BRPI0718734B1 - Fio elástico de poliuretano e método de produção de fio elástico de poliuretano contendo um polímero que possui um grupo sulfonato - Google Patents

Fio elástico de poliuretano e método de produção de fio elástico de poliuretano contendo um polímero que possui um grupo sulfonato Download PDF

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Tanaka Toshihiro
Inque Hirokuni
Hara Masashi
Kanbayashi Tatsuaki
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Description

(54) Título: FIO ELÁSTICO DE POLIURETANO E MÉTODO DE PRODUÇÃO DE FIO ELÁSTICO DE POLIURETANO CONTENDO UM POLÍMERO QUE POSSUI UM GRUPO SULFONATO (51) lnt.CI.: D01F 6/94; C08L 75/04; C08L 101/06; D01F 1/10 (30) Prioridade Unionista: 15/12/2006 JP 2006-337892,18/06/2007 JP 2007-159781 (73) Titular(es): INVISTA TECHNOLOGIES SA.R.L.
(72) Inventor(es): TOSHIHIRO TANAKA; HIROKUNI INQUE; MASASHI HARA; TATSUAKI KANBAYASHI
1/50
FIO ELÁSTICO DE POLIURETANO E MÉTODO DE PRODUÇÃO DE FIO ELÁSTICO DE POLIURETANO CONTENDO UM POLÍMERO QUE POSSUI UM GRUPO SULFONATO”
Campo da Invenção [001] A presente invenção se refere a um fio elástico de poliuretano, que possui alta resistência elástica, alta resiliência, resistência alcalina, resistência a diversos agentes químicos, alta resistência ao calor e capacidade de ser tingido com corantes catíõnicos que não desbota e método para a sua produção.
Antecedentes da Invenção [002] A fibra elástica encontra ampla aplicação como um material industrial e material de tecido elástico que, devido às características de estiramento excelentes, é utilizada como vestes para as pernas, roupas íntimas, roupas de esporte, etc.
[003] Alta resistência elástica, alta resiliência, resistência química, alta resistência ao calor e durabilidade da cor são requeridas de tais fibras elásticas, especialmente dos fios elásticos de poliuretano. Em particular, na área da resistência química, as misturas de tecido utilizando as combinações com fio de poliéster experimentaram forte demanda e o processamento de tais poliésteres para torná-los mais leves em peso e resistentes à mancha requer resistência às substâncias químicas, tais como álcalis, sais de amônio quaternários, ácidos graxos insaturados, etc.
[004] A tecnologia convencional que foi utilizada para proporcionar tal resistência química envolve incluir o fluoreto de poliviniiideno na solução de fiação de poliuretano. Vide a patente japonesa Sho 60-44406.
[005] Entretanto, tal fio elástico de poliuretano, que inclui o fluoreto de poliviniiideno, exibe resiliência inadequada e resistência ao calor e, em especial, quando utilizado em tecidos misturados com fio de poliéster que sofre
2/50 redução do peso ou processamento à prova de mancha, a resistência química do tecido resultante é insuficiente, que pode limitar sua utilização.
[006] Outra tal tecnologia envolve incluir o álcool sulfonato de polivinila modificado ou as taninos sintéticos de compostos sulfonados na solução de fiação de poliuretano. Vide a patente US 6.635.347 e a patente japonesa Hei 768657. Entretanto, mesmo quando os compostos contendo grupos sulfonatos são incluídos, sua baixa proporção do teor ocasiona níveis insatisfatórios de resistência química, em especial, nos tecidos misturados de poliéster que requerem processamento à prova de mancha. Ainda, no caso do último, os compostos exibem uma cor marrom escura, que se adere fortemente ao fio resultante, limitando deste modo seu uso.
[007] Ainda, o fio elástico de poliuretano é fabricado a partir de uma ampla variedade de matérias primas e é utilizado em um intervalo cada vez mais amplo de misturas, não apenas com fibras sintéticas, tais como náilon ou poliéster, mas também com fibras naturais, tais como algodão, lã e fibras semisintéticas. Consequentemente, quando os produtos estiráveis são tingidos, também pode ser requerida boa durabilidade da cor dependendo da aplicação.
[008] Nos produtos estiráveis convencionais, cada uma das matérias primas é tingida independentemente, o que leva a uma boa durabilidade da cor, mas à medida que tal durabilidade da cor não pode ser obtida pelas fibras de poliuretano, elas são geralmente deixadas não tingidas. As razões para isto se encontram na estrutura química, pois o polímero de poliuretano não possui grupos funcionais suficientes para a adsorção do corante e, ainda, devido ao seu baixo grau de cristalização, uma vez tingido, este não pode reter o corante de modo que não desbota. Consequentemente, nos tecidos contendo o fio elástico de poliuretano, o único modo de obter um grau prático de durabilidade da cor é através das lavagens repetidas do tecido para remover o corante que não foi quimicamente adsorvido. Entretanto, as lavagens repetidas do corante
3/50 que foi inicialmente adsorvido no tecido acarretam no desperdício na utilização de grandes quantidades de água e energia e também resultam na baixa reprodutibilidade da cor entre os diferentes lotes tingidos.
[009] Entretanto, se o fio elástico de poliuretano for deixado não tingido, quando o tecido for estirado, o fio elástico de poliuretano interno é trazido para a superfície, que deprecia a estética e a resolução da cor do tecido, deixando deste modo uma demanda por combinações de matérias primas de fibra que podem ser tingidas na mesma cor, e esta demanda é especialmente forte para as cores escuras, tais como o preto utilizado nos produto da fibra. Além disso, existe uma demanda adicional por meios para mudar a cor dos produtos da fibra, tais como para tingir as matérias primas em misturas utilizando o fio elástico de poliuretano para cores diferentes.
[0010] Uma tecnologia conhecida pelo estado da técnica anterior para as fibras elásticas de fingimento envolve a adição de pigmentos à solução de fiação de poliuretano para produzir o fio tingido fiado. Vide o pedido de patente japonês não examinado 2000-73233. Embora tal fio elástico de poliuretano contendo pigmentos exiba excedente durabilidade da cor, o número de cores que podem ser utilizadas está limitado e é muito caro, o que limita sua aplicação.
[0011] Outra tecnologia de fingimento convencional envolve a adição de uma amônia aos fios elásticos, tal como o poliuretano e a utilização da adsorção dos corantes ácidos ou dos corantes contendo metal. Entretanto, nos casos onde o peso do radical do grupo terminal é baixo, a densidade da cor adequada não pode ser obtida e, inversamente, quando o peso do radical do grupo terminal da amina é aumentado, devido às propriedades de adsorção divergentes das outras fibras, tais como náilon que estão na mistura, quando tingidas com as formulações das três cores primárias, cores diferentes são produzidas, o que torna a combinação da cor muito difícil.
4/50 [0012] Ainda, outra tecnologia de tingímento convencional envolve a utilização de dispersões tingidas. Embora os corantes dispersos produzam boa absorção no fio elástico de poliuretano, a resistência adsortiva do corante permanece fraca e é impossível obter cores altamente densas ou para as cores de densidade média para permanecer sem desbotar durante o uso. Vide a patente japonesa 3826377.
[0013] Ainda, outra estrutura da fibra envolve a utilização da fibra elástica do copolímero em bloco de poliéter - poliéster, que pode ser tingido com corantes catiònicos. Entretanto, pelo fato da fibra elástica do copolímero em bloco de poliéter - poliéster possuir um menor grau de elongação e resistência ao calor inferior comparado ao fio elástico de poliuretano, ela é apenas raramente utilizada. Vide o pedido de patente japonês não examinado 2001-140167.
Descrição Resumida da Invenção [0014] O objetivo da presente invenção é resolver os problemas descritos acima associados ao estado da técnica anterior através da provisão de um fio elástico de poliuretano e um método de produção do mesmo, que exibe a resistência alcalina, resistência a diversos agentes químicos, alta resiliência, alta resistência e elongação, alta resistência ao calor e capacidade de ser tingido com corantes catiònicos que não desbotam e ainda, que forneça tecidos altamente estéticos quando utilizados em misturas.
[0015] Os meios abaixo foram adotados para atingir os objetivos anteriores para o fio elástico de poliuretano de acordo com a presente invenção.
[0016] O fio elástico de poliuretano possui, em geral, os componentes estruturais primários do diol polimérico e do diisocianato, em que dito fio elástico de poliuretano inclui um polímero que contém grupos sulfonato e a concentração molar do monômero que possui grupos sulfonatos é de pelo
5/50 menos 5 mol %.
[0017] Ainda, no método para a produção do fio elástico de poliuretano de acordo com a presente invenção, o polímero que contém os grupos sulfonatos é adicionado à solução do poliuretano possuindo componentes estruturais primários do diol polimérico e do diisocianato, e a fiação é realizada.
[0018] O fio elástico de poliuretano de acordo com a presente invenção é resistente a álcali, resistente a diversos agentes químicos, altamente resilíente, exibe alta resistência e elongação, altamente resistente ao calor e é capaz de ser tingido com corantes catiônicos que não desbotam, que tornam o fio elástico bem adequado para a utilização em vestimentas, onde ele fornece facilidade de vestir e remover, bom ajuste, resistência àmudançadecoreuma aparência de qualidade. Ainda, nas misturas do fio elástico de poliuretano da presente invenção com outros tipos de fibras tingíveis de corante catiônico, cada uma é tingida na mesma cor para fornecer excelente resolução da cor. Ainda, quando o fio elástico de poliuretano de acordo com a presente invenção é misturado com as fibras capazes de serem tingidas com corantes ácidos, não apenas não há contaminação dos corantes ácidos e a obtenção de excelente durabilidade da cor, mas pela utilização de ambos os corantes ácidos e corantes catiônicos é possível gerar diferentes cores para produzir os produtos que possuem uma coloração úníca.
Descrição Detalhada da Invenção [0019] O poliuretano utilizado na presente invenção não é particularmente limitado, contanto que seus componentes estruturais primários sejam um diol polimérico e um diisocianato. Também não há limitações especiais no método de sua síntese.
[0020] Por exemplo, um poliuretano que compreende um diol polimérico, um diisocianato e uma diamina de baixo peso molecular podem ser utilizados; ou um poliuretano que compreende um diol polimérico, um
6/50 diisocianato e um diol de baixo peso molecular também podem ser utilizados. Um poliuretano que utiliza os compostos contendo os grupos hidroxila ou grupos amino como agentes de prolongamento de cadeia também pode ser utilizado. Ainda é preferível utilizar um glicol multifuncional, isocianato, etc com três ou mais grupos funcionais em quantidades que não irão depreciar estes efeitos da presente invenção.
[0021] Para os propósitos da presente invenção, o que se entende por “componentes estruturais primários” são os componentes que constituem 50% em peso ou mais dos componentes estruturais utilizados quando se forma o poliuretano.
[0022] No presente, uma unidade estrutural típica que constitui o poliuretano utilizado na presente invenção deve ser descrita.
[0023] Os dióis de polímero preferidos das unidades estruturais que compreendem o poliuretano são os glicóis do tipo poliéter, glicóis do tipo poliéster, policarbonato dióis, etc. Ainda, a partir da perspectiva de adicionar propriedades de flexibilidade e elongação ao fio, a utilização de um glicol do tipo poliéter é especialmente preferida.
[0024] Portanto, é preferível que o glicol do tipo poliéter inclua um composto de copolímero diol contendo a unidade estrutural mostrada na Fórmula Geral (I).
H R 1 H
I I I
-(_ c 4-(. c -θ. c -o- (i)
I a l b | c
H R 2 H [0025] Na Fórmula I, a e c são números inteiros de 1 a 3, b é um número inteiro de 0 a 3, R1 e R2 são H ou um grupo alquila com 1 a 3 átomos de carbono.
