ  ＯＷＦ、約１００ｐｐｍから約２００ｐｐｍ  ＯＷＦおよび約１４０ｐｐｍから約１５０ｐｐｍ  ＯＷＦを包含］になるような量で存在するような量で加えることを含んで成る。次に、前記繊維を硬化させる（硬化は前記溶液を前
記繊維の上に運ぶ目的で用いた溶媒を乾燥で除去する工程を指し、これを場合により加熱段階を用いて行ってもよい）。同じ工程をヤーンおよび繊維製品にも適用することができる。
【００１５】
定義
当業者にほとんど良く知られているであろうが、以下の定義を明瞭にする目的で示す。
ナノ粒子：１つの寸法の長さが１００ｎｍ未満である多次元粒子。
ＯＷＦ（繊維の重量を基準）：溶媒を乾燥で除去した後に付着している固体の量。
ＷＰＵ（ウエットピックアップ（Ｗｅｔ  Ｐｉｃｋ−ｕｐ））：溶媒を乾燥で除去する前の繊維に付着している溶液の重量。
【００１６】
発明の詳細な説明
少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分およびフルオロケミカルを含有して成る撥汚性用水性分散液を開示する。前記粘土ナノ粒子成分は、下記の地質学的分類の鉱物を実質的に含有して成る粒子を指し得る：スメクタイト、カオリン、イライト、クロライトおよびアタパルジャイト。そのような分類には、モントモリロナイト、ベントナイト、パイロフィライト、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、ノントロナイト、タルク、バイデライト、ボルコンスコアイト、バーミキュライト、カオリナイト、ディッカイト、アンチゴライト、アナウキサイト、インデライト、クリソタイル、ブラバイサイト、白雲母、パラゴナイト、バイオタイト、コレンス石、苦土緑泥石、ドンバサイト、須藤石、ペンニン、セピオライトおよびパリゴルスカイトなどの如き具体的粘土が含まれる。そのような粘土ナノ粒子は合成もしくは天然のいずれであってもよく、それには合成ヘクトライトおよびＲｏｃｋｗｏｏｄ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  ＬｔｄのＬａｐｏｎｉｔｅ（商標）が含まれる。そのＬａｐｏｎｉｔｅ（商標）粘土ナノ粒子はＬａｐｏｎｉｔｅ  ＲＤ（商標）、Ｌａｐｏｎｉｔｅ  ＲＤＳ（商標）、Ｌａｐｏｎｉｔｅ  ＪＳ（商標）およびＬａｐｏｎｉｔｅ
Ｓ４８２（商標）であってもよい。
【００１７】
フルオロケミカルには、少なくとも１種のフッ素含有重合体もしくはオリゴマーが分散もしくは乳化している液体のいずれも含まれ得る。そのような液体にはまたフッ素を含有しない他の化合物も入っていてもよい。この開示する組成物で用いるフルオロケミカル組成物の例には、アニオン性、カチオン性もしくは非イオン性のフルオロケミカル、例えば米国特許第４，６０６，７３７号に開示されているフルオロケミカルアロファネート、米国特許第３，５７４，７９１号および４，１４７，８５号に開示されているフルオロケミカルポリアクリレート、米国特許第３，３９８，１８２号に開示されているフルオロケミカルウレタン、米国特許第４，０２４，１７８号に開示されているフルオロケミカルカルボジイミドおよび米国特許第４，５４０，４９７号に開示されているフルオロケミカルグアニジンなどが含まれる。この上に挙げた特許は引用することによって全体が本明細書に組み入れられる。また、有効成分である重合体または界面活性剤に結合しているフッ素化側鎖当たりのフッ素化炭素の数が６に等しいか或はそれ以下の短鎖フルオロケミカルも使用可能である。そのような短鎖フルオロケミカルの製造はフルオロテロマー原料を用いるか或は電気化学フッ素化で実施可能である。この開示する組成物で用いることができる別のフルオロケミカルは、ＤｕＰｏｎｔがＣａｐｓｔｏｎｅ  ＲＣＰ（商標）として販売しているフルオロケミカルエマルジョンである。
