CN106660340B - 水蒸气可透过的复合部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及由至少两个层组成的水蒸气可透过的扁平复合部件，其中至少一个层由基于聚酯和聚醚的热塑性聚氨酯组成，并涉及其用途。

Description

水蒸气可透过的复合部件
本发明涉及由至少两个层组成的水蒸气可透过的扁平复合部件，其中至少一个层由基于聚酯和聚醚的热塑性聚氨酯组成，并涉及该组件的用途。
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)具有工业意义，因为它们表现出优异的机械性能且可以廉价地热塑性加工。通过使用不同的化学构造组分，可以在宽范围内改变它们的机械性能。TPU及其性能和用途的综合描述可以在Kunststoffe 68 (1978)，第819-825页和Kautschuk, Gummi, Kunststoffe 35 (1982)，第568-584页中找到。
TPU由线性多元醇，通常聚酯多元醇或聚醚多元醇，有机二异氰酸酯和短链二醇(扩链剂)形成。可以通过另外加入催化剂加速所述形成反应。所述构造组分的摩尔比可以在宽范围内变化，由此可以调节产物的性能。根据多元醇与扩链剂的摩尔比，获得宽的肖氏硬度范围的产物。可热塑性加工的聚氨酯弹性体可以逐步(预聚物法)或通过所有组分在一个阶段中同时反应(一步法)形成。在预聚物法中，由多元醇和二异氰酸酯形成含异氰酸酯的预聚物，其在第二步中与扩链剂反应。TPU可以连续地或不连续地制备。最为人所知的工业生产方法是带式法和挤出机法。
除了催化剂之外，助剂和添加剂也可以加入到TPU构造组分中。
特别是在纺织工业和建筑工业中，TPU以挤出薄膜的形式使用。它们与纺织物层或无纺布状织物组合用于耐候性的服装、帐篷帆布、屋顶衬垫(Unterspannbahn)或立面衬垫(复合部件)中。这里TPU的任务在每种情况下一方面是用作液体形式的水(例如雨)的屏障，另一方面是将气态的水从内部释放到外部，以便获得尽可能舒适的内部环境。与其它材料相反，TPU可以实现这种双重功能，而不需在TPU层中产生微孔。
除了这种复合部件以及因此TPU层的良好的水蒸气透过性之外，至关重要的因素是复合部件中使用的TPU薄膜的尽可能少的溶胀和足够的机械性能。TPU薄膜的过度溶胀趋势增加TPU薄膜从也称为基础结构的属于复合体的其它层(例如无纺布)脱离的风险。由于这种脱离，通常非常薄的TPU薄膜/层另外暴露于例如裂纹形成的损坏的风险。此外，使用的TPU薄膜的不足的机械性能不仅使得它们难以加工得到复合部件，而且同样增加损坏的风险并导致复合部件的功能性的可察觉的损失。
EP-A 1937743描述了具有30重量％-55重量％的硬链段(二异氰酸酯和扩链剂)和45重量％-70重量％的软链段的TPU。这里，软链段包含20重量％-80重量％的聚酯二醇和20重量％-80重量％的聚(氧化丙烯)聚(氧化乙烯)二醇-聚醚二醇，其中氧化乙烯基团的含量小于该聚醚二醇的25重量％。氧化乙烯基团含量基于多元醇(软链段)的总和计由此低于20重量％。水蒸气透过性不足。
US-A 2008/0269454公开了由二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯、20重量％-60重量％的具有2:1-2.4:1的碳/氧比的包含聚乙二醇、聚丙二醇或聚四亚甲基二醇的亲水性聚醚多元醇和10重量％-40重量％的脂族聚酯多元醇形成的TPU，其中一些具有良好的水蒸气透过性并可良好地加工得到薄膜。然而，这里所述的TPU溶胀或水蒸气透过性不足。在某些情况下，原料成本也太高。
EP-A 1599522涉及由多异氰酸酯、对称扩链剂、另外的扩链剂、聚酯多元醇和基于多元醇的总量计1重量％-50重量％的包含聚四亚甲基醚二醇、聚氧化丙烯、聚(氧化丙烯-共-氧化乙烯)、聚氧化乙烯或其组合的聚醚-多元醇共聚物形成的TPU，其中所述另外的扩链剂占扩链剂总量的1-50摩尔％的含量并且相对于聚醚多元醇的重量百分含量的摩尔量为0.1-10。所述TPU具有溶胀、低的水蒸气透过性或原料成本高的缺点。
