包括含有聚碳酸酯、滑石和蜡的基材层的多层体制造技术

本发明专利技术涉及多层体，其包括至少一个基材层、直接与其粘接的金属层和任选的置放在金属层之上的保护层，其中所述基材层包含含有通过混合聚碳酸酯、滑石和特定的蜡获得的组合物。可以表明，所获得的多层体特别适合用于作为反射器和光源和热源的(外壳)部件以及显示器的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括含有聚碳酸酯、滑石和蜡的基材层的多层体本专利技术涉及多层体，其包括至少一个基材层、直接与其粘接的金属层和任选的置放在金属层之上的保护层。所述基材层包含含有聚碳酸酯、滑石和特定的蜡的组合物。此外，本专利技术涉及成型件如反射器和光源和热源的(外壳)部件，其中另外的功能性可以被整合到所述的部件中，以及涉及制造多层体的方法以及特定的蜡在多层体的基材层中的用途。由于聚碳酸酯的高的热稳定性和耐热变形性，其尤其用于预期温度负荷升高的领域中。特定的共聚碳酸酯(例如基于双酚A和双酚TMC的共聚碳酸酯(1,1-双-(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷))也在这些领域中得到应用，因为它们大都具有更好的耐热变形性。聚碳酸酯也因此适于制造暴露于较高温度负荷的透镜、反射器、灯罩和-外壳等。在这些应用中，几乎始终需要与改善的导热性和良好的或甚至改善的尺寸稳定性(CLTE，见下文)以及足够的机械性能如冲击韧性结合的升高的热性质如热稳定性或耐热变形性。除了良好的可加工性和良好的机械性能而外，热塑性组合物还必须满足其它要求如在所得的注塑件/挤出物中的良好的表面品质以及良好的可金属化性和良好的金属粘附性。在反射器应用的领域中，除了金属粘附性以外，此外更重要的是基材材料的低的热膨胀以及因此反射器也低的热膨胀。高的热膨胀可能对于光的聚束和光的输出产生不利影响。反射器大都被布置在经常具有高的热辐射的光源例如白炽灯或LED的直接环境中。因而，反射器暴露于高温度负荷-经常高于120℃。因此，需要使用具有尽可能低的线性热膨胀系数(coefficientoflinearthermalexpansion，CLTE)并因此良好的尺寸稳定性的基材材料。优选地，多层体的金属层具有与基材层类似的膨胀特性和收缩特性，因为否则可能由于应力而出现在表面处的翘曲并且因此出现虹彩现象。如此可减少表面缺陷如裂缝形成、虹彩和压缩。目前经常使用由聚碳酸酯制成的无轮廓透明板用于覆盖汽车领域中的反射器。这提高了对于以下的要求：从外部清楚可见的元件(例如反射器、副反射器、遮光框（Blendrahmen）)的表面品质，其中此外重要的是在热的时候的尺寸稳定性、释放气体（Ausgasen）少以避免起泡、机械强度、易于加工和制造公差小。用于基材层的材料应当可以优选以注塑与这种聚碳酸酯透明板结合。如上所述，相应地金属化的部分必须具有高的热稳定性/耐热变形性。因此，不允许降低机械性能和光学性能例如金属表面的质量。为了使形成多层体的基材层的材料变得尽可能成本有利，有时使用填料，其中热塑性塑料部分地被更便宜的填料代替。根据所希望的性能，例如提高的阻燃性或低收缩特性，来添加添加剂。然而，填料的添加常常导致粗糙、无光泽或不规则的表面，因此不满足对随后金属化的(大都弯曲的)基材层的表面品质的高要求。特别是在光输出是必需的反射器的情况中，必须为涂层提供尽可能均匀的、非常光滑的、高光泽表面。滑石是一种特别有利的填料。除了以上已经谈及的填料添加中的一般性问题之外，已知向熔融的聚碳酸酯中添加滑石导致聚合物链的降解，这最终表现为所得的聚碳酸酯成型件的较差机械性能。在此，由于滑石的导热性和有利的市场可得性，通过填料滑石来增强聚碳酸酯对于许多应用来说是值得期望的。然而，为了实现具有足够的机械性能的包含聚碳酸酯和滑石的成型体，使用经稳定化的组合物用于制造成型体。在此，一个出发点是滑石的预先上浆，因此化学掩蔽了滑石的碱性基团，所述碱性基团对聚碳酸酯中的酯解离负责，并因此可以基本上防止聚合物链的降解。然而，滑石的这样的上浆是滑石填料必须预先经受的一个额外的工艺步骤。这样的额外的工艺步骤总是与增加的成本和时间耗费相关联，因此是不利的。例如，WO2013/124232A1中描述了滑石作为多层体中的填料，然而其中上浆是优选的。由JP08-188708A已知组合物，其含有45至97重量%的芳族聚碳酸酯与3至55重量%的无机填料(玻璃片，金属片，云母或滑石)和0.02至3重量%，优选0.03至1重量%的含有羧基的烯属蜡(相当于0.006份至3.33份蜡每10份填料)或其衍生物。该文献中还指出，在使用滑石作为填料时，应当使用硅烷涂覆的材料，以避免聚碳酸酯的碱性降解。在实施例11中描述了一种组合物，其包含0.05份蜡每10份滑石。然而，JP08-188708A没有给出关于如何能够避免给填料预先上浆的额外步骤的任何启示。该文献没有提及成型体的所得表面品质和金属粘附性，因此根本不能由其获悉滑石和特定的蜡的组合的使用对这些性能的影响。WO2013/045552A1描述了一种聚碳酸酯组合物，其含有2至40重量份的无机填料，其尤其也可以是滑石，和0.01至0.5重量份的酸酐改性的α-烯烃三元共聚物。在WO2013/045552A1的一些实施例中描述了使用0.5或1.0份蜡每10份玻璃纤维或石英粉。实施例中没有使用滑石。该文献没有提及由于使用滑石导致的聚碳酸酯的降解的具体问题。本领域技术人员也不能从此文献中获悉关于表面品质(和/或表面粗糙度)、金属粘附性或CLTE的任何教导。从该现有技术出发，本专利技术的目的在于提供一种多层体，其具有良好的热稳定性和耐热变形性，改善的尺寸稳定性，优选具有根据DIN53752(1980-12)的基于平行热膨胀<50ppm/K和基于横向热膨胀<60ppm/K的低的线性热膨胀系数(coefficientoflinearthermalexpansion=CLTE)，和改善的表面品质结合以良好的机械性能。此外，该多层成型件具有改善的导热性。同时，应该能够以尽可能有利的方式制造所述多层体的基材层。特别地，本专利技术的目的在于提供一种用于多层体的基材层，所述基材层同时具有良好的加热时的尺寸稳定性(CLTE)、改善的表面品质和金属粘附性，并因此具有这些性能的适度平衡。因此，基材层尤其适于制造另外包括暴露于升高的温度负荷的至少一个金属层的多层体。在此情况下，用于基材层的组合物应另外具有与良好流动性(剪切粘度分布)和良好的机械性能(弹性模量和耐冲击性(Charpy))相关的良好性能特征。这些目的通过提供根据本专利技术的多层体、根据本专利技术的方法、根据本专利技术的成型件(如反射器和光源和热源的(外壳)部件)以及根据本专利技术的用途来实现，所有这些将在下文中详细阐述。已经令人惊讶地发现，包含含有作为填料的滑石与特定的蜡和作为热塑性塑料的聚碳酸酯的组合(下文中称为基材材料)的基材层的多层体具有由低的热膨胀和良好的机械性能构成的所希望的性能特征。同时，它们具有改善的表面品质，尤其是在变温加热后，和良好的、优选改善的金属粘附性。总之，所使用的组合物具有良好的可加工性，并且根据本专利技术的多层体具有良好的机械性能。此外，令人惊奇地发现，所述多层体还具有明显改善的导热性，这对于在成型件如反射器和光源的(外壳)部件中的用途来说，导致热负荷分布和耗散的额外改善。此外已经发现，甚至可以在根据本专利技术的多层体的基材材料中使用未上浆的滑石。从将作为填料的滑石加入到聚碳酸酯熔体中的时间点起，通过将具有特定酸值和特定分子量的特定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多层体，其包括/nI) 基材层(S)，/nII) 直接与其粘接的金属层(M)和/nIII) 任选的置放在金属层之上的保护层(P)，/n其中，基材层包含可通过混合组分A)至D)获得的组合物，其中/nA) 是聚碳酸酯，/nB) 是具有0.01至9.5微米的中值粒径D

