Brevet FR2827314A1 — publié le 20030117

L'invention concerne un additif, exempt de formaldéhyde, pour composition de traitement d'un support textile, notamment pour en améliorer l'infroissabilité et/ou la stabilité dimensionnelle. L'infroissabilité est une propriété particulièrement recherchée pour les supports textiles tels que les vêtements. Elle facilite en effet leur entretien et améliore leur"tenue"en limitant la présence de plis. Classiquement, pour améliorer l'infroissabilité d'un support textile, on imprègne ses fibres d'une composition de traitement à base de résine thermodurcissable, cette composition pouvant également comporter d'autres composants tels qu'un catalyseur ou des adoucissants. Parmi les résines utilisées, on connaît les dérivés méthylolés ou méthoxyméthylolés de composés tels que les urées, les mélamines, les carbamates, les amides d'acide carboxylique ou les urées cycliques. Les résines du type diméthylol dihydroxyéthylène urée (DMDHEU) sont les plus utilisées. Toutes ces résines, utilisées seules ou en mélange, en présence de catalyseur, présentent cependant l'inconvénient de laisser des traces de formaldéhyde sur le support. Or les normes relatives à ces traces sont de plus en plus restrictives. On connaît d'autres résines, notamment les résines du type diméthyl dihydroxyéthylène urée (DMeDHEU), ne présentant pas cet inconvénient, mais moins efficaces pour améliorer l'infroissabilité du support textile. A la place d'une résine thermodurcissable, on utilise, plus rarement, des acides polycarboxyliques tels que l'acide butane tétra carboxylique (BTCA) ou l'acide citrique (CA) utilisés seuls ou en mélange. Mais le BTCA est très onéreux, et si le CA est plus économique que le BTCA, il reste cher comparativement aux résines classiques. Un premier but de l'invention est de fournir un additif, exempt de formaldéhyde, capable d'améliorer l'efficacité des résines en augmentant leur action sur l'infroissabilité et/ou en diminuant les traces de formaldéhyde résiduel sur le support, de manière à obtenir un support textile présentant de bonnes propriétés d'infroissabilité et sur lequel le taux de formaldéhyde résiduel est faible. L'imprégnation des fibres d'un tissu textile d'une composition de traitement à base de résines thermodurcissables ou d'acides polycarboxyliques comme ceux mentionnés ci-dessus, améliore également la stabilité dimensionnelle du support textile, c'est-à-dire notamment son aptitude à ne pas rétrécir au lavage. Un deuxième but de l'invention est de fournir un additif capable d'augmenter l'action des compositions de traitement à base de résines thermodurcissables ou d'acides carboxyliques sur la stabilité du support textile traité. On atteint ces buts de l'invention au moyen d'un additif, exempt de formaldéhyde, pour composition de traitement d'un support textile, notamment pour en augmenter l'infroissabilité et/ou la stabilité dimensionnelle, remarquable en ce qu'il comprend, pour 100 g d'extraits secs dudit additif : - de 0,5 à 20 g d'au moins un monomère cationique choisi dans un groupe formé par - le méthacrylate de diméthyl amino éthyle quaternisé au chlorure de méthyle ou à l'épichlorhydrine ou au sulfate de diméthyle, - l'acrylate de diméthyl amino éthyle quaternisé au chlorure de méthyle ou à l'épichlorhydrine ou au sulfate de diméthyle, - le méthacrylate de diéthyl amino éthyle quaternisé au chlorure de méthyle ou à l'épichlorhydrine ou au sulfate de diméthyle, - l'acrylate de diéthyl amino éthyle quaternisé au chlorure de méthyle ou à l'épichlorhydrine ou au sulfate de diméthyle, - le chlorure de dialyl diméthyl ammonium, - de 80 à 99,5 g d'au moins un monomère acrylique ou méthacrylique répondant aux formules dans lesquelles R est choisi parmi les radicaux alkyles en Cl-C8, linéaires ou ramifiés, primaires, secondaires ou tertiaires, - de 0 à 10 g d'au moins un monomère oléfiniquement insaturé ou polyinsaturé copolymérisable, ledit