[發明專利]基于軟質熱塑性聚氨酯的聚氨酯

無效

• 申請號: 201080028059.1
• 申請日: 2010-06-22
• 公開（公告）號: CN102803383A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: M·布杜;F·普里索克;O·S·亨策;A·貝特爾斯
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L75/06;C08K5/29
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

本發明涉及一種基于熱塑性聚氨酯和加入的多異氰酸酯的聚氨酯，一種制備本發明聚氨酯的方法及其用途。

熱塑性聚氨酯(下文也簡稱為TPU)的制備是公知的。TPU為部分結晶材料且屬于熱塑性彈性體類別。聚氨酯彈性體的特征在于大分子鏈段結構。由于這些鏈段的不同內聚能密度，在理想情況下相分離為結晶的“硬質”區域和無定形的“軟質”區域。所得兩相結構決定了TPU被用于汽車工業，例如在儀表板表皮、薄膜、電纜護套、娛樂產業中、作為鞋跟(absatzflecke)、在運動鞋中作為功能和設計構件、作為硬質-軟質組合中的軟質組分以及各種其他應用。

為了改善TPU的綜合性能，文獻公開了在TPU中引入交聯結構，這導致強度提高，抗熱形變改善，拉伸變定和壓縮變定降低，以及對所有類型的介質的耐受性、回彈性和蠕變性能的改善。

已知的交聯方法尤其為UV或電子束交聯、經由硅氧烷基團的交聯和通過將異氰酸酯加入熔融TPU中而形成交聯結構。TPU，優選呈熔融態的TPU與具有異氰酸酯基團的化合物的反應還稱為預聚物交聯且通常例如由WO?2005/054322A2和WO?2006/134138A1已知。熱塑性聚氨酯中所含的硬相和軟相的改性已經由WO?03/014179A1和WO?01/12692A1已知。

對特定應用而言已知熱塑性聚氨酯的缺點在于其機械性能，尤其是壓縮變定和彎角方面。

本發明的目的是提供具有改善的機械性能的聚氨酯。尤其是應改善壓縮變定和彎角。

本發明提供了基于熱塑性聚氨酯PU-1和異氰酸酯IC-1的聚氨酯PU-E，將所述異氰酸酯IC-1加入熱塑性聚氨酯PU-1中，優選與其反應，所述異氰酸酯IC-1優選為官能度大于2的異氰酸酯濃縮物，其中PU-1的硬相含量為0-5％，尤其是2-4％，且優選為異氰酸酯濃縮物的異氰酸酯IC-1以基于聚氨酯PU-1為至少2重量％至20重量％，特別優選3-15重量％，尤其是至少3重量％至10重量％的量加入。

在優選的實施方案中，異氰酸酯濃縮物IC-1包含20-70重量％，優選25-70重量％，更優選30-60重量％，甚至更優選35-60重量％的溶于熱塑性材料中的異氰酸酯。異氰酸酯濃縮物IC-1的異氰酸酯更優選溶于熱塑性聚氨酯PU-2中。重量％基于該熱塑性材料，優選熱塑性聚氨酯PU-2(包括異氰酸酯)的總重量。這意指異氰酸酯以溶液形式存在于異氰酸酯濃縮物中且異氰酸酯基本上根本不與該熱塑性材料，優選不與熱塑性聚氨酯PU-2反應。不反應意指至少60％，優選至少80％，更優選至少90％，甚至更優選至少95％，非常特別優選至少99％的異氰酸酯不與異氰酸酯濃縮物IC-1中的熱塑性材料反應。該百分含量通過將基于加入的異氰酸酯測定的異氰酸酯基團的理論含量(理論NCO含量)設定為100％而測定。隨后測定并以理論NCO含量的百分數計算異氰酸酯濃縮物中實際所含的游離異氰酸酯基團含量(實際NCO含量)。測定實際NCO含量的優選方法在實施例7中給出。

異氰酸酯濃縮物IC-1特別優選具有大于5％且小于70％，特別優選大于8％且小于40％的NCO含量。

作為本發明異氰酸酯濃縮物IC-1中的異氰酸酯，可使用公知的異氰酸酯，例如脂族、脂環族和/或芳族異氰酸酯，優選具有2-10個異氰酸酯基團，特別優選2-5個異氰酸酯基團，尤其是3個異氰酸酯基團。

同樣優選異氰酸酯以異氰脲酸酯形式存在，其優選具有2-8個，更優選2-5個，特別優選3個異氰酸酯基團。在另一優選實施方案中，異氰酸酯以具有2-10個異氰酸酯基團的預聚物形式存在。為了形成預聚物，使異氰酸酯與異氰酸酯反應性化合物(優選醇)反應，且此時預聚物具有2-10個異氰酸酯基團。

在另一優選實施方案中，異氰酸酯濃縮物的優選實施方案中至少2個，即異氰酸酯與異氰脲酸酯、異氰酸酯與預聚物或預聚物與異氰脲酸酯并列存在。在優選實施方案中，異氰酸酯、預聚物和異氰脲酸酯并列存在。