Procesos para la formación de aglomerados de microcápsulas de materiales de cambio de fase (MCF) y la aplicación en materiales fibrosos o poliméricos porosos.

Un proceso para la obtención de aglomerados de microcápsulas de materiales de cambio de fase que regulan latemperatura encerrados dentro de un material fibroso o de un material polimérico poroso,

las microcápsulas, después de aplicarse al material fibroso o polimérico poroso, que se unen entre sí medianteenlaces químicos covalentes mientras se encuentran dentro del material fibroso o del material polimérico poroso,para formar aglomerados encerrados entre las fibras, o en torno a las fibras, del material fibroso, o dentro de losporos del material polimérico poroso,

en el que se utiliza un compuesto reactivo multifuncional para unir las microcápsulas,

caracterizado por que al menos un grupo funcional reactivo del compuesto aglutinante multifuncional es silano. El -Si(OCH3)3, que reacciona mediante la sustitución del grupo -OCH3 con un grupo NH2 nucleófilo, OH o -COOHcarboxílico de la microcápsula.

Procesos para la formación de aglomerados de microcápsulas de materiales de cambio de fase (MCF) y la aplicación en materiales fibrosos o poliméricos porosos 5

Campo de la invención La presente invención se refiere a procesos para obtener aglomerados de microcápsulas de materiales de cambio de fase, unidos entre sí mediante enlaces químicos y su aplicación en artículos fabricados de fibras o materiales fibrosos o poliméricos porosos.

Sumario de la invención Esta invención se refiere a aglomerados de microcápsulas obtenidas a partir de microcápsulas de materiales de cambio de fase (MCF) y su aplicación en materiales fibrosos o poliméricos porosos, en particular artículos textiles, calzado o tapicería, con capacidad para regular la temperatura.

Las microcápsulas de MCF están conectadas entre sí mediante enlaces químicos que forman aglomerados, que se unen directamente a las fibras o dentro de los poros sin necesidad de añadir un aglutinante, cuando se aplican a materiales fibrosos o poliméricos porosos.

La fijación sobre las fibras se produce al reaccionar las microcápsulas y los grupos funcionales después de la inserción individual de las microcápsulas entre las fibras o dentro de los poros de otros materiales, tales como cuero o películas poliméricas.

Los artículos que contienen estos aglomerados tienen una mejor resistencia mecánica al lavado puesto que este procedimiento permite la incorporación de un número adecuado de microcápsulas que forman un grupo más grande que los espacios entre las fibras o los poros.

Estado de la técnica

Las prendas de vestir y el calzado tienen como objetivo proteger el cuerpo de las bajas temperaturas exteriores. Por tanto estos artículos están formados de materiales aislantes, tales como los fabricados de fibras textiles o películas poliméricas, normalmente porosos. En cualquier caso, mediante el ejercicio físico o con un aumento de la 35 temperatura exterior, estos materiales calientan demasiado el cuerpo llegando a resultar incómodos. Por otra parte, se puede producir una bajada repentina de la temperatura debido a la transpiración o a una bajada repentina de la temperatura exterior. En estos casos es muy útil la utilización de productos que regulan la temperatura en materiales textiles, que se denominan materiales de cambio de fase, MCF. Puesto que los materiales textiles requieren durabilidad a la fricción y es importante poder lavarlos, existen varios procesos desvelados para la utilización de microcápsulas de MCF con el fin de conferir durabilidad, tales como el proceso de mezcla de microcápsulas de MCF con un aglutinante polimérico y preparar un revestimiento sobre el material textil con este material. El artículo textil obtenido en este proceso se describe en el documento de Estados Unidos 5.366.801. Otra realización contempla el relleno del material textil, tal como un material no entretejido, con el aglutinante que contiene las microcápsulas de MCF tal como se mencionan en el documento de Estados Unidos 5.851.338. A continuación estos materiales se 45 incorporan a las prendas de vestir y al calzado. También se pueden incorporar a materiales compuestos tales como los mencionados en el documento de Estados Unidos 6.004.662. Las microcápsulas de MCF están fabricadas de polímeros tales como urea-formaldehído y melamina-formaldehído.

