Настоящее изобретение относится к многослойным формованным изделиям, которые содержат наношкальный поглотитель ИК-излучения. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения указанных многослойных формованных изделий. Объектом настоящего изобретения является также применение указанных многослойных формованных изделий прежде всего в сфере контроля тепла, в качестве пленки для теплиц или в качестве элемента окон. Другим объектом настоящего изобретения являются предметы, которые содержат указанные многослойные формованные изделия.
Другие варианты осуществления настоящего изобретения приведены в формуле изобретения, его описании и примерах. Следует подчеркнуть, что помимо комбинирования указанных выше и приведенных в нижеследующем описании отличительных признаков изобретения возможны также другие комбинации его отличительных признаков. При этом предпочтительными и особенно предпочтительными являются варианты осуществления настоящего изобретения, предусматривающие комбинирование его предпочтительных или особенно предпочтительных отличительных признаков.
В патенте США US 2008/0075936 A1 описаны пленки, предназначенные для контроля солнечного излучения, а также способ изготовления указанных пленок. Пленки содержат однослойную или многослойную сердцевину, по меньшей мере один слой которой содержит ориентированный термопластичный полимерный материал. В ориентированном термопластичном полимере диспергированы поглощающие ИК-излучение наночастицы.
В европейском патенте EP 1865027 A1 описаны некоторые выбранные поликарбонаты, которые содержат тонкодисперсные бориды металлов. Изделия из соответствующих полимерных композиций пропускают свет и экранируют тепловое излучение. Указанные изделия можно использовать в качестве материалов для окон, кровельных материалов или пленок в сельском хозяйстве.
В патенте США US 2004/0028920 A1 описана маточная смесь, которая содержит компонент для экранирования теплового излучения и термопластичный полимер. В качестве компонента для экранирования теплового излучения используют гексабориды в количестве от 0,01 до 20% масс. в пересчете на термопластичный полимер. Согласно цитируемому документу с помощью указанной маточной смеси можно получать формованные изделия с высоким пропусканием видимого света и повышенным экранированием теплового излучения.
В европейском патенте EP 1529632 A1 описаны многослойные пленки и способ их изготовления. Указанные многослойные пленки содержат сердцевину, которая включает слой из термопластичного полимера и поглотителя ИК-излучения. Сердцевина снабжена верхним слоем из содержащего другие добавки термопластичного полимера или верхним и нижним слоями из содержащего другие добавки термопластичного полимера. Авторы цитируемой публикации подчеркивают необходимость диспергирования поглотителя ИК-излучения в сердцевинном слое многослойной пленки, поскольку согласно их данным диспергирование поглотителя ИК-излучения в верхнем слое обусловливает сильное помутнение материала (смотри абзацы [0075]-[0082] EP 1529632 A1).
Чрезмерное поглощение теплового излучения, прежде всего теплового солнечного излучения, например, поверхностями зданий, транспортных средств, складских помещений или теплиц нередко приводит к значительному повышению внутренней температуры, что в особенности относится к регионам с высокой интенсивностью солнечного излучения. Подобное усиление температурного воздействия, например, на внутреннее пространство зданий, соответственно находящихся в них лиц нередко компенсируют путем технического использования энергоемких систем кондиционирования воздуха. Температура в салоне припаркованного автомобиля в летнее время обычно может достигать, например, 60°C.
Однако нередко имеют место ситуации, в соответствии с которыми экранирование теплового излучение не должно сопровождаться отфильтровыванием других частей солнечного спектра. Прежде всего в случае экранирования теплового излучения окнами или пленками для теплиц наряду с эффективной защитой от воздействия теплового излучения стремятся обеспечить высокое пропускание лучей видимой части спектра. Именно в подобных сферах применения теплозащитные материалы должны обладать лишь незначительной матовостью.
С учетом вышеизложенного в основу настоящего изобретения была положена задача предложить многослойные формованные изделия для экранирования теплового излучения, возникающего при воздействии света, прежде всего солнечных лучей, например, на поверхность зданий, автомобилей или теплиц.
Другая задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы указанные изделия одновременно с эффективным экранированием теплового излучения обладали высокой проницаемостью для видимого света.
Указанные выше, а также другие задачи настоящего изобретения решаются благодаря многослойным формованным изделиям (1), включающим:
a) наружный слой (2), содержащий
i. термопластичный полимер и
ii. по меньшей мере один наношкальный поглотитель ИК-излучения (8),
а также
b) находящийся ниже наружного слоя (2) внутренний слой (3), содержащий
i. термопластичный полимер.
Как наружный слой (2), так и внутренний слой (3), очевидно, могут содержать также смеси термопластичных полимеров. Приведенное выше определение «по меньшей мере один» означает, что наружный слой (2) может содержать один или несколько наношкальных поглотителей ИК-излучения.
В соответствии с настоящим изобретением под инфракрасным излучением (коротковолновым ИК-излучением) подразумевают электромагнитные волны в спектральном диапазоне между видимым светом и длинноволновой частью микроволнового излучения. Таким образом, речь идет о длинах волн, находящихся в примерном диапазоне от 760 нм до 1 мм. Под коротковолновым ИК-излучением (760 нм и выше) часто подразумевают ближнюю инфракрасную область, тогда как примерному диапазону длин волн от 5 до 25 мкм соответствует средняя инфракрасная область. Экстремально длинноволновому ИК-излучению (диапазон от 25 мкм до 1 мм) соответствует дальная инфракрасная область. Тепловое излучение прежде всего является инфракрасным излучением.
Под ультрафиолетовым (УФ) излучением в соответствии с настоящим изобретением подразумевают электромагнитные волны с примерным спектральным диапазоном длин волн от 200 до 400 нм.
Под видимым светом в соответствии с настоящим изобретением подразумевают электромагнитные волны с примерным спектральным диапазоном длин волн от 400 до 760 нм.
В общем случае материал называют прозрачным, если относительно хорошо различимы находящиеся позади него объекты (к подобным материалам относится, например, оконное стекло). Под прозрачностью в соответствии с настоящим изобретением подразумевают оптическую проницаемость прозрачного материала при условии преимущественного отсутствия светорассеяния в видимом спектральном диапазоне.
Для определения матовости можно использовать, например, измерительный прибор фирмы Bykgardner. Он представляет собой трубку, которая помещена перед шаром Ульбрихта. Матовость можно измерять согласно ASTM D1003-7, например, как указано в европейском патенте EP 1529632 A1.
Вещества, поглощающие электромагнитное излучение в диапазоне длин волн инфракрасного излучения, в соответствии с настоящим изобретением называют также поглотителями ИК-излучения. Поглотители ИК-излучения предпочтительно характеризуются поглощением в диапазоне длин волн от 760 до 2000 нм, особенно предпочтительно от 780 до 1500 нм, и коэффициентом поглощения ИК-излучения, составляющим по меньшей мере 100 I/(см·моль). Коэффициент поглощения ИК-излучения предпочтительно составляет более 1000 I/(см·моль), особенно предпочтительно более 104 I/(см·моль).
В соответствии с настоящим изобретением определение частиц «наношкальные» означает, что их максимальный средний диаметр составляет менее 500 нм, предпочтительно от 10 до 300 нм, прежде всего от 20 до 200 нм. Наношкальные частицы (наночастицы) могут содержать как неорганические, так и органические компоненты, а также смешанные органические/неорганические компоненты. Размер наночастиц, соответственно распределение наночастиц по размерам, можно определять известными специалистам методами, например, методом динамического светорассеяния или методом электронной микроскопии, например, методом просвечивающей электронной микроскопии.
