專利名稱：在低溫下具有低變定的彈力纖維的制作方法
背景技術：
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討論可以從多種聚合物二醇、二異氰酸酯和雙官能團的增鏈劑制備彈力纖維。所用聚合物二醇可以是共聚多醚，如歐洲專利EP158,229和EP 004,356以及美國專利4,224,432和4,658,065中的公開。但是由這些共聚多醚二醇制備的彈力纖維在低溫下在足夠的卸載力下具有高的變定，或者當變定低時具有低的卸載力，這是不能令人滿意的，因此仍然需要作改進。在美國專利3,425,999和日本專利申請JP01-098624和JP 62-101622中也公開了共聚多醚，但并不知道它們在制造纖維中的用途。
本發(fā)明的方法包括以下步驟(A)使共聚(亞烷基醚)二醇與二異氰酸酯接觸形成封端的二醇，所述共聚(亞烷基醚)二醇選自(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇(其中所述亞乙基醚部分的存在量為約15-37％摩爾)和(四亞甲基-1，2-亞丙基醚)二醇(其中所述1，2-亞丙基醚部分的存在量為約15-30％摩爾)，其中所述摩爾百分數(shù)基于總的亞烷基醚部分計算；(B)將所述封端的二醇溶解在溶劑中；(C)使步驟(B)中形成的封端的二醇的溶液與選自二胺和二醇的增鏈劑接觸，形成聚氨酯紡絲溶液；以及(D)對步驟(C)所形成的溶液進行紡紗形成彈力纖維。發(fā)明詳述現(xiàn)在已經發(fā)現(xiàn)含有從特定共聚(亞烷基醚)二醇衍生的聚氨酯的彈性纖維具有令人驚奇的高卸載力(尤其在低張力下)和低變定(包括在低溫下，這是在冬天使用含有所述彈力纖維的織物時的一個好處)的優(yōu)點的結合，同時保持高伸長率和熱變定效率。
這里所用的“彈力纖維”具有其常規(guī)的定義一種其中形成纖維物質為含有至少85％重量的嵌段聚氨酯的長鏈合成聚合物的人造纖維。
通常織物在較低的伸長率時容易磨損。因此纖維在低伸長率(如30％和60％)下的卸載力對其應用(例如作為針織品)相當重要。當彈力纖維的卸載力太低時，所生產的織物幾乎沒有或沒有可察覺的恢復力或約束力。同樣，低變定很重要，使得在拉伸后織物能回復其預期的尺寸而沒有產生永久的扭曲。本發(fā)明的彈力纖維在30％伸長率下可具有至少0.006dN/tex的卸載力，在60％伸長率下具有至少0.012dN/tex的卸載力，以及在-5℃下變定不超過大約26％，所述卸載力在經過5次0-200％的拉伸和松弛循環(huán)后測得，變定在經過5次0-300％的拉伸和松弛循環(huán)后測得?，F(xiàn)在已經發(fā)現(xiàn)當用于生產本發(fā)明的彈力纖維的共聚(亞烷基醚)二醇中的亞乙基醚或1，2-亞丙基醚部分的量過高時，在低伸長率時的卸載力將太低而不能接受，并且變定增大。當這種醚部分含量太低時，幾乎沒有作用，并且低溫下的變定增大。
共聚(亞烷基醚)二醇可以是無規(guī)共聚多醚，可以從這類無規(guī)共聚多醚與另一種聚合物二醇共聚合獲得，也可以是這類無規(guī)共聚多醚與另一種聚合物二醇的混合物。本發(fā)明的彈力纖維所用的共聚(亞烷基醚)二醇可具有約1300-4500，更典型地約2000-3500的數(shù)均分子量。
可用于制備組成本發(fā)明的彈力纖維的聚氨酯的二異氰酸酯包括5-異氰酸根合-1-(異氰酸根合甲基)-1，3，3-三甲基環(huán)己烷、1-異氰酸根合-4-[(4-異氰酸根合苯基)甲基]苯、1-異氰酸根合-2-[(4-異氰酸根合苯基)甲基]苯、1，1’-亞甲基-雙(4-異氰酸根合環(huán)己烷)、4-甲基-1，3-苯二異氰酸酯及其組合。優(yōu)選1-異氰酸根合-4-[(4-異氰酸根合苯基)甲基]苯(“MDI”)及其與1-異氰酸根合-2-[(4-異氰酸根合苯基)甲基]苯的混合物，因為它們可方便地從商品購得。二異氰酸酯與共聚(亞烷基醚)二醇的摩爾比率可為約1.2-2.3。
