COPOLIMEROS DE METACRILATO DE PERFLUOROALQUILETILO QUE REPELEN EL ACEITE, EL AGUA Y LA SUCIEDAD.
Copolímeros que contienen, basado en el peso total del copolímero:
a)40 a 97% en peso, preferiblemente 45 a 90% en peso de una mezcla de metacrilatos de perfluoroalquiletilo,
b)1 a 50% en peso, preferiblemente 5 a 30% en peso de un (met)acrilato de alquilo C12-C22 y
c)0,5 a 10% en peso, preferiblemente 1 a 5% en peso de uno o más monómeros reticulables térmicamente o reactivos con isocianato, y
d)1,5 a 50% en peso, preferiblemente 4 a 30% en peso de cloruro de vinilo y/o cloruro de vinilideno.
en donde el metacrilato de perfluoroalquiletilo de acuerdo con la fórmula
RFCH2CH2OCOC(CH3)=CH2
contiene
1 a 70% en peso de 4 átomos de carbono fluorados o menos y
30 a 99% en peso de 6 átomos de carbono fluorados
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/058620.
Solicitante: CLARIANT FINANCE (BVI) LIMITED.
Nacionalidad solicitante: Islas Vírgenes (Británicas).
Dirección: CITCO BUILDING WICKHAMS CAY P.O. BOX 662,ROAD TOWN, TORTOLA.
Inventor/es: GOTZ, HANS, BAUERS,FLORIAN, KNAUP,WOLFGANG.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 23 de Diciembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C08F214/06 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 214/00 Copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando al menos uno terminado por un halógeno. › Cloruro de vinilo.
- C08F214/08 C08F 214/00 […] › Cloruro de vinildeno.
- C08F220/24 C08F […] › C08F 220/00 Copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando solamente terminado por un radical carboxi o una sal, anhídrido, éster, amida, imida o nitrilo del mismo. › que contienen radicales perhaloalquilo.
Clasificación PCT:
- C08F220/24 C08F 220/00 […] › que contienen radicales perhaloalquilo.
Fragmento de la descripción:
Copolímeros de metacrilato de perfluoroalquiletilo que repelen el aceite, el agua y la suciedad.
Los productos químicos fluorados se utilizan a menudo como agentes tensioactivos o humectantes y son ampliamente utilizados para el tratamiento superficial de sustratos. Los mismos encuentran frecuentemente utilidad para el acabado repelente del aceite, el agua y la suciedad de sustratos fibrosos tales como por ejemplo alfombras, productos textiles, cuero, materiales no tejidos y de sustratos duros tales como por ejemplo madera, metales u hormigón. La imbibición de líquidos hidrófilos e hidrófobos se reduce con los sustratos así tratados, y se promueve la eliminación de las manchas existentes.
Se conoce por la bibliografía que los copolímeros de (met)acrilato de perfluoroalquilo basados en monómeros de acuerdo con la fórmula I
con una cadena de perfluoroalquilo RF de 8 átomos de carbono fluorados son particularmente útiles para la producción de revestimientos repelentes del aceite, el agua y la suciedad. Cuando la cadena de perfluoroalquilo RF se acorta a 6 ó 4 átomos de carbono fluorados las propiedades de repelencia al aceite, el agua y la suciedad de los revestimientos empeoran. Esta relación estructura-propiedad puede documentarse por ejemplo por medio de medidas del ángulo de contacto para el agua sobre revestimientos de los homopolímeros sobre vidrio. La tensión superficial crítica resultante aumenta desde metacrilato a acrilato y también con el número creciente de átomos de carbono fluorados.
De acuerdo con lo anterior, debe asumirse que los copolímeros que contienen entre otras cosas (met)acrilatos de perfluoroalquiletilo que tienen 8 átomos de carbono fluorados son más adecuados que los compuestos análogos que tienen menos de 8 átomos de carbono fluorados para conferir a los productos textiles repelencia al aceite, el agua y la suciedad. De hecho, los acabados de los productos textiles están basados habitualmente en copolímeros que contienen monómeros que tienen una cadena de carbonos totalmente fluorada RF de 6 a 20 átomos de carbono fluorados. El grupo perfluoroalquilo tiene en este caso una longitud media de cadena de 8 a 9 átomos de carbono fluorados.
