Método y composición.

Un método para tratar un material que contiene celulosa para mejorar la capacidad retardante de la llama,

comprendiendo el método aplicar al material urea, ácido fosforoso o una sal del mismo, y una base que comprende un catión metálico monovalente, en el que el catión metálico monovalente es potasio.

Método y composición La presente invención se refiere a composiciones retardantes de la llama, y a métodos que se refieren a ellas.

Muchos materiales, por ejemplo algodón, mezclas ricas en algodón, y otros materiales celulósicos, tales como papel, requieren un tratamiento químico a fin de hacerlos retardantes de la llama. Esto es particularmente importante cuando los materiales se van a usar en ciertas aplicaciones, por ejemplo cortinas, ropa de trabajo, tejidos para amueblar, aplicaciones militares, y ropa de dormir para los niños. Otra área importante es la lana y tejidos de amueblar a base de lana, particularmente para el sector de asientos para transportes.

Es deseable que los materiales retardantes de la llama tengan un coste bajo, sean duraderos, no se desvíen materialmente de las propiedades mecánicas del tejido, sean capaces de tolerar procesos de tinción y de impresión tradicionales para todos los intervalos de color, satisfagan los requisitos de salud y de seguridad, y sean medioambientalmente aceptables.

Las composiciones retardantes de la llama (FR) de la técnica anterior se basan en sistemas que incluyen sales de ácido fosfórico y amoníaco o fosfatos de amonio. Sin embargo, una desventaja con tales composiciones FR de la técnica anterior es que no tienen una buena durabilidad con el lavado, y se pueden eliminar por lavado del tejido durante el aclarado o el lavado a máquina normal.

La presente invención se refiere en particular a composiciones retardantes de la llama duraderas con el lavado, y a métodos relacionados. Las composiciones retardantes de la llama que tienen durabilidad con el lavado son conocidas en la técnica anterior, pero cada una de estas composiciones tiene desventajas.

Por ejemplo, el sistema Proban (RTM) de Rhodia proporciona un acabado duradero con el lavado, pero conduce a una manipulación agresiva del tejido y a la decoloración de azocolorantes simples.

Otra composición FR existente duradera con el lavado es el sistema Pyrovatex (RTM) de Huntsman, pero es relativamente cara y conduce a emisiones de formaldehído durante el revestimiento y a niveles residuales de formaldehído libre en el tejido. Se sabe que el formaldehído es carcinógeno.

El documento US2482755 describe composiciones retardantes de la llama que, en realizaciones preferidas, son de naturaleza ácida y contienen ácido fosfórico y urea. Las composiciones se calientan durante períodos entre 3 minutos y 15 minutos. El documento US 2482755 enseña que los tejidos tratados con tales composiciones se hacen resistentes a la llama mediante la incorporación en el tejido de restos de fósforo y de nitrógeno.

Inagaki Norihiro et al. describen en "Phosphor y lation of Cellulose with Phosphorous Acid and Thermal Degradation of the Product", Journal of Applied Polymer Science, vol. 20, no. 10, octubre de 1976, páginas 2829-2836, un método para tratar un material (celulosa) para mejorar la capacidad de retardar la llama, comprendiendo el método aplicar al material urea, ácido fosforoso y una base que comprende un catión metálico monovalente, en la que el catión metálico monovalente es sodio.

Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para tratar un material que contiene celulosa para mejorar la capacidad de retardar la llama, comprendiendo el método aplicar al material urea, ácido fosforoso o una sal del mismo, y una base que comprende un catión metálico monovalente, en la que el catión metálico monovalente es potasio.

La urea y el ácido fosforoso (o su sal) y la base se pueden aplicar secuencialmente, en tres tratamientos o en dos tratamientos, en cualquier orden, o se pueden aplicar simultáneamente.

En realizaciones preferidas, se aplican simultáneamente. El método del primer aspecto comprende adecuadamente aplicar a un material una composición que comprende ácido fosforoso o una sal del mismo, y urea y una base que comprende un catión metálico monovalente, en la que el catión metálico monovalente es potasio. En algunas realizaciones, la composición aplicada al material tiene un pH de al menos 6, por ejemplo al menos 7, al menos 7, 5, o al menos 8. Adecuadamente, la composición aplicada al material tiene un pH de hasta 11, o hasta 10. En algunas realizaciones, el pH de la composición es alrededor de 8, 6 a alrededor de 9, 8.

En algunas realizaciones preferidas, el pH de la composición puede tener un pH de 4, 5 a 5, 5, por ejemplo alrededor de pH 5. El uso de una composición que tiene un pH de alrededor de 5 puede mejorar la manipulación del material tratado. Un pH más bajo es desfavorable debido al reblandecimiento/debilitamiento del material tratado durante el curado a temperaturas elevadas.

Por ácido fosforoso se hace referencia al material que tiene la fórmula molecular H3PO3, que, al reaccionar con una base, produce sales de fosfito.

Las sales de ácido fosforoso que se pueden aplicar adecuadamente al material son aquellas de metales monovalentes, especialmente metales alcalinos.

