CN103189199A - 多层碳酸酯片材 - Google Patents
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Abstract
一种挤出的聚碳酸酯多壁片材结构包括至少两个，在某些情况下包括七个或更多个大致平行间隔开的壁，以及在挤出方向上延伸片材长度并且使邻近壁隔开的多个肋板。所述片材结构的总厚度大于40mm，并且在260℃测量的聚碳酸酯的熔融粘度比率大于约4.5，其中熔融粘度比率是剪切速率为100s-1时的粘度与剪切速率为0.1s-1时的粘度的比率。
Description
本发明总体涉及透光面板，具体地，涉及热绝缘性改善的多层热塑性碳酸酯片材或多层热塑性碳酸酯薄膜。
发明背景
随着对能源利用率和可持续性关注的增加，限制建筑和构筑应用中透明面板和透明片材的热量损失是重要的。就此而言，希望增加这些面板或片材的热绝缘性，并且趋势是使得此类些面板和薄膜的U值小于或等于1W/m2K（U=1/R，其中R是热阻，R=R（辐射）+R（传导）+R（对流））。
另一个重要的问题是关于透明结构对气候的耐性。透明结构的机械特性必须能够经受住所有条件下的气候。因此，希望提供用作透明结构的面板，其具有提高的透光性，并且结合有良好的绝缘特性、改善的耐久性以及降低的保养要求。
对于这些问题的一个建议是聚碳酸酯多壁片材结构。典型的多壁片材结构具有约3至5层，例如三壁片材。三壁片材具有两个外壁以及一个内壁。每个外壁具有外表面和内表面。对于具有三个或更多个壁的多壁片材，内壁表面通常被指定为内部上表面或内部下表面。通常，沿着片材结构的长度提供一系列肋板，以将各层隔开、提供稳定性以及在壁之间形成绝缘层。虽然此类结构的绝缘效率是可以接受的，但希望提供附加壁，并且因此具有更大的绝缘性。形成具有更多个壁或层（即七个、八个或更多个）的片材的限制因素是通过挤出机和机头（die）来对用于形成多层片材的材料进行加工。因此，如果试图使用已知的用于形成三至五至七层多壁片材的塑料树脂来形成具有七、八或更多个壁的多壁片材，则其将导致片材几何结构的松垂（sagging）以及非常低的线速度。
发明概述
在一个实施方案中，本发明包括由热塑性聚合物形成的挤出的热塑性多壁片材结构，并且包括至少两个大致平行的壁。每个壁具有第一表面和第二表面并且通过在挤出方向上延伸片材长度的肋板而彼此隔开。在另一个实施方案中，多壁片材结构包括至少七、八、九或更多个大致平行的壁，其是水平的或呈一定角度，有时为十个壁，有时为十或更多个壁。每个壁具有第一表面和第二表面，其通过在挤出方向上延伸片材长度的肋板而彼此隔开。
本发明的片材结构包含选自PC、PET、PETG和PMMA的热塑性塑料，并且通常为PC。
本发明的片材结构可以包含UV吸收剂、近红外吸收（“NIR”）吸收剂、热稳定剂、着色剂、染料、加工助剂、润滑剂、填充剂或增强助剂中的一种或多种。
在另一个实施方案中，本发明的片材结构还可包括层压或共挤出的一个或多个热塑性树脂或热固性树脂层，从而提供抗磨损性/划伤性、耐化学性、抗紫外线（UV）辐射性、NIR、降低光散射、降低光反射、降低污物聚集、降低凝结、抗菌、防止变色、防止雾气形成或防止裂化。
附图说明
图1示出沿着根据本发明一个实施方案的多层片材结构的挤出方向的剖视图。
图2A至2E示出示例性肋板结构的剖视图，该肋板结构可用于使根据本发明的多层片材结构的邻近壁隔开。
图3示出与已知的聚碳酸酯相比，适用于本发明的实施方案中的聚碳酸酯的粘度与剪切速率之间的测量结果。描绘出粘度的对数与剪切速率的对数之间的关系。
实施方案详述
当在横截面上（如图1所显示，穿过或垂直于挤出平面切割）观察多壁片材时，片材是平坦的，并且在水平平面上具有最长的维度（长度和宽度），存在两个或更多个大致平行、水平的壁，也称为“层”或“面”10，以及在层之间沿着长度方向延伸，并且使各层隔开的一系列肋板20。这些肋板20有时也称为“连结板(web)”或“板条(slat)”。虽然肋板20显示为垂直或竖直于层10，但是图2A至2E示出若干非限制性的替代性肋板结构，其可以是竖直的21、斜的22，或是竖直的和斜的组合，在平行面10之间并且使其隔开。虽然预期每个图示肋板设计可彼此组合使用，但是为了制造的简易，希望在整个多层结构中使用单一肋板结构。
图2A至2D示出图1中多层片材结构的两个层10，每个示出替代性肋板设计。图2E示出图1中多层片材结构的三个层。如图1和2所示，多层片材具有大致平坦的壁，其显示为彼此大致平行第一壁或上壁11以及第二壁或下壁12。具有至少两个或更多个层且通常具有光滑表面的片材结构统称为“多壁”片材。例如就多层片材，例如图1示出的七层片材而言，存在两个外壁（11和12）和五个内壁13。每个外壁具有外表面14和内表面15。对于具有三个或更多个壁的多壁片材，内层的表面被指定为内部上表面16或内部下表面17。
虽然外壁和内壁被描述大致平坦，但是预期其可以具有其它形状，例如波纹形壁结构。术语波纹形意指具有交替的脊和凹槽。波纹形状是沿着挤出方向，并且有时称为纵向或挤出片材的长度。本发明的多层片材结构可以包括两个具有波纹形状的外壁。
壁的厚度50限定为从壁的第一表面至壁的第二表面的距离。例如，如图2a所描述，内壁13中一个的厚度50是内部上表面16和内部下表面17之间的距离。本发明多壁片材中的壁的壁厚度独立地等于或大于约0.1mm，在某些情况下等于或大于约0.3mm，在其它情况下等于或大于约0.5mm。本发明多壁片材中的壁的壁厚度独立地等于或小于约10mm，在某些情况下等于或小于约5mm，在其它情况下等于或小于约1mm。
本发明多壁片材的肋板厚度等于或大于约0.1mm，在某些情况下等于或大于约0.3mm，在其它情况下等于或大于约0.5mm。本发明多壁片材的肋板厚度等于或小于约8mm，在某些情况下等于或小于约4mm，在其它情况下等于或小于约0.8mm。
相应地能够选择所需总片材厚度、壁的数目（也就是，层或面）以及壁或层之间的间距（例如，竖直肋板的高度），从而提供所需片材性能特性。本发明的实施方案包括至少两个间隔开的壁，在某些情况下，包括至少五个壁，在其它情况下，包括至少七个壁，在其它情况下，包括至少十个壁。当使用超过三个层时，内壁可以设置在彼此之间以及上层和下层之间的相等距离处（即，多个之一相对于外壁位于中央）或靠近一个层或另一个层。
本发明的多壁片材具有由上壁11的外表面14到下壁12的外表面14的距离所限定的总厚度。本发明的多层片材结构的总厚度等于或大于约30mm，在某些情况下等于或大于约40mm，在其它情况下等于或大于约50mm。本发明的多层片材结构的总厚度等于或小于约100mm，在某些情况下等于或小于约80mm，在其它情况下等于或小于约60mm。
