CN1105738C - 聚碳酸酯模塑组合物及其作为共挤塑板材涂层的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包含紫外吸收剂和两种脱模剂的聚碳酸酯模塑组合物,涉及生产所述聚碳酸酯模塑组合物的方法,并涉及它们作为共挤塑板材层的应用。
Description
本发明提供了模塑组合物,该组合物包括:
a)热塑性芳族聚碳酸酯,重均分子量
Mw(用已知方法测定)为27,000-40,000,优选30,000-36,000且特别为32,000-36,000,
b)紫外吸收剂,分子量为370,优选500或更大,特别为500-3000,用量相对于聚碳酸酯重量为3.5-20wt%,优选5-15wt%,和
c)两类脱模剂,包括:
c.1)由甘油和脂肪醇形成的单酯,其量相对于聚碳酸酯重量为0.01-0.1wt%,和
c.2)四至六羟基醇的(部分)酯,其量相对于聚碳酸酯重量为0.05-0.25wt%,
其特征在于c.1)与c.2)的重量比为1∶25-1∶2,且优选为4∶25-10∶25。
本发明的聚碳酸酯模塑组合物特别适于作为优选由共挤塑方法制备的聚碳酸酯板材的涂层。
因此,本发明也提供了本发明的聚碳酸酯模塑组合物作为共挤塑聚碳酸酯板材的含紫外吸收剂涂层、优选外涂层的应用。
本发明还提供了由已知共挤塑方法制备包含热塑性聚碳酸酯的层压材料的方法,其特征在于将本发明的聚碳酸酯模塑组合物用作层压材料的外层。
此外,本发明提供了由通过本发明方法获得的热塑性芳族聚碳酸酯组成的层压材料。
EP-A-0 320 632(Le A25 600)描述了由含紫外吸收剂的聚碳酸酯制成的共挤塑板材,所述聚碳酸酯的相对溶液粘度为1.31(于25℃在二氯甲烷中以0.5%浓度测定),该粘度对应的
Mw(重均分子量)为约31,000(第10页实施例)。紫外吸收剂的
Mw>500且特别优选以5-10wt%的量使用(第2页第38行)。可加入润滑剂和/或脱模剂(第9页第43行)。
现在可就板材表面的横向不匀性、聚碳酸酯熔体中紫外吸收剂的蒸发,特别是在使用真空的共挤塑期间,使用真空是为了生产带有中空腔的板材所要求的,以及在共挤塑聚碳酸酯板材的冷却期间可由挤塑机中的定型元件引起的聚碳酸酯磨耗,对这些类型的板材进行优选。
聚碳酸酯熔体中紫外吸收剂蒸发的增加导致定型元件结垢并随后导致板材表面产生白色污点。聚碳酸酯磨耗导致共挤塑聚碳酸酯板材上的粉末状沉积。
本发明的目的是使根据EP 0 320 632的共挤塑方法更可靠,即在长时间运行中,特别是在连续模式运行期间保持共挤塑聚碳酸酯板材表面的良好性质,或者甚至改进它们。这通过本发明加入特殊组合的酯来实现。
尽管EP-B-0 213 413描述了酯组合在聚碳酸酯中的应用(第6页第25-37行),但紫外吸收剂的用量只有0.1-0.7wt%(第6页第42行)。此外其中所提到的紫外吸收剂的Mn<500(第6页第43-45行)。聚碳酸酯的分子量为13,000-18,000(第2页第11和12行)。由这些聚碳酸酯制成的板材不是通过挤塑或共挤塑方法生产的(第6页第64行-第7页第2行)。因此EP0 213 413中的公开内容没有指明此处所提问题的解决方法。
日本文献Hei-2-225 558描述了通过挤塑生产聚碳酸酯板材的方法并且目的在于制备具有极好表面的板材(见Hei的引言部分)。所用聚碳酸酯的
Mw为例如27,700(Hei的实施例)。根据Hei,为了获得具有良好表面的板材,加入了多羟基醇的部分酯(见Hei的权利要求)。提到丙三醇单硬脂酸酯和季戊四醇单棕榈酸酯作为部分酯的例子。也可以使用酯的混合物。优选丙三醇单硬脂酸酯和与丙三醇单硬脂酸酯的混合物作为主要组分。根据Hei可向聚碳酸酯中加入用量为0.1-0.7wt%的紫外吸收剂,其中未提到紫外吸收剂的Mn>500。但是,Hei-2-225 558未公开由涂层提供的紫外保护且未提到共挤塑。
然而我们的对比试验显示酯的作用是非常不同的(对比例D),而且0.7wt%的紫外显示剂不足以防止涂层老化(对比例5)。
