IT8348578A1 - Processo per il trattamento di manufatti tessili e prodotto per tale impiego - Google Patents
Processo per il trattamento di manufatti tessili e prodotto per tale impiegoInfo
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- IT8348578A1 IT8348578A1 ITRM1983A048578A IT4857883A IT8348578A1 IT 8348578 A1 IT8348578 A1 IT 8348578A1 IT RM1983A048578 A ITRM1983A048578 A IT RM1983A048578A IT 4857883 A IT4857883 A IT 4857883A IT 8348578 A1 IT8348578 A1 IT 8348578A1
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Description
DOCUMENTAZIONE
RILEGATA
oun? i :> in^neia? ) -r v sj i U U U \J
v 4/ 69990/pl
Descrizione dell'invenzione avente per titolo:
'?Processo per il trattamento di manufatti tessili e prodotto per tale impiego"
a nome: SUN CHEMICAL CORPORATION
a : 200 Park Avenue, New York,
N.Y. (U.S.A.)
di nazionalit? statunitense ed elettivamente domiciliata presso i suoi mandatari Dr0E*Klausner, p.i? R? Monti, Dr. R. Rimprocci, a Milano, Via Dogana 1 (Ufficio Intem azionale Brevetti Ing? C? Gregorj di E? Klausner & C# s.n.c?)
depositata il Nr?
?0?0?0?
RIASSUNTO
I prodotti della reazione di dimetiloldiidrossietilen urea (DMDHEU) o di una DMDHEU alchilata con un poliolo conferiscono caratteristiche di stiratura permanente ad un manufatto tessile e contengono solo una piccola quantit? di formaldeide libera?
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce ad agenti di finissaggio per tessuti? Pi? particolarmente, essa si riferisce a resine per finissaggio in grado di conferire caratteristiche di stiratura permanente a manufatti tessili
GENERALIT?1 DELL'INVENZIONE
L'impiego di reagenti o resine termoindurenti per conferire ingualcibilit? e stabilit? dimensionale a materiali tessili ? ben noto alla tecnica? Questi materiali, noti come "resine a carattere di aminoplasti" , comprendono i prodotti della reazione fra formaldeide o composti quelle urea, tiourea, etilenurea, diidrossietilen urea, melamine, o simili? Un serio svantaggio nei confronti dell'impiego di tali materiali ? rappresentato dal fatto che essi contengono formaldeide libera. Questa ? presente durante la preparazione e l'immagazzinaggio dell'agente di finissaggio e durante il suo impiego nel trattamento di manufatti tessili, sul tessuto trattato, e sui capi di vestiario finiti? Inoltre, quando i tessuti o capi di vestiario con essi prodotti vengono conservati in condizioni umide, si produce ulteriore formaldeide libera?
La presenza di quantit? anche inferiori all'1/? di formaldeide libera, riferendosi al peso totale del prodotto, ? indesiderabile, non solo perch? d? luogo ad un odore spiacevole, ma per il fatto che essa ? un allergene ed un agente irritante, tale da provocare gravi reazioni negli operatori che preparano l'agente e che trattano e maneggiano i tessuti trattati, e per le persone che maneggiano e indossano capi di vestiario prodotti dai tessuti trattati.
Questi problemi associati alla presenza di formaldeide libera su tessuti trattati sono ben noti, e considerevoli sforzi sono stati effettuati per produrre manufatti tessili privi di formaldeide. Una delle soluzioni al problema ? stato l'impiego di agenti di eliminazione della formaldeide libera. Nel brevetto U.S. N. 3*590.100 vengono descritti, come agente eliminatori, etilen urea e propilen urea cicliche. La rimozione della formaldeide mediante reazione con ftalimide ? descritta nel brevetto U.S. N. 3.723.058. Il brevetto U.S. N. 4.127.382 indica determinati composti eterociclici contenenti azoto in qualit? di agenti eliminatori.
Il trattamento di prodotti tessili con composizioni resinose che non contengono n? sviluppano formaldeide ? pure noto, ad esempio dal brevetto U.S. N. 3.260.565, descrive agenti di finissaggi formati dalla reazione fra alchil od arii uree o tiouree e gliossale. Questi agenti, tuttavia, hanno lo svantaggio di presentare trascurabili caratteristiche di stiratura permanente.
Altri materiali non contenenti formaldeide o a basso contenuto di formaldeide quali condensati alchilati o gliossale ed urea ciclica (brevetto U.S? N* 4.284.758 e miscele di un condensato di gliossale ed una urea ciclica con dimetilol diidrossieti? len urea (brevetto U.S. N. 4.300.898, vengono impiegati per conferire caratteristiche di stiratura permanente ad un manufatto tessile.
COMPENDIO DELL'INVENZIONE
Si ? ora scoperto che i prodotti della reazione fra dimetiloldiidrossidimetilen urea (DMDHEU) o DMDHEU alchilata ed un poliolo sono eccellenti resine reticolanti per manufatti tessili e presentano un basso potenziale di liberazione di formaldeid?. DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL1INVENZIONE
In conformit? con la presente invenzione, nuovi prodotti vengono preparati facendo reagire DMDHEU o DMDHEU alchilata con un poliolo. Adatti polioli comprendono, ma non sono limitati a, etilenglicol, dietilenglicol, 1,2?propilenglicol, 1,3?propilenglicol, 1 ,2-butilenglicol, 1,3-butilenglicol, 1,4-butilenglicol, polietilen glicoli aventi la formula HO?CHgCHgO^H dove n ? compreso fra 1 e circa 50, glicerina, e simili, e loro miscele.
La dimetiloldiidrossietilen urea (DMDHEU) pu? essere usata teli quale oppure pu? essere completamente o parzialmente alchilata, come ad esempio DMDHEU metilata.
