[发明专利]具聚碳酸酯软链段的性聚合物制品

说明书

本发明涉及由一种含聚碳酸酯软链段的弹性（spandex）聚合物制造的改进的成形制品。更具体讲，是由具有特殊聚碳酸酯软链段的线性链段型聚（氨酯-尿素）弹性聚合物所制成的制品，这种制品具有改进的抗氯及抗霉性能。

由弹性聚合物制造的成形制品，例如纤维和薄膜是已知的。大多数商售的弹性聚合物具有聚醚或聚酯的“软链段”。当将此类聚合物制成单丝并且加入到游泳衣织物中后，这些织物需具备改进的抵抗游泳池中氯的降解作用的性能。应用商售以聚酯为基础的弹性单丝所制的此类织物通常还要求具改进的抗霉性能。

迄今已披露了应用于聚氨酯聚合物的多种聚碳酸酯。但是，所披露的这些并未提到弹性纤维制品的抗氯和/或抗霉问题。例如，Lai等人的美国专利4，131，731号披露了具有羟基端基的线形聚碳酸酯，应用于与有机异氰酸酯反应生成涂料用的聚氨酯。Rajan的美国专利4，423，205和4，456，745披露了由以下的反应产物（a）一种环状碳酸酯在一种阳离子型引发剂存在下加热制成的聚碳酸酯二醇，（b）一种有机聚异氰酸酯，（c）一种具有两个异氰酸酯活性氢的有机链增长剂三者应用反应注塑（RIM）技术所制成的聚氨酯聚合物。据报道，此聚合物具优良的抗水解稳定性。请注意，由Rajan提出的应用该芳族二胺作为链增长剂，因为它们与异氰酸酯反应很慢，所以用于工业上生产弹性单丝是不符合要求的。

Muller等人在美国专利3，509，233中披露了含有以1，6-己二醇和烷氧基取代的1，6-己二醇为基碳的聚碳酸酯的已交联或可交联聚氨酯弹性体具有优良抗水解稳定性。Muller等人在美国专利3，639，354中进一步披露了用聚碳酸酯制造的聚氨酯。

也有人披露了由脲氨基胺类作为链增长剂。例如Rosendahl等人在美国专利3，658，746中披露了将此类链增长剂应用于形成其中软链段是聚（碳酸己1，6-亚己基酯）的链段型聚氨酯。但是，已知这些聚合物易变色。

Altau等人的美国专利3，994，881中披露了具改进抗紫外线辐照和抗含氯漂白剂降解性能的聚酯聚（氨酯-尿素）弹性单丝，其中的硬链段含有在所连基团的“非芳族官能”部分进行连接的1，3-亚脲基，该基团中至少有25%（摩尔）具有下式

该等聚合物是由聚酯二醇、四囟代二异氰酸酯和四囟代二胺所制备。

本发明的目的是提供一种弹性聚合物的成形制品，该聚合物材料具有改进的抗氯和/或抗霉降解性能。

本发明是一种由线性链段型聚（氨酯-尿素）弹性聚合物所制的改进的成形制品，特别适用于要求抗氯和抗霉性能（例如游泳衣）的环境中。该等成形制品最适宜制成纤维或薄膜。该种类型弹性聚合物的制备方法是将具有羟基封端的聚合物与有机二异氰酸酯反应，生成具异氰酸酯封端的聚合物，然后再用一种二胺进行链增长反应。其改进之处包括以下综合内容：

（a）该羟基封端的聚合物是选自聚（碳酸戊-1，5-二醇酯）二醇、聚（碳酸己-1，6-二醇酯）二醇，它们的共聚物以及它们的混合物，

（b）该有机二异氰酸酯是选自对，对′-亚甲基二苯基二异氰酸酯、4，4′-亚甲基-双（环己基异氰酸酯）、α，α，α′，α′-四甲基-对-亚二甲苯基二异氰酸酯、α，α，α′，β′-四甲基-间-亚二甲苯基二异氰酸酯，以及它们的混合物，

（c）该脂族二胺链增长剂是选自肼和具式H₂N-R-NH₂的二胺及它们的混合物，其中R为C₂-C₈亚烷基、脂环基、四氯取代的亚二甲苯基。

此文中所用的术语“弹性”聚合物按其常规定义，亦即含有至少85%（重量）链段型聚氨酯的一种长链合成聚合物。术语“软链段”和“硬链段”是指该弹性聚合物链中的特定部分。软链段是链段型聚（氨酯-尿素）聚合物中的聚碳酸酯部分;硬链段是该聚合物链中由有机二异氰酸酯与二胺链增长剂反应生成的部分。一种聚合物中的异氰酸酯端基含量可以称之为NCO含量。

按本发明的改进方法，制造本发明的成形制品所用的该种弹性聚合物时，所用的聚（碳酸戊-1，5-二醇酯）二醇、聚（碳酸己-1，6-二醇酯）二醇，或者它们的共聚物或混合物，其平均分子量一般在800-5000范围，熔点为不高于50℃。优选条件是该聚碳酸酯二醇的分子量在1700-3000范围，最好是在2200-2700范围。