【００１８】
この開示する撥汚性用水性分散液の製造は様々な技術を用いて実施可能である。１つの技術は、少なくとも１種の粘土ナノ粒子成分を水と接触させることで水性粘土ナノ粒子溶液を生じさせることを包含する。また、前記粘土を分散させる目的で低分子量のアルコール（例えばメタノール、エタノール、イソプロパノールなど）を含有する水性溶媒混合物を用いることも可能である。前記粘土ナノ粒子成分を溶液中に約０．０１から約２５重量％の量で存在させてもよく、それには、約１％から約２０％、約０．０５％から約１５％
、約０．０１％から約５％、約０．０５％から約５％、約０．５％から約５％および約５％から約１５％が含まれる。Ｌａｐｏｎｉｔｅ（商標）を粘土ナノ粒子として用いる場合、溶液中の濃度を約０．０５から約２５重量％にするが、それには、約０．０５％から１％（重量／重量）および約５％から約１５％（重量／重量）が含まれる。次に、前記水性粘土ナノ粒子溶液をフルオロケミカルと接触させることで撥汚性用水性分散液を生じさせる。その一緒にした分散液に存在する元素状フッ素の量（％）をこの分散液中にフッ素原子が約０．０００１から約５重量％存在するような量にしてもよく、それには、約０．００１％から約２％、約０．００１％から約０．８％、約０．００５％から約０．５％、約０．００５％から約０．１５％、約０．０１％から約１％、約０．０２５％から約０．５％および約０．０５％から約０．５％が含まれる。Ｃａｐｓｔｏｎｅ  ＲＣＰ（商標）をフルオロケミカルとして用いる場合、その濃度を当該繊維に加わるウエットピックアップパーセントに応じて約０．００５％から約０．５％にするが、それには約０．００５％から約０．１５％が含まれる。水性分散液を生じさせようとする時、当該粘土ナノ粒子成分の重量パーセントの方がフッ素の重量パーセントよりも高いままであるようにすべきである。粘土ナノ粒子とフッ素の典型的な重量パーセント比を約５０００：１から約２：１にするが、それには、約３０００：１、約１５００：１、約１０００：１、約５００：１、約１００：１、約５０：１、約２５：１および約１０：１が含まれる。
【００１９】
この開示する撥汚性用水性分散液を様々な種類の繊維に表面処理剤として加えることができる。そのような繊維は天然もしくは合成いずれかの繊維であってもよく、それには、綿、絹、羊毛、レーヨン、ポリアミド、アセテート、オレフィン、アクリル樹脂、ポリプロピレンおよびポリエステルが含まれる。そのような繊維はまたポリヘキサメチレンアジパミド、ポリカプロラクタム、ナイロン６，６またはナイロン６であってもよい。そのような繊維を紡績してヤーンにするか或は様々な繊維製品に織ることも可能である。ヤーンには、低配向ヤーン、部分配向ヤーン、完全延伸ヤーン、平延伸ヤーン、延伸加工ヤーン、エアジェット加工ヤーン、バルクト（ｂｕｌｋｅｄ）連続フィラメントヤーンおよびスパンステープルが含まれ得る。繊維製品にはカーペットおよび布が含まれ得、カーペットにはカットパイル、撚り、織り、ニードルフェルト、結節、房状、平織り、フリーズ、ベルベルおよびループパイルが含まれ得る。別法として、この開示する撥汚性用水性分散液を繊維ではなくヤーンまたは繊維製品に加えることも可能である。
【００２０】
この開示する撥汚性用水性分散液を繊維に当該技術分野で公知の様々な技術を用いて加えることができる。そのような技術には、本撥汚性用水性分散液を当該繊維に噴霧、浸漬、被覆、発泡、塗装、刷毛塗りおよびローリングで加えることが含まれる。本撥汚性用水性分散液をまた当該繊維から紡績したヤーンまたは当該繊維から製造した繊維製品に加えることも可能である。次に、それを加えた繊維、ヤーンまたは繊維製品を約２５℃から約２００℃（約１５０℃から約１６０℃を包含）の温度の熱で約１０秒から約４０分間（５分間を包含）の時間硬化させる。
【００２１】
