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TWI846667B - 具降低表面摩擦及黏性之彈性纖維及其製備方法與應用 - Google Patents

具降低表面摩擦及黏性之彈性纖維及其製備方法與應用 Download PDF

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TWI846667B
TWI846667B TW107112520A TW107112520A TWI846667B TW I846667 B TWI846667 B TW I846667B TW 107112520 A TW107112520 A TW 107112520A TW 107112520 A TW107112520 A TW 107112520A TW I846667 B TWI846667 B TW I846667B
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wax
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TW107112520A
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TW201842248A (zh
Inventor
羅南德 D 賓-烏
Original Assignee
英商萊卡英國有限公司
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Abstract

本發明提供具有蠟組合物之彈性纖維，其降低表面摩擦及越端移除黏性而不會不利地影響蠕變效能；含有此等纖維之織物、服裝及層製品；以及其製備方法。

Description

具降低表面摩擦及黏性之彈性纖維及其製備方法與應用
斯潘得克斯彈力纖維(spandex)彈性紗線可提供高延展性、良好的延展恢復性及與由其製備之物品之良好擬合，如緯編針織物、經編針織物、梭織物及其他紡織物。然而，當與習知非彈性纖維相比時，斯潘得克斯彈力纖維基材之缺點在於高黏性及摩擦，其可限制商業應用。斯潘得克斯彈力纖維長絲由於其增加之黏性而可相互黏合或替代地黏附於不同表面。當斯潘得克斯彈力纖維長絲捲繞於芯周圍時，高黏性變得在封裝中尤其成問題。纖維之緊密性加纖維上之壓力，尤其芯附近，可能引起長絲之相鄰片段彼此黏附，使受影響之長絲不可用，此係因為纖維難以自卷封裝移除而不斷裂。若纖維不斷裂，則其仍可能經歷高可變伸長，此係由於黏性點及相關張力峰。不可用的長絲通常在芯處產生且稱為「芯耗費」。在封裝之後，視時間及溫度而定，在儲存間期長絲黏性可能增加。相比於新紡及已封裝之斯潘得克斯彈力纖維，更長之儲存時間及更高之溫度等同於增加之黏性及更多的「芯耗費」。因此，降低斯潘得克斯彈力纖維黏性將降低芯耗費、改良退繞效能，且增加成本效益。
簡言之，本發明之實施例包括彈性纖維，其含有併入纖維中之蠟以降低表面摩擦及越端移除黏性而不會不利地影響蠕變效能；製備纖維之方法；使用此纖維之方法；包括纖維之層製品；包括纖維之織物；包括纖維之服裝、紡織物以及其類似物。
一種非限制性例示性彈性纖維，其尤其包含：聚胺甲酸酯或聚胺甲酸酯脲或其混合物以及約0.25重量%至約4重量%之蠟組合物。在一個非限制性實施例中，蠟組合物包含聚烯烴蠟。在一個非限制性實施例中，彈性纖維進一步包含至少一種選自由以下組成之群之添加劑：硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、有機硬脂酸鹽、矽油、礦物油及其混合物。此外，本發明之非限制性實施例包括織物，其包含如本文中所描述之彈性纖維。此外，本發明之非限制性實施例包括層製品，其包含如本文中所描述之彈性纖維。此外，本發明之非限制性實施例包括服裝，其包含如本文中所描述之彈性纖維。
