特許 5753578 均一なモジュラスを有する溶融紡糸弾性繊維

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5753578

(24)【登録日】2015年5月29日

(45)【発行日】2015年7月22日

(54)【発明の名称】均一なモジュラスを有する溶融紡糸弾性繊維

(51)【国際特許分類】

   D01F 6/70 20060101AFI20150702BHJP

   D01F 6/00 20060101ALI20150702BHJP

   D04B 1/18 20060101ALI20150702BHJP

【ＦＩ】

   D01F6/70 B

   D01F6/00 A

   D04B1/18

【請求項の数】12

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2013-515430(P2013-515430)

(86)(22)【出願日】2011年6月14日

(65)【公表番号】特表2013-533929(P2013-533929A)

(43)【公表日】2013年8月29日

(86)【国際出願番号】US2011040319

(87)【国際公開番号】WO2011159681

(87)【国際公開日】20111222

【審査請求日】2014年5月27日

(31)【優先権主張番号】61/354,823

(32)【優先日】2010年6月15日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】506347528

【氏名又は名称】ルブリゾル アドバンスド マテリアルズ， インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】ベドゥラ， ラビ アール．

(72)【発明者】

【氏名】ブリソン， ジェイムズ イー． ジュニア

(72)【発明者】

【氏名】リ， マウ−ワン

(72)【発明者】

【氏名】フィッシャー， ダニエル エム．

(72)【発明者】

【氏名】スプレイグ， クリストファー エー．

【審査官】 加賀 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００６−５２２８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５３１７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１５４３２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｄ０１Ｆ ６／７０

Ｄ０１Ｆ ６／００

Ｄ０４Ｂ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも４００％の限界伸び率を有し、１００％と２００％との間の伸び率の負荷および除荷サイクルにおいて比較的均一なモジュラスを有する溶融紡糸繊維であって、該繊維はポリエーテル架橋剤で架橋されたポリエステル熱可塑性ポリウレタンであって、かつ、該繊維は少なくとも５００，０００の重量平均分子量を有する、繊維。

【請求項2】

第５引張サイクルにおける前記繊維のモジュラスは、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、４００％を超えて増加しないモジュラスを有する、請求項１に記載の繊維。

【請求項3】

優れた破裂穿孔強度を有する前記繊維から調製されるジャージー編み布であって、ここで優れた破裂穿孔強度とは、該繊維が平均約７０デニールである場合に、破断時負荷／厚さがＡＳＴＭ Ｄ７５１によって測定される場合に少なくとも７１０ｌｂｆ／ｉｎ（１２４Ｎ／ｍｍ）であるように、破裂穿孔強度を該布の該繊維が有することを意味する、請求項１〜２のいずれかに記載の繊維。

【請求項4】

前記繊維は、直径が３０ミクロン〜３００ミクロンであるモノフィラメント繊維である、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維。

【請求項5】

前記繊維は、４０デニール〜９０デニールであり、
第５引張サイクルにおける該繊維のモジュラスは、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、８０％と１３０％との間で増加し、
該繊維から調製されるジャージー編み布は、ＡＳＴＭ Ｄ７５１によって測定される場合に、該布についての破断時負荷／厚さが７１０ｌｂｆ／ｉｎと１６００ｌｂｆ／ｉｎ（１２４Ｎ／ｍｍと２８０Ｎ／ｍｍ）との間であるように、破裂穿孔強度を有し、そして
該繊維は、モノフィラメントであり、８０ミクロン〜１００ミクロンの直径を有する、
請求項１〜４のいずれかに記載の繊維。

【請求項6】

前記繊維は、９０デニール〜１６０デニールであり、
第５引張サイクルにおける該繊維のモジュラスは、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％と１２０％との間で増加し、そして
該繊維は、モノフィラメントであり、１００ミクロン〜１５０ミクロンの直径を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の繊維。

【請求項7】

上記繊維は、３００デニール〜４００デニールであり、
第５引張サイクルにおける該繊維のモジュラスは、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％と１５０％との間で増加し、そして
該繊維は、モノフィラメントであり、１８０ミクロン〜２２０ミクロンの直径を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の繊維。

【請求項8】

前記繊維から調製されるジャージー編み布は、優れた破裂穿孔強度を有し、ここで優れた破裂穿孔強度とは、該繊維が平均約７０デニールである場合に、破断エネルギーがＡＳＴＭ Ｄ７５１によって測定される場合に少なくとも２５ｌｂｆ−ｉｎ．（２．８Ｎ−ｍ）であるように、破裂穿孔強度を該布の該繊維が有することを意味する、請求項１〜７のいずれかに記載の繊維。

【請求項9】

前記繊維から調製されるジャージー編み布は、優れた破裂穿孔強度を有し、ここで優れた破裂穿孔強度とは、該繊維が平均が約７０デニールである場合に、破断時負荷がＡＳＴＭ
Ｄ７５１によって測定される場合に少なくとも６ポンド（２．７ｋｇ）であるように、破裂穿孔強度を該布の該繊維が有することを意味する、請求項１〜８のいずれかに記載の繊維。

【請求項10】

前記繊維は、ポリマー組成物から作られ、ここで該ポリマー組成物の重量平均分子量は、５００，０００〜１，５００，０００である、請求項１〜９のいずれかに記載の繊維。

【請求項11】

少なくとも２つの異なる繊維を含む布であって、ここで該繊維のうちの少なくとも１つは、請求項１〜１０のいずれかに記載の繊維である、布。

【請求項12】

少なくとも４００％の限界伸び率を有し、１つの弾性繊維あたり１００％と２００％との間の伸び率の負荷および除荷サイクルにおいて比較的均一なモジュラスを有する溶融紡糸繊維を製造するためのプロセスであって、該プロセスは、
（ａ）紡糸口金を通して熱可塑性エラストマーポリマーを溶融紡糸するステップと、
（ｂ）該紡糸口金から出る該ポリマーの溶融物速度の５０％を超えない巻き取りスピードで該弾性繊維を糸巻に巻き取るステップと
を含み、
該繊維はポリエーテル架橋剤で架橋されたポリエステル熱可塑性ポリウレタンであって、かつ、該繊維は少なくとも５００，０００の重量平均分子量を有する、
プロセス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

発明の分野
本発明は、薄ゲージの定圧縮率弾性繊維から作られる高強度布に関する。定圧縮率弾性繊維で作られる衣類は、着用者にとってより快適な感触を有する。上記衣類は、弾性繊維で作られる高強度布に起因して穿孔に対する抵抗性も有する。

【背景技術】

【0002】

発明の背景
近年、衣類におけるより高い機能性に対する需要は、圧縮率布に対する需要を増加させてきた。これらの布は、圧縮率を提供するが、また、発熱の増加に起因して不快になり、しばしばきつすぎるか、または重すぎるか、またはかさ高くなりすぎるようになる。衣類が、快適さを失うことなく着用者に特異的な最適な圧縮度を提供することが望ましい。また、収納体積を小さくし、「かさ高さ」感を減らし、下着の場合に外衣を通しての外部可視性をなくすことができるより薄いゲージの布が望ましい。

【0003】

合成弾性繊維（ＳＥＦ）は、普通は弾性を得るためにソフトセグメントとハードセグメントとを有するポリマーから作られる。ハードセグメントとソフトセグメントとを有するポリマーは、通常はポリ（エーテル−アミド）、例えばＰｅｂａｘ（登録商標）、またはコポリエステル、例えばＨｙｔｒｅｌ（登録商標）、または熱可塑性ポリウレタン、例えばＥｓｔａｎｅ（登録商標）である。しかし、非常に高い伸び率のＳＥＦは、通常はハードおよびソフトセグメント化ポリマー、例えば乾式紡糸ポリウレタン（Ｌｙｃｒａ（登録商標））または溶融紡糸熱可塑性ポリウレタン（Ｅｓｔａｎｅ（登録商標））を利用している。これらのＳＥＦは、破断時伸び率は低いものから非常に高いものまで変化するが、すべて一般的に、伸び率（歪み）の増加とともに指数関数的に増加するモジュラス（応力）を有すると記述することができる。すなわち、それらは、比較的一定のかつ／または均一な圧縮率プロフィールを有さない。

【0004】

溶融紡糸ＴＰＵ繊維は、溶融紡糸プロセスにおいて溶媒が用いられない点で、乾式紡糸ポリウレタン系繊維に対していくつかの利点を提供する。一方、乾式紡糸プロセスにおいては、ポリマーは溶媒に溶解され紡糸される。溶媒は、次に繊維から部分的に蒸発する。乾式紡糸繊維から溶媒のすべてを完全に除去するのは非常に難しい。乾式紡糸繊維から溶媒を除去するのを容易にするために、それらは通常は小さいサイズにされ、一緒に束ねられてマルチフィラメント（リボン状）繊維を作り出す。これは、所定のデニールについて、溶融紡糸繊維と比較して物理的サイズをより大きくする。これらの物理的特性は布のかさ高さを増加させ、マルチフィラメント束の性質は快適さを失わせる。

【0005】

ゼロと２５０％との間の伸び率で比較的一定の圧縮率、またはより従来の布と比較して、少なくともより比較的一定の圧縮率を有するＴＰＵ弾性繊維を有することは望ましい。そのような繊維から作られたこれらの定圧縮率布が薄ゲージであること、および高い穿孔抵抗性であることも望ましい。そのような布から作られた衣類は、より高い快適さおよび信頼性を着用者に提供する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

（発明の概要）
少なくとも４００％の限界伸び率を有し、１００％と２００％との間の伸び率の負荷および除荷サイクルにおいて比較的均一なモジュラスを有する溶融紡糸繊維を提供することが本発明の目的である。

【0007】

本発明は、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、４００％を超えて増加しないような、モジュラスを第５引張サイクルにおいて有する繊維をさらに提供する。また、直径が３０ミクロン〜３００ミクロンであるモノフィラメント繊維のような任意の繊維が提供される。

【0008】

本発明は、ＡＳＴＭ Ｄ７５１によって測定される場合に、破断時負荷／厚さが少なくとも７１０ｌｂｆ／ｉｎ（１２４Ｎ／ｍｍ）であるように、破裂穿孔強度を有する任意の繊維からのジャージー編み布をさらに提供し、これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、上記ジャージー編み布は、平均が８０デニール以下、７５デニール以下、またはさらに約７０デニール以下である繊維から作られ、ここでこれらの制限は、記載される繊維１００％（すなわち、共繊維（ｃｏ−ｆｉｂｅｒ）は存在しない）から作られるジャージー編み布に適用され得る。

