COMPOSICIÓN FLUOROQUÍMICA Y MÉTODO PARA TRATAR UN SUSTRATO CON LA MISMA.

Una composición acuosa que comprende (i) un compuesto fluoroquímico y (ii) un derivado éster de un alfa-hidroxi ácido,

teniendo dicho derivado éster un punto de fusión no superior a 35ºC y una solubilidad en agua no superior a 10% en peso a 25ºC

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/008440.

Solicitante: 3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3M CENTER P.O.BOX 33427 ST. PAUL, MN 55133-3427 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: COPPENS, DIRK M., MOREN, DEAN, M.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 15 de Marzo de 2005.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • D06M13/207 TEXTILES; PAPEL.D06 TRATAMIENTO DE TEXTILES O SIMILARES; LAVANDERIA; MATERIALES FLEXIBLES NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR.D06M TRATAMIENTO, NO PREVISTO EN OTRO LUGAR EN LA CLASE D06, DE FIBRAS, HILOS, HILADOS, TEJIDOS, PLUMAS O ARTICULOS FIBROSOS HECHOS DE ESTAS MATERIAS.D06M 13/00 Tratamiento de fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias, con compuestos orgánicos no macromoleculares (D06M 10/00, D06M 14/00 tienen prioridad; tratamiento con complejos de aminas orgánicas con sustancias inorgánicas D06M 11/59 ); Este tratamiento combinado con un tratamiento mecánico. › Acidos carboxílicos sustituidos, p. ej. por grupos hidroxi o ceto; Sus anhídridos, haluros o sales.
  • D06M13/224 D06M 13/00 […] › Esteres de ácidos carboxílicos; Esteres del ácido carbónico.
  • D06M15/277 D06M […] › D06M 15/00 Tratamiento de fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias, con compuestos macromoleculares; Este tratamiento combinado con un tratamiento mecánico (D06M 10/00, D06M 14/00 tienen prioridad). › que contienen flúor.
  • D06M15/576 D06M 15/00 […] › que contienen flúor.

Clasificación PCT:

  • D06M13/207 D06M 13/00 […] › Acidos carboxílicos sustituidos, p. ej. por grupos hidroxi o ceto; Sus anhídridos, haluros o sales.
  • D06M13/224 D06M 13/00 […] › Esteres de ácidos carboxílicos; Esteres del ácido carbónico.
  • D06M15/277 D06M 15/00 […] › que contienen flúor.
  • D06M15/576 D06M 15/00 […] › que contienen flúor.

Clasificación antigua:

  • D06M13/207 D06M 13/00 […] › Acidos carboxílicos sustituidos, p. ej. por grupos hidroxi o ceto; Sus anhídridos, haluros o sales.
  • D06M13/224 D06M 13/00 […] › Esteres de ácidos carboxílicos; Esteres del ácido carbónico.
  • D06M15/277 D06M 15/00 […] › que contienen flúor.
  • D06M15/576 D06M 15/00 […] › que contienen flúor.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania.


Fragmento de la descripción:

Campo de la Invención

La presente invención se refiere a una composición acuosa de un compuesto fluoroquímico y a un método de tratamiento de un sustrato con la composición acuosa. La presente invención se refiere en particular a composiciones acuosas que pueden aplicarse a un sustrato y secarse a temperatura 5 ambiente, evitando así la necesidad de un tratamiento con calor.

Antecedentes

En la técnica se conocen desde hace tiempo las composiciones para hacer sustratos, por ejemplo, sustratos fibrosos tales como cuero y tejidos, repelentes al aceite y agua y/o para proporcionar otras propiedades al sustrato tales como repelencia a las manchas y/o liberación de las manchas. Los 10 compuestos fluoroquímicos son muy conocidos como altamente eficaces para proporcionar repelencia al aceite y agua a sustratos y en particular sustratos textiles y de cuero. Se conocen varias composiciones fluoroquímicas y se han usado para rendir sustratos repelentes al aceite y/o agua así como para proporcionar propiedades de resistencia a las manchas o de liberación de manchas a éstos. Por ejemplo, la composición fluoroquímica puede estar basada en acrilatos o metacrilatos fluoroquímicos que se 15 obtienen de la polimerización de un monómero acrilato o metacrilato que tiene un grupo fluorado y opcionalmente uno o más monómeros no fluorados. Dichas composiciones se han descrito por ejemplo en EEUU 3.660.360, EEUU 5.876.617, EEUU 4.742.140, EEUU 6.121.372 y EEUU 6.126.849 y EP 1 329 548.

Alternativamente, el compuesto fluoroquímico contenido en la composición fluoroquímica puede 20 obtenerse de una reacción de condensación de un compuesto fluoroquímico que tiene un grupo isocianato reactivo tal como, por ejemplo, un grupo hidroxi y un compuesto poliisocianato y co-reactantes no fluorados opcionales como se describe, por ejemplo, en EEUU 5.910.557.

