KR101004245B1

KR101004245B1 - 가역적 조절성 표면 에너지 특성을 갖는 조성물 및 처리된기재 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR101004245B1
Application number: KR1020057012895A
Authority: KR
Inventors: 윌리암 씨 주니어 킴브렐; 싱가오 팡; 윤장 왕; 다니엘 티 맥브라이드; 도미니크 제이 발렌티
Original assignee: 밀리켄 앤드 캄파니
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2010-12-24
Also published as: KR20050091779A; WO2004063241A1; CA2512027C; CA2512027A1; JP2006513332A; EP1583786A4; AU2003265698A1; MXPA05007414A; JP4298662B2; BR0317417A; EP1583786A1

Abstract

일반적으로, 본 발명은 기재의 환경에 따라 유용한 자동 조절성 표면 에너지 특성을 보이는 기재에 관한 것이다. 이런 표면 에너지 특성은 표적 기재 표면과 접촉 시에 액체에 대한 비교적 높은 전진 및 후퇴 접촉 각을 제공한다. 그 기재는 약 25℃의 온도에서 약 20mJ/m² 이하의 낮은 표면 에너지 양을 보이고, 약 40℃의 온도에서 또는 이런 온도에 노출 시에 약 20mJ/m² 초과의 표면 에너지를 보인다. 보다 상세하게는, 이런 매우 바람직한 독특한 표면 에너지 변화 특성을 갖고 세탁 내구적 오일 및 수 반발성 및 스테인 방출성을 보이는 텍스타일 기재가 본 발명에 포함된다. 이런 표면 에너지 변화를 기재에 부여하는 신규한 조성물 및 제제가 또한 본 발명에 포함될 뿐만 아니라, 이렇게 처리된 기판의 제조 방법도 포함된다.

Description

가역적 조절성 표면 에너지 특성을 갖는 조성물 및 처리된 기재 및 이의 제조 방법{COMPOSITIONS AND TREATED SUBSTRATES HAVING REVERSIBLY ADAPTABLE SURFACE ENERGY PROPERTIES AND METHOD FOR MAKING THE SAME}

일반적으로, 본 발명은 기재의 환경에 따라 유용한 자동 조절성 표면 에너지 특성을 보이는 기재에 관한 것이다. 이런 표면 에너지 특성은 표적 기재 표면과 접촉 시에 액체에 대한 비교적 높은 전진 및 후퇴 접촉 각을 제공한다. 특히, 그 기재는 측각법에 의해 측정되고 포욱스 식(Fowkes equation)에 의해 계산 시 약 25℃의 온도에서 약 20mJ/m² 이하의 낮은 표면 에너지 양을 보이고, 약 40℃의 온도에서 또는 이런 온도에 노출 시에 약 20mJ/m² 초과의 표면 에너지를 보인다. 다음, 이런 독특한 자동 표면 에너지 변화 능력은, 수 및 오일 반발성이며 어느 정도의 스테인(stain) 내성을 보이고, 표적 기재에 효과적 스테인 방출성을 부여하는 표면을 제공한다. 또한, 이런 독특한 표면 에너지 프로필은 노출 환경에 따라 반복적 및 가역적이다. 이런 표면 에너지 변화를 기재에 부여하는 신규한 조성물 및 제제가 또한 본 발명에 포함될 뿐만 아니라, 이렇게 처리된 기판의 제조 방법도 포함된다. 보다 상세하게는, 이런 매우 바람직한 독특한 표면 에너지 변화 특성을 갖고 세탁 내구적 오일 및 수 반발성 및 스테인 방출성을 보이는 텍스타일 기재가 본 발명에 포함된다.

의복 직물, 예컨대 많은 동시적 세탁-내구성을 보이는 의복 직물과 같은 기재를 제공하는 것은 특히 텍스타일 산업 분야에서 오랫동안 필요한 것이었다. 가장 현저하게는, 수 반발성, 오일 반발성, 스테인 내성 및 스테인 방출성은 기재의 세탁을 고도로 바람직하게 촉진하거나, 그렇지 않으면 이들의 완전한 스테이닝을 방지한다. 불행히도, 이런 동시적 및 세탁-내구적 특성의 제공은, 이런 기재의 세탁 내구성 수명에 걸쳐 특정 표면 에너지 요건을 만족시키기가 일반적으로 어렵기 때문에 심각하게 제한되어 왔다. 일반적으로, 세탁 내구성에 기초하는 수 및 오일 반발성 및 스테인 방출성의 공존성을 기재(또는 다른 표면)에 제공할 수 있는 코팅 또는 기타 처리는, 이들 특성 중 하나에 필요한 표면 에너지 프로필이 다른 특성을 동시에 부여하는데 필요한 표면 에너지 프로필과 완전히 상이하기 때문에 용이하게 활용가능하거나 널리 알려져 있지 않다.

특정 기재 상에 두 특성 모두가 초기에 동시에 존재하는 일부 예(하기됨)가 있다 하더라도, 불행히도, 표적 기재의 장기간 사용 동안 이들의 세탁 내구성 정도는 불가하여 왔다. 그 결과, 오일 또는 수 반발성에서의 어떤 상당한 감소는 결과적으로 스테인 반발성을 또한 감소시킨다. 스테인 반발에 대한 감소된 경향으로 인해, 특히 보다 많은 스테이닝 정도에 노출 시에, 이 경우 적절한 스테인 방출 기능(전술된 수 및 오일 반발성을 부여하는데 필요한 것과 유사)에 필요한 표면 에너지 프로필이 손상(예, 세탁-내구성이 없음)되는 때에 적절한 스테인 방출성을 실현하는 능력은 마찬가지로 감소될 수 있다.

그러므로, 연장된 통상의 세탁 절차에 결딜 수 있는, 극성(수성) 및 비극성(올레핀성) 액체 모두가 이런 직물 표면으로 동시에 침투하는 것이 매우 어렵기 때문에, 실제로 효과적인 세탁-내구성의 장기간 스테인 반발 및 스테인 방출 처리법은 나타나지 않았다. 종래의 오일 및 수 반발성 표면 처리의 이런 문제는 면-함유 직물과 같은 전형적인 고 스테인 기재 상에서 가장 현저하게 관찰된다. 이런 직물에 일반적으로 오일 및 수 반발성 모두를 부여하고 허용가능한 촉감을 유지하는데 필요한 정도로 이들의 표면을 변화시키는 것은 일반적으로 어렵다. 이런 셋 이상의 특성(스테인 방출성, 수 반발성 및 오일 반발성)은 전술된 표면 에너지 문제 때문에 세탁-내구성을 기준으로 텍스타일 산업 분야에서 간편하게 사용되지 않았다. 이런 표면 에너지 특성의 기술은 이런 현상을 보다 잘 이해할 수 있도록 도움을 준다.

임의의 물질의 기본적 물리적 성질은 그것의 표면 에너지이다. 이런 성질은 mJ/m²로 보통 표시된다. 이런 성질의 크기에 따라서, 물질은 높은 표면 에너지 또는 낮은 표면 에너지를 갖는 것으로서 분류될 수 있다. 이런 성질은 일반적으로 기재의 조성물에 좌우된다. 예컨대, 상당 부분의 극성 친수성 기, 예컨대 하이드록실실기, 카복실기, 아민기 등을 함유하는 표면을 갖는 기재는 일반적으로 높은 표면 에너지를 보인다. 역으로, 상당 부분의 비극성 소수성 기, 예컨대 실리콘, 플루오르화 기 등을 함유하는 표면을 갖는 기재는 일반적으로 낮은 표면 에너지를 보인다. 물과 같은 극성 액체가 기재의 표면과 접촉할 때에, 그 액체는 기재의 표면 에너지 보다 액체의 표면 장력이 낮은 경우에만 자발적으로 표면을 젖게 한다는 것을 쉽게 이해할 수 있다. 역으로, 물과 같은 극성 액체가 기재의 표면과 접촉할 때에, 그 액체는 기재의 표면 에너지 보다 액체의 표면 장력이 높은 경우, 자발적 습윤화는 용이하게 일어나지 않게 되고, 그 액체는 기재의 표면 상에 고인 채로 잔류할 것이다.

예상하는 바와 같이, 기재 표면 에너지 변화는 오랫동안 다양한 물질에 대해 많은 이유로 주된 연구 분야가 되어 왔다. 예컨대, 액체 흡수 능력을 촉진시키기 위해 또는 코팅과 기재 사이의 점착을 증가시키기 위해 기재의 표면 에너지를 증가시키는 것이 종종 바람직하다. 실제 예는 날염 잉크와의 습윤화를 증진시키기 위한 종이 또는 플라스틱의 화학적 처리 및 포장 용도에서 플라스틱과 다른 물질, 예컨대 Mylar(등록상표) 필름의 알루미늄 코팅 사이의 점착을 증가시키기 위한 플라스틱의 코로나 처리를 포함한다. 또한, 텍스타일 기재는 개질되어 친수성이며 개선된 편안함 및 스테인 방출성을 보이는 텍스타일 기재를 가져오는 높은 표면 에너지를 갖는 기재를 가져온다. 한 예로서, 세제 산업은 다양한 텍스타일 기재를 세탁하는 효과적 방법을 결정하기 위해 이런 기술을 이용한다

또한, 표면 에너지 변화는 다른 코팅 용도에서, 예컨대 테프론(상표)을 조리 기구 및 요리 용품에 적용하는 것을 통해 낮은 표면 에너지를 보이는 비-접착 표면 을 생성하는 것에 이용되어 왔다. 또한, 텍스타일 기재는 소수성이며 반발성을 보이는 텍스타일 기재(예, 수 반발성 비옷용)를 제조하기 위해 낮은 표면 에너지 처리로 개질되어 왔다.

플루오르화 중합체로 처리된 기재는 일반적으로 물과의 100°보다 큰 접촉 각을 보이는 것으로 통상적으로 알려져 왔다. 전진 및 후퇴 접촉 각은 매우 유사하다. 이런 표면 에너지 처리의 주 요인은 분산성이다. 예컨대 숴먼 등의 미국 특허 제 3,574,791 호에 개시된 바와 같은 이중 작용성 반발제로 처리된 기재는 전통적 플루오로화학적 반발제와 비교 시에 물과의 보다 낮은 접촉 각을 일반적으로 보이므로, 보다 낮은 반발성을 보이는 경향이 있다. 측정된 표면 에너지는 상당한 분산성 및 극성 성분을 함유한다. 전진 및 후퇴 접촉 각 사이의 차는 통상적으로 측정될 수 있다.

일부 경우, 전진 및 후퇴 접촉 각 사이에 측정가능한 정도의 이력 현상이 존재하는데, 이는 표면 에너지가 액체의 존재 하에 변화되었음을 의미한다. 액체 흡착을 억제하면, 이력 현상은 액체의 존재 하에 또는 환경적 조건 하에 표면 에너지가 변화(동역학적으로 또는 열역학적으로)되었음을 나타낸다. 이런 측정가능한 정도의 이력 현상은 기재가 그의 환경에 자동 조절되는 또 다른 증거를 제공한다. 텍스타일 용도에 대한 이상적 성능을 성취하는 한 방법은 비-다공성 성질을 보이는 높은 전진 접촉 각(즉, >90도)을 제공하여 스테인 내성을 부여하고, 다공성 성질을 보이는 낮은 후퇴 접촉 각(즉, <90도)을 제공하여 기재에 스테인 방출성을 부여하는 조성물로부터 수득될 것이다. 이런 용도에 대한 이상적 성능을 성취하는 다른 방법은 스테이닝 물체와 기재 사이의 높은 전진 및 높은 후퇴 각을 부여한 후, 세탁 절차에 노출되는 동안 낮은 전진 및 후퇴 접촉 각을 제공하는 조성물로부터 수득될 것이다.

흡착 또는 스테이닝을 방지하기 위해 다양한 액체에 대해 높은 접촉 각을 보이는 것이 다공성 또는 스테인성 표면에 바람직할 수 있다. 또한, 이런 표면이 세탁 매질 중에서와 같은 환경에서의 변화에 적합화되는 것이 바람직할 수 있다. 기재의 표면 에너지에서의 변화을 유도할 수 있는 다른 환경적 조건은 온도, 습기 함량 및 기타 환경적 요소에서의 변화를 포함한다. 환경에 가역적으로 적합화되는 표면이어서, 그 표면이 스테인 내성 및 세탁성을 갖고, 이들 효과를 많은 사용 사이클에 걸쳐 유지하도록 하는 것이 매우 바람직하다. 많은 최종-사용 용도, 예컨대 의복, 카펫, 가구직물 등에서, 제품의 외형 유지는 매우 중요하다. 스테인 내성 처리가 이런 예시적 용도 각각에서 개발되어졌지만, 스테인 내성 의복 처리와 매우 유사하게, 이런 처리는 후의 세탁에 악영향을 준다. 따라서, 최종-사용 용도에 관계 없이, 적당한 세착 기술을 이용하여 증진된 세탁성을 갖는, 소일(soil) 및 스테인 내성 텍스타일 기재를 개발하는 것이 매우 바람직하다.

XPS, SIMS 및 기타 표면 분석적 기법의 개발에 의해, 물질 표면에서의 특정 화학적 기를 검출하는 것이 가능해졌다. 예컨대, 작용 기(예, 플로오로중합체 스테인 내성 화학물질에서 보통 발견되는 CF₃ 잔기)의 농도 및 깊이 프로필을 측정할 수 있다. 적당한 샘플 제조 기법을 통해, 기재의 표면 상에서 일어나며 기재가 노출되는 환경에서의 변화의 결과로서 일어나는 변화를 또한 관찰할 수 있다. 예컨대, CF₃ 기와 같은 낮은 표면 에너지 기가 우세하게 함유된 것으로 관찰되는, 제 1 조건 세트 하의 기재는 상이한 제 2 조건 세트 하의 표면에서 하이드록실 기와 같은 상당한 친수성의 높은 표면 에너지 기를 함유하는 것으로 나타날 수 있다. 이런 극성 변화는 전형적으로 기재 표면이 젖도록(즉, 액체를 흡수함) 하여, 스테인 방출성을 증진시킨다. 기재의 환경이 제 1 조건 세트로 돌아감에 따라서, 예컨대 CF₃ 기가 기재의 표면으로 복귀하므로, 기재 표면은 낮은 표면 에너지의 스테인 내성 상태로 돌아온다.

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일부 처리 조성물(예, 중합체)는 처리된 기재의 궁극적 성능에 영향을 줄 수 있는 유리 전이 온도와 같은 기타 특성을 갖는다. 예컨대, 높은 유리 전이 온도의 특징을 갖는 경질 중합체는 습윤화, 특히 강제적 습윤화에 대한 보호를 증가시킬 수 있다. 그러나, 이런 뻣뻣한 높은 유리 전이 중합체는, 중합체 내(intra-polymer) 가요성이 보다 적기 때문에 환경에서의 변화에 적합화시키는데 보다 많은 일을 필요로 할 것이다. 또한, 중합체 분자량 및 공단량체의 첨가는 또한 다양한 기재에 대한 습윤화, 점착, 화학적 반응성 및 내구성을 증진시킬 수 있다.

적절한 표면 에너지 프로필을 제공하여 동시적 세탁-내구적 오일 반발성, 수 반발성, 스테인 내성 및 스테인 방출성을 표적 기재에 부여하는 개질은 성공 없이 많은 시간 동안 연구되어 왔음이 상기와 같이 명백하다.

본원에 기술된 바와 같이 본 발명은 화학물질의 특정 조합 및 가공 조건이 바람직하게 균형잡힌 표면 에너지 프로필을 획득하여 동시적 반발성 및 스테인 방출성이 기재에 부여되도록 표적 기재의 표면 특성의 조정을 가능케 하고/하거나 이를 촉진시킴을 보여준다. 또한, 이런 독특한 특징의 조합은 통상적인 및 산업용 세탁 방법에 노출 시에 놀랍게도 상당한 내구성을 보였다.

종래의 기술

열거된 모든 미국 특허 문헌은 본원에 그 전체가 참고로 인용된다.

알브레흐트 등의 미국 특허 제 2,841,573 호 및 레이놀드의 미국 특허 제 3,645,990 호는 기재에 오일 및 수 내성을 부여하는 플루오로중합체의 용도를 개시한다. 실제로 어느 정도의 스테인 내성을 기재에 제공하지만, 이런 처리는 세탁에서 제한된 내구성을 갖는 경향이 있었다. 또한, 이런 중합체는 특히 스테인이 강제적으로 기재를 적시거나 또는 기재 상에서 건조되는 환경에서 스테인의 방출을 억제하였다. 실제로, 스테인의 제거는 기재에 아무 처리도 안 된 경우보다 상기와 같은 환경에서 보다 어렵다.

플루오로중합체 외에, 실리콘 왁스 및 다양한 기타 화합물이 텍스타일 및 기타 기재에 반발성을 부여하는 것으로 개시되어 있다. 플루오로중합체를 제외하고는, 이런 중합체는 보통 수 반발성만을 제공하고 세탁에 대해서 단지 제한된 내구성을 가진다. 이런 기술은 예컨대 버릴 등의 미국 특허 제 4,421,796 호에 개시된다.

