耐環境功能性阻燃聚合物構件和衛生功能性阻燃聚合物構件的製作方法

2023-04-23 06:08:31 4

專利名稱：耐環境功能性阻燃聚合物構件和衛生功能性阻燃聚合物構件的製作方法
技術領域：
本發明涉及耐環境功能性阻燃聚合物構件和衛生功能性阻燃聚合物構件。本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件在耐環境功能性、透明性和撓性方面是優良的，並且通過將其粘附至各種被粘物而能夠賦予耐環境功能性至各種被粘物和使各種被粘物阻燃化。另夕卜，本發明的衛生功能性阻燃聚合物構件在衛生功能性、透明性和撓性方面是優良的，並且通過將其粘附至各種被粘物而能夠賦予衛生功能性至各種被粘物和使各種被粘物阻燃化。
背景技術：
燃燒性標準以燃燒難度降低的次序分類為五個等級，即不燃性、極其阻燃性、阻燃性、緩燃性和可燃性。在要粘附至建築材料如建築物或房屋用內部材料、外部材料或裝飾性層壓板，或要粘附至運輸工具如鐵路車輛、船或飛機的內部材料或玻璃部分的印刷品中，針對其各用途規定能夠採用的阻燃性。如下描述要粘附至普通店鋪等的牆面、鐵路車輛中的壁面或鐵路車輛內部或外部的玻璃部分上的印刷品。要顯示的圖案印刷在基材片如紙或膜的一個表面上，壓敏粘合劑層設置在其另一表面上 ，印刷品通過壓敏粘合劑層粘附。然而，此類印刷品是可燃的，因此當放任印刷品燃燒時絕大部分印刷品會燒盡。因此，賦予阻燃性至基材片的可行方法是使用阻燃性樹脂片作為基材片。常規將滷素類樹脂如氟類樹脂或氯乙烯樹脂用作此類阻燃性樹脂片(專利文獻I)。然而，因為如下所述此類含滷素物質的問題而已經開始控制滷素類阻燃片材的使用。該物質燃燒時產生有毒氣體或產生二噁英。因此，近年來，將以下方法用於賦予阻燃性至樹脂片的樹脂材料已廣為人知(專利文獻2)。將非滷素類阻燃劑如磷酸酯(鹽)或金屬水合物添加至樹脂。然而，在該情況下，必然添加大量阻燃劑，結果引起樹脂片的透明性降低的問題或諸如樹脂片外觀缺陷的問題。從已經印刷圖案的上述印刷品通過壓敏粘合劑層來層壓阻燃性樹脂片也是可設想的。然而，在該情況下，儘管能如上所述獲得阻燃性，但是因為樹脂片通過壓敏粘合劑層層壓在印刷品上，因此引起印刷品上圖案的清晰度降低的問題。另外，阻燃性樹脂片用材料為樹脂。因此，該片顯示一定程度的阻燃性，但是不具有此類能夠阻斷火焰的阻燃性，因此當將該片直接與火焰接觸時其阻燃性是不足的。此外，近年來，要求阻燃片材具有諸如耐環境功能性或衛生功能性的性能。當阻燃片材用於例如建築構件如玻璃、或建築物的外牆或內牆，機動車的側視鏡或機動車塗層，高速公路的隔音壁，抗菌瓷磚(antibacterial tile),或空氣淨化器時,要求該片材具有諸如防汙性(antifouling property)、防塵性(dust-proof property)、清潔性、抗菌性(antibacterial property)或有機物質降解性(degradability)的性能。另外，取決於使用阻燃片材的場所，所述片材可能暴露於其表面易於具有汙點這樣的狀況。當阻燃片材的表面具有汙點時，引起例如損害其外觀品質的問題。結果，變得難以將該片材應用於需要滿意的外觀的用途。另外，常規阻燃片材不具有調溼性(moisture-conditioning property)或者在一些情況下在調溼性方面是不充分的。在那些情況下，例如，引起當將該片材用於住宅等的內牆面時出現結露的問題。另外，常規阻燃片材不具有防溼性(moisture-preventing property)或者在一些情況下在防溼性方面是不充分的。在那些情況下，例如，引起當將該片材用於住宅等的內牆面時出現結露的問題。另外，常規阻燃片材不具有耐水性或者在一些情況下在耐水性方面是不充分的。在那些情況下，引起當暴露於溼氣時其表面劣化的問題。另外，常規阻燃片材不具有拒水性(water repellency)或者在一些情況下在拒水性方面是不充分的。在那些情況下，例如，引起當其表面用汙染物汙染時汙染物不能容易地用水除去的問題。另外，常規阻燃片材不具有親水性或者在一些情況下在親水性方面是不充分的。在那些情況下，例如，引起當其表面用汙染物汙染時汙染物不能容易地用水除去的問題。另外，常規阻燃片材不具有拒油性(oil r印ellency)或者在一些情況下在拒油性方面是不充分的。在那些情況下，例如，引起當其表面用油性汙染物汙染時油性汙染物不能容易地除去的問題。另外，取決於使用阻燃片材的場所，各種菌(bacteria)會在其表面上生長。在該狀況下，當能夠將抗黴性賦予至阻燃片材時，各種菌的生長即使在這些菌容易生長這樣的環境使用該片材的情況下也能夠得到有效地抑制。另外，取決於使 用阻燃片材的場所，各種黴菌(fungi)可以在其表面上生長。在該狀況下，當能夠將抗黴性賦予至阻燃片材時，各種黴菌的生長即使在這些黴菌容易生長這樣的環境使用該片材的情況下也能夠得到有效地抑制。另外，當能夠將除臭性賦予至阻燃片材時，該片材通過將其撓性地粘附至被粘物而能夠使各種被粘物阻燃化，同時，能夠減少在被粘物附近的氣味。引用列表專利文獻[PTL1]日本專利申請特開2005-015620[PTL2]日本專利申請特開2001-0401
發明內容