La DMDHEU ed il poliolo vengono generalmente fatti reagire in un rapporto DMDHEU:poliolo di circa 1-0,2:1-6, e preferibilmente la gamma ? di 1-0,5:1-3,0 per il rapporto DMDHEU:poliolo. La reazione pu? essere condotta entro l'intervallo di temperatura compreso fra circa 10 e 100?C, e preferibilmente entro l'intervallo compreso fra circa 50 e 80?C per circa 1-18 ore, e preferibilmente per circa 2-6 ore. Il pH pu? variare fra circa 1,0 e 6,0, e preferibilmente ? compreso nell'intervallo fra circa 2,0 e 4,0.
Il pH pu? essere regolato con un qualsiasi acido adatto e conveniente, come ad esempio acido solforico, acido nitrico, acido fosforico, acido cloridrico; un acido organico come acido citrico; o simile; o loro miscele.
Il prodotto ? un liquido trasparente,di colore da bianco a paglierino,generalmente impiegato sotto forma di soluzione acquosa o alcolica.
I prodotti della presente invenzione sono adatti per l'impiego con manufatti tessili cellulosici, tessuti oppure non-intessuti (vale a dire, coesionati), comprendenti tessuti cellulosici al 100%, ad esempio, cotone, rayon e lino, come pure mischie, ad esempio, poliestere/cotoneo poliestere/rayon. Tali mischie contengono, preferibilmente ma non necessariamente, almeno il 20% di cellulosa. Tessuti sia bianchi che colorati (stampati, tinti, sottoposti a tintura sul filato, sottoposti a tintura a due colori, e cos? via) possono essere trattati efficacemente con le resine della presente invenzione. Essi sono pure applicabili a tessuti contenenti fibre con gruppi idrossili liberi.
Quando le composizioni della presente invenzione vengono applicate ad un tessuto, sar? generalmente presente un appropriato catalizzatore. Tipici catalizzatori comprendono acidi (come ad esempio acido cloridrico, solforico, fluoborico, acetico, glicolico, maleico, lattico, citrico, tartarico, e ossalico); sali metallici (come magnesio cloruro, nitrato, fluo? borato, o fluosilicato; zinco cloruro, nitrato, fluo? borato, o fluosilicato; zirconio ossicloruro; sodio o potassio bisolfato); ammonio cloruro; cloridrati ami? nici (come ad esempio il cloridrato di 2-amino-2-metil-1-propanolo) ; e simili, e loro miscele. La quantit? di catalizzatore ? generalmente compresa fra circa 0,01 e 10%, e preferibilmente fra circa 0,05 e 5%, riferito al peso del bagno di impregnazione.
Gli agenti di finissaggio possono essere applicati al manufatto tessile in un qualsiasi modo noto e conveniente, ad esempio, mediante immersione o impregnazione, e saranno generalmente applicati da una soluzione acquosa o alcolica? Il solvente pu? essere acqua; un alcol alifatico, ad esempio, metanolo, etanolo, o isopropanolo; oppure una miscele di acqua e un alcol alifatico? Altri additivi di tipo tradizionale, quali lubrificanti, ammorbidenti, agenti atti a conferire "corpo, idrorepellenti, agenti atti a ritardare la propagazione della fiamma, agenti di dispersione del sudiciume, inibitori di muffa, agenti antiinsudi ciamento a umido, ravvivanti ottici fluorescenti, e simili, possono essere impiegati nel bagno di trattamento in quantit? convenzionali. Tali ausiliari non devono, tuttavia, interferire con l'appropriato funzionamento delle composizioni di finissaggio, non devono presentare essi stessi un effetto dannoso sul tessuto, e, vantaggiosamente, sono esenti da formaldeide.
La quantit? di agente di trattamento che viene applicata al tessuto dipender? dal tipo di tessuto e dall'applicazione prevista. In generale, essa ? compresa fra circa 0,5 e 10%, e preferibilmente fra circa fra 2 e 5%, riferito al peso del tessuto.
Nel processo di trattamento di tessuti con i prodotti della presente invenzione, il tessuto viene impregnato con una soluzione acquosa o alcolica delle resine di finissaggio, ed il tessuto impregnato viene poi essiccato e trattato per 1 *indurimento della resina; gli stadi di essiccamento ed indurimento possono essere consecutivi oppure simultanei.
Volendo, il manufatto tessile pu? essere sottoposto a finissaggio mediante post?indurimento (operazione che ? pure nota come indurimento differito o ritardato). Esso consiste nell'impregnazione del tessuto con una soluzione delle resine di finissaggio e del relativo catalizzatore, accurato essiccamento del materiale impregnato in modo che l'agente di finissaggio non reagisca, e successivamente, dopo un prolungato intervallo, riscaldamento del materiale fino ad una temperatura alla quale l'agente reagisce sotto lo influsso del catalizzatore.
Quantunque la presente invenzione sia descritta con 1'impiego di un prodotto della reazione tra DMDHEU o DMDHEU alchilata ed un poliolo in qualit? di agente di finissaggio tessile, essa non deve essere intesa come limitata a ci?. Essa ? inoltre adatta per l'impiego come agente insolubilizzante per materiali leganti in rivestimenti su carta; come adiuvante atto a conferire una mano sOddisfaciente ai tessuti, come legante per pannelli truciolari, per pannelli contenenti fibre a media densit?, legno compensato,stampi per colata in conchiglia e per fonderia, materiali isolanti comprendenti feltri di fibre di vetro, materiali ad attrito, abrasivi rivestiti e legati, e cos? via; come componente in composizioni da stampaggio; come adesivo per legno e per laminati; come resina filmogena in rivestimenti ed inchiostri da stampa; come additivo in fibre, ad esempio rayon; come additivo nel trattamento di gomma; come agente nella concia delle pelli; come appretto per tessuti; come agente fissativo a secca per tessuti; come agente impregnante per filtri, ad esempio, filtri per automezzi; e simili?
Perch? la presente invenzione risulti maggiormente comprensibile, vengono fomiti i seguenti esempi, a m? di illustrazione? Specifici dettagli ivi contenuti non dovranno essere considerati come limitativi della presente invenzione, se non per il fatto che essi appaiano nelle annesse rivendicazioni? Se non specificato altrimenti, tutte le parti eie percentuali sono in peso?
