Una fibra monofilamento de poliuretano termoplástico hilado en estado fundido que tiene un tamaño mayor de 100 denier,

o una cinta elástica, comprendiendo dicha fibra o dicha cinta el producto de reacción de:

(a) al menos un intermediario terminado en hidroxilo;

(b) al menos un extendedor de cadena, en el que dicho extendedor es una mezcla de bencenglicol e hidroxiletil resorcinol;

(c) al menos un poliisocianato; y

(d) al menos un agente reticulante.

Fibra monofilamento o cinta elástica de TPU hilado en estado fundido.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una fibra de poliuretano termoplástico (TPU) hilado en estado fundido que tiene un tamaño mayor de 100 denier y a una cinta elástica.

Antecedentes de la invención

La cinta elástica confeccionada con poliuretano termoplástico (TPU) tiene muchos usos, incluyendo su utilización en aplicaciones para las prendas de vestir, tales como las cintas elásticas para la cintura, los tirantes de sujetadores y productos similares. Los antiguos métodos para confeccionar cinta elástica comprenden la extrusión de una lámina ancha de TPU y el devanado de la lámina en una bobina, sometiendo la bobina a una operación de cortado en la que la lámina ancha es cortada hasta la anchura deseada y la cinta fina es enrollada en bobinas individuales para posteriores usos finales. Este antiguo método comprende múltiples fases, las cuales añaden un coste adicional a la cinta elástica.

Otro antiguo método para la confección de cinta elástica es la extrusión del TPU en las dimensiones deseadas de la cinta. Este método presenta también limitaciones en cuanto a la velocidad a la que puede ser producida la cinta. La cinta elástica puede ser confeccionada también por medio de la disolución del TPU en disolvente, transformando la solución en cinta por medio de moldeado por disolvente. Este método presenta la desventaja de utilizar disolvente.

Es conocida la producción de fibras de TPU por medio del método de hilatura en seco o a través del método de hilatura en fundido. El método de hilatura en seco es el método más usual utilizado comercialmente hoy en día. El método de hilatura en seco precisa de disolvente y de una gran inversión inicial de capital. El método de hilatura en fundido es más respetuoso con el medio ambiente y precisa de una menor inversión de capital. Ambos procesos de hilatura, el de hilatura en seco y el de hilatura en fundido, son utilizados a la hora de confeccionar una fibra de TPU de denier fino, usualmente con un tamaño de 10 a 70 denieres. El tamaño de la fibra es expresado en denieres, que es el peso en gramos de 9.000 metros en longitud de la fibra. De esta forma, una fibra de 20 denieres sería una fibra donde 9.000 metros de longitud de fibras pesarían 20 gramos.

En la hilatura habitual en seco o en fundido de fibras, después de que la fibra abandona el pezón hilador, ésta viaja a través de una serie de rodillos que forman un festón vertical, con el fin de que las fibras puedan ser enfriadas al aire antes de ser devanadas en bobinas. Este método funciona bien para un tamaño de fibra pequeño. Cuando son producidas en este tipo de equipo fibras con denier mayor, tal como fibras con denieres de 100 a 10.000, las fibras calientes se combarán o deformarán cuando pasen a través del enfriador por aire del festón vertical. El peso de las fibras es demasiado grande para que éstas sean colocadas en una posición vertical sin que se deformen, y las fibras de tamaño mayor son más lentas de enfriar, incrementando de esta manera el problema.

Si se desea una fibra con un denier mayor, actualmente es confeccionada devanando juntos distintos filamentos de fibra con denier más fino para conseguir un tamaño mayor, por ejemplo, como es realizado con cordeles y cuerdas. El hilo multifilamento puede crear problemas a la hora de coser prendas de vestir que contienen fibras con denier grande.

