吸熱層體系的製作方法

2023-09-22 06:34:10 2

專利名稱：吸熱層體系的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種包含至少第一層(A)、第二層(B)和第三層(C)的吸熱層體系、其製備方法及其應用，以及由此而製造的產品。
在汽車製造中，出於安全的原因，例如在發生交通事故時具有高安全性，同時也出於較大設計自由度的考慮，要求熱塑性玻璃材料替代玻璃。在汽車製造中採用透明熱塑性塑料作為玻璃元件的一個問題是在近紅外(NIR)的過度透射，這在夏季可能造成乘客車廂被不希望地強烈加熱。
對於汽車玻璃領域的應用，大多數情況規定可見(光)範圍的透射率(LTA值)至少是70％。該數值在SAE J 1796(1995年5月版)中做了規定。
按照SAE J 1796(1995年5月版)，採用TDS值(陽光直接透射率)表示吸熱效率。該數值描述透過樣品因而對加熱車內部起作用的太陽能的百分率。TDS值越高，體系的熱-反射性能越差。
各種在NIR具有低透射率的熱-反射體系在文獻中做了描述。一方面，已知有表面塗層或噴漆體系，另一方面還有透明熱塑性聚合物用的紅外-吸收添加劑。
用作熱塑性塑料添加劑並限制加熱效應的紅外吸收劑描述在例如J.Fabian，H.Nakazumi，H.Matsuoka，《化學評論》92，1197(1992)，US 5 712 332和JP 06240146 A中。此種添加劑的不利之處在於其熱屏蔽作用有限和/或熱和/或光化學穩定性低。
與玻璃元件的透明熱塑性材料粘合的鍍金屬薄膜也已知被用於NIR保護(例如參見DE-A 195 37 263)。此種薄膜有市售供應，例如，3M公司的商品名Scotchtint。然而，此種體系的缺點在於可見範圍的透射率過低。用此種體系，無法既達到大於70％的LTA值，同時又有良好熱保護作用(TDS值小於50％)。
最後，具有基於幹涉效應的NIR-反射性能的薄膜在文獻中是已知的。此種薄膜及其作為透明熱塑性玻璃元件用吸熱層體系的應用描述在例如WO 97/01778和WO 97/01440中。此種類型幹涉膜有市售供應，例如由3M公司按照商品名「陽光反射膜，N-NPE 1458LP」銷售。然而，照樣，此種體系的缺點在於，太陽熱輻射中被遮擋的比例太低，並且配有此種膜的玻璃元件的TDS值太高。
為適應戶外應用，除了要求光譜特性之外，吸熱體系還必須具有良好的長期耐候性，即，良好的長期耐日曬變色和褪色的能力。
同時包含(A)酞菁紅外吸收劑和(B)紫外吸收劑的薄的膜狀吸熱層體系，，描述在JP 10-077360A中。該隔熱層的耐候性據稱因而得到改善。按照一種實施方案，建議採用一種厚度0.13mm的膜狀塗層，它既包含酞菁紅外吸收劑也包含紫外吸收劑。此種塗層在48h加速老化試驗中表現出可接受的耐候性，但缺點是在超過500h的老化試驗中的長期耐候性不良。另外，該出版物中描述的薄的膜狀塗層表現出光學性能不夠，因此不適合用作汽車玻璃。
同樣也眾所周知的是，某些熱塑性塑料可利用紫外吸收噴漆和/或具有高紫外吸收劑含量的共擠出層加以保護。例如從EP 0 110 221 A已知，在聚碳酸酯塑料板上塗布含3wt％～15wt％紫外吸收劑的層以改善其耐候性。該文獻中所描述的多層體系不含紅外吸收劑。
最後，EP 0 774 551 A描述含紫外吸收保護層的、基於無機顏料的濾熱膜。無機顏料存在不溶解於熱塑性塑料的缺點，因此不能獲得在可見範圍透明並且渾濁度很小的模塑製品。
本發明的目的是提供一種吸熱層體系，它具有優異的長期耐候性和卓越的光學性能如透明度和光澤，並且能以可能的最經濟模式生產，可用於透明塑料玻璃元件的隔熱。按照SAE J 1796測定，吸熱塗層體系應具有均衡的LTA與TDS之間的比值。更具體而言，吸熱塗層體生活費應具有小於50％的TDS值，和同時大於70％的LTA。
