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包含熱塑性聚氨酯無紡布的復合組件的制作方法

文檔序號:2462839閱讀:738來源:國知局

專利名稱::包含熱塑性聚氨酯無紡布的復合組件的制作方法包含熱塑性聚氨酯無紡布的復合組件本發明涉及包含聚氨酯泡沫(i)、熱塑性聚氨酯無紡布(ii)和如果合適的話覆蓋層(iii)的復合組件,以及它們的制備方法和本發明復合組件作為座椅或地毯的用途。聚氨酯是一種多用途并廣泛使用的建筑材料。它可由廣大范圍的原料制造以具有極其不同的性能>聚氨酯產品的實例為用于絕緣的硬質泡沫、用于床墊的柔性泡沫塊料、用于汽車座椅和座椅填充的模制柔性泡沫、消除噪音的隔音海綿膠、熱塑性泡沫、鞋泡沫或微孔泡沫,以及緊密的鑄造體系和熱塑性聚氨酯。生產汽車座椅的模制泡沫的技術上有利的途徑是對于汽車座椅的織物罩通過在織物罩背面原地產生泡沫放置在模具中并直接背發泡(backfoam)。但這樣存在泡沫體系的粘度在發泡操作開始時低的缺點。另外,發泡期間模具中發生的壓力導致泡沫被壓過織物罩的孔。必須將箔放在泡沫與織物罩之間以便可防止泡沫穿過織物。但該箔降低織物的水蒸氣透過率以及泡沫的吸聲能力。這導致基本降低例如汽車座椅提供的舒適性。作為選擇,DE19811472描述了一種據說降低滲透入織物覆蓋層程度的觸變PU體系。然而,此體系的粘度太高,這樣產生的弱流動性不允許復雜幾何體的背發泡。因此已發現有利的是在這種模制泡沫中用無紡布代替箔。由聚氨酯和無紡布組成的復合組件描述于GB2235651中。然而,其中所述包含聚對苯二曱酸乙二醇酯或聚酰胺的無紡布的復合組件不具有令人滿意的性能,尤其是關于彈性、觸覺、聚氨酯基質與無紡布之間的結合和水蒸氣透過率。另外,所述復合組件為兩種建筑材料的組合。這完全不利于得益于單一材料流的_利再循環。本發明的目的是開發一種用于復合組件(例如用于以汽車座椅形式的復合組件)的覆蓋層與泡沫的組合,其中不需要防護箔。本發明的另外目的是代替防護箔使得如果合適的話可省去覆蓋層。本發明的目的尤其是提供一種包含任選覆蓋層和聚氨酯泡沫且具有對于復合組件意欲的用途具有有利性能的復合組件,因此,目的是提供一種具有高水蒸氣透過率、良好彈性、覆蓋層與泡沫之間的良好結合、良好觸感、良好視覺和便利(單一材料)再循環性的復合組件.同樣本發明的目的是提供一種生產具有上述有利性能的復合組件的方法,其中方法應優選為操作上特別經濟的。因此,本發明的目的是提供一種具有短循環時間和低廢品率的方法。本發明的目的尤其是提供一種生產具有上述優點的上述復合組件的方法,其中聚氨酯體系的液體組分非常易于應用至覆蓋層而泡沫不滲透覆蓋層以及不削弱覆蓋層的視覺。我們發現這些目的通過包含聚氨酯泡沫以及熱塑性聚氨酯(這里也稱作TPU)無紡布和任選覆蓋層的復合組件以及一種生產復合組件的方法而實現。本發明因此提供一種包含如下組分的復合組件i)聚氨酯泡沫,ii)熱塑性聚氨酯的無紡布,和iii)如果合適的話覆蓋層。任選覆蓋層(iii)通常為賦予復合組件以裝飾外觀的材料。材料可以為天然或合成的。適合的覆蓋層為金屬箔、聚合物箔、聚合物皮層、織物、網和/或皮革。適合的織物的實例為機織物和編織物。尤其是包含人造纖維,例如聚酰胺、聚酯如聚對苯二甲酸乙二醇酯和^t苯二曱酸丁二醇酯、聚丙烯腈、聚烯烴、聚丙烯、粘膠的那些。機織物或編織物還包含天然纖維如羊毛、棉、絲、亞麻布等。適合的織物另外包括包含人造纖維如聚丙烯、聚烯烴共聚物、苯乙烯共聚物、聚酰胺、聚酯如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二曱酸丁二醇酯、聚丙烯腈、TPU、聚醚酯、聚醚醚、聚酯醚的無紡布以及包含天然纖維如絲、棉、羊毛、亞麻等的無紡布。適合的塑料的實例為PVC箔、聚烯烴、熱塑性聚氨酯或其混合物或其復合物。優選使用包含人造纖維和/或天然纖維的織物。覆蓋層的厚度通常為0.05-5毫米(mm),優選0.1-2mm,更優選0.2-1.2mm。覆蓋層可以為單色或不同顏色的。具有不同顏色包括具有彩色圖案。本發明復合組件的組分(ii)包含一種或多種無紡布。無紡布為通過摩擦和/或內聚和/或粘合固結定向排列或無規則排列的纖維的層、網和/或巻。已通過摻入結合的紗或長絲而機織、編織、簇絨、縫編,或通過濕縮絨法操作而氈合的加工紙或制品優選不作為用于本發明目的的無紡布而處理。在優選實施方案中,當其大于50%,尤其是60-90質量%的纖維組分由長與直徑比大于300,尤其是大于500的纖維組成時,認為該材料為用于本發明目的的無紡布(ii)。在優選實施方案中,無紡布的單個纖維的直徑為50-0.1nm,優選10-0.5pm,尤其是7-0.5jim,在優選實施方案中,根據ISO9073-2測量,無紡布(ii)的厚度為0.01-5毫米(mm),更優選0.1-2mm,甚至更優選0.2-1.5mm,尤其是0.3-lmm。在優選實施方案中,根據ISO9073-1測量,無紡布(ii)的定量為20-500g/m2,更優選50-250g/m2,甚至更優選卯-160g/m2。無紡布可另外機械固結,4^固結(ccmsolidation)可采取單面或雙面機械固結的形式,優選雙面機械固結。除前述機械固結外,無紡布可另外熱固結。熱固結可例如通過^:無紡布經受熱空氣處理而進^f亍。在優選實施方案中無紡布(ii)可具有如下4個參數(P1-P4):Pl)實施方案使用加工方向抗拉強度為10牛頓(N)每5cm至IOOON每5cm,優選40-1000N每5cm,尤其是200-1000N每5cm(根據DINEN12127測量)的無紡布(ii)。P2)實施方案使用橫向抗拉強度為10牛頓(N)每5cm至1000N每5cm,優選40-1000N每5cm,尤其是200-1000N每5cm(根據DINEN12127測量)的無紡布(ii)。P3)實施方案使用根據DINEN2卯73部分3測量加工方向伸長10-800%,優選50-800%,尤其是250-800。/。的無紡布(ii)。P4)實施方案使用根據DINEN29073部分3測量橫向伸長10-800%,優選50-800%,尤其是250-800。/。的無紡布(ii)。在優選實施方案中,無紡布(ii)包含至少2個,更優選至少3個,尤其是所有Pl-P4特征。另外的優選實施方案使用單層,即使用僅一種纖維混合物貫穿無紡布的厚度的無紡布(ii).所用的無紡布(ii)為熱塑性聚氨酯的。這應理解為意指所用的無紡布(ii)包含熱塑性聚氨酯優選作為基本組分。優選實施方案使用以基于無紡布的總重量60-100重量%,更優選大于80重量%,尤其是大于97重量%的量包含熱塑性聚氨酯的無紡布(ii)。不僅包含熱塑性聚氨酯,所用的無紡布(ii)可另外包含其他聚合物或助劑,實例為聚丙烯、聚乙烯和/或聚苯乙烯和/或聚苯乙烯的共聚物如苯乙烯-丙烯腈共聚物。熱塑性聚氨酯為當在常用于加工和使用建筑材料的溫度范圍內重復加熱并冷卻時保持熱塑性的聚氨酯。聚氨酯的熱塑性描述了通常用于聚氨酯的150-300'C的溫度范圍內,重復地熱時軟化,冷時硬化,且在軟化狀態下重復地可通過作為才莫制、擠出或成型部件流動而塑沖莫成中間或最終制品的聚氨酯性能。用于無紡布(ii)的熱塑性聚氨酯可通過(a-ii)異氰酸酯與(b-ii)優選數均分子量為500-10OOOg/mol的異氰酸酯反應性化合物,和如果合適的話(c-ii)分子量為50-499g/mol的增鏈劑如果合適的話在(d-ii)催化劑和/或(e-ii)助劑的存在下反應而得到。常規用于聚氨酯的制備的組分(a-ii)、(b-ii)以及如果合適的話(c-U)、(d-ii)和/或(e-ii)現在將舉例描迷a)有用的有機異氰酸酯(a-ii)包括通常已知的脂族、環脂族、芳脂族和/或芳族異氰酸酯,實例為六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、2,2'、2,4'和/或4,4'-二苯基曱烷二異氰酸酯(MDI)、氳化MDI(HMDI)、亞乙基二亞苯基二異氰酸酯(EDI)。優選使用HDI和4,4'-MDI。b-ii)有用的異氰酸酯反應性化合物(b)包括通常已知的異氰酸酯反應性化合物,實例為聚酯醇、聚醚醇和/或聚碳酸酯二醇,其也通常歸入術語多元醇。這些的數均分子量通常為500-8000g/mol,優選600-5000g/mol,尤其是800-3000g/mol。它們另外通常的平均官能度為1.8-2.3,優選1.9-2.1,尤其是2。平均官能度指每多元醇分子的平均OH基團數。當聚醚醇用作(b-ii)時,這些通常通過已知方法,例如通過用堿金屬氫氧化物作為催化劑并在附屬包含大量反應性氫原子的起動分子的存在下由一種或多種選自氧化丙烯(PO)和氧化乙蹄(EO)的氧化烯陰離子聚合而制備。作為組分(b-ii),也可使用通過四氫呋喃開環聚合而得到的聚醚醇。這些聚四氫呋喃優選具有約2的官能度。它們另外優選具有數均分子量為500-4000g/mol,優選700-3000g/mol,更優選卯0-2500g/mol。聚四氫^*_喃—PTHF)也在本領域中在1,4-丁二醇—PTMG)、聚四亞甲基醚二醇(-PTMEG)或聚氧化四亞曱基(=PTMO)的名稱下已知。當聚酯醇用作組分(b-ii)時,它們通常通過具有2-12個碳原子,優選2-6個碳原子的多官能醇與具有2-12個碳原子的多官能羧酸縮合而制備,羧酸的實例為琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二羧酸、馬來酸、富馬酸,以及優選鄰苯二甲酸、間苯二曱酸、對苯二甲酸和異構萘二甲酸。優選實施方案使用包含數均分子量為大于400至5000g/mol,優選大于500至3000g/mol,更優選1000-2500g/mol的聚酯醇的組分(b-ii)。優選的多元醇為聚THF以及基于己二酸的聚酯醇,尤其是可通過己二酸與1,4-丁二醇、1,2-乙二醇、2-甲基丙烷-l,3-二醇或3-曱基-l,5-二醇或其混合物縮合而得到的聚酯醇。c-ii)有用的增鏈劑(c-ii)包括通常已知的分子量為50-499的脂族、芳脂族、芳族和/或環脂族化合物,優選2-官能化合物,實例為二胺和/或亞烷基中具有2-10個碳原子的鏈烷二醇,尤其是l,4-丁二醇、1,6-己二醇和/或具有3-8個碳原子的二-、三-、四-、五-、六-、七-、八亞烷基二醇,優選相應的低聚和/或聚丙二醇,包括增鏈劑的混合物。特別優選使用二醇作為增鏈劑,尤其是使用1,4-丁二醇,d-ii)尤其促進二異氰酸酯(a-ii)的NCO基團與結構單元組分(b-ii)和(c-ii)的羥基之間的反應的有用催化劑為現有技術已知的化合物。其實例為叔胺以及尤其是有機金屬化合物如鈦酯,鐵化合物如乙酰丙酮鐵(i),錫化合物,實例為二乙酸錫、二辛酸錫、二月桂酸錫或脂族羧酸的二烷基錫鹽如二乙酸二丁錫、二月桂酸二丁錫等。優選使用有機金屬化合物,尤其是二辛酸錫。當異氰酸酯為脂族異氰酸酯時,二辛酸錫以10-1000ppm,尤其是100-500ppm的濃度使用。當異氰酸酯為芳族異氰酸酯時,二辛酸錫以0.01-100ppm,優選0.1-10ppm,更優選0,5-5ppm的濃度使用。e-ii)不僅催化劑(d-ii),也可將助劑(e-ii)加入結構單元組分(a)-(c)中。有用的助劑例如包括表面活性物質、填料、阻燃劑、成核劑、抗氧化劑、潤滑和脫模劑、染料和顏料,如果合適的話除本發明穩定劑混合物外例如抗水解、光、熱或褪色的其他穩定劑,無機和/或有機填料、增強劑和增塑劑。在優選實施方案中,組分(e-ii)還例如包括水解穩定劑如聚合和低分子量碳二亞胺。不僅指定的組分(a-ii)和(b-ii)和如果合適的話(c-ii)、(d-ii)和(e-ii),也可使用常規分子量為31-499的鏈調節劑。這種鏈調節劑為僅具有一個異氰酸酯反應性官能團的化合物,實例為單官能醇、單官能胺和/或單官能多元醇。這種鏈調節劑可在TPU的情況下將流動行為尤其調整至特定值。鏈調節劑通常可以以基于100重量份組分(b-ii)0-5重量份,優選0.1-1重量份的量使用,且根據定義在組分(c-ii)范圍內。熱塑性聚氨酯的轉化優選在沒有發泡劑的存在下進行。得到的熱塑性聚氨酯因此優選為緊密熱塑性聚氨酯。這里引用的所有分子量的單位為[g/mo1。為調整TPU的硬度,結構單元組分(b-ii)和(c-ii)可在相對寬的摩爾比內變化。