MX2011003993A - Elastano fusible bicomponente. - Google Patents

Abstract

Se incluyen fibras elásticas de componentes múltiples preparadas por un procedimiento de hilado en solución tal como hilado en seco o hilado en húmedo de fibras de Spandex que incluyen poliuretanourea y composiciones de poliuretano. Estas fibras tienen una sección transversal que incluye por lo menos dos regiones separadas con límites definibles en donde por lo menos una región definida por los límites de la sección transversal incluye una poliuretanourea o una composición de poliuretano. Una región de la fibra incluye un aditivo mejorador de fusibilidad de fusión para mejorar la adhesión a sí mismo o a otro sustrato.

Description

ELASTANO FUSIBLE BICOMPONENTE CAMPO DE LA INVENCION Se incluyen fibras elásticas de componentes múltiples preparadas por un procedimiento de hilado en solución tal como hilado de Spandex (Elastano) que incluye poliuretanourea y composiciones de poliuretano que tienen una sección transversal que incluye por lo menos dos regiones separadas con límites definibles en donde por lo menos una región definida por los límites de la sección transversal incluye una poliuretanourea o una composición de poliuretano. Una región de la fibra incluye un aditivo mej orador de susceptibilidad de fusión para incrementar la adhesión a si misma o a un sustrato.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Los hilos elastoméricos de poliuretano o poliuretanourea (PU o PUU) pueden proporcionar un estirado elevado, buena recuperación de la extensión y buen ajuste a los artículos elaborados de los mismos tales como tricotado de trama, tricotado de urdimbre, telas tejidas, materiales no tejidos y otros materiales textiles. No obstante, para los artículos que contienen hilos elastoméricos PU o PUU, el estirado repetido, el raspado o el corte con frecuencia generan problemas de corrimiento de un punto, carrera o corrida y rizado. Estos problemas incluyen resquebrajaduras Ref . : 219472 similares a escalera de mano y una separación se puede generar, los hilos elásticos pueden deslizarse hacia fuera, abrirse una costura, deshilacharse en los bordes de corte y pueden resultar en rizados de tela, lo que daña la uniformidad y apariencia de los artículos. Durante los procedimientos de corte y costura, el fenómeno de que los hilos elastoméricos PU o PUU se jalen alejándose de las costuras bajo extensión repetida fácilmente se lleva a cabo y genera la pérdida en el estirado de las telas, lo que se denomina un "deslizamiento" o un corrimiento de costura. Aunque estos efectos se presentan en hilos elastoméricos excepto para hilos PU o PUU, son especialmente significativos para hilos elastoméricos PU o PUU debido a su alta capacidad de estirado. Además, algunos artículos se desea con una elevada eficiencia de resistencia al vapor o el calor, especialmente en aplicaciones de calcetería.

Se han realizado esfuerzos considerables por desarrollar hilos elastoméricos PU o PUU fusibles térmicamente y endurecibles por vapor. Las publicaciones de solicitudes de patentes de E.U.A. números 2006/0030229A1 y 2008/0032580A1 describen un tipo de filamento elástico de poliuretano altamente fusible mediante hilado por fusión de un polímero sintetizado al hacer reaccionar un prepolímero terminado en isocianato preparado por la reacción de un poliol y un diisocianato con un prepolímero terminado en hidroxilo- preparado por la reacción de un poliol, un diisocianato y un diol de peso molecular bajo. Este filamento PU fusible tiene un punto de fusión de 180 °C o menor. El tratamiento con calor seco a 150°C durante 45 segundos a 100% de extensión puede hacer que este filamento PU se fusionen entre sí o a otros filamentos elásticos o no elásticos en puntos de cruce. No obstante, el punto de fusión bajo del filamento PU proporciona una resistencia térmica insatisfactoria al alargamiento progresivo bajo aplicaciones normales de consumidor lo que genera embolsado de la prenda de vestir.

Se necesitan hilos de Spandex mejorados que proporcionen susceptibilidad de fusión, capacidad de endurecimiento con vapor durante la elaboración de la prenda de vestir y una resiliencia superior al estirado para superar una o más de las deficiencias de las fibras disponibles actualmente .

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con productos y procedimientos para la producción de fibras de Spandex de componentes múltiples con funcionalidad mejorada. Se incluye poliuretano hilado con solvente o poliuretanourea el cual proporciona un desempeño mayor de estirado/recuperación y resiliencia térmica el cual se puede preparar por un procedimiento de hilado de dos componentes, que incluye aditivos superiores de susceptibilidad de fusión y resulta en un hilo fusible adecuado para aplicaciones por fusión tal como prevención de corrimiento de punto, deslizamiento de hilo y mejoramiento de adhesión.

En algunas modalidades, son fibras hiladas en solución de componentes múltiples elásticas que incluyen una sección transversal en donde por lo menos una primera región de la sección transversal incluye un poliuretano elastomérico o una poliuretanourea o una mezcla de las mismas, y que incluye una segunda región que incluye un poliuretano elastomérico o una poliuretanourea, o una mezcla de los mismos y por lo menos un aditivo con mejoramiento de susceptibilidad de fusión.

Las fibras pueden tener uno o más filamentos, tales como un monofilamento único, dos (dos filamentos) , tres filamentos, etc. Cuando una fibra tiene más de un filamento, cada filamento puede incluir una sección transversal de componente múltiple con dos o más regiones.

En otra modalidad se describe una tela que incluye una fibra hilada en solución de componente múltiple elástica que incluye una sección transversal en donde por lo menos una primera región de la sección transversal comprende por lo menos un poliuretano elastomérico, una composición de poliuretanourea o mezclas de las mismas; y que incluye una segunda región que incluye por lo menos un poliuretano elastomérico, una composición de poliuretanourea o mezclas de las mismas y por lo menos un aditivo mejorador de susceptibilidad de fusión.

También se incluye un procedimiento para preparar una fibra hilada en solución de componente múltiple elástica fusible que incluye: (a) proporcionar una primera y segunda soluciones de polímero; (b) combinar las soluciones a través de placas de distribución y orificios para formar filamentos que tienen una sección transversal; (c) extruir los filamentos a través de un capilar común; y (d) separar el solvente de los filamentos; en donde la sección transversal incluye un límite entre las soluciones de polímero; en donde cada una de la primera y segunda soluciones de polímero incluyen independientemente un poliuretano elastomérico, una poliuretanourea o mezclas de las mismas; y en donde la segunda solución de polímero incluye un aditivo mejorador de la susceptibilidad de fusión; en donde la fibra hilada en solución de componente múltiple elástica y fusible incluye una sección transversal de región múltiple con la primera solución de polímero que corresponde a una primera región de la sección transversal y la segunda solución de polímero corresponde a una segunda región de la sección transversal.

En una modalidad adicional se describe una fibra que incluye una fibra hilada en solución de componente múltiple elástica que incluye una sección transversal en donde por lo menos una primera región de la sección transversal comprende un poliuretano elastomérico o una poliuretanourea o una mezcla de las mismas; y que incluye una segunda región que comprende un poliuretano elastomérico o 0 una poliuretanourea o una mezcla de las mismas y por lo menos un aditivo mej orador de susceptibilidad de fusión que comprende por lo menos un poliuretano que funde a baja temperatura que tiene un punto de fusión de aproximadamente 100 °C a aproximadamente 180°C; y 5 en donde la primera región comprende un poliuretano elastomérico que tiene un punto de fusión alto de aproximadamente 190 °C a aproximadamente 250° C.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Las figuras 1A a ID muestran ejemplos de secciones o transversales de fibra que se pueden obtener en algunas modalidades .

La figura 2 es una representación esquemática de una sección transversal de una hilera para extrusión de algunas modalidades.

C- La figura 3 es una representación esquemática de una sección transversal de una hilera para extrusión de algunas modalidades.

La figura 4 es una representación esquemática de una sección transversal de una hilera para extrusión de algunas modalidades.

La figura 5 es una presentación de los resultados de calorimetría de exploración diferencial para la fibra del ejemplo 1. La exploración se llevó a cabo a 10°C/min, desde -100°C hasta 350°C.

La figura 6 es una micrografía SEM (siglas en inglés para microscopio electrónico de barrido) de hilo fusionado de algunas modalidades.