發明要解決的問題本發明的目的是提供一種具有耐環境功能性或衛生功能性、撓性和高度的阻燃性的阻燃構件。用於解決問題的方案本發明的發明人已進行廣泛研究以解決該問題，結果，發現了該問題可通過用以下阻燃聚合物構件來解決。因而，本發明人完成了本發明。本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件為順次包括聚合物層(B)、阻燃層(A)和耐環境功能層(L)的耐環境功能性阻燃聚合物構件，其中所述阻燃層(A)是在聚合物中包含層狀無機化合物(f)的層。
在優選實施方案中，所述耐環境功能層(L)的厚度是0.1-100 μ m。在優選實施方案中，在水平燃燒試驗中，本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件具有能夠阻斷火焰的阻燃性；所述水平燃燒試驗包括:將所述耐環境功能性阻燃聚合物構件在其耐環境功能層(L)側作為下表面以致所述下表面接觸空氣的情況下水平放置，放置本生燈以致所述本生燈的火焰口位於距離所述耐環境功能層(L)側的下表面45mm的下方，並且使得具有距離所述火焰口的高度為55mm的所述本生燈的火焰與所述耐環境功能層(L)的下表面接觸30秒，同時防止所述火焰與所述阻燃聚合物構件的端部接觸。在優選實施方案中，所述耐環境功能層(L)為光催化劑層(L)。在優選實施方案中，所述光催化劑層(L)包含光催化劑顆粒。在優選實施方案中，所述光催化劑顆粒的平均粒徑是0.005-0.1 μ m。在優選實施方案中，所述光催化劑顆粒各自為氧化鈦。在優選實施方案中，所述耐環境功能層(L)為防汙層(L)。

在優選實施方案中，所述防汙層(L)是包含選自氟類樹脂和矽酮類樹脂的至少一種的層。在優選實施方案中，所述耐環境功能層(L)為調溼層(L)。在優選實施方案中，所述調溼層(L)包含多孔物質。在優選實施方案中，所述多孔物質為選自二氧化矽、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋯、二氧化矽-氧化鋁複合氧化物、沸石和活性炭的至少一種。在優選實施方案中，所述耐環境功能層(L)為防溼層(L)。在優選實施方案中，所述防溼層(L)包含選自聚偏二氯乙烯類樹脂和聚烯烴類樹脂的至少一種。在優選實施方案中，所述耐環境功能層(L)為耐水層(L)。在優選實施方案中，所述耐水層(L)包含耐水性樹脂。在優選實施方案中，所述耐水性樹脂為選自環氧類樹脂、酚醛類樹脂、矽酮類樹脂和氟類樹脂的至少一種。在優選實施方案中，所述耐環境功能層(L)為拒水層(L)。在優選實施方案中，所述拒水層(L)包含拒水性化合物。在優選實施方案中，所述拒水性化合物為選自矽酮類化合物和氟類化合物的至少一種。在優選實施方案中，所述耐環境功能層(L)為親水層(L)。在優選實施方案中，所述親水層(L)包含親水性無機化合物.
在優選實施方案中，所述親水性無機化合物為選自氧化鈦、二氧化矽和氧化鋁的至少一種。在優選實施方案中，所述親水層(L)包含親水性樹脂.
在優選實施方案中，所述親水性樹脂為選自陽離子性聚合物、非離子性聚合物和陰離子性聚合物的至少一種。在優選實施方案中，所述耐環境功能層(L)為拒油層(L)。在優選實施方案中，所述拒油層(L)包含拒油性化合物。在優選實施方案中，所述拒油性化合物為選自矽酮類化合物和氟類化合物的至少一種。本發明的衛生功能性阻燃聚合物構件是順次包括聚合物層(B)、阻燃層(A)和衛生功能層(L)的衛生功能性阻燃聚合物構件，其中所述阻燃層(A)是在聚合物中包含層狀無機化合物(f)的層。在優選實施方案中，所述衛生功能層(L)的厚度是0.1-100 μ m。在優選實施方案中，水平燃燒試驗中，本發明的衛生功能性阻燃聚合物構件具有能夠阻斷火焰的阻燃性；所述水平燃燒試驗包括:將所述衛生功能性阻燃聚合物構件在其衛生功能層(L)側作為下表面以致所述下表面接觸空氣的情況下水平放置，放置本生燈以致所述本生燈的火焰口位於距離所述衛生功能層(L)側的下表面45mm的下方，並且使得具有距離所述火焰口的高度為55mm的所述本生燈的火焰與所述衛生功能層(L)的下表面接觸30秒，同時防止所述火焰與所述阻燃聚合物構件的端部接觸。在優選實施方案中，所述衛生功能層(L)為抗菌層(L)。在優選實施方案中，所述抗菌層(L)包含抗菌劑。在優選實施方案中，所述抗菌劑為以致金屬組分承載於無機粉末上。在優選實施方案中，所述無機粉末為選自沸石、矽膠、氧化鈦和氧化鋁的至少一種。在優選實施方案中，所述金屬組分為選自銀、銅、鋅、錫、鉍、鎘、鉻和汞的至少一種。在優選實施方案中 ，所述衛生功能層(L)為抗黴層(L)。在優選實施方案中，所述抗黴層(L)包含抗黴劑。在優選實施方案中，所述抗黴劑為選自有機抗黴劑和無機抗黴劑的至少一種。在優選實施方案中，所述有機抗黴劑為選自硫代氨基甲酸酯(鹽)類化合物、二硫代氨基甲酸酯(鹽)類化合物、烯丙胺類化合物、咪唑類化合物、三唑類化合物、噻唑酮類化合物、環庚三烯酹酮(tropolone)類化合物和有機酸類化合物的至少一種。在優選實施方案中，所述無機抗黴劑為選自通過使無機化合物承載金屬離子而獲得的金屬離子類抗黴劑和光催化劑的至少一種。在優選實施方案中，所述衛生功能層(L)為除臭層(L)。在優選實施方案中，所述除臭層(L)包含除臭劑。在優選實施方案中，所述除臭劑為以致金屬組分承載於無機粉末上。在優選實施方案中，所述無機粉末為選自沸石、矽膠、氧化鈦、氧化鋁和活性炭的至少一種。