[发明专利]含有发泡热塑性弹性体和聚氨酯的混杂体系

说明书

本发明涉及一种混杂材料，其含有聚氨酯的基体和包含在基体中的热塑性聚氨酯发泡粒子，以及涉及一种生产这种混杂材料的方法和这些混杂材料作为地面覆盖材料、自行车座、室内装饰品和鞋底的用途。 

本发明的其它实施方案如权利要求、说明书和实施例所述。毫无疑问的是，上面提到的和下面将要解释的本发明主题特征可以不仅在每种情况下组合使用，而且在不超过本发明范围的情况下作为其它组合使用。 

聚氨酯目前应用于许多应用，这是因为它们具有宽的性能分布。聚氨酯可以以压实形式和发泡形式使用，可以具有从对于压实体而言大于1.00g/cm³到对于发泡体而言至多约0.01g/cm³的宽密度范围。聚氨酯可以例如以热固性材料、弹性体、热塑性弹性体(TPU)、微孔弹性体、整体泡沫材料、软质泡沫材料、硬质泡沫材料或半硬质泡沫材料的形式存在。关于此方面的详细描述可以参见“Kunststoffhandbuch，第7卷，Polyurethane″，Carl Hanser Verlag，第3版，1993，5-8章和10-12章。 

聚氨酯与其它材料的组合也使得有可能生产复合材料，这进一步扩展了聚氨酯材料的应用领域。因此，将发泡粒子引入聚氨酯基体中使得有可能获得具有降低的密度和特定性能的混杂材料，和/或降低材料成本。 

DE 2007248描述了将交联的聚苯乙烯粒子与聚氨酯反应混合物一起发泡。DE 2122482描述了将热塑性聚合物发泡，例如乙烯基聚合物、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚醚和甲基丙烯酸甲酯，在聚氨酯泡沫材料中含有发泡剂，所述聚氨酯泡沫材料优选是基于聚醚的并且主要是开孔的。这些材料主要用作室内装饰品材料。 

这些公知材料的缺点是聚氨酯基体与发泡粒子之间的粘合性差，所以应用受到限制。这些复合材料例如不适用于其中复合材料必须以弹性方式 反应以再次出现应力的情况。公知的混杂材料的另一个缺点是不属于同一种类型的材料的循环利用仅仅达到有限的程度。此外，使用具有高玻璃化转变温度的材料例如聚苯乙烯作为包含在基体材料中的发泡粒子会导致混杂材料的弹性低于此玻璃化转变温度。 

WO 2006/015440公开了含有聚氨酯基体和包含在基体中的发泡聚氨酯粒子(例如循环材料)的混杂材料。这些含有聚氨酯和循环的聚氨酯泡沫材料的复合材料的缺点仅仅是循环的发泡粒子与基体材料之间的粘合性差。此外，这种材料的机械性能再改进。 

所以，本发明的目的是提供一种混杂材料，其显示在基体材料和发泡粒子之间的改进的粘合性。 

本发明的另一个目的是提供一种混杂材料，其具有非常好的机械性能，例如与具有相同总体密度的类似材料相比，具有改进的弹性和更高的最终拉伸强度。 

本发明的目的通过一种混杂材料实现，其含有聚氨酯的基体和包含在此基体中的热塑性聚氨酯发泡粒子，其中发泡粒子具有封闭的表面壳。所述基体可以完全或部分地包围发泡粒子。 

其中发泡材料被基体材料封闭的材料将称为本发明的混杂材料。在这里，基体材料可以是压实的材料或也是泡沫材料。 

为了本发明目的，术语聚氨酯包括所有已知的弹性多异氰酸酯加聚产物。这些尤其包括大的多异氰酸酯加聚产物，例如粘弹性凝胶或热塑性聚氨酯，以及基于多异氰酸酯加聚产物的弹性泡沫材料，例如软质泡沫材料、半硬质泡沫材料或整体泡沫材料。此外，为了本发明目的，含有聚氨酯和其它聚合物的弹性聚合物共混物以及由这些聚合物共混物组成的泡沫材料也在术语聚氨酯的范围内。基体优选是已固化的压实聚氨酯基料、弹性聚氨酯泡沫材料或粘弹性凝胶。 

为了本发明目的，聚氨酯基料是含有至少50重量％、优选至少80重量％、尤其至少95重量％的具有异氰酸酯基团的预聚物的混合物，此预聚物在下文中简称为异氰酸酯预聚物。本发明的聚氨酯基料的粘度优选是 500-4000mPa.s，特别优选1000-3000mPa.s，根据DIN 53 018在25℃检测。