La figura 7 representa una construcción de tricotado de punto plano de algunas modalidades.

La figura 8 representa una construcción de tricotado de curso alternado de algunas modalidades.

La figura 9 representa una construcción de tricotado de curso alternado con puntada perdida útil con algunas modalidades.

La figura 10 representa una construcción de tricotado de curso alternado con puntada adherida utilizada con algunas modalidades.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Definiciones El término "fibra de componentes múltiples", como se utiliza en la presente significa una fibra que tiene por lo menos dos regiones separadas y distintas de composiciones diferentes con un límite discernible, es decir, dos o más regiones de composiciones diferentes que son contiguas a lo largo de la longitud de la fibra. Esto contrasta con las combinaciones de poliuretano o poliuretanourea en donde más de una composición se combina para formar una fibra sin límites distintos y continuos a lo largo de la longitud de la fibra. Los términos "fibra de componentes múltiples" y "fibra de multicomponentes" son sinónimos y se utilizan de manera intercambiable en la presente.

El término "composicionalmente diferente" se define como dos o más composiciones que incluyen polímeros, copolímeros o combinaciones de dos o más composiciones diferentes que tienen uno o más aditivos diferentes, en donde el polímero incluido en las composiciones puede ser igual o diferente. Dos composiciones comparadas también son "composicionalmente diferentes" cuando incluyen polímeros diferentes y aditivos diferentes.

Los términos "límite", "límites" y "región de límite" se utilizan para describir el punto de contacto entre regiones diferentes de una sección transversal de fibra de componentes múltiples. Este punto de contacto está "bien definido" cuando existe una superposición mínima o nula entre las composiciones de las dos regiones. Cuando existe superposición entre las dos regiones, la región de límite incluirá una combinación de las dos regiones. Esta región combinada puede ser una sección combinada separada de manera homogénea con límites separados entre la región de límite combinada y cada una de las otras dos regiones. De manera alternativa, la región de límite puede incluir un gradiente de concentración mayor de la composición de la primera región adyacente a la primera región a una concentración mayor de la composición de una segunda región adyacente a la segunda región.

Como se utiliza en la presente, "solvente" se refiere a un solvente orgánico tal como dimetilacetamida (DMAC, por sus siglas en inglés) , dimetilformamida (DMF, por sus siglas en inglés y N-metilpirrolidona .

El término "hilado en solución", como se utiliza en la presente, incluye la preparación de una fibra a partir de una solución la cual puede ser un procedimiento de hilado en húmedo o hilado en seco, ambos los cuales son técnicas comunes para la producción de fibras.

Las composiciones de poliuretano (PU) con fusión baja (Tra < 180 °C) las cuales proporcionan una buena capacidad de endurecimiento por vapor y excelentes propiedades de adhesión típicamente proporcionan una resistencia pobre al alargamiento progresivo, baja resistencia y una resiliencia inferior al estirado. Además, las composiciones PU de fusión baja son poco adecuadas para procedimientos de conformación de fibras y demandas de procesamiento textil de alta temperatura. Algunas modalidades de la presente invención combinan el estirado y recuperación superiores en base a composiciones de poliuretano/poliuretanourea de hilado en solución con formulaciones adhesivas de fusión baja en una estructura de fibra de componente múltiple tal como una estructura de fibra de dos componentes. Esto incluye en donde la composición de poliuretano de fusión baja se combina con 0 una región de la fibra tal como la funda, en donde la fibra se puede fusionar a otras fibras tal como otras fibras de dos componentes .

Las propiedades de copolímeros de bloque de poliuretano dependen de la separación de fases de los 5 segmentos de uretano y poliol de manera que los dominios de uretano duro sirven como reticulados en la matriz de segmento suave. El dominio de uretano es controlado tanto por el contenido como por la calidad del alargador de cadena que se seleccione. Los alargadores de cadena diol importantes o comercialmente incluyen, sin limitación, etilenglicol , 1.3 -propanodiol (PDO, por sus siglas en inglés), 1.4 -butanodiol (1,4-BDO o BDO, por sus siglas en inglés) y 1 , 6 -hexanodiol (HDO, por sus siglas en inglés) . La totalidad de estos alargadores de cadena diol forman poliuretanos que c separan fases bien y forman dominios de segmento duro bien definidos y todos son adecuados para poliuretanos termoplásticos con la excepción de etilenglicol . Dado que el uretano derivado experimenta degradación desfavorable a niveles de segmento duro elevado. La tabla 1 enumera los intervalos de fusión de segmento duro típicos para los poliuretanos derivados de algunos alargadores de cadena comunes. Las temperaturas de procesamiento superiores a 200 °C no son favorables para composiciones TPU comunes debido a la degradación térmica durante el procesamiento y la perdida concomitante de propiedades. Adicionalmente , ' PU derivado de composiciones de fusión de segmento duro elevado tradicionalmente proporcionan elasticidad y resiliencia térmica mejoradas y son más deseables para procesamiento textil. Estas fibras de poliuretano con un punto de fusión de segmento duro alto se pueden producir únicamente a partir de procedimientos de hilado en solución tradicional para proporcionar propiedades superiores de estirado/recuperación .

TABLA 1 - ASIGNACIONES DSC PARA ESTRUCTURAS POLIMORFICAS DE SEGMENTO DURO Alargador de cadena Endotermia (°C) 1, 6-hexanodiol (HDO) 180-190 1, 4-butanodiol (BDO) 205-215 1, 3-Propanodiol (PDO) 210-225 Etilenglicol (EDO) 245-260 Una variedad de composiciones diferentes de poliuretano o poliéterurea son útiles con la presente invención en cualquiera o en ambas de la primera y segunda regiones. Las regiones adicionales también se pueden incluir. Las composiciones de poliuretano/poliuretanourea útiles se describen con detalle en lo siguiente.

Una modalidad proporciona un hilo elastomérico de Spandex térmicamente fusible y capaz de endurecimiento por vapor mediante hilado en solución (hilado en seco o hilado en húmedo) . La fibra incluye una estructura de monofilamento o una estructura de filamento múltiple. Cada elemento de la fibra (o la fibra misma para un monofilamento) es una fibra de dos componentes que tiene regiones discernibles a lo largo de la sección transversal de la fibra tal como una configuración de funda de-núcleo o una configuración lado a lado. El núcleo es una primera región y la funda es una segunda región. Se pueden incluir regiones adicionales para proporcionar secciones transversales diferentes tal como la configuración lado a lado en combinación con una funda-núcleo ° una funda-núcleo con una región de funda adicional.

Para una fibra fusible, las composiciones particularmente útiles para la segunda región, la cual puede ser una funda pueden incluir: A. una combinación de polímero en donde un primer componente incluye por lo menos un poliuretano que tiene un punto de fusión alto, tal como poliuretanos que tienen un punto de fusión de aproximadamente 190 °C a aproximadamente 250 °C, así como aquellos que tienen un punto de fusión de aproximadamente 200°C o superior y un aditivo mejorador de susceptibilidad de fusión tal como un poliuretano con una temperatura de fusión baja. Los poliuretanos con un punto de fusión bajo útiles incluyen aquellos que tienen un punto de fusión de aproximadamente 50 °C a aproximadamente 150 °C, especialmente aquellos que tienen un punto de fusión inferior a 120°C; o B. una combinación en donde un primer componente incluye por lo menos un poliuretano que tiene un punto de fusión alto, tales como poliuretanos que tienen un punto de fusión de aproximadamente 190 °C a aproximadamente 250 °C, así como aquellos que tienen un punto de fusión de aproximadamente 200 °C o mayor y por lo menos un material adhesivo o un adhesivo mejorador de la susceptibilidad de fusión para unión a un sustrato subsecuente en donde el material adhesivo es un adhesivo que mejora la susceptibilidad de fusión; o C. una combinación de por lo menos un poliuretano, y por lo menos un aditivo mejorador de susceptibilidad de fusión adhesivo.

Las combinaciones y permutaciones de A, B y C también se contemplan. También se pueden incluir aditivos adicionales .