在優選實施方案中，所述金屬組分為選自銀、銅、鋅、錫、鉛、鉍、鎘、鉻和汞的至少一種。發明的效果本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件具有聚合物層(B)、阻燃層(A)和耐環境功能層(L)，所述阻燃層(A)是在聚合物中包含層狀無機化合物(f)的層。由於本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件具有耐環境功能層(L)，所以該構件能夠有效地顯現耐環境功能性。當耐環境功能層(L)為光催化劑層(L)時，本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件能夠有效地顯現光催化性能，如防汙性、防塵性、清潔性、抗菌性或有機物質降解性。當耐環境功能層(L)為防汙層(L)時，本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件能夠有效地顯現優良的防汙性能。當耐環境功能層(L)為調溼層(L)時，本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件能夠有效地顯現優良的調溼性。當耐環境功能層(L)為防溼層(L)時，本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件能夠有效地顯現優良的防溼性。當耐環境功能層(L)為耐水層(L)時，本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件能夠有效地顯現優良的耐水性，進而即使當其暴露於溼氣時其表面也幾乎不劣化。當耐環境功能層(L)為拒水層(L)時，本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件能夠有效地顯現優良的拒水性，進而當其表面用汙染物汙染時，汙染物能夠被容易地用水除去。當耐環境功能層(L)為親水層(L)時，本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件能夠有效地顯現優良的親水性，進而當其表面用汙染物汙染時，汙染物能夠被容易地洗去。當耐環境功能層(L)為拒油層(L)時，本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件能夠有效地顯現優良的拒油性，進而當其表面用油性汙染物汙染時，油性汙染物能夠被容易地除去。本發明的衛生功能性阻燃聚合物構件具有聚合物層(B)、為在聚合物中包含層狀無機化合物(f)的層的阻燃層(A)和衛生功能層(L)。由於本發明的衛生功能性阻燃聚合物構件具有衛生功能層(L)，該構件能夠有效地顯現衛生功能性。
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當衛生功能層(L)為抗菌層(L)時，本發明的衛生功能性阻燃聚合物構件能夠有效地顯現優良的抗菌性能。當衛生功能層(L)為抗黴層(L)時，本發明的衛生功能性阻燃聚合物構件能夠有效地顯現優良的抗黴性能。當衛生功能層(L)為除臭層(L)時，本發明的衛生功能性阻燃聚合物構件能夠有效地顯現優良的除臭性，進而能夠減少被粘物附近的氣味。阻燃層(A)由於所述層為在聚合物中包含層狀無機化合物(f)的層的事實而呈現高度的阻燃性。不管本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件或本發明的衛生功能性阻燃聚合物構件具有聚合物的事實，即使當將該構件與火焰直接接觸時，該構件也不燃燒並且能夠阻斷火焰一定時間。由於阻燃層(A)具有聚合物，所以該構件能夠有利地維持其撓性，並且具有如此寬的適用範圍以致可應用於各種用途。不需要將任何滷素類樹脂混入本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件或本發明的衛生功能性阻燃聚合物構件。另外，因為可將聚合物中的層狀無機化合物(f)在阻燃層(A)中的比例控制得相對小，所以該構件的透明性優良。特別地，即使當阻燃層(A)中的灰分含量為小至低於70重量％的含量時，該構件也可呈現阻燃性。如上所述，本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件或本發明的衛生功能性阻燃聚合物構件能夠在滿足其耐環境功能性或衛生功能性、撓性和透明性的同時有效地呈現其阻燃性。
另外，特別是當通過包括以下步驟的生產方法獲得本發明的耐環境功能性阻燃性聚合物構件或本發明的衛生功能性阻燃性聚合物構件:將漿狀的聚合性組合物層(a)和固體狀的單體吸收層(b)層壓接著進行聚合的步驟，以及生產耐環境功能層或衛生功能層的步驟，所述漿狀的聚合性組合物層(a)由包含聚合性單體(m)和層狀無機化合物(f)的聚合性組合物(α)形成，所述固體狀的單體吸收層(b)包含聚合物(P)並能夠吸收聚合性單體(m)時；或者當通過包括以下步驟的生產方法獲得所述構件:將漿狀的聚合性組合物層
