ES2952262T3

ES2952262T3 - Fibra elástica con una menor fricción superficial y una menor adherencia

Info

Publication number: ES2952262T3
Application number: ES18724015T
Authority: ES
Inventors: Ronald D Bing-Wo
Original assignee: Lycra Co UK Ltd
Current assignee: Lycra Co UK Ltd
Priority date: 2017-04-12
Filing date: 2018-04-11
Publication date: 2023-10-30
Anticipated expiration: 2038-04-11
Also published as: PL3610055T3; BR112019021425A2; EP3610055A1; MX2019012180A; EP3610055B1; KR20230145523A; BR112019021425B1; WO2018191345A1; KR20190130662A; JP2020516784A; JP7412175B2; US20200190323A1; CN110770374A; TW201842248A; JP2024045125A

Abstract

Se proporcionan fibras elásticas con composiciones de cera que reducen la fricción superficial y la pegajosidad de despegue sin afectar negativamente el rendimiento de fluencia, tejidos, prendas y laminados que contienen estas fibras, y métodos para prepararlos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Fibra elástica con una menor fricción superficial y una menor adherencia

ANTECEDENTES

[0001] Los hilos elastoméricos de licra pueden ofrecer una gran elasticidad, una buena recuperación tras la extensión y un buen ajuste a los artículos fabricados con ellos, como los tejidos de punto por trama, los tejidos de punto por urdimbre, las telas tejidas y otros textiles. Sin embargo, el sustrato de licra adolece de una alta pegajosidad y fricción en comparación con las fibras convencionales inelásticas, lo cual puede limitar sus aplicaciones comerciales. Debido a su mayor adherencia, los filamentos de licra pueden adherirse entre sí o, alternativamente, adherirse a diversas superficies. La alta pegajosidad resulta especialmente problemática en los envases en los que el filamento de licra se enrolla alrededor de una parte central. La gran proximidad de las fibras, más la presión sobre las fibras, sobre todo cerca de la parte central, puede hacer que los trozos adyacentes de filamento se adhieran unos a otros, dejando inutilizable el filamento afectado, ya que las fibras pueden ser difíciles de extraer del envase enrollado sin que se rompan. Si la fibra no se rompe, puede sufrir un alargamiento muy variable debido a los puntos de adherencia y a los picos de tensión asociados. Los filamentos no utilizables suelen encontrarse en la parte central y se denominan 'desperdicios de la parte central'. Tras el envasado, la pegajosidad del filamento puede aumentar durante el almacenamiento en función del tiempo y la temperatura. Un tiempo de almacenamiento más largo y unas temperaturas más altas conllevan un aumento de la pegajosidad y más desperdicios de la parte central que en el caso de la licra recién hilada y envasada. Por consiguiente, una reducción de la pegajosidad de la licra reduciría los desperdicios de la parte central, mejoraría la eficacia del desenrollado y aumentaría la rentabilidad.

[0002] En los documentos US 2013/298519, US 2004/127128 y US 6784 127 puede encontrarse más información de interés.

RESUMEN

[0003] En pocas palabras, las realizaciones de la presente divulgación incluyen una fibra elástica que contiene una cera incorporada a la fibra para reducir la fricción superficial y la pegajosidad de separación final de la fibra sin afectar negativamente al rendimiento de fluencia; métodos para preparar la fibra; métodos para usar la fibra; laminados que incluyen la fibra; tejidos que incluyen la fibra; prendas de vestir; textiles que incluyen la fibra; y similares.

[0004] Una fibra elástica ejemplar comprende, entre otros: poliuretano o poliuretano-urea o una mezcla de estos y entre aproximadamente un 0,25% y aproximadamente 4% en peso de una composición de cera, de manera que la composición de cera comprende una cera de poliolefina. La fibra elástica también comprende al menos un aditivo seleccionado de un grupo que consta de los siguientes compuestos: estearato de calcio, estearato de magnesio, estearato orgánico, aceite de silicona, aceite mineral y mezclas de los mismos. Asimismo, una realización de la presente divulgación incluye un tejido que comprende una fibra elástica tal y como se describe en el presente documento. Asimismo, una realización de la presente divulgación incluye un laminado que comprende una fibra elástica tal y como se describe en este documento. Asimismo, una realización de la presente divulgación incluye una prenda de vestir que comprende una fibra elástica tal y como se describe en este documento.

[0005] Un proceso para preparar una fibra elástica incluye, entre otros: a) preparar una composición que comprende al menos un poliuretano, o un poliuretano-urea, o una mezcla de los mismos; b) añadir a la composición aproximadamente entre un 0,25% y un 4% en peso de una composición de cera, de manera que la composición de cera comprende una cera de poliolefina; (c) añadir a la composición al menos un aditivo seleccionado de un grupo que consta de: estearato de calcio, estearato de magnesio, estearato orgánico, aceite de silicona, aceite mineral y mezclas de los mismos; y (d) preparar la fibra a partir de la composición mediante un proceso de hilado seleccionado de un grupo que incluye: el hilado en húmedo, el hilado en seco y el hilado por fusión.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ILUSTRACIONES

[0006]

La Figura 1 (FIG. 1) es un gráfico de intervalos del coeficiente de fricción superficial que compara las fibras elásticas de la presente invención con la fibra de control (fibra T837 LYCRA HyFit®) y la fibra de desarrollo (D59), de INVISTA.

