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TW201819448A - 以熱塑性聚胺甲酸酯為主之熔紡複絲、其製造及用途 - Google Patents

以熱塑性聚胺甲酸酯為主之熔紡複絲、其製造及用途 Download PDF

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Abstract

本發明有關於以熱塑性聚胺甲酸酯為主之熔紡複絲、其製造及所述熔紡複絲用於製造技術性紡織品及衣物(諸如短襪、長襪)、壓縮紡織品(如醫療繃帶)、手術軟管、骨科彈性繃帶、運動紡織品、貼身衣等之用途。

Description

以熱塑性聚胺甲酸酯為主之熔紡複絲、其製造及用途
本發明有關於以熱塑性聚胺甲酸酯為主之熔紡複絲、其製造及所述熔紡複絲用於製造技術性紡織品及衣物(諸如短襪、長襪)、壓縮紡織品(如醫療繃帶)、手術軟管、骨科彈性繃帶、運動紡織品、貼身衣等之用途。
以熱塑性聚合物為主之熔紡單絲以及其製造為此項技術已知的。
EP 0974608 B1係關於熱塑性聚胺甲酸酯類，其可藉使多元醇組成物(A)與有機二異氰酸酯(B)、及一鏈延長劑(C)以滿足下式的比例之反應而獲得，該多元醇組成物(A)主要由具有結晶焓為至多70J/g及數平均分子量為自1000至5000的聚酯多元醇(A-1)及具有數平均分子量為自500至2500的聚醚多元醇(A-2)構成，及其中該組成物(A)的平均官能度(f)為介於2.006至2.100：1.00b/(a+c)1.10 其中a指示構成該多元醇組成物(A)的全部多元醇類的莫耳數，b指示該有機二異氰酸酯(B)的莫耳數，及c指示該鏈延長劑(C)的莫耳數。EP 0974608 B1還敘述以所述熱塑性聚胺甲酸酯類為主之彈性纖維(單絲)及藉熔紡該熱塑性聚胺甲酸酯製造聚胺甲酸酯彈性單絲之方法。該聚胺甲酸酯彈性單絲具有良好的紡紗穩定性、耐熱性、耐熱水性、彈性回復、伸長性及均勻性之性質。該單絲容易使用熔紡方法來製造。
在EP 0592668 A1中敘述熱塑性聚胺甲酸酯彈性體，其含有很小量的聚胺甲酸酯基質系小顆粒及具有高分子量與窄分子量分布。所述熱塑性聚胺甲酸酯彈性體具有優異熔融-可模塑性如此使得能夠將它熔紡成單絲同時防止絲斷裂。該彈性體可以藉熔體聚合方法於相當高溫度下及於一段短時間內使NCO-預聚物與低分子二醇反應來製造。
DE 2264611 C3敘述由二成分作成的螺旋捲曲紡織絲以及由其作成的紡織品。成分之一者係由可熔紡的彈性體聚胺甲酸酯構成。該聚胺甲酸酯均-絲由具有熔點高於200℃及低於235℃之老化的聚胺甲酸酯構成。第二絲係由聚醯胺所作成。該聚胺甲酸酯較佳由聚酯多元醇、二異氰酸酯及二元醇鏈延長劑所製備。在一較佳具體實施中，該聚胺甲酸酯係藉使具有分子量為自1000至3000的聚酯多元醇、鏈延長劑及以二苯基甲烷二異氰酸酯為主的聚異氰酸酯而製得的，其中異氰酸酯基團對羥基基團的比例為自1.0至1.01。該絲經熔紡及以常見方式空氣-淬火，及在捲取前經施予紡紗-完工。
EP 0905291 B1敘述具有光澤度為70或更低的熔紡聚胺甲酸酯彈性單絲。該光澤度定義為(I/Io)x100，式中從纖維表面反 射出的光量為I及標準白板反射出的光量為Io。在較佳的聚胺甲酸酯彈性絲的表面上，在軸向每一10μm絲中存在十個或更多的高度0.2至5.0μm的山形突起。還敘述製造聚胺甲酸酯彈性絲之方法，包含對苯二甲酸丁二酯-系結晶聚酯(A)及熱塑性聚胺甲酸酯(B)之熔紡。在紡紗之前，化合物(A)係與熱塑性聚胺甲酸酯(B)熔融-混合。EP 0905291 B1還揭示包含聚胺甲酸酯彈性絲作為核心之纖維。