【0009】

本発明は本明細書中に記載される繊維のいずれかを提供し、ここで：（ｉ）上記繊維は、４０デニール〜９０デニールであるか；（ｉｉ）第５引張サイクルにおける上記繊維のモジュラスは、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、８０％と１３０％との間で増加するか；（ｉｉｉ）上記繊維から調製されるジャージー編み布は、ＡＳＴＭ Ｄ７５１によって測定される場合に、上記繊維についての破断時負荷／厚さが７１０ｌｂｆ／ｉｎと１６００ｌｂｆ／ｉｎ（１２４Ｎ／ｍｍと２８０Ｎ／ｍｍ）との間であるように、破裂穿孔強度を有するか；（ｉｖ）上記繊維は、モノフィラメントであり、８０ミクロン〜１００ミクロンの直径を有するか；または（ｖ）それらの任意の組み合わせである。

【0010】

本発明は本明細書中に記載される繊維のいずれかを提供し、ここで：（ｉ）上記繊維は、９０デニール〜１６０デニールであるか；（ｉｉ）第５引張サイクルにおける上記繊維のモジュラスは、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％と１２０％との間で増加するか；（ｉｉｉ）上記繊維は、モノフィラメントであり、１００ミクロン〜１５０ミクロンの直径を有するか；または（ｉｖ）それらの任意の組み合わせである。

【0011】

本発明は本明細書中に記載される繊維のいずれかを提供し、ここで：（ｉ）上記繊維は、３００デニール〜４００デニールであるか；（ｉｉ）第５引張サイクルにおける上記繊維のモジュラスは、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％と１５０％との間で増加するか；（ｉｉｉ）上記繊維は、モノフィラメントであり、１８０ミクロン〜２２０ミクロンの直径を有するか；または（ｉｖ）それらの任意の組み合わせである。

【0012】

本発明は本明細書中に記載される繊維のいずれかから調製されるジャージー編み布をさらに提供する。いくつかの実施形態において、上記布は、ＡＳＴＭ Ｄ７５１によって測定される場合に、（ｉ）破断エネルギーは少なくとも２５ｌｂｆ−ｉｎ．（２．８Ｎ−ｍ）であるか、（ｉｉ）破断時負荷は少なくとも６ポンド（２．７ｋｇ）であるか、または（ｉｉｉ）それらの組み合わせであるように、破裂穿孔強度を有する。これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、上記ジャージー編み布は、上記ジャージー編み布は、平均が８０デニール以下、７５デニール以下、またはさらに約７０デニール以下である繊維から作られ、ここでこれらの制限は、記載される繊維１００％（すなわち、共繊維は存在しない）から作られるジャージー編み布に適用され得る。

【0013】

いくつかの実施形態において、上記繊維は、熱可塑性ポリウレタン繊維である。これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、上記繊維は、ポリエステル熱可塑性ポリウレタンであり、必要に応じて、レオロジー改変剤（ｒｈｅｏｌｏｇｙ ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ａｇｅｎｔ）（ＲＭＡ）と反応させられ、例えば、それはポリエーテル架橋剤で架橋され得る。

【0014】

本発明は、少なくとも２つの異なる繊維を含む布をさらに提供し、ここで上記繊維のうちの少なくとも１つは、本明細書中に記載される繊維のいずれかである。

【0015】

本発明は、少なくとも４００％の限界伸び率を有し、１００％と２００％との間の伸び率の負荷および除荷サイクルにおいて比較的均一なモジュラスを有する溶融紡糸弾性繊維を製造するためのプロセスをさらに提供し、上記プロセスは、（ａ）紡糸口金を通して熱可塑性エラストマーポリマーを溶融紡糸するステップ、および（ｂ）該紡糸口金から出る上記ポリマーの溶融物速度の５０％を超えない巻き取りスピードで上記弾性繊維を糸巻に巻き取るステップを含む。
本願明細書は、以下の項目に関する構成を記載する。
（項目１）
少なくとも４００％の限界伸び率を有し、１００％と２００％との間の伸び率の負荷および除荷サイクルにおいて比較的均一なモジュラスを有する溶融紡糸繊維。
（項目２）
第５引張サイクルにおける上記繊維のモジュラスは、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、４００％を超えて増加しないモジュラスを有する、項目１に記載の繊維。
（項目３）
優れた破裂穿孔強度を有する上記繊維から調製されるジャージー編み布であって、ここで優れた破裂穿孔強度とは、上記繊維が平均約７０デニールである場合に、破断時負荷／厚さがＡＳＴＭ Ｄ７５１によって測定される場合に少なくとも７１０ｌｂｆ／ｉｎ（１２４Ｎ／ｍｍ）であるように、破裂穿孔強度を上記布の上記繊維が有することを意味する、項目１〜２のいずれかに記載の繊維。
（項目４）
上記繊維は、直径が３０ミクロン〜３００ミクロンであるモノフィラメント繊維である、項目１〜３のいずれかに記載の繊維。
（項目５）
上記繊維は、４０デニール〜９０デニールであり、
第５引張サイクルにおける上記繊維のモジュラスは、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、８０％と１３０％との間で増加し、
上記繊維から調製されるジャージー編み布は、ＡＳＴＭ Ｄ７５１によって測定される場合に、上記布についての破断時負荷／厚さが７１０ｌｂｆ／ｉｎと１６００ｌｂｆ／ｉｎ（１２４Ｎ／ｍｍと２８０Ｎ／ｍｍ）との間であるように、破裂穿孔強度を有し、そして
上記繊維は、モノフィラメントであり、８０ミクロン〜１００ミクロンの直径を有する、
項目１〜４のいずれかに記載の繊維。
（項目６）
上記繊維は、９０デニール〜１６０デニールであり、
第５引張サイクルにおける上記繊維のモジュラスは、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％と１２０％との間で増加し、そして
上記繊維は、モノフィラメントであり、１００ミクロン〜１５０ミクロンの直径を有する、項目１〜４のいずれかに記載の繊維。
（項目７）
上記繊維は、３００デニール〜４００デニールであり、
第５引張サイクルにおける上記繊維のモジュラスは、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％と１５０％との間で増加し、そして
上記繊維は、モノフィラメントであり、１８０ミクロン〜２２０ミクロンの直径を有する、項目１〜４のいずれかに記載の繊維。
（項目８）
上記繊維から調製されるジャージー編み布は、優れた破裂穿孔強度を有し、ここで優れた破裂穿孔強度とは、上記繊維が平均約７０デニールである場合に、破断エネルギーがＡＳＴＭ Ｄ７５１によって測定される場合に少なくとも２５ｌｂｆ−ｉｎ．（２．８Ｎ−ｍ）であるように、破裂穿孔強度を上記布の上記繊維が有することを意味する、項目１〜７のいずれかに記載の繊維。
（項目９）
上記繊維から調製されるジャージー編み布は、優れた破裂穿孔強度を有し、ここで優れた破裂穿孔強度とは、上記繊維が平均が約７０デニールである場合に、破断時負荷がＡＳＴＭ
Ｄ７５１によって測定される場合に少なくとも６ポンド（２．７ｋｇ）であるように、破裂穿孔強度を上記布の上記繊維が有することを意味する、項目１〜８のいずれかに記載の繊維。
（項目１０）
上記繊維は、熱可塑性ポリウレタン繊維である、項目１〜９のいずれかに記載の繊維。
（項目１１）
上記繊維は、ポリエステル熱可塑性ポリウレタンであり、必要に応じて、ポリエーテル架橋剤で架橋される、項目１０に記載の繊維。
（項目１２）
上記繊維の重量平均分子量は、少なくとも５００，０００である、項目１〜１１のいずれかに記載の繊維。
（項目１３）
上記繊維は、ポリマー組成物から作られ、ここで上記ポリマー組成物の重量平均分子量は、５００，０００〜１，５００，０００である、項目１〜１１のいずれかに記載の繊維。
（項目１４）
少なくとも２つの異なる繊維を含む布であって、ここで上記繊維のうちの少なくとも１つは、項目１〜１３のいずれかに記載の繊維である、布。
（項目１５）
少なくとも４００％の限界伸び率を有し、１つの弾性繊維あたり１００％と２００％との間の伸び率の負荷および除荷サイクルにおいて比較的均一なモジュラスを有する溶融紡糸繊維を製造するためのプロセスであって、上記プロセスは、
（ａ）紡糸口金を通して熱可塑性エラストマーポリマーを溶融紡糸するステップと、
（ｂ）上記紡糸口金から出る上記ポリマーの溶融物速度の５０％を超えない巻き取りスピードで上記弾性繊維を糸巻に巻き取るステップと
を含む、
プロセス。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、７０デニールマルチフィラメントの市販の乾式紡糸ポリウレタン繊維の顕微鏡写真である。

【図2】図２は、７０デニールの本発明の溶融紡糸定圧縮率熱可塑性ポリウレタン繊維の顕微鏡写真である。

【図3】図３は、Ｘ軸をデニールとし、これに対してＹ軸を繊維幅の自乗（平方ミクロン）として示すグラフである。本発明の繊維が市販乾式紡糸繊維と比較されている。

【発明を実施するための形態】

【0017】

種々の好ましい特徴および実施形態は、非限定的な例示として下に記載される。

【0018】

繊維および布
本発明の繊維は、１００％と２００％との間の伸び率の負荷および除荷サイクルにおいて、室温にて比較的一定のモジュラスを有する。いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、少なくとも４００％、または約４５０％〜約５００％の破断時伸び率を有する。本発明の最高繊維は、体温においてほぼ完璧な一定のモジュラスを有する。この室温／体温定圧縮率は、本明細書中に提供される実施例によって証明される。

【0019】

本明細書に記載される値を得るために使用される標準の試験手順は、ＤｕＰｏｎｔによって弾性ヤーン用に開発されたものである。この試験は、繊維を一連の５つのサイクルに付す。各サイクルにおいて、繊維は３００％伸び率まで延伸され、一定の伸長速度を用いて緩和（元のゲージ長さと３００％伸び率との間で）される。第５サイクルの後でひずみ％（％ ｓｅｔ）が測定される。次に、第６サイクルを通して繊維試料が採取され、破断するまで延伸される。装置は、１デニールあたりグラム重の単位で各伸長率における負荷、破断前最高負荷、および破断負荷、ならびに破断伸び率および最大負荷における伸び率を記録する。この試験は、通常は室温（２３℃±２℃、および５０％±５％の湿度）において行われる。

