EP2571924A1 - Textile rafraîchissant à base de peba hydrophobe - Google Patents

Textile rafraîchissant à base de peba hydrophobe

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Publication number
EP2571924A1
EP2571924A1 EP11728308A EP11728308A EP2571924A1 EP 2571924 A1 EP2571924 A1 EP 2571924A1 EP 11728308 A EP11728308 A EP 11728308A EP 11728308 A EP11728308 A EP 11728308A EP 2571924 A1 EP2571924 A1 EP 2571924A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
peba
weight
textile
aqueous medium
blocks
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11728308A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bruno D'herbecourt
René-Paul EUSTACHE
Sophie Chhun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Publication of EP2571924A1 publication Critical patent/EP2571924A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/40—Polyamides containing oxygen in the form of ether groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/02—Polyalkylene oxides
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/82—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from polyester amides or polyether amides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/005—Synthetic yarns or filaments
    • D04H3/009—Condensation or reaction polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • Y10T442/60—Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]

Definitions

  • the subject of the present invention is a refreshing textile material, comprising synthetic fibers made of elastomeric thermoplastic polymer.
  • Texttile or “textile” means any material made from fibers or filaments and any material forming a porous membrane characterized by a length / thickness ratio of not less than 300;
  • Fiber means any synthetic or natural material characterized by a length / diameter ratio of not less than 300;
  • filament means any fiber of infinite length
  • Textiles include fiber mats (dressings, filters, felt), wicks (dressings), threads (sewing, knitting, weaving), nonwovens, web veils "Nets, (net), knits (straight, circular, fullyfashioned) fabrics (traditional, jacquard, multiple, double sided, multi axial, 2D and a half, 3D), and many others.
  • Synthetic fibers made of thermoplastic polymer currently used to make cooling textiles have several disadvantages: they tend to swell when they are impregnated with an aqueous medium and their cooling capacity is not sufficiently intense or durable. It is therefore necessary to modify these fibers or textiles obtained from these fibers so that they acquire a detectable or sufficient cooling capacity.
  • the methods used consist either in performing a chemical surface treatment of the textile, or more commonly in adding an absorbent polymer to the fiber matrix.
  • This polymer Absorbent has the ability to increase its volume by absorbing water to form a gel that restores a cooling effect by natural evaporation of water, after which the gel returns to its original volume.
  • the cold produced is a "wet” cold, giving an uncomfortable "wet” sensation, even sticky.
  • Absorbents commonly used are, for example, polyacrylate crystals, especially crosslinked sodium polyacrylates.
  • the level of stability of these cooling agents is not guaranteed. Their denaturation can be observed at temperatures above 100 ° C., and sometimes at temperatures of the order of 40 or 60 ° C. Textiles comprising these agents should not be machine washed but by hand, with detergent or frozen products.
  • the object of the present invention is therefore to provide cooling textile materials with an intense and lasting cold effect, which have a sufficient level of stability with respect to water (do not swell on contact with water) and with respect to temperatures ( can withstand ambient temperatures in the range of -60 ° C to 150 ° C, preferably -40 ° C to 140 ° C.
  • the object of the present invention is in particular to provide a simple method of manufacturing such textile materials, comprising as few steps as possible, which does not alter the dimensional stability or the flexibility of the textile materials, nor their softness, and which makes use of preferably bio-sourced raw materials.
  • the subject of the present invention is therefore the use of a hydrophobic polyether block and polyamide block copolymer (PEBA) for the manufacture of a textile material (of melting temperature Tf) capable of cooling after contacting said material with an aqueous medium having a temperature in the range of 15 ° C to Tf-20 ° C, said medium comprising at least 85% by weight of water relative to the weight of aqueous medium, preferably at least 90% of water, preferably at least 95% water relative to the weight of medium; said PEBA comprising from 20 to 80% by weight of polyamide blocks and from 80 to 20% by weight of polyether blocks, preferably from 30 to 70% by weight of polyamide blocks and from 70 to 30% by weight of polyether blocks, and having a saturation water absorption of less than 6% by weight, preferably less than 3%, according to ISO 62, relative to the weight of PEBA.
  • PEBA hydrophobic polyether block and polyamide block copolymer
  • said textile material is such that it cools to a temperature below room temperature for at least 15 minutes after said contacting, preferably for at least 30 minutes, preferably for at least one hour, preferably during at least two hours, the ambient temperature being in the range of 10 to 80 ° C, preferably 10 to 50 ° C, preferably 15 to 40 ° C.
  • said material is such that it has accelerated and prolonged desorption and evaporation properties of said aqueous medium in the form of cold gas with a temperature below room temperature, preferably below 20 ° C.
  • said material is in the form of a porous membrane, a woven fabric or a nonwoven fabric.
  • said material comprises fibers and / or filaments and / or particles based on said PEBA.
  • the present invention also relates to a method for cooling the skin of a human being, comprising the application on said skin of a cooling textile material impregnated with an aqueous medium, either naturally (for example by sweat) or by voluntary supply (for example water, an active ingredient, in particular a cosmetic, pharmaceutical or medical ingredient, a moisturizer, etc.), said material comprising at least 10% by weight, preferably at least 30% by weight, preferably at least 50% by weight, preferably at least 80% by weight, ideally 100% by weight, of a hydrophobic polyether block and polyamide block copolymer (PEBA); said material having a melting temperature Tf such that Tf-20 ° C is higher than the ambient temperature; said PEBA comprising from 20 to 80% by weight of polyamide blocks and from 80 to 20% by weight of polyether blocks, preferably from 30 to 70% by weight of polyamide blocks and from 70 to 30% by weight of polyether blocks, by relative to the weight of PEBA, and having a saturation water absorption of less than 6% by weight, preferably less than 3%
  • the subject of the present invention is also a textile material, in particular useful for the implementation of this cooling process, characterized in that it comprises a hydrophobic polyether block and polyamide block copolymer (PEBA) comprising from 20 to 80% by weight. weight of polyamide blocks and 80 to 20% by weight of polyether blocks, preferably 30 to 70% by weight of polyamide blocks and 70 to 30% by weight of polyether blocks, based on the weight of PEBA; and which has a water absorption at saturation less than 6%, preferably less than 3% according to ISO 62, relative to the weight of PEBA.
  • PEBA hydrophobic polyether block and polyamide block copolymer
  • the subject of the present invention is a refreshing textile material comprising a textile material as defined above, impregnated with an aqueous medium comprising at least 85% by weight of water, preferably at least 90% of water, of preferably at least 95% water, relative to the weight of aqueous medium, the temperature of the aqueous medium being in the range of 15 ° C to Tf-20 ° C, Tf being the melting temperature of the textile material, the content hydrophobic PEBA mass representing at least 10% of the total mass of the cooling textile material.
  • said PEBA is mixed with at least one filler and / or at least one pigment and / or at least one additive.
  • said textile comprises synthetic fibers obtained from bio-resourced raw materials.
  • said textile further comprises natural fibers, artificial fibers made from natural raw materials, mineral fibers, metal fibers and / or synthetic fibers other than hydrophobic PEBA fibers.
  • said textile is manufactured solely from bio-resourced raw materials.
  • said textile comprises at least one structure chosen from:
  • At least one predominantly hydrophobic textile material layer comprising at least 10% hydrophobic PEBA superimposed on at least one layer of predominantly hydrophilic textile material; and or sandwich structures based on said layers;
  • said textile is a felt, a veil, a net, a filter, a film, a gauze, a cloth, a bandage, a wipe, a layer, a fabric, a knit, an article of clothing, a garment, pantyhose, stockings, in particular compression stockings, a bedding article, an article of furniture, a napkin, a packaging, a curtain, a cockpit liner, a functional technical textile, a geotextile, and / or a agrotextiles.
  • the present invention also relates to the use of a textile according to the invention in the medical field, cosmetics, hygiene, luggage, clothing, clothing, household equipment or home, the furniture, carpets, automotive, industry, including industrial filtration, cooling systems, ventilation, air conditioning, agriculture and / or building.
  • PEBA polyether block copolymers and polyamide blocks
  • polyamide blocks with dicarboxylic chain ends with polyoxyalkylene blocks with diamine chain ends obtained by cyanoethylation and hydrogenation of polyoxyalkylene aliphatic alpha-omega dihydroxylated blocks called polyether diols
  • Polyamide blocks with dicarboxylic chain ends with polyetherdiols the products obtained being, in this particular case, polyetheresteramides.
  • the polyamide blocks with dicarboxylic chain ends come, for example, from the condensation of polyamide precursors in the presence of a chain-limiting dicarboxylic acid.
  • the polyamide blocks with diamine chain ends come for example from the condensation of polyamide precursors in the presence of a chain-limiting diamine.
  • the molar mass in number Mn of the polyamide blocks is between 400 and 20000 g / mol and preferably between 500 and 10000 g / mol.
  • Polymers with polyamide blocks and polyether blocks may also comprise randomly distributed units.
  • Three types of polyamide blocks can advantageously be used.
  • the polyamide blocks come from the condensation of a dicarboxylic acid, in particular those having from 4 to 20 carbon atoms, preferably those having from 6 to 18 carbon atoms and an aliphatic or aromatic diamine, in particular those having 2 to 20 carbon atoms, preferably those having 6 to 14 carbon atoms.
  • dicarboxylic acids examples include 1,4-cyclohexyldicarboxylic acid, butanedioic, adipic, azelaic, suberic, sebacic, dodecanedicarboxylic, octadecanedicarboxylic acids and terephthalic and isophthalic acids, but also dimerized fatty acids. .
  • diamines examples include tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 1,10-decamethylenediamine, dodecamethylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, isomers of bis (4-aminocyclohexyl) methane (BACM), bis - (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane (BMACM), and 2-2-bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) propane (BMACP), and para-amino-di-cyclohexyl methane ( PACM), and isophoronediamine (IPDA), 2,6-bis (aminomethyl) norbornane (B AMN) and piperazine (Pip).
  • BCM bis (4-aminocyclohexyl) methane
  • BMACM bis - (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane
  • BMACP 2-2-bis (3-methyl-4-aminocyclo
  • PA4.12, PA4.14, PA4.18, PA6.10, PA6.12, PA6.14, PA6.18, PA9.12, PA10.10, PA10.12, and PA10.14 blocks are used.
  • the polyamide blocks result from the condensation of one or more alpha omega-aminocarboxylic acids and / or one or more lactams having from 6 to 12 carbon atoms in the presence of a dicarboxylic acid having from 4 to 12 carbon atoms or a diamine.
  • lactams include caprolactam, oenantholactam and lauryllactam.
  • alpha omega amino carboxylic acid mention may be made of aminocaproic acid, amino-7-heptanoic acid, amino-11-undecanoic acid and amino-12-dodecanoic acid.
