PT97091B

PT97091B - Processo para conferir a poliamidas redistencia permanente a nodoas e processo de obtencao de alcatifas de poliamida resistentes a nodoas

Info

Publication number: PT97091B
Application number: PT97091A
Authority: PT
Inventors: Albin F Turbak; Rodney A Smith; Chung-Hsien Zah
Original assignee: Interface Inc
Priority date: 1990-03-22
Filing date: 1991-03-21
Publication date: 1998-08-31
Also published as: WO1991014512A1; US5252375A; AU7568291A; NZ237508A; CA2078788A1; PT97091A

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA

Antecedentes do Invento

D presente invento re-fere-se a um processo para conferir a -fibras de poliamida resistência permanente a nódoas.

As -fibras de poliamida encontram-se numa grande variedade de materiais têxteis comercialmente importantes, incluindo nilão, seda, lã e couro. Calcula-se que 757. de todas as actualmente produzidas nos Estados Unidos e 467. de

alcati-fas todas as alcati-fas produzidas na Europa sejam preparadas a partir de •fibras de nilão. A -fibra de nilão é também extensivamente utilizada em esto-fos e coberturas em tecido.

Uma desvantagem na utilização do nilão, assim como de outras -fibras de poliamida, como o -fio de veludo, em alcati-fa ou como um constituinte num tecido é a de que a -fibra é -facilmente corada por muitos materiais. De -facto, determinou-se que são substituídas mais alcati-fas por causa do enodoamento do que por causa do desgaste das -fibras. 0 mecanismo de acção mais siqni-f icat ivo de enodoamento das -fibras de nilão parece envolver a -formação de ligaçães iónicas entre os grupos amina terminais, protonados, da fibra de poliamida, e os materiais aniónicos tais como os corantes ácidos. As substâncias comuns que contêm corantes ácidos incluem mostarda, vinho e bebidas não alcoólicas que contêm corante vermelho FD&C NS 40 (tal como Kool Aid^ coi—de-cereja) .

A aproximação mais comum para aumentar a resistência das -fibras de poliamida a nódoas tem sido a de tratar as -fibras com um polímero de condensação, aromático, de formaldeído, incolor, que tem grupos sul-fonato nos aneis aromáticos. Os polímeros de condensação são tipicamente preparados a partir da 4,4'-di-hidroxidi-fenilsul-fona (também re-ferida como 4,4'-sul-foni Ibis-fenol ou DDS) , ácido fenil-4-sulfónico, ácido na-f talenossul-fónico ou ácido

2,4-dimet i Ibenzenossulfónico . Os grupos sul-fonato ligados ionicamente a grupos amino protonados, disponíveis, da -fibra de poliamida, impedem que os grupos amino protonados se liguem posteriormente aos corantes ácidos geralmente utilizados.

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Os exemplos de processos para con-ferir resistência a nódoas, a -fibras de nilão, que incluem a utilização de um polímero de condensação sul-fonado são descritos na Patente U.S. 4 839 212 de

Blythe (que descreve -fibras de nilão para alcati-fa, revestidas com um polímero de condensação aromático, sul-fonado, que resistem à coloração por corantes ácidos, à temperatura ambiente, mas que são tingíveis a temperaturas elevadas); Patente U.S. 4 501 591 de Ucci, et al. (que descreve a utilização de polímeras de condensação de fenol-formaldeído, sul-fonados, em combinação com silicatos de metais alcalinos, para con-ferir resistência a nódoas, a -fibras de nilão); e Patentes U.S. N.os 4 592 940 e 4 680 212 de Blythe, et. êlL· (que descrevem os produtos de condensação de -formaldeído •formados a partir de uma mistura de d i-h idrox id i-feni Isul-fona sul-fonada e ácido -feni Issul-fónico, em que, pelo menos, 40’/. das unidades que se repetem contêm um radical -SO3X, e, pelo menos, 40’/. das unidades que se repetem são a di-hidroxidifenilsulfona).

A Patente U.S. N2 4 699 812 de Munk descreve um processo para con-ferir resistência a nódoas, a -fibras de nilão, o qual inclui a aplicação de uma solução de um ácido sul-fónico ali-fático contendo de 8 a 24 átomos de carbono, sob condiçães ácidas.

Numa variação destes processos, os polímeros de condensação de -formaldeído sul-fonados foram misturados com outros polímeros para aumentar a eficácia da resistência a nódoas. Por exemplo, a Patente U.S. 4 822 373 de Olson descreve um processo para conferir resistência a nódoas, a fibras de nilão, o qual inclui a aplicação de uma mistura de uma resina novolac parcialmente sulfonada e um ácido polimetacrí1ico.

Pedido de Patente Europeia NS 88311826.7 depositado por E.I. Du Pont Nemours and Company descreve fibras de poliamida resistentes a nódoas preparadas por tratamento da fibra com um polímero de anidrido maleíco, aromático, etilenicamente insaturado, hidrolizado, em combinação com um polímero de condensação aromático, sulfonada.

Embora as fibras de poliamida tratadas com os polímeros de condensação sulfonados tenham resistência aumentada à coloração

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-4por corantes ácidos, a resistência é reduzida ou eliminada após várias lavagens, porque os polímeros de condensação, aromáticos sulfonados são separados da -fibra. Independentemente da eficiência de um material sulfonado para conferir, a poliamidas, resistência a nódoas, após várias lavagens, a poliamida é tão susceptível ao enodoamento como antes do tratamento. Isto é particularmente desvantajoso numa colocação comercial ou industrial, porque necessita de limpeza frequente.

As fibras de poliamida não são só facilmente coradas por materiais aniónicos, elas são também facilmente sujas. Os fluoroquímicos são utilizados tipicamente para reduzir a tendência da sujidade para aderir á superfície da fibra e reduzir a capacidade de molhamento da fibra. Os fluoroquímicos proporcionam também uma barreira física ao material corante. Os exemplos de revestimentos f luoroquímicos disponíveis comercialmente incluem ScotchgarcíS, 358 e 352 (Minnesota Mining & Mf g . Co.) e Zepel® e Teflorí® (E.I. Du Pont Nemours & Co.). A alcatifa Antron Plus® fabricada por Du Pont contém fibras de alcatifa de nilão revestidas com fluorocarbonos. Contudo, os revestimentos fluoroquímicos sozinhos não proporcionam qualquer resistência à coloração por corantes ácidos.

Há uma necessidade para um processo adequado para conferir, a fibras de poliamida, resistência permanente a nódoas o qual seja apropriado para utilização industrial.

Por consequência, é um objectivo do presente invento proporcionar um processo para conferir resistência a nódoas, a fibras de poliamida naturais ou sintéticas, a qual não será removida após lavagem da fibra.

é um outro objectivo do presente invento proporcionar um processo para tratar uma fibra de poliamida natural ou sintética que é suficientemente suave para não danificar outros materiais ligados à fibra.

É ainda um outro objectivo do presente invento proporcionar um processo para conferir resistência permanente a nódoas à alca7S 318 1406/65369

tifa e quadrado de alcatifa de nilão para utilização comercial ou industrial.

é ainda um outro objéctivo do presente invento proporcionar um processo para conferir resistência permanente a nódoas a tecidos de poliamida naturais ou sintéticos.

