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特表2022-533255撥水性を示す仕上げされた難燃性布地およびその製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-07-21
(54)【発明の名称】撥水性を示す仕上げされた難燃性布地およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
D06M 15/263 20060101AFI20220713BHJP
D06M 15/227 20060101ALI20220713BHJP
D06M 15/643 20060101ALI20220713BHJP
D06M 15/572 20060101ALI20220713BHJP
D06M 15/277 20060101ALI20220713BHJP
D03D 15/513 20210101ALI20220713BHJP
A41D 31/08 20190101ALI20220713BHJP
A41D 31/24 20190101ALI20220713BHJP
A41D 31/10 20190101ALI20220713BHJP
A41D 31/00 20190101ALI20220713BHJP
【ＦＩ】
D06M15/263
D06M15/227
D06M15/643
D06M15/572
D06M15/277
D03D15/513
A41D31/08
A41D31/24 100
A41D31/10
A41D31/00 502B
A41D31/00 502C
A41D31/00 503F
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021569421
(86)(22)【出願日】2020-05-22
(85)【翻訳文提出日】2022-01-12
(86)【国際出願番号】 US2020034212
(87)【国際公開番号】W WO2020242939
(87)【国際公開日】2020-12-03
(31)【優先権主張番号】62/852,647
(32)【優先日】2019-05-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】505451040
【氏名又は名称】サザンミルズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｍｉｌｌｓ，Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100095500
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 正和
(74)【代理人】
【識別番号】100111235
【弁理士】
【氏名又は名称】原 裕子
(74)【代理人】
【識別番号】100195257
【弁理士】
【氏名又は名称】大渕 一志
(72)【発明者】
【氏名】トルーズデイル、 スリー レンバート ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】バクシャイー、 モーガン
(72)【発明者】
【氏名】ウォルシュ、 ブライアン
(72)【発明者】
【氏名】レイトン、 マイケル アンドリュー
【テーマコード（参考）】
4L033
4L048
【Ｆターム（参考）】
4L033AA06
4L033AA08
4L033AB04
4L033AC03
4L033AC15
4L033BA62
4L033BA69
4L033CA12
4L033CA18
4L033CA22
4L033CA33
4L033CA50
4L033CA59
4L048AA13
4L048AA19
4L048AA24
4L048AA25
4L048AA53
4L048BA01
4L048CA06
4L048CA08
4L048DA02
(57)【要約】
撥水性、耐摩耗性を示し、および任意選択で難燃性を示し得る布地が本明細書に記載されている。布地は、複数の繊維（難燃性繊維など）と、繊維に撥水性および耐摩耗性を付与する仕上げ剤をむ。布地は、アルキルフルオロポリマーを含まないか、または実質的に含まない。布地を含む衣服も記載されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
撥水性および難燃性布地であって、複数の難燃性繊維を含む複数の紡績糸と、
前記布地に撥水性および耐摩耗性を付与する仕上げ剤であって、（ａ）炭化水素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、およびアクリル系ポリマーからなる群から選択される撥水剤と、（ｂ）ポリマー耐摩耗性助剤とを含む、仕上げ剤とを含み、
前記布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯された後において、
ＡＳＴＭ試験方法Ｄ３８８４（２０１７）（Ｈ－１８、各輪に５００ｇ）に従って試験した場合、最初の糸切れの前に少なくとも約５００サイクルの耐摩耗性と、
ＮＦＰＡ １９７１、８．２６（２０１８）によって決定される１５．０％以下の吸水率とを有する、撥水性および難燃性布地。
【請求項2】
前記仕上げ剤が、アルキルフルオロポリマーを実質的に含まない、請求項１に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項3】
前記撥水剤が、炭化水素系ポリマーを含む、請求項１または２に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項4】
前記撥水剤が、シリコーン系ポリマーを含む、請求項１または２に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項5】
前記撥水剤が、ウレタン系ポリマーまたはアクリル系ポリマーを含む、請求項１または２に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項6】
前記ポリマー耐摩耗性助剤が、アクリルポリマーを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項7】
前記仕上げ剤が、アルコキシル化脂肪族アミンもしくはその誘導体、メラミンホルムアルデヒド樹脂、Ｎ－メチロールステアラミド、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項8】
前記複数の難燃性繊維の少なくとも一部が、メタ－アラミド繊維、パラ－アラミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、メラミン繊維、ポリイミド繊維、ポリイミドアミド繊維、モダクリル繊維、およびＦＲレーヨン繊維のうちの少なくとも１つを含む本質的に難燃性の繊維である、請求項１～７のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項9】
前記耐摩耗性が、最初の糸切れの前に少なくとも約７００サイクルである、請求項１～８のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項10】
前記耐摩耗性が、最初の糸切れの前に少なくとも約１０００サイクルである、請求項１～９のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項11】
ＮＦＰＡ １９７１、８．２６（２０１８）によって決定される前記吸水率が、１２．０％以下である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項12】
ＮＦＰＡ １９７１、８．２６（２０１８）によって決定される前記吸水率が、１０．０％以下である、請求項１～１１のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項13】
ＮＦＰＡ １９７１、８．２６（２０１８）によって決定される前記吸水率が、５．０％以下である、請求項１～１２のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項14】
前記布地が、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯された後において、ＮＦＰＡ １９７１（２０１８）の燃焼性要件を満たす、請求項１～１３のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性の布地。
【請求項15】
前記布地が、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯された後において、ＮＦＰＡ １９５１（２０１３）またはＮＦＰＡ １９７１（２０１８）の一方または両方のすべての撥水性要件を満たす、請求項１～１４のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項16】
前記布地が、ＮＦＰＡ １９７１（２０１８）に従った総熱損失要件を満たす、請求項１～１５のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項17】
前記布地が、平織り、リップストップ、綾織り、朱子織り、または編物布地を含み、前記布地が、伸縮性または非伸縮性である、請求項１～１６のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項18】
前記布地が、約８．０ｏｓｙ未満の重量を有する、請求項１～１７のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性布地。
【請求項19】
請求項１～１８のいずれか一項に記載の撥水性および難燃性布地を含む、撥水性難燃性衣服。
【請求項20】
撥水性布地であって、複数の繊維を含む複数の紡績糸と、
前記布地に撥水性および耐摩耗性を付与する仕上げ剤であって、（ａ）炭化水素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、およびアクリル系ポリマーからなる群から選択される撥水剤と、（ｂ）ポリマー耐摩耗性助剤とを含む、仕上げ剤とを含み、
前記布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯された後において、
ＡＳＴＭ試験方法Ｄ３８８４（２０１７）（Ｈ－１８、各輪に５００ｇ）に従って試験した場合、最初の糸切れの前に少なくとも約５００サイクルの耐摩耗性と、
ＮＦＰＡ １９７１、８．２６（２０１８）によって決定される１５．０％以下の吸水率とを有する、撥水性布地。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、２０１９年５月２４日に出願された米国仮出願第６２／８５２，６４７号の優先権を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、撥水性と、耐表面摩耗性（ｓｕｒｆａｃｅ ａｂｒａｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）および／または耐ピリング性を含む他の望ましい特性とを示す、難燃性布地に関するものである。本開示はまた、撥水性および耐表面摩耗性を付与する布地のための新規な仕上げ剤（ｆｉｎｉｓｈｅｓ）、および撥水性および耐表面摩耗性を示す、仕上げされた（ｆｉｎｉｓｈｅｄ）難燃性布地を調製するための方法に関するものである。