本發明之目的係欲提供一種熱塑性聚合物，其能夠用在熔紡方法以製造具如(例如)拉伸強度及斷裂時伸長率之良好性質之熔紡複絲及其能夠用在熔紡方法而沒有在製備期間複絲破裂之問題。
本發明之另一目的係欲提供一種用於製造前述複絲之簡單且有效率的方法。
本發明係藉使用特定多元醇類作為長鏈多元醇成分提供以熱塑性聚胺甲酸酯為主之熔紡複絲來達成所述目的。
本發明之主題係藉下述的反應所獲得的以熱塑性聚胺甲酸酯為主之熔紡複絲A)至少一種有機二異氰酸酯B)至少一種多元醇，具數-平均莫耳質量Mn500及5000g/mol，及至少二個異氰酸酯-反應性基團C)至少一種鏈延長劑，具莫耳質量60及490g/mol，及具二個異氰酸酯-反應性基團及 D)選擇性一單官能的鏈終止劑其具有異氰酸酯-反應性基團E)選擇性催化劑F)選擇性助劑及/或添加劑，在此成分B)包含B1)至少一種聚醚碳酸酯多元醇，其可經由二氧化碳及環氧烷(alkylene oxides)加成至H-官能的起始物質上的反應獲得B2)0至70重量%以B)為基準的至少一種或多種不同於B1)的多元醇類及在此該來自A)的異氰酸酯基團對該在B)、C)及選擇性D)中全部的異氰酸酯-反應性基團之莫耳比為0.9：1及1.2：1。
令人驚訝地，已發現根據本發明之TPU複絲具有良好機械性質。特別是發現它們具有較高的拉伸強度及更好的伸長率性質，相比於對應的以純C2-或C3-聚醚多元醇類為主或以聚碳酸酯多元醇類為主的TPU單-或複絲。本發明複絲於低溫下還保持很好的彈性性質。
較佳的熔紡複絲係以由下述的反應獲得的熱塑性聚胺甲酸酯為主A)至少一種有機二異氰酸酯，選自包括4,4’-亞甲基-二苯基二異氰酸酯(4,4’-MDI)、1,6-六亞甲基二異氰酸酯及4,4’-二異氰酸基-二環己基甲烷(氫化的4,4’-MDI)之構成群組B)至少一種多元醇，具數-平均莫耳質量Mn1000及3000g/mol，及具數目-平均官能度為1.9至2.1 C)至少一種鏈延長劑，具莫耳質量60及300g/mol，及具二個異氰酸酯-反應性基團 及D)選擇性一單官能的鏈終止劑其具有異氰酸酯-反應性基團E)選擇性催化劑F)選擇性助劑及/或添加劑，在此成分B)包含B1)至少一種聚醚碳酸酯多元醇可經由二氧化碳及環氧丙烷(propylene oxide)或一環氧丙烷與至多30重量%(以該環氧烷混合物為基準)的環氧乙烷的混合物加成至H-官能的起始物質上而獲得B2)0至70重量%以B)為基準的至少一種或多種不同於B1)之多元醇類。及在此該來自A)的異氰酸酯基團對該在B)、C)及選擇性D)中全部的異氰酸酯-反應性基團之莫耳比為0.9：1及1.2：1。
本發明之另一主題為一種製造本發明熔紡複絲之方法，包含下述步驟i)乾燥上述熱塑性聚胺甲酸酯直到該熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)的含水量低於0.02重量%為止，ii)經由一料斗1將顆粒形式的乾燥TPU饋入一擠壓機2內(其在此熔融該TPU顆粒)，iii)將該熔融的TPU饋入一包含分布板及紡嘴(spinneret)之紡絲頭4內，iv)藉使該熔融的TPU通過紡嘴的噴頭以形成絲，v)冷卻該絲及藉此固化該絲，vi)將該絲組合成一複絲， vii)在安裝於捲取機9的卷軸(spool)上捲取該複絲。
在加工前乾燥該TPU-顆粒以獲得低於0.02重量%的含水量。該聚合物較佳在真空中於高溫(例如：60℃至100℃)下被乾燥。
該TPU-顆粒於室溫下經過料斗1饋入擠壓機2內。所用的擠壓機2可為例如一在加熱的圓筒中旋轉的單螺桿。從該擠壓機2該熔融的TPU經過一紡紗泵3到達紡絲頭4(包含一具數個孔的分布板及具有數個噴頭的紡嘴)。在經過該紡嘴的噴頭離開該紡絲頭4之後，該絲在淬火單元5中被淬火及藉冷卻被固化，較佳空氣冷卻及之後組合成一複絲。該複絲可以藉經過例如雙輥(duo rollers)7拉它將其延伸至所需的直徑。
