TWI413589B - 多層物件及其製造方法 - Google Patents

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Rein Mollerus Faber
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Description

多層物件及其製造方法
本揭示係關於多層物件及製造方法。特別地，本揭示關於吸收IR輻射之多層片材及其製造方法。
車輛、家居或辦公建築之內部表面吸收過量太陽能輻射可導致升高內部溫度、居住者舒適度降低、加速內部材料降解及增加對較大空調設備之需要。尤其在車輛中，在夏季烈日停放車輛中可能出現的高靜態均熱條件下，尤其在沙溴氣候，封閉車廂內的表面溫度可能達到100℃以上，且車的整個熱體可能升高到高溫。
增加車輛內空調裝置的冷卻負荷以改善熱不舒適性與目前汽車業中流行的趨勢相背。汽車引擎正被降低尺寸，以減少重量，並改良燃料效率，且不太能夠應付較大空調機的耗用功率。工業和政府最近關注的問題為汽車空調機作為氯氟碳化合物(CFC)源釋放進入大氣所產生的影響，增加冷卻負荷將導致更大空調裝置，這將加劇此問題。因此，需要降低汽車和居住及辦公建築中太陽能熱負荷之新技術及被動設計解決方法。
本發明揭示一種多層片材，其包括含熱塑性聚合物和IR吸收添加劑之芯層，其中該IR吸收添加劑為金屬氧化物；及含熱塑性聚合物和電磁輻射吸收添加劑之第一蓋層，其中第一蓋層之表面係佈置於該芯層之表面上並與其緊密接觸。
本發明亦揭示一種多層片材，其包括含熱塑性聚合物、氧化鎢銫、熱穩定劑及UV吸收添加劑之芯層，其中該IR吸收添加劑為金屬氧化物；及含熱塑性聚合物和UV吸收添加劑之第一蓋層，其中第一蓋層之表面係佈置於該芯層表面上並與其緊密接觸。
本發明亦揭示一種製造多層片材之方法，其包括將含熱塑性聚合物和紫外輻射吸收添加劑之第一蓋層佈置於含熱塑性聚合物和IR吸收添加劑之芯層之表面上，其中該IR吸收添加劑為金屬氧化物。
本發明亦揭示一種製造多層片材之方法，其包括共擠壓含熱塑性聚合物和IR吸收添加劑之芯層與含熱塑性聚合物和紫外輻射吸收劑之第一蓋層，其中該IR吸收添加劑為金屬氧化物。
本發明亦揭示一種含熱塑樹脂和IR吸收添加劑之組合物，其中該IR吸收添加劑為金屬氧化物。
本發明亦揭示含上述多層片材之物件。
應注意，在本文中，"第一"、"第二"及類似用語不表示任何次序或重要性，而用於使一要素與另一要素相區別，而"該(the)"、"一(a)"和"一(an)"不表示量之限制，而表示存在至少一個所引用項目。另外，本文中揭示的所有範圍均包含終點且可獨立組合。
本發明揭示一種多層片材，該片材在電磁波譜之紫外(UV)區域顯示高的光吸收，而在近紅外(IR)區域顯示高的光吸收及反射，而在可見區域對光提供高透射率及低反射率。該多層片材包括含熱塑性聚合物和IR吸收添加劑之芯層。在一具體實施例中，芯層之表面係佈置於含熱塑性聚合物和電磁輻射吸收添加劑之第一蓋層之表面上並與其緊密接觸。在另一具體實施例中，芯層之表面係佈置於各包含熱塑性聚合物和電磁輻射吸收添加劑之第一和第二蓋層表面之間並與其緊密接觸。該多層片材一般以太陽輻射在撞擊於芯層前撞擊蓋層之方式安裝於任何應用(例如，建築或汽車)中。多層片材由共擠壓製造，這將在以後詳述。應注意，本文中揭示的所有範圍均為包含性且可組合。
電磁輻射吸收添加劑可為自電磁波譜的任何輻射之吸收劑。在一典型具體實施例中，電磁輻射吸收添加劑為紫外(UV)輻射吸收劑。在另一典型具體實施例中，電磁輻射吸收添加劑為能夠吸收IR輻射之IR吸收添加劑。在另一典型具體實施例中，電磁輻射吸收添加劑為能夠吸收IR輻射和UV輻射之添加劑。
本發明亦揭示一種製造多層片材之芯層之組合物。該組合物有利包括熱塑性聚合物和IR吸收添加劑。在一具體實施例中，組合物可作為母體混合物使用。在另一具體實施例中，該組合物有利包括熱塑性聚合物、IR吸收添加劑和UV吸收添加劑。在另一具體實施例中，組合物有利包括熱塑性聚合物、IR吸收添加劑、UV吸收添加劑和熱穩定劑。
圖1為描繪佈置於第一和第二蓋層表面間之芯層之表面之示意圖，而圖2為描繪佈置於僅第一蓋層表面上並與其緊密接觸之芯層之表面之示意圖。芯和蓋層二者可為單一熱塑聚合物片或多個熱塑聚合物片。可自圖1和圖2看到，多層片之厚度指加到蓋層厚度之芯層之厚度。
如上所示，芯和蓋層包括熱塑性樹脂。可使用的熱塑性聚合物為寡聚物、聚合物、離聚物、枝聚物、共聚物(如，嵌段共聚物、接枝共聚物、星－嵌段共聚物、無規共聚物)及類似者以及含至少一種前述聚合物之組合。可用作芯和蓋層之熱塑性聚合物之適用實例為聚縮醛、聚丙烯酸化物(polyacrylics)、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚芳酸酯、聚芳碸、聚醚碸、聚苯硫、聚氯乙烯、聚碸、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚四氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚苯并噁唑、聚噁二唑、聚苯并噻嗪吩噻嗪(polybenzothiazinophenothiazine)、聚苯并噻唑、聚吡嗪喹啉(polypyrazinoquinoxaline)、聚苯四甲醯亞胺、聚喹啉、聚苯并咪唑、聚羥吲哚(polyoxindole)、聚氧代異吲哚啉(polyoxoisoindoline)、聚二氧代異吲哚啉(polydioxoisoindoline)、聚三、聚嗒、聚六氫吡、聚吡啶、聚六氫吡啶、聚三唑、聚吡唑、聚吡咯啶、聚碳硼烷、聚氧雜雙環壬烷、聚二苯并呋喃、聚2－苯并[c]呋喃酮、聚縮醛、聚酐、聚乙烯基醚、聚乙烯基硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯酮、聚鹵乙烯、聚腈乙烯、聚乙烯基酯、聚磺酸酯(鹽)、聚硫化物、聚硫酯、聚碸、聚磺醯胺、聚脲、聚偶磷氮(polyphosphazenes)、聚矽氮烷或類似者或含至少一種前述熱塑性聚合物之組合。用於芯層之較佳熱塑性聚合物為聚碳酸酯或聚碳酸酯和聚矽氧烷之共聚物。用於蓋層之較佳熱塑性聚合物為聚碳酸酯、共聚酯碳酸酯或聚酯與聚碳酸酯之摻合物。