Наружный слой (2) находится на той стороне или поверхности многослойного формованного изделия (1), которая обращена к свету, прежде всего к солнечному свету, или к тепловому излучению (9), в то время как внутренний слой (3) находится на стороне многослойного формованного изделия, противоположной падающему свету, соответственно тепловому излучению.
Наружный слой (2) многослойного формованного изделия (1) находится в непосредственной близости от внутреннего слоя (3). При этом определение «непосредственная близость» означает, что внутренний слой (3) отделен от наружного слоя (2) только одним или несколькими другими слоями или свободными пространствами, причем совокупная толщина других слоев не превышает 50 мм. В предпочтительном варианте исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) наружный слой (2) непосредственно контактирует с внутренним слоем (3).
Как показано на фиг.1, при необходимости имеющиеся другие слои предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1), например, слои (5), (6) и/или (7), в общем случае находятся ниже внутреннего слоя (3) на противоположной от падающего света стороне многослойного формованного изделия. Однако возможен также вариант исполнения многослойного формованного изделия, в соответствии с которым между наружным слоем (2) и внутренним слоем (3) находится незначительная часть других слоев (4), однако наружный слой (2) всегда находится в непосредственной близости от внутреннего слоя (3). Другие слои могут обладать также полостями, которые прежде всего заполнены воздухом.
В предпочтительном варианте исполнения многослойного формованного изделия (1) оно состоит из двух слоев, а именно наружного слоя (2) и внутреннего слоя (3).
В другом варианте исполнения многослойного формованного изделия (1) оно состоит из трех слоев, а именно наружного слоя (2), внутреннего слоя (3) и другого слоя (5), находящегося ниже внутреннего слоя (3) и предпочтительно обладающего аналогичным наружному слою (2) составом.
Толщину наружного слоя (2), внутреннего слоя (3) и при необходимости имеющихся других слоев, например, в зависимости от сферы применения соответствующего многослойного изделия можно варьировать в широком диапазоне. Толщина указанных слоев часто составляет от 0,01 до 50 мм, предпочтительно от 0,75 до 30 мм, особенно предпочтительно от 0,85 до 25 мм и прежде всего от 1 мм до 20 мм.
В предпочтительном варианте исполнения многослойного формованного изделия (1) толщина наружного слоя (2) составляет от 0,01 до 1 мм, предпочтительно от 0,02 до 0,5 мм, особенно предпочтительно от 0,03 до 0,1 мм и прежде всего от 0,03 до 0,05 мм.
К пригодным термопластичным полимерам относятся олигомеры, полимеры, иономеры, дендримеры, сополимеры, например, блок-сополимеры, привитые сополимеры, звездоообразные блок-сополимеры, статистические блок-сополимеры или соответствующие смеси.
Средневесовая молекулярная масса (Mw) термопластичных полимеров в общем случае находится в интервале от 3000 до 1000000 г/моль. Согласно изобретению Mw термопластичных полимеров предпочтительно составляет от 10000 до 100000 г/моль, особенно предпочтительно от 20000 до 50000 г/моль, прежде всего от 25000 до 35000 г/моль.
В качестве термопластичных полимеров в наружном слое (2) как правило используют полимеры, которые обладают высокой оптической проницаемостью, однако можно использовать также непрозрачные полимеры. Предпочтительными являются полимеры, которые обладают высокой проницаемостью в видимом спектральном диапазоне. В общем случае в качестве термопластичных полимеров наружного слоя (2) специалисты выбирают полимеры, которые обладают высокой атмосферостойкостью, низким водопоглощением, высокой химической стойкостью, а также высокой механической стабильностью (в частности, высокой стойкостью к царапанью). Термопластичные полимеры наружного слоя (2) предпочтительно обладают хорошей совместимостью в расплаве с термопластичными полимерами внутреннего слоя (3).
В предпочтительном варианте исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) в качестве термопластичного полимера наружного слоя (2) используют полиацеталь, полиакрилат, полиалкилакрилат, поликарбонат, полистирол, сложный полиэфир, полиамид, полиамидимид, полиарилат, полиарилсульфон, полиэфирсульфон, полифенилсульфид, поливинилхлорид, полисульфон, полиимид, полиэфиримид, политетрафторэтилен, полиэфиркетон, полиэфирэфиркетон, полиэфиркетокетон, полибензооксазол, полиоксадиазол, полибензотиазинофенотиазин, полибензотиазол, полипиразинохиноксалин, полипиромеллитимид, полихиноксалин, полибензимидазол, полиоксиндол, полиоксоизоиндолин, полидизоксоизоиндолин, политриазин, полипиридазин, полипиперазин, полипиридин, полипиперидин, политриазол, полипиразол, полипирролидин, поликарборан, полиоксабициклононан, полибициклонон, полидибензофуран, полифталид, полиацеталь, полиангидрид, полимер простого винилового эфира, поливинилтиоэфир, поливиниловый спирт, поливинилкетон, поливинилгалогенид, поливинилнитрил, полимер сложного винилового эфира, полисульфонат, полисульфид, политиоэфир, полисульфамид, полиуретан, полифосфазин, полисилазан, полиимид, полиметилметакрилат, полиэтилентерефталат, полиолефин, например, полиэтилен или полипропилен, сополимер на основе акрилонитрила, стирола и акрилатов, поливинилбутираль или смеси указанных полимеров. При этом под смесями подразумевают также соответствующие полимеры.
В качестве термопластичных полимеров наружного слоя (2) предпочтительно используют поликарбонаты, сложные полиэфиры, пластикаты из сложного полиэфира и поликарбоната, сополимеры на основе поликарбоната и сложного полиэфира, поликарбонат-полисилоксановые сополимеры, полиметилметакрилат, полиэтилен или полиэтилентерефталат.
Предпочтительными термопластичными полимерами наружного слоя (2) прежде всего являются поликарбонаты, полиэтилен или полиметилметакрилат.
В качестве термопластичных полимеров внутреннего слоя (3) как правило используют полимеры, которые обладают высоким оптической проницаемостью, однако в рассмтриваемом случае можно использовать также непрозрачные полимеры. Предпочтительными являются полимеры, которые обладают высокой проницаемостью в видимой области спектра. В общем случае в качестве термопластичных полимеров наружного слоя (3) специалисты выбирают полимеры, которые обладают высокой атмосферостойкостью, низким водопоглощением, а также высокой химической и механической стабильностью. Термопластичные полимеры наружного слоя (3) предпочтительно обладают хорошей совместимостью в расплаве с термопластичными полимерами внутреннего слоя (2).
