ES2336722T3 - Copolimeros de metacrilato de perfluoroalquiletilo que repelen el aceite, el agua y la suciedad. - Google Patents

Copolimeros de metacrilato de perfluoroalquiletilo que repelen el aceite, el agua y la suciedad. Download PDF

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Abstract

Copolímeros que contienen, basado en el peso total del copolímero: a)40 a 97% en peso, preferiblemente 45 a 90% en peso de una mezcla de metacrilatos de perfluoroalquiletilo, b)1 a 50% en peso, preferiblemente 5 a 30% en peso de un (met)acrilato de alquilo C12-C22 y c)0,5 a 10% en peso, preferiblemente 1 a 5% en peso de uno o más monómeros reticulables térmicamente o reactivos con isocianato, y d)1,5 a 50% en peso, preferiblemente 4 a 30% en peso de cloruro de vinilo y/o cloruro de vinilideno. en donde el metacrilato de perfluoroalquiletilo de acuerdo con la fórmula RFCH2CH2OCOC(CH3)=CH2 contiene 1 a 70% en peso de 4 átomos de carbono fluorados o menos y 30 a 99% en peso de 6 átomos de carbono fluorados.

Description

Copolímeros de metacrilato de perfluoroalquiletilo que repelen el aceite, el agua y la suciedad.
Los productos químicos fluorados se utilizan a menudo como agentes tensioactivos o humectantes y son ampliamente utilizados para el tratamiento superficial de sustratos. Los mismos encuentran frecuentemente utilidad para el acabado repelente del aceite, el agua y la suciedad de sustratos fibrosos tales como por ejemplo alfombras, productos textiles, cuero, materiales no tejidos y de sustratos duros tales como por ejemplo madera, metales u hormigón. La imbibición de líquidos hidrófilos e hidrófobos se reduce con los sustratos así tratados, y se promueve la eliminación de las manchas existentes.
Se conoce por la bibliografía que los copolímeros de (met)acrilato de perfluoroalquilo basados en monómeros de acuerdo con la fórmula I
(I)R_{F}CH_{2}CH_{2}OCOC(R)=CH_{2}
con una cadena de perfluoroalquilo R_{F} de 8 átomos de carbono fluorados son particularmente útiles para la producción de revestimientos repelentes del aceite, el agua y la suciedad. Cuando la cadena de perfluoroalquilo R_{F} se acorta a 6 ó 4 átomos de carbono fluorados las propiedades de repelencia al aceite, el agua y la suciedad de los revestimientos empeoran. Esta relación estructura-propiedad puede documentarse por ejemplo por medio de medidas del ángulo de contacto para el agua sobre revestimientos de los homopolímeros sobre vidrio. La tensión superficial crítica resultante aumenta desde metacrilato a acrilato y también con el número creciente de átomos de carbono
fluorados.
De acuerdo con lo anterior, debe asumirse que los copolímeros que contienen entre otras cosas (met)acrilatos de perfluoroalquiletilo que tienen 8 átomos de carbono fluorados son más adecuados que los compuestos análogos que tienen menos de 8 átomos de carbono fluorados para conferir a los productos textiles repelencia al aceite, el agua y la suciedad. De hecho, los acabados de los productos textiles están basados habitualmente en copolímeros que contienen monómeros que tienen una cadena de carbonos totalmente fluorada R_{F} de 6 a 20 átomos de carbono fluorados. El grupo perfluoroalquilo tiene en este caso una longitud media de cadena de 8 a 9 átomos de carbono
fluorados.
Una composición representativa de (met)acrilatos de perfluoroalquiletilo de acuerdo con la fórmula I es por
ejemplo
\quad
11 a 17% en peso de un monómero que tiene 6 átomos de carbono fluorados,
\quad
48 a 52% en peso de un monómero que tiene 8 átomos de carbono fluorados,
\quad
18 a 22% en peso de un monómero que tiene 10 átomos de carbono fluorados,
\quad
1 a 15% en peso de un monómero que tiene 12 o más de 12 átomos de carbono fluorados.