一種用於製備彈性纖維之非限制性例示性方法，其尤其包含a)製備包含至少一種聚胺甲酸酯、聚胺甲酸酯脲或其混合物之組合物；以及(b)向組合物中添加約0.25重量%至4重量%之蠟組合物；(c)視情況向組合物中添加選自由以下組成之群之至少一種添加劑：硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、有機硬脂酸鹽、矽油、礦物油及其混合物；以及(d)藉由選自由以下組成之群之一種紡絲方法自組合物製備纖維：濕式紡絲、乾式紡絲及熔融紡絲。
圖1係表面摩擦係數之區間圖，該區間圖比較本發明之彈性纖維與由INVISTA(英威達)提供之對照組(T837 LYCRA HyFit®纖維)及 實驗組(D59)纖維。
圖2係長條圖，該長條圖比較本發明之彈性纖維中量測在封裝表面及靠近芯的越端移除黏性或張力(OETOT)與由英威達提供的對照組(T837 LYCRA HyFit®纖維)及實驗組(D59)纖維。
圖3係紗線蠕變效能之區間圖，該區間圖比較本發明之彈性纖維與由英威達提供的對照組(T837 LYCRA HyFit®纖維)及實驗組(D59)纖維。
在更詳細地描述本發明之前，應理解本發明不限於所描述之特定實施例，因為其當然可能發生變化。亦應理解，本文中所使用之術語僅出於描述特定實施例之目的，且不意欲為限制性，因為本發明之範疇僅由隨附申請專利範圍限制。
除非另外規定，否則本文中所使用之所有技術及科學術語具有與一般熟習本發明所屬領域之技術者通常所理解相同之含義。現描述較佳方法及材料，但與本文所述類似或等效之任何方法及材料亦可用於本發明之操作或測試。
本說明書中之所有公開案及專利案以引用之方式併入本文中，如同特定地且單獨地指出每一個別公開案或專利案以引用之方式併入一般，且以引用之方式併入本文中以結合所引用之公開案揭示及描述方法及/或材料。任何公開案之引用係關於在其申請日之後的揭示內容，且不應理解為承認本發明無權借助先前發明而早於該公開案。此外，所提供之公開案的日期可不同於實際公開日期，該實際公開日期可能需要獨立確認。
如熟習此項技術者在閱讀本發明之後將顯而易見，本文中所描述及說明之個別實施例中之每一者具有離散組分及特徵，其可容易地與其他若干實施例中之任一者的特徵分離或組合而不偏離本發明之範疇或精神。任何所述方法均可以所述事件之次序或以邏輯上可能之任何其他次序來進行。
除非另外規定，否則本發明之實施例將使用此項技術內之化學、織物、紡織物及其類似者的技術。此類技術在文獻中已充分說明。
提出以下實例以向一般熟習此項技術者提供如何執行該等方法及使用本文所揭示及主張之組合物及化合物的完整揭示內容及描述。已做出努力以確保數字(例如總量、溫度等)之精確性，但應考慮部分誤差及偏差。除非另外指出，否則份係重量份，溫度係℃，且壓力係在大氣壓下。標準溫度及壓力定義為25℃及1個大氣壓。
在詳細描述本發明之實施例之前，應理解除非另外指出，否則本發明不限於特定材料、試劑、反應物質、製造方法或其類似物，因為其本身可變化。亦應理解，本文所用之術語僅出於描述特定實施例之目的，且不意欲為限制性。在本發明中亦可能以邏輯上可能之不同順序執行各步驟。
必須注意，除非上下文明確指出，否則本說明書及隨附申請專利範圍中所使用之單數形式「一」及「該」包括複數個指稱物。因此，舉例而言，提及「一個支架」包括多個支架。在本說明書及隨後之申請專利範圍中，將提及多個術語，除非相反意圖顯而易見，否則其應定義為具有以下含義。
定義
如本文中所使用，術語「纖維」係指可用於織物及紗線以及紡織物製造之絲狀材料。可使用一或多種纖維產生織物或紗線。根據此項技術中已知之方法，可將紗線充分拉伸或締卷。
