Procedimiento para la impermeabilización líquida de un artículo de calzado mediante polimerización de injerto por plasma.

Un método para la protección de un artículo de calzado del aumento de peso debido a la captación de líquido quecomprende la exposición de dicho artículo completo incluyendo los cierres a plasma en estado gaseoso durante unperíodo de tiempo suficiente para permitir que se cree una capa protectora sobre la superficie del artículo.

Procedimiento para la impermeabilización líquida de un artículo de calzado mediante polimerización de injerto por plasma [0001] La presente invención se refiere a un método para la protección de un artículo, especialmente un artículo de confección o calzado, del aumento de peso debido a la captación de líquido. En particular, la presente invención se refiere a un método para la protección de un artículo, especialmente un artículo de confección o calzado, del aumento de peso debido a la captación de líquido que comprende la exposición de dicho artículo a plasma en estado gaseoso durante un período de tiempo suficiente para permitir que se forme una capa polimérica sobre la superficie del artículo.

Los productos químicos repelentes de líquidos que se pueden aplicar a rollos de tejido, que incluyen materiales tales como polímeros sintéticos, por ejemplo polipropileno, poliéster y nailon, fibras naturales, por ejemplo algodón, celulosa y cuero se han producido por compañías tales como Dupont, Clariant, 3M, Asahi, y Daikin. Estas técnicas han proporcionado materiales con muy buenos niveles de resistencia tanto a aceites como a agua, además de ser capaces de minimizar la aparición de manchas. A menudo se hace referencia a estos tratamientos como repelente al agua duradero (DWR) .

Cuando se fabrican productos tales como prendas de vestir o calzado que se desea que tengan un grado de resistencia a líquidos o sean impermeables, es probable que uno de los componentes principales usados sea un material al que se haya provisto de resistencia al agua mediante el uso de un DWR. Además, estos acabados DWR se pueden proporcionar a una amplio número de productos tales como tiendas, paraguas, sacos de dormir, toldos y una diversidad de otros materiales de exterior o de protección proporcionando un buen nivel de protección global frente a los líquidos.

Se han investigado otras aproximaciones para impartir resistencia a líquidos que incluyen procedimientos de lavado después de la fabricación y el uso de formulaciones de pulverización.

Aunque los rollos de tejido se pueden tratar de la manera descrita anteriormente para otorgarles elevados niveles de repelencia al agua, estos materiales se deben convertir a continuación en productos. En el caso de productos tales como prendas de vestir o calzado, se requieren otros componentes tales como costuras, cierres, cordones, cremalleras, suelas, forros, plantillas, etc. Estos componentes adicionales pueden no ser inherentemente resistentes a líquidos por sí mismos o puede ser difícil convertirlos en resistentes a líquidos debido a factores tales como el rendimiento energético desfavorable de disolución o la incompatibilidad física con el procedimiento. Además, los procedimientos involucrados en la fabricación del producto, tales como el cosido, crearán por sí mismos áreas adicionales en el producto que no proporcionarán el nivel de protección requerido por el usuario final. La entrada de agua a través de las costuras del calzado o las prendas de vestir, por ejemplo, convertirán el producto en inaceptable para el portador del mismo.

Tomando el calzado como ejemplo, los zapatos a menudo se diseñan de manera que no se pueden aplicar repelentes al agua duraderos (DWRs) convencionales que les otorgue un buen nivel de protección debido a una gran diversidad de aspectos relacionados con el diseño tales como la necesidad de orificios en los materiales por motivos estéticos o de ventilación, o la elección de materiales y tecnologías de unión. Un problema adicional, y a menudo más importante, es el aumento de captación de agua del zapato completo que puede conducir a un aumento significativo en el peso, especialmente en condiciones húmedas. Por lo tanto, el portador del calzado tiene que gastar más energía al llevar un importante peso adicional de agua ahora presente tanto en el propio zapato como absorbido en los materiales. Esto también puede ocurrir cuando se usan barreras físicas tales como membranas, como las que se comercializan con el nombre Sympatex, Gore-tex y Event, que pueden contar o no contar con un DWR aplicado al material de la parte superior que cubre la membrana. En este caso, el agua puede penetrar y se puede acumular entre el tejido exterior de la parte superior y la membrana y por lo tanto producir un aumento de peso.