É um objéctivo adicional· do presente invento proporcionar um quadrado de alcatifa de nilão que seja permanentemente resistente a nódoas.

Sumário do Invento presente invento é um processo para conferir, a fibras de poliamida, resistência permanente a nódoas o qual inclui o tratamento da fibra com um isocianato sob condiçães moderadas que não danifiquem outros materiais aos quais a fibra está ligada. □ invento proporciona uma alcatifa e quadrado de alcatifa de nilão que são muito adequados para utilização comercial· porque conservam a sua resistência a nódoas após lavagens repetidas.

De acordo com o invento, o grupo amina terminal da fibra de poliamida é feito reagir com um mono-isocianato, um diisocianato, um poliisocianato ou um oligómero ou polímero contendo grupos funcionais isocianato, ou com uma combinação destes, para produzir uma ureia substituída, terminal. A fibra pode ser tratada antes ou depois do fabrico num artigo tal como tecido, alcatifa ou quadrado de alcatifa. A fibra pode ser revestida com um flurocarbono após ou durante o tratamento com isocianato.

□ tratamento da fibra de poliamida com um isocianato proporciona uma resistência a nódoas a qual é significativamente melhor do que a proporcionada por produtos de condensação, aromáticos, sulfonados agora comercializados para este fim, porque a protecção proporcionada pelo tratamento com isocianato é permanente. 0 tratamento é eficaz após repetidas lavagens e até mesmo após extracção com etanol quente. Por comparação, os presentes tratamentos de resistência a nódoas para fibras de nilão são separados da fibra após lavagem repetida ou extracção com etanol.

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-6As amostras de fibra de nilão 6 tratadas com isocianato resistem à coloração, após serem submersas durante a noite em Kool Aid© coi—de-cereja, à temperatura ambiente, ou após aquecimento da -fibra em Kool Ai d© coi—de-cereja a 100°C, durante duas horas. Em comparação, as fibras de nilão não tratadas resistem à coloração por Kool Ai d© coi—de-cereja, à temperatura ambiente, durante aproximadamente cinco minutos.

isocianato pode ser aplicado eficazmente a qualquer fibra sintética ou natural tendo grupos amina terminais, utilizando uma grande variedade de meios. No processa preferido, a fibra ou artigo fibrosa é tratado com uma espuma ou com pulverização de isocianato e, a seguir, passado através de uma unidade de aquecimento. Numa outra concretização, a fibra ou artigo fibroso é submerso no isocianato e, depois, aquecida até estar seco. Alternativamente, o isocianato pode ser aplicado por almofada (pad squeeze) ou por rolo (kiss roll) . 0 período de tempo e a temperatura necessários para secar a fibra ou o artigo irão variar dependendo do tipo de forno e do sistema de solventes utilizado para aplicar o isocianato. Deve ser escolhida uma temperatura de secagem que não danifique a fibra ou qualquer um dos materiais do artigo fibroso.

Breve Descrição da Figura

A Figura 1 é uma ilustração das estruturas químicas do isocianato de a,a-dimeti1-meta-isopropeniIbenzilo (TMI), 4,4'-di-isocianato de difeniImetano (MDI) e isocianato de 3-isocianatometi1—3,5,5-trimetiIciclo-hexilo (IPDI, também denominado diisocianato de isoforona).

Descrição Detalhada do Invento Os isocianatos podem ser utilizados para conferir resistência permanente a nódoas a qualquer fibra que tenha grupos amino terminais reactivos, por exemplo, poliamidas. Como utilizado abaixo o termo poliamida inclui homopolímeros ou copolímeros que contêm ligaçães poliamida. As poliamidas encontram-se numa grande variedade de fibras e tecidos, tais como lã, seda, couro natural, couro sintética e nilão. 0 nilão é uma poliamida sintética preparada pela policondensação de um ácido dicarboxíli7Ξ 318 1406/65369

-7co e de uma diamina, tais como ácido adípico e hexametilenodiamina (nilão 6,6) ou a partir de um diisocianato e de um ácido dicarboxílico. Na -fabricação do nilão a partir de uma diamina e de um ácido dicarboxilico pode ser utilizado um excesso de diamina para produzir uma -fibra que tenha dois grupos amina terminais em vez de uma amina terminal e um ácido carboxílico terminal. Um excesso de amina é utilizado, tipicamente, para aumentar a capacidade de tingimento ácido da -fibra. Contudo, este processo pode também aumentar a tendência da -fibra para se corar. □ nilão pode também ser produzido a partir de uma amida cíclica tal como caprolactama (nilão 6).

Tal como é utilizada aqui, o termo isocianato refere-se a qualquer composto que tenha, pelo menos, um grupo -funcional isocianato, incluindo, mas não lhes estando limitado, mono-isocianatos, diisocianatos, poliisocianatos e polímeros contendo grupos -funcionais isocianato.

Sabe-se que as poliamidas reagem com os isocianatos para -formar ureias substituídas e, no passado, têm sido -feitas reagir assim para alterarem outras propriedades além da resistência a nódoas. Kondo, et al ., The Chemical Society o-f Japan 9, 1459 (1984) refere que a superfície de uma película de nilão pode tornai—se resistente à sujidade (água e óleo) mantendo-a em refluxo durante catorze horas com isocianato de p-(perfluoro-nonil)fenilo. 0 período de tratamento é inadequado para um procedimento industrial e pode resultar em reacçães secundárias indesejáveis se estiver ligado à fibra qualquer outro material. A Patente U.S. 4 672 094 descreve que uma poliamida pode ser feita reagir com um diisocianato orgânico para aumentar a massa molecular de uma poliamida preparada a partir de um diisocianato e de um ácido dicarboxilico. Tenchev, K.H., et al . , Nater. Plast . (Bucharest) 18(2), 108-112 (1981) descreve a modificação da corda de pneu de poliamida com isocianatos para alterar o elongamento relativo, resistência à tracção e cristalinidade da corda. Nikolaev, V.N., et al . , Vinit i 3373-77 (1977) descreve que a modificação de tecido de poliamida com um diisocianato melhora as propriedades de termoestabilidade e de adesão. 0 Pedido de Patente Alemã DE 3526272 descreve que a modificação das

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resinas de poliamida adequadas para utilização como materiais isoladores tais como revestimentos de -fios metálicos preparados por reacção de 0,5-2,0 radicais isocianato por cada porção amida da cadeia de poliamida. Nenhuma destas referências proporciona um processo para aumentar a resistência a nódoas das fibras de poliamida.

I. Bloqueamento (Capping)

Numa concretização, o invento descrito é um processo para conferir, a fibras de poliamida, resistência permanente a nódoas o qual inclui o tratamento da fibra com um mono-isocianato que se liga covalentemente ao grupo amina terminal da poliamida para formar uma ureia substituída terminal, de acordo com a equação seguinte:

H 0 H

R-N=C=0 + R'-NH_e -)

R-N-C-N-R'

na qual

R é qualquer hidrocarboneto ou hidrocarboneto substituído num isocianato que é capaz de formar uma ligação estável com a amina terminal e que não participa em reacçães secundárias indesejáveis; e R' é a cadeia poliamida que termina com a amina reactiva. A fibra pode ser tratada com uma solução homogénea de mono-isocianato ou com uma mistura de isocianatos.

