專利名稱：耐候性多層系統(tǒng)的制作方法
耐候性多層系統(tǒng)本發(fā)明涉及一種包括四層的多層產(chǎn)品，其中第二層和第三層是由熱塑性塑料和紫外穩(wěn)定的聚碳酸酯構(gòu)成的層復(fù)合體，且其中第二層是基于丙烯酸烷基酯的紫外保護(hù)層，第一層是同樣也含有紫外吸收劑的耐刮層(Kratzschutzschucht)，其中第一層和第二層均具有一定的消光值，并且第四層同樣也由聚碳酸酯構(gòu)成。此外本發(fā)明還涉及這些多層產(chǎn)品以及包含所述多層產(chǎn)品的產(chǎn)品(例如窗玻璃)的生產(chǎn)。用聚碳酸酯制成的模制品早已為人所知。但是聚碳酸酯本身固有紫外不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。雙酚A聚碳酸酯的靈敏度曲線在320nm 330nm之間具有最高靈敏度。波長小于 300nm的太陽輻射無法抵達(dá)地球，并且聚碳酸酯對波長大于350nm的太陽輻射不敏感，因此不會發(fā)生黃變。為了保護(hù)聚碳酸酯免受大氣中紫外射線的有害影響，通常使用吸收紫外輻照并且將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害熱能的紫外穩(wěn)定劑。對于持久的保護(hù)，在有害的紫外輻照到達(dá)聚碳酸酯表面之前就已將其有效濾除是有利的，如在聚碳酸酯上通過使用紫外保護(hù)層(例如含有紫外吸收劑的共擠出層、含有紫外吸收劑的薄膜或者含有紫外吸收劑的漆)是可行的。已知可以使用的典型紫外吸收劑的類型是2-羥基二苯甲酮類化合物、2-(2-羥苯基)苯并三唑類化合物、2-(2-羥苯基)-1，3，5-三嗪類化合物、2-氰基丙烯酸酯類化合物和草酰苯胺類化合物。以下示例性概述了多層產(chǎn)品的現(xiàn)有技術(shù)。EP-A0110221公開了由雙層聚碳酸酯制成的板材，其中一層含有至少3重量％的紫外吸收劑。按照EP-A0110221，可以通過共擠出法生產(chǎn)這些板材。EP-A0320632公開了由兩層熱塑性塑料、優(yōu)選聚碳酸酯制成的模制品，其中一層含有特定的經(jīng)取代苯并三唑作為紫外吸收劑。EP-A0320632也公開了通過共擠出法生產(chǎn)這些模制品。EP-A0247480公開了在其中除了有一層熱塑性塑料之外還有一層支化聚碳酸酯的多層板材，其中所述聚碳酸酯層含有特定的經(jīng)取代苯并三唑作為紫外吸收劑。同樣也公開了通過通過共擠出法生產(chǎn)這些板材。EP-A0500496公開了借助特定的三嗪類化合物對紫外光穩(wěn)定的聚合物組合物及其在多層系統(tǒng)之中作為外層的應(yīng)用。所提及的聚合物是聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚縮醛、聚苯醚和聚苯硫醚。US2006/0234061A1公開了一種包括第一層和第二層的多層產(chǎn)品，其中第二層含有聚碳酸酯，和其中第一層是基于丙烯酸烷基酯的紫外保護(hù)層，其含有聯(lián)苯基取代的三嗪作為紫外穩(wěn)定劑。W02006/121484A2公開了一種由聚合物層、耐候薄膜層和耐磨保護(hù)層的塑料板以及這種整體復(fù)合物的生產(chǎn)。所提及的聚合物是聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共混物以及聚碳酸酯/聚酯共混物。但已表明，對于某些應(yīng)用而言，尤其對于視覺印象有持久高要求的戶外應(yīng)用(例