【0020】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、丸い断面を有する。図２を参照すると、本発明に従う７０デニール繊維が断面形状において実質的に丸いことが分かり得る。図１は、異なるより大きな断面幅を有する、代表的および工業的に標準の７０デニールのリボンのような非常に高い伸び率のＳＥＦを示す。図３は、室温における本発明の薄ゲージの定圧縮率高強度繊維と比較して、代表的および工業的に標準の７０デニールのリボンのような非常に高い伸び率のＳＥＦを示す。可変のデニール／断面積（ｄ／平方ミクロン）は、比較するために使用される。本発明の繊維は、小さい一定の勾配を有するのに対し、乾式紡糸繊維は、大きいだけではなく指数関数的に増加する勾配を有する。結果は、本発明の繊維で作られた布が、図３によって実証されるように総合的により薄いゲージ布において、同等の強度（測定による証明として）をもたらし得るだけではなく、衣類（または他の応用）中の単一の布が、繊維の比較的一定の圧縮率特性の結果として、快適さを断念することなく、またはきつすぎるか、もしくは固すぎる感覚を発現させることなく異なる寸法に適合し得ることである。

【0021】

本発明の繊維から作られる布の別の特徴は、そのような繊維が同様の延伸およびゲージの布と比較して優れた破裂強度を有することである。そして本発明の布の例外的な感触および手触りは、代表的および工業的に標準のリボンのような高い伸び率のＳＥＦに基づく同様の布に一般的であるゴムのようであることとは対照的に、質の良いテキスタイル（ｆｉｎｅ ｔｅｘｔｉｌｅ）の感覚を使用者に与える。

【0022】

これらの特徴は、１インチの直径の球を用いてＢａｌｌ Ｂｕｒｓｔ Ｐｕｎｃｔｕｒｅ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｔｅｓｔ（ＡＳＴＭ Ｄ７５１）によって示される。いくつかの実施形態において、本発明の布は、代表的および工業的に標準のリボンのような高い伸び率のＳＥＦに基づく布と比較して、破裂強度における約５０％〜約７５％の改善を示す。

【0023】

本発明の布はまた、より効率的な乾燥および冷却能力を有する。このことは、本発明の布の改善された有孔性に起因すると考えられる。生成された熱および水分の、結果として生じる改善された排出は、快適さおよび信頼性の感覚を使用者に与える。

【0024】

本発明の繊維を利用する布は、編むかもしくは織ることによって、または織らないプロセス（例えば、メルトブローまたはスパンボンド）によって作られ得る。いくつかの実施形態において、本発明の布は、本発明の繊維と組み合わせて、１つ以上の異なる（従来の）繊維を用いて作られる。硬繊維（例えば、ナイロンおよび／またはポリエステル）が使用され得るが、他のもの（例えば、レーヨン、絹、ウール、および改変されたアクリル（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ａｃｒｙｌｉｃ）など）も、本発明の布を作るために利用され得る。

【0025】

いくつかの実施形態において、本発明の布は、交互する繊維を用いて編まれたもの（例えば、交互する糸において使用される７０デニールのナイロンと組み合わせた本発明に従う１４０デニールのＴＰＵ繊維を用いて編まれたもの（１−１布と呼ばれる）、または７０デニールナイロンと組み合わせた本発明に従う１４０デニールのＴＰＵ繊維（その後２：１の交互する糸の比で使用される）を用いて編まれたもの（１−２布と呼ばれる））である。

【0026】

種々の衣類は、本発明の布で作られ得る。いくつかの実施形態において、本発明の布は、上記繊維によって提供される快適さに起因して良好に適するので、上記布は、下着またはぴったりフィットする衣類を作ることにおいて使用される。下着（例えば、ブラジャー）、およびＴシャツ、ならびに活動（例えば、ランニング、スキー、サイクリング、または他のスポーツ）に使用されるスポーツ衣類は、これらの繊維の特性から利益を得ることができる。身体と接して着用される衣類は、一旦繊維が体温に達するとモジュラスがさらに低くなるので、これらの繊維の均一なモジュラスから利益を得る。ぴったりに感じられる衣類は、上記繊維が体温に達した約３０秒〜約５分後に快適さが増す。任意の衣類が本発明の布および繊維から作られ得ることが当業者によって理解される。例示的な実施形態は、織られた布から作られるブラジャーの肩吊り紐、および編まれた布から作られるブラジャーのウイング部（ｗｉｎｇ）であり、織られた布と編まれた布との両方が本発明の溶融紡糸ＴＰＵ繊維を含む。上記布が弾性であるため、ブラジャーの吊り紐は調節可能な締め具を必要としない。

【0027】

他の実施形態において、本明細書中に記載される繊維は、１つ以上の任意の数の衣類および物品を作るために使用され、これらの衣類および物品としては、スポーツ衣料品（例えば、ショーツ（バイクショーツ、ハイキングショーツ、ランニングショーツ、コンプレッションショーツ、トレーニングショーツ、ゴルフショーツ、野球用ショーツ、バスケットボールショーツ、チアリーディングショーツ、ダンスショーツ、サッカーショーツ、および／またはホッケーショーツが挙げられる）；シャツ（ショーツについて上に列挙された特定のタイプのいずれかが挙げられる）；タイツ（トレーニングタイツおよびコンプレッションタイツが挙げられる）；水泳着（競技用およびリゾート用の水泳着が挙げられる）；ボディースーツ（レスリング用、ランニング用、および水泳用のボディースーツが挙げられる）；および履物）が挙げられるがこれらに限定されない。さらなる実施形態は、労働着（例えば、シャツおよびユニフォーム）を含む。さらなる実施形態は、肌に直接触れるもの（ブラジャー、パンティ、男性用下着類、キャミソール、ボディーシェーパー、ナイトガウン、パンティストッキング、男性用肌着、タイツ、ソックス、およびコルセットが挙げられる）を含む。さらなる実施形態は、医療用衣類および物品を含み、靴下類（例えば、コンプレッション靴下類、糖尿病用ソックス、帯電防止ソックス（ｓｔａｔｉｃ ｓｏｃｋｓ）、およびダイナミックソックス（ｄｙｎａｍｉｃ ｓｏｃｋｓ））；治療用火傷処置包帯およびフィルム；創傷ケア包帯；医療用衣類が挙げられる。さらなる利用としては、上に記載される特定の物品のうちの１つ以上を反映する軍用利用が挙げられる。さらなる実施形態は、寝具類の物品を含み、それには、シーツ、毛布、羽根布団（ｃｏｍｆｏｒｔｅｒ）、マットレスパッド、マットレストップ（ｍａｔｔｒｅｓｓ ｔｏｐ）、および枕カバーが挙げられる。

【0028】

本発明のさらに別の特徴は、本明細書中に記載される繊維が、より大きな強度を有することであり、例えば、それらは、同じゲージのより従来の繊維と比較してより高い破裂強度を有する布を生成し、そして／またはより大きなゲージの従来の繊維と比較して同じか、もしくはさらに、より高い強度を提供する。すなわち、本発明の繊維は、従来の繊維と比較して同じか、もしくはさらに、より低いゲージにおいて、より大きな強度を提供する。この特徴の１つの利益は、本発明の繊維が、操作上の問題なくより広い範囲の編機において使用され得ることであり、すなわち、本発明の繊維が、同じゲージまたはさらに、より大きなゲージの繊維のためにセットアップされた編機において使用され得ることである。対照的に、従来の繊維は、より大きなゲージ繊維のためにセットアップされた編機において使用され得ない。なぜなら上記従来の繊維は、その機械を適切に操作することを可能にするほど十分に強くないからである。この特徴は、本発明のかなりの利益である。いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、使用されている本発明の繊維のゲージよりも５％、１０％、またはさらに２０％大きいゲージを有する繊維のためにセットアップされた編機の操作において使用される。例えば、本発明の４０ゲージの繊維、または４０デニールの繊維でさえ、５４ゲージの編機において首尾よく使用され得る。換言すると、本発明の布は、より質のよいゲージ編機において編まれ得、依然として高い圧縮率を提供しながら、より質がよく、より滑らかな布をもたらし得る。

【0029】

上に言及されるように、本発明の繊維は、溶融紡糸であり、少なくとも４００％の限界伸び率を有し、１００％と２００％との間の伸び率の負荷および除荷サイクルにおいて比較的均一なモジュラスを有する。比較的均一なとは、モジュラスが他の従来の繊維（例えば、ナイロンおよび／またはポリエステル）および／または市場における任意の他の熱可塑性弾性繊維（スパンデックス繊維が挙げられる）のモジュラスが変動するほど変動しないことを意味する。

【0030】

いくつかの実施形態において、第５引張サイクルにおける上記繊維のモジュラス（上に記載される方法によって測定される）は、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、４００％を超えて増加しないモジュラスを有する。いくつかの実施形態において、上記繊維は、４デニール、１０デニール、２０デニール、３０デニール、４０デニール、７０デニール、またはさらに１４０デニールから８０００デニール、２０００デニール、１５００デニール、１２００デニール、６００デニール、４００デニール、３６０デニール、またはさらに１４０デニールまでである。そのような繊維は、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％または６０％から１５０％または９５％まで増加するモジュラスを第１引張サイクルにおいて有し得る。そのような繊維は、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％または７５％から１５０％または１１０％まで増加するモジュラスを第５引張サイクルにおいて有し得る。

【0031】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、約７０デニールに作られる場合に、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、７０％、８０％、またはさらに８５％から１２０％、１００％、またはさらに９５％まで増加するモジュラスを第１引張サイクルにおいて有する繊維として記載され得る。いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、約７０デニールに作られる場合に、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、８０％、９０％、またはさらに９５％から１３０％、１１０％、またはさらに１０５％まで増加するモジュラスを第５引張サイクルにおいて有する繊維として記載され得る。

【0032】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、約１４０デニールに作られる場合に、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％、５５％、またはさらに６３％から１００％、８０％、またはさらに７５％まで増加するモジュラスを第１引張サイクルにおいて有する繊維として記載され得る。いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、約１４０デニールに作られる場合に、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％、９５％、またはさらに１００％から１５０％、１２０％、１１５％、またはさらに１０９％まで増加するモジュラスを第５引張サイクルにおいて有する繊維として記載され得る。

【0033】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、約３６０デニールに作られる場合に、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、４０％、６０％、またはさらに６５％から１００％、８０％、８５％、またはさらに７０％まで増加するモジュラスを第１引張サイクルにおいて有する繊維として記載され得る。いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、約３６０デニールに作られる場合に、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％、６０％、またはさらに７０％から１２０％、１００％、８０％、またはさらに７８％まで増加するモジュラスを第５引張サイクルにおいて有する繊維として記載され得る。

