本發(fā)明專利技術(shù)涉及包含透明熱塑性塑料、無機(jī)紅外線吸收劑以及穩(wěn)定劑的吸熱聚合物組合物，以及根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)的聚合物組合物的制備和用途，以及由其制成的制品。本發(fā)明專利技術(shù)特別涉及選自摻雜鋅的鎢化合物的無機(jī)紅外線吸收劑的穩(wěn)定化和包含這些穩(wěn)定化的無機(jī)紅外線吸收劑的根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)的聚合物組合物用于制造在建筑物、機(jī)動(dòng)車和鐵路機(jī)車車輛或飛機(jī)中使用的窗玻璃的用途。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】具有吸熱性質(zhì)和高穩(wěn)定性的聚合物組合物本專利技術(shù)涉及包含透明熱塑性塑料、無機(jī)紅外線吸收劑以及穩(wěn)定劑的吸熱聚合物組合物，以及根據(jù)本專利技術(shù)的聚合物組合物的制備和用途，以及由其制成的制品。本專利技術(shù)特別涉及選自摻雜鋅的鎢化合物的無機(jī)紅外線吸收劑的穩(wěn)定化和包含這些穩(wěn)定化的無機(jī)紅外線吸收劑的根據(jù)本專利技術(shù)的聚合物組合物用于制造在建筑物、機(jī)動(dòng)車和鐵路機(jī)車車輛或飛機(jī)中使用的窗玻璃的用途。相對于傳統(tǒng)的玻璃制的窗玻璃，由包含透明熱塑性聚合物例如聚碳酸酯的組合物制成的窗玻璃賦予汽車領(lǐng)域和賦予建筑物許多優(yōu)點(diǎn)。這些包括例如提高的抗斷裂強(qiáng)度或減輕重量，這在汽車玻璃的情況下能實(shí)現(xiàn)交通事故時(shí)更高的乘客安全性和 更低的燃料消耗。最后，含有透明熱塑性聚合物的透明材料由于更簡單的可成形性而允許顯著更大的設(shè)計(jì)自由度。但是，不利的是，在陽光照射下透明熱塑性聚合物的高透熱性(即紅外輻射透過性)造成車輛和建筑物內(nèi)不希望的變暖。提高的內(nèi)部溫度降低乘客或住戶的舒適性并會(huì)導(dǎo)致對空調(diào)的需求增加，這又提高能耗并由此抵消積極作用。因此，為了將低能耗要求與高的乘客舒適度結(jié)合考慮，配備有適當(dāng)熱防護(hù)的窗玻璃是必要的。這特別適用于汽車領(lǐng)域。長期已知的是，除了 400納米至750納米之間的可見光范圍而外，大部分的太陽的能量落在750納米至2500納米之間的近紅外(NIR)范圍。射入的太陽輻射例如在汽車內(nèi)被吸收并作為波長5微米至15微米的長波熱輻射發(fā)射。由于在此范圍內(nèi)常見的窗玻璃材料——特別是在可見光范圍內(nèi)透明的熱塑性聚合物——是不透明的，該熱輻射無法向外輻射出去。獲得溫室效應(yīng)且內(nèi)部升溫。為了使這種效應(yīng)保持盡可能低，因此在NIR中應(yīng)盡可能使窗玻璃的透射最小化。但是，常見的透明熱塑性聚合物例如聚碳酸酯在可見光范圍內(nèi)和在NIR內(nèi)都是透明的。因此需要例如這樣的添加劑，其在NIR中具有盡可能低的透射度而不會(huì)不利地影響在光譜的可見光范圍的透射度。在透明熱塑性塑料中，基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯的聚合物特別適合用作窗玻璃材料。由于高韌度，聚碳酸酯特別具有對于這樣的使用目的極好的性能特征。為了賦予這些塑料吸熱性質(zhì)，因此使用相應(yīng)的紅外線吸收劑作為添加劑。為此特別令人感興趣的是這樣的IR吸收劑體系，其在NIR范圍(近紅外，750納米-2500納米)具有寬的吸收光譜并同時(shí)在可見光范圍具有低吸收(少的固有顏色)。此外，相應(yīng)的聚合物組合物應(yīng)具有高的熱穩(wěn)定性和出色的光穩(wěn)定性。已知大量可用在透明熱塑性塑料中的基于有機(jī)或無機(jī)材料的紅外線吸收劑。