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JP4550816B2 - 織物および皮革の光退色抵抗性および防汚性を改良するための方法および組成物 - Google Patents

織物および皮革の光退色抵抗性および防汚性を改良するための方法および組成物 Download PDF

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Description

本特許明細書は、「織物を光および汚れから保護するための組成物および方法（Compositions and Methods for Protecting Textiles from Light and Soil）」の名称で2003年7月8日に出願した米国特許仮出願第60/485623号の出願日の利益を主張するものである。その米国特許仮出願の全開示を、参照により本特許明細書に援用する。
本発明は、一般的には、織物を光および汚れから保護するため、特に太陽光による退色および関連する損傷を阻止または防止ための組成物に関する。本発明は、また、その組成物を使用する方法に関する。
織物は、多数の繊維を含む。繊維は、一般に、(1)動物に由来するタンパク質繊維(羊毛、絹)または植物に由来するセルロース繊維(綿)などの天然繊維、および(2)熱可塑性材料から人間が造りだした、ナイロン、ポリエステル、オレフィン、およびアクリル繊維などの合成繊維の2つのタイプからなる。これらの個々の繊維は、いくつかの有利な特性を有しているが、それらはまたさまざまな欠点も有している。例えば、羊毛は、染料との優れた反応性を可能にする優れた吸収性を有しているが、羊毛は、また、非常に汚れやすく洗濯するのが困難である。綿およびレーヨン(綿および木材パルプの改質した形)などのセルロース繊維は、光、特に太陽光の影響に敏感であり、繊維上の色強度の損失を引き起こす。亜麻に由来する天然繊維のリンネルは、太陽光に晒すと強度および色彩を失う。
合成繊維は、多く出回っており、安価で、耐熱性、および耐久性があるが、一般に、それらもまたいくつかの欠陥を有する。例えば、ポリエステルは、油汚れに敏感である。オレフィン繊維は、弾力性が無く、一定重量のもとで破砕される。合成繊維は、一般に、また光にも敏感で、それに暴露すると退色または変色しやすい。したがって、光の、特に太陽光による損傷を与える影響から、および汚れを生ずる物質との接触ならびに物理的応力から繊維を保護する必要性が存在する。
多くの繊維材料が、サンフェード(日光による退色)をうける。「サンフェード」とは、一般に、「太陽光に暴露することによる漸進的不可逆性の色強度の損失」として定義される。サンフェードは、寒冷な気候におけるよりも、米国におけるサンベルト地帯の州、ならびに熱帯および亜熱帯気候などの太陽光強度の高い地域においてより一般的である。サンフェードは、直射日光に晒された繊維で起こり、一般に、家具の後ろまたは下、あるいは太陽光の当たらない室内などの影の領域に置かれている繊維には現れない。
紫外線(UV)および光の可視領域は、織物の退色の原因となる。より具体的には、315nm〜400nmの近紫外領域の光(UV-Aとしても知られる)は、280nm〜315nmの領域の光(UV-Bとしても知られる)より退色を助長し、280nm〜315nmの領域の光はさらに100nm〜280nmの遠紫外領域の光(UV-Cとしても知られる)より退色を助長する。可視光(380nm〜770nm)もまた退色を助長し、UV-Aより光による退色をより助長するものと考えられる。例えば、可視光により生じる繊維上の染料の酸化は、一般に色強度を弱める原因となる。したがって、UVおよび可視光の退色の影響から繊維を保護する必要性が存在する。
織物業界は、退色の問題および、特に、光による織物染料の色強度の損失の問題に取り組む多くの方法を提案してきた。例えば、経験豊かな染色技術者であれば、退色した布帛を色を戻すために簡単に染め直すことができる。しかしながら、この修正の方法は、繊維のタイプによる。ナイロンおよび羊毛などの繊維と異なり、繊維によっては、一般に、その場では十分に着色しない。その上、この方法は、全く費用がかかり、布帛の染め直さなかった領域と正確に調和させるのが困難であることがしばしばである。染め直しに代わるものとして、掛け布もしくは日除けにより、または窓にUV遮断フィルムを貼ることにより、直射日光を遮断することができる。一般に、これらの手段は、それらが部屋の全体の明るさを低下させるために望ましくない。
つい最近、光によって引き起こされる織物の色の減退および劣化を減少または防止させるために、UV吸収剤、UV遮断剤、UV抑制剤、光安定剤、光抑制剤、酸化防止剤などとして一般に特徴付けられる化合物が開発された。p-アミノ安息香酸(PABA)などのUV吸収剤は、UVスクリーニング剤として半世紀近く使用されている。米国特許第4153744号は、バット染めしたセルロース織物材料のUV光により生じる色の変化に対する耐性を付与するためにテトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム塩を使用することを教示している。同様に、米国特許第4788054号は、綿、羊毛、ポリエステルおよびレーヨンの布帛のための紫外線吸収剤として、N-フェニルフタルイソイミドを使用することを教示している。
織物に接触する固体または液体のいずれかで、「汚れ」と一般に呼ばれる異物もまた、その織物に被害を引き起こす。その被害は、一般に被害を受けた領域の修理を必要として費用がかかり、全体の織物の交換を必要とすることさえあり得る。ポリ(エチレンテレフタレート)/ポリ(エチレングリコール)は、織物繊維の疎水性表面に吸収され、それにより上記織物に、汚れを放出する性質を与えることが示されている。