Sería deseable tener una cinta elástica y fibras monofilamento de denier grande.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a una fibra monofilamento de poliuretano termoplástico hilado en estado fundido que tiene un tamaño mayor de 100 denier, o una cinta elástica, en el que dicha fibra o dicha cinta comprende el producto de reacción de:

(a) al menos un intermediario terminado en hidroxilo;

(b) al menos un extendedor de cadena, en el que dicho extendedor es una mezcla de bencenglicol e hidroxiletil resorcinol;

(c) al menos un poliisocianato; y

(d) al menos un agente reticulante.

Se desprenden de las reivindicaciones anexadas las realizaciones preferidas de la invención.

Descripción detallada de la invención El tipo de polímero de TPU utilizado en esta invención puede ser cualquier polímero de TPU convencional conocido en este campo y en la literatura relacionada existente, siempre que el polímero de TPU posea un peso molecular adecuado. Por lo general, el polímero de TPU es preparado haciendo reaccionar un poliisocianato con un intermediario, como un poliéster terminado en grupo hidroxilo, un poliéter terminado en grupo hidroxilo, un policarbonato terminado en grupo hidroxilo o mezclas de los mismos, con uno o más extendedores de cadena, todos ellos de sobra conocidos para aquéllos expertos en la materia.

El intermediario de poliéster terminado en grupo hidroxilo es, por lo general, un poliéster lineal poseyendo un peso molecular medio en número (Mn) de 500 a 10.000, deseablemente de 700 a 5.000 y, preferiblemente, de 700 a 4.000, y un número ácido inferior a 1, 3 y, preferiblemente, inferior a 0, 8. El peso molecular es determinado por medio del análisis de los grupos funcionales terminales y está relacionado con el peso molecular medio en número. Los polímeros son producidos por medio de (1) una reacción de esterificación de uno o más glicoles con uno o más ácidos o anhídridos dicarboxílicos, o (2) por medio de reacción de transesterificación, es decir, la reacción de uno o más glicoles con ésteres de ácidos dicarboxílicos. Son preferidos ratios molares generalmente en exceso de más de un mol de glicol en relación con el ácido, con el fin de obtener cadenas lineales presentando una preponderancia de grupos terminales hidroxilo. Los intermediarios poliésteres adecuados incluyen también distintas lactonas, tales como la policaprolactona, preparada usualmente con -caprolactona y un iniciador bifuncional, como el dietilenglicol. Los ácidos dicarboxílicos del poliéster deseado pueden ser alifáticos, cicloalifáticos, aromáticos o combinaciones de los mismos. Los ácidos dicarboxílicos adecuados que pueden ser utilizados individualmente o en mezclas, tienen, por lo general, un total de 4 a 15 átomos de carbono e incluyen: el succínico, el glutárico, el adípico, el pimélico, el subérico, el azelaico, el sebácico, el dodecanodioico, el isoftálico, el tereftálico, el dicarboxílico ciclohexano y similares. Pueden ser utilizados también anhídridos de los anteriores ácidos dicarboxílicos, tales como el anhídrido ftálico, el anhídrido tetrahidroftálico o similares. El ácido preferido es el ácido adípico. Los glicoles que son hechos reaccionar para formar un intermediario poliéster deseable pueden ser alifáticos, aromáticos o combinaciones de los mismos, y poseen un total de átomos de carbono de 2 a 12, e incluyen el etilenglicol, el 1, 2-propanodiol, el 1, 3propanodiol, el 1, 3-butanodiol, el 1, 4-butanodiol, el 1, 5-pentanodiol, el 1, 6-hexanodiol, el 2, 2-dimetil-1, 3-propanodiol, el 1, 4-ciclohexanodimetanol, el decametilenglicol, el dodecametilenglicol y similares, siendo el glicol preferido el 1, 4butanodiol.

