具有改进的机械性能和高的耐候性的热反射性膜片的制作方法

本发明涉及一种多层膜片(foil)，其包含至少一个其中小板(platelet)状填料粒子均匀分布在聚合物基体中的层，所述聚合物基体包含至少一种含氟聚合物。所述膜片具有高的总太阳能反射率(tsr)值、高的耐候性和优异的机械性能。因此，本发明的膜片高度适合于诸如聚氯乙烯(pvc)的材料的表面保护，以及适合于在高压层压体(hpl)中使用。

背景技术：

1、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)具有优异的光学性能和高的耐候性，并且因此特别适用于各种户外应用。pmma膜片通常用于长期保护对uv敏感的基材，例如着色的聚氯乙烯(pvc)窗型材。尽管白色pvc窗型材在过去几十年中占据了建筑材料市场的主导地位，但有一种流行的趋势是，具有各种装饰的美学上更加吸引人的窗型材，尤其是那些深色的窗型材。

2、深色基材(例如窗型材)往往会吸收大量的太阳红外(ir)辐射。特别地，深色窗型材的温度在夏季可能高达60至65℃，这可能会导致不希望的材料软化和窗型材变形。

3、解决该问题的一种可能的方案依赖于使用包含各向同性ir反射性颜料(例如二氧化钛、铬酸铅、氧化铬或蒽醌颜料)的软的装饰性pvc膜。一种替代方案，例如描述在de2719170 a1中的那种，使用包含ir反射性颜料与uv吸收剂和光稳定剂的组合的基于丙烯酸系的表面涂层。这样的表面涂层可被设计成对可见光基本上透明。或者，如在例如wo 2006/058584 a1中所描述的，它们可以反射ir光和吸收可见光，并因此具有深色外观。

4、us 5372669描述了一种用于展示产品(例如标签)的幅材，其芯层可被加载以天然存在的小板形式的云母填料。云母因其耐热性和其平整度(云母的平整度可提高云母对薄膜刚度的贡献)而优选作为填料。

5、ep 0 548 822 a2描述了由可透光塑料材料和包含ir反射性粒子的涂层组成的可透光ir反射体，所述ir反射性粒子平行于所述ir反射体的表面取向。所述可透光ir反射体具有在可见光范围内45-75％的透射率(t)，30-60％的总能量透过率(g)，和>1.15的t/g比率。所述ir反射体可以是片材或板材的形式。所述ir反射性粒子平行于所述表面取向并布置在所述涂层中，所述涂层的厚度为5至40μm并粘附到基材上。ep 0 548 822 a2没有提及在所述涂层中使用含氟聚合物。

6、wo 2018/104293 a1描述了包含掺入到表面含氟聚合物层中的玻璃珠的共挤出多层膜片。所述膜片具有均匀的亚光外观、改进的机械性能和高的耐候性。这些膜片不是ir反射性的。

7、为了实现太阳ir辐射的高反射和高的tsr，现有技术的丙烯酸系膜片经常包含高达20-40重量％的量的ir反射性颜料。在丙烯酸系基体中以这样的量存在ir反射性颜料是不利的，因为它使所述膜片变脆并且难以处理。为了至少在一定程度上弥补这些缺点，所述丙烯酸系膜片经常包含大量的抗冲改性剂。然而，所得的丙烯酸系膜片经常具有不希望地高的雾度。因此，终端消费产品(例如窗型材)具有不美观的浑浊外观，其与印刷的高品质装饰相结合尤其带来困扰。

8、最后，用作户外应用的表面层的丙烯酸系膜片通常通过挤出制造、成卷储存和运输并由终端消费产品的制造商层压到诸如窗型材的基材上。因此，丙烯酸系膜片需要具有适当的机械性能以使得它们能够以快速、可靠和成本有效的方式制造、储存和使用。在任何上述过程中，在丙烯酸系基体中具有大量ir反射性颜料的膜片可能会断裂或破裂，从而导致制造过程中断。

技术实现思路

1、发明目的

2、鉴于上述情况，本发明要实现的目的是提供一种透明的耐候性膜片，其具有良好的ir反射性能和优异的机械稳定性以及优异的光学性能，特别是高透明性。这样的膜片应适合于通过挤出进行工业制造，并用作保护装饰基材免受太阳ir和uv辐射的表面层。

3、发明概述

4、本发明基于以下令人惊奇的发现，当将小板状填料粒子掺入到多层丙烯酸系膜片的相对薄的含氟聚合物层中时，所得膜片与包含相同量的所述小板状填料粒子的单层丙烯酸系膜片相比，具有更高的ir反射性和更高的机械强度，特别是更高的柔韧性。