如上所述，芯層可為單片熱塑性聚合物或多片熱塑性聚合物片。熱塑性聚合物較佳在電磁波譜之光學波長區域對光透明。芯層一般包括聚碳酸酯和IR吸收添加劑。在本文中，"聚碳酸酯"、"聚碳酸酯組合物"和"含芳族碳酸酯鏈單位之組合物"包括具有式(I)之結構單位之組合物： 其中R1 基團總數之大於或等於約60%為芳族有機基團，而其餘為脂族、脂環族或芳族基團。R1 較佳為芳族有機基團，更佳為式(II)之基團：－A1 －Y1 －A2 － (II)其中A1 和A2 分別為單環二價芳基，且Y1 為具有0、1或2個使A1 自A2 分離之原子之橋接基團。在一典型具體實施例中，1個原子使A1 自A2 分離。Y1 基團之說明性實例為－O－、－S－、－S(O)－、－S(O)2 －、－C(O)－、亞甲基、環己基亞甲基、2－[2,2,1]－雙環亞庚基、亞乙基、亞異丙基、亞新戊基、亞環己基、亞環十五烷基、亞環十二烷基、亞金剛烷基或類似者。在另一具體實施例中，0個原子使A1 自A2 分離，其說明性實例為聯苯基。橋接基團Y1 可為飽和烴基，如亞甲基、亞環己基或亞異丙基。
聚碳酸酯可藉由碳酸酯前驅體與二羥基化合物之肖坦－鮑曼(Schotten－Bauman)界面反應而產生。一般可將水性鹼(如，氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或類似者)與含二羥基化合物之有機、水不溶混性溶劑混合，如苯、甲苯、二硫化碳或二氯甲烷。一般用相轉移劑促進反應。可單一或與反應劑混合物混合加入分子量調節劑。亦可單一或混合加入即述分支劑。
聚碳酸酯可藉由其中僅一個原子分離A1 和A2 之二羥基化合物之界面反應而產生。在本文中，"二羥基化合物"包括(例如)具有以下通式(III)之雙酚化合物： 其中Ra 和Rb 分別獨立代表氫、鹵素原子(較佳為溴)或單價烴基，p和q分別獨立為0至4之整數，且Xa 代表式(IV)基團之一： 其中Rc 和Rd 分別獨立代表氫原子或單價線性或環族烴基，且Re 為二價烴基、氧或硫。
可由式(III)代表之雙酚化合物類型之實例包括雙(羥芳基)烷烴系列，如，1,1－雙(4－羥基苯基)甲烷、1,1－雙(4－羥基苯基)乙烷、2,2－雙(4－羥基苯基)丙烷(或雙酚A)、2,2－雙(4－羥基苯基)丁烷、2,2－雙(4－羥基苯基)辛烷、1,1－雙(4－羥基苯基)丙烷、1,1－雙(4－羥基苯基)正丁烷、雙(4－羥基苯基)苯基甲烷、2,2－雙(4－羥基－1－甲基苯基)丙烷、1,1－雙(4－羥基－第三丁基苯基)丙烷、2,2－雙(4－羥基－3－溴苯基)丙烷或類似者；雙(羥芳基)環烷烴系列，如，1,1－雙(4－羥基苯基)環戊烷、1,1－雙(4－羥基苯基)環己烷或類似者或含至少一種前述雙酚化合物之組合。
可由式(III)代表之其他雙酚化合物包括其中X為－O－、－S－、－SO－或－S(O)2 －者。此等雙酚化合物之一些實例為，雙(羥基芳基)醚，4,4'－二羥基二苯基醚、4,4'－二羥基－3,3'－二甲基苯基醚或類似者；雙(羥基芳基)硫醚，如4,4'－二羥基二苯基硫醚、4,4'－二羥基－3,3'－二甲基二苯基硫醚或類似者；雙(羥基芳基)亞碸，如4,4'－二羥基二苯基亞碸、4,4'－二羥基－3,3'－二甲基二苯基亞碸或類似者；雙(羥基二芳基)碸，如4,4'－二羥基二苯基碸、4,4'－二羥基－3,3'－二甲基二苯基碸或類似者；或含至少一種前述雙酚化合物之組合。
可用於聚碳酸酯聚縮合的其他雙酚化合物由式(V)代表： 其中，Rf 為鹵素原子、具有1至10個碳原子之烴基或經鹵素取代的烴基；n為0至4之數值。當n為至少2時，Rf 可相同或不同。可由式(V)代表之雙酚化合物之實例為，間苯二酚、經取代的間苯二酚化合物(如5－甲基間苯二酚、5－乙基間苯二酚、5－丙基間苯二酚、5－丁基間苯二酚、5－第三丁基間苯二酚、5－苯基間苯二酚、5－枯基間苯二酚或類似者)、鄰苯二酚、氫醌、經取代的氫醌(如3－甲基氫醌、3－乙基氫醌、3－丙基氫醌、3－丁基氫醌、3－第三丁基氫醌、3－苯基氫醌、3－枯基氫醌或類似者)或含至少一種前述雙酚化合物之組合。
亦可使用由以下式(VI)代表之雙酚化合物，如2,2,2',2'－四氫－3,3,3',3'－四甲基－1,1'－螺二－[1H－茚]－6,6'－二酚。
適合聚碳酸酯進一步包括衍生自含烷基環己烷單位之雙酚之彼等化合物。此等聚碳酸酯具有對應式(VII)之結構單位： 其中Ra 至Rd 分別獨立為氫、C1 －C1 2 烴基或鹵素；而Re 至Ri 分別獨立為氫、C1 －C1 2 烴基。在本文中，"烴基"指僅含碳和氫之殘基。殘基可為脂族或芳族、直鏈、環族、雙環、分支、飽和或不飽和。烴基殘基可在整個取代基殘基之碳和氫成員及之上包含雜原子。因此，在明確提及含此等雜原子時，烴基殘基亦可包含羰基、胺基、羥基或類似者，或可在烴基殘基之主鏈內包含雜原子。含烷基環己烷之雙酚，例如，2莫耳苯酚與1莫耳經氫化異佛爾酮之反應產物，用於製造具有高玻璃轉移溫度及高熱變形溫度之聚碳酸酯聚合物。此等含異佛爾酮雙酚之聚碳酸酯具有對應於式(VIII)之結構單位 其中Ra 至Rd 係如上所界定者。此等以異佛爾酮雙酚為主的聚合物，包括用無烷基環己烷雙酚製造之聚碳酸酯共聚物和含烷基環己基雙酚之聚碳酸酯與無烷基環己基雙酚聚碳酸酯之摻合物，在APEC商品名下由貝爾公司(Bayer Co.)提供。較佳雙酚化合物為雙酚A。
在一具體實施例中，可使二羥基化合物與以羥芳基為終端的聚(二有機矽氧烷)反應，以產生聚碳酸酯－聚矽氧烷共聚物。聚碳酸酯－聚(二有機矽氧烷)共聚物較佳藉由在界面反應條件下將光氣引入二羥基化合物(如，BPA)和以羥芳基為終端的聚(二有機矽氧烷)之混合物而製造。反應劑之聚合反應可藉由使用三級胺催化劑或相轉移催化劑而促進。
以羥芳基為終端的聚(二有機矽氧烷)可藉由進行式(IX)之矽氧烷氫化物
和脂族不飽和一元酚間之鉑催化加成反應而製造，其中R4 為，例如，C( 1 － 8 ) 烷基、鹵烷基(如，三氟丙基)和氰烷基；芳基，如苯基、氯苯基及甲苯基。R4 較佳為甲基或甲基和三氟丙基之混合物或甲基和苯基之混合物。
可用於製造以羥芳基為終端的聚(二有機矽氧烷)之一些脂族不飽和一元酚為(例如)丁子香酚、2－烷基苯酚、4－烯丙基－2－甲基苯酚、4－烯丙基－2－苯基苯酚、4－烯丙基－2－溴苯酚、4－烯丙基－2－第三丁氧基苯酚、4－苯基－2－苯基苯酚、2－甲基－4－丙基苯酚、2－烯丙基－4,6－二甲基苯酚、2－烯丙基－4－溴－6－甲基苯酚、2－烯丙基－6－甲氧基－4－甲基苯酚、2－烯丙基－4,6－二甲基苯酚或類似者或含至少一種前述之組合。