셔먼 등의 미국 특허 제 3,574,791 호 및 래이놀드 등의 미국 특허 제 3,896,088 호는 세탁 동안 스테인 제거에 나쁜 영향을 주지 않으면서 어느 정도의 수 및 오일 반발성을 기재에 부여하는 플루오르화 유성 스테인 방출제를 개시한다. 기본적으로, 이들 특허는 모두 플루오르화된 반발성 잔기 및 친수성 잔기를 포함하는 중합체를 개시한다. 이런 중합체가, 공기 중에 플루오르화된 단편을 노출시켜 스테인 내성을 제공한 후, 친수성 단편을 수성 환경에 노출시켜 스테인 방출성을 제공하는 "플립-플롭(flip-flop)" 메커니즘을 보임이 청구된다. 전형적으로 이런 중합체는 통상적인 플루오로화학물질 보다 낮은 반발성, 특히 보다 낮은 수 반발성을 보이고, 또한 이들은 세탁 내구성의 결여된 단점을 갖는다.

화이트 등의 미국 특허 제 4,624,676 호는 기재에 스테인 방출성을 부여하는 오가노실록세인과 같은 독특한 실리콘 화합물을 개시한다. 내구성은 이들 화합물이 가교결합되는 경우에 청구된다. 그 화합물은 특히 적절한 촉매가 사용되는 경우 자가 가교결합될 수 있거나, 또는 기재와 가교결합될 수 있다. 이런 화합물은 수계 스테인에 내성을 제공할 수 있지만, 오일계 스테인에는 거의 내성을 제공하지 못한다.

다이너 등의 미국 특허 제 4,834,764 호는 메틸올 함유 수지 또는 블로킹된 다이아이소사이아네이트와 같은 가교결합 수지의 용도를 개시한다. 실제로, 이런 수지는 세탁에 대해 플루오로중합체의 내구성을 증가시킨다. 이들 수지는 플루오로중합체를 함유하는 수성 처리제에 첨가될 수 있다. 그러나, 실제로 스테인 반발성의 내구성을 증가시키지만, 허용가능한 스테인 방출성은 이런 조합물에서는 나오 지 않는다.

코엠 등의 미국 특허 제 4,540,765 호는 이전의 시도에 나타났던 것 보다 큰 세탁 내구성을 갖는 플루오로화학적 반발제를 개시한다. 전형적으로, 이런 중합체는 중합체 내에 특정 가교결합성 잔기를 함유한다. 이런 가교결합성 잔기는 메틸올 기, 블로킹된 다이아이소사이아네이트 기, 에폭시 기 등을 포함한다. 실제로 이런 가교결합성 중합체는 세탁에 대해서 보다 큰 내구성을 갖는다. 데니어의 미국 특허 제 4,834,764 호의 경우와 같이, 내구성은 개선되었지만, 허용가능한 스테인 방출성은 관찰되지 않는다.

마르코의 미국 특허 RE 28,914 호는 우수한 스테인 반발성 및 개선된 스테인 방출성을 갖는 셀룰로스-함유 텍스타일의 제조를 위한 카복실화된 아크릴 스테인 방출 중합체, 플루오로중합체 및 아미노플라스트 수지의 용도를 개시한다. 그러나, 이런 처리는 대부분의 합성 섬유를 제외한, 셀룰로스-함유 텍스타일 기재에서만 작업 가능하다.

히사모토 등의 미국 특허 제 4,695,488 호는 플루오로알킬 기 및 알콕시 기, 친수성 수지 및 임의적으로 수 및 오일 반발제를 함유하는 중합체를 포함하는 스테인 방출제 조성물을 개시한다. 이 조성물은 내구적 스테인 방지 및 스테인 방출성을 기재에 부여하는 것을 청구한다. 그러나, 수 및 오일 반발성 수준은 보다 낮고, 개시된 스테인 방지 시험은 스테인 방출성 보다는 스테인 내성을 더 보인다.

이런 다양한 분야에서 전술된 바람직한 특성을 제공하려는 많은 시도가 있었지만, 동시에 물 반발성, 오일 반발성 및 스테인 방출성을 허용가능한 수준으로 이 산업 분야에서 개시, 사용 또는 제안된 특정 기판, 특히 직물, 및 가장 현저하게는 면-함유 직물에 부여하는 세탁-내구적 처리는 없었다. 따라서, 전술된 참고 문헌 중 어느 것도 다양한 기재에서 및/또는 기재 상에서 내구적으로 높은 수준의 수 및 오일 반발성 및 허용가능한 수준의 스테인 방출성을 갖는 표면을 적절하게 개시하지는 못한다. 시장 및 소비자의 요구는 다양한 기재가 가능한 많은 일반적 스테이닝 물질에 의한 스테이닝에 내성을 갖도록 하고, 동시에 기재에 적당한 통상의 세탁 절차를 이용함에 의해 개선된 스테인 제거 성질을 기재가 갖도록 하는 것이 바람직하다는 것을 보여 왔다. 이런 세탁 절차는 세탁, 예컨대 가정용 또는 산업용 세탁기 또는 스폿 세탁 절차, 예컨대 가구직물에서 사용되는 방식을 포함할 수 있다. 또한, 예컨대 카펫 세탁 및 드라이 클리닝에서 사용되는 것과 같은 다양한 다른 통상의 세탁 절차가 고려된다. 따라서, 내구적 반발성 및 스테인 방출성을 갖는 기재에 대한 오래 지속된 필요성 및 소비자 요구에도 불구하고, 종래의 시도는 이런 목적을 달성하기에는 역부족이었다.

발명의 요약

그러므로, 본 발명의 한 목적은 세탁-내구적 오일 반발성, 수 반발성, 스테인 내성 및 스테인 방출성을 동시에 기재에 부여하는 신규한 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 가정용 및 산업용 세탁, 드라이 클리닝, 또는 다른 전형적인 표면 및/또는 기재 클리닝 방법과 같은 표준 세탁 절차 동안 및 그 후에 내구적으로 높은 수준의 수 및 오일 반발성 및 허용가능한 수준의 스테인 방출성을 보이는 기재를 개시하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 내구적으로 높은 수준의 오일 및 수 반발성 및 허용가능한 스테인 방출성을 가지도록 기재를 처리하는 방법을 개시하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 이런 신규 조성물을 특정 직물 기재에 적용하여 이런 세탁-내구적 특성을 전형적인 함침(immersion), 패딩, 흡진(exhaustion) 또는 기타 적용 절차를 통해 또는 가정용 건조기 적용 방법을 통해 기재에 부여하는 것을 비제한적으로 포함한다.

따라서, 본 발명은 기재의 환경의 변화에 반응하여 기재의 표면 에너지를 변화시키는 조성물을 포함하되, 이 조성물은 높은 표면 에너지 성분, 낮은 표면 에너지 성분 및 소수성 가교결합 성분을 포함한다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 하나 이상의 친수성 스테인 방출제, 하나 이상의 소수성 가교결합제에 의해 가교결합된 하나 이상의 소수성 스테인 반발제의 생성물을 포함하는, 내구적 반발성 및 스테인 방출성을 기재에 부여하는 조성물을 포함한다. 또한, 본 발명은 하기된 바와 같은 세탁-내구적 및 높은 오일 반발성 등급, 수 반발성 등급, 스프레이 등급, 및 스테인 방출 등급의 관점에서 특정한 반발성 및 스테인 방출성을 시험 폴리에스터 또는 면 직물 기재에 부여하는, 하나 이상의 플루오르화 중합체 성분을 포함하는 직물 표면 처리 조성물을 포함한다. 이런 상황에서, 본 조성물은 이런 특정 시험 직물에 부여되는 특성들의 관점에서 상기와 같이 정의되므로, 본 발명은 이런 직물이 본 발명의 조성물의 일부로서 존재하는 것을 필요로 하지 않는다.

본 발명의 다른 부분은 기재의 총 중량을 기준으로 20중량% 이상의 면 섬유로 이루어진 특정 직물 기재를 포함하되, 상기 기재는 AATCC 시험 방법 118-2000에 의해 측정 시 4.0 이상의 오일 반발성 등급; 3M 수 반발성 시험II(1992년 5월)에 의해 측정 시 4.0 이상의 수 반발성 등급; AATCC 시험 방법 22-2000에 의해 측정 시 70 이상의 스프레이 등급; AATCC 시험 방법 130-2000에 의해 측정 시 옥수수 오일 및 미네랄 오일에 대한 4.0 이상의 스테인 방출성 등급을 보이고; 20회 세탁 후 AATCC 시험 방법 130-2000에 의해 상기 시험 직물을 세탁 및 건조한 후 상기의 특성들을 보인다. 다르게는, 기재의 총 중량을 기준으로 20중량% 이상의 면 섬유로 이루어진 직물 기재를 본원에서 포함하되, 상기 기재는 기재의 환경에서의 변화에 반응하여, 약 25℃의 온도로 노출 시에 측정된 표면 에너지는 약 20mJ/m² 미만이고, 약 40℃의 온도로 노출 시에 측정된 표면 에너지는 약 20mJ/m² 초과의 범위로 표면 에너지의 변화를 보인다.

본 발명 내에 포함되는, 잠재적으로 바람직한, 폴리에스터 섬유를 포함하는 직물 기재를 비제한적으로 포함하는 다른 직물 기재를 또한 제공하되, 상기 기재는 AATCC 시험 방법 118-2000에 의해 측정 시 3.0 이상의 오일 반발성 등급; 3M 수 반발성 시험II(1992년 5월)에 의해 측정 시 3.0 이상의 수 반발성 등급; AATCC 시험 방법 22-2000에 의해 측정 시 50 이상의 스프레이 등급; AATCC 시험 방법 130-2000에 의해 측정 시 옥수수 오일 및 미네랄 오일에 대한 3.5 이상의 스테인 방출성 등급을 보이고; 20회 세탁 후 AATCC 시험 방법 130-2000에 의해 상기 시험 직물을 세탁 및 건조한 후에도 상기의 특성들을 보일 뿐만 아니라, 면 섬유 직물에 관한 전술된 바와 같은 동일한 표면 에너지 변화 특성을 보인다.

또한 본 발명의 범위 내에,

(a) 기재를 제공하는 단계;

(b) 친수성 스테인 방출제, 소수성 스테인 반발제 및 소수성 가교결합제로 이루어진 조성물로 기재를 코팅하는 단계;

(c) 기재를 가열하여 코팅된 기재로부터 과량의 액체를 실질적으로 전부 제거하는 단계; 및

(d) 임의적으로, 코팅된 기재를 추가로 가열하는 단계

를 포함하는, 내구적 반발성 및 스테인 방출성을 기재에 부여하는 방법이 포함된다.

이런 본 발명의 조성물, 직물, 및 방법이 이후에 보다 더 상세하게 논의된다.

도 1은 본 발명의 신규한 화학 조성물로 처리된 마이크로데니어 폴리에스터 텍스타일 기재 및 다양한 경쟁 화학 조성물로 처리된 몇몇 마이크로데니어 폴리에스터 텍스터일 기재에 대한 XPS 표면 화학적 분석의 그래프이다. 상기 그래프는, 상기 기재가 환경 변화에 노출되기 전(즉, 화학물질 처리 후에 입수된 그대로), 상기 기판이 환경 변화에 노출된 후(즉, 기판이 40℃에서 1시간 동안 물로 습윤화됨), 및 상기 기판이 다시 가열(150℃ 5분간)된 후의 불소, 탄소 및 산소의 표면 화학적 분석을 도시한다.

도 2는, 그래프가 기재의 환경에서의 변화에 기재를 노출시키기 전(즉, 화학물질 처리 후에 "입수된 그대로")에 및 기재를 10회 세탁 및 건조 시킨 후에 불소, 탄소 및 산소의 표면 화학적 분석을 보여주는 것을 제외하고는 도 1과 유사한 그래프이다.

정의

"수 반발성" 및 "오일 반발성"은 일반적으로 물 및 오일이 기재로 침투하는 것을 차단하는 기재의 능력으로서 각각 정의된다. 예컨대, 기재는 텍스타일 기재의 섬유로 물 및 오일이 침투하는 것을 차단할 수 있는 텍스타일 기재일 수 있다.

"스테인 방출성(stain release)"은 일반적으로 케어(care) 절차의 결과로서 얼룩진 기재가 본래의 얼룩지지 않은 외형에 근접해 가는 정도로서 정의된다. 본원에 정의된 바와 같이, 높은 수준의 스테인 내성은 AATCC 시험 방법 118-2000에 의해 측정 시 3.0 이상의 오일 반발성 등급; 3M 수 반발성 시험II(1992년 5월)에 의해 측정 시 1.0 이상의 수 반발성 등급; AATCC 시험 방법 22-2000에 의해 측정 시 50 이상의 스프레이 등급을 의미한다, 본원에 정의된 바와 같이, 허용가능한 스테인 방출성은 AATCC 시험 방법 130-2000에 의해 측정 시 옥수수 오일 및 미네랄 오일 방출에 대한 3.0 이상의 등급을 의미한다.

"세탁 내구성"은 일반적으로 합리적인 횟수의 표준 세탁 사이클을 통해 허용가능한 수준의 바람직한 기능을 보유하는 기재의 능력으로서 정의된다. 보다 구체적으로는, 본원에 사용된 내구성은 AATCC 시험 방법 130-2000에 따라 최소 10회의 세탁 사이클 이후, 보다 바람직하게는 20회 세탁 사이클 이후, 가장 바람직하게는 50회 세탁 사이클 이후의 스테인 내성, 수 반발성, 오일 반발성 및 스프레이 등급의 적절한 특성을 유지하는 기재를 기술하는 것으로 의도된다. 이런 기재는 폴리에스터 텍스타일 직물과 같은 텍스타일 기재일 수 있다.

용어 "플루오로탄소", "플루오로중합체" 및 "플루오로화학물질"은 본원에서 상호교환가능하게 사용되고, 각각 하나 이상의 플루오르화 단편을 함유하는 중합체 물질을 의미한다.

용어 "패딩된(padded)"은 액체 코팅이 배쓰를 통과한 후 스퀴즈 롤러를 통과함에 의해 기재에 적용되는 것을 의미한다.

"친수성"은 물에 대한 강한 친화도 또는 물을 흡수하는 능력을 갖는 것으로서 정의된다.

"소수성"은 물에 대한 친화도 또는 물을 흡수하는 능력이 결여된 것으로서 정의된다.

"높은 표면 에너지"는 고체 표면 에너지에 대한 포욱스 2 성분 접근법으로부터 계산 시 약 25℃에서 약 25mJ/m² 이상의 표면 에너지로서 정의된다(포욱스 식에 대한 추가적 정보는 포욱스의 문헌[Industrial and Engineering Chemistry, 1964, Chapters 12, 40, and 56]을 참고할 것).

"낮은 표면 에너지"는 고체 표면 에너지에 대한 포욱스 2 성분 접근법으로부터 계산 시 25℃에서 약 25mJ/m² 미만의 표면 에너지로서 정의된다.

높은 표면 에너지의 표면은 물과 같은 낮은 표면 장력의 액체에 의해 자발적으로 습해질 수 있는(<90°의 접촉 각) 표면(예, 면)을 기술한다.

낮은 표면 에너지의 표면(예, 테프론(상표))은 물에 의해 자발적으로 습해지 않고, 보다 높은 표면 장력(약 >25mN/m)을 함유하는 액체에 의해 >90°의 접촉 각을 유지하는 표면이다.

조성물:

기판이 내구적 스테인 내성 및 스테인 방출성을 갖게 하는데 유용한 조성물은 전형적으로 친수성 스테인 방출제, 소수성 스테인 반발제, 소수성 가교결합제 및 임의적으로는 기재에 바람직한 특성을 부여하는 기타 첨가제로 전형적으로 이루어진다. 본 발명의 범위 내에, 각각의 전술된 화학 제제의 상대적 양 및 쇄 길이가 단일 화학 조성물 내에서 상이한 표적 기재에 대한 바람직한 수준의 성능을 성취하도록 최적화될 수 있는 신규한 화학 조성물이 고려된다.

친수성 스테인 방출제는 에톡실화 폴리에스터, 설폰화 폴리에스터, 에톡실화 나일론, 카복실화 아크릴, 셀룰로스 에터 또는 에스터, 가수분해된 폴리말레산 무수물, 폴리비닐알콜 중합체, 폴리아크릴아마이드 중합체, 친수성 플루오르화 스테인 방출 중합체, 에톡실화 실리콘 중합체, 폴리옥시에틸렌 중합체, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 공중합체 등 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 친수성 플루오르화 스테인 방출 중합체가 바람직한 스테인 방출제일 수 있다. 잠재적으로 바람직한 이런 유형의 화합물은 UNIDYNE(등록상표) TG-922(다이킨 코포레이션으로부터 입수가능), REPEARL(등록상표) SR1100(미츠비시 코포레이션으로부터 입수가능), 및 ZONYL(등록상표) 7910(듀퐁사로부터 입수 가능)을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 친수성 스테인 방출제로써 기판을 처리하는 것은 일반적으로 높은 표면 에너지를 보이는 표면을 가져온다.

소수성 스테인 반발제는 왁스, 실리콘, 특정 소수성 수지, 플루오로중합체 등 또는 이들의 조합물을 포함한다. 플루오로중합체가 바람직한 스테인 반발제일 수 있다. 잠재적으로 바람직한 이런 유형의 화합물은 REPEARL(등록상표) F8025 및 REPEARL(등록상표) F-89(이들 모두는 미츠비시 코포레이션으로부터 입수가능) 및 ZONYL(등록상표) 7713(듀퐁사로부터 입수 가능)을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 소수성 스테인 방출제로 기판을 처리하는 것은 일반적으로 낮은 표면 에너지를 보이는 표면을 가져온다.