EEUU 6.525.127 describe composiciones fluoroquímicas que están basadas en un compuesto fluoroquímico que comprenden: una parte fluoroquímica oligomérica que comprende un núcleo alifático 25 con varios grupos fluoroalifáticos laterales, teniendo cada grupo fluoroalifático un grupo terminal completamente fluorado y estando cada uno unido independientemente a un átomo de carbono del núcleo alifático a través de un grupo conector orgánico; un resto alifático; y un grupo conector que une la parte fluoroquímica oligomérica al resto alifático. Se piensa que las composiciones proporcionan repelencia deseable al aceite, agua y manchas a los sustratos fibrosos. 30

Las composiciones fluoroquímicas conocidas están disponibles tanto como disoluciones como dispersiones en un disolvente orgánico así como composiciones con base acuosa en las que la composición fluoroquímica está dispersada típicamente en un medio acuoso. Desde un punto de vista medioambiental se prefieren generalmente las composiciones basadas en agua.

Una de las desventajas de las composiciones basadas en agua es que requieren típicamente un 35 tratamiento con calor a una temperatura elevada de, por ejemplo, 60ºC o más después de la aplicación en un sustrato para conseguir propiedades óptimas tales como propiedades de repelencia al aceite y/o agua. De acuerdo con esto, dichas composiciones acuosas no son muy adecuadas para usarse por un consumidor que quiere tratar un sustrato tal como por ejemplo una chaqueta de cuero o una prenda. Los tratamientos realizados por los consumidores se hacen típicamente a temperatura ambiente, por ejemplo, 40 pulverizando la composición en el sustrato que desea tratarse y dejando que el sustrato se seque en condiciones ambientales.

Ahora sería deseable mejorar las composiciones fluoroquímicas basadas en agua. En particular sería deseable desarrollar composiciones acuosas que tengan un compuesto fluoroquímico que puedan aplicarse en condiciones ambientales sin la necesidad de una etapa de tratamiento con calor a la vez que 45 se consiguen buenas propiedades de repelencia tal como propiedades de repelencia al aceite y/o agua en el sustrato. Preferiblemente, las propiedades de repelencia obtenidas serían comparables a las conseguidas después de un tratamiento con calor. De manera deseable, la composición es respetuosa con el medioambiente y carece sustancialmente de compuestos inflamables. Además, sería deseable que las composiciones puedan fabricarse de una manera fácil y conveniente y en condiciones 50 económicamente favorables. De manera deseable, la composición puede aplicarla fácilmente el consumidor tal como por ejemplo pulverizando, frotando o espumando la composición en un sustrato. De

manera deseable, las composiciones son eficaces para tratar sustratos fibrosos tales como tejidos y cueros.

Compendio de la Invención

La presente invención proporciona en un aspecto, una composición acuosa que comprende (i) un compuesto fluoroquímico y (ii) un derivado éster de un alfa-hidroxi ácido, teniendo el derivado éster un 5 punto de fusión no superior a 35ºC y una solubilidad en agua no superior a 10% en peso a 25ºC. El compuesto fluoroquímico está típicamente dispersado o emulsionado en la composición acuosa.

Las composiciones acuosas pueden proporcionar ventajas tales como proporcionar buenas propiedades de repelencia al aceite y/o agua a un sustrato después de la aplicación en condiciones ambientales, por ejemplo, a una temperatura entre 15 y 35ºC o convenientemente entre 15 y 30ºC, sin la 10 necesidad de un tratamiento con calor. Así, las composiciones acuosas pueden usarse para proporcionar propiedades de repelencia al aceite y/o agua a un sustrato tal como por ejemplo un sustrato fibroso, por ejemplo, cuero o tejido. En particular, pueden conseguirse propiedades de repelencia comparables a las conseguidas con una etapa de tratamiento con calor. En realizaciones particulares, las composiciones acuosas son rentables. Además, la composición acuosa puede aplicarse generalmente de una manera 15 sencilla usando por ejemplo métodos usados típicamente por los consumidores. Las composiciones pueden diseñarse convenientemente para evitar la necesidad de componentes inflamables tales como disolventes orgánicos y pueden diseñarse de una manera respetuosa con el medioambiente.

En un aspecto adicional, la presente invención se refiere a un método de tratamiento que comprende poner en contacto un sustrato con la composición acuosa. 20

En otro aspecto más, la presente invención proporciona un frasco pulverizador que contiene la composición acuosa.

Descripción Detallada de Realizaciones Ilustrativas de la Invención

Derivado éster de alfa-hidroxi ácido

Por el término "derivado éster de alfa-hidroxi ácido" se quiere decir un compuesto que puede 25 obtenerse por esterificación del grupo o grupos ácido del alfa-hidroxi ácido así como compuestos en los que el grupo o grupos alfa-hidroxi del alfa-hidroxi ácido se han esterificado, es decir, el grupo alfa-hidroxi se ha reemplazado por un grupo aciloxi. Si el grupo alfa-hidroxi se ha reemplazado por un grupo aciloxi, el grupo o grupos ácido del alfa-hidroxi ácido pueden o no haber sido esterificados.