ESEMPIO 1
(A) 600 parti di una soluzione al 54/? di DMDHETJ ( 1 ,82 moli) , 200 parti di dietilenglicol (1 , 89 moli) , e 200 parti di acqua vennero acidificate con acido solforico ad un pH di 3 ,0 e riscaldate per 4 ore a 70?c. Il prodotto era costituito da un liquido trasparente di colore paglierino con un assai lieve odore di formaldeide. Il grado di reazione venne determinato mediante HPLC (cromatografia in fase liquida ad elevata prestazione).
(B) Il prodotto della parte (A) venne impiegato per trattare tessuto di cotone al 100%, nel modo seguente:
Una soluzione consistente di 15 parti del prodotto, 3,75 parti del catalizzatore 531 (catalizzatore di magnesio cloruro attivato, della Sun Chemical Corporation), e 0,25 parti di Sulfanole? KWD (agente bagnante non-ionico della Sun Chemical Corporation) venne applicata al tessuto mediante impregnazione ad un livello di fissazione a umido pari al 58%, riferito al peso del tessuto. Il tessuto trattato venne essiccato per 3 minuti a 225?F, ed indurito, uno dei campioni (i) per 90 secondi a 300?F ed un secondo campione (II) per 90 secondi a 340?F, salvo per la determinazione della scottatura con cloro, in cui il tessuto venne essiccato per 5 minuti a 225?F e trattato per 1*indurimento della resina, per 60 secondi a 340?F.
Il tessuto venne esaminato rispetto all*angolo di recupero dal raggrinzamento, rispetto alla resistenza a trazione, alla scottatura da cloro, al grado di bianchezza, ed alla formaldeide sul tessuto? I risultati sono riportati nella tabella I, pi? avanti? (c) Venne ripetuto il procedimento della parte (B) con la differenza che il tessuto era di co? tone/poliestere in proporzione pari a 65/35? Il tessuto trattato venne esaminato rispetto alla liscezza del tessuto stesso e alla formaldeide sul prodotto? I risultati sono riportati nella tabella II, riportata pi? avanti?
Il recupero dal raggrinzamento venne determinato mediante il metodo di prova AATCC 66-1978 "Wrinkle Recovery of Fabrics: Recovery Angle Method".
La resistenza a trazione venne determinata mediante il metodo di prova ASTM D-1682-64 (riapprovazione 1975) "Tensile-Grab-CRT Pendulum Type"?
La liscezza del tessuto venne determinata mediante il metodo di prova AATCC 124-1978 "Appearance of Durable Press Fabrics after Repeated Home Launderings"? La scottatura da cloro venne determinata mediante il metodo di prova AATC 114?1977 "Chiorine Retained, Tensile Loss: Multiple Sample Method".
ESEMPIO 2
Venne ripetuto il procedimento 1 (A e B)?, con la differenza che le 200 parti di acqua vennero sostitu?te con altre 200 parti di dietilenglicol, vale a dire, un totale di 3,78 moli di dietilenglicol. Il prodotto consisteva di un liquido trasparente di colore paglierino chiaro, con un assai lieve odore di formaldeide? Si determin?, mediante HPLC che esso presentava un grado di reazione maggiore rispetto al prodotto dell'esempio 1?
ESEMPIO 3
Vennero ripetuti i procedimenti degli esempi 1 e 2 (parte A), con la differenza che la DMDHEU venne sostituita con MeDMDHEU? Il prodotto risult? analogo.
ESEMPIO 4
Il procedimento degli esempi 1 e 2 (parte A) venne ripetuto, con la differenza che il dietilenglicol venne sostituito con ciascuno dei seguenti polioli: etilenglicol , 1,2-propilenglicol, 1,4-butilenglicol, e glicerina. I risultati furono confrontabili.
ESEMPIO 5 (comparativo)
Allo scopo di illustrare l'esigenza di far prereagire la DMDHEU ed il poliolo in condizioni acide cosicch? potesse verificarsi eterificazione, vennero effettuate le seguenti prove:
(A) 600 parti di DMDHEU, 200 parti di dietilen? glicol, e 200 parti di acqua vennero miscelate, applicate ad un tessuto, ed esaminate come nell'esempio 1 (parti B e C) . I risultati sono riportati nelle tabelle I e II, pi? avanti?
(B) 600 parti di DMDHEU e 400 parti di dietilenglicol vennero miscelate, applicate ad un tessuto, e valutate come nell Esempio 1 (parti B e C)? I risultati sono riportati nelle tabelle I e II pi? avanti.
ESEMPIO 6 (comparativo)
Il procedimento dell'esempio 1 (parte B) venne ripetuto, con la differenza che il tessuto venne trattato con dietilenglicol anzich? con un prodotto secondo la presente invenzione? Non si osserv? alcuna variazione nelle caratteristiche del tessuto, vale a dire, il dietilenglicol non confer? alcuna resistenza al raggrinzamento e non miglior? la liscezza del tessuto.
ESEMPIO 7 (comparativo)
Venne ripetuto il procedimento dell'esempio 1 (parte B), con la differenza che il tessuto fu trattato con DMDHEU e con MeDMDHEU anzich? con un prodotto secondo la presente invenzione. I risultati sono riportati nella tabella I, qui sotto. In aggiunta, la bianchezza dei tessuti trattati con il prodotto dell'esempio 1 (Parte A) risult? paragonabile a quella di tessuti trattati con DMDHEU.