それでもなお、織物材料に使用するための改良された方法および組成物に対する必要性が存在する。
米国特許仮出願第60/485623号 米国特許第4153744号 米国特許第4788054号 特許第5474691号 米国特許第4946768号 米国特許第4900469号 米国特許第4956447号 米国特許第5882762号 米国特許第5139687号 米国特許第5234610号
本発明は、上記の改良された方法および組成物を提供する。この目的を達成するために、そして本発明の本質に従い、組成物は、サンフェードなどの光により引き起こされる退色に対する織物材料の抵抗性およびその他の関連する損傷を改良するための少なくとも1つの退色防止性化合物を含む。本発明の一態様において、組成物は、織物材料の汚れによって引き起こされる劣化に対する抵抗性をさらに改良することができる。したがって、組成物は、少なくとも1つの防汚性化合物をさらに含むことができる。また、組成物は、1つまたは複数のケイ素系ポリマーを含み、それによって撥水性を高めることができる。組成物は、固体または液体に配合することができる。液体の溶液または懸濁液は、組成物を脂肪族石油ナフサ、アルコール、有機溶媒、無機溶媒、水、およびそれらの組合せなどの適当な分散媒で希釈することにより調製することができる。溶液は、スプレー、はけ塗り、またはその他の従来の方法により織物に都合よく適用し、乾燥して保護を提供する。保護の度合いおよび耐久性は、一般に、配合物に使用される退色防止性化合物、防汚性化合物、ケイ素系ポリマー、添加剤などの溶解性、濃度、および特性、ならびに織物中の繊維の種類と混紡、繊維上の染料の種類と着色顔料の濃度、ならびに太陽光暴露と物理的処理の量に一般に依存する。組成物の約0.01重量%から約25重量%の範囲の濃度が保護および使用上の安全性の提供に対して一般的に有効である。しかしながら、濃度はそのように限定はされない。
本明細書で使用する「退色防止性化合物」という用語は、UV光、可視光、またはその両方からの繊維の少なくとも最小限の保護を提供することができる任意の作用物質を指す。したがって、退色防止性化合物は、織物、特に繊維を、太陽光ならびに白色光によって引き起こされる損傷から保護する。本発明に適する退色防止性化合物としては、限定するものではないが、有効であることが知られている、UV吸収剤、UV遮断剤、UV抑制剤、光安定剤、光抑制剤、HALS(ヒンダードアミン光安定剤)、酸化防止剤、およびそれらの組合せが挙げられる。適当なUV吸収剤としては、限定するものではないが、ベンゾフェノン類、ベンゾトリアジン類、ベンゾトリアゾール類、スクシンイミド、脂肪族および芳香族二塩基酸類、ベンゾキシオキサジン-オンの置換または非置換の化合物、および、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル酸類、またはその他のアルキル、アルケニル、およびアリールのポリマー単位などのさまざまな置換または非置換のモノマーのポリマーが挙げられる。上記の種類の多くの化合物は、また、適当な酸化防止剤である。退色防止剤に対して、および特にUV吸収剤としての有効濃度は、一般に、組成物の約0.01重量%から約15重量%の範囲である。しかしながら、その濃度は、この範囲には限定されない。例えば、高レベルの光強度、特に高レベルの太陽光の地域で暴露される織物およびエンドユーザ織物製品に対しては、15重量%を超える高濃度が有用であり得る。
組成物は、少なくとも1つの防汚性化合物を含むことができる。防汚性化合物の例としては、さまざまなポリマー化合物およびその他の非フッ化炭化水素化合物が挙げられる。さらなる例としては、C1〜C20の1つまたは複数のフッ素置換を有する線状、分枝状、環状、および置換または非置換の脂肪族炭化水素などのフッ化炭化水素またはフルオロケミカルが挙げられる。多くの防汚性化合物は、事実上有機または疎水性であり、脂肪族石油ナフサなどの有機または疎水性媒体物質中に容易に溶解する。他のものは、より親水性で、より大きな水溶性を有しており、それ故、本発明の水性または親水性組成物の一部としてより適している。防汚性化合物は、組成物の約0.01重量%から約12重量%の範囲の濃度で加えることができる。しかしながら、濃度は他の成分の濃度および組成物の特に望ましい特性および用途によって90%の高さもあり得る。
本発明の別の態様においては、少なくとも1つのシランなどのケイ素系ポリマーを組成物に加える。有機機能性シランなどのシランは、一般に、それらの疎水特性で知られており、それ故、一般に、繊維に撥水性を与える。したがって、シランは、繊維の表面に、水に対する障壁を提供し、それにより布帛表面を撥水性にすることができる。ケイ素系ポリマーは、特定の織物の用途および目標とされる効用によりさまざまな濃度範囲で含むことができる。例えば、その用途が内装ならびに外装用の織物に合わせて設計された組成物に対しては、その組成物の約0.01重量%から約25重量%までの範囲の濃度で存在するシランが適当であり得る。しかしながら、屋外の中庭用の布帛、布張り用の布帛、自動車の内装、ならびに一般に高い水分含有量および/または湿度に晒される織物表面に使用するように設計された組成物においては、25%を超えるシラン濃度が望ましいこともあり得る。
本組成物は、通常の当業者には知られているその他の従来の添加剤を、望ましい特性を付与するために場合により含めることができる。例えば、芳香性、安定性、疎水性、pH、ならびにその他の感覚、物理的および化学的特性を与えて、組成物を、見て美しく、安全で、便利で、かつ使いやすくする添加剤を組成物に添加することができる。