【0034】

上の実施形態において、上記繊維は、結果が具体的に記述されている特定のデニールサイズに限定されないことが言及される。むしろ、上記繊維は、上記繊維が特定のデニールに作られ、試験される場合に、上記モジュラスはどのくらいであるかに言及することによって記載される。対照的に、下の実施形態は、特定のデニールの繊維を扱う。

【0035】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、４デニール、１０デニール、３５デニール、またはさらに６０デニールから１３０デニール、１００デニール、８０デニール、またはさらに７０デニールまでである。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記繊維は、平均が約７０デニールであり得る。そのような実施形態において、上記繊維は、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、７０％、８０％、またはさらに８５％から１２０％、１００％、またはさらに９５％までのモジュラスを第１引張において有し得；そして、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、８０％、９０％、またはさらに９５％から１３０％、１１０％、またはさらに１０５％までのモジュラスを第５引張において有し得る。

【0036】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、８０デニール、９０デニール、１００デニール、１２０デニール、またはさらに１４０デニールから３００デニール、２５０デニール、２００デニール、またはさらに１６０デニールまでである。いくつかの実施形態において、上記繊維は、平均が約１４０デニールである。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記繊維は、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％、５５％、またはさらに６３％から１００％、８０％、またはさらに７５％までのモジュラスを第１引張において有し得；そして、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％、９５％、またはさらに１００％から１５０％、１２０％、１１５％、またはさらに１０９％までのモジュラスを第５引張において有し得る。

【0037】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、１５０デニール、２００デニール、またはさらに３００デニールから１５００デニール、５００デニール、４５０デニール、またはさらに２００デニールまでである。いくつかの実施形態において、上記繊維は、平均が約３６０デニールである。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記繊維は、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、４０％、６０％、またはさらに６５％から１００％、８０％、８５％、またはさらに７５％までのモジュラスを第１引張において有し得；そして、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％、６０％、またはさらに７０％から１２０％、１００％、８０％、またはさらに７８％までのモジュラスを第５引張において有し得る。

【0038】

いくつかの実施形態において、本発明は、本明細書に記載される繊維から作られるジャージー編み布の特性に目を向けることによって記載され得る。いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、ジャージー布へと編まれる場合、破断時負荷／厚さがＡＳＴＭ Ｄ７５１によって測定される場合に少なくとも７１０ｌｂｆ／ｉｎ、８００ｌｂｆ／ｉｎ、９００ｌｂｆ／ｉｎ、１０００ｌｂｆ／ｉｎ、１１００ｌｂｆ／ｉｎ、１２００ｌｂｆ／ｉｎ、１２５０ｌｂｆ／ｉｎであるように、または他の実施形態において、少なくとも１２４Ｎ／ｍｍ、１４０Ｎ／ｍｍ、１５８Ｎ／ｍｍ、１７５Ｎ／ｍｍ、１９３Ｎ／ｍｍ、２１０Ｎ／ｍｍ、またはさらに２１９Ｎ／ｍｍであるように、破裂穿孔強度を有する布を提供する。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記破裂強度は、１６００ｌｂｆ／ｉｎ以下、もしくは１５００ｌｂｆ／ｉｎ以下の最大値を有し得るか、または他の実施形態において、２８０Ｎ／ｍｍ以下、または２６３Ｎ／ｍｍ以下の最大値を有し得る。

【0039】

いくつかの実施形態において、本発明は、上に記載される実施形態のいずれかに従う繊維であり、ここで上記繊維は、７０デニールに作られ、次にジャージー編み布へと作られる場合、少なくとも７１０ｌｂｆ／ｉｎ、８００ｌｂｆ／ｉｎ、９００ｌｂｆ／ｉｎ、１０００ｌｂｆ／ｉｎ、１２００ｌｂｆ／ｉｎ、またはさらに１２５０ｌｂｆ／ｉｎから１４００ｌｂｆ／ｉｎまで、そして他の実施形態において、少なくとも１２４Ｎ／ｍｍ、１４０Ｎ／ｍｍ、１５８Ｎ／ｍｍ、１７５Ｎ／ｍｍ、２１０Ｎ／ｍｍ、またはさらに２１９Ｎ／ｍｍから２４５Ｎ／ｍｍまでの破裂穿孔強度（破断時負荷／厚さ）をジャージー編み布に提供する。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記繊維はまた、破断エネルギーが少なくとも２５ｌｂｆ−ｉｎ、３０ｌｂｆ−ｉｎ、３５ｌｂｆ−ｉｎ、４０ｌｂｆ−ｉｎ、または４０．５ｌｂｆ−ｉｎから２００ｌｂｆ−ｉｎ、１００ｌｂｆ−ｉｎ、または７５ｌｂｆ−ｉｎまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも２．８Ｎ−ｍ、３．４Ｎ−ｍ、４．０Ｎ−ｍ、４．５Ｎ−ｍ、または４．６Ｎ−ｍから２２．６Ｎ−ｍ、１１．３Ｎ−ｍ、または８．５Ｎ−ｍまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度を提供し得る。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、依然として上記繊維はまた、破断時負荷が少なくとも６ｌｂ、７ｌｂ、８ｌｂ、または９ｌｂから５０ｌｂ、４０ｌｂ、または２０ｌｂまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも２．７ｋｇ、３．２ｋｇ、３．６ｋｇ、またはさらに４．１ｋｇから２２．７ｋｇ、１８．１ｋｇ、または９．１ｋｇまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度を提供し得る。

【0040】

いくつかの実施形態において、本発明は、上に記載される実施形態のいずれかに従う繊維であり、ここで上記繊維は、１４０デニールに作られ、次にジャージー編み布へと作られる場合、少なくとも１２００ｌｂｆ／ｉｎ、１３００ｌｂｆ／ｉｎ、１５００ｌｂｆ／ｉｎ、１７００ｌｂｆ／ｉｎ、またはさらに１７５０ｌｂｆ／ｉｎから１９００ｌｂｆ／ｉｎまで、そして他の実施形態において、少なくとも２１０Ｎ／ｍｍ、２２８Ｎ／ｍｍ、２６３Ｎ／ｍｍ、２９８Ｎ／ｍｍ、またはさらに３０６Ｎ／ｍｍから３３３Ｎ／ｍｍまでの破裂穿孔強度（破断時負荷／厚さ）をジャージー編み布に提供する。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記繊維はまた、破断エネルギーが少なくとも６０ｌｂｆ−ｉｎ、７０ｌｂｆ−ｉｎ、７５ｌｂｆ−ｉｎ、８０ｌｂｆ−ｉｎ、またはさらに８３．５ｌｂｆ−ｉｎから８００ｌｂｆ−ｉｎ、２００ｌｂｆ−ｉｎ、または１５０ｌｂｆ−ｉｎまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも６．８Ｎ−ｍ、７．９Ｎ−ｍ、８．５Ｎ−ｍ、９．０Ｎ−ｍ、または９．４Ｎ−ｍから９０．３Ｎ−ｍ、２２．６Ｎ−ｍ、または１６．９Ｎ−ｍまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度を提供し得る。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、依然として上記繊維はまた、破断時負荷が少なくとも１０ｌｂ、１５ｌｂ、１７ｌｂ、またはさらに１７．５ｌｂから１００ｌｂ、７５ｌｂ、５０ｌｂ、または２５ｌｂまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも４．５ｋｇ、６．８ｋｇ、７．７ｋｇ、またはさらに７．９ｋｇから４５．４ｋｇ、３４．０ｋｇ、２２．７ｋｇ、または１１．３ｋｇまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度を提供し得る。

【0041】

いくつかの実施形態において、本発明は、上に記載される実施形態のいずれかに従う繊維であり、ここで上記繊維は、４０デニールに作られ、次にジャージー編み布へと作られる場合、少なくとも５００ｌｂｆ／ｉｎ、７５０ｌｂｆ／ｉｎ、１０００ｌｂｆ／ｉｎ、１４００ｌｂｆ／ｉｎ、またはさらに１４５０ｌｂｆ／ｉｎから１６００ｌｂｆ／ｉｎ、または１５００ｌｂｆ／ｉｎまで、そして他の実施形態において、少なくとも８８Ｎ／ｍｍ、１３１Ｎ／ｍｍ、１７５Ｎ／ｍｍ、２４５Ｎ／ｍｍ、またはさらに２５４Ｎ／ｍｍから２８０Ｎ／ｍｍ、または２６３Ｎ／ｍｍまでの破裂穿孔強度（破断時負荷／厚さ）をジャージー編み布に提供する。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記繊維はまた、破断エネルギーが少なくとも１０ｌｂｆ−ｉｎ、１５ｌｂｆ−ｉｎ、２０ｌｂｆ−ｉｎ、またはさらに２０．５ｌｂｆ−ｉｎから１００ｌｂｆ−ｉｎ、７５ｌｂｆ−ｉｎ、または５０ｌｂｆ−ｉｎまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも１．１Ｎ−ｍ、１．７Ｎ−ｍ、または２．３Ｎ−ｍから１１．３Ｎ−ｍ、８．５Ｎ−ｍ、または５．６Ｎ−ｍまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度を提供し得る。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、依然として上記繊維はまた、破断時負荷が少なくとも３ｌｂ、４ｌｂ、４．５ｌｂ、またはさらに５ｌｂから４０ｌｂ、２０ｌｂ、または１０ｌｂまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも１．４ｋｇ、１．８ｋｇ、２．０ｋｇ、またはさらに２．３ｋｇから１８．１ｋｇ、９．１ｋｇ、または４．５ｋｇまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度を提供し得る。

【0042】

上の実施形態において、上記繊維は、結果が具体的に記述されている特定のデニールサイズに限定されないことが言及される。むしろ、上記繊維は、上記繊維が特定のデニールに作られ、試験される場合に、上記繊維から作られるジャージー編み布の破裂強度はどのくらいであるかに言及することによって記載される。対照的に、下の実施形態は、特定のデニールの繊維を扱う。