monomère cationique, ledit monomère acrylique ou méthacrylique et ledit monomère oléfiniquement insaturé ou polyinsaturé étant, au moins en partie, polymérisés ou copolymérisés radicalairement. De manière inexpliquée, comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, un tel additif, améliore l'efficacité d'une composition de traitement d'un support textile destinée à en augmenter l'infroissabilité et/ou la stabilité dimensionnelle. De préférence, ledit monomère oléfiniquement insaturé ou polyinsaturé est choisi dans un groupe formé par l'acide méthacrylique, l'acide acrylique, l'acide itaconique, l'acrylonitrile, et le méthacrylate d'allyle. De préférence encore, il comprend, pour 100 g d'extraits secs dudit additif, de 0,5 à 10g dudit monomère cationique, et/ou de 85 à 99, 5 g dudit monomère acrylique ou méthacrylique, et/ou de 0 à 5 g dudit monomère oléfiniquement insaturé ou polyinsaturé copolymérisable. De préférence encore, ledit additif se présente sous la forme d'une émulsion, comportant, en poids, entre 25 et 60%, avantageusement entre 35 et 50%, d'extraits secs, c'est-à-dire de matière sèche. L'invention concerne également une composition de traitement d'un support textile, notamment pour en augmenter l'infroissabilité, remarquable en ce qu'elle comporte un additif selon l'invention. Avantageusement, la quantité dudit additif dans ladite composition est comprise entre 5 et 200 grammes, de préférence entre 10 et 60 grammes, par litre de ladite composition. Selon différentes variantes, la composition selon l'invention comporte de la diméthylol dihydroxyéthylène urée et/ou de la diméthyl dihydroxyéthylène urée, ou au moins un acide polycarboxylique. Avantageusement, elle comporte au moins un agent adoucissant. L'invention concerne aussi un support textile traité, notamment en vue d'en augmenter l'infroissabilité, remarquable en ce qu'il comporte des fibres recouvertes d'une composition selon l'invention, ces fibres pouvant être à base de cellulose, par exemple en coton ou en laine, ou en polyester, en polyamide, en viscose, ou en mélange de ces différentes matières. De préférence, lesdites fibres sont à base de cellulose. L'invention concerne enfin l'utilisation d'une composition selon l'invention pour traiter un support textile en vue d'en améliorer l'infroissabilité et/ou la stabilité dimensionnelle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. L'invention est basée sur la découverte inattendue selon laquelle l'addition de certaines émulsions acryliques cationiques dans un bain de foulardage destiné à augmenter l'infroissabilité et/ou la stabilité dimensionnelle de supports textiles, permet d'en augmenter l'efficacité. Les supports textiles peuvent être par exemple un tissu, un tricot, un non-tissé en coton, en laine, en polyester, en polyamide, en acrylique, en viscose ou en un mélange de ces différentes matières fibreuses. Une propriété intéressante de l'additif selon l'invention est qu'il ne contient pas de formaldéhyde et ne contribue donc pas aux traces de ce produit sur le support. La fabrication d'une émulsion de polymères est connue de l'homme du métier. Par exemple, un additif en émulsion selon l'invention à base de méthacrylate de diméthyl amino éthyle et d'acrylate d'éthyle peut être obtenu au moyen d'un procédé comportant les étapes suivantes : a) Un réacteur, équipé d'un agitateur, d'un thermomètre, d'une ampoule d'addition et d'un système de mise sous vide, est chargé de 213 g d'eau désionisée et de 114 g d'acide chlorhydrique à 32%. On ajoute ensuite lentement 168,8 g de méthacrylate de diméthyl amino éthyle dans le réacteur en maintenant la température à moins de 35 C. Puis 102 g d'épichlorhydrine sont additionnés en 2 à 3 heures tout en maintenant la température à moins de 35OC. Puis le pH est ajusté à 5 +/-0, 5 avec 10 g environ d'HCI 32%. On laisse ensuite le produit ainsi obtenu réagir pendant une heure encore à 35 C puis on le met sous vide pour éliminer l'épichlorhydrine n'ayant pas réagi. On obtient ainsi une solution à 50% d'un monomère cationique. b) On charge ensuite un réacteur de 1042,4 g d'eau désionisée, 51,4 g d'une solution d'un tensio-actif de t-octylphenoxy polyethoxyethanol à 70%, 72 g d'une solution de FeS04. 