CN111902269B - 具有铝贴面和溴化的底漆层的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫层压物 - Google Patents

具有铝贴面和溴化的底漆层的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫层压物 Download PDF

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Abstract

制品包括具有主表面的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫、铝贴面覆盖层、以及在所述泡沫的主表面与所述铝贴面之间并附着到其上的底漆层；其中所述制品的特征在于：(a)所述底漆层在所述底漆层中具有一定浓度的溴、包含底漆组分和溴化的组分，其中所述底漆组分和溴化的组分是相同或不同的组分；(b)所述底漆层不含氯化的组分；并且(c)在所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫与所述贴面之间不存在呈纤维垫、纤维织物和分散的纤维的形式的纤维。此种制品以较低的总溴含量在着火测试中示出等同于或优于其中溴分散在所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫中的层压制品的性能。

Description

具有铝贴面和溴化的底漆层的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫层 压物
本申请要求于2017年12月19日提交的美国临时申请号62/607,364的权益。
背景技术
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫层压物，所述层压物包括附着到铝箔贴面(facer)的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫，在所述泡沫与所述铝箔贴面之间具有溴化的底漆层。
引言
包含聚氨酯(PUR)或聚异氰脲酸酯(PIR)泡沫芯与铝贴面以及其间的底漆层的层压制品是用于建筑的常见隔热制品。例如，陶氏化学公司(Dow Chemical Company)以其“THERMAX”TM商品名提供此种层压制品。此种层压制品的制造包括用含有底漆的底漆层涂覆铝贴面。将聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫配制品沉积到涂有底漆层的铝贴面表面上并且两者均与底漆层中的底漆结合并形成PUR/PIR泡沫。
具有铝贴面的PUR/PIR泡沫层压制品的挑战在于，泡沫的过度加热可以将气体从泡沫中驱出至泡沫与贴面之间的位置，导致在贴面中形成气泡(bubble/blister)如同贴面与泡沫分层。例如，当PUR/PIR泡沫层压物暴露于火时，发生此种现象。着火条件导致泡沫的泡孔壁破裂，将发泡剂驱出泡沫，随后发泡剂被截留在铝贴面与泡沫之间。当存在足够的气压时，气体导致贴面与泡沫的局部分层并形成气泡。在着火条件下，多个此类气泡可以在PUR/PIR泡沫层压物的表面上形成。由于持续暴露于火导致气泡破裂，气泡中的气体在靠近火处释放。如果气体是可燃的，则破裂气泡给火增加燃料并加剧火。当前典型的发泡剂是可燃的烃，如环戊烷、异戊烷和2,3-二甲基丁烷，因此气泡气体倾向于是可燃的。
解决通过破裂此类气泡而加剧火的挑战的一种方法是在形成PUR/PIR泡沫时使用溴化的发泡剂。例如，正丙基溴(nPB)是用于PUR/PIR泡沫中的溴化的发泡剂以降低泡沫-箔层压物的可燃性。当将发泡剂从泡沫中驱出以在箔贴面中形成气泡时，气泡中的气体包含nPB。溴化的组分像nPB用作阻燃剂，使得当含有nPB的气泡在靠近火时破裂时，随着溴释放(由于形成溴自由基，其抑制燃烧)，气体实际上阻止火。然而，溴化的发泡剂受到环境监督，因此希望找到不同于卤化的发泡剂的替代手段将溴引入气泡气体中，更希望在不使用nPB的情况下在气泡气体中实现相对于烃的类似水平的溴。而且，由于烃用作燃料，所以希望在气泡气体中烃与溴的比率低并且类似于用nPB制成的制品的比率。此外，希望减少层压制品中的溴总量而不减少气泡气体中的溴量。
发明内容
本发明提供了以下问题的解决方案：提供PUR/PIR泡沫、铝箔贴面和其间的底漆的层压制品，所述层压制品实现了着火条件下层压制品的铝箔贴面与PUR/PIR泡沫之间的气泡中的溴水平(与当nPB作为PUR/PIR泡沫的发泡剂存在时相同)但不需要溴化的发泡剂并且同时减少了层压制品中溴的总量。此外，本发明提供了相对于气泡气体中的烃而言，气泡气体中的相似浓度的溴。这是本发明的主要目的。
本发明是令人惊讶和出乎意料地发现溴化的材料可以用作底漆层的一部分而不是用作泡沫内的发泡剂以实现上述主要目的的结果。结果，溴可以在底漆层中靠近需要气泡气体的地方浓缩，并且层压制品中可以存在更少的总溴，同时与来源于泡沫中的溴化的发泡剂的溴相比，在气泡气体中实现类似的烃与溴比率。
本发明是以下假设的结果：含nPB的层压物的气泡气体中的溴主要源自泡沫直至低于表面约6毫米的深度。基于此假设，存在于泡沫中低于表面大于6毫米深度处的溴不促成气泡气体，并且因此是“多余的”。因此，将溴选择性地定位成靠近气泡形成的泡沫表面更有效地利用溴，并且可以实现气泡气体中相同量的溴而不将溴更深地浪费到泡沫芯中。本发明证实了此种假设。
此外，令人惊讶地发现，实际气泡形成的底漆层可能含有以与当使用nPB时泡沫中的总溴负载量相当高得多的浓度在气泡气体中实现溴所必需的大部分或全部溴，但在层压物中不使用任何nPB或其他溴化的发泡剂。底漆层可以含有底漆和溴化的组分的共混物和/或底漆本身可以是溴化的材料。
本发明是一种层压制品，其包括PUR/PIR泡沫、在泡沫主表面上的铝贴面以及在其间的底漆层，其中PUR/PIR泡沫不含能够将溴引入释放的烃发泡剂的溴化的阻燃剂并且底漆层包含底漆组分和溴化的组分。底漆组分和溴化的组分可以是同一个，或它们可以是单独的但紧密共混的组分。
在第一方面，本发明是一种制品，其包括具有主表面的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫、铝贴面覆盖层、以及在所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的主表面与所述铝贴面之间并附着到其上的底漆层；其中所述制品的特征在于：(a)所述底漆层包含底漆组分和溴化的组分，其中所述底漆组分和溴化的组分是相同或不同的组分；(b)所述底漆层不含氯化的组分；并且(c)在所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫与所述贴面之间不存在呈纤维垫、纤维织物和分散的纤维的形式的纤维。
