具有热塑性聚氨酯和低碱值的制品制造技术

本发明专利技术的目的是一种制品，其包含热塑性聚氨酯，所述热塑性聚氨酯至少由以下成分制备：(a)异氰酸酯，(b)异氰酸酯反应性物质，以及优选地(c)扩链剂和/或(d)催化剂，以及作为其他成分的(e)添加剂和/或辅助物质，其在制备过程中被添加至热塑性聚氨酯中并由此包含于热塑性聚氨酯中和/或包含于除热塑性聚氨酯之外的制品中，其中至少一种成分包含苯氧基或苯氧基衍生物，其中制品的碱值或包含于所述制品中的热塑性聚氨酯和全部成分的混合物的碱值小于2。本发明专利技术还涉及相应的制备方法和用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术主题本专利技术涉及一种包含热塑性聚氨酯且其中至少一种起始材料、优选阻燃剂包含苯氧基和/或苯氧基衍生物的制品。现有技术存在已知的热塑性聚氨酯，其包含含有苯氧基和/或相应的衍生物的起始材料、优选阻燃剂：例如EP0617079B1描述了自熄性热塑性聚氨酯，及其制备方法。WO03/099896涉及具有低发烟性的热塑性聚氨酯。热塑性聚氨酯(TPU)中使用的许多起始材料、特别是阻燃剂、特别是包含苯氧基和/或相应衍生物的那些产生非常高含量的苯酚或苯酚衍生物。热塑性聚氨酯中的苯酚及其衍生物、特别是苯酚产生令人不愉快的气味，为高毒性，且增强特别是聚酯的水解程度，所述聚酯存在于TPU、优选阻燃TPU中，或者其与阻燃TPU直接接触。问题-解决方案因此，本专利技术解决的问题包括提供包含热塑性聚氨酯(TPU)的制品，所述热塑性聚氨酯具有良好的阻燃性、良好的机械性能——特别是低磨损、高拉伸强度、高断裂拉伸应变、高的抗撕裂蔓延性、足够的低温挠性——以及良好的微生物抗性、很少的气味、低毒性和良好的耐水解性，其中耐水解性特别地预期在TPU中存在聚酯或聚酯与TPU接触的情况下是有效的。本专利技术解决的另一个问题是提供用于制备所述包含TPU的制品的合适方法，确定在制品中展现所述有利特性且还不会导致与聚酯相关的不期望的水解的那些TPU，以及确定相应的应用领域。具体实施方式令人惊讶地，已发现，包含含有至少一个苯氧基或至少一个苯氧基衍生物、优选至少一个苯氧基的起始材料——优选含有苯氧基的阻燃剂——的制品和/或包含使用含有至少一个苯氧基或至少一个苯氧基衍生物、优选至少一个苯氧基的起始材料——优选含有苯氧基的阻燃剂——制备的热塑性聚氨酯的制品有利地解决所述问题，当所述制品或热塑性聚氨酯和起始材料的碱值或酸值、或碱值和酸值不超过下文中定义的具体值时。表述苯氧基意指苯氧基基团。苯氧基衍生物为其中苯氧基基团的芳族体系被其他芳基或烷基部分取代的那些苯氧基基团的衍生物，其中芳族体系上的各取代基优选含有1至14个碳原子，优选1至7个碳原子，更优选1至3个碳原子，且特别优选1个碳原子，且取代基的数目为1个、2个或3个。优选的苯氧基衍生物为异丙基苯基、甲苯基、或二甲苯酚基，以及相应的基团。因此，本专利技术首先提供了制品1，其包含A)热塑性聚氨酯，其至少由以下起始材料制备：(a)异氰酸酯，(b)对异氰酸酯具有反应性且优选具有500g/mol至100×103g/mol的数均摩尔质量的物质，其优选为多元醇，以及在其他优选实施方案中(c)扩链剂和/或(d)催化剂，和B)作为一种或多种其他起始材料的(e)附加物质和/或辅助物质，即至少一种附加物质和/或辅助物质，其在制备过程期间加入到热塑性聚氨酯中并由此包含于热塑性聚氨酯中，和/或包含于除热塑性聚氨酯之外的制品中，其中至少一种起始材料含有苯氧基和/或苯氧基衍生物，优选苯氧基，且制品的碱值或，在另一个实施方案中，包含于制品中的热塑性聚氨酯和与全部起始材料的混合物的碱值小于2，优选小于1，更优选小于0.5，更优选地小于0.3，甚至更优选小于0.2且非常特别优选小于0.15。