本发明专利技术涉及用于高速纺丝的斯潘德克斯弹力纤维组合物。一种斯潘德克斯弹力纤维，其包含至少一种二异氰酸酯化合物、含有通过使四氢呋喃和环氧乙烷共聚生成的构成单元的聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇（其中亚乙基醚部分的百分比为大约16至大约70摩尔%）与至少一种选自二胺和二醇的增链剂和至少一种链终止剂的聚氨酯或聚氨酯脲反应产物，其中该斯潘德克斯弹力纤维以超过大约750米/分钟的速度纺成。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及用于高速纺丝的斯潘德克斯弹力纤维组合物。一种斯潘德克斯弹力纤维，其包含至少一种二异氰酸酯化合物、含有通过使四氢呋喃和环氧乙烷共聚生成的构成单元的聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇（其中亚乙基醚部分的百分比为大约16至大约70摩尔%）与至少一种选自二胺和二醇的增链剂和至少一种链终止剂的聚氨酯或聚氨酯脲反应产物，其中该斯潘德克斯弹力纤维以超过大约750米/分钟的速度纺成。【专利说明】用于高速纺丝的斯潘德克斯弹力纤维组合物本申请是申请号为200680015888.X母案的分案申请。该母案的申请日为2006年5月8日；专利技术名称为“用于高速纺丝的斯潘德克斯弹力纤维组合物”。
本专利技术涉及新型斯潘德克斯弹力纤维(spandex)组合物，其包含含有通过使四氢呋喃与环氧乙烷共聚生成的构成单元的聚(四亚甲基-共聚(Co)-亚乙基醚)二醇，其中源自环氧乙烷的单元部分在聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇中以大约16至大约70摩尔％存在，且其中斯潘德克斯弹力纤维丝以通常高于750米/分钟的高速纺成。
技术介绍
聚(四亚甲基醚)二醇，也称作聚四氢呋喃或四氢呋喃(THF，氧杂环戊烷)的均聚物，因其在聚氨酯脲的软链段中的应用而是公知的。聚(四亚甲基醚)二醇赋予聚氨酯脲弹性体和纤维优异的动态性能。它们具有非常低的玻璃化转变温度，但具有高于室温的晶体熔融温度。因此，它们在环境温度下是蜡质固体，并需要保持在升高温度下以防止凝固。与环醚的共聚已经用于降低聚四亚甲基醚链的结晶度。这降低了共聚醚二醇的聚合物熔融温度并同时改进了含有这种共聚物作为软链段的聚氨酯脲的某些动态性能。用于此目的的共聚单体包括环氧乙烷，其可以根据共聚单体含量将共聚物熔融温度降至低于环境温度。聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇的使用也可以改进聚氨酯脲的某些动态性能，例如致断伸长(elongation at break)和低温性能,这对某些最终用途而言是合意的。聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇是本领域中已知的。在美国专利Nos.4，139，567和4，153，786中描述了它们的制备。这类共聚物可以通过任何已知的环醚聚合方法制备，例如 P.Dreyfuss 著的“Polytetrahydrofuran” (Gordon&Breach, N.Y.1982)中所述的那些。这类聚合方法包括用强质子或路易斯酸、杂多酸和全氟磺酸或酸性树脂的催化。在一些情况下，使用如美国专利N0.4，163，115中所述的聚合促进剂，例如羧酸酐可能是有利的。在这些情况下，主要聚合物产物是二酯，其需要在随后的步骤中水解以获得所需聚合二醇。聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇在某些特定物理性质上提供了优于聚(四亚甲基醚)二醇的优点。在高于20摩尔％的亚乙基醚含量下，聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇在室温下是适度粘性的液体并在高于聚(四亚甲基醚)二醇的熔点的温度下具有比相同分子量的聚(四亚甲基醚)二醇更低的粘度。由聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇制成的聚氨酯或聚氨酯脲的某些物理性质胜过由聚(四亚甲基醚)二醇制成的那些聚氨酯或聚氨酯脲的性质。基于聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇的斯潘德克斯弹力纤维也是本领域中已知的。例如，授予Pechhold等人的美国专利N0.4，224，432公开了使用具有低环醚含量的聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇来制备斯潘德克斯弹力纤维和其它聚氨酯脲。Pechhold指出高于30%的亚乙基醚含量是优选的。Pechhold没有指出辅助增量剂(coextender)的使用，尽管其公开了可以使用胺的混合物。授予Aoshima等人的美国专利N0.4，658，065公开了使用杂多酸催化剂经由THF和多元醇的反应制备数种THF共聚醚。Aoshima还公开了在聚合过程中可以与THF —起包含可共聚的环醚，例如环氧乙烷。Aoshima公开了可以使用共聚醚二醇制备斯潘德克斯弹力纤维，但不含由聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇制成的斯潘德克斯弹力纤维的例子。授予Axelrood等人的美国专利N0.3, 425, 999公开了由聚(四亚甲基_共聚_亚乙基醚)二醇制备聚醚型聚氨酯脲以用于耐油性和良好的低温性能。聚(四亚甲基-共聚-亚乙基醚)二醇具有20至60重量％ (相当于29至71摩尔％ )的亚乙基醚含量。AxeliOod没有公开在斯潘德克斯弹力纤维中使用这些聚氨酯脲。Axekood公开了“本专利技术中最有用的增链剂是选自伯和仲二胺及其混合物的二胺”。Axelrood进一步公开了 “优选的二胺是受阻二胺，例如二氯联苯胺和亚甲基双(2-氯苯胺)。”没有公开乙二胺的使用。授予Nishikawa等人的美国专利N0.6，639，041公开了在低温下具有良好弹性的纤维，其含有由多元醇(该多元醇含有THF、环氧乙烷和/或环氧丙烷的共聚醚)、二异氰酸酯和二胺制成的聚氨酯脲和在有机溶剂中溶剂化的聚合物。Nishikawa指出这些组合物具有优于标准均聚物斯潘德克斯弹力纤维的改进的低温性能。Ni shikawa还指出“在共聚醚二醇中高于大约37摩尔％的亚乙基醚含量下，低伸长下的卸载力不可接受地低，致断伸长降低，且变定升高，尽管非常轻微。”Nishikawa中的实施例表明，当共聚醚中亚乙基醚部分的摩尔百分比从22摩尔％升至31至37摩尔％时，致断伸长升高，但在升至50摩尔％后，致断伸长又降低。相反，本专利技术的斯潘德克斯弹力纤维表现出在共聚醚中的乙烯醚部分的摩尔百分比从27摩尔％升至49摩尔％时致断伸长提高的趋势。该专利中的所有样品在650米/分钟或更低速度下纺成。任何纤维制造商都清楚，更快速纺成斯潘德克斯弹力纤维使得在给定时间内产生更多纤维并由此降低制造成本，但纺丝速度受到对一些纤维性能的负面作用的限制。本领域技术人员公知的是，提高斯潘德克斯弹力纤维组合物的纺丝速度与在较低速度下纺成的相同斯潘德克斯弹力纤维相比降低了其伸长并提高其负载力。因此，斯潘德克斯弹力纤维纤维越快纺成，伸长的降低和负载力的提高就越多，从而降低纤维的可牵伸性(draftability)。降低的可牵伸性导致需要在服装构造中使用更多斯潘德克斯弹力纤维并由此提高服装制造成本。因此，通常实践是减慢纺丝速度以提高斯潘德克斯弹力纤维的伸长并降低其负载力，从而提高其在圆筒针织(circular knitting)和其它斯潘德克斯弹力纤维加工操作中的可牵伸性。在授予Selling等人的美国专利N0.6, 916, 896中公开了提高基于纺丝技术的生产率的一种方法。Selling描述了使用混有二异氰酸酯的聚氨酯脲组合物提高聚合物溶液溶解度以便可以将更高固含量的聚氨酯脲溶液进行纺丝。即使不使用更高纺丝速度，也提高了通过给定时间中制成的斯潘德克斯弹力纤维纱线的重量测得的生产率。本专利技术的聚氨酯脲没有混入的二异氰酸酯也具有高溶液溶解度并具有比Selling高得多的生产率。在JP2002-155421A “Dry-Spinning Process”中公开了通过优化纺丝条件提高生产率的另一方法。JP2002-155421A公开了在干纺聚氨酯时提高生产率的方法。该方法基于调节纺丝仓条件以避免干燥气体在纺丝仓中向上流动并避免丝条(thr本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种斯潘德克斯弹力纤维，其包含下列成分的反应产物：（a）含有通过使四氢呋喃和环氧乙烷共聚生成的构成单元的聚(四亚甲基‑共聚‑亚乙基醚)二醇，其中源自环氧乙烷的单元部分在聚(四亚甲基‑共聚‑亚乙基醚)二醇中以大于37至70摩尔%；（b）至少一种二异氰酸酯；（c）至少一种选自二胺和二醇的增链剂；和其中该斯潘德克斯弹力纤维以超过1000米/分钟的卷绕速度纺成。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：CF小帕尔默，GA洛德恩，
申请(专利权)人：因维斯塔技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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