COMPOSICIÓN REPELENTE DE LÍQUIDOS, PROCEDIMIENTO DE ACABADO PARA REPELENTE DE LÍQUIDOS Y ARTÍCULOS CON PELÍCULAS REPELENTES DE LÍQUIDOS.

Composición repelente de líquidos que comprende un copolímero (I) y un copolímero (II),

caracterizada porque el copolímero (I) contiene del 65 al 95% en masa de una unidad polimerizada (a) y del 1 al 30% en masa de una unidad polimerizada (b) con respecto a la masa del copolímero (I); el copolímero (II) contiene del 25 al 80% en masa de una unidad polimerizada (a) y del 1 al 50% en masa de una unidad polimerizada (c) con respecto a la masa del copolímero (II); donde la relación en masa entre la unidad polimerizada (a) en el copolímero (I) con respecto al copolímero (I) es [a1], y la relación en masa de la unidad polimerizada (a) en el copolímero (II) con respecto al copolímero (II) es [a2], [a1] - [a2] ≥ 10 (% másico); y el copolímero (I) y el copolímero (II) están incluidos en una relación [relación en masa del copolímero (I)] / [relación en masa del copolímero (II)] = 10/90 a 95/5; la unidad polimerizada (a): unidad polimerizada derivada de un monómero representado por (ZA - YA)nXA, siempre que ZA sea un grupo polifluoroalquilo de 6 átomos de carbono como máximo, n es 1 ó 2, siempre que cuando n es 2, dos (ZA - YA) pueden ser iguales o diferentes, XA es -CR=CH2, -COOCR=CH2, -OCOCR=CH2, -OCH2-Φ-CR=CH2 ó -OCH=CH2 cuando n es 1, y =CH(CH2)mCR=CH2, =CH(CH2)mCOOCR=CH2, =CH(CH2)mOCOCR=CH2 ó - OCOCH=CHCOO- cuando n es 2, donde R es un átomo de hidrógeno, un grupo metilo o un átomo de halógeno, Φ es un grupo fenileno, m es un número entero de 0 a 4, e YA es un grupo orgánico bivalente o un enlace simple; la unidad polimerizada (b): unidad polimerizada derivada de un monómero representado por ZB - XB siempre que ZB sea un grupo hidrocarburo de al menos 14 átomos de carbono, y XB es igual a XA, y la unidad polimerizada (c): unidad polimerizada derivada de un monómero que no tiene grupo polifluoroalquilo alguno y que tiene un grupo reticulable funcional

Campo de la Técnica

La presente invención se refiere a una composición repelente de líquidos, a un método de procesamiento de repelente 5 de líquidos y a un artículo que tiene una película repelente de líquidos.

Antecedentes de la Técnica

Como técnica para dotar a una superficie de repelencia al agua y al aceite al mismo tiempo, era común tratar el objeto con una solución en disolvente orgánico o con una dispersión acuosa de un copolímero que contenía unidades polimerizadas de un monómero polimerizable conteniendo un grupo polifluoroalquilo (en adelante, un grupo 10 polifluoroalquilo se denominará grupo Rf) en su molécula o un copolímero de dicho monómero polimerizable con otro monómero (en adelante, dicho copolímero se denominará también polímero que contiene un grupo Rf).

El desarrollo de tal repelencia al agua y al aceite se atribuye a la formación de una “superficie de baja energía” que presenta una baja tensión superficial crítica sobre la superficie de una película de revestimiento debido la orientación superficial de los grupos Rf. Se ha considerado que, para desarrollar tanto la repelencia al agua como la repelencia al 15 aceite, la orientación de los grupos Rf sobre la superficie es importante y, para conseguir la orientación superficial de los grupos Rf, es importante que el polímero tenga un punto de fusión atribuible a finos cristales derivados de los grupos Rf. Con este propósito, se utiliza un monómero que contiene el grupo Rf, el cual forma un homopolímero con un punto de fusión atribuible a los finos cristales derivados de los grupos Rf (monómero que contiene el grupo Rf cristalizable).

Una composición que posee un copolímero que contiene unidades polimerizadas de dicho monómero conteniendo el 20 grupo Rf cristalizable (en adelante, denominado también polímero cristalizable) como componente eficaz, cumple con el objetivo en cuanto a desarrollar una repelencia al agua y al aceite, y se han llevado a cabo mejoras en otras funciones prácticas. Por ejemplo, se ha mejorado la durabilidad frente, por ejemplo, al lavado, la limpieza en seco y la abrasión mediante la utilización de un monómero que proporciona una alta dureza o un monómero que posee un grupo reticulable reactivo además del monómero que contiene el grupo Rf cristalizable, o mediante la mezcla del copolímero 25 resultante con un polímero capaz de formar películas de revestimiento resistentes.

