JP7191192B2 - 非フッ素化ウレタン系コーティング - Google Patents

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Description

本発明は、耐久性のある撥水性及び場合により汚れ放出性を布地に付与するのに有用な疎水性有機ウレタン化合物であって、糖アルコールから誘導される化合物を含む水性組成物に関する。
様々な組成物が、撥水性及び場合により汚れ放出性を布地基材に提供するための処理剤として有用であることが知られている。多くのこのような処理剤は、フッ素化ポリマー及びコポリマー、又は非フッ素化ポリマー及びコポリマーである。非フッ素化合物は、主に、ポリアクリレート系又はウレタン系のコポリマーである。
フッ素化コポリマーは、良好な撥水性及び撥油性を提供する。非フッ素化撥水剤を作製する様々な試みがなされてきた。非フッ素化コポリマーは、撥水性及び場合により汚れ放出性を布地に提供することが知られているが、フッ素化対応物よりも効果が弱い。
Ｍｏｏｒｅは、米国特許第６，８６４，３１２号において、耐湿性を提供するポリウレタンポリマーを開示している。Ｍｏｏｒｅは、ポリウレタンポリマーがポリイソシアネート及びポリオールを含む処方から調製されたイソシアネート末端プレポリマーであるポリウレタンポリマー粒子分散体を請求している。
米国特許第６，８６４，３１２号
フッ素化処理剤と同等の性能結果を有する、撥水性及び場合により汚れ放出性を布地に提供する非フッ素組成物が必要とされている。また、生物系由来であり得る非フッ素組成物も望ましい。本発明は、これら必要性を満たす。
本発明は、耐久性のある撥水性及び場合により汚れ放出性を布地に付与するのに有用な水性非フッ素化有機ウレタン組成物を含み、コポリマーは、イソシアネート及び糖アルコールから誘導される。これら非フッ素化ウレタンは、増大した耐久性のある撥水性及び場合により汚れ放出性を布地に提供し、幾つかのフッ素化撥水剤化合物と同等である。
本発明は、式Ｉの少なくとも１つの結合を有する少なくとも１つの疎水性化合物を含む水性組成物であって、
－ＮＨＣ（Ｏ）－Ｘ－ （Ｉ）
式中、
Ｘは、少なくとも１つの－Ｒ1；－Ｃ（Ｏ）Ｒ1；－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1；又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式の糖アルコールの残基であり、
前記環式又は非環式の糖アルコールが、単糖類、還元糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択される場合は、
式中、各ｎは、独立して、０～２０でありｃ
各ｍは、独立して、０～２０であり、
ｍ＋ｎは、０よりも大きく、
各Ｒ1は、独立して、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、
各Ｒ2は、独立して、－Ｈ、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む６～３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、
又はこれらの混合物である。
第２の実施形態では、本発明は、水性組成物を調製する方法であって、
（ｉ）（ｂ’）少なくとも１つの糖アルコールを（ｂ"）少なくとも１つの脂肪酸又はアルコキシル化脂肪酸と反応させる工程と、
（ｉｉ）続いて、工程（ｉ）の生成物を（ａ）イソシアネート、ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と反応させる工程と、
（ｉｉｉ）工程（ｉｉ）の試薬又は最終生成物を水担体と接触させる工程と、を含み、 前記（ｂ’）少なくとも１つの糖アルコールが、単糖類、還元糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択される、方法である。
第３の実施形態では、本発明は、上に定義した通り、式Ｉの少なくとも１つの結合を有する少なくとも１つの疎水性化合物を含む水性組成物を基材の表面に塗布することを含む、繊維質基材を処理する方法である。
本明細書において、全ての商標は、大文字で指定されている。
本発明は、撥水性及び場合により汚れ放出性を繊維質基材に付与するための水性組成物を提供する。得られた化合物は、従来の市販されている非フッ素化処理剤と比べて、強化された性能及び撥水性の耐久性を処理された基材に提供する。本発明の出発材料は、生物起源材料から誘導することができる。
本発明は、式Ｉの少なくとも１つの結合を有する少なくとも１つの疎水性化合物を含む水性組成物であって、
－ＮＨＣ（Ｏ）－Ｘ－ （Ｉ）
式中、Ｘは、少なくとも１つの－Ｒ1；－Ｃ（Ｏ）Ｒ1；－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1；又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式の糖アルコールの残基であり、前記環式又は非環式の糖アルコールが、単糖類、還元糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択される場合は、各ｎは、独立して、０～２０であり、各ｍは、独立して、０～２０であり、ｍ＋ｎは、０よりも大きく、各Ｒ1は、独立して、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、各Ｒ2は、独立して、－Ｈ、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む６～３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの混合物である）。用語「環式又は非環式の糖アルコールの残基」は、本明細書では、１つ以上のＨ原子がヒドロキシル基－ＯＨから除去されたときの、環式又は非環式の糖アルコールの分子構造として定義される。式（Ｉ）では、Ｘの－ＮＨＣ（Ｏ）－に対する結合は、ウレタン官能基を形成する。ウレタン官能基は、イソシアネート、ジイソシアネート、又はポリイソシアネートを、少なくとも１つの－Ｒ1；－Ｃ（Ｏ）Ｒ1；－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨＯ）mＣ（Ｏ）Ｒ1；又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式の糖アルコールと反応させることを含む、任意の好適な方法によって形成され得る。
前記環式又は非環式の糖アルコールは、単糖類、還元糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択され、また、少なくとも１つの－Ｒ1；－Ｃ（Ｏ）Ｒ1；－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1；又はこれらの混合物で置換されている。このような置換によって、モノマー及びポリマー分子に疎水性特性が付与される。１つの実施態様では、前記環式又は非環式の糖アルコールは、少なくとも２つの－Ｒ1；－Ｃ（Ｏ）Ｒ1；－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1；又はこれらの混合物で置換されており、別の実施形態では、少なくとも３つの－Ｒ1；－Ｃ（Ｏ）Ｒ1；－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1；又はこれらの混合物で置換されている。このような糖アルコール（ｂ’）の例としては、テトロース、ペントース、ヘキソース、及びヘプトースから誘導される化合物等のアルドース及びケトースが挙げられるが、これらに限定されない。具体例としては、グルコース、グリセルアルデヒド、エリトロース、アラビノース、リボース、アラビノース、アロース、アルトロース、マンノース、キシロース、リキソース、グロース、ガラクトース、タロース、フルクトース、リブロース、マンノヘプツロース、セドヘプツロース（sedohelptulose）、トレオース、エリスリトール、スレイトール、グルコピラノース、マンノピラノース、タロピラノース、アロピラノース、アルトロピラノース、イドピラノース、グロピラノース、グルシトール、マンニトール、エリスリトール、ソルビトール、アラビトール、キシリトール、リビトール、ガラクチトール、フシトール、イジトール、イノシトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ボレミトール、グルコン酸、グリセリン酸、キシロン酸、ガラクタル酸、アスコルビン酸、クエン酸、グルコン酸ラクトン、グリセリン酸ラクトン、キシロン酸ラクトン、グルコサミン、ガラクトサミン、又はこれらの混合物が挙げられる。
前記環式又は非環式の糖アルコールは、少なくとも１つの－Ｒ1、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1、－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、又は－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1で置換されているが、それは、脂肪酸でエステル化してヒドロキシ官能性置換糖アルコールを形成することを含む任意の好適な方法による。１つの実施態様では、環式又は非環式の糖アルコールの脂肪酸置換体は、少なくとも－５９℃の融点を有する。別の実施形態では、環式又は非環式の糖アルコールの脂肪酸置換体は、少なくとも０℃の融点を有し、第３の実施形態では、環式又は非環式の糖アルコールの脂肪酸置換体は、少なくとも４０℃の融点を有する。好適な脂肪酸（ｂ"）としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミステリン酸（mysteric acid）、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキドン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、パルミトレイン酸、リノール酸（lineolic acid）、オレイン酸、エルカ酸、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。１つの実施態様では、Ｒ1は、１１～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、別の実施形態では、Ｒ1は、１７～２１個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。１つの実施態様では、Ｒ2は、１２～３０個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、別の実施形態では、Ｒ2は、１８～３０個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、別の実施形態では、Ｒ2は、１８～２２個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。
１つの実施態様では、Ｘは、式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、又は（ＩＩｃ）：
Figure 0007191192000001
 から選択され、式中、各Ｒは、独立して、式ＩのＮＨＣ（Ｏ）への直接結合、－Ｈ、－Ｒ1、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1、－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、又は－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、各ｎは、独立して、０～２０であり、各ｍは、独立して、０～２０であり、ｍ＋ｎは、０よりも大きく、ｒは、１～３であり、ａは、０又は１であり、ｐは、独立して、０～２であるが、ただし、ｒが３であるとき、ａは０であり、各Ｒ1は、独立して、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、各Ｒ2は、独立して、－Ｈ、又は任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む６～３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、あるいはこれらの混合物であるが、ただし、Ｘが式（ＩＩａ）であるとき、少なくとも１つのＲは、式１のＮＨＣ（Ｏ）への直接結合であり、少なくとも１つのＲは、－Ｒ1、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1；－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、又は－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、各Ｒ4は、独立して、式ＩのＮＨＣ（Ｏ）への直接結合、－Ｈ、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む６～３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの組み合わせ、－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、あるいは－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であるが、ただし、化合物が式（ＩＩｂ）であるとき、少なくとも１つのＲ又はＲ4は、式１のＮＨＣ（Ｏ）への直接結合であり、少なくとも１つのＲ又はＲ4は、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの組み合わせ、－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、あるいは－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、各Ｒ19は、式ＩのＮＨＣ（Ｏ）への直接結合、－Ｈ、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1、又は－ＣＨ2Ｃ［ＣＨ2ＯＲ］3であるが、ただし、化合物が式（ＩＩｃ）であるとき、少なくとも１つのＲ19又はＲは、式ＩのＮＨＣ（Ｏ）への直接結合であり、少なくとも１つのＲ19又はＲは、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1又は－ＣＨ2Ｃ［ＣＨ2ＯＲ］3である。