소수성 가교결합제는 물에 불용성인 가교결합제인 것들을 포함한다. 보다 구체적으로는, 소수성 가교결합제는 블로킹된 아이소사이아네이트 함유 단량체(예, 블록킹된 다이아이소사이아네이트), 블로킹된 아이소사이아네이트 함유 중합체(예, 블로킹된 다이아이소사이아네이트), 에폭시 함유 화합물 등 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 다이아이소사이아네이트 함유 단량체 또는 다이아이소사이아네이트 함유 중합체가 바람직한 가교결합제일 수 있다. 그러나, 둘 이상의 블로킹된 아이소사이아네이트 화합물을 함유하는 단량체 또는 중합체가 가장 바람직한 가교결합제일 수 있다. 잠재적으로 바람직한 한 가교결합제는 REPEARL(등록상표) MF(또한 미츠비시 코포레이션으로부터 입수가능)이다. 다른 것들은 ARKOPHOB(등록상표) DAN(클라리언트사로부터 입수가능), EPI-REZ(등록상표) 5003 W55(쉘사로부터 입수가능) 및 HYDROPHOBOL(등록상표) XAN(듀퐁상로부터 입수가능)을 포함한다.

기재에 적용되는 화학 조성물의 총 양 및 화학 조성물을 포함하는 각각의 화학 제제의 비율은 폭 넓게 변할 수 있다. 기재에 적용되는 화학 조성물의 총 양은 일반적으로 기재의 조성물, 주어진 최종-사용 용도에 필요한 내구성 수준 및 화학 조성물의 비용에 좌우될 것이다. 일반적인 가이드라인으로서, 기재에 적용되는 화학적 고형물의 총 양은 기재의 중량의 약 0.25% 내지 약 10.0%의 범위에 있을 것이다. 보다 바람직하게는, 기재에 적용되는 화학적 고형물의 총 양은 기재의 중량의 약 0.5% 내지 약 5.0%의 범위에 있을 것이다. 스테인 반발제 대 스테인 방출제 대 가교결합제의 전형적인 고체 비율 및 농도 비는 약 10:1:0.1 내지 약 1:10:5일 수 있다(이 범위 내에 있을 수 있는 모든 비율 및 비를 포함함). 바람직하게는, 스테인 반발제 대 스테인 방출제 대 가교결합제의 전형적인 고체 비율 및 농도 비는 약 5:1:0.1 내지 약 1:5:2일 수 있다. 가장 바람직하게는, 스테인 반발제 대 스테인 방출제 대 가교결합제의 전형적인 고체 비율 및 농도 비는 약 1:2:1일 수 있다.

스테인 방출제 대 스테인 반발제 대 가교결합제의 비율은 변화되는 각 성질의 상대적 중요도에 기초하여 마찬가지로 변할 수 있다. 예컨대, 보다 높은 수준의 발발성이 주어진 최종 사용 용도에 필요할 수 있다. 결과적으로, 스테인 방출제의 양에 대한 반발제의 양은 증가될 수 있다. 다르게는, 보다 높은 수준의 스테인 방출성이 높은 수준의 스테인 반발성보다 더 중요한 것으로 볼 수 있다.

보다 경제적인 화학 조성물의 제조를 위해, 스테인 방출제, 스테인 반발제 및 가교결합제의 유형은 화학 조성물로 처리된 기재의 최종 사용 용도에 기초하여 변할 수 있다. 예컨대, 처리된 기재는 오일계 스테인과 직면하는 것을 예상하지 않고 제조될 수 있다. 따라서, 보다 경제적인 반발제(예, 실리콘)가 화학 조성물의 한 성분으로서 사용될 수 있다.

본 발명의 기재는 유리, 유리섬유, 금속, 필름, 종이, 플라스틱, 스톤, 브릭(brick), 텍스타일 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 유리, 예컨대 빌딩 또는 자동차의 창 유리가 본 발명으로부터 유용할 수 있다. 또한, 예컨대 브릿지 또는 자동차 차체와 같은 금속 제품이 본 발명으로부터 유용할 수 있다. 이런 품목은 통상의 소일링(soiling)에 의한 스테이닝에 저항할 수 있고, 비 등에 의해 세척될 수 있다. 필름은 열가소성 물질, 열경화성 물질 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 적당한 열가소성 또는 열경화성 물질은 폴리올레핀, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리우레탄, 아크릴, 실리콘, 멜라민 화합물, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 알콜, 나이트릴 고무, 이오노머, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 클로로아이소프렌 또는 이들의 조합물을 포함한다. 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸비닐 아세테이트, 에틸메틸 아세테이트 또는 이들의 조합물일 수 있다.

텍스타일 기재는 잠재적으로 바람직한 본 발명의 한 비제한적인 실시양태를 포함한다. 텍스타일 기재는 니트 구조, 우븐 구조, 비우븐 구조 등 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 공지의 구조일 수 있다. 텍스타일 기재는 약 1 내지 약 55 온스/야드², 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 12 온스/야드²의 직물 중량을 가질 수 있다.

텍스타일 기재의 재료는 합성 섬유, 천연 섬유, 천연 구성분을 사용한 인공 섬유, 무기 섬유, 유리섬유 또는 이들 중 임의의 블렌드일 수 있다. 단지 예로써, 합성 섬유는 폴리에스터, 아크릴, 폴리아마이드, 폴리올레핀, 폴라아라미드, 폴리우레탄 또는 이들의 블렌드를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로는, 폴리에스터는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리락트산 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 폴리아마이드는 나일론 6, 나일론 6,6 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 폴리올레핀은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 폴리아라미드는 폴리-p-페닐렌테레프탈아라미드(즉, 케블라(등록상표)), 폴리-m-페닐렌테레프탈아라미드(즉, 노멕스(등록상표)), 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 예시적 천연 섬유는 울, 면, 리넨, 모시, 황마(jute), 아마(flax), 실크, 대마(hemp) 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 천연 구성분을 사용하는 예시적 인공 재료는 재생 셀룰로스(즉, 레이온), 리오셀(lyocell) 또는 이들의 혼합물을 포함한다.

텍스타일 기재는 스테이플 섬유, 필라멘트 섬유, 슬릿 필름 섬유 또는 이들의 조합물로부터 형성될 수 있다. 그 섬유는 하나 이상의 텍스쳐링 공정에 노출될 수 있다. 이후 섬유는 예컨대 고리 스피닝, 개방-말단 스피닝, 에어 젯 스피닝 또는 이들의 조합에 의해 얀으로 스피닝 또는 다른 방법으로 조합될 수 있다. 따라서, 텍스타일 기재는 일반적으로 교착된(interlaced) 섬유, 교착된 얀, 루프 또는 이들의 조합물로 이루어질 것이다.

텍스타일 기재는 마이크로데니어 섬유 또는 얀(필라멘트 당 1 데니어 미만을 갖는 섬유 또는 얀)을 포함하는 임의의 크기의 섬유 또는 얀으로 이루어질 수 있다. 섬유 또는 얀은 필라멘트 당 약 1 데니어 미만 내지 필라멘트 당 약 2000 데니어, 보다 바람직하게는 필라멘트 당 약 1 데니어 미만 내지 필라멘트 당 약 500 데니어의 범위의 데니어를 가질 수 있다.

또한, 텍스타일 기재는 부분적으로 또는 전체적으로 다양한 형상, 예컨대 아일랜드-인-더-시(islands-in-the-sea), 코어 및 쉬스(core and sheath), 사이드-바이-사이드(side-by-side) 또는 파이 형상의 다-성분 또는 2-성분 섬유 또는 얀으로 이루어질 수 있다. 2-성분 또는 다-성분 섬유 또는 얀의 형상에 좌우되어, 섬유 또는 얀은 화학적 또는 기계적 작용에 의해 길이를 따라서 쪼개질 수 있다.

텍스타일 기재는 예컨대 날염 또는 염색되어 미적으로 만족시키는 장식적 디자인을 기재 상에 창조하거나 또는 정보 메시지를 기재 상에 날염할 수 있다. 텍스타일 기재는 다양한 염색 및/또는 날염 기술, 예컨대 분산 염료를 사용한 고온 젯 염색, 써머졸(thermosol) 염색, 패드 염색, 전사 날염, 스크린 날염, 디지털 날염, 잉크 젯 날염, 플렉소그레픽 날염 또는 견줄 만한 균등한 전통적인 텍스타일 제품에 대한 당해 기술 분야에서 일반적인 다른 임의의 기술에 의해 착색될 수 있다. 또한, 본 발명의 텍스타일 기재를 포함하는 섬유 또는 얀은 기재 형성 이전에 예컨대 비아(via) 패캐지 염색, 용액 염색, 또는 빔 염색과 같은 적당한 방법에 의해 염색될 수 있거나, 또는 이들은 염색 안된 상태로 남겨질 수 있다. 한 실시양태에서, 본 텍스타일 기재는 수계 염료보다는 용매계 염료로써 날염될 수 있다. 용매계 염료는 본 발명의 소수성 표면을 보다 균질하게 습하게 할 수 있을 것이다.

또한, 텍스타일 기재 복합 재료는 하나 이상의 텍스타일 기재 층을 함께 조합함에 의해 형성될 수 있음이 고려된다. 예컨대, 수개의 개방 위브 텍스타일 기재 층을 함께 조합하여 텍스타일 기재 복합 재료를 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 복합 재료는 접착 물질 또는 하나 이상의 필름층을 포함할 수 있다. 그 후, 복합 물질은 본 발명의 화학 조성물로써 처리되어 내구적 스테인 반발성 및 스테인 방출성을 보이는 재료를 성취할 수 있다. 다르게는, 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 복합 재료를 포함하는 텍스타일 기재는 복합 재료로 조합되기 이전에 화학 조성물로써 처리될 수 있다.

본 발명의 잠재적으로 바람직한 한 실시양태에서, 제한된 유효 수명을 갖는 일용품은 필요한 특성을 성취하기 위한 최소량의 화학물질로써 처리될 수 있다. 보다 구체적으로는, 경량 폴리에스터 1회용 랩 코트와 같은 기재는, 기재에 적용되는 화학적 고형물의 단지 약 0.25% 내지 약 1.5%를 가질 수 있다. 역으로, 본 발명의 다른 잠재적인 바람직한 실시양태에서, 보다 긴 유효 수명을 갖는 고급품은 바람직한 수준의 내구성을 성취하는 거의 최대량의 화학물질로써 처리될 수 있다. 보다 구체적으로는, 고급 면 어페럴 제품 또는 폴리에스터/면 블렌드 작업복 유니폼과 같은 기재는 기재에 적용되는 화학적 고형물의 약 1.0% 내지 약 10.0%을 가질 수 있다.

스테인 방출제, 스테인 반발제 및 가교결합제를 텍스타일 기재에 적용하는 것은 함침 코팅, 패딩, 스프레잉, 포움 코팅, 흡진 기술을 포함하는 다양한 적용 방법에 의해 또는 당업자가 제한된 양의 현탁액을 텍스타일 기재에 적용할 수 있는 임의의 다른 기술에 의해 성취될 수 있다. 이들 적용 기술 중 하나 이상을 이용하여 균질한 방식으로 화학물질을 텍스타일 기재에 도포할 수 있다.

화학 제제는 동시에 또는 순차적으로 텍스타일 기재에 적용될 수 있다. 예컨대, 스테인 방출제, 스테인 반발제 및 소수성 가교결합제는 함께 한 용액으로 혼합된 후, 패딩에 의해 텍스타일 기재로 동시에 적용될 수 있다. 화학물질을 텍스타일 기재에 적용한 후, 처리된 기재는 일반적으로 건조 단계에 노출되어 과량의 액체를 증발시켜 처리된 기재 상에 용매 활성 성분을 남긴다. 건조는 텐터 프레임으로부터의 건조 가열, 마이크로파 에너지, 적외선 가열, 스팀, 초가열 스팀, 오토클레이빙 등 또는 이들의 임의의 조합과 같은, 제조 과정에서 전형적으로 사용되는 임의의 기술에 의해 성취될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 스테인 방출제가 텍스타일 기재에 적용될 수 있고, 그 기재는 건조되거나 또는 습한 상태로 남을 수 있고, 그 후 스테인 반발제 및 소수성 가교결합제가 스테인 방출제의 상부 상에 적용되어 텍스타일 기재의 표면 상에 적층된 순차적인 화학적 처리물을 생성할 수 있다.

처리된 기재를 추가적 가열 단계에 노출시켜 화학 제제의 성능 또는 내구성을 더 증진시키는 것이 바람직할 수 있다. 이 단계는 경화 단계로서 불릴 수 있다. 예컨대, 추가적 가열은 (a) 화학 제제의 활성 성분의 개별적 입자들을 함께 용융-유동시켜, 균질한 응집성 필름 층을 가져오고; (b) 화학 제제의 특정 단편의 바람직한 배열을 유도하고; (c) 화학적 제제 사이의 또는 화학 제제와 기재 사이의 가교결합 반응을 유도하고; 또는 (d)이들의 조합을 가능케 한다.

많은 예에서, 최종 사용 용도에 불구하고, 텍스타일 기재용으로, 내구적 스테인 내성 및 스테인 방출성 외의 성질을 만족스럽게 발휘하는 것이 바람직하다. 이런 성질의 예는 정전기(static) 보호, 구김 내성, 수축 감소 또는 제거, 바람직한 핸드(또는 촉감) 요구성, 염료견뢰성 요구성, 냄새 제거, 가연성 요구성, 건조 소일링에 대한 내성을 포함한다. 예상 밖으로, 본 발명에 따라 처리된 텍스타일 기재는 실제적으로 예컨대 의복 절단 및 재봉 공정 동안 기재의 바람직한 특징인 항-고착성(anti-cling) 및 정전기방지 특성을 보인다.

따라서, 항미생물제, 항생제, 항균제, 난연제, UV 억제제, 항산화제, 착색제, 윤활제, 정정기 방지제, 방향제 등 또는 이들의 조합물과 같은 화학물질 함유 마무리재로써 텍스타일 기재를 처리하는 것이 바람직할 수 있다. 화학물질 적용은 함침 코팅, 패딩, 스프레잉, 포움 코팅, 흡진 기술을 포함하는 다양한 적용 방법에 의해 또는 당업자가 제한된 양의 현탁액을 텍스타일 기재에 적용할 수 있는 임의의 다른 기술에 의해 성취될 수 있다. 이들 적용 기술 중 하나 이상을 이용하여 균질한 방식으로 화학물질을 텍스타일 기재에 도포할 수 있다. 이런 많은 화학적 처리는 본 발명의 화학 조성물과 동시에 혼입될 수 있거나, 또는 이런 처리는 본 발명의 화학 조성물을 사용한 처리 이전에 실시될 수 있다. 또한, 본 발명의 화학 조성물을 사용한 처리 이후, 적절한 기술을 이용하여 이런 많은 화학적 처리를 적용하는 것도 가능하다.

또한, 텍스타일 기재는 기계적 마무리 기술에 의해 처리될 수 있다. 예컨대, 캘린더링(calendering), 엠보싱, 에칭, 레인보우 또는 홀로그램 엠보싱, 필름 또는 금속 호일 홀로그램 엠보싱, 직물 금속화, 가열 경화, 물 또는 공기를 이용한 하이드로인탱글멘트, 샌퍼라이징, 광택, 쉬라이너링(schreinering), 스웨딩(sueding), 샌딩(sanding), 에모라이징(emorizing), 내핑(napping), 쉬어링(shearing), 타이거링(tigering), 디케이팅(decating), 물, 공기, 레이저 또는 패턴화된 롤을 통한 직물 패턴화 등 또는 이들의 조합에 텍스타일 기재를 노출시키는 것이 바람직할 수 있다. 이런 기계적 처리는 전형적으로 직물의 외형, 강도 및/또는 촉감과 같은 특성에 영향을 주는 바람직한 효과를 텍스타일 기재에 제공한다. 어떤 기계적 처리가 이용되는가에 따라서, 본 발명의 화학물질의 적용 전 또는 후의 처리에 의해 이점이 수득될 수 있다. 예컨대, 화학적 처리 이전의 샌딩 및 화학적 처리 이후의 캘린더링으로부터의 잇점이 기대될 수 있다.

본 발명의 범위 내에서, 또한 비대칭 텍스타일 기재는 이중 기능적 성질을 갖는 표면을 이용하여 생성될 수 있음이 고려된다. 예컨대, 제 1 및 제 2 표면을 갖는 텍스타일 기재는 제 1 소수성 표면 및 제 2 친수성 표면을 갖도록 제조될 수 있다. 이런 이중 기능적 텍스타일 기재는 예컨대 친수성 스테인 방출제로 텍스타일 기재의 양 표면을 코팅한 후, 소수성 스테인 방출제 및 소수성 가교결합제로 기재의 제 1면을 코팅함에 의해 제조될 수 있다. 화학적 적용법은 스프레이 코팅, 포움 코팅 등과 같은 전술된 것 중 임의의 방법을 포함한다. 결과적으로, 이런 방식으로 제조된 의복은 의복의 제 1 표면 상에서 액체를 반발시킴에 의해 환경적 또는 화학적 공격으로부터 보호성을 증가시킴과 동시에, 의복의 제 2 표면 상에서는 땀과 같은 습기를 흡수함에 의해 착용자의 편안함을 증가시킬 수 있다.

바람직한 실시양태의 기술

처리 조성물 및 이들의 직물 기재로의 적용

A) 직물 적용 절차:

하기되는 모든 예는 다음 절차 중 하나에 따라 처리됨을 주의해야 한다.