[0026] Os exemplos específicos de tais compostos de diol com base em
7/50 poliéter incluem o polietileno glicol, polietileno glicol modificado, polipropileno glicol, politrimetileno éter glicol, politetrametileno éter glicol (abreviado no presente como PTMG), PTMG modificado que é um copolímero do tetraidrofurano (abreviado no presente como THF) e 3-metil-THF, PTMG modificado que é um copolímero do THF e 2,3-dimetil-THF, PTMG modificado que é um copolímero do THF do neopentil glicol, um copolímero do THF e óxido de etileno e/ou óxido de propileno copolimerizado aleatoriamente em uma ordem irregular, e assim por diante. Um único tipo de tais glicóis com base em poliéter ou as combinações de dois ou mais tipos dos mesmos pode ser utilizada na forma de misturas ou copolímeros. Entre eles, são preferidos o PTMG e o PTMG modificado.
[0027] Ainda, a partir da perspectiva de melhorar a resistência do fio de poliuretano para a abrasão e a luz, é preferível utilizar o glicol com base em poliéster, tal como o diol poliéster com cadeias laterais produzidas pelos meios de polimerização por condensação de uma mistura de adipato de butileno, policaprolactona diol, 3-metil-1,5-pentano diol e o polipropileno poliol com ácido adípico, etc.; ou um policarbonato diol que possui unidades éster de ácido dicarboxílico que são derivadas dos componentes de ácido dicarboxílico que compreende o 3,8-dimetil decano dióxido e/ou o 3,7-dimetil decano dióxido.
[0028] Ainda, dito diol polimérico pode ser utilizado sozinho ou em misturas ou copolímeros de dois ou mais tipos.
[0029] De modo a obter os níveis desejados de elongação, resistência, resistência ao calor e similares das fibras elásticas, o peso molecular do diol polimérico utilizado na presente invenção deve variar entre 1.000 e 8.000, de preferência, entre 1.800 e 6.000. A utilização de um diol polimérico dentro deste intervalo do peso molecular permite excelentes obtenções de elongação, resistência, recuperação elástica e resistência ao calor.
[0030] Depois, os exemplos de unidades estruturais de diisocianato
8/50 aromáticas que constituem o poliuretano, que permite especialmente o poliuretano sintetizado para exibir alta resistência ao calor e resistência, inclui tais diisocianatos aromáticos como o difenil metano diisocianato (abreviado no presente como MDI), trileno diisocianato, 1,4-diisocianato benzeno, xileno diisocianato, 2,6-naftaleno diisocianato, etc. Os exemplos de diisocianatos alicíclicos incluem o metileno bis(ciclo-hexil isocianato), isoforona diisocianato, metil ciclo-hexano-2,4-diisocianato, metil ciclo-hexano-2,6-diisocianato, ciclohexano-1,4-diisocianato, hexaidroxileno diisocianato, hexaidrotolileno diisocianato, octahidro-1,5-naftaleno diisocianato, etc. Os diisocianatos alifáticos também podem ser utilizados, que são eficazes na supressão do amarelamento no fio de poliuretano. Estes diisocianatos podem ser utilizados sozinhos ou em combinações de dois ou mais tipos.
[0031] Depois, é ainda preferível utilizar pelo menos um tipo de diamina de baixo peso molecular ou um diol de baixo peso molecular como um agente de alongamento da cadeia nas unidades estruturais do poliuretano. Também é possível utilizar os compostos, tais como o etanol amina que possui os grupos hidroxila e amino dentro de suas moléculas.
[0032] Os exemplos de aminas de baixo peso molecular incluem etileno diamina (abreviada no presente como EDA), 1,2-propano diamina, 1,3-propano diamina, hexametileno diamina, p-fenileno diamina, p-xileno diamina, m-xileno diamina, ρ,ρ’-metileno dianilina, 1,3-cicloexil diamina, hexaidro metafenileno diamina, 2-metil pentametileno diamina, bis(4-aminofenil) óxido de fosfina, etc. É preferível utilizar um ou mais tipos dentre este grupo, com etileno diamina sendo especialmente preferido. A utilização do etileno diamina permite a obtenção do fio que possui excelente alongamento, recuperação elástica e resistência ao calor. A estes agentes de prolongamento de cadeia, ainda é possível adicionar um composto de triamina, tal como o dietileno triamina, que pode formar uma estrutura reticulada, em quantidades que não irão depreciar
9/50 os efeitos.
[0033] Ainda, os exemplos típicos de dois de baixo peso molecular incluem o etileno glicol (abreviado no presente como EG), 1,3-propano diol,
1,4-butano diol, bis-hidróxi etóxi benzeno, tereftalato de bis-hidróxi etileno, 1metil-1,2-etano diol, etc. Um ou mais destes podem ser utilizados. Especialmente preferido entre estes está o etileno glicol, o 1,3-propano diol e o
1,4-butano diol. Quando utilizado, o fio de poliuretano prolongado por diol que exibe alta resistência ao calor e resistência pode ser obtido.
[0034] Ainda, a partir da perspectiva da obtenção de fibras com boa longevidade e alta resistência, o peso molecular do fio elástico de poliuretano obtido na presente invenção deve variar de um peso molecular médio de 40.000 a 150.000. O peso molecular médio é determinado pelas medidas de GPC e a conversão em termos de poliestireno.
[0035] A partir das perspectivas de obtenção de boa capacidade de processamento, não havendo problemas de ordem prática, e excelente resistência ao calor elevado, especialmente preferido como o poliuretano que compreende o fio elástico da presente invenção são aqueles do diol e do diisocianato que têm um ponto de fusão sobre a alta temperatura lateral que varia de 150 ° C a 300 0 C. Aqui, o que se entende pelo ponto de fusão de alta temperatura lateral é o ponto de fusão do chamado ponto de fusão do segmento rígido do cristal de poliuretano ou poliuretano uréia quando medido por DSC.
[0036] Para saber, quando fabricados a partir de poliuretano com um alto ponto de fusão de lado a partir de 150 0 C a 300 0 C, utilizando um número PTMG com peso molecular médio de 1000 a 8000 como o polímero diol, MDI como o diisocianato, e um agente de prolongamento da cadeia selecionado a partir de uma ou mais de etileno glicol, 1,3-propano diol, 1,4-butano diol, etileno diamina, 1,2-diamino propano e 1,3-diamino propano, o fio elástico irá
10/50 apresentar um elevado grau de alongamento, e, ainda, que irá fornecer bom rendimento do processo, não apresenta problemas de ordem prática, e proporciona excelente resistência ao calor, como descrito acima.
[0037] O fio elástico de poliuretano de acordo com a presente invenção incorpora um polímero que contém grupos sulfonato. Os polímeros que contêm grupos sulfonato aniônico possuem uma carga, que, na fiação solução, proporciona boa interação com a uréia e os grupos uretano do poliuretano, o que contribui para evitar a aglomeração dos segmentos rígidos, e reduz a viscosidade e gelificação na solução de fiação. Além disso, quando o polímero contendo grupos sulfonato está incluído no fio elástico de poliuretano, ele cobre e protege os cristais que são essencialmente segmentos rígidos, e serve para evitar que as áreas não-cristalinas que são primariamente segmentos macios sejam oxidadas, para fornecer deste modo alta resistência aos agentes químicos, de alta resistência e alta resistência térmica, bem como para tornar possível a sua ligação iônica com os corantes catiônicos permitindo assim a ser tingidas com corantes catiônicos que não desbotam. Em contrapartida, quando os fios de poliuretano elástico não contêm polímero com grupos sulfonato, é difícil aumentar a sua resistência a álcalis e aos agentes químicos, a sua recuperação, de alta resistência alongamento, resistência e capacidade de calor tingimento com corantes catiônicos.
[0038] O que se entende por grupo sulfonato, contendo polímero para fins da presente invenção não se limita aos compostos obtidos a partir da polimerização de compostos que contêm grupos sulfonato como monômeros, também é possível utilizar um composto contendo grupos sulfonato como um monômero e copolimerizar com outro monômero.
[0039] A partir da perspectiva de obtenção de fio de poliuretano com um fio de alta resistência não possuindo resistência aos agentes químicos e de alta resistência e alongamento, a concentração molar do grupo-sulfonato contendo
11/50 monômero deve ser de 5% em mol ou mais. Quando essa concentração molar é de 5% em mol, ou superior, para o grupo-sulfonato contendo monômero no fio elástico de poliuretano, as propriedades de anti-oxidação semelhantes às oferecidas por um tipo antioxidante do tipo fenol pode ser realizadas, juntamente com alta resistência ao envelhecimento por calor. Preferencialmente, aquela concentração deve ser de 10% molar ou mais, com 20% molar ou mais sendo especialmente preferido. O limite superior pode até ser de 100% em mol, desde que não prejudiquem as propriedades de fiação ou o alongamento dos fios de poliuretano elástico.
[0040] Além disso, a partir da perspectiva de perceber fiação velocidades elevadas e suprimindo a redução de peso a partir de volatilização, o número médio do peso molecular do polímero contendo os grupos sulfonato deve variar de 2000 a 500.000.
[0041] A partir da perspectiva para alcançar boas propriedades de fiação, um bom equilíbrio entre as propriedades mecânicas e resistência térmica, a quantidade do polímero contendo o grupos sulfonato com relação aos fios de poliuretano elástico da presente invenção, de preferência, se enquadra dentro de um intervalo de 0,5% em peso a 50% em peso, e na perspectiva de reduzir a queda na resistência elástica dos fios de poliuretano, é preferível que ele cair dentro de um intervalo de 1 % em peso de até 30% em peso. Para acrescentar mais pormenores, a concentração de SO3H nas fibras deve variar de 0,12% em peso para 3,6% em peso.
[0042] Os sulfonatos aromáticos e vinil sulfonatos são exemplos de compostos que contêm grupos sulfonato. Da perspectiva da obtenção de fios de poliuretano com alta resistência e alongamento, é preferível usar um sulfonato aromático. Entre eles, o benzeno sulfonato e o fenol sulfonato são preferíveis principalmente devido à sua capacidade de trazer a alta resistência de forma eficiente, de alta resistência térmica e capacidade de serem tingidos
12/50 com corantes catiônicos que não desbotam.
[0043] Quando os copolímeros são formados com polímeros contendo grupos sulfonato, não existem restrições sobre as proporções molares particulares dos outros monômeros constituintes, mas os outros monômeros constituintes devem ser selecionados adequadamente a partir da perspectiva da sua estabilidade e compatibilidade com o poliuretano. Os compostos contendo grupos sulfonila são vantajosos para a estabilidade. No presente, o que se entende por compostos contendo grupos sulfonila são aqueles que não incluem o ácido sulfônico.
[0044] Esses compostos que contêm grupos sulfonila (excluindo o ácido sulfônico) devem ser muito mais compatíveis com poliuretano e que não impedem a cristalização dos segmentos rígidos no poliuretano; compostos volumosos são preferíveis para emprestar propriedades de alta resistência e alongamento para o poliuretano. Para isso, compostos com anéis aromáticos, tais como sulfonas aromáticas, são adequados. Especialmente preferida entre os quais estão o bis-fenóis, tais como o diidróxi difenil sulfona. Quando um bisfenol, como diidróxi difenil sulfona é utilizado, é possível proporcionar melhores propriedades de anti-oxidação, e também contribui para a alta resistência térmica e capacidade para ser tingidas com corantes catiônicos que não desbotam.
[0045] Os exemplos de polímeros contendo grupos sulfonato incluem um polímero de condensação de formaldeído benzeno sulfonato, um polímero formaldeído condensação de fenol sulfonato, um polímero de condensação de formaldeído e fenol sulfonato cresol, uma adição de polímeros de etileno e estireno sulfonato, um polímero além de propileno e estireno sulfonato, um polímero de adição de estireno sulfonato e estireno, um polímero de adição de benzeno sulfonato divinil e benzeno, um polímero de adição de sulfonato fenol e divinil benzeno, um polímero de adição de benzeno sulfonato e divinil
13/50 benzeno sulfonato, um polímero além de fenol sulfonato e divinil benzeno sulfonato, um polímero de adição benzeno sulfonato e divinil sulfona, um polímero de adição de fenol sulfonato e divinil sulfona, um polímero de condensação de formaldeído benzeno sulfonato e 4,2’-diidroxi difenil sulfona, um polímero de condensação de formaldeído e fenol sulfonato 4,2’-diidroxi difenil sulfona, um polímero de condensação de formaldeído benzeno sulfonato e 4,4’-diidroxi difenil sulfona, um polímero de condensação de formaldeído e fenol sulfonato e 4,4’-diidroxi difenil sulfona, etc. Entre eles, os polímeros de condensação do formaldeído são preferíveis, devido à alta resistência e da transparência e da cor dos fios após fiação.
