CN100475524C - 多层耐大气的着色片材 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多层产品，其包含有三个层A，B和C。其中层A含有选自透明热塑性塑料和涂漆的基体材料。此外，层A还含有UV吸收剂。层B含有透明的热塑性塑料和至少一种着色剂。层C含有一种透明热塑性塑料，适当时还含有少于B着色剂量的着色剂。

Description

多层耐大气的着色片材
本发明涉及一种包含有三层A、B和C的多层产品。其中层A含有选自透明热塑性塑料和涂漆的基体材料。此外，层A还含有UV吸收剂。层B含有透明的热塑性塑料和至少一种着色剂。层C含有一种透明热塑性塑料，适当时还含有低于B层的着色剂量的着色剂。
EP-A0359622中公开了一种三层的片材。第一层由聚碳酸酯组成，位于第一层之上的第二层由含有挥发性UV吸收剂的聚碳酸酯组成，而再位于其上的第三层则由含有较少挥发的UV吸收剂的聚碳酸酯组成。而EP-A0359622中未公开含有着色剂的片材。
WO02/38882中公开了一种双层片材，该片材的两层之一含有无机颜料(更薄的所谓共挤出层)。这些片材较之那些在更厚的基体层中含有无机颜料的片材，有着更好的耐火性。
EP-A0548822中公开了由透明热塑性塑料制成的双层片材，并且其表层中含有能反射IR的无机颜料。
EP-A0657280中记载了一种制备至少两层的聚碳酸酯片材的方法。涂层含有10至30重量％的有金属光泽且粒径为200至500μm的颗粒，并且适当时也含有UV吸收剂。此外，可以将含有聚碳酸酯和UV吸收剂的层共挤出。
EP-A0774551中记载了共挤出的聚碳酸酯片材，其可以是两层或三层的。其中一层必须是不透IR的，并且至少有一层可以含有UV吸收剂。
JP-A10077360公开了含有UV吸收剂和IR吸收剂的组合物，并且其中所含有的UV吸收剂的量超过IR吸收剂重量份十倍。优选的实施方式中公开了一种至少两层的体系，且在其中外层含有UV吸收剂，而位于其下的层含有IR吸收剂，适当时还含有UV吸收剂。
DE-A10117785中公开了一种透明的、由三层(1、2和3)并具有如下结构的多层体系。层1含有至少一种的有机IR吸收剂和至少一种UV吸收剂，层2含有至少一种UV吸收剂。层3是可以选择性地存在。它既不含有IR吸收剂也不含有UV吸收剂。
现有技术中已知的那些着色产品，如片材，都具有如下缺点。
WO02/38882中公开的双层体系不具有足够的耐大气性，并且如果缺少了层A，则在基体层中含有着色剂的体系的耐大气稳定性就会更差，它们的冲击韧性比本发明的体系更差。
另外，就其生产制备而言它们也是具有缺点的。在进行挤出制备后，必须要清洁挤出机，而该过程中要耗费大量的原料。
本发明的任务在于，提供一种产品，其能在检验时用肉眼感觉该产品就如同现有技术中已知的经着色过的产品一样(其也是或似乎是“被着色的”)，并且该产品不具有上述那些现有技术中已知产品存在的缺点。
该任务可以通过以下的多层产品得以解决，该产品含有
a)层A，其含有选自透明热塑性塑料和涂漆的基体材料，并且还含有至少一种UV吸收剂。
b)层B，其含有透明热塑性塑料和至少一种着色剂。
c)层C，其含有透明热塑性塑料，适当时还含有着色剂。
优选的一种多层产品，其中的层B厚度为1至500μm、优选5-300μm，层A的厚度为层B厚度的0.01至10倍、优选0.1至3倍，而层C的厚度为层B厚度的20至10000倍、优选30至8000倍、特别优选50-5000倍。
优选的多层产品选自片材、膜、管材和型材。
本发明的主题是这种多层产品。
此外，本发明的主题在于一种制备这种多层产品的方法，其中包括共挤出层A、B和C。
此外，本发明的主题还在于一种制备这种多层产品的方法，其中包括通过涂漆将层A涂覆于包含有层B和C的基材上。
本发明的多层产品有着很多的优点。其有很高的耐大气性，并且还是透明或半透明的。
本发明的多层产品的一项优点在于，能在检验时用肉眼感觉该产品与在各层内均完全进行了着色的产品、或是与在基体层C内进行着色了的产品的颜色相同。
本发明的多层产品的优点还在于其是耐大气稳定的。而该性能特别是通过层A发挥出来。这类产品有很高的冲击韧性，而这项性能是由于只有在薄层B中含有能降低冲击韧性的着色剂获得的。
本发明的多层产品的优点在于，能以简便有利的方法生产出来。由于可以将着色的层B共挤出，因此只须装填共挤出机并在改变颜色时才进行清洁，而并不是如在通常着色体系中的情况那样要针对主挤出机进行清理。特别是对于较厚的片材，这一点更为突出(共挤出机的体积是明显小于主挤出机的)。
