阻燃挠性基底及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及阻燃挠性基底，其包括a.至少一层挠性基底，和b.至少一层可固化的组合物，所述可固化的组合物包含i.至少一种含磷阻燃添加剂，其中所述含磷阻燃添加剂为含磷的辐射可固化的聚酯聚合物前体，和ii.任选的至少一种单烯属或多烯属不饱和单体；并且涉及其制造方法。
【专利说明】阻燃挠性基底及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有阻燃性能的挠性基底，并且涉及获得所述的具有阻燃性能的挠性基底的制备方法。
【背景技术】
[0002]在建筑业中，对于诸如屋顶内衬、房屋包层、气和/或水入侵阻隔层、地板覆盖物以及地板底衬这样的应用而言，高度需要水可渗透的但又防水的不同织物。
[0003]总体上，这些织物提供了对于液体水的阻隔，当所述液体水进入建筑物结构时可能损坏该结构。与此同时，这些织物作为可透气的层发挥作用，其允许水蒸气穿过所述织物以排空过多的湿度。
[0004]已知合成织物，尤其是闪纺聚烯烃织物，提供了前述的性能组合并且因此广泛地用于建筑物，例如屋顶内衬。
[0005]设计用于保证用于建筑业的建筑材料安全性的地区或国家建筑标准要求用于建筑物的任何织物均符合特定标准，尤其是当期接触热源时，诸如火、强烈的热辐射或电弧。
[0006]具体地，当处于强烈的热应力下，用于屋顶内衬的织物材料，例如，不应形成可能有助于扩散火情的熔化材料的灼烧液滴，亦不应形成可导致人们健康问题或其它不适的浓密烟气或烟雾。
[0007]改善合成织物阻燃性并且在本领域中已知的方法是将卤代阻燃组合物诸如溴化二苯醚或另一溴化芳香化合物应用于织物以涂覆所述织物表面的方法。然而，以卤代阻燃剂涂覆的织物在着火时会产生腐蚀性和毒性的烟气，这些在封闭的建筑物中是高度不理想的，在其中毒性烟雾可妨碍居住者疏散离开该建筑的能力。
[0008]因此，理想的是使用非卤代阻燃组合物。非卤代阻燃组合物公开于，例如，日本专利申请H05-163674。这一申请描述了一种方法，其具有使用处于液体水溶液或醇溶液的形式下的乙烯基膦酸酯化合物浸溃非织造织物、干燥该织物并随后使用电子束辐射该织物的步骤。日本专利申请H08-246346公开了包含乙烯基膦酸酯低聚物和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的防火溶剂溶液，其可通过电子束(EB)固化而加以固化。
[0009]然而，所述涂层自身中存在的有机溶剂可改变所述织物的透气性，这是因为所述有机溶剂可透过该织物的空隙空间并将制剂中存在的阻燃剂带入孔内。在溶剂蒸发之后，所述制剂中存在的阻燃剂阻塞了所述织物的孔，降低了该织物的透气性。
[0010]此外，所述涂层中存在的水溶性组合物添加剂可对防水性具有负面影响。在一些情况下，这些添加剂的亲水性影响了纺织物的表面张力并且使经处理的织物损失其防水特性，这是因为该织物的孔变得更加可湿润并且因此而通过毛细管效应吸入更多的水。
[0011]此外，非卤代阻燃组合物及其活性成份价格昂贵，并且仅仅将充分必要量的阻燃组合物施加到防火的织物具有显著的经济优点。
[0012]因此，存在着对提供具有无卤素涂层的挠性基底诸如织物的需求，所述涂层具有满足地区防火标准的改善的阻燃性能。此外，所述无卤素涂层不应改变受处理织物的防水 性或蒸汽透过性。
【发明内容】
[0013]本发明提供了阻燃挠性基底，其包括:
[0014]a)至少一层挠性基底，和
[0015]b)至少一层可固化的组合物，所述可固化的组合物包含:
[0016]i)至少一种含磷阻燃添加剂，其中所述含磷阻燃添加剂为含磷的辐射可固化的聚酯聚合物前体，和
[0017]ii)任选的至少一种单烯属或多烯属不饱和单体。
[0018]本发明还提供了如上定义的阻燃挠性基底，其中其包含处于固化状态下的可固化的组合物。
[0019]所述阻燃挠性基底在低易燃性方面具有优秀的性能，并且尤其适用于建筑物或建筑应用。
[0020]本发明还提供了制备阻燃挠性基底的方法，包括以下步骤:
[0021]1.提供至少一层挠性基底，
[0022]I1.将至少一层可固化的组合物施加到所述至少一层挠性基底的至少一个表面上，所述可固化的组合物包含:
[0023]i)至少一种含磷阻燃添加剂，其中所述含磷阻燃添加剂为含磷的辐射可固化的聚酯聚合物前体，和
[0024]ii)任选的至少一种单烯属或多烯属不饱和单体，以及
[0025]II1.固化所述的可固化的组合物。
【具体实施方式】
[0026]通过阅读下列【具体实施方式】，本领域的技术人员将更容易了解本公开的特点和优点。
[0027]应当理解，为清楚起见，在不同实施例上文和下文中描述的本公开的某些特征也可在单个实施例中以组合方式给出。
[0028]相反，为清楚起见，在单个实施例中描述的本公开的多个特征也可单独提供或以任何子组合的方式提供。此外，单数所指的内容也可以包括复数(例如，“一(a和an)”可以指一个、或者一个或多个)，除非上下文特别地另外指明。
[0029]如本文使用，术语“纤维”是指短纱纤维、拉断纤维、沉析纤维和纸浆以及连续细丝，天然和/或合成的均可。
