JP2009503242A

JP2009503242A - 防汚材料

Info

Publication number: JP2009503242A
Application number: JP2008525206A
Authority: JP
Inventors: ビー．バーリー，マルコム; ジー．カールソン，ジェイムズ; ベッカム，アラン
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2009-01-29
Also published as: CA2617512A1; CA2617512C; CN101238160B; KR20080039404A; AU2006278511A1; MX2008001424A; WO2007019263A1; CN101238160A; US20070032627A1; BRPI0616491A2; EP1917285A1

Abstract

（ａ）（１）１種以上のポリイソシアネート類と（２）１種以上のフッ化アルコール類と、所望により（３）１種以上のその他のイソシアネート反応性物質類との反応生成物を含む第１フルオロケミカルウレタンポリマーまたはオリゴマーであって、イソシアネート基とイソシアネート反応性基との比が約１以下であるもの（すなわち、成分Ａ）、及び（ｂ）（１）１種以上のジイソシアネート類と、（２）水と、所望により（３）１種以上のその他のイソシアネート反応性基との反応生成物を含む第２ウレタンポリマーまたはオリゴマーであって、前記ジイソシアネートのイソシアネート基のうち約５〜約９５モル％が水と反応するもの（すなわち、成分Ｂ）、とを含む、耐久性のある防汚性を基材に付与するためのウレタン組成物類。

Description

本発明は、繊維基材類（例えば、カーペット類や布地類）に適用してそれらに防汚性を付与するためのウレタンエマルション類に関するもので、スチーム洗浄に対する改善された耐久性を示し、つまり、それらを適切に適用した基材類が、予期せぬレベルのそれらの初期防汚性能を保ちながら、多数回のスチーム洗浄処理に耐えることができる。

フルオロケミカルエマルション類を繊維性基材類に適用して、それらに防汚性を付与することは公知である。３Ｍカンパニー（3M Company）製のＰＭ１３９６保護処理剤（PM 1396 Protective Treatment）は、このような市販製品の一例である。

前記処理剤類は、多数のプロセスを介して基材類に適用される。一つの一般的な取り組みは、防汚材料をエマルションから基材の表面に付着させて、基材材料の全表面に粒子の無作為な分布をもたらす、いわゆる「染着」である。場合によっては、染み阻害剤材料を、補助染着と呼ばれるプロセスにおいて基材上に同時に付着させる。

場合によって良好な初期防汚性を与えるにも関わらず、このようなフルオロケミカルエマルション類に関する問題点は、それらが基材（例えば、カーペット）に付与する防汚特性がスチーム洗浄後にかなり低下することである。

良好な初期防汚特性を付与し、しかもスチーム洗浄後に良好な防汚特性を保持する保護処理剤類が必要である。

特定のウレタンポリマー類と防汚材料との新規な混合物類を含む処理剤類が、これら処理剤類を適切に適用した基材類に、耐久力のある防汚性を付与することを見出した。このような処理剤類を適切に適用した基材類は、予期せぬレベルのそれらの初期防汚性能を保ちながら、多数回のスチーム洗浄処理に耐えることが可能である。

本発明の防汚処理剤類は、本明細書中では成分Ａと成分Ｂと呼ばれる２つの成分を含む。成分Ａ及びＢは、単一エマルション粒子へ形成されることが可能で、または前記処理剤は、成分Ａと成分Ｂの構成上別個のエマルション粒子類の混合物を含むことが可能である。

要約すると、本発明の組成物類は、（ａ）（１）１種以上のポリイソシアネート類と（２）１種以上のフッ化アルコール類と、所望により（３）１種以上の他のイソシアネート反応性物質類との反応生成物を含む第１フルオロケミカルウレタンポリマーまたはオリゴマーであって、イソシアネート基とイソシアネート反応性基との比が約１以下であるもの（すなわち、成分Ａ）、及び（ｂ）（１）１種以上のジイソシアネート類と（２）水と、所望により（３）１種以上のイソシアネート反応性物質類との反応生成物を含む第２ウレタンポリマーまたはオリゴマーであって、前記ジイソシアネートのイソシアネート基のうち約５〜約９５モル％が水と反応するもの（すなわち、成分Ｂ）、とを含む。

本発明の防汚処理剤類は、例えば、様々な材料、例えばナイロン、ポリアミド、ポリイミド類、ポリオレフィン類、毛などから製造されたカーペット類や布地類を包含する様々な繊維性基材類上で使用されてよい。

成分Ａ
成分Ａは幾つかの方法で製造されることが可能で、そしてその性質は、好ましくは高フッ素含有量と、その加工工程で繊維が遭遇する温度未満の融点とを有する。これらの種類の材料類は、当該技術分野で周知であって、極めて高い初期防汚性を付与する。

成分Ａとして使用できる材料類の幾つかの代表例としては、３Ｍ（登録商標）保護化学製品ＰＭ−１３９６（染着補助適用処理剤類で使用されるアニオン性フルオロケミカルエマルション）などのフルオロケミカルウレタン類が挙げられる。更に、デュポン（Dupont）（商標）ＮＲＤ３７２（デュポンから市販されている材料）も成分Ａとして使用されてよい。

