PT97780A

PT97780A - Processo de preparacao de uma composicao aquosa retardadora de chama para tecidos, a base de polifosfato de amonio insoluvel, agente anti-espuma e resina termo-curavel, e de retardamento de chama de tecidos

Info

Publication number: PT97780A
Application number: PT97780A
Authority: PT
Inventors: Robert William Black
Original assignee: Albright & Wilson
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1991-05-28
Publication date: 1992-02-28
Also published as: IE66315B1; CS160291A3; NO912048D0; CA2043380A1; HUT60336A; GB9111467D0; EP0460516A2; JPH04228676A; GB2245286A; FI912567A; EP0460516A3; BR9102161A; HU911781D0; GB2245286B; NO912048L; ZA914040B; GB9011921D0; FI912567A0; IE911813A1; AU7733791A

Description

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MEMÓRIA.....DESCRITIVA 0 presente invento refere-se ao processo de preparação de uma composição de revestimento e de impregnação, especialmente para o tratamento de tecidos de forma a torná-los retardadores da chama.

Os tecidos de algodão podem-se tornar retardadores da chama pela incorporação neles de uma variedade de produtos químicos qúe podem proporcionar um efeito retardante da chama durável ou não durável. De entre estes produtos químicos estão compostos de antimónio, compostos orgânicos halogenados e compostos de fósforo orgânicos e não-orgânicos tais como polifosfatos de amónio solúveis e insolúveis em água, que podem ser curados no tecido por aquecimento (ver, p.e. GB-P-l 504 507). É essencial, no tratamento de muitos tecidos, especialmente para uso em estofos, que o aspecto e o manuseamento do tecido não sejam substancialmente afectados por qualquer tratamento retardador do fogo. Por esta razão, muitos tecidos de estofo são tornados retardadores do fogo por um revestimento no avesso especialmente com uma composição resinosa contendo óxido de antimónio e um composto orgânico de bromo. Por razões ambientais, tais composições são indesejáveis, e secundariamente só são adequadas para tecidos de baixo peso.

Obteve-se agora uma composição para revestimento do avesso que é adequada para uma larga gama de pesos de tecidos e é mais aceitável para o ambiente. 0 presente invento proporciona uma composição, para retardar a chama em tecidos, a qual compreende (i) um polifosfato de amónio pelo menos parcialmente insolúvel em água, (ii) um agente anti-espuma, (iii) uma resina curável pelo calor e (iv) água. É especialmente preferido que a composição contenha (v) um surfactante. A composição contém, também( de preferência, (vi) um polifosfato de amónio solúvel em água e/ou (vii) um derivado do ácido carbâmico. Proporciona-se, também, um processo de retardar a chama num substrato de tecido, o qual compreende impregnar o tecido com uma composição compreendendo os componentes (i) a

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(iv), e, de preferência;, também (v), (vi) e/ou (vii) e curando depois pelo calor o tecido impregnado. 0 invento proporciona também um tecido que foi tornado retardador da chama» impregnando-o com uma composição compreendendo os componentes (i) a (iv) e, de preferência» também (v), (vi) e/ou (vii) curando o tecido impregnado. 0 polifosfato de amónio» pelo menos» parcialmente insolúvel em água» (referido daqui em diante como insolúvel) tem» usualmente» uma solubilidade em água inferior a 10 g/100 g de água» a 20PC» especialmente inferior a 8 ou 5 g/100 g» tal como 0,1-5» 0,3-3 ou 1,5-7 g/100 g de água, no qual a solubilidade é medida pelo teste de Manders, como definido pela companhia de tinta Man-ders para os polifosfatos de amónio usados em tintas e como descrito adiante. Pode ser considerado como compreendendo uma mistura de componentes verdadeiramente solúveis e insolúveis, podendo os componentes solúveis ser dissolvidos aquando da adição de, ou adição a, água para produzir uma fracçâo insolúvel com uma proporção muito elevada de área para volume, p.e. como um pó muito fino e/ou uma estrutura em favo» Pode ser efectuado aquecendo, p.e. a 200-400PC, polifosfato de mono ou diamónío, isolado ou misturado com pentóxido de fósforo ou amónio. 0 pentóxido de fósforo pode ser substituído, pelo menos em parte, por ácido fosfórico e a fonte de amónio pode ser ureia (ver, p.e., BP 1103772, 1184878, 1309873 e EP 49763). 0 polifosfato insolúvel pode ter uma estrutura de cadeia linear ou ramificada e pode ter a fórmula geral (NH^^ Hb~a+2 pb°3b+l!’ em °*ue ^ tem um va-^or médio superior a 10 a/b está entre 0,7-1,1 e o valor máximo de a é b+2. 0 peso molecular do polifosfato insolúvel é usualmente superior a 10 000, p.e. 10 000 a 2 milhões, tal como 10 000 a 1 000 000 ou 200 000 a 1,5 milhões. 0 polifosfato de amónio insolúvel em água, tem usualmente um tamanho médio de partícula inferior a 50 micra, preferivelmente inferior a 30 micra, tal como 1-50, 5-50 ou 10-30 micra. Preferivelmente, pelo menos 60% das partículas são menores do que 30 micra e, especialmente, pelo menos 40% é menor do que 10 micra. 0 polifosfato contém, usualmente, 20-35% de P, tal como 23-32% de P, preferivelmente &

72 619 PF 709/PT 25-32% de P. São exemplos de polifosfatos insolúveis, adequados, os vendidos por Albright & Wilson Limited, sob as marcas registadas AMGARD MC e AMGARD PI. A composição contém, usualmente, (com base no peso dos componentes (i-vii)) 15-30%, p.e. 10-25% ou 19-23%, de poli-fosfato de amónio insolúvel em água, contendo ainda 15-30%, tál como 20-28 ou 21-25, e especialmente 24-27%, do polifosfato (com base no peso dos componentes (i-iv)).