В предпочтительном варианте исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) в качестве термопластичного полимера внутреннего слоя (3) используют полиацеталь, полиакрилат, полиалкилакрилат, поликарбонат, полистирол, сложный полиэфир, полиамид, полиамидимид, полиарилат, полиарилсульфон, полиэфирсульфон, полифенилсульфид, поливинилхлорид, полисульфон, полиимид, полиэфиримид, политетрафторэтилен, полиэфиркетон, полиэфирэфиркетон, полиэфиркетокетон, полибензооксазол, полиоксадиазол, полибензотиазинофенотиазин, полибензотиазол, полипиразинохиноксалин, полипиромеллитимид, полихиноксалин, полибензимидазол, полиоксиндол, полиоксоизоиндолин, полидизоксоизоиндолин, политриазин, полипиридазин, полипиперазин, полипиридин, полипиперидин, политриазол, полипиразол, полипирролидин, поликарборан, полиоксабициклононан, полибициклонон, полидибензофуран, полифталид, полиацеталь, полиангидрид, полимер простого винилового эфира, поливинилтиоэфир, поливиниловый спирт, поливинилкетон, поливинилгалогенид, поливинилнитрил, полимер сложного винилового эфира, полисульфонат, полисульфид, политиоэфир, полисульфамид, полиуретан, полифосфазин, полисилазан, полиимид, полиметилметакрилат, полиэтилентерефталат, полиолефин, например, полиэтилен или полипропилен, сополимер на основе акрилонитрила, стирола и акрилатов, поливинилбутираль или смеси указанных полимеров. При этом под смесями подразумевают также соответствующие полимеры.
В качестве термопластичных полимеров внутреннего слоя (3) предпочтительно используют поликарбонаты, сложные полиэфиры, пластикаты из сложного полиэфира и поликарбоната, сополимеры на основе поликарбоната и сложного полиэфира, поликарбонатполисилоксановые сополимеры, полиметилметакрилат, полиэтилен или полиэтилентерефталат.
Предпочтительными термопластичными полимерами внутреннего слоя (3) прежде всего являются поликарбонаты, полиэтилен или полиметилметакрилат.
В другом варианте исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) на сторону наружного слоя (2), противоположную относительно внутреннего слоя (3), можно наносить стойкое к царапанью, прежде всего прозрачное покрытие.
При необходимости имеющиеся другие слои предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия также как правило содержат один их указанных выше термопластичных полимеров. Полимеры, которые при необходимости используют в других слоях, предпочтительно выбирают из указанных выше предпочтительных термопластичных полимеров наружного или внутреннего слоя. Полимеры, которые при необходимости используют в других слоях, особенно предпочтительно аналогичны термопластичным полимерам наружного или внутреннего слоя.
В другом предпочтительном варианте исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) в качестве термопластичных полимеров наружного слоя (2) и внутреннего слоя (3) используют одинаковые полимеры, которыми являются полиацеталь, полиакрилат, полиалкилакрилат, поликарбонат, полистирол, сложный полиэфир, полиамид, полиамидимид, полиарилат, полиарилсульфон, полиэфирсульфон, полифенилсульфид, поливинилхлорид, полисульфон, полиимид, полиэфиримид, политетрафторэтилен, полиэфиркетон, полиэфирэфиркетон, полиэфиркетокетон, полибензооксазол, полиоксадиазол, полибензотиазинофенотиазин, полибензотиазол, полипиразинохиноксалин, полипиромеллитимид, полихиноксалин, полибензимидазол, полиоксиндол, полиоксоизоиндолин, полидизоксоизоиндолин, политриазин, полипиридазин, полипиперазин, полипиридин, полипиперидин, политриазол, полипиразол, полипирролидин, поликарборан, полиоксабициклононан, полибициклонон, полидибензофуран, полифталид, полиацеталь, полиангидрид, полимер простого винилового эфира, поливинилтиоэфир, поливиниловый спирт, поливинилкетон, поливинилгалогенид, поливинилнитрил, полимер сложного винилового эфира, полисульфонат, полисульфид, политиоэфир, полисульфон, полисульфамид, полиуретан, полифосфазин, полисилазан, полиимид, полиметилметакрилат, полиэтилентерефталат, полиолефин, сополимер на основе акрилонитрила, стирола и акрилатов, полиамид, полиэфирсульфон, поливинилхлорид, полисульфон или смесь указанных выше полимеров. При этом под смесями подразумевают также соответствующие полимеры.
В случае использования одинаковых термопластичных полимеров в наружном слое (2) и внутреннем слое (3) подобным полимером предпочтительно является поликарбонат, полиэтилен или полиметилметакрилат. При этом предпочтительным полимером прежде всего является поликарбонат и полиэтилен.
В предпочтительном варианте исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) используют тонко диспергированные наношкальные поглотители ИК-излучения (8). При этом определение «тонко диспергированные» означает, что поглотители ИК-излучения (8) находятся в наружном слое (2) в виде однородной дисперсии. Однородность дисперсии наношкальных поглотителей ИК-излучения обусловлена тем, что они преимущественно не образуют агрегатов или частиц, размер которых составляет более 500 нм. Соответствующие дисперсии предпочтительно не содержат агрегатов или частиц, размер которых превышает 300 нм, особенно предпочтительно 200 нм. Среднее расстояние между отделельными наночастицами прежде всего составляет по меньшей мере 200 нм. В одном из вариантов исполнения более 90% наночастиц обладают средним размером, составляющим менее 200 нм. В другом варианте исполнения более 95% наночастиц обладают средним размером, составляющим менее 200 нм. В другом варианте исполнения более 99% наночастиц обладают средним размером, составляющим менее 200 нм.
В другом предпочтительном варианте исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) в наружном слое (2) отсутствуют частицы или агрегаты, средний размер которых превышает 500 нм. Предпочтительным является отсутствие в наружном слое (2) частиц или агрегатов, диаметр которых составляет более 300 нм.
Наношкальные поглотители ИК-излучения предпочтительно используют в виде частиц. Соответствующие частицы могут обладать любой формой. Например, они могут являться шариками, стерженьками или пластинками или могут обладать нерегулярной конфигурацией. Кроме того, можно использовать наношкальные поглотители ИК-излучения с бимодальным или полимодальным распределением частиц по размерам.
В качестве поглотителей ИК-излучения предпочтительно используют наношкальный оксид олова, легированный сурьмой (АТО) или индием (ITO), или наношкальный борид металла формулы MBx (x означает коэффициент от 1 до 6), прежде всего борид редкоземельного металла. Особенно предпочтительными поглотителями ИК-излучения являются наночастицы боридов редкоземельных металлов. Еще более предпочтительными являются гексабориды металлов формулы MB6, в которой M прежде всего означает лантан (La), празеодим (Pr), неодим (Nd), церий (Ce), тербий (Tb), диспрозий (Dy), гольмий (Ho), иттрий (Y), самарий (Sm), европий (Eu), эрбий (Er), тулий (Tm), иттербий (Yb), лютеций (Lu), стронций (Sr) или кальций (Ca). Предпочтительными поглотителями ИК-излучения являются также дибориды металлов формулы MB2, в которой M прежде всего означает титан (Ti), цирконий (Zr), гафний (Hf), ванадий (V), тантал (Ta), хром (Cr) или молибден (Mo). Другие пригодными боридами металлов являются Mo2B5, MoB и W2B5. Наиболее предпочтительным поглотителем ИК-излучения является наношкальный гексаборид лантана (LaB6). Пригодными поглотителями ИК-излучения, очевидно, являются также смеси указанных выше наношкальных веществ. Наношкальный гексаборид лантана (LaB6) является коммерчески доступным продуктом, который может быть получен также описанным в международной заявке WO 2006/134141 или WO 2007/107407 методом.