TABELLA I
_ (a) (b) (c) (d) C?) (f) C
Recupero da raggrinzamento
iniziale
Indurimento I 262 269 266 266 253 18 Indurimento II 269 270 279 275 267 183
Recupero di raggrinzamento
dopo 5 AHL
Indurimento I . 263 272 266 261 252 17 Indurimento II 263 270 275 270 266 182
Resistenza a trazione
Indurimento IV 50 46 42 60 60 82
F 12 10 18 16 25 27
Indurimento II W 36 29 40 48 57 7
F 9 8 13 13 17 27
Formaldeide libera, ppm
Indurimento I 170 80 240 140 300 Indurimento II 110 90 160 110 320
Cloro ritenuto, perdita
di resistenza a trazione,%
iniziale 2,0 31,9 dopo 5 AHL 2,5 33,3 dopo 5 lavaggi per idro
lisi 8.5 75,0
(a) ? un tessuto trattato con il prodotto dell*esempio 1 (A)
(b) ? un tessuto trattato con il prodotto dell*esempio 2
(c) ? un tessuto trattato con il prodotto dell'esempio 5 (A)
(d) ? un tessuto trattato con il prodotto dell'esempio 5 (B)
(e) ? un tessuto trattato con dimetiloldiidrossietilen urea
metilata (MeDMDHEU)
(f) ? un tessuto trattato con dimetiloldiidrossietilen urea (MeDMDHEU)
(g) ? poliestere/cotone (65/35) non trattato
AHL significa bucati domestici automatici
Indurimento I consiste in un trattamento a 300?F (149?C) per
90 secondi, mentre indurimento II consiste di un trattamento
a 340?F (171?c) per 90 secondi?
TABELLA II
a) (b) (c) (d) e) (g) Liscezza del tessuto
dopo 1 AHL
Indurimento I 3,3 3,3 3,6 3,3 3.3 2,8 Indurimento II 3,5 3,1 3,6 3,3 3.4 2,5 dopo 5 AHL
Indurimento I 3,4 3,2 3,4 3,5 3,4 2,9 Indurimento II 3,4 3,3 3,4 3,4 3,3 2,9 Formaldeide libera, ppm
Indurimento I 90 20 140 100 260 Indurimento II 60 20 90 50 190
(a) ? un tessuto trattato con il prodotto dell1esempio 1 (A) (b) ? un tessuto trattato con il prodotto dell1esempio 2 (c) ? un tessuto trattato con il prodotto dell'esempio 5 (A) (d) ? un tessuto trattato con il prodotto dell'esempio 5 (B) (e) ? un tessuto trattato con MeDMDHEU
(g) ? poliestere/cotone (65/35) non trattato
Indurimento I consiste di un trattamento a 300?F per 90 secondi, indurimento II consiste di un trattamento a 340?F per 90 secondi?
Dai dati riportati nelle tabelle I e II risulta evidente che i tessuti trattati con i prodotti della presente invenzione (a) e (b) sono paragonabili,per quanto riguarda il recupero da raggrinzamento, la resistenza a trazione, e la liscezza del tessuto, a tessuti trattati con l'agente contenente formaidide
(a), di tipo commerciale, e hanno il vantaggio di presentare un minor contenuto di formaldeide rispetto all'agente commerciale ed alle miscele di DMDHEU e dietilenglicol (c) e (d). La resistenza al cloro di un tessuto trattato con un prodotto della presente invenzione (a) ? migliore di quella di un tessuto trattato con DMDHEU (?).
RIVENDICAZIONI
1. Composizione per trattare un manufatto tessile, caratterizzata dal fatto che consiste del prodotto della reazione fra (a) dimetiloldiidrossietilen urea od una dimetiloldiidrossietilen urea alchilata e (b) un poliolo.
2. Prodotto secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzato da un rapporto (a):(b) circa pari a 1-0,2:l-6.
3? Prodotto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il rapporto (A):(B) ? di circa 1-0,5:1-3,0.
4. Prodotto secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzato dal fatto che il poliolo consiste di etilenglicol?
5. Prodotto secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzato dal fatto che il poliolo consiste di etilenglicol.
?
6? Processo per produrre un manufatto tessile ingualcibile, caratterizzato dal fatto che si impregna un manufatto tessile con una soluzione della composizione secondo la rivendicazione 1 ed un catalizzatore, e si riscalda il manufatto tessile impregnato in modo da ottenere l'indurimento della composizione su di esso?
7. Manufatto tessile ingualcibile, prodotto attraverso il processo della rivendicazione 6*
8? Prodotto secondo la reazione di (a) dimetiloldiidrossietilen urea od una dimetiloldiidrossietilen urea alchilata con (b) un poliolo?
9? Prodotto secondo la rivendicazione 8, ulteriormente caratterizzato dal fatto che il poliolo consiste di dietilenglicol?
10? Prodotto secondo la rivendicazione 8, ulteriormente caratterizzato dal fatto che il poliolo consiste di dietilenglicol#
11# Processo per preparare il prodotto secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che si fa reagire (a) dimetiloldiidrossietilen urea od una dimetiloldiidrossietilen urea alchilata con (b) un poliolo ad una temperatura compresa fra circa 10 e 100?C per circa 1- 18 ore ad un pH compreso fra circa 1,0 e 6,0.
12. Processo secondo la rivendicazione 11, ulteriormente caratterizzato dal fatto che (a) e (b) vengono fatti reagire ad una temperatura compresa .nello intervallo fra circa 50 e 80?C per circa 2- 6 ore ad un pH compreso fra circa 2,0 e 4,0.
Milano n ! ? i333
s v . V v f'RT* A? '
& 5oad o\ t .4/69990
.j RE.GULAR UTILITY _
1. IIo?ul_0- ET_0-43R (Rev. 8/78 )
4 Numero di serie.: .. 393 ? 640_ ( serie ..del 1979 )
4. Numero di serie : 06/393 * 640
H ? Data^ di deposito-: _ 30/6/8 2 _ _ _
4. Classe.: 428 - Gruppo : 164 Richiedenti.: BERNARD F NORTH, ROCK HILL, SOUTH CAROLINA
LatLc.ontinuativi : . Verificati
_Domand_e_ depositat e all' estero : . . . . Verificate 4 DATI QU AL I_D EP OS IT ATI:
-Siate? O- .paese: SC
- Numero-disegni : Q .