所望により、第１フルオロケミカルウレタンポリマーまたはオリゴマー、すなわち成分Ａは、（１）１種以上のポリイソシアネート類と（２）１種以上のフッ化アルコール類と、所望により（３）１種以上の他のイソシアネート反応性物質類との反応生成物を作製することによって製造することができ、イソシアネート基とイソシアネート反応性基との比が約１以下である。

成分Ｂ
第２ウレタンポリマーまたはオリゴマー、すなわち成分Ｂは、（１）１種以上のジイソシアネート類と（２）水と、所望により（３）１種以上のイソシアネート反応性物質類との反応生成物を含み、前記ジイソシアネートのイソシアネート基のうち約５〜約９５モル％が水と反応する。成分Ｂは、ジイソシアネート類をイソシアネート反応性物質類と反応させるが、かなりの量のイソシアネートを反応終了時に残すことを許容することによって作製された材料である。この材料を次に、成分Ａと併せてまたは単独で乳化する。成分Ｂの元々のイソシアネート含有量のうちかなりの量が乳化後に残存していることを見出したことは驚きに当たる。イソシアネートはその後、反応してポリウレタン−尿素を形成する。

ポリイソシアネート類
本発明で有用なポリイソシアネート類には、次の式を有するものが包含される：
Ｚ−［ＮＣＯ］_ｎ
前記式中、ｎは２以上であり、すなわち、単一分子上に２つ以上のイソシアネート基を有する有機化合物類である。この定義には、ジイソシアネート類、トリイソシアネート類、テトライソシアネート類などが包含される。ポリイソシアネートの非イソシアネート部分Ｚは、本発明において有用性をもたらすいかなる化学的性質のものでもあり得る。Ｚは、脂肪族、脂環式、芳香族、またはこれらの組み合わせであることができる。Ｚは、Ｎ、Ｓ、またはＯを包含する複素原子類を含有してよい。ポリイソシアネートは、ポリイソシアネート類の混合物であってよい。

一つの好ましいポリイソシアネートである、バイエル・コーポレーション（Bayer Corporation）から入手可能なデモデュール（DEMODUR）（商標）Ｎ−３３００はトリイソシアネートを含み、この場合、ｎは３であり、またＺは、３つの結合基によってＮＣＯ部分に結合されたイソシアネート部分を含む。その他の実施形態では、ポリイソシアネートは、バイエル・コープ（Bayer Corp.）から市販されている材料「デスモデュール（DESMODUR）（登録商標）Ｎ−１００」中にあるようなビュウレット基を含む。別の好ましいポリイソシアネートは、バイエル（Bayer）からデスモデュール（DESMODUR）（登録商標）Ｉとして市販されているイソホロンジイソシアネートである。

有用なポリイソシアネート類の例としては、２，４−トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、２−メチル−シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート、ベンゼン１，４−ジイソシアネート（ｐ−フェニレンジイソシアネート）、ナフタレン１，５−ジイソシアネート、高分子ジフェニルメタンジイソシアネート、三量化芳香族もしくは脂肪族ジイソシアネート類、２，２，４−トリメチルヘキサン１，６−ジイソシアネート、ヴェスタナット（VESTANAT）（商標）ＴＭＤＩ（２，２，４−トリメチルヘキサン１，６−ジイソシアネートと２，４，４−トリメチルヘキサン１，６−ジイソシアネートを含むもの）、２−メチル−シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、及び水素化４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（デスモデュール（DESMODUR）（商標）Ｗ、Ｈ１２ＭＤＩ）、
ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート（ＣＨＤＩ）、デカメチレンジイソシアネート、並びにキシリレンジイソシアネートが挙げられる。

フッ化アルコール
フッ化アルコールは、好ましくは４〜１２個の炭素原子を含み、それらに結合したフッ素原子を少なくとも１個有する。より好ましくは、フッ化アルコールは、４〜１２個の炭素原子を含有する過フッ素化セグメントを有する。

本発明において使用できる代表的なフッ化脂肪族アルコール類としては、次の式を有するものが挙げられる：
Ｃ_ｎ’Ｆ_{２ｎ’＋１}（ＣＨ_２）_ｍ’ＯＨ
式中、ｎ’は３〜１４までであり、そしてｍ’は１〜１２までである；
（ＣＦ_３）_２ＣＦ０（ＣＦ_２ＣＦ_２）_ｐ’ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ
式中、ｐ’は１〜５までである；
Ｃ_ｎ’Ｆ_{２ｎ’＋１}ＣＯＮ（Ｒ^３）（ＣＨ_２）_ｍ’ＯＨ
式中、Ｒ^３は、Ｈまたは低級アルキルであり、ｎ’は３〜１４までであり、ｍ’は１〜１２までである；
Ｃ_ｎ’Ｆ_{２ｎ’＋１}ＳＯ_２Ｎ（Ｒ^３）（ＣＨ_２）_ｍ’ＯＨ
式中、Ｒ^３、ｎ’、及びｍ’は、前述のものであり；及び
Ｃ_ｎ’Ｆ_{２ｎ’＋１}ＳＯ_２ＮＲ^３（ＣＨ_２）_ｍ’（（ＯＣＨ_２Ｃ（Ｈ）（ＣＨ_２Ｃｌ））_ｒ’ＯＨ
式中、Ｒ^３、ｎ’、ｍ’は、前述のものであり、そしてｒ’は１〜５までである。