También existen procesos para la utilización de microcápsulas de MCF autoadhesivas por medio de la fusión de la pared exterior con las fibras, o de la pared exterior de la fibra con las microcápsulas. Más recientemente, se ha presentado la solicitud de patente número PT 103.265, que desvela un proceso para la utilización de microcápsulas reactivas o su fijación mediante grupos reactivos de unión. Los artículos obtenidos de esta forma tienen las microcápsulas directamente conectadas a la fibra sin necesidad de un aglutinante polimérico que evita los efectos derivados del aglutinante, tales como el aislamiento del material a la transpiración del cuerpo, un tacto áspero y la 55 rigidez del material. No obstante, el número de microcápsulas podría no ser suficiente.

En la presente invención, nosotros también sugerimos la unión de las microcápsulas entre sí mediante la reacción entre ellas a través de los grupos funcionales después de insertarse individualmente en los materiales, y formando revestimientos bidimensionales por encima de las fibras o aglomerados tridimensionales, mediante reacciones de entrecruzamiento (reticulación) . En el caso de los aglomerados, forman un grupo de microcápsulas más grande que los espacios entre las fibras o, en el caso de polímeros porosos, más grandes que la entrada de los poros con lo que son difíciles de eliminar por fricción o lavado.

Por tanto, aunque el documento PT 103.265 describe un proceso de unión de microcápsulas de MCF a las fibras, la 65 presente invención se refiere a la unión de las propias microcápsulas, que a su vez, dentro del material fibroso o poroso, forman aglomerados que permanecen atrapados en ese material, confiriendo así a las microcápsulas de MCF una mucha mayor resistencia al lavado.

Cuando se utiliza un compuesto aglutinante en las microcápsulas se da la ventaja de una unión no sólo entre las microcápsulas y las fibras, cuando se utilizan microcápsulas reactivas como las descritas en el documento PT

103.265, sino también entre las propias microcápsulas, que produce una mayor resistencia al lavado puesto que las microcápsulas forman una red bidimensional o revestimiento sobre las fibras, con el subsiguiente incremento de la resistencia de las fibras a la presión o a las fuerzas de cizallamiento. Por otra parte, también puede darse la formación de aglomerados tridimensionales que quedan atrapados dentro de los poros o entre las fibras, en materiales poliméricos o fibrosos, respectivamente, además de la unión con el propio material, lo que incrementa la resistencia a la fricción y al lavado.

También hay procesos de aplicación de microcápsulas de MCF autoadhesivas mediante la fusión caliente de la pared exterior de las fibras como se menciona en el documento WO 2006/117702. En este caso, se suministra un exceso de microcápsulas sobre el material de forma que rodee las fibras, en el caso de materiales textiles, o penetre en los poros en el caso de materiales poliméricos, y posteriormente se calientan a una temperatura por encima de la temperatura de fusión de la pared exterior de la microcápsula, de forma que una microcápsulas se funda con otra para así formar aglomerados que rodean las fibras o que son más grandes que los poros de los materiales en los que se encuentran insertados. De esta forma también se puede incrementar su resistencia a la fricción y al lavado.

Por otra parte, el documento WO 0226911 desvela la formación de macrocápsulas que difieren de la presente invención no sólo con respecto a sus dimensiones sino también debido a que estas macrocápsulas están fabricadas de microcápsulas inmersas en un gel, tal como alginato, que posteriormente se reticulan con iones metálicos y no mediante reacción química entre ellas. Además, este aglomerado de microcápsulas se forma antes de la aplicación de las microcápsulas a los materiales, por lo que no permanecen atrapadas entre las fibras o rodeando las fibras como se propone en esta invención.

Descripción de la invención Un primer aspecto de la invención proporciona un proceso de acuerdo con la reivindicación 1 con características opcionales expuestas en las reivindicaciones 2 a 9. Un segundo aspecto de la invención proporciona una utilización como se expone en la reivindicación 10.