Количество используемого поглотителя ИК-излучения можно варьировать в широких пределах, определяемых, например, площадью подвергаемой воздействию теплового излучения поверхности наружного слоя (2). Кроме того, количество используемого поглотителя ИК-излучения в общем случае зависит от толщины наружного слоя (2). Решающее значение для эффективного действия поглотителя ИК-излучения, как правило, имеет соблюдение условия, в соответствии с которым при прохождении теплового излучения через наружный слой (2) оно встречает на своем пути поглотитель ИК-излучения в количестве, достаточном для поглощения этого теплового излучения.
Количество наношкального поглотителя ИК-излучения в пересчете на содержащийся в наружном слое (2) термопластичный полимер составляет до 2% масс.. Количество поглотителя ИК-излучения предпочтительно находится в интервале от 0,001 до 1% масс., особенно предпочтительно от 0,01 до 0,8% масс. и прежде всего от 0,01 до 0,5% масс..
Поглощаемая предлагаемым в изобретении многослойным формованным изделием (1) часть ИК-излучения, которое воздействует на поверхность данного изделия, зависит от сферы применения последнего. Так, например, многослойное формованное изделие поглощает более 5% воздействующего на его поверхность ИК-излучения. Предлагаемое в изобретении многослойное формованное изделие (1) предпочтительно поглощает более 20%, особенно предпочтительно более 50%, прежде всего более 90% воздействующего на его поверхность ИК-излучения.
В другом предпочтительном варианте исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) наружный слой (2) содержит лишь незначительное количество диоксида циркония (ZrO2). Содержание ZrO2 в пересчете на наружный слой (2) предпочтительно составляет менее 0,2% масс., особенно предпочтительно 0,15% масс..
В другом предпочтительном варианте исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) наружный слой (2) предпочтительно содержит от 0,001 до 1% масс., особенно предпочтительно от 0,01 до 0,8% масс., прежде всего от 0,01 до 0,5% масс. борида лантана (LaB6) и лишь незначительное количество ZrO2. Количество ZrO2 в пересчете на совокупное количество ZrO2 и LaB6 предпочтительно составляет менее 50% масс., особенно предпочтительно менее 40% масс..
В другом варианте исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) в наружном слое (2) и/или во внутреннем слое (3) используют дополнительные добавки. В качестве дополнительных добавок предпочтительно используют поглотители ультрафиолетового излучения (УФ-абсорберы), органические поглотители ИК-излучения не в виде частиц, стабилизаторы, антиоксиданты, красители, неорганические соли, перламутровые пигменты, вещества, отражающие излучение в ближней ИК-области спектра, средства против запотевания или наполнители. Дополнительно используемые органические поглотители ИК-излучения не являются наношкальными частицами, а представляют собой вещества, молекулярно растворимые в матрице термопластичного полимера.
В предпочтительном варианте исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) в наружном слое (2) дополнительно используют стабилизаторы, которые компенсируют влияние на термопластичный полимер повышения температуры, обусловленного поглощением теплового излучения и в типичных случаях составлящего от 10 до 30°C. Другим преимуществом дополнительного использования стабилизаторов является возможность стабилизации термопластичного полимера наружного слоя (2) в процессе его переработки, например, в расплаве. Указанное преимущество, очевидно, можно использовать также в случае переработки термопластичного полимера внутреннего слоя (3). Таким образом, совокупным результатом дополнительного использования стабилизатора является продление срока службы многослойного формованного изделия.
Пригодными дополнительными стабилизаторами являются, например, фосфиты, фосфониты, фосфины, стерически затрудненные амины, гидроксиламины, фенолы, модифицированные акрилоилом фенолы, средства деструкции пероксидов, производные бензофуранона или смеси указанных веществ. Пригодные стабилизаторы чаще всего являются коммерчески доступными продуктами, выпускаемыми, например, фирмами Ciba и Dover под торговыми названиями Irgaphos® 168, Doverphos® S-9228 и Ultranox® 641. Кроме того, с целью повышения термостабильности в дополнение к стабилизаторам можно использовать также совместные стабилизаторы (состабилизаторы).
Предпочтительными стабилизаторами являются фосфиты или стерически затрудненные амины. Особенно предпочтительными стабилизаторами являются стерически затрудненные амины, выпускаемые фирмой Ciba под торговым названием Chimassorb®, прежде всего Chimasorb® 119 FL, 2020 и 940, или Tinuvin®, в особенности Tinuvin® 111, 123, 492, 494, 622, 765, 770, 783, 791 и C 353. Особенно предпочтительными стабилизаторами являются также стерически затрудненные амины, выпускаемые фирмой BASF SE под торговым названием Uvinul®, прежде всего Uvinul® 4050 H (регистрационный номер в Chemical Abstracts - CAS Nr. 124172-53-8), Uvinul® 4077 Y (CAS Nr. 52829-07-9) или Uvinul® 5050 H (CAS Nr. 152261-33-1).
В общем случае стабилизаторы используют в количестве от 0,001 до 3% масс., предпочтительно от 0,002 до 2% масс., особенно предпочтительно от 0,003 до 1% масс., прежде всего от 0,005 до 0,5% масс. в пересчете на наружный слой (2), соответственно внутренний слой (3). В случае использования состабилизаторов их количество составляет от 0,001 до 2% масс. в пересчете на наружный слой (2), соответственно внутренний слой (3).
В особенно предпочтительном варианте исполнения многослойного формованного изделия (1) в наружном слое (2) дополнительно используют УФ-абсорбер, что позволяет дополнительно продлить срок службы многослойного формованного изделия.
УФ-абсорберы поглощают ультрафиолетовые лучи с длиной волн менее 400 нм, прежде всего с длиной волн в диапазоне от 200 до 400 нм. УФ-абсорберы, например, способны поглощать ультрафиолетовое излучение в диапазоне УФ-А (от 320 до 400 нм), УФ-В (от 290 до 319 нм) и/или УФ-С (от 200 до 289 нм). УФ-абсорберы предпочтительно поглощают ультрафиолетовое излучение в диапазоне УФ-А и/или УФ-В. Еще более предпочтительно УФ-абсорберы поглощают ультрафиолетовое излучение в диапазоне УФ-А и/или УФ-В и безызлучательно деактивируют поглощенную световую энергию.
Пригодными УФ-абсорберами являются, например, коммерчески доступные соединения Tinuvin®, прежде всего Tinuvin® 234, 326, 327 и 328, или Uvinul®, выпускаемые фирмой Ciba или BASF SE.