La Figura 2 es un gráfico de barras que compara la tensión o pegajosidad de separación final (OETOT), medida en la superficie del envase y cerca de la parte central, en las fibras elásticas de la presente invención en comparación con la fibra de control (fibra T837 LYCRA HyFit®) y la fibra de desarrollo (D59), de INVISTA. La Figura 3 es un gráfico de intervalos del rendimiento de fluencia del hilo que compara las fibras elásticas de la presente invención con la fibra de control (fibra T837 LYCRA HyFit®) y la fibra de desarrollo (D59), de INVISTA.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0007] Antes de describir más detalladamente la presente divulgación, debe entenderse que la presente divulgación no se limita a las realizaciones particulares descritas, ya que evidentemente estas pueden variar. También debe entenderse que la terminología utilizada en el presente documento tan solo pretende describir diversas realizaciones particulares y no pretende ser limitativa, ya que el alcance de la presente divulgación está limitado únicamente por las reivindicaciones anexas.

[0008] A menos que se especifique lo contrario, todos los términos técnicos y científicos utilizados en el presente documento tienen el mismo significado que entiende habitualmente una persona con habilidades comunes en el campo al que pertenece la presente divulgación. Si bien cualesquiera métodos y materiales similares o equivalentes a los descritos en el presente documento también pueden utilizarse a la hora de poner en práctica o probar la presente divulgación, a continuación se describen los métodos y materiales preferidos.

[0009] Todas las publicaciones y patentes citadas en la presente especificación se incorporan al presente documento mediante referencia como si se indicara específica e individualmente que cada publicación o patente individual se incorpora al presente documento mediante referencia, y se incorporan al presente documento mediante referencia a fin de divulgar y describir los métodos y/o materiales por los que se citan las mencionadas publicaciones. La mención de cualquier publicación se refiere a su divulgación antes de la fecha de presentación y no debe interpretarse como una admisión de que la presente divulgación no está facultada para anteceder a dicha publicación debido a una divulgación anterior. Asimismo, las fechas de publicación proporcionadas podrían diferir de las fechas de publicación reales, que deberán confirmarse de forma independiente.

[0010] Para las personas versadas en este campo resultará evidente al leer la presente divulgación que cada una de las realizaciones individuales descritas e ilustradas en el presente documento tiene componentes y características particulares que fácilmente pueden separarse de o combinarse con las características de cualquiera de las otras realizaciones sin apartarse por ello del alcance o el espíritu de la presente divulgación. Cualquier método mencionado puede llevarse a cabo en el orden mencionado o en cualquier otro orden que sea lógicamente posible.

[0011] A menos que se indique lo contrario, las realizaciones de la presente divulgación utilizan técnicas de química, tejidos, textiles y similares que entran dentro de los conocimientos en este campo. Dichas técnicas se explican ampliamente en la literatura relacionada.

[0012] Los siguientes ejemplos se ofrecen a fin de proporcionar a las personas con habilidades comunes en la materia una divulgación y una descripción completa sobre cómo poner en práctica los métodos y utilizar las composiciones y los compuestos que se desvelan y se reivindican en el presente documento. Se han hecho esfuerzos para garantizar la exactitud en lo que respecta a las cifras (por ejemplo, cantidades, temperatura, etc.), pero debe tenerse en cuenta la posibilidad de errores y variaciones. A menos que se indique lo contrario, las partes son partes en peso, la temperatura es en °C y la presión es en atmósferas. La temperatura y la presión estándares son de 25°C y 1 atmósfera.

[0013] Antes de describir con detalle las realizaciones de la presente divulgación, debe entenderse que, a menos que se indique lo contrario, la presente divulgación no se limita a materiales, reactivos, materiales de reacción, procesos de fabricación -o similares- concretos, ya que estos pueden variar. También debe entenderse que la terminología utilizada en el presente documento sólo se usa para describir realizaciones particulares y no pretende ser limitativa. Asimismo, es posible que en la presente divulgación los pasos se lleven a cabo en un orden diferente cuando esto sea lógicamente posible.

[0014] Cabe señalar que, tal y como se utilizan en la presente especificación y en las reivindicaciones anexas, las formas singulares 'un', 'una', 'el' y 'la' incluyen sus referentes plurales a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Así, por ejemplo, la referencia a 'un soporte' incluye múltiples soportes. En la presente especificación y en las reivindicaciones posteriores se hará referencia a una serie de términos cuyo significado se especificará a continuación, a menos que resulte obvia una intención contraria.

Definiciones

[0015] Tal y como se utiliza en el presente documento, el término 'fibra' hace referencia al material filamentoso que puede utilizarse en tejidos e hilos, así como en la fabricación de textiles. Para producir un tejido o un hilo pueden usarse una o más fibras. El hilo puede texturizarse o estirarse completamente de acuerdo con métodos conocidos en este campo.