[0046] Não existem restrições particulares mediante o método de polimerização utilizado para produzir o grupo sulfonato, contendo polímeros, que pode ser produzido usando a polimerização por condensação, tais como formaldeído trazendo além de polimerização utilizando vinil-baseado sulfonatos tais como (a) estireno derivados possuindo grupos sulfonato, tais como o estireno sulfonato, α-metil estireno sulfonato; (b) sulfonatos olefinas tais como etileno diamina, propileno sulfonato, butileno sulfonato; e (c) dieno sulfonatos tais como butadieno sulfonato. Para proteger os grupos sulfonato, o que salienta as características do polímero aniônico, é preferível escolher um monômero de partida, bem como um precursor, tais como um sulfonato ou sulfonamidas adequados, e para começar a polimerizar esta substância, antes da derivação tardia dos grupos sulfonatos de todos os grupos ou parte dela por troca iônica utilizando um ácido. Além disso, no caso da polimerização por condensação por reticulação do formaldeído, pode ser preferível produzir um tipo Novolac por polimerização por condensação de formaldeído na presença de um catalisador ácido, ou para produzir um tipo Resol na presença de um catalisador alcalino. Do ponto de vista da estabilidade do polímero que contém grupos sulfonato, em outras palavras, o controle de sua viscosidade e cor
14/50 muda, é preferível adicionar o e reagir monoamino final de nivelamento agentes como dimetil amina, diisopropil amina, etilmetil amina, dietil amina , butilmetil amina, dibutil amina, diamil aminas, etc, em quantidades equivalentes ao
SOsH.
[0047] Preferido entre estes, na perspectiva de estabilizar a viscosidade da solução da matéria-prima para a fiação do poliuretano fios, obtendo boas características de fiação e obtenção de alta resistência a agentes químicos, o polímero contendo grupo sulfonato deve ser aleatório ou alternado a partir de um copolímero do grupo sulfonato, contendo compostos e um composto que contenha grupos sulfonila (excluindo o ácido sulfônico). Além disso, a partir da perspectiva de obter boas propriedades mecânicas do fios de poliuretano, é preferível que o copolímero de ser produzidos a partir de monômeros de um composto contendo grupos sulfonato e um composto que contenha grupos sulfonila (excluindo o ácido sulfônico). Os exemplos podem incluir o polímero de condensação do formaldeído de benzeno sulfonato e 4,4’-diidroxi difenil sulfona, e polímero formaldeído condensação de fenol sulfonato e 4,4’-diidroxi difenil sulfona.
[0048] O polímero que contém grupos sulfonato utilizado na presente invenção é altamente reativo com corantes catiônicos, e apresentam a capacidade de ser tingido com corantes catiônicos que não desbotam, mas pode ainda adicionar um grupo aniônico distinto dos grupos sulfonato para melhorar ainda mais a capacidade de fingimento com corantes catiônicos.
[0049] Tais grupos aniônicos incluem grupos nitro, grupos carboxila, fosfato grupos, ou aqueles em que os terminais são seladas com um sal metálico, etc, que é um contra cátion. Grupos carboxila são especialmente preferidos como a grupo aniônico. Sua utilização permite reduzir a quantidade do polímero contendo grupo sulfonato que é adicionado. Quando os grupos carboxila estão a ser introduzidos ao polímero que contém grupos sulfonatos,
15/50 os monômeros que podem fornecer grupos carboxila incluem o ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maléico, ácido maléico monoésteres, ácido itacônico, ácido itacônico monoésteres, etc.
[0050] Em geral, uma vez que grupos sulfonatos ou os seus sais são introduzidos na estrutura de fibras poliméricas a serem tingidas com corantes catiônicos (corante catiônico tingível das fibras de poliéster, fibras acrílicas, etc), a fim de conseguir comportamento aderência semelhante entre os corantes, quando as fibras acrílicas ou as fibras de poliéster tingíveis por corante catiônico com uma mistura de corantes catiônicos, é preferível acrescentar também os mesmos tipos de grupos aniônicos ou seus sais.
[0051] A quantidade de compostos contendo os grupos aniônicos exigidas pelos grupos sulfonatos no fio elástico de poliuretano da presente invenção pode ser obtida através da adição da quantidade de terminais grupos para gerar boas corante coloração, mas considerando as propriedades elásticas, é preferível que o montante varie de 0,1% em peso de até 50% em peso. Quando o montante dos grupos aniônicos exigidos pelos grupos sulfonatos no polímero para o poliuretano fio elástico peso superior a 50%, as propriedades de fiação podem deteriorar-se.
[0052] Além disso, a quantidade de grupos sulfonato no fio elástico de poliuretano, que é necessário para gerar coloração adequada corante deve variar milimoles de frornlO/ kg a 500 milimoles/ kg, de preferência a partir de 20 milimoles/ kg a 300 milimoles/ kg. Se o valor for muito baixo, a adsorção do corante será insuficiente, e se for utilizado muito, mesmo que não resulte em problemas na coloração, a saturação do corante pode ocorrer e a fiação e outras propriedades podem ser adversamente afetadas.
[0053] Por outro lado, se a razão molar de grupos sulfonato é demasiada baixo em relação ao grupo-aniônico contendo compostos que é exigido pelos grupos sulfonatos no polímero, a quantidade de polímero no
16/50 poliuretano elástico fio pode ser 50% em peso ou mais de, a fim de atingir os 10 milimoles/ kg dos grupos sulfonatos na poliuretano elástico fio, que, como mencionado anteriormente, pode afetar adversamente fiação propriedades. Assim, se o objetivo primordial é a realização de fingimento com corantes catiônicos, é melhor limitar o conteúdo deste polímero no fio elástico de poliuretano, a partir da perspectiva de propriedades de fiação. Nesse caso, um método para aumentar a quantidade de grupos sulfonatos no polímero é usar um polímero de adição em que um polímero à base de vinil sulfonato, em que o peso molecular do monômero é relativamente baixo no monômero sulfonato aromático, é usado como um material de partida.
[0054] Além disso, entre as perspectivas do polímero contendo grupo sulfonato utilizado no presente invenção sendo rapidamente dispersos ou dissolvidos em poliuretano, obter as características alvo das fibras de poliuretano produzidas, a obtenção de poliuretano com um grau adequado de transparência e evitar que um polímero contendo grupo sulfonato diminua seu teor de polímero, sendo afetada pelo calor durante o processo de fiação e descoloração, é preferível realizá-la em 20% em peso de uma solução de N, N'dimetil acetoamida (abreviada no presente como DMAc) ou N,N’-dimetilformamida (abreviada no presente como DMF), com uma viscosidade entre 10 cP e 10000 P a 20° C, para prevenir ou reduzir a descoloração do polímero propriamente dito.
[0055] Além disso, é preferível para o poliuretano utilizado na presente invenção usar um ou mais tipos de agente de proteção final na sua preparação. Os agentes de proteção final incluem as monoaminas, tais como a dimetil amina, diisopropil amina, etilmetil amina, dietil amina, metilpropil amina, isopropil metil amina, diisopropil amina, butilmetil amina, metil isobutil amina, isopentil metil amina, dibutilo amina, diamil amina; monoóis, como o etanol, propanol, butanol, isopropanol, álcool alila, ciclopentanol e monoisocianatos,
17/50 como fenil isocianato.
[0056] Uma variedade de estabilizadores e pigmentos podem também ser incorporados no fio elástico de poliuretano ou na solução de fiação de poliuretano. Os exemplos incluem o fotoinibidores, antioxidantes, tais como agentes de fenol impedidos 2,6-di-t-butil-p-cresol (BHT) e SUMILIZER-GA-80 ™ pela Sumitomo Chemical Industries, KK.; Vários tipos de benzotriazóis como a Ciba Geigy do Cinubin ™; agentes de benzofenona, agentes fosforosos tais como o SUMILIZER-P-16 ™; vários tipos de aminas impedidas, pigmentos, tais como óxido de ferro e óxido de titânio; substâncias inorgânicas, como o óxido de zinco, óxido de cério, óxido de magnésio e carbono preto; flúor à base de silicone e à base de resina em pó, sabões metálicos, tais como magnésio, ou sanitizantes, desodorizantes, etc que contêm prata, zinco e seus compostos, tais como lubrificantes de silicone e óleo mineral, e vários agentes anti-estáticos, tais como sulfato de bário, óxido de cério, betaínas, fosfatos tipos, etc, que podem ser adicionadas ou reagiu com o polímero. Além disso, é preferível aumentar a resistência à luz e vários óxidos de nitrogênio, utilizandose o óxido de azoto, tais como o sequestrante HN-15 feita pela Nippon Hidrazina, Co. Ltd.
[0057] Além disso, as partículas finas de óxidos metálicos tais como o óxido de titânio e óxido de zinco podem ser adicionados para atingir velocidades fiação aumentaram durante o processo de fiação seca. Além disso, substâncias inorgânicas ou inorgânicas material poroso (como bambu carvão, carvão vegetal, negro de carbono, poroso barro, argila, silica terra, casca de coco carvão ativado, carbono ativo a partir do carvão, zeólito, perlita, etc) podem ser adicionados em quantidades que não impede os efeitos da presente invenção para melhorar a resistência térmica e propriedades mecânicas.
[0058] Estes, bem como outros aditivos podem ser adicionados à solução de poliuretano como agentes modificadores de ajustar a solução
18/50 fiação, ou eles podem ser adicionados previamente à solução ou dispersão de poliuretano. A quantidade contida de tais aditivos deve ser adequadamente determinada com base nos objetivos para a sua adição.
[0059] Em seguida, o método de produção de fios de poliuretano flexível, de acordo com a presente invenção é explicado em detalhes.
[0060] Ao preparar o poliuretano com os principais componentes estruturais do polímero diol e diisocianato em fio elástico de poliuretano, de acordo com o método de produção da presente invenção, o referido polímero que contém grupos sulfonatos deve ser incorporado. Dito grupo sulfonato, contendo polímero pode ser acrescentado ao estágio de polimerização do poliuretano, mas para os fins da presente invenção, que é melhor para adicioná-lo após a primeira preparação da solução de poliuretano.
[0061] A produção do poliuretano solução ou o poliuretano, que é a substância dissolvida nesta solução, pode ser obtida por métodos de polimerização por fusão ou polimerização da solução, ou por outros métodos. No entanto, é preferível polimerização da solução. No caso do uso de solução polimerização, gel ou outros materiais estranhos, não são produzidos em poliuretano, o que torna mais fácil fiação, e facilita a produção de fios de poliuretano de baixa fibra. A utilização da solução de polimerização tem a vantagem adicional de eliminar o passo de tornar uma solução.
[0062] Um poliuretano preferido para uso na presente invenção é um que usa PTMG com um peso molecular médio que varia de 1000 a 8000 como o poliol, MDI como o diisocianato, e ainda pelo menos um tipo de agente de alongamento dc cadeia selecionado a partir de 1, 3 propano diol, 1,4-butano diol, etileno diamina, 1,2-diamino propano e 1,3-diamino propano, da qual o ponto de fusão sobre a alta temperatura lado está na faixa de 200 0 C a 300° C.
[0063] Dito poliuretano pode ser sintetizado com as referidas matériasprimas em um solvente essencialmente composto por DMAc, CPO,
19/50 dimetilsulfóxido, N-metil pirrolidona, etc Por exemplo, métodos preferidos incluem a adição de diferentes matérias-primas ao solvente e a dissolução, seguido por aquecimento a uma temperatura adequada e reagir para produzir o poliuretano utilizando o chamado método one-shot, ou um método através do qual o polímero diol e diisocianato são o primeiro reagido por fusão e, em seguida, a reação produto é dissolvido em um solvente e reagiram com o referido diol para produzir o poliuretano.