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171219 EP 17208573.01.多层体，其包括
I)基材层(S)，
II)直接与其粘接的金属层(M)和
III)任选的置放在金属层之上的保护层(P)，
其中，基材层包含可通过混合组分A)至D)获得的组合物，其中
A)是聚碳酸酯，
B)是具有0.01至9.5微米的中值粒径D50的未上浆的滑石，其中粒径D50通过沉降分析来确定，
C)是至少一种酸酐改性的α-烯烃聚合物，其具有至少30mgKOH/g的酸值，根据DINISO17025:2005借助于用氢氧化钾醇溶液的电位滴定来确定，和4000至40000g/mol的平均分子量MW，其中用聚苯乙烯校准在150℃下在邻二氯苯中借助于凝胶渗透色谱法来确定平均分子量MW，
以及
任选的D)部分量的组分B)可以被至少一种其它填料替代，所述其它填料选自作为其它填料的具有小于800微米的粒径D50的膨胀石墨或上述的膨胀石墨与未膨胀石墨的混合物和氮化硼，其中，在石墨的情况中，最高8重量份的量的组分B)可以被替代，并且其中在氮化硼的情况中，最高15重量份的量的组分B)可以被替代，
其中在与组分C)混合前，如此彼此匹配组分B)和C)的量，使得每10重量份的组分B)使用0.10至1.4重量份的组分C)，并且其中所述组合物不含接枝聚合物和聚酯。


2.根据权利要求1的多层体，其中，B)的量是12至45重量%，基于整个组合物计。


3.根据权利要求1或2中任一项的多层体，其中，B)的量是18至35重量%，基于整个组合物计。


4.根据权利要求1至3中任一项的多层体，其中，在混合前，如此彼此匹配B)和C)的量，使得每10重量份的组分B)使用0.25至1.4重量份的组分C)。


5.根据权利要求1至4中任一项的多层体，其中组分B)的滑石或滑石混合物具有8至10的pH值，其中滑石或滑石混合物的pH值根据ENISO787-9:1995来确定。


6.根据权利要求1至5中任一项的多层体，其中组分B)具有0.5至3.0微米的中值粒径D50，其中粒径D50通过沉降分析来确定。


7.根据权利要求1至6中任一项的多层体，其中组分B)...

【专利技术属性】
技术研发人员：C希尔维茨，M埃尔克伦茨，B泽米施，R普罗特，M德布勒，E文茨，
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