CN101495532A - 由聚氨酯组成的低释放背衬层、用于生产该背衬层的聚氨酯喷淋体系以及该背衬层的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包含多元醇组分(A)和异氰酸酯组分(B)的聚氨酯喷淋体系，其中该多元醇组分(A)包含a1)至少一种异氰酸酯反应性化合物；a2)至少一种具有至少两个异氰酸酯反应性基团的活性增链剂，其中至少一个异氰酸酯反应性基团是游离的伯NH2基团；和a3)至少一种金属催化剂，以及a4)如果合适其它添加剂，其中聚氨酯喷淋体系不含胺催化剂。本发明还涉及制备用于模制部件的聚氨酯背衬层的方法以及涉及该背衬层用于生产汽车部件的用途。本发明的背衬层显示良好的机械特性和低释放，并且与开放时间相比具有短的脱模时间。
Description
本发明涉及一种包含多元醇组分(A)和异氰酸酯组分(B)的聚氨酯喷淋体系，其中该多元醇组分(A)包含a1)至少一种异氰酸酯反应性化合物；a2)至少一种具有至少两个异氰酸酯反应性基团的活性增链剂，其中至少一个异氰酸酯反应性基团是游离的伯NH2基团；和a3)至少一种金属催化剂，以及a4)如果合适其它添加剂，其中聚氨酯喷淋体系不含胺催化剂。本发明还涉及制备用于模制品的由聚氨酯组成的背衬层的方法以及涉及该背衬层用于生产汽车部件的用途。
本发明的其它实施方案见权利要求、说明书以及实施例。本发明主题的上述特征以及要在下面解释的那些特征当然不仅可以以具体给出的结合方式使用，还可以以其它结合方式使用而不超出本发明的范围。
众所周知的是可通过使异氰酸酯和异氰酸酯反应性化合物反应获得多异氰酸酯加聚产物，通常为聚氨酯和/或聚异氰脲酸酯。这些产物的一个具体实施方案是层压到基于多异氰酸酯加聚产物的合成表皮上的模制品。这些模制品通常是复合部件，其实质上包含该表皮作为背衬层并且通常还包含软质聚氨酯泡沫和如果合适刚性背衬。这些模制品尤其用于汽车构造，其中它们用于例如生产座椅、仪表板、控制台、托架或用于内部或外部应用的装饰部件，而且它们还用于造船以及生产建筑工业和农业中所用的车辆。
此处表皮通常通过使用聚氨酯喷淋体系形成。多元醇组分和异氰酸酯组分在该方法中混合并将所得的反应混合物喷淋到模具中。然后多元醇组分与异氰酸酯组分反应形成聚氨酯。这些喷淋体系是已知的并且可购买，例如作为
从BASF Corporation购买。
所得的基于多异氰酸酯加聚产物的表皮是上述模制品的稳定背衬层，并且与其它背衬层如基于聚氯乙烯的背衬层相比其提供极限拉伸强度、不需要的变形以及快速可变形性方面的优点。此外这样形成的聚氨酯的加工性能还使得可以实现复杂的模具几何结构。给定合适的加工技术，还可以复制具有均匀层厚的深度底切。由于该产物在-30℃到+80℃的温度范围内为弹性，因此安全气囊触发时没有喷射碎片的风险。这在低温区域特别重要。这些优点使得该基于聚氨酯的背衬层理想地用于生产这些模制品。
EP 1600466通过举例公开了一种聚氨酯喷淋体系以及可以由其制备的表皮，其中聚氨酯喷淋体系具有异氰酸酯组分和树脂组分并且该树脂组分对异氰酸酯具有反应性。该异氰酸酯组分还包括芳族异氰酸酯。提及的树脂组分中存在的材料为异氰酸酯反应性多元醇如聚醚或聚酯多元醇，摩尔质量至多400g/mol的增链剂如肼、伯和仲双胺、氨基醇、氨基酸、其它酸、二醇或其混合物。可用的催化剂为基于金属的催化剂、基于胺的催化剂或其混合物。实施例使用聚醚醇作为异氰酸酯反应性组分，使用1，4-丁二醇作为增链剂，并使用由基于金属的和基于胺的催化剂组成的混合物。
虽然与由例如聚氯乙烯组成的背衬层相比由聚氨酯组成的背衬层对于挥发性组分具有显著降低的释放值，但是这些背衬层还是产生实质上的释放。对本发明而言，释放是根据VD A278得到的VOC释放。术语“释放”特别包括根据VDA 278得到的可冷凝成分(FOG)的释放以及根据DIN 75201/B(FOGGING)得到的释放。
