ES2613035T3 - Métodos y composiciones para capas y revestimientos textiles - Google Patents

Métodos y composiciones para capas y revestimientos textiles Download PDF

Info

Publication number
ES2613035T3
ES2613035T3 ES11723872.5T ES11723872T ES2613035T3 ES 2613035 T3 ES2613035 T3 ES 2613035T3 ES 11723872 T ES11723872 T ES 11723872T ES 2613035 T3 ES2613035 T3 ES 2613035T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
structural polymer
hydrogel
composite material
solid composite
solid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES11723872.5T
Other languages
English (en)
Inventor
Geert Hebbrecht
Peter Dubruel
Myriam Vanneste
Jan Laperre
Etienne Schacht
Jorg Schelfhout
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universiteit Gent
Wetenschappelijk en Technisch Centrum van de Belgische Textiel
Original Assignee
Universiteit Gent
Wetenschappelijk en Technisch Centrum van de Belgische Textiel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universiteit Gent, Wetenschappelijk en Technisch Centrum van de Belgische Textiel filed Critical Universiteit Gent
Application granted granted Critical
Publication of ES2613035T3 publication Critical patent/ES2613035T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075—Macromolecular gels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/243—Two or more independent types of crosslinking for one or more polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/246—Intercrosslinking of at least two polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/263—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof
    • D06M15/27—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof of alkylpolyalkylene glycol esters of unsaturated carboxylic acids
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M23/00—Treatment of fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, characterised by the process
    • D06M23/04—Processes in which the treating agent is applied in the form of a foam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/024—Preparation or use of a blowing agent concentrate, i.e. masterbatch in a foamable composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2205/00—Foams characterised by their properties
    • C08J2205/02—Foams characterised by their properties the finished foam itself being a gel or a gel being temporarily formed when processing the foamable composition
    • C08J2205/022—Hydrogel, i.e. a gel containing an aqueous composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2471/00—Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Un método para preparar un material compuesto sólido que comprende una matriz de polímero estructural y un hidrogel, método que comprende: i) proporcionar el polímero estructural como monómero, oligómero o partículas de polímero, ii) proporcionar un compuesto reticulable que comprenda restos reactivos que se puedan reticular mutuamente para formar el hidrogel, iii) formar una mezcla sustancialmente homogénea del compuesto reticulable y las partículas de monómero, oligómero o polímero de polímero estructural en un líquido acuoso mezclado, iv) inducir la reticulación del compuesto reticulable mediante un primer medio de inducción de modo que se forma el hidrogel, y v) formar la matriz de polímero estructural a partir del polímero estructural mediante un segundo medio de inducción, en donde el hidrogel tiene una capacidad de absorción de agua W a una humedad relativa de un 100 % y presenta una temperatura de transición TW, en donde W a temperaturas inferiores a TW es mayor que W a temperaturas superiores a TW.

Description

Métodos y composiciones para capas y revestimientos textiles
Campo técnico
La invención se refiere a composiciones sólidas compuestas para su uso en fibras, hilos, tejidos, textiles o prendas de vestir. Las composiciones se pueden aplicar como revestimientos o pueden estar presentes como capas de autosoporte. Las composiciones están adaptadas para proporcionar una baja permeabilidad al vapor de agua a baja temperaturas y una permeabilidad elevada al vapor de agua a temperaturas elevadas para proporcionar tejidos y prendas de vestir cuyo comportamiento es sensible a la temperatura y humedad del entorno circundante.
Antecedentes
Los textiles y tejidos preparados mediante tejido, de punto o preparados sin tejer tienen propiedades tales como transmisibilidad de vapor de agua, comportamiento de drenaje y características de aislamiento térmico que dependen de la construcción del tejido y permanecen sustancialmente invariables cuando se producen cambios en las condiciones ambientales o en la actividad física de un individuo que lleva una prenda de vestir fabricada a partir de tales textiles. En la presente memoria descriptiva, el término "textil" se usa para hacer referencia a un material flexible que comprende una red de fibras naturales o artificiales, hilos para coser tejidos o hilos que se ha formado mediante tejido en telar, punto, croché, o por entrelazamiento (por ejemplo, para textiles preparados sin tejer o de fieltro). El término textil pretende incorporar términos tales como tejido, tela, terliz o similares.
En la técnica anterior se conoce el uso de capas de materiales tales como membranas e hidrófobas, porosas (tales como membranas de fluoropolímero porosas) para proporcionar las denominadas capas repelentes al agua transpirables, que son impermeables al agua líquida pero que permiten el paso de vapor de agua a través de la estructura de poros.
Un problema con las membranas hidrófobas de este tipo es que a medida que la temperatura ambiente se acerca a la temperatura corporal o aumenta por encima de la temperatura corporal (es decir 37 ºC), el vapor de agua que fluye a través de la membrana puede ser inadecuado para la comodidad de una persona que lleva una prenda de vestir que contiene la membrana, en particular cuando esa persona está activa y generando sudor de su cuerpo.
El uso de partículas de hidrogel colocadas o dispersas a través de un aglutinante o matriz, en el que las partículas de hidrogel están presentes como una fase sólida discontinua dispersa en una matriz sólida continua, se conoce en la técnica anterior.
El documento US 2008/0057809 A1 desvela un textil que tiene una superficie lisa con una o más regiones que tienen un revestimiento de hidrogel unido que presenta expansión o contracción como respuesta a un cambio en la humedad relativa y/o exposición al sudor ajustando el comportamiento de aislamiento, movimiento de aire y/o gestión del líquido del tejido textil como respuesta a las condiciones ambientales. El hidrogel se encuentra en forma de partículas colocadas en un aglutinante, teniendo las partículas un tamaño partícula en el intervalo de 1 a 5000 p. Las partículas de hidrogel pueden estar en forma de una red de polímero interpenetrante, por ejemplo de poli(Nisopropilacrilamida) y poliuretano hidrófilo, con estas partículas retenidas o colocadas en un aglutinante, y el aglutinante que contiene las partículas dispersas depositado sobre una superficie de un textil. El documento US 2008/0057809 A1 también desvela hilos y/o fibras sensibles que tienen una pluralidad de partículas de gel colocadas en un aglutinante tal como poliuretano, caucho de silicona o polímero poliacrílico.
El documento US 2003/0010486 A1 desvela una red de material para un traje húmedo que tiene una capa de partículas de gel (con un tamaño de 1 a 5000 micrómetros) embebidas en una matriz de espuma.
