用于纤维的斥液斥污组合物的制作方法

用于纤维的斥液斥污组合物的制作方法
【专利摘要】本发明包括用于纤维的组合物，其包含粘土纳米颗粒和蜡。所述组合物为所述纤维提供斥油斥水性。
【专利说明】用于纤维的斥液斥污组合物
[0001]发明背景
发明领域:
本发明包括施用在纤维上的斥液斥污组合物和施用这些组合物的方法。所述斥液组合物包含蜡且所述斥污组合物包含至少一种粘土纳米颗粒。
[0002]相关技术描述
包括纤维的纺织品如地毯会暴露于可染色且最终减弱地毯的外观的许多不同物质。这些物质在本质上可为亲水和/或疏水的。
[0003]斥污(stain and soil repellent)化学品常在包括地毪和用于室内装饰、床上用品及其他纺织品的纺织产品的纺织品的生产期间施用。这些纺织品的抗污处理主要基于高度氟代的聚合物的变化，这些变化连同其他影响会降低纤维的表面能，引起纺织品的染污减少。所述氟代聚合物的显著缺点在于它们的成本高，这部分地归因于其生产所需的原料供应有些受限。
[0004]也已经研发了非氟代聚合物或材料来处理纺织品，特别是地毯，从而降低染污。实例包括聚硅氧烷、硅酸盐和某些硅倍半氧烷。然而，这些非氟代组合物通常无法对纺织品提供与氟代聚合物相当的斥污斥水作用。然而，它们由原料得到就容易得多，因此使用硅基材料的进一步改善是有利的。
[0005]近来，已经表明氟代聚合物与非氟代材料的组合可用于处理尼龙地毯。在某些情况下，即使地毯已经表现出具有一定的抗污性，但一些处理过的地毯对手的感觉或“手感”(或“触感”)不如原始未处理的地毯舒适，特别是当它们还用了抗污组合物处理时。
[0006]令人满意的手感，包括地毯纤维之间的平滑相互作用对于诸如地毯和用于室内装饰、床上用品及其他内部施用的纺织产品的纺织品特别重要。增加的使用价值与这些纺织品优选且合乎需要的奢华触感相关。然而，通过加入局部施用的不含氟的化学试剂来改善手感的努力存在问题，因为这些试剂会引起染污增加且它们通常被迅速地磨损或洗掉，快速地损失它们的触觉效力。
[0007]发明概沭
虽然存在用于排斥水基材料和油基材料的分别的制剂，但是希望有组合了斥液性和斥污性的制剂以延长地毯及其他包括纤维的纺织品的外观和耐用性。该组合物的另外有利之处是维持处理过的纺织品所希望的触觉性质或为处理过的纺织品提供所希望的触觉性质。理想地，该组合物将包括降低或消除对于包含高成本的含氟化学品的需要的抗污斥污组合物。
[0008]一方面提供了在水性分散体中包含斥污组合物和斥液组合物的组合的组合物；
(a)所述斥污组合物包含至少一种粘土纳米颗粒组分和任选的第一表面活性剂；且
(b)所述斥液组合物包含蜡和第二表面活性剂。
[0009]另一方面，该组合物排除了含氟化学品的加入。换句话说，未将含氟化学品加入所述斥污组合物或所述斥液组合物中。
[0010]另一方面提供了一种为制品提供斥污斥液性的方法，其包括将组合物施用在所述制品上，其中所述组合物在水性分散体中包含斥污组合物和斥液组合物的组合；
(a)所述斥污组合物包含至少一种粘土纳米颗粒组分和第一表面活性剂；且
(b)所述斥液组合物包含蜡和第二表面活性剂。
[0011]又一方面提供了包括纤维和在水性分散体中的组合物的制品，其中所述水性分散体组合了斥污组合物和斥液组合物；
(a)所述斥污组合物包含至少一种粘土纳米颗粒组分和第一表面活性剂；且
(b)所述斥液组合物包含蜡和第二表面活性剂。
[0012]发明详沭定义:
虽然对于本领域技术人员来说大部分是熟悉的，但为了清晰起见，提供以下定义:
纳米颗粒:其一维长度小于10nm的多维颗粒；
OffF(On Weight of Fiber,基于纤维的重量):在干燥除去溶剂之后施用的固体的量； WPU(Wet Pick-up,纤维吸液率):在干燥除去溶剂之前施用到纤维上的溶液重量的量;
斥液性:制品避免液体滲透到制品中的能力。所述液体可包括水、溶剂或疏水(即，油基)材料；