典型碳酸酯前驅體包括，碳醯鹵，例如，碳醯氯(光氣)和碳醯溴；雙鹵甲酸酯，例如，二元酚(如，雙酚A、氫醌或類似者)之雙鹵甲酸酯；及二醇(如，乙二醇及新戊二醇)之雙鹵甲酸酯；及碳酸二芳酯，如碳酸二苯酯、碳酸二(甲苯酯)及碳酸二(萘酯)。界面反應所用的較佳碳酸酯前驅體為碳醯氯。
在應用需要碳酸酯共聚物而非同聚物之情況下，亦可利用自二或多種不同二元酚之聚合反應產生之聚碳酸酯，或二元酚與二醇或與以羥基或酸為終端的聚酯或與二元酸或與羥基酸或與脂族二酸之共聚物。所用脂族二酸一般具有約2至約40個碳原子。較佳脂族二酸為十二烷二酸。
亦可在芯層上使用分支聚碳酸酯以及線性聚碳酸酯和分支聚碳酸酯之摻合物。分支聚碳酸酯可藉由在聚合反應期間加入分支劑而製備。此等分支劑可包括含至少三個官能基之多官能有機化合物，此等官能基可為羥基、羧基、羧酸酐、鹵甲醯基及含至少一種前述分支劑之組合。明確實例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三醯氯、叁(對羥基苯基)乙烷、靛紅雙酚、叁酚TC(1,3,5－叁((對羥基苯基)異丙基)苯)、叁酚PA(4(4(1,1－雙(對羥基苯基)－乙基)α,α－二甲基苄基)苯酚)、4－氯甲醯基酞酸酐、均苯三酸、二苯酮四羧酸或類似者或含至少一種前述分支劑之組合。以所給層中聚碳酸酯之總重量計，分支劑可以約0.05至約4.0重量%(重量%)之量加入。
在一具體實施例中，聚碳酸酯可藉由二羥基化合物和碳酸二酯之熔融聚縮合反應而製造。可用於產生聚碳酸酯之碳酸二酯之實例為碳酸二苯酯、雙(2,4－二氯苯基)碳酸酯、雙(2,4,6－三氯苯基)碳酸酯、雙(2－氰基苯基)碳酸酯、雙(鄰－硝基苯基)碳酸酯、碳酸二甲苯酯、碳酸間甲苯酯、碳酸二萘酯、雙(二苯基)碳酸酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丁酯。碳酸二環己酯。雙(鄰－甲氧羰基苯基)碳酸酯、雙(鄰－乙氧羰基苯基)碳酸酯、雙(鄰－丙氧羰基苯基)碳酸酯、雙(鄰－甲氧基苯基)碳酸酯、雙(鄰－丁氧羰基苯基)碳酸酯、雙(異丁氧羰基苯基)碳酸酯、鄰－甲氧羰基苯基－鄰乙氧羰基苯基碳酸酯、雙鄰－(第三丁氧羰基苯基)碳酸酯、鄰－乙基苯基－鄰－甲氧基羰基苯基碳酸酯、對－(第三丁基苯基)－鄰－(第三－丁氧羰基苯基)碳酸酯、雙水楊酸甲酯基碳酸酯、雙水楊酸乙酯基碳酸酯、雙水楊酸丙酯基碳酸酯、雙水楊酸丁酯基碳酸酯、雙水楊酸苄酯基碳酸酯、雙4－氯水楊酸甲酯基碳酸酯或類似者或含至少一種前述碳酸二酯之組合。較佳碳酸二酯為碳酸二苯酯或雙水楊酸甲酯基碳酸酯。
聚碳酸酯之重量平均分子量較佳為約3,000至約1,000,000克/莫耳。在一具體實施例中，聚碳酸酯具有約10,000至約100,000克/莫耳之分子量。在另一具體實施例中，聚碳酸酯具有約20,000至約50,000克/莫耳之分子量。在另一具體實施例中，聚碳酸酯具有約25,000至約35,000克/莫耳之分子量。
以芯層之重量計，熱塑性聚合物一般以約70至約99.9重量百分比(重量%)之量使用。在一具體實施例中，以芯層之總重量計，熱塑性聚合物係以約75至約99.7重量%之量存在。在另一具體實施例中，以芯層之總重量計，熱塑性聚合物係以約80至約99.5重量%之量存在。在另一具體實施例中，以芯層之總重量計，熱塑性聚合物係以約85至約97重量%之量存在。
IR吸收添加劑一般為細金屬氧化物顆粒。適合金屬氧化物之實例為氧化鎢鉀K(WO3 )3 、氧化鎢銣(Rb(WO3 )3 )、氧化鎢銫(Cs(WO3 )3 )、氧化鎢鉈(Tl(WO3 )3 )或類似者或含至少一種前述氧化物之組合。一典型金屬氧化物為氧化鎢銫(Cs(WO3 )3 )。在一具體實施例中，氧化鎢銫之颗粒理想具有奈米大小尺寸。在另一具體實施例中，氧化鎢銫之颗粒理想具有微米大小尺寸。
IR吸收添加劑可包括額外金屬硼化物或硼化物細顆粒，如硼化鑭(LaB6 )、硼化鐠(PrB6 )、硼化釹(NdB6 )、硼化鈰(CeB6 )、硼化釓(GdB6 )、硼化鋱(TbB6 )、硼化鏑(DyB6 )、硼化鈥(HoB6 )、硼化釔(YB6 )、硼化釤(SmB6 )、硼化銪(EuB6 )、硼化鉺(ErB6 )、硼化銩(TmB6 )、硼化鐿(YbB6 )、硼化鑥(LuB6 )、硼化鍶(SrB6 )、硼化鈣(CaB6 )、硼化鈦(TiB2 )、硼化鋯(ZrB2 )、硼化鉿(HfB2 )、硼化釩(VB2 )、硼化鉭(TaB2 )、硼化鉻(CrB和CrB2 )、硼化鉬(MoB2 、Mo2 B5 和MoB)、硼化鎢(W2 B5 )或含至少一種前述硼化物之組合。
在分散入聚碳酸酯前，IR吸收添加劑理想為奈米大小顆粒形式。顆粒之形狀沒有限制，可為(例如)球形、不規則、片狀或須狀。奈米大小顆粒一般可具有小於或等於約200奈米(nm)之平均最大尺寸。在一具體實施例中，顆粒可具有小於或等於約150奈米之平均最大尺寸。在另一具體實施例中，顆粒可具有小於或等於約100奈米之平均最大尺寸。在另一具體實施例中，顆粒可具有小於或等於約75奈米之平均最大尺寸。在另一具體實施例中，顆粒可具有小於或等於約50奈米之平均最大尺寸。如上所述，奈米大小顆粒一般可具有小於或等於約200奈米之平均最大尺寸。在一具體實施例中，多於90%之顆粒具有小於或等於約200奈米之平均最大尺寸。在另一具體實施例中，多於95%之顆粒具有小於或等於約200奈米之平均最大尺寸。在另一具體實施例中，多於99%之顆粒具有小於或等於約200奈米之平均最大尺寸。可使用雙峰或更高顆粒大小分佈。
IR吸收添加劑一般以約0.001克/平方米(g/m2 )至約5.0克/米2 之量使用。在一具體實施例中，IR吸收添加劑可以約0.03至約1.0克/米2 之量使用。在另一具體實施例中，IR吸收添加劑可以約0.05至約0.75克/米2 之量使用。在另一具體實施例中，IR吸收添加劑可以約0.09至約0.36克/米2 之量使用。
以芯層之總重量計，IR吸收添加劑一般以約0.02 ppm至約3000 ppm之量使用。在一具體實施例中，以芯層之總重量計，IR吸收添加劑可以約1 ppm至約1500 ppm之量使用。在另一具體實施例中，以芯層之總重量計，IR吸收添加劑可以約1.5 ppm至約1250 ppm之量使用。在另一具體實施例中，以芯層之總重量計且依片材之厚度，IR吸收添加劑可以約2.5 ppm至約600 ppm之量使用。
