BRPI0620528A2

BRPI0620528A2 - poliuretanouréia, poliuretano, spandex, processo para a preparação de spandex, tecido, artigo têxtil e artigos

Info

Publication number: BRPI0620528A2
Application number: BRPI0620528-3A
Authority: BR
Inventors: Charles Francis Palmer Jr; Gary A Lodoen
Original assignee: Invista Tech Sarl
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2006-05-08
Publication date: 2011-11-16
Also published as: JP2009516768A; KR20080080502A; CN101313004A; US20070117949A1; EP1951783A1; WO2007061444A1

Abstract

POLIURETANOURéIA, POLIURETANO, SPANDEX, PROCESSO PARA A PREPARAçãO DE SPANDEX, TECIDO, ARTIGO TêXTIL E ARTIGOS. A presente invenção se refere a uma composição de poliuretanouréja que compreende pelo menos um composto de diisocianato e um poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol que compreende unidades constituintes derivadas por copolimerização do tetrahidrofurano e do óxido de etileno, em que a porção das unidades derivadas do óxido de etileno está presente no poli(tetrametiíeno-co-etilenoéter)gíicoí de pelo menos cerca de 15% em moi. A presente invenção ainda se refere à utilização de tais poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis com baixo teor de etilenoéter nas composições de spandex. A presente invenção ainda se refere às novas composições de poliuretano que compreendem os poli(tetrametileno-co-etiíenoéter)glicóis com tal baixo teor de etilenoéter, e sua utilização no spandex.

Description

"POLIURETANOURÉIA, POLIURETANO, SPANDEX, PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE SPANDEX, TECIDO, ARTIGO TÊXTIL E ARTIGOS"

CAMPO DA INVENCAO

A presente invenção se refere a novas composições de poliuretanouréia que compreendem os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis que compreende unidades constituintes derivadas da copolimerização do tetrahidrofurano e do oxido de etileno, em que a porção das unidades derivadas do oxido de etileno está presente no poli(tetrametileno-co- etilenoéter)glicol em menos de cerca de 15% em mol, pelo menos um diisocianto, pelo menos uma cadeia extensora e pelo menos uma cadeia terminadora. A presente invenção ainda se refere à utilização de tais poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis que possuem tal baixo teor de etilenoéter como o material base se segmento macio nas composições de spandex. A presente invenção ainda se refere às novas composições de poliuretano que compreendem os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis possuindo tal baixo teor de etilenoéter, e sua utilização no spandex.

ANTECEDENTES DA INVENCAO

Os poli(tetrametileno éter)glicóis, também conhecidos como politetrahidrofurano ou homopolímeros de tetrahidrofurano (THF, oxolano) são bem conhecidos quanto à sua utilização em segmentos macios nas poliuretanouréias. Os poli(tetrametileno éter)glicóis proporcionam propriedades dinâmicas superiores aos elastômeros e fibras de poliuretanouréia. Eles possuem temperaturas de transição vítrea muito baixas, mas possuem temperaturas de fusão cristalina acima da temperatura ambiente. Deste modo, eles são sólidos cerosos nas temperaturas ambiente e precisam ser mantidos em temperaturas elevadas para evitar a solidificação.

A copolimerização com um éter cíclico foi utilizada para reduzir a cristalinidade das cadeias de politetrametileno éter. Isto diminui a temperatura de fusão do polímero do copoliéter glicol e, ao mesmo tempo, melhora certas propriedades dinâmicas da poliuretanouréia que contém tal copolímero como segmento macio. Entre os comonômeros utilizados para este propósito estão o oxido de etileno, que podem diminuir a temperatura de fusão do copolímero a abaixo da temperatura ambiente, dependendo do teor de comonômero. A utilização dos poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis também pode melhorar certas propriedades dinâmicas dos poliuretanouréias, por exemplo, a tenacidade, a elongação na quebra e o desempenho em baixa temperatura, que é desejável para algumas utilizações finais.

Os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis são conhecidos no estado da técnica. Sua preparação é descrita nas patentes US 4.139.567 e US 4.153.786. Tais copolímeros podem ser preparados por quaisquer dos métodos conhecidos na polimerização de éter cíclico, tal como aquele descrito em Polytetrahydrofuran, por P. Dreyfuss (Gordon & Breach, N.Y. 1982), por exemplo. Tais métodos de polimerização incluem a catálise por prótons fortes ou ácidos de Lewis, ácidos heteropoli e ácidos perfluorossulfônicos ou resinas ácidas. Em alguns casos, pode ser vantajoso utilizar um promotor da polimerização, tal como um anidrido de ácido carboxílico, conforme descrito na patente US 4.163.115. Nestes casos, os produtos do polímero primário são os diésteres, que então precisam ser hidrolisados em uma etapa subseqüente para obter os glicóis poliméricos desejados.

A patente US 5.684.179 de Dorai descreve a preparação de diésteres de politetrametileno éteres a partir da polimerização do THF com um ou mais comonômeros. Enquanto Dorai inclui o 3-metil THF1 oxido de etileno, oxido de propileno, etc., ele não descreve um poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol possuindo menos de cerca de 15% em mol do teor de etilenoéter.

O spandex com base nos poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis também são conhecidos no estado da técnica. Entretanto, a maioria destas composições de spandex estão baseados no poli(tetrametileno-co-etilenoéter) glicóis com maiores níveis do teor de etilenoéter, isto é, maior do que 30% em mol. Por exemplo, a patente US 4.224.432 de Pechhold et al., descreve a utilização dos poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis com baixo teor de éter cíclico para a preparação do spandex e outras poliuretanouréias. Pechhold ensina que os níveis de etilenoéter acima de 30% são preferidos.

A patente US 4.658.065 de Aoshima et al., descreve a preparação de diversos copoliéteres de THF por meio da reação de THF e de álcoois polihídricos utilizando os catalisadores de heteropoliácido. Aoshima também descreve que os éteres cíclicos copolimerizáveis, tais como o óxido de etileno, podem ser incluídos com o THF no processo de polimerização. Aoshima descreve que quando o teor de etilenoéter em um poli(tetrametileno-co- etilenoéter)glicol for inferior a cerca de 0,5%, as propriedades físicas se aproximam daquelas do poli(tetrametileno éter)glicol. Aoshima também descreve a utilização dos copoliéteres glicóis de THF como materiais de partida para o poliuretano e o spandex, mas não fornece exemplos dos poli(tetrametileno-co-etilenoéter) com baixo teor de etilenoéter em poliuretano e poliuretanouréias. Os únicos exemplos de poli(tetrametileno-co-etilenoéter) no spandex de poliuretano descritos foram declaradas como sendo úteis para melhores propriedades em baixa temperatura.

