CN203246155U - 阻燃性层叠膜以及建筑材料 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种阻燃性层叠膜以及建筑材料。相对于聚酰胺树脂100质量份含有2～8质量份氰尿酸三聚氰胺的阻燃性聚酰胺拉伸膜与选自其它树脂膜、金属箔、玻璃布中的至少1种层叠而成。该阻燃性层叠膜适于用作建筑材料，特别适于用作绝热包装用建筑材料。

Description

阻燃性层叠膜以及建筑材料

技术领域

本实用新型涉及一种适于建筑材料绝热包装用途的阻燃性层叠膜以及建筑材料。 

背景技术

以往，在对用作建筑材料的绝热材料的包装用途中，使用层叠有树脂膜与铝箔的、例如PET/PA/AL/PE这样构成的层叠膜。在此，PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯、PA为聚酰胺、AL为铝、PE为聚乙烯。 

作为在上述那样的建筑材料绝热包装用途中使用的聚酯膜、聚乙烯膜，有时使用赋予了阻燃性的膜。然而，聚乙烯中膜存在因添加用于赋予阻燃性的阻燃剂而其层叠工序时的粘合性变差这种问题。另外，仅凭赋予了阻燃性的聚酯膜、聚乙烯膜，建筑材料整个的阻燃性仍不充分。并且，聚酰胺膜易燃，因此存在其有可能成为助燃剂的问题。从这样的背景出发，要求对聚酰胺膜赋予阻燃性。 

作为对聚酰胺树脂赋予阻燃性的方法，已知有使其含有溴系化合物这样的卤素系阻燃剂的方法。但是，卤素系阻燃剂通常在燃烧时产生腐蚀性的卤化氢和烟，存在排出有毒物质的可能。因此，从环境方面的问题出发，已有限制配合有卤素系材料的塑料产品的使用的动向。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种特别适于建筑材料的包装用途，并且虽含有聚酰胺拉伸膜但仍具有优异的阻燃性和机械强度的阻燃性层叠膜。 

本实用新型发明人等为了解决上述课题进行了深入研究，结果完成了本实用新型。 

即，本实用新型的主旨如下所述。并且，本实用新型中，含有氰尿酸三聚氰胺的聚酰胺树脂组合物是指相对于聚酰胺树脂100质量份含有 2～8质量份氰尿酸三聚氰胺的树脂组合物。 

（1）一种阻燃性层叠膜，其特征在于，由含有氰尿酸三聚氰胺的聚酰胺树脂组合物形成的阻燃性聚酰胺拉伸膜（PA）与选自其它树脂膜、金属箔、玻璃布中的至少1种层叠而成。 

（2）如（1）所述的阻燃性层叠膜，其特征在于，将由含有氰尿酸三聚氰胺的聚酰胺树脂组合物形成的阻燃性聚酰胺拉伸膜表示为PA，将聚对苯二甲酸乙二醇酯膜表示为PET，将铝箔表示为AL，将聚乙烯膜表示为PE时，阻燃性层叠膜的构成是PET/PA/AL/PE、PA/PET/AL/PE、PA/AL/PET/PE、PA/AL/PET/PE/PET、玻璃布/AL/PET/PA/AL/PA/PE、玻璃布/AL/PET/AL/PA/PE、PET/AL/PA/PE中的任一种。 

（3）一种建筑材料，其特征在于，由上述（1）或（2）的阻燃性层叠膜构成。 

（4）如（3）所述的建筑材料，其特征在于，是绝热包装用建筑材料。 

根据本实用新型，提供一种虽然含聚酰胺拉伸膜但仍具有优异的阻燃性和机械强度的阻燃性层叠膜。该阻燃性层叠膜可适于用作建筑材料的包装材料。 

附图说明

图1是表示本实用新型阻燃性层叠膜层叠结构一个例子的图。 

具体实施方式

以下，对本实用新型进行详细说明。 

构成本实用新型阻燃性层叠膜的一部分的阻燃性聚酰胺拉伸膜由在聚酰胺树脂中含有氰尿酸三聚氰胺的树脂组合物构成。如果使用氰尿酸三聚氰胺以外的阻燃剂，则无法得到充分的阻燃性能。 

