CN105593281B - 红外反射暗色聚碳酸酯组合物 - Google Patents

红外反射暗色聚碳酸酯组合物 Download PDF

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Abstract

公开了具有抗红外添加剂的暗色聚碳酸酯组合物及由其制造的外部机动车部件。该暗色聚碳酸酯组合物和部件通过结合改进的抗红外添加剂赋予了较暗色材料的增强的热管理和减小的内部加热。该暗色聚碳酸酯组合物和机动车部件可以在包括机动车玻璃应用的各种外部应用中使用。

Description

红外反射暗色聚碳酸酯组合物
技术领域
本发明涉及当暴露于阳光时具有减少的能量吸收的暗色聚碳酸酯组合物。这些暗色(深色，黑色，dark colored)聚碳酸酯组合物包括传播或反射红外光的红外反射添加剂，从而使得组合物吸收较少的红外能量。暗色聚碳酸酯组合物在不同的应用中均是有用的，包括用于形成可以暴露于长时间的直射阳光的外部机动车部件，以及用于机动车玻璃应用。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是合成工程热塑性树脂，并且是具有多种有益特性的一类有用的聚合物。聚碳酸酯树脂以其强度和透明性提供了许多显著的优点并且用于多种不同的商业应用中，包括电子工程(E&E)部件、机械部件、机动车部件、机动车玻璃等。然而，如同其它聚合物，聚碳酸酯由于长时间暴露于直射阳光而经受降解(即，聚碳酸酯变色、失去光泽、变得易碎等)。
在机动车工业中，多种具有暗色的聚碳酸酯制剂是可商购的。暗色机动车部件通常通过结合炭黑，或者其它颜色的染料或颜料获得。然而，通过这些方法变黑的部件在可见光谱范围内及近红外(NIR)光谱的显著部分内吸收光，这导致更快速的加热以及更多的能量吸收。一些染料或颜料允许NIR光穿过而不是吸收，这在热管理方面导致了少量的改善，超过使用炭黑形成暗色聚碳酸酯。
美国专利US 2008/0138609公开了在机动车辆上使用的塑料组合物，该组合物包含红外反射颜料和热塑性组分。具有位于其中的红外反射组分的热塑性组合物使反射率在约750nm至约2500nm波长的范围内增加约300％，这超过了不包含红外反射颜料的颜色匹配的塑料组合物，并且提供了根据ASTM标准D 4803-97测试方法阐述的步骤的至少约15C的δT，这超过了不包含红外反射颜料的颜色匹配的塑料组合物。
美国专利US 2007/0225416公开了聚碳酸酯树脂和包含锂盐阻燃添加剂。该组合物具有小于约1％的浊度并且基本不含氯和溴。
需要针对光照降解进行进一步的改进。期望的是提供具有暗色的聚碳酸酯组合物用于制造长时间暴露于直射阳光的外部机动车部件。
发明内容
本文公开了当暴露于阳光时具有减少的能量吸收的暗色聚碳酸酯共混物/组合物。这些暗色聚碳酸酯组合物可以用于形成具有改善的耐久性和耐光性/耐候性的具有外部应用以及直接的阳光暴露的机动车部件/玻璃。
在本文的各种实施方式中公开了具有改善的耐光照性的聚碳酸酯组合物，该组合物包含聚碳酸酯聚合物、红外反射添加剂、热稳定剂、抗氧化剂和UV添加剂。聚碳酸酯组合物具有当在DREOLL条件下，在CIELAB色彩空间测量时20或更低的L值，并且具有根据ISO9050测量时小于90％的能量吸收(AE)。
在一些实施方式中，聚碳酸酯组合物的红外反射添加剂是包含混合的金属氧化物的复合无机有色颜料(CICP)。
在其它另外的实施方式中，聚碳酸酯组合物的红外反射添加剂是氧化铁铬(铁铬氧化物，chromium iron oxide)CICP。
有时，聚碳酸酯组合物的红外反射添加剂是CICP绿17、棕29或棕35。
在特定的实施方式中，聚碳酸酯组合物的红外反射添加剂是CICP棕29。
聚碳酸酯组合物可以具有约0.1wt％至约2.0wt％的红外反射添加剂。
在特定的实施方式中，聚碳酸酯组合物具有约0.01wt％至约0.10wt％的热稳定剂、约0.01wt％至约0.05wt％的抗氧化剂以及约0.01wt％至约0.3wt％的UV添加剂。
在其它实施方式中，热稳定剂是三(二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯，抗氧化剂是十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯，并且UV添加剂是2-(2-羟基-5-叔-辛基苯基)苯并***或双[2-羟基-5-叔-辛基-3-(苯并***-2-基)苯基]-甲烷。
在其它另外的实施方式中，聚碳酸酯组合物进一步包括约0.01wt％至约0.3wt％的脱模剂，其中，脱模剂是(a)二季戊四醇/季戊四醇的棕榈酸酯/硬脂酸酯或(b)十八烷酸-1,2,3-丙三酯(octadecanoic acid,1,2,3-propanetriyl ester)(CAS#537-39-3)。
在一些实施方式中，聚碳酸酯组合物的聚碳酸酯聚合物包括具有高于25,000的Mw的高分子量聚碳酸酯聚合物和具有低于25,000的Mw的低分子量聚碳酸酯聚合物。
在特定的实施方式中，聚碳酸酯组合物具有根据ISO 9050测量时小于85％的能量吸收(AE)。
在一些实施方式中，聚碳酸酯组合物具有根据ISO 9050测量时小于80％的能量吸收(AE)。
本文也包括使用本发明公开的聚碳酸酯制造的具有改善的耐光照性的外部机动车部件/玻璃。
在其它另外的实施方式中，用于机动车玻璃的机动车部件包括固定层，其包括聚合物或金属；固定层上的聚碳酸酯层，其中，聚碳酸酯层包括聚碳酸酯聚合物、红外反射添加剂、热稳定剂、抗氧化剂和UV添加剂，并且其中，机动车部件具有当根据ISO 9050测量时小于90％的能量吸收(AE)。
在特定的实施方式中，机动车部件进一步包括在聚碳酸酯层上的透明层。
在一些实施方式中，透明层是聚碳酸酯层。
在其它另外的实施方式中，机动车部件包括在透明层上的外部耐候层。
在一些实施方式中，机动车部件具有当根据ISO 9050测量时小于85％的能量吸收(AE)。
在其它另外的实施方式中，机动车部件具有当根据ISO 9050测量时小于80％的能量吸收(AE)。
在各种实施方式中也公开了聚合物组合物，包含：约80wt％至约99.9wt％的聚碳酸酯聚合物；约0.5wt％至约1.0wt％的红外放射添加剂；约0.01wt％至约0.10wt％的热稳定剂；约0.01wt％至约0.10wt％的抗氧化剂；以及约0.01wt％至约0.3wt％的UV添加剂；其中，聚碳酸酯组合物具有当在DREOLL条件，在CIELAB色彩空间测量时20或更低的L值，并且具有当根据ISO 9050测量时小于80％的能量吸收(AE)。
在下文中将更具体地描述这些和其它非限制性特征。
附图说明
下文是附图的简要说明，其表示用于示出本文公开的示例性实施方式的目的而并不用于限制示例性实施方式的目的。
图1是示出了外部机动车部件的各个层的示意性剖面图。
具体实施方式
通过参考以下实施方式和包括在其中的实施例的详细描述可以更容易理解本发明。在下文的说明书和所附权利要求中，对多个术语作出的参考将限定为具有以下含义。
除非上下文另外清楚表示，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数的指示物。
在说明书中和权利要求中使用的术语“包括”可以包括实施方式“由……组成”和“基本由……组成”。
在本申请的说明书和权利要求书中的数值，特别当它们涉及聚合物或聚合物组合物的数值反应用于可以包含不同特征的单独的聚合物的组合物的平均值。此外，除非指示为相反，数值应该理解为包括当减小至相同数量的有效数字时相同的数值，和与表述值相差小于确定该值的本申请中描述类型的常规测量技术的实验误差的数值。