I) 한 단계 적용 절차:

1. 약 14인치 x 18인치 직물 조각을 목적하는 화학 제제로 이루어진 화학 조성물을 함유하는 욕에 함침시켰다.

2. 달리 언급되지 않는 한, 모든 화학물질 백분율(%)은 제조된 욕의 총 중량을 기준으로 한 중량%이고, 화학물질의 % 또는 그램이 주어지는 경우 나머지 잔부는 물로 구성된다. 또한, 화학물질 %는 제조업자로부터 입수된 화학물질을 기준으로 하였다(예컨대 30%의 활성 성분이 함유된 조성물의 경우 이 30% 조성물의 X%가 사용됨).

3. 직물이 완전히 습윤된 후, 직물을 처리 욕으로부터 제거하고, 약 40 psi의 스퀴즈 롤 사이에서 실시하여, 일반적으로 약 50 내지 약 90%의 균질한 픽업(pickup)을 수득한다.

4. 직물을 지시된 대로 잡아당기고, 프레임에 꽂아서, 목적 치수를 유지시켰다.

5. 핀 프레임을 약 0.5 내지 약 5분 동안 약 300 내지 약 400℉의 온도에서 디스패치 오븐에 위치시켜 건조시키고, 직물을 가열 경화시켜 최종물을 경화시켰다.

6. 일단 오븐에서 제거한 후, 직물을 핀 프레임에서 제거하고 시험 이전에 실온에서 평형화시킨다.

II) 두 단계 적용 절차:

1. 모든 화학 제제를 한 화학물질 욕에 첨가하기 보다는 화학 조성물을 포함하는 하나 이상의 화학 제제를 하기와 같은 특정 순서로 직물에 개별적으로 적용한 것을 제외하고는 한 단계 적용 절차를 반복하였다.

2. 화학 조성물을 포함하는 하나 이상의 화학 제제를 함유하는 욕에 직물을 함침시켰다.

3. 직물이 완전히 습윤된 후, 한 단계 적용 절차에 기술된 바와 같이 직물을 처리 욕으로부터 제거하고, 그 직물을 스퀴즈 롤 사이에서 움직이게 하였다.

4. 약 5분 동안 약 300℉의 온도에서 디스패치 오븐에서 직물을 건조시켰다.

5. 그 후, 화학 조성물을 포함하는 잔류 목적 화학 제제를 함유하는 새로운 욕에 그 직물을 함침시켰다.

6. 한 단계 적용 절차에서와 같이 직물을 이후 건조시키고 경화시켰다.

III) 다른 두 단계 적용 절차:

1. 약 100g의 직물을 워너-매티스 실험실 염색 장치에 넣었다.

2. 목적하는 화학물질을 함유하는 약 2 리터의 물을 젯 염색 장치에 첨가하였다.

3. 염색 장치를 닫고, 약 130℃로 가열하고, 약 30분 동안 이 온도를 유지시켰다. 물이 가열됨에 따라 압력을 약 3bar로 증가시켰다.

4. 염색 장치를 약 70℃로 냉각시키고, 처리 욕을 배출시켰다.

5. 염색 장치에서 직물을 원심분리시켜 과량의 리커(liquor)를 제거하였다.

6. 여전히 젖어있는 동안, 목적 화학 제제를 함유하는 처리 욕에 직물을 함침시켰다. 전형적으로, 직물은 약 1 내지 10초 동안 함침되었다.

7. 일단 이 욕에서 제거하고, 직물을 패드 롤을 통해 짜고, 핀 프레임 상에 위치시키고, 전술된 한 단계 적용 절차와 같이 건조 및 경화시켰다.

IV) 경화후 적용 절차:

1. 한 건조 단계 동안 소소성 가교결합제를 경화시키기 보다는 직물을 건조시키고 화학 제제를 다음과 같이 경화시키는 것을 제외하고는 한 단계 적용 절차를 반복하였다:

(a) 약 5분 동안 약 300℉의 온도에서 디스패치 오븐에서 직물을 건조시켰다.

(b) 그 후, 320℉로 설정된 뜨거운 헤드 프레스 세트에서 스팀에 직물을 다음과 같이 노출시켰다:

i) 고압에서 5초

ii) 헤드 스팀에서 10초

iii) 벅(buck) 스팀에서 5초

iv) 벅 진공에서 5초; 및

(c) 그 후, 10분 동안 약 300℉의 온도에서 직물을 경화시켰다(의복 제조업자에서 영구 프레스 후-경화 수지를 경화시키도록 공정을 시뮬레이션시킴).

V) 가정용 건조기 적용 절차:

1. 8 x 9인치 직물 조각을 이 절차를 위해 절단하고, 4.5인치 x 6인치 주형을 제조하고, 직물의 상부에 위치시켰다.

2. 화학 조성물을 스프레이 보틀에 넣고, 용액 2.5g을 주형 개구부를 통해 직물 상에 분사하였다.

3. 처리된 직물을 Dryel(등록상표) 가정용 건조 세탁 키트로부터 수득한 Dryel(등록상표) 가정용 건조 세탁 백에 넣고, 높은 설정치에서 약 30분 동안 가정용 건조기에 넣었다.

4. 직물 샘플을 건조기로부터 제거하고, 시험 전에 약 15분 내지 약 45분 동안 실온에서 컨디셔닝하였다.

B) 본원에서 사용된 처리 조성물

실시예 1:

다음 화학물질을 함유하는 200g의 욕(bath)을 제조하였다:

1. 9g의 Unidyne TG-992(다이킨 코포레이션으로부터 입수가능한 플루오로화 친수성 스테인 방출제);

2. 3g의 Repearl F8025(미츠비시 코포레이션으로부터 입수가능한 플루오르화 스테인 반발제); 및

3. 3.6g의 Repearl MF(미츠비시 코포레이션으로부터 입수가능한 블로킹된 소수성 다이아이소사이아네이트 가교결합제).

전술된 한 단계 적용 절차에 따라서 100% 마이크로데니어 폴리에스터 직물을 이 화학 조성물로 처리하였다. 직물 상의 화학 조성물의 습윤 픽업도(pickup)는 약 60%이었다.

폴리에스터 직물을 사우스 케롤라이나주의 스파탄버그의 밀리켄 앤 캄파니로부터 입수하였다. 그 직물은 직물 1 인치 당 175 와프 얀 및 80 필 얀을 갖는 2 x 2 우 수(right hand) 트윌 패턴으로 함께 제직된 텍스쳐링된 필라멘트 폴리에스터 1/40/200 데니어 와프 얀 및 텍스쳐링된 필라멘트 폴리에스터 1/150/100 데니어 필 얀으로 이루어졌다(이후, "시험 폴리에스터 직물"로서 불림). 약하게 직물 표면을 샌딩(sanding)하는 것을 포함하는 훼이스(face) 마무리 공정으로 직물을 처리한 후, 젯 염색하였다. 마무리된 직물은 1 평방 야드 당 약 6온스의 중량을 가졌다.

0회 가정용 세탁("AR"은 "입수된 그대로(as received)"를 의미한다), 10회 가정용 세탁, 20회 가정용 세탁, 30회 가정용 세탁, 40회 가정용 세탁 및 50회 가정용 세탁 이후 전술된 방법에 의해 처리된 직물을 수 및 오일 반발성, 스프레이 등급 및 옥수수 오일 및 미네랄 오일 스테인 방출성에 대해 시험하였다. 시험 결과는 표 IA에 도시된다.

실시예 2:

화학 제제의 농도를 다음과 같이 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1을 반복하였다:

실시예 2A: 8.0g의 Unidyne TG-992, 2.4g의 Repearl F8025, 3.0g의 Repearl MF;

실시예 2B: 4.0g의 Unidyne TG-992, 6g의 Repearl F8025, 3.0g의 Repearl MF; 및

실시예 2C: 2.0g의 Unidyne TG-992, 6g의 Repearl F8025, 3.0g의 Repearl MF.

그 결과는 표 IA에 도시된다.

실시예 3(비교예):

다음과 같이 욕에서 화학 조성물 중 한 화학 제제를 생략한 것을 제외하고는 실시예 1을 반복하였다:

실시예 3A: Unidyne TG-992를 사용 안함;

실시예 3B: Repearl F8025를 사용 안함; 및

실시예 3C: Repearl MF를 사용 안함.

그 결과는 표 IA에 도시된다.

실시예 4:

화학 조성물의 일부 화학적 제제가 다음과 같은 다양한 제조업자로부터 입수가능한 대안적 화학물질로 대체된 것을 제외하고는 실시예 1을 반복하였다:

실시예 4A: Repearl F8025이 다이킨 코포레이션으로부터 입수가능한 1% Unidyne TG-571로 대체되었다;

실시예 4B: Repearl F8025이 듀퐁사로부터 입수가능한 2% Zonyl 7713으로 대체되었다;

실시예 4C: Repearl F8025이 듀퐁사로부터 입수가능한 3% Zonyl 7713으로 대체되었고, 4.5% Unidyne TG-992이 듀퐁사로부터 입수가능한 1% Zonyl 7910으로 대체되었다.

직물 상의 화학 조성물의 습윤 픽업도는 약 60%이었다. 시험 결과는 표 IA에 도시된다.

실시예 5:

베드스프레드(bedspread)에 유용한 두 폴리에스터 직물을 밀리켄 앤 캄파니에서 제조하고, 전술된 한 단계 적용 절차를 따라 다음 화학물질로서 처리하였다:

1. 4.5% Unidyne TG-992;

2. 1% Repearl F8025; 및

3. 1.8% Arkophob DAN(클라리언트사로부터 입수가능한 소수성 가교결합제).

직물 상의 화학 조성물의 습윤 픽업도는 약 75%이었다.

실시예 5A는 리넨 직조를 갖고, 듀퐁사로부터 입수가능한 플랫 스피닝된 폴리에스터 56T DB 1/200/136 데니어 와프 얀 및 듀퐁사로부터 입수가능한 플랫 스피닝된 폴리에스터 56T DB 2/150/68 데니어 필(fill) 얀으로 이루어진 하나의 폴리에스터 베드스프레드 직물의 처리를 포함했다. 그 직물은 직물 1 인치 당 61 와프 말단 및 직물 1 인치 당 45 필 얀으로 추가로 이루어지고, 약 8.75 온스/야드²의 최종 직물 중량을 갖는다.

실시예 5B는, 폴리에스터 베드스프레드 직물을 본 발명의 화학물질로 처리한 후 전사 날염한 것을 제외하고는 실시예 5A와 동일하였다.

실시예 5C는 화일레(faille) 직조를 갖고, 난야(Nanya)사로부터 입수가능한 플랫 스피닝된 폴리에스터 fb3 SDY 75/36 데니어 와프 얀 및 듀퐁사로부터 입수가 능한 플랫 스피닝된 폴리에스터 T-121 8/1 데니어 필 얀으로 이루어진 다른 하나의 폴리에스터 베드스프레드 직물의 처리를 포함했다. 그 직물은 직물 1 인치 당 164 와프 말단 및 직물 1 인치 당 37 필 얀으로 추가로 이루어지고, 약 10.5 온스/야드²의 최종 직물 중량을 갖는다.

실시예 5D는, 폴리에스터 베드스프레드 직물을 본 발명의 화학물질로 처리한 후 전사 날염한 것을 제외하고는 실시예 5C와 동일하였다.

0회 산업용 세탁("AR"은 "입수된 그대로(as received)"를 의미한다) 및 5회 산업용 세탁 이후 전술된 방법에 의해 처리된 직물을 수 및 오일 반발성, 스프레이 등급 및 옥수수 오일 및 미네랄 오일 스테인 방출성에 대해 시험하였다. 시험 결과는 도 IB에 도시된다.

실시예 6(비교예):

본 화학 조성물의 각 화학 제제가 다양한 경쟁 스테인 방출 및/또는 스테인 반발 화학물질로 대체된 것을 제외하고는 실시예 1을 반복하였다. 실시예 G 및 H는 아래의 처리된 직물과 함께 시험된 구입한 의복(바지)이었다. 사용된 화학물질은 다음과 같다:

실시예 6A: 5.0% Scotchgard FC-5120(3M사로부터 입수가능한 스테인 반발제)

실시예 6B: 5.0% Zonyl 7040(듀퐁사로부터 입수가능한 스테인 반발제)

실시예 6C: 8.0% Scotchgard L-18542(3M사로부터 입수가능한 스테인 반발제)

실시예 6D: 5.0% Scotchgard FC-248(3M사로부터 입수가능한 플루오르화 스테 인 방출제)

실시예 6E: 5.0% Zonyl 7910(듀퐁사로부터 입수가능한 플루오르화 스테인 방출제)

실시예 6F: 5.0% Scotchgard L-18369(PM 490)(3M사로부터 입수가능한 플루오르화 스테인 방출제)

실시예 6G: 스테인 디펜더 팬츠(Stain Defender Pants)(폴리에스터/면 블렌드 의복의 듀퐁사 테프론(상표))

실시예 6H: 나노케어 팬츠(NanoCare Pants)(나노텍스에 양도된 미국 특허 제 6,379,753 호에 따라 처리된 것으로 여겨지는 100% 면)

실시예 6I:

2.5% Unidyne TG-992

0.5% Reactant 901

0.25% 질산 아연 수화물

0.35% Unidyne TG-571(다이킨의 미국 특허 제 4,695,488 호의 실시예 11)

실시예 6J:

3.0% Repearl F8025

2.0% Repearl SR-1100(미츠비시 코포레이션으로부터 입수가능한 스테인 방출제).

시험 결과는 표 II에 도시된다.

실시예 7(비교예):

전술된 두 단계 적용 절차에 따라서 폴리에스터 직물을 처리한 것을 제외하고는 실시예 1을 반복하였다. 절차의 제 1 단계에서, 6.0g의 PD-75(밀리켄 앤 캄파니로부터 입수가능한 카복실화 아크릴 스테인 방출제) 및 0.5g의 칼슘 아세테이트를 직물에 적용하였다. 절차의 제 2 단계에서, 6g의 Repearl F8025, 플루오르화 스테인 반발제 및 3.0g의 Repearl MF를 직물에 적용하였다.

0회 가정용 세탁("AR"은 "입수된 그대로(as received)"를 의미한다), 5회 가정용 세탁 및 30회 가정용 세탁 이후 전술된 방법에 의해 처리된 직물을 수 및 오일 반발성, 스프레이 등급 및 옥수수 오일 및 미네랄 오일 스테인 방출성에 대해 시험하였다. 시험 결과는 도 III에 도시된다.

실시예 8:

폴리에스터 직물을 전술된 대안적 두 단계 적용 절차에 따라서 처리한 것을 제외하고는 실시예 1을 반복하였다. 절차의 제 1 단계에서, 직물 중량에 대해 2% Unidyne TG-992 및 직물 중량에 대해 1.0% 아세트산을 염색 장치에서 직물에 적용하였다. 절차의 제 2 단계에서, 8.0% Repearl F8025 및 9.6% Repearl MF를 순차적으로 직물에 적용하였다.

실시예 9:

다음 화학물질을 함유하는 200g 욕을 제조하였다:

a. 12g Unidyne TG-992;

b. 4g Repearl F8025;

c. 4g Repearl MF;

d. 16g Freerez PFK(노베온 인코포레이티드로부터 입수가능한 영구 프레스 수지);

e. 4g의 캐탈리스트 531(옴노바 솔루션사로부터 입수가능한 촉매); 및

f. 4g의 Atebin 1062(보엠 필라텍스사로부터 입수가능한 연화제).

100% 면 직물을 전술된 한 단계 적용 절차에 따라서 이 화학 조성물로서 처리하였다. 직물 상의 화학 조성물의 습윤 픽업도는 약 60%이었다.

직물은 사우스 케롤라이나주 스파탄버그의 밀리켄 앤 캄파니로부터 입수하였다. 그 직물은, 직물 1 인치 당 118 와프 얀 및 54 필 얀을 갖는 3 x 1 좌 수(left hand) 트윌 패턴으로 함께 제직된 20/1 데니어 고리 스피닝된 얀 및 11/1 데니어 개방 말단 스피닝된 필 얀으로 이루어졌다. 이어서 직물은 연속 염색 공정을 통해 염색되고, 샌퍼라이징된 후, 화학 조성물로써 처리된다. 마무리된 직물은 약 8온스/야드²의 중량을 갖는다(이후, 본 발명에서 구체적으로 "시험 면 직물"로서 불림).

0회 가정용 세탁("AR"은 "입수된 그대로(as received)"를 의미한다), 10회 가정용 세탁, 20회 가정용 세탁 및 30회 가정용 세탁 이후 전술된 방법에 의해 처리된 직물을 수 및 오일 반발성, 스프레이 등급 및 옥수수 오일 및 미네랄 오일 스테인 방출성에 대해 시험하였다. 시험 결과는 도 IV에 도시된다.

실시예 10:

다음과 같이 변화된 농도를 갖으며, Repearl F8025을 Zonyl 7713로 대체시키고, Repearl MF를 Hydrophobol XAN으로 대체시킨 것을 제외하고는 실시예 9를 반복하였다:

실시예 10A:

8.0g의 Unidyne TG-992,

4.0g의 Zonyl 7713,

4.0g의 Hydrophobol XAN(듀퐁사로부터 입수가능한 소수성 가교결합제);

실시예 10B:

6.0g의 Unidyne TG-992,

6.0g의 Zonyl 7713,

4.0g의 Hydrophobol XAN; 및

실시예 10C:

4.0g의 Unidyne TG-992,

8.0g의 Zonyl 7713,

4.0g의 Hydrophobol XAN.

시험 결과는 표 IV에 도시된다.