R é definido funcionalmente para realçar o facto de que o invento não está restringido à utilização de uma certa família de mono-isocianatos, mas preferivelmente estende-se ao bloqueamento (capping) permanente da amina terminal da poliamida com qualquer isocianato adequado.

A escolha do isocianato determinará, em parte, a forma como a fibra será tratada; por exempla, se o isocianato pode ser aplicado numa solução aquosa, numa emulsão ou num solvente orgânico. A escolha do isocianato irá também determinar as

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condiçêes de tratamento. Por exemplo, os isocianatos alifáticos reagem com as aminas terminais mais lentamente do que os isocianatos aromáticos e, por consequência, podem requerer condiçães de aplicação mais vigorosas. Além disso, verificou-se que os isocianatos alifáticos têm, após a incorporação na fibra, menos tendência para ficar amarelos do que os isocianatos aromáticos. Contudo, os isocianatos aromáticos tendem a proporcionar uma maior resistência a nódoas.

Preferivelmente, R alifático, aralifático, é um grupo aromático, heterocíclico, alcarilo ou cicloalifático de Cj a Cgzj.,

opcionalmente com ligaçães hetero (□, S ou opcionalmente substituído com cloro, bromo ou alifático inclui alcanos, alcenos e alcinos.

N) ou CONH, e flúor. 0 termo

- Os exemplos de mono-isocianatos adequados incluem o isocianato de a,a-dimeti1-meta-isopropeniIbenzilo (TMI, disponível na American Cynamid Company, ver Fig. i), isocianato de fenilo, isocianato de ciclo-hexilo, isocianato de octilo, isocianato de hexilo, isocianato de 2-eti1-hexilo, isocianato de 2,3,4-trimeti1ciclo-hexilo, isocianato de 3,3,5-trimetilo, isocianato de decilo, isocianato de 2-norborniImetilo, isocianato de dodecilo, isocianato de tetradecilo, isocianato de hexadecilo, isocianato de octadecilo (isocianato esteárico), isocianato oleíco, isocianato de 3-butoxipropilo, isocianato de toluílo, isocianato de clorofenilo, isocianato de diclorofenilo, isocianato de benzilo e isocianato de 1-naftilo.

Os mono-isocianatos podem ser adquiridos comercialmente ou podem ser sintetizados por processos conhecidos daqueles peritos na arte, por exemplo, pela reacção de fosgénio com a amina desejada.

Os isocianatos não reagem apreciavelmente com as ligaçães amida das fibras de poliamida sob as condiçães aqui descritas para tratar a fibra, porque o azoto da amida é significativamente menos reactivo do que o azoto nos grupos amina terminais.

Numa concretização preferida, o isocianato que é feito

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-10reagir com a -fibra de poliamida tem uma massa molecular su-ficientemente baixa para penetrar, até certo ponto, na -fibra antes da reacção. Os monómeros e oligómeros até dez monómeros podem penetrar, tipicamente, na -fibra com -facilidade. A massa molecular óptima do isocianato irá depender da porosidade e da natureza da -fibra. 0 tratamento com isocianato, óptimo, proporciona, na super-fície e um pouco abaixo dela, uma camada protectora densa.

II. Extensão da Cadeia

Numa concretização alternativa, os grupos amina terminais de uma -fibra de poliamida podem ser ligados permanentemente por reacção com um diisocianato, de acordo com a equação:

0=C=N-R-N=C=0 + 2R'-NHg ->

□ 0

R '-NH-C-N-R-N-C-NH-R' na qual

R é qualquer hidrocarboneto ou hidrocarboneto substituído num di isocianato que é capaz de -formar ligaçães estáveis com a amina terminal e que não participa em reacçães secundárias indesejáveis; e R' é a cadeia de poliamida que termina com a amina reactiva.

Como anteriormente, R é de-finido -funcionalmente para realçar o -facto de que o invento não está restringido a uma certa •família de diisocianatos, mas que em vez disso abrange no seu âmbito a utilização de qualquer diisocianato que se reticule com os grupos amina terminais para -formar ligaçães permanentes que protegem a -fibra de corantes ácidos.

Preferivelmente, R é um grupo aromático, heterocíclico, ali-fático, arai i-fát ico , alcarilo ou c ic loal i fát ico , de C^ a Cgq , opcionalmente com ligaçães hetero (0, S ou N) ou CONH, e opcionalmente susbtituído com cloro, bromo ou -flúor.

Os exemplos de diisocianatos adequados incluem o 4,4'-diisocianato de di-feni Imetano (MDI , disponível na ICI Polyurethanes Group, West Dept-ford, New Jersey, ver Fig. 1) ; PBA 2259 (uma

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-11versão do MDI, dispersável em água, mais estável também disponível na ICI Polyurethanes Group); isocianato de 3-isocianatometil-3,5,5-trimetiIciclo-hexilo (IPDI ou diisocianato de isoforona, disponível na Huls America, Inc., ver Fig. 1); diisocianato de tolueno (TDI); diisocianato de hexametileno, diisocianato de octametileno, diisocianato de decametileno, diisocianato de ciclo-hexilo, metileno-bis-(4-ciclo-hexilisocianato), diisocianato de fenileno, 4,4'-diisocianato de difeniléter, diisocianato de xileno, diisocianato tetrametiIxileno, diisocianato de poliéter, diisocianato de poliéster, diisocianato de poliamida e diisocianato de dímero de ácido (um diisocianato preparado a partir do produto de reacção de dois ácidos carboxílicos insaturados).

A utilização de isocianatos multifuncionais, tais como triisocianatos e tetra-isocianatos para conferir resistência a nódoas, a fibras de nilão, é também considerada dentro do âmbito deste invento.

III. Utilização de Isocianatos Oligoméricos e Poliméricos

A resistência a nódoas de uma fibra de poliamida pode também ser aumentada por reacção com um polímero que tenha grupos funcionais isocianato. Os polímeros adequados incluem aqueles com esqueletos aromáticos ou alifáticos, por exemplo, Desmodour E-14 da Mobay Corporation.

Os polímeros funeionalizados com isocianato proporcionam também um revestimento protector para a fibra de poliamida. Se o polímero funeionalizado for impermeável à água, por exemplo, se ele for halogenado, irá diminuir a tendência da sujidade ou do líquido para aderirem à superfície da fibra. Um isocianato solúvel em água pode ser preparado por reacção de um diisocianato com um álcool perfluorado. Um exemplo é a reacção do MDI com % equivalente de álcool perfluoro-nonílico. Alternativamente, pode ser seleccionado um polímero que confira qualidades antiestáticas.

IV. Utilização de Precursores de Isocianato □ isocianato pode ser feito reagir com a fibra de poliamida numa forma bloqueada ou mascarada ou numa mistura que inclua derivados não bloqueados e bloqueados. Ds processos de bloqueio

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de isocianatos estão descritos na Patente U.S. 4 530 859, aqui incorporada para referência; Doyle, The Development and Use of Polyurethane Products, McBrawHill (1971); e Saunders e Frisch,

Polyurethanes: Chemistry and Technology, Part II, Interscience (New York 1964), páginas 8-49.