К УФ-абсорберам (светостабилизаторам) типа Uvinul® относятся соединения следующих классов: бензофеноны, бензотриазолы, цианакрилаты, сложные эфиры коричной кислоты, пара-аминобензоаты и нафталимиды. Кроме того, в качестве светостабилизаторов используют другие известные хромофоры, например, гидроксифенилтриазины или оксанилиды. Указанные соединения (по отдельности или в смеси с другими светостабилизаторами) используют, например, в косметических препаратах, в частности, в солнцезащитных средствах, или для стабилизации органических полимеров. Особенно предпочтительным УФ-абсорбером согласно изобретению является 4-н-октилокси-2-гидроксибензофенон. Примерами других пригодных УФ-абсорберов являются следующие соединения:
замещенные акрилаты, например, такие как этил-α-циано-β,β-дифенил-акрилат, изооктил-α-циано-β,β-дифенилакрилат (главным образом 2-этил-гексил-α-циано-β,β-дифенилакрилат), метил-α-метоксикарбонил-β-фенил-акрилат, метил-α-метоксикарбонил-β-(п-метоксифенил)акрилат, метил-α-циано-β-метил-β-(п-метоксифенил)акрилат, бутил-α-циано-β-метил-β-(п-метоксифенил)акрилат, N-(β-метоксикарбонил-β-цианвинил)-2-метилин-долин, октил-п-метоксициннамат, изопентил-4-метоксициннамат, уроканиновая кислота или ее соли и сложные эфиры;
производные п-аминобензойной кислоты, прежде всего ее сложные эфиры, например, этиловый эфир 4-аминобензойной кислоты или этоксилированный эфир 4-аминобензойной кислоты, салицилаты, замещенные сложные эфиры коричной кислоты (циннаматы), такие как октил-п-метоксициннамат или 4-изопентил-4-метоксициннамат, а также 2-фенилбенз-имидазол-5-сульфокислота или ее соли;
производные 2-гидроксибензофенона, например, такие как 4-гидроксибензофенон, 4-метоксибензофенон, 4-октилоксибензофенон, 4-децилоксибензофенон, 4-додецилоксибензофенон, 4-бензилоксибензофенон, 4,2',4'-тригидроксибензофенон, 2'-гидрокси-4,4'-диметокси-2-гидроксибензофенон, а также натриевая соль 4-метокси-2-гидроксибензофенонсульфокислоты;
сложные эфиры 4,4-дифенилбутадиен-1,1-дикарбоновой кислоты, например, такие как бис(2-этилгексиловый) эфир 4,4-дифенилбутадиен-1,1-дикарбоновой кислоты;
2-фенилбензимидазол-4-сульфокислота, а также 2-фенилбензимидазол-5-сульфокислота или их соли;
производные бензоксазола;
производные бензтриазолов или 2-(2'-гидроксифенил)бензтриазолов, например, такие как 2-(2H-бензтриазол-2-ил)-4-метил-6-(2-метил-3-((1,1,3,3-тетраметил-1-(триметилсилилокси)дисилоксанил)пропил)фенол, 2-(2'-гидрокси-5'-метилфенил)бензтриазол, 2-(3',5'-ди-трет-бутил-2'-гидрокси-фенил)бензтриазол, 2-(5'-трет-бутил-2'-гидроксифенил)бензтриазол, 2-[2'-гидрокси-5'-(1,1,3,3-тетраметилбутил)фенил]бензтриазол, 2-(3',5'-ди-трет-бутил-2'-гидроксифенил)-5-хлорбензтриазол, 2-(3'-трет-бутил-2'-гидрокси-5'-метилфенил)-5-хлорбензтриазол, 2-(3'-втор-бутил-5'-трет-бутил-2'-гидроксифенил)бензтриазол, 2-(2'-гидрокси-4'-октилоксифенил)-бензтриазол, 2-(3',5'-ди-трет-амил-2'-гидроксифенил)бензтриазол, 2-[3',5'-бис(α,α-диметилбензил)-2'-гидроксифенил]бензтриазол, 2-[3'-трет-бутил-2'-гидрокси-5'-(2-октилоксикарбонилэтил)фенил]-5-хлорбензтриазол, 2-[3'-трет-бутил-5'-(2-(2-этилгексилокси)карбонилэтил)-2'-гидрокси-фенил]-5-хлорбензтриазол, 2-[3'-трет-бутил-2'-гидрокси-5'-(2-метокси-карбонилэтил)фенил]-5-хлорбензтриазол, 2-[3'-трет-бутил-2'-гидрокси-5'-(2-метоксикарбонилэтил)фенил]бензтриазол, 2-[3'-трет-бутил-2'-гидро-кси-5'-(2-октилоксикарбонилэтил)фенил]бензтриазол, 2-[3'-трет-бутил-5'-(2-(2-этилгексилокси)карбонилэтил)-2'-гидроксифенил]бензтриазол, 2-(3'-додецил-2'-гидрокси-5'-метилфенил)бензтриазол, 2-[3'-трет-бутил-2'-гидрокси-5'-(2-изооктилоксикарбонилэтил)фенил]бензтриазол, 2,2'-метиленбис[4-(1,1,3,3-тетраметилбутил)-6-бензтриазол-2-илфенол], продукт полной этерификации 2-[3'-трет-бутил-5'-(2-метоксикарбонилэтил)-2'-гидроксифенил]-2Н-бензтриазола полиэтиленгликолем-300, [R-CH2CH2-COO(CH2)3]2 с остатком R, означающим 3'-трет-бутил-4-гидрокси-5'-2H-бензтриазол-2-илфенил, 2-[2'-гидрокси-3'-(α,α-диметилбензил)-5'-(1,1,3,3-тетраметилбутил)фенил]бензтриазол и 2-[2'-гидрокси-3'-(1,1,3,3-тетра-метилбутил)-5'-(α,α-диметилбензил)фенил]бензтриазол;
бензилиденкамфора или ее производные, указанные, например, в немецкой заявке на патент DE-A3836630, в частности, 3-бензилиденкамфора и 3(4'-метилбензилиден)d-1-камфора;
α-(2-оксоборн-3-илиден)толуол-4-сульфокислота или ее соли, а также моносульфат N,N,N-триметил-4-(2-оксоборн-3-илиденметил)анилиния;
дибензоилметаны, например, такие как 4-трет-бутил-4'-метоксидибензо-илметан;
соединения 2,4,6-триарилтриазина, такие как 2,4,6-трис{N-[4-(2-этилгекс-1-ил)оксикарбонилфенил]амино}-1,3,5-триазин или сложный 2'-этилгексиловый эфир 4,4'-((6-(((трет-бутил)аминокарбонил)фениламино)-1,3,5-триазин-2,4-диил)имино)бис(бензойной кислоты);
2-(2-гидроксифенил)-1,3,5-триазины, например, такие как 2,4,6-трис(2-гидрокси-4-октилоксифенил)-1,3,5-триазин, 2-(2-гидрокси-4-октилокси-фенил)-4,6-бис(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-(2,4-дигидрокси-фенил)-4,6-бис(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2,4-бис(2-гидрокси-4-пропилоксифенил)-6-(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-(2-гидрокси-4-октилоксифенил)-4,6-бис(4-метилфенил)-1,3,5-триазин, 2-(2-гидрокси-4-додецилоксифенил)-4,6-бис(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-[2-гидро-кси-4-(2-гидрокси-3-бутилоксипропилокси)фенил]-4,6-бис(2,4-диметил-фенил)-1,3,5-триазин, 2-[2-гидрокси-4-(2-гидрокси-3-октилоксипропилокси)-фенил]-4,6-бис(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-(2-гидрокси-4-тридецилоксифенил)-4,6-бис(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-[4-(додецилокси/тридецилокси-2-гидроксипропокси)-2-гидроксифенил]-4,6-бис(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-[2-гидрокси-4-(2-гидрокси-3-додецилокси-пропокси)фенил]-4,6-бис(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-(2-гидрокси-4-гексилоксифенил)-4,6-дифенил-1,3,5-триазин, 2-(2-гидрокси-4-метокси-фенил)4,6-дифенил-1,3,5-триазин, 2,4,6-трис[2-гидрокси-4-(3-бутокси-2-гидроксипропокси)фенил]-1,3,5-триазин, 2-(2-гидроксифенил)-4-(4-метокси-фенил)-6-фенил-1,3,5-триазин или 2-{2-гидрокси-4-[3-(2-этилгексил-1-окси)-2-гидроксипропилокси]фенил}-4,6-бис(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин.