式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、又は（ＩＩｃ）では、－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）－は、オキシエチレン基（ＥＯ）を表し、－（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）－は、オキシプロピレン基（ＰＯ）を表す。これら化合物は、ＥＯ基のみ、ＰＯ基のみ、又はこれらの混合物を含有し得る。また、これら化合物は、例えば、ＰＥＧ－ＰＰＧ－ＰＥＧ（ポリエチレングリコール－ポリプロピレングリコール－ポリエチレングリコール）と表記されるトリブロックコポリマーとしても存在し得る。
Ｘが式（ＩＩａ）であるとき、１，４－ソルビタンのエステル、２，５－ソルビタンのエステル、及び３，６－ソルビタンのエステルを含む、任意の好適な置換還元糖アルコールを使用してよい。１つの実施態様では、Ｘは、式（ＩＩａ’）である式（ＩＩａ）：
Figure 0007191192000002
 から選択され、式中、Ｒは、独立して、式（Ｉ）のＮＨＣ（Ｏ）への直接結合－Ｈ、－Ｒ1、又は－Ｃ（Ｏ）Ｒ1に更に限定される。１つの実施形態では、少なくとも１つのＲは、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1又はＲ1である。式（ＩＩａ’）の残基を形成するために用いられる化合物（式中、Ｒのうちの少なくとも１つは－Ｈであり、少なくとも１つのＲは、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1から選択される）は、アルキルソルビタンとして一般的に知られている。これらソルビタンは、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1で一置換、二置換、又は三置換することができる。ＳＰＡＮ等の市販のソルビタンは、各ＲがＨである（非置換）ソルビタンから、各Ｒが－Ｃ（Ｏ）Ｒ1（完全に置換されている）（式中、Ｒ1は、５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基である）であるソルビタンに及ぶ様々なソルビタンの混合物、並びにこれらの様々な置換体の混合物を含有することが知られている。また、市販のソルビタンは、ある量のソルビトール、イソソルビド、又はその他の中間体若しくは副生成物を含んでいてもよい。
１つの実施形態では、少なくとも１つのＲは、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1であり、Ｒ1は、５～２９個の炭素を有する直鎖分岐鎖アルキル基である。別の実施態様では、Ｒ1は、７～２１個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、第３の実施形態では、Ｒ1は、１１～２１個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。これら残基を形成するために用いられる好ましい化合物としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミステリン酸（mysteric acid）、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、及びこれらの混合物から誘導される、一置換、二置換、及び三置換ソルビタンが挙げられる。Ｘを形成するために用いられる特に好ましい化合物としては、一置換、二置換、及び三置換ソルビタンステアレート又はソルビタンベヘニンが挙げられる。
場合により、Ｒ1は、少なくとも１つの不飽和結合を含む、５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。式（ＩＩａ’）（式中、少なくとも１つのＲは－Ｃ（Ｏ）Ｒ1から選択され、Ｒ1は少なくとも１つの不飽和結合を含有する）の残基を形成するために用いられる化合物の例としては、ソルビタントリオレエート（即ち、式中、Ｒ1は－Ｃ7Ｈ14ＣＨ＝ＣＨＣ8Ｈ17である）が挙げられるが、これに限定されない。他の例としては、パルミトレイン酸、リノール酸（lineolic acid）、アラキドン酸、及びエルカ酸から誘導される、一置換、二置換、及び三置換ソルビタンが挙げられるが、これらに限定されない。
１つの実施態様では、式（ＩＩａ’）のＸが使用され、式中、Ｒは、独立して、式（Ｉ）のＮＨＣ（Ｏ）への直接結合－Ｈ、－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、又は－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1に更に限定される）。この実施形態では、少なくとも１つのＲは、独立して、－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2又は－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1である。式（ＩＩａ’）のＸを形成する化合物（式中、少なくとも１つのＲは、－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2又は－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、各ｍは、独立して、０～２０であり、各ｎは、独立して、０～２０であり、ｎ＋ｍは、０よりも大きい）は、ポリソルベートとして知られており、ＴＷＥＥＮの商標名で市販されている。これらポリソルベートは、アルキル基Ｒ1又はＲ2で、一置換、二置換、又は三置換することができる。市販のポリソルベートは、各Ｒ2がＨである（非置換）ポリソルベートから、各Ｒ1が５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基である（完全に置換されている）ポリソルベートに及ぶ、様々なポリソルベートの混合物、並びにこれらの様々な置換体の混合物を含有することが知られている。式（ＩＩａ’）のＸを形成するために用いられる化合物の例としては、ポリソルベートトリステアレート及びポリソルベートモノステアレート等のポリソルベートが挙げられる。式（ＩＩａ’）のＸを形成するために用いられる化合物（式中、ｍ＋ｎは、０よりも大きく、Ｒ1は、少なくとも１つの不飽和結合を含む）の例としては、ポリソルベートトリオレエート（式中、Ｒ1は、Ｃ7Ｈ14ＣＨ＝ＣＨＣ8Ｈ17である）が挙げられるが、これに限定されず、ポリソルベート８０という名称で市販されている。試薬は、Ｒ、Ｒ1、及びＲ2が様々な値を有する化合物の混合物を含んでもよく、また、Ｒ1が少なくとも１つの不飽和結合を含む化合物と、Ｒ1が完全に飽和している化合物と、の混合物を含んでもよい。１つの態様では、Ｒ2は、Ｈであり、ｍは、正の整数である。
１つの実施態様では、Ｘは、式（ＩＩｂ）から選択される。式（ＩＩｂ）のＸを形成するために用いられる化合物は、アルキルシトレートとして知られている。これらシトレートは、アルキル基を有する一置換、二置換、又は三置換化合物として存在し得る。市販のシトレートは、Ｒ及び各Ｒ4が－Ｈであるクエン酸から、各Ｒ4が任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む６～３０個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であるシトレートに及ぶ様々なシトレートの混合物、並びにこれらの様々な置換体の混合物を含有することが知られている。Ｒ1、Ｒ2、及びＲ4が様々な値を有するシトレートの混合物を使用してもよく、また、Ｒ1が少なくとも１つの不飽和結合を有する化合物と、Ｒ1が完全に飽和している化合物と、の混合物を含んでもよい。また、アルキルシトレートは市販されており、式中、ｍ＋ｎは、０よりも大きく、Ｒ4は、－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、又は－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、Ｒ及び各Ｒ2がＨであるものから、各Ｒ1及び／又はＲ2が任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む５～３０個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であるものに及ぶ様々な置換体で存在する。式（ＩＩｂ）のＸを形成するために用いられる化合物の例としては、トリアルキルシトレートが挙げられるが、これらに限定されない。
１つの実施態様では、Ｘは、式（ＩＩｃ）から選択される。式（ＩＩｃ）のＸを形成するために用いられる化合物は、ペンタエリスリトール（pentaerythriol）エステルとして知られている。これらペンタエリスリトール（pentaerythriol）エステルは、アルキル基を有する一置換体、二置換体、又は三置換体として存在し得る。式（ＩＩｃ）のＸを形成するために用いられる好ましい化合物は、ジペンタエリスリトール（dipentaerythriol）エステルであり、式中、Ｒ19は、－ＣＨ2Ｃ［ＣＨ2ＯＲ］3である。市販のペンタエリスリトール（pentaerythriol）エステルは、Ｒ19及び各Ｒが－Ｈであるペンタエリスリトール（pentaerythriol）エステルから、各Ｒが－Ｃ（Ｏ）Ｒ1であり、Ｒ1が、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であるペンタエリスリトール（pentaerythriol）エステルに及ぶ、様々なペンタエリスリトール（pentaerythriol）エステルの混合物、並びにこれらの様々な置換体の混合物を含有することが知られている。また、ペンタエリスリトール（pentaerythriol）エステルは、様々な鎖長のＲの混合物を有する化合物、又はＲ1が少なくとも１つの不飽和結合を含む化合物と、Ｒ1が完全に飽和している化合物と、の混合物を含有してもよい。
式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、及び（ＩＩｃ）の残基Ｘは、全て生物系由来であり得る。用語「生物系由来」とは、材料の少なくとも１０％を、植物、他の草木、及び獣脂等の非原油源から生成できることを意味する。１つの実施態様では、Ｘは、約１０％～１００％が生物系由来である。１つの実施態様では、Ｘは、約３５％～１００％が生物系由来である。別の実施態様では、Ｘは、約５０％～１００％が生物系由来である。１つの実施態様では、Ｘは、約７５％～１００％が生物系由来である。１つの実施態様では、Ｘは、１００％が生物系由来である。Ｘを形成するために用いられる置換糖アルコール化合物の平均ＯＨ値は、０超～約２３０の範囲であり得る。１つの実施態様では、平均ＯＨ値は、約１０～約１７５であり、別の実施形態では、平均ＯＨ値は、約２５～約１４０である。
１つの実施態様では、疎水性化合物は、少なくとも１つの部分Ｑを更に含んで式（Ｉ’）を形成し、
－Ｑ－ＮＨＣ（Ｏ）－Ｘ－ （Ｉ’）
式中、Ｑは、任意にアルコキシ、フェニル、シロキサン、ウレタン、ウレア、ビウレット、ウレトジオン、環化イソシアネート、アロファネート、又はイソシアヌレートから選択される少なくとも１つの基を含有する、直鎖又は分岐鎖、環式又は非環式のアルキレン基から選択される一価、二価、又は多価の部分である。部分Ｑは、イソシアネート、ジイソシアネート、又はポリイソシアネート化合物から形成できる。１つの実施態様では、Ｑは、本明細書において全てのイソシアネート基ＮＣＯが除去されているイソシアネート、ジイソシアネート、又はポリイソシアネートの分子構造として定義される、イソシアネート、ジイソシアネート、又はポリイソシアネートの残基である。例えば、本発明の化合物を作製する１つの方法は、（ｂ）置換糖アルコール化合物又はその混合物を、（ａ）イソシアネート、ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択されるイソシアネート基含有化合物と反応させることを含む。複数のイソシアネート基が存在する場合、イソシアネート基含有化合物は、ポリマーの分岐性を増大させる。用語「ポリイソシアネート」は、二官能性以上のイソシアネートとして定義され、この用語はオリゴマーを含む。主に２つ以上のイソシアネート基を有する任意のモノイソシアネート若しくはポリイソシアネート、又は主に２つ以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネートの任意のイソシアネート前駆体が、本発明で使用するのに好適である。例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートホモポリマーが、本明細書で使用するのに好適であり、市販されている。この場合、Ｑは、環化イソシアネート基を有する直鎖Ｃ6アルキレンとなる。少量のジイソシアネートが、複数のイソシアネート基を有する生成物中に残存する場合があることが認識されている。その例は、少量の残存ヘキサメチレンジイソシアネートを含有するビウレットである。