本文公开的全部范围包括列举的端点和独立的组合(例如，“2克至10克”的范围包括端点2克和10克以及全部中间数值)。
在本文中使用的近似用语可以应用于修饰任何数量表示，这些数量表示可以发生变化而不引起与其相关的功能的改变。因此，通过术语或多个术语，如“约”和“基本”修饰的数值可以不用于限定特定的精确数值。修饰词“约”也可以理解为公开了通过两个端点的绝对值限定的范围。例如，表达“约2至约4”也公开了范围“2至4”。
应该注意的是重量百分数或“wt％”基于聚合物组合物的总重量。
使用标准命名法描述化合物。例如，未通过任何指定基团取代的任何位置应理解为具有通过指定的键或氢原子填充的其化合价。不在两个字母或符号之间的波折号(“-”)用于指示取代基的连接的点。例如醛基基团-CHO通过羰基基团的碳连接。
术语“脂肪族”表示直链或支链的非环状原子排列，且具有至少是一的化合价。脂肪族基团定义为包括至少一个碳原子。原子的排列可以包括在主链中具有杂原子，如氮、硫、硅、硒和氧，或者可以仅由碳和氢组成。脂肪族基团可以是取代的或非取代的。示例性脂肪族基团包括但不限于甲基、乙基、异丙基、异丁基、羟基甲基(-CH2OH)、巯基甲基(-CH2SH)、甲氧基、甲氧羰基(CH3OCO-)、硝基甲基(-CH2NO2)和硫代羰基。
术语“烷基”是指由碳和氢组成的直链或支链的原子排列。原子排列可以包括单键、双键、或三键(典型的称为烷烃、烯烃或炔烃)。烷基基团可以是取代的(即，取代一个或多个氢原子)或非取代的。示例性烷基基团包括，但不限于甲基、乙基和异丙基。应该注意的是烷基是脂肪族的子集。
术语“芳香族”是指具有至少是一的化合价并且包括至少一个芳香族基团的原子排列。原子排列可以包括杂原子，如氮、硫、硒、硅和氧，或者可以仅由碳和氢组成。芳香族基团是未取代的。示例性芳香族基团包括但不限于苯基、吡啶基、呋喃基、噻吩基、萘基和联苯基。
术语“芳基”是指完全由碳原子和氢原子组成的芳香族基团。当芳基与碳原子的数值范围结合描述时，其不应该解释为包括取代的芳香族基团。例如，短语“包含6至10个碳原子的芳基”应该解释为表示苯基基团(6个碳原子)或萘基基团(10个碳原子)，并且不应该解释为包括甲基苯基基团(7个碳原子)。应该注意的是芳基是芳香族的子集。
术语“脂环族”表示环状但不是芳香族的原子排列。脂环族基团可以包括环中的杂原子，如氮、硫、硒、硅和氧，或者可以仅由碳和氢组成。脂环族基团可以包括一个或多个非环组份。例如，环己基甲基基团(C6H11CH2-)是脂环族官能团，其包括环己基环(环状且不是芳香族的原子排列)以及亚甲基基团(非环组份)。脂环族基团可以是取代的或未取代的。示例性的脂环族基团包括，但不限于环丙基、环丁基、1,1,4,4-四甲基环丁基、哌啶基和2,2,6,6-四甲基哌啶基。
术语“环烷基”是指环状但不是脂肪族的原子排列，并且其仅由碳和氢组成。环烷基基团可以是取代的或未取代的。应该注意的是环烷基是脂环族的子集。
在上文的定义中，术语“取代的”表示用另一官能基团，如烷基、卤素、-OH、-CN、-NO2、-COOH等取代指定基团上的至少一个氢原子。
术语“全氟烷基”是指仅包括碳和氟的直链或支链原子排列。
术语“室温”表示23℃的温度。
除非在本文中另有指定，在本文中所提供的标准的年份是标准为2013年9月26日的最近的日期。
本申请要求2013年9月26日提交的美国临时专利申请第61/882,967的优先权，其全部公开内容结合于此作为参考。
参考图1，机动车部件100可以由通过至少一个方法步骤形成的多个层组成。方法步骤可以包括1K模制(在模具中一种材料的一次注射)、2K模制(在不同时间里将两种不同的材料注射到模具中)、粘合、涂覆和其它本领域普通技术人员已知的方法步骤。在一种实施方式中，暗色机动车部件100由固定层102(层A)和基底层104(B)组成。固定层102可以包括金属、玻璃、聚合物或其它材料，基底层固定在其上。基底层104可以包括聚碳酸酯材料，例如本发明的暗色聚碳酸酯组合物。根据需要可以在基底层上放置或涂覆另外的层。
在另一实施方式中，暗色机动车部件100进一步包括第二基底层106。可选的第二基底层106可以包括透明材料，例如不同的聚碳酸酯材料。
在又一实施方式中，暗色机动车部件100进一步包括沉积在第一基底层104或第二基底层106上的涂覆层108。可以施加可选的涂覆层108，例如自清洁表面涂层，或SLX涂层(即，聚碳酸酯-聚酯共聚物)以改进整个机动车部件的耐候特性、抗刮性或其它特性。可选的涂覆层108可以是耐候层。
由于太阳辐射被吸收，暴露于阳光下的机动车部件被加热。暗色部件本质地吸收几乎全部的可见光且通常吸收大部分的近红外光，并且因此与亮色部分相比，暗色部分被更快加热。这些另外的加热可能导致对暗色机动车部件的不期望的损坏。例如，在加热和冷却的过程中，暗色机动车部件100的不同层102、104、106、108的膨胀系数不同可能导致层102、104、106、108发生分层。具有高的热应力的机动车部件可能破裂。暴露于阳光下的暗色机动车部件100内的较高的温度和或快速的温度聚集可能导致不同的层102、104、106、108加速分层，并且因此导致在模内应力存在区域的破裂。
本发明的暗色聚碳酸酯组合物包括红外反射添加剂，其在用于模制部件的能量吸收方面表现出较高的正面改善。红外添加剂使得暗色聚碳酸酯组合物减少热聚集的速率和量，这可以导致在聚碳酸酯应用中在不同聚碳酸酯层的界面处或较高应力位置减少故障。改善的热管理也可以减小由于热量传递整个机动车部件的全部层的引起的普通降解过程导致的部件的故障。应该注意的是本发明的聚碳酸酯组合物对于形成暴露于直射阳光(与间接暴露相反)的部件是最有用的。例如，它们特别用于形成构成机动车的外部的部件(即，车身板件)，以及较少的用于构成机动车的内部乘客厢的部件。
通常，本发明的聚碳酸酯组合物包括(A)聚碳酸酯聚合物；(B)红外反射添加剂；(C)热稳定剂；(D)抗氧化剂；以及(E)UV添加剂。聚碳酸酯组合物具有当根据ISO 9050测量时小于90％的能量吸收(AE)。
根据合适的度量标准定义在本文中所使用的术语“暗”或“暗色”。测量颜色的一种方法是CIELAB色彩空间。色彩空间使用三个维度，L*、a*和b*。L*是亮度或L值，并且可以用作测量透射穿过聚碳酸酯树脂的光的量。L*值的范围从0(黑)至100(漫反射白)。尺寸a*测量品红(正值)和绿色(负值)之间的颜色。尺寸b*测量黄色(正值)和蓝色(负值)之间的颜色，并且也可以称为测量蓝色颜色或作为b值。可以在DREOLL条件下测量颜色。为了公开的目的，暗色具有当在DREOLL条件下在CIELAB色彩空间中测量时20或更低的L值。这表明聚碳酸酯组合物吸收入射至组合物上的大部分光。
本发明的暗色聚碳酸酯组合物包含聚碳酸酯聚合物(A)。本文中使用的术语“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯聚合物”表示具有式(1)的重复结构碳酸酯单元的聚合物：
其中，R1基团的总数的至少约60％是芳香族有机基团，并且其余量是脂肪族、脂环族或芳香族基团。酯单元(-COO-)并不认为是碳酸酯单元，并且碳酸酯单元并不认为是酯单元。在一种实施方式中，每个R1均是芳香族有机基团，例如式(2)的基团：
-A1-Y1-A2- (2)
