Способ получения полиуретановых эластичного материала и эластичной нити

Способ получения полиуретановых эластичного материала и эластичной нити

Реферат

 

Изобретение относится к технологии получения полиуретановых эластичных материалов, в том числе эластичных нитей. Сначала получают форполимер с концевыми гидроксильными группами и форполимер с концевыми изоцианатными группами и при их непрерывном взаимодействии получают полиуретановый полимер, который в жидком состоянии непрерывно экструдируют из фильеры. Первый форполимер получают при взаимодействии двух одинаковых или различных диолов с молекулярной массой 600 или более, низкомолекулярного диола с молекулярной массой 500 или менее и диизоцианата. Второй форполимер получают из полимерного диола, низкомолекулярного диола и второго диизоцианата. Способ обладает стабильностью, а эластичный материал - превосходными термическими свойствами. 4 с. и 11 з.п. ф-лы, 1 табл.

Настоящее изобретение относится к способу получения полиуретанового эластичного материала, особенно эластичной нити, способом реакционного прядения.

Известно, что полиуретановый эластичный материал получается способом экструзионного формования, использующим термопластичные полиуретановые гранулы, полученные из полимерного диола, диизоцианата и низкомолекулярного диола. Однако, так как часть связей в полимере разрушается в процессе экструзионного формования, полиуретановый эластичный материал, который имеет удовлетворительные термические свойства, такие как исходное остаточное удлинение после растяжения в высокотемпературной среде, особенно полиуретановая нить, имеющая превосходные термические свойства, не могут быть получены этим способом.

Также известными являются способы реакционного прядения для целей улучшения термических свойств полиуретановой эластичной нити способом прядения из расплава, такие как один способ, в котором полимерный диол, диизоцианат и низкомолекулярный диол полимеризуются одностадийным способом, и нить прядется непосредственно из этой полимеризационной системы, другой способ, в котором форполимер, имеющий изоцианатную концевую группу, взаимодействует с низкомолекулярным диолом, и нить непосредственно прядется из этой реакционной системы. Эластичные материалы, полученные этими способами реакционного прядения, являются лучшими по термическим свойствам по сравнению с эластичным материалом, полученным из гранул способом прядения из расплава, благодаря низкотермической предыстории полимера. Т.е. в способе прядения из расплава, использующем гранулы, изоцианат, остающийся в гранулах после синтеза, реагирует с водой, содержащейся в воздухе с образованием мочевинной группы или трехмерной связи реакцией аллофаната или биуретта. Мочевинная группа и трехмерная связь улучшают термические свойства полимера, но разлагается в процессе экструзионного формования. Должно быть сказано, что эластичный материал, полученный способом реакционного прядения, может сохранять превосходные термические свойства, потому что уретановая группа и трехмерная связь остаются в полимере такими, как есть. Однако, поскольку сам способ реакционного прядения относится к прядению нестабильного полимера, который является дефектным и в ходе полимерного синтеза, он является худшим по прядомости. Кроме того, поскольку реагент взаимодействует с другим реагентом, который значительно отличается от него по вязкости и объемному соотношению при смешении вместе, большое число продуктов аномальной реакции легко получается при неоднородном смешении, и трудно точно определить примесный компонент, поэтому стабильность прядения нарушается, и также трудно получить однородную полиуретановую эластичную нить, особенно однородную полиуретановую эластичную нить небольшого денье.

Для того, чтобы дополнительно улучшить термические свойства полиуретанового эластичного материала, полученного способом реакционного прядения, обычно является эффективным увеличение мольного отношения диизоцианата к общему количеству полимерного диола и низкомолекулярного диола. Однако, когда мольное соотношение диизоцианата увеличивается, молекулярная масса полиуретанового полимера не становится достаточно высокой во время прядения, что выражается в сниженной прядомости. Поэтому авторы настоящего изобретения предлагают способ улучшения прядомости путем введения специальной добавки, такой как диизоцианатный димер или мелкодисперсная двуокись кремния, с осуществлением способа реакционного прядения для получения полиуретановой эластичной нити из форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу, и низкомолекулярного диола (опубликованные Японские заявки 63-53287 и 63-53288). Однако этот способ имеет проблему однородной диспергируемости этих добавок и такие проблемы, как сложный способ и трудность выбора условий смешения во время реакции.