Para una fibra fusible, las composiciones particularmente útiles para la primera región, la cual puede ser un núcleo, pueden incluir: 1) por lo menos un poliuretano que tiene un punto de fusión alto, tales como poliuretanos que tienen un punto de fusión de aproximadamente 190 °C a aproximadamente 250°C, así como aquellos que tienen un punto de fusión de aproximadamente 200 °C o superior; o 2) una combinación de poliuretanos que tienen un punto de fusión alto que varía de 200°C a 250 °C y un poliuretano con puntos de fusión bajos inferiores a 180°C, o 3) una combinación de por lo menos un poliuretano y por lo menos una poliuretanourea; o 4) una poliuretanourea que incluye aquellas con un punto de fusión mayor de 240 °C.

Las fibras de dos componentes de algunas modalidades pueden incluir una amplia gama de proporciones de la primera región respecto a la segunda región. La segunda región, la cual también puede ser la segunda en una configuración de funda-núcleo, puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 1% a aproximadamente 60% en base en el peso de la fibra que incluyen aproximadamente 1% a aproximadamente 50% en peso de la fibra, de aproximadamente 10% a aproximadamente 35% en peso de la fibra y de aproximadamente 5% a aproximadamente 30% en peso de la fibra.

Las fibras fusibles de algunas modalidades pueden tener una eficiencia de endurecimiento por vapor mayor de 50%. Las fibras también pueden tener una resistencia de fusión mayor de 0.15 cN/dtex.

Algunas modalidades son componentes múltiples, o fibras de dos componentes que incluyen una composición de polímero hilado en solución que incluye un poliuretano, una poliuretanourea o una mezcla de los mismos. Las composiciones 0 para las diferentes regiones de las fibras de componente múltiple incluyen composiciones de polímeros diferentes en donde el polímero es diferente, los aditivos son diferentes o tanto el polímero como los aditivos son diferentes. Las fibras de componentes múltiples que tienen una porción hilada 5 en solución y una porción hilada por fusión también se incluyen.

COMPOSICIONES DE POLIURETANOUREA Y POLIURETANO Las composiciones de poliuretanourea útiles para preparar fibra o polímeros sintéticos de cadena larga que Q incluyen por lo menos 85% en peso de un poliuretano segmentado. Habitualmente, estas incluyen un glicol polimérico el cual se hace reaccionar con un disocianato para formar un prepolímero terminado en NCO (un "glicol rematado"), el cual después se disuelve en un solvente R adecuado, tal como dimetilacetamida, dimetilformamida o N-metilpirrolidona, y en segundo lugar se hace reaccionar con un alargador de cadena bifuncional. Los poliuretanos se conforman en una segunda etapa cuando los alargadores de cadena son dioles (y se pueden preparar sin solvente) . Las poliuretanoureas , una subclase de los poliuretanos, se producen cuando los alargadores de cadena son diaminas. En la preparación de un polímero de poliuretanourea el cual puede ser hilado en Spandex (Elastano) , los glicoles se extienden por reacción secuencial de los grupos de extremo hidroxi, 0 diisocianatos y una o más diaminas. En cada caso, los glicoles pueden experimentar extensión de cadena para proporcionar un polímero con las propiedades necesarias, incluyendo viscosidad. Si se desea se pueden utilizar para ayudar en la etapa de rematado dilaurato de dibutilestaño, 5 octoato estanoso, ácidos minerales, aminas terciarias tales como trietilamina , N, ' -dimetilpiperazina y similares y otros catalizadores conocidos.

Los componentes de glicol poliméricos adecuados incluyen glicoles de poliéter, glicoles de policarbonato y Q glicoles de poliéster con número promedio de peso molecular de aproximadamente 600 a aproximadamente 3,500. Se pueden incluir mezclas de dos o más glicoles poliméricos o copolímeros .

Los ejemplos de glicoles de poliéter que se pueden c utilizar incluyen aquellos glicoles con dos o más grupos hidroxi, a partir de abertura del anillo y polimerización y/o copolimerización de óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de trimetileno, tetrahidrofurano y 3 -metiltetrahidrofurano, o a partir de polimerización de condensación de un alcohol polihídrico tal como un diol o mezclas de diol, con menos de 12 átomos de carbono en cada molécula, tal como etilenglicol , 1 , 3 -propanodiol , 1 , -butanodiol , 1 , 5 -pentanodiol , 1 , 6 -hexanodiol , 2,2-dimetil-1 , 3 -propanodiol , 3 -metil - 1 , 5 -pentanodiol , 1 , 7-heptanodiol , 1, 8-octanodiol, 1 , 9-nonanodiol , 1 , 10 -decanodiol y 1 , 12 -dodecanodiol . Se prefiere un poliol de poliéter bifuncional, lineal y un poli (tetrametilenéter) glicol de peso molecular de aproximadamente 1,700 a aproximadamente 2,100 tal como TerathaneMR 1800 (INVISTA de Wichita, KS) con una funcionalidad de 2 , es un ejemplo de glicoles adecuados específicos. Los copolímeros pueden incluir poli (tetrametileno-co-etilenoéter) glicol .

Los ejemplos de polioles de poliéster que se pueden utilizar incluyen aquellos glicoles de éster con dos o más grupos hidroxi, producidos por polimerización de condensación de ácidos policarboxílicos alifáticos y polioles o sus mezclas, de pesos moleculares bajos con un máximo de 12 átomos de carbono en cada molécula. Los ejemplos de ácidos policarboxílicos adecuados son ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebásico, ácido undecanodicarboxílico y ácido dodecanodicarboxílico . Los ejemplos de polioles adecuados para preparar los polioles de poliéster son etilenglicol , 1 , 3-propanodiol , 1 , 4 -butanodiol , 1 , 5 -pentanodiol , 1, 6-hexanodiol, neopentilglicol , 3-metil-1 , 5-pentanodiol , 1 , 7 -heptanodiol , 1 , 8-octanodiol , 1 , 9-nonanodiol , 1 , 10 -decanodiol y 1 , 12 -dodecanodiol .

Un poliol de poliéster bifuncional lineal con una temperatura de fusión de aproximadamente 5°C a aproximadamente 50 °C es un ejemplo de poliol de poliéster específico.

Los ejemplos de polioles de policarbonato que se pueden utilizar incluyen aquellos glicoles de carbonato con dos o más grupos hidroxi producidos por polimerización por condensación de fosgeno, éster de ácido clorofórmico, carbonato de dialquilo o carbonato de dialquilo y polioles alifáticos o sus mezclas, de pesos moleculares bajos con un máximo de 12 átomos de carbono en cada molécula. Los ejemplos de polioles adecuados para preparar los polioles de policarbonato son dietilenglicol , 1 , 3-propanodiol , 1 , 4 -butanodiol , 1 , 5 -pentanodiol , 1 , 6 -hexanodiol , neopentilglicol, 3-metil-l, 5-pentanodiol, 1 , 7 -heptanodiol , 1 , 8-octanodiol , 1 , 9 -nonanodiol , 1 , 10-dodecanodíol y 1 , 12 -dodecanodiol . Un poliol de policarbonato bifuncional lineal con una temperatura de fusión de aproximadamente 5°C a aproximadamente 50 °C es un ejemplo de poliol de policarbonato específico .

El componente de disocianato también puede incluir un diisocianato único o una mezcla de diisocianato diferentes que incluyen una mezcla isomérica de diisocianato de difenilmetano (MDI , por sus siglas en inglés) que contiene 4 , 4 ' -metilenbis (isocianato de fenilo) y 2 , 41 -metilenbis ( isocianato de fenilo). Se puede incluir cualquier disocianato aromático o alifático adecuado. Los ejemplos de diisocianatos que se pueden utilizar incluyen, pero no se limitan a 4 , ' -metilenbis ( isocianato de fenilo), 2 , 41 -metilenbis ( isocianato de fenilo), 4 , 41 -metilenbis ( isocianato de ciclohexilo) , 1 , 4 -diisocianato-4 -metilbenceno, disocianato de 2 , 21 -tolueno, diisocianato de 2,4' -tolueno y mezclas de los mismos. Los ejemplos específicos de componentes poliisocianato incluyen MondurMR ML (Bayer) , LupranateMR MI (BASF) e IsonateMR 50 ?,?' (Dow Chemical), y combinaciones de los mismos.