イソシアネート反応性物質類
前述のポリイソシアネート類は、イソシアネート反応性基を１種以上含む共反応物質類と反応することができる。イソシアネート反応性基は、一般構造−Ｚ−Ｈを有し、ＺはＯ、Ｎ、及びＳから成る群より選択される。好ましくは、ＺはＯまたはＮである。

好適なイソシアネート反応性物質類としては、例えば、ポリオール類、ポリアミン類、及びポリチオール類が挙げられる。本明細書中で使用するとき、接頭辞「ポリ」は１以上を表す。例えば、「ポリオール類」という用語には、一価アルコール類ジオール類、トリオール類、テトラオール類などが包含される。

ポリオール類
イソシアネート反応性物質類の好ましい分類は、ポリオール類である。「ポリオール」という用語は、本明細書中で使用するとき、平均して１個以上のヒドロキシル基を含有する一価もしくは多価アルコール類を指し、例として、一価アルコール類、ジオール類、トリオール類、テトラオール類などが包含される。

ポリオール類の好ましい分類はジオール類である。本発明によれば、低分子量ジオールと低重合体ジオール（oligomeric diol）の両方を包含する様々なジオール類を利用してよい。更に、ジオール類の混合物も使用できる。

低分子量（平均分子量約５００未満）のジオール類を使用してよい。これらのうちの幾つかの代表例は、エチレングリコール；プロピレングリコール；１，３−プロパンジオール；１，４−ブタンジオール；１，５−ペンタンジオール；１，６−ヘキサンジオール；ネオペンチルグリコール；ジエチレングリコール；ジプロピレングリコール；２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール；１，４−シクロヘキサンジメタノール；ビスフェノールＡのエチレンオキサイド及び／またはプロピレンオキサイド付加物；並びに水素化ビスフェノールＡのエチレンオキサイド及び／またはプロピレンオキサイド付加物である。更に、言及されたいかなる反応物質類に関しても、材料類の混合物が利用できることにも留意する。

好ましい分類のポリオール類は、数平均分子量が約５００〜約５０００までのポリオール類として定義される低重合体ポリオール類である。この分類の好ましい構成要素類は、ヒドロキシル当量が約２５０〜約３，０００（ｇ／ｅｑ）であるポリエステルジオール類、ポリエーテルジオール類及びポリカーボネートジオール類である。このような物質類としては、ダウ・ケミカル・カンパニー（Dow Chemical Company）から入手可能な、ヒドロキシル当量が約４１５であるトーン（TONE）（商標）０２１０のような、ポリエステル（ポリカプロラクトン）ジオール類が包含される。別のかかる物質は、数平均分子量が約２０００であるトリ−イソ社（Tri-Iso, Inc.）製のポリカーボネートジオール（ポリへキサンジオールカーボネート）である、レイヴカーブ（RAVECARB）（商標）１０６である。

その他の有用な低重合体ポリオール類としては、限定されないが、ポリテトラメチレングリコール類及びポリプロピレングリコール類などのポリエーテルジオール類；アジピン酸とイソフタル酸との混合物とヘキサンジオールとの反応生成物であるポリエステルジオールなどのポリエステルジオール類；ポリエーテルトリオール類；並びにポリエステルトリオール類から成る群より選択されるものが挙げられる。更に、言及されたいかなる反応物質類に関しても、材料類の混合物が利用できることにも留意する。

好ましいポリオール類としては、数平均分子量が約２０００であるバイエル・コーポレーション（Bayer Corporation）製のアーコル（ARCOL）（商標）ＰＰＧ２０２５などのポリプロピレングリコール、及びダウ・ケミカル社（Dow Chemical Co.）から商標名カーボワックス（CARBOWAX）として販売されているポリエチレングリコール類が挙げられる。

ポリアミン類
有用なポリアミン類としては、例えば、少なくとも２個のアミノ基を有するポリアミン類が挙げられ、前記２個のアミノ基は第１級、第２級、またはこれらの組み合わせである。例としては、１，１０−ジアミノデカン、１，１２−ジアミノドデカン、９，９−ビス（３−アミノプロピル）フルオレン、ビス（３−アミノプロピル）フェニルホスフィン、２−（４−アミノフェニル）エチルアミン、１，４−ブタンジオールビス（３−アミノプロピル）エーテル、Ｎ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２）_３、１，８−ジアミノ−ｐ−メンタン、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン、１，８−ジアミノ−３，６−ジオキサオクタン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジン、並びにエチレンイミン（すなわち、アジリジン）、アミノプロピルメチルシロキサン−コ−ジメチルシロキサン、ビス−アミノプロピルジメチルシロキサンなどの直鎖もしくは（デンドリマーを包含する）分枝状のホモポリマー類及びコポリマー類のような重合体ポリアミン類が挙げられる。

