[发明专利]具有高热稳定性的聚异氰脲酸酯塑料

说明书

本发明涉及可以通过多异氰酸酯组合物A）的催化三聚获得的聚异氰脲酸酯塑料，所述多异氰酸酯组合物A）含有低聚多异氰酸酯且其单体二异氰酸酯含量低，其中在多异氰酸酯组合物A）中的异氰脲酸酯结构含量为基于来自多异氰酸酯组合物A）中存在的脲二酮、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、亚氨基噁二嗪二酮和噁二嗪三酮结构的低聚结构的总和计至少50摩尔%。本发明进一步涉及包含所述聚异氰脲酸酯塑料或由其组成的透明元件。本发明同样涉及制造所述聚异氰脲酸酯塑料的方法。

本发明涉及可以通过多异氰酸酯组合物A）的催化三聚获得的聚异氰脲酸酯塑料，并涉及包含该聚异氰脲酸酯塑料或由该聚异氰脲酸酯塑料组成的透明元件。本发明同样涉及制造该聚异氰脲酸酯塑料的方法。

透明元件如清漆涂层、薄膜、容器、包装材料、封装材料、光纤、光扩散器或透镜的制造需要透明的材料，即对电磁波（特别是在400至800纳米的人类可见的光谱范围内）具有最大的透明度。在化学、医药和食品饮料领域的大量应用中，具有高热变形和颜色稳定性的透明元件是特别有利的。在高的典型使用温度下（例如在化学过程的存在下或在食品饮料产品和医疗产品的消毒中使用的情况下所发生的那样），具有良好的热变形和颜色稳定性（甚至进入UV-A范围内）的高稳定性透明材料是合意的，因为热黄变通常是不期望的老化过程和降解过程的第一迹象。对透明且热稳定和颜色稳定的元件的需要的另一实例可见于照明和太阳能发电领域，例如在光伏太阳能模块的涂层和装配玻璃中，以及在可能频繁且长期暴露于高温的聚光器模块中的反射镜膜与菲涅耳透镜中。即使在许多光源如白炽灯的情况下，而且也在LED的情况下（其中在发光过程中产生显著量的热），尤其重要的是透明元件以及用于其制造的材料具有高热耐久性和机械稳定性。具体而言，这意味着该材料甚至在例如显著加热的情况下也必须不会变形或必须不会变色，因为否则将丧失例如透镜的功能。同时，它们还必须在常温下具有足够的硬度，以便于它们承受机械应力。

LED越来越多地用作光源另外对首先满足上述要求并且其次适于LED的封装或灌封的新型材料产生了显著的需求。

Theo Flipsen的论文：“Design, synthesis and properties of new materials based on densely crosslinked polymers for polymer optical fiber and amplifier applications”, Rijksuniversiteit Groningen, 2000描述了以钕/冠醚配合物作为催化剂的单体HDI的三聚反应（polytrimerization）。在该论文的上下文中研究了所获得的聚异氰脲酸酯（据称其具有良好的光学性质、热性质和机械性质）对于光学应用（尤其是作为聚合物光纤）的适用性。

但是，现有技术中已知用于由单体脂族二异氰酸酯制造聚异氰脲酸酯塑料的方法具有根本的缺点——在三聚反应过程中发生体积的显著收缩。此外，在由单体二异氰酸酯进行并由现有技术已知的聚异氰脲酸酯塑料制造方法中的一个共同因素在于它们非常耗时，并且在复杂的温度控制下在封闭系统中进行。

WO 2015/166983公开了使用异氰脲酸酯聚合物封装LED。并未公开使用与配合剂如冠醚或聚乙二醇或聚丙二醇结合的碱金属、碱土金属或锆的羧酸盐和醇盐，以及有机锡化合物。

美国专利US 6,133,397仅公开了通过使低聚多异氰酸酯三聚制得的涂层。其并未公开固体件（solid bodies）的产生。

本发明所解决的问题因此在于提供透明且具有高热耐久性和热颜色稳定性的材料。此外，该材料应同时具有低体积收缩率，并且可以通过有效的方法生产。