TWI443119B - 高透濕氣性聚胺基甲酸酯 - Google Patents

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Description

高透濕氣性聚胺基甲酸酯
本發明大致關於聚胺基甲酸酯組成物；而且更佳為熱塑性聚胺基甲酸酯組成物。在一個具體實施例中，本發明之聚胺基甲酸酯組成物具有高透溼氣速率且適合用於膜應用(例如可透氣膜)。在一個具體實施例中，本發明之聚胺基甲酸酯組成物係由混合之多醇成分、聚異氰酸酯成分、鏈延長劑、視情況地及至少一種合適觸媒的反應製備，其中混合之多醇成分係由一或多種聚(環氧乙烷)多醇與一或多種聚(環氧烷)多醇之組合形成，其中所得之混合多醇成分包括約20莫耳%或更少之一或多種C3 至C15 環氧烷，其餘為環氧乙烷。在另一個具體實施例中，所得之混合多醇成分包括約20莫耳%或更少之一或多種C3 至C6 環氧烷，其餘為環氧乙烷。
熱塑性聚胺基甲酸酯通常藉由反應多醇化合物與二異氰酸酯及鏈延長劑而製造，而且具有含硬段部分與軟段部分之線形聚合分子結構。依照此一般調製法形成之熱塑性聚胺基甲酸酯具有各種性質，包括許多種透溼氣(MVT)速率。
美國專利第6,613,867號關於熱塑性聚胺基甲酸酯(TPUs)或熱塑性聚胺基甲酸酯/尿素(TPUUs)，其包括以下之結構單元：a)二異氰酸酯；b)乙二醇、二乙二醇或1,3-丙二醇；c)異於選自b)且分子量小於400道耳頓之二醇、二胺 、或胺基醇；及d)環氧乙烷多醇或環氧乙烷封端環氧丙烷多醇。
美國專利第6,984,709號關於在無金屬觸媒存在下由多醇成分、聚異氰酸酯成分及鏈延長劑之反應製備之可透氣熱塑性聚胺基甲酸酯。無金屬觸媒係揭示為多醇胺、三級胺觸媒、或其組合。
本發明大致關於聚胺基甲酸酯組成物；而且更佳為熱塑性聚胺基甲酸酯組成物。在一個具體實施例中，本發明之聚胺基甲酸酯組成物具有高透溼氣速率且適合用於膜應用(例如可透氣膜)。在一個具體實施例中，本發明之聚胺基甲酸酯組成物係由混合之多醇成分、聚異氰酸酯成分、鏈延長劑、視情況地及至少一種合適觸媒的反應製備，其中混合之多醇成分係由一或多種聚(環氧乙烷)多醇與一或多種聚(環氧烷)多醇之組合形成，其中所得之混合多醇成分包括約20莫耳%或更少之一或多種C3 至C15 環氧烷，其餘為環氧乙烷。在另一個具體實施例中，所得之混合多醇成分包括約20莫耳%或更少之一或多種C3 至C6 環氧烷，其餘為環氧乙烷。
在一個具體實施例中，本發明關於一種熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其包括以下之反應產物：(a)混合之多醇成分，混合之多醇成分包括至少一種聚(環氧乙烷)多醇與至少一種聚(環氧烷)多醇；(b)至少一種聚異氰酸酯成分；(c)至少一種鏈延長劑；及(d)視情況地及至少一種觸媒 ，其中混合之多醇成分包括約1莫耳%至20莫耳%之一或多種C3 至C15 環氧烷，其餘源自環氧乙烷。
在另一個具體實施例中，本發明關於一種熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其包括以下之反應產物：(a)混合之多醇成分，混合之多醇成分包括至少一種聚(環氧乙烷)多醇與至少一種聚(環氧烷)多醇；(b)至少一種聚異氰酸酯成分；(c)至少一種鏈延長劑；及(d)視情況地及至少一種觸媒，其中混合之多醇成分包括約5莫耳%至15莫耳%之一或多種C3 至C15 環氧烷，其餘源自環氧乙烷。
在又一個具體實施例中，本發明關於一種物件，其包括：可透氣聚胺基甲酸酯層；及附於可透氣聚胺基甲酸酯層之基材層，其中基材層包括紡織或不織材料，及可透氣聚胺基甲酸酯層包括以下之反應產物：(a)混合之多醇成分，混合之多醇成分包括至少一種聚(環氧乙烷)多醇與至少一種聚(環氧烷)多醇；(b)至少一種聚異氰酸酯成分；(c)至少一種鏈延長劑；及(d)視情況地及至少一種觸媒，其中混合之多醇成分包括約1莫耳%至20莫耳%之一或多種C3 至C15 環氧烷，其餘源自環氧乙烷。