有用的是組分(b-ii)與總的增鏈劑(c)的摩爾比為10:1-1:10,尤其是1:1-1:4,TPU硬度隨(c)含量的提高而提高。反應可在常規特征,例如800-1100下進行。特征定義為100倍的反應中的組分(a)的總異氰酸酯基團與組分(b)和(c)的異氰酸酯反應性基團,即活性氬原子之比。當特征為1000時,每組分(a)的異氰酸酯基團,在組分(b)和(c)部分上存在一個活性氫原子,即一個異氰酸酯反應性官能。在1000以上的特征下,將存在比OH基團更多的異氰酸酯基團。優選使用970-則0,更優選980-995的特征'1000以下的特征可以為有利的,這是由于TPU的摩爾質量因此降低,因此熔體流動指數上升至優選用于加工的范圍。優選實施方案使用熱塑性聚氨酯用于生產根據DIN53505測量肖氏硬度(Shorehardness)為70肖氏A至54肖氏D,優選80肖氏A至95肖氏A的無紡布(ii)。這樣的熱塑性聚氨酯的密度通常為800-1300克/升(g/1),優選1000-1250g/l'優選實施方案使用熱塑性聚氨酯用于生產具有根據DINENISO1133測量40-1000(210°C,21kg)的MFR熔體流動指數,更優選60-600的MFR,甚至更優選60-200的MFR的無紡布(ii)。TPU可通過已知方法,例如通過一步法或預聚物方法使用反應擠出機或皮帶方法連續,或通過慣用的預聚物操作批量制備。在這些方法中,反應的組分(a)、(b)和如果合適的話(c)、(d)和/或(e)可相繼或同時相互混合,反應隨后立即進行,在擠出機方法中,將結構嵌段組分(a)、(b)和如果合適的話(c)、(d)和/或(e)單獨或作為混合物引入擠出機中,例如在1W)-280。C,優選140-250'C下反應,將得到的TPU擠出、冷卻并造粒。包含熱塑性聚氨酯的無紡布(ii)通常可通過常規熔噴法或紡粘法由上述熱塑性聚氨酯產生。熔噴法和紡粘法為本領域技術人員已知的。在方法中形成的無紡布通常在它們的機械性能和它們的一致性方面不同。通過紡粘法產生的無紡布(ii)水平和垂直均特別穩定,但具有開孔結構。通過熔噴法產生的無紡布(ii)具有特別稠密的纖維網,因此形成對于液體非常有效的屏障。優選^f吏用熔噴無紡布(ii)。為通過熔噴法生產TPU無紡布,可使用用于生產熔噴無紡布的商用裝置。這種裝置可例如由德國的ReifenMuser得到,通常,在熔噴法中,將TPU在擠出機中熔融,借助常規輔助設備如熔融泵或過濾器供入紡絲箱體中。這里聚合物通常流過噴嘴,在噴管出口處通過空氣流變細以形成長絲。變細的長絲通常向下方文置在轉鼓或皮帶上并傳送。優選實施方案使用壓縮比為1:2-1:3,特別優選1:2-1:2.5的單螺軒擠出機,優選另外使用長與直徑(L/D)比為25-30的三段式螺桿。三段優選長度相等。三段螺桿優選具有0.8-1.2D,特別優選0.95-1.05D的完全等螺距。螺桿與套筒之間的間隙為XUmm,優選0.1-0.2mm。當屏障型螺桿用作擠出機螺桿時,優選使用M.2mm的溢流間隙。當螺桿裝配有混合元件時,這些混合元件優選不是剪切元件。無紡布裝置的通常尺寸使得TPU的停留時間盡可能短,即<15分鐘,優選<10分鐘,更優選<5分鐘.取決于它的硬渡,TPU通常在180-220。C下加工。然而,令人驚訝的是它現在顯示出當加工溫度高于常規建議的加工溫度時特別有效地生產TPU無紡布。優選,熱塑性聚氨酯在如下溫度下加工對于肖氏硬度為75A-85A的TPU:接頭在180-240°C,更優選200-220。C下,頭在180-240。C,更優選200-220。C下,噴嘴在180-240。C,更優選200-220'C下;對于肖氏硬度為>85A,優選卯A-98A的TPU:接頭在200-260°C,更優選220-240°C下,頭在200-260°C,更優選220-240。C下,噴嘴在200-260。C,更優選220-240。C下。本發明復合組件,不僅包含覆蓋層(iii)和無紡布(ii),還包含聚氨酯泡沫(i)。聚氨酯泡沫(i)可通過包含多異氰酸酯組分和多元醇組分的聚氨酯體系組分反應而得到.異氰酸酯組分包含多異氰酸酯(a-i)。