此外，还希望进一步改进基于多异氰酸酯加聚产物的表皮的机械性能，例如拉伸强度、拉伸应变和耐撕裂传播性。
本发明的一个目的因此是提供一种聚氨酯喷淋体系，其适用于生产用于背衬层的由聚氨酯组成的模制品，并且具有低释放以及改进的机械性能，尤其是拉伸强度、拉伸应变和耐撕裂传播性。
本发明另一个目的是提供一种基于多异氰酸酯加聚产物的表皮，其具有基于多异氰酸酯加聚产物的已知表皮的优点，但是释放程度已经降低并且机械性能，特别是拉伸强度、拉伸应变和耐撕裂传播性得以改进。
该目的通过一种包含多元醇组分(A)和异氰酸酯组分(B)的聚氨酯喷淋体系实现，其中多元醇组分(A)包含a1)至少一种异氰酸酯反应性化合物；a2)至少一种具有至少两个异氰酸酯反应性基团的活性增链剂，其中至少一个异氰酸酯反应性基团是游离的伯NH2基团；和a3)至少一种金属催化剂，以及a4)如果合适其它添加剂，并且其中聚氨酯喷淋体系不含胺催化剂。
对本发明而言，聚氨酯喷淋体系是一种由至少两种组分组成的体系，其中由聚氨酯或聚异氰脲酸酯组成的背衬层可以通过混合各组分并将所得反应混合物喷淋到模具中来获得。喷淋聚氨酯比铸塑聚氨酯更具有活性，这使得它能够在活性体系遇到模具时获得固定的产物。
所用的异氰酸酯反应性化合物a1)可以包括任何可以用于聚氨酯生产的多元醇。该多元醇优选选自聚醚多元醇、聚酯多元醇、胺官能化多元醇及其混合物。特别优选聚醚多元醇。
合适的聚醚多元醇可以通过已知方法制备，例如通过使用碱金属氢氧化物如氢氧化钠或氢氧化钾，或使用碱金属醇盐如甲醇钠、乙醇钠或乙醇钾或丙醇钾作为催化剂，并添加至少一种包含2-4个活性氢原子的起始剂分子的阴离子聚合；或通过使用路易斯酸如五氯化锑、氟化硼醚合物等或漂白土作为催化剂的阳离子聚合，从一种或多种在亚烷基中具有2-4个碳原子的烯化氧制备。
合适烯化氧的实例为四氢呋喃、1，3-环氧丙烷、1，2-环氧丁烷或2，3-环氧丁烷、氧化苯乙烯以及优选环氧乙烷和1，2-环氧丙烷。该烯化氧可以单独、交替使用或作为混合物使用。
可用起始剂分子的实例为：水，有机二羧酸如琥珀酸、己二酸、邻苯二甲酸和对苯二甲酸，脂族和芳族、在烷基中具有1-4个碳原子的任选N-单-、N，N-和N，N′-二烷基取代的二胺如任选单-和二烷基取代的乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、1，3-丙二胺、1，3-或1，4-丁二胺、1，2-、1，3-、1，4-、1，5-和1，6-己二胺、苯二胺、2，3-、2，4-和2，6-甲苯二胺以及4，4′-、2，4′-和2，2′-二氨基二苯甲烷。
其它可用起始剂分子的实例为：链烷醇胺如乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基-和N-乙基乙醇胺、N-甲基-和N-乙基二乙醇胺，三乙醇胺以及氨。优选使用多元醇，尤其是二至八元醇如乙二醇、1，2-和1，3-丙二醇、二甘醇、双丙甘醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、甘油以及三羟甲基丙烷。
聚醚多元醇，优选聚氧丙烯多元醇以及聚氧丙烯聚氧乙烯多元醇的平均官能度为1.5-3.5，优选1.8-2.5，特别是2.0-2.2，数均分子量优选为1800-10000，特别优选2400-8000，特别是2500-6000。
聚醚多元醇可以单独使用或以混合物形式使用。因此有利地可以使用由数均分子量为1500-4000，优选1500-3500，特别优选1500-3000，并且官能度为2.1或更小，优选2.0或更小的聚醚多元醇和数均分子量为3000-6000并且官能度为2.2或更大，优选2.5或更大的那些组成的合适混合物。此处优选通过使用不同起始剂获得不同官能度。