本發明大致關於聚胺基甲酸酯組成物；而且更佳為熱塑性聚胺基甲酸酯組成物。在一個具體實施例中，本發明之聚胺基甲酸酯組成物具有高透溼氣速率且適合用於膜應用(例如可透氣膜)。在一個具體實施例中，本發明之聚胺基甲酸酯組成物係由混合之多醇成分、聚異氰酸酯成分 、鏈延長劑、視情況地及至少一種合適觸媒的反應製備，其中混合之多醇成分係由一或多種聚(環氧乙烷)多醇與一或多種聚(環氧烷)多醇之組合形成，其中所得之混合多醇成分包括約20莫耳%或更少之一或多種C3 至C15 環氧烷，其餘為環氧乙烷。在另一個具體實施例中，所得之混合多醇成分包括約20莫耳%或更少之一或多種C3 至C6 環氧烷，其餘為環氧乙烷。
在一個具體實施例中，本發明之聚胺基甲酸酯組成物可用於製備可透氣膜及/或材料。此可透氣TPU膜及/或材料。此可透氣TPU膜及/或材料可使流汗蒸發。在一個具體實施例中，本發明之聚胺基甲酸酯片無孔且無穿孔或孔隙而防止水滲透衣服。聚胺基甲酸酯片及膜為可透氣，及由於主幹內得自混合多醇成分之內建環氧乙烷單元而對水具有高親和力。此高親和力吸引膜吸收之水。繼而水由於滲透壓而擴散通過膜至蒸氣壓較低之膜側。如此片或膜選擇性地使水通過，但不使大型水通過。雖然對其無限制，本發明之聚胺基甲酸酯組成物可形成用於例如屋頂薄膜與建築防潮紙應用及服裝之可透氣膜。
此外在相較於由未利用本發明之混合多醇成分的類似TPU反應物形成之類似TPU膜時，由本發明之TPU形成之膜意料外地具有較高之透溼氣(MVT)速率。更特別地，其發現由本發明之TPU形成之膜具有較高之MVTs，即使本發明之混合多醇成分係由一或多種聚(環氧乙烷)多醇及一或多種聚(環氧烷)多醇組合形成，其中所得之混合多醇 成分包括約20莫耳%或更少之一或多種C3 至C15 環氧烷，其餘為環氧乙烷，其中此聚(環氧烷)多醇之親水性較一或多種聚(環氧乙烷)多醇小。在另一個具體實施例中，所得之混合多醇成分包括約20莫耳%或更少之一或多種C3 至C6 環氧烷，其餘為環氧乙烷，其中此聚(環氧烷)多醇之親水性較一或多種聚(環氧乙烷)多醇小。
在一個具體實施例中，在此所述之聚胺基甲酸酯組成物可藉許多種此技藝已知方法製備。在一個具體實施例中，其利用單站聚合法，其中同時或實質上同時組合且反應全部反應物。在一種情況中，此單站聚合法可在擠壓器中實行。在另一個具體實施例中，本發明之TPUs可以各種分段加入法(例如下述之隨機熔化聚合法)聚合。在某些具體實施例中，聚胺基甲酸酯組成物可進一步處理形成所需物件及/或產物。
用於全部說明書之名詞「聚胺基甲酸酯組成物」可指一種含用於形成聚胺基甲酸酯之必要試劑的組成物，或一種後續藉某些程序或機構反應聚胺基甲酸酯形成試劑之組成物。如上所示，本發明之熱塑性聚胺基甲酸酯聚合物包括混合之多醇成分、聚異氰酸酯成分、鏈延長劑、視情況地及至少一種合適觸媒的反應產物。在另一個具體實施例中，本發明關於一種具有改良透溼氣(MVT)速率之聚胺基甲酸酯組成物，其係由混合之多醇成分、聚異氰酸酯、鏈延長劑、視情況地及至少一種合適觸媒的反應製備，其中混合之多醇成分係由一或多種聚(環氧乙烷)多醇與一或多 種聚(環氧烷)多醇之組合形成，其中所得之混合多醇成分包括約20莫耳%或更少之一或多種C3 至C15 環氧烷，其餘為環氧乙烷。在另一個具體實施例中，所得之混合多醇成分包括約20莫耳%或更少之一或多種C3 至C6 環氧烷，其餘為環氧乙烷。
多醇：
