專利名稱：聚氨酯的制造方法及由該方法得到的聚氨酯的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚氨酯的制造方法、由該制造方法得到的聚氨酯以及該用途。
背景技術(shù)：
聚氨酯化合物及聚氨酯尿素化合物應(yīng)用于各種各樣的領(lǐng)域。聚氨酯化合物主要由聚酯多元醇或聚醚多元醇等的多羥基化合物和異氰酸酯化合物及根據(jù)需要添加的擴(kuò)鏈劑、發(fā)泡劑、勻泡劑等制造，經(jīng)常用作聚氨酯系彈性纖維或聚氨酯尿素系彈性纖維等用途。尤其，具有聚氨酯尿素結(jié)構(gòu)的纖維，由于軟鏈段成分使用聚醚多元醇，硬鏈段使用凝聚力高的多胺化合物，所以具有彈性特性、拉伸恢復(fù)性優(yōu)異的性質(zhì)?？墒?，這些聚氨酯系彈性纖維，由于纖維之間的粘附性高，所以紡出時(shí)解舒性惡化，此外，由于摩擦力大，所以線接觸的紡絲機(jī)、整經(jīng)機(jī)、針織機(jī)或?qū)к壍募庸すば蛑械臋C(jī)器中發(fā)生斷線。因此，容易產(chǎn)生在加工工序中發(fā)生斷線等問題。因此，為了降低加工工序的機(jī)器和線之間的摩擦力，有添加作為油劑的固體金屬皂或油溶性高分子、高級(jí)脂肪酸、氨基改性聚硅氧烷等的方法，或者分散有作為平滑劑的滑石、二氧化硅、膠體氧化鋁或氧化鈦等的方法，進(jìn)一步有將硅二元醇或硅二胺導(dǎo)入到聚氨酯主鏈的一部分的方法等(例如，專利文獻(xiàn)I)?？墒?，即使在該方法中也存在以下問題，不能得到充分的防止粘附的效果，或者平滑劑使紡絲機(jī)、整經(jīng)機(jī)、針織機(jī)或?qū)Ъ喥鳟a(chǎn)生重大的磨耗，或者整經(jīng)、經(jīng)編工序中，通過油劑成分提取出來的纖維中的低聚物或者油劑中的固體或高粘度成分變成固體或者漿狀而分離出來的物質(zhì)大量地附著在纖維上，污損產(chǎn)品或者使機(jī)械或器具發(fā)生堵塞，從而沒有解決課題。因此，尋求這樣一種聚氨酯的制造方法，即使不使用這樣的油劑或平滑劑，粘附性也降低，紡出時(shí)的解舒性(或聚氨酯之間的剝離性)高，具有高剝離性。另一方面，聚氨酯的原料使用具有羥基的多羥基烴系聚合物的例子，舉例有用于提高聚烯烴樹脂材料的粘結(jié)性的作為氨基甲酸酯系樹脂的改性劑的用途(專利文獻(xiàn)2)，或者作為高分子多元醇與聚丁二醇混合制造聚氨酯，試圖提高聚氨酯系彈性纖維的耐久性的研究(專利文獻(xiàn)3)。可是，在專利文獻(xiàn)3記載的方法中，高分子多元醇的疏水性過高，與聚醚多元醇的相溶性惡化，存在制造聚氨酯時(shí)凝膠化，或者作成紗線或薄膜時(shí)分散不均一的問題。此外，已知，采用專利文獻(xiàn)3記載的方法制造的聚氨酯構(gòu)成的纖維制作的伸縮性布帛或者泳衣的耐氯性、耐熱水性、耐光性優(yōu)異等，但是使用具有羥基的多羥基烴系聚合物作為原料，聚氨酯的粘附性降低，甚至由聚氨酯構(gòu)成的薄膜或者彈性纖維等成形物的粘附性降低，不會(huì)用于提高剝離性 的目的。此外，專利文獻(xiàn)3記載的聚氨酯系彈性纖維，雖然作為擴(kuò)鏈劑例舉了多元醇以及多元胺，但是實(shí)際上，是通過以多元醇為擴(kuò)鏈劑的溶融紡絲法得到的得到的彈性纖維，若要用該方法得到使用多元胺的所謂聚氨酯尿素構(gòu)造物的話，鏈延長反應(yīng)時(shí)容易發(fā)生凝膠或者三維交聯(lián)等異常反應(yīng)，存在難以成形為均質(zhì)的纖維或者薄膜的問題。此外，另一方面，完成了以下的研究，以改良聚氨酯彈性纖維的諸物性為目的，而改良聚氨酯的原料成分。例如，作為使用聚酯多元醇的例子，提議由以側(cè)鏈具有烴基的多元醇為必須成分的二醇構(gòu)成成分和以二聚酸為必須成分的羧酸構(gòu)成成分形成的疏水性聚酯多元醇(專利文獻(xiàn)4)?？墒牵词故褂眠@些聚酯多元醇時(shí)，也還是得不到顯示充分的剝離性的聚氨酯。
背景技術(shù)：
文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本國特開平10-259577號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本國特開平6-158016號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本國特開平11-131325號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日 本國特開2002-212273號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明鑒于上述課題，本發(fā)明的目的在于提供一種制造聚氨酯以及聚氨酯尿素的方法以及對(duì)制造聚氨酯尿素有用的新的聚酯多元醇，從聚醚多元醇、聚異氰酸酯化合物以及擴(kuò)鏈劑制造聚氨酯時(shí)，聚氨酯以及聚氨酯尿素對(duì)聚氨酯彈性纖維或薄膜以及衣料等的高功能聚氨酯用途極其有用，并且，粘附性低，剝離性高。