專利名稱:具有吸熱性和高穩定性的聚合物組合物的制作方法
具有吸熱性和高穩定性的聚合物組合物本發明涉及包含透明的熱塑性塑料的吸熱性聚合物組合物、具有穩定劑的無機紅外吸收劑,以及涉及根據本發明的聚合物組合物的生產和用途和涉及由其所生產的產品。本發明尤其涉及選自鎢化合物的無機IR吸收劑的穩定化以及根據本發明的包含這些穩定的無機IR吸收劑的聚合物組合物用于生產在建筑物、機動車輛和有軌機動車輛或者飛機使用的窗玻璃的用途。與由玻璃組成的常規玻璃相比,由含有包含透明熱塑性聚合物例如諸如聚碳酸酯的組合物組成的玻璃提供了對機動車輛領域來說和對于建筑物來說的諸多優點。這些優點包括例如提高的耐碎裂性或者節約了重量,它們在汽車玻璃的情況中能夠為在交通事故中的乘客提供更高的安全性,和能夠實現較低的燃料消耗。最后,透明的材料(其包含透明的熱塑性聚合物)由于它們更簡單的可成型性允許明顯更大的設計自由度。
但是,不利的是透明的熱塑性聚合物高的透熱性(即,IR輻射的透射性)在日光作用下導致了車輛和建筑物內部不期望的加熱。內部空間中升高的溫度降低了乘客或者住戶的舒適度,并且會增加對于空調的需求,這又增加了能耗,并且在這種方式中抵消了積極的效果。但是,為了將低能耗的需要與高的乘客舒適度相結合,需要配備有適當的熱保護的玻璃。這尤其適用于汽車領域。如長期以來已知的,除了 400nm-750nm的可見光區的光之外,最大部分的太陽能分布在750nm-2500nm的近紅外(NIR)區域。射入的太陽輻射例如在汽車內部被吸收并作為波長為5 Mffl-15 Mffl的長波輻射發射。因為在這個區域中,常規的玻璃材料,特別是在可見光區域中透明的熱塑性聚合物,是不透明的,所述的熱輻射不能向外輻射。這樣得到溫室效應,并且加熱了內部空間。為了使這種效果保持盡可能小,因此應當使玻璃在NIR中的透射率盡可能最小。但是,常規的透明的熱塑性聚合物例如聚碳酸酯在可見光區域和NIR中均是透明的。所以例如需要這樣的添加物,其在NIR中表現出盡可能低的透明度,而不會對可見光譜中的透明度產生不利影響。在透明的熱塑性塑料中,基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯的聚合物特別好地適用于玻璃材料。歸因于它的高韌性,聚碳酸酯對于這樣類型的使用目的尤其具有非常好的性能曲線。為了賦予這些塑料熱吸收性能,因此將適當的紅外吸收劑用作添加劑。為此特別令人感興趣的是IR吸收劑體系,其在NIR區域(近紅外,750nm - 2500nm)中具有寬的吸收光譜,同時,在可見光區域(小的固有顏色)中具有小的吸收率。此外,相應的聚合物組合物應表現出高的熱穩定性以及優異的光穩定性。基于有機或者無機材料的許多的IR吸收劑是已知的,其能夠用于透明的熱塑性塑料中。這種類型的材料的選擇描述在例如J. Fabian, H. Nakazumi, H. Matsuoka, Chem.Rev. 92,1197(1992),在 US-A5712332 或者 JP-A06240146 中。但是,基于有機材料的吸收IR的添加劑經常具有這樣的缺點,即它們對于熱負荷或者輻射具有小的穩定性。因此,這些添加劑中的許多沒有足夠的熱穩定性以添加到透明的熱塑性塑料中,因為透明的熱塑性塑料的加工溫度需要最高到330°C。此外,在使用中,玻璃經常長時間曝露在太陽能輻射造成的高于50°C的溫度下,這會導致有機吸收劑分解或者降解。此外,在NIR區域中,有機IR吸收劑經常不具有足夠寬的吸收帶,因此將它們用作玻璃材料中的IR吸收劑是無效的,其中此外還經常出現這些體系的強的固有顏色,這通常是不期望的。與有機添加劑相比,基于無機材料的吸收IR的添加劑經常明顯更穩定。這些體系的使用經常也是更經濟的,因為在大部分情況中它們具有明顯更有利的成本/性能比。因此,基于細微分布的硼化物例如諸如六硼化鑭的材料已經被證實是有效的IR吸收劑,因為它們具有與高的熱穩定性相結合的寬的吸收帶。這樣的基于La、Ce、Pr、Nd、Tb、Dy、Ho、Y、SnKEiuERjnKYlKLiusrjiziNHfwjajiNMcKlW^P Ca 的硼化物描述在例如 DE10392543T5或者 EP1559743A1 中。 但是,這些添加劑的一個缺點是它們獨特的固有顏色。在添加之后,含硼化物的添加劑賦予透明的塑料以特有的綠色顏色,其經常是不希望的,因為它明顯的限制了中性配色的范圍。為了抵消該固有顏色,經常使用較大量的另外的著色劑,但是這削弱了該組合物的光學性能,并且導致明顯降低的在可見光區域中的透射率。這尤其在車輛玻璃中是不期望的,或者在不準許削弱司機視野的特定情況中是不允許的。此外,得自鎢化合物的吸收IR的添加劑是已知的,相較于現有技術已知的基于硼化物的無機IR吸收劑,其在可見光譜區域具有更低的自吸收性。在熱塑性材料中的這些物質的生產和使用描述在例如H. Takeda, K. Adachi, J.Am. Ceram. Soc. 90,4059-4061,(2007),W02005/037932A1,JP2006219662A,JP2008024902A, JP 2008150548A, W02009/059901A2 和 JP 2008214596A 中。但是,作為缺點已證實了對熱負荷缺乏長期穩定性。已知鶴氧化物的熱不穩定性,并且已經描述在例如Romanyuk等人J. Phys. Chem. C 2008,77么11090-11092中,而同樣在這些化合物添加到聚合物基質的情況中,在相應的聚合物組合物(例如諸如在聚碳酸酯組合物的情況中)高溫熱貯存過程中,它也表現出在IR區域的吸收率顯著降低。但是,對于該組合物在窗玻璃領域,特別是汽車玻璃領域的應用來說,絕對必需的是相應的吸收IR的聚合物組合物具有對高溫的長期穩定性。用術語“高溫”表示例如這樣的溫度,聚碳酸酯制品在強烈的太陽輻射的情況中所能具有的溫度(例如50°C -IlO0C )。此外,必須保證該組合物可以在常規加工條件下加工,而吸收IR的能不因此被顯著降低。此外已知,為了改進熱塑性材料的加工性能可使用熱穩定劑例如諸如亞磷酸酯、受阻酚類,芳族、脂族或者脂族-芳族膦、內酯、硫醚和受阻胺(HALS,受阻胺光穩定劑)。從W0-A01/18101中已知的是這樣的模塑料,其含有熱塑性塑料和酞菁染料或者萘酞菁染料,為了改進加工穩定性其可以包含抗氧化劑如亞磷酸酯、受阻酚,芳族、脂族或者混合的膦,內酯、硫醚和受阻胺。與此相反,本發明涉及含有基于鎢的無機IR吸收劑的組合物。從EP1266931A1中已知的是在聚碳酸酯組合物中與膦組合的有機IR吸收劑。但是在EP1266931A1中沒有描述無機IR吸收劑(特別是基于鎢的無機IR吸收劑)與膦組合用于穩定熱塑性基質中的吸收劑。在EP1559743A1中描述了聚碳酸酯組合物,其含有與熱穩定劑如亞膦酸酯和膦組合的基于硼化物的無機IR吸收劑,其中這些添 加劑用于穩定聚碳酸酯基質。