[0016] Tal y como se utiliza en el presente documento, el término 'licra' hace referencia a una fibra sintética en la que el compuesto que conforma la fibra es un elastómero sintético de cadena larga que está compuesto aproximadamente en un 85% o más en peso de un poliuretano segmentado, de manera que los poliuretanoureas se consideran un subtipo de dichos poliuretanos. Esta fibra sintética puede enrollarse alrededor de una parte central cilíndrica para obtener un envase de suministro. Las composiciones de licra pueden prepararse mediante un proceso de hilado en húmedo o hilado en seco y pueden tener una serie de secciones transversales, como una sección transversal redonda o una sección transversal plana similar a una cinta. De manera alternativa, puede moldearse y secarse una solución de poliuretano para obtener una configuración 'de cinta'.

[0017] Tal y como se utiliza en el presente documento, la expresión 'composición de cera' comprende cualquier aditivo que contenga cera y que, al añadirse a una fibra elástica, disminuya la fricción superficial y/o la tensión o pegajosidad de separación final, en comparación con una fibra elástica sin el aditivo que contiene cera.

Análisis

[0018] Las realizaciones de la presente divulgación proporcionan una fibra elástica que contiene una composición de cera incorporada a la fibra; métodos para preparar la fibra; métodos para usar la fibra; laminados que incluyen la fibra; tejidos que incluyen la fibra; prendas de vestir que incluyen la fibra; textiles que incluyen la fibra; y similares. Las realizaciones de la presente divulgación proporcionan fibras elásticas que permiten extraer fácilmente la fibra del envase o la parte central. Las realizaciones de la presente divulgación permiten una extracción suave y uniforme de la fibra elástica, lo que permite reducir los retorcimientos, roturas y/u otros daños a la fibra, a diferencia de otras fibras elásticas que presentan una extracción irregular de las fibras.

[0019] Las realizaciones de la presente divulgación incluyen fibras elásticas o de licra que incluyen una composición de cera. La composición de cera puede incluir cualquier cera que proporcione un beneficio antiadherente y/o disminuya la fricción superficial de la fibra de licra, de modo que la fibra pueda utilizarse sin añadir un acabado tópico a la fibra. Además, a diferencia de la mayoría de las composiciones antiadherentes, la inclusión de la composición de cera en las fibras elásticas no tiene un efecto perjudicial sobre la adhesión de la fibra o hilo, e incluso puede mejorar la adhesión del hilo a un tejido utilizando adhesivos elásticos de fusión en caliente. En una realización no limitativa, la composición de cera comprende una cera de poliolefina. Algunos ejemplos no limitativos incluyen ceras de polipropileno o polietileno u otras ceras poliméricas altamente modificadas, incluidos los polímeros C24-C36 con anhídrido maleico, o los ésteres de ácidos de cera Montan. Algunos ejemplos comerciales incluyen a Ceridust 5551, Ceridust 8020 y Ceridust 6050, producidos por CLARIANT. En una realización no limitativa, la composición de cera también comprende un aditivo adicional como estearato de calcio, estearato de magnesio, estearatos orgánicos, aceite de silicona, aceite mineral y mezclas de los mismos. La composición de cera y, opcionalmente, el aditivo o aditivos se añaden al polímero de poliuretano o poliuretano-urea antes del hilado de la fibra.

[0020] En una realización, la fibra elástica de la presente divulgación comprende un poliuretano o poliuretano-urea y una composición de cera, así como uno o más aditivos. Los aditivos adecuados incluyen, pero no se limitan a, los estearatos orgánicos (por ejemplo, estearato de calcio o estearato de magnesio), el aceite mineral, el aceite de silicona, y mezclas de los mismos. En algunas realizaciones, la fibra elástica o la composición de cera pueden incluir al menos un agente antiadherente particulado adicional además de la composición de cera mencionada en el presente documento.

[0021] En una realización no limitativa, la fibra elástica de la presente divulgación incluye, por ejemplo, aproximadamente entre un 0,25% y un 4% de composición de cera en peso de la fibra.

[0022] En una realización no limitativa, la composición de cera de la presente divulgación es una cera de polipropileno micronizada basada en metaloceno.

[0023] En una realización no limitativa, la composición de cera de la presente divulgación es una cera de polietileno micronizada.

[0024] En una realización no limitativa, la fibra elástica de la presente divulgación incluye un aditivo. En una realización no limitativa, la fibra elástica puede comprender aproximadamente entre un 0,1% y un 1,0%, aproximadamente entre un 0,1% y un 2,0%, aproximadamente entre un 0,1% y un 3,0%, aproximadamente entre un 0,1% y un 4,0%, aproximadamente entre un 0,1% y un 5,0%, aproximadamente entre un 0,1% y un 6,0%, aproximadamente entre un 0,1% y un 7,0%, aproximadamente entre un 0,1% y un 8,0%, aproximadamente entre un 0,1% y un 9,0%, o aproximadamente entre un 0,1% y un 10,0% de un aditivo (por ejemplo, un estearato, un aceite de silicona o un aceite mineral).

