MXPA03003004A - Tratamiento de materiales textiles con poliorganosiloxanos. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para tratar materiales textiles, proporcionándoles a dichos materiales textiles una sensación suave al tacto, ausencia de amarillamiento y buena hidrofilicidad, que consiste en poner en contacto los materiales textiles con una composición que comprende al menos un poliorganosiloxano lineal, cíclico o tridimensional de la fórmula I, en donde:los símbolos Z, idénticos o diferentes, representan R1 y/o V;y los símbolos V representan un grupo de grupos funcionales piperidinilo estéricamente impedid

Description

TRATAMIENTO DE MATERIALES TEXTILES POLIORGANOSILOXANOS DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método para el tratamiento de materiales textiles que proporciona la fibra textil con buena hidrofilicidad, ausencia de amarillamiento y una sensación suave al tacto es decir, propiedades de suavidad. Se describen diversos procedimientos en la técnica anterior para obtener tratamientos de suavizamiento de materiales textiles. El documento US 4 409 267 describe, el uso de un poliorganosiloxano mixto que posee, por una parte, un grupo funcional amina primaria o secundaria o grupos sustituidos, por ejemplo, con residuos que contienen un grupo OH o 0-alquilo, y, por otra parte, un grupo o grupos funcionales óxidos de polialquileno como aditivo para una composición para el tratamiento de materiales textiles. El documento EP 546 231 describe otro procedimiento más por medio del uso de un poliorganosiloxano que posee una unidad o unidades de la fórmula Si- (CH2) y- (OCH2) y, -CH (OH) CH2-N (C¾CH2OH) 2 donde y está entre 2 y 8 e y' es igual a 0 ó 1.

El solicitante ha propuesto también soluciones descritas en particular en la Patente Europea EP 659,930 y en la Patente Francesa FR 2,745,825. La Patente Europea EP 659,930 describe los suavizadores textiles basados en silicona que comprenden de 2 a 1,600 átomos de silicio, que poseen de uno a cien unidades amino estéricamente impedidas y opcionalmente otras unidades tales, por ejemplo, radicales alquilo que tienen de 5 a 20 átomos de carbono o radicales - (CH2 ) p-COOR-R . La Patente Francesa FR 2,745,825 describe los suavizantes textiles basados en silicona, que poseen al menos una unidad amino estéricamente impedida, y al menos un radical tipo poliéter de la fórmula (CH2) n- (0CH2CH2) ß (0CH2CHCH3) p-O . Estos procedimientos han conducido a la preparación de siliconas en las cuales las propiedades de suavizamiento son proporcionadas al material textil en particular por la presencia de grupos funcionales amino, y las propiedades hidrofílicas son proporcionadas en particular por la presencia de grupos funcionales polares tales como los grupos funcionales del tipo poliéter, compensando éstos últimos parcialmente la pérdida de la hidrofilicidad del material tratado con la silicona. Se debe notar, además, que la preparación de estos productos utiliza rutas de síntesis que son relativamente completas y los cuales son por lo tanto escasamente económicamente viables . Ahora, el solicitante ha encontrado, inesperadamente, que los compuestos de silicona tienen ventajas notables en comparación con los otros compuestos conocidos en la técnica anterior. Por supuesto, el solicitante ha desarrollado novedosos métodos para el tratamiento del material textil utilizando aceite de silicona de suavizamiento , hidrofílicos y de no amarillamiento, que poseen grupos funcionales amino estéricamente impedidos. Este procedimiento innovador consiste en proporcionar el material textil con la suavidad y con la ausencia de amarillamiento, mediante el tratamiento con un aceite de silicona que posee un grupo funcional amino estéricamente impedido, sin enmascarar la hidrofilicidad intrínseca del material textil tratado. Otra ventaja más del método de tratamiento de materiales textiles de acuerdo a la presente invención, viene del hecho de que éste puede ser llevado a cabo con un poliorganosiloxano que es fácil de preparar industrialmente y el cual es estable mediante el almacenamiento .