Также известен способ получения эластомера, такого как гранула, реакцией смеси полимерного диола и низкомолекулярного диола в количестве 1-3 раз от мольного количества полимерного диола с изоцианатом с получением форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу, и затем реакцией обоих для того, чтобы уменьшить различие в вязкости между форполимером, имеющим гидроксильную концевую группу, и форполимером, имеющим изоцианатную концевую группу, с тем, чтобы получить хорошее состояние смешения (опубликованная Японская заявка 43-639). Однако эластомер, полученный этим способом, является эластомером для прядения из расплава, который плавится и прядется в нить, и в вышеуказанной публикации не рассматривается, что прядение осуществляется при непрерывном взаимодействии исходных материалов, таких как полиолы.

Целью настоящего изобретения является устранение недостатков предшествующего уровня техники и создание способа стабильного получения полиуретанового эластичного материала, имеющего превосходные термические свойства, особенно эластичной нити, способом реакционного прядения.

Т.е. предметом настоящего изобретения является способ получения полиуретановой эластичной нити из первого полимерного диола, имеющего молекулярную массу 600 или более, второго полимерного диола, который может быть одинаковым или отличным от первого полимерного диола и имеет молекулярную массу 600 или более, первого низкомолекулярного диола, имеющего молекулярную массу 500 или менее, второго низкомолекулярного диола, который может быть одинаковым или отличным от первого низкомолекулярного диола, первого диизоцианата и второго диизоцианата, который может быть одинаковым или отличным от первого диизоцианата, в качестве главных исходных материалов, причем общее мольное количество первого диизоцианата и второго диизоцианата в исходных материалах составляет 0,95-1,25 раза от общего мольного количества первого полимерного диола, второго полимерного диола, первого низкомолекулярного диола и второго низкомолекулярного диола, причем способ включает стадию непрерывного экструдирования из фильеры полиуретанового полимера в жидком состоянии, полученного взаимодействием форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, полученного взаимодействием первого полимерного диола, первого низкомолекулярного диола и первого диизоцианата с форполимером, имеющим изоцианатную концевую группу, полученного взаимодействием второго полимерного диола, второго низкомолекулярного диола и второго диизоцианата.

В вышеуказанном способе получения второй низкомолекулярный диол предпочтительно используется в мольном количестве менее 1,0 раза от мольного количества второго полимерного диола.

Предметом настоящего изобретения является также способ получения полиуретанового эластичного материала из первого полимерного диола, имеющего молекулярную массу 600 или более, второго полимерного диола, который может быть одинаковым или отличным от первого полимерного диола и имеет молекулярную массу 600 или более, первого низкомолекулярного диола, имеющего молекулярную массу 500 или менее, второго низкомолекулярного диола, который может быть одинаковым или отличным от первого низкомолекулярного диола, первого диизоцианата и второго диизоцианата, который может быть одинаковым или отличным от первого диизоцианата, в качестве главных исходных материалов, причем общее мольное количество первого диизоцианата и второго диизоцианата в исходных материалах составляет 0,95-1,25 раз от общего мольного количества первого полимерного диола, второго полимерного диола, первого низкомолекулярного диола и второго низкомолекулярного диола, и мольное количество второго низкомолекулярного диола составляет менее 1,0 раза от мольного количества второго полимерного диола, при этом способ включает стадию непрерывного экструдирования из фильеры полиуретанового полимера в жидком состоянии, полученного взаимодействием форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, полученного взаимодействием первого полимерного диола, первого низкомолекулярного диола и первого диизоцианата с форполимером, имеющим изоцианатную концевую группу, полученным взаимодействием второго полимерного диола, второго низкомолекулярного диола и второго диизоцианата.