したがって、織物および皮革製品用の改良された組成物および方法が提供される。組成物は、調製するのに都合がよく、安価に使用でき、適用が安全で容易であり、必要なまたは望ましい頻度で使用して改良された光退色抵抗性および防汚性を提供することができる。本発明のこれらおよびその他の目的および利点は、以下の詳細な説明を見ればさらに明らかとなろう。
本発明は、織物および皮革材料を、それらが染色された後(すなわち染色後)、それらが製造された後(すなわち製造後)、およびさらにそれらがエンドユーザの場所に配置またはエンドユーザ製品に(適切に)加工された後で処理するための組成物および方法を提供する。本明細書で使用する「製造後」という用語は、材料が、製造業者からの輸送のために、巻き取られるか梱包される時点以降を指す。組成物は、退色、劣化、および光および汚れによる関連する損傷に対する抵抗性を改良する。このために、組成物は、UVおよび可視光への有害な暴露から織物を保護し、それによりそれに対する退色などの損傷を防止するために、UV遮断剤、UV吸収剤、UV抑制剤、光安定剤、光抑制剤、HALS化合物、または酸化防止性化合物などの少なくとも1つの退色防止性化合物を含む。組成物は、さらに、1つまたは複数の防汚性の保護化合物、1つまたは複数のケイ素系撥水化合物、および織物の個々の用途および意図する効用によって従来の添加剤を含むことができる。
組成物は、織物に適用する、適用用の液体として配合することができる。例えば、組成物は、無臭のミネラルスピリット(OMS)または別の脂肪族石油ナフサ、アルコール、水、またはそれらの組合せなどの適当な分散媒と混合して溶液または懸濁液を形成することができる。正確な配合は、一般に、退色防止性化合物(1つまたは複数)、防汚性化合物(1つまたは複数)、ケイ素系ポリマー(1つまたは複数)、および分散媒中のその他の成分の濃度および溶媒和に左右される。退色防止性化合物(1つまたは複数)、防汚性化合物(1つまたは複数)、および/またはケイ素系ポリマー(1つまたは複数)を、それぞれ少なくとも約0.01%の濃度で有する希薄溶液が、一般に、有効な保護を提供し、溶液を適用するのに安全かつ容易にするのに十分である。したがって、配合物は、予め調製し、後で使用するための、濃厚物としてかまたは希薄な直ぐ使える溶液としてのいずれかで保存することができる。濃厚物は、適用時に所望の濃度を形成するために担体で都合のよいように希釈する。
本発明の組成物は、限定されないが、屋内の使用および屋外の使用のための織物に使用することを含む多くの用途を有する。例えば、組成物は、家具の張りぐるみ、パネルシステム、ウインドートリートメント、壁張り材料、敷物、カーペット、布張り椅子カバー、ボートカバー、例えば椅子、ハンモック、テント、および寝袋などの屋外用家具、例えば椅子張り、敷物類、マット、天井などの自動車用布帛、自動車カバー、テント、日除け、および傘の上に利用することができる。
退色防止性化合物(1つまたは複数)は、光による織物の損傷を防ぎ、特にそれは退色または「サンフェード」に対して保護する。適当な退色防止性化合物としては、限定されないが、UV吸収性化合物(一般にUV吸収剤と呼ばれる)、UV遮断剤、UV抑制剤、光安定剤、光抑制剤、HALS、および酸化防止剤が挙げられる。UV吸収性化合物は、一般に、強い共役またはUV吸収性発色団を有する。UV吸収性化合物は、約100nmから約450nmまでの範囲の波長の光を吸収することができる有機または無機いずれかの化合物である。本発明の目的のために、UV吸収性化合物はUV領域のみの光を吸収することができる化合物に限定するのでなく、可視光、特にUV領域を超えた可視光の波長(405nmから約450nm)も吸収することができる化合物も含む。光を吸収する能力は、化合物中の結合の励起状態の機能であり、したがって、光照射中の化合物の温度によって影響され得る。本発明の組成物に使用することができる適当なUV吸収性化合物としては、限定されるものではないが、その開示の全体を参照により本明細書に援用する米国特許第5474691号に開示されている日焼け止め配合物に使用されている化合物が挙げられる。さらなる例としては、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-ドデシルオキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-n-オクチルオキシベンゾフェノン、2,2'-ジヒドロキシ-4,4'-ビスルホブチルオキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシベンゾフェノン2,2'-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、ポリ-4-(2-アクリルオキシエトキシ)-2-ヒドロキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン化合物; 限定されるものではないが、米国特許第5474691号に開示されている2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、フェニル,2-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(1,1-ジメチルエチル)-4-メチルベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-5'-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、およびさまざまなその他のフェ