[0064] Quando um diol é utilizado como um agente da cadeia alongamento, um típico método para produzir um poliuretano com uma temperatura elevada lado ponto de fusão entre 150 0 C e 300 0 C seria a de controlar os tipos e a proporção entre o polímero diol, o MDI e o diol. Por exemplo, quando se utiliza um polímero diol baixo peso molecular, é possível que, usando uma proporção relativamente mais elevada do MDI, um poliuretano com uma maior alta temperatura lado ponto de fusão pode ser obtido. Do mesmo modo, quando se utiliza um baixo peso molecular diol, a quantia relativa do polímero diol pode ser reduzido para obter uma maior temperatura elevada lado ponto de fusão poliuretano. Quando o número de média de peso molecular do polímero diol é igual ou superior a 1000, a razão molar (número de moles de MDI) / (número de moles de polímero diol) deve ser
1.5 ou superior para atingir uma temperatura elevada lado ponto de fusão de 150 0 C ou superior.
[0065] Ao sintetizar tais poliuretanos, um ou mais tipos de uma amina à base de catalisador ou organometálicos catalisador deve ser empregado.
[0066] Os exemplos de aminas baseado catalisadores incluem-N, Ndimetil cicloexil amina, N, N-dimetil benzil amina, trietil aminas, N-metil morfolina, N-etil morfolina, N, N, N N-tetrametil etileno diamina, N, N, Ν', N'tetrametil-1 ,3-diamina propano, N, N, N Ν'-tetrametil hexano diamina, bis-2 aminoetilo-dimetil éter, N, N, N Ν', Ν'-pentametil dietilenoglicol triamina,
20/50 tetrametil guanidina, trietileno diamina, N, N'-dimetil piperazina, N-metil-N'dimetil aminoetil piperazina, N-( 2-dimetil aminoetil) morfolina, 1-metil imidazol, 1,2-dimetil imidazólicos, N, N-dimetil aminoetanol, N, N, Ν'-trimetil aminoetil etanol aminas, N-metil-N'-(2-hidroxietil) piperazina, 2,4,6-tris (dimetil aminometil) fenol, N, N-dimetil aminoexanol, trietanol aminas, etc.
[0067] Os exemplos de catalisadores organometálicos de estanho incluir octanoato, dibutilo dilaurato estanho, chumbo dibutilo octanoato, etc.
[0068] É preferível que a concentração da solução obtida poliuretano, desta forma, na faixa de 30% em peso para 80% em peso.
[0069] Além disso, é preferível na presente invenção adicionar os grupos sulfonato contendo polímero na solução de poliuretano. Qualquer método desejado pode ser utilizado para fazer esta adição. Os métodos típicos incluem o método estático de mistura, o método de mistura, o método de homogeneização, ou utilizando uma extrusora de duplo fuso. Aqui, a partir da perspectiva de fazer um uniforme para além da solução de poliuretano, acrescentando o polímero contendo grupo sulfonato em forma de solução é mais desejável.
[0070] Existem casos em que este aditamento sulfonato do grupo, contendo o polímero poliuretano solução provoca a viscosidade do poliuretano solução para aumentar acima da sua pré-além viscosidade, e na perspectiva de evitar isso, é preferível adicionar um ou mais tipos de agentes de proteção final, incluindo uma mono-amina, como dimetil amina, diisopropil amina, etilmetil amina, dietil amina, metilpropil amina, isopropilmetil amina, diisopropil amina, butilmetil amina, isobutilmetil amina, isopentilmetil amina, dibutilo amina, diamil amina, etc; um monool, tal como o etanol, propanol, butanol, isopropanol, álcool amílico, ciclopenatanol, etc, ou um mono-isocianato, como fenil isocianato, etc.
[0071] O quadro acima descreveu bloqueadores da luz, agentes de
21/50 antioxidação, outros reagentes ou pigmentos que podem ser adicionados à solução de poliuretano, ao mesmo tempo em que o polímero contendo grupo sulfonato é adicionado.
[0072] A solução de poliuretano com a composição descrita acima pode então ser fiado usando o método fiação seca, molhada ou fiação por fusão para obter o fio elástico de poliuretano, de acordo com a presente invenção. De entre as acima, o método de fiação a seco é preferido devido à sua estabilidade e fiação a capacidade de obter fio espesso ou muito fino.
[0073] Não há limitações sobre a finura, o número de monofilamentos, ou transversal, a forma do fiado poliuretano fio elástico, de acordo com a presente invenção. Pode, por exemplo, ser fiado em uma única vertente monofilamento ou fio multifilamento em um composto de uma pluralidade de filamentos. A forma da seção transversal do fio pode ser redonda ou plana.
[0074] Além disso, a fiação método utilizado não está limitado a seco fiação, fiação e as condições podem ser selecionadas adequadamente de acordo com as características desejadas a fiação e equipamentos para selecionar o tipo de fiado fio.
[0075] Além disso, uma vez que o conjunto características (urdidura permanente) e as características do relaxamento da tensão do fio elástico de poliuretano da presente invenção são facilmente afetados pela velocidade do rolo Godet e os rolos, estes devem ser devidamente fixados para a aplicação. Assim, a partir da perspectiva de obtenção de fio elástico de poliuretano com o conjunto desejado e as características de relaxamento da tensão, a velocidade entre o Godet rolo e da bobina deve variar de 1,15 a 1,65. Na perspectiva de alcançar baixo conjunto e baixa reatividade poliuretano fio elástico, a relação entre a velocidade Godet rolo e da bobina deve estar no intervalo 1,15 a 1,40, de preferência a partir de 1,15 a 1,35. Por outro lado, são desejadas as propriedades de alta adaptação e alto relaxamento da tensão no fio elástico de
22/50 poliuretano, a relação entre a velocidade Godet rolo e da bobina deve ser fixado entre 1,25 e 1,65, de preferência entre 1,35 e 1,65.
[0076] É ainda possível recorrer a uma velocidade elevada fiação para melhorar a resistência dos fios de poliuretano elástico e, em termos práticos, uma fiação velocidade de 450 m/ minuto, ou superior a produzir um nível de resistência desejável. Do ponto de vista da produtividade industrial, a velocidade deve variar de 450 a 1000 m/ minuto.
[0077] Os fios de poliuretano elástico obtido da maneira descrita acima podem ser misturado com outras fibras para preparar o tecido elástico. Não existem restrições sobre a forma especial do tecido elástico, a sua mistura razão, a matéria-prima com fibras que é a mistura combinada e método. Significa que o conhecido no estado da técnica pode ser utilizado na preparação do tecido. O fio elástico de poliuretano pode também ser utilizado por si ou pode ser coberto com um ou mais outros tipos de fibras sintéticas, tais como fibras de poliamida, fibras de poliéster ou de fibras acrílicas, ou com fibras naturais como algodão, cânhamo e lã usando métodos convencionais.
[0078] Além disso, o tecido contendo fio elástico de poliuretano da presente invenção pode preferencialmente ser misturado com outras fibras, incluindo náilon e outras fibras de poliamida sintéticas, com fibras sintéticas de copolímero poliéster principalmente contendo tereftalato de polietileno, tereftalato de politrimetileno, tereftalato de polibutileno, etc; acrílico com fibras sintéticas, com fibras de polipropileno sintéticas, semi-sintético com fibras caracterizado por fibras de acetato, ou com fibras naturais, como algodão ou lã.
[0079] Os fios de poliuretano elástico da presente invenção tem as propriedades que são capazes de ser tingida com os corantes catiônicos, mas difícil de tintura com corantes ácidos. Outras fibras conhecidos como tingíveis com corantes catiônicos acrílico incluir fibras sintéticas, lã, fibras de poliéster tingíveis com corante catiônico, etc, que, quando combinado com o poliuretano
23/50 em tecidos misturados, tornar possível o tingimento de dito tecido por meio de um único processo de tingimento. Em misturas com fibras tingíveis por ácidos, tais como fibras de poliamida, de seda ou de lã, uma vez que os corantes ácidos não vão aderir aos fios de poliuretano elástico da presente invenção, o fenômeno de contaminação de tingimento cruzado pode ser suprimido, e um excelente tingimento sem desbotamento pode ser alcançado utilizando processos separados. Além disso, é possível usar uma cor diferente do corante catiônico que foi utilizado para os corante ácidos para produzir diferentes cores no tecido.
[0080] Não existem limitações especial sobre o método de tingimento; um contínuo processo de tingimento pode ser utilizado com um baixa proporção da batelada, ou do lote de tingimento pode ser realizada com um líquido refluxo máquina de tingimento, retraimento máquina de tingimento, máquina de tingimento jigger, feixe de máquina de tingimento ou máquina de tingimento cheese. A tecnologia de impressão convencional também pode ser usada para imprimir os padrões de precisão sobre os tecidos.
[0081] No tingimento do fio elástico de poliuretano de acordo com a presente invenção, os corantes catiônicos usuais podem ser utilizados no método de tingimento. Para saber, a temperatura do corante deve variar entre 80-135° C, de preferência entre 100-130 0 C, com o uso de uniforme tinturaria agentes, pH modificadores para banho, amaciadores e afins. Por exemplo, no desempenho em uma mistura de fibra de poliéster tingível catiônico, 2-3 g/ L de Glauber do sal deve ser adicionado a fim de evitar a resistência diminuída. Após o tingimento, um tensoativo pode ser empregado no processo de lavagem. Não existem restrições sobre os tipos de corante especiais utilizados para as cores de corante ou a sua estrutura química, mas a partir da perspectiva de se alcançar equilíbrio corante para meados de densidade cores, é preferível utilizar um tipo de dispersão do corante catiônico, e para essas
24/50 cores escuras como preto e azul marinho, corantes catiônicos brutos são preferíveis devido à sua excelente propriedades de construção da cor.
[0082] Quando os fios de poliuretano elástico da presente invenção são tingidos com um corante catiônico preto, as propriedades de fingimento L * <20 são facilmente obtidas. L * é uma cor densidade valor baseado na CIE1976L * a * b * cor sistema de coordenadas. Existem dois tipos de corantes catiônicos, as matérias-primas de corantes catiônicos que têm excelentes densidades de cores, bem como a dispersão dos corantes do tipo catiônico que apresentam excelentes propriedades movimentação no processo de tingimento. Os corantes catiônicos pretos disponíveis comercialmente que têm alta capacidade de tingimento e estão bem adaptados ao presente invenção incluem Hodogaya Químicos Aizen Catilon Black ™ CD-BLH, Black SH200%, MH Black, Black KBH, Black NH200%, Black AWH Liquid, Black Liquid BH ; Deister Co. Astrazon ™ FDL Black Liquid, SW200%, SW Black Liquid; Dyeacryl Black ™ ESL-N, Black NSL-N200%, Black CSL-N200%, Black VS-N, N-Negro SWR Líquido; Nippon KAYAKU Co. Kayacryl ™ NP200 Black, Black NL, etc. Uma seleção de preto acima dos corantes catiônico vai entregar boa capacidade de tingimento, e estes devem ser utilizados em quantidades de 5,0% no que diz respeito ao tecido bruto em um banho corante ajustado para pH 4,5 a 10° C durante 60 minutos. Em tingimento de tecido reais, corantes catiônicos comercialmente disponíveis diferente dos citados acima podem ser utilizados; uma dispersão tipo corante catiônico pode ser usada assim como uma pluralidade de corantes formulados em conjunto.
[0083] O polímero contendo grupo sulfonato, dependendo dos tipos de monômeros usados para prepará-la e sua pureza, e o método de polimerização, pode dar uma coloração castanha com o sistema. Quando se utiliza um polímero contendo um grupo sulfonato que é colorido, ele irá colorir as fibras de poliuretano e, em certos casos, pode restringir a sua utilização.
25/50
Assim, é preferível, na presente invenção que os monômeros de sulfonato sejam altamente puros e selecionados de entre aqueles que causam pouca descoloração. O tempo de polimerização e a temperatura também precisam ser considerados com antecedência. Especifica mente, o valor b indicado em um colorímetro Hunter tipo deve ser inferior a 15, de preferência menos de 3, mais haver demasiada descoloração marrom. O valor b deve ser medido com o colorímetro Hunter 24 horas após a fiação, e deverá ser bobínada levemente, em uma pequena carga, a fim de que a cor da amostra não seja afetada.