如上所示，本發明之熱塑性聚胺基甲酸酯聚合物為混合多醇成分之反應產物。「混合之多醇成分」表示混合之多醇成分係由一或多種聚(環氧乙烷)多醇與一或多種聚(環氧烷)多醇之組合形成，其中所得之混合多醇成分包括約1莫耳%至約20莫耳%之一或多種C3 至C15 環氧烷，其餘源自環氧乙烷。在另一個具體實施例中，混合之多醇成分係源自約1莫耳%至約20莫耳%之一或多種C3 至C6 環氧烷，其餘源自環氧乙烷。在另一個具體實施例中，所得之混合多醇成分中的一或多種環氧烷之莫耳%為1.5莫耳%至約20莫耳%，或約2莫耳%至約17.5莫耳%，或約5莫耳%至約15莫耳%，或甚至約7.5莫耳%至約12.5莫耳%。在此及說明書及申請專利範圍之其他處，個別之範圍限制可組合形成另外之範圍限制。
用於本發明之合適聚(環氧烷)多醇包括但不限於環氧乙烷與環氧丙烷之共聚物，其包括少於約75莫耳%之環氧乙烷，或少於約70莫耳%之環氧乙烷，或少於約65莫耳%之環氧乙烷，或少於約60莫耳%之環氧乙烷，或少於約55莫耳%之環氧乙烷，或少於約50莫耳%之環氧乙烷，或 少於約45莫耳%之環氧乙烷，或少於約40莫耳%之環氧乙烷，或少於約35莫耳%之環氧乙烷，或少於約30莫耳%之環氧乙烷，或少於約25莫耳%之環氧乙烷，或甚至少於約20莫耳%之環氧乙烷，其中此聚合物之至少約50%之端基為一級OH基。在另一個具體實施例中，此聚合物之至少約55%之端基為一級OH基，或此聚合物之至少約60%之端基為一級OH基，或甚至此聚合物之至少約65%之端基為一級OH基。
在一個具體實施例中，用於本發明混合多醇成分之合適聚(環氧烷)多醇可源自具有3至約15個碳原子、3至約10個碳原子、或甚至3至約6個碳原子之二醇或多醇。在一種情況中，羥基終端多醚中間產物可由烷基二醇或二醇與醚之反應形成，如3至約6個碳原子之環氧烷。環氧烷之實例包括但不限於環氧丙烷、環氧丁烷、其二或更多種之共聚物、或其組合。如熟悉此技藝者所顯而易知，形成適合用於本發明之多醇的方法為已知的。因而為了簡潔，在此省略此方法之詳細討論。
本發明混合多醇成分之一或多種聚(環氧烷)多醇的總數量平均分子量為約500至約10,000，或約750至約5,000，或約1,000至約4,000，或甚至約1,300至約3,300之範圍。「總數量平均分子量」表示混合多醇成分之聚(環氧烷)成分的數量平均係按其中所含一或多種聚(環氧烷)多醇之不同分子量及比例計算。因此數量平均分子量在以上範圍外之聚(環氧烷)多醇可用於本發明，只要混合聚( 環氧烷)多醇成分之總數量平均分子量在一或多個以上範圍內。
用於混合多醇成分之合適聚(環氧烷)多醇包括但不限於總數量平均分子量為約500至約10,000，或約750至約5,000，或約1,000至約4,000，或甚至約1,500至約3,300範圍之單一或混合聚(環氧乙烷)多醇。「總數量平均分子量」表示混合多醇成分之聚(環氧乙烷)成分的數量平均係按其中所含一或多種聚(環氧乙烷)多醇之不同分子量及比例計算。因此數量平均分子量在以上範圍外之聚(環氧乙烷)多醇可用於本發明，只要混合聚(環氧乙烷)多醇成分之總數量平均分子量在一或多個以上範圍內。
在另一個具體實施例中，一或多種聚(環氧乙烷)多醇之摻合物可用於本發明。在另一個具體實施例中，混合多醇成分之聚(環氧乙烷)多醇部分係選自單一聚乙二醇。
用於本發明之合適多醇係由拜耳公司(Bayer Corporation)市售之Arcol® 、Acclaim® 或Multranol® ；及Arch之Poly G® 。
聚異氰酸酯：
本發明之聚胺基甲酸酯聚合物係由含異氰酸酯成分之聚胺基甲酸酯組成物形成。為了形成相當長之線形聚胺基甲酸酯鏈，其利用二官能基或多官能基異氰酸酯。在一個具體實施例中，其利用一或多種二異氰酸酯。合適之聚異氰酸酯係由如但不限於賓州匹茲堡之拜耳公司(Bayer Corporation)、紐澤西州Parsippany之The BASF Corporation 、密西根州Midland之陶氏化學公司(The Dow Chemical Company)、及猶他州之Huntsman Chemical之公司市售。本發明之聚異氰酸酯通常具有式R(NCO)n ，其中n為2。R可為具有2至約20個碳原子之芳族、環脂族、脂族、或其組合。