肋板的数目和设计可依赖于片材的结构要求。如上面所表明以及图中所描述，肋板可以是垂直的21（就是说，竖直于片材壁）、斜的22（包括交叉对角线23），或其组合。当垂直和斜的肋板都利用时，斜的肋板可以在垂直的肋板与壁相交的同一个点24与壁相交，或在不同的点25和26与壁相交。当提供垂直的肋板21时，其彼此间隔一定距离，该距离等于或大于约10mm，在某些情况下等于或大于约15mm，在其它情况下等于或大于约20mm。垂直肋板的肋板间隔等于或小于约30mm，在某些情况下等于或小于约40mm，在其它情况下等于或小于约50mm。
多层片材的面积重量通常等于或大于3.5kg/m2，在某些情况下等于或大于4kg/m2，在其它情况下等于或大于5kg/m2。合适的多层片材的面积重量等于或小于8kg/m2，在某些情况下等于或小于7kg/m2，在其它情况下等于或小于6kg/m2。
如熟练的专业人员所认识地，依赖于刚度、热绝缘性、透光性和耐候性的需要，本发明的结构可由范围广泛的塑料树脂来制备。在一些实施方案中，本发明的多壁片材由包括以下在内的已知的刚性热塑性树脂中的一种制备：聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）、丁二烯改性的SAN（ASS）、聚(甲基丙烯酸甲酯)（PMMA）、聚(对苯二甲酸乙二酯)（PET）、乙二醇改性的PET（PETG）以及聚氯乙烯（PVC）。在某些实施方案中，片材结构由PC、PET、PETG和PMMA制备，在某些情况下，该结构由PC制备。
本发明的碳酸酯聚合物是热塑性芳香族聚碳酸酯和/或芳香族聚酯碳酸酯。在文献中已知根据本发明的合适的芳香族聚碳酸酯和/或芳香族聚酯碳酸酯，或可通过文献中已知的方法来制备（例如，对于芳香族聚碳酸酯的制备，见Schnell，"Chemistry and Physics ofPolycarbonates"，Interscience Publishers，1964，以及USP3,028,365；4,529,791；和4,677,162；其全部内容据此以引用的方式并入）。USP3,169,121；4,156,069和4,260,731描述了合适的芳香族聚酯碳酸酯；其全部内容据此以引用的方式并入。
例如，通过相界方法，通过二酚与碳酸卤化物，例如碳酰氯反应，和/或与芳香族二羧酸二卤化物，合适地是与苯二羧酸二卤化物反应，任选地使用链终止剂，例如单酚，并且任选地使用三官能的支化剂或具有官能度高于三的支化剂，例如三酚或四酚，来实现芳香族聚碳酸酯的制备。
用于制备芳香族聚碳酸酯和/或芳香族聚酯碳酸酯的二酚可以是式II的那些二酚
II
其中A表示单键、C1-C5亚烃基、C2-C5亚烷基、C5-C6环亚烷基、-O-、-SO-、-CO-、-S-、-SO2-或C6-C12亚芳基，其它的芳香环能够缩合到其上，芳香环任选地包含杂原子，或式III或IV的基团
B在每种情况下独立地为氢、C1-C12烷基，合适地是甲基或卤素，例如氯和/或溴；
x在每种情况下彼此独立地为0、1或2；
p为0或1；
Rc和Rd彼此独立，并且对于每个X1可独立选择，为氢或C1-C6烷基，合适地是氢、甲基或乙基；
X1表示碳；并且
m表示从4至7的整数，在某些情况下为4或5，前提条件是Rc和Rd同时表示在至少一个X1原子上的烷基。
合适的二酚是对苯二酚、间苯二酚、二羟基联苯、双(羟基苯基)-C1-C5烷烃、双(羟基苯基)-C5-C6环烷烃、双(羟基苯基)酯、双(羟基苯基)亚砜、双(羟基苯基)酮、双(羟基苯基)砜和α,α'-双(羟基苯基)二异丙基苯，以及其具有溴化和/或氯化核的衍生物。
所需二酚包括4,4'-二羟基联苯、双酚A、2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)-环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4-二羟基二苯硫化物和4,4-二羟基二苯砜，以及其二和四溴化或氯化衍生物，例如，2,2-双(3-氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷或2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷。2,2-双-（4-羟基苯基)丙烷（双酚A）是合适的二酚的实例。二酚可独立使用或以任意的混合物使用。二酚从文献中可知或可通过文献中已知的方法获得。
用于制备芳香族聚碳酸酯的合适的链终止剂的实例包括苯酚、对氯苯酚、对叔丁基苯酚或2,4,6-三溴苯酚以及长链的烷基苯酚，例如4-(1,3-二甲基-丁基)-苯酚或单烷基苯酚或二烷基苯酚，在其烷基取代基中总共包含8至20个C原子，例如3,5-二-叔丁基-苯酚、对异辛基苯酚、对叔辛基苯酚、对十二烷基苯酚、2-(3,5-二甲基庚基)-苯酚和4-(3,5-二甲基庚基)-苯酚。链终止剂的使用量相对于每种情况下使用的二酚的摩尔总数通常介于0.1摩尔%和10摩尔%之间。
本发明的芳香族聚碳酸酯和/或芳香族聚酯碳酸酯的平均重均分子量可以从约20,000至约200,000，在某些情况下从约30,000至约50,000，在其它情况下从约32,000至约45,000，在其它情况下在约35,000和约40,000之间。除非另有说明，否则本文中对芳香族聚碳酸酯和/或芳香族聚酯碳酸酯“分子量”的提及是指使用激光散射技术通过凝胶渗透色谱法(GPC)以双酚A聚碳酸酯标准物确定的重均分子量（Mw），并且其是以克/摩尔（g/mol）为单位给出的。
可通过掺入合适的支化剂使芳香族聚碳酸酯支化。可通过以下已知的技术来制备适合于本发明的支化聚碳酸酯，例如USP3,028,365；4,529,791和4,677,162中公开的若干种合适的方法；其全部内容据此以引用的方式并入。
可以使用的合适的支化剂是三官能或多官能的羧酸氯化物，例如均苯三甲酸三氯化物、氰尿酸三氯化物、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸四氯化物、1,4,5,8-萘-四羧酸四氯化物或均苯四酸四氯化物作，例如，其量为0.01到1.0摩尔%（相对于使用的二羧酸二氯化物），或三官能或多官能的酚类，例如间苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)-2-庚烯、4,4-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烷、1,3,5-三(4-羟基苯基)苯、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷（“THPE”）、三(4-羟基苯基)-苯基-甲烷、2,2-双[4,4-双(4-羟基苯基)环己基]-丙烷、2,4-双[1-(4-羟基苯基)-1-甲基乙基]苯酚、四(4-羟基苯基)-甲烷、2,6-双(2-羟基-5-甲基-苄基)-4-甲基-苯酚、2-(4-羟基苯基)-2-(2,4-二羟基苯基)丙烷或四(4-[1-(4-羟基苯基)-1-甲基乙基]-苯氧基)-甲烷。合适的支化剂是THPE。