本发明可用作隔热制品。
具体实施方式
通过参考以下详述的描述、实例、和权利要求以及它们的先前和以下的描述，可以更容易地理解本发明。然而，应该理解，除非另有说明，否则本发明不限于所公开的具体组合物、系统和/或方法，并且因此，当然可以改变。尽管可以在特定的法定类别(如，物质组成法定类别)中描述和要求保护本发明的方面，但这仅是为了方便，并且本领域的技术人员将理解，可以在任何法定类别中描述和要求保护本发明的每个方面。
尽管本发明能够以各种形式实施，但是以下对几个实施例的描述是在理解本公开内容应被认为是本发明的范例的情况下进行的，并且不旨在将本发明限制于所示的具体实施例。提供标题仅仅是为了方便，而不应以任何方式解释为限制本发明。在本公开的任何标题下或任何部分中示出的实施例可与在本公开的相同或任何其他标题或其他部分下示出的实施例组合。
除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则本发明包括本文所述的要素以其所有可能变型形式的任何组合。
本文提及的所有出结合其引用出版物的方法和/或材料。
应当理解的是，本文所使用的术语仅用于描述特定方面的目的，而不旨在是限制性的。除非另外定义，本文所使用的全部技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同意义。在本说明书和下面的权利要求中，将参考本文中所定义的若干术语。
除非上下文另外清楚地指明，否则如说明书及所附权利要求书中所用，单数形式“一个/种(a/an)”和“所述(the)”包括复数指示物。
“多个”意指两个或更多个。“和/或”意指“和，或者作为替代物”。当本文公开数值时，例如，在公开与特性(如分子量等)相关(在替代物中)的值时，任何公开的数字都可以单独用于描述开放式范围或组合地用于描述封闭式范围。”除非另有说明，否则所有范围均包括端点。
在本文中，除非另外说明，否则提及“分子量”是指重均分子量Mw。
如本文所用，术语“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件、条件、组分或情况可能发生或可能不发生，并且所述描述包括所述事件、条件、组分或情况发生的例子以及其没有发生的例子。
如本文所用，术语“PUR”是指聚氨酯聚合物；术语“PIR”是指聚异氰脲酸酯聚合物；并且术语“PUR/PIR”是指“聚氨酯聚合物或聚异氰脲酸酯聚合物”。
除非特别相反地指出，否则当与组分结合使用时，术语“按重量计”是基于包含所述组分的配制品或组合物的总重量。例如，如果说组合物或制品中的特定元素或组分以8重量％的量存在，则应理解此百分比是相对于100％的总组成百分比。在一些例子中，组分的重量百分比是基于组合物的总重量(“以干基计”或“基于固体”)，其表明不含水或溶剂(例如，基于组合物的总重量，小于约1重量％、小于约0.5重量％、小于约0.1重量％、小于约0.05重量％或约0重量％的水或溶剂)的组合物的重量。
测试方法是指截止本文档的优先权日的最新测试方法，当没有与测试方法号一起注明日期时。对测试方法的提及包含对测试学会和对测试方法号的提及。以下测试方法缩写和标识符在本文应用：ASTM是指美国材料与试验学会(American Society for Testingand Materials)；EN是指欧洲标准(European Norm)；DIN是指德国标准化学会(DeutschesInstitut für Normung)；并且ISO是指国际标准化组织(International Organizationfor Standards)。
泡沫层压物和其他建筑材料的可燃性可通过使用标准化测试协议进行评估。ASTME-84“隧道”测试是用于通过观察火焰沿样品表面的扩散来评估建筑产品的表面燃烧特性的标准方法。那么此样本的燃烧行为是相对于红橡木标准标准的。火焰蔓延指数(FSI)和烟雾发展指数(SDI)是对于给定的样品报告的参数，其中FSI是火焰跨越建筑物的内部表面进展的速度的量度，而SDI量化随着样品的燃烧由其产生的烟雾水平。在ASTM E-84中，红橡树校准材料的FSI和SDI值指定为100。
降低可燃性使泡沫-箔层压物在较大规模的着火测试(如ASTM E-84)中实现可接受的性能，其中，25或更小的火焰蔓延值是希望的以便能够将产品用作外部隔热应用中的隔热材料，并且被国际建筑法规第803.1.2节(International Building Code Section803.1.2)定义为“A级”。在同一法规中，将26-75的火焰扩散值定义为“B级”，而将76-200的火焰扩散值定义为“C级”。
本发明的制品包括具有主表面的聚氨酯(PUR)或聚异氰脲酸酯(PIR)泡沫。制品具有至少一个主表面，并且通常制品(如板)可以具有相反的主表面。“主表面”是制品的表面，其具有等于制品的表面的最大平面表面积的平面表面积。平面表面积是如投影到平面上以便忽略表面轮廓和粗糙度的表面积。制品可以有一个主表面。制品(如板、片和厚板)可以具有相反的主表面。立方体可以具有六个主表面。本发明的PUR/PIR泡沫具有至少一个主表面，并且通常具有两个相反的主表面。
在本发明的最广泛范围内，任何PUR/PIR泡沫均适用于本发明，包括具有的指数为1或更高、1.2或更高、5或更高、10或更高、50或更高或100或更高的泡沫。然而，希望PUR/PIR泡沫具有的指数为200或更高、优选250或更高、更优选300或更高、350或更高、甚至400或更高并且同时希望为650或更低，并且可以是550或更低、500或更低、并且甚至450或更低。在实施例中，PUR/PIR泡沫具有的指数为200至650；如像，300至600。指数是异氰酸酯组分官能团与多元醇组分官能团(羟基官能团)的摩尔比的量度。增加PUR/PIR泡沫指数导致更硬的泡沫。希望较高的指数以在着火条件下保持泡沫炭的完整性。由用于制造泡沫的起始材料确定PUR/PIR泡沫的指数最容易。异氰酸酯和多元醇组分的核磁共振谱可以揭示各自的官能团的摩尔量，以便计算所得泡沫的指数。
希望地，PUR/PIR泡沫包含反应的聚酯多元醇，特别是芳族聚酯多元醇，作为泡沫中的主要(最高摩尔量)多元醇反应物。可用于形成PUR/PIR聚合物的其他多元醇包括聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇和其他多元醇(如本领域已知的)。伯多元醇可以由用于制造PUR/PIR泡沫的起始材料确定。
本发明的PUR/PIR泡沫不含正丙基溴(nPB)，所述正丙基溴是用于制备阻燃性PUR/PIR泡沫的常用发泡剂。希望地，PUR/PIR泡沫不含可将溴引入释放的烃发泡剂中的所有溴化的发泡剂。希望地，PUR/PIR泡沫不含所有卤化的发泡剂。甚至更希望地，PUR/PIR泡沫不含任何卤素和任何卤化的组分。