  • the polyamide blocks of the second type are made of polyamide 11, polyamide 12 or polyamide 6.
  • the polyamide blocks result from the condensation of at least one alpha omega aminocarboxylic acid (or a lactam), at least one diamine and at least one dicarboxylic acid.
  • polyamide PA blocks are prepared by poly condensation:
  • comonomer or ⁇ Z ⁇ comonomers chosen from lactams and alpha-omega-aminocarboxylic acids having Z carbon atoms and equimolar mixtures of at least one diamine having XI carbon atoms and at least one dicarboxylic acid having Yl carbon atoms, (XI, Yl) being different from (X, Y),
  • said one or more comonomers ⁇ Z ⁇ being introduced in a proportion by weight of up to 50%, preferably up to 20%, even more advantageously up to 10% relative to all the polyamide precursor monomers;
  • the dicarboxylic acid having Y carbon atoms which is introduced in excess with respect to the stoichiometry of the diamine or diamines, is used as chain limiter.
  • the polyamide blocks result from the condensation of at least two alpha omega aminocarboxylic acids or at least two lactams having from 6 to 12 carbon atoms or a lactam and an aminocarboxylic acid. not having the same number of carbon atoms in the possible presence of a chain limiter.
  • alpha omega amino carboxylic acid mention may be made of aminocaproic acid, amino-7-heptanoic acid, amino-11-undecanoic acid and amino-12-dodecanoic acid.
  • lactam mention may be made of caprolactam, oenantholactam and lauryllactam.
  • aliphatic diamines there may be mentioned hexamethylenediamine, dodecamethylenediamine and trimethylhexamethylenediamine.
  • cycloaliphatic diacids mention may be made of 1,4-cyclohexyldicarboxylic acid.
  • aliphatic diacids By way of example of aliphatic diacids, mention may be made of butanedioic acid, adipic acid, azelaic acid, suberic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid or dimerized fatty acid (these dimerized fatty acids preferably have a dimer content of at least 98% preferably they are hydrogenated, they are marketed under the trademark "PRIPOL” by the company "UNICHEMA", or under the brand EMPOL by the company HENKEL) and Polyoxyalkylenes - ⁇ , ⁇ diacids.
  • aromatic diacids mention may be made of terephthalic (T) and isophthalic (I) acids.
  • cycloaliphatic diamines By way of example of cycloaliphatic diamines, mention may be made of the isomers of bis- (4-aminocyclohexyl) -methane (BACM), bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane (BMACM), and 2-2-bis - (3-methyl-4-aminocyclohexyl) propane (BMACP), and para-amino-di-cyclohexyl methane (PACM).
  • the other diamines commonly used can be isophoronediamine (IPDA), 2 / 6-bis- (aminomethyl) -norbornane (BAMN) and piperazine.
  • polyamide blocks of the third type As examples of polyamide blocks of the third type, the following can be cited:
  • 6.6 denotes hexamethylenediamine condensed with adipic acid.
  • 6.10 denotes hexamethylenediamine condensed with sebacic acid.
  • 11 denotes units resulting from the condensation of aminoundecanoic acid.
  • 12 denotes patterns resulting from the condensation of lauryllactam.
  • the polyether blocks can represent 5 to 85% by weight of the polyamide and polyether block copolymer.
  • the mass Mn of the polyether blocks is between 100 and 6000 g / mol and preferably between 200 and
  • the polyether blocks consist of alkylene oxide units. These units may be, for example, ethylene oxide units, propylene oxide or tetrahydrofuran units (which leads to polytetramethylene glycol linkages).
  • PEG blocks polyethylene glycol
  • PPG blocks propylene glycol
  • PO3G blocks polytrimethylene glycol
  • PTMG blocks ie those consisting of tetramethylene glycol units also called polytetrahydrofuran.
  • the PEBA copolymers may comprise in their chain several types of polyethers, the copolyethers may be block or statistical. It is also possible to use blocks obtained by oxyethylation of bisphenols, such as, for example, bisphenol A. These latter products are described in patent EP613919.
  • the polyether blocks may also consist of ethoxylated primary amines.
  • ethoxylated primary amines mention may be made of the products of formula:
  • the flexible polyether blocks may comprise polyoxyalkylene blocks with NH 2 chain ends / such blocks obtainable by cyanoacetylation of aliphatic polyoxyalkylene aliphatic alpha-omega dihydroxy blocks called polyether diols.
  • polyether diols More particularly, Jeffamines (for example Jeff amine® D400, D2000, ED 2003, XTJ 542, commercial products of Huntsman, also described in JP2004346274, JP2004352794 and EP1482011) can be used.
  • the polyetherdiol blocks are either used as such and copolycondensed with polyamide blocks having carboxylic ends, or they are aminated to be converted into polyether diamines and condensed with polyamide blocks having carboxylic ends.
  • the general two-step preparation method for PEBA copolymers having ester bonds between PA blocks and PE blocks is known and is described, for example, in French patent FR2846332.
  • the general method for preparing the PEBA copolymers of the invention having amide linkages between PA blocks and PE blocks is known and described, for example in European Patent EP1482011.
  • the polyether blocks can also be mixed with polyamide precursors and a diacid chain limiter to make the polyamide block and polyether block polymers having statistically distributed units (one-step process).
  • PEBA designation in the present description of the invention relates as well to PEBAX® marketed by Arkema, Vestamid® marketed by Evonik®, Grilamid® marketed by EMS, Kellaflex® marketed by DSM or to any other PEBA from other suppliers.
  • hydrophobic PEBA is intended to mean PEBA which both have a saturation water absorption of less than 6% by weight, preferably less than 3% according to ISO 62, with respect to the weight of PEBA and comprising from 20 to 80% by weight of polyamide blocks and from 80 to 20% by weight of polyether blocks, preferably from 30 to 70% by weight of polyamide blocks and from 70 to 30% by weight of polyether blocks.
  • the PEBA copolymers have PA blocks in PA 6, PA 11, PA 12, PA 6.12, PA 6.6 / 6, PA 10.10 and / or PA 6.14, preferably PA 11 and / or PA blocks. 12; and PE blocks made of PTMG, PPG and / or PO3G.
  • PEBAs based on PE blocks consisting mainly of PEG are to be included in the range of hydrophilic PEBAs.
  • PEBA based hydrophilic PEBA-based textile materials that do not meet the hydrophobic PEBAS criteria defined above are not able to cool under the conditions of use or the process of the present invention, as shown in Table 1 below, and may even on the contrary swell in contact with water.
  • Figure 1 is a photograph of a web ("web" weight of 80 g / m2) in three increasing enlargements (1, 2 and 3). The last enlargement shows how, on the water surface of PEBA hydrophobic fibers (PA12-PTMG), water disperses into tiny microdroplets less than 20 ⁇ m, or even less than 10 ⁇ , which causes their evaporation extremely fast, thanks to their low surface tension. This evaporation is caused by a heat transfer directly between these droplets and the ambient air, the hydrophobic PEBA used according to the invention being poor heat conductor. It is in particular the heat transfer of the skin towards these droplets, on the surface of a textile according to the invention, which gives a sensation of "dry cold” surprising.
  • PA12-PTMG PEBA hydrophobic fibers
  • the hydrophobic PEBA is mixed with at least one filler and / or at least one pigment and / or at least one additive.
  • the polymer matrix of the PEBA may in particular comprise additives.
  • Said additives may be, for example, reinforcing fillers, flame retardants, UV protective agents, UV stabilizers, thermal stabilizers, pigments, lubricants, antioxidants, flow improvers , flowability, film-forming agents, film-forming aids, gums, semi-crystalline polymers, preservatives, and mixtures thereof.
  • additives may be, for example, reinforcing fillers, flame retardants, UV protective agents, UV stabilizers, thermal stabilizers, pigments, lubricants, antioxidants, flow improvers , flowability, film-forming agents, film-forming aids, gums, semi-crystalline polymers, preservatives, and mixtures thereof.
  • any other type of additive used in the textile field is also conceivable.
  • the present invention relates in particular to the use of said hydrophobic PEBA for the manufacture of textile materials, such as yarns, fibers, filaments (monofilaments or multifilaments), films, membranes, porous membranes, woven or non-woven fabrics.
  • the present invention also relates to the manufacture and use of melted hydrophobic PEBA particles to adhere them to the surface of textile materials in a durable (wash-resistant) manner.
  • the hydrophobic PEBA mass content represents at least 10%, preferably at least 30%, preferably at least 50%, preferably at least 80%, or ideally 100%, of the total weight of the textile according to the invention.
  • Tf is called the melting temperature of the textile material. It may be for example in the range of 100 to 170 ° C.
  • Said PEBA or thermoplastic matrix compositions based on said PEBA can be formed into textile material directly after the polymerization, without intermediate stages of solidification and remelting. They may also be shaped into granules, intended to be remelted for final definitive shaping, for example for the manufacture of molded textile articles or for the manufacture of yarns, fibers and / or filaments.
  • melt spinning processes can be used in particular by passing the composition of the invention through dies comprising one or more orifices.
  • spinning processes or spinning-drawing or spinning-drawing-texturing integrated or not whatever the spinning speed.
  • the yarns can be produced by high speed spinning, spinning speed greater than or equal to 3000 m / min, preferably greater than or equal to 4000 m / min.
  • Such methods are often referred to as POY (partialy oriented yarn), FOY (fully oriented yarn), FEI (integrated spinning-draw), HOY (higly oriented yarn with a speed greater than 5500 m / min). These son can be textured, according to the use for which they are intended.
  • the yarns obtained by these processes are particularly suitable for producing textile, woven or knitted surfaces.
  • the PEBA thermoplastic polymer matrix may be used for the production of monofilament or monofilament yarns, multifilament or multifilament yarns, continuous fibers (in coils) and / or staple fibers (cut).
  • PEBA staple fibers are particularly suitable for mixing with natural fibers.
  • a process particularly well suited to the manufacture of PEBA monofilaments and multifilaments is that described in patent application US2010 / 0119804.
  • the titers can range from 1.5dtex to 100dtex / filament, high titers being particularly well suited for industrial applications.
  • the multifilament yarns preferably have a titre of less than or equal to 6 dtex / filament, more preferably less than or equal to 1.5 dtex / filament.
  • the filaments may for example be combined in the form of wick or sheet, directly after spinning or in recovery, stretched, textured or curled and cut. The resulting fibers can be used for the manufacture of nonwovens or fiber yarns.
  • the compositions can also be used for the manufacture of flock.
  • the yarns, fibers and / or filaments of the invention may undergo various treatments, such as, for example, stretching in a continuous or reworked step, sizing, oiling, interlacing, texturing, crimping, stretching, thermal fixing or relaxation treatment, grinding, twisting, and / or dyeing.