沒有描述鎢基組合物。上述穩定劑對無機IR吸收劑的影響也是未知的。US2006/0251996A1公開了一種多層片材,其含有包含熱塑性聚合物和IR吸收添加劑的芯層,其中該IR吸收添加劑是金屬氧化物。此外,該芯層可以另外包含熱穩定劑。但是,US2006/0251996A1中沒有描述這樣的聚合物組合物,其具有通過膦穩定的根據本發明的IR吸收劑以及用膦穩定的母料。尤其,US2006/0251996A1也沒有描述被嵌入分散劑中的納米級的IR吸收劑。但是在所有迄今已公開的具有IR吸收劑的熱塑性組合物中,熱穩定劑僅僅用于特別是在加工過程中穩定各自的聚合物基質。因此,通過使用這些體系,能夠限制如EP1266931A1中所述的在曝露于光之后聚碳酸酯的黃變。因此目標是尋找這樣的吸收IR的體系,其具有低的固有顏色以及同時具有高的熱穩定性和對曝露于光的穩定性,并且提供具有熱塑性材料的相應的組合物。同時,這些添加劑在NIR區域中應該具有寬的吸收特性,同時它們表現出經濟可行性或者甚至具有有利的成本/性能比。本發明的另一目標是提供穩定劑,其明顯改進已知IR吸收劑的長期穩定性,以及提供了在熱塑性聚合物中作為母料用于進一步加工的組合物,所述組合物具有高濃度的IR吸收劑和穩定劑。令人驚訝地已表明,某些穩定劑改善了吸收IR的鎢酸鹽,特別是鎢酸銫的熱穩定性,因此本發明的目的是通過這樣的組合物來實現的,其具有得自鎢酸鹽的吸收IR的添加齊U,與現有技術已知的基于硼化物的無機IR吸收劑相比,所述添加劑在可見光區域具有更小的自吸收性,并且產生了具有更少固有顏色的熱塑性材料,其中用得自膦的穩定劑來穩定該無機IR吸收劑,用于對熱負荷的更高的長期穩定性。根據本發明的鎢酸鹽是下述類型的物質
bI) WyOz (W=鎢,0=氧;z/y=2. 20 - 2. 99)和 / 或
b2)MxWyOz (M= H、He、堿金屬,堿土金屬,選自稀土元素的金屬、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi ;x/y=0. 001-1. 000 ;z/y=2. 2-3. 0),其中元素 H、Cs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe和Sn優選作為M,其中在這里面Cs是最特別優選的。特別優選的是Ba0.具、Tl0.具、K0.具、Rb0.33冊3、Cs0.33冊3、Na0.具、Na0.75W03及其混合物。在本發明的一個具體的實施方式中,僅使用Csa 33W03作為無機IR吸收劑是最特別優選的。同樣已知的是Cs/W比為0. 20-0. 25的化合物。此外這里令人驚訝地表明,僅僅某一組穩定劑是有效的,而其他類似結構的穩定劑是無效的或者甚至是有害的且還進一步加速了 IR吸收率的下降。在本發明的范圍內,因此可以表明以其膦的形式的磷基穩定劑被證實是有效的,并且穩定了吸收IR的鎢酸鹽,而僅使用亞磷酸酯、膦酸酯或者亞膦酸酯類型的含磷穩定劑已經被證實是幾乎無效的到無效的。在使用磷酸鹽/酯、磷酸、磷酸衍生物或者相應的穩定劑的情況中,可以包含或者形成這些化合物,甚至發生對于根據本發明的鎢酸鹽更快的損害。在根據本發明的含義中,膦衍生自通式PnHn+2的化合物,特別是PH3,其中優選所有的氫原子被脂族和/或芳族烴殘基所取代,其中該芳烴殘基可以具有另外的取代基例如諸如烷基。在這種情況中,所述膦可以具有一個磷原子或者經由相應的脂族和/或芳族烴橋聯的多個磷原子。在本發明范圍內,術語“亞磷酸酯”被理解為是通用結構為P (OR) 3的膦酸的酯(經常也稱作亞磷酸的酯),其中R代表脂族和/或芳族烴殘基,其中該芳烴殘基可以具有另外的取代基例如諸如烷基。術語“膦酸酯”被理解為衍生自基本結構R-PO(OH)2的化合物,其中R代表脂族和/或芳族烴殘基,其中該芳烴殘基可以具有另外的取代基例如諸如烷基。該基本結構的OH基團可以部分或者完全地酯化成OR-官能團,其中R同樣代表脂族和/或芳烴殘基,其中該芳烴殘基可以具有另外的取代基例如諸如烷基,或者可以部分或者完全的脫質子化,其中負性整體電荷是通過相應的抗衡離子來平衡的。 在根據本發明范圍內,術語“亞膦酸酯”被理解為R-P (OR) 2類型的亞膦酸的酯,特 別是二酯,其中R代表脂族和/或芳烴殘基,其中該芳烴殘基可以具有另外的取代基例如諸如烷基。該亞膦酸酯在這種情況中可以具有一個磷原子或者經由相應的脂族和/或芳烴橋聯的多個磷原子。在根據本發明的范圍內,術語磷酸鹽/酯被理解為磷酸(H3PO4)的鹽、偏酯或者全酯和縮合物。根據本發明的目的因此是通過這樣的聚合物組合物來實現的,其包含
a)透明的熱塑性塑料,優選聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚苯乙烯、芳族聚酯,如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PET-環己烷二甲醇共聚物(PETG)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、環聚烯烴或者聚甲基丙烯酸甲酯,更優選聚碳酸酯、芳族聚酯或者聚甲基丙烯酸酯,和特別優選聚碳酸酯或者所述組分的混合物,
b)至少一種無機IR吸收劑,選自鎢酸鹽,優選Csa33WO3,
c)至少一種膦化合物,優選三苯基膦(TPP),三烷基苯基膦,三萘基膦或者雙二苯基膦乙烷,其中三苯基膦(TPP)是特別優選的。如現有技術所示,膦對于無機IR吸收劑的穩定作用是未知的,并且因此非常令人驚訝的是可以通過某些膦基穩定劑長期改進這些體系的IR性能。此外,在本發明中作為基礎的聚合物組合物中作為無機IR穩定劑的鎢酸鹽的穩定問題是通過使用用于鎢酸鹽的穩定化,特別是用于長期穩定化的膦化合物來解決的。根據本發明另外提供一種生產根據本發明的組合物的方法以及其用途和由其生
產的產品。根據本發明的鎢酸鹽的粒徑優選小于200nm,特別優選小于lOOnm。該粒子在可見光光譜區域中是可透射的,其中術語“透射”表示這些IR吸收劑在光的可見光區域中的吸收率比在IR區域中的吸收率低,并且該IR吸收劑不導致該組合物或者各自的終端產品明顯升高的濁度或者明顯降低的透射率(在光的可見光區域中)。類型b2)的鎢酸鹽具有無定形的、立方體、四方形或者六角形鎢-青銅結構,這里M 優選代表 H、Cs、Rb、K、Tl、Ba、In、Li、Ca、Sr、Fe 和 Sn。為了生產這樣的材料,將例如三氧化鎢,二氧化鎢,氧化鎢的水合物,六氯化鎢,鎢酸銨或者鎢酸和任選的另外的鹽(含有元素M)如碳酸銫以一定的化學計量比進行混合,以使得各成分的摩爾比通過式MxWyOz來描述。隨后在100°C -850°C的溫度在還原性氣氛例如氬氣-氫氣氣氛中處理這種混合物,并且最后將獲得的粉末在550°C _1200°C的溫度在惰性氣氛下退火。