Другие пригодные УФ-абсорберы приведены на страницах 64-66 Законодательства Европейской комисии по косметической промышленности (Cosmetic Legislation, том 1, Cosmetic Products, European Commission, 1999), которое следует считать соответствующей ссылкой.
Кроме того, пригодные УФ-абсорберы приведены в европейском патенте EP 1191041 A2 (строки с 14 по 30 ([0030]) на странице 6), описание которого в полном объеме следует считать соответствующей ссылкой.
УФ-абсорберы как правило используют в количестве от 5 до 15% масс.в пересчете на термопластичный полимер наружного слоя (2) или внутреннего слоя (3). УФ-абсорберы предпочтительно используют в количестве от 7 до 14% масс., особенно предпочтительно от 8 до 12% масс., прежде всего от 9 до 11% масс..
Поглощаемая предлагаемым в изобретении многослойным формованным изделием (1) часть ультрафиолетового излучения, которое воздействует на поверхность данного изделия, зависит от сферы применения последнего. Так, например, многослойное формованное изделие в одном из вариантов исполнения поглощает более 5% воздействующего на его поверхность УФ-излучения. Предлагаемое в изобретении многослойное формованное изделие предпочтительно поглощает более 20%, особенно предпочтительно более 50%, прежде всего более 90% воздействующего на его поверхность УФ-излучения.
С точки зрения применения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия благоприятным как правило является максимально высокое поглощение воздействующего на него ИК- и УФ-излучения, однако предпочтительной одновременно является максимально высокая проницаемость указанного изделия в видимой области спектра. Проницаемость предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия в видимой области спектра как правило составляет более 20%. Его проницаемость в видимой области спектра предпочтительно составляет более 30%, особенно предпочтительно более 40%, прежде всего более 50%.
Кроме того, предпочтительной как правило является лишь незначительная матовость предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия. Матовость предлагаемого в изобретении формованного изделия в общем случае составляет менее 5%, предпочтительно менее 2%, особенно предпочтительно менее 1,8%, прежде всего менее 1,6%.
В другом варианте исполнения многослойного формованного изделия (1) в наружном слое (2) дополнительно используют органические поглотители ИК-излучения не в виде частиц, которые дополняют и усиливают поглощающий эффект наношкальных поглотителей ИК-излучения.
В другом варианте исполнения многослойного формованного изделия (1) в наружном слое (2) дополнительно используют антиоксиданты.
В другом варианте исполнения многослойного формованного изделия (1) в наружном слое (2) дополнительно используют УФ-абсорберы и органические поглотители ИК-излучения не в виде частиц.
В другом варианте исполнения многослойного формованного изделия (1) в наружном слое (2) дополнительно используют УФ-абсорберы и антиоксиданты.
В другом варианте исполнения многослойного формованного изделия (1) в наружном слое (2) дополнительно используют антиоксиданты и органические поглотители ИК-излучения не в виде частиц.
В другом варианте исполнения многослойного формованного изделия (1) в наружном слое (2) дополнительно используют УФ-абсорберы, антиоксиданты и органические поглотители ИК-излучения не в виде частиц.
Кроме того, в наружном слое (2), внутреннем слое (3), а также при необходимости имеющихся других слоях предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) могут присутствовать известные специалистам добавки к полимерам, например, такие как красящие вещества, в частности, красители и/или пигменты, внешние смазки, модификаторы ударной вязкости, смачивающие агенты, антиоксиданты, биоциды, антипирены, наполнители, например, диоксид кремния, аэрогели или сажа, стеклянные шарики, волокна, например, углеродные волокна и/или стеклянные волокна, антистатические средства, неорганические соли, например, сульфаты или оксиды, такие как диоксид титана или сульфат бария, перламутровые пигменты или вещества, отражающие излучение в ближней ИК-области спектра.
В другом варианте исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) другие слои могут содержать также указанные выше добавки, такие как УФ-абсорберы, стабилизаторы, антиоксиданты и так далее, количества которых аналогичны указанным выше количествам для наружного слоя (2) или внутреннего слоя (3).
В другом варианте исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1) другие слои могут содержать также поглотитель ИК-излучения, количество которого аналогично указанному выше для наружного слоя (2).
В зависимости от сферы применения предлагаемые в изобретении многослойные формованные изделия могут обладать самой разной конфигурацией. Общая толщина многослойного формованного изделия, то есть совокупная толщина наружного слоя, внутреннего слоя и при необходимости имеющихся других слоев, в общем случае меньше длины или ширины формованного изделия. Длина и/или ширина формованного изделия предпочтительно по меньшей мере в 10 раз, особенно предпочтительно по меньшей мере в 20 раз, прежде всего по меньшей в 100 раз превышает его общую толщину.
Предлагаемые в изобретении формованные изделия предпочтительно обладают формой плит, например, пустотелых плит, плит с двумя или большим количеством перегородок, монолитных плит или пленок.
Другим объектом настоящего изобретения является способ изготовления многослойного формованного изделия (1), в соответствии с которым наружный слой (2), содержащий термопластичный полимер, по меньшей мере один наношкальный поглотитель ИК-излучения, при необходимости по меньшей мере один УФ-абсорбер, при необходимости по меньшей мере один органический поглотитель ИК-излучения и при необходимости антиоксиданты, наносят на поверхность содержащего термопластичный полимер внутреннего слоя (3).
При этом наружный слой (2) и внутренний слой (3) предварительно изготавливают одновременно или последовательно известными специалистам методами. Указанные слои могут быть изготовлены, например, путем экструзии, соэкструзии или методом CAST.
При этом нанесение наружного слоя (2) на внутренний слой (3) осуществляют путем соэкструзии, наслаивания или приклеивания. Нанесение предпочтительно осуществляют путем соэкструзии.
В предпочтительном варианте осуществления способа изготовления многослойного формованного изделия (1) наружный слой (2) и внутренний слой (3) изготавливают одновременно путем соэкструзии.
В одном из вариантов исполнения предлагаемого в изобретении многослойного формованного изделия (1), изготовленного методом соэкструзии, толщина наружного слоя (2) составляет от 0,01 до 0,15 мм. При этом толщина указанного слоя предпочтительно составляет от 0,015 до 0,1 мм, особенно предпочтительно от 0,02 до 0,09 мм, прежде всего от 0,025 до 0,08 мм.
В одном из вариантов исполнения многослойного формованного изделия (1) вязкость расплава термопластичного полимера наружного слоя (2) аналогична вязкости расплава термопластичного полимера внутреннего слоя (3). В другом варианте исполнения многослойного формованного изделия (1) значения вязкости расплава термопластичных полимеров наружного слоя (2) и внутреннего слоя (3) могут отличаться друг от друга на 10%, причем соответствующая разница предпочтительно составляет менее 5%, особенно предпочтительно менее 1%.
В общем случае при изготовлении многослойного формованного изделия, осуществляемого, например, путем наслаивания или соэкструзии, вязкость расплава термопластичного полимера наружного слоя (2) целесообразно приводить в соответствие с вязкостью термопластичного полимера внутреннего слоя (3).