阻燃性聚酰胺拉伸膜中的聚酰胺树脂和氰尿酸三聚氰胺的含量必须是相对于聚酰胺树脂100质量份，氰尿酸三聚氰胺为2～8质量份。 从使膜的强度和伸长率取得平衡的观点出发，优选相对于聚酰胺树脂100质量份，氰尿酸三聚氰胺为4～6质量份的范围。 

如果氰尿酸三聚氰胺大于8质量份，则因分散在聚酰胺树脂中的氰尿酸三聚氰胺而使膜的机械物性、拉伸追随性下降。相反，氰尿酸三聚氰胺小于2质量份时，无法得到充分的阻燃性。 

作为阻燃性聚酰胺拉伸膜的聚酰胺树脂，可举出尼龙6、尼龙66、尼龙6/66的共聚物尼龙6、尼龙610、尼龙11、尼龙12、聚对苯二甲酰己二胺（尼龙6T）、聚己二酰间苯二甲胺（尼龙MXD6）等。从机械物性和性价比的理由出发，上述聚酰胺树脂中最优选尼龙6。 

氰尿酸三聚氰胺是氰尿酸与三聚氰胺的等摩尔反应物，例如将氰尿酸的水溶液和三聚氰胺的水溶液混合，使其在90～100℃左右的温度下搅拌反应，过滤生成的沉淀，由此能够得到。该物质是白色固体，将其粉碎成微粉末来使用。当然，也可以直接使用市售品或将其粉碎后使用。氰尿酸三聚氰胺中的氨基或羟基中的几个可以被其它取代基取代。 

作为在聚酰胺树脂中添加氰尿酸三聚氰胺的方法，可举出在将作为最终成型品的阻燃性聚酰胺拉伸膜成型前为止的任意阶段使用公知的各种方法进行添加。作为例子有将聚酰胺树脂和氰尿酸三聚氰胺粉末干混的方法。可以将该干混物熔融、混合、挤出而制成颗粒。另外，也可以制备混炼规定量以上的氰尿酸三聚氰胺的母料，将其与稀释用聚酰胺树脂进行干混。 

在不损害膜的特性的范围内，可以向阻燃性聚酰胺拉伸膜配合颜料、热稳定剂、抗氧化剂、耐候剂、增塑剂、脱模剂、增强剂等。作为热稳定剂、抗氧化剂，可举出受阻酚类、磷化合物、受阻胺类、硫化合物、铜化合物、碱金属卤化物等。这些化合物可以在聚酰胺树脂的聚合时或熔融混炼时添加。 

为了提高膜的防滑性，可以向聚酰胺树脂配合各种无机系润滑剂、有机润滑剂。作为这些润滑剂，可举出粘土、滑石、碳酸钙、碳酸锌、硅灰石、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、硅酸钙、铝酸钠、铝酸钙、硅铝酸镁、玻璃球、炭黑、氧化锌、三氧化锑、沸石、水滑石等。 

阻燃性聚酰胺拉伸膜可以通过公知的制膜法进行成型。例如，可举出以下方法：将树脂用挤出机熔融，将熔融聚合物从T模挤出后，用浇注辊冷却，制成未拉伸片材，对其进行同时双轴拉伸或依次双轴拉伸的方法。 

构成阻燃性聚酰胺拉伸膜的聚酰胺树脂为尼龙6时，将利用同时双轴拉伸法制造该拉伸膜的方法例示于以下。 

在对未拉伸膜进行同时双轴拉伸之前，将其送入调温至20～80℃的热水槽中，实施10分钟以下的调湿处理（吸水处理）。该处理是用于防止拉伸工序中的膜的切断的处理。通过该处理，可将树脂适度增塑化，能够抑制结晶化。 

优选对未拉伸膜进行吸水处理以使吸水率为3.0～7.0质量%，优选为4.0～6.0质量%后，沿着膜的纵向和横向进行同时双轴拉伸。吸水率小于3.0质量%时，拉伸应力增大而容易引起断裂等问题，因此操作性容易降低。如果吸水率高于7.0质量%，则得到的拉伸膜的强度降低，沿着宽度方向（横向）的膜的厚度不均增大。另外，如果吸水率过高，则吸水处理中的未拉伸膜容易产生褶皱，处理中的膜发生弯曲等问题。 

对实施了吸水处理的未拉伸膜，在进行双轴拉伸之前，在温度140～200℃，优选为150～180℃下进行预热。如果预热温度低于140℃，则得到的拉伸膜的热收缩率的倾斜差变大且发生拉伸断裂而操作性下降。如果预热温度高于200℃，则拉伸膜的透明性变差。 

对于实施了吸水处理和预热处理的未拉伸膜而言，将该膜的玻璃化转变温度记为Tg，将其熔点记为Tm时，以拉伸温度为[Tg～（Tm-15）]℃、拉伸倍率为通常沿着纵向和横向2.5～4.0倍进行同时双轴拉伸。 

接下来，在温度[（Tg+50）～（Tm-10）]℃、时间2～30秒的条件下对已拉伸的膜进行热处理。如果热处理温度低于（Tg+50）℃，则热收缩率的倾斜差变大，如果高于（Tm-10）℃，则得到的拉伸膜的耐冲击性、透明性下降，因此不优选。 

接着，对进行了热处理的区域直后的区域，将膜宽方向的松弛率设为2～8%，在[（Tg+50）～（Tm-10）]℃下实施1～10秒的热处理。 

通过在实施了膜宽方向的松弛处理后冷却至100℃左右，从而得到目标厚度的双轴拉伸尼龙6膜。膜的厚度没有特别限定，但用于包装用途时，优选为10～25μm。 

构成阻燃性聚酰胺拉伸膜的聚酰胺树脂为尼龙6时，也可以利用依次双轴拉伸法制造该拉伸膜。 

详细而言，将实质上非晶状态的未拉伸尼龙6膜沿着纵向（MD）拉伸，接着沿着横向（TD）拉伸。MD拉伸倍率可适当选择2.0倍以上。将Tcc作为尼龙6的升温结晶化温度，MD拉伸温度可在（Tcc+30）℃以下，优选在Tcc以下适当选择。拉伸倍率小于上述倍率时，得到的拉伸膜的MD的力学特性显著恶化。拉伸温度大于（Tcc+30）℃时，进行结晶化，变成结晶度大于30%，由此，对其后的TD拉伸性带来不良影响。 

TD拉伸倍率可在3.0倍以上的范围适当选择，MD×TD的总拉伸倍率可在9.0～11.0倍的范围内适当选择。TD的拉伸倍率小于3.0倍时或总拉伸倍率小于9.0倍时，得到的拉伸膜的力学特性显著恶化。总拉伸倍率高于11.0倍时，容易发生膜的拉伸断裂。TD拉伸温度可在[（Tcc-20）～Tm]℃的范围内，优选在[（Tcc-10）～Tm]℃的范围内，进一步优选在[Tc～Tm]℃的范围内适当选择。 

对这样拉伸而得的尼龙6膜，为了改善其尺寸稳定性而进行热处理。热处理需要在刚拉伸后的膜的熔点Tm时，在（Tm-20）℃以上且小于Tm℃，并且时间为2～30秒的条件下进行。如果在刚拉伸后急剧地过度升高温度，则膜的弯曲增大且膜的各向异性增加。如果热处理时的最高到达温度小于（Tm-20）℃，则无法得到充分的尺寸稳定性，如果为Tm℃以上，则膜的机械强度，特别是耐冲击性下降。热处理后，对进行了热处理的区域直后的区域进行膜横向的松弛。 

通过在实施了膜横向的松弛处理后冷却至100℃左右，从而得到目标厚度的双轴拉伸尼龙6膜。膜的厚度没有特别限定，但用于包装用途时，优选为10～25μm的范围。 

通过将得到的阻燃性聚酰胺拉伸膜与其它树脂膜、金属箔、玻璃布等适当地层叠，从而能够得到本实用新型的阻燃性层叠膜。作为可层叠 的其它树脂膜，没有特别限定，可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚乙烯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、乙烯乙烯醇膜等。优选这些树脂膜配合有阻燃剂而被赋予阻燃性。作为金属箔，没有特别限定，可举出铝箔、铜箔、黄铜箔等。 

对于本实用新型的阻燃性层叠膜而言，将阻燃性聚酰胺拉伸膜表示为PA、将聚对苯二甲酸乙二醇酯膜表示为PET、将铝箔表示为AL、将聚乙烯膜表示为PE时，特别优选采用PET/PA/AL/PE、PA/PET/AL/PE、PA/AL/PET/PE、PA/AL/PET/PE/PET、玻璃布/AL/PET/PA/AL/PA/PE、玻璃布/AL/PET/AL/PA/PE、PET/AL/PA/PE中的任一种构成。 