  • treatments such as, for example, stretching in a continuous or reworked step, sizing, oiling, interlacing, texturing, crimping, stretching, thermal fixing or relaxation treatment, grinding, twisting, and / or dyeing.
  • dyeing mention is made in particular of bath or jet dyeing processes.
  • the preferred dyes are acid, metalliferous or nonmetallic dyes.
  • the present invention also relates to textile articles obtained by shaping a PEBA matrix or a thermoplastic composition comprising PEBA according to the invention by a process chosen from the group comprising an extrusion process, such as extrusion of sheets and films; molding, such as compression molding; and injection, such as injection molding.
  • Films can thus be obtained by the aforementioned methods using a flat die.
  • the films obtained may undergo one or more treatment steps, such as a one-dimensional or two-dimensional stretching, a stabilizing heat treatment, an antistatic treatment or a sizing.
  • Textiles comprising hydrophobic PEB A according to the invention have a cold or cooling effect under certain conditions: the cooling effect is caused after contacting (either by simple contact, or by impregnation, spraying, or soaking) hydrophobic PEBA-based textile material with an aqueous medium, irrespective of the method of addition of the aqueous medium to the textile material.
  • aqueous medium within the meaning of the invention is meant a liquid or a gas, steam, or even a solid, said medium comprising at least 85% by weight of water relative to the weight of medium, preferably at least 90% water, preferably at least 95% water; and the temperature of the aqueous medium is preferably in the range of from 1 ° C to 20 ° C, preferably from 15 ° C to 20 ° C, where Tf is the melting temperature of a textile material according to 'invention.
  • the aqueous medium can naturally impregnate the textile or naturally come into contact with the textile material. This is the case for example of sweat on a garment.
  • the aqueous medium may also be voluntarily added to the textile by any means such as impregnation, dipping, spraying by the aqueous medium in the form of gas, vapor or liquid, or by any other method of adding liquid, gas or steam to a textile material. This is the case of a medical, pharmaceutical, cosmetic, or perfume, which can be added respectively to a dressing or a refreshing wipe, for example.
  • ambient temperature within the meaning of the invention is meant the temperature of the air or the medium surrounding the textile, whether it is controlled (air conditioning, cold room), programmed (operating temperature of a process or of a device) or uncontrolled (related to weather and external geographical conditions). More precisely, ambient temperature is understood to mean a temperature comprised in the range from -60 ° C to 150 ° C, preferably from -40 ° C to 140 ° C.
  • the textile materials according to the invention comprising at least 50% hydrophobic PEBA are able to withstand these temperatures, the PEBA retaining all their properties (including flexibility and their dimensions) at these temperatures.
  • the textile material according to the invention is such that it cools to a temperature below room temperature for at least 15 minutes after said contacting, preferably for at least 30 minutes, preferably for at least one hour, preferably for at least two hours, the ambient temperature being in the range of 10 to 80 ° C, preferably 10 to 50 ° C, preferably 15 to 40 ° C.
  • said material is such that it has accelerated and prolonged desorption and evaporation properties of said aqueous medium in the form of cold gas with a temperature below room temperature, preferably below 20 ° C.
  • the present invention also relates to a textile or textile article obtained at least partially from hydrophobic PEBA, in the form of yarns, fibers and / or filaments as defined above.
  • These articles may be fabrics or textile surfaces, such as woven, knitted, nonwoven or carpet surfaces.
  • Said textile is advantageously used in the medical, cosmetic, pharmaceutical, hygiene, luggage, garment, clothing, household equipment or home, furniture, carpets, automotive, industry, including industrial filtration, agriculture and / or building.
  • the textile according to the invention is advantageously a felt, a filter, a film, a gauze, a web, a web ("web"), a net, a dressing, in particular a dressing to relieve pain or pain. burns, a diaper, a fabric, a knit, an article of clothing, a garment, a pantyhose, stockings, including stockings, a bedding article, a home furnishing article, a napkin, a wrapping, a curtain, a cockpit liner, a functional technical textile, a geotextile and / or an agrotextile.
  • the cold effect is particularly surprising on a web (web), a net (net), a fabric knitted using monofilaments or multifilament or on a perforated film.
  • a web web
  • net net
  • a fabric knitted using monofilaments or multifilament or on a perforated film For example, after soaking these structures in hot water at 40 ° C and then briefly spinning, they produce a cold effect in a few seconds, the temperature of the textile surface having fallen to 16 ° C in less than one hour. ten seconds. Soaking in water at room temperature (for example at 20 ° C) gives the same results. Hot water, especially above 30 ° C, brings an additional surprise effect.
  • said textile comprising fibers, filaments and / or films based on PEBA has a large specific surface area. It has been demonstrated that this further increases the rate of evaporation of an aqueous liquid on the surface of the textile material comprising these fibers and / or filaments according to the invention.
  • the surface of the fibers or filaments may have a particular structure such as grooves, including straight, ellipsoidal, etc., to increase the evaporation rate and therefore the cold effect of textile materials according to the invention.
  • These textiles according to the invention manufactured from hydrophobic PEBA preferably predominantly (comprising at least 50% by mass of PEBA), have, in addition, other advantageous properties. They are light, Soft, soft-touch, they resist tearing, cutting, abrasion, and pilling.
  • said textile further comprises natural fibers, such as cotton, wool and / or silk, artificial fibers made from natural raw materials, mineral fibers, such as carbon fibers, glass fibers. , silica and / or magnesium, metal fibers and / or synthetic fibers other than PEBA fibers.
  • the synthetic fibers may in particular comprise polyester, polyether, polyetherester, polyamide, acrylic or any other synthetic material generally used in the textile field.
  • the textiles according to the invention may in particular comprise combinations of hydrophobic PEBA with hydrophilic synthetic fibers (for example hydrophilic PEBA).
  • hydrophilic PEBA for example hydrophilic PEBA
  • the latter act as a transfer of moisture.
  • the hydrophilic synthetic fibers absorb moisture and, in contact with the PEBA, it is responsible for evaporation and the production of cold on the textile.
  • the hydrophilic fibers are mainly in contact with the skin (inner side of a T-shirt for example) to absorb moisture and pass it to the PEBA hydrophobic fibers which are predominantly to the outer fabric of the garment, on the environmental side
  • the textiles according to the invention may comprise sandwich structures comprising a layer of predominantly hydrophilic fibers taken between two predominantly hydrophobic fiber layers, comprising at least 10% hydrophobic PEBA or, conversely, comprising a layer of predominantly hydrophobic fibers, comprising at least 10% of hydrophobic PEBA, taken between two predominantly hydrophilic fiber layers. oritally "means that the layer contains more than 50% by weight of hydrophobic or hydrophilic fibers as appropriate.
  • hydrophobic PEBA-based textiles of the invention Unlike a purely hydrophilic textile that accumulates water and causes a cold effect only due to the presence of water, resulting in a sensation of "wet" cold, hydrophobic PEBA-based textiles of the invention cause a cold effect and dry surprising.
  • the hydrophobic PEBA evaporates the water more quickly, causes a sensation of intense cold on the surface of the textile and makes the wet effect of the textile disappear almost instantly.
  • said textile comprises synthetic fibers obtained from bio-resourced raw materials.
  • the textile according to the invention is manufactured solely from bio-resourced raw materials.
  • Raw materials of renewable origin or bio-resourced raw materials are materials that include biofouled carbon or carbon of renewable origin. In fact, unlike materials made from fossil materials, materials made from renewable raw materials contain 14 C.
  • the "carbon content of renewable origin” or “bio-resourced carbon content” is determined according to the standards ASTM D 6866 (ASTM D 6866-06) and ASTM D 7026 (ASTM D 7026-04).
  • the first standard describes a 14 C / 12 C ratio measurement of a sample and compares it with the 14 C / 12 C ratio of a 100% bioressourced original reference sample to give a relative percentage of organic C -stored in the sample.
  • the standard is based on the same concepts as 14 C dating, but without applying the dating equations.
  • the calculated ratio is referred to as the "pMC" (Percent Modem Carbon). If the material to be analyzed is a mixture of biomaterial and fossil material (without radioactive isotope), then the value of pMC obtained is directly correlated to the amount of biomaterial present in the sample.
  • ASTM D 6866 provides several techniques for measuring the 1 C isotope content, based on either liquid scintillation counting (LSC) or AMS / IRMS (Accelerated Mass). Spectrometry coupled with Isotope Radio Mass Spectrometry). The measurement method preferably used in the case of the present invention is the mass spectrometry described in standard ASTM D6866-06 ("accelerator mass spectroscopy").
  • the textiles of the invention containing PEBA based on polyamide 11 come at least partly from bioprocessed raw materials and have a bio-resourced carbon content of at least 1%, which corresponds to at an isotopic ratio of 12 C / 14 C of at least 1.2 x 10 14 .
  • the textiles according to the invention comprise at least 50% by weight of bio-resourced carbon on the total mass of carbon, which corresponds to a 12 C / 14 C isotope ratio of at least 0.6 ⁇ 10 12 .
  • This content is advantageously higher, especially up to 100%, which corresponds to a 12 C / 14 C isotope ratio of 1.2 ⁇ 10 -12 , in the case of PEBAs with PA 11 blocks and PE blocks comprising P03G, PTMG and / or PPG from renewable raw materials.
  • the textiles according to the invention may therefore comprise 100% bio-resourced carbon or on the contrary result from a mixture with a fossil origin.
  • Textiles made from PEBA of the invention are compared with textiles based on other materials commonly used in textiles: PES (polyester), PA (or polyamide), cotton.
  • the PEBA is PA12-PTMG, that is to say that it comprises PA12 blocks and PTMG blocks.
  • the PEBA is PA11-PTMG.
  • the PEBA is respectively PA6-PTMG, PA12-PEG and PA6-PEG.
  • the comparative Cpl is polyester, Cp6 is PAU, Cp7 is cotton, Cp8 is a copolyamide PA 6 / 6.6 / 12 brand Platamid® H005.
  • the contents (percent by weight) of the PA and PE blocks are shown in Table 1.
  • the temperature measurements are performed on the textile by infrared gun (Cole Parmer brand).
  • the aqueous medium used in the examples is liquid water.
  • the textile material is in the form of a light web of 80 g / m 2 for all the tests, except for example 2.
  • Example 2 is a nonwoven of fibers which are narrower than those of the web and of higher grammage, which makes it more difficult to come into contact with the aqueous medium, and the smaller contact area.
  • the textile is less impregnated with aqueous medium.
  • PROTOCOL At room temperature of 23 ° C:
  • OBSERVATIONS Apart from the textiles according to the invention, the other textiles do not have a cold effect.
  • the textiles of the comparative Cpl to Cp6 swell, deform, have a soggy and heavy appearance, and one does not observe (Cpl) or very little (Cp2 to Cp6) of temperature drop of the textile after contact with the liquid.