其中，每个A1和A2均是单环二价芳基基团，并且每个Y1是具有分隔A1与A2的一个或两个原子的桥联基团。在示例性实施方式中，一个原子分隔A1与A2。这种类型的基团的示例性非限定性实例是-O-、-S-、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-双环庚叉基(bicycloheptylidene)、乙叉基(ethylidene)、异丙叉基(isopropylidene)、新戊叉基(neopentylidene)、环己叉基(cyclohexylidene)、环十五叉基(cyclopentadecylidene)、环十二叉基(cyclododecylidene)和金刚烷叉基(adamantylidene)。桥联基Y1可以是烃基基团或饱和的烃基基团，如亚甲基、环己叉基、或异丙叉基。
聚碳酸酯可以通过具有式HO-R1-OH的二羟基化合物的界面反应制备，其中，R1是如上面所定义的。适合于界面聚合的二羟基化合物包括式(A)的二羟基化合物以及式(3)的二羟基化合物
HO-A1-Y1-A2-OH (3)
其中，Y1、A1和A2如前文描述的。也包括通用式(4)的双酚化合物：
其中，Ra和Rb各自表示卤素原子或一价烃基基团，并且可以是相同的或不同的；p和q各自独立地是0至4的整数；并且Xa表示式(5)的一个基团：
其中，Rc和Rd各自独立地表示氢原子或一价直链或环状烃基基团，并且Re是二价烃基基团。
可以通过式(3)表示的这种类型的双酚化合物的特定的实例包括1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(下文称为“双酚-A”或“BPA”)、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正-丁烷、2,2-双(4-羟基苯基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基-叔-丁基苯基)丙烷和2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(“PPPBP”)。也可以使用包括前述二羟基化合物中至少一种的组合。
支链聚碳酸酯以及直链聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的共混物也是有用的。支链聚碳酸酯通过在聚合过程中加入支化剂进行制备。这些支化剂包括具有选自羟基、羧基、羧酸酐基、卤甲酰基和前述官能基团的混合物中的至少三个官能团的多官能有机化合物。特定的实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三-对-羟基苯基乙烷(THPE)、靛红-双-酚、三-酚TC(1,3,5-三((对-羟基苯基)异丙基)苯)、三酚PA(4(4(1,1-双(对-羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、均苯三甲酸和二苯甲酮四羧酸。支化剂可以以约0.05wt％至约2.0wt％的水平添加。
本文中使用的“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯聚合物”进一步包括具有包聚碳酸酯与包含碳酸酯链单元的其它共聚物的共混物。示例性的共聚物是聚酯碳酸酯，也称为共聚酯-聚碳酸酯。除式(1)的重复碳酸酯链单元外，这种共聚物进一步包含式(6)的重复单元：
其中，D是衍生自二羟基化合物的二价基团，并且可以是，例如C2-10亚烷基基团、C6-20脂环族基团、C6-20芳香族基团、或聚氧化亚烷基基团，其中亚烷基基团包含2至约6个碳原子，特别的2、3或4个碳原子；并且T是衍生自二羧酸的二价基团，并且可以是，例如C2-10亚烷基基团、C6-20脂环族基团、C6-20烷基芳香族基团、或C6-20芳香族基团。在其它实施方式中，包含C4-C36亚烷基基团的二羧酸可以用于形成式(6)的共聚物。这类亚烷基基团的实例包括己二酸、癸二酸或正十二烷酸。
在一种实施方式中，D是C2-6亚烷基基团。在另一实施方式中，D衍生自式(7)的芳香族二羟基化合物：
其中，每个Rk独立地是C1-10烃基基团，且n是0至4。卤素通常使用溴。式(7)表示的化合物的实例包括间苯二酚；取代的间苯二酚化合物，如5-甲基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚等；儿茶酚；氢醌；取代的氢醌，如2-甲基氢醌、2-叔-丁基氢醌、2-苯基氢醌、2-枯基氢醌、2,3,5,6-四甲基氢醌等；或包括前述化合物中至少一种的组合。
可以用于制备聚酯的芳香族二羧酸的实例包括邻苯二甲酸或对苯二甲酸、1,2-二(对-羧基苯基)乙烷、4,4'-二羧基二苯基酯、4,4'-二苯甲酸以及包括前述酸中至少一种的混合物。也可以存在包含稠环的酸，如1,4-、1,5-、或2,6-萘二羧酸。特定的二羧酸是对苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘二羧酸、环己基二羧酸或它们的混合物。
在其它实施方式中，可以使用聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。合适的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的特定的实例是聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(对苯二甲酸-1,4-丁二醇酯)(PBT)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)、聚(萘二甲酸丁二醇酯)(PBN)、(聚对苯二甲酸丙二醇酯)(PPT)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)和包括前述聚酯中至少一种的组合。
包含对苯二甲酸亚烷基酯重复酯单元与其它酯基团的共聚物也是有用的。有用的酯单元可以包括不同的对苯二甲酸亚烷基酯单元，其可以在聚合物链中作为独立的单元或作为聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的嵌段的形式存在。这种共聚物的特定的实例包括聚(对苯二甲酸环己烷二亚甲酯)-共-聚(对苯二甲酸乙二醇酯)，其中，聚合物包含大于或等于50mol％的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)时缩写为PETG，且聚合物包含大于50mol％的聚(1,4-对苯二甲酸环己烷二亚甲酯)时缩写为PCTG。
聚(环亚烷基二酯)也可以包括聚(环己烷二羧酸亚烷基酯)。对于这些，特定的实例是聚(1,4-环己烷二甲醇-1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)，其具有式(8)的重复单元：
其中，如使用式(6)的描述，R2是衍生自1,4-环己烷二甲醇的1,4-环己烷二亚甲基基团，并且T是衍生自环己烷二羧酸酯或其化学等同物的环己烷环，并且可以包括顺式-异构体、反式-异构体或包括前述异构体中至少一种的组合。
在短语“聚碳酸酯聚合物”中还包括的是聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。这些共聚物包括聚碳酸酯嵌段和聚二有机硅氧烷嵌段。共聚物中聚碳酸酯嵌段包括前文描述的式(1)的重复结构单元，例如其中，R1是前文描述的式(2)。这些单元可以衍生自前文描述的式(3)的二羟基化合物的反应。
聚二有机硅氧烷嵌段包括式(9)的重复结构单元(在本文中有时称为“硅氧烷”)：