Um agente anti-espuma é um material que interage com um liquido que espuma ou que é capaz de produzir espuma e que contém um surfactante por interacção com as moléculas do surfactante e/ou a interface líquido/vapor, com vista a destruir a espuma ou a evitar a sua formação. São exemplos destes agentes os sabões, os ésteres fosfato de alquilo e o óleo mineral, ceras, formulações à base de óleo vegetal ou de silicone. As formulações à base de silicone compreendem líquidos de poli-siloxano que podem ser de fluoro ou alquilsiloxano, opcionalmente com substituintes amino, e são de preferência polímeros de dimetilsiloxano e de preferência contêm também sílica finamente dividida, que pode ser preparada in__situ por hidrólise de tetra-alcoxi-siloxanos. Um agente anti-espuma preferido para o uso no presente invento é o vendido pela Wackei—Chemie GmbH sob o nome de S132. A composição contém usualmente 0,01-0,5%, p. ex. 0,02-0,4%, de preferência 0,05-0,2%, de agente anti-espuma. A resina (iii) é derivada de pelo menos um monómero etileni-camente insaturado e pode ser um homopolímero, mas é, de preferência, um co-polímero. São exemplos de monómeros adequados, o etileno e etilenos mono substituídos, p.e. ésteres de carboxilato de vinilo, p.e. de 4 a 8 átomos de carbono, tal como acetato de vinilo, etilenos mono- e di-carboxi-substituídos e seus ésteres, tais como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico e seus ésteres, tal como acrilato de etilo, cloroetilenos, tal como clo-

72 619 PF 709/PT 3- reto de vinilo e cianoetilenos, tal como acrilonitrilo. S nas preferidas copolímeros compreendendo unidades de monómeros acrílicos juntos ou com acrilonitrilo ou com cloreto de vinilo, ou copolímeros de acetato de vinilo/etileno. Constituem exemplos de resinas adequadas as comercializadas sob as marcas registadas REVACRYL 274 por Harlow Chemical Co, England, VINAMUL 3306 por Vinamul Ltd, Surrey, England e LUTOFAN LA560S, LUTOFAN 300D e ACROHAL DS 2272 por BASF, Alemanha. A resina está habítualmente disponível comercialmente como uma dispersão ou emulsão aquosas que contêm usualmente um emulsionante, o qual pode ser aniónico tal como um sulfato de alquilo e/ou étei—sulfato de alquilo, cuja mistura está presente no caso da resina REVACRYL 274, ou não-iónico como no caso do copolímero de etileno/acetato de vinilo comercializado como VINA-MUL 3306- As dispersões contêm, usualmente, um teor em sólidos de 40-55% de resina- Embora o emulsionante adicionado com a resina seja suficiente para proporcionar o único emulsionante para uso nas composições deste invento, (como no caso do copolímero acrílico de cloreto de vinilo, comercializado como LUTOFAN 560S), adiciona-se também, de preferência, um emulsionante separado. Usualmente, as resinas têm um Tq inferior a 30eC, p-e- -40 a *30°C, especialmente de 0 a -30°C. As resinas são auto-curáveis pelo calor, p-e- a 80-180’C, especialmente 120-170°C. As composições do invento contêm, usualmente, 10-30% ou 15-30%, tal como 20-25%, 21-24% ou 21,5-23,5% de resina (expresso como sólidos de resina em relação ao peso total dos componentes (i-vii)), ou 10-30%, p-e. 14-23%, tal como 17-21% ou 14-18% (baseado no peso de uma composição contendo os componentes (i-v) mas não (vi) ou (vii))-

As composições contêm também água como componente (iv) numa quantidade em peso geralmente de 40-51%, tal como 42-50% ou 44--49% (com base no peso dos componentes (i-vii)) ou 50-60%, tal como 56-58% (com base no peso dos componentes (i-iv) na ausência de (v), (vi)) e (vii). Estes valores incluem qualquer água adicionada com os outros componentes, tal como resina ou surfactante, bem como água adicionada separadamente.

72 619 PF 709/PT -6- 0 surfactante (v) é, usualmente, um agente molhante fraco mas tem alguma actividade de superfície- Compreende,, preferivelmente, um agente espumante potente, especialmente um que possa estabilizar emulsões óleo-em-água, com um valor do balanço hidrofílico lipofílico (HLB) superior a 12, p-e. 12-20, especialmente 12-16, mas pode, alternativamente, ser adequado para estabilizar emulsões água-em-óleo, com um valor de HLB inferior a 12, p„e. 1-8, especialmente 3-7- A composição pode compreender uma mistura de surfactantes, p-e- um emulsionante da resina- 0 surfactante pode compreender pelo menos um componente aniónico, não iónico, catiónico, anfotérico e/ou semi-polar.

