包含聚合膦酸酯阻燃剂的聚酯膜制造技术

本发明专利技术提供了包含聚合膦酸酯阻燃剂的聚酯膜。该聚酯膜以按膜的总重量计约1.0至约25.0wt％的量包含聚合膦酸酯阻燃剂并且还包含选自由第I族和第II族金属阳离子组成的组中的至少一种金属阳离子。的至少一种金属阳离子。

【技术实现步骤摘要】
包含聚合膦酸酯阻燃剂的聚酯膜
[0001]本申请是申请日为2019年4月26日，申请号为201980028459.3，专利技术名称为“包含聚合膦酸酯阻燃剂的聚酯膜”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及阻燃剂聚酯膜以及制备膜的方法及其用途。

技术介绍

[0003]聚酯膜的有利的机械性质、尺寸稳定性和光学性质是熟知的。然而，在建筑、纺织品、家具和电学应用中使用的大部分聚合物材料是可燃的。强烈期望降低材料的可燃性并使材料在使用时更安全。最常见的方法是向可燃聚合物系统中添加一种或多种阻燃剂元素，但是反过来这些可以引起其它问题。例如，已证明难以实现足够高的加载量(loading，负载，负荷)而不会不利地影响聚合物组合物或聚合物膜的后续加工和/或物理性质。具体地，难以提供显示出有利的光学性质(如高清晰度)和/或低收缩的阻燃剂聚酯膜。另外，还难以提供无结晶度损失的阻燃剂聚酯膜，这进而可以不利地影响膜的机械性质。
[0004]本专利技术的目标是解决一个或多个上述问题，尤其是提供显示出优异阻燃性而不损害膜的光学性质(尤其是清晰度和/或透明度无不可接受的降低)的聚酯膜。本专利技术的具体目标是提供显示出优异阻燃性和优异光学性质(尤其是膜的高清晰度和高透明度，例如，如通过雾度和TLT所测量的)的聚酯膜。
[0005]DE
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10043779
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A描述了适合于显示器和保护性玻璃的双轴取向多层膜，其中膜包含二苯修饰的热塑性聚合物的基底层和覆盖层。覆盖层包含两种组分的混合物或共混物。第一组分可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)并且第二组分可以是衍生自间苯二甲酸、磺基单体、脂族或脂环族二醇和任选的脂族二羧酸的共聚物的混合物或共混物。膜可以任选地包含阻燃剂，如甲基膦酸二甲酯。
[0006]DE
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10035327
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A描述了不透明双轴取向聚酯膜，其包含至少一个含有2至60wt％的环烯烃共聚物的层和至少一个包含阻燃剂的助粘表面。所述阻燃剂可以是有机磷化合物，如甲基膦酸二甲酯。
[0007]JP
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2004131669
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A描述了用于磁记录介质的双轴取向聚合物膜，其中膜含有聚酯以及含有膦酸残基和二元酚残基的聚合物，据报道其提供了优异的刚性和韧性。
[0008]JP
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2006274112
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A描述了用于磁记录介质的双轴取向聚酯膜，其显示出优异的尺寸稳定性。膜包含焓松弛促进剂(enthalpy relaxation promotion agent)，它可以是金属盐，如第2族金属盐和磷化合物，如苯基膦酸二甲酯。
[0009]JP
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H06200131
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A描述了基于PEN的聚酯和由此制备的膜，其显示出改善的电学性质并且适合于电磁带。聚酯包含锑、镁和磷元素，其中磷元素可以选自甲基膦酸二甲酯。
[0010]KR
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101234613
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B描述了耐高热光学聚酯膜，其包含聚酯基底层和位于膜的至少一侧上的粘附性聚合树脂底漆层。聚酯膜包含选自羧基次膦酸和甲基膦酸二甲酯的阻燃剂颗粒。

技术实现思路

[0011]根据本专利技术的第一方面，提供了聚酯膜，优选取向聚酯膜(oriented polyester film，定向聚酯膜)，其包含按膜的总重量计约1.0至约25.0wt％的量的聚合膦酸酯(polymeric phosphonate，聚膦酸酯，)阻燃剂并且还包含选自由第I族和第II族金属阳离子组成的组的至少一种金属阳离子。
[0012]优选地，提供了聚酯膜(优选取向聚酯膜)，其包含按膜的总重量计约1.0至约25.0wt％的量的聚合膦酸酯阻燃剂并且还包含选自由钠和钾金属阳离子组成的组的至少一种金属阳离子。
[0013]意外地，本专利技术人已发现所述膦酸酯阻燃剂结合选自由第I族和第II族金属阳离子(尤其是钠和钾金属阳离子)组成的组的至少一种金属阳离子对于提供显示出膜的优异阻燃性以及高清晰度和透明度的聚酯膜是特别有益的。意外地，本专利技术人已发现聚酯膜即使在相对低的所述膦酸酯阻燃剂的加载量的情况下也显示出所述性质。
[0014]聚酯膜是自支撑膜或片材，这表示在不存在支撑基底的情况下能够独立存在的膜或片材。膜可以是非取向(例如，浇铸)聚酯膜。优选地，膜是单轴或双轴取向的，更优选双轴取向的。
[0015]构成膜的聚酯优选地是合成直链聚酯。构成膜的聚酯优选地是可结晶的。聚酯是热塑性的。适合的聚酯是通过将一种或多种二羧酸或它们的低级烷基(至多达6个碳原子)二酯与一种或多种二醇缩合可获得的。
[0016]二羧酸组分含有至少一种芳族二羧酸，其优选地为对苯二甲酸、间苯二甲酸(IPA)、邻苯二甲酸、1,4
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、2,5
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、2,6
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或2,7
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萘二羧酸并且优选地为对苯二甲酸(TA)或2,6
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萘二羧酸，并且优选地为对苯二甲酸。聚酯可以任选地含有一个或多个衍生自其它二羧酸的残基，所述其它二羧酸如4,4'
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联苯二羧酸、六氢对苯二甲酸、1,10
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十二烷二羧酸，并且尤其是包括通式C
n
H
2n
(COOH)2的那些的脂族二羧酸，其中n为2至8，如琥珀酸、戊二酸、癸二酸、己二酸、壬二酸、辛二酸或庚二酸，优选癸二酸、己二酸和壬二酸，并且更优选壬二酸。
[0017]二醇优选地选自脂族和脂环族二醇，例如，乙二醇(EG)、1,3
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丙二醇、1,4
‑
丁二醇和1,4
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环己烷二甲醇(CHDM)，并且优选地选自乙二醇和1,4
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环己烷二甲醇(CHDM)，优选地选自乙二醇。
[0018]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚2,6
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萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，特别地，PET是优选的聚酯。
[0019]优选的PET和PEN聚酯可以任选地含有相对少量的一种或多种衍生自上述的其它二羧酸和/或二醇的残基，并且当存在这些少量时，则所述其它二羧酸的总量优选地小于聚酯的总二羧酸部分(fraction)的10mol％，优选地小于5mol％，优选地小于1mol％和/或所述其它二醇的总量优选地小于聚酯的总二醇部分的15mol％，优选地小于10mol％，优选地小于5mol％。
[0020]聚酯优选地仅含有一种二羧酸，优选芳族二羧酸，优选对苯二甲酸或2,6
‑
萘二羧酸，并且优选对苯二甲酸。聚酯优选地仅含有一种二醇，优选脂族二醇，优选乙二醇。优选地，聚酯含有一种芳族二羧酸和一种脂族二醇。
[0021]形成膜的聚酯树脂为膜的主要组分，并且占给定层总重量的按重量计至少50％，优选地至少60％，优选地至少65％，优选地至少70％，优选地至少75％，优选地至少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酯膜，包含按所述膜的总重量计约1至约25wt％的量的聚合膦酸酯阻燃剂，并且还包含选自由第I族和第II族金属阳离子组成的组的至少一种金属阳离子。2.根据权利要求1所述的聚酯膜，其中，所述聚酯膜是取向的，优选地是双轴取向膜。3.根据权利要求1或2所述的聚酯膜，其中，所述膜的特性粘度为至少约0.70。4.根据前述权利要求中任一项所述的聚酯膜，其中，所述聚酯膜包含按所述膜的总重量计至少约5wt％、优选地至少约10wt％、优选地至少约12wt％、优选地不大于约20wt％、优选地不大于约18wt％的量的所述膦酸酯阻燃剂。5.根据前述权利要求中任一项所述的聚酯膜，其中，所述膦酸酯阻燃剂为式I的膦酸酯阻燃剂：其中：Ar是芳族基团并且
‑
O
‑
Ar
‑
O
‑
衍生自具有一个或多个任选地取代的芳环的化合物，所述化合物诸如但不限于间苯二酚；氢醌；以及双酚，如双酚A、双酚F和4,4
’‑
联苯二酚、酚酞、4,4
’‑
硫代二苯酚、4,4
’‑
磺酰基二苯酚或这些的组合；X是C1‑
20
烷基、C2‑
20
烯烃、C2‑
20
炔烃、C5‑
20
环烷基或C6‑
20
芳基；并且n为1至约100、优选1至约75、优选2至约50的整数，或这些范围之间的任何整数。6.根据权利要求5所述的聚酯膜，其中，X选自C1‑
20
烷基，优选地为C1‑
10
烷基，优选地为C1‑5烷基，优选地为甲基。7.根据权利要求5或6所述的聚酯膜，其中，
‑
O
‑
Ar
‑
O
‑
衍生自双酚A、双酚F和4,4
’‑
联苯二酚，优选地为双酚A。8.根据前述权利要求中任一项所述的聚酯膜，其中，所述膦酸酯阻燃剂具有式II：9.根据前述权利要求中任一项所述的聚酯膜，其中，所述膦酸酯阻燃剂的重均分子量(Mw)在约10,000至约120,000、优选约50,000至约120,000、优选约80,000至约120,000g/mol的范围内。10.根据前述权利要求中任一项所述的聚酯膜，其中，所述膦酸酯阻燃剂的特征在于按所述膦酸酯阻燃剂的重量计至少约5wt％、优选至少约8wt％、优选至少约10wt％、优选不超过约20wt％、优选不超过约15wt％、优选不超过约12wt％、并且优选地为约11wt％的磷含
量。11.根据前述权利要求中任一项所述的聚酯膜，其中，所述膦酸酯阻燃剂的玻璃化转变温度(Tg)在约95至约120℃的范围内，优选地在约110至约110℃的范围内。12.根据前述权利要求中任一项所述的聚酯膜，其中，相对于聚酯的量，存在于所述膜中的所述金属阳离子的量为至少10ppm，并且优选地不超过约1000ppm，和/或其中，所述金属阳离子选自钠和钾，和/或其中，所述金属阳离子以与抗衡阴离子的盐的形式...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙恩，
申请(专利权)人：杜邦帝人薄膜美国有限合伙，
类型：发明
国别省市：