(a)和漿狀的聚合性組合物層(b』)層壓接著進行聚合的步驟，以及生產耐環境功能層或衛生功能層的步驟，所述漿狀的聚合性組合物層(a』)由包含聚合性單體(ml)和層狀無機化合物(f)的聚合性組合物(α)形成，所述漿狀的聚合性組合物層(b』)包含聚合性單體(m2)和聚合物(p2)時，本發明的耐環境功能性阻燃性聚合物構件或本發明的衛生功能性阻燃性聚合物構件的阻燃性優良。本發明的耐環境功能性阻燃性聚合物構件或本發明的衛生功能性阻燃性聚合物構件是對環境有利的，因為不需要在其生產時通過蒸發來除去聚合性組合物(α)中的揮發性組分(如有機溶劑或有機化合物)，因此能夠減少對環境的負擔。


圖1為本發明的耐環境功能性阻燃性聚合物構件或本發明的衛生功能性阻燃性聚合物構件的示意性截面圖的實例。圖2為用於評價本發明的耐環境功能性阻燃性聚合物構件或本發明的衛生功能性阻燃性聚合物構件的阻燃性的水平火焰試驗的方法的示意圖。圖3為本發明的耐環境功能性阻燃性聚合物構件或本發明的衛生功能性阻燃性聚合物構件及其生產方法的示意性截面圖的實例。圖4為本發 明的耐環境功能性阻燃性聚合物構件或本發明的衛生功能性阻燃性聚合物構件及其生產方法的示意性截面圖的實例。
具體實施例方式
1.耐環境功能性阻燃聚合物構件和衛生功能性阻燃聚合物構件>>本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件順次包括聚合物層(B)、阻燃層(A)和耐環境功能層(L)。本發明的衛生功能性阻燃聚合物構件順次包括聚合物層(B)、阻燃層(A)和衛生功能層(L)。阻燃層(A)是在聚合物中包含層狀無機化合物(f)的層。圖1示出本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件和本發明的衛生功能性阻燃聚合物構件各自的示意圖。雖然在圖1中阻燃層(A)設置在聚合物層(B)的一個表面上，但是阻燃層(A)可以設置在聚合物層(B)的兩面的每一面上。當阻燃層(A)設置在聚合物層(B)的兩面的每一面上時，耐環境功能層(L)或衛生功能層(L)設置在兩層聚合物層(B)的至少之一的表面上。<1-1.聚合物層(B)〉聚合物層⑶以優選80重量％以上,更優選90重量％以上,仍更優選95重量％以上，特別優選98重量％以上，最優選幾乎100重量％包含各種聚合物。聚合物層(B)中的聚合物的實例包括:丙烯酸類樹脂；聚氨酯類樹脂；包含α -烯烴作為單體組分的烯烴類樹脂如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA);聚酯類樹脂如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT);乙酸乙烯酯類樹脂；聚苯硫醚(PPS);醯胺類樹脂如聚醯胺(尼龍)或全芳族聚醯胺(a 11-aromatic polyamide)(芳族聚醯胺(aramid))；聚醯亞胺類樹脂；聚醚醚酮(PEEK);環氧樹脂；氧雜環丁烷類樹脂；乙烯基醚類樹脂；天然橡膠；和合成橡膠。聚合物層(B)中的聚合物優選為丙烯酸類樹脂。聚合物層⑶中聚合物的種類數可以僅為一種，或可以為兩種以上。可以用於獲得聚合物層(B)中的聚合物的聚合性單體的種類數可以僅為一種，或者可以為兩 種以上。任何適合的聚合性單體能夠作為可用於獲得聚合物層(B)中的聚合物的聚合性單體而採用。可以用於獲得聚合物層(B)中的聚合物的聚合性單體的實例包括單官能單體、多官能單體、含極性基團的單體和任何其它的共聚性單體。任何適合的含量可以根據所要獲得的聚合物的目標物理性質而用作可用於獲得聚合物層(B)中的聚合物的聚合性單體中的諸如單官能單體、多官能單體、含極性基團的單體或其它的共聚性單體等的各單體組分的含量。任何適合的單官能單體可以用作該單官能單體，只要該單體為僅具有一個聚合性基團的聚合性單體即可。單官能單體的種類數可以僅為一種，或者可以為兩種以上。單官能單體優選為丙烯酸類單體。丙烯酸類單體優選為具有烷基的(甲基)丙烯酸燒基酷。各自具有燒基的(甲基)丙稀酸燒基酷的種類數可以僅為一種，或者可以為兩種以上。應當注意，術語〃(甲基)丙烯醯基"是指"丙烯醯基(acryl)〃和/或"甲基丙烯醯基"。具有燒基的(甲基)丙稀酸燒基酷的實例包括具有直鏈或支化燒基的(甲基)丙烯酸烷基酯和具有環狀烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。應當注意，如在此處使用的(甲基)丙稀酸燒基酷意指單官能(甲基)丙稀酸燒基酷。具有直鏈或支化烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的實例包括各自具有1-20個碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯、(甲基)丙烯酸十五烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸十七烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸十九烷酯和(甲基)丙烯酸二十烷酯。其中，優選具有2-14個碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，和更優選具有2-10個碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。