图1表示将玻璃布/AL/PET/PA/AL/PA/PE作为层叠结构的本实用新型阻燃性层叠膜的例子。在此，1表示玻璃布、2表示AL、3表示PET、4表示PA、5表示PE。 

对于本实用新型的层叠膜而言，由于其优异的阻燃性和机械强度，所以能够用作建筑材料。特别适于绝热包装用途。 

实施例 

以下，通过实施例来更详细地说明本实用新型的阻燃性层叠膜中使用的阻燃性聚酰胺膜。但是，本实用新型的阻燃性层叠膜中使用的阻燃性聚酰胺膜不限于下述实施例。应予说明，后述的各种特性是利用以下方法测定或评价的。 

<测定方法> 

A.燃烧性试验 

根据UL94VTM的薄膜材料垂直燃烧试验（ASTM D4804），将膜试验片（200mm×50mm）卷成圆筒状，垂直安装于夹具上，利用20mm火焰进行2次3秒点火，通过其燃烧行为来进行VTM-0、VTM-1、VTM-2、Not的判定。 

以VTM-0>VTM-1>VTM-2>Not的顺序表示阻燃性优异的程度。 

B.拉伸试验 

根据以下顺序实施拉伸试验，测定膜的纵向（MD）、横向（TD）的强度和伸长率。 

即，在23℃×50RH的环境下，以试验片宽度:10mm、标距:100m、拉伸速度:500mm/min的条件实施拉伸试验。 

实施例1 

相对于聚酰胺树脂（尼龙6，UNITIKA公司制“A1030BRF”）100质量份，作为阻燃剂配合5质量份的氰尿酸三聚氰胺（日产化学公司制“MC4000”），以成为膜全体的0.08质量%的方式进一步添加平均粒径2.5μm的凝聚二氧化硅，在250℃的温度下熔融，以滞留时间5分钟，从T模出口挤出，快速冷却固化而得到未拉伸膜。 

接着，将该未拉伸膜的端部把持在拉幅式同时双轴拉伸机的夹子上，扫描160℃的预热区域后，在温度175℃下MD方向3.0倍、TD方向3.3倍进行同时双轴拉伸。其后，将TD松弛率设为5%，在205℃的热固定峰值温度下实施5秒热处理。然后，冷却至室温并卷绕，得到厚度15μm的双轴拉伸膜。 

实施例2～3、比较例1～6 

与实施例1相比，将聚酰胺树脂和阻燃剂的种类和添加量按表1进行变更。除此之外，与实施例1同样地进行膜的制造。 

将实施例1～3、比较例1～6的结果示于表1。 

实施例1～3中实现了VTM-0的阻燃性，另外，膜的高伸长率特性也没有问题。 

与此相对，比较例1中，由于阻燃剂的添加量过少，未能得到所希望的阻燃性。比较例2中，由于阻燃剂的添加量过多，拉伸性变差，未能得到双轴拉伸膜。比较例3～6中，由于不使用阻燃剂或使用与本实用新型中规定的阻燃剂不同的阻燃剂，所以未能得到所希望的阻燃性。 

Claims (4)

1.一种阻燃性层叠膜，其特征在于，由含有氰尿酸三聚氰胺的聚酰胺树脂组合物形成的阻燃性聚酰胺拉伸膜PA与选自其它树脂膜、金属箔、玻璃布中的至少1种层叠而成。 

2.根据权利要求1所述的阻燃性层叠膜，其特征在于，将由含有氰尿酸三聚氰胺的聚酰胺树脂组合物形成的阻燃性聚酰胺拉伸膜表示为PA，将聚对苯二甲酸乙二醇酯膜表示为PET，将铝箔表示为AL，将聚乙烯膜表示为PE时，阻燃性层叠膜的构成是PET/PA/AL/PE、PA/PET/AL/PE、PA/AL/PET/PE、PA/AL/PET/PE/PET、玻璃布/AL/PET/PA/AL/PA/PE、玻璃布/AL/PET/AL/PA/PE、PET/AL/PA/PE中的任一种。 

3.一种建筑材料，其特征在于，由权利要求1或2所述的阻燃性层叠膜构成。 

4.根据权利要求3所述的建筑材料，其特征在于，是绝热包装用建筑材料。 

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