其中，每次出现的R是相同的或不同的，并且是C1-13一价有机基团。例如，R可以是C1-C13烷基基团、C1-C13烷氧基基团、C2-C13烯基基团、C2-C13烯氧基基团、C3-C6环烷基基团、C3-C6环烷氧基基团、C6-C10芳基基团、C6-C10芳氧基基团、C7-C13芳烷基基团、C7-C13芳氧基基团、C7-C13烷芳基基团、或C7-C13烷芳氧基基团。可以在相同的共聚物中使用前述R基团的组合。通常，D可以具有的平均值为2至约1000、特别地约2至约500、更特别的约5至约200、并且更特别的约10至约75。当D是较小的值时，例如小于约40，可以期望使用相对大量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。相反，当D是较大的值时，例如大于约40，可能需要使用相对较少量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。应该注意的是聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物中硅氧烷嵌段具有链长的分布，并且D是平均值。
在一种实施方式中，由式(10)的重复结构单元提供聚二有机硅氧烷嵌段：
其中，D如上面所描述的；每个R可以是相同的或不同的，并且如前文的定义；并且Ar可以是相同的或不同的，并且是取代的或未取代的C6-C30亚芳基基团，其中，键直接连接至芳香族部分。式(10)中合适的Ar基团可以衍生自C6-C30二羟基亚芳基化合物，例如上面的式(3)、(4)或(7)的二羟基亚芳基化合物。也可以使用包括前述二羟基亚芳基化合物中至少一种的组合。
这类单元可以衍生自以下式(11)的相应的二羟基化合物：
其中，Ar和D如上面的所描述。该式的化合物可以通过在相转移条件下使二羟基亚烷基化合物与，例如α,ω-双乙酰氧基聚二有机硅氧烷的反应获得。
在另一实施方式中，聚二有机硅氧烷嵌段包括式(12)的重复结构单元：
其中，R和D如上面所定义的。式(12)中的R2是二价C2-C8脂肪族基团。式(12)中的每个M可以是相同的或不同的，并且可以是氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯氧基基团、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷基芳基、或C7-C12烷芳氧基，其中，每个n各自独立地是0、1、2、3或4。
在一种实施方式中，M是烷基基团，如甲基、乙基或丙基、烷氧基基团，如甲氧基、乙氧基或丙氧基，或芳基基团，如苯基或甲苯基；R2是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基基团；并且R是C1-8烷基、卤代烷基，如三氟丙基、氰基甲基、或芳基，如苯基或甲苯基。在另一实施方式中，R是甲基、或甲基与苯基的混合。在又一实施方式中，M是甲氧基，n是1，R2是二价C1-C3脂肪族基团，并且R是甲基。
这些单元可以衍生自相对应的二羟基聚二有机硅氧烷(13)：
其中，R、D、M、R2和n如上面所描述的。
这种二羟基聚硅氧烷可以通过在式(14)的硅氧烷氢化物和脂肪族不饱和一元酚之间进行铂催化的加成制备，
其中，R和D如上面所定义的。合适的脂肪族不饱和一元酚包括，例如丁子香酚、2-甲基苯酚、4-烯丙基-2-甲基苯酚、4-烯丙基-2-苯基苯酚、4-烯丙基-2-叔-丁氧基苯酚、4-苯基-2-苯基苯酚、2-甲基-4-丙基苯酚、2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚、2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲基苯酚和2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚，也可以使用包括前述中至少一种的混合物。硅氧烷嵌段可以构成大于0至约25wt％的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物，包括4wt％至约25wt％，约4wt％至约10wt％，或约15wt％至约25wt％，或约6wt％至约20wt％。聚碳酸酯嵌段可以构成约75wt％至小于100wt％的嵌段共聚物，包括约75wt％至约85wt％。特别预期地，聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物是二嵌段共聚物。聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物可以具有约28,000至约32,000的重均分子量。通常，聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的量对于全部聚碳酸酯共混物包含约2wt％至约5wt％的硅氧烷而言是足够的。例如，如果聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含20wt％的硅氧烷，则共混物可以包含约14至约24wt％的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
在本发明的特定的实施方式中，聚碳酸酯聚合物(A)衍生自具有式(I)的结构的二羟基化合物：
其中，R1至R8各自独立地选自氢、硝基、氰基、C1-C20烷基、C4-C20环烷基和C6-C20芳基；并且A选自键、-O-、-S-、-SO2-、C1-C12烷基、C6-C20芳香族和C6-C20脂环族。
在特定的实施方式中，式(I)的二羟基化合物是2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(即，双酚A或BPA)。式(I)的其它示例性化合物包括：2,2-双(4-羟基-3-异丙基苯基)丙烷；2,2-双(3-叔-丁基-4-羟基苯基)丙烷；2,2-双(3-苯基-4-羟基苯基)丙烷；1,1-双(4-羟基苯基)环己烷；4,4'-二羟基-1,1-联苯；4,4'-二羟基-3,3'-二甲基-1,1-联苯；4,4'-二羟基-3,3'-二辛基-1,1-联苯；4,4'-二羟基二苯醚；4,4'-二羟基二苯硫醚；和1,3-双(2-(4-羟基苯基)-2-丙基)苯。
在更特定的实施方式中，聚碳酸酯聚合物(A)是双酚-A均聚物。，聚碳酸酯聚合物可以具有根据聚碳酸酯标准的约15,000至约70,000道尔顿的重均分子量(Mw)，包括约15,000至约22,000道尔顿的范围。聚碳酸酯聚合物可以是直链或支链聚碳酸酯，并且在更特定的实施方式中是支链聚碳酸酯。
在本发明的一些实施方式中，聚碳酸酯组合物包含两种聚碳酸酯聚合物，即，第一聚碳酸酯聚合物(A1)和第二聚碳酸酯聚合物(A2)。两种聚碳酸酯聚合物可以具有相同的或不同的单体。
第一聚碳酸酯聚合物具有比第一聚碳酸酯聚合物更大的重均分子量。第一聚碳酸酯聚合物可以具有基于BPA聚碳酸酯标准通过GPC测量时大于25,000的重均分子量，包括高于30,000。第二聚碳酸酯聚合物可以具有基于BPA聚碳酸酯标准通过GPC测量时高于25,000的重均分子量。在实施方式中，第一聚碳酸酯聚合物与第二聚碳酸酯聚合物的重量比率通常为至少0.5:1，并且在进一步的实施方式中为至少1:1。应该注意的是本文中描述的重量比率是共混物中两种共聚物的量的比率，而不是两种共聚物的分子量的比率。应该注意的是重均分子量是通过GPC基于双酚-A聚碳酸酯标准进行测量的。
两种聚碳酸酯聚合物之间的重量比率可以影响最终共混物的流动特性、延展性和表面美观。共混物可以包括约80至约99.9wt％的结合的第一聚碳酸酯共聚物和第二聚碳酸酯聚合物。当共混在一起时，两种聚碳酸酯聚合物可以具有约25,000至约30,000的平均分子量。聚碳酸酯聚合物(A)可以占全部聚碳酸酯组合物的约80wt％至约99.9wt％。