A patente US 3.425.999 de Axelrood et al., descreve a preparação de uretanouréias de poliéter de poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis para a utilização da resistência do óleo e no bom desempenho em baixa temperatura. Os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis possuem um teor de etilenoéter que varia de 20 a 60% em peso (equivalente de 29 a 71% em mol). Axelrood não descreve a utilização destas uretanouréias no spandex.

A patente US 6.639.041 de Nishikawa et al., descreve fibras que possuem boa elasticidade em baixa temperatura que contém poliuretanouréias preparadas a partir de polióis que contém copoliéteres de THF, óxido de etileno (de 15 a 37% em mol) e/ou óxido de propileno, diisocianatos e diaminas e polímeros solvatados em solventes orgânicos. Nishikawa ensina que estas composições possuem um melhor desempenho em baixa temperatura do que os spandex de homopolímero padrão. Nishikawa descreve um spandex com base no poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol com um teor de etilenoéter de 10%, mas meramente como uma comparação (Exemplo Comparativo 1). Este exemplo possui um ajuste de 31% a - 5°C e, assim, Nishikawa ensina que o spandex da presente invenção possui, de modo desejável um menor ajuste em baixa temperatura.

DESCRICAO RESUMINADA DA INVENCAO

A presente invenção se refere a um spandex que compreende um produto da reação de poliuretano ou poliuretanouréia de: (a) um poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol que compreende unidades constituintes derivadas da copolimerização do tetrahidrofurano e do óxido de etileno, em que a porção das unidades derivadas do óxido de etileno está presente no poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol em menos de 15% em mol, (b) pelo menos um diisocianato, (c) pelo menos um extensor de cadeia de diamina ou diol, (d) e pelo menos um terminador de cadeia.

A presente invenção também se refere a um processo para a preparação do spandex acima que compreende: (a) colocar em contato o poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol que compreende as unidades constituintes derivadas da copolimerização do tetrahidrofurano e do óxido de etileno em que a porção das unidades derivadas do óxido de etileno está presente no poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol de menos de cerca de 15% em mol com pelo menos um diisocianato para formar um glicol protegido (capped), (b) adicionar opcionalmente um solvente ao produto de (a), (c) colocar o produto de (b) em contato com pelo menos um extensor de cadeia de diamina ou diol e pelo menos um terminador de cadeia, e (d) fiar o produto de (c) para formar o spandex.

Descrição Detalhada da Invenção

As novas composições de spandex preparadas a partir de poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis com baixo teor de etilenoéter, isto é, menos de cerca de 15% em mol, um diisocianato, tal como o 1-isocianato-4-[(4- isocianato-fenil)metil]benzeno, um extensor de cadeia, tal como um etileno diamina e um terminador de cadeia, tal como a dietilamina. Opcionalmente, outros diisocianatos, terminadores de cadeia e extensores de cadeia e co- extensores podem ser utilizados. Para os propósitos do presente pedido de patente, os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis contendo baixo teor de etilenoéter são definidos como aqueles contendo de cerca de 1 a menos do que cerca de 15% em mol de unidades repetidas derivadas do óxido de etilenoéter.

Os poliuretanos ou as poliuretanouréias segmentados da presente invenção são fabricados a partir do poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol e, opcionalmente, um glicol polimérico, pelo menos um diisocianato, e um extensor de cadeia difuncional. Os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis são importantes na formação dos "segmentos macios" dos poliuretanos ou poliuretanouréias utilizados na fabricação do spandex. O poli(tetrametileno-co- etilenoéter)glicol ou a mistura de glicol é primeiro reagido com pelo menos um diisocianato para formar um pré-polímero terminado em NCO (um "glicol protegido"), que é então dissolvido em um solvente adequado, tal como a dimetilacetamida, dimetilformamidá ou N-metilpirrolidona, e então, reagido com um extensor de cadeia bifuncional. Os poliuretanos são formados quando os extensores de cadeia são os dióis. As poliuretanouréias, uma subclasse dos poliuretanos, são formadas quando os extensores de cadeia são as diaminas. Na preparação de um polímero de poliuretanouréia que pode ser fiado em spandex, o poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol é estendido pela reação seqüencial dos grupos finais hidróxi com diisocianatos e diaminas. Em cada caso, o poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol deve sofrer a extensão de cadeia para fornecer um polímero com as propriedades necessárias, incluindo a viscosidade. Se desejado, o dilaurato de dibutilestanho, octanoato estanoso, ácidos inorgânicos, aminas terciárias, tais como a trietilamina, N,N'- dimetilpiperazina, e similares, e outros catalisadores conhecidos podem ser utilizados para auxiliar na etapa de proteção.

Os poli(tetrameti!eno-co-etilenoéter)glicóis utilizados na fabricação dos poliuretanos ou poliuretanouréias da presente invenção podem ser fabricados pelo método descrito na patente US 4.139.567 de Pruckmayr, utilizando um catalisador de resina de ácido perfluorossulfônico sólida. Alternativamente, qualquer outro catalisador de polimerização de éter cíclico ácido pode ser utilizado para produzir estes poli(tetrametileno-co- etilenoéter)glicóis, por exemplo, os ácidos heteropoli. Os ácidos heteropoli e seus sais úteis na prática da presente invenção podem ser, por exemplo, aqueles catalisadores utilizados na polimerização e copolimerização de éteres cíclicos conforme descrito na patente US 4.658.065 de Aoshima et al. Estes métodos de polimerização podem incluir a utilização de promotores adicionais, tais como o anidrido acético, ou podem incluir a utilização de moléculas terminadoras de cadeia para regular o peso molecular.

Se a quantidade de etilenoéter no poli(tetrametileno-co- etilenoéter)glicol for mantido em menos do que cerca de 15% em mol, as propriedades físicas, em especial, o ponto de fusão, do poli(tetrametileno-co- etilenoéter)glicol são essencialmente o mesmo dos poli(tetrametileno éter)glicol possuindo o mesmo peso molecular similar. De modo similar, as propriedades físicas do spandex com base nos poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis contendo baixo teor de etilenoéter são essencialmente as mesmas que o spandex com base em poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol. Alternativamente, a utilização dos poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis com maiores teores de etilenoéter resultam em um spandex (ou poliuretano) com propriedades físicas notadamente diferentes do que aquelas baseadas nos poli(tetrametileno éter)glicóis possuindo o mesmo peso molecular. Algumas das propriedades do spandex, tais como a elongação, potência de carga, potência de descarga em elongações elevadas, por exemplo, TM2, etc, e desempenho em baixa temperatura melhoram, mas algumas propriedades pioram.

