[发明专利]热塑性聚氨酯及其用途

说明书

本发明涉及一种具有非常高的表面抗性(抗写性、抗划性和耐磨性)、非常好的耐气候性、耐紫外光性和耐水解性、非常低的起霜特性、具有大的加工范围的非常良好的技术可加工性的热塑性聚氨酯成型组合物，也涉及其用途，特别是用于制备外部应用的大面积注射成型。

由于它们的良好的弹性体性质和热塑可加工性，热塑性聚氨酯(TPU)具有很大的技术重要性。例如，在Kunststoff Handbuch[G.Becker，D.Braun]，第7卷，聚氨酯，Munich，Vienna，Carl Hanser Verlag，1983中，给出了TPU的生产、性质和应用的概述。

TPU主要由线性多元醇(大二醇(macrodiol))例如聚酯二元醇，聚醚二元醇或聚碳酸酯二元醇、有机二异氰酸酯和短链的大部分双官能醇(扩链剂)合成。它们可以连续或不连续地制备。最有名的生产方法是带法(GB-A 1 057 018)和挤出机法(DE-A 19 64 834)。

热塑性可加工聚氨酯弹性体的合成可以由分步(预聚体法)或通过在一个阶段中所有组分的同时反应(一步法)而完成。

在DE-A 102 30 020中描述了用于改善TPU的耐摩擦性和抗划性(机械表面抗性)的聚有机硅氧烷的用途。然而，在加工含有这些添加剂的TPU的过程中，在注射成型过程中一段时间后(短时间后)出现表面缺陷，这就导致了废品率不合意地增加。

在EP-A 2 083 026中描述了用于改善TPU的耐摩擦性和抗划性(机械表面抗性)的低分子量和高分子量的聚有机硅氧烷的特定混合物的用途。然而，在处理含有这些添加剂混合物的TPU的过程中，在低处理温度(＜180℃)下，在注射成型过程中偶尔出现表面缺陷和分层，这就导致了废品率不合意地增加。

因此，本发明的目的是制备可用的热塑性聚氨酯(TPU)，所述热塑性聚氨酯具有非常良好的机械表面抗性并同时具有特别高的耐气候性、耐紫外光性和耐水解性，同时也显示出一流的技术可加工性，特别是关于加工温度具有宽的处理窗，并在加工过程中也没有表面缺陷特别是分层。

这个目的能够通过基于含有特殊添加剂混合物的特定TPU的组合物的方式而实现。

因此，本发明提供了含有热塑性聚氨酯的组合物，所述热塑性聚氨酯可以由以下物质得到：

a)异氰酸酯组分，其基本上由以下各项组成

a1)50至100mol％1，6-己二异氰酸酯和

a2)0至50mol％与1，6-己二异氰酸酯不同的脂肪族二异氰酸酯，或者此类脂肪族二异氰酸酯和/或脂环族二异氰酸酯的混合物，

b)低分子量多元醇组分，其基本上由以下各项组成，

b1)30至100mol％数均分子量为76至286g/mol的至少一个双官能团的扩链剂和

b2)0至70mol％以通式(I)或(II)表示的数均分子量为104至500g/mol的一种或多种扩链剂

其中

R¹：具有1至12个C原子的支链或非支链亚烷基或者具有6至24个C原子的被取代的或未被取代的亚烷芳基，

R²，R⁴：具有1至12个C原子的支链或非支链亚烷基或烷氧基烷基或者具有6至24个C原子的被取代的或未被取代的烷芳基或者具有6至24个C原子的被取代的或未被取代的烷氧基亚芳基，

R³：具有1至8个C原子的支链或非支链亚烷基或者具有6至20个C原子的被取代的或未被取代的亚烷芳基，具有6至20个C原子的被取代的或未被取代的亚芳基，具有6至20个C原子的被取代的或未被取代的亚芳烷基，

n，m＝相互独立地为0至10的整数，且

n+m≥1且p＝1至10，或它们的混合物，

c)多元醇组分，其基本上由以下各项组成：

c1)50至100mol％的数均分子量为500至3000g/mol的至少一种聚碳酸酯二元醇和

c2)0至50mol％的数均分子量为450至6000g/mol的与聚碳酸酯二元醇不同的另一种聚合物二元醇，

其中，在组分a)中的异氰酸酯基团的数目与组分b)、c)和任选的g)中与异氰酸酯有反应性的基团的数目的比例为0.9∶1至1.1∶1，并添加

e)任选地催化剂，

f)任选地添加剂和/或辅助物质，

g)任选地单官能链终止剂，

且额外地含有