該擠壓機2的溫度較佳維持在介於160℃至215℃。使該溫度降到160℃以下造成高壓生成及215℃以上溫度導致密集的泡沫形成。在所述溫度範圍之外該熔紡方法變得不穩定。
在該紡絲頭4的溫度較佳應等於低於在擠壓機2的溫度，較佳比在該擠壓機末端處低於0至20℃。
該TPU應停留在該擠壓機中及在該紡絲頭中不會比取決於所用的TPU所需時間來得更長。一過長(取決於所用的TPU)滯留時間導致在該最可能使絲變弱的TPU熔體中泡沫形成，及絲斷裂。
1‧‧‧料斗
2‧‧‧擠壓機
3‧‧‧紡紗泵
4‧‧‧紡絲頭
5‧‧‧絲淬火單元
6‧‧‧捲取輥
7‧‧‧雙輥
8‧‧‧鬆弛單元
9‧‧‧捲取機
圖1為熔紡機器。
可以使用的有機二異氰酸酯類A)以例示方式為在Justus Liebigs Annalen der Chemie,562,pp.75-136中所述的二異氰酸酯類。
具體提及以示例方式可為如下述所構成： 芳香族二異氰酸酯類，例如2,4-二異氰酸伸甲苯基酯，2,4-二異氰酸伸甲苯基酯/2,6-二異氰酸伸甲苯基酯混合物，二苯基甲烷4,4'-二異氰酸酯，二苯基甲烷2,4'-二異氰酸酯，及二苯基甲烷2,2'-二異氰酸酯，二苯基甲烷2,4'-二異氰酸酯/二苯基甲烷4,4'-二異氰酸酯混合物，胺甲酸酯-改質的液體二苯基甲烷4,4'-二異氰酸酯類及二苯基甲烷2,4'-二異氰酸酯類，4,4'-二異氰酸基-1,2二苯基乙烷，及1,5-二異氰酸伸萘基酯。作為芳香族有機二異氰酸酯類，適宜使用二苯基甲烷二異氰酸酯異構物混合物具>96重量%含量的二苯基甲烷4,4'-二異氰酸酯及特別是二苯基甲烷4,4'-二異氰酸酯及1,5-二異氰酸伸萘基酯。所提及的二異氰酸酯類可以單獨地或以彼此的混合物形式使用。它們還可以與至多15重量%(以二異氰酸酯的總量為基準)的聚異氰酸酯(例如三苯基甲烷4,4',4"-三異氰酸酯)或與聚苯基聚亞甲基聚異氰酸酯類一起使用。
可以使用的其它二異氰酸酯類A)為脂族及環脂族二異氰酸酯類。可提及是以示例方式的六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、環己烷1,4-二異氰酸酯、1-甲基環己烷2,4-二異氰酸酯、及1-甲基環己烷2,6-二異氰酸酯，還有對應異構物混合物，及二環己基甲烷4,4’、2,4’、及2,2’-二異氰酸酯，還有對應異構物混合物。適宜是所用的脂族有機二異氰酸酯由至少50重量%的六亞甲基1,6- 二異氰酸酯所組成，適宜為75重量%，及特佳為100重量%。
在本發明之一項較佳具體實施中，該有機二異氰酸酯A)包含至少一種化合物選自脂族、芳香族、環脂族二異氰酸酯類之組群，及特佳為至少一種脂族及/或一種芳香族二異氰酸酯，非常特佳為至少一種芳香族二異氰酸酯。
在本發明中，成分B)包含至少一種可經由二氧化碳及環氧烷加成至H-官能的起始物質上獲得的聚醚碳酸酯多元醇(B1)。針對本發明之目的"H-官能的"意指一起始化合物其具有相關於烷氧化反應活性之H原子。
經由環氧烷及CO2加成至H-官能的起始劑之聚醚碳酸酯多元醇類之製造以示例方式由EP 0222453 A、WO 2008/013731 A、及EP 2115032 A與WO 2014/060300 A與WO 2014/060348 A已知的。
作為成分B)，還可以使用上述聚醚碳酸酯多元醇類(B1)與其它具數-平均莫耳質量Mn為自500至5000g/mol(較佳自750至4000g/mol，及特佳自1000至3000g/mol)的線性羥基-終端的多元醇類(B2)之混合物。由於該製造方法，這些其它多元醇類經常包含少量的非線性化合物。因此常用的表示為"實質上線性多元醇類"。較佳的其它多元醇類為聚酯二醇類、聚醚二醇類、聚碳酸酯二醇類，及這些多元醇類的混合物。
