TWI437044B - 具有廣加工窗之ｔｐｕ組成物 - Google Patents

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Description

具有廣加工窗之TPU組成物
本發明係關於包含兩種或多種完全形成TPU聚合物之摻合物之熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)組成物。用於該摻合物之該兩種或多種TPU聚合物具有不同的熔融特性。TPU組成物可供熔體塗覆法使用，此處該TPU組成物係塗覆於織物基材上或自該TPU組成物製造薄膜。
由於優異的性質諸如強度、伸長率、韌度、耐磨性、及容易加工，熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)聚合物已發現具有多項工業用途。其中一項用途係用於製造薄膜來熔體塗覆織物用於多種終端應用。
熔體塗覆法常用於擠塑熔體塗覆法或壓延熔體塗覆法。目前用於此等方法之TPU聚合物有若干限制，諸如當期望以薄塗層具有低於150微米之TPU塗層塗覆織物基材時。又，經常TPU塗覆層需要透過壓紋步驟加工來矯正塗覆層之消光區及光澤區。
加工者期望以單一步驟(one pass)來執行其熔體塗覆處理。若使用先前TPU期望低塗覆重量，則通常需要第二壓紋步驟掩飾先前技術TPU所引發之光澤條紋及消光條紋。先前技術TPU之厚塗層(大於350微米)也有無缺陷塗覆層之問題。
用於熔體塗覆TPU之加工者也期望以較高速度且以較低塗覆重量來操作其設備用於獲得較高效率及節省成本。
期望有一種TPU組成物其可加工而達成較低塗覆層重量諸如25微米至150微米，以及自300微米至400微米之厚塗覆層同時提高加工速度。當然，TPU組成物必須也可製造中間厚度塗覆層，諸如150微米至300微米，及薄塗覆層及厚塗覆層。也期望以單一步驟可製造高品質薄膜。
本發明係關於一種包含兩種或多種完全形成之TPU聚合物之摻合物之熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)組成物。該摻合物具有自10至90重量百分比之第一完全形成之TPU聚合物，及自90至10重量百分比之第二完全形成之TPU聚合物。重量百分比係以該TPU組成物中之全部TPU聚合物之總重為基準。較佳地，第一完全形成之TPU聚合物之重量百分比為自20至80重量百分比，及該第二完全形成之TPU聚合物之重量百分比為自80至20重量百分比。更佳地，第一完全形成之TPU聚合物之重量百分比為自40至60重量百分比，及該第二完全形成之TPU聚合物之重量百分比為自60至40重量百分比。
第一TPU聚合物及第二TPU聚合物二者皆係由(a)至少一種端羥基之中間產物稱作為多元醇，(b)至少一種鏈延長劑，及(c)至少一種二異氰酸酯反應製造。TPU聚合物具有由多元醇所形成之一軟段及由鏈延長劑與二異氰酸酯反應所形成之一硬段。
兩種TPU聚合物之軟段為不同。軟段之差異係藉使用不同的數目平均分子量多元醇造成。該等多元醇之Mn 差異係至少為500道爾頓(Dalton)，較佳至少為750道爾頓，及更佳至少為1000道爾頓。軟段之差異也可藉具有化學上不同的軟段達成。化學上不同一詞表示軟段具有不同的化學基團。舉例言之，TPU中之一者具有聚酯軟段，而另一種TPU具有聚醚軟段。
本發明之一個目的係提供一種TPU組成物其可用來塗覆熔體塗覆織物基材以及提供TPU組成物具有廣加工窗。如此允許以低的塗覆重量，換言之，具有薄至25微米之塗覆層厚度達成熔體塗覆。熔體塗覆法可以較高速度執行且於一步驟式塗覆程序可獲得良好塗覆品質。
為了達成此項目的，使用如前文說明之包含至少兩種不同TPU聚合物之摻合物之一種TPU組成物。
本發明也有一目的係經由使用包含至少兩種不同TPU聚合物之摻合物之TPU組成物製造已塗覆之織物物件。已塗覆之織物可用於製造可撓性容器、充氣式救生衣及救生筏、輸送帶、充氣式氣墊、印花氈毯及黏著性層合物。
本發明之熱塑性聚胺甲酸酯類(簡稱為TPU)組成物包含至少兩種完全形成之TPU聚合物。完全形成之TPU聚合物表示已經經由至少一個端羥基之中間產物(也稱作為多元醇)、至少一個鏈延長劑、及至少一個二異氰酸酯反應所製成的TPU聚合物。前述反應物反應而形成具有至少50,000道爾頓之重量平均分子量之TPU聚合物。該TPU聚合物被切削成丸粒、研磨成粉末、或成形為其它小尺寸塊。
本發明之TPU組成物係經由摻混兩種或多種完全形成之TPU聚合物製成。較佳使用呈丸粒形式之兩種TPU聚合物，丸粒經共同乾摻混而形成丸粒摻合物來製造本發明之TPU組成物。
用於本發明之TPU聚合物可為本技藝及參考文獻中已知之任一種習知TPU聚合物，只要該TPU聚合物具有適當分子量即可。該TPU聚合物通常之製法係經由二異氰酸酯與中間產物諸如端羥基之聚酯、端羥基之聚醚、端羥基之聚碳酸酯或其混合物，與一種或多種鏈延長劑反應而製備，全部皆為熟諳技藝人士眾所周知。
端羥基之聚酯中間產物通常為具有自約500至約10,000道爾頓，較佳自約700至約5,000道爾頓，更佳自約700至約4,000道爾頓之數目平均分子量(Mn)，通常小於1.3及較佳小於0.8之酸價之線性聚酯。分子量係藉端末官能基之檢定分析測定且係與數目平均分子量有關。該等聚合物係經由(1)一種或多種二醇類與一種或多種二羧酸類或二羧酸酐類之酯化反應製造或(2)經由轉酯化反應，亦即一種或多種二醇類與二羧酸之酯類反應製造。通常以超過1莫耳二醇對酸之莫耳比為佳，因而獲得線性鏈具有端末羥基之證據。適當聚酯中間產物也包括多種內酯類，諸如典型係由己內酯及二官能引發劑諸如二乙二醇所製造之聚己內酯。期望之聚酯之二羧酸可為脂肪族、環脂族、芳香族、或其組合。可單獨使用或混合使用之適當二羧酸類通常共有4個至15個碳原子及包括：丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二碳二酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、環己二羧酸等。也可使用前述二羧酸之酐類諸如鄰苯二甲酐、四氫鄰苯二甲酐等。以己二酸為較佳酸。反應而形成期望之聚酯中間產物之二醇類可為脂肪族、芳香族或其組合，共有2個至12個碳原子，包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,4-環己烷二甲醇、十亞甲基二醇、十二亞甲基二醇等,以1,4-丁二醇為較佳二醇。
端羥基之聚醚中間產物為衍生自共含2個至15個碳原子之二醇或多元醇，較佳為烷二醇或甘醇與包含具2個至6個碳原子之環氧烷典型為環氧乙烷或環氧丙烷或其混合物之醚反應所得之聚醚多元醇。舉例言之，端羥基之聚醚可經由首先丙二醇與環氧丙烷反應，接著隨後與環氧乙烷反應製造。由環氧乙烷所得之一次羥基比二次羥基具有更高反應性，因此為較佳。有用的商用聚醚多元醇包括包含環氧乙烷與乙二醇反應之聚(乙二醇)；包含環氧丙烷與丙二醇反應之聚(丙二醇)；包含水與四氫呋喃反應之聚(四甲基二醇)(PTMG)。聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)為較佳聚醚中間產物。聚醚多元醇進一步包括環氧烷之聚醯胺加合物且可包括例如包含伸乙基二胺與環氧丙烷之反應產物之伸乙基二胺加合物；包含二伸乙基三胺與環氧丙烷之反應產物；及類似之多醯胺型聚醚多元醇類。共聚醚也可用於本發明。典型共聚醚類包括THF與環氧乙烷之反應產物或THF與環氧丙烷之反應產物。可以聚(Poly)THF B、嵌段共聚物、及聚THF R、隨機共聚物之商品名得自巴斯夫公司(BASF)。多種聚醚中間產物通常具有藉端末官能基其為平均分子量，檢定分析測得之數目平均分子量(Mn)，自約500至約10,000道爾頓，期望自約500至約5,000道爾頓，及較佳自約700至約3,000道爾頓。
本發明之以聚碳酸酯為主之聚胺甲酸酯聚合物係經由二異氰酸酯與端羥基之聚碳酸酯與鏈延長劑之摻合物反應製備。端羥基之聚碳酸酯係經由二醇與碳酸酯反應製備。
美國專利案第4,131,731號係以端羥基之聚碳酸酯及其製備之揭示以引用方式倂入此處。此等聚碳酸酯為線性，具有端末羥基，大致上排除其它端末基團。主要反應物為二醇類及碳酸酯類。適當二醇類係選自於含有4至40個，及較佳4至12個碳原子之環脂族二醇類及脂肪族二醇類，及選自於每個分子含有2至20個烷氧基，而各個烷氧基含有2至4個碳原子之聚氧伸烷基二醇類。適合用於本發明之二醇類包括含4至12個碳原子之脂肪族二醇類諸如丁二醇-1,4、戊二醇-1,4、新戊二醇、己二醇-1,6、2,2,4-三甲基己二醇-1,6、癸二醇-1,10、氫化二亞麻油基二醇、氫化二油基二醇；及環脂族二醇類諸如環己二醇-1,3、二羥甲基環己烷-1,4、環己二醇-1,4、二羥甲基環己烷-1,3、1,4-內亞甲基-2-羥-5-羥甲基環己烷、及聚烷二醇類。用於該反應之二醇類可為單一二醇或二醇之混合物，取決於終產物期望之性質。
端羥基之聚碳酸酯中間產物通常為技藝界及參考文獻所已知。適當碳酸酯係選自於具有如下通式之由5員環至7員環所組成之伸烷基碳酸酯：
此處R為含2至6個線性碳原子之飽和二價基團。用於此處之適當碳酸酯包括碳酸伸乙酯、碳酸三亞甲酯、碳酸四亞甲酯、碳酸1,2-伸丙酯、碳酸1,2-伸丁酯、碳酸2,3-伸丁酯、碳酸1,2-伸乙酯、碳酸1,3-伸戊酯、碳酸1,4-伸戊酯、碳酸2,3-伸戊酯、及碳酸2,4-伸戊酯。
此外，此處適合使用者為二烷基碳酸酯類、環脂族碳酸酯類、及二芳基碳酸酯類。二烷基碳酸酯於各個烷基可含有2至5個碳原子，其特例為碳酸二乙酯及碳酸二丙酯。環脂族碳酸酯類特別為二環脂族碳酸酯類於各個環狀結構可含有4個至7個碳原子，可有一個或兩個此種結構式。當一個基團為環脂族基時，另一個基團為烷基或芳基。另一方面，若一個基團為芳基時，則另一個基團可為烷基或環脂族基。各個芳基含有6個至20個碳原子之二芳基碳酸酯之較佳實例為碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯、及碳酸二萘酯。
反應係經由於100℃至300℃之溫度及於0.1至300毫米汞柱範圍之壓力，於有或無酯交換催化劑存在下，令二醇與碳酸酯較佳為伸烷基碳酸酯以10:1至1:10但較佳為3:1至1:3之莫耳比進行反應，同時藉蒸餾去除低沸二醇類。
更具體而言，端羥基之聚碳酸酯係以二階段製備。於第一階段，二醇與碳酸伸烷酯反應而形成低分子量的端羥基之聚碳酸酯。經由於100℃至300℃，較佳於150℃至250℃，於10至30毫米汞柱，較佳50至200毫米汞柱之減壓下藉沸騰去除低沸點二醇。使用分餾管柱來自反應混合物分離副產物二醇。副產物二醇係由管柱頂部移除，而未反應之碳酸伸烷酯及二醇反應物回流送返反應容器。惰性氣體流或惰性溶劑流可用來協助當副產物二醇形成時移除之。當所得副產物二醇之數量指示端羥基之聚碳酸酯之聚合度係於2至10之範圍時，壓力徐緩降至0.1至10毫米汞柱，及去除未反應之二醇及碳酸伸烷酯。如此標記反應之第二階段起點，於該反應之第二階段期間，經由於100℃至300℃，較佳150℃至250℃及於0.1至10毫米汞柱壓力當二醇形成時藉蒸餾去除二醇，縮合低分子量端羥基之聚碳酸酯直至達到端羥基之聚碳酸酯之期望分子量為止。端羥基之聚碳酸酯之分子量(Mn)可自約500變化至約10,000，但於較佳實施例中，將於500至2500之範圍。
適當延長劑二醇類(亦即鏈延長劑)為含約2個至約10個碳原子之低碳脂肪族或短鏈二醇，例如包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,4-環己二甲醇氫醌二(羥乙基)醚、新戊二醇等，以1,4-丁二醇為佳。
用於本發明之TPU組成物之期望的TPU聚合物通常係由前述中間產物諸如端羥基之聚酯類、聚醚、或聚碳酸酯，較佳為聚醚製備，該等中間產物進一步與多異氰酸酯較佳為二異氰酸酯，連同延長劑二醇期望於所謂的一次射出法反應，或聚酯、聚碳酸酯或聚醚中間產物、二異氰酸酯、及延長劑二醇同時共同反應來製造高分子量線性TPU聚合物。巨分子二醇之製備通常為本技藝及參考文獻中眾所周知且可使用任一種適當方法。TPU聚合物之重量平均分子量(Mw)通常為約50,000至800,000道爾頓，及較佳自約70,000至約250,000道爾頓。二異氰酸酯之當量重相對於含羥基組分(亦即端羥基之聚酯、聚醚、或聚碳酸酯、及鏈延長劑二醇)之總當量重之比係自約0.95至約1.10，期望自約0.96至約1.02，及較佳自約0.97至約1.005。適當二異氰酸酯類包括芳香族二異氰酸酯類諸如：4,4’-亞甲基雙(苯基異氰酸酯)(MDI)；間伸二苯基二異氰酸酯(XDI)、伸苯基-1,4-二異氰酸酯、伸萘基-1,5-二異氰酸酯、二苯基甲烷-3,3’-二甲氧-4,4’-二異氰酸酯及伸甲苯基二異氰酸酯(TDI)；以及脂肪族二異氰酸酯諸如異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、1,4-環己基二異氰酸酯(CHDI)、癸烷-1,10-二異氰酸酯、及二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯。最佳二異氰酸酯為4,4’-亞甲基貳(苯基異氰酸酯)，亦即MDI。當期望較高分子量TPU聚合物時，經由使用小量具有大於2.0之官能度之交聯劑來誘導交聯可達成此項目的。交聯劑用量較佳係低於鏈延長劑總莫耳數之2莫耳百分比，更佳係低於1莫耳百分比。特別期望提高較佳TPU聚合物之分子量之方法係以三羥甲基丙烷(TMP)置換低於1莫耳百分比之1,4-丁二醇鏈延長劑。