可用于制備本發(fā)明的彈力纖維的聚氨酯的二醇增鏈劑包括乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，2-丙二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2，2-二甲基-1，3-三丙二醇、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、雙(羥亞乙基)對苯二甲酸及其混合物。
在制備聚氨酯時，可以用一種或兩種或更多胺催化劑或有機金屬催化劑的混合物。適合的胺催化劑的示例性例子包括N，N-二甲基環(huán)己胺、N，N-二甲基芐胺、三乙胺、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、N，N，N，’N’-四甲基乙二胺、N，N，N’，N’-四甲基-1，3-丙二胺、N，N，N’，N’-四甲基己二胺、雙-2-二甲氨基乙醚、N，N，N’，N’，N’-五甲基二亞乙基三胺、四甲基胍、三亞乙基二胺、N，N’-二甲基哌嗪、N-甲基-N’-二甲氨基乙基哌嗪、N-(2-二甲氨基乙基)嗎啉、1-甲基咪唑、1，2-二甲基咪唑、N，N-二甲氨基乙醇、N，N，N’-三甲氨基乙基乙醇胺、N-甲基-N’-(2-羥乙基)哌嗪、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、N，N-二甲氨基己醇和三乙醇胺。適合的有機金屬催化劑的例子包括辛酸錫、二月桂酸二丁基錫和辛酸二丁基鉛。
當要求將聚氨酯作為彈力纖維的纖維形成物質時，可以使用的二胺增鏈劑包括肼、乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、1，2-二氨基丁烷、1，3-二氨基丁烷、1-氨基-3，3，5-三甲基-5-氨基甲基環(huán)己烷、2，2-二甲基-1，3-二氨基丙烷、1，3-二氨基-2，2-二甲基丁烷、2，4-二氨基-1-甲基環(huán)己烷、1，3-戊二胺、六亞甲基二胺、1，3-環(huán)己烷二胺、雙(4-氨基苯基)氧化膦及其混合物。
為了控制聚氨酯的分子量和聚氨酯紡絲溶液的粘度，可以使用如正丁醇、二乙胺、環(huán)己胺或正己胺鏈終止劑，通常與增鏈劑混合使用。也可以使用少量的三官能物質(如二亞乙基三胺和甘油)來控制聚合物溶液的粘度。
可以使用熔融聚合或溶液聚合。優(yōu)選本發(fā)明的方法為溶液聚合，因為可以減少聚氨酯的熱降解，當制備聚氨酯-脲時更是如此，這是由于聚氨酯-脲通常具有太高的熔點而不能通過熔融聚合制備?？捎玫娜芤壕酆戏椒òā耙徊健狈ê汀邦A聚物法”。在“一步”法中，可將各種原料加到溶劑中并溶解，然后加熱到適合的溫度使其反應以制得聚氨酯。在“預聚物法”中，可將二異氰酸酯與共聚(亞烷基醚)二醇接觸，產生異氰酸酯封端的預聚物(一種“封端”的二醇)，所述預聚物可溶解于適用于最終的聚氨酯的溶劑中。適合的溶劑的例子包括二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基甲酰胺、二甲亞砜和N-甲基吡咯烷酮。隨后可將溶解的封端的二醇與二醇反應產生聚氨酯或與二胺反應形成聚氨酯-脲。制備聚氨酯-脲時優(yōu)選預聚物法，因為通常采用一步法時溶解這些聚氨酯-脲較為困難而不易制得。