其它合适多元醇为聚合物改性多元醇，优选聚合物改性聚酯醇或聚醚醇，特别优选接枝聚醚醇。这就是所知的聚合物多元醇，通常具有5-50重量％，优选10-45重量％，特别优选15-25重量％和特别是18-22重量％含量的优选为热塑性的聚合物。这些聚合物聚酯醇在EP-A-250 351中作为例子描述，并且通常通过合适烯属单体如苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯和/或丙烯酰胺在用作接枝基质的聚酯醇中自由基聚合制备。侧链通常通过将增长的聚合物链的自由基转移到聚酯醇或聚醚醇上制备。除了接枝共聚物，聚合物多元醇还主要包含分散在未改变的聚酯醇中的烯烃均聚物。
一个优选的实施方案使用丙烯腈和苯乙烯作为单体，特别是仅使用苯乙烯。在作为连续相的聚酯醇中，单体如果合适在另外单体、大分子单体和调节剂的存在下使用自由基引发剂，主要是偶氮化合物或过氧化物聚合。
在自由基聚合反应期间大分子单体伴随进入共聚物链。结果是形成具有聚酯嵌段和聚丙烯腈-苯乙烯嵌段的嵌段共聚物，这些在连续相和分散相之间的边界作为增容剂并抑制聚合物聚酯醇颗粒的附聚。以用于制备聚合物多元醇的单体总重量计大分子单体的比例通常为1-15重量％。
以组分(b)的总重量计聚合物多元醇的比例优选大于5重量％。该材料可以例如包含以组分(b)的总重量计30-90重量％，优选55-80重量％的聚合物多元醇。特别优选聚合物多元醇是聚合物聚酯醇或聚醚醇。
所用的活性增链剂a2)包含具有两个异氰酸酯反应性基团的物质，这些物质具有至少一个游离伯NH2基团并促进聚氨酯反应。其它异氰酸酯反应性基团例如可以选自伯氨基、醇基或硫羟基。例如脂族或芳族胺可以用作活性增链剂(a2)。优选活性增链剂对反应混合物的触变性起作用。特别优选的活性增链剂因此是低分子量二胺，特别是脂族二胺。对于本发明，活性增链剂在两个异氰酸酯反应性基团之间优选具有至少两个各自具有一个或两个碳原子的亚烷基，其中各个烷基通过杂原子分隔。活性增链剂(a2)的摩尔质量优选为100-400g/mol，特别优选100-200g/mol，特别是100-150g/mol。特别优选三甘醇二胺用作活性增链剂。活性增链剂在多元醇组分(A)中的比例以多元醇组分(A)计优选为0.2-4.0重量％，特别优选0.5-2.0重量％。
除了活性增链剂a2)如果合适还可以使用具有至少一个游离的伯NH2基团的活性交联剂，其促进聚氨酯反应，官能度大于2。
除了本发明的活性增链剂还可以使用其它常规增链剂。这些的实例为二醇，特别优选单乙二醇和丁二醇。对于本发明，特别优选使用由本发明活性增链剂和由二醇组成的增链剂组成的混合物。此处本发明活性增链剂与二醇的重量比优选为1∶5-1∶50，特别优选1∶10-1∶15。特别优选使用由1，4-丁二醇和三甘醇二胺组成的混合物。
所用金属催化剂a3)可以是任何促进聚氨酯反应的包含金属原子的化合物。这些催化剂描述于例如“Kunststoffhandbuch，Band 7，Polyurethane”[塑料手册，第7卷，聚氨酯]，Carl Hanser Verlag，1993年第3版，第3.4.1章。这些合适金属催化剂的实例为锆-、钛-、锡-、钾-、铋-、锌-、汞-和铅基催化剂，例如氯化锡、二丁基锡、氧化锡、新癸酸铋锌、羧酸二甲基锡，有机羧酸的亚锡盐如乙酸亚锡、辛酸亚锡、乙基己酸亚锡和月桂酸亚锡，以及有机羧酸的二烷基锡(IV)盐如二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡和二乙酸二辛基锡，还有羧酸铋如新癸酸铋(III)、2-乙基己酸铋和辛酸铋，或它们的混合物。特别优选新癸酸铋锌和羧酸二甲基锡。
本发明聚氨酯喷淋体系的组分A优选还包含添加剂a4)。这些包括用于水吸附和用于触变性的添加剂。
可以用于反应混合物触变性的添加剂是作用于触变性的任何已知添加剂。优选使用提高多元醇组分粘度的添加剂。特别优选那些即使在多元醇组分的储存期间延长也不沉降的添加剂。特别是使用二氧化硅粉末。该粉末的表面积优选至少100m2/g，特别优选至少130m2/g，尤其是至少150m2/g。