US-A 3493634描述了由芳族二异氰酸酯和由60-85份聚酯、15-40份聚(氧化烯)和基于1摩尔聚酯与聚(氧化烯)计1.25-12.8摩尔的含2-12个碳原子的脂族二醇构成的混合物形成的TPU。聚酯、聚(氧化烯)和二醇的混合物应具有300-450的平均分子量。所述TPU显示出改进的注塑性。然而，所述TPU具有低的水蒸气透过性或原料成本高的缺点。
US-A 4124572公开了由含有25重量％-60重量％的氧化乙烯基团的聚(氧化丙烯)-聚(氧化乙烯)二醇、聚酯多元醇、选自甲苯2,4-二异氰酸酯、亚甲基双(4-苯基异氰酸酯)、4,4'-二异氰酸根合二环己基甲烷和异佛尔酮二异氰酸酯的多异氰酸酯以及扩链剂形成的TPU，其中扩链剂与聚(氧化丙烯)-聚(氧化乙烯)二醇和聚酯多元醇的摩尔比为3:1-10:1，并且其中聚(氧化丙烯)-聚(氧化乙烯)二醇与聚酯多元醇的重量比为10/90-90/10。根据该描述，由此获得的TPU具有良好的机械和弹性性能、良好的热稳定性和可着色性以及良好的可加工性和低成本。然而，其水蒸气透过性差。
目的是提供一种由至少两个层组成的扁平复合部件，其中至少一个层由TPU构成，其中所述TPU层基于相对便宜且具有足够的反应性从而容易加工得到TPU层的原料，并且其中所述TPU层以及因此所述复合部件具有高的水蒸气透过性，同时具有低的溶胀和足够的机械性能。
通过使用基于聚醚多元醇和聚酯多元醇的混合物的TPU作为复合部件中的TPU层，可以实现该目的。在此，在混合物中必须遵循特定的氧化乙烯单元含量，此外必须设定通过扩链剂(组分B)与多元醇(组分C和组分D)的摩尔比定义的TPU硬链段相与TPU软链段相之间的特定比例。
本发明提供水蒸气可透过的扁平复合部件，其由如下层组成：至少一个不由热塑性聚氨酯组成的层(i)、至少一个由基于聚醚多元醇和聚酯多元醇的热塑性聚氨酯制成的层(ii)和不直接通过面对面的方式(flächig)与层(ii)相邻的由热塑性聚氨酯制成的任选的其它层iii)，其中所述层(ii)由热塑性聚氨酯组成，该热塑性聚氨酯可由以下A)、B)、C)和D)组成的组分在E)和F)存在下的反应而获得：
A)至少一种有机二异氰酸酯，
B)至少一种具有两个羟基且各自具有数均分子量为60-490g/mol的组分作为扩链剂，
C)由一种或多种各自具有数均分子量为500-5000g/mol的聚醚多元醇组成的组分，其中至少一种聚醚多元醇(C1)含有环氧乙烷单元，
D)基于C)和D)的总量计10重量％-85重量％的一种或多种脂族聚酯多元醇，其各自具有500-5000g/mol的数均分子量，
E)任选的催化剂，
F)任选的助剂和/或添加剂，
其中A)中的NCO基团与B)、C)和D)中的异氰酸酯反应性基团的摩尔比为0.9:1至1.2:1，
其特征在于：组分C)中环氧乙烷单元的总含量基于组分C)和D)的总重量计为至少5重量％且最大45重量％，且C)和D)中的所有多元醇的总和的数均官能度为1.8至2.5，且组分C)中环氧乙烷单元的含量(X以重量％为单位)低于由式X(重量％)= 7.35 * Y + 13.75计算得到的X值，其中扩链剂B)与组分C)和D)的总和的摩尔比是Y。
根据本发明在层(ii)中使用的TPU令人惊讶地具有非常好的水蒸气透过性，同时具有极低的溶胀，并且另外具有足够好的机械性能，从而可以提供本发明的复合部件。
可用的有机二异氰酸酯A)优选包括脂族、脂环族、芳脂族、杂环和芳族二异氰酸酯，如Justus Liebigs Annalen der Chemie，562，第75-136页中所描述。