斥污性和干抗污性:术语在本文中可互换使用以描述防止干污垢粘到纤维上的能力。例如，该干污垢可为步行交通带来的灰尘；
您基:直链或支链的烃基，诸如甲基、乙基、丙基、丁基、辛基、异丙基、叔丁基、仲戊基等。烷基可未被取代或被例如齒素、烷氧基、芳基、芳基烷基、芳烷氧基等的一个或多个取代基取代。烷基例如包含1-25个碳原子、1-8个碳原子或1-4个碳原子。
[0013]术语“第一”和“第二”仅用以方便地区分开组合物的不同组分，而并不暗示关于添加的顺序或需要包含该组分的任何内容。
[0014]一些方面的组合物为纤维提供斥污斥液性，诸如在地毯中的那些纤维。该组合物通过单独地制备斥液组合物和斥污组合物、随后将它们组合，或作为供选，将斥液组合物和斥污组合物各自的组分在单一步骤中组合来制备。所述斥污剂包含至少一种粘土纳米颗粒组分和任选的第一表面活性剂。所述斥液组合物包含蜡和第二表面活性剂。不管所述斥液组合物和所述斥污组合物是一起制备还是单独制备，第二表面活性剂和第一表面活性剂(在包含时)都独立地选择且可相同或不同。合适组分的实例在下文中更详细地描述。
[0015]所述斥污组合物和所述斥液组合物的组合为纤维提供这些所希望的性质。所述组合物可通过本领域已知的任何合适方法组合。有利地，该组合物可在不存在加入的含氟化学品的情况下制备并有效。换句话说，所述组合物可排除含氟化学品且在不存在含氟化学品的情况下制备。
[0016]所述水性组合物包含以占所述组合物的约1.0重量％_约20.0重量％、诸如占所述组合物的约5重量％-约10重量％的量的所述斥污组合物,且包含以占所述组合物的0.1重量％_约10.0重量％、诸如占所述组合物的约I重量％_约3重量％的量的所述斥液组合物。
[0017]还可包含添加剂，诸如防腐剂和/或抗微生物剂。
[0018]一方面的制品包括纤维和组合物，所述组合物在水性分散体中包含斥污组合物和斥液组合物的组合。所述斥污组合物包含至少一种粘土纳米颗粒组分和任选的第一表面活性剂；且所述斥液组合物包含蜡和第二表面活性剂。所述制品可为选自小毯子、地毯、纱、床上用品、服装、窗用品(window treatments)、室内装饰品和桌用覆盖物的纺织品。
[0019]另一方面提供了为制品提供斥污斥液性的方法，其包括将组合物施用到所述制品，其中所述组合物在水性分散体中包含斥污组合物和斥液组合物的组合。所述斥污组合物包含至少一种粘土纳米颗粒组分和任选的第一表面活性剂。所述斥液组合物包含蜡和第二表面活性剂。所述方法还可包括将所述组合物施用到所述制品的表面。
[0020]斥污组合物
所述斥污组合物包括至少一种粘土纳米颗粒组分。合适的粘土纳米颗粒公开在Iverson等的美国专利申请公告2011/0311757号中，该专利申请公告通过引用结合到本文中来。这些粘土纳米颗粒可选自绿土(smectites)、高岭土(kaolins)、依利石(illites)、绿泥石(chlorites)、绿坡缕石(attapulgites)及其组合。更具体的实例包括蒙脱石(montmori I 1nite)、膨润土 (bentonite)、叶腊石(pyrophyllite)、锂蒙脱石(hectorite)、阜石(saponite)、锌蒙脱石(sauconite)、绿脱石(nontronite)、滑石(talc)、贝得石(beidellite)、络岭石(volkonskoitevolkonskoite)、輕石(vermiculite)、高岭土 (kaolinite)、地开石(dickite)、叶蛇纹石(antigorite)、螺陶土(anauxite)、娃钛钠钡石(indellite)、纤蛇纹石(chrysotile)、漂云母(bravaisite)、白云母(muscovite)、钠云母(paragonite)、黑云母(b1tite)、柯绿泥石(corrensite)、叶绿泥石(penninite)、片娃招石(donbassite)、招绿泥石(sudoite)、叶绿泥石(pennine)、海泡石(sep1lite)、坡缕石(palygorskyte)及其组合的至少一个成员。