7H20 à 0, 1 %, 19,8 g d'un agent chélatant Versene&commat; à 1 %, 360 g d'acrylate d'éthyle et de 2,6 g d'une solution à 55% d'hydroperoxyde de benzène diisopropyl. Après arrosage à l'azote, 0,72 g de formaldéhyde sulfoxylate de sodium, encore appelé Formopan, et 51,4 g d'une solution à 70% du même tensio-actif sont ajoutés. Une émulsion de 1386 g d'acrylate d'éthyle, 181,2 g de la solution à 50% de monomère cationique obtenue lors de l'étape a), 10,5 g d'une solution à 50% d'hydroperoxyde de benzène diisopropyl, 51,4 g d'une solution à 70% de toctylphenoxy polyethoxyethanol, et 450 g d'eau désionisée sont ajoutés sur une période de 3 heures. Simultanément, une solution de 2,88 g de Formopan dans 219,4 g d'eau désionisée est ajoutée en maintenant la température à 60 C. On obtient alors un additif en émulsion à base de méthacrylate de diméthyl amino éthyle et d'acrylate d'éthyle selon l'invention. Pour traiter un support textile au moyen d'un additif selon l'invention, on le plonge dans une composition de traitement, ou"bain de foulardage", comportant : - au moins une résine ou un polyacide carboxylique, du type de ceux décrits en introduction, - éventuellement des catalyseurs tels que des sels d'ammonium, de magnésium ou de zinc, dont la nature et la quantité sont connues de l'homme du métier, - de l'additif selon l'invention selon une dose comprise entre 5 et 200 g par litre de composition de traitement, préférentiellement entre 10 et 60 g/ ! de composition de traitement. Avantageusement, des adoucissants peuvent être également ajoutés à la composition sans dégrader l'efficacité de son action. Les adoucissants sont notamment utilisés pour procurer au support textile un toucher adapté à son utilisation. Les adoucissants les plus souvent utilisés sont : - les émulsions de polyéthylène pour renforcer les propriétés mécaniques, - les émulsions de silicone, en particulier d'amino silicone, pour modifier le toucher et renforcer la souplesse. Le support textile est ensuite exprimé au foulard, puis séché pour en éliminer l'eau. Il subit alors un traitement thermique à une température de l'ordre de 130 à 200 C afin de réticuler le dépôt. Les exemples non limitatifs suivants sont donnés afin d'illustrer la présente invention et mettre en évidence son efficacité sur l'infroissabilité et la stabilité dimensionnelle quand elle est additionnée aux compositions de traitement actuellement utilisées. Les extraits secs des additifs selon l'invention sont constitués des différents monomères copolymérisés ainsi que de traces résiduelles d'autres composants. Ces traces sont considérées comme négligeables en masse. En conséquence, les proportions d'extraits secs des additifs citées dans la description sont sensiblement égales à la proportion en poids de l'ensemble des monomères dans ces additifs. Deux additifs selon l'invention sont testés : Le premier additif (PI) est un polymère cationique présenté sous la forme d'une émulsion avec un extrait sec de 45% en poids, et dont la composition en poids en monomères est la suivante : - 6% de méthacrylate de diméthylamino éthyle quaternisé. - 94% d'acrylate d'éthyle. Le deuxième additif (P2) est un polymère cationique présenté sous la forme d'une émulsion avec un extrait sec de 45% en poids dont la composition en poids en monomères est la suivante : - 5% de méthacrylate de diméthylamino éthyle quaternisé. - 46% de méthacrylate de méthyle - 48, 8% d'acrylate d'éthyle - 0, 2% de méthacrylate d'allyle. Les différents produits utilisés dans les exemples suivants sont : DMDHEU : Résine du type diméthylol dihydroxyéthylène urée comportant, en poids, 55% d'extrait sec avec un taux de