本發明的目的由一種透明吸熱層體系實現，它包含第一層(A)、第二層(B)和第三層(C)，其中層(A)包含紫外吸收劑，層(B)包含有機紅外吸收劑和紫外吸收劑，而層(C)是在紅外範圍反射的幹涉層。
本發明吸熱層體系的特徵在於一種三層結構，其中吸熱既依靠幹涉層(C)也藉助含有機紅外吸收劑和紫外吸收劑的層(B)。另外，本發明層體系包含另一個含有另外紫外吸收劑的層(A)，它保護層(B)中含有的紅外吸收劑免遭因太陽輻射而分解。
現已驚奇地發現，本發明層體系除了具有特別均衡的LTA與TDS值之比外，還具有優異的耐候性。本發明層體系具有LTA值大於70％的良好透明度，同時具有TDS值小於50％的良好吸熱性。另外，本發明層體系具有卓越的長期耐天候老化特徵，從而使它們特別適合作為露天用玻璃元件。
本發明層體系的層(B)的特徵在於，它既包含有機紅外吸收劑又包含紫外吸收劑。由於兩種添加劑在同一層中的共同存在，高比例敏感有機紅外吸收劑得到了防紫外線輻射保護。另外，有機紅外吸收劑還受到含有紫外吸收劑的另一層(層A，「紫外層」)的防紫外線輻射分解保護的作用。紫外層(層A)設計用來保護層(B)中的NIR染料免遭紫外線破壞，故將層(A)布置在沿入射光輻射方向的層(B)上方是有利的。
本發明層體系的幹涉層(C)是反射近紅外範圍的幹涉層。適合本發明的幹涉層(C)包括，例如，含有至少兩個具有不同折射指數的透明層(C1)和(C2)的選擇性反射交替層體系。
可作為層C使用的交替層體系是由若干具有不同折射指數的層(「四分之一波長層」)組成的層體系。按照眾所周知的光學法則，選擇性反射安排可在近紅外區域獲得。尤其合適的是，一方面，用例如共擠出生產的熱塑性交替層體系，另一方面是由金屬、金屬氧化物、金屬氮化物和/或金屬氮氧化物層組成的交替層體系。
由於加工性和可變形性較好，熱塑性交替層體系最適合使用，例如，3M公司供應的「陽光反射膜，N-NPE 1458LP」。
從面對入射光輻射的這一側開始，本發明層體系的下列層結構是有利的層(A)-層(B)-層(C)或層(A)-層(C)-層(B)。
在此種情況下，特別有利的是將層(A)設計成噴漆或者聚合物層，而層(B)設計成聚合物層。
按照本發明優選的實施方案，本發明層體系還包含基於玻璃或透明熱塑性聚合物的基材(S)。基於聚碳酸酯或聚酯碳酸酯的基材(S)尤其優選。在此種情況下，按照本發明的層體系，從面對入射光輻射的這一側開始，優選具有以下層結構層(A)-層(B)-基材(S)-層(C)或層(A)-基材(S)-層(B)-層(C)或層(A)-基材(S)-層(C)-層(B)或層(A)-層(C)-基材(S)-層(B)或層(A)-層(B)-層(C)-基材(S)或層(A)-層(C)-層(B)-基材(S)。
最優選的是，本發明層體系，從面對入射光輻射的這一側開始，具有下列層結構層(A)-層(B)-基材(S)-層(C)或層(A)-基材(S)-層(B)-層(C)。
如果層(B)設計成基材(S)，則層(B)優選具有1mm～30mm，尤其是2mm～8mm，最優選3mm～5mm的厚度。
層(A)或層(B)設計成基材(S)也是有利的。最優選的是層(B)設計成基材(S)。
另外，還發現，本發明層體系的各個層設計成一定厚度是有利的。
層(A)和(B)優選各自具有1μm～100μm的厚度。它們各自可設計成噴漆或作為共擠出層。在前一種情況下，該層優選具有3μm～5μm的厚度，在後一種情況下，厚度為30μm～80μm。如果層(A)或(B)設計成基材(S)，則它優選具有1mm～30mm，尤其是3mm～5mm的厚度。
層(C)優選具有0.1μm～200μm的厚度。它優選被設計成薄膜。
