JP2008508440A - 布の耐久性処理 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、米国仮特許出願第60/591,296号(2004年7月27日出願)および米国仮特許出願第60/624,875号(2004年11月3日出願)の優先権を主張し、この両出願は、本明細書中でその全体が参考として援用される。
本明細書中で記載される組成物および方法は、布(fabric)についての性能増強処理の分野内にあり、より具体的には、耐久性コーティング組成物およびこのような組成物を布(繊維、不織布、皮革、フィルムおよびプラスチックを含む)に適用する方法に対する。処理された布は、非工業適用(例えば、衣料品、履物、生地、カーテン、寝具、家具装飾、屋外用布(例えば、傘、日よけ、テントなど)、カーペットおよびラグ)に特に有用である。処理された布はまた、自動車内装および工業織物にも有用であり得る。
表面コーティングを適用することによって、繊維および布に性能増強特性を与えることが、しばしば望ましい。特性の例としては、帯電防止特性、よごれ耐性特性、防汚特性、撥水性もしくは撥油性または耐性(例えば、油もしくは水に対する)、吸湿特性、抗菌特性および難燃性が挙げられる。しかし、このような性能増強コーティングは、代表的に、耐久性ではない。すなわち、これらは、洗濯後、洗浄後あるいは水、油もしくは汚染物質または機械的ストレス(例えば、引き伸ばしもしくは磨耗)への曝露後に、その効力を失う。
布のための耐久性性能増強コーティングを産生するための組成物、および布に耐久性性能増強コーティングを適用するための方法が、本明細書中で記載される。一般に、本明細書中に記載される処理された布は、非工業適用(例えば、着用可能な衣料品および履物、カーテン、生地、寝具、家具装飾、屋外用布(例えば、傘、日よけ、テントなど)、カーペットおよびラグ)において有用である。処理された布はまた、自動車内装および工業織物にも有用であり得る。
布を改変するための方法および組成物、ならびに処理された布が、提供される。本明細書中で記載される方法および組成物を使用して、種々の布が、選択された性能増強特性をこの布に与えるために改変され得る。
標準的な家庭洗濯を、AATCC方法124−2001(最新の改定2001年)に基づいて、28gの顆粒状のTide(登録商標)洗剤(Proctor&Gamble)を66gのAATCC標準参照洗剤に置き換えて行う。家庭洗濯を行うために、正方形の布(約8”×8”)を標準的な家庭用洗濯機に入れた。このサンプルを、温水で「正常な」洗浄および旋回周期で洗浄した。このサンプルを、標準的AATCC方法124−2001に記載の通り、回転乾燥させた。
工業的帯電防止性能分類(65%相対湿度、20℃)
ポリエステル布の小布(swatch)(無地の織布(woven)、6oz/yd2)を、ポリ(アクリル酸)(PAA)で以下のように処理した:各布サンプルを、20重量%のPAA(平均分子量1,000,000、pH3.3〜3.9)および0.1重量%のWetAidTM湿潤剤を含有する水溶液中に浸漬し、そしてウェットピックアップ(wet pick−up)約100%までパディングした。このサンプルを華氏250度で5分間乾燥させ、次いで、華氏320度で30秒間硬化させ、その後、洗浄しそして乾燥させた。
実施例1のように調製したPAA処理したポリエステル布を、3〜5重量%のPDADMAC(分子量400,000〜500,000)の水溶液中に浸漬し、そしてウェットピックアップ90〜100%までパディングした。次いで、この布を、華氏300度で30秒間乾燥させた。表面抵抗率を、家庭洗濯の回数の関数として、以下の表Bにおいて報告する。
実施例1のように調製したPAA処理したポリエステル布を、2〜3重量%のポリクオタニウム−16(分子量約400,000)の水溶液中に浸漬し、そしてウェットピックアップ90〜100%までパディングした。この布を、華氏300度で30秒間乾燥させた。表面抵抗率を、家庭洗濯の回数の関数として、以下の表Bにおいて提供する。