Os surfactantes para uso no presente invento contêm, tipicamente, grupos hidrofóbicos tais como alcenilo, cicloalcenilo, alquilo, cicloalquilo, arilo, alquilo/arilo ou porções arilo mais complexas (como nos sulfonatos de petróleo) possuindo de 8 a 22, preferivelmente 10 a 20, tipicamente 12 a 18 átomos de carbono e uma porção hidrofílica- Outros grupos hidrofóbicos, incluídos no invento, são os grupos poli-siloxano- 0 surfactante pode, por exemplo ser constituído substancialmente por um sal, pelo menos escassamente solúvel em água, de ácidos sulfónico ou sulfúrico mono esterifiçados, p.e. alquilbenzeno-sulfonato , sulfato de alquilo, sulfato de éter alquílico, sulfonato de olefina, sulfonato de alcano, sulfato de alquilfenol, sulfato de éter de alquilfenol, sulfato de alquiletanolamida, sulfato de éter de alquiletanolamida, ou ácido alfa sulfo gordo, ou seus ésteres possuindo cada um pelo menos um grupo alquilo ou alcenilo com 8 a 22, mais usualmente 10 a 20, átomos de carbono alifáticos - A expressão "éter" acima, refere-se a compostos contendo um ou mais grupos glicerilo e/ou um grupo oxialquileno ou polioxial-quileno, especíalmente um grupo contendo de 1 a 20 grupos oxie-tileno e/ou oxipropileno. Podem estar adicionalmente ou alternativamente presentes um ou mais grupos oxibutileno. Por exemplo, o surfactante sulfonado ou sulfatado pode ser dodecilbenzenos-

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7 sulfonato de sódio, hexadecilbenzenossulfonato de potássio, dodecildimetilbenzenossulfonato de sódio, laurilsulfato de sódio, sebo-sulfato de sódio, oleilsulfato de potássio, laurilmonoetoxi sulfato de amónio, ou cetil - 10 mole etoxilato-sul- fato de monoetanolamina- .

Outros surfactantes aniónicos úteis, de acordo com o presente invento, incluem sulfossuccinatos de alquilo, tal como di-2--etil-hexilsulfossuccinato de sódio e di-hexilsulfossuccinato de sódio, sulfossuccinatos de éter alquílico, sulfossuccinamatos de alquilo, sulfossuccinamatos de éter alquílico, sarcosinatos de acilo, tauridos de acilo, isetionatos, sabões tais como esteara-tos, palmitatos, resinatos, oleatos, linoleatos e carboxilatos de éter alquílico. Podem-se também usar ésteres de fosfato aniónicos, fosfonato de alquilo e fosfonatos de alquilo amino e de imino metileno. Em cada caso, o surfactante aniónico contém, tipicamente, pelo menos uma cadeia de hidrocarbonetos alifática possuindo de 8 a 22, de preferência de 10 a 20, átomos de carbono e, no caso de éteres, um ou mais grupos glicerilo e/ou de 1 a 20 grupos oxietileno e/ou oxipropileno e/ou oxibutileno.

Os surfactantes aniónicos preferidos sâo os sais de sódio. Outros sais de interesse comercial incluem os de potássio, de lítio, de amónio, monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, e alquilaminas contendo até sete átomos de carbono alifático. 0 surfactante pode, opcionalmente, conter ou consistir de, surfactantes não-iónicos. 0 surfactante não iónico pode ser, p.e., uma alcanolamida Cjlq-22 uma mono ou di-alcanolamina inferior, tal como monoetanolamida de coco. Outros surfactantes não iónicos que podem estar opcionalmente presentes, incluem glicóis acetilénicos terciários, álcoois polietoxilados, mercap-tanos polietoxilados, ácidos carboxilicos polietoxilados, aminas polietoxiladas, alquilolamidas polietoxiladas, alquilfenóis poli-etoxilados, ésteres de glicerilo polietoxilados, ésteres de sorbitano polietoxilados, ésteres de fosfato polietoxilados, e os análogos propoxilados ou etoxilados e propoxilados de todos os

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8- compostos não iónicos etoxilados atrás referidos, possuindo todos um grupo alquilo ou alcenilo C8_22 e até 20 grupos etilenoxi e/ou propilenoxi. Estão também incluídos copolímeros de polioxipropi-leno/poli(óxido de etileno), copolímeros de polioxibutileno/ /polioxietileno e copolímeros de polioxibutileno/polioxipro-pileno. Os compostos polietoxi, polioxipropileno e polioxi-butileno^podem ser, opcionalmente, "tapados na ponta" com, p.e., grupos benzilo, para reduzir a sua tendência para formar espuma.

As composições do invento contêm, de preferência, pelo menos um surfactante anfotérico. 0 surfactante anfotérico pode ser, por exemplo, uma betaína, p.e., uma betaína da fórmula:- R^N^H^OO-, na qual cada R é um grupo alquilo, cicloalquilo, alcenilo ou alquilarilo e, de preferência, pelo menos um R, e mais preferivelmente não mais de um R, tem uma média de 8 a 20, p.e. 10 a 18, átomos de carbono alifáticos e, cada outro R tem uma média de 1 a 4 átomos de carbono. São particularmente preferidas as betaínas de imídazolina quaternárias da fórmula:

R na qual R e R1 são grupos alquilo, alcenilo, cicloalquilo, alqui-larilo ou hidroxialquilo, possuindo uma média de 1 a 20 átomos de carbono alífáticos. R tem, de preferência, uma média de 8 a 20, p.e. 10 a 18, átomos de carbono alifáticos e, R1 tem, de preferência, 1 a 4 átomos de carbono. Outros surfactantes anfotéricos, para uso de acordo com o invento, incluem étei—sulfatos alquilamina, sulfobetaínas e outros ácidos sulfó-nicos de aminas quaternárias ou de imídazolina quaternizada e seus sais, outros ácidos carboxilicos de aminas quaternárias de imídazolina quaternizada e seus sais, e surfactantes Zwitte-

72 619 PF 709/PT riónicos, p.e. N-alquil-taurinas, amínas amido carboxiladas tal como RC0NH(CH2) 2^^2^2~9 e aminoácidos possuindo, em cada caso, grupos hidrocarboneto capazes de conferir propriedades surfactantes (p.e. grupos alquilo, cicloalquilo, alce-nilo ou alquila.rilo possuindo de 8 a 20 átomos de carbono alifáticos). Exemplos típicos incluem 2-sebo-alquil-l-sebo-amido--alqui1-1-carboximeti1-imidazolina e 2-coco-alqui1-N-carboximeti1--2-(hidroxialquil)-imidazolina. Oe uma maneira geral pode-se usar, no invento, qualquer composto surfactante Zwitteriónico óu anfotéríco solúvel em água que compreenda uma porção hídrofõbíca incluindo um grupo alquilo ou alcenilo ¢3-20 e uma P°r9ão hidrofílica contendo uma amina ou um grupo amónio quaternário e um grupo carboxilato, sulfato ou ácido sulfónico.