Os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis da presente invenção podem compreender unidades constituintes derivadas da copolimerização do tetrahidrofurano e do óxido de etileno, em que a porcentagem das porções de etileno éter é de menos de cerca de 15% em mol, ou de cerca de 5 a menos de cerca de 15% em mol, ou de cerca de 10 a menos de cerca de 15% em mol. Opcionalmente, os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis da presente invenção podem compreender unidades constituintes derivadas da copolimerização do tetrahidrofurano e do óxido de etileno, em que a porcentagem das porções de etileno éter é de menos de cerca de 14% em mol, ou de cerca de 5 a cerca de 14% em mol, ou de cerca de 10 a cerca de 14% em mol. A porcentagem das unidades derivadas do óxido de etileno presente no glicol é equivalente à porcentagem das porções de etilenoéter presentes no glicol.

Os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis utilizados na fabricação dos poliuretanos ou das poliuretanouréias da presente invenção pode possuir um peso molecular médio de cerca de 650 Dalton a cerca de 4.000 Dalton. O maior peso molecular do poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol pode ser vantajoso para as propriedades físicas selecionadas, tais como a elongação.

Os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis utilizados na fabricação dos poliuretanos ou das poliuretanouréias da presente invenção podem incluir pequenas quantidades de unidades derivadas do terminador de cadeia de moléculas diol, em especial, dióis não ciclizantes. Os dióis não ciclizantes são definidos como dialcoóis que não irão ciclizar prontamente para formar um éter cíclico nas condições de reação. Estes dióis não ciclizantes podem incluir o etileno glicol, o 1,2-propileno glicol, 1,3-propileno glicol, 1,4-butinodiol e água.

Os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis que compreendem opcionalmente pelo menos um componente adicional, tal como, por exemplo, o 3-metiltetrahidrofurano, o éter derivado do 1,3-propanodiol, ou outros dióis incorporados em pequenas quantidades como agentes de controle do peso molecular, também podem ser utilizados na fabricação de poliuretanos e poliuretanouréia da presente invenção e estão incluídos no significado do termo "poli(tetrametileno-co-etilenoéter) ou poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol". Pelo menos um componente adicional pode ser um comonômero do glicol polimérico ou pode ser outro material que é misturado com o poli(tetrametileno-co- etilenoéter)glicol. Pelo menos um componente adicional pode estar presente em até certo grau que não prejudique os aspectos benéficos da presente invenção.

Os diisocianatos que podem ser utilizados incluem, mas não estão limitados a, 1-isocianato-4-[(4-isocianatofenil)metil]benzeno, 1-isocianato- 2-[(4-cianatofenil)metil]benzeno, bis(4-isocianatociclohexil)metano, 5- isocianato-1-(isocianatometil)-1,3,3-trimetil-ciclo-hexano, 1,3-diisocianato-4- metil-benzeno, 2,2'-toluenodiisocianato, 2,4'-toluenodiisocianato e suas misturas. Os diisocianatos preferidos são o 1-isocianato-4-[(4- isocianatofenil)metil]benzeno, 1-isocianato-2-[(4-cianatofenil)metil]benzeno e suas misturas. Um diisocianato particularmente preferido é o 1-isocianato-4-[(4- isocianatofenil)metil]benzeno.

Quando um poliuretano é desejado, o extensor de cadeia é um diol. Os exemplos de tais dióis que podem ser utilizados incluem, mas não estão limitados a etileno glicol, 1,3-propanodiol, 1,2-propileno glicol, 3-metil-1,5- pentanodiol, 2,2-dimetil-1,3-trimetileno diol, 2,2,4-trimetil-1,5-pentanodiol, 2- metil-2-etil-1,3-propanodiol, 1,4-bis(hidroxietóxi)benzeno, 1,4-butanodiol e suas misturas.

Quando uma poliuretanouréia é desejada, o extensor de cadeia é uma diamina. Os exemplos de tais diaminas que podem ser utilizados incluem, mas não estão limitados a, hidrazina, etileno diamina, 1,2-propanodiamina, 1,3- propanodiamina, 1,2-butanodiamina (1,2-diaminobutano), 1,3-butanodiamina (1,3-diaminobutano), 1,4-butanodiamina (1,4-diaminobutano), 1,3-diamino-2,2- dimetilbutano, 4,4'-metileno-bis-ciclo-hexilamina, 1 -amino-3,3,5-trimetil-5- aminometil-ciclo-hexano, 1,6-hexanodiamina, 2,2-dimetil-1,3-diaminopropano, 2,4-diamino-1-metil-ciclo-hexano, N-metilamino-bis (3-propilamina), 2-metil-1,5- pentanodiamina, 1,5-diaminopentano, 1,4-ciclo-hexanodiamina, 1,3-diamino-4- metil-ciclo-hexano, 1,3-ciclo-hexano- diamina, 1,1-metileno-bis(4,4'- diaminohexano), 3-aminometil-3,5,5-trimetil-ciclo-hexano, 1,3-pentanodiamina (1,3-diaminopentano), m-xilileno diamina e suas misturas. Um etileno diamina como um extensor é preferido.

Opcionalmente, um terminador de cadeia, por exemplo, a dietilamina, ciclo-hexilamina, n-hexilamina ou um terminador de cadeia de álcool monofuncional, tal como o butanol, pode ser utilizado para controlar o peso molecular do polímero. Adicionalmente, um álcool funcional superior "ramificador de cadeia", tal como o pentaeritritol, ou um "ramificador de cadeia" trifuncional, tal como a dietilenotriamina, pode ser utilizado para controlar a viscosidade da solução.

Os poliuretanos e as poliuretanouréias da presente invenção podem ser utilizados em qualquer aplicação onde os poliuretanos e as poliuretanouréias deste tipo geral são empregadas, mas são de benefício especial na fabricação de artigos que, no uso, requerem alta elongação, baixo módulo ou boas propriedades em baixa temperatura. Eles são de benefício particular na fabricação de spandex, elastômeros, espumas flexíveis e rígidas, revestimentos (ambos com base em solvente e água), dispersões, filmes, adesivos e artigos moldados.

Conforme utilizado no presente e salvo indicações em contrário, o termo "spandex" significa uma fibra manufaturada em que a substância formadora de fibra é um polímero sintético de cadeia longa compreendido de pelo menos 85% em peso de um poliuretano ou poliuretanouréia segmentado. O spandex também é referido como elastano.