多元醇組分包含多元醇(b-i)和如果合適的話發泡劑(c-i)、催化劑(d-i)和添加劑(e-i),例如阻燃劑、染料、顏料、穩定劑、填料等。所用的多異氰酸酯(a-i)包含聚氨酯領域中的常規異氰酸酯。脂族、環脂族、芳脂族和芳族多官能異氰酸酯是通常考慮的。優選使用芳族二異氰酸酯和多異氰酸酯。優選的實例為2,4-和2,6-曱苯二異氰酸酯以及這些異構體的任何混合物;2,2,-、2,4,-和4,4,-二苯基甲烷二異氰酸酯以及這些異構體的任何混合物;2,2,-、2,4,-和4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯與聚苯基聚亞曱基多異氰酸酯(粗MDI)的混合物。作為選擇,可使用曱苯二異氰酸酯與粗MD1的混合物。多異氰酸酯(a-i)也可以以多異氰酸酯預聚物的形式使用。預聚物通常通過所述多異氰酸酯(a-i)例如在20-100°C,優選約80。C下與下文所述的多元醇(b-i)反應以形成預聚物而制備,多元醇/多異氰酸酯比的通常選擇使得預聚物的NCO含量為20-32重量%,優選25-31重量%。聚醚醇或聚酯醇通常用作多元醇(b-i)。然而,也考慮其他含羥基的聚合物,實例為聚酯酰胺、聚縮醛。適合的聚酯醇通常通過具有2-12個碳原子,優選2-6個碳原子的多官能醇,優選二醇如己二醇,與具有2-12個碳原子的多官能羧酸,例如己二酸和/或笨二曱酸縮合而制備。所用的聚醚醇通常的官能度為2-8,尤其是4-3,更優選2-3。聚醚醇優選用作多元醇(b-i)。適合的聚醚醇在下文在組分(b-i-1)的標題下描述。所用的聚醚多元醇通常的(b-i-l)OH數為15-200,優選2-120,更優選22-90,標稱官能度為2-4,優選2.2-2.9。如果合適的話,組分(b-i)也可另外包含具有異氰酸酯反應性氫原子的化合物,在這種情況下這些化合物優選分子中帶有兩個或多個選自OH基團、SH基團、NH基團、NH2基團和酸性CH基團的反應性基團,例如p-二酮基團。取決于組分(b)中這些化合物的存在,本發明范圍中的聚氨酯通常應包含多異氰酸酯-加聚產物,例如包括聚脲。在優選實施方案中,多元醇(b-i)包含一種或多種選自如下的組分(b-i-l)聚醚多元醇,優選OH數為15-200,(b-i-2)聚合物多元醇,(b-i-3)交聯劑和(b-i-4)泡孔擴張劑。所用聚醚多元醇(b-i-l)通常根據慣用方法,例如通過用堿金屬氬氧化物如氫氧化鈉或氫氧化鐘作為催化劑并在至少一種附屬包含2-4個反應性氫原子的起動分子的存在下由一種或多種氧化烯,優選選自氧化丙烯(PO)和氧化乙烯(EO)陰離子聚合而制備,有用的聚醚多元醇(b-i-l)另外包括所謂低不飽和聚醚多元醇。低不飽和度多元在本發明范圍中尤其為包含小于0.02meq/g,優選小于0.01meq/g不飽和化合物的聚醚醇。這種聚醚醇通過氧化乙烯和/或氧化丙烯及其混合物在所謂雙金屬氰化物催化劑的存在下在至少雙官能醇上加成而制備。氧化烯可單獨、以交替順序或作為混合物使用。EO/PO混合物的使用產生具有PO/EO單元無規分布的聚醚多元醇。可起始于EO/PO混合物,然后在聚合不連續之前僅使用PO或EO,在這種情況下視情況而定得到PO或EO封端的聚瞇多元醇。有用的起動分子例如包括水,有機二羧酸,二胺,例如未取代或單-和二烷基取代的亞乙基二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、1,3-亞丙基二胺和/或1,3-或1,4-亞丁基二胺。有用的起動分子另外包括鏈烷醇例如乙醇胺,N-甲基乙醇胺,N-乙基乙醇胺,二鏈烷醇胺如二乙醇胺、N-曱基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺和三鏈烷醇胺如三乙醇胺和氨。有用的起動分子另外包括二元、三元或四元醇,例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油和/或季戊四醇。聚醚多元醇為單個或兩種或多種上述聚醚多元醇的混合物的形式。