本發(fā)明的彈力纖維還可以包含有添加劑，例如UV吸收劑、抗氧化劑、對氯和氣體的穩(wěn)定劑、消光劑等。這些添加劑的例子包括甲基丙烯酸二異丙氨基乙酯和甲基丙烯酸正癸酯以75/25重量比的共聚物(Methacrol2138F，E.I.du Pont de Nemours and Company的注冊商標)；對甲酚和二乙烯基苯的縮聚物(Methacrol2390D，E.I.du Pontde Nemours and Company的注冊商標)；雙(4-異氰酸根合環(huán)己基)甲烷和3-叔丁基-3-氮雜-1，5-戊二醇的聚合物(Methacrol2462B，E.I.duPont de Nemours and Company的注冊商標)；聚(甲基丙烯酸二乙氨基乙酯)；受阻酚類型試劑，如2，4，6-三(2，6-二甲基-4-叔丁基-3-羥基芐基)異氰脲酸酯(Cyanox1790，購自Cytec Industries)、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚以及Sumilizer GA-80(由Sumitomo Chemical Co.，Ltd.生產)；氧化氮清除劑，如HN-150(Japan Hydrazine Co.，Ltd.)；UV穩(wěn)定劑，如2，4-二(2’，4’-二甲基苯基)-6-(2”-羥基-4”-正辛氧基苯基)-1，3，5-三嗪(Cyasorb 11 64D，購自Cytec Industries)、Sumisorb 300#622(SumitomoChemical Co.，Ltd.)；苯并三唑類型試劑，如可以Tinuvin商標得到的各種產品；含磷試劑，如Sumilizer P-16(Sumitomo Chemical Co.，Ltd.)；受阻胺類型試劑，如可以Tinuvin商標得到的各種產品；無機顏料，如二氧化鈦、氧化鋅和炭黑、硫酸鋇；金屬皂，如硬酯酸鎂、碳鈣鎂石和水鈣鎂石的混合物(例如占聚氨酯重量的0.75％)；含銀、鋅或其化合物的殺菌劑；除臭劑；潤滑劑，如硅酮；礦物油；以及抗靜電劑，如氧化鈰、甜菜堿和含磷化合物?？梢杂萌魏芜m合的方法將所述添加劑添加到聚氨酯溶液中，例如為了均勻加入，以溶液或淤漿形式添加。
當以濕紡或干紡方式生產彈力纖維時，剛剛紡織出的長絲通?？梢曰煸谝黄?例如在聚結噴嘴)，形成聚結的復絲。紡織速度可為300-800米/分鐘或更高，導絲(進料)輥與卷繞機的周向速度比可為約1.1-1.8。對于本發(fā)明的彈力纖維的尺寸或截面形狀沒有特別的限制，例如它可以具有圓的或平展的截面。
本發(fā)明的彈力纖維可以單獨使用或與各種其它在機織織物、緯編(包括圓形和扁平狀)織物、經編織物和個人衛(wèi)生用品(如尿布)中的纖維結合使用。所述彈力纖維可以是裸露的、覆蓋的、或與配對纖維(companion fiber)，例如尼龍、聚酯、醋酸酯、棉等纏繞在一起。
除非另有說明，否則實施例中制備的彈力纖維的物理性能均按以下方法測量。使用因斯特朗4502張力試驗機測量拉伸性能。韌度、伸長率和應力松弛在22℃下，采用不同的樣本測量，變定在-5℃下測量。以50厘米/分鐘的速度將一條5厘米長(L1)的纖維拉伸至300％的伸長率，隨后松弛。重復拉伸-松弛循環(huán)5次。在第5次拉伸后立即記錄300％伸長率下的應力“G1”。保持纖維在300％拉伸下30秒，由此產生的應力記為“G2”。使纖維第5次松弛，當應力變成零時記錄其長度“L2”。隨后第6次拉伸纖維直至其斷裂為止。當紗線斷裂時的韌度記錄為“G3”，樣品在斷裂的那一刻的長度記為“L3”。利用下列公式計算斷裂韌度、斷裂伸長率、應力松弛和變定斷裂韌度(cN/dtex)＝G3斷裂伸長率(％) ＝100×(L3-L1)/L1應力松弛(％) ＝100×(G1-G2)/G1變定(％) ＝100×(L2-L1)/L1通過用100℃蒸汽處理不受限制狀態(tài)的紗線10分鐘來測定其熱變定效率，隨后用100℃沸水處理所述不受限制狀態(tài)的紗線2小時，再于室溫下干燥1天。接著將所述紗線(長度為L4)拉伸100％(長度為2×L4)，在拉伸長度下用115℃蒸汽處理1分鐘，隨后在同樣的拉伸長度下在130℃下進行干熱處理，再次在相同的長度下再將其在室溫下靜置1天。接下來將解除紗線的拉伸狀態(tài)，測定其最后的松弛長度(“L5”)。按下面的公式計算熱變定效率熱變定效率(％)＝100×(L5-L4)/L4在所有這些測試中，至少測定三個樣本，從所得的結果計算平均值。表中“n.m.”表示沒有測量。