また、ポリイソシアネート反応物質として用いるのにも好適なのは、Ｑがイソシアヌレート基を有する三価直鎖アルキレンである、炭化水素ジイソシアネート由来のイソシアヌレートトリマーである。ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）から入手可能なヘキサメチレンジイソシアネート系化合物）が好ましい。本発明の目的に有用な他のトリイソシアネートは、Ｑが環化イソシアネート基を有する三価多環芳香族環構造である、３モルのトルエンジイソシアネートを反応させることによって得られるものである。メタン－トリス－（フェニルイソシアネート）と同様に、トルエンジイソシアネートのイソシアヌレートトリマー及び３－イソシアナトメチル－３，４，４－トリメチルシクロヘキシルイソシアネートのイソシアヌレートトリマーは、本発明の目的に有用なトリイソシアネートの他の例である。また、ジイソシアネート等のポリイソシアネートの前駆体も、本発明においてポリイソシアネートのための基質として使用するのに好適である。また、Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）製のＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－３３００、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－３６００、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｚ－４４７０、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｈ、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ３７９０、及びＤＥＳＭＯＤＵＲ ＸＰ ２４１０、並びにビス－（４－イソシアナトシクロヘキシル（4-isocyanatocylohexyl））メタンも、本発明において好適である。
好ましいポリイソシアネート反応物質は、ビウレット構造を含有する脂肪族及び芳香族のポリイソシアネート、又はポリジメチルシロキサン含有イソシアネートである。また、このようなポリイソシアネートは、脂肪族置換基及び芳香族置換基の両方を含有することができる。
本明細書における本発明の全ての実施形態に関して、（ポリ）イソシアネート反応物質として好ましいのは、例えば、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－７５、及びＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－３２００としてＢａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）から市販されているヘキサメチレンジイソシアネートホモポリマー；例えば、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｉ（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）として入手可能な３－イソシアナトメチル－３，４，４－トリメチルシクロヘキシルイソシアネート；例えば、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｗ（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）として入手可能なビス－（４－イソシアナトシクロヘキシル（4-isocyanatocylohexyl））メタン、及び以下の式のジイソシアネートトリマーである：
Figure 0007191192000003
ジイソシアネートトリマー（Ｖａ～ｅ）は、例えば、それぞれ、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｚ４４７０、ＤＥＳＭＯＤＵＲ ＩＬ、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－３３００、ＤＥＳＭＯＤＵＲ ＸＰ２４１０、及びＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ１００としてＢａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である。１つの実施態様では、Ｑは、式（ＩＩＩａ）、（ＩＩＩｂ）、（ＩＩＩｃ）、（ＩＩＩｄ）、又は（ＩＩＩｅ）から選択される：
Figure 0007191192000004
１つの実施態様では、疎水性化合物は、式（ＩＶａ）、（ＩＶｂ）、（ＩＶｃ）、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つの結合を更に含み、
Ｒ6－Ｄ （ＩＶａ）、
Ｒ15－（ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＲ16）ＣＨ2）z－ＯＲ17 （ＩＶｂ）、
－ＮＨ－Ｃ（Ｏ）－ＮＨ－Ｘ （ＩＶｃ）
式中、Ｄは、－Ｎ（Ｒ12）－Ｃ（Ｏ）－ＮＨ－、－ＯＣ（Ｏ）ＮＨ－、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－、－ＳＣ（Ｏ）ＮＨ－、－Ｏ－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）t－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－、又は－［Ｃ（Ｏ）］－Ｏ－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）t－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－から選択され、Ｘは、上に定義した通りであり、Ｒ6は、任意に少なくとも１つの不飽和基を含む－Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、ヒドロキシ若しくはウレタン官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、ヒドロキシ若しくはウレタン官能性直鎖又は分岐鎖Ｃ1～Ｃ30ポリエーテル、ポリエステルポリマー骨格を有するヒドロキシ若しくはウレタン官能性直鎖又は分岐鎖ポリエステル、ヒドロキシ若しくはウレタン官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサン、アミン若しくはウレア官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサン、チオール若しくはチオカーボネート官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、アミン若しくはウレア官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、
Figure 0007191192000005
 から選択され、
Ｒ7、Ｒ8、及びＲ9は、それぞれ独立して、－Ｈ、－Ｃ1～Ｃ6アルキル、又はこれらの組み合わせであり、Ｒ10は、１～２０個の炭素を有する二価アルキル基であり、Ｒ12は、－Ｈ又は一価Ｃ１～Ｃ６アルキル基であり、Ｒ15、Ｒ16、及びＲ17は、それぞれ独立して、－Ｈ、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－、－Ｒ18、又は－Ｃ（Ｏ）Ｒ18であるが、ただし、少なくとも１つのＲ15、Ｒ16、又はＲ17は、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－であり、Ｒ18は、独立して、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、ｚは、１～１５であり、Ｙは、Ｃｌであり、ｓは、０～５０の整数であり、ｔは、０～５０の整数であり、ｓ＋ｔは、０よりも大きい。このような結合は、活性イソシアネート基を、水、式（ＶＩａ）の有機化合物
Ｒ5－Ａ （ＶＩａ）、若しくは
式（ＶＩｂ）の有機化合物
Ｒ3－（ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＲ3）ＣＨ2）z－ＯＲ3 （ＶＩｂ）、
又はこれらの混合物から選択される別のイソシアネート反応性化合物（ｃ）と反応させることによって形成することができ、式中、Ｒ5は、任意に少なくとも１つの不飽和基を含む－Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、ヒドロキシ官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、ヒドロキシ官能性直鎖又は分岐鎖Ｃ1～Ｃ30ポリエーテル、ポリエステルポリマー骨格を有するヒドロキシ官能性直鎖又は分岐鎖ポリエステル、ヒドロキシ官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサン、アミン官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサン、チオール官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、アミン官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、
Figure 0007191192000006
 から選択され、
Ａは、－Ｎ（Ｒ12）Ｈ、－ＯＨ、－ＣＯＯＨ、－ＳＨ、－Ｏ－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3ＣＨ2Ｏ）t－Ｈ、又は（Ｃ（Ｏ）－Ｏ－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）tＨから選択され、Ｒ3は、独立して、－Ｈ、－Ｒ18、又は－Ｃ（Ｏ）Ｒ18から選択されるが、ただし、少なくとも１つのＲ3は、－Ｈであり、ｚは、上に定義した通りであり、Ｒ12は、上に定義した通りであり、Ｒ18は、上に定義した通りであり、ｓ及びｔは、上に定義した通りである。用語「分岐」とは、本明細書で使用するとき、官能性鎖が、例えば、四級置換炭素として任意の点で分岐することができ、かつ任意の数の分岐置換を含有することができることを意味する。
好ましくは、最終化合物は、０％～約１％の反応性イソシアネート基を含有する。１つの実施形態では、疎水性化合物の分子量は、少なくとも１０，０００ｇ／モルである。１つの実施態様では、式（Ｉ）の結合は、疎水性化合物中の全ウレタン結合の３０～１００モル％を構成する。最適な耐久性のある撥水性が望ましいとき、式（Ｉ）の結合は、疎水性化合物中の全ウレタン結合の８０～１００モル％を構成する。別の実施態様では、式（Ｉ）の結合は、疎水性化合物中の全ウレタン結合の９０～１００モル％を構成する。第３の実施態様では、式（Ｉ）の結合は、疎水性化合物中の全ウレタン結合の９５～１００モル％を構成する。
最適な汚れ放出性が望ましいとき、式（ＶＩａ）、（ＶＩｂ）、又は水から選択される化合物は、約０．１モル％～約７０モル％の反応性イソシアネート基と反応し、置換糖アルコールは、約３０モル％～約９９．９モル％の反応性イソシアネート基と反応して、全ウレタン結合の約３０モル％～約９９．９モル％が式（Ｉ）の化合物中に存在し、全反応性イソシアネート基の約０．１モル％～約７０モル％が式（ＩＶａ）、（ＩＶｂ）、又は（ＩＶｃ）のうちの１つ以上に存在するウレタン化合物を形成する。別の実施形態では、式（ＶＩａ）、（ＶＩｂ）、又は水から選択される化合物は、約４０モル％～約７０モル％の反応性イソシアネート基と反応し、置換糖アルコールは、約３０モル％～約６０モル％の反応性イソシアネート基と反応して、全ウレタン結合の約３０モル％～約６０モル％が式（Ｉ）の化合物中に存在し、全反応性イソシアネート基の約４０モル％～約７０モル％が式（ＩＶａ）、（ＩＶｂ）、又は（ＩＶｃ）のうちの１つ以上に存在するウレタン化合物を形成する。好ましくは、式（Ｉ）の結合の数は、式（ＩＶａ）、（ＩＶｂ）、及び（ＩＶｃ）の結合の合計よりも多い。
１つの実施態様では、式（ＩＶｃ）の結合は、疎水性化合物中に存在する。このような結合は、ウレア官能基であり、水を化合物中の活性イソシアネート基と反応させることによって形成することができる。更なる実施形態では、式（ＩＶａ）の結合が存在し、式中、Ｄは、－Ｏ－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）t－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－、又は－［Ｃ（Ｏ）］－Ｏ－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）t－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－である。このような結合は、式（ＶＩａ）の化合物を反応させることによって形成することができる。このような化合物は、式（ＶＩａ）の少なくとも１つのヒドロキシ末端ポリエーテルを含む親水性の水溶媒和性（water-solvatable）材料であり得、式中、イソシアネート反応性基Ａは、－Ｏ－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）t－Ｈ又は－［Ｃ（Ｏ）］－Ｏ－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）t－Ｈである。この実施形態では、－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）－は、オキシエチレン基（ＥＯ）を表し、－（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）－は、オキシプロピレン基（ＰＯ）を表す。これらポリエーテルは、ＥＯ基のみ、ＰＯ基のみ、又はこれらの混合物を含有し得る。これらポリエーテルは、ＰＥＧ－ＰＰＧ－ＰＥＧ（ポリエチレングリコール－ポリプロピレングリコール－ポリエチレングリコール）と表記されるトリブロックコポリマーとしても存在し得る。好ましくは、ポリエーテルは、市販のメトキシポリエチレングリコール（ＭＰＥＧ）又はその混合物である。等重量のオキシエチレン基及びオキシプロピレン基を含有し（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ Ｃｏｒｐ．５０－ＨＢ Ｓｅｒｉｅｓ ＵＣＯＮ Ｆｌｕｉｄｓ ａｎｄ Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ）、かつ約１０００超の平均分子量を有するブトキシポリオキシアルキレンも市販されており、本発明の組成物の調製に好適である。１つの態様では、式（ＶＩａ）のヒドロキシ末端ポリエーテルは、約２００以上の平均分子量を有する。別の態様では、平均分子量は、３５０～２０００である。