Totale rivendicazioni; 12
Ri v end i c_a z i 0 n i_ i ndip ? : _ 2 _ _
? Quo -ta- -ricevuta .pern ii deposito 79.. ... _
Rnmr-.?? registro dell * agente : W - 87 _
Indirizzo :_ CYNTHIA BERLOW _ _
_ Sun Chemical Corporation _
_ 631 Central Averne _
_ Carisi adt , NJ 07 07 2 _
.Tit ol o : _ PRQOSS SO __PER__IL TRAT T AMENT 0 J)I_MANUP ATTI _ .TERSILI. E PRODOTTO PER TALE IOTI EGO Con la presente ai certifica che l?allegato costi-_tuisee una copia fedele tratta dalla docunentazione dell'ufficio "brevetti e marchi statunitense della e depositata. che ? qui soprax? identificata._
_ Per autorit? del_
COMMISSARIO DI BREVETTI E MARCHI firmato : M. !ffiddleton
Ufficiale certificante
Dat a:
SIGILLO
_&5-.-Q.Q_ --lQl_
14.00 - 102
.3 -9- 3 -6 4 0.
-W-&? -
_ DOT5ANU A DI BREVETTO PER GLI STATI UNITI
_ DESCRIZIONE _
_ A-TUTTI HOT,ORO POSSANO ESSERE INTERESSATI:_ _ ST EEMUE NOTOJ3HE.ioT Bernard F. North. cittarlino -della Gran.Bretgna, residente .a Rock Hill, Soi.i-hh Carolina, ho inventato nuovi ed utili mi-;e ad un _ _ _ PROCESSO PER IL TRATTAMENTO DI MANUFATTI TESSILI B PRODOTTO PER T:UJE IMPIEGO
-di cui. -segna. una... descrizione.
6/7/82 _ 393640 _ 1 101 65.00CK
; I 6/7/82 _ 393640 1 10_2_ 14.00CK .
4-
? ?I-7 1. i
I s
SUN-? 55tChem. )
4/69990/pl
izione dell 1 invenzione avente per titolo:
"Processov.pei? il trattamento di manufatti tensili e prodotto per tale impiego"
a nome: SUN CHEMICA?NCORPORATION
: 200 Park Avenue , Ne?/fork,
N.Y. (U.S.A.)
di nazionalit? statuarfitense ed elettib*(amente domiciliata presso i sdoi mandatari DreE?Klausn?bs^ p?ie R? Monti, Dr. R? Rimprocci, a Milano, Via Dogana (Ufficio/lntem azionale Brevetti Ing? C? Gregorj di Ey Klausner & C< s.n.c?)
depositata il Nr?
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X prodotti della reazione di dimetiloldiidrossi? etilen urea (DMDHEU) O di una DMDHEU alchilata con un poliolo conferiscono caratteristiche di stiratura permanente ad un manufatto tessile e contengono solo una piccola quantit? di formaldeide libera?
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce ad agenti di finissaggio per tessuti? Pi? particolarmente, essa si riferisce a resine per finissaggio in grado di conferire caratteristiche di stiratura permanente a manufatti tessili
GENERALIT?1 DELL'INVENZIONE
L'impiego di reagenti o resine termoindurenti per conferire ingualcibilit? e stabilit? dimensionale a materiali tessili ? ben noto alla tecnica* Questi materiali, noti come "resine a carattere di aminoplasti" , comprendono i prodotti della reazione fra formaldeide o composti quale urea, tiourea, etilenurea, diidrossietilen urea, melamine, o simili* Un serio svantaggio nei confronti dell'impiego di tali materiali ? rappresentato dal fatto che essi contengono formaldeide libera* Questa ? presente durante la preparazione e l'immagazzinaggio dell'agente di finissaggio e durante il suo impiego nel trattamento di manufatti tessili, sul tessuto trattato, e sui capi di vestiario finiti* Inoltre, quando i tessuti o capi di vestiario con essi prodotti vengono conservati in condizioni umide, si produce ulteriore formaldeide libera*
La presenza di quantit? anche inferiori
di formaldeide libera, riferendosi al peso totale del prodotto, ? indesiderabile, non solo perch? d? luogo ad un odore spiacevole, ma per il fatto che essa ? un allergene ed un agente irritante, tale da provocare gravi reazioni negli operatori che preparano l'agente e che trattano e maneggiano i tessuti trattati, e per le persone che maneggiano e indossano capi di vestiario prodotti dai tessuti trattati?
Questi problemi associati alla presenza di formaldeide libera su tessuti trattati sono ben noti, e considerevoli sforzi sono stati effettuati per produrre manufatti tessili privi di formaldeide? Una delle soluzioni al problema ? stato l'impiego di a? genti di eliminazione della formaldeide libera? Nel brevetto U.S. N. 3.590*100 vengono descritti, come agente eliminatori, etilen urea e propilen urea cicliche? La rimozione della formaldeide mediante reazione con ftalimide ? descritta nel brevetto U.S? N? 3.723.058. Il brevetto U.S? N. 4.127,382 indica determinati composti eterociclici contenenti azoto in qualit? di agenti eliminatori?
Il trattamento di prodotti tessili con composizioni resinose che non contengono n? sviluppano formaldeide ? pure noto, ad esempio dal brevetto U.S? N? 3.260.565, descrive agenti di finissaggi formati dalla reazione fra alchil od arii uree o tiouree e gliossale. Questi agenti, tuttavia, hanno lo svantaggio di presentare trascurabili caratteristiche di stiratura permanente.
Altri materiali non contenenti formaldeide o a basso contenuto di formaldeide quali condensati al? chilati o gliossale ed urea ciclica (brevetto U.S.
N. 4.284.758 e miscele di un condensato di gliossale ed una urea ciclica con dimetilol diidrossietilen urea (brevetto U.S. N. 4.300.898, vengono impiegati per conferire caratteristiche di stiratura permanente ad un manufatto tessile.