合適的聚醚二醇類因而可以藉使一或多種在伸烷基結構部分具有自2至4個碳原子之環氧烷類與包含二個活性氫原子之起始劑分子反應而製得。可提及的環氧烷類實例為：環氧乙烷，1,2-環氧丙烷，環氧氯丙烷，及1,2-環氧丁烷，及2,3-環氧丁烷。適宜使 用環氧乙烷、環氧丙烷、及1,2-環氧丙烷與環氧乙烷之混合物。該環氧烷類可以單獨地，以連續交替，或以混合物形式被使用。可以使用的起始劑分子實例為：水，胺基醇類，例如N-烷基二乙醇胺類，例如N-甲基二乙醇胺，及二醇類，例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁烷二醇、及1,6-己烷二醇。還可以選擇性使用起始劑分子之混合物。其它合適的聚醚二醇類為含有羥基之四氫呋喃聚合反應產物。還可以使用自0至30%比率(以雙官能的聚醚類為基準)的三官能的聚醚類，然而這些的量最多是產生熱塑性可加工的產物的量。合適的聚醚二醇類之平均莫耳質量Mn為自500至6000g/mol，較佳自750至4000g/mol，及非常特佳自1000至3000g/mol。它們可以單獨地或者以彼此的混合物形式被使用。
合適的聚酯二醇類可以示例方式由具有自2至12個碳原子(較佳具有4至6個碳原子)的二羧酸與由多元醇所製造。可使用的二羧酸實例為：脂族二羧酸，例如丁二酸、順丁烯二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、及癸二酸，及芳香族二羧酸，例如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、及對苯二甲酸。二羧酸可以單獨地或以混合物形式被使用，例如以丁二酸、戊二酸、及己二酸混合物的形式。代替二羧酸，對於聚酯二醇類的製造可以選擇性有效使用對應二羧酸衍生物，例如在醇結構部分具有1至4個碳原子的羧酸二酯類，羧酸酐，或醯基氯化物。多元醇的實例為具有自2至10個(較佳自2至6個)碳原子的二元醇類，例如乙二醇、二乙二醇、1,4-丁烷二醇、1,5-戊烷二醇、1,6-己烷二醇、1,10-癸烷二醇、1,12-十二烷二醇、2,2-二甲基-1,3-丙烷二醇、1,3-丙烷二醇、及二丙二醇。按所期望性質要求，該多元醇可以單獨或選擇性以彼此的混合物被使用。其它合 適的化合物為碳系酸與所提及的二醇類(特別是彼等具有自4至6個碳原子，例如1,4-丁烷二醇或1,6-己烷二醇)之酯類，羥基羧酸(例如羥己酸)的縮合物，及內酯類(例如選擇性取代的己內酯類)的聚合反應產物。較佳使用的聚酯二醇類為乙烷二醇聚己二酸酯類，1,4-丁烷二醇聚己二酸酯類，乙烷二醇1,4-丁烷二醇聚己二酸酯類，1,6-己烷二醇新戊二元醇聚己二酸酯類，1,6-己烷二醇1,4-丁烷二醇聚己二酸酯類，及聚己內酯類。該聚酯二醇類的數-平均莫耳質量Mn為自500至5000g/mol，較佳自600至4000g/mol，及特佳自800至3000g/mol，及它們可以獨立地或以彼此的混合物形式被使用。
所用的鏈延長劑C)可以包含低分子量化合物具有莫耳質量為60及490g/mol，較佳為62及400g/mol，及特佳為62及300g/mol，此處該等具有二個異氰酸酯-反應性基團。
在本發明之一項較佳具體實施中，鏈延長劑C)包含(或構成有)二醇類、二胺類，或二醇/二胺混合物，然而較佳為二醇類。
合適的鏈延長劑為二醇類諸如乙烷二醇、1,3-丙烷二醇、1,4-丁烷二醇、1,5-戊烷二醇、1,6-己烷二醇、1,8-辛烷二醇、1,10-癸烷二醇、1,12-十二烷二醇、二乙二醇、二丙二醇、新戊二元醇，對苯二甲酸與具有自2至4個碳原子的二元醇類之二酯類，例如對苯二甲酸雙(乙二醇)酯或對苯二甲酸雙(1,4-丁烷二醇)酯，對苯二酚之羥烷基醚類，例如1,4-二(羥乙基)對苯二酚，及乙氧化的雙酚類，還有這些與ε-己內酯之反應產物。
較佳的鏈延長劑為具有自2至14個碳原子之脂族二醇類，例如乙烷二醇、1,3-丙烷二醇、1,4-丁烷二醇、1,5-戊烷二醇、1,6-己烷二醇、1,8-辛烷二醇、1,10-癸烷二醇、1,12-十二烷二醇、二 乙二醇、二丙二醇、新戊二元醇、及1,4-二(羥乙基)對苯二酚。特別適宜係予以使用1,3-丙烷二醇、1,4-丁烷二醇、1,6-己烷二醇、及1,4-二(羥乙基)對苯二酚作為鏈延長劑。
其它合適的鏈延長劑為(環)脂族二胺類，例如異佛爾酮二胺、乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、N-甲基丙-1,3-二胺、N,N'-二甲基乙二胺，及芳香族二胺類，例如2,4-甲苯二胺及2,6-甲苯二胺、3,5-二乙基-2,4-甲苯二胺、及3,5-二乙基-2,6-甲苯二胺，及一級的單、二、三、或四烷基-取代的4,4'-二胺基二苯基甲烷類。
可以使用的鏈終止劑D)為具有異氰酸酯-反應性基團的低分子量化合物，例如單醇類或單胺類。適宜使用至少一種化合物選自1-辛醇、硬脂醯醇、1-丁胺、及硬脂醯胺之組群，及特別是係使用1-辛醇。
在本發明方法之第一及/或第二步驟中可以選擇性使用合適的催化劑E)。由先前技術已知的常見三級胺，例如三乙基胺、二甲基環己基胺、N-甲基嗎啉、N,N’-二甲基哌嗪、2-(二甲基胺基乙氧基)乙醇、二氮雜雙環[2.2.2]辛烷，還有有機金屬性化合物，例如鈦化合物、鐵化合物、或錫化合物，例如二乙酸錫、二辛酸錫、二月桂酸錫，或脂族羧酸的二烷基錫鹽，例如二乙酸二丁基錫或二月桂酸二丁基錫，係適用於TPUs之製造。較佳催化劑為有機金屬性化合物，特別是鈦化合物或鐵化合物或錫化合物。
在TPUs中催化劑的總量通常為約0至5重量%，較佳自0.0001至1重量%，及特佳自0.0002至0.5重量%。
更且還可以添加助劑及/或額外的物質F)。可提及作為以示例方式的潤滑劑，例如脂肪酸酯類及其金屬皂，脂肪酸醯胺類， 脂肪酸酯醯胺類，及矽酮化合物，抗結塊劑，抑制劑，水解、UV或其它光、熱、及變色相關的穩定劑，滯焰劑，染料，顏料，無機及/或有機填料。關於提及的助劑及額外物質的更詳盡資訊可見於文獻中，例如在J.H.Saunders及K.C.Frisch的專論"High Polymers",volume XVI,Polyurethane,Parts 1及2,Verlag Interscience Publishers 1962及1964，及Taschenbuch für Kunststoff-Additive[Plastics Additives handbook]by R.Gächter及H Müller(Hanser Verlag Munich 1990)，或DE 29 01 774 A。
本發明熔紡複絲係用以製造技術性紡織品及衣物(諸如短襪、長襪)、壓縮紡織品(如醫療繃帶)、手術軟管、骨科彈性繃帶、運動紡織品、貼身衣等。
下述實施例將提供本發明之進一步闡明。
實施例：
TPU顆粒之製造：
如下述連續地製造TPU：
在由Sulzer製造的具4個靜態混合器的管體(Type DN6具10個混合器元件及剪切速率為500sec-1)中，將包含多元醇/多元醇混合物(B)、Tyzor AA105(E)及添加劑(F)之混合物(其已經加熱至約200℃)與異氰酸酯(A)(其已經藉由熱交換器方式加熱至170℃)強烈地混合一起。之後將該混合物饋入螺桿裝置(由Werner&Pfleiderer製造的ZSK 53)的入口內及之後經過擠壓機以280r.p.m.的轉數於200℃下饋入。在該擠壓機的末端處該TPU線束(strands)藉水冷卻、切成顆粒及之後乾燥。