Además, se han realizado investigaciones para ablandar la textura dura y disminuir el punto de fusión de los grupos Rf con el fin de desarrollar la repelencia al agua bajo condiciones de endurecimiento a bajas temperaturas. Por ejemplo, es conocido copolimerizar un monómero que contiene un grupo perfluoroalquilo (en adelante, el grupo perfluoroalquilo se denominará grupo RF) con un amplio rango de longitud de cadena con un monómero que contiene un grupo alquilo. 30

Además, también es conocida la utilización de una silicona que contiene un grupo RF de amplio rango de longitud de cadena.

Por ejemplo, se conoce una composición cosmética que contiene un compuesto de tipo flúor y una cera con un punto de fusión específico (por ejemplo, Documento de Patente 1), un copolímero cuaternario que comprende un (met)acrilato que contiene el grupo RF, (met)acrilato de estearilo y otros dos tipos de monómeros como componentes esenciales (por 35 ejemplo, Documento de Patente 2), una mezcla de un repelente al aceite y al agua de tipo flúor con un alcohol que contiene un grupo RF con una longitud de cadena específica o con un alcohol que porta un grupo perfluoropoliéter (por ejemplo, Documento de Patente 3) y un producto de reacción de una silicona que contiene un grupo amino y un compuesto éster que contiene el grupo Rf (por ejemplo, Documento de Patente 4). Así mismo, a modo de ejemplo que utiliza un monómero que contiene el grupo Rf con una longitud de cadena limitada, se puede mencionar un copolímero 40 heptanario de tipo acrilo que posee grupos RF con una distribución de longitudes de cadena específica (por ejemplo, Documento de Patente 5). Contiene al menos un 40% de monómeros que contienen el grupo Rf cristalizable. En este campo, las técnicas utilizadas en estas referencias de la técnica conocida han mejorado las propiedades físicas desde el punto de vista de las funciones necesarias, además de la repelencia al agua y al aceite, sin perjudicar la repelencia al agua y la repelencia al aceite atribuibles a los grupos Rf. Sin embargo, debido al uso, como principal componente, del 45 polímero que contiene el grupo Rf cristalizable, no se han superado en lo fundamental los siguientes problemas que resultan del mismo.

Documento de Patente 1: JP-A-7-173025

Documento de Patente 2: JP-A-10-237133

Documento de Patente 3: JP-A-10-81873 50

Documento de Patente 4: JP-A-8-109580

Documento de Patente 5: JP-A-62-179517

Problemas a Resolver por la Invención

En los repelentes al agua y al aceite convencionales (repelentes de líquidos), para conferir tal repelencia al agua y al aceite se considera esencial utilizar un monómero que contiene el grupo Rf cristalizable, presentando un grupo Rf capaz de formar cristales finos de alto punto de fusión (normalmente al menos 70ºC), entre los monómeros que contienen el grupo Rf cristalizable. Sin embargo, cuando se utiliza un monómero que contiene el grupo Rf cristalizable, la totalidad del 5 polímero tendrá una alta cristalinidad atribuible al mismo y, en consecuencia, un objeto recubierto o tratado con dicho polímero se volverá muy duro. Por ejemplo, los productos de fibras intrínsecamente blandas pueden perder su textura blanda y, debido a que la película de revestimiento es dura y frágil, defectos tales como las marcas de manos y de tiza formadas durante la manipulación del objeto tienden a permanecer en los tejidos como productos acabados.

Además, un producto fibroso, tal como una tela o una tela no tejida, tratado con un repelente al agua y al aceite muestra 10 inicialmente una alta repelencia al agua y al aceite, pero tiene el inconveniente de que su rendimiento tiende a empeorar sustancialmente debido a la abrasión durante su uso o por lavados repetidos. A saber, se desea un repelente al agua y al aceite que pueda mantener el rendimiento inicial de forma estable. Además, surgen problemas tales como una escasa adherencia de la película de revestimiento sobre la superficie y una vulnerabilidad a grietas y fisuras que deterioran la calidad del objeto y, por tanto, es deseable superar dichos problemas. 15

Además, cuando se utiliza un polímero cristalino que contiene grupos Rf como principal componente, para obtener una película de revestimiento uniforme de alta repelencia al agua y al aceite, normalmente es esencial una etapa de formación de película después de la aplicación, que comprendía la fusión del polímero a una temperatura superior al punto de fusión de los cristales finos y enfriamiento. Sin embargo, en el caso de productos fibrosos compuestos de materiales tales como fibras de denier extrafinas o fibras de sección transversal modificada, dicho tratamiento a alta 20 temperatura causa problemas tales como el deterioro de la solidez del color, una textura dura o decoloración y, por tanto, puede reducir la calidad de los objetos tratados.

Hasta ahora, para resolver los problemas con los polímeros cristalinos que contienen grupos Rf, se aplican técnicas como la reducción de la capacidad de cristalización de los polímeros y su conversión en polímeros flexibles. Además, con el propósito de formar una película a baja temperatura, se conocen técnicas tales como la utilización de un agente 25 de mejora de la coalescencia de la película y copolimerización de un monómero polimerizable que contiene un grupo alquilo ramificado y que presenta un efecto interno de plastificación con el monómero que contiene el grupo Rf cristalizable. Sin embargo, en este caso surgen problemas tales como el desarrollo fallido de la repelencia al agua y al aceite, insuficiente resistencia de la película de revestimiento, adherencia inadecuada al sustrato y deterioro de la durabilidad, debido a que los cristales derivados de los grupos Rf para el desarrollo de la repelencia al agua y al aceite 30 están parcialmente destruidos.

Además, surge un problema referente a que en una superficie tratada con un repelente al agua y al aceite presentando un polímero cristalino que contenía grupos Rf como componente eficaz, no... [Seguir leyendo]

1. Composición repelente de líquidos que comprende un copolímero (I) y un copolímero (II), caracterizada porque

el copolímero (I) contiene del 65 al 95% en masa de una unidad polimerizada (a) y del 1 al 30% en masa de una unidad polimerizada (b) con respecto a la masa del copolímero (I);

el copolímero (II) contiene del 25 al 80% en masa de una unidad polimerizada (a) y del 1 al 50% en masa de 5 una unidad polimerizada (c) con respecto a la masa del copolímero (II);

donde la relación en masa entre la unidad polimerizada (a) en el copolímero (I) con respecto al copolímero (I) es [a1], y la relación en masa de la unidad polimerizada (a) en el copolímero (II) con respecto al copolímero (II) es [a2], [a1] - [a2] ≥ 10 (% másico); y

el copolímero (I) y el copolímero (II) están incluidos en una relación [relación en masa del copolímero (I)] / 10 [relación en masa del copolímero (II)] = 10/90 a 95/5;

la unidad polimerizada (a): unidad polimerizada derivada de un monómero representado por (ZA - YA)nXA, siempre que ZA sea un grupo polifluoroalquilo de 6 átomos de carbono como máximo, n es 1 ó 2, siempre que cuando n es 2, dos (ZA - YA) pueden ser iguales o diferentes, XA es -CR=CH2, -COOCR=CH2, -OCOCR=CH2, -OCH2-Ф-CR=CH2 ó -OCH=CH2 cuando n es 1, y =CH(CH2)mCR=CH2, =CH(CH2)mCOOCR=CH2, =CH(CH2)mOCOCR=CH2 ó -15 OCOCH=CHCOO- cuando n es 2, donde R es un átomo de hidrógeno, un grupo metilo o un átomo de halógeno, Ф es un grupo fenileno, m es un número entero de 0 a 4, e YA es un grupo orgánico bivalente o un enlace simple;

la unidad polimerizada (b): unidad polimerizada derivada de un monómero representado por ZB - XB siempre que ZB sea un grupo hidrocarburo de al menos 14 átomos de carbono, y XB es igual a XA, y

la unidad polimerizada (c): unidad polimerizada derivada de un monómero que no tiene grupo polifluoroalquilo 20 alguno y que tiene un grupo reticulable funcional.

2. Composición repelente de líquidos según la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero (I) y/o el copolímero (II) contiene una unidad polimerizada (d) derivada de un monómero que tiene un grupo polimerizable distinto de las unidades polimerizadas (a), (b) y (c).

3. Composición repelente de líquidos según la reivindicación 1 ó 2, que contiene además un agente tensioactivo (III), el 25 cual comprende un agente tensioactivo (e1) y/o un agente tensioactivo (e2), así como un agente tensioactivo (e3):

agente tensioactivo (e1): al menos un agente tensioactivo seleccionado de entre un monoalquil polioxialquilen éter, monoalquenil polioxialquilen éter, monoalcapolienil polioxialquilen éter y monopolifluoroalquil polioxialquilen éter;

agente tensioactivo (e2): agente tensioactivo no iónico que incluye un compuesto que tiene al menos un triple enlace carbono-carbono y al menos un grupo hidroxilo en su molécula; 30

agente tensioactivo (e3): agente tensioactivo catiónico representado por la siguiente fórmula s71

[(R21)4N+] · X- (fórmula s71),

donde R21 es un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo(C1-22), un grupo alquenilo(C2-22), un grupo fluoroalquilo(C1-9) o una cadena POA que tiene un grupo hidroxilo terminal, los cuatro R21 pueden ser iguales o diferentes, siempre que los cuatro R21 no sean átomos de hidrógeno al mismo tiempo, y X- es un contraión. 35

4. Método de procesamiento repelente a líquidos que comprende la utilización de la composición repelente de líquidos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.

5. Artículo que tiene una película repelente a líquidos formada mediante la composición repelente de líquidos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.