基材(S)優選具有1mm～30mm，尤其是3mm～5mm的厚度。
本發明層體系具有優異透明度和渾濁行為，同時具有卓越的長期耐候性。更具體而言，其特徵在於，它除了具有小於50％的TDS值，還具有大於70％的LTA值。無論從生產的角度還是就用於汽車玻璃的特定性能而言，現已證明特別有利的是將NIR/UV層(層B)和紫外層(層A)設計成適當厚度的共擠出聚合物層。
按照本發明層(B)的優選實施方案，作為層體系中唯一如此的層，含有有機紅外吸收劑。
按照本發明另一種優選的實施方案，本發明層體系除了層(A)、(B)和(C)之外還含有至少一個另外的透明層(D)，它優選既不含紅外也不含紫外吸收劑。層(D)也稱作「透明層」，其功能是改善抗劃痕或增加機械剛度。一或多個透明層可存在於本發明層體系中。優選使用1～3個透明層，尤其優選使用1個透明層。透明層可布置在層體系中的任何地方，即，在層(A)、(B)和(C)上方、下方或其間。然而特別有利的是，在層體系中，透明層(D)安排在相對於太陽輻射的最上層。對透明層(D)的材料不存在任何特定限制；然而，通常有利的是，透明層設計成聚合物或玻璃層。合適的聚合物層包括，特別是透明熱塑性塑料層。特別合適的透明熱塑性塑料是聚碳酸酯或共聚碳酸酯。對於層體系的光學性能有利的是，用於層(D)和其他層的是同一種聚合物。在本發明層體系中，層(A)和/或(B)是例如基於聚碳酸酯的層時，層(D)也是基於聚碳酸酯的層是有利的。
層(D)可設計成噴漆或作為共擠出層。在前一種情況下，層(D)優選具有0.1μm～30μm，尤其是0.3μm～10μm的厚度。在後一種情況下，層(D)優選具有0.01mm～30mm，尤其是3mm～5mm的厚度。
適合用於本發明層體系的有機紅外吸收劑是其吸收最大值位於700nm～1500nm的近紅外區內的化合物。從文獻中得知的紅外吸收劑，合適的種類按物質類別描述在，例如，M.Matsuoka，《紅外吸收染料》Plenum出版社，紐約，1990中。特別合適的紅外吸收劑是選自含有酞菁、萘菁(naphthalocyanines)、金屬配合物、偶氮染料、蒽醌染料、方形酸衍生物、immonium染料、苝、聚甲炔。其中酞菁和萘菁是最合適的。從改善在熱塑性塑料中溶解性的角度考慮，具有位壘側基的酞菁和萘菁是優選的。
對於層(B)中包含的有機紅外吸收劑含量不存在任何特定限制，只要要求的熱輻射吸收和足夠的層體系透明度得到保證。現已證明，特別有利的是，層(B)含有0.001～10g/m2，尤其是0.1～1g/m2的有機紅外吸收劑。視NIR/UV層(層(B))的消光係數和層厚而定，紅外吸收劑的使用濃度優選介於1ppm～10,000ppm，更優選10ppm～1,000ppm，最優選20ppm～400ppm。紅外吸收劑的混合物也特別適合。本領域技術人員可採用具有不同最大吸收波長的染料達到在近紅外區域的最佳吸收。
適合用於本發明層體系的紫外吸收劑是吸收最大值介於280nm～370nm，優選320～350nm的化合物。此類化合物及其製備從文獻中可知，描述在例如EP 0 839 623 A、WO 96/15102和EP 0 500 496 A中。特別適合用於本發明層體系的紫外吸收劑是苯並三唑、三嗪、二苯酮和/或芳基化的氰基丙烯酸酯。
