可成型热塑性层压板的制造方法
2019-11-22

可成型热塑性层压板的制造方法

层压板材料的制备方法,该层压板材料包括含有间苯二酚芳基化物聚酯链节的第一表面层和适合与基材结合的第二表面层,该方法包括将聚合的第一表面层材料和聚合的第二表面层材料通过模头共挤出到砑光辊组的第一辊隙中,该辊组包括限定第一辊隙的第一表面辊和第二表面辊,以形成层压板材料。可在层压板上通过第一辊隙施加大于或等于约400N/cm的辊隙负荷,且层压板材料可从辊组收集。第一辊和第二辊可各具有小于或等于约5微米的表面平滑度和约40℃-约150℃的温度。

多层层压板通常用各种方法形成,包括共注塑成型、重叠注塑、多点注塑成型、片料成型、共挤出、和在基材层表面敷设涂料层材料膜等。共挤出方法尤其理想。通过共挤出形成的多层层压板有良好的经济性,一般在和构成多层层压板的各种层相关的内聚力和粘合力方面得到改善。然而,一些多层层压板组合物很难通过共挤出形成。因此,很难提供如下可成形的多层层压板,它在与基材的粘合方面的性质和表面质量方面的性质之间实现了理想平衡,但也能够共挤出。

如本申请其他地方提到的,本申请公开的方法并不限于制造参考本申请的附图描述的具体层压板,且在每个层压板层中可采用各种材料。层压板的第一表面层一般包含间苯二酚芳基化物聚酯链节,且可任选地包含聚碳酸酯间苯二酚芳基化物聚酯链节的掺合物。

与基材结合的第二表面层可包含可构成第一表面层的任何材料。作为选择,或任选地与此结合,第二表面层可包含聚碳酸酯、与诸如丙烯腈-苯乙烯接枝共聚物的其他材料(例如丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯接枝共聚物(ASA)和/或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS))掺合的聚碳酸酯;和/或丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯接枝共聚物(ASA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(ABS)和苯乙烯-丙烯腈(SAN)共聚物的两种或多种的掺合物;聚氨酯以及聚丙烯酸酯与聚氨酯的掺合物。

在另一实施方案中,ASA聚合物含有约10%(重量)-约40%(重量)聚(丙烯酸丁酯)橡胶。在第二实施方案中,约15%(重量)-约30%(重量)。在第三实施方案中,约15%(重量)-约25%(重量)橡胶。

丙烯腈、取代的丙烯腈或丙烯酸酯通过以下式子(XV)描述:其中Xb的定义如上,Y2是氰基或C1-C12烷氧基羰基等。这种单体的实例包括丙烯腈、乙基丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯代丙烯腈、β-氯代丙烯腈、α-溴代丙烯腈、β-溴代丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯和包括至少一种上述单体的混合物等。特别合适的单体包括丙烯腈、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯。

模塑制品20尤其可应用于包括但不限于诸如车门板、车顶板、和车壳板等的外部汽车板的汽车部件。

为便于比较而改变辊组第一辊隙中的辊隙负荷、砑光辊温度、线高度,模头高度和模头相对于该辊隙的位置;下表提出了这些参数的值。在每种情况下,生产线速度为4.1ft/min。在表中,辊隙负荷项表示施加在长52英寸(132cm)的第一辊隙中的辊每端的力。例如,在试验#1中,在辊每端施加6000lbf(26700N),共12000lbf(53400N),得到约230lbf/英寸(约404N/cm)。

在通过聚缩合反应制备聚碳酸酯中采用的反应物一般是二羟基化合物和碳酸二酯。可采用的二羟基化合物的类型没有具体限制。例如,可采用由以下通式(II)表示的双酚化合物:其中Ra和Rb可以相同或不同,各代表卤原子或一价烃基,p和q各独立的是0-4的整数。X可代表通式(III)的其中一个基:其中Rc和Rd各独立代表氢原子或一价直链或环状烃基,Rc是二价烃基。可由通式(II)表示的双酚化合物的类型的实例包括诸如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(或双酚-A)、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、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基叔丁基苯基)丙烷、和2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷等的双(羟基芳基)链烷烃系列;诸如1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、和1,1-双(4-羟基苯基)环己烷等的双(羟基芳基)环烷烃系列等;以及包含至少一种上述双酚化合物的组合。

离开砑光辊组44后,层压板通过任选的掩模站。任选地,在掩模站46入口可安装加热器,有助于均匀掩模膜的施用和粘合。一种合适的加热器是能给层压板提供高达约8700焦耳每平米的红外加热器。在一个实施方案中,可在离层压板约3-约7英寸(约7.6-约17.8cm)处安装额定输出240瓦的红外加热器,并以其额定输出的约10%-约70%的加热器负荷工作。掩模站46施加无胶滞体、无条纹单元和均匀计量的掩模材料,使后热成型的部分上保持A级表面。在一个实施方案中,掩模材料可含有聚烯烃材料,例如聚乙烯和/或茂金属聚合的聚乙烯的单层或多层层压板。如图3所示,层压板10通过牵引辊48从辊组和掩模站46拉过。在该方法的最后步骤中,通过将层压板从牵引辊48输送到整理站50来收集层压板,整理站50可包括剪切装置,以将层压板切成所选尺寸的段或“片”。整理站可任选地包含在该处堆积层压板段的堆垛盘52。

在一个示例性实施方案中,至少一种催化剂将与界面聚合方法中所用的反应混合物结合。所述催化剂的总含量为以酰基氯基团的总摩尔数计约0.1-约10摩尔百分比(mol%),或更具体地约0.2mol%-约6mol%。合适的催化剂包括叔胺、季铵盐、季盐、六烷基胍盐,以及包含以上至少一种的混合物。合适的叔胺包括三乙胺、二甲基丁胺、二异丙基乙胺、2,2,6,6-四甲基哌啶及其混合物。其他可尝试的叔胺包括诸如N-乙基吡咯烷的N-C1-C6-烷基吡咯烷类;诸如N-乙基哌啶、N-甲基哌啶和N-异丙基哌啶的N-C1-C6-哌啶类;诸如N-乙基吗啉和N-异丙基吗啉的N-C1-C6-吗啉类;N-C1-C6-二氢吲哚类;N-C1-C6-二氢异吲哚类;N-C1-C6-四氢喹啉类;N-C1-C6-四氢异喹啉类;N-C1-C6-苯并吗啉类;1-氮杂二环--辛烷、奎宁环、N-C1-C6烷基-2-氮杂二环--辛烷类、N-C1-C6烷基-2-氮杂二环--壬烷类,以及N-C1-C6烷基-3-氮杂二环--壬烷类;N,N,N’,N’-四烷基亚烷基二胺类,包括N,N,N’,N’-四乙基-1,6-己二胺。尤其合适的叔胺是三乙胺和N-乙基哌啶。

离开砑光辊组44后,层压板通过任选的掩模站。任选地,在掩模站46入口可安装加热器,有助于均匀掩模膜的施用和粘合。一种合适的加热器是能给层压板提供高达约8700焦耳每平米的红外加热器。在一个实施方案中,可在离层压板约3-约7英寸(约7.6-约17.8cm)处安装额定输出240瓦的红外加热器,并以其额定输出的约10%-约70%的加热器负荷工作。掩模站46施加无胶滞体、无条纹单元和均匀计量的掩模材料,使后热成型的部分上保持A级表面。在一个实施方案中,掩模材料可含有聚烯烃材料,例如聚乙烯和/或茂金属聚合的聚乙烯的单层或多层层压板。如图3所示,层压板10通过牵引辊48从辊组和掩模站46拉过。在该方法的最后步骤中,通过将层压板从牵引辊48输送到整理站50来收集层压板,整理站50可包括剪切装置,以将层压板切成所选尺寸的段或“片”。整理站可任选地包含在该处堆积层压板段的堆垛盘52。

任选的是,聚合物骨架可以是丙烯酸酯橡胶,例如丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯的共轭二烯的聚合产物,以及包含上述至少一种的混合物等等。另外,可在丙烯酸酯橡胶骨架中共聚少量二烯,以改善与基质聚合物的接枝。