[0021]所述粘土纳米颗粒组分可为天然或合成的。一方面，所述纳米颗粒组分包括合成的锂蒙脱石。不管所述粘土纳米颗粒为天然的还是合成的，所述粘土纳米颗粒组分都可以占组合的组合物的约0.01重量％-约25重量％的量存在。通常，所述粘土纳米颗粒以占所述斥污组合物的约4重量％-约38重量％的量存在。合适的粘土纳米颗粒的实例自RockwoodAdditives Ltd.在商标名称 Laponite? 下购得。这些包括 Laponite RD?、Laponite RDS?、Laponite JS? 和 Laponite S482?。
[0022]即使不需要含氟化学品来实现所希望的斥污斥液性质，也可包含一种或多种含氟化学品。例如，所述斥污组合物可包含含氟化学品。合适的含氟化学品可衍生自为氟化物质的下位概念的任何类别，包括含氟聚合物、全氟聚醚(PFPEs)和侧链氟代聚合物。含氟聚合物的实例包括聚四氟乙烯(PTFE);聚偏氟乙烯(PVDF);聚氟乙烯(PVF);及四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、偏二氟乙烯和乙烯的聚合物和共聚物。PFPEs的实例包括在O2存在下聚合的TFE和HFP的聚合物和共聚物；另一实例为六氟环氧丙烷(HFPO)的均聚物。可与一些实施方案的组合物一起使用的合适低聚或聚合的含氟化学品的实例包括氟代脲基甲酸酯、氟代聚丙烯酸酯、氟代氨基甲酸酯、氟代氧杂环丁烷、氟代碳化二亚胺、氟代胍、全氟聚醚、结合了(:2-(:8化学基团(chemistries)的含氟化学品及其组合。含氟化学品可为电中性的或具有缔合的阳电荷或阴电荷。
[0023]所述含氟化学品可包括含有至少一种分散或乳化的含氟聚合物或低聚物的任何液体。所述液体还可含有其他不含氟的化合物。在所公开的组合物中使用的含氟化学品组合物的实例包括阴离子含氟化学品、阳离子含氟化学品或非离子含氟化学品，诸如在美国专利4，606，737号中公开的含氟化学品脲基甲酸酯；在美国专利3，574，791号和4，147，851号中公开的含氟化学品聚丙烯酸酯；在美国专利3，398，182号中公开的含氟化学品氨基甲酸酯；在美国专利4，024，178号中公开的含氟化学品碳化二亚胺；和在美国专利4，540，497号中公开的含氟化学品胍。以上列出的专利通过引用全部结合到本文中。还可使用每个结合到活性成分聚合物或表面活性剂的氟代侧链具有小于或等于6个氟代碳的短链含氟化学品。所述短链含氟化学品可使用氟调聚物原料或通过电化学氟化制得。可在所公开的组合物中使用的另一含氟化学品为自DuPont作为Capstone RCP?销售的含氟化学品乳液。
[0024]所公开的斥污水性分散体可使用各种技术制得。一种技术包括使至少一种粘土纳米颗粒组分与水接触以形成水性粘土纳米颗粒溶液。还可使用含有低分子量醇(诸如，甲醇、乙醇、异丙醇等)的水性溶剂混合物来分散所述粘土。所述粘土纳米颗粒组分可在溶液中以约0.01重量％-约25重量％，包括约I重量％_约20重量％、约0.05重量％-约15重量％、约0.01重量％-约5重量％、约0.05重量％-约5重量％、约0.5重量％-约5重量％和约5重量％-约15重量％的量存在。当将Laponite?用作所述粘土纳米颗粒时，在溶液中的浓度为约0.05重量％-约25重量％，包括约0.05%-1% w/w和约5%-约15% w/w。随后任选使所述水性粘土纳米颗粒溶液与含氟化学品接触以形成斥污的水性分散体。在组合的分散体中的元素氟％可以约0.0001重量％-约5重量％的在所述分散体中存在的氟原子的量存在，包括约 0.001%-约 2%、约 0.001%-约 0.8%、约 0.005%-约 0.5%、约 0.005%-约 0.15%、约 0.01%-约 1%、约 0.025%-约 0.5% 和约 0.05%-约 0.5%。当将 Capstone RCP? 用作所述含氟化学品时，根据施用到纤维上的纤维吸液率百分数，其浓度为约0.005%-约0.5%，包括约0.005%-约0.15%。当配制所述水性分散体时，粘土纳米颗粒组分的重量％应该保持高于氟的重量％。粘土纳米颗粒与氟的典型重量％比率为约5000:1-约2:1，包括约3000: 1、约1500: 1、约 1000: 1、约 500: 1、约 100: 1、约 50: 1、约 25:1 和约 10:1。