\vskip1.000000\baselineskip
Los acabados habituales de productos textiles como se han descrito arriba, sin embargo, requieren temperaturas elevadas durante la aplicación del acabado y después de cada lavado para conseguir efectos satisfactorios de repelencia al aceite, el agua y la suciedad.
Por la incorporación de monómeros de acuerdo con la fórmula I que tienen una cadena de perfluoroalquilo R_{F} de 4 a 20 átomos de carbono fluorados siendo la longitud media de cadena del grupo perfluoroalquilo de 6 a 7 átomos de carbono fluorados, los copolímeros de (met)acrilato de perfluoroalquiletilo correspondientes proporcionan efectos de repelencia satisfactorios incluso a temperaturas de acabado bajas. A este fin, el documento US 5.344.903 reivindica entre otras la composición siguiente para el (met)acrilato de perfluoroalquiletilo:
\quad
25 a 70% en peso de un monómero que tiene 6 átomos de carbono fluorados o menos,
\quad
20 a 40% en peso de un monómero que tiene 8 átomos de carbono fluorados,
\quad
5 a 25% en peso de un monómero que tiene 10 átomos de carbono fluorados,
\quad
0 a 15% en peso de un monómero que tiene 12 o más de 12 átomos de carbono fluorados.
\vskip1.000000\baselineskip
La Patente `903 especifica composiciones de los mismos monómeros que tienen respectivamente una "distribución baja" y una "distribución media". Sin embargo, todas las composiciones descritas incluyen monómeros que tienen una cadena lineal de perfluoroalquilo de 8 átomos de carbono fluorados.
\newpage
No obstante, los compuestos fluorados (es decir que contienen flúor) que tienen una cadena lineal de perfluoroalquilo de 8 átomos de carbono fluorados, con inclusión de las composiciones de monómeros arriba descritas, pueden degradarse en ciertas condiciones para formar ácido perfluorooctanocarboxílico. Estos productos de degradación están considerados como no degradables ulteriormente, y por consiguiente son persistentes. Además, estos compuestos son sospechosos de acumularse en los organismos vivos.
Es un objeto de la presente invención utilizar monómeros fluorados que no contienen una cadena lineal de perfluoroalquilo de 8 átomos de carbono fluorados para preparar copolímeros fluorados que, en un tratamiento de la superficie de sustratos fibrosos con una cantidad eficaz de la dispersión acuosa fluorada, modifican la superficie para hacerla altamente repelente del aceite, el agua y la suciedad.
Se ha encontrado ahora que, sorprendentemente, mezclas de metacrilatos de perfluoroalquiletilo de acuerdo con la fórmula II
(II)R_{F}CH_{2}CH_{2}OCOC(CH_{3})=CH_{2}
en donde R_{F} = 4 y 6, copolimerizados con cloruro de vinilo y/o cloruro de vinilideno, un (met)acrilato de alquilo C_{12}-C_{22} y uno o más monómeros reticulables térmicamente o reactivos con isocianato conducen a revestimientos repelentes del aceite, el agua y la suciedad que son particularmente compatibles con el medio ambiente y tienen además altas eficiencia y durabilidad después de un postratamiento a baja temperatura sin necesidad alguna de la presencia de una cadena de perfluoroalquilo lineal de 8 átomos de carbono fluorados.
La invención proporciona, de acuerdo con ello, copolímeros que contienen, basado en el peso total del copolíme-
ro:
a)
40 a 97% en peso, preferiblemente 45 a 90% en peso de una mezcla de metacrilatos de perfluoroalquile- tilo,
b)
1 a 50% en peso, preferiblemente 5 a 30% en peso de un (met)acrilato de alquilo C_{12}-C_{22} y
c)
0,5 a 10% en peso, preferiblemente 1 a 5% en peso de uno o más monómeros reticulables térmicamente o reactivos con isocianato, y
d)
1,5 a 50% en peso, preferiblemente 4 a 30% en peso de cloruro de vinilo y/o cloruro de vinilideno.
\vskip1.000000\baselineskip
La mezcla de metacrilatos de perfluoroalquiletilo a) tiene la composición siguiente:
\quad
1 a 70% en peso de monómeros de acuerdo con la fórmula II con 4 átomos de carbono fluorados,
\quad
30 a 99% en peso de monómeros de acuerdo con la fórmula II con 6 átomos de carbono fluorados.
\vskip1.000000\baselineskip
Se da preferencia particular a las mezclas de metacrilatos de perfluoroalquiletilo siguientes:
"distribución alta"
\quad
1 a 10% en peso de monómeros de acuerdo con la fórmula II con 4 átomos de carbono fluorados
\quad
90 a 99% en peso de monómeros de acuerdo con la fórmula II con 6 átomos de carbono fluorados
\vskip1.000000\baselineskip
"distribución baja"
\quad
30 a 70% en peso de monómeros de acuerdo con la fórmula II con 4 átomos de carbono fluorados
\quad
30 a 70% en peso de monómeros de acuerdo con la fórmula II con 6 átomos de carbono fluorados.
\vskip1.000000\baselineskip
Se da la máxima preferencia a la mezcla de metacrilatos de perfluoroalquiletilo de distribución alta, dado que la misma proporciona valores excelentes de repelencia al aceite, el agua y la suciedad en materiales fibrosos junto con una compatibilidad satisfactoria con el medio ambiente.
El comonómero b) está constituido por un (met)acrilato de alquilo C_{12}-C_{22}. Se da preferencia a los ésteres acrilato y metacrilato disponibles comercialmente siguientes así como a sus mezclas: laurilo, miristilo, cetilo, estearilo y behenilo. Se da preferencia particular a los ésteres acrilato correspondientes. Se da la máxima preferencia a acrilato de cetilo, acrilato de estearilo y acrilato de behenilo.
El comonómero c) contiene uno o más grupos reticulables. Un grupo reticulable es un grupo funcional capaz de entrar en reacción con el sustrato y/o con un compuesto polifuncional adicional añadido. Tales grupos epoxi reticulables, (sic) grupos pueden ser: grupos ácido carboxílico, grupos etilénicamente insaturados, grupos hidroxilo, grupos amino, grupos N-alquilolamida, grupos isocianato o grupos isocianato protegidos. Ejemplos de comonómeros que tienen uno o más grupos reticulables incluyen ácidos carboxílicos insaturados y anhídridos de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido \alpha-cloroacrílico, ácido crotónico, ácido maleico, ácido fumárico y ácido itacónico, monómeros que incluyen un grupo hidroxilo, por ejemplo (met)acrilatos de 2-hidroxietilo y (met)acrilatos de hidroxipropilo, (met)acrilato de hidroxibutilo, metacrilato de 3-cloro-2-hidroxipropilo, mono(met)acrilato de poli(etilenglicol), mono(met)acrilato de poli-(propilenglicol), mono(met)-acrilato de poli(etilen-glicol)-co-poli(propilenglicol), mono(met)acrilato de politetrahidrofurano, N-hidroximetil(met)acrilamida, e hidroxibutil-vinil-éter. Monómeros reticulables adicionales son por ejemplo (met)acrilato de vinilo, (met)acrilato de alilo, N-metoximetilacrilamida, N-isopropoximetilacrilamida, N-butoximetilacrilamida, N-isobutoximetilacrilamida, (met)acrilato de glicidilo y \alpha,\alpha-dimetil-m-isopropenilbencil-isocianato. Otros ejemplos son monómeros que liberan isocianatos a temperaturas elevadas o bajo irradiación con luz, siendo ejemplos los (met)acrilatos de alquilo protegidos con fenol-, cetoxima y pirazol, terminados en isocianato.
