[發明專利]發泡耐光聚氨酯成型件

有效

• 申請號: 201180053572.0
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN103314043A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: B.邁耶朱貝施滕霍斯特;R.哈爾帕普;N.艾森;U.普費伊費爾
• 申請（專利權）人: 拜耳知識產權有限責任公司
• 主分類號: C08J9/14
• 分類號: C08J9/14;C08J9/34;C08L75/04;C08J9/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

本發明涉及發泡耐光聚氨酯整體成型件和它們的用途。

基于具有芳族連接的NCO基團的異氰酸酯的聚氨酯(PUR)已知在光作用下易于褪色。這在室外應用中或對于處于光作用下的室內部件是一個問題。因此，為制造耐光成型件需要具有相應性質的表面。

通常使用脂族連接的異氰酸酯用于制造具有高耐光性的聚氨酯(PUR)。在EP?0379246?B1中描述了使用這樣的異氰酸酯制造耐光PUR。其中制造例如施用于儀表面板的耐光表皮。制造致密和發泡的脂族表皮是可能的。使用水作為發泡劑造成泡沫中相對較高、有時不希望的硬度，其在低密度區域中甚至表現出比致密表皮更高的硬度。此外，當使用脂族異氰酸酯時，協調發泡-和交聯反應的催化通常是有問題的。在此通常必須使用特定的金屬催化劑。因此不考慮水作為發泡劑。

此外，內部范圍的表面還應通過在載荷下具有軟的深度硬度（Tiefenh?rte）而承擔一定的保護功能。但是，盡管在深度硬度中允許任意的柔軟度，但該表面絕不能很快受損。這通過致密的表面來實現。因此需要整皮泡沫（Integralschaum），其在芯中具有低于邊緣處的密度。

通過貫入測量測定材料的深度硬度。最早在脫模后24小時后，在室溫下，用在1400?g載荷下的和具有3毫米直徑的修圓的貫入尖端的貫入儀（例如來自Humboldt的圓錐貫入儀H-4236）測定貫入深度。小的值（<0.5毫米）代表硬體系，而較大的值代表軟的可壓入的體系。因此，具有軟彈性的深度硬度的聚氨酯部件具有大于0.5毫米的貫入測量值。

對于實際的本發明范圍內的發泡聚氨酯而言，自由發泡密度允許最大為450千克/立方米，優選最大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異氰酸酯和氨基甲酸酯發泡劑制造多孔聚氨酯的方法。用氨基甲酸酯體系或二氧化碳發泡的PU體系中，深度硬度取決于表面硬度。因此，軟體系也具有軟的快速損壞的表皮，而具有較高表面密度的體系在深度硬度方面更硬。

真正良好的整皮泡沫，即在芯和皮之間具有大的密度差的整皮泡沫可通過使用物理發泡劑制備。在這種情況下利用了在聚氨酯反應時以熱形式釋放的能量，這導致一種或多種發泡劑轉入氣相并因此形成泡沫。但是，在該部件邊緣可將熱經模具耗散，由此在那里沒有形成泡沫，而是產生具有比芯中更高密度的表皮。因此，良好結皮的先決條件尤其應是芯與模具壁之間的盡可能高的溫度差。所以，大都在低的模具溫度下制作。

脂族異氰酸酯已知明顯不如芳族異氰酸酯易反應，因此必須向該反應供應明顯更多的能量。因此通常需要70-90℃的模具溫度，以能完全開始反應和完全固化。因此，整皮泡沫的形成將比芳族體系明顯變難。因此大多數將芳族以及脂族多異氰酸酯列為異氰酸酯組分的整皮泡沫的專利在實施例中僅使用芳族體系就不足以為奇了，參見例如DE19836662、EP1219674、EP1282658、US2003225177。因此用脂族異氰酸酯是否也能獲得這樣好的結果是存疑的。

此外安全性受到越來越多地重視。在這種情況下希望必須盡可能少地使用危險品，這既包含了健康方面的考慮又包含了經濟方面的考慮，因為必須通過額外的排放、遮蔽（Einhausungen）等確保安全性。因此，如已知的那樣，如果脂族多異氰酸酯含有一定量的游離單體（有毒，標志T，在單體含量≥?2重量%時，危害健康，標志Xn，在單體含量>?0.5重量%和<?2重量%時），僅將其視為有毒/有害的。因此，出于安全原因，應用貧單體體系。但貧單體體系的缺點在于，它們具有比下述單體明顯更低的NCO含量：例如以脲二酮、異氰脲酸酯、脲基甲酸酯、縮二脲、亞氨基噁二嗪二酮-和/或噁二嗪三酮結構的形式或以含有氨基甲酸酯-和異氰酸酯基團并被稱作異氰酸酯預聚物的反應產物形式的單體。因此，在生成聚氨酯的反應中必須使用明顯更多的異氰酸酯組分。在相同成型件密度下由此稀釋聚氨酯，即與使用單體時相比，發生較少的新的聚氨酯反應。由于形成整體結構所需的熱由反應熱供應，所以貧單體體系具有明顯更差的形成致密表皮的能力。

因此本發明的目的是提供具有軟彈性深度硬度的在寬表觀密度范圍內的耐光聚氨酯，例如用于儀表板、門飾板（Türauskleidung）、扶手和控制臺的應用領域，及其制造方法。

令人驚奇地，用使用某些物理發泡劑可由貧單體（<?0.5重量%單體含量）的改性的脂族異氰酸酯和異氰酸酯-反應性的短鏈和長鏈化合物獲得的聚氨酯可解決這一問題。