聚異氰酸酯之實例包括但不限於二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯(MDI)、甲苯-2,4-二異氰酸酯(TDI)、甲苯-2,6-二異氰酸酯(TDI)、亞甲基貳(4-環己基異氰酸酯)(H12 MDI)、異氰酸3-異氰酸基甲基-3,5,5-三甲基環己酯(IPDI)、1,6-己烷二異氰酸酯(HDI)、萘-1,5-二異氰酸酯(NDI)、1,3-與1,4-伸苯基二異氰酸酯、三苯基甲烷-4,4',4"-三異氰酸酯、聚苯基聚亞甲基聚異氰酸酯(PMDI)、間二甲苯二異氰酸酯(XDI)、1,4-環己基二異氰酸酯(CHDI)、異佛爾酮二異氰酸酯、其異構物、二聚物、三聚物及/或其二或更多種之混合物或組合。在一個具體實施例中，用於本發明之異氰酸酯為二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯(MDI)與H12 MDI，其製造具優異UV抗性之聚胺基甲酸酯。
鏈延長劑：
用於本發明之聚胺基甲酸酯形成組成物的鏈延長劑通常增加其分子量，而且此技藝及由文獻為已知的。合適之鏈延長劑包括但不限於具有總共2至約20個碳原子之有機二醇或二醇，如烷屬烴二醇、環脂族二醇、烷基芳基二醇等。其經常使用具有總共約2至約6個碳原子之烷屬烴二醇，實例包括但不限於乙二醇、丙二醇、1,6-己二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、與1,4-丁二醇(1,4-BDO) 。亦可使用二伸烷醚二醇，如二乙二醇與二丙二醇。合適之環脂族二醇的實例包括但不限於1,2-環戊二醇、1,4-環己烷二甲醇(CHDM)等。合適烷基芳基二醇之實例包括但不限於氫醌二(β-羥基乙基)醚(HQEE)、1,4-苯二甲醇、貳乙氧基聯酚、聯酚A乙氧物、聯酚F乙氧物等。其他合適之鏈延長劑為1,3-二(2-羥基乙基)苯與1,2-二(2-羥基乙氧基)苯。亦可使用一或多種以上鏈延長劑之混合物。
在一個具體實施例中，用於本發明之鏈延長劑係選自1,4-丁二醇、乙二醇、二乙二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇(CHDM)、氫醌二(β-羥基乙基)醚(HQEE)、與1,4-苯二甲醇。
亦可使用官能基大於2個之鏈延長劑，只要所得TPU保留其熱塑性。此鏈延長劑之實例包括但不限於三羥甲基丙烷(TMP)、甘油與異戊四醇。通常此鏈延長劑之加入量相對二官能基鏈延長劑之重量不應超過10%。
一或多種所使用鏈延長劑之總羥基對上述混合多醇成分之總羥基的莫耳量或比例通常為約0.1至約5.0，或約0.2至約4.0，或甚至約0.4至約2.5。
觸媒：
如上所示，本發明之熱塑性聚胺基甲酸酯(TPUs)視情況地利用一或多種觸媒。用於形成本發明TPUs之合適觸媒包括但不限於有機錫化合物，如二乙酸二丁錫、二月桂酸二丁錫(DBTL)、二月桂酸二辛錫(DOTDL)、與貳(3-巰基丙酸乙氧基丁酯)二丁錫；鈦酸；有機鈦化合物，如鈦酸四 異丙酯、鈦酸四正丁酯、硬脂酸多羥基鈦、與乙醯丙酮酸鈦；三級胺，如三伸乙二胺、N-甲基嗎啉、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、M,N,N',N'-四甲基伸己二胺、三乙胺、與N,N-二甲胺基乙醇；及其二或更多種之混合物。
在另一個具體實施例中，非有機金屬觸媒可用於本發明。此觸媒包括但不限於美國專利第6,984,709號專利揭示之多醇胺觸媒、三級胺觸媒、或其組合，關於其用於形成TPUs之觸媒的教示在此併入作為參考。
聚合方法及額外添加劑：
如上所示，本發明之熱塑性聚胺基甲酸酯(TPUs)係由以下之反應產物形成：(1)混合之多醇成分；(2)一或多種聚異氰酸酯；(3)一或多種鏈延長劑；及(4)視情況地及一或多種合適之觸媒。許多種形成聚胺基甲酸酯之方法為已知的，包括反應混合之多醇成分與聚異氰酸酯成分然後鏈延長劑之多步驟方法。