【0043】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、４デニール、１０デニール、３５デニール、またはさらに６０デニールから１３０デニール、１００デニール、またはさらに８０デニールまでであり、いくつかの実施形態において、平均が約７０デニールである。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記繊維は、少なくとも７１０ｌｂｆ／ｉｎ、８００ｌｂｆ／ｉｎ、１０００ｌｂｆ／ｉｎ、１２００ｌｂｆ／ｉｎ、またはさらに１２５０ｌｂｆ／ｉｎから１４００ｌｂｆ／ｉｎまで、そして他の実施形態において、少なくとも１２４Ｎ／ｍｍ、１４０Ｎ／ｍｍ、１７５Ｎ／ｍｍ、２１０Ｎ／ｍｍ、またはさらに２１９Ｎ／ｍｍから２４５Ｎ／ｍｍまでの破裂穿孔強度をジャージー編み布に提供し得る。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記繊維はまた、破断エネルギーが少なくとも２５ｌｂｆ−ｉｎ、３０ｌｂｆ−ｉｎ、３５ｌｂｆ−ｉｎ、４０ｌｂｆ−ｉｎ、または４０．５ｌｂｆ−ｉｎから２００ｌｂｆ−ｉｎ、１００ｌｂｆ−ｉｎ、または７５ｌｂｆ−ｉｎまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも２．８Ｎ−ｍ、３．４Ｎ−ｍ、４．０Ｎ−ｍ、４．５Ｎ−ｍ、または４．６Ｎ−ｍから２２．６Ｎ−ｍ、１１．３Ｎ−ｍ、または８．５Ｎ−ｍまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度を提供し得る。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、依然として上記繊維はまた、破断時負荷が少なくとも６ｌｂ、７ｌｂ、８ｌｂ、または９ｌｂから５０ｌｂ、４０ｌｂ、または２０ｌｂまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも２．７ｋｇ、３．２ｋｇ、３．６ｋｇ、またはさらに４．１ｋｇから２２．７ｋｇ、１８．１ｋｇ、または９．１ｋｇまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度を提供し得る。

【0044】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、８０デニール、９０デニール、１００デニール、１２０デニール、もしくはさらに１４０デニールから３００デニール、２５０デニール、２００デニール、もしくはさらに１６０デニールまでであるか、またはいくつかの実施形態において、平均が約１４０デニールである。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記繊維は、少なくとも１２００ｌｂｆ／ｉｎ、１３００ｌｂｆ／ｉｎ、１５００ｌｂｆ／ｉｎ、１７００ｌｂｆ／ｉｎ、またはさらに１７５０ｌｂｆ／ｉｎから１９００ｌｂｆ／ｉｎまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも２１０Ｎ／ｍｍ、２２８Ｎ／ｍｍ、２６３Ｎ／ｍｍ、２９８Ｎ／ｍｍ、またはさらに３０６Ｎ／ｍｍから３３３Ｎ／ｍｍまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度（破断時負荷／厚さ）を提供し得る。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記繊維は、破断エネルギーが少なくとも６０ｌｂｆ−ｉｎ、７０ｌｂｆ−ｉｎ、７５ｌｂｆ−ｉｎ、８０ｌｂｆ−ｉｎ、またはさらに８３．５ｌｂｆ−ｉｎから８００ｌｂｆ−ｉｎ、２００ｌｂｆ−ｉｎ、または１５０ｌｂｆ−ｉｎまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも６．８Ｎ−ｍ、７．９Ｎ−ｍ、８．５Ｎ−ｍ、９．０Ｎ−ｍ、または９．４Ｎ−ｍから９０．３Ｎ−ｍ、２２．６Ｎ−ｍ、または１６．９Ｎ−ｍまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度を提供し得る。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、依然として上記繊維はまた、破断時負荷が少なくとも１０ｌｂ、１５ｌｂ、１７ｌｂ、またはさらに１７．５ｌｂから１００ｌｂ、７５ｌｂ、５０ｌｂ、または２５ｌｂまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも４．５ｋｇ、６．８ｋｇ、７．７ｋｇ、またはさらに７．９ｋｇから４５．４ｋｇ、３４．０ｋｇ、２２．７ｋｇ、または１１．３ｋｇまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度を提供し得る。

【0045】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、２０デニール、３０デニール、３５デニール、またはさらに４０デニールから１００デニール、７５デニール、６０デニール、またはさらに５０デニールまでであるか、またはいくつかの実施形態において、平均が約４０デニールである。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記繊維は、少なくとも５００ｌｂｆ／ｉｎ、７５０ｌｂｆ／ｉｎ、１０００ｌｂｆ／ｉｎ、１４００ｌｂｆ／ｉｎ、またはさらに１４５０ｌｂｆ／ｉｎから１６００ｌｂｆ／ｉｎ、または１５００ｌｂｆ／ｉｎまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも８８Ｎ／ｍｍ、１３１Ｎ／ｍｍ、１７５Ｎ／ｍｍ、２４５Ｎ／ｍｍ、またはさらに２５４Ｎ／ｍｍから２８０Ｎ／ｍｍ、または２６３Ｎ／ｍｍまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度（破断時負荷／厚さ）を提供し得る。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記繊維は、破断エネルギーが少なくとも１０ｌｂｆ−ｉｎ、１５ｌｂｆ−ｉｎ、２０ｌｂｆ−ｉｎ、またはさらに２０．５ｌｂｆ−ｉｎから１００ｌｂｆ−ｉｎ、７５ｌｂｆ−ｉｎ、または５０ｌｂｆ−ｉｎまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも１．１Ｎ−ｍ、１．７Ｎ−ｍ、または２．３Ｎ−ｍから１１．３Ｎ−ｍ、８．５Ｎ−ｍ、または５．６Ｎ−ｍまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度を提供し得る。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、依然として上記繊維はまた、破断時負荷が少なくとも３ｌｂ、４ｌｂ、４．５ｌｂ、またはさらに５ｌｂから４０ｌｂ、２０ｌｂ、または１０ｌｂまでであるように、そして他の実施形態において、少なくとも１．４ｋｇ、１．８ｋｇ、２．０ｋｇ、またはさらに２．３ｋｇから１８．１ｋｇ、９．１ｋｇ、または４．５ｋｇまでであるように、ジャージー編み布に破裂穿孔強度を提供し得る。

【0046】

本発明の繊維は、モノフィラメント繊維であり得る。いくつかの実施形態において、上記繊維は、１０ミクロン、３０ミクロン、４０ミクロン、またはさらに４５ミクロンから５００ミクロン、４００ミクロン、３００ミクロン、またはさらに２００ミクロンまでの直径を有する。

【0047】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、２０デニールに作られる場合、２０ミクロンまたは３０ミクロンから５５ミクロンまたは５０ミクロンまでの直径を有し、４０デニールに作られる場合、４０ミクロンまたは６０ミクロンから８５ミクロンまたは８０ミクロンまでの直径を有し、７０デニールに作られる場合、７５ミクロンまたは８０ミクロンから１３０ミクロンまたは１００ミクロンまでの直径を有し、１４０デニールに作られる場合、８０ミクロンまたは１００ミクロンから３００ミクロンまたは１５０ミクロンまでの直径を有し、３６０デニールに作られる場合、１７５ミクロンまたは１９０ミクロンから２２５ミクロンまたは２１０ミクロンまでの直径を有し、あるいはそれらの組み合わせである。

【0048】

上の実施形態において、上記繊維は、提供される特定のデニールサイズまたは直径に限定されないことが言及される。むしろ、上記繊維は、上記繊維が特定のデニールに作られる場合に、上記繊維はどのくらいの直径を有するかに言及することによって記載される。対照的に、下の実施形態は、特定のデニールの繊維を扱う。

【0049】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、１０デニール〜３０デニール、または平均約２０デニールであり、そのような実施形態において、上記繊維は、１０ミクロン、２０ミクロン、またはさらに３０ミクロンから６５ミクロン、６０ミクロン、５５ミクロン、またはさらに５０ミクロンまでの直径を有し、いくつかの実施形態において、４８ミクロンの平均直径を有する。

【0050】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、３０デニール〜４０デニール、または平均約３０デニールであり、そのような実施形態において、上記繊維は、２０ミクロン、３０ミクロン、４０ミクロン、またはさらに６０ミクロンから１１５ミクロン、１００ミクロン、８５ミクロン、またはさらに８０ミクロンまでの直径を有し、いくつかの実施形態において、７３ミクロンの平均直径を有する。

【0051】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、４デニール、１０デニール、３５デニール、またはさらに６０デニールから１３０デニール、１００デニール、または８０デニールまで、または平均約７０デニールを有する。そのような実施形態において、上記繊維は、５０ミクロン、６０ミクロン、７０ミクロン、７５ミクロン、またはさらに８０ミクロンから２２０ミクロン、２００ミクロン、１５０ミクロン、１３０ミクロン、またはさらに１００ミクロンまでの直径を有し、いくつかの実施形態において、８９ミクロンの平均直径を有する。

【0052】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、８０デニール、９０デニール、１００デニール、１２０デニール、または１４０デニールから３００デニール、２５０デニール、２００デニール、または１６０デニールまでである。いくつかの実施形態において、上記繊維は、平均が約１４０デニールである。そのような実施形態において、上記繊維は、５０ミクロン、７０ミクロン、８０ミクロン、またはさらに１００ミクロンから３００ミクロン、２５０ミクロン、２００ミクロン、またはさらに１５０ミクロンまでの直径を有し、いくつかの実施形態において、１２８ミクロンの平均直径を有する。

【0053】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、１５０デニール、２００デニール、またはさらに３００デニールから１５００デニール、５００デニール、４５０デニール、またはさらに２００デニールまでである。いくつかの実施形態において、上記繊維は、平均が約３６０デニールである。そのような実施形態において、上記繊維は、１００ミクロン、１５０ミクロン、１７５ミクロン、またはさらに１９０ミクロンから４００ミクロン、２５０ミクロン、２２５ミクロン、またはさらに２１０ミクロンまでの直径を有し、いくつかの実施形態において、１９８ミクロンの平均直径を有する。

【0054】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維の直径は、式によって記載され、ここで繊維の直径は、ミクロン単位で０．４８乗された上記繊維のデニールの１１．７倍にほぼ等しい（直径＝１１．７×デニール^０．４８）。いくつかの実施形態において、上記繊維の直径は、記載された方程式の結果を中心とした（ｃｅｎｔｅｒｅｄ）２０ミクロン、１０ミクロン、またはさらに５ミクロンの範囲内にある。

【0055】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、４０デニール〜９０デニールであり、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、８０％と１３０％との間で増加するモジュラスを第５引張サイクルにおいて有し、ジャージー編み布へと作られる場合、上記布についての破断時負荷／厚さがＡＳＴＭ Ｄ７５１によって測定される場合に７１０ｌｂｆ／ｉｎと１６００ｌｂｆ／ｉｎ（１２４Ｎ／ｍｍと２８０Ｎ／ｍｍ）との間であるように、破裂穿孔強度を有し、８０ミクロン〜１００ミクロンの直径を有するモノフィラメントである。

【0056】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、９０デニール〜１６０デニールであり、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％と１２０％との間で増加するモジュラスを第５引張サイクルにおいて有し、１００ミクロン〜１５０ミクロンの直径を有するモノフィラメントである。