Os agentes bloqueadores típicos incluem os agentes bloqueadores do tipo fenol, incluindo fenol, cresol, xilenol, nitrofenol, clorofenol, etilfenol, t-buti1fenol, ácido hidroxibenzóico, ésteres de ácido hidroxibenzóico e 2,5-di-terc-butil-4-hidroxitolueno;

agentes bloqueadores do tipo lactâma, incluindo a é-caprolactâma, <5-valerolactâma , butirolactâma e (3-propiolactâma ;

agentes bloqueadores do tipo metileno, activos, incluindo malonato de dietilo, malonato de dimetilo, acetoacetato de etilo, acetoacetato de metilo, acetilacetona e acetoacetato de t-butilo; agentes bloqueadores do tipo álcool, incluindo hexanodiol, etilenoglicol, metanol, etanol, álcool n-propílico, álcool isopropílico, álcool n-butílico, álcool isobutílico, álcool t-butílico, álcool n-amílico, álcool t-amílico, álcool laurílico, monoéter de etilenoglicol, éter monometílico de dietilenoglicol, éter monometílico de propilenoglicol, metoximetanol, ácido glicólico, ésteres de ácido glicólico, ácido láctico, ésteres de ácido láctico, metilol-ureía, metilol-melamina, diacetona-álcool, etileno cloro-hidrina , etileno bromo-hidrina , 1,3-dicloro-2-propanol e acetociano-hidrina;

agentes bloqueadores do tipo mercaptano, incluindo o butilmercaptano, hexiImercaptano, t-butiImercaptano, t-dodeciImercaptano, 2-mercaptobenzotiazol , tiofenol, metiltiofenol e etiltiofenol ;

grupos bloqueadores do tipo amida de ácido, incluindo acetoanilida, acetoacetanisidida, acetotoluída, acrilamida, metacrilamida, acetamida, estearilamida e benzamida;

agentes bloqueadores do tipo imida, incluindo succinimida, ftalimida e maleimida;

agentes bloqueadores do tipo amina, incluindo difenilamida, fenolnaftilamida, zilidina, N-feniIzilidina, carbazol, anilina, naftilamida, butilamida, dibutilamina e butilfenilamida;

agentes bloqueadores do tipo imidazol , incluindo imidazol e

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2-eti1imidazol;

agentes bloqueadores do tipo ureia, incluindo ureia, tio-ureia, etileno-ureia, etilenotio-ureia e 1,3-difenil-ureia;

agentes bloqueadores do tipo carbamato, incluindo N-fenilcarbamato de -fenilo e 2-oxazolidona;

agentes bloqueadores do tipo imina, incluindo etileno-imina; agentes bloqueadores do tipo oxima, incluindo formaldoxima. acetaldoxima, acetoxima, metiletiIcetoxima, dioctiImonoxima, benzofenona-αχima e ciclo-hexanona-oxima; e agentes bloqueadores do tipo sul-fito, incluindo bissul-fito de sódio e bissul-fito de potássio.

Por exemplo, a reacção de um álcool com um isocianato produz um uretano. Esta reacção é reversível. 0 calor desloca o equilíbrio no sentida da -formação do isocianato. Quando a temperatura ultrapassa os 100°C, a água da solução é evaporada e o isocianato é -forçado a reagir com a amina terminal da poliamida, reacção que é -facilmente reversível, ou com o álcool, que é de novo, uma reacção reversível.

É importante escolher um isocianato bloqueado que gere um isocianato livre a uma temperatura abaixo daquela a que a fibra ou artigo fibrosa, a ser tratado, é danificado. A adequabi1 idade de um isocianato bloqueado desejado pode ser determinada facilmente por um ensaio experimental, em pequena escala, realizado de acorda com os procedimentos descritos na Secção V.

As moléculas que são capazes de rearranjo térmico em isocianatos são também adequadas para conferir resistência a nódoas, a poliamidas. Por exemplo, as Patentes U.S. N2 4 109 599 e 4 410 689, aqui incorporadas para referência, descrevem ureias bis-cíclicas que se rearranjam em diisocianatos alifáticos.

Os oligómeros de diisocianatos aromáticos podem ser preparados por reacção de um excesso de diisocianato com um diol tal como hexanodiol ou etilenoglicol , para formar um uretano. Este uretano pode ser utilizado como um precursor para o diisocianato no tratamento da fibra de poliamida. 0 uretano pode ser previamente preparado ou formado in situ. É preferível ter a

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razão de diol para diisocianato abaixo de 1:1 de modo a que o oligómero seja formado com grupos isocianato terminais e não .com grupos hidroxilo terminais. A gama mais preferida é de 0,3 ou menos diol para isocianato. 0 diol pode estar fluorado ou opcionalmente substituído com grupos que não interfiram com a reacção do isocianato.

□s isocianatos alifáticos reagem, tipicamente, de modo lento com os agentes bloqueadores e só irão formar oligómeros úteis in situ com a utilização de catalisadores.

V. Tratamento da Fibra de Poliamida com o Isocianato isocianato desejado pode ser aplicado eficazmente a qualquer fibra de poliamida sintética ou natural utilizando uma grande variedade de meios, por exemplo, num sistema descontínuo, num revestimento por almofada ou por rolo. 0 isocianato pode também ser aplicado eficazmente como uma espuma ou num pulverizado. Alternativamente, o isocianato pode ser aplicado por mergulho da fibra numa solução de isocianato.

No processo preferido para conferir uma resistência superior permanente a materiais corantes vulgares tais como FD&C N2 40 (o componente corante de Kool Aid® cor-de-cereja), vinho e mostarda com açafrão da índia, a fibra de poliamida é tratada com um isocianato antes de ser tingida ou fabricada em tecido ou alcatifa. Este procedimento permite o tratamento completo da fibra e evita o problema da interferência de aditivos ou revestimentos aplicados durante o fabrico. Contudo, depois da fibra ter sido tratada com um isocianato, não será susceptível a tratamentos adicionais que envolvam a formação de ligaçães iónicas ou covalentes com os grupos amina terminais da fibra de poliamida, incluindo a coloração da fibra com materiais aniónicos. A fibra resistente a nódoas pode ser corada ou tratada de outro modo com compostos que se ligam aos grupos terminais ácido carboxilico da fibra de poliamida.

Alternativamente, a fibra de poliamida pode ser tratada com o isocianato após ter sido fabricada num artigo tal como alcatifa ou quadrada de alcatifa. 0 tratamento deve ser suficientemente

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suave para não danificar qualquer, um dos materiais do artigo, incluindo os materiais para o lado inferior e adesivos. Por exempla, a alcatifa com lado inferior betumado deve ser tratada a uma temperatura inferior à da alcatifa com lado inferior em poli(cloreto de vinilo).

isocianato é aplicado numa solução de qualquer concentração adequada, tipicamente entre 0,5’/» a 60’/. em peso. A percentagem em peso, preferida, de isocianato aplicado à poliamida, com base no peso da fibra, varia entre 0,5 e 5’/. e, mais tipicamente, entre aproximadamente 1 e 2’/». As espumas de isocianato podem ser aplicadas com concentrações muito elevadas de isocianato. Uma gama de concentrações preferida para as aplicações por almofada ou por rolo está entre 0,05 e 100 gramas/1itro. Uma concentração mais preferida está entre 5 e 50 gramas/1itro. A concentração óptima (em gramas/1itro) dependerá da massa molecular do isocianato. Se a solução de isocianato é demasiadamente diluída, o isocianato pode ser aplicado irregularmente. É desejável uma grande retenção de humidade (20-300%) para proporcionar o tratamento uniforme com isocianato.