Otra ventaja más del método para el tratamiento del material textil de acuerdo a la presente invención, viene del tratamiento fácil de la composición que contiene el poliorganosiloxano de acuerdo a la invención para su aplicación a los materiales que van a ser tratados. Se ha encontrado ahora por lo tanto, y eso es lo que constituye el objetivo de la presente invención, un método para el tratamiento de materiales textiles con el fin de proporcionarles una sensación suave al tacto, ausencia de amarillamiento y buena hidrofilicidad, en los cuales los materiales textiles son puestos en contacto con una composición que comprende al menos un poliorganosiloxano cíclico o tridimensional, lineal de la fórmula (I) : en la cual: (1) los símbolos Z que son idénticos o diferentes, representan R1 y/o V; (2) los símbolos R1, R2 y R3 , los cuales son idénticos o diferentes, representen un radical hidrocarburo monovalente elegido de los radicales alquilo lineales o ramificados que tienen de 1 a 4 átomos de carbono, radicales alcoxi lineales o ramificados que tienen de 1 a 4 átomos de carbono, un radical fenilo y, preferentemente, un radical hidroxilo, un radical etoxi, un radical raetoxi o un radical metilo; (3) los símbolos V, los grupos funcionales que son idénticos o diferentes, representan un grupo que contiene uno o más grupos funcionales piperidinilo , estéricamente impedidos, elegidos de: para los grupos de la fórmula (II) : R4 es un radical hidrocarburo divalente elegido de: radicales alquileno lineales o ramificados que tienen 2 a 18 átomos de carbono; radicales alquilen-carbonilo en los cuales la porción alquileno lineal o ramificada contiene 2 a 20 átomos de carbono; radicales alquilen-ciclohexileno en los cuales la porción alquileno lineal o ramificada contiene 2 a 12 átomos de carbono y la porción ciclohexileno contiene un grupo OH, y opcionalmente 1 ó 2 radicales alquilo que tienen 1 a 4 átomos de carbono; radicales de la fórmula -R7-0-R7 en los cuales los radicales R7, que son idénticos o diferentes, representan radicales alquileno que tienen 1 a 12 átomos de carbono; radicales de la fórmula -R7-0-R7 en los cuales los radicales R7 tienen los significados indicados anteriormente y uno de ellos o ambos están sustituidos con uno o dos grupos -OH; radicales de la fórmula -R -COO-R7 en los cuales los radicales R7 tienen los significados indicados anteriormente; radicales de la fórmula -R8-0-R9-0-CO-R8 en los cuales los radicales R8 y R9, que son idénticos o diferentes, representan radicales alquileno que tienen 2 a 12 átomos de carbono y el radical R9 está opcionalmente sustituido con un radical hidroxilo ; U representa -O- o -NR10-, siendo R10 un radical elegido de un átomo de hidrógeno o un radical alquilo lineal o ramificado que contiene 1 a 6 átomos de carbono y un radical divalente de la fórmula : la cual R4 tiene el significado indicado anteriormente, R5 y R6 tienen los significados indicados más adelante, y R11 representa un radical alquileno divalente lineal o ramificado que tiene de 1 a 12 átomos de carbono, uno de los enlaces de valencia (aquel de R11) está ligado al átomo de -NR10-, el otro (aquel de R4) está enlazado a un átomo de silicio los radicales R5, que son idénticos o diferentes, son elegidos de radicales alquilos lineales o ramificados que tienen 1 a 3 átomos de carbono y el radical fenilo; el radical R6 representa un radical de hidrógeno o el radical R5 o 0·. Para los grupos de la fórmula (III) : R'4 es elegido de un radical trivalente de la fórmula : donde m representa un número de 2 a 20, y un radical trivalente de la fórmula: donde p representa un número de 2 a 20; U' representa -0- o NR12-, con R12 que es un radical elegido de un átomo de hidrógeno, un radical alquilo lineal o ramificado que contiene 1 a 6 átomos de carbono; * R5 y R6 tienen los mismos significados que aquellos dados con respecto a la fórmula (II) ; y (4) el número de unidades rjSi sin grupo V está entre 10 y 450, el número de unidades T]Si con un grupo V está entre 1 y 5 0 < w < 10 8 < y < 448 Ventajosamente, al menos uno de los aceites de silicona seleccionados para el tratamiento de materiales textiles es tal que el número de unidades t??? sin grupo V está entre 50 y 250, y el número de unidades r|Si con un grupo V está entre 1 y 3.

