專利名稱：用于在低模塑溫度下制備聚氨酯夾層部件的聚氨酯體系的制作方法
用于在低模塑溫度下制備聚氨酯夾層部件的聚氨酯體系本發(fā)明涉及一種聚氨酯體系用于制備聚氨酯夾層部件的用途，所述聚氨酯體系包 含(a)聚異氰酸酯，(b)至少一種對(duì)異氰酸酯具有活性的化合物，(C)胺催化劑的至少一 種羧酸鹽，其中以胺催化劑中的一當(dāng)量胺為基準(zhǔn)，該羧酸鹽含有0. 5-1. 5當(dāng)量的羧酸酸基， (d)如果合適，其他催化劑，(e)如果合適，具有至少兩個(gè)對(duì)異氰酸酯具有活性的基團(tuán)的活 性增鏈劑，其中至少一個(gè)對(duì)異氰酸酯具有活性的基團(tuán)為自由伯NH2基團(tuán)，和(f)如果合適， 其他添加劑。本發(fā)明還涉及一種制備聚氨酯夾層部件的方法，以及通過本發(fā)明方法得到的 聚氨酯夾層部件。本發(fā)明的其他實(shí)施方案見于權(quán)利要求書中、說明書中及實(shí)施例中。在不超出本發(fā) 明范圍的情況下，本發(fā)明主題的上述特征及將在下文進(jìn)行說明的特征毫無疑問地不僅可用 于所述的各組合，而且還可用于其他組合。聚氨酯夾層部件早已為人們所知。它們通過用一個(gè)增強(qiáng)層覆蓋一個(gè)芯層而制得。 優(yōu)選通過噴涂，將聚氨酯反應(yīng)混合物涂于該“半成品夾層制品”的一側(cè)，并且通常涂于兩側(cè) 上。然后將涂有聚氨酯反應(yīng)混合物的部件，即非成品夾層部件，放入一個(gè)模具中，在該模具 中，半成品夾層制品通過以熱壓制方法進(jìn)行壓制而具有特定的形狀，然后將聚氨酯反應(yīng)混 合物進(jìn)行硬化，從而得到聚氨酯。在該壓制過程中，增強(qiáng)層被壓緊。該壓緊的程度可在較 寬范圍內(nèi)變化，在一些子區(qū)域中從十分之幾毫米到初始厚度的百分之幾。然后將所得到 的聚氨酯夾層部件從所述模具中取出。此處，其外形通過在成形模具中擠壓該夾層外層 (package)胃Mj^0因此可實(shí)現(xiàn)三維成形，聚氨酯反應(yīng)混合物的硬化必須延遲至材料已進(jìn)入模 具。特別是在這些壓制區(qū)域的邊緣區(qū)域中，只有存在足夠的流動(dòng)性聚氨酯反應(yīng)混合物， 才可在壓制過程之后通過聚氨酯密封該芯層以覆蓋所述區(qū)域。這些方法在例如來自 Bayer AG Leverkusen 的手冊(cè)"PUR-Faserverbundwerkstoffe fiir den Leichtbau im Fahrzeuginnenraum，，["PU-Fiber composite materials for lightweight construction in vehicle interiors，，](序號(hào)PU 52248)或來自 Bayer AG Leverkusen 的"Baypreg F-PUR plus Natur im Automobi1,Verbundwerkstoffe aus Po1yurethan"[“Baypreg F-PU plus natural materials in automobiles :polyurethane composite materials"]中* 描述。所述已知方法的問題在于，成形過程必須在約120-140°C的模塑溫度下進(jìn)行，以確 保工業(yè)上所需的較短脫模時(shí)間，而不會(huì)縮短生產(chǎn)非成品夾層部件必需的聚氨酯體系加工時(shí) 間，即“開放時(shí)間(open time)”，并且不會(huì)損害模具中聚氨酯反應(yīng)混合物所需的流動(dòng)性。但 是，這些高模塑溫度會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)聚氨酯夾層部件過程中的能量消耗；另一個(gè)因素在于，直接 層壓只能使用極昂貴的耐熱裝飾材料。