As composições do invento podem também incluir surfactantes catiónicos. 0 surfactante catiónico pode ser, por exemplo, um sal de alquilamónio, possuindo um total de pelo menos 8, geralmente 10 a 30, p.e. 12 a 24, átomos de carbono alifáticos, especialmente um sal de tri- ou tetra-alquilamónio. Tipicamente, os surfactantes de alquilamónio para uso de acordo com o invento, têm uma, no máximo duas cadeias alifáticas relativamente longas por moléculas (p.e. cadeias possuindo uma média de 8 a 20 átomos de carbono cada, usualmente 12 a 18 átomos de carbono) e dois ou três grupos alquilo de cadeia relativamente curta possuindo 1 a 4 átomos de carbono cada, p.e. grupos metilo ou etilo, de preferência grupos metilo. Exemplos típicos incluem sais de dodeciltrimetilamónio. São também úteis sais de benzalcónio possuindo um grupo alquilo Cg_2o» dois grupos alquilo 0^-4 e um grupo benzilo.

Outra classe de surfactantes catiónicos úteis, de acordo com o invento, são os sais de N-alquilpiridinio nos quais o grupo alquilo tem uma média de 8 a 22, de preferência 10 a 20 átomos de carbono. Podem-se também usar outros sais heterocíclicos alquilados de forma semelhante, tal como sais de N-alquilisoquinolinio. São úteis os sais de alquilarildialquilamónio, possuindo uma

72 619 jS PF 709/PT m média de 10 a 30 átomos de carbono alifáticos, p.e. aqueles nos quais o grupo alquilarilo é um grupo alquilbenzeno possuindo uma média de 8 a 22, de preferência 10 a 20, átomos de carbono alifáticos e os outros dois grupos alquilo têm, usualmente, de 1 a 4 átomos de carbono, p.e. grupos metilo.

Outras classes de surfactante catiónicos que têm utilidade no invento incluem alquilimidazolina ou sais de imidazolina qua-ternizada possuindo, pelo menos, um grupo alquilo na molécula còm uma média de 8 a 22, de preferência 10 a 20, átomos de carbono. Constituem exemplos típicos sais de alquilmetil-hidroxietil--imidazolinio, sais de alquilbenzil-hidroxietilimidazolinio, e sais de 2-alquil~l-alquilamidoetilimidazolina.

Outra classe de surfactante catiónico para uso no invento, compreende as amidoaminas tais como as formadas pela reacção de um ácido gordo, possuindo 8 a 22 átomos de carbono, ou um éster, glicérido ou um seu derivado formador de amida, semelhante, com uma di- ou poliamina, tal como, por exemplo, etilenodiamina ou dietilenotriamina, numa proporção tal que deixe pelo menos um grupo amina livre. Podem-se também usar, de forma semelhante, amidoaminas quaternizadas.

Tipicamente, o surfactante catiónico pode ser qualquer composto solúvel em água possuindo um grupo ionizado positivamente, compreendendo, usualmente, um átomo de azoto, e um ou dois grupos alquilo, possuindo, cada um, uma média de 8 a 22 átomos de carbono. A porção aniónica do surfactante catiónico pode ser qualquer aniào que confira solubilidade em água, tal como um ião formato, acetato, lactato, tartarato, citrato, cloreto, nitrato, sulfato, ou alquilsulfonato possuindo até 4 átomos de carbono, tal como um metanossulfonato. Não é, de preferência, um anião tensio-activo, tal como um alquilsulfato ou sulfonato orgânico superiores.

Os surfactantes aniónicos, não iónicos ou catiónicos poli-fluorados, podem também ser úteis nas composições do invento.

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Constituem exemplos de tais surfactantes alquilsulfatos polifluo-rados e compostos de amónio quaternário poliflucrados.

As composições do invento podem conter um surfactante semi--polar, tal como um óxido de amina, p.e. um óxido de amina contendo um ou dois (de preferência um) grupos alquilo Cg_22s> sendo, de preferência, o restante substituinte, ou substituintes, um alquilo inferior, p.e. grupos alquilo ou grupos benzilo.

Podem-se usar misturas de dois ou mais dos surfactantes acima referidos. Podem-se usar, em particular, misturas de surfactantes não iónicos com surfactantes catiónicos e/ou anfotéricos e/ou semi-polares, ou com surfactantes aniónicos. 0 surfactante está, usualmente, presente na emulsão contendo resina, mas pode, adicionalmente ou alternativamente, se desejado, ser adicionado separadamente.