[0025]所述纳米颗粒在不存在含氟化学品的情况下提供斥污性质。当任选与含氟化学品组合时，所述纳米颗粒充当含氟化学品增量剂，赋予在处于基于纤维重量降低的氟水平的纤维上的抗污性质。
[0026]斥液组合物
所述斥液组合物包含蜡。合适蜡和表面活性剂组分公开在美国专利8，057，693号中，该专利以引用的方式结合到本文中来。所述斥液组合物可使用本领域已知的技术制备。一方面，在所述斥液组合物中存在的蜡的总量占所述斥液组合物的约I重量％_约40重量％、约5重量％-约35重量％、约10重量％-约30重量％或约15重量％-约25重量％。
[0027]所述蜡组分不受限制且可使用已知的蜡组分。可在本文中使用的蜡的实例包括但不限于植物腊，诸如巴西棕榈腊、朦醫腊(haze wax)、小冠巴西棕腊(ouricury wax)和矛早腊(esparto wax);动物腊，诸如蜂腊、昆虫腊、紫I父腊和餘腊；石油腊，诸如石腊、微晶腊(microcrystal wax)(也称作微晶腊(microcrystalline wax))、聚乙烯腊、酯腊和氧化腊；矿物腊，诸如褐煤腊、地腊(ozokerite)和纯地腊(ceresine);改性腊、甘油酯、合成酮胺酰胺、氢化蜡或其任何组合。在其他方面，所述蜡组分为高级脂肪酸，诸如棕榈酸、硬脂酸、十七烷酸(margaric acid)和山嵛酸；高级醇，诸如棕榈醇、硬脂醇、山嵛醇、十七烷醇、蜂蜡醇和二十烷醇；高级脂肪酸酯，诸如棕榈酸鲸蜡酯、棕榈酸三十烷基酯、硬脂酸鲸蜡酯和硬脂酸三十烷基酯；酰胺，诸如乙酰胺、丙酰胺、棕榈酰胺、硬脂酰胺和酰胺蜡；高级脂肪胺，诸如硬脂基胺、山嵛基胺和棕榈基胺；或其任何组合。
[0028]所述石蜡可包括天然蜡、合成蜡或其组合。实例包括植物蜡、动物蜡、矿物蜡、石油蜡、聚氧化烯或其任何组合。一方面，所述蜡包括石蜡、小烛树蜡和聚氧化烯，诸如聚环氧乙烧(例如,Carbowax ? 400)。所述腊可以占所述斥液组合物的约5重量％-约40重量％的量包含。
[0029]表面活性剂
本文所述的组合物还包含一种或多种表面活性剂。一方面，所述表面活性剂为阴离子、阳离子或中性的。如果使用两种或更多种表面活性剂来制造所述组合物，则选择所述表面活性剂以使得第一表面活性剂和第二表面活性剂彼此相容(即，在混合时不形成分别的相)。表面活性剂的组合的实例包括阴离子/阴离子、非离子/非离子、非离子/阴离子、阳离子/阳离子和阳离子/非离子。
[0030]所述第一表面活性剂和所述第二表面活性剂相同或不同。所述第一表面活性剂和所述第二表面活性剂各自独立地选自两种或更多种不同的表面活性剂或可为相同的表面活性剂。所述表面活性剂不是阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的混合物。一方面，在所述蜡包括石蜡、小烛树蜡和聚氧化烯的情况下，所述第二表面活性剂包括油酸的盐。
[0031]合适阴离子表面活性剂包括但不限于以下各物的碱金属和(烷基)铵盐:1)烷基硫酸盐和磺酸盐，诸如十二烷基硫酸钠、2-乙基己基硫酸钠和十二烷基磺酸钾；2)直链或支链脂族醇的聚乙氧基化衍生物和羧酸的硫酸盐；3)烷基苯或烷基萘磺酸盐和硫酸盐，诸如月桂基苯-4-磺酸钠和乙氧基化及聚乙氧基化烷基和芳烷基醇羧酸盐；5)甘氨酸盐，诸如烷基肌氨酸盐和烷基甘氨酸盐；6)磺基琥珀酸盐，包括二烷基磺基琥珀酸盐；7)羟乙基磺酸盐衍生物；8) N-乙酰基牛磺酸衍生物，诸如N-甲基-N-油烯基牛磺酸钠；9)氧化胺，包括烷基和烷基酰胺基烷基二烷基氧化胺；和10)烷基磷酸单或二酯，诸如乙氧基化十二醇磷酸酯钠盐。
[0032]合适的阴离子磺酸盐表面活性剂的商业实例例如包括十二烷基硫酸钠，作为TEXAPON ? L-100 自 Henkel Inc., Wilmington, Del.购得或作为 POLYSTEP ? B_3 自Stepan Chemical Co, NorthfieId, II1.购得；月桂基醚硫酸钠 25，作为 POLYSTEP ? B-12自 St印an Chemical C0., NorthfieId, II1.购得；十二烷基硫酸铵，作为 STAN-DAPOL ? A自 Henkel Inc., Wilmington, Del.购得；和十二烷基苯磺酸钠，作为 SIP0NATE ? DS-10自Rhone-Poulenc, Inc., Cranberry, N.J.购得；二烧基磺基琥拍酸盐,具有商品名称AEROSOL ? OT,自 Cytec Industries, West Paterson, N.J.购得；甲基牛横酸钠(在商标 NIKKOL ? CMT30 下自 Nikko Chemicals C0., Tokyo, Japan 购得)；仲烧基横酸盐，诸如Hostapur ? SAS,其为(C14-C17)仲烧基磺酸钠(α -烯烃磺酸盐)，自Clariant Corp.,Charlotte, N.C.购得；甲基_2_磺基烷基酯，诸如甲基_2_磺基(C12_16)酯钠和2-磺基(C12-C16)脂肪酸二钠，自St印an Company在商标ALPHASTE ? PC48下购得；烷基磺基乙酸盐和烷基磺基琥珀酸盐，作为十二烷基磺基乙酸钠(在商标LANTHAN0L ? LAL)和月桂基磺基琥珀酸二钠(STEPANMILD ? SL3)购得，皆购自St印an Company ;烷基硫酸盐，诸如月桂基硫酸铵，在商标STEPAN0L ? AM下自Stepan Company购得,和/或十二烧基苯磺酸，在B10-S0FT? AS-100下自St印an Chemical C0.销售。一方面，所述表面活性剂可为α-烯烃磺酸二钠，其含有C12-C16磺酸盐的混合物。一方面，在本文中可将由Pilot Corp.制造的CALSOFT ? A0S-40用作所述表面活性剂。另一方面，所述表面活性剂为由Dow Chemical制造的DOWFAX 2A1或2G，其为烷基二苯醚二磺酸盐。合适阴离子磷酸盐表面活性剂的代表性商业实例包括单、二和三(烷基四(二醇)醚)-0-磷酸酯的混合物，通常称为三月桂醇聚醚-4-憐酸酯(trilaureth-4-phosphate),在商标 HOSTAPHAT ? 340KL 自 Clariant Corp.购得，以及PPG-5鲸腊基10磷酸酯,在商标CR0DAPH0S? SG下自Croda Inc., Parsippany,N.J.购得。
[0033]合适阴离子氧化胺表面活性剂的商业实例包括在商标ΑΜΜΟΝΥΧ? L0、LMD0和CO下购得的那些表面活性剂，它们为月桂基二甲基氧化胺、月桂基酰胺丙基-4，5-二甲基氧化胺和鲸腊基氧化胺,全部得自Stepan Company。
[0034]在非离子表面活性剂的情况下，一方面，所述非离子表面活性剂包括高级脂肪醇的缩合产物，例如在直链或支链构造中含有约8-约20个碳原子的脂肪醇与约3-约100摩尔、优选约5-约40摩尔、最优选约5-约20摩尔环氧乙烷缩合。这类非离子乙氧基化脂肪醇表面活性剂的实例有得自Un1n Carbide的Tergitol? 15-S系列和得自ICI的Bri j?表面活性剂。Tergitol ? 15-S表面活性剂包括CHC15仲醇聚乙二醇醚。Brij ? 97表面活性剂为聚氧乙烯(10)油烯基醚；Brij? 58表面活性剂为聚氧乙烯(20)鲸蜡基醚；且Brij ?76表面活性剂为聚氧乙烯(10)硬脂酰醚。另一有用类别的非离子表面活性剂包括I摩尔在直链或支链构造中含有约6-12个碳原子的烷基酚与约3-约100摩尔、优选约5-约40摩尔、最优选约5-约20摩尔环氧乙烷缩合以实现上文定义的HLB的聚环氧乙烷缩合物。不反应的非离子表面活性剂的实例为得自Rhone-Poulenc的Ig^al ? CO和CA系列。Ig^al ?CO表面活性剂包括壬基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇。Igepal ? CA表面活性剂包括辛基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇。
[0035]另一有用类别的烃非离子表面活性剂包括环氧乙烷和环氧丙烷或环氧丁烷的嵌段共聚物，其HLB值为约6-约19，优选为约9-约18且最优选为约10-约16。所述非离子嵌段共聚物表面活性剂的实例有得自BASF的Pluronic "*和Tetronic ?系列表面活性齐IJ。Pluronic ?表面活性剂包括环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物。Tetronic ?表面活性剂包括环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物。在其他方面，所述非离子表面活性剂包括失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯硬脂酸酯，其HLB为约6-约19、约9-约18和约10-约16。所述脂肪酸酯非离子表面活性剂的实例有得自ICI的Span ?、Tween "*和Myrj ?表面活性剂。Span "*表面活性剂包括C12-C18失水山梨糖醇单酯。Tween ?表面活性剂包括聚(环氧乙烷)C12-C18失水山梨糖醇单酯。Myj ?表面活性剂包括聚(环氧乙烷)硬脂酸酯。
[0036]一方面，所述非离子表面活性剂可包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基-苯基醚、聚氧乙烯酰基酯、失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯鲸蜡基醚、聚氧乙烯硬脂酰醚、聚氧乙烯油烯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇月桂酸酯、聚乙二醇硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、聚乙二醇油酸酯、氧化乙烯-氧化丙烯嵌段共聚物、失水山梨糖醇月桂酸酯、失水山梨糖醇硬脂酸酯、失水山梨糖醇二硬脂酸酯、失水山梨糖醇油酸酯、失水山梨糖醇倍半油酸酯、失水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇油酸酯、聚氧乙烯月桂胺、聚氧乙烯月桂酰胺、月桂胺乙酸酯、硬牛脂丙二胺二油酸酯、乙氧基化四甲基癸炔二醇、含氟脂族聚合酯、聚醚-聚硅氧烷共聚物等。
[0037]水件纟目合物
在与所述斥液组合物组合之后，所公开的斥污水性分散体可作为表面处理剂施用到各种类型的纤维上。所述纤维可为任何天然或合成的纤维，包括棉、丝、羊毛、人造丝、聚酰胺、乙酸酯、烯烃、丙烯酸类、聚丙烯和聚酯。所述纤维还可为聚己二酰己二胺、聚己内酰胺，即，尼龙6，6或尼龙6。所述纤维可纺成纱或织造成各种纺织品。纱可包括低取向纱、部分取向纱、完全拉伸纱、扁平拉伸纱、拉伸变形纱、空气喷射变形纱、膨体连续长丝纱和熔纺短纤维(spun staple)。纺织品可包括地毯和织物，其中地毯可包括割绒、加捻、织造、针刺毡、打结、簇绒、常规织造、起绒、低毛圈簇绒和毛圈绒头。或者，可将所公开的斥污水性分散体施用到纱或纺织品，而不是纤维。所公开的斥污水性分散体可使用本领域已知的各种技术施用到纤维。所述技术包括将所述斥污水性分散体喷涂、浸溃、涂布、发泡、涂刷(painting)、刷(brushing)和棍刷到纤维上。