El documento US 4 725 629 A desvela un proceso para fabricar de una espuma de poliuretano superabsorbente interpenetrante.
El documento US 4 725 628 A desvela un proceso para fabricar de una espuma de poliuretano superabsorbente reticulada.
El documento EP 2 095 831 A1 desvela una composición de hidrogel que comprende agua, un primer polímero reticulado y un segundo polímero reticulado en el que el primer polímero reticulado y el segundo polímero reticulado forman una red interpenetrante.
El documento US 2001/044482 A1 desvela un hidrogel hidrófilo de red de polímero interpenetrante para lentes de contacto.
Los materiales de la técnica anterior pueden presentar desventajas relacionadas con la baja resistencia mecánica que surge de las partículas de hidrogel dispersas, en particular para capas o fibras finas, y puede ser necesario que
el aglutinante o matriz sea hidrófilo, o puede ser necesario convertirlo en hidrófilo, para permitir que la humedad pase en las partículas de hidrogel a través del aglutinante o matriz.
Es deseable proporcionar un textil o membrana que presente una capa térmicamente aislante, a través de la cual el aire y/o el agua líquida no puedan pasar fácilmente una baja temperatura, y que también proporcione una estructura más abierta a temperaturas más elevadas de manera que el vapor de aire y la humedad puedan pasar a través del textil o membrana permitiendo que un usuario de la prenda se enfríe por evaporación de sudor de la piel, para aumentar la comodidad. También es deseable que una membrana o textil de este tipo permitieran que el vapor de agua pa pasara se a través de los mismos incluso a temperaturas ambientales bajas, pero que la permeabilidad al vapor de agua se pudiera aumentar a temperaturas más elevadas, con el fin de evitar que un usuario activo genere una capa de de sudor indeseable sin evaporar frente a la piel del usuario. También es deseable que un revestimiento
o membrana de este tipo pudieran ser eficaces si se aplicaran como una capa de revestimiento delgada, y/o pudiera ser lo suficientemente fuerte como para ser un autosoporte como una membrana. También es deseable proporcionar un material compuesto en forma de fibra o hilo adecuado para su uso en la fabricación de textiles.
Sumario de la Invención
Por lo tanto, un objetivo de la invención es proporcionar un método para formar un material compuesto sólido, adecuado para su uso como una fibra o hilo y/o como una membrana y/o como un revestimiento para fibras, hilos o textiles, que sea capaz de proporcionar buena permeabilidad al aire y/o vapor de agua a temperaturas ambientales elevadas, y que proporcione baja permeabilidad al aire y al agua líquida pero alta permeabilidad al vapor de agua a temperaturas ambientales bajas. También es un objetivo de la invención proporcionar un método para preparar un material compuesto sólido que tenga buena resistencia mecánica y que sea capaz de demostrar los comportamientos de permeabilidad deseados cuando éste presente como un revestimiento fino, fibra, hilo o membrana. También es un objetivo de la invención proporcionar materiales compuestos sólidos con las propiedades mencionadas anteriormente, y textiles y/o prendas de vestir para proporcionar un aumento de la comodidad para el usuario o individuo que lleva una prenda de vestir.
La invención proporciona un método como se define en la reivindicación 1. Por lo tanto, un primer aspecto de la invención proporciona un método para preparar un material compuesto sólido que comprende una matriz de polímero estructural y un hidrogel, método que comprende:
i) proporcionar el polímero estructural como monómero, oligómero o partículas de polímero,
ii) proporcionar un compuesto reticulable que comprenda restos reactivos que se puedan reticular mutuamente para formar el hidrogel termosensible,
iii) formar una mezcla sustancialmente homogénea del compuesto reticulable y el monómero, oligómero o partículas de polímero de polímero estructural en un líquido acuoso mezclado,
iv) inducir la reticulación del compuesto reticulable mediante un primer medio de inducción de modo que se forma el hidrogel, y
v) formar la matriz de polímero estructural a partir del polímero estructural mediante un segundo medio de inducción, en el que el hidrogel tiene una capacidad de absorción de agua W a una humedad relativa de un 100 % y presenta una temperatura de transición TW, en el que W a temperaturas inferiores a TW es superior a W a temperaturas superiores a TW.
En el presente documento se desvela un material compuesto sólido obtenido o que se puede obtener con un método de acuerdo con la reivindicación 1.
La invención también proporciona un material compuesto sólido para su uso como un revestimiento de fibra, membrana o textil que comprende, o que consiste esencialmente en, un polímero estructural y un hidrogel reticulado como matrices interpenetrantes sólidas, en el que el hidrogel tiene una capacidad de absorción de agua W a una humedad relativa de un 100 % y presenta una temperatura de transición TW, en el que W a temperaturas inferiores a TW es superior a W a temperaturas superiores a TW, opcionalmente en el que TW esde0a50 ºC.
Con el término "matrices interpenetrantes sólidas" se hace referencia a que el hidrogel reticulado no está sustancialmente presente como partículas dispersas individualmente a través de una matriz de polímero estructural continua, sino que en su lugar el hidrogel y el polímero sólido forman matrices interpenetrantes, sólidas, bicontinuas.
La invención también proporciona una fibra, hilo , o membrana que consiste esencialmente en un material compuesto sólido de acuerdo con la reivindicación 10.
La invención también proporciona una fibra, hilo o textil que comprende un revestimiento de un material compuesto 5 sólido de acuerdo con la reivindicación 10.
La invención también proporciona una prenda de vestir que comprende un material compuesto sólido de acuerdo con la reivindicación 10.
10 Descripción detallada de la invención
La presente invención proporciona un método para preparar un material compuesto sólido como se define en la reivindicación 1. El material compuesto sólido resultante comprende o consiste esencialmente en un hidrogel termosensible y un polímero estructural. Sin desea quedar ligado por la teoría, se cree que el método para preparar
15 el material compuesto sólido como resultado matrices sólidas de entrelazado y/o bicontinuas del polímero estructural y del hidrogel termosensible, que se cree que produce un material fuerte, con la resistencia proporcionada por el polímero estructural, y además un material que es capaz de una rápida absorción de humedad y permeabilidad, debido a la naturaleza continua de la matriz de hidrogel termosensible.
20 En la presente memoria descriptiva, cuando se dice que una composición "consiste esencialmente" de componentes definidos, se hace referencia a que la composición contiene cualquier componente adicional, distinto de los componentes definidos, a niveles inferiores a un 10 % en peso, adecuadamente inferior a un 5 % en peso, más adecuadamente inferior a un 1 % en peso.
