生產纖維的方法

2023-05-22 07:17:06 2

專利名稱：生產纖維的方法
生產纖維的方法
技術領域：
本發明涉及優選通過將包含聚氨酯的溶液(I)溼紡到凝固浴中而生產
纖維，優選斯潘德克斯(spandex)纖維的方法，其中所述溶液(I)包含溶於 離子液體中的聚氨酯。本發明進一步提供可由此獲得的纖維，優選斯潘 德克斯纖維。本發明還涉及溶解聚氨酯的方法及包含離子液體以及溶於 其中的聚氨酯的混合物。本發明進一步涉及斯潘德克斯纖維的回收以及 涉及包含離子液體的抗靜電斯潘德克斯纖維。
名為斯潘德克斯的聚氨酯彈性纖維已經知道超過20年了。這些纖維 由多元醇(通常是聚四氫呋喃)、MDI和增鏈劑(例如乙二胺、丙二胺或其 混合物)獲得。斯潘德克斯纖維主要通過溼紡法或幹紡法生產。兩種生產 方法都是本領域技術人員所熟知的並已被廣泛描述。生產的彈性纖維的 密度範圍典型地為10-3000分特。
溼紡法典型地包括使由多元醇和MDI形成的聚氨酯預聚物與增鏈劑 在溶液中反應。然後將該溶液紡絲到液體凝固浴中。然後經過凝固由於 相分離而發生固化。應當選擇溶劑和非溶劑使得它們在整個濃度範圍內 可彼此混溶。目前在行業中使用的一對液體的一個實例為DMF/水；即將 含有聚氨酯的DMF溶液紡絲到水浴中。該操作的產物通常也稱作溼紡斯 潘德克斯。
在幹紡法中，使由多元醇和MDI形成的聚氨酯預聚物與增鏈劑在溶 液中反應。所用溶劑的實例為DMF和DMAC。隨後將溶液紡絲到熱氣 中。氣體溫度高於溶劑的沸點。該溶劑在紡絲期間蒸發並且纖維固化。
兩種方法共有的一個問題在於使用有毒溶劑如DMF、 DMAC、 NMP 等。溼紡法產生大量汙染廢水。為了減少廢水量和限制溶劑需求，通過 蒸餾從凝固浴中回收溶劑-水混合物。然而，因為溶劑-水混合物頻繁發生 形成共沸物的現象，所以溶劑回收昂貴且不方便。
兩種方法共有的另一個缺點在於產生不合規格的纖維包裝，例如具有不均勻線密度或機械性能的短巻或短纖維。因為斯潘德克斯纖維一旦由 紡絲形成則由於脲鍵的穩定性而不溶， 一些廢料可能僅適於熱回收。
本發明的目的是開發一種能夠使用原料，特別是溶劑生產纖維的方 法，所述溶劑理想地被毒理學家公認為是安全的及處理容易且經濟。此 外，該方法應該能夠回收不合規格的纖維。並且該方法理想地應操作簡 單且經濟。
我們已發現該目的由開頭所述的方法、纖維和混合物實現。
優點特別在於使用無毒溶劑；因為沒有形成共沸物，所以溶劑(IL)和 凝固劑(水)的混合物易於分離；而且可以通過溶解斯潘德克斯纖維回收產 品並重新紡絲。術語"斯潘德克斯"意思是指特別是斯潘德克斯纖維， 特另'J是在"R6mpp Lexikon Chemie， 第10版，Georg Thieme Verlag, Stuttgart"中的定義。
本發明溶液(I)優選通過在離子液體中製備聚氨酯來生產。優選地， 可以特別通過使(a)異氰酸酯與(b)異氰酸酯反應性化合物在離子液體中在 存在或不存在(c)增鏈劑的情況下反應而製備預聚物。該預聚物隨後可優 選與通常已知用於此目的的胺(優選為脂族二胺，特別是乙二胺和/或丙二 胺)反應，優選紡絲，從而形成斯潘德克斯纖維。
或者，同樣優選，可以由(a)異氰酸酯與(b)異氰酸酯反應性化合物在 存在或不存在(c)的情況下，不使用溶劑而製備該預聚物，然後將其與離 子液體混合。同樣在此情形下，該預聚物隨後可優選與通常為此已知用 於此目的的胺(優選為脂族二胺，特別是乙二胺和/或丙二胺)反應，優選紡 絲，從而形成斯潘德克斯纖維。
另外可以將斯潘德克斯，優選斯潘德克斯纖維溶解在離子液體中。
也可以通過將聚氨酯，優選熱塑性聚氨酯溶解於離子液體中來生產溶 液(I)。
溶於離子液體中的聚氨酯由此可以包括 預聚物，其隨後與增鏈劑(c)反應形成斯潘德克斯，所述增鏈劑(c) 優選為胺，更優選為脂族二胺，特別是乙二胺和/或丙二胺， 斯潘德克斯，優選斯潘德克斯纖維，或熱塑性聚氨酯。
優選地，起始步驟為使用(a)異氰酸酯、(b)異氰酸酯反應性化合物和 如果合適(c)從而製備具有異氰酸酯基團的預聚物，該預聚物隨後優選在 離子液體的存在下轉化成可紡絲產品。
可以向預聚物和離子液體的混合物中添加輔助材料(e)。
優選向預聚物、離子液體和如果合適(e)輔助材料的混合物中添加增 鏈劑(c)。增鏈劑(c)與預聚物反應形成可紡絲產品。
用於本發明目的的聚氨酯因此理解為是指特別是由(a)異氰酸酯、(b) 異氰酸酯反應性化合物和增鏈劑(c)製備的聚合物。
在溶液(I)中的聚氨酯與離子液體的重量比可在寬範圍內選擇，並且 主要由加工性能如粘度確定。離子液體與聚氨酯的比通常為20:1-1:10， 優選為10:1-1:1，更優選為4:1-2:1。
通過使(a)異氰酸酯與(b)優選數均分子量為500-10 000g/mol的異氰酸 酯反應性化合物、(c)分子量為50-499g/mol的增鏈劑在存在或不存在(d)催 化劑和/或(e)輔助材料的情況下反應而製備聚氨酯是本領域技術人員所熟 知的並已,皮廣泛描述。
因為溶液(I)是在凝固浴中紡絲，所以稱為溼紡斯潘德克斯。
現在將舉例描述典型地用於製備聚氨酯的組分(a)、 (b)、 (c)以及如果 合適(d)和/或(e):
作為有機異氰酸酯(a)，可以使用通常已知的脂族、脂環族、芳脂族 和/或芳族異氰酸酯，優選二異氰酸酯，實例為三、四、五、六、七和/或 八亞甲基二異氰酸酯、2-甲基五亞曱基-l，5-二異氰酸酯、2-乙基亞丁基-1，4-二異氰酸酯、五亞甲基-l,5-二異氰酸酯、亞丁基-l，4-二異氰酸酯、1-異氰酸酯基-3，3，5-三曱基-5-異氰酸酯基曱基環己烷(異佛爾酮二異氰酸 酯，IPDI)、 1，4-和/或1，3-雙(異氰酸酯曱基)環己烷(HXDI)、 1，4-環己烷二 異氰酸酯、1-甲基2，4-和/或2，6-環己烷二異氰酸酯和/或4，4，-、 2，4，-和 2，2，-二環己基曱烷二異氰酸酯、2，2，-、 2，4，-和/或4,4，-二苯基甲烷二異氰 酸酯(MDI)、 1,5-亞萘基二異氰酸酯(NDI)、 2，4-和/或2，6-甲苯二異氰酸酯 (TDI)、 二苯基曱烷二異氰酸酯、3，3，-二曱基二苯基二異氰酸酯、1,2-二苯基乙烷二異氰酸酯和/或亞苯基二異氰酸酯。優選使用4，4，-MDI。
作為異氰酸酯反應性化合物(b)，可以使用通常已知的異氰酸酯反應 性化合物，實例為聚酯醇、聚醚醇和/或聚碳酸酯二醇，這些通常也歸入 術語"多元醇"，其分子量為500-4000g/mol，優選為1000-3000g/mol， 特別是1500-2000g/mol,並且平均官能度優選為1.8-2.3，優選為1.9-2.2，特別是2。
特別優選分子量為1000-3000g/mol，優選1700-2200g/mol的聚四氫 呋喃。
作為增鏈劑(c)，可以使用通常已知的分子量為50-499的脂族、芳脂 族、芳族和/或脂環族化合物，優選2-官能化合物，例如在亞烷基中具有 2-10個碳原子的二胺和/或鏈烷二醇，特別是1，4丁二醇、1,6己二醇和/或 具有3-8個碳原子的二-、三-、四-、五-、六-、七-、八-、九-和/或十亞烷 基二醇，優選相應的低聚和/或聚丙二醇，在這種情況下還可以使用增鏈 劑混合物。特別優選使用的增鏈劑為脂族二胺，特別是乙二胺或丙二胺 或包含乙二胺和丙二胺的混合物。
能特別促進二異氰酸酯(a)的NCO基團與結構組分(b)和(c)的羥基和/ 或氨基反應的合適催化劑是現有技術公知且常用的叔胺，實例為三乙 胺、二甲基環己胺、N-甲基嗎啉、N，N，-二甲基哌嗪、2-(二曱氨基乙氧基) 乙醇、二氮雜雙環(2，2，2)辛烷等，以及特別是有機金屬化合物如鈦酸酯， 鐵化合物如乙醯丙酮化鐵(III)，錫化合物如二乙酸錫、二辛酸錫、二月桂 酸錫或脂族羧酸的二烷基錫鹽如二乙酸二丁錫、二月桂酸二丁錫等。催 化劑的典型用量為0.0001-0.1重量份/100重量份多羥基化合物(b)。