如果使用用于触变性的添加剂，则用于触变性的添加剂的量优选超过0.5重量％。用于触变性的添加剂的量特别优选为0.6-2.5重量％，每种情况下以聚氨酯喷淋体系的总重量计。
用于水吸附的添加剂优选包括硅铝酸盐，其选自硅铝酸钠、硅铝酸钾、硅铝酸钙、硅铝酸铯、硅铝酸钡、硅铝酸镁、硅铝酸锶、铝磷酸钠、铝磷酸钾、铝磷酸钙及其混合物。特别优选使用在作为载体物质的蓖麻油中的硅铝酸钠、硅铝酸钾和硅铝酸钙的混合物。
用于水吸附的添加剂的数均粒度优选不大于200μm，特别优选不大于150μm，尤其是不大于100μm。本发明用于水吸附的添加剂的孔宽度优选为2-
如果添加用于水吸附的添加剂，则其量以聚氨酯喷淋体系的总重量计优选大于1重量份，特别优选1.2-2重量份。
用于水吸附的添加剂和用于触变性的添加剂优选使用的重量比为1∶1-9∶1，特别优选1.6∶1-5∶1，这样的结果是在多元醇组分(A)中抑制用于水吸附的添加剂在延长的储存时间内沉降。这导致用于水吸附的添加剂的效果最大化。
本发明的聚氨酯喷淋体系可以进一步包含添加剂如填料、抗氧化剂、染料、颜料、荧光增白剂、针对热、光或UV辐射的稳定剂、增塑剂或表面活性剂物质。抗氧化剂和针对热、光或UV辐射的稳定剂的实例是选自位阻酚(如来自Cytec Industries INC的Cyanox
)、HALS稳定剂(位阻胺光稳定剂)、三嗪类和二苯甲酮类的稳定剂和选自苯并三唑类的稳定剂。颜料和消光剂的实例为二氧化钛、硬脂酸镁、硅氧烷油、氧化锌和硫酸钡。染料的实例为酸性染料和分散染料。这些添加剂可以添加到组分(A)或优选添加到组分(C)。如果将这些添加剂添加到组分(C)中，则组分(C)优选还包含一种溶液或分散体。所用的一种优选溶液或分散体为异氰酸酯反应性化合物，特别优选聚醚多元醇。
芳族异氰酸酯优选用作异氰酸酯组分。优选使用通式R(NCO)z的芳族异氰酸酯，其中R是包含芳香体系的多价有机基团，z是至少为2的整数。这些芳族异氰酸酯的实例为4，4’-二异氰酸酯基苯、1，3-二异氰酸酯基邻二甲苯、1，3-二异氰酸酯基对二甲苯、1，3-二异氰酸酯基间二甲苯、2，4-二异氰酸酯基-1-氯苯、2，4-二异氰酸酯基-1-硝基苯、2，5-二异氰酸酯基-1-硝基苯、间苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、甲苯-2，4-二异氰酸酯、甲苯-2，6-二异氰酸酯；由甲苯-2，4-和2，6-二异氰酸酯组成的混合物、萘-1，5-二异氰酸酯、1-甲氧基苯-2，4-二异氰酸酯、二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯、二苯甲烷-2，4′-二异氰酸酯、联苯-4，4′-二异氰酸酯、3，3′-二甲基二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯；三异氰酸酯如三苯基甲烷-4，4′，4″-三异氰酸酯和甲苯-2，4，6-三异氰酸酯，以及四异氰酸酯如4，4′-二甲基二苯基甲烷-2，2′，5，5′-四异氰酸酯。特别合适且特别优选的为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷-2，4′-二异氰酸酯、二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯、多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯及其混合物。
