[发明专利]热塑性聚氨酯及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及具有极高表面抗性(抗书写、刻划和磨擦性)和极好可工业加工性以及大加工窗口的热塑性聚氨酯模制品，及其用途。

背景技术

热塑性聚氨酯(TPU)因为其良好的弹性体性能和热塑性可加工性而具有巨大的工业重要性。TPU的制备、性能和应用的综述例如在Plastics Handbook [G. Becker，D. Braun]，7卷，“聚氨酯”，慕尼黑，维也纳，Carl Hanser Publishing，1983中给出。

TPU主要由线型多元醇(大二醇(macrodiol))，例如聚酯、聚醚或聚碳酸酯二醇，有机二异氰酸酯和主要是双官能的短链醇(链增长剂)构成。它们可以连续或不连续地制备。公知的制备方法为联合法(band process)(GB-A 1 057 018)和挤出法(DE-A 19 64 834)。

可热塑加工聚氨酯弹性体可以逐步(预聚物配料方法)或由所有组分在一个步骤中的同时反应(一次性配料方法)构成。

在DE-A 102 30 020中，描述了聚有机基硅氧烷用于改善TPU的抗刻划和摩擦性(机械表面抗性)的用途。但是当加工包含这些添加剂的TPU时，在注塑法中的一定时间之后(在一些次数注射之后)，发生表面干扰，这导致不合意的高废品率。

在EP-A 2 083 026中，描述了低分子和高分子聚有机基硅氧烷的特殊混合物用于改善TPU的抗刻划和摩擦性(机械表面抗性)的用途。但是当加工包含这些添加剂混合物的TPU时，在注塑法中的低加工温度(＜180℃)下，有时发生表面干扰和脱层，这导致不合意的高废品率。

发明内容

本发明的目的因此是使得能够制备热塑性聚氨酯(TPU)，其具有极好的机械表面抗性和同时具有优异的可工业加工性，特别是在加工过程中在加工温度方面加工窗口宽，并且没有表面干扰，特别是脱层。

该目的能够由具有特殊组成的TPU满足。

本发明的主题因此为热塑性聚氨酯，其能够得自

a) 一种或数种有机二异氰酸酯，

b) 作为链增长剂的具有平均至少1.8个和至多3.0个泽尔维季诺夫活泼氢原子和60至400 g/mol的平均分子量M_n的至少一种低分子多元醇，和

c) 具有450至10,000 g/mol的平均分子量M_n和平均至少1.8个到至多3.0个泽尔维季诺夫活泼氢原子的至少一种多元醇组分，

其中组分a)中的异氰酸酯基团数对组分b)、c)和必要时g)中的对异氰酸酯呈反应性的基团数之比为0.9：1至1.1：1，

外加

e) 必要时的催化剂，

f) 必要时的添加剂和/或辅助材料，

g) 必要时的断链剂

和包含

d) 相对于热塑性聚氨酯，0.4至10 wt%的以下的混合物

d1) 相对于热塑性聚氨酯，0.1至4 wt%的至少一种非晶态和/或结晶二氧化硅，

和通式(R₂SiO)_n的特殊聚有机基硅氧烷混合物，其中R表示有机烃残基，其能够为直链和支链的，并具有1至27个碳原子，和n可以为3至8,000的整数，其中所述聚有机基硅氧烷混合物由以下组成

d2) 相对于热塑性聚氨酯，0至2 wt%的一种或数种聚有机基硅氧烷(R₂SiO)_n，其中n=3至300，和

d3) 相对于热塑性聚氨酯，0.2至8 wt%的一种或数种聚有机基硅氧烷(R₂SiO)_n，其中n=1,000至8,000。

链增长剂也可以称为”扩链剂”。断链剂也可以称为“链终止剂”。

数值“n”表示聚合度，也称为DP，其是聚合反应中在时间t平均聚合物链中的重复单元数。长度为单体单元的形式。聚合度是分子量(MW)的量度。对于均聚物，可以按照聚合物的MW除以重复单元的MW来计算数均聚合度。