ES2566610T3

ES2566610T3 - Fibras de poliuretano termoplástico teñibles y pirorretardantes

Info

Publication number: ES2566610T3
Application number: ES13789065.3T
Authority: ES
Inventors: Ravi R. Vedula; Mouh-Wahng Lee; Julius Farkas
Original assignee: Lubrizol Advanced Materials Inc
Current assignee: Lubrizol Advanced Materials Inc
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2016-04-14
Anticipated expiration: 2033-10-09
Also published as: EP3067446A1; ES2642156T3; SG11201503114XA; TW201428148A; US9963806B2; KR20150074111A; CN104884688B; JP2018053421A; JP2019081999A; KR102070355B1; EP3067446B1; TWI628326B; WO2014066037A1; CN104884688A; EP2912216B1; US20150275402A1; EP2912216A1; JP2015537126A; JP6515031B2

Abstract

Una fibra fabricada a partir de una composición de poliuretano termoplástico, en la que dicha composición de poliuretano termoplástico comprende: (a) un poliuretano termoplástico que comprende el producto de reacción de: (i) uno o más polioles, (ii) uno o más diisocianatos, (iii) uno o más extensores de cadena, (iv) opcionalmente uno o más agentes de reticulación, y (v) uno o más modificadores funcionales; en el que cada uno de dicho modificador funcional es un producto de reacción de un aminodiol y un ácido de Bronsted; en el que el modificador funcional se incorpora a la cadena principal del poliuretano termoplástico del componente (a).

Description

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DESCRIPCION

Fibras de poliuretano termoplastico tenibles y pirorretardantes Campo de la invencion

La invencion se refiere a una fibra de poliuretano termoplastico, y a un proceso de fabricacion de la misma, en el que la fibra descrita tiene una buena capacidad de tincion, y en algunas realizaciones, buenas propiedades pirorretardantes.

Aunque las fibras elasticas fabricadas de polfmeros termoplasticos (TPU) recientemente han ampliado sus usos y captado una mayor atencion en el pujante mercado de la industria textil, debido a sus muchas propiedades utiles, su uso generalizado en aplicaciones que requieren tincion ha sido limitado. Esto se debe a que las fibras de TPU no se pueden tenir facilmente en comparacion con los filamentos textiles convencionales, incluidos los de hilado por fusion de nailon o poliester o materiales similares. Algunas fibras de TPU pueden tolerar colorantes, pero las propiedades de fijacion del colorante por lo general no son aceptables a nivel comercial. Otras pueden ser algo mas tenibles por determinado tipo de colorante, pero no por otro, por ejemplo, las fibras de TPU en general no se pueden tenir con colorantes acidos y/o basicos comunes.

Estos problemas han persistido durante anos sin ninguna solucion satisfactoria y asf se ha llegado a la idea generalizada de que las fibras de TPU solo se pueden tintar (o colorear) pero no se pueden tenir totalmente con colorantes acidos o basicos. Por lo tanto su uso en aplicaciones que requieren tincion ha sido limitado.

Una solucion a estos problemas es el uso de colorantes en solucion (o colorantes de pigmentos) con las fibras de TPU. Sin embargo, los colorantes en solucion estan limitados por sus tonos de color disponibles y no son tan economicos como los colorantes y procesos de tincion mas comunes.

Otras soluciones a los problemas relativos a la capacidad de tincion de las fibras de TPU incluyen cubrir o mezclar las fibras de TPU con otras fibras que son mas tenibles, con el fin de ocultar la falta de capacidad de tincion de las fibras de TPU. Sin embargo, en estas situaciones, cuando dichos tejidos fabricados de fibras de TPU cubiertas y/o mezcladas se estiran, las fibras de TPU sin tenir o mal tenidas pueden dejar entrever la cubierta de fibra de color o ser visible de otro modo en el tejido.

Por lo tanto, existe la necesidad de fibras de TPU que se puedan tenir, es decir que tengan una mejor capacidad de tincion, especialmente con colorantes acidos y/o basicos. Dichas fibras reduciran, o incluso eliminaran, la necesidad de recubrir las fibras de poliuretano termoplasticas y/o la mezcla de fibras de poliuretano termoplasticas con otras fibras que sean mas tenibles, proporcionando un beneficio significativo a las industrias de fabricacion y transformacion de tejidos que utilizan tejidos tenidos. Dichas fibras se podnan usar en una gama de aplicaciones mas amplia en las que las fibras de TPU actuales no son adecuadas.

Tambien existe la necesidad de fibras, incluyendo fibras de poliuretano termoplasticas, con mejores propiedades de retardo de llama. Una fibra con mejores propiedades pirorretardantes se podna usar en aplicaciones en las que no se pueden usar las fibras existentes, que tienen propiedades pirorretardantes relativamente pobres, debido a problemas de seguridad y/o los requisitos de aprobacion para dichas aplicaciones.

La presente invencion aborda ambas necesidades actuales.

Sumario de la invencion

La invencion proporciona una fibra fabricada a partir de una composicion de poliuretano termoplastico que incluye (a) un poliuretano termoplastico que a su vez comprende el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, y (v) uno o mas modificadores funcionales. Cada uno de dicho modificador funcional es a su vez un producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted (que tambien se puede denominar acido de Bnansted).

La composicion de poliuretano termoplastico descrita ademas puede incluir (b) un segundo poliuretano termoplastico que a su vez comprende el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, en el que el segundo poliuretano termoplastico del componente (b) es diferente del poliuretano termoplastico del componente (a).

La composicion de poliuretano termoplastico descrita ademas puede incluir (c) un prepolfmero terminado en NCO.

La composicion de poliuretano termoplastico descrita ademas puede incluir (b) el segundo de poliuretano termoplastico y tambien incluye (c) el prepolfmero terminado en NCO.

El componente (a) y los componentes (b) y/o (c) se pueden mezclar y/o se hacen reaccionar entre sf y a

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continuacion el producto resultante se puede usar para preparar la fibra descrita. El componente (a) se puede hacer reaccionar con los componentes (b) y/o (c) mediante extrusion reactiva. Sin embargo, el componente (a) tambien se puede mezclar simplemente con el componente (b), es decir, sin reaccion.

En algunas realizaciones, ademas, se especifica que el modificador funcional descrito en este documento se incorpora a la cadena principal del poliuretano termoplastico del componente (a).

Las fibras de la invencion pueden ser fibras de monofilamento o multifilamento.

La invencion ademas proporciona un tejido que comprende cualquiera de las fibras descritas en este documento. Los tejidos de la invencion pueden estar compuestos unicamente por las fibras descritas en este documento, pero tambien pueden estar formados por una combinacion de una o mas fibras diferentes. Los tejidos de la invencion pueden ser telas no tejidas o telas tejidas.

La invencion ademas proporciona un proceso de fabricacion de una fibra. El proceso incluye las etapas de: (I) preparar una composicion de poliuretano termoplastico que comprende (a) un poliuretano termoplastico que comprende el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, y (v) uno o mas modificadores funcionales en el que cada uno de dicho modificador funcional es un producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted; (II) producir una fibra a partir de dicha composicion de poliuretano termoplastico.

La composicion de poliuretano termoplastico del proceso ademas puede incluir (b) un segundo poliuretano termoplastico que comprende el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, en el que el segundo poliuretano termoplastico del componente (b) es diferente del poliuretano termoplastico del componente (a); (c) un prepolfmero terminado en NCO; o (d) ambos (b) y (c). En dichas realizaciones, la etapa (II) ademas puede incluir la mezcla y/o reaccion del componente (a) y el componente (b), (c) o (d), produciendo la composicion de poliuretano termoplastico.

