專利名稱：與含pmma的表層或膜結(jié)合的具有ir-反射性能的模塑料或涂料體系(無pmma)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不透明著色的紅外反射性模制品，其能夠充當IR阻擋層并可以用干，例如，建筑エ業(yè)或汽車工程，例如作為具有防熱性能的車頂模塊。
背景技術(shù)：
由于PMMA的非常好的性能，還將相應(yīng)的模塑組合物加工以形成共擠出層或作為模內(nèi)涂覆(hinterspritzten)部件的表層。這些層充當尤其是膜、片材、型材和管材的表層，所述膜、片材、型材和管材的主組分和/或背襯層由部分地是其它塑料組成。這些塑料，例如PVC、聚苯こ烯、聚碳酸酷、ABS和ASA具有其它重要的性能，例如抗沖擊性和/或低的價格。
作為對于這些有色的共擠出物或模內(nèi)涂覆制品而言的應(yīng)用適用的是，例如，建筑應(yīng)用，例如雨水管和窗框；汽車應(yīng)用，例如頂板模塊、外部和內(nèi)部區(qū)域中的覆蓋物(遮光板)、阻流板和反射鏡外殼；家庭和運動應(yīng)用，例如工具覆蓋物、船的外儀表板和滑雪橇箔。然而，這些有色的共擠出或模內(nèi)涂覆制品方面的問題是它們經(jīng)常是IR-吸收性的并因此，例如，車輛內(nèi)部空間由于這種頂板模塊而容易地加熱?，F(xiàn)有技術(shù)為了防止此種加熱，已知使用I R透過性的不透明著色的聚(甲基)丙烯酸酯(PMMA)模塑組合物來將由例如聚氯こ烯(PVC)制得的塑料模制品進行耐候性防護。然后向該經(jīng)涂覆塑料模制品提供著色劑例如TiO2，該著色劑在兩個塑料模制品的界面層處反射IR輻射并因此防止制品的過度加熱。DE 27 19 170描述了利用持久施加到PVC層上并配備有UV穩(wěn)定劑和IR-反射劑兩者的層保護PVC層以防日光作用的方法。所使用的IR-反射劑是鉻酸鉛、鑰鉻紅、鑰鉻橙、氧化鉻綠、硫化銻、硫硒化鎘、硫化鎘、蒽醌黑顏料、蒽醌深藍顏料、單偶氮顔料或酞菁。這些顔料中的ー些目前不再被允許。作為用于表層的材料，描述了未進ー步明確說明的PMMA。DE 26 05 325同樣描述了保護PVC表面的方法，該施加的保護層被不透明著色以致在IR區(qū)域中實現(xiàn)盡可能高的反射和在UV區(qū)域中實現(xiàn)盡可能低的透射率。通過使用至少ー種IR-反射性黒色或彩色顏料達到了該目的。對于更深的彩色顔料，不使用主要是IR-吸收性的顔料。在實施例中使用的顏料是與UV吸收劑結(jié)合的ニ氧化鈦或蒽醌黑。WO 2009 097 205描述了包含IR-反射性納米顆粒和適合它的基于三嵌段共聚物的分散添加劑的涂料組合物。WO 2008097895或WO 2009 097 205中描述了三層汽車漆層，其中在一個層中包含著色顔料和在另ー個層中包含IR-反射劑顏料。這兩個體系都不適合于制備覆蓋物或成形部件。這些應(yīng)用的目的是提供盡管是深色但僅降低地發(fā)熱的黒色漆層。包含著色顏料和IR-反射劑顏料的模塑組合物(同樣是單層的)在EP 18 173 75中找到。相似的體系描述在DE 10 2007 061 052中。然而，單層體系另外具有設(shè)計自由度大大受限制，并且難以實現(xiàn)足夠的耐熱變形性連同好的耐候性的缺點。此外，在EP 20 323 60中找到用PU粘合劑接合的并在ー個PMMA層中含IR-吸收劑的兩個PMMA層的多層透明體系。然而，這種體系是無色的并且因此雖然比相應(yīng)地經(jīng)調(diào)色的體系較不透熱，但是對此而言仍然太透光，尤其是作為車輛或車頂?shù)牟ＡТ皶r。沒有描述相似的不透光的著色變型。然而，純PMMA體系在大于100°C，更確切地說，大于105°C的溫度下可能經(jīng)歷改變。因此，可能發(fā)生成形部件的混濁或變形。尤其是在直接日曬的戶外應(yīng)用情況下，這對于容易發(fā)熱的著深色的組件是缺點。包含IR-反射劑顏料和深色的著色顔料并由聚甲基丙烯酸酯或ASA (丙烯腈-苯こ烯-丙烯酸烷基酯三元共聚物)組成的相應(yīng)的單層模塑組合物在US 2007 01 294 70或US 2007 01 294 82中找到。