如本文中所使用，「斯潘得克斯彈力纖維」係指其中形成纖維之物質係長鏈合成彈性體之合成纖維，該合成彈性體由約85重量%或更高之嵌段聚胺甲酸酯組成，其中認為聚胺甲酸酯脲係此類聚胺甲酸酯之子類。此類合成纖維可捲繞在圓筒形芯上以形成供應封裝。斯潘得克斯彈力纖維組合物可藉由濕式紡絲或乾式紡絲方法製備，且可具有多種橫截面中之任一者，諸如圓形橫截面或扁平「帶狀」橫斷面。或者，聚胺甲酸酯溶液可經澆鑄及乾燥以形成「帶狀」構形。
如本文中所使用，片語「蠟組合物」意謂涵蓋任何含有添加劑之蠟，當添加至彈性體中時，相比於不具有含有添加劑之蠟之彈性纖維，該含有添加劑之蠟降低表面摩擦及/或越端移除黏性或張力。
論述
本發明之實施例提供一種含有併入纖維中之蠟組合物的彈性纖維、製備纖維之方法、使用此纖維之方法、包括纖維之層製品、包括纖維之織物、包括纖維之服裝、包括纖維之紡織物及其類似物。本發明之實施例提供彈性纖維，該彈性纖維提供纖維自封裝或芯之良好傳送。本發明之實施例提供彈性纖維之光滑且均一傳送，與其他引起纖維之不規律傳送的彈性纖維相比，其可降低纖維之捏縮、斷裂及/或其他損壞。
本發明之實施例包括彈性纖維或斯潘得克斯彈力纖維，該彈性纖維或斯潘得克斯彈力纖維包括蠟組合物。蠟組合物可包括任何提供抗黏益處及/或可降低對斯潘得克斯彈力纖維之表面摩擦的蠟，使得可使 用纖維而不向纖維添加局部修飾。此外，不同於大部分抗黏組合物，彈性纖維包含蠟組合物不會對纖維或紗線之黏著力具有不利影響，且甚至可向使用熱熔彈性附著黏著劑之織物提供紗線之增強的黏著力。在一個非限制性實施例中，蠟組合物包含聚烯烴蠟。非限制性實例包括聚丙烯或聚乙烯蠟或其他高度改性之聚合物蠟，包括具有順丁烯二酸酐之C24-C36聚合物、褐碳蠟酸之酯。市售實例包括由CLARIANT生產之Ceridust 5551、Ceridust 8020及Ceridust 6050。在一個非限制性實施例中，蠟組合物進一步包含額外添加劑，諸如硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、有機硬脂酸鹽、矽油、礦物油及其混合物。在纖維之紡絲前，將蠟組合物及視情況選用之一或多種添加劑添加至聚胺甲酸酯或聚胺甲酸酯脲聚合物中。
在一個非限制性實施例中，本發明之彈性纖維包含聚胺甲酸酯或聚胺甲酸酯脲及蠟組合物，以及視情況選用之一或多種添加劑。適合之添加劑包括(但不限於)有機硬脂酸鹽(例如硬脂酸鈣或硬脂酸鎂)、礦物油、矽油及其混合物。在某些實施例中，除本文中提及之蠟組合物以外，彈性纖維或蠟組合物可包括至少一種其他粒子抗黏劑。
在一個非限制性實施例中，本發明之彈性纖維包括例如約0.25重量%至4重量%之蠟組合物。
在一個非限制性實施例中，本發明之蠟組合物係基於微粉化茂金屬之聚丙烯蠟。
在一個非限制性實施例中，本發明之蠟組合物係微粉化聚乙烯蠟。
在一個非限制性實施例中，本發明之彈性纖維包括添加劑。在一個非限制性實施例中，彈性纖維可包含約0.1%至1.0%、約0.1% 至2.0%、約0.1%至3.0%、約0.1%至4.0%、約0.1%至5.0%、約0.1%至6.0%、約0.1%至7.0%、約0.1%至8.0%、約0.1%至9.0%，或約0.1%至10.0%之添加劑(例如硬脂酸鹽、矽油或礦物油)。
本發明之實施例包括用於製備如本文中所描述之彈性纖維中之任一者之方法。該方法包含製備一種組合物，該組合物包括至少一種聚胺甲酸酯、一種聚胺甲酸酯脲或其混合物。隨後，該方法包括向組合物中添加蠟組合物。接著，該方法視情況包括向組合物中添加添加劑(例如硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、有機硬脂酸鹽、矽油、礦物油，或其混合物)。接著，該方法包括藉由紡絲方法(例如濕式紡絲、乾式紡絲以及熔融紡絲)自組合物製備纖維。