本發(fā)明的一個(gè)目的是與已知方法相比，降低聚氨酯夾層部件生產(chǎn)過程中的能量消 耗和改進(jìn)直接層壓性能，并且不會(huì)縮短開放時(shí)間或延長(zhǎng)脫模時(shí)間。本發(fā)明的該目的通過使用一種以下聚氨酯體系來制備聚氨酯夾層部件而實(shí)現(xiàn)，所 述聚氨酯體系包含(a)聚異氰酸酯，(b)至少一種對(duì)異氰酸酯具有活性的化合物，(C)胺催化劑的至少一種羧酸鹽，(d)如果合適，其他催化劑，(e)如果合適，具有至少兩個(gè)對(duì)異氰酸 酯具有活性的基團(tuán)的活性增鏈劑，其中至少一個(gè)對(duì)異氰酸酯具有活性的基團(tuán)為自由伯NH2 基團(tuán)，和(f)如果合適，其他添加劑，其中以胺催化劑中的一當(dāng)量胺為基準(zhǔn)，所述羧酸鹽含 有0. 5-1. 5當(dāng)量的羧酸酸基。對(duì)于本發(fā)明而言，聚氨酯體系為一種由至少兩種組分組成的體系，其中本發(fā)明的 聚氨酯反應(yīng)混合物通過混合各組分而得到。此處通常將組分(b)-(f)結(jié)合以得到稱為多元 醇的組分，組分(a)稱為異氰酸酯組分。所用的聚異氰酸酯優(yōu)選包括芳族異氰酸酯。優(yōu)選使用通式R(NCO)z的芳族異氰酸 酯，其中R為含有一個(gè)芳族體系的多價(jià)有機(jī)基團(tuán)，并且ζ為至少為2的整數(shù)。此處的實(shí)例有 4，4’_ 二異氰酸苯酯、1，3_ 二異氰酸鄰二甲苯酯、1，3_ 二異氰酸對(duì)二甲苯酯、1，3_ 二異氰酸 間二甲苯酯、2，4_ 二異氰酸-1-氯苯酯、2，4_ 二異氰酸-1-硝基苯酯、2，5_ 二異氰酸-1-硝 基苯酯、間苯二異氰酸酯、對(duì)苯二異氰酸酯、2，4_ 二異氰酸甲苯酯、2，6_ 二異氰酸甲苯酯， 由2，4_ 二異氰酸甲苯酯和2，6_ 二異氰酸甲苯酯組成的混合物，1，5_ 二異氰酸萘酯、1-甲 氧基苯撐2，4_ 二異氰酸酯、二苯基甲烷4，4' -二異氰酸酯、二苯基甲烷2，4' -二異氰酸 酯、4，4' -二異氰酸聯(lián)苯酯、3，3' -二甲基二苯基甲烷4，4' - 二異氰酸酯；三異氰酸酯， 例如三苯基甲烷4，4'，4"-三異氰酸酯和2，4，6_三異氰酸甲苯酯；和四異氰酸酯，例如 4,4' -二甲基二苯基甲烷2，2' ,5,5'-四異氰酸酯。特別優(yōu)選二異氰酸甲苯酯、二苯基 甲烷2，4' -二異氰酸酯、二苯基甲烷4，4' -二異氰酸酯、多亞甲基多亞苯基多異氰酸酯， 及其衍生物和混合物。優(yōu)選使用具有相對(duì)較高芳族核個(gè)數(shù)的異氰酸酯，特別優(yōu)選多亞甲基多亞苯基多異 氰酸酯，其也稱為MDI聚合物。它們也可在使用之前使用聚醚醇或聚酯醇進(jìn)行預(yù)聚合，從而 得到異氰酸酯預(yù)聚物，以產(chǎn)生特定性能。也可使用粗品MDI。一種特別使用的改性的多價(jià)異氰酸酯包括聚合物MDI和聚酯醇的反應(yīng)產(chǎn)物，如 (b)中所述。此處異氰酸酯組分的官能度為1. 2-3. 0，優(yōu)選1. 5-3. 0，特別優(yōu)選2. 0-2. 8。所用的對(duì)異氰酸酯具有活性的化合物(b)可包括可用于制備聚氨酯的具有至少 兩個(gè)對(duì)異氰酸酯具有活性的氫原子的任何化合物。所用的對(duì)異氰酸酯具有活性的化合物 (b)優(yōu)選包括聚醚型多元醇、聚酯型多元醇、胺官能化的化合物、或其混合物。特別優(yōu)選聚醚 型多元醇。適宜的聚醚型多元醇可通過已知方法制備，例如通過使用堿金屬氫氧化物例如氫 氧化鈉或氫氧化鉀作為催化劑、或使用堿金屬醇化物例如甲醇鈉、乙醇鈉或乙醇鉀或丙醇 鉀作為催化劑、在添加含有2-8個(gè)活性氫原子的至少一種起始分子的情況下進(jìn)行陰離子聚 合而制備；或通過使用路易斯酸例如五氯化銻、氟化硼醚合物等或漂白土作為催化劑、由一 種或多種在亞烷基基團(tuán)中具有2-4個(gè)碳原子的環(huán)氧烷進(jìn)行陽離子聚合而制備。