[發(fā)明專利]獲自高分子量聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇的彈力纖維

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410575598.7
• 申請日: 2006-05-08
• 公開（公告）號: CN104387545A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J.M.蘭伯特;C.F.小帕爾默
• 申請（專利權(quán)）人: 因維斯塔技術(shù)有限公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;C08G18/32;C08G18/10;D01F6/78;D01D5/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙蘇林;徐厚才

本案是分案申請，其母案是申請日為2006年5月8日、申請?zhí)枮?00680043755.3，發(fā)明名稱為“獲自高分子量聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇的彈力纖維”的申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新的聚氨酯脲組合物，其包括聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇，其包括源于共聚合四氫呋喃和環(huán)氧乙烷的構(gòu)成單元，其中存在于聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇中的源于環(huán)氧乙烷的所述單元的部分為大于約37-約70mol％并且數(shù)均分子量為約1900道爾頓-約4000道爾頓。本發(fā)明還涉及在彈力纖維組合物中使用具有這種高數(shù)均分子量的聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇作為軟鏈段基礎(chǔ)材料。本發(fā)明還涉及新的聚氨酯組合物，其包括具有這種高數(shù)均分子量的聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇，以及涉及其在彈力纖維中的用途。

背景技術(shù)

聚(四亞甲基醚)二醇，亦稱聚四氫呋喃或者四氫呋喃(THF，氧雜環(huán)戊烷)的均聚物眾所周知的是其用于聚氨酯脲中的軟鏈段。聚(四亞甲基醚)二醇賦予聚氨酯脲彈性體和纖維優(yōu)良的動態(tài)性能。它們具有極低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，但具有高于室溫的晶體熔融溫度。由此，它們在環(huán)境溫度下是蠟狀固體并且需要被保持在高溫下以防止固化。

由于聚(四亞甲基醚)二醇的分子量提高，它們的熔融溫度提高。二醇的熔點限制了可用于制備彈力纖維的聚(四亞甲基醚)二醇的分子量。當(dāng)軟鏈段的熔點提高到環(huán)境溫度以上時，永久變形(set)快速地增加并且縮回能力下降，這是由于軟鏈段的提高的結(jié)晶度造成的。因此，可被用作軟鏈段的聚(四亞甲基醚)二醇的最大分子量受限制于該分子量，這導(dǎo)致熔點處于彈力纖維的使用溫度或者略微高于使用溫度。實際上，可用于彈力纖維的聚(四亞甲基醚)二醇分子量的上限是1,800-2000道爾頓，相應(yīng)于約26-30℃的二醇熔點。

與環(huán)醚的共聚已經(jīng)被用于降低聚四亞甲基醚鏈的結(jié)晶度。這降低了共聚多醚二醇的聚合物熔融溫度，同時提高了聚氨酯脲的某些動態(tài)性能，所述聚氨酯脲包含這種共聚物作為軟鏈段。其中，用于這一目的的共聚單體是環(huán)氧乙烷，其可以將共聚物熔融溫度降低到低于環(huán)境溫度，這取決于共聚單體含量。

在高于約15mol％的亞乙基醚含量時，在室溫下，聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇是中等粘度的液體。當(dāng)亞乙基醚含量增加高于15mol％時，熔點進一步降低。

使用聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇還可改進聚氨酯脲的某些動態(tài)性能，如韌度、斷裂伸長率和低溫性能，這對于某些最終用途來說是令人期望的。

聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇是本領(lǐng)域已知的。它們的制備描述于美國專利4,139,567和4,153,786中。這種共聚物可以通過任何已知的環(huán)醚聚合方法來制備，例如以下文獻中所述的：＂Polytetrahydrofuran＂P.Dreyfuss(Gordon&Breach，N.Y.1982)。這種聚合方法包括通過強質(zhì)子或者路易斯酸、雜多酸、和全氟磺酸或酸性樹脂的催化。在有些情況下，可以有利地使用聚合促進劑，如羧酸酸酐，如美國專利4，163，115中所述的。在這些情況下，主要聚合物產(chǎn)物是二酯，其然后需要在隨后步驟中進行水解而獲得期望的聚合二醇。

聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇，相比于聚(四亞甲基醚)二醇，在某些特定的物理性能方面，提供了優(yōu)點。在亞乙基醚含量高于20mol％時，聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇在室溫下是中等粘度的液體，并且在高于聚(四亞甲基醚)二醇的熔點的溫度下，相比于相同分子量的聚(四亞甲基醚)二醇來說，具有較低的粘度。由聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇制備的聚氨酯或者聚氨酯脲的某些物理性能優(yōu)于由聚(四亞甲基醚)二醇制備的那些聚氨酯或者聚氨酯脲的性能。

基于聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇的彈力纖維也是本領(lǐng)域已知的。然而，這些中的大部分基于含有除1，2-乙二胺以外的助增鏈劑或者增鏈劑的聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)。Pechhold等的美國專利4,224,432公開了使用具有低環(huán)醚含量的聚(四亞甲基-共聚-亞乙基醚)二醇來制備彈力纖維及其它聚氨酯脲。Pechhold教導(dǎo)了亞乙基醚水平高于30％是優(yōu)選的。Pechhold沒有教導(dǎo)使用助增鏈劑，盡管其公開了可以使用胺的混合物。