可将支化剂置于具有二酚的反应容器中。酸性氯化物支化剂可与酸性氯化物一起引入。
支化剂的掺入量可以是约0.2wt%至约1wt%，在某些情况下为约0.3wt%至约0.8wt%，在其它情况下为约0.5wt%至约0.7wt%，在另一种情况下为约0.6wt%至约0.7wt%，例如约0.64wt%。
均聚碳酸酯和共聚碳酸酯均合适。就根据本发明的组分（i）制备共聚碳酸酯而言，还可使用1至25重量份，合适地为2.5至25重量份（相对于待用二酚的总量）的包含羟基-芳氧基末端基团的聚二有机硅氧烷。这些是已知的（参见例如，USP3,419,634）或可通过文献中已知的方法来制备。
除了双酚A均聚碳酸酯之外，其它聚碳酸酯包括双酚A和相对于二酚摩尔总数高达15摩尔%的其它二酚的共聚碳酸酯，其它二酚列举为优选的或特别优选的，特别是2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)-丙烷。
适于制备芳香族聚酯碳酸酯的芳香族二羧酸二卤化物是间苯二酸、对苯二酸、二苯基醚-4,4'-二羧酸以及萘-2,6-二羧酸的二酸二氯化物。比率介于1:20和20:1之间的间苯二酸二酸二氯化物和对苯二酸二酸二氯化物的混合物为示例性的。在制备聚酯碳酸酯期间，将碳酸卤化物例如碳酰氯与双官能酸衍生物结合使用。
除了上述单酚之外，用于制备芳香族聚酯碳酸酯的合适的链终止剂包括其氯羧酸酯，以及任选地被C1-C22烷基基团或被卤素原子取代的芳香族一元羧酸的酸性氯化物，并且也包括脂肪族的C2-C22一元羧酸氯化物。在苯酚的链终止剂的情况下相对于二酚的摩尔数和在一元羧酸氯化物链终止剂的情况下相对于二羧酸二氯化物的摩尔数，链终止剂在每种情况下的量为0.1至10摩尔%。
芳香族聚酯碳酸酯也可以包含掺入的羟基羧酸。芳香族聚酯碳酸酯可以是线性的，或可以是支化的。上文中公开了合适的支化剂。
在芳香族聚酯碳酸酯中碳酸酯结构单元的比例能够任意地变化。碳酸酯基团的含量相对于酯基和碳酸酯基团的总数可高达100摩尔%，特别地高达80摩尔%，在某些情况下高达50摩尔%。芳香族聚酯碳酸酯中酯和碳酸酯部分能够以嵌段形式存在，或能够随机地分布在缩合聚合物中。
芳香族聚碳酸酯和芳香族聚酯碳酸酯可独立使用或以彼此的任何混合物使用。
根据本发明的结构还可包含层压或共挤出到其上的另外的其它热塑性或热固性树脂层，从而提供所需性能结果，特别是希望以某种方式改进片材结构的表面时，例如针对抗磨损性/划伤性、耐化学性、抗紫外线（UV）辐射、近红外（NIR）吸收、降低光散射、降低光反射、降低污物聚集、降低凝结、抗菌、防止变色、防止雾气形成、防止裂化等等。为了其已知的目的，热塑性树脂可以包含由于其已知的用途而用于这些类型的树脂和结构的常规类型的添加剂，其包括但不限于稳定剂例如UV吸收剂、NIR吸收剂或热稳定剂、着色剂例如染料、加工助剂例如润滑剂、填充剂、增强助剂、光学增白剂、荧光添加剂等等。由于其已知的用途，此类添加剂可添加到用于制备这些结构和/或任何层的树脂中，这些结构和/或层可以层压或挤出到其上。
在本发明的合适的实施方案中，聚碳酸酯在温度为260℃和剪切速率为100s-1下测量的熔融粘度等于或大于约10,000Pa·s，在某些情况下大于约12,000Pa·s，在其它情况下，大于约14,000Pa·s，在其它情况下大于16,000Pa·s。
当树脂离开挤出机时，为了实现合适的流动处理考虑因素和所需结构强度之间的适度平衡，发明人已经发现可用于本发明中的合适聚碳酸酯具有限定的熔融粘度比率。如本说明书、附图和权利要求中使用的术语熔融粘度比率是指在260℃测量的剪切速率为100s-1时的粘度与剪切速率为0.1s-1时的粘度的比率。当以图表描绘时（如图3中），通常有用的是使用剪切速率的对数和粘度的对数。根据本发明，熔融粘度比率等于或大于约4.5。在某些情况下，熔融粘度比率等于或大于约5，在其它情况下，熔融粘度比率等于或大于约5.5，在其它情况下，熔融粘度比率等于或大于约6，在其它情况下，熔融粘度比率等于或大于约6.5。
IR吸收添加剂
用来改善本发明多层制品热屏蔽特性的合适的IR吸收剂是金属硼化物、氧化钨铯、掺锑二氧化锡颗粒、包含选自In、Ga、Al和Sb中的至少一种元素的氧化锌颗粒、掺锡氧化铟颗粒、其它有机或无机的IR吸收剂，例如基于酞菁的组合物、基于萘酞菁的组合物、硫化铜或铜离子化合物，其可以混合到本发明的碳酸酯组合物中。
无机的IR吸收添加剂通常是金属硼化物的细颗粒，具体为诸如以下的硼化物：硼化镧（LaB6）、硼化镨（PrB6）、硼化钕（NdB6）、硼化铈（CeB6）、硼化钆（GdB6）、硼化铽（TbB6）、硼化镝（DyB6）、硼化钬（HoB6）、硼化钇（YB6）、硼化钐（SmB6）、硼化铕（EuB6）、硼化铒（ErB6）、硼化铥（TmB6）、硼化镱（YbB6）、硼化镥（LuB6）、硼化锶（SrB6）、硼化钙（CaB6）、硼化钛（TiB2）、硼化锆（ZrB2）、硼化铪（HfB2）、硼化钒（VB2）、硼化钽（TaB2）、硼化铬（CrB和CrB2）、硼化钼（MoB2、Mo2B5和MoB）、硼化钨（W2B5）等等，或包括上述硼化物中至少一种的组合。
希望无机IR吸收添加剂在分散到热塑性和/或热固性聚合物中之前呈纳米颗粒的形式。对于颗粒的形状没有特别的限制，其可例如为球形的、不规则的、片状的或须状的。纳米颗粒的平均最大尺寸通常小于或等于约200纳米（nm）。在一个实施方案中，颗粒的平均最大尺寸可以小于或等于约150nm。在另一个实施方案中，颗粒的平均最大尺寸可以小于或等于约100nm。在另一个实施方案中，颗粒的平均最大尺寸可以小于或等于约75nm。在另一个实施方案中，颗粒的平均最大尺寸可以小于或等于约50nm。如上所述，纳米颗粒的平均最大尺寸通常小于或等于约200nm。在一个实施方案中，超过90%的颗粒的平均最大尺寸小于或等于约200nm。在另一个实施方案中，超过95%的颗粒平均最大尺寸小于或等于约200nm。在另一个实施方案中，超过99%的颗粒平均最大尺寸小于或等于约200nm。可以使用双峰粒径分布或更高的粒径分布。
无机IR吸收添加剂的使用量通常为约1.2·10-6克/平方米（g/m2）至约2.0g/m2。在一个实施方案中，无机IR吸收添加剂的使用量可以为约6·10-6至约1.0g/m2。在另一个实施方案中，无机IR吸收添加剂的使用量可以是约0.09至约0.36g/m2。在另一个实施方案中，无机IR吸收添加剂的使用量可以为约0.18至约0.9g/m2。