é muito importante que as fibras de poliamida estejam muito secas quando forem tratadas com o isocianato. Até mesmo a fibra húmida não irá reagir adequadamente com o isocianato para proporcionar uma resistência a nódoas adequada. 0 isocianato devia ser feito reagir com a fibra durante um período de tempo mínimo e à mais baixa temperatura que é eficaz para completar a reacção. 0 tempo e a temperatura da reacção irão depender, em parte, da reactividade do isocianato e podem ser determinados sem experimentação excessiva. 0 tempo de reacção varia, tipicamente, de um a sessenta minutas. 0 período de tempo requerida para a reacção é uma função da intensidade e da temperatura da unidade de aquecimento utilizada. Um período de tempo de um a dez minutos é normalmente suficiente para as reacções isocianato/poliamida em fornos que atingem 120°C ou mais. Deve ser seleccionado um período de tempo e uma temperatura que permitam a reacção do isocianato com os grupos amina terminais da poliamida, sem reacção indesejável do isocianato com as ligações amida internas da poliamida. As temperaturas apropriadas para a reacção variam,

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-16tipicamente, de 140°F a 400°F (60°C a 205°C) alcatifa e tecido não deve atingir mais do que,

A -fibra para aproximadamente,

140°C quando colocada numa unidade de aquecimento com uma temperatura apropriado. rapidamente alifát icos.

de ar entre 60°C a 205°C durante o período de tempo Os isocianatos aromáticos, em geral, reagem mais e sob condiçães mais suaves do que os isocianatos

A -fibra tratada com isocianato pode ser aquecida com uma grande variedade de meios conhecidos, incluindo os -fornos convencionais, -fornos de ar -forçado, aquecedores de micro-ondas e de infravermelhos. Aquando da utilização de um isocianato que reage lentamente com a fibra ou aquando da reacção na ausência de um catalisador, é, por vezes, desejável incluir um passo pós-cura no qual o aquecimento continua até ser alcançada uma baixa percentagem de humidade.

Podem ser utilizados catalisadores para facilitar a reacção do isocianato com a poliamida. Os cataiizadores adequados incluem as aminas terciárias orgânicas tais como 1,4—diazabicicloC2.2.23octano (DABCO) ou catalisadores metálicos tais como estanho, antimónio ou outras compostos de metais pesados.

Tipicamente, a fibra seca é primeiro submersa na solução de isocianato até estar saturada e, depois, a fibra é aquecida para se iniciar a reacção. é preferível aquecer a fibra até à secura. 0 período de tempo e a temperatura necessários para completar a reacção irão variar dependendo do tipo de forno utilizado e da circulação de ar no forno.

Como exemplo, um fio de nilão pode ser submerso numa solução de isocianato e aquecido a 120°C durante 10-15 minutos para conferir resistência permanente a nódoas. Se desejado, o fio pode ser lavado após o tratamento para se remover o excesso dos reagentes.

Num outro exemplo, o isocianato pode ser aplicado como uma espuma ou pulverizado na fibra para alcatifa e, depois, aquecido num forno que está a uma temperatura que varia entre 120°C e

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205°C durante um a dez minutos, tipicamente dois a cinco minutos.

tratamento é, muito convenientemente, realizado num solvente orgânico tal como tolueno, tetracloroetano, tetra-hidrofurano ou dimetilformamida. Contudo, devido às preocupaçães ambientais, é muitas vezes desejável tratar a fibra num sistema aquoso. Se o isocianato não é solúvel em água, pode ser misturado com uma pequena quantidade de co-solvente orgânico tal como ciclo-hexano ou dimeti1formamida o qual é depois misturado com água. Alternativamente, o isocianato pode ser aplicado numa emulsão preparada por processos bem conhecidos daqueles peritos na arte. 0 tensioactivo utilizado na emulsão não deve conter hidrogénios activos, os quais irão reagir com o isocianato. Os exemplos de tensioactivos adequados incluem o dodecilbenzenossulfonato de sódio e dioctilssulfossuccinato de sódio. Além disso, alguns isocianatos podem ser dispersáveis em água por adição de grupos hidrofílicos que não contenham hidrogénios activos. Um exemplo de um isocianato dispersável em água é o PBA 2259 da ICI Américas, Inc. 0 MDI pode também ser adquirido numa forma dispersável em água, na mesma companhia.

presente invento pode também ser utilizado para conferir resistência permanente a nódoas, a todos os tipos de fibras de nilão incluindo o nilão 6; nilão 6,6; nilão 10,11,12; e estruturas copoliméricas que tenham grupos terminais amino.

Como abaixo caracterizado, o processo de tratamento de poliamidas com isocianatos, para conferir resistência a nódoas, é aplicável a uma grande variedade de isocianatos e de produtos finais.

EXEMPLO 1 Tratamento do Fio de Nilão 6 com Diisocianato de Metilenodifenilo □ fio de nilão 6 (0,3 g ) foi mergulhado numa solução a 1% p/p de diisocianato de metilenodifenilo (MDI) em tolueno, durante 10 segundos. 0 fio foi removido e a solução em excesso deixada escorrer, resultando numa retenção de humidade de 158’/.. 0 fio foi aquecido num forno a 120°C durante 1 hora.

Ί2. 318 1406/65369

EXEMPLO 2 Tratamento do Quadrado de Alcatifa de Nilão com Diisocianato de Metilenodifenilo

Um quadrado de alcatifa com 7,62 cm de lado (3 polegadas) foi colocado invertido num recipiente contendo uma solução a 17. p/p de MDI em tolueno. A altura da solução no recipiente era suficiente para submergir o fio do quadrado mas não para contactar com o lado inferior do quadrado. □ quadrado foi removido da solução após submersão durante 10 segundos, o que resultou numa retenção de humidade de 205%, com base no peso do fio do quadrado. 0 quadrado foi aquecida num forno a 120°C durante 1 hora.

EXEMPLO 3 Tratamento do Quadrado de Alcatifa de Nilão com

Isocianato de a ,a-dimetil-meta-isopropeniIbenzilo

Um quadrada de alcatifa com 7,62 cm de lado (3 polegadas) foi colocada invertido num recipiente contendo uma solução a 27. p/p de isocianato de a,a-dimetil-meta-isopropeniIbenzilo (TMI) em tolueno. A altura da solução no recipiente era suficiente para submergir o fio do quadrado mas não para contactar com o lado inferior do quadrado. □ quadrado foi removido da solução após submersão durante 10 segundos, o que resultou numa retenção de humidade de 2207., com base no peso do fio do quadrado. 0 quadrado foi aquecido num forno a 120°C durante 1 hora.

EXEMPLO 4 Tratamento do Quadrado de Alcatifa de Nilão 6 com uma Emulsão de Diisocianato de Isoforona e Hexanodiol

Uma emulsão de diisocianato de isoforona (IPDI) a 27. é preparada por dissolução de 0,5 partes em peso de dodeciIbenzenossulfonato de sódio em 97,5 partes de água e adição de 2 partes de IPDI, com agitação contínua. 0 hexanodiol (0,4 partes) é então adicionado à emulsão. A emulsão é aplicada ao quadrada de alcatifa por rolo ou almofada. Após tei—se deixado escorrer a solução em excesso, o quadrado de alcatifa é aquecida num forna de ar forçado a 116°C durante 6-7 minutos.