  • the hydrophobic PEBA-based fabrics of the examples according to the "Ex” invention are cooled and have a lasting cooling effect for at least 2 hours, have a dry, pleasant and supple feel, while remaining very light .
  • Their temperature decreases from 5 ° C to 7 ° C for at least 1h30 relative to the initial temperature of 23 ° C, corresponding to the ambient temperature, even after impregnation with water temperature 30 ° C.
  • By slightly shaking a hydrophobic PEBA-based fabric according to the invention, for example at TO + 1h30 it is noted that its temperature drops to 16 ° C., thanks to the additional evaporation produced.
  • PEBA textile (Exl) according to the invention has accelerated properties of evaporation of water, in the form of cold gas with a temperature below 20 ° C; while the evaporation of water from a polyamide textile or a cotton textile is much slower.
  • the PEBA used in the composition of a textile according to the invention has a surprising dry and lasting dry effect lasting for several hours, and capable of intensifying and prolonging under the effect of the movement (for example if it is shaken slightly at TO + 1 hour) or under the effect of a new contact with an aqueous medium, such as liquid water, or the sweat of an athlete for example.
  • the cooling effect of the textile according to the invention is intensified and prolonged by setting the textile in motion, which has been previously brought into contact with an aqueous medium.
  • the behavior of the textiles according to the invention is therefore the ideal behavior sought for technical textiles, especially in the field of sports, in particular sportswear.

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Abstract

La présente invention concerne l'utilisation d'un copolymère à blocs polyéther et blocs polyamide (PEBA) hydrophobe pour la fabrication d'un matériau textile apte à se refroidir après mise en contact dudit matériau avec un milieu aqueux de température comprise dans la gamme de 15°C à Tf- 20°C, Tf étant la température de fusion du matériau textile, ledit milieu aqueux comprenant au moins 85% en poids d'eau par rapport au poids du milieu aqueux, ledit PEBA comprenant de 20 à 80% en poids de blocs polyamide et de 80 à 20% en poids de blocs polyéther, et présentant une absorption en eau à saturation inférieure à 6% en poids selon la norme ISO 62, par rapport au poids de PEBA. La présente invention concerne notamment un textile rafraîchissant comprenant un tel PEBA, et l'utilisation de ce textile dans le domaine médical, l'hygiène, la bagagerie, la confection, l'habillement, l'équipement ménager ou de la maison, l'ameublement, les moquettes, l'automobile, l'industrie, notamment la filtration industrielle, l'agriculture et/ou le bâtiment.

Description

Textile rafraîchissant à base de PEBA hydrophobe
Description
Domaine de l'invention
La présente invention a pour objet un matériau textile rafraîchissant, comprenant des fibres synthétiques en polymère thermoplastique élastomère.
Dans la présente description de l'invention, on entend :
- Par « matériau textile » ou « textile », tout matériau réalisé à partir de fibres ou de filaments ainsi que tout matériau formant une membrane poreuse caractérisée par un rapport longueur/ épaisseur d'au moins 300 ;
- Par « fibre », toute matière synthétique ou naturelle, caractérisée par un rapport longueur/ diamètre d'au moins 300 ;
- Par « filament », toute fibre de longueur infinie ;
Parmi les textiles, on trouve notamment des mats de fibres (les pansements, les filtres, le feutre), des mèches (pansements), des fils (à coudre, à tricoter, à tisser), des non-tissés, des voiles « web », des filets (« net »), des tricots (rectiligne, circulaire, fullyfashioned) des tissus (traditionnel, Jacquard, multiple, double face, multi axial, 2D et demi, 3D), et bien d'autres.
Technique antérieure
Les fibres synthétiques en polymère thermoplastique actuellement utilisées pour fabriquer des textiles rafraîchissants ont plusieurs inconvénients : elles ont tendance à gonfler lorsqu'elles sont imprégnées par un milieu aqueux et leur capacité rafraîchissante n'est pas suffisamment intense ni durable. Il est donc nécessaire de modifier ces fibres ou les textiles obtenus à partir de ces fibres pour qu'ils acquièrent une capacité rafraîchissante détectable ou suffisante. Les procédés utilisés consistent soit à effectuer un traitement chimique de surface du textile, soit plus couramment à ajouter un polymère absorbant à la matrice des fibres. Ce polymère absorbant a la capacité d'augmenter son volume en absorbant de l'eau pour former un gel qui restitue un effet de fraîcheur par évaporation naturelle de l'eau, après quoi le gel reprend son volume initial. Le froid produit est un froid « humide », procurant une sensation « mouillée » inconfortable, voire collante. Des agents absorbants couramment utilisés sont par exemple des cristaux de polyacrylates, notamment de polyacrylates de sodium réticulés. De plus, le niveau de stabilité de ces agents rafraîchissants n'est pas garanti. On peut observer leur dénaturation à des températures supérieures à 100°C, voire parfois, dès les températures de l'ordre de 40 ou 60°C. Les textiles comprenant ces agents ne doivent pas être lavés en machine, mais à la main, ni avec des produits détergents, ni congelés.
De plus, ces techniques actuelles ont plusieurs inconvénients. Elles nécessitent au moins une étape de production supplémentaire pour le traitement de surface et/ ou l'ajout en masse d'un additif ou d'un polymère absorbant.
La présente invention a donc pour but de fournir des matériaux textiles rafraîchissants à effet froid intense et durable, qui présentent un niveau de stabilité suffisant par rapport à l'eau (ne gonflent pas au contact de l'eau) et par rapport aux températures (peuvent supporter des températures ambiantes de l'ordre de -60°C à 150°C, de préférence de -40°C à 140°C.
La présente invention a notamment pour but de fournir un procédé simple de fabrication de tels matériaux textiles, comprenant le moins d'étapes possibles, qui n'altère pas la stabilité dimensionnelle ni la souplesse des matériaux textiles, ni leur douceur, et qui utilise de préférence des matières premières bio-ressourcées.
De manière surprenante, la Demanderesse a montré que l'utilisation d'un copolymère à blocs polyéther et blocs polyamide particulier permettait de fabriquer de tels matériaux textiles à capacité rafraîchissante remarquable. Résumé de invention
La présente invention a donc pour objet l'utilisation d'un copolymère à blocs polyéther et blocs polyamide (PEBA) hydrophobe pour la fabrication d'un matériau textile (de température de fusion Tf) apte à se refroidir après mise en contact dudit matériau avec un milieu aqueux de température comprise dans la gamme de 15°C à Tf-20°C, ledit milieu comprenant au moins 85% en poids d'eau par rapport au poids de milieu aqueux, de préférence au moins 90% d'eau, de préférence au moins 95% d'eau par rapport au poids de milieu ; ledit PEBA comprenant de 20 à 80% en poids de blocs polyamide et de 80 à 20% en poids de blocs polyéther, de préférence de 30 à 70% en poids de blocs polyamide et de 70 à 30% en poids de blocs polyéther, et présentant une absorption en eau à saturation inférieure à 6% en poids, de préférence inférieure à 3%, selon la norme ISO 62, par rapport au poids de PEBA.
Avantageusement, ledit matériau textile est tel qu'il se refroidit à une température inférieure à la température ambiante pendant au moins 15 minutes après ladite mise en contact, de préférence pendant au moins 30 minutes, de préférence pendant au moins une heure, de préférence pendant au moins deux heures, la température ambiante étant comprise dans la gamme de 10 à 80°C, de préférence de 10 à 50°C, de préférence de 15 à 40°C.
Avantageusement, ledit matériau est tel qu'il présente des propriétés accélérées et prolongées de désorption et d' évaporation dudit milieu aqueux sous forme de gaz froid de température inférieure à la température ambiante, de préférence inférieure à 20°C.
Avantageusement, ledit matériau se présente sous la forme d'une membrane poreuse, d'un textile tissé ou d'un textile non tissé. Avantageusement, ledit matériau comprend des fibres et/ou des filaments et/ ou des particules à base dudit PEBA.
La présente invention a également pour objet un procédé pour rafraîchir la peau d'un être humain, comprenant l'application sur ladite peau d'un matériau textile rafraîchissant imprégné d'un milieu aqueux, soit naturellement (par exemple par de la sueur) soit par apport volontaire (par exemple d'eau ; d'un actif, notamment cosmétique, pharmaceutique, ou médical, d'un hydratant, etc), ledit matériau comprenant au moins 10% en poids, de préférence au moins 30% en poids, de préférence au moins 50% en poids, de préférence au moins 80% en poids, idéalement 100% en poids, d'un copolymère à blocs polyéther et blocs polyamide (PEBA) hydrophobe ; ledit matériau présentant une température de fusion Tf telle que Tf-20°C est supérieur à la température ambiante; ledit PEBA comprenant de 20 à 80% en poids de blocs polyamide et de 80 à 20% en poids de blocs polyéther, de préférence de 30 à 70% en poids de blocs polyamide et de 70 à 30% en poids de blocs polyéther, par rapport au poids de PEBA , et présentant une absorption en eau à saturation inférieure à 6% en poids, de préférence inférieure à 3% selon la norme ISO 62, par rapport au poids de PEBA ; et ledit milieu aqueux comprenant au moins 85% en poids d'eau, de préférence au moins 90% d'eau, de préférence au moins 95% d'eau, par rapport au poids du milieu aqueux, la température du milieu aqueux étant comprise dans la gamme de 15°C à Tf-20°C.
La présente invention a également pour objet un matériau textile, notamment utile pour la mise en oeuvre de ce procédé de rafraîchissement, caractérisé en ce qu'il comprend un copolymère à blocs polyéther et blocs polyamide (PEBA) hydrophobe comprenant de 20 à 80% en poids de blocs polyamide et de 80 à 20% en poids de blocs polyéther, de préférence de 30 à 70% en poids de blocs polyamide et de 70 à 30% en poids de blocs polyéther, par rapport au poids de PEBA ; et qui présente une absorption d'eau à saturation inférieure à 6%, de préférence inférieure à 3% selon la norme ISO 62, par rapport au poids de PEBA.
En particulier, la présente invention a pour objet un matériau textile rafraîchissant comprenant un matériau textile tel que défini précédemment, imprégné d'un milieu aqueux comprenant au moins 85% en poids d'eau, de préférence au moins 90% d'eau, de préférence au moins 95% d'eau, par rapport au poids de milieu aqueux, la température du milieu aqueux étant comprise dans la gamme de 15°C à Tf-20°C, Tf étant la température de fusion du matériau textile, la teneur massique en PEBA hydrophobe représentant au moins 10% de la masse totale du matériau textile rafraîchissant.
Avantageusement, ledit PEBA est en mélange avec au moins une charge et/ ou au moins un pigment et/ ou au moins un additif.
Avantageusement, ledit textile comprend des fibres synthétiques obtenues à partir de matières premières bio-ressourcées.
Avantageusement, ledit textile comprend en outre des fibres naturelles, des fibres artificielles fabriquées à partir de matières premières naturelles, des fibres minérales, des fibres métalliques et/ ou des fibres synthétiques autres que des fibres de PEBA hydrophobe.
Avantageusement, ledit textile est fabriqué uniquement à partir de matières premières bio-ressourcées.
Avantageusement, ledit textile comprend au moins une structure choisie parmi :
- des mélanges de monofilaments et/ ou de multifilaments comprenant du PEBA hydrophobe avec d'autres matériaux textiles ; et/ ou
- au moins une couche de matériau textile majoritairement hydrophobe, comprenant au moins 10% de PEBA hydrophobe, superposée à au moins une couche de matériau textile majoritairement hydrophile ; et/ ou - des structures sandwichs à base desdites couches ; et
des combinaisons de ces structures.
Avantageusement, ledit textile constitue un feutre, un voile, un filet, un filtre, un film, une gaze, une toile, un pansement, une lingette, une couche, un tissu, un tricot, un article d'habillement, un vêtement, un collant, des bas, notamment de bas de contention, un article de literie, un article d'ameublement, une serviette, un emballage, un rideau, un revêtement d'habitacle, un textile technique fonctionnel, un géotextile, et/ou un agrotextile.
La présente invention a encore pour objet l'utilisation d'un textile selon l'invention dans le domaine médical, cosmétique, l'hygiène, la bagagerie, la confection, l'habillement, l'équipement ménager ou de la maison, l'ameublement, les moquettes, l'automobile, l'industrie, notamment la filtration industrielle, les systèmes de refroidissement, de ventilation, de climatisation, l'agriculture et/ ou le bâtiment.
Description détaillée de l'invention
Les « copolymères à blocs polyéther et blocs polyamide » abrégés « PEBA » résultent de la polycondensation de blocs polyamides à extrémités réactives avec des blocs polyéthers à extrémités réactives, telles que, entre autres :
1) blocs polyamides à bouts de chaîne diamines avec des blocs polyoxyalkylènes à bouts de chaînes dicarboxyliques.
2) blocs polyamides à bouts de chaînes dicarboxyliques avec des blocs polyoxyalkylènes à bouts de chaînes diamines, obtenues par cyanoéthylation et hydrogénation de blocs polyoxyalkylène alpha-oméga dihydroxylées aliphatiques appelées polyétherdiols
3) blocs polyamides à bouts de chaînes dicarboxyliques avec des polyétherdiols, les produits obtenus étant, dans ce cas particulier, des polyétheresteramides. Les blocs polyamides à bouts de chaînes dicarboxyliques proviennent, par exemple, de la condensation de précurseurs de polyamides en présence d'un diacide carboxylique limiteur de chaîne. Les blocs polyamides à bouts de chaînes diamines proviennent par exemple de la condensation de précurseurs de polyamides en présence d'une diamine limiteur de chaîne.
La masse molaire en nombre Mn des blocs polyamides est comprise entre 400 et 20000 g/ mole et de préférence entre 500 et 10000 g/mole.
Les polymères à blocs polyamides et blocs polyéthers peuvent aussi comprendre des motifs répartis de façon aléatoire.
On peut utiliser avantageusement trois types de blocs polyamides.
Selon un premier type, les blocs polyamides proviennent de la condensation d'un diacide carboxylique, en particulier ceux ayant de 4 à 20 atomes de carbone, de préférence ceux ayant de 6 à 18 atomes de carbone et d'une diamine aliphatique ou aromatique, en particulier celles ayant de 2 à 20 atomes de carbone, de préférence celles ayant de 6 à 14 atomes de carbone.
A titre d'exemples d'acides dicarboxyliques, on peut citer l'acide 1,4- cyclohexyldicarboxylique, les acides butanedioïque, adipique, azélaïque, subérique, sébacique, dodécanedicarboxylique, octadécanedicarboxylique et les acides téréphtalique et isophtalique, mais aussi les acides gras dimérisés.
A titre d'exemples de diamines, on peut citer la tétraméthylène diamine, l'hexamémylènediamine, la 1,10-décaméthylènediamine, la dodécaméthylènediamine, la triméthylhexaméthylène diamine, les isomères des bis-(4-aminocyclohexyl)-méthane (BACM), bis-(3-méthyl-4- aminocyclohexyl)méthane (BMACM), et 2-2-bis-(3-méthyl-4- aminocyclohexyl)-propane (BMACP), et para-amino-di-cyclo-hexyl-méthane (PACM), et l'isophoronediamine (IPDA), la 2,6-bis-(aminométhyl)- norbornane (B AMN) et la pipérazine (Pip).
Avantageusement, on a des blocs PA4.12, PA4.14, PA4.18, PA6.10, PA6.12, PA6.14, PA6.18, PA9.12, PA10.10, PA10.12, PA10.14 et PA10.18. Selon un deuxième type, les blocs polyamides résultent de la condensation d'un ou plusieurs acides alpha oméga aminocarboxyliques et/ou d'un ou plusieurs lactames ayant de 6 à 12 atomes de carbone en présence d'un diacide carboxylique ayant de 4 à 12 atomes de carbone ou d'une diamine. A titre d'exemples de lactames, on peut citer le caprolactame, l'oenantholactame et le lauryllactame. A titre d'exemples d'acide alpha oméga amino carboxylique, on peut citer les acides aminocaproïque, amino- 7-heptanoïque, amino-11- undécanoïque et amino-12-dodécanoïque.
Avantageusement les blocs polyamides du deuxième type sont en polyamide 11, en polyamide 12 ou en polyamide 6.
Selon un troisième type, les blocs polyamides résultent de la condensation d'au moins un acide alpha oméga aminocarboxyhque (ou un lactame), au moins une diamine et au moins un diacide carboxylique.
Dans ce cas, on prépare, les blocs polyamide PA par poly condensation :
- de la ou des diamines aliphatiques linéaires ou aromatiques ayant X atomes de carbone ;
- du ou des diacides carboxyliques ayant Y atomes de carbone ; et
- du ou des comonomères {Z}, choisis parmi les lactames et les acides alpha-oméga aminocarboxyliques ayant Z atomes de carbone et les mélanges équimolaires d'au moins une diamine ayant XI atomes de carbone et d'au moins un diacide carboxylique ayant Yl atomes de carbones, (XI, Yl) étant différent de (X, Y),
- ledit ou lesdits comonomères {Z} étant introduits dans une proportion pondérale allant jusqu'à 50%, de préférence jusqu'à 20%, encore plus avantageusement jusqu'à 10% par rapport à l'ensemble des monomères précurseurs de polyamide ;
- en présence d'un limiteur de chaîne choisi parmi les diacides carboxyliques ; Avantageusement, on utilise comme limiteur de chaîne le diacide carboxylique ayant Y atomes de carbone, que l'on introduit en excès par rapport à la stcechiométrie de la ou des diamines.
Selon une variante de ce troisième type les blocs polyamides résultent de la condensation d'au moins deux acides alpha oméga aminocarboxyUques ou d'au moins deux lactames ayant de 6 à 12 atomes de carbone ou d'un lactame et d'un acide aminocarboxylique n'ayant pas le même nombre d'atomes de carbone en présence éventuelle d'un limiteur de chaîne. A titre d'exemple d'acide alpha oméga amino carboxylique aliphatique, on peut citer les acides aminocaproïques, arriino-7-heptanoïque, amino-11- undécanoïque et amino-12-dodécanoïque. A titre d'exemple de lactame, on peut citer le caprolactame, l'oenantholactame et le lauryllactame. A titre d'exemple de diamines aliphatiques, on peut citer l'hexamémylènediamine, la dodécaméthylènediamine et la triméthylhexaméthylène diamine. A titre d'exemple de diacides cycloaliphatiques, on peut citer l'acide 1,4- cyclohexyldicarboxylique. A titre d'exemple de diacides aliphatiques, on peut citer les acides butane-dioïque, adipique, azélaïque, subérique, sébacique, dodécanedicarboxylique, les acides gras dimérisés (ces acides gras dimérisés ont de préférence une teneur en dimère d'au moins 98%; de préférence ils sont hydrogénés; ils sont commercialisés sous la marque "PRIPOL" par la société "UNICHEMA", ou sous la marque EMPOL par la société HENKEL) et les Polyoxyalkylènes - α,ω diacides. A titre d'exemple de diacides aromatiques, on peut citer les acides téréphtalique (T) et isophtalique (I). A titre d'exemple de diamines cycloaliphatiques, on peut citer les isomères des bis-(4-aminocyclohexyl)-méthane (BACM), bis-(3- méthyl-4-aminocyclohexyl)méthane (BMACM), et 2-2-bis-(3-méthyl-4- aminocyclohexyl)-propane(BMACP), et para-amino-di-cyclo-hexyl-méthane (PACM). Les autres diamines couramment utilisées peuvent être l'isophoronediamine (IPDA), la 2/6-bis-(aminométhyl)-norbornane (BAMN) et la pipérazine.
A titre d'exemples de blocs polyamides du troisième type, on peut citer les suivantes :
- 6.6/6 dans laquelle 6.6 désigne des motifs hexaméthylènediamine condensée avec l'acide adipique. 6 désigne des motifs résultant de la condensation du caprolactame.
- 6.6/6.10/11/12 dans laquelle 6.6 désigne l'hexaméthylènediamine condensée avec l'acide adipique. 6.10 désigne l'hexaméthylènediamine condensée avec l'acide sébacique. 11 désigne des motifs résultant de la condensation de l'acide aminoundécanoïque. 12 désigne des motifs résultant de la condensation du lauryllactame.
Les blocs polyéthers peuvent représenter 5 à 85 % en poids du copolymère à blocs polyamides et polyéthers. La masse Mn des blocs polyéther est comprise entre 100 et 6 000 g/ mole et de préférence entre 200 et
3 000 g/mole.
Les blocs polyéthers sont constitués de motifs oxyde d'alkylène. Ces motifs peuvent être par exemple des motifs oxyde d'éthylène, des motifs oxyde de propylène ou tétrahydrofurane (qui conduit aux enchaînements polytétraméthylène glycol). On utilise ainsi des blocs PEG (polyethylène glycol) c'est à dire ceux constitués de motifs oxyde d'éthylène, des blocs PPG (propylène glycol) c'est à dire ceux constitués de motifs oxyde de propylène, des blocs PO3G (polytriméthylène glycol) c'est-à-dire ceux constitués de motifs polytriméthylène ether de glycol (de tels copolymères avec des blocs polytriméthylene ether sont décrits dans le document US6590065), et des blocs PTMG c'est à dire ceux constitués de motifs tetraméthylène glycols appelés aussi polytétrahydrofurane. Les copolymères PEBA peuvent comprendre dans leur chaîne plusieurs types de polyéthers, les copolyéthers pouvant être à blocs ou statistiques. On peut également utiliser des blocs obtenus par oxyéthylation de bisphenols, tels que par exemple le bisphenol A. Ces derniers produits sont décrits dans le brevet EP613919.
Les blocs polyéthers peuvent aussi être constitués d'aminés primaires éthoxylées. A titre d'exemple d'amines primaires éthoxylées on peut citer les produits de formule :
H (OCH2CH2)m— N (CH2CH20)n— H
dans laquelle m et n sont compris entre 1 et 20 et x entre 8 et 18. Ces produits sont disponibles dans le commerce sous la marque NORAMOX® de la société CECA et sous la marque GENAMIN® de la société CL ARI ANT.
Les blocs souples polyéthers peuvent comprendre des blocs polyoxyalkylène à bouts de chaînes NH2/ de telles blocs pouvant être obtenues par cyanoacétylation de blocs polyoxyalkylène alpha-oméga dihydroxylés aliphatiques appelées polyétherdiols. Plus particulièrement, on pourra utiliser les Jeffarnines (Par exemple Jeff aminé® D400, D2000, ED 2003, XTJ 542, produits commerciaux de la société Huntsman, également décrites dans les documents de brevets JP2004346274, JP2004352794 et EP1482011).
Les blocs polyétherdiols sont soit utilisés tels quels et copolycondensés avec des blocs polyamides à extrémités carboxyliques, soit ils sont aminés pour être transformés en polyéther diamines et condensés avec des blocs polyamides à extrémités carboxyliques. La méthode générale de préparation en deux étapes des copolymères PEBA ayant des liaisons ester entre les blocs PA et les blocs PE est connue et est décrite, par exemple, dans le brevet français FR2846332. La méthode générale de préparation des copolymères PEBA de l'invention ayant des liaisons amide entre les blocs PA et les blocs PE est connue et décrite, par exemple dans le brevet européen EP1482011. Les blocs polyéther peuvent être aussi mélangés avec des précurseurs de polyamide et un limiteur de chaîne diacide pour faire les polymères à blocs polyamides et blocs polyéthers ayant des motifs répartis de façon statistique (procédé en une étape).
Bien entendu, la désignation PEBA dans la présente description de l'invention se rapporte aussi bien aux PEBAX® commercialisés par Arkema, aux Vestamid® commercialisés par Evonik®, aux Grilamid® commercialisés par EMS, qu'aux Kellaflex® commercialisés par DSM ou à tout autre PEBA d'autres fournisseurs.
Par « PEBA hydrophobe » au sens de l'invention, on entend les PEBA qui à la fois présentent une absorption en eau à saturation inférieure à 6% en poids, de préférence inférieure à 3% selon la norme ISO 62, par rapport au poids de PEBA et comprenant de 20 à 80% en poids de blocs polyamide et de 80 à 20% en poids de blocs polyéther, de préférence de 30 à 70% en poids de blocs polyamide et de 70 à 30% en poids de blocs polyéther.
Avantageusement, les copolymères PEBA ont des blocs PA en PA 6, en PA 11, en PA 12, PA 6.12, en PA 6.6/6, en PA 10.10 et/ ou en PA 6.14, de préférence des blocs PA 11 et/ou PA 12 ; et des blocs PE en PTMG, en PPG et/ ou en PO3G. Les PEBAs à base de blocs PE constitués majoritairement de PEG sont à ranger dans la gamme des PEBAs hydrophiles. Les matériaux textiles à base de PEBA hydrophile, c'est-à-dire à base de PEBA qui ne répondent pas aux critères des PEBAS hydrophobes définis ci-dessus, ne sont pas aptes à se refroidir dans les conditions d'utilisation ou du procédé de la présente invention, comme le montre le tableau 1 ci-après, et peuvent même au contraire se gonfler au contact de l'eau.
La figure 1 est une photographie d'un voile (« web » de grammage 80 g/m2) selon trois agrandissements croissants (1, 2 et 3). Le dernier agrandissement montre comment, sur la surface de fibres de PEBA hydrophobe (PA12-PTMG), de l'eau se disperse en microgouttelettes de taille inférieure à 20 um, voire inférieure à 10 μηα, ce qui entraîne leur évaporation extrêmement rapide, grâce à leur faible tension de surface. Cette évaporation est provoquée par un transfert de chaleur directement entre ces gouttelettes et l'air ambiant, le PEBA hydrophobe utilisé selon l'invention étant mauvais conducteur de chaleur. C'est en particulier le transfert calorifique de la peau vers ces gouttelettes, à la surface d'un textile selon l'invention, qui donne une sensation de « froid sec » surprenante.
De manière avantageuse, le PEBA hydrophobe est en mélange avec au moins une charge et/ ou au moins un pigment et/ ou au moins un additif. La matrice polymérique du PEBA peut notamment comprendre des additifs. Lesdits additifs peuvent être, par exemple, des charges de renfort, des ignifugeants, des agents protecteurs contre les UV, des stabilisants aux UV, des stabilisants thermiques, des pigments, des lubrifiants, des agents antioxydants, des agents d'amélioration de la fluidité, de la coulabilité, des agents filmogènes, des auxiliaires de filmification, des gommes, les polymères semi-cristallins, des conservateurs, et leurs mélanges. Bien entendu, tout autre type d'additif utilisé dans le domaine du textile est également envisageable.
La présente invention concerne notamment l'utilisation dudit PEBA hydrophobe pour la fabrication de matériaux textiles, tels que des fils, fibres, filaments (monofilaments ou multifilaments), films, membranes, membranes poreuses, textiles tissés ou non tissés. La présente invention concerne aussi la fabrication et l'utilisation de particules de PEBA hydrophobe fondues pour les faire adhérer à la surface de matériaux textiles de façon durable (résistante aux lavages).
Avantageusement, la teneur massique en PEBA hydrophobe représente au moins 10%, de préférence au moins 30%, de préférence au moins 50%, de préférence au moins 80%, ou idéalement 100%, de la masse totale du textile selon l'invention. Dans la présente description, on nomme Tf la température de fusion du matériau textile. Elle peut être comprise par exemple dans la gamme de 100 à 170°C.
Ledit PEBA ou les compositions de matrice thermoplastique à base dudit PEBA peuvent être mises en forme de matériau textile directement après la polymérisation, sans étapes intermédiaires de solidification et de refonte. Ils peuvent aussi être mis en forme de granulés, destinés à subir une refusion pour mise en forme définitive ultérieure, par exemple pour la fabrication d'articles textiles moulés ou pour la fabrication de fils, fibre et/ ou filaments.
Tous les procédés de filage en fondu peuvent être utilisés notamment en faisant passer la composition de l'invention à travers des filières comprenant un ou plusieurs orifices. Pour la fabrication de fils multifilamentaires, on cite les procédés de filage ou filage-étirage ou filage- étirage-texturation intégrés ou non, quelle que soit la vitesse de filage. On peut produire les fils par filage haute vitesse, à vitesse de filage supérieure ou égale à 3000 m/ min, préférentiellement supérieure ou égale a 4000 m/ min. De tels procédés sont souvent désignés par les termes suivants: POY (partialy oriented yarn), FOY (fully oriented yarn), FEI (filage-étirage- intégré), HOY (higly oriented yarn avec une vitesse supérieure à 5500 m/ min). Ces fils peuvent de plus être texturés, selon l'usage auquel ils sont destinés. Les fils obtenus par ces procédés conviennent tout particulièrement à la réalisation de surfaces textiles, tissées ou tricotées. Selon l'invention, la matrice polymérique thermoplastique en PEBA peut être utilisée pour la fabrication de fils monofilamentaires ou monofilaments, de fils multifilamentaires ou multifilaments, de fibres continues (en bobines) et/ ou de fibres discontinues (coupées). Les fibres discontinues de PEBA conviennent particulièrement bien pour le mélange avec des fibres naturelles. Un procédé particulièrement bien adapté à la fabrication de monofilaments et multifilaments en PEBA est celui décrit dans la demande de brevet US2010/ 0119804.
Pour les fibres individuelles ou monofilaments, les titres peuvent aller de l,5dtex à lOOdtex/ filament, les titres élevés étant particulièrement bien adaptés pour les applications industrielles. Les fils multifilamentaires ont de préférence un titre inférieur ou égal à 6 dtex/ filament, plus préférentiellement inférieur ou égal a 1,5 dtex/ filament. Pour la fabrication de fibres, les filaments peuvent par exemple être réunis sous forme de mèche ou de nappe, directement après le filage ou en reprise, étirés, texturés ou frisés et coupés. Les fibres obtenues peuvent être utilisées pour la fabrication de non tissés ou de filés de fibres. Les compositions peuvent également être utilisées pour la fabrication de flock. Les fils, fibres et/ou filaments de l'invention peuvent subir divers traitements, tels que par exemple l'étirage en une étape continue ou en reprise, le dépôt d'ensimage, l'huilage, l'entrelacement, la texturation, le frisage, l'étirage, le traitement thermique de fixation ou de relaxation, le moulinage, le retordage, et/ ou la teinture. Pour la teinture, on cite en particulier les procédés de teinture en bain ou par jets. Les teintures préférées sont les teintures acides, métallifères ou non métallifères.
La présente invention concerne aussi des articles textiles obtenus par mise en forme d'une matrice de PEBA ou d'une composition thermoplastique comprenant du PEBA selon l'invention par un procédé choisi dans le groupe comprenant un procédé d'extrusion, tel que l'extrusion de feuilles et de films ; de moulage, tel que le moulage par compression ; et d'injection, tel que le moulage par injection. Des films peuvent ainsi être obtenus par les procédés mentionnés précédemment en utilisant une filière plate. Les films obtenus peuvent subir une ou différentes étapes de traitements, telles qu'un étirage unidimensionnel ou bidimensionnel, un traitement thermique de stabilisation, un traitement antistatique ou un ensimage. Les textiles comprenant du PEB A hydrophobe selon l'invention ont un effet froid ou rafraîchissant sous certaines conditions : l'effet rafraîchissant est provoqué après la mise en contact (soit par simple mise en contact, soit par imprégnation, pulvérisation, ou encore trempage) du matériau textile à base de PEBA hydrophobe avec un milieu aqueux, quel que soit le mode d'addition du milieu aqueux au matériau textile.
Par « milieu aqueux » au sens de l'invention, on entend un liquide ou un gaz, de la vapeur, ou même un solide, ledit milieu comprenant au moins 85% en poids d'eau par rapport au poids de milieu, de préférence au moins 90% d'eau, de préférence au moins 95% d'eau ; et la température du milieu aqueux est de préférence comprise dans la gamme de 1°C à Tf-20°C, de préférence de 15°C à Tf-20°C, Tf étant la température de fusion d'un matériau textile selon l'invention.
Le milieu aqueux peut imprégner naturellement le textile ou venir au contact naturellement avec le matériau textile. C'est le cas par exemple de la sueur sur un vêtement. Le milieu aqueux peut aussi être ajouté volontairement au textile par tout moyen tel que l'imprégnation, le trempage, la pulvérisation par le milieu aqueux sous forme de gaz, vapeur ou liquide, ou encore par tout autre procédé d'addition de liquide, de gaz ou de vapeur à un matériau textile. C'est le cas d'un actif médical, pharmaceutique, cosmétique, ou d'un parfum, pouvant être ajouté respectivement sur un pansement ou une lingette rafraîchissante, par exemple.
Par « température ambiante » au sens de l'invention, on entend la température de l'air ou du milieu environnant le textile, qu'elle soit contrôlée (climatisation, chambre froide), programmée (température de fonctionnement d'un procédé ou d'un dispositif) ou non contrôlée (liée aux conditions météorologiques et géographiques extérieures). Plus précisément, on entend par température ambiante une température comprise dans la gamme de -60°C à 150°C, de préférence de -40°C à 140°C. Les matériaux textiles selon l'invention comprenant au moins 50% de PEBA hydrophobe sont capables de résister à ces températures, les PEBA conservant toutes leurs propriétés (notamment de souplesse et leurs dimensions) à ces températures.
De préférence, le matériau textile selon l'invention est tel qu'il se refroidit à une température inférieure à la température ambiante pendant au moins 15 minutes après ladite mise en contact, de préférence pendant au moins 30 minutes, de préférence pendant au moins une heure, de préférence pendant au moins deux heures, la température ambiante étant comprise dans la gamme de 10 à 80°C, de préférence de 10 à 50°C, de préférence de 15 à 40°C.
Avantageusement, ledit matériau est tel qu'il présente des propriétés accélérées et prolongées de désorption et d'évaporation dudit milieu aqueux sous forme de gaz froid de température inférieure à la température ambiante, de préférence inférieure à 20°C.
La présente invention concerne aussi un textile ou un article textile obtenu au moins partiellement à partir de PEBA hydrophobe, se présentant sous forme de fils, fibres et/ ou filaments tels que définis précédemment. Ces articles peuvent être des étoffes ou des surfaces textiles, telles que des surfaces tissées, tricotées, non-tissées ou tapis.
Ledit textile est avantageusement utilisé dans le domaine médical, cosmétique, pharmaceutique, l'hygiène, la bagagerie, la confection, l'habillement, l'équipement ménager ou de la maison, l'ameublement, les moquettes, l'automobile, l'industrie, notamment la filtration industrielle, l'agriculture et/ ou le bâtiment.
Ces articles peuvent être par exemple des moquettes, des revêtements d'ameublement, des revêtements de surface, les canapés, des rideaux, des matelas et oreillers, des rafraîchisseurs à boisson, un manchon de rafraîchissement d'une canalisation, des matériaux textiles médicaux. Le textile selon l'invention constitue avantageusement un feutre, un filtre, un film, une gaze, une toile, un voile (« web »), un filet (« net »), un pansement, notamment un pansement pour soulager la douleur ou les brûlures, une couche, un tissu, un tricot, un article d'habillement, un vêtement, un collant, des bas, notamment des bas de contention, un article de literie, un article d'ameublement, une serviette, un emballage, un rideau, un revêtement d'habitacle, un textile technique fonctionnel, un géotextile et/ ou un agrotextile.
L'effet froid est particulièrement surprenant sur un voile (web), un filet (net), un tissu tricoté à l'aide de monofilaments ou de multifilaments ou sur un film perforé. Par exemple, après trempage de ces structures dans de l'eau chaude vers 40°C, puis essorage succinct, elles produisent un effet froid en quelques secondes, la température de la surface du textile étant descendue à 16°C en moins d'une dizaine de secondes. Le trempage dans de l'eau à température ambiante (par exemple à 20°C) donne les mêmes résultats. L'eau chaude, notamment supérieure à 30°C, apporte un effet de surprise supplémentaire.
Avantageusement, ledit textile comprenant des fibres, filaments et/ ou des films à base de PEBA présente une surface spécifique importante. Il a été démontré que cela augmente encore la vitesse d'évaporation d'un liquide aqueux à la surface du matériau textile comprenant ces fibres et/ ou filaments selon l'invention. De même, la surface des fibres ou des filaments peut présenter une structure particulière telle que des cannelures, notamment droites, ellipsoïdales, etc, pour augmenter la vitesse d'évaporation et donc l'effet froid des matériaux textiles selon l'invention.
Ces textiles selon l'invention fabriqués à partir de PEBA hydrophobe, de préférence majoritairement (comprenant au moins 50% en masse de PEBA), ont en outre d'autres propriétés avantageuses. Ils sont légers, souples, au toucher doux, ils résistent à la déchirure, à la coupure, à l'abrasion, et au boulochage.
Avantageusement, ledit textile comprend en outre des fibres naturelles, telles que du coton, de la laine et/ ou de la soie, des fibres artificielles fabriquées à partir de matières premières naturelles, des fibres minérales, telles que des fibres de carbone, de verre, de silice et/ ou de magnésium, des fibres métalliques et/ ou des fibres synthétiques autres que des fibres de PEBA. Les fibres synthétiques peuvent notamment comprendre du polyester, du polyéther, du polyétherester, du polyamide, de l'acrylique ou toute autre matière synthétique généralement utilisée dans le domaine textile.
Les textiles selon l'invention peuvent notamment comprendre des combinaisons de PEBA hydrophobe avec des fibres synthétiques hydrophiles (par exemple du PEBA hydrophile). Ces dernières jouent le rôle de transfert d"humidité. Les fibres synthétiques hydrophiles absorbent l'humidité et, en contact avec le PEBA, celui ci se charge de l'évaporation et de la production de froid sur le textile. A titre d'exemple de structure utilisable dans un vêtement, les fibres hydrophiles sont majoritairement en contact avec la peau (côté intérieur d'un T-shirt par exemple) pour absorber l'humidité et la faire transiter vers les fibres de PEBA hydrophobes qui sont majoritairement à l'extérieur du vêtement, côté milieu ambiant. Les textiles selon l'invention peuvent comporter des structures sandwich comprenant une couche de fibres majoritairement hydrophiles prise entre deux couches de fibres majoritairement hydrophobes, comprenant au moins 10% de PEBA hydrophobe ou, inversement, comprenant une couche de fibres majoritairement hydrophobes, comprenant au moins 10% de PEBA hydrophobe, prise entre deux couches de fibres majoritairement hydrophiles. Ici, « majoritairement » signifie que la couche contient plus de 50% en poids de fibres hydrophobes ou hydrophiles selon le cas. A la différence d'un textile purement hydrophile qui accumule de l'eau et provoque un effet froid uniquement dû à la présence d'eau, ce qui entraîne une sensation de froid « mouillé », les textiles à base de PEBA hydrophobe de l'invention provoquent un effet froid et sec surprenant. Le PEBA hydrophobe évapore l'eau plus rapidement, provoque une sensation de froid intense à la surface du textile et fait disparaître presque instantanément l'effet mouillé du textile.
Avantageusement, ledit textile comprend des fibres synthétiques obtenues à partir de matières premières bio-ressourcées. De préférence, le textile selon l'invention est fabriqué uniquement à partir de matières premières bio-ressourcées.
Par matières premières d'origine renouvelable ou matières premières bio-ressourcées, on entend des matériaux qui comprennent du carbone bio- ressourcé ou carbone d'origine renouvelable. En effet, à la différence des matériaux issus de matières fossiles, les matériaux composés de matières premières renouvelables contiennent du 14C. La « teneur en carbone d'origine renouvelable » ou « teneur en carbone bio-ressourcé » est déterminée en application des normes ASTM D 6866 (ASTM D 6866-06) et ASTM D 7026 (ASTM D 7026-04). La première norme décrit un test de mesure du ratio 14C/12C d'un échantillon et le compare avec le ratio 14C/12C d'un échantillon référence d'origine 100% bioressourcé, pour donner un pourcentage relatif de C bio-ressourcé dans l'échantillon. La norme est basée sur les mêmes concepts que la datation au 14C, mais sans faire application des équations de datation. Le ratio ainsi calculé est désigné comme le "pMC" (percent Modem Carbon). Si le matériau à analyser est un mélange de biomatériau et de matériau fossile (sans isotope radioactif), alors la valeur de pMC obtenue est directement corrélée à la quantité de biomatériau présent dans l'échantillon. La norme ASTM D 6866 propose plusieurs techniques de mesure de la teneur en isotope 1 C, basées soit sur la LSC (Liquid Scintillation Counting) spectrométrie à scintillation liquide, soit sur l'AMS/IRMS (Accelerated Mass Spectrometry couplé avec Isotope Radio Mass Spectrometry). La méthode de mesure préférentiellement utilisée dans le cas de la présente invention est la spectrométrie de masse décrite dans la norme ASTM D6866-06 (« accelerator mass spectroscopy »).
A titre d'exemple, les textiles de l'invention contenant du PEBA à base de polyamide 11 proviennent au moins en partie de matières premières bio- ressourcées et présentent une teneur en carbone bio-ressourcé d'au moins 1%, ce qui correspond à un ratio isotopique de 12C/14C d'au moins 1,2 x 1014. De préférence, les textiles selon l'invention comprennent au moins 50% en masse de carbone bio-ressourcé sur la masse totale de carbone, ce qui correspond à un ratio isotopique 12C/14C d'au moins 0,6.1012. Cette teneur est avantageusement plus élevée, notamment jusqu'à 100%, qui correspond à un ratio isotopique 12C/14C de 1,2 x 10-12, dans le cas de PEBAs à blocs PA 11 et blocs PE comprenant du P03G, PTMG et/ ou PPG issus de matières premières d'orgine renouvelable. Les textiles selon l'invention peuvent donc comprendre 100% de carbone bio-ressourcé ou au contraire résulter d'un mélange avec une origine fossile.
Exemples
Les exemples ci-dessous illustrent la présente invention sans en limiter la portée. Sauf indication contraire, tous les pourcentages sont en poids.
Mesure de la température de différents textiles
On compare les textiles fabriqués à partir de PEBA de l'invention avec les textiles à base d'autres matériaux habituellement utilisés dans les textiles : PES (polyester), PA (ou polyamide), coton.
Dans les exemples Exl, Ex2, Ex3, Ex4, Ex5 selon l 'invention et dans le comparatif Cp2, le PEBA est du PA12-PTMG, c'est-à-dire qu'il comprend des blocs PA12 et des blocs PTMG. Dans les exemples Exl.l, Ex2 .1 et Ex3.1, le PEBA est du PA11-PTMG. Dans les comparatifs 3, 4 et 5, le PEBA est respectivement du PA6-PTMG, du PA12-PEG et du PA6-PEG. Le comparatif Cpl est du polyester, Cp6 est du PAU, Cp7 est en coton, Cp8 est un copolyamide PA 6/6.6/12 de marque Platamid® H005.
Les teneurs (pourcentage en poids) des blocs PA et PE sont indiquées dans- le tableau 1.
Les mesures de températures sont effectuées sur le textile par pistolet infrarouge (de marque Cole Parmer).
Le milieu aqueux utilisé dans les exemples est de l'eau liquide.
Le matériau textile est sous forme d'un voile léger de 80g/ m2 pour tous les essais, excepté pour l'exemple 2.
L'exemple 2 est un non-tissé de fibres plus resserrées que celles du voile et de grammage supérieur, ce qui rend plus difficile la mise en contact avec le milieu aqueux, et la surface de contact moins importante. Le textile est moins imprégné de milieu aqueux.
PROTOCOLE : A température ambiante de 23°C :
- à TO : trempage du matériau textile dans de l'eau (contact matériau milieu aqueux) pendant 5 secondes ;
- essorage pendant 5 secondes ; puis
- mesure de la température de surface du textile à l'aide du pistolet infrarouge, après respectivement 30 secondes, 30 minutes, 1 heure, 1 heure 30 minutes puis 2 heures.
Les résultats sont exprimés dans le tableau 1 ci-dessous :
Tableau 1 : Caractérisation et mesure de l'ef f et froid du textile
OBSERVATIONS : En dehors des textiles selon l'invention, les autres textiles ne présentent pas d'effet froid.
Les textiles des comparatifs Cpl à Cp6 se gonflent, se déforment, présentent un aspect détrempé et lourd, et on n'observe pas (Cpl) ou très peu (Cp2 à Cp6) de baisse de température du textile après contact avec le liquide.
A l'inverse, les textiles à base de PEBA hydrophobe des exemples selon l'invention « Ex » se refroidissent et ont un effet rafraîchissant durable pendant au moins 2 heures, présentent un toucher sec, agréable, et souple, tout en restant très léger. Leur température diminue de 5°C à 7°C pendant au moins lh30 par rapport à la température initiale de 23°C, correspondant à la température ambiante, même après imprégnation par de l'eau de température 30°C. En secouant légèrement un textile à base de PEBA hydrophobe selon l'invention, par exemple à TO + lh30, on remarque que sa température redescend à 16°C, grâce à l'évaporation supplémentaire produite. Dans le tableau 2 ci-dessous, on note (en pesant le textile) la quantité d'eau évaporée au cours du temps pour différents textiles (voiles) : en coton (Cp7), copolyamide PA 6/6.6/12 (Cp8) et PEBA hydrophobe (Exl), après les avoir mouillés et essorés suivant le même protocole. Ces mesures de poids sont faites sur les textiles restés « statiques » immobiles après l'essorage.
Tableau 2 : Mesure et comparaison de l'évaporation d'eau du textile
Poids en fonction du temps écoulé
Poids (g) du textile
à partir de TO
Type de textile après
avant T0+ 60 T0+ 120 T0+ 150 T0+ 180 mouillage
mouillage min min min min
(TO)
Poids total du textile (g) 18,55 27,84 26,94 26,14 25,53 24,8
Poids en eau (g) du textile 0 9,29 8,39 7,59 6,99 6,25
Coton
Cp7
Poids d'eau évaporée (g) 0 0 0,9 1 ,7 2,31 3,04
Pourcentage d'eau évaporée (%) 0 0 9,7 18,3 24,9 32,7
Poids textile (g) 18,1 26,1 25,12 24,1 23,44 22,63
Poids en eau (g) du textile 0 8 7,02 6 5,34 4,53
CoPA
Cp8
Poids d'eau évaporée (g) 0 0 0,98 2 2,66 3,47
Pourcentage d'eau évaporée (%) 0 0 12,25 25 33,25 43,38
Poids textile (g) 17,7 24,48 23,47 22,3 21 ,5 20,77
Poids en eau (g) du textile 0 6,78 5,77 4,6 3,8 3,07
Pebax
Ex1
Poids d'eau évaporée (g) 0 0 1 ,01 2,18 2,98 3,71
Pourcentage d'eau évaporée (%) 0 0 14,9 32,2 44 54,7 OBSERVATIONS : Le textile en PEBA (Exl) selon l'invention présente des propriétés accélérées d'évaporation d'eau, sous forme de gaz froid de température inférieure à 20°C ; alors que l'évaporation d'eau d'un textile en polyamide ou d'un textile en coton est bien plus lente.
Le PEBA utilisé dans la composition d'un textile selon l'invention a un effet froid et sec surprenant et durable pendant plusieurs heures, et capable de s'intensifier et de se prolonger sous l'effet du mouvement (par exemple s'il est secoué légèrement à TO+lheure) ou bien sous l'effet d'une nouvelle mise en contact avec un milieu aqueux, telle que l'eau liquide, ou la sueur d'un sportif par exemple.
Avantageusement, l'effet rafraîchissant du textile selon l'invention est intensifié et prolongé par une mise en mouvement du textile, qui a été préalablement mis en contact avec un milieu aqueux.
Le comportement des textiles selon l'invention est donc le comportement idéal recherché pour des textiles techniques notamment dans le domaine du sport, en particulier des vêtements de sport.

Claims

Revendications
1- Utilisation d'un copolymère à blocs polyéther et blocs polyamide (PEBA) hydrophobe pour la fabrication d'un matériau textile apte à se refroidir après mise en contact dudit matériau avec un milieu aqueux de température comprise dans la gamme de 15°C à Tf-20°C, Tf étant la température de fusion du matériau textile, ledit milieu aqueux comprenant au moins 85% en poids d'eau par rapport au poids du milieu aqueux, ledit PEBA comprenant de 20 à 80% en poids de blocs polyamide et de 80 à 20% en poids de blocs polyéther, et présentant une absorption en eau à saturation inférieure à 6% en poids selon la norme ISO 62, par rapport au poids de PEBA.
2- Utilisation selon la revendication 1, dans laquelle ledit matériau textile est tel qu'il se refroidit à une température inférieure à la température ambiante pendant au moins 15 minutes après ladite mise en contact, de préférence pendant au moins 30 minutes, de préférence pendant au moins une heure, de préférence pendant au moins deux heures, la température ambiante étant comprise dans la gamme de 10 à 80°C.
3- Utilisation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle ledit matériau est tel qu'il présente des propriétés accélérées et prolongées de désorption et d'évaporation dudit milieu aqueux sous forme de gaz froid de température inférieure à la température ambiante, de préférence inférieure à 20°C.
4- Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle ledit matériau se présente sous la forme d'une membrane poreuse, d'un textile tissé ou d'un textile non tissé. 5- Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle ledit matériau comprend des fibres et/ ou des filaments et/ ou des particules à base dudit PEBA.
6- Procédé pour rafraîchir la peau d'un être humain, comprenant l'application sur ladite peau d'un matériau textile rafraîchissant imprégné d'un milieu aqueux, ledit matériau comprenant au moins 10% en poids d'un copolymère à blocs polyéther et blocs polyamide (PEBA) hydrophobe ; ledit matériau présentant une température de fusion Tf telle que Tf-20°C est supérieur à la température ambiante; ledit PEBA comprenant de 20 à 80% en poids de blocs polyamide et de 80 à 20% en poids de blocs polyéther, et présentant une absorption en eau à saturation inférieure à 6% en poids selon la norme ISO 62, par rapport au poids de PEBA ; et ledit milieu aqueux comprenant au moins 85% en poids d'eau, par rapport au poids dudit milieu aqueux, la température du milieu aqueux étant comprise dans la gamme de 15°C à Tf-20°C.
7- Matériau textile caractérisé en ce qu'il comprend un copolymère à blocs polyéther et blocs polyamide (PEBA) hydrophobe comprenant de 20 à
80% en poids de blocs polyamide et de 80 à 20% en poids de blocs polyéther, et qui présente une absorption d'eau à saturation inférieure à 6% selon la norme ISO 62, par rapport au poids de PEBA. 8- Matériau textile rafraîchissant comprenant un matériau textile selon la revendication 7, imprégné d'un milieu aqueux comprenant au moins 85% en poids d'eau par rapport au poids dudit milieu, la température du milieu aqueux étant comprise dans la gamme de 15°C à Tf-20°C, Tf étant la température de fusion du matériau textile, la teneur massique en PEBA hydrophobe représentant au moins 10% de la masse totale du matériau textile rafraîchissant.
9- Textile selon la revendication 7 ou 8, dans lequel ledit PEBA est en mélange avec au moins une charge et/ou au moins un pigment et/ou au moins un additif.
10- Textile selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des fibres synthétiques obtenues à partir de matières premières bio-ressourcées .
11- Textile selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des fibres naturelles, des fibres artificielles fabriquées à partir de matières premières naturelles, des fibres minérales, des fibres métalliques et/ ou des fibres synthétiques autres que des fibres de PEBA hydrophobe.
12- Textile selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'il est fabriqué uniquement à partir de matières premières bio-ressourcées.
13- Textile selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une structure choisie parmi :
- des mélanges de monofilaments et/ ou de multifilaments comprenant du PEBA hydrophobe avec d'autres matériaux textiles ; et/ ou
- au moins une couche de matériau textile majoritairement hydrophobe, comprenant au moins 10% de PEBA hydrophobe, superposée à au moins une couche de matériau textile majoritairement hydrophile ; et/ ou
- des structures sandwichs à base desdites couches ; et
- des combinaisons de ces structures.
14- Textile selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisé en ce qu'il constitue un feutre, un voile, un filet, un filtre, un film, une gaze, une toile, un pansement, une lingette, une couche, un tissu, un tricot, un article d'habillement, un vêtement, un collant, des bas de contention, un article de literie, un article d'ameublement, une serviette, un emballage, un rideau, un revêtement d'habitacle, un textile technique fonctionnel, un géotextile, et/ ou un agrotextile.
15- Utilisation d'un textile selon l'une quelconque des revendications 7 à 14 dans le domaine médical, cosmétique, l'hygiène, la bagagerie, la confection, l'habillement, l'équipement ménager ou de la maison, l'ameublement, les moquettes, l'automobile, l'industrie, notamment la filtration industrielle, les systèmes de refroidissement, de ventilation, de climatisation, l'agriculture et/ ou le bâtiment.
* * *
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