Еще одним предметом настоящего изобретения является способ получения полиуретановой эластичной нити из первого полимерного диола, имеющего молекулярную массу 600 или более, второго полимерного диола, который может быть одинаковым или отличным от первого полимерного диола и имеет молекулярную массу 600 или более, низкомолекулярного диола, имеющего молекулярную массу 500 или менее, первого диизоцианата и второго диизоцианата, который может быть одинаковым или отличным от первого диизоцианата, в качестве главных исходных материалов, причем общее мольное количество первого диизоцианата и второго диизоцианата в исходных материалах составляет 0,95-1,25 раза от общего мольного количества первого полимерного диола, второго полимерного диола и низкомолекулярного диола, при этом способ включает стадию непрерывного экструдирования из фильеры полиуретанового полимера в жидком состоянии, полученного взаимодействием форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, полученного взаимодействием первого полимерного диола, низкомолекулярного диола и первого диизоцианата, с форполимером, имеющим изоцианатную концевую группу, полученным взаимодействием второго полимерного диола и второго диизоцианата.

Предметом настоящего изобретения является, кроме того, способ получения полиуретанового эластичного материала из первого полимерного диола, имеющего молекулярную массу 600 или более, второго полимерного диола, который может быть одинаковым или отличным от первого полимерного диола и имеет молекулярную массу 600 или более, низкомолекулярного диола, имеющего молекулярную массу 500 или менее, первого диизоцианата и второго диизоцианата, который может быть одинаковым или отличным от первого диизоцианата, в качестве главных исходных материалов, причем общее мольное количество первого диизоцианата и второго диизоцианата в исходных материалах составляет 0,95-1,25 раза от общего количества первого полимерного диола, второго полимерного диола и низкомолекулярного диола, при этом способ включает стадию непрерывного экструдирования из фильеры полиуретанового полимера в жидком состоянии, полученного взаимодействием форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, полученного взаимодействием первого полимерного диола, низкомолекулярного диола и первого диизоцианата с форполимером, имеющим изоцианатную концевую группу, полученным взаимодействием второго полимерного диола и второго диизоцианата.

В данном описании, если не указано иное, "полимерный диол" означает полимерный диол, имеющий молекулярную массу 600 или более, а "низкомолекулярный диол" означает диол, имеющий молекулярную массу 500 или менее.

В вышеуказанном способе получения настоящего изобретения предпочтительно форполимер, имеющий гидроксильную концевую группу, получается взаимодействием первого полимерного диола в количестве от 60 до 10 мол.% по отношению к общему количеству первого полимерного диола и второго полимерного диола, первого диизоцианата в количестве 1,3-2,5 раза от мольного количества первого полимерного диола и первого низкомолекулярного диола в количестве 2 раза или более от мольного количества первого полимерного диола, а форполимер, имеющий изоцианатную концевую группу, получается взаимодействием второго полимерного диола в количестве от 90 до 40 мол.% по отношению к общему количеству первого полимерного диола и второго полимерного диола и второго диизоцианата в количестве 2 раза или более от общего мольного количества второго полимерного диола.

В способе получения настоящего изобретения форполимер, имеющий гидроксильную концевую группу, предпочтительно получается взаимодействием первого полимерного диола и первого диизоцианата с получением первого предшественника и затем взаимодействием предшественника и низкомолекулярного диола. Кроме того, когда второй полимерный диол, второй диизоцианат и второй низкомолекулярный диол используются для получения форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу, форполимер, имеющий гидроксильную концевую группу, предпочтительно получается взаимодействием первого полимерного диола и первого диизоцианата с получением первого предшественника и затем взаимодействием первого предшественника и первого низкомолекулярного диола, а форполимер, имеющий изоцианатную концевую группу, предпочтительно получается взаимодействием второго полимерного диола и второго диизоцианата с получением второго предшественника и затем взаимодействием второго предшественника и второго низкомолекулярного диола в количестве менее 1,0 раза от мольного количества второго полимерного диола.