Un alargador de cadena puede ser agua o un alargador de cadena diamina para una poliuretanourea . Las combinaciones de alargadores de cadena diferentes se pueden incluir dependiendo de las propiedades deseadas del poliuretanourea y la fibra resultante. Los ejemplos de alargadores de cadena diamina adecuados incluyen: hidrazina; 1 , 2-etilenodiamina; 1 , 4 -butanodiamina ; 1 , 2 -butanodiamina ; 1 , 3 -butanodiamina ; 1 , 3 -diamino-2 , 2 -dimetilbutano; 1, 6-hexametilenodiamina; 1, 12 -dodecanodiamina ; 1.2-propanodiamina 1 , 3 -propanodiamina ; 2 -metil - 1 , 5 -pentanodiamina; l-amino-3 , 3 , 5-trimetil-5-aminométil-ciclohexano; 2 , 4-diamino-l-metilciclohexano; N-metilamino-bis (3 -propilamina) ; 1, 2-ciclohexanodiamina; 1, 4-ciclohexanodiamina; 4 , 41 -metilen-bis (ciclohexilamina) ; 1.3 - isoforona diamina; 2 , 2-dimetil-l, 3 -propanodiamina ; meta-tetrametilxilenodiamina; 1 , 3-diamino-4-metilciclohexano; 1 , 3-ciclohexano-diamina; 1 , 1-metilen-bis (4,4' -diaminohexano) ; 3-aminometil-3 , 5, 5 -trimetilciclohexano; 1 , 3 -pentanodiamina ( 1 , 3 -diaminopentano) ; m-xilileno diamina; y JeffamineMR (Texaco) .

Cuando se desea un poliuretano, el alargador de cadena es un diol . Los ejemplos de estos dioles que se pueden utilizar incluyen, pero no se limitan a etilenglicol , 1 , 3 -propanodiol , 1 , 2-propilenglicol , 3 -metil - 1 , 5 -pentanodiol , 2 , 2 -dimetil - 1 , 3 -propanodiol , 2,2, 4-trimetil -1 , 5-pentanodiol , 2 -metil-2 -etil-1 , 3 -propanodiol , 1 , 4 -bis (hidroxietoxi) benceno y 1 , 4-butanodiol , hexanodiol y mezclas de los mismos.

Un alcohol monofuncional o una amina monofuncional primaria/secundaria opcionalmente se puede incluir para controlar el peso molecular del polímero. También se pueden incluir combinaciones de uno o más alcoholes monofuncionales con una o más aminas mono uneionales .

Los ejemplos de alcoholes monofuneionales útiles en la presente invención incluyen por lo menos un miembro que se selecciona del grupo que consiste de alcoholes alifáticos y cicloalifáticos primarios y secundarios con 1 a 18 carbonos, fenol, fenoles sustituidos, alquilfenoles etoxilados y 5 alcoholes grasos etoxilados con peso molecular menor de aproximadamente 750 que incluyen peso molecular menor de 500, hidroxiaminas , aminas terciarias sustituidas con hidroximetilo e hidroxietilo, compuestos heterocíclicos sustitiudos con hidroximetilo e hidroxietilo y combinaciones 0 de los mismos que incluyen alcohol furfurílico, alcohol tetrahidrofurfurílico, N- (2-hidroxietil) succinimida, 4- (2- hidroxietil) morfolina, metanol, etanol, butanol, alcohol neopéntílico, hexanol, ciclohexanol , ciclohexanometanol , alcohol bencílico, octanol, octadecanol, 15 N, -dietilhidroxilamina, 2 - (dietilamino) etanol , 2 -dimetilaminoetanol y 4 -piperidinoetanol y combinaciones de los mismos.

Los ejemplos de agentes bloqueadores de dialquilamina monofuncionales adecuados incluyen: 20 N, -dietilamina, N-etil -N-propilamina , N, -diisopropilamina, N-ter-butil-N-metilamina, N-ter-butil-N-bencilamina, N, -diciclohexilamina , N-etil-N-isopropilamina, N-terbutil-N- isopropilamina, N-isopropil-N-ciclohexilamina, N-etil-N- ciclohexilamina, N, -dietanolamina y ?[- 2 , 2 , 6 , 6 -tetrametilpiperidina .

OTROS POLIMEROS Otros polímeros que son útiles en las fibras de componentes múltiples y/o bicomponentes de la presente invención incluyen otros polímeros los cuales son solubles o tienen solubilidad limitada o se pueden incluir en forma particulada (por ejemplo particulado de aleta) . Los polímeros se pueden dispersar o disolver en el poliuretano o en la solución de poliuretanourea o se pueden coextruir con la solución de poliuretano hilado o la composición de poliuretanourea. El resultado de la coextrusión puede ser una fibra de dos componentes o de componentes múltiples que tiene una configuración lado a lado, funda-núcleo concéntrico o una sección transversal de funda-núcleo excéntrico en donde un componente es una solución de poliuretanourea y el otro componente tiene otro polímero. Los ejemplos de otros polímeros incluyen poliuretanos de fusión baja (como se describe en lo anterior), poliamidas, acrílieos, poliaramidas y poliolefinas , entre otros. En algunas modalidades, un polímero diferente de poliuretano puede ser un aditivo mejorador de susceptibilidad de fusión, especialmente cuando el polímero tiene una temperatura de fusión inferior a aproximadamente 150 °C.

Otros polímeros que se pueden incluir en las fibras de componentes múltiples incluyen nailon 6, nailon 6/6, nailon 10, nailon 12, nailon 6/10 y nailon 6/12. Las poliolefinas incluyen poliolefinas preparadas a partir de monómeros de 2 a 20 átomos de carbono. Estas incluyen copolímeros y terpolímeros tales como copolímeros de etileno- propileno. Los ejemplos de copolímeros de poliolefina útiles 5 se describen en la patente de E.U.A. No. 6,867,260 para Datta et al., incorporada en la presente como referencia.

CONFIGURACIONES DE SECCION TRANSVERSAL DE FIBRA Una diversidad de diferentes secciones transversales son útiles con la invención en algunas 0 modalidades. Estas incluyen dos componentes o componentes múltiples concéntricos o excéntricos de" funda-núcleo y de dos componentes o componentes múltiples lado a lado. Las secciones transversales únicas se contemplan, en la medida en que las secciones transversales incluyen por lo menos dos 15 regiones separadas. Las secciones transversales alternativas pueden tener configuración de rebanada de pastel o similar para un funda-núcleo excéntrico, en donde el funda únicamente rodea de manera parcial al núcleo. En otras palabras, una segunda región de la sección transversal puede rodear parcial 20 o completamente a la primera región. Los ejemplos de secciones transversales adecuadas diferentes se muestran en las figuras 1A a ID.

Un polímero fusible se puede incluir como la mayor parte o el único componente de un funda o de una ?t- configuración lado a lado o una configuración alternativa, sin un aditivo mej orador de la susceptibilidad de fusión separado, en donde el polímero fusible tiene el punto de fusión deseado.

Todas las secciones transversales de fibra que se muestran en las figuras 1A a ID tienen una primera región y segunda región con composiciones diferentes. Un hilo de 44 dtex/de 3 filamentos se muestra en la figura 1A y en la figura IB mientras que un hilo de 44 dtex/de 4 filamentos se muestra en la figura 1C y en la figura ID. La primera región en cada uno incluye un pigmento y la segunda región no. La figura 1A y la figura IB incluyen una sección transversal de funda-núcleo 50/50; la figura 1C incluye una sección transversal de funda/núcleo 17/83; y la figura ID incluye una sección transversal lado a lado 50/50.

Cada una de las secciones transversales funda/núcleo y lado a lado incluye un área límite entre por lo menos dos composiciones de poliuretanourea de composición diferente. Las regiones aparecen con un límite bien definido en cada una de estas figuras pero el límite puede incluir una región de combinación. Cuando el límite incluye una región de combinación, el límite mismo es una región distinta la cual es una combinación de las composiciones de la primera y segunda regiones (o tercera, cuarta, etc.). Esta combinación puede ser una combinación homogénea o puede incluir un gradiente de concentración desde la primera región a la segunda región.

