多层片材、制造方法及由其形成的制品技术

一种多层片材，包括：包含聚碳酸酯硅氧烷‑芳基酯的基础层；以及设置在基础层的一侧上的盖层，其中盖层包含聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、硅酮硬涂层或包括前述的至少一种的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及多层片材、由其形成的制品及其制造方法，并且特别地涉及具有阻燃特性的多层片材、由其形成的制品及其制造方法。
技术介绍
热塑性片材可以用于内部应用，如用于窗、间隔墙、天花板、橱柜壁、贮藏室、厨房表面(galley surface)、光板等。所有这些应用都具有热塑性片材必须满足的严格的可燃性(flamability)安全性要求。特定的要求包括烟密度(smoke density)、火焰扩散和热释放值。例如，在美国，联邦航空条例的25.853部分(Federal Aviation Regulation(FAR)Part 25.853)规定了飞行器舱(aircraft compartment)内部的适航标准。在美国使用的飞行器和运输系统的安全标准包括在FAR 25.5附录F第V部分的修订25-116中规定的烟密度试验。可燃性要求包括在FAR 25.853(a)附录F第I,(a),1,(i)部分中规定的“60秒试验”，以及在FAR F25.4(FAR章节25、附录F、第IV部分)中描述的热释放率标准(称为OSU 65/65标准)或者French阻燃性试验，如NF-P-92-504(火焰扩散)或NF-P-92-505(滴落试验(drip test))。在另一实例中，欧盟已批准引进用于铁路应用的新的统一的防火标准，即EN-45545，来取代每个成员国中所有的当前使用的不同标准。该标准对用于这些应用中使用的材料的放热、烟密度和毒性以及火焰扩散特性做了严格要求。在EN-45545中的烟密度(Ds-4)是根据ISO 5659-2测量的四分钟之后的烟密度，在EN-45545中的热释放是根据ISO5660-1测量的热释放的最大平均速率(最大平均放热率，maximum averaged rate of heat emission)(MAHRE)以及在EN-45545中的火焰扩散是根据ISO 5658-2测量的熄灭时的临界热流(CFE)。目前为止，仅仅有限量的热塑性片材能够通过所提出的用于火车或飞行器内部应用的试验。此外，使用的聚合物的属性通常限制内部装饰物的颜色、光泽度水平和纹理(texture)。因此，在工业中期望可以满足或超过各种防火安全要求(例如，在飞行器和火车应用中)的热塑性片材。如果片材可以满足或超过严格的规章要求而同时具有美学上令人满意的装饰或功能特征，将是进一步的优势。如果可以利用涂层装饰、功能化片材和/或热成形片材而并不不利地影响片材的粘附性或热稳定性，将是进一步的优势。如果这类片材具有良好的耐化学性和清洁性，将是又进一步的优势。
技术实现思路
公开的是多层片材，包括：包含聚碳酸酯硅氧烷-芳基酯(芳酯，arylate)的基础层；以及设置在基础层一侧上的盖层(顶盖层，cap layer)，其中盖层包含聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、硅酮硬涂层或包括前述的至少一种的组合；其中，多层片材具有至少以下特性：(i)根据FAR 25.853(a)在3mm厚度下，使用FAR F25.5方法测量的小于15秒的燃烧时间(flame time)、小于6英寸的燃烧长度和小于5秒的滴熄灭时间(熔滴熄灭时间，drip extinguishing time)；(ii)使用如根据FAR/JAR 25.853，修订25-116的第IV部分、OSU热释放的方法测量的小于或等于65千瓦-分钟/平方米(kW-min/m2)的2分钟累积热释放率(integrated heat release rate)以及小于65千瓦/平方米(kW/m2)的峰值热释放率；(iii)根据ISO 5660-1的在50kW/m2辐照水平测试条件下的小于或等于90kW/m2的热释放的最大平均速率；以及(iv)根据ASTM E662-06在燃烧四分钟后，在1.0mm厚度下的小于或等于200颗粒的烟密度。还公开的是用于形成多层片材的方法，该方法包括共挤出、层压、压延(calendaring)、涂覆或注射模制。