專利名稱：低煙霧釋放的阻燃劑內(nèi)板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于裝飾板的低煙霧阻燃劑組合物，其產(chǎn)生較少燃燒氣體并具有極好的阻燃性，并且涉及一種包括含有該組合物的至少一個層的裝飾板。
背景技術(shù)：
在火災(zāi)的時候會產(chǎn)生大量包括有毒氣體的煙霧，導致重大人身傷亡。為確保安全防止火災(zāi)，強烈要求使用通過加入阻燃增塑劑、阻燃劑和煙霧抑制劑而具有極好阻燃性的裝飾板。
在這方面，有關(guān)裝飾板的阻燃性和耐火性，人們已作了大量的研究。此外，還有許多關(guān)于降低燃燒時產(chǎn)生的煙霧量的研究也比較活躍。
日本專利公開第1997-048083、1998-287781、2000-086810和2000-129263號以及美國專利第4,544,695、6,316,118和6,355,277號中公開了一些用于裝飾板的低煙霧阻燃劑樹脂組合物。
按照這些專利公開，使用大量的氫氧化物或磷系阻燃劑作為輔助阻燃劑以提高板的阻燃性。由于氫氧化物熱分解時脫除水的吸熱反應(yīng)，使得氫氧化物的加入延緩了煙霧產(chǎn)生時間并且減慢了煙霧的產(chǎn)生速度。此外，還使用煙霧抑制劑如硼酸鋅作為輔助助劑，以提高低煙霧產(chǎn)生性能。
但是，如果為了獲得低的煙霧產(chǎn)生性能而加入大量的氫氧化物，在裝飾板的加工中就會導致機械性能和加工性能的下降。
為了解決這些缺點，經(jīng)常使用表面由硅烷偶聯(lián)劑或加工助劑處理的金屬氫化物。不過，還存在一個問題就是燃燒時會產(chǎn)生大量的不完全燃燒的氣體。
正如ASTM E662和ISO 5659標準測驗方法中所描述的現(xiàn)有技術(shù)的阻燃劑材料通過燃燒程序的測試結(jié)果，其煙霧密度沒有達到標準值并且燃燒繼續(xù)進行，導致煙產(chǎn)生量的增加。因此，裝飾板的現(xiàn)有技術(shù)在降低煙產(chǎn)生量方面有很多技術(shù)缺陷及問題。
為了解決上述問題，阻燃劑必須具有以下特征與軟聚氯乙烯(PVC)樹脂的相容性高；阻燃劑的作用不會引起物理性能方面的退化；對光線持續(xù)的穩(wěn)定性，不會引起原材料的變色；極好的耐老化性和耐水解性；在從低于基礎(chǔ)聚合物的熱分解溫度到熱分解溫度的范圍內(nèi)具有持續(xù)的阻燃作用；無腐蝕性；耐熱性好；無氣味和毒性；并且燃燒時煙和有毒氣體的產(chǎn)生較少。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明考慮了上述與裝飾板煙霧的產(chǎn)生相關(guān)的問題，并且本發(fā)明的一個目的是提供具有優(yōu)異的加工性能和機械性能如拉伸強度和伸長率的軟PVC板組合物。
本發(fā)明的另一個目的是提供具有改善的低煙霧產(chǎn)生性能的裝飾板，特別是，具有依照ISO 5659標準測試方法中測量的低煙霧密度。本發(fā)明者認真并且深入地進行研究以改進低煙霧產(chǎn)生性能。結(jié)果，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)當以磷酸鹽系增塑劑替換對煙霧密度有負影響的基于鄰苯二甲酸酯的增塑劑時，能夠制備具有優(yōu)異的低煙霧產(chǎn)生性能、加工性能和機械性能的低煙霧阻燃劑組合物。本發(fā)明者也發(fā)現(xiàn)當以氫氧化物(例如，鎂或鋁的氫氧化物)與基于鉬的化合物的結(jié)合物作為煙霧抑制劑代替單獨的氫氧化物使用時，能夠制備低煙霧阻燃劑組合物。在這些發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特提供低煙霧阻燃劑組合物，其包含100重量份的PVC樹脂作為基礎(chǔ)樹脂、5～30重量份的磷(磷酸鹽)系增塑劑(例如，異癸基二苯基磷酸酯)、阻燃劑和煙霧抑制劑。