所用催化劑 也可包括多金屬氰化物，稱為DMC催化劑。適宜環(huán)氧烷的實(shí)例為四氫呋喃、1，3-環(huán)氧丙烷、1，2-環(huán)氧丁烷或2，3-環(huán)氧丁烷、 氧化苯乙烯，并且優(yōu)選環(huán)氧乙烷和1，2_環(huán)氧丙烷。所述環(huán)氧烷可單獨(dú)使用、交替接連使用 或混合使用?？墒褂玫钠鹗挤肿拥膶?shí)例有水，有機(jī)二羧酸例如丁二酸、己二酸、鄰苯二甲酸和 對(duì)苯二甲酸，烷基基團(tuán)中具有1-4個(gè)碳原子的任選地N-單烷基取代、N，N-二烷基取代和N，N' - 二烷基取代的脂肪族及芳族二胺，例如任選地單烷基取代和二烷基取代的乙二胺、二 亞乙基三胺、三亞乙基四胺、1，3-丙二胺，1，3_或1，4_ 丁二胺，1，2-、1，3-、1，4-、1，5_和1， 6-六亞甲基二胺，苯二胺，2，3-、2，4_和2，6_甲苯二胺和4，4' _、2，4'-和2，2' -二氨
基二苯基甲燒?？墒褂玫钠渌鹗挤肿訛橥榇及?，例如乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基乙醇胺和N-乙 基乙醇胺，N-甲基二乙醇胺和N-乙基二乙醇胺，和三乙醇胺，及氨。優(yōu)選使用多羥基醇，特 別是二至八羥基醇，例如乙二醇，1，2-和1，3-丙二醇、二甘醇、雙丙甘醇、1，4-丁二醇、1， 6-己二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、葡萄糖、果糖和蔗糖。聚醚型多元醇，優(yōu)選聚氧乙烯多元醇、聚氧丙烯多元醇和聚氧丙烯聚氧乙烯多元 醇，具有1. 5-5. 0、優(yōu)選1. 8-4. 2并且特別是2. 0-3. 5的平均官能度，并具有優(yōu)選32-1500、 特別優(yōu)選60-1000并且特別是60-800的數(shù)均分子量。此處的不同官能度優(yōu)選通過使用不同的起始物得到。其他適宜的多元醇為聚合物改性的多元醇，優(yōu)選聚合物改性的聚酯醇或聚醚醇， 特別優(yōu)選接枝聚醚醇。它們被稱為聚合物多元醇，其通常具有含量為5-50重量％、優(yōu)選 10-45重量％、特別優(yōu)選15-25重量％并且特別是18-22重量％的優(yōu)選具有熱塑性的聚合 物。這些聚酯醇聚合物例如在EP-A-250351中有描述并通常通過適宜的烯烴單體例如苯乙 烯、丙烯腈、丙烯酸酯和/或丙烯酰胺的自由基聚合將生長(zhǎng)中聚合物鏈的自由基轉(zhuǎn)移到聚 酯醇或聚醚醇上而制得。所述多元醇聚合物除接枝共聚物外，主要還包括分散在未改變的 聚酯醇中的烯烴均聚物。一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案使用丙烯腈和苯乙烯作為單體，并且特別是只使用苯乙烯。 如果合適，所述單體在其他單體、大分子單體和調(diào)節(jié)劑的存在下，使用自由基引發(fā)劑(主要 為偶氮化合物或過氧化物)在作為連續(xù)相的聚酯醇中進(jìn)行聚合。在自由基聚合反應(yīng)中，將大分子單體同時(shí)引入共聚物鏈中，從而形成具有聚酯嵌 段和聚丙烯腈_苯乙烯嵌段的嵌段共聚物，它們?cè)谶B續(xù)相和分散相之間的界面處起增容劑 的作用，并抑制聚合物聚酯醇顆粒的附聚。以制備聚合物多元醇所用的單體總重量為基準(zhǔn)， 大分子單體的比例通常為1-15重量％。以組分(b)的總重量為基準(zhǔn)，聚合物多元醇的比例優(yōu)選大于5重量％。例如，以組 分(b)的總重量為基準(zhǔn)，該材料可含有30-90重量％、優(yōu)選55-80重量％的聚合物多元醇。 特別優(yōu)選所述聚合物多元醇為聚酯醇或聚醚醇。