除了催化劑(d)之外，還可以將常用的輔助材料和/或添加劑材料(e)添 加到結構組分(a)-(c)中。可以提到的實例為發泡劑，表面活性物質，填 料，阻燃劑，成核劑，抗氧化劑，潤滑和脫模劑，染料和顏料，如果合 適除本發明穩定劑混合物之外的其它穩定劑如抗水解、光、熱或變色的 穩定劑，無機和/或有機填料，增強劑和增塑劑/軟化劑。在一個優選的實 施方案中，組分(e)還包括水解控制劑如聚合和低分子量碳二亞胺。在另 一個實施方案中，聚氨酯可以包含磷化合物。在優選實施方案中使用的
7磷化合物為三價磷的有機磷化合物，例如亞磷酸酯和亞膦酸酯。合適的 磷化合物的實例為亞磷酸三苯酯、亞磷酸二苯基烷基酯、亞磷酸苯基二 烷基酯、亞磷酸三(壬基苯基)酯、亞磷酸三月桂基酯、亞磷酸三(十八烷基)
酯、二亞磷酸二硬脂基季戊四醇酯、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、二 亞磷酸二異癸基季戊四醇酯、二亞磷酸二(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇 酯、三亞磷酸三硬脂基山梨醇脂、二亞膦酸四-(2，4-二叔丁基苯基)-4,4，-二 亞苯基酯、亞磷酸三異癸基酯、亞磷酸二異癸基苯基酯和亞磷酸二苯基
異癸基酯或其混合物。
除了所述組分(a)、 (b)和(c)以及如果合適(d)和(e)之外，還可以使用分 子量通常為31-499的鏈長調節劑。這類鏈長調節劑是只具有一個異氰酸 酯反應性官能團的化合物，實例為單官能醇類、單官能胺類和/或單官能 多元醇類。這類鏈長調節劑可用於以特定方式調整流動性，特別是TPU 的流動性。鏈長調節劑的一般用量基於100重量份組分b)可以為0-5重量 份，優選為0.1-1重量份，並且按照定義歸為組分(c)。
在此所述分子量的單位全部為[g/mo1。
聚氨酯優選基於(a)異氰酸酯，優選4，4，-MDI，與(b)分子量為500-10 000g/mol的異氰酸酯反應性化合物以及(c)分子量優選為50-499g/mol的增 鏈劑(優選脂族二胺，更優選乙二胺和/或丙二胺)在存在或不存在(d)催化 劑和/或(e)輔助材料的情況下的反應。
為了調整纖維硬度，結構組分(b)和(c)可以在相對寬的摩爾比範圍內 變化。發現組分(b)與全部增鏈劑(c)的摩爾比範圍為10:1-1:10，特別是 1:1-1:4是有利的，聚氨酯的硬度隨著(c)含量的增加而增加。
反應可以以常規特徵值進行，優選以900-1100，更優選以950-1050 的特徵值進行。該特徵值定義為反應中組分(a)的全部異氰酸酯基團與組 分(b)和(c)的異氰酸酯反應性基團即活性氫的比。當該特徵值為100時， 相對於每組分(a)的異氰酸酯基團，組分(b)和(c)具有一個活性氫原子，即 一個異氰酸酯反應性官能團。該特徵值超過1000時，將具有比OH基團 更多的異氰酸酯基團。
離子液體是公知常識並已被廣泛描述。術語"離子液體"優選意思是
8指包含至少 一種陽離子和至少 一種陰離子並且其中至少 一種陽離子和/或 至少一種陰離子包含有機基團的化合物，優選有機化合物。
離子液體的熔點優選小於180°C。該熔點更優選為-50。C至150°C,特 別是-20。C至120°C，更特別是低於100。C。
用於本發明目的的離子液體優選是以下通式的鹽
(A) 通式(I)的鹽n+ [Y]n— (I)，
其中n為1、 2、 3或4， [A+為季銨陽離子、氧錯陽離子、鋶陽離子或磷 錯陽離子，Y廣為一價、二價、三價或四價陰離子；或者
(B) 通式(II)的混合鹽
formula see original document page 9
其中[A卞、[A2+、 [A3+和[AY獨立地選自[Ar所述基團，且[Y廣按照(A)
的定義；或者
(C) 通式(III)的混合鹽
formula see original document page 9
其中[AY、 [AY和[A勺+獨立地選自[AI+所述基團，[Y廣按照(A)的定義;M亇、[M2+、 [M"+為一價金屬陽離子，[MY+為二價金屬陽離子，MY+為三價金屬陽離子。適於形成離子液體的陽離子[A+的化合物例如從DE 102 02 838 Al中 獲知。因此，這類化合物可以包含氧、磷、硫或特別是氮原子，例如至 少一個氮原子，優選1-10個氮原子，特別優選1-5個氮原子，非常特別 優選l-3個氮原子，特別是1或2個氮原子。如果合適，也可以包含其它 雜原子如氧、硫或磷原子。氮原子是離子液體的陽離子中正電荷的合適 載體，然後質子或烷基可以從中平衡地轉移至陰離子以產生電中性分 子。
當氮原子是離子液體的陽離子中正電荷的載體時，在離子液體的合 成中可以首先通過將例如胺或氮雜環的氮原子季銨化而生產陽離子。季 銨化可通過氮原子的烷基化進行。取決於所用烷基化試劑，獲得具有不 同陰離子的鹽。萬一其中不能在季銨化本身形成所需陰離子，則可以在 合成的另一個步驟中完成。從例如囟化銨開始，可以使該卣化物與路易 斯酸反應而由該囟化物和路易斯酸形成絡合陰離子。或者可以用所需陰 離子置換囟離子。這可以通過添加金屬鹽形成金屬卣化物沉澱、利用離 子交換劑或通過用強酸置換所述卣離子(伴隨g化氫的釋放)而實現。合適 的方法描述於例如Angew. Chem. 2000, 112，第3926-3945頁,及其中引 用的文獻中。
可以將胺或氮雜環中的氮原子季銨化的合適烷基例如為C,-ds烷 基，優選CVd。烷基，特別優選d-C6烷基，非常特別優選甲基。該烷基 可以未取代或者具有一個或多個相同或不同的取代基。
優選包含至少一個五元或六元雜環、特別是五元雜環(其具有至少一 個氮原子以及如果合適氧或硫原子)的化合物。同樣特別優選包含至少一 個五元或六元雜環(其具有一個、兩個或三個氮原子和石克或氧原子)的化合 物，非常特別優選具有兩個氮原子的化合物。另外優選芳族雜環。
特別優選的化合物的分子量低於1000g/mol，非常特別優選低於 500g/mol。
此外，優選選自式(IVa)-(IVw)化合物的陽離子及包含這些結構的低 聚物formula see original document page 11formula see original document page 12其它合適的陽離子為通式(IVx)和(IVy)的化合物及包含這些結構的低
2
丄R1
在上述式(IVa)-(IVy)中
-基團R為氫或具有1-20個碳原子並且可以未取代或被1-5個雜原子或 合適官能團間隔或取代的含碳有機飽和或不飽和的無環或環狀脂族、 芳族或芳脂族基團；及
-基團R、W彼此獨立地各自為氬、磺基或具有1-20個碳原子並且可以 未取代或被1-5個雜原子或合適官能團間隔或取代的含碳有機飽和或不 飽和的無環或環狀脂族、芳族或芳脂族基團，其中在上述式(IV)中與碳 原子鍵合(而不與雜原子鍵合)的基團Ri-R9另外也可以是滷素或官能 團；或者
-由RLW構成的兩個相鄰基團還可以一起形成具有1-30個碳原子並且 可以未取代或被1-5個雜原子或合適官能團間隔或取代的二價含碳有機 飽和或不飽和的無環或環狀脂族、芳族或芳脂族基團。 在基團R和R、W的定義中，可能的雜原子原則上是所有在形式上能 夠代替-CHr、 -CH=、-<:=或=0基團的雜原子。如果含碳基團包含雜原 子，那麼優選氧、氮、硫、磷和矽。優選的基團特別為-O-、 -S-、 -SO-、-S02-、 -NR，-、 -N=、曙PR，-、 ^議2，-和8111，2-，其中基團R，為含碳基團的 其餘部分。在其中基團RLW在上述式(IV)中與碳原子鍵合(而不與雜原子 鍵合)的情形下，它們也可以直接通過該雜原子鍵合。