formaldéhyde libre inférieur à 0,5%. DMeDHEU : Résine du type diméthyl dihydroxyéthylène urée comportant, en poids, 45% d'extrait sec. Ce produit est exempt de formaldéhyde. AC : Acide citrique présenté sous forme de poudre. Cata : Catalyseur à base de sel de magnésium comportant, en poids, 20% d'extrait sec. Sil : Emulsion d'amino silicone comportant, en poids, 25% d'extrait sec et dont la teneur en huile amino silicone est de 15%. Pe : Emulsion de polyéthylène comportant, en poids, 25% d'extrait sec et dont la teneur en polyéthylène est de 10%. L'infroissabilité est évaluée par la mesure, en degrés, des angles des supports traités, selon la norme AATCC 66-1984 publiée dans le Technical manual-American Association of Textile Chemists and Colorists. L'infroissabilité est d'autant plus élevée que la valeur mesurée est importante. La présence des traces de formaldéhyde sur le support est évaluée par la mesure du taux de formaldéhyde résiduel selon la norme AATCC 112-1984 publiée dans le technical manual-American Association of Textile Chemists and Colorists. La mesure est exprimée en ppm de formaldéhyde par gramme de tissu. Le degré de blanc est mesuré par l'indice WI-CIE au moyen d'un spectrocolorimètre du type MINOLTA 3600D. Pour chaque exemple, on imprègne un tissu 100% coton, azuré optiquement, de grammage 125 g/m2, d'une composition de traitement en la plongeant dans un bain de cette composition. Dans les tableaux qui suivent, la quantité d'un composant dans une composition est fournie en grammes de ce composant par litre de cette composition. L'eau constitue le dernier composant du bain. Le tissu est ensuite exprimé et séché à 120 C jusqu'à élimination complète de l'eau, puis chauffé 1 minute à 170 C afin de réticuler le dépôt appliqué sur les fibres. L'infroissabilité du tissu est alors mesurée. Le tissu subit ensuite un lavage ménager à 40 C et est séché. Son infroissabilité est à nouveau mesurée. A titre de comparaison, l'infroissabilité des tissus avant leur traitement est de 175 degrés. TABLEAU 1 EXEMPLE NO 1 2 3 4 5 DMDHEU (gll) 75 75 75 75 75 cata (gll) 22, 5 22, 5 22, 5 22, 5 22, 5 P 1 (gll) 25 50 P 2 (gll) 25 50 Infroissabilité après traitement 225 240 260 238 258 et avant lavage (en degrés) Infroissabilité après traitement 223 240 258 238 258 et un lavage (en degrés) L'exemple 1 illustre l'efficacité d'un traitement selon l'art antérieur au moyen d'une composition de traitement à base de DMDHEU et de catalyseur à base de sel de magnésium. Cette composition ne comporte aucun additif selon l'invention et constitue la composition de traitement témoin pour les exemples 2 à 5. Les exemples 2 et 3 illustrent l'action de l'additif Pl et les exemples 4 et 5 celle de l'additif P2 pour améliorer l'efficacité sur l'infroissabilité de la composition de traitement témoin. Il apparaît que les additifs P1 et P2 améliorent considérablement cette efficacité. Avantageusement, l'infroissabilité obtenue n'est pas sensiblement affectée par le lavage à 40 C. On peut donc considérer que l'infroissabilité du tissu est augmentée de manière sensiblement définitive. TABLEAU 2 EXEMPLES 6 7 8 9 DMDHEU 50 50 50 30 cata 15 15 15 9 sil 25 25 25 25 pe 10 10 10 10 Pl 10 20 20 Infroissabilité avant lavage, après traitement 220 230 240 222 (en degrés) Taux de formaldéhyde 160 160 160 115 sur le support en ppm Degré de blanc 127, 9 127 126, 5 126 (W !