ポリチオール類
ポリチオール類の例としては、２，２’−オキシジエタンチオール、１，２−エタンチオール、３，７−ジチア−１，９−ノナンジチオール、１，４−ブタンジチオール、１，６−ヘキサンジチオール、１，７−ヘプタンジチオール、１，８−オクタンジチオール、１，９−ノナンジチオール、３，６−ジオキサ−１，８−オクタンジチオール、１，１０−デカンジチオール、１，１２−ジメルカプトドデカン、エチレングリコールビス（３−メルカプトプロピオネート）、１，４−ブタンジオールビス（３−メルカプトプロピオネート）などが挙げられる。

基材類への適用
防汚材料類を基材上に付着する定着プロセスの本質は、変更可能であり、また様々な形態で当該技術分野に存在する。所望の基材、例えば、布地もしくはカーペット上に前記材料を定着または付着させる幾つかのプロセスがある。カチオン性界面活性剤から形成されるエマルション類は、繊維上に容易に定着する傾向がある。

他方、アニオン性エマルション類は、この傾向を示さない。ナイロン製のカーペットの場合、ポリアニオン性染み阻害剤類は、当該染み阻害剤類の後で適用されるカチオン性乳化剤類によって効力が無くなるため、アニオン性乳化剤類を使用する必要がある。前記材料をカーペットに染着させるために、高い水温（約１００℃）や低いｐＨ、そして所望によりマグネシウムなどのポリカチオン性塩類が使用される。

多くの種類のイソシアネート分子類は、長く延長された期間、水と接触したままにできることが分かった。それは、多くの種類のイソシアネート分子類でエマルション粒子の大部分を占める溶媒系エマルション類を調製するのに十分に長い期間である。エマルションが形成されると、イソシアネートは周囲の水と反応することができ、ポリウレタン尿素を形成する。イソシアネート類は、脂肪族または芳香族のいずれであってもよい。芳香族イソシアネート類は、水とより迅速に反応するが、それらに関する唯一の問題点は、エマルションを形成する時間が短いことである。水と反応する前に、イソシアネートを所望により、様々なイソシアネート反応性物質類と反応させてもよい。反応生成物は、好ましくは有機溶媒中での溶解性を維持している。

幾つかの実施形態では、ＡとＢの比は、約１０／９０〜９０／１０までの範囲である。幾つかの実施形態では、ＡとＢの比は、約２５／７５〜７５／２５までの範囲である。場合により、前記混合物は、平均粒径約０．５ミクロン（μ）未満の粒子の水中エマルションである。

多くの実施形態では、成分Ａと成分Ｂの組成物は、エマルションの単なる混合物であっても、または成分Ａと成分Ｂのウレタン類を混合して前記エマルションを調製することによって調製されたエマルションであってもよく、例えば噴霧、浸漬、または他の既知の方法によって基材に適用され、そしてその後、乾燥させて、基材上に望ましい耐久性のある防汚仕上げをもたらす。場合により、成分Ａと成分Ｂは、基材に別個に適用されてよい。

幾つかの実施形態では、本発明は、尿素基を含むフルオロケミカルポリマーまたはオリゴマーの製造方法の形態であり、前記尿素基の大部分は、平均粒径約０．５ミクロン未満の水性分散体の粒子の内部で形成される。

幾つかの実施形態では、尿素基は、イソシアネート官能性前駆体を水中に分散した後に当該前駆体と水との反応生成物から誘導され、この場合、イソシアネート官能性前駆体は、１種以上のポリイソシアネート類と、１種以上のフルオロケミカルアルコール類と、所望により、フッ化アルコール類やその他のイソシアネート反応性物質類がポリイソシアネート上のイソシアネート基の約４０％以下を消費するように、その他のイソシアネート反応性物質類との反応生成物を含む。イソシアネート官能性前駆体は、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）または酢酸エチルなどの有機溶媒を含有してよい。尿素基を含有するフルオロケミカルポリマーは、溶媒がまだ存在する間に、水性分散体の内部で形成され得る。尿素基を含有するポリマーは、溶媒を蒸留してから形成されてよい。溶媒を後で除去して、実質的に溶媒を含まないフルオロケミカルエマルションを後に残してもよい。

