專利名稱：抗沖擊聚氨酯及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利申請是國際申請?zhí)枮镻CT/US98/21250，國際申請日為1998年10月7日的PCT國際申請進(jìn)入中國國家階段后的申請，申請?zhí)枮?8814299.6，發(fā)明名稱為“抗沖擊聚氨酯及其制造方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。
本申請是美國專利申請08/595,262的部分繼續(xù)申請，所述美國專利部分繼續(xù)申請又是美國專利申請08/382,562的部分繼續(xù)申請，這兩個(gè)在先申請均在此引為參考。
背景技術(shù)：
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種剛性的、光學(xué)透明的耐熱抗沖擊聚氨酯。
發(fā)明的背景目前用于比較所有光學(xué)透明的塑料的抗沖擊性的標(biāo)準(zhǔn)材料是聚碳酸酯。這些材料可用抗沖擊性和材料發(fā)生變形的溫度和壓力來表征。在264psi纖維應(yīng)力下聚碳酸酯的熱變形溫度約為280°F。
厚度為0.25英寸的聚碳酸酯擠出片其0.22口徑FSP(碎片模擬射彈)V-50沖擊速度為925英尺/秒。V-50是速度測量值，在此速度下50％的22口徑射彈射穿0.25英寸厚的聚碳酸酯片，進(jìn)入放置在該聚碳酸酯片背面6英寸處的20毫米厚2024 T6鋁板(參考片材)。
美國專利3,866,242(在此引為參考)公開了一種聚氨酯聚合物防護(hù)罩。所述聚氨酯是如下制得的(a)使分子量約為700-1000的聚醚二醇或聚酯二醇與亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)以約三個(gè)NCO對一個(gè)羥基的當(dāng)量比進(jìn)行反應(yīng)，形成預(yù)聚物；(b)以0.90-1.04 NH2/1.0 NCO的當(dāng)量比使所述預(yù)聚物與兩個(gè)芳環(huán)之間具有亞甲基橋的芳香胺固化劑(如4，4’-亞甲基二(2-氯苯胺))反應(yīng)。
美國專利4,808,690(在此引為參考)公開了一種由多元醇固化的預(yù)聚物制得的透明聚氨酯聚合物。所述預(yù)聚物是由多異氰酸酯和至少一種多官能含羥基的中間體制得的。
美國專利4,208,507公開了一種撓性聚氨酯-脲彈性體，它是使(A)由分子量為600-10,000的主要二官能的多羥基化合物與至少一個(gè)NCO基團(tuán)連接在脂環(huán)結(jié)構(gòu)上的有機(jī)二異氰酸酯反應(yīng)，其用量使得OH∶NCO的總比例為1∶1.2-1∶10，得到的預(yù)聚物與(B)3，3’，5，5’-四甲基-4，4’-二氨基二苯基甲烷反應(yīng)制得的，A與B反應(yīng)的摩爾比約為1∶0.8-1∶1.2。
發(fā)明的概述本發(fā)明光學(xué)透明的聚氨酯可如下制得使重均分子量約為400-2000的一種或多種聚酯二醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚醚二醇或者聚碳酸酯二醇與脂環(huán)族二異氰酸酯以約2.5-4.0個(gè)NCO比一個(gè)OH的當(dāng)量比進(jìn)行反應(yīng)，先制得預(yù)聚物。隨后使該預(yù)聚物與芳香二元胺固化劑(如二乙基甲苯二胺)反應(yīng)，兩者的當(dāng)量比約為0.85-1.02NH2/1.0 NCO，較好約0.90-1.0 NH2/1.0 NCO，更好約0.92-0.96NH2/1.0 NCO。
本發(fā)明聚氨酯尤其適用于需要優(yōu)良抗沖擊性和高熱變形溫度的透明用途，例如建筑物窗玻璃、機(jī)動車窗玻璃、防暴盾、飛機(jī)座艙罩、面罩、擋板、眼鏡和太陽鏡、護(hù)目鏡和透明裝甲。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供透明的聚氨酯，與現(xiàn)有的材料相比它具有優(yōu)良的光學(xué)透明度、優(yōu)良的抗沖擊性能、高的耐化學(xué)劑性和高的熱變形溫度。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種低成本透明抗沖擊聚氨酯用于商業(yè)用途。
本發(fā)明再一個(gè)目的是通過降低反應(yīng)時(shí)間、加工溫度和模具滯留時(shí)間來提高透明抗沖擊聚氨酯的生產(chǎn)加工。
本發(fā)明的詳細(xì)描述、實(shí)施例和所附權(quán)利要求書將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些和其它目的。
發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明聚氨酯是由脂環(huán)族二異氰酸酯、含羥基的中間體以及芳香二元胺固化劑制得的。下面將詳細(xì)描述這些組分。
含羥基的中間體適合制造本發(fā)明聚氨酯的含羥基的中間體包括重均分子量約為400-2000，較好約為400-1000的聚酯二醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚醚二醇和聚碳酸酯二醇。