除非另有說明，否則除了實施例5外的所有實施例具有下列共同點認為所述共聚多醚二醇中醚部分的摩爾比準確在15％之內；在實施例5中，所述摩爾比精確到低于5％。二異氰酸酯與聚醚二醇的摩爾比(封端比)為1.64。將2.2％重量的雙(4-異氰酸根合環(huán)己基)甲烷與3-叔丁基-3-氮雜-1，5-戊二醇的聚合物(Methacrol2462B)和0.9％重量的對甲酚和二乙烯基苯的縮聚物(Methacrol 2390D)的添加劑組合物(package)加到所述紡絲溶液中；兩個重量百分比都是根據(jù)最終纖維的總重量計算的。干紡并聚結兩種長絲，形成20分特的復絲紗線。
實施例1使用重均分子量為3300、數(shù)均分子重量為2100的無規(guī)(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇(約70/30的摩爾比)?；救缛毡竟_的專利申請JP 01-098624的實施例1所描述的方法制備共聚多醚二醇。由此，在6.6克三氟化硼/四氫呋喃復合物和0.8克水存在下，使四氫呋喃(811份，11.26摩爾)和1，4-丁二醇(25克，0.28摩爾)與環(huán)氧乙烷(154.2克)接觸，獲得620克共聚多醚二醇，四氫呋喃的轉化率為54％?？蓮腟anyo獲得商標為Tetraxynol的共聚多醚二醇。使該共聚多醚二醇與1-異氰酸根合-4-[(4-異氰酸根合苯基)甲基]苯(“MDI”)，生成封端(異氰酸酯終止)的二元醇，隨后將其溶解于DMAc中，采用乙二醇增長鏈，采用正丁醇終止鏈形成聚氨酯紡絲溶液。所用的DMAc的量為使得最終的紡絲溶液中具有占溶液總重量的40％的聚氨酯。將所述紡絲溶液干紡到用380℃干燥氮氣處理的380℃的柱子中，聚結，繞過導絲輥并以540米/分鐘的速度纏繞。周向速度與導絲輥的速度比為1.42?？杉徯院芎谩＠w維的性質在表I中列出。
實施例2如實施例1制備聚氨酯，但是使用無規(guī)(四亞甲基-1，2-亞丙基醚)共聚物二醇(約70/30的摩爾比)，該共聚物二醇也是如實施例1所描述的方法制備。所述共聚多醚二醇的重均分子量為3000(據(jù)估計數(shù)均分子量為約1900)。紡絲溶液含有38％重量的聚氨酯，如實施例1一樣進行紡絲。纖維的性質也在表I給出。
對比實施例1如實施例1制備聚氨酯，但是使用一種無規(guī)(四亞甲基-亞乙基醚)二醇，其中四亞甲基醚與亞乙基醚部分的摩爾比為約90/10，重均分子量為3300(據(jù)估計數(shù)均分子量為約2100)，也采用如實施例1描述的方法制備。紡絲溶液為38％重量的聚氨酯，如實施例1那樣紡絲。產生的彈力纖維的性質在表I中給出。
表I實施例1實施例2對比實施例1斷裂韌度，cN/dtex 0.8 1.01.1斷裂伸長率，％ 430 450424應力松弛，％ 1820 25熱變定效率，％ 7776 72在-5℃下的變定，％ 21n.m. 31檢查表I的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)與非本發(fā)明的彈力纖維比較，本發(fā)明的彈力纖維具有令人滿意的更低的低溫變定，更低的應力松弛和更高的熱變定效率。令人意想不到的是這些相關特性還可被優(yōu)化，使得最大程度地減少那些不符合需要的特性，而所需的特性得到改進或不改變。另外，稍微提高了伸長率。