La invencion ademas proporciona un metodo para incrementar la capacidad de tincion de una fibra fabricada a partir de una composicion de poliuretano termoplastico. El metodo incluye las etapas de: (I) anadir uno o mas modificadores funcionales a una mezcla de (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion en el que cada uno de dicho modificador funcional es un producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted; (II) hacer reaccionar la mezcla de la etapa (I) que da lugar a un poliuretano termoplastico en el que el modificador funcional se incorpora a la cadena principal del poliuretano termoplastico; (III) preparar una composicion de poliuretano termoplastico que comprende el poliuretano termoplastico de la etapa (II); y (IV) fabricar una fibra a partir de la composicion de poliuretano termoplastico resultante en el que la fibra resultante tiene una mayor capacidad de tincion.

La composicion de poliuretano termoplastico del metodo ademas puede incluir (b) un segundo poliuretano termoplastico que comprende el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, en el que el segundo poliuretano termoplastico del componente (b) es diferente del poliuretano termoplastico del componente (a); (c) un prepolfmero terminado en NCO; o (d) ambos (b) y (c). En dichas realizaciones, la etapa (II) ademas puede incluir la mezcla y/o reaccion del componente (a) y el componente (b), (c) o (d), produciendo la composicion de poliuretano termoplastico.

La invencion ademas proporciona un metodo para incrementar la pirorresistencia de una fibra fabricada a partir de una composicion de poliuretano termoplastico. El metodo incluye las etapas de: (I) anadir uno o mas modificadores funcionales a una mezcla de (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion en el que cada uno de dicho modificador funcional es un producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted; (II) hacer reaccionar la mezcla de la etapa (I) que da lugar a un poliuretano termoplastico en el que el modificador funcional se incorpora a la cadena principal del poliuretano termoplastico; (III) preparar una composicion de poliuretano termoplastico que comprende el poliuretano termoplastico de la etapa (II); y (IV) fabricar una fibra a partir de la composicion de poliuretano termoplastico resultante en el que la fibra resultante tiene una mayor pirorresistencia.

La composicion de poliuretano termoplastico del metodo ademas puede incluir (b) un segundo poliuretano termoplastico que comprende el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, en el que el segundo poliuretano termoplastico del componente (b) es diferente del poliuretano termoplastico del componente (a); (c) un prepolfmero terminado en NCO; o (d) ambos (b) y (c). En dichas realizaciones, la etapa (III) ademas comprende la mezcla y/o reaccion del componente (a) y el componente (b), (c) o (d), produciendo la composicion de poliuretano termoplastico.

Descripcion detallada de la invencion

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A continuacion se describen varias caractensticas y realizaciones de la invencion a modo de ilustracion no limitante. Las fibras

La invencion proporciona una fibra con una mejor capacidad de tincion, y en algunas realizaciones propiedades pirorretardantes mejoradas. Las fibras de la invencion se fabrican a partir de una composicion que incluye un poliuretano termoplastico (TPU). Esta composicion se puede denominar composicion de poliuretano termoplastico, o composicion de TPU.

El TPU presente en la composicion de TPU mas generalmente se puede describir como un TPU que contiene un modificador funcional en su cadena principal que es la estructura de la cadena principal del TPU. La incorporacion de este modificador funcional en la cadena principal del TPU se lleva a cabo mediante la adicion del modificador funcional a los reactivos usados para preparar el TPU. La adicion del modificador funcional despues de la reaccion que produce el TPU no podna dar lugar al mismo tipo de estructura, puesto que el modificador funcional simplemente estana presente como componente de una mezcla que contiene TPU y por tanto no reaccionana con el TPU, o posiblemente como cadena lateral o grupo terminal, que esta unido a la estructura del TPU, pero que no se incorpora a la cadena del TPU. Aunque no se desea estar limitado por la teona, se cree que esta distincion es importante, y para que las fibras de TPU de la invencion proporcionen los beneficios descritos, incluyendo una capacidad de tincion mejorada, es necesario que el modificador funcional se incorpore a la cadena de TPU, algo mas que la mera mezcla con el TPU o el injerto en el TPU como cadena lateral o grupo terminal. Por lo tanto, la invencion requiere que el modificador funcional se mezcle con los reactivos usados para preparar el propio TPU, y que este presente durante la reaccion que resulta en el TPU.

Por lo tanto, la fibra de la invencion se describe como fabricada de una composicion de TPU, en la que la composicion de TPU incluye un TPU, en la que el TPU incluye un producto de reaccion de (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, y (v) uno o mas modificadores funcionales. El modificador funcional incluye un producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted.

Esto resulta en un TPU en el que el modificador funcional se incorpora a la cadena del TPU. Aunque no se desea estar limitado por la teona, se cree que el haber incorporado este modificador funcional a la cadena principal del TPU da lugar a que el polfmero se pueda tenir mejor puesto que el colorante tiene zonas con las que se puede asociar mas facilmente (grupos funcionales) a diferencia del propio TPU, colorante con el que generalmente no se asocia muy bien. Tambien se cree que este mismo mecanismo puede ayudar a mejorar la dispersabilidad de las cargas y otros materiales similares (no muy diferente de los colorantes) a traves de una composicion de TPU y mejorar la compatibilidad de dichos materiales con composiciones de TPU, de nuevo, proporcionando las cargas y las areas de materiales similares sobre la cadena del TPU con las que se pueden asociar mas facil y/o mas fuertemente.

Los polioles utiles para preparar las composiciones de TPU descritas en este documento no estan excesivamente limitados. Los ejemplos adecuados incluyen poliesteres terminados en hidroxilo, polieteres terminados en hidroxilo, policarbonatos terminados en hidroxilo, o sus mezclas, todos ellos que son muy conocidos para los expertos en la materia.

Los intermedios de poliester terminados en hidroxilo adecuados incluyen poliester lineal que tiene un peso molecular promedio en numero (Mn) de aproximadamente 500 a aproximadamente 10.000, de 700 a 5000, o de 700 a 4000, y/o un mdice de acidez generalmente inferior a 1,3 o inferior a 0,8. El peso molecular se puede determinar mediante el ensayo de los grupos funcionales terminales y se relaciona con el peso molecular promedio en numero. Los poliesteres se producen mediante (1) una reaccion de esterificacion de uno o mas glicoles con uno o mas acidos dicarboxflicos o antudridos o (2) mediante la reaccion de transesterificacion, es decir, la reaccion de uno o mas glicoles con esteres de acidos dicarboxflicos. Se prefieren relaciones molares generalmente en exceso de mas de un mol de glicol a acido a fin de obtener cadenas lineales que tengan una preponderancia de grupos hidroxilo terminales. Los intermedios de poliester adecuados tambien incluyen diversas lactonas tales como policaprolactona normalmente preparada a partir de £-caprolactona y un iniciador bifuncional tal como dietilenglicol. Los acidos dicarboxflicos del poliester deseado pueden ser alifaticos, cicloalifaticos, aromaticos, o sus combinaciones. Los acidos dicarboxflicos adecuados que se pueden usar solos o en mezclas generalmente tienen un total de 4 a 15 atomos de carbono e incluyen: acido succmico, glutarico, adfpico, pimelico, suberico, azelaico, sebacico, dodecanodioico, isoftalico, tereftalico, ciclohexano dicarboxflico, y similares. Tambien se pueden usar los antudridos de los acidos dicarboxflicos anteriores tales como antudrido ftalico, antudrido tetrahidroftalico, o similares. En algunas realizaciones, se usa el acido adfpico para preparar los poliesteres. Los glicoles que se hacen reaccionar para formar un intermedio de poliester deseable pueden ser alifaticos, aromaticos, o sus combinaciones, y tienen un total de 2 a 12 atomos de carbono, e incluyen etilenglicol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4- butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol, decametilenglicol, dodecametilenglicol, y similares. El 1,4-butanodiol es un glicol preferido.