-C !) L'exemple NI 6 illustre l'efficacité d'un traitement selon l'art antérieur au moyen d'une composition de traitement à base de DMDHEU, de catalyseur à base de sel de magnésium et d'adoucissants. Cette composition ne comporte aucun additif selon l'invention et constitue la composition de traitement témoin pour les exemples 7 à 9. Les exemples 7,8 et 9 montrent que l'additif selon l'invention est pleinement efficace quand la composition de traitement contient des adoucissants tels que des émulsions à base d'amino silicone (Sil) et de polyéthylène (Pe). Ces exemples montrent également que l'utilisation de l'additif PI selon l'invention n'influe pas sur la présence des traces de formaldéhyde sur le support. Au contraire, l'exemple 9 montre que l'additif PI selon l'invention permet de réduire la dose de DMDHEU, et donc les traces de formaldéhyde, la composition de traitement conservant une bonne efficacité sur l'infroissabilité. Très avantageusement, les dosages de l'additif selon l'invention et de la résine contenant du formaldéhyde permettent d'atteindre des compromis optimaux entre efficacité sur l'infroissabilité et efficacité sur la présence des traces de formaldéhyde sur le support textile. Les supports textiles imprégnés par les compositions de traitement des exemples 6 à 9 ont été choisis blancs, afin de mesurer l'impact de l'additif Pl sur le degré en blanc. Avantageusement, le degré de blanc n'est pas affecté par la présence ou l'absence de l'additif selon l'invention. TABLEAU 3 EXEMPLE No 10 11 12 DMeDHEU 100 100 100 cata 10 10 10 Pl 25 50 Infroissabilité après traitement, avant 215 240 258 lavage (en degrés) Infroissabilité après 213 238 258 traitement et un lavage (en degrés) L'exemp ! e ? 10 i ! ! ustre)'efficacité d'un traitement selon l'art antérieur au moyen d'une composition de traitement à base de DMeDHEU et de catalyseur à base de sel de magnésium. Cette composition ne comporte aucun additif selon l'invention et constitue la composition de traitement témoin pour les exemples 11 et 12. Les exemples 11 et 12 montrent que l'additif Pl selon l'invention augmente considérablement l'efficacité de la composition de traitement à base de DMeDHEU, ce qui est particulièrement avantageux car ce dernier ne contient pas de formaldéhyde et ne laisse pas de trace de formaldéhyde sur le support. L'efficacité du traitement se maintient après lavage. A la lecture des tableaux 1 à 3, il apparaît clairement que l'additif selon l'invention permet d'améliorer l'efficacité des compositions de traitement à base de résine en augmentant leur action sur l'infroissabilité des supports textiles traités et/ou en diminuant les traces de formaldéhyde résiduel sur lesdits supports textiles. TABLEAU 4 EXEMPLE No 13 14 15 16 AC 50 50 BTCA 50 50 Sodium 50 50 50 50 hypophosphite P1 30 30 infroissabilité en degrés après 240 260 243 265 traitement infroissabilité en degrés après 235 258 240 264 traitement et un lavage à 400C Les exemples NO 13 et 15 illustrent l'efficacité d'un traitement au moyen d'une composition de traitement à base d'AC et de BTCA, respectivement, et de sodium hypophosphite. Conformément à l'art antérieur, ces compositions ne comportent aucun additif selon l'invention et constituent des compositions de traitement témoin pour les exemples 14 et 16, respectivement. Le tableau 4 montre que l'additif PI est également avantageusement ajouté à des compositions de traitement à base d'acides polycarboxyliques tels que l'AC ou le BTCA, puisqu'il en augmente considérablement l'efficacité sur l'infroissabilité du support. TABLEAU 5 EXEMPLE No 17 18 19 DMDHEU 40 40 40 cata 8 8 8 P12040 Stabilité dimensionnelle : 8 6 4,5 retrait en % L'exemple NO 17 illustre l'efficacité sur la stabilité dimensionnelle d'un support textile d'un traitement selon l'art antérieur, au moyen d'une composition de traitement à base de DMDHEU et de catalyseur à base de sel de magnésium. Cette composition ne comporte aucun additif selon l'invention et constitue la composition de traitement témoin pour les exemples 18 et 19. Les exemples 17 à 19 illustrent clairement l'efficacité sur la stabilité dimensionnelle de l'additif selon l'invention. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, fournis à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs. En particulier, l'additif peut être utilisé pour augmenter l'infroissabilité de tissus destinés à des vêtements mais aussi destinés à d'autres applications. REVENDICATIONS 1. Additif, exempt de formaldéhyde, pour composition de traitement d'un support textile, notamment pour en augmenter l'infroissabilité et/ou la stabilité dimensionnelle, caractérisé en ce qu'il comprend, pour 100 g d'extraits secs dudit additif, : - de 0,5 à 20 g d'au moins un monomère cationique choisi dans un groupe formé par - le méthacrylate de diméthyl amino éthyle quaternisé au chlorure de méthyle ou à l'épichlorhydrine ou au sulfate de diméthyle, - l'acrylate de diméthyl amino éthyle quaternisé au chlorure de méthyle ou à l'épichlorhydrine ou au sulfate de diméthyle, - le méthacrylate de diéthyl amino éthyle quaternisé au chlorure de méthyle ou à l'épichlorhydrine ou au sulfate de diméthyle, - l'acrylate de diéthyl amino éthyle quaternisé au chlorure de méthyle ou à l'épichlorhydrine ou au sulfate de diméthyle, - le chlorure de dialyl diméthyl ammonium, - de 80 à 99,5 g de monomères d'au moins un monomère acrylique ou méthacrylique répondant aux formules dans lesquelles R est choisi parmi les radicaux alkyles en C1-C8, linéaires ou ramifiés, primaires, secondaires ou tertiaires, - de 0 à 10 g d'au moins un monomère oléfiniquement insaturé ou polyinsaturé copolymérisable, ledit monomère cationique, ledit monomère acrylique ou méthacrylique et ledit monomère oléfiniquement insaturé ou polyinsaturé étant, au moins en partie, polymérisés ou copolymérisés radicalairement. 2. Additif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit monomère oléfiniquement insaturé ou polyinsaturé est choisi dans un groupe formé par l'acide méthacrylique, l'acide acrylique, l'acide itaconique, l'acrylonitrile, et le méthacrylate d'allyle. 3. Additif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend de 0,5 à 10 g dudit monomère cationique pour 100 g d'extraits secs dudit additif. 4. Additif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend de 85 à 99, 5 g dudit monomère acrylique ou méthacrylique pour 100 g d'extraits secs dudit additif. 5. Additif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend de 0 à 5 g dudit monomère oléfiniquement insaturé ou polyinsaturé copolymérisable pour 100 g d'extraits secs dudit additif. 6. Additif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'une émulsion comportant, en poids, entre 25 et 60% d'extraits secs. 7. Additif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite émulsion comporte, en poids, entre 35 et 50% d'extraits secs. 8. Composition de traitement d'un support textile, notamment pour en augmenter l'infroissabilité, caractérisée en ce qu'elle comporte un additif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9. Composition selon la revendication 8, caractérisée en ce que la quantité dudit additif dans ladite composition est comprise entre 5 et 200 grammes par litre de ladite composition. 10. Composition selon la revendication 8, caractérisée en ce que la quantité dudit additif dans ladite composition est comprise entre 10 et 60 grammes par litre de ladite composition. 11. Composition selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte de la diméthylol dihydroxyéthylène urée (DMDHEU) et/ou de la diméthyl dihydroxyéthylène urée (DMeDHEU). 12. Composition selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un acide polycarboxylique. 13. Composition selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un agent adoucissant. 14. Support textile traité, notamment en vue d'en augmenter l'infroissabilité, caractérisé en ce qu'il comporte des fibres recouvertes d'une composition selon l'une quelconque des revendications 8 à 13. 15. Support textile selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdites fibres sont à base de cellulose ou en polyester, en polyamide, en viscose, ou en mélange de ces différentes matières, les fibres à base de cellulose étant préférées. 16. Utilisation d'une composition selon l'une quelconque des revendications 8 à 13 pour traiter un support textile en vue d'en améliorer l'infroissabilité et/ou la stabilité dimensionnelle.