為了生產根據本發明的無機IR吸收劑納米粒子,可以將該IR吸收劑與下述分散劑和另外的有機溶劑例如諸如甲苯、苯或者類似的芳烴混合,并且在合適的磨機例如諸如球磨機中加入氧化鋯(例如直徑為0.3mm)來研磨,以產生期望的粒徑分布。納米粒子是以分散體形式來獲得的。在研磨后,可以任選加入另外的分散劑。溶劑是在升高溫度和減壓下除去的。優選的是這樣的納米粒子,其平均尺寸小于200nm,特別優選小于lOOnm。所述粒子的尺寸可以借助于透射電子光譜法(TEM)來測量。IR吸收劑納米粒子的這種測量描述在例如Adachi等人的J. Am. Ceram. Soc. 2008,91,2897-2902中。 根據本發明的鎢酸鹽的生產更準確地描述在例如EP1801815A1中,并且它們例如以名稱 YMDS874 市售自 Sumitomo Metal Mining Co.,Ltd.(日本)。對于在透明的熱塑性塑料中的使用來說,將這樣所獲得的粒子分散在有機基質例如丙烯酸酯中,并且任選如上所述,在研磨機中使用合適的輔助物質例如諸如二氧化鋯和任選使用有機溶劑例如諸如甲苯、苯或者類似的烴來進行研磨。合適的聚合物基分散劑首先是所有這樣的分散劑,其具有高的光透射率,例如諸如聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚醚、聚酯或者聚酯型氨基甲酸氨酯以及衍生自其的聚合物。優選作為分散劑的是聚丙烯酸酯、聚醚和聚酯基聚合物,其中聚丙烯酸酯例如諸如聚甲基丙烯酸甲酯和聚酯被特別優選作為高溫穩定的分散劑。還可以使用這些聚合物的或者甚至丙烯酸酯基共聚物的混合物。用于生產鎢酸鹽分散體的這種分散助劑和方法描述在例如 JP2008214596 中以及 Adachi 等人的 J. Am. Ceram. Soc. 2007,90 4059-4061 中。適于本發明的分散劑是市售可得的。具體的,基于聚丙烯酸酯的分散劑是合適的。這種合適的分散劑例如是在商標名EFKA ,例如EFKA 4500和EFKA 4530下市售自CibaSpecialty Chemicals可得的。包含聚酯的分散劑同樣是合適的。它們例如是在商標名Solsperse ,例如 Solsperse 22000、24000SC、26000、27000 下市售自 Avecia 的。此外,包含聚醚的分散劑是例如在Kusumoto Chemicals所生產的商標名Disparlon DA234和DA325下已知的。聚氨酯基體系也是合適的。聚氨酯基體系是在商標名EFKA 4046,EFKA 4047下市售自 Ciba Specialty Chemicals 的。Texaphor P60 和 P63 是 Cognis 相應的商標名。IR吸收劑在分散劑中的量是0.2重量% -50. 0重量%,優選1.0重量% -40. 0重量%,更優選5重量% -35重量% ,和最優選10重量% -30重量% ,基于根據本發明所用的無機IR吸收劑的分散體計。在直接可使用的IR吸收劑配方的整個組合物中,除了 IR吸收劑純物質之外,還可以包含其他的輔助物質例如諸如二氧化鋯以及殘留溶劑例如諸如甲苯、苯或者類似的芳烴。關于根據本發明的聚合物組合物中的根據本發明的吸收IR的無機鎢酸鹽的量沒有任何的限制。但是該鎢酸鹽通常的使用量是0.0001重量% - 10. 0000重量%,優選0.001重量% - I. 000重量%和特別優選0.002重量% -0. 100重量%,以鎢酸鹽在整個聚合物組合物中的固含量來計算。在根據本發明的一種具體的實施方式中,根據本發明的鎢酸鹽的使用量是0.009重量% -0. 020重量%,優選0. 012重量% -0. 018重量%,給出的同樣為鎢酸鹽在整個聚合物組合物中的固含量。術語“鎢酸鹽的固含量”在此表示作為純物質的鎢酸鹽,而不是含有該超純物質的分散體、懸浮液或者其他制劑,其中除非另有明確指示,下面的鎢酸鹽含量數據也總是這種固含量。這些濃度優選用于厚度為2mm - 8mm,優選3. 5mm - 7. 0mm,和特別優選4mm - 6mm的成品。在另外一種實施方式中,任選除了根據本發明的鎢酸鹽作為IR吸收劑之外,還可以使用另外的IR吸收劑,但是,其在這種混合物中的在量和/或性能方面的比例在每種情況中低于上述的鎢酸鹽。在混合物的情況中,在此優選的組合物包含兩種至最多包括五種, 和特別優選兩種或者三種不同的IR吸收劑。另外的IR吸收劑優選選自硼化物和錫氧化物,特別優選包含LaB6或者摻雜銻的氧化錫或者氧化銦錫。在本發明的一種替代的實施方式中,根據本發明的聚合物組合物不包含金屬硼化物例如諸如六硼化鑭LaB6類型的無機IR吸收劑。在另外一種優選的實施方式中,一種或多種另外的IR吸收劑具有與所使用的鎢酸鹽不同的吸收最大值的吸收光譜,這樣最大吸收區域被該最大值覆蓋。合適的另外的有機紅外吸收劑是例如在M. Matsuoka, Infrared Absorbing Dyes,Plenum Press,紐約,1990中所述種類的物質。特別合適的是選自酞菁、萘酞菁、金屬絡合物、偶氮染料、蒽醌、方形酸衍生物、亞胺(Immunium)染料、花、Quaterzlene以及聚甲炔的紅外吸收劑。在它們中,最特別合適的是酞菁和萘酞菁。由于在熱塑性塑料中提高的溶解度,優選的是具有空間要求高的側基的酞菁和萘酞菁,例如諸如苯基、苯氧基、烷基苯基、烷基苯氧基、叔丁基、(-S-苯基)、-NH-芳基、-NH-烷基和類似基團。另外的無機IR吸收劑例如是基于硼化物或者氮化物的物質,例如諸如六硼化鑭。此外,可以加入化合物如氧化銦,所述氧化銦摻雜了 2-30原子%,優選4-12原子%的錫(ITO)或者摻雜了 10-70原子%的氟。特別優選的是與作為另外的IR吸收劑的氧化錫的組合,所述氧化錫用2-60原子%的銻進行摻雜(ATO)或者用10-70原子%的氟進行了摻雜。此外,特別合適的是氧化鋅,其用1-30原子%,優選用2-10原子%的鋁或者用2-30原子%的銦或者用2原子%-30原子%的鎵進行了摻雜。上述紅外吸收劑的混合物是特別合適的,因為本領域技術人員通過有針對性的選擇能夠獲得在近紅外區域中最佳的吸收率。在本發明的范圍內,膦化合物是氫化磷(膦)及其鹽的所有的有機衍生物。對于膦的選擇不存在限制,其中該膦化合物優選選自脂族膦、芳族膦和脂族-芳族膦。該膦化合物可以是伯、仲和叔膦。優選使用叔膦,其中芳族膦是特別優選的,和芳族叔膦是最特別優選的。在本發明的一種優選的實施方式中,使用了三苯基膦(TPP)、三烷基苯基膦、雙二苯基膦乙烷或者三萘基膦,在其中三苯基膦(TPP)是最特別優選的,或者使用這些膦的混合物。原則上,可以使用不同的膦的混合物。
