[发明专利]发泡耐光聚氨酯成型件

说明书

本发明涉及发泡耐光聚氨酯整体成型件和它们的用途。

基于具有芳族连接的NCO基团的异氰酸酯的聚氨酯(PUR)已知在光作用下易于褪色。这在室外应用中或对于处于光作用下的室内部件是一个问题。因此，为制造耐光成型件需要具有相应性质的表面。

通常使用脂族连接的异氰酸酯用于制造具有高耐光性的聚氨酯(PUR)。在EP 0379246 B1中描述了使用这样的异氰酸酯制造耐光PUR。其中制造例如施用于仪表面板的耐光表皮。制造致密和发泡的脂族表皮是可能的。使用水作为发泡剂造成泡沫中相对较高、有时不希望的硬度，其在低密度区域中甚至表现出比致密表皮更高的硬度。此外，当使用脂族异氰酸酯时，协调发泡-和交联反应的催化通常是有问题的。在此通常必须使用特定的金属催化剂。因此不考虑水作为发泡剂。

此外，内部范围的表面还应通过在载荷下具有软的深度硬度（Tiefenh?rte）而承担一定的保护功能。但是，尽管在深度硬度中允许任意的柔软度，但该表面绝不能很快受损。这通过致密的表面来实现。因此需要整皮泡沫（Integralschaum），其在芯中具有低于边缘处的密度。

通过贯入测量测定材料的深度硬度。最早在脱模后24小时后，在室温下，用在1400 g载荷下的和具有3毫米直径的修圆的贯入尖端的贯入仪（例如来自Humboldt的圆锥贯入仪H-4236）测定贯入深度。小的值（<0.5毫米）代表硬体系，而较大的值代表软的可压入的体系。因此，具有软弹性的深度硬度的聚氨酯部件具有大于0.5毫米的贯入测量值。

对于实际的本发明范围内的发泡聚氨酯而言，自由发泡密度允许最大为450千克/立方米，优选最大350千克/立方米。

EP-A 0 652 250和WO 2009 097990中描述了由二苯甲烷系列的异氰酸酯和氨基甲酸酯发泡剂制造多孔聚氨酯的方法。用氨基甲酸酯体系或二氧化碳发泡的PU体系中，深度硬度取决于表面硬度。因此，软体系也具有软的快速损坏的表皮，而具有较高表面密度的体系在深度硬度方面更硬。

真正良好的整皮泡沫，即在芯和皮之间具有大的密度差的整皮泡沫可通过使用物理发泡剂制备。在这种情况下利用了在聚氨酯反应时以热形式释放的能量，这导致一种或多种发泡剂转入气相并因此形成泡沫。但是，在该部件边缘可将热经模具耗散，由此在那里没有形成泡沫，而是产生具有比芯中更高密度的表皮。因此，良好结皮的先决条件尤其应是芯与模具壁之间的尽可能高的温度差。所以，大都在低的模具温度下制作。

脂族异氰酸酯已知明显不如芳族异氰酸酯易反应，因此必须向该反应供应明显更多的能量。因此通常需要70-90℃的模具温度，以能完全开始反应和完全固化。因此，整皮泡沫的形成将比芳族体系明显变难。因此大多数将芳族以及脂族多异氰酸酯列为异氰酸酯组分的整皮泡沫的专利在实施例中仅使用芳族体系就不足以为奇了，参见例如DE19836662、EP1219674、EP1282658、US2003225177。因此用脂族异氰酸酯是否也能获得这样好的结果是存疑的。

此外安全性受到越来越多地重视。在这种情况下希望必须尽可能少地使用危险品，这既包含了健康方面的考虑又包含了经济方面的考虑，因为必须通过额外的排放、遮蔽（Einhausungen）等确保安全性。因此，如已知的那样，如果脂族多异氰酸酯含有一定量的游离单体（有毒，标志T，在单体含量≥ 2重量%时，危害健康，标志Xn，在单体含量> 0.5重量%和< 2重量%时），仅将其视为有毒/有害的。因此，出于安全原因，应用贫单体体系。但贫单体体系的缺点在于，它们具有比下述单体明显更低的NCO含量：例如以脲二酮、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、亚氨基噁二嗪二酮-和/或噁二嗪三酮结构的形式或以含有氨基甲酸酯-和异氰酸酯基团并被称作异氰酸酯预聚物的反应产物形式的单体。因此，在生成聚氨酯的反应中必须使用明显更多的异氰酸酯组分。在相同成型件密度下由此稀释聚氨酯，即与使用单体时相比，发生较少的新的聚氨酯反应。由于形成整体结构所需的热由反应热供应，所以贫单体体系具有明显更差的形成致密表皮的能力。

因此本发明的目的是提供具有软弹性深度硬度的在宽表观密度范围内的耐光聚氨酯，例如用于仪表板、门饰板（Türauskleidung）、扶手和控制台的应用领域，及其制造方法。

令人惊奇地，用使用某些物理发泡剂可由贫单体（< 0.5重量%单体含量）的改性的脂族异氰酸酯和异氰酸酯-反应性的短链和长链化合物获得的聚氨酯可解决这一问题。