適用的聚酯二醇包括具有4-10個(gè)碳原子的一種或多種二元羧酸(如己二酸、琥珀酸和癸二酸)與一種或多種具有2-10個(gè)碳原子的低分子量二元醇(如乙二醇、丙二醇、二甘醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇和1，10-癸二醇)的酯化產(chǎn)物。較好的聚酯二醇是己二酸與具有2-10個(gè)碳原子的二元醇的酯化產(chǎn)物。
適用的聚己內(nèi)酯二醇包括ε-己內(nèi)酯與一種或多種上述低分子量二元醇的反應(yīng)產(chǎn)物。另外，適用的含羥基的中間體包括一種或多種低分子量二元羧酸(如己二酸)和己內(nèi)酯與一種或多種上述低分子量二元醇制得的三元酯(teresters)。
較好的聚酯二醇和聚己內(nèi)酯二醇可例如如D.M.Young，F(xiàn).Hostettler等的“Polyesters from Lactone”Union Carbide F-40，p147文獻(xiàn)所述用已知的酯化或酯交換方法制得。
適用的聚醚二醇包括聚四亞甲基醚二醇。
適用的聚碳酸酯二醇包括脂族聚碳酸酯二醇。較好的脂族聚碳酸酯二醇是Enichem制造的并以Ravecarb 102(分子量為1000)和Ravecarb 106(分子量為2000)的商品名出售的聚碳酸酯二醇。
最好的含羥基的中間體是(a)己二酸與一種或多種選自1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇和1，10-癸二醇的二元醇的酯化產(chǎn)物；(b)ε-己內(nèi)酯與一種或多種選自1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇和1，10-癸二醇的二元醇的反應(yīng)產(chǎn)物；(c)聚1，4-丁二醇；(d)脂族聚碳酸酯二醇和(e)這些含羥基中間體的混合物。
二異氰酸酯適用于制造本發(fā)明聚氨酯的脂環(huán)族二異氰酸酯包括二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯，較好是約含20-100％4，4’-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)(下面稱為PICM，對異氰酸酯基環(huán)己基甲烷)的反式，反式異構(gòu)體的異構(gòu)體混合物。通常存在于用于本發(fā)明的二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的位置和/或立體異構(gòu)體的混合物中的其它組分有PICM的順式，反式和順式，順式異構(gòu)體以及2，4’-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)立體異構(gòu)體。這些異構(gòu)體以及反式，反式PICM異構(gòu)體的含量可通過用于制造二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯的方法來控制。較好的二異氰酸酯是PICM異構(gòu)體混合物。更好的混合物中反式，反式異構(gòu)體的含量不少于約20％，4，4’-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)的順式，順式異構(gòu)體不超過約20％。4，4’-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)的三種異構(gòu)體如下 反式，反式 順式，反式
順式，順式適用于本發(fā)明的PICM是用例如美國專利2,644,007、2,680,127和2,908,703(在此引為參考)所述的本領(lǐng)域眾所周知的方法通過對相應(yīng)的4，4’-亞甲基二(環(huán)己胺)(PACM)進(jìn)行光氣化制得的。PACM異構(gòu)體混合物在室溫在液相、部分液相或固相經(jīng)光氣化后形成PICM。所述PACM異構(gòu)體混合物可由亞甲基二苯胺氫化和/或在水和醇(如甲醇和乙醇)的存在下PACM異構(gòu)體混合物分級結(jié)晶而制得。
其它適用的脂環(huán)族二異氰酸酯包括購自Arco Chemical的3-異氰酸甲酯基-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯(IPDI)，它具有如下結(jié)構(gòu) 以及購自Cytex，Inc.，的間四甲基二甲苯二異氰酸酯(TMXDI)，它具有下列結(jié)構(gòu) 二元胺固化劑用于制造本發(fā)明聚氨酯的較好的芳香二元胺固化劑是2，4-二氨基-3，5-二乙基甲苯、2，6-二氨基-3，5-二乙基甲苯及其混合物(通稱二乙基甲苯二胺或DETDA)，它可以Ethacure 100的商品名購自Albemarle Corporation。DETDA在室溫是液態(tài)的，在25℃的粘度為156cs。DETDA是異構(gòu)體，其中2，4-異構(gòu)體為75-81％，而2，6-異構(gòu)體為18-24％。DETDA具有下列結(jié)構(gòu)
2，6-異構(gòu)體 2，4-異構(gòu)體特別好的是以Ethacure 100S的商品名購得的色穩(wěn)定的Ethacure 100。