在用於形成芯層之組合物作為母體混合物使用時，組合物可包含以組合物之總重量計約0.1至約80重量%之量之IR吸收添加劑。在一具體實施例中，母體混合物可包含以組合物之總重量計約1至約50重量%之量之IR吸收添加劑。在另一具體實施例中，母體混合物可包含以組合物之總重量計約3至約30重量%之量之IR吸收添加劑。在另一具體實施例中，母體混合物可包含以組合物之總重量計約5至約20重量%之量之IR吸收添加劑。
在一具體實施例中，芯層可包含熱穩定劑，以補償由IR光與IR吸收添加劑相互作用導致的溫度增加。此外，加入熱穩定劑在處理操作期間使材料得到保護，如熔融摻合。通常，含IR吸收添加劑之聚碳酸酯層在曝露於光時可經歷至高約20℃之溫度增加。將熱穩定劑加入芯層改良長期老化性質，並增加多層片之壽命週期。在另一具體實施例中，亦可視需要將UV穩定劑加入芯層，以防止UV降解。適合熱穩定劑包括亞磷酸酯(鹽)、亞膦酸酯(鹽)、膦、位阻胺、羥胺、酚、丙烯醯改質的酚、氫過氧化物分解劑、苯并呋喃酮衍生物或類似者或含至少一種前述熱穩定劑之組合。市售適用熱穩定劑為IRGAPHOS168、DOVERPHOSS－9228、ULTRANOX641，而適用市售UV穩定劑為TINUVIN329、TINUVIN234、TINUVIN350、TINUVIN360或UVINOL3030。如需要，亦可加入選用的助穩定劑，如環脂族環氧聚合物或IRGANOX1076，以改良芯層之熱穩定性。較佳熱穩定劑為亞磷酸酯(鹽)。
一般理想加入以芯層之總重量計約0.001至約3重量%之量之熱穩定劑。在一具體實施例中，以芯層之總重量計，熱穩定劑可以約0.002至約0.5重量%之量加入。在另一具體實施例中，以芯層之總重量計，熱穩定劑可以約0.005至約0.2重量%之量加入。在另一具體實施例中，以芯層之總重量計，熱穩定劑可以約0.01至約0.1重量%之量加入。如果加入助穩定劑，以芯層之總重量計，一般理想以約0.001至約2重量%之量加入。
除熱穩定劑和UV穩定劑外，可將其他添加劑加入芯和蓋層，如脫模劑、顏料、染料、衝擊改質劑、潤滑劑、抗氧化劑、抗微生物劑、阻燃劑、視覺效應添加劑、纖維(如碳纖維、玻璃纖維、碳奈米管或類似者)、抗靜電劑、增塑劑、填料(如，煙霧矽石、氣凝膠、碳黑)或類似者。
芯層一般理想具有約0.5至約30毫米之厚度。在一具體實施例中，芯層可具有約0.75至約25毫米之厚度。在另一具體實施例中，芯層可具有約0.85至約20毫米之厚度。在另一具體實施例中，芯層可具有約1至約15毫米之厚度。
如上所述，多層片材可包括佈置於該芯層上並與其緊密接觸之單一蓋層。或者，多層片材可包括兩個蓋層，一個蓋層佈置於芯層任一表面上並與其緊密接觸。蓋層一般亦包括熱塑性聚合物。適用熱塑性聚合物為聚碳酸酯、共聚酯碳酸酯或聚酯與聚碳酸酯之摻合物。聚酯可為脂環族聚酯、聚芳酸酯或脂環族聚酯與聚芳酸酯之組合。
適用於蓋層之脂環族聚酯為具有光透明性、改良耐氣候性、化學耐性及低水吸收之特徵者。脂環族聚酯一般亦理想具有與芯層中所用熱塑性聚合物之優良熔融配伍性。在一典型具體實施例中，較佳使用與芯層中所用聚碳酸酯具有優良熔融配伍性之脂環族聚酯。脂環族聚酯一般藉由二醇與二元酸或衍生物之反應而製備。用於製備用作高品質光學片材之脂環族聚酯聚合物之二醇為直鏈、分支或脂環族，較佳為直鏈或分支烷二醇，並可包含2至12個碳原子。
適合二醇之實例包括乙二醇、丙二醇(1,2－和1,3－丙二醇及類似者)、丁二醇(如，1,3－和1,4－丁二醇及類似者)、二乙二醇、2,2－二甲基－1,3－丙二醇、2－乙基－2－甲基－1,3－丙二醇、1,3－和1,5－戊二醇、二丙二醇、2－甲基－1,5－戊二醇、1,6－己二醇、1,4－環己烷二甲醇(特別為其順及反異構物)、三乙二醇、1,10－癸二醇及含至少一種前述二醇之組合。特佳為雙環辛烷二甲醇、萘烷二甲醇、脂環族二醇或其化學相當物，特別為1,4－環己烷二甲醇或其化學相當者。如果用1,4－環己烷二甲醇作為二醇組分，一般較佳使用約1：4至約4：1之比之順式及反式異構物之混合物。在此範圍內，一般需要使用約1：3之順式及反式異構物之比。
用於製備脂環族聚酯聚合物之二酸為脂族二酸，包括具有兩個羧基且各結合到飽和環中的飽和碳之脂族二酸。適合脂環族二酸之實例包括十氫萘二羧酸、降冰片烯二羧酸、雙環辛烷二羧酸。較佳脂環族二酸為1,4－環己烷二羧酸及反－1,4－環己烷二羧酸。線性脂族二酸亦有用，但其限制條件為聚酯具有至少一個含脂環族環之單體。線性脂族二酸之說明性實例為丁二酸、己二酸、二甲基丁二酸及壬二酸。二酸和二醇之混合物亦用於製造脂環族聚酯。
環己烷二羧酸及其化學相當物可(例如)藉由環芳族二酸和對應衍生物(如，異酞酸或對酞酸或萘二甲酸)在適合溶劑(例如，水或乙酸)於室溫及大氣壓力利用催化劑(如，撐載於含碳和氧化鋁之載體上之銠)之氫化反應而製備。它們亦可藉由用惰性液體媒介物製備，其中酸在反應條件下至少部分可溶，並使用碳或矽石中的鈀或釕之催化劑。
通常，在氫化期間獲得其中羧酸基團在順或反位之二或多種異構物。順式和反式異構物可藉由用或不用溶劑(例如，正庚烷)結晶或蒸餾而分離。順式異構物傾向於更溶混，但，反式異構物具有更高熔融及結晶溫度，並且特佳。亦可使用順式和反式異構物之混合物，且在使用此混合物時，反式異構物較佳包括以組合的順式和反式異構物之總重量計至少約75重量%，而順式異構物包括其餘部分。在使用異構物或多於一種二酸之混合物時，可用共聚酯或兩種聚酯之混合物作為脂環族聚酯聚合物。
亦可在製備脂環族聚酯中使用包含此等二酸之酯之化學相當物。二酸之化學相當物之適合實例為，烷基酯，例如，二烷基酯、二芳基酯、酐、醯氯、醯溴及類似者及含至少一種前述化學相當物之組合。較佳化學相當物包括脂環族二酸之二烷基酯，最佳化學相當物包括酸之二甲酯，特別為反式－1,4－環己烷二羧酸二甲酯。
1,4－環己烷二羧酸二甲酯可藉由對酞酸二甲酯之環氫化反應而獲得，且獲得在順和反位具有羧酸基之兩種異構物。異構物可分離，反式異構物特佳。亦可如上詳述使用異構物之混合物。
聚酯聚合物一般通過二醇或二醇化學相當組分與二酸或二酸化學相當組分之縮合或酯交換聚合反應而獲得，且具有式(X)之重複單位： 其中R3 代表含2至12個碳原子之烷基或環烷基，且為具有2至12個碳原子之直鏈、分支或脂環族烷二醇之殘基或其化學相當者；且R4 係為自二酸衍生之去羧化殘基之烷基或脂環族基團，但其限制條件至少一個R3 或R4 為環烷基。
