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本发明涉及具有光致变色性能的聚甲基丙烯酸甲酯，涉及其制备方法及其用途。

1.  聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料，其包含两块聚甲基丙烯酸甲酯片材和一层包含光致变色染料的中间层。

2.  权利要求1的聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料，其特征在于所述中间层包含聚丙烯酸酯或烷基化的聚甲基丙烯酸酯，优选聚甲基丙烯酸丁酯。

3.  权利要求2的聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料，其特征在于所述中间层包含共聚单体。

4.  权利要求1-3的聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料，其特征在于所述中间层包含增塑剂。

5.  权利要求1-4的聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料，其特征在于所述中间层包含螺吩嗪或萘并吡喃。

6.  权利要求1-5的聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料，其特征在于所述中间层的厚度为0.01-5mm，优选0.1-3mm。

7.  权利要求6的聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料，其特征在于所述中间层包含数量为0.001-10％的光致变色染料。

8.  权利要求1的聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料，其特征在于所述聚甲基丙烯酸甲酯片材包含光稳定剂。

9.  权利要求1的聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料，其特征在于所述聚甲基丙烯酸甲酯片材包含染料。

10.  权利要求1的聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料，其特征在于所述聚甲基丙烯酸甲酯片材包含共聚单体，特别是交联剂。

11.  制备权利要求1的聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料的方法，其特征在于在隔槽浇铸方法中，将中间层浇铸于两块聚甲基丙烯酸酯片材之间并且通过热调节过程使它们彼此接合。

12.  制备权利要求1的聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料的方法，其特征在于使用内共挤出法制备具有中间层的两块聚甲基丙烯酸酯片材。

13.  聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料用于建筑领域中的用途。

具有光致变色性能的丙烯酸系玻璃
技术领域
本发明涉及具有光致变色性能的丙烯酸系玻璃、其制备方法和用途。
背景技术
自较长时间以来就已存在依赖于光而改变色调和强度的染料。这些染料在塑料中的应用是已知的。然而，这些染料不能引入到任意的塑料基体中。为了发挥作用，必须允许所述染料分子具有这样大的自由度，使得可通过异构现象显现颜色效果。多数情况下应用聚氨酯，因为它们提供对于所述染料合适的基体。
聚甲基丙烯酸甲酯由于其硬度而不适合作为这些染料的塑料基体，因为它不可以使染料分子具有必要的运动自由度。通过加入较大量的增塑剂或增塑性共聚单体，该体系变得有效。然而，该材料在此变得如此软，以致于其不再符合对于各自应用的要求。
发明内容
因此，本发明的目的是制备具有光致变色性能的聚甲基丙烯酸甲酯。
通过包含两块聚甲基丙烯酸甲酯片材和一层包含光致变色性染料的中间层的聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料实现了本发明的目的。
已经令人惊奇地发现，采用夹芯结构，可制备具有光致变色性能的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。在此，所述两块外部的PMMA片材提供机械稳定性，并且所述软的中间层允许引入光致变色性染料。
已经发现，所述外部PMMA片材可用已知添加剂改性。可优选引入光稳定剂。特别合适的添加剂为仅过滤短波长UV光的那些，例如双氧杂苯胺(Bisoxaniline)或选自HALS(位阻胺光稳定剂)类的化合物。
所述PMMA片材可另外包含可透过UV光的染料。
所述中间层必须这样软，使得对于所述染料分子保留足够的自由度以通过异构现象产生颜色突变。
已经令人惊奇地发现，含有增塑剂和/或共聚单体的聚甲基丙烯酸甲酯适用于所述中间层。可用的增塑剂为任何市售的添加剂，例如己二酸酯、苯二甲酸酯、磷酸酯或柠檬酸酯。特别优选添加的增塑剂为己二酸二正丁酯和邻苯二甲酸二异丁酯。
可用的共聚单体为很多种与PMMA相容的单体。特别合适的化合物为选自丙烯酸酯或较高度烷基化的甲基丙烯酸酯类的化合物。
已经发现所述中间层还可完全由聚丙烯酸酯或较高度烷基化的聚甲基丙烯酸酯组成。已经表明，特别适合的为甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯和更长链的甲基丙烯酸酯。
任何已知的光致变色性染料可以被引入到所述中间层中。优选使用选自螺吩嗪和萘并吡喃的染料。特别优选得自J.Robinson(Huddersfield，英国)公司的光致变色性Reversacol染料，例如灰219、灰208、灰306、灰195、棕105、Flamme(火焰色)29B、Sea Green(海绿)5、Velvet Blue(天鹅绒蓝)、Sunflower(向日葵)、石墨和Palatinate Purple(宫殿红紫)。
添加到所述塑料基体中的这些染料的量为所述层厚的函数。小的厚度需要高的浓度。例如，在3mm的厚度下加入的染料的量为0.001％至0.3％。在小的层厚度下，可以加入最高至10％的染料。已经发现，当所述中间层的厚度为0.01至5mm时，可检测到良好的光致变色性能。采用层厚度为0.1至3mm时，获得最佳结果。也可使用各种不同染料的混合物。
已经发现本发明的夹芯材料可通过各种不同的方法制备。特别合适的方法为隔槽(Kammer)浇铸法。这里在隔槽浇铸工艺中分开制备所述聚甲基丙烯酸甲酯片材。热调节过程(Temperung)的温度和时间依赖于所述片材的厚度而确定。可以加入常规的添加剂，例如UV过滤剂、引发剂、染料或稳定剂。然后将具有所述相应的添加剂，例如光致变色染料和，如果合适，增塑剂的中间层浇注于所述聚甲基丙烯酸甲酯片材之间。通过溶胀过程制备复合体(Verbund)。为了调节所述溶胀过程，可将交联剂掺入所述PMMA片材中。
另外适合用于制备本发明夹芯材料的方法为内共挤出方法。EP1270176描述了用于制备多层空腔异型片材的方法。在该方法中，一个上层的和一个下层的由塑料熔体组成的层和位于所述中空室轮廓的内部的由一种塑料熔体组成的层按如下方式制备：将塑料熔体共挤出，和使用挤出模头，然后校准所获得的挤出物。本发明的夹芯材料可通过该方法利用适配的挤出模头制备。
因此，本发明的一部分还包含用于制备本发明夹芯材料的隔槽浇铸方法和内共挤出方法。
具有光致变色性染料的聚甲基丙烯酸甲酯夹芯材料是可多方面使用的。例如，它们可用于在建筑领域中的自遮蔽(selbstabschattend)体系，例如温室、暖房、装玻璃件(例如天窗)、橱窗。
下文给出的实施例对本发明提供更好的解释，但其不适合于将本发明限制于这里公开的特征。
具体实施方式
实施例
实施例1
夹芯材料的外部面板的无色丙烯酸系玻璃
将下述添加剂在搅拌下溶解于998份甲基丙烯酸甲酯预聚物(粘度为约1000cP)中：
1份2，2’-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)
1份乙二醇的二甲基丙烯酸酯。
为了保护所述光致变色的内层，还可任选加入光稳定剂。
合适用于这个目的的产品为HALS产品，例如Tinuvin 770，和特别在短波长UV区域有效的UV吸收剂，例如Sanduvor VSU。
将该批料混合物剧烈搅拌，填充入用3mm粗的软绳(Schnur)隔开一定距离的规格为400×500mm的硅酸盐玻璃隔槽中，并在45℃下在水浴中聚合16h。在115℃下在热调节烘箱中进行最后的聚合4h。
实施例2
夹芯材料的光致变色内层：
将下述添加剂在搅拌下溶解于9988份甲基丙烯酸丁酯中：
5份2，2’-偶氮双(异丁腈)
5份2，2’-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)
1份Reversacol Sunflower Bt278/13(得自James Robinson，英国公司的光致变色性染料)
1份Reversacol宫殿红紫(得自James Robinson，英国公司的光致变色性染料)。
将该批料混合物剧烈搅拌，填充入由得自实施例1的用3mm粗的软绳隔开一定距离的由无色丙烯酸系玻璃构成的隔槽中，并在50℃下在水浴中聚合22h。
这获得透明的轻微泛黄的片材，其具有对于聚甲基丙烯酸酯而言典型的高机械强度。通过用阳光照明，根据光强而定，该片材在约30秒直至2分钟后在颜色上变得明显更强，并且推测为灰棕色至棕色着色。