O spandex da presente invenção pode ser utilizado para fabricar tecidos estiráveis tricotados ou tecidos, e vestimentas ou artigos têxteis que compreendem tais tecidos. Os exemplos de tecidos estiráveis incluem os tricôs circulares, planos e de urdidura, e os tecidos planos, de sarja e de cetim. O termo "vestimenta", conforme utilizado no presente, se refere a um artigo de vestuário tal como uma camisa, calças, saia, jaquetas, casacos, camisa de trabalho, calça de trabalho, uniforme, sobretudo, roupas para esportes, trajes de banho, sutiã, meias e roupas íntimas, e também inclui acessórios tais como cintos, luvas, mitenes, chapéus, meia comprida ou calçado. O termo "artigo têxtil", conforme utilizado no presente, se refere a um artigo que compreende o tecido, tal como uma vestimenta, e ainda inclui tais itens como lençóis, fronhas, colchas, acolchoados, cobertores, edredom, capa do edredom, saco de dormir, cortinas de chuveiro, cortina, cortinas pregueadas, toalhas de mesa, guardanapos, toalha de mão, panos de prato e revestimentos protetores para estofados ou mobílias.

O spandex da presente invenção pode ser utilizado sozinho ou em combinação com diversas outras fibras em tecidos, tricôs da trama (incluindo plano e circular), tricôs de urdidura e confecções de higiene pessoal, tais como fraldas. O spandex pode ser descoberto, coberto ou entrelaçado com uma fibra companheira, tal como um náilon, poliéster, acetato, algodão e similares. Os tecidos que compreendem spandex da presente invenção também podem compreender pelo menos uma fibra selecionada a partir do grupo que consiste em proteína, celulose e fibras de polímero sintético, ou uma combinação de tais membros. Conforme utilizado no presente, "fibra de proteína" significa uma fibra composta de proteína, incluindo tais fibras animais de ocorrência natural como lã, seda, mohair, casimira, alpaca, angorá, vicunha, camelo, e outras fibras de pêlo e peles. Conforme utilizado no presente, "fibra celulósica" significa uma fibra produzida a partir de materiais de árvores e vegetais, incluindo, por exemplo, algodão, raiom, acetato, lyocell, linho, rami e outras fibras vegetais. Conforme utilizado no presente, "fibra de polímero sintético" significa uma fibra manufaturada produzida a partir de uma construção de polímero de elementos químicos ou compostos, incluindo, por exemplo, o poliéster, poliamida, acrílico, spandex, poliolefina e aramida.

Uma quantidade eficaz de uma variedade de aditivos também pode ser utilizada no spandex da presente invenção, contanto que eles não prejudiquem os aspectos benéficos da presente invenção. Os exemplos incluem opacificantes, tais como o dióxido de titânio e estabilizantes, tais como a hidrotalcita, uma mistura de huntita e hidromagnesita, sulfato de bário, fenóis impedidos e oxido de zinco, corantes e intensificadores de corantes, antimicrobianos, agentes antiaderentes, óleo de silicone, estabilizantes da luz de amina impedida, filtros UV e similares.

O spandex da presente invenção ou o tecido que o compreende pode ser tingido e estampado pelos procedimentos de tingimento e estampagens usuais, tal como a partir de uma solução de corante aquosa pelo método de escape em temperaturas entre 20° C e 130° C, ao preencher o material que compreende o spandex com as soluções de corante, ou ao pulverizar o material que compreende o spandex com a solução de corante.

Os métodos convencionais podem ser seguidos quando se utiliza um corante ácido. Por exemplo, em um método de fingimento de escape, o tecido pode ser introduzido em um banho de corante aquoso possuindo um pH entre 3 e 9 que é então aquecido constantemente a partir de uma temperatura de cerca de 20°C a uma temperatura no intervalo de 40 a 130°C durante o curso de cerca de 10 a 80 minutos. O banho de corante e o tecido são então mantidos na temperatura no intervalo de 40 a 130°C de 10 a 60 minutos antes do resfriamento. O corante não fixado é então enxaguado do tecido. As propriedades de estiramento e recuperação do spandex são melhores mantidas pelo tempo de exposição mínimo em temperaturas acima de 110°C. Os métodos convencionais também podem ser seguidos na utilização de um corante disperso.

Conforme utilizado no presente, "estabilidade de lavagem" ("washfastness") significa a resistência de um tecido tingido à perda da cor durante a lavagem caseira ou comercial. A falta de estabilidade de lavagem pode resultar na perda da cor, algumas vezes referida como sangria da cor, por um artigo que não é estável na lavagem. Isto pode resultar em uma mudança na cor em um artigo que é lavado junto com o artigo que não é estável na lavagem. Os consumidores, em geral, desejam tecidos e fios que exibem estabilidade na lavagem. A estabilidade de lavagem se refere a uma composição da fibra, fingimento do tecido e processos de acabamento e às condições de lavagem. O spandex que possui melhor estabilidade de lavagem é desejado para as vestimentas atuais.

As propriedades de estabilidade de lavagem do spandex podem ser amparadas e ainda intensificadas pela utilização de aditivos químicos auxiliares costumeiros. Os taninos sintéticos aniônicos podem ser utilizados para melhorar as características de estabilidade de lavagem e também podem ser utilizados como agentes retardantes e de bloqueio quando uma divisão mínima de corante é requerida entre o spandex e o fio associado. O óleo aniônico sulfonado é um aditivo auxiliar utilizado para retardar os corantes aniônicos do spandex ou fibras parceiras que possuem uma afinidade mais forte pelo corante onde o tingimento de nível uniforme é requerido. Os agentes de fixação catiônicos podem ser utilizados sozinhos ou em conjunto com os agentes de fixação aniônicos para auxiliar a estabilidade de lavagem aprimorada.

A fibra de spandex pode ser formada a partir de solução polimérica de poliuretano ou poliuretanouréia da presente invenção através dos processos de fiação da fibra, tal como fiação a seco ou fiação por fusão. As poliuretanouréias são tipicamente fiadas a seco ou fiadas a úmido quando o spandex é desejado. Na fiação a seco, uma solução polimérica que compreende um polímero e um solvente é medida através dos orifícios da fieira em uma câmara de fiação para formar um filamento ou filamentos. Tipicamente, o polímero de poliuretanouréia é fiado a seco em filamentos do mesmo solvente que foi utilizado para as reações de polimerização. O gás é passado através da câmara para evaporar o solvente para solidificar o(s) filamento(s). Os filamentos são fiados a seco em uma velocidade da bobina de pelo menos 550 metros por minuto. O spandex da presente invenção é, de preferência, fiado em uma velocidade superior a 800 metros por minuto. Conforme utilizado no presente, o termo "velocidade de fiação" se refere à velocidade da bobina que é determinada e é a mesma que a velocidade do rolo propulsor. A boa capacidade de fiação dos filamentos de spandex é caracterizada pelas raras quebras de filamento na célula de fiação e na bobina. O spandex pode ser fiado como filamentos únicos ou pode ser coalescido pelas técnicas convencionais em fios multifilamentares. Cada filamento é de decitex têxtil (dtex), no intervalo de 6 a 25 dtex por filamento.

