具有改进耐天候性的多层离聚物片材制造技术

公开一种热塑性多层片材，它包含第一、厚、透明热塑性聚合物聚烯烃；第二聚合物层；以及任选地，第三可热成形聚合物胶粘剂层；以及进一步任选地，粘附在胶粘剂层上的共挤出背衬层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及热塑性表面片材，特别是聚烯烃表面片材，特别是具有改进耐天候性的多层片材或层压材料，并且作为汽车、卡车、休闲车、割草和园艺车辆的车身板和零件特别有用。目前需要一种具有优异耐天候性的热塑性表面片材。外用典型热塑性多层片材或层压材料具有透明表面层和含颜料的底层。这些片材或层压材料被用于制造成型零件，例如，汽车和卡车用的零件，像板、汽车仪表板零件，和用于通过传统热成形方法制造休闲车的零件。一般地，在将片材或层压材料热成形为成型表面零件之后，将它放入到模具中并压塑或注塑包层到基材上以便给零件提供挺度和可操作性。若能具有一种热塑性片材，它在成形为零件后具有可接受的罩面漆，不需要附加喷漆或施加附加涂层，而制成的零件就具有适合作外表面的耐天候牢度并且在经天候老化之后其性能和外观接近甚至优于喷漆，那将是理想的。通常，非聚烯烃表面层压构造，例如，漆层，丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯共聚物(ASA)和氟聚合物漆膜构造，例如，PVF或PVDF，具有薄而透明的表面层。该透明表面层的典型厚度小于3密耳(约75μm)，更典型地，小于2密耳(约50μm)。该透明表面层提供面层，适合加入较高含量紫外光吸收材料以提高耐天候牢度，可能是通过减少透射到下层的紫外光量使然。该透明层还提高表面光泽和，与有颜料的表面层相比，减少表面擦伤和划伤的外观。聚烯烃耐天候牢度的改善通常是通过添加剂实现的。这些添加剂或者是本领域公知的耐天候老化添加剂，例如，紫外光吸收剂或稳定剂，或者是颜料，尤其是炭黑，或者它们的组合。通常，这些做法能延长制品本体的机械性能，例如，在长期露天暴露期间的伸长或强度，但不能保持理想的外观表面性能如光泽。例如，WO 02/066249公开了共挤出颜料/透明聚合物涂层。日本公开专利申请SHO 58 -155953公开了模塑聚烯烃树脂层压材料。目前需要一种热塑性聚烯烃表面片材或层压材料，它具有透明层和含颜料底层，表现出与涂漆表面相近或更好的理想表面性能。此种片材或层压材料，优选地可热成形成为一种零件，该零件可包层以形成具有与漆相近或更好的耐天候牢度，乃至其它性能，例如，耐热和耐划伤、擦伤和划痕并且还耐久的零件，因此可用作汽车、卡车和休闲车的外部，而不需要施加额外的罩面层或涂层。专利技术概述本专利技术包含一种具有厚表面层的热塑性多层片材或层压材料，包含或由下列部分制备(a)第一、厚、透明、热塑性聚合物聚烯烃表面层和(b)第二聚合物层，包含颜料、染料、薄片及其任意混合物。专利技术详述该具有厚表面层的多层片材或层压材料可包含或由下列部分制备(a)第一、厚、透明热塑性聚合物聚烯烃表面层，优选包含乙烯共聚物表面层，更优选中和的乙烯酸共聚物或乙烯的离聚物树脂，具有以共聚物的重量为基准计8～25wt％的C3～C8α，β烯属不饱和单羧酸的共聚单体含量，该酸部分的至少35％被金属离子，优选金属离子的混合物，中和，其中聚合物层可以是100～450μm厚，并且包含0.2～3.0份至少一种位阻胺光稳定剂/100重量份，以共聚物或离聚物树脂为基准计，以提供改进的耐天候性；(b)第二聚合物层(或底层)，优选地选自离聚物树脂、乙烯酸共聚物、乙烯酸三元共聚物，和乙烯共聚物或金属茂催化的极低密度聚乙烯(m-VLDPE)并且包含颜料、染料、薄片、添加剂及其任意混合物；(c)任选地，第三可热成形聚合物胶粘剂层，其与第二聚合物层直接接触，以及(d)又任选地，背衬层(第四层)，其中胶粘剂层可配制成能提供对备选背衬层的粘附力(例如，金属茂催化的极低密度聚乙烯(m-VLDPE)适合并提供将第二层的离聚物树脂粘附在背衬层，例如，聚丙烯层上，以及将第四聚合物背衬层粘附到该胶粘剂层上，的高粘附力)。由上述多层片材形成的零部件或产品可具有优异耐天候性。该零部件或产品可通过该多层片材的热成形，随后用聚合物如聚丙烯、TPO(热塑性聚烯烃)、离聚物树脂与聚乙烯的共混物、聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物、聚酰胺和聚酰胺共聚物以及它们的共混物当中的任何一种包层，从而制成汽车、卡车、休闲车之类用的零件和板。