在本發明的一種特別的實施方式中,根據本發明的膦化合物是與亞磷酸酯或者與酚類抗氧化劑或者與后述的兩種化合物的混合物一起使用的。在另外一種特別的實施方式中,在加入到熱塑性聚合物基質中之前,將根據本發明的IR吸收劑與根據本發明的膦穩定劑或者包含根據本發明的膦化合物與亞磷酸酯或者酚類抗氧化劑一起的混合物或者與兩種后述化合物的混合物進行混合。膦化合物的生產和性能是本領域技術人員已知的,并且描述在例如EP-A0718354和“Ullmanns Enzyklopadie der Technischen Chemie”,第 4 版,第 18 卷,第 378-398 頁和Kirk-Othmer,第 3 版,第 17 卷第 527-534 頁中。對于聚合物組合物中所包含的膦化合物的量沒有限制。所述膦優選的用量是0. 0001重量% -10. 0000重量%,特別優選0. 01重量% -0. 20重量%,基于整個聚合物組合物的質量計。在本發明的一種具體的實施方式中,該膦的使用量是0. 05重量% -0. 15重量%,基于整個聚合物組合物的質量計。關于該膦化合物的使用量,應當考慮在某些加工條 件下,取決于溫度和駐留時間,所述物質將被氧化。被氧化的份額不再能夠用于鎢酸鹽基無機IR吸收劑的穩定。所以必須考慮加工步驟數和各自的工藝條件。在最終的產物中未被氧化的膦化合物的量優選>0. 01重量%,更優選>0. 02重量%。通過使用前述的膦穩定劑,能夠長期穩定在聚合物基質中的本發明的鎢酸鹽IR吸收劑,特別是Csa33WO3,并且能夠防止IR吸收率的降低。在這種情況中特別優選將三苯基膦(TPP)用作穩定劑。為了穩定所述的熱塑性基質,可以使用另外的磷基穩定劑,只要它們對于上述的穩定化作用不具有不利影響。膦明顯穩定了 IR-吸收性鎢酸鹽,然而令人驚訝地已證實磷酸鹽/酯、磷酸、磷酸衍生物或者相應的穩定劑(其可以包含或者形成這些化合物)產生了對于根據本發明的鎢酸鹽更快的損害,并因此導致IR吸收率的降低。合適的另外的穩定劑是亞磷酸酯或者酚類抗氧化劑或者其混合物,其可以與上述膦一起使用,而不會對IR吸收劑的耐久性產生不利影響。市售的合適的產品例如是 Irgafos 168 (三(2,4- 二叔丁基苯基)亞憐酸酯)和 Irganox 1076 (2, 6- 二叔丁基-4-(十八烷氧基羰基乙基)苯酚),在每種情況中單獨或者組合使用。任選使用的亞磷酸酯的用量優選是0. 20重量% -0. 01重量%,特別優選0. 10重量% -0. 02重量%。任選使用的酚類抗氧化劑的用量優選是0. 100重量% -0. 001重量%,特別優選0. 050重量% -0. 005重量%。在一種優選的實施方式中,根據本發明的聚合物組合物此外包含了紫外吸收劑。適合在根據本發明的聚合物組合物中使用的紫外吸收劑是這樣的化合物,其在400nm以下具有盡可能低的透射率和在400nm以上具有盡可能高的透射率。這樣的化合物及其生產是文獻中已知的,并且描述在例如EP-A0839623,W0-A96/15102和EP-A0500496中。特別適用于根據本發明的聚合物組合物中的紫外吸收劑是苯并三唑類、三嗪類、二苯甲酮類和/或芳基化的氰基丙烯酸酯。特別合適的紫外吸收劑是羥基苯并三唑類,如2-(3’,5’_雙(1,I-二甲基芐基)_2’ -輕基苯基)苯并三唑(Tinuvin 234, Ciba Spezialitatenchemie, Basel),2-(2,-輕基-5’-(叔辛基)苯基)苯并三唑(Tinuvin 329, Ciba Spezialitatenchemie,Basel),2-(2’_ 羥基 _3,-(2_ 丁基)_5’_(叔丁基)苯基)苯并三唑(Tinuvin 350,Ciba Spezialitatenchemie, Basel),雙-(3_ (2H_ 苯并三唑基)~2~ 輕基 _5_ 叔辛基)甲燒,(Tinuvin 360, Ciba Spezialitatenchemie, Basel), (2_ (4,6_ 二苯基-I, 3,5_ 三嗪-2-基)_5_ (己氧基)苯酌 (Tinuvin 1577, Ciba Spezialitatenchemie, Basel),以及二苯甲麗類 2,4_ 二輕基二苯甲麗(Chimasorb 22, Ciba Spezialitatenchemie, Basel)和2-輕基-4_(辛氧基)二苯甲麗(Chimassorb 81, Ciba, Basel), 2_ 丙酸,2_ 氛基 _3,3_ 二苯基2,2_雙[[(2-氛基-I-氧雜-3,3- 二苯基-2-丙稀基)氧基]甲基]_1, 3-丙二基酯(9CI) (Uvinur3030, BASF AG Ludwigshafen),2_[2_ 羥基-4-(2-乙基己基)氧基]苯基_4,6_二 (4_苯基)苯基-1,3, 5_三嚷(CGX UVA006,Ciba Spezialitatenchemie,Basel)或者2,2’-(1,4-亞苯基二亞甲基)雙丙二酸四乙酯(Hostavin B-Cap,Clariant AG)。還可以使用這些紫外吸收劑的混合物。對于組合物中所包含的紫外吸收劑的量沒有具體限制,只要確保由該組合物所生 產的成型件所期望的UV輻射吸收率以及足夠的透明度。根據本發明的一種優選的實施方式,該組合物所包含的紫外吸收劑的量是0. 05重量% -20. 00重量%,特別是0. 07重量% -10. 00重量%,和最特別優選0. 10重量% -1.00重量%。在本發明范圍內的透明的熱塑性塑料例如是烯屬不飽和單體的聚合物和/或雙官能反應性化合物的縮聚物。透明的熱塑性聚合物的例子是例如基于二酚的聚碳酸酯或者共聚碳酸酯,聚丙烯酸酯或者共聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯或者共聚甲基丙烯酸酯例如諸如聚甲基丙烯酸甲酯或者共聚甲基丙烯酸甲酯以及與苯乙烯的共聚物例如諸如透明的聚苯乙烯丙烯腈(PSAN)或者基于乙烯和/或丙烯的聚合物以及芳族聚酯例如PET、PEN或者PETG和透明的熱塑性聚氨酯。此外,還可以混入基于環烯烴的聚合物(例如TOPAS TM,Ticona的市售產品),對苯二甲酸的縮聚物或者共縮聚物,例如諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯或者共聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET或者CoPET)或者PETG。多種透明的熱塑性聚合物的混合物也是可能的。優選的是聚甲基丙烯酸甲酯、芳族聚酯、聚碳酸酯或者共聚碳酸酯,其中聚碳酸酯是特別優選的。特別優選的聚碳酸酯是基于雙酚A的均聚碳酸酯、基于1,3_雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷的均聚碳酸酯和基于兩種單體雙酚A和1,I-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷的共聚碳酸酯。在本發明范圍內的聚碳酸酯既是均聚碳酸酯也是共聚碳酸酯;該聚碳酸酯可以以已知方式是線性的或者支化的。