[发明专利]脂族热塑性聚氨酯及其制备和用途

说明书

本发明涉及具有改善的起霜行为、良好的耐热性和快速的工业可加工性的脂族的、耐光照的热塑性聚氨酯及其制备和用途。

本发明涉及具有改善的风化性能、良好的耐热性和快速的工业可加工性的脂族的、耐光照的热塑性聚氨酯及其制备和用途。

热塑性聚氨酯(TPU)由于其良好的弹性性能和热塑性可加工性而具有重要的工业意义。关于TPU的制备、性能和应用的综述例如在塑料手册[G. Becker, D. Braun]，第7册，Polyurethane，慕尼黑，维也纳，Carl Hanser Verlag, 1983中给出。

TPU大都由线性多元醇(大分子二醇（Makrodiolen）)，例如聚酯-、聚醚-或聚碳酸酯二醇，有机二异氰酸酯和短链的、大都为双官能的醇(增链剂)构建。它们可以连续或不连续地来制备。最著名的制备方法是带式法(GB-A 1 057 018)和挤出机法(DE 19 64 834A1)。

热塑性聚氨酯的构建可以逐步地进行(预聚物计量加入法)或通过所有反应性组分同时反应地进行(一锅计量加入法)。

在制备基于1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的脂族热塑性聚氨酯时，形成环状的低聚氨基甲酸酯，由于其特定的结晶行为，其与聚合物基质的相容性较小，并因此由于迁移而导致在工件上形成白垩状干扰性表面覆层。此现象例如描述于DE 102 06 839 A1中。已经表明，在用水蒸汽饱和的环境中在室温(100天)下或在60℃下28天的测试贮存不能提供关于长期行为的足够的信息。因此，进行额外加速的水存储测试，以能够更好地估计在较长的时间尺度上的起霜行为。

为了改进起霜行为，在EP 1 854 818 A1中使用分子量为104-500 g/mol的特定增链剂。这些增链剂通过二醇与ɛ-己内酯的反应获得。建议不要使用特定的长链二异氰酸酯，因为基于HDI的TPU由于良好的热稳定性、良好的机械性能和加工后的快速固化，特别适合于制备耐光照应用的TPU部件(例如汽车领域、手表和健身跟踪器的腕带、智能电话外壳等)。

然而，已经表明，在使用低聚增链剂二醇的情况下基于HDI的脂族热塑性聚氨酯的固化行为通常不再足以满足目前的要求，以实现所希望的快速加工循环。

因此，本发明的目的是，提供新的脂族热塑性聚氨酯，其不使用低聚增链剂二醇就具有非常好的起霜行为，并且由于改进的固化行为，使得更快的加工循环成为可能。此外，应保持脂族热塑性聚氨酯的其它良好性能，例如非常好的光稳定性、舒适的触觉和良好的可加工性。

该目的可通过使用长链二异氰酸酯，也以与其它二异氰酸酯的共混物来实现。

尽管长链二异氰酸酯，例如1,10-二异氰酸根合癸烷或1,12-二异氰酸根合十二烷本身是已知的，但迄今为止没有用于热塑性聚氨酯中。因此，基于这些长链二异氰酸酯的TPU的性能也是未知的。

在制备TPU时，在许多其它二异氰酸酯作为原料的情况下，提及1,10-二异氰酸根合癸烷和1,12-二异氰酸根合十二烷作为可能的原料组分，例如在WO 2004/092241、WO2005/005509、WO 2005/005697、EP 1 153 951 A1、EP 1 671 989 A2和EP 1 674 494 A1中。这些文献中没有任何关于基于长链二异氰酸酯的TPU的有利加工行为的性能或数据的信息。

本发明的主题是脂族的、光稳定的热塑性聚氨酯，其可由以下组分

A)异氰酸酯组分，其由下述物质组成

a1) 100至70mol%的1,10-二异氰酸根合癸烷和/或1,12-二异氰酸根合十二烷，

a2) 0-30 mol%的除1,10-二异氰酸根合癸烷和1,12-二异氰酸根合十二烷以外的一种或多种脂族、脂环族和/或芳族二异氰酸酯，