按具体层的碳酸酯聚合物组合物的总重量计，无机IR吸收添加剂的使用量通常等于或小于约3000ppm，在某些情况下等于或小于约2000ppm，在某些情况下等于或小于约1500ppm，在某些情况下等于或小于约1250ppm，在某些情况下等于或小于约1000ppm，在某些情况下等于或小于约750ppm，在其它情况下等于或小于约500ppm重量百分数。按具体层的碳酸酯聚合物组合物的总重量计，无机IR吸收添加剂的使用量通常等于或大于约0.02ppm，在某些情况下等于或大于约1ppm，在某些情况下等于或大于约1.5ppm，在其它情况下等于或大于约2.5ppm。
UV吸收添加剂
该组合物能够进一步包括一种或多种UV吸收添加剂。合适的UV吸收添加剂是氰基丙烯酸酯化合物、三嗪化合物、二苯甲酮化合物，例如2,4二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、4-十二烷氧基-2-羟基二苯甲酮、2-羟基-4-十八烷氧基二苯甲酮、2,2'二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2'二羟基-4,4'二甲氧基二苯甲酮、2,2'二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2',4,4'四羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5磺基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-2'-羧基二苯甲酮、2,2'二羟基-4,4'二甲氧基-5磺基二苯甲酮、2-羟基-4-(2-羟基-3-甲基芳氧基)丙氧基二苯甲酮、2-羟基-4氯二苯甲酮等等；苯并三唑化合物，例如2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5'-二叔丁基苯基)苯并三唑以及2-(2-羟基-X-叔丁基-5'-甲基-苯基)苯并三唑等等；水杨酸酯化合物，例如水杨酸苯酯、水杨酸羧基苯酯、水杨酸对辛基苯基酯、水杨酸锶、水杨酸对叔丁基苯基酯、水杨酸甲酯、水杨酸十二烷基酯等等；以及其它的紫外线吸收剂，例如间苯二酚单苯甲酸酯、2乙基己基-2-氰基、3-苯基肉桂酸酯、2-乙基-己基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯、乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯、2-2'-硫代双(4-叔辛基酚)-1-正丁胺等等，或包括上述UV吸收添加剂中至少一种的组合。市售UV吸收添加剂是商购自Ciba Specialty Chemicals的TINUVINTM234、TINUVIN329、TINUVIN350以及TINUVIN360；商购自CytecIndustries的CYASORBTM UV吸收添加剂，例如2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚（CYASORB5411）；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮（CYASORB531）；2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚（CYASORB1164）；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)（CYASORB UV-3638）；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基-丙烯酰)氧基]甲基]丙烷（UVINULTM3030）；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基-丙烯酰)氧基]甲基]丙烷；2,2'-亚甲基-双-(6-{2H-苯并三唑-2-基}-4-{1,1,3,3-四甲基丁基}-苯酚（来自于Adeka Argus的LA-31）；或2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚（来自于Ciba Geigy的Tinuvin1577）。对于通过挤出形成的制品，商购自BASF的UVINUL3030由于其低挥发性而特别有用。
可独立地将所述一种或多种UV吸收添加剂用于碳酸酯聚合物组合物中，其用量按具体层的碳酸酯聚合物组合物的总重量计等于或小于约15重量%，在某些情况下等于或小于约10重量%，在某些情况下等于或小于约7.5重量%，在其它情况下等于或小于约5重量%。可独立地将所述一种或多种UV吸收添加剂用于碳酸酯聚合物组合物中，其用量按具体层的碳酸酯聚合物组合物的总重量计等于或大于约0.01重量%，在某些情况下等于或大于约0.1重量%，在某些情况下等于或大于约0.5重量%，在某些情况下等于或大于约1重量%，在其它情况下等于或大于约2重量%。
热稳定剂
所述组合物可包含一种或多种热稳定剂以补偿IR光与无机红外屏蔽添加剂反应而导致的温度升高。此外，热稳定剂的添加在加工操作期间例如熔融混合时保护材料。通常，暴露在光中后，具有包含无机红外屏蔽添加剂的热塑性聚合物的制品可经历高达约20℃的温度升高。热稳定剂添加到组合物中改善了长期老化特性，并且增加了制品的使用周期。
在另一个实施方案中，热稳定剂可以任选地添加到组合物中，从而防止加工期间有机聚合物的降解，并且改善制品的热稳定性。合适的热稳定剂包括亚磷酸酯、亚膦酸酯、磷化氢、受阻胺、羟胺、苯酚、丙烯酰改性的苯酚、氢过氧化物分解物、苯并呋喃酮衍生物等等，或包括上述热稳定剂中至少一种的组合。实例包括但不限于亚磷酸酯，例如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯等等；烷基化的单酚或多酚；多酚与二烯类的烷基化反应产物，例如四[亚甲基(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等等；对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化的氢醌；羟基化的硫代二苯基醚；亚烷基双酚；苄基化合物；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯，例如二硬脂酰硫代丙酸酯、二月桂酰硫代丙酸酯、双十三醇硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四基-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等等；四(2,4-二-叔丁基苯基)4,4'-亚联苯基二亚磷酸酯（IRGAPHOSTM PEPQ）；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺等等，或包括上述抗氧化剂中至少一种的组合。市售的合适热稳定剂是IRGAPHOS168、DOVERPHOSTM S-9228、ULTRANOXTM641等等。必要时，也可以添加任选的辅助稳定剂，例如脂肪族环氧化物或受阻酚抗氧化剂，例如来自于Ciba Specialty的IRGANOXTM1076、IRGANOX1010，从而改善组合物的热稳定性。所需热稳定剂是亚磷酸酯。