Exemplos [0084] Os exemplos da presente invenção devem ser apresentados para descrever com mais detalhes.
[0085] Os métodos de avaliação para o fio elástico de poliuretano da presente invenção devem ser descritos quanto à resistência, ao grau de elongação, adaptação, relaxamento da tensão, resistência química, resistência alcalina, resistência ao calor (amaciamento por calor e pontos de fusão), método de medida da cor, bem como adesão do corante, durabilidade da cor nas lavagens e aparência do tecido tingido quanto ao corante catiônico preto. Propriedades de adaptação (Taxa de Mancha Permanente), relaxamento da
TENSÃO, RESISTÊNCIA E ELONGAÇÃO [0086] Um equipamento de teste de resistência da tensão Instron Modelo 4502 foi utilizado para medir as propriedades de adaptação, relaxamento da tensão, resistência e grau de elongação do fio elástico de poliuretano.
[0087] Um comprimento de 5 cm (L1) da amostra teste foi retirada em uma velocidade de 50 cm/min. Repetidamente, 5 vezes a uma elongação de 300%. Na elongação de 300%, a tensão foi (G1) medida. Depois que 300% da elongação foi mantida por 30 segundos, uma segunda medida de tensão (G2) foi obtida. Então, a amostra foi deixada para se recuperar da elongação até a
26/50 tensão ser 0, e uma segunda medida de comprimento (L2) ser obtida. Então, a amostra foi elongada com seis vezes à quebra. A tensão (G3) no momento da quebra e o comprimento da amostra (L3) no momento da quebra foram medidos. As características acima foram utilizadas para computar as propriedades seguintes com as formulas listadas abaixo.
Resistência (cN) = (G3)
Relaxamento da tensão (%) = 100 x ((G1) - (G2))/(G1)
Adaptação (%) = 100 χ ((L2)- (L1))/(L1)
Elongação (%) = 100 x ((L3) - (L1 ))/(L1).
Resistência química [0088] O fio foi fixado em uma elongação de 100% e submetido a três tipos de processos de exposição. Primeiro, ele foi imerso em uma solução a 5% em peso de ácido oléico em hexano por uma hora. Depois, ele foi imerso por duas horas em uma solução de hipoclorito (concentração de cloro de 500 ppm), seguido por uma exposição de 2 horas à luz UV. A exposição à luz UV foi realizada utilizando um tipo de arco de carbono para medir o desbotamento fabricado pela Suga Corp, que foi implementado a 63° C e com 60% de umidade relativa. Após a implementação destes tratamentos de exposição duas vezes, o fio foi deixado repousar por 24 horas à temperatura ambiente e então a taxa de elongação na quebra (G4) foi medida e a porcentagem de retenção das propriedades originais foi utilizada para determinar a resistência química.
Resistência química (%) = 100 x (G4)/(G3)
Resistência alcalina 1 [0089] A resistência alcalina do fio de poliuretano foi avaliada pelo tratamento na via das fibras de poliésteres para a redução do peso e a retenção da resistência à quebra original foi utilizada para a avaliação.
[0090] O fio foi fixado a 100% de elongação e selado com um recipiente
27/50 de pressão preenchido com uma solução aquosa contendo um agente de redução do peso catiônico (sal de amônio quaternário, DXN fabricado pela Ippo Corp.) e hidróxido de sódio (8,0% em peso cada). Após o tratamento por 120 minutos a 100° C, o fio foi deixado repousar por 24 horas à temperatura ambiente e então o método descrito acima foi utilizado para medir a resistência na quebra (G5). A taxa de retenção da resistência comparado à resistência à quebra dos fios não tratados (G3) foi computada como uma porcentagem para a resistência à quebra (G5) para avaliar sua resistência alcalina.
Resistência alcalina (%) = 100 χ (G5)/(G3)
Resistência Alcalina 2 [0091] Como uma medida da resistência alcalina do fio de poliuretano, ele foi tratado assumindo o tratamento anti-mancha utilizado para as fibras de poliéster e avaliada em termos de retenção de sua retenção da resistência original à quebra.
[0092] O fio foi fixado em 100% de elongação e imerso em uma solução aquosa de agente de redução do peso catiônico (8,0% em peso) (sal de amônio quaternário, DXN-10 fabricado pela Ippo Corp.) contendo 40% de hidróxido de sódio. Após o tratamento por 120 minutos a 100° C, o fio foi deixado repousar por 24 horas à temperatura ambiente e então o método descrito acima foi utilizado para medir a resistência na quebra (G6). A taxa de retenção da resistência comparado à resistência à quebra dos fios não tratados (G3) foi computada como uma porcentagem para a resistência à quebra (G6) para avaliar sua resistência alcalina.
Resistência alcalina (%) = 100 χ (G6)/(G3)
Ponto de Amolecimento ao Calor [0093] O ponto de amolecimento ao calor foi medido para avaliar a resistência ao calor do fio de poliuretano. Um dispositivo que mede a elasticidade dinâmica RSA II pela Rheometrics Co. foi utilizado com uma taxa
28/50 de elevação do calor de 10° C/ min para medir a dispersão da temperatura para a taxa de elasticidade armazenada dinamicamente E’. A curva E’ para o ponto de amolecimento ao calor foi plotada de 80° C a 130° Ceo ponto acima 160° C onde E’ caiu devido ao amolecimento ao calor foi utilizado para determinar o valor. E’ foi plotado em um eixo logarítmico e a temperatura em um eixo linear.
Tom de Cor do Fio Elástico de Poliuretano [0094] Uma vez que a descoloração marrom ocorre freqüentemente, a medida do valor b foi utilizada como o padrão. As amostras teste foram colocadas em uma placa de amostra 5 x 5 cm por 24 horas após a fiação do fio com uma carga mínima (1,05 em termos de taxa de vazão) colocada nela durante a bobinagem para a determinação precisa de qualquer influência na cor. As amostras junto com uma superfície branca padrão (JIS Z 8722:2005, parágrafo 4.3.4) foram medidas, quando depositadas firmemente no topo de uma placa de vidro e os valores médios foram obtidos.
[0095] A medida do valor b foi realizado de acordo com o método JIS L 1013:2005 C (método Hunter) utilizando um colorímetro do tipo Hunter e computado utilizando a equação abaixo. A média de 5 medidas foi utilizada.
b = 7.0 (Y-0.847Z)/Y1/2 (em que X, Y e Z foram computados de acordo com JIS Z
8701:2005).
[0096] Os resultados para b foram classificados como A quando era abaixo de 3, b quando era de 3 a abaixo de 15, C quando era de 15 a abaixo de 25 e D quando era de 25 ou maior.
Aderência ao Tingimento do Corante Catiônico Preto [0097] Uma máquina de tricô tubular de abertura simples de 29 gauge (equipada com um dispositivo de alimentação giratório para o fio elástico de poliuretano) foi utilizada para tricotar com uma elongação de 50% para preparar um tecido tricotado a partir de um fio elástico de poliuretano a 100%.
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Para evitar o desfiamento, as extremidades do tecido tricotado foram tricotadas juntas com uma pequena quantidade de filamento de náilon (78 decitex 24 filamentos) fabricado pela Toray (Ltd.), que não pode ser tingido com corantes catiônicos.
[0098] Depois, o tecido tricotado tubular foi termofixado em um estado não alongado pelo aquecimento a 190° C por 60 segundos e, então, ele foi acabado em uma proporção do banho de 1:20 a 80° C por 20 minutos utilizando uma solução de 0,1% em peso de agente de acabamento Sunmol ™ (Nicca Chemical Co. Ltd.) WX24 para extrair os óleos das fibras. Após o acabamento, o tecido tubular tricotado foi colocado em um pote de tingimento de aço inoxidável de 300 cc e tingido em uma proporção do banho de 1:20, a 110° C por 60 minutos utilizando um corante catiônico preto de 5% (Astrazon ™ fabricado pela Deister KK Black FDL) líquido utilizando uma máquina de tingimento Mini-color fabricada pela Tecsam Giken (Ltd.).
[0099] O banho de corante foi controlado em um pH próximo a 4,5 utilizando 0,025% em peso de ácido acético e 0,025% em peso de acetato de sódio. O tecido tricotado tubular tingido foi lavado e fiado a seco e então seco a 160° c por 60 segundos antes de ser avaliado quanto à aderência do corante.
[00100] O tecido tricotado tubular foi dobrado em duas camadas e um espectrômetro (Modelo CM-3600d da Konica-Minolta (Ltd.)) foi utilizado para medir a cor no sistema de coordenada da cor CIE1976L*a*b*, em que quanto menor o valor de L*, mais profunda é a cor.
Durabilidade da Cor com as Lavagens [00101] O seguinte tecido tricotado tubular utilizado para a avaliação do tingimento com o corante catiônico preto foi utilizado e o método de JIS L0848:2005 A-2 foi seguindo para a avaliação. O desbotamento da cor da
30/50 amostra teste foi avaliado utilizando uma escala de cinza.
Qualidade da Aparência 1 [00102] O tecido de folha exposta foi preparado ao tricotar o fio elástico de poliuretano de 29 gauge com uma máquina de tricotagem tubular de abertura (equipado com um dispositivo de alimentação giratório para o fio de poliuretano junto com as fibras de polímero de poliéster tingíveis do corante catiônico (56 decitex, 24 filamentos) fabricado pela Toray (Ltd.) com o fio elástico de poliuretano tricotado a 50% de elongação.
[00103] Depois, o tecido foi termofixado em um estado não estirado que 190° C por 60 segundos e então ele foi acabado em uma proporção do banho de 1:20 a 80° C por 20 minutos utilizando uma solução a 0,1% em peso de um agente de acabamento Sunmol ™ (Nicca Chemical Co. Ltd.) WX24 para extrair os óleos das fibras.
[00104] Então, as amostras acabadas foram tingidas em um pote de fingimento de aço inoxidável d capacidade de 300 cc em uma proporção do banho de 1:20, 110° C por 60 minutos utilizando um corante preto a 5% de owf de Astrazon ™ produzido por Deister (Ltd.) black FDL líquido) com uma máquina de tingimento Mini-cor fabricada pela Texam Giken (Ltd.). O banho de corante foi mantido na proximidade do pH 4,5 utilizando 0,025% em peso de ácido acético e 0,025% em peso de acetato de sódio. O tecido tingido era a água lavada e fiada a seco antes da secagem a 160° C por 60 segundos para obter as amostras do tecido tricotado tubular para a qualidade da avaliação da aparência.
[00105] A aparência do tecido tricotado foi avaliada enquanto puxava o tecido para observar a cor dos fios de poliuretano elástico. Quando a cor era semelhante ao das fibras de copolímero de poliéster tingidas catiônicas, ela foi classificada A (ou seja, não havia manchas de uma cor diferente (quando o tecido misturado é esticado para revelar os fios de poliuretano elástico sendo
31/50 comparada com as outras fibras (poliéster, etc) diferentes cores dos fios de poliuretano elástico (como branco) tendem a se destacar como (cor branca) manchas na superfície do tecido); quando as cores são próximas, foi classificado B (desvio admissível), e quando as cores eram diferentes, ela foi classificada como D (desvio não admissível).
Qualidade da Aparência 2 [00106] O método seguinte foi então usado para preparar uma trama elástica, que foi tratada com o tratamento alcalino de redução de peso e corante transformação antes de avaliar a aparência.
[00107] O processo de cobertura foi primeiro implementado no fio elástico de poliuretano.
[00108] O revestimento de fios para as fitas de urdidura ETA uma fibra de poliéster regular, 168 decitex 48 filamentos, utilizando uma máquina de revestimento em condições de uma contagem dos filamentos = 450T / m, desvio = 3,0 para preparar os fio revestidos.
[00109] Além disso, o fio de revestimento similar foi preparado usando fibras de poliéster regulares de 168 decitex-48 filamentos com uma máquina de revestimento sob a condição de uma contagem de filamento 700 T/m, desvio = 3.5.