具体实例包括：脂族二异氰酸酯，如六亚甲基1,6-二异氰酸酯，脂环族二异氰酸酯，如异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷1,4-二异氰酸酯、1-甲基环己烷2,4-二异氰酸酯和1-甲基环己烷2,6-二异氰酸酯和相应的异构体混合物、二环己基甲烷4,4'-二异氰酸酯、二环己基甲烷2,4'-二异氰酸酯和二环己基甲烷2,2'-二异氰酸酯和相应的异构体混合物，芳族二异氰酸酯，如甲苯2,4-二异氰酸酯、甲苯2,4-二异氰酸酯和甲苯2,6-二异氰酸酯的混合物、二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯、二苯基甲烷2,4'-二异氰酸酯和二苯基甲烷2,2'-二异氰酸酯、二苯基甲烷2,4'-二异氰酸酯和二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯的混合物、氨基甲酸酯改性的液体二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯和二苯基甲烷2,4'-二异氰酸酯、4,4'-二异氰酸根合-1,2-二苯基乙烷和亚萘基1,5-二异氰酸酯。优选使用六亚甲基1,6-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷4,4'-二异氰酸酯、亚萘基1,5-二异氰酸酯和具有二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯含量为> 96重量％的二苯基甲烷二异氰酸酯异构体混合物，且尤其是二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和六亚甲基-1,6-二异氰酸酯。这些二异氰酸酯可以单独使用或以彼此的混合物的形式使用。它们也可与最多15重量%(基于二异氰酸酯的总量计)的多异氰酸酯，例如三苯基甲烷4,4',4''-三异氰酸酯或多苯基多亚甲基多异氰酸酯一起使用。
使用的扩链剂B)是具有60-490g/mol的数均分子量的一种或多种二醇，优选具有优选2-14个碳原子的脂族二醇，例如乙二醇、丙-1,2-二醇、丙-1,3-二醇，丁二醇、己二醇、二乙二醇、二丙二醇，尤其是优选具有2-8个碳原子的脂族二醇，优选丁-1,4-二醇和己-1,6-二醇。然而，还合适的是对苯二甲酸与具有2-4个碳原子的二醇的二酯，例如对苯二甲酸双乙二醇酯或对苯二甲酸双丁-1,4-二醇酯，氢醌的羟基亚烷基醚，例如1,4-二(β-羟乙基)氢醌和乙氧基化的双酚，例如1,4-二(β-羟乙基)双酚A。也可以使用上述扩链剂的混合物，尤其是两种不同的，更优选脂族的扩链剂，尤其是丁-1,4-二醇和己-1,6-二醇。此外，也可以加入较少量的三醇。
用于组分C)的合适的聚醚多元醇可通过一种或多种在亚烷基中具有2-4个碳原子的氧化烯与含有两个键合形式的活性氢原子的起始剂分子的反应来制备。氧化烯的实例包括：环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、表氯醇和1,2-环氧丁烷和2,3-环氧丁烷。所述氧化烯可单独地、交替相继地或作为混合物使用。可用的起始剂分子的实例包括：水、氨基醇如N-烷基二乙醇胺，例如N-甲基二乙醇胺，和二醇如乙二醇、1,3-丙二醇、丁-1,4-二醇和己-1,6-二醇。也可以任选地使用起始剂分子的混合物。合适的聚醚多元醇另外是丙-1,3-二醇和四氢呋喃的含羟基的聚合产物。也可以使用三官能的聚醚，但是最多以形成可热塑性加工的产物且C)和D)中所有聚醚多元醇的总和的数均官能度为1.8至2.5的量。优选基本上线性的聚醚多元醇具有500-5000g/mol的数均分子量。所述聚醚多元醇可以单独使用，也可以以彼此的混合物的形式使用。在一个特别优选的实施方案中，所用的聚醚多元醇不是聚(四亚甲基二醇)。
