用于处理聚合物制品的表面层的UV稳定剂溶液制造技术

本发明专利技术涉及一种用于用UV稳定剂溶液处理聚合物制品的表面的方法，该UV稳定剂溶液包含有效量的溶解在溶剂中的UV吸收剂化合物、和任选地自由基清除剂。本发明专利技术还涉及一种用于制备UV稳定化的聚合物制品的方法，该方法包括以下步骤，该步骤包括使聚合物制品的表面层与该UV稳定剂溶液接触。本发明专利技术还提供了UV稳定化的聚合物制品，即在暴露于UV光时抵抗颜色变化的聚合物制品。

UV stabilizer solution for surface treatment of polymer products

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理聚合物制品的表面层的UV稳定剂溶液相关申请____________________________________________本申请要求2017年2月24日提交的美国临时专利申请号62/463,205以及2017年4月20日提交的欧洲专利申请号17167420.3的优先权，出于所有目的将这些申请中的每一个的全部内容通过援引方式并入本申请。
______________________________________________________本专利技术涉及一种用于用UV稳定剂溶液处理聚合物制品的表面的方法，该UV稳定剂溶液包含有效量的溶解在溶剂中的UV吸收剂化合物、和任选地自由基清除剂。本专利技术还涉及一种用于制备UV稳定化的聚合物制品的方法，该方法包括以下步骤，该步骤包括使聚合物制品的表面层与该UV稳定剂溶液接触。本专利技术还提供了UV稳定化的聚合物制品，即在暴露于UV光时抵抗颜色变化的聚合物制品。本专利技术的处理方法非常好地适合于经注射模制的或挤出的零件，然后将例如使其暴露于室外或室内光。聚合物制品可用于以下应用：电子器件或电子设备、汽车零件、航空零件、运动器材、面罩、镜片和建筑构件。
技术介绍
______________________________________________________已知暴露于UV光不利地影响聚合物的特性，值得注意地包括机械特性降低、黄化、失去光泽和变色。这些影响特别是在含有芳香族部分的聚合物基底中观察到，这些聚合物基底是对UV辐射(最高达大约420nm的波长)敏感的。为了避免或至少限制UV辐射的不利影响，聚合物组合物需要光稳定性，这可以通过在聚合物组合物中包含UV吸收剂来实现。UV吸收剂是被设计成将光化学能转化为热能的分子，从而用作光子抑制剂。这些化合物被设计成比它们保护的聚合物更有效地吸收UV辐射。UV吸收剂可通过其化学结构分类，并且包括例如2-羟基苯并三唑、2-羟基二苯甲酮、和2-羟基三嗪。每个分子都具有其自身的UV吸收特征(例如消光系数的大小和λ最大值位置)。通过熔融混配将UV吸收剂掺入到聚合物中导致UV吸收剂均匀地分布在整个聚合物体积中。通常，掺入到聚合物中的UV吸收剂的量越高，UV稳定性越好。然而，在聚合物的机械特性(例如冲击强度或断裂伸长率)不利地降低之前，可以将多少UV吸收剂混配到聚合物组合物中存在上限。此外，大多数UV吸收剂化合物被置于模制制品内部，而不是在发生大部分光降解的表面处。对于大多数芳香族聚合物尤其如此，因为它们具有在吸收UV光时高效率的发色团。在这些系统中，几乎所有的UV光均在到达模制制品的内部零件之前在最外表面层处(10μm深度)被捕获。限制UV辐射的影响的另一种可能性在于用UV吸收剂浸渍聚合物制品的表面层。现有技术的浸渍方法，也称为灌注方法或渗透方法，是关于某些聚合物描述的，并且它们的功效取决于表征有待处理的聚合物材料的若干参数，如聚合物的结晶度或聚合物对UV辐射的敏感性。浸渍方法有时还受制于以下事实：必须将聚合物制品表面加热至熔点以使UV吸收剂扩散到聚合物表面中。本专利技术的方法是一种用于用UV吸收剂溶液处理聚合物制品的至少一个表面的方法，该聚合物材料例如选自由聚(芳基醚酮)(PAEK)、聚(芳基醚砜)(PAES)和聚亚芳基硫醚(PAS)组成的组。本专利技术的方法的特征还在于以下事实：该方法不一定需要加热步骤。根据此方法，UV吸收剂，任选地与自由基清除剂，被置于聚合物制品的表面层中。
技术实现思路