Se da preferencia particular a los compuestos siguientes para uso como comonómero c): metacrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de hidroxipropilo, metacrilato de 3-cloro-2-hidroxipropilo, N-hidroximetilmetacrilamida, N-butoximetilacrilamida y metacrilato de glicidilo. Se da la máxima preferencia a metacrilato de 2-hidroxietilo, N-hidroximetilmetacrilamida y metacrilato de glicidilo.
El comonómero (d) es cloruro de vinilo y/o cloruro de vinilideno. Es particularmente preferido el cloruro de vinilideno.
El copolímero descrito en esta memoria se prepara típicamente por una técnica de polimerización mediante radicales libres, por ejemplo por técnicas de polimerización en disolvente, emulsión, microemulsión o miniemulsión. Variantes de la polimerización en emulsión son particularmente preferidas. La polimerización en emulsión de los monómeros tiene lugar en presencia de agua, agentes tensioactivos y un disolvente orgánico opcional. La mezcla puede haber sido emulsionada previamente antes de la polimerización, por medio de un homogeneizador de alta presión o un aparato similar. La polimerización se lleva a cabo típicamente a temperaturas comprendidas entre 40ºC y 90ºC en presencia de un iniciador de radicales libres.
Pueden emplearse diversos agentes tensioactivos aniónicos, catiónicos, no iónicos o anfóteros, solos o en combinación. Ejemplos de agentes tensioactivos no iónicos incluyen poli(etilenglicol)-lauril-éter, poli-(etilenglicol)-tridecil-éter, poli(etilenglicol)-cetil-éter, poli(etilenglicol)-co-poli(propilenglicol)-cetil-éter, poli(etilenglicol)-esteariléter, poli(etilen-glicol)oleil-éter, poli(etilenglicol)-nonilfenol-éter, poli(etilenglicol)octilfenol-éter, monolaurato de poli(etilenglicol), monoestearato de poli(etilenglicol), monooleato de poli(etilenglicol), monolaurato de sorbitán, monoestearato de sorbitán, monopalmitato de sorbitán, monoestearato de sorbitán, monooleato de sorbitán, sesquioleato de sorbitán, trioleato de sorbitán, monolaurato de poli(etilenglicol)-sorbitán, monopalmitato de poli(etilenglicol)-sorbitán, monoestearato de poli-(etilenglicol)sorbitán, monooleato de poli(etilenglicol)-sorbitán, poli(etilenglicol)-co-poli(propilenglicol), ésteres de ácidos grasos con poliglicerol, aceites de silicona modificados con poliéteres y aductos perfluoroalquilo- óxido de etileno. La cantidad de agente tensioactivo no iónico utilizada varía desde 0,1 a 10% en peso, con relación al peso del polímero.
Ejemplos de los agentes tensioactivos catiónicos de acuerdo con la invención son compuestos de amonio basados en aminas de ácidos grasos saturados e insaturados, por ejemplo acetato de octadecilamonio, cloruro de dodeciltrimetilamonio; compuestos de amonio basados en poli-etoxilatos y polipropoxiilatos con funcionalidad amino y sus interpolímeros tales como por ejemplo cloruro de polioxietilen-laurilmonometilamonio; compuestos de amonio basados en arilaminas tales como por ejemplo cloruro de bifeniltrimetilamonio, derivados de imidazolina tales como por ejemplo sales de amonio formadas a partir de sebo e imidazolina; agentes tensioactivos catiónicos basados en silicona y agentes tensioactivos catiónicos basados en flúor. La cantidad de agente tensioactivo catiónico utilizada varía desde 0,1 a 100% en peso con relación al peso del polímero.
Ejemplos de agentes tensioactivos aniónicos de acuerdo con la invención incluyen sulfatos de alcoholes grasos, por ejemplo dodecilsulfato de sodio y lauril-éter-sulfato de poli(etilenglicol); alquilsulfonatos tales como por ejemplo laurilsulfonato de sodio; alquilbencenosulfonatos, por ejemplo nonilfenol-éter-sulfatos, sulfosuccinatos, por ejemplo hexil-diéter-sulfosuccinato de sodio; fosfatos de alcoholes grasos, por ejemplo laurilfosfato de sodio y sales de ácidos grasos, tales como por ejemplo la sal de sodio de ácido esteárico. La cantidad de agente tensioactivo aniónico utilizada varía desde 0,1 a 100% en peso, con relación al peso del polímero.
