HILOS, FIBRAS Y FILAMENTOS PARA TEJEDURA SIN ENCOLADO.

Hilos, fibras o filamentos tejibles sin encolado, caracterizados porque un copolímero de injerto está presente sobre al menos una parte de la superficie de los hilos,

las fibras, los filamentos, comprendiendo el copolímero de injerto al menos tres secuencias de distinta naturaleza química, entre las cuales una o varias secuencia(s) de anclaje sobre los sólidos, una o varias secuencia(s) con carácter hidrófugo y una o varias secuencia(s) con carácter hidrófilo, constituido por: a) 1 a 80% en masa, preferentemente 5 a 40% en masa de una o varias secuencia(s) de anclaje sobre sólidos, constituida(s) por una cadena hidrocarbonada lineal o ramificada, cicloalquílica o aromática, que porta grupos nitrogenados básicos de tipo: heterocíclicos, -NH2, -NH-, -NHR o -NR2, -CONH2, -CONHR, -CONR2 (en donde R es un radical alquilo(C1-C6), opcionalmente sustituido con uno o varios grupo(s) -OH, -COO-, -CO-, -O-, -SO3H), que pueden portar grupos -COO-, siendo el contenido en masa de monómeros nitrogenados básicos en la cadena de anclaje, como mínimo de 5% y, preferentemente, de 30%, y b) al menos 10% en masa, preferentemente 25 a 80% en masa de una o varias secuencia(s) con carácter hidrófugo, constituidas(s) por una cadena hidrocarbonada, lineal o ramificada, cicloalquílica o aromática, que puede portar grupos -COO-, -S-, -F, -Si(OR')n(R)2-n-(en donde R 'y R representan radicales alquilo o arilo, semejantes o diferentes, de C1-C10, y n = 0 a 2), formada(s) por unidades monómeras cuyo parámetro de solubilidad es inferior o igual a 21,5 J ½/cm3/2, preferentemente inferior a 19 J ½/cm3/2 c) al menos 10% en masa, preferentemente 15 a 70% en masa, de una o varias secuencia(s) con carácter hidrófilo, constituida(s) por una cadena hidrocarbonada, lineal o ramificada que porta grupos -O-, -OH, -NCO, -COO-, -COOH, -CONH2, -CONHR' (en donde R' es un radical alquilo(C1-C3), -NH-, -S-, -SO3H, formada(s) por unidades monómeras cuyo parámetro de solubilidad es superior a 22 J ½/cm3/2, preferentemente superior a 22,5 J ½/cm3/

La invención se refiere a hilos, fibras y filamentos tejibles sin encolado, y a un procedimiento de fabricación de estos hilos, estas fibras y estos filamentos. La invención se refiere más particularmente a hilos, fibras y filamentos tratados con un copolímero de injerto. Se refiere igualmente a los tejidos obtenidos sin etapa de encolado a partir de estos hilos, estas fibras y estos filamentos, y a un procedimiento de tejedura sin encolado a partir de estos hilos, estas fibras y estos filamentos, especialmente con ayuda de un telar en seco. Por último, la invención se refiere a la utilización de los hilos, las fibras y los filamentos, así como de los tejidos en el sector de las bolsas de seguridad inflables.

Durante la utilización de las urdimbres, principalmente en tejedura, es conocido que los hilos rozan, de una parte, los unos contra los otros por el hecho del movimiento de subida y descenso de los lizos y, de otra parte, contra los elementos del telar tales como los ojales de las mallas por las cuales pasan, dientes del peine, batán, devanadora, rompe-urdimbres, etc. Con el fin de evitar que los rozamientos ocasionen defectos perjudiciales a la propia operación de tejedura y a la calidad del tejido obtenido, se realiza sobre los hilos un tratamiento previo denominado encolado. Este tratamiento bien conocido por su aplicación sobre los hilados de fibras para asegurar la cohesión de las fibras y formar una vaina de protección del hilado, se aplica también sobre los hilos continuos de múltiples filamentos, artificiales y sintéticos; el encolado debe asegurar el mantener en su lugar y la protección de los filamentos generalmente de títulos finos y, por tanto, frágiles, y revestir los hilos continuos con una vaina que evite los rozamientos descritos anteriormente y facilitar por ello los deslizamientos a la vez sobre los órganos de la máquina y entre los hilos, con objeto de obtener tejidos sin defectos de aspecto y evitando al máximo las roturas y raspaduras. Estos productos de encolado se eliminan generalmente después de la tejedura por tratamiento del tejido, durante la operación de desencolado.

Para asegurar la cohesión del hilo, generalmente se realiza sobre éste una operación de torsión. No obstante, esta operación de torsión se reemplaza cada vez más por un procedimiento neumático de entrelazamiento de los filamentos. Así, según la presión del fluido y el medio de entrelazamiento, se puede variar el número de puntos de cohesión, es decir el número de puntos a nivel de los cuales los filamentos forman un nudo, en función del aspecto final deseado para el hilo y su utilización ulterior.

Para facilitar el deslizamiento de las fibras y de los hilos, se aplican corrientemente aceites o productos de engrase. En lo que se refiere a los hilos continuos artificiales y sintéticos, estos aceites o engrases se aplican sobre el hilo en una o varias veces durante su proceso de producción.

Con el fin de economizar los costes de las operaciones de encolado y desencolado y suprimir así dos operaciones de manipulación de los hilos, se ha intentado suprimir la operación de encolado que, además, es nefasta para el medio ambiente. Además, el producto para el encolado puede resultar difícil de eliminar completamente, en función del tipo de producto utilizado, del tipo de hilo y de la contextura del hilo, lo que corre el riesgo de provocar la presencia de residuos de cola en el tejido. La presencia de estos residuos puede resultar nefasta, en particular en el sector de las bolsas de seguridad inflables; por ejemplo, puede disminuir las cualidades del producto durante se envejecimiento.

Así, la presente invención propone, en un primer objeto, hilos, fibras, filamentos tejibles sin encolado, habiendo presente un copolímero de injerto sobre al menos una parte de la superficie de los hilos, las fibras o los filamentos, comprendiendo el copolímero de injerto al menos tres secuencias de distinta naturaleza química, entre las cuales una o varias secuencia(s) de anclaje sobre los sólidos, una o varias secuencia(s) con carácter hidrófugo y una o varias secuencia(s) con carácter hidrófilo, constituido por:

a) 1 a 80% en masa, preferentemente 5 a 40% en masa de una o varias secuencia(s) de anclaje sobre sólidos, constituida(s) por una cadena hidrocarbonada lineal o ramificada, cicloalquílica o aromática, que porta grupos nitrogenados básicos de tipo: heterocíclicos, -NH2, -NH-, -NHR o -NR2, -CONH2, -CONHR, -CONR2 (en donde R es un radical alquilo(C1-C6), opcionalmente sustituido con uno o varios grupo(s) -OH, -COO-, -CO-, -O-, -SO3H), que pueden portar grupos -COO-, siendo el contenido en masa de monómeros nitrogenados básicos en la cadena de anclaje, como mínimo, de 5% y, preferentemente, de 30%, y

b) al menos 10% en masa, preferentemente 25 a 80% en masa de una o varias secuencia(s) con carácter hidrófugo, constituidas(s) por una cadena hidrocarbonada, lineal o ramificada, cicloalquílica o aromática, que puede portar grupos -COO-, -S-, -F, -Si(OR')n(R")2-n-(en donde R' y R" representan radicales alquilo o arilo, semejantes o diferentes, de C1-C10, y n = 0 a 2), formada(s) por unidades monómeras cuyo parámetro de solubilidad es inferior o igual a 21,5 J /cm3/2, preferentemente inferior a 19 J /cm3/2

c) al menos 10% en masa, preferentemente 15 a 70% en masa, de una o varias secuencia(s) con carácter hidrófilo, constituida(s) por una cadena hidrocarbonada, lineal o ramificada que porta grupos -O-, -OH, -NCO, -COO-, -COOH, -CONH2, -CONHR"' (en donde R"' es un radical alquilo(C1-C3), -NH-, -S-, -SO3H, formada(s) por unidades monómeras cuyo parámetro de solubilidad es superior a 22 J /cm3/2, preferentemente superior a 22,5 J /cm3/2.

En un segundo objeto, la invención propone un procedimiento de preparación de estos hilos, estas fibras, estos filamentos.

La invención propone, en un tercer objeto, un tejido obtenido especialmente a partir de hilos, fibras, filamentos, así como un procedimiento de obtención de este tejido.

Por último, la invención propone, en un cuarto objeto, la utilización de estos hilos, estas fibras, estos filamentos y tejidos en el sector de las bolsas de seguridad inflables.

De manera ventajosa, existen tres maneras diferentes de combinar los tres tipos de secuencias: de anclaje, hidrófuga e hidrófila. Por tanto, los copolímeros de injerto según la invención pueden presentar alternativamente las estructuras siguientes:

- cadena principal de anclaje + al menos 2 injertos respectivamente hidrófilo(s) e hidrófugo(s)

- cadena principal hidrófuga + al menos 2 injertos respectivamente hidrófilo(s) y de anclaje

- cadena principal hidrófila + al menos 2 injertos respectivamente hidrófugo(s) y de anclaje

Los parámetros de solubilidad expresados en J1/2/cm3/2 se calcularon por el método de incrementación de Hoftyzer-Van Krevelen o se midieron experimentalmente. Los volúmenes molares necesarios para el cálculo de los parámetros de solubilidad se calculan a partir de los datos de Feedor. Estos métodos de cálculo y valores experimentales se exponen en la obra: D. W. VAN KREVELEN, «Properties of polymers. Their correlation with chemical structure; their numerical estimation and prediction from additive group contributions», tercera edición, Elsevier, 1990, p. 189-225.

Procedimientos de obtención del copolímero de injerto de la invención se describen en la solicitud de patente WO 97/28200.

Ventajosamente, la masa molecular de la(s) secuencia(s) de anclaje, de la(s) secuencia(s) con carácter hidrófugo y de la(s) secuencia(s) con carácter hidrófilo del copolímero de injerto es inferior o igual a 10000.

Ventajosamente, la o las secuencia(s) de anclaje del copolímero de injerto comprende grupos nitrogenados básicos introducidos a partir de uno o varios compuesto(s) elegidos entre:

a) - las vinilpiridinas, tales como 2-vinilpiridina, 3-vinilpiridina, 4-vinilpiridina o 25 metil-5-vinilpiridina,

- el vinilimidazol, el 2-metil-N-vinilimidazol, el vinilcarbazol, la N-vinilpirrolidona, el 3-metil-N-vinilpirazol, el 4-metil-5-viniltiazol, la N-vinilcaprolactama, el metacrilato de etilimidazolidona,

- las (meta)acrilamidas tales como (meta)acrilamida, N-metilacrilamida, N10 isopropilacrilamida y N,N-dimetilacrilamida,

- la N-metilol(meta)acrilamida, la N,N-dimetilol(meta)acrilamida, el ácido 2acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico, la diacetona acrilamida, la metil-2-acrilamido-2metoxiacetato, la N-tris(hidroximetil)metilacrilamida,...

1. Hilos, fibras o filamentos tejibles sin encolado, caracterizados porque un copolímero de injerto está presente sobre al menos una parte de la superficie de los hilos, las fibras, los filamentos, comprendiendo el copolímero de injerto al menos tres secuencias de distinta naturaleza química, entre las cuales una o varias secuencia(s) de anclaje sobre los sólidos, una o varias secuencia(s) con carácter hidrófugo y una o varias secuencia(s) con carácter hidrófilo, constituido por:

a) 1 a 80% en masa, preferentemente 5 a 40% en masa de una o varias secuencia(s) de anclaje sobre sólidos, constituida(s) por una cadena hidrocarbonada lineal o ramificada, cicloalquílica o aromática, que porta grupos nitrogenados básicos de tipo: heterocíclicos, -NH2, -NH-, -NHR o -NR2, -CONH2, -CONHR, -CONR2 (en donde R es un radical alquilo(C1-C6), opcionalmente sustituido con uno o varios grupo(s) -OH, -COO-, -CO-, -O-, -SO3H), que pueden portar grupos -COO-, siendo el contenido en masa de monómeros nitrogenados básicos en la cadena de anclaje, como mínimo de 5% y, preferentemente, de 30%, y

b) al menos 10% en masa, preferentemente 25 a 80% en masa de una o varias secuencia(s) con carácter hidrófugo, constituidas(s) por una cadena hidrocarbonada, lineal o ramificada, cicloalquílica o aromática, que puede portar grupos -COO-, -S-, -F, -Si(OR')n(R")2-n-(en donde R 'y R" representan radicales alquilo o arilo, semejantes o diferentes, de C1-C10, y n = 0 a 2), formada(s) por unidades monómeras cuyo parámetro de solubilidad es inferior o igual a 21,5 J /cm3/2, preferentemente inferior a 19 J /cm3/2

c) al menos 10% en masa, preferentemente 15 a 70% en masa, de una o varias secuencia(s) con carácter hidrófilo, constituida(s) por una cadena hidrocarbonada, lineal o ramificada que porta grupos -O-, -OH, -NCO, -COO-, -COOH, -CONH2, -CONHR"' (en donde R"' es un radical alquilo(C1-C3), -NH-, -S-, -SO3H, formada(s) por unidades monómeras cuyo parámetro de solubilidad es superior a 22 J /cm3/2, preferentemente superior a 22,5 J /cm3/2.

2. Hilos, fibras, filamentos según la reivindicación 1, caracterizados porque la masa molecular de la(s) secuencia(s) de anclaje, de la(s) secuencia(s) con carácter hidrófugo y de la(s) secuencia(s) con carácter hidrófilo del copolímero de injerto es inferior o igual a 10000.

3. Hilos, fibras, filamentos según la reivindicación 1 o 2, caracterizados porque la o las secuencia(s) de anclaje del copolímero de injerto comprende grupos nitrogenados básicos introducidos a partir de uno o varios compuesto(s) elegidos entre:

a) - las vinilpiridinas tales como 2-vinilpiridina, 3-vinilpiridina, 4-vinilpiridina o 2-metil-5-vinilpiridina,

- el vinilimidazol, el 2-metil-N-vinilimidazol, el vinilcarbazol, la Nvinilpirrolidona, el 3-metil-N-vinilpirazol, el 4-metil-5-viniltiazol, la N-vinilcaprolactama, el metacrilato de etilimidazolidona, -las (meta)acrilamidas tales como (meta)acrilamida, N-metilacrilamida, Nisopropilacrilamida y N,N-dimetilacrilamida,

- la N-metilol(meta)acrilamida, la N,N-dimetilol(meta)acrilamida, el ácido 2acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico, la diacetona acrilamida, el metil-2-acrilamido-2metoxiacetato, la N-tris(hidroximetil)metilacrilamida,

15 - los aminoalquil(meta)acrilatos de la siguiente fórmula

**(Ver fórmula)**

en donde R1 es un átomo de hidrógeno o un radical alquilo(C1-C4); R2 y R3 idénticos o diferentes representan cada uno un radical alquilo(C1-C6), n = 0 a 6,

20 siendo introducidos estos grupos nitrogenados, en este primer caso, por copolimerización por radicales de uno o varios monómero(s) etilénico(s) insaturados citados anteriormente, y

b) - la N-N-dietil-1,4-butanodiamina, la 1-(2-aminoetil)-piperazina, la 2-(1pirrolidil)-etilamina, la 4-amino-2-metoxi-pirimidina, el 2-dimetilamino-etanol, la 1-(2hidroxietil)-piperazina, la 4-(2-hidroxietil)-morfolina, la 2-mercaptopirimidina, el 2mercaptobencimidazol, la N,N-dimetil-1,3-propanodiamina, la 4-(2-aminoetil)-piridina, la N-N-dialil-melamina, el 3-amino-1,2,4-triazol, el 1-(3-aminopropil)-imidazol, la 4-(2hidroxietil)-piridina, el 1-(2-hidroxietil)-imidazol, el 3-mercapto-1,2,4-triazol,

siendo fijados dichos grupos nitrogenados, en este segundo caso, sobre un copolímero, lineal o de injerto, aprovechando las funciones reactivas introducidas a lo largo de la cadena formada previamente.

4. Hilos, fibras, filamentos según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizados porque la o las secuencia(s) con carácter hidrófugo del copolímeros de injerto están constituida(s) a partir de unidades monómeras elegidas entre:

- los ésteres del ácido (meta)acrílico tales como (meta)acrilato de metilo, (meta)acrilato de etilo, (meta)acrilato de propilo, (meta)acrilato de butilo, (meta)acrilato de hexilo, (meta)acrilato de ciclohexilo, (meta)acrilato de etilhexilo, (meta)acrilato de octilo, (meta)acrilato de nonilo, (meta)acrilato de isodecilo, (meta)acrilato de laurilo, (meta)acrilato de estearilo, (meta)acrilato de pentadecilo, (meta)acrilato de cetilo, (meta)acrilato de behenilo, (meta)acrilato de 3-(trimetoxisilil)propilo,

- los ésteres vinílicos tales como acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, sorbato de vinilo, hexanoato de vinilo, etilhexanoato de vinilo, laurato de vinilo, estearato de vinilo,

- el estireno y los alquilestirenos tales como º-metilestireno, viniltolueno, terciobutilestireno,

- los dienos tales como butadieno, isopreno, que pueden ser hidrogenados después de la polimerización,

- los alquilenos tales como etileno, propileno,

- los siloxanos tales como dimetilsiloxano, difenilsiloxano, metilfenilsiloxano,

- los compuestos fluorados tales como (meta)acrilato de trifluoroetilo, (meta)acrilato de pentafluoropopilo, (meta)acrilato de heptafluorobutilo, (meta)acrilato de octafluoropentilo, (meta)acrilato de pentadecafluorooctilo, (meta)acrilato de icosafluoroundecilo, fluoruro de vinilo, tetrafluoroetileno

o los productos de policondensación, poliésteres o poliamidas.

5. Hilos, fibras, filamentos según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizados porque la o las secuencia(s) con carácter hidrófilo del copolímeros de injerto están constituida(s) a partir de unidades monómeras elegidas entre:

- el óxido de etileno

- los ácidos (meta)acrílicos, el ácido maleico, el ácido fumárico, el ácido itacónico,

- los derivados de acrilamida tales como la (meta)acrilamida, la Nmetilacrilamida, la N-isopropilacrilamida,

- la etilenimina,

- el alcohol vinílico

- la vinilpirrolidona, la vinilmetiloxazolidona,

- el vinilsulfonato,

- el metaalilsulfonato de sodio

- el metacrilato de glicerol.

6. Hilos, fibras, filamentos según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizados porque el polímero de injerto comprende:

- una cadena principal de anclaje sobre las partículas sólidas, la cual comprende grupos de (meta)acrilato de dialquilaminoetilo, N,Ndimetaalilacrilamida, 2-vinilpiridina, 4-vinilpiridina, solos o mezclados,

- uno o varios injertos hidrófilos de poli(óxido de etileno), y

- uno o varios injertos hidrófugos a base de (meta)acrilatos de alquilo, ésteres vinílicos solos o copolimerizados con derivados estirénicos o alquilestirénicos, monómeros fluorados tales como el metacrilato de trifluoroetilo o el metacrilato de 3-(trimetoxisilil)propilo.

7. Hilos, fibras, filamentos según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizados porque éstos son a base de polímero termoplástico.

8. Hilos, fibras, filamentos según la reivindicación 7, caracterizados porque son a base de poliéster o de poliamida.

9. Hilos, fibras, filamentos según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizados porque el polímero de injerto representa entre 0,1 y 5% en peso con relación al peso del hilo.

10. Hilos, fibras, filamentos según la reivindicación 9, caracterizados porque el polímero de injerto representa entre 0,2 y 2% en peso con relación al peso del hilo.

11. Hilos, fibras, filamentos según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizados porque el título global del hilo está comprendido entre 200 y 950 dtex.

12. Hilos, fibras, filamentos según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizados porque el título global del hilo está comprendido entre 1,5 y 7 dtex

13. Procedimiento de preparación de los hilos, las fibras, los filamentos según una de las reivindicaciones 1 a 12, el cual comprende las etapas siguientes: 1) hilar el material constitutivo del hilo 2) estirar eventualmente el hilo 3) texturar eventualmente el hilo 4) tratar el hilo con ayuda de un líquido que comprende el copolímero de injerto definido según una de las reivindicaciones 1 a 12.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque el material es un polímero termoplástico, y porque la etapa 1) es un hilado en estado fundido del polímero.

15. Procedimiento según la reivindicación 13 o 14, caracterizado porque la etapa 4) se realiza después de las etapas 2) y 3).

16. Procedimiento según la reivindicación 13 o 14, caracterizado porque la etapa 4) se realiza antes de las etapas 2) y 3).

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado porque el líquido es una composición de engrase.

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado porque el polímero de injerto representa entre 5 y 35 en peso con relación al peso del líquido, de preferencia entre 10 y 20%.

19. Tejido, caracterizado porque comprende al menos en parte hilos, fibras

o filamentos según una de las reivindicaciones 1 a 12, o hilos, fibras, filamentos obtenidos por el procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 18.

20. Procedimiento de preparación de un tejido con urdimbre y trama según la reivindicación 19, el cual comprende la tejedura realizada en un telar, siendo al menos una parte de los hilos de urdimbre hilos según una de las reivindicaciones 1 a 12, o hilos, fibras o filamentos obtenidos por el procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 18.

21. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado porque no 5 comprende etapa de encolado.

22. Procedimiento según la reivindicación 20 o 21, caracterizado porque el telar es un telar en seco, tal como un telar de chorro de aire, un telar de lanzadera(s) o un telar de proyectil(es).

23. Utilización de los hilos, las fibras, los filamentos según una de las reivindicaciones 1 a 12, o de los hilos, las fibras, los filamentos obtenidos por el procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 18 para realizar tejidos para bolsas de seguridad inflables.

24. Utilización de tejidos según una de las reivindicaciones 1 a 12 o hilos, fibras o filamentos obtenidos por el procedimiento según una de las reivindicaciones 13 a 18 en la fabricación de bolsas de seguridad inflables.