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Los intermedios de polieter terminados en hidroxilo adecuados incluyen polioleteres derivados de un diol o poliol que tiene un total de 2 a 15 atomos de carbono, en algunas realizaciones un alquildiol o glicol que se hace reaccionar con un eter (o un epoxido) que comprende un grupo oxido de alquileno que tiene de 2 a 6 atomos de carbono, normalmente oxido de etileno u oxido de propileno o sus mezclas. Por ejemplo, se puede producir un polieter con funcionalidad hidroxilo haciendo reaccionar primero propilenglicol con oxido de propileno seguido por la subsiguiente reaccion con oxido de etileno. Los grupos hidroxilo primarios resultantes del oxido de etileno son mas reactivos que los grupos hidroxilo secundarios y por lo tanto son preferidos. Los polioleteres comerciales utiles incluyen poli(etilenglicol) que comprende oxido de etileno que se ha hecho reaccionar con etilenglicol, poli(propilenglicol) que comprende oxido de propileno que se ha hecho reaccionar con propilenglicol, poli(tetrametilenglicol) que comprende agua que se ha hecho reaccionar con tetrahidrofurano (PTMEG). En algunas realizaciones, el compuesto intermedio de polieter es PTMEG. Los polioleteres ademas incluyen aductos de poliamida de un oxido de alquileno y pueden incluir, por ejemplo, aducto de etilendiamina que comprende el producto de reaccion de etilendiamina y oxido de propileno, aducto de dietilentriamina que comprende el producto de reaccion de dietilentriamina con oxido de propileno, y polioleteres de tipo poliamida similares. En la presente invencion tambien se pueden usar copolieteres. Los copolieteres tfpicos incluyen el producto de reaccion de oxido de THF y oxido etileno o THF y oxido de propileno. Estos estan disponibles en BASF como Poly THF B, un copolfmero de bloque, y Poly THF R, un copolfmero aleatorio. Los diversos intermedios de polieter generalmente tienen un peso molecular promedio en numero (Mn) determinado por ensayo de los grupos funcionales terminales que es un peso molecular promedio superior a aproximadamente 700, tal como de aproximadamente 700 a aproximadamente 10.000, de aproximadamente 1000 a aproximadamente 5000, o de aproximadamente 1000 a aproximadamente 2900 o incluso 2500.

Los intermedios de policarbonato terminados en hidroxilo adecuados incluyen poliolcarbonatos derivados de la reaccion de glicoles y carbonatos. La patente de Estados Unidos n.° 4.131.731, incorporada en este documento por referencia, describe policarbonatos terminados en hidroxilo utiles y su preparacion. Dichos policarbonatos generalmente son lineales y tienen grupos hidroxilo terminales con la exclusion esencial de otros grupos terminales. Los reactivos esenciales para la preparacion de los intermedios de policarbonato terminados en hidroxilo son glicoles y carbonatos. Los glicoles adecuados se seleccionan entre dioles cicloalifaticos y alifaticos que contienen de 4 a 40, y/o incluso de 4 a 12 atomos de carbono, y entre polioxialquilenglicoles que contienen de 2 a 20 grupos alcoxi por molecula con cada grupo alcoxi que contiene de 2 a 4 atomos de carbono. Los dioles adecuados para su uso en la presente invencion incluyen dioles alifaticos que contienen de 4 a 12 atomos de carbono tales como 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, neopentilglicol, 1,6-hexanodiol, 2,2,4-trimetil-1,6-hexanodiol, 1,10-decanodiol, dilinoleilglicol hidrogenado, dioleilglicol hidrogenado; y dioles cicloalifaticos tales como 1,3-ciclohexanodiol, 1,4- dimetilolciclohexano, 1,4-ciclohexanodiol, 1,3-dimetilolciclohexano, 1,4-endo-metilen-2-hidroxi-5-hidroximetil ciclohexano, y polialquilenglicoles. Los dioles usados en la reaccion pueden ser un solo diol o una mezcla de dioles, dependiendo de las propiedades deseadas en el producto acabado. Los intermedios de policarbonato terminados en hidroxilo generalmente son los conocidos en la tecnica y en la bibliograffa. Los carbonatos adecuados se seleccionan entre carbonatos de alquileno compuestos de un anillo de 5 a 7 miembros. Los carbonatos adecuados para su uso en este documento incluyen carbonato de etileno, carbonato de trimetileno, carbonato de tetrametileno, carbonato de 1,2-propileno, carbonato de 1,2-butileno, carbonato de 2,3-butileno, carbonato de 1,2-etileno, carbonato de 1,3-pentileno, carbonato de 1,4-pentileno, carbonato de 2,3-pentileno y carbonato de 2,4-pentileno.

Ademas, en el presente documento son adecuados los carbonatos de dialquilo, carbonatos cicloalifaticos, y carbonatos de diarilo. Los carbonatos de dialquilo pueden contener de 2 a 5 atomos de carbono en cada grupo alquilo y sus ejemplos espedficos son el carbonato de dietilo y carbonato de dipropilo. Los carbonatos cicloalifaticos, especialmente los carbonatos dicicloalifaticos, pueden contener de 4 a 7 atomos de carbono en cada estructura dclica, y puede haber una o dos de dichas estructuras. Cuando un grupo es cicloalifatico, el otro puede ser alquilo o arilo. Por otro lado, si un grupo es arilo, el otro puede ser alquilo o cicloalifatico. Ejemplos de carbonatos de diarilo adecuados, que pueden contener de 6 a 20 atomos de carbono en cada grupo arilo son el carbonato de difenilo, carbonato de ditolilo y carbonato de dinaftilo.

En algunas realizaciones, las composiciones de TPU de la presente invencion se preparan usando polietilenglicol (PEG). En otras realizaciones, el poliol del componente (a) incluye un poliester preparado a partir de la reaccion de acido adfpico con un diol o una mezcla de dioles, por ejemplo 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, o una mezcla 50/50 de 1,4-butanodiol y 1,6-hexanodiol.

En algunas realizaciones, el poliol del componente (a) se selecciona del grupo que consiste en polieteres terminados en hidroxilo, poliesteres terminados en hidroxilo, policaprolactonas terminadas en hidroxilo, policarbonatos terminados en hidroxilo, o sus mezclas. En algunas realizaciones, el poliol del componente (a) incluye un polieter terminado en hidroxilo, poliester terminado en hidroxilo, o sus mezclas. En algunas realizaciones, el poliol del componente (a) incluye un polieter terminado en hidroxilo. En algunas realizaciones, el poliol del componente (a) incluye un poliester terminado en hidroxilo.

Los diisocianatos utiles para preparar las composiciones de TPU descritas en este documento no estan excesivamente limitados. Se entiende que los poliisocianatos tambien se pueden usar para preparar TPU, y en algunas realizaciones, cuando en este documento se usa el termino diisocianato, se entiende que incluye

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poliisocianatos. Los poliisocianatos adecuados tienen la formula R(NCO)n, en la que n generalmente se encuentra entre 2 y 4, y en algunas realizaciones n es 2, proporcionando asf un verdadero diisocianato. Los poliisocianatos que tienen una funcionalidad de 3 o 4 se pueden usar en cantidades muy pequenas, por ejemplo, menos del 5 % y de forma deseable menos del 2 % en peso en base al peso total de todos los poliisocianatos, puesto que provocan la reticulacion, cuando el grueso del componente de isocianato esta compuesto de diisocianatos, y por tanto, los diisocianatos como se usan en el presente documento esta previsto que permitan la presencia de pequenas cantidades de poliisocianatos, como se ha indicado anteriormente. El grupo R en la estructura de los poliisocianatos puede ser aromatico, cicloalifatico y alifatico, o sus combinaciones que generalmente tienen un total de 2 a 20 atomos de carbono aproximadamente.

Ejemplos de diisocianatos aromaticos adecuados incluyen 4,4'-diisocianato de difenilmetano (MDI), H12 MDI, diisocianato de m-xilileno (XDI), diisocianato de m-tetrametil xilileno (TMXDI), 1,4-diisocianato de fenileno (PPDI), diisocianato de 1,5-naftaleno (NDI), y 3,3'-dimetoxi-4,4'-diisocianato de difenilmetano (TODI). Ejemplos de diisocianatos alifaticos adecuados incluyen diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de 1,4-ciclohexilo (CHDI), diisocianato de hexametileno (HDI), 1,6-diisocianato de 2,2,4,4-tetrametil hexano (IDMT), diisocianato de 1,10- decano y diisocianato de trans-diciclohexilmetano (HMDI). Un diisocianato muy preferido es MDI que contiene menos del 3 % en peso aproximadamente de isomero orto-para (2,4).