使用2～20重量份的氫氧化鋁和2～20重量份的氫氧化鎂的混合物作為阻燃劑。使用0.5～10重量份、平均粒度為2～5微米的鉬化合作為物煙霧抑制劑。
作為傳統(tǒng)的增塑劑，用于制備軟的PVC板組合物的DOP(鄰苯二甲酸二-2-乙基己酯)產(chǎn)生大量的氣體。在本發(fā)明中，使用磷系阻燃增塑劑替代DOP。磷系增塑劑有著與DOP相同的物理性能，改進的低煙霧產(chǎn)生性能和優(yōu)異的阻燃作用。優(yōu)選的磷系阻燃增塑劑是異癸基二苯基磷酸酯。以100重量份PVC樹脂為基準，磷系阻燃增塑劑的用量為5～30重量份。在該含量范圍內(nèi)，由于本發(fā)明的阻合物具有改進的低煙霧產(chǎn)生性能和與DOP基本相似的增塑率，因此它能夠表現(xiàn)出優(yōu)良的加工性和優(yōu)異的機械特性。
非鹵磷酸酯依照它們的化學結(jié)構(gòu)可以分為4種類型。三芳基磷酸酯，如Reopho、TPP(磷酸三苯酯)和TCP(磷酸三甲苯酯)，被廣泛用作通用阻燃劑。三烷基磷酸酯主要用作增塑劑或潤滑劑。烷芳基磷酸酯的分子結(jié)構(gòu)中有芳基和長鏈烷基。烷芳基磷酸酯的例子包括ODP(磷酸2-乙基己酯)，IDDPP(異癸基二苯基磷酸酯)等。
在單一的分子結(jié)構(gòu)中，烷基和芳基的存在對低煙霧產(chǎn)生是很重要的。當有機增塑劑與無機阻燃劑相結(jié)合時，低煙霧產(chǎn)生性能會進一步得到改進。
為了延緩基礎(chǔ)樹脂的最初燃燒時間和煙霧產(chǎn)生的速度以及進一步改進依照本發(fā)明組合物的機械性能和加工性能，可使用表面用硬脂酸處理的金屬氫氧化物(例如，鎂或者鋁的氫氧化物)，以100重量份PVC樹脂為基準，其用量為4～40重量份。
當金屬氫氧化物的量少于4重量份時，不能達到足夠的火焰延緩作用和煙霧產(chǎn)生速度的遲滯作用。同時，當金屬氫氧化物的量超過40重量份時，就會惡化組合物的機械性能。
另一方面，由于單獨使用金屬氫氧化物時不能滿足韓國火法律(Korean Fire Law，KOFEIS 1001)中規(guī)定的阻燃劑性能的標準，因此實際上加入能夠有效地改進自熄性能并且能夠阻止火焰?zhèn)鞑サ腟b2O3(三氧化銻)。本發(fā)明中，以100重量份PVC樹脂為基準，Sb2O3的用量為2～6重量份。
然而，由于煙的產(chǎn)生量隨Sb2O3的含量按比例增加，因此Sb2O3優(yōu)選以有效地封閉火焰?zhèn)鞑サ挠邢蘖考尤搿?br> 當Sb2O3的用量不足2重量份時，火焰?zhèn)鞑サ姆忾]作用不會令人滿意。另一方面，當Sb2O3的用量超過6重量份時，煙的產(chǎn)生就會增加。
由于金屬氫氧化物的自熄性能在減少煙霧的產(chǎn)生量方面有局限性，因此，以100份PVC樹脂為基準，使用如上所述的0.5～10重量份、平均粒度為2～5微米的鉬化合物，作為煙霧抑制劑與金屬氫氧化物相結(jié)合。當鉬化合物的加入量少于0.5重量份時，得不到低煙霧產(chǎn)生性能。另一方面，當鉬化合物的量超過10重量份時，就會惡化組合物的物理性能。
為了改進耐熱性并且防止在加工過程中由熱引起變色，本發(fā)明的組合物進一步包括基于鋇鋅的熱穩(wěn)定劑，以100重量份PVC樹脂為基準，其用量為2～5重量份，熱穩(wěn)定劑的加入能夠提高磷系阻燃增塑劑(例如，IDDPP)較差的耐熱性。
本發(fā)明的低煙霧阻燃劑組合物能夠用于具有普通層狀結(jié)構(gòu)的裝飾板。
因此，依照本發(fā)明的另一個方面，可提供包括從頂部依序?qū)訅旱耐该鞅∧?、印刷層、彩色薄膜和壓敏膠層的低煙霧阻燃劑裝飾板，其中至少一個從這些層中選出的層包含低煙霧阻燃劑組合物。優(yōu)選為彩色膜包含低煙霧阻燃劑組合物。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考以下實施例詳細描述本發(fā)明。不過，這些實施例不應(yīng)被認作限制本發(fā)明的范圍。