热塑性聚氨酯与包含在制品中的其他起始材料的制品的碱值以实施例2和实施例4中的方式确定。本专利技术还提供一种制备所述制品的方法及其优选的实施方案，其中在160℃至250℃的温度下处理起始材料以得到所述制品。本专利技术还提供由本专利技术的制品制备的挤出部件、粉末烧结部件和/或注射成型部件，以及所述部件用于其中部件包含聚酯和/或与聚酯直接接触的应用的用途。本专利技术的制品及相应的制备方法的优势在于，与常规材料相比，所述制品包含减少的苯酚含量和/或减少的苯酚衍生物含量，具有相关联的更低的气味水平，其在室内空间、非常特别地在车辆中特别有意义。此外，与更低的苯酚含量和/或减少的苯酚衍生物含量、优选减少的苯酚含量相关的另一因素为降低的毒性。包含热塑性聚氨酯的本专利技术的制品还具有改进的耐水解性，并且这赋予所述制品——特别是包含聚酯的制品和/或与聚酯接触的制品——不可忽视的优势。在优选的实施方案中，这些优势惊人地突出，其中与常规材料的机械性能相当的机械性能与非常良好的阻燃性共存。阻燃性通过UL94V试验(ISBN0-7629-0082-2，UL94，StandardforTestsforFlammabilityofPlasticMaterialsforPartsinDevicesandAppliances，第五版，1996年10月29日，20mmVerticalBurningTest；V-0、V-1或V-2)测定。用于评估阻燃性的具体的决定性因素是在UL94V垂直试验中确定的等级。优选在UL94V试验中，优选在3.2mm、优选1.5mm厚度下、非常特别优选在0.75mm的厚度下的结果为至少V-2、更优选V-0的那些制品。原则上，在本专利技术的制品中使用的热塑性聚氨酯是已知的。其通过(a)异氰酸酯与(b)对异氰酸酯具有反应性的化合物——优选具有0.5×103g/mol至100×103g/mol的分子量，其优选为多元醇——以及在优选的实施方案中(c)扩链剂——优选具有0.05×103g/mol至0.499×103g/mol的摩尔质量——在其他优选实施方案中在(d)催化剂和/或常规的(e)辅助物质和/或附加物质存在下进行反应而制备。用于单独或组合存在的组分异氰酸酯(a)、对异氰酸酯具有反应性的化合物(b)——优选多元醇——以及扩链剂(c)的另一个术语为结构组分。用于结构组分以及催化剂(d)和/或辅助物质和/或附加物质(e)——即添加至制品中的所有材料——的另一个术语为起始材料。表述起始材料不仅包括用于制备热塑性聚氨酯的材料，而且包括在制备过程中添加至热塑性聚氨酯中，但不生成热塑性聚氨酯或不与热塑性聚氨酯反应，但包含于其中的材料。与热塑性聚氨酯并存于制品中或在制备制品的过程中添加至热塑性聚氨酯中的所有材料也为起始材料。制品的优选实施方案分别使用除另一类型的其他起始材料之外的仅一个类型的一种起始材料，例如仅一种异氰酸酯，仅一种附加物质等；其他优选的实施方案分别使用除其他起始材料之外的同一类型的多种起始材料，即多种异氰酸酯，多种附加物质等；并且其他优选实施方案使用至少一种起始材料的仅一个优选实施方案与至少第二种起始材料的至少两个不同的优选实施方案。本专利技术包含可想到的所有结合。TPU的硬度和熔融指数通过改变结构组分(b)和(c)的用量的摩尔比来调节，其中硬度和熔体粘度随扩链剂(c)含量的增加而上升，而熔融指数降低。