適合的官能團原則上是可與碳原子或雜原子鍵合的所有官能團。合適 的實例為-NR 和-CN(氰基)。官能團和雜原子還可以直接相鄰，使得還包 括多個相鄰原子如-O-(醚)、-S-(硫醚)、-COO-(酯)、或-CONR，-(叔醯胺)
的組合，例如二(d-C4烷基)氨基、C廣Cl烷氧羰基或C廣C4烷氧基。基團
R'為含碳基團的其餘部分。
RISIR
，
I
L + I
R—PIR
I
13作為滷素，可以提到氟、氯、溴和碘。
基團R優選為
-未支化或支化的d-ds烷基，其可以未取代的或被一個或多個卣素、 苯基、氰基取代並總共具有1-20個碳原子，例如甲基、乙基、1-丙 基、2-丙基、l-丁基、2-丁基、2-曱基-l-丙基(異丁基)、2-甲基-2-丙基 (叔丁基)、l-戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基-l-丁基、3-甲基-l-丁基、
2- 甲基-2-丁基、3-甲基-2-丁基、2，2-二甲基-1-丙基、l-己基、2-己基、
3- 己基、2-甲基-l-戊基、3-甲基-l-戊基、4-甲基-l-戊基、2-甲基-2畫戊 基、3-曱基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、2-曱基-3-戊基、3-曱基-3-戊基、 2，2-二甲基-1-丁基、2，3-二甲基-1-丁基、3，3-二曱基-1-丁基、2-乙基-1-丁基、2,3-二曱基-2-丁基、3，3-二曱基-2-丁基、l-庚基、l-辛基、l畫壬 基、l-癸基、l-十一烷基、l-十二烷基、l-十四烷基、l-十六烷基、1-十八烷基、苄基、3-苯基丙基、2-氰基乙基、2(曱氧羰基)乙基、2-(乙 氧羰基)乙基、2-(正丁氧羰基)乙基、三氟甲基、二氟曱基、氟甲基、 五氟乙基、七氟丙基、七氟異丙基、九氟丁基、九氟異丁基、十一氟 戊基和十一氟異戊基；
-乙二醇、丁二醇和它們的具有1-100個單元的低聚物(所有上述基團帶 有CrC8烷基作為端基)，例如RA0(CHRB-CH2-0)n-CHRB-CH2或 RA0(CH2CH2CH2CH20)n-CH2CH2CH2CH20-，其中rA和RB各自仇逸 為甲基或乙基，且n優選為0-3,特別是3-氧雜丁基、3-氧雜戊基、 3,6-二氧雜庚基、3，6-二氧雜辛基、3，6,9-三氧雜癸基、3，6，9-三氧雜十一 烷基、3,6，9，12-四氧雜十三烷基和3,6，9，12-四氧雜十四烷基；
-乙烯基；
-l-丙烯-l-基，l-丙烯-2-基和l-丙烯-3-基；及
-N，N國二 d-C6烷基氨基如N，N-二甲基氨基和N，N-二乙基氨基。
基團R特別優選為未支化並未取代的d-ds烷基，如甲基、乙基、 l-丙基、l-丁基、l-戊基、l-己基、l-庚基、l-辛基、l-癸基、1-十二烷 基、l-十四烷基、l-十六烷基、l-十八烷基，特別是甲基、乙基、1-丁基 和l-辛基，或CH30畫(ch2ch20)n-CH2CH2畫和CH3CH20-(CH2CH20)n-CH2CH2-，其中n為0畫3。優選基團RLl^彼此獨立地各自為-氫；-閨素；-合適官能團；-CVC,8烷基，其可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卣素、雜原子和/或雜環取代和/或被一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞氨基間隔； -C2-ds鏈烯基，其可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卣素、雜原子和/或雜環取代和/或被一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞氨基間隔； -CVd2芳基，其可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卣素、雜原子和/或雜環取代； - Cs-d2環烷基，其可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卣素、雜原子和/或雜環取代； -Cs-d2環烯基，其可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卣素、雜原子和/或雜環取代；或 -含氧、氮和/或硫的五元或六元雜環，其可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卣素、雜原子和/或雜環取代；或者 兩個相鄰基團與和其連接的原子結合從而形成-不飽和、飽和或芳族環，其可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳 氧基、烷氧基、卣素、雜原子和/或雜環取代，並可以任選被一個或多 個氧和/或疏原子和/或一個或多個取代或未取代的亞氨基間隔。 可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷M、滷素、雜原 子和/或雜環取代的C廣ds烷基優選是甲基、乙基、l-丙基、2-丙基、1-丁基、2-丁基、2-甲基-l-丙基(異丁基)、2-甲基-2-丙基(叔丁基)、l-戊基、 2-戊基、3-戊基、2-曱基-l-丁基、3-甲基-l-丁基、2-甲基-2-丁基、3-甲基-2國丁基、2，2-二曱基-1-丙基、l-己基、2-己基、3-己基、2-甲基-l-戊基、3-曱基-l-戊基、4-甲基-l-戊基、2-曱基-2-戊基、3-曱基-2-戊基、4-曱基-2-15戊基、2-甲基-3-戊基、3-甲基-3-戊基、2,2-二曱基-1-丁基、2，3-二甲基-1-丁基、3，3-二甲基-1-丁基、2-乙基-l-丁基、2，3-二甲基-2-丁基、3，3-二曱 基-2-丁基、庚基、辛基、2-乙基己基、2，4,4-三甲基戊基、1，1，3，3-四曱基 丁基、l-壬基、l-癸基、l-十一烷基、l-十二烷基、l-十三烷基、1-十四烷 基、l-十五烷基、l-十六烷基、l-十七烷基、l-十八烷基、環戊基甲基、 2-環戊基乙基、3-環戊基丙基、環己基甲基、2-環己基乙基、3-環己基丙 基、苄基(苯甲基)、二苯基甲基(二苯曱基)、三苯基甲基、l-苯基乙基、2-苯基乙基、3-苯基丙基、a，a-二甲基千基、對甲苯基甲基、l-(對丁基苯基) 乙基、對氯苄基、2， 4-二氯苄基、對曱氧基苄基、間乙氧基苄基、2-氰 基乙基、2-氰基丙基、2-甲氧羰基乙基、2-乙氧羰基乙基、2-丁氧羰基丙 基、1，2-二(甲氧羰基)乙基、曱氧基、乙氧基、1,3-二氧戊環-2-基、1，3-二 嚅烷-2-基、2-曱基-l，3-二氧戊環-2-基、4-甲基-l，3-二氧戊環-2-基、2-二甲 基氨基乙基、2-二曱基氨基丙基、3-二曱基氨基丙基、4-二甲基氨基丁 基、6-二甲基氨基己基、2-苯氧基乙基、2-苯氧基丙基、3-苯氧基丙基、 4-苯氧基丁基、6-苯氧基己基、2-甲氧基乙基、2-甲氧基丙基、3-甲氧基 丙基、4-曱氧基丁基、6-曱氧基己基、2-乙氧基乙基、2-乙氧基丙基、3-乙氧基丙基、4-乙氧基丁基、6-乙氧基己基、CnF取a),b)H2a+b(其中n為1- 30， (Ka《n且b-0或1，例如CF3、 C2F5、 CH2CH2-C(n.2)F2(n2)+1 、 C6F13、 C8F17、 C10F21、 C12F25)、氯曱基、2-氯乙基、三氯甲基、l，l-二曱 基-2-氯乙基、甲氧基曱基、2-丁氧基乙基、二乙氧基曱基、二乙氧基乙 基、2-異丙氧基乙基、2-丁氧基丙基、2-辛氧基乙基、2-曱氧基異丙基、2- (甲氧羰基)甲基、2-(乙氧羰基)甲基、2-(正丁氧羰基)曱基、丁硫基甲 基、2-十二烷硫基乙基、2-苯硫基乙基、5-甲氧基-3-氧雜戊基、8-曱氧基-3，6-二氧雜辛基、11-甲氧基-3，6,9-三氧雜十一烷基、7-曱氧基-4-氧雜庚 基、11-甲氧基-4，8-二氧雜十一烷基、15-曱氧基-4，8，12-三氧雜十五烷基、 9-曱氧基-5-氧雜壬基、14-甲氧基-5，10-二氧雜十四烷基、5-乙氧基-3-氧雜 戊基、8-乙氧基-3，6-二氧雜辛基、11-乙氧基-3，6，9-三氧雜十一烷基、7-乙 氧基-4-氧雜庚基、11-乙氧基-4，8-二氧雜十一烷基、15-乙氧基-4,8，12-三氧 雜十五烷基、9-乙氧基-5-氧雜壬基或14-乙氧基-5，10-氧雜可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、滷素、雜原 子和/或雜環取代和/或被一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞氨基間隔的CVd8鏈烯基優選為乙烯基、2-丙烯基、3-丁烯 基、順式-2-丁烯基、反式-2-丁烯基或CnF2(n-aH1-b)H2a-b，其中n《30、 0《 a"且b-O或1。可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、滷素、雜原 子和/或雜環取代的CVd2芳基優選為苯基、甲苯基、二甲苯基、oc-萘 基、P-萘基、4-聯苯基、氯苯基、二氯苯基、三氯苯基、二氟苯基、甲 基苯基、二曱基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、二乙基苯基、異丙基苯 基、叔丁基苯基、十二烷基苯基、曱氧基苯基、二甲氧基苯基、乙氧基 苯基、己氧基苯基、曱基萘基、異丙基萘基、氯萘基、乙氧基萘基、2,6-二甲基苯基、2，4，6-三甲基苯基、2，6-二曱氧基苯基、2，6-二氯苯基、4-溴 苯基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、2，4-二硝基苯基、2，6-二硝基苯基、4-二 甲基氨基苯基、4-乙醯基苯基、甲氧基乙基苯基、乙氧基甲基苯基、曱硫 基苯基、異丙硫基苯基或叔丁硫基苯基或C6F(5-a)Ha,其中0<3<5。可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、滷素、雜原 子和/或雜環取代的Cs-Q2環烷基優選為環戊基、環己基、環辛基、環十 二烷基、甲基環戊基、二甲基環戊基、曱基環己基、二曱基環己基、二 乙基環己基、丁基環己基、曱氧基環己基、二甲氧基環己基、二乙氧基 環己基、丁硫基環己基、氯代環己基、二氯環己基、二氯環戊基、CnF2(n_ a)-(i-b)H2a-b(其中n<30、 0《a《n且b-0或1)、或者飽和或不飽和的雙環 體系如降冰片基或降冰片烯基。可以任選地4皮合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、閨素、雜 原子和/或雜環取代的<:5-<:12環烯基優選為3-環戊烯基、2-環己烯基、3-環己烯基、2，5-環己二烯基或CnF2(n-a)—3^b)H2a-3b(其中11《30、 (Ka《Il且b=0或1)。可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、滷素、雜原 子和/或雜環取代的含氧、氮和/或硫的五元或六元雜環優選為呋喃基、噻 吩基、吡咯基、吡啶基、吲哚基、苯並 惡唑基、間二氧環戊烯基、二氧雜環己烯基、苯並咪唑基、苯並噻唑基、二甲基吡啶基、甲基喹啉基、 二曱基吡咯基、曱氧基呋喃基、二曱氧基吡咬基或二氟吡咬基。
當兩個相鄰基團一起形成可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧 基、烷氧基、囟素、雜原子和/或雜環取代並可以任選被一個或多個氧和/ 或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的亞氨基間隔的不飽和、飽和或
芳族環時，它們優選形成1，3-亞丙基、1，4-亞丁基、1,5-亞戊基、2-氧雜-1，3-亞丙基、l-氧雜-l，3-亞丙基、2-氧雜-l,3-亞丙基、l-氧雜-l,3-亞丙烯 基、3-氧雜-l，5-亞戊基、l-氮雜-l，3-亞丙烯基、l-d-C4烷基-l-氮雜-l，3-亞 丙烯基、1，4-丁-1，3-亞二烯基、l-氮雜-l，4-丁-l，3-亞二烯基或2-氮雜-1，4-丁-l，3-亞二烯基。
當上述基團包含氧和/或硫原子和/或取代或未取代的亞氨基時，氧和/ 或硫原子和/或亞氨基的數目沒有任何限制。 一般而言，在該基團中將有 不超過5個，優選不超過4個，和非常特別優選不超過3個。
如果上述基團包含雜原子，則在任意兩個雜原子之間通常存在至少一 個碳原子，優選至少兩個碳原子。
特別優選基團RLW彼此獨立地各自為 -氫；
-可以未取代或者被一個或多個卣素、苯基、氰基和/或d-C6烷氧羰基 取代且總共具有1-20個碳原子的未支化或支化d-ds烷基，例如甲 基、乙基、l-丙基、2-丙基、l-丁基、2-丁基、2-甲基-l-丙基(異丁 基)、2-甲基-2-丙基(叔丁基)、l-戊基、2-戊基、3-戊基、2-曱基-l-丁 基、3-曱基-l-丁基、2-曱基-2-丁基、3-甲基-2-丁基、2，2-二甲基-1-丙 基、l-己基、2-己基、3-己基、2-甲基-l-戊基、3-曱基-l-戊基、4-甲基-l-戊基、2-曱基-2-戊基、3-曱基-2-戊基、4-曱基-2-戊基、2-甲基-3-戊 基、3-甲基-3-戊基、2，2-二甲基-1-丁基、2,3-二曱基-1-丁基、3,3-二曱 基-l-丁基、2-乙基-l-丁基、2，3-二甲基-2-丁基、3,3-二曱基-2-丁基、1-庚基、l-辛基、l-壬基、l-癸基、l-十一烷基、l-十二烷基、1-十四烷 基、l-十六烷基、l-十八烷基、千基、3-苯基丙基、2-氰基乙基、2-(曱 氧羰基)乙基、2-(乙氧羰基)乙基、2-(正丁氧羰基)乙基、三氟曱基、二
18氟曱基、氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、七氟異丙基、九氟丁基、九
氟異丁基、十一氟戊基和十一氟異戊基； -乙二醇、丁二醇和它們的具有1-100個單元的低聚物(所有上述基團帶
有C廣Cs烷基作為端基)，例如RA0-(CHRB-CH2-0)n-CHRB-CH2^ RA0(CH2CH2CH2CH20)nCH2CH2CH2CH20-，其中RA和議8各自優 選為甲基或乙基且n優選為0-3，特別是3-氧雜丁基、3-氧雜戊基、 3，6-二氧雜庚基、3，6-二氧雜辛基、3，6，9-三氧雜癸基、3，6，9-三氧雜十一 烷基、3，6，9，12-四氧雜十三烷基和3，6，9，12-四氧雜十四烷基； -乙烯基；
-l-丙烯-l-基、l-丙烯-2-基和l-丙烯-3-基；及
-N,N-二C廣C6烷基氨基，例如N，N-二曱基氨基和N,N-二乙基氨基，
其中當IIIw為III時，R3不是氫。