所用的胺催化劑的羧酸鹽(C)可包括任何用于制備聚氨酯的常規(guī)堿性胺催化劑 的羧酸鹽。此處，堿性胺催化劑的羧酸鹽通過將胺催化劑與羧酸混合而得到。這可在一個(gè)獨(dú) 立的步驟中如果合適使用一種溶劑或通過向多元醇組分中添加酸和堿性胺催化劑而進(jìn)行。胺催化劑的羧酸鹽優(yōu)選通過將羧酸與堿性胺催化劑在一個(gè)獨(dú)立的步驟中進(jìn)行混 合并且如果合適在加熱的情況下得到。此處優(yōu)選使用醇作為溶劑，特別優(yōu)選摩爾質(zhì)量小于 120g/mol的二元醇或三元醇，特別是乙二醇。然后可將得到的胺催化劑的羧酸鹽在另一個(gè) 步驟中與至少組分(b)和——如果合適——組分(d)、(e)和(f)中的一種結(jié)合，從而得到 多元醇組分。堿性胺催化劑例如在“Kunststoffhandbuch[Plastics handbook]，第 7 卷， Polyurethane [Polyurethanes], Carl Hanser Verlag,第 3 版 1993, 3· 4· 1 章中有描述。其實(shí)例有脒類，例如2，3_二甲基-3，4，5，6_四氫嘧啶，叔胺，例如三乙胺、三丁胺、二甲基芐基 胺、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、N-環(huán)己基嗎啉、N，N，N' , N'-四甲基乙二胺、N，N，N'， N'-四甲基丁二胺、N，N，N' ,N'-四甲基己二胺、五甲基二亞乙基三胺、四甲基二氨基乙 基醚、二(二甲氨基丙基)脲、N，N-二(3-二甲氨基丙基)-N-異丙醇胺、二甲基哌嗪、1， 2-二甲基咪唑、1-氮雜雙環(huán)[3. 3. 0]辛烷，并且優(yōu)選1，4-二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷，和烷醇 胺化合物，例如三乙醇胺、三異丙醇胺、N-甲基二乙醇胺和N-乙基二乙醇胺、N，N-二(3-二 甲氨基丙基)_異丙醇胺，和二甲基乙醇胺。此處特別使用具有至少一個(gè)、優(yōu)選僅一個(gè)對(duì)異 氰酸酯具有活性的基團(tuán)的堿性胺催化劑，一個(gè)實(shí)例為N，N-二(3-二甲氨基丙基)-N-異丙 醇胺。催化劑可以單獨(dú)使用或以混合物的形式使用。所用的羧酸優(yōu)選那些摩爾質(zhì)量小于300g/mol的羧酸。此處特別優(yōu)選使用具有 1-18個(gè)碳原子的飽和及不飽和的脂肪族一元羧酸，例如甲酸、乙酸、氰基乙酸或2-乙基己 酸；芳族羧酸；具有2-16個(gè)碳原子的飽和及不飽和的脂肪族二羧酸；或三羧酸；或其混合 物。也可使用上述羧酸的衍生物。其他優(yōu)選使用的羧酸為通式HOOC-(CH2)n-COOH的二羧 酸，其中η為一個(gè)2-14的整數(shù)。該類羧酸通常具有較小的腐蝕性。特別地，所用的羧酸包 括己二酸。此處對(duì)酸與胺催化劑的比例進(jìn)行選擇，使所含的羧酸酸基的當(dāng)量數(shù)以胺催化劑中 的一當(dāng)量胺為基準(zhǔn)，為0. 5-1. 5，優(yōu)選0. 7-1. 3，特別優(yōu)選0. 90-1. 10，并且特別是0. 95-1. 05
=I里。以組分(b)-(f)的重量為基準(zhǔn)，可使用的胺催化劑的羧酸鹽(C)的濃度的一個(gè)實(shí) 例為0. 001-10重量％、優(yōu)選0. 05-5重量％并且特別優(yōu)選0. 05-2重量％?？墒褂玫钠渌呋瘎?d)為有機(jī)金屬化合物，優(yōu)選有機(jī)錫化合物，例如有機(jī)羧酸 的亞錫鹽，例如乙酸亞錫、辛酸亞錫、乙基己酸亞錫和月桂酸亞錫；以及有機(jī)羧酸的的二烷 基錫(IV)鹽，例如二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁錫、馬來酸二丁基錫和二乙酸二辛基錫； 以及鉍的羧酸鹽，例如新癸酸鉍(III)、2_乙基己酸鉍和辛酸鉍；或其混合物。