在一個具體實施例中，本發明之熱塑性聚胺基甲酸酯係藉此技藝已知之「單站」聚合法製造，其中將混合之多醇成分、聚異氰酸酯成分、鏈延長劑、視情況地及至少一種觸媒一起加入，混合，及聚合。其希望將混合之多醇成分、鏈延長劑、視情況地及至少一種觸媒以單一流加入，及將聚異氰酸酯以第二流加入。在一種情況中，單站聚合法係在擠壓器中實行。其對聚合反應供應單體且在約60℃至約220℃，或約100℃至約210℃，及甚至約120℃至約200℃範圍之溫度實行反應。在一個具體實施例中，使各成 分反應及形成本發明之熱塑性聚胺基甲酸酯的合適混合時間為約1分鐘至約10分鐘，或約2分鐘至約7分鐘，或甚至約3分鐘至約5分鐘。
在一個具體實施例中，聚異氰酸酯官能基對混合多醇成分與鏈延長劑之總羥基的莫耳比例為約0.95至約1.10，或甚至約0.98至約1.05。
本發明之經聚合熱塑性聚胺基甲酸酯的重量平均分子量通常為約50,000至約1,000,000，或約75,000至約500,000，或甚至約100,000至約300,000之範圍。本發明之聚胺基甲酸酯具有約98蕭而A(Shore A)或更小之硬度。
除了上示成分，本發明之TPU組成物亦可視情況地含各種添加劑、顏料、染料、填料、潤滑劑、UV吸收劑、蠟、抗氧化劑、增稠劑等，其可以熟悉此技藝者或在文獻中已知之習知量使用。使用之添加劑通常對熱塑性聚胺基甲酸酯賦與所需性質。填料包括滑石、矽酸鹽、黏土、碳酸鈣等。
如果希望本發明之聚胺基甲酸酯組成物具有顏色或色調，其可以習知量使用任何習知顏料或染料。因此可利用熟悉此技藝者或在文獻中已知之任何顏料，例如二氧化鈦、氧化鐵、碳黑等，及各種染料，其條件為其不干擾各種胺基甲酸酯反應。
本發明之熱塑性聚胺基甲酸酯(TPUs)可擠壓成任何所需最終產物或形式，或者可冷卻及片化或粒化以儲存或大量輸送。擠壓物可在擠壓後以一些其他方式立即處理而得 所需最終用途產物。
本發明之熱塑性聚胺基甲酸酯有利地適合許多應用，包括但不限於薄膜、可透氣膜、片、或層合膜，其可用於建築防潮紙、屋頂材料、保護性衣物、或個人舒適用品或衛生產品。
由本發明之聚胺基甲酸酯組成物形成之單片或膜有利地適合用於保護性衣物，因為其可使溼氣自膜一側通過至另一側。其希望得到在雨中或在參與運動時穿著，以因防止水漏至衣服中而將穿戴者保持乾燥，同時又可使流汗自穿戴者通過衣物蒸發至大氣之衣服。「可透氣」TPU材料可使流汗蒸發，及在一個具體實施例中，本發明之聚胺基甲酸酯片為無孔且無或實質上無穿孔或孔隙，以防止水穿透衣服。聚胺基甲酸酯片及膜為可透氣，及由於主幹內得自混合多醇成分之內建環氧乙烷單元而對水具有高親和力。此高親和力吸引膜吸收之水。繼而水由於滲透壓而擴散通過膜至蒸氣壓較低之膜側。如此片或膜選擇性地使水通過，但不使大型水通過。
在一個具體實施例中，依照本發明形成之聚胺基甲酸酯膜的透溼氣(MVT)速率，其係藉任何可接受MVT測試或標準測量，較由不利用含少於約20莫耳%之C3 至C15 環氧烷的混合多醇成分之類似TPU反應物形成之類似TPU膜高至少約5%。在另一個具體實施例中，所形成聚胺基甲酸酯膜之透溼氣(MVT)速率增加較由不利用含少於約20莫耳%之C3 至C15 環氧烷的混合多醇成分之類似TPU反應物形成 之類似TPU膜高至少約7.5%以上，或高至少約10%，或高至少約12.5%，或高至少約15%，或高至少約17.5%，或高至少約20%，或甚至高至少約22.5%。
在又一個具體實施例中，所形成聚胺基甲酸酯膜之透溼氣(MVT)速率增加，(其值)比由不利用含少於約20莫耳%之C3 至C15 環氧烷的混合多醇成分之類似TPU反應物形成之類似TPU膜高至少約25%以上，或高至少約50%，或高至少約75%，或高至少約100%，或高至少約150%，或高至少約200%，或甚至高至少約250%。在又一個具體實施例中，所形成聚胺基甲酸酯膜之透溼氣(MVT)速率增加較由不利用含少於約20莫耳%之C3 至C15 環氧烷的混合多醇成分之類似TPU反應物形成之類似TPU膜高至少約300%以上，或高至少約400%，或高至少約500%，或高至少約750%，或甚至高至少約1,000%。在此及說明書及申請專利範圍其他處可組合個別範圍數字形成各種兩端範圍。