В способе получения настоящего изобретения предпочтительно первый полимерный диол и второй полимерный диол выбираются каждый из группы, состоящей из простых полиэфирных диолов и сложных полиэфирных диолов. Кроме того, в способе получения настоящего изобретения первым полимерным диолом является простой полиэфирный диол, а вторым полимерным, диолом является сложный полиэфирный диол.

Настоящее изобретение, кроме того, предусматривает полиуретановые эластичный материал и эластичную нить, полученные вышеуказанным способом.

Далее настоящее изобретение описано подробно.

Наиболее важным моментом для прядения полиуретанового эластичного материала или эластичной нити (которые далее могут называться как "эластичный материал или подобное") непосредственно из полимеризационной системы является реализация идеального состояния смешения, принимая во внимание реакционную способность каждого из реагентов. Особенно, когда полиуретан, образованный из полимерного диола, диизоцианата и низкомолекулярного диола, непосредственно прядется в эластичную нить из полимеризационной системы, достаточный эффект смешения не может ожидаться с точки зрения вязкости и объемного соотношения каждого из реагентов, как описано ранее, при использовании любого из одностадийных способов, традиционного форполимерного способа, в котором форполимер, имеющий изоцианатную концевую группу, реагирует с низкомолекулярным диолом (способ далее может быть назван "традиционным форполимерным способом") и способа, в котором используется добавка, такая как мелкодисперсная двуокись кремния. Поскольку имеется много шансов для реакции диизоцианата с низкомолекулярным диолом в состоянии неоднородного смешения, легко образуется аномальный реакционный продукт, и трудно точно определить примесный компонент. В результате такая проблема, как отсутствие стабильности прядения, по существу должна быть еще решена. Желательно, чтобы состояние идеального смешения с малым количеством аномальных реакций было реализовано, принимая во внимание вязкость и объемное соотношение каждого из реагентов, с получением эластичного материала и эластичной нити.

Авторы настоящего изобретения провели интенсивное исследование решения вышеуказанной проблемы и имели успех в улучшении реакционной однородности и прядении полиуретановых эластичного материала и эластичной нити, имеющих превосходную термостойкость стабильно без специальных добавок, путем непрерывного экструдирования непосредственно из фильеры полиуретанового полимера в жидком состоянии, полученного непрерывным взаимодействием двух различных форполимеров, имеющих почти одинаковый объем и относительно близкую вязкость по отношению друг к другу, и путем создания идеальных условий для смешения двух различных форполимеров для осуществления настоящего изобретения.

Одним из двух различных форполимеров является форполимер, имеющий гидроксильную концевую группу, полученный взаимодействием первого полимерного диола, первого низкомолекулярного диола и первого диизоцианата. Другим форполимером является форполимер, имеющий изоцианатную концевую группу, полученный взаимодействием второго полимерного диола, второго низкомолекулярного диола и второго диизоцианата. Первый полимерный диол и второй полимерный диол могут быть одинаковыми или различными. Первый низкомолекулярный диол и второй низкомолекулярный диол могут быть одинаковыми или различными. Кроме того, первый диизоцианат и второй диизоцианат могут быть одинаковыми или различными.

В способе получения настоящего изобретения общее мольное количество первого диизоцианата и второго диизоцианата составляет 0,95-1,25 раза, предпочтительно 1,03-1,15 раза от общего мольного количества первого полимерного диола, второго полимерного диола, первого низкомолекулярного диола и второго низкомолекулярного диола.