所述PUR/PIR泡沫可以并且希望地确实包含嵌入泡沫中某些位置或分散在整个泡沫中的纤维。纤维可以是无机纤维，如玻璃纤维。纤维用于对PUR/PIR泡沫(特别是如果它焦化)提供结构完整性。
本发明的制品进一步包括覆盖并附着到聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫的主表面上的铝贴面。铝贴面具有的厚度为0.02毫米(0.8密耳)或更大、优选为0.023毫米(0.9密耳)或更大，并且厚度可以为0.0254毫米(1.0密耳)或更大、0.03毫米(1.2密耳)或更大、0.038毫米(1.5密耳)或更大、0.051毫米(2密耳)或更大、0.076毫米(3密耳)或更大、0.102毫米(4密耳)或更大、0.127毫米(5密耳)或更大、0.254毫米(10密耳)或更大并且同时通常为3毫米或更小。在实施例中，所述铝箔贴面具有0.02至0.254mm；如像，0.023至0.127mm的厚度。
在铝贴面与PUR/PIR泡沫之间是附着到铝贴面和PUR/PIR泡沫二者上的底漆层。所述底漆层包括底漆组分和溴化的组分并且可以由其组成。所述底漆组分和溴化的组分可以是相同的组分，或它们可以是单独的组分。例如，底漆层可包含起底漆组分和溴化的组分两者的作用的单一组分。底漆层还可以或替代地包含与可以或可以不用作底漆组分的溴化的组分组合的未溴化的底漆。希望地，底漆组分和溴化的组分是同一种组分。
底漆组分充当既与铝贴面又与PUR/PIR泡沫粘合的界面粘合剂。底漆组分导致比在其间不存在底漆组分的铝贴面与PUR/PIR泡沫之间的粘附强的在PUR/PIR泡沫与铝贴面之间的粘附。
溴化的组分提供溴自由基，所述溴自由基在当将底漆层加热到着火条件下典型地可以达到的温度下时实现的温度下释放出来。希望地，溴化的组分在180摄氏度(℃)并且甚至200℃下都是热稳定的，其中“稳定”意指所述材料在指定温度或高于指定温度时具有5％失重温度。5％失重温度是当将组合物以10℃/min的升温速率加热时损失5wt％的所述组合物的温度，并通过使用氮气氛的热重分析来确定。
希望地，溴化的组分包含足够的溴并且以足够高的浓度存在，以便在底漆层中建立30重量％(wt％)或更大、优选35wt％或更大、更优选为40wt％或更大，并且可以是45wt％或更大并且甚至50wt％或更大而同时通常70wt％或更少的溴浓度，其中wt％溴是作为底漆组分和溴化的组分的固体的组合重量的百分比的溴重量。在实施例中，在所述底漆层中溴的浓度为30wt％至70wt％；如像，40wt％至70wt％，相对于所述底漆组分和所述溴化的组分的固体的组合重量。底漆层中的wt％溴可以基于施用到铝贴面上的组分的组合物确定，所述组合物将保留在铝贴面上作为底漆层(即，所述材料应用了较少的任何挥发性溶剂或载体，如水)。
当底漆层中的溴浓度为30wt％或更大时，则当本发明的制品暴露于热量时，在PUR/PIR泡沫与铝贴面之间形成的气泡中的气体可能包含与当在使用nPB发泡剂制备的THERMAXTM品牌隔热材料中在类似的条件下形成的类似气泡一样多的溴(THERMAX是美国密歇根州米德兰市陶氏化学公司的商标)。因此，本文公开的本发明的含溴底漆层的使用更有效地将溴定位在需要其在加热时在PUR/PIR泡沫与铝贴面之间形成的气体的气泡中提供溴自由基的位置。
可以同时用作底漆组分和溴化的组分的材料的最希望的实例是线性溴化的环氧树脂(BER)。尽管如此，包含溴、粘附到铝并具有羟基或能够与PUR/PIR泡沫反应并由此与之键合的其他反应性基团(例如环氧基、氨基或羧酸部分)的任何组合物也可以是用于本发明的合适的底漆。希望地，溴的浓度足够高以产生在本文传授的希望的范围内的气泡气体中的烃:溴摩尔浓度。
希望地，底漆层包含线性BER或由其组成。底漆层可包含一种类型的BER或两种或多于两种BER的共混物或由其组成。优选地，底漆层中的线性BER基于(换言之，由其制成并因此包含在其中反应的聚合单元)四溴双酚A。在某些实施例中，BER可以具有700或更大、或1000或更大、优选1500或更大、1600或更大、1800或更大、2000或更大、2500或更大、5000或更大、7500或更大、10,000或更大、15,000或更大、20,000或更大、并且甚至21,000或更大的重均分子量，而同时典型地具有50,000或更小的重均分子量，并且可以具有40,000或更小、30,000或更小、20,000或更小、15,000或更小、10,000或更小、7000或更小的重均分子量。在实施例中，溴化的环氧树脂具有700至100,000或1,000至100,000；如像，10,000至40,000的重均分子量。重均分子量以克/摩尔为单位。重均分子量可以根据ASTM D5296通过相对于聚苯乙烯标准物的凝胶渗透色谱法确定。
希望的BER包含40wt％或更大的溴、或45wt％或更大的溴、优选50wt％或更大的溴、更优选53wt％或更大的溴，并且同时典型地包含75wt％或更少的溴、或甚至70wt％或更少、65wt％或更少的溴、60wt％或更少的溴、或55wt％或更少的溴，基于线性BER重量。在实施例中，溴化的环氧树脂包含40至75wt％；如像，45至70wt％的溴。可以从BER的分子组成计算BER中的wt％溴。如果分子组成未知，则可以使用X射线荧光确定溴组成。BER可以例如通过US 4684701的方法来制造。
不是溴化的组分(换言之，非溴化的底漆组分)的合适底漆材料的实例包括热固性芳族环氧树脂，例如双酚A基环氧树脂和酚醛和甲酚基酚醛清漆树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物和丙烯腈基丙烯酸聚合物。
可以与非溴化的底漆组分(或与BER)组合的合适溴化的组分的实例包括溴化的苯乙烯/丁二烯共聚物，例如以商品名Emerald InnovationTM3000(Emerald Innovation是美国宾夕法尼亚州费城的科聚亚公司(Chemtura Corporation)的商标)和FR-122(以色列特拉维夫的ICL工业产品公司(ICL Industrial Products))可获得的那些。底漆层中的其他合适的组分可以包括三溴新戊醇、二溴新戊二醇三(三溴新戊基)磷酸酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、乙二醇的1,2-(磷酸三乙酯)(Fyrol PNX)、四溴双酚A、三(二氯丙基)-磷酸酯、二-(磷酸二苯基酯)-间苯二酚、苯基缩水甘油醚的溴化的形式(如2,4,6-三溴苯基的缩水甘油醚)、溴化的聚丁二烯橡胶、四溴邻苯二甲酸酯二醇(PHT-4a二醇)、四溴双酚A的双-(1,2-二溴丙基醚)和溴化的聚苯乙烯，如以商品名SAYTEXTM HP-3010(SAYTEX是美国北卡罗来纳州夏洛特市的雅宝公司(Albemarle Corporation,Charlotte,NC,USA)的商标)出售的产品。