聚碳酸酯的生產以已知的方式由二酚、碳酸衍生物、任選的鏈終止劑和支化劑來進行。大約40年來在許多專利文件中記錄了生產聚碳酸酯的具體內容。在示例性的方式中,在此僅僅可以不例性列舉 Schnell,“Chemistry and Physics of Polycarbonates”,Polymer Reviews,第 9 卷,Interscience Publishers,紐約,倫敦,悉尼 1964,D. Freitag,U. Grigo, P. R. Miiller, H. Nouvertne,,BAYER AG, “Polycarbonates,,在 Encyclopediaof Polymer Science and Engineering,第 11 卷,第二版,1988,第 648-718 頁中,和最后 Dres. U. Grigo, K. Kirchner 和 P. R. Miiller, “Polycarbonate” 在 Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, 第 3/1 卷,Polycarbonate, Polyacetale, Polyester,Celluloseester, Carl Hanser Verlag 慕尼黑,維也納 1992,第 117-299 頁中。適于生產聚碳酸酯的二酚例如是氫醌、間苯二酚、二羥基聯苯、雙(羥苯基)烷烴、雙(羥苯基)環烷烴、雙(羥苯基)硫、雙(羥苯基)醚、雙(羥苯基)酮、雙(羥苯基)砜、雙(羥苯基)亞砜、a-a’-雙(羥苯基)二異丙基苯、衍生自靛紅衍生物或者酚酞衍生物的苯并[c]卩比咯酮(Phtalimid ine)以及其環上燒基化的和環上鹵化的化合物。優選的二酌■是4,4’-二輕基聯苯、2,2_雙(4_輕基苯基)丙燒、2,4_雙(4_輕基苯基)~2~甲基丁燒、I, I-雙(4-輕基苯基)-對_■異丙基苯、2,2-雙(3_甲基-4-輕基苯基)丙烷、2,2-雙(3-氯-4-羥基苯基)丙烷、雙(3,5- 二甲基-4-羥基苯基)甲烷、2,2-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)丙烷、雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)砜、2,4-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)-2-甲基丁烷、1,I-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)-對二異丙基苯、2,2-雙(3,5-二氯-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二溴-4-羥基苯基)丙烷和1,I-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷。特別優選的二酚是2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3,5_ 二甲基_4_羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3,5- 二氯-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3,5- 二溴-4-羥基苯基)丙烷、1,I-雙(4-羥基苯基)環己烷和1,I-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷。這些和另外的合適的二酚描述在例如US-A2999825,US-A3148172,US-A2991273,US-A3271367, US-A4982014 和 US-A2999846, DE-A1570703, DE-A2063050, DE-A2211956和 DE-A3832396 中,在 FR-A1561518 中,在 H. Schnell 的專著,“Chemistry and Physicsof Polycarbonate, Interscience Publishers,紐約 1964” 中,以及在 JP-A 62039/1986,JP-A62040/1986 和 JP-A105550/1986 中。在均聚碳酸酯的情況中,僅僅使用一種二酚;在共聚碳酸酯的情況中,使用多種二酚。合適的碳酸衍生物例如是光氣或者碳酸二苯酯。合適的鏈終止劑(其能夠在生產聚碳酸酯時使用)是單酚和一元羧酸。合適的單酚是苯酚本身,烷基苯酚例如甲酚、對叔丁基苯酚、枯基苯酚、對正辛基苯酚、對異辛基苯酚、對正壬基苯酚和對異壬基苯酚,鹵代酚例如對氯苯酚、2,4- 二氯苯酚、對溴苯酚和2,4,6-三溴苯酚、2,4,6-三碘苯酚、對碘苯酚、以及其混合物。優選的鏈終止劑是苯酚、枯基苯酚和/或對叔丁基苯酚。此外,合適的一元羧酸是苯甲酸,烷基苯甲酸和鹵代苯甲酸。優選的鏈終止劑此外是這樣的酚類,其用線性或者支化的C1-C30烷基殘基取代一次或者多次,優選是未取代的或者是用叔丁基取代的。使用的鏈終止劑的量優選是0. l-5mol%,基于在每種情況中所使用的二酚的摩爾數計。鏈終止劑的加入可以在光氣化之前、之中或者之后進行。合適的支化劑是聚碳酸酯化學中已知的三官能或者多于三官能的化合物,特別是具有三個或者多于三個酚OH基的那些。合適的支化劑例如是間苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4_羥基苯基)庚稀_2,4,6- _-甲基_2,4, 6- 二 (4-輕基苯基)庚燒、I, 3, 5- 二 (4-輕基苯基)苯、1,1,I- 二(4-輕基苯基)乙燒、二 -(4-輕基苯基)苯基甲燒、2,2-雙[4,4-雙(4-輕基苯基)環己基]丙烷、2,4-雙(4-羥基苯基異丙基)苯酚、2,6-雙(2-羥基-5’-甲基芐基)-4-甲基苯酌■、2_ (4_輕基苯基)_2_ (2,4_ 二輕基苯基)丙燒、六-(4 (4_輕基苯基異丙基)苯基)對苯二甲酸酯、四(4-羥基苯基)甲烷、四(4-(4-羥基苯基異丙基)苯氧基)甲烷和1,4-雙((4’,4”_ 二羥基三苯基 )甲基)苯以及2,4-二羥基苯甲酸、均苯三甲酸、氰尿酰氯和