本发明的多层产品外观上很像那种进行过完全着色的体系，或是着色剂存在于层B中的那些体系。除了上述的优点外，它们的优点还在于，在根据DIN4102进行的燃烧井筒测试中，其有着很高的耐火性。
透明的热塑性塑料例如是聚碳酸酯、共聚酯碳酸酯、聚酯、共聚酯、聚碳酸酯和聚酯或共聚酯的透明混合物、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚砜、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚醚砜、聚乙烯、聚丙烯或上述塑料的透明混合物等。
优选的塑料是聚碳酸酯、共聚酯碳酸酯、聚酯、共聚酯、聚碳酸酯和聚酯或共聚酯的透明混合物。
最为优选的是聚碳酸酯，其中特别是双酚A-均聚碳酸酯。
层A、B和C可以含有不同或相同的塑料。优选的是A、B和C中含有相同的塑料。
层A中可以含有的涂漆是经干燥或硬化的涂层，其可由涂层剂得到。因此也就是说，此处并非指的是那种仍然可以涂覆在基材上并在此后才被硬化的涂层剂。
层A中可以含有的涂漆是，比如，丙烯酸酯漆、硅酮漆、聚氨酯漆。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，层A含有着色剂。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，层A含有UV吸收剂(优选2至10重量％)。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，层B含有UV吸收剂(优选小于1重量％)。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，层C含有UV吸收剂(优选小于1重量％)。
在本发明的特别优选的那些实施方式中，多层产品是一种多层的片材。该片材可以被制成平的或是波形的实心片材，或是被制成同样可以是平的或是波形的腹板(也就是所谓的空心格子板)。
如果层A含有热塑性塑料，则层A、B和C可以通过共挤出而共同制备出来。
如果层A含有涂漆，则可以通过上漆而将层A涂覆到含有层B和C的基材上去。
多层产品的光透射率(根据ASTM D1003)优选在5％到60％之间、更为优选在10％到55％之间、最为优选在25％到40％之间。
本发明的多层产品除了层A、B和C外还能含有其他的层。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，多层产品由层A、B和C组成，而不存在有其他层。
层A、B和C的排列顺序是任意的。优选将A设为外层。在特别优选的实施方式中，排列顺序是A，然后B，然后C。在另一特别优选的实施方式中，排列顺序是A、C、B。
本发明的多层产品可以具有诸如以下这些层序：
A-B-C-A，A-B-C-B-A，A-B-C-B或A-B-C-D，A-C-B或A-C-B-A。这里的D不同于A、B和C。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，层A是位于产品外表上的一个层。也就是，在层A的一个面上没有再设置另外的层了。
在本发明的实施方式中，着色剂是那些能溶于热塑性塑料的染料，它们能吸收400nm到750nm之间的光，并因此产生能用肉眼觉察到的颜色。这里不能将UV吸收剂和IR吸收剂理解为着色剂。UV吸收剂和IR吸收剂通常有着300nm到399nm之间或是751nm到1300nm之间的吸收峰值。在400nm与750nm之间，UV吸收剂和IR吸收剂只能吸收很小范围内的光波。
在本发明的一个实施方式中，着色剂是不溶于热塑性塑料，而只是以颗粒形式存在于热塑性塑料中的颜料。颜料既可以是无机的也可以是有机的。它们优选是有机化合物或无机盐(适当时是金属颗粒，适当时还能是多层颜料)。本发明的颜料能吸收和/或散射400nm到750nm之间的光波(可能时强于该范围外的光波)。颜料的尺寸大小优选为1nm到1mm，特别优选为5nm到400μm，最为优选200nm到1500μm。
层A可以含有与层B相同或不同的着色剂。层A中有机染料的总浓度和层A中无机颜料的总浓度优选低于层B中的总浓度。特别优选此两者比B中的低60％，最优选低80％。
层C可以含有与层B相同或不同的着色剂。层C中有机染料的总浓度和层C中无机颜料的总浓度优选小于层B中的总浓度。特别优选此两者比B中的小70％，最优选小90％。