En algunas realizaciones, el componente isocianato incluye un diisocianato aromatico, un diisocianato alifatico, o una sus mezclas.

En algunas realizaciones, el diisocianato del componente (a) comprende un diisocianato aromatico no impedido, un diisocianato alifatico, o una de sus combinaciones. En algunas realizaciones, el componente de isocianato incluye un diisocianato aromatico no impedido. En algunas realizaciones, el componente isocianato incluye un diisocianato alifatico.

Los extensores de cadena adecuados utiles para la fabricacion de las composiciones de TPU descritas en este documento no estan excesivamente limitados. Incluyen glicoles alifaticos inferiores o de cadena corta que tienen de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 atomos de carbono e incluyen, por ejemplo etilenglicol, dietilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, trietilenglicol, isomeros cis-trans de ciclohexil dimetilol, neopentilglicol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,3-butanodiol, y 1,5-pentanodiol. La presente invencion requiere un extensor de cadena de alquilenglicol lineal, pero en algunas realizaciones adicionales el extensor de cadena se puede usar en combinacion con el extensor de cadena de alquilenglicol lineal. En dichas realizaciones se pueden usar glicoles aromaticos como extensor de cadena. El benceno glicol (HQEE) y los xilileno glicoles son extensores de cadena adecuados para su uso en la fabricacion del TPU de esta invencion. El xilileno glicol es una mezcla de 1,4- di(hidroximetil)benceno y 1,2-di(hidroximetil)benceno. El benceno glicol es el extensor de cadena aromatico preferido y espedficamente incluye hidroquinona, bis (beta-hidroxietil) eter, tambien conocido como 1,4-di(2- hidroxietoxi)benceno; resorcinol, bis(beta-hidroxietil) eter tambien conocido como 1,3-di(2- hidroxietil)benceno; catecol, es decir, bis(beta-hidroxietil) eter tambien conocido como 1,2-di(2- hidroxietoxi)benceno; y sus combinaciones. En algunas realizaciones, el extensor de cadena es 1,4-butanodiol.

Los agentes de reticulacion opcionales utiles en la presente invencion no estan excesivamente limitados. Los agentes de reticulacion utiles incluyen un prepolfmero de un intermedio terminado en hidroxilo que puede ser un intermedio terminado en polieter, poliester, policarbonato, policaprolactona o hidroxilo, o cualquiera de sus mezclas, hecho reaccionar con un poliisocianato. En algunas realizaciones, el agente de reticulacion se prepara a partir de un intermedio de poliester o polieter terminado en hidroxilo. El agente de reticulacion, que tambien se puede denominar prepolfmero y/o agente de ramificacion, pueden tener una funcionalidad de isocianato superior a aproximadamente

1,0, a menudo de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 3,0, o incluso de aproximadamente 1,8 a aproximadamente 2,2. En algunas realizaciones ambos extremos del intermedio terminado en hidroxilo estan encapsulados con un isocianato, por lo tanto con una funcionalidad isocianato de 2,0.

Los poliisocianatos utiles para preparar el agente de reticulacion son los mismos que los descritos anteriormente para la fabricacion del TPU. En algunas realizaciones, el poliisocianato es un diisocianato. En algunas realizaciones, el diisocianato es MDI.

Los compuestos intermedios terminados en hidroxilo utiles para preparar el agente de reticulacion son los mismos que los descritos anteriormente para la fabricacion del TPU. En algunas realizaciones el intermedio terminado en hidroxilo es un polieter, un poliester, o una sus mezclas.

En algunas realizaciones, el agente de reticulacion opcional del componente (a) esta presente y comprende un compuesto derivado de un polioleter y un diisocianato.

Los componentes anteriores (el intermedio terminado en hidroxilo, el poliisocianato, el extensor de cadena, y el agente de reticulacion opcional) se hacen reaccionar para formar el TPU. Los componentes se pueden hacer reaccionar en presencia de un catalizador.

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En general, se puede usar cualquier catalizador convencional para hacer reaccionar el diisocianato con el intermedio terminado en hidroxilo o el extensor de cadena y esto es muy conocido en la tecnica y en la bibliograffa. Ejemplos de catalizadores adecuados incluyen diversos compuestos organicos, tales como carbonatos, de bismuto o estano en los que la fraccion alquilo tiene de 1 a 20 atomos de carbono aproximadamente con ejemplos espedficos que incluyen octoato de bismuto, laurato de bismuto, y similares. Los catalizadores preferidos incluyen los diversos catalizadores de estano tales como octoato estannoso, dioctoato de dibutilestano, dilaurato de dibutilestano, y similares. La cantidad de dicho catalizador generalmente es pequena tal como de aproximadamente 20 a aproximadamente 200 partes por millon en base al peso total de los monomeros que forman poliuretano.

Los polfmeros de TPU de esta invencion se pueden preparar por cualquiera de los metodos de polimerizacion convencionales muy conocidos en la tecnica y la bibliograffa.

En algunas realizaciones, los poliuretanos de la invencion se preparan mediante un proceso "en un solo paso" en el que todos los componentes se anaden juntos de forma simultanea o sustancialmente simultanea en una extrusora calentada y se hacen reaccionar para formar el poliuretano. La relacion de equivalentes del diisocianato a los equivalentes totales de intermedio terminado en hidroxilo y el extensor de cadena de diol generalmente es de aproximadamente 0,95 a aproximadamente 1,10, de forma deseable de aproximadamente 0,97 a aproximadamente 1,03, y preferentemente de aproximadamente 0,97 a aproximadamente 1,00. En algunas realizaciones, la dureza Shore A del TPU formado normalmente sera inferior a 80 A, 85 A o incluso 95 A. Las temperaturas de reaccion usando el catalizador de uretano puede ser de aproximadamente 175 °C a aproximadamente 245 °C o incluso de aproximadamente 180 °C a aproximadamente 220 °C.

En algunas realizaciones la composicion de TPU ademas comprende el componente (b), un segundo TPU. Este segundo TPU, como el TPU del componente (a), incluye el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion. Sin embargo, el TPU del componente (b), el segundo TPU, cuando esta presente, naturalmente debe ser en cierto modo diferente del TPU del componente (a). Uno de los componentes usados en la preparacion del segundo TPU puede ser diferente, o pueden serlo las relaciones de las reacciones usadas, etc.

En algunas realizaciones la composicion de TPU ademas comprende el componente (c), un prepolfmero terminado en NCO. Los ejemplos adecuados de estos materiales incluyen los agentes de reticulacion prepolimericos descritos anteriormente. La distincion en este caso se refiere al punto de adicion con respecto a la reaccion de los componentes. Cuando el agente de reticulacion opcional esta presente en el componente (a) y/o el componente (b), reacciona con los polioles, diisocianatos y extensores de cadena a medida que se forma el TPU. Si el prepolfmero terminado en NCO esta presente como componente (c), reacciona con el TPU que ya se haya formado a partir de la reaccion de los polioles, diisocianatos y extensores de cadena.

En algunas realizaciones la composicion de TPU ademas comprende el componente (b), el segundo TPU descrito anteriormente, y el componente (c), el prepolfmero terminado en NCO descrito anteriormente.

En cualquiera de las realizaciones, los componentes se pueden mezclar por cualquier medio convencional, incluyendo extrusion, y, en realizaciones en las que el componente (c) esta presente, extrusion reactiva.

Los modificadores funcionales de la invencion incluyen el producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted.

El modificador funcional util en la presente invencion es una sal que es el producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted, tal como un acido fosfonico, acido fosfmico, acido sulfonico, o un fosfato acido.

