脂族可烧结热塑性聚氨酯及其用途制造技术

本发明专利技术涉及具有改进的皱褶性、低结雾性、良好的耐热性、舒适手感和良好加工性的脂族耐光、可烧结热塑性聚氨酯。本发明专利技术还涉及从这些热塑性聚氨酯制备耐热、耐光模塑制品和蒙皮以及用粉末搪塑法制备蒙皮的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有改进的皱褶行为、低结雾性、良好的耐热性、舒适手感和良好加工性的脂族耐光、可烧结热塑性聚氨酯模塑组合物及其用途。
技术介绍
热塑性聚氨酯(TPU)具有重要的技术意义，因为它们具有良好的弹性体性能和热塑加工性。对TPU的生产、性能和应用的综述可见诸于例如Kunststoff Handbuch，Volume 7，Polyurethane，Munich，Vienna，Carl Hanser Verlag，1983。TPU一般都从线形多元醇(大分子二元醇)如聚酯二醇、聚醚二醇或聚碳酸酯二醇；有机二异氰酸酯和短链醇，一般为二官能度醇(扩链剂)合成。它们可以连续法或间歇法生产。最著名的生产方法是带式工艺(GB-A 1 057 018)和挤出机工艺(DE-A 19 64 834)。可热塑加工的聚氨酯弹性体的合成法可以是逐步法(即预聚体计量法)，也可以在一个阶段内使所有组分同时发生反应(即一次性计量法)。在DE-A 19 927 967、DE-A 19 825 228和EP-A 0 928 812中，描述了在TPU中使用增塑剂以便用粉末搪塑法将可烧结TPU粉末涂在汽车内部。在DE-A 10 050 495、DE-A 10 206 839和EP-A 1 028 132中，描述了适用于粉末搪塑的某些扩链剂的混合物以及基于各种扩链剂的TPU的物理混合物。在DE-A 19 940 014中，描述了适用于粉末搪塑的基于脂族二异氰酸酯混合物的TPU。在所谓粉末搪塑法中使用由热塑性聚氨酯组成的可烧结粉末的情况下，当TPU是HDI基脂族TPU时，因高结晶度而在搪塑蒙皮(skin)的脱模期间出现皱褶问题。要除去这些皱褶是不可能的，因此这类蒙皮的报废率很高。因此，本专利技术的目的是要制造只有些微皱褶或无皱褶，同时只有些微发雾或不发雾的、有良好热稳定性、舒适手感和良好加工性的热塑性可烧结聚氨酯(TPU)。已知且在现有工艺中所述的TPU不满足上述要求。本专利技术的目的已通过采用具有特殊组成的TPU而得以实现。
技术实现思路
本专利技术涉及耐光、可烧结的脂族热塑性聚氨酯。这些聚氨酯包含在下列d)、e)、f)、g)和h)的存在下，组分a)与b)和c)的反应产物a)组成如下的异氰酸酯组分a1)75mol％～100mol％1，6-六亚甲基二异氰酸酯，和a2)0mol％～25mol％(环)脂族二异氰酸酯或(环)脂族二异氰酸酯的混合物，条件是该脂族二异氰酸酯不包括1，6-六亚甲基二异氰酸酯，其中a1)的mol％和a2)的mol％之和总共为100mol％的a)；b)组成如下的扩链组分b1)75mol％～100mol％选自下列一组的扩链剂1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇、1，12-十二烷二醇、二甘醇、二丙二醇、对苯二甲酸二(乙二醇)酯、对苯二甲酸二(1，4-丁二醇)酯、1，4-二(β-羟基乙基)氢醌和1，4-二(β-羟基乙基)双酚A，和b2)0mol％～25mol％分子量为60g/mol～400g/mol的扩链剂或扩链剂的混合物，条件是扩链剂b2)不同于扩链剂b1)，其中b1)的mol％与b2)的mol％之和总共为100mol％的b)；其中，a2)和b2)的mol％之算术和总共为2mol％～28mol％；c)至少一种数均分子量为450g/mol～10,000g/mol且平均含有至少1.8～至多3.0个Zerewitinoff-活泼氢原子的组分；其中组分a)中的异氰酸酯基与组分b)、c)和任选h)中的与异氰酸酯基反应的基团之比为0.9∶1～1.1∶1；d)1wt％～30wt％一种或多种数均分子量为200g/mol～10,000g/mol的增塑剂，以热塑性聚氨酯为100wt％计；e)任选的一种或多种催化剂；f)0.1wt％～10wt％一种或多种光稳定剂，以热塑性聚氨酯为100wt％计，g)任选的一种或多种添加剂和/或助剂，和h)任选的一种或多种链终止剂。本专利技术的可烧结耐光TPU显示无或仅少许皱褶行为、无或仅些微发雾、良好的热稳定性、舒适的手感和良好的加工性。具体实施例方式本专利技术的组分a1)是1，6-六亚甲基二异氰酸酯。按照本专利技术，宜用作有机二异氰酸酯a2)的化合物包括下列脂族二异氰酸酯亚乙基二异氰酸酯、1，4-丁二异氰酸酯、1，12-十二烷二异氰酸酯；环脂族二异氰酸酯，如异佛尔酮二异氰酸酯、1，4-环己烷二异氰酸酯、1-甲基-2，4-环己烷二异氰酸酯和1-甲基-2，6-环己烷二异氰酸酯以及相应的异构体的混合物、4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、2，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯和2，2′-二环己基甲烷二异氰酸酯以及相应的异构体的混合物。