表1敘述用於TPUs製造之所用的成分及其比例。
多元醇1：Acclaim®2200N：聚氧化丙烯二元醇，具OH數56.1mg KOH/g(Mn=2000g/mol)，得自Covestro AG。
多元醇2：以環氧丙烷及CO2為主的聚醚碳酸酯二醇，具OH數54.3mg KOH/g(Mn=2066g/mol)及具18.7重量%合併的CO2含量。
多元醇3：Desmophen® C2201：聚碳酸酯二醇，具OH數為56.2mg KOH/g(Mn=1996g/mol)，得自Covestro AG。
多元醇4：聚己二酸丁二酯(Polybutylene adipate)，具OH數為50.1mg KOH/g(Mn=2240g/mol)。
多元醇5：聚己二酸丁二酯/乙二酯(Polybutylen/ethylene adipate)，具OH數為55.1mg KOH/g(Mn=2036g/mol)。
多元醇6：TERATHANE® PTMEG 2000：聚四亞甲基二醇，具OH數為55.8mg/KOH/g(Mn=2011g/mol)，得自INVISTA。
MDI：Desmodur® 44M，具NCO含量為33.6%，得自Covestro AG。
催化劑1：Tyzor® AA105：鈦催化劑，得自Dorf Ketal。
催化劑2：二辛酸錫
添加劑1：Irganox® 1010：得自BASF SE的抗氧化劑
添加劑2：Stabaxol® I：得自Rhein Chemie GmbH的水解穩定劑。
添加劑3：Oil M350：得自Momentive的矽油。
添加劑4：Tinuvin® PUR 866：得自BASF SE的光穩定劑。
添加劑5：Tinuvin® 234：光穩定劑，得自BASF SE。
添加劑6：Tinuvin® 622：光穩定劑，得自BASF SE。
添加劑7：Irgafos® 126：抗氧化劑，得自BASF SE。
添加劑8：Irgafos® P-EPQ：抗氧化劑，得自BASF SE。
添加劑9：Loxiol® 3324：N,N’-伸乙基-雙-硬脂醯胺，得自Emery Oleochemicals。
添加劑10：Licowax® E：褐煤酸(montanic acids)與多官能醇類之酯，得自Clariant。
熔紡機及其準備之說明：
在熔紡之前，應確保該TPU不含有超過0.02重量%的水分。為了達到這低水量，在烤箱中於80℃真空下乾燥該TPU顆粒隔夜。將該乾燥的TPU顆粒收集在鋁袋中及以熱壓密封來保護該乾 燥的顆粒免除氛圍水分。
所用的熔紡機由下述部件構成：一料斗1，一擠壓機2，一紡紗泵3，一紡絲頭4，一絲淬火單元5，一捲取輥6，雙輥7，選擇性一鬆弛單元(relaxation unit)8及一捲取機9[見圖1]。該熔紡機係在熔紡實驗之前如下準備：加熱該擠壓機2、紡紗泵3及紡絲頭4。
之後在恆定氮流之下將該乾燥的聚合物填入料斗1內以防止攝取水份。在該擠壓機頭處的壓力設定至35巴。之後起動擠壓機2及紡紗泵3。為達到恆定產出量(throughput)，紡紗每分鐘的轉動數(RPM)係恆定的及改變該擠壓機2的RPM以維持擠壓機頭壓力於35巴。進行沖洗1小時以確保沒有任何痕量的前述聚合物留在機器中。
完成沖洗之後及在穩定鬆弛程序之後，製得該絲及在淬火單元5中紡絲頭4(包含一分布板及一紡嘴)下方以空氣冷卻及以絲束(複絲)的形式收集，通過捲取輥6、三個雙輥7及在捲取機9上收集。
TPU-複絲之製造：
在加工之前乾燥該TPU-顆粒以獲得低於0.02重量%的含水量。將該聚合物在真空烤箱中於80℃及10毫巴下乾燥12小時。