실시예 11(비교예):

다음과 같이 욕에서 화학 조성물 중 한 화학 제제를 제거시킨 것을 제외하고는 실시예 9를 반복하였다:

실시예 11A: Unidyne TG-992를 사용 안함;

실시예 11B: 스테인 반발제를 사용 안함; 및

실시예 11C: 소수성 가교결합제를 사용 안함.

그 결과는 표 IV에 도시된다.

실시예 12(비교예):

본 화학 조성물의 각 화학 제제가 다양한 경쟁 스테인 방출 및/또는 스테인 반발 화학물질로 대체된 것을 제외하고는 실시예 9룰 반복하였다(이들은 실시예 6에서 사용된 화학물질 및 화학물질 양과 동일하다). 실시예 G 및 H는 아래의 처리된 직물과 함께 시험된 구입한 의복(바지)이었다. 사용된 화학물질은 다음과 같다:

실시예 12A: 5.0% Scotchgard FC-5120;

실시예 12B: 5.0% Zonyl 7040;

실시예 12C: 8.0% Scotchgard L-18542;

실시예 12D: 5.0% Scotchgard FC-248;

실시예 12E: 5.0% Zonyl 7910;

실시예 12F: 5.0% Scotchgard L-18369(PM 490);

실시예 12G: 스테인 디펜더 팬츠(폴리에스터/면 블렌드 의복의 듀퐁사 테프 론(상표));

실시예 12H: 나노케어 팬츠(나노텍스에 양도된 미국 특허 제 6,379,753 호에 따라 처리된 것으로 여겨지는 100% 면);

실시예 12I:

2.5% Unidyne TG-992

0.5% Reactant 901

0.25% 질산 아연 수화물

실시예 12J:

3.0% Repearl F8025

2.0% Repearl SR-1100.

시험 결과는 표 V에 도시된다.

실시예 13:

전술된 한 단계 적용 절차 및 경화 후 적용 절차에 따라서 본 발명의 신규 화학물질로서 폴리에스터 및 면 블렌딩된 직물을 처리하였다. 그 직물은 사우스 케롤라이나주 스파탄버그의 밀리켄 앤 캄파니로부터 입수하였다. 그 직물은 약 65% 폴리에스터 얀 및 약 35% 면 얀으로 이루어졌다. 와프 얀은 3.30 트위스트 멀티플로 된 14.0/1 개방 말단 스피닝된 65/35 폴리에스터/면 스테이플 섬유로 이루어졌다. 와프 및 필 얀 모두에 대한 폴리에스터 스테이플 섬유는 약 1.2 데니어를 가졌다. 와프 및 필 얀은 직물 1 인치 당 100 와프 및 47 필 얀을 갖는 3 x 1 좌 수 트윌 패턴으로 함께 제직되었다. 이어서 직물은 연속 염색 공정을 통해 염색되고, 본 발명의 화학물질로써 처리되었다. 마무리된 직물은 약 8.5온스/야드²의 중량을 가졌다.

본 발명의 화학물질은 다음과 같은 제제를 포함하였다:

실시예 13A: 한 단계 적용 절차를 이용하여 제조됨,

3.75% Unidyne TG-992

1.25% Zonyl 7713(듀퐁사로부터 입수가능한 반발제)

1.25% Arkophob DAN

10% Permafresh MFX(옴노바사로부터 입수가능한 영구 프레스 수지)

2.5% 캐탈리스트 KR(옴노바사로부터 입수가능한 촉매)

0.25% Tebefoam(보엠 필라텍스사로부터 입수가능한 소포제)

0.5% Mykon XLT(옴노바사로부터 입수가능한 연화제)

실시예 13B: 한 단계 적용 절차를 이용하여 제조됨,

5.4% Unidyne TG-992

1.75% Zonyl 7713

2% Arkophob DAN

10% Permafresh MFX

2.5% 캐탈리스트 KR

0.25% Tebefoam

0.5% Mykon XLT

실시예 13C: 한 단계 적용 절차를 이용하여 제조됨,

0.32% Unidyne TG-992

1.76% Arkophob DAN

3.87% Zonyl 7910

1.55% Repearl F8025

10% Permafresh MFX

2.5% 캐탈리스트 KR

0.25% Tebefoam

0.5% Mykon XLT

실시예 13D: 한 단계 적용 절차를 이용하여 제조됨,

5% Unidyne TG-992

1% Repearl F-89

3% Epi-Rez 5003 W55(쉘사로부터 입수가능한 소수성 가교결합제)

실시예 13E: 한 단계 적용 절차를 이용하여 제조됨,

5% Unidyne TG-992

1% Repearl F-89

2% Witcobond W-293(크롬프톤사로부터 입수가능한 소수성 가교결합제)

실시예 13F: 경화 후 적용 절차를 이용하여 제조됨,

5% Unidyne TG-992

1% Repearl F-89

3% Epi-Rez 5003 W55

5% Permafresh MFX

1.25% 캐탈리스트 KR

0.25% Tebefoam

0.5% Mykon XLT

실시예 13G: 경화 후 적용 절차를 이용하여 제조됨,

5% Unidyne TG-992

1% Repearl F-89

2% Witcobond W-293

5% Permafresh MFX

1.25% 캐탈리스트 KR

0.25% Tebefoam

0.5% Mykon XLT

실시예 13H: 13F와 동일하나, 이에 1% Pluronic F-68(바스프사로부터 입수가능한 스테인 방출제)을 첨가함.

실시예 13I: 13G와 동일하나, 이에 1% Pluronic F-68을 첨가함.

실시예 13F는, 영구 프레스 수지가 다른 보조제와 함께 사용되고, 그 조성물이 완전하게 경화되지 않아서 영구 주름(crease)이 직물로 유도되게 할 수 있게 하는 것을 제외하고는, 실시예 13D에 사용된 것과 동일한 화학 조성물을 포함하였다. 그러나, 직물은 시험 전에 완전히 경화되어 의복 제조 설비에서 처리를 받았다. 유사하게, 실시예 13G는 영구 프레스 수지가 다른 보조제와 함께 사용되고, 그 조성물이 완전하게 경화되지 않아서 경화 후 수지 처리를 이용하여 영구 주름이 직물로 유도되게 할 수 있게 하는 것을 제외하고는, 실시예 13E에 사용된 것과 동일한 화학 조성물을 포함하였다.

실시예 13H는 13F에 사용된 것과 동일한 화학 조성물에 폴리옥시에틸렌-폴리프로필렌 공중합체(바스프사의 Pluronic F-68)를 첨가한 것을 포함한다. 이는 후 경화 적용 방법으로써 적용되었다. 실시예 13I는 13F에 사용된 것과 동일한 화학 조성물에 폴리옥시에틸렌-폴리프로필렌 공중합체(바스프사의 Pluronic F-68)를 첨가한 것을 포함한다. 이 또한 경화 후 적용 방법으로써 적용되었다.

0회 가정용 세탁("AR"은 "입수된 그대로(as received)"를 의미한다), 5회 가정용 세탁, 10회 가정용, 20회 가정용 세탁 및 30회 가정용 세탁 이후 전술된 방법에 의해 처리된 직물을 수 및 오일 반발성, 스프레이 등급 및 옥수수 오일 및 미네랄 오일 스테인 방출성에 대해 시험하였다. 시험 결과는 도 VI에 도시된다.

실시예 14(비교예):

화학 조성물의 각 화학 제제가 다양한 경쟁 스테인 방출제 및/또는 스테인 반발제로 대체된 것을 제외하고는 실시예 13을 반복하였다.

또한, 실시예 14D에 사용된 직물은 실시예 13에 기술된 직물과 약간 구조가 상이하다. 또한 14D의 직물은 65/35 폴리에스터/면 블렌드 직물이다. 그러나, 와프 얀은 3.3 트위스트 멀티플을 갖는 16/1 개방 말단 스피닝된 65/35 폴리에스터/ 면 스테이플 섬유로 이루어졌다. 필 얀은 12.0/1 개방 말단 스피닝된 65/35 폴리에스터/면 스테이플 섬유이다. 와프 및 필 얀 모두에 대한 폴리에스터 스테이플 섬유는 약 1.2의 데니어를 가졌다. 와프 및 필 얀은 직물 1 인치 당 88 와프 얀 및 46 필 얀을 갖는 2 x 1 좌 수 트윌 패턴으로 함께 제직되었다. 이어서, 그 직물을 연속적 염색 공정을 통해 염색하고, 본 발명의 화학물질로써 처리하였다. 마무리된 직물은 약 7.2 온스/야드²의 중량을 가졌다.

화학 조성물은 다음과 같다:

실시예 14A: 한 단계 적용 절차를 이용하여 제조됨,

1.5% Zonyl 7910

18% Permafresh MFX

4.5% 캐탈리스트 KR

1.25% Mykon XLT

0.5% Tebefoam 1868

0.35% Progapol DAP-9

실시예 14B: 한 단계 적용 절차를 이용하여 제조됨,

11.1% Scotchgard L-18369

2.2% Hydrophobol XAN

9% Permafresh MFX

2.2% Catalyst 531

1% Mykon NRW3

실시예 14C: 한 단계 적용 절차를 이용하여 제조됨,

6% Zonyl 7713

6% Zonyl 7714

2% Hipochem CSA

3% Ultratex REP

1.5% Hydrophobol XAN

13% Freerez PFK

2.9% 캐탈리스트 KR

실시예 14D: 한 단계 적용 절차를 이용하여 제조됨,

10% Zonyl S410

1% Atebin 1062

3% Ultratex REP

1% Hydrophobol XAN

15% Permafresh MFX

3.75% Catalyst 531

실시예 14E: 스테인 디펜더 팬츠(폴리에스터/면 블렌드 의복의 듀퐁사 테프론(상표));

실시예 14F: 나노케어 팬츠(나노텍스에 양도된 미국 특허 제 6,379,753 호에 따라 처리된 것으로 여겨지는 100% 면);

실시예 14G: 경화 후 적용 절차를 이용하여 제조됨,

8% Scotchgard L-18542

10% Permafresh MFX

2.5% 캐탈리스트 KR

0.25% Tebefoam

0.5% Mykon XLT

실시예 14H: 경화 후 적용 절차를 이용하여 제조됨,

4% Scotchgard L-18542

10% Permafresh MFX

2.5% 캐탈리스트 KR

0.25% Tebefoam

0.5% Mykon XLT

시험 결과는 표 VII에 도시된다.

실시예 15:

다음의 본 발명의 화학 조성물을 사용하여 실시예 13의 직물을 처리하였다:

실시예 15A: 한 단계 적용 절차를 이용하여 제조됨,

3.75% Unidyne TG-992

1.25% Zonyl 7713

1.25% Arkophob DAN

10% Permafresh MFX

2.5% 캐탈리스트 KR

0.25% Tebefoam

0.5% Mykon XLT

실시예 15B: 한 단계 적용 절차를 이용하여 제조됨,

5.4% Unidyne TG-992

1.75% Zonyl 7713

2% Arkophob DAN

10% Permafresh MFX

2.5% 캐탈리스트 KR

0.25% Tebefoam

0.5% Mykon XLT

실시예 15C: 경화 후 적용 절차를 이용하여 제조됨,

0.32% Unidyne TG-992

1.76% Arkophob DAN

3.87% Zonyl 7910

1.55% Repearl F8025

10% Permafresh MFX

2.5% 캐탈리스트 KR

0.25% Tebefoam

0.5% Mykon XLT

실시예 15D: 경화 후 적용 절차를 이용하여 제조됨,

5% Unidyne TG-992

1% Repearl F-89

3% Epi-Rez 5003 W55

실시예 15E: 경화 후 적용 절차를 이용하여 제조됨,

5% Unidyne TG-992

1% Repearl F-89

0.5% Epi-Rez 5003 W55

5% Permafresh MFX

2% Witcobond W-293

1.25% 캐탈리스트 KR

0.25% Tebefoam

0.5% Mykon XLT

0회 산업용 세탁, 5회 산업용 세탁, 10회 산업용, 20회 산업용 세탁 및 30회 산업용 세탁 이후 전술된 방법에 의해 처리된 직물을 수 및 오일 반발성, 스프레이 등급 및 옥수수 오일 및 미네랄 오일 스테인 방출성에 대해 시험하였다. 시험 결과는 도 VIII에 도시된다.

실시예 16(비교예):

실시예 16A: 다음과 같은 경쟁 화학물질을 사용하여 전술된 경화 후 적용 절차로써 실시예 13의 직물을 처리하였다:

4% Scotchgard L-18542

10% Permafresh MFX

2.5% 캐탈리스트 KR

0.25% Tebefoam

0.5% Mykon XLT

실시예 16B: 다음과 같은 경쟁 화학물질을 사용하여 전술된 한 단계 적용 절차로써 처리하였다:

10% Zonyl 7040

2.0% Reactant 901

1% Free Cat(노베온 인코포레이티드로부터 입수가능)

0.4% Alkanol 6112(습윤제)

0회 산업용 세탁, 5회 산업용 세탁, 10회 산업용, 20회 산업용 세탁 및 30회 산업용 세탁 이후 직물을 시험하였다. 시험 결과는 도 VIII에 도시된다.

실시예 17:

전술된 한 단계 적용 절차에 따라서 본 발명의 화학물질로써 나일론 직물 조각을 처리하였다. 직물은 사우스 케롤라이나주 스파탄버그의 밀리켄 앤 캄파니로부터 입수하였다. 와프 얀은 70/34 데니어 필라멘트 나일론 6,6 섬유로 이루어졌다. 필 얀은 2/070/66 데니어 필라멘트 나일론 6,6 섬유로 이루어졌다. 그 섬유를 듀퐁사로부터 구입했다. 와프 및 필 얀은 직물 1 인치 당 106 와프 얀 및 68 필 얀을 갖는 플레인(plain) 직조 패턴으로 함께 제직되었다. 이어서, 그 직물을 젯 염색시키고, 기계적 샌딩으로 광 노출에 의해 훼이스 마무리하였다. 마무리된 직물은 약 60인치의 폭 및 1야드 당 약 4.8온스의 중량을 가졌다.

본 발명의 화학물질은 다음과 같은 제제를 포함하였다(욕 중 중량%):

1. 2% Zonyl 7910

2. 2% Repearl F8025

3. 1.5% Arkophob DAN.

직물 상의 화학적 욕의 습윤 픽업도는 약 52%이었다.

0회 가정용 세탁("AR"은 "입수된 그대로(as received)"를 의미한다), 5회 가정용 세탁 및 10회 가정용 세탁 이후 전술된 방법에 의해 처리된 직물을 수 및 오일 반발성, 스프레이 등급 및 옥수수 오일 및 미네랄 오일 스테인 방출성에 대해 시험하였다. 시험 결과는 도 IX에 도시된다.

실시예 18(비교예):

화학 조성물의 각 화학 제제가 다양한 경쟁 스테인 방출 및/또는 스테인 반발 화학물질로 대체된 것을 제외하고는 실시에 17을 반복하였다. 사용된 화학물질은 다음과 같다:

실시예 18A: 3.0% Zonyl 7713 및 1% Repearl MF;

실시예 18B: 3.0% Scotchgard L-18369 및 1% Hydrophobol XAN; 및

실시예 18C: 6.0% Scotchgard L-18542 및 1.5% Repearl MF.

또한 시험 결과는 시험 표 IX에 도시된다.

실시예 19:

전술된 한 단계 적용 절차에 따른 본 발명의 화학물질로 노멕스(등록상표) 직물 조각을 처리하였다. 직물은 사우스 케롤라이나주 스파탄버그의 밀리켄 앤 캄파니로부터 입수하였다. 와프 및 필 얀은 38/2 데니어 스테이플 T-462 노멕스(등록상표) 섬유로 이루어졌다. 와프 및 필 얀은 직물 1 인치 당 67 와프 얀 및 43 필 얀을 갖는 플레인 직조 패턴으로 함께 제직되었다. 이어서, 그 직물을 조각 염색시킨 후, 통상적 기법에 의해 마무리하였다. 마무리된 직물은 약 60인치의 폭 및 1야드 당 약 4.5온스의 중량을 가졌다.

본 발명의 화학물질은 다음 제제를 포함하였다:

실시예 19A:

2% Unidyne TG-992

1% Zonyl 7713

1.5% Arkophob DAN

실시예 19B:

0.25% Unidyne TG-992

1.75% Zonyl 7910

2% Repearl F8025

1.5% Arkophob DAN

실시예 19C: 비처리된 직물(대조군).

직물 상의 화학적 욕의 습윤 픽업도는 약 93%이었다.

0회 가정용 세탁("AR"은 "입수된 그대로(as received)"를 의미한다) 및 5회 가정용 세탁 이후 전술된 방법에 의해 처리된 직물을 수 및 오일 반발성, 스프레이 등급 및 옥수수 오일 및 미네랄 오일 스테인 방출성에 대해 시험하였다. 시험 결과는 도 X에 도시된다.

이후 이들 예시된 기재 각각은 다양한 표면 특성에 대해 시험되었다.

C) 직물 표면 분석 절차 및 시험 결과:

I) 이후의 시험 방법의 기술:

a) 세탁 내구성에 대한 시험하기 위해 이후에서 착수되는 가정용 세탁 절차는 AATCC 시험 방법 130-2000에 따라서 세탁 절차 1(105℉ 세탁) 및 타이드 퀵 디솔빙 파우더(Tide(등록상표) Quick Dissolving Powder) 세제를 사용하여 실시되었다.