在一個非限制性實施例中，用於產生纖維之紡絲方法係乾式紡絲。乾式紡絲係指迫使聚合物溶液經由噴絲孔進入機械軸中以形成長絲之方法。當長絲穿過機械軸時，加熱惰性氣體穿過腔室，自長絲蒸發溶劑。接著可將所得彈性纖維捲繞在圓筒形芯上以形成斯潘得克斯彈力纖維供應封裝。亦可使用濕式紡絲方法以及聚合物溶液之澆鑄及乾燥。
在一個非限制性實施例中，該方法包含製備一種含有至少一種聚胺甲酸酯或聚胺甲酸酯脲或其混合物之組合物、向組合物中添加選自硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、有機硬脂酸鹽、矽油、礦物油及其混合物之添加劑、向組合物中添加約0.25%至4%之蠟組合物以及藉由選自濕式紡絲、乾式紡絲及熔融紡絲之紡絲方法自所得組合物製備纖維。
在一個實施例中，用於產生本發明之彈性纖維之聚合物係藉由以下方法來製備：用例如二異氰酸酯封端大分子二醇，接著在適合之溶劑(例如二甲基乙醯胺(DMAc)、N-甲基吡咯啶酮、二甲基甲醯胺及其類 似物)中溶解所得經封端之二醇，且用增鏈劑使經封端之二醇鏈伸長，諸如用二醇類以形成聚胺甲酸酯，或用二胺類以形成聚胺甲酸酯脲。
聚胺甲酸酯脲組合物適用於製備包括至少85重量%之嵌段聚胺甲酸酯之纖維或長鏈合成聚合物。通常，此等物質包括聚合二醇，其與二異氰酸酯反應以形成NCO封端之預聚物(「經封端之二醇」)，接著使其溶解在適合之溶劑(諸如二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺或N-甲基吡咯啶酮)中，且與雙官能增鏈劑二次反應。
當增鏈劑係二醇(且可在無溶劑情況下製備)時，在第二步驟中形成聚胺甲酸酯。在增鏈劑係二胺時形成聚胺甲酸酯脲，其係聚胺甲酸酯之子類。在製備可紡成斯潘得克斯彈力纖維之聚胺甲酸酯脲聚合物時，藉由羥基端基與二異氰酸酯及一或多種二胺之序列反應來伸長二醇。在各種情況下，二醇必須經歷鏈伸長以提供具有必需特性(包括黏性)之聚合物。若需要，可使用二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、礦物酸、三級胺(諸如三乙胺)、N,N'-二甲基哌嗪及其類似物以及其他已知的催化劑來促進封端步驟。
適合之聚合二醇組分之實例包括(但不限於)數目平均分子量係約600至3,500之聚醚二醇、聚碳酸酯二醇以及聚酯二醇。可包括兩種或兩種以上聚合二醇或共聚物之混合物。
可使用之聚醚二醇之實例包括(但不限於)具有兩個羥基之二醇，來自環氧乙烷、環氧丙烷、氧雜環丁烷、四氫呋喃以及3-甲基四氫呋喃之開環聚合及/或共聚合，或來自多元醇(諸如二醇或二醇混合物，其中每個分子中具有少於12個碳原子，諸如乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2-二甲基-1,3丙二醇、3-甲基-1,5-戊二 醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇及1,12-十二烷二醇)之縮合聚合。分子量係約1,700至約2,100之聚(四亞甲基醚)二醇，諸如官能性為2之Terathane®1800(INVISTA，Wichita,KS)為特別適合之二醇的實例。
可使用之聚酯多元醇之實例包括(但不限於)具有兩個羥基之酯二醇，其由脂族聚羧酸及低分子量多元醇(其中每個分子中具有不超過12個碳原子)或其混合物之縮合聚合產生。適合之聚羧酸的實例包括(但不限於)丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二羧酸及十二烷二羧酸。用於製備聚酯多元醇之適合之多元醇的實例包括(但不限於)乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇及1,12-十二烷二醇。熔融溫度為約5℃至50℃之線形雙官能性聚酯多元醇係特定聚酯多元醇之實例。