[0038]还可将所述斥污水性分散体施用在由纤维纺成的纱或由纤维制成的纺织品上。在施用之后，随后将纤维、纱或纺织品在约25V -约200°C (包括约150°C -约160°C )温度下热固化，时间为约10秒-约40分钟，包括5分钟。
[0039]一旦施用，所述粘土纳米颗粒组分则可以约200ppm_约4000ppm 0WF、包括约500ppm-约 1500ppm OffF> 约 500ppm_ 约 100ppm OffF> 约 100ppm-约 1500ppm OffF> 约100ppm-约2000ppm OWF和约1500ppm_约2000ppm OWF的量存在于纤维、纱或纺织品的表面上。如果所述含氟化学品包含在所述组合物中，则所述含氟化学品还可以在纤维、纱或纺织品的表面上产生约25ppm_约100ppm 0WF、包括约25ppm_约500ppm 0WF、约75ppm_约150ppm OWF、约 75ppm_ 约 200ppm OWF、约 10ppm-约 200ppm OffF 和约 140ppm_ 约 150ppmOffF的元素氟含量的量存在。当施用所述水性分散体时，如果氟确实存在，则所述粘土纳米颗粒组分的OWF应当保持高于氟的0WF。纳米颗粒与氟的典型的OWF比率可为约80:1-约
1.5:1，包括约 27: 1、约 20: 1、约 13: 1、约 10: 1、约 7.5:1 和约 5:1。当使用 ASTM D6540 测量时，具有这些表面浓度的纤维、纱和纺织品具有约15-约23的ΛΕ。
[0040]可将另外组分加到上文公开的斥污组合物或斥液组合物中。所述组分可包括聚硅氧烷、荧光增白剂、抗菌组分、抗氧化稳定剂、着色剂、光稳定剂、UV吸收剂、碱性染料和酸性染料。荧光增白剂可包括三嗪型、香豆素型、苯并噁唑型、均二苯乙烯型和2，2’ -(1，2-亚乙二基二 -4，1-亚苯基)双苯并噁唑，其中增白剂以占总组合物重量的约0.005%-约0.2%的量存在。抗微生物组分可包括含银的化合物，其中所述抗微生物组分以占总组合物重量的约2ppm-约1%的量存在。
[0041]通过以下实施例更加全面地展示本发明的特征和优势，以下实施例出于举例说明目的而提供，且无论如何不应将其理解为限制本发明。
[0042]试骀方法
滚筒染污方法自ASTM D6540和D1776改编。
[0043]改编程序-将所有地毯片按批料取向，以使得绒毛向左铺列。抖松地毯以防止绒头倾斜且用校准过的色度计测量地毯的L*a*b*值。在约70°C的温度下、在约65%的湿度下调适地毯样品至少10小时。将试验试样安装到具有双侧带的滚筒染污器(soiler)中的背板上。保证对于所有试样，绒毛以相同方向铺卧。向具有地毯样品的滚筒染污器中倾入250g染污球粒(地毯污物:zytel尼龙球粒为3:1000)和钢球。在研磨机上滚动滚筒15分钟。随后旋转滚筒的方向并再滚动15分钟。从背板上拉下地毯片并擦去松散的球粒。使用Dyson真空清洁器，沿各个方向对各地毯样品彻底地抽真空。使用校准过的色度计，测量地毯的L*a*b*值。ΛΕ可由以下方程式计算:其中，对于各地毯样品，u代表未染污地毯的值，且s代表染污地毯的值。
【权利要求】
1.在水性分散体中包含斥污组合物和斥液组合物的组合的组合物； (a)所述斥污组合物包含至少一种粘土纳米颗粒组分和任选的第一表面活性剂；且 (b)所述斥液组合物包含蜡和第二表面活性剂。
2.权利要求1的组合物，其中所述组合物排除含氟化学品。
3.权利要求1的组合物，其中所述组合物在不存在含氟化学品的情况下制备。
4.权利要求1的组合物,其中所述组合物包含以占所述组合物约1.0重量％-约20.0重量％的量的所述斥污组合物且包含以占所述组合物0.1重量％-约10.0重量％的量的所述斥液组合物。