4如窗玻璃)而言，已知的紫外穩(wěn)定的聚碳酸酯模制品不具有足夠的抗黃變長期穩(wěn)定性。此外還應(yīng)當(dāng)將涂覆步驟的數(shù)量保持在盡可能小，因?yàn)檫@不僅價(jià)格昂貴，而且容易出錯。對于此類應(yīng)用而言，要求在340nm處、輻照量為30MJ/m2的條件下(相當(dāng)于在佛羅里達(dá)戶外氣候老化10年)，聚碳酸酯模制品黃變不多于Δ YI3。測試時在一臺Atlas Ci 5000型耐候試驗(yàn)機(jī)中以0. 75ff/m2/nm的輻照強(qiáng)度，在 340nm處，用102 18分鐘的干/濕循環(huán)，進(jìn)行氣候老化試驗(yàn)。黑板溫度為70°C，樣品室溫為55°C，空氣濕度為40%。本發(fā)明的目的在于，提供在上述氣候老化條件下盡可能少黃變(YI或ΔΥΙ盡可能小)的聚碳酸酯模制品。此外出于縮短加工時間并且易于導(dǎo)致涂層缺陷的理由，涂覆步驟應(yīng)該盡可能少。所述目的令人驚奇地通過包括第一層(A)、第二層(B)、第三層(C)和第四層(D) 的多層產(chǎn)品達(dá)成，其中第一層(A)是在340nm處具有至少為0. 3的消光率的耐刮保護(hù)層，第二層(B)是在340nm處具有至少為2，優(yōu)選>2. 5的消光率的聚丙烯酸烷基酯 (Alkylacrylat)層，并且第三層(C)和第四層(D)含有紫外穩(wěn)定的聚碳酸酯。在此，所述第二層和第三層(B和C)采用共擠出薄膜或者兩個層壓薄膜或者涂有 (B)的聚碳酸酯薄膜(C)的形式，它們在隨后的步驟中優(yōu)選通過薄膜注射成型法(FIM)用層(D)后注塑(hinterspritzen)，然后配以層(A)。適合于施加到層(A)上的方法例如有流涂、浸涂、噴涂、輥涂或者離心涂覆(參見說明部分)。因此如果使用共擠出薄膜或者層壓薄膜，僅需要一個涂覆步驟。此外，本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)多層產(chǎn)品的方法，所述多層產(chǎn)品包括第一層(A)、第二層(B)、第三層(C)和第四層(D)，其中第一層(A)是在340nm處具有至少為0. 3的消光率的耐刮保護(hù)層，第二層(B)是在340nm處具有至少為2，優(yōu)選> 2. 5的消光率的聚丙烯酸烷基酯層，并且第三層(C)和第四層(D)含有紫外穩(wěn)定的聚碳酸酯，其特征在于，以共擠出薄膜、兩個層壓薄膜或者涂有層(B)的聚碳酸酯薄膜形式的第二和第三層(B和C)優(yōu)選借助于薄膜注射成型法后注塑，然后通過例如流涂、浸涂、噴涂、輥涂或離心涂覆配以層(A)。可以施加附加的層(E)和(F)，其中在層㈧之前施加層(E)，然后通過例如流涂、 浸涂、噴涂、輥涂或離心涂覆施加層(A)和(F)，并且優(yōu)選將它們熱硬化。本發(fā)明之所以令人驚奇，是因?yàn)橥ㄟ^耐刮層(A)和紫外保護(hù)層(B)保障的紫外防護(hù)原則上應(yīng)該足以幾乎排除導(dǎo)致黃變的聚碳酸酯的損害。對此文獻(xiàn)中描述了一種計(jì)算YI (Yellowness hdizes-黃變指數(shù))的可能性首先根據(jù)光譜靈敏度方法材料的確定取決于波長的黃變(Interpretation of the spectral sensivity and of the action spectrum of polymers, P. Trubiroha, Tagungsband der XXII. Donaulandergesprache, 2001年8月17日，柏林，第4-1頁)。然后計(jì)算在紫外保護(hù)層后面太陽紫外光的光譜分布。根據(jù)這兩個數(shù)據(jù)記錄，用已知的方法通過對時間卷積積分，計(jì)算氣候老化之后的黃變。(Grundsatzliches zur Lebensdauervorhersage in der Bewitterung, A. Geburtig, V. Wachtendorf, Tagungsband 34. Jahrestagung der Gesellschaft fiir Umweltsimulation, Umwelteinfliisse erfassen, simulieren und bewerten,2005 年 3 月 2 日，Pfinztal，第 159 頁)。該多層產(chǎn)品是本發(fā)明的主題。本發(fā)明所述的多層產(chǎn)品可以包括其它層，尤其包括另外的紫外保護(hù)層(E)，該防護(hù)層同樣是含有紫外穩(wěn)定劑并且可以具有薄膜或者硬化漆層形式的聚丙烯酸烷基酯層。層順序在這種情況下為(A)-(B)-(C)-(D)-(E)0此外還可以將另外的耐刮層(F)施加到層(E)上，其中(A)和(F)可以含有相同或者不同的組成。層順序在這種情況下為 (A)-(B)-(C)-(D)-(E)-(F)0也可以施加單獨(dú)的紫外穩(wěn)定的耐刮層(G)替代(E)和(F)。層順序在這種情況下為(A)-(B)-(C)-(D)-(G)。層(E)或(G)可以含有本申請中所述的紫外吸收劑。在根據(jù)本發(fā)明的多層產(chǎn)品的層(A)和任選的(F)中所用的紫外吸收劑具有通式 (I)