這些單層模塑組合物在該形式下也僅具有有限的熱穩(wěn)定性并因此不適合于尤其深色的車輛覆蓋物。具有表層和PVC、PE或PP背襯層的相應(yīng)體系描述在EP 19 163 52中。然而當經(jīng)歷在100°C下的特別放熱時，這些塑料同樣不再是尺寸穩(wěn)定的。這些材料經(jīng)常甚至在超過 85°C的溫度下就已經(jīng)經(jīng)歷改變。尤其是，所述應(yīng)用是建筑應(yīng)用，例如PVC窗框，而不是汽車工程。然而，后者情況下在耐熱性和外觀兩方面都提出更高的要求。EP 18 17 383描述了單層體系，其是塑料成形部件、漆層、纖維材料、水硬性材料例如混凝土或復(fù)合材料?？梢杂绕渫ㄟ^添加反射性顔料和染料達到IR-反射，所述反射性顔料和染料伴隨著相應(yīng)的缺點必須位于同一個層中。任何可能的染料位于同一個層中。EP18 173 83提供了關(guān)于如何在車輛內(nèi)部空間，例如皮革座椅或扶手或結(jié)構(gòu)組件例如屋頂波形瓦、窗框直至門面中在深色情況下以較不發(fā)熱的方式裝備所涉及部件的教導(dǎo)。然而，EP18 173 83沒有提供關(guān)于如何制備光學上吸引人的成形部件，例如車輛中的頂板模塊的教導(dǎo)。此外，這種教導(dǎo)可能不足以滿足在以下方面的嚴格的要求a)高輻射負荷和b)車輛內(nèi)部空間，例如經(jīng)由頂板模塊的尤其有效的隔熱。

發(fā)明內(nèi)容
目的本發(fā)明的目的是提供用于外部應(yīng)用的深色且不透明著色的塑料成形部件，它們與現(xiàn)有技術(shù)相比至少是等效的，優(yōu)選在它們的性能方面是改進的。目的更尤其是提供塑料成形部件，它們與現(xiàn)有技術(shù)相比在光學設(shè)計、耐候性或觸感方面能以更大可變性設(shè)計并顯示聞達超過100 C的聞的耐溫性。所謂的深色調(diào)是指棕色、灰色、深緑色、深藍色或黑色調(diào)；混合色調(diào)同樣是可能的。另外，目的是提供著深色的塑料成形部件，它們使塑料成形部件的加熱或例如從太陽照射的角度看位于該塑料成形部件后面的區(qū)域的加熱最小化。另外，目的是所述塑料模制品不依賴于著色而必須是耐候性的。對所述著深色的成形部件的另外的要求是所述部件中的在表層和待涂覆塑料模制品之間的粘附必須確保是有效和持久的。另外，所述著色或無色模塑組合物應(yīng)可良好加工和在加工溫度下應(yīng)是穩(wěn)定的。解決方案這些目的通過提供新的著深色的很少發(fā)熱的塑料模制品得以解決，該塑料模制品具有以下性能a.所述塑料模制品由至少兩個層，即背襯層和表層組成。b.所述表層是透明塑料層。c.所述背襯層是具有高達至少100°C的特別的熱變形穩(wěn)定性的聚合物層。d. IR-反射性無機顏料，其存在于不是表層的層中。重要的是，所述塑料模制品具有至少10%，優(yōu)選至少15%，更優(yōu)選至少20%的總?cè)展夥瓷渎?TSR)。TSR按照ASTM E903-96，是使用集光球的用于材料的日光吸收、反射和透射的標準試驗方法。透明塑料構(gòu)成的表層可以是由以下材料構(gòu)成的表層聚酰胺(PA)、聚氟こ烯(PVF)、聚ニ氯こ烯(PVDF)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸燒基酯-苯こ烯-丙烯腈三元共聚物 (ASA)、苯こ烯-丙烯腈共聚物(SAN)或聚(甲基)丙烯酸酷。其優(yōu)選是聚(甲基)丙烯酸酯層。聚(甲基)丙烯酸酯是本領(lǐng)域中已知的。這些聚合物一般通過包含(甲基)丙烯酸酯的混合物的自由基聚合獲得。表述“(甲基)丙烯酸酷”涵蓋甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯以及兩者的混合物。優(yōu)選的聚(甲基)丙烯酸酯可通過將具有至少20重量％，更尤其是至少60重量％，更優(yōu)選至少80重量％的甲基丙烯酸甲酯的混合物聚合獲得，在每種情況下基于待聚合的單體的總重量。聚(甲基)丙烯酸酯層尤其優(yōu)選是PMMA層。在這種情況下，它另選可以是具有15-150 μ m的厚度的PMMA膜，或具有O. 15_25mm的厚度的PMMA片材。PMMA組分的ー個實