산업용 세탁 절차는 많은 대규모 산업 세탁 설비에 의해 사용되는 표준 절차에 따라서 실시되었다. 그 절차는 텍스타일 기재의 착색된 블렌드에 대해 사용된 것으로 하고, 다음과 같은 절차적 단계를 이용한다:

산업용 세탁 절차에 대한 하중 크기는 장치 용량(35 lb 장치 중 28 lb 하중)의 80%로 측정되었다. 총 세탁 사이클 시간은 약 33분이었다. 예컨대 "16/1"로 나타낸 시간은 세탁 시간이 16분이고, 배수 시간이 1분임을 가리킨다. 화학물질은 초이스 MP(농축된 비이온성 계면활성제), 호리존(실리케이션된 포스페이트 증진제), 익스프레스(알칼리 화합물) 및 사우어(산성 화합물)이었다. 세탁 사이클의 pH 범위는 약 10.2 내지 10.8의 범위를 유지하였다.

b) 스프레이 등급 시험을 AATCC(미국 텍스타일 화학자 및 색채학자 연합) 시험 방법 22-2000에 따라 실시되었다. 등급 스케일은 다음과 같다:

100 - 상부 표면에 끈적임 또는 축축함이 없음

90 - 상부 표면에 무작위적으로 약간의 끈적임 또는 축축함이 있음

80 - 상부 표면 전체 중 분무 지점에서 축축함

70 - 상부 표면 전체 중 일부만 축축함

50 - 상부 표면 전체가 완전히 축축함

0 - 상부 및 하부 표면 전체가 완전히 축축함.

c) 스테인 방출성은 AATCC 시험 방법 130-2000을 이용하여 측정하였다. 스테인 방출성에서 사용된 스테이닝제는 옥수수 오일(CO) 및 미네랄 오일(MI)이었다. 등급 스케일은 1 내지 5로서, "1"은 스테인 방출 정도가 가장 낮고, "5"는 스테인 방출 정도가 가장 우수함을 의미한다. 일반적으로 약 3.0이 통상의 착용 및 사용에서 허용가능한 최소 스테인 수준이다.

d) 수 반발성은 3M 수 반발성 시험II(1992년 5월)에 따라 시험되었다. 등급 스케일은 0 내지 10으로서, "0"은 반발 정도가 가장 낮고(기재가 보다 높은 표면 에너지를 가진다), "10"은 반발 정도가 가장 우수함(기재가 보다 낮은 표면 에너지 를 가진다)을 의미한다. 3M 수 반발성 시험 스케일은:

·0은 0% 아이소프로판올(IPA), 100% 물(중량 기준)

·1은 10% 아이소프로판올, 90% 물

·2는 20% 아이소프로판올, 80% 물

·3은 30% 아이소프로판올, 70% 물

·4는 40% 아이소프로판올, 60% 물

·5는 50% 아이소프로판올, 50% 물

·6은 60% 아이소프로판올, 40% 물

·7은 70% 아이소프로판올, 30% 물

·8은 80% 아이소프로판올, 20% 물

·9는 90% 아이소프로판올, 10% 물

·10은 100% 아이소프로판올

e) 오일 반발성은 AATCC 시험 방법 118-2000에 따라 시험된다. 등급 스케일은 0 내지 8로서, "0"은 반발 정도가 가장 낮고(기재가 보다 높은 표면 에너지를 가진다), "8"은 반발 정도가 가장 우수함(기재가 보다 낮은 표면 에너지를 가진다)을 의미한다. 오일 반발성 시험 스케일은:

·0은 Nujol(상표) 미네랄 오일(기재가 오일에 젖음)

·1은 Nujol(상표) 미네랄 오일

·2는 65/35 Nujol/n-헥사데케인(체적 기준)

·3은 n-헥사데케인

·4는 n-테트라데케인

·5는 n-도데케인

·6은 n-데케인

·7은 n-옥테인

·8은 n-헵테인

f) 가와바타 촉감(hand) 시험

가와바타 평가 시스템("가와바타 시스템")을 이용하여 다양한 특성들을 측정하였다. 가와바타 시스템은 스에오 가와바타 박사(일본 교토 대학교 고분자 화학과 교수)에 의해 개발된 것으로, 객관적이고 재생가능한 방식으로, 텍스타일 직물의 "촉감"을 측정하기 위한 과학적 기법이다. 이는 촉감에 관한 미적 특성과 관련되는 기본적 기계적 특성(예, 부드러움, 충만도(fullness), 강성도, 연화도(softness), 가요성 및 크리스프니스(crispness))을 가와바타 시스템에서 사용하기 위해 특별히 개발된 4개의 고도로 특수화된 측정 장치 세트를 이용하여 측정함에 의해 성취된다. 이들 장치는 다음과 같다:

가와바타 인장 및 전단 시험기(KES FB1)

가와바타 순수 굴곡 시험기(KES FB2)

가와바타 압축 시험기(KES FB3)

가와바타 표면 시험기(KES FB4)

KES FB1 내지 3은 일본 교토의 가토 아이언 워크 콜, 리미티드, 디비젼 오브 인스트루멘테이션에서 제조하였다. KES FB4(가와바타 표면 시험기)는 가토 덱코 코., 리미티드, 디비젼 오브 인스트루멘테이션에서 제조하였다. 각 경우에서, 측정은 표준 가와바타 시험 절차에 따라서 4개의 시험되는 각 직물 유형의 8인치 x 8인치 샘플을 이용하여 실시되었고, 결과를 평균내었다. 조심스럽게 하여 샘플이 접히거나, 주름지게 되거나, 응력을 받거나 또는 기타 샘플이 변형되는 방식으로 샘플을 다루어지는 것을 방지하였다. 직물을 제조된 형태 그대로 시험하였다(즉, 뒤에 세탁을 거치지 않았다). 각 샘플을 절단하기 위해 사용된 다이는 측정의 정확성을 개선하기 위해 직물의 얀에 맞추어 정렬되었다.

i) 전단 측정

시험 장비를 가와바타 매뉴얼의 지시에 따라서 설정하였다. 계산 전에 가와바타 전단 시험기(KES FB1)를 15분 이상 워밍업 시켰다. 시험기를 다음과 같이 설정하였다:

민감도: 2 및 X5

샘플 폭: 20cm

전단 중량: 195g

인장 속도: 0.2mm/s

신장 민감도: 25mm

전단 시험은 직물에 일정한 인장력을 가하고 일정한 인장력과 수직 방향으로 전단 변형을 가할 때의 저항력을 측정한다.

평균 전단 강성도(G)[gf/(cm-deg)]. 평균 전단 강성도를 와프 및 필링 방향 각각에서 측정하였다. 전단 강성도에 대한 보다 낮은 값은 보다 유연한 촉감을 가 리킨다.

4개의 샘플을 와프 및 필링 방향에서 각각 취하고, 아래에 열거한다.

ii) 굴곡 측정

굴곡 강성도(B)-보다 낮은 값은 직물이 덜 뻣뻣하다는 것을 의미한다. 4개의 샘플을 와프 및 필링 방향에서 각각 취하였다.

iii) 압축 분석

시험 장비를 가와바타 매뉴얼의 지시에 따라서 설정하였다. 계산 전에 가와바타 전단 시험기(KES FB3)를 15분 이상 워밍업 시켰다. 시험기를 다음과 같이 설정하였다:

민감도: 2 및 X5

스트로크: 5mm

압축 속도: 1mm/50s

샘플 크기: 20 x 20cm

압축 시험은 직물에 수직 방향으로 교대로 직물 샘플로 향하는 방향 및 멀어지는 방향으로 움직일 때에 특정 표면적을 갖는 플런저(plunger)에 의해 겪는 저항력을 측정하는 것이다. 궁극적으로 시험은, 예비설정된 최대 힘으로 직물을 압축(정 방향)할 때 수행된 일과 직물을 탈압축(역 방향)하는 동안 수행된 일을 측정한다.

0.5g에서의 % 압축률(COMP05): 측정 값이 보다 높을수록, 직물은 보다 더 압축가능하다.

최대 두께(TMAX): 최대 압력(공칭은 50gf/cm²이다.)에서의 두께[mm]이다. 보다 높은 TMAX는 보다 고급(loftier) 직물을 의미한다.

최소 두께(TMIN): 0.5g/cm²에서의 두께이다. 일반적으로 보다 높은 값이 보다 우수한 것으로 고려된다. 보다 높은 TMIN은 보다 고급 직물을 의미한다.

최소 밀도(TMIN): TMIN에서의 밀도(DMIN). 일반적으로 보다 낮은 값이 보다 우수한 것으로 고려된다. T_min[g/cm³]

최대 밀도(TMAX): TMAX에서의 밀도(DMAX), T_max[g/cm³]. 일반적으로 보다 낮은 값이 보다 우수한 것으로 고려된다.

단위 면적 당 압축 일(WC): 직물을 50gf/cm²[gf-cm/cm²]으로 압축하기 위한 에너지. 일반적으로 보다 클수록 보다 우수한 것으로 여겨진다.

단위 면적 당 탈압축 일(WC'): 이는 직물의 복원성을 의미한다. 보다 큰 값이 보다 큰 복원성을 의미한다(즉, 보다 탄력있는 촉감)을 의미하고, 일반적으로 보다 우수한 것으로 여겨진다.

iv) 표면 분석

시험 장비를 가와바타 매뉴얼의 지시에 따라서 설정하였다. 계산 전에 가와바타 표면 시험기(KES FB4)를 15분 이상 워밍업 시켰다. 시험기를 다음과 같이 설정하였다:

민감도 1: 2 및 X5

민감도 2: 2 및 X5

인장 중량: 480g

표면 거칠기 중량: 10g

샘플 크기: 20 x 20cm

표면 시험은 직물 표면의 마찰 성질 및 기하학적 거칠기를 측정한다.

마찰 계수(MIU): 평균 마찰 계수[단위 없음]. 이는 와프 및 필링 방향 각각에서 시험되었다. 보다 높은 값은 보다 많은 섬유 말단 및 루프로 구성되고, 이는 직물에 부드러움과 보풀성 촉감을 제공함을 의미한다. 와프 및 필링 방향 각각에서 4개의 샘플을 취하고, 아래에 열거한다.

표면 거칠기(SMD): 표면에 수직한 접촉기의 평균 변위 편차[μ]. 이는 직물 표면의 거친 정도를 의미한다. 보다 낮은 값은 직물 표면이 보다 많은 섬유 말단 및 루프를 가져서 직물에 보다 부드럽고 보다 편안한 촉감을 제공함을 의미한다. 와프 및 필링 방향 각각에서 4개의 샘플을 취하고, 아래에 열거한다.

g) 드라이 클리닝 시험 방법: 이는 250ml 퍼클로로에티렌을 포함하는 1 콰트 자(jar)에 약 6인치 x 6인치 직물 조각을 넣어서 실시하였다. 그 자를 5분간 강하게 진탕시켰다. 그 후, 직물을 제거하고, 최소 8시간 동안 공기 건조시켰다. 이 방법을 이후 "드라이 클리닝 방법"으로 부른다.

h) 정전기 시험 방법: 이는 약 3인치 x 8인치 직물 조각을 실험실 벤치 상에 위치시켜서 실시하였다. 새 종이 타월로 그 샘플을 20회 세게 문질렀다(한 방향으 로). 심코(Simco) FM300 정전기 필드미터(Fieldmeter)를 직물에서 약 1인치에 즉시 놓고, 버튼을 눌러 측정하였다. 수득된 결과는 킬로볼트로 기록되었다. 직물의 컨디셔닝 후의 결과를 수득하기 위해, 직물 샘플을 70℉ 및 65% 상대 습도에서 환경적으로 제어된 공간에 밤새 위치시켰다. 측정은 컨디셔닝된 샘플 상에서 반복되었다.

i) 전진 및 후퇴 접촉 각: 이는 다음의 두 기구 및 절차를 이용하여 측정되었다.

i) 장력계 시험 방법: 본원에 사용된 장력측정법은, 고체가 시험 액체와 접촉 시에 상호작용력의 중량적(gravimetric) 측정을 포함한다(윌헬미(Wilhelmy) 방법). 이들 상호력은 동적 측정이고, 전체 함침된 물품(젖은 길이)의 상호작용을 반영한다. 힘은, 물품을 시험 액체로 전진 및 후퇴시켜서 측정된다. 이 측정으로부터, 전진 및 후퇴 접촉 각 모두를 각각 간접적 방식으로 측정할 수 있다(윌헬미 식).

ii) 측각계 시험 방법: 본원에 사용된 측각법은 고체 기재 상에서의 시험 액체의 고착성 방울의 광학적 관찰을 포함한다. "전진"(정적) 접촉 각의 직접 측정을 제공하는 각 시험 액체에 대해 탄젠트 각을 측정하였다. 이들 각은 방울 아래의 면적(낙하 지점)으로부터 부여된 평균 힘만을 반영하고, 벌크 물품을 반영하지는 못한다. 이런 각 계산은 표면 에너지 및 상응하는 성분을 결정하기 위해 사용될 수 있다.

측각계 및 장력계 시험 방법 모두는 좁은 면적 및 정적 측정인 측각계의 경 우와 유사한 결과를 보여준다.

j) X-선 광전자 분광법(XPS)은 실시예 28 및 도 1 및 2에 제시된 표면 화학적 분석을 실시하기 위해 이용되었다.

XPS는 다음과 같이 기술된다:

클라크(D.T. Clark) 및 토마스(H.R. Thomsa)의 문헌[The Journal of Polymer Science and Polymer Chemistry Ed.(1977, vol. 15, p.2843)]에 기술된 바와 같이 중합체 표면을 시험하기 위해 XPS를 먼저 사용하기 때문에, 이는 이들의 특성규명에 표준적인 정량 방식이 된다. 단색 X-선에 의한 고체 샘플의 조사 동안 발광된 에너지-분석된 전자는 샘플에서 코어-수준의 전자의 결합 에너지에 상응하는 날카로운 피크를 보인다. 이들 결합 에너지 피크는 표본 중의 화학적 구성성분을 규명하기 위해 사용될 수 있다.

고체에서의 평균 자유 행로는 매우 짧다(λ~ 2.3nm). 바티아(W.S. Bhatiam), 판(D.H. Pan) 및 코베르스타인(J.T. Koberstein)의 문헌[Macromolecules(1988, vol. 21, p2166)]을 참고할 것. XPS의 유효 샘플링 깊이(Z)는 Z= 3λcosθ(상기 식에서, θ는 표면 법선과 분석기로 방출된 전자 행로 사이의 각이다)에 의해 계산될 수 있다. 조사될 수 있는 최대 깊이는 θ=0에서 약 7nm이다. 중합체의 전형적 원자 성분인 C, N 및 O에서, 최적화된 XPS는 0.2 원자%의 조성물을 검출할 수 있다. 또한, XPS는 F 및 Si에 대해 매우 민감하다. 이런 정량적 정보는 중합체 표면 성질을 이해하는데 매우 유용하다.

본원에서 X-선 광전자 분광법(XPS)은 개질된 텍스타일 표면의 화학적 조성을 조사하고, 또한 상이한 환경적 상황 하에 표면 화학적 조성 변화를 평가하기 위해 이용되었다. XPS 스펙트럽은 300W 및 14kV DC에서 작동하는 Mg Kα X-선 광원(1253.6 eV)을 가지며 25mA의 방출 전류에서의 Perkin-Elmer Model 5400 XPS 분광계를 이용하여 수득하였다. 스폿 크기는 1.0 x 3.0mm이었다. 위치-민감성 검출기를 이용하여 반구 분석기에서 광전자를 분석하였다.

II) 분석 결과:

표에 기재된 "N/A" 또는 "NA"는 시험 데이터가 그 항목에서 활용불가함을 의미한다.

실시예 1 내지 4에 대한 시험 결과는 표 IA에 제시된다. 실시예 1은 30회 이상의 가정용 세탁 사이클을 통한 높은 수준의 수 및 오일 반발성을 유지하면서 동시에 허용가능한 수준의 스테인 방출성을 유지하는 점에서 폴리에스터 직물에서의 본 발명의 화학물질의 내구성을 보여 준다.

실시예 2의 결과는 스테인 방출성의 희생으로(즉, 보다 적은 양의 Unidyne TG-992으로 미네랄 오일 방출성을 감소시킴) 스테인 반발성을 최대화(즉, Unidyne TG-992 함량의 감소로 스프레이 등급을 개선시킴)시키고, 역으로, 스테인 반발성의 희생으로(즉, 보다 많은 양의 Unidyne TG-992으로 스프레이 등급을 낮춤) 스테인 방출 성능을 최대화(즉, 보다 많은 양의 Unidyne TG-992으로 미네랄 오일의 방출성을 증가시킴)시키는 능력을 갖는다는 점에서 본 발명의 화학 물질의 다양성을 설명한다. 이런 다양성은 본 발명의 조성물이 수 반발성이 보다 바람직할 수 있는 비옷 또는 스테인 방출성이 보다 바람직할 수 있는 작업복과 같은 특정 최종 사용 용 도로 조정될 수 있게 한다.

비교예인 실시예 3의 결과는 본 발명에 의해 개시된 화학 제제의 독특한 조합에 의해 수득되는 우수한 성능을 보여준다. 비교 실시예 3A 내지 3C에 기술된 바와 같이 이런 독특한 조합이 없으면 반발성, 스프레이 등급 및 스테인 방출성은 최적화되지 않는다.

실시예 4의 결과는 대안적 화학물질이 화학 조성물의 다른 화학 제제와 적절하게 조합되는 경우 30회 이상의 가정용 세탁 사이클을 통한 내구적 반발성, 스프레이 등급 및 스테인 방출성을 제공하는 플루오르화 스테인 반발제 및 스테인 방출제로 사용될 수 있음을 보여준다.

표 IA 계속

실시예 5에 대한 시험 결과가 표 IB에 도시된다. 그 결과는 다양한 구조 및 섬유 데니어를 갖는 폴리에스터 베드스프레드 직물과 같은 기재 상에서의 본 발명의 화학물질의 내구성 및 다양성을 보여준다. 그 결과는 플랫(텍스쳐링 보다는) 폴리에스터로 이루어진 텍스타일 기재 및 훼이스 마무리 샌딩 공정으로 처리되어지지 않은 텍스타일 기재의 내구성 및 다양성을 또한 보여준다.

실시예 6에 대한 시험 결과가 표 II에 도시된다. 그 결과는 실시예 1에 기술된 본 발명의 화학물질이, 동일한 마이크로데니어 폴리에스터 기재에 대한 비교를 위해 본원에 제공된 실시예 6A 내지 6J에 기술된 바와 같은 경쟁 화학물질에 대해 30회 이상의 가정용 세탁 사이클을 통한 내구적 반발성, 스프레이 등급 및 스테인 방출성을 제공함을 보여준다.

표 II 계속

실시예 7(비교예) 및 8(본 발명의 실시예)에 대한 결과는 표 III에 도시된다. 실시예 7에 대한 결과는 5회 이상의 가정용 세탁 사이클을 통한 허용가능한 수준의 스테인 방출성을 유지함과 동시에 높은 수준의 수 및 오일 반발성을 유지하는 점에서 폴리에스터 직물 상에서의 본 발명의 화학물질의 내구성을 보여준다. 그 결과는 다양한 화학 적용 기술 및 절차의 이용에서 본 발명의 화학물질의 다양성을 또한 보여준다.

실시예 8의 결과는 30회 이상의 가정용 세탁 사이클을 통한 허용가능한 수준의 스테인 방출성을 유지함과 동시에 높은 수준의 수 및 오일 반발성을 유지하는 점에서 폴리에스터 직물 상에서의 본 발명의 화학물질의 내구성을 보여준다. 그 결과는 다양한 화학 적용 기술 및 절차의 이용에서 본 발명의 화학물질의 다양성을 또한 보여준다. 그 결과는 대안적 두 단계 적용 절차가 한 단계 적용 절차 보다 높은 수준의 반발성 및 옥수수 오일 방출성을 유지하면서 보다 높은 스프레이 등급 결과를 제공할 수 있음을 또한 보여준다.

실시예 9, 실시예 10 및 비교 실시예 11의 시험 결과는 표 IV에 제시된다. 실시예 9의 결과는 아래 주지된 바와 같이 30회 이상의 가정용 세탁 사이클을 통한 허용가능한 수준의 스테인 방출성을 유지함과 동시에 높은 수준의 수 및 오일 반발성을 유지하는 점에서 면 직물 상에서의 본 발명의 화학물질의 내구성을 보여준다.

실시예 10의 결과는 스테인 방출성의 희생으로(즉, 보다 적은 양의 Unidyne TG-992으로 미네랄 오일 방출성을 감소시킴) 스테인 반발성을 최대화(즉, Unidyne TG-992 함량의 감소로 스프레이 등급을 개선시킴)시키고, 역으로, 스테인 반발성의 희생으로(즉, 보다 많은 양의 Unidyne TG-992으로 스프레이 등급을 낮춤) 스테인 방출 성능을 최대화(즉, 보다 많은 양의 Unidyne TG-992으로 미네랄 오일의 방출성을 증가시킴)시키는 능력을 갖는다는 점에서 본 발명의 화학 물질의 다양성을 설명한다. 이런 다양성은 본 발명의 조성물이 수 반발성이 보다 바람직할 수 있는 비옷 또는 스테인 방출성이 보다 바람직할 수 있는 작업복과 같은 특정 최종 사용 용도로 조정될 수 있게 한다.

실시예 11의 결과는 본 발명에 의해 개시된 화학 제제의 독특한 조합에 의해 수득되는 우수한 성능을 보여준다. 비교 실시예 10A 내지 10C에 기술된 바와 같이 이런 독특한 조합이 없으면 반발성, 스프레이 등급 및 스테인 방출성은 최적화되지 않는다.

비교 실시예 12 및 본 발명의 실시예 9에 대한 시험 결과는 표 V에 도시된다. 그 결과는, 동일한 기재를 이용하여 비교를 위해 본원에 제공된 경쟁 화학물질에 대해 본 발명의 화학물질이 30회 이상의 가정용 세탁 사이클을 통한 내구적 반발성, 스프레이 등급 및 스테인 방출성을 제공함을 보여준다.

표 V 계속

실시예 13에 대한 시험 결과는 표 VI에 도시된다. 그 결과는 30회 이상의 가정용 세탁 사이클을 통한 허용가능한 수준의 스테인 방출성을 유지함과 동시에 높은 수준의 수 및 오일 반발성을 유지하는 점에서 폴리에스터 및 면 블렌드 직물 상에서의 본 발명의 화학물질의 내구성을 보여준다. 그 결과는 영구 프레스 수지가 텍스타일 마무리 단계 동안 완전히 경화되는 적용에서 또는 수지가 텍스타일 마무리 단계 동안 부분적으로 경화된 후, 의복 제조 후에 완전히 경화되어 내구적 의복 주름(crease)을 수득하는 적용(즉, 경화 후)에서 본 발명의 화학물질의 다양성을 또한 보여준다. 양 공정 모두 높은 수준의 수 및 오일 반발성, 허용가능한 수준의 스테인 방출성 및 허용가능한 수준의 스프레이 등급을 제공한다.

표 VI 계속

실시예 14에 대한 시험 결과는 표 VII에 도시된다. 그 결과는 실시예 13A 내지 13I로서 도시된 본 발명의 화학물질이 동일한 폴리에스터 면 블렌드 기재 상에서의 비교를 위해 본원에 제공된 실시예 14A 내지 14H로서 도시된 경쟁 화학물질에 대해 30회 이상의 가정용 세탁 사이클을 통한 내구적 반발성, 스프레이 등급 및 스테인 방출성을 제공함을 보여준다.

표 VII 계속

표 VII 계속

본 발명의 실시예 15 및 비교 실시예 16 내지 18에 대한 시험 결과는 표 VIII 및 표 IX에 도시된다. 실시예 15에 대한 결과는 30회 이상의 산업용 세탁 사이클을 통한 허용가능한 수준의 스테인 방출성을 유지함과 동시에 높은 수준의 수 및 오일 반발성을 유지하는 점에서 폴리에스터 및 면 블렌드 직물 상에서의 본 발명의 화학물질의 내구성을 보여준다. 그 결과는 본 발명의 화학물질이 완전히 경화되기 전에 또는 본 발명의 화학물질이 완전히 경화된 후에(즉, 경화 후) 직물에 영구 프레스 수지의 첨가에서 본 발명의 화학물질의 다양성을 또한 보여준다. 두 공정 모두 높은 수준의 수 및 오일 반발성, 허용가능한 수준의 스테인 방출성 및 허용가능한 수준의 스프레이 등급을 제공한다. 그 결과는 30회 이상의 산업용 세탁 후 폴리에스터 및 면 블렌드 기재 상에서의 그을린 모터 오일("BMO") 스테인 방출성에 대한 실시예 15A 및 15B에서 사용된 본 발명의 화학물질의 내구성 및 효력을 또한 보여준다.

비교 실시예 16의 결과는, 동일한 폴리에스터 면 블렌드 기재에 대한 비교를 위해 본원에 제공된 실시예 16A 및 16B로서 도시된 경쟁 화학물질에 대해 실시예 15A 내지 15E로서 도시된 본 발명의 화학물질이 30회 이상의 산업용 세탁을 통한 내구적 반발성, 스프레이 등급 및 스테인 방출성을 제공함을 또한 보여준다.

실시예 17의 결과는 전술된 방법에 의한 스프레이 등급 및 오일 방출성에 대한 시험 시에 10 이상의 가정용 세탁 사이클을 통한 나일론 텍스타일 기재 상에서의 본 발명의 화학물질의 내구성을 보여준다.

비교 실시예 18의 결과는 10회 이상의 가정용 세탁 사이클을 통한 스프레이 등급 및 옥수수 오일 및 미네랄 오일 방출성에 대해 경쟁 화학물질에 비해 나일론 텍스타일 기재 상에서의 본 발명의 화학물질의 우수한 성능을 보여준다.

표 VIII 계속

실시예 19의 시험 결과는 표 X에 도시된다. 그 결과는 비처리된 Nomex(등록상표) 직물에 비해 개선된 옥수수 오일 및 미네랄 오일 방출성을 보인다. 그 결과는 전술된 방법에 의해 반발성, 스테인 방출성 및 스프레이 등급에 대해 시험 시에 5회 가정용 세탁 사이클을 통한 Nomex(등록상표) 직물 상에서의 본 발명의 화학물질의 내구성을 또한 보여준다.

III) 시험 방법 변화를 통한 추가 분석

실시예 20:

본 발명의 화학물질이 다양한 텍스타일 기재 상에서 개선된 오일 및 수 반발성, 개선된 스테인 방출성 및 개선된 스프레이 등급을 추가로 제공함을 보여주기 위해 몇몇 다른 텍스타일 기재를 한 단계 적용 절차를 이용하여 본 발명의 화학물질로 처리하고, 이를 비처리된 상태의 동일한 텍스타일 기재와 비교하였다.

이들 텍스타일 기재에 사용된 화학 조성물은 다음과 같다:

1% Repearl F89, 반발제;

5% Unidyne TG-992, 스테인 방출제; 및

2% Witcobond W-293, 가교결합제.

실시예 20A:

오일 및 수 반발성, 스프레이 등급 및 옥수수 오일 및 미네랄 오일 스테인 방출성을 전술된 방법에 의해 시험하기 위해 밀리켄 앤 캄파니에서 제조된 100% 아세테이트 텍스타일 기재가 사용되었다. 아세테이트 텍스타일 기재는 191 x 50 새틴 직조 패턴으로 구성되고 75/19 데니어 밝은(bright)(흐린(dull)의 반대) 아세테이트 와프 얀 및 150/38 데니어 밝은 필 얀으로 이루어졌다. 아세테이트 텍스타일 기재는 약 80%의 기재 상의 화학 조성물의 습윤 픽업도를 가졌다.

실시예 20B:

오일 및 수 반발성, 스프레이 등급 및 옥수수 오일 및 미네랄 오일 스테인 방출성을 전술된 방법에 의해 시험하기 위해 직물 상점에서 100% 아크릴 텍스타일 기재를 구입하였다. 아세테이트 텍스타일 기재는 펠트(felt) 구조를 갖고, 약 250%의 기재 상의 화학 조성물의 습윤 픽업도를 보였다.

실시예 20C:

오일 및 수 반발성, 스프레이 등급 및 옥수수 오일 및 미네랄 오일 스테인 방출성을 전술된 방법에 의해 시험하기 위해 직물 상점에서 100% 울 텍스타일 기재를 구입하였다. 울 텍스타일 기재는 플레인 직조 구조를 갖고, 약 80%의 기재 상의 화학 조성물의 습윤 픽업도를 보였다.

실시예 20D:

오일 및 수 반발성, 스프레이 등급 및 옥수수 오일 및 미네랄 오일 스테인 방출성을 전술된 방법에 의해 시험하기 위해 직물 상점에서 100% 실크 텍스타일 기재를 구입하였다. 실크 텍스타일 기재는 타페타(taffeta) 직물과 유사한 우븐 구조를 갖는 비가공된 실크였다. 기재 상의 화학 조성물의 습윤 픽업도는 약 100%였다.

시험 결과가 표 XI에 도시된다. 실시예 20A에 대한 결과는, 비처리된 아세테이트 텍스타일 기재와 비교 시에 처리된 아세테이트 텍스타일 기재가 개선된 오일 및 수 반발성을 보임을 보여준다. 실시예 20B에 대한 결과는, 비처리된 아크릴 텍스타일 기재와 비교 시에 처리된 아크릴 텍스타일 기재가 개선된 오일 반발성을 보임을 보여준다. 실시예 20C에 대한 결과는, 비처리된 울 텍스타일 기재와 비교 시에 처리된 울 텍스타일 기재가 개선된 오일 반발성 및 개선된 옥수수 오일 및 미네랄 오일 스테인 방출성을 보임을 보여준다. 실시예 20D에 대한 결과는, 비처리된 실크 텍스타일 기재와 비교 시에 처리된 실크 텍스타일 기재가 개선된 오일 및 수 반발성 및 개선된 스프레이 등급을 보임을 보여준다.

실시예 21:

Quick Dissolving Tide(등록상표) 대신에 몇몇 다른 통상의 세탁 세제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1을 반복하였다. 사용된 세제는 다음과 같다:

실시예 21A : Mountain Spring Tide(등록상표)

실시예 21B: Cheer(등록상표)

실시예 21C: Tide Free Liquid(등록상표)

실시예 21D: Era(등록상표)

실시예 21E: All(등록상표)

실시예 21F: Downy(등록상표)(세탁기 내) 및 Quick Dissolving Tide(등록상표)

실시예 21G: Bounce(등록상표)(건조기 내) 및 Quick Dissolving Tide(등록상표).

시험 결과는 표 XII에 도시된다. 그 결과는 폴리에스터 기재 상에서 상이한 다양한 세제 및 직물 연화제를 사용하여 우수한 스테인 방출성 및 허용가능한 수준의 반발성 및 스프레이 등급이 수득됨을 보여준다.

실시예 22:

본 발명의 화학물질이 텍스타일 기재의 촉감에 얼마나 영향을 미치는가를 측정하기 위해, 몇몇 텍스타일 기재를 하기된 바와 같이 처리한 후, 가와바타 평가 시스템을 이용하여 시험하였다. 시험된 기재 및 사용된 화학 조성물은 다음과 같다:

실시예 22A: 실시예 1을 반복하였다.

실시예 22B: 실시예 6B를 반복하였다.

실시예 22C: 실시예 1에 기술된 텍스타일 기재를 대조군으로 비처리하였다.

시험 결과는 표 XIII에 도시된다. 굴곡 강성도에 대한 낮은 값은 보다 유연한 촉감을 의미한다. 그 결과는 본 발명의 화학물질이 폴리에스터 직물의 촉감에 나쁜 영향을 주지 않고, 실제로 가와바타 측정법에 의해 시험시 촉감을 약간 개선함을 보여준다.

실시예 23:

전술된 드라이 클리닝 절차에 따라서 본 발명의 화학 조성물 및 몇몇 경쟁 화학 조성물로 처리된 마이크로데니어 폴리에스터 직물 상에서 드라이 클리닝에 대한 내구성을 시험했다. 임의의 드라이 클리닝 사이클 이전("입수된 그대로"), 1회 드라이 클리닝 사이클 후, 5회 드라이 클리닝 사이클 후, 및 5회 드라이 클리닝 사이클 및 다림질 후에 오일 및 수 반발성 및 스프레이 등급에 대해 처리된 직물을 시험하였다. 시험된 기재는 다음과 같다:

실시예 23A: 실시예 1을 반복하였다.

실시예 23B: 실시예 6B를 반복하였다.

실시예 23C: 실시예 6C를 반복하였다.

시험 결과는 표 XIV에 도시된다. 그 결과는

본 발명의 화학물질이 드라이 클리닝 공정 및 드라이 클리닝 및 다림질 공정을 견뎌낼 수 있고, 5회 이상의 드라이 클리닝 사이클을 통해 어느 정도 수준의 내구성을 여전히 유지함을 보여준다.

실시예 24:

본 발명의 화학물질로 처리된 마이크로데니어 폴리에스터 텍스타일 기재의 공기 투과도를 측정하기 위해 다른 시험을 실시하였다. 처리된 폴리에스터 직물은 비처리된 폴리에스터 직물과 비교되고, 또한 그에 적용된 경쟁 화학 조성물을 갖는 동일한 기재와도 비교되었다. 시험은 125 Pa(파스칼)의 공기압으로 ASTM 시험 방법 D737-96에 따라서 실시되었고, 결과는 "cfm"(피트³/분) 단위로 나타내었다. 시험된 텍스타일 기재 및 사용된 화학물질은 다음과 같다:

실시예 24A: 실시예 1을 반복하였다.

실시예 24B: 실시예 6B를 반복하였다.

실시예 24C: 실시예 1에 기술된 텍스타일 기재를 대조군으로서 비처리했다.

시험 결과는 표 XV에 도시된다. 그 결과는 본 발명의 화학물질로 처리하는 것이 공기 투과도에 상당한 영향을 주지 않음을 보여준다. 그 결과는 경쟁 화학물질로 처리된 동일한 직물과 비교 시에 본 발명의 화학물질의 경우 공기 투과도가 보다 우수함을 추가로 보여준다.

실시예 25:

본 발명의 화학물질이 마이크로데니어 폴리에스터 텍스타일 기재에 미치는 정전기 전하에 대한 효과를 측정하기 위해 다른 시험을 실시하였다. 처리된 폴리에스터 직물은 비처리된 폴리에스터 직물과 비교되고, 또한 그에 적용된 경쟁 화학 조성물을 갖는 동일한 기재와도 비교되었다. 시험은 전술된 절차를 따라서 실시되었다. 가정용 세탁 이전("AR"은 입수된 그래로를 의미함), 1회 가정용 세탁 사이클 후, 5회 가정용 세탁 사이클 후, 5회 가정용 세탁 사이클 및 기재를 70℉ 및 65% 상대 습도("RH")로 컨디셔닝한 후의 결과는 "kV"(킬로볼트)로 나타내었다. "NR"은 정전기 전하가 전하 측정을 위한 측정기 용량을 초과함을 의미한다. 시험된 텍스타일 기재 및 사용된 화학물질은 다음과 같다:

실시예 25A: 실시예 1을 반복하였다.