ADITIVOS Se incluyen a continuación las clases de aditivos que opcionalmente se pueden incluir en composiciones de poliuretanourea . Se incluye una lista ejemplar y no limitante. No obstante, son bien conocidos en el ámbito aditivos adicionales. Los ejemplos incluyen: antioxidantes, sustancias estabilizantes UV, colorantes, pigmentos, agentes reticulantes , materiales de cambio de fase (cera de parafina) , antimicrobianos, minerales (es decir cobre), aditivos microencapsulados (es decir, sábila, gel de vitamina A, sábila, sea kelp, nicotina, cafeína, esencias o aromas) , nanopartículas (por ejemplo sílice o carbono) , carbonato de calcio, pirorretardantes , aditivos antiadherentes , aditivos resistentes a degradación por cloro, vitaminas, medicinas, fragancias, aditivos eléctricamente conductores, agentes de teñido y/o auxiliares de tinción (tales como sales de amonio cuaternario) . Otros aditivos los cuales se pueden agregar a las composiciones de poliuretanourea incluyen promotores de adhesión y aditivos mejoradores de susceptibilidad de fusión, agentes antiestáticos, agentes que evitan el alargamiento progresivo, abrillantadores ópticos, agentes coalescentes , aditivos electroconductores , aditivos luminiscentes, lubricantes, materiales de relleno orgánicos e inorgánicos, conservadores, agentes texturizantes , aditivos termocrómicos , repelentes de insectos y agentes humectantes, estabilizadores (fenoles impedidos, óxido de zinc, amina impedida), agentes de deslizamiento (aceite de silicona) y combinaciones de los mismos .

El aditivo puede proporcionar una o más propiedades benéficas que incluyen: susceptibilidad al teñido, hidrofobicidad (es decir, politetrafluoroetileno (PTFE, por sus siglas en inglés) ) , hidrofilicidad (es decir, celulosa) , control de fricción, resistencia al cloro, resistencia a la 0 degradación (es decir, antioxidantes) , capacidad de adhesión y/o susceptibilidad de fusión (es decir, adhesivos y promotores de adhesión) , pirorretardancia, comportamiento antimicrobiano (plata, cobre, sal de amonio) , barrera, conductividad eléctrica (negro de carbón) , propiedades de 5 tensión, color, luminiscencia, reciclabilidad, biodegradabilidad, fragancia, control de adherencia (es decir, estearatos de metal), propiedades táctiles, capacidad de endurecimiento, regulación térmica (es decir, materiales de cambio de fase), nutriceúticos , deslustrantes Q tales como dióxido de titanio, estabilizantes como hidrotalcita, una mezcla de huntita e hidromagnesita, filtros UV y combinaciones de los mismos.

Los aditivos se pueden incluir en cualquier cantidad adecuada para obtener el efecto deseado. c Varios aditivos son útiles como el aditivo mejorador de la susceptibilidad de fusión, que tienen una temperatura de fusión baja, incluida en algunas modalidades. Estas incluyen curado por humedad, termounión y grados de fusión en caliente reactivo de poliuretanos termoplásticos 5 lineales, aromáticos en base en poliéter, poliéster, policarbonato y policaprolactona o combinaciones de los mismos. Los ejemplos de productos específicos disponibles comercialmente incluyen Mor-Melt (R-5022) (Rohm and Haas), PellathaneMR 2103C(Eow), DesmopanMR 5377, Desmopan 9375A, 0 Texin DP7-1197 (Bayer Material Science), Pearlbond 104, 106, 122, 123 (Merquinsa Mercados Químicos, S.L.) y TPUA-252A (TPUCO, Taiwan) , entre otros. El aditivo de mejora de susceptibilidad de fusión se puede incluir en cualquier cantidad adecuada para obtener la susceptibilidad de fusión 15 deseada de la fibra. El aditivo mejorador de la susceptibilidad de fusión puede ser incluido en el funda o la segunda región de la fibra en una cantidad desde aproximadamente 10% a aproximadamente 90% en peso de la región de funda o segunda región, que incluye de 2Q aproximadamente 30% a aproximadamente 60% en peso del funda o segunda región. El por ciento en peso del aditivo de mejoramiento de susceptibilidad de fusión en base en el peso total de las fibras de componente múltiple o de dos componentes dependerá de la proporción en peso del núcleo o ?[- primera región del funda o segunda región de la fibra.

En algunos casos, la segunda región de funda en si misma puede ser un polímero fusible con o sin aditivos que incrementen la susceptibilidad de fusión adicionales.

APARATO Las fibras de dos componentes típicamente se han preparado por un procedimiento de hilado por fusión. Estos aparatos usados para estos procedimientos se pueden hartar para uso con procedimientos de hilado en solución. El hilado en seco y el hilado en húmedo son procedimientos de hilado en solución que son bien conocidos.

Las referencias convenientes en relación a las fibras y filamentos, incluyen aquellas de fibras de dos componentes hechos por el hombre e incorporados en la presente como referencia y son, por ejemplo: a. Fundamentáis of Fibre Formation- -The Science of Fibre Spinning and Drawing, Adrezij Ziabicki, John Wiley and Sons, London/New York, 1976; b. Bicomponent Fibres, R Jeffries, Merrow Publishing Co . Ltd, 1971; c. Handbook o Fiber Science and Technology, T.F.

Cooke, CRC press, 1993; Referencias similares incluyen las patentes de E.U.A. números 5,162,074 y 5,256,050 incorporadas en la presente como referencia, las cuales describen métodos de tipo par producción de fibras de dos componentes.

La extrusión del polímero a través de un troquel para formar una fibra se realiza por equipo convencional tal como, por ejemplo, extrusores, bombas de engrane y similares. Se prefiere utilizar bombas de engrane separadas para suministrar las soluciones de polímero al troquel. Cuando los aditivos de combinación para funcionalidad, la combinación de polímeros preferiblemente se mezcla en un mezclador estático, por ejemplo corriente arriba de la bomba de engrane con el fin de obtener una dispersión más uniforme de los componentes. Preparatoria a la extrusión, cada solución de Spandex debe ser calentada por separado mediante un recipiente con chaqueta, con temperatura controlada y se puede filtrar para mejorar el rendimiento de hilado.

En la modalidad ilustrada de la invención se introducen dos soluciones de polímero a un intercambiador de calor con chaqueta, segmentado, que opera a 40-90°C. Los troqueles de extrusión y las placas se distribuyen de acuerdo con la configuración de fibra deseada y se ilustran en la figura 2 para funda-núcleo. La figura 3 para funda-núcleo excéntrico y la figura 4 para lado a lado. En todos los casos las corrientes constitutivas se combinan justo antes del capilar. Las soluciones precalentadas se dirigen desde los puertos (2) de suministro y a través (5) de una criba (7) a una placa (4) de distribución y sobre la hilera para extrusión (9) la cual está colocada por un calce (8) y soportado con una tuerca (6) .

Los troqueles de extrusión y las placas descritas en la figura 2, la figura 3 y la figura 4 se utilizan con una celda de hilado de Spandex convencional y como se muestra en la patente de E.U.A. número 6,248,273, incorporada en la presente como referencia.

Las fibras de Spandex bicomponente también se pueden preparar por capilares separados para formar filamentos separados los cuales posteriormente coalescen para formar una fibra única.

Las características y ventajas de la presente invención se muestran de manera más completa por los siguientes ejemplos los cuales se proporcionan con fines de ilustración y no deben considerarse como limitantes de la invención de manera alguna.