合适的聚碳酸酯可以通过本领域已知的方法制造，如界面聚合和熔融聚合。尽管用于界面聚合的反应条件可以改变，但是示例性方法通常包括将二元酚反应物溶解或分散于苛性钠或钾的水溶液中，将产生的混合物添加至合适的与水不混溶的溶剂介质中，并且在控制pH条件，例如约8至约10的情况下，在合适的催化剂，如三乙胺或相转移催化剂存在下使反应物与碳酸酯前体接触。通常，，聚碳酸酯可以通过在熔融聚合方法中在熔融状态，在酯基转移催化剂存在下使二羟基反应物和二芳基碳酸酯，如二苯基碳酸酯在混合器、双螺杆挤出机等中进行共反应以形成均分散体来制备。挥发性一元酚通过蒸馏从熔融反应物中去除并且聚合物分离为熔融残留物。
本发明的暗色聚碳酸酯组合物也包括红外反射添加剂(B)。通常，红外反射(IR)添加剂是在700nm至1100nm的波长范围内反射的无机颜料。颜料是不溶于其分散的车辆中的物质。这种IR颜料通常通过金属氢氧化物、硝酸盐、醋酸盐或氧化物的煅烧形成。可替代地，金属颜料可以通过在玻璃基底上涂覆金属制备。合适的IR添加剂的示例性实施方式包括CI颜料绿17(铬绿黑赤铁矿)、CI颜料棕29(氧化铁铬)、CI颜料棕35和CI颜料黑30(铬铁镍黑尖晶石)。这些IR添加剂可以获得自任何合适的供应商，如在Cincinnati,Ohio的ShepherdColor Company。在特定的实施方式中，暗色聚碳酸酯组合物包括约0.1wt％至约2.0wt％的红外反射添加剂，包括约0.5wt％至约1.0wt％的红外反射添加剂。
本发明的暗色聚碳酸酯组合物也包括热稳定剂(C)。热稳定剂可以是亚磷酸三(二-叔-丁基苯基)酯或其它类似的组合物。其它示例性热稳定剂包括，例如有机亚磷酸酯，如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三-(2,6-二甲基苯基)酯、亚磷酸三-(混合的单-和二-壬基苯基)酯等；膦酸酯，如膦酸二甲基苯酯等、磷酸酯，如磷酸三甲酯等，或包括前述热稳定剂中至少一种的组合。通常热稳定剂的使用量为全部聚碳酸酯组合物的约0.0001wt％至约1wt％。在特定的实施方式中，暗色聚碳酸酯组合物包含约0.01wt％至约0.10wt％的热稳定剂。
本发明的暗色聚碳酸酯组合物也包括抗氧化剂(D)。抗氧化剂可以是十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯或其它类似的组合物。其它示例性抗氧化剂添加剂包括，例如有机亚磷酸酯，如亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二-叔-丁基苯基)酯(例如“IRGAFOS 168”或“I-168”)、二亚磷酸双(2,4-二-叔-丁基苯基)季戊四醇酯、二亚磷酸二硬酯酰基季戊四醇酯等；烷基化的一元酚或多元酚；多元酚与二烯的烷基化反应产物，如四[亚甲基(3,5-二-叔-丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等；对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化氢醌；羟基化硫代二苯醚；烷叉基-双酚；苄基化合物；β-(3,5-二-叔-丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；β-(5-叔-丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯，如二硬脂酸硫代丙酸酯、二月桂酰硫代丙酸酯、双十三硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二-叔-丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二-叔-丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等；β-(3,5-二-叔-丁基-4-羟基苯基)-丙酸等的酰胺，或包括前述抗氧化剂中至少一种的组合。通常抗氧化剂使用的量为全部聚碳酸酯组合物的约0.0001wt％至约1wt％。在特定的实施方式中，暗色聚碳酸酯组合物包括约0.01wt％至约0.10wt％的抗氧化剂。
本发明的暗色聚碳酸酯组合物也包括紫外(UV)添加剂(E)。UV添加剂可以是2-(2-羟基-5-叔-辛基苯基)苯并***、双[2-羟基-5-叔-辛基-3-(苯并***-2-基)苯基]-甲烷、或本领域技术人员已知的其它材料。其它示例性紫外吸收添加剂包括，例如羟基二苯甲酮；羟基苯并***；羟基苯并三嗪；氰基丙烯酸酯；草酰替苯胺；苯并噁嗪酮；2-(2H-苯并***-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(CYASORBTM 5411)；2-羟基-4-正-辛氧基二苯甲酮(CYASORBTM 531)；2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORBTM 1164)；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁唑-4-酮)(CYASORBTM UV-3638)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基]丙烷(UVINULTM 3030)；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基]丙烷；纳米级无机材料，如氧化钛、氧化铈和氧化锌，全部颗粒的尺寸均小于或等于100纳米；等，或包括前述紫外吸收剂中至少一种的组合。通常UV添加剂的使用量为全部聚碳酸酯组合物的约0.0001wt％至约1wt％。在特定的实施方式中，暗色聚碳酸酯组合物包括约0.01wt％至约0.3wt％的UV添加剂。
也可以使用通常结合于这种类型的聚碳酸酯共混物中的其它添加剂，条件是选择添加剂而不会显著不利地影响聚碳酸酯的期望的特性。可以使用添加剂的组合物。这种添加剂可以在混合用于形成组合物的组分的过程中在合适的期间混合。在实施方式中，一种或多种添加剂选自脱模剂、γ稳定剂、抗滴落剂和着色剂中的至少一种。
暗色聚碳酸酯组合物可以进一步包括脱模剂。可以使用任何合适的脱模剂。在一些特定的实施方式中，脱模剂是二季戊四醇/季戊四醇的棕榈酸酯/硬脂酸酯。在其它特定的实施方式中，脱模剂是十八烷酸-1,2,3-丙三酯(CAS#537-39-3)。也可以使用塑化剂、润滑剂和/或脱模剂。在这些类型材料之间存在相当大的重叠，其包括例如，邻苯二甲酸酯，如二辛基-4,5-环氧-六氢邻苯二甲酸酯；三-(辛氧基羰基乙基)异氰酸酯；三硬脂酸甘油酯；二官能或多官能芳香族磷酸酯，如间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)，氢醌的双(二苯基)磷酸酯和双酚-A的双(二苯基)磷酸酯；多-α-烯烃；环氧化的大豆油；硅酮，包括硅油；酯，例如，脂肪酸酯，如烷基硬脂酸酯，例如甲基硬脂酸酯，硬脂基硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯(PETS)等；甲基硬脂酸酯与亲水和疏水非离子表面活性剂的组合，包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物、聚(乙二醇-共-丙二醇)共聚物、或包括前述中至少一种二元醇聚合物的组合，例如，合适溶剂中的甲基硬脂酸酯和聚乙二醇-聚丙二醇共聚物；蜡类，如蜂蜡、褐煤蜡、石蜡等。通常这种材料的使用量为全部聚碳酸酯组合物的0.001至1wt％、特别地0.01至0.75wt％，更特别地0.1至0.5wt％。