虽然根据EP-A-0 300 485第8页的实施例1为了挤塑向聚碳酸酯中加入了0.01份丙三醇单硬脂酸酯和0.03份季戊四醇四硬脂酸酯的混合物作为脱模剂,但该EP-A就加入紫外吸收剂未给出任何说明。
我们的EP-A-0 649 724(Le A 29 892)公开了由分子量
Mw为27,000-29,500的支化聚碳酸酯通过共挤塑芯层和至少一层含有1-15wt%紫外吸收剂的外层制备多层塑料板材的方法。所获得的塑料板材具有优异的表面。
在该EP-A第5页第9行提到除了紫外吸收剂外可以向支化聚碳酸酯中加入常规脱模剂。
如果在EP-A-0 649 724中将常规脱模剂加入到支化的聚碳酸酯中以期能够制备具有良好表面性能的聚碳酸酯板材,甚至在分子量超过29,500(这对于加工是关键的)的情况下,那么则令人惊讶地发现就紫外吸收剂沉积和聚碳酸酯磨耗而言,季戊四醇四硬脂酸酯和丙三醇单硬脂酸酯以及这两者与丙三醇单硬脂酸酯的混合物作为主要成分在共挤塑板材中都产生了差的表面。
简单地颠倒季戊四醇四硬脂酸酯和丙三醇单硬脂酸酯的比例则令人惊讶地得到具有优异表面的共挤塑板材,甚至在分子量超过EP-A-0 649724所要求保护的临界分子量29,500以上的情况下。
根据EP-A-0 732 360,公开了带有两种类型酯的聚碳酸酯(权利要求1)。可以加入紫外稳定剂(第3页第11行)。未公开紫外稳定剂的类型和用量。
在本发明的上下文中作为含紫外吸收剂的外层的热塑性芳族聚碳酸酯是均聚聚碳酸酯或共聚聚碳酸酯。聚碳酸酯可以是线性的或以已知方法支化的。
在本发明的聚碳酸酯中一些,最多80mol%,优选20-50mol%碳酸酯基团可被芳族二碳酸酯基团取代。同时带有来自羧酸的酸基团和来自引入分子链中的芳族二羧酸的酸基团的这些类型的聚碳酸酯更准确地称作芳族聚酯碳酸酯。为简化起见,在本发明的上下文中它们都包括在一般术语热塑性芳族聚碳酸酯中。
将用于本发明的聚碳酸酯是以已知的方法由二酚、碳酸衍生物、任选的链终止剂和任选的支化剂制备的,其中一些碳酸衍生物被芳族二羧酸或二羧酸的衍生物所取代以制备聚酯碳酸酯,实际上是以与在芳族聚碳酸酯中碳酸酯结构单元被芳族二羧酸酯结构单元所取代的相同比例被取代。
在过去的40年公布了数百个关于制备聚碳酸酯细节的专利。仅例举下列文献:Schnell的“聚碳酸酯化学与物理”,《聚合物评论》,第9卷,Interscience Publishers,New York,London,Sydney 1964;D.C.Prevorsek,B.T.Debona和Y.Kesten,Corporate Research Centre(公司研究中心),Allied Chemical Corporation(联合化学公司),Morristown,New Jersey 07960,在《聚合物科学杂志,聚合物化学版》第19卷75-90页(1980)的“聚(酯碳酸酯)共聚物的合成”;D.Freitag,U.Grigo,P.R.Muller,N.Nouvertne,Bayer AG(拜耳公司),在《聚合物科学与工程百科全书》第11卷,第2版,1988年,648-718页的“聚碳酸酯”;最后是Dres.U.Grigo,K.Kircher和P.R.Müller,在Becker/Braun,Kunststoff-Handbuck,第3/1卷,聚碳酸酯、聚缩醛、聚酯、纤维素酯,Carl Hanser Verlag Münich,Vienna 1992,第117-299页的“聚碳酸酯”。
热塑性聚碳酸酯,包括热塑性芳族聚酯碳酸酯,其平均分子量
Mw(通过在25℃测定在CH2Cl2中浓度为0.5g/100ml CH2Cl2时的相对粘度而测定)为27,000-40,000,优选30,000-36,000,且特别为32,000-36,000。
适于制备将用于本发明的聚碳酸酯的二酚为例如氢醌、间苯二酚、二羟基联苯、二(羟基苯基)烷烃、二(羟基苯基)环烷烃、二(羟基苯基)硫化物、二(羟基苯基)醚、二(羟基苯基)酮、二(羟基苯基)砜、二(羟基苯基)亚砜、α,α’-二(羟基苯基)-二异丙基苯及它们的环烷基化和环卤代衍生物。