En un método del primer aspecto de la presente invención que comprende aplicar una base que comprende un catión metálico monovalente, esa base puede incluir hidróxidos de metales alcalinos, bicarbonatos de metales alcalinos, carbonatos de metales alcalinos, y otros materiales conocidos por los expertos en la técnica. El catión de metal alcalino de la base es potasio.

Según un segundo aspecto de la invención, se proporciona una composición retardante de la llama que comprende ácido fosforoso o una sal del mismo, urea y una base que comprende un catión metálico monovalente, en la que el catión metálico monovalente es potasio.

Las bases adecuadas incluyen hidróxidos de metales alcalinos, bicarbonatos de metales alcalinos, carbonatos de metales alcalinos, y otros materiales conocidos por los expertos en la técnica.

Se prefiere especialmente el hidróxido de potasio.

El método del primer aspecto de la presente invención comprende preferiblemente aplicar a un material una composición del segundo aspecto.

La composición puede comprender además amoníaco y aminas orgánicas solubles o dispersables en agua, tales como trietanolamina, que se puede usar para ajustar el pH de la misma. Cuando el tejido tratado se calienta, se pueden evaporar bases volátiles, haciendo que el pH sea menor. En tales casos, la presencia de bases metálicas monovalentes actuará para amortiguar el pH del material (por ejemplo, un tejido) , y podría evitar que el pH cayese hasta el grado en el que se dañe el tejido.

Se puede añadir a la composición ácido fosforoso libre, o se puede proporcionar una sal de ácido fosforoso. La persona experta apreciará que en realizaciones en las que se usa ácido fosforoso libre, éste puede estar presente en ciertas condiciones en la composición como una sal.

En una realización preferida, la composición comprende al menos 60 gdm-3 de ácido fosforoso, preferiblemente al menos 80 gdm-3, más preferiblemente al menos 90 gdm-3, más preferiblemente al menos 120 gdm-3, y lo más preferible al menos 150 gdm-3. La composición puede comprender adecuadamente hasta 300 gdm-3 de ácido fosforoso, por ejemplo hasta 275 gdm-3, y preferiblemente hasta 250 gdm-3.

La composición puede comprender adecuadamente al menos 100 gdm-3 de urea, preferiblemente al menos 150 gdm-3, preferiblemente al menos 200 gdm-3, más preferiblemente al menos 250 gdm-3, y lo más preferible al menos 300 gdm-3.

La composición puede comprender adecuadamente hasta 500 gdm-3 de urea, por ejemplo hasta 450 gdm-3, preferiblemente hasta 400 gdm-3, y más preferiblemente hasta 375 gdm-3.

La composición puede comprender adecuadamente dicha base a una concentración de al menos 1M (molar) , preferiblemente al menos 1, 4M, preferiblemente al menos 1, 8M, más preferiblemente al menos 2M, y lo más preferible al menos 2, 8M.

La composición puede comprender adecuadamente dicha base a una concentración de hasta 5M, más preferiblemente hasta 4, 5M, preferiblemente hasta 4M, y lo más preferible hasta 3, 6M.

Las concentraciones señaladas anteriormente son generalmente adecuadas pero especialmente aplicables para una composición destinada a ser aplicada hasta 100% de wpu (captación en húmedo) .

La relación en peso de urea a ácido fosforoso en la composición de la presente invención es preferiblemente al menos... [Seguir leyendo]

1. Un método para tratar un material que contiene celulosa para mejorar la capacidad retardante de la llama, comprendiendo el método aplicar al material urea, ácido fosforoso o una sal del mismo, y una base que comprende un catión metálico monovalente, en el que el catión metálico monovalente es potasio.

5 2. Un método según la reivindicación 1, en el que la urea, el ácido fosforoso o su sal, y la base que comprende un catión metálico monovalente se aplican simultáneamente.

3. Una composición retardante de la llama que comprende ácido fosforoso o una sal del mismo, urea y una base que comprende un catión metálico monovalente, en la que el catión metálico monovalente es potasio.

4. Una composición según la reivindicación 3, en la que la base es hidróxido potásico.

10 5. Una composición según la reivindicación 3 o reivindicación 4, que comprende además una resina polimérica catiónica soluble en agua o dispersable en agua.

6. Una composición según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, que comprende además un pigmento.

7. Un método según la reivindicación 2, que comprende aplicar al material una composición como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6.

15 8. Un método según la reivindicación 7, que comprende además una etapa (x) de curar la composición en el material.

9. Un método según la reivindicación 8, que comprende además una etapa (y) de rehidratar el material.

10. Un método según la reivindicación 9, que comprende además una segunda etapa de curado (z) .

11. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, que comprende además tratar el material con una o 20 más de:

(i) una composición ácida;

(ii) una composición que comprende una sal de amonio cuaternario; y

(iii) una composición que comprende una sal metálica.

12. Un método según la reivindicación 11, en el que el material se trata con una composición que comprende 25 derivados de poliamina.

13. Un material que contiene celulosa tratado mediante el método de cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 7 a 12.

14. Un material según la reivindicación 13, que se proporciona con propiedades retardantes de la llama duraderas con el lavado.

15. Una composición de material que consiste en, o que comprende como el componente celulósico principal 30 presente, una compuesto de fórmula general X,

en la que "Cel" representa el resto de un material celulósico.