组分C)含有至少一种聚醚多元醇C1)，其含有环氧乙烷单元(-(O-CH2-CH2-)-单元，也称为氧化乙烯单元)。组分C)中环氧乙烷单元的含量基于组分C)和D)的总重量计为至少5重量％且最大45重量％，优选21重量%-45重量%，更优选21重量%-33重量%，并且组分C)中环氧乙烷单元的含量(X以重量％为单位)低于由式X(重量％)= 7.35 * Y + 13.75计算得到的X值，其中扩链剂B)与组分C)和D)的总和的摩尔比是Y。
优选使用由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元(-(O-CH(CH3)-CH2-)-和/或(-(O-CH2-CH2-CH2-)-单元，也称为氧化丙烯单元)形成的脂族聚醚多元醇作为含有环氧乙烷单元的聚醚多元醇C1)，其数均分子量优选为1800-3000g/mol。特别地，这里使用的由环氧乙烷单元和环氧丙烷形成的聚醚多元醇是含有30重量％-99重量％的环氧乙烷单元和1重量％-70重量％的环氧丙烷单元，优选35重量％-99重量％的环氧乙烷单元和1重量％-65重量％的环氧丙烷单元，更优选35重量％-55重量％的环氧乙烷单元和45重量％-65重量％的环氧丙烷单元的那些。此外，特别优选由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的且具有1％-75％，特别是50％-75％的伯羟端基的聚醚多元醇。组分C)中的含有环氧乙烷单元的聚醚多元醇C1)中的至少之一优选是选自下组的一种或多种组分：聚(乙二醇)、环氧乙烷单元与1,2-环氧丙烷单元的共聚物、环氧乙烷单元与1,3-环氧丙烷单元的共聚物、环氧乙烷单元与1,3-环氧丙烷单元和1,2-环氧丙烷单元的共聚物。在一个特别优选的实施方案中，由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的聚醚多元醇C1)不是嵌段共聚物的形式。由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的聚醚多元醇C1)可以单独使用，也可以以彼此的混合物形式使用，也可以以与一种或多种优选脂族的聚醚多元醇的混合物形式使用，该优选脂族的聚醚多元醇优选选自聚(乙二醇)、聚(1,2-丙二醇)和聚(1,3-丙二醇)。此外，也可以使用聚(乙二醇)与一种或多种优选脂族的聚醚多元醇的混合物，该优选脂族的聚醚多元醇优选选自聚(1,2-丙二醇)和聚(1,3-丙二醇)。
组分C)优选是选自下组的组分混合物：聚(乙二醇)与聚(1,2-丙二醇)、聚(乙二醇)与聚(1,3-丙二醇)、聚(乙二醇)与聚(1,3-丙二醇)和聚(1,2-丙二醇)、聚(乙二醇)与由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的多元醇、聚(1,2-丙二醇)与环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的多元醇、聚(1,3-丙二醇)与由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的多元醇、聚(乙二醇)与聚(1,2-丙二醇)和由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的多元醇、聚(乙二醇)与聚(1,3-丙二醇)和由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的多元醇、聚(乙二醇)与聚(1,3-丙二醇)和聚(1,2-丙二醇)和由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的多元醇。
含有前述段落中描述的组分C)的TPU具有非常好的水蒸气透过性，同时具有极低的溶胀，并且另外具有足够好的机械性能。
