柔软的、弹性聚氨酯膜、其制备方法和他们的用途技术

本发明专利技术涉及一种具有改进性能的柔软的、弹性的热塑性聚氨酯膜，其是用热处理的模具通过热烧结粉末热塑性聚氨酯而制备的，并涉及其制备方法和用途。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及柔软的、弹性的热塑性聚氨酯膜(TPU膜)，其是使用加热的模具通过热烧结粉末热塑性聚氨酯而制备的-以下也简称为TPU，一种制备他们的方法及用途。已知PU膜(聚氨酯膜)的制备是由液体PU配方通过浇注或挤出成型TPU，并且如Kunststoff Handbuch“聚氨酯”所述，第七卷，第二版，469页(由G．Oertel博士编辑；Carl Hanser Verlag，Munich，Vienna，1983)。从液体配方开始，浇注成板，并由他们切割成膜，或者膜是通过离心模塑法直接制备的。由TPU制备的厚度为0．03-0．3mm的膜一般是通过吹塑法制备的；较厚的膜例如约3mm，是通过缝形模头挤出而制备。由TPU通过热烧结而得到的PU膜的制备在上述的论文中没有提及。而且，装饰塑料膜在汽车内部的应用也是已知的；这里的塑料成型品涂覆有膜，或者膜或皮层在背面用发泡塑料发泡，优选PU发泡塑料。PU被使用的地方，在大多数情况下表层是由两种组份的PU系统透过IMC(模内涂覆)法而制备的。在该方法中，已被加热到50℃的模具首先被喷涂一层脱模剂，然后将PU两组份涂层和随后的PU支撑层引入到打开的模具中。制备相应组份的生产技术是费力的，而且现在的加工技术已经几乎不使用它了(M．Wachsmann博士，Kunststoffberater，10／1987，27-28页)。DE-A4203307公开了使用脂族TPU粉末用于制备热烧结膜。在DE-A4203307中，没有提及特殊的熔体指数范围(MVR范围)，其会产生合适的加工方式。相反地，一个很宽MVR范围被提到的NCO与OH比例(指数)所覆盖，从97延伸到99。在现有技术中，PVC／ABS膜一般是通过热成型法而成型，接着在第二加工步骤中在其背面进行发泡。PVC膜可以通过PVC粉末中空模塑法而制备。为此，在加热炉中将模具加热到约250℃，粉末状的PVC然后均匀分布在其中，然后将模具在加热炉中再加热而使PVC皮层发生胶凝。在模具被冷却后，例如在水槽中，该膜可以被分离，然后在其背面被发泡。通过PVC粉末中空模塑法制备的膜通常比ABS／PVC膜、PUIMC膜和TPU膜便宜。由在其背面用PU发泡塑料发泡的PVC膜制造的成型品的缺点是PVC膜和PU背面发泡体的负相互作用。这些成分例如催化剂、稳定剂等扩散出PU发泡塑料而进入装饰膜中，相反地，增塑剂从PVC膜中迁移入PU发泡塑料中。这些迁移过程的结果是，成型品被机械破坏，例如通过收缩或脆裂，而且他们的外观被改变，由于变色或斑点的结果(Kunststofftechnik，VDI Verlag GmbH，Düsseldorf，1987，“Kunststoffe alsProblemlser im Automobilbau”，pages 141 ff．)EP-A399272描述了弹性聚氨酯膜，它是从粉末状的TPUs通过热烧结而制备的。熔体指数(MVR)对于TPUs确定为50-350。在EP-A399372中已经清楚地记载了适于热烧结加工的TPU必须满足提到的关于熔体指数的标准。所需的高加工温度220-280℃，优选230-270℃是一个缺点。在这些高加工温度，通常TPUs，特别是基于聚醚的TPU，首先会经受分子量的降低，这是由于链的裂解(机械性能的变坏)，第二，尤其是在基于聚醚和／或芳族二异氰酸酯的TPUs会变黄(染色试件的均匀变色；参照Wolfgang Endres所著的论文，Osnabrück大学的化学系，1994)。TPU，其在190℃、212N下的MVR为50，显示出在21．2N和190℃时的MVR为2。TPU，其在190℃和21．2N的MVR为40，显示出在212N和190℃时的MVR＞500，即TPU“穿过(runs through)”并且是不能被适当测量的。在EP-A399272中所描述的220-280℃的高加工温度由于其有关的长循环次数也是不利的，由于长的冷却和加热次数。