3,3-雙(3_甲基-4-輕基苯基)~2~氧雜_2,3~ _■氫^引噪。任選使用的支化劑的量優選是0. 05mol%-2. OOmo 1%,同樣相對于每種情況中所使用的二酚的摩爾數計。支化劑可以與二酚和鏈終止劑一起預先放入堿性水相中,或者在光氣化之前加入,溶解到有機溶劑中。在酯交換法的情況中,該支化劑是與二酚一起使用的。本發明的芳族聚碳酸酯的重均分子量Mw(通過凝膠滲透色譜法測量,并且用聚碳酸酯校正來校準)在5000-200000之間,優選在10000-80000之間和特別優選在15000-40000之間(這大致對應于通過借助于聚苯乙烯標準物校正測量的在12000-330000之間,優選在20000-135000之間和特別優選在28000-69000之間)。除了根據本發明的穩定劑之外,根據本發明的聚合物組合物還可以任選包含以對于各熱塑性塑料來說常規量的另外的常規聚合物添加劑例如諸如抗氧化劑、脫模齊U、阻燃劑、著色劑、熱穩定劑、UV穩定劑或者光學增白劑(描述在例如EP-A0839623,W0-A96/15102,EP-A0500496 或者“Plastics Additives Handbook”,Hans Zweifel,第 5 版2000, Hanser Verlag,慕尼黑),其中在本發明的一種具體的實施方式中,所述任選包含的另外的常規聚合物添加劑特別優選的是著色劑。該另外的聚合物添加劑優選的用量是0重量%高到5重量%,更優選0. I重量% -I重量%,在每種情況中基于各自整個聚合物組合物的量計。幾種添加物質的混合物也是合適的。在本發明的一種具體的實施方式中,該聚合物組合物不含磷酸鹽/酯、磷酸、磷酸衍生物或者包含或者可以形成這些化合物的相應的穩定劑。在本發明范圍內的著色劑或者顏料是含硫顏料例如鎘紅和鎘黃、氰化鐵基顏料例如普魯士藍、氧化物顏料例如二氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵紅、氧化鐵黑、氧化鉻、鈦黃、鋅-鐵基棕、鈦-鈷基綠、鈷藍、銅-鉻基黑和銅-鐵基黑或者鉻基顏料如鉻黃、酞菁衍生的染料如銅酞菁藍和銅酞菁綠、縮合的多環染料和顏料如偶氮基染料和顏料(例如鎳偶氮黃)、硫靛青染料,Perynon基的、花基的、喹吖唳酮衍生的、二
嗪基的、異吲哚啉酮基的和喹酞酮衍生的衍生物,蒽醌基雜環體系。市售產品的具體例子是例如MACROLEX Blau RR, MACROLEX Violett 3R,MACROLEX Violett B(Lanxess AG,德國),Sumiplast Violett RR, Sumiplast ViolettB, Sumiplast Blau OR, (Sumimo Chemical Co. , Ltd.), Diaresin Violett D, Diaresin Blau G, Diaresin Blau N (Mitsubishi Chemical Corporation), Heliogen Blau 或者Heliogen Griin (BASF AG,德國)。其中,花青衍生物、喹啉衍生物、蒽醌衍生物、酞菁衍生物是優選的。用于根據本發明的組合物的特別合適的脫模劑例如是季戊四醇四硬脂酸酯(PETS)或者甘油基單硬脂酸酯(GMS)。生產根據本發明的聚合物組合物的方法是本領域技術人員已知的。
根據本發明的聚合物組合物(其含有熱塑性塑料,選自鎢化合物、膦化合物的無機IR吸收劑和任選的另外的常規聚合物添加劑)的制備是用常規的加入方法,通過將各成分置于一起、混合和均化來進行的,其中尤其是均化優選在熔體中在剪切力作用下進行。置于一起和混合任選是在熔體均化之前,使用粉末預混物來進行的。也可以使用這樣的預混物,其由混合物組分在合適溶劑中的溶液來制備,其中任選在溶液中進行均化并且隨后除去溶劑。在這種情況下,尤其可以將IR吸收劑、膦化合物、紫外吸收劑和其他添加劑通過已知的方法或者作為母料引入根據本發明的組合物中。使用母料尤其是優選用于引入IR吸收劑的,其中尤其使用基于聚碳酸酯的母料,在該母料中將IR吸收劑以直接可使用的IR吸收劑配制品的形式加入,該配制品含有分散齊U,優選聚丙烯酸酯基_、聚醚基-或者聚酯基分散劑,在它們中優選高溫穩定的分散劑如聚丙烯酸酯(均聚物或者共聚物),例如諸如聚甲基丙烯酸甲酯,和/或聚酯或者其混合 物,此外含有輔助物質例如諸如二氧化鋯和任選的殘留溶劑例如諸如甲苯、苯或者類似的芳烴。通過使用結合以相應IR吸收劑配料的這些母料有效防止了 IR吸收劑在聚合物組合物中的團聚。就此而言,可以將該組合物在常規裝置例如螺桿擠出機(例如雙螺桿擠出機,ZSK)、捏合機、Brabender研磨機或者Banbury研磨機中置于一起、混合、均化和隨后擠出。在擠出后,可以將擠出物冷卻和粉碎。也可以將個別組分預混,然后將其余的原料單獨地和/或同樣混合地加入。在一種具體的實施方式中,將根據本發明的IR吸收劑在加入到熱塑性聚合物基質之前與根據本發明的膦穩定劑或者與含有根據本發明的膦化合物與亞磷酸酯或者酚類抗氧化劑的混合物或者與兩種后者所述的化合物的混合物進行混合,來形成母料,其中該混合優選是在熔體中在剪切力作用(例如在捏合機或者雙螺桿擠出機中)下進行。這種方法提供了這樣的優點,即,該IR吸收劑在配混過程中也已經被保護,并且避免了對其的損害。為了生產母料,作為聚合物基質,優選選擇這樣的熱塑性塑料,其也構成了最終的整個聚合物組合物的主成分。以此方式生產的母料包含
a.85. 00重量% -98. 89重量%,優選93. 00重量% -98. 89重量%的透明的熱塑性塑
料;
b.0. I重量% -2. 0重量%鎢酸鹽作為無機IR吸收劑,優選Csa33WO3 ;和
c.I. 0重量% -4. 8重量%的分散劑
d.0.01重量% -0. 20重量%的膦基穩定劑,優選三苯基膦(TPP),
e.任選的0-8.0重量%的至少一種另外的輔助物質和/或添加劑,例如諸如二氧化鋯, 其中組分a-e之和是100重量%。在一種優選的實施方式中,該無機IR吸收劑存在于丙烯酸酯基質中。在另外一種優選的實施方式中,該透明的熱塑性塑料是聚碳酸酯。另外一種優選的實施方式提供三苯基膦(TPP)作為穩定劑。根據本發明的聚合物組合物可以如下來加工成制品或者成型件例如首先將聚合物組合物如所述般擠出成粒料,并且通過合適的方法,以已知的方式將該粒料加工成不同的制品或者成型件。就此而言,該根據本發明的組合物可以例如通過熱壓,紡紗,吹塑,熱壓成型,擠出或者注塑轉化成制品或者成型件、成形物品例如玩具零件、纖維、膜、細帶、片材例如實心片、搭合片(Stegplatten)、雙搭合片(Doppelstegplatten)或者波形板、容器、管道或者其他型材。使用多層體系也是令人感興趣的。可以在基體成形的同時或者緊接其后,例如通過共擠出或者通過多組分注塑來進行施加。但也可以例如通過與膜層合或者通過用溶液涂覆來施用到已成型的基體上。但是,由基底層和任選的一層覆蓋層/任選的多層覆蓋層組成的片材優選是通過(共)擠出來生產的。為了擠出,將聚合物組合物(其任選地例如進行了干燥預處理)供給到擠出機,并且在擠出機的塑化系統中熔融。然后將塑料熔體壓過寬縫噴嘴或者搭合板噴嘴,并且在該方法中變形,在軋光機的輥間隙中變成期望的最終的形狀,并且通過在光整輥上和在環 境空氣中相互冷卻來固定成形。設定擠出所述聚合物組合物所必需的溫度,其中通常可以按照制造商的說明書來進行。