以下の非限定例によって、本発明を更に説明する。

以下の材料類を実施例において利用した。

試験方法
撥水性試験
処理済みのカーペット試料類は、３Ｍ撥水性試験ＩＩ：水／アルコール落下試験（3M Water Repellency Test II: Water/alcohol Drop Test）（書類番号９８−０２１２−０７２１−６；３Ｍから入手可能）を用いて撥水性（ＷＲ）について評価した。この試験では、評価すべきカーペット試料類が、脱イオン（DI）水とイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）との混合液によって浸透するかが試される。各混合液に、表２に示すような評価指数が割り当てられる。撥水性試験を実行する際、処理済みのカーペット試料を平坦な水平表面上に置いて、カーペットのパイルを、撚糸に対して最も大きく撚りがかかっている方向に手でブラシがけする。水、ＩＰＡ、または水／ＩＰＡ混合液の小さな液滴５滴を、カーペット試料上の少なくとも２インチ（５．０ｃｍ）離れた位置に静かに配置する。４５°の角度で１０秒間観察した後、５滴のうち４滴が球体または半球に見えれば、カーペットは試験に合格したとみなされる。報告された撥水性評価は、処理済みの試料が前述の試験に合格した場合の、最高値を示す水、ＩＰＡ、または水／ＩＰＡ混合液に相当する。

撥油性試験
カーペット試料類は、３Ｍ撥油性試験ＩＩＩ（3M Oil Repellency Test III）（１９９４年２月の書類番号９８−０２１２−０７１３−３；３Ｍから入手可能）を用いて撥油性（ＯＲ）について評価した。この試験では、カーペット試料類が油または表面張力の異なる油混合物によって浸透するかが試される。油類または油混合物には、表３に示す評価が与えられる。撥油性試験は、上記撥水性試験と同じ方法で実行する。ただし、報告した撥油性は、処理済みのカーペット試料が前述の試験に合格した場合の、最高の油または油混合物に相当する。

模倣フレックス−ニップ適用手順
次に説明する模倣フレックス−ニップを用いて、カーペット工場で使用されるフレックス−ニップ操作を模倣して、カーペットに染み阻害組成物類を適用した。

この試験では、約１３ｃｍ×１０ｃｍの大きさのカーペット試料を、ずぶ濡れになるまで室温で脱イオン（DI）水に浸けた。この濡れた試料から、この試料が僅かに湿気のある状態となるまで、ボック遠心分離抽出機（Bock Centrifugal Extractor）において回転させることによって水を抜き取る。この僅かに湿気のある状態の試料は、密閉した蒸気室内で大気圧において９０℃〜１００℃までの温度及び相対湿度１００％で２分蒸気を当てた状態である。

蒸気処理後、カーペット試料を室温付近まで冷却させて、水性処理組成物を入れたガラス皿の中にカーペット繊維面を下に向けてカーペット試料を入れることにより、水性処理組成物を適用する。この処理組成物は、所望の割合の汚れを繊維に与える（％ＳＯＦ）のに、十分なガラス質のフルオロケミカル及び／または炭化水素材料と、十分な染み阻害材料とを含有し、２種類の材料と任意には所望の量の塩とを脱イオン（DI）水に溶解または分散して、（別段の指定のない限り）１０％スルファミン酸水溶液を用いてｐＨを値２に調節することによって調製される。ガラス皿中の処理水溶液の重量は、カーペット試料の重量の約３．５〜４．０倍である。カーペット試料は、処理溶液の全容積を１〜２分かけて吸収して、湿潤吸水率を約３５０〜４００％にする。

次に、湿った処理済みのカーペット試料を、（上述と同じ装置及び条件を用いて）２分間２回目の蒸気処理に付して、脱イオン（DI）水が半分入った２０リットル（５ガロン）のバケツに一時的に浸漬し、脱イオン（DI）水の蒸気によって十分にすすぎ洗いして、残りの余分な処理組成物を除去し、前記遠心分離抽出機を用いて僅かに湿気のある状態となるまで回転させ、室温で一晩風乾させて、試験する。

スチーム洗浄（ＳＣ）手順
次の手順を用いて、カーペット処理剤類の洗浄効率及び耐久性、またはカーペットのムラのない洗浄を必要とする他の状況について評価する。

カーペット試料類を、大きさ３０ｃｍ×３０ｃｍで厚さ１ｃｍの一枚の木材にしっかりと固定した。

ボード洗浄機を用いて、手動で操作されるカーペット及びスチーム洗浄機における技術の差と操作者の差に本質的に関連する変数を最小限にした。機械は、第１段階シャンプーで洗い、そしてそれに続く２つの段階ですすぎ洗いする３段階で各ボードのカーペット試料類を洗浄する。

前記洗浄機は、それぞれにスプレーノズルと真空クリーナーヘッドが付いた３つのステーションを有する。第１ステーションでは、カーペットの表面上をゆっくりと移動する真空ヘッドの直前で、石鹸溶液をカーペット試料類に噴霧する。次の２つのステーションでは、真空ヘッドがカーペット上を通過するとき真空ヘッドの直前ですすぎ洗い用の温水だけを噴霧して、できる限り大量の水を除去する。回転台によって、カーペット試料類の付いたボードを各ステーションに運搬して、各ステーションにおいて試料を９０°回転させる。