例如在 J. Fabian, H. Nakazumi, H. Matsuoka, Chem. Rev. 92, 1197 (1992)中、在 US-A5，712，332或JP-A 06240146中描述了這樣的材料的選擇。但是，基于有機(jī)材料的吸收IR的添加劑通常具有如下缺點(diǎn)，它們對熱負(fù)荷或輻射具有低的穩(wěn)定性。因此，這些添加劑中的許多熱穩(wěn)定不足以加入透明熱塑性塑料中，因?yàn)樵谒鼈兊募庸み^程中需要最高350°C的溫度。此外，由于太陽輻射，窗玻璃在使用過程中常在較長時(shí)間暴露在高于50 1的溫度下，這會(huì)造成有機(jī)吸收劑的分解或降解。此外，有機(jī)紅外線吸收劑通常在NIR區(qū)域中沒有足夠?qū)挼奈諑?，以致于將它們用作窗玻璃材料中的紅外線吸收劑是無效的，在此另外還常出現(xiàn)這些體系的強(qiáng)烈的固有顏色，這通常是不希望的。基于無機(jī)材料的IR吸收添加劑通常明顯比有機(jī)添加劑更穩(wěn)定。這些體系的使用也通常更經(jīng)濟(jì)，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下它們具有明顯更有利的價(jià)格/性能比。因此，基于細(xì)微的硼化物例如六硼化鑭的材料已已證實(shí)是有效的紅外線吸收劑，因?yàn)樗鼈兙哂袑捨諑б约案叩臒岱€(wěn)定性。例如在DE 10392543或EP I 559 743中描述了基于La、Ce、Pr、Nd、Tb、Dy、Ho、Y、Sm、Eu、ER、Tm、Yb、Lu、Sr、T1、Zr、Hf、V、Ta、Cr、Mo、W 和 Ca 的這樣的硼化物。但是，它們顯著的固有顏色是這些添加劑的一個(gè)缺點(diǎn)。在加入后，含硼化物的添加劑賦予透明塑料特有的綠色色彩，這通常是不希望的，因?yàn)槠鋰?yán)重限制協(xié)調(diào)配色的回旋余地。為了補(bǔ)償固有顏色，常使用較大量的其它著色劑，但這損害組合物的光學(xué)性質(zhì)并造成明顯降低的在可見光范圍內(nèi)的透射度。這在車窗玻璃中尤其是不希望的，或在不允許 損害駕駛員視線的特殊情況下是不允許的。此外已知選自鎢化合物的IR吸收添加劑，與從現(xiàn)有技術(shù)中已知的基于無機(jī)硼化物的紅外線吸收劑相比，其在可見光譜范圍內(nèi)具有較低的固有吸收。例如在H. Takeda, K. Adachi, J. Am. Ceram. Soc. 90, 4059 - 4061,(2007),WO 2005037932、JP 2006219662、JP 2008024902、JP 2008150548,WO 2009/059901和JP 2008214596中描述了這些物質(zhì)的制備和在熱塑性材料中的用途。但是，作為缺點(diǎn)已證實(shí)缺乏對熱負(fù)荷的長期穩(wěn)定性。盡管氧化鎢的熱不穩(wěn)定性是本身已知的并已經(jīng)例如描述在 Romanyuk 等人；J. Phys. Chem. C 2008, 112, 11090 - 11092 中，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在將這些化合物加入聚合物基質(zhì)中時(shí)，在相應(yīng)聚合物組合物的在升高的溫度下的熱儲(chǔ)存過程中，例如在聚碳酸酯組合物中，在IR范圍內(nèi)的吸收也顯著降低。但是，對于該組合物在窗玻璃領(lǐng)域中的應(yīng)用而言，特別是對于汽車窗玻璃而言，相應(yīng)的IR吸收聚合物組合物絕對必須具有對較高溫度的長期穩(wěn)定性。較高溫度是指例如聚碳酸酯的制品在強(qiáng)烈太陽照射下可具有的溫度(例如50 V - 110 °C)。此外必須確保該組合物可以在常規(guī)工藝條件下加工而不因此降低IR吸收性質(zhì)。此外已知，在熱塑性材料中使用熱穩(wěn)定劑，例如亞磷酸酯、受阻酚，芳族、脂族或脂族-芳族膦，內(nèi)酯、硫醚和受阻胺(HALS，受阻胺光穩(wěn)定劑)以改進(jìn)加工性質(zhì)。