5、当共挤出本发明的多层膜片时，在所述含氟聚合物层流动经过共挤出喷嘴的过程中，所述小板状填料粒子被充分取向。所述粒子获得关于所述膜片的表面基本上平行的取向。所得多层膜片不仅具有优异的光学性能(高的tsr、高的透射率)，而且还具有高的机械稳定性和高的柔韧性。对机械性能的影响低于相同填料分散在丙烯酸系基体中的情况。这一观察结果非常令人惊奇，因为根据普遍认识，在高度疏水性的含氟聚合物基体与颗粒状填料之间的差的粘合性预计会导致系统具有差的机械性能。

6、因此，本发明的发明人可通过使用单独的相对薄的含氟聚合物层并将ir反射性颜料以小板状填料粒子的形式定位在该含氟聚合物层中而不是在所述丙烯酸系层中来克服现有技术的丙烯酸系膜片的几个缺点。

7、本发明的膜片具有略微结构化的美学上吸引人的表面。这种效果是由在所述膜片表面上的小板状填料粒子产生的，其中，在一个优选的实施方案中，所述粒子从所述膜片表面略微凸出(突出)。所述粒子提供了轻微的光的漫散射，它减少了光的反射，并从而降低了光泽度。

8、本发明的发明人发现，在层压工艺过程中，甚至在高达120℃或甚至更高的温度下，本发明的膜片仍保持是均匀亚光的，并且层压辊的机械压力不会导致所述粒子“沉入”到所述膜片材料中。相反，所述粒子在所得层压制品的表面上保持可见，并确保其均匀的亚光外观。表面粗糙度也基本上保持不变。如本文中使用的术语“均匀”意思是指在所述膜片内的小板状填料粒子的浓度基本上恒定。

9、总之，本发明的膜片提供以下优点：

10、·它具有高的tsr值和良好的机械性能。

11、·它具有优异的耐候性和非常好的耐化学品性，例如关于可商购清洁组合物的耐化学品性。

12、·它具有防污性能，易于清洁。

13、·它在延长的时间内保持是均匀亚光的。

14、·它可以在挤出设备中以成本有效的方式制造。

15、·它可用于在变化的温度下和在使用不同层压设备时层压各种基材。所得层压产品的外观是高度均匀的，并且基本上不受诸如层压温度或层压辊材料的加工条件的影响。

16、本发明的第一方面涉及共挤出多层膜片，其至少包含层a和层b，其中所述层a包含基于该层a的重量计：

17、40.0至99.99重量％的含氟聚合物；

18、0.0至30.0重量％的聚(甲基)丙烯酸烷基酯；和

19、0.01至30.0重量％的小板状填料粒子，其具有至少1至10，优选1至20，更优选1至30的纵横比。

20、所述层b包含基于该层b的重量计：

21、0.0至95.0重量％的聚甲基丙烯酸(甲)酯(poly(methyl)methacrylate)；

22、5.0至95.0重量％的一种或几种抗冲改性剂；

23、0.0至40.0重量％的含氟聚合物；

24、0.0至5.0重量％的一种或几种uv吸收剂；

25、0.0至5.0重量％的一种或几种uv稳定剂；和

26、0.0至20.0重量％的粘合促进剂，其选自粘合促进共聚物、颗粒状二氧化硅或它们的组合。

27、所述聚甲基丙烯酸(甲)酯和一种或几种抗冲改性剂在所述层b中的累计含量为基于所述层b的重量计的至少50重量％，优选至少60重量％，更优选至少70重量％，又甚至更优选至少80重量％，再更优选至少90重量％，特别优选至少95重量％。

28、如本领域技术人员将容易理解的，如本文中使用的术语“膜片”是指厚度低于5mm，更优选低于1mm的片材。尽管本发明的膜片可有利地用作保护性涂层，但如本技术中使用的术语“膜片”应一般性地与诸如“薄膜”或“涂层”的术语区分开。涂层典型地是多层基材的顶层，并且不能与所述基材分开处理。与涂层相反，本发明的膜片不必定是多层制品的一个层，即不必定附接于任何基材，并且因此可以被单独处理并用于各种不同目的。

29、本发明的膜片在耐候性和机械抗性方面优于市场上可得的ir反射性膜片，并且在延长的时间内具有改进的稳定性(>10年＝长期稳定性)。如本文中使用的术语“稳定性”不仅涉及所述膜片关于气候老化作用和机械损伤而言的固有稳定性，而且还涉及其关于ir反射性能和uv吸收方面的保护作用的可持续性。术语“红外(ir)辐射”涉及波长为780nm至2500nm的光。

30、本发明的另一方面涉及制造所述膜片的方法，其中该方法包括其中在膜片模塑工艺中，优选在冷却辊工艺中模塑所述膜片的步骤。

31、在又一方面，本发明涉及多层制品，优选高压层压体或挤出的pvc制品，其包含至少部分地被所述膜片覆盖的基材，其中

32、所述层a形成所述多层制品的外表面；

33、所述层b位于所述层a与所述基材之间；和

34、层c，如果存在，位于所述层b与所述基材之间。