优选组分a2)包含1，4-环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和/或二环己基甲烷二异氰酸酯。上述二异氰酸酯不论单独或以彼此混合物的形式都适用。它们也可以与至多15mol％(以a)异氰酸酯组分为100mol％计)多异氰酸酯一起使用。可加入的多异氰酸酯的最大量是要使生成的产物仍然是可热塑加工的。组分a2)不包括1，6-六亚甲基二异氰酸酯。按照本专利技术宜用作扩链剂b1)的化合物包括例如选自下列一组的二元醇1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇、1，12-十二烷二醇、二甘醇、二丙二醇、对苯二甲酸二(乙二醇)酯、对苯二甲酸二(1，4-丁二醇)酯、1，4-二(β-羟基乙基)氢醌和1，4-二(β-羟基乙基)双酚A。适用于组分b1)的优选二醇包括例如1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇、1，12-十二烷二醇，优选用二甘醇和二丙二醇。但是，对苯二甲酸与含2～4个碳原子的二醇的二酯，如对苯二甲酸二(乙二醇)酯和对苯二甲酸二(1，4-丁二醇)酯，氢醌的羟基亚烷基醚，如1，4-二(β-羟基乙基)氢醌，以及乙氧基化双酚，如1，4-二(β-羟基乙基)双酚A也适用于作b1)。宜用作扩链剂b2)的化合物的分子量为60～400。优选这类化合物平均含有约1.8～约3.0个Zerewitinoff-活泼氢原子。应该理解，这些Zerewitinoff-活泼氢原子包括含氨基、巯基和/或羧基的化合物以及含2～3个，优选2个羟基的化合物。宜用作扩链剂b2)的化合物的实例包括一种或多种可能对应于也可能不对应于上述宜用作扩链剂b1)的化合物的化合物，条件是b2)不同于b1)。优选所述的一种或多种扩链剂b2)选自下列一组含2～14个碳原子的脂族二元醇，如乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、二甘醇、二丙二醇、1，4-环己二醇、1，4-二甲醇环己烷和新戊二醇。但是，对苯二甲酸与含2～4个碳原子的二醇的二酯，如对苯二甲酸二(乙二醇)酯和对苯二甲酸二(1，4-丁二醇)酯，氢醌的羟基亚烷基醚，如1，4-二(β-羟基乙基)氢醌，乙氧基化双酚，如1，4-二(β-羟基乙基)双酚A，环脂二胺，如异佛尔酮二胺、乙二胺、1，2-丙二胺、1，3-丙二胺、N-甲基-1，3-丙二胺、N，N’-二甲基乙二胺，芳族二胺，如2，4-甲苯二胺、2，6-甲苯二胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐光、可烧结的脂族热塑性聚氨酯，它包含在下列ｄ）、ｅ）、ｆ）、ｇ）和ｈ）的存在下，组分ａ）与ｂ）和ｃ）的反应产物：ａ）组成如下的异氰酸酯组分：ａ１）７５ｍｏｌ％～１００ｍｏｌ％１，６－六亚甲基二异氰酸酯，和ａ２）０ｍｏｌ％～２５ｍｏｌ％（环）脂族二异氰酸酯或（环）脂族二异氰酸酯的混合物，条件是所述脂族二异氰酸酯不包括１，６－六亚甲基二异氰酸酯，其中ａ１）和ａ２）之和总共为１００ｍｏｌ％的ａ）；ｂ）组成如下的扩链组分：ｂ１）７５ｍｏｌ％～１００ｍｏｌ％选自下列一组的扩链剂：１，２－乙二醇、１，３－丙二醇、１，４－丁二醇、１，５－戊二醇、１，６－已二醇、１，１０－癸二醇、１，１２－十二烷二醇、二甘醇、二丙二醇、对苯二甲酸二（乙二醇）酯、对苯二甲酸二（１，４－丁二醇）酯、１，４－二（β－羟基乙基）氢醌和１，４－二（β－羟基乙基）双酚Ａ，和ｂ２）０ｍｏｌ％～２５ｍｏｌ％分子量为６０～４００的扩链剂或其混合物，条件是扩链剂ｂ２）不同于扩链剂ｂ１），以及ｂ１）与ｂ２）之和总共为１００ｍｏｌ％的ｂ）；其中，ａ２）和ｂ２）的百分数之算术和总共是２ｍｏｌ％～２８ｍｏｌ％；ｃ）至少一种数均分子量为４５０ｇ／ｍｏｌ～１０，０００ｇ／ｍｏｌ且平均含有至少１．８～至多３．０个Ｚｅｒｅｗｉｔｉｎｏｆｆ－活泼氢原子的组分；其中ａ）的异氰酸酯基与ｂ）、ｃ）和任选ｈ）中的与异氰酸酯反应的基团之比为０．９∶１～１．１∶１；ｄ）１ｗｔ％～３０ｗｔ％的一种或多种数均分子量为２００ｇ／ｍｏｌ～１０，０００ｇ／ｍｏｌ的增塑剂，以热塑性聚氨酯为１００ｗｔ％计；ｅ）任选的一种或多种催化剂；ｆ）０．１ｗｔ％～１０ｗｔ％的一种或多种光稳定剂，以热塑性聚氨酯为１００ｗｔ％计；ｇ）任选的一种或多种添加剂和／或助剂；和ｈ）任选的一种或多种链终止剂。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：H皮尔林斯，W考夫霍尔德，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]