假使如上，在相較於由不包括含少於約20莫耳%之C3 至C15 環氧烷的混合多醇成分之一組反應物形成之類似TPU時，本發明TPU之實際MVT值不若此TPU之MVT值增量重要。然而在一個具體實施例中，依照本發明形成之1 mil厚聚胺基甲酸酯膜的透溼氣(MVT)速率，其藉ASTM E96-BW(23℃-50%相對溼度)測量，為至少約10,000，至少約12,000，至少約13,000，至少約14,000，至少約15,000，至少約16,000，或甚至至少約17,000。在另一個具體實施例中，依照本發明形成之1 mil厚聚胺基甲酸酯膜的透溼 氣(MVT)速率，其藉JIS 1099(23℃-50%相對溼度)測量，為至少約3,200，至少約3,300，至少約3,400，至少約3,500，至少約3,600，或甚至至少約3,700。
過去已用於建築防潮紙應用之膜包括可透氣織物或聚丙烯膜，其為了使其可透氣而穿孔及為多孔性。如上所示，由本發明TPUs形成之片及膜為可透氣，即使是在未穿孔時。本發明之片及膜可形成任何厚度，及在用於建築防潮紙、衣服或類似應用時為約0.5 mil至約10 mil，或約0.6 mil至約4 mil，或甚至約1 mil至約1.5 mil之厚度。本發明之片及膜可視情況地對其塗布襯墊層。襯墊層可為任何紡織或不織基材，如紙或纖維素產物，或聚合物襯墊，如聚乙烯、聚丙烯、耐綸、或聚酯。視情況地，其可使用黏著劑將本發明之片及膜黏附於襯墊層。
如上所述，本發明之膜為撓性且具有優良之物理性質，特別是針對在目前微孔性膜中發現之漏水。
本發明參考以下實例而較佳地了解，其係用於描述本發明。應注意，本發明不單獨地限於下述實例。
實例：
表1及2描述各種聚胺基甲酸酯，包括依照本發明形成者。
以下描述之熱塑性聚胺基甲酸酯聚合物係藉隨機熔化聚合法製備。在此方法中，其將混合之多醇成分及鏈延長劑(例如1,4-丁二醇及/或三羥甲基丙烷)在約143℃至約148℃之溫度混合在一起。將混合多醇成分/鏈延長劑組合 加熱至約205℃之溫度，然後供應至擠壓器。亦對加入混合多醇成分/鏈延長劑擠壓器組合之擠壓器供應經預熱聚異氰酸酯(例如100℃之MDI)及經預熱觸媒(例如49℃之DBTL或DOTDL)。擠壓器為如表3所列之具溫度控制的30毫米雙嚙共轉螺絲擠壓器。關於將反應物供應至擠壓器之條件的額外細節示於表4。將所得TPUs丸化且測試Tg 與Tm 。然後將丸擠壓成5 mil膜以用於Kofler Tm 測試，及擠壓成1 mil膜以用於MVT測試(藉ASTM E96-BW(23℃-50%相對溼度)或JIS 1099(23℃-50%相對溼度)測定)。這些測試之結果報告於表1及2。
如以上所討論，本發明之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物可用於形成任何合適之物件。例示物件包括建築防潮紙、衣服之一部分、或屋頂材料，其中例如基材層與由本發明之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物形成之可透氣聚胺基甲酸酯層係藉黏著劑或直接彼此連接。在一個具體實施例中，基材層可為任何合適層。合適之基材層包括但不限於紡織或不織材料，如紡織聚酯或耐綸、或不織聚酯或耐綸、或聚丙烯。如上所示，可透氣聚胺基甲酸酯層可為約0.5 mil至約10 mil厚。
雖然本發明已特別地參考在此所述之特定具體實施例而詳述，其他具體實施例可得到相同之結果。本發明之變動及修改對熟悉此技藝者為顯而易知的，而且本發明意圖在所附申請專利範圍涵蓋所有此種修改及等致物。