具有環狀烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的實例包括(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯和(甲基)丙烯酸異冰片酯。任何適合的多官能單體可以用作該多官能單體。通過採用多官能單體，可以將交聯結構給予至聚合物層(B)中的聚合物。多官能單體的種類數可以僅為一種，或可以為兩種以上。多官能單體的實例包括1，9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、二乙烯基苯、環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯。其中，在具有高反應性和可能顯現優良的耐香菸灼燒性(cigarette resistance)的方面,優選丙烯酸酯類多官能單體，更優選1，9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯和1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯。任何適合的含極性基團的單體可以用作該含極性基團的單體。使用含極性基團的單體可改善聚合物層(B)中聚合物的內聚強度(cohesive strength),或者可增加聚合物層(B)的粘合強度(adhesive strength)。含極性基團的單體的種類數可以僅為一種,或者可以為兩種以上。含極性基團的單體的實例包括:含羧基的單體如(甲基)丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸和異巴豆酸，或它們的酸酐(例如，馬來酸酐)；含羥基的單體如(甲基)丙烯酸羥烷基酯，例如(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯或(甲基)丙烯酸羥丁酯、乙烯醇和烯丙醇；含醯胺基的單體如(甲基)丙烯醯胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺和N-丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺；含氨基的單體如(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯；含縮水甘油基的單體如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯和(甲基)丙烯酸甲基縮水甘油酯；含氰基的單體如丙烯腈和甲基丙烯腈；含雜環的乙烯基類單體如N-乙烯基-2-吡咯烷酮和(甲基)丙烯醯嗎啉，以及N-乙烯基吡唆、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑和N-乙烯基噁唑；(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯類單體如(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯和(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯；含磺酸酯(鹽)基的單體如乙烯基磺酸鈉；含磷酸酯(鹽)基的單體如2-羥乙基丙烯醯磷酸酯；含醯亞胺基的單體如環己基馬來醯亞胺和異丙基馬來醯亞胺；和含異氰酸酯基的單體如2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯。含極性基團的單體優選含羧基的單體或其酸酐，更優選丙烯酸。任何適合的其它共聚性單體可用作該其它共聚性單體。使用其它共聚性單體可改善聚合物層(B)中聚合物的內聚強度，或者可增加聚合物層(B)的粘合強度。其它共聚性單體的種類數可以僅為一種，或可以為兩種以上。其它共聚性單體的實例包括:(甲基)丙烯酸烷基酯如具有芳族烴基的(甲基)丙烯酸酯如(甲基)丙烯酸苯酯；乙烯基酯類如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯；芳族乙烯基化合物如苯乙烯和乙烯基甲苯；烯烴類和二烯類如乙烯、丁二烯、異戊二烯和異丁烯；乙烯基醚類如乙稀基燒基釀；氣乙稀；(甲基)丙稀酸燒氧基燒基酷類單體如(甲基)丙稀酸甲氧基乙酯和(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯；含磺酸酯(鹽)基團的單體如乙烯基磺酸鈉；含磷酸酯(鹽)基團的單體如2-羥乙基丙烯醯磷酸酯；含醯亞胺基的單體如環己基馬來醯亞胺和異丙基馬來醯亞胺；含異氰酸酯基的單體如2-甲 基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯；含氟原子的(甲基)丙烯酸酯；和含矽原子的(甲基)丙烯酸酯。
聚合物層(B)可以包含阻燃劑。任何適合的阻燃劑可以用作該阻燃劑。此類阻燃劑的實例包括:有機阻燃劑如磷類阻燃劑；和無機阻燃劑如氫氧化鎂、氫氧化鋁和層狀矽酸鹽。聚合物層(B)可包含層狀無機化合物(f)作為如在阻燃層(A)中的阻燃劑。在該情況下，優選將層狀無機化合物(f)填充至聚合物層(B)中的比例設定為低於將層狀無機化合物(f)填充至阻燃層(A)中的比例。因而，阻燃層(A)和聚合物層(B)在阻燃性程度方面彼此不同。任何適合的厚度可以用作聚合物層(B)的厚度。聚合物層(B)的厚度例如，優選為1-3，000 μ m，更優選2-2 ，000 μ m，仍更優選5-1，000 μ m。另外，聚合物層(B)可為單層，