在某些实施例中，底漆层不含氯和氯化的组分。希望地，所述底漆层不含除所述溴化的组分之外的任何卤化的组分。氯和氯化的组分是特别不希望的，因为氯导致腐蚀铝贴面。
希望地，底漆层具有高于70摄氏度(℃)并且优选地100℃或更高的玻璃化转变温度，使得涂覆有底漆层的铝贴面可以卷起(任选地，仍然是暖的)而不使底漆层将铝贴面粘在其自身上。在实施例中，所述底漆层具有70℃至200℃；如像，100℃至180℃的玻璃化转变温度。底漆层的玻璃化转变温度可以使用差示扫描量热法来确定，其中样品重量为10毫克(在敞开的铝DSC锅中)，烘箱以10℃/min从25℃升至200℃进行两次扫描，其中玻璃化转变温度是第二次扫描检测到的相变开始与结束之间的中点温度。如果明显有多个玻璃化转变温度(例如，当底漆层包含多种组分时)，则最低的玻璃化转变温度被视为底漆层的玻璃化转变温度。
溴化的组分通常以为了实现以下平均溴浓度的水平存在于底漆层中：1.0克/平方米(g/m2)或更大、优选1.2g/m2或更大；或1.5g/m2或更大、更优选1.6g/m2或更大，并且可以为2.0g/m2或更大、2.5g/m2或更大、3.0g/m2或更大、3.5g/m2或更大、4.0g/m2或更大、4.5g/m2或更大、5.0g/m2或更大、5.5g/m2或更大、6.0g/m2或更大、6.5g/m2或更大、7.0g/m2或更大、并且甚至10.0g/m2或更大、15.0g/m2或更大、19.0g/m2或更大，其中Br浓度基于附着到PUR/PIR泡沫上的铝贴面的表面积。对于溴的平均浓度没有已知的技术上限，但是浓度通常为20.0g/m2或更小。在实施例中，溴化的组分以1.2至20.0g/m2；如像，1.5至20.0g/m2的平均溴浓度存在。溴的平均浓度(以g/m2计)可以通过将涂在铝贴面上的底漆层的固体质量(以g计)乘以底漆层涂料中的溴浓度(底漆层中的溴％)并且然后除以经涂覆的铝贴面的表面积(以m2计)来确定。
在PUR/PIR泡沫与铝贴面之间不存在呈纤维垫、纤维织物(包括织造和非织造制品)和分散的纤维的形式的纤维。优选地，在PUR/PIR泡沫与铝贴面之间不存在任何种类的纤维。所述PUR/PIR泡沫可以并且希望地确实包含纤维，例如嵌入或分散在其中的玻璃纤维。结果，纤维可以从PUR/PIR泡沫中伸出并部分留在PUR/PIR泡沫的表面上。嵌入PUR/PIR泡沫的纤维即使它们部分或全部留在PUR/PIR泡沫的表面上也不应视为在泡沫与铝贴面之间。本文中，留在PUR/PIR泡沫与铝贴面之间的纤维完全在PUR/PIR泡沫和铝贴面两者的外部。
底漆层，并且希望地，整个制品，可以不含以下材料中的任一种或多于一种的任何组合：卤化的石蜡、砷族的金属氧化物(如像氧化锑和氧化砷)、卤化的增塑剂和聚乙酸乙烯酯。
典型的是通过以下方式制造本发明的制品：首先用底漆层涂覆铝贴面的一个表面并且然后用PUR/PIR泡沫配制品涂覆底漆层，所述配制品膨胀成PUR/PIR泡沫，同时伴随地与底漆层结合。当将底漆层涂覆到铝贴面上时，所述底漆层与铝贴面结合。当将PUR/PIR泡沫配制品涂覆在底漆层上时，PUR/PIR泡沫与底漆层结合。典型地，PUR/PIR泡沫配制品中的异氰酸酯组分与底漆层中的羟基或其他反应性基团结合，以实现PUR/PIR泡沫与底漆层之间的结合。
底漆层可以通过多种不同的技术施加到铝贴面上。它可以作为底漆和溴化的组分的纯净组合物施加，所述组合物任选地可以加热以使其熔化以便可以将其通过液体涂覆工艺来施加。类似地，它可以作为底漆和溴化的组分的固体粉末混合物施加，所述混合物然后任选地可以加热熔化并粘附到铝箔上(作为均匀的涂层)。它也可以作为流体施加，其中底漆和溴化的组分已溶解在共同的溶剂中，然后蒸发所述溶剂以在铝箔上形成所需的均匀涂层。可替代地，可以将底漆层作为分散体施加到铝贴面上，其中将由底漆和/或溴化的组分构成的小颗粒悬浮在适当的流体(优选水)中。也可以具有以下分散体，其中一种组分(底漆或溴化的组分)可溶于流体介质中，而另一种不溶，形成固体颗粒的分散体。
在这些底漆分散体中，颗粒可以通过适当的研磨工艺(其中底漆或溴化的组分呈固态)在流体介质中形成分散体，或者通过剪切工艺分散(其中底漆或溴化的组分呈液态)形成分散体，并且然后使颗粒稳定。可替代地，可以通过将底漆或溴化的组分的粉末混合到所需的流体介质中来形成分散体。通常，向流体介质中添加少量表面活性剂以帮助稳定分散体是有用的。分散体的平均粒度通常为30微米或更小、优选为20微米或更小、更优选为10微米或更小、并且最优选为1微米或更小。
对于具有足够高的分子量或粘度以致它们难以软化为可涂覆在铝贴面上的可流动相的BER而言，使用水性分散体是希望的。可以使用机械分散技术将BER分散在水性介质中，并且然后可以将分散体涂覆在铝贴面上，并将水性组分蒸发掉。希望地，当将底漆层施加到铝贴面上时不使用有机溶剂。如果需要溶剂，则希望从EPA有害大气污染物清单中未列出的那些中选择它们。有用的溶剂的实例包括乙酸乙酯、乙酸正丁酯、甲乙酮、甲苯和二甲苯。
当由底漆和溴化的组分的溶液或分散体涂覆底漆层时，通常希望使涂覆的箔经受高温持续足以蒸发溶剂或分散介质的时间，并且任选地(如有必要)将沉积的颗粒熔化或固结成均匀的膜。所用温度应高于用于形成溶液或分散体的水或有机溶剂的正常沸点，但应低于引发底漆或溴化的组分分解的温度。
条款：
在以下条款中公开了本发明的某些实施例。在任何条款中公开的实施例可以与在任何一个或多个其他条款中公开的实施例组合。此外，在任何条款中在一个实施例中公开的一个或多个要素可以与在任何一个或多个其他条款中公开的任何其他实施例中公开的要素组合。
条款1A：一种制品，其包括具有主表面的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫、铝贴面覆盖层、以及在所述泡沫的主表面与所述铝贴面之间并附着到其上的底漆层；其中所述制品的特征在于：(a)所述底漆层在所述底漆层中具有一定浓度的溴、包含底漆组分和溴化的组分，其中所述底漆组分和溴化的组分是相同或不同的组分；(b)所述底漆层不含氯化的组分；并且(c)在所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫与所述贴面之间不存在呈纤维垫、纤维织物和分散的纤维的形式的纤维。
条款1B：一种制品，其包括具有主表面的聚异氰脲酸酯泡沫、铝贴面覆盖层、以及在所述泡沫的主表面与所述铝贴面之间并附着到其上的底漆层；其中所述制品的特征在于：(a)所述底漆层在所述底漆层中具有一定浓度的溴、包含底漆组分和溴化的组分，其中所述底漆组分和溴化的组分是相同或不同的组分；(b)所述底漆层不含氯化的组分；并且(c)在所述聚异氰脲酸酯泡沫与所述贴面之间不存在呈纤维垫、纤维织物和分散的纤维的形式的纤维。