非常特別優選基團RLW彼此獨立地各自為氫或d-ds烷基如甲基、 乙基、l-丁基、l-戊基、l-己基、l-庚基、l-辛基、苯基、2-氰基乙基、2-(甲氧羰基)乙基、2-(乙氧羰基)乙基、2-(正丁羰基)乙基、N,N-二曱基氨 基、N,N誦二乙基氨基、氯或CH30(CH2CH20)n-CH2CH2> CH3CH20-(CH2CH20)n-CH2CH2-，其中n為0-3，
其中當iiiw為in時，R3不是氫。
非常特別優選的吡啶鑥離子(IVa)是如下那些，其中 -基團R'-R5之一為甲基、乙基或氯，其它基團RLR5各自為氫； -R3為二甲基氨基，其它基團R1、 R2、 R4和R5各自為氫； -全部基團1^-115均為氬；
-W和R2或112和議3為1，4-丁-1，3-亞二烯基及其它基團R1、 R2、 W和
R5各自為氫； 特別是如下那些，其中 -R^R5各自為氫；或
-基團R^RS之一為曱基或乙基，其它基團R^R5各自為氫。
作為非常特別優選的吡咬錯離子(IVa)，可以提到l-甲基p比咬錯、1-乙基吡啶錄、l-(l-丁基)吡啶錯、l-(l-己基)吡吱錄、l-(l-辛基)吡咬鑥、1- (l-己基)吡啶鎮、l-(l-辛基)吡啶錯、l-(l-十二烷基)吡啶錯、l-(l-十四
烷基)吡啶錯、l-(l-十六烷基)吡啶錯、1,2-二甲基吡啶錯、l-乙基-2-曱基 吡啶錯、l-(l-丁基)-2-曱基吡啶錯、l-(l-己基)-2-曱基吡咬錯、l-(l-辛基)-
2- 甲基吡啶錄、l-(l-十二烷基)-2-曱基吡咬錯、l-(l-十四烷基)-2-甲基吡啶 錄、l-(l-十六烷基)-2-曱基吡啶錯、l-甲基-2-乙基吡啶錄、1，2-二乙基吡 啶錄、l-(l-丁基)-2-乙基吡啶錯、l-(l-己基)-2-乙基吡啶錄、1-(1-辛基)-2-乙基吡啶錯、l-(l-十二烷基)-2-乙基吡啶錯、l-(l-十四烷基)-2-乙基吡啶 錯、l-(l-十六烷基)-2-乙基吡啶錯、1，2-二甲基-5-乙基吡啶錯、1，5-二乙 基-2-曱基吡啶鏘、l-(l-丁基)-2-曱基-3-乙基吡啶錄、1-(1-己基)-2-曱基-3-乙基吡咬錯和l-(l-辛基)-2-甲基-3-乙基-吡啶錯、1-(1-十二烷基)-2-曱基-3-乙基吡啶錯、l-(l-十四烷基)-2-曱基-3-乙基吡咬錯和l-(l-十六烷基)-2-甲 基-3-乙基吡啶錯。
非常特別優選的噠溱錄離子(IVb)是如下那些，其中 - R^R4各自為氫；或
-基團RLW之一為甲基或乙基，其它基團RLW各自為氫。
非常特別優選的吡啶錯離子(IVc)是如下那些，其中 -W為氫、曱基或乙基，R、W彼此獨立地各自為氫或甲基；或 -W為氫、甲基或乙基，W和W各自為甲基，W為氫。
非常特別優選的吡溱鑥離子(IVd)是如下那些，其中 -W為氫、甲基或乙基，R、R"彼此獨立地各自為氫或甲基； -W為氫、曱基或乙基，W和W各自為曱基，W為氫； -Ri-R4各自為甲基；或 -Ri-R4各自為氫。
非常特別優選的咪唑錯離子(IVe)是如下那些，其中 -Rt為氫、甲基、乙基、l-丙基、l-丁基、l-戊基、l-己基、1-辛基或2-氰基乙基，R、W彼此獨立地各自為氫、甲基或乙基。
作為非常特別優選的咪唑錯離子(IVe)，可以提到1-甲基咪唑錯、1-乙基咪唑錯、l-(l-丁基)咪唑鑥、l-(l-辛基)咪唑錯、l-(l-十二烷基)咪唑 錯、l-(l-十四烷基)咪唑鏘、l-(l-十六烷基)咪唑鑥、1，3-二甲基咪唑鉻、l-乙基-3-曱基咪唑鑥、l-(l-丁基)-3-曱基咪唑鏘、(l-丁基)-3-乙基咪唑 鏘、l-(l-己基)-3-曱基-咪唑錯、l-(l-己基)-3-乙基咪唑鏘、l-(l-己基)-3-丁 基咪唑鏘、l-(l-辛基)-3-甲基咪唑錯、l-(l-辛基)-3-乙基咪唑錄、l-(l-辛 基)-3-丁基咪唑錯、l-(l-十二烷基)-3-甲基咪唑錯、l-(l-十二烷基)-3-乙基 咪唑錯、l-(l-十二烷基)-3-丁基咪唑錯、l-(l-十二烷基)-3-辛基咪唑鎮、1-(l-十四烷基)-3-曱基咪唑錯、l-(l-十四烷基)-3-乙基咪唑鏘、l-(l-十四烷 基)-3-丁基咪唑錄、l-(l-十四烷基)-3-辛基咪唑鏘、l-(l-十六烷基)-3-甲基 咪唑錯、l-(l-十六烷基)-3-乙基咪唑錄、l-(l-十六烷基)-3-丁基咪唑鏘、1-(l-十六烷基)-3-辛基咪唑錄、1，2-二甲基咪唑錯、1，2，3-三甲基咪唑鏘、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鏘、l-(l-丁基)-2,3-二甲基咪唑錯、l-(l-己基)-2,3-二 曱基咪唑錯、l-(l-辛基)-2，3-二曱基咪唑錄、1，4-二曱基咪唑錄、1，3，4-三 甲基咪唑錯、1，4-二曱基-3-乙基咪唑鏘、3-丁基咪唑錯、1，4-二甲基-3-辛 基咪唑錯、1,4,5-三甲基咪唑錯、1，3,4，5-四甲基咪嗤錯、1，4，5-三甲基-3-乙基咪唑鑥、1，4，5-三甲基-3-丁基咪唑鏘、1，4，5-三甲基-3-辛基咪唑錯和 1 _(丙_ 1 -烯-3-基)-3-甲基咪唑鏘。
非常特別優選的吡唑錄離子(IVf)、 (IVg)或(IVg，)是如下那些，其中 -W為氫、甲基或乙基，R、W彼此獨立地各自為氫或曱基。
非常特別優選的吡唑錄離子(IVh)是如下那些，其中 -RLW彼此獨立地各自為氫或甲基。
非常特別優選的l-吡唑啉鏘離子(IVi)是如下那些，其中 -R^I^彼此獨立地各自為氫或曱基。
非常特別優選的2-吡唑啉鏘離子(IVj)和(IVj，)是如下那些，其中 -W為氫、甲基、乙基或苯基，R、W彼此獨立地各自為氬或甲基。
非常特別優選的3-吡唑啉鏘離子(IVk)和(IVk，)是如下那些，其中 -R和W彼此獨立地各自為氫、甲基、乙基或苯基，RLR6彼此獨立地 各自為氫或甲基。
非常特別優選的咪唑啉鏘離子(IV1)是如下那些，其中 -W和W彼此獨立地各自為氫、甲基、乙基、1-丁基或苯基，W和R4 彼此獨立地各自為氫、甲基或乙基，RS和W彼此獨立地各自為氫或甲
21基。
非常特別優選的咪唑啉錄離子(IVm)和(IVm，)是如下那些，其中 -R1和R2彼此獨立地各自為氫、甲基或乙基，R3-R6彼此獨立地各自為 氫或曱基。
非常特別優選的咪唑啉錯離子(IVn)和(IVn，)是如下那些，其中 -RLl^彼此獨立地各自為氫、甲基或乙基，R、RS彼此獨立地各自為氫 或甲基。
非常特別優選的噻唑錯離子(IVo)和(IVo，)及噁唑錄(IVp)是如下那 些，其中
-W為氫、甲基、乙基或苯基，！^和RS彼此獨立地各自為氫或甲基。
非常特別優選的1，2，4-三唑錄離子(IVq)、 (IVq')和或(IVq")是如下那 些，其中
-W和W彼此獨立地各自為氫、甲基、乙基或苯基，W為氫、甲基或苯 基。
非常特別優選的1，2，3-三唑錯離子(IVr)、 (IVr，)和(IVr，，)是如下那
些，其中
-W為氫、甲基或乙基，W和W彼此獨立地各自為氫或甲基，或者R2 和R3—起為1，4-丁-1，3-亞二烯基。 非常特別優選的吡咯烷錯離子(IVs)是如下那些，其中 -W為氫、甲基、乙基或苯基，R、W彼此獨立地各自為氫或甲基。
非常特別優選的咪唑烷錯離子(IVt)是如下那些，其中 -RJ和W彼此獨立地各自為氫、甲基、乙基或苯基，R"和RS以及rS-RS彼此獨立地各自為氫或曱基。 非常特別優選的銨離子(IVu)是如下那些，其中 -R^R3彼此獨立地各自為C廠C^烷基；或者
-W和W—起為1，5-亞戊基或3-氧雜-l，5-亞戊基，W為C廠ds烷基或2-氛基乙基。