В предпочтительном варианте осуществления способа изготовления многослойного формованного изделия (1) вязкость расплава термопластичного полимера наружного слоя (2) и вязкость расплава термопластичного полимера внутреннего слоя (3) отличаются друг от друга на 10%, что прежде всего относится к месту первичного контактирования этих расплавов, причем указанная разница предпочтительно составляет менее 5%, особенно предпочтительно менее 1%.
Предлагаемые в изобретении многослойные формованные изделия в общем случае изготавливают путем экструзии слоев и их последующего наслаивания, осуществляемого в валковой мельнице или методом «roll stack». Экструзию отдельных слоев многослойного формованного изделия можно осуществлять, например, в одночервячном или двухчервячном экструдере. Отдельные слои предпочтительно экструдируют с помощью одночервячного экструдера и наслаивают в валковой мельнице. В особенно предпочтительном варианте слои соэкструдируют в одночервячном или двухчервячном экструдере, прежде всего в одночервячном экструдере, и при необходимости наслаивают в валковой мельнице. Валковая мельница может быть оснащена, например, двумя или тремя валками.
В одном из вариантов предлагаемого в изобретении способа поглотители ИК-излучения используют в виде суспензии. Содержание твердого наношкального поглотителя ИК-излучения в подобной суспензии предпочтительно составляет по меньшей мере 10% масс., особенно предпочтительно по меньшей мере 20% масс., прежде всего по меньшей мере 25% масс. в пересчете на общую массу суспензии. Предпочтительным является высокое содержание твердого наношкального поглотителя ИК-излучения в указанной суспензии, поскольку это позволяет повысить дозировку поглотителя в наружном слое.
В одном из вариантов осуществления экструзии наружного слоя (2) и внутреннего слоя (3) добавки, например, наношкальный поглотитель ИК-излучения, прежде всего используемый в виде суспензии, или УФ-абсорбер, подают в питательный бункер экструдера совместно с термопластичным полимером.
В другом варианте экструзии наружного слоя (2) и внутреннего слоя (3) добавки, например, наношкальный поглотитель ИК-излучения, прежде всего используемый в виде суспензии, или УФ-абсорбер вводят в экструдер в виде маточной смеси. При этом термопластичный полимер подают в экструдер через питательный бункер, в то время как маточную смесь можно вводить в экструдер также через питательный бункер или через отдельное входное отверстие.
Так, например, в случае изготовления наружного слоя (2) термопластичный полимер подают в питательный бункер одночервячного экструдера, в то время как наношкальный поглотитель ИК-излучения в виде маточной смеси вводят в экструдер через отдельное входное отверстие.
В другом варианте, например, в случае изготовления наружного слоя (2) термопластичный полимер подают в питательный бункер одночервячного экструдера, в то время как наношкальный поглотитель ИК-излучения и УФ-абсорбер в виде соответствующих маточных смесей вводят в экструдер через отдельное входное отверстие.
В другом варианте осуществления предлагаемого в изобретении способа исходные составы соответственно для наружного слоя (2) и внутреннего слоя (3) отдельно друг от друга компаундируют перед соэкструзией. Компоненты соответствующих предварительно компаундируемых составов перед соэкструзией сначала можно перемешать в расплаве, например, в одночервячном или двухчервячном экструдере, смесителе или валковой мельнице, и после этого переработать в любые пригодные для последующей соэкструзии формы, например, гранулы или пленки. Затем предварительно компаундированные составы наружного слоя (2) и внутреннего слоя (3) вводят в соответствующие экструдеры для соэкструзии.
В предпочтительном варианте осуществления предлагаемого в изобретении способа наружный слой (2) и внутренний слой (3) соэкструдируют, причем экструдаты (соответствующие расплавы) из отдельных экструдеров вводят в блок питания матрицы, в котором их объединяют, прежде чем они достигнут матрицы. В другом варианте соответствующие экструдаты по отдельности вводят в матрицу и объединяют лишь в пределах окончательного выхода.
Предлагаемые в изобретении соэкструдированные многослойные формованные изделия непосредственно после соэкструзии можно подвергать вальцеванию в валковой мельнице, получая изделия чаще всего в виде пленки. Толщина получаемых при этом пленок в общем случае составляет от 0,5 до 35 мм.
Другим объектом настоящего изобретения является применение предлагаемых в изобретении многослойных формованных изделий в сфере контроля тепла. При этом под контролем тепла подразумевают применение указанных формованных изделий в автомобилях, сфере архитектуры, жилых и административных зданиях, складских помещениях, на стадионах, в аэропортах или других сферах, в которых образование тепла вследствие воздействия теплового излучения является нежелательным.
Предлагаемые в изобретении многослойные формованные изделия находят применение главным образом в строительстве, автомобилестроении, авиации, судостроении, железнодорожном строительстве, а также в электротехнике и электронике, например, в качестве фильтров для экранов электроннолучевых трубок.
Предлагаемые в изобретении многослойные формованные изделия предпочтительно используют в качестве материала для остекления, кровельного материала, пленок в сельском хозяйстве, прежде всего пленок для теплиц, или в качестве элемента окон.
С помощью многослойных формованных изделий, очевидно, можно производить также предметы, прежде всего строительные детали, которые содержат несколько подобных многослойных формованных изделий. Так, например, несколько многослойных формованных изделий в виде плит или пленок могут находиться в разделенном проставками виде, благодаря чему между соответствующими плитами или пленками образуются воздушные каналы. Проставки также могут состоять из термопластичных полимеров наружного слоя (2) или внутреннего слоя (3). Подобные строительные детали прежде всего можно использовать для контроля тепла в зданиях.
Многослойные формованные изделия путем выполнения дополнительных технологических операций, таких как термическая обработка давлением или формование раздувом, очевидно, можно перерабатывать также в другие изделия необходимой формы и конфигурации.
Применение предлагаемых в изобретении многослойных формованных изделий, содержащих наношкальный поглотитель ИК-излучения, позволяет эффективно защищать поверхности, например, поверхности зданий, автомобилей или теплиц, от воздействия теплового излучения. Применение указанных материалов позволяет эффективно контролировать тепло во внутренних пространствах. Применение указанных материалов в общем случае позволяет обеспечивать высокую проницаемость для видимого света при одновременном эффективном экранировании теплового излучения, благодаря чему внутренние пространства остаются доступны для солнечного света и в то же время не так сильно нагреваются.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере его осуществления, не ограничивающего объема изобретения, со ссылкой на прилагаемый к описанию чертеж (смотри фиг.1), на котором схематически показано предлагаемое в изобретении многослойное формованное изделие (1) с наружным слоем (2), содержащим наношкальный поглотитель ИК-излучения (8), внутренним слоем (3) и при необходимости имеющимися другими слоями (4), (5), (6) и (7). Тепловое излучение (9) воздействует на поверхность наружного слоя (2) многослойного формованного изделия (1).