實施例3由如實施例1制備的(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇、MDI、乙二胺增鏈劑和二乙胺終止劑制備聚氨酯-脲。所用的DMAc的量為使得所述紡絲溶液含有38％重量的聚氨酯-脲。所述溶液容易如實施例1紡成纖維。物理性質在表II中列出。
實施例4重復實施例3，不同之處在于使用如實施例2所制備的(四亞甲基-1，2-亞丙基醚)共聚物二醇，并且紡絲溶液含有39％重量的聚氨酯-脲。如實施例1進行紡絲，可紡性良好。纖維的物理性質在表II中給出。
對比實施例2重復對比實施例1，不同之處在于使用乙二胺作為增鏈劑，所述紡絲溶液含有39％重量的聚氨酯-脲。使用實施例1的紡絲條件，溶液紡絲性很好。物理性質在表II中給出。
表II實施例3實施例4對比實施例2斷裂韌度，cN/dtex 0.9 0.9 1.0斷裂伸長率，％ 522 503 515應力松弛，％17 21 22熱變定效率，％ 43 39 41在-5℃下的變定，％ 19 n.m 28分析表II的數(shù)據(jù)表明本發(fā)明的彈力纖維，作為聚集體具有比非本發(fā)明的彈力纖維更好的性能。特別是本發(fā)明的彈力纖維具有理想的更低的低溫變定，更低的應力松弛(當所述二元醇為(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇時更是如此)，相同的熱變定效率和伸長率。
實施例5制備一系列的(四亞甲基-亞乙基醚)二醇。這里示例性的是含有50％摩爾的亞乙基醚部分的二元醇?！胺荨笔侵亓糠?。
將79.5份四氫呋喃(“THF”)、20份環(huán)氧乙烷(“EO”)和0.5份水混合，保持在環(huán)境溫度下的水槽中，進料至保持在50℃、45-50磅/平方英寸(310-345千帕)的氮氣壓力下的100加侖(379升)連續(xù)攪拌的罐式反應器中。所述反應器含50磅(23千克)Tonsil KO蒙脫石粘土催化劑(得自Süd Chemie)在大約800磅(363千克)THF中的溶液。進口和出口速度為100磅(45千克)/小時。在反應器達到平衡后，所得的反應混合物含30-40％重量的THF、50％重量的THF/EO共聚物、6-9％重量的低聚環(huán)醚副產物(“OCE”)和＜1％重量的二噁烷和水。將所述混合物過濾除去催化劑，在400毫米汞柱的壓力下加熱到120℃將其轉化成蒸汽以去除大部分THF。將所得濃縮產物加熱至95℃，在減壓(10-15毫米汞柱)下使其與Amberlyst A-15(一種得自Rohm&Haas的酸性離子交換樹脂)接觸，以將OCE的量減少到約2-3％重量。隨后在95℃和10-15毫米汞柱的壓力下干燥所述共聚(亞烷基醚)產物。所得產物采用氣相色譜法檢測含有97-98％重量的(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物、2-2.7％重量的OCE和少于0.05％重量的THF、水和二噁烷。質子核磁共振波譜顯示所述共聚多醚具有50％摩爾的亞乙基醚部分。數(shù)均分子量為約1750，由羥值計算，通過乙酸酐/吡啶滴定法測定。
(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇系列的其他成員也使用相同的成分、催化劑和樹脂制備，但在1升的玻璃連續(xù)反應器中，在氮氣氣氛中，在大氣壓力和50-70℃下實施。