如果該聚合物組合物包含例如具有高熔體粘度的聚碳酸酯,則它們通常在260°C _320°C的熔體溫度下進行加工;相應調整塑化機筒的筒溫以及噴嘴溫度。通過使用一種或多種側向擠出機和多管噴嘴或者任選合適的在寬縫噴嘴上游的熔體適配器,不同組成的熱塑性熔體可以相互疊置,并因此產生多層板材或者膜(關于擠出,參見例如EP-AOl 10221,EP-AOl 10238和EP-A0716919 ;關于與適配器-和噴嘴方法的細節,參見 Johannaber/Ast :“Kunststoff-Maschinenfiihrer”,Hanser Verlag, 2000 和在 Gesellschaft KunststofTtechnik :“Coextrudierte Folienund Platten Zukunftsperspektiven, Anforderungen, Anlagen und Herstellung,QualItatssicherung^ 中,VDI-Verlag,1990)。根據本發明優選的制品或者成型件是包含根據本發明的組合物的片材、膜、玻璃例如汽車車窗、汽車遮陽頂棚、全景屋頂、屋頂或者建筑物玻璃。這里還可以使用雙搭合板或者多搭合板片。除了根據本發明的組合物之外,作為根據本發明的制品的另外的組分例如可以在根據本發明的制品中包含另外的材料部分。例如玻璃可以在該玻璃的邊緣具有密封材料。屋頂例如可以具有金屬組件例如螺桿、金屬銷釘或者類似物,其可以用于固定或者定向(在折疊頂或者滑頂的情況中)屋頂元件。此外,可以將其他材料與根據本發明的組合物例如在雙組分注塑中結合。因此,具有吸收IR特性的相應部件可以具有例如起粘合作用的邊緣。含有本發明的聚合物組合物的物品的濁度值小于5%,優選小于4%。此外,所述制品的Tds值優選〈80% (Tds :直接太陽能透射率;在厚度為4mm的光學彩色樣品板上測量的值。總透射率Tds的計算根據IS013837,計算協議“A”來進行)。在一種具體的實施方式中,用本發明的組合物涂覆所述制品。這種涂層用于保護熱塑性材料抵抗日常的氣候影響(例如日光的損害)以及抵抗表面的機械損害(例如刮擦),和因此提聞相應的成品的耐久性。已知可以借助于不同的涂層來保護聚碳酸酯抵抗UV輻射。通常這些涂層包含UV吸收劑。這些層還提高了相應制品的耐刮擦性。根據本發明的制品可以為單層或者多層體系。它們可以在一側或者兩側上涂覆。在一種優選的實施方式中,該制品包含耐刮擦漆,所述漆含有UV吸收劑。在玻璃材料的情況中,該制品在至少一側上帶有至少一個耐刮擦或者抗反射涂層。涂層例如抗反射涂層的生產可以經由不同的方法來進行。例如,涂覆可以經由不同的氣相沉積方法來進行,例如經由電子束方法,電阻加熱以及經由等離子體沉積或者不同的濺射方法例如高頻濺射,磁控管濺射,離 子束濺射等,借助于DC-、RF-、HCD-方法的離子電鍍,反應性離子電鍍等或者化學氣相沉積。此外,抗反射涂層也可以由溶液施加。因此,經由具有高折射率的金屬氧化物如Zr02、TiO2, Sb2O5或者WO3在有機硅基漆中的分散體可以制備相應的涂料溶液,其適于涂覆塑料制品,并且可以熱固化或者UV輔助方式固化。已知不同的方法用于在塑料制品上產生耐刮擦涂層。例如可以使用環氧基_、丙烯酰基_、聚硅氧烷基_、膠體硅膠基_、或者無機/有機(混合體系)基漆。這些體系可以經由例如浸涂方法、旋涂、噴涂方法或者流涂來施涂。固化可以采用熱固化或者借助于UV輻射來進行。可以使用單層-或者多層體系。該耐刮擦涂層可以例如直接施涂的或者在具有底漆的基底表面制備之后施涂。此外,耐刮擦涂層可以經由等離子體輔助聚合方法例如經由SiO2等離子體來施涂。防起霧或者抗反射涂層同樣可以經由等離子體方法來生產。此夕卜,經由某些注塑方法例如諸如表面處理的膜的后注塑,可以將耐刮擦涂層施涂到所形成的成型件上。該耐刮擦層中可以具有不同的添加劑例如諸如UV吸收劑(衍生自例如三唑或者三嗪)。此外,可以包含有機或者無機性質的IR吸收劑。這些添加劑可以包含在耐刮擦漆本身中或者底漆層中。耐刮擦層的厚度為lMm-20Mm,優選2Mm-15 Mm。低于lMm,該耐刮擦層的耐久性是不足的。20Mm以上,在漆中會更頻繁出現裂紋。優選在注塑制品完成加工之后,向根據本發明中所述的根據本發明的基體材料配備以上述的耐刮擦-和/或抗反射層,因為優選的應用領域是玻璃-或者汽車玻璃領域。對于聚碳酸酯來說,優選使用含有UV吸收劑的底漆,以提高耐刮擦漆的附著性。該底漆可以包含另外的穩定劑例如諸如HALS體系(基于位阻胺的穩定劑)、附著力增強劑、流動助劑。各自的樹脂可以選自大量的材料,并且描述在例如Ullmann’s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry,第 5 版,第 A18 卷,第 368-426 頁,VCH, Weinheiml991 中。可以使用聚丙烯酸酯,聚氨酯,酚基_、三聚氰胺基_、環氧基-和醇酸體系或者這些體系的混合物。所述樹脂大多溶解在合適的溶劑中,經常是醇中。取決于所選擇的樹脂,固化可以在室溫或者升高的溫度下進行。優選使用50°C _130°C的溫度,經常在大部分的溶劑已經在室溫大致除去之后進行。商購可得的體系例如是Momentive Performance Material公司的SHP470、SHP470FT2050 和 SHP401。這樣的涂層描述在例如 US6350512B1、US5869185、EP1308084、W02006/108520 中。耐刮擦漆(硬涂層)優選是由硅氧烷構建的,并且優選包含UV吸收劑。它們優選經由浸涂方法或者流涂方法來施涂。固化是在50°C-130°C的溫度下進行的。商購可得的例如是 Momentive Performance Material 公司的 AS4000、SHC5020 和 AS4700。這樣的體系描述在例如US5041313、DE3121385、US5391795、W02008/109072中。這些材料的合成通常是經由烷氧基硅烷和/或烷基烷氧基硅烷在酸催化或者堿催化條件下的縮合來進行的。任選地,可以加入納米粒子。優選的溶劑是醇如丁醇、異丙醇、甲醇、乙醇及其混合物。
可以使用單組份混合體系代替底漆和耐刮擦涂層的組合。它們描述在例如EP0570165或者W02008/071363或者DE2804283中。商購可得的混合體系例如為MomentivePerformance Material 的在名稱 PHC587 或者 UVHC3000 下可得的。
實施例下面,借助于實施例來更詳細地說明本發明,其中此處所述的測量方法可以用于本發明所有相應的量,除非有相反的指示。熔體體積流動速率(MVR)的測量是根據IS01133(300°C ;1. 2 kg)來進行的。Tds值的測量(直接太陽能透射率)
透射率和反射率的測量是在具有光度計球的Perkin Elmer Lambda 900分光光度計中 進行的(即,整體透射率的測量是通過測量擴散率和直接透射率以及擴散率和直接反射率二者來進行的)。全部的值均在320nm-2300nm測量。整體透射率Tds的計算是根據IS013837,計算協議“A”來進行的。樣品的熱貯存是在循環空氣爐中進行的。熱貯存是在110°C進行的。由該測量值來計算相應值的變化百分率。結果表示在表I中。為了生產測試樣品,使用無添加劑的聚碳酸酯Makrolon2608 (線性雙酹A聚碳酸酯),其是由Bayer Materialscience生產的,熔體體積指數(MVR)根據IS01133在300°C和 I. 2 kg 負荷下是 12cm3/10min。添加劑的共混是在KrausMaffei Berstorff公司的雙螺桿擠出機TYP ZE25中進行的,在260°C的殼體溫度或270°C的物料溫度下,旋轉速率是100轉/分鐘,使用表I給出的添加劑的量。將粒狀物在120°C真空干燥3小時,隨后在具有25個注塑單元的型號Arburg370的注塑機中在物料溫度300°C,并且工具溫度是90°C的條件下加工成著色樣品片,其尺寸是 60mm X 40mm x 4mmn使用鎢酸銫(Cstl33TO3)分散體(YMDS874,由日本 Sumitomo Metal Mining 來生產的)作為IR吸收劑,其中該分散體中的鎢酸銫的固含量是25重量%。實施例的重量數據基于鶴酸銫作為純物質計。使用下面的化合物作為用于穩定無機IR吸收劑的穩定劑
Tl :三苯基勝(TPP, Sigma-Aldrich, 82018 Taufkirchen,德國)
T2 :三(2,4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯(Irgafos 168,瑞士巴塞爾SpecialtyChemicals 生產
T3 :1,2-雙(二苯基勝)乙燒(Sigma-Aldrich, 82018 Taufkirchen,德國)
T4 :三鄰甲苯基勝(Sigma-Aldrich,82018 Taufkirchen,德國)。實施例I (比較例)
將Makrolon 2608與0. 015重量%的鎢酸銫Cstl 33WO3 (相當于0. 060重量%的YMDS874分散體)如上述般配混。熱貯存的結果表示在表I中。實施例2 (比較例)
將Makrolon 2608與0. 015重量%的鎢酸銫Cstl 33WO3 (相當于0. 060重量%的YMDS874分散體)以及0. I重量%的Irgafosl68如上述般配混。熱貯存的結果表示在表I中。
實施例3 (根據本發明)
在Makrolon 2608中在上述條件下加入0. 015重量%的鎢酸銫Cstl 33WO3 (相當于0. 060重量%的¥1 5874分散體)以及0. I重量%的1,2-雙(二苯基膦)乙烷。實施例4 (根據根據本發明)
將Makrolon 2608與0. 015重量%的鎢酸銫Cstl 33WO3 (相當于0. 060重量%的YMDS874分散體)以及0.1重量%三苯基膦(TPP)如上述般配混。熱貯存的結果表示在表I中。實施例5 (根據本發明)
在Makrolon 2608中在上述條件下加入上述0. 015重量%的鎢酸銫Csa33W03 (相當于
0.060重量%的YMDS874分散體)以及0. I重量%的三鄰甲苯基膦。 表I :熱貯存之后IR性能的變化
權利要求
1.聚合物組合物,其含有 a.至少一種透明的熱塑性塑料; b.作為無機IR吸收劑的鶴酸銫;和 c.至少一種基于膦的穩定劑。
2.根據權利要求I的組合物,其特征在于,該穩定劑是選自下面的膦脂族膦、芳族膦和脂族-芳族膦。
3.根據權利要求2的組合物,其中該穩定劑包括選自下面的膦三苯基膦、三烷基苯基勝、雙_■苯基勝乙燒、二蔡基勝和這些勝的混合物。
4.根據前述任一權利要求的組合物,其特征在于,基于整個組合物計,包含的所述膦化合物的量是0. 01重量% -0. 20重量% ,。
5.根據前述任一權利要求的組合物,其特征在于,基于整個組合物計,包含的具有基于鎢酸鹽的固含量的所述紅外吸收劑的量是0. 0001重量% -10. 0000重量%。
6.根據前述任一權利要求的組合物,其特征在于,所述透明的熱塑性材料選自聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和共聚碳酸酯。
7.根據前述任一權利要求的組合物,其特征在于,該組合物包含至少一種另外的IR吸收劑,優選選自硼化物和錫氧化物。
8.根據前述任一權利要求的組合物,其特征在于,該組合物包含選自紫外吸收劑、著色齊U、脫模劑、阻燃劑和熱穩定劑的至少一種化合物作為另外的成分。
9.母料,其含有a.85. 00重量% -98. 89重量%,優選93. 00重量% -98. 89重量%的透明的熱塑性塑料; b.0. I重量% -2. 0重量%鎢酸鹽作為無機IR吸收劑,優選Csa33WO3 ;和 c.I. 0重量%-4. 8重量%的分散劑 d.0.01重量% -0. 20重量%的膦基穩定劑,優選三苯基膦,e.任選的0-8.0重量%的至少一種另外的輔助物質和/或添加劑,例如諸如二氧化鋯, 其中組分a-e之和是100重量%。
10.根據權利要求9的母料,其特征在于,所述無機IR吸收劑存在于丙烯酸酯基質中,所述透明的熱塑性塑料是聚碳酸酯且所述穩定劑是三苯基膦。
11.聚合物組合物,其含有 a.至少一種透明的熱塑性塑料; b.作為無機IR吸收劑的至少一種鎢酸鹽; c.至少一種膦基穩定劑;和 d.至少一種亞磷酸酯基穩定劑。
12.膦用于穩定聚合物組合物中作為IR吸收劑的鎢酸鹽的用途。
13.根據權利要求12的用途,其特征在于,所述膦是三苯基膦(TPP),所述鎢酸鹽是Csa33WO3和所述聚合物是聚碳酸酯。
14.根據權利要求I或者11的聚合物組合物用于生產汽車玻璃和建筑玻璃的用途。
15.用于生產根據權利要求1-8或者11之一的聚合物組合物的方法,其包含下面的步驟a)生產母料,該母料含有-熱塑性聚合物, -在丙烯酸酯基質中作為IR吸收劑的鎢酸鹽,-膦基穩定劑,b)通過擠出機混合該組合物的成分,其中所述透明的熱塑性塑料在混合過程中熔化。
全文摘要
本發明涉及一種包含透明的熱塑性材料的吸熱性聚合物組合物,涉及含有穩定劑的無機紅外吸收劑,以及涉及本發明的聚合物組合物的制備方法和用途和涉及由其所生產的產品。本發明特別涉及選自鎢化合物的無機IR吸收劑的穩定化和涉及包含所述的穩定的無機IR吸收劑的本發明的聚合物組合物用于生產建筑物、機動車輛和有軌機動車輛或者飛機所用的玻璃的用途。
文檔編號C08K5/5313GK102791786SQ201080063935
公開日2012年11月21日 申請日期2010年12月9日 優先權日2009年12月15日
發明者A.布曼斯, A.邁耶, M.埃爾克倫茨, R.韋爾曼 申請人:拜耳知識產權有限責任公司