COMPENDIO DELL*INVENZIONE
Si ? ora scoperto che i prodotti della reazione fra dimetiloldiidrossidimetilen urea (DMDHEU) o DMDHEU alchilata ed un poliolo sono eccellenti resine reticolanti per manufatti tessili e presentano un basso potenziale di liberazione di formaldeide? DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
In conformit? con la presente invenzione, nuovi prodotti vengono preparati facendo reagire DMDHEU o DMDHEU alchilata con un poliolo. Adatti polioli com? prendono, ma non sono limitati a, etilenglicol, dietilenglicol, 1,2~propilenglicol , 1,3-propilenglicol, 1,2-butilenglicol, 1,3-butilenglicol , 1,4?butilenglicol, polietilen glicoli aventi la formula ?
HO(CH^CH^O ) H dove n ? compreso fra 1 e circa 50, glicerina, e simili, e loro miscele.
La dimetiloldiidrossietilen urea (DMDHEU) pu? essere usata tal quale oppure pu? essere completamente o parzialmente alchilata, come ad esempio DMDHEU metilata.
La DMDHEU ed il poliolo vengono generalmente fatti reagire in un rapporto DMDHEU:poliolo di circa 1-0,2: 1-6, e prefer?bilmente la gamma ? di 1-0,5:1-3,0 per il rapporto DMDHEU:poliolo? La reazione pu? essere condotta entro 1'intervallo di temperatura compreso fra circa 10 e 100?C, e preferibilmente entro l'intervallo compreso fra circa 50 e 80?C per circa 1-18 ore, e preferibilmente per circa 2-6 ore. Il pH pu? variare fra circa 1,0 e 6,0, e preferibilmente ? compreso nell'intervallo fra circa 2,0 e 4,0?
Il pH pu? essere regolato con un qualsiasi acido adatto e conveniente, come ad esempio acido solforico, acido nitrico, acido fosforico, acido cloridrico; un acido organico come acido citrico; o simile; o loro miscele?
Il prodotto ? un liquido trasparente,di colore da bianco a paglierino/generalmente impiegato sotto forma di soluzione acquosa o alcolica?
I prodotti della presente invenzione sono adatti per l'impiego con manufatti tessili cellulosici, tessuti oppure non-intessuti (vale a dire, coesionati), comprendenti tessuti cellulosici al 100%, ad esempio, cotone, rayon e lino, come pure mischie, ad esempio, poliestere/cotone ?o poliestere/rayon? Tali mischie contengono, preferibilmente ma non necessariamente, almeno il 20% di cellulosa. Tessuti sia bianchi che colorati (stampati, tinti, sottoposti a tintura sul filato, sottoposti a tintura a due colori, e cos? via) possono essere trattati efficacemente con le resine della presente invenzione. Essi sono pure applicabili a tessuti contenenti fibre con gruppi idrossili liberi.
Quando le composizioni della presente invenzione vengono applicate ad un tessuto, sar? generalmente presente un appropriato catalizzatore. Tipici catalizzatori comprendono acidi (come ad esempio acido cloridrico, solforico, fluoborico, acetico, glicolico, maleico, lattico, citrico, tartarico, e ossalico); sali metallici (come magnesio cloruro, nitrato, fluoborato, o fluosilicato; zinco cloruro, nitrato, fluoborato, o fluosilicato; zirconio ossicloruro; sodio o potassio bisolfato); ammonio cloruro; cloridrati aminici (come ad esempio il cloridrato di 2-amino?2-metil-1-propanolo) ; e simili, e loro miscele. La quantit? di catalizzatore ? generalmente compresa fra circa 0,01 e 10%, e preferibilmente fra circa 0,05 e 5%, riferito al peso del bagno di impregnazione.
Gli agenti di finissaggio possono essere applicati al manufatto tessile in un qualsiasi modo noto e conveniente, ad esempio, mediante immersione o im? i t
pregnazione, e saranno generalmente applicati da una soluzione acquosa o alcolica* Il solvente pu? essere acqua; un alcol alifatico, ad esempio, metanolo, etanolo, o isopropanolo; oppure ima miscele di acqua e un alcol alifatico? Altri additivi di tipo tradizionale, quali lubrificanti, ammorbidenti, agenti atti a conferire "corpo, idrorepellenti, agenti atti a ritardare la propagazione della fiamma, agenti di dispersione del sudiciume, inibitori di muffa, agenti antiinsudiciamento a umido, ravvivanti ottici fluorescenti, e simili, possono essere impiegati nel bagno di trattamento in quantit? convenzionali* Tali ausiliari non devono, tuttavia, interferire con l'appropriato funzionamento delle composizioni di finissaggio, non devono presentare essi stessi un effetto dannoso sul tessuto, e, vantaggiosamente, sono esenti da formaldeide ?
La quantit? di agente di trattamento che viene applicata al tessuto dipender? dal tipo di tessuto e dall'applicazione prevista* In generale, essa ? compresa fra circa 0,5 e 10%, e preferibilmente fra circa fra 2 e 5%? riferito al peso del tessuto*
Nel processo di trattamento di tessuti con i prodotti della presente invenzione, il tessuto viene impregnato con una soluzione acquosa o alcolica delle resine di finissaggio, ed il tessuto impregnato viene poi essiccato e trattato per 1 1indurimento della resina; gli stadi di essiccamento ed indurimento possono essere consecutivi oppure simultanei? Volendo, il manufatto tessile pu? essere sottoposto a finissaggio mediante post?indurimento (operazione che ? pure nota come indurimento differito o ritardato)? Esso consiste nell'impregnazione del tessuto con una soluzione delle resine di finissaggio e del relativo catalizzatore, accurato essiccamento del materiale impregnato in modo che l'agente di finissaggio non reagisca, e successivamente, dopo un prolungato intervallo, riscaldamento del materiale fino ad ima temperatura alla quale l'agente reagisce sotto lo influsso del catalizzatore?