[0025] Las realizaciones de la presente divulgación incluyen un proceso para preparar cualquiera de las fibras elásticas que se describen en el presente documento. El proceso incluye preparar una composición que incluye al menos un poliuretano, una poliuretanourea o mezclas de estos. Posteriormente, el proceso incluye añadir una composición de cera a la composición, de manera que la composición de cera comprende una cera de poliolefina. A continuación, el proceso incluye añadir un aditivo a la composición (por ejemplo, estearato de calcio, estearato de magnesio, un estearato orgánico, aceite de silicona, aceite mineral, o mezclas de los mismos). A continuación, el proceso incluye preparar una fibra a partir de la composición mediante un proceso de hilado (por ejemplo, hilado en húmedo, hilado en seco e hilado por fusión).

[0026] En una realización no limitativa, el proceso de hilado para la producción de fibras es el hilado en seco. El hilado en seco es un proceso que consiste en introducir una solución polimérica a través de los orificios de una hilera y hasta un eje para formar un filamento. Se hace pasar gas inerte caliente a través de la cámara, evaporando el solvente del filamento a medida que el filamento pasa a través del eje. Después, la fibra elástica resultante puede enrollarse en una parte central cilíndrica para formar un envase de suministro de licra. También puede utilizarse un proceso de hilado en húmedo, así como un moldeado y secado de la solución polimérica.

[0027] En una realización no limitativa, el proceso incluye preparar una composición que contiene al menos un poliuretano o una poliuretano-urea, o mezclas de estos; añadir un aditivo a la composición seleccionado de entre el estearato de calcio, el estearato de magnesio, un estearato orgánico, el aceite de silicona, un aceite mineral y mezclas de los mismos; añadir aproximadamente entre un 0,25% y un 4% de composición de cera a la composición; y preparar la fibra a partir de la composición resultante mediante un proceso de hilado seleccionado de entre el hilado en húmedo, el hilado en seco y el hilado por fusión.

[0028] En una realización, los polímeros usados para fabricar las fibras elásticas de la presente divulgación se preparan recubriendo un glicol macromolecular con -por ejemplo- un diisocianato, disolviendo después el glicol recubierto resultante en un solvente adecuado (por ejemplo, dimetilacetamida (DMAc), N-metilpirrolidona, dimetilformamida, y similares), y extendiendo la cadena del glicol recubierto con extensores de cadena -como diolespara formar poliuretanos, o diaminas para formar poliuretanoureas.

[0029] Las composiciones de poliuretano-urea que son útiles para preparar fibras o polímeros sintéticos de cadena larga incluyen al menos un 85% en peso de un poliuretano segmentado. Normalmente, estos incluyen un glicol polimérico que se hace reaccionar con un diisocianato para formar un prepolímero terminado en NCO (un 'glicol recubierto'), que después se disuelve en un solvente adecuado, como dimetilacetamida, dimetilformamida, o N-metilpirrolidona, y de manera secundaria se hace reaccionar con un extensor de cadena difuncional.

[0030] Los poliuretanos se forman en un segundo paso cuando los extensores de cadena son dioles (y pueden prepararse sin solvente). Las poliuretanoureas, un subtipo de los poliuretanos, se forman cuando los extensores de cadena son diaminas. En la preparación de un polímero de poliuretanourea que puede hilarse para convertirse en licra, los glicoles se extienden mediante reacción secuencial de los grupos hidroxi terminales con diisocianatos y una o más diaminas. En cada caso, los glicoles deben experimentar una extensión de cadena para proporcionar un polímero con las propiedades necesarias, incluida la viscosidad. Si se desea puede usarse dilaurato de dibutilestaño, octoato de estaño, ácidos minerales, aminas terciarias como trietilamina, N,N'-dimetilpiperazina y similares, y otros catalizadores conocidos para ayudar en el paso de recubrimiento.

[0031] Los ejemplos de componentes de glicol polimérico adecuados incluyen, pero no se limitan a, los glicoles de poliéter, los glicoles de policarbonato y los glicoles de poliéster con un peso molecular medio numérico de aproximadamente entre 600 y 3500. Pueden incluirse mezclas de dos o más glicoles poliméricos o copolímeros.

[0032] Los ejemplos de poliéter glicoles que pueden usarse incluyen, pero no se limitan a, los glicoles con dos grupos hidroxilo, a partir de una polimerización por apertura de anillo y/o una copolimerización de óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de trimetileno, tetrahidrofurano y 3-metiltetrahidrofurano, o a partir de una polimerización por condensación de un alcohol polihídrico, como un diol o mezclas de dioles, con menos de 12 átomos de carbono en cada molécula, como etilenglicol, 1,3-propanodiol, 1,4-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. Un poli(éter de tetrametilen)glicol con un peso molecular de entre aproximadamente 1700 y aproximadamente 2100, como Terathane® 1800 (INVISTA, de Wichita, Kansas, EE.UU) con una funcionalidad de 2, es un ejemplo de un glicol específico adecuado. Los copolímeros pueden incluir poli(tetrametilen-co-etilenéter) glicol.