根据本发明可以使用任何UV吸收剂。优选是以下的这些：
a)苯并三唑衍生物：
Figure C0282460500071
其中，R和X可以相同或不同，为H或烷基或烷芳基。
b)二聚苯并三唑的衍生物：
Figure C0282460500072
其中，
R1和R2可以相同或不同，为H、卤素、C1-C10的烷基、C5-C10的环烷基、C7-C13的芳烷基、C6-C14的芳基、-OR5或-(CO)-O-R5R5为H或C1-C4的烷基，R3和R4同样可以相同或不同，为H、C1-C4的烷基、C5-C6的环烷基、苄基或C6-C14的芳基，
m为1、2或3，并且
n为1、2、3或4，
其中，
桥表示
Figure C0282460500082
R1，R2，m和n具有结构式(IV)中所述的含义，
此外，p表示0到3之间的一个整数，q表示1到10之间的一个整数，
Y表示-CH2-CH2-，-(CH2)3-，-(CH2)4-，-(CH2)5-，-(CH2)6-，或CH(CH3)-CH2-，并且R3和R4具有结构式(II)中所述的含义；
c)三嗪衍生物
Figure C0282460500083
其中
结构式(VI)中的R1，R2，R3，R4可以相同或不同，为H或烷基或CN或卤素并且
X为烷基。
d)如EP1033243中所述的三嗪衍生物
e)二聚的三嗪衍生物
其中
结构式(VII)中的R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8可以相同或不同，为H或烷基或CN或卤素，并且X为烷基或-(CH2CH2-O-)n-C(＝O)-。
f)二芳基氰基丙烯酸酯
Figure C0282460500092
其中
R1至R40可以相同或不同，为H，烷基，CN或卤素。
g)结构式(IX)的二芳基氰基丙烯酸酯
Figure C0282460500101
其中
R为C2至C10的烷基或芳基。
其中优选的是R＝C2H5的Uvinul 3035和R＝CH2CH(C2H5)C4H9的Uvinul 3039。
h)羟基二苯甲酮衍生物
Figure C0282460500102
其中
A为H或OH
并且
R为H、烷基、酰基、-(CH2)n-O-(CH2)n-CH3、-(CH2)n-O-C(＝O)-(CH2)n-CH3，同时n＝1-20
i)间苯二酚衍生物
Figure C0282460500103
其中
Ar等于苯基、萘基、烷基苯基、烷氧基苯基和
R等于H、烷基、异烷基、环烷基、酰基、-(CH2)n-O-(CH2)n-CH3、-(CH2)n-O-C(＝O)-(CH2)n-CH3、-C(＝O)-(CH2)n-CH3、-C(＝O)-Ar，并且n＝1-20。
在所有各层中都可以含有一种或多种UV吸收剂。
在层A中优选使用具有结构式III(如Tinuvin 234)、IV(如Tinuvin 360)，VI(如Tinuvin 1577)，VIII(如Uvinul 3030)，X(如Chinaassorb 81)的UV吸收剂。
在层B和C中优选使用具有结构式III(如Tinuvin 329，Tinuvin 350，Tinuvin234)、IV(如Tinuvin 360)、VI(如Tinuvin 1577)、VIII(如Uvinul 3030)、IX(如Uvinul 3035，Uvinul 3039)和X(如Chinaassorb 81)的UV吸收剂。
本发明的多层产品可以用作，比如，用于隔墙、屋顶或类似物件的片材。可以用作，比如，用于传输液体或气体的管。也可以用作建筑材料的型材。

Claims (4)

1、一种多层产品，其包含
(a)层A，其含有包含透明热塑性塑料和涂漆的基体材料，并且还含有至少一种的UV吸收剂，其中该热塑性塑料选自聚碳酸酯和共聚酯碳酸酯，
(b)层B，其含有透明热塑性塑料和至少一种着色剂，该热塑性塑料选自聚碳酸酯和共聚酯碳酸酯，
(c)层C，其含有透明热塑性塑料，该热塑性塑料选自聚碳酸酯和共聚酯碳酸酯；
其中
层B的厚度为1至500μm，
层A的厚度为层B的厚度的0.01至10倍，以及
层C的厚度为层B的厚度的20至10000倍。
2、根据权利要求1的多层产品，其选自片材、膜、管材和型材。
3、如权利要求1至2之一的多层产品的制备方法，其包括层A，B和C的共挤出。
4、如权利要求1至2之一的多层产品的制备方法，其包括通过涂漆将层A涂覆于包含有层B和C的基材上。
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