실시예 25B: 실시예 6B를 반복하였다.

실시예 25C: 실시예 1에 기술된 텍스타일 기재를 대조군으로서 비처리했다.

시험 결과는 표 XVI에 도시된다. 그 결과는 본 발명의 화학물질로 처리된 폴리에스터 기재를 5회 세탁 및 컨디셔닝한 후에 실제로 기재 상의 정전기 전하가 감소됨을 보여준다. 그 결과는 본 발명의 화학물질로 처리된 기재가 5회 세탁 및 컨디셔닝 후 어떤 세탁도 안하고 경쟁 화학물질로 처리된 동일한 직물 보다 적은 정전기 전하를 생성함을 추가로 보여준다. 또한, 본 발명의 화학물질로 처리된 폴리에스터 기재가 1회 세탁 및 5회 세탁 후의 비처리된 폴리에스터 기재 보다 적은 정전기 전하를 생성함을 추가로 보여준다.

또한, 5회 세탁 및 컨디셔닝 후의 본 발명의 화학물질로 처리된 기재를 제외한 모든 결과에서는 어느 정도의 정전기 전하가 측정되었고, 이는 기재가 바람직하지 못한 정전기적 고착 특성을 보임을 의미한다. 어떤 정전기적 고착 특성을 보이지 않았던 유일한 샘플은 5회 세탁 및 컨디셔닝 후의 본 발명의 화학물질로 처리된 기재였다. 내구적 항정전기 및 항고착 보호는 폴리에스터 기재(특히 마이크로데니어 폴리에스터 기재)에서 성취되기 어렵기 때문에, 이들 결과는 다양한 기재 상에서의 본 발명의 화학물질을 사용하는 또 다른 장점을을 보여준다.

실시예 26:

전술된 측각계 및 장력계 시험 방법을 이용하여 본 발명 및 경쟁 화학 조성물로서 처리된 폴리에스터 기재에 대해 전진 및 후퇴 접촉 각을 측정하였다. 화학 조성물은 다음과 같다:

실시예 26A: 폴리에스터 필름 상에서 및 실시예 13에 기술된 폴리에스터/면 블렌드 직물 상에서 실시예 1을 반복하고, 접촉 각을 측정하였다.

실시예 26B: 스테인 방출제인 4.5% Unidyne TG-992만을 사용하여 폴리에스터 필름 상에서 실시예 26A를 반복하고, 접촉 각을 측정하였다.

실시예 26C: 스테인 반발제인 1.5% Repearl F8025만을 사용하여 폴리에스터 필름 상에서 실시예 26A를 반복하고, 접촉 각을 측정하였다.

실시예 26D: 실시예 6B를 마이크로데니어 폴리에스터 직물 상에서 반복하고, 접촉 각을 측정하였다.

실시예 26E: 실시예 6C를 폴리에스터 필름 상에서 및 실시예 13에 기술된 폴리에스터/면 블렌드 직물 상에서 반복하고, 접촉 각을 측정하였다.

실시예 26F: 실시예 26A에 기술된 기재(폴리에스터 필름)을 대조군으로서 비처리된 상태로 놓고, 접촉 각을 측정하였다.

시험 결과는 표 XVII에 도시되었다. 결과는 통상의 플루오로화학적 반발제(실시예 26B)와 비교 시에 개선된 스테인 내성 및 개선된 스테인 방출성이 본 발명의 화학 조성물에 대해 예상됨을 보여준다. 또한, 그 결과는 보다 새로운 반발제(실시예 26C)와 비교 시에 개선된 수성 스테인 내성이 예상됨을 보여준다. 또한, 전진 접촉 각이 Repearl F8025(스테인 반발제)에 의해 우세하게 되고, 후퇴 각이 Unidyne TG-992(방출제)에 의해 우세하게 되어, 환경에서의 변화에 자동 적합화되는 화학 조성물의 추가적으로 지지함을 보여준다. 결국, 그 결과는 본 발명의 조성물이 천연 및 합성 섬유 모두에서 및 텍스타일 기재 외에 필름 상에서도 유사한 결과를 수득함을 보여준다.

실시예 27:

실시예 26에 도시된 전진 접촉 및 후퇴 각 데이터를 이용하여, 표면 에너지를 25℃ 및 40℃ 모두에서 다양한 본 발명 및 경쟁 화학 조성물로 처리된 마이크로데니어 폴리에스터 기재에 대해 계산하였다. 그 결과는 밀리줄(MJ)/M²의 단위로 나타낸다. 샘플을 시험 전에 1시간 동안 40℃에서 물에 담그고, 진공 건조시킨 것을 제외하고는, 동일한 측정 기법을 이용하여 40℃에서의 표면 에너지를 측정하였다.

실시예 27A: 실시예 1을 반복하고, 표면 에너지를 측정하였다.

실시예 27B: 스테인 방출제인 4.5% Unidyne TG-992만을 사용하여 실시예 1을 반복하고, 표면 에너지를 측정하였다.

실시예 27C: 스테인 반발제인 1.5% Repearl F8025만을 사용하여 실시예 1을 반복하고, 표면 에너지를 측정하였다.

실시예 27D: 실시예 6D를 반복하고, 표면 에너지를 측정하였다.

실시예 27E: 실시예 6E를 반복하고, 표면 에너지를 측정하였다.

실시예 27F: 실시예 6I반복하고, 표면 에너지를 측정하였다.

시험 결과는 표 XVIII에 도시되었다. 결과는 환경 변화의 결과로서 본 발명의 조성물로부터 수득된 독특한 표면 에너지 변화를 반영한다. 본 발명의 화학 조성물만이 환경적 효과의 결과로서 낮은 에너지 표면에서 높은 에너지 표면으로의 변화를 보이는 유일한 조성물이다. 이 표면 에너지 변화는 내구적 스테인 반발성 및 스테인 방출성 조성물 또는 처리된 표면의 대표적인 필요사항이다.

실시예 28:

XPS 분석 기법을 이용하여 불소, 탄소 및 산소에 대한 표면 화학적 분석이 본 발명의 화학물질 및 다양한 경쟁 화학물질로 처리된 마이크로데니어 폴리에스터 직물에 대해 실시되었다. 직물에 적용된 화학 조성물은 다음과 같다:

실시예 28A: 실시예 6C를 반복하였다.

실시예 28B: 실시예 1을 반복하였다.

실시예 28C: 실시예 6I를 반복하였다.

실시예 28D: 실시예 6D를 반복하였다.

실시예 28E: 실시예 6B를 반복하였다.

실시예 28에 대한 시험 결과는 표 XIX 및 도 1 내지 3에 도시된다.

도면에 대한 상세한 설명:

표 XIX 및 도 1에 도시된 바와 같이, 샘플이 물 또는 열에 노출되었음에도 불구하고 표면에서의 불소 함유 단편 및 산소 함유 단편은 실시예 28A에서 사용된 처리에 대해서 비교적 일정하게 남아있다. 그러나, 샘플이 물에 노출되고 샘플을 가열한 후 필수적으로 본래의 값으로 돌아오는 경우, 실시예 28B(본 발명의 화학물질)로 처리된 경우에서는 불소가 감소하고 산소가 증가한다. 이론에 구속됨이 없이, 이는 물의 존재 하에, 특히 40℃에서, Unidyne TG-992의 에틸렌 산화물 단편이 수화되고, 플루오르화 단편에 대해 우세하게 충분히 팽창됨을 의미할 수 있다. 이는 발생되어 보여지는 표면 에너지 변화 뿐만 아니라, 본 발명의 화학 조성물의 우수한 스테인 반발성 및 스테인 방출성을 설명할 수 있다. 후속적 가열 시, 중합체는 원래 형상으로 돌아온다.

도 1은 실시예 28A 및 28B가 실시예 28B에서 나타난 바와 같이 40℃에서 물에 대한 환경적 반응을 보이지 않음을 또한 보여준다. 실시예 28C 및 28D는 실시예 28B(본 발명의 화학물질)에 대한 유사한 환경적 반응을 보인다. 그러나, 도 2에 도시된 바와 같이, 10회 가정용 세탁 후 실시예 28B(본 발명의 화학 물질) 보다는 실시예 28C 및 28D로부터 더 많은 불소가 손실된다. 이는 실시예 28D에 대해 특히 잘 들어 맞고, 이들 처리에 대한 내구성의 결여를 의미한다.

IV) 상이한 직물 유형의 추가 분석

실시예 29:

약 65%의 폴리에스터 섬유 및 약 35%의 울 섬유로 이루어진 양복 직물을 본 발명의 화학물질 및 경쟁 화학물질을 사용하여 전술된 가정용 건조기 적용 절차에 따라서 시험하였다. 처리된 직물을 전술된 바와 같이 옥수수 오일 스테인 방출성, 물 반발성 및 오일 반발성에 대해 시험하였다. 비처리된 대조군 직물을 또한 시험하였다. 처리에 사용된 화학 조성물은 다음과 같다:

실시예 29A: 비처리된 직물 조각(대조군)

실시예 29B: 5% Unidyne TG-992

실시예 29C: 5% Unidyne TG-992

1% Repearl F-89

시험 결과는 표 XX에 도시된다. 그 결과는 스테인 방출제 및 스테인 반발제가 가정용 건조기 적용 절차를 이용하여 텍스타일 기재에 첨가되어 옥수수 오일 스테인 방출성 및 수 및 오일 반발성을 제공할 수 있음을 보여준다. 그 결과는 이런 화학물질이 기재에 적용되어 이런 스테인 방출성 및 반발성을 수득할 수 있는 다양성 및 용이성을 또한 보여준다.

따라서, 플루오로탄소 중합체 및 친수성 스테인 방출 중합체를 함께 또는 개별적으로 사용하는 것으로 알려져 있지만, 기재 상에서 수 및 오일 반발성 및 스테인 방출성을 수득하기 위해, 이들 특성을 동시에 및 반복된 가정용 및 산업용 세탁 사이클에 노출 후에 지속되는 내구성과 함께 수득하는 것이 어렵다는 것이 입증되었다. 중합체가 각각 서로에 대해 반대로 작용하는 경향을 갖고, 세탁 동안 기재로부터 세척되어 버리기 때문에, 실시예 1 내지 실시예 18에 기술된 바와 같이 함께 잘 작용하는 스테인 반발제, 스테인 방출제 및 소수성 가교결합제가 놀랍게도 발견되었다. 기재를 처리하기 위해 사용되는 화학 조성물을 포함하는 개별적 화학 제제의 농도, 이와 조합하여 각각 서로에 대한 화학적 제제의 독특한 비, 및 화학적 제제의 주의 깊은 선택 이들 모두가 특히 내구성에 대한 제조 및 제품의 성공을 결정하는 중요한 역할을 하는 것으로 보인다.

본 발명의 하나 이상의 바람직한 실시양태에서, 화학 조성물은 전술된 바와 같이 한 단계 적용 공정, 두 단계 적용 공정 또는 대안적 두 단계 적용 공정으로 기재에 적용될 수 있다. 실제로, 실시예에 기술된 바와 같이, 본 발명에 따라서 처리 시에 폴리아마이드, 폴리아라미드, 폴리에스터, 면 및 폴리에스터 및 면 블렌드 기재는 내구적 수 및 오일 반발성 및 내구적 스테인 방출성에 대해 개선된 성능을 모두 수득하였다.

따라서, 본 발명의 처리된 기재는 의복 제품, 예컨대 야외복(예, 비옷), 작업복(예, 유니폼), 패션 의복(예, 셔츠, 바지 및 기타 의복); 드레이퍼리(drapery); 네이퍼리(napery)(예, 테이블 리넨 및 넵킨); 주거용 가구장식직물; 자동차용 가구장식직물; 카페팅; 야외용 직물(예, 야외용 가구, 천막, 보트 커버 및 그릴 커버), 및 내구적 수 및 오일 반발성 및 내구적 스테인 방출성을 갖는 기재를 제조하는데 바람직한 임의의 다른 제품으로 통합되는 많은 적용가능한 용도를 갖는다.

본 발명에 대한 이런 및 다른 변화 및 변경이 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어남이 없이 당업자에 의해 실시될 수 있다. 또한, 상기 기재가 단지 예시적일 뿐이고, 첨부된 청구범위에 기술된 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 의도되지 않음을 당업자는 이해할 것이다.

Claims

(a) 불소-함유 친수성 스테인(stain) 방출제;

(b) 불소-함유 스테인 반발제; 및

(c) 블로킹된 아이소사이아네이트를 갖는 단량체, 방향족 다이아이소사이아네이트, 블로킹된 다이아이소사이아네이트, 블로킹된 아이소사이아네이트-함유 중합체, 에폭시-함유 화합물, 에폭사이드 수지, 다이아이소사이아네이트-함유 단량체 및 다이아이소사이아네이트-함유 중합체로 구성된 그룹에서 선택되는 소수성 가교결합 종

의 조합물을 포함하고, (a):(b):(c)의 농도 비가 10:1:0.1 중량부 내지 1:10:5 중량부의 범위인, 지속적인 오일 및 수(水) 반발성 및 스테인 방출성을 기재에 부여하기 위한 조성물.
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제 1 항에 있어서,

상기 농도 비가 5:1:0.1 중량부 내지 1:5:2 중량부인 조성물.
제 3 항에 있어서,

상기 농도 비가 1:2:1 중량부인 조성물.
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(a) 플루오르화 친수성 스테인 방출 중합체;

(b) 플루오르화 오일 및 수 스테인 반발제; 및

(c) 소수성 아이소사이아네이트-함유 가교결합 종

을 포함하고, (a):(b):(c)의 농도 비가 10:1:0.1 중량부 내지 1:10:5 중량부의 범위인, 조성물.
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(a) 플루오르화 친수성 아크릴레이트-함유 중합체;

(b) 플루오르화 스테인 반발제; 및

(c) 소수성 아이소사이아네이트-함유 가교결합 종

을 포함하고, (a):(b):(c)의 농도 비가 10:1:0.1 중량부 내지 1:10:5 중량부의 범위인, 지속적인 오일 및 수 반발성 및 스테인 방출성을 기재에 부여하기 위한 조성물.
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(a) 스테인 방출성을 기재에 부여하기에 적합한, 플루오로탄소-함유 친수성 중합체;

(b) 플루오로탄소-함유 스테인 반발제; 및

(c) 블로킹된 아이소사이아네이트를 갖는 단량체, 방향족 다이아이소사이아네이트, 블로킹된 다이아이소사이아네이트, 블로킹된 아이소사이아네이트-함유 중합체, 에폭시-함유 화합물, 에폭사이드 수지, 다이아이소사이아네이트-함유 단량체 및 다이아이소사이아네이트-함유 중합체로 구성된 그룹에서 선택되는 소수성 가교결합 종

을 조합시킴으로써 제조되는 혼합물을 포함하고, (a):(b):(c)의 농도 비가 10:1:0.1 중량부 내지 1:10:5 중량부의 범위인, 지속적인 오일 및 수 반발성 및 스테인 방출성을 기재에 부여하기 위한 조성물.
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제 1 항에 있어서,

난연제 화합물을 추가로 포함하는 조성물.
제 1 항에 있어서,

항미생물 화합물을 추가로 포함하는 조성물.
(a) 스테인 방출성을 기재에 부여하기에 적합한, 플루오르탄소-함유 친수성 공중합체;

(b) 플루오로탄소-함유 스테인 반발제; 및

(c) 블로킹된 아이소사이아네이트를 갖는 단량체, 방향족 다이아이소사이아네이트, 블로킹된 다이아이소사이아네이트, 블로킹된 아이소사이아네이트-함유 중합체, 에폭시-함유 화합물, 에폭사이드 수지, 다이아이소사이아네이트-함유 단량체 및 다이아이소사이아네이트-함유 중합체로 구성된 그룹에서 선택되는 소수성 가교결합 종

을 포함하고, 상기 플루오로탄소-함유 공중합체는 플루오로알킬 아크릴레이트 및 플루오로아릴레이트로 구성된 그룹에서 선택되며, (a):(b):(c)의 농도 비가 10:1:0.1 중량부 내지 1:10:5 중량부의 범위인, 지속적인 오일 및 수 반발성 및 스테인 방출성을 기재에 부여하기 위한 조성물.
제 19 항에 있어서,

상기 소수성 가교결합 종이 아이소사이아네이트-함유 종을 포함하는, 조성물.
제 20 항에 있어서,

상기 아이소사이아네이트-함유 종의 공급원이 블로킹된 아이소사이아네이트인, 조성물.
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제 1 항에 있어서,

상기 불소-함유 스테인 방출제가 아크릴레이트 화합물을 포함하는, 조성물.
제 1 항에 있어서,

상기 소수성 가교결합 종이 아이소사이아네이트-함유 화합물을 포함하는, 조성물.
제 24 항에 있어서,

상기 소수성 가교결합 종이 블로킹된 아이소사이아네이트-함유 화합물을 포함하는, 조성물.
제 1 항에 있어서,

상기 소수성 가교결합 종이 에폭시-함유 화합물을 포함하는, 조성물.
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