也可以存在辐射稳定剂，特别地γ辐射稳定剂。示例性的γ辐射稳定剂包括亚烷基多元醇，如乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、内消旋-2,3-丁二醇、1,2-戊二醇、2,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,4-己二醇等；环亚烷基多元醇，如1,2-环戊二醇、1,2-环己二醇等；支链亚烷基多元醇，如2,3-二甲基-2,3-丁二醇(频哪醇)等，以及烷氧基-取代的环或非环烷烃。不饱和的烯醇也是有用的，它的实例包括4-甲基-4-戊烯-2-醇、3-甲基-戊烯-3-醇、2-甲基-4-戊烯-2-醇、2,4-二甲基-4-戊烯-2-醇和9-癸烯-1-醇，以及具有至少一个羟基取代的叔碳的叔醇，例如2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)、2-苯基-2-丁醇、3-羟基-3-甲基-2-丁酮、2-苯基-2-丁醇等，以及环叔醇，如1-羟基-1-甲基-环己烷。也可以使用特定的羟基甲基芳香族化合物，其在饱和碳上具有连接至芳香族环上的不饱和碳的羟基取代基。羟基取代的饱和碳可以是羟甲基基团(-CH2OH)或者其可以是更复杂的烃基基团中的一种，如-CR4HOH或-CR4OH，其中，R4是复杂或简单的烃基。特定的羟基甲基芳香族化合物包括二苯甲醇、1,3-苯二甲醇、苄基醇、4-苄氧基苄基醇和苄基苄基醇。2-甲基-2,4-戊二醇、聚乙二醇和聚丙二醇通常用于γ辐射稳定剂。通常γ辐射稳定化合物的使用量为全部聚碳酸酯组合物的0.1至10wt％。
也可以存在抗滴落剂。抗滴落剂包括例如纤丝形成或非纤丝形成的含氟聚合物，如聚四氟乙烯(PTFE)。抗滴落剂可以通过上面的描述的刚性共聚物，例如SAN封装。封装在PAN中的PTFE被称为TSAN。可以通过在含氟聚合物存在下，例如在水分散体系中聚合封装的聚合物制备封装的含氟聚合物。TSAN可以提供超过PTFE的显著优势，在于TSAN可以更容易地在组合物中分散。合适的TSAN可以包括基于封装的含氟聚合物的总重量的，例如约50wt％的PTFE和约50wt％的SAN。SAN可以包括基于共聚物的总重量的，例如约75wt％的苯乙烯和约25wt％的丙烯腈。可替代地，含氟聚合物可以以一些方式与第二聚合物，如例如芳香族聚碳酸酯树脂或SAN预共混，以形成用作抗滴落剂的附聚的材料。可以使用任意方法用于制备封装的含氟聚合物。抗滴落剂可以以全部聚碳酸酯组合物的约0.05wt％至约1wt％的量存在。
也可以存在着色剂，如颜料和/或染料添加剂以抵消聚碳酸酯树脂中可以存在的任何颜色并提供消费者期望的颜色。有用的颜料可以包括，例如无机颜料，如金属氧化物和混合的金属氧化物，如氧化锌、氧化铁等；硫化物，如硫化锌等；铝酸盐；磺基硅酸钠、铬酸盐等；炭黑；铁酸锌；群青；有机颜料，如偶氮、重氮、喹吖啶酮、二萘嵌苯、萘四羧酸、黄烷士酮、异吲哚啉酮、四氯异吲哚啉酮、蒽醌、蒽酮、二噁嗪、酞菁和偶氮色淀；颜料红101、颜料红122、颜料红149、颜料红177、颜料红179、颜料红202、颜料紫29、颜料蓝15、颜料蓝60、颜料绿7、颜料黄119、颜料黄147、颜料黄150和颜料棕24；或包括前述颜料中至少一种的组合。通常颜料的用量为聚碳酸酯组合物的约0.00001至约1.0wt％。
示例性的染料通常是有机材料并且包括，例如香豆素染料，如香豆素460(蓝)、香豆素6(绿)、尼罗红等；镧系复合物；烃和取代的烃染料；多环芳香烃染料；闪烁染料，如噁唑或噁二唑染料；芳基或杂芳基取代的聚(C2-8)烯烃染料；羰花青染料；阴丹酮染料；酞菁染料；噁嗪染料；羟基喹啉(carbostyryl)染料；萘四羧酸染料；卟啉染料；双(苯乙烯基)联苯染料；吖啶染料；蒽醌染料，如溶剂绿3；花青染料；次甲基染料；芳基甲烷染料；偶氮染料；靛类染料、硫靛染料、重氮染料；硝基染料；醌亚胺染料；氨基酮染料；四唑鎓染料；噻唑染料；二萘嵌苯染料、环酮染料，如溶剂红135；双-苯并噁唑噻吩(BBOT)；三芳基甲烷染料；呫吨染料；噻吨染料；萘二甲酰亚胺染料；内酯染料；荧光团，如反斯托克位移染料，其在近红外波长除吸收并在可见光波长处放射等；冷光染料，如7氨基-4-甲基香豆素；3-(2'-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素；2-(4-联苯基)-5-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-噁二唑；2,5-双-(4-联苯基)-噁唑；2,2'-二甲基-对-四联苯；2,2-二甲基-对-三联苯；3,5,3"",5""-四-叔-丁基-对-五联苯；2,5-联苯基呋喃；2,5-联苯基噁唑；4,4'-联苯基茋；4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃；碘代1,1'-二乙基-2,2'-羰花青；碘代3,3'-二乙基-4,4',5,5'-二苯并噻三羰花青；7-二甲基氨基-1-甲基-4-甲氧基-8-氮喹诺酮-2；7-二甲基氨基-4-甲基喹诺酮-2；2-(4-(4-二甲基氨基苯基)-1,3-丁二烯基)-3-乙基苯并噻唑高氯酸酯；3-二乙基氨基-7-二乙基亚氨基酚噁嗪高氯酸酯；2-(1-萘基)-5-苯基噁唑；2,2'-对-亚苯基-双(5-苯基噁唑)；若丹明700；若丹明800；芘、红荧烯、六苯并苯等；或包括前述染料中至少一种的组合。通常，染料的使用量为聚碳酸酯组合物的约0.00001至约1.0wt％。在一些特定的实施方式中，使用溶剂绿3和溶剂红135的混合物。
在实施方式中，本发明的聚碳酸酯组合物包括约80wt％至约99.9wt％的聚碳酸酯聚合物(A)；约0.1wt％至约2.0wt％的红外反射添加剂(B)；约0.01wt％至约0.10wt％的热稳定剂(C)；约0.01wt％至约0.10wt％的抗氧化剂(D)；以及约0.01wt％至约0.3wt％的UV添加剂(E)。暗色聚碳酸酯组合物可以进一步包括约0.01wt％至约0.3wt％的脱模剂。
在另外的实施方式中，本发明的聚碳酸酯组合物包含约80wt％至约99.9wt％的聚碳酸酯聚合物(A)；约0.5wt％至约1.0wt％的红外反射添加剂(B)；约0.01wt％至约0.10wt％的热稳定剂(C)；约0.01wt％至约0.10wt％的抗氧化剂(D)；以及约0.01wt％至约0.3wt％的UV添加剂(E)。暗色聚碳酸酯组合物可以进一步包括约0.01wt％至约0.3wt％的脱模剂。
在更特定的实施方式中，聚碳酸酯聚合物(A)包括具有高于25,000的Mw的高分子量双酚-A聚碳酸酯聚合物和具有低于25,000的Mw的低分子量的双酚-A聚碳酸酯聚合物；红外反射添加剂(B)是CI颜料棕29；热稳定剂(C)是三(二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯；抗氧化剂(D)是十八烷基-3-(3,5-二-叔-丁基-4-羟基苯基)丙酸酯；以及UV添加剂(E)是2-(2-羟基-5-叔-辛基苯基)苯并***或双[2-羟基-5-叔-辛基-3-(苯并噻唑基-2-基)苯基]-甲烷。
本发明的聚碳酸酯组合物具有暗色和减少能量吸收的组合。
本发明的聚碳酸酯组合物具有20或更低的L值，或换句话说具有暗色。L值根据DREOLL条件，在与CIE标准光源D50相关的CIELAB色彩空间中测量。在本文中使用的DREOLL条件是D50光源；CIE LAB方程；10度观察角度；反射模块；不包括镜面反射分量(SCE)；不包括紫外；使用Macbeth ColorEyeTM 7000A颜色分光光度计的观察口。
