[发明专利]热塑性聚氨酯

说明书

本发明涉及一种制备热塑性聚氨酯的方法，其中使(a)异氰酸酯与(b) 对异氰酸酯有反应性且分子量(Mw)为500-10,000g/mol的化合物和(c) 分子量为50-499g/mol的扩链剂任选地在(d)催化剂和/或(e)常规添加 剂的存在下反应，其中使用含有主扩链剂(c1)和一种或多种助扩链剂(c2) 的扩链剂混合物，并且所制得的热塑性聚氨酯具有大于0.4、优选大于0.5 的硬相分数，所述硬相分数由下式定义：

其中各符号具有以下含义：

M_KVx：扩链剂x的摩尔质量，单位是g/mol，

m_KVx：扩链剂x的质量，单位是g，

M_Iso：所用异氰酸酯的摩尔质量，单位是g/mol，

m_ges：所有原料的总质量，单位是g，

k：扩链剂的数目，

本发明还涉及通过此方式获得的热塑性聚氨酯。本发明进一步涉及基 于热塑性聚氨酯的滑雪鞋，优选滑雪靴，特别优选滑雪靴的外壳，其中所 述热塑性聚氨酯是通过使(a)异氰酸酯与(b)对异氰酸酯有反应性且分 子量(Mn)为500-10,000g/mol的化合物和(c)分子量为50-499g/mol的 扩链剂、优选二醇、特别优选链烷二醇任选地在(d)催化剂和/或(e)常 规添加剂的存在下反应获得的，其中扩链剂(c)是含有主扩链剂(c1)和 一种或多种助扩链剂(c2)的混合物。本发明还涉及一种制备滑雪鞋、优 选滑雪靴、特别优选滑雪靴的外壳的方法，其中本发明的热塑性聚氨酯通 过注塑加工得到滑雪鞋，优选滑雪靴，特别优选滑雪靴的外壳。

热塑性塑料是当在该材料的典型加工和使用温度范围内重复加热和冷 却时能保持塑性的塑料。热塑性理解为表示塑料在其典型温度范围内的高 温下能重复软化并且在冷却时硬化的性能，并且在处于软化状态时，能以 流动方式重复地作为成型制品、挤出物或操作部件进行模塑，得到半成品 或制品。

热塑性塑料广泛应用于工业中，并以纤维、片材、膜、模塑品、瓶、 外壳、包装等形式使用。热塑性聚氨酯(下面称为TPU)是用于许多应用 中的弹性体，例如管、鞋应用、膜、纤维和滑雪靴。通过从热塑性塑料注 塑来生产滑雪鞋、例如滑雪靴、特别是滑雪靴的外部硬壳是公知的。

对于适用于生产滑雪靴、特别是滑雪靴外壳的热塑性聚氨酯的要求是 十分复杂的。首先，低温性能应当非常好，即该材料应当具有足够的柔性， 且在使用温度下不会破裂或碎裂。第二，与吸引人的外部设计有关，日益 需要材料的高透明性，从而允许在颜色方面的尽可能宽的设计可能性。

所以，本发明的目的是提供一种用于生产滑雪靴的热塑性聚氨酯，其 能提供在滑雪靴装饰和设计方面尽可能宽的可能性。此外，TPU应当具有 非常好的机械性能，特别是在低温的高缺口冲击强度，并且同时在大壁厚 情况下的高透明性。

这些目的可以通过在本文开头描述的热塑性聚氨酯、其制备方法和特 别是在本文开头描述的滑雪鞋来实现。

通过使用扩链剂混合物，获得了特别适用于滑雪靴的材料。这些材料 具有较大的加工范围，并且同时具有高透明性和优良的低温性能。本发明 的TPU优选具有高的弹性模量和大的硬相分数。

优选的滑雪鞋含有这样的TPU，其中基于所用扩链剂(c)的总量n 计，主扩链剂(c1)的比例n1是0.8-0.999，优选0.90-0.999。一般，公知 的分子量Mn为50-499的脂族、芳脂族、芳族和/或脂环族化合物可以用 作扩链剂(c)，优选双官能化合物，优选在亚烷基中具有2-10个碳原子 的链烷二醇，特别是1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇和/或具有3-8个 碳原子的二-、三-、四-、五-、六-、七-、八-、九-和/或十-亚烷基二醇，优 选相应的低聚丙二醇和/或聚丙二醇。直链或支化的具有2-6个碳原子的链 烷二醇优选用做主扩链剂(c1)，一种或多种直链或支化的具有2-12个碳 原子的链烷二醇优选用做助扩链剂(c2)，主扩链剂(c1)和一种或多种 助扩链剂(c2)中的碳原子数目不同，和/或是结构异构体。特别优选，主 扩链剂(c1)是1，4-丁二醇，异氰酸酯(a)是二苯基甲烷4，4’-二异氰酸酯 (MDI)。特别优选，助扩链剂(c2)是1，3-丙二醇和/或1，6-己二醇，特 别优选1，3-丙二醇。