条款2：如条款1A或1B所述的制品，其中，相对于所述底漆组分和所述溴化的组分的固体的组合重量，所述底漆层中溴的浓度大于30重量％。在实施例中，在所述底漆层中溴的浓度为30wt％至80wt％；或30wt％至70wt％；或30wt％至60wt％；或30wt％至50wt％；或30wt％至40wt％，相对于所述底漆组分和所述溴化的组分的固体的组合重量。
条款3：如条款1A或1B所述的制品，其中，相对于所述底漆组分和所述溴化的组分的固体的组合重量，所述底漆层中溴的浓度为40重量％或更大。在实施例中，在所述底漆层中溴的浓度为40wt％至80wt％；或40wt％至70wt％；或40wt％至60wt％；或40wt％至50wt％，相对于所述底漆组分和所述溴化的组分的固体的组合重量。
条款4：如条款1A或1B所述的制品，其中，相对于所述底漆组分和所述溴化的组分的固体的组合重量，所述底漆层中溴的浓度为50重量％或更大。在实施例中，在所述底漆层中溴的浓度为50wt％至80wt％；或50wt％至70wt％；或50wt％至60wt％，相对于所述底漆组分和所述溴化的组分的固体的组合重量。
条款5：如任一项前述条款所述的制品，其中，所述溴化的组分是溴化的环氧树脂。在实施例中，所述溴化的环氧树脂包含40wt％或更大的溴；如像，40至75wt％；或40至70wt％；或40至65wt％；或40至60wt％；或45至75wt％；或45至70wt％；或45至65wt％；或45至60wt％；或50至75wt％；或50至70wt％；或50至65wt％；或50至60wt％的溴。
条款6：如条款5所述的制品，其中，所述溴化的环氧树脂具有700或更大且100,000或更小的重均分子量。在实施例中，所述溴化的环氧树脂具有700至50,000；或1,000至50,000；或10,000至50,000；或10,000至40,000；或10,000至30,000；或15,000至30,000；或15,000到25,000的重均分子量。
条款7：如任一项前述条款所述的制品，其中，所述底漆组分和所述溴化的组分相同。
条款8：如条款1A、1B或2-4中任一项所述的制品，其中，所述溴化的组分是溴化的苯乙烯-丁二烯共聚物。在实施例中，所述溴化的苯乙烯-丁二烯共聚物具有10,000至1,000,000；或10,000至500,000；或10,000至250,000；或10,000至200,000；或20,000至250,000；或50,000至250,000；或50,000至200,000；或75,000到150,000的重均分子量。
条款9：如任一项前述条款所述的制品，其中，所述底漆层具有70摄氏度或更高的玻璃化转变温度。在实施例中，所述底漆层具有70℃至200℃；或70℃至180℃；或70℃至150℃；或80℃至200℃；或80℃至180℃；或80℃至150℃；或90℃至200℃；或90℃至180℃；或90℃至150℃；或100℃至200℃；或100℃至180℃；或100℃至150℃；或110℃至200℃；或110℃至180℃；或110℃至150℃；或120℃至200℃；或120℃至180℃；或120℃至150℃的玻璃化转变温度。
条款10：如任一项前述条款所述的制品，其中，所述底漆层不含除所述溴化的组分之外的卤化的组分。
条款11：如任一项前述条款所述的制品，其中，所述底漆层不含卤化的石蜡、砷族的金属氧化物和聚乙酸乙烯酯。
条款12：如任一项前述条款所述的制品，其中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫不含卤化的发泡剂。
条款13：如任一项前述条款所述的制品，其中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫不含正丙基溴。
条款14：如任一项前述条款所述的制品，其中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫是具有200或更大的指数的硬质泡沫。在实施例中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫具有200至650；或200至550；或200至400；或300至650；或300至550；或300至400；或400至650；或400到550的指数。
条款15：如任一项前述条款所述的制品，其中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫是聚异氰脲酸酯泡沫。
条款16：如任一项前述条款所述的制品，其中，所述铝箔贴面具有0.02毫米或更大的厚度。在实施例中，所述铝箔贴面具有0.02至0.254mm；或0.02至0.127mm；或0.023至0.254mm；或0.023至0.127mm的厚度。
条款17：如任一项前述条款所述的制品，其中，所述溴化的组分以1.0g/m2或更大；如像，1.0至20.0g/m2；或1.2至20.0g/m2；或1.2至15.0g/m2；或1.5至20.0g/m2；或1.5至15.0g/m2；或1.6至20.0g/m2；或1.6至15.0g/m2；或2.0至20.0g/m2；或2.0至15.0g/m2；或2.0至10.0g/m2的平均溴浓度存在。
在以下实例中进一步定义本发明，其中除非另有说明，否则所有份数和百分数均按重量计。应当理解，这些实例虽然指出了本发明的优选实施例，但仅以举例说明的方式给出，并且不应以任何方式解释为限制性的。根据以上讨论和这些实例，本领域的技术人员可确定本发明的基本特征，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对本发明进行各种变化和修改以使其适应多种用途和条件。
实例
实验室规模的制品制备
证明本发明的实验室规模实例制品按以下方式制备。将铝贴面片材(22.86微米(0.9密耳)厚，可从美国弗吉尼亚州阿什兰的汉诺威箔有限责任公司(Hanover Foils LLC,Ashland,VA,USA)作为产品ID C504W获得)涂有底漆层，并将涂有底漆的铝贴面的0.41米×0.41米(16英寸×16英寸)正方形片从所述片材上切下。如下所述在每个实例中改变底漆的组成和厚度。将箔正方形放置在平坦的表面上，其中涂有底漆的侧面朝上。将0.38米×0.38米(15英寸×15英寸)块放置在铝贴面片的中央，并将铝贴面的1.27厘米边缘一直围绕着所述块折叠起来，以便由贴面产生具有0.38米×0.38米正方形底和1.27厘米的壁的“盘”使得底漆层位于“盘子”的内表面上。将贴面“盘”放入具有0.38米×0.38米内部尺寸的盒子中，使得盒子的侧面支撑铝贴面“盘”的壁。