As composições contêm, usualmente, 0,1-5%, p.e. 1,0-3,5%, do surfactante (ou mistura de surfactantes), especialmente com 0,2-1,5%, p.e. 0,4-1%, de surfactante adicionado em adição a qualquer emulsionante presente na dispersão da resina, que pode estar numa quantidade de 0,2-3,5%, tal como 0,5-2,5%. de componentes (i-vii). 0 surfactante adicionado pode ser 0,5-0,9% com base nos componentes (i-v). 0 emulsionante na dispersão da resina é, de preferência, não iónico ou aniónico, p.e. um sulfato de alquilo ou étei—sulfato de alquilo. 0 polifosfato de amónio solúvel em água (vi), que está de preferência presente nas composições do invento, é usualmente obtido reagindo um ácido fosfórico condensado com amoníaco ou com uma amina orgânica ou hidróxido de amónio quaternário, para dar um produto solúvel em água. 0 ácido fosfórico condensado tem, usualmente, um grau médio de condensação superior a 3, p.e. 3-30, e possui uma estrutura linear, ramificada ou cíclica. Os sais contêm, de preferência, N e P numa razão atómica de 0,5-2:1, especialmente cerca de 1:1. 0 sal polifosfato é, de preferência, uma mistura dos sais de amoníaco de uma pluralidade de ácidos %

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\ polifosfóricos, cuja mistura foi produzida por um processo em que se reage uma solução aquosa de ácidos fosfóricos contendo 80-86% em peso de pentóxido de fósforo com amoníaco ou um seu derivado básico a uma temperatura de 15-70°C, p.e. 15-40^0, e a um pH de 4-12, p.e, 5-12,. tal como 5-9, 6-8 ou 6,5-7,5. As misturas de polifosfato de amónio que se podem usar estão descritas na BP 1504507 e podem ser feitas como aí descrito. Este polifosfato de amónio adicionado tem, usualmente, uma solubilidade em água (real) de pelo menos 50 g/1, p.e. pelo menos 100 g/1, em água a 20°C. Constituem exemplos de polifosfatos solúveis adequados os misturados com ureia e comercializados por Albright & Wilson Ltd, sob a Marca Registada AM6ARD LR2. A composição contém, usualmente, 0-10%, tal como 2-8%, p.e. 4-6%, do polifosfato de amónio solúvel em água. A composição retardadora da chama do invento contém também, usualmente, um derivado do ácido carbâmico (vii) possuindo 2 grupos amino por molécula com uma percentagem em peso (expressa como ureia)em relação ao polifosfato de amónio (expresso em peso como o próprio polifosfato de amónio) de 0,5%-300%, tal como 0,5-50%, p.e. 5-30%, tal como 7-20% ou 10-20%. Preferem-se, contudo, 50--300%, p.e. 50-200%, e especialmente 75-125%. 0 derivado do ácido carbâmico pode ser a guanidina ou diciandiamida, mas é, de preferência, ureia. Os pesos são expressos como ureia mas podem-se usar pesos equivalentes do outro derivado do ácido carbâmico. A presença do derivado do ácido carbâmico reduz qualquer tendência para a descoloração do tecido após cura pelo calor. A composição contém, usualmente, 0-10%, tal como 2-8%, p.e. 4-6%, do derivado do ácido carbâmico (expresso como ureia).

As composições do invento são, usualmente, pastas tixotrópi-cas, as quais são derramáveis quando acabadas de fazer, formam um gel em repouso, mas que se podem converter numa emulsão derramável aquando do corte. As emulsões estáveis podem ser emulsões água-em-óleo, mas são de preferência emulsões óleo-em--água. Aquando do contacto com um tecido de algodão só sob a influência da gravidade, as composições tendem a não passar através

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do tecido nem a perder água rapidamente para o tecido. Aquando do corte, da composição em contacto com o tecido, p.e. sob a pressão de um bordo de uma taca, crê-se que as composições são cortadas, permitindo a sua penetração no tecido, onde rapidamente retomam a forma de gel, mas não passam através do tecido nem exsudam para o lado aposto. As composições podem ser feitas misturando os componentes e.m qualquer ordem, mas, habitualmente, pela ordem: em primeiro lugar a resina, depois o polifosfato de amónio insolúvel, seguido de preferência pelo polifosfato de amónio solúvel e pelo derivado do ácido carbâmico, e depois água e finalmente qualquer produto que inibe espuma. A mistura é efectuada, usualmente, com um agitador de elevada velocidade.

As composições do invento que contêm os componentes (i)-~(iv), usualmente contêm-nos em proporções em peso de 20-28:0,1--5:14-30:50-60. As composições do invento contendo os componentes (i-vii) contêm-nos, habitualmente, em proporções em peso de 15--30:0,01-5:15-30:40-51:0,1-5:2-8:2-8.

Os substratos aos quais a composição é aplicada podem ser tecidos ou não tecidos. São, usualmente, substratos à base de produtos celulósicos, p.e- tecidos têxteis, tais como algodão, linho, juta ou aniagem ou materiais celulósicos regenerados,, tais como raiona ou viscose, isolados ou com outras fibras co-sociáveis ou misturáveis com ele, p.e. poliéster, nilão, acrílicos, acetato, polipropileno, seda ou lã. Estas associações ou misturas das fibras podem conter pelo menos 10%, ou pelo menos 20%, tal como 15-100% ou 30-90%, mas de preferência pelo menos 40%, tal como 40-75%, do materialcelulósico. São preferidos tecidos de associações íntimas ou misturas não-associadas de material celulósico, p.e. algodão e polímero sintético, p.e. poliéster, nilão ou acrílicos. As fibras usadas para formar pelo menos parte dos tecidos pode, se desejado, ser de uma construção do tipo revestimento de um núcleo, mas não o são, de preferência. 0s tecidos podem ser de construção de mistura, sendo, por exemplo, pelo menos um de entre a trama e a urdidura, e especialmente a urdidura, constituída predo- -14-

