吸热聚合物组合物制造技术

公开了一种适用于窗玻璃用途的热塑性模塑组合物。该组合物含有透明热塑性树脂、有机红外光吸收剂和膦化合物，其特征在于即便长期置于热辐射下，它也具有低的发黄倾向，这由其黄度指数变化小得到证实。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术的领域本专利技术涉及一种模塑组合物，具体涉及一种吸热的透明热塑性模塑组合物，其制备方法及其制备有用制品的用途。专利技术的概述公开了一种适用于窗玻璃用途的热塑性模塑组合物。该组合物含有透明热塑性树脂、有机红外光吸收剂和膦化合物，其特征在于即便长期置于热辐射(stress)下，它也具有低的发黄倾向，这由其黄度指数变化小得到证实。专利技术的背景与用玻璃制成的常规窗玻璃相比，含有透明热塑性聚合物(例如聚碳酸酯)的组合物制成的窗玻璃对汽车扇形玻璃和建筑物具有许多优点(例如提高抗碎裂性或降低重量)。在汽车窗玻璃的情况下，可在发生事故时提高乘员的安全性并由于降低了重量而减少了燃料消耗。最后，透明热塑性聚合物和含透明热塑性聚合物的组合物由于其高的模塑性而明显增加了设计自由度。但是，透明热塑性聚合物在阳光下的高传热性(即透射红外辐射)会不合需求地加热内部空间。如Parry Moon在Journal of the Franklin Institute 230，p583-618(1940)所述，除400-750nm的可见光以外，650-1100nm范围内的近红外(NIR)是太阳能的主要部分。例如射进的太阳辐射在汽车内部被吸收并发射出5-15μm的长波长热辐射。由于常规的窗玻璃材料，尤其是透明热塑性聚合物在该长波长范围是不透明的，因此该热辐射不能向外反射，从而产生温室效应。为了使温室效应尽可能小，窗玻璃对近红外光的透射应尽可能低。但是常规透明热塑性聚合物(如聚碳酸酯)对可见光和近红外光均是透明的。因此需要加入添加剂，例如对光谱范围内的近红外光具有可能的最低透明度而对可见光具有可能的最高透明度的添加剂。文献(例如J.Fabian、H.Nakazumi、H.Matsuoka，Chem.Rev.92，1197(1992)；美国专利5,712,332和JP 06240146) 描述了用于这种目的防止所述加热的红外吸收剂。已知有有机和无机的红外吸收剂。有机红外吸收剂尤其适合本目的。这种染料在近红外区(NIR)具有最大的吸收。尽管在塑料窗玻璃元件中使用红外吸收剂能有效地降低内部加热效应，但是该元件由于吸热而导致其本身发生不合需求的窗玻璃加热。在长期阳光照射下，会达到很高的窗玻璃温度，从而不利地影响该塑料的材料性能。这尤其会导致灵敏的红外吸收剂分解，使塑料窗玻璃发白和/或发黄。这种情况的主要缺点是使塑料窗玻璃发黄，在汽车扇形玻璃的情况下这意味着安全性明显受损。黄度指数(Y.I.)是塑料窗玻璃发黄的尺度。还已知在加工过程中在热塑性塑料中加入热稳定剂以改进稳定性。用于改进加工性能的热稳定剂的例子包括亚磷酸盐；位阻酚；芳族、脂族或混合的膦；内酯；硫醚和位阻胺(HALS)。WO-A 01/18101公开了一种含有热塑性塑料和酞菁或萘菁(naphthalocyanine)染料的模塑配混物，它可含有抗氧剂(如亚磷酸盐；位阻酚；芳族、脂族或混合的膦；内酯；硫醚和位阻胺)以改进加工稳定性。本专利技术的目的是提供一种含有有机红外吸收剂的吸热聚合物组合物，当用作窗玻璃材料时，即便长期用于阳光辐射作用下它也具有优良的透明度、良好的光泽性并且具有低的发黄倾向。更具体地说，本专利技术聚合物组合物制成的窗玻璃元件的特征在于，即便在长期热辐射下，它的黄度指数(Y.I.)仅呈现可能的最小变化。专利技术的详细描述使用一种聚合物组合物可达到本专利技术的目的，所述组合物包括(a)透明的热塑性树脂；(b)有机红外吸收剂；(c)膦化合物。本专利技术还提供一种本专利技术组合物的制备方法、其用途和由其制得的产品。令人惊奇的是发现除了透明热塑性聚合物和有机红外吸收剂以外还含有膦化合物的聚合物组合物即便经过长期热照射也仅具有低的发黄倾向。