可将所述一种或多种热稳定剂用于碳酸酯聚合物组合物中，其用量按碳酸酯聚合物组合物的总重量计可以等于或小于约5重量%，在某些情况下等于或小于约3重量%，在某些情况下等于或小于约1重量%，在某些情况下等于或小于约1重量%，在某些情况下等于或小于约0.5重量%，在其它情况下等于或小于约0.1重量%。可将所述一种或多种热稳定剂用于碳酸酯聚合物组合物中，其用量按具体层的碳酸酯聚合物组合物的总重量计可等于或大于约0.001重量%，在某些情况下等于或大于约0.002重量%，在某些情况下等于或大于约0.005重量%，在其它情况下等于或大于约0.01重量%。
抗氧化剂
本发明中可以使用的抗氧化剂的实例包括基于受阻酚的抗氧化剂。基于受阻酚的抗氧化剂的具体实例可以包括季戊四基-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、硫代-二亚乙基双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N,N'-己烷-1,6-二-基-双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基丙酰胺）、2,4-二甲基-6-(1-甲基十五烷基)苯酚、二乙基[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]磷酸酯、3,3’,3”,5,5’,5”-六-叔丁基-a,a',a''-(均三甲基苯-2,4,6-三-基)三-对甲酚、4,6-双(辛基硫代甲基)-邻甲酚、亚乙基-双(氧基-亚乙基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯]、六亚甲基-双[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三-酮、2,6-二-叔丁基-4(4,6-双(辛基硫代)-1,3,5-三嗪-2-基-氨基)苯酚等等。其中，季戊四基-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯是特别优选的。这两种基于苯酚的抗氧化剂可分别以商品名“IRGANOX1010”和“IRGANOX1076”（由Ciba Speciality Chemicals公司生产）获得。
可将一种或多种抗氧化剂用于本发明中。可使用的基于苯酚的抗氧化剂的量按碳酸酯聚合物组合物的总重量计包括以下量：等于或小于约2重量%，在某些情况下等于或小于约1重量%，在某些情况下等于或小于约1重量%，在某些情况下等于或小于约0.5重量%，在某些情况下等于或小于约0.4重量%，在其它情况下等于或小于约0.2重量%。基于苯酚的抗氧化剂的使用量按具体层的碳酸酯聚合物组合物的总重量计可等于或大于约0.01重量%，在某些情况下等于或大于约0.05重量%，在其它情况下等于或大于约0.1重量%。当基于苯酚的抗氧化剂的含量小于0.1重量%时，抗氧化剂的作用可能是不足的，并且当基于苯酚的抗氧化剂的含量超过2重量%时，抗氧化剂的作用可能是饱和的。
抗静电剂
术语“抗静电剂”指可加工成聚合物树脂和/或喷雾到材料或制品上以改善导电性和整体物理性能的单体、低聚物或聚合物材料。单体抗静电剂的实例包括甘油单硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯、乙氧化胺、伯胺、仲胺和叔胺、乙氧基化醇、烷基硫酸酯、烷基芳基硫酸酯、烷基磷酸酯、烷基胺硫酸酯、烷基磺酸盐，例如硬脂酰磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等等、季铵盐、季铵树脂、咪唑啉衍生物、山梨糖醇酯、乙醇酰胺、甜菜碱等等，或包括上述单体抗静电剂中至少一种的组合。
示例性聚合物抗静电剂包括某些聚酯酰胺聚醚-聚酰胺（聚醚酰胺）嵌段共聚物、聚醚酯酰胺嵌段共聚物、聚醚酯或聚氨酯，各包含聚亚烷基乙二醇部分聚亚烷基氧化物单元，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇等等。此类聚合物抗静电剂是市售的，例如PelestatTM6321（Sanyo）或PebaxTM MH1657（Atofina）、IrgastatTM P18和P22（Ciba-Geigy）。可以用作抗静电剂的其它聚合物材料是固有导电的聚合物，例如聚苯胺（以PANIPOLTM商购自Panipol）、聚吡咯和聚噻吩（商购自Bayer），其在高温熔融加工之后保留了一些其固有导电性。在一个实施方案中，碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、碳黑或上述的任意组合可用于包含化学抗静电剂的聚合物树脂中，从而使该组合物成为静电耗散的。
适合于本文使用的抗静电剂包括烷基磺酸鎓盐、特别是全氟烷基磺酸烷基化和芳基化鎓盐。示例性鎓盐是鏻盐、铵盐、硫盐、咪唑啉鎓盐、吡啶鎓盐、鋽盐。合适的实例是全氟烷基磺酸烷基化铵盐和磷盐，特别地是烷基化的磺酸鏻盐。特别有用的磺酸鏻盐包括氟化的磷鎓磺酸盐，其可包括含有有机磺酸根阴离子和有机鏻阳离子的碳氟化合物。此类有机磺酸根阴离子的合适实例包括但不限于全氟甲烷磺酸根、全氟丁烷磺酸根、全氟己烷磺酸根、全氟庚烷磺酸根、全氟辛烷磺酸根、包括这些有机磺酸根阴离子中一种或多种的组合等等。上述鏻阳离子的合适实例包括但不限于脂肪族鏻，例如四甲基鏻、四乙基鏻、四丁基鏻、三乙基甲基鏻、三丁基甲基鏻、三丁基乙基鏻、三辛基甲基鏻、三甲基丁基鏻、三甲基辛基鏻、三甲基十二烷基鏻、三甲基十八烷基鏻、三乙基辛基鏻，以及芳香族鏻，例如四苯基鏻、三苯基甲基鏻、三苯基苄基鏻、三丁基苄基鏻、包括上述一种或多种的组合等等。上述铵阳离子的合适实例包括但不限于脂肪族铵，例如四甲基铵、四乙基铵、四丁基铵、三乙基甲基铵、三丁基甲基铵、三丁基乙基铵、三辛基甲基铵、三甲基丁基铵、三甲基辛基铵、三甲基十二烷基铵、三甲基十八烷基铵、三乙基辛基铵，以及芳香族铵，例如四苯基铵、三苯基甲基铵、三苯基苄基铵、三丁基苄基铵、包括上述一种或多种的组合等等。也可以使用包括上述抗静电剂中至少一种的组合。