由WO-A 01/18101已知包含熱塑性塑料和酞菁-或萘酞菁-染料的模塑料，其可含有抗氧化劑，如亞磷酸酯、受阻酚，芳族、脂族或混合膦，內(nèi)酯、硫醚和受阻胺以改進(jìn)加工穩(wěn)定性。與此相反，本專利技術(shù)涉及包含基于鎢的無機(jī)紅外線吸收劑的組合物。由EP 1266931已知與膦組合的在聚碳酸酯組合物中的有機(jī)紅外線吸收劑。但是，在EP 1266931中沒有描述在熱塑性基質(zhì)中無機(jī)紅外線吸收劑，特別是基于鎢的無機(jī)紅外線吸收劑與用于穩(wěn)定該吸收劑的膦的組合。在EP 1559743中描述了包含與熱穩(wěn)定劑，如亞膦酸酯和膦組合的基于硼化物的無機(jī)紅外線吸收劑的聚碳酸酯組合物，其中這些添加劑起用于穩(wěn)定聚碳酸酯基質(zhì)的作用。沒有描述鎢基組合物。并不知道上述穩(wěn)定劑對無機(jī)紅外線吸收劑具有影響。US 2006/0251996公開了多層片材，其包含含有熱塑性聚合物和IR吸收添加劑的芯層，其中所述IR吸收添加劑是金屬氧化物。此外，該芯層可另外含有熱穩(wěn)定劑。但是，在US 2006/0251996中沒有描述含有基于鎢酸鹽的摻雜鋅的紅外線吸收劑或含有根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)具體實(shí)施方式的通過膦來穩(wěn)定的紅外線吸收劑的聚合物組合物和用膦來穩(wěn)定的母料。US 2006/0251996尤其也沒有描述嵌在分散劑中的納米級紅外線吸收劑的用途。但是，在迄今公開的含有紅外線吸收劑的所有熱塑性本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.05.10 IT RM2010A0002271.聚合物組合物，其包含a.至少一種透明熱塑性塑料；b.摻雜鋅的鶴酸銫作為無機(jī)紅外線吸收劑；和c.任選至少一種基于膦的穩(wěn)定劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其特征在于，所述穩(wěn)定劑是選自脂族膦、芳族膦和脂族-芳族膦的膦。3.根據(jù)權(quán)利要求2的組合物，其中所述穩(wěn)定劑是選自下述的膦三苯基膦(TPP)、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(jù)前述權(quán)利要求之一的組合物，其特征在于，其含有基于總組合物計(jì)的O.01重量％至O. 20重量％的量的膦化合物。5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的組合物，其特征在于，其含有基于總組合物計(jì)的O.0001重量％ - 10. 0000重量％ (基于摻雜鋅的鎢酸鹽的固含量計(jì))的量的紅外線吸收劑。6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的組合物，其特征在于，除膦外，所述組合物還含有至少一種選自亞磷酸酯的穩(wěn)定劑和至少一種選自酚類抗氧化劑的穩(wěn)定劑。7.根據(jù)權(quán)利要求6的組合物，其特征在于，所述亞磷酸酯是(三(2，4-二-叔丁基-苯基)亞磷酸酯)且所述酚類抗氧化劑是(2，6- 二-叔丁基-4-(十八烷氧基羰基乙基)苯酚)。8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的組合物，其特征在于，所述透明熱塑性塑料材料是聚碳酸酯。9.根據(jù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：A邁耶，
申請(專利權(quán))人：拜耳知識(shí)產(chǎn)權(quán)有限責(zé)任公司，
類型：
國別省市：
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