【0057】

いくつかの実施形態において、本発明の繊維は、３００デニール〜４００デニールであり、１００％と２００％との間の伸び率の負荷サイクルにおいて、５０％と１５０％との間で増加するモジュラスを第５引張サイクルにおいて有し、１８０ミクロン〜２２０ミクロンの直径を有するモノフィラメントである。

【0058】

ポリマー
本発明の繊維は、ポリマーから作られる。いくつかの実施形態において、上記繊維は、熱可塑性ポリウレタンポリマーから作られる。これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、上記ポリウレタンは、ポリエステル熱可塑性ポリウレタンである。いくつかの実施形態において、上記ポリウレタンは、レオロジー改変剤と反応させられ、例えば、それは、ポリエーテル架橋剤で架橋され得る。上記繊維は、それら自体、少なくとも５００，０００（５００ｋ）の重量平均分子量（Ｍｗ）を有し得る。上記繊維は、少なくとも５００ｋ、６００ｋ、またはさらに６５０ｋのＭｗを有し得、また、現在のあらゆる測定手段を超えるほど高い場合があるか、またはいくつかの実施形態において、１２０万もの高いＭｗであり得る。さらに、上記繊維が作られる上記ポリマーは、５００ｋ〜１５００ｋのＭｗを有し得る。上記ポリマーは、５００ｋ超、６００ｋ超、またはさらに６５０ｋ超のＭｗを有し得、１５００ｋ以下、またはさらに１０００ｋ以下のＭｗを有し得る。

【0059】

本発明の繊維は、熱可塑性エラストマーから作られ得る。いくつかの実施形態において、上記熱可塑性エラストマーは、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）である。本発明は、一般に、ＴＰＵを用いて本明細書中に記載されるが、これは１つの実施形態でしかなく、当業者によって他の熱可塑性エラストマーが使用され得ると理解されるべきである。

【0060】

本発明において使用されるＴＰＵポリマーのタイプは、下に定義されるように、ＴＰＵポリマーが適当な分子量を有する限り、当分野および文献において公知である任意の従来のＴＰＵポリマーであり得る。適切なＴＰＵポリマーは、ポリイソシアネートを１種以上の連鎖延長剤とともに中間体（例えば、ヒドロキシル末端ポリエステル、ヒドロキシル末端ポリエーテル、ヒドロキシル末端ポリカーボネート、またはそれらの混合物）と反応させることによって調製され得る。これらのすべては当業者に周知である。

【0061】

ヒドロキシル末端ポリエステル中間体は、一般に、約５００〜約１０，０００、または約７００〜約５，０００、またはさらに約７００〜約４，０００のＭｎを有し、一般に１．３未満、または０．８未満の酸価を有する直鎖ポリエステルである。分子量は、末端官能基のアッセイによって決定され、数平均分子量と関連付けられる。ポリマーは、（１）１つ以上のグリコールと１つ以上のジカルボン酸または酸無水物とのエステル化反応によって、あるいは（２）エステル交換反応、すなわち１つ以上のグリコールとジカルボン酸のエステルとの反応によって製造される。末端ヒドロキシル基が優勢である直鎖を得るためには、一般に、酸に対して１モル超のグリコールのモル比が好ましい。適当なポリエステル中間体は、さまざまなラクトン、例えば通常はε−カプロラクトンと二官能性開始剤、例えばジエチレングリコールとから作られるポリカプロラクトンも含む。所望のポリエステルのジカルボン酸は、脂肪族、脂環式、芳香族、またはそれらの組み合わせであり得る。単独で用いられても混合物中で用いられ得る適当なジカルボン酸は、一般に、合計４個〜１５個の炭素原子を有し、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、および類似物を含む。上記のジカルボン酸の無水物、例えば無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、または類似物も用いられ得る。いくつかの実施形態において、上記酸は、アジピン酸である。反応して望ましいポリエステル中間体を形成するグリコールは、脂肪族、芳香族、またはそれらの組み合わせであり得、合計２個〜１２個の炭素原子を有し、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、デカメチレングリコール、ドデカメチレングリコール、および類似物を含む。いくつかの実施形態において、上記グリコールは、１，４−ブタンジオールを含む。

【0062】

ヒドロキシル末端ポリエーテル中間体は、２個〜６個の炭素原子を有するアルキレンオキシド、通常はエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドまたはその混合物を含むエーテルと反応させた、合計２個〜１５個の炭素原子を有するジオールまたはポリオール、好ましくはアルキルジオールまたはグリコールから誘導されるポリエーテルポリオールである。例えば、ヒドロキシル官能ポリエーテルは、最初にプロピレングリコールをプロピレンオキシドと反応させ、続いてエチレンオキシドと次の反応をさせることによって製造され得る。エチレンオキシドから得られる一級ヒドロキシル基は、二級ヒドロキシル基より反応性が高く、従って好ましい。有用な市販のポリエーテルポリオールは、エチレングリコールと反応させたエチレンオキシドを含むポリ（エチレングリコール）、プロピレングリコールと反応させたプロピレンオキシドを含むポリ（プロピレングリコール）、テトラヒドロフランと反応させた水を含むポリ（テトラメチルグリコール）（ＰＴＭＥＧ）を含む。いくつかの実施形態において、上記ポリエーテル中間体は、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）である。ポリエーテルポリオールは、アルキレンオキシドのポリアミン付加体をさらに含み、例えばエチレンジアミンとプロピレンオキシドとの反応生成物を含むエチレンジアミン付加体、ジエチレントリアミンとプロピレンオキシドとの反応生成物を含むジエチレントリアミン付加体、および同様なポリアミン型のポリエーテルポリオールを含み得る。本発明においてコポリエーテルも利用し得る。通常のコポリエーテルは、ＴＨＦとエチレンオキシド、またはＴＨＦとプロピレンオキシドとの反応生成物を含む。これらは、ＢＡＳＦからブロックコポリマーであるＰｏｌｙ ＴＨＦ Ｂ、およびランダムコポリマーであるポリＴＨＦ Ｒとして入手可能である。さまざまなポリエーテル中間体は、一般に、末端官能基のアッセイによって決定される数平均分子量（Ｍｎ）を有し、Ｍｎは、約７００より大きな、例えば約７００〜約１０，０００、または約１０００〜約５０００、またはさらに約１０００〜約２５００の平均分子量である。特定の望ましいポリエーテル中間体は、２つ以上の異なる分子量のポリエーテルのブレンド、例えばＭ_ｎが２０００のＰＴＭＥＧとＭ_ｎが１０００のＰＴＭＥＧのブレンドである。

【0063】

本発明の１つの実施形態は、アジピン酸を、１，４−ブタンジオールと１，６−ヘキサンジオールとの５０／５０のブレンドと反応させて作られるポリエステル中間体を用いる。

【0064】

本発明のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂は、ジイソシアネートを、ヒドロキシル末端ポリカーボネートと連鎖延長剤とのブレンドと反応させることによって調製される。ヒドロキシル末端ポリカーボネートは、グリコールをカーボネートと反応させることによって調製され得る。米国特許第４，１３１，７３１号が開示する、ヒドロキシル末端ポリカーボネートおよびそれらの調製法は、参照により本明細書によって組み込まれる。そのようなポリカーボネートは直鎖であり、末端ヒドロキシル基を有し、基本的に他の末端基は含まれない。必須の反応体は、グリコールおよびカーボネートである。適当なグリコールは、４個〜４０個、または４個〜１２個の炭素原子を含む脂環式および脂肪族ジオールから、ならびに、分子あたり２個〜２０個のアルコキシ基を含み、各アルコキシ基は２個〜４個の炭素原子を含むポリオキシアルキレングリコールから選ばれる。本発明において用いるのに適しているジオールは、４個〜１２個の炭素原子を含む脂肪族ジオール、例えば１，４−ブタンジオール、１，４−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、水素化ジリノレイルグリコール、水素化ジオレイルグリコール、および脂環式ジオール、例えば１，３−シクロヘキサンジオール、１，４−ジメチロールシクロヘキサン、１，４−シクロヘキサンジオール、１，３−ジメチロールシクロヘキサン、１，４−エンドメチレン−２−ヒドロキシ−５−ヒドロキシメチルシクロヘキサン、およびポリアルキレングリコールを含む。上記反応において用いられるジオールは、最終製品において望まれる特性に応じて単一ジオールであってもジオールの混合物であり得る。

【0065】

末端がヒドロキシルであるポリカーボネート中間体は、一般に、当分野においておよび文献において公知のものである。適当なカーボネートは、次の一般式を有する５員〜７員環から構成される炭酸アルキレンから選ばれる。

【0066】

【化1】

ここで、Ｒは、２個〜６個の直鎖炭素原子を含む飽和２価ラジカルである。本発明において用いるのに適しているカーボネートは、炭酸エチレン、炭酸トリメチレン、炭酸テトラメチレン、炭酸１，２−プロピレン、炭酸１，２−ブチレン、炭酸２，３−ブチレン、炭酸１，２−エチレン、炭酸１，３−ペンチレン、炭酸１，４−ペンチレン、炭酸２，３−ペンチレン、および炭酸２，４−ペンチレンを含む。

【0067】

炭酸ジアルキル、脂環式カーボネート、および炭酸ジアリールも本発明において適している。炭酸ジアルキルは、各アルキル基中に２個〜５個の炭素原子を含み得、その特定の例は、炭酸ジエチルおよび炭酸ジプロピルである。脂環式カーボネート、特に二脂環式カーボネートは、各環構造中に４個〜７個の炭素原子を含み得、１つまたは２つのそのような構造があり得る。一方の基が脂環式のとき、他方はアルキルまたはアリールのどちらでもよい。これに対して、一方の基がアリールなら、他方はアルキルまたは脂環式であり得る。各アリール基中に６個〜２０個の炭素原子を含み得る適切な炭酸ジアリールの例は、炭酸ジフェニル、炭酸ジトリル、および炭酸ジナフチルである。

【0068】

反応は、エステル交換触媒の存在下または非存在下で１００℃〜３００℃の温度および０．１ｍｍＨｇ〜３００ｍｍＨｇの範囲の圧力において蒸留によって低沸点グリコールを除去しながら１０：１〜１：１０、または３：１〜１：３のモル範囲でグリコールをカーボネート、例えば、炭酸アルキレンと反応させることによって行われる。