Если отношение общего мольного количества первого диизоцианата и второго диизоцианата к общему мольному количеству первого полимерного диола, второго полимерного диола, первого низкомолекулярного диола и второго низкомолекулярного диола перекрывает вышеуказанное требование, массовая пропорция полимерных диолов, диизоцианатов и низкомолекулярных диолов в полиуретановом эластичном материале или подобном может быть различно изменено в соответствии с молекулярной массой каждого из вышеуказанных компонентов и желаемыми свойствами эластичного материала. Что касается массовой пропорции компонентов исходных материалов для получения форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, количество первого полимерного диола составляет предпочтительно от 60 до 10 мол.%, особенно предпочтительно от 50 до 15 мол.% по отношению к общему количеству первого и второго полимерных диолов, количество первого диизоцианата составляет предпочтительно 1,3-2,5 раза, особенно предпочтительно 1,8-2,1 раза от мольного количества первого полимерного диола, и количество первого низкомолекулярного диола составляет предпочтительно 2 раза или более, особенно предпочтительно 4 раза или более от мольного количества первого полимерного диола. С другой стороны, что касается массовой пропорции компонентов исходных материалов для получения форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу, количество второго полимерного диола составляет предпочтительно от 90 до 40 мол.%, особенно предпочтительно от 85 до 50 мол. % по отношению к общему количеству первого и второго полимерных диолов, количество второго диизоцианата составляет предпочтительно 2 раза или более, особенно предпочтительно 3 раза или более от мольного количества второго полимерного диола, и количество второго низкомолекулярного диола составляет предпочтительно менее 1,0 раза или менее, особенно предпочтительно 0,5 раза или менее от мольного количества второго полимерного диола.

Когда количество первого полимерного диола, использованного в форполимере, имеющем гидроксильную концевую группу, составляет 60 мол.% или более по отношению к общему количеству, вязкость форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, является обычно высокой, порядка 10000 сП или более (при температуре 70^oС, цифры вязкости ниже являются значениями при 70^oС, если не указано иное), а вязкость форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу, является обычно низкой, порядка 80 сП или менее.

Когда количество первого полимерного диола, использованного в форполимере, имеющем гидроксильную концевую группу, составляет 10 мол.% или менее от общего количества, вязкость форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, является обычно низкой, порядка 500 сП или менее, а вязкость форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу, является обычно высокой, порядка 5000 сП или более. Ни один из этих случаев не имеет благоприятного влияния на состояние смешения двух различных форполимеров: форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, и форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу.

Когда количество второго низкомолекулярного диола, использованного в форполимере, имеющем изоцианатную концевую группу, составляет 1,0 раз или более от мольного количества второго полимерного диола, вязкость форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу, является обычно высокой, порядка 20000 сП или более, которая вероятно имеет большое отличие от вязкости форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу. Это различие не оказывает благоприятного влияния на состояние смешения двух различных форполимеров. Поэтому количество второго низкомолекулярного диола составляет предпочтительно менее 1,0 раза от мольного количества второго полимерного диола. Когда стабильности прядения придается особое значение, количество второго низкомолекулярного диола составляет более предпочтительно 0,5 раза или менее от мольного количества второго полимерного диола. Кроме того, может быть сделан выбор несмешения второго низкомолекулярного диола.

Соотношение диизоцианатов в двух различных форполимерах имеет большое влияние на образование аномального реакционного продукта во время синтезирования форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, и вязкость форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу. Когда количество первого диизоцианата, использованного в форполимере, имеющем гидроксильную концевую группу, составляет более 2,5 раз от мольного количества первого полимерного диола, использованного в форполимере, имеющем гидроксильную концевую группу, аномальный реакционный продукт, образованный при взаимодействии первого низкомолекулярного диола и первого диизоцианата, образуется в форполимере, имеющем гидроксильную концевую группу, поэтому стабильность прядения вероятно ухудшается. С другой стороны, когда количество первого диизоцианата, использованного в форполимере, имеющем гидроксильную концевую группу, составляет менее 1,3 раза от мольного количества первого полимерного диола, использованного в форполимере, имеющем гидроксильную концевую группу, вязкость форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, становится высокой, порядка 10000 сП или более при 70^oС, поэтому состояние смешения форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу, и форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, становится хуже и не имеет благоприятного влияния на стабильность прядения.