Ejemplos de aminodioles utiles en la formacion del modificador funcional incluyen: N-metildietanolamina (MDEA), 3- dietilamino-1,2-propanodiol (DEAPD), 2-amino-2-metil-1,3-propanodiol (AMPD), N-(n-butil) dietanolamina (BDEA), N- (t-butil) dietanol-amina (TBDEA), N-fenildietanolamina (PDEA), N,N'-bis(2-hidroxietil)amino-metil fosfonato de dietilo comercializado con el nombre comercial FYROL 6 asf como cualquiera de sus combinaciones. Los aminodioles adicionales incluyen: N-etildietanolamina; N-propildietanolamina; N-

isopropildietanolamina; aminopropildietanolamina; 3-amino-1,2-propanodiol; 3-dimetilamino-1,2-propanodiol; 3- dipropilamino-1,2-propanodiol; 3-diisopropilamino-1,2-propanodiol; 2-amino-1,3-propanodiol; 2-amino-2-etil-1,3- propanodiol; N,N'-bis(2-hidroxietil)etilendiamina; 3-pirrolidino-1,2-propanodiol; dietanolamina; diisopropanolamina; 3- piperidino-1,2-propanodiol; 4,4'-trimetilen-bis(1-piperidinetanol); 1,4-bis(2-hidroxietil)piperazina; 3-morfolino-1,2- propanodiol; bis(2-hidroxietil) octadecilamina; otras aminas grasas etoxiladas y aminas grasas propoxiladas, asf como cualquiera de sus combinaciones. En algunas realizaciones el aminodiol es MDEA.

Los acidos de Bronsted utiles incluyen: acidos fosfonicos, acidos fosfmicos, acidos sulfonicos y fosfatos acidos. Ejemplos de acidos fosfonicos incluyen, pero no se limitan a: acido metilfosfonico; acido etilfosfonico; acido propilfosfonico; acido butilfosfonico; acido t-butilfosfonico; acido metilendifosfonico; acido 2-cloroetilfosfonico; acido fenilfosfonico; acido fosfonoacetico; y acido fosfonopropionico, asf como cualquiera de sus combinaciones. Los ejemplos ilustrativos de acidos fosfmicos incluyen: acido fenilfosfmico; acido difenilfosfmico; acido dimetilfosfmico; y

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acido bis(4-metoxifenil) fosfmico. Los posibles acidos sulfonicos a usar incluyen: acido metanosulfonico; acido etanosulfonico; acido propanosulfonico; acido sulfoacetico; acido sulfosuccmico; acido bencenosulfonico; acido 4- etilbencenosulfonico; acido 4-hidroxibencenosulfonico; acido 4-clorobencenosulfonico; acido p-

toluenosulfonico; acido 4-sulfoftalico; acido 1-naftalenosulfonico; acido 2-naftalenosulfonico; acido 3- sulfobenzoico; acido 4-sulfobenzoico; y acido 5-sulfoisoftalico. Los fosfatos acidos son mezclas de esteres de acidos, mezclas preferentemente equimolares de diesteres y monoesteres. Ejemplos de fosfatos acidos incluyen tanto fosfatos acidos aromaticos como alifaticos. Ejemplos incluyen fosfato acido de amilo (AAP), fosfato acido de 2- etilhexilo (EHAP), fosfato acido de metilo (MAP), fosfato acido de etilo (EAP), fosfato de polioxietilen nonilfenil eter (por ejemplo, Rhodafac® RE 610), esteres de fosfato a base de alcohol etoxilado ramificado (por ejemplo, Rhodafac® RS 610), asf como cualquiera de sus combinaciones. Ejemplos adicionales de fosfatos acidos organicos incluyen: fosfato acido de 2-cloroetilo; fosfato acido de n-butilo; fosfato acido de butoxietilo; fosfato acido de etilenglicol; fosfato acido de metacrilato de 2-hidroxietilo; fosfato acido de isooctilo; fosfato acido de octilo; fosfato acido de estearilo; fosfato acido de n-propilo; fosfato acido de n-hexilo; fosfato acido de tridecilo; fosfato acido de laurilo; fosfato acido de cetilo; fosfato acido de oleilo; fosfato acido de fenilo; fosfato acido de octilfenilo; y mezclas de ester de acido fosforico fluorado tales como Zonil® UR, asf como cualquiera de sus combinaciones. Los fosfatos acidos son el tipo mas preferido de acido de Bronsted. En algunas realizaciones, el fosfato acido incluye Rhodafac® RE 610.

El modificador funcional se prepara por reaccion de un aminodiol con un compuesto acido de Bronsted. La smtesis se puede llevar a cabo por sf sola o en solucion. En una reaccion por sf sola, los reactivos se pueden cargar juntos en el recipiente de reaccion. Se observa una exotermia. En una reaccion en solucion, se prefiere la adicion gota a gota de los reactivos. Los modificadores funcionales obtenidos en estas smtesis vanan de solidos cristalinos a ftquidos viscosos, que se pueden verter a temperatura ambiente. Como alternativa, el modificador funcional se puede preparar anadiendo el aminodiol y el compuesto acido de Bronsted al extensor de cadena y/o el poliol. La estequiometna usada en la smtesis del modificador funcional depende de la naturaleza del compuesto acido de Bronsted. Para acidos monobasicos, generalmente se usa una cantidad equimolar de aminodiol. Para acidos dibasicos, la cantidad de aminodiol usado puede corresponder al primer punto de equivalencia o al segundo punto de equivalencia del acido. Si se desea, en algunos sistemas se puede usar un ligero exceso de aminodiol.

En algunas realizaciones, el acido de Bronsted incluye al menos un acido carboxflico, acido fosfonico, acido fosfmico, acido sulfonico, un fosfato acido, o sus combinaciones. En algunas realizaciones, el acido de Bronsted incluye fosfato acido, y las sales de amina que resulten del mismo. Los acidos de Bronsted utiles incluyen fosfatos de polioxialquilen alquil eter. En algunas realizaciones el aminodiol incluye N-metildietanolamina (MDEA).

El TPU y/o las composiciones de TPU usadas para fabricar las fibras de la invencion tambien pueden incluir uno o mas aditivos. Dichos aditivos opcionales no estan excesivamente limitados. Los aditivos utiles se pueden usar en cantidades adecuadas e incluyen pigmentos opacificantes, colorantes, cargas minerales, estabilizantes, lubricantes, absorbentes de luz UV, adyuvantes de procesamiento, estabilizantes hidrolfticos y otros aditivos, segun se desee. Los pigmentos opacificantes utiles incluyen dioxido de titanio, oxido de zinc, y amarillo de titanato, mientras que los pigmentos de tincion utiles incluyen negro de humo, oxidos amarillos, oxidos marrones, ocre siena u oscuro crudo y quemado, verde de oxido de cromo, pigmentos de cadmio, pigmentos de cromo, y otros oxidos mixtos de metales y pigmentos organicos. Las cargas utiles incluyen arcilla de tierra de diatomeas (Superfloss), sflice, talco, mica, wallostonita, sulfato de bario y carbonato de calcio. Si se desea, se pueden usar estabilizantes utiles tales como antioxidantes e incluyen antioxidantes fenolicos, mientras que los fotoestabilizantes utiles incluyen fosfatos organicos, y tiolatos de organoestano (mercapturos). Los lubricantes utiles incluyen estearatos metalicos, aceites de parafina y ceras de amida. Los absorbentes de luz UV utiles incluyen 2-(2'-hidroxifenol) benzotriazoles y 2- hidroxibenzofenonas. Ejemplos de estabilizantes hidrolfticos incluyen carbodiimidas. De forma ventajosa tambien se pueden usar aditivos plastificantes para reducir la dureza sin afectar las propiedades.

El TPU y/o las composiciones de TPU usadas para fabricar las fibras de la invencion tambien pueden incluir uno o mas TPU adicionales y/u otros poftmeros como componente de la mezcla, de manera que la fibra resultante se fabrica a partir de una mezcla del TPU descrito con uno o mas poftmeros, incluyendo uno o mas TPU distintos del TPU descrito anteriormente.