采用单数的表达也涵盖复数(例如，“a”和“an”可以指一个，或者一个或多个)，除非上下文具体地另行指明。本申请中规定的各种范围中的数值的用法，除非另行指出，都是作为大致范围给出的，如同在所述范围内的最小和最大值前面全都冠以“大约”。照此，在所述范围上、下的略微变化均可采用，以达到与采用这些范围内的数值基本相同的结果。还有，这些范围实际上是作为连续范围公开的，包括在最小与最大值之间的每一个数值。“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和甲基丙烯酸，且术语“(甲基)丙烯酸酯”指的是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。“影像清晰度”或“DOI”是物体在着色罩面漆中的反射与实际物体本身相比的“清晰度”的度量尺度。DOI在ASTM标准-284中定义如下影像光泽清晰度，光泽的n方面，用物体在表面反射所成映象的清晰度表征。DOI可采用BYK-Gardner Wavescan DOI仪测定。在汽车工业中，在光滑或“等级A”表面上的满意罩面漆通常可具有至少60，优选80或更高的DOI值。“光泽”在ASTM标准-284中被定义为反射率的n-角度选择性，涉及这样的表面反射光，它造成可重叠到某一表面上去的物体反射辉亮部分或映象的程度。聚合物的“熔体指数”(MI)是按照ASTM D 1238采用条件E(2190g，190℃)测定的。“混浊度(模糊度)”在ASTM标准-284中被定义为光在样品光泽表面的n-散射，造成借助从表面的反射时所看到物体的反差的表观减弱。“等级A表面”是本身具有至少80和90的DOI和光泽读数的表面。“耐天候性”被定义为为保持满意表面外观改进的外表面耐天候牢度。SAE J1960，题为“汽车外表面材料利用受控辐照水冷氙弧仪器的加速暴露”是一种加速天候老化程序，采用氙弧光实施光、黑暗和水喷淋的变化暴露处理。经过在加速的天候老化仪，例如，Atlas的Ci500。Weather-Ometers中天候老化的样品按照其保留的光泽和L、a、b颜色进行评估。保留的光泽视为光泽变化值除以初始光泽水平。颜色变化是以ΔE(delta E)表示。该多层片材或层压材料包含第一厚透明表面聚烯烃聚合物层，更具体地，乙烯与共聚单体的共聚物的离聚物树脂，其中共聚单体含量介于8～25wt％，以共聚物的重量为基准计，C3～C8α，β-烯属不饱和单羧酸，至少35％的酸基团被金属离子中和。该层可以是透明的但可以包含透明并且折射指数与离聚物树脂相同的颜料，从而使该层看上去透明并且可含有至少一种位阻胺光稳定剂，其含量为0.2～3.0份/100重量份，以离聚物的重量为基准计，并且可含有一种或多种UV(紫外光)吸收剂和其它UV稳定剂以及其它添加剂及其混合物。该透明层至少是100μm，最高且包括450μm厚。优选的是，透明层在由该片材形成的最终制品中的厚度是125～300μm。表面层的初始厚度依赖于成形和包层加工期间透明层变薄的程度。所成形的零件必须具有厚约125μm的透明层以提供足够多年露天暴露的耐天候老化保护，尤其对较深着色的制品来说。本专利技术典型模塑汽车和休闲车零件、板之类的多层片材或层压材料具有此种不仅提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层片材，包含或由下列部分制备：　　　　（ａ）第一层，包含热塑性聚合物聚烯烃，其特征是透明和厚的层，优选包含乙烯与以共聚物的重量为基准计８～２５ｗｔ％的Ｃ↓［３］～Ｃ↓［８］α，β烯属不饱和单羧酸的共聚物的离聚物树脂，该酸部分的至少３５％被金属离子中和，并且具有至少１００μｍ的厚度，并且包含０．２～３．０份至少一种位阻胺光稳定剂／１００重量份离聚物树脂；　　　　（ｂ）第二层，包含颜料、染料、薄片及其任意混合物，优选包含离聚物树脂、乙烯酸共聚物、乙烯酸三元共聚物、乙烯共聚物或金属茂催化的极低密度聚乙烯；　　　　（ｃ）任选地，第三层，包含可热成形聚合物胶粘剂，该第三层与第二聚合物层直接接触，以及　　　　（ｄ）任选地，背衬层（第四层）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RA沃格尔，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]