因此，本专利技术的目的是为了提供一种材料，其可以在热烧结方法中被加工成膜，甚至在180-215℃的低加工温度时，优选190-215℃。令人惊奇的是，该目的是由某种TPUs通过热烧结而制备的TPU膜而实现的。本专利技术提供一种通过热烧结粉末状热塑性聚氨酯而得到的柔软的、弹性的热塑性聚氨酯膜-以下简称为TPU，其熔体指数在190℃，施加的重量为21．2N(2．16kp)时为20-100，优选30-60，相对溶液粘度为1．15-1．45，优选1．25-1．35，以及肖氏硬度为80-90，优选85-94，通过加热的模具，通过以下反应可得到的粉末状TPUa)有机二异氰酸酯，b)多元醇(聚醚二醇，聚酯二醇，聚碳酸酯二醇或其混合物)c)增链剂(二醇或二醇／二胺混合物)和d)任选的常规的助剂和添加剂。根据本专利技术关于TPU膜的制备，TPUs的热烧结包括如下方法如DE-A3932923所述的“粉末中空模塑法”制备；如在Kunststoff-Handbuch“聚氨酯”，第七卷所述的压延法制备，或者是通过共挤出法制备，如在“化学工业”的Ullmann的百科全书，第六版所述。粉末状的TPU优选由如下反应得到a)芳族的二异氰酸酯，优选4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，b)平均分子量为600-5000g／mol之间的多元醇，c)平均分子量为60-500g／mol之间的增链剂，和d)任选常规的助剂和添加剂。基于芳族二异氰酸酯的TPUs对于具有特别高需求的耐光性的应用没有特别适合的。在EP-A399272中阐述了基于脂族二异氰酸酯的TPUs是耐光性的，但在热塑性加工之后他们的处理有困难。为此，与基于芳族二异氰酸酯的TPUs的混合物是优选的。然而，在许多情况下，这些混合物并不满足对于耐光性的高需求。令人惊讶的是，如果TPUs主要(超过90wt％)是基于脂族二异氰酸酯而组成的话，这些高需求才被唯一地满足。现在已经发现这些脂族TPUs的令人满意的处理甚至在热塑性加工之后而完成的，如果上述的粉末状TPUs是通过以下反应而得到的话a)1，6-己二异氰酸酯，b)平均分子量在600-5000g／mol之间的多元醇，c)平均分子量在60-500g／mol之间的增链剂，和d)任选的常规助剂和添加剂。根据本专利技术根据基于从TPU得到的成型品的需求，1，6-己二异氰酸酯(HDI)可以被一种或多种其他的脂族二异氰酸酯部分取代，特别是异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，1，4-环己烷二异氰酸酯，1-甲基-2，4-环己烷二异氰酸酯，1-甲基-2，6环己烷二异氰酸酯和其同分异构混合物，4，4’-，2，4’-和2，2’-二环己基甲烷二异氰酸酯及其同分异构混合物。耐光性，热塑性聚氨酯膜优选当上述的粉末状TPU通过以下反应而得到时而制得a)95-70mol．％的1，6-己二异氰酸酯和5-30％mol％的其他脂族二异氰酸酯，b)平均分子量为600-5000g／mol之间的多元醇，c)平均分子量为60-500g／mol之间的增链剂，和d)任选的常规助剂和添加剂。耐光性，热塑性聚氨酯膜特别优选当上述的粉末状TPU通过以下反应而得到时而制得a)100-60mol％，优选100-70mol％，特别优选100-80mol％的1，6-己二异本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过以下方法制备的热塑性聚氨酯膜，包括在加热的模具中热烧结至少一种粉末热塑性聚氨酯（ＴＰＵ），其特征在于：在１９０℃，施加２１．２Ｎ重量下，其熔体指数为２０－１００，相对溶液粘度为１．１５－１．４５，肖氏硬度为８０－９８。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：W考夫霍德，HG霍佩，W布罗伊尔，J温克勒，HG武索，
申请(专利权)人：拜尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]