適用于本發(fā)明的其它二元胺固化劑包括具有下列化學(xué)式的化合物 其中，R1和R2各自選自甲基、乙基、丙基和異丙基，R3選自氫和氯。這種二元胺固化劑的例子有Lonza Ltd.(Basel，Switzerland)制造的下列化合物L(fēng)ONZACUREM-DIPA R1＝C3H7；R2＝C3H7；R3＝HLONZACUREM-DMA R1＝CH3；R2＝CH3；R3＝HLONZACUREM-MEA R1＝CH3；R2＝C2H5；R3＝HLONZACUREM-DEA R1＝C2H5；R2＝C2H5；R3＝HLONZACUREM-MIPA R1＝CH3；R2＝C3H7；R3＝HLONZACUREM-CDEA R1＝C2H5；R2＝C2H5；R3＝Cl其中R1、R2和R3對應(yīng)于上式的R1、R2和R3。其中，較好的二元胺固化劑是4，4’-亞甲基二(3-氯-2，6-二乙基苯胺)(LONZACUREM-CDEA)，它可購自Air Productsand Chemical，Inc.(Allentown，Pennsylvania)。上述二元胺固化劑可以是附加的或者用于代替DETDA作為聚氨酯固化劑。
制備本發(fā)明聚氨酯本發(fā)明聚氨酯可用本領(lǐng)域已知的準(zhǔn)預(yù)聚物法或全預(yù)聚物法制得。本發(fā)明聚氨酯的較好制備方法如下以約2.5-4.0 NCO/1.0 OH，較好以約3.0 NCO/1.0 OH的當(dāng)量比例先將二異氰酸酯與含OH的中間體相混合，隨后在212-230°F使之反應(yīng)3-5小時(shí)，或者在260-265°F反應(yīng)5-10分鐘，或者在275-290°F反應(yīng)3-5分鐘。隨后移去熱源，使預(yù)聚物冷卻至約160°F，并在該溫度穩(wěn)定約24小時(shí)，接著測定預(yù)聚物中的NCO百分?jǐn)?shù)。隨后可加入附加的二異氰酸酯以達(dá)到確定的當(dāng)量。接著以約0.85-1.02NH2/1.0 NCO，較好以約0.90-1.0 NH2/1.0 NCO，更好約0.92-0.96NH2/1.0 NCO的當(dāng)量比在約160-180°F使預(yù)聚物與芳香二元胺固化劑反應(yīng)。隨后將預(yù)聚物在230-275°F固化4-24小時(shí)。在較低溫度下固化時(shí)間較長，在較高溫度下固化時(shí)間較短。
本發(fā)明聚氨酯聚合物可鑄塑或模壓。鑄塑是較好的方法，因?yàn)樗频玫木郯滨ゾ酆衔锞哂凶罴训墓鈱W(xué)特性。
可將預(yù)聚物和固化劑混合物鑄塑在模具中，隨后固化?？蛇x擇適當(dāng)?shù)墓袒瘯r(shí)間和溫度部分固化本發(fā)明聚氨酯材料，隨后從鑄塑模具中移出之，并制成所需的形狀。使用這種方法，可將聚氨酯材料制成簡單或復(fù)雜的形狀，隨后完全固化之。
可向預(yù)聚物中加入三元醇，其加入量足以產(chǎn)生約1％(按反應(yīng)物的當(dāng)量計(jì))的交聯(lián)，例如以總反應(yīng)物重量計(jì)4-8％發(fā)生交聯(lián)。適用于本發(fā)明的三元醇包括三羥甲基乙烷和三羥甲基丙烷。向預(yù)聚物中加入三元醇提高了熱變形溫度，并在某些情況下改進(jìn)了固化聚氨酯的沖擊性能。
在制造本發(fā)明聚氨酯時(shí)可使用各種抗氧劑、紫外光穩(wěn)定劑、抗變色劑、光學(xué)增亮劑、和脫模劑。例如，按反應(yīng)物總重量計(jì)可在預(yù)聚物中最多加入5％的一種或多種抗氧劑。適用于本發(fā)明的抗氧劑包括多官能位阻酚型抗氧劑。多官能位阻酚型抗氧劑的一個(gè)例子是購自Ciba Geigy的Irganox 1010，它的化學(xué)式如下 還可在固化步驟前或固化過程中向預(yù)聚物中加入紫外光穩(wěn)定劑，按反應(yīng)物總重量計(jì)其加入量最多約為5.0％，較好約0.5-4.0％。適用于本發(fā)明的紫外光穩(wěn)定劑包括苯并三唑。苯并三唑紫外光穩(wěn)定劑的例子包括Cyasorb 5411和Tinuvin328。購自American Cyanamid的Cyasorb 5411具有下列化學(xué)式 購自Ciba Geigy的Tinuvin 328具有下列化學(xué)式 另一種適用的紫外光穩(wěn)定劑是購自American Cyanamid的Cyasorb 3604，它具有下列化學(xué)式 除了苯并三唑以外，可加入位阻胺光穩(wěn)定劑以進(jìn)一步增強(qiáng)紫外光防護(hù)性能。位阻胺光穩(wěn)定劑的例子是購自Ciba-Geigy的Tinuvin 765，其化學(xué)式如下
實(shí)施例I-VII將脂環(huán)族二異氰酸酯與一種或多種聚酯二醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚醚二醇或聚碳酸酯二醇相混合。在干燥的氮?dú)庀聦⒎磻?yīng)物加熱至275-290°F，在該溫度下保溫3-5分鐘，使之反應(yīng)成預(yù)聚物。將該預(yù)聚物冷卻至220-250°F，加入紫外光穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗變色劑和/或光學(xué)增亮劑。將預(yù)聚物進(jìn)一步冷卻至170-200°F，隨后進(jìn)行評價(jià)并在160°F儲存24小時(shí)。測定NCO的百分?jǐn)?shù)。
接著在160-180°F使該預(yù)聚物與芳香二元胺固化劑以0.85-1.02NH2比1.0NCO的當(dāng)量比進(jìn)行反應(yīng)。接著將聚合物在230-275°F固化4-24小時(shí)。