É bem conhecido pelo técnico no assunto que o aumento da velocidade de fiação da composição de spandex irá reduzir sua elongação e aumentar sua potência de carga comparado ao mesmo spandex fiado em uma menor velocidade. Portanto, é uma prática comum diminuir as velocidades de fiação a fim de aumentar a elongação e reduzir a potência de carga de um spandex para aumentar sua capacidade de descarga em tricôs circulares e outras operações de processamento do spandex. Entretanto, a diminuição de velocidade de fiação reduz a produtividade de fabricação.

Uma deficiência do spandex com base em poli(tetrametileno-co- etilenoéter)glicol com elevado teor de etilenoéter é que a tenacidade é freqüentemente muito menor do que aquela das composições de spandex com base em poli(tetrametileno éter)glicol. Conforme mostrado na Tabela 1, os filamentos de spandex com base no poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol com elevado teor etilenoéter (Exemplo Comparativo 3) contendo 50% em mol de etilenoéter, possui uma tenacidade de 0,5887 g/denier, enquanto os filamentos de spandex com base no poli(tetrametileno éter)glicol possuem uma tenacidade de 1,2579 g/denier. No Exemplo 1, os filamentos de spandex estão baseados no poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol contendo 10,5% em mol de etilenoéter e possuem uma tenacidade de 1,2554 g/denier. Os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis são menos caros para fabricar do que o poli(tetrametileno éter)glicol. Portanto, a presente invenção proporciona um spandex menos caro sem sacrificar a tenacidade.

Em adição à tenacidade, é desejável possuir uma potência de descarga da fibra a 100% de elongação o mais alto possível para algumas construções. O spandex com o poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol possuindo alto teor de etilenoéter (Exemplo Comparativo 3) fornece baixa potência de descarga a 100% de elongação (0,0163 g/denier) do que o spandex com base no poli(tetrametileno éter)glicol (Exemplo Comparativo 2, 0,0181 g/denier), limitando desta forma a utilidade do spandex contendo poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol com elevado teor de etilenoéter. O spandex da presente invenção, Exemplo 1, possui potência de descarga idêntica em 100% de elongação capaz de ser substituída por um spandex com base no poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol em algumas aplicações do tecido, requerendo os parâmetros de força retrativa estritas.

Os spandex da presente invenção também demonstram um conjunto de características favoráveis, isto é, ganham em comprimento da fibra em relação ao estiramento dos primeiros cinco ciclos. Os spandex da presente invenção com base nos poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis contendo baixo teor de etilenoéter possuem um ajuste muito menor (Exemplo 1, 22,8%) comparado com aqueles com base nos poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis contendo elevado nível de etilenoéter (Exemplo Comparativo 3, 30,0%) possuindo o mesmo peso molecular quando fiado em condições idênticas. Conforme mostrado na Tabela 1, os spandex com base nos poli(tetrametileno- co-etilenoéter)glicóis contendo baixo teor de etilenoéter abordam um conjunto de valores encontrados no spandex de poli(tetrametileno éter)glicol (Exemplo Comparativo 2, 20,5%). O baixo conjunto é importante tal que após o estiramento, o tecido pode retornar às suas dimensões pretendidas com um mínimo de distorção permanente. Pelo fato do conjunto de spandex da presente invenção ser próximo ao mesmo daquele do spandex com base em poli(tetrametileno éter)glicol, não é necessário nenhuma reestruturação da construção do tecido pelo fabricante da vestimenta. Entretanto, com o conjunto significativamente maior do spandex com base no poli(tetrametileno-co- etilenoéter)glicol com alto teor de etilenoéter, as construções de tecido provavelmente teriam que ser reestruturadas.

O spandex da presente invenção também demonstra certas vantagens em relação ao spandex com base no poli(tetrametileno éter)glicol. Por exemplo, o spandex da presente invenção (Exemplo 1) fornece uma maior potência de descarga em 200% de elongação (0,0311 g/denier) do que o spandex com base no poli(tetrametileno éter)glicol (Exemplo Comparativo 2, 0,0293). Conseqüentemente, o fabricante de vestimentas utilizando o spandex da presente invenção pode utilizar menos material para satisfazer as exigências de potência retrativa para uma dada construção de vestimenta do que é necessário com o spandex com base no poli(tetrametileno éter)glicol, fornecendo deste modo um benefício econômico.

O spandex da presente invenção também demonstra propriedades de potência de carga superior, isto é, resistência ao estiramento. Conforme mostrado na Tabela 1, a potência de carga para o spandex da presente invenção (Exemplo 1) é menor em ambos o primeiro ciclo (0,0710 g/denier) e o quinto ciclo (0,0238 g/denier) em 100% de elongação comparado com o spandex com base no poli(tetrametileno éter)glicol (Exemplo Comparativo 2) que fornece uma potência de carga do primeiro ciclo (0,0831 g/ denier) e do quinto ciclo (0,0258 g/denier) em 100% de elongação.

Conseqüentemente, o spandex da presente invenção apresenta vantagens para ambos os fabricantes de vestimentas (primeiro ciclo) e os consumidores (quinto ciclo) por causa da maior capacidade de descarga do spandex, que pode ser utilizada para diminuir o teor de spandex ou para aprimorar o conforto para o usuário da vestimenta.

O spandex da presente invenção também demonstra uma maior elongação (Exemplo 1, 512%) do que o spandex com base no poli(tetrametileno éter)glicol (Exemplo Comparativo 2, 479%). A maior elongação beneficia o fabricante por causa da maior capacidade de descarga do spandex, que pode ser utilizado para diminuir o teor de spandex.

A prática da presente invenção é demonstrada pelos Exemplos abaixo que não pretendem limitar o escopo da presente invenção. Os dados da propriedade física para cada um dos Exemplos estão mostrados na Tabela 1.

Conforme utilizado no presente e a menos que especificado de outra maneira, o termo "DMAc" significa o solvente de dimetilacetamida, o termo "% de NCO" significa a porcentagem em peso dos grupos finais de isocianato em um glicol protegido, o termo "MPMD" significa 2-metil-1,5- pentanodiamina, o termo "EDA" significa o 1,2-etilenodiamina e o termo "PTMEG" significa o poli(tetrametileno éter) glicol.