特別合適的紫外吸收劑是羥基苯並三唑如2-(3』，5』-雙(1，1-二甲基苄基)-2』-羥苯基)-苯並三唑(Tinuvin234，汽巴特殊化學品公司，Basel)、2-(2』-羥基-5』-(叔辛基)-苯基)-苯並三唑(Tinuvin329，汽巴特殊化學品公司，Basel)、2-(2』-羥基-3』-(2-丁基)-5』-(叔丁基)-苯基)-苯並三唑(Tinuvin350，汽巴特殊化學品公司，Basel)、雙-(3-(2H-苯並三唑基)-2-羥基-5-叔辛基)甲烷(Tinuvin360，汽巴特殊化學品公司，Basel)、2-(羥基-2-羥苯基)-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(Tinuvin1577，汽巴特殊化學品公司，Basel)和二苯酮2，4-二羥基二苯酮(Chimasorb22，汽巴特殊化學品公司，Basel)、2-丙烯酸、2-氰基-3，3-二苯基-、2，2-雙[[(2-氰基-1-氧代-3，3-二苯基-2-丙烯基)氧基]甲基]-1，3-丙烷二基酯(9CI)(Uvinul3030，BASF公司，Ludwigshafen)。這些紫外吸收劑的混合物也可使用。
也可使用納米級無機紫外吸收劑，含有或不含有機紫外吸收劑皆可。優選TiO2、ZnO和CeO2。其粒度小於100nm製備方法是已知的。
對於層體系中包含的紫外吸收劑的數量不存在特殊限制。按照本發明優選的實施方案，層(A)含有0.1wt％～40wt％，尤其是1wt％～10wt％紫外吸收劑。另外，現已證明有利的是，層(B)包含0.1wt％～10wt％，尤其是0.2wt％～1wt％紫外吸收劑。
對於層(A)、(B)和(C)、(D)和(S)的基礎材料不存在特定限制，只要該材料具有良好透明度和耐天候老化性並因此適合用於汽車玻璃。然而，現已證明，層體系的各個層是基於聚合物或噴漆的層是特別有利的。這就是說，如果在各個層中包含有機紅外吸收劑和/或紫外吸收劑的話，則它們被引入到聚合物或噴漆層中。
優選使用透明熱塑性聚合物。
就本

發明內容
而言的透明熱塑性聚合物包括例如烯屬不飽和單體的聚合物和/或雙官能反應性化合物的縮聚物。透明熱塑性聚合物的例子包括聚碳酸酯或共聚碳酸酯，主要成分是二酚、聚-或共聚丙烯酸酯和聚-或共聚甲基丙烯酸酯，例如聚-或共聚甲基丙烯酸甲酯以及與苯乙烯的共聚物，例如透明聚苯乙烯丙烯腈(PSAN)或基於乙烯和/或丙烯的聚合物，以及芳族聚酯如PET、PEN或PETG和透明熱塑性聚氨酯。另外，基於環狀烯烴的聚合物(例如，TOPAS，一種Ticona銷售的市售產品)、對苯二甲酸的聚-或共縮聚物，例如聚-或共聚對苯二甲酸乙二酯(PET或共聚PET)或PETG，也可結合進去。
幾種透明熱塑性聚合物的混合物也可使用。
優選聚碳酸酯或共聚碳酸酯。
尤其優選的聚碳酸酯是基於雙酚A的均聚碳酸酯、基於1，3-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環己烷的均聚碳酸酯和基於單體雙酚A和1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環己烷二者的共聚碳酸酯。
屬於本發明範圍內的聚碳酸酯既包括均聚碳酸酯也包括共聚碳酸酯；聚碳酸酯可以是線型或按已知方式支化的。
聚碳酸酯按已知方式由雙酚、碳酸衍生物，任選的鏈終止劑和支化劑製備。
關於聚碳酸酯製備的細節在過去近40年來已有大量記載。僅作為例子，例如可參考Schnell的「聚碳酸酯化學與物理」，《聚合物評論》，卷9，國際科學出版社，紐約，倫敦、雪梨1964；D.Freitag，U.Grigo，P.R.Muller，H.Nouvertne』，拜爾公司，「聚碳酸酯」，《聚合物科學與工程大全》卷11，第二版，1988，pp.648～718；以及最後，Dres.U.Grigo，K.Kirchner和P.R.Muller的「聚碳酸酯」，在Becker/Braun主編的《塑料手冊》卷3/1，「聚碳酸酯、聚縮醛、聚酯、纖維素酯」中，Carl Hanser出版社，慕尼黑，維也納1992，pp.117～299。
適合製備聚碳酸酯的二酚包括例如氫醌、間苯二酚、二羥基聯苯、雙(羥苯基)-鏈烷、雙(羥苯基)-環烷、雙(羥苯基)-硫醚、雙(羥苯基)-醚、雙(羥苯基)-酮、雙(羥苯基)-碸、雙(羥苯基)-亞碸、α，α』-雙(羥苯基)-二異丙基苯，及其環上烷基化和滷代的化合物。