別の実施形態では、式（ＶＩａ）の結合が存在し、式中、Ｄは、－Ｎ（Ｒ12）－Ｃ（Ｏ）－ＮＨ－、－ＯＣ（Ｏ）ＮＨ－、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－、又は－ＳＣ（Ｏ）ＮＨ－である。このような結合は、式（ＶＩａ）の有機化合物から形成され得、式中、イソシアネート反応性基Ａは、－ＯＨ、－Ｃ（Ｏ）ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ（Ｒ12）であり、Ｒ5は、任意に少なくとも１つの不飽和基を含む－Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、ヒドロキシ官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、ヒドロキシ官能性直鎖又は分岐鎖Ｃ1～Ｃ30ポリエーテル、ポリエステルポリマー骨格を有するヒドロキシ官能性直鎖又は分岐鎖ポリエステル、ヒドロキシ若しくはアミン官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサン、チオール官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、アミン官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルから選択される。
Ｄが－ＯＣ（Ｏ）ＮＨ－であるか又はＡが－ＯＨである場合、式（ＶＩａ）の例としては、これらに限定されないが、プロパノール、ブタノール、又はステアリルアルコールを含む脂肪族アルコール等のアルキルアルコール（Ｒ5は、任意に少なくとも１つの不飽和基を含む－Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；エタンジオール、プロパンジオール、ブタンジオール、若しくはヘキサンジオール等のアルキルジオール又はポリオール（Ｒ5は、ヒドロキシ官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）、ポリ（プロピレングリコール）（ＰＰＧ）、ポリ（テトラヒドロフラン）、又はＰＥＧ、ＰＰＧ、若しくはＴＨＦ単位の混合物を有するグリコールエーテル等のアルキレングリコールエーテル（Ｒ5は、ヒドロキシ官能性直鎖又は分岐鎖Ｃ1～Ｃ30ポリエーテルである）；ポリエステルポリオール（Ｒ5は、ポリエステルポリマー骨格を有するヒドロキシ官能性直鎖又は分岐鎖ポリエステルである）；シリコーンプレポリマーポリオール（Ｒ5は、ヒドロキシ官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサンである）；Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエタノール（Ｒ5は、アミン官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；塩化コリン又はベタインＨＣｌ（Ｒ5は、Ｙ-（Ｒ7）（Ｒ8）（Ｒ9）Ｎ+Ｒ10－である）；ブタノンオキシム（Ｒ5は、（Ｒ7）（Ｒ8）Ｃ＝Ｎ－である）が挙げられる。ポリエーテルポリオールは、ＥＯ基のみ、ＰＯ基のみ、ＴＨＦ基のみ、又はこれらの混合物を含有し得る。また、これらポリエーテルは、ＰＥＧ－ＰＰＧ－ＰＥＧ（ポリエチレングリコール－ポリプロピレングリコール－ポリエチレングリコール）と表記されるもの等のブロックコポリマーとしても存在し得る。１つの態様では、ポリエーテルグリコールは、約２００以上の平均分子量を有する。別の態様では、平均分子量は、３５０～２０００である。
Ｄが－ＯＣ（Ｏ）ＮＨ－であるか又はＡが－ＣＯＯＨである場合、式（ＶＩａ）の例としては、これらに限定されないが、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミステリン酸（mysteric acid）、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、パルミトレイン酸、リノール酸（lineolic acid）、アラキドン酸、オレイン酸、又はエルカ酸等の脂肪酸（Ｒ5は、任意に少なくとも１つの不飽和基を含む－Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；ヒドロキシカプリル酸、ヒドロキシカプリン酸、ヒドロキシラウリン酸、ヒドロキシミステリン酸（hydroxymysteric acid）、ヒドロキシパルミチン酸、ヒドロキシステアリン酸、ヒドロキシアラキジン酸、ヒドロキシベヘン酸、ヒドロキシリグノセリン酸、ヒドロキシパルミトレイン酸、ヒドロキシリノール酸（lineolic acid）、ヒドロキシアラキドン酸、ヒドロキシオレイン酸、又はヒドロキシエルカ酸等のヒドロキシ含有酸（Ｒ5は、ヒドロキシ官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；及びメルカプトプロピオン酸等のメルカプトアルカン酸（Ｒ5は、チオール官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）が挙げられる。
Ｄが－ＳＣ（Ｏ）ＮＨ－であるか又はＡが－ＳＨである場合、式（ＶＩａ）の具体例としては、ラウリルメルカプタン又はドデシルメルカプタン等のアルキルチオール（Ｒ5は、任意に少なくとも１つの不飽和基を含む－Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）が挙げられるが、これに限定されない。Ｄが－Ｎ（Ｒ12）－Ｃ（Ｏ）－ＮＨ－であるか又はＡが－ＮＨ（Ｒ12）である場合、式（ＶＩａ）の具体例としては、これらに限定されないが、ジイソプロピルアミン、プロピルアミン、ヘキシルアミン（hexylmine）、又はラウリルアミン等のアルキルアミン（Ｒ5は、任意に少なくとも１つの不飽和基を含む－Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；エタノールアミン又はプロパノールアミン等のアルカノールアミン（Ｒ5は、ヒドロキシ官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；シリコーンプレポリマーポリアミン（Ｒ5は、アミン官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサンである）；アルキルジアミン（Ｒ5は、アミン官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；及び２－アミノエタンスルホン酸等のアミノアルカンスルホン酸（Ｒ5は、ＨＯ－Ｓ（Ｏ）2Ｒ10－である）が挙げられる。
更なる実施形態では、疎水性化合物は、式（ＩＶｂ）の結合を含む。このような結合は、活性イソシアネート基と式（ＶＩｂ）の化合物との反応によって形成することができる。これら化合物は、一般に、ポリグリセロールと称される。Ｒ3が、独立して、－Ｈ、－Ｒ18、－Ｃ（Ｏ）Ｒ18であるが、ただし、少なくとも１つのＲ3は－Ｈであり、Ｒ18が、独立して、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基である、これらポリグリセロールが存在し得る。具体例としては、トリグリセロールモノステアレート、トリグリセロールジステアレート、ヘキサグリセロールモノステアレート、ヘキサグリセロールジステアレート、デカグリセリルモノ（カプリレート（carpylate）／カプレート）、デカグリセリルジ（カプリレート（carpylate）／カプレート）、デカグリセロール、ポリグリセロール－３、及びＣ１８ジグリセリドが挙げられるが、これらに限定されない。
１つの実施態様では、疎水性化合物は、式（ＩＶａ）、（ＩＶｂ）、及び（ＩＶｃ）から選択される１種を超える結合を含む。本明細書に記載する本発明の化合物に加えて、これらの組成物は、市販のソルビタン、ポリソルベート、アルキルシトレート、又はペンタエリスリトール（pentaethritols）から存在する更なる化合物も含んでいてよい。これら化合物は、完全に非置換のものから完全に置換されているものに及ぶ様々な置換糖アルコールの混合物、及びその中間の様々な置換体として存在することができ、場合により、５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基は、少なくとも１つの不飽和結合を含む。
水性組成物は、疎水性化合物を含むが、有機溶媒から選択される溶媒を更に含んでいてもよい。しかし、水性組成物は、水溶液、水性エマルション、又は水分散液の形態である。
１つの実施態様では、本発明は、水性組成物を調製する方法であって、（ｉ）（ｂ’）少なくとも１つの糖アルコールを（ｂ"）少なくとも１つの脂肪酸又はアルコキシル化脂肪酸と反応させる工程と、（ｉｉ）続いて、工程（ｉ）の生成物を（ａ）イソシアネート、ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と反応させる工程と、（ｉｉｉ）工程（ｉｉ）の試薬又は最終生成物を水担体と接触させる工程と、を含み、前記（ｂ’）少なくとも１つの糖アルコールが、単糖類、還元糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択される、方法に関する。工程（ｉ）は、任意の好適なエステル化プロセスによって実施することができる。例えば、米国特許第４，２９７，２９０号には、無水ソルビトールがアルカリ触媒の存在下で脂肪酸と反応するソルビタンエステルの合成について記載されている。
水性組成物は、１段階で作製することができる。１つを超える置換糖アルコール残基並びに／又は式（ＩＶａ）、（ＩＶｂ）、及び（ＩＶｃ）のうちの１つ以上の結合の生成物を含む水性組成物も、１段階で作製することができる。１つの実施態様では、１つを超える置換糖アルコール残基並びに／又は式（ＩＶａ）、（ＩＶｂ）、及び（ＩＶｃ）のうちの１つ以上の結合が存在する場合、合成を逐次完了させることができる。逐次付加は、高ＯＨ数を有する置換糖アルコールを使用するとき、又は式（ＶＩａ）若しくは（ＶＩｂ）の多価化合物を使用するとき、特に有用である。これら工程は、（ａ）イソシアネート、ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と、（ｂ）少なくとも１つの置換糖アルコールと、を反応させることを含む。水、式（ＶＩａ）、又は式（ＩＶｂ）から選択される第２の化合物を用いるとき、少なくとも１つの置換糖アルコールのモル濃度は、水、式（ＶＩａ）、又は式（ＩＶｂ）から選択される１つ以上の化合物と反応する未反応のイソシアネート基が残存するような濃度である。
この反応は、典型的には、イソシアネート、ジイソシアネート、又はポリイソシアネートと、少なくとも１つの置換糖アルコールと、任意に水、式（ＶＩａ）、又は式（ＩＶｂ）から選択される第２の化合物と、を反応容器に仕込むことによって実施される。試薬を添加する順序は重要ではないが、水を使用する場合は、イソシアネートと少なくとも１つの置換糖アルコールが反応した後に、水を添加しなければならない。
仕込む反応物質の具体的な重量は、その当量及び反応容器の作業容量に基づき、そして、置換糖アルコールが第１の工程で消費されるように調整される。典型的には、イソシアネート反応性基を含まない好適な乾燥有機溶媒が溶媒として使用される。利便性及び入手可能性から、ケトンが好ましい溶媒であり、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）が、特に好ましい。仕込んだ材料を撹拌し、温度を約４０℃～７０℃に調整する。典型的には、次いで、有機溶媒中の塩化鉄（ＩＩＩ）等の触媒を、典型的には、組成物の乾燥重量を基準として約０．０１～約１．０重量％の量で添加し、温度を約８０℃～１００℃に昇温する。また、炭酸ナトリウム等の共触媒を使用してもよい。水を添加する場合、１００％未満のイソシアネート基が反応するように、初期反応を実施する。第２の工程では、数時間保持した後、追加の溶媒、水、及び任意に第２の化合物を添加する。１つの実施態様では、更に数時間、又はイソシアネートが全て反応するまで、混合物を反応させる。次いで、必要に応じて、界面活性剤と共に更なる水をウレタン化合物に添加し、そして、十分に混合されるまで撹拌してよい。均質化又は超音波処理工程後、減圧にて蒸発させることによって有機溶媒を除去することができ、また本発明の化合物の残りの水溶液又は分散液を、そのまま使用してもよく、又は更なる加工に供してもよい。水性組成物は、本発明の少なくとも１つの疎水性化合物、水担体、及び任意に１つ以上の界面活性剤を含む。