异氰酸酯组分特别优选包含改性的多官能异氰酸酯，例如通过上述多异氰酸酯化学反应获得的产物。实例包括包含酯基团的多异氰酸酯、包含缩二脲基团的多异氰酸酯、包含脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯，并且优选包含碳二亚胺基团的多异氰酸酯、包含二氮杂环丁酮亚胺基团的多异氰酸酯、包含异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯和/或包含氨基甲酸酯基团的多异氰酸酯。具体实例为包含氨基甲酸酯基团并且其NCO含量为8-33.6重量％，特别优选18-25重量％的芳族多异氰酸酯如已经通过与二醇、与三醇、与氧亚烷基二醇、与二氧亚烷基二醇、与聚氧亚烷基二醇、与聚酯多元醇或与聚四氢呋喃(这些可以单独使用或以聚氧亚烷基二醇的混合物使用)反应改性的二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。聚氧亚烷基二醇的具体实例为二甘醇、双丙甘醇、聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和聚氧丙烯聚氧乙烯二醇。一种具体使用的改性多官能异氰酸酯包括二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯与官能度为1.8-3.0，优选1.8-2.5的聚醚多元醇的反应产物。
另一个实施方案将由二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯和通过引入二氮杂环丁二酮基团、氨基甲酸酯基团、异氰脲酸酯基团、碳二亚胺基团或脲基甲酸酯基团改性的二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯组成的混合物用作多异氰酸酯组分(B)。此处异氰酸酯组分特别优选包含由二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯和碳二亚胺改性的二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯组成的混合物。
对本发明而言，所述聚氨酯喷淋体系优选具有触变性。此处触变性表示自从组分混合后，在每种情况中在其它条件如温度和时间相同条件下以恒定剪切速率剪切的样品在较高剪切速率(如剪切速率大于200s-1)下的粘度低于在低剪切速率(如小于1s-1)下的粘度。该聚氨酯喷淋体系的粘度优选调节为使得多元醇组分(A)和异氰酸酯组分(B)可以容易地混合，但是在喷淋入模具时不会乱流，从而使得喷淋到垂直区域的材料均匀分布。
每摩尔用于聚氨酯喷淋体系的活性组分的平均官能度优选为1.5-3.5，特别优选1.8-2.5，尤其是2.0-2.2。对本发明而言，活性组分是异氰酸酯、多元醇、活性增链剂和其它所用增链剂。
对本发明而言，聚氨酯喷淋体系不包含胺催化剂。对本发明而言，胺催化剂是催化异氰酸酯与异氰酸酯反应性组分的反应并包含仲或叔氮原子的化合物。
本发明的体系适用于制备背衬层。为此将各个组分(A)、(B)和如果合适(C)混合并喷淋到如果合适已经用脱模剂(如之前在EP 0303305中描述的那种)处理的模具中。适用于聚氨酯体系的其它喷淋机械也适用于该方法。此处组分的混合优选在混合头中进行。由多元醇组分(A)和异氰酸酯组分(B)和如果合适组分(C)组成的本发明混合物的异氰酸酯指数优选为90-110，特别是95-105。对本发明而言，异氰酸酯指数是异氰酸酯基团和异氰酸酯反应性基团的化学计量比乘以100。此处异氰酸酯反应性基团是在反应混合物中存在的且与异氰酸酯反应的所有基团，而不是异氰酸酯基团本身。
与EP 0303305中所述的不同，在本发明的方法中优选进行另外的制造步骤。这是指在引入合适的脱模剂之后，在适当的干燥时间之后，也称为“模内涂层”的表面涂层也可以通过合适面涂工具引入。任何已知用于生产由聚氨酯组成的背衬层的表面涂层在此可以用作“模内涂层”。优选使用的表面涂层包括使用脂族异氰酸酯的聚氨酯表面涂层。此处可用的方法的实例为无空气喷涂法或静电施用法。该表面涂层的厚度为20-100μm。表面涂层优选使用低释放溶剂进行施用。通常用水。为了抑制聚氨酯发泡必须提供充足的时间用于干燥表面涂层。然后该聚氨酯均匀喷淋到表面涂层涂布的模具上。通常需要聚氨酯层的厚度为0.01-10mm，优选0.1-5mm，特别是0.8-1.2mm。在优选60-180秒的反应时间后，将模制品脱模用于进一步加工。
