[发明专利]热塑性聚胺基甲酸酯及其成型品

说明书

本发明涉及聚酯二醇、热塑性聚胺基甲酸酯及其成型品。本发明提供一种玻璃化转变温度介于环境温度与体温之间的热塑性聚胺基甲酸酯，该热塑性聚胺基甲酸酯的结构特征是含有由说明书式一表示的二羧基苯基聚酯结构或由说明书式二表示的10‑(2,3‑二羧基丙基)‑9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物聚酯结构的任一聚酯结构。又，本发明提供一种含有由说明书式二表示的10‑(2,3‑二羧基丙基)‑9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物聚酯结构的聚酯二醇，该聚酯结构相对于聚酯二醇整体的比例，以摩尔百分比计，为30％～70％。本发明并进一步提供一种使用该热塑性聚胺基甲酸酯制得的成型品。

技术领域

本发明涉及一种玻璃化转变温度介于环境温度与体温之间，含有二羧基苯基聚酯结构或10-(2,3-二羧基丙基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物聚酯结构的任一聚酯结构的热塑性聚胺基甲酸酯(以下有时简称为TPU)；并涉及一种含有10-(2,3-二羧基丙基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物聚酯结构的聚酯二醇，是用以制造上述热塑性聚胺基甲酸酯；本发明亦涉及一种使用该TPU制成的无溶剂热熔胶、不织布与成型品。

背景技术

热塑性聚胺基甲酸酯被广泛应用于家具业、鞋业、纺织业、生活用品、汽车工业、户外休闲用品等的民生产业上。其结构为大分子主链上含有胺基甲酸酯基官能基(-NH-CO-O-)，是一种典型的多嵌段线性聚合物，通常是通过二异氰酸酯(diisocyanate)、聚二醇(macroglycol)及二醇(diol，以下也称为链延长剂)的加成反应而得。在聚胺基甲酸酯结构中的聚二醇链段，也习称为软段(Soft segment)，其卷曲柔软的长链赋予TPU良好的伸长特性；而该二异氰酸酯与二醇加成形成的链段，则称之为硬段(Hard segment)，硬段容易形成氢键作用，有利产生一种有序的结构(称为结晶相)，而形成分子间的物理交联。软段与硬段相间组成的材料结构，在受热环境下结晶相逐渐熔解，使得分子间物理交联减少，聚合物会胶化变软而具有可塑性，通常可以使用射出成型、押出成型、熔喷、压延等方法加工，待其冷却固化后得到成型品。

在现有技艺中，TPU最常使用的软段是脂肪族聚酯二醇或脂肪族聚醚二醇，软段占TPU的重量比例与选用的聚酯二醇或聚醚二醇的分子量大小会影响到该TPU的玻璃化转变温度(以下有时简称为Tg)与结晶温度(以下有时简称为Tc)，例如提高软段比例或是提高聚酯二醇分子量，所得到TPU的玻璃化转变温度趋向低温，结晶度也会降低，使TPU的柔软性表现越好；反之若硬段使用比例高，也就是用较多的链延长剂，则会提高聚合物的结晶度，从而提高材料的硬度与模量，玻璃化转变温度也会提高一些。常见的TPU市售商品的玻璃化转变温度，通常是在摄氏-10度以下，甚至在摄氏-40度以下。但是，若结晶温度、玻璃化转变温度低，则当其作为热熔胶的情形时，在熔喷或是押出成膜加工后通常定型时间长，在卷取时容易互粘而必须借助离型纸或离型布收取，且工序复杂成本高。另，当直接应用作为不织布、膜材，或是作为热熔胶贴合于织物时，也常会因定型时间慢，TPU内聚收缩而造成织物变皱。

本发明有兴趣的问题是采用聚酯二元醇作为软段原料之一来制成TPU，所形成的软段至少含有二羧基苯基聚酯结构或10-(2,3-二羧基丙基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(以下简称为含有DOPO-ITA结构)聚酯结构的任一聚酯结构，以下将探讨相关的背景技术。