优选的二酚为4,4’-二羟基联苯、2,2-二(4-羟基苯基)-丙烷、2,4-二(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-二(4-羟基苯基)-对二异丙基苯、2,2-二(3-甲基-4-羟基苯基)-丙烷、2,2-二(3-氯-4-羟基苯基)-丙烷、二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-甲烷、2,2-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-丙烷、二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)砜、2,4-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-对二异丙基苯、2,2-二(3,5-二氯-4-羟基苯基)-丙烷、2,2-二(3,5-二溴-4-羟基苯基)-丙烷和1,1-二(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷。
特别优选的二酚为2,2-二(4-羟基苯基)-丙烷、2,2-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-丙烷、2,2-二(3,5-二氯-4-羟基苯基)-丙烷、2,2-二(3,5-二溴-4-羟基苯基)-丙烷、1,1-二(4-羟基苯基)-环己烷和1,1-二(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷。
这些及其它适宜的二酚描述于例如US-PS 3 028 635,2 999 835,3148 172,2 991 273,3 271 367,4 982 014和2 999 846,德国专利1 570 703,2 063 050,2 036 052,2 211 956和3 832 396,法国专利1 561 518,H.Schnell的专论“聚碳酸酯化学与物理”,Interscience Publishers,New York 1964及日本专利62039/1986,62040/1986和105550/1986中。
在均聚聚碳酸酯的情况中只使用一种二酚,在共聚聚碳酸酯的情况中使用几种二酚。
适宜的链终止剂为单酚或单羧酸。适宜的单酚为苯酚本身,烷基酚如甲酚、对叔丁基苯酚、对正辛基苯酚、对异辛基苯酚、对正壬基苯酚和对异壬基苯酚,卤代苯酚如对氯苯酚、2,4-二氯苯酚、对溴苯酚和2,4,6-三溴苯酚。
适宜的单羧酸为苯甲酸、烷基苯甲酸和卤代苯甲酸。
其中Rk为氢或者支化或未支化的C4-C9-烷基基团。其中Rk为支化或未支化的C8和/或C9-烷基基团的链终止剂是特别优选的。
链终止剂的用量是为本领域技术人员所知的。链终止剂可在光气化作用之前、之中或之后加入。
适宜的支化剂为聚碳酸酯化学中所知的三官能团或三个以上官能团的化合物,特别是带有三个或三个以上酚羟基基团者。
适宜的支化剂为例如间苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)-庚烯-2、4,6-二甲基-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、三(4-羟基苯基)-苯甲烷、2,2-二-[4,4-二-(4-羟基苯基)-环己基]-丙烷、2,4-二(4-羟基苯基-异丙基)-苯酚、2,6-二(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、六-(4-(4-羟基苯基-异丙基)苯基)邻苯二甲酸酯、四-(4-羟基苯基)-甲烷、四-(4-(4-羟基苯基-异丙基)-苯氧基)-甲烷和1,4-二-(4’,4”-二羟基三苯基-甲基)-苯以及2,4-二羟基苯甲酸、苯均三酸、氰脲酰氯和3,3-二-(3-甲基-4-羟基苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚。