【0069】

より詳しくは、ヒドロキシル末端ポリカーボネートは２段階で調製される。第１段階において、グリコールを炭酸アルキレンと反応させて低分子量ヒドロキシル末端ポリカーボネートを生成させる。低沸点グリコールは、１０ｍｍＨｇ〜３０ｍｍＨｇ、または５０ｍｍＨｇ〜２００ｍｍＨｇの減圧下で１００℃〜３００℃、または１５０℃〜２５０℃における蒸留によって除去される。副生物のグリコールを反応混合物から分離するために分留塔が用いられる。副生物のグリコールは塔頂部から取り出され、未反応炭酸アルキレンおよびグリコール反応体は還流として反応器に戻される。不活性ガスまたは不活性溶媒の流れを用いて、副生物のグリコールが生成される場合に副生物のグリコールの除去を促進し得る。得られた副生物のグリコールの量が、ヒドロキシル末端ポリカーボネートの重合度が２〜１０の範囲であることを示したとき、圧力が０．１ｍｍＨｇ〜１０ｍｍＨｇに徐々に低くされ、未反応グリコールおよび炭酸アルキレンが除去される。これは、第２の反応段階の始まりを表し、第２の反応段階においては、１００℃〜３００℃、またはさらに１５０℃〜２５０℃および０．１ｍｍＨｇ〜１０ｍｍＨｇの圧力において、グリコールが生成されると同時に、グリコールを蒸留して除くことによって、所望の分子量のヒドロキシル末端ポリカーボネートに達するまで低分子量ヒドロキシル末端ポリカーボネートを縮合させる。ヒドロキシル末端ポリカーボネートの分子量（Ｍ_ｎ）は、約５００から約１０，０００まで異なり得るが、また、５００〜２５００の範囲であり得る。

【0070】

本発明のＴＰＵポリマーを作る第２の必要な成分は、ポリイソシアネートである。本発明のポリイソシアネートは、一般に、式Ｒ（ＮＣＯ）_ｎを有し、ここで、ｎは一般に２〜４であるか、または組成物が熱可塑性であるので２でもある。従って、３または４個の官能基を有するポリイソシアネートは、それらが架橋を引き起こすので、非常に少量、例えば、すべてのポリイソシアネートの合計重量を基準として重量で５％未満、望ましくは２％未満の量で利用される。Ｒは、一般に合計２個〜約２０個の炭素原子を有する芳香族、脂環式、および脂肪族、またはそれらの組み合わせであり得る。適当な芳香族ジイソシアネートの例は、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、Ｈ_１２ ＭＤＩ、ｍ−キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ｍ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、フェニレン−１，４−ジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、およびジフェニルメタン−３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）を含む。適当な脂肪族ジイソシアネートの例は、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、１，４−シクロヘキシルジイソシアネート（ＣＨＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、１，６−ジイソシアナト−２，２，４，４−テトラメチルヘキサン（ＴＭＤＩ）、１，１０−デカンジイソシアネート、およびｔｒａｎｓ−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）を含む。いくつかの実施形態において、上記ジイソシアネートは、約３重量％未満のオルト−パラ（２，４）異性体を含むＭＤＩである。

【0071】

本発明のＴＰＵポリマーを作る第３の必要な成分は、連鎖延長剤である。適当な連鎖延長剤は、約２個〜約１０個の炭素原子を有する低級脂肪族または短鎖グリコールであり、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、トリエチレングリコール、シクロヘキシルジメチロールのｃｉｓ−ｔｒａｎｓ異性体、ネオペンチルグリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，３−ブタンジオール、および１，５−ペンタンジオールを含む。芳香族グリコールも連鎖延長剤として使用され得、しばしば高熱利用のための選択肢である。ベンゼングリコール（ＨＱＥＥ）およびキシリレングリコールは、本発明のＴＰＵを作るのに用いられる適当な連鎖延長剤である。キシリレングリコールは、１，４−ジ（ヒドロキシメチル）ベンゼンと１，２−ジ（ヒドロキシメチル）ベンゼンとの混合物である。ベンゼングリコールは、１つの適切な芳香族連鎖延長剤であり、詳しくは、ハイドロキノン、すなわち１，４−ジ（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンとしても知られているビス（β−ヒドロキシエチル）エーテル；レゾルシノール、すなわち１，３−ジ（２−ヒドロキシエチル）ベンゼンとしても知られているビス（β−ヒドロキシエチル）エーテル；カテコール、すなわち１，２−ジ（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンとしても知られているビス（β−ヒドロキシエチル）エーテル；およびそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、上記連鎖延長剤は、１，４−ブタンジオールである。

【0072】

上記の３つの必要な成分（ヒドロキシル末端中間体、ポリイソシアネート、および連鎖延長剤）は、触媒の存在下で反応させられ得る。一般に、ジイソシアネートをヒドロキシル末端中間体または連鎖延長剤と反応させるために、任意の従来の触媒も利用し得、当分野および文献において同じことが周知である。適当な触媒の例は、ビスマスまたはスズのさまざまなアルキルエーテルまたはアルキルチオールエーテルを含み、ここで、アルキル部分は１個〜約２０個の炭素原子を有し、特定の例は、ビスマスオクトエート、ビスマスラウレート、および類似物を含む。適切な触媒は、さまざまなスズ触媒、例えば第一スズオクトエート、ジブチルスズジオクトエート、ジブチルスズジラウレート、および類似物を含む。そのような触媒の量は、一般に少なく、例えばポリウレタン形成モノマーの合計重量を基準として約２０ｐｐｍ（百万分率）〜約２００ｐｐｍである。

【0073】

本発明のＴＰＵポリマーは、当分野および文献において周知の従来の重合法のいずれによって作られ得る。

【0074】

本発明の熱可塑性ポリウレタンは、「ワンショット」プロセスによって作られ得る。このプロセスにおいては、加熱されている押し出し機にすべての成分が一緒に同時に、または実質的に同時に加えられ、反応してポリウレタンを生成する。ヒドロキシル末端中間体におけるヒドロキシル基とジオール連鎖延長剤との合計当量に対するジイソシアネートに存在するイソシアネート基の当量比は、一般に、約０．９５〜約１．１０、または約０．９７〜約１．０３、またはさらに約０．９７〜約１．００である。生成するＴＰＵのショアＡ硬度は、完成した物品の最も望ましい特性を達成するために６５Ａ〜９５Ａ、または約７５Ａ〜約８５Ａであるべきである。ウレタン触媒を利用する反応温度は、一般に、約１７５℃〜約２４５℃、または約１８０℃〜約２２０℃である。熱可塑性ポリウレタンの重量平均分子量（Ｍｗ）は、ＧＰＣによりポリスチレン標準と比較して測定して、約１００，０００〜約８００，０００、または約１５０，０００〜約４００，０００、またはさらに約１５０，０００〜約３５０，０００であり得る。これらの実施形態のうちのいずれかにおいて、上記熱可塑性ポリウレタンポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は、少なくとも４００，０００、またはさらに少なくとも５００，０００である。

【0075】

本熱可塑性ポリウレタンは、プレポリマープロセスを利用して調製され得る。プレポリマー経路においては、ヒドロキシル末端中間体を一般に過剰当量の１つ以上のポリイソシアネートと反応させて、溶液中に遊離のまたは未反応のポリイソシアネートを含むプレポリマー溶液を形成させる。反応は、一般に、適当なウレタン触媒の存在下で約８０℃〜約２２０℃、または約１５０℃〜約２００℃の温度で行われる。続いて、上述の選択型の連鎖延長剤が、イソシアネート末端基に、および任意の遊離または未反応のジイソシアネート化合物に概ね等しい当量で加えられる。ヒドロキシル末端中間体と連鎖延長剤との両方の合計当量に対するジイソシアネート全体の全体的な当量比は、従って、約０．９５〜約１．１０、または約０．９８〜約１．０５、またはさらに約０．９９〜約１．０３である。連鎖延長剤に対するヒドロキシル末端中間体の当量比は、６５Ａ〜９５Ａ、または７５Ａ〜８５Ａのショア硬度をもたらすように調整される。鎖延長反応温度は、一般に、約１８０℃〜約２５０℃、または約２００℃〜約２４０℃である。通常は、プレポリマー経路は、任意の従来の装置中で行われ得、押し出し機が好ましい。従って、押し出し機の第１の部分の中でヒドロキシル末端中間体を過剰当量のジイソシアネートと反応させてプレポリマー溶液を生成させ、続いて、下流の部分で連鎖延長剤を加え、プレポリマー溶液と反応させる。任意の従来の押し出し機が利用がされ得、直径に対する長さの比が少なくとも２０、または少なくとも２５であるバリアスクリューを備えた押し出し機が利用される。

【0076】

本発明の繊維を作るために使用されるポリマー組成物はまた、１種以上のさらなる添加剤を含み得る。有用な不透明化顔料は、二酸化チタン、酸化亜鉛、およびチタネートイエロー（ｔｉｔａｎａｔｅ ｙｅｌｌｏｗ）を含み、有用な彩色顔料は、カーボンブラック、黄色酸化物、褐色酸化物、粗および焼けたシエナ土またはアンバー、酸化クロムグリーン、カドミウム顔料、クロム顔料、および他の混合金属酸化物および有機顔料を含む。有用な充填剤は、珪藻土（スーパーフロス）粘土、シリカ、タルク、雲母、珪灰石、硫酸バリウム、および炭酸カルシウムを含む。望むなら、有用な安定剤、例えば酸化防止剤を使用し得、有用な安定剤は、フェノール系酸化防止剤を含み得、有用な光安定剤は、有機リン酸エステル、および有機スズチオラート（メルカプチド）を含む。有用な潤滑剤は、金属ステアリン酸塩、パラフィン油、およびアミドワックスを含む。有用な紫外線吸収剤は、２−（２’−ヒドロキシフェノール）ベンゾトリアゾールおよび２−ヒドロキシベンゾフェノンを含む。

【0077】

特性に影響を及ぼすことなく硬度を低下させるために可塑剤添加剤も有利に利用され得る。

【0078】

溶融紡糸プロセスの間に、上に記載されるＴＰＵポリマーは、レオロジー改変剤（ＲＭＡ）と反応させられ得、例えば、上記ポリマーは、架橋剤で軽度に架橋され得る。そのような剤は、代表的に、ヒドロキシル末端中間体のプレポリマーであり、ヒドロキシル末端中間体のプレポリマーは、ポリイソシアネートと反応したポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリカプロラクトン、またはそれらの混合物である。いくつかの実施形態において、上記剤は、ポリエステル、ポリエーテル、またはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、ポリエーテル剤は、ポリエステルＴＰＵと使用される。プレポリマーである架橋剤は、約１．０個超、または約１．０個〜約３．０個、またはさらに約１．８個〜約２．２個のイソシアネート官能基を有する。いくつかの実施形態において、ヒドロキシル末端中間体の両末端がイソシアネートでキャップされ、従って２．０個のイソシアネート官能基を有する。

【0079】

ＲＭＡ剤を作るために使用されるポリイソシアネートは、ＴＰＵポリマーを作るために上に記載されたものと同じである。いくつかの実施形態において、上記ポリイソシアネートは、ジイソシアネート（例えば、ＭＤＩ）である。

【0080】

ＲＭＡ剤プレポリマーは、約１，０００〜約１０，０００、または約１，２００〜約４，０００、またはさらに約１，５００〜約２，８００のＭｗを有する。約１５００超のＭｗを有する架橋剤は、より良好に設定された特性を与える。

【0081】

ＴＰＵポリマーと共に使用されるＲＭＡ剤の重量百分率は、約２．０％〜約２０％、約８．０％〜約１５％、または約１０％〜約１３％である。使用されるＲＭＡ剤の百分率は、ＴＰＵポリマーとＲＭＡ剤の合計重量を基準とする重量百分率である。

【0082】

プロセス
本発明の繊維を作るための紡糸プロセスは、予め形成されたポリマー化合物（例えば、ＴＰＵ）を押し出し機に供給してＴＰＵを融解させることを含む。レオロジー改変剤（ＲＭＡ）、例えば、架橋剤は、ＴＰＵ溶融物が押し出し機から出る地点に近い下流で、またはＴＰＵ溶融物が押し出し機を出た後に連続的に加えられ得る。ＲＭＡは、上記溶融物が押し出し機から出る前に押し出し機に加えられても上記溶融物が押し出し機を出た後に押し出し機に加えられてもよい。ＲＭＡは、上記溶融物が押し出し機から出た後に加えられる場合、適切な混合を確実にするために、静的または動的ミキサーを用いてＴＰＵ溶融物と混合されるべきである。押し出し機から出た後に、上記溶融物はマニホールドに流入する。上記マニホールドは溶融物の流れを１つ以上のより小さな流れに分割し、それぞれの流れは複数の紡糸口金に供給される。上記紡糸口金は小さな孔を有し、上記溶融物は押し込まれて上記小さな孔を通り、繊維の形態で紡糸口金から出る。いくつかの実施形態において、上記繊維は、モノフィラメント繊維のままである。上記紡糸口金における孔のサイズは、上記繊維の所望のサイズに依存する。

【0083】

ポリマー溶融物は、紡糸集積アセンブリを通過し、上記紡糸集積アセンブリを繊維として出る。いくつかの実施形態において、使用される紡糸集積アセンブリは、上記アセンブリを通るポリマーの栓流をもたらすものである。いくつかの実施形態において、上記紡糸集積アセンブリは、本明細書にその全体が組み込まれるＰＣＴ特許出願ＷＯ２００７／０７６３８０号に記載されているものである。

【0084】

上記繊維は、一旦紡糸口金から出ると、糸巻に巻き取られる前に冷却され得る。いくつかの実施形態において、上記繊維は、第１のゴデットの上を通過し、仕上げ油が塗布され、上記繊維は第２のゴデットに進む。上記プロセスの重要な局面は、上記繊維が糸巻に巻き取られる相対スピードである。相対スピードとは、糸巻の巻き取りスピードとの関係における紡糸口金から出る溶融物のスピード（溶融物速度）を意味する。代表的なＴＰＵ溶融紡糸プロセスについて、上記繊維は、溶融物速度のスピードの４倍〜６倍のスピードで巻き取られる。これは、上記繊維を引っ張るかまたは延伸する。本発明の固有の繊維の場合、この大きな引張りは好ましくない。上記プロセスを稼動するために、上記繊維は、少なくとも溶融物速度と等しいスピードで巻き取られなければならない。本発明の繊維の場合、上記繊維は、溶融物速度よりも５０％を超えない速いスピードで、他の実施形態において、溶融物速度よりも２０％を超えない速いスピード、溶融物速度よりも１０％を超えない速いスピード、またはさらに溶融物速度よりも５％を超えない速いスピードで糸巻に巻き取られ得る。溶融物速度と同じである巻き取りスピードが理想的であると考えられるが、上記プロセスを効率的に稼動するためにはわずかにより高速な巻き取りスピードを有することが必要である。例えば、１分あたり３００メートルのスピード、またはさらに１分あたり３００メートルと３１５メートルとの間のスピードで紡糸口金から出る繊維。同様の例は、容易に明らかである。

【0085】

上に言及されるように、本発明の繊維は、さまざまなデニールで作られ得る。デニールは、繊維サイズを指定する当分野における用語である。デニールは、グラムで表した９０００メートルの繊維長さの重量である。

【0086】

本発明のプロセスによって繊維が作られるとき、冷却後もしくは冷却中に、および／または糸巻に巻き取られる直前に、粘着防止添加剤（例えば仕上げ油（その例はシリコーンオイルである））が繊維の表面に加えられ得る。

【0087】

溶融紡糸プロセスの１つの重要な局面は、ポリマー溶融物と架橋剤との混合である。一様な繊維特性を達成し、繊維破断が起こることなく長い稼動時間を達成するために適当な一様な混合が重要である。溶融物と架橋剤との混合は、栓流、すなわち先入れ先出しを達成する方法であるべきである。適当な混合は、動的ミキサーまたは静的ミキサーで達成され得る。静的ミキサーの方が清掃し難く、従って動的ミキサーの方が好ましい。供給スクリューおよび混合ピンを有する動的ミキサーが好ましいミキサーである。参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第６，７０９，１４７号は、そのようなミキサーを記載し、回転し得る混合ピンを有する。混合ピンは、定位置にあり得、例えばミキサーの胴体部に取り付けられ、供給スクリューの中心線の方へ伸び得る。混合供給スクリューは、ネジによって押し出し機スクリューの末端に取り付けられ得、ミキサーのハウジングは押し出し機にボルト留めされ得る。動的ミキサーの供給スクリューは、ポリマー溶融物を漸進的に動かし、後方混合がほとんどなく、溶融物の栓流を達成する設計にするべきである。混合スクリューのＬ／Ｄは、３を超える値から３０未満まで、または約７から約２０まで、より好ましくは約１０から約１２までであるべきである。

【0088】

ＴＰＵポリマー溶融物が架橋剤と混合される混合ゾーンにおける温度は、約２００℃〜約２４０℃、または約２１０℃〜約２２５℃であり得る。これらの温度は、一般に、上記ポリマーを劣化させないで反応させるために必要である。

【0089】

紡糸温度（紡糸口金中の上記ポリマー溶融物の温度）は、上記ポリマーの融点より高いか、または上記ポリマーの融点の約１０℃〜約２０℃上の温度であるべきである。使用し得る紡糸温度が高いほど、紡糸はより良好になる。しかし、紡糸温度が高すぎる場合、ポリマーは分解し得る。いくつかの実施形態において、所望の紡糸温度は、ＴＰＵポリマーの融点の１０℃〜２０℃上の温度である。紡糸温度が低すぎる場合、紡糸口金中でポリマーが固化し、繊維破断を引き起こし得る。

【0090】

本発明は、以下の非限定的な実施例を参照することによってより良好に理解される。

【実施例】

【0091】

実施例中で用いられるＴＰＵポリマーは、ポリエステルヒドロキシル末端中間体（ポリオール）を１，４−ブタンジオール連鎖延長剤およびＭＤＩと反応させることによって作られた。ポリエステルポリオールは、アジピン酸を、１，４−ブタンジオールと１，６−ヘキサンジオールとの５０／５０混合物と反応させることによって作られた。ポリオールは、２５００のＭ_ｎを有していた。ＴＰＵは、ワンショットプロセスによって作られた。紡糸プロセスの間にＴＰＵに加えられた架橋剤は、Ｍ_ｎが１０００のＰＴＭＥＧをＭＤＩと反応させてイソシアネートでエンドキャップされたポリエーテルを作り出すことによって作られたポリエーテルプレポリマーであった。架橋剤は、ＴＰＵと架橋剤との合計重量の１０重量％のレベルで用いられた。実施例において用いられる４０、７０、１４０および３６０デニールの繊維を作るために、繊維が溶融紡糸された。

【0092】

（実施例１）
この実施例は、既存の従来技術の溶融紡糸ＴＰＵ繊維（４０デニール）および市販乾式紡糸繊維（７０デニール）と比較して、本発明の繊維（７０デニール）の比較的平らなモジュラス曲線を示すために提示される。

【0093】

用いた試験手順は、弾性特性を試験するための上述した試験手順であった。Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｍｏｄｅｌ ５５６４張力計をＭｅｒｌｉｎ Ｓｏｆｔｗａｒｅとともに用いた。試験条件は、２３℃±２℃および湿度５０％±５％においてとした。試験試料の繊維長さは５０．０ｍｍとした。４つの試料が試験され、結果は試験された４つの試料の平均値である。結果は、表Ｉに示されている。

【0094】

【表1】

上記のデータのすべては、試験された４つの試料についての平均値である。

【0095】

上記のデータから、本発明の溶融紡糸繊維は、第５試験サイクルの間に比較的平らなモジュラス曲線を有することが分かる。第１サイクルは、繊維中の応力を解放するので、通常無視される。

【0096】

（実施例２）
この実施例は、市販の乾式紡糸繊維と比較した本発明の溶融紡糸繊維の幅を示すために提示される。幅は、ＳＥＭによって決定された。結果は、表ＩＩに示されている。

【0097】

【表2】

分かるように、乾式紡糸繊維の方がはるかに高い幅を有し、デニールが増加するほど差が大きくなる。

【0098】

（実施例３）
本実施例は、市販乾式紡糸ポリウレタン繊維と比較した本発明の溶融紡糸ＴＰＵ繊維の向上した破裂強度を示すために提示されている。７０デニール繊維が用いられてそれぞれのタイプの繊維から単一のジャージー編み布が調製された。この布の破裂穿孔強度がＡＳＴＭ Ｄ７５１に従って試験された。結果は、表ＩＩＩに示されている。結果は、試験された５つの試料の平均である。

【0099】

【表3】

本発明の溶融紡糸繊維は乾式紡糸繊維より高い引張強さを有しなかったにもかかわらず、溶融紡糸繊維の破裂強度がより高かったことは非常に驚くべきことであった。

【0100】

特許法令に従って、最良のモードおよび好ましい実施形態を示してきたが、本発明の範囲はそれらに限定されず、むしろ添付の請求項の範囲によって限定される。

【図1】

【図2】

【図3】