用于建筑物面板的阻燃组合物的制作方法

文档序号:3638452阅读:314来源:国知局

专利名称::用于建筑物面板的阻燃组合物的制作方法用于,物面板的阻燃组^本发明涉及阻燃组合物、由所述组合物制得的片沐禾口育,用于建筑物应用的包含所述片材的多层结构。
背景技术
:对用于建筑物和^te用的面板,使用阻燃材料来抑制火势的蔓延是期望超U'的。P臓面板驢^[物的夕卜表面,而且通常具有"夹层"结构,两个由金属形成的外层和如下面一^^f述的阻燃组合物的中间层。用于建筑物面板的阻燃组,的重要特征是高阻燃性、优异的热性能和优异的力学性能。为了获得要求的阻燃性特征,这种组合物必须具有至少29的限氧指数(LOI),根据ASTMD2863测定。如今,适用于制造建筑物面板的通常的阻燃剂组合物基于聚乙烯(PE)禾卩域乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的共混物,有至多约70wt^的P且燃齐咖三zK姊(ATH)。任选地,这种组合物包括高达7wt^的改性聚合物如用马来酸酐接枝的PE禾n/或EVA。另一方面,建筑物应用中的一个普通愿望是成本效率。阻燃剂如ATH如此昂贵,以至于包括M这些化合物的通常的阻燃剂组合物变得高成本。因此,本发明的根本问题是提供用于制造建筑物面板的低成本阻燃组合物,该组合物具有至少29或更高的L01,根据ASTMD2863测定。发明,现在,令人惊奇地发现,战问题可以通过用于制造^m物面板的阻燃组J克服,所述组,包括(a)15—50wt^的一种或多种选自EVA、乙烯-丙烯酸烷基酯、乙烯-醋酸乙烯酉^--氧化碳(EVACO)和乙烯-丙烯麟基酉^一氧化碳的乙烯共聚物;(b)5—50wtX阻燃抓(c)15—70wt^惰性i!l斗;i^重量百分含量基于组合物的总重量计算。包括隋性填料的阻燃剂组合物可以降低组合物的整体成本,因此降低最终建筑物面板的制造成本。而且,由惰性填料代替部分阻燃剂不会降低、反而可以提高组^l本身的阻燃性。本发明还衞共了一种用于建筑物面板的、由战阻燃组激形成的片材。本发明还提供了一种用于建筑物面板的、包括至少一种战片材的多层结构,所述片材置于两层铝外层之间。发明的详细说明用于组合物的EVA共聚物,包含25—90wt^的乙烯和10—75wt^的醋酸乙烯酯,赫55—75wt^的乙烯和20—45wtX的醋酸乙烯酯,所述重量百船量基于EVA共聚物的总量计算。通常,组,中的EVA共聚物具有0.05-100g/10腿的熔^;t动指数(MFI),ifci^小于50g/10min,根据ASTMD-1238测定(2.16kg,190°C)。用于本发明组合物的乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物雌含有25—90wt^的乙烯和10—75wt^的丙烯,基酯,或者55—75wt^的乙烯和15—45wt^的丙烯^^基酯,所M4百始量基于乙烯-丙烯麟基'酉拱聚物的总量计算。乙烯—丙烯麟基酉拱聚物具有0.05-100g/10min,或15—60g/10min的MFI,根据ASTMD-1238测定(2.16kg,190°C)。有利地是,乙烯-丙烯,基酯共聚物是一种或多种乙烯-丙烯酸甲酯、乙烯-丙烯酸乙酯和乙烯-丙烯酸丁酯。用于本发明组合物的EVACO共聚物可以包含30—90wt^的乙烯和IO—70wt^的醋酸乙烯酯和1—20wtX的一氧4七碳,或者55—65wt^的乙烯,20—30wt^的醋酸乙烯酯,和5—15wt^的一氧化碳,所述重量百M量基于EVACO的总量计算。通常,组,中的EVACO共聚物具有1—50g/10min,或10—40gl0min的MFI,根据ASTMD-1238测定(2.16kg,190°C)。用于本发明组合物的乙烯-丙烯酸烷基酯-一氧化碳共聚物可以包含30—90wtX的乙烯,10—70wt^的丙烯酸烷基酯和l一20wt^的一氧化碳,或者55一65wtX的乙烯,20—30wtX的丙烯^S酯和5—15wt^的一氧化碳,所述重量百分含量基于乙烯-丙烯麟基酯-一氧化碳共聚物的总量计算。