PROCEDIMIENTO PARA ELABORAR FIBRAS La fibra de algunas modalidades se producen mediante hilado en solución (ya sea hilado en húmedo o en seco) del poliuretano o polímero de poliuretano-urea a partir de una solución con solvente de polímero de uretano convencionales (por ejemplo, DMAc) . Las soluciones de poliuretano o de polímero de poliuretanourea pueden incluir cualquiera de las composiciones o aditivos descritos en lo anterior. La poliuretanourea se prepara al hacer reaccionar un disocianato orgánico con glicol apropiado en una proporción molar de diisocianato respecto a glicol en el intervalo de 1.6 a 2.3, preferiblemente de 1.8 a 2.0, para producir un "glicol rematado" . El glicol rematado después se hace reaccionar con una mezcla de alargadores de cadena diamina. En el polímero resultante, los segmentos suaves son las partes de poliéter regular uretano de la cadena de polímero. Estos segmentos suaves presentan temperaturas de fusión menores de 60°C. Los segmentos duros son las partes de poliuretano/urea de las cadenas de polímero; estas tienen temperaturas de fusión de más de 200 °C. Los segmentos duros constituyen 5.5 a 12%, preferiblemente 6 a 10% del peso total del polímero. Un polímero de poliuretano se prepara al hacer reaccionar un diisocianato con glicol apropiado en una proporción molar de disocianato respecto a glicol en el intervalo de 2.2 a 3.3, preferiblemente 2.5 a 2.95, para producir un "glicol rematado" . El glicol rematado después se hace reaccionar con una mezcla de alargadores de cadena diol. Los segmentos duros son los segmentos de poliuretano de las cadenas de polímero; estos tienen temperatura de fusión que varía entre 150-240°C. Los segmentos duros pueden constituir 10 a 20%, preferiblemente 13 a 7.5% del peso total del polímero .

En una modalidad de preparación de fibras, las soluciones de polímero que contienen 30-40% de sólidos de polímero se funden a través del arreglo deseado de placas de distribución y orificios para conformar filamentos. Las placas de distribución se distribuyen para combinar corrientes de polímero en uno o en uno de funda-núcleo concéntrico, funda-núcleo excéntrico y en una distribución lado a lado seguido por extrusión a través de un capilar común. Los filamentos extruidos se secan por introducción de gas inerte caliente a 300°C-400°C y una proporción en masa de gas: polímero de por lo menos 10:1 y se estiran a una velocidad de por lo menos 400 metros por minuto 0 (preferiblemente por lo menos 600 m/min) y después se enrollan a una velocidad de por lo menos 500 metros por minuto (preferiblemente por lo menos 750 m/min) . Todos los ejemplos que se proporcionan a continuación se elaboraron con una temperatura de extrusión de 80°C hasta una atmosféra de 5 gas inerte caliente en la velocidad de captación de 762 m/min. Las condiciones de procedimiento estándar o convencionales son bien conocidas en el ámbito.

Los hilos conformados a partir de fibras elásticas elaboradas de acuerdo con la presente invención generalmente Q tienen una tenacidad a la ruptura de por lo menos 0.6 cN/dtex, una elongación a la ruptura de por lo menos 400%, un módulo sin carga a elongación de 300% de por lo menos 27 mg/dtex.

Los hilos y las telas se pueden preparar a partir c de fibras de componentes múltiples elásticos descritos en la presente por cualquier medio convencional . Los hilos elásticos se pueden cubrir con un segundo hilo, tal como un hilo duro. Los hilos duros adecuados incluyen nailon, acrílico, algodón, poliéster y mezclas de los mismos, entre otros. Los hilos cubiertos pueden incluir de cobertura única, de cobertura doble, cobertura de aire, hilos hilados con núcleo e hilos torcidos en núcleo.

Los hilos elásticos de algunas modalidades se pueden incluir en una diversidad de construcciones tales como tricotado (de trama y urdimbre), tejidos y materiales no tejidos. Estos son útiles en calcetería, vendas para las piernas, camisetas, prendas de vestir de ropa íntima, trajes de baño, prendas para la parte inferior del cuerpo y estructuras de higiene no tejidas.

Una diversidad de estructuras tricotadas son útiles en algunas modalidades. Un tricotado puede incluir una puntada plana como se muestra en la figura 7, en donde el Spandex 14 de componente múltiple de algunas modalidades se puede utilizar en cada curso, ya sea plegado con un hilo duro tal como nailon o cubierto con nailon. El tricotado también puede incluir una construcción de curso alternado en donde el Spandex 14 de componente múltiple se utiliza ya sea cubierto o desnudo y revestido con un hilo duro tal como nailon en cada tercer curso con un hilo 16 duro. También se puede utilizar una puntada perdida de la figura 9 o una puntada adherida de la figura 10 como construcción en donde el Spandex 14 de componente múltiple se utiliza en cada curso y hace contacto con el Spandex 14A del componente múltiple de otro curso.

Cuando se desea fusión o adhesión de los hilos, esto se puede llevar a cabo por exposición a calor y/o presión estática de hasta 3.5 bar dependiendo de la composición del aditivo mej orador de susceptibilidad de fusión. El calor se puede aplicar como vapor o como calor seco. Las condiciones de fusión adecuadas para calcetería pueden incluir exposición a temperatura de aproximadamente 90 °C a aproximadamente 140 °C, que incluyen de aproximadamente 105 °C a aproximadamente 135 °C durante aproximadamente 3 segundos a aproximadamente 60 segundos, cuando se utiliza calor de vapor, y de 165°C a aproximadamente 195°C durante aproximadamente 3 segundos a aproximadamente 60 segundos, cuando se utiliza calor seco. Las condiciones de fusión adecuadas pueden variar dependiendo de muchos factores que incluyen el aditivo mejorador de susceptibilidad de fusión seleccionado, la química de polímero, la densidad lineal de hilo y la construcción de tela (es decir, tricotado, tejido, etc.) entre otros factores.

Para calcetería, las telas se exponen a una diversidad de condiciones de procedimiento que incluyen exposición a calor y/o presión. Por lo tanto, no se requiere un procedimiento separado de endurecimiento por calor/fusión debido a que el endurecimiento por calor de la tela también resultará en fusión de los hilos que incluyen al aditivo mej orador de susceptibilidad de fusión u otro adhesivo.

La resistencia y las propiedades elásticas de las fibras de Spandex en los ejemplos se miden de acuerdo con el método general de ASTM D 2731-72. Se utilizan tres filamentos de una longitud de cadena de 5 cm (2 pulgadas) y un ciclo de elongación de 0-300% para cada una de las mediciones. Las muestras se repiten cinco veces a una velocidad de elongación constante de 50 centímetros por minuto. La potencia de carga (M200) de los estirados sobre el Spandex durante la extensión inicial se miden en el primer ciclo a una extensión de 200% y se reporta como gramos- fuerza para un denier dado. La potencia de descarga (U200) es el estirado a una extensión de 200% para el quinto ciclo sin carga y también se reporta en gramos-fuerza . El por ciento de elongación a la ruptura y la tenacidad se miden en un sexto ciclo de extensión. El por ciento endurecido también se mide en las muestras que se han sometido a cinco ciclos de elongación/rela amiento de 0-300%. El por ciento endurecido, %S, después se calcula como %S = 100 (Lf - Lo) /Lo en donde Lo y Lf son, respectivamente la longitud del filamento (hilo) cuando se mantiene recto sin tensión antes y después de cinco ciclos de elongación/relajamiento .

Para determinar el endurecimiento por vapor, lo cual simula un procesamiento de calcetería y operaciones de hormado, una muestra de una longitud seleccionada en la condición no tensionada recta, Yo (convenientemente, 10 cm) se estira tres veces a su longitud original durante aproximadamente 2 minutos y después se relaja. Esto simula una operación de cobertura en la cual el Spandex se ha estirado mientras se cubre con un hilo convencional. La muestra de prueba de Spandex estirada y relajada de esta manera después se coloca en un baño de agua en ebullición durante 30 minutos. Esta exposición a agua y ebullición simula una orientación de teñido. La muestra después se retira del baño, se seca y se estira a dos veces su longitud relajada posterior al baño. Mientras se encuentra en la condición estirada, la muestra se expone durante 30 segundos a una atmósfera de vapor de 121°C. Este tratamiento con vapor simula el hormado de calcetería. Después de eliminación de la atmósfera de vapor, se permite que la muestra seque, y su longitud recta, no tensionada, Yf se mida. El endurecimiento en vapor (SS,%) después se calcula de acuerdo con la fórmula, %S = 100 (Yf-Yo) /Yo La susceptibilidad de fusión del hilo se mide al montar una muestra de 15 cm de largo sobre un bastidor ajustable en forma de triángulo con el vértice centrado en el bastidor y dos longitudes laterales iguales de 7.5 cm. Un segundo filamento de la misma longitud se monta en el bastidor desde el lado opuesto de manera que los dos hilos se intersectan y cruzan en un punto de contacto único.