25 El método requiere la provisión de polímero estructural como monómero, oligómero o partículas de polímero y la provisión de un compuesto reticulable que comprenda restos reactivos que se puedan reticular mutuamente para formar el hidrogel termosensible.
El polímero estructural y el compuesto reticulable se forman en una mezcla sustancialmente homogénea en un
30 líquido acuoso mezclado. Por lo general, el líquido puede ser una dispersión con el polímero estructural disperso en la misma como partículas de látex. Por "líquido acuoso" se hace referencia a que el líquido usado comprende al menos un 50 % en peso of agua, aunque también pueden estar presentes otros componentes líquidos. Cuando en la presente memoria descriptiva se menciona un líquido, el líquido puede ser una solución o puede estar en forma de una emulsión o dispersión.
35 El método incluye la etapa de inducir la reticulación del compuesto reticulable mediante un primer medio de inducción de modo que se forma el hidrogel termosensible, y también la etapa de formar la matriz de polímero estructural a partir del polímero estructural mediante un segundo medio de inducción.
40 Estas dos etapas se pueden producir en cualquier orden o se pueden producir sustancialmente de forma simultánea. Puede suceder que una etapa esté incompleta en el momento en el que comienza la otra etapa. La secuencia de las etapas en la reivindicación no se considera limitante.
De forma adecuada, el hidrogel termosensible tiene una capacidad de absorción de agua W a una humedad relativa
45 de un 100 % y presenta una temperatura de transición TW, en el que W a temperaturas inferiores a TW es superior a W a temperaturas superiores a TW. En otras palabras, el hidrogel termosensible presenta un comportamiento de modo que tiene una capacidad de absorción de agua a baja temperaturas más elevada, inferior a TW, de la que tiene a temperaturas elevadas, superiores a TW.
50 En la técnica esta temperatura crítica TW también se puede denominar Temperatura Crítica de Transición de Fase de Volumen (VPTCT) o Temperatura de Solución Crítica Menor (LCST) del hidrogel termosensible. Los hidrogeles termosensibles habituales adecuados para su uso en la invención tienen una absorción de agua elevada W que permanece sustancialmente constante a temperaturas inferiores a TW, y que a continuación desciende de manera monotónica con respecto a un intervalo de temperaturas de unos pocos ºC hasta un valor considerablemente menor
55 que también permanece sustancialmente constante a medida que la temperatura aumenta adicionalmente.
En la técnica anterior se conoce un gel termosensible de este tipo como poli (N-isopropilacrilamida). Esta puede estar, por ejemplo, reticulada con N,N’-metilen-bis-acrilamida. Este material tiene una TW de aproximadamente 32 ºC y presenta una pérdida de volumen de aproximadamente un 90 % de vida al cambio en la capacidad de absorción
60 de agua cuando se calienta desde una temperatura inferior a TW hasta una temperatura de unos cuantos grados por encima de TW.
Preferentemente, TW es de 0 a 50 ºC, más preferentemente de 20 a 45 ºC, incluso más preferentemente de 25 a 35 ºC.
Preferentemente, los restos reactivos del compuesto reticulable se colocan para que no reaccionen sustancialmente con el polímero estructural.
El material compuesto sólido puede ser un material compuesto de espuma sólida. En otras palabras, puede comprender celdas de gas dispersas o distribuidas a través de la estructura compuesta. La espuma puede ser una espuma de celda cerrada, en la que las celdas no están interconectadas sustancialmente de forma directa, pero preferentemente se trata de una espuma de celda abierta, en la que las celdas están sustancialmente interconectadas de modo que el gas o vapor puedan fluir de celda a celda. Por lo general, las celdas de gas tendrán diámetros de 5 a 100 µm, preferentemente de 10 a 50 µm tal como se mide mediante fotomicrografía de secciones transversales de la espuma sólida. El diámetro medio de las celdas puede ser de 10 a 50 µm.
El líquido acuoso mezclado puede ser un líquido acuoso mezclado espumado o que el material compuesto sólido, una vez formado, es un material compuesto de espuma sólida.
El líquido acuoso mezclado puede comprender adicionalmente un agente espumante. Este puede ayudar en la formación de la espuma. Por "agente espumante" se hace referencia a agente de superficie activa que puede aumentar la formación de espuma a través de reducción de la tensión superficial. El agente espumante puede estar presente hasta un 5 % en peso del líquido acuoso mezclado, preferentemente hasta un 3 % en peso.
Los agentes espumantes adecuados incluyen tensioactivos no iónicos, aniónicos, catiónicos, anfóteros y zwitteriónicos. También se pueden usar mezclas de tensioactivos adecuados. Por ejemplo, los agentes espumantes anfóteros incluyen alquilo betaínas, alquil sultaínas y carboxilatos de alquilo. Los agentes espumantes aniónicos adecuados incluyen sulfatos de alquil éter, sulfatos de éter etoxilados, ésteres de fosfato, fosfatos de alquil éter, ésteres de fosfato de alcohol etoxilado, sulfatos de alquilo y sulfonatos de alfa olefina. También se pueden usar agentes espumantes catiónicos, tales como sales de alquil amonio cuaternario, sales de alquil bencil amonio cuaternario y sales de alquil amido amina amonio cuaternario. Como agentes espumantes también son adecuados los óxidos de alquil amina.
El compuesto reticulable se puede proporcionar en un primer líquido espumado antes de la formación del líquido acuoso mezclado. El polímero estructural se puede proporcionar en un segundo líquido espumado antes de la formación del líquido acuoso mezclado.
El primer líquido espumado que comprende el compuesto reticulable y el segundo líquido espumado que comprende el polímero estructural se pueden mezclar en conjunto para formar el líquido acuoso mezclado espumado. Por ejemplo, el primer y segundo líquidos espumados se pueden plegar suavemente en conjunto para evitar la ruptura de las espumas.
Un agente de soplado se puede incorporar en el primer y/o segundo líquidos y/o en el líquido acuoso mezclado para ayudar en la generación de una espuma. Con el término "agente de soplado" se hace referencia a un agente de soplado químico que genera gas para formar las celdas de espuma a partir de partículas sólidas.