__________________________________________________本专利技术涉及一种用于用UV稳定剂溶液处理聚合物制品的表面的连续或顺序的方法，该UV稳定剂溶液包含有效量的溶解在溶剂中的UV吸收剂化合物、和任选地自由基清除剂。本专利技术的UV稳定剂溶液包含：a)从1.5mol.％至15mol.％的至少一种选自由以下各项组成的组的UV吸收剂化合物(UV)：a1)具有式(I)的2-羟基苯并三唑化合物：其中Ra为H；卤素；C1-C4烷基；C1-C4烷氧基；或-COORd；并且Rb、Rc和Rd彼此独立地为H；C1-C24烷基；C7-C16烷基苯基；或C5-C12环烷基；a2)具有式(II)的2-羟基苯基三嗪化合物：其中R1至R6彼此独立地为H；OH；C1-C12烷基；C2-C6烯基；C1-C12烷氧基；C2-C18烯氧基；卤素；三氟甲基；C7-C11苯基烷基；苯基；被C1-C18烷基、C1-C18烷氧基或卤素取代的苯基；苯氧基；被C1-C18烷基、C1-C18烷氧基或卤素取代的苯氧基；C1-C18烷氧基；被-COOR7或OH取代的C1-C18烷氧基；R7为H；C1-C24烷基；C7-C16烷基苯基；或C5-C12环烷基；并且R8为H；C1-C18烷基；或可被-COOR7或OH取代的C1-C18烷氧基；以及a3)具有式(III)的2-羟基二苯甲酮：其中Rn为H；或C1-C24烷基；b)至少一种溶剂，其选自由以下各项组成的组：二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)和四氢呋喃(THF)，优选THF，c)任选地自由基清除剂化合物(RS)。本专利技术还涉及一种用于制备UV稳定化的聚合物制品的方法，该方法包括以下步骤，该步骤包括使聚合物制品的表面层与该UV稳定剂溶液接触。本专利技术还提供了UV稳定化的聚合物制品，即在暴露于UV光时抵抗颜色变化的聚合物制品。本专利技术还涉及该UV吸收剂溶液用于处理聚合物制品(例如至少部分地由聚合物组合物(C)制成的聚合物制品)的表面层的用途，该聚合物组合物包含选自由以下各项组成的组的聚合物：聚(芳基醚酮)(PAEK)、聚(芳基醚砜)(PAES)和聚亚芳基硫醚(PAS)。具体实施方式____________________________________________________本专利技术涉及一种用于处理聚合物制品的表面的方法，该方法包括以下步骤，该步骤包括使该制品的表面与UV稳定剂溶液接触。本专利技术的UV稳定剂溶液包含至少一种UV吸收剂、溶剂以及任选地自由基清除剂。表述“UV吸收剂”或“UV吸收剂化合物”在本专利技术的上下文中根据其通常的含义使用，即表示具有在范围从250至400nm区域中的吸收带的有机化合物。表述“自由基清除剂”或“自由基清除剂化合物”在本专利技术的上下文中用于表示能够与在聚合物降解期间形成的自由基反应的有机化合物。表述“处理(treating或treatment)”在本专利技术的上下文中根据其通常含义使用，并且包括可以用于在聚合物制品的层表面内掺入UV吸收剂化合物(UV)、可能地自由基清除剂化合物(RS)的任何方法和技术。本专利技术的方法包括以下必要步骤，该必要步骤包括使聚合物制品的至少一个表面与UV吸收剂溶液接触。该接触步骤可以通过任何手段实施，例如像通过涂覆、喷涂或浸没。根据本专利技术，处理聚合物制品的层的方法可以是连续的或顺序的。该处理可以持续几秒至数小时，这值得注意地取决于聚合物材料的结晶度、制品的形状和如以下定义的聚合物制品的UV敏感性。该接触步骤可以例如是10至60秒长。该处理有利地在室温下进行，但也可以低于室温或高于室温进行。