通过将配制品的A侧和B侧组分(以下描述)在塑料管中组合在一起并混合15秒以产生混合物来制备PIR泡沫配制品。将催化剂添加到混合物中，并再混合5秒以获得PIR泡沫配制品。
将PIR泡沫配制品倒入上述盘中，并使其固化成PIR泡沫以形成层压制品。所得层压制品具有约20厘米的厚度。将层压制品老化7天。切割层压制品的一部分，如在制品的中心从铝箔贴面测量的2.5厘米厚。(层压制品倾向于在其边缘更厚，因为随着PIR泡沫固化，具有铝箔贴面的制品的表面倾向于从盒子的底部略微升高，从而使铝箔贴面形成凹面；当中心为2.5厘米厚时，边缘可以多达3.8厘米厚)。如下所述，使切割的部分经受起泡，并立即分析气泡气体。
气泡测试和泡孔气体分析
使用以下程序使实例制品上的贴面起泡。将铝箔贴面的泡沫层压制品在Fisher燃烧器(3-900型，火焰开口为3.8厘米(1.5英寸)外径并且金属栅具有3.175毫米(1/8英寸)的开口)上水平地固定在位，其中制品的未涂覆的铝表面定向向下在Fisher燃烧器上。燃烧器的顶部与制品的铝贴面之间的距离为26.67厘米(10.5英寸)。
将燃烧器从制品下方移开，并在空气翼全开的情况下点燃，气针阀打开一整圈，并调节气体流量阀，使得在燃烧器表面上观察到8至12个蓝色火焰尖峰。
然后将点燃的燃烧器直接放置在悬浮制品的中心下方，并且将铝贴面暴露于火焰持续90秒，同时观察制品直接在火焰上方的面积。90秒后，切断流向燃烧器的气流。在火焰暴露期间，在铝贴面下形成的气泡长到约20-25厘米(8-10英寸)的最终直径。关闭燃烧器后立即通过将连接到预先称重的10毫升气密玻璃注射器上的注射器针头插入制品的泡沫侧对气泡内的气体进行采样，并从包含气泡的气泡体积中抽出约5毫升泡孔气体。
将5毫升甲苯添加到含有气泡气体的注射器中。在分析天平上称量注射器及其内容物的重量。剧烈摇动注射器及其内含物，以混合气泡气体和甲苯。
(a)通过中子活化分析的溴浓度
可以通过中子活化分析确定气泡气体样品中的溴浓度。中子活化分析是通过将约0.1克的气泡气体/甲苯样品(参见上文)转移到预先清洗的2克聚乙烯小瓶中进行的。通过将适量的美国国家标准技术研究所(National Institute for Standards andTechnology，NIST)认证的标准溶液转移到类似的小瓶中，来制备不同溴浓度的标准物。使用甲醇将标准物稀释至与实验样品相同的体积。另外，制备了包含纯甲醇的空白样品。将小瓶加热密封。使用Mark I TRIGATM核反应堆(TRIGA是美国加利福尼亚州圣地亚哥的通用原子公司(General Atomics Corporation)的商标)对样品、标准物和空白样品的溴含量进行了分析。在旋转样品架中以30千瓦的反应堆功率将样品辐照10分钟。10分钟后，每次进行4000秒的伽马(gamma)光谱法。使用CanberraTM软件(Canberra是美国加利福尼亚州圣拉蒙市Mirion Technologies公司的商标)和标准对比技术从光谱计算出溴浓度。结果示出相对于值的小于5％的不确定度。
通过GC/MS的积分烃面积
将一部分气泡气体/甲苯混合物洗脱到20毫升闪烁小瓶中。将甲苯/气体混合物的等分试样置于气相色谱仪/液相色谱仪(GC/LC)小瓶中，并通过气相色谱法/质谱法(GC/质谱法(mass spec))进行分析。测量了三种发泡剂(异戊烷，正戊烷和环戊烷)的积分峰面积，并将其相加以提供积分烃面积。通过使每种类型的发泡剂的纯样品通过GC/MS进行分析来确定发泡剂的保留时间的识别。
GC/质谱法条件如下。仪器：与5977A质谱仪检测器结合的Agilent7890B GC。软件：MassHunter。柱：30米×0.25毫米内径乘1.00微米膜；Agilent J&W DB-5MS。柱温曲线：40℃，保持3分钟，以8℃/min升至250℃，在250℃保持3分钟。源温度：250℃。Quad：150℃。气体流量：1.6毫升/分钟恒定流量的氦至三通分流器。限制器#1：1.0毫升/分钟MSD。限制器#2：1.2毫升/分钟至FID。分流比：100/1。注射体积：一微升。检测器：电子倍增器1213V。来源：EI。固定电子能：70.0电子伏特。扫描：18至550amu(EI)。速率：2.8次扫描/秒。增益：1.000。溶剂延迟：1.00分钟。总运行时间：32.25分钟。
(b)气泡气体中的相对烃/溴浓度
通过将每个样品的积分烃面积除以溴浓度来确定气泡气体中烃与溴的相对浓度。此比率的较低值是希望的，因为较低的值表明较少的可燃气体组分(由于相对于可燃的烃更多的溴)。
对比和本发明样品
对比实例A：包含标准nPB的制品
使用包含nPB发泡剂的常规泡沫，使用上述实验室规模的制品制备程序，并使用沉积在苯乙烯-丙烯酸酯涂覆的铝贴面上的表2中用于Comp Ex A的PIR泡沫配制品，制备了三种参考标准物。此对比实例的底漆层中没有溴化的组分。
来自三个Comp Ex A样品的泡孔气体分析(来自气泡测试和泡孔气体分析)的结果在表3中。
对比实例B：底漆层中无溴的无nPB PIR
使用上述实验室规模的制品制备程序并使用沉积在苯乙烯-丙烯酸酯涂覆的铝贴面上的表2中用于Comp Ex B的PIR泡沫配制品来制备Comp Ex B样品。此对比实例的底漆层中没有溴化的组分。
来自Comp Ex B样品的泡孔气体分析(来自气泡测试和泡孔气体分析)的结果在表3中。
实例1a、1b和1c：无nPB的PIR情况下的溴化的环氧树脂底漆
实例1a至1c全部是无nPB的PIR泡沫制品，其使用溴化的环氧树脂(BER)作为底漆层的底漆组分和溴化的组分二者。三个实例(Ex)1样品在铝箔上包含三种不同的BER负载量，表明在三种不同的BER负载量作为底漆层下生成了不同的气泡气体溴水平。BER聚合物包含52.0wt％的溴。
实例(Ex)1样品使用上述实验室规模的制品制备程序并使用沉积在底漆涂覆的铝贴面上的表2中用于Ex 1的PIR泡沫配制品来制备。对于Ex 1样品，通过将溴化的环氧树脂在1,2-二氯乙烷中的10wt％溶液铺展到铝贴面“盘”的内表面并蒸发所述二氯乙烷溶剂来制备涂有底漆的铝贴面。计算出10wt％溶液的施加量以便在干燥后实现在铝贴面“盘”表面上的以下均匀的溴负载浓度：对于Ex 1a为1.6g/m2(0.15g/ft2)，对于Ex 1b为3.3g/m2(0.31g/ft2)并且对于Ex 1c为6.6g/m2(0.61g/ft2)。[例如，对于实例1a：4.44g的10％BER溶液包含0.444g的BER固体。BER以固体计为52％Br，因此0.444g BER包含0.444x 0.52＝0.231g Br。盒子的基本表面积为0.38m×0.38m＝0.1444m2面积。因此，覆盖0.1444m2面积的0.231g Br等于底漆层中的0.231g/0.1444m2＝1.6g/m2 Br负载量]。