Conforme utilizado no presente, o termo "razão de proteção" é definido como a razão molar do diisocianato para o glicol, com o peso de base definido como 1,0 mol de glicol. Portanto, a razão proteção é tipicamente relatada como um único número, os mois de diisocianato por um mol de glicol. Para as poliuretanouréias da presente invenção, a razão molar preferida de diisocianato para o poli(tetrametileno co-etilenoéter) glicol é de cerca de 1,2 a cerca de 2,3. Para os poliuretanos da presente invenção, a razão molar preferida de diisocianato para o poli(tetrametileno co-etilenoéter) glicol é de cerca de 2,3 a cerca de 17, de preferência, de cerca de 2,9 a cerca de 5,6.

Materiais

O THF e o PTMEG (Terathane® 1800) estão disponíveis pela Invista S. à. r. I., Wilmington, Delaware, EUA. A resina de ácido sulfônico perfluorada Nafion® está disponível pela Ε. I. DuPont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, EUA.

Métodos Analíticos

A tenacidade é a tensão na quebra no sexto ciclo de estiramento ou, em outras palavras, a resistência da fibra à quebra na última elongação. A potência de carga é a tensão nas elongações especificadas no primeiro ciclo de estiramento ou, em outras palavras, a resistência da fibra a ser estirada a maiores elongações. A potência de descarga é a tensão em elongações especificadas no quinto ciclo de retração ou, em outras palavras, a força de retração das fibras em uma dada elongação após terem sido colocadas em ciclo a 300% de elongação por cinco vezes. Porcentagem de isocianato - A porcentagem de isocianato (%NCO) dos glicóis protegidos foi determinada de acordo com o método de S. Siggia, Quantitative Organic Analysis via Functional Group, 3a edição, Wiley & Sons, Nova Iorque, págs 559-561 (1963) utilizando uma titulação potenciométrica.

Teor de etilenoéter - O nível do teor de etilenoéter nos poli(tetrametileno co-etilenoéter) glicóis foi determinado pelas medidas de 1H NMR. A amostra de poli(tetrametileno co-etilenoéter) glicol foi dissolvida em um solvente NMR apropriado, tal como CDCL3 e foi obtido o espectro de 1H NMR. A integral dos picos combinados -OCH2- a 3,7 - 3,2 ppm foi comparada a integral dos picos -C-CH2-CH2-C- de 1,8 a 1,35 ppm. O pico OCH2- vêm das ligações com base em EO- (O-CH2-CH2-O) e de ligações com base em THF (- O-CH2-CH2-CH2-CH2-O) enquanto as ligações -C-CH2-CH2-C vêm apenas do THF. Para encontrar a fração molar de ligações etilenoéter nos poli(tetrametileno co-etilenoéter) glicóis, a integral dos picos -C-CH2-CH2-C- foi subtraída da integral dos picos -OCH2- combinados e então que o resultado foi dividido pela integral dos picos - OCH2-.

Número médio do peso molecular - O número médio do peso molecular do poli(tetrametileno co-etilenoéter) glicol foi determinado pelo método do número de hidroxila.

Propriedades de Resistência e Elásticas - As propriedades de resistência e elásticas do spandex foram medidas de acordo com o método geral da norma ASTM D 2731-72. Um testador tensil Instron foi utilizado para determinar as propriedades de tensão. Três filamentos, um de 2 polegadas (5 cm) de comprimento gauge e de zero a 300% ciclos de elongação foram utilizados para cada uma das medidas "como são" a partir da bobina, isto é, sem a remoção da sujidade ou outro tratamento, após 24 horas de sazonamento a cerca de 70° F e 65% de umidade relativa (± 2%) em um ambiente controlado. As amostras foram colocadas em ciclo por cinco vezes em uma taxa de elongação constante de 50 cm por minuto e então mantidas a 300% de extensão por 30 segundos após a quinta extensão.

A potência de carga, tensão no spandex durante a extensão inicial, foi medida no primeiro ciclo a 100%, 200% ou 300% de extensão e é relatada nas Tabelas em gramas por denier e designada "LP". A potência de descarga, a tensão em uma extensão de 100% ou 200% no quinto ciclo de descarga, também é relatada em gramas por denier; ela é designada como "UP". A porcentagem de elongação na quebra ("Elo") e a tenacidade foram medidas no sexto ciclo de extensão utilizando as garras Instron modificadas ao qual uma fita de borracha foi ligada para o menor deslizamento.

Porcentagem da fixação - A menos que indicado de outra maneira, a porcentagem de fixação também foi medida em amostras que foram submetidas a cinco ciclos de 0 a 300% de elongação/ relaxamento. A porcentagem da fixação ("% de Fixação") foi calculada como:

% de Fixação = 100 (Lf-Lo)/ Lo

em que Lo e Lf são o comprimento do filamento (fio), quando mantidos retos sem tensão, antes e após os cinco ciclos de elongação/ relaxamento, respectivamente.

Descarga do tricô circular (CK) - No tricô, o spandex estira (descarga) quando ele é fornecido a partir da embalagem de fornecimento para o prato carreador e, por sua vez, para o estiramento do tricô devido à diferença entre a velocidade de uso da costura e da taxa de alimentação a partir da embalagem de fornecimento do spandex. A razão da taxa de fornecimento do fio rígido (metros/ minuto) para a velocidade de fornecimento do spandex é normalmente de 2,5 a 4 vezes (2,5 χ a 4 x) maior e é conhecida como a descarga da máquina, "MD". Isto corresponde à elongação do spandex de 150% a 300% ou mais. Conforme utilizado no presente, o termo "fio rígido" refere-se ao fio relativamente inelástico, ta! como o poliéster, o algodão, o náilon, o raiom, o acetato ou a lã.

A descarga total do fio de spandex é um produto da descarga da máquina (MD) e a descarga da embalagem (PD), que é a quantidade que o fio de spandex já está estirado em uma embalagem de fornecimento. Para um dado denier (ou decitex), o teor de spandex em um tecido é inversamente proporcional à descarga total; quanto maior a descarga total, menor o teor de spandex. O PR é uma propriedade medida denominada "Relaxamento Porcentual da Embalagem" e é definida como 100* (comprimento do fio na embalagem - comprimento do fio relaxado)/ (comprimento do fio na embalagem - comprimento do fio relaxado)/ (comprimento do fio na embalagem). PR mede tipicamente de 5 a 15 para o spandex utilizado nos spandex tecidos de tricô circular, elástico, de jérsei único. Utilizando o PR medido, a descarga da embalagem (PD) é definida como 1/ (1-PR/ 100). Portanto, a descarga total (TD) também pode ser calculada como MD/ (1- PR/ 100). Um fio com descarga da máquina de 4x e 5% de PR teria uma descarga total de 4,21x, enquanto um fio com a descarga da máquina de 4x e 15% de PR possuiria uma descarga total de 4,71 x.