可独立地使用一种或多种抗静电剂，其量按具体层的碳酸酯聚合物组合物的总重量计为约0.0001至约5.0重量%。
脱模剂
本发明中使用的脱模剂的实例可以包括选自脂肪族羧酸、脂肪族羧酸和脂肪醇的酯、数均分子量为200至15000的脂肪族碳氢化合物以及基于聚硅氧烷的硅酮油中的至少一种。
上述脂肪族羧酸的实例可以包括饱和或不饱和的脂肪族一元羧酸、二羧酸和三羧酸。本文中，脂肪族羧酸也包括脂环族羧酸。在这些脂肪族羧酸中，优选的是C6至C36一元羧酸或二羧酸，更优选的是C6至C36脂肪族的饱和一元羧酸。此类脂肪族羧酸的具体实例可以包括棕榈酸、硬脂酸、己酸、癸酸、月桂酸、花生酸、辣木子油酸、木蜡酸、蜡酸、蜂花酸、蜂蜡酸（tetraiacontanioc acid）、褐煤酸、己二酸以及壬二酸。
可以使用如上所述的相同脂肪族羧酸，作为构成脂肪族羧酸和脂肪醇的酯的脂肪族羧酸组分。同样地，可以使用饱和或不饱和的一元醇、饱和或不饱和的多元醇等，作为构成脂肪族羧酸酯的脂肪醇组分。这些醇可以具有取代基，例如氟原子、芳基基团等等。在这些醇中，优选的是具有不超过30个碳原子的饱和的一元醇或多元醇，更优选的是具有不超过30个碳原子的多元醇或脂肪族饱和一元醇。本文中，脂肪醇也包括脂环族醇。醇的具体实例可以包括辛醇、癸醇、十二烷醇、硬脂醇、二十二醇、乙二醇、二乙二醇、丙三醇、季戊四醇、2,2-二羟基全氟丙醇、新戊二醇、双三羟甲基丙烷和二季戊四醇。脂肪族羧酸和脂肪醇的这些酯可以包括呈杂质的脂肪族羧酸和/或醇，或可呈多种化合物的混合物形式。
脂肪族羧酸和脂肪醇的酯的具体实例可以包括蜂蜡（包含十六酸蜂花酯作为主要组分的混合物）、硬脂醇硬脂酸酯、山嵛醇山嵛酸酯、硬脂醇山嵛酸酯、甘油单棕榈酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯、季戊四醇单棕榈酸酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇三硬脂酸酯和季戊四醇四硬脂酸酯等等。
存在示例性液体石蜡、固体石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、费托合成蜡、具有C6至C12的α-烯烃低聚物等等，作为数均分子量为200至15000的脂肪族碳氢化合物。本文中，脂肪族碳氢化合物也包括脂环族碳氢化合物。此外，这些碳氢化合物可以是部分氧化的。其中，固体石蜡、聚乙烯蜡以及聚乙烯蜡的部分氧化产物是优选的，并且固体石蜡和聚乙烯蜡是更优选的。脂肪族碳氢化合物的数均分子量优选地是200至5000。这些脂肪族碳氢化合物可以单独使用，或以具有各种组分和分子量的两种或更多种化合物的混合物使用，前提是主要组成具有上述范围内的特性。
存在示例性二甲基硅酮油、苯基甲基硅酮油、二苯基硅酮油、氟化烷基硅酮油等等，作为基于聚硅氧烷的硅酮油。这些硅酮油可以单独使用，或以两种或更多种的混合物使用。
可用于组合物中的脱模剂的量按具体层的碳酸酯聚合物组合物的总重量计等于或小于约2重量%，在某些情况下等于或小于约1重量%，在某些情况下等于或小于约1重量%，在某些情况下等于或小于约0.5重量%，在某些情况下等于或小于约0.4重量%，在其它情况下等于或小于约0.2重量%。可用于组合物中的脱模剂的量按具体层的碳酸酯聚合物组合物的总重量计等于或大于约0.01重量%，在某些情况下等于或大于约0.05重量%，在其它情况下等于或大于约0.1重量%。这些脱模剂可以单独使用，或以两种或更种的混合物使用。
染料
在光学应用中聚碳酸酯组合物通常是经过颜色校正的，即其包含调整颜色的染料以补偿聚碳酸酯的任何轻微的色泽，通常为黄色。
可用于调整聚碳酸酯颜色的染料原则上是具有高达至少300℃足够高热稳定性的所有染料，使得其在聚碳酸酯的加工温度下不被分解。此外，该染料不应该具有导致聚碳酸酯的聚合物链降解的碱性官能团。
合适的染料包括以下种类的染料：蒽嵌蒽醌、蒽醌、苯并咪唑、二酮吡咯并吡咯、异吲哚啉酮、苝酮（perinone）、苝、酞菁、喹吖啶酮和喹啉酞酮。
适用于本发明的染料可以是有机材料，包括，例如，香豆素染料，例如香豆素460（蓝）、香豆素6（绿）、尼罗红等等；镧系复合物；烃和取代的烃染料；多环芳烃染料；闪烁染料，例如噁唑或噁二唑染料；芳基或杂芳基取代的聚(C2-8)烯烃染料；羰化青染料；靛蒽醌染料；酞菁染料；噁嗪染料；喹诺酮(carbostyryl)染料；萘四羧酸染料；卟啉染料；双(苯乙烯基)联苯染料；吖啶染料；蒽醌染料；花青染料；甲川染料；芳基甲烷染料；偶氮染料；靛类染料；硫靛染料；重氮染料；硝基染料；醌亚胺染料；氨基酮染料；四唑染料；噻唑染料；苝染料；苝酮染料；双-苯并噁唑基噻吩（BBOT）；三芳基甲烷染料；呫吨染料；噻吨染料；萘二甲酰亚胺染料；内酯染料；荧光团，如抗斯托克司频移染料，其吸收近红外波长并发射可见波长等；发光染料，例如7-氨基-4-甲基香豆素；3-(2'-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素；2-(4-双苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑；2,5-双-(4-双苯基)噁唑；2,2'-二甲基-对四联苯；2,2-二甲基-对三联苯；3,5,3'''',5''''-四-叔丁基-对五联苯；2,5-二苯基呋喃；2,5-二苯基噁唑；4,4'-二苯基芪；4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃；1,1'-二乙基-2,2'-羰花青碘化物；3,3'-二乙基-4,4',5,5'-二苯并噻三羰花青碘化物；7-二甲基氨基-1-甲基-4-甲氧基-8-氮杂喹诺酮-2；7-二甲基氨基-4-甲基喹诺酮-2；2-(4-(4-二甲基氨基苯基)-1,3-丁二烯基)-3-乙基苯并噻唑高氯酸盐；3-二乙基氨基-7-二乙基亚氨基吩噁唑高氯酸盐；2-(1-萘基)-5-苯基噁唑；2,2'-对亚苯基-双(5-苯基噁唑）；若丹明700；若丹明800；芘；1,2-苯并菲(chrysene)；红荧烯；六苯并苯等等，或包括上述染料中至少一种的组合。