El derivado éster debe tener una solubilidad en agua no superior a 10% en peso y un punto de 30 fusión no superior a 35ºC, por ejemplo no superior a 30ºC. Típicamente, el derivado éster tendrá un punto de fusión de 25ºC o menos. La solubilidad en agua del derivado éster se determina típicamente en condiciones ambientales (25ºC) en agua desmineralizada sin la presencia de las demás sustancias de la composición acuosa. Convenientemente, la solubilidad en agua del derivado éster no es superior a 8% y en realizaciones particulares de la invención, la solubilidad en agua puede ser 5% o menos. El derivado 35 éster puede ser esencialmente insoluble en agua o tener una solubilidad en agua muy baja siempre que el derivado éster pueda incorporarse fácilmente en la composición acuosa sin precipitar irreversiblemente de ella. El derivado éster es generalmente un éster de ácido carboxílico.

El derivado éster en una realización de la presente invención tiene además una presión de vapor determinada a 20ºC no superior a 0,03 kPa y/o el derivado éster tiene un punto de ebullición a una 40 presión de 1 atm de al menos 150ºC, por ejemplo al menos 240ºC o al menos 290ºC.

El derivado éster puede ser un éster alifático o aromático, es decir, los grupos éster pueden contener grupos alifáticos y/o aromáticos. Los grupos éster alifáticos del derivado éster pueden ser lineales,...

 


Reivindicaciones:

1. Una composición acuosa que comprende (i) un compuesto fluoroquímico y (ii) un derivado éster de un alfa-hidroxi ácido, teniendo dicho derivado éster un punto de fusión no superior a 35ºC y una solubilidad en agua no superior a 10% en peso a 25ºC.

2. Una composición acuosa según la reivindicación 1 en la que dicho derivado éster tiene un 5 punto de ebullición a 1 atm de al menos 150ºC.

3. Una composición acuosa según la reivindicación 1 en la que dicho compuesto fluoroquímico está comprendido en dicha composición acuosa en una cantidad de hasta 30% en peso y dicho derivado éster en una cantidad de 0,1 a 20% en peso.

4. Una composición acuosa según la reivindicación 1 en la que dicho derivado éster es un éster 10 alifático.

5. Una composición acuosa según la reivindicación 4 en la que dicho derivado éster es un éster de un alfa-hidroxi ácido que tiene al menos dos grupos ácido y en el que cada uno de los grupos ácido se ha esterificado con un alcohol y en el que el número total de átomos de carbono en la parte derivada del alcohol de los grupos éster es al menos 4. 15

6. Una composición acuosa según la reivindicación 1 en la que el grupo alfa-hidroxi de dicho alfa-hidroxi ácido se ha esterificado.

7. Una composición acuosa según la reivindicación 1 en la que dicho derivado éster corresponde a la fórmula:

20

en la que cada uno de R1, R2 y R3 representa independientemente H, OH, un grupo hidrocarburo o COOR5 con R5 representando un grupo hidrocarburo; R4 representa H, un grupo hidrocarburo o -CH2-COOR6 en el que R6 representa un grupo hidrocarburo; R representa un grupo hidrocarburo; y R7 representa H o un grupo acilo.

8. Una composición acuosa según la reivindicación 1 en la que dicho derivado éster se 25 selecciona del grupo que consiste en citratos, malatos y tartaratos.

9. Una composición acuosa según la reivindicación 1 en la que dicho compuesto fluoroquímico se selecciona del grupo que consiste en un polímero obtenido de una polimerización de un monómero de acrilato o metacrilato fluorado, un compuesto obtenido de una condensación de un compuesto isocianatos y un compuesto fluorado que tiene uno o más grupos isocianato reactivos y un compuesto obtenido de 30 una condensación de un compuesto isocianato fluorado y uno o más compuestos isocianatos reactivos.

10. Una composición acuosa según la reivindicación 1 en la que dicho compuesto fluoroquímico comprende un polímero obtenido de una polimerización de (i) un monómero fluorado según la fórmula:

Rf-X-E

en la que Rf representa un grupo alifático perfluorado, X representa un grupo conector orgánico y E representa un grupo etilénicamente insaturado y (ii) un compuesto no fluorado.

11. Una composición acuosa según la reivindicación 10 en la que el grupo alifático perfluorado de dicho monómero fluorado tiene 3 ó 4 átomos de carbono.

12. Método de tratamiento que comprende poner en contacto un sustrato con una composición 5 acuosa de la reivindicación 1.

13. Método según la reivindicación 12 en el que dicho método comprende además secar el sustrato tratado a una temperatura no superior a 40ºC.

14. Método según la reivindicación 12 en el que dicho sustrato es un sustrato fibroso.

15. Método según la reivindicación 12 en el que dicho sustrato se pone en contacto con dicha 10 composición acuosa pulverizando, frotando, cepillando o espumando la composición en el sustrato.

16. Método según la reivindicación 12 en el que dicho sustrato comprende cuero o tejido.

17. Frasco pulverizador que comprende una composición acuosa de la reivindicación 1.


 

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