[发明专利]用于制备亲水性纤维的热塑性聚氨酯

说明书

本发明涉及特别是可用于制备亲水性纤维的热塑性聚氨酯。本发明进一步提供了制备本发明的热塑性聚氨酯的方法以及通过本发明的方法可获得的热塑性聚氨酯。

热塑性聚氨酯(TPU)由于其良好的弹性性能和热塑性可加工性而具有重要的技术和工业意义。例如Kunststoff Handbuch [G. Becker, D. Braun], 卷7 Polyurethanes, Munich, Vienna, Carl Hanser Verlag, 1983中对TPU制备、性能和应用进行了综述。

TPU通常由线性多元醇(大分子二醇)，如聚酯二醇、聚醚二醇或聚碳酸酯二醇，有机二异氰酸酯和短链的、通常是二官能的醇(扩链剂)构成。它们可以以连续的方式或以间歇的方式制成。最为人所知的制备方法是带式法(GB-A 1 057 018)和挤出机法(DE-A 19 64 834)。

热塑性可加工的聚氨酯弹性体可以分步(预聚体加料法)或通过所有组分在一个阶段中同时反应(一步加料法)构成。

WO 2004/044028A公开了含有聚乙二醇作为结构单元的热塑性聚氨酯。所述文献还描述了使用这些热塑性聚氨酯制备纤维。这些特征在于高的水蒸气通透性，但是不能吸收水。相反，它们构成对液体水的屏障，这在该申请中也另外明确描述为要解决的问题。

为了制造伤口敷料，纤维必须能够吸水而溶胀并由此形成凝胶。这样不仅能够从伤口除去过量的流体而且能够产生对伤口恢复有利的潮湿的伤口环境。这里一个重要的要求是所述纤维在发生吸水之后应当保留足够的机械稳定性，因为否则的话例如部分所述纤维可能遗留在伤口中。

因此本发明解决的问题是提供热塑性聚氨酯，所述聚氨酯适合于制备亲水性纤维，所述纤维吸水可溶胀且即使在溶胀状态也具有足够的机械稳定性。

这个问题通过使至少下面的组分反应可获得的热塑性聚氨酯得以解决：

A) 具有两个异氰酸酯基团的异氰酸酯，

B1) 结构(HO-(CH₂-CH₂-O)_x-H)的第一聚(乙二醇)聚醚二醇，其具有两个对异氰酸酯呈反应活性的基团且数均分子量M_n为≥ 6000且≤ 16000 g/mol，

B2) 结构(HO-(CH₂-CH₂-O)_x-H)的第二聚(乙二醇)聚醚二醇，其具有两个对异氰酸酯呈反应活性的基团且数均分子量M_n等于所述第一聚(乙二醇)聚醚二醇B1)的数均分子量M_n的10-80%，

C) 扩链剂，其具有两个对异氰酸酯呈反应活性的基团且数均分子量M_n为≥ 60且< 600 g/mol，

D) 任选的催化剂，和

E) 任选的助剂和添加剂，

其特征在于：所述扩链剂C)是至少一种选自下组的化合物：乙二醇、1,6-己二醇、1,4-丁二醇、1,12-十二烷二醇、异佛尔酮二胺、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、对苯二甲酸-双乙二醇、对苯二甲酸-双-1,4-丁二醇、1,4-二(-羟乙基)氢醌，优选乙二醇、1,6-己二醇、1,4-丁二醇、1,12-十二烷二醇和更优选1,4-丁二醇，并且

其中所述异氰酸酯A)与所述聚(乙二醇)聚醚二醇B1)和B2)的当量比为1.5:1.0-10.0:1.0并且NCO指数为90-105，所述指数由异氰酸酯基团与对异氰酸酯呈反应活性的基团的总数的当量比之商乘以100而形成。

已经清楚的是本发明的所述热塑性聚氨酯可用于制备亲水性纤维，所述纤维能够通过胶凝作用吸水并且在溶胀状态具有足够的机械稳定性。

本文中对异氰酸酯呈反应活性的基团特别是羟基和伯/仲氨基。

在本发明优选的实施方案中，NCO指数为92-104，优选为95-102，并更优选为97-100。

发明内容

异氰酸酯A)

作为异氰酸酯A)可以使用例如脂族、环脂族、芳脂族、杂环和芳族二异氰酸酯，例如如Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, 75-136页中所描述。