較佳脂環族聚酯為具有式(XI)之重複單位之聚(1,4－環己烷－二甲醇－1,4－環己烷二羧酸酯)(PCCD) 其中，在式(IX)中，R3 為環己烷環，且其中R4 為衍生自環己烷二羧酸酯之環己烷環或其化學相當者，且係選自順式或反式異構物或其順式和反式異構物之混合物。脂環族聚酯聚合物一般可在適量適合催化劑存在下產生，如肆(2－乙基己基)鈦酸酯，以最終產物之總重量計，一般約50至400 ppm之鈦。
PCCD一般完全與聚碳酸酯溶混。在265℃於2.16千克之負荷及4分鐘停留時間測量，聚碳酸酯－PCCD混合物一般理想具有大於或等於約5立方釐米/10分鐘(cc/10 min或ml/10 min)至小於或等於約150立方釐米/10分鐘之熔融體積速率。在此範圍內，在265℃於2.16千克之負荷及4分鐘停留時間測量，一般理想具有大於或等於約7之熔融體積速率，較佳大於或等於約9，更佳大於或等於約10立方釐米/10分鐘。在此範圍內，亦理想具有小於或等於約125之熔融體積速率，較佳小於或等於約110，更佳小於或等於約100立方釐米/10分鐘。
可與聚碳酸酯混合的其他較佳脂環族聚酯為聚對酞酸乙二醇酯(PET)、聚對酞酸丁二醇酯(PBT)、聚對酞酸丙二醇酯(PTT)、聚(環己烷二甲醇－共－乙二醇對酞酸酯)(PETG)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)及聚(萘二甲酸丁二醇酯)(PBN)。
可與其他聚合物混合的另一種較佳聚酯為聚芳酸酯。聚芳酸酯一般指芳族二羧酸和雙酚之聚酯。除芳基酯鍵外尚包括碳酸酯鍵之聚芳酸酯共聚物被稱為聚酯－聚碳酸酯，亦可有利用於混合物。聚芳酸酯可在溶液中製備，或藉由芳族二羧酸或其形成酯之衍生物與雙酚或其衍生物之熔融聚合反應而製備。
通常，聚芳酸酯較佳包括與至少一種芳族二羧酸殘基組合之至少一種二元酚殘基。顯示於式(XII)中的較佳二元酚殘基衍生自1,3－二羥基苯部分，在整個本說明書中被稱為間苯二酚或間苯二酚部分。間苯二酚或間苯二酚部分包括未經取代的1,3－二羥基苯和經取代的1,3－二羥基苯。
在式(X)中，R為至少C1 － 1 2 烷基或鹵素之一，且n為0至3。適用二羧酸殘基包括衍生自單環部分(較佳異酞酸、對酞酸或異酞酸和對酞酸之混合物)或多環部分(如，二苯基二羧酸、二苯基醚二羧酸和萘－2,6－二羧酸及類似者以及含至少一種前述多環部分之組合)之芳族二羧酸殘基。較佳多環部分為萘－2,6－二羧酸。
芳族二羧酸殘基較佳衍生自如式(XIII)中所示之異酞酸和/或對酞酸之混合物。
因此，在一具體實施例中，聚芳酸酯包括如式(XIV)中所示之間苯二酚芳酸酯聚酯，其中R和n係先前對式(XI)所界定者。
其中R為至少C1 － 1 2 烷基或鹵素之一，且n為0至約3，而m為至少約8。R較佳為氫。較佳n為0，m為約10和約300。異酞酸酯與對酞酸酯之莫耳比為約0.25：1至約4.0：1。
在另一具體實施例中，聚芳酸酯包括熱穩定性間苯二酚芳酸酯聚酯，其具有如式(XV)中所示之多環芳族基團 其中R為至少C1 － 1 2 烷基或鹵素之一，且n為0至約3，而m為至少約8。
在另一具體實施例中，聚芳酸酯係共聚成含碳酸酯和芳酸酯嵌段之嵌段共聚酯碳酸酯。它們包括含式(XVI)之結構單位之聚合物 其中各R1 獨立為鹵素或C1 － 1 2 烷基，m為至少1，p為約0至約3，各R2 獨立為二價有機基團，n為至少約4。n較佳為至少約10，更佳至少約20，最佳約30至約150。m較佳為至少約3，更佳至少約10，最佳約20至約200。在一典型具體實施例中，m係以約20和50之量存在。
聚酯之重量平均分子量一般理想為約500至約1,000,000克/莫耳(g/mole)。在一具體實施例中，聚酯具有約10,000至約200,000克/莫耳之重量平均分子量。在另一具體實施例中，聚酯具有約30,000至約150,000克/莫耳之重量平均分子量。在另一具體實施例中，聚酯具有約50,000至約120,000克/莫耳之重量平均分子量。蓋層中所用聚酯之典型分子量為60,000和120,000克/莫耳。此等分子量相對於聚苯乙烯標準品測定。
在一具體實施例中，在形成多層片材期間，芯層中所用熱塑性聚合物之熔體黏度理想匹配蓋層中所用熱塑性聚合物之熔體黏度。在另一具體實施例中，在形成多層片材期間於兩種熔融物之初始接觸點，蓋層中所用熱塑性聚合物之熔體黏度理想等於芯層中所用熱塑性聚合物之熔體黏度。在另一具體實施例中，在形成多層片材期間於兩種熔融物之初始接觸點，蓋層中所用熱塑性聚合物之熔體黏度理想在芯層中所用熱塑性聚合物之熔體黏度之1%內。在另一具體實施例中，在形成多層片材期間於兩種熔融物之初始接觸點，蓋層中所用熱塑性聚合物之熔體黏度理想在芯層中所用熱塑性聚合物之熔體黏度之5%內。在另一具體實施例中，在形成多層片材期間於兩種熔融物之初始接觸點，蓋層中所用熱塑性聚合物之熔體黏度理想在芯層中所用熱塑性聚合物之熔體黏度之10%內。在另一具體實施例中，在形成多層片材期間於兩種熔融物之初始接觸點，蓋層中所用熱塑性聚合物之熔體黏度理想在芯層中所用熱塑性聚合物之熔體黏度之20%內。
以蓋層之重量計，聚酯和/或共聚酯碳酸酯一般以約70至約99.9重量百分比(重量%)之量使用。在此範圍內，可使用以蓋層之重量計大於或等於約75、較佳大於或等於約80、更佳大於或等於約85重量%之量。同樣理想在此範圍內，可使用以蓋層之重量計大於或等於約98、較佳大於或等於約97、更佳大於或等於約95重量%之量。
蓋層一般包括適合UV吸收劑。適合UV吸收劑為，二苯酮，如，2,4－二羥基二苯酮、2－羥基－4－甲氧基二苯酮、2－羥基－4－正辛氧基二苯酮、4－十二烷氧基－2－羥基二苯酮、2－羥基－4－十八烷氧基二苯酮、2,2'－二羥基－4－甲氧基二苯酮、2,2'－二羥基－4,4'－二甲氧基二苯酮、2,2'－二羥基－4－甲氧基二苯酮、2,2',4,4'－四羥基二苯酮、2－羥基－4－甲氧基－5－磺基二苯酮、2－羥基－4－甲氧基－2'－羧基二苯酮、2,2'－二羥基－4,4'－二甲氧基－5－磺基二苯酮、2－羥基－4－(2－羥基－3－甲基芳氧基)丙氧基二苯酮、2－羥基－4－氯二苯酮或類似者；苯并三唑，如2,2'－(羥基－5－甲基苯基)苯并三唑、2,2'－(羥基－3',5'－二－第三－丁基苯基)苯并三唑及2,2'－(羥基－X－第三－丁基－5'－甲基苯基)苯并三唑或類似者；水楊酸酯，如水楊酸苯酯、水楊酸羧基苯酯、水楊酸對－辛基苯酯、水楊酸鍶、水楊酸對－第三－丁基苯酯、水楊酸甲酯、水楊酸十二烷酯或類似者；及其它紫外吸收劑，如，間苯二酚單苯甲酸酯、2－氰基－3－苯基肉桂酸2'－乙基己酯、2－氰基－3,3－二苯基丙烯酸2－乙基己酯、2－氰基－3,3－二苯基丙烯酸乙酯、[2－2'－硫基雙(4－第三－辛基苯酚根)－1－正丁基胺或類似者或含至少一種前述UV吸收劑之組合。蓋層中所用較佳UV吸收劑為UVINUL3030，自BASF購得。