En algunas realizaciones dicho componente de la mezcla no esta presente y las fibras de la invencion estan compuestas de la composicion de tPu descrita, que esta sustancialmente libre o incluso completamente libre de cualquier otro componente polimerico y/o componente de TPU adicional.

En algunas realizaciones, el TPU del componente (a), despues de que se haya completado la reaccion que forma el TPU, pero antes de que el TPU se convierta en una fibra, tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 2O.o0o a aproximadamente 1.500.000, o de 40.000 a 600.000, de 50.000 a 500.000, de 100.000 a

400.000, o de 200.000 a 350.000. El TPU del componente (b), cuando esta presente, antes de que el TPU se convierta en una fibra, puede tener un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 20.000 a aproximadamente 1.500.000, o de 40.000 a 600.000, de 50.000 a 500.000, de 100.000 a 400.000, o de 200.000 a

350.000.

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Las fibras de la invencion se pueden preparar por un proceso que incluye las etapas de: (I) preparar cualquiera de las composiciones de TPU descritas anteriormente; y (II) fabricar una fibra a partir de dicha composicion de TPU.

En algunas realizaciones, la fibra de la invencion son fibras de monofilamento. Estas fibras de monofilamento pueden tener un diametro de 20, 30, o incluso 40 denier, hasta diametros de 360 denier.

En algunas realizaciones, la fibra de la invencion son fibras multifilamento. Las fibras individuales del multifilamento pueden tener cada una un diametro de entre 30 o 40 y 300 denier. Mas importante aun, la propia fibra multifilamento en general puede tener un diametro entre 40 y 300, o de 30, 40, 50, 80, 150 o incluso 180 hasta 350, 300, 180, o incluso 150. El numero de filamentos para estas fibras multifilamento puede ser cualquiera entre 10, 15 o incluso 17 hasta 100, 80 o incluso 50 filamentos.

En cualquiera de estas realizaciones, el peso molecular promedio en peso de la fibra puede ser de al menos

400.000.

Los tejidos

Las fibras de la invencion se pueden usar en forma de tejido tal como un tejido de punto, una tela tejida, y un material textil unido. El tejido de la invencion puede comprender unicamente la fibra de la invencion y en otras realizaciones puede comprender la fibra de la invencion y otra fibra, trenzadas entre sf para mejorar los factores necesarios para aplicaciones espedficas. Dichas fibras opcionales no estan limitadas en particular y los ejemplos incluyen resinas de tipo poliamida tales como nailon 6 y nailon 12, poliesteres, algodon y rayon.

La invencion incluye tejidos fabricados a partir de cualquiera de las fibras descritas en este documento, incluyendo tela tejida, tela no tejida, tejido de punto, y sus combinaciones. En algunas realizaciones, los tejidos de la invencion son telas tejidas. En otras realizaciones, los tejidos de la invencion son telas no tejidas. En otras realizaciones mas, los tejidos de la invencion son tejidos de punto. Ademas, la invencion incluye tejidos que adicionalmente contienen una o mas fibras adicionales, distintas de las fibras de la invencion. El tejido puede tener del 10 al 80 por ciento en peso de estas fibras adicionales, o no mas del 90 %, 80 %, 70 %, 60 %, 50 %, 40 %, 30 %, 20 %, o 10 % de estas fibras adicionales. En algunas realizaciones, no hay presentes fibras adicionales. En realizaciones en las que en el tejido hay presentes una o mas fibras, estas fibras adicionales pueden ser fibras de nailon, fibras de poliester, fibras de rayon, fibras acnlicas, y sus combinaciones.

La invencion tambien incluye un metodo de fabricacion de un tejido que incluye las etapas de: (I) preparacion de una de las composiciones de TPU descritas anteriormente; (II) hilado por fusion de dicha composicion de TPU en una fibra; y (III) procesamiento de la fibra, opcionalmente en combinacion con una o mas fibras distintas, en un tejido.

En algunas realizaciones, el tejido de la invencion incluye al menos una de las fibras descritas anteriormente. En algunas realizaciones, el tejido esta fabricado de fibras que son 100 % fibras de la invencion (no se usa ninguna fibra adicional convencional).

En algunas realizaciones, el tejido es una tela tejida. En algunas realizaciones, el tejido es una tela no tejida. Estos incluyen telas no tejidas cortadas y/o cortadas y unidas, telas no tejidas hiladas y/o hiladas y unidas y/o sopladas en estado fundido, o sus combinaciones.

Aplicacion industrial

La invencion tambien proporciona un metodo para incrementar la capacidad de tincion de una fibra fabricada a partir de una composicion de TPU, y asf tambien cualquier tejido y artfculo resultante de la misma. Este metodo incluye las etapas de: (i) anadir uno o mas modificadores funcionales a una mezcla de (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion en el que cada modificador funcional es a su vez un producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted; (II) hacer reaccionar la mezcla de la etapa (I) que da lugar a un TPU en el que el modificador funcional se incorpora a la cadena del TPU; (III) preparar una composicion de TPU que comprende el TPU de la etapa (II); (IV) fabricar una fibra a partir de la composicion de TPU resultante; en el que la fibra resultante tiene una mayor capacidad de tincion en comparacion con una fibra correspondiente fabricada sin los modificadores funcionales.

Se observa que la composicion de TPU simplemente puede ser el propio TPU, sin embargo, en algunas realizaciones, se pueden anadir aditivos y/o componentes adicionales, como se ha descrito anteriormente, para dar lugar a la composicion de TPU. Por ejemplo, la composicion de TPU ademas puede incluir: (b) un segundo poliuretano termoplastico que comprende el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, en el que el segundo poliuretano termoplastico del componente (b) es diferente del poliuretano termoplastico del componente (a). En algunas realizaciones la composicion de TPU ademas puede incluir (c) un prepolfmero terminado en NCO. En otras realizaciones mas, la composicion de TPU ademas puede incluir ambos (b) y (c). En dichas realizaciones la etapa (III) ademas puede incluir la mezcla y/o reaccion del componente (a) y el componente

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(b) y/o (d), produciendo la composicion de TPU. Esencialmente en este metodo se puede usar cualquiera del TPU y las composiciones de TPU descritas anteriormente.

La invencion tambien proporciona un metodo para incrementar la pirorresistencia de una fibra fabricada a partir de una composicion de TpU, y as^ tambien de cualquier tejido y artfculo resultante de la misma. Este metodo incluye las etapas de: (I) anadir uno o mas modificadores funcionales a una mezcla de (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion en el que cada modificador funcional es a su vez un producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted; (II) hacer reaccionar la mezcla de la etapa (I) que da lugar a un TPU en el que el modificador funcional se incorpora a la cadena del TPU; (III) preparar una composicion de TPU que comprende el TPU de la etapa (II); (IV) fabricar una fibra a partir de la composicion de TPU resultante; en el que la fibra resultante ha incrementado la pirorresistencia en comparacion con una fibra correspondiente fabricada sin los modificadores funcionales.

La invencion ademas proporciona metodos para incrementar tanto la pirorresistencia como la capacidad de tincion de una fibra fabricada a partir de una composicion de TPU. Tambien se observa que la invencion proporciona metodos para incrementar el retardo de la llama, la capacidad de tincion, o tanto el retardo de la llama como la capacidad de tincion de la propia composicion de TPU.

Se observa que la composicion de TPU puede ser simplemente el propio TPU; sin embargo, en algunas realizaciones, se pueden anadir aditivos y/o componentes adicionales, como se ha descrito anteriormente, para dar lugar a la composicion de TPU. Por ejemplo, la composicion de TPU ademas puede incluir: (b) un segundo poliuretano termoplastico que comprende el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, en el que el segundo poliuretano termoplastico del componente (b) es diferente del poliuretano termoplastico del componente (a). En algunas realizaciones la composicion de TPU ademas puede incluir (c) un prepolfmero terminado en NCO. En otras realizaciones mas, la composicion de TPU ademas puede incluir ambos (b) y (c). En dichas realizaciones la etapa (III) ademas puede incluir la mezcla y/o reaccion del componente (a) y el componente (b) y/o (d), produciendo la composicion de TPU. Esencialmente en este metodo se puede usar cualquiera del TPU y las composiciones de TPU descritas anteriormente.