通常,所用的聚醚多元醇的(b-i-l)OH數為15-200,優選20-120,更優選22-卯,標稱官能度為2-4,優選2.2-2.9。組分(b-i-2)包含所謂的聚合物多元醇,常常也稱作接枝多元醇。這些聚合物多元醇通常通過適合的烯烴單體自由基聚合而制備,烯烴單體的實例為苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯和/或丙烯酰胺,其中聚醚醇用作接枝基。側鏈通常通過自由基由生長聚合物鏈轉移至聚醚多元醇而形成。聚合物多元醇,以及接枝共聚物主要包含烯烴的均聚物,其*在未改變的聚醚醇中。優選實施方案包括在聚瞇醇或聚酯醇作為連續相中制備丙烯腈、苯乙烯,尤其是比為1:1-3:1的苯乙烯和丙烯腈作為單體以及如果合適的話在其他單體、大分子單體、緩和劑的存在下并使用自由基引發劑,通常為偶氮或過氧化合物。有用的基聚醚醇通常包括羥基官能度為1.8-8,優選2-3,羥值為20-100mgKOH/g,優選25-70mgKOH/g,通過氧化烯,優選氧化乙烯和/或氧化丙烯陰離子、陽離子或中性聚合(DMC)而制備的化合物。聚合物多元醇(b-i-2)優選以與聚瞇多元醇(b-i-l)的混合物使用。優選的實施方案包含基于組分(b-i)的總重量5-50重量%,優選6-30重量%,更優選8-20重量。/。的量的聚合物多元醇(b-i-2)。在優選的實施方案中,多元醇組分(b-i)另外包含交聯劑作為組分(b-i-3)。有用的交聯劑例如包括多元醇,優選標稱官能度為大于2,優選3-4,OH數為200-2000,優選500-1200的聚醚多元醇。交聯劑(b-i-3)的量基于組分(b-i)的總重量通常為0.1-5重量%,優選0.5-4重量%,更優選1-3重量%。在優選實施方案中,多元醇組分(b-i)另外包含泡孔擴張劑作為組分(b-i-4)。有用的泡孔擴張劑例如包括氧化乙烯含量基于所用氧化烯的總重量為大于50重量%,優選大于65重量%的聚醚多元醇。這些聚醚多元醇的標稱官能度優選2-3。這些聚醚多元醇另外優選OH數25-120,更優選30-80。泡孔擴張劑(b-i-4)的量基于組分(b-i)的總重量通常為0.1-35重量%,優選1-5重量%,更優選2-4重量%。通常已知的化學或物理作用化合物可用作發泡劑(c-i)。水是優選的化學作用發泡劑。物理發泡劑的實例為具有4-8個碳原子的(環)脂族烴,其在聚氨酯形成的條件下氣化。優選實施方案使用7jC作為唯一發泡劑。所用發泡劑的量主要取決于泡沫的目標密度。通常水以0-5重量%,優選0.1-3重量°/"吏用。通常>物理作用發泡劑可另外以0-8重量%,優選0.1-5重量%使用。二氧化碳也是有用的發泡劑,優選作為氣體溶解在起始組分中.優選使用水和/或二氧化碳作為發泡劑。有用的制備本發明聚氨酯泡沫的催化劑包括常規和已知的聚氨酯形成催化劑(d-i),實例為有機錫化合物,例如二乙酸錫、二辛酸錫、二月桂酸二丁錫,和/或強堿性胺如二氮雜雙環辛烷、三乙基胺或優選三亞乙基二胺或雙(N,N-二甲基氨基乙基)醚。催化劑優選以基于組分(b-i)的總重量0.1-3重量%,優選0.5-2重量%的量使用,組分(a-i)與(b-i)的反應如果合適的話在(e-i)助劑和/或添加劑材料的存在下進行,實例為泡孔調節劑、脫模劑、顏料、增強材料如玻璃纖維、表面活性化合物和/或抗氧化、熱、水解或微生物降解或老化的穩定劑。聚氨酯泡沫(i)的密度通常為25-500g/l,有利的是30-250g/l,優選35-100g/1,更優選40-80g/1,甚至更優選45-70g/l。為制備產生于聚氨酯體系組分(a-i)、(b-i)和如果合適的話(c-i)至(e-i)反應的聚氨酯泡沫(i),以使NCO基團與反應性氫原子的總和的當量比為1:0.8-1:1.25,優選1:0.9-1:1.15的量將聚氨酯體系組分(a-i)、(b-i)和如果合適的話(c-i)至(e-i)借助常規高壓或低壓混合頭混合并反應(即引入模具)。這里1:1的比相應于100的NCO指數。本發明的復合組件如果合適的話包含覆蓋層(iii)、熱塑性聚氨酯無紡布(ii)和聚氨酯泡沫(i).