EXEMPLO 5 Tratamento da Alcatifa de Nilão com Emulsão de Diisocianato de Isoforona

Um quadrado de alcatifa com 7,62 cm de lado (3 polegadas) foi colocado invertido num recipiente contendo uma emulsão de

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diisocianato de isoforona (IPDI) a 2%, preparada por dissolução de 0,5 g de dodeciIbenzenossulfonato de sódio em 97,5 g de água e adição de 2 g de IPDI, com agitação contínua. A altura da solução no recipiente era suficiente para submergir a maior parte do fio do quadrado mas não para contactar com o lado inferior do quadrado, 0 quadrado foi removido da solução após submersão durante 10 segundos, o que resultou numa retenção de humidade de 250%, com base no peso do fio do quadrado. 0 quadrado foi aquecido num forno a 120°C durante 1 hora.

EXEMPLO 6 Tratamento do Quadrado de Alcatifa de Nilão com PBA 2259

Um quadrado de alcatifa com 7,62 cm de lado (3 polegadas) foi colocado invertido num recipiente contendo uma solução a 2% p/p de PBA 2259 em água. A altura da solução no recipiente era suficiente para submergir o fio do quadrado mas não para contactar com o lado inferior do quadrado. 0 quadrado foi removido da solução após submersão durante 10 segundos e a solução em excesso escorrida, resultando numa retenção de humidade de 140%, com base no peso do fio do quadrado. □ quadrado foi aquecido num forno a 120°C durante 1 hora.

EXEMPLO 7 Tratamento da Fibra de Nilão com Oligómero de IPDI e Etineloglicol

Uma emulsão de IPDI a 2’/» é preparada por dissolução de 0,5 gramas de dodeciIbenzenossulfonato de sódio em 97,5 gramas de água e, depois, por adição de 2,0 gramas de IPDI, com agitação contínua. 0 etilenoglicol (0,4 gramas) é, então, adicionado a esta mistura. 0 fio de nilão 6 (0,3 g) é mergulhada na solução durante 10 segundos e depois removido. A solução em excesso foi, então, deixada escorrer. 0 fio foi aquecido num forno a 120°C durante 1 hora.

EXEMPLO 8 Tratamento do Quadrado de Alcatifa com IPDI e Hexanodiol

Uma emulsão de IPDI a 2% foi preparada por dissolução de 0,25 gramas de dodeciIbenzenossulfonato de sódio em 97,75 gramas de água e, depois, adição de 2,0 gramas de IPDI com agitação contínua. 0 hexanodiol (0,4 gramas) foi, então, adicionado a esta

Àj

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mistura. Um quadrado de alcatifa com 7,63 cm (3 polegadas) de lado -foi colocado invertido num recipiente contendo esta emulsão durante, aproximadamente, dez segundos. A altura da solução no recipiente era suficiente para submergir a maior parte do -fio do quadrado mas não para contactar com o lado inferior do quadrado. A amostra de quadrada de alcatifa foi então removida e a solução em excesso escorrida. Este procedimento resultou numa retenção de 340%. 0 quadrado foi então aquecido num forno durante uma hora.

EXEMPLO 9 Tratamento do Quadrado de Alcatifa de Nilão Durante o Fabrico

Depois do quadrado de alcatifa ter sido montado e estampado, é passado através de um forno a vapor, atmosférico, durante cerca de oito minutos e, depois, a água em excesso é retirada por vácuo. Uma solução de PBA 3359 a 3’/. em água é então aplicada à fibra por rolo ou por almofada. 0 quadrado é então aquecido num forno de ar forçado a 116°C durante 6-7 minutos.

EXEMPLO 10 Tratamento do Quadrada de Alcatifa de Nilão com Pulverização de Isocianato

Depois do quadrado de alcatifa ter sido montado e após impressão sobreposta, se desejado, as fibras de nilão são secas em vácuo e, depois, pulverizadas com uma solução de IPDI a 2% até uma retenção de humidade de 300-350%, e depois aquecidas a 116°C durante 6-7 minutos ou até que as fibras estejam completamente secas.

EXEMPLO 11 Tratamento do Quadrado de Alcatifa de Nilão com Espuma de Isocianato

Uma espuma é preparada por injecção de uma solução de 35 gramas de PBA 3359 e 3 gramas de dodeciIbenzenossulfonato de sódio em 72 gramas de água. A espuma é feita penetrar mecanicamente nas fibras e depois o quadrado é seco a 130°C.

EXEMPLO 13 Resistência a Nódoas de Fibras de Nilão Tratadas com Isocianato

A resistência a nódoas de fibras de nilão tratadas com isocianato foi testada por submersão de quadrados de alcatifa de nilão 6, cinzentos-claros, tratados como nos exemplos 2, 5 e 6,

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SS*-21juntamente com um quadrado não tratado, durante 24 horas numa solução de Kool-Aid^ cor-de-cereja (não adoçado) preparada de acordo com as instruçães da embalagem. As amostras foram enxaguadas com água durante cerca de 10 segundos, após a submersão, e depois foi determinada a extensão da coloração. Os resultados são apresentados na Tabela 1.

Tabela 1

Resistência a Nódoas de Quadradas de Alcatifa de Ni Ião Tratados com Isocianato

Amostra	Coloração
Alcatifa não tratada	Vermelho-brilhante
Quadrado de alcatifa do Exemplo 2	Sem nódoas
Quadrado de alcatifa do Exempla 5	Tonalidade rosa-claro
Quadrado de alcatifa do Exemplo 6	Sem nódoas
Quadrado de Alcatifa do Exemplo 8	Tonalidade rosa muito

Como indicado na Tabela 1, o tratamento com diisocianato de metilenodifenilo (Exemplos 2 e 6) proporciona uma excelente protecção às fibras de nilão contra a coloração por corantes ácidos. 0 diisocianato de isoforona (Exemplo 5) assim como uma mistura de diisocianato de isoforona e hexanodiol (Exemplo 8) também proporciona uma elevada protecção contra os corantes ácidos. Os dados da Tabela 1 ilustram a observação geral de que os isocianatos aromáticos proporcionam, tipicamente, um melhor tratamento de resistência a nódoas para as fibras de nilão do que os isocianatos alifáticos.

EXEMPLO 13 Permanência do Tratamento de Resistência a Nódoas com Isocianato

As amostras de quadrados de alcatifa de nilão, preparadas como descrito nos Exemplos 2, 5 e 7, assim como uma amostra de alcatifa Cabin Craft com pêlo, doméstica (estilo A3-55 Comfort) tratada com uma formulação Stainmaster© de Du Pont (um polímero de condensação de formaldeído, sulfonado em combinação com um revestimento de fluorocarbono), uma amostra de quadrada de alcatifa de nilão cinzento-claro tratado com um polímero de condensação aromático, sulfonado (SAC, adquirido da Grifftex Inc.)