根据实施例，该接触步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理聚合物制品的至少一个表面的方法，该方法包括：‑提供UV稳定剂溶液，其包含：a)从1.5mol.％至15mol.％的至少一种选自由以下各项组成的组的UV吸收剂化合物(UV)：a1)具有式(I)的2‑羟基苯基苯并三唑化合物：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.04.20 EP 17167420.3;2017.02.24 US 62/4632051.一种用于处理聚合物制品的至少一个表面的方法，该方法包括：-提供UV稳定剂溶液，其包含：a)从1.5mol.％至15mol.％的至少一种选自由以下各项组成的组的UV吸收剂化合物(UV)：a1)具有式(I)的2-羟基苯基苯并三唑化合物：其中Ra为H；Cl；C1-C4烷基；C1-C4烷氧基；或-COORd；并且Rb、Rc和Rd彼此独立地为H；C1-C24烷基；C7-C16烷基苯基；或C5-C12环烷基；以及a2)具有式(II)的2-羟基苯基三嗪化合物：其中R1至R6彼此独立地为H；OH；C1-C12烷基；C2-C6烯基；C1-C12烷氧基；C2-C18烯氧基；卤素；三氟甲基；C7-C11苯基烷基；苯基；被C1-C18烷基、C1-C18烷氧基或卤素取代的苯基；苯氧基；被C1-C18烷基、C1-C18烷氧基或卤素取代的苯氧基；C1-C18烷氧基；被-COOR7或OH取代的C1-C18烷氧基；R7为H；C1-C24烷基；C7-C16烷基苯基；或C5-C12环烷基；并且R8为H；C1-C18烷基；或可被-COOR7或OH取代的C1-C18烷氧基；以及a3)具有式(III)的2-羟基二苯甲酮：其中Rn为H；或C1-C24烷基；b)至少一种溶剂，其选自由以下各项组成的组：二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)和四氢呋喃(THF)，c)任选地自由基清除剂化合物(RS)，-提供具有UV敏感性的聚合物制品，使得在根据ASTMG155-04(使用配置有S型硼硅酸盐内部过滤器、S型硼硅酸盐外部过滤器、设定的0.3W/m2的在340nm处的辐照度设定值、54％的相对湿度设定值、和38℃的温度的Atlasci4000XenonWeather-)暴露于过滤的氙弧光5天后，该聚合物制品的ΔE值包括在5与50之间，其中该ΔE(Hunterlab系统)是根据以下等式：其中ΔL是指暗度的变化，即ΔL＝Lt5-Lt0，其中Lt5是在暴露于过滤的氙弧光5天后的L值并且Lt0是该模制聚合物的初始L值Δa是指红色-绿色轴上的颜色变化，即Δa＝at5-at0，其中at5是在暴露于过滤的氙弧光5天后的a值并且at0是该模制聚合物的初始a值Δb是指蓝色-黄色轴上的颜色变化，即Δb＝bt5-bt0，其中bt5是在暴露于过滤的氙弧光5天后的a值并且bt0是该模制聚合物的初始a值，-使该聚合物制品的表面层与该UV稳定剂溶液接触。2.如权利要求1所述的方法，其中，该UV吸收剂化合物选自具有以下式(IA)、(IB)、(IC)或(IIA)的化合物的组：3.如权利要求1或2所述的方法，其中，该聚合物制品至少部分地由聚合物组合物(C)制成，该聚合物组合物包含选自由以下各项组成的组的聚合物：聚(芳基醚酮)(PAEK)、聚(芳基醚砜)(PAES)和聚亚芳基硫醚(PAS)。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，该UV稳定剂溶液包含基于该溶液的总摩尔数从0.01mol.％至15mol.％的自由基清除剂化合物(RS)。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：J波里诺，S乔尔，J施瓦兹，M阿波斯托罗，
申请(专利权)人：索尔维特殊聚合物美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US