由聚碳酸酯和聚碳酸酯共混物制成且具有高的光学品质、高的耐刮擦性和耐候强度的多层结构制造技术

技术编号:13796848 阅读:66 留言:0更新日期:2016-10-06 16:47
本发明专利技术涉及透明的多层结构,其含有包含至少一种透明热塑性塑料的透明基础层以及根据本发明专利技术的其它层;此类多层结构的制造;其用于制造模制品如用于建筑物、摩托车、汽车、轨道车辆、飞行器的塑料玻璃、板、柱罩和车身罩的用途;以及所述模制品本身。所述多层结构的特征在于它具有高的耐刮擦性和高的耐候强度以及持久的优异光学性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及多层结构,其含有包含至少一种透明热塑性塑料的透明基础层以及根据本专利技术的其它层,如至少一种全部或部分地模制在该透明层上的非透明材料;此类多层结构的制造、其用于制造模制品如用于建筑物、摩托车、汽车、轨道车辆和飞行器的塑料玻璃、板和柱罩和车身罩的用途,以及所述模制品本身。所述多层结构的特征在于它具有高的耐刮擦性和高的耐候强度以及持久的优异光学性能。由含有透明热塑性聚合物如聚碳酸酯的组合物制成的玻璃与由玻璃制成的传统玻璃相比为汽车领域和建筑物提供了许多优点。其中包括例如提高的碎裂安全性和节约重量,这在汽车玻璃的情况中能够在交通事故中为乘客提供更高的安全性并实现较低的燃料消耗。最后,含有透明热塑性聚合物的透明材料由于更容易的可模制性而允许明显更大的设计自由度。运输领域范围中的玻璃常常还包含非透明区域。非透明层例如对于汽车领域的玻璃是极常见的,因为在此区域中可以隐藏例如功能元件或通常施涂用于固定到汽车车身上的胶粘剂。虽然热塑性塑料具有上面描述的有利性能,对于有些应用,它们表现出的耐磨性和耐化学溶剂性太低。另外,如许多其它有机聚合材料那样,它们也对由于紫外光的分解敏感。这导致基材表面发黄和侵蚀。由于这些原因,热塑性基材,如聚碳酸酯部件配备有保护涂层。在此,正是具有对磨耗和刮擦的机械保护和对气候影响,即雨、温度和特别是紫外辐射(UV)的优异保护的这些保护体系尤其适合用于户外用途。该类经涂覆的聚碳酸酯描述于例如DE 102008010752 A和WO 2009049904 A中。US 2007/0212548 A1描述了一种多层结构,其与现有多层结构的区别基本在于非透明层。所述非透明层是含有聚酯树脂的油墨([0013],5-6行)。所述层仅具有大于3 µm,优选5-8 µm的厚度。相反,在本申请中使用1 mm-20 mm的明显更厚的层形式的非透明聚碳酸酯共混物。DE10 2007 050 192 A1描述了一种底漆组合物,其中使用三嗪作为UV吸收剂。EP2063685 A1描述了一种热塑性玻璃部件,其中至少一种金属丝嵌入在大部分表面中。没有描述本申请的多层结构。然而,现有技术中描写的具有由透明热塑性塑料制成的基础层以及至少一种非透明材料的多层结构不具有玻璃常规的且在建筑和汽车领域需要的长期稳定性。在本专利技术的含义内,术语“长期稳定性”在此描述经使用时间并在对应用而言典型的环境因素(如UV辐射、温度、水分、介质、磨耗等)作用下的整个多层结构性能,如颜色、无浊度、透明性和表面光学品质的稳定性。在此,稳定性不意味着绝对的恒定不变,而绝对是在预定限度内的适度变化。对于上面提及的应用,此外存在的难处是,对性能的要求极高,以致性能损失的回旋余地较小。在汽车建造中,在安装的材料的视觉外观和光学参数方面,尤其是对于高价车辆来说,存在极高的要求。就此而言,部件表面中的不均匀性(表面缺陷)或光学缺陷、光泽度损伤和浊度都是不可接受的。另外,建筑和汽车领域中的现代玻璃体系还必须满足用于舒适目的的功能要求,如选择性阻隔IR和UV射线,以避免内室被IR射线严重加热或被UV射线损坏。此外,由于车辆部件的构造越来越复杂,目前越来越多地要求能够以尽可能少的步骤制造部件的有效制造方法。文献中原则上描述了由聚碳酸酯制成的多层制品——特别是涉及含有由聚碳酸酯制成的基材层和至少一个由含硅氧烷的漆层制成的耐刮擦层的多层制品。例如,EP 2247446-A1描述了一种特殊的不对称聚碳酸酯多层结构。然而,没有描述由透明和非透明层制成的多层结构。由于这种层状结构在风化(Bewitterung)条件下表现显著不同,EP 2247446不能在如何解决所描述问题上给出处理指导。US 7442430描述了由聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯制成的多层构造,其具有高的风化稳定性。然而,在此也没有提及具有非透明层的多层制品。这样,此申请也没有提供如何解决所描述的问题的指示。WO 2011/032915也描述了一种特殊的多层结构。该结构不是本专利技术的主题。EP 1624012-A描述了一种具有由各种不同热塑性塑料以及橡胶制成的边框元件的扁平状窗户元件。关于耐UV性没有说明。此申请也没有给出如何解决所述问题的指示。本专利技术的目的是提供含有至少一个透明层和至少一个非透明层的多层结构,其特别是在非透明区域中具有增加的耐风化强度。因此,例如意味着位于基材层上方的覆盖层的更大的使用寿命。此外,所述多层结构应当具有高的耐刮擦强度和耐磨强度。另外,所述多层结构应当具有持久的优异光学性能,具体而言透明区域中减小的透光率损失、减小的浊度增加、低的变色趋势以及在风化或介质作用之后分别无裂缝和无侵蚀的表面。此外,所述多层结构的各个层应当具有非常好的相互粘附性。太阳辐射导致所述多层结构被加热。这特别在非透明区域中(例如在深色层或黑色层中)对整个结构的风化稳定性具有影响。这表现为外层形成裂纹、微裂纹和/或脱层。在US 2007/0212548 A1中不含有关于如何可以解决在较厚非透明层情况下的问题的指示。另外,本专利技术的层B和C的复合体可以以简单的方法在双组分注塑法中制造。在US 2007/0212548 A1中,B和C的复合体在两种不同的加工技术中制造([0030],8-18行),其中油墨必须干燥和焙烧([0032])。在用非透明层成型的部件的情况下,这是一个特别的挑战。深的颜色在风化中导致明显更快的老化。实施例5和6说明了这一点。另外,本专利技术的目的是提供用于制造根据本专利技术的多层结构的方法。令人惊讶地,所提出的目的可以通过在遵循本专利技术的层厚度范围的情况下含有层A (3 µm – 20 µm,优选5 µm – 15 µm和尤其优选6 µm – 12 µm,透明的磨损保护层)、B (1 mm – 20 mm,优选1 mm – 18 mm,非透明层),C (1 mm – 20 mm,优选1 mm – 18 mm,透明的基础层),D (1 µm – 6 µm,优选1.2 µm – 5 µm,尤其优选1.2 – 4 µm,透明的UV保护层)和E (3 µm – 25 µm,优选4 µm – 15 µm,透明的磨损保护层)的本专利技术的多层结构来实现。在此,层A位于各自内室(例如汽车或建筑物内室)的一侧且层E位于具有相应气候影响的各自外部环境的一侧。因此,由内向外看,得到层顺序A、B、C、D、E。图1显示了可能的层构造的示意图。在此,层A位于内侧,且层E是外侧。或者,层E可以仅由层厚度为1 µm-5 µm,优选2 µm-4 µm的二氧化硅层构成,其经由等离子体沉积或各种溅射方法如高频溅射、磁控溅射、离子束溅射等、借助DC、RF、HCD法的离子镀、反应性离子镀等或化学气相沉积制造。因此,本专利技术的主题是含有下面层的多层结构:层A (透明的磨损保护层),其层厚度为3 µm – 20 µm,优选 5 µm – 15 µm,和尤其优选6 µm-12 µm,层B (非透明层),其层厚度为1 mm - 20 mm,优选1 mm - 18 mm,层C (透明基础层),其层厚度为1 mm - 20 mm,优选1 mm - 18 mm,层D (透明的UV保护层),其层厚度为1 µm – 6 µm,优选 1.2 µm – 本文档来自技高网...

【技术保护点】
多层结构,其含有下面的层:a) 透明层A,其具有3 µm‑20 µm的层厚度;b) 非透明层B,其具有1 mm‑20 mm的层厚度;c) 透明层C,其具有1 mm‑20 mm的层厚度;d) 作为UV保护层的透明层D,其具有1 µm‑6 µm的层厚度;e) 透明层E,其具有3 µm‑25 µm的层厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.19 EP 13198309.01.多层结构,其含有下面的层:a) 透明层A,其具有3 µm-20 µm的层厚度;b) 非透明层B,其具有1 mm-20 mm的层厚度;c) 透明层C,其具有1 mm-20 mm的层厚度;d) 作为UV保护层的透明层D,其具有1 µm-6 µm的层厚度;e) 透明层E,其具有3 µm-25 µm的层厚度。2.根据权利要求1所述的多层结构,其中层A具有5 µm-15 µm的层厚度,层B和层C各自具有1 mm-18 mm的层厚度,层D具有1.2 µm-5 µm的层厚度且层E具有4 µm-15 µm的层厚度。3.根据权利要求1或2所述的多层结构,其中层A具有6 µm-12 µm的层厚度。4.根据前述权利要求之一所述的多层结构,其中层A具有6 µm-12 µm的层厚度且层E具有4 µm-15 µm的层厚度。5.根据权利要求1-4中一项或多项所述的多层结构,其中层A和层E含有聚硅氧烷漆,其中可以在层B与层A的聚硅氧烷漆之间施加底漆层。6.根据权利要求5所述的多层结构,其中层A或层E或者层A与层E含有UV吸收剂。7.根据权利要求6所述的多层结构,其中所述UV吸收剂选自二苯甲酮和间苯二酚的至少一种。8.根据前述权利要求1-7中一项或多项所述的多层结构,其中层B由聚合物共混物制成。9.根据权利要求8所述的多层结构,其中所述聚合物共混物含有聚碳酸酯和聚酯。10.根据前述权利要求1-9中一项或多项所述的多层结构,其中层C是热塑性塑料。11.根据权利要求10所述的多层结构,其中所述热塑性塑料选自:聚碳酸酯、共聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、芳族聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PET-环己烷二甲醇共聚物(PETG)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰胺、环状聚烯烃、聚-或共聚丙烯酸酯和聚-或共聚甲基丙烯酸酯如聚-或共聚甲基丙烯酸甲酯(如PMMA),以及与苯乙烯的共聚物,如透明的聚苯乙烯-丙烯腈(PSAN)、热塑性聚氨酯、基于环状烯烃的聚合物(例如TOPAS®,Ticona公司的商品),更优选聚碳酸酯、共聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、芳族聚...

【专利技术属性】
技术研发人员:F屈恩F布克尔P卡佩伦A迈尔
申请(专利权)人:科思创德国股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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