作為非常特別優選的銨離子(IVu)，可以提到甲基三(l-丁基)銨、N，N-二甲基哌咬錯和N，N-二甲基嗎啉鏞。通過所述基團R的季銨化衍生出通式(IVu)的季銨離子的叔胺的實例 是二乙基正丁胺、二乙基叔丁胺、二乙基正戊胺、二乙基己胺、二乙基 辛胺、二乙基(2-乙基己基)胺、二正丙基丁胺、二正丙基正戊胺、二正丙 基己胺、二正丙基辛胺、二正丙基(2-乙基己基)胺、二異丙基乙胺、二異 丙基正丙胺、二異丙基丁胺、二異丙基戊胺、二異丙基己胺、二異丙基 辛胺、二異丙基(2-乙基己基)胺、二正丁基乙胺、二正丁基正丙胺、二正 丁基正戊胺、二正丁基己胺、二正丁基辛胺、二正丁基(2-乙基己基)胺、 N-正丁基吡咯烷、N-仲丁基吡咯烷、N-叔丁基吡咯烷、N-正戊基吡咯 烷、N,N-二曱基環己胺、N，N-二乙基環己胺、N，N-二正丁基環己胺、N-正丙基哌吱、N-異丙基哌啶、N-正丁基哌啶、N-仲丁基哌咬、N-叔丁基 哌啶、N-正戊基哌啶、N-正丁基嗎啉、N-仲丁基嗎啉、N-叔丁基嗎啉、 N-正戊基嗎啉、N-千基-N-乙基苯胺、N-節基-N-正丙基苯胺、N-節基-N-異丙基苯胺、N-苄基-N-正丁基苯胺、N，N-二甲基-對甲苯胺、N，N-二乙基 對甲苯胺、N，N-二正丁基對甲苯胺、二乙基千胺、二正丙基千胺、二正 丁基苄胺、二乙基苯胺、二正丙基苯胺和二正丁基苯胺。
優選的通式(lVu)的季銨鹽是可由下列叔胺通過所述基團R的季銨化 而獲得的那些，例如二異丙基乙胺、二乙基叔丁胺、二異丙基丁胺、二 正丁基正戊胺、N,N-二正丁基環己胺和衍生自戊基異構體的叔胺。
特別優選的叔胺是二正丁基正戊胺和衍生自戊基異構體的叔胺。另外 優選的具有三個相同基團的叔胺是三烯丙基胺。
非常特別優選的胍鏘離子(IVv)是如下那些，其中 -Ri-R5各自為甲基。
作為非常特別優選的胍鑥離子(IVv),可以提到N,N,N，,N，，N，，,N，，-六 甲基胍錯。
非常特別優選的膽鹼鏞離子(IVw)是如下那些，其中 -W和W彼此獨立地各自為甲基、乙基、1-丁基或l-辛基，W為曱基或 乙基；
-W為甲基、乙基、1-丁基或l-辛基，R2為-CHrCH2-OR4基團，R3和 W彼此獨立地各自為甲基或乙基；或
2R1為-CH2-CH2-oi^基團，R"為-CH2-CHrOR5基團和RSr5彼此獨立
地各自為曱基或乙基。 特別優選的膽鹼錄離子(IVw)是如下那些，其中RS選自甲基、乙基、 5-甲氧基-3-氧雜戊基、8-甲氧基-3，6-二氧雜辛基、11-甲氧基-3，6，9-三氧雜 十一烷基、7-甲氧基-4-氧雜庚基、11-甲氧基-4,8-二氧雜十一烷基、15-甲 氧基-4，8，12-三氧雜十五烷基、9-甲氧基-5-氧雜壬基、14-甲氧基-5，10-氧雜 十四烷基、5-乙氧基-3-氧雜戊基、8-乙氧基-3，6-二氧雜辛基、ll-乙氧基-3，6，9-三氧雜十一烷基、7-乙氧基-4-氧雜庚基、11-乙氧基-4,8-二氧雜十一 烷基、15-乙氧基-4,8，12-三氧雜十五烷基、9-乙氧基-5-氧雜壬基或14-乙 氧基-5,10-氧雜十四烷基。
非常特別優選的磷錄離子(IVx)是如下那些，其中 -rlrm皮此獨立地各自為c廠Q8烷基，特別是丁基、異丁基、1-己基或
l-辛基。
在上述雜環陽離子中，優選吡啶錄離子、吡唑啉錄離子、吡唑錄離 子和咪唑啉爝離子及咪唑錯離子。還優選銨離子。
特別優選1-甲基吡咬錯、1-乙基吡咬錯、l-(l-丁基)吡咬錯、l-(l-己 基)吡啶錯、l-(l-辛基)吡啶錯、l-(l-己基)吡啶錯、l-(l-辛基)吡咬鑥、1-(l-十二烷基)吡啶錯、l-(l-十四烷基)吡啶鏘、l-(l-十六烷基)吡咬錯、1，2-二甲基吡啶鏘、l-乙基-2-甲基吡啶錨、l-(l-丁基)-2-曱基吡啶錯、l-(l-己 基)-2-甲基吡啶饋、l-(l-辛基)-2-曱基吡啶鏘、l-(l-十二烷基)-2-甲基吡啶 錄、l-(l-十四烷基)-2-甲基吡啶錄、l-(l-十六烷基)-2-曱基吡啶錄、1-甲 基-2-乙基吡啶錄、1，2-二乙基吡啶錯、l-(l-丁基)-2-乙基吡咬錯、l-(l-己 基)-2-乙基吡啶錄、l-(l-辛基)-2-乙基吡啶鏘、l-(l-十二烷基)-2-乙基吡咬 餚、l-(l-十四烷基)-2-乙基吡啶錄、l-(l-十六烷基)-2-乙基吡咬錯、1，2-二 甲基-5-乙基吡咬錯、1,5-二乙基-2-甲基吡啶錄\ l-(l-丁基)-2-甲基-3-乙基 吡啶錯、l-(l-己基)-2-甲基-3-乙基吡啶錄、l-(l-辛基)-2-甲基-3-乙基吡啶 鎮、l-(l-十二烷基)-2-甲基-3-乙基吡啶鏘、l-(l-十四烷基)-2-曱基-3-乙基 吡啶錯、l-(l-十六烷基)-2-甲基-3-乙基吡啶錯、1-甲基咪唑錯、1-乙基咪 唑錯、l-(l-丁基)-咪唑鑥、l-(l-辛基)-咪唑錯、l-(l-十二烷基)-咪唑皭、l-(l-十四烷基)咪唑錯、l-(l-十六烷基)咪唑錄、1，3-二曱基咪唑錯、1-乙 基-3-曱基咪唑錄、l-(l-丁基)-3-曱基咪唑錯、l-(l-己基)-3-甲基咪唑錄、 l-(l-辛基)-3-甲基咪唑錯、l-(l-十二烷基)-3-甲基咪唑鑥、l-(l-十四烷基)-3-曱基咪唑錄、l-(l-十六烷基)-3-甲基咪唑鑥、1，2-二甲基咪唑鉻、1，2,3-三甲基咪唑錯、l-乙基-2，3-二甲基咪唑錯、l-(l-丁基)-2，3-二甲基咪唑 錯、l-(l-己基)-2，3-二甲基咪唑錯和l-(l-辛基)-2，3-二甲基咪唑錯、1，4-二-甲基咪唑錯、1,3,4-三甲基咪唑錯、1，4-二甲基-3-乙基咪唑錄、3-丁基咪 唑錯、1，4-二甲基-3-辛基咪唑錯、1,4,5-三甲基咪唑鎮、1，3，4，5-四甲基咪 唑錄、1，4，5-三甲基-3-乙基咪唑鏘、1，4，5-三曱基-3-丁基咪唑錯、1,4，5-三 甲基-3-辛基咪唑錄和l-(丙-l-烯-3-基)-3-甲基咪唑鏘。 作為陰離子，原則上可以使用所有陰離子。 該離子液體的陰離子Y廣例如選自 -下式的卣化物和含囟素化合物F-、 CT、 Br-、 r、 BF" PF6—、 A1C14-、AI2CI7 、 AI3CI10 、 AlBr4 、 FeCl4 、 BC14 、 SbF6 、 AsF6 、 ZnCI3 、 SnCl3 、 CuCl2 、 CF3S03 、 CF3C02 、 CC13C02 、 CN 、 SCN 、 OCN -以下通式的石克酸鹽、亞石克酸鹽和磺酸鹽SO -、 HSO,、 SO,、 HS03— 、RaOS03 、 RaS03
以下通式的磷酸鹽P043 、 HPO 、 H2P04 、 RaP042 、 HRaP04 、 RaRbP04
-以下通式的膦酸鹽和次膦酸鹽RaHP(V、 RaRbP02-、 RaRbP(V 以下通式的亞磷酸鹽P033 、 HP032 、 H2P03、 RaP032 、 RaHP03 、 RaRbP03
-以下通式的亞膦酸鹽和次亞膦酸鹽RaRbP02_、 RaHP02-、 RaRbPCT、 RaHPO
-以下通式的羧酸RaCOCT
以下通式的硼酸鹽B033 、 HB032 、 H2B03 、 RaRbB03 、 RaHB03 、 RaB032 、 B(ORa)(ORb)(ORc)(ORd) 、 B(HS04) 、 B(RaS04) - 以下通式的次硼酸鹽(boronate): RaB022-、 RaRbBC)--以下通式的碳酸鹽和碳酸酯HC03—、 C032-、 RaC(V
25-以下通式的矽酸鹽和矽酸酯Si044-、 HSi043-、 H2Si042-、 H3SiCV、 RaSi043 、 RaRbSi042 、 RaRbReSi04 、 HRaSi042 、 H2RaSi04 、 HRaRbSi04
-通式[MqHalr廣的卣代金屬化物，其中M是金屬，Hal是氟、氯、溴或 碘，q和r是正整數並表示配合物的化學計量，s是正整數並表示配合 物的電荷；