Изобретение относится к многослойным формованным изделиям, которые могут быть использованы в качестве плиты, пленки для теплиц или в качестве элемента окон. Формованное изделие (1) состоит из наружного слоя (2) и находящегося ниже наружного слоя (2) внутреннего слоя (3), выполненного из термопластичного полимера. Наружный слой (2) выполнен из термопластичного полимера и, по меньшей мере, одного наношкального поглотителя ИК-излучения (8), выбранного из легированного сурьмой или индием оксида олова в виде наночастиц или борида редкоземельного металла в виде наночастиц. В формованном изделии (1) в качестве дополнительных добавок могут быть использованы УФ-абсорберы, органические поглотители ИК-излучения не в виде частиц, стабилизаторы, антиоксиданты, красители, неорганические соли, перламутровые пигменты, вещества, отражающие излучение в ближней ИК-области спектра, средства против запотевания или наполнители. Кроме того, описан способ изготовления указанного многослойного формованного изделия (1) путем соэкструзии наружного слоя (2) и внутреннего слоя (3). Применение многослойных формованных изделий по изобретению позволяет эффективно защищать поверхности, например поверхности зданий, автомобилей или теплиц, от воздействия теплового излучения, а также эффективно контролировать тепло во внутренних пространствах. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.
1. Многослойное формованное изделие (1), включающее:
a. наружный слой (2), содержащий
i. термопластичный полимер и
ii. по меньшей мере один наношкальный поглотитель ИК-излучения (8), а также
b. находящийся ниже наружного слоя (2) внутренний слой (3), содержащий
i. термопластичный полимер,
причем поглотителем ИК-излучения является легированный сурьмой или индием оксид олова в виде наночастиц или борид редкоземельного металла в виде наночастиц.
2. Многослойное формованное изделие (1) по п.1, причем наружный слой (2) непосредственно контактирует с внутренним слоем (3).
3. Многослойное формованное изделие (1) по п.1, причем в качестве термопластичного полимера в наружном слое используют полиацеталь, полиакрилат, полиалкилакрилат, поликарбонат, полистирол, сложный полиэфир, полиамид, полиамидимид, полиарилат, полиарилсульфон, полиэфирсульфон, полифенилсульфид, поливинилхлорид, полисульфон, полиимид, полиэфиримид, политетрафторэтилен, полиэфиркетон, полиэфирэфиркетон, полиэфиркетокетон, полибензооксазол, полиоксадиазол, полибензотиазинофенотиазин, полибензотиазол, полипиразинохиноксалин, полипиромеллитимид, полихиноксалин, полибензимидазол, полиоксиндол, полиоксоизоиндолин, полидизоксоизоиндолин, политриазин, полипиридазин, полипиперазин, полипиридин, полипиперидин, политриазол, полипиразол, полипирролидин, поликарборан, полиоксабициклононан, полибициклонон, полидибензофуран, полифталид, полиацеталь, полиангидрид, полимер простого винилового эфира, поливинилтиоэфир, поливиниловый спирт, поливинилкетон, поливинилгалогенид, поливинилнитрил, полимер сложного винилового эфира, полисульфонат, полисульфид, политиоэфир, полисульфамид, полиуретан, полифосфазин, полисилазан, полиимид, полиметилметакрилат, полиэтилентерефталат, полиолефин, например, полиэтилен или полипропилен, сополимер на основе акрилонитрила, стирола и акрилатов, поливинилбутираль или смесь указанных полимеров.
4. Многослойное формованное изделие (1) по п.1, причем в качестве термопластичного полимера во внутреннем слое используют полиацеталь, полиакрилат, полиалкилакрилат, поликарбонат, полистирол, сложный полиэфир, полиамид, полиамидимид, полиарилат, полиарилсульфон, полиэфирсульфон, полифенилсульфид, поливинилхлорид, полисульфон, полиимид, полиэфиримид, политетрафторэтилен, полиэфиркетон, полиэфирэфиркетон, полиэфиркетокетон, полибензооксазол, полиоксадиазол, полибензотиазинофенотиазин, полибензотиазол, полипиразинохиноксалин, полипиромеллитимид, полихиноксалин, полибензимидазол, полиоксиндол, полиоксоизоиндолин, полидизоксоизоиндолин, политриазин, полипиридазин, полипиперазин, полипиридин, полипиперидин, политриазол, полипиразол, полипирролидин, поликарборан, полиоксабициклононан, полибициклонон, полидибензофуран, полифталид, полиацеталь, полиангидрид, полимер простого винилового эфира, поливинилтиоэфир, поливиниловый спирт, поливинилкетон, поливинилгалогенид, поливинилнитрил, полимер сложного винилового эфира, полисульфонат, полисульфид, политиоэфир, полисульфамид, полиуретан, полифосфазин, полисилазан, полиимид, полиметилметакрилат, полиэтилентерефталат, полиолефин, например, полиэтилен или полипропилен, сополимер на основе акрилонитрила, стирола и акрилатов, поливинилбутираль или смесь указанных полимеров.
5. Многослойное формованное изделие (1) по п.1, причем наружный слой (2) в качестве дополнительных добавок содержит УФ-абсорберы, органические поглотители ИК-излучения не в виде частиц, стабилизаторы, антиоксиданты, красители, неорганические соли, перламутровые пигменты, вещества, отражающие излучение в ближней ИК-области спектра, средства против запотевания или наполнители.
6. Многослойное формованное изделие (1) по п.1, причем внутренний слой (3) в качестве дополнительных добавок содержит УФ-абсорберы, органические поглотители ИК-излучения не в виде частиц, стабилизаторы, антиоксиданты, красители, неорганические соли, перламутровые пигменты, вещества, отражающие излучение в ближней ИК-области спектра, средства против запотевания или наполнители.
7. Многослойное формованное изделие (1) по одному из пп.1-6, причем многослойное формованное изделие находится в виде плиты или пленки.
8. Способ получения многослойного формованного изделия (1), отличающийся тем, что
a. наружный слой (2), содержащий
i. термопластичный полимер,
ii. по меньшей мере один наношкальный поглотитель ИК-излучения,
iii. при необходимости по меньшей мере один УФ-абсорбер,
iv. при необходимости по меньшей мере один органический поглотитель ИК-излучения не в виде частиц и
v. при необходимости антиоксиданты,
b. наносят на поверхность внутреннего слоя (3), содержащего
i. термопластичный полимер,
причем поглотителем ИК-излучения является легированный сурьмой или индием оксид олова в виде наночастиц или борид редкоземельного металла в виде наночастиц.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что наружный слой (2) и внутренний слой (3) изготавливают одновременно или последовательно.
10. Способ по п.8, отличающийся тем, что наружный слой (2) и внутренний слой (3) соэкструдируют.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что многослойное формованное изделие (1) подвергают ламинированию.
12. Применение многослойного формованного изделия по одному из пп.1-7 для контроля тепла, в качестве пленок в сельском хозяйстве, в качестве элемента окон или в качестве элемента пустотелых плит, двойных плит, плит с множеством перегородок или монолитных плит.
| Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок | 1923 |
|
SU2008A1 |
| RU 2003133667 A, 10.05.2005 | |||
| US 20040180213 A1, 16.09.2004 | |||
| Способ обработки целлюлозных материалов, с целью тонкого измельчения или переведения в коллоидальный раствор | 1923 |
|
SU2005A1 |
| US 2003224182 A1, 04.12.2003 | |||
| РЕЛЬЕФНЫЕ ОТРАЖАЮЩИЕ ЛАМИНИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ | 2002 |
|
RU2290315C2 |
| Пресс для выдавливания из деревянных дисков заготовок для ниточных катушек | 1923 |
|
SU2007A1 |