5.权利要求1的组合物，其中所述至少一种粘土纳米颗粒组分包含选自绿土、高岭土、依利石、绿泥石、绿坡缕石及其组合的至少一个成员。
6.权利要求1的组合物，其中所述至少一种粘土纳米颗粒组分包含选自蒙脱石、膨润土、叶蜡石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、绿脱石、滑石、贝得石、铬岭石、蛭石、高岭土、地开石、叶蛇纹石、蠕陶土、硅钛钠钡石、纤蛇纹石、漂云母、白云母、钠云母、黑云母、柯绿泥石、叶绿泥石、片硅铝石、铝绿泥石、海泡石、坡缕石及其组合的至少一个成员。
7.权利要求1的组合物，其中所述至少一种粘土纳米颗粒组分为合成的。
8.权利要求1的组合物，其中所述至少一种粘土纳米颗粒组分为合成的锂蒙脱石。
9.权利要求1的组合物，其中所述斥污组合物还包含低聚或聚合的含氟化学品。
10.权利要求9的组合物，其中所述低聚或聚合的含氟化学品选自氟代脲基甲酸酯、氟代聚丙烯酸酯、氟代氨基甲酸酯、氟代氧杂环丁烷、氟代碳化二亚胺、氟代胍、结合Tc2-C8化学基团的含氟化学品及其组合。
11.权利要求1的组合物，其中所述至少一种粘土纳米颗粒组分以占所述组合物的约0.01重量％-约25重量％的量存在。
12.权利要求1的组合物，其中所述蜡包括天然蜡、合成蜡或其组合。
13.权利要求1的组合物，其中所述蜡包括植物蜡、动物蜡、矿物蜡、石油蜡、聚氧化烯或其任何组合。
14.权利要求1的组合物，其中所述蜡包括石蜡、小烛树蜡和聚氧化烯的混合物。
15.权利要求1的组合物，其中所述蜡包括微晶蜡。
16.权利要求1的组合物，其中所述第一表面活性剂与所述第二表面活性剂相同。
17.权利要求1的组合物，其中所述第一表面活性剂和所述第二表面活性剂独立地选自两种或更多种不同的表面活性剂，其中所述表面活性剂不是阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的混合物。
18.权利要求1的组合物，其中所述第一表面活性剂和所述第二表面活性剂独立地选自两种或更多种不同的阴离子表面活性剂。
19.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包含防腐剂或抗微生物剂。
20.权利要求1的组合物，其中所述斥污组合物占所述组合物的约5重量％-约10重量％且所述斥液组合物占所述组合物的约I重量％-约3重量％。
21.权利要求1的组合物，其中所述粘土纳米颗粒占所述斥污组合物的约4重量％-约38重量％。
22.权利要求1的组合物,其中所述蜡占所述斥液组合物的约5重量％-约40重量％。
23.权利要求1的组合物，其中所述蜡包括石蜡、小烛树蜡和聚氧化烯，且所述第二表面活性剂包括油酸的盐。
24.制品，其包括纤维和组合物，所述组合物在水性分散体中包含斥污组合物和斥液组合物的组合； (a)所述斥污组合物包含至少一种粘土纳米颗粒组分和任选的第一表面活性剂；且 (b)所述斥液组合物包含蜡和第二表面活性剂。
25.权利要求23的制品，其中所述制品为选自小毯子、地毯、纱、床上用品、服装、窗用品、室内装饰品和桌用覆盖物的纺织品。
26.为制品提供斥污斥液性的方法，其包括将组合物施用到所述制品，其中所述组合物在水性分散体中包含斥污组合物和斥液组合物的组合； (a)所述斥污组合物包含至少一种粘土纳米颗粒组分和任选的第一表面活性剂；且 (b)所述斥液组合物包含蜡和第二表面活性剂。
27.权利要求25的方法，其中所述组合物施用到所述制品的表面上。
【文档编号】D06M11/00GK104169490SQ201380017429
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年1月31日 优先权日:2012年1月31日
【发明者】I.K.艾弗森, J.E.科彭哈菲尔, K.N.查尔斯, M.A.艾维 申请人:英威达技术有限公司