這裡，Ra、 Rb、 W和Rd彼此獨立地各自是氬、C廠C3Q烷基、可以任
選4皮一個或多個不相鄰的氧和/或硫原子和/或一個或多個取代或未取代的 亞氨基間隔的Crds烷基、OC"芳基、C5-C12環烷基或者含氧、氮和/ 或碌u的五元或六元雜環，其中它們中的兩個還可以一起形成可以任選#皮 一個或多個氧和/或硫原子和/或一個或多個未取代或取代的亞氨基間隔的 不飽和、飽和或芳族環，其中所述基團又可以各自被合適官能團、芳 基、烷基、芳氧基、烷氧基、卣素、雜原子和/或雜環取代。
這裡，可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卣 素、雜原子和/或雜環取代的d-ds烷基例如為曱基、乙基、丙基、異 丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己 基、2，4，4-三曱基戊基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷 基、l，l-二曱基丙基、l，l-二甲基丁基、1,1，3，3-四甲基丁基、千基、1-苯 基乙基、a，a-二甲基苄基、二笨曱基、對甲苯甲基、l-(對丁基苯基)乙 基、對氯苄基、2，4-二氯苄基、對甲氧基苄基、間乙氧基千基、2-氰基乙 基、2-氰基丙基、2-甲氧羰基乙基、2-乙氧羰基乙基、2-丁氧羰基丙基、 1,2-二(曱氧羰基)乙基、2-甲氧基乙基、L乙氧基乙基、L丁氧基乙基、二 乙氧基甲基、二乙氧基乙基、1，3-二氧戊環-2-基、1,3-二喁烷-2-基、2-甲 基-l,3-二氧戊環-2-基、4-甲基-l，3-二氧戊環-2-基、2-異丙氧基乙基、2-丁 氧基丙基、2-辛氧基乙基、氯甲基、三氯曱基、三氟甲基、1，1-二甲基-2-氯乙基、2-甲氧基異丙基、2-乙氧基乙基、丁硫基甲基、2-十二烷硫基乙 基、2-^5克基乙基、2,2,2-三氟乙基、2-二甲基氨基乙基、2-二甲基^J^丙 基、3-二甲基氨基丙基、4-二甲基氨基丁基、6-二甲基氨基己基、2-苯氧 基乙基、2-苯氧基丙基、3-苯氧基丙基、4-苯氧基丁基、6-苯氧基己基、
262-曱氧基乙基、2-甲氧基丙基、3-曱氧基丙基、4-曱氧基丁基、6-甲氧基 己基、2-乙氧基乙基、2-乙氧基丙基、3-乙氧基丙基、4-乙氧基丁基或6-乙氧基己基。
可以任選被一個或多個不相鄰的氧和/或硫原子和/或一個或多個取代 或未取代的亞氨基間隔的Crds烷基例如為5-甲氧基-3-氧雜戊基、8-甲 氧基-3，6-二氧雜辛基、11-甲氧基-3，6,9-三氧雜十一烷基、7-甲氧基-4-氧雜 庚基、11-曱氧基-4,8-二氧雜十一烷基、15-甲氧基-4，8，12-三氧雜十五烷 基、9-甲氧基-5-氧雜壬基、14-曱氧基-5，10-氧雜十四烷基、5-乙氧基-3-氧 雜戊基、8-乙氧基-3，6-二氧雜辛基、11-乙氧基-3，6，9-三氧雜十一烷基、7-乙氧基-4-氧雜庚基、11-乙氧基-4，8-二氧雜十一烷基、15-乙氧基-4,8，12-三 氧雜十五烷基、9-乙氧基-5-氧雜壬基或14-乙氧基-5，10-氧雜十四烷基。
如果兩個基團形成環，則這些基團可以一起形成稠合的結構單元，例 如1，3-亞丙基、1，4-亞丁基、2-氧雜-l,3-亞丙基、l-氧雜-l，3-亞丙基、2-氧 雜-l，3-亞丙烯基、l-氮雜-l,3-亞丙烯基、l-d-Ct烷基-l-氮雜-l，3-亞丙烯 基、1，4_丁-1，3-亞二烯基、l-氮雜-l,4-丁-l，3-亞二烯基或2-氮雜-1，4-丁-1,3-亞二烯基。
不相鄰的氧和/或硫原子和/或亞氨基的數目原則上不受任何限制或者 自動地受基團或環狀結構單元的尺寸的限制。 一般而言，在相應的基團 中含有不超過5個，優選不超過4個，非常特別優選不超過3個。此外， 在任意兩個雜原子之間通常存在至少1個碳原子，優選至少2個碳原子。
取代和未取代的亞氮基可以例如為亞氨基、甲基亞氨基、異丙基亞氨 基、正丁基亞氨基或叔丁基亞氨基。
術語"官能團，，是指例如以下這些二(d-C4烷基)氮基、d-C4烷氧 羰基、氰基或C廣C4烷氧基。這裡，C廣C4烷基是甲基、乙基、丙基、異 丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基。
可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卣素、雜原 子和/或雜環取代的CVd4芳基例如為苯基、甲苯基、二曱苯基、a-萘 基、^-萘基、4-聯苯基、氯苯基、二氯苯基、三氯苯基、二氟苯基、曱基 苯基、二甲基苯基、三曱基苯基、乙基苯基、二乙基苯基、異丙基苯基、叔丁基苯基、十二烷基苯基、曱氧基苯基、二甲氧基苯基、乙氧基
苯基、己氧基苯基、甲基萘基、異丙基萘基、氯萘基、乙氧基萘基、2,6-二曱基苯基、2，4，6-三甲基苯基、2，6-二曱氧基苯基、2，6-二氯苯基、4-溴 苯基、2-或4-硝基苯基、2，4-或2，6-二硝基苯基、4-二甲基氨基苯基、4-乙 醯基苯基、甲氧基乙基苯基或乙氧基曱基苯基。
可以任選被合適官能團、芳基、烷基、芳氧基、卣素、雜原子和/或 雜環取代的C5-C12環烷基例如為環戊基、環己基、環辛基、環十二烷 基、曱基環戊基、二甲基環戊基、曱基環己基、二曱基環己基、二乙基 環己基、丁基環己基、甲氧基環己基、二甲氧基環己基、二乙氧基環己 基、丁硫基環己基、氯環己基、二氯環己基、二氯環戊基或者飽和或不 飽和的雙環體系如降冰片基或降冰片烯基。
含氧、氮和/或硫的五元或六元雜環例如為呋喃基、噻吩基、吡咯 基、吡啶基、吲哚基、苯並哺、唑基、間二氧雜環戊烯基、二氧雜環己烯 基、苯並咪唑基、苯並噻唑基、二甲基吡啶基、曱基喹啉基、二甲基吡 咯基、曱氧基呋喃基、二曱氧基吡啶基、二氟吡啶基、曱基噻吩基、異 丙基噢吩基或叔丁基蓬吩基。
優選使用的離子液體是氯化(l-乙基-3-甲基咪唑鑥)、曱烷磺酸(l-乙 基-3-甲基咪唑鏘)、氯化(l-丁基-3-甲基咪唑錄)、甲烷磺酸(l-丁基-3-甲基 咪唑錯)、曱基硫酸(甲基三正丁基銨)、甲基硫酸(l,2,4-三甲基吡唑錯)、 乙基硫酸(l-乙基-2，3-二甲基咪唑鏘)、甲基硫酸(l,2,3-三甲基咪唑餚)、氯 化(甲基咪唑鎮)、硫酸氫(甲基咪唑鏘)、硫酸氫(l-乙基-3-曱基咪唑鏘)、 四氯鋁酸(l-乙基-3-曱基咪唑錄)、硫酸氫(l-丁基-3-曱基咪唑錯)、四氯鋁 酸(l-丁基-3-甲基咪唑錯)、乙酸(l-乙基-3-甲基咪唑錯)、乙酸(l-丁基-3-曱 基咪唑鏘)、乙基硫酸(l-乙基-3-曱基咪唑錯)、曱基硫酸(l-丁基-3-曱基咪 唑鏘)、疏氰酸(l-乙基-3-曱基咪唑錯)、硫氰酸(l-丁基-3-甲基咪唑鏘)、醋 酸膽鹼、水楊酸膽鹼、甲基硫酸(三(2-羥乙基)甲基銨)和/或二乙基磷酸(l陽 乙基-3-曱基咪唑鏘)。
特別優選甲烷磺酸(l-乙基-3-甲基咪唑錯)、乙l^L酸(l-乙基-2，3-二曱 基咪唑錯)、二乙基磷酸(l-乙基-3-曱基咪唑鑥)和/或氯化(1-乙基-3-甲基咪唑鑥)。
可以通過以下通常慣用和已知的方法，特別是溼紡法將包含溶於離子 液體中的聚氨酯的溶液(I)紡絲。在溼紡法中，將溶液(I)通過模具引導、 拉伸並引導至凝固浴中，其中通過凝固形成纖維。拉伸使纖維具有所需
線密度。溶液(I)的紡絲溫度典型地為40-140°C，優選為60-100°C，特別 是70-卯。C。
溶液(I)的紡絲粘度，即在紡絲過程中的粘度優選為0.1-1000Pa*s，優 選為l-100Pa*s。
通過將溶液(I)紡絲到凝固浴中而獲得纖維。該凝固浴包含導致溶液(I) 中聚氨酯凝固的非溶劑，優選水。也可以將各種非溶劑的混合物(II)用作 凝固劑。混合物(II)優選包含水。如果合適，該混合物包含離子液體。