優(yōu)選不使用 其他催化劑(d)?？捎米骰钚栽鲦渼?e)的物質(zhì)具有兩個(gè)對(duì)異氰酸酯具有活性的基團(tuán)，并且這些物 質(zhì)具有至少一個(gè)自由伯NH2基。這些物質(zhì)能加速聚氨酯反應(yīng)。對(duì)異氰酸酯具有活性的其他 基團(tuán)可例如選自伯氨基、醇基或硫醇基。所用的活性增鏈劑(e)可包括例如脂肪族胺或芳 族胺。此處的活性增鏈劑(e)可單獨(dú)使用或以混合物的形式使用。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，活性增鏈劑(e)優(yōu)選包括芳族二胺，特別是甲苯 二胺或其衍生物，例如3，5- 二乙基甲苯-2，4- 二胺。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，活性增鏈劑(e)為脂肪族的并且在對(duì)異氰酸酯具有 活性的兩個(gè)基團(tuán)之間具有至少兩個(gè)亞烷基，每一個(gè)亞烷基具有一個(gè)或兩個(gè)碳原子，其中所 述亞烷基分別被一個(gè)雜原子間隔。所述兩個(gè)對(duì)異氰酸酯具有活性的基團(tuán)特別為氨基。在該 優(yōu)選實(shí)施方案中，活性增鏈劑(e)的摩爾質(zhì)量?jī)?yōu)選為100-400g/mol，特別優(yōu)選100_200g/ mol，并且特別是100-150g/mol。如果使用脂肪族活性增鏈劑，則特別使用三甘醇二胺作為 活性增鏈劑(e)。以組分(b)-(f)的總重量為基準(zhǔn)，活性增鏈劑在多元醇組分中的比例優(yōu)選為 0. 1-10重量％，特別優(yōu)選0. 3-8%，更優(yōu)選0. 5-5重量％，并且特別是1. 5-4. 0重量％。
如果合適，除活性增鏈劑(e)外，還可使用具有至少一個(gè)自由伯NH2基、能夠加速 聚氨酯反應(yīng)并且官能度大于2的活性交聯(lián)劑。除本發(fā)明的活性增鏈劑(e)外，還可使用其他常規(guī)增鏈劑。其實(shí)例有二元醇，特別 優(yōu)選單乙二醇(monoethylene glycol)和丁二醇。對(duì)本發(fā)明而言，特別優(yōu)選使用由本發(fā)明 活性增鏈劑和由二元醇組成的增鏈劑組成的混合物?？墒褂玫钠渌砑觿?f)有發(fā)泡劑、具有觸變效應(yīng)的添加劑、填充劑、抗氧化劑、 染料、顏料、熒光增白劑和熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑和/或UV輻射穩(wěn)定劑，及增塑劑或表面活性 劑?？商峒暗倪m宜脫模劑的實(shí)例有脂肪酸酯與聚異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物、由合有氨基 的聚硅氧烷和脂肪酸組成的鹽、由具有至少8個(gè)碳原子的飽和或不飽和脂肪族(脂環(huán)族) 羧酸和叔胺組成的鹽，并且特別是內(nèi)部潤(rùn)滑劑，例如羧酸酯和/或甲酰胺，其通過使由褐煤 酸和至少一種具有至少10個(gè)碳原子的脂肪族羧酸組成的混合物發(fā)生酯化或酰胺化而制 備，所述酯化或酰胺化使用以下物質(zhì)摩爾質(zhì)量為60-400g/mol的至少二官能的烷醇胺、多 元醇和/或多胺，例如EP 153 639中所公開；或由有機(jī)胺、硬脂酸的金屬鹽和有機(jī)一元羧酸 和/或二羧酸或它們的酸酐組成的混合物，例如DE-A-3 607 447中所公開；或由亞氨基化 合物、羧酸的金屬鹽和——如果合適——羧酸組成的混合物，例如US 4 764 537中所描述。所用發(fā)泡劑可為已知用于制備聚氨酯的任何發(fā)泡劑。它們可包括化學(xué)和/或 物理發(fā)泡劑。