72 619 PF 709/PT minantemente (p.e. 50-100%), e em particular essencial e completamente de fibras de polímeros sintéticos. São preferidos aqueles com uma urdidura predominantemente de poliéster ou nilão e uma trama de algodão especialmente com padrão de algodão estampado em relevo e/ou algodão tecido colorido. As composições retardadoras da chama do invento e o processo do invento possibilitam um retardamento da chama mais uniforme, pelo menos semi-durável, em tais tecidos de mistura, de preferência nos estampados, mas especialmente nos que têm uma distribuição não uniforme do polímero sintético e do material celulósico numa sua superfície (denominada daqui em diante por "tecidos de superfície diferencial"). Constituem tecidos de superfície diferencial particularmente importantes os que possuem um lado direito com uma proporção diferente (usualmente inferior) do material celulósico para material sintético da do avesso, bem como os que possuem, usualmente, um direito ou lado da frente com áreas significativas com predomínio de fibras de polímero sintético na superfície (p.e. 50-100%), bem como os que possuem, usualmente, áreas significativas com predomínio (p.e. 50-100%) de fibras de material celulósico. Constituem exemplos de tais tecidos de superfície diferencial os que possuem uma urdidura de poliéster e uma trama de algodão tingido, especialmente com mais de uma trama de algodão de cores diferentes, os tecidos tecidos com desenhos no direito de tal algodão tingido sobre um fundo da urdidura de poliéster, e um avesso sem padrão com uma superfície substancialmente de algodão. Podem-se usar tais tecidos de superfície diferencial como tecidos para estofo. Outros tecidos úteis são veludos’, especialmente com um avesso de tecido base de algodão e um direito de veludo acrílico. Nos casos de tecidos de mistura e veludos, possuindo cada um, um direito e um avesso, as composições são aplicadas ao avesso dos tecidos.

Em adição aos tecidos para estofo, a composição retardadora da chama pode ser aplicada a outros tecidos de decoração, tais como cortinas, que não são submetidas a lavagens frequentes, e que são usadas, por exemplo, em edifícios domésticos, de escritórios, institucionais ou públicos. A capacidade para tratar diferentes tipos de tecidos, torna-a útil em locais onde os di-

72 619 PF 709/PT 15- «25r

versos tecidos têm o mesmo padrão, ou semelhante, para uso em situações que têm uma decoração de "cores coordenadas".

Os pesos dos tecidos podem ser 0,050-1,0 kg/m2, p.e. 0,080 -0,700 kg/m2, ou 0,400-0,700 kg/m2, tipicamente 0,200-0,400 kg/m2, especialmente nos tecidos contendo pelo menos 30% de fibras não, celulósicas. Cada um dos componentes do tecido pode ser liso ou não tingido ou pode ser tingido, especialmente com tons de branco ou de pastel. Antes da impregnação, o tecido é, usualmente, libertado de sujidade, colas, ceras naturais e acabamentos aplicados, embora possa conter um agente branqueador óptico. A composição retardada da chama pode também ser usada para tratar tapetes (por revestimento do avesso), que podem pesar até 2 kg/m2. A composição retardadora da chama, usualmente a um pH 2-8, p.e. 5,5-7,5, é aplicada ao substrato de tecido por um procedimento de revestimento do avesso, tal como por espalhamento com uma faca sobre uma calandra ou ar, para dar um grau de aplicação de 35-150% ou 50-150% (em relação ao peso do tecido), tal como 60-80% nos veludos ou 80-120% nos tecidos de mistura ou mistura intima. 0 grau de aplicação mínimo necessá-rio para proporcionar propriedades retardadoras da chama adequadas é tipicamente o requerido para saturar o tecido (especialmente os poros do tecido) ou um mínimo de 95%, escolhendo-se o que for menor.

Se desejado, após a impregnação, o substrato pode ser seco, p.e. a 80-120°C durante 0,1 a 10 minutos. A secagem pode ser efectuada em qualquer secador convencional, p.e. um "estendal" ou secador de ar forçado.

Após secagem o substrato impregnado é então, se desejado, curado pelo calor, aquecendo, p.e., a uma temperatura de pelo menos 80*0, tal como pelo menos 120*0, p.e. 120-170*0, de preferência 140-170*0 ou 140-165*0, p.e. durante 6 a 0,5 minutos, evitando-se, de preferência, a combinação de tempos mais longos e temperatura mais elevada para diminuir qualquer tendência para a

72 619 PF 709/PT -16- descoloração. Combinam-se, de preferência as etapas de secagem e de cura. A cura, que é, usualmente, contínua, pode ser efectuada por aquecimento por radiação, p.e. infravermelha, mas a cura é efectuada, de preferência, por aquecimento provocado pelo impacto de ar quente sobre a superfície do substrato e, de preferência, em ambas as superfícies, para assegurar uniformidade do aquecimento. Assim, o substrato é passado, de preferência, continuamente, núm "estendal" através de um forno com termostato no qual o fluxo de ar aquecido passa sobre as superfícies superiores e inferiores do substrato. 0 "estendal" dá a maior uniformidade de cura, chamuscando o mínimo. No caso do forno com "estendal" a temperatura de cura do substrato é essencialmente a mesma que a do fluxo de ar aquecido. Usualmente, no final da cura, o substrato é arrefecido rapidamente, fazendo passar ou arrastando através dele ar frio. 0 tecido curado acabado, tem, usualmente, um teor em sólidos de 30-60%, tal como 35-45% para os veludos ou 50-60% para tecidos de mistura ou outros tecidos não-veludo, e contém, usualmente 3-10% P, de preferência 5-8% P. 0 tecido acabado tem uma inflamabilidade reduzida em comparação com o substrato não tratado e consegue passar o teste BS 5852 com fontes de ignição 0 e 1. Após lixiviação do tecido uma vez em água dura a 40°C de acordo com BS 5651, sem passagem a ferro no final, consegue passar o teste de inflamabilidade de BS 5852, Parte 1, com fontes de ignição 0 e 1. 0 acabamento de inflamabilidade reduzida pode resistir a 1-3 lavagens em água macia a 74*C ou até 10 operações de limpeza a seco, dependendo principalmente da natureza da resina. 0 tecido acabado tem um toque do direito não significativamente alterado em relação ao tecido não tratado e não apresenta quaisquer depósitos de sal ou marcas de resina na superfície. Tem usualmente uma cor não significativamente alterada em relação à do tecido não tratado. A combinação sinérgica dos componentes (i)-(iv), especialmente com os componentes (v), (vi), e (vii) pode dar tecidos