可使用之聚碳酸酯多元醇的實例包括(但不限於)具有兩個或兩個以上羥基之碳酸酯二醇，其由光氣、氯甲酸酯、碳酸二烷基酯或碳酸二烯丙酯及低分子量脂族多元醇(其中每個分子中具有不超過12個碳原子)或其混合物之縮合聚合產生。用於製備聚碳酸酯多元醇之適合之多元醇的實例包括(但不限於)二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇及1,12-十二烷二醇。熔融溫度為約5℃至約50℃之線形雙官能性聚碳酸酯多元醇係特定聚碳酸酯多元醇之實例。
在一個非限制性實施例中，二異氰酸酯組分亦包括單一二異氰酸酯或不同二異氰酸酯之混合物，該混合物包括含有4,4'-亞甲基雙 (異氰酸苯酯)及2,4'-亞甲基雙(異氰酸苯酯)之二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的異構體混合物。可包括任何適合之芳族或脂族二異氰酸酯。可使用之二異氰酸酯的實例包括(但不限於)4,4'-亞甲基雙(異氰酸苯酯)、2,4'-亞甲基雙(異氰酸苯酯)、4,4'-亞甲基雙(異氰酸環己酯)、1,3-二異氰酸-4-甲基-苯、2,2'-二異氰酸甲苯酯、2,4'-二異氰酸甲苯酯及其混合物。
可在某些非限制性實施例中使用之增鏈劑可為用於聚胺甲酸酯脲之水或二胺增鏈劑。視聚胺甲酸酯脲及所得纖維之所需特性而定，可包括不同增鏈劑之組合。適合之二胺增鏈劑的實例包括(但不限於)：肼；1,2-乙二胺；1,4-丁二胺；1,2-丁二胺；1,3-丁二胺；1,3-二胺-2,2-二甲基丁烷；1,6-己二胺；1,12-十二烷二胺；1,2-丙二胺；1,3-丙二胺；2-甲基-1,5-戊二胺；1-胺基-3,3,5-三甲基-5-胺甲基環己烷；2,4-二胺-1-甲基環己烷；N-甲胺基-雙(3-丙胺)；1,2-環己二胺；1,4-環己二胺；4,4'-亞甲基-雙(環己胺)；異佛爾酮二胺；2,2-二甲基-1,3-丙二胺；間四甲基二甲苯二胺；1,3-二胺基-4-甲基環己烷；1,3-環己烷-二胺；1,1-亞甲基-雙(4,4'-二胺基己烷)；3-胺甲基-3,5,5-三甲基環己烷；1,3-戊二胺(1,3-二胺基戊烷)；間苯二甲二胺；以及Jeffamine®(Texaco)。
當需要聚胺甲酸酯時，增鏈劑係二醇。可使用之此類二醇的實例包括(但不限於)乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,4-雙(羥基乙氧基)苯及1,4-丁二醇、己二醇及其混合物。
在一個非限制性實施例中，可視情況包括單官能醇或一級/二級單官能胺以控制聚合物之分子量。亦可包括一或多種單官能醇與一或多種單功能胺之摻合物。適用於本發明之單官能醇的實例包括(但不限於) 選自由以下組成之群的至少一員：具有1至18個碳的脂族及環脂族一級/二級醇；分子量小於約750(包括分子量小於500)的酚、經取代之酚、乙氧基化烷基酚及乙氧基化脂肪醇；經羥胺、羥基甲基及羥基乙基取代之三級胺；經羥基甲基及羥基乙基取代雜環化合物，及其組合，包括糠醇、四氫糠醇、N-(2-羥基乙基)丁二醯亞胺、4-(2-羥基乙基)嗎啉、甲醇、乙醇、丁醇、新戊醇、己醇、環己醇、環己烷甲醇、苯甲醇、辛醇、十八醇、N,N-二乙基羥胺、2-(二乙胺基)醇、2-二甲胺基乙醇及4-哌啶乙醇及其組合。適合之單官能性二烷基胺阻斷劑的實例包括(但不限於)：N,N-二乙胺、N-乙基-N-丙胺、N,N-二異丙胺、N-第三丁基-N-甲胺、N-第三丁基-N-苯甲胺、N,N-二環己基胺、N-乙基-N-異丙胺、N-第三丁基-N-異丙胺、N-異丙基-N-環己胺、N-乙基-N-環己胺、N,N-二乙醇胺及2,2,6,6-四甲基哌啶。
在一個非限制性實施例中，在合成本發明之聚合物溶液之後，將抗黏添加劑併入溶液中。將具有分散在其中之抗黏添加劑的溶液進行乾式紡絲以形成本發明之彈性纖維。乾式紡絲係指迫使聚合物溶液經由噴絲孔進入機械軸以形成長絲之方法。使經加熱之惰性氣體穿過腔室，當長絲穿過機械軸時，自長絲蒸發溶劑。接著可將所得彈性纖維捲繞於圓筒形芯上以形成斯潘得克斯彈力纖維供應封裝。亦可使用濕式紡絲方法以及聚合物溶液之澆鑄及乾燥。