優選的二酚是4，4』-二羥基聯苯、2，2-雙(4-羥苯基)-丙烷、2，4-雙(4-羥苯基)-2-甲基丁烷、1，1-雙(4-羥苯基)-對二異丙基苯、2，2-雙(3-甲基-4-羥苯基)-丙烷、2，2-雙(3-氯-4-羥苯基)-丙烷、雙(3，5-二甲基-4-羥苯基)-甲烷、2，2-雙(3，5-二甲基-4-羥苯基)-丙烷、雙(3，5-二甲基-4-羥苯基)-碸、2，4-雙(3，5-二甲基-4-羥苯基)-2-甲基丁烷、1，1-雙(3，5-二甲基-4-羥苯基)-對二異丙基苯、2，2-雙(3，5-二氯-4-羥苯基)-丙烷、2，2-雙(3，5-二溴-4-羥苯基)-丙烷和1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環己烷。
特別優選的二酚是2，2-雙(4-羥苯基)-丙烷、2，2-雙(3，5-二甲基-4-羥苯基)-丙烷、2，2-雙(3，5-二氯-4-羥苯基)-丙烷、2，2-雙(3，5-二溴-4-羥苯基)-丙烷、1，1-雙(4-羥苯基)-環己烷和1，1-雙(4-羥苯基)-3，3，5-三甲基環己烷。
上述以及其他二酚公開在例如US-A 3 028 635、US-A 2 999 825、US-A 3 148 172、US-A 2 991 273、US-A 3 271 367、US-A 4 982 014和US-A 2 999 846中，在DE-A 1 570 703、DE-A 2 063 050、DE-A 2 036 052、DE-A 2 211 956和DE-A 3 832 396中，在FR-A 1 561518中，在專著H.Schnell的「聚碳酸酯化學與物理」，國際科學出版社，紐約，1964，以及JP-A 62039/1986、JP-A 62040/1986和JP-A105550/1986中。
在均聚碳酸酯的情況下，僅使用一種二酚，而在共聚碳酸酯的情況下，要使用幾種二酚。
合適的碳酸衍生物的例子包括光氣或碳酸二苯酯。
適用於製備聚碳酸酯的鏈終止劑既包括一元酚也包括一元羧酸。合適的一元酚是苯酚本身，烷基酚如甲酚、對叔丁基酚、對正辛基酚、對異辛基酚、對正壬基酚和對異壬基酚，滷代酚如對氯苯酚、2，4-二氯苯酚、對溴苯酚和2，4，6-三溴苯酚、2，4，6-三碘苯酚、對碘苯酚及其混合物。
優選的鏈終止劑是對叔丁基酚和苯酚。
合適的一元羧酸還有苯甲酸、烷基苯甲酸和滷代苯甲酸。
優選的鏈終止劑還包括對應於通式(I)的酚 其中R是氫或C1～C30烷基基團，是線型或支鏈的，優選是叔丁基或支化或未支化C8和/或C9烷基基團。
鏈終止劑的用量優選介於0.1mol％～5mol％，以每種情況使用的二酚摩爾數為基準計。鏈終止劑的加入可發生在光氣化之前、期間或以後。
合適的支化劑是三-或三官能以上的聚碳酸酯化學中已知的化合物，尤其是具有三或三個以上酚羥基基團的那些。
合適的支化劑包括例如間苯三酚、4，6-二甲基-2，4，6-三(4-羥苯基)-2庚烯、4，6-二甲基-2，4，6-三(4-羥苯基)-庚烷、1，3，5-三(4-羥苯基)-苯、1，1，1-三(4-羥苯基)-乙烷、三(4-羥苯基)-苯甲烷、2，2-雙[4，4-雙(4-羥苯基)-環己基]-丙烷、2，4-雙(4-羥苯基異丙基)-苯酚、2，6-雙(2-羥基-5』-甲基苄基)-4-甲基苯酚、2-(4-羥苯基)-2-(2，4-二羥苯基)-丙烷、六-(4-(4-羥苯基異丙基)-苯基)-鄰對苯二甲酸酯、四(4-羥苯基)-甲烷、四(4-(4-羥苯基異丙基)-苯氧基)-甲烷和1，4-雙((4』，4」-二羥基三苯基)-甲基)-苯和2，4-二羥基苯甲酸、1，3，5-苯三酸、氰脲醯氯和3，3-雙(3-甲基-4-羥苯基)-2-氧代-2，3-二氫吲哚。