Las fibras se relajan a 5 era, después se exponen a un baño de lavado a fondo durante 1 hora, se enjuagan, se secan al aire y posteriormente se exponen a un baño de teñido durante 30 minutos, se enjuagan y se secan al aire.

El bastidor con las fibras se ajusta de 5 cm a 30 cm de longitud y se expone a vapor a 121°C durante 30 segundos, se enfría durante 3 minutos y se relaja. Se retiran los hilos del bastidor y se transfieren a una máquina de determinación de tensión en donde cada hilo se sujeta por un extremo dejando el punto de contacto colocado entre las pinzas. Se extienden los hilos a 100%/min y se registra la fuerza a la ruptura (gramos-fuerza) del punto de contacto como la resistencia a la fusión.

Las características y ventajas de la presente invención se muestran de manera más completa por los siguientes ejemplos los cuales se proporcionan con propósitos de ilustración y no deben considerarse como limitantes de la invención de manera alguna.

EJEMPLOS Para los Ejemplos 1-3 a continuación, se producen fibras mediante hilado en seco de un polímero elastomérico de poliuretano con fusión elevada a partir de una solución de , -dimetilacetamida (DMAc) CAS número 127-19-50. Con el fin de proporcionar estabilidad térmica adecuada a la fibra final, se prepara un polímero de poliuretano de fusión alta como sigue y se utiliza como una base para las composiciones de núcleo y funda. Un prepolímero de poliuretano con una proporción de rematado de 2.70 se prepara por calentamiento de una mezcla de MDI (benceno, 1 , 1-metilenbis [isocianato- ] , número CAS [26447-40-5] ) y un número promedio de peso molecular 2000 de PTMEG (poli (oxi-1, 4 -butanodiil) , a-hidroxi-?-hidroxi, CAS número 25190-06-1) a 75°C durante 2 horas. El prepolímero posteriormente se disuelve a un nivel de aproximadamente 39% de sólidos en DMAc. La solución de prepolímero se extiende a 75 °C por la adición de etilenglicol suficiente (CAS número 107-21-1) para incrementar la viscosidad de la solución de una esfera que cae a 40°C a 4000 poises. Una vez que la solución alcanza la viscosidad objetivo, se finaliza la polimerización al agregar un alcohol monofuncional (1-butanol (CAS número 71-36-3)) . Las soluciones de polímero que contienen 35-40% de sólidos de polímero se dosifican a través del arreglo deseado de placas de distribución y orificios para formar filamentos. Las placas de distribuyen se distribuyen para combinar corrientes de polímero en una distribución de funda-núcleo concéntrico seguido por extrusión a través de un capilar común. Los filamentos extruidos se secan por introducción de gas inerte caliente a 320-440 °C y una proporción en masa de gas:polímero de por lo menos 10:1 y se estiran a una velocidad de por lo menos 400 metros por minuto (preferiblemente por lo menos 600 m/min) y después se bobinan a una velocidad de por lo menos 500 metros por minuto (preferiblemente por lo menos 750 m/min) . Los hilos formados a partir de esta fibras elásticas generalmente presentan una tenacidad a la ruptura de por lo menos 1 cN/dtex, una elongación a la ruptura de por lo menos 400%, un M200 de por lo menos 0.2 cN/dtex.

EJEMPLO 1: Un poliuretano basado en poli-caprolactona lineal, suministrado por Merquinsa Mercados Químicos, S.L (Pearlbond 122) se disuelve y se combina en una proporción en peso 30% con el polímero PU de fusión elevada preparado (descrito antes) para formar una solución de DMAc 35% y se extruye como el componente de funda. La solución de núcleo consiste de polímero PU de alta temperatura en DMAc y se combina con la solución de funda en una proporción 4:1 para formar un hilo de dos filamentos de 22 dtex. El producto se extrae a 700 m/min y se bobina en un paquete 850 m/min después de recubrir con aceite de silicona. Las propiedades del producto que incluyen susceptibilidad de fusión, eficiencia de endurecimiento de vapor y propiedades de tensión se proporcionan de la Tabla 2. Un trazo de calorímetro de exploración diferencial (figura 5) ilustra una transición de fusión lenta a aproximadamente 56 °C para el aditivo fusible.

EJEMPLO 2: Un elastómero de poliuretano termoplástico (Ester/Ether) suministrado por Bayer Material Science, E.U.A. 5 (Desmopan 5377A) se disuelve y se combina en una proporción en peso 60% en peso con el polímero PU de alta temperatura preparado (descrito antes) para formar una solución DMAc 36% y se extruye como el componente de funda. La solución de núcleo consiste del polímero PU de fusión alta en DMAc y se 0 combina con la solución de fusión en una relación 4:1 para formar un hilo de dos filamentos 22 dtex. El producto se estira extrayéndolo a 700 m/min y se bobina sobre un paquete 850 m/min después de recubrimiento con aceite de silicona. Las propiedades del producto que incluyen la susceptibilidad 15 de fusión, la eficiencia de endurecimiento en vapor y las propiedades de tensión se proporcionan en la Tabla 2.

EJEMPLO 3 (COMPARATIVO) : El polímero PU de alta temperatura preparado (descrito antes) como una solución DMAc 39% se extruye sin 2Q modificación como el componente de funda y núcleo como una proporción 4:1 para formar un hilo de dos filamentos de 22 dtex. El producto se extrae estirándolo a 700 m/min y se bobina en un paquete 850 m/min después de recubrir con aceite de acabado basado en silicona. Las propiedades del producto ?[- que incluyen susceptibilidad de fusión, eficiencia de endurecimiento por vapor y propiedades de tensión se proporcionan en la Tabla 2.

Los hilos de ejemplo (de los Ejemplos 1-3) se cubren con un hilo de poliamida 66 plano de 11 dtex/7 5 filamentos, plano, sobre una máquina de cobertura comercial Menegatto de ICBT. La relación de estirado para el hilo elástico es de 2.8x y el factor de cubierta es de 1500 tpm. Se tricotan muestras de calcetería en una máquina tricotadora comercial tal como una máquina tricotadora de calcetería 0 circular Lonati 400. El hilo cubierto se tricota en cada curso, la construcción tricotada que permite la fusión del hilo elástico en cada punto de contacto de la estructura tricotada. También se puede obtener fusión adecuada en donde el hilo que se puede fundir se incluye en cursos alternados. 15 Después de operación estándar de tratamiento en autoclave y ensamblado, las prendas de vestir se colocan en equipo de hormado estándar en una cámara de vapor durante 10- 60s a 110°C y 130°C. La susceptibilidad de fusión adecuada se prueba por montaje de prendas de vestir en un tablero abierto 2Q que resultará en extensiones típicas durante el uso. Se realiza una perforación para provocar una ruptura del hilo elástico con una cuchilla o tijera. Si la fuerza del hilo elástico, causada por la extensión en la forma es menor que la fuerza creada por la fusión del hilo elástico, este oc; orificio no aumentará en tamaño. Si la fuerza del hilo elástico es mayor, el punto de fusión no permanecerá intacto y la estructura tricotada se desenvolverá (lo que se denomina corrida o deslizamiento) . El desempeño de deslizamiento de las prendas de vestir se observa visualmente y se indica en la Tabla 2. El análisis SEM de la formación de unión y la calidad de fusión de la calcetería tricotada (Ejemplo 1) se muestra en la figura 6 en donde el componente de dos filamentos de un hilo 10 de 22dtex tiene un punto de fusión 11 y se rodea por filamentos más pequeños de hilo 12 de cobertura de nailon.