还公开的是包括多层片材的热成形制品。还公开的是包括与注射模制的聚合物基底(polymeric substrate)(片材结合至其)结合的多层片材的模制品。附图说明通过参照附图，进一步详细描述示例性实施方式，本公开的以上及其他方面、优势和特征将变为更加明显，其中：图1是多层片材的实施方式的示意图；图2是多层片材的另一实施方式的示意图；图3是多层片材的另一实施方式的示意图；图4是多层片材的另一实施方式的示意图；以及图5是多层片材的另一实施方式的示意图。具体实施方式本文的专利技术人已经发现，可以通过形成包括包含聚碳酸酯硅氧烷-芳基酯的基础层以及包含聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)或包括前述的至少一种的组合的盖层的多层片材获得具有改善的垂直燃烧性能的热塑性片材。具体地，在FAR 25.853(a)附录F第I,(a),1,(i)部分中规定的“60秒试验”要求小于15秒的燃烧时间、小于150mm的燃烧长度和小于5秒的滴熄灭时间。基础层不能单独通过60s的垂直燃烧测试。然而，PET、PVF或PVDF层显著改善基础层的垂直燃烧性能，并且包括基础层和PET、PVF或PVDF层的多层片材稳健地通过60s垂直燃烧测试。由于PET通常认为是用于燃烧测试的燃料，所以结果是出乎意料的。相似地，PVDF或PVF的薄层也将出乎意料的实质上影响或改善制品的燃烧特性，并且在PVF或PVDF层与基础层结合之后显著改善多层片材的垂直燃烧性能。多层片材可以进一步具有至少一种以下特性：(i)根据FAR/JAR 25.853，修订25-116的第IV部分，OSU热释放，小于或等于65千瓦-分钟/平方米的两分钟累积热释放率以及小于65千瓦每平方米的峰值热释放率；(ii)根据ISO 5660-1，在50kW/m2辐照水平测试条件下的小于或等于90kW/m2的热释放的最大平均速率(MARHE)；以及(iii)根据ASTM E662-06，在燃烧四分钟后，在1.0mm厚度下的小于或等于200颗粒的烟密度。多层片材也是可热成型的。多层片材及由其制成的制品可以用于高交通量区域(high traffic area)。在有利的特征方面，多层片材具有良好的耐化学性并且可以用强力清洁器清洁。在进一步有利的特征方面，多层片材是透明的或半透明的。可以将它们美学装饰或功能化以获得期望的光学或电气功能。因此，例如，如在图1中示出的，在实施方式中，多层片材包括包含聚碳酸酯硅氧烷-芳基酯的基础层10以及包含聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯或包括前述的至少一种的组合的盖层11。多层片材的基础层也可以包含与聚碳酸酯硅氧烷-芳基酯不同的可选的聚合物。聚碳酸酯硅氧烷-芳基酯包含重复的芳香族碳酸酯单元、硅氧烷单元和芳香酯(aromatic ester)(芳基酯(arylate))单元。碳酸酯单元是式(1)的重复单元其中R1基团总数的至少60百分数是芳香族的，或者每个R1含有至少一个C6-30芳香族基团。特别地，每个R1可以衍生自二羟基化合物，如式(2)的芳香族二羟基化合物或式(3)的双酚。在式(2)中，Rh各自独立地是卤素原子，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层片材，包括：包含聚碳酸酯硅氧烷‑芳基酯的基础层；以及设置在所述基础层一侧的盖层，其中所述盖层包含聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、有机硅氧烷或包括前述的至少一种的组合；其中，所述多层片材具有至少以下特性：i)各自使用FAR F25.5的方法、根据FAR 25.853(a)在3mm厚度下测量的小于15秒的燃烧时间、小于6英寸的燃烧长度以及小于5秒的滴熄灭时间；ii)使用根据FAR/JAR 25.853，修订25‑116的第IV部分，OSU热释放的方法测量的小于或等于65千瓦‑分钟/平方米(kW‑min/m2)的2分钟累积热释放率以及小于65千瓦/平方米(kW/m2)的峰值热释放率；iii)根据ISO 5660‑1，在50kW/m2辐照水平测试条件下的小于或等于90kW/m2的热释放的最大平均速率；或iv)根据ASTM E662‑06，在燃烧四分钟后，在1.0mm厚度下的小于或等于200颗粒的烟密度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 US 61/972,6391.一种多层片材，包括：包含聚碳酸酯硅氧烷-芳基酯的基础层；以及设置在所述基础层一侧的盖层，其中所述盖层包含聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、有机硅氧烷或包括前述的至少一种的组合；其中，所述多层片材具有至少以下特性：i)各自使用FAR F25.5的方法、根据FAR 25.853(a)在3mm厚度下测量的小于15秒的燃烧时间、小于6英寸的燃烧长度以及小于5秒的滴熄灭时间；ii)使用根据FAR/JAR 25.853，修订25-116的第IV部分，OSU热释放的方法测量的小于或等于65千瓦-分钟/平方米(kW-min/m2)的2分钟累积热释放率以及小于65千瓦/平方米(kW/m2)的峰值热释放率；iii)根据ISO 5660-1，在50kW/m2辐照水平测试条件下的小于或等于90kW/m2的热释放的最大平均速率；或iv)根据ASTM E662-06，在燃烧四分钟后，在1.0mm厚度下的小于或等于200颗粒的烟密度。2.根据权利要求1所述的多层片材，其中所述片材具有根据联邦航空条例FAR 25.853(d)使用FAR F25.4的方法测量的小于或等于55千瓦-分钟/平方米(kW-min/m2)的2分钟累积热释放率以及小于55千瓦/平方米(kW/m2)的峰值热释放率。3.根据权利要求1或权利要求2所述的多层片材，其中所述聚碳酸酯硅氧烷-芳基酯包含0.2至10wt％的硅氧烷单元，50至99.6wt％的芳基酯单元，以及0.2至49.8wt％的碳酸酯单元，各自基于所述聚碳酸酯硅氧烷-芳基酯的重量；4.根据权利要求1至3中任一项或多项所述的多层片材，其中所述芳基酯单元是间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯单元；所述碳酸酯单元是双酚A碳酸酯单元、间苯二酚碳酸酯单元或它们的组合；并且所述硅氧烷单元是下式或包括前述的至少一种的组合，其中E具有2至200的平均值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的多层片材，其中所述基础层进一步包含不是聚碳酸酯硅氧烷-芳基酯的另外的聚合物。6.根据权利要求5所述的多层片材，其中所述另外的聚合物包含2至20mol％的双酚A碳酸酯单元，60至98mol％的间苯二甲酸-对苯二甲酸-间苯二酚酯单元，以及可选的1至20mol％的间苯二酚碳酸酯单元。7.根据权利要求5或权利要求6所述的多层片材，其中所述另外的聚合物以基于所述聚碳酸酯硅氧烷-芳基酯和所述另外的聚合物的总重量的30至70重量百分数的量存在。8.根据权利要求1至7中任一项或多项所述的多层片材，其中所述基础层进一步包含含磷阻燃剂。9.根据权利要求8所述的多层片材，其中基于所述聚碳酸酯硅氧烷-芳基酯和所述另外的聚合物的总重量，所述阻燃剂以大于0至10重量百分数的量存在。10.根据权利要求8或权利要求9所述的多层片材，其中所述含磷阻燃剂是下式其中R16、R17、R18和R19各自独立地是非烷基化的C6-20芳基，并且X是单核或多核芳香族C6-30部分，n各自独立地是0或1，并且q是0.5至30。11.根据权利要求10所述的多层片材，其中R16、R17、R18和R19中的每个均是苯基，X是下式每个n是1，并且p是1-5。12.根据权利要求10所述的多层片材，其中所述含磷阻燃剂是双酚A双(磷酸二苯酯)。13.根据权利要求1至12中任一项所述的多层片材，其中所述基础层进一步包含视觉效应剂。14.根据权利要求1至13中任一项所述的多层片材，其中所述基础层包括至少两个子层。15.根据权利要求1至14中任一项所述的多层片材，其中所述片材进一步包括设置在所述至少两个子层之间的纺织的织物层。16.根据权利要求1至14中任一项所述的多层片材，进一步包括设置在所述基础层和所述盖层之间的纺织的织物层。17.根据权利要求15或16所述的多层片材，其中用图案或...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·J·戴维斯，保罗·迪安·西贝特，保罗·迪斯丘洛，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL