COMPOSICIÓN PARA LA FABRICACIÓN DE UNA PELÍCULA ELÁSTICA IMPERMEABLE-RESPIRABLE.

Composición que comprende: (i) una dispersión en un solvente acuoso de al menos un elastómero;

(ii) de 15 a 100% en peso con respecto al peso del elastómero de al menos un compuesto hidrófilo escogido entre: celulosa y derivados de celulosa; (iii) de 2 a 50% en peso con respecto al peso del compuesto hidrófilo de al menos un agente reticulante del compuesto hidrófilo; (iv) eventualmente un catalizador

La presente invención tiene por objeto nuevos artículos, en particular películas, a base de polímeros que son a la vez elásticos, impermeables al agua y permeables al vapor de agua. La invención tiene igualmente por objeto un procedimiento para su preparación y sus usos.

Para diferentes aplicaciones, tales como la indumentaria deportiva, los guantes de caucho, pero también las membranas de pilas de combustible y membranas de ultrafiltración, hay necesidad de películas que sean impermeables al agua en estado líquido, pero que sean permeables al vapor de agua, particularmente en el caso de artículos de indumentaria, para evitar la acumulación de vapor de agua resultante de la transpiración. Los artículos que poseen esta doble propiedad son llamados impermeables-respirables.

Existen actualmente dos procedimientos para fabricar películas impermeables-respirables: el revestimiento y el laminado de una membrana sobre un tejido.

El revestimiento consiste en aplicar un recubrimiento directamente sobre el tejido, que obstruye los espacios entre los hilos del tejido para producir el tejido impermeable. Para preservar la respirabilidad, hay que hacer que el recubrimiento sea microporoso. Para ello, se aplica una pasta que, después de “cocción”, permite que aparezcan microporos por evaporación del solvente. La mayoría de los recubrimientos microporosos son a base de poliuretanos. Ejemplos de tales películas se ilustran en US-4,774,131; US-5,169,906; US-5,204,403 y US-5,461,122.

En lo que concierne a las membranas impermeables-respirables, actualmente la totalidad de ellas están soportadas, principalmente sobre un material textil. Esto se debe particularmente a las propiedades mecánicas de las membranas impermeables-respirables conocidas. En efecto, deben ser finas (5 a 50 micrones) para conservar buenas propiedades de respirabilidad. Estas membranas impermeables-respirables pueden ser fabricadas por diferentes procedimientos que son descritos en US-4,833,026; US-5,908,690; y EP-0 591 782.

El laminado de una membrana impermeable-respirable se hace por contraadhesión de la membrana en una cara del tejido. Existen dos tipos de membranas impermeables-respirables: hidrófilas o microporosas. Una membrana microporosa está constituida de microporos que permiten el paso del vapor de agua pero bloquean las gotas de agua. La evacuación de la humedad (transpiración) se hace por acción física. En tanto que en las membranas hidrófilas, la transferencia de humedad se hace por un fenómeno químico. La membrana absorbe el vapor de agua y lo rechaza hacia el exterior. En ese caso hay que iniciar la bomba: La membrana debe en primer lugar saturarse de agua para funcionar. En los dos casos, es la diferencia de presión la que activa la evacuación de humedad. Una película microporosa tiene tendencia a evacuar el vapor de agua más rápidamente pero no trasfiere más el agua en forma líquida.

Sí las películas de la técnica anterior tienen propiedades interesantes de impermeabilidad al agua y permeabilidad al vapor, tienen generalmente dos defectos principales: malas propiedades mecánicas, y particularmente una débil resistencia a la abrasión, y una baja elasticidad.

Persiste así la necesidad de películas impermeables al agua (cuando está en estado líquido), permeables al vapor de agua, que sean autosoportadas, dotadas de buenas propiedades mecánicas, y particularmente de una buena resistencia a la abrasión, de una resistencia elevada al desgaste y que tengan muy buenas propiedades elásticas. Finalmente, se busca perfeccionar películas impermeables-respirables cuyo costo sea suficientemente poco elevado para permitir su utilización en un largo abanico de aplicaciones.

El propósito de la invención es alcanzar estos objetivos. Esto ha sido posible gracias al perfeccionamiento de una composición particular que se emplea a continuación en un procedimiento clásico de aplicación en un molde o forma.

Los artículos de la invención se obtienen por aplicación en un molde de al menos una capa de una composición que comprende:

(i) una dispersión en un solvente acuoso de al menos un elastómero;

(ii) de 15 a 100% en peso con respecto al peso del elastómero de al menos un compuesto hidrófilo escogido entre: celulosa y derivados de la celulosa;

(iii) de 2 a 50% en peso con respecto al peso del compuesto hidrófilo de al menos un agente reticulante del compuesto hidrófilo;

(iv) eventualmente un catalizador, seguida de secado.

Esta composición constituye un primer objeto de la invención.

La dispersión (igualmente llamada látex) del elastómero utilizado en el procedimiento indicado más arriba está constituida de al menos un polímero de caucho o elastómero, que puede ser reticulable y que puede eventualmente estar ya parcialmente reticulado. El sistema de reticulación puede ser un sistema de vulcanización al azufre o bien un sistema de reticulación a base de un peróxido y eventualmente de azufre, o bien la composición puede ser a base de un elastómero que comprende grupos termorreticulables o incluso un elastómero termoplástico ya reticulado, tal como un TPE (elastómero termoplástico). En presencia de grupos carboxílicos en el elastómero, se pueden utilizar coagentes reticulantes que pueden ser iones divalentes (ej.: Zn2+).

**(Ver fórmula)**

El polímero de caucho, igualmente denominado elastómero, puede ser cualquier caucho natural o elastómero de síntesis. Se escoge preferiblemente en el grupo constituido por cauchos naturales, poliisoprenos de síntesis, copolímeros butadieno/acrilonitrilo, terpolímeros butadieno/acrilonitrilo/ácido metacrílico, policloroprenos, copolímeros isopreno/isobutileno, copolímeros estireno/butadieno carboxilados o no, y poliuretanos, copolímeros etileno/acetato de vinilo, acrílicos, elastómeros fluorados y elastómeros termoplásticos, tales como copolímeros en bloques estirénicos, elastómeros termoplásticos derivados de poliolefinas o poliuretanos termoplásticos.

El compuesto hidrófilo se escoge entre celulosa y derivados de celulosa, sean hidrosolubles o no. Según este modo de realización, el compuesto hidrófilo se escoge ventajosamente entre éteres y ésteres de celulosa, en particular: carboximetil celulosa (Na-CMC), carboximetilhidroxetil celulosa (Na-CMHEC), hidroxietil celulosa (HEC), hidroxipropil celulosa (HPC), metil celulosa (MC), metilhidroxietil celulosa (MHEC), metilhidroxipropil celulosa (MHPC). Puede escogerse igualmente entre fibras o plumón o felpa de celulosa, como las fibras de madera obtenidas por desfibrado en seco de pasta de madera (igualmente llamadas borrilla).

Preferiblemente el compuesto hidrófilo se escoge entre: carboximetil celulosa e hidroxietil celulosa.

La composición puede además comprender uno o varios compuestos hidrófilos tales como:

- alcohol polivinílico,

- poliuretanos hidrófilos acuosos que son suspensiones de poliuretano hidrófilo, igualmente llamados poliuretanos autoasociativos catiónicos. Estos compuestos están constituidos de unidades polietilenglicol unidas por grupos uretano y están dotados de grupos terminales hidrófobos,

- superabsorbentes que son generalmente polímeros o copolímeros que comprenden grupos acrílico o poliacrílico.

Entre los superabsorbentes utilizables en la invención, se pueden citar polímeros y copolímeros con base en acrilato, tales como acrilatos de sodio. Pueden estar bajo la forma de fibras o de polvos. Se pueden citar igualmente superabsorbentes de origen natural como las fibras comercializadas bajo la marca Lysorb®.

El reticulante del compuesto hidrófilo se escoge entre los reticulantes habituales de la celulosa y de los derivados celulósicos tales como: dimetildihidroxietileno ureado (DMDHEU), N-metilacrilamida (NMA), resinas melamina-formol, resinas urea-formol, resinas poliamida epiclorhidrina (PAE), ácidos policarboxílicos, como ácido cítrico, ácido polimaleico, ácido poliacrílico, ácido 1,2,3,4-butano tetracarboxílico, ácido poliacrílico, ácido 1,2,3-propano tricarboxílico, un polímero de ácido policarboxílico tal como polímeros del ácido acrílico y polímeros del ácido maleico.

Cuando un catalizador está presente en la composición, se escoge en función del agente reticulante de manera bien conocida por el experto en la técnica. Entre los catalizadores utilizables en la presente invención, se pueden citar: sales de metales alcalinos... [Seguir leyendo]

1. Composición que comprende:

(i) una dispersión en un solvente acuoso de al menos un elastómero;

(ii) de 15 a 100% en peso con respecto al peso del elastómero de al menos un compuesto hidrófilo escogido entre: celulosa y derivados de celulosa;

(iii) de 2 a 50% en peso con respecto al peso del compuesto hidrófilo de al menos un agente reticulante del compuesto hidrófilo;

(iv) eventualmente un catalizador.

2. Composición, que comprende:

(i) una dispersión en un solvente acuoso de al menos un elastómero;

(ii) de 15 a 150% en peso con respecto al peso del elastómero de al menos un compuesto hidrófilo, parcial o completamente prerreticulado, escogido entre: celulosa y derivados de celulosa.

3. Composición que comprende:

(i) una solución de al menos un elastómero en un solvente orgánico,

(ii) de 15 a 150% en peso con respecto al peso del elastómero de al menos un compuesto hidrófilo, parcialmente o completamente prerreticulado, escogido entre: celulosa y derivados de la celulosa.

4. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el elastómero se escoge entre: cauchos naturales, poliisoprenos de síntesis, copolímeros butadieno/acrilonitrilo, terpolímeros butadieno/acrilonitrilo/ácido metacrílico, policloroprenos, copolímeros isopreno/isobutileno, copolímeros estireno/butadieno carboxilados o no, poliuretanos, copolímeros etileno/acetato de vinilo, acrílicos, elastómeros fluorados y elastómeros termoplásticos, tales como copolímeros en bloques estirénicos, elastómeros termoplásticos derivados de poliolefinas o poliuretanos termoplásticos.

5. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el compuesto hidrófilo se escoge entre: éteres y ésteres de celulosa, fibras, o plumón o felpa de celulosa.

6. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el compuesto hidrófilo se escoge entre: carboximetil celulosa (Na-CMC), carboximetil celulosa (Na-CMHS), hidroxietil celulosa (HEC), hidroxipropil celulosa (HPC), metil celulosa (MC), metil hidroxietil celulosa (MHEC), metilhidroxipropil celulosa (MHPC).

7. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el reticulante del compuesto hidrófilo se escoge entre: dimetilhidroxietileno ureado (DMDHEU), N-metilacrilamida (NMA), resinas melanina-formol, resinas urea-formol, resinas poliamida epiclorhidrina (PAE), ácidos policarboxílicos como el ácido cítrico, ácido polimaleico, ácido poliacrílico, ácido 1,2,3,4-butanotetracarboxílico, ácido 1,2,3-propanotricarboxílico, un polímero de ácido carboxílico como los polímeros del ácido acrílico, polímeros del ácido maleico.

8. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la cantidad reticulante del compuesto hidrófilo en peso con respecto al peso del compuesto hidrófilo está comprendida entre 3 y 20%, la cantidad de compuesto hidrófilo en peso con respecto al peso del elastómero está comprendida entre 15 y 50%, ventajosamente incluso entre 15 y 40%, y el contenido en materia seca de la composición está comprendido entre 15 y 75% en peso.

9. Procedimiento de fabricación de un artículo caracterizado porque comprende al menos la aplicación sobre un molde de al menos una capa de una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, seguida de un secado.

10. Procedimiento de fabricación de un artículo según la reivindicación 9, caracterizado porque el molde tiene la forma de una mano y el artículo es un guante.

11. Procedimiento de fabricación de un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10 precedentes, caracterizado porque, previamente a la aplicación de la composición, el molde es revestido de una película escogida entre: un textil, un material no tejido y una membrana impermeable-respirable.

12. Procedimiento de fabricación de un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a11 precedentes, caracterizado porque después de la aplicación de una o varias capas de la composición en el molde se aplica una película escogida entre: un textil, un material no tejido y una membrana impermeable-respirable en la composición.

13. Artículo resultante de la aplicación en un molde de al menos una capa de una composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, seguida de un secado.

14. Artículo según la reivindicación 13, caracterizado porque comprende una película impermeable-respirable obtenida

**(Ver fórmula)**

5 según el procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12 de un espesor comprendido entre 10 a 200 µm.

15. Artículo según la reivindicación 13 o la reivindicación 14, caracterizado porque comprende una película

impermeable-respirable que verifica al menos una de las siguientes propiedades: 10 -permeabilidad al vapor medido según la norma ASTM E96 método B: superior o igual a 300g/m2/24h,

- resistencia a la penetración del agua medida según la norma ISO 811 superior o igual a 8000Pa,

- tensión-deformación en tracción (norma ISO 37)  alargamiento hasta la ruptura: superior o igual a 200%,

- deformación remanente después del alargamiento de 100%, medido según la norma ISO 2285, inferior o igual 15 a 5%,

- resistencia a la penetración del agua (medida según la norma ISO 811) después del pretratamiento por una prueba de abrasión (según la norma EN530 método 2) superior o igual a 8000Pa (la prueba de abrasión se realiza con un abrasivo de grano 240 aplicando 100 ciclos y una presión sobre la probeta de 9+0,2kPa).