[00110] Em seguida, a tecelagem por urdidura foi realizada em 5100 filamentos da trama (com 1100 linhas de filamentos ásperos de trama fiadas) com uma urdidura colada usando um florete tear.
[00111] Em seguida, os métodos convencionais foram utilizados sucessivamente para: refinação, fixação intermediária (185° C), redução de peso de alcalinos (processo N), cunhagem (190 0 C), tintura (130 ° C), secagem, acabamento agente de transformação, de acabamento definição (180° C em uma velocidade do tecido de 20 m/ min, com uma região de ajuste de 24m).
32/50 [00112] A trama elástica resultante foi avaliada visualmente.
Exemplo 1 [00113] Os métodos convencionais foram usados para polimerizar o poliuretano PTMG com um número de peso molecular médio de 2900, MDI e etileno glicol em uma solução de 35% em peso de polímero DMAc para preparar solução A1.
[00114] Em seguida, como o copolímero contendo o grupo sulfonato, o fenol sulfonato e 4,4’-diidroxi difenil sulfona em razão molar de 52 a 48 correspondentes a Fórmula química (II) (concentração molar 52%) foram utilizados para preparar um polímero de condensação do formaldeído (B1), que foi colocado em uma solução DMAc.
Figure BRPI0718734B1_D0001
[00115] Para preparar a solução DMAc, um moinho horizontal, a DynoMIL KDL feita por Willy A. Bachofen Co. foi utilizado cheia com 85% de grãos de zircônio e operado a uma vazão de 50 g / minuto para produzir uma dispersão fina de 35% em peso do copolímero contendo grupo sulfonato em DMAc.
[00116] Então, para os antioxidantes, uma mistura de 2:1 (Dupont Methacrole ™ 2462, c1) produzido pela reação do t-butil dietanol amina e metileno-bis-(4-ciclohexil isocianato) e Dupont Methacrole ™ 2390, c2), produzida por polimerização por condensação do p-cresol e divinil benzeno
33/50 foram preparados em uma solução DMAc como um agente de antioxidação (concentração 35% em peso), e este foi adicionado com outros aditivos na solução C1 (55% em peso).
[00117] A uniformização foi feita em uma mistura de respectivos 94 % em peso, 3% em peso e 3% em peso de solução do polímero A1, o copolímero B1 solução que continha o copolímero de sulfonato grupo, contendo monômero e C1 a solução de outros aditivos, a fim de preparar a fiação solução D1.
[00118] A fiação a seco foi feita com fiação esta solução com uma velocidade de 1,4 Godet entre o rolo e da bobina em uma fiação velocidade de 540 m/ min. para a produção (200 g de fio fiado) de poliuretano, que foi de 20 decitex, de fios de monofilamento elásticas que continha 3% em peso de um copolímero de sulfonato o grupo, contendo compostos (concentração molar do grupos sulfonatos na monômero foi de 52%).
[00119] A composição (% em peso) resultante do poliuretano fio elástico é como mostrado na Tabela 1. Além disso, o número médio-peso molecular do copolímero de b1 os compostos contendo grupo sulfonato foi de cerca de 80.000. Além disso, o valor calculado para o teor do grupo sulfonato foi de 61 milimoles/kg.
[00120] O alongamento à ruptura, resistência a ruptura, a definição, o relaxamento à tensão, a resistência aos alcalinos 1, resistência aos alcalinos 2, resistência química, o ponto de amolecimento por calor e a tonalidade da cor resultantes para este fio elástico de poliuretano são apresentados na Tabela 2. A resistência à ruptura foi muito superior ao que foi durante o Exemplo Comparativo 1 (descrito abaixo) onde o copolímero b1 de compostos contendo grupos sulfonato não foi incluído. Além disso, a cor foi excelente. Além disso, em comparação com Comparativo Exemplo 1, resistência aos alcalinos 1, resistência aos alcalinos 2 e os valores da resistência química foram fortemente aumentado, por 2 vezes, 3,7 vezes e 2 vezes, respectivamente. A
34/50 temperatura de amolecimento por calor, que é uma medida de calor de resistência, também foi melhorado ao longo Comparativo Exemplo 1.
[00121] Além disso, como um resultado da avaliação da aderência do corante sobre o corante catiônico preto no fio elástico de poliuretano, as propriedades de tingimento foram extraordinariamente boas, e com boa durabilidade da cor com lavagem foi alcançado em uma classe de desbotamento de 4-5. Na qualidade da aparência 1 foi avaliado, a cor do tom muito semelhante a das fibras do copolímero de poliéster tingidas com um corante catiônico, uma resistência aos álcalis 1 e resistência aos álcalis 2 foram excelentes como foi a qualidade da aparência.
Exemplo 2 [00122] O polímero de condensação do formaldeído (B2) de fenol sulfonato como mostrado na Fórmula química (III) foi usado como o copolímero contendo grupo sulfonato. Foi preparado como uma fina dispersão na DMAc.
Figure BRPI0718734B1_D0002
[00123] Um método semelhante ao utilizado no Exemplo 1 foi empregado na preparação da multa dispersão, com o polímero dos compostos contendo grupos sulfonato sendo dispersos em DMAc (35% em peso). A solução da fiação D2 foi preparada pela mistura de 92% em peso, 5% em peso e 3% em peso, respectivamente, do polímero a partir de solução A1 Exemplo 1, o polímero a partir da solução B2 precede os compostos contendo grupos sulfonato, e a solução de outros aditivos C1 preparado como no Exemplo 1.
[00124] O fio elástico de poliuretano (200 g do carretei) foi preparado por fiação via seca, a solução de fiação com uma velocidade de 1,40 entre o
35/50 rolo e Godet bobina girando em uma velocidade de 540 m/ min, em 20 decitex, monofilamentos com um teor de 5% em peso do polímero de compostos contendo um grupo sulfonato (concentração molar do grupo-sulfonato contendo monômero foi de 100% em mol).
[00125] A Tabela 1 mostra a composição (% em peso) resultante do fio elástico de poliuretano. O peso molecular médio do composto B2 foi de aproximadamente 40.000. Além disso, o teor do grupo sulfonato computado era de 194 milimoles/kg.
[00126] O alongamento à ruptura, resistência a ruptura, a definição, o relaxamento da tensão, resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2, resistência química, o calor amolecimento e cor tom resultado para este fio elástico de poliuretano são apresentados na Tabela 2. O alongamento à ruptura foi superior ao do Exemplo Comparativo 1 (descrito abaixo), e o grau de alongamento foi semelhante. O ajuste foi reduzido em comparação com o Exemplo Comparativo 1, e a resiliência foi melhorada. A cor era boa. Comparado com o Exemplo Comparativo 1, a resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2 e resistência química foram muito superiores, em 2,2 vezes, 4,3 vezes e 2,8 vezes, respectivamente. O amolecimento por calor, como um medidor de resistência ao calor, foi de 4° C mais elevadas do que era para o Exemplo Comparativo 1.
[00127] Além disso, como um resultado da avaliação das propriedades de aderência do corante a este fio elástico de poliuretano poliuretano quando tingidas com um corante preto catiônico, excelente aderência corante foi obtida, e a durabilidade da cor após a lavagem foi boa, em uma classe 5 de desbotamento. A análise da qualidade da aparência 1 revelou que a cor foi semelhante ao das fibras de copolímero de poliéster tingível por corante catiônico e que sua aparência sem manchas desbotadas era excelente.
[00128] Além disso, quando qualidade de aparência 2 foi avaliada da
36/50 mesma forma como era no Exemplo 1, não foram encontrados defeitos quando esticadas, e a aparência era excelente.
Exemplo 3 [00129] Poliuretano polímero (A2) foi polimerizado utilizando os métodos convencionais de PTMG com um número de peso molecular médio de 1800, MDI, etileno diamina, e dietil amina como um agente de proteção final, em uma solução DMAc (35% em peso), para obter a solução do polímero (A2). Em seguida foi preparada uma mistura usando esta solução de DMAc A2, o copolímero solução B1 com o composto que contendo grupos sulfonatos que foi preparado para Exemplo 1, a solução aditiva C1 e de outros aditivos que foi preparado no Exemplo 1, no montante de 92% em peso de , 5,0% em peso, 3,0% em peso de, respectivamente, para preparar a fiação solução D3.
[00130] A fiação a seco foi realizada com esta solução de fiação D3 com uma velocidade de 1,20 entre o rolo e Godet o carretei, a uma velocidade de 600 m/ min. para preparar (um 500g/carretel) de 20 decitex, de filamentos de fio multifilamento tipo duplo, fio elástico de poliuretano contendo 5% em peso do copolímero com um composto contendo grupo sulfonato (a concentração molar do grupo, contendo o monômero sulfonato foi de 50% em mol).
[00131] A composição (% em peso) dos fios de poliuretano elástica é mostrada na Tabela 1. Além disso, o número de média de peso molecular do composto b1 foi de cerca de 80.000. O teor do grupo sulfonato foi computado em 102 milimoles/ kg.
[00132] O alongamento à ruptura, resistência a ruptura, a definição, o relaxamento da tensão, resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2, resistência química, o amolecimento por calor e tonalidade da cor resultante para este fio elástico de poliuretano são apresentados na Tabela 2. O alongamento à ruptura e à resistência à ruptura ambos foram superiores ao
37/50
Exemplo Comparativo 2 (descrito abaixo), que não incluem o copolímero b1 com os compostos contendo grupos sulfonato. Definir que foi reduzido ao longo do Exemplo Comparativo 1, e a recuperação foi melhorada. A tonalidade da cor era boa.
[00133] A resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2 e resistência química eram muito melhores do que do Exemplo Comparativo 1, sendo 2,7 vezes, 4,0 vezes e 3,2 vezes superiores, respectivamente. A temperatura amolecimento por calor como um gauge de resistência de calor foi de 10° C superior ao do Exemplo Comparativo 2.
[00134] A aderência do corante para tingimento com corantes catiônicos preta foi avaliada para o fio elástico de poliuretano e foi descoberto como sendo muito bom; a durabilidade da cor com a lavagem foi boa para a classe 45 de desbotamento. Os resultados da qualidade da aparência 1 mostraram a cor similar ao das fibras de copolímero de poliéster tingidas com um corante catiônico, e não havia desbotamento local e ela exibiu uma excelente qualidade de aparência.
[00135] A qualidade da aparência 2 foi avaliada como no Exemplo 1, e não foram encontrados defeitos no tecido esticado; a qualidade da aparência foi excelente.
Exemplo 4 [00136] O copolímero contendo o grupo sulfonato era o fenol e o divinil benzeno sulfonato além polímero como demonstrado pela Fórmula Química (IV) (constituída de 50% molar concentração do grupo, contendo monômeros sulfonato, B3), e uma solução de DMAc foi preparada.
38/50
-\
OH
X
CH, I ' -CH-
Figure BRPI0718734B1_D0003
CH,
I
CH(IV)
SO3H [00137] O método do Exemplo 1, foi utilizado para preparar a solução DMAc, e o copolímero solução contendo o composto ter grupos sulfonatos B3 era de 35% em peso.
[00138] A solução de fiação D4 foi preparada pela mistura de solução de polímeros preparada em A2 Exemplo 3, o que precede a solução de copolímero B3 contendo os compostos com grupos sulfonatos, bem como a solução de outros aditivos preparados em C1 Exemplo 1 no montante de 82 % em peso, 15% em peso, e 3,0% em peso, respectivamente.
[00139] O fio elástico de poliuretano (500 g carretei) foi preparado a partir da solução de fiação D4 usando uma relação entre a velocidade 1/30 Godet rolo e da bobina e uma fiação velocidade de 600 m/ min para obter 20 decitex, de filamentos de multifilamento tipo duplo que continha 15% em peso do copolímero a partir de um composto contendo grupos sulfonato (a concentração molar do monômero com os grupos sulfonatos foi de 50% em mol).
[00140] A composição do resultado poliuretano fio elástico (% em peso) é mostrada na Tabela 1. O peso molecular médio dos compostos b3 era de 120.000. O teor do grupo sulfonato foi computado em 291 milimoles/ kg.