3〜5重量%のPDADMAC(分子量400,000〜500,000)の水溶液(リカー比10:1)を、染色機械中で15〜30分間、40℃〜60℃で、アニオン性に改変したPAA処理したポリエステル布(実施例1のプロセスに従って調製した)上に排出した。次いで、サンプルをすすぎ、乾燥させ、そして60%の相対湿度および華氏70度の条件に少なくとも4時間置き、その後試験した。表面抵抗率を、家庭洗濯の回数の関数として、以下の表Bにおいて提供する。
2〜3重量%のポリクオタニウム−16(分子量約400,000)の水溶液(リカー比10:1)を、染色機械中で15〜30分間、40℃〜60℃で、アニオン性に改変したPAA処理したポリエステル布(実施例1のプロセスに従って調製した)上に排出した。次いで、サンプルをすすぎ、乾燥させ、そして60%の相対湿度および華氏70度の条件に少なくとも4時間置き、その後試験した。表面抵抗率を、家庭洗濯の回数の関数として、以下の表Bにおいて提供する。
ポリエステル布サンプル(無地織布、6oz/yd2)を、パディングにより、一工程プロセスで、以下のように処理した:6重量%のカチオン性ポリマーPDADMAC(分子量400,000〜500,000)を、水中に溶解し、その後、4重量%のNaClおよび1重量%のアニオン性ポリマー(PAA、分子量約1,000〜10,000)を撹拌しながら加えて、ポリ電解物を形成した。さらに、0.2重量%のセチルトリメチルアンモニウムクロリド(CTAC)を、界面活性剤として、この溶液に加えた。布を、ポリ電解物複合体の調製した溶液中に浸漬し、そしてウェットピックアップ100%までパディングした。次いで、これを華氏380度で30秒間、乾燥させそして硬化させた。表面抵抗率を、家庭洗濯の回数の関数として、以下の表Bにおいて提供する。
ポリエステル布サンプル(無地織布、6oz/yd2)を、排出により、一工程プロセスで、以下のように処理した:0.5重量%〜1重量%のカチオン性ポリマーPDADMAC(分子量400,000〜500,000)を、水中に溶解し(リカー比5:1〜20:1)、その後、0.2重量%〜6重量%のアニオン性ポリマー(PAA、約1,000〜10,000の分子量を有する)を撹拌しながら加えた。ポリ電解物複合体の調製した溶液を、染色機械中で10〜30分間、30℃〜100℃で、布上に排出した。サンプルを、華氏250度で5分間乾燥させた。表面抵抗率を、家庭洗濯の回数の関数として、以下の表Bにおいて提供する。
ポリエステル布サンプル(無地織布、6oz/yd2)を、一工程プロセスで、染色機械中でカチオン性ポリマー層およびアニオン性ポリマー層を交互に基材上に堆積することにより、処理した。リカー比は、5:1〜20:1であり、そして全ての重量は、製品に基づく。排出温度は、約30℃〜100℃の範囲である。計0.5重量%〜10重量%のポリクオタニウム−16(分子量約40,000)を、水中に溶解した。同じ手順を適用し、0.1重量%〜6重量%のアニオン性ポリマー(PAA、分子量1,000,000未満)を作製した。次いで、カチオン性ポリマーの溶液を染色機械に加え、アニオン性ポリマーの溶液と交互に、布上に、多数回排出した。プロセス全体に、約30分間〜60分間かかった。排出後、全てのサンプルをすすぎ、華氏250度で5分間乾燥させ、そして60%の相対湿度、華氏70度の条件に置き、その後試験した。表面抵抗率を、家庭洗濯の回数の関数として、以下の表Bにおいて提供する。
実施例2〜8に記載のように処理した100%ポリエステル(織布、6oz/yd2)サンプルの表面抵抗率(ohm/平方)を、100%綿サンプルおよび未処理ポリエステルサンプルと共に、家庭洗濯回数の関数として、表Bに列挙する。
処理サンプルおよび未処理サンプルの表面抵抗率(60%相対湿度、20℃)(ohm/平方で測定)
Claims (29)
- 布に性能増強特性を与えるための組成物であって、該組成物は、アニオン性ポリマーとカチオン性ポリマーとの間の複合体を含有し、ここで、該アニオン性ポリマーもしくは該カチオン性ポリマーのどちらかは、該布に該性能増強特性を与えることが可能である官能基を含む、組成物。
- 前記複合体は、前記アニオン性ポリマーおよび前記カチオン性ポリマーのうちの1つを前記布の表面の少なくとも一部分に付着させる最初の工程、ならびに、該アニオン性ポリマーおよび該カチオン性ポリマーの他方を該布に適用するその後の工程によって形成され、ここで、該アニオン性ポリマーおよび該カチオン性ポリマーのうち最後に適用したポリマーが、前記官能基を含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記複合体は、前記カチオン性ポリマーおよび前記アニオン性ポリマーを溶液中で最初に混合することによって形成される、請求項1に記載の組成物。