Quantunque la presente invenzione sia descritta con l'impiego di un prodotto della reazione tra DMDHEU o DMDHEU alchilata ed un poliolo in qualit? di agente di finissaggio tessile, essa non deve essere intesa come limitata a ci?? Essa ? inoltre adatta per l'impiego come agente insolubilizzante per materiali leganti in rivestimenti su carta; come adiuvante atto a conferire una mano soddisfadente ai tessuti, come legante per pannelli truciolari, per pannelli contenenti fibre a media densit?, legno compensato,stampi per colata in conchiglia e per fonderia, materiali isolanti comprendenti feltri di fibre di vetro, materiali ad attrito, abrasivi rivestiti e legati, e cos? via; come componente in composizioni da stampaggio; come adesivo per legno e per laminati; come resina filmogena in rivestimenti ed inchiostri da stampa; come additivo in fibre, ad esempio rayon; come additivo nel trattamento di gomma; come agente nella concia delle pelli; come appretto per tessuti; come agente fissativo a secca per tessuti; come agente impregnante per filtri, ad esempio, filtri per automezzi; e simili.
Perch? la presente invenzione risulti maggiormente comprensibile, vengono fomiti i seguenti esempi, a m? di illustrazione. Specifici dettagli ivi contenuti non dovranno essere considerati come limitativi della presente invenzione, se non per il fatto che essi appaiano nelle annesse rivendicazioni. Se non specificato altrimenti, tutte le parti eie percentuali sono in peso.
ESEMPIO 1
(A) 600 parti di una soluzione al 54/6 di DMDHEU (1,82 moli), 200 parti di dietilenglicol (1,89 moli), e 200 parti di acqua vennero acidificate con acido solforico ad un pH di 3,0 e riscaldate per 4 ore a 70?C? Il prodotto era costituito da un liquido trasparente di colore paglierino con un assai lieve o~ dor? di formaldeide. Il grado di reazione venne determinato mediante HPLC (cromatografia in fase liquida ad elevata prestazione).
(B) Il prodotto della parte (A) venne impiegato per trattare tessuto di cotone al 100%, nel modo seguente:
Una soluzione consistente di 15 parti del prodotto, 3,75 parti del catalizzatore 531 (catalizzatore di magnesio cloruro attivato, della Sun Chemical Corporation), e 0,25 parti di Sulfanole? RWD (agente bagnante non-ionico della Sun Chemical Corporation) venne applicata al tessuto mediante impregnazione ad un livello di fissazione a umido pari al 58%, riferito al peso del tessuto. Il tessuto trattato venne essiccato per 3 minuti a 225?F, ed indurito, uno dei campioni (i) per 90 secondi a 300?F ed un secondo campione (il) per 90 secondi a 340?F, salvo per la determinazione della scottatura con cloro, in cui il tessuto venne essiccato per 5 minuti a 225?F e trattato per 1'indurimento della resina, per 60 secondi a 340?F.
Il tessuto venne esaminato rispetto all'angolo di recupero dal raggrinzamento, rispetto alla resistenza a trazione, alla scottatura da cloro, al grado di bianchezza, ed alla formaldeide sul tessuto? I risultati sono riportati nella tabella I, pi? avanti? (c) Venne ripetuto il procedimento della parte (B) con la differenza che il tessuto era di cotone/poliestere in proporzione pari a 65/35? Il tessuto trattato venne esaminato rispetto alla liscezza del tessuto stesso e alla formaldeide sul prodotto. I risultati sono riportati nella tabella II, riportata pi? avanti.
Il recupero dell raggrinzamento venne determinato mediante il metodo di prova AATCC 66?1978 "Wrinkle Recovery of Fabrics: Recovery Angle Method"?
La resistenza a trazione venne determinata mediante il metodo di prova ASTM D-1682-64 (riapprovazione 1975) "Tensile?Grab?CRT Pendulum Type".
La liscezza del tessuto venne determinata mediante il metodo di prova AATCC 124?1978 "Appearance of Durable Press Fabrics after Repeated Home Launderings".
La scottatura da cloro venne determinata mediante il metodo di prova AATC 114-1977 "dolorine Retained, Tensile Loss: Multiple Sample Method"?
ESEMPIO 2
Venne ripetuto il procedimento 1 (A e B), con la differenza che le 200 parti di acqua vennero sostitu?? te con altre 200 parti di dietilenglicolf vale a dire, un totale di 3,78 moli di dietilenglicol? Il prodotto consisteva di un liquido trasparente di colore paglierino chiaro, con un assai lieve odore di formaldeide# Si determin?, mediante HPLC che esso presentava un grado di reazione maggiore rispetto al'prodotto dell?esempio 1?
ESEMPIO 3
Vennero ripetuti i procedimenti degli esempi 1 e 2 (parte A), con la differenza che la DMDHEU venne sostituita con MeDMDHEU* Il prodotto risult? analogo.
ESEMPIO 4
Il procedimento degli esempi 1 e 2 (parte A) venne ripetuto, con la differenza che il dietilenglicol venne sostituito con ciascuno dei seguenti polioli: etilenglicol, 1,2-propilenglicol , 1,4?butilenglicol, e glicerina. I risultati furono confrontabili.
ESEMPIO 5 (comparativo)
Allo scopo di illustrare l'esigenza di far pre? reagire la DMDHEU ed il poliolo in condizioni acide cosicch? potesse verificarsi eterificazione, vennero effettuate le seguenti prove:
(A) 600 parti di DMDHEU, 200 parti di dietilenglicol, e 200 parti di acqua vennero miscelate, applicate ad un tessuto, ed esaminate come nell'esem? p?O 1 (parti B e C) . I risultati sono riportati nelle tabelle X e II, pi? avanti?
(B) 600 parti di DMDHEU e 400 parti di dietilenglicol vennero miscelate, applicate ad un tessuto, e valutate come nell teempio 1. (parti B e C) ? I risultati sono riportati nelle tabelle I e II pi? avanti? ESEMPIO 6 (comparativo)
Il procedimento dellfesempio 1 (parte B) venne ripetuto, con la differenza che il tessuto venne trattato con dietilenglicol anzich? con un prodotto secondo la presente invenzione? Non si osserv? alcuna variazione nelle caratteristiche del tessuto, vale a dire, il dietilenglicol non confer? alcuna resistenza al raggrinzamento e non miglior? la liscezza del tessuto?
ESEMPIO 7 (comparativo)
Venne ripetuto il procedimento dell'esempio 1 (parte B), con la differenza che il tessuto fu trattato con DMDHEU e con MeDMDHEU anzich? con un prodotto secondo la presente invenzione. I risultati sono riportati nella tabella I, qui sotto? In aggiunta, la bianchezza dei tessuti trattati con il prodotto dell'esempio 1 (Parte A) risult? paragonabile a quella di tessuti trattati con DMDHEU?
TABELLA I
a) (b) (c) (?) . (?)
Recupero da raggrinzamento
iniziale
Indurimento I 262 269 266 266 253 180 Indurimento II 269 270 279 275 267 183
Recupero di raggrinzamento
dopo 5 AHL
Indurimento I 263 272 266 261 252 174 Indurimento II 263 270 275 270 266 182
Resistenza a trazione
Indurimento I 50 46 42 60 60 82
12 10 18 16 25 27
Indurimento II W 36 29 40 48 57 74
F 9 8 13 13 17 27
Formaldeide libera, ppm
Indurimento I 170 80 240 140 300 Indurimento II 110 90 160 110 320
Cloro ritenuto, perdita
di resistenza a trazione,%
iniziale 2,0 31,9 dopo 5 AHL 2,5 33,3 dopo 5 lavaggi per idro
lisi 8,5 75,0
(a) ? un tessuto trattato con il prodotto dell'esempio 1 (A)
(b) ? un tessuto trattato con il prodotto dell'esempio 2
(c) ? un tessuto trattato con il prodotto dell'esempio 5 (A)
(d) ? un tessuto trattato con il prodotto dell'esempio 5 (B)
(e) ? un tessuto trattato con dimetiloldiidrossietilen urea
metilata (MeDMDHEU)
(f) ? un tessuto trattato con dimetiloldiidrossietilen urea (MeDMDHEU)
(g) ? poliestere/cotone (65/35) non trattato
AHL significa bucati domestici automatici
Indurimento I consiste in un trattamento a 300?F (149?C) per
90 secondi, mentre indurimento II consiste di un trattamento
a 340?F (171?C) per 90 secondi.
TABELLA II
la) (b) (c) (d) i?l Liscezza del tessuto
dopo 1 AHL
Indurimento I 3,3 3,3 3,6 3,3 3.3 2,8 Indurimento II 3,5 3,1 3,6 3,3 3.4 2,5 dopo 5 AHL
Indurimento I 3,4 3.2 3,4 3,5 3,4 2,9 Indurimento II 3,4 3.3 3,4 3,4 3,3 2,9 Formaldeide libera, ppm
Indurimento I 90 20 140 100 260 Indurimento II 60 20 90 50 190
(a) ? un tessuto trattato con il prodotto dell'esempio 1 (A) (b) ? un tessuto trattato con il prodotto dell'esempio 2 (c) ? un tessuto trattato con il prodotto dell'esempio 5 (A) (d) ? un tessuto trattato con il prodotto dell'esempio 5 (B) (e) ? un tessuto trattato con MeDMDHEU
(g) ? poliestere/cotone (65/35) non trattato
Indurimento I consiste di un trattamento a'300?F per 90 secondi, indurimento II consiste di un trattamento a 340?F per 90 secondi?
Dai dati riportati nelle tabelle I e II risulta evidente che i tessuti trattati con i prodotti della presente invenzione (a) e (b) sono paragonabili,per quanto riguarda il recupero da raggrinzamento, la resistenza a trazione, e la liscezza del tessuto, a tessuti trattati con l'agente contenente formaldide
(e), di tipo commerciale, e hanno il vantaggio di presentare un minor contenuto di formaldeide rispetto all'agente commerciale ed alle miscele di DMDHEU e dietilenglicol (c) e (d). La resistenza al cloro di un tessuto trattato con un prodotto della presente invenzione (a) ? migliore di quella di un tessuto trattato con DMDHEU (f)?
RIVENDICAZIONI
1. Composizione per trattare un manufatto tessile, caratterizzata dal fatto che consiste del prodotto della reazione fra (a) dimetiloldiidrossietilen urea od una dimetiloldiidrossietilen urea alchilata e (b) un poliolo.
2? Prodotto secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzato da un rapporto (a):(b) circa pari a 1?0,2:1-6?
3. Prodotto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il rapporto (A):(B) ? di circa 1?0,5:1 ?3,0?
4* Prodotto secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzato dal fatto che il poliolo consiste di etilenglicol?
5? Prodotto secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzato dal fatto che il poliolo consiste di etilenglicol.
?? Processo per produrre un manufatto tessile ingualcibile, caratterizzato dal fatto che si impregna un manufatto tessile con una soluzione della composizione secondo la rivendicazione 1 ed un catalizzatore, e si riscalda il manufatto tessile impregnato in modo da ottenere 11indurimento della composizione su di esso.
7? Manufatto tessile ingualcibile, prodotto attraverso il processo della rivendicazione 5#
8? Prodotto secondo la reazione di (a) dimetiloldiidrossietilen urea od una dimetiloldiidrossietilen urea alchilata con (b) un poliolo?
9. Prodotto secondo la rivendicazione 8, ulteriormente caratterizzato dal fatto che il poliolo consiste di dietilenglicol?
10? Prodotto secondo la rivendicazione 8, ulteriormente caratterizzato dal fatto che il poliolo consiste di dietilenglicol.
11. Processo per preparare il prodotto secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che si fa reagire (a) dimetiloldiidrossietilen urea od una dimetiloldiidrossietilen urea alchilata con (b) un poliolo ad una temperatura compresa fra circa 10 e 100?C per circa 1- 18 ore ad un pH compreso fra circa 1,0 e 6,0.
Claims (1)
12. Processo secondo la rivendicazione 11, ulteriormente caratterizzato dal fatto che (a) e (b) vengono fatti reagire ad una temperatura compresa nello intervallo fra circa 50 e 80?C per circa 2- 6 ore ad un pH compreso fra circa 2,0 e 4,0.
Milano,
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