在喷淋施用期间聚氨酯材料的优选温度为30-120℃，特别优选50-90℃，尤其是60-80℃。模具温度优选为30-120℃，特别优选55-95℃，尤其是65-85℃。此处模具温度优选比喷淋施用期间聚氨酯的温度高0-15℃，特别优选高5-10℃。喷嘴到模具表面的平均距离取决于组件的几何形状以及喷淋锥的形成方式，并且其优选为0.5-30cm，优先选择10-30cm。模具优选由金属组成，通常是钢或铝。
令人惊奇的是本发明的聚氨酯喷淋体系显示优异的加工性能。与现有技术比较，本发明的聚氨酯喷淋体系因此对于相同的脱模时间在混合组分(A)、(B)和如果合适(C)之后显示延长的贮存期。因此这在混合后使这种类型的体系具有更长的加工时间。这在反应混合物在混合头中混合后通过管线系统运输到喷淋头时特别重要。因此抑制或延缓了过早形成的聚氨酯堵塞该管线系统。在25℃时，对于允许60秒脱模时间的体系，反应混合物在其间可以加工的“开放成型时间(open assembly time)”例如优选超过30秒，特别优选超过45秒，尤其是超过50秒。此处“脱模时间”表示从将聚氨酯喷淋体系喷淋施用到模具到成品模制品可以无损坏地从模具取出时的时间间隔。此外，本发明的聚氨酯喷淋体系在反应开始后迅速硬化，这可以例如通过使用高于喷淋施用期间聚氨酯温度的模具温度来引发。
此处的硬化行为可以通过测量储能模量G’来测定。储能模量G’对时间作图从而显示一个下面的平台，其表示反应实质上不完全的混合物并且其提供混合物的开放成型时间，还显示一个上面的平台，其表示完全反应的产物。如果温度恒定并且开放成型时间超过50秒，则本发明的聚氨酯喷淋体系显示储能模量G’从下面的平台到上面的平台升高，并且硬化速率优选为10秒或更少，特别优选5秒或更少，尤其是3秒或更少。这确保了更小的流动倾向，从而使成品背衬层的层厚更加均匀，即使对于复杂成型亦是如此。
本发明由聚氨酯组成的背衬层的特征在于有利的机械性能。该背衬层因此具有与拉伸应变、拉伸强度和耐撕裂传播性相关的优良性能。根据DIN EN ISO 527测得的拉伸应变优选超过200％，根据DIN EN ISO 527测得的拉伸强度优选超过7.5N/mm2，根据DIN 53515测得的耐撕裂传播性优选超过17N/mm。
可由此获得的由聚氨酯组成的背衬层可以用于例如其中表面需要皮革状特征的应用。具体而言，本发明由聚氨酯组成的背衬层可以用于例如生产座椅、仪表板、控制台、托架或内部或外部汽车装饰部件。
令人惊奇地，本发明由聚氨酯组成的背衬层具有特别有利的触感。一种有利的感觉是摸起来很舒服。
本发明背衬层的硬度可以在宽范围内变化，例如通过选择所用的异氰酸酯、选择增链剂混合物或选择异氰酸酯指数。这是所属领域技术人员已知的。本发明由聚氨酯组成的背衬层因此例如具有的Shore A硬度为30-80，优选40-75，特别优选50-70。
本发明由聚氨酯组成的背衬层另一个优点是低释放。根据VDA 278的挥发性组分(VCO)释放因此低于100ppm，优选低于50ppm，特别优选低于40ppm。根据VDA 278的可冷凝组分(FOG)从本发明背衬层的释放还低于20ppm，优选低于10ppm，特别优选低于8ppm。根据DIN 75201/B(FOGGING)的从本发明背衬层的释放低于1.5ppm，优选低于1ppm，尤其是低于0.5ppm。对本发明而言，释放是要表示根据VDA 278的VOC释放。具体而言，术语“释放”包括根据VDA 278的可冷凝组分(FOG)释放和根据DIN 75201/B(FOGGING)的释放。
以下用实施例阐述本发明。
1：配方