また、上記手順のいずれか又はその全てに対する多くの変更を使用して、最大の収率、生産性又は生成物の品質を得るために反応条件を最適化することができることは、当業者にとって明らかとなるであろう。
本明細書に記載する本発明の疎水性化合物に加えて、水性組成物は、市販のソルビタン、ポリソルベート、アルキルシトレート、又はペンタエリスリトールから存在する化合物も含んでいてよい。これら化合物は、完全に非置換のものから完全に置換されているものに及ぶ式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）又は（ＩＩｃ）の様々な置換有機化合物の混合物、及びその中間の様々な置換体として存在することができ、場合により、５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基は、少なくとも１つの不飽和結合を含む。
１つの実施態様では、水性組成物は、無機酸化物粒子を更に含む。これら粒子は、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ａｌ、及びこれらの組み合わせの酸化物粒子が挙げられるがこれらに限定されない任意の好適な無機酸化物粒子であってよい。具体例としては、シリカ及び二酸化チタンが挙げられる。１つの態様では、粒子の少なくとも一部が本発明のウレタンによって被覆されるように、ウレタン反応中に粒子が存在する。別の態様では、本発明のウレタンは、無機粒子を取り囲むシェルを形成する。
また、上記手順のいずれか又はその全てに対する多くの変更を使用して、最大の収率、生産性又は生成物の品質を得るために反応条件を最適化することができることは、当業者にとって明らかとなるであろう。
別の実施形態では、本発明は、式Ｉの少なくとも１つの結合を有する少なくとも１つの疎水性化合物を含む水性組成物を基材の表面に塗布することを含む、繊維質基材を処理する方法に関し、
－ＮＨＣ（Ｏ）－Ｘ－ （Ｉ）
式中、Ｘは、少なくとも１つの－Ｒ1、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1、－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式の糖アルコールの残基であり、前記環式又は非環式の糖アルコールが、単糖類、還元糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択される場合は、式中、各ｎは、独立して、０～２０であり、各ｍは、独立して、０～２０であり、ｍ＋ｎは、０よりも大きく、各Ｒ1は、独立して、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、各Ｒ2は、独立して、－Ｈ、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む６～３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの混合物である。
上記の本発明の組成物を、任意の好適な方法によって基材と接触させる。このような方法としては、吸尽（exhaustion）、発泡体、フレックスニップ、ニップ、パッド、キスロール、ベック、かせ、ウインチ、液注入、オーバーフローフラッド、ロール、ブラシ、ローラー、スプレー、ディッピング、浸漬等による塗布が挙げられるが、これらに限定されない。また、組成物を、ベック染色工程、連続染色工程、又は紡糸ライン塗布（thread-line application）を使用することによって接触させる。
本発明の組成物は、そのまま又は他の任意の布地仕上げ剤若しくは表面処理剤と組み合わせて、基材に塗布される。このような任意の追加成分としては、追加の表面効果を得るための処理剤若しくは仕上げ剤、又はこのような剤若しくは仕上げ剤と共に一般的に使用される添加剤が挙げられる。このような追加成分は、アイロンがけが不要になる、アイロンがけが容易になる、縮みの制御、しわ防止、パーマネントプレス、湿気制御、柔軟性、強度、スリップ防止、静電防止、ほつれ防止、毛玉防止、染み放出、防汚性、汚れ除去、撥水性、臭気制御、抗菌、日焼け防止、洗濯可能性、及び類似の効果等の表面効果をもたらす化合物又は組成物を含む。このような成分は、フッ素化されていてもよく、フッ素化されていなくてもよい。このような処理剤又は仕上げ剤のうちの１つ以上を、本発明の組成物の前に、後に、又は同時に基材に塗布する。例えば、繊維質基材に関しては、合成布地又は綿布を処理する場合、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手可能なＡＬＫＡＮＯＬ ６１１２等の湿潤剤の使用が望ましい場合がある。綿布又は綿混紡布を処理する場合は、Ｏｍｎｏｖａ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ（Ｃｈｅｓｔｅｒ，ＳＣ）から入手可能なＰＥＲＭＡＦＲＥＳＨ ＥＦＣ等の、しわ防止樹脂を使用することができる。
また、界面活性剤、ｐＨ調整剤、架橋剤、湿潤剤、ろう増量剤、及び当業者に公知のその他の添加剤等の、そのような処理剤又は仕上げ剤と共に一般的に使用される他の添加剤も任意に存在する。好適な界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、非イオン性、Ｎ－酸化物、及び両性の界面活性剤が挙げられる。このような添加剤の例としては、加工助剤、発泡剤、潤滑剤、汚れ防止剤等が挙げられる。組成物は、製造用設備、小売業者の所在地で、又は設置及び使用の前に、又は消費者の所在地で塗布される。
場合により、ブロックイソシアネートに本発明の組成物を添加して、耐久性を更に高める（即ち、ブレンド組成物として）。本発明で使用するのに好適なブロックイソシアネートの例は、Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐ（Ｓａｌｔ Ｌａｋｅ Ｃｉｔｙ，ＵＴ）から入手可能なＰＨＯＢＯＬ ＸＡＮである。他の市販されているブロックイソシアネートも、本明細書で使用するのに好適である。ブロックイソシアネートを添加する望ましさは、コポリマーの具体的な用途に依存する。本明細書で想定される用途の大部分については、十分な鎖間の架橋又は基材への結合を得るために存在する必要はない。ブレンドイソシアネートとして添加する場合、最大約２０重量％の量を添加する。
所与の基材のための最適な処理は、（１）本発明の化合物又は組成物の特徴、（２）基材の表面の特徴、（３）表面に塗布される本発明の化合物又は組成物の量、（４）表面上に塗布される本発明の化合物又は組成物の塗布方法、及び多くのその他の要因に依存する。本発明の幾つかの化合物又は組成物は、多くの異なる基材上で十分に機能し、撥水性である。本発明の化合物から調製した分散体は、一般に、噴霧、ディッピング、パディング、又はその他の周知の方法によって繊維質基材に塗布される。例えば、圧搾ロールによって過剰の液体を除去した後、処理された繊維質基材を乾燥させ、次いで、例えば、少なくとも３０秒間、典型的には約６０～約２４０秒間かけて、約１００℃～約１９０℃に加熱することによって硬化させる。このような硬化は、撥油性、撥水性、及び防汚性、並びにこれらの耐久性を高める。これら硬化条件が一般的であるが、一部の市販の装置は、その特有の設計上の特徴のため、この範囲外で行ってもよい。
別の実施形態では、本発明は、上に開示したような組成物が表面に塗布されている繊維質基材である。本発明は、上記のような本発明の化合物又は組成物で処理された基材を更に含む。好適な基材としては、繊維質基材が挙げられる。繊維質基材としては、繊維、糸、布地、混紡布、織物、不織布、紙、皮革、及びカーペットが挙げられる。これらは、綿、セルロース、ウール、シルク、レーヨン、ナイロン、アラミド、アセテート、アクリル、黄麻、サイザル麻、海草、コイア、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、ポリアラミド、又はこれらの混紡物などの、天然繊維又は合成繊維から作製される。「混紡布」とは、２種類以上の繊維で作製された布地を意味する。典型的には、これら混紡物は、少なくとも１つの天然繊維と少なくとも１つの合成繊維との組み合わせであるが、２つ以上の天然繊維と２つ以上の合成繊維との混紡物も含み得る。不織布基材としては、例えば、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手可能な、ＳＯＮＴＡＲＡ等のスパンレース不織布、及びスパンボンド－メルトブロー－スパンボンド不織布が挙げられる。本発明の処理された基材は、優れた撥水性、及び場合により汚れ放出特性を有する。
本発明の化合物、組成物、方法、及び基材は、処理された基材に優れた撥水性及び場合により汚れ放出性をもたらすのに有用である。表面特性は、上に定義したような非フッ素化有機ウレタンを使用して得られる。非フッ素化有機ウレタンの使用は、従来の非フッ素化撥水剤と比べて優れた撥水性及び耐久性のある撥水性を提供することが見出されており、市販されているフッ素化撥水剤と同等である。本発明の処理された基材は、衣類、防護服、カーペット、室内装飾品、家具、及び他の使用等の多様な用途及び製品において有用である。上記の優れた表面特性は、表面の清浄度を維持するのに役立ち、したがって、より長期間の使用することができる。
試験方法及び材料
全ての溶媒及び試薬は、特に指示がない限り、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から購入し、供給された状態のまま使用した。ＭＰＥＧ ７５０及びＭＰＥＧ １０００は、それぞれポリ（エチレングリコール）メチルエーテル７５０及びポリ（エチレングリコール）メチルエーテル１０００として定義されており、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から市販されている。Ｔｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）ＴＭＮ－１０は、Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から市販されている。
ソルビタントリステアレート及びソルビタンモノステアレートは、Ｃｒｏｄａ（Ｅａｓｔ Ｙｏｒｋｓｈｉｒｅ，Ｅｎｇｌａｎｄ）又はＤｕＰｏｎｔ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ＆ Ｈｅａｌｔｈ（Ｃｏｐｅｎｈａｇｅｎ，Ｄｅｎｍａｒｋ）から市販されている。低ＯＨソルビタントリステアレート（ＯＨ値＜６５）、ジペンタエリスリトールエステル、ソルビタンエステル－ラウリン酸、ソルビタントリベヘニン４０、ソルビタントリベヘニン５０、ソルビタントリベヘニン８８、及びグリセロールジステアレートは、ＤｕＰｏｎｔ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ＆ Ｈｅａｌｔｈ（Ｃｏｐｅｎｈａｇｅｎ，Ｄｅｎｍａｒｋ）から入手した。
ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｈ、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｉ、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ３３００、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ３７９０ＢＡ、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｚ４４７０、及びＤＥＳＭＯＤＵＲ ＸＰ２４１０は、Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）から入手した。
ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ Ｍ－１０００、ＪＥＦＦＡＭＩＮＥ Ｍ－２０７０、及びＰＨＯＢＯＬ ＸＡＮは、Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐ．（Ｓａｌｔ Ｌａｋｅ Ｃｉｔｙ，ＵＴ）から入手した。
ＰＲＩＰＯＬ ２０３３（非晶質二量体ジオール）、ＰＲＩＡＭＩＮＥ １０７５（二量体ジアミン）、ＰＲＩＰＬＡＳＴ ３２９３（半結晶性ポリエステルポリオール）、ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、テトラエトキシソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、及びポリオキシエチレン（４）ソルビタンモノオレエートは、Ｃｒｏｄａ（Ｅａｓｔ Ｙｏｒｋｓｈｉｒｅ，Ｅｎｇｌａｎｄ）から入手した。
トリ（２－オクタドデシル）シトレートは、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，Ｏｈｉｏ）から市販されている。
ＳＩＬＭＥＲ ＯＨ Ｄｉ－１０（小さな直鎖二官能性ヒドロキシル末端シリコーンプレポリマー）及びＳＩＬＭＥＲ ＮＨ Ｄｉ－８（反応性アミン末端基を有する直鎖シリコーン）は、Ｓｉｌｔｅｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔｏｒｏｎｔｏ，Ｃａｎａｄａ）から入手可能である。
ＰＬＵＲＯＮＩＣ Ｌ３５は、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から市販されている。ＡＲＭＥＥＮ ＤＭ－１８Ｄは、Ａｋｚｏ－Ｎｏｂｅｌ（Ｂｒｉｄｇｅｗａｔｅｒ，ＮＪ）から入手した。
トリグリセロールモノステアレート及びヘキサグリセロールジステアレートは、Ｌｏｎｚａ（Ａｌｌｅｎｄａｌｅ，ＮＪ）から入手した。
デカグリセリルモノ（カプリレート／カプレート）は、Ｓｔｅｐａｎ（Ｎｏｒｔｈｆｉｅｌｄ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）から入手した。
ポリグリセロール－３は、Ｓｏｌｖａｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から入手した。
以下の試験方法及び材料を、本明細書の実施例で使用した。
試験方法１－撥水性
処理された基材の撥水性を、ＴＥＦＬＯＮ Ｇｌｏｂａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｅｓｔｓ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔに概説されている通り、ＤｕＰｏｎｔ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍｅｔｈｏｄに従って測定した。この試験は、水性液体による濡れに対する、処理された基材の耐性を判定する。様々な表面張力の水－アルコール混合物の滴を布地の上に置き、表面の濡れの広がりを目視で判定する。本試験は、水性汚れに対する耐性の目安を提供する。撥水性の評点が高いほど、水系物質による汚れに対する仕上げされた基材の耐性が良好である。標準試験液の組成を以下の表１に示す。試験液の合格の境界については、表１の数値から１／２を引くことによって、０．５単位の評点が決定される。
Figure 0007191192000007
試験方法２－噴霧試験
処理された基材の動的撥水性を、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｒｉｓｔｓ（ＡＡＴＣＣ）ＴＭ－２２に従って測定した。公開されている基準を参照してサンプルを目視で採点し、１００の評点は、水の浸透又は表面付着がないことを意味する。９０の評点は、僅かなランダムな粘着又は浸透のない湿潤を意味し、低い値ほど次第に大きな湿潤及び浸透を示す。試験方法２の動的撥水性試験は、要件の厳しい現実的な撥水性の試験である。
試験方法３－汚れ放出性
この試験は、家庭での洗濯中に、油っぽい汚れを放出する布地の能力を測定する。
処理された織物を平面上に置く。点眼器を使用して、ＭＡＺＯＬＡコーン油５滴又は鉱油（０．２ｍＬ）を布地上に置き、油１滴を形成した。重り（５ｌｂ、２．２７ｋｇ）を、１片のグラシン紙と共に油滴の上に置き、油滴を分離する。重りを所定の位置に６０秒間放置した。６０秒間後、重りとグラシン紙を除去する。次いで、全自動洗濯機の「高」を使用して、１２分間、ＡＡＴＣＣ １９９３ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔ ＷＯＢ１２又は粒状洗剤（１００ｇ）で織物サンプルを洗浄した。次いで、織物を「高」で４５～５０分間乾燥させた。次いで、織物を残存汚れについて１～５で評価し、１は、最も多く残存汚れが残っており、５は、残存汚れが見られなかった。以下の実施例では、コーン油の汚れ放出評点を「コーン油」という用語で示し、鉱油の汚れ放出評点を「鉱油」という用語で示す。
試験法４－布地の処理
この試験で処理した布地は、ＳＤＬ Ａｔｌａｓ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ（Ｒｏｃｋ Ｈｉｌｌ，Ｓｏｕｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ ２９７３２）から入手可能な１００重量％のカーキ色の綿ツイル、及びＬ．Ｍｉｃｈａｅｌ ＯＹ（Ｆｉｎｌａｎｄ）から入手可能な１００重量％の赤色ポリエステル布地であった。布地を、従来のパッドバス（ディッピング）プロセスを使用して様々なエマルションポリマーの水性分散体で処理した。調製されたポリマーエマルションの濃縮分散体を脱イオン水で希釈して、バス中に６０ｇ／Ｌ又は１００ｇ／Ｌの最終エマルションを有するパッドバスを得た。
本発明の化合物及び組成物の例を、様々なイソシアネート、及び式（Ｉａ）、（Ｉｂ）若しくは（Ｉｃ）の有機化合物、又はこれらの混合物から製造することができる。本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。
トリオクタデシルシトレートの調製
オーバーヘッドスターラー、熱電対、ディーン－スターク／凝縮器を備えた四つ口丸底フラスコに、ステアリルアルコール（１００．０ｇ）、クエン酸（２０ｇ）、トルエン（１５０ｇ）、及び硫酸（２ｇ）を加えた。溶液を８時間還流させて、エステル化中に生成された水の除去を促進した。８時間後、粗シトレートを０℃で沈殿させ、濾過し、エタノールを使用して再結晶させた。
ミオイノシトールラウレートの調製
オーバーヘッドスターラー、熱電対、ディーン－スタークトラップ、及び凝縮器を備えた四つ口丸底フラスコに、ミオイノシトール（１５．０ｇ）、ラウリン酸（７５．０５ｇ）、トルエン（９０．０５ｇ）、ｐ－トルエンスルホン酸（～２ｇ）、及び硫酸（０．５ｇ）を加えた。溶液を約１２０℃に加熱し、還流して、反応物から水を除去した。一旦水を全て除去したら、反応物を７０℃に冷却し、１０重量％水酸化ナトリウム溶液（１３．０ｇ）を添加した。反応物を１時間撹拌し、次いで、撹拌しながら室温に冷却した。反応塊を真空濾過し、回収した固体を真空オーブン内で一晩乾燥させた。
ミオイノシトールステアレートの調製
ラウリン酸の代わりにステアリン酸（１０６．５ｇ）を使用して、ミオイノシトールラウレートの調製手順を繰り返した。
マンニトールベヘニンの調製
オーバーヘッドスターラー、熱電対、及び凝縮器を備えた四つ口丸底フラスコに、マンニトール（１２ｇ）、ベヘン酸（５６ｇ）、及び１０重量％水酸化ナトリウム溶液（５．０ｇ）を加えた。反応器を４時間かけて約２２０℃に加熱した。反応物を８０℃に冷却し、８５重量％リン酸溶液を添加した（０．４８ｇ）。反応物を１時間撹拌し、～３０℃に冷却し、真空濾過した。固体を回収し、６０℃の真空オーブン内で一晩乾燥させた。
キシリトールラウレートの調製
マンニトールの代わりにキシリトール（２０ｇ）を使用し、ベヘン酸の代わりにラウリン酸（３９．６ｇ）を使用して、マンニトールベヘニンの調製手順を繰り返した。
キシリトールベヘニンの調製
ベヘン酸（４０．２ｇ）を使用し、マンニトールの代わりにキシリトール（１２ｇ）を使用して、マンニトールベヘニンの調製手順を繰り返した。
メソエリスリトールラウレートの調製
ベヘン酸の代わりにラウリン酸（２０．５ｇ）を使用し、マンニトールの代わりにメソエリスリトール（２５ｇ）を使用して、マンニトールベヘニンの調製手順を繰り返した。
キシロースラウレートの調製
オーバーヘッドスターラー、熱電対、及び凝縮器を備えた四つ口丸底フラスコに、キシロース（１０．０ｇ）、塩化ラウロイル（３６．４３ｇ）、及びジクロロメタン（１００ｇ）を加えた。反応物を室温で撹拌した。トリエチルアミン（１６．５８ｇ）を１０分間かけて滴下した。活性炭（１０．０ｇ）を反応器に加えた。反応物を１時間撹拌し、濾過した。ジクロロメタンを回収し、ロータリーエバポレータを使用して蒸留した。残りの液体を回収し、室温に冷却して固化させた。
キシロースパルミテートの調製
塩化ラウロイルの代わりに塩化パルミトイル（２２．９ｇ）を使用し、全ての他の試薬の重量を半分にして、キシロースラウレートの調製手順を繰り返した。
グルコースラウレートの調製
キシロースの代わりにグルコース（５ｇ）を使用し、塩化ラウロイル（２１．２５ｇ）及び塩化メチレン（６０ｇ）を使用して、キシロースラウレートの調製手順を繰り返した。
グルコースパルミテートの調製
キシロースの代わりにグルコース（５ｇ）を使用し、塩化パルミトイル（２６．７ｇ）及び塩化メチレン（７０ｇ）を使用して、キシロースラウレートの調製手順を繰り返した。
（実施例１）
オーバーヘッドスターラー、熱電対、ディーン－スターク／凝縮器を備える四つ口丸底フラスコに、ソルビタントリステアレート（１１６．０ｇ、ヒドロキシ価＝７７．２ｍｇＫＯＨ／ｇ）及び４－メチル－２－ペンタノン（ＭＩＢＫ、１５０ｇ）を加えた。溶液を１時間還流させて、残留水分を全て除去した。その後、溶液を５０℃まで冷却し、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００（３０ｇ）、続いて触媒を添加し、溶液を１時間かけて８０℃に加熱した。
（実施例２）
化合物の水性分散液を、実施例１に記載の通り調製した。水（３００ｇ）、ＡＲＭＥＥＮ ＤＭ－１８Ｄ（５．６ｇ）、ＴＥＲＧＩＴＯＬ ＴＭＮ－１０（２．８ｇ）、及び酢酸（３．４ｇ）をビーカーに加え、撹拌して、界面活性剤溶液を形成（ｆｒｏｍ）した。溶液を６０℃まで加熱した。実施例１で調製したソルビタンウレタン／ＭＩＢＫ溶液を、よう６０℃まで冷却し、界面活性剤溶液をゆっくりと添加して、乳白色のエマルションを生成した。混合物を、４１ＭＰａ（６０００ｐｓｉ）でホモジナイズし、得られたエマルションを減圧下で蒸留して溶媒を除去し、２５％固形分の不燃性ウレタン分散体を得た。このウレタン分散体を織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
（実施例３～２３）
実施例３～２３は、イソシアネート（ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ１００）と、ソルビタントリステアレート、ソルビタントリオレエート、ソルビタンモノステアレート、及びこれらの混合物等の１つ以上の異なる式（Ｉａ）の化合物と、を用いて実施例１（化合物）及び実施例２（分散体）に記載の通り調製した、本発明の様々な化合物を示す。１つを超えるソルビタンエステル試薬を使用した場合、第２のソルビタン試薬を添加し、反応混合物を、８０℃で更に４時間加熱した。実施例３～２３を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
比較実施例Ａ
比較実施例Ａは、式（Ｉａ）の化合物を使用して、イソシアネート化合物を使用せずに作製された水性分散体を表す。水（１６６．０ｇ）、ＡＲＭＥＥＮ ＤＭ－１８Ｄ（２．２９ｇ）、ＴＥＲＧＩＴＯＬ ＴＭＮ－１０（１．６ｇ）、及び酢酸（１．４ｇ）をビーカーに加え、撹拌して、界面活性剤溶液を形成した。溶液を６０℃まで加熱した。ソルビタントリステアレート（６０．５２ｇ、ヒドロキシ価＝６９．５ｍｇＫＯＨ／ｇ）を８０℃まで加熱し、界面活性剤溶液をゆっくりと添加して、乳白色のエマルションを生成した。混合物を、４１ＭＰａ（６０００ｐｓｉ）でホモジナイズし、得られたエマルションを減圧下で蒸留して溶媒を除去し、２５％固形分の不燃性分散体を得た。この分散体を織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
比較実施例Ｂ
上記試験方法に従って未処理布地サンプルを試験した。
Figure 0007191192000008
Figure 0007191192000009
（実施例２４～３１）
実施例２４～３１は、表４に記載されている通、様々なイソシアネート及び１～２つの異なる式（Ｉａ）の化合物を使用して、実施例１（化合物）及び実施例２（分散体）の手順に従う。１つを超える式（Ｉａ）の化合物を使用した場合、第２の化合物を添加し、反応混合物を、８０℃で更に４時間加熱した。実施例２４～３１を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
Figure 0007191192000010
Figure 0007191192000011
（実施例３２～３６）
実施例３２～３６は、表６に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネート、１～２つの異なる式（Ｉａ）の化合物、及び酸モノマーを使用して、実施例１（化合物）及び実施例２（分散体）の手順に従う。また、実施例３６は、ステアリルアルコールモノマーも含んでいた。式（Ｉａ）の初期化合物とイソシアネートとを１時間反応させた後、酸モノマー、ステアリルアルコール、及び任意の追加の式（Ｉａ）の化合物を反応に添加し、反応混合物を８０℃で更に４時間加熱した。実施例３２～３６を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
Figure 0007191192000012
Figure 0007191192000013
（実施例３７～５４）
実施例３７～５４は、表８に記載されている通り、イソシアネート、１～２つの異なる式（Ｉａ）の化合物、及びＭＰＥＧ ７５０を使用して、実施例１（化合物）及び実施例２（分散体）の手順に従う。式（Ｉａ）の初期化合物とイソシアネートとを１時間反応させた後、ＭＰＥＧ ７５０及び任意の追加の式（Ｉａ）の化合物を反応に添加し、反応混合物を８０℃で更に４時間加熱した。実施例３７～５４を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
Figure 0007191192000014
Figure 0007191192000015
（実施例５５～６２）
実施例５５～６２は、表１０に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネート、ソルビタントリステアレート、グリコール又はアルコキシル化モノマー、及び最大１つの追加の試薬を使用して、実施例１（化合物）及び実施例２（分散体）の手順に従う。式（Ｉａ）の初期化合物とイソシアネートとを１時間反応させた後、グリコール又はアルコキシル化モノマー、及び追加の試薬を反応に添加し、反応混合物を８０℃で更に４時間加熱した。実施例５５～６２を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
Figure 0007191192000016
Figure 0007191192000017
（実施例６３及び６４）
実施例６３及び６４は、表１２に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネート、アルコキシル化ソルビタンエステル、及び最大１つの追加の試薬を使用して、実施例１（化合物）及び実施例２（分散体）の手順に従う。式（Ｉａ）の初期化合物とイソシアネートとを１時間反応させた後、追加の試薬を反応に添加し、反応混合物を８０℃で更に４時間加熱した。実施例６３及び６４を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
（実施例６５）
実施例６５は、表１２に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネート、アルコキシル化ソルビタンエステル、及びＭＰＥＧ ７５０の使用を用いる。ホットプレート／スターラー上に置かれた、窒素管及び撹拌棒を備えた４０ｍＬのシンチレーションバイアルに、テトラエトキシソルビタンモノステアレート（０．８ｇ）及び４－メチル－２－ペンタノン（ＭＩＢＫ）８．５ｇを仕込んだ。溶液を撹拌し、窒素下で１０分間かけて５５℃まで加熱した。ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００（１．７ｇ）を添加し、反応温度を８０℃まで昇温した。０．５重量％の塩化鉄（ＩＩＩ）溶液（ＭＩＢＫ中）を添加し、反応温度を９５℃まで昇温した。６時間後、ＭＰＥＧ ７５０（４．５ｇ）を添加した。反応温度を８０℃まで低下させ、一晩撹拌した。得られた混合物を２５％固形分に標準化し、６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
（実施例６６～６９）
実施例６６～６９は、表１２に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネート、アルコキシル化ソルビタンエステル、及び最大１つの追加の試薬を使用して、実施例６５の手順に従う。式（Ｉａ）の初期化合物とイソシアネートとを６時間反応させた後、追加の試薬を反応に添加し、反応混合物を８０℃で一晩加熱した。実施例６６～６９を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
Figure 0007191192000018
Figure 0007191192000019
（実施例７０～９４）
実施例７０～９４は、表１４に記載されている通り、イソシアネート、式（Ｉａ）の化合物、少なくとも１つのアルコール試薬、及び最大１つの追加の試薬を使用して、実施例１（化合物）及び実施例２（分散体）の手順に従う。式（Ｉａ）の初期化合物とイソシアネートとを１時間反応させた後、アルコール試薬及び追加の試薬を反応に添加し、反応混合物を８０℃で更に４時間加熱した。実施例８８～９１では、反応前に、炭酸ナトリウム（全試薬の０．５重量％）をソルビタントリステアレートと合わせた。実施例７０～９４を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
（実施例９５）
実施例９５は、表１４に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネート、ソルビタントリステアレート、及びＰＲＩＰＯＬ ２０３３を使用して、実施例６５の手順に従う。式（Ｉａ）の初期化合物とイソシアネートとを６時間反応させた後、ＰＲＩＰＯＬ ２０３３を反応に添加し、反応混合物を８０℃で一晩加熱した。実施例９３を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
Figure 0007191192000020
Figure 0007191192000021
（実施例９６～１０２及び実施例１０８～１１０）
実施例９６～１０２及び実施例１０８～１１０は、表１６に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネート、１つ以上の式（Ｉａ）又は式（Ｉｂ）の化合物、及び少なくとも１つの追加の試薬を使用して、実施例１（化合物）及び実施例２（分散体）の手順に従う。式（Ｉａ）及び式（Ｉｂ）の初期化合物とイソシアネートとを１時間反応させた後、追加の試薬を反応に添加し、反応混合物を８０℃で更に４時間加熱した。実施例９６～１０２及び実施例１０８～１１０を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
（実施例１０３～１０７）
実施例１０３～１０７は、表１６に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネート、１つ以上の式（Ｉａ）又は式（Ｉｂ）の化合物、及び少なくとも１つの追加の試薬を使用して、実施例６５の手順に従う。式（Ｉａ）及び式（Ｉｂ）の初期化合物とイソシアネートとを６時間反応させた後、追加の試薬を反応に添加し、反応混合物を８０℃で一晩加熱した。実施例１０５では、イソシアネートを添加する前に、炭酸ナトリウム（０．０７ｇ）を、ソルビタントリステアレート及びソルビタンシトレートと合わせた。実施例１０３～１０４及び実施例１０６～１０７を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し（実施例１０５は１００ｇ／Ｌで塗布した）、上記試験方法に従って試験した。
Figure 0007191192000022
Figure 0007191192000023
（実施例１１１～１１４）
実施例１１１～１１４は、表１８に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネート、１つ以上の式（Ｉａ）の化合物及び少なくとも１つの追加の試薬を使用して、実施例１（化合物）及び実施例２（分散体）の手順に従う。式（Ｉａ）の初期化合物とイソシアネートとを１時間反応させた後、追加の試薬を反応に添加し、反応混合物を８０℃で更に４時間加熱した。実施例１１１～１１４を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
（実施例１１５～１１７）
実施例１１５～１１７は、表１８に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネート、１つ以上の式（Ｉａ）の化合物及び少なくとも１つの追加の試薬を使用して、実施例６５の手順に従う。式（Ｉａ）の初期化合物とイソシアネートとを６時間反応させた後、追加の試薬を反応に添加し、反応混合物を８０℃で一晩加熱した。実施例１１５～１１７を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
Figure 0007191192000024
Figure 0007191192000025
（実施例１１８）
実施例１１８は、表２０に従って、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネートをソルビタントリステアレートと反応させ、反応中に炭酸ナトリウムを共触媒（０．３７５ｇ）として組み込んで、実施例１（化合物）及び実施例２（分散体）の手順に従う。実施例１１８を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
（実施例１１９及び１２０）
実施例１１９及び１２０は、表２０に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネート、ソルビタントリステアレート、及びラウリン酸を使用して、実施例６５の手順に従う。式（Ｉａ）の初期化合物とイソシアネートとを６時間反応させた後、ラウリン酸を反応に添加し、反応混合物を８０℃で一晩加熱した。実施例１１９及び１２０を、分散体として１００ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
Figure 0007191192000026
Figure 0007191192000027
（実施例１２１～１２４）
実施例１２１～１２４は、表２２に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネート、ソルビタントリステアレート、及び追加の試薬を使用して、実施例６５の手順に従う。ソルビタントリステアレートとイソシアネートとを６時間反応させた後、追加の試薬を反応に添加し、反応混合物を８０℃で一晩加熱した。実施例１２１～１２４を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
Figure 0007191192000028
Figure 0007191192000029
（実施例１２５～１３１）
実施例１２５～１３１は、表２４に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００イソシアネート、ソルビタントリステアレート、及び追加の試薬を使用して、実施例６５の手順に従う。ソルビタントリステアレートとイソシアネートとを６時間反応させた後、追加の試薬を反応に添加し、反応混合物を８０℃で一晩加熱した。実施例１３０～１３２では、イソシアネートとソルビタントリステアレートとの反応中、炭酸ナトリウム（０．０７５ｇ）が含まれていた。実施例１２５～１３１を、分散体として６０ｇ／Ｌ（実施例１２５～１２８）又は１００ｇ／Ｌ（実施例１２９～１３１）で織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
（実施例１３２）
実施例１３２は、表２４に記載されている通り、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－３３００イソシアネート、２つの式（Ｉａ）の化合物、及びＣ１８ジグリセリドを使用して、実施例１（化合物）及び実施例２（分散体）の手順に従う。式（Ｉａ）の初期化合物とイソシアネートとを１時間反応させた後、Ｃ１８ジグリセリド及びソルビタンモノステアレートを反応に添加し、反応混合物を８０℃で更に４時間加熱した。実施例１３２を、分散体として６０ｇ／Ｌで織物に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
Figure 0007191192000030
Figure 0007191192000031
（実施例１３３～１４２）
ホットプレート／スターラー上に置かれた、窒素管及び撹拌棒を備えた４０ｍＬのシンチレーションバイアルに、表２６の量に従った置換糖アルコール、炭酸ナトリウム（０．０５ｇ）、及びＭＩＢＫ（８．５ｇ）を添加した。溶液を撹拌し、窒素下で１０分間かけて５５℃まで加熱した。ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ－１００（１．５ｇ）を添加し、反応温度を８０℃まで昇温した。０．５重量％の塩化鉄（ＩＩＩ）溶液（ＭＩＢＫ中）を調製し、０．１ｇを添加した。反応温度を９５℃に昇温した。４時間以上経った後、ｎ－ブタノール（０．１ｇ）を添加し、反応温度を８０℃に低下させて、一晩撹拌した。一旦反応混合物が活性イソシアネート陰性になったら、ＭＩＢＫで１０重量％に希釈し、上記試験方法に従って試験した。
Figure 0007191192000032
（実施例１４３）
小さなバイアルに、ソルビタントリステアレート（５．６０ｇ）、炭酸ナトリウム（０．０３ｇ）、非官能化コロイド状シリカ（０．２６ｇ、Ｎｉｓｓａｎ ＭＩＢＫ－ＳＴ Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ Ｓｉｌｉｃａ、直径１０～１５ｎｍ、ＭＩＢＫ中３０％固形分）、及び過剰のＭＩＢＫ（１０．９３ｇ）を窒素下で５５℃に加熱した。温度が安定化したら、ＤＥＳＭＯＤＵＲ Ｎ１００（１．５０ｇ）を添加し、温度を８０℃に昇温した。温度が８０℃に達したら、触媒を添加し、温度を９５℃まで昇温した。温度を９５℃で４時間保持した後、ｎ－ブタノール（０．０９ｇ）及びＤＩ水（０．０２ｇ）を添加し、温度を一晩かけて９０℃まで低下させた。一旦活性イソシアネート陰性であると試験されたら、反応物をＭＩＢＫで１０％固形分に希釈し、上記試験方法に従って試験した。
Figure 0007191192000033

Claims (10)

  1. 少なくとも１つの式Ｉ’を有する少なくとも１つの疎水性化合物を含む水性組成物であって、
    －Ｑ－ＮＨＣ（Ｏ）－Ｘ－ （Ｉ’）
    式中、Ｑは、任意にアルコキシ、フェニル、シロキサン、ウレタン、ウレア、ビウレット、ウレトジオン、環化イソシアネート、アロファネート、又はイソシアヌレートから選択される少なくとも１つの基を含有する、複数のイソシアネート基を有する直鎖又は分岐鎖、環式又は非環式のアルキレン基の複数のイソシアネート基に対応する二価、又は多価の部分であり、
    式Ｉ’の部分は、疎水性化合物中の全ウレタン結合の３０～１００モル％を構成し、
    式中、
    Ｘは、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1；又は－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1で少なくとも２個の残基が置換されている環式又は非環式の糖アルコールのヒドロキシ残基であり、
    前記環式又は非環式の糖アルコールは、グルコース、グリセルアルデヒド、エリトロース、アラビノース、リボース、アラビノース、アロース、アルトロース、マンノース、キシロース、リキソース、グロース、ガラクトース、タロース、フルクトース、リブロース、マンノヘプツロース、セドヘプツロース（sedohelptulose）、トレオース、エリスリトール、スレイトール、グルコピラノース、マンノピラノース、タロピラノース、アロピラノース、アルトロピラノース、イドピラノース、グロピラノース、グルシトール、マンニトール、エリスリトール、ソルビトール、アラビトール、キシリトール、リビトール、ガラクチトール、フシトール、イジトール、イノシトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ボレミトール、グルコン酸、グリセリン酸、キシロン酸、ガラクタル酸、アスコルビン酸、クエン酸、グルコン酸ラクトン、グリセリン酸ラクトン、キシロン酸ラクトン、グルコサミン、ガラクトサミン、又はこれらの混合物から選択され、