Форполимер, имеющий гидроксильную концевую группу, и форполимер, имеющий изоцианатную концевую группу, могут быть получены смешением и перемешиванием каждого вида компонентов исходных материалов при определенной температуре реакции в течение определенного времени реакции. Как установлено более конкретно, полимерный диол, диизоцианат и низкомолекулярный диол могут взаимодействовать друг с другом по одностадийному способу. Более эффективный способ включает ступенчатый реакционный способ, включающий стадии взаимодействия полимерного диола с диизоцианатом с образованием предшественника, содержащего форполимер, имеющий изоцианатную концевую группу, и затем взаимодействия полученного предшественника с низкомолекулярным диолом с образованием форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, или форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу.

В случае форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, например, этот ступенчатый способ осуществляется при взаимодействии первого полимерного диола в количестве от 60 до 10 мол.% по отношению к общему количеству первого и второго полимерных диолов с первым диизоцианатом в количестве 1,3-2,5 раза от мольного количества полимерного диола с получением первого предшественника и затем при взаимодействии первого предшественника с первым низкомолекулярным диолом в количестве 2 раза или более от мольного количества первого полимерного диола. В случае форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу, например, этот способ осуществляется при взаимодействии второго полимерного диола в количестве от 90 до 40 мол.% по отношению к общему количеству первого и второго полимерных диолов со вторым диизоцианатом в количестве 2 раза или более от мольного количества второго полимерного диола с получением второго предшественника и затем при взаимодействии второго предшественника со вторым низкомолекулярным диолом в количестве менее 1,0 раза от мольного количества второго полимерного диола.

Кроме того, форполимер, имеющий изоцианатную концевую группу, может быть также получен взаимодействием второго диизоцианата в количестве 2 раза или более от мольного количества второго полимерного диола в две стадии с делением его на две части, одну часть в количестве 1,3-2,5 раза, особенно предпочтительно 1,8-2,1 раза, от мольного количества полимерного диола и остальную часть. Как установлено более конкретно, он может быть получен ступенчатым реакционным способом, в котором второй полимерный диол в количестве 40-90 мол. % по отношению к общему количеству первого и второго полимерных диолов сначала реагирует со вторым диизоцианатом в количестве 1,3-2,5 раза, особенно предпочтительно 1,8-2,1 раза, от мольного количества полимерного диола с получением третьего предшественника, и этот третий предшественник взаимодействует со вторым низкомолекулярным диолом в количестве менее 1,0 раза от мольного количества второго полимерного диола с получением четвертого предшественника. Этот четвертый предшественник затем взаимодействует с остальным количеством второго диизоцианата с получением форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу.

В том случае, когда форполимер, имеющий гидроксильную концевую группу, получается ступенчатым способом, когда количество первого диизоцианата, использованного в реакции первой стадии форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, составляет более 2,5 раза от мольного количества первого полимерного диола, является вероятным существование аномального реакционного продукта, такого как молекулы D(ID)_m (m2), в форполимере, имеющем гидроксильную концевую группу, в больших количествах (D обозначает низкомолекулярный диол, а I обозначает диизоцианат в сокращении. То же самое будет использовано далее). Если количество первого диизоцианата составляет менее 1,3 раза от количества первого полимерного диола, большое количество диизоцианатного мономера содержится и сохраняется в форполимере, имеющем изоцианатную концевую группу, поэтому является вероятным, что аномальный реакционный продукт, такой как молекулы I(DI)_n (n2), образуется в процессе реакции между форполимером, имеющим гидроксильную концевую группу, и форполимером, имеющим изоцианатную концевую группу. Т.е. когда количество первого диизоцианата составляет более 2,5 раза от мольного количества первого полимерного диола и менее 1,3 раза от мольного количества первого полимерного диола, это не оказывает благоприятного влияния на стабильность прядения.