| 组分 | 发明例1[重量％] | 对比例1[重量％] | 对比例2[重量％] |
| 多元醇1 | 70 | 71.75 | 0 |
| 多元醇2 | 15 | 14 | 87.4 |
| 多元醇3 | 0 | 0 | 1.5 |
| 增链剂1 | 10 | 10 | 7.5 |
| 增链剂2 | 1.5 | 0 | 2.5 |
| 催化剂1 | 0 | 1.1 | 0 |
| 催化剂2 | 0.05 | 0.025 | 0.1 |
| 消泡剂 | 0.5 | 0.1 | 0 |
| 用于水吸附的添加剂 | 1.8 | 2 | 1.0 |
| 用于触变性的添加剂 | 0.65 | 0.65 | 0 |
| 用于UV稳定的添加剂 | 0.5 | 0.5 | 0 |
| 异氰酸酯1 | 100 | 100 | 60 |
| 异氰酸酯2 | 0 | 0 | 40 |
| 指数 | 100 | 100 | 100 |
此处原料为：
多元醇1：数均摩尔质量约为4400g/mol的聚醚多元醇，由作为起始剂的甘油和环氧丙烷开始制备，其末端环氧乙烷含量以该多元醇总重量计约为13重量％，
多元醇2：数均摩尔质量约为3400g/mol的聚醚多元醇，由作为起始剂的丙二醇和环氧丙烷开始制备，其末端环氧乙烷含量以该多元醇总重量计约为19重量％，
多元醇3：数均摩尔质量约为270g/mol的聚醚多元醇，由作为起始剂的三甲基丙烷和三甲基丙烷开始制备，其末端环氧乙烷含量以该多元醇总重量计约为51.3重量％，
增链剂1：1，4-丁二醇，
增链剂2：胺值为757mg/g的乙二醇二胺，
催化剂1：二氮杂二环辛烷，
催化剂2：烷基锡硫醇盐，
用于水吸附的添加剂：硅铝酸钠、硅铝酸钾和硅铝酸钙的混合物，
用于触变性的添加剂：二氧化硅粉末，
用于UV稳定的添加剂：市购UV吸收剂，
异氰酸酯1：通过二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯与聚醚多元醇反应制备的NCO含量为22.9％的预聚物，和
异氰酸酯2：碳二亚胺改性的且NCO含量为29.5％的二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯。
将表1中所列组分混合并喷淋到温度控制在80℃的模具中。固化后将厚度为2mm的背衬层脱模。所得背衬层的物理性能在表2中给出，而这些背衬层的释放值在表3中给出。表4给出该混合物在25℃下的开放成型时间以及所得背衬层的最小脱模时间。
表2
| 物理性能 | 发明例1 | 对比例1 | 对比例2 |
| 根据DIN EN ISO 527的拉伸应变[％] | 330 | 181 | 269 |
| 根据DIN EN ISO 527的拉伸强度[N/mm2] | 11 | 8 | 6 |
| 根据DIN 53515的耐撕裂传播性[N/mm] | 18 | 17 | 12 |
| 硬度[Shore A] | 74 | 75 | 75 |
表3
| 释放 | 发明例1 | 对比例1 | 对比例2 |
| VOC[ppm] | 23 | 440 | 30 |
| FOG[ppm] | 5 | 8 | 6 |
表4
| 参数 | 发明例1 | 对比例1 | 对比例2 |
| 脱模时间[s] | 90 | 240 | 90 |
| 在25℃下的开放成型时间[s] | 60 | 20 | 30 |
在与对比例比较时，根据本发明实施例1的喷淋表皮显示改进的机械性能如拉伸应变、拉伸强度和耐撕裂传播性，以及降低的释放程度。此外，对于相同或更短的脱模时间，开放成型时间比对比例明显要长。
Claims (20)
1.一种包含多元醇组分(A)和异氰酸酯组分(B)的聚氨酯喷淋体系，其中该多元醇组分(A)包含：
a1)至少一种异氰酸酯反应性化合物，
a2)至少一种具有至少两个异氰酸酯反应性基团的活性增链剂，其中至少一个异氰酸酯反应性基团是游离的伯NH2基团；和