為解決課題的手段本發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了認(rèn)真的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在制造聚氨酯時(shí)，通過使用聚醚多元醇和分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物，優(yōu)選是具有特定的結(jié)構(gòu)和一定的氧含量的聚酯多元醇，更優(yōu)選混合該聚酯多元醇和聚醚多元醇，通過在溶劑的共存下與聚異氰酸酯化合物以及擴(kuò)鏈劑反應(yīng)，可以降低所得到的聚氨酯以及聚氨酯尿素的粘附性，可以提高剝離性以及紡出時(shí)的解舒性，從而完成了本發(fā)明。也就是說，本發(fā)明的要旨在于下述[I] [29]。[I] 一種聚氨酯的制造方法，其特征在于，使(a)分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物、(b)聚醚多元醇、(C)聚異氰酸酯化合物以及(d)擴(kuò)鏈劑的原料進(jìn)行加聚反應(yīng)，得到聚氨酯時(shí)，Ca)分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物相對(duì)于(a)分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物與(b)聚醚多元醇的合計(jì)的比例為0.01 50.00重量％，在選自酰胺系溶劑、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮以及二甲亞砜的溶劑的共存下反應(yīng)。[2]優(yōu)選，上述[I]記載的聚氨酯的制造方法，其特征在于，所述(a)分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物的數(shù)均分子量為500 5000。[3]優(yōu)選，上述[I]或者[2]記載的聚氨酯的制造方法，其特征在于，所述(a)分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物的每一分子的平均羥基數(shù)為1.5 2.7。[4]優(yōu)選，上述[I] [3]中任一項(xiàng)記載的聚氨酯的制造方法，其特征在于，所述(C)聚異氰酸酯化合物為芳香族聚異氰酸酯。
[5]優(yōu)選，上述[I] [4]中任一項(xiàng)記載的聚氨酯的制造方法，其特征在于，所述(d)擴(kuò)鏈劑為多胺化合物。
[6]優(yōu)選，上述[I] [5]中任一項(xiàng)記載的聚氨酯的制造方法，其特征在于，所述(a)分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物的主骨架是氫化聚丁二烯。
[7]優(yōu)選，上述[I] [6]中任一項(xiàng)記載的聚氨酯的制造方法，其特征在于，所述Ca)分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物是由(A)多羥基烴聚合物與(B)含酯基化合物或者含羧基化合物形成的聚酯多元醇。
[8]優(yōu)選，上述[7]記載的聚氨酯的制造方法，其特征在于，所述聚酯多元醇中，所述(A)與所述(B)形成至少一個(gè)酯鍵,并且,該聚酯多元醇中的氧含量為2.0質(zhì)量％或20%以上、13.5質(zhì)量％或13.5質(zhì)量％以下。
[9]優(yōu)選，上述[7]或者[8]記載的聚氨酯的制造方法，其特征在于，所述(B)為聚內(nèi)酯。
[10]優(yōu)選，上述[7] [9]中任一項(xiàng)記載的聚氨酯的制造方法，其特征在于，所述聚酯多元醇是由所述(A)與所述(B)形成的(B) (A) (B)型的嵌段共聚物。
[11]優(yōu)選，上述[7]或者[8]記載的聚氨酯的制造方法，其特征在于，所述(B)是二羧酸。
[12]優(yōu)選，上述[11]記載的聚氨酯的制造方法，其特征在于，所述二羧酸的碳原子數(shù)為2或2以上、15或15以下。