Por razões econômicas, os tricotadores circulares freqüentemente tentarão utilizar o mínimo teor de spandex consistente com as propriedades do tecido adequadas e a uniformidade. Conforme explicado acima, o aumento da descarga do spandex é um modo de reduzir o teor. O fator principal que limita a descarga é o porcentual de elongação na quebra, tal que um fio com alto porcentual de elongação na quebra é o fator mais importante. Outros fatores, tais como a tenacidade na quebra, fricção, pegajosidade do fio, uniformidade denier, e defeitos no fio podem reduzir a descarga prática atingível. Os tricotadores irão fornecer uma margem segura para estes fatores Iimitantes ao reduzir a descarga da última descarga (elongação do porcentual medida na quebra). Tipicamente, eles determinam esta "descarga sustentável" ao aumentar a descarga até a quebra dos tricotadores atingir um nível inaceitável, tal como 5 quebras por 1.000 revoluções de máquina de tricô, então voltando até ser retomado o desempenho aceitável.

A tensão nas agulhas de tricô também pode ser um fator Iimitante para a descarga. A alimentação de tensão no fio de spandex pode estar diretamente relacionada à descarga total do fio spandex. Ele também é uma função do módulo inerente (potência de carga) do fio de spandex. A fim de manter aceitavelmente a baixa tensão na tricotagem em alta descarga, é vantajoso para o spandex possuir um baixo módulo (potência de carga). O fio ideal para a elevada capacidade de descarga iria, portanto, possui uma elevada elongação à quebra, baixo módulo (potência de carga), tenacidade adequadamente maior, denier uniforme e baixo nível de defeitos.

Por causa de suas propriedades de tensão - deformação, o fio de spandex (extração) descarrega mais conforme a tensão aplicada ao spandex aumenta; inversamente, quanto mais o spandex é descarregado, maior a tensão no fio. Um fio spandex típico e m uma máquina de tricô circular é conforme segue. O fio spandex é medido a partir da embalagem de fornecimento, sobre ou através de um detector final quebrado, sobre um ou mais rolos de mudança de direção e, então, para o prato carreador que guia o spandex para as agulhas de tricô e para dentro da costura. Há uma elevação da tensão no fio spandex conforme ele passa da embalagem de fornecimento e sobre cada dispositivo ou rolo, devido às forças friccionais proporcionadas por cada dispositivo ou rolo que toca o spandex. A descarga total do spandex naquela costura é, portanto, relacionada com a soma das tensões através da via do spandex.

DMAc Residual no Spandex - A porcentagem de DMAc remanescente nas amostras de spandex foi determinada ao utilizar o analisador Duratech DMAc. Uma quantidade conhecida de percleno foi utilizada para extrair o DMAc fora de um peso conhecido do spandex. A quantidade de DMAc no percleno foi então quantificada pela medida da absorção UV do DMAc e pela comparação daquele valor a uma curva de padronização.

Deformação úmida a quente - A deformação úmida a quente (HWC) é determinada pela medida de um comprimento original, L0, de um fio, estirando-o a 1,5 vez seu comprimento original (1,5 L0), imergindo-o em sua condição estirada por 30 minutos em um banho de água mantido na temperatura no intervalo de 97 a 100° C, removendo-o de seu banho, liberando a tensão e permitindo o relaxamento da amostra na temperatura ambiente por um mínimo de 60 minutos antes da medida do comprimento final, Lf. A porcentagem da deformação úmida a quente é calculada a partir da seguinte fórmula:

% HWC = 100 x [(Lf - Lo)/ Lo].

As fibras com baixa porcentagem de HWC fornecem desempenho superior em operações de acabamento úmido a quente, tal como tingimento.

Exemplos

Exemplo 1 (Spandex Contendo EO)

A amostra de poli(tetrametileno co-etilenoéter) glicol com 10,5% em mol de teor de etilenoéter e 1.774 Dalton de peso molecular foi preparada pela mistura de duas amostras. Uma das amostras possuía 11,3% em mol de teor de etilenoéter e 1.600 Daltons de peso molecular enquanto, por outro lado, possuía 10% em mol de teor de etilenoéter e 1.997 Dalton de peso molecular. Ambos estes exemplos foram preparados ao passar uma solução de THF, oxido de etileno e água através de um leito fixo de catalisador de argila fixa, seguida pela destilação do THF não reagido e sub-produtos de éter cíclico.

O poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol misturado foi protegido com o 1-isocianato-4-[(4-isocianatofenil)metil]benzeno a 90° C por 90 minutos para fornecer um pré-polímero NCO. Este glicol protegido que foi então dissolvido em solvente DMAc, extensor de cadeia com uma mistura de EDA e MPMD (razão 90/ 10) e terminado na cadeia com dietilamina para apresentar um produto de spandex similar na composição a um spandex comercial. A quantidade de DMAc utilizada era tal que a solução de fiação final possuía de 31% em peso de poliuretanouréia na mesma, com base no peso da solução total. A solução de fiação foi fiada a seco em uma coluna suprida com 415° C de nitrogênio seco, coalescida, passada ao redor de um rolo godet e enrolada a 869 m/ min. A capacidade de fiação era boa. As propriedades da fibra estão apresentadas na Tabela 1.

Exemplos Comparativo 2 (Spandex com Base em PTMEG)

Uma amostra de PTMEG com 1.800 Dalton de peso molecular foi protegida com o 1-isocianato-4-[(4-isocianatofenil)metil]benzeno a 2,62% de NCO, cadeia estendida com EDA e MPMD (razão 90/10), cadeia terminada em dietilamina e fiada em fibras de spandex de acordo com o procedimento do Exemplo 1.

Exemplo Comparativo 3 (Spandex Com EO Elevado)

Uma amostra de poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicolpossuindo 2.000 Dalton de peso molecular e 50% em mol de teor de etilenoéter foi protegida com o 1-isocianato-4-[(4-isocianatofenil)metil]benzeno a 90° C por 120 minutos utilizando 100 ppm de um ácido inorgânico como um catalisador de proteção. O glicol protegido foi então estendido em cadeia com EDA e MPMD (razão 90/10), terminado em cadeia com a dietilamina e fiada em fibras de spandex de acordo com o procedimento do Exemplo 1. Tabela 1

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* Todos os dados foram gerados após O a 300% de ciclo de elongação. Todas as amostras de fibra spandex foram fiadas em condições que secaram todos os fios a cerca do mesmo nível de solvente residual.