Los articulos

La fibra de la invencion y los tejidos fabricados a partir de la misma se pueden usar para producir artfculos que incluyen ropa. Los artfculos y/o prendas de vestir de la invencion pueden contener fibras naturales tales como algodon y lino, y fibras semi-sinteticas como el rayon y acetato en funcion de los requisitos, ademas de la fibra de la invencion.

Un metodo de produccion de los artfculos y/o prendas de vestir de la invencion no esta particularmente limitado y, por ejemplo, se pueden emplear metodos conocidos convencionales tales como un metodo de produccion de prendas de vestir tejiendo la fibra de la invencion. Estos materiales tambien se pueden producir por metodos conocidos convencionales de costura, corte y similares, usando los tejidos de la invencion.

La invencion incluye un artfculo fabricado a partir de los tejidos descritos anteriormente. Por ejemplo, con los tejidos de la presente invencion se pueden fabricar diversas prendas de vestir. Los expertos en la materia entenderan que a partir del tejido y las fibras de esta invencion se puede fabricar cualquier prenda de vestir.

Ejemplos

La invencion se ilustra adicionalmente mediante los siguientes ejemplos, que establece realizaciones particularmente ventajosas. Aunque los ejemplos se proporcionan para ilustrar la presente invencion, no se pretende que la limiten.

Modificador funcional 1

Se prepara un modificador funcional de manera que se pueda usar en la preparacion de un poliuretano termoplastico (TPU). Se anade lentamente N-metildietanolamina (20,5 g) con agitacion a esteres de fosfato a base de etoxilato de nonilfenol, disponible en el mercado como Rhodafac® RE-610 (79,5 g). Durante la adicion, la temperatura se incrementa a aproximadamente 50 °C. Cuando se completa la adicion, se continua con la agitacion durante aproximadamente 2 horas, tiempo durante el cual la temperatura se enfna gradualmente hasta temperatura ambiente, dando un lfquido homogeneo.

Modificador funcional 2

Se prepara un segundo modificador funcional. Se anade lentamente N-metildietanolamina (48,9 g) con agitacion a Rhodafac® RE-610 (51,1 g). Durante la adicion, la temperatura se incrementa a aproximadamente 50 °C. Cuando se completa la adicion, se continua con la agitacion durante aproximadamente 2 horas durante las cuales la

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temperature se enfna gradualmente hasta temperatura ambiente, dando un Ifquido homogeneo.

Ejemplo comparativo 1

Se prepara un TPU comparativo combinando 282,7 g de adipato de poli(tetrametileno/hexametileno) (que tiene un peso molecular de 2630 g/mol determinado mediante analisis de grupos terminales) y 17,3 g de 1,4-butanodiol y calentando la mezcla a 120 °C con agitacion. A continuacion, 75,8 g de difenilmetano (MDI) se calientan a 120 °C y se anaden rapidamente a la mezcla. Despues de dos minutos de agitacion vigorosa, el polfmero fundido se vierte en un molde recubierto de teflon, se enfna y se cura, en primer lugar durante dos horas a 105 °C y a continuacion durante 24 horas a 70 °C, dando lugar a una composicion de TPU.

Ejemplo de la invencion 2

Se prepara un TPU segun la invencion combinando 273,8 g del mismo adipato de poli(tetrametileno/hexametileno) usado en el Ejemplo Comparativo 1, 16,8 g de 1,4-butanodiol, y 9,4 g de modificador funcional 1 y calentando la mezcla a 120 °C con agitacion. A continuacion, 77,5 g de MDI se calientan a 120 °C y se anaden rapidamente a la mezcla. Despues de dos minutos de agitacion vigorosa, el polfmero fundido se vierte en un molde recubierto de teflon, se enfna y se cura, en primer lugar durante dos horas a 105 °C y a continuacion durante 24 horas a 70 °C, dando lugar a una composicion de TPU.

Ejemplo 3

Se prepara un TPU segun la invencion combinando 273,6 g del mismo adipato de poli(tetrametileno/hexametileno) usado en el Ejemplo Comparativo 1, 16,8 g de 1,4-butanodiol, y 9,6 g de modificador funcional 2 y calentando la mezcla a 120 °C con agitacion. A continuacion, 83,2 g de MDI se calientan a 120 °C y se anaden rapidamente a la mezcla. Despues de dos minutos de agitacion vigorosa, el polfmero fundido se vierte en un molde recubierto de teflon, se enfna y se cura, en primer lugar durante dos horas a 105 °C y a continuacion durante 24 horas a 70 °C, dando lugar a una composicion de TPU.

Cada uno de los ejemplos de la composicion de TPU se ha hilado en estado fundido en una fibra bajo condiciones de procesamiento tfpicas. La fibra de los ejemplos de la composicion de TPU esta formada de varios denier, incluyendo 20 denier, 70 denier, 140 denier y 360 denier.

Los tres ejemplos de la composicion de TPU a continuacion se someten a ensayo para determinar la capacidad de tincion. Para evaluar la capacidad de tincion, los solicitantes midieron (i) el porcentaje de agotamiento del colorante total (ii) la tasa de agotamiento del colorante durante los primeros diez minutos como porcentaje por minuto, y (iii) la tasa de agotamiento del colorante para el ciclo de tincion completo como porcentaje por minuto. Este ensayo fue realizado por un laboratorio externo, usando procedimientos de ensayo reconocidos de la industria. El uso de estas mediciones en el Ejemplo 1 proporciona unos resultados de: (i) 5,88%, (ii) 0,27%, y (iii) 0,03%, lo que indica la capacidad de tincion mas pobre de la serie. El Ejemplo 2 proporciona unos resultados de: (i) 9,44%, (ii) 0,71 %, y (iii) 0,04 %, lo que indica una mejor capacidad de tincion. El Ejemplo 3 proporciona unos resultados de: (i) 15,69 %, (ii) 0,97 %, y (iii) 0,11 %, lo que indica ademas una mejor capacidad de tincion.

Los resultados muestran que la composicion de TPU de la invencion, y mas espedficamente, las fibras fabricadas con la misma, han mejorado la capacidad de tincion. Ademas, esta mejora de la capacidad de tincion se puede controlar ajustando el contenido de la amina y/o del fosfato usado para preparar el modificador funcional, asf como la cantidad usada en el TPU.

Excepto en los ejemplos, o cuando se indique explfcitamente lo contrario, todas las cantidades numericas en esta descripcion que especifican cantidades de materiales, condiciones de reaccion, pesos moleculares, numero de atomos de carbono, y similares, se debe entender que estan modificadas por la palabra "aproximadamente". A menos que se indique lo contrario, todos los valores de porcentaje, los valores de ppm y los valores en partes estan en base al peso. A menos que se indique lo contrario, cada producto qmmico o composicion que se menciona en el presente documento se debe interpretar como un material de calidad comercial que puede contener los isomeros, subproductos, derivados, y otros materiales que se entiende que normalmente estan presentes en productos de calidad comercial. Sin embargo, la cantidad de cada componente qmmico se presenta excluyendo cualquier disolvente o aceite diluyente, que habitualmente pueda estar presente en el material comercial, a menos que se indique lo contrario. Se debe entender que la cantidad, el intervalo y los lfmites de relacion superiores e inferiores establecidos en este documento se pueden combinar de forma independiente. Del mismo modo, los intervalos y cantidades para cada elemento de la invencion se pueden usar junto con intervalos o cantidades de cualquiera de los demas elementos. A menos que se indique lo contrario, todos los valores de los pesos moleculares son valores promedio en peso. Tal como se usa en el presente documento, la expresion "que consiste esencialmente en" permite la inclusion de sustancias que no afectan materialmente a las caractensticas basicas y nuevas de la composicion considerada.