例是模塑組合物Plexig las 7Ho它可從Evonik Rohm GmbH公司商購獲得。另外，表層可以包含其它聚合物，并因此呈聚合物共混物形式，以改進性能。這些其它聚合物尤其包括PA、PVF, PVDF, ASA、聚丙烯腈、聚苯こ烯、聚醚、聚酯、聚碳酸酯和聚氯こ烯。這些聚合物可以單獨地使用或作為混合物使用，其中從上述聚合物可衍生的共聚物也可以添加到模塑組合物中。這尤其包括苯こ烯-丙烯腈聚合物(SAN)，其優(yōu)選按最高45重量％的量添加到模塑組合物中。尤其優(yōu)選的苯こ烯-丙烯腈聚合物可以經(jīng)由混合物的聚合獲得，該混合物由70重量％-92重量％的苯こ烯，8重量％-30重量％的丙烯腈和O重量％-22重量％的其它共聚單體組成，在每種情況下基于待聚合的単體的總重量。根據(jù)本發(fā)明用作基體聚合物的均聚物和/或共聚物的重均分子量可以在寬范圍內(nèi)變化，其中該分子量通常經(jīng)調(diào)節(jié)以適應(yīng)于模塑組合物的最終用途和加工方式。然而，一般而言，所述分子量為20000-1000000g/mol,優(yōu)選50000-500000g/mol，更優(yōu)選80000-300000g/mol,但不希望由此進行限制。背襯層是由熱塑性聚合物組成的層，該熱塑性聚合物具有高達至少100°C，優(yōu)選高達至少110°C的特別的耐熱變形性。優(yōu)選的熱塑性聚合物尤其是聚酯、聚酰胺、ASA、苯こ烯-丙烯腈(SAN)、熱塑性聚氨酯、聚碳酸酷、丙烯臆-丁ニ烯-苯こ烯三元共聚物(ABS)、聚甲醛(POM)、PVF、PVDF、環(huán)烯烴(共)聚合物(C0P或C0C)或這些聚合物的混合物，或包含至少50重量％的這些聚合物中的至少ー種的聚合物混合物。背襯層可以具有15 μ m-25mm的厚度。另選地，還可以使用基于蜜胺、環(huán)氧化物或酚制備的熱固性塑料作為背襯層。在一個本發(fā)明實施方案中，背襯層包含至少ー種IR-反射性無機顏料。在ー個優(yōu)選的實施方案中，其中僅ー種無機、IR-反射性顔料存在于模制品中，所述顏料可以在背襯層中。在一個備選的實施方案中，塑料模制品還包括另外的層。這種另外的層優(yōu)選是具有1-100 μ m的厚度的粘合層。尤其優(yōu)選所述粘合層位于所述表層和背襯層之間。在本發(fā)明的一個備選的實施方案中，所述IR-反射性無機顏料也位于粘合層中，優(yōu)選僅位于粘合層中。粘合層可以是粘合體系或粘附促進劑體系?？梢愿绕涫褂镁郯滨フ澈蟿?、丁ニ烯-苯こ烯共聚物或包含丁ニ烯和苯こ烯的三元共聚物，聚丙烯酸酷、環(huán)氧化物或其它粘合劑或粘附促進劑。合適的粘合劑的選擇由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)待接合的兩個基材作出，例如，根據(jù)背襯層和表層的材料作出。配備有所述無機、IR-反射性顏料的層根據(jù)本發(fā)明包含O. 01重量％_5. O重量％,優(yōu)選O. 05重量％-3. O重量％，非常優(yōu)選O. I重量％-2. O重量％的這種顏料。這種無機、IR-反射性顏料優(yōu)選是具有50nm_5· Oym,優(yōu)選100nm-3· Oym,更優(yōu)選200nm_2· 5 μ m的粒子尺寸的金屬氧化物。經(jīng)由在本發(fā)明模制品中使用ー種或各種不同的紅外(IR)反射性無機著色顔料，可以實現(xiàn)在日曬情況下比由常規(guī)深著色聚合物組成或用常規(guī)深著色聚合物涂覆的模制品明顯更高的總?cè)展夥瓷渎省，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，通過在聚合物中使用以下類別的顏料
權(quán)利要求