聚氨酯-脲的制備是通過使一系列(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇與MDI接觸，將產生的封端的二醇溶解于DMAc中(形成含有約25％重量的聚合物，基于最終溶液的總重量計算)，采用80/20摩爾比的乙二胺和1，3-環(huán)己烷二胺的混合物作為鏈增長劑，以二乙胺作為鏈終止劑。每一種情況中，采用S.Siggia的在“Quantitative OrganicAnalysis Via Functional Group”[第3版，Wiley&Sons，紐約，559-561頁(1963)]中描述的方法測得封端的二元醇的總異氰酸根部分的含量為2.65％重量的NCO。因此二異氰酸酯與聚醚二醇的摩爾比率為1.68-1.85，取決于聚醚二醇的分子量。認為共聚多醚二醇的分子量的微小變化對聚氨酯-脲的性質幾乎沒有影響。往每種溶液中添加以最終溶液的重量計0.5％重量的Santowhite粉末[1，1-雙(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷，從Flexsys獲得]。在Mylar聚酯板(E.I.du Pont deNemours and Company的注冊商標)上用刮刀澆注5密爾(0.013厘米)厚的薄膜，并使其在通風廚中干燥一整夜。在150℃下調節(jié)仍在Mylar板上的薄膜10分鐘，再在沸水中調節(jié)30分鐘。從所述薄膜-板層壓片上剪下4密爾(0.010厘米)寬、5.1厘米長的樣品，從Mylar背襯上取出，在因斯特朗測試儀上進行張力測試。以50厘米/分鐘的速度將樣品拉伸到200％伸長率并松弛。進行這樣的拉伸-松弛循環(huán)5次。在第5次松弛循環(huán)時，在兩個點(30％和60％伸長率，分別記為“UP30”和“UP60”)測定卸載力(應力)，并以十分之一牛頓/特為單位報導。在第6次拉伸時測定斷裂伸長率百分比。還在22℃下測量那些已經進行了5次0-200％拉伸/松弛循環(huán)的樣品的變定。計算變定(“％S”)，以百分比表示％S＝100(La-Lb)/Lb其中Lb和La分別指長絲(紗線)在5次伸長/松弛循環(huán)之前和之后沒有拉伸時的伸直長度。試驗3個樣品，從所得結果計算平均值。薄膜的物理性質在表III中列出。
表ITI共聚多醚中亞乙基醚部分的摩爾百分比50373122共聚多醚二醇MW 1750 20802223 2100斷裂伸長率，％ 713 731 725 640變定，％ 15 14 1413UP60，dN/tex 0.0110.012 0.012 0.013UP30，dN/tex 0.0050.006 0.007 0.007卸載力數(shù)值的標準偏差一般為約0.0002。當共聚多醚二醇中的亞乙基醚含量高于約37％摩爾時，低伸長率時的卸載力低得不可接受，斷裂伸長率下降，變定升高(雖然很輕微)。當?shù)陀诩s15％摩爾(從表III所示數(shù)據(jù)推斷)時，亞乙基醚部分對卸載力的影響力減少，斷裂伸長率降低。
實施例6由(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇(約70/30摩爾比，數(shù)均分子量為2223)、MDI(含有2.65％重量的NCO)和用肼增長鏈，采用與實施例5相同的方法制備的聚氨酯-脲薄膜具有739％的斷裂伸長率、12％的變定、在60％和30％伸長率下分別為0.014dN/tex和0.008dN/tex的卸載力。