Claims (21)

  1. 一種熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其係包括：以下之反應產物：(a)混合之多醇成分，混合之多醇成分包括至少一種聚(環氧乙烷)多醇與至少一種聚(環氧烷)多醇之摻合物；(b)至少一種聚異氰酸酯；(c)至少一種鏈延長劑；及(d)視情況地至少一種觸媒，其中混合之多醇成分包括5莫耳%至15莫耳%之一或多種C3 至C15 環氧烷，其餘源自環氧乙烷。
  2. 如申請專利範圍第1項之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其中本發明混合多醇成分之一或多種聚(環氧烷)多醇的總數量平均分子量為1,000至4,000之範圍。
  3. 如申請專利範圍第1項之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其中本發明混合多醇成分之一或多種聚(環氧乙烷)多醇的總數量平均分子量為1,000至4,000之範圍。
  4. 如申請專利範圍第1項之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其中至少一種聚(環氧烷)多醇含至少50%之一級OH端基。
  5. 如申請專利範圍第1項之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其中至少一種聚(環氧烷)多醇含至少60%之一級OH端基。
  6. 如申請專利範圍第1項之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物， 其中至少一種聚異氰酸酯係選自一或多種具有式R(NCO)n 之聚異氰酸酯，其中n為2，及R為具有2至20個碳原子之芳族、環脂族、脂族、或其組合。
  7. 如申請專利範圍第1項之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其中至少一種聚異氰酸酯係選自二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、甲苯-2,4-二異氰酸酯、甲苯-2,6-二異氰酸酯、亞甲基貳(4-環己基異氰酸酯)、異氰酸3-異氰酸基甲基-3,5,5-三甲基環己酯、1,6-己烷二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯、1,3-與1,4-伸苯基二異氰酸酯、三苯基甲烷-4,4’,4”-三異氰酸酯、聚苯基聚亞甲基聚異氰酸酯、間二甲苯二異氰酸酯、1,4-環己基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、其異構物、二聚物、三聚物及/或其二或更多種之混合物或組合。
  8. 如申請專利範圍第7項之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其中至少一種聚異氰酸酯係選自二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯與亞甲基貳(4-環己基異氰酸酯)。
  9. 如申請專利範圍第1項之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其中至少一種鏈延長劑係選自乙二醇、丙二醇、1,6-己二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、與1,4-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,2-環戊二醇、1,4-環己烷二甲醇、氫醌二(β-羥基乙基)醚、1,4-苯二甲醇、貳乙氧基聯酚、聯酚A乙氧物、聯酚F乙氧物、1,3-二(2-羥基乙基)苯、與1,2-二(2-羥基乙氧基)苯、三羥甲基丙烷(TMP)、甘油、異戊四醇、或其二或更多種之混 合物。
