[发明专利]改性的热塑性聚氨酯及其挤出方法

说明书

本文描述了改性的热塑性聚氨酯、反应性挤出所述改性的热塑性聚氨酯的方法以及使用所述改性的热塑性聚氨酯的方法。所述改性的热塑性聚氨酯通过与官能化聚烯烃反应而被微交联，与未改性的热塑性聚氨酯相比具有显著改善的拉伸强度和伸长率，并且可以被挤出。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年8月12日提交的美国临时申请序列号63/064,430的优先权，该申请的内容特此全文以引用方式并入。

技术领域

本公开整体涉及改性的热塑性聚氨酯、反应性挤出改性的热塑性聚氨酯的方法以及使用改性的热塑性聚氨酯的方法。改性的热塑性聚氨酯是微交联的，与未改性的热塑性聚氨酯相比，具有显著改善的拉伸强度和伸长率，并且可以被挤出。

背景技术

热固性聚氨酯纤维诸如斯潘德克斯(spandex)/莱卡以其极好的弹性而为人所知。然而，热固性聚氨酯纤维由于其化学交联性质而无法被熔融加工。因此，不可能通过热固性聚氨酯的挤出来制备可CD拉伸弹性层合物诸如斯潘德克斯。

弹性热固性材料诸如斯潘德克斯也很昂贵。这部分是由于热固性材料所需的湿化学方法。相比之下，热塑性聚氨酯(TPU)的挤出成本可以低得多。

对弹性热塑性材料进行改性以获得可挤出材料在本领域中是已知的。然而，通常通过改性赋予的高度化学交联会导致在高速挤出工艺中产生胶凝或阻塞挤出机。

目前，本领域还没有合适的方法来挤出改性的热塑性聚氨酯。无论如何，非常需要高速挤出工艺来改善弹性热塑性聚氨酯的物理性质并降低其产生成本。

本文描述了改性的热塑性聚氨酯和改性的热塑性聚氨酯的产生方法。本公开的可挤出改性的热塑性聚氨酯是通过微交联获得的。这种微交联大大增加了改性的热塑性聚氨酯的拉伸强度和伸长率，同时在挤出过程中也不会导致胶凝。

根据本公开的组合物和方法可用于包括弹性制品在内的多种消费品。一般而言，本公开涉及用于薄膜或其他制品的热塑性聚氨酯弹性体组合物，其中使用所述组合物制备的制品在纵向(MD)、横向(CD)或它们二者上具有增加的拉伸强度和弹性。

所述组合物可用于薄膜、层合物、包装、个人护理制品和任何其他合适的应用。在一个示例性应用中，所述组合物可用于能够吸收水或其他流体的吸收制品。一些吸收制品的实例包括但不限于个人护理吸收制品，诸如尿布、训练裤、吸收性内衣裤、成人失禁制品、女性卫生产品(例如卫生巾)、泳衣、婴儿湿巾、手套式擦拭物(mitt wipe)等等；医用吸收制品，诸如服装、开窗术材料、垫料、绷带、吸收性消毒盖布和医用擦拭物；食品服务纸巾；衣服制品；诸如此类。具有良好弹性性质的更强的MD/CD弹性对于诸如尿布耳或裤子侧片的产品应用尤为重要。

发明内容

在本公开的一个实施方案中，改性的热塑性聚氨酯包含聚氨酯主链和交联剂，所述交联剂包含官能化聚烯烃。所述改性的热塑性聚氨酯是可挤出的。

在本公开的另一个实施方案中，一种反应性挤出改性的热塑性聚氨酯的方法包括(i)预配混混合物，所述混合物包含熔融聚合物和熔融交联剂，所述熔融聚合物包含聚氨酯主链，所述熔融交联剂包含官能化聚烯烃，以及(ii)挤出所述混合物。所述包含聚氨酯主链，尤其是聚氨酯主链的聚氨酯键的聚合物，在挤出所述混合物的方法步骤过程中与所述包含官能化聚烯烃的交联剂反应，并且所述混合物在挤出所述混合物的方法步骤过程中不胶凝或阻塞挤出机。

在本公开的又一个实施方案中，一种方法使用包含聚氨酯主链的改性的热塑性聚氨酯和包含官能化聚烯烃的交联剂，其中所述改性的热塑性聚氨酯是可挤出的。所述方法包括使用所述改性的热塑性聚氨酯来增加消费品的拉伸强度和/或伸长率。

附图说明

图1是描绘根据本公开的热塑性聚氨酯的微区交联的示例性实施方案。交联可以在一条或多条聚氨酯链之间或之内。