[00141] O alongamento à ruptura, resistência a ruptura, a definição, o relaxamento da tensão, resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2, resistência química, o amolecimento por calor e tonalidade da cor resultante para este fio elástico de poliuretano são apresentados na Tabela 2. A resistência à ruptura foi maior do que era para o Exemplo Comparativo 2
39/50 (descrito abaixo), onde nenhum copolímero b3 contendo o composto que possui grupo sulfonato foi incluído. O alongamento à ruptura foi semelhante. A adaptação foi reduzida ao longo do Exemplo Comparativo 2 e recuperação foi melhorada. A tonalidade da cor era boa. Houve uma grande melhora em comparação com o Exemplo Comparativo 2 na resistência aos alcalinos 1, resistência aos alcalinos 2 e resistência química, 3,0 vezes, 4,4 vezes e 3,1 vezes maior, respectivamente. O amolecimento por calor como um medidor de resistência de calor foi de 13° C superior à Comparativo Exemplo 2.
[00142] A aderência do corante catiônico preto deste poliuretano fio elástico de poliuretano foi muito bom, e a durabilidade da cor após a lavagem era boa na classe 5 de desbotamento. Além disso, quando a qualidade da aparência foi avaliada 1, a cor era semelhante ao das fibras de copolímero de poliéster tingidas com um corante catiônico sem manchas de desbotamento e uma excelente qualidade de aparência.
[00143] Além disso, quando qualidade de aparecimento 2 foi avaliada como no Exemplo 1, não foram encontrados defeitos no tecido esticado e a qualidade da aparência era excelente.
Exemplo 5 [00144] O fenol sulfonato e o 4,4’-diidroxi fenil sulfona em proporção molar de 20: 50 mostrado na Fórmula (V) foi utilizado para preparar o polímero condensado de formaldeído (B4), que foi preparado em uma solução de DMAc.
Figure BRPI0718734B1_D0004
40/50 [00145] Uma dispersão fina do polímero a partir de um composto que contém grupos sulfonatos foi feita em DMAc (35% em peso), para preparar solução B4, usando um moinho horizontal, modelo Dyno KDL-MIL por Willy A. Bachofen Co. preenchida com 85% de esferas de zircônio esferas refluxada em 50 g/min.
[00146] Uma mistura uniforme foi preparada da solução do polímero A1 preparada no Exemplo 1 e a solução seguinte B4 do polímero contendo um composto com grupos sulfonato compreendendo 97% em peso e 3% em peso, respectivamente, para preparar a fiação solução C5. Esta solução fiação C5 foi fiada a seco com uma relação entre a velocidade 1/4 Godet rolo e da bobina, para preparar 20 decitex, de fio elástico de poliuretano monofilamentos, (200 g do carretei), que continha 3% em peso do copolímero a partir do composto com grupos sulfonatos (a concentração molar do monômero com os grupos sulfonatos foi de 20% em.
[00147] A composição (% em peso) resultante do fio elástico de poliuretano é como mostrada na Tabela 1. O peso molecular médio do composto b4 era de aproximadamente 20.000. Além disso, o teor dos grupos sulfonatos computados era de 24 milimoles/ kg.
[00148] O alongamento à ruptura, resistência a ruptura, a definição, o relaxamento da tensão, a resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2, resistência química, o amolecimento por calor e a tonalidade da cor resultantes para este fio elástico de poliuretano são apresentados na Tabela 2. A resistência à ruptura foi maior do que era para o Exemplo Comparativo 1 (descrito abaixo), que não continha qualquer copolímero b4 de um composto tendo grupos sulfonatos. O estiramento de quebra era semelhante entre os dois. O ajuste foi reduzido ao longo do Exemplo Comparativo 1, e a recuperação foi melhorada. A tonalidade da cor também foi boa. A resistência aos alcalinos 1, a resistência aos alcalinos 2 e a resistência química foram
41/50 vastamente melhorados ao longo do Exemplo Comparativo 1 em 1,7 vezes, 3,0 vezes e 1,9 vezes, respectivamente. O amolecimento por calor como um medidor de resistência térmica foi de 2° C mais elevado do que do Exemplo
Comparativo 1.
[00149] A excelente propriedade de aderência do corante foi obtida quando o fio elástico de poliuretano com o corante catiônico preto foi avaliado. A durabilidade da cor com a lavagem era boa em uma classe 4 de desbotamento. Além disso, a qualidade da aparência 1 avaliação revelou que a cor era semelhante ao das fibras de copolímero de poliéster tingidas com um corante catiônico, a aparência era excelente, sem esmorecer.
Exemplo 6 [00150] O polímero mostrado na Fórmula química (VI) foi usado como o grupo-sulfonato contendo compostos (B5), que foi elaborado como uma fina dispersão em DMAc.
Figure BRPI0718734B1_D0005
Λ
Figure BRPI0718734B1_D0006
(VI) j:k= 60:40 [00151] O método do Exemplo 1, foi utilizado para preparar a dispersão fina do polímero contendo um composto com sulfonato DMAc em grupos para preparar dispersão B5 (35% em peso).
[00152] A solução do polímero preparada em A2 Exemplo 3 foi misturada com o que precede a solução do polímero B5 que continha um composto com grupos sulfonatos de peso 97,0% e 3,0% em peso de, respectivamente, para preparar a fiação solução D6. O fio elástico de poliuretano (200 g carretei) contendo
42/50
3,0% em peso do polímero contendo um composto com grupos sulfonatos (a concentração molar do monômero com os grupos sulfonatos foi de 60% em mol), com uma velocidade de 1,20 entre o rolo Godet e da bobina e uma velocidade de fiação 600 m / min, para produzir 20 decitex, de fio multifilamento do tipo filamentos.
[00153] A Tabela 1 mostra a composição (% em peso) resultante do fio elástico de poliuretano. O peso molecular médio do composto b5 foi de aproximadamente 15.000 e o teor computado dos grupos sulfonato foi de 150 milimoles/ kg.
[00154] O alongamento à ruptura, resistência a ruptura, a definição, o relaxamento da tensão, a resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2, resistência química, o amolecimento por calor e a tonalidade da cor resultantes para este fio elástico de poliuretano são apresentados na Tabela 2. O alongamento à ruptura e à resistência à ruptura foram superiores aos do Exemplo Comparativo 2 (descrito abaixo), que não incluem o polímero b5 que continha um composto com grupos sulfonatos.
[00155] O ajuste foi reduzido ao longo do Exemplo Comparativo 2 e recuperação foi melhorada. A resistência aos alcalinos 1, a resistência aos alcalinos 2 e a resistência química foram vastamente melhorados ao longo do Exemplo Comparativo 2, 2,4 vezes e 2,7 vezes e 3,0 vezes, respectivamente. O amolecimento por calor como um medidor de resistência térmica foi de 2° C mais elevado do que o Exemplo Comparativo 2.
[00156] Uma propriedade de aderência muito boa do corante foi obtida na avaliação do corante catiônico preto para o fio elástico de poliuretano, e a durabilidade da cor com a lavagem foi obtida com uma classe 4 de desbotamento.
[00157] Além disso, a cor era similar aquela das fibras de copolímero de poliéster qualidade da aparência 1 quando avaliado na qualidade de aparência 1, não houve manchas de desbotamento e a
43/50 aparência excelente.
Exemplo 7 [00158] A solução de DMAc (b6) foi preparada usando o copolímero contendo os compostos tendo grupos sulfonatos de acordo com o abaixo listados Química.
Figure BRPI0718734B1_D0007
n (VI) [00159] O método de Exemplo 3 foi seguido com exceção da utilização do polímero b6 contendo um composto com grupos sulfonatos para produzir 20 decitex, de filamentos de dupla tipo multifilamento fio elástico de poliuretano (200 g carretei) que continha 3,0% em peso do polímero incluindo um composto com grupos sulfonatos (a concentração molar do monômero com o grupos sulfonatos foi de 36%).
[00160] A composição (% em peso) resultante do poliuretano fio elástico é mostrado na Tabela 1. O número médio-peso molecular do composto b6 foi de cerca de 20.000. O conteúdo foi computado sulfonato grupo de 172 milimoles/ kg.
[00161] O alongamento à ruptura, resistência a ruptura, a definição, o relaxamento da tensão, a resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2, resistência química, o amolecimento por calor e a tonalidade da cor resultantes para este fio elástico de poliuretano são apresentados na Tabela 2. Tanto o alongamento à ruptura e à resistência à ruptura foi superior ao do Exemplo Comparativo 2 (descrito abaixo). O ajuste foi aproximadamente no mesmo nível do Exemplo comparativo 2. A tonalidade de cor era boa. A resistência aos alcalinos 1, resistência aos alcalinos 2 e resistência química foram vastamente melhorados ao longo de
44/50
Comparativo Exemplo 2, em 2,7 vezes, 4,2 vezes e 3,2 vezes, respectivamente. O calor amolecimento como um medidor de calor de resistência foi de 3° C mais elevada do que Comparativo Exemplo 2.
[00162] Excelente aderência corante foi encontrada na avaliação do fingimento do fio elástico poliuretano com corante catiônico preto, e suas durabilidade da cor com a lavagem era boa em cores de classe de desbotamento 4. Os resultados da qualidade da aparência 1 avaliação era de que a cor foi semelhante ao do copolímero poliéster fibras tingidas com um corante catiônico, e qualidade de aparência foi excelente.
Exemplo Comparativo 1 [00163] Uma mistura uniforme foi feita do polímero solução A1 e a solução de outros aditivos C1, 975 em peso e 3% em peso, respectivamente, que foram preparados no Exemplo 1 para preparar a solução de fiação E1. A solução foi fiação seca fiado com uma velocidade entre os Godet rolo e carretei de 1,40 a uma velocidade de 540 m / min para produzir 20 decitex, de fios de monofilamentos de poliuretano elástico.
[00164] A composição (% em peso) resultante do poliuretano fio elástico é mostrado na Tabela 1. O teor foi computado como o grupo sulfonato de 0 milimoles/ kg.
[00165] O alongamento à ruptura, resistência a ruptura, a definição, o relaxamento da tensão, a resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2, resistência química, o amolecimento por calor e a tonalidade da cor resultantes para este fio elástico de poliuretano são apresentados na Tabela 2. A resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2 e resistência química foram todos bastante inferiores aos dos exemplos 1, 2 e 5, que continha um polímero a partir de um composto tendo grupos sulfonatos.
[00166] Além disso, a qualidade da aparência avaliação 1 revelou que o corante não aderiu aos fios elásticos de poliuretano, em outras palavras, a
45/50 tonalidade da cor era diferente daquela das fibras de copolímero poliéster tingido com um corante catiônico, e houve um nível de degradação não permitido manchas e problemas com a qualidade da aparência.
[00167] O mesmo método que no Exemplo 1 foi utilizado para a avaliação da qualidade de aparência 2, onde defeitos de processamento, fadiga permanente no poliuretano fibras, e um aspecto ondulado tornou insatisfatória.
Exemplo Comparativo 2 [00168] Uma mistura uniforme foi feita do polímero solução A2 Exemplo 3 e preparados para a solução de outros aditivos preparados C1 no Exemplo 1, 95 % em peso e 3% em peso, respectivamente, para preparar a solução de fiação E2. A solução de fiação E2 foi fiado a seco com uma velocidade entre os Godet rolo e carretei de 1,20 a uma velocidade de 600m/min. para produzir 20 decitex, fio elástico de poliuretano de filamento duplo (500 g carretei).
[00169] A composição (% em peso) resultante do fio elástico de poliuretano é mostrado na Tabela 1. O teor foi computado como o grupo sulfonato de 0 milimoles/ kg.
[00170] O alongamento à ruptura, resistência a ruptura, a definição, o relaxamento da tensão, a resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2, resistência química, o amolecimento por calor e a tonalidade da cor resultantes para este fio elástico de poliuretano são apresentados na Tabela 2. A resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2 e resistência química foram todos bastante inferiores aos dos exemplos 3, 4 e 6, que continha um polímero com um composto tendo grupos sulfonatos.