24小时后，将PIR泡沫配制品倾倒到实验室施加的底漆层上。
BER具有的分子式为C3H5O(C18H16O3Br4)nC18H15Br4O2(CAS编号68928-70-1)，具有的溴含量为52.0wt％、分子量为20,000、Tg为140℃-150℃和357℃的5％失重温度。(此BER可从ICL工业产品公司(以色列特拉维夫)作为F-2100商购)。
表3汇总了Ex 1a到1c样品的来自泡孔气体分析(来自气泡测试和泡孔气体分析)的结果。
实例2a，2b，2c和2d：无nPB的PIR情况下的聚丙烯酸酯/溴化的聚合物底漆
实例2a至2d全部是无nPB的PIR泡沫制品，其在施加于铝箔的底漆层中使用聚丙烯酸酯树脂作为底漆组分和溴化的聚合物(溴化的苯乙烯-丁二烯共聚物，65wt％溴)作为溴化的组分的组合。
实例2样品使用上述实验室规模的制品制备程序并使用沉积在底漆涂覆的铝贴面上的表2中用于Ex 2的PIR泡沫配制品来制备。对于Ex 2样品，通过将17wt％的溶液铺展到铝贴面“盘”的内表面上来制备涂有底漆的铝贴面，所述溶液为50/50wt％的共混物(基于以10wt％溶解在甲苯中的溴化的聚合物的固体和Paraloid AU-608X聚丙烯酸酯树脂组合物(含有在二甲苯中具有58wt％的固体含量的丙烯酸2-羟乙酯))。计算出17wt％溶液的施加量以便在干燥后实现以下溴浓度：对于Ex 2a为1.7g/m2(0.16g/ft2)、对于Ex 2b为3.4g/m2(0.32g/ft2)、对于Ex 2c为5.2g/m2(0.48g/ft2)并且对于Ex 2d为10.2g/m2(0.95g/ft2)。在将涂覆的Al“盘”干燥24小时后，将PIR泡沫配制品倾倒到实验室施加的底漆层上。
溴化的聚合物是具有以下分子式的溴化的苯乙烯-丁二烯共聚物(CAS编号1195978-93-8)：(C8H8)X[(C4H6Br2)Y(C4H6Br2)Z](C8H8)X，其中溴含量为65wt％并且重均分子量为100,000(并且Tg约为130℃)。此溴化的聚合物可从ICL工业产品公司(以色列特拉维夫)作为FR-122P商购。
基于底漆层重量，所得底漆层中溴的总量为32.5wt％。底漆层重量是指底漆层的固体重量。
表3汇总了Ex 2a到2d样品的来自泡孔气体分析(来自气泡测试和泡孔气体分析)的结果。
实例3a，3b，3c和3d：无nPB的PIR的情况下的专有溴化的底漆
实例3a和3b均为无nPB的层压PIR泡沫制品，其中将自Selective Coatings&Inks有限公司(法明代尔(Farmingdale)，NJ，USA)获得的专有底漆组合物(PMR-17628S)施用于铝箔。此底漆涂料包含经研磨的溴化的材料在溶解于甲乙酮的底漆树脂溶液中的悬浮液(换言之，2种组分加溶剂)，并规定含有54重量％的固体，其中干燥后溴含量为60％。
实例3样品使用上述实验室规模的制品制备程序、使用沉积在底漆涂覆的铝贴面上的表2中用于Ex 1和Ex 2的相同PIR泡沫配制品来制备。对于Ex 3a和Ex 3b样品，使用甲乙酮将1.64g底漆组合物PMR-17628S(54wt％固体)稀释至10g，并将这种约10wt％的固体悬浮液铺展在铝贴面“盘”的内表面以施加底漆涂层。实例3a和3b的溴负载量为3.7g/m2(0.34g/ft2)。[1.64g的54％固体的底漆悬浮液为1.64×0.54＝0.886g固体的底漆。底漆是60重量％Br固体，因此0.886×0.60＝0.531g的Br固体。底漆铺展在0.38m×0.38m＝0.1444m2的面积上。铺展在0.1444m2上的0.531g Br固体等于0.531g/0.1444m2＝3.7g/m2]
对于样品Ex 3c和Ex 3d，用甲乙酮将2.18g PMR-17628S(54wt％固体)稀释至总计10g，并将此悬浮液铺展在铝贴面“盘”的内表面以施加底漆涂层。Ex 3c和3d的溴负载量为5.0g/m2(0.46g/ft2)。
表3汇总了Ex 3a到3d样品的来自泡孔气体分析(来自气泡测试和泡孔气体分析)的结果。
表1标出了用于制备样品的材料。
表1.用于制备样品的材料。
Figure BDA0002513731930000191
表2示出了在对比实例A中使用的PIR泡沫配制品以及在对比实例B以及实例1、2和3中使用的PIR泡沫配制品。
表2.用于制备聚异氰脲酸酯泡沫板的配制品中使用的组分。
Figure BDA0002513731930000201
表3中的数据揭示了，将溴选择性地定位在本发明制品的底漆层中使得能够形成气泡气体，所述气泡气体具有可以从在制品中具有更高总溴含量的常规制品预期的烃与溴的比率。通过计算在30.5cm×30.5cm×2.5cm(12in×12in×1in)体积的泡沫中存在的溴的重量％来确定表3中实例的总溴含量，所述泡沫具有32.4kg/m3(2.0lbs/ft3)的密度，使用表2中所示的配制品制备，具有层压到泡沫的一面上的贴面。将存在于经涂覆的贴面的底漆层中的溴的量与存在于泡沫中的溴的质量相加。这假定不损失任何烃发泡剂或由异氰酸酯基团与水反应生成的二氧化碳。
对于对比实例A，由于底漆层不含溴，因此溴含量仅来源于泡沫中的n-PB和RB-7940。因此，存在的溴的重量百分比是通过将n-PB的重量乘以其溴的重量分数与RB-7940的重量乘以其溴的重量分数相加以便得到配制品中存在的溴的总重量而计算的。然后将此值除以所有配制品组分的总重量并且乘以100以得到配制品中存在的总溴重量百分比。为了确定所需的30.5cm×30.5cm×2.5cm(12in×12in×1in)体积泡沫(等于2325.625cm3(或144in3))的质量，将此值除以密度0.032g/cm3以得到与此限定的体积相关的质量。然后，将相对于总样品重量的wt％溴(如表3中所示)计算为溴的质量除以限定的泡沫体积的质量乘以100％。对于实例1、2和3，将与在具有30.5cm×30.5cm相同尺寸的箔片上的底漆层涂料负载量相关的溴的质量和与泡沫配制品相关的溴的质量相加，并将此总量除以泡沫组分的总质量以给出表3中列出的溴重量百分比。
特别地，所得的气泡气体中的烃/溴比率可以与用nPB和在制品的整个PIR泡沫中高得多的总溴负载量制成的泡沫相当。因此，通过将溴化的材料优先定位在底漆层中，可以用具有较低的总溴浓度的制品实现具有较低可燃性的气泡气体。
表3.层压制品中的溴水平。
Figure BDA0002513731930000211
*假设均匀的泡沫密度为0.032g/cm3并且均匀的泡沫厚度为2.5厘米。