本发明的聚碳酸酯组合物具有根据ISO 9050测量的小于90％的能量吸收(Ae)。在更特定的实施方式中，Ae小于85％、或小于80％。这反映了基于传统组合物的10％以上的改善。
在一些实施方式中，本发明的聚碳酸酯组合物具有20或更低的L值，且具有小于90％的能量吸收(Ae)。在其它实施方式中，本发明的聚碳酸酯组合物具有20或更低的L值，且具有小于85％的能量吸收(Ae)。在其它实施方式中，本发明的聚碳酸酯组合物具有20或更低的L值，且具有小于80％的能量吸收(Ae)。
本发明的聚碳酸酯组合物可以具有这些特性的任意组合，以及用于这些特性的列出的值的任意的组合。应该注意的是尽管使用由聚碳酸酯组合物制造的制品测量一些特性；然而，为了便于参考，将这些特性描述为属于聚碳酸酯组合物。
本发明的聚碳酸酯组合物可以模制为粒料。组合物可以通过已知的方法，如注射模制、包覆模制、挤出、旋转模制、吹塑模制和热成型从而模制、发泡或挤出为各种结构或制品。
特别地，期望本发明的聚碳酸酯组合物和机动车部件用于机动车玻璃应用。这种制品的非限制性实例包括多层机动车涂层、喷雾以及通过其它相似应用形成的制品。应该注意的是在玻璃应用中，涂层可以是不均匀的厚度，并且有色颜料可以表现为不同的区域的不同的颜色。使用本发明的组合物的另外的优势在于获得的层并不要求是最外(即，外部)层。而是，可以在其上方放置另外的层以掩蔽聚碳酸酯组合物。与此相反，着色涂层通常是顶部(即，最外层)外部层。这些聚碳酸酯组合物可以用于透明机动车部件，例如车辆的顶篷、遮阳篷、三角窗、窗户、后窗(即，后窗玻璃)、挡风玻璃(即，前窗)、前灯盖、尾灯盖等。根据需要它们也可以用作外部车身板件。这些聚碳酸酯组合物也可以用于制造固定层和基底层的二者。在这方面，应该注意尽管聚碳酸酯组合物可以是暗色的，但是由其形成的层可以是几乎透明的(即，透视的)或透光的。
本发明进一步考虑对上述制品实施另外的制造操作，例如，但不限于喷涂、浸渍、1K或2K模制、注射模制和本领域技术人员已知的其它方法。
提供下列实施例以说明本发明的暗色聚碳酸酯和机动车部件。实施例仅用于示出的目的而并不旨在将本发明限制为本文说明的材料、条件或方法参数。
实施例
表1示出了根据示例性实施方式的暗色聚碳酸酯组合物的不同的组份。
表1
表2示出了相对于可商购材料(参考例1-3)的暗色机动车部件100的能量吸收(Ae)。已经通过ISO 9050测量并计算了Ae。假设通过基底层104(具有聚碳酸酯和)和/或上面的层106/108的全部未反射或吸收的太阳光均被固定层102吸收。
利用现有技术的材料比较能量吸收。在不具有着色剂的参考例1中包括透明材料以用于比较。用于对机动车部件给出较暗色的现有的常用方法包括添加炭黑(参考例2)。炭黑的添加提供了大约95％的Ae。本领域方法的另一情况包括使用颜料以实现期望的颜色(参考例3)；与炭黑相比这将允许更多的红外光穿透。本领域的颜料的这种情况的加入提供了大约93％的Ae。
使用改善的红外反射颜料，例如CI颜料棕29(来自Shephard Color Company)，在根据本发明的聚碳酸酯材料中产生约78％的能量吸收。这表明很大程度上改进了热管理并且因此在用于机动车部件方面可以表现出较少的缺陷。参见实施例1。
表2
单位 参考例1 参考例2 参考例3 实施例1
PC105 wt％ 99.65 99.15 99.35 98.35
I-168 wt％ 0.05 0.05 0.05 0.05
UVA 5411 wt％ 0.3 0.3 0.3 0.3
CB wt％ 0.5
溶剂绿3 wt％ 0.15 0.15
溶剂红135 wt％ 0.15 0.15
颜料棕29 wt％ 1
Ae ％ 90.3 94.4 92.6 77.9
以下示出了聚碳酸酯组合物和由其制造的制品的一些实施方式。
实施方式1：一种用于外部机动车层的聚碳酸酯组合物，包含：聚碳酸酯聚合物；红外反射添加剂；热稳定剂；抗氧化剂；UV添加剂；其中，聚碳酸酯组合物具有当在DREOLL条件下，在CIELAB色彩空间中测量时20或更低的L值，并且具有根据ISO 9050测量的小于90％的能量吸收(AE)。
实施方式2：根据实施方式1的聚碳酸酯组合物，其中，红外反射添加剂是包括混合的金属氧化物的复合无机有色颜料(CICP)。
实施方式3：根据实施方式1-2中任一项的聚碳酸酯组合物，其中红外反射添加剂是氧化铁铬CICP。
实施方式4：根据实施方式1-3中任一项的聚碳酸酯组合物，其中红外反射添加剂是CICP绿17、棕29或棕35。
实施方式5：根据实施方式1-4中任一项的聚碳酸酯组合物，其中，红外反射添加剂是CICP棕29。
实施方式6：根据实施方式1-5中任一项的聚碳酸酯组合物，包括约0.1wt％至约2.0wt％的红外反射添加剂。
实施方式7：根据实施方式1-6中任一项的聚碳酸酯组合物，包含约0.01wt％至约0.10wt％的热稳定剂、约0.01wt％至约0.05wt％的抗氧化剂，以及约0.01wt％至约0.3wt％的UV添加剂。
实施方式8：根据实施方式1-7中任一项的聚碳酸酯组合物，其中，热稳定剂是三(二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯，抗氧化剂是十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、并且UV添加剂是2-(2-羟基-5-叔-辛基苯基)苯并***或双[2-羟基-5-叔-辛基-3-(苯并***基-2-基)苯基]-甲烷。
实施方式9：根据实施方式1-8中任一项的聚碳酸酯组合物，进一步包括约0.01wt％至约0.3wt％的脱模剂，其中，脱模剂是二季戊四醇/季戊四醇的棕榈酸酯/硬脂酸酯，或者是十八烷酸-1,2,3-丙三酯。
实施方式10：根据实施方式1-9中任一项的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯聚合物包括具有高于25,000的Mw的高分子量聚碳酸酯聚合物以及具有低于25,000的Mw的低分子量聚碳酸酯聚合物。
实施方式11：根据实施方式1-10中任一项的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物具有当根据ISO 9050测量时小于85％的能量吸收(AE)。
实施方式12：根据实施方式1-11中任一项的聚碳酸酯组合物，其中，聚碳酸酯组合物具有当根据ISO 9050测量时小于80％的能量吸收(AE)。
实施方式13：根据实施方式1-12中任一项的聚碳酸酯组合物，包含约80wt％至约99.9wt％的聚碳酸酯聚合物，约0.5wt％至约1.0wt％的红外反射添加剂，约0.01wt％至约0.10wt％的热稳定剂；约0.01wt％至约0.10wt％的抗氧化剂；以及约0.01wt％至约0.3wt％的UV添加剂。
实施方式14：一种聚碳酸酯组合物，包括：约80wt％至约99.9wt％的聚碳酸酯聚合物、约0.5wt％至约1.0wt％的红外反射添加剂、约0.01wt％至约0.10wt％的热稳定剂；约0.01wt％至约0.10wt％的抗氧化剂；以及约0.01wt％至约0.3wt％的UV添加剂；其中，聚碳酸酯组合物具有当在DREOLL条件下，在CIELAB色彩空间中测量时20或更低的L值，并且具有当根据ISO 9050测量时小于80％的能量吸收(AE)。
实施方式15：一种外部机动车部件，具有使用实施方式1-14中任一项的聚碳酸酯组合物形成的层。
实施方式16：一种机动车部件，包括：包含聚合物或金属的固定层；和在固定层上的聚碳酸酯层；其中，聚碳酸酯层包含聚碳酸酯聚合物、红外反射添加剂、热稳定剂、抗氧化剂和UV添加剂；并且其中，机动车部件具有当根据ISO 9050测量时小于90％的能量吸收(AE)。
实施方式17：根据实施方式15-16中任一项的机动车部件，进一步包括在聚碳酸酯层上的透明层。
实施方式18：根据实施方式17的机动车部件，其中，透明层是聚碳酸酯层。
实施方式19：根据实施方式17-18中任一项的机动车部件，进一步包括在透明层上的耐候层。
实施方式20：根据实施方式15-19中任一项的机动车部件，其中，机动车部件具有当根据ISO 9050测量时小于85％的能量吸收(AE)。
实施方式21：根据实施方式15-20中任一项的机动车部件，其中，机动车部件具有当根据ISO 9050测量时小于80％的能量吸收(AE)。
本发明已经参考示例性实施方式进行了描述。显然的是在阅读和理解前述详细描述时，其他人可以想到修改和替代。本发明旨在解释为包括全部这些修改和替代均包括在所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims (24)

1.一种用于外部机动车层的聚碳酸酯组合物，包含：
聚碳酸酯聚合物；
红外反射添加剂，包括氧化铁铬、铬绿黑赤铁矿、CI颜料棕35、铬铁镍黑尖晶石、或包括前述中至少一种的组合；
热稳定剂；
抗氧化剂；
UV添加剂；以及
染料；
其中，所述聚碳酸酯组合物具有当在DREOLL条件下，在CIELAB色彩空间中测量时20或更低的L值，并且具有当根据ISO 9050测量时小于90％的能量吸收AE。
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述染料包括香豆素染料；镧系复合物；烃染料；闪烁染料；羰花青染料；阴丹酮染料；酞菁染料；羟基喹啉染料；萘四羧酸染料；卟啉染料；吖啶染料；蒽醌染料；花青染料；偶氮染料；靛类染料、重氮染料；硝基染料；醌亚胺染料；氨基酮染料；四唑鎓染料；噻唑染料；二萘嵌苯染料、环酮染料；双-苯并噁唑噻吩；呫吨染料；噻吨染料；萘二甲酰亚胺染料；内酯染料；或包括前述染料中至少一种的组合。
3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述染料包括多环芳香烃染料；芳基或杂芳基取代的聚C2-8烯烃染料；双(苯乙烯基)联苯染料；次甲基染料；芳基甲烷染料；或包括前述染料中至少一种的组合。
4.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述染料包括三芳基甲烷染料。
5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述染料包括噁嗪染料。
6.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述染料包括硫靛染料。
7.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述染料包括荧光团。
8.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述染料包括发光染料。
9.根据权利要求2所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述染料包含溶剂绿3和溶剂红135。
10.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述红外反射添加剂包括氧化铁铬。
11.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述红外反射添加剂包括铬绿黑赤铁矿、CI颜料棕35、或铬铁镍黑尖晶石。
12.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述红外反射添加剂是CICP棕29。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的聚碳酸酯组合物，包含0.1wt％至2.0wt％的所述红外反射添加剂。
14.根据权利要求1-12中任一项所述的聚碳酸酯组合物，包含0.01wt％至0.10wt％的所述热稳定剂、0.01wt％至0.05wt％的所述抗氧化剂以及0.01wt％至0.3wt％的所述UV添加剂。
15.根据权利要求1-12中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述热稳定剂是三(二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯，所述抗氧化剂是十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯，并且所述UV添加剂是2-(2-羟基-5-叔-辛基苯基)苯并***或双[2-羟基-5-叔-辛基-3-(苯并***-2-基)苯基]-甲烷。
16.根据权利要求1-12中任一项所述的聚碳酸酯组合物，进一步包含0.01wt％至0.3wt％的脱模剂，其中，所述脱模剂是二季戊四醇/季戊四醇的棕榈酸酯/硬脂酸酯、或者是十八烷酸-1,2,3-丙三酯。
17.根据权利要求1-12中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述聚碳酸酯聚合物包含具有高于25,000的Mw的高分子量聚碳酸酯聚合物以及具有低于25,000的Mw的低分子量聚碳酸酯聚合物。
18.根据权利要求1-12中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述聚碳酸酯组合物具有当根据ISO 9050测量时小于85％的能量吸收AE。
19.根据权利要求1-12中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，所述聚碳酸酯组合物具有当根据ISO 9050测量时小于80％的能量吸收AE。
20.一种外部机动车部件，具有使用根据权利要求1-19中任一项所述的聚碳酸酯组合物形成的层。
21.根据权利要求20所述的外部机动车部件，其中，所述部件选自车辆的顶篷、遮阳篷、三角窗、后窗、挡风玻璃、前灯盖和尾灯盖。
22.一种机动车部件，包括：
固定层，包括聚合物或金属；以及
聚碳酸酯层，在所述固定层上；
其中，所述聚碳酸酯层包含聚碳酸酯聚合物、红外反射添加剂、热稳定剂、抗氧化剂、染料和UV添加剂；
其中，所述红外反射添加剂包括氧化铁铬、铬绿黑赤铁矿、CI颜料棕35、铬铁镍黑尖晶石、或包括前述中至少一种的组合；并且
其中，所述机动车部件具有当根据ISO 9050测量时小于90％的能量吸收AE。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的机动车部件，进一步包括在所述聚碳酸酯层上的耐候层。
24.一种聚碳酸酯组合物，包含：
80wt％至99.9wt％的聚碳酸酯聚合物；
0.5wt％至1.0wt％的红外反射添加剂，所述红外反射添加剂包括氧化铁铬、铬绿黑赤铁矿、CI颜料棕35、铬铁镍黑尖晶石、或包括前述中至少一种的组合；
0.01wt％至0.10wt％的热稳定剂；
0.01wt％至0.10wt％的抗氧化剂；
0.01wt％至0.3wt％的UV添加剂；以及
0.00001至1.0wt％的染料；
其中，所述聚碳酸酯组合物具有当在DREOLL条件下，在CIELAB色彩空间中测量时20或更低的L值，并且具有当根据ISO9050测量时小于80％的能量吸收AE。
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