El calzado o la prenda que usa membranas para reivindicar el mayor nivel de “impermeabilidad al agua” siempre consiste en un tejido exterior con un DWR que está cosido o unido de alguna forma al resto del calzado o prenda y depende en gran medida de esto para mantener la transpirabilidad y el confort. A pesar de que la integridad de la membrana puede prevenir la entrada de agua en la cavidad del pie o en el interior del calzado, puede ocurrir que el agua penetre en esta parte exterior conduciendo a un importante aumento de peso.

La efectividad de los procedimientos de lavado y de pulverización variará de un producto a otro dependiendo de los materiales usados. También pueden surgir dificultades para conseguir la cobertura completa del artículo, ya que solo una pequeña sección que quede desprotegida puede conducir a una entrada de líquido abundante, disminuyendo de esta manera la protección que se puede alcanzar.

Por lo tanto, continúa existiendo una necesidad de métodos perfeccionados que proporcionen tratamientos para artículos tales como calzado y prendas de vestir que consigan una protección de impermeabilización a líquidos adecuada pero que también eviten el aumento de peso debido a la captación de líquido, reduciendo de esta manera la carga del portador de los mismos.

Las técnicas de deposición de plasma se han usado con bastante frecuencia para conseguir la deposición de recubrimientos poliméricos sobre una diversidad de superficies, y en particular sobre superficies de tejido. Esta técnica se reconoce por ser una técnica limpia y seca, y que genera pocos residuos en comparación con los métodos químicos húmedos convencionales. Usando este método, se generan plasmas a partir de moléculas orgánicas, que están sometidos a un campo eléctrico. Cuando esto se hace en presencia de un sustrato, los radicales del compuesto en el plasma polimerizan sobre el sustrato. La síntesis convencional de polímeros tiende a producir estructuras que contienen unidades de repetición que tienen una gran semejanza con la especie de monómero, mientras que la red de polímero generada usando un plasma puede ser extremadamente compleja. Las propiedades del recubrimiento resultante pueden depender de la naturaleza del sustrato así como de la naturaleza del monómero usado y de las condiciones en las que este se deposita.

Se desvela la provisión de recubrimientos repelentes de agua mediante polimerización por plasma en el documento de Patente W02005/089961, que describe el uso de un campo pulsado, y en el documento de Patente EP1557489, que describe recubrimientos de un halopolímero en particular.

El documento de Patente US 5622773 desvela el tratamiento de materiales antibalísticos efectivos en un plasma de gases orgánicos que actúan hidrofóbicamente.

El documento de Patente WO 2007/083124 se refiere al tratamiento de un artículo de confección de moda, de un complemento de confección o de un tejido doméstico mediante polimerización por plasma para protegerlo de la contaminación por líquidos.

Los presentes inventores han descubierto que mediante el uso de una tecnología mejorada de plasma, se puede conseguir no solamente un alto grado de protección de impermeabilización líquida sino también se demuestra una importante reducción en la captación de agua del artículo completo en lo que respecta al artículo mejorado con el tratamiento por plasma en comparación con su homólogo sin tratar. La fase gaseosa permite una completa penetración en productos finales tridimensionales complejos y la ionización permite la unión de los grupos funcionales repelentes de líquidos a todos los componentes del producto, con independencia del material con el que se haya fabricado el componente. Esto da como resultado productos diseñados molecularmente a medida con una captación mínima de agua y por lo tanto el portador de los mismos “lleva” menos peso, lo que conduce a un menor gasto de energía.

Por lo tanto, la presente invención proporciona un método para la protección de un artículo de calzado del aumento de peso debido a la captación de líquido que comprende la exposición de dicho artículo completo incluyendo los cierres a plasma en estado gaseoso durante un período de tiempo suficiente para permitir que se cree una capa protectora sobre la superficie del artículo.

Como se usa en la presente memoria,... [Seguir leyendo]

1. Un método para la protección de un artículo de calzado del aumento de peso debido a la captación de líquido que comprende la exposición de dicho artículo completo incluyendo los cierres a plasma en estado gaseoso durante un período de tiempo suficiente para permitir que se cree una capa protectora sobre la superficie del artículo.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual los cierres se seleccionan entre cordones y cremalleras.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en el cual el artículo comprende calzado deportivo.

4. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual la capa protectora es una capa polimérica que se crea por exposición del artículo a un plasma pulsado que comprende un compuesto de fórmula (I)

en la cual R1, R2 y R3 se seleccionan independientemente entre hidrógeno, alquilo, haloalquilo o arilo opcionalmente sustituido con halo; y R4 es un grupo X-R5 en el cual R5 es un grupo alquilo o haloalquilo y X es un enlace; un grupo de fórmula -C (O) O-, -C (O) O (CH2) nY- en la cual n es un número entero de 1 a 10 e Y es un enlace o un grupo sulfonamida; o un grupo - (O) pR6 (O) q (CH2) t- en el cual R6 es arilo opcionalmente sustituido con halo, p es 0 ó 1, q es 0 ó 1 y t es 0 o un número entero de 1 a 10, con la condición de que cuando q es 1, t es distinto de 0, durante un período de tiempo suficiente para permitir que se cree una capa polimérica protectora sobre la superficie del artículo.

5. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual el artículo se expone a plasma pulsado en el interior de una cámara de deposición de plasma. 25

6. Método de acuerdo con la reivindicación 4 o la reivindicación 5, en el cual el compuesto de fórmula (I) es un compuesto de fórmula (II)

CH2=CH-R5 (II)

en la cual R5 es como se ha definido en la reivindicación 4 o un compuesto de fórmula (III)

CH2=CR7C (O) O (CH2) nR5 (III)

en la cual n y R5 son como se han definido en la reivindicación 4 y R7 es hidrógeno, alquilo C1-10, o haloalquilo C1-10.

7. Método de acuerdo con la reivindicación 6 en el cual el compuesto de fórmula (III) es un compuesto de fórmula (IV)

en la cual R7 es como se ha definido en la reivindicación 6 y x es un número entero de 1 a 9.

8. Método de acuerdo con la reivindicación 7 en el cual el compuesto de fórmula (IV) es acrilato de 1H, 1H, 2H, 2H45 heptadecafluorodecilo.

9. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual la capa protectora es una capa polimérica que se crea por exposición del artículo a plasma que comprende un compuesto de fórmula (V)

en la cual R8, R9, R10, R11, R12 y R13 se seleccionan todos independientemente entre hidrógeno, halo, alquilo, haloalquilo o arilo opcionalmente sustituido con halo; y Z es un grupo puente.

10. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual la capa protectora es una capa polimérica que se crea por exposición del artículo a plasma que comprende un compuesto de fórmula (VII)

en la cual R16, R17, R18, R19 y R20 se seleccionan independientemente entre hidrógeno, halógeno, alquilo, haloalquilo o arilo opcionalmente sustituido con halo; y R21 es un grupo X-R22 en el cual R22 es un grupo alquilo o haloalquilo y X es un enlace; un grupo de fórmula -C (O) O (CH2) xY- en la cual x es un número entero de 1 a 10 e Y es un enlace o un grupo sulfonamida; o un grupo - (O) pR23 (O) s (CH2) t- en el cual R23 es arilo opcionalmente sustituido con halo, p es 0 ó 1, s es 0 ó 1 y t es 0 o un número entero de 1 a 10, con la condición de que cuando s sea 1, t es distinto de 0.

11. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual la capa protectora es una capa polimérica que se crea por exposición del artículo a plasma que comprende un compuesto de fórmula (VIII)

R24-CºC-X1-R25 (VIII)

en la cual R24 es hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, haloalquilo o arilo opcionalmente sustituido con halo; X1 es un enlace o un grupo puente; y R25 es un grupo alquilo, cicloalquilo o arilo opcionalmente sustituido con halógeno.

12. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual el artículo que se va a tratar se coloca en el interior de una cámara de plasma junto con uno o más monómeros, que son capaces de generar la sustancia polimérica objetivo, en estado básicamente gaseoso, se provoca una descarga luminosa en el interior de la cámara y se aplica un voltaje pulsado adecuada.

13. Método de acuerdo con la reivindicación 12, en el cual los pulsos se aplican en una secuencia en la cual la 30 relación entre el tiempo activado : tiempo desactivado está en el intervalo de 1:500 a 1:1500.

14. Uso de un proceso de deposición de polimerización por plasma para la deposición de un recubrimiento repelente de líquido sobre un artículo de calzado completo incluyendo los cierres para proteger dicho artículo del aumento de peso debido a la captación de líquido.

15. Un artículo de calzado tratado mediante un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.