当該粘土ナノ粒子成分を加えた後、それが当該繊維、ヤーンまたは繊維製品の表面に約２００ｐｐｍから約４０００ｐｐｍ  ＯＷＦの量で存在するようにしてもよく、それには、約５００ｐｐｍから約１５００ｐｐｍ  ＯＷＦ、約５００ｐｐｍから約１０００ｐｐｍ
ＯＷＦ、約１０００ｐｐｍから約１５００ｐｐｍ  ＯＷＦ、約１０００ｐｐｍから約２０００ｐｐｍ  ＯＷＦおよび約１５００ｐｐｍから約２０００ｐｐｍ  ＯＷＦが含まれる。また、当該フルオロケミカルも結果として当該繊維、ヤーンまたは繊維製品の表面に存在する元素状フッ素含有量が約２５ｐｐｍから約１０００ｐｐｍ  ＯＷＦであるような量で存在させてもよく、それには、約２５ｐｐｍから約５００ｐｐｍ  ＯＷＦ、約７５ｐｐｍから約１５０ｐｐｍ  ＯＷＦ、約７５ｐｐｍから約２００ｐｐｍ  ＯＷＦ、約１００ｐｐｍから約２００ｐｐｍ  ＯＷＦおよび約１４０ｐｐｍから約１５０ｐｐｍ  ＯＷＦが含まれる。前記水性分散液を加える時、当該粘土ナノ粒子成分のＯＷＦの方がフッ素のＯＷ
Ｆよりも高いままであるようにすべきである。ナノ粒子とフッ素の典型的なＯＷＦ比を約８０：１から約１．５：１の範囲にしてもよく、それには、約２７：１、約２０：１、約１３：１、約１０：１、約７．５：１および約５：１が含まれる。そのような表面濃度の繊維、ヤーンおよび繊維製品をＡＳＴＭ  Ｄ６５４０で測定した時にそれらが示すデルタＥは約１５から約２３である。
【００２２】
この上に開示した撥汚性用組成物に追加的成分を添加してもよい。そのような成分には、シリコーン、光学的光沢剤、抗菌成分、抗酸化安定剤、着色剤、光安定剤、紫外線吸収剤、塩基染料および酸染料が含まれ得る。光学的光沢剤には、トリアジンタイプ、クマリンタイプ、ベンゾオキサゾールタイプ、スチルベンタイプおよび２，２’−（１，２−エテンジイルジ−４，１フェニレン）ビスベンゾオキサゾールが含まれ得、そのような光沢剤を重量で表して総組成物の約０．００５％から約０．２％の量で存在させる。抗菌成分には銀含有化合物が含まれ、そのような抗菌成分を重量で表して総組成物の約２ｐｐｍから約１％の量で存在させる。
【００２３】
前記ナノ粒子がフルオロケミカル機能拡張剤として働くことで繊維の重量を基準にしたフッ素の濃度が低くても当該繊維が防汚特性を示すことが可能になることが分かるであろう。
【実施例】
【００２４】
以下は、この上に開示した撥汚性用水性分散液で処理したナイロン６，６の４６オンスカットパイルカーペットの例であり、それを標準的なフルオロケミカルエマルジョンによる処理（比較）および処理なしと比較する。選択する代替のフルオロケミカル、粘土ナノ粒子、繊維および繊維製品が示す表面の化学的性質が異なる場合には、本明細書に記述する変数を若干調整する必要があるであろう。
【００２５】
試験方法
ドラム汚れ（Ｄｒｕｍ  ｓｏｉｌｉｎｇ）をデルタＥとして記録し、それの測定をＡＳＴＭ  Ｄ６５４０およびＤ１７７６に従って実施する。
【００２６】
以下の表１に、以下の様々なカーペットサンプルを示す：（１）様々な面の開示する撥汚性用組成物を用いて処理（サンプル１−１２）、（２）標準的フルオロケミカルエマルジョン処理剤を用いて処理（サンプル１３−比較）、および（３）未処理（サンプル１４−未処理）。
【００２７】
【表１】
2013513702.tif 000002
【００２８】