任選使用的支化劑的用量優選介於0.05mol％～2mol％，還是以每種情況使用的二酚摩爾數為基準計。
支化劑可與二酚和鏈終止劑一起隨鹼性水相加入，或者溶解在有機溶劑中並在光氣化前加入。在酯交換方法的情況下，支化劑與二酚一起使用。
本發明組合物還可包含常規聚合物添加劑，例如描述在EP-A 0 839623、WO 96/15102和EP-A 0 500 496中的抗氧化劑和脫模劑，也可包含阻燃劑、玻璃纖維、填料、發泡劑、顏料、螢光增白劑或染料，每種情況都是文獻中已知的並且按熱塑性塑料領域的常規用量使用。每種情況用量優選最高5wt％，更優選0.01wt％～5wt％，以組合物的數量為基準，尤其優選0.01wt％～1wt％，以組合物的數量為基準。幾種添加劑的混合物也可使用。
作為雜質存在的離子在熱塑性聚碳酸酯中的存在量優選小於10ppm，尤其優選小於5ppm。
本領域技術人員熟悉熱塑性聚碳酸酯的製備方法。
在幾個熱塑性層的情況下，它們的熱塑性塑料可以是相同類型或不同類型的。
合適的模塑製品/保護層組合例如在EP 0 320 632 A中給出。優選使用相同類型的塑料。
適用於本發明層體系的噴漆體系是其交聯組分包含丙烯酸酯、烯丙基、環氧、矽氧烷、異氰酸酯、酸酐和/或三聚氰胺-甲醛官能團的那些。此類噴漆體系的綜述可見諸於《Lehrbuch der Lacke undBeschichtungen》，主編Dr.Hans Kittel，出版社Hirzel，斯圖加特，1998；《Lackkunstharze》，Hans Wagner，Hans Friedrich Sarx，Carl Hanser出版社，慕尼黑，1971；具體有關環氧樹脂的，在《環氧樹脂、化學與工藝》中，Clayton A.May和Yoshio Tanaka編，MarcelDekker公司，紐約，1973，第7章，451頁起。
特別優選矽氧烷噴漆，例如DE 4020316 A中描述的那種。
噴漆層的厚度是1μm～200μm，優選2μm～50μm，最優選2μm～10μm。噴漆的粘度優選介於5MPa.s～10,000MPa.s。
任選地，層(A)、(B)、(C)、(D)和/或(S)中使用的聚合物或噴漆可進一步包含添加劑，例如在EP 0 839 623 A1和EP 0 500 496 A1中描述的抗氧化劑、阻燃劑、填料、發泡劑、常規染料和顏料，螢光增白劑和成核劑等，每種情況的優選用量最高5wt％，優選0.01wt％～5wt％，以總混合物為基準計，尤其優選0.01wt％～1wt％，以塑料的數量為基準。所述添加劑的混合物也適合。
另外，熱塑性塑料還可包含常規熱穩定劑。特別適合本發明的熱穩定劑包括位阻酚，例如3-(3』，5』-二叔丁基-4』-羥苯基)-丙酸十八烷基酯(Irganox1076，汽巴特殊化學品公司，Basel，瑞士)。再有，特別適合本發明的熱穩定劑包括亞磷酸酯，特別是三(2，4-二叔丁基苯基)-亞磷酸酯(Irgafos168，汽巴特殊化學品公司，Basel，瑞士)或膦，如三苯基膦。
本發明層體系的熱塑性塑料還可包含常規脫模劑。特別合適的脫模劑是季戊四醇的四硬脂酸酯(PETS)或甘油單硬脂酸酯(GMS)。
有機紅外吸收劑、紫外吸收劑和其他添加劑採用例如混煉、結合到溶液中、共擠出、捏合、注塑期間加入或者以母粒形式加入等已知方法引入到本發明層體系的各個層中。
本發明層體系可採用已知方法製備，例如採用塗布、共擠出、熱壓、浸漬、粘合、壓塑、紫外或熱固化、層合、多組分注塑、以溶液形式施塗、背擠塑(back injection)等，在一或多個並且任選不同的步驟中進行。
如此獲得的模塑製品可在塗布前或後按照同樣也已知的方法製成要求的形狀，例如熱成形。