計量ポンプによって、石鹸溶液をリザーバから第１ヘッドに接続された配水管へ供給する。温水ヒーターは、水を全て６５℃で供給する。石鹸溶液は、水２５０リットルに溶解したベーン−クレーンＰ．Ｃ．Ａ．処方５（Bane-Clene P.C.A. Formula 5）（粉末洗浄剤（Powdered Cleaning Agent））１．０キログラムから作製する。

実施例１
成分Ａ：磁性攪拌器を装備した２リットルの３つ口丸底フラスコに、０．３１９当量（ｅｑ．）のＭｅＦＢＳＥ（１１３．９グラム）、ＭＩＢＫ（２５０．０グラム）、０．００３当量のＳＡ（０．８７５グラム）、及び０．２５８当量のＮ３３００Ａ（４９．８グラム）を入れた。これにＤＢＴＤＬ触媒（１００ミリグラム）を加えた。攪拌した混合物の温度を８０℃で２時間維持した。

成分Ｂ：０．４１８当量のＩＰＤＩ（４６．５グラム）及び０．０３９当量のＰＰＧ２０２５（３８．９グラム）を上記反応混合物に加えて、この反応混合物を８０℃で更に２時間維持して成分Ｂに加えた。

エマルションの調製：結果として得られた生成物と更なるＭＩＢＫ（９５グラム）を混合してから、水（８１４グラム）とダウファックス（Dowfax）（登録商標）８３９０（３５．７グラム）との混合物に加えた。材料をガウリン・コーポレーション（Gaulin Corporation）のモデル１５Ｍ−８ＴＡラボ・ホモジナイザ・アンド・サブミクロン分配器（Model 15M-8TA Lab Homogenizer & Sub-micron Disperser）に２４．１ＭＰａ（３５００ｐｓｉ）で３回通過させた。この材料を、次に、６５℃で１６時間穏かに攪拌しつづけ、そしてその後、６５℃において真空下でその溶媒を取り除いた。試料は、ホリバＬＡ−９１０（Horiba LA-910）レーザ散乱粒径分布分析器で分析して、平均粒径が０．１０１ミクロンであることが分かった。

実施例２
成分Ａ：磁性攪拌器を装備した１リットルの３つ口丸底フラスコに、０．０９５当量（ｅｑ．）のＭｅＦＢＳＥ（３３．８グラム）、ＭＩＢＫ（７５．０グラム）、０．００３当量のＳＡ（０．７５グラム）、０．０１１当量のＰＰＧ２０２５（１１．２５グラム及び０．０４８当量のＮ３３００Ａ（９．３グラム）を入れた。これに、ＤＢＴＤＬ触媒（１００ミリグラム）を加えた。攪拌した混合物の温度を８０℃で１時間維持した。

成分Ｂ：０．１８当量のＩＰＤＩ（２０．０グラム）を上記反応混合物に加えて、この反応混合物を８０℃で更に１時間維持して成分Ｂに加えた。

エマルションの調製：結果として得られた生成物と更なるＭＩＢＫ（４０．０グラム）を混合してから、水（２７１グラム）とダウファックス（Dowfax）（登録商標）８３９０（１０．７グラム）との混合物に加えた。前記材料を、ステンレス鋼製ビーカー内で攪拌しながら、１０２コンバータを装備したブランソン超音波装置４５０（Branson Sonifier 450）を用いて１５分間乳化させた。この材料を、次に６５℃で１６時間穏かに攪拌しつづけた後、６５℃において真空下でその溶媒を取り除いた。

実施例３
成分Ａ：磁性攪拌器を装備した１リットルの３つ口丸底フラスコに、０．１２５当量（ｅｑ．）のＭｅＦＢＳＥ（４４．８グラム）、０．１０３当量のＮ３３００Ａ（２０．０グラム）及び同重量のＭＩＢＫを入れた。これに、ＤＢＴＤＬ触媒（１００ミリグラム）を加えた。攪拌した混合物の温度を８０℃で１時間維持した。

成分Ｂ：０．１０３当量のＭＡ２３００（１８．６グラム）、０．０１６当量のＰＰＧ２０２５（１５．６グラム）、及び同量のＭＩＢＫを上記反応混合物に加えて、この反応混合物を８０℃で更に１時間維持して成分Ｂに加えた。

エマルションの調製：結果として得られた生成物と更なるＭＩＢＫ（４０．０グラム）を混合してから、水（４００グラム）とダウファックス（Dowfax）（登録商標）８３９０（１４．３グラム）との混合物に加えた。前記材料を、ステンレス鋼製ビーカー内で攪拌しながら、１０２コンバータを装備したブランソン超音波装置４５０（Branson Sonifier 450）を用いて１５分間乳化させた。この材料を、次に６５℃で１６時間穏かに攪拌しつづけた後、６５℃において真空下でその溶媒を取り出した。