- 前記性能増強特性は、撥水性、撥油性、よごれ耐性、しわ耐性、帯電防止性、防汚性、疎水性、親水性、抗菌性、難燃性、温度調節およびUV耐性からなる群より選択される、請求項1に記載の組成物。
- 前記官能基は、フッ化炭化水素を含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記カチオン性ポリマーおよび前記アニオン性ポリマーは、各々1meq/gより高い電荷密度を有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記アニオン性ポリマーは、カルボキシル基、カルボン酸基、カルボキシル前駆基、スルホン酸基、硫酸基またはリン酸基を含む、請求項6に記載の組成物。
- 前記カチオン性ポリマーは、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)またはポリクオタニウムポリマーを含み、前記アニオン性ポリマーは、ポリアクリル酸を含み、そして前記性能増強特性は、帯電防止性を含む、請求項6に記載の組成物。
- 前記カチオン性ポリマーは、2−アミノエチルメタクリレートヒドロクロリド、N−(3−アミノプロピル)メタクリルアミドヒドロクロリド、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジニトロジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノフェニルスルホン、2−(tert−ブチルアミノ)エチルメタクリレート、ジアリルアミン、2−(イソ−プロピルアミノ)エチルスチレン、エチレンイミン、2−(N,N−ジエチルアミノ)エチルメタクリレート、2−(ジエチルアミノ)エチルスチレン、2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルアクリレート、N−[2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル]メタクリルアミド、2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルメタクリレート、N−[3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミド、N−[3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル]−メタクリルアミド、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、2−アクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、および2−メタクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリドからなる群より選択されるモノマーを含む、請求項1に記載の組成物。
- 布を処理する方法であって、該方法は、以下:
a)イオンもしくはイオン化可能化合物を該布の表面上の少なくとも一部分に提供することによって該表面を改変し、該布に性能増強特性を与える工程であって、該イオンもしくはイオン化可能化合物は、第1電荷を有する、工程;ならびに
b)第1イオン性ポリマーを該布に適用する工程であって、ここで;
該第1イオン性ポリマーは、該第1電荷と反対の電荷を有し;
該第1イオン性ポリマーの少なくとも一部分は、該改変された表面の該イオンもしくはイオン化可能化合物と相互作用し;そして
該第1イオン性ポリマーは、該布に該性能増強特性を与えることが可能である官能基を含む、工程
を、包含する方法。 - 請求項10に記載の方法であって、イオンもしくはイオン化可能化合物を前記布の前記表面上の少なくとも一部分に提供する工程による該表面の前記改変は、該第1電荷を有する第2イオン性ポリマーを該布に適用する工程を包含する、方法。