在一個非限制性實施例中，本發明之彈性纖維可進一步包含一或多種額外的習知添加劑，其係添加以用於特定目的。實例包括(但不以任何方式限於)抗氧化劑、熱穩定劑、UV穩定劑、顏料及退光劑(例如二氧化鈦)、染料及染料增強劑、潤滑劑(例如矽酮油)、增強耐氯降解 性之添加劑(例如氧化鋅；氧化鎂及碳酸鈣鎂石與水菱鎂礦之混合物)以及其類似物，只要此類添加劑與本發明之斯潘得克斯彈力纖維彈性體或蠟組合物不產生拮抗作用即可。雖然一些習知添加劑(諸如二氧化鈦)對越端移除張力(OETOT)量測、用於判斷彈性纖維之黏性之參數呈現較小影響(如在以下示實例中所述)，但其中無一者對OETOT量測具有顯著影響，且未以降低黏性之量添加至斯潘得克斯彈力纖維中。
本發明之實施例包括包含本發明之彈性纖維的製品。此等製品包括(但不限於)織物、服裝以及層狀結構。
在一個非限制性實施例中，本發明提供包含彈性纖維之織物，該彈性纖維含有聚胺甲酸酯或聚胺甲酸酯脲及約0.25重量%至4重量%之蠟組合物。可包括額外的添加劑，諸如硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、有機硬脂酸鹽、矽油、礦物油及其混合物。本發明之織物包括(但不限於)具有針織、梭織或非編織構造之織物。
在一個非限制性實施例中，層狀結構包含本發明之彈性纖維，該彈性纖維具有聚胺甲酸酯或聚胺甲酸酯脲、約0.25重量%至4重量%之蠟組合物以及至少一種額外添加劑，諸如硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、有機硬脂酸鹽、矽油、礦物油及其混合物。在某些實施例中，纖維黏附至基材之一或多個層，諸如織物、非織物、膜及其組合。層狀結構。可藉由黏著劑、超音波黏結、熱黏結、機械黏結或其組合來黏附由本發明之彈性纖維形成之層狀結構可使用於拋棄式衛生用品中，諸如(但不限於)尿布、訓練褲、成人失禁用品或女性衛生用品。
實例
已描述本發明之實施例，通常，以下實例描述本發明之一 些其他實施例。儘管結合以下實例及相應文檔及圖式描述本發明之實施例，但不意欲使本發明之實施例限於此說明。相反，意欲涵蓋包括於本發明之實施例之精神及範疇內的所有替代方案、改變及等效物。
實例1
如美國專利案第9,487,889號第11欄第57-68行及第12欄第1-14行中所述量測表面摩擦係數，該專利案以引用之方式併入本文中。進行量測，使用46m/min之速度及2.78X牽伸(draft)，自第一個至最後一個捲筒，在100m長度內每隔5cm收集讀數。
根據以下合成方法製得具有蠟組合物之彈性纖維。將Ceridust 5551、Ceridust 8020及Ceridust 6050紡成約486丹尼(540分特(decitex))聚胺甲酸酯脲纖維，而不在乾式紡絲機上進行修整。如圖1中所示，蠟組合物顯著降低紗線表面摩擦係數。
藉由在1.69之莫耳比下，用MDI封端1800分子量聚四亞甲基醚二醇而製得用於此實例之聚合物。在DMAc溶劑中，用乙二胺及2-甲基-1,5-戊二胺((90/10莫耳比)之混合物對所得經封端之二醇進行鏈伸長，且用二乙基胺封端。除蠟組合物以外，聚合物亦含有：1.4重量%可自Ciba購得之Irgonox抗氧化劑、0.5重量%可自E.I.du Pont de Nemours,Inc.購得之Methacrol 2462B UV穩定劑、3.9%可自Microfine Minerals,Ltd.購得之Ultracarb(一種碳酸鈣鎂石/水菱鎂礦混合物)、0.42重量%由96%聚二甲矽氧烷及4重量%聚二戊基矽氧烷組成的矽油以及0.3重量%可自E.I.du Pont de Nemours,Inc.購得之二氧化鈦消光劑。