這些發(fā)泡劑在例如“Kunststoffhandbuch [Plastics handbook] ”，第7卷， Polyurethane [Polyurethanes], Carl Hanser Verlag,第 3 版 1993,第 3. 4. 5 章中有描述。 化學(xué)發(fā)泡劑為通過與異氰酸酯反應(yīng)形成氣態(tài)產(chǎn)物的化合物。這類發(fā)泡劑的實(shí)例有水或羧 酸。此處的物理發(fā)泡劑為以溶解或乳化的形式位于制備聚氨酯的原料中并在形成聚氨酯的 條件下汽化的化合物。這類發(fā)泡劑有例如烴、鹵代烴，及其他化合物，例如全氟化的烷烴，如 全氟己烷、氟氯化碳(fluorochlorocarbons)，及醚、酯、酮和/或縮醛。本發(fā)明的聚氨酯體系優(yōu)選為水發(fā)泡型(water-blown)的。在水發(fā)泡型聚氨酯體 系中，以組分(b)-(f)的總重量為基準(zhǔn)，水的比例為0. 1-2.0重量％，特別優(yōu)選0.2-1. 5重 量％，特別是0. 4-1. 1重量％?？寡趸瘎┖蜔岱€(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑和/或UV輻射穩(wěn)定劑的實(shí)例有空間位阻酚類穩(wěn)定 劑，例如購(gòu)自Cytec Industries INC的Cyanox 1790 、HALS穩(wěn)定劑(位阻胺光穩(wěn)定劑)、 三嗪、二苯甲酮和苯并三唑。顏料和消光劑的實(shí)例有二氧化鈦、硬脂酸鎂、硅油、氧化鋅和硫 酸鋇。染料的實(shí)例有酸性染料和分散染料。本發(fā)明還提供了一種通過以下步驟制備聚氨酯夾層部件的方法(i)獲取一個(gè)芯 層和至少一個(gè)纖維增強(qiáng)層，(ii)將一種聚氨酯反應(yīng)混合物施用于纖維增強(qiáng)層，(iii)將由 (ii)獲得的部件放入模具中并在該模具中使該聚氨酯反應(yīng)混合物硬化，(iv)從該模具中 取出模塑品，并且如果合適，將其進(jìn)一步加工，其中所述聚氨酯反應(yīng)混合物可通過將本發(fā)明 的聚氨酯體系的各組分混合而得到。此處一種優(yōu)選的用于芯層的材料為可熱成型的聚氨酯泡沫，或蜂窩紙、蜂窩金屬 或蜂窩塑料。所用的一種優(yōu)選的纖維增強(qiáng)層可優(yōu)選包括玻璃纖維氈、玻璃纖維非織造物、無 規(guī)玻璃纖維層、紡織玻璃纖維、切割或粉碎的玻璃纖維或切割或粉碎的礦物纖維、天然纖維 氈和編織的天然纖維、切割的天然纖維和切割的纖維氈，及相應(yīng)的基于聚合物纖維或碳纖維或芳族聚酰胺纖維的非織造物和編織品，以及它們的混合物。此處的纖維增強(qiáng)層可施用 于芯層的一側(cè)或芯層的兩側(cè)。將可通過混合本發(fā)明聚氨酯體系的組分(a)-(f)而得到的聚氨酯反應(yīng)混合物 施用于得到的半成品夾層產(chǎn)品。該操作優(yōu)選通過噴涂所述聚氨酯反應(yīng)混合物來實(shí)現(xiàn)。 本發(fā)明聚氨酯反應(yīng)混合物在25°C在剛混合之后的粘度優(yōu)選為280-3000mPas，特別優(yōu)選 350-2000mPas，在混合之后約5_10秒，粘度迅速升高。為制備聚氨酯反應(yīng)混合物，將本發(fā)明聚氨酯體系的各組分混合，使得異氰酸酯指 數(shù)為80-200，特別是90-150。對(duì)于本發(fā)明而言，異氰酸酯指數(shù)為異氰酸酯基與對(duì)異氰酸酯 具有活性的基團(tuán)的化學(xué)計(jì)量比乘以100。此處對(duì)異氰酸酯具有活性的基團(tuán)為反應(yīng)混合物中 所含的任何對(duì)異氰酸酯具有活性的基團(tuán)，但不包括異氰酸酯基本身。然后將非成品夾層部件放入一個(gè)模具中，并使該聚氨酯反應(yīng)混合物硬化。此處 的模具溫度小于110°C。