[00171] Além disso, a qualidade da aparência avaliação 1 revelou que o corante não aderiu aos fios elásticos de poliuretano, em outras palavras, a tonalidade da cor era diferente daquela das fibras de copolímero poliéster tingido com um corante catiônico, e houve um nível de degradação não
46/50 permitido manchas e problemas com a qualidade da aparência.
[00172] O mesmo método que no Exemplo 1 foi utilizado para a avaliação da qualidade de aparência 2, onde defeitos de processamento, fadiga permanente no poliuretano fibras, e um aspecto ondulado tornou insatisfatória.
Exemplo Comparativo 3 [00173] Um solução DMAc F1 foi preparada com polivinilidino flúor (35% em peso) (número, média de peso molecular 48.000, f1) feita pela Kureha Chemical Industries Co., Ltd. O método de preparação, a solução foi a mesma utilizada no Exemplo 1.
[00174] Então, a solução de fiação E3 foi preparada com a solução do polímero A2 preparada no Exemplo 3, o que precede a solução de polivinilidina flúor F1, e a solução de outros aditivos C1, que foi preparado em Exemplo 1 de 92% em peso, 5% em peso de peso e 3,0%, respectivamente.
[00175] A fiação solução E3 foi fiado a seco com uma velocidade entre os Godet rolo e carretei de 1,30 a uma velocidade de 600 m / min. para produzir 20 decitex, fio elástico de poliuretano de filamento duplo (500 g carretei).
[00176] A composição (% em peso) resultante do fio elástico de poliuretano é mostrado na Tabela 1. O teor foi computado como o grupo sulfonato de 0 milimoles/ kg.
[00177] O alongamento à ruptura, resistência a ruptura, a definição, o relaxamento da tensão, a resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2, resistência química, o amolecimento por calor e a tonalidade da cor resultantes para este fio elástico de poliuretano são apresentados na Tabela 2. Embora a resistência química fosse 1,5 vezes maior que o do Exemplo Comparativo 2, que não tiveram adição de polivinilideno flúor, manteve-se inferior à dos exemplos 3, 4, 6, 7, etc. Além disso, a
47/50 resistência a alcalinos 1 e a resistência a alcalinos 2 foram inferiores aos dos exemplos 3, 4, 6 e 7. Ainda, a resistência a alcalinos 1 e a resistência a alcalinos 2 eram inferiores àqueles dos Exemplos 3, 4, 6 e 7.
[00178] Além disso, a qualidade da aparência avaliação 1 revelou que o corante não aderiu aos fios elásticos de poliuretano, em outras palavras, a tonalidade da cor era diferente daquela das fibras de copolímero poliéster tingido com um corante catiônico, e houve problemas com a qualidade da aparência.
[00179] Ainda, quando a qualidade da aparência 2 foi avaliada do mesmo modo que no Exemplo 1, houve aumento no ajuste dos fios de poliuretano, que se acreditava ser a causa de um ondulado geral, de aparência insatisfatória.
Exemplo Comparativo 4 [00180] Uma solução (35% em peso) F2 foi preparada em DMAc de álcool polivinílico modificado por ácido sulfônico, Gohseran (R) feita pela Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd (F2 que havia uma concentração molar de 1,5% do monômero possuindo grupos sulfonatos). O mesmo método descrito no Exemplo 1, foi utilizado para preparar a solução de DMAc.
[00181] O polímero de solução A2 Exemplo 3, o que precede a solução de álcool polivinílico modificado por ácido sulfônico F2, e a solução de outros aditivos preparados em C1 Exemplo 1 foram uniformemente misturado, 82 % em peso, 5% em peso e 3,0% em peso de, respectivamente, para preparar a solução de fiação E4.
[00182] A solução de fiação foi fiada a seco com uma velocidade entre os Godet rolo e carretei de 1,30 a uma velocidade de 600 m / min. para produzir 20 decitex, fio elástico de poliuretano de filamento duplo (500 g carretei).
[00183] A composição (% em peso) resultante do fio elástico de
48/50 poliuretano é mostrado na Tabela 1. O teor foi computado como o grupo sulfonato entre 1 millimol/ kg e 2 milimoles de / kg.
[00184] O alongamento à ruptura, resistência a ruptura, a definição, o relaxamento da tensão, a resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2, resistência química, o amolecimento por calor e a tonalidade da cor resultantes para este fio elástico de poliuretano são apresentados na Tabela 2. Uma queda de 9° C no ponto de amolecimento químico foi notado com relação ao comparativo Exemplo 2, a resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2 e resistência química foram de 1,1 vezes para 1,7 vezes superior ao Exemplo Comparativo 2, que não continha o álcool polivinílico modificado por ácido sulfônico, mas estes resultados são ainda bastante inferiores aos dos Exemplos 3, 4, 6, 7, etc.
[00185] A aderência ao corante era fraca na avaliação do fio elástico de poliuretano tingidos com corantes catiônicos pretos. Além disso, a qualidade da aparência avaliação revelou que o corante não aderiu aos fios de poliuretano elásticos, em outras palavras, a tonalidade da cor era diferente, do copolímero de poliéster tingível do corante catiônico, e houve um nível inadmissível de degradação e problemas com manchas a qualidade da aparência.
[00186] O mesmo método que no Exemplo 1 foi utilizado para a avaliação da qualidade de aparência 2, onde defeitos de processamento, fadiga permanente no poliuretano fibras, e um aspecto parcial ondulado tornou insatisfatória.
Exemplo Comparativo 5 [00187] A dispersão F3 (35% em peso) na DMAc foi preparado utilizando o mesmo método do exemplo 1, com os resíduos sólidos provenientes de desidratados Hi-Fix GM, um tipo sintético de sólidos (feita pelo antigo Dainippon Farmacêutica, Co., Ltd., atualmente, a BO Co., Ltd.),
49/50 que é um castanho escuro de 30% de solução aquosa de um composto diidróxi difenil sulfona). A solução, F3 exibiu um castanho escuro, turva, como cor de café.
[00188] A fiação E5 solução foi preparada como uma solução uniforme com o polímero A2 solução preparada em Exemplo 1, que precede dispersão de F2 diidróxi difenil sulfona tipo composto, C1 e da solução de outros aditivos preparados em Exemplo 1, as quantidades de 96% em peso, 1,0% em peso, 3,0% em peso.
[00189] A fiação E5 da solução foi fiada a seco com uma velocidade entre os Godet rolo e carretei de 1,30 a uma velocidade de 640 m / min. para produzir 20 decitex, de fio elástico de poliuretano multifilamento do tipo filamento duplo (500 g carretei).
[00190] O alongamento à ruptura, resistência a ruptura, a definição, o relaxamento da tensão, a resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2, resistência química, o amolecimento por calor e a tonalidade da cor resultantes para este fio elástico de poliuretano são apresentados na Tabela 2. O amolecimento por calor foi o mesmo do Exemplo comparativo 2, como eram a resistência a alcalinos 1, resistência a alcalinos 2 e resistência química que variaram de até 1,2 vezes maior que a do Exemplo Comparativo 2, mas ainda assim, estes foram largamente inferior à os resultados obtidos a partir de exemplos 3, 4, 6, 7, etc.
[00191] A aderência ao corante era fraca na avaliação do fio elástico de poliuretano tingidos com corantes catiônicos pretos. Além disso, a qualidade da aparência avaliação revelou que o corante não aderiu aos fios de poliuretano elásticos, em outras palavras, a tonalidade da cor era diferente, do copolímero de poliéster tingível do corante catiônico, e houve um nível inadmissível de degradação e problemas com manchas a qualidade da aparência.
50/50 [00192] A tonalidade da cor do fio elástico de poliuretano resultante era marrom avermelhado com uma forte aparência. Embora esticar tecido foi preparado para a avaliação da qualidade da aparência 2, o tecido tricotado bruto resultante foi muito insatisfatório. A avaliação da qualidade da aparência 2 foi executada, mas houve vários tipos de tratamento de marcas, e fadiga nos fios de poliuretano que causou ondulamento parcial, e ocasionou sua avaliação como insatisfatório.
Utilidade Industrial [00193] O fio elástico de poliuretano de acordo com a presente invenção proporciona alta resistência elástica, alta propriedades de recuperação, resistência a vários agentes químicos, alta resistência térmica e é capaz de ser tingido com corantes catiônicos que não desbotam. Como resultado, esse fio é excelente para uso em vestuário, etc onde ele oferece uma excelente facilidade de colocar e tirar, sensação de resistência, propriedades de tingimento, resistência à descoloração e uma excelente qualidade de aparência.
[00194] Devido a estas excelentes propriedades, e não apenas utilizando os fios de poliuretano da presente invenção, pode ser usado em mistura com uma variedade de outras fibras para produzir excelentes esticar tecidos que estão bem adaptados como tricôs, tecidos ou tecidos trançado. Os exemplos de aplicações específicas para que possam ser usados incluem meias, meias, tricôs redondos, tricôs, vestimenta de natação, calças de esqui, roupas de trabalho, vestuário bombeiro, calças de golfe, ternos molhado, sutiãs, cintos, luvas e uma variedade de outros produtos fibrosos, em materiais que encolhem, e outras, bem como à prova de bandas de vazamento, em papel e outros produtos sanitários, como material impermeável que encolhe, como iscas artificiais, arranjos florais, envolvimento pano, limpador de impressora, cestas, etc.
1/2

Claims (15)

  1. Reivindicações
    1. Fio elástico de poliuretano, caracterizado pelo fato de que possui componentes estruturais primários de diol polimérico e diisocianato, em que o dito fio elástico de poliuretano inclui um polímero que contém um grupo sulfonato, e a concentração molar do monômero que possui um grupo sulfonato é de pelo menos 5 mol %.
  2. 2. Fio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor do dito polímero que contém um grupo sulfonato é de 0,5% em peso a 50% em peso.
  3. 3. Fio, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o peso molecular médio do dito polímero que possui um grupo sulfonato é de 2000 a 500000,
  4. 4. Fio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o dito monômero que possui um grupo sulfonato é um sulfonato aromático.
  5. 5. Fio, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dito monômero que possui um grupo sulfonato é o benzeno sulfonato ou fenol sulfonato,
  6. 6. Fio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o dito monômero que possui um grupo sulfonato é um polímero de condensação de formaldeído.
  7. 7. Fio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o dito polímero que possui um grupo sulfonato é um copolímero de um monômero que possui um grupo sulfonato e um monômero que possui um grupo sulfonila (excluindo o ácido sulfôníco).
  8. 8. Fio, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que dito monômero que possui um grupo sulfonila (excluindo o ácido sulfôníco) é uma sulfona aromática.
  9. 9. Fio, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo
    2/2 fato de que dito monômero que possui um grupo sulfonila (excluindo o ácido sulfônico) é uma diiidróxi difenila sulfona.
  10. 10. Fio, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o copolímero de dito monômero que possui um grupo sulfonato e dito monômero que possui um grupo sulfonila (excluindo o ácido sulfônico) é um polímero de condensação de formaldeído de benzeno sulfonato ou fenol sulfonato e 4,4’- diidróxi difenil sulfona.
  11. 11. Fio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o valor b conforme determinado por um colorímetro tipo Hunter é inferior a 15.
  12. 12. Fio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que exibe propriedades de tingimento de L*< 20 quando tingido com um corante catiônico preto.
  13. 13. Fio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o teor de ditos grupos sulfonato e superior a ou igual a 10 milimoles/ kg e inferior ou igual a 500 milimoles/ kg.
  14. 14. Método de produção de fio elástico de poliuretano contendo um polímero que possui um grupo sulfonato, caracterizado pelo fato de que compreende produzir um fio elástico que compreende o poliuretano que possui componentes estruturais primários do polímero diol e o diisocianato, em que o dito polímero que contém um grupo sulfonato é adicionado à solução de poliuretano possuindo componentes estruturais primários de polímero diol e diisocianato, e realiza-se fiação.
  15. 15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dito polímero que possui um grupo sulfonato utiliza um monômero que possui um sal de ácido sulfônico.
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