在混合物(II)中水與離子液體的重量比可以在寬界限內選擇。該比由 混合物中水的凝固特性和離子液體離開凝固浴後的分離性決定。在混合 物(II)中的水中離子液體的最大濃度取決於離子液體中水的凝固特性。離 子液體在水中的最小濃度取決於水和離子液體的可分離性。離子液體在 水中的最小可能濃度為0重量％。
紡絲速度優選為l-1000m/min，更優選為3-200m/min，特別是3-100m/min。
在將紡絲纖維巻繞在線軸上之前，通常將它們用紡絲油劑處理。這些 紡絲油劑抑制纖維聚結在例如包裝材料上。這類紡絲油劑的實例為矽油。
因此，優選將纖維用紡絲油劑，優選矽油處理，並隨後將其巻起。 本發明進一步提供可獲得的纖維，優選斯潘德克斯纖維。 纖維，優選斯潘德克斯纖維凝固後通常仍包含剩餘量的離子液體。令 人驚訝地，已經表明在纖維中離子液體的剩餘量低於10重量％，優選低
於5重量％，更優選低於3重量r。(所有都基於包含離子液體的纖維的總 重)並沒有對纖維引起任何可見的不利特性。相反地，由於離子液體的離 子特性，纖維常常具有抗靜電特性。這防止了在進一步加工過程中電荷 累積在纖維上。本發明因此還提供包含離子液體的抗靜電的斯潘德克斯纖維。
因此還優選包含離子液體的纖維，離子液體在該纖維中的含量優選低
於10重量％,基於包含離子液體的纖維的總重。
該纖維的硬度優選為60-95肖氏A。因此還優選硬度為60-95肖氏 A，優選65-90肖氏A，特別是70-80肖氏A的斯潘德克斯纖維。
生產的纖維的線密度範圍優選為10-3000分特，更優選為80-2000分 特，特別是160-1500分特。分特是長度為10km的纖維的重量度量。當 線密度為1分特時，長度為10km的纖維重lg。
令人驚訝地，表明離子液體具有如此好的溶解性以至無論由溼紡法還 是由幹紡法生產的已紡絲的斯潘德克斯纖維都可再溶解於離子液體中。 因此，溶液(I)還可通過將斯潘德克斯纖維溶解於離子液體中獲得。該程 序為將斯潘德克斯纖維引入離子液體中並在50-150°C,優選70-130。C的 溫度下溶解。有利地，由於離子液體的離子特性，紡絲油劑如矽油被從 斯潘德克斯纖維上洗掉並容易與溶液(I)分離。
可以如上所述將得到的物質組合物紡絲。
本發明因此還提供溶解聚氨酯(優選斯潘德克斯纖維)的方法，其中將 聚氨S旨(優選斯潘德克斯纖維)溶於離子液體中。聚氨酯(優選斯潘德克斯纖 維)可在50-150。C的溫度下溶解。紡絲油劑，優選矽油可以從溶液中分 離。本發明因此進一步提供包含離子液體以及溶解在其中的聚氨酯(優選 斯潘德克斯纖維)的混合物。 實施例1:
將2500g摩爾質量為2000g/mol的聚四氫呋喃溶於13 972g甲烷磺酸 (l-乙基-3-曱基咪哇錯)中。然後，向該溶液中添加574.1g4，4，-MDI，接著 在80。C下攪拌40分鐘。 實施例2:
將2000g來自實施例1的預聚物溶液在50。C下小心地添加到6.66g乙 二胺和0.41g二乙胺在4000g甲烷磺酸(l-乙基-3-甲基咪唑錄)中的混合物 中，接著攪拌30分鐘。然後，將該溶液在80。C下紡絲到含水凝固浴中。 實施例3:
30將20g斯潘德克斯纖維(Lycra⑧，Invista)在80。C下溶解於lOOg曱烷 磺酸(l-乙基-3-甲基咪唑錄)中。隨後將該溶液冷卻至30。C。此後，通過添 加溶劑調整溶液的粘度，使得粘度在30。C下為約5000-5500mPas。然後 將纖維紡絲到含水凝固浴中。 實施例4:
將20g Elastollan 2180 A 10型的TPU(Elastogran GmbH)在80。C下 溶解於lOOg甲烷磺酸(l-乙基-3-曱基咪唑錄)中。隨後將該溶液冷卻至 30°C。此後，通過添加溶劑調整溶液的粘度，使得其在30。C下為約5000-5500mPas。然後將纖維紡絲到含水凝固浴中。 實施例5:
通過在75。C下連續攪拌使PTHF 2000(BASF Aktiengesellschaft) (2000g)、 4，4，-MDI(722.4g)和1，4-丁二醇(40g)在15 650g甲烷磺酸(l-乙基-3-甲基咪唑鏘)中反應而製備預聚物。隨後將該預聚物冷卻至30°C。然後 將79.82g乙二胺和4.92g二乙胺在5000g甲烷磺酸(l-乙基-3-甲基咪唑鑥) 中的混合物逐步添加到該溶液中。隨後使該混合物反應直到溶液的粘度 為5000-5500mPas為止。此後，將該溶液紡絲到水中。
權利要求
1.一種生產纖維的方法，其包括將包含聚氨酯的溶液(I)紡絲到凝固浴中，其中所述溶液(I)包含溶於離子液體中的聚氨酯。
2. 根據權利要求1的方法，其中所述溶液(I)通過在離子液體中製備 聚氨酯而生產。
3. 根據權利要求1的方法，其中所述溶液(I)通過使(a)異氰酸酯與(b) 異氰酸酯反應性化合物在離子液體中反應製備預聚物而生產，所述預聚 物隨後在所述溶液(I)中與胺反應並紡絲。
4. 根據權利要求1的方法，其中所述溶液(I)通過將聚氨酯溶於離子 液體中而生產。
5. 根據權利要求4的方法，其中所述溶液(I)通過將熱塑性聚氨酯溶 於離子液體中而生產。
6. 根據權利要求4的方法，其中所述溶液(I)通過將斯潘德克斯溶於 離子液體中而生產。
7. 根據權利要求2或4的方法，其中所述聚氨酯基於(a)異氰酸酯與(b) 分子量為500-10 000g/mol的異氰酸酯反應性化合物以及(c)增鏈劑在存在 或不存在(d)催化劑和/或(e)輔助材料的情況下的反應。
8. 根據權利要求所述7的方法，其中所述增鏈劑(c)包括脂族二胺。
9. 根據權利要求1的方法，其中所述離子液體包括甲烷磺酸(l-乙基-3-甲基咪唑錯)、乙基硫酸(l-乙基-2,3-二甲基咪唑鏘)、二乙基磷酸(l-乙 基-3-甲基咪唑銪)和/或氯化(1-乙基-3-甲基咪唑錯)。
10. 根據權利要求1的方法，其中將所述包含聚氨酯的溶液(I)在40-140。C的溫度下紡絲。
11. 根據權利要求1的方法，其中所述包含聚氨酯的溶液(I)在紡絲過 程中的粘度為0.1-1000Pa*s。
12. 根據權利要求1的方法，其中所述凝固浴包含水。
13. 根據權利要求1的方法，其中所述紡絲以l-1000m/min的速度進行。
14. 根據權利要求1的方法，其中將纖維用紡絲油劑，優選矽油處 理，並隨後將其巻起。
15. 根據權利要求l-14任一項獲得的纖維。
16. 根據權利要求15的纖維，其包括斯潘德克斯纖維。
17. 根據權利要求15的纖維，其包含離子液體。
18. 根據權利要求15的纖維，其硬度為60-95肖氏A。
19. 根據權利要求15的纖維，其線密度為10-3000分特。
20. —種包含離子液體的抗靜電的斯潘德克斯纖維。
21. —種溶解聚氨酯的方法，其包括將聚氨酯溶於離子液體中。
22. 根據權利要求21的方法，其中將所述聚氨酯在50-150。C的溫度 下溶解。
23. 根據權利要求21的方法，其中將斯潘德克斯纖維溶解。
24. 根據權利要求21的方法，其中將紡絲油劑，優選矽油從溶液中分離。
25. —種包含離子液體以及溶解在其中的聚氨酯的混合物。
全文摘要
公開了一種生產纖維的方法，其中將包含聚氨酯的溶液(I)紡絲到凝固浴中。所述方法的特徵在於將溶於離子液體中的聚氨酯用作溶液(I)。
文檔編號D01F6/70GK101578402SQ200780043627
公開日2009年11月11日 申請日期2007年11月16日 優先權日2006年11月23日
發明者H·馬爾茨, L·紹爾沃什, M·舒特 申請人:巴斯夫歐洲公司