TABLA 2 - PROPIEDADES DE FILAMENTO DE ELASTANO FUSIBLE Ejemplo 1 2 (3 com . ) Elongación a la ruptura % 414 383 420 Tenacidad a la ruptura cN/dtex 1.5 1.5 1.6 M200 cN/dtex 0.20 0.31 0.25 U200 mN/dtex 0.29 0.30 0.31 Endurecido % 26.1 28.7 27.1 DMAC residual p/p* 0.4 0.4 0.5 Eficiencia de endurecido % 69.4 66.8 57.0 por vapor Resistencia de fusión gf 3.9 2.1 0.8 Corrimiento de un punto No No Si después de perforación EJEMPLO 4 - FUNDA SUSCEPTIBLE DE FUSION Se prepara un adhesivo de poliuretano termoplástico cristalino de fusión en caliente (Pearlbond 122 de Merquinsa Mercados Químicos) como una combinación 50/50 con poliuretanourea segmentada convencional como solución 35% en DMAc y se hila como el funda con un núcleo de Spandex convención de poliuretanourea segmentado para elaborar un hilo de 44 decitex/3 filamentos. El contenido de funda general es de 20% en base en el peso de la fibra para elaborar un hilo fusible cuando se calienta a una temperatura superior a 80°C.

La ventaja es una fibra con excelentes características de fusión combinado con un desempeño superior de estirado/recuperación. Los resultados de la prueba física incluyen el endurecimiento por vapor y la resistencia a la fusión y se incluyen en la Tabla 3.

TABLA 3 - FIBRAS DE POLIURETANOUREA SEGMENTADAS CON FUNDA COMBINADO % de funda (p/p) 20% % de adhesivo (p/p) 10% % de elongación 452 Fuerza de ruptura (g) 39.8 M200 (g) 7.20 U200 (g) 0.93 % de endurecimiento 43 Resistencia de fusión (g) 10.2 EJEMPLO 5 - TELA PARA CALCETERIA Se prepararon ocho telas utilizando combinaciones de hilo de poliamida (nailon) con una fibra de Spandex elástica que se selecciona de fibra LYCRAMR T162 (denier 20) y la fibra de dos componentes fusible (denier 20) del ejemplo 1. Se prepararon telas comparativas A, B, E y F utilizando LYCRAMR T162 y telas de la invención C, D, G y H se prepararon utilizando la fibra elástica del ejemplo 1.

Las construcciones de calcetería se prepararon como se muestra en la tabla 4. Las telas se tricotaron utilizando una máquina tricotadora de calcetería Lonati 400 para elaborar las construcciones utilizando el sistema de alimentación estándar cuatro. Cada una de las telas A-H se tricotó a 450 rpm. Las telas indicadas en cada curso de la prenda jersey incluyen una puntada plana como se muestra en la figura 7 con el hilo 14 elástico en cada curso. Las telas indicadas como curso alternado Jersey incluyen una construcción de curso alternado como se muestra en la figura 8, en donde el hilo 14 elástico se encuentra en cada tercer curso, alternando con el hilo 16 duro el cual en este caso es poliamida texturizada (nailon) . Las telas restantes (G y H) incluyen una construcción de puntada perdida, como se muestra en la figuras 9, en donde el hilo 16 duro (poliamida texturizada) se incluye con el hilo 14 elástico en cada tercer curso y el hilo elástico hace contacto con un hilo elástico de otro curso. El Spandex se utiliza ya sea como Spandex desnudo indicando que el Spandex desnudo ha sido revestido o cubierto (envoltura única) con poliamida plana denier 10/7 filamentos.

Cada tela después se tiñe utilizando procedimientos estándar en la industria para calcetería de nailon utilizando tintes ácidos en colores negro y beige-canela . La calcetería se horma utilizando una máquina de hormado comercial Firsan Co. la cual acepta piernas de calcetería en compartimiento de compresión de concha de almeja y aplica presión de vapor por un período inactivo seleccionado. El compartimiento después se abre y las piernas de calcetería se hacen girar en una zona de horno de secado. Estos ejemplos se horman durante 20 segundos con una presión de vapor de 2 atmósferas y después se secan en una cámara de horno de convección ajustada a 93 °C (200°F) .

Tabla 4 - Comparación de resistencia de corrida para cada curso versus construcción de curso alternativo Tela Alimentador Alimentador Alimentador Alimentador Construcción Resistencia 1 2 3 4 a la corrida A Spandex Spandex Spandex Spandex Cada curso Pobre cubierto cubierto cubierto cubierto Jersey B Spandex Spandex Spandex Spandex Cada curso Pobre desnudo desnudo desnudo desnudo Jersey C Spandex Spandex Spandex Spandex Cada curso Buena cubierto cubierto cubierto cubierto Jersey D Spandex Spandex Spandex Cada curso Buena desnudo desnudo desnudo Jersey Tela Alimentador Alimentador Alimentador Alimentador Construcción Resistencia 1 2 3 4 a la corrida E Spandex Poliamida Spandex Poliamida Curso Pobre cubierto texturizada cubierto texturizada alternado de denier de denier Jersey 11/5 11/5 filamentos filamentos F Spandex Poliamida Spandex Poliamida Curso Pobre desnudo texturizada desnudo texturizada alternado de denier de denier Jersey 11/5 11/5 filamentos filamentos G Spandex Poliamida Spandex Poliamida Curso Buena cubierto texturizada cubierto texturizada alternado de denier de denier con puntada 11/5 11/5 perdida filamentos filamentos H Spandex Poliamida Spandex Poliamida Curso Buena desnudo texturizada desnudo texturizada alternado de denier de denier con puntada 11/5 11/5 perdida filamentos filamentos Se probó la resistencia a la corrida (la capacidad de la tela a resistir una corrida o un deslizamiento después de una perforación) y los resultados también se muestran en la tabla 4. Las telas que incluyen los hilos fusibles (C, D, G y H) se encuentran que tienen resultados superiores.

Aunque lo que se ha descrito actualmente se considera que son las modalidades preferidas de la invención, los expertos en el ámbito se darán cuenta que se pueden realizar cambios y modificaciones sin apartarse del espíritu de la invención, y se pretende incluir la totalidad de estos cambios y modificaciones en la medida en que se encuentren dentro del verdadero alcance de la invención.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un artículo, caracterizado porque comprende una prenda de vestir que comprende un tricotado; en donde el tricotado comprende una fibra de dos componentes, hilada en solución, elástica y fusible. 0

2. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la prenda de vestir comprende un tricotado circular.

3. El artículo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la fibra de dos 5 componentes está presente en cada curso, en cursos alternados o combinaciones de los mismos.

4. El artículo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la fibra de dos componentes está presente en cada curso y comprende una Q construcción de puntada plana.

5. El artículo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la fibra de dos componentes está presente en cursos alternados y comprende una puntada perdida o una construcción de puntada adherida.

6. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fibra de dos componentes o de cursos diferentes están en contacto.

7. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fibra de dos componentes comprende una fibra desnuda o una fibra cubierta.

8. El artículo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la fibra de dos componentes está cubierta con poliamida (nailon) , algodón, poliéster o combinaciones de los mismos. 0

9. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la prenda de vestir comprende una prenda de vestir de ropa interior o calcetería.

10. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fibra de dos 5 componentes comprende una sección transversal en donde por lo menos una primera región de la sección transversal comprende por lo menos un poliuretano elastomérico, una composición de poliuretanourea o mezclas de los mismos; e incluye una segunda región que comprende por lo menos un poliuretano 0 elastomérico, una composición de poliuretanourea o mezclas de los mismos y por lo menos un aditivo que mejora la susceptibilidad de fusión.

11. El artículo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el aditivo de mejora ? de susceptibilidad de fusión incluye por lo menos uno de un poliuretano de fusión de temperatura baja.

12. El artículo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el aditivo de mejora de susceptibilidad de fusión de poliuretano de temperatura de fusión baja tiene un punto de fusión desde aproximadamente 50°C hasta aproximadamente 150 °C.

13. El artículo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el aditivo de mejora de susceptibilidad de fusión del poliuretano con temperatura 0 de fusión baja tiene un punto de fusión inferior a aproximadamente 120 °C.

14. El artículo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la segunda región está adyacente o rodea por lo menos parcialmente la primera 5 región o en donde la primera región es un núcleo y la segunda región es un funda.

15. El artículo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la primera región comprende un polímero que se selecciona de: (a) un Q poliuretano elastomérico que tiene un punto de fusión alto de aproximadamente 190°C a aproximadamente 250°C; (b) poliuretanourea que tiene un punto de fusión mayor de aproximadamente 240°C y mezclas de los mismos. 5