- 前記性能増強特性は、撥水性、撥油性、よごれ耐性、しわ耐性、帯電防止性、防汚性、疎水性、親水性、抗菌性、難燃性、温度調節およびUV耐性、ならびにこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項10に記載の方法。
- 前記第1電荷は負電荷であり、前記第1イオン性ポリマーは1meq/gより高い電荷密度を有するカチオン性ポリマーを含み、そして前記性能増強特性は帯電防止性を含む、請求項10に記載の方法。
- 前記官能基は、フッ化炭化水素を含む、請求項10に記載の方法。
- 前記第1電荷は正電荷であり、前記第1イオン性ポリマーはアニオン性フルオロポリマーを含み、そして前記性能増強特性は撥水性、撥油性もしくは疎水性を含む、請求項10に記載の方法。
- 前記第2イオン性ポリマーの前記布への適用は、該第2イオン性ポリマーと該布との間の非共有結合性相互作用の形成を生じる、請求項11に記載の方法。
- 前記第2イオン性ポリマーが前記布へ適用される際の条件は、該第2イオン性ポリマーと該布との間の共有結合の形成を生じる、請求項11に記載の方法。
- 前記第1イオン性ポリマーは1meq/gより高い正電荷密度を有するカチオン性ポリマーを含み、そして前記第2イオン性ポリマーは1meq/gより高い負電荷密度を有するアニオン性ポリマーを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記第1イオン性ポリマーは、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)またはポリクオタニウムポリマーを含み、前記第2イオン性ポリマーは、ポリアクリル酸、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸、ポリスルホン酸またはポリスルホン酸を含み、そして前記性能増強特性は、帯電防止性を含む、請求項18に記載の方法。
- 布を処理する方法であって、該方法は、カチオン性ポリマーとアニオン性ポリマーとの複合体を該布の表面に適用する工程を包含し、ここで、該カチオン性ポリマーおよび該アニオン性ポリマーのうちの1つは、該布に性能増強特性を与えることが可能である官能基を含む、方法。
- 性能増強特性を有する布であって、
該性能増強特性は、撥水性、撥油性、よごれ耐性、帯電防止性、防汚性、しわ耐性、疎水性、親水性、抗菌性、難燃性、温度調節およびUV耐性、ならびにこれらの組み合わせからなる群より選択され、そして
該布は、該布上の少なくとも一部分に置かれたコーティングを有し、ここで、該コーティングは、該布に性能増強特性を与えることが可能である官能基を有するイオン性ポリマーを含む、布。 - 前記コーティングは、カチオン性ポリマーとアニオン性ポリマーとの間の複合体を含有し、そして該カチオン性ポリマーおよび該アニオン性ポリマーのうちの1つは官能基を含む、請求項21に記載の布。
- 前記第1イオン性ポリマーは1meq/gより高い電荷密度を有する、請求項21に記載の布。
- 前記カチオン性ポリマーおよび前記アニオン性ポリマーの各々は1meq/gより高い電荷密度を有する、請求項22に記載の布。
- 前記カチオン性ポリマーはポリクオタニウムポリマーを含み、前記アニオン性ポリマーはポリアクリル酸を含み、そして前記性能増強特性は帯電防止性を含む、請求項24に記載の布。
- 請求項21に記載の布であって、前記性能増強特性は、該布の家庭での25回の洗濯後に持続する、布。
- 請求項21に記載の布であって、前記性能増強特性は、該布の家庭での50回の洗濯後に持続する、布。
- 衣料品、履物、寝具、生地、カーテン、家具装飾、屋外用布、カーペット、ラグ、不織布、自動車内装、もしくは工業織物における使用に適合される、請求項21に記載の布。
- 布を処理するためのキットであって、該キットは、以下:
アニオン性ポリマーおよびカチオン性ポリマーであって、該アニオン性ポリマーもしくは該カチオン性ポリマーのどちらかは、該布に性能増強特性を与えることが可能である官能基を含む、ポリマー;ならびに
該ポリマーを該布に適用するための指示書
を含む、キット。
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