所述模具溫度優(yōu)選為40-110°C，優(yōu)選50-100°C，并且特別優(yōu)選 65-90 "C。如果合適，將非成品夾層部件層壓至外層或裝飾層。此處的外層或裝飾層可施用 于聚氨酯夾層部件的一側(cè)或兩側(cè)。或者，所述外層或裝飾層可在聚氨酯夾層部件脫模之后 在另一個(gè)操作步驟中施用。此處可使用的裝飾層的實(shí)例有對(duì)聚氨酯飽和度具有阻礙(barrier)的織物、壓緊 或發(fā)泡型塑料箔，以及聚氨酯噴霧表皮(spray skin)或聚氨酯RIM表皮。可使用的外層 為也適用于戶外應(yīng)用的預(yù)成型材料，例如金屬箔或金屬片，以及由PMMA(聚甲基丙烯酸甲 酯)、ASA(丙烯酸酯改性的苯乙烯-丙烯腈三元共聚物)、PC(聚碳酸酯)、PA(聚酰胺)、 PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)和/或PPO(聚苯醚)組成的經(jīng)涂覆形式、可涂覆形式或著 色形式的壓緊型熱塑性復(fù)合物。可使用的其他外層有連續(xù)制備或分批制備的基于聚氨酯樹 脂、三聚氰胺_苯酚樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂或不飽和聚酯樹脂的外層。本發(fā)明方法的另一個(gè)極大的優(yōu)點(diǎn)為，由于模具溫度降低，也可使用較熱敏性的裝 飾層層壓至非成品夾層部件，實(shí)例有PVC (聚氯乙烯)、TPU(熱塑性聚氨酯)、聚酯和汽車地 毯材料，并且可使用一種粘合劑而無需將它們的施用延遲至下一步驟中。通過本發(fā)明方法制備的聚氨酯夾層部件可例如用作結(jié)構(gòu)部件或包覆部件，特別是 在汽車工業(yè)、家具工業(yè)或建筑工業(yè)中。如果合適，在層壓時(shí)對(duì)非成品夾層部件的所謂的溢料面(flash face)或擠壓邊緣 (pinch edge)進(jìn)行修整，則在此無需其他的后處理操作，例如沖壓或打磨(milling)。特別地，當(dāng)使用活性增鏈劑(e)時(shí)，本發(fā)明的聚氨酯夾層部件與不使用本發(fā)明活 性增鏈劑(e)的情況下制備的部件相比，其特征不僅在于低加工溫度這一優(yōu)點(diǎn)，而且在于 具有改進(jìn)的邊緣。此外，使用活性增鏈劑(e)時(shí)，聚氨酯混合物會(huì)較少地滲透到芯層中，因 此結(jié)果是節(jié)省了材料并減輕了夾層部件的重量。使用活性增鏈劑(e)還會(huì)減少在制備聚氨酯夾層部件過程中對(duì)設(shè)備的污染，因?yàn)?減小了材料從非成品夾層部件中滴落的傾向。實(shí)施例意在用于說明本發(fā)明。多元醇1 聚醚型多元醇，其OH數(shù)為555mg KOH/g，通過將PO加合到丙三醇上而制得。
8
多元醇2 聚醚型多元醇，其OH數(shù)為935mg KOH/g，通過將EO加合到三羥甲基丙烷 上而制得。多元醇3 聚醚型多元醇，其OH數(shù)為400mg KOH/g,通過將Ε0/Ρ0加合到蔗糖/ 二 甘醇混合物上而制得。穩(wěn)定劑Tegostab B8443、硅酮穩(wěn)定劑，GE Bayer Silicones催化劑1 :N，N- 二(3- 二甲氨基丙基)-N-異丙醇胺催化劑2 乙二醇中的N，N- 二(3- 二甲氨基丙基)-N-異丙醇胺的己二酸鹽催化劑3 二乙基甲苯二胺染料Jsopur <g) SU-12021/9111，ISL-Chemie聚異氰酸酯Lupranat M20W, BASF SE此處的催化劑2制備如下稱重900g己二酸放入51的4頸圓底燒瓶中并在2100g乙二醇中調(diào)制成漿液。將 整個(gè)體系在攪拌下在油浴中回流加熱至70°C，然后借助滴液漏斗緩慢添加IOOOg N, N- 二 (3- 二甲氨基丙基)-N-異丙醇胺。這使得可進(jìn)一步加熱該混合物，并且使得至此僅發(fā)生漿 化的己二酸發(fā)生反應(yīng)而溶于乙二醇中。形成了微紅色的粘稠液體?；旌险f明1:(本發(fā)明)