【背景技術】
【0003】
消防士、緊急対応要員、捜索救助要員、および兵役に従事する者は、作業中に極度の熱および／または炎にさらされる可能性がある。防護服は、怪我と戦う一手段として設計および構築されている。一般にターンアウトギア（ｔｕｒｎｏｕｔ ｇｅａｒ）（つなぎ服、ズボン、ジャケットを含む）と呼ばれるこれらの防護服は、熱と炎の両方から作業者を防護するように設計された特別な難燃性材料で構成できる。これらの衣服は通常、着用者を炎から防護する外側シェル、衣服への水の侵入を防ぐ水分バリア、着用者を極度の熱から断熱する熱バリアなど、いくつかの材料の層を含む。
【0004】
消防士およびその他のファーストレスポンダーなどの緊急要員を含むがこれらに限定されない一部の人は、極度の熱または炎にさらされるだけでなく、水にもさらされる。そのような場合、難燃性の布地はまた、撥水性も有することが望ましいであろう。したがって、ターンアウトギアおよびその他の防護服は、１つまたは複数のタイプの難燃性繊維で形成された織布（ｗｏｖｅｎ ｆａｂｒｉｃｓ）を含むことができ、布地はまた、撥水性を有することができる。これらの防護布地は高価であるため、布地の耐久性が重要である。摩耗（ａｂｒａｓｉｏｎ）とは、別の表面に対してこすることによって材料のいずれかの部分がすり減って除去される（ｗｅａｒｉｎｇ ａｗａｙ）ことを指す。難燃性繊維は、布地が摩耗しても難燃性を維持するが、摩耗した防護布地は、破れたり裂けたりしやすくなる。摩耗した衣服は、消防士、緊急対応要員、またはその他の人が必要とする防護を提供しない場合がある。したがって、防護服が摩耗した場合は、その衣服を交換する必要がある。耐摩耗性が向上した衣服は、従来の防護服よりも交換頻度が少なくてすむだろう。布地の耐摩耗性は、ＡＳＴＭ規格Ｄ３８８６およびＤ３８８４で説明されている試験手順など、様々な試験方法および装置で測定できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
布地に特に有用な特性を付与する仕上げ剤で布地を処理することは当技術分野で知られている。例えば、多くの従来技術の仕上げ剤は、アルキルフルオロポリマーを含む撥水仕上げ剤である。しかしながら、アルキルフルオロポリマーおよびその他のフルオロ系化学物質は安全ではない可能性があるという現在の認識により、布地に所望の特性を付与する仕上げ剤の代替の選択肢が必要である。撥水性、耐表面摩耗性、および難燃性であり、業界の要求によりフッ素を含まない布地および防護服が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書には、撥水性および難燃性布地、ならびにそれらを製造するための方法が記載される。本明細書に記載される撥水性および難燃性布地は、複数の難燃性繊維を含む複数の紡績糸と、布地に撥水性および耐摩耗性を付与する仕上げ剤（ｆｉｎｉｓｈ）とを含む。仕上げ剤は、（ａ）炭化水素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、およびアクリル系ポリマーからなる群から選択される撥水剤（ｗａｔｅｒ ｒｅｐｅｌｌｅｎｔ ａｇｅｎｔ）と、（ｂ）ポリマー耐摩耗性助剤（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ａｂｒａｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｉｄ）とを含む。布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯された後において、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ３８８４（２０１７）（Ｈ－１８、各輪（ｗｈｅｅｌ）に５００ｇ）に従って試験した場合、最初の糸切れ（ｔｈｒｅａｄ ｂｒｅａｋ）の前に少なくとも約５００サイクルの耐摩耗性と、ＮＦＰＡ １９７１、８．２６（２０１８）によって決定される１５．０％以下の吸水率（ｗａｔｅｒ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）とを有する。いくつかの例では、仕上げ剤は、アルキルフルオロポリマーを実質的に含まない。
【0007】
いくつかの例では、ポリマー耐摩耗性助剤は、アクリルポリマーを含む。仕上げ剤は、アルコキシル化脂肪族アミンもしくはその誘導体、メラミンホルムアルデヒド樹脂、Ｎ－メチロールステアラミド、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つをさらに含むことができる。任意選択で、複数の難燃性繊維の少なくとも一部は、メタ－アラミド繊維、パラ－アラミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、メラミン繊維、ポリイミド繊維、ポリイミドアミド繊維、モダクリル繊維、およびＦＲレーヨン繊維のうちの少なくとも１つを含む本質的に難燃性の繊維であってよい。
【0008】
本明細書に記載の布地の耐摩耗性は、最初の糸切れの前に少なくとも約７００サイクル（例えば、最初の糸切れの前に少なくとも約８００サイクル、または最初の糸切れの前に少なくとも約１０００サイクル）とすることができる。任意選択で、ＮＦＰＡ １９７１、８．２６（２０１８）によって決定される吸水率は１２．０％以下（例えば、ＮＦＰＡ １９７１、８．２６（２０１８）によって決定される１０．０％以下または５．０％以下）であってよい。いくつかの例では、布地は、洗濯前、およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）または工業用洗濯規格に従って、各規格に必要な回数の洗濯後、ＮＦＰＡ １９５１（２０１３）、ＮＦＰＡ １９７１（２０１８）、ＮＦＰＡ １９７７（２０１６）、ＮＦＰＡ ２１１２（２０１８）、軍用規格ＭＩＬ－Ｃ－８３４２９Ｂ、または軍用規格ＧＬ－ＰＤ－０７－１２のうちの１つまたは複数のすべての燃焼性要件を満たす。例えば、布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って１０回洗濯した後、ＮＦＰＡ １９５１（２０１３）の垂直燃焼性要件を満たす。任意選択で、布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って１００回洗濯した後、ＮＦＰＡ １９７７（２０１６）の垂直燃焼性要件を満たし得る。任意選択で、布地は、洗濯前および１００回の工業用洗濯後、ＮＦＰＡ ２１１２（２０１８）の垂直燃焼性要件を満たし得る。任意選択で、布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯された後、ＮＦＰＡ１９７１（２０１８）の垂直燃焼性要件を満たし得る。
【0009】
いくつかの場合、布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯した後、ＮＦＰＡ １９５１（２０１３）またはＮＦＰＡ １９７１（２０１８）の一方または両方のすべての撥水性要件を満たす。任意選択で、布地は、ＮＦＰＡ １９７１（２０１８）に従った総熱損失（ｔｏｔａｌ ｈｅａｔ ｌｏｓｓ）（ＴＨＬ）要件を満たし得る。布地は、平織り（ｐｌａｉｎ ｗｅａｖｅ）、リップストップ（ｒｉｐ－ｓｔｏｐ）、綾織り（ｔｗｉｌｌ ｗｅａｖｅ）、朱子織り（ｓａｔｅｅｎ ｗｅａｖｅ）、または編物布地を含むことができる。任意選択で、布地は、伸縮性または非伸縮性であり得る。布地は、約８．０ｏｓｙ未満の重量を有することができる。
【0010】
本明細書に記載の撥水性および難燃性布地を含む撥水性および難燃性衣服も提供される。
【0011】
また、本明細書には、複数の繊維を含む複数の紡績糸と、布地に撥水性および耐摩耗性を付与する仕上げ剤とを含む撥水性布地が記載される。仕上げ剤は、（ａ）炭化水素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、およびアクリル系ポリマーからなる群から選択される撥水剤と、（ｂ）ポリマー耐摩耗性助剤とを含む。布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯された後において、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ３８８４（２０１７）（Ｈ－１８、各輪に５００ｇ）に従って試験した場合、最初の糸切れの前に少なくとも約５００サイクルの耐摩耗性と、ＮＦＰＡ １９７１、８．２６（２０１８）によって決定される１５．０％以下の吸水率とを有する。
【0012】
本明細書に記載の布地および衣服に関連するさらなるシステム、方法、プロセス、装置、構成、および利点は、以下の図面および詳細な説明を検討することにより、当業者に明らかであるか、または明らかになるであろう。そのようなすべての追加のシステム、方法、プロセス、装置、構成、および利点は、本明細書に含まれることが意図されており、本発明の範囲に含まれることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】防護服の部分的な断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【0014】
撥水性、難燃性、および／または耐摩耗性を示す布地が、本明細書に記載されている。布地は、複数の繊維（例えば、難燃性繊維）と、繊維に撥水性および耐摩耗性を付与する仕上げ剤とを含む。布地は、アルキルフルオロポリマーを含まないか、実質的に含まないが、驚くべきことに、以下でさらに説明するように、業界で認められた基準に従って試験した場合、所望の耐摩耗性および吸水性を示す。
【0015】
仕上げ組成物
布地に付与されて仕上げ剤（ｆｉｎｉｓｈ）を形成するときに、布地に撥水性の耐摩耗性を付与する新規の仕上げ組成物を本明細書に記載する。本明細書に記載の仕上げ組成物は、炭化水素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、およびアクリル系ポリマーからなる群から選択される撥水剤を含む。仕上げ組成物はまた、ポリマー耐摩耗性助剤を含む。
布地に付与されて仕上げ剤（ｆｉｎｉｓｈ）を形成するときに、布地に撥水性の耐摩耗性を付与する新規の仕上げ組成物を本明細書に記載する。本明細書に記載の仕上げ組成物は、炭化水素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、およびアクリル系ポリマーからなる群から選択される撥水剤を含む。仕上げ組成物はまた、ポリマー耐摩耗性助剤を含む。
【0016】