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sozinha, e uma amostra de alcatifa tratada com BASF Scotchgard© (um tratamento fluoroquímico) foram lavadas cinco vezes sob condiçães idênticas utilizando uma solução aquosa a 1’/. de detergente padrão AATCC #124 com uma máquina de lavar doméstica típica. As amostras foram então submersas durante 24 horas em Kool Aid® coi—de-cereja, enxaguadas com água e depois analisadas quanto à extensão da coloração. Os resultadas são apresentados na Tabela 2.

Tabela 2

Comparação da Permanência dos Tratamentos Resistentes a Nódoas

Amostra

Antes da lavagem

Coloração

Tratadas com SAC

Dos Exemplos 2 e 7

Do Exemplo 5

Após

Amostra

Tratada com SAC

Dos Exemplos 2 e 7

Do Exempla 5

StainMaster® (Du Pont)

BASF Scotchgard^

Sem nódoas Sem nódoas

Tonalidade rosa-claro lavagem

Coloração

Vermelho-br ilhante Quase indetectável Tonalidade rosa-claro Rosa

Vermelho-br ilhante

Como indicado na Tabela 2, as amostras de quadrados de alcatifa tratadas como descrito nos Exemplos 2, 5 e 7 conservam a sua resistência a nódoas após cinco lavagens. A amostra de alcatifa de nilão tratada com SAC perdeu completamente a sua resistência a nódoas após cinco lavagens. A amostra tratada com StainMaster^ perdeu significativamente a resistência a nódoas após lavagem, contudo, o revestimento fluoroquímico pareceu prolongar a eficácia do tratamento. 0 revestimento fluoroquímico iria ter o mesmo efeito nas fibras de poliamida tratadas 'com isocianato. Além disso, como indicado acima, o revestimento fluoroquímico sózinho (Scotchgard) não proporciona qualquer

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-23protecção à coloração.

VI. Utilização de Outras Compostas Orgânicos para Con-ferir Resistência Permanente a Nódoas, a Polímeros com Grupos Amina Terminais

As -fibras poliméricas com grupos amina terminais podem ser tornadas permanentemente resistentes a nódoas por reacção do polímero com um ácido carboxílico ou seu derivado que se ligue covalentemente com a amina. Os exemplos de derivados de ácidos carboxílicos adequados incluem os cloretos de ácido, anidridos de ácido e ésteres. Os cloretos de ácido são geralmente menos preferidos do que os isocianatos porque têm um odor muito forte e água. 0 sub-produto da reacção de um o ácido clorídrico. Por consequência, um cloreto de ácido aromático num adicionada uma base para neutralizar são altamente reactivos em cloreto de ácido com água é aquando da utilização de sistema aquoso, deveria ser o ácido oerado.

Alternativamente, a amina terminal pode ser feita reagir com um cloreto de sulfonilo, sulfonilamida, isocianato de sulfonilo ou isocianato de acilo. Os isocianatos de sulfonilo e o isocianato de acilo são preferivelmente aplicados num solvente orgânico porque são, tipicamente, demasiado reactivos para serem utilizados num sistema aquoso.

EXEMPLO 14 Tratamento das Fibras de Nilão com Cloreto de Benzoílo

Foram preparadas soluções a dois por cento p/p de cloreto de benzoílo em tolueno e água (contendo 1% de bicarbonato de sódio). As amostras de quadrados de alcatifa de nilão 6 foram separadamente submersas à temperatura ambiente durante cerca de dois minutos nas duas soluções (retenção de humidade de 150% e 850%, respectivamente) e depois secas a 120°C. As amostras foram então colocadas em Kool-Aicí^ coi—de-cereja durante duas horas e enxaguadas. A amostra tratada com solvente só tinha uma coloração muito leve, ao passo que a amostra tratada com um sistema aquoso só tinha uma coloração moderada. 0 controlo estava intensivamente corado.

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Tratamento das Fibras de Nilão com Anidridos de Acido Carboxílico

EXEMPLO 15

Prepararam-se soluções a dois por cento de anidrido succínico (SA) e anidrido -itálico (PA) em dimetilformamida (DMF). Foram também preparadas emulsões a dois por cento de cada um, utilizando uma pequena quantidade de DMF (4% p/p para o SA e 6¼ p/p para o PA) e 0,3% p/p de Siponate DS-10 (dodeciIbenzenossulfonato de sódio, adquirido na Alcolac, Inc., Baltimore, Maryland) em água. As amostras de quadrados de alcatifa de nilão 6 foram submersas separadamente nestas soluções e, depois, secas durante cerca de uma hora a 120°C. As amostras, juntamente com um contraio e uma amostra de alcatifa tratada com isocianato de a,a-dimetil-meta-isopropenilbenzilo (TMI) foram então submersas em Kool Aic0 coi—de-cereja durante 24 horas e deixadas secar. Ds resultados são apresentados na Tabela 3. Como indicado, o isocianato (TMI) proporciona, em sistemas aquosas, uma melhor resistência aos corantes ácidos do que os anidridos, contudo, o inverso é verdadeiro em sistemas de solventes.

tbela 3	Resistência	a Nódoas de Fibras de	NilSo
	Tratadas com	Anidridos de Acido
	Aqua	DMF	TMI	SA	PA	DS-10
Amostra	1 ^4 g	4 g	e g	—	—	0,3 g
Amostra	2 98 g	—	e g	—	—	0,3 g
Amostra	3 94 g	4 g	—	2 g	—	0,3 g
Amostra	4 92 g	6 g	—	—	3 g	0,3 g
Amostra	5 —-	98 g	—	2 g	—	—
Amostra	6 ---	98 g	—	——	2 g	—
	Amostra		Coloração
	1	Leve
	2	Leve	(mas melhor do	que a da	amostra
	3	Leve	- moderada
	4	Moderada (o PA	não se emulsionou bem)
	5	Muito	leve
	6	Muito	leve
	Controlo	Intensa

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7Ε 318

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Aplicação de um Revestimento Fluoroquímico

VII .

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ao Isocianato

Fibra de Poliamida Tratada comportamento de resistência a nódoas de -fibras de poliamida tratadas com um isocianato pode ser melhorado por aplicação de um revestimento -fluoroquímico às -fibras tratadas. Qs exemplos de revestimentos fluoroquímicos adequados incluem o Scotchgarcí9 358 e 352 (Minnesota Mining & M-fg. Co.) ; Zepel© e Teflor© Toughcoat (E.I. Du Pont Nemours & Co.) ; Milease F-86 •fabricado por ICI Américas, Inc.; Aurapel FC340 e 342, -fabricado por Auralux Corporation; NK Guard FG280, -fabricado por NICCA Chemicals; e GloGuard CFC, -fabricado por Glo-Tex Chemicals.

A quantidade de fluoroquímico requerida para proporcionar um revestimento que não pode ser penetrado pela água irá variar dependendo do fluoroquímico particular utilizado. Os processos para a aplicação de revestimentos fluroquímicos são conhecidos dos peritos na arte e estão descritos num certo número de patentes, incluindo a Patente U.S. N2 4 619 853 de Blythe, Patente U.S N2 4 388 372 de Champameria, Patente U.S. N2 4 839 212 de Blythe, et al . . e Patente U.S. N2 4 680 212 de Blythe et al.. as quais são aqui todas incorporadas para referência.