来自于Lanxess的MACROLEXTM染料非常适合于用来给聚碳酸酯染色。从该产品系列可以获得大量的各种染料，例如，甲川染料MACROLEX Yellow6G Gran、偶氮染料MACROLEX Yellow4G、吡唑啉酮染料MACROLEX Yellow3G Gran、喹啉酞酮染料MACROLEX Yellow G Gran、苝酮染料MACROLEX Orange3G Gran、甲川染料MACROLEX Orange R Gran、苝酮染料MACROLEX RedE2G Gran和MACROLEX Red EG Gran，以及蒽醌染料MACROLEXRed G Gran、MACROLEX Red5B Gran、MACROLEX Red Violet RGran、MACROLEX Violet B Gran、MACROLEX Blue3R Gran、MACROLEX Blue2B Gran、MACROLEX Green5B Gran和MACROLEX Green G Gran。
此外，WO99/13007描述了例如靛蓝衍生物，其适合于对聚碳酸酯染色。
DE19747395描述了例如苯并(de)异喹啉并苯并(1,2-d:4,5-d')二咪唑-2,12-二酮，其可用作聚合物可溶的染料，尤其是在聚碳酸酯中。
合适的染料的颜色是紫色和/或蓝色，或在本发明的碳酸酯聚合物组合物中可产生紫色和/或蓝色，例如Macrolex Violet3R Gran（其是紫色的染料，有时称为Solvent Violet36），以及1,4-双[(2,6-二乙基-4-甲基苯基)氨基]-9,10-蒽二酮，可以Macrolex Blue RR Gran（其是蓝色染料，有时称为Solvent Blue97）获得，其是蒽醌染料。此类紫色和蓝色染料可以以25:75到75:25的比率组合使用。
一种或多种染料可独立地使用，或组合使用，其中每一种染料的存在量按具体层的碳酸酯聚合物组合物的总重量计独立地等于或大于约1ppm，在某些情况下等于或大于约10ppm，在某些情况下等于或大于约25ppm，在其它情况下等于或大于约50ppm。一种或多种染料可独立地使用，或组合使用，其中每一种染料的存在量按具体层的碳酸酯聚合物组合物的总重量计独立地等于或小于约10,000ppm，在某些情况下等于或小于约5,000ppm，在某些情况下等于或小于约1,000ppm，在某些情况下等于或小于约750ppm，在其它情况下等于或小于约500ppm。
其它添加剂
除了上述添加剂之外，也可利用透明的聚碳酸酯组合物中通常使用的其它添加剂。例如，阻燃剂、光学增白剂、防粘连剂、润滑剂、防雾剂、天然油、合成油、蜡等等。例如，使组合物保持透明的阻燃添加剂可用于一层或多层组合物中。优选的阻燃添加剂是硅酮基阻燃剂、磷基阻燃剂、溴化阻燃剂，例如含量高达20重量%的溴化双A低聚物（例如，得自CHEMTURA的BC-52）、高达1500ppm的C4炭化盐（全氟丁烷磺酸钾，得自Lanxess）、高达1.0重量%的KSS（得自Seal Sands的二苯基砜-3-磺酸钾盐）（单独或组合的）。当存在UV稳定剂时可以使用的另一种添加剂是荧光增白剂。例如，以UVITEXTM得自CIBA的2,2'-(2,5-噻吩二基)双[5-叔丁基苯并噁唑]、以EASTOBRITETM OB-1得自EASTMAN的2,2'-(1,2-乙烯二基二-4,1-亚苯基)双苯并噁唑、以HOSTALUX KS-N得自CLARIANT的2-[4-[4-(2-苯并噁唑基)苯乙烯基]苯基]-5-甲基苯并噁唑。光学增白剂的用量通常为1至10000ppm，在某些情况下为2至1000ppm，在其它情况下为5至500ppm。
通过型材机头（profile die）的挤出来制备本发明的多壁片材结构。例如可通过使用波状的校准装置或通过使用压纹辊对片材进行后压花来在挤出工艺期间在本发明的多壁片材结构上产生波状表面。或者，波状薄膜可以层压或共挤出到多壁片材一个或多个个壁的一个或多个表面上。
例如，在碳酸酯聚合物的聚合阶段或在碳酸酯聚合物聚合结束时，可以混合一种或多种添加剂（即，IR吸收添加剂、UV吸收添加剂、脱模剂、抗氧化剂、热稳定剂、染料、其它添加剂等），或在捏合步骤中在碳酸酯聚合物的熔融条件下混合添加剂，或添加剂可以与固态的碳酸酯聚合物（通常呈粉末、团粒或薄片的形式）混合（用混合机或其它装置），所述混合有时称为干混（根据具体的添加剂呈固体或液体形式），使用挤出机（单螺杆和双螺杆）、Buss-捏合机、helicones、WARING BLENDERTM、HENSCHELTM混合机、BANBURYTM混合机、辊式磨碎机等等熔融和捏合混合物，将混合物直接转换成制品，例如（多层）挤出的片材、（多层）挤出的结构片材，或将混合物粉碎为团粒，接着转换成制品，例如（多层）挤出的片材。
或者，用于每种碳酸酯聚合物层组合物的添加剂可以配混成母料。可制备与碳酸酯原料聚合物一起使用的母料，从而制备多层结构。如本文中所使用，术语“母料”指将颗粒分散在载体树脂中，并且其通常呈使用混合工艺，例如配混/挤出工艺形成的团粒或珠粒的形式。制备母料包括熔融混合混合物或干燥共混物，其包括包含载体树脂以及一种或多种所需的附加组分，例如IR吸收添加剂、UV吸收添加剂、抗氧化剂、脱模剂、染料、热稳定剂等等。在一个实施方案中，载体树脂是聚碳酸酯树脂。母料可与碳酸酯原料聚合物以及其它添加剂熔融混合，从而形成碳酸酯聚合物层组合物。在一个实施方案中，原料聚合物是聚碳酸酯树脂。在另一个实施方案中，原料聚合物与用来制备母料的载体树脂相同。可使用混合机将母料与上述原料聚合物混合，然后挤出。在一个实施方案中，母料和原料混合物在挤出机进料喉的进料斗内混合。在另一个实施方案中，将原料混合物添加到挤出机进料喉的进料斗中，并且将母料添加到挤出机的下游进料口中。
由碳酸酯聚合物层组合物制备多层片材结构的一种方法是使用碳酸酯聚合物团粒和一种或多种固态/液态形式的添加剂，然后将多层组合物共挤出成多层制品，例如多层片材，从而独立地制得碳酸酯聚合物和所需添加剂的混合物或干燥共混物。可在共挤出之前制得这些混合物或干燥共混物并且分离成团粒/添加剂的物理熔融共混的混合物，或所述混合物可原位制得并且不分离，例如通过将组分定量到挤出机喉的进料斗中（经定量给料机器或进料器），无需分离混合物，将混合物直接共挤出成多层制品。