ニル置換ベンゾトリアゾールを含むベンゾトリアゾール化合物; 限定されるものではないが、1,6-ヘキサンジアミン、N,N'-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニルポリマーなどのモルホリノ-2,4,6-トリクロロ-1,3,5-トリアジンのポリマー類、ポリ[(6-モルホリノ-s-トリアジン-2,4,ジイル)[2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イムノ]-ヘキサメチレン[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イムノ]]、2-[4,6-ビス[2-4-ジメチルフェニル]-1,3,5-トリアジン-2-イル]-5-(オクチルオキシ)フェノール;2,4-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-6-(2-ヒドロキシ-4-イソオクチルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジンを含むトリアジン化合物類; ブタン二酸の4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジンエタノールとのジメチルエステルポリマーなどのgem-ジメチル置換ピペリジン化合物から構成されているポリマー類; 3-ドデシル-1-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル-ピロリジン-2,5-ジオンなどのピペリジン置換スクシンイミド; およびその他の市販のUV光安定性ピペリジン置換スクシンイミド類などの窒素含有環式または複素環式芳香族化合物; 限定されるものではないが、[2,2-チオビス(4-t-オクチルフェノラート)]-n-ブチルアミン-ニッケルIIなどのニッケル錯体および銅錯体を含む光を吸収する少なくとも1つの発色核または共役二重結合を有する金属錯体; 2-2'-(1,4-フェニレン)ビス[4H-3,1-ベンゾキサジン-4-オン]などの縮合複素環化合物を含むさまざまな複素環発色団; および限定されるものではないが、UV吸収性発色団をその中に有するポリプロピレン、ポリエチレン、ポリグリコールなどを含む在来の重合体モノマーのさまざまなホモポリマーおよび共重合体が挙げられる。
UVおよび可視光を吸収するのに適する発色団を含むさらなる既知の化合物としては、ジベンゾイルメタン化合物、フェニルベンズイミダゾール、p-アミノ安息香酸(PABA)、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ安息香酸、ヘキサデシルエステルなどの安息香酸およびエステル、ケイ皮酸のエステル、2-シアノ-3,3-ジフェニル-2-プロパン酸のエステル、サリチル酸のエステル、および本明細書において上で記したすべての化合物の混合物が挙げられる。さらに、PABA、ベンゾフェノン、ケイ皮酸、およびフェニルベンゾトリアゾールの脂肪酸誘導体、特にアセチルジメチルPABA、ジメチルPABAラウリルエステル、ジメチルPABAオレイルエステル、ベンゾフェノン-3-ココアセタートエーテル、有効なベンゾフェノン-3、および特許第5474691号に開示されている多数のその他のものが、本発明に適していることが示されている。有機脂肪部分の付加は、化合物が、UV領域の中で一般により損傷を与えるUV-Aの範囲である約315nmから約400nmの波長の光を吸収することを可能にする。
光安定性をはっきりと示す既知の日焼け止め化合物は、本発明に適する退色防止性化合物である。UV-A光を幅広く吸収する日焼け止め化合物は、サンフェードに対して織物を保護するであろう。本明細書で使用する用語「光安定性の」とは、一般に、約25℃から約45℃までの温度において約2〜60時間太陽光または模擬の太陽光のいずれかに晒したとき、変色しないUV吸収剤を指す。
光および光によって引き起こされる損傷に対する保護を提供する技術的に知られた、UV遮断剤、UV抑制剤、光安定剤、光抑制剤、HALSなどもまた、退色防止性化合物(1つまたは複数)として適する。組成物に適する典型的なUV遮断剤は、その全体を参照により本明細書に援用する米国特許第4946768号に開示されている。
酸化防止剤は、繊維の着色剤または染料を、しばしば繊維の色強度または染色強度の減退の原因となる光によって引き起こされる酸化から保護することができる化合物である。特に、UV光は、在来の染料中に存在する電子、特に1つまたは複数の多重結合を含有する有機染料中の電子を励起するために必要なエネルギーを含んでおり、酸素が存在する中でその染料の酸化を誘発または促進して染料が退色またはその色強度を失う原因となる。酸化防止化合物は、しかしながら、一重項酸素および過酸化ラジカルの発生を防ぎ、それによって劣化経路を遮断することによって、上記染料を劣化から保護する。組成物に適する典型的な酸化防止剤は、その開示の全体を参照により本明細書に援用する米国特許第4900469号に開示されている。
退色防止性化合物の組合せを組成物に含めることができる。UV吸収性化合物と酸化防止剤との組合せは、保護を提供するそれらの作用の機構が異なるために役立つ。これらの2つの機構の組合せは、幅広い光が引き起こす退色の保護を可能にする。組合せが溶液中の混合物として融合される場合、酸化防止剤とUV吸収剤の比は、約1:10から10:1までの範囲内で変動させることができる。さらに、退色防止性化合物の全体量は、単独または他の化合物との組合せのいずれであっても、有効である最終組成物の少なくとも約0.01重量%であるべきである。殆どの用途に対して、最大約15重量%の濃度で一般的には十分である。しかしながら、高い光強度に晒されたり、または長期間にわたって光に晒される織物を保護するためには15%を超える濃度が有用であり得る。したがって、約90%ほどの高さの濃度を使用することができる。