実施例４
成分Ａ：ＰＭ１３９６（６５．０グラム、固形分１００％）。

成分Ｂ：磁性攪拌器を装備した１リットルの３つ口丸底フラスコに、０．３８３当量（ｅｑ．）のＩＰＤＩ（４２．５グラム）、０．０５７当量のＰＰＧ２０２５（５７．５グラム）、ＤＢＴＤＬ触媒（１００ミリグラム）及び同重量のＭＩＢＫを入れた。攪拌した混合物の温度を８０℃で１時間維持した。

エマルションの調製：エマルションは、成分Ａと成分Ｂ３５グラムと共にＭＩＢＫと混合して、固形分４２％の溶液を作製することによって調製した。これを、次に、水（４００グラム）とダウファックス（Dowfax）（登録商標）８３９０（１４．３グラム）との混合物にした。前記材料を、ステンレス鋼製ビーカー内で攪拌しながら、１０２コンバータを装備したブランソン超音波装置４５０（Branson Sonifier 450）を用いて１５分間乳化させた。この材料を、次に６５℃で１６時間穏かに攪拌しつづけた後、６５℃において真空下でその溶媒を取り除いた。

実施例５
成分Ａ：磁性攪拌器を装備した１リットルの３つ口丸底フラスコに、０．０９９当量のテロマーアルコール「Ａ」（５０．２グラム）、０．０８０当量のＮ３３００Ａ（１５．５グラム）、０．００１当量のＳＡ（０．２７グラム）、及び同重量のＭＩＢＫを入れた。これに、ＤＢＴＤＬ触媒（１００ミリグラム）を加えた。攪拌した混合物の温度を８０℃で１時間維持した。

成分Ｂ：０．１６８当量のＩＰＤＩ（１８．６グラム）、０．０１５当量のＰＰＧ２０２５（１５．５グラム）、及び同量のＭＩＢＫを上記反応混合物に加えて、この反応混合物を８０℃で更に１時間維持して成分Ｂに加えた。

エマルションの調製：結果として得られた生成物２００グラムと更なるＭＩＢＫ（４０．０グラム）を混合してから、水（４００グラム）とダウファックス（Dowfax）（登録商標）８３９０（１４．３グラム）との混合物に加えた。前記材料を、ステンレス鋼製ビーカー内で攪拌しながら、１０２コンバータを装備したブランソン超音波装置４５０（Branson Sonifier 450）を用いて１５分間乳化させた。この材料を、次に６５℃で１６時間穏かに攪拌しつづけた後、６５℃において真空下でその溶媒を取り除いた。

実施例６
成分Ａ：攪拌器を装備した１リットルの３つ口丸底フラスコに、０．１２４当量のテロマーアルコール「Ｂ」（４７．１グラム）、０．１００当量のＮ３３００Ａ（１９．３グラム）、０．００１当量のＳＡ（０．３４グラム）、及び同重量のＭＩＢＫを入れた。これに、ＤＢＴＤＬ触媒（１００ミリグラム）を加えた。攪拌した混合物の温度を８０℃で１時間維持した。

成分Ｂ：０．１６３当量のＩＰＤＩ（１８．１グラム）、０．０１５当量のＰＰＧ２０２５（１５．１グラム）、及び同量のＭＩＢＫを上記反応混合物に加えて、この反応混合物を８０℃で更に１時間維持して成分Ｂに加えた。

実施例１〜６を、上述のようにカーペット試料類に適用し、そして上記試験方法に従って（初期及び２回のスチーム洗浄後の）撥水性及び撥油性について試験した。その結果を表４に示す。

実施例７〜２２
実施例７〜２２では、成分Ａ対成分Ｂの重量比を桁違いに変化させた。実施例７〜１４では、成分Ａと成分Ｂが同一エマルション内にあり、そして実施例１５〜２２では、成分Ａと成分Ｂが別個のエマルション類として調製され、そのエマルション類を次に、それらを作製した後で混合した。これらエマルション類はいずれも、その後、上述のように、カーペット重量に対してフッ素濃度５００ｐｐｍでカーペット試料類に適用された。

成分Ａ：攪拌器を装備した２リットルの３つ口丸底フラスコに、０．４１０当量のＭｅＦＢＳＥ（１４６．１グラム）、０．０５当量のＳＡ（１４．６グラム）、０．４６当量のＮ３３００Ａ（８９．３グラム）、及び同重量のＭＩＢＫを入れた。これに、ＤＢＴＤＬ触媒（１５０ミリグラム）を加えた。攪拌した混合物の温度を８０℃で２時間維持した。

成分Ｂ：攪拌器を装備した２リットルの３つ口丸底フラスコに、０．２３８当量（８５グラム）のＭｅＦＢＳＥ、０．１４３当量のＰＰＧ２０２５（１４３グラム）、１．５５当量のＩＰＤＩ（１７１．９グラム）、及び同量のＭＩＢＫを入れた。これに、ＤＢＴＤＬ触媒（１５０ミリグラム）を加えた。攪拌した混合物の温度を８０℃で１時間維持した。