挠性热塑性聚氨酯，例如肖氏A硬度为95以下、优选95至75肖氏A、更优选94至85肖氏A的那些，优选可通过使用对异氰酸酯具有反应性且优选具有500g/mol至100×103g/mol的摩尔质量的本质上为双官能的物质(b)(优选多元醇)以及扩链剂(c)，以有利的摩尔比1:1至1:5、优选1:1.5至1:4.5来制备，以使所得到的结构组分(b)和(c)的混合物的羟基当量为200以上，且尤其为230至450，反之，用于制备更大刚性的TPU(例如肖氏A硬度为95以上、优选为55肖氏D至85肖氏D的那些)的(b)和(c)的摩尔比的范围为1:5.5至1:15本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制品，其包含：A)热塑性聚氨酯，其至少由以下起始材料制备：(a)异氰酸酯，(b)对异氰酸酯具有反应性且优选数均摩尔质量为500g/mol至100×103g/mol的物质，且其优选为多元醇，以及优选(c)扩链剂和/或(d)催化剂，B)作为其他起始材料的(e)附加物质和/或辅助物质，其在制备过程中被添加至热塑性聚氨酯中并由此包含于热塑性聚氨酯中和/或包含于除热塑性聚氨酯之外的制品中，其中至少一种起始材料含有苯氧基或苯氧基衍生物，优选苯氧基，其中所述制品的碱值或包含于所述制品中的热塑性聚氨酯和所存在的全部其他起始材料的混合物的碱值小于2，优选小于1，且特别优选小于0.5。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.13 EP 14168133.81.一种制品，其包含：A)热塑性聚氨酯，其至少由以下起始材料制备：(a)异氰酸酯，(b)对异氰酸酯具有反应性且优选数均摩尔质量为500g/mol至100×103g/mol的物质，且其优选为多元醇，以及优选(c)扩链剂和/或(d)催化剂，B)作为其他起始材料的(e)附加物质和/或辅助物质，其在制备过程中被添加至热塑性聚氨酯中并由此包含于热塑性聚氨酯中和/或包含于除热塑性聚氨酯之外的制品中，其中至少一种起始材料含有苯氧基或苯氧基衍生物，优选苯氧基，其中所述制品的碱值或包含于所述制品中的热塑性聚氨酯和所存在的全部其他起始材料的混合物的碱值小于2，优选小于1，且特别优选小于0.5。2.根据前述权利要求所述的制品，其中所述制品的酸值或包含在所述制品中的热塑性聚氨酯和包含在所述制品中的全部起始材料的混合物的酸值小于20，优选小于10，更优选小于5，且特别优选小于2.5。3.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述制品的苯酚含量或包含在所述制品中的热塑性聚氨酯和全部其他起始材料的苯酚含量的总和小于100重量ppm，优选小于50重量ppm，更优选小于20重量ppm，且特别优选小于10重量ppm。4.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中苯氧基或苯氧基衍生物、优选苯氧基通过酯键键合而存在于起始材料中。5.根据前一权利要求所述的制品，其中酯键为有机磷酸酯和/或膦酸酯的一部分。6.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中苯氧基或苯氧基衍生物是辅助物质和/或附加物质(e)的成分，所述辅助物质和/或附加物质(e)优选为阻燃剂，所述阻燃剂更优选选自异丙基化的磷酸三苯酯(ITP)，具有不同程度的异丙基化的单(异丙基苯基)磷酸酯、双(异丙基苯基)磷酸酯和三(异丙基苯基)磷酸酯，磷酸三苯酯(TPP)，磷酸三甲苯酯(TCP)，间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)，双酚A双(二苯基磷酸酯)(BDP)，二苯基甲苯基磷酸酯(DPC)，二苯基2-乙基己基磷酸酯(DPO)，和/或二甲苯酚-间苯二酚(RDXP)，特别优选间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)。7.根据前述权利要求中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·S·赫兹，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE