吸热层体系制造技术

本发明专利技术涉及一种包含至少一个第一层（Ａ）、第二层（Ｂ）和第三层（Ｃ）的吸热层体系，其中层（Ａ）包含紫外吸收剂，层（Ｂ）包含有机红外吸收剂和紫外吸收剂，而层（Ｃ）是在红外区有反射的干涉层。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包含至少第一层(A)、第二层(B)和第三层(C)的吸热层体系、其制备方法及其应用，以及由此而制造的产品。在汽车制造中，出于安全的原因，例如在发生交通事故时具有高安全性，同时也出于较大设计自由度的考虑，要求热塑性玻璃材料替代玻璃。在汽车制造中采用透明热塑性塑料作为玻璃元件的一个问题是在近红外(NIR)的过度透射，这在夏季可能造成乘客车厢被不希望地强烈加热。对于汽车玻璃领域的应用，大多数情况规定可见(光)范围的透射率(LTA值)至少是70％。该数值在SAE J 1796(1995年5月版)中做了规定。按照SAE J 1796(1995年5月版)，采用TDS值(阳光直接透射率)表示吸热效率。该数值描述透过样品因而对加热车内部起作用的太阳能的百分率。TDS值越高，体系的热-反射性能越差。各种在NIR具有低透射率的热-反射体系在文献中做了描述。一方面，已知有表面涂层或喷漆体系，另一方面还有透明热塑性聚合物用的红外-吸收添加剂。用作热塑性塑料添加剂并限制加热效应的红外吸收剂描述在例如J.Fabian，H.Nakazumi，H.Matsuoka，《化学评论》92，1197(1992)，US 5 712 332和JP 06240146 A中。此种添加剂的不利之处在于其热屏蔽作用有限和/或热和/或光化学稳定性低。与玻璃元件的透明热塑性材料粘合的镀金属薄膜也已知被用于NIR保护(例如参见DE-A 195 37 263)。此种薄膜有市售供应，例如，3M公司的商品名Scotchtint。然而，此种体系的缺点在于可见范围的透射率过低。用此种体系，无法既达到大于70％的LTA值，同时又有良好热保护作用(TDS值小于50％)。最后，具有基于干涉效应的NIR-反射性能的薄膜在文献中是已知的。此种薄膜及其作为透明热塑性玻璃元件用吸热层体系的应用描述在例如WO 97/01778和WO 97/01440中。此种类型干涉膜有市售供应，例如由3M公司按照商品名“阳光反射膜，N-NPE 1458LP”销售。然而，照样，此种体系的缺点在于，太阳热辐射中被遮挡的比例太低，并且配有此种膜的玻璃元件的TDS值太高。为适应户外应用，除了要求光谱特性之外，吸热体系还必须具有良好的长期耐候性，即，良好的长期耐日晒变色和褪色的能力。同时包含(A)酞菁红外吸收剂和(B)紫外吸收剂的薄的膜状吸热层体系，，描述在JP 10-077360A中。该隔热层的耐候性据称因而得到改善。按照一种实施方案，建议采用一种厚度0.13mm的膜状涂层，它既包含酞菁红外吸收剂也包含紫外吸收剂。此种涂层在48h加速老化试验中表现出可接受的耐候性，但缺点是在超过500h的老化试验中的长期耐候性不良。另外，该出版物中描述的薄的膜状涂层表现出光学性能不够，因此不适合用作汽车玻璃。同样也众所周知的是，某些热塑性塑料可利用紫外吸收喷漆和/或具有高紫外吸收剂含量的共挤出层加以保护。例如从EP 0 110 221 A已知，在聚碳酸酯塑料板上涂布含3wt％～15wt％紫外吸收剂的层以改善其耐候性。该文献中所描述的多层体系不含红外吸收剂。最后，EP 0 774 551 A描述含紫外吸收保护层的、基于无机颜料的滤热膜。无机颜料存在不溶解于热塑性塑料的缺点，因此不能获得在可见范围透明并且浑浊度很小的模塑制品。本专利技术的目的是提供一种吸热层体系，它具有优异的长期耐候性和卓越的光学性能如透明度和光泽，并且能以可能的最经济模式生产，可用于透明塑料玻璃元件的隔热。按照SAE J 1796测定，吸热涂层体系应具有均衡的LTA与TDS之间的比值。更具体而言，吸热涂层体生活费应具有小于50％的TDS值，和同时大于70％的LTA。本专利技术的目的由一种透明吸热层体系实现，它包含第一层(A)、第二层(B)和第三层(C)，其中层(A)包含紫外吸收剂，层(B)包含有机红外吸收剂和紫外吸收剂，而层(C)是在红外范围反射的干涉层。本专利技术吸热层体系的特征在于一种三层结构，其中吸热既依靠干涉层(C)也借助含有机红外吸收剂和紫外吸收剂的层(B)。另外，本专利技术层体系包含另一个含有另外紫外吸收剂的层(A)，它保护层(B)中含有的红外吸收剂免遭因太阳辐射而分解。现已惊奇地发现，本专利技术层体系除了具有特别均衡的LTA与TDS值之比外，还具有优异的耐候性。本专利技术层体系具有LTA值大于70％的良好透明度，同时具有TDS值小于50％的良好吸热性。另外，本专利技术层体系具有卓越的长期耐天候老化特征，从而使它们特别适合作为露天用玻璃元件。本专利技术层体系的层(B)的特征在于，它既包含有机红外吸收剂又包含紫外吸收剂。由于两种添加剂在同一层中的共同存在，高比例敏感有机红外吸收剂得到了防紫外线辐射保护。另外，有机红外吸收剂还受到含有紫外吸收剂的另一层(层A，“紫外层”)的防紫外线辐射分解保护的作用。紫外层(层A)设计用来保护层(B)中的NIR染料免遭紫外线破坏，故将层(A)布置在沿入射光辐射方向的层(B)上方是有利的。本专利技术层体系的干涉层(C)是反射近红外范围的干涉层。适合本专利技术的干涉层(C)包括，例如，含有至少两个具有不同折射指数的透明层(C1)和(C2)的选择性反射交替层体系。可作为层C使用的交替层体系是由若干具有不同折射指数的层(“四分之一波长层”)组成的层体系。按照众所周知的光学法则，选择性反射安排可在近红外区域获得。尤其合适的是，一方面，用例如共挤出生产的热塑性交替层体系，另一方面是由金属、金属氧化物、金属氮化物和/或金属氮氧化物层组成的交替层体系。由于加工性和可变形性较好，热塑性交替层体系最适合使用，例如，3M公司供应的“阳光反射膜，N-NPE 1458LP”。从面对入射光辐射的这一侧开始，本专利技术层体系的下列层结构是有利的层(A)-层(B)-层(C)或层(A)-层(C)-层(B)。在此种情况下，特别有利的是将层(A)设计成喷漆或者聚合物层，而层(B)设计成聚合物层。按照本专利技术优选的实施方案，本专利技术层体系还包含基于玻璃或透明热塑性聚合物的基材(S)。基于聚碳酸酯或聚酯碳酸酯的基材(S)尤其优选。在此种情况下，按照本专利技术的层体系，从面对入射光辐射的这一侧开始，优选具有以下层结构层(A)-层(B)-基材(S)-层(C)或层(A)-基材(S)-层(B)-层(C)或层(A)-基材(S)-层(C)-层(B)或层(A)-层(C)-基材(S)-层(B)或层(A)-层(B)-层(C)-基材(S)或层(A)-层(C)-层(B)-基材(S)。最优选的是，本专利技术层体系，从面对入射光辐射的这一侧开始，具有下列层结构层(A)-层(B)-基材(S)-层(C)或层(A)-基材(S)-层(B)-层(C)。如果层(B)设计成基材(S)，则层(B)优选具有1mm～30mm，尤其是2mm～8mm，最优选3mm～5mm的厚度。层(A)或层(B)设计成基材(S)也是有利的。最优选的是层(B)设计成基材(S)。另外，还发现，本专利技术层体系的各个层设计成一定厚度是有利的。层(A)和(B)优选各自具有1μm～100μm的厚度。它们各自可设计成喷漆或作为共挤出层。在前一种情况下，该层优选具有3μm～5μm的厚度，在后一种情况下，厚度为30μm～80μm。如果层(A)或(B)设计成基材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含至少第一层（Ａ）、第二层（Ｂ）和第三层（Ｃ）的吸热层体系，其中　　　　●层（Ａ）包含紫外吸收剂　　　　●层（Ｂ）包含有机红外吸收剂和紫外吸收剂以及　　　　●层（Ｃ）是在红外区域有反射的干涉层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M德布勒，
申请(专利权)人：拜尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]