用本专利技术组合物制得的窗玻璃元件在130℃热储存1000小时后其黄度指数的变化小于10％。这是令人惊奇的，因为已知作为热稳定剂的其它物质(如亚磷酸盐、位阻酚和位阻胺)的性能明显更差。在本专利技术含义范围内的膦化合物包括磷氢化合物(膦)的所有有机衍生物及其盐类。对膦的选择无限制，具体地说脂族和芳族以及混合的膦适用于本专利技术组合物。所述膦可以是伯膦、仲膦和叔膦。最好使用叔膦。另外，较好使用芳族膦，更好使用芳族叔膦。在本专利技术的一个较好的实例中，使用三苯膦(TPP)或三萘膦。还可使用不同膦的混合物。膦化合物的制备和性能是本领域普通技术人员众所周知的，例如可参见EP-A-0718354，以及“Ullmanns Enzyklopadie der Technischen Chemie”4th版，vol.18，p378-398和Kirk-Othmer.3rd版，vol.17，p527-534。在组合物中膦化合物的含量无限制。按组合物的重量计，膦的含量较好为0.0001-10重量％，更好为0.01-0.2重量％。适用于本专利技术组合物的有机红外吸收剂是在700-1500nm(近红外(NIR))具有最大可能吸收峰的化合物。它至少应具有一个最大的吸收峰，吸收系数为103-107M-1cm-1，较好大于104M-1cm-1，可使用文献中已知的红外吸收剂，例如M.Matsuoka的红外吸收染料，Plenum Press，New York，1990所述的几类材料。选自该几类材料包括酞菁、萘菁、金属配合物、偶氮染料、蒽醌、方形酸衍生物、亚铵(immonium)染料、苝、quaterylenes和聚甲炔的红外吸收剂尤为合适。其中，最好是酞菁和萘菁。从改进在热塑性塑料中的溶解性的观点看，带有阻挡侧基(例如苯基、苯氧基、烷苯基、烷苯氧基、叔丁基、芳基苯硫基、芳基氨基、烷基氨基和类似基团)的酞菁和萘菁是较好的。还可使用有机近红外吸收剂和其它近红外保护剂(例如无机近红外吸收剂)的混合物。具体地说，掺杂的金属氧化物适用于本目的，例如掺杂2-30原子％，较好4-12原子％锡或者掺杂10-70原子％氟的氧化铟。另外，掺杂2-60原子％锑或者或者掺杂10-70原子％氟的氧化锡较为合适。此外，掺杂1-30原子％，较好2-10原子％铝或者掺杂2-30原子％铟或掺杂2-30原子％镓的氧化锌较合适。组合物中有机红外吸收剂的含量无限制。但当组合物中含有0.0001-10重量％，较好0.001-0.05重量％的有机红外吸收剂时较为有利。也可使用红外吸收剂的混合物。本领域的普通技术人员可使用不同最大吸收波长的染料使近红外区的吸收最佳。本专利技术组合物可含有紫外光吸收剂作为其它组分。适用于本专利技术组合物的紫外光吸收剂包括在低于400nm区具有可能的最小透射并且在高于400nm区具有可能的最大透射的化合物。这种化合物及其制备方法可参见例如EP-A0839623、WO-A 96/15102和EP A0500496。特别适用于本专利技术组合物的紫外光吸收剂包括苯并三唑、三嗪、二苯酮和/或芳基化的氰基丙烯酸酯。特别合适的紫外光吸收剂包括羟基苯并三唑，例如2-(3’，5’-二(1，1-二甲基苄基)-2’-羟基苯基)苯并三唑(Tinuvin234，Ciba Specialty Chemicals，Basle)、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑(Tinuvin329，Ciba SpecialtyChemicals，Basle)、2-(2’-羟基-3’本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热塑性模塑组合物，它包括：（ａ）透明的热塑性树脂；（ｂ）有机红外吸收剂；和（ｃ）膦化合物。

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