實例2
如美國專利案第4,296,174號第4欄第20-45行及圖6中所述 測定越端移除張力(OETOT)，該專利案以引用之方式併入本文中。在45.7m/min之傳送速率下，對自紗線之管狀供應封裝移除183m長度之斯潘得克斯彈力纖維紗線樣品所需之平均拉伸負載進行量測。在以下實例中，在封裝之表面及芯處進行量測。舉例而言，在移除若干公克之纖維以建立所欲捲繞圖案之後進行量測，亦即「表面」；以及在自封裝移除幾乎全部100g纖維之後進行量測，亦即「芯」。
根據以下合成方法製備具有蠟組合物之彈性纖維。將Ceridust 5551、Ceridust 8020及Ceridust 6050紡成約486丹尼(540分特)聚胺甲酸酯脲纖維，而不在乾式紡絲機上進行修整。如圖2中藉由OETOT定量，蠟組合物顯著降低紗線黏性。
藉由在1.69之莫耳比下，用MDI將1800分子量聚四亞甲基醚二醇封端來製備用於此實例之聚合物。在DMAc溶劑中，用乙二胺及2-甲基-1,5-戊二胺((90/10莫耳比)之混合物使所得經封端之二醇進行鏈伸長，且用二乙胺基封端。除蠟組合物之外，聚合物亦含有：1.4重量%可自Ciba購得之Irgonox抗氧化劑、0.5重量%可自E.I.du Pont de Nemours,Inc.購得之Methacrol 2462B UV穩定劑、3.9%可自Microfine Minerals,Ltd.購得之Ultracarb(一種碳酸鈣鎂石/水菱鎂礦混合物)、0.42重量%由96%聚二甲矽氧烷及4重量%聚二戊基矽氧烷組成的矽油，以及0.3重量%可自E.I.du Pont de Nemours,Inc.購得之二氧化鈦消光劑。
實例3
在構造由斯潘得克斯彈力纖維組成之層製品之後測定紗線蠕變，將所述斯潘得克斯彈力纖維延長且使用彈性附著黏著劑黏附於兩層非編織物(通常為聚丙烯)之間。允許層製品鬆弛及收縮。拉伸層製品使得 非編織層光滑，且接著其藉由末端黏附至支撐框架。量測且標記斯潘得克斯彈力纖維在支撐框架內之預定長度。在標記處切割個別斯潘得克斯彈力纖維之末端。將層製品及支撐框架儲存在40℃下4小時。在儲存之後量測斯潘得克斯彈力纖維之長度。將切割斯潘得克斯彈力纖維之收縮長度與預定長度之差值百分比報導為紗線蠕變百分比。
圖3指示將蠟添加至纖維中不會使斯潘得克斯彈力纖維之黏著力降級，因為紗線蠕變百分比在全部樣品及對照纖維之間非常類似。
應注意，比率、濃度、量以及其他數值資料在本文中可以一定範圍格式呈現。應理解，此類範圍格式係出於便利性及簡潔性而使用，且因此，應以靈活方式解釋以不僅包括明確列舉作為範圍極限之數值，且亦包括該範圍內涵蓋之所有個別數值或子範圍，如同每個數值及子範圍經明確敍述。作為說明，「約0.1%至約5%」之濃度範圍應解釋為不僅包括約0.1重量%至約5重量%之明確敘述之濃度，且亦包括在指定範圍內之個別濃度(例如1%、2%、3%及4%)及子範圍(例如0.5%、1.1%、2.2%、3.3%及4.4%)。術語「約」可包括所修飾之一或多個數值的±1%、±2%、±3%、±4%、±5%、±8%或±10%。此外，片語「約『x』至『y』」包括「約『x』至約『y』」。
可對上述實施例進行多種改變及變化。所有此類變化及改變在本文中意欲包括於本發明之範疇內且由以下申請專利範圍保護。

Claims (20)

  1. 一種彈性纖維，其包含聚胺甲酸酯或聚胺甲酸酯脲及0.5重量%至4重量%之蠟組合物，其中該蠟組合物包含聚烯烴蠟、包括具有順丁烯二酸酐之C24-C36聚合物之經改質之聚合物蠟或褐煤蠟酸之酯，及選自由以下組成之群之至少一種額外添加劑：硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、有機硬脂酸鹽、矽油、礦物油及其混合物，且其中該蠟組合物包含該經改質之聚合物蠟，該聚合物蠟包括具有順丁烯二酸酐之C24-C36聚合物。