a3)至少一种金属催化剂，以及
a4)如果合适其它添加剂，
所述聚氨酯喷淋体系不包含胺催化剂。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯喷淋体系，其中至少一种异氰酸酯反应性化合物a1)包括聚醚多元醇。
3.根据权利要求2所述的聚氨酯喷淋体系，其中所述聚醚多元醇包含至少一种数均摩尔质量为1500-3500g/mol而官能度为2.0或更小的聚醚多元醇以及至少一种数均摩尔质量为3000-6000g/mol而官能度为2.2或更大的聚醚多元醇。
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚氨酯喷淋体系，其中活性增链剂a2)在两个异氰酸酯反应性基团之间具有至少两个各自具有一个或两个碳原子的亚烷基，其中各个烷基通过杂原子分隔。
5.根据权利要求1-4任一项所述的聚氨酯喷淋体系，其中活性增链剂a2)的摩尔质量为100-400g/mol。
6.根据权利要求1-5任一项所述的聚氨酯喷淋体系，其中活性增链剂a2)包括二胺。
7.根据权利要求1-6任一项所述的聚氨酯喷淋体系，其中组分A包含包括用于水吸附和用于触变性的添加剂的添加剂a4)。
8.根据权利要求7所述的聚氨酯喷淋体系，其中用于触变性的添加剂包括比表面积为150m2/g或更大的二氧化硅。
9.根据权利要求7或8所述的聚氨酯喷淋体系，其中用于水吸附的添加剂包括硅铝酸盐或硅铝酸盐的混合物。
10.根据权利要求9所述的聚氨酯喷淋体系，其中用于水吸附的添加剂的平均粒度不大于100μm并包含孔宽度为
的孔。
11.根据权利要求1-10任一项所述的聚氨酯喷淋体系，其中异氰酸酯组分(B)包含一种由至少一种包含二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯的组分和至少一种平均官能度为1.8-3的聚醚多元醇组成的预聚物。
12.根据权利要求1-10任一项所述的聚氨酯喷淋体系，其中异氰酸酯组分(B)包含至少两种含4，4’-MDI的组分，其中至少一种已经通过引入二氮杂环丁二酮基团、氨基甲酸酯基团、异氰脲酸酯基团、碳二亚胺基团或脲基甲酸酯基团改性。
13.根据权利要求1-12任一项所述的聚氨酯喷淋体系，其中所用活性组分的平均官能度为1.5-3.5，优选1.8-2.5，特别优选2.0-2.2。
14.根据权利要求1-13任一项所述的聚氨酯喷淋体系，其还包含染料。
15.根据权利要求14所述的聚氨酯喷淋体系，其还包含含染料的组分(C)。
16.一种制备用于模制品的由聚氨酯组成的背衬层的方法，包括混合权利要求1-15任一项所述的聚氨酯喷淋体系的组分并将它们喷淋到模具中。
17.一种用于模制品的由聚氨酯组成的背衬层，其通过权利要求16所述的方法获得。
18.根据权利要求17所述的背衬层，其中根据DIN EN ISO 527的拉伸应变大于200％，根据DIN EN ISO 527的拉伸强度大于7.5N/mm2，根据DIN 53515的耐撕裂传播性大于17N/mm。
19.根据权利要求17或18所述的背衬层，其中根据VDA 278的挥发性组分释放低于100ppm，根据VDA 278的可冷凝组分释放低于20ppm，以及根据DIN 75201/B的释放低于1.5ppm。
20.根据权利要求17-19任一项所述的由聚氨酯组成的背衬层用于生产座椅、仪表板、控制台、托架或内部或外部汽车装饰部件的用途。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP06117749.9 | 2006-07-24 | ||
| EP06117749 | 2006-07-24 |
Publications (1)
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