相对所用特定二酚的摩尔数,任选地使用的支化剂的用量为0.05mol%-2mol%。
支化剂可在开始时随二酚和链终止剂一起引入碱水相或者可在光气化作用之前溶解在有机溶剂中加入。
所有这些制备聚碳酸酯的方法都是为本领域技术人员所熟知的。
适于制备聚酯碳酸酯的芳族二羧酸为例如邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、叔丁基间苯二甲酸、3,3’-联苯二甲酸、4,4’-联苯二甲酸、4,4’-二苯甲酮二甲酸、3,4’-二苯甲酮二甲酸、4,4’-二苯醚二甲酸、4,4’-二苯基砜二甲酸、2,2-二-(4-羧基苯基)-丙烷、三甲基-3-苯基-1,2-二氢化茚-4,5’-二甲酸。
特别优选的芳族二羧酸为对苯二甲酸和/或间苯二甲酸。
二羧酸的衍生物为二羧酰二卤和二羧酸二烷基酯,特别是二羧酰二氯和二羧酸二甲酯。
芳族二羧酸酯基团取代碳酸酯基团的反应基本按化学计量定量进行的,因此反应物之间的摩尔比可在最终聚酯碳酸酯中重复。芳族二羧酸酯基团的引入可以是无规的或嵌段的。
制备将用于本发明的聚碳酸酯、包括聚酯碳酸酯的优选方法为已知的界面法和已知的熔融酯交换法。
在第一种情况下酸衍生物优选光气和任选地二羧酰二氯,在后一种情况下这些衍生物优选二苯基碳酸酯和任选地二羧酸二酯。两种情况下制备聚碳酸酯或聚酯碳酸酯的催化剂、溶剂、后处理步骤、反应条件等均已有充分的描述且是为人熟知的。
由甘油和脂肪酸形成的单酯为甘油与饱和脂族C10-C26单羧酸、优选与饱和脂族C14-C22单羧酸形成者。
由甘油和脂肪酸形成的单酯应理解为是使用甘油中的伯OH官能团或甘油中的仲OH官能团以及此化合物的这两种异构体的混合物形成的。
含有10-26个碳原子的饱和脂族单羧酸为例如癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、二十四酸和蜡酸。
优选的含有14-22个碳原子的饱和脂族单羧酸为例如肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸和山萮酸。
特别优选的饱和脂族单羧酸为棕榈酸、硬脂酸和山萮酸。
用于本发明的饱和脂族C10-C26羧酸和由甘油及脂肪酸形成的单酯或者是文献中已知的或者可使用文献中已知的方法制备(见例如Fieser和Fieser,Organische chemie GmbH,Weinheim,Bergstr.1965,第30章,1206页及以下各页)。由甘油及脂肪酸形成的单酯的实例为与上述特别优选的单羧酸形成的单酯。
四至六羟基醇的(部分)酯同样是四、五或六羟基醇与饱和脂族C10-C26单羧酸、优选与饱和脂族C14-C22单羧酸且特别是与棕榈酸、硬脂酸和山萮酸形成的酯。
完全酯化的醇优选于部分酯化的醇;类似地四羟基醇优选于五羟基或六羟基醇。
适宜的饱和脂族C10-C26单羧酸为以上所列者;优选及特别优选的羧酸也已在上面提到。
四羟基醇为例如季戊四醇和内消旋(meso)赤藓糖醇。
五羟基醇为例如阿拉伯糖醇、核糖醇和木糖醇。
六羟基醇为例如甘露醇、葡糖醇(山梨糖醇)和卫矛醇。
四至六羟基醇和饱和脂族单羧酸的酯或者是文献中已知的或者可使用文献中已知的方法制备。
用于本发明的酯为例如季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四棕榈酸酯、季戊四醇四肉豆蔻酸酯、季戊四醇四月桂酸酯、内消旋赤藓糖醇四月桂酸酯、内消旋赤藓糖醇四硬脂酸酯、内消旋赤藓糖醇四肉豆蔻酸酯、木糖醇五硬脂酸酯、木糖醇五(十三烷酸)酯、木糖醇五棕榈酸酯、阿拉伯糖醇五硬脂酸酯、阿拉伯糖醇五棕榈酸酯、山梨糖醇六硬脂酸酯、山梨糖醇六(十五烷酸)酯、山梨糖醇六棕榈酸酯、卫矛醇六单癸酸酯、卫矛醇六棕榈酸酯、甘露醇六硬脂酸酯、甘露醇六肉豆蔻酸酯和甘露醇六月桂酸酯。