實施例7由如實施例3所制備的相同的(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇、MDI、乙二胺增鏈劑、二乙胺鏈終止劑通過如下方法制備聚氨酯-脲使所述聚醚二醇與二異氰酸酯接觸制備封端的二元醇，將所述封端的二元醇溶解于足量的DMAc中，這樣最終的紡絲溶液中含有35％重量的聚氨酯-脲，鏈增長/終止所述封端的二醇。將紡絲溶液通過8個噴絲孔紡絲，聚結成4條細絲，以650米/分鐘纏繞起來。所產生的36旦尼爾(32dN/tex)彈力纖維，當使用5次0-200％拉伸-松弛循環(huán)進行張力測試時，具有平均(以3個樣品計算)為610％的斷裂伸長率、UP60為0.014dN/tex、UP30為0.007dN/tex。這些數(shù)據(jù)進一步證實本發(fā)明的彈力纖維性質具有意想不到的良好的性質結合，而且從薄膜獲得的數(shù)據(jù)，尤其是UP60和UP30數(shù)值是彈力纖維UP60和UP30性質的適當預測值。
權利要求
1.彈力纖維，所述彈力纖維包括以下物質的聚氨酯反應產物(A)共聚(亞烷基醚)二醇，所述共聚(亞烷基醚)二醇選自(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇，其中所述亞乙基醚部分的存在量為約15-37％摩爾；和(四亞甲基-1，2-亞丙基醚)共聚物二醇；其中所述1，2-亞丙基醚部分的存在量為約15-30％摩爾；其中所述摩爾百分數(shù)均基于總亞烷基醚部分計算；(B)二異氰酸酯；和(C)增鏈劑，所述增鏈劑選自二胺和二醇。
2.權利要求1的彈力纖維，其中所述共聚(亞烷基醚)二醇為具有大約1300-4500的數(shù)均分子量的(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇；所述二異氰酸酯選自1-異氰酸根合-4-[(4-異氰酸根合苯基)甲基]苯及其與1-異氰酸根合-2-[(4-異氰酸根合苯基)甲基]苯的混合物；其中所述二異氰酸酯與共聚(亞烷基醚)二醇的摩爾比為約1.2到2.3；所述彈力纖維在30％伸長率下的卸載力為至少0.006dN/tex。
3.權利要求1的彈力纖維，其中所述增鏈劑選自肼、乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、1，2-二氨基丁烷、1，3-二氨基丁烷、1-氨基-3，3，5-三甲基-5-氨基甲基環(huán)己烷、2，2-二甲基-1，3-二氨基丙烷、1，3-二氨基-2，2-二甲基丁烷、2，4-二氨基-1-甲基環(huán)己烷、1，3-環(huán)己烷二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、1，3-戊二胺及其混合物，所述彈力纖維在60％的伸長率下的卸載力為至少0.012dN/tex。
4.權利要求1的彈力纖維，其中所述共聚(亞烷基醚)二醇為具有大約2000-3500的數(shù)均分子量的(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇；所述亞乙基醚部分的存在量為約20-35％摩爾；所述二異氰酸酯與共聚(亞烷基醚)二醇的摩爾比為約1.2-2.3；所述增鏈劑選自乙二醇、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)苯和1，4-丁二醇；其中所述彈力纖維在-5℃下的變定不超過約26％。
5.權利要求1的彈力纖維，其中所述二異氰酸酯選自1-異氰酸根合-4-[(4-異氰酸根合苯基)甲基]苯及其與1-異氰酸根合-2-[(4-異氰酸根合苯基)甲基]苯的混合物；所述共聚(亞烷基醚)二醇為(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇；所述二異氰酸酯與共聚(亞烷基醚)二醇的摩爾比為約1.2-2.3；所述增鏈劑選自肼、乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、1，3-戊二胺、1，3-環(huán)己烷二胺、1，2-二氨基丁烷、1，3-二氨基丁烷、1-氨基-3，3，5-三甲基-5-氨基甲基環(huán)己烷、2，2-二甲基-1，3-二氨基丙烷、1，3-二氨基-2，2-二甲基丁烷、2，4-二氨基-1-甲基環(huán)己烷、六亞甲基二胺及其混合物；所述彈力纖維在30％伸長率下的卸載力為至少0.006dN/tex。