Условия получения форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, такие как температура реакции и время реакции, могут регулироваться в соответствии с типами компонентов исходных материалов. Например, когда первый полимерный диол, первый диизоцианат и первый низкомолекулярный диол взаимодействуют по одностадийному способу, температура реакции составляет предпочтительно 60-130^oС, особенно предпочтительно 80-120^oС, а время реакции составляет предпочтительно 30-100 мин, особенно предпочтительно 50-70 мин. Когда они взаимодействуют по ступенчатому способу, температура реакции между первым полимерным диолом и первым диизоцианатом составляет предпочтительно 60-130^oС, особенно предпочтительно 80-120^oС, а время реакции составляет предпочтительно 30-100 мин, особенно предпочтительно 50-70 мин. Температура реакции между полученным первым предшественником и низкомолекулярным диолом составляет предпочтительно 60-130^oС, особенно предпочтительно 80-100^oС.

В случае форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу, например, второй полимерный диол может реагировать со вторым диизоцианатом в количестве 2 раза или более от мольного количества второго полимерного диола с получением второго предшественника. Когда количество второго низкомолекулярного диола, который должен реагировать с этим предшественником, является небольшим, особенно менее 1,0 раза от мольного количества второго полимерного диола, аномальный реакционный продукт, как описано выше, образуется с трудом, что не вызывает проблемы.

Условия получения форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу, такие как температура реакции и время реакции, могут регулироваться в соответствии с типами компонентов исходных материалов. Например, когда второй полимерный диол, второй диизоцианат и второй низкомолекулярный диол взаимодействуют по одностадийному способу, температура реакции составляет предпочтительно 60-130^oС, особенно предпочтительно 80-120^oС, а время реакции составляет предпочтительно 30-100 мин, особенно предпочтительно 50-70 мин. Когда они взаимодействуют по ступенчатому способу, температура реакции между вторым полимерным диолом и вторым диизоцианатом составляет предпочтительно 60-130^oС, особенно предпочтительно 80-120^oС, а реакционное время составляет предпочтительно 30-100 мин, особенно предпочтительно 50-70 мин. Когда низкомолекулярный диол, кроме того, реагирует с полученным вторым предшественником, температура реакции между полученным вторым предшественником и низкомолекулярным диолом составляет предпочтительно 60-130^oС, особенно предпочтительно 80-100^oС. Условия перемешивания или подобное могут быть также соответственно определены.

Вязкость форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, и форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу, различается в соответствии с типами и соотношением смешения используемых исходных материалов, температуры реакции и подобного. Типы и соотношение смешения используемых исходных материалов определяются свойствами специально изготовленного полиуретанового эластичного материала, однако в настоящем изобретении массовая пропорция каждого составного компонента регулируется так, что вязкость двух различных форполимеров должна быть относительно близкой друг другу. Соотношение вязкости двух различных форполимеров составляет предпочтительно 10 раз или менее, более предпочтительно 5 раз или менее, особенно предпочтительно 4 раза или менее, и почти то же самое должно быть применено к объемному соотношению.

Два различных форполимера, описанных выше, подаются в реактор, имеющий устройство для подачи реакционного продукта к выходу в фиксированном соотношении, в то время, когда они смешиваются и перемешиваются непрерывно в течение фиксированного реакционного времени с образованием полиуретанового полимера, и полученный полиуретановый полимер экструдируется из фильеры непрерывно, когда он принимает форму жидкости, охлаждается и наматывается с получением полиуретанового эластичного материала. Эластичные материалы, имеющие различные формы, подобные волокну, ленте, корду, трубе и подобному, могут быть получены в соответствии с формой фильеры. Способ получения настоящего изобретения является особенно эффективным, когда получается волокно, т.е. полиуретановая эластичная нить.