以蓋層之重量計，UV吸收劑一般以約5重量%至約15重量%之量使用。在一具體實施例中，以蓋層之總重量計，UV吸收劑可以7至約14重量%之量使用。在另一具體實施例中，以蓋層之總重量計，UV吸收劑可以約8至約12重量%之量使用。在一具體實施例中，以蓋層之總重量計，UV吸收劑可以9至約11重量%之量使用。
蓋層一般理想具有約10至約120微米之厚度。在一具體實施例中，蓋層可具有約15至約100微米之厚度。在另一具體實施例中，蓋層可具有約20至約90微米之厚度。在另一具體實施例中，蓋層可具有約25至約80微米之厚度。
多層片材一般可藉由擠壓且隨後在輥軋機或輥疊機(roll stack)中使片材層合而製造。多層片材之各層擠壓可在單螺桿或在雙螺桿擠壓機中進行。理想在單螺桿擠壓機中擠壓各層，而在輥軋機使多層層合。更理想在單螺桿擠壓機或雙螺桿擠壓機中共擠壓多層，並視需要在輥軋機使多層層合。輥軋機可為雙輥或三輥軋機。製造多層片材一般理想藉由單螺桿擠壓機共擠壓多層。
在一具體實施例中，在芯層和蓋層之擠壓中，可在進料口與熱塑性聚合物一道將添加劑(例如，IR吸收添加劑和UV吸收劑)加入擠壓機。在另一具體實施例中，在芯層和蓋層之擠壓中，可以母體混合物形式將添加劑加入擠壓機。在將熱塑性聚合物送入擠壓機口時，可在擠壓機口或下流或口送入母體混合物。在一典型具體實施例中，在製造芯層中，將熱塑性聚合物送入單螺桿擠壓機之口，而將IR吸收添加劑以母體混合物形式在進料口下流加入。在另一典型具體實施例中，在製造蓋層中，將熱塑性聚合物送入單螺桿擠壓機之口，而將UV吸收劑以母體混合物形式在進料口下流加入。
在一具體實施例中，用於芯層和蓋層之所需組合物可在共擠壓之前單獨預混。在此場合，在形成適合形狀前，如丸片、片及類似者，可首先在雙螺桿擠壓機、單螺桿擠壓機、布斯(buss)捏合機、輥軋機或類似者中熔融摻合預混合材料，用於進一步共擠壓。然後，可將預混合的芯和蓋層組合物送入各擠壓機用於共擠壓。
如上所述，理想共擠壓蓋和芯層。在一具體實施例中，以一種多層片材共擠壓之方式，將自不同擠壓機的熔融流(擠出物)送入進料模組模(feed block die)，在此，於進入模前各熔融流混合。在另一具體實施例中，將自不同擠壓機的熔融流送入多歧管內部混合模。不同熔融流單獨進入模，且恰在最後模孔內結合。在另一具體實施例中，將自不同擠壓機的熔融流送入多歧管外部混合模。外部混合模具有完全分離的用於不同熔融流之歧管及不同孔口，各流通過孔口單獨離開模，且恰在模出口外結合。層在仍熔融且剛好在模下流結合。製造多層片材所用的典型模為進料模組模。在一典型具體實施例中，共擠壓蓋和芯層所用之擠壓機分別為單螺桿擠壓機。可視需要在輥軋機中軋光經共擠壓的片材。多層片材一般具有約0.5至約35毫米之厚度。
在另一具體實施例中，首先在單或雙螺桿擠壓機中擠壓用於形成蓋層及/或芯層之各成分。擠出物為丸片狀。然後單獨在模製操作中模製丸片，以形成板、片或類似者。模製操作可包括注模、吹模、壓模、真空成形或類似者。在一具體實施例中，可使含IR吸收添加劑之板黏著性接合到含UV吸收添加劑之板，以形成多層片材。
多層片材理想吸收入射於片材表面上所有IR輻射之大於或等於約90%之量。在一具體實施例中，多層片材可吸收入射於片材表面上所有IR輻射之大於或等於約60%之量。在另一具體實施例中，多層片材可吸收入射於片材表面上所有IR輻射之大於或等於約50%之量。在另一具體實施例中，多層片材可吸收入射於片材表面上所有IR輻射之大於或等於約40%之量。在另一具體實施例中，多層片材可吸收入射於片材表面上所有IR輻射之大於或等於約20%之量。在另一具體實施例中，多層片材可吸收入射於片材表面上所有IR輻射之大於或等於約5%之量。
多層片材理想吸收入射於片材表面上所有UV輻射之大於或等於約90%之量。在一具體實施例中，多層片材可吸收入射於片材表面上所有UV輻射之大於或等於約60%之量。在另一具體實施例中，多層片材可吸收入射於片材表面上所有UV輻射之大於或等於約50%之量。在另一具體實施例中，多層片材可吸收入射於片材表面上所有UV輻射之大於或等於約40%之量。在另一具體實施例中，多層片材可吸收入射於片材表面上所有UV輻射之大於或等於約20%之量。在另一具體實施例中，多層片材可吸收入射於片材表面上所有UV輻射之大於或等於約5%之量。
雖然多層片材一般理想在電磁波譜之UV和IR區域吸收盡可能多的電磁輻射，但，多層片材理想在電磁波譜之可見區域對光透明。電磁波譜之可見區域一般具有約400至約700奈米之波長。片材理想在可見區域具有大於或等於約20%之光透射率。在一具體實施例中，片材理想在可見區域具有大於或等於約30%之光透射率。在另一具體實施例中，片材理想在可見區域具有大於或等於約40%之光透射率。在另一具體實施例中，片材理想具有大於或等於約50%之光透射率。
多層片材亦理想具有小於或等於約5%之霧度。在一具體實施例中，霧度可小於或等於約2%。在另一具體實施例中，霧度可小於或等於約1.8%。在另一具體實施例中，霧度可小於或等於約1.6%。
如果所得多層片材為多壁片狀，一般理想具有小於25%之霧度。在一具體實施例中，霧度可小於或等於約20%。在另一具體實施例中，霧度可小於或等於約15%。在另一具體實施例中，霧度可小於或等於約10%。
如此製造多層片材可有利用於汽車、居住及辦公建築或曝露於IR輻射產生熱量不理想的其他領域。在一具體實施例中，在其擠壓為如圖3所示在多壁之間具有空氣通道之多壁片材之後，片材可用於房頂或玻璃裝配。圖3為多壁片材之示意描繪，其中各片材由支架分離且在支架間具有氣穴。片材厚度亦描繪於圖3中，並涵蓋支架及各多層片材。支架亦可由如上所述之熱塑性聚合物製成。在一具體實施例中，支架可自聚碳酸酯、聚酯或聚酯碳酸酯－聚酯製造。
亦可使如此形成的多層片材經過額外處理，如熱成型、真空模塑、吹模、成形及類似者，以產生具有不同形狀及幾何形之材料。
說明而非限制的以下實例說明用不同材料和裝置製造多層片材之一些不同具體實施例之組合物及方法。
實例