合适的脂族聚酯多元醇D)可以例如由具有2-12个碳原子，优选4-6个碳原子的二羧酸和多元醇制备。可用的二羧酸的实例包括：脂族二羧酸，如琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸。所述二羧酸可以单独使用或作为混合物使用，例如以琥珀酸、戊二酸和己二酸的混合物的形式。为了制备聚酯多元醇，任选地可有利地使用相应的二羧酸衍生物如醇基团中具有1-4个碳原子的羧酸二酯、羧酸酐或羧酰氯代替所述二羧酸。多元醇的实例是具有2-10个，优选2-6个碳原子的二醇，如乙二醇、二乙二醇、丁-1,4-二醇、戊-1,5-二醇、己-1,6-二醇、癸-1,10-二醇、2,2-二甲基丙-1,3-二醇、丙-1,3-二醇和二丙二醇。根据所需的性能，所述多元醇可以单独使用或任选地以彼此的混合物使用。还合适的是碳酸与所提及的二醇，尤其是具有4-6个碳原子的那些，如丁-1,4-二醇或己-1,6-二醇的酯，羟基羧酸例如羟基己酸的缩合产物，和内酯例如任选地取代的己内酯的聚合产物。优选使用的聚酯多元醇是聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁-1,4-二醇酯、聚己二酸乙二醇-丁-1,4-二醇酯、聚己二酸己-1,6-二醇新戊二醇酯、聚己二酸己-1,6-二醇-丁-1,4-二醇酯和聚己内酯。所述聚酯多元醇具有500-5000g/mol的数均分子量并可以单独使用或以彼此的混合物的形式使用。所述脂族聚酯多元醇以基于C)和D)的总量计10重量％-85重量％的量，优选10重量％-55重量％的量使用。
一方面扩链剂B)与另一方面多元醇C)和D)的总和之间的摩尔比优选为0.68:1-2.95:1。
用于TPU制备的合适的催化剂E)可以是根据现有技术已知的常规叔胺，例如三乙胺、二甲基环己胺、N-甲基吗啉、N，N'-二甲基哌嗪、2-(二甲基氨基-乙氧基)乙醇、二氮杂双环(2.2.2)辛烷，和优选地有机金属化合物，例如钛酸酯、铁化合物、锡化合物，例如二乙酸锡、二辛酸锡、二月桂酸锡或脂族羧酸的二烷基锡盐，例如二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡。特别优选的催化剂是有机金属化合物，尤其是钛酸酯、铁化合物或锡化合物。
除了TPU组分和催化剂之外，也可以加入其它助剂和/或添加剂F)。实例包括硅酮化合物、防粘剂、抑制剂、抗水解、光、热和变色的稳定剂、阻燃剂、染料、颜料、无机或有机填料和增强剂。增强剂尤其是纤维状增强材料，如无机纤维，其根据现有技术制备并且也可以上浆。所提及的助剂和添加剂的进一步细节可以在专业文献中找到，例如J.H. Saunders，K.C. Frisch：“High Polymers”，第XVI卷，Polyurethane，第1和第2部分, IntersciencePublishers 1962和1964，R. Gächter，H. Müller (编者)：Taschenbuch der Kunststoff-Additive，第3版，Hanser Verlag, München 1989，或DE-A 29 01 774。
还适合引入的是商业常见的增塑剂，如磷酸酯、己二酸酯、癸二酸酯和烷基磺酸酯。
同样也可以使用少量的常规单官能化合物，例如作为链终止剂或脱模助剂。实例包括醇如辛醇、和硬脂醇、或胺如丁胺、和硬脂胺。
为了制备层(ii)中的TPU，可以任选地在催化剂、助剂和添加剂存在下使构造组分以这样的量反应，以使得NCO基团与NCO反应性基团，尤其是低分子量二醇/三醇和多元醇的OH基团的总和的当量比为0.9:1.0-1.2:1.0，优选0.95:1.0-1.10:1.0。
使用的复合部件的一个或多个另外的水蒸气可透过层(i)优选是由纺织物、无纺布、除了热塑性聚氨酯之外的热塑性聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯、氟化聚烯烃、聚酯和聚酰胺、纸或纸板或金属网制成的层。水蒸气可透过层应当理解为是指具有机械产生的孔且水蒸气可以透过该孔的层以及本身呈水蒸气透过性的层。特别优选使用无纺布或纺织物。层(i)可以设置在由TPU制成的层(ii)的一侧或两侧上。
用于层(ii)的TPU可以以所谓的挤出机法，例如在多轴挤出机中连续地生产。可以同时地，即以一步法，或相继地，即通过预聚物法，计量加入所述TPU组分A)、B)、C)和D)。所述预聚物可以最初分批式加入，也可以在挤出机的一部分中或在单独的上游预聚物装置中连续地制备。
由使用的基于聚醚多元醇和聚酯多元醇的TPU，可以由熔体制备薄膜和薄层以及具有高均匀性的涂层作为层(ii)。根据本发明的复合部件可以用作屋顶衬垫和立面衬垫。
应通过下面的实施例更详细地解释本发明。
实施例
TPU制备
最初向反应容器中装入温度为200℃的各自的多元醇，其中各自基于所有原料的总重量计溶解有0.1重量％-0.36重量％的碳二亚胺ILF (Bayer MaterialScience AG，Leverkusen，DE)，0.1重量％-0.88重量％的Irganox® 1010 (制造商：BASF SE，Ludwigshafen，DE)，任选的0.03重量％-0.09重量％的Irgafos® PEPQ (BASF SE，Ludwigshafen，DE)，0重量%-0.01重量％的KL3-2049 (热稳定剂；Bayer MaterialScienceAG，Leverkusen，DE)和0.8重量％-0.83重量％的Licolub® FA6 (制造商：Clariant，Gersthofen，DE)或Loxamid® 3324 (Cognis Oleochemicals GmbH ，Düsseldorf，DE)。然后在搅拌下加入丁-1,4-二醇(BDO)和己-1,6-二醇(HDO)、以使指数为0.995的量的60℃温热的二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯(MDI)、和作为催化剂的10-14ppm的乙酰丙酮钛，并将整个反应混合物剧烈搅拌10至25秒之久。随后，将粘性的反应混合物浇注在涂覆的金属板上，并在80℃下进一步热处理(nachgetempert)30分钟。将得到的浇注板切割并造粒。
使用的原料：
多元醇A 聚醚L5050 (OH值：55.9-57.2 mg KOH/g，以1,2-丙二醇起始的双官能聚醚，其由环氧乙烷和环氧丙烷形成并具有环氧乙烷封端(大约10重量%)，其环氧乙烷含量为大约50重量%并具有60%-70%伯羟端基)；Bayer MaterialScience AG, Leverkusen，DE
多元醇B Acclaim® Polyol 2200 N (OH值：56.1 mg KOH/g，聚(1,2-丙二醇))；Bayer MaterialScience AG，Leverkusen，DE
多元醇C 聚醚PW56 (OH值：56.7 mg KOH/g，聚(乙二醇))；Bayer MaterialScienceAG，Leverkusen，DE
多元醇D 聚酯PE 225B (OH值：50-50.9 mg KOH/g，聚(己二酸1,4-丁二醇酯))；Bayer MaterialScience AG，Leverkusen，DE
多元醇E 聚酯PE 90B (OH值：117.7-120.7 mg KOH/g，聚(己二酸1,4-丁二醇酯))；Bayer MaterialScience AG，Leverkusen，DE
多元醇F Desmophen® 2002H (OH值：54.7-57.6 mg KOH/g，聚(己二酸乙二醇酯-共-己二酸丁-1,4-二醇酯))；Bayer MaterialScience AG，Leverkusen，DE
MDI Desmodur® 44 M (二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯)；Bayer MaterialScienceAG, Leverkusen, DE
BDO 丁-1,4-二醇；BASF SE，Ludwigshafen，DE
HDO 己-1,6-二醇；Lanxess，Uerdingen，DE。
表 1: TPU的制备
*对比例。
表 2: 制备的TPU的添加剂和催化剂含量
*对比例。
TPU薄膜制备
将TPU粒料1-27各自在单轴挤出机(Brabender公司的单轴挤出机30/25DPlasticorder PL 2100-6 )中熔融(计量速率大约3kg/h；185-225℃)，并且在每种情况下通过狭缝模头挤出得到扁平薄膜。
通过测量使用的TPU薄膜的WDD测量所述复合部件的水蒸气透过性(WDD)
基于DIN 53122测定所制备的薄膜的水蒸气透过性(WDD)。为此，将所述薄膜拉伸并固定在50ml或100ml的容器上(直径46.5mm)。向所述容器中预先装入40g在130℃下加热12小时的硅胶粒料(直径1-3mm，带有指示剂)。为了所述测量，在干燥器中在饱和氯化钾水溶液上方(空气湿度大约85％)和在室温下调理所述容器。每隔2小时，测定重量，直到重量增加恒定(6-8小时)。在WDD值的比较中应当注意，由于在不同天的测量之间的温度差，仅可以相互比较在同一干燥器中同时一起测试的样品的结果。
测定TPU薄膜的溶胀
为了测定溶胀的强度，将水滴施加到扁平薄膜上，在10分钟的作用时间后用吸收布再次小心地除去该水滴。然后检查水滴之前存在的位点，所述扁平薄膜是否已从基底上突出(显著溶胀)或没有突出(没有溶胀或低溶胀)。
制备用于测量使用的TPU的机械性能的TPU注塑板
将TPU粒料在Arburg公司的Allrounder 470S 1000-290注塑机(30mm螺杆)中熔融并成型为S1棒(物料温度大约220℃，模具温度：25℃，棒尺寸：115×25/6×2mm)。
机械性能的测量
通过在S1棒上根据DIN 53504的拉伸试验中的测量，测定抗断强度和断裂伸长率。
由此制备的TPU薄膜或S1棒的最重要的性能报告在表3和4中。
表 3: 水蒸气透过性(WDD)和TPU薄膜的溶胀
* 对比例；KV = 扩链剂。
本发明的实施例显示了良好的水蒸气透过性，同时具有低的溶胀(见表3)。
表 4: 溶胀、抗断强度和断裂伸长率
*对比例。
本发明的TPU的溶胀低，同时具有足够的抗断强度和断裂伸长率(见表4)。
根据本发明使用的基于相对廉价且具有足够反应性的聚醚多元醇的TU薄膜表现出良好的水蒸气透过性和足够的机械性能，同时具有低的溶胀，从而因此可以提供具有相应性能的扁平复合部件。

Claims (15)

1.水蒸气可透过的扁平复合部件，其由如下层组成：至少一个不由热塑性聚氨酯组成的第一层、至少一个由基于聚醚多元醇和聚酯多元醇的热塑性聚氨酯制成的第二层和不直接通过面对面方式与第二层相邻的由热塑性聚氨酯制成的任选的其它的第三层，其中所述第二层由热塑性聚氨酯组成，该热塑性聚氨酯可由以下A)、B)、C)和D)组成的组分在E)和F)存在下的反应而获得：
A)至少一种有机二异氰酸酯，
B)至少一种具有两个羟基且各自具有数均分子量为60-490g/mol的组分作为扩链剂，
C)由一种或多种各自具有数均分子量为500-5000g/mol的聚醚多元醇组成的组分，其中至少一种聚醚多元醇(C1)含有环氧乙烷单元，
D)基于C)和D)的总量计10重量％-85重量％的一种或多种各自具有数均分子量为500-5000g/mol的脂族聚酯多元醇，
E)任选的催化剂，
F)任选的助剂和/或添加剂，
其中A)中的NCO基团与B)、C)和D)中的异氰酸酯反应性基团的摩尔比为0.9:1至1.2:1，
其特征在于：基于组分C)和D)的总重量计，组分C)中环氧乙烷单元的总含量为至少5重量％且最大45重量％，且C)和D)中的所有多元醇的总和的数均官能度为1.8至2.5，且组分C)中环氧乙烷单元的以重量％计的含量X低于由式X=7.35 * Y + 13.75计算得到的以重量%计的X值，其中扩链剂B)与组分C)和D)的总和的摩尔比是Y。