Предпочтительные примеры полимерного диола, имеющего молекулярную массу 600 или более, используемого в способе получения настоящего изобретения, включают, например, конденсаты двухатомных спиртов, таких как этиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль, гександиол, неопентил-гликоль, 3-метил-1,5-пентандиол, и дикарбоксилатов, таких как адипиновая кислота и себациновая кислота; поли(сложный эфир)гликоли, такие как поликапролактон; и поли(простой эфир)гликоли, полученные полимеризацией с раскрытием кольца этиленоксида, пропиленоксида, тетрагидрофурана и т.п. Эти полимерные диолы могут быть использованы в отдельности или в смеси двух или более.

Когда молекулярная масса полимерного диола составляет менее 600, удлинение полученного эластичного материала является слишком низким, что является непредпочтительным. Напротив, когда молекулярная масса полимерного диола является слишком высокой, эластичное восстановление ухудшается. Однако, поскольку это тесно связано с другими факторами, трудно определить, что является предпочтительным верхним пределом. В целом, предпочтительный интервал молекулярной массы, которая зависит от типов и количеств низкомолекулярного диола и диизоцианатов, составляет в большинстве случаев 600-3000.

Тип полимерного диола может быть подходящим образом выбран в соответствии с требующимися физическими свойствами, что зависит от цели применения. Например, когда первый полимерный диол и второй полимерный диол являются оба сложными полиэфирными диолами, полученные полиуретановые эластичный материал или эластичная нить являются превосходными по износостойкости, маслостойкости, сопротивлению раздиру и т.п. Когда первый полимерный диол и второй полимерный диол являются оба простыми полиэфирными диолами, полученные полиуретановые эластичный материал или эластичная нить являются превосходными по стойкости к гидролизу, стойкости к образованию плесени и т. п. Кроме того, сложный полиэфирный диол и простой полиэфирный диол могут быть использованы в комбинации с получением преимуществ как сложного полиэфирного диола, так и простого полиэфирного диола.

Когда сложный полиэфирный диол и простой полиэфирный диол используются в комбинации, оба могут быть смешаны вместе и использованы с получением форполимера, имеющего гидроксильную концевую группу, и форполимера, имеющего изоцианатную концевую группу. Для эффективной разработки физических свойств обоих материалов предпочтительно, чтобы простой полиэфирный диол использовался в качестве первого полимерного диола, составляющего форполимер, имеющий гидроксильную концевую группу, а сложный полиэфирный диол использовался в качестве второго полимерного диола, составляющего форполимер, имеющий изоцианатную концевую группу. Т.е. найдено, что использование большего количества сложного полиэфирного диола становится более эффективным в улучшении износостойкости, маслостойкости, сопротивления раздиру и т.п. полиуретанового материала или подобного, тогда как смешение простого полиэфирного диола в количестве 15 мол.% или более по отношению к общему количеству полимерных диолов становится эффективным в улучшении стойкости к образованию плесени полиуретанового материала или подобного. Поэтому для эффективной разработки физических свойств обоих материалов рекомендуется смешивать сложный полиэфирный диол в большем количестве, чем простой полиэфирный диол, таким образом, что простой полиэфирный диол используется в количестве 15-50 мол.%, предпочтительно 15-35 мол.%, а сложный полиэфирный диол должен использоваться в количестве от 85 до 50 мол.%, предпочтительно от 85 до 65 мол.% по отношению к общему количеству полимерных диолов. Что касается смешения полимерных диолов в форполимере, имеющем гидроксильную концевую группу, и форполимере, имеющем изоцианатную концевую группу, для снижения различия в вязкости между обоими форполимерами большее количество полимерного диола предпочтительно смешивается в форполимере, имеющем изоцианатную концевую группу. Для удовлетворения этих требований предпочтительно,