於通常於原位發生之一次射出聚合方法中，於三個組分間出現同時反應，亦即一種或多種中間產物、一種或多種二異氰酸酯、及一種或多種延長劑二醇發生同時反應，反應通常係自約100℃至約120℃溫度。只要反應為放熱，則反應溫度通常係升高至約200℃-250℃。
於本發明之TPU組成物中之TPU聚合物根據凝膠滲透層析術(GPC)對聚苯乙烯標準品測量，具有自約50,000至約800,000道爾頓，較佳自約70,000至約250,000道爾頓之重量平均分子量(Mw)。
TPU組成物包含兩種或多種TPU聚合物之摻合物，較佳為兩種TPU聚合物之摻合物。所使用之兩種TPU聚合物為完全形成之TPU聚合物，亦即其各自具有50,000道爾頓或以上之重量平均分子量。該兩種TPU聚合物為不同的聚合物。TPU聚合物之差異可為TPU之軟段(多元醇)之數目平均分子量差異。用來製造TPU之多元醇之分子量間之差異須為至少500道爾頓、較佳至少750道爾頓、及更佳至少1000道爾頓。組成物中之TPU也可為化學上不同。換言之，一種TPU聚合物可為聚酯TPU(具有聚酯軟段)，而另一種TPU可為聚醚TPU(具有聚醚軟段)。
於TPU聚合物中，較高多元醇分子量獲得聚合物硬嵌段與短嵌段間之較大相分離程度。硬嵌段將更為明確定義及造成較高熔解特性。Tc將更尖銳及更高，而Tg將隨著較高Mn多元醇而變低。相信由於用於TPU組成物之TPU聚合物為不同，故可具有不同熔解性質。由於TPU聚合物具有不同熔解性質，偶爾由熔解觀點為不可相容，此項特性結果導致於低塗覆層重量時的良好加工性。TPU聚合物之不同熔解性質允許組成物於較低塗覆重量及以較快速度於熔解塗覆層加工。當製造TPU時諸如前文說明，經由使用不同Mn多元醇可達成TPU聚合物之不同熔解性質，或藉化學上不同的多元醇可達成差異，諸如一種聚合物為聚酯TPU而另一種聚合物為聚醚TPU。
經由摻混第一完全形成的TPU聚合物與第二完全形成的TPU聚合物可製造本發明之TPU組成物。第一及第二TPU聚合物各自經製造及丸粒化成為丸粒形式。各個TPU聚合物之丸粒可乾摻混而形成TPU組成物。兩種聚合物也可於熔體混合機諸如擠塑機內混合，及混合物經造粒而形成丸粒形式之TPU組成物。於該TPU組成物中之第一TPU聚合物含量為自90至10重量百分比，較佳自80至20重量百分比，及更佳自60至40重量百分比。於該TPU組成物中之第二TPU聚合物含量為自10至90重量百分比，較佳自20至80重量百分比，及更佳自40至60重量百分比。
呈兩種TPU聚合物之丸粒摻合物形式或呈含有兩種TPU聚合物之均質丸粒之TPU組成物進給至熔體塗覆設備。熔體塗覆設備可為熔體塗覆技藝界之熟諳業界人士已知之任一種設備，諸如壓延熔體塗覆或擠塑熔體塗覆。擠塑平模法或擠塑吹膜法可用來達成薄至25微米之未經支撐的薄膜。薄膜可藉加熱或加壓施用於織物或用於其它薄膜應用。TPU組成物經由熔體加工設備熔體加工而形成薄膜，薄膜可以薄膜形式收集或較佳熱施用至織物基材而形成經TPU塗覆之織物。
塗覆層厚度通常係自約25微米至約400微米，較佳自約90微米至約350微米。
已塗覆之織物可用於製造可撓性容器、充氣式救生衣、充氣筏、輸送帶、充氣式氣墊、印花氈毯、黏著性層合物等。
可以本發明之TPU組成物塗覆之織物可為任一種一般織物諸如有機織物或無機織物。有機織物之實例包括尼龍、聚酯、聚丙烯及碳。織物之實例包括玻璃及鋼。
相當出乎意外地發現已加工之TPU聚合物摻合物甚至優於個別TPU聚合物。此外，當藉混合多元醇製造單一TPU聚合物到達單一TPU聚合物具有與兩種TPU聚合物之摻合物之相同組成時，該單一TPU聚合物未能於熔體塗覆法加工及本發明之摻合物TPU組成物加工。
TPU組成物可含有TPU聚合物以外之其它成分。諸如著色劑、阻燃劑、紫外光及熱安定劑、蠟、填充劑等成分可添加至TPU組成物。各成分之添加可於TPU聚合物中之一者或二者製造時添加，或可於兩種TPU聚合物之摻合物進行熔體加工而形成TPU組成物期間添加。
經由參考下列實施例將可更明瞭本發明。
實例