實(shí)施例所用的反應(yīng)物如下表I所示
表I

在各實(shí)施例中各反應(yīng)物的用量如下表II所示。
表II

1給出的Ethacure 100S(DETDA)的量為預(yù)聚物中測得的每1.0當(dāng)量NCO中NH2的當(dāng)量數(shù)。
評價(jià)形成的材料的光學(xué)性能、硬度、耐溶劑性、熱變形性和抗沖擊性。
實(shí)施例I-IV的聚氨酯材料均具有優(yōu)良的光學(xué)性能，霧度低至0.3％，在厚度為0.080-0.250英寸時(shí)透光度高達(dá)95％。實(shí)施例I-IV試樣的肖氏D硬度為79-82。對于實(shí)施例V-VIII試樣，其肖氏D硬度為77-82。
當(dāng)使用異丙醇測定時(shí)，實(shí)施例I、II和III的聚氨酯材料的耐應(yīng)力銀紋性大于7000磅/英寸2。
使用0.25英寸厚的片材和0.22口徑的碎片模擬射彈評價(jià)實(shí)施例I-IV試樣的V-50速度。經(jīng)多次試驗(yàn)后，平均V-50速度約為1210英尺/秒。
對于實(shí)施例I-III的試樣，0.25英寸厚的試樣在264psi纖維應(yīng)力的熱變形溫度范圍為290-305oF，在264psi纖維應(yīng)力實(shí)施例IV材料的相似試樣的熱變形溫度為270-280oF。
0.25英寸厚的實(shí)施例V-VIII的試樣的熱變形溫度及抗沖擊性如下表所示表III

上面本發(fā)明實(shí)施例和其它實(shí)例的描述僅出于說明和敘述的目的。不應(yīng)將本發(fā)明限制在所述實(shí)施例和實(shí)例。在閱讀了上面描述以后本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯然會對所述實(shí)施例和實(shí)例進(jìn)行各種變化和改進(jìn)。本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書及其等同內(nèi)容所限定。
權(quán)利要求
1.一種透明的、非彈性高硬度抗沖擊聚氨酯材料，它包括以下(a)與(b)進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物(a)一種預(yù)聚物，它是由脂族或脂環(huán)族二異氰酸酯與至少一種重均分子量約為約400-2000的含羥基的中間體反應(yīng)制得的，所述中間體選自聚酯二醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚醚二醇和聚碳酸酯二醇及其混合物；與(b)至少一種第一芳香二元胺固化劑，所述固化劑選自2，4-二氨基-3，5-二乙基甲苯、2，6-二氨基-3，5-二乙基甲苯及其混合物。
2.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯由準(zhǔn)預(yù)聚物法制得。
3.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯由全預(yù)聚物法制得。
4.如權(quán)利要求3所述的聚氨酯材料，其特征在于所述二異氰酸酯與至少一種含羥基的中間體以約2.5-4.0 NCO/1.0 OH的當(dāng)量比進(jìn)行反應(yīng)。
5.如權(quán)利要求4所述的聚氨酯材料，其特征在于所述二元胺固化劑與所述預(yù)聚物以約0.85-1.02 NH2/1.0 NCO的當(dāng)量比進(jìn)行反應(yīng)。
6.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料是所述預(yù)聚物、所述至少一種第一芳香二元胺固化劑和至少一種第二二元胺固化劑的反應(yīng)產(chǎn)物，所述第二二元胺固化劑選自具有下式的化合物 其中R1和R2各自選自甲基、乙基、丙基和異丙基，R3選自氫和氯。
7.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述二異氰酸酯選自4，4’-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)、3-異氰酸甲酯基-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯、間四甲基二甲苯二異氰酸酯及其混合物。
8.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料在264psi的熱變形溫度為210-325°F。
9.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料在264psi的熱變形溫度至少為250°F。
10.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料在264psi的熱變形溫度至少為300°F。
11.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料是光學(xué)透明的，厚度為0.08-0.25英寸時(shí)的透光度至少約80％。
12.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于0.25英寸厚的聚氨酯材料片的V-50 0.22口徑FSP速度至少為1100英尺/秒。