進行本實例證明在聚碳酸酯片中使用氧化鎢銫之效用。組合物與一些性質一起顯示於表1中。在表1中可以看到，首先使IR吸收添加劑與聚碳酸酯混合成母體混合物。母體混合物包含以母體混合物重量計21重量%之量之氧化鎢銫。將母體混合物與各樣品所用各成分一起送入擠壓機之口，並擠壓成丸片。
樣品#1不包含UV吸收劑及位阻酚。樣品#2不包含位阻酚。
所有樣品均藉由在沃納&弗雷德(Werner & Pfleiderer)25毫米(mm)相互嚙合雙螺桿擠壓機上於300轉/分鐘熔融摻合組合物而製備。擠壓機配有8個筒。自口至模之筒溫度分別設定於40－200－250－270－300－300－300－300℃。然後使經擠出的丸片乾燥並經過注模。注模在常規條件或非常規模製條件(abusive molding conditions)下進行。
常規模製條件如下：在具有分別設定於280－290－300－295℃的4個溫度區域之恩格爾(Engel)75噸注模機上注模2.5毫米厚有色片。模溫設定於90℃。
非常規模製條件如下：逗留時間在溫度區域設定於330℃的筒中為12分鐘。
PC 145聚碳酸酯具有28,000克/莫耳之重量平均分子量(Mw)。IRGAPHOS168自大湖化學品公司(Great Lakes Chemicals)購得。TINUVIN234自西巴特種化學品公司(Ciba Speciality Chemicals)購得。IRGANOX1076自西巴特種化學品公司購得。氧化鎢銫自蘇密托莫金屬礦業公司(Sumitomo Metal Mining Corporation)購得。
光透射及霧度根據ASTM D 1003檢測，而lab顏色(lab color)根據CIE lab DIN 5033檢測。結果顯示於以下表1中。一些性質顯示於以下表1中。
光透射和霧度根據ASTM D1003標準L ab(顏色)根據CIE lab DIN 5033檢測
可在表1中看到，光透射率差(△光透射率%)在樣品#2和3及樣品#1之間顯示顯著差異。樣品#2和3均顯示△光透射率%為約8.0%之減低值。另一方面，樣品#1具有9.6%更高值。△光透射為非常規模製後之光透射率和標率模製後光透射率間之差。這給予熱穩定性指示。較高△光透射率值反應非常規模製和常規模製間之更大差異，由於其指向更大降解，這一般不合乎需要。
意外的是，加UV穩定劑到PC/Cs(WO3 )3 和亞磷酸酯(鹽)酯(鹽)之混合物明顯改良熱穩定性。這亦可反映磷酸鎢銫和UV吸收劑間之意外協同作用。
表2顯示常規模製樣品和非常規模製樣品之片之太陽能性質。
可自表2再次看到，似乎在UV吸收添加劑和IR吸收添加劑之間存在協同作用。對於常規模製樣品可以看到，在樣品包含UV吸收添加劑和IR吸收添加劑時有總太陽能透射改良。通常，在聚碳酸酯中，加入增加量的添加劑一般使性能降級，如光透射、衝擊及類似者。
但，在此例中，可以看到，包含UV吸收添加劑和IR吸收添加劑之樣品#2和3比不包含UV吸收添加劑的樣品#1具有更高總太陽能透射。這新穎而且出乎意料。
雖然已關於典型具體實施例描述本發明，但，熟諳此藝者應瞭解，可在不脫離本發明之範圍下做出各種變化及取代相當物。此外，可做出很多修改，以在不脫離其基本範圍下使特定情況和物質適應本發明之教示。因此，本發明不限於如進行本發明所涵蓋最佳方式揭示之特定具體實施例，相反，本發明應包括落在附加請求項範圍內的所有具體實施例。
圖1為描繪佈置於兩個蓋層間之芯層之示意圖；圖2為描繪佈置於單一蓋層上並與其緊密接觸之芯層之示意圖；圖3為多壁片材之示意描繪，其中各片材由支架分離，且在支架間具有氣穴。

Claims (42)

  1. 一種多層片材，其包括：含熱塑性聚合物和IR吸收添加劑之芯層，其中該IR吸收添加劑為金屬氧化物，其中該金屬氧化物為氧化鎢鉀(K(WO3 )3 )、氧化鎢銣(Rb(WO3 )3 )、氧化鎢銫(Cs(WO3 )3 )、氧化鎢鉈(Tl(WO3 )3 )或含至少一種前述氧化物之組合；及含熱塑性聚合物和電磁輻射吸收添加劑之第一蓋層，其中該第一蓋層之表面係佈置於該芯層表面上並與其緊密接觸。
  2. 如請求項1之片材，其進一步包括含熱塑性聚合物和電磁輻射吸收添加劑之第二蓋層，其中該第二蓋層係佈置於與接觸該第一蓋層之表面相反側之該芯層之表面上並與其緊密接觸。
  3. 如請求項1之片材，其中該電磁輻射吸收添加劑為UV吸收劑。
  4. 如請求項1之片材，其中該芯層進一步包括硼化鑭(LaB6 )、硼化鐠(PrB6 )、硼化釹(NdB6 )、硼化鈰(CeB6 )、硼化釓(GdB6 )、硼化鋱(TbB6 )、硼化鏑(DyB6 )、硼化鈥(HoB6 )、硼化釔(YB6 )、硼化釤(SmB6 )、硼化銪(EuB6 )、硼化鉺(ErB6 )、硼化銩(TmB6 )、硼化鐿(YbB6 )、硼化鑥(LuB6 )、硼化鍶(SrB6 )、硼化鈣(CaB6 )、硼化鈦(TiB2 )、硼化鋯(ZrB2 )、硼化鉿(HfB2 )、硼化釩(VB2 )、硼化鉭(TaB2 )、硼化鉻(CrB和CrB2 )、硼化鉬(MoB2 、Mo2 B5 和MoB)、硼 化鎢(W2 B5 )或含至少一種前述硼化物之組合。
  5. 如請求項1之片材，其中該IR吸收添加劑包括具有小於或等於約200奈米之平均顆粒尺寸之奈米大小顆粒。
  6. 如請求項1之片材，其中該IR吸收添加劑係相關於該芯層之表面檢測以約0.001至約5克/平方米之量存在。
  7. 如請求項1之片材，其中該IR吸收添加劑係以該芯層之總重量計以約0.02 ppm至約3000 ppm之量存在。
  8. 如請求項7之片材，其中該芯層包括熱穩定劑，且進一步其中該熱穩定劑為亞磷酸酯(鹽)、亞膦酸酯(鹽)、膦、位阻胺、羥胺、酚、丙烯醯改質的酚、氫過氧化物分解劑、苯并呋喃酮衍生物或含至少一種前述抗氧化劑之組合。
  9. 如請求項8之片材，其中該熱穩定劑係以該芯層之總重量計以約0.001至約3重量%之量存在。
  10. 如請求項8之片材，其中該芯層具有約0.5至約30毫米之厚度。