Con el fin de formar aglomerados de microcápsulas, como objetivo de esta invención, éstas deben estar fabricadas con paredes poliméricas de urea-formaldehído, con grupos carboxílicos terminales, -COOH, o amina, -NH2, o derivadas de la urea tales como DMEHU con grupos hidroxilo, o poliuretano con grupos funcionales isocianato. Estos grupos, que son grupos terminales y están presentes en el extremo de las cadenas moleculares, reaccionarán con los grupos reactivos de compuestos aglutinantes bifuncionales, uniendo de este modo las microcápsulas entre sí. Las microcápsulas también pueden tener una segunda pared fabricada de ácido metacrílico o ácido acrílico, tal como se menciona en la patente PT 103.265, con grupos funcionales carboxílicos, -COOH, estos grupos que reaccionan con los grupos reactivos de los grupos de unión, tal como glicidil éter, silano o cloruro de etilo, y heterociclos tales como diclorotriazina.

La reacción de microcápsulas de MCF entre sí es posible debido a la reacción de los grupos funcionales presentes en sus paredes, tales como... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para la obtención de aglomerados de microcápsulas de materiales de cambio de fase que regulan la temperatura encerrados dentro de un material fibroso o de un material polimérico poroso,

las microcápsulas, después de aplicarse al material fibroso o polimérico poroso, que se unen entre sí mediante enlaces químicos covalentes mientras se encuentran dentro del material fibroso o del material polimérico poroso, para formar aglomerados encerrados entre las fibras, o en torno a las fibras, del material fibroso, o dentro de los poros del material polimérico poroso, en el que se utiliza un compuesto reactivo multifuncional para unir las microcápsulas,

caracterizado por que al menos un grupo funcional reactivo del compuesto aglutinante multifuncional es silano. El Si (OCH3) 3, que reacciona mediante la sustitución del grupo -OCH3 con un grupo NH2 nucleófilo, OH o -COOH carboxílico de la microcápsula.

2. El proceso de la reivindicación 1 en el que los aglomerados de las microcápsulas de acuerdo con la reivindicación anterior tienen dimensiones mayores que la entrada de los poros del material fibroso o del material polimérico poroso, en el que se encuentran encerrados.

3. El proceso de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2 en el que los aglomerados tienen unas dimensiones entre 1 y 10 μm (1 y 10, 000 micrones) . 20

4. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que las microcápsulas tienen una pared de un polímero de urea-formaldehído, urea-formaldehído-glioxal, melamina-formaldehído, poliamida o poliuretano, que contienen grupos funcionales de amina, NH2; hidroxilo, -OH; carboxílico, -COOH; o isocianato, -NCO, adaptados para reaccionar con los grupos funcionales reactivos del compuesto reactivo multifuncional para formar los aglomerados.

5. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que las microcápsulas tienen una segunda pared de un polímero de ácido polivinilacrílico, ácido polimetacrílico, otros polímeros de vinilo que contienen grupos carboxílicos funcionales, -COOH, o copolímeros de estos polímeros, los grupos carboxílicos adaptados para reaccionar con los grupos funcionales reactivos del compuesto reactivo multifuncional para formar los aglomerados.

6. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el material de cambio de fase que regula la temperatura dentro de las microcápsulas es al menos uno de los siguientes: n-octacosano, n-heptacosano, nhexacosano, n-pentacosano, n-tetracosano, n-tricosano, n- docosano, n-heneicosano, n-eicosano, n-nonadecano, n

octadecano, n-heptadecano, n-hexadecano, n-pentadecano, n-tetradecano, n-tridecano, n-dodecano.

7. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las microcápsulas se aplican por un proceso de aspiración, junto con el compuesto reactivo multifuncional, al material fibroso o el material polimérico poroso.

8. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las microcápsulas se aplican mediante un proceso de relleno, junto con el compuesto reactivo multifuncional, al material fibroso o el material polimérico poroso seguido por el paso del material entre dos rodillos exprimidores.

9. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las microcápsulas, junto con el compuesto reactivo multifuncional, se aplican al material fibroso mediante un proceso de pulverización.

10. El uso de aglomerados de microcápsulas, encerrados dentro del material fibroso mediante un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para obtener artículos termorregulados de fibras naturales 50 o sintéticas, en forma de hilados, tejidos entretejidos, tejidos de punto o tejidos no entretejidos, con una mejor resistencia al lavado.