好適な撥水剤の例には、Ａｌｔｏｐｅｌ Ｆ３およびＡｌｔｏｐｅｌ Ｍ－２１３－ＳＰ（Ｂｏｌｇｅｒ＆Ｏ’Ｈｅａｒｎから入手可能）、Ｒｕｃｏ Ｄｒｙ ＥＣＯ Ｐｌｕｓ（Ｒｕｄｏｌｐｈ Ｇｒｏｕｐから入手可能なカチオン性超分岐および線状ポリマー）、Ｒｅｐｅｌｌａｎ ＨＹ－Ｎ（Ｐｕｌｃｒａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されているパラフィンとメラミンのカチオン性混合物）、Ｅｖｏ Ｐｒｏｔｅｃｔ ＤＴＥ（ＤｙＳｔａｒから入手可能な第四級アンモニウム化合物パラフィン分散液）、およびＦｉｂｒｏｐｅｌ ＮＦ－２２（ＦｉｂｒｏＣｈｅｍ ＬＬＣから市販されている炭化水素）などの炭化水素系ポリマー；Ｗａｃｋｅｒ ＣＴ ３０３（Ｗａｃｋｅｒ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能）、Ｄｏｗｓｉｌ Ｚ－６６８９（Ｄｏｗ Ｃｏｎｓｕｍｅｒ ＧｒｏｕｐおよびＨｉＴｅｃｈ Ｇｒｏｕｐから入手可能）、Ｂａｒｐｅｌ ＦＦ（Ａｐｏｌｌｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能）、およびＮＥＯＳＥＥＤ ＮＲ－８０００（ＮＩＣＣＡ ＵＳＡから市販されている）などのシリコーン系ポリマー；Ｚｅｌａｎ Ｒ－３（Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されているアルキルウレタン）およびＲｕｃｏＰｕｒ ＳＬＲ（Ｒｕｄｏｌｐｈ Ｇｒｏｕｐから市販されているカチオン性ポリウレタン）などのウレタン系ポリマー；およびＰｈｏｂｏｔｅｘ ＲＳＹ（Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されているアクリルコポリマーおよびパラフィンワックス分散液）などのアクリル系ポリマーが含まれるが、これらに限定されない。任意選択で、撥水剤として使用するためのウレタンポリマーは、比較的高い伸び値（例えば、３００％以上、例えば５００％以上）を有することができる。
【0017】
本明細書で使用するための他の好適な撥水剤には、各々がＡｒｃｈｒｏｍａ ＦＦＲから市販されているＳｍａｒｔＲｅｐｅｌ製品（例えば、ＳｍａｒｔＲｅｐｅｌ Ｈｙｄｒｏ ＰＭおよびＳｍａｒｔＲｅｐｅｌ Ｈｙｄｒｏ ＡＭ）およびＡｒｋｏｐｈｏｂ ＦＦＲ；Ｐｕｌｃｒａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている他のＲｅｐｅｌｌａｎ製品（例えば、Ｒｅｐｅｌｌａｎ Ｖ５）；ＮＩＣＣＡ ＵＳＡから市販されているアクリルであるＮＥＯＳＥＥＤ ＮＲ－７０８０；およびＮｏｎａｘ製品（Ｐｕｌｃｒａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている）などの他の非フッ素系撥水剤が含まれる。
【0018】
撥水剤は、バスに対して（ｏｎ ｂａｔｈ）５重量％～２０重量％（％ｏｗｂ）（本明細書で使用される場合、仕上げ組成物バスの重量に対する（ｂｙ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｎｉｓｈｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｂａｔｈ））の量で仕上げ組成物に含まれ得る。いくつかの例では、仕上げ組成物は、約６％～約１８％、約８％～約１７％、または約９％～約１５％ｏｗｂの量の撥水剤を含むことができる。例えば、仕上げ組成物は、約５％ｏｗｂ、６％ｏｗｂ、７％ｏｗｂ、８％ｏｗｂ、９％ｏｗｂ、１０％ｏｗｂ、１１％ｏｗｂ、１２％ｏｗｂ、１３％ｏｗｂ、１４％ｏｗｂ、１５％ｏｗｂ、１６％ｏｗｂ、１７％ｏｗｂ、１８％ｏｗｂ、１９％ｏｗｂ、または２０％ｏｗｂの量の撥水剤を含むことができる。
【0019】
本明細書に記載の仕上げ組成物はまた、ポリマー耐摩耗性助剤を含む。ポリマー耐摩耗性助剤は、例えば、アクリルポリマー、ウレタンポリマー、またはこれらの組み合わせとすることができる。任意選択で、ポリマー耐摩耗性助剤として使用するためのウレタンポリマーは、比較的低い伸び値（例えば、２５０％以下）を有することができる。
【0020】
好適なポリマー耐摩耗性助剤の例には、Ｅｃｃｏｒｅｚ ＦＲＵ－３３（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｄｙｅｓ＆Ｐｉｇｍｅｎｔ ＬＬＣから入手可能な疎水性ウレタンポリマー）およびＤｉｃｒｙｌａｎ ＰＳＦ（Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能な架橋性（ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇ）ポリウレタン）などのウレタン系ポリマー；およびＦＤＰ－６１０６３（Ｏｍｎｏｖａ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓから入手可能な、Ｔｇが＋２５℃の自己架橋性（ｓｅｌｆ ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇ）アクリルコポリマー）およびＤｉｃｒｙｌａｎ ＴＡ－ＧＰ（Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手可能な、Ｔｇが－１４℃の自己架橋性エチルアクリレートポリマー）などのアクリルポリマーが含まれるが、これらに限定されない。
【0021】
ポリマー耐摩耗性助剤は、バスに対して５重量％～２０重量％（％ｏｗｂ）（本明細書で使用される場合、仕上げ組成物バスの重量に対する）の量で仕上げ組成物に含まれ得る。いくつかの例では、仕上げ組成物は、約６％～約１８％、約８％～約１７％、または約９％～約１５％ｏｗｂの量の撥水剤を含むことができる。例えば、仕上げ組成物は、約５％ｏｗｂ、６％ｏｗｂ、７％ｏｗｂ、８％ｏｗｂ、９％ｏｗｂ、１０％ｏｗｂ、１１％ｏｗｂ、１２％ｏｗｂ、１３％ｏｗｂ、１４％ｏｗｂ、１５％ｏｗｂ、１６％ｏｗｂ、１７％ｏｗｂ、１８％ｏｗｂ、１９％ｏｗｂ、または２０％ｏｗｂの量のポリマー耐摩耗性助剤を含むことができる。
【0022】
仕上げ組成物はまた、以下の追加の成分：ポリマー増量剤（ｐｏｌｙｍｅｒ ｅｘｔｅｎｄｅｒｓ）および他の架橋剤、シリコーン軟化剤（ｓｏｆｔｅｎｅｒｓ）、ｐＨ調整剤、ポリエチレン、湿潤剤、錯化剤、縫製／摩耗ポリマー助剤、アルコキシル化脂肪族アミンもしくはその誘導体、メラミンホルムアルデヒド樹脂、Ｎ－メチロールステアラミド、および／または難燃性添加剤のうちの１つ以上を含むことができる。好適なポリマー増量剤および架橋剤には、Ｐｈｏｂｏｌ Ｅｘｔｅｎｄｅｒ ＸＡＮ（Ｈｕｎｔｓｍａｎから入手可能なブロック化イソシアネート架橋剤）、Ｅｖｏ Ｐｒｏｔｅｃｔ ＸＬ（ＤｙＳｔａｒから入手可能な修飾ポリイソシアネート架橋剤）、ＮＫ ＡＳＳＩＳＴ ＦＵ（ＮＩＣＣＡ ＵＳＡから入手可能な芳香族ブロック化イソシアネート架橋剤）、およびＲｕｃｏＬｉｎｋ ＸＣＲ（Ｒｕｄｏｌｐｈ Ｇｒｏｕｐから入手可能）が含まれるが、これらに限定されない。好適なシリコーン軟化剤には、Ｕｌｔｒａｔｅｘ ＳＩ（Ｈｕｎｔｓｍａｎから入手可能）が含まれるが、これに限定されない。好適なｐＨ調整剤には、酢酸などの酸が含まれるが、これらに限定されない。好適なポリエチレンには、中密度および高密度のポリエチレンが含まれるが、これらに限定されない。好適な湿潤剤には、Ｒｉｄｇｅｗｅｔ ＮＲＷ（以前はＧｅｎｗｅｔ ＮＲＷと呼ばれ、Ｂｌｕｅ Ｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能）およびＩｎｖａｄｉｎｅ ＰＢＮ（Ｈｕｎｔｓｍａｎから入手可能）が含まれるが、これらに限定されない。好適な錯化剤には、ＰｕｌｃｒａＣｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なホスホン酸錯化剤であるＳｅｃｕｒｏｎ ５４０が含まれる。好適な縫製／摩耗ポリマー助剤には、Ａｑｕａｓｏｆｔ ７０６（Ａｐｏｌｌｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｗａｒｅ Ｓｈｏａｌｓ、ＳＣから入手可能）などの中密度から高密度のポリエチレンエマルジョンが含まれるが、これらに限定されない。好適なアルコキシル化脂肪族アミンまたはその誘導体には、Ｃａｒｔａｆｉｘ Ｕ（仕上げ剤の移動を抑制し、パッドロールの蓄積を最小限に抑えるように設計された、Ｃｌａｒｉａｎｔから入手可能なアルコキシル化脂肪族アミン誘導体生成物）が含まれるが、これらに限定されない。好適なメラミンホルムアルデヒド樹脂には、Ａｅｒｏｔｅｘ Ｍ３（Ｃｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓによって製造され、ノースカロライナ州シャーロットのＤｙｓｔａｒ Ｌ．Ｐ．から入手可能）およびＥｃｃｏｒｅｓｉｎ Ｍ３００（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｄｙｅｓ＆Ｐｉｇｍｅｎｔ ＬＬＣから入手可能）が含まれるが、これに限定されない。好適なＮ－メチロールステアラミドには、Ａｕｒａｐｅｌ ３３０（ＳｔａｒＣｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能）が含まれるが、これらに限定されない。好適な難燃性添加剤には、Ｆｌｏｖａｎ ＣＧＮ０１（リンおよび窒素含有難燃性添加剤、Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから入手可能）が含まれるが、これに限定されない。
【0023】
１つ以上の追加の成分は、合計で、バスに対して０．０１重量％～２０重量％（％ｏｗｂ）（本明細書で使用される場合、仕上げ組成物バスの重量に対する）の量で仕上げ組成物に含まれ得る。いくつかの例では、仕上げ組成物は、約１％～約１８％、約３％～約１７％、または約５％～約１５％ｏｗｂの量の撥水剤を含むことができる。例えば、仕上げ組成物は、約０．０１％ｏｗｂ、０．０２％ｏｗｂ、０．０３％ｏｗｂ、０．０４％ｏｗｂ、０．０５％ｏｗｂ、０．１％ｏｗｂ、０．５％ｏｗｂ、１％ｏｗｂ、２％ｏｗｂ、３％ｏｗｂ、４％ｏｗｂ、５％ｏｗｂ、６％ｏｗｂ、７％ｏｗｂ、８％ｏｗｂ、９％ｏｗｂ、１０％ｏｗｂ、１１％ｏｗｂ、１２％ｏｗｂ、１３％ｏｗｂ、１４％ｏｗｂ、１５％ｏｗｂ、１６％ｏｗｂ、１７％ｏｗｂ、１８％ｏｗｂ、１９％ｏｗｂ、または２０％ｏｗｂの量のポリマー耐摩耗性助剤を含むことができる。仕上げ組成物の残りの量は、水または別の水性溶媒を含むことができる。
【0024】
以下でさらに説明するように、本明細書で説明する仕上げ組成物は、付与時に、撥水性、耐摩耗性、および／または耐ピリング性を含む望ましい特性を繊維、布地、および衣服に付与する。様々な実施形態によれば、本明細書に記載の仕上げ組成物を使用して調製された仕上げ剤は、繊維、布地、または衣服の撥水性を改善すると同時に、繊維、布地、または衣服の耐表面摩耗性および／または耐ピリング性を改善することができる。好ましくは、仕上げ剤は、布地の難燃性または耐水性を低下させることなく、難燃性および／または耐水性布地の撥水性および耐表面摩耗性および／または耐ピリング性を改善することができる。いくつかの例では、仕上げ組成物は、洗浄中に発生するフィブリル化の量を減らすことによって、本明細書に記載の布地（例えば、パラ－アラミドを含む布地）の洗濯後の外観を改善することができる。布地への仕上げ剤の付与は、処理された布地の所望の物理的特性、布地の組成、および布地に選択された繊維または本体糸（ｂｏｄｙ ｙａｒｎｓ）の種類に応じて異なり得る。
【0025】
あるいはまた、本明細書に記載される仕上げ組成物は、その仕上げ組成物が布地に付与される別の仕上げ組成物に添加される場合、撥水性、耐摩耗性、および／または耐ピリング性を布地に付与することができる。例えば、本明細書に記載される仕上げ組成物は、水分管理仕上げ、耐久性のあるプレス仕上げ、または抗菌仕上げなどであるがこれらに限定されない既知の仕上げ組成物に追加することができる。仕上げ剤の組み合わせは、使用される仕上げ剤に応じて、撥水性、耐摩耗性、および／または耐ピリング性を含む様々な有利な特性を付与する。
【0026】
仕上げ組成物は、アルキルフルオロポリマーを含まない（ｆｒｅｅ ｆｒｏｍ）か、または実質的に含まない（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｆｒｅｅ ｆｒｏｍ）。本明細書で使用される場合、示された成分を「実質的に含まない」（例えば、アルキルフルオロポリマーを実質的に含まない）という用語は、仕上げ組成物が、仕上げ組成物の重量を基準にして、１％未満、０．１％未満、０．０１％未満、０．００１％未満、または０．０００１％未満の成分（例えば、アルキルフルオロポリマー）を含み得ることを意味する。
【0027】
本明細書に記載される例示的な仕上げ組成物は、撥水剤としてのアルキルウレタンポリマー、アクリルポリマー、架橋性ポリウレタン、湿潤剤、ブロック化イソシアネート架橋剤、およびシリコーン軟化剤の組み合わせを含むことができる。
【0028】
いくつかの例では、本明細書に記載される例示的な仕上げ組成物は、撥水剤としての炭化水素系ポリマー、アクリルポリマー、架橋性ポリウレタン、湿潤剤、ブロック化イソシアネート架橋剤、およびシリコーン軟化剤の組み合わせを含むことができる。
【0029】
他の例では、本明細書に記載される例示的な仕上げ組成物は、撥水剤としてのカチオン性超分岐および線状アルキルポリマー、アクリルポリマー、架橋性ポリウレタン、湿潤剤、ブロック化イソシアネート架橋剤、およびシリコーン軟化剤の組み合わせを含むことができる。
【0030】
他の例では、本明細書に記載される例示的な仕上げ組成物は、非フッ素撥水剤、アクリルポリマー、湿潤剤、およびシリコーン軟化剤の組み合わせを含むことができる。
【0031】
さらに他の例では、本明細書に記載される例示的な仕上げ組成物は、湿潤剤、アクリルポリマー、アクリルコポリマーおよびパラフィンワックス分散液を含む撥水剤、およびブロック化イソシアネート架橋剤を含むことができる。
【0032】
仕上げ組成物は、任意選択で、酢酸などのｐＨ調整剤を含むことができる。
【0033】
布地
また、本明細書には、上記の仕上げ組成物を付与するための布地も記載されている。布地は、難燃性布地とすることができる。例えば、布地は、複数の繊維（例えば、難燃性繊維）を含む複数の紡績糸を含むことができる。仕上げ付与前の布地は、本明細書では未処理の布地（例えば、未処理の難燃性布地）とも呼ばれる。一実施形態では、本明細書に記載される場合の未処理の布地は、アラミド繊維（例えば、メタ－アラミド繊維およびパラ－アラミド繊維）、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）繊維、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、メラミン繊維、ポリイミド繊維、ポリイミドアミド繊維、モダクリル繊維、ＦＲレーヨン繊維、およびそれらの組み合わせなどの複数の難燃性繊維から形成される。
また、本明細書には、上記の仕上げ組成物を付与するための布地も記載されている。布地は、難燃性布地とすることができる。例えば、布地は、複数の繊維（例えば、難燃性繊維）を含む複数の紡績糸を含むことができる。仕上げ付与前の布地は、本明細書では未処理の布地（例えば、未処理の難燃性布地）とも呼ばれる。一実施形態では、本明細書に記載される場合の未処理の布地は、アラミド繊維（例えば、メタ－アラミド繊維およびパラ－アラミド繊維）、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）繊維、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、メラミン繊維、ポリイミド繊維、ポリイミドアミド繊維、モダクリル繊維、ＦＲレーヨン繊維、およびそれらの組み合わせなどの複数の難燃性繊維から形成される。
【0034】
本明細書で単独でまたは他の繊維と組み合わせて使用するのに適した特定の市販の繊維には、ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）（パラ－アラミド）、ＮＯＭＥＸ（登録商標）（メタ－アラミド）、ＴＷＡＲＯＮ（登録商標）（パラ－アラミド）、ＴＥＣＨＮＯＲＡ（登録商標）（芳香族コポリアミド）、およびＺＹＬＯＮ（登録商標）（ポリベンゾオキサゾール）が含まれる。他の好適な布地には、そのような繊維を好適な難燃剤で処理することによって難燃性にされた非本質的に（ｎｏｎ－ｉｎｈｅｒｅｎｔｌｙ）難燃性の繊維を含む布地が含まれる。このような繊維には、ナイロン、セルロース繊維（例えば、レーヨン、綿、アセテート、トリアセテート、リヨセル）、およびそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。好適な布地は、平織りの布地、またはリップストップ、綾織り、朱子織り、または編物などであるがこれらに限定されない別の構成を有する布地とすることができ、これらの構成は、伸縮性または非伸縮性とすることができる。難燃性布地は、耐水性をさらに有することができる、および／または本明細書に記載の仕上げ組成物とは別の耐水性仕上げで処理して、布地から構成された衣服が使用され得る外部環境からの吸水を防止または低減することができる。任意選択で、布地は、フィラメント糸（ｆｉｌａｍｅｎｔ ｙａｒｎｓ）および／または長尺ステープル糸（ｌｏｎｇ ｓｔａｐｌｅ ｙａｒｎｓ）を含むことができる。
【0035】
上記のように、いくつかの実施形態では、布地は難燃性布地である。布地は、好ましくは、仕上げ組成物が付与された後にも残る難燃性を有する。布地は、これもまた仕上げ組成物が付与された後にも残る撥水性をさらに有することができる。布地は、ＮＦＰＡ １９５１、ＮＦＰＡ １９７１、ＮＦＰＡ １９７７、ＮＦＰＡ ２１１２、ＮＦＰＡ ７０Ｅ、および軍用規格ＭＩＬ－Ｃ－８３４２９ＢおよびＧＬ－ＰＤ－０７－１２のうちの１つ以上の、該当する場合、すべての難燃性および／または撥水性の要件を満たすことを意図している。例えば、ＮＦＰＡ １９７１によると、消防士用の外側シェルの布地は、ＡＳＴＭ Ｄ６４１３に従って試験した場合、火炎にさらされた後、４．０インチ以下の炭化長（ｃｈａｒ ｌｅｎｇｔｈ）を示す必要があり、布地は２．０秒間未満の残炎時間（ａｆｔｅｒｆｌａｍｅ）を示す必要がある。
【0036】
仕上げされた布地を調製する方法
未処理の布地は、本明細書に記載される仕上げ組成物で処理して、その結果、撥水性および難燃性布地を得ることができる。様々な方法論および関連する装置を使用して、未処理の布地に仕上げ剤を付与することができる。これらの方法論には、噴霧塗布、パディング、ロールコーティング、フォーム仕上げ剤の付与、およびそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
未処理の布地は、本明細書に記載される仕上げ組成物で処理して、その結果、撥水性および難燃性布地を得ることができる。様々な方法論および関連する装置を使用して、未処理の布地に仕上げ剤を付与することができる。これらの方法論には、噴霧塗布、パディング、ロールコーティング、フォーム仕上げ剤の付与、およびそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
【0037】
いくつかの実施形態では、仕上げ剤の１つまたは複数の成分が影響を受けるまで、未処理の布地、仕上げ剤、またはその両方に経時的に熱および／または圧力を加えることによって仕上げ剤を硬化させることができる。そのような場合、硬化は、特定の仕上げ成分を活性化し、布地との架橋を作成する、またはさもなければ未処理の布地および／または仕上げ剤に存在し得る過剰な水分を除去しながら、仕上げ剤を未処理の防護布地に実質的に接着することができる。限定ではないが例として、好適な硬化プロセスは、最初に処理された布地に熱を加え、約３００～約４００°Ｆの間で約１～５分間仕上げるオーブン乾燥プロセスとすることができる。
【0038】
他の実施形態では、仕上げプロセスを使用して、繊維、糸、布地、または衣服に仕上げ剤を付与することができる。以下のプロセスは例として説明されており、他のプロセスの実施形態は、より少ないまたはより多い数のステップを有することができ、代替の順序で実施することができる。複数の難燃性繊維を含む未処理の布地が、処理を受ける。この時点で、未処理の布地は、実質的に未処理とすることができるか、または難燃性、耐水性、または他の組成を有するように処理されていることができるが、本明細書に記載の方法に従って処理された場合の布地と区別するために、本明細書では「未処理」と呼ばれる。上記の仕上げ組成物が未処理の布地に付与される。仕上げ剤は、熱、圧力、または時間のうちの少なくとも１つを制御することによって硬化される。このプロセスで処理された布地は、撥水性と、耐表面摩耗および／または耐ピリング性が向上している。
【0039】
仕上げされた布地の特性
得られた仕上げされた布地は、未処理の布地（すなわち、本明細書に記載の仕上げ剤であって、少なくとも上記の薬剤およびポリマー耐摩耗性助剤を含む仕上げ剤で処理されていない布地）と比較して、改善された吸水性および改善された耐表面摩耗性および／または耐ピリング性を示す。仕上げされた、または処理された布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯された後、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ３８８４（２０１７）（Ｈ－１８、各輪に５００ｇ）に従って試験された場合に最初の糸切れ前に少なくとも約５００サイクルの耐摩耗性、ＮＦＰＡ １９７１、８．２６（２０１８）によって決定される１５．０％以下の吸水率、およびその他の特性を有する。例えば、本明細書に記載の仕上げされた布地は、ＮＦＰＡ １９７１（２０１８）に従った総熱損失（ＴＨＬ）要件を満たす。また、布地の重量は、約８．０ｏｓｙ未満（例えば、７．９ｏｓｙ以下、７．８ｏｓｙ以下、７．７ｏｓｙ以下、７．６ｏｓｙ以下、７．５ｏｓｙ以下、７．４ｏｓｙ以下、７．３ｏｓｙ以下、７．２ｏｓｙ以下、７．１ｏｓｙ以下、７．０ｏｓｙ以下、６．９ｏｓｙ以下、６．８ｏｓｙ以下、６．７ｏｓｙ以下、６．６ｏｓｙ以下、６．５ｏｓｙ以下、６．４ｏｓｙ以下、６．３ｏｓｙ以下、６．２ｏｓｙ以下、６．１ｏｓｙ以下、または６．０ｏｓｙ以下）である。仕上げされた布地によって示される他の有利な特性を以下にさらに説明する。
得られた仕上げされた布地は、未処理の布地（すなわち、本明細書に記載の仕上げ剤であって、少なくとも上記の薬剤およびポリマー耐摩耗性助剤を含む仕上げ剤で処理されていない布地）と比較して、改善された吸水性および改善された耐表面摩耗性および／または耐ピリング性を示す。仕上げされた、または処理された布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯された後、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ３８８４（２０１７）（Ｈ－１８、各輪に５００ｇ）に従って試験された場合に最初の糸切れ前に少なくとも約５００サイクルの耐摩耗性、ＮＦＰＡ １９７１、８．２６（２０１８）によって決定される１５．０％以下の吸水率、およびその他の特性を有する。例えば、本明細書に記載の仕上げされた布地は、ＮＦＰＡ １９７１（２０１８）に従った総熱損失（ＴＨＬ）要件を満たす。また、布地の重量は、約８．０ｏｓｙ未満（例えば、７．９ｏｓｙ以下、７．８ｏｓｙ以下、７．７ｏｓｙ以下、７．６ｏｓｙ以下、７．５ｏｓｙ以下、７．４ｏｓｙ以下、７．３ｏｓｙ以下、７．２ｏｓｙ以下、７．１ｏｓｙ以下、７．０ｏｓｙ以下、６．９ｏｓｙ以下、６．８ｏｓｙ以下、６．７ｏｓｙ以下、６．６ｏｓｙ以下、６．５ｏｓｙ以下、６．４ｏｓｙ以下、６．３ｏｓｙ以下、６．２ｏｓｙ以下、６．１ｏｓｙ以下、または６．０ｏｓｙ以下）である。仕上げされた布地によって示される他の有利な特性を以下にさらに説明する。
【0040】
燃焼性および難燃性
本明細書に記載の仕上げされた布地の燃焼性は、繊維製品の難燃性に関するＡＳＴＭ Ｄ６４１３標準試験方法（垂直試験）（ASTM D6413 Standard Test Method for Flame Resistance of Textiles (Vertical Test)）に従って試験することができる。本明細書に記載の仕上げされた布地は、洗濯前に、経糸方向（ｗａｒｐ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に０．８インチ以下（例えば、０．７５インチ以下、０．７０インチ以下、０．６５インチ以下、０．６０インチ以下、または０．５５インチ以下）および緯糸方向（ｆｉｌｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に０．９インチ（例えば、０．８５インチ以下、０．８０インチ以下、０．７５インチ以下、０．７０インチ以下、０．６５インチ以下、０．６０インチ以下、または０．５５インチ以下）の炭化長を示すことができる。本明細書に記載の仕上げされた布地はまた、洗濯前および５回の洗濯後の両方で３５秒間以下の残光（ａｆｔｅｒｇｌｏｗ）を示すことができる。また、本明細書に記載の仕上げされた布地は、ＡＳＴＭ Ｄ６４１３に従って試験された場合、２．０秒間未満（例えば、１．９秒間以下、１．８秒間以下、１．７秒間以下、１．６秒間以下、１．５秒間または１．４秒間以下、１．３秒間以下、１．２秒間以下、１．１秒間以下、１．０秒間以下、０．９秒間以下、０．８秒間以下、０．７秒間以下、０．６秒間以下、０．５秒間以下０．４秒間以下、０．３秒間以下、０．２秒間以下、０．１秒間以下、または０．０秒間）の残炎時間を示すことができる。
本明細書に記載の仕上げされた布地の燃焼性は、繊維製品の難燃性に関するＡＳＴＭ Ｄ６４１３標準試験方法（垂直試験）（ASTM D6413 Standard Test Method for Flame Resistance of Textiles (Vertical Test)）に従って試験することができる。本明細書に記載の仕上げされた布地は、洗濯前に、経糸方向（ｗａｒｐ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に０．８インチ以下（例えば、０．７５インチ以下、０．７０インチ以下、０．６５インチ以下、０．６０インチ以下、または０．５５インチ以下）および緯糸方向（ｆｉｌｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に０．９インチ（例えば、０．８５インチ以下、０．８０インチ以下、０．７５インチ以下、０．７０インチ以下、０．６５インチ以下、０．６０インチ以下、または０．５５インチ以下）の炭化長を示すことができる。本明細書に記載の仕上げされた布地はまた、洗濯前および５回の洗濯後の両方で３５秒間以下の残光（ａｆｔｅｒｇｌｏｗ）を示すことができる。また、本明細書に記載の仕上げされた布地は、ＡＳＴＭ Ｄ６４１３に従って試験された場合、２．０秒間未満（例えば、１．９秒間以下、１．８秒間以下、１．７秒間以下、１．６秒間以下、１．５秒間または１．４秒間以下、１．３秒間以下、１．２秒間以下、１．１秒間以下、１．０秒間以下、０．９秒間以下、０．８秒間以下、０．７秒間以下、０．６秒間以下、０．５秒間以下０．４秒間以下、０．３秒間以下、０．２秒間以下、０．１秒間以下、または０．０秒間）の残炎時間を示すことができる。
【0041】
いくつかの例では、仕上げされた布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）または工業用洗濯規格に従って各規格に必要な回数の洗濯後に、ＮＦＰＡ１９５１（２０１３）、ＮＦＰＡ １９７１（２０１８）、ＮＦＰＡ １９７７（２０１６）、ＮＦＰＡ ２１１２（２０１８）、軍用規格ＭＩＬ－Ｃ－８３４２９Ｂ、または軍用規格ＧＬ－ＰＤ－０７－１２のうちの１つ以上のすべての燃焼性要件を満たす。例えば、布地は、洗濯前とＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って１０回洗濯した後、ＮＦＰＡ １９５１（２０１３）の垂直燃焼性要件を満たす。任意選択で、布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って１００回洗濯した後、ＮＦＰＡ １９７７（２０１６）の垂直燃焼性要件を満たし得る。任意選択で、布地は、洗濯前および１００回の工業用洗濯後、ＮＦＰＡ ２１１２（２０１８）の垂直燃焼性要件を満たし得る。任意選択で、布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯した後、ＮＦＰＡ １９７１（２０１８）の垂直燃焼性要件を満たし得る。
【0042】
撥水性
本明細書に記載の仕上げされた布地の撥水性は、ＡＡＴＣＣ試験方法２２の撥水性：噴霧試験（AATCC Test Method 22 Water Repellency: Spray Test）およびＮＦＰＡ １９７１、８．２６の耐吸水性試験（NFPA 1971, 8.26 Water Absorption Resistance Test）に従って決定することができる。いくつかの例では、本明細書に記載の仕上げされた布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯された後、少なくとも約７０の水噴霧評点（ｗａｔｅｒ ｓｐｒａｙ ｒａｔｉｎｇ）を有する。いくつかの例では、本明細書に記載の仕上げ処理された布地は、洗濯前に１００の水噴霧評点を有することができる。
本明細書に記載の仕上げされた布地の撥水性は、ＡＡＴＣＣ試験方法２２の撥水性：噴霧試験（AATCC Test Method 22 Water Repellency: Spray Test）およびＮＦＰＡ １９７１、８．２６の耐吸水性試験（NFPA 1971, 8.26 Water Absorption Resistance Test）に従って決定することができる。いくつかの例では、本明細書に記載の仕上げされた布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯された後、少なくとも約７０の水噴霧評点（ｗａｔｅｒ ｓｐｒａｙ ｒａｔｉｎｇ）を有する。いくつかの例では、本明細書に記載の仕上げ処理された布地は、洗濯前に１００の水噴霧評点を有することができる。
【0043】
上記のように、仕上げされたまたは処理された布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯した後、ＮＦＰＡ １９７１、８．２６（２０１８）によって決定される１５．０％以下の吸水率を有する。例えば、吸水率は、洗濯前および上で詳述したように５回洗濯した後、１４．５％以下、１４．０％以下、１３．５％以下、１３．０％以下、１２．５％以下、１２．０％以下、１１．５％以下、１１．０％以下、１０．５％以下、１０．０％以下、９．５％以下、９．０％以下、８．５％以下、８．０％以下、７．５％以下、７．０％以下、６．５％以下、６．０％以下、５．５％以下、５．０％以下、４．５％以下、４．０％以下、３．５％以下、３．０％以下、２．５％以下、２．０％以下、１．５％以下、または１．０％以下とすることができる。
【0044】
いくつかの例では、仕上げされた布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯した後、ＮＦＰＡ １９５１（２０１３）またはＮＦＰＡ １９７１（２０１８）の一方または両方の撥水性要件のすべてを満たす。いくつかの例では、仕上げされた布地は、ＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って１０回洗濯された後も、前述の撥水性要件を満たし続けている。
【0045】
耐摩耗性および／または耐ピリング性
本明細書に記載の仕上げされた布地の耐摩耗特性は、Ｈ－１８輪および各輪に５００ｇの荷重を使用して、ＡＳＴＭ Ｄ３８８４の繊維布の耐摩耗性に関する標準試験方法（ロータリープラットフォーム、ダブルヘッド法）（ASTM D3884 Standard Test Method for Abrasion Resistance of Textile Fabrics (Rotary Platform, Double-Head Method)）に従って決定できる。上記のように、仕上げされたまたは処理された布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯した後、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ３８８４（２０１７）（Ｈ－１８、各輪で５００ｇ）に従って試験した場合、最初の糸切れの前に少なくとも約５００サイクルの耐摩耗性を有し、これは、布地が最初の糸切れの前に少なくとも５００サイクルに耐えることを意味する。例えば、仕上げされた布地の耐摩耗性は、最初の糸切れの前に、少なくとも約５５０サイクル、少なくとも約６００サイクル、少なくとも約６５０サイクル、少なくとも約７００サイクル、少なくとも約７５０サイクル、少なくとも約８００サイクル、少なくとも約８５０サイクル、少なくとも約９００サイクル、少なくとも約９５０サイクル、少なくとも約１０００サイクル、少なくとも約１０５０サイクル、少なくとも約１１００サイクル、少なくとも約１２００サイクル、少なくとも約１３００サイクル、少なくとも約１４００サイクル、少なくとも約１５００サイクル、少なくとも約１６００サイクル、少なくとも約１７００サイクル、少なくとも約１８００サイクル、少なくとも約１９００サイクル、少なくとも約２０００サイクル、少なくとも約２１００サイクル、少なくとも約２２００サイクル、少なくとも約２３００サイクル、少なくとも約２４００サイクル、または少なくとも約２５００サイクルとすることができる。
本明細書に記載の仕上げされた布地の耐摩耗特性は、Ｈ－１８輪および各輪に５００ｇの荷重を使用して、ＡＳＴＭ Ｄ３８８４の繊維布の耐摩耗性に関する標準試験方法（ロータリープラットフォーム、ダブルヘッド法）（ASTM D3884 Standard Test Method for Abrasion Resistance of Textile Fabrics (Rotary Platform, Double-Head Method)）に従って決定できる。上記のように、仕上げされたまたは処理された布地は、洗濯前およびＡＡＴＣＣ試験方法１３５（２０１８）に従って５回洗濯した後、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ３８８４（２０１７）（Ｈ－１８、各輪で５００ｇ）に従って試験した場合、最初の糸切れの前に少なくとも約５００サイクルの耐摩耗性を有し、これは、布地が最初の糸切れの前に少なくとも５００サイクルに耐えることを意味する。例えば、仕上げされた布地の耐摩耗性は、最初の糸切れの前に、少なくとも約５５０サイクル、少なくとも約６００サイクル、少なくとも約６５０サイクル、少なくとも約７００サイクル、少なくとも約７５０サイクル、少なくとも約８００サイクル、少なくとも約８５０サイクル、少なくとも約９００サイクル、少なくとも約９５０サイクル、少なくとも約１０００サイクル、少なくとも約１０５０サイクル、少なくとも約１１００サイクル、少なくとも約１２００サイクル、少なくとも約１３００サイクル、少なくとも約１４００サイクル、少なくとも約１５００サイクル、少なくとも約１６００サイクル、少なくとも約１７００サイクル、少なくとも約１８００サイクル、少なくとも約１９００サイクル、少なくとも約２０００サイクル、少なくとも約２１００サイクル、少なくとも約２２００サイクル、少なくとも約２３００サイクル、少なくとも約２４００サイクル、または少なくとも約２５００サイクルとすることができる。
【0046】
追加的または代替的に、本明細書に記載の仕上げされた布地は、繊維布の耐ピリング性および他の関連する表面変化のためのＡＳＴＭ Ｄ３５１２の標準試験方法：ランダムタンブルピリングテスター（ASTM D3512 Standard Test Method for Pilling Resistance and Other Related Surface Changes of Textile Fabrics: Random Tumble Pilling Tester）に従って、６０分後に少なくとも４のピリング性能の評点（ｐｉｌｌｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｒａｔｉｎｇ）および９０分後に少なくとも３の評点を有することができる。より好ましくは、仕上げされた布地は、９０分後に少なくとも４の評点、そして１２０分後に少なくとも３の評点を有することができる。
【0047】
衣服
また、本明細書に記載される仕上げ組成物で処理された布地から作られた衣服も本明細書に記載されている。上記のように、仕上げ組成物は、布地の撥水性および耐表面摩耗性および／または耐ピリング性を改善する。したがって、本明細書に記載されるように仕上げされたまたは処理された布地から調製された衣服もまた、未処理の衣服と比較して、改善された撥水性および耐表面摩耗性および／または耐ピリング性を示す。衣服もまた難燃性を示し、これは仕上げ組成物が付与された後も残る。
また、本明細書に記載される仕上げ組成物で処理された布地から作られた衣服も本明細書に記載されている。上記のように、仕上げ組成物は、布地の撥水性および耐表面摩耗性および／または耐ピリング性を改善する。したがって、本明細書に記載されるように仕上げされたまたは処理された布地から調製された衣服もまた、未処理の衣服と比較して、改善された撥水性および耐表面摩耗性および／または耐ピリング性を示す。衣服もまた難燃性を示し、これは仕上げ組成物が付与された後も残る。
【0048】
好ましくは、本発明の防護服の外面の繊維の大部分は、メタ－アラミド、パラ－アラミド、難燃性セルロース材料（例えば、難燃性綿、レーヨン、またはアセテート）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）、またはポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）などの難燃性材料で構成される。
【0049】
図１は、本明細書に記載の布地が特に適している防護服１００の一例を示している。衣服１００は、消防士のターンアウトコート（ｔｕｒｎｏｕｔ ｃｏａｔ）（図１に示される）、または本明細書に記載されるように、難燃性、撥水性、および耐表面摩耗性および／または耐ピリング性である任意の他の衣服または衣服層とすることができる。ターンアウトコートが一例として使用され、本明細書で明示的に論じられているが、コートは、例示の目的のためにのみ特定されている。したがって、本開示は、消防士のターンアウトコートに限定されず、代わりに、消防士、救助隊員、軍隊、電気技師、石油化学工場作業員、または熱防護または別のタイプの防護を提供するために他の人が着用できる実質的にすべての衣服に関係する。そのような衣服には、シャツ、ズボン、ジャケット、カバーオール、ベスト、Ｔシャツ、下着、手袋、手袋用ライナー、帽子、ヘルメット、ブーツなどが含まれるが、これらに限定されない。本開示は、衣服に限定されず、それらの用途に関係なく、難燃性、撥水性、および耐ピリング性および／または耐表面摩耗性の布地の他の用途を含むことができる。
【0050】
図１に示される衣服１００は、衣服１００の外面を形成する外側シェル１０２と、衣服の中間層を形成するバリア層１０４と、衣服１００の内面を形成するサーマルライナー１０６とを含む。一般的な参考として、外面または外側シェル１０２は、使用者または着用者が活動している環境に直接さらすことができ、サーマルライナー１０６の内面は、使用者または着用者に接触するか、または使用者または着用者が着用している可能性のある衣服に接触する表面である。いくつかの例では、衣服１００を形成する層１０２、１０４、または１０６のいくつかまたはすべては、本明細書に記載の難燃性、撥水性、および耐ピリング性および／または耐表面摩耗性の布地を含むことができる。
【0051】
以下の実施例は、本発明をさらに説明するのに役立つが、本発明を制限するものではない。それどころか、本明細書の説明を読んだ後、本発明の趣旨から逸脱することなく当業者にそれ自体を示唆し得る様々な実施形態、修正、およびその均等物を当てにすることができることを明確に理解すべきである。
【実施例】
【0052】
以下の実施例では、以下でさらに詳しく説明するように、ＮＰＦＡ １９７１の吸水率、耐摩耗性、および、炭化長および／または残炎（ａｆｔｅｒｆｌａｍｅ）試験を使用した垂直燃焼性について、仕上げされた布地サンプルを試験するために以下の方法を使用した。
【0053】
耐吸水性は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、ＮＦＰＡ １９７１の構造的消火および近接消火のための防護アンサンブル、８．２６ 耐吸水性試験（NFPA 1971 Protective Ensembles for Structural Fire Fighting and Proximity Fire Fighting, 8.26 Water Absorption Resistance Test）に従って測定された。
【0054】
耐摩耗性は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、Ｈ－１８輪および各々の輪に５００ｇの荷重を使用した、ＡＳＴＭ Ｄ３８８４、繊維布の耐摩耗性に関する標準試験方法（ロータリープラットフォーム、ダブルヘッド法）（ASTM D3884, Standard Test Method for Abrasion Resistance of Textile Fabrics (Rotary Platform Double-Head Method)）に従って測定された。
【0055】
垂直燃焼性は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、繊維の難燃性に関するＡＳＴＭ Ｄ６４１３標準試験方法（垂直試験）（ASTM D6413 Standard Test Method for Flame Resistance of Textiles (Vertical Test)）に従って測定された。
【0056】
布地サンプルは、洗浄前（ＢＷ）、５回の洗濯後（５ｘ）、または１０回の洗濯後（１０ｘ）のいずれかで試験された。すべての洗濯は、ＡＡＴＣＣ試験方法１３５の家庭用洗濯後の布地の寸法変化（AATCC Test Method 135 Dimensional Changes of Fabrics after Home Laundering）に従っていた。具体的には、試験片は機械サイクル１：通常／綿の頑丈な（ｓｔｕｒｄｙ）サイクル；洗濯温度Ｖ：６０±３℃（１４０±５ｏＦ）；洗濯機の条件：水位１８±１ガロン、攪拌機速度１７９±２ｓｐｍ、洗浄時間１２分、回転速度６４５±１５ｒｐｍ、最終回転時間６分の通常サイクル；および乾燥機の設定条件：高い排気温度（６６±５℃、１５０±１０ｏＦ）および１０分の冷却時間での綿／頑丈なサイクルに従って洗浄と乾燥にかけられる。
【0057】
本明細書で参照されている難燃性の規格は、ＮＦＰＡ １９５１、技術的救助事故の防護アンサンブルに関する規格（NFPA 1951, Standard on Protective Ensembles for Technical Rescue Incidents）、ＮＦＰＡ １９７１ 構造的消火および近接消火のための防護アンサンブルに関する規格（NFPA 1971 Standard on Protective Ensembles for Structural Fire Fighting and Proximity Fire Fighting）、ＮＦＰＡ １９７７ 荒野消防用防護服および装備に関する規格（NFPA 1977 Standard on Protective Clothing and Equipment for Wildlands Fire Fighting）、ＮＦＰＡ ２１１２、フラッシュ火災から産業従事者を防護するための難燃性衣服に関する規格（NFPA 2112, Standard on Flame-Resistant Garments for Protection of Industrial Personnel Against Flash Fire）、ＮＦＰＡ ７０Ｅ 従業員の職場の電気安全要件に関する規格（NFPA 70E Standard for Electrical Safety Requirements for Employee Workplaces）、および軍用規格ＭＩＬ－Ｃ－８３４２９ＢおよびＧＬ－ＰＤ－０７－１２であり、これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【0058】
実施例１
例示的な仕上げ組成物が、表１～６に従って調製された。仕上げ組成物は、パイオニアカーキ（ＰＩＯＮＥＥＲ ＫＨＡＡＫＩ）布地サンプル（６０／４０ パラ－アラミド／メタ－アラミド綾織り（ｔｗｉｌｌ））に付与された。仕上げ組成物は、ディップ仕上げパッド塗布（ｄｉｐ ｆｉｎｉｓｈ ｐａｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）（５ｂａｒ／３ｍ／分）を使用して布地サンプルに付与された。次に、布地を２６０°Ｆで３分間予備乾燥し、その後、Ｍａｔｈｉｓ Ｌａｂｄｒｙｅｒワンゾーン電気ラボテンターで３１０°Ｆ～３３８°Ｆの範囲の温度で１～２分間硬化させて、仕上げされた布地サンプルを提供した。
例示的な仕上げ組成物が、表１～６に従って調製された。仕上げ組成物は、パイオニアカーキ（ＰＩＯＮＥＥＲ ＫＨＡＡＫＩ）布地サンプル（６０／４０ パラ－アラミド／メタ－アラミド綾織り（ｔｗｉｌｌ））に付与された。仕上げ組成物は、ディップ仕上げパッド塗布（ｄｉｐ ｆｉｎｉｓｈ ｐａｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）（５ｂａｒ／３ｍ／分）を使用して布地サンプルに付与された。次に、布地を２６０°Ｆで３分間予備乾燥し、その後、Ｍａｔｈｉｓ Ｌａｂｄｒｙｅｒワンゾーン電気ラボテンターで３１０°Ｆ～３３８°Ｆの範囲の温度で１～２分間硬化させて、仕上げされた布地サンプルを提供した。
【0059】
【表1】
【0060】
【表2】
【0061】
【表3】
【0062】
【表4】
【0063】
【表5】
【0064】
【表6】
【0065】
実験
仕上げされた布地サンプルは、以下にさらに詳述されるように、炭化長の試験を使用した垂直燃焼性、耐摩耗性、およびＮＰＦＡ １９７１の吸水率について試験された。すべての試験は、仕上げされた布地サンプルに対して洗濯が行われる前に実施された。
仕上げされた布地サンプルは、以下にさらに詳述されるように、炭化長の試験を使用した垂直燃焼性、耐摩耗性、およびＮＰＦＡ １９７１の吸水率について試験された。すべての試験は、仕上げされた布地サンプルに対して洗濯が行われる前に実施された。
【0066】
布地の耐水性は、ＮＦＰＡ １９７１、８．２６を使用して決定された。ＮＦＰＡ １９７１、８．２６によると、試験片は、刺繍フープ（ｅｍｂｒｏｉｄｅｒｙ ｈｏｏｐ）に取り付けられ、一定量の水が試験片に噴霧される。吸い取り紙を使用して余分な水分を取り除き、サンプルから４インチ×４インチの正方形を切り取る。湿ったサンプルを秤量し、乾燥させ、再度秤量する。パーセント吸水率（ＰＷＡ）は、湿重量と乾重量の差に基づいて決定される。この試験の結果を下記の表７に示す。
【0067】
各々の布地サンプルは、Ｈ－１８輪と、各々の輪に５００ｇの荷重とを使用して、ＡＳＴＭＤ３８８４に従った標準のテーバー（Ｔａｂｏｒ）摩耗試験にかけられた。この方法によれば、試験片は、圧力および摩耗作用の制御された条件下で回転摩擦作用を使用して摩耗される。プラットフォーム上に取り付けられた試験片は、２つの摩耗輪（ａｂｒａｄｉｎｇ ｗｈｅｅｌ）のスライド回転に抗して垂直軸上で回転する。一方の摩耗輪は、試験片を周辺に向かって外方にこすり、もう一方は中心に向かって内方にこする。結果として得られる摩耗痕は、約３０ｃｍ２の領域にわたって交差した弧のパターンを形成する。
【0068】
各々の布地サンプルは２５０サイクルにさらされ、次に糸切れがないか検査された。糸切れが観察されなかった場合、布地サンプルはさらに２５０サイクルにさらされ、再度検査された。このプロセスは、各々の布地サンプルに対して、そのサンプルで糸切れが観察されるまで継続した。耐摩耗性試験の結果を以下の表７に示す。
【0069】
布地の難燃性は、ＡＳＴＭ Ｄ６４１３に従って試験された。この方法によれば、布地は垂直に吊るされ、直火にさらされる。炭化長と残光が、各々の布地に対して決定される。各々の布地の炭化長は、経糸方向（ｗ）と緯糸方向（ｆ）で決定された。ここに記載される布地に対してのこの試験の結果は、以下の表７に示されている。
【0070】
【表7】
【0071】
これらの結果に基づけば、表７に示されている仕上げ組成物の多くは、布地の撥水性に影響を与えず、処理された布地は、ＮＦＰＡ１９７１の耐水性の要件を満たす。いくつかの場合、ここに記載の仕上げ組成物は、布地サンプルに顕著な撥水性を付与した（例えば、サンプルＹ、サンプルＢ１、サンプルＣ１、サンプルＤ１、およびサンプルＥ１を参照）。それらのサンプルは、ＮＦＰＡ １９７１の要件で許容されている最大値の１５％よりもはるかに低い吸水率の値を示した。
【0072】
表７に示されている試験された布地サンプルは、未処理の布地サンプルよりも糸切れする前により多くのサイクルを耐えた。仕上げされた布地サンプルの大部分は、最初の糸切れおよび／または不具合（ｆａｉｌｕｒｅ）の前に少なくとも５００サイクル耐えた。これらのデータは、ここに記載の仕上げ組成物が布地サンプルに耐摩耗性を効果的に付与することを示している。
【0073】
また、表７のデータは、本発明に係る仕上げ組成物が布地の難燃性に悪影響を及ぼさないことを示している。
【0074】
実施例２
例示的な仕上げ組成物が、表８に従って調製された。仕上げ組成物は、パイオニアカーキ布地サンプル（６０／４０ パラ－アラミド／メタ－アラミド綾織り）に付与された。仕上げ組成物は、ディップ仕上げパッド塗布（５ｂａｒ／３ｍ／分）を使用して布地サンプルに付与された。次に、布地を２６０°Ｆで３分間予備乾燥し、その後、Ｍａｔｈｉｓ Ｌａｂｄｒｙｅｒワンゾーン電気ラボテンターで３００°Ｆ～３３８°Ｆの範囲の温度で１～２分間硬化させて、仕上げされた布地サンプルを提供した。
例示的な仕上げ組成物が、表８に従って調製された。仕上げ組成物は、パイオニアカーキ布地サンプル（６０／４０ パラ－アラミド／メタ－アラミド綾織り）に付与された。仕上げ組成物は、ディップ仕上げパッド塗布（５ｂａｒ／３ｍ／分）を使用して布地サンプルに付与された。次に、布地を２６０°Ｆで３分間予備乾燥し、その後、Ｍａｔｈｉｓ Ｌａｂｄｒｙｅｒワンゾーン電気ラボテンターで３００°Ｆ～３３８°Ｆの範囲の温度で１～２分間硬化させて、仕上げされた布地サンプルを提供した。
【0075】
【表8】
【0076】
仕上げされた布地サンプルは、実施例１に記載された実験手順に従って、炭化長試験を使用した垂直燃焼性、耐摩耗性、およびＮＰＦＡ １９７１の吸水率について試験された。すべての試験は、仕上げされた布地サンプルに対して洗濯が行われる前に実施された。データを表９に示す。
【0077】
【表9】
【0078】
これらの結果に基づけば、ここに記載の仕上げ組成物は、布地サンプルに顕著な撥水性を付与した。得られたサンプルＦ１、Ｇ１、Ｈ１、およびＩ１は、ＮＦＰＡ １９７１の要件で許容されている最大値の１５％よりもはるかに低い吸水率を示した。さらに、ここに記載の仕上げ組成物は、布地の難燃性に悪影響を及ぼさない。
【0079】
実施例３
例示的な仕上げ組成物が、表１０に従って調製された。仕上げ組成物は、２つの異なる布地に付与された。布地は両方とも、リングスパン糸を含む織布防護布地である。布地１は、パイオニアエアロ（ＰＩＯＮＥＥＲ ＡＩＲＯ）布地で、６０％のＴ－９７０ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）と４０％のＮ３０３ タンノーメックス（Ｔａｎ Ｎｏｍｅｘ）である。布地２は、コンバートフレックス（ＫＯＭＢＡＴ ＦＬＥＸ）布地で、５４％のＴ－９７０ケブラーと４６％のポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）である。布地１と布地２は、どちらも消防用外側シェル布地である。仕上げ組成物は、４０％～６５％のＷＰＵ（ウェットピックアップ（ｗｅｔ ｐｉｃｋ－ｕｐ））でディップ仕上げパッド塗布を使用して布地サンプルに付与された。次に、布地を乾燥させ、２８５°Ｆ～３３０°Ｆの温度にゾーンを設定した６０’のオーブンを使用して硬化させた。乾燥および硬化ステップに使用された速度は、毎分１５ヤードであった。
例示的な仕上げ組成物が、表１０に従って調製された。仕上げ組成物は、２つの異なる布地に付与された。布地は両方とも、リングスパン糸を含む織布防護布地である。布地１は、パイオニアエアロ（ＰＩＯＮＥＥＲ ＡＩＲＯ）布地で、６０％のＴ－９７０ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）と４０％のＮ３０３ タンノーメックス（Ｔａｎ Ｎｏｍｅｘ）である。布地２は、コンバートフレックス（ＫＯＭＢＡＴ ＦＬＥＸ）布地で、５４％のＴ－９７０ケブラーと４６％のポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）である。布地１と布地２は、どちらも消防用外側シェル布地である。仕上げ組成物は、４０％～６５％のＷＰＵ（ウェットピックアップ（ｗｅｔ ｐｉｃｋ－ｕｐ））でディップ仕上げパッド塗布を使用して布地サンプルに付与された。次に、布地を乾燥させ、２８５°Ｆ～３３０°Ｆの温度にゾーンを設定した６０’のオーブンを使用して硬化させた。乾燥および硬化ステップに使用された速度は、毎分１５ヤードであった。
【0080】
【表10】
【0081】
仕上げされた布地サンプルは、実施例１に記載された実験手順に従って、ＮＰＦＡ １９７１の吸水率、耐摩耗性、および炭化長試験を使用した垂直燃焼性について試験された。垂直燃焼性試験は、仕上げされた布地サンプルを洗濯する前に実施された。吸水性および耐摩耗性試験は、洗濯前（以下の表１１に「ＢＷ」として示されている）と、上記のＡＡＴＣＣ試験方法１３５に従って５回洗濯した後（５ｘ）の両方で実施された。データを表１１に示す。表面摩耗データは、上記のように、そのサンプルで最初の糸切れが観察される前のテーバーサイクル（ｔａｂｅｒ ｃｙｃｌｅｓ）の数を示している。
【0082】
【表11】
【0083】
これらの結果に基づけば、ここに記載の仕上げ組成物は、布地サンプルに顕著な撥水性を付与した。撥水性は、洗濯前の仕上げされた布地サンプルで実証され、洗濯後も仕上げされた布地サンプルに保持されていた。すべてのサンプルは、ＮＦＰＡ １９７１の要件で許容されている最大値の１５％よりも低い吸水率の値を示した。
【0084】
表１１に示されている試験された布地サンプルは、未処理の布地サンプルよりも糸切れする前により多くのサイクルを耐えた。仕上げされた布地サンプルのすべては、最初の糸切れの前に少なくとも５００サイクルを耐えた。これらのデータは、ここに記載の仕上げ組成物が布地サンプルに耐摩耗性を効果的に付与することを示している。
【0085】
また、ここに記載の仕上げ組成物は、布地の難燃性に悪影響を及ぼさない。
【0086】
実施例４
例示的な仕上げ組成物が、表１２に従って調製された。仕上げ組成物は、ディップ仕上げパッド塗布（５ｂａｒ／３ｍ／分）を使用して、パイオニアカーキ布地サンプル（６０／４０ パラ－アラミド／メタ－アラミド綾織り）に付与された。次に、布地を乾燥させ、オーブン内で３４０°Ｆで３分間硬化させた。乾燥および硬化ステップに使用された回転速度は１８００ｒｐｍであった。
例示的な仕上げ組成物が、表１２に従って調製された。仕上げ組成物は、ディップ仕上げパッド塗布（５ｂａｒ／３ｍ／分）を使用して、パイオニアカーキ布地サンプル（６０／４０ パラ－アラミド／メタ－アラミド綾織り）に付与された。次に、布地を乾燥させ、オーブン内で３４０°Ｆで３分間硬化させた。乾燥および硬化ステップに使用された回転速度は１８００ｒｐｍであった。
【0087】
【表12】
【0088】
仕上げされた布地サンプルは、実施例１に記載された実験手順に従って、炭化長試験を使用した垂直燃焼性、耐摩耗性、およびＮＰＦＡ １９７１の吸水率について試験された。すべての試験は、仕上げされた布地サンプルに対して洗濯が行われる前に実施された。データを表１３に示す。
【0089】
【表13】
【0090】
得られたサンプルＮ１、Ｏ１、およびＰ１は、ＮＦＰＡ １９７１の要件で許容されている最大値の１５％よりも低い吸水率の値を示した。また、ここに記載の仕上げ組成物は、布地の難燃性に悪影響を及ぼさない。
【0091】
実施例５
例示的な仕上げ組成物２５（表５を参照）および仕上げ組成物３０（表６を参照）を調製し、リング紡績糸を含む５つの異なる織布防護布地に付与した。布地３は、ＧＥＭＩＮＩ ＸＴ Ｎａｔｕｒａｌ布地であり、６０％がパラ－アラミドで４０％がポリベンズイミダゾールである。布地４は、ＡＤＶＡＮＣＥ布地であり、６０％がパラ－アラミドで４０％がメタ－アラミドである。布地５は、パイオニアカーキ布地で、６０％のパラ－アラミドと４０％のメタ－アラミドの綾織りである。布地６は、アラミドブレンド布地（ａｒａｍｉｄ ｂｌｅｎｄｅｄ ｆａｂｒｉｃ）であるＡＧＩＬＩＴＹ ＤＡＲＫ ＧＯＬＤ布地である。布地７はコンバートフレックス布地であり、５４％のＴ－９７０ケブラーと４６％のポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）である。すべての布地は、ＴｅｎＣａｔｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｆａｂｒｉｃｓ（ジョージア州ユニオンシティ）から市販されている消防用外側シェル布地である。仕上げ組成物は、４０％～５５％のＷＰＵ（ウェットピックアップ）でディップ仕上げパッド塗布を使用して布地サンプルに付与された。次に、布地を乾燥させ、すべてのゾーンを３３０°Ｆに設定した６０’のオーブンを使用して硬化させた。乾燥および硬化ステップに使用された速度は、両方の配合物で毎分１０ヤードであった。
例示的な仕上げ組成物２５（表５を参照）および仕上げ組成物３０（表６を参照）を調製し、リング紡績糸を含む５つの異なる織布防護布地に付与した。布地３は、ＧＥＭＩＮＩ ＸＴ Ｎａｔｕｒａｌ布地であり、６０％がパラ－アラミドで４０％がポリベンズイミダゾールである。布地４は、ＡＤＶＡＮＣＥ布地であり、６０％がパラ－アラミドで４０％がメタ－アラミドである。布地５は、パイオニアカーキ布地で、６０％のパラ－アラミドと４０％のメタ－アラミドの綾織りである。布地６は、アラミドブレンド布地（ａｒａｍｉｄ ｂｌｅｎｄｅｄ ｆａｂｒｉｃ）であるＡＧＩＬＩＴＹ ＤＡＲＫ ＧＯＬＤ布地である。布地７はコンバートフレックス布地であり、５４％のＴ－９７０ケブラーと４６％のポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）である。すべての布地は、ＴｅｎＣａｔｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｆａｂｒｉｃｓ（ジョージア州ユニオンシティ）から市販されている消防用外側シェル布地である。仕上げ組成物は、４０％～５５％のＷＰＵ（ウェットピックアップ）でディップ仕上げパッド塗布を使用して布地サンプルに付与された。次に、布地を乾燥させ、すべてのゾーンを３３０°Ｆに設定した６０’のオーブンを使用して硬化させた。乾燥および硬化ステップに使用された速度は、両方の配合物で毎分１０ヤードであった。
【0092】
仕上げされた布地サンプルは、実施例１に記載された実験手順に従って、ＮＰＦＡ １９７１の吸水率、耐摩耗性、および炭化長試験を使用した垂直燃焼性について試験された。仕上げされた布地サンプルは、水噴霧評点を試験することにより、ＡＡＴＣＣ試験方法２２を使用して撥水性についても試験された。すべての試験は、洗濯前（「ＢＷ」と表示）と、上記のＡＡＴＣＣ試験方法１３５に従って５回洗濯した後（「５ｘ」と表示）または１０回洗濯した後（「１０ｘ」と表示）の両方で実施した。表面摩耗データは、上記のように、そのサンプルで最初の糸切れが観察される前のテーバーサイクルの数を示している。布地３、４、５、６、および７の各々に仕上げ組成物２５を付与して調製されたサンプルのデータを表１４に示す。
【0093】
【表14】
【0094】
布地３、４、５、６、および７の各々に仕上げ組成物３０を付与して調製されたサンプルのデータを表１５に示す。
【0095】
【表15】
【0096】
対照として、それぞれアルキルフルオロポリマー含有仕上げ剤で処理されたパイオニアカーキ布地（「対照１」）およびコンバートフレックス布地（「対照２」）を、上記と同じパラメーターを使用して試験した。アルキルフルオロポリマー含有仕上げ剤には、２．５０ｇ／Ｌの湿潤剤、２．５０ｇ／Ｌの相溶化剤、２．５０ｇ／Ｌの脱泡剤、６０．０ｇ／Ｌのウレタン抗ピル（ｐｉｌｌ）／摩耗助剤、１４０．０ｇ／Ｌのアクリル摩耗助剤、１２０．０ｇ／ＬのＣ６アルキルフルオロポリマーＤＷＲ剤、６０．０ｇ／Ｌの架橋剤、６０．０ｇ／Ｌの高密度ポリエチレン軟化剤、および１０．０ｇ／Ｌの非耐久性難燃剤が含まれていた。結果を表１６に示す。
【0097】
【表16】
【0098】
これらの結果に基づけば、仕上げ組成物２５および３０は、様々な布地サンプルに一貫して顕著な撥水性を付与した。撥水性は、洗濯前の仕上げされた布地サンプルで実証され、洗濯後も仕上げされた布地サンプルに保持されていた。すべてのサンプルは、ＮＦＰＡ １９７１の要件で許容されている最大値の１５％よりも低い吸水率の値と、未処理のサンプルと同等またはそれ以上の水噴霧評点を示した。また、ここに記載の仕上げ組成物は、布地の難燃性に悪影響を及ぼさない。
【0099】
実施例６
例示的な仕上げ組成物が、表１７および１８に従って調製された。仕上げ組成物は、ディップ仕上げパッド塗布（５ｂａｒ／３ｍ／分）を使用して、パイオニアカーキ布地サンプル（６０／４０ パラ－アラミド／メタ－アラミド綾織り）に付与された。次に、布地を２６０°Ｆで３分間乾燥し、オーブンで３３０°Ｆで１分間硬化させた。乾燥および硬化ステップに使用された回転速度は、１８００ｒｐｍであった。
例示的な仕上げ組成物が、表１７および１８に従って調製された。仕上げ組成物は、ディップ仕上げパッド塗布（５ｂａｒ／３ｍ／分）を使用して、パイオニアカーキ布地サンプル（６０／４０ パラ－アラミド／メタ－アラミド綾織り）に付与された。次に、布地を２６０°Ｆで３分間乾燥し、オーブンで３３０°Ｆで１分間硬化させた。乾燥および硬化ステップに使用された回転速度は、１８００ｒｐｍであった。
【0100】
【表17】
【0101】
【表18】
【0102】
仕上げされた布地サンプルは、実施例１に記載された実験手順に従って、ＮＰＦＡ １９７１の吸水率、耐摩耗性、および炭化長試験を使用した垂直燃焼性について試験された。垂直燃焼性、吸水性、耐摩耗性の試験は、洗濯前（以下の表１９に「ＢＷ」と表示）と、上記のＡＡＴＣＣ試験方法１３５に従って５回洗濯した後（５ｘ）の両方で実施した。データを表１９に示す。表面摩耗データは、上記のように、そのサンプルで最初の糸切れが観察される前のテーバーサイクルの数を示している。
【0103】
【表19】
【0104】
実施例７
例示的な仕上げ組成物４１（表１７を参照）、４７（表１８を参照）、および４８（表１８を参照）を調製し、６０％のパラ－アラミドおよび４０％のメタ－アラミドの綾織りであるパイオニアカーキ布地に付与した。仕上げ組成物は、５０％～６０％のＷＰＵ（ウェットピックアップ）でディップ仕上げパッド塗布を使用して布地サンプルに付与された。次に、すべてのゾーンを３３０°Ｆの温度に設定したオーブンを使用して、布地を乾燥および硬化させた。乾燥および硬化ステップに使用された速度は、毎分１０ヤードであった。
例示的な仕上げ組成物４１（表１７を参照）、４７（表１８を参照）、および４８（表１８を参照）を調製し、６０％のパラ－アラミドおよび４０％のメタ－アラミドの綾織りであるパイオニアカーキ布地に付与した。仕上げ組成物は、５０％～６０％のＷＰＵ（ウェットピックアップ）でディップ仕上げパッド塗布を使用して布地サンプルに付与された。次に、すべてのゾーンを３３０°Ｆの温度に設定したオーブンを使用して、布地を乾燥および硬化させた。乾燥および硬化ステップに使用された速度は、毎分１０ヤードであった。
【0105】
仕上げされた布地サンプルは、実施例１に記載された実験手順に従って、ＮＰＦＡ １９７１の吸水率、耐摩耗性、および炭化長試験を使用した垂直燃焼性について試験された。すべての試験は、上記のＡＡＴＣＣ試験方法１３５に従って、洗濯前（「ＢＷ」と表示）と、上記のＡＡＴＣＣ試験方法１３５に従って５回洗濯した後（「５ｘ」と表示）の両方で実施された。表面摩耗データは、上記のように、そのサンプルで最初の糸切れが観察される前のテーバーサイクルの数を示している。仕上げ組成物４１、４７、および４８を布地に付与して調製されたサンプルのデータを表２０に示す。
【0106】
【表20】
【0107】
これらの結果に基づけば、仕上げ組成物４１、４７、および４８は、様々な布地サンプルに望ましい吸水特性を一貫して付与した。撥水性は、洗濯前の仕上げされた布地サンプルで実証され、洗濯後も仕上げされた布地サンプルに保持されていた。すべてのサンプルは、ＮＦＰＡ １９７１の要件で許容されている最大値の１５％よりも低い吸水率の値を示した。
【0108】
また、ここに記載の仕上げ組成物は、布地の難燃性に悪影響を及ぼさない。表２０に示されている試験された処理された布地サンプルは、テーバーの結果が示すように、望ましい耐摩耗性を示した。
【0109】
上記で引用されたすべての特許、刊行物、および要約は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本発明の様々な実施形態は、本発明の様々な目的を達成するために記載されてきた。これらの実施形態は、本発明の原理の単なる例示であることが認識されるべきである。以下の特許請求の範囲で定義されるように、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、その多くの修正および適応が当業者には容易に明らかになるであろう。
【図1】
【国際調査報告】