本領域技術人員熟悉製備透明熱塑性塑料的方法。
各個層可彼此同時地在基本製品成形期間或以後立即通過例如共擠出或多組分注塑施加在一起。然而，也可施加到已製成的成形基本製品上，例如通過層合上薄膜或塗布以溶液。
層(A)優選通過塗布製備，層(B)通過注塑，而層(C)通過熱層合或以層(B)進行背注塑(back injection)。按照本發明另一種優選實施方案，層(A)和(B)通過共擠出製備。
替代地，層(C)也可粘合上去。用於層(C)的粘合劑可以是任何本領域技術人員已知的粘合塑料用的粘合劑，例如基於聚氨酯和/或丙烯酸酯的那些。優選使用無溶劑且全透明粘合劑。
本發明層體系在凡是不希望熱透射的地方都可發揮作用。用於汽車零部件特別合適，例如作為玻璃元件、汽車遮陽頂棚、塑料頂燈漫射器，以及建築領域，例如建築玻璃、溫室零部件、暖房、公共汽車站棚或類似用途。也可用於雙層壁片材或多層壁片材。另外，也可用作注塑件，如食品容器、電器零部件和眼鏡，例如防護眼鏡，如焊接保護眼鏡。
本發明層體系適合用於製造模塑製品，特別是製造透明塑料玻璃元件，例如基於聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的塑料玻璃元件。因此，本發明還提供用本發明層體系製造的模塑製品。
實例下面本發明將基於實施方案做更詳細的說明。
試樣製備為製備試樣，平均分子量分別為約28,000和30,000(由GPC測定的Mw)的無添加劑、未穩定化的聚碳酸酯(Makrolon2808和Makrolon3108，拜爾公司(Leverkusen)供應)在雙螺杆擠塑機中、300℃下與表1所載數量添加劑進行混煉，然後造粒。隨後，由這些粒料(76mm×50mm×2.5mm(層B))注塑成著色的試驗片材。
下面的化合物被用作紅外吸收劑
紅外吸收劑(A)氧釩根-5，14，23，32-四苯基-2，3-萘菁(Aldrich，Steinheim，德國)，和紅外吸收劑(B)銅(II)-1，4，8，11，15，18，22，25-八丁氧基-29H，31H-酞菁(Aldrich，Steinheim，德國)所用紫外吸收劑是2-(2』-羥基-3』-(2-丁基)-5』-(叔丁基)-苯基)-苯並三唑(Tinuvin350)和雙(3-(2H-苯並三唑基)-2-羥基-5-叔辛基)甲烷(Tinuvin360)，由汽巴特殊化學品公司，Basel，瑞士，提供。
表1樣品組成

該著色試驗片材隨後粘合上50μm～70μm厚聚碳酸酯薄膜，該薄膜由7％雙(3-(2H-苯並三唑基)-2-羥基-5-叔辛基)甲烷(Tinuvin360，汽巴特殊化學品公司，Basel)組成，商品名Makrolon3108(熱塑性)。
隨後用「陽光反射膜，N-NPE 1458LP」型反射膜(3M，聖保羅，USA)將如此塗布的著色試驗片材粘合到層(B)的一側，於是獲得具有以下層結構的層體系層(A)-層(B)-層(C)所用粘合劑是一種Helmitin 35050型粘合劑(Forbo Helmitin，Pirmasens，德國)。
透射性能樣品1和2的透射譜用「λ9」紫外-可見-近紅外分光光度計(PerkinElmer製造)在300nm～2,500nm範圍做了測定。
由此，按照SAE J 1796(1995-05版)測定LTA和TDS值。
表2

試驗結果表明，本發明層體系，以一種簡單結構，具有良好透明度(LTA值＞70)，同時具有高效隔熱性能(TDS值＜50)。LTA與TDS值之間特別均衡的比值是通過紅外吸收劑氧釩根-5，14，23，32-四苯基-2，3-萘菁在本發明層結構中的應用(樣品1)獲得的。另外，本發明層體系具有優異的長期耐候穩定性。即便在以Xe-WOM進行3,000h耐候老化試驗之後，本發明層體系仍具有卓越的透明度和出色光澤值的特徵。