1.深色塑料模制品，其特征在于 a.所述塑料模制品由至少兩個層，即背襯層和表層組成， b.所述表層由透明塑料組成， c.所述背襯層是聚合物層， d.不是表層的層包含至少ー種IR-反射性無機顏料， e.ー個層包含一種或多種其它著色劑，并且 f.所述塑料模制品具有至少10%的總?cè)展夥瓷渎?TSR)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的塑料模制品，其特征在于所述表層是聚酰胺、聚氟こ烯、聚碳酸酷、丙烯酸烷基酯-苯こ烯-丙烯腈三元共聚物、苯こ烯-丙烯腈共聚物或聚(甲基)丙烯酸酯的層，優(yōu)選聚(甲基)丙烯酸酯的層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的塑料模制品，其特征在于所述背襯層是熱塑性塑料的層，所述熱塑性塑料例如是PVF、PVDF、COC、COP、POM、ASA、SAN、聚酷、聚酰胺、熱塑性聚氨酯、聚碳酸酷、ABS或包含至少50重量％的這些聚合物中的至少ー種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的塑料模制品，其特征在于所述背襯層包含至少ー種IR-反射性無機顏料。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的塑料模制品，其特征在于所述塑料模制品還具有另外的層，并且不是聚(甲基)丙烯酸酯層的那些層之ー是具有1-100 μ m的厚度的粘合層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的塑料模制品，其特征在于所述粘合層位于所述表層和背襯層之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的塑料模制品，其特征在于所述粘合層包含至少ー種IR-反射性無機顏料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中至少ー項的塑料模制品，其特征在于所述表層是具有15 μ m-25mm的厚度的PMMA膜或片材。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中至少ー項的塑料模制品，其特征在于所述一種或多種其它著色劑存在于表層中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中至少ー項的塑料模制品，其特征在于根據(jù)CieLab的L*值低于51。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中至少ー項的塑料模制品，其特征在于包含所述IR-反射性無機顔料的層包含O. 01重量％-5. O重量％的所述顏料，并且所述IR-反射性無機顏料是具有50nm-5. Oym,優(yōu)選200nm_2. 5 μ m的粒子尺寸的金屬氧化物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中至少ー項的塑料模制品用于門面、建筑物頂板或車輛頂板的元件或模塊，或用于車輛附裝部件的用途。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的塑料模制品的用途，其特征在于所述背襯層安裝在外側(cè)面，即日曬側(cè)面。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的塑料模制品的用途，其特征在于所述表層安裝在外側(cè)面，即日曬側(cè)面。
全文摘要
本發(fā)明涉及不透明著色的紅外反射性模制品，其能夠充當IR阻擋層并可以用于，例如，建筑行業(yè)或汽車工程中，例如作為具有防熱性能的車頂模塊。
文檔編號B32B27/20GK102844184SQ201180018967
公開日2012年12月26日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者E·克拉默, M·恩德斯, A·諾伊霍伊澤 申請人:贏創(chuàng)羅姆有限公司