适用于本发明的部分酯为例如季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇三硬脂酸酯、季戊四醇单、二和三棕榈酸酯、内消旋赤藓糖醇三月桂酸酯、木糖醇二、三和四硬脂酸酯、木糖醇二、三和四(十三烷酸)酯、山梨糖醇三、四和五硬脂酸酯及山梨糖醇三、四和五-单癸酸酯(monodecanoate)。也可以使用适用于本发明的部分酯的混合物,特别是随机混合物。(见US-PS 4 131 575(Le A 16 284-US-(IP))。
适宜的紫外吸收剂为由于其在400nm以下波长的吸收能力而能积极地保护聚碳酸酯免受紫外光照射的化合物,其分子量大于370,优选为500g/mol或更大。
适宜的紫外吸收剂特别为式(II)所代表者
其中
R1和R2是相同或不同的并且代表H、卤素、C1-C10烷基、C5-C10环烷基、C7-C13芳烷基或C6-C14芳基、OR5或-(CO)-O-R5,其中R5=H或C1-C4烷基,
R3和R4也是相同或不同的并且代表H、C1-C4烷基、C5-C6环烷基、苄基或C6-C14芳基,
m为1、2或3并且
n为1、2、3或4,
适宜的紫外吸收剂还为式(III)所代表者
其中“桥”代表
R1、R2、m和n定义同式(II)中,
另外其中
p为0-3的整数,
q为1-10的整数,
Y代表-CH2-CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)5-、-(CH2)6-或
并且R3和R4定义同式(II)中。
另一种适宜的紫外吸收剂为例如汽巴公司(Ciba AG)的Tinuvin840。另外适宜的紫外吸收剂为构成取代三嗪者,例如2,4-二-(2,4-二甲基苯基)-6-(2-羟基-4-正辛氧基苯基)-1,3,5-三嗪,由Cytec公司以商品名CYASORB UV-1164出售(分子量510);和2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-(己基)氧-苯酚,由汽巴公司(Ciba AG)以商品名Tinuvin1577出售(分子量383)。
特别优选的紫外吸收剂为2,2-亚甲基-二-(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚),以商品名Tinuvin 360由汽巴公司(Ciba AG)出售或以Mark LA 31出售。
紫外吸收剂是以已知方式引入到聚碳酸酯中的:通过混合聚碳酸酯粒料和紫外吸收剂随后挤塑或者通过混合聚碳酸酯在有机溶剂如CH2Cl2中的溶液和紫外吸收剂在相同或不同的溶剂如在丙酮中的溶液,然后以已知方法蒸走溶剂。
脱模剂可以类似方法引入。
本发明还提供了制备本发明模塑组合物的方法,其特征在于将聚碳酸酯粒料与紫外吸收剂及两种脱模剂以已知的方式混合并随后挤塑,或者将聚碳酸酯在有机溶剂中的溶液与紫外吸收剂及两种脱模剂在相同或不同的溶剂中的溶液以已知的方法混合,并以已知方法蒸走溶剂。
另外,可以加入对聚碳酸酯来说是中已知的稳定剂如膦、亚磷酸盐或含硅稳定剂。也可以加入阻燃剂、颜料、着色剂、精细的矿物质及其它添加剂。添加剂可在根据本发明加入紫外吸收剂和脱模剂之前、同时或之后加入。
由本发明的聚碳酸酯制成的含紫外吸收剂的外层厚度为10-100μm。
根据本发明被涂敷的聚碳酸酯板材为实体板,优选厚度为0.5-15mm,或中空板或双壁板,优选厚度为4-40mm。
这类由聚碳酸酯制成的板材在文献及实际中均是已知的。它们可由线性或支化热塑性聚碳酸酯组成,聚碳酸酯的分子量
Mw(重均分子量,通过在25℃测定在CH2Cl2中浓度为0.5g/100ml CH2Cl2时的相对粘度而测定)为27,000-40,000,优选30,000-36,000且特别为32,000-36,000。在其它方面,文献中说明了用于含紫外吸收剂顶层的线性和支化聚碳酸酯,其中加入链终止剂以调节相对分子量是为本领域技术人员所熟知的步骤。