[0030]如本文使用，术语“非织造织物”是指任何包括单个纤维结构的织物，与针织或者编织的织物相反，所述纤维以无规的方式定位以形成没有可辨认图案的平面材料。非织造织物的非限制性例子是熔喷织物、纺粘非织造网、基于短纱的织物包括梳理和气流成网织物、射流喷网织物、闪纺织物诸如以商标Tyvek"可商购获自E.1.du Pont de Nemours andCompany的织物，以及上述任何组合。
[0031]如本文使用，术语“织造织物”是指具有至少一根纬纱和至少一根经纱的织物，与非织造织物相反，其以周期性方式定位以形成具有可辨认图案的平面材料。[0032]如本文使用，术语“屋顶内衬”是指单层的或多层的织物，其可直接固定于或间接固定于屋顶材料元件或屋顶的结构组分上，从而形成针对液体和气体的选择性屏障。
[0033]如本文使用，术语“壁面涂层”和“房屋包层”是指单层的或多层的织物，其可直接固定于或间接固定于墙壁元件的结构组分上，从而形成针对液体和气体的选择性屏障。
[0034]如本文使用，术语“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和甲基丙烯酸。
[0035]术语“防火的”和“阻燃的”可互换使用，并且在本文中用于指物体，其余并未受限于防火的或阻燃的物体相比较应在热应力下表现出改善的性能，诸如更低的易燃性、更低的发烟性和/或灼烧液滴的减少。
[0036]如本文使用，术语“流水静压头”是指对水渗透的阻力，其根据标准EN20811以厘米为单位来测量。
[0037]术语“MVTR”是指湿气传输速率，其根据EN IS012572 (气候C，湿杯法)。
[0038]术语“痕量”是指低于lOOOppm。
[0039]术语“面积密度”和“面积重量”可互换地使用，并且在本文用于指每单位面积的
织物重量。
[0040]除非另行指出，【具体实施方式】中申明的全部分子量数据、数均分子量数据Mn或重均分子量数据Mw均通过凝胶渗透色谱法(GPC ;二乙烯基苯交联的聚苯乙烯作为固定相，四氢呋喃作为液相，聚苯乙烯为标准品)测定。
[0041]本发明的阻燃挠性基底，特别是织物和非织造织物可用于建筑物和建筑应用，例如，屋顶内衬、底衬、壁面涂层、作为控水层、蒸气控制层和空气控制层以及隔音内衬，以及图形和包装应用、横幅应用、车罩应用、反光镜应用、温室遮蔽应用、太阳能反射屏应用、月艮装应用和个人防护应用。
[0042]所述阻燃挠性基底包括至少一层可固化的组合物、所述可固化的组合物包含至少一种含磷阻燃添加剂，以及任选的至少一种单烯属或多烯属不饱和单体，其中所述阻燃添加剂为含磷的辐射可固化的聚酯聚合物前体。
[0043]所述可固化的组合物可占所述至少一种含磷的辐射可固化的聚酯聚合物前体的20重量％至100重量％,优选地占40重量％至99重量％,更优选地占50重量％至90重量％，所述重量％以所述可固化的组合物的总重量计。现对包含至少一种含磷阻燃添加剂的可固化的组合物进行更详细地描述。
[0044]可固化的组合物中包含的含磷阻燃添加剂为含磷的辐射可固化的聚酯聚合物前体。
[0045]所述含磷的辐射可固化的聚酯聚合物前体可通过将至少一种不饱和二羧酸和/或多元羧酸、至少一种多元醇、至少一种含磷单体和任选的至少一种饱和二羧酸相结合而获得。
[0046]优选地使用不饱和二羧酸。本发明可用的不饱和二羧酸选自不饱和二羧酸、其单酯或二酯或其酸酐。
[0047]合适的不饱和二羧酸可以是单或多不饱和二羧酸，并且优选地是单不饱和的。
[0048]合适的不饱和二羧酸是衣康酸、延胡索酸和马来酸，以及它们的混合物。
[0049]所述任选的至少一种饱和二羧酸可选自饱和二羧酸、其单酯或二酯，或其酸酐。
[0050]合适的饱和二羧酸可选自己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸、草酸和/或它们的混合物。
[0051 ] 所述至少一种多元醇可选自饱和多元醇，优选地选自饱和二醇。
[0052]饱和二元醇可选自乙二醇、1，4_ 丁二醇、1，6-己二醇、二甘醇、新戊二醇，以及它们的异构体和/或烷氧基化的衍生物(有用的是它们的丙氧基化和/或乙氧基化衍生物)和/或它们的有效组合。
[0053]本发明中可用的至少一种含磷的单体可选自这样的单体，该单体包含式(I)的化合物:
[0054]R1R2R3P = O (I)
[0055]其中至少R1和R2独立地代表C1J的有机基团，诸如直链或支链的，被一个或多个羟基和/或羧基取代的烷基；
[0056]并且R3为氢原子或有机基团，例如C1J的有机基团，其任选地被一个或多个羟基和/或羧基取代，并且优选地为有机基团，其任选地被一个或多个羟基和/或羧基取代；
[0057]和/或它们的有效异构体、盐和/或混合物；和/或包含式(II)的化合物:
[0058]
【权利要求】
1.阻燃挠性基底，包括: a.至少一层挠性基底，和 b.至少一层可固化的组合物，所述可固化的组合物包含: 1.至少一种含磷阻燃添加剂，其中所述阻燃添加剂为含磷的、辐射可固化的聚酯聚合物前体，和 i1.任选的至少一种单烯属或多烯属不饱和单体。
2.根据权利要求1所述的阻燃挠性基底，其中所述阻燃挠性基底包含处于固化状态的所述可固化的组合物。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃挠性基底，其中所述含磷的辐射可固化的聚酯聚合物前体获自包含至少一种不饱和二羧酸和/或多元羧酸、至少一种多元醇、至少一种含磷单体、和任选的至少一种饱和二羧酸的化合物。
4.根据权利要求3所述的阻燃挠性基底，其中所述至少一种含磷单体选自这样的单体，该单体包含式I的化合物:
R1R2R3P = O (I) 其中至少R1和R2独立地代表被一个或多个羟基和/或羧基取代的有机基团； 并且R3代表氢原子或任选地被一个或多个羟基和/或羧基取代的有机基团； 和/或它们的有效异构体、`盐和/或混合物；和/或 包含式II的化合物:
5.根据权利要求1至4中任一项所述的阻燃挠性基底，其中所述含磷的、辐射可固化的聚酯聚合物前体为含磷的、辐射可固化的聚酯(甲基)丙烯酸酯。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的阻燃挠性基底，其中所述可固化的组合物包含20重量％至100重量％的所述至少一种含磷的、辐射可固化的聚酯聚合物前体，所述重量％以所述可固化的组合物的总重量计。
7.根据权利要求6所述的阻燃挠性基底，其中所述可固化的组合物包含40重量％至99重量％的所述至少一种含磷的、辐射可固化的聚酯聚合物前体，所述重量％以所述可固化的组合物的总重量计。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的阻燃挠性基底，其中以所述含磷的辐射可固化的聚酯聚合物前体的总重量计，所述含磷的辐射可固化的聚酯聚合物前体的磷含量为0.5重量％至约10重量％。
9.根据权利要求8所述的阻燃挠性基底，其中以所述含磷的、辐射可固化的聚酯聚合物前体的总重量计，所述含磷的辐射可固化的聚酯聚合物前体的磷含量为3重量％至约6重量％。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的阻燃挠性基底，其中所述可固化的组合物还包含附加的阻燃添加剂。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的阻燃挠性基底，其中所述挠性基底为多孔基
。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的阻燃挠性基底，其中所述挠性基底为织造或非织造织物。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的阻燃挠性基底，其中所述挠性基底为聚烯烃非织造织物。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的阻燃挠性基底，其中所述挠性基底为两种或更多种挠性基底层的组合。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的阻燃挠性基底，其中所述挠性基底在所述挠性基底的至少一个 面上还包括金属层。
16.用于根据权利要求1至15中任一项所述的阻燃挠性基底的制备方法， 包括以下步骤: 1.提供至少一种挠性基底， I1.将所述可固化的组合物层施加到所述挠性基底的至少一个面上，以及 II1.固化所述可固化的组合物。
17.根据权利要求16所述的方法，其中以所述织物的面积重量计，所施加的可固化的组合物的量为2重量％至100重量％。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述可固化的组合物覆盖所述挠性基底的至少一个面的按面积计15%至100%。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中所述可固化的组合物覆盖所述挠性基底的一个面的表面，而所述挠性基底的相反面的表面保持不含所述可固化的组合物。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中所述可固化的组合物覆盖所述挠性基底的至少一个面的按面积计15%至99%。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述可固化的组合物以规则或不规则图案的形式施加到所述挠性基底。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的方法，其中所述可固化的组合物借助于紫外线辐射和/或电子束固化。
23.根据权利要求1至15中任一项所述的阻燃挠性基底的用途，其用于建筑物和/或建筑应用、用于服装应用或个人防护应用、用于图形应用、反光镜应用和/或车罩应用。
【文档编号】B32B27/36GK103796826SQ201280031249
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年6月28日 优先权日:2011年6月28日
【发明者】S.加布里尔, 米伊茨斯劳.(米歇尔).斯塔奇尼克, F.伯吉尔斯, H.范登伯根 申请人:纳幕尔杜邦公司