於室溫下將乾燥的TPU-顆粒在恆定氮流之下經過料斗1饋入擠壓機2內。在實驗中所用的擠壓機在加熱的圓筒中具有一單螺桿旋轉。從該擠壓機2該熔融的TPU經過一紡紗泵3到達紡絲頭4中。在離開該紡絲頭之後該絲在淬火單元5中被淬火及藉空氣冷卻被固化。將該絲組合成一束(複絲)。該複絲藉經過雙輥7拉它而延伸及在捲取機9收集它。方法參數敘述於表中。
使用下述試驗方法：
複絲的細度根據DIN EN ISO 2060測定。
複絲的拉伸強度及伸長率按照DIN EN ISO 2062測量。
表4敘述來自表2的比較TPU-複絲所測得的性質。
表5敘述來自表3的本發明TPU-複絲所測得的性質。
相 比於各個比較的複絲，本發明的TPU-複絲具有明顯更好的機械性質水準，這在拉伸強度以及在斷裂時伸長率特別顯著。

Claims (5)

  1. 一種以熱塑性聚胺甲酸酯為主之熔紡複絲，其藉下述的反應獲得A)至少一種有機二異氰酸酯，B)至少一種多元醇，具數-平均莫耳質量M n 500及 5000g/mol，及至少二個異氰酸酯-反應性基團，C)至少一種鏈延長劑，具莫耳質量 60及 490g/mol，及具二個異氰酸酯-反應性基團，及D)選擇性一具有異氰酸酯-反應性基團之單官能的鏈終止劑，E)選擇性催化劑，F)選擇性助劑及/或添加劑，在此成分B)包含B1)至少一種聚醚碳酸酯多元醇，可經由二氧化碳及環氧烷類加成至H-官能的起始物質上而獲得，B2)0至70重量%以B)為基準的至少一種或多種不同於B1)的多元醇類，及在此來自A)的異氰酸酯基團對在B)、C)及選擇性D)中全部的異氰酸酯-反應性基團之莫耳比為 0.9：1及 1.2：1。
  2. 根據申請專利範圍第1項之以熱塑性聚胺甲酸酯為主的熔紡複絲，其藉下述的反應獲得A)至少一種有機二異氰酸酯，選自包括4,4’-亞甲基-二苯基二異氰酸酯(4,4’-MDI)、1,6-六亞甲基二異氰酸酯及4,4’- 二異氰酸基-二環己基甲烷(氫化的4,4’-MDI)之構成群組，B)至少一種多元醇，具數-平均莫耳質量Mn 1000及 3000g/mol，及具數-平均官能度為1.9至2.1，C)至少一種鏈延長劑，具莫耳質量 60及 300g/mol，及具二個異氰酸酯-反應性基團，及D)選擇性一具有異氰酸酯-反應性基團之單官能的鏈終止劑，E)選擇性催化劑，F)選擇性助劑及/或添加劑，在此成分B)包含B1)至少一種聚醚碳酸酯多元醇，其可經由二氧化碳及環氧丙烷或一環氧丙烷與至多30重量%(以環氧烷混合物為基準)的環氧乙烷之混合物加成至H-官能的起始物質上而獲得，B2)0至70重量%以B)為基準的至少一種或多種不同於B1)的多元醇類。
  3. 及在此來自A)的異氰酸酯基團對在B)、C)及選擇性D)中全部的異氰酸酯-反應性基團之莫耳比為 0.9：1及 1.2：1。
  4. 一種製造根據申請專利範圍第1或2項之熔紡複絲之方法，其包含下述步驟i)乾燥根據申請專利範圍第1或2項之熱塑性聚胺甲酸酯直到熱塑性聚胺甲酸酯的含水量低於0.02重量%，ii)將顆粒形式的乾燥的熱塑性聚胺甲酸酯經由一料斗(1)饋 入一擠壓機(2)內，在此該熱塑性聚胺甲酸酯顆粒被熔融，iii)將熔融的熱塑性聚胺甲酸酯饋入包含分布板及具有噴頭的紡嘴之紡絲頭(4)內，iv)藉將熔融的熱塑性聚胺甲酸酯通過紡嘴的噴頭形成絲，v)冷卻該絲及藉此固化該絲，vi)將該絲組合成複絲，vii)在安裝於捲取機(9)上的線軸上捲取該複絲。
  5. 一種根據申請專利範圍第1或2項之熔紡複絲之用途，係用於製造技術性紡織品及衣物(諸如短襪、長襪)、壓縮紡織品(如醫療繃帶)、手術軟管、骨科彈性繃帶、運動紡織品、貼身衣。
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