通常存在無紡布(ii)與聚氨酯泡沫(i)之間的結合,其中無紡布(ii)與聚氨酯泡沫(i)之間的粘合力大于聚氨酯泡沫內的內聚力,因此,它是如果發生拉伸載荷和(i)與(ii)之間無結合的話斷裂的泡沫層(i).本發明進一步提供一種生產包含如下組分的復合組件的方法i)聚氨酯泡沫,ii)熱塑性聚氨酯的無紡布,和iii)如果合適的話覆蓋層,該方法包括如下步驟1)如果合適的話將覆蓋層(iii)引入模具中,2)將無紡布(ii)引入模具中,3)施用聚氨酯體系組分,以及4)使聚氨酯體系組分反應以形成聚氨酯泡沫(i)。本發明方法在模具中進行,所用的模具通常包含底部和頂部,所用的底和/或頂部通常為表面例如由鋼、鋁、搪瓷、特氟隆(Teflon)、環氧樹脂或一些其他建筑聚合材料組成,如果合適的話表面可以鍍鉻,例如硬鍍鉻的半模。模具應優選為溫度可控制的以便可設定優選的溫度。為了達到需要的合模力/鎖模力,優選將一半模具加壓。任選覆蓋層(iii)通常在獨立操作中產生。本發明方法的步驟(l)包括將覆蓋層(iii)優選通過將它放置在敞口模具的底部表面而引入模具中。優選在將它引入才莫具中之前將覆蓋層深沖壓。覆蓋層優選放置在模具底部中,面朝下稍后有可見邊。在優選實施方案中,覆蓋層通過施加降低的壓力,例如通過真空吸頭固定在模具的底部。本發明方法的步驟(2)包括引入包含上文所述的熱塑性聚氨酯的無紡布(ii)。當覆蓋層已在步驟中(l)中插入時,優選將無紡布(ii)放置在覆蓋層(iii)之上。優選在方法中例如借助粘合劑,尤其借助熱熔粘合劑使無紡布與覆蓋層粘附地結合。在一個實施方案中,本發明方法的步驟(1)和(2)可"在一個步驟中"進行。在這種情況下,可將覆蓋層(iii)和無紡布(ii)的層壓體引入模具中'如果合適的話,將層壓體在將它引入模具中之前深沖壓。本發明方法的步驟(3)包括引入聚氨酯體系的液體組分。聚氨酯體系組分包含上文所述的組分(a-i)、(b-i)和如果合適的話(c-i)至(e皿i)。聚氨酯體系組分通常通過灌注(優選借助高壓機,作為選擇借助低壓機)或噴霧而引入。通常不需要無紡布(ii)的火焰層合以實現無紡布(ii)與泡沫(i)之間的結合,優選不進行。在一個實施方案中,優選借助機器人將聚氨酯體系組分引入敞口模具中至無紡布上。優選將模具在液體PU混合物開始發泡之前關閉。該實施方案對于生產座椅或地趁特別有用。在可選擇的實施方案中,將聚氨酯體系組分注入密閉的模具中至無紡布上。該實施方案特別適于生產地毯。本發明方法的步驟(4)包括聚氨酯體系組分反應以形成聚氨酯泡沫(i)。反應通常在20-60C下進行以塑模。就這一點可指出的A^粉匕學意義上的反應在將組分混合過程中已開始.密閉模具中聚氨酯體系組分的發泡有效地1.用聚氨酯泡沫完全填充模具2.使聚氨酯泡沫(i)結合在無紡布(ii)上而后者不會浸透。通常使聚氨酯泡沫在將模具打開之前固化0.5-5分鐘,優選1-2分鐘,取出產生的復合組件。通常本發明方法產生的循環時間為l-15分鐘,優選2-5分鐘循環時間為全循環時間,即引入覆蓋層至取出即產生的結構組件的時間。本發明復合組件通常用于座椅或地毯。座椅的實例為運輸工具中的座椅,例如汽車座椅、火車座椅、飛機座椅;內部裝飾的座椅,如睡椅和/或辦公室座椅的墊子。地毯的實例為運輸工具中的地毯,例如汽車地毯、火車地毯、飛機地毯和/或內部裝飾的座椅,如鋪地地趙。本發明因此還提供一種包含本發明復合組件的座椅。更特別是,本發明座椅為汽車座椅。本發明還提供一種包含本發明復合組件的地毯。如下實施例用來闡明本發明。實施例實施例l:生產熱塑性聚氨酯無紡布在來自ReifenhSuser的無紡裝置上生產ElastollanB95A'使以100kg/h的平均通過速率通過擠出機前進的TPU在由2001:逐步升高至240x:的溫度下熔融并通過紡絲箱體紡絲。工藝空氣溫度為240x:。模頭收集器距離(DCD)為20cm,調整皮帶速度使得無紡布的定量為200g/m2。實施例2:生產熱塑性聚氨酯無紡布在來自ReifenhJiuser的無紡裝置上生產ElastollanB95。使以100kg/h的平均通過速率通過橋出機前進的TPU在由200X:逐步升高至240'C的溫度下熔融并通過紡絲箱體紡絲。