  10. 如申請專利範圍第9項之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其中至少一種鏈延長劑係選自1,4-丁二醇、乙二醇、二乙二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、氫醌二(β-羥基乙基)醚、1,4-苯二甲醇、或其二或更多種之混合物。
  11. 如申請專利範圍第1項之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其中至少一種觸媒(如果存在)係選自一或多種有機錫化合物、一或多種有機鈦化合物、一或多種三級胺、鈦酸、或其二或更多種之混合物。
  12. 如申請專利範圍第11項之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其中至少一種觸媒係選自二乙酸二丁錫、二月桂酸二丁錫、二月桂酸二辛錫、貳(3-巰基丙酸乙氧基丁酯)二丁錫、或其二或更多種之混合物。
  13. 如申請專利範圍第1項之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其中藉任何可接受MVT測試或標準測量之MVT較由不利用含5莫耳%至15莫耳%之C3 至C15 環氧烷的混合多醇成分之類似熱塑性聚胺基甲酸酯反應物形成之類似熱塑性聚胺基甲酸酯高至少5%。
  14. 如申請專利範圍第1項之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物，其中藉任何可接受MVT測試或標準測量之MVT較由不利用含5莫耳%至15莫耳%之C3 至C15 環氧烷的混合多醇成分之類似熱塑性聚胺基甲酸酯反應物形成之類似熱塑性聚胺基甲酸酯高至少10%。
  15. 一種物件，其包括：可透氣聚胺基甲酸酯層；及附於可透氣聚胺基甲酸酯層之基材層，其中基材層包括紡織或不織材料，及可透氣聚胺基甲酸酯層包括以下之反應產物：(a)混合之多醇成分，混合之多醇成分包括至少一種聚(環氧乙烷)多醇與至少一種聚(環氧烷)多醇之摻合物；(b)至少一種聚異氰酸酯；(c)至少一種鏈延長劑；及(d)視情況地至少一種觸媒，其中混合之多醇成分包括5莫耳%至15莫耳%之一或多種C3 至C15 環氧烷，其餘源自環氧乙烷。
  16. 如申請專利範圍第15項之物件，其中可透氣聚胺基甲酸酯層之藉任何可接受MVT測試或標準測量的MVT較由不利用含5莫耳%至15莫耳%之C3 至C15 環氧烷的混合多醇成分之類似熱塑性聚胺基甲酸酯反應物形成之類似熱塑性聚胺基甲酸酯高至少5%。
  17. 如申請專利範圍第15項之物件，其中可透氣聚胺基甲酸酯層之藉任何可接受MVT測試或標準測量的MVT較由不利用含5莫耳%至15莫耳%之C3 至C15 環氧烷的混合多醇成分之類似熱塑性聚胺基甲酸酯反應物形成之類似熱塑性聚胺基甲酸酯高至少10%。
  18. 如申請專利範圍第15項之物件，其中此物件為建築防潮紙、衣服之一部分、或屋頂材料，及其中基材層與可透氣聚胺基甲酸酯層係藉黏著劑或直接彼此連接。
  19. 如申請專利範圍第15項之物件，其中可透氣聚胺基甲酸酯層為0.5mil至10mil厚。
  20. 如申請專利範圍第19項之物件，其中此物件為建築防潮紙、衣服之一部分、或屋頂材料，及其中基材層與可透氣聚胺基甲酸酯層係藉黏著劑或直接彼此連接。
  21. 如申請專利範圍第15項之物件，其中該基材層為紡織聚酯或耐綸，或不織聚酯或聚丙烯。
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