Los agentes de soplado incluyen, por ejemplo, compuestos basados en azo-carbonato y basados en hidrazida, que incluyen azodicarbonamida, azodiisobutironitrilo, bencenosulfonahidrazida, 4,4-oxibenceno sulfonilsemicarbazida y similares. Los agentes de soplado sólidos por lo general se descomponen a una temperatura de 140 ºC o más elevada. Un agente de soplado habitual es, por ejemplo, Expancel® 007 WUF 40 (AkzoNobel). Este se puede incorporar en un líquido que se va a espumar en forma de partículas (como partículas sólidas o líquidas) y se descompone para generar burbujas para proporcionar celdas de espuma después de su calentamiento. El agente de soplado puede estar presente hasta un 5 % en peso del líquido acuoso mezclado, preferentemente hasta un 3 % en peso.
El gas o gases usados para formar las celdas de la espuma se puede incorporar directamente en el primer, y/o segundo y/o líquido(s) acuoso mezclado en forma de gas o líquido, y pueden incluir, por ejemplo nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, hidrocarburos de bajo peso molecular tales como isobutano, argón, helio o similares.
El material compuesto sólido de la presente invención puede comprender adicionalmente aditivos y/o estabilizantes convencionales, tales como antioxidantes, estabilizantes, neutralizadores de ácido, agentes de eliminación, agentes colorantes, agentes anti-UV, agentes anti estáticos, agentes de deslizamiento/liberación de molde, retardante se llama, etc. Por lo general, cada uno de los aditivos de este tipo puede estar presentes en menos en un 5 % en peso, más preferentemente menos de un 3 % en peso con respecto al peso total del material compuesto sólido.
El primer medio de inducción se aplica preferentemente para inducir la formación del hidrogel termosensible antes de la aplicación del segundo medio de inducción para inducir la formación de la matriz de polímero estructural.
El polímero estructural puede ser cualquier polímero estructural adecuado capaz de formar una matriz sólida de autosoporte. Se cree que la matriz de polímero estructural es la que proporciona resistencia mecánica al material compuesto sólido de la invención. Por lo general, el polímero estructural se puede proporcionar en forma de una
dispersión de látex (pequeñas partículas del polímero estructural dispersas como una emulsión o sol) que se puede inducir para formar una matriz sólida por retirada del líquido dispersante, por ejemplo por evaporación. Esto conduce a que las partículas de látex se junten y entren en contacto entre sí, uniéndose en conjunto para formar la matriz de polímero sólida. Un proceso de este tipo se puede describir como un proceso de sol-gel. El polímero estructural puede ser por ejemplo un caucho sintético o natural. Por ejemplo, el polímero estructural se puede seleccionar entre el grupo que consiste en poliuretanos, poliolefinas, poliacrilatos. El polímero estructural puede ser hidrófilo o hidrófobo, pero es preferentemente un polímero hidrófobo, de modo que no absorbe la humedad.
Los polímeros semicristalinos pueden ser útiles como el polímero estructural, incluyendo polímeros o copolímeros cristalinos, semicristalinos o cristalizables que se pueden procesar en estado fundido, incluyendo copolímeros de bloque, injerto y aleatorios. Los polímeros semicristalinos consisten en una mezcla de regiones amorfas y regiones cristalinas. Las regiones cristalinas son más ordenadas y segmentos de las cadenas se empaquetan en redes cristalinas. Si las regiones cristalinas se calientan por encima de la temperatura de fusión del polímero, las moléculas se hacen menos ordenadas o más aleatorias. Si se enfrían rápidamente, esta característica menos ordenada se "congela" en el lugar y se dice que el polímero resultante es amorfo. Si se enfrían lentamente, estas moléculas se pueden volver a empaquetar para formar regiones cristalinas y se dice que el polímero es semicristalino. Los polímeros semicristalinos útiles como el polímero estructural en la presente invención incluyen, pero no se limitan a, polietileno de alta y baja densidad, polietileno de baja densidad lineal, polipropileno, polioximetileno, poli (metil penteno), poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de butileno), polibuteno, y poliestireno.
De forma adecuada, el polímero estructural se selecciona entre el grupo que consiste en poliuretanos, poliolefinas y poliacrilatos. Se pueden usar mezclas de polímeros estructurales, en las que éstos son mutuamente compatibles.
Otro método para formar la matriz de polímero estructural puede comprender la polimerización de oligómeros o monómeros del polímero estructural, inducida por el segundo medio de inducción, para formar la matriz de el polímero estructural. También se pueden usar combinaciones de estos métodos, por ejemplo con el monómero estando presente junto con partículas de látex para dar una mejora de la unión entre las partículas de látex para formar la matriz de polímero estructural. Un proceso de este tipo se establece, por ejemplo, en el documento EP0879830.
El compuesto reticulable usado para formar el hidrogel termosensible es preferentemente un copolímero tribloque no iónico modificado terminalmente de acuerdo con la fórmula I:
en la que R1 y R2 son restos reactivos que se pueden reticular mutuamente por el primer medio de inducción y en la que p es por lo general de 4 a 50, preferentemente de 5 a 20, más preferentemente de 6 a 12, por ejemplo de 7 a 10 y q es de 5 a 150, preferentemente de 10 a 50 más preferentemente de 12 a 40 por ejemplo de 15 a 20. La proporción p:q puede ser de forma adecuada de 1:1 a 1:4, preferentemente de 1:1,5 a 1:3. Por selección de los valores apropiados para p y q, TW se puede ajustar hasta una temperatura deseada para el polímero termosensible. Por ejemplo, cuando p es aproximadamente 9 y q es aproximadamente 15, el valor de TW será aproximadamente 35º.
Los copolímeros tribloque no iónicos de acuerdo con la Fórmula I, en la que R1 y R2 son H (es decir, están presentes grupos OH terminales), se conocen como poloxámeros, disponibles en el mercado de BASF con el nombre comercial Pluronic®. En la Fórmula I, se indica que el grado de polimerización para el oxietileno (p) es el mismo para cada bloque de polioxietileno del copolímero, pero en aras de la claridad se debería explicar que estos grados de polimerización son valores medios y son aproximadamente iguales en lugar de idénticos para cualquier fórmula en particular.
Para los materiales Pluronic®, la codificación de estos copolímeros comienza con una letra para definir su forma física a temperatura ambiente (L = líquido, P = pasta, F = copo (sólido)) seguido de dos o tres dígitos. El primer dígito (dos dígitos en un número de tres dígitos) en la denominación numérica, multiplicado por 300, indica el peso molecular aproximado del bloque de polioxipropileno; y el último dígito x 10 proporciona el porcentaje de contenido de polioxietileno (por ejemplo, L35 = Pluronic con una masa molecular de polioxipropileno de 900 g/mol y un contenido de polioxietileno de un 50 % -es decir pesos iguales de polioxipropileno y polioxietileno en la molécula). Los valores de p y q se pueden obtener sencillamente de manera algebraica a partir del código comercial numérico suponiendo que el peso molecular para cada monómero de oxipropileno sea 59 y el peso molecular para cada monómero de oxipropileno en la fórmula sea 44.
En la presente memoria descriptiva, el uso de p y q simplemente quiere hacer referencia a simplificar la convención de la definición de los poloxámeros comercialmente mediante la masa molecular de polioxipropileno y el porcentaje
5 en peso de polioxietileno en un poloxámero mediante conversión algebraica. Se pretende que las dos definiciones de la estructura sean equivalentes, y definan la estructura del poloxámero antes de su incorporación en la estructura de los restos reactivos R1 y R2 para producir el compuesto reticulable de Fórmula I.
R1 y R2 pueden ser cualquier resto reactivo adecuado usado en química de polímeros para proporcionar capacidad
10 de reticulación. Pueden ser los mismos reactivos o pueden ser diferentes. Por ejemplo, R1 y R2 se seleccionan independientemente entre restos reactivos seleccionados para que reaccionen mediante una reacción de condensación. R1 y R2 se pueden seleccionar independientemente entre restos reactivos seleccionados para que reaccionen mediante una reacción de adición. Para R1 y R2 se pueden usar parejas adecuadas de restos reactivos capaces de reaccionar para proporcionar enlace covalente.
15 Por ejemplo, R1 y R2 se pueden seleccionar independientemente entre acrilato, metacrilato, dialquilsiloxano, etileno, etileno sustituido o similares, con el primer medio de inducción adaptado para proporcionar enlace covalente entre R1 y R2 .
20 El acrilato y el metacrilato son restos reactivos particularmente preferentes. Estos se pueden formar, por ejemplo, por reacción de los grupos OH terminales del copolímero tribloque con cloruro de acriloílo o cloruro de metacriloílo, por ejemplo, en presencia de un catalizador básico.
El primer medio de inducción puede ser irradiación con radiación actínica, tal como radiación ultravioleta. En este
25 caso, la composición acuosa mezclada puede comprender adicionalmente un catalizador para inducir la reticulación del compuesto reticulable, por ejemplo un denominado fotoiniciador, por ejemplo los fotoiniciadores Irgacure® disponibles en la compañía Ciba.
El segundo medio de inducción induce la formación de la matriz de polímero estructural a partir del monómero,
30 oligómero o partículas de polímero del polímero estructural. Cuando el polímero estructural está presente como partículas de látex, el segundo medio de inducción puede comprender el secado del líquido acuoso mezclado para retirar agua y de ese modo se forma la matriz de polímero estructural.
Cuando se necesita una espuma, la formación del material compuesto sólido puede comprender secado y satinado.
35 El secado inicial se puede realizar como el segundo medio de inducción hasta un nivel que dé como resultado un material con suficiente resistencia física para su manipulación pero que contenga suficiente agua para permitir adicionalmente una deformación mediante calandrado. Por lo general, el secado se puede realizar a temperaturas entre 80 y 120 ºC durante aproximadamente 2 minutos. El calandrado se realiza por lo general para triturar las celdas de espuma de modo que se proporciona la espuma con una estructura de espuma de celda abierta.
40 La invención proporciona un material compuesto sólido de acuerdo con la reivindicación 10. El material compuesto es para su uso como un revestimiento de fibra, membrana o textil que comprende, o que consiste esencialmente en, un polímero estructural y un hidrogel termosensible reticulado en una matriz interpenetrante sólida. El material compuesto sólido de la reivindicación 10 se puede obtener con el método de la reivindicación 1.
45 El polímero estructural es preferentemente un polímero hidrófobo, de modo que no absorbe sustancialmente la humedad.
Las características anteriores del método de la invención se pueden aplicar al material compuesto sólido de la 50 invención, y se pueden combinar, por ejemplo como se establece en las reivindicaciones.
El hidrogel termosensible es adecuadamente como se establece en la reivindicación 1.
El material compuesto sólido puede ser un material compuesto sólido espumado, y que preferentemente tiene una
55 estructura de espuma de celda sustancialmente abierta. El polímero estructural es adecuadamente como se ha establecido anteriormente en el presente documento, al igual que el hidrogel reticulado termosensible.
La invención proporciona una fibra, hilo , o membrana que consiste esencialmente en el material compuesto sólido de acuerdo con la reivindicación 10. El material compuesto sólido de la reivindicación 10 se puede fabricar en una
60 fibra o membrana, por ejemplo, siguiendo el método de la reivindicación 1 para formar el líquido mezclado, a continuación induciendo la reticulación del compuesto reticulable con el primer medio de inducción de modo que se
forma el hidrogel termosensible. A continuación, la mezcla resultante se puede procesar en una fibra usando medios convencionales tales como extrusión, mientras se realiza la etapa de inducción del polímero estructural para formar la matriz de polímero estructural mediante un segundo medio de inducción. La fibra resultante se puede tejer en un hilo mediante métodos de tejido industrial. Para una membrana, la mezcla resultante se puede procesar usando técnicas convencionales de formación de láminas para proporcionar una membrana de alto soporte, fina. Cuando se necesita una estructura de espuma de celda abierta a para membrana, esto se puede conseguir formando una capa de espuma de celda cerrada y sometiéndola a calandrado, como se ha establecido anteriormente en el presente documento, para romper las celdas cerradas de modo que se formen vías abiertas entre las mismas para producir una estructura de celda abierta.
La invención también proporciona una fibra, hilo o textil que comprende un revestimiento de un material compuesto sólido de acuerdo con la reivindicación 10. El material compuesto sólido se puede revestir, por ejemplo, sobre una fibra hilo o textil de acuerdo con el liquido mezclado del método de la reivindicación 1, con las etapas (iv) y (v) del método de la reivindicación 1 realizadas en el liquido mezclado después de que se haya puesto en su lugar como una capa de revestimiento.
La invención también proporciona una prenda de vestir que comprende un material compuesto sólido de acuerdo con la reivindicación 10. Esta prenda de vestir puede comprender una capa o membrana del material compuesto sólido, o puede tener el material compuesto sólido revestido sobre una superficie. La prenda de vestir puede estar formada al menos parcialmente a partir de fibras o hilos del material compuesto sólido de la reivindicación 10 o de fibras o hilos revestidos con el material compuesto sólido de la reivindicación 10.
En el uso, el material compuesto sólido de la invención se hinchará a temperaturas inferiores a TW cuando la humedad relativa de las zonas circundantes es elevada. Esto se debe a la capacidad del hidrogel termosensible de absorber la humedad a temperaturas inferiores a su VPTCT. Por lo tanto, el material compuesto sólido se encontrará en una forma hinchada a temperaturas inferiores a TW. Cuando el material compuesto sólido tiene una estructura de espuma, las celdas de la espuma estarán sustancialmente cerradas o bloqueadas. Aunque el vapor de agua puede pasar a través del material compuesto sólido en estas condiciones, el material fuese sustancialmente impermeable al agua líquida y al aire. Por ejemplo, si el material compuesto sólido se usa como una membrana o capa de revestimiento en un textil en una prenda de vestir que se usa cerca del cuerpo, el calor del cuerpo debería dirigir la humedad del sudor en forma de vapor desde el lado del cuerpo de la membrana hacia el lado externo de la membrana (con la condición de que la HR externa sea suficientemente baja). Sin embargo, el aire frío y el agua líquida pueden no ser capaces de pasar sustancialmente a través de la membrana desde el exterior para alcanzar el cuerpo del usuario que usa la prenda. Esto puede proporcionar una buena comodidad a temperaturas ambientales bajas.
A temperaturas con un exceso de TW, la membrana o revestimiento textil puede perder sustancialmente la humedad absorbida debido a que el componente de hidrogel termosensible ya no tenga capacidad de absorción en la misma medida. Esto puede conducir a un encogimiento del volumen de la membrana. Cuando la membrana tiene estructura de espuma, esto debería conducir a que los poros de la espuma que se encuentren en un estado abierto de modo que el aire así como el vapor puedan pasar a través de la membrana más fácilmente. Esto puede conducir a un aumento del enfriamiento y tasas de pérdida de humedad más elevadas del cuerpo del usuario que viste la prenda, de modo que aumenta la comodidad para el usuario que viste la prenda a temperaturas superiores a TW.
En el caso en el que el material compuesto sólido se usa para revestir las fibras o hilos de un textil preparado mediante tejido, de punto o sin tejer usado en una prenda de vestir, el material compuesto sólido se puede hinchar a temperaturas bajas, inferiores a TW, cerrando los huecos entre las fibras/hilos de modo que el agua líquida y el aire externo frío queden excluidos, aunque el vapor de agua del sudor aún se puede dirigir hacia el exterior. A temperaturas superiores a TW, el revestimiento se puede coger, abriendo los espacios huecos entre fibras/hilos en el textil y permitiendo de este modo que el aire y el vapor circulen más libremente.
Siempre que sea apropiado, el uso del término "comprende" o "que comprende" también se puede tomar para que incluya el significado de "consiste esencialmente en" o "que consiste esencialmente en".
Las características opcionales y/o preferentes establecidas se pueden usar ya sea de forma individual o en combinación entre sí cuando sea apropiado y en particular en las combinaciones como se establece en las reivindicativas adjuntas. Las características opcionales y/o preferentes para cada aspecto de la invención que se han establecido anteriormente también se puedan aplicar a cualquier otro aspecto de la invención, cuando sea apropiado.
Ejemplo
A continuación se describirá una realización específica de la presente invención, solamente a modo de ejemplo.
Pluronic® L35, un poloxámero tal como se proporciona por BASF se modificó químicamente por reacción con cloruro de acriloílo para formar un compuesto de acuerdo con la Fórmula I mencionada anteriormente en la que tanto R1
como R2 son grupos acrilato. Para este compuesto, haciendo referencia a la Fórmula I, p es aproximadamente 10 y q es aproximadamente 15. El compuesto reticulable se preparó como una solución en agua con un 50 % en peso del compuesto, un 2 % en peso de Laviron® 118SK óxido de alquil amina ex Cognis Alemania (en forma de un agente espumante) y un 0,01 % en peso de un fotoiniciador de UV (una mezcla de Irgacure® 184 y 819 de CIBA). La
5 mezcla es el primer líquido (una solución).
Para el segundo líquido, se usó una masa igual de un 50 % en peso de una dispersión acuosa de látex de poliacrilato comercial.
10 Tanto el primer como el segundo líquidos se espumaron y el primer y segundo líquidos espumados se plegaron en conjunto y se aplicaron a una lámina de transferencia en forma de una película fina.
La radiación de UV se dirigió sobre la película como un primer medio de inducción de modo que los restos de acrilato de R1 y R2 del compuesto reticulable se reticulan y forman la red de hidrogel termosensible.
15 La película resultante se colocó a continuación en un horno a 100 ºC durante 2 minutos para un secado inicial para retirar agua y para actuar como as segundo medio de inducción y para formar una matriz de polímero estructural a partir de las partículas de látex de poliacrilato. Por lo tanto, en este ejemplo, el segundo medio de inducción comprende el secado del látex.
20 El material compuesto de espuma sólida resultante se tituló a continuación entre los rodillos de un molino giratorio (calandrado) para proporcionar una estructura de espuma de celda abierta.
El material se secó a continuación a 120 ºC durante un periodo adicional de 4 minutos para completar la 25 solidificación de la matriz de polímero estructural.
La permeabilidad al vapor de agua de la membrana resultante (con un espesor de aproximadamente 100 micrómetros) se midió como una función de la temperatura ambiente mediante control de la pérdida de humedad por vía gravimétrica a través de la membrana de un 100 % de HR de un frasco de muestra mantenido
30 37 ºC.
Un ejemplo comparativo se preparó usando el método que se ha expuesto anteriormente, pero usando solamente el segundo líquido (sin adición del primer líquido).
35 Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1
Temperatura/ºC
20 25 30 35 40
Permeabilidad (espuma comparativa)
5454 5292 4531 4465 2665
Permeabilidad (material compuesto de espuma de con la invención)
3694 3266 2397 2764 2597
Las unidades de permeabilidad se expresan en g/m2/día para transmisión de agua a través de la membrana.