一連のエマルション類は、各例において、表５及び表６に示すように様々な量で混合した上記成分Ａと成分Ｂの材料類の合計２００グラムを、各例において更に４０グラムのＭＩＢＫと併せて用いることで作製し、その後、各例において得られた混合物を水（４００グラム）とダウファックス（DOWFAX）（登録商標）８３９０（１４．３グラム）との混合物に加えた。前記材料を、ステンレス鋼製ビーカー内で攪拌しながら、１０２コンバータを装備したブランソン超音波装置４５０（Branson Sonifier 450）を用いて１５分間乳化させた。この得られた生成物材料を、次に６５℃で１６時間穏かに攪拌しつづけた後、６５℃において真空下でその溶媒を取り除いた。

シリーズＩ（表５）では、成分Ａと成分Ｂの材料類を、指示された重量比で同時に乳化した。シリーズＩＩ（表６）では、成分Ａと成分Ｂの材料類を最初に別個に乳化させから、その後に生じた２種のエマルション類を、指示された重量％割合で混合した。

本発明の様々な改良及び変更は、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、当業者には明白であろう。

Claims

（ａ）（１）１種以上のポリイソシアネート類と（２）１種以上のフッ化アルコール類との反応生成物を含む第１フルオロケミカルウレタンポリマーまたはオリゴマーであって、イソシアネート基とイソシアネート反応性基との比が約１以下であるもの、及び（ｂ）（１）１種以上のジイソシアネート類と（２）水、との反応生成物を含む第２ウレタンポリマーまたはオリゴマーであって、前記ジイソシアネートのイソシアネート基のうち約５〜約９５モル％が水と反応するもの、とを含む組成物。
前記第１ポリマーまたはオリゴマー対前記第２ポリマーまたはオリゴマーの比が約１０／９０〜９０／１０である、請求項１に記載の組成物。
前記第１ポリマーまたはオリゴマー対前記第２ポリマーまたはオリゴマーの比が約２５／７５〜７５／２５である、請求項２に記載の組成物。
前記組成物が、（ａ）前記第１ポリマーまたはオリゴマーから調製されたエマルションと、（ｂ）前記第２ポリマーまたはオリゴマーから調製されたエマルションとの、２つの別個に調製されたエマルション類の混合物である、請求項１に記載の組成物。
前記組成物が、（ａ）前記第１ポリマーまたはオリゴマーと（ｂ）前記第２ポリマーまたはオリゴマーとを有機溶媒中で混合した後、エマルションを調製することによって調製された単一エマルションである、請求項１に記載の組成物。
前記エマルションの平均粒径が約０．５μ未満である、請求項５に記載の組成物。
前記第１ポリマーまたはオリゴマーが、（１）１種以上のポリイソシアネート類と、（２）１種以上のフッ化アルコール類と、（３）１種以上の他のイソシアネート−反応性物質類、との反応生成物を含む、請求項１に記載の組成物。
前記第１ポリマーまたはオリゴマーが、（１）１種以上のポリイソシアネート類と、（２）１種以上のフッ化アルコール類と、（３）１種以上のポリオール類、との反応生成物を含む、請求項１に記載の組成物。
前記第２ポリマーまたはオリゴマーが、（１）１種以上のジイソシアネート類と、（２）水と、（３）１種以上の他のイソシアネート−反応性物質類との反応生成物を含む、請求項１に記載の組成物。
前記第２ポリマーまたはオリゴマーが、（１）１種以上のジイソシアネート類と、（２）水と、（３）１種以上のポリオール類、との反応生成物を含む、請求項１に記載の組成物。
前記第２ポリマーまたはオリゴマー中で水と反応する、ジイソシアネート中の前記イソシアネート基の範囲が、約６０〜約９５モル％である、請求項１に記載の組成物。
前記尿素基の大部分が、平均粒径約０．５μ未満の水性分散体の粒子類内部で形成される尿素基を含むフルオロケミカルポリマーまたはオリゴマーの製造方法。
前記尿素基が、イソシアネート官能性前駆体を水中に分散した後に、前記前駆体と水との反応生成物から誘導される、請求項１２に記載の方法。
請求項１に記載の組成物を前記基材に適用して乾燥させることを含む、前記基材に防汚特性を付与するための基材の処理方法。
（ａ）（１）１種以上のポリイソシアネート類と（２）１種以上のフッ化アルコール類との反応生成物を含む第１フルオロケミカルウレタンポリマーまたはオリゴマーであって、イソシアネート基とイソシアネート反応性基との比が約１以下であるもの、および（ｂ）（１）１種以上のジイソシアネート類と（２）水、との反応生成物を含む第２ウレタンポリマーまたはオリゴマーであって、前記ジイソシアネートのイソシアネート基のうち約５〜約９５モル％が水と反応するものを基材に適用することを含む、基材に防汚特性を付与するための基材の処理方法。
前記第１ポリマーまたはオリゴマーと前記第２ポリマーまたはオリゴマーを前記基材に同時に適用する、請求項１５に記載の方法。
前記第１ポリマーまたはオリゴマーと前記第２ポリマーまたはオリゴマーを前記基材に別個に適用する、請求項１５に記載の方法。