根据本发明被涂敷的聚碳酸酯板材也可自然地包含少量常规的紫外吸收剂,即例如占涂层以外聚碳酸酯板材重量的0.1-0.5wt%。
此外,根据本发明被涂敷的聚碳酸酯板材也可包含通常加入到热塑性聚碳酸酯中的其它添加剂。
例如聚碳酸酯板材中的紫外吸收剂和其它常规添加剂是以已知的方法在聚碳酸酯粒料被加工成聚碳酸酯板材之前加入到相应的聚碳酸酯中去的。
共挤塑本身是文献已知的(见例如EP 110 221和EP 110 238)。在本发明中步骤如下:
将生产芯层和外层的挤塑机与共挤塑接头相连。设计该接头以使形成外层的熔体被涂成薄层,该薄层粘结到形成芯层的熔体上。
然后使用串联的模具将以这种方式制备的多层熔体挤出物制成所要求的形状(双壁或实体板)。之后在控制条件下以已知的方式通过使用压延(实体板)或真空定型(双壁板)将熔体冷却并随后切成要求的长度。可任选地使用退火炉以消除定型或压延后的应力。
不使用与模具上游相连的接头,代之可将模具本身设计成熔体可被共同带入模具的形式。
由根据本发明方法获得的热塑性聚碳酸酯制成的层压材料可用于模塑制品、特别是由热塑性聚碳酸酯制成的板材暴露在露天,即温室、火车站广场等处的情况。
也可在较晚的步骤中加工根据本发明获得的层压材料的表面,例如可施涂抗刮性清漆或可附加水分散层。
实施例
制备多层实体板和双壁板的机器和设备描述如下。
1.生产双壁板的设备
1.1所述设备包括:
-带有脱气装置的、螺杆长度为33D且直径为70mm的主挤塑机
-共挤塑接头(供料头体系)
-施涂外层的、螺杆长度为25D且直径为30mm的共挤塑机
-宽度为350mm的特定宽缝型模头
-定型机
-辊筒输送机带
-卸料装置
-切割装置(锯)
-堆积台
将主料中的聚碳酸酯粒料送入主挤塑机的料斗中,将紫外共挤塑材料送入共挤塑机的料斗中。特种材料的熔融和进料是在由料筒和螺杆组成的相关塑化系统中进行的。将两种材料的熔体在共挤塑接头中合并,在通过模具并在定型机中冷却之后形成复合材料。其它的设备用来运输、切割并堆积挤出的板材。
下列混合物用作紫外共挤塑材料:
混合物A,它由双酚A聚碳酸酯组成,用0.3mol%靛红双甲酚支化,
Mw为28,000且相对溶液粘度为1.28,向其中加入0.23wt%的季戊四醇四硬脂酸酯和7.0wt%的二聚紫外吸收剂Tinuvin 360或式(IIa)的Mark LA 31
(对比例)。
混合物B与混合物A相同,但用0.2wt%的甘油单硬脂酸酯替代季戊四醇四硬脂酸酯(对比例)。
混合物C与混合物A相同,差别在于季戊四醇四硬脂酸酯的用量减少至0.2wt%并且也加入0.05wt%的甘油单硬脂酸酯(本发明)。
混合物D与混合物A相同,差别在于季戊四醇四硬脂酸酯的用量减少至0.05wt%并且加入0.2wt%的甘油单硬脂酸酯(对比例)。
混合物E与混合物D相同,差别在于紫外吸收剂Mark LA 31或Tinuvin 360的用量不是7.0wt%而是0.7wt%(对比例)。
在所有情况下聚碳酸酯主料都是
Mw为28,000的相同的支化双酚A。
不匀性:不匀性是在斜射的入射光下目视评估的。
紫外吸收剂的沉积:生产5小时后评价定型机入口处紫外吸收剂(进入相)的量。
PC磨耗:运行5小时后评价定型机中粉末状沉积物的量。
黄度指数:根据DIN 6167测定未老化和老化的双壁板的黄度指数。双壁板是根据DIN 53 387在氙弧耐候仪中进行老化的。
粘性:粘性是用离开抛光压延机后板材表面上粘结剂标记强度来评价的。
结果在下表中给出。
PC板的性能特征 | |||||
紫外批用量 | 不匀性 | 紫外吸收剂沉积 | PC磨耗 | 在Xe弧耐候仪中老化2000h后的黄度指数 | |
A(V) | 7%Tinuvin 360+0,23%PETS | 显著 | 显著 | 轻微 | 3 |
B(V) | 7%Tinuvin 360+0,2%GMS | 轻微 | 轻微 | 显著 | 3 |
C(E) | 7%Tinuvin 360+0,2%PETS+0,05%GMS | 轻微 | 轻微 | 轻微 | 3 |