實施例制備了本發(fā)明中的低煙霧阻燃劑組合物(實施例1～3)和比較例1和2的組合物，列于下面的表1中，并評價了煙霧密度和阻燃性。結(jié)果總結(jié)列于下面的表2中。
低煙霧阻燃劑裝飾板的制造及煙霧產(chǎn)生試驗將實施例1～3和比較例1和2的每個低煙霧阻燃劑組合物在185℃下用輥攪拌混合10分鐘得到測試件。以下利用這些測試件評價組合物的煙霧密度和阻燃性。
1)煙霧密度按ASTM E662和ISO5659標準測驗方法(熱流2.5W/cm2)測量。
詳細的測試條件依照燃燒程序進行。使用0.1毫米厚、75毫米寬和75毫米長的測試件。
2)耐熱性測試件在185℃從輥上每隔10分鐘取出一次，共60分鐘，然后測定它們的變色情況。
表1 *IDDPP異癸基二苯基磷酸酯表2 比較例1和2的組合物在加工過程中具有極好的阻燃性和耐熱性，但是它們的煙霧密度相對較高。比較例1和2的組合物的煙霧密度超過在不久的將來即將修正的韓國火法律(KOFEIS 1001)中規(guī)定的阻燃劑性能標準的范圍。
在測試件0.1毫米厚的情況下，優(yōu)選的標準范圍用ASTM E 662標準測試方法測試為60或更少，用ISO 5659標準測試方法測試為50或更少。
特別的，由于實施例3的低煙霧阻燃劑組合物包含作為磷系增塑劑的IDDPP、以及作為輔助煙霧抑制劑的鉬化合物和金屬氫氧化物，因此它表現(xiàn)出了優(yōu)異的低煙霧產(chǎn)生性能并且同時改進了阻燃性。
顯然由前所述，依照本發(fā)明的用于裝飾板的低煙霧阻燃劑組合物由于包含替代傳統(tǒng)增塑劑DOP的磷系增塑劑以及鉬化合物和金屬氫氧化物的結(jié)合物，因此燃燒時煙霧密度顯著減少。另外，依照本發(fā)明的用于裝飾板的低煙霧阻燃劑組合物具有等于或高于傳統(tǒng)組合物的耐熱性，因此就具有優(yōu)異的加工性能。
雖然為了說明的目的而公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解在不脫離如隨后的權(quán)利要求書中公開的本發(fā)明的范圍和精神基礎(chǔ)上做不同的修改、增加和代替都是可以的。
權(quán)利要求
1.一種用于裝飾板的低煙霧阻燃劑組合物，其包括100重量份的PVC樹脂；5～30重量份的磷系增塑劑；阻燃劑；以及煙霧抑制劑。
2.如權(quán)利要求1的組合物，其中所述磷系增塑劑是異癸基二苯基磷酸酯。
3.如權(quán)利要求1的組合物，其中該組合物包括100重量份的PVC樹脂；5～30重量份的異癸基二苯基磷酸酯；4～40重量份的氫氧化鋁和氫氧化鎂的混合物；2～6重量份的Sb2O3；以及0.5～10重量份的平均粒度為2～5微米的鉬化合物。
4.如權(quán)利要求3的組合物，以100重量份的PVC樹脂為基準，其還包括2～5重量份的基于鋇鋅的熱穩(wěn)定劑。
5.一種低煙霧阻燃劑裝飾板，其包括至少一個含有權(quán)利要求1～4之一的組合物的層。
6.如權(quán)利要求5的裝飾板，其中所述裝飾板包括從頂部依序?qū)訅旱耐该鞅∧?、印刷層、彩色薄膜和壓敏膠層。
7.如權(quán)利要求6的裝飾板，其中所述彩色薄膜含有權(quán)利要求1～4之一的組合物。
全文摘要
本文公開了用于裝飾板的低煙霧阻燃劑組合物，其燃燒時產(chǎn)生較少的燃燒氣體并且具有優(yōu)異的阻燃性。該低煙霧阻燃劑組合物包含100重量份的PVC樹脂作為基礎(chǔ)樹脂、5～30重量份的磷(磷酸鹽)系增塑劑(例如，異癸基二苯基磷酸酯)、阻燃劑和煙霧抑制劑。2～20重量份的氫氧化鎂和2～20重量份的氫氧化鋁的混合物被用作阻燃劑，并且0.5～10重量份、平均粒度為2～5微米的鉬化合物被用作煙霧抑制劑。
文檔編號C08K5/00GK1550519SQ20041004472
公開日2004年12月1日 申請日期2004年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者李珉鎬, 李康燁, 車炯旻, 曹榮皓 申請人:Lg化學株式會社