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溶剂流延阻燃性聚碳酸酯涂层、膜和层压材料制造技术

技术编号:7073114 阅读:296 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的题目是溶剂流延阻燃性聚碳酸酯涂层、膜和层压材料。具有阻燃性、低热释放和低烟产生的用于层压材料的溶剂流延聚碳酸酯基膜,及制备方法。聚碳酸酯树脂或聚碳酸酯树脂的聚合物共混物以及一种或多种聚合物树脂被溶剂流延,并被引入装饰性、阻燃性和保护性层压材料中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及溶剂流延阻燃性聚碳酸酯基涂层和膜。此外,其涉及引入溶剂流延膜的产品。本专利技术所述的溶剂流延膜具体可用于设计和生产层压材料,该层压材料用于建筑和大量运输工具,如用于铁路和商用航空应用的装饰性层压材料。
技术介绍
增长的燃油经济在全部运输领域中日益重要,驱动了对较轻重量的设计的需要, 有关困难在于保持甚至提高在前设计的强度和结构结构完整性。重量减轻对于大量运输工具如火车和商用飞机尤为重要。为保持、补充和提高商用飞机轻重量地板和侧墙板的强度,装配件的全部组件有助于最终设计的结构完整性是有益并且有必要的。因此,虽然用于机舱内部的装饰性组件如装饰性层压材料一般仅仅或主要扮演美化角色,但将其设计为保持、补充或提高其所覆盖的机板和表面的强度和耐久性日益重要。在严格要求释放热、产生烟和排放潜在有害燃烧产物区域的阻燃性的同时,装饰性层压材料提高强度和耐久性的能力也必须实现。提高具有低重量、增加的强度和良好阻燃性的装饰性层压材料的耐久性的需求使得使用这些应用中以前未使用过的新型材料如工程热塑性树脂成为必要。此外,这些材料必须可用于0. 002英寸或以下且足够宽例如5英尺或以上的薄涂层或薄膜,以产生覆盖巨大面板的层压材料。这些是通过常规转化工艺(converting process)如挤出技术不易达到的尺寸。此外,多种工程热塑性材料的挤出不包括一些可用的阻燃剂如三水合铝(ATH) 的应用,三水合铝在高温下分解,而多种工程热塑性材料的挤出需要高温。通过挤出生产聚合薄膜的另外缺陷是聚合物链在生成膜中定向。其可造成膜性质更依赖于方向性。定向经常伴随着材料中的残余应力,如果膜材料在随后的加工步骤中被再次加热至约其软化点,由于应力松弛就可导致尺寸改变。聚碳酸酯材料是特别有问题的,因为其可溶于有限数量的溶剂。低分子量氯化溶剂如二氯甲烷已被用于溶解聚碳酸酯树脂。但二氯甲烷是可疑的致癌物质,并且其另外的问题是沸点低(41°C)。四氢呋喃也是聚碳酸酯树脂的有效溶剂,但也具有低沸点 (65_67°C ),产生的溶液在较高浓度下稳定性差,并且成本高昂。已知1,3_ 二氧戊环是适合溶解和流延聚碳酸酯膜的溶剂。其由于其76°C的较高沸点而特别优选,类似于甲基乙基酮——溶剂流延操作中常用的溶剂。美国专利5,478,518 和美国专利5,561,180中报道了从1,3_ 二氧戊环溶液与共溶剂或无共溶剂流延的纯聚碳酸酯聚合物的光学性膜。现有技术具体涉及光学应用膜,并且没有解决制成的用于特定性质如阻燃性和强度的聚碳酸酯树脂系统的流延问题。
技术实现思路
本公开和相关专利技术通过从溶剂流延生成薄膜克服了阻燃性工程热塑性树脂膜如阻燃性聚碳酸酯基树脂挤出的多种困难和限制。本专利技术所述的溶剂流延膜或涂层保持了其制备来源的树脂化合物的阻燃性和机械性,并且具有与同一树脂化合物的挤出膜相当的性能。本公开和相关专利技术提供了阻燃性聚碳酸酯基薄膜,该薄膜通过溶剂流延工艺生成。此外,其涉及引入溶剂流延膜的制品。本专利技术所述的溶剂流延膜尤其可用于设计和生产用于运输业的层压材料,如用于铁路和商用航空应用的装饰性层压材料,其中使用严格的阻燃性管理规定,如低烟和热释放。根据本专利技术生产的制品具有特别良好的阻燃性,如低热释放和低烟产生。在保持树脂化合物的阻燃性和机械性的同时,溶剂流延工艺提供了多个工艺优势。树脂溶解和溶剂去除所需的低温允许使用阻燃添加剂,该阻燃添加剂对于多数工程热塑性树脂的挤出高温不稳定。一种常用的阻燃剂,三水合铝——ATH,在200°C分解,但聚碳酸酯树脂的挤出温度可超过230°C或以上。溶剂流延工艺允许ATH引入膜或涂层,从而提高特定树脂的阻燃性。溶剂流延工艺允许生成0. 0005英寸或以下的极薄涂层,因为树脂分散体可被直接流延至基底上或用适当剥离涂层处理过的载体膜或纸上。可以将涂层制成通常过薄而难以操作的厚度和具有断裂或撕裂趋势的厚度。然后流延在剥离膜或纸上的涂层可被转移层压至另一基底,如另一聚合层或膜,从而形成最终的层压结构。取决于所要涂布的基底,溶剂流延层可被直接施用于所要涂布的基底。溶剂流延工艺唯一的限制是基底必须足以耐受正用于分散树脂化合物的溶剂。例如,溶剂流延工艺允许涂布和注入多孔基底,如纸或纺织或无纺织物或垫。适用于涂布和注入织物或垫的纤维材料包括但不限于玻璃、碳、玄武岩和芳族聚酰胺,包括两种或多种材料的组合。注入的材料可在足够的热量和压力下被加固,从而形成复合板,该复合板可用于构建应用或反弹道板。溶剂流延工艺的另一个优势是缓解涂层或膜的着色,从而实现特定的美学外观, 以用作装饰性着色层或表层。甚至当薄涂层或薄膜在多层层压材料中被用作中间层或背衬层时,可能期望生产与表层颜色匹配的膜,以使穿过层压材料表层的穿孔、刻痕、划痕减少显见性。本专利技术通过利用溶剂流延工艺从阻燃性树脂化合物生成聚碳酸酯基薄膜,克服了膜挤出的这些困难和限制,在膜中保持了原树脂化合物良好的阻燃性和机械性。本专利技术的另一目标是利用溶剂流延工艺生产阻燃性聚碳酸酯基薄膜,同时保持基础树脂化合物独特的阻燃性和物理性能。本专利技术的另一目标是通过层压工艺产生引入这些溶剂流延阻燃性聚碳酸酯基薄膜的产品。本专利技术所述的溶剂流延膜尤其可用于设计和制造用于建筑和大量运输工具如用于铁路和商用航空装饰性层压材料的层压材料。具体实施例方式适用于溶剂流延工艺的树脂包括任意级别的阻燃树脂级聚碳酸酯均聚物、共聚物(例如,聚碳酸酯/硅氧烷)、三元共聚物、聚合物合金或聚合物共混物,并且可以被冲压改性或不改性。优选地选择满足最终应用的阻燃性的级别。适当的级别以商标Lexan(Sabic Innovative Plastics), Makrolon (Bayer)或 Panlite (Teijin)销售。树脂也可以是阻燃性聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABQ聚合物合金,其以商标CyC0l0y(SabiC Innovative Plastics) ,Bayblend(Bayer)或 Multiron (Teijin)销售。高优选级的溶剂流延膜是阻燃性聚碳酸酯三元共聚物树脂,Lexan FST 9705 (Sabic Innovative Plastics) 0聚碳酸酯树脂可单独与一种或多种聚合物树脂组合使用,形成聚合物共混物,从而改变目标应用中溶剂流延膜或涂层的机械性或实现其性能提高。例如,可选择聚合物共混物,从而提高流延膜的拉伸强度或拉伸长度,增加流延膜的冲击强度,和提高流延膜的阻燃性,或提高含有溶剂流延膜或涂层的装饰性层压材料的阻燃性或易成型性。聚合物树脂 (一种或多种)必须可溶于用于溶解聚碳酸酯基树脂的同一溶剂或溶剂混合物。适用于与聚碳酸酯基树脂共混的聚合物包括但不限于丙烯酸聚合物或共聚物、热塑性聚氨酯和聚氯乙烯聚合物或共聚物。当非聚碳酸酯基聚合物被引入共混物中时,其所施用的水平一般为聚合物树脂组合重量的50%以下,优选40%以下,更优选30%以下。优选的用于溶解和分散上述树脂化合物的溶剂是1,3-二氧戊环,单独使用或与共溶剂一起使用。选择共溶剂的种类和水平,从而防止在溶剂去除过程中涂层表面上的过早剥皮。共溶剂必须与1,3-二氧戊环可混溶,并且不导致化合物树脂从1,3-二氧戊环沉淀或聚沉。为减少剥皮和提高涂布质量,共溶本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.溶剂流延聚碳酸酯基膜,包括:聚碳酸酯树脂;聚合物树脂;和溶剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:C·哈博R·L·格里H·C·阿什脱
申请(专利权)人:施内勒公司
类型:发明
国别省市:US

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