工藝空氣溫度為240〔。模頭收集器距離(DCD)為20cm。調整皮帶速度使得無紡布的定量為50g/m2。實施例3:生產熱塑性聚氨酯無紡布在來自Reifenhauser的無紡裝置上生產Elastollan1180A。使以100kg/h的平均通過速率通過擠出^L前進的TPU在由200t:逐步升高至240'C的溫度下熔融并通過紡絲箱體紡絲。工藝空氣溫度為240匸。模頭收集器距離(DCD)為10cm與60cm之間。調整皮帶速度使得無紡布的定量為100g/m2。實施例4-6:生產包含無紡布和聚氨酯泡沫的復合組件表1中報告的成分用于生產實施例4-6的聚氨酯泡沫(i)。將報告的成分通過高壓混合頭混合并反應以形成聚氨酯泡沫,實施例4和5為比較例。表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>比較例5:將比較例5重量份Lupranol20卯、Lupranol2032、LupranolVP9349、甘油、Lupragen⑧N201、TegostabB8680與0.5重量份Laromin⑧C260通過強烈攪拌而混合。其后,強烈攪拌加入0.6重量份LupranatM20A。15分鐘的攪拌時間后,加入報告的重量份的水、JeffcatZF10和LupragenN211并混入。與比較例4和本發明實施例6相比,因此制備的A組分包含介軟的脲。為制備聚氨酯泡沫(i),使實施例4-6的多元醇組分與NCO預聚物(NCO含量31%,可通過MDI和PMDI混合物與基于甘油和氧化丙烯的聚醚多元醇(OH值42mgKOH/g)反應而得到)反應。反應混合物用于使織物材料或更確切地說熱塑性聚氨酯的無紡布(ii)背發泡。發泡后,評估滲透能力。特性比較例4比較例5*本發明實施例6多元醇組分粘度1550mPas2070mPas1550mPas無紡布聚酯聚酯來自實施例1的TPU滲透能力**3-421**視覺上評估滲透行為,等級從"r=絕對無滲透至"5"=完全滲透到另一側。權利要求1.一種包含如下組分的復合組件i)聚氨酯泡沫,ii)熱塑性聚氨酯的無紡布,和iii)如果合適的話覆蓋層。2.根據權利要求1的復合組件,其中所述覆蓋層(iii)包含織物、棉網和/或皮革。3.根據權利要求1或2的復合組件,其中根據ISO9073-1測定所述無紡布(ii)的定量為20-500g/m2。4.根據權利要求1-3中任一項的復合組件,其中根據ISO9073-2測定所述無紡布(ii)的厚度為0.01-5毫米(mm)。5.根據權利要求l-4中任一項的復合組件,其中根據DIN53505測定所述用于生產所述無紡布的熱塑性聚氨酯的肖氏》尤復為肖氏80A至肖氏60D。6.根據權利要求l-5中任一項的復合組件,其中所述聚氨酯泡沫(i)為在10。/。的壓縮應變下DIN53421壓縮應力小于30kPa的聚氨酯柔性泡沫。7.包含如下組分的復合組件在生產座椅或地毯中的用途i)聚氨酯泡沫,ii)熱塑性聚氨酯的無紡布,和iii)如果合適的話覆蓋層。8.—種包含根據權利要求l-6中任一項的復合組件的座椅。9.一種包含根據權利要求1-6中任一項的復合組件的地毯。10.根據權利要求8的座椅,為汽車座椅。11.一種生產包含如下組分的復合組件的方法i)聚氨酯泡沫,ii)熱塑性聚氨酯的無紡布,和iii)如果合適的話覆蓋層,該方法包括如下步驟1)如果合適的話將覆蓋層引入模具中,2)將無紡布引入模具中,3)施用聚氨酯體系組分,以及4)使聚氨酯體系組分反應以形成聚氨酯泡沫,全文摘要本發明涉及包含聚氨酯泡沫(i)、熱塑性聚氨酯無紡布(ii)和如果合適的話覆蓋層(iii)的復合組件,以及它們的生產方法和本發明復合組件作為座椅或地毯的用途。文檔編號B32B27/40GK101184620SQ200680018956公開日2008年5月21日申請日期2006年5月30日優先權日2005年6月3日發明者H·馬爾茨,M·舒斯特,T·塞爾哈特庫盧申請人:巴斯福股份公司
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