組成物は、さらに織物に汚れを放出する利点および特性を提供する1つまたは複数の防汚性の保護化合物を含むことができる。本明細書で使用する用語の「防汚性化合物」とは、繊維(織物それ自体)とそれが固体の汚れまたは液体の汚れのいずれかである汚れ作用物質または異物の間に障壁を築くことができる有機または無機の化合物を指すことを意図している。したがって、防汚性化合物は、一般に、繊維の表面に保護コーティングを提供し、それによって、その繊維への固体および液体の進入を封じる。さらに、織物、繊維の種類、濃度、および適用量により、その防汚性作用物質(1つまたは複数)は、織物の表面全体に沿ってさらに障壁を形成し、それにより繊維間の空隙を異物侵入すなわち織物の「汚れ」から保護する。上記化合物は、一般に、織物の洗濯を容易ならしめる。
防汚性保護化合物の例としては、限定されることはないが、上記特性を布帛に提供することが技術的に知られているフッ化炭化水素などのフルオロケミカル類、非フルオロ系ポリマーなどの非フルオロケミカルが挙げられる。本発明において有用な重合体の汚れ放出化合物としては、その開示の全体を参照により本明細書に援用する米国特許第4956447号に開示されている、テレフタル酸とポリエチレンオキシドまたはポリプロピレンオキシドなどとのブロック共重合体が挙げられる。適当なフルオロケミカル類の例は、米国特許第5882762号、第4段33行から第6段14行に開示されている。その'762号特許は、その全体を参照により本明細書に援用する。防汚性化合物は分散媒に可溶性であるべきである。この目的のためには、溶剤系防汚性化合物が適当である。防汚性化合物は、組成物に含まれる場合、少なくとも約0.01重量%の濃度で存在させることができる。有利な特性は、最終組成物の約0.1重量%から約12重量%の範囲の濃度の防汚性化合物により提供することができる。しかしながら、本発明はそのようには限定されておらず、12%を超える濃度を組成物に含むことができる。
本発明の別の態様においては、組成物は、少なくとも1つのケイ素系ポリマーを含む。本明細書で使用する用語の「ケイ素系ポリマー」とは、1個または複数個のケイ素原子を含有する任意の疎水性ポリマーを指すことを意図している。ケイ素系ポリマーは、一般に、組成物を事実上一層疎水性にする。疎水性は、その溶液を適用した織物に撥水性を付与する。例えば、一般に、高い含水量および/または湿度に晒される屋外用家具、テント、日よけ、ボートカバーなどの屋内用または屋外用の織物は、ケイ素系ポリマー材料を含む組成物によって適切に被覆または保護することができる。
ケイ素系ポリマーとしては、限定されるものではないが、有機機能性シランおよびシリコーンまたはケイ素含有モノマー単位のその他のポリマーが挙げられる。適当な有機機能性シランは市販されており、メチルトリメトキシシランおよびフェニルトリメトキシシランなどの化合物が挙げられる。これらのシランは、一般に、無機表面を疎水性にし、それ故、撥水力を提供し下にある織物中への水の含浸を防止する。シリコーンは、ケイ素系ポリマーの一例であり、すなわち、構造単位(R)2SiO(Rは有機の基である)に基づく半無機のポリマーである。ヒドロキシをブロックしたジメチルシリコーン流体のエマルションなどのシリコーンが、組成物に適している。シリコーンエマルションは、一般に、優れた剥離性および潤滑性、ならびに撥水性および光沢を提供する。
上記ケイ素系ポリマー(単数または複数)は、少なくとも約0.01重量%からの範囲の濃度で利用することができる。一実施形態においては、ケイ素系ポリマーは、組成物中に約0.01重量%から約25重量%までの範囲の濃度で含まれる。シランが使用される場合、それらは、水性分散媒との接触または織物表面に適用した後での水との接触の際など、水の存在下で加水分解させることができる。加水分解したシランは、織物の繊維と反応してシロキサン類を形成し、本発明の組成物を織物により強固に接着させることができる。
本発明の組成物は、さらに、組成物を感覚的に心地よい芳香剤を含ませることができる。例えば、レモンおよびチェリーなどの香気または香り、ならびにかんきつ類の芳香またはエキスを含ませることができる。典型的なシクロデキストリン/香気の錯体としては、限定されるものではないが、それらの開示の全体を参照により本明細書に援用する米国特許第5139687号および同第5234610号に開示されているものが挙げられる。上記香気または芳香剤は、非常に望ましく、内容物との錯化に由来する追加の保護および利点を提供することができる。上記芳香剤または香気は、単独または組合せで利用することができ、一般に、組成物の約0.01重量%から約60重量%までの範囲の濃度で存在させることができる。小さい方の濃度でも感覚を圧倒することはなく、一般的には、約0.01重量%から約3重量%の範囲をとる。
組成物は、その他の任意の成分をさらに含むことができる。例えば、織物処理の組成物中に従来使用される成分としては、限定することはないが、着色剤、保存料、蛍光増白剤、不透明剤、グアーガムおよびポリエチレングリコールなどの物理的安定化剤、収縮防止剤、しわ防止剤、布帛しわ付け剤、スポッティング剤、殺菌剤、防かび剤、防食剤、消泡剤などが挙げられる。さらに、典型的な任意の成分として、不可視染料を含むことができる。不可視染料は、通常の光の下で透明であり、一般に裸眼には見えず、したがって、織物または布帛の色には影響しない。不可視染料は、しかしながら、割れ目または劣化した染料を有する繊維中の染料の入る過剰の場所を充填する付加的利点を提供し、それにより繊維の空いている染料の場所をふさぎ、その中に水蒸気および水などの流体が含浸または浸透するのを防ぐ。さらに、任意的な成分としては、染料遮断剤、安定化剤、凍結融解剤などが含まれる。凍結融解剤によって、成分の完全性および/または活性に影響することなく組成物を凍結および融解させることが可能となる。アルコール類は、凍結融解剤の一例に過ぎない。湿潤剤およびその他類似の作用物質は、水についてのダイン数を低下させるために含めることができる。湿潤剤は、一般に、繊維に付着し吸収されるための水の表面張力および粘着係数を低下させ、それによって下の織物または布帛の特性を修正する。界面活性剤は、例えば、ダイン数を低下し、本発明の組成物に利用することができる。
本発明の組成物は、織物に容易にかつ都合よく適用することができるべき適当な溶液に配合することができる。このために、適切な分散媒としては、組成物を可溶化するために利用することができる無臭のミネラルスピリットまたはその他の脂肪族石油ナフサ、アルコール、有機溶媒、無機溶媒、水、およびそれらの組合せが挙げられる。例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、s-ブタノール、t-ブタノール、その他のアルコール類を、組成物を溶解する必要量で利用することができる。水もまた、それに含まれている成分の溶解性および疎水性によって利用することができる。水は特定の退色防止剤との反応を防ぐためには脱イオン化することができ、組成物を希釈する前に少なくとも濾過はすべきである。特に水の硬度は除去すべきであり、最終的な溶液を形成するためには「軟」水を使用すべきである。その他の「処理」水または「精製」水もまた適切である。ミネラルスピリット、メタノールおよびエタノールなどの通常のアルコール類、および有機溶媒は、一般に容易に蒸発し、それにより適用した溶液の急速な乾燥を可能とし、使用中の安全性を提供する。水は、一般に、担体として安全と考えられている。加えて、これらの担体は、一般に、安価であり、容易に入手することができる。
本発明は、また、上記の組成物を織物および皮革製品に使用または適用する方法を提供する。組成物の液体の溶液およびその他の配合物は、従来の方法により織物に適用することができる。例えば、組成物の溶液は、スプレー塗装装置または加圧式スプレーシステムなどの適当なディスペンサー中で提供し、織物の表面に都合よく吹き付けることができる。別の例として、家庭または商業ビル内に予め設置されているカーペットおよび敷物類に対して、および壁の覆いなどに対して、その溶液をそこに都合よく吹き付けて、特に太陽光などの光に晒される織物の退色していないかまたは部分的に退色している領域に吹き付けて、それにより織物の退色を防ぐことができる。当技術分野の通常の熟練者であれば、その適用の方法が、一般に、個々の織物または皮革製品ならびに個々のエンドユーザの製品に左右されることは容易に理解するであろう。適用後、その溶液は、一般に、空気乾燥するままにして織物上に塗膜を形成させ、それによりUVおよび可視光の浸透およびその中の損傷を防ぐ。担体ベースとしてのミネラルスピリットまたは少量のアルコールを有する溶液は、一般に、乾燥に要する時間は少ない。高い含水量を有する配合物は、しかしながら、より長い乾燥時間または機械的に促進される乾燥を必要とするかもしれないことは、当業者には当然のことである。乾燥時間に影響するその他の要因としては、乾燥温度ならびに乾燥中の織物の周囲の湿度および空気の流れが挙げられる。
十分な保護のための適用の範囲は、対象とする織物の重量および/または表面積ならびに殆どの織物の適用について最大約2500平方フィート(sq. ft)である面積に対する保護の濃度によって変動する。配合物の被覆率は、一般に織物の厚さ、積み重なり、および密度が増大するのに伴って減少する。したがって、例えば、溶液の約0.1重量%から約5重量%までの範囲の濃度の退色防止性化合物、約0.1重量%から約7重量%までの範囲の濃度の防汚性化合物、および約0.1重量%から約3重量%までの範囲の濃度の芳香剤を有する1ガロンの製品は、ボートおよび自動車カバー、ウインドートリートメント、薄くて小さいパイルの敷物およびカーペット、およびその他の通常の適用の、最大2500sq. ft.の面積を十分に保護するが、より厚くてパイルが高く、より高密度の敷物またはカーペットに対しては、最大約800sq. ft.の被覆を提供できるのみである。さらになお、より高濃度の配合物は、一般に、長期間の保護を提供する。
本発明の組成物による保護の持続時間は、配合物中の成分の濃度、組成物を適用する個々の織物、例えば、その織物を構成している繊維の種類および混紡と織物それ自体の密度、ならびにその織物に適用する組成物の量によって一般に変動する。一般に、本明細書に記載した組成物の溶液は、製造されたまままたは設置されたままの市販の織物製品により与えられるものより最大約50%長い退色防止耐用年数を提供することに相応する。例えば、カーペットなどの工業製品が約3年の予想耐変色性寿命を有している場合、その寿命は、本発明の組成物の適用後は、最大約50%まで、すなわち最大約4.5年の耐変色性寿命まで延ばすことができる。その保護の持続時間は、また、その織物の用途および場所、特にその織物の光への暴露の程度と期間および光の強さと関係する要因にも依存する。例えば、十分な保護の持続時間は、サンベルト地帯の州などの高い光強度または太陽光の地域、ならびに熱帯および赤道周辺の地域においては一般に短い。そのような地域においては、より高い濃度またはより頻繁な適用、あるいはその両方が、その織物の改良された保護のためには推奨される。同様に、繰り返しの処理またはより頻繁な適用は、一般に、色強度を延長し、退色および汚れ関連の損傷に対する保護を長期間にわたって提供する。
本発明の一実施形態において、組成物は、約0.01重量%から約5重量%までの範囲の濃度の市販の2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、約0.01重量%から約12重量%までの範囲の濃度で存在する溶剤系フルオロケミカル、および芳香剤を含む。組成物は、その成分を無臭のミネラルスピリットに溶解することによって溶液に処方される。
別の実施形態において、組成物は、約0.01重量%から約1.5重量%までの範囲の濃度の2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、約6重量%から約8重量%までの範囲の濃度の溶剤系フルオロケミカル、約0.01重量%から約25重量%までの範囲の濃度の芳香剤、および約0.01重量%から約2重量%までの範囲の濃度の有機機能性シランなどのケイ素系ポリマー材料を含む。
別の実施形態において、組成物は、約0.1重量%から約1.5重量%までの範囲の濃度の2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、約0.01重量%から約25重量%までの範囲の濃度の芳香剤、および約0.01重量%から約10重量%までの範囲の濃度の有機機能性シランを含む。
別の実施形態において、組成物は、約0.01重量%から約5重量%までの範囲の濃度のUV吸収剤、約0.01重量%から約3重量%までの範囲の濃度の有機機能性シラン、および約0.01重量%から約3重量%までの範囲の濃度の芳香剤を含む。
別の実施形態において、組成物は、最終組成物の約1重量%から約50重量%までの範囲の濃度の1つまたは複数の退色防止性化合物、約1重量%から約98重量%までの範囲の濃度の1つまたは複数の有機溶剤系防汚性化合物、および約1重量%から約50重量%までの範囲の濃度の1つまたは複数のケイ素系ポリマーを含む。
別の実施形態において、組成物は、組成物の約0.01重量%から約25重量%までの範囲の濃度の1つまたは複数の退色防止性化合物、および約1重量%から約80重量%までの範囲の濃度の1つまたは複数のケイ素系ポリマーを含む。
さらに別の実施形態において、組成物は、適用前に1つまたは複数の適当な分散媒により希釈するための固体または液体いずれかの濃厚物として処方される。
無臭ミネラルスピリット(CAS RN 64742-48-9)の100グラム(組成物全体の90.17重量%)を容器に入れ、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-アミルフェニル)ベンゾトリアゾール(CAS RN 25973-55-1)の0.9グラム(0.81%)を続いて加え、その後Flexipel S-11WSフッ化炭化水素(米国ジョージア州マリエッタのInnovative Chemical Technologies社)の8グラム(7.21%)を加えた。次いで、無水のイソプロパノールACS(米国ミシガン州ミッドランドのダウケミカル社製のCAS RN 67-63-0)の1グラム(0.90%)および芳香剤(米国ニュージャージー州エジソンのJ & E Sozio, Inc.社製製品コードSZ 12027)の1グラム(0.90%)を加えた。これらの成分を軸流型の攪拌機で一緒に混合した。
得られる組成物は、織物または皮革製品に適用し、それによりその織物または皮革製品の光退色抵抗性、水性および非水性液体のはじき性、および防汚性を改良することができる。適当な織物の、これらに限定されることのない例としては、ウインドートリートメント、いす張り生地、オリエンタルラグ、エリアラグ、敷きこみカーペット、手編みまたは機械編みの床の敷物、一部の紙または布帛の壁紙などが挙げられる。
無臭ミネラルスピリット(CAS RN 64742-48-9)の100グラム(組成物全体の89.29重量%)を容器に入れ、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-アミルフェニル)ベンゾトリアゾール(CAS RN 25973-55-1)の2グラム(1.79%)を続いて加え、その後FS-4590フッ化炭化水素(米国ニューヨーク州YaplankのFiber Shield社)の6グラム(5.36%)を加えた。次いで、APS-222シリコーン(米国ニュージャージー州カールスタットのAdvanced Polymer, Inc.社)の2グラム(1.79%)を加えた。さらに、無水のイソプロパノールACS(米国ミシガン州ミッドランドのダウケミカル社製のCAS RN 67-63-0)の1グラム(0.89%)および芳香剤(米国ニュージャージー州エジソンのJ & E Sozio, Inc.社製製品コードSZ 12027)の1グラム(0.89%)を加えた。これらの成分を軸流型の攪拌機で一緒に混合した。
得られる組成物は、織物に適用し、それによりその織物の光退色抵抗性、防汚性、および撥水性を改良することができる。組成物は、これらに限定されることのない例として、自動車内装用織物(例えば、座席の掛け布、敷物類および床マット)、パティオの家具、ボート内装用織物(例えば、布張り腰掛クッション)、ポーチ/デッキ用掛け布、および屋内/屋外用カーペットおよび敷物が挙げられる任意の適当な織物に適用することができる。