13.如權(quán)利要求4所述的聚氨酯材料，其特征在于所述二元胺固化劑與所述預(yù)聚物以約0.90-1.0 NH2/1.0 NCO的當(dāng)量比進(jìn)行反應(yīng)。
14.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述含羥基中間體的重均分子量約為400-1000。
15.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述含羥基的中間體選自(a)己二酸與一種或多種選自1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇和1，10-癸二醇的二元醇的酯化產(chǎn)物；(b)ε-己內(nèi)酯與一種或多種選自1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇和1，10-癸二醇的二元醇的反應(yīng)產(chǎn)物；(c)聚1，4-丁二醇；(d)脂族聚碳酸酯二醇和(e)這些含羥基中間體的混合物。
16.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述脂環(huán)族二異氰酸酯是4，4’-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)的異構(gòu)體混合物，它至少包括20％4，4’-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)的反式，反式異構(gòu)體。
17.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯還包括紫外光穩(wěn)定劑。
18.如權(quán)利要求17所述的聚氨酯材料，其特征在于所述紫外光穩(wěn)定劑選自苯并三唑、位阻胺光穩(wěn)定劑及其混合物。
19.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述預(yù)聚物還包括抗氧劑。
20.如權(quán)利要求19所述的聚氨酯材料，其特征在于所述抗氧劑是多官能位阻酚。
21.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于當(dāng)用異丙醇測定時(shí)，所述聚氨酯材料的耐應(yīng)力銀紋性大于7000磅/英寸2。
22.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯還包括三元醇，其用量足以產(chǎn)生以反應(yīng)物當(dāng)量計(jì)1％的交聯(lián)。
23.如權(quán)利要求22所述的聚氨酯材料，其特征在于所述三元醇選自三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷及其混合物。
24.用權(quán)利要求1所述聚氨酯材料制得的眼鏡鏡片。
25.如權(quán)利要求24所述的鏡片，其特征在于所述鏡片選自太陽眼鏡鏡片、眼鏡鏡片和防護(hù)眼鏡鏡片。
26.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述二元胺固化劑是色穩(wěn)定的。
27.一種透明的、非彈性高硬度抗沖擊聚氨酯材料，它包括以下(a)與(b)進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物(a)一種預(yù)聚物，它是由二異氰酸酯與至少一種重均分子量約為400-2000的含羥基的中間體反應(yīng)制得的，所述二異氰酸酯選自4，4’-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)、3-異氰酸甲酯基-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯、間四甲基二甲苯二異氰酸酯及其混合物；所述中間體選自(a)己二酸與一種或多種選自1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇和1，10-癸二醇的二元醇的酯化產(chǎn)物；(b)ε-己內(nèi)酯與一種或多種選自1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇和1，10-癸二醇的二元醇的反應(yīng)產(chǎn)物；(c)聚1，4-丁二醇；(d)脂族聚碳酸酯二醇和(e)這些含羥基中間體的混合物；與(b)至少一種二元胺固化劑，所述固化劑選自2，4-二氨基-3，5-二乙基甲苯、2，6-二氨基-3，5-二乙基甲苯及其混合物，其中所述聚氨酯材料在264psi的熱變形溫度至少為300°F。
28.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯由準(zhǔn)預(yù)聚物法制得。
29.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯由全預(yù)聚物法制得。
30.如權(quán)利要求29所述的聚氨酯材料，其特征在于所述二異氰酸酯與至少一種含羥基的中間體以約2.5-4.0 NCO/1.0 OH的當(dāng)量比進(jìn)行反應(yīng)。