[13]優(yōu)選，上述[10]或者[11]記載的聚氨酯的制造方法，其特征在于，所述聚酯多元醇是由所述(A)與所述(B)形成的(AB)nA型的嵌段共聚物(其中，η為I或I以上的整數(shù))。
[14] 一種聚氨酯，通過所述[I] [13]中任一項(xiàng)記載的聚氨酯的制造方法制造得到。
[15] 一種聚氨酯，其特征在于，含有(a)分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物、(b)聚醚多元醇、(c)聚異氰酸酯化合物以及(d)擴(kuò)鏈劑，聚氨酯中的(b)聚醚多元醇所占的重量比例為54重量％ 99重量％。
[16] 一種聚氨酯成形體，其特征在于，由所述[14]或者[15]記載的聚氨酯構(gòu)成。
[17] 一種聚氨酯成形體，其特征在于，由含有(a)分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物、(b)聚醚多元醇、(C)聚異氰酸酯化合物以及(d)擴(kuò)鏈劑的聚氨酯構(gòu)成，該聚氨酯成形體的表面的原子組成(氧原子/碳原子)為0.22或0.22以下。
[18]優(yōu)選，上述[17]記載的聚氨酯成形體，其特征在于，所述聚氨酯成形體的表面的水接觸角為80度或80度以上。
[19] 一種薄膜，其特征在于，由所述[14]或者[15]記載的聚氨酯構(gòu)成。
[20] 一種纖維，其特征在于，由所述[14]或者[15]記載的聚氨酯構(gòu)成。
[21] 一種聚酯多元醇，其特征在于，由(A)多羥基烴聚合物和(B)含酯基化合物或者含羧基化合物形成，所述(A)與所述(B)形成至少一個(gè)酯鍵，且所述聚酯多元醇中的氧含量為2.0質(zhì)量％或2.0質(zhì)量％以上、13.5質(zhì)量％或13.5質(zhì)量％以下。
[22]優(yōu)選，上述[21]記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述(B)為聚內(nèi)酯。
[23]優(yōu)選，上述[21]或者[22]記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述聚酯多元醇是由所述(A)與所述(B)形成的(B) (A) (B)型的嵌段共聚物。
[24]優(yōu)選，上述[21]記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述(B)是二羧酸。
[25]優(yōu)選，上述[24]記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述二羧酸的碳原子數(shù)為2或2以上、15或15以下。
[26]優(yōu)選，上述[24]或者[25]記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述聚酯多元醇是由所述(A)與所述(B)形成的(AB)nA型的嵌段共聚物(其中，η為I或I以上的整數(shù))。
[27]優(yōu)選，上述[21] [26]中任一項(xiàng)記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述聚酯多元醇的數(shù)均分子量為500或500以上、5000或5000以下。
[28]優(yōu)選，上述[21] [27]中任一項(xiàng)記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述(A)多羥基烴聚合物是氫化聚二烯多元醇。
[29] 一種聚合物，其特征在于，構(gòu)成所述[21] [28]中任一項(xiàng)記載的聚酯多元醇的羥基的至少其一個(gè)形成氨基甲酸酯鍵。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，可以一面維持與聚醚多元醇的一定的相溶性，一面制造聚氨酯，可以降低得到的聚氨酯的粘附性。此外，在將得到的聚氨酯成形時(shí)，可以提高成形體彼此之間的剝離性。而且，使用由該聚氨酯構(gòu)成的彈性纖維，成形為衣料等時(shí)，由于油劑或平滑劑等的使用量的削減帶來成本削減，由產(chǎn)品污損、機(jī)械或器具的堵塞頻率降低帶來操作穩(wěn)定性的提高，摩擦力降低，由此可以期待驅(qū)動(dòng)電力削減等。
具體實(shí)施方式
以下記載的構(gòu)成要件的説明是本發(fā)明的實(shí)施方式的一例(代表例)，本發(fā)明不限于這些內(nèi)容。以下，對(duì)具體內(nèi)容進(jìn)行說明。
<聚氨酯>