  2. 如請求項1之彈性纖維，其中該蠟組合物包含該聚烯烴蠟。
  3. 如請求項2之彈性纖維，其中該聚烯烴蠟係微粉化聚乙烯蠟。
  4. 如請求項1之彈性纖維，其中該蠟組合物包含該褐煤蠟酸之酯。
  5. 一種彈性纖維，其包含聚胺甲酸酯或聚胺甲酸酯脲及0.5重量%至4重量%之蠟組合物，其中該蠟組合物包含聚烯烴蠟、包括具有順丁烯二酸酐之C24-C36聚合物之經改質之聚合物蠟或褐煤蠟酸之酯，及選自由以下組成之群之至少一種額外添加劑：硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、有機硬脂酸鹽、矽油、礦物油及其混合物，且其中該蠟組合物包含該聚烯烴蠟，且該聚烯烴蠟係微粉化基於茂金屬之聚丙烯蠟。
  6. 如請求項1至5中任一項之彈性纖維，其進一步包含至少一種粒子抗 黏劑。
  7. 如請求項1至5中任一項之彈性纖維，其中該纖維不包括紡絲修飾面層。
  8. 如請求項1至5中任一項之彈性纖維，其進一步包含局部塗覆之礦物油或矽油，或含有礦物油或矽油之摻合物，其在塗覆後以0.5重量%至2.0重量%之量作為紡絲修飾面層。
  9. 一種用於製備彈性纖維的方法，其包含：(a)製備包括至少一種聚胺甲酸酯、聚胺甲酸酯脲或其混合物之組合物；(b)將0.25重量%至4重量%之蠟組合物添加至該組合物中，其中該蠟組合物包含聚烯烴蠟、包括具有順丁烯二酸酐之C24-C36聚合物之經改質之聚合物蠟或褐煤蠟酸之酯；(c)將選自由以下組成之群之至少一種添加劑添加至該組合物中：硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、有機硬脂酸鹽、矽油、礦物油及其混合物；以及(d)藉由選自由以下組成之群之紡絲方法自該組合物製備纖維：濕式紡絲、乾式紡絲及熔融紡絲；且其中該蠟組合物包含該經改質之聚合物蠟，該聚合物蠟包括具有順丁烯二酸酐之C24-C36聚合物。
  10. 如請求項9之方法，其中該蠟組合物包含該聚烯烴蠟。
  11. 如請求項10之方法，其中該聚烯烴蠟係微粉化聚乙烯蠟。
  12. 如請求項9之方法，其中該蠟組合物包含該褐煤蠟酸之酯。
  13. 一種用於製備彈性纖維的方法，其包含：(a)製備包括至少一種聚胺甲酸酯、聚胺甲酸酯脲或其混合物之組合物；(b)將0.25重量%至4重量%之蠟組合物添加至該組合物中，其中該蠟組合物包含聚烯烴蠟、包括具有順丁烯二酸酐之C24-C36聚合物之經改質之聚合物蠟或褐煤蠟酸之酯；(c)將選自由以下組成之群之至少一種添加劑添加至該組合物中：硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、有機硬脂酸鹽、矽油、礦物油及其混合物；以及(d)藉由選自由以下組成之群之紡絲方法自該組合物製備纖維：濕式紡絲、乾式紡絲及熔融紡絲；且其中該蠟組合物包含該聚烯烴蠟，且該聚烯烴蠟係微粉化基於茂金屬之聚丙烯蠟。
  14. 一種織物，其包含如請求項1至8中任一項之彈性纖維。
  15. 如請求項14之織物，其中該織物包含針織、編織或非編織構造。
  16. 一種服裝，其包含如請求項14或15之織物。
  17. 一種層製品，其包含：如請求項1至8中任一項之彈性纖維；其中該纖維黏附至選自由以下組成之群之基材的一或多個層：織物、非編織物、薄膜及其組合。
  18. 如請求項17之層製品，其中該層製品係藉由黏著劑、超音波黏結、熱黏結、機械黏結或其組合黏附。
  19. 一種包含如請求項17或18之層製品的拋棄式衛生用品。
  20. 如請求項19之拋棄式衛生用品，其選自由以下組成之群：尿布、訓練褲、成人失禁用品及女性衛生用品。
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