權利要求
1.一種包含至少第一層(A)、第二層(B)和第三層(C)的吸熱層體系，其中●層(A)包含紫外吸收劑●層(B)包含有機紅外吸收劑和紫外吸收劑以及●層(C)是在紅外區域有反射的幹涉層。
2.權利要求1的層體系，其特徵在於，幹涉層(C)是一種選擇性反射交替層體系，它包含至少兩個具有不同折射指數的透明層(C1)和(C2)。
3.權利要求2的層體系，其特徵在於，層(C)包含由彼此交替、重疊排列的層(C1)和(C2)組成的多個層，特別是20～2,000層。
4.權利要求2或3的層體系，其特徵在於，層(C1)和(C2)包含不同的熱塑性材料。
5.權利要求1的層體系，其特徵在於，層(C)是由金屬、氧化物、氮化物和/或氮氧化物層組成的選擇性反射交替層體系。
6.以上權利要求之一的層體系，其特徵在於，層(A)和(B)各自的厚度介於1μm～100μm。
7.權利要求1的層體系，其特徵在於，層(C)的厚度介於0.1μm～200μm。
8.權利要求1的層體系，其特徵在於，基材(S)的厚度介於1mm～30mm，尤其是3mm～5mm。
9.以上權利要求之一的層體系，其特徵在於紅外吸收劑選自酞菁、萘菁和苝。
10.以上權利要求之一的層體系，其特徵在於紫外吸收劑選自羥基苯並三唑、羥基三嗪、羥基二苯酮和芳基化氰基丙烯酸酯。
11.以上權利要求之一的層體系，其特徵在於層(A)和(B)是基於聚合物和/或噴漆的層。
12.權利要求11的層體系，其特徵在於所用聚合物是透明熱塑性塑料，特別是聚碳酸酯或共聚碳酸酯。
13.以上權利要求之一的層體系，其特徵在於各個層從面對入射光輻射的這一側開始，按如下順序排列層(A)-層(B)-層(C)或層(A)-層(C)-層(B)。
14.權利要求13的層體系，其特徵在於，層(A)設計成噴漆或聚合物層，而層(B)設計成聚合物層。
15.以上權利要求之一的層體系，其特徵在於，該層體系包含基於玻璃或透明熱塑性聚合物，特別是聚碳酸酯或聚酯碳酸酯的基材(S)。
16.權利要求15的層體系，其特徵在於下列層結構，從面對入射光輻射的這一側開始層(A)-層(B)-基材(S)-層(C)或層(A)-基材(S)-層(B)-層(C)或層(A)-基材(S)-層(C)-層(B)。
17.權利要求15或16的層體系，其特徵在於層(B)設計成基材(S)。
18.製備權利要求1～17之一的層體系的方法，其特徵在於，層體系採用以下方法製備各個層(A)、(B)和(C)以及任選的另一些層如基材(S)的共擠出、多組分注塑、注塑、背注塑(back injection)、噴塗、粘合和/或層合。
19.權利要求18的方法，其特徵在於，層(A)採用塗布製備，層(B)採用注塑製備，而層(C)採用熱層合或以層(B)進行背注塑(backinjection)製備。
20.權利要求18～19的方法，其特徵在於，層(A)和(B)採用共擠出製備。
21.含有權利要求1～17之一的層體系的模塑製品。
22.權利要求21的模塑製品，其特徵在於，模塑製品是透明塑料玻璃元件，特別是基於聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯的透明塑料玻璃元件。
23.權利要求1～17之一的層體系用於遮擋熱輻射的塑料玻璃元件的應用。
全文摘要
本發明涉及一種包含至少一個第一層(A)、第二層(B)和第三層(C)的吸熱層體系，其中層(A)包含紫外吸收劑，層(B)包含有機紅外吸收劑和紫外吸收劑，而層(C)是在紅外區有反射的幹涉層。
文檔編號B32B7/02GK1514773SQ02811669
公開日2004年7月21日 申請日期2002年4月2日 優先權日2001年4月10日
發明者M·德布勒, M 德布勒 申請人:拜爾公司