通常可通过挤出，接着通过在辊式磨碎机或辊式组件（roll stack）中层压薄膜或片材来制备多层薄膜、多层片材，或一个或多个薄膜与一个或多个片材的组合（如果对于固体薄膜/片材是这样；对于结构片材，挤出后接着是通过相对的成对定型板定型）。在单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中可以进行多层薄膜或多层片材中确定层的挤出。有利的是在单螺杆或双螺杆挤出机中挤出各层，并且在辊式磨碎机中层压各层。更有利的是在单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中共挤出各层。共挤出设备可同时共挤出具有至少2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个层的多层制品。或者，可以共挤出具有两层或更多层的多层制品，并且例如在辊式磨碎机中将一层或更多层进一步层压到所述多层制品上。如所希望地，辊式磨碎机可以是双辊磨碎机、三辊磨碎机或四辊磨碎机。相对的成对定型板可由单对、双对或三对定型板组成。需要时，可使用单螺杆挤出机共挤出各层以制造多层薄膜或片材。
在制备本发明的多层制品的一种方法中，多层制品的层是共挤出的（即，通过多层共挤出来制备）。在一个实施方案中，以共挤出多层片材的一种方式，将来自于各挤出机的熔体流（挤出物）注入到供料块式机头（feed block die）中，其中在进入该机头之前混合各种熔体流。在另一个实施方案中，将来自于各挤出机的熔体流注入到多歧管式内部混合机头（combining die）中。不同的熔体流独立地进入该机头，并且正好在内部的最终机头孔口处汇合。在另一个实施方案中，将来自于各挤出机的熔体流注入到多歧管式外部混合机头中。该外部混合机头具有用于不同熔体流的完全隔开的歧管以及不同的孔口，熔体流穿过这些孔口独立地离开机头，正好在机头出口外汇合。当仍然熔融并且正好在机头的下游时，将这些层混合。在多层片材的制备中使用的示例性机头是供料块式机头。在示例性实施方案中，用于共挤出多层片材各层的挤出机分别是单螺杆挤出机。如果需要，可以任选地在辊式磨碎机中压延共挤出的片材。
在上述挤出方法中，工艺的线速度应该等于或大于约0.5m/分钟，在某些情况下大于约1m/分钟，在某些情况下大于2m/分钟，在某些情况下大于2.5m/分钟。线速度应该等于或小于约5m/分钟，在某些情况下小于约4m/分钟，在某些情况下小于约3m/分钟。
在上述挤出方法中，机头的温度应该等于或大于245℃，在某些情况下大于约255℃，在某些情况下大于约265℃。机头内的温度应该等于或小于约300℃，在某些情况下小于约290℃，在某些情况下小于约280℃。
实施例
根据本发明使用0.64wt%的THPE制备指定为XZR-993的聚碳酸酯，从而提供分子量为37,000、260℃下剪切速率为0.1s-1时的熔融粘度为14,800Pa·s以及260℃的熔融粘度比率为6.4的聚碳酸酯。比较聚碳酸酯XZR-993与以下市售聚碳酸酯（不是本发明的部分）的熔融粘度比率。结果在表1中示出并且在图3中的图表中进行了描绘。
表1
| 聚碳酸酯 | 熔融粘度比率 |
| XZR-993 | 6.4 |
| Lexan ML3324 | 3.7 |
| Makrolon1143 | 4.1 |
| Calibre603-3 | 3.7 |
研究了上述XZR-993用于制备多壁片材的适用性。在具有Bexsol机头和定型板的150mm Omipa挤出机上，使用260℃的熔融温度以0.9m/分钟的线速度挤出XZR-993，其中所述机头产生具有垂直肋板的十壁片材，其总厚度为55mm，并且面积重量为5kg/m2。所得到的产品未表现出任何松垂，肋板是垂直的（即是直立的），并且该片材结构是对称的。
使用0.2wt%的THEP制备两种市售聚碳酸酯50%Calibre603-3和503-3的混合物，从而提供分子量为31,500、260℃下剪切速率为0.1s-1时的熔融粘度为4,800Pa·s以及熔融粘度比率为2.5的聚碳酸酯。在与上述XZR-993相同的条件下挤出该聚碳酸酯。然而，该聚碳酸酯完全是塌缩的，并且不能产生可行的片材结构。
用0.4wt%的THPE制备市售聚碳酸酯Calibre603-3，其分子量为33,500、260℃下剪切速率为0.1s-1时的熔融粘度为6,500(4800)Pa·s并且熔融粘度比率为3.7。在与上述XZR-993相同的条件下挤出该聚碳酸酯。603-3表现出片材结构的松垂，并非垂直的肋板以及棱形的壁，使得片材结构不对称。该片材结构不适合于商业使用。
虽然已经以若干形式公开了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是在不脱离本发明的精神和范围及其由以下权利要求所列的等效物的情况下，可在其中做出许多修改、补充和删除。
Claims (11)
1.一种挤出的聚碳酸酯多壁片材结构，其包括：
a.至少两个大致平行间隔开的壁；以及
b.在挤出方向上延伸所述片材长度并且使邻近壁隔开的多个肋板；
其中所述片材的总厚度大于40mm，并且在260℃测量的所述聚碳酸酯的熔融粘度比率为大于约4.5，其中所述熔融粘度比率是剪切速率为100s-1时的粘度与剪切速率为0.1s-1时的粘度的比率。
2.如权利要求1所述的结构，其中所述聚碳酸酯在0.1s-1的剪切速率和260℃下的熔融粘度大于10,000Pas。
3.如权利要求1所述的结构，其中所述聚碳酸酯的重均分子量在35,000和40,000之间，这是使用凝胶渗透色谱法所测量的。
4.如权利要求1所述的结构，其包括至少七个壁，优选地是九、十或更多个壁。
5.如权利要求4所述的结构，其中所述片材的总厚度为40mm或更大。
6.如权利要求1所述的结构，其中所述片材以至少0.8mm/分钟的线速度挤出。
7.一种制造多壁结构的方法，其包括：
a.制备在260℃所测量的熔融粘度比率为大于约4.5的聚碳酸酯，其中所述熔融粘度比率是剪切速率为100s-1时的粘度与剪切速率为0.1s-1时的粘度的比率；以及
b.在熔融温度为约260℃并且线速度大于约0.8mm/分钟下挤出所述聚碳酸酯，从而形成具有至少两个大致平行间隔开的壁的片材，所述平行间隔开的壁通过在所述挤出方向上延伸所述片材长度的肋板而彼此隔开。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述聚碳酸酯在0.1s-1的剪切速率和260℃下的熔融粘度大于10,000Pas。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述聚碳酸酯的重均分子量在35,000和40,000之间，这是使用凝胶渗透色谱法所测量的。
10.如权利要求7所述的方法，其中所述片材具有至少七个壁，优选地是十或更多个壁。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述片材的总厚度为40mm或更大。
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