D(V) | 7%Tinuvin 360+0,05%PETS+0,2GMS | 轻微 | 轻微 | 显著 | 3 |
E(V) | 0,7%Tinuvin 360+0,05%PETS+0,2GMS | 轻微 | 轻微 | 显著 | 8 |
尽管在混合物A的情况下通过使用脱模剂改进了定型机中塑料和金属之间的润滑效应,但是在一定的生产时间后必须将沉积的紫外吸收剂从定型机中移出,因为双壁板的横向不匀性超过允许限度和/或因为发现紫外吸收剂沉积在板材的表面。
在混合物B的情况中,观察到增长的摩擦负效应并且一方面引起生产噪音(高音调笛音),另一方面引起增长的PC磨耗,结果发现板材上有粉末状沉积物。这些沉积物在定型后的退火过程中结块并因此引起板材表面的质量缺陷。
混合物C具有出人意料的加工行为。不允许的不匀性和/或紫外吸收剂的沉积均在较晚的时刻发生。未观察到板材令人讨厌的磨损(粉末状PC)。清洁步骤之间的时间间隔比试验A和B大大延长,即此间隔可以是双倍或三倍的。
2.生产共挤塑实体板材的设备
2.1所述设备包括:
-带有脱气装置的、螺杆长度为33D且直径为75mm的主挤塑机
-共挤塑接头(供料头体系)
-施涂外层的、螺杆长度为25D且直径为30mm的共挤塑机
-宽度为600mm的宽缝型模头
-水平摆放的抛光压延机,其中第三个辊可以相对水平方向倾斜45°
-辊筒输送机带
-卸料装置
-切割装置(锯)
-堆积台。
聚碳酸酯主料和聚碳酸酯紫外共挤塑材料A)、B)和C)与双壁板生产中所述的相同。
2.2试验
将主料中的聚碳酸酯粒料送入主挤塑机的料斗中,将紫外共挤塑材料送入共挤塑机的料斗中。特种材料的熔融和进料是在由料筒和螺杆组成的相关塑化系统中进行的。将两种材料的熔体引入共挤塑接头中,在离开模具并在抛光压延机中冷却之后形成复合材料。紫外共挤塑层可只施涂在芯层的一侧或两侧。其它的设备用来运输、切割并堆积挤出的板材。
当生产板厚超过1mm的板材时,让模具中出来的熔体进入辊1和2之间的辊隙并使两侧在辊表面经过抛光和冷却。基于此目的必须使用稍过量的熔体并将其放置在辊之间辊隙前的所谓拱脊或凸肚中。
当生产板厚小于1mm的板材时,混合物可在辊间的辊隙中加工而无需抛光步骤(冷辊法)。
下表给出了生产实体板期间所获得的结果:
使用的紫外批料 | 辊上实体板材的粘结效果 |
A) | 显著 |
B) | 显著 |
C) | 轻微 |
尽管混合物A)或B)的粘结效果比未加润滑剂或脱模剂的紫外批料降低了,但板材上的表面缺陷仍然存在并且质量下降了。
在混合物C)的情况中粘结的倾向进一步降低,因此得到最优的质量。
Claims (7)
1.模塑组合物,包含:
a)热塑性芳族聚碳酸酯,重均分子量
Mw为27,000-40,000,
b)紫外吸收剂,分子量为370或更大,用量相对于聚碳酸酯重量为3.5-20wt%,和
c)两类脱模剂,包括:
c.1)由甘油和脂肪醇形成的单酯,其量相对于聚碳酸酯重量为0.01-0.1wt%和
c.2)四至六羟基醇的(部分)酯,其量相对于聚碳酸酯重量为0.05-0.25wt%,
其特征在于c.1)与c.2)的重量比为1∶25-1∶2。
2.权利要求1的模塑组合物,其特征在于c.1)与c.2)的重量比为4∶25-10∶25。
3.制备权利要求1的模塑组合物的方法,其特征在于,将聚碳酸酯粒料与紫外吸收剂和两种脱模剂混合并随后以已知的方式挤塑,或者将聚碳酸酯在有机溶剂中的溶液与紫外吸收剂及两种脱模剂在相同或不同的溶剂中的溶液以已知的方法混合,并以已知方法蒸发溶剂。
4.权利要求1的模塑组合物作为含紫外吸收剂的外层的应用。
5.权利要求1的模塑组合物作为共挤塑聚碳酸酯板材外层的应用。
6.使用已知的共挤塑方法制备由热塑性聚碳酸酯制成的层压材料的方法,其特征在于,将权利要求1的模塑组合物用作层压材料的外层。
7.由权利要求6的方法获得的由热塑性聚碳酸酯制成的层压材料。
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