通常,组合物中的乙烯-丙烯酸烷基酯-一氧化碳共聚物具有l一50g/10min,或10—40g/10min的MFI,根据ASTMD-1238测定(2.16kg,190°C)。乙烯-丙烯酸烷基酯-一氧化碳共聚物可以是乙烯-丙烯酸甲酯-一氧化碳(EMACO)、乙烯-丙烯酸乙酯-一氧化碳(EEACO)和乙烯-丙烯酸丁酯-一氧化碳(EBACO)中的一种或多种。根据本发明的一个实M案,乙烯共聚物可以以20—30wt%,或约25wt%的量存在于组^1中,基于聚^/的总重量计。根据本发明的另一个实1案,一种或多种乙烯共聚物可以用0.2—3wt%的羧酸或羧酸酐官能团接枝和/或共聚合,所述M百將量基于乙烯共聚物的总重fii十算。这种羧酸或羧酸酑官能团提高了阻燃组^/本身的断劍申长率,也提高了组,对金属表面如铝的粘合性。用于本发明组合物的阻燃剂可以是本领域已知的招可卩JM剂。通常,阻燃剂是ATH或三ZK,中的一种或多种。它可以以10—30wt%,或约20wtX的量^,基于组^t/的总M计算。用于组合物的惰性±辩斗可以是本领域已知的任何±辩斗。通常,惰性±辩斗是碳酸钙、滑石、煅烧粘土、云母和硼勝辛中的一种或多种。惰性填料优选以40—65wt%,或约55wt^的量,,基于P且燃组,的总重fii十算。除了战组分,阻燃组,还可以与普通添加齐咖抗氧化剂、UV稳定剂、润滑剂(如油酰胺)、防结块剂、抗静电剂、石蜡、颜料、二氧化钛和聚合物复^^页域中已知的其它加工助剂(如硬脂,)共混。这些添加剂可以以本领域己知的量和形式#于组合物中。阻燃组合物可以j顿普通素炼(masticating)设备,如赚研磨机、Brabender混鋭几、Banbuiy混鋭几、Buss-ko捏合机、Farrel连续混炼^L^螺杆连续混炼机,通过混合Jl^成分而制造。混合时间和加工温度可以调整以获得基本上均匀的共混物和当接枝聚合物包含在组合物中时的适当反应。通常,约l一5射中的混合时间和1(TC的混合,是令人满意的。由战阻燃组合物制得的片材也是本发明的一个目的。这种片材可以具有0.01-15mm或l-10mm的厚度,而且可以由上述熔融共混挤出法直接帝i腊或者可选择地,先制造组合物,随后通过任何普通技术如挤出、压延和热层压对其进行加工。多层结构可以包括至少一层上述阻燃组合物层,其与至少一层铝层相邻,位于两层铝外层之间。至少一层铝层,或雌两层铝外层的功能是赋予片材结构本身以强度、劲度、耐各种天气斜牛、附加的阻燃性禾陏审美感的夕隨。本发明的多层结构用作建筑物墙壁的夕卜层,由此至少一层铝层是可见的。一层或多层铝层可以具有200nm-2mm,300um-lmm,或约500um的厚度。,多层结构可以il51普通方法制造。这些方^括将阻燃组,挤涂于铝片材上并将阻燃组合物挤出层压在两伟片材之间。如果需要,在挤出廳压漲之箭将一层普通粘合剂层施涂于铝片材iJt。下述实施例将对本发明作进一步描述。实施例—黻辨通过以下述实施例中给定的量熔融配^f^a^^制造共混物。熔融配混^E^辊研磨丰;U:,在150—170'C下经过约5射中用100g的皿^4行。研磨后的产品在舰机下在150—17(TC下纟劍约5分钟形腳!)试板。之后澳啶限氧指数(LOI,ASTMD2863)、拉伸3艘(ASTMD638)和断劍申长率(ASTMD638)。结果列于表1中。20g来自E.I.duPonddeNemoursandCompany(Dupont)、商品名为ElvaloyAC1609的乙烯-丙烯酸甲酯。20g来自MeanChemicalsEurope、商品名为BacoSF7的ATH。60g来自AlphaCalcitFullstoffGmbH&Co.KG、商品名为CalcicollW15的碳亂实施例220g实施例1的乙烯-丙烯酸甲酯。"20g实施例l的ATH。55g实施例1的碳酸钙。