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REIVINDICACIONES

1. Una fibra fabricada a partir de una composicion de poliuretano termoplastico, en la que dicha composicion de poliuretano termoplastico comprende:

(a) un poliuretano termoplastico que comprende el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, y (v) uno o mas modificadores funcionales;

en el que cada uno de dicho modificador funcional es un producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted;

en el que el modificador funcional se incorpora a la cadena principal del poliuretano termoplastico del componente

(a).
2. La fibra de la reivindicacion 1 en la que dicha composicion de poliuretano termoplastico comprende ademas:

(b) un segundo poliuretano termoplastico que comprende el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, en la que el segundo poliuretano termoplastico es diferente del poliuretano termoplastico del componente (a);

(c) un prepolfmero terminado en NCO; o

(d) ambos (b) y (c)

en la que el componente (a) y el componente (b), (c) o (d) se mezclan y/o se hacen reaccionar entre sf y el producto resultante se usa para fabricar la fibra.
3. La fibra de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 en la que dicho acido de Bronsted comprende al menos un acido carboxflico, acido fosfonico, acido fosfmico, acido sulfonico, un fosfato acido, o sus combinaciones.
4. La fibra de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en la que dicho aminodiol comprende N-metildietanolamina (MDEA), 3-dietilamino-1,2-propanodiol (DEAPD), 2-amino-2-metil-1,3-propanodiol (AMpD), N-(n-butil)dietanolamina (BDEA), N-(t-butil)dietanol-amina (TBDEA), N-fenildietanolamina (pDeA), N,N-bis-(2-hidroxietil) amino-metil fosfonato de dietilo, N-etildietanolamina, N-propildietanolamina, N-isopropildietanolamina, aminopropildietanolamina, 3-amino-1,2-propanodiol, 3-dimetilamino-1,2-propanodiol, 3-dipropilamino-1,2-propanodiol, 3-diisopropilamino-1,2- propanodiol, 2-amino-1,3-propanodiol, 2-amino-2-etil-1,3-propanodiol, N,N'-bis(2-hidroxietil) etilendiamina, 3- pirrolidino-1,2-propanodiol, dietanolamina, diisopropanolamina, 3-piperidino-1,2-propanodiol, 4,4-trimetilen-bis(1- piperidinetanol), 1,4-bis(2-hidroxietil) piperazina, 3-morfolino-1,2-propanodiol, bis(2-hidroxietil) octadecilamina, o cualquiera de sus combinaciones.
5. La fibra de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en la que dicho diisocianato del componente (a) comprende un diisocianato aromatico no impedido, un diisocianato alifatico, o una de sus combinaciones;

en el que dicho poliol del componente (a) se selecciona del grupo que consiste en polieteres terminados en hidroxilo, poliesteres terminados en hidroxilo, policaprolactonas terminadas en hidroxilo, policarbonatos terminados en hidroxilo, o sus mezclas.
6. La fibra de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en la que la fibra es una fibra de monofilamento que tiene un diametro de aproximadamente 20 a 360 denier, o en la que la fibra es una fibra multifilamento que tiene un diametro total de aproximadamente 30 a 300 denier y un numero de filamentos de 10 a 100.
7. La fibra de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en la que el componente (a), antes de que se convierta en una fibra, tiene un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 20.000 a aproximadamente 1.500.000.
8. La fibra de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en la que el peso molecular promedio en peso de la fibra es al menos de 400.000.
9. La fibra de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en la que el agente de reticulacion opcional del componente

(a) esta presente y comprende un compuesto derivado de un polioleter y un diisocianato.
10. Un tejido que comprende la fibra de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 preferentemente en el que el tejido es una tela no tejida, o en el que el tejido es una tela tejida o un tejido de punto.
11. Un proceso de fabricacion de una fibra, que comprende las etapas de:

(I) preparar una composicion de poliuretano termoplastico que comprende (a) un poliuretano termoplastico que comprende el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, y (v) uno o mas

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modificadores funcionales en el que cada uno de dicho modificador funcional es un producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted;

(II) fabricar una fibra a partir de dicha composicion de poliuretano termoplastico;

en el que el modificador funcional se incorpora a la cadena principal del poliuretano termoplastico del componente (a).
12. El proceso de la reivindicacion 11 en el que la composicion de poliuretano termoplastico comprende ademas:

(b) un segundo poliuretano termoplastico que comprende el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, en el que el segundo poliuretano termoplastico del componente (b) es diferente del poliuretano termoplastico del componente (a);

(c) un prepolfmero terminado en NCO; o

(d) ambos (b) y (c); y

en el que la etapa (II) ademas comprende la mezcla y/o reaccion del componente (a) y el componente (b), (c) o (d), produciendo la composicion de poliuretano termoplastico.
13. Un metodo para incrementar la capacidad de tincion de una fibra fabricada a partir de una composicion de poliuretano termoplastico, dicho metodo que comprende las etapas de:

(I) anadir uno o mas modificadores funcionales a una mezcla de (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion;

en el que cada uno de dicho modificador funcional es un producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted; y

(II) hacer reaccionar la mezcla de la etapa (I) que da lugar a un poliuretano termoplastico en el que el modificador funcional se incorpora a la cadena principal del poliuretano termoplastico;

(III) preparar una composicion de poliuretano termoplastico que comprende el poliuretano termoplastico de la etapa (II);

(IV) fabricar una fibra a partir de la composicion de poliuretano termoplastico resultante; en la que la fibra resultante tiene una mayor capacidad de tincion;

en el que el modificador funcional se incorpora a la cadena principal del poliuretano termoplastico del componente (a).
14. Un metodo para incrementar la pirorresistencia de una fibra fabricada a partir de una composicion de poliuretano termoplastico, dicho metodo que comprende las etapas de:

(I) anadir uno o mas modificadores funcionales a una mezcla de (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion;

en el que cada uno de dicho modificador funcional es un producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted; y

(II) hacer reaccionar la mezcla de la etapa (I) que da lugar a un poliuretano termoplastico en el que el modificador funcional se incorpora a la cadena principal del poliuretano termoplastico;

(III) preparar una composicion de poliuretano termoplastico que comprende el poliuretano termoplastico de la etapa (II);

(IV) fabricar una fibra a partir de la composicion de poliuretano termoplastico resultante; en el que la fibra resultante tiene una mayor pirorresistencia;

en el que el modificador funcional se incorpora a la cadena principal del poliuretano termoplastico del componente (a).
15. Un metodo para incrementar la pirorresistencia y la capacidad de tincion de una composicion de poliuretano termoplastico, dicho metodo que comprende las etapas de:

(I) anadir uno o mas modificadores funcionales a una mezcla de (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion;

en el que cada uno de dicho modificador funcional es un producto de reaccion de un aminodiol y un acido de Bronsted; y

(II) hacer reaccionar la mezcla de la etapa (I) que da lugar a un poliuretano termoplastico en el que el

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modificador funcional se incorpora a la cadena principal del poliuretano termoplastico;

(III) preparar una composicion de poliuretano termoplastico que comprende el poliuretano termoplastico de la etapa (II);

(IV) fabricar una fibra a partir de la composicion de poliuretano termoplastico resultante; en el que la fibra resultante tiene una mayor pirorresistencia y capacidad de tincion;

en el que el modificador funcional se incorpora a la cadena principal del poliuretano termoplastico del componente (a).
16. El metodo de la reivindicacion 13, 14 o 15, en el que la composicion de poliuretano termoplastico de la etapa (III) comprende ademas:

(b) un segundo poliuretano termoplastico que comprende el producto de reaccion de: (i) uno o mas polioles, (ii) uno o mas diisocianatos, (iii) uno o mas extensores de cadena, y (iv) opcionalmente uno o mas agentes de reticulacion, en el que el segundo poliuretano termoplastico del componente (b) es diferente del poliuretano termoplastico del componente (a);

(c) un prepolfmero terminado en NCO; o

(d) ambos (b) y (c); y

en el que la etapa (III) ademas comprende la mezcla y/o reaccion del componente (a) y el componente (b), (c) o (d), produciendo la composicion de poliuretano termoplastico.