6.權利要求1的彈力纖維，其中所述二異氰酸酯為1-異氰酸根合-4-[(4-異氰酸根合苯基)甲基]苯；所述共聚(亞烷基醚)二醇為(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇，其中所述亞乙基醚部分的存在量為約20-35％摩爾；所述增鏈劑選自肼、乙二胺、1，2-丙二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、1，3-戊二胺、1，3-環(huán)己烷二胺、乙二胺、1，2-丙二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、1-氨基-3，3，5-三甲基-5-氨基甲基環(huán)己烷、1，3-二氨基-2，2-二甲基丁烷、2，4-二氨基-1-甲基環(huán)己烷及其混合物；所述彈力纖維在60％伸長率下的卸載力為至少0.012dN/tex。
7.一種制備彈力纖維的方法，所述方法包括以下步驟(A)使共聚(亞烷基醚)二醇與二異氰酸酯接觸形成封端的二醇，所述共聚(亞烷基醚)二醇選自(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇，其中所述亞乙基醚部分的存在量為約15-37％摩爾，和(四亞甲基-1，2-亞丙基醚)二醇，其中所述1，2-亞丙基醚部分的存在量為約15-30％摩爾，其中所述摩爾百分數(shù)基于總的亞烷基醚部分計算；(B)將所述封端的二醇溶解在溶劑中；(C)使步驟(B)中形成的封端的二醇的溶液與選自二胺和二醇的增鏈劑接觸，形成聚氨酯紡絲溶液；以及(D)對步驟(C)所形成的溶液進行紡紗形成彈力纖維。
8.權利要求7的方法，其中所述共聚(亞烷基醚)二醇為(四亞甲基-亞乙基醚)二醇；所述二異氰酸酯為1-異氰酸根合-4-[(4-異氰酸根合苯基)甲基]苯，所二異氰酸酯與共聚(亞烷基醚)二醇的摩爾比為約1.2-2.3；所述增鏈劑選自乙二醇、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)苯和1，4-丁二醇。
9.權利要求7的方法，其中所述共聚(亞烷基醚)二醇為(四亞甲基-乙烯醚)共聚物二醇；所述二異氰酸酯為1-異氰酸根合-4-[(4-異氰酸根合苯基)甲基]苯；所述二異氰酸酯與共聚(亞烷基醚)二醇的摩爾比為約1.2-2.3；所述增鏈劑選自肼、乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、2-甲基-1，5-戊二胺、1，3-戊二胺、1，3-環(huán)己烷二胺、1，2-二氨基丁烷、1，3-二氨基丁烷、1-氨基-3，3，5-三甲基-5-氨基甲基環(huán)己烷、2，2-甲基-1，3-二氨基丙烷、1，3-二氨基-2，2-二甲基丁烷、2，4-二氨基-1-甲基環(huán)己烷及其混合物。
10.權利要求9的方法，其中所述形成彈力纖維的紡絲步驟為干紡步驟，所述(四亞甲基-亞乙基醚)共聚物二醇的數(shù)均分子量為約1300-4500，所述彈力纖維在30％伸長率下的卸載力為至少0.006dN/tex。
全文摘要
提供了一種基于共聚(亞烷基醚)的低變定(在低溫下)的彈力纖維，所述共聚(亞烷基醚)為含有四亞甲基醚或1，2－亞丙基醚部分的共聚物。
文檔編號C08G18/10GK1402744SQ00816584
公開日2003年3月12日 申請日期2000年12月1日 優(yōu)先權日1999年12月3日
發(fā)明者H·尼施卡瓦, M·厄梅扎瓦 申請人:杜邦-東麗株式會社