40 Se puede observar que por debajo de 35 ºC, la permeabilidad al vapor de agua disminuye con el aumento de la temperatura tanto para la espuma comparativa como para la espuma de acuerdo con la invención, pero por encima de 30 ºC, la espuma comparativa continúa mostrando una reducción monotónica de la permeabilidad con aumentos de la temperatura mientras que la espuma de acuerdo con la invención de muestra un aumento de la permeabilidad
45 notable. Se observará que se pueden realizar numerosas modificaciones a la realización descrita anteriormente sin apartarse del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, se pueden usar diferentes restos reactivos como restos reactivos terminales para el poloxámero Pluronic® para proporcionar reticulación, o diferentes valores de p o q se puede usar para el poloxámero para atacar a medida el valor de TW.
50 Se cree que la alta capacidad de respuesta de la permeabilidad del material compuesto sólido de la invención a temperatura ambiente surge de la naturaleza bicontinua de las matrices interunidas del polímero estructural y del hidrogel termosensible.
55 También se ha encontrado que la incorporación del hidrogel termosensible en una matriz de polímero estructural usando el método de la invención proporciona un material compuesto sólido que es más físicamente estable a los ciclos de humectación/secado que si las partículas de hidrogel estuvieran simplemente dispersas como la fase discontinua en una matriz de polímero estructural continua. Se ha encontrado que con la última colocación, las partículas de hidrogel se pueden llegar a separar de la matriz de polímero estructural después de un número de
60 ciclos de humectación/secado.
Se debe considerar que las realizaciones descritas e ilustradas tienen un carácter ilustrativo y no limitante, entendiéndose que solamente se han mostrado y descrito las realizaciones preferentes y que se desea proteger todos los cambios y modificaciones que entran dentro del alcance de las invenciones como se define en las 5 reivindicaciones. Se debería entender que aunque el uso de términos tales como "preferente", "preferentemente", "preferido" o "más preferente" en la descripción sugiere que puede ser deseable una característica descrita de ese modo, sin embargo puede no ser necesaria y las realizaciones que carecen de una característica de este tipo se pueden contemplar como dentro del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas. En relación con las reivindicaciones, se pretende que cuando los términos tales como "un", "uno", "al menos uno", o "al
10 menos una parte" se usan para introducir una característica, no hay intención de limitar la reivindicación solamente a una de tales características a menos que se indique lo contrario de forma específica en la reivindicación. Cuando se usa la expresión "al menos una porción" y/o "una porción", el artículo puede incluir una porción y/o todo el artículo a menos que se indique lo contrario de forma específica.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un método para preparar un material compuesto sólido que comprende una matriz de polímero estructural y un hidrogel, método que comprende:
    5 i) proporcionar el polímero estructural como monómero, oligómero o partículas de polímero, ii) proporcionar un compuesto reticulable que comprenda restos reactivos que se puedan reticular mutuamente para formar el hidrogel, iii) formar una mezcla sustancialmente homogénea del compuesto reticulable y las partículas de monómero,
    10 oligómero o polímero de polímero estructural en un líquido acuoso mezclado, iv) inducir la reticulación del compuesto reticulable mediante un primer medio de inducción de modo que se forma el hidrogel, y v) formar la matriz de polímero estructural a partir del polímero estructural mediante un segundo medio de
    15 inducción, en donde el hidrogel tiene una capacidad de absorción de agua W a una humedad relativa de un 100 % y presenta una temperatura de transición TW, en donde W a temperaturas inferiores a TW es mayor que W a temperaturas superiores a TW.
    20 2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 en el que TW esde0 a50 ºC.
  2. 3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en el que el líquido acuoso mezclado es un líquido acuoso mezclado espumado, de modo que el material compuesto sólido es un material compuesto de espuma sólida.
  3. 4. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en el que el primer medio de inducción se aplica para inducir la formación del hidrogel antes de la aplicación del segundo medio de inducción para inducir la formación de la matriz de polímero estructural.
    30 5. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en el que el polímero estructural se selecciona entre el grupo que consiste en poliuretanos, poliolefinas y poliacrilatos.
  4. 6. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en el que el compuesto reticulable es un copolímero
    tribloque no iónico de acuerdo con la fórmula I: 35
    en la que R1 y R2 son restos reactivos que se pueden reticular mutuamente con el primer medio de inducción y en la que pesde 4a 50 y q es de5a 150.
  5. 7. Un método de acuerdo con la reivindicación 6 en el que R1 y R2 se seleccionan independientemente entre acrilato, metacrilato, dialquilsiloxano, etileno o etileno sustituido.
  6. 8. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en el que el primer medio de inducción es irradiación 45 con radiación actínica.
  7. 9. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en el que el segundo medio de inducción comprende secar el líquido acuoso mezclado para eliminar el agua de modo que se forma la matriz de polímero estructural.
    50 10. Un material compuesto sólido para su uso como un revestimiento de fibra, de membrana o de textil que comprende, o que consiste esencialmente en un polímero estructural y un hidrogel reticulado como matrices interpenetrantes sólidas, en donde el hidrogel tiene una capacidad de absorción de agua W a una humedad relativa de un 100 % y presenta una temperatura de transición TW, en donde W a temperaturas inferiores a TW es mayor que W a temperaturas superiores a TW, opcionalmente en donde TW es de0a 50ºC.
  8. 11. Un material compuesto sólido de acuerdo con la reivindicación 10 en el que el polímero estructural es un polímero hidrófobo.
  9. 12. Un material compuesto sólido de acuerdo con de acuerdo con la reivindicación 10 o la reivindicación 11 que es 60 un material compuesto sólido espumado, que tiene opcionalmente una estructura de espuma de celda abierta.
  10. 13. Un material compuesto sólido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12 en el que el polímero estructural se selecciona entre el grupo que consiste en poliuretano, poliolefina y poliacrilato, preferentemente poliolefina.
    5 14. Un material compuesto sólido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13 en el que el hidrogel reticulado comprende copolímero tribloque no iónico reticulado de acuerdo con la fórmula I:
    10 enlaqueR1 y R2 son restos reactivos que se reticulan mutuamente en el hidrogel reticulado y en la que p es de 4 a 50 y q es de 5 a 150, opcionalmente en la que R1 y R2 se seleccionan independientemente entre acrilato, metacrilato, dialquilsiloxano, etileno o etileno sustituido.
  11. 15. Una fibra, un hilo o un textil que comprenden un revestimiento de un material compuesto sólido de acuerdo con
    15 una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14; o una fibra, un hilo o una membrana que consisten esencialmente en un material compuesto sólido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14.