權(quán)利要求
1.多層產(chǎn)品，包含第一層(A)、第二層(B)、第三層(C)和第四層(D)，其中所述第一層(A)是耐刮保護(hù)層，其在340nm處具有至少為0. 2的消光率，所述第二層(B)是聚丙烯酸烷基酯層，其在340nm處具有至少為2的消光率，并且所述第三層(C)和所述第四層(D)含有紫外穩(wěn)定的聚碳酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的多層產(chǎn)品，其中層(A)在340nm處具有至少0.3的消光率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的多層產(chǎn)品，其中層(A)基于溶膠-凝膠硅氧烷漆，并且在340nm處具有0.2 4的消光率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的多層產(chǎn)品，其中層(B)在340nm處具有1 10的消光率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的多層產(chǎn)品，其中層(A)包含式(I)的紫外吸收劑，
6.根據(jù)權(quán)利要求5的多層產(chǎn)品，其中所述紫外吸收劑選自4，6-二苯甲酰基-2-(3-三烷氧基甲硅烷基烷基)間苯二酚和4，6_ 二苯甲酰基-2-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)間苯二酚。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的多層產(chǎn)品，其中層(B)包含式(II)的紫外吸收劑
8.根據(jù)權(quán)利要求7的多層產(chǎn)品，其中在式(II)中 X表示OR1，R1 表示 CH2CH(CH2CH3) C4H9 并且 Z表示聯(lián)苯基。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的多層產(chǎn)品，其中包含至少一個選自(E)和(F)的附加層或者層 (G)，其中(E)是基于含有紫外穩(wěn)定劑的丙烯酸烷基酯的另外的紫外保護(hù)層，(F)是耐刮層， 和(G)是紫外穩(wěn)定的耐刮層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的多層產(chǎn)品，其中層(E)包含式II的紫外吸收劑，
11.用于制備根據(jù)權(quán)利要求1的多層產(chǎn)品的方法，其特征在于，共擠出薄膜、兩個層壓薄膜或者涂覆有層(B)的聚碳酸酯薄膜形式的第二和第三層(B和C)經(jīng)后注塑，然后配以層㈧。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括第一層(A)、第二層(B)、第三層(C)和第四層(D)的多層產(chǎn)品，其中第一層(A)是在340nm處消光率至少為0.3的耐刮保護(hù)層，第二層(B)是在340nm處消光率至少為2的聚丙烯酸烷基酯層并且第三層(C)和第四層(D)含有紫外穩(wěn)定的聚碳酸酯。本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)所述多層產(chǎn)品的方法。
文檔編號B32B27/08GK102427941SQ201080021029
公開日2012年4月25日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者B·邁耶祖伯斯滕霍斯特, F·布克爾, G·施托爾沃克, H·普德萊納 申請人:拜爾材料科學(xué)股份公司