Los intermediarios poliéter terminados en grupo hidroxilo son poliéter polioles derivados de un diol o poliol poseyendo un número total de átomos de carbono de 2 a 15, preferiblemente un alquil diol o glicol que es hecho reaccionar con un éter comprendiendo un óxido de alquileno poseyendo de 2 a 6 átomos de carbono, usualmente el óxido de etileno o el óxido de propileno, o mezclas de los mismos. Por ejemplo, el poliéter hidroxilo funcional puede ser producido haciendo primeramente reaccionar el propilenglicol con óxido de propileno, seguido de la posterior reacción con óxido de etileno. Los grupos hidroxilo primarios resultantes del óxido de etileno son más reactivos que los grupos hidroxilo secundarios y, por ello, son los preferidos. Los poliéter polioles comercialmente útiles incluyen el poli (etilenglicol) , comprendiendo óxido de etileno hecho reaccionar con etilenglicol; el poli (propilenglicol) , comprendiendo óxido de propileno hecho reaccionar con propilenglicol; y el poli (tetrametil glicol) , comprendiendo agua hecha reaccionar con tetrahidrofurano (PTMEG) . El politetrametileno éter glicol (PTMEG) es el intermediario poliéter preferido. Los poliéter polioles incluyen adicionalmente aductos de poliamida de un óxido de alquileno y pueden incluir, por ejemplo, el aducto de etilenodiamina, comprendiendo el producto de reacción de la etilenodiamina... [Seguir leyendo]

1. Una fibra monofilamento de poliuretano termoplástico hilado en estado fundido que tiene un tamaño mayor de 100 denier, o una cinta elástica, comprendiendo dicha fibra o dicha cinta el producto de reacción de:

(a) al menos un intermediario terminado en hidroxilo;

(b) al menos un extendedor de cadena, en el que dicho extendedor es una mezcla de bencenglicol e hidroxiletil resorcinol;

(c) al menos un poliisocianato; y

(d) al menos un agente reticulante.

2. La fibra hilada en estado fundido o cinta de la reivindicación 1, en donde dicho intermediario terminado en hidroxilo se selecciona entre el grupo que consiste en poliéter, poliéster, policarbonato, policaprolactona, o mezclas de los mismos.

3. La fibra hilada en estado fundido o cinta de la reivindicación 2, en donde dicho intermediario terminado en hidroxilo es un poliéter.

4. La fibra hilada en estado fundido o cinta de la reivindicación 1, en donde dicho intermediario terminado en hidroxilo es una mezcla de al menos dos poliéteres en donde dicho poliéter presenta diferente Mn.

5. La fibra hilada en estado fundido o cinta de la reivindicación 4, en donde dichos dos poliéteres presentan un Mn promedio en peso mayor de 1.500 daltons.

6. La fibra hilada en estado fundido o cinta de la reivindicación 5, en donde dicha fibra o dicha cinta presentan un Pm de 200.000 a 800.000 daltons, preferiblemente de 300.000 a 450.000 daltons.

7. La fibra hilada en estado fundido o cinta de la reivindicación 1, en donde dicho poliisocianato es un diisocianato.

8. La fibra hilada en estado fundido o cinta de la reivindicación 1, en donde dicho agente reticulante presenta un Mn de 1.000 a 10.000 daltons, preferiblemente de 1.500 a 2.800 daltons.

9. La fibra hilada en estado fundido o cinta de la reivindicación 1, en donde dicha fibra tiene un tamaño mayor de 100 denier, preferiblemente mayor de 140 denier, más preferiblemente de 140 a 10.000 denier.

10. La fibra hilada en estado fundido o cinta de la reivindicación 1, en donde dicha cinta presenta un grosor de 0, 0254 mm a 0, 254 cm (de 0, 001 pulgadas a 0, 10 pulgadas) y una anchura de 0, 254 a 5, 08 cm (de 0, 1 a 2, 0 pulgadas) .

11. La fibra hilada en estado fundido o cinta de la reivindicación 1, en donde dicho agente reticulante es usado a un nivel del 2, 0 al 20, 0 por ciento en peso de dicha fibra o dicha cinta.