ES11723872.5T 2010-05-06 2011-05-05 Métodos y composiciones para capas y revestimientos textiles Active ES2613035T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1007556.2A GB201007556D0 (en) 2010-05-06 2010-05-06 Methods and compositions for textile layers and coatings
GB201007556 2010-05-06
PCT/EP2011/002232 WO2011138030A2 (en) 2010-05-06 2011-05-05 Methods and compositions for textile layers and coatings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2613035T3 true ES2613035T3 (es) 2017-05-22

Family

ID=42314902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES11723872.5T Active ES2613035T3 (es) 2010-05-06 2011-05-05 Métodos y composiciones para capas y revestimientos textiles

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9062194B2 (es)
EP (1) EP2567009B1 (es)
ES (1) ES2613035T3 (es)
GB (1) GB201007556D0 (es)
WO (1) WO2011138030A2 (es)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012011274A1 (de) * 2011-06-08 2012-12-13 BLüCHER GMBH Funktionelles Schutzmaterial, insbesondere für die Verwendung in einer Schutzbekleidung
EP3452536B1 (de) * 2016-05-04 2024-01-17 Basf Se Selbstkühlende schaumstoffhaltige kompositmaterialien
EP3478496B1 (en) * 2016-06-30 2021-04-07 The University of Akron Uv-curable contact stabilization coating material for electrical contact surfaces
US11702495B2 (en) * 2017-07-25 2023-07-18 President And Fellows Of Harvard College Bonding dissimilar polymer networks in various manufacturing processes
US20210123185A1 (en) * 2018-07-18 2021-04-29 Primaloft, Inc. Breathable hydrostatically-resistant structures
US11122846B2 (en) * 2018-10-25 2021-09-21 Cornell University Breathable fabrics with smart pores

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4220152A (en) 1978-05-08 1980-09-02 Pfizer Inc. Delivery system
US4725628A (en) * 1986-07-18 1988-02-16 Kimberly-Clark Corporation Process of making a crosslinked superabsorbent polyurethane foam
US4725629A (en) * 1986-07-18 1988-02-16 Kimberly-Clark Corporation Process of making an interpenetrating superabsorbent polyurethane foam
JP2868318B2 (ja) 1990-12-27 1999-03-10 住友ゴム工業株式会社 保冷材
AU7607096A (en) 1995-11-09 1997-05-29 University Of Toledo, The Immunoprotective membrane
US5955188A (en) 1996-03-04 1999-09-21 Outlast Technologies, Inc. Skived foam article containing energy absorbing phase change material
US6204348B1 (en) 1997-05-20 2001-03-20 Borealis Gmbh Modified polypropylenes of improved processability
WO2000002937A1 (en) * 1998-07-08 2000-01-20 Sunsoft Corporation Interpenetrating polymer network hydrophilic hydrogels for contact lens
US6698510B2 (en) * 2001-04-24 2004-03-02 Mide Technology Corporation Article and method for temperature regulation using a thermosensitive reactive hydrogel material
AU2002354839A1 (en) 2001-07-20 2003-03-03 Mcmaster University Asymmetric gel-filled microporous membranes
KR101113201B1 (ko) 2003-02-19 2012-04-12 나트릭스 세퍼레이션즈, 인코포레이티드 지지된 다공성 젤을 함유하는 복합재
KR20050106483A (ko) * 2003-03-04 2005-11-09 와이어쓰 천식 또는 그 밖의 알러지성 또는 염증성 질환을 진단 및치료하기 위한 조성물 및 방법
US8367639B2 (en) * 2005-03-31 2013-02-05 University Of Delaware Hydrogels with covalent and noncovalent crosslinks
US20070248675A1 (en) * 2005-09-08 2007-10-25 Gwangju Institute Of Science And Technology Composite comprising polysaccharide-functionalized nanoparticle and hydrogel matrix, a drug delivery system and a bone defect replacement matrix for sustained release comprising the same, and the preparation method thereof
CA2636957A1 (en) 2006-01-12 2007-07-19 Histogenics Corporation Method for repair and reconstruction of ruptured ligaments or tendons and for treatment of ligament and tendon injuries
JP2008057100A (ja) 2006-08-29 2008-03-13 Mmi-Ipco Llc 感温性且つ感湿性のスマートテキスタイル
US20090220578A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Depuy Products, Inc. Hydrogel composition and method for making the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20130109773A1 (en) 2013-05-02
WO2011138030A2 (en) 2011-11-10
WO2011138030A3 (en) 2011-12-29
US9062194B2 (en) 2015-06-23
EP2567009A2 (en) 2013-03-13
GB201007556D0 (en) 2010-06-23
EP2567009B1 (en) 2016-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mukhopadhyay et al. A review on designing the waterproof breathable fabrics part I: fundamental principles and designing aspects of breathable fabrics
ES2875545T3 (es) Material de filtro plano permeable al aire, su método de fabricación y uso
KR101556044B1 (ko) 쿨링 직물
CA2703189C (en) Burn protective materials
US9062194B2 (en) Methods and compositions for textile layers and coatings
ES2686495T3 (es) Materiales de protección contra quemaduras
US10875274B2 (en) Cooling material
ES2391387T3 (es) Material textil que comprende un compuesto de polímero cerámico y procedimiento de fabricación
BRPI0807289A2 (pt) "vestimenta impermeável e respirável e processo para a produção de uma vestimenta repelente à água"
EP1260355A1 (en) Warmth retaining fiber structure
BRPI0719372A2 (pt) Artigo absorvente contendo uma camada de material respirável
Mukhopadhyay et al. Waterproof breathable fabrics
KR101180787B1 (ko) 온습도 자동조절 나노섬유의 제조방법
US20200085124A1 (en) Sanitary Mask
Liu et al. Smart moisture management and thermoregulation properties of stimuli-responsive cotton modified with polymer brushes
JP5230286B2 (ja) 透湿防水性布帛
Maity et al. Waterproof breathable fabrics and suits
JP6486282B2 (ja) 防水布帛およびこれを用いた繊維製品
KR101608406B1 (ko) 고수분 전이성을 갖는 냉감성 섬유시트
ES2846808T3 (es) Material refrigerante
Midha et al. Smart breathable coatings for textiles
KR100658095B1 (ko) 보온기능성이 우수한 투습방수원단 및 그의 제조방법
JP3925178B2 (ja) ウインドブレーカー
JP4886119B2 (ja) 防寒及び断熱用ウェア
Sun et al. Breathable and adaptive thermo-responsive personal protective clothing