[0033] Los ejemplos de polioles de poliéster que pueden usarse incluyen, pero no se limitan a, los glicoles de éster con dos grupos hidroxilo, producidos mediante polimerización por condensación de ácidos policarboxílicos alifáticos y polioles, o mezclas de estos, de bajo peso molecular y con no más de 12 átomos de carbono en cada molécula. Algunos ejemplos de ácidos policarboxílicos adecuados incluyen, pero no se limitan a, el ácido malónico, el ácido succínico, el ácido glutárico, el ácido adípico, el ácido pimélico, el ácido subérico, el ácido azelaico, el ácido sebácico, el ácido undecanodicarboxílico y el ácido dodecanodicarboxílico. Algunos ejemplos de polioles adecuados para preparar los polioles de poliéster incluyen, pero no se limitan a, los siguientes: 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 entre 5°C y 50°C constituye un ejemplo de un poliol de poliéster específico.

[0034] Los ejemplos de polioles de policarbonato que pueden usarse incluyen, pero no se limitan a, los glicoles de carbonato con dos o más grupos hidroxi, producidos mediante polimerización por condensación de fosgeno, éster de ácido clorofórmico, carbonato de dialquilo o carbonato de dialilo y polioles alifáticos, o las mezclas de estos, de bajo peso molecular y con no más de 12 átomos de carbono en cada molécula. Algunos ejemplos de polioles adecuados para preparar los polioles de policarbonato incluyen, pero no se limitan a, los siguientes: dietilenglicol, 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 policarbonato bifuncional lineal con una temperatura de fusión de aproximadamente entre 5°C y 50°C constituye un ejemplo de un poliol de policarbonato específico.

[0035] En una realización no limitativa, el componente de diisocianato también incluye un único diisocianato o una mezcla de diferentes diisocianatos, incluida una mezcla isomérica de diisocianato de difenilmetano (MDI) que contiene 4,4'-metilenbis(fenilisocianato) y 2,4'-metilenbis(fenilisocianato). Puede incluirse cualquier diisocianato aromático o alifático adecuado. Los ejemplos de diisocianatos que pueden usarse incluyen, pero no se limitan a, los siguientes: 4,4'-metilenbis(fenilisocianato), 2,4'-metilenbis(feniloisocianato), 4,4'-metilenbis(ciclohexiloisocianato), 1,3-diisocianato-4-metilbenceno, 2,2'-toluenodiisocianato, 2,4'-toluenodiisocianato, y mezclas de los mismos.

[0036] Los extensores de cadena que pueden usarse en algunas realizaciones no limitativas pueden ser agua o bien un extensor de cadena de diamina para una poliuretanourea. Pueden incluirse combinaciones de diferentes extensores de cadena en función de las propiedades deseadas para la poliuretanourea y la fibra resultante. Los ejemplos de extensores de cadena de diamina adecuados incluyen -pero no se limitan a- los siguientes: hidracina; 1.2- etilendiamina; 1,4-butanodiamina; 1,2-butanodiamina; 1,3-butanodiamina; 1,3-diamino-2,2-dimetilbutano; 1,6-hexametilendiamina; 1,12-dodecanodiamina; 1,2-propanodiamina; 1,3-propanodiamina; 2-metil-1,5-pentanodiamina; 1-amino-3,3,5-trimetil-5-aminometilciclohexano; 2,4-diamino-1-metilciclohexano; N-metilamino-bis(3-propilamina); 1.2- ciclohexanodiamina; 1,4-ciclohexanodiamina; 4,4'-metilen-bis(ciclohexilamina); isoforona diamina; 2,2-dimetil-1.3- propanodiamina; meta-tetrametilxilendiamina; 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-xililendiamina; y Jeffamine® (Texaco).

[0037] Cuando se desea un poliuretano, el extensor de cadena es un diol. Algunos ejemplos de estos dioles que pueden usarse incluyen, pero no se limitan a, los siguientes: 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, 1,4-butanodiol, hexanodiol y mezclas de los mismos.

[0038] En una realización no limitativa puede incluirse opcionalmente un alcohol monofuncional o una amina monofuncional primaria/secundaria para controlar el peso molecular del polímero. También pueden incluirse mezclas de uno o más alcoholes monofuncionales con una o más aminas monofuncionales. Los ejemplos de alcoholes monofuncionales útiles para la presente divulgación incluyen -pero no se limitan a- al menos un componente seleccionado de entre un grupo que consta de alcoholes alifáticos y cicloalifáticos primarios y secundarios con 1 a 18 carbonos, fenol, fenoles sustituidos, alquilfenoles etoxilados y alcoholes grasos etoxilados con un peso molecular inferior a aproximadamente 750, incluido un peso molecular inferior a 500, hidroxiaminas, aminas terciarias sustituidas con hidroximetilo e hidroxietilo, compuestos heterocíclicos sustituidos con hidroximetilo e hidroxietilo, y combinaciones de los mismos, incluidos los siguientes: alcohol furfurílico, alcohol tetrahidrofurfurílico, N-(2-hidroxietil)succinimida, 4-(2-hidroxietil) morfolina, metanol, etanol, butanol, alcohol neopentílico, hexanol, ciclohexanol, ciclohexanometanol, alcohol bencílico, octanol, octadecanol, N,N-dietilhidroxilamina, 2-(dietilamino)etanol, 2-dimetilaminoetanol y 4-piperidinetanol, y combinaciones de los mismos. Los ejemplos de agentes bloqueantes de dialquilamina monofuncionales adecuados incluyen, pero no se limitan a, los siguientes: N,N-dietilamina, N-etil-N-propilamina, N,N-diisopropilamina, N-terc-butil-N-metilamina, N-terc-butil-N-bencilamina, N,N-diclohexilamina, N-etil-N-isopropilamina, N-terc-butil-N-isopropilamina, N-isopropil-N-ciclohexilamina, N-etil-N-ciclohexilamina, N,N-dietanolamina y 2,2,6,6-tetrametilpiperidina.

[0039] En una realización no limitativa, después de sintetizar la solución polimérica de la presente divulgación, se incorpora a la solución un aditivo antiadherente. La solución en la que se ha dispersado el aditivo antiadherente puede hilarse en seco para formar la fibra elástica de la presente divulgación. El hilado en seco es un proceso que consiste en introducir una solución polimérica a través de los orificios de una hilera y hasta un eje para formar un filamento. Se hace pasar gas inerte caliente a través de la cámara, evaporando el solvente del filamento a medida que el filamento pasa a través del eje. Después, la fibra elástica resultante puede enrollarse en una parte central cilíndrica para formar un envase de suministro de licra. También puede utilizarse un proceso de hilado en húmedo, así como un moldeado y secado de la solución polimérica.

[0040] En una realización no limitativa, la fibra elástica de la presente divulgación también puede comprender un aditivo o aditivos convencionales adicionales que se añaden con fines específicos. Los ejemplos incluyen, pero no se limitan a, los siguientes: antioxidantes, estabilizadores térmicos, estabilizadores UV, pigmentos y deslustrantes (por ejemplo, dióxido de titanio), tintes y potenciadores de tintes, agentes lubricantes (por ejemplo, aceite de silicona), aditivos para mejorar la resistencia a la degradación por cloro (por ejemplo, óxido de zinc, óxido de magnesio y mezclas de huntita e hidromagnesita), y similares, siempre que dichos aditivos no produzcan efectos antagónicos con el elastómero de la licra o la composición de cera de la presente divulgación. Algunos de los aditivos convencionales, como el dióxido de titanio, presentan pequeños efectos sobre las mediciones de la tensión de despegado final (OETOT), el parámetro utilizado para evaluar la pegajosidad de la fibra elástica (tal y como se describe más adelante en los Ejemplos), pero ninguno de ellos tiene un efecto apreciable sobre las mediciones de la OETOT y no se añaden a la licra en cantidades que reduzcan la pegajosidad.

[0041] Las realizaciones de la presente divulgación incluyen artículos de fabricación que comprenden la fibra elástica de la presente divulgación. Estos artículos de fabricación incluyen, pero no se limitan a, tejidos, prendas de vestir y estructuras laminadas.

[0042] En una realización no limitativa, la presente divulgación proporciona un tejido que comprende una fibra elástica que contiene poliuretano o poliuretanourea y aproximadamente entre un 0,25% y un 4% en peso de la composición de cera, de manera que la composición de cera comprende una cera de poliolefina. También se incluye un aditivo adicional, como estearato de calcio, estearato de magnesio, un estearato orgánico, aceite de silicona, aceite mineral y mezclas de los mismos. Las telas de la presente invención incluyen, pero no se limitan a, tejidos de punto, telas tejidas y telas no tejidas.

[0043] En una realización no limitativa, la estructura laminada comprende una fibra elástica de la presente divulgación que tiene un poliuretano o una poliuretanourea, aproximadamente entre un 0,25% y un 4% en peso de composición de cera y al menos un aditivo adicional, como estearato de calcio, estearato de magnesio, un estearato orgánico, aceite de silicona, aceite mineral y mezclas de los mismos. En algunas realizaciones, la fibra se adhiere a una o más capas de un sustrato, como un tejido, una tela no tejida, una película y combinaciones de los mismos. La estructura laminada puede adherirse mediante un adhesivo, uniones ultrasónicas, uniones térmicas, uniones mecánicas o combinaciones de estos. La estructura laminada formada con la fibra elástica de la presente invención puede usarse en artículos de higiene desechables como -pero sin limitarse a- pañales, calzoncillos de entrenamiento, artículos para la incontinencia en adultos o artículos de higiene femenina.

EJEMPLOS

[0044] Habiéndose descrito las realizaciones de la presente divulgación de manera general, los siguientes Ejemplos describen algunas realizaciones adicionales de la presente divulgación. Si bien las realizaciones de la presente divulgación se han descrito en relación con los siguientes ejemplos y con el texto y las figuras correspondientes, no se pretende limitar las realizaciones de la presente divulgación a la presente descripción. Al contrario, lo que se pretende es abarcar todas las alternativas, modificaciones y equivalentes incluidos dentro del espíritu y el alcance de las realizaciones de la presente divulgación.

Ejemplo 1

[0045] El coeficiente de fricción superficial se determinó tal y como se describe en la Patente de EE.UU. n° 9,487,889, col. II. 11, líneas 57-68 y col. 12, líneas 1-14, que se incorpora mediante referencia al presente documento. La medición se realiza recogiendo lecturas cada 5 cm a lo largo de 100 m de longitud y usando una velocidad de 46 mlmin y un estiraje de 2,78 desde el primer rollo hasta el último rollo.

[0046] Se preparó una fibra elástica con una composición de cera de acuerdo con los siguientes métodos sintéticos. Ceridust 5551, Ceridust 8020 y Ceridust 6050 se hilaron en una fibra de poliuretanourea de aproximadamente 486 denier (540 decitex) sin acabado en una máquina de hilado en seco. La composición de cera redujo considerablemente el coeficiente de fricción de superficial del hilo, tal y como se observa en la Figura 1.

[0047] El polímero utilizado en este ejemplo se fabricó recubriendo un politetrametilén éter glicol -con un peso molecular de 1800- con MDI en una proporción molar de 1,69. El glicol recubierto resultante se extendió en cadena en un solvente de DMAc con una mezcla de etilendiamina y 2-metil-1,5-pentanodiamina (proporción molar de 90/10) y se terminó con dietilamina. Además de la composición de cera, el polímero también contenía: un 1,4% en peso de antioxidante Irgonox de Ciba, un 0,5% en peso de estabilizador UV Methacrol 2462B de E. I. du Pont de Nemours, Inc., un 3,9% de Ultracarb, una mezcla mineral de huntita/hidromagnesita disponible de la mano de Microfine Minerals, Ltd., un 0,42% en peso de aceite de silicona compuesto por un 96% de polidimetilsiloxano y un 4% en peso de polidiamilsiloxano, y un 0,3% en peso de deslustrante de dióxido de titanio, disponible de la mano de E. I. du Pont de Nemours, Inc.

Ejemplo 2

[0048] La tensión de despegado final (OETOT) se determinó tal y como se describe en la Patente de EE.UU. No.

4,296,174, col. 4, líneas 20-45, y FIG. 6, que se incorpora mediante referencia al presente documento. Se mide la carga de tracción media necesaria para extraer una muestra de 183 m de longitud de hilo de licra de un envase de suministro tubular del hilo a una velocidad de extracción de 45,7 m/min. En el ejemplo siguiente, las mediciones se realizaron en la superficie y en la parte central del envase. Por ejemplo, las mediciones se realizan después de retirar unos pocos gramos de fibra para establecer el patrón de bobinado previsto, es decir, la 'superficie'; y las mediciones se realizan después de retirar del envase toda la fibra menos aproximadamente 100 g, es decir, la 'parte central'.

[0049] Se preparó una fibra elástica con una composición de cera de acuerdo con los siguientes métodos sintéticos. Ceridust 5551, Ceridust 8020 y Ceridust 6050 se hilaron en una fibra de poliuretanourea de aproximadamente 486 denier (540 decitex) sin acabado en una máquina de hilado en seco. La composición de cera redujo considerablemente la pegajosidad del hilo, cuantificada según la OETOT, tal y como se observa en la Figura 2.

[0050] El polímero utilizado en este ejemplo se fabricó recubriendo un politetrametilén éter glicol -con un peso molecular de 1800- con MDI en una proporción molar de 1,69. El glicol recubierto resultante se extendió en cadena en un solvente de DMAc con una mezcla de etilendiamina y 2-metil-1,5-pentanodiamina (proporción molar de 90/10) y se terminó con dietilamina. Además de la composición de cera, el polímero también contenía: un 1,4% en peso del antioxidante Irgonox de Ciba, un 0,5% en peso del estabilizador UV Methacrol 2462B de E. I. du Pont de Nemours, Inc., un 3,9% de Ultracarb, una mezcla mineral de huntita/hidromagnesita disponible de la mano de Microfine Minerals, Ltd., un 0,42% en peso de aceite de silicona compuesto por un 96% de polidimetilsiloxano y un 4% en peso de polidiamilsiloxano, y un 0,3% en peso de deslustrante de dióxido de titanio, disponible de la mano de E. I. du Pont de Nemours, Inc.

Ejemplo 3

[0051] La fluencia del hilo se determina tras la fabricación de un laminado formado por las fibras de licra alargadas y adheridas mediante un adhesivo de fijación elástica entre dos capas de tejido no tejido, normalmente polipropileno. Se permite que el laminado se relaje y se contraiga. El laminado se estira de modo que las capas de tejido no tejido queden lisas y, a continuación, se fija a una estructura de soporte por los extremos. Se mide y marca una longitud predeterminada de fibras de licra en la estructura de soporte. Los extremos de las fibras de licra individuales se cortan en las marcas. El laminado y la estructura de soporte se almacenan durante cuatro horas a 40°C. Tras el almacenamiento, se mide la longitud de las fibras de licra. La diferencia porcentual entre la longitud contraída de la licra cortada y la longitud predeterminada se notifica como el porcentaje de fluencia del hilo.

[0052] La Figura 3 indica que la adición de cera a la fibra no degrada la adherencia de las fibras de licra, ya que el porcentaje de fluencia del hilo es muy similar entre todas las muestras y la fibra de control.

[0053] Cabe señalar que, en el presente documento, las proporciones, concentraciones, cantidades y otros datos numéricos pueden expresarse en forma de intervalos. Debe entenderse que dicho formato de intervalos se usa por conveniencia y en aras de la brevedad y, por consiguiente, debe interpretarse de manera flexible para que incluya no solo los valores numéricos mencionados expresamente como los límites de los intervalos, sino también todos los valores numéricos o subintervalos individuales comprendidos dentro de dichos intervalos, como si cada valor numérico y cada subintervalo se mencionaran expresamente. Por ejemplo, un intervalo de concentración de 'entre aproximadamente un 0,1% y aproximadamente un 5%' debe interpretarse de modo que incluya no solo la concentración mencionada expresamente de entre aproximadamente un 0,1% en peso y aproximadamente un 5% en peso, sino también las concentraciones individuales (por ejemplo, un 1%, un 2%, un 3% y un 4%) y los subintervalos (por ejemplo, un 0,5%, un 1,1%, un 2,2%, un 3,3% y un 4,4%) dentro del intervalo indicado. El término 'aproximadamente' puede incluir un ±1%, ±2%, ±3%, ±4%, ±5%, ±8% o ±10% del valor o valores numéricos que se modifican. Además, la expresión "aproximadamente entre 'x' e 'y'" incluye "entre aproximadamente 'x' y aproximadamente 'y'".

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una fibra elástica que comprende poliuretano o poliuretanourea y, aproximadamente, entre un 0,5% y un 4% en peso de una composición de cera, de manera que la composición de cera comprende una cera de poliolefina.

2. La fibra elástica de la reivindicación 1, que además comprende al menos un agente antiadherente particulado y/o un aceite mineral o aceite de silicona aplicado tópicamente, o mezclas que contienen aceite mineral o aceite de silicona como acabado de hilado en una cantidad de aproximadamente entre un 0,5% y un 2,0% en peso de la fibra final una vez aplicadas.

3. La fibra elástica de la reivindicación 1, de manera que la mencionada fibra no incluye un acabado de hilado.

4. Un proceso para preparar una fibra elástica, que incluye:

(a) preparar una composición que comprende al menos un poliuretano, una poliuretanourea, o una mezcla de los mismos;

(b) añadir a la composición aproximadamente entre un 0,25% y un 4% en peso de una composición de cera, de manera que la composición de cera comprende una cera de poliolefina;

(c) añadir a la composición al menos un aditivo seleccionado de un grupo que consta de: estearato de calcio, estearato de magnesio, estearato orgánico, aceite de silicona, aceite mineral y mezclas de los mismos; y (d) preparar la fibra a partir de la composición mediante un proceso de hilado seleccionado de un grupo que consta de: un hilado en húmedo, un hilado en seco y un hilado por fusión.

5. Un tejido que comprende una fibra elástica que comprende poliuretano o poliuretanourea y aproximadamente entre un 0,25% y un 4% en peso de una composición de cera, de manera que la composición de cera comprende una cera de poliolefina.

6. Una estructura laminada que comprende:

una fibra elástica que comprende poliuretano o poliuretanourea y aproximadamente entre un 0,25% y un 4% en peso de una composición de cera, de manera que la composición de cera comprende una cera de poliolefina;

de manera que la mencionada fibra se adhiere a una o más capas de un sustrato seleccionado de un grupo que consta de los siguientes: un tejido, un tejido no tejido, una película y combinaciones de los mismos.

7. La fibra elástica de la reivindicación 1, el proceso de la reivindicación 4, el tejido de la reivindicación 5 o el laminado de la reivindicación 6, de manera que la cera de poliolefina es una cera de polipropileno micronizada a base de metaloceno.

8. La fibra elástica de la reivindicación 1, el proceso de la reivindicación 4 o el laminado de la reivindicación 6, de manera que la composición de cera comprende una cera polimérica modificada que incluye polímeros C24-C36 con anhídrido maleico o de manera que la composición de cera comprende ésteres de ácidos de cera Montan.

9. La fibra elástica de la reivindicación 1, el proceso de la reivindicación 4, el tejido de la reivindicación 5 o el laminado de la reivindicación 6, de manera que la cera de poliolefina es una cera de polietileno micronizada.

10. La fibra elástica de la reivindicación 1, el tejido de la reivindicación 5 o el laminado de cualquiera de las reivindicaciones 6-9, de manera que la fibra elástica también comprende al menos un aditivo adicional seleccionado de un grupo que consta de los siguientes: estearato de calcio, estearato de magnesio, estearatos orgánicos, aceite de silicona, aceite mineral y mezclas de los mismos.

11. El tejido de cualquiera de las reivindicaciones 5, 7, 9 y 10, de manera que el mencionado tejido comprende las siguientes estructuras: una estructura de punto, una estructura tejida y una estructura no tejida.

12. Una prenda de vestir que comprende el tejido de cualquiera de las reivindicaciones 5, 7, 9 y 10.

13. El laminado de cualquiera de las reivindicaciones 6-9, de manera que el mencionado laminado se adhiere mediante un adhesivo, una unión ultrasónica, una unión térmica, una unión mecánica o combinaciones de estos.

14. Un artículo de higiene desechable que comprende el laminado de cualquiera de las reivindicaciones 6-10 o 13, que comprende un artículo de higiene desechable.

15. El artículo de higiene desechable de la reivindicación 14, seleccionado de un grupo que consta de los siguientes: pañales, calzoncillos de entrenamiento, artículos de incontinencia en adultos y artículos de higiene femenina.