サンプル１−７全部の調製を同様な様式で実施したが、主な差は重量パーセントおよび生じさせるＬａｐｏｎｉｔｅ（商標）原液の種類およびサンプル４−７へのＣａｐｓｔｏｎｅ（商標）ＲＣＰの添加である。単に例示の目的で以下にサンプル７の調製方法を記述する：Ｌａｐｏｎｉｔｅ（商標）ＲＤＳが５重量％入っている原液の調製を水を撹拌しながら約３８℃に加熱してこれに当該ナノ粘土を増分的に添加することで実施した。添加が終了した後の容器を冷撹拌プレートに移して、撹拌を室温で溶液が分散して透明になるまで継続した。ボトル内で６重量％の量のＣａｐｓｔｏｎｅ（商標）ＲＣＰ、６０重量％の量のＬａｐｏｎｉｔｅ（商標）分散液および残りの脱イオン水を一緒にした。その溶液を振とうし、８オンスの噴霧用ボトルの貯蔵槽の中に注ぎ込んだ後、廃棄用容器の中に詰めた。前記噴霧用ボトルを基部から約１２インチの所に位置させたリングスタンドの上に留めた後、下向きの角度に向けた。噴霧のパターンを試験した後、中心をグリッド上に向けた。カーペットの風袋重量を得た後、そのカーペットを前記グリッドの上に前記カーペットの下部右隅が噴霧器に接触するように位置させた。次に、前記カーペットをこのカーペットの下方半分が噴霧されるように動かした。前記カーペットを再び下部左隅に続いて左半分そして次に上部左隅、上半分、上部右隅そして右半分が噴霧されるように動かした後、噴霧器を中心に向けることで完全な被覆を達成した。前記カーペットの表面に噴霧した後、そのカーペットを１５０℃の対流オーブンに入れて５分間硬化させた。前記の結果として得た分散液をサンプルに約５％  ＷＰＵになるように噴霧すると、結果として、サンプル表面上の粘土ナノ粒子の量が１５００ｐｐｍ  ＯＷＦになりかつ元素状フッ素の量が１５０ｐｐｍ  ＯＷＦになった。
【００２９】
サンプル８−１２の調製を同様に実施したが、但し結果としてもたらされた分散液をサンプルに１０％  ＷＰＵになるように噴霧すると結果としてサンプル表面上の粘土ナノ粒
子の量が約１０００-２０００ｐｐｍ  ＯＷＦになりかつ元素状フッ素の量が約７５ｐｐｍ−２００ｐｐｍ  ＯＷＦになった。
【００３０】
サンプル１３の調製を１３．３重量％のＣａｐｓｔｏｎｅ（商標）ＲＣＰ溶液を用いて実施し、そして上述した方法と同様な噴霧パターンに従ってウエットピックアップが１０％になるようにすると、結果として表面上の元素状フッ素の量が６４０ｐｐｍ  ＯＷＦになった。
【００３１】
次に、これらのサンプルに汚れをＡＳＴＭ  Ｄ６５４０に従って付けた。サンプル１−７および１３の場合には、各ドラム充填物に未処理対照カーペット（“対照”）を少なくとも１片含めた。
【００３２】
以下の表２および３に、サンプル１−１４が示したデルタＥ値を示す。表２では、サンプル１−７および１３が示したデルタＥ値をこの上のパラグラフに記述した対照が示したそれと比較する。表３では、サンプル８−１２をフッ素のみで処理したカーペットであるサンプル１３と比較する。
【００３３】
【表２】
2013513702.tif 000003
【００３４】
サンプル１−７は、残留汚れが対照に比べて１７％から３１％の範囲の度合で低下したことを示している。
【００３５】
【表３】
2013513702.tif 000004
【００３６】
サンプル８−１２は、サンプル１３に比べて、粘土ナノ粒子が有益であることを示しており、その結果として、デルタＥがフッ素の量は３倍であるが粘土ナノ粒子を用いなかったカーペット（サンプル１３）に比べてほぼ同じデルタＥから１．０の低下がもたらされる。このように、この開示する撥汚性用水性分散液を用いるとドラム汚れの度合が同じまたは向上していることに加えて環境的により優しいカーペット用繊維を達成することができる。
【００３７】
この開示する撥汚性用水性分散液、処理された繊維、ヤーンおよび繊維製品およびそれらの製造方法の様々な面をこの上に言及することで本発明を説明してきた。この上に示した詳細な説明を読んで理解した後の人に明確な修飾形および変形が思い浮かぶであろう。そのような修飾形および変形が本請求項の範囲内に入る限りにおいてそれらの全部が本発明に包含されると解釈されるべきであることを意図する。
【国際調査報告】
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