無臭ミネラルスピリット(CAS RN 64742-48-9)の100グラム(組成物全体の87.72重量%)を容器に入れ、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-アミルフェニル)ベンゾトリアゾール(CAS RN 25973-55-1)の2グラム(1.75%)を続いて加え、その後FS-4590フッ化炭化水素(米国ニューヨーク州YaplankのFiber Shield社)の8グラム(7.02%)を加えた。次いで、APS-222シリコーン(米国ニュージャージー州カールスタットのAdvanced Polymer, Inc.社)の2グラム(1.75%)を加えた。さらに、無水のイソプロパノールACS(米国ミシガン州ミッドランドのダウケミカル社製のCAS RN 67-63-0)の1グラム(0.88%)および芳香剤(米国ニュージャージー州エジソンのJ & E Sozio, Inc.社製製品コードSZ 12027)の1グラム(0.88%)を加えた。これらの成分を軸流型の攪拌機で一緒に混合した。
得られる組成物は、織物に適用し、それによりその織物の光退色抵抗性、防汚性、および撥水性を改良することができる。組成物は、任意の適当な織物に適用することができる。例えば、必要に応じて、組成物は、日除け、ボートカバー、テント、寝袋、自動車カバー、および傘に適用することができる。
水の100グラム(組成物全体の88.5重量%)、Flexisorb AQ-50水分散性UV光吸収剤(米国ジョージア州マリエッタのInnovative Chemical Technologies社)の1グラム(0.88%)、Flexipel AM-95フッ化炭化水素(米国ジョージア州マリエッタのInnovative Chemical Technologies社)の10グラム(8.85%)、1グラム(0.88%)の無水のイソプロパノールACS(米国ミシガン州ミッドランドのダウケミカル社製のCAS RN 67-63-0)、および芳香剤(米国ニュージャージー州エジソンのJ & E Sozio, Inc.社製製品コードSZ 12027)の1グラム(0.88%)を容器に入れ、軸流型の攪拌機で一緒に混合した。
得られる組成物は、織物に適用し、それによりその織物の光退色抵抗性および防汚性を改良することができる。組成物は、任意の適当な織物に適用することができる。例えば、必要に応じて、組成物は、ウインドートリートメント、いす張り生地、オリエンタルラグ、エリアラグ、敷きこみカーペット、およびその他の屋内および屋外用の織物に適用することができる。
このように、織物および皮革製品の光退色抵抗性、防汚性、および撥水性を改良する組成物および方法が提供される。組成物は、容易に使用することができ、都合よく適用され、かつ適用および処理を必要に応じて繰り返すことができる。また、組成物は、安価で安全であり、必要なときに利用することができる。
本発明をさまざまな実施形態を説明することによって示してきて、かつその実例となる実施形態をかなり詳細に説明してきたが、本発明者の意図は、添付の特許請求の範囲を上記の詳細な記述に制限または何ら限定しようとするものではない。さらなる利点および修正が、当業者には容易に明らかとなろう。本発明は、そのより広い態様において、それ故、その具体的な詳細、代表的な装置および方法、ならびに説明のために示し記載した実施例に限定されない。したがって、本発明者の一般的な発明概念の精神または範囲から逸脱することなく、上記詳細な記述から離脱をすることができる。

Claims (10)

  1. 染色後の織物材料の表面の光退色抵抗性、防汚性、および撥水性を改良するための組成物であって、
    組成物の0.81重量%から15重量%の量で存在する少なくとも一つの退色防止性化合物、
    組成物の5.36重量%から12重量%の量で存在する、フッ化炭化水素から選択される少なくとも一つの防汚性化合物、
    組成物の0.01重量%から25重量%の量で存在する、ケイ素系ポリマーから選択される少なくとも一つの撥水化合物、および
    組成物の48重量%から93.82重量%の量で存在する、脂肪族石油ナフサから選択される少なくとも一つの分散媒
    を含む組成物。
  2. 前記退色防止性化合物がベンゾトリアゾールから選択される請求項1に記載の組成物。
  3. 前記ベンゾトリアゾールが組成物の1.75重量%から1.79重量%の量で存在し、前記フッ化炭化水素が組成物の5.36重量%から7.02重量%の量で存在し、前記ケイ素系ポリマーが組成物の1.75重量%から1.79重量%の量で存在する請求項2に記載の組成物。
  4. 前記脂肪族石油ナフサが組成物の87.72重量%から89.29重量%の量で存在する請求項1に記載の組成物。
  5. 前記脂肪族石油ナフサが組成物の無臭のミネラルスピリットである請求項1に記載の組成物。
  6. 芳香剤を更に含む請求項1に記載の組成物。
  7. 染色後の織物材料の表面の光退色抵抗性、および防汚性を改良するための組成物であって
    組成物の0.81重量%から15重量%の量で存在する、ベンゾトリアゾールから選択される少なくとも一つの退色防止性化合物、
    組成物の5.36重量%から12重量%の量で存在する、フッ化炭化水素から選択される少なくとも一つの防汚性化合物、
    組成物の48重量%から93.83重量%の量で存在する、脂肪族石油ナフサから選択される少なくとも一つの分散媒
    を含む組成物。
  8. 前記ベンゾトリアゾールが組成物の0.81重量%から1.79重量%の量で存在し、前記フッ化炭化水素が組成物の5.36重量%から7.21重量%の量で存在る請求項7に記載の組成物。
  9. 前記脂肪族石油ナフサが組成物の無臭のミネラルスピリットである請求項7に記載の組成物。
  10. 芳香剤を更に含む請求項7に記載の組成物。
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