Una composición representativa de (met)acrilatos de perfluoroalquiletilo de acuerdo con la fórmula I es por ejemplo
Los acabados habituales de productos textiles como se han descrito arriba, sin embargo, requieren temperaturas elevadas durante la aplicación del acabado y después de cada lavado para conseguir efectos satisfactorios de repelencia al aceite, el agua y la suciedad.
Por la incorporación de monómeros de acuerdo con la fórmula I que tienen una cadena de perfluoroalquilo RF de 4 a 20 átomos de carbono fluorados siendo la longitud media de cadena del grupo perfluoroalquilo de 6 a 7 átomos de carbono fluorados, los copolímeros de (met)acrilato de perfluoroalquiletilo correspondientes proporcionan efectos de repelencia satisfactorios incluso a temperaturas de acabado bajas. A este fin, el documento US 5.344.903 reivindica entre otras la composición siguiente para el (met)acrilato de perfluoroalquiletilo:
La Patente `903 especifica composiciones de los mismos monómeros que tienen respectivamente una "distribución baja" y una "distribución media". Sin embargo, todas las composiciones descritas incluyen monómeros que tienen una cadena lineal de perfluoroalquilo de 8 átomos de carbono fluorados.
No obstante, los compuestos fluorados (es decir que contienen flúor) que tienen una cadena lineal de perfluoroalquilo de 8 átomos de carbono fluorados, con inclusión de las composiciones de monómeros arriba descritas, pueden degradarse en ciertas condiciones para formar ácido perfluorooctanocarboxílico. Estos productos de degradación están considerados como no degradables ulteriormente, y por consiguiente son persistentes. Además, estos compuestos son sospechosos de acumularse en los organismos vivos.
Es un objeto de la presente invención utilizar monómeros fluorados que no contienen una cadena lineal de perfluoroalquilo de 8 átomos de carbono fluorados para preparar copolímeros fluorados que, en un tratamiento de la superficie de sustratos fibrosos con una cantidad eficaz de la dispersión acuosa fluorada, modifican la superficie para hacerla altamente repelente del aceite, el agua y la suciedad.
Se ha encontrado ahora que, sorprendentemente, mezclas de metacrilatos de perfluoroalquiletilo de acuerdo con la fórmula II
en donde RF = 4 y 6, copolimerizados con cloruro de vinilo y/o cloruro de vinilideno, un (met)acrilato de alquilo C12-C22 y uno o más monómeros reticulables térmicamente o reactivos con isocianato conducen a revestimientos repelentes del aceite, el agua y la suciedad que son particularmente compatibles con el medio ambiente y tienen además altas eficiencia y durabilidad después de un postratamiento a baja temperatura sin necesidad alguna de la presencia de una cadena de perfluoroalquilo lineal de 8 átomos de carbono fluorados.
La invención proporciona, de acuerdo con ello, copolímeros que contienen, basado en el peso total del copolíme- ro:
La mezcla de metacrilatos de perfluoroalquiletilo a) tiene la composición siguiente:
Se da preferencia particular a las mezclas de metacrilatos de perfluoroalquiletilo siguientes:
"distribución alta"
"distribución baja"
Reivindicaciones:
1. Copolímeros que contienen, basado en el peso total del copolímero:
en donde el metacrilato de perfluoroalquiletilo de acuerdo con la fórmula
contiene
2. Compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque el grupo perfluoroalquilo del metacrilato de perfluoroalquiletilo contiene
3. Compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque el grupo perfluoroalquilo del metacrilato de perfluoroalquiletilo contiene
4. Compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque el (met)acrilato de alquilo C12-C22 constituye acrilato de cetilo, acrilato de estearilo y/o acrilato de behenilo.
5. Uso de los copolímeros de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4 para acabado repelente al agua, el aceite y la suciedad de sustratos fibrosos.
6. Una mezcla acuosa del copolímero de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4 y una mezcla de isocianatos protegidos.
7. Uso de la mezcla acuosa de acuerdo con la reivindicación 6 para acabado repelente al agua, el aceite y la suciedad de sustratos fibrosos.
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