    式中、
    各ｎは、独立して、０～２０であり、
    各ｍは、独立して、０～２０であり、
    ｍ＋ｎは、０よりも大きく、
    各Ｒ1は、独立して、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基である、水性組成物。
  2. Ｑが、式（ＩＩＩａ）、（ＩＩＩｂ）、（ＩＩＩｃ）、及び（ＩＩＩｄ）から選択される、請求項１に記載の水性組成物。
    Figure 0007191192000034
  3. 前記疎水性化合物が、式（ＩＶａ）、（ＩＶｂ）、（ＩＶｃ）：
    Ｒ6－Ｄ （ＩＶａ）、
    Ｒ15－（ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＲ16）ＣＨ2）z－ＯＲ17 （ＩＶｂ）、
    －ＮＨ－Ｃ（Ｏ）－ＮＨ－Ｘ （ＩＶｃ）
    、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つの結合を更に含み、
    式中、Ｄは、－Ｎ（Ｒ12）－Ｃ（Ｏ）－ＮＨ－、－ＯＣ（Ｏ）ＮＨ－、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－、－ＳＣ（Ｏ）ＮＨ－、－Ｏ－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）t－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－、又は－［Ｃ（Ｏ）］－Ｏ－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）t－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－から選択され、
    Ｘは、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1；又は－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1で少なくとも２個の残基が置換されている環式又は非環式の糖アルコールのヒドロキシ残基であり、
    前記環式又は非環式の糖アルコールは、グルコース、グリセルアルデヒド、エリトロース、アラビノース、リボース、アラビノース、アロース、アルトロース、マンノース、キシロース、リキソース、グロース、ガラクトース、タロース、フルクトース、リブロース、マンノヘプツロース、セドヘプツロース（sedohelptulose）、トレオース、エリスリトール、スレイトール、グルコピラノース、マンノピラノース、タロピラノース、アロピラノース、アルトロピラノース、イドピラノース、グロピラノース、グルシトール、マンニトール、エリスリトール、ソルビトール、アラビトール、キシリトール、リビトール、ガラクチトール、フシトール、イジトール、イノシトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ボレミトール、グルコン酸、グリセリン酸、キシロン酸、ガラクタル酸、アスコルビン酸、クエン酸、グルコン酸ラクトン、グリセリン酸ラクトン、キシロン酸ラクトン、グルコサミン、ガラクトサミン、又はこれらの混合物から選択され、
    式中、
    各ｎは、独立して、０～２０であり、
    各ｍは、独立して、０～２０であり、
    ｍ＋ｎは、０よりも大きく、
    各Ｒ1は、独立して、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、
    Ｒ6は、任意に少なくとも１つの不飽和基を含む－Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、ヒドロキシ若しくはウレタン官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、ヒドロキシ若しくはウレタン官能性直鎖又は分岐鎖Ｃ1～Ｃ30ポリエーテル、ポリエステルポリマー骨格を有するヒドロキシ若しくはウレタン官能性直鎖又は分岐鎖ポリエステル、ヒドロキシ若しくはウレタン官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサン、アミン若しくはウレア官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサン、チオール若しくはチオカーボネート官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、アミン若しくはウレア官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、
    Figure 0007191192000035
     から選択され、
    式中、
    Ｒ7、Ｒ8、及びＲ9は、それぞれ独立して、－Ｈ、－Ｃ1～Ｃ6アルキル、又はこれらの組み合わせであり、
    Ｒ10は、１～２０個の炭素を有する二価アルキル基であり、
    Ｒ12は、－Ｈ又は一価Ｃ1～Ｃ6アルキル基であり、
    Ｒ15、Ｒ16、及びＲ17は、それぞれ独立して、－Ｈ、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－、－Ｒ18、－Ｃ（Ｏ）Ｒ18であるが、ただし、少なくとも１つのＲ15、Ｒ16、又はＲ17は、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－であり、
    Ｒ18は、独立して、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、
    ｚは、１～１５であり、
    Ｙは、Ｃｌであり、
    ｓは、０～５０の整数であり、
    ｔは、０～５０の整数であり、
    ｓ＋ｔは、０よりも大きい、請求項１に記載の水性組成物。
  4. 式（ＩＶａ）の結合が存在し、Ｄが、－Ｏ－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）t－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－、又は－［Ｃ（Ｏ）］－Ｏ－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）t－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－である、請求項３に記載の水性組成物。
  5. 式（ＩＶａ）の結合が存在し、
    Ｄが、－Ｎ（Ｒ12）－Ｃ（Ｏ）－ＮＨ－、－ＯＣ（Ｏ）ＮＨ－、－Ｃ（Ｏ）ＮＨ－、又は－ＳＣ（Ｏ）ＮＨ－であり、
    Ｒ6が、任意に少なくとも１つの不飽和基を含む－Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、ヒドロキシ若しくはウレタン官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、ヒドロキシ若しくはウレタン官能性直鎖又は分岐鎖Ｃ1～Ｃ30ポリエーテル、ポリエステルポリマー骨格を有するヒドロキシ若しくはウレタン官能性直鎖又は分岐鎖ポリエステル、ヒドロキシ若しくはウレタン官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサン、アミン若しくはウレア官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサン、チオール若しくはチオカーボネート官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、あるいはアミン若しくはウレア官能性Ｃ1～Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルから選択される、請求項３に記載の水性組成物。
  6. 式（ＩＶｂ）の結合が存在する、請求項３に記載の水性組成物。
  7. 無機酸化物粒子を更に含む、請求項１に記載の水性組成物。
  8. 水性組成物を調製する方法であって、
    （ｉ）（ｂ’）少なくとも１つの糖アルコールを（ｂ"）少なくとも１つの脂肪酸又はアルコキシル化脂肪酸と反応させて、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1；又は－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1の残基を少なくとも２個を形成させる工程と、
    （ｉｉ）続いて、工程（ｉ）の生成物を（ａ）ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される、少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と反応させて、疎水性化合物中の全ウレタン結合の３０～１００モル％を構成するウレタン結合を疎水性化合物中に形成させる工程と、
    （ｉｉｉ）工程（ｉｉ）の最終生成物を水と接触させる工程と、を含み、 前記（ｂ’）少なくとも１つの糖アルコールは、グルコース、グリセルアルデヒド、エリトロース、アラビノース、リボース、アラビノース、アロース、アルトロース、マンノース、キシロース、リキソース、グロース、ガラクトース、タロース、フルクトース、リブロース、マンノヘプツロース、セドヘプツロース（sedohelptulose）、トレオース、エリスリトール、スレイトール、グルコピラノース、マンノピラノース、タロピラノース、アロピラノース、アルトロピラノース、イドピラノース、グロピラノース、グルシトール、マンニトール、ソルビトール、アラビトール、キシリトール、リビトール、ガラクチトール、フシトール、イジトール、イノシトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ボレミトール、グルコン酸、グリセリン酸、キシロン酸、ガラクタル酸、アスコルビン酸、クエン酸、グルコン酸ラクトン、グリセリン酸ラクトン、キシロン酸ラクトン、グルコサミン、ガラクトサミン、又はこれらの混合物から選択され、
    式中、
    各ｎは、独立して、０～２０であり、
    各ｍは、独立して、０～２０であり、
    ｍ＋ｎは、０よりも大きく、
    各Ｒ1は、独立して、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基である、方法。
  9. 少なくとも１つの式Ｉ’を有する少なくとも１つの疎水性化合物を含む水性組成物を基材の表面に塗布することを含む、繊維質基材を処理する方法であって、
    －Ｑ－ＮＨＣ（Ｏ）－Ｘ－ （Ｉ’）
    式中、Ｑは、任意にアルコキシ、フェニル、シロキサン、ウレタン、ウレア、ビウレット、ウレトジオン、環化イソシアネート、アロファネート、又はイソシアヌレートから選択される少なくとも１つの基を含有する、複数のイソシアネート基を有する直鎖又は分岐鎖、環式又は非環式のアルキレン基の複数のイソシアネート基に対応する二価、又は多価の部分であり、
    式Ｉ’の部分は、疎水性化合物中の全ウレタン結合の３０～１００モル％を構成し、
    式中、
    Ｘは、－Ｃ（Ｏ）Ｒ1；又は－（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1で少なくとも２個の残基が置換されている環式又は非環式の糖アルコールのヒドロキシ残基であり、
    前記環式又は非環式の糖アルコールは、グルコース、グリセルアルデヒド、エリトロース、アラビノース、リボース、アラビノース、アロース、アルトロース、マンノース、キシロース、リキソース、グロース、ガラクトース、タロース、フルクトース、リブロース、マンノヘプツロース、セドヘプツロース（sedohelptulose）、トレオース、エリスリトール、スレイトール、グルコピラノース、マンノピラノース、タロピラノース、アロピラノース、アルトロピラノース、イドピラノース、グロピラノース、グルシトール、マンニトール、エリスリトール、ソルビトール、アラビトール、キシリトール、リビトール、ガラクチトール、フシトール、イジトール、イノシトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ボレミトール、グルコン酸、グリセリン酸、キシロン酸、ガラクタル酸、アスコルビン酸、クエン酸、グルコン酸ラクトン、グリセリン酸ラクトン、キシロン酸ラクトン、グルコサミン、ガラクトサミン、又はこれらの混合物から選択され、
    式中、
    各ｎは、独立して、０～２０であり、
    各ｍは、独立して、０～２０であり、
    ｍ＋ｎは、０よりも大きく、
    各Ｒ1は、独立して、任意に少なくとも１つの不飽和結合を含む５～２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基である、方法。
  10. 繊維、糸、織物、混紡織物、布地、スパンレース不織布、カーペット、綿の紙若しくは皮革、セルロース、ウール、シルク、レーヨン、ナイロン、アラミド、アセテート、アクリル、黄麻、サイザル麻、海草、コイア、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、ポリアラミド、又はこれらの混紡物から選択される、請求項９に記載の方法に従って処理された繊維質基材。
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