Os Depositantes observaram que conforme o nível de etilenoéter no poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol aumenta acima de cerca de 16% em mol, o ponto de fusão do poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol diminui rapidamente. Em paralelo com esta observação, diversas das propriedades físicas do spandex, com base nestes poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis, mudam rapidamente conforme o teor de etilenoéter aumenta. A curva de tensão - deformação não mais se assemelha à curva do spandex com base em PTMEG. Além disso, os Depositantes revelaram que quando a quantidade de etilenoéter no poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol em mantida a cerca de 16% em mol ou abaixo, a curva de tensão - deformação do produto é quase idêntica aquela do spandex com base no PTMEG. Os Depositantes revelaram que quando o teor de etilenoéter em um poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol está em cerca de 16% em mol ou abaixo, os poli(tetrametileno-co- etilenoéter)glicóis apresenta, um spandex com propriedades que se aproximam daquelas baseadas no PTMEG. Nestes menores níveis de etilenoéter, pode ser obtido ambos uma economia dos custos e um desempenho como o spandex com base em PTMEG.

Uma vantagem da presente invenção está no fato de que os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis com menos de 16% em mol de etilenoéter são menos caros para fabricar do que o PTMEG. Portanto, o spandex (ou poliuretanos) com base em poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis possui um menor custo de matéria-prima. Entretanto, de modo importante, os produtos de spandex com base em poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glícol continuam a fornecer as mesmas propriedades de desempenho que os produtos de spandex com base em PTMEG atualmente comercializados.

São preferíveis os poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis parcialmente devido ao menor custo do óxido de etileno versus o tetrahidrofurano, e parcialmente devido ao processo de fabricação do glicol menos caro. O PTMEG (por exemplo, Terathane 1800) é mais comumente fabricado utilizando um processo empregando um catalisador e um sistema promotor (anidrido acético) que requer as etapas adicionais do processamento após a polimerização para remover os grupos finais do acetato para produzir o produto glicol. O processo de poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol da presente invenção, entretanto, utiliza o óxido de etileno para iniciar a polimerização e resulta diretamente no produto glicol.

A utilização de poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicóis com maiores quantidades de etilenoéter fornece um spandex (ou poliuretano) com propriedades físicas notadamente diferentes do que aquelas com base no PTMEG possui o mesmo peso molecular. Algumas das propriedades do spandex, tais como a elongação, a potência da carga, a força retrativa em 200% ou maior de elongação (TM2) e desempenho em baixa temperatura melhoram, mas algumas propriedades pioram (por exemplo, resistência à quebra (tenacidade)).

Claims

1. POLIURETANOURÉIA, caracterizada pelo fato de que compreende o produto da reação de: (a) um poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol que compreende unidades constituintes derivadas da copolimerização do tetrahidrofurano e do óxido de etileno, em que a porção das unidades derivadas do óxido de etileno está presente no poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol em menos de 15% em mol, de preferência, entre cerca de 5 e menos de cerca de 15% em mol, de maior preferência, entre cerca de 10 e menos de cerca de 15% em mol; (b) pelo menos um diisocianato; e (c) pelo menos um extensor de cadeia de diamina.

2. SPANDEX, caracterizado pelo fato de que compreende um produto da reação de poliuretanouréia conforme descrita na reivindicação 1.

3. SPANDEX, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que dito poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol possui um peso molecular de cerca de 650 Daltons e cerca de 4.000 Daltons.

4. SPANDEX, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que dita poliuretanouréia possui uma razão molar de diisocianato para poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol entre cerca de 1,2 e cerca de 2,3.

5. SPANDEX, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o diisocianato é selecionado a partir do grupo que consiste em -1 -isocianato-4-[(4-isocianatofenil)metil]benzeno, 1 -isocianato-2-[(4- isocianatofenil)metil]benzeno e suas misturas.

6. SPANDEX, de acordo a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o extensor de cadeia de diamina é selecionado a partir do grupo que consiste em etileno diamina, 2-metilpentanodiamina e 1,2-propanodiamina e suas misturas.

7. SPANDEX, de acordo a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que possui uma tenacidade igual ou maior a 1,0 grama por denier.

8. SPANDEX, de acordo a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que possui uma potência de descarga na elongação de 100% igual ou maior a cerca de 0,016 grama por denier.

9. SPANDEX, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o spandex é fiado em uma velocidade de mais de cerca de 800 metros por minuto.

10. POLIURETANO, caracterizado pelo fato de que compreende o produto da reação de: (a) um po!i(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol que compreende unidades constituintes derivadas da copolimerização do tetrahidrofurano e do óxido de etileno, em que a porção das unidades derivadas do oxido de etileno está presente no poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol em menos que cerca de 15% em mol; (b) pelo menos um diisocianato; e (c) pelo menos um extensor de cadeia diol.

11. SPANDEX, caracterizado pelo fato de que compreende o produto da reação de poliuretano conforme descrito na reivindicação 10.

12. PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE SPANDEX, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) colocar em contato o poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol que compreende as unidades constituintes derivadas da copolimerização do tetrahidrofurano e do óxido de etileno em que a porção das unidades derivadas do óxido de etileno está presente no poli(tetrametileno-co-etilenoéter)glicol em menos de cerca de 15% em mol com pelo menos um diisocianato para formar um gIicol protegido (capped)\ (b) opcionalmente adicionar um solvente ao produto de (a); (c) colocar o produto de (b) em contato com pelo menos um extensor de cadeia de diamina ou diol; e (d) fiar o produto de (c) para formar o spandex.

13. TECIDO, caracterizado pelo fato de que compreende o spandex conforme descrito na reivindicação 2 ou na reivindicação 11.

14. ARTIGO TÊXTIL, caracterizado pelo fato de que compreende o tecido conforme descrito na reivindicação 13.

15. ARTIGO, caracterizado pelo fato de que compreende a poliuretanouréia conforme descrita na reivindicação 1, em que tal artigo pode ser uma dispersão, um revestimento, um filme, um adesivo, um elastômero ou um artigo moldado.

16. ARTIGO, caracterizado pelo fato de que compreende o poliuretano conforme descrito na reivindicação 10, em que tal artigo pode ser uma dispersão, um revestimento, um filme, um adesivo, um elastômero ou um artigo moldado.