  11. 如請求項1之片材，其中該熱塑性聚合物為聚縮醛、聚丙烯酸化物、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚芳酸酯、聚芳碸、聚醚碸、聚苯硫、聚氯乙烯、聚碸、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚四氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚苯并噁唑、聚噁二唑、聚苯并噻嗪吩噻嗪、聚苯并噻唑、聚吡嗪喹啉、聚苯四甲醯亞胺、聚喹啉、聚苯并咪唑、聚羥吲哚、聚氧代異吲哚啉、聚二氧代異吲哚啉、聚三、聚嗒、聚六氫吡、聚吡啶、聚六氫吡啶、聚三唑、聚吡唑、聚 吡咯啶、聚碳硼烷、聚氧雜雙環壬烷、聚二苯并呋喃、聚2-苯并[c]呋喃酮、聚縮醛、聚酐、聚乙烯基醚、聚乙烯基硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯酮、聚鹵乙烯、聚腈乙烯、聚乙烯基酯、聚磺酸酯(鹽)、聚硫化物、聚硫酯、聚碸、聚磺醯胺、聚脲、聚偶磷氮、聚矽氮烷或含至少一種前述熱塑性聚合物之組合。
  12. 如請求項1之片材，其中該熱塑性聚合物為雙酚A聚碳酸酯、共聚酯碳酸酯或聚酯與聚碳酸酯之摻合物。
  13. 如請求項1之片材，其中該聚酯為脂環族聚酯、聚芳酸酯或脂環族聚酯與聚芳酸酯之組合。
  14. 如請求項13之片材，其中該脂環族聚酯具有結構(X)
  15. 如請求項13之片材，其中該聚芳酸酯為間苯二酚芳酸酯聚酯，該聚酯具有結構(XII) 或結構(XIII) 其中R為C1-12 烷基或鹵素，n為0至3，而m為至少約8。
  16. 如請求項13之片材，其中該聚芳酸酯係進一步共聚成包括(XVI)之結構單位之嵌段共聚酯碳酸酯 其中各R1 獨立為鹵素或C1-12 烷基，m為至少l，p為約0至約3，各R2 獨立為二價有機基團，n為至少約4。
  17. 如請求項3之片材，其中該UV吸收劑為二苯酮、苯并三唑、水楊酸酯、間苯二酚單苯甲酸酯、2-氰基-3-苯基肉桂酸2'-乙基己酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸2-乙基己酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、[2-2'-硫基雙(4-第三-辛基苯酚根)-1-正丁基胺或含至少一種前述UV吸收劑之組合，且其中該UV吸收劑係以該第一蓋層之總重量計以5至約15重量%之量存在。
  18. 如請求項1之片材，其具有大於或等於約20%之紅外吸收。
  19. 如請求項1之片材，其具有大於或等於約20%之紅外吸收、大於或等於約20%之紫外吸收及在可見區域大於或等於約40%之透射率。
  20. 一種多層片材，其包括：含熱塑性聚合物、氧化鎢銫、熱穩定劑及UV吸收添加劑之芯層；及含熱塑性聚合物和UV吸收添加劑之第一蓋層，其中該第一蓋層之表面係佈置於該芯層表面上並與其緊密接觸。
  21. 如請求項20之片材，其中該UV吸收劑為二苯酮、苯并三唑、水楊酸酯、間苯二酚單苯甲酸酯、2-氰基-3-苯基肉桂酸2'-乙基己酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸2-乙基己酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、[2-2'-硫基雙(4-第三-辛基-苯酚根)-1-正丁基胺或含至少一種前述UV吸收劑之組合，且其中該UV吸收劑係以該第一蓋層之總重量計以5至約15重量%之量存在。
  22. 如請求項20之片材，其進一步包括含熱塑性聚合物和UV吸收添加劑之第二蓋層，其中該第二蓋層係佈置於與接觸該第一蓋層之表面相反側之該芯層之表面上並與其緊密接觸。
  23. 一種製造多層片材之方法，其包括：將含熱塑性聚合物和紫外輻射吸收添加劑之第一蓋層佈置於含熱塑性聚合物和IR吸收添加劑之芯層之表面上，其中該IR吸收添加劑為金屬氧化物，其中該金屬氧化物為氧化鎢鉀、氧化鎢銣、氧化鎢銫、氧化鎢鉈或含至少一種前述氧化物之組合。
  24. 如請求項23之方法，其中該芯層係與該第一蓋層同時或依次產生。
  25. 如請求項24之方法，其進一步包括將含熱塑性聚合物和紫外輻射吸收添加劑之第二蓋層佈置於與接觸該第一蓋層之表面相反側之該芯層之表面上。
  26. 如請求項24之方法，其中該第二蓋層係與該第一蓋層及/或該芯層同時或依次產生。
  27. 如請求項23之方法，其中該佈置係於雙輥或三輥軋機中進行。
  28. 如請求項23之方法，其進一步包括使該多層片材熱成型、真空模塑、吹模、注模及/或壓模。
  29. 一種製造多層片材之方法，其包括：共擠壓含熱塑性聚合物和IR吸收添加劑之芯層與含熱塑性聚合物和紫外輻射吸收劑之第一蓋層，其中該IR吸收添加劑為金屬氧化物，其中該金屬氧化物為氧化鎢鉀、氧化鎢銣、氧化鎢銫、氧化鎢鉈或含至少一種前述氧化物之組合。
  30. 如請求項29之方法，其進一步包括共擠壓第二蓋層與該第一蓋層及該芯層。
  31. 如請求項29之方法，其進一步包括使該多層片材層合。
  32. 一種物件，其包括如請求項1之片材。
  33. 一種物件，其包括如請求項2之片材。
  34. 一種物件，其包括如請求項20之片材。
  35. 一種物件，其係藉由如請求項23之方法製造。
  36. 一種物件，其係藉由如請求項29之方法製造。
  37. 一種組合物，其包括：熱塑樹脂和IR吸收添加劑，其中該IR吸收添加劑為包括氧化鎢鉀、氧化鎢銣、氧化鎢銫、氧化鎢鉈或含至少一種前述氧化物之組合之金屬氧化物。
  38. 如請求項37之組合物，其進一步包括硼化鑭(LaB6 )、硼化鐠(PrB6 )、硼化釹(NdB6 )、硼化鈰(CeB6 )、硼化釓(GdB6 )、 硼化鋱(TbB6 )、硼化鏑(DyB6 )、硼化鈦(HoB6 )、硼化釔(YB6 )、硼化釤(SmB6 )、硼化銪(EuB6 )、硼化鉺(ErB6 )、硼化銩(TmB6 )、硼化鐿(YbB6 )、硼化鑥(LuB6 )、硼化鍶(SrB6 )、硼化鈣(CaB6 )、硼化鈦(TiB2 )、硼化鋯(ZrB2 )、硼化鉿(HfB2 )、硼化釩(VB2 )、硼化鉭(TaB2 )、硼化鉻(CrB和CrB2 )、硼化鉬(MoB2 、Mo2 B5 和MoB)、硼化鎢(W2 B5 )或含至少一種前述硼化物之組合。
  39. 如請求項37之組合物，其中該IR吸收添加劑係以該組合物之重量計以約0.1至約80重量%之量存在。
  40. 如請求項37之組合物，其進一步包括UV吸收添加劑及熱穩定劑。
  41. 一種物件，其係自如請求項37之組合物製造。
  42. 一種物件，其係自如請求項40之組合物製造。
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