權(quán)利要求
聚氨酯體系用于制備聚氨酯夾層部件的用途，所述聚氨酯體系包含(a)聚異氰酸酯，(b)至少一種對(duì)異氰酸酯具有活性的化合物，(c)胺催化劑的至少一種羧酸鹽，(d)如果合適，其他催化劑，(e)如果合適，具有至少兩個(gè)對(duì)異氰酸酯具有活性的基團(tuán)的活性增鏈劑，其中至少一個(gè)對(duì)異氰酸酯具有活性的基團(tuán)為自由伯NH2基團(tuán)，和(f)如果合適，其他添加劑，其中所述聚氨酯夾層部件包含一個(gè)芯層，并且所述聚氨酯夾層部件通過壓制該芯層而具有一種三維形狀，并且其中，以胺催化劑中的一當(dāng)量胺為基準(zhǔn)，含有0.5 1.5當(dāng)量的羧酸酸基。
2.權(quán)利要求1的用途，其中所述羧酸為一種通式HOOC-(CH2)n-⑶OH的二羧酸，其中η為 一個(gè)2-14的整數(shù)。
3.權(quán)利要求2的用途，其中所述羧酸為己二酸。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的用途，其中所述胺催化劑c)具有至少一個(gè)對(duì)異氰酸酯具有 活性的基團(tuán)。
5.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的用途，其中以組分b)-f)的總重量為基準(zhǔn)，所述聚氨酯體系 中含有0. 1-10重量％的活性增鏈劑e)。
6.一種制備聚氨酯夾層部件的方法，通過以下步驟進(jìn)行i.獲取一個(gè)芯層和至少一個(gè)纖維增強(qiáng)層， .將一種聚氨酯反應(yīng)混合物施用于纖維增強(qiáng)層，iii.將由ii.獲得的部件放入模具中，并通過在該模具中壓制該芯層而使由ii.獲得 的部件具有一種三雛形狀，然后硬化該聚氨酯反應(yīng)混合物，iv.從該模具中取出模塑品，并且如果合適，將其進(jìn)一步加工，其中所述聚氨酯反應(yīng)混 合物可通過將權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的聚氨酯體系的各組分混合而得到。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述模具溫度在110°C以下。
8.權(quán)利要求6或7的方法，其中在步驟iii.中所述模具包含一個(gè)裝飾元件。
9.一種通過權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)的方法得到的聚氨酯夾層部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚氨酯體系用于制備聚氨酯夾層部件的用途，所述聚氨酯體系包含(a)聚異氰酸酯，(b)至少一種對(duì)異氰酸酯具有活性的化合物，(c)胺催化劑的至少一種羧酸鹽，其中以胺催化劑的一當(dāng)量胺為基準(zhǔn)，該羧酸鹽含有0.5-1.5當(dāng)量的羧酸酸基，(d)可選擇地，其他催化劑，(e)可選擇地，具有至少兩個(gè)對(duì)異氰酸酯具有活性的基團(tuán)的活性增鏈劑，其中至少一個(gè)對(duì)異氰酸酯具有活性的基團(tuán)為自由伯NH2基團(tuán)，和(f)可選擇地，其他添加劑。本發(fā)明還涉及一種制備聚氨酯夾層部件的方法和根據(jù)本發(fā)明方法得到的聚氨酯夾層部件。
文檔編號(hào)C08G18/18GK101977954SQ200980109766
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者M·費(fèi)德爾 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司