Ejemplos de iniciadores de radicales libres son peróxidos orgánicos o inorgánicos, azocompuestos, compuestos metálicos orgánicos e inorgánicos, así como metales y combinaciones de los mismos. Se da preferencia particular a azocompuestos tales como azobisisobutironitrilos (AIBNs), azobisvaleronitrilo y azobis(ácido 2-cianovalérico), 2,2'-azobis(2-amidinopropano) dihidro-cloruro; 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-il)propano dihidrocloruro; hidroperóxidos tales como hidroperóxido de cumeno, hidroperóxido de t-butilo e hidroperóxido de t-amilo, peróxidos de dialquilo tales como peróxido de di-t-butilo y peróxido de dicumilo, peroxiésteres tales como perbenzoato de t-butilo y peroxiftalato de di-t-butilo, peróxidos de diacilo, tales como peróxido de benzoílo y peróxido de lauroílo; peróxidos inorgánicos tales como persulfato de amonio y persulfato de potasio, así como combinaciones de los compuestos especificados con compuestos metálicos orgánicos e inorgánicos, y metales.
Puede utilizarse en la polimerización un agente de transferencia de cadena, que es por ejemplo un alquiltiol, en cantidades de 0,01 a 5% en peso.
Ejemplos del disolvente orgánico en la polimerización con disolvente y polimerización en emulsión son: cetonas tales como por ejemplo acetona, metil-etil-cetona y metil-isobutil-cetona; alcoholes tales como por ejemplo etanol, isopropanol y butanol, polialcoholes tales como por ejemplo 1,3-butanediol, 1,6-hexanediol, etilen-glicol, propilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol y glicerol; éteres y ésteres de polialcoholes, tales como por ejemplo dipropilenglicol-monometil-éter, tripropilenglicol-monometil-éter, trietilenglicol-dimetil-éter y dietilenglicol-monobutil-eteracetato; ésteres tales como por ejemplo acetato de etilo, acetato de propilo, acetato de butilo, adipato de dibutilo y succinato de dibutilo; hidrocarburos e hidrocarburos halogenados tales como por ejemplo tolueno, xileno, octano, percloroetileno y 1,3-dicloro-2,2,3,3,3-pentafluoropropano.
El contenido de sólidos preferido para la dispersión de polímero preparada está comprendido entre 10 y 50% en peso.
Los copolímeros fluorados son adecuados para revestimiento de sustratos fibrosos tales como por ejemplo alfombras, productos textiles, cuero, materiales de tejidos o papel, o sustratos duros tales como por ejemplo madera, metal u hormigón. Dichos copolímeros confieren a estos sustratos propiedades repelentes del agua, el aceite y la
suciedad.
La invención proporciona también por tanto un proceso para tratamiento de superficies de sustratos fibrosos con una cantidad eficaz de la dispersión acuosa fluorada. El contenido de la preparación para acabado de productos textiles y otras estructuras laminares de acuerdo con esta invención se selecciona de tal manera que se transfieran propiedades repelentes suficientes al sustrato tratado. La retención de humedad se determinó por pesada de los especímenes acabados antes y después de la aplicación.
Los agentes fluorados de acabado de productos textiles de acuerdo con la invención pueden utilizarse junto con otros aditivos, con inclusión de materiales repelentes del agua, tales como por ejemplo ceras, siliconas, compuestos de circonio o sales de ácido esteárico, así como otros materiales repelentes del aceite, agentes tensioactivos, insecticidas, retardantes de la llama, aditivos antiestáticos, plastificantes, fijadores de tintes y aditivos resistentes al arrugado en una cantidad que no deteriora la fijación sobre el producto textil y la estabilidad de la composición.
Los agentes fluorados de acabado de productos textiles de acuerdo con la invención pueden reticularse por adición de aditivos reactivos tal como por ejemplo por isocianatos protegidos como se describe en la patente US 6.437.077 y las referencias citadas en dicho lugar. Otros aditivos reactivos utilizados para este propósito pueden ser resinas de melamina o epóxidos.
Los sustratos fibrosos a revestir con la dispersión de polímero fluorado son por ejemplo alfombras, productos textiles, cuero, materiales no tejidos y papel. Éstos están constituidos entre otras cosas por fibras naturales tales como por ejemplo algodón, lino y seda; por fibras sintéticas tales como por ejemplo poliamidas, poliésteres, poliuretanos, poliolefinas, poli(met)acrilatos, poli(cloruros de vinilo), poli(alcoholes vinílicos); fibras semisintéticas tales como por ejemplo rayón o acetato; fibras inorgánicas tales como por ejemplo fibras de vidrio o fibras cerámicas o cualquier combinación deseada de las fibras especificadas, o cualquier combinación deseada de productos tejidos compuestos de estos materiales.
Para el revestimiento, el sustrato se sumerge típicamente en una dispersión diluida constituida por copolímero y aditivos opcionales. Alternativamente, la dispersión diluida puede pulverizarse sobre el sustrato. El sustrato saturado se prensa subsiguientemente mediante un sistema de rodillos para eliminar el exceso de dispersión, se seca en un horno y se reticula a una temperatura y durante un tiempo suficientes para conseguir los efectos de repelencia deseados. Este proceso de reticulación se lleva a cabo típicamente a una temperatura de 20ºC a 190ºC con la preparación de acuerdo con la invención, obteniéndose efectos repelentes satisfactorios para el sustrato fibroso sin postratamiento térmico. Sin embargo, con objeto de conseguir una mejor durabilidad de los efectos de repelencia, son necesarias temperaturas de aproximadamente 120ºC a 180ºC, en particular aproximadamente 130ºC a 170ºC durante un periodo de 5 segundos hasta 10 minutos, dándose preferencia a 5 segundos hasta 5 minutos.
Una alternativa adicional para la aplicación de la preparación a un sustrato es la aplicación de espuma en la cual se aplica la preparación al sustrato en forma de una espuma que se seca y reticula posteriormente. Para la aplicación de la espuma, la preparación se añade típicamente en una forma concentrada que se ha mezclado con un agente espumante adicional. Una preparación altamente concentrada para aplicación de espuma contiene típicamente el polímero fluorado en una cantidad de hasta 20% en peso.
Para el acabado de productos textiles, éstos pueden examinarse en tests específicos respecto a sus propiedades de repelencia a agua, isopropanol, y aceite antes y después del lavado.
La repelencia al agua se determina por el test de pulverización según el Método de Test Estándar 22 de la AATCC. Se pulveriza agua destilada sobre el sustrato textil a testar y se utiliza una comparación visual subsiguiente del patrón de mojado con imágenes de referencia de un estándar de evaluación indicado en el método de test, a fin de generar un valor numérico. Los valores numéricos consignados se refieren al aspecto de la superficie después de la pulverización con agua y tienen la connotación siguiente (Tabla 1):
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TABLA 1
1
Un segundo test con una serie de soluciones de test agua-isopropanol puede utilizarse para determinar la repelencia al isopropanol (IPA) de un sustrato. La evaluación IPA consignada es la solución de test de número más alto con la cual la tela no se moja en el transcurso de 10 segundos, y las gotas tienen todavía la forma de una esfera o un hemisferio. Los sustratos mojados o sustratos que son sólo repelentes a 100% agua (0% isopropanol), es decir la solución de test menos humectante, se clasifican como 0, mientras que los sustratos que son repelentes a isopropanol 100% (0% agua) se clasifican como 10. Pueden asignarse asimismo clasificaciones intermedias.
La repelencia al aceite de acuerdo con el Método de Test Estándar 118 de la AATCC testa la capacidad de un sustrato para repeler la suciedad aceitosa, denotando clasificaciones más altas en la escala de evaluación una mejor repelencia de dicha suciedad, en particular de los líquidos aceitosos. En el test, se aplican en sucesión gotas de líquidos de test estandarizados, constituidas por una serie seleccionada de hidrocarburos que tienen diferentes tensiones superficiales, a la superficie del espécimen a testar, por pipeteado cuidadoso, y se evalúa visualmente el mojado después de un tiempo de contacto definido. El valor de repelencia al aceite corresponde al líquido de test del numeración más alta que no causa mojado alguno de la superficie. Los líquidos estándar de test tienen la composición siguiente (Tabla 2):
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TABLA 2
2
Nota: Nújol es un aceite mineral de Plough Inc. que tiene una viscosidad Saybolt de 360/390 a 38ºC y un peso específico de 0,880/0,900 a 15ºC.
Los copolímeros fluorados de la técnica anterior proporcionan actualmente valores de repelencia al aceite de 6; sin embargo, una clasificación de 5 se considera usualmente ya excelente.
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Ejemplos
Los ejemplos que siguen ilustran la materia objeto de la invención y las ventajas de la misma.
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Materiales
FMA-6: una mezcla constituida por 95% en peso de metacrilato de perfluorohexiletilo y 5% en peso de metacrilato de perfluorobutiletilo.
FA-6a: una mezcla constituida por 95% en peso de acrilato de perfluorohexiletilo y 5% en peso de acrilato de perfluorobutiletilo.
FA-6b: acrilato de perfluorohexiletilo
FA-8: una mezcla que contiene
\quad
14% en peso de acrilato de perfluorohexiletilo
\quad
50% en peso acrilato de perfluorooctiletilo
\quad
20% en peso de acrilato de perfluorodeciletilo
\quad
15% en peso de acrilato de perfluorododeciletilo
FMA-46: una mezcla de 33% en peso de 33% en peso de metacrilato de perfluorohexiletilo y 66% en peso de metacrilato de perfluorobutiletilo
\quad
VC: cloruro de vinilo
\quad
VDC: cloruro de vinilideno
\quad
SA: acrilato de estearilo
\quad
CA: acrilato de cetilo
\quad
N-MAM: N-metoximetilacrilamida
\quad
HEMA: metacrilato de 2-hidroxietilo
\quad
HEA: acrilato de 2-hidroxietilo
\quad
PEPM: monometacrilato de polietilenglicol-poli-propilenglicol
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Ejemplo 1
Preparación de una dispersión para acabado de productos textiles
La dispersión se preparó por agitación intensiva de los siguientes componentes en una atmósfera de gas inerte en un autoclave equipado con agitador, condensador de reflujo y termómetro interno
60,0 g de metacrilato de 2-perfluorohexiletilo
22,5 g de acrilato de estearilo
15,5 g de cloruro de vinilideno
1,0 g de N-metoximetilacrilamida
1,0 g de metacrilato de hidroxietilo
30,0 g de dipropilen-glicol
0,5 g de dodecanotiol
4,0 g de aducto alcohol laurílico/16 óxido de etileno
3,5 g de acetato de N,N-dimetildodecilamonio
200,0 g de agua.
La emulsión se calentó a 60ºC y se añadieron 0,6 g del iniciador 2,2'-azobis-2-amidinopropano dihidro-cloruro). El tiempo de polimerización fue 6 horas a 60ºC. Después de la reacción, se separó por destilación el exceso de cloruro de vinilo. La dispersión resultante tenía un contenido de sólidos de aproximadamente 33%. Para el acabado de productos textiles, la dispersión se acidificó y se diluyó a 30 g/l.
La dispersión se aplicó a sustratos fibrosos en un escurridor de compresas de laboratorio HVF 59301, de Mathis AG (Suiza), seguido por secado y tratamiento térmico a 50ºC y 160ºC/30 segundos en un secador de laboratorio LTE de Mathis AG (Suiza). El material textil Sahara 530306 disponible comercialmente de NEL GmbH, Neugersdorf, se utilizó como sustrato poliéster/algodón 65/35 para comparar las aplicaciones. La retención de humedad era aproximadamente 66% para todos los ejemplos citados. El procedimiento de lavado/secado incluía 5 ciclos de lavado a 60ºC. Las piezas de tela correspondientes se fabricaron con tela de lastre para una carga de lavado de 1 kilogramo. La cantidad de detergente de colada necesaria fue 7 g de "Coral intensivo" por ciclo de lavado. Las piezas de tela no se secaron entre los ciclos de lavado. Después del lavado, la colada se secó en una secadora de colada.
La dispersión del Ejemplo 1 se aplicó también a otras telas tales como por ejemplo poliéster, algodón, polipropileno y poliamida. Las telas acabadas correspondientes exhibían un nivel de efecto similar.
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Ejemplos 2 a 7 y Ejemplos Comparativos A, B, C
Las dispersiones de acabado de productos textiles se prepararon análogamente al Ejemplo 1. Las cantidades de comonómeros se consignan en la Tabla 3.
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Ejemplo Comparativo D
El Ejemplo Comparativo B está de acuerdo con la receta del Ejemplo 4 en la Patente US 6.716.944. Sin embargo, esta receta no proporcionaba los valores de repelencia al agua y el aceite descritos en la Patente. Las cantidades de monómero se consignan en la Tabla 3.
Los resultados de la repelencia a isopropanol (IPA), repelencia al aceite (óleo), y repelencia al agua (hidro) para las dispersiones de los Ejemplos 1 a 7 y los Ejemplos Comparativos A, B, C y & D se consignan en la Tabla 3.
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(Tabla pasa a página siguiente)
3
4

Claims (7)

1. Copolímeros que contienen, basado en el peso total del copolímero:
a)
40 a 97% en peso, preferiblemente 45 a 90% en peso de una mezcla de metacrilatos de perfluoroalquiletilo,
b)
1 a 50% en peso, preferiblemente 5 a 30% en peso de un (met)acrilato de alquilo C_{12}-C_{22} y
c)
0,5 a 10% en peso, preferiblemente 1 a 5% en peso de uno o más monómeros reticulables térmicamente o reactivos con isocianato, y
d)
1,5 a 50% en peso, preferiblemente 4 a 30% en peso de cloruro de vinilo y/o cloruro de vinilideno.
en donde el metacrilato de perfluoroalquiletilo de acuerdo con la fórmula
R_{F}CH_{2}CH_{2}OCOC(CH_{3})=CH_{2}
contiene
\quad
1 a 70% en peso de 4 átomos de carbono fluorados o menos y
\quad
30 a 99% en peso de 6 átomos de carbono fluorados.
2. Compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque el grupo perfluoroalquilo del metacrilato de perfluoroalquiletilo contiene
\quad
30 a 70% en peso de 4 átomos de carbono fluorados o menos y
\quad
30 a 70% en peso de 6 átomos de carbono fluorados.
3. Compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque el grupo perfluoroalquilo del metacrilato de perfluoroalquiletilo contiene
\quad
1 a 10% en peso de 4 átomos de carbono fluorados o menos y
\quad
90 a 99% en peso de 6 átomos de carbono fluorados.
4. Compuestos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados porque el (met)acrilato de alquilo C_{12}-C_{22} constituye acrilato de cetilo, acrilato de estearilo y/o acrilato de behenilo.
5. Uso de los copolímeros de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4 para acabado repelente al agua, el aceite y la suciedad de sustratos fibrosos.
6. Una mezcla acuosa del copolímero de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4 y una mezcla de isocianatos protegidos.
7. Uso de la mezcla acuosa de acuerdo con la reivindicación 6 para acabado repelente al agua, el aceite y la suciedad de sustratos fibrosos.
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