[发明专利]脂族热塑性聚氨酯及其应用

说明书

本发明涉及自六亚甲基二异氰酸酯、聚丁二醇和己二醇制备的、具有改进的性能的脂族热塑性聚氨酯(TPU)。

芳族热塑性聚氨酯(芳族TPU)不是光稳定的，因为其合成自芳族二异氰酸酯。对于着色模塑制品而论，曝光会引起严重泛黄，即使对于黑色模塑制品而论，也会发生色泽和光泽度变化。

DE-C4203307叙述了一种用于制造纹理烧结薄膜的、能以可烧结粉料形式加工的热塑性聚氨酯模塑组合物。其中，粉料仅仅制自线形脂族组分。多元醇组分由60～80重量份分子量M_n为2000的脂族聚碳酸酯二醇，和40～20重量份分子量M_n为2000的以己二酸、己二醇和新戊二醇为基础的聚二醇组成。优选，1,6-六亚甲基二异氰酸酯以当量比2.8∶1.0至4.2∶1.0使用，相对于多元醇混合物计，和使用1,4-丁二醇作扩链剂，其中1,4-丁二醇与聚二醇的当量比为1.3∶1.0至3.3∶1.0。

该模塑组合物的缺点是(特别是光学方面的应用)在贮存之后有形成白色沉积物的趋势(在室温下，特别是在加速老化实验期间，例如交替气候实验，Arizona实验和在高温下(160～95℃))。所得沉积物的另外的缺点是不易用布擦去。

当采用1,6-己二醇作扩链剂时，的确会减少所述沉积物的形成，但是在室温会再形成沉积物。然而，该沉积物可以用布除去。

所以，本发明的目的在于提供一种光稳定的热塑性聚氨酯，其可以满足光学技术要求，该聚氨酯在室温下贮存之后，和在加速老化实验后(例如在60℃贮存之后)，能够得到仅仅轻微或不形成沉积物的模塑制品。

此目的通过按照本发明的热塑性聚氨酯得到实现。

本发明提供了通过使下述物料反应制备的脂族热塑性聚氨酯：

A)100-60mol％，优选100～70mol％，特别优选100～80mol％六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，和0～40mol％，优选0～30mol％，特别优选0～20mol％不同于HDI的其它脂族二异氰酸酯；

B)40～100wt％数均分子量为600～1600g/mol的聚丁二醇，和0～60wt％数均分子量为600～5000g/mol的。不同于聚丁二醇的多元醇或多元醇混合物和

C)80～100wt％1,6-己二醇和0～20wt％不同于1,6-己二醇的、数均分子量为60～500g/mol的扩链剂。

本发明热塑性聚氨酯可以在下述物料存在下制备：

D)任选催化剂和可以含有

E)任选其它惯用辅助物质和添加剂。

二异氰酸酯A)与多元醇B)的当量比为1.5∶1.0和10.0∶1.0之间，表示IPU特征的NCO指数(得自异制氰酸酯基团与多元醇和扩链剂的羟基基团之和的当量比，乘以100)为95～105。

另外，本发明还提供通过下述物料反应制备的脂族热塑性聚氨酯：

A)100～60mol％，优选100～70mol％，特别优选100～80mol％六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，和0～40mol％，优选0～30mol％，特别优选0～20mol％不同于HDI的其它脂族二异氰酸酯；

B)70～30wt％至少一种不同于聚丁二醇的、数均分子量600～5000g/mol的多元醇，和30～70wt％数均分子量200～590g/mol的聚丁二醇和

C)80～100wt％1,6-己二醇和0～20wt％数均分子量60～500g/mol的扩链剂，所述扩链剂不同于数均分子量200～590g/mol的聚丁二醇和不同于1,6-己二醇；

其中，二异氰酸酯A)与多元醇B)的当量比为1.5∶1.0和10.0∶1.0之间，和其中NCO指数(得自异氰酸酯基团与多元醇和扩链剂的羟基基团之和的当量比，乘以100)为95～105。

本发明TPU的制备可以在D)催化剂存在下进行，和组合物可以含有E)惯用添加剂。

组分A至E的上述顺序并不是本发明TPU制造方法的表征。按照本发明的TPU可以通过各种不同的方法制造，其中这些不同方法彼此是等效的。