实施例3'20g来自DuPont、商品名为Elvaloy8AC12024的乙烯-丙烯酸甲酯。'20g实施例l的ATH。60g实施例1的碳,。实施例4.2g来自DuPont、商品名为Fusabond556D的用马来酸酐(MAH)接枝的乙烯一-丙烯酸甲酯。18g实施例3的乙烯-丙烯酸甲酯。'20g实施例l的ATH。60g实施例1的碳酸钙。实施例520g来自DuPont、商品名为ElvaloyAC1820的乙烯-丙烯酸甲酉i。0g实施例l的ATH。60g实施例1的碳鹏。实施例6(对比实施例)31.5g密度为约0.920g/cm3的聚乙烯,根据ASTM7920测定。68.5g实施例1的ATHo实施例7(对比实施例)30g来自DuPont、商品名为ElvaloyAC1820的乙烯-丙烯酸甲酉^'70g与实施例l中相同。实施例8(对比实施例)20g实施例7的乙烯一丙烯酸甲酯。W0g与实施例l中相同。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(1)拉伸鹏(2)断劍申长率(3)未测量表1表明,本发明的组^t/(实施例卜5)比对比实施例6—8的组合物具有更高的LOI值。因此,本发明的组合物比普通组合物,例如聚乙烯禾口ATH的共混物(实施例6),不仅便宜而且性能更加优异。实施例l一5的力学性能几乎比那些普通组合物更好,由此可以认为,接枝乙烯共聚物的存在提高了组,的断劍申长率(实施例4)。权利要求1、一种用于制造建筑物面板的阻燃组合物,包含(a)15-50wt%的一种或多种乙烯共聚物,该共聚物包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯-一氧化碳共聚物、乙烯-丙烯酸烷基酯-一氧化碳共聚物、或它们中两种或多种的组合;(b)5-50wt%的阻燃剂;和(c)15-70wt%的惰性填料;所述重量百分含量基于组合物的总重量计算。2、根据权利要求1的组合物,其中,乙烯-丙烯麟翻旨共聚物是一种或多种乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、或其两种或多种的组合。3、根据权利要求1或2的组储,其中,乙烯-丙烯麟基酯-一氧化碳共聚物是一种禾哆种乙烯-丙烯酸甲酉^一氧化碳共聚物、乙烯-丙烯酸乙酉旨-一氧化碳共聚物、乙烯-丙烯酸丁酉^一氧化碳共聚物、或其两种或多种的组合。4、根据权利要求l、2、或3的组,,其中,阻燃剂是一种和多种三7jC^g、三水M、或其组合。5、根据权利要求1、2、3、或4的组,,其中,±辩斗是一种或多种碳,、滑石、煅烧粘土、云母禾嗰醱辛、或其两种或多种的组合。6、根据任一前述权利要求所述的组合物,其中,乙烯共聚物以组合物总重量的20—30wt^的量,于组合物中。7、根据任一前述权利要求所述的组合物,其中,阻燃剂以组合物总重量的10—30wtX的量存在于组合吻中。8、根据任一前述权利要求所述的组合物,其中,±辩斗以组合物总重量的40—65wt%的量,于组合物中。9、根据任一前述权利要求所述的组合物,其中,乙烯共聚物用0.2—3wt%的羧酸職酸酐接枝和/或共聚合,基于乙烯共聚物的总tti十算。10、包含或由权利要求1—9中任一项的组合物审隨的用于建筑物面板的片沐其中,所述片材任选地具有1—10mm的厚度,且任i^i也位于两层铝层之间。全文摘要一种阻燃剂,包括15-50wt%的一种或多种乙烯共聚物,5-50wt%的阻燃剂,和15-70wt%的填料,以组合物的总重量计,所述一种或多种乙烯共聚物包括EVA、乙烯-丙烯酸烷基酯、EVACO、和乙烯-丙烯酸烷基酯-一氧化碳共聚物。文档编号C08K3/00GK101175803SQ200680016842公开日2008年5月7日申请日期2006年5月12日优先权日2005年5月18日发明者L·P·罗兰德申请人:纳幕尔杜邦公司
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