藉一次射出法製造三種不同TPU聚合物如下：TPU聚合物1-為聚醚TPU，係經由2000Mn之PTMEG多元醇、1,4-丁二醇、及MDI反應製造。所製造之聚合物具有120,000道爾頓之Mw及75之蕭爾A硬度計。
TPU聚合物2-為聚醚TPU，係經由1000Mn之PTMEG多元醇、1,4-丁二醇、及MDI反應製造。所製造之聚合物具有120,000道爾頓之Mw及82之蕭爾A硬度計。
TPU聚合物3-為聚酯TPU，係經由1000Mn聚伸丁基己二酸多元醇、乙二醇、及MDI反應製造。所製造之聚合物具有110,000道爾頓之Mw及70之蕭爾A硬度計。
TPU聚合物(1-3)係個別及呈摻合物評估用於熔體加工，如下所示。
實例1-6及比較例7-9
經由乾摻混TPU聚合物丸粒形成TPU摻合物。6種摻合物之比例(以重量計)以及3個比較例而只有一種TPU聚合物顯示於下表I：
摻合物(實例1-6)及比較性單一聚合物(比較例7-9)係於試驗擠塑機-熔體輥塗覆線評估來測定摻合物之加工性。所使用之擠塑機為具有35L/D螺桿的共同旋轉雙螺桿。所使用之熔體輥塗覆機為2碗傾斜，寬80厘米。擠塑機溫度為175℃至160℃，熔體塗覆機碗溫度為140℃至160℃。塗覆寬度設定於50厘米。
評估摻合物及比較性(單一聚合物)實例之(a)穩定熔體黏度及強度來協助已擠塑之熔體索輸送至2碗熔體輥塗覆機，(b)軋面壓力來於5米/分鐘塗覆速度獲得100克/平方米(90微米)之塗覆層厚度，及(c)當塗覆速度自5米/分鐘增高至8米/分鐘及12米/分鐘時塗覆重量之增加百分比。
結果顯示於下表II：
結果之討論
由該資料可知，實例3除外，全部實例之擠塑及外觀為安定且容易輸送的熔體。當塗覆速度係以固定軋面壓力增高時，塗覆層重量增加。塗覆重量的增加為TPU之熔體彈性及加工指標之另一項測量值。比較例7及8摻混而形成實例1、2及3。由實例1、2及3之資料可知比較比較例7及8，隨著速度增加塗覆層重量之增加遠較少。
實例10
於本實例10中，實例2摻合物(70%聚合物1及30%聚合物2)之規模放大來進一步評估於擠塑熔體塗覆生產線中之加工性。使用有220厘米寬2碗傾斜熔體輥塗覆機設置之共同旋轉的28L/D比雙螺桿擠塑機。熔體係於175℃溫度進給至熔體塗覆機。試驗獲得於12米/分鐘線速度於紡織品上100克/平方米之塗覆重量，其軋面壓力係比用來於10米/分鐘線速度製造150克/平方米聚合物2之塗覆重量時所使用之軋面壓力低20%。
實例11
於本實例11中，自盧伯利索先進材料有限公司(Lubrizol Advanced Materials,Inc.)獲得兩種商用壓延機級TPU聚合物。一種TPU聚合物稱作為伊斯坦(Estane)54640 NAT 031(聚醚TPU)及第二種TPU聚合物稱作為伊斯坦54600 NAT 021(聚酯TPU)。兩種聚合物以90/10(54640 NAT 031/54600 NAT 021)及80/20混合物摻混。混合物對100%伊斯坦54640 NAT 031做評估，該成分為兩種摻合物中之主要聚合物。三輥壓延塗覆機用於評估。使用4米/分鐘速度及250微米塗覆厚度。結果顯示對照組(伊斯坦54640 NAT 031)於塗覆層具有消光條紋及光澤條紋，要求額外步驟再度壓紋來製造可接受的塗覆層。TPU之90/10混合物已經遠較為改良，但仍然目測可見若干條紋。仍然需要再度壓紋來製造高品質塗覆層。
TPU之80/20混合物具有不含消光條紋及光澤條紋之高品質塗覆層而無需再度壓紋。
實例12
於本實例12中，製造具有與聚合物之摻合物相同組成之單一TPU聚合物。換言之，兩種不同多元醇共同混合及與1,4-丁二醇及MDI反應而形成具有與兩種不同TPU聚合物之摻合物相同組成之一種單一TPU聚合物。
該單一TPU聚合物之加工極為類似使用一種聚合物之前述比較例。藉本發明之TPU摻合物所具有之加工效果(較低塗覆層重量、較快速度、及無缺陷)於具有相同化學組成之單一TPU未觀察得。此乃極為出乎意外的結果，顯示經由於熔體塗覆程序中摻混兩種TPU聚合物可獲得加工協同效果。
實例13
於本實例13中，使用TPU聚合物1(以2000Mn之PTMEG多元醇製造之聚醚TPU)與TPU聚合物2(使用1000Mn之PTMEG多元醇製造之聚醚TPU)之50/50摻合物。兩種TPU聚合物之丸粒經乾摻混而形成TPU組成物。摻合物係以120微米之塗覆厚度於織物上熔體塗覆獲得良好結果。只含有TPU聚合物2之組成物無法製造小於150微米之可接受的塗覆層。
雖然根據專利法已經陳述最佳模式及較佳實施例，但本發明之範圍並非囿限於此，反而係由隨附之申請專利範圍之範圍界定。

Claims (49)

  1. 一種TPU組成物，其係包含兩種或多種完全形成之熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)聚合物之摻合物，該摻合物包含自10至90重量百分比之第一完全形成之TPU聚合物，及自90至10重量百分比之第二完全形成之TPU聚合物，該重量百分比係以該第一TPU聚合物及該第二TPU聚合物之總重為基準；其中該第一TPU聚合物及該第二TPU聚合物二者皆具有一軟段及一硬段，以及該第一TPU聚合物及該第二TPU聚合物二者皆係衍生自下列成分之反應：(a)至少一個端羥基之中間產物來形成該軟段；(b)至少一個鏈延長劑；及(c)至少一個二異氰酸酯，其中該硬段係經由該鏈延長劑與該二異氰酸酯形成；以及其中該第一TPU聚合物係由與該第二TPU聚合物不同之數目平均分子量之端羥基之中間產物(i)製成，該數目平均分子量之差異為至少500道爾頓，或由與該第二TPU聚合物化學上不同的端羥基之中間產物(ii)製成。
  2. 如申請專利範圍第1項之TPU組成物，其中該摻合物包含自20至80重量百分比之該第一完全形成之TPU聚合物，及自80至20重量百分比之該第二完全形成之TPU聚合物。
  3. 如申請專利範圍第2項之TPU組成物，其中該摻合物包含自30至70重量百分比之該第一完全形成之TPU聚合物，及自70至30重量百分比之該第二完全形成之TPU聚合物。
  4. 如申請專利範圍第1項之TPU組成物，其中該第一TPU聚合物係由具有與用於製造該第二TPU聚合物之該端羥基之中間產物不同的數目平均分子量之端羥基之中間產物製造，該數目平均分子量之差異為至少750道爾頓。
  5. 如申請專利範圍第4項之TPU組成物，其中該數目平均分子量之差異為至少1000道爾頓。
  6. 如申請專利範圍第1項之TPU組成物，其中該端羥基之中間產物係選自於由聚酯、聚醚及聚碳酸酯所組成之群組。
  7. 如申請專利範圍第6項之TPU組成物，其中該端羥基之中間產物為聚醚。
  8. 如申請專利範圍第1項之TPU組成物，其中該鏈延長劑係選自於由2個至8個碳原子之直鏈二醇類所選出之群組。
  9. 如申請專利範圍第1項之TPU組成物，其中該二異氰酸酯為4,4’-亞甲基雙(苯基異氰酸酯)。
  10. 如申請專利範圍第1項之TPU組成物，其中該第一完全形成之TPU聚合物為聚醚聚胺甲酸酯及該第二完全形成之TPU聚合物為聚酯聚胺甲酸酯。
  11. 如申請專利範圍第1項之TPU組成物，其中第一及第二 完全形成之TPU聚合物二者皆為聚醚TPU聚合物，及其中該第一完全形成之TPU聚合物係以2000Mn端羥基之中間產物製造，及該第二完全形成之TPU聚合物係以1000Mn端羥基之中間產物製造，及該組成物係由該第一與該第二完全形成之TPU聚合物之50/50摻合物製成。
  12. 一種藉熔體塗覆法或壓延法製造熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)薄膜之方法，該方法包含：(A)摻混兩種或多種完全形成之TPU聚合物而形成一摻合物，該摻合物包含自10至90重量百分比之第一完全形成之TPU聚合物，及自90至10重量百分比之第二完全形成之TPU聚合物，該重量百分比係以該第一TPU聚合物及該第二TPU聚合物之總重為基準；及(B)熔體加工該摻合物而形成TPU薄膜；其中該第一TPU聚合物及該第二TPU聚合物二者皆具有一軟段及一硬段，以及該第一TPU聚合物及該第二TPU聚合物二者皆係衍生自下列成分之反應：(a)至少一個端羥基之中間產物來形成該軟段；(b)至少一個鏈延長劑；及(c)至少一個二異氰酸酯，其中該硬段係經由該鏈延長劑與該二異氰酸酯形成；及其中該第一TPU聚合物係由與該第二TPU聚合物不同之數目平均分子量之端羥基之中間產物(i)製成，該數目平均分子量之差異為至少500道爾頓，或由與該第二 TPU聚合物化學上不同的端羥基之中間產物(ii)製成。
  13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該摻合物包含自20至80重量百分比之該第一完全形成之TPU聚合物，及自80至20重量百分比之該第二完全形成之TPU聚合物。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該摻合物包含自30至70重量百分比之該第一完全形成之TPU聚合物，及自70至30重量百分比之該第二完全形成之TPU聚合物。
  15. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該第一TPU聚合物係由具有與用於製造該第二TPU聚合物之該端羥基之中間產物不同的數目平均分子量之端羥基之中間產物製造，該數目平均分子量之差異為至少750道爾頓。
  16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該數目平均分子量之差異為至少1000道爾頓。
  17. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該端羥基之中間產物係選自於由聚酯、聚醚及聚碳酸酯所組成之群組。
  18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該端羥基之中間產物為聚醚。
  19. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該鏈延長劑係選自於由2個至8個碳原子之直鏈二醇類所選出之群組。
  20. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該二異氰酸酯為4,4’-亞甲基雙(苯基異氰酸酯)。
  21. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該第一完全形成 之TPU聚合物為聚醚聚胺甲酸酯，及該第二完全形成之TPU聚合物為聚酯聚胺甲酸酯。
  22. 一種用於製造一經塗覆之織物之方法，包含以熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)組成物塗覆織物基材，其中該TPU組成物包含至少兩種不同TPU聚合物之摻合物，該摻合物包含自10至90重量百分比之一第一完全形成之TPU聚合物，及自90至10重量百分比之一第二完全形成之TPU聚合物，該重量百分比係以該第一TPU聚合物及該第二TPU聚合物之總重為基準；該方法包含：(A)摻混該第一完全形成之TPU聚合物與該第二完全形成之TPU聚合物；(B)於熔體加工設備中混合該摻合物而形成聚合物熔體；及(C)以該聚合物熔體塗覆於織物基材而形成於該織物基材上之TPU塗覆薄膜；其中該第一TPU聚合物及該第二TPU聚合物二者皆具有一軟段及一硬段，以及該第一TPU聚合物及該第二TPU聚合物二者皆係衍生自下列成分之反應：(a)至少一個端羥基之中間產物來形成該軟段；(b)至少一個鏈延長劑；及(c)至少一個二異氰酸酯，其中該硬段係經由該鏈延長劑與該二異氰酸酯形成；及其中該第一TPU聚合物係由與該第二TPU聚合物不同之數目平均分子量之端羥基之中間產物(i)製成，該數 目平均分子量之差異為至少500道爾頓，或由與該第二TPU聚合物化學上不同的端羥基之中間產物(ii)製成。
  23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該摻合物包含自20至80重量百分比之該第一完全形成之TPU聚合物，及自80至20重量百分比之該第二完全形成之TPU聚合物。
  24. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該摻合物包含自30至70重量百分比之該第一完全形成之TPU聚合物，及自70至30重量百分比之該第二完全形成之TPU聚合物。
  25. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該第一TPU聚合物係由具有與用於製造該第二TPU聚合物之該端羥基之中間產物不同的數目平均分子量之端羥基之中間產物製造，該數目平均分子量之差異為至少750道爾頓。
  26. 如申請專利範圍第25項之方法，其中該數目平均分子量之差異為至少1000道爾頓。
  27. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該端羥基之中間產物係選自於由聚酯、聚醚及聚碳酸酯所組成之群組。
  28. 如申請專利範圍第27項之方法，其中該端羥基之中間產物為聚醚。
  29. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該鏈延長劑係選自於由2個至8個碳原子之直鏈二醇類所選出之群組。
  30. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該二異氰酸酯為4,4’-亞甲基雙(苯基異氰酸酯)。
  31. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該第一完全形成之TPU聚合物為聚醚聚胺甲酸酯，及該第二完全形成之TPU聚合物為聚酯聚胺甲酸酯。
  32. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該TPU之塗覆薄膜具有自約25微米至約400微米之厚度。
  33. 如申請專利範圍第32項之方法，其中該TPU之塗覆薄膜具有自約90微米至約350微米之厚度。
  34. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該塗覆步驟(c)係經由該塗覆操作以一回合執行。
  35. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該織物係由選自於有機纖維及無機纖維所組成之群組中之纖維製成。
  36. 一種已塗覆之織物物件，其係包含織物基材及熱塑性聚胺甲酸酯(TPU)聚合物薄膜之頂塗層；其中該TPU薄膜係由至少兩種完全形成之TPU聚合物製成，該摻合物包含自10至90重量百分比之第一完全形成之TPU聚合物，及自90至10重量百分比之第二完全形成之TPU聚合物，該重量百分比係以該第一TPU聚合物及該第二TPU聚合物之總重為基準；其中該第一TPU聚合物及該第二TPU聚合物二者皆具有一軟段及一硬段，以及該第一TPU聚合物及該第二TPU聚合物二者皆係衍生自下列成分之反應：(a)至少一個端羥基之中間產物來形成該軟段；(b)至少一個鏈延長劑；及(c)至少一個二異氰酸酯，其中該硬段係經由該鏈延長 劑與該二異氰酸酯形成；以及其中該第一TPU聚合物係由與該第二TPU聚合物不同之數目平均分子量之端羥基之中間產物(i)製成，該數目平均分子量之差異為至少500道爾頓，或由與該第二TPU聚合物化學上不同的端羥基之中間產物(ii)製成。
  37. 如申請專利範圍第36項之物件，其中該摻合物包含自20至80重量百分比之該第一完全形成之TPU聚合物，及自80至20重量百分比之該第二完全形成之TPU聚合物。
  38. 如申請專利範圍第37項之物件，其中該摻合物包含自30至70重量百分比之該第一完全形成之TPU聚合物，及自70至30重量百分比之該第二完全形成之TPU聚合物。
  39. 如申請專利範圍第36項之物件，其中該第一TPU聚合物係由具有與用於製造該第二TPU聚合物之該端羥基之中間產物不同的數目平均分子量之端羥基之中間產物製造，該數目平均分子量之差異為至少750道爾頓。
  40. 如申請專利範圍第39項之物件，其中該數目平均分子量之差異為至少1000道爾頓。
  41. 如申請專利範圍第36項之物件，其中該端羥基之中間產物係選自於由聚酯、聚醚及聚碳酸酯所組成之群組。
  42. 如申請專利範圍第41項之物件，其中該端羥基之中間產物為聚醚。
  43. 如申請專利範圍第36項之物件，其中該鏈延長劑係選 自於由2個至8個碳原子之直鏈二醇類所選出之群組。
  44. 如申請專利範圍第36項之物件，其中該二異氰酸酯為4,4’-亞甲基雙(苯基異氰酸酯)。
  45. 如申請專利範圍第36項之物件，其中該第一完全形成之TPU聚合物為聚醚聚胺甲酸酯，及該第二完全形成之TPU聚合物為聚酯聚胺甲酸酯。
  46. 如申請專利範圍第36項之物件，其中該TPU之塗覆薄膜具有自約25微米至約400微米之厚度。
  47. 如申請專利範圍第44項之物件，其中該TPU之塗覆薄膜具有自約90微米至約350微米之厚度。
  48. 如申請專利範圍第36項之物件，其中該織物係由選自於有機纖維及無機纖維所組成之群組中之纖維製成。
  49. 如申請專利範圍第36項之物件，其中該物件係選自於由可撓性容器、充氣式救生衣、充氣筏、輸送帶、充氣式氣墊、印花氈毯、及黏著性層合物所組成之群組。
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