31.如權(quán)利要求30所述的聚氨酯材料，其特征在于所述二元胺固化劑與所述預(yù)聚物以約0.85-1.02NH2/1.0 NCO當(dāng)量比進(jìn)行反應(yīng)。
32.由權(quán)利要求27所述聚氨酯材料制得的眼鏡鏡片。
33.如權(quán)利要求32所述的鏡片，其特征在于所述鏡片是太陽眼鏡鏡片、眼鏡鏡片和防護(hù)眼鏡鏡片。
34.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于所述二元胺固化劑是色穩(wěn)定的。
35.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料是光學(xué)透明的，厚度為0.08-0.25英寸時(shí)的透光度至少約80％。
36.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于0.25英寸厚的聚氨酯材料片的V-50 0.22口徑FSP速度至少為1100英尺/秒。
37.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于所述含羥基中間體的重均分子量約為400-1000。
38.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于所述二異氰酸酯是4，4’-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)的異構(gòu)體混合物，它至少包括20％4，4’-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)的反式，反式異構(gòu)體。
39.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于所述預(yù)聚物還包括紫外光穩(wěn)定劑。
40.如權(quán)利要求39所述的聚氨酯材料，其特征在于所述紫外光穩(wěn)定劑選自苯并三唑、位阻胺光穩(wěn)定劑及其混合物。
41.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于所述預(yù)聚物還包括抗氧劑。
42.如權(quán)利要求41所述的聚氨酯材料，其特征在于所述抗氧劑是多官能位阻酚。
43.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于當(dāng)用異丙醇測定時(shí)，所述聚氨酯材料的耐應(yīng)力銀紋性大于7000磅/英寸2。
44.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于所述預(yù)聚物還包括三元醇，其用量足以產(chǎn)生以反應(yīng)物當(dāng)量計(jì)1％的交聯(lián)。
45.如權(quán)利要求44所述的聚氨酯材料，其特征在于所述三元醇選自三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷及其混合物。
46.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料是光學(xué)透明的，厚度為0.08-0.25英寸時(shí)的透光度至少約95％。
47.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料是光學(xué)透明的，厚度為0.08-0.25英寸時(shí)的霧度為約0.3％或更低。
48.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料的肖氏D硬度至少77。
49.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料的肖氏D硬度至少79。
50.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料的光學(xué)透明的，厚度為0.08-0.25英寸時(shí)的透光度至少約95％。
51.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料是光學(xué)透明的，厚度為0.08-0.25英寸時(shí)的霧度為約0.3％或更低。
52.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料的肖氏D硬度至少77。
53.如權(quán)利要求27所述的聚氨酯材料，其特征在于所述聚氨酯材料的肖氏D硬度至少79。
54.一種透明的、非彈性高硬度抗沖擊聚氨酯材料，它基本上如本文實(shí)施例所述。
全文摘要
本發(fā)明是一種光學(xué)透明的高硬度抗沖擊聚氨酯，它具有特別高的熱變形溫度和優(yōu)良的耐化學(xué)劑性。本發(fā)明尤其適合要求優(yōu)良的抗沖擊性和高熱變形溫度的透明用途，例如建筑物窗玻璃、機(jī)動車窗玻璃、防暴盾、飛機(jī)座艙罩、面罩、擋板、眼鏡和太陽鏡、護(hù)目鏡和透明裝甲。
文檔編號C08G18/66GK1654499SQ200410100619
公開日2005年8月17日 申請日期1998年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月2日
發(fā)明者E·C·斯萊格勒 申請人:西木拉股份有限公司