本發(fā)明的聚氨酯可以通過將本發(fā)明的(a)分子末端具有至少I個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物與(b)聚醚多元醇、(C)聚異氰酸酯化合物及(d)擴(kuò)鏈劑一起使用得到。
本發(fā)明中的聚氨酯含有(a)分子末端具有至少I個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物、(b)聚醚多元醇、(c)聚異氰酸酯化合物及(d)擴(kuò)鏈劑。此外，聚氨酯中的(b)聚醚多元醇所占的重量比例，沒有特別的限定，通常是54 99重量％，優(yōu)選60 90重量％，更優(yōu)選70 85重量％。該比例越大，得到的聚氨酯的柔軟性越有提高的傾向，另一方面，該比例越小，得到的聚氨酯的剝離性越有 提高的傾向。
本發(fā)明的聚氨酯中包含有構(gòu)成本發(fā)明的(a)分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物或者(b)聚醚多元醇的羥基的至少其一形成氨基甲酸酯鍵的聚合物。優(yōu)選是具有下述部分結(jié)構(gòu)的聚合物、也就是在聚合鏈中具有下述這樣的結(jié)構(gòu)的聚合物，構(gòu)成本發(fā)明的(a)分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物或者(b)聚醚多元醇的兩個(gè)或兩個(gè)以上的羥基形成氨基甲酸酯鍵。
[化I]
權(quán)利要求
1.一種聚氨酯，其特征在于，含有(a)分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物、(b)聚醚多元醇、(c)聚異氰酸酯化合物以及(d)擴(kuò)鏈劑，聚氨酯中的(b)聚醚多元醇所占的重量比例為54重量％ 99重量％。
2.一種聚酯多元醇，其特征在于，由(A)多羥基烴聚合物和(B)含酯基化合物或者含羧基化合物形成，所述(A)與所述(B)形成至少一個(gè)酯鍵，且所述聚酯多元醇中的氧含量為2.0質(zhì)量％以上、13.5質(zhì)量％以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述(B)為聚內(nèi)酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述聚酯多元醇是由所述(A)與所述(B)形成的(B) (A) (B)型的嵌段共聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述(B)是二羧酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述二羧酸的碳原子數(shù)為2以上、15以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或者6記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述聚酯多元醇是由所述(A)與所述(B)形成的(么8)4型的嵌段共聚物，其中，η為I以上的整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或者3記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述聚酯多元醇的數(shù)均分子量為500以上、5000以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或者3記載的聚酯多元醇，其特征在于，所述(A)多羥基烴聚合物是氫化聚二烯多元醇。
10.一種聚合物，其特征在于，構(gòu)成權(quán)利要求2或者3記載的聚酯多元醇的羥基的至少其一形成氨基甲酸酯鍵。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供制造由聚醚多元醇、聚異氰酸酯化合物以及擴(kuò)鏈劑構(gòu)成的聚氨酯尿素時(shí)，制造粘附性低、剝離性高的聚氨酯以及聚氨酯尿素的方法。本發(fā)明的聚氨酯的制造方法，其特征在于，使用(a)分子末端具有至少一個(gè)羥基的多羥基烴系聚合物、(b)聚醚多元醇、(c)聚異氰酸酯化合物以及(d)擴(kuò)鏈劑來制造聚氨酯時(shí)，在非質(zhì)子性極性溶劑的共存下進(jìn)行制造。
文檔編號(hào)C08G18/42GK103172816SQ201310106748
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者中川陽子, 西村誠二郎, 谷口貴紀(jì), 日下晴彥, 大原輝彥, 勝尾憲一 申請(qǐng)人:三菱化學(xué)株式會(huì)社