2.根据权利要求1所述的扁平复合部件，其中所述二异氰酸酯A)是二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、亚萘基-1,5-二异氰酸酯或二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯或其混合物。
3.根据权利要求1所述的扁平复合部件，其中所述扩链剂B)是至少一种具有两个羟基的脂族扩链剂。
4.根据权利要求1所述的扁平复合部件，其中所述扩链剂B)是至少一种具有两个羟基和2-8个碳原子的脂族扩链剂。
5.根据权利要求1所述的扁平复合部件，其中所述扩链剂B)是选自下组的至少一种化合物：乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、1,4-二(β-羟乙基)氢醌、1,4-二(β-羟乙基)双酚A或其混合物。
6.根据权利要求1所述的扁平复合部件，其中所述扩链剂B)含有至少两种各自具有两个羟基的脂族扩链剂。
7.根据权利要求6所述的扁平复合部件，其中所述至少两种脂族扩链剂各自具有两个羟基和各自具有2-8个碳原子。
8.根据权利要求1所述的扁平复合部件，其中组分C)中的含有环氧乙烷单元的聚醚多元醇C1)中的至少之一是选自下组的一种或多种组分：聚(乙二醇)、环氧乙烷单元与1,2-环氧丙烷单元的共聚物、环氧乙烷单元与1,3-环氧丙烷单元的共聚物、环氧乙烷单元与1,3-环氧丙烷单元和1,2-环氧丙烷单元的共聚物。
9.根据权利要求1所述的扁平复合部件，其中组分C)是选自下组的组分混合物：聚(乙二醇)与聚(1,2-丙二醇)、聚(乙二醇)与聚(1,3-丙二醇)、聚(乙二醇)与聚(1,3-丙二醇)和聚(1,2-丙二醇)、聚(乙二醇)与由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的多元醇、聚(1,2-丙二醇)与由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的多元醇、聚(1,3-丙二醇)与由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的多元醇、聚(乙二醇)与聚(1,2-丙二醇)和由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的多元醇、聚(乙二醇)与聚(1,3-丙二醇)和由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的多元醇、聚(乙二醇)与聚(1,3-丙二醇)和聚(1,2-丙二醇)和由环氧乙烷单元和环氧丙烷单元形成的多元醇。
10.根据权利要求1所述的扁平复合部件，其中组分C)中的聚醚多元醇一起具有基于C)和D)的总重量计21重量%-33重量%的环氧乙烷单元含量。
11.根据权利要求1所述的扁平复合部件，其中组分C)中的含有环氧乙烷单元的聚醚多元醇C1)中的至少之一另外含有环氧丙烷单元且具有1%-75%的伯羟端基。
12.根据权利要求1所述的扁平复合部件，其中组分C)中的含有环氧乙烷单元的聚醚多元醇C1)中的至少之一由30重量%-99重量%的环氧乙烷单元和1重量%-70重量%的环氧丙烷单元形成。
13.根据权利要求1所述的扁平复合部件，其中组分C)不是聚(丁二醇)。
14.根据权利要求1所述的扁平复合部件，其中以基于C)和D)的总量计10重量%-55重量%的量含有D)中的聚酯多元醇。
15.根据权利要求1-14之一所述的扁平复合部件用于制备屋顶衬垫和立面衬垫的用途。
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