Se desejado, pode ser adicionado ao revestimento fluoroquímico um composta, ou combinação de compostos, ant imicrobianos... Os exemplos de compostos antimicrobianos que podem ser incluídos no revestimento incluem a OBPA (10,10'-oxibisfenarsina), comercializada sob o nome Vinyzene BP-505 DOP de Morton Thiokol, Inc.; sais de amónio quaternário, de silicone, tais como Sylgard, fabricado pela Dow Corning Corporation; e monoésteres de ácido fosfórico ou seus sais, preferivelmente o sal de di(2-hidroxieti1)cocoamina do ácido 2-eti1-hexi1fosfórico, como descrito na U.S.S.N. 07/047 561 depositada a 27 de Abril de 1987, intitulada Microbiocidal Composition and Method of Preparation Thereof, agora concedida, e aqui incorporada para referência.

fluoroquímico utilizado para revestir as fibras tratadas para resistência às nódoas pode também ser misturado com outros polímeros ou monómeros para aumentar a sua eficácia, incluindo o

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As modi-ficaçSes e variaçSes do presente invento de tratamento de resistência a nódoas, permanente, para -fibras de poliamida, serão óbvias para aqueles peritos na arte a partir da anterior descrição detalhada do invento. Tais modi-ficaçães e variaçSes estão incluídas no âmbito das reivindicaçSes apensas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1 - Processa para conferir resistência a nódoas a uma fibra de poliamida para alcatifa ou tecida, caracterizado por compreender:

o contacto da fibra seca com, aproximadamente, 0,5 a 5% em peso, com base no peso da fibra, de isocianato, e depois o aquecimento da fibra a uma temperatura inferior a 140°C durante um período de tempo inferior a uma hora, para fazer reagir o isocianato com os grupos amina terminais da poliamida, para formar grupas ureia terminais, e sem reacção do isocianato com as ligações amida internas da fibra de poliamida.

J
2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a fibra de poliamida ser nilão.
3 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o isocianato ser seleccionado do grupo constituído por mono-isocianato, diisocianato, poliisocianatos e polímeros contendo grupos funcionais de isocianato.
4 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o isocianato ser seleccionado do grupo constituído por 4,4'-diisocianato de difeniImetano, diisocianato de isoforona, isocianato de a,a-dimetil-meta-isopropeniIbenzilo, diisocianato de tolueno e diisocianato de tetrametiIxileno .
5 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, adicionalmente, a aplicação do isocianato como uma emulsão.
6 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o isocianato ser dispersável em água.
7 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, adicionalmente, o tingimento da fibra, antes do tratamento de resistência a nódoas.

Processa de acordo com a reivindicação 7, caracteriza-

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-28do por o corante ser um corante ácido.
9 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, adicionalmente, o tingimento da -fibra, após o tratamento de resistência a nódoas.
10 - Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o corante ser um corante básico.
11 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, adicionalmente, a aplicação de um composto ou polímera orgânico -fluorada à -fibra, após o tratamento com isocia
12 _ Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a -forno na qual é aquecida a -fibra tratada com isocianato estar a uma temperatura entre, aproximadamente, 60°C e 205°C.
13 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se aplicar à -fibra, aproximadamente, 1 a 2 por cento em peso de isocianato, com base no peso da -fibra.
14 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, adicionalmente, o aquecimento da -fibra tratada com isocianato durante um período de tempo compreendido entre um minuto e dez minutos.
15 - Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o isocianato ser aplicada à -fibra numa emulsão ou dispersão.
16 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o isocianato ser aplicado numa gama de concentraçães de 0,5‘/. a 60% em peso.
17 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o isocianato ser aplicado à -fibra em combinação com um composto bloqueante para -formar um precursor.

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18 - Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o composto bloqueante ser seleccionado do grupo constituído por álcoois, fenóis, lactamas, metilenos activos, mercaptanos, amidas, imidas, aminas, imidazóis, ureias, carbonatas, iminas, oximas e sulfitos.
19 - Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o precursor gerar o isocianato aquando do aquecimento.

80 zado por químico.

Processo de acordo com a reivindicação 17, o precursor gerar o isocianato aquando do caracteritratamento

81 zado por const ituído

Processo de acordo com a reivindicação 18, o composto bloqueante ser seleccionado por etilenoglicol e hexanodiol.

caracterido grupo

88 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o isocianato ser aplicado por pulverização da fibra com a solução de isocianato.

83 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o isocianato ser aplicado por mergulho da fibra na solução de isocianato.

84 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o isocianato ser aplicado por submersão da fibra na solução de isocianato.

85 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizada par a isocianato ser aplicada numa espuma.

86 - Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o precursor de isocianato ser preparada pela reacção de uma amina com um isocianato.

87 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a fibra ser incorporada num artigo antes do tratamento.

tf

7Ξ 318 1406/65369 /

sí $3»

28 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a -fibra de poliamida ser tratada antes da incorporação num artigo.

29 - Processo para con-ferir resistência a nódoas a uma alcatifa ou quadrada de alcatifa de nilão, caracterizado por compreender:

o contacto da alcatifa ou quadrado de alcatifa secos com, aproximadamente, 0,5 a 57. em peso, com base no peso da fibra para alcatifa, de isocianato, e depois o aquecimento da fibra a uma temperatura inferior a 140°C durante um período de tempo inferior a uma hora, para fazer reagir o isocianato com grupas amina terminais da poliamida, para formar grupos ureia terminais, e sem reacção do isocianato com as ligaçães amida internas da fibra de poliamida.

30 - Processo de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por compreender, adicionalmente, a aplicação do isocianato por espuma ou pulverização.

31 - Processo de obtenção de uma alcatifa ou quadrado de alcatifa de poliamida, resistente a nódoas, caracterizado por;

se contactar a fibra para alcatifa seca com, aproximadamente 0,5 a 57, em peso, com base no peso da fibra, de isocianato, e depois aquecimento da fibra a uma temperatura inferior a 140°C durante um período de tempo inferior a uma hora, para fazer reagir o isocianato com grupos amina terminais da poliamida, para formar grupas ureia terminais, e sem reacção do isocianato com as ligaçães amida internas da fibra de poliamida.

32 - Processo de acordo com a reivindicação 31, caracterizado por as fibras serem tratadas antes da alcatifa ser montada.

33 - Processo de acordo com a reivindicação 32, caracterizado por as fibras terem sido aquecidas a uma temperatura aproximadamente inferior a 120°C.

Processo de acordo com a reivindicação 31, caracterí72 318

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-31zado por as fibras terem sido tratadas durante um período de tempo de, aproximadamente, um a dez minutos.

35 - Processo de acordo com a reivindicação 34, caracterizado por a alcatifa ou quadrada de alcatifa serem completamente secos antes da aplicação do isocianato.

36 - Processo de acorda com a reivindicação 31, caracterizado por o isocianato ser seleccionado do grupo constituído por mono-isocianato, diisocianato, poliisocianatos e polímeros que incluem grupos funcionais de isocianato.

37 - Processo de acordo com a reivindicação 31, caracterizado por o isocianato ser seleccionado do grupo constituído por 4,4'-diisocianato de difeniImetano, diisocianato de isoforona, isocianato de a,a-dimetil-meta-isopropeniIbenzilo, diisocianato de tolueno e diisocianato de tetrametilxileno .

38 - Processo de acordo com a reivindicação 31, zado por compreender, adicionalmente, um revestimento mico.