或可為由多層形成的層壓體。通過選擇作為形成聚合物層(B)用材料的聚合物，可將壓敏粘合性賦予至聚合物層(B)。例如，丙烯酸類樹脂、環氧樹脂、氧雜環丁烷類樹脂、乙烯基醚類樹脂、聚氨酯類樹脂和聚酯類樹脂分別起到丙烯酸類壓敏粘合劑用基礎聚合物、環氧類壓敏粘合劑用基礎聚合物、氧雜環丁烷類壓敏粘合劑用基礎聚合物、乙烯基醚類壓敏粘合劑用基礎聚合物、聚氨酯類壓敏粘合劑用基礎聚合物和聚酯類壓敏粘合劑用基礎聚合物的功能。可以給出與可以混入聚合物層⑶的那些聚合物相同的實例作為阻燃層㈧中的聚合物的實例。要混入阻燃層(A)的層狀無機化合物(f)的實例包括層狀無機物質及其有機處理的產物。層狀無機化合物(f)可以為固體，或者可以具有流動性。層狀無機化合物的種類數可以僅為一種，或者可以為兩種以上。能夠形成層狀無機物質的無機物的實例包括矽酸鹽和粘土礦物。其中，層狀粘土礦物優選作為層狀無機物質。層狀粘土礦物的實例包括:綠土如蒙脫石、貝得石、鋰蒙脫石、滑石粉、囊脫石或娃鎂石(stevensite);蛭石；膨潤土 ；和層狀娃酸鈉如kanemite(單層娃酸鹽水娃鈉石)、kenyaite (斜水娃鈉石)或makatite (多水娃鈉石)。此類層狀粘土礦物可以作為天然礦物來產生，或可以通過化學合成方法來生產。層狀無機物質的有機處理產物為通過將層狀無機物質用有機化合物處理而獲得的產物。有機化合物的實例為有機陽離子化合物。有機陽離子化合物的實例包括各自具有陽離子基團如季銨鹽和季鱗鹽的陽離子表面活性劑。陽離子表面活性劑具有在環氧丙烷骨架、環氧乙烷骨架或烷基骨架等上的陽離子基團如季銨鹽或季鱗鹽。此類陽離子基團優選形成具有例如滷化物離子(如氯化物離子)的季鹽。具有季銨鹽的陽離子表面活性劑的實例包括月桂基三甲基銨鹽、硬脂基三甲基銨鹽、三辛基銨鹽、二硬脂基二甲基銨鹽、二硬脂基二苄基銨鹽和具有甲基二乙基環氧丙烷骨架的銨鹽。具有季鱗鹽的陽離子表面活性劑的實例包括十二烷基三苯基鱗鹽、甲基三苯基鱗鹽、月桂基三甲基鱗鹽、硬脂基三甲基鱗鹽、二硬脂基二甲基鱗鹽和二硬脂基苄基鱗鹽。層狀無機物質如層狀粘土礦物用有機陽離子化合物來處理。結果，各層之間的陽離子能夠與季鹽等的陽離子基團進行離子交換。粘土礦物的陽離子的實例包括金屬陽離子如鈉離子和鈣離子。用有機陽離子化合物處理的層狀粘土礦物容易溶脹並分散在聚合物或聚合性單體中。用有機陽離子化合物處理的層狀粘土礦物的實例為LUCENTITE系列(Co-opChemical C0., Ltd.)。作為 LUCENTITE 系列(Co-op Chemical C0., Ltd.)，更具體地給出LUCENTITE SPN、LUCENTITE SAN、LUCENTITE SEN 和 LUCENTITE STN。層狀無機物質的有機處理產物的實例包括通過將層狀無機物質的表面用各種有機化合物進行表面處理(如用矽酮類化合物或氟類化合物的表面張力降低處理)而獲得的產物。在層狀無機物質的有機處理產物中有機化合物與層狀無機物質的比例依賴於層狀無機物質的陽離子交換容量("CEC")而變化。CEC涉及層狀無機化合物(f)的離子交換容量或能夠引起吸附在層狀無機物質表面上的正電荷的總量，並且由每單位質量膠體顆粒的正電荷表示，即，SI單位中的〃每單位質量的庫倫〃。CEC可由每克毫當量(meq/g)或每100克毫當量(meq/100g)表示。lmeq/g的CEC對應於SI單位中的96.5C/g。關於代表性粘土礦物的幾個CEC值如下描述。蒙脫石的CEC落入70-150meq/100g的範圍內，多水高嶺土的CEC落入40-50meq/100g的範圍內，和高嶺土的CEC落入Ι-lOmeq/lOOg的範圍內。在層狀無機物質的有機處理產物中有機化合物與層狀無機物質的比例為使有機化合物的量相對於100重量份層狀無機物質優選1，000重量份以下、更優選3-700重量份、更優選5-500重量份。關於層狀無機化合物(f)的粒徑(平均粒徑)，從獲得良好阻燃性的觀點，其顆粒優選儘可能緻密地填充在阻燃層(A)中分布有層狀無機化合物(f)的部分中。例如，在雷射散射法或動態光散射法中，當將層狀無機化合物(f)分散於稀釋液中時的平均一次粒徑以中值粒徑計優選為5nm_10 μ m,更優選6nm_5 μ m,仍更優選7nm_l μ m。應當注意兩種以上的具有不同粒徑的顆 粒組合可以用作該顆粒。各顆粒的形狀可以為任何形狀，例如，球形如真球形或橢球形、無定形、針狀、棒狀、平板狀、薄片狀或中空管狀。各顆粒的形狀優選為平板狀或薄片狀。另外，各顆粒的表面可以具有孔或突起等。最大一次粒徑的平均值優選為5 μ m以下,更優選5nm_5 μ m,這是因為阻燃聚合物構件的透明性隨著層狀粘土礦物的粒徑增加可能會有問題。應當注意，LucentiteSPN(Co-op Chemical C0., Ltd.制)是通過將層狀粘土礦物用具有季銨鹽的有機化合物進行有機化處理而獲得的，有機化合物的比例為62重量％。關於其粒徑，Lucentite SPN的25%平均一次粒徑為19nm，50%平均一次粒徑為30nm和99%平均一次粒徑為100nm。Lucentite SPN的厚度為lnm，長徑比為約30。當將該顆粒用作層狀無機化合物(f)時，在一些情況下層狀無機化合物(f)能夠有助於例如，在阻燃層(A)表面中通過顆粒形成表面凹凸。另外，當將通過用有機陽離子化合物處理層狀粘土礦物獲得的產物用作層狀無機化合物(f)時，阻燃層(A)的表面電阻值可優選設定至1Χ1014(Ω/ □)以下，因此能夠將抗靜電性賦予至阻燃層(A)。能夠通過控制例如層狀無機化合物(f)的種類、形狀、尺寸和含量以及阻燃層(A)的聚合物組分的組成而將抗靜電性控制為期望的抗靜電性。由於層狀無機化合物(f)和聚合物在阻燃層(A)中混合，因此該層能夠呈現基於聚合物的特性，同時能夠呈現層狀無機化合物(f)的特性。阻燃層(A)中的灰分含量(層狀無機化合物(f)相對於阻燃層(A)用形成材料總量的含量；條件是如果當層狀無機化合物(f)為層狀無機物質的有機處理產物時，其為未進行任何有機處理的層狀無機物質的含量)能夠依賴於層狀無機化合物(f)的種類而適當設定。該含量優選為3重量％以上至小於70重量％。當該含量為70重量％以上時，層狀無機化合物(f)可能不能良好地分散。結果，易於產生結塊，因此變得在一些情況下難以生產其中層狀無機化合物(f)已均勻分散的阻燃層(A)。當該含量為70重量％以上時，阻燃聚合物構件的透明性和撓性會降低。另一方面，當該含量小於3重量％時，阻燃層(A)在一些情況下不具有阻燃性。層狀無機化合物(f)在阻燃層(A)中的含量優選為3-60重量％，更優選5-50重量％。〈1-4.添加劑〉任何適合的添加劑可以混入阻燃層(A)。此類添加劑的實例包括表面活性劑(如離子性表面活性劑、矽酮類表面活性劑或氟類表面活性劑)、交聯劑(如多異氰酸酯類交聯齊 、矽酮類交聯劑、環氧類交聯劑或烷基醚化三聚氰胺類交聯劑)、增塑劑、填料、防老劑、抗氧化劑、著色劑(如顏料或染料)和溶劑(如有機溶劑)。從例如設計和光學特性的觀點，任何適合的顏料(著色顏料)可以混入阻燃層(A)。當期望黑色時，炭黑優選用作著色顏料。顏料(著色顏料)的用量例如，從不妨礙著色度這樣的觀點，優選為0.15重量份以下，更優選0.001-0.15重量份，仍更優選0.02-0.1重量份，相對於100重量份阻燃層(A)中的聚合物。阻燃層(A)的厚度優選為3-1，000 μ m,更優選4-500 μ m,仍更優選5-200 μ m。當
阻燃層(A)的厚度偏離該範圍時，其阻燃性可能會有問題。

任何適合的層可用作耐環境功能層(L)，只要該層能夠顯現出耐環境功能性即可。此類耐環境功能層(L)的優選實例包括光催化劑層(L)、防汙層(L)、調溼層(L)、防溼層(L)、耐水層(L)、拒水層(L)、親水層(L)和拒油層(L)。耐環境功能層(L)的厚度優選為0.1-100 μ m,更優選1_100 μ m。只要該耐環境功能層(L)的厚度落入該範圍，則該層能夠顯現出充分的耐環境功能性且不損害本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件的阻燃性。(1-5-1.光催化劑層(L))光催化劑層(L)包含光催化劑。雖然光催化劑的形式可以為任何形式，但是優選光催化劑顆粒，這是因為可以充分地顯現光催化劑性能。光催化劑層(L)可以為僅由光催化劑形成的層，或可以為由光催化劑和任何除了光催化劑以外的適合的組分形成的層。除了光催化劑以外的適合的組分的實例包括諸如無機粘結劑和分散穩定劑等的添加劑。光催化劑顆粒的實例包括:金屬氧化物如氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化鉛、三氧化二鐵(ferric oxide)、三氧化二秘、三氧化鶴和鈦酸銀；和通過將金屬如Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ru、Rh、Pd、Ag、Pt和Au添加至該金屬氧化物而獲得的產物。其中，優選氧化鈦，這是因為其是無危險、化學穩定和便宜的。雖然銳鈦礦型氧化鈦、金紅石型氧化鈦和板鈦礦型氧化鈦中的任何一種可以用作該氧化鈦，但是使用對於光催化反應活性的銳鈦礦型氧化鈦作為主要組分的氧化鈦是優選的。光催化劑顆粒的平均粒徑優選為0.005-0.1 μ m,更優選0.01-0.1 μ m。只要光催
化劑顆粒的平均粒徑落入該範圍，則能夠確保光催化劑層(L)的透明性並且能夠高水平地維持其光催化活性。光催化劑層(L)可以僅由一層形成，或可以由兩層或多層形成。光催化劑層(L)的厚度優選為0.1-100 μ m,更優選1_100 μ m。只要光催化劑層(L)的厚度落入該範圍，則該層能夠顯現充分的光催化活性且不損害本發明的耐環境功能性阻燃聚合物構件的阻燃性。無機粘結劑增強光催化劑顆粒之間的粘合性並且基於光催化劑而改善該層的強度。任何適合的無機化合物可以用作無機粘結劑，只要該化合物起到粘結劑的功能即可。無機粘結劑優選例如二氧化矽化合物。四、三和雙官能烷氧基矽烷和這些烷氧基矽烷的縮合物和水解產物以及有機矽清漆等可以分別用作二氧化矽化合物。三和雙官能烷氧基矽烷在一些情況下通常稱作〃矽烷偶聯劑〃。具體地，四官能烷氧基矽烷的實例包括四甲氧基娃焼、四乙氧基娃焼和四丙氧基娃焼；二官能焼氧基娃焼的實例包括甲基二甲氧基娃焼、甲基二乙氧基娃焼、苯基二甲氧基娃焼、苯基二乙氧基娃焼、乙稀基二甲氧基娃焼、乙稀基二乙氧基娃 焼、甲基丙稀酉先氧基丙基二甲氧基娃焼、縮水甘油基丙氧基二甲氧基娃焼、縮水甘油基丙基甲基—乙氧基娃焼、氣丙基二乙氧基娃焼、氣乙基氣丙基二甲氧基娃焼和疏基丙基二甲氧基娃焼；雙官能焼氧基娃焼的實例包括—甲基—甲氧基娃焼、—甲基—乙氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷和二苯基二乙氧基矽烷。烷氧基矽烷的縮合物的實例包括四官能焼氧基娃焼的縮合物如 Ethyl Silicate40、Ethyl Silicate48 和 Methyl Silicate51。烷氧基矽烷的水解產物的實例包括通過將烷氧基矽烷與有機溶劑、水和催化劑水解而獲得的產物。這些二氧化矽化合物中，特別地，特別優選四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、EthylSilicate40、Ethyl Silicate48、Methyl Silicate51和作為它們的水解產物的含醇矽溶膠(alcoholic silica sol)，這是因為它們各自可以牢固地固定光催化劑層(L)並且相對便且。(1-5-2.防汙層(L))任何適合的層可以用作防汙層(L)，只要獲得防汙效果即可。防汙層(L)優選例如為包含選自氟類樹脂和矽酮類樹脂的至少一種的層。氟類樹脂例如為日本專利申請特開平09-258003中記載的含氟矽烷化合物(通式(I))。氟類樹脂的種類數可以僅為一種，或可以為兩種以上。
權利要求
1.一種耐環境功能性阻燃聚合物構件，其順次包括聚合物層(B)、阻燃層(A)和耐環境功能層(L)，其中所述阻燃層(A)是在聚合物中包含層狀無機化合物(f)的層。
2.根據權利要求1所述的耐環境功能性阻燃聚合物構件，其中所述耐環境功能層(L)的厚度為0.1-100 μ m。
3.根據權利要求1所述的耐環境功能性阻燃聚合物構件，其中在水平燃燒試驗中，所述阻燃聚合物構件具有能夠阻斷火焰的阻燃性；所述水平燃燒試驗包括:將所述阻燃聚合物構件在其耐環境功能層(L)側作為下表面以致所述下表面接觸空氣的情況下水平放置，放置本生燈以致所述本生燈的火焰口位於距離所述耐環境功能層(L)側的下表面45mm的下方，並且使得具有距離所述火焰口的高度為55mm的所述本生燈的火焰與所述耐環境功能層(L)的下表面接觸30秒，同時防止所述火焰與所述阻燃聚合物構件的端部接觸。
4.根據權利要求1所述的耐環境功能性阻燃聚合物構件，其中所述耐環境功能層(L)為光催化劑層(U。
5.根據權利要求1所述的耐環境功能性阻燃聚合物構件，其中所述耐環境功能層(L)為防汙層(L)。
6.根據權利要求1所述的耐環境功能性阻燃聚合物構件，其中所述耐環境功能層(L)為調溼層(L)。
7.根據權利要求1所述的耐環境功能性阻燃聚合物構件，其中所述耐環境功能層(L)為防溼層(L)。
8.根據權利要求1所述的耐環境功能性阻燃聚合物構件，其中所述耐環境功能層(L)為耐水層(L)。
9.根據權利要求1所·述的耐環境功能性阻燃聚合物構件，其中所述耐環境功能層(L)為拒水層(L)。
10.根據權利要求1所述的耐環境功能性阻燃聚合物構件，其中所述耐環境功能層(L)為親水層(L)。
11.根據權利要求1所述的耐環境功能性阻燃聚合物構件，其中所述耐環境功能層(L)為拒油層(L)。
12.—種衛生功能性阻燃聚合物構件，其順次包括聚合物層(B)、阻燃層(A)和衛生功能層(L)，其中所述阻燃層(A)是在聚合物中包含層狀無機化合物(f)的層。
13.根據權利要求12所述的衛生功能性阻燃聚合物構件，其中所述衛生功能層(L)的厚度為 0.1-100 μ m。
14.根據權利要求12所述的衛生功能性阻燃聚合物構件，其中在水平燃燒試驗中，所述阻燃聚合物構件具有能夠阻斷火焰的阻燃性；所述水平燃燒試驗包括:將所述阻燃聚合物構件在其衛生功能層(L)側作為下表面以致所述下表面接觸空氣的情況下水平放置，放置本生燈以致所述本生燈的火焰口位於距離所述衛生功能層(L)側的下表面45mm的下方，並且使得具有距離所述火焰口的高度為55mm的所述本生燈的火焰與所述衛生功能層(L)的下表面接觸30秒，同時防止所述火焰與所述阻燃聚合物構件的端部接觸。
15.根據權利要求12所述的衛生功能性阻燃聚合物構件，其中所述衛生功能層(L)為抗菌層(L)。
16.根據權利要求12所述的衛生功能性阻燃聚合物構件，其中所述衛生功能層(L)為抗黴層(L)。
17.根 據權利要求12所述的衛生功能性阻燃聚合物構件，其中所述衛生功能層(L)為除臭層(L)。
全文摘要
本發明的目的是提供具有耐環境功能性或衛生功能性並進一步具有撓性和高水平的阻燃性的阻燃構件。該耐環境功能性阻燃聚合物構件順次包括聚合物層(B)、阻燃層(A)和耐環境功能層(L)，所述阻燃層(A)是包括聚合物和其中包含的層狀無機化合物(f)的層。該衛生功能性阻燃聚合物構件順次包括聚合物層(B)、阻燃層(A)和衛生功能層(L)，所述阻燃層(A)是包括聚合物和其中包含的層狀無機化合物(f)的層。
文檔編號B32B27/18GK103249561SQ20118005918
公開日2013年8月14日 申請日期2011年6月17日 優先權日2010年10月12日
發明者杉野裕介, 長崎國夫, 土井浩平, 樋田貴文 申請人:日東電工株式會社