Comp Ex B的气泡气体中烃/溴比率的高比率证明在形成气泡时存在的热条件下与1.5wt％溴负载量下的聚异氰脲酸酯基质中的四溴邻苯二甲酸酯/醚多元醇RB9170有关的溴无法将溴挥发到气泡气体中。RB9170的作用是提供溴源，所述溴源可降低在高于350℃的温度下发生的成炭化学过程期间释放的可燃降解产物的可燃性。对于Comp Ex A样品，与nPB有关的溴浓度为总溴的50％或1.5wt％。Ex 2d证明，仅使用溴化的底漆层就可以在气泡气体中产生与用2.5cm厚Comp Ex A样品的整个nPB溴负载量实现的溴浓度类似的溴浓度。实例3a至3d类似地证明，底漆层中的其他溴源也可以在气泡气体中产生类似的烃与溴比率。
实例4：使用ASTM E-84斯坦纳(Steiner)隧道测试的可燃性测试
除了先前实例中所述的实验室规模的制品外，本发明的另外的实施例是使用如美国专利号4,028,158中所述的“自由上升”聚异氰脲酸酯泡沫板生产工艺进行的。三个总厚度为10.2cm(4.0英寸)的泡沫层压板样品使用如表4中所示的恒定PIR配制品制备并且包含两层非织造的、连续股、轻质玻璃纤维垫(75g/m2)，位置如下所述。
表4.用于制备聚异氰脲酸酯泡沫板的配制品中使用的组分。
Figure BDA0002513731930000221
*相对于100份多元醇
将充分混合的(A侧+B侧)配制品沉积在底部铝箔和底部玻璃垫的顶上。然后，施加顶部玻璃垫和顶部铝贴面，并使夹层结构通过计量辊以分配液体，并跨越结构的宽度提供均匀的厚度。然后将Al箔和玻璃纤维层压的聚异氰脲酸酯配制品送入固化炉，所述固化炉通过循环加热的空气恒温控制在124℃(255°F)的温度下。来自所述炉和聚合反应的加热导致发泡剂膨胀并使箔之间的聚合物发泡，导致层压物在炉结束时膨胀至其整个10.2cm(4.0英寸)的厚度。然后将层压物的两侧进行修剪以实现1.22m(48英寸)的最终宽度，并且然后切成2.44m(8ft)长的板部分。然后将这些板堆叠成10个板的组件，并存储在仓库中。层压板内部的泡沫具有的密度为30.4kg/m3(1.9lbs/ft3)。
使用三个不同的顶部铝箔贴面辊以这种方式制备泡沫层压结构；这些样品汇总在表5中。Ex 4a使用标准的无溴底漆，而样品Ex 4b和Ex 4c使用实例3中使用的相同的PMR-17628S专有底漆组合物的两种不同的涂覆重量；然而，对于实例4，悬浮液按供应原样使用而无进一步稀释。为了保持泡沫特性的一致性，利用从一个顶部贴面到下一个的“即时(onthe fly)”转变而没有中断所述过程地在一次连续运行中制造大泡沫层压板样品。所有三个样品的底部铝箔都是恒定的，由来自维吉尼亚州阿什兰(Ashland VA)Hannover Foils有限责任公司的0.0009”Dow Blue Tint隔热贴面(具有22.86微米(0.9密耳)厚度和面向泡沫侧上的羟基官能的苯乙烯-丙烯酸酯底漆涂层的铝箔)组成。
表5.用于制备聚异氰脲酸酯泡沫板的顶部贴面总结
Figure BDA0002513731930000231
对于所有顶部贴面(Ex 4a、Ex 4b和Ex 4c)，观察到顶部贴面与泡沫的良好粘附。从制品的顶表面剥离的箔展现出在金属表面上的聚合物泡沫残留。老化27天后，使实例4中生产的三种聚异氰脲酸酯泡沫板经受在天祥集团(Intertek)(美国德克萨斯州埃尔门多夫)进行的ASTM E-84斯坦纳隧道测试。来自测试的结果总结在表6中。
表6.聚异氰脲酸酯泡沫板的E-84测试结果总结
样品 火焰蔓延指数 烟雾发展指数 分类
Ex 4a 38 135 B级
Ex 4b 17 200 A级
Ex 4c 22 180 A级
如表6中所示，与标准贴面对照(Ex 4a)(评为B级，如对于基础PIR泡沫配制品所预期)相比，底漆层中含有溴的具有贴面的两个样品(Ex 4b和Ex 4c)具有显著更低的火焰蔓延指数得分(获得A级等级)。此ASTM E84数据证明，即使在较大规模的可燃性测试中，铝箔与泡沫之间的底漆中掺入溴也显著降低了标准PIR泡沫层压隔热板的可燃性。

Claims (14)

1.一种隔热制品，其包括具有主表面的聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫、铝贴面覆盖层、以及在所述泡沫的主表面与所述铝贴面之间并附着到其上的底漆层；其中所述制品的特征在于：
(a)所述底漆层在所述底漆层中具有一定浓度的溴、包含底漆组分和溴化的组分，其中所述底漆组分和溴化的组分是相同或不同的组分；
(b)所述底漆层不含氯化的组分，其中所述底漆层具有70摄氏度或更高的玻璃化转变温度；并且
(c)在所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫与所述贴面之间不存在呈纤维垫、纤维织物和分散的纤维的形式的纤维；
其中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫不含卤化的发泡剂；并且
其中，相对于所述底漆组分和所述溴化的组分的固体的组合重量，所述底漆层中溴的浓度是30重量％或更大。
2.如权利要求1所述的制品，其中，相对于所述底漆组分和所述溴化的组分的固体的组合重量，所述底漆层中溴的浓度大于30重量％。
3.如权利要求1所述的制品，其中，相对于所述底漆组分和所述溴化的组分的固体的组合重量，所述底漆层中溴的浓度为40重量％或更大。
4.如权利要求1所述的制品，其中，所述溴化的组分是溴化的环氧树脂。
5.如权利要求4所述的制品，其中，所述溴化的环氧树脂具有700或更大且100,000或更小的重均分子量。
6.如权利要求1所述的制品，其中，所述底漆组分和所述溴化的组分相同。
7.如权利要求1所述的制品，其中，所述溴化的组分是溴化的苯乙烯-丁二烯共聚物。
8.如权利要求1所述的制品，其中，所述底漆层具有100摄氏度或更高的玻璃化转变温度。
9.如权利要求1所述的制品，其中，所述底漆层不含除所述溴化的组分之外的卤化的组分。
10.如权利要求1所述的制品，其中，所述底漆层不含卤化的石蜡、砷族的金属氧化物和聚乙酸乙烯酯。
11.如权利要求1所述的制品，其中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫不含正丙基溴。
12.如权利要求1所述的制品，其中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫是具有200或更大的指数的硬质泡沫。
13.如权利要求1所述的制品，其中，所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯泡沫是聚异氰脲酸酯泡沫。
14.如权利要求1所述的制品，其中，所述铝贴面具有0.02毫米或更大的厚度。
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