El aceite de silicona utilizado en el contexto de la invención en particular no requiere la presencia de los otros grupos funcionales para proporcionar el material textil tratado con propiedades idro Ilicas . No obstante, si se desea obtener una hidrofilicidad mayor que aquella intrínseca para el material antes del tratamiento, el aceite de silicona utilizado puede contener otros grupos funcionales que promueven esta propiedad . De acuerdo a una modalidad preferida del método de la invención, el poliorganosiloxano de la fórmula (I) utilizado es lineal. De acuerdo a otra modalidad preferida, el grupo funcional V del poliorganosiloxano de la fórmula (I) utilizado, es elegido de los grupos funcionales de la fórmula (II) . No obstante de la constitución elegida para la composición que contiene el poliorganosiloxano, el método de tratamiento puede ser llevado a cabo sobre materiales de la forma tejida, no tejida o tejida por puntos. Las fibras de estos materiales son al menos parcialmente hidrofilicas , y esta hidrofilicidad es preservada después del tratamiento con silicona, de acuerdo a la invención no obstante de la naturaleza hidrofóbica de su cadena principal.

Los materiales, que son al menos parcialmente hidrofilicos , pueden consistir en particular de o estar basados en algodón, lino, lana, viscosa, rayón, cáñamo, seda o una mezcla de éstos materiales. Estos materiales pueden ser opcionalmente mezclados con otros materiales que son escasamente o no hidrofilicos , tales como poliéster (por ejemplo una mezcla de algodón-poliéster) , queratina, polipropileno, polietileno, poliuretano, poliamida o acetato de celulosa. La composición que contiene el poliorganosiloxano puede ser preparado en numerosas formas: líquida, gaseosa o sólido. En el caso de una preparación líquida de la composición, ésta será ventajosamente acuosa, ya sea en la forma de una solución, dispersión o emulsión. Preferentemente, la composición es preparada en la forma de una emulsión acuosa. No obstante, la composición de acuerdo al método de la invención puede también ser utilizada en solución en un solvente orgánico . Las emulsiones acuosas están en general basadas en una mezcla de aceite y agua, y son preparadas de acuerdo a los métodos convencionales bien conocidos para las personas expertas en la técnica, utilizando surfactantes . Por ejemplo, las emulsiones pueden ser preparadas mediante los denominados métodos directos o mediante inversión. Su implementación es fácil y no requiere el uso de equipo que tenga una alta velocidad de agitación. El equipo con una velocidad de agitación normal puede ser utilizado. En general, las emulsiones acuosas preparadas de acuerdo con la invención contienen preferentemente entre 20 y 90% en peso de agua con relación a la masa total de los constituyentes de la emulsión. Para una mejor aplicación, las emulsiones preparadas de acuerdo con la invención son preferentemente diluidas para contener entre 95 y 99.5% en peso de agua, con relación al peso total de la emulsión. Se encuentra que estas emulsiones son estables a temperatura ambiente. La aplicación del poliorganosiloxano de acuerdo a la invención a los materiales que van a ser tratados puede ser llevada a cabo en una amplia variedad de formas. Las aplicaciones pueden ser llevadas a cabo mediante inmersión, recubrimiento, rocío, impresión, impregnación o mediante cualquier otro método existente. Por ejemplo, cuando la tela es tratada con una composición acuosa que contiene un poliorganosiloxano de acuerdo a la invención, dicha tela es sometida a un tratamiento por calor con el fin de expeler rápidamente el agua en la forma de vapor. La cantidad de poliorganosiloxano depositado sobre el material que va a ser tratado, varía de acuerdo a la constitución de la fabricación de dicho material . Las aplicaciones de las composiciones y en particular de las emulsiones acuosas a los materiales tratados, se llevan a cabo tal que el incremento en peso del material tratado no excede 0.1 a 20% en peso con relación al peso del material antes del tratamiento. En general, fueron obtenidos mejores resultados con una cantidad de poliorganosiloxano de entre 0.1 y 2% en peso con relación al peso del material que va a ser tratado. Los poliorganosiloxanos definidos anteriormente pueden ser preparados de acuerdo a los diversos métodos, por ejemplo: distribución o hidrosililació .

Ej emplos Los siguientes ejemplos ilustran las propiedades de los aceites de silicona de acuerdo a la invención .

Los aceites son probados mediante la aplicación de la forma de una emulsión acuosa y las mediciones de idrofilicidad, no amarillamiento y evaluación de la sensación al tacto, se llevan a cabo de acuerdo a las pruebas descritas más adelante.

? Medición del no amarillamiento (valor de blancura) La evaluación del amarillamiento es llevada a cabo mediante la medición del color de la tela (toalla blanca de algodón al principio) después de la impregnación con aceite de silicona y tratamiento térmico de 9 minutos a 150 °C. La medición del color es llevada a cabo sobre un espectrofotocolorímetro ACS Sensor II comercializado por la compañía Datacolor. Las condiciones de la medición son el uso del iluminante D65, el cual reproduce la luz diurna. Utilizando la medición del color de la muestra de tela, el aparato calcula los valores de los diversos valores de blancura y amarillamiento, entre los cuales se utilizará el valor de blancura CIE.

? Prueba de sensación al tacto Después de aplicar aceite, la toalla de algodón es secada en aire ambiental por 24 horas . Después de un tratamiento por calor de 1 minuto 30 segundos a 150°C, la tela es colocada por 24 horas para el acondicionamiento (23 ± 2°C, 50 ± 5% de humedad relativa) . La suavidad es evaluada por un grupo de probadores a quienes se les pide clasificar las muestras de tela más ásperas (calificación mínima = 1) y las muestras de tela más suaves (calificación máxima = número total de muestras) .

? Medición de la hidrofilicidad Después de aplicar aceite, la tela de poliéster-algodón (50/50) sufre un tratamiento térmico de 5 minutos a 170 °C. Esta es luego acondicionada por 24 horas (23 + 2°C, 60 ± 5% de humedad relativa) . Las mediciones de la hidrofilicidad son dadas por la prueba TEGEWA en la cual el tiempo para la absorción de una gota de agua depositada en la superficie de la tela es medido. Entre más corto sea el tiempo, más hidrofílica es la tela.

? Preparación de las emulsiones Los aceites de silicona de las emulsiones probadas El a E7 tienen la estructura: El número de unidades D y unidades amino de los aceites utilizados es especificado en la tabla I . Las emulsiones son preparadas utilizando un método de emulsificación mediante inversión, y tiene la siguiente composición: 20 g de aceite de silicona probada, 8 g de surfactante (alcohol graso Ci3Ee) , una cantidad de ácido acético glacial que es estequiométricamente necesaria para la neutralización de la amina y el balance para 100 g con agua.

Tabla I Las evaluaciones fueron realizadas sobre materiales textiles tratados con 0.6% en peso de aceite de silicona. Las emulsiones son aplicadas a la tela mediante impregnación. Las propiedades de las telas tratadas con las diversas emulsiones El a E7 fueron evaluadas y comparadas una con la otra por series. Los resultados obtenidos para cada serie no son valores absolutos sino valores relativos que son comparables dentro de la misma serie.

Primera serie Esta serie demuestra el no amarillamiento de las telas tratadas con una emulsión basada en aceite de silicona de acuerdo a la invención; por supuesto, el valor de blancura es cercano a aquel de una tela no tratada .

Segunda serie Emulsión Sensación al tacto Hidrofilicidad El 3 6.5 E2 6 7 E3 10 8.5 E5 7 9.7 E6 11 15.8 E7 12 17.9 Esta serie demuestra las propiedades hidrofílicas y de suavizamiento de los aceites de acuerdo a la invención.

Tercera serie Esta serie, como la precedente, demuestra las propiedades hidrofilicas y de suavizamiento de los aceites de acuerdo a la invención.

Claims (9)

REIVI DICACIONES

1. Un método para tratar materiales textiles con el fin de proporcionarles una sensación suave al tacto, ausencia de amarillamiento y buena hidrofilicidad, en el cual los materiales textiles son puestos en contacto con una composición que comprende al menos un poliorganosiloxano lineal, cíclico o tridimensional de la fórmula (I) : en la cual (1) los símbolos Z que son idénticos o diferentes, representan R1 y/o V; (2) los símbolos R1, R2 y R3 , los cuales son idénticos o diferentes, representen un radical hidrocarburo monovalente elegido de los radicales alquilo lineales o ramificados que tienen de 1 a 4 átomos de carbono, radicales alcoxi lineales o ramificados que tienen de 1 a 4 átomos de carbono, un radical fenilo y, preferentemente, un radical hidroxilo, un radical etóxico, un radical metoxi o un radical metilo; (3) los símbolos V, los grupos funcionales que son idénticos o diferentes, representan un grupo que contiene uno o más grupos funcionales piperidinilo, estéricamente impedidos, elegidos de: o para los grupos de la fórmula (II) : (?) R4 es un radical hidrocarburo divalente elegido de: radicales alquileno lineales o ramificados que tienen 2 a 18 átomos de carbono; radicales alquilen-carbonilo en los cuales la porción alquileno lineal o ramificada contiene 2 a 20 átomos de carbono; radicales alquilen-ciclohexileno en los cuales la porción alquileno lineal o ramificada contiene 2 a 12 átomos de carbono y la porción ciclohexileno contiene un grupo OH, y opcionalmente 1 ó 2 radicales alquilo que tienen 1 a 4 átomos de carbono; radicales de la fórmula -R7-0-R7 en los cuales los radicales R7, que son idénticos o diferentes, representan radicales alquileno que tienen 1 a 12 átomos de carbono; radicales de la fórmula -R7-0-R7 en los cuales los radicales R7 tienen los significados indicados anteriormente y uno de ellos o ambos están sustituidos con uno o dos grupos -OH; radicales de la fórmula -R7-COO-R7 en los cuales los radicales R7 tienen los significados indicados anteriormente; radicales de la fórmula -R8-0-Rs-0-CO-R8 en los cuales los radicales R8 y R9, que son idénticos o diferentes, representan radicales alquileno que tienen 2 a 12 átomos de carbono y el radical R9 está opcionalmente sustituido con un radical hidroxilo ; U representa -O- o -NR10- , siendo R10 un radical elegido de un átomo de hidrógeno o un radical alquilo lineal o ramificado que contiene 1 a 6 átomos de carbono y un radical divalente de la fórmula : en la cual R4 tiene el significado indicado anteriormente, R5 y R6 tienen los significados indicados más adelante, y R11 representa un radical alquileno divalente lineal o ramificado que tiene de 1 a 12 átomos de carbono, uno de los enlaces de valencia (aquel de R11) está ligado al átomo de -NR10-, el otro (aquel de R4) está enlazado a un átomo de silicio los radicales R5 , que son idénticos o diferentes, son elegidos de radicales alquilos lineales o ramificados que tienen 1 a 3 átomos de carbono y el radical fenilo; * el radical R6 representa un radical de hidrógeno o el radical RB o O. para los grupos de la fórmula (III) : R'4 es elegido de un radical trivalente de la f rmul : donde m representa un número de 2 a 20, y un radi trivalente de la fórmula: donde p representa un número de 2 a 20; U' representa -O- o NR - , con R que es un radical elegido de un átomo de hidrógeno, un radical alquilo lineal o ramificado que contiene 1 a 6 átomos de carbono ; * R5 y R6 tienen los mismos significados que aquellos dados con respecto a la fórmula (II) ; y (4) - el número de unidades TJSÍ sin grupo V está entre 10 y 450, el número de unidades T]Si con un grupo V está entre 1 y 5 0 < w < 10 8 < y < 448

2. El método de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizado porque el número de unidades T)Si sin grupo V está entre 50 y 250, y el número de TJSÍ con un grupo V está entre 1 y 3.

3. El método de conformidad con cualquiera reivindicaciones precedentes, caracterizado 1 poliorganosiloxano de la fórmula (I) es

4. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque V es elegido de los grupos funcionales de la fórmula (II) .

5. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la composición que contiene el poliorganosiloxano está en forma liquida.

6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la composición que contiene el poliorganosiloxano en forma líquida es una emulsión acuosa .

7. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el método es llevado a cabo sobre un material tejido, no tejido o tejido por puntos, siendo dicho material al menos intrínsecamente hidrofílico.

8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material tratado está basado en algodón, lino, lana, viscosa, rayón, cáñamo, ceda o una mezcla de estos materiales.

9. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cantidad de poliorganosiloxano depositado sobre el material textil tratado, corresponde a una cantidad de entre 0.1 y 2% en peso con relación al peso del material textil seco tratado.