V -17-

72 619 pp 709/PT tratados com propriedades melhoradas de retardamento da chama e, particularmente com tecidos possuindo um direito e um avesso, sem depósitos de resina ou sal no direito, quando a composição é aplicada ao avesso. Pensa-se que alguma da água e qualquer polifosfato de amónio solúvel em água, adicionado como tal ou como parte do polifosfato insolúvel em água, migram do avesso em direcção. ao direito, mas nâo atinge o direito.

Nesta especificação, todas as partes e percentagens são em peso. 0 invento é ilustrado nos exemplos seguintes, nos quais se usaram os seguintes tecidos: 0 tecido A era um tecido de mistura 50:50 de poliéster e algodão com trama de algodão e urdidura de poliéster com 0,240 kg/m2 de peso. 0 tecido B era um tecido de mistura 65:35 de algodão e poliéster com trama de algodão e urdidura de poliéster com 0,470 kg/m2 de peso.

Em cada caso, a composição do invento foi preparada e aplicada ao tecido numa superfície suporte com o auxílio de uma faca que espalhou a composição sobre o tecido e a forçou para dentro do tecido. A superfície de suporte debaixo do tecido ficou fria durante este procedimento, mas não húmida, mostrando que não houve exsudação de água a partir da parte inferior do tecido- 0 tecido impregnado foi então aquecido num "estendal" a 150*0 durante 90 segundos, para proporcionar uma operação combinada de secagem e de cura. 0 tecido curado foi então testado em relação ao retai— damento da chama, na forma acabada e após uma lixiviação em água dura a 40 *C, de acordo com BS 5651, parte 1, sem passagem a ferro final. A solubilidade do polifosfato de amónio insolúvel em água, como usado no texto e nos Exemplos, é a determinada pelo teste de Manders, no qual se agitam 5 g de sólido com 50 ml de água à tem- ί-

72 619 PF 709/ΡΤ 18~ ,,,001 peratura ambiente, sendo depois removidos 10 ml de solução, pesada e evaporada até ficar seca para deixar um resíduo- A solubilidade é dada como 10 vezes o peso em g do resíduo.

Exemplo 1

Obteve-se uma composição misturando cuidadosamente na ordem seguinte_os seguintes ingredientes: 48 partes de uma emulsão aquosa com um teor em sólidos de 45,5%, de um co-polímero acrílico curável pelo calor de auto-reticulação, contendo algumas unidades de monómero de acrilonítrilo, cujo Tq era de -24^0, comercializado como REVACRYL 274 por Harlow Chemical Co England (estava também presente na emulsão um emulsionante compreendendo sulfato de éter alquilíco e alquilbenzeno), 20 partes de um polifos-fato de amónio insolúvel em água com 98% da distribuição do tamanho de partícula inferior a 32 micra, e contendo 30,2% de P e com uma solubilidade de cerca de 3,5 g/100 g a 20°C; 4,9 partes de ureia; 4,9 partes de polifosfato de amónio solúvel em água, feito de acordo com o processo da BP 1504507, 8,4 partes de água e 0,1 partes de um agente espumante de óleo de silicone (polídimetil--siloxano)/sílica hidrofóbica comercializado como S132 pela Va-ckei—Chemie GmbH - Obteve-se o polifosfato insolúvel moendo o produto comercializado por Albright & Wilson Limited sob a marca registada AMGARD MC« A composição era uma emulsão estável derramável, que em repouso espessou para dar um gel, o qual foi reconvertido na emulsão aquando do corte e aplicado ao tecido A com um grau de aplicação de 90%.

As amostras de tecido curado passaram os testes com fontes de ignição 0 e 1 e não apresentavam quaisquer depósitos de sal ou marcas de resina nos seus direitos ou na superfície oposta àquela à qual a composição foi aplicada- 0 toque do direito dos tecidos não foi substancialmente afectado pelo tratamento.

Exemplo.....2

Procedendo de modo semelhante ao do Exemplo 1, mas substituindo o polifosfato de amónio insolúvel por 24 partes de outro com j»

72 619 PF 709/PT <y ú··' - -19 - '·Ί·~4β0> m* jif1 um teor de fósforo de 27,1%, uma distribuição de tamanhos de 100% < 32pm e uma solubilidade de 6,32 g/lOOg, e usando uma taxa de aplicação de 94%, as amostras curadas do tecido A passaram de novo os Testes FR, não mostraram marcas de sais ou de resina e o seu toque permaneceu essencialmente inalterado» E^.emplosu3.,16,

Amostras do tecido B foram tratadas com composições semelhantes âs dos Exemplos 1 e 2, mas contendo 20 ou 24 partes de polifosfato de amónio insolúvel, mostrando as seguintes propriedades:

Exemplos %P Solubilidade Tamanho de Partículas (g/ioog) (100% inferior a:) 3, 4 27,1 6,32 30 pm 5, 6 26,7 5,55 32 pm 7, 8 27,3 3,55 32 pm 9, 10 27,5 3,33 32 pm 11, 12 27,9 3,16 32 pm 13, 14 27,3 2,96 32 pm 15, 16 27,9 2,58 32 pm Todas as amostras curadas passaram de novo os FR e não mostraram marcas de sais ou de resina ou alterações adversas do toque-

Claims

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REIVINDICAÇÕES 1 - Processo de preparação de uma composição retardadora de chama para tecidos, caracterizado por se misturar: (i) um polífosfato de amónio pelo menos parcialmente insolúvel em água com (ii) um agente anti-espuma (iii) uma resina curável pelo calor, e (iv) água, e, opcionalmente, com (v) um surfactante, (vi) um polífosfato de amónio solúvel em água, e/ou (vii) um derivado do ácido carbâmico.
2- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o componente (i) ter uma ou mais das seguintes propriedades: (a) uma solubilidade, definida pelo ensaio de Manders, inferior a lOg/lOOg, especialmente de 0,5 a 3g/100g em água a 20*0; (b) um tamanho médio de partículas inferior a 50 micron, especialmente de 10 a 30 micra; (c) pelo menos 60% das partículas terem um tamanho inferior a 30 micra, especialmente pelo menos 40% das partículas terem tamanho inferior a 10 micra; (d) um peso molecular de 10.000 a 2 milhões; (e) um teor em fósforo de 20 a 35% em peso.
3 - Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por se misturar 15 a 30% em peso de (i), especialmente de 24 a 27% quando (v), (vi) e (vii) estão ausentes ou de 19 a 23% quando (v), (vi) e/ou (vii) estão presentes.
4 - Processo de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado por (ii) incluir um sabão, um éster fosfato de alquilo 72 619 PF 709/PT 21

ou uma formulação à base de óleo vegetal ou silicone, especialmente uma formulação que compreende um poli-siloxano, p.ex», po-lidimetilsiloxano e sílica finamente dividida»
5 - Processo de acordo com a reivindicação 1, 2, 3 ou 4 ca-racterizado por se misturar 0,01 a 5% em peso de (ii).
6 - Processo de acordo com a reivindicação 1, 2, 3 , 4 ou 5, caracterízado por (iií) ser um copolímero acrílico contendo unidades monoméricas de acrilonítrílo, um copolímero de acetato de vinilo/etileno, um copolímero de cloreto de vinilo carboxilado/acrilico ou um copolímero de acrilato de etilo»
7 - Processo de acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterízado por se misturar 10 a 30% em peso de (iii), especialmente de 14 a 23% quando (v) , (vi) e (vii) estão ausentes ou de 20 a 25% quando (v), (vi) e/ou (vii) estão presentes»
8 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterízado por se misturar 0,1 a 5% de (v)»
9 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterízado por (vi) ter uma ou mais das seguintes propriedades: (a) uma solubilidade real em água superior a 50g/l a 20^0^ (b) uma proporção atómica azoto/fósforo de 0,5:1 até 2:1, especialmente cerca de 1:1; (c) um grau médio de condensação de 3 para 30.
10 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterízado por se misturar menos de 10%, especialmente de 4 a 6%, em peso, de (vi)-
11 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterízado por (vii) ser ureia, especialmente quando se -22- e especialmente de 4

72 619 PF 709/PT mistura menos de 10% (vii) -
12 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações X. a 11, caracterízado. por a proporção em peso de (vi) para (vii) ser de 0,5 a 300%, especialmente de 75 a 125%, em peso.
13 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 12, caracterízado por (i), (ii), (iii) e (iv) estarem ém proporções, em peso, de 20-28:0,01-5:14-30:50-60.
14 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 12, caracterízado por (i), (ii), (iii), (iv), (v), (vi) e (vii) estarem em proporções, em peso, de 15-30:0,01-5:15-30:40-51: 0,1-5:2-8:2-8.
15 - Processo para retardamento de chama num tecido, carac-terizado por se impregnar o tecido com uma composição preparada de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 14 e depois se curar pelo calor o tecido impregnado.
16 - Processo de acordo com a reivindicação 15, caracteriza-do por a impregnação se realizar por aplicação da composição à superfície do tecido e por depois se submeter a composição aplicada a uma força de corte para a incorporar no tecido, especial-mente quando a aplicação e a imposição da força se realizar num único passo combinado, especialmente quando o único passo se realiza usando um aplicador de faca.
17 - Processo de acordo com a reivindicação 15 ou 16, carac-terizado por o tecido compreender componentes celulósicos e não celulósicos, especialmente de 40 a 75% em peso de material celulósico.
18 - Processo de acordo com a reivindicação 15, 16 ou 17, caracterízado por o tecido ser um tecido de mistura ou um tecido de superfície diferencial, por exemplo, um veludo. -23- 72 619 PF 709/PT
19 ~ Processo de acordo com a reivindicação 18, caracteriza-do por o tecido ser um veludo e por a taxa de aplicação ser de 60 a 80% em peso»
20 - Processo.de acordo com a reivindicação 18, caracteriza-do por o tecido ser um tecido de mistura e por a taxa de aplicação ser de 80 a 120% em peso.
21 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 14 a 19» caracterizado por um ou mais dos seguintes parâmetros: (a) um peso de tecido de 0*05 a 2 Kg/m2; (b) uma cura realizada a 120-170°C durante 6 a 0*5 minutoss (c) o tecido acabado ter um teor em sólidos de 30 a 60% em peso 5 (d) o tecido acabado ter um teor em fósforo de 3 a 10% em peso» Lisboa, ,lk>. MAR. 1991 Por ALBRIGHT & WILSON LIMITED =0 AGENTE OFICIAL”