RU2283237C2 - Термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната, способ его получения, его применение и огнестойкое формованное изделие из поликарбоната - Google Patents

Термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната, способ его получения, его применение и огнестойкое формованное изделие из поликарбоната Download PDF

Info

Publication number
RU2283237C2
RU2283237C2 RU2003118586/04A RU2003118586A RU2283237C2 RU 2283237 C2 RU2283237 C2 RU 2283237C2 RU 2003118586/04 A RU2003118586/04 A RU 2003118586/04A RU 2003118586 A RU2003118586 A RU 2003118586A RU 2283237 C2 RU2283237 C2 RU 2283237C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polycarbonate
loi
layer
fire
less
Prior art date
Application number
RU2003118586/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2003118586A (ru
Inventor
Детлеф БУМАНН (DE)
Детлеф БУМАНН
Андреас ФЕТЦЕР (DE)
Андреас ФЕТЦЕР
Майкл МАЙЕР-КАЙЗЕР (US)
Майкл МАЙЕР-КАЙЗЕР
Original Assignee
Рем Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рем Гмбх Унд Ко. Кг filed Critical Рем Гмбх Унд Ко. Кг
Publication of RU2003118586A publication Critical patent/RU2003118586A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2283237C2 publication Critical patent/RU2283237C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31507—Of polycarbonate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y10T428/31562—Next to polyamide [nylon, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y10T428/31565—Next to polyester [polyethylene terephthalate, etc.]

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к огнестойкому термопластичному формуемому композиту из поликарбоната, состоящему, по меньшей мере, из двух слоев. По меньшей мере, один слой, полученный из поликарбоната, обладает показателем LOI менее 29, и, по меньшей мере, один слой, полученный из смеси, содержащей поликарбонат и не более чем 10% антипирена, обладает показателем LOI, превышающим 29. Также изобретение относится к способу получения огнестойкого термопластичного формуемого композита и огнестойкому формованному изделию из поликарбоната. Изобретение позволяет получить термопластичный материал из поликарбоната, пригодного для получения огнестойких формованных изделий из поликарбоната, обладающих привлекательной и функциональной поверхностной структурой, без использования универсальных красок. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил., 24 табл.

Description

Настоящее изобретение касается термопластичных формуемых комбинированных материалов из поликарбоната, способа их получения, их применения, а также огнестойких формованных изделий из поликарбоната. В частности, изобретение касается термопластичных формуемых комбинированных материалов из поликарбоната, которые пригодны для изготовления огнестойких формованных изделий, обладающих привлекательной и функциональной поверхностной структурой.
Формованные изделия из поликарбоната известны давно. Они находят широкое применение в электротехнике и электронике (изготовление штепсельных вилок, разъемных контактных соединений, выключателей, корпусов конструктивных элементов, печатных плат, распределительных коробок и прочее), в области обработки информации (оптические диски запоминающих устройств), светотехнике (рассеиватели светильников, кожухи ламп, освещаемые указательные таблички), оптике (оптические линзы, которые могут быть снабжены покрытием, придающим стойкость к царапанию), электробытовой технике (корпусы кухонных приборов, вентиляторов, пылесосов, стойкая относительно воздействия микроволн посуда и прочее), индустрии досуга (защитные шлемы, защитные очки), строительстве (светопропускающие перекрытия, звукоизоляционные стены) и транспорте (внутренняя облицовка автобусов, железнодорожных вагонов и самолетов, приборные щитки, рассеиватели светильников, амортизаторы, изготовляемые из смесей поликарбоната, например, с сополимером акрилонитрила, бутадиена и стирола (АВС), детали кузовов) (смотри CD Römpp Chemie Lexikon - Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995).
При использовании поликарбонатов во многих областях техники их способность к самозатуханию оказывается недостаточно высокой. Например, поликарбонаты, предназначенные для использовании в самолетостроении, должны удовлетворять повышенным требованиям, изложенным в соответствующих предписаниях по пожаробезопасности, которые в настоящее время могут быть выполнены только благодаря введению в состав этого полимера огнезащитных средств (антипиренов) и/или пламегасящих добавок. Однако в связи с присутствием антипиренов и/или пламегасящих добавок формованные изделия из поликарбоната утрачивают прозрачность и в общем случае приобретают нежелательную окраску, изменяющуюся от слабой до интенсивной.
Потребители заинтересованы в том, чтобы формованные изделия из поликарбоната обладали привлекательным внешним видом. В настоящее время это требование удовлетворяется благодаря окрашиванию содержащих огнезащитные средства формованных изделий из поликарбоната в матовый цвет и, при необходимости, благодаря структурированию их поверхности.
Если речь идет об экструзионной технике, для окрашивания предпочтительно могут использоваться универсальные краски. Иногда поверхность формованных изделий декорируют специальными пламегасящими лаками. Недостатком соответствующих технологий является чрезвычайно высокая стоимость лакирования и отсутствие возможности реализации многих желательных поверхностных эффектов изделий и функциональных поверхностных структур. Кроме того, декоративные покрытия недостаточно эффективно защищают поверхность изделий от повреждений, обусловленных механическими воздействиями.
Учитывая уровень техники, задача настоящего изобретения состояла в создании термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната, пригодного для получения огнестойких формованных изделий из поликарбоната, обладающих привлекательной и функциональной поверхностной структурой, без использования универсальных красок. В частности, должна быть обеспечена возможность изготовления до сих пор неизвестных формованных изделий из поликарбоната, обладающих функциональными поверхностными эффектами.
Другая задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы задать исходные параметры термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната, удовлетворяющего предписаниям по пожаробезопасности, действующим, в частности, в авиационной промышленности.
Задача настоящего изобретения состояла также в том, чтобы задать параметры экономичного и пригодного для использования в крупных технических масштабах способа получения термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната согласно изобретению. Вместе с тем способ получения должен быть легко и просто осуществим, исходя из коммерчески доступных исходных компонентов.
Кроме того, задача настоящего изобретения состояла в создании формованного изделия из поликарбоната, обладающего привлекательной и функциональной поверхностной структурой, которая должна быть защищена от внешних воздействий, например от влияния внешней среды и механических воздействий. Вместе с тем должны быть заданы параметры возможного использования формованного изделия согласно изобретению.
Указанные выше и другие задачи настоящего изобретения, конкретно не сформулированные, но непосредственно вытекающие из контекста приведенной выше вступительной части, решаются благодаря термопластичному формуемому комбинированному материалу из поликарбоната, который обладает всеми отличительными признаками, сформулированными в п.1 патентной формулы. Целесообразные варианты термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната согласно изобретению защищаются соответствующими зависимыми пунктами патентной формулы. Способы получения термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната согласно изобретению описываются в пунктах формулы изобретения, относящихся к способу. Кроме того, заявляется огнестойкое формованное изделие из поликарбоната, которое может быть получено из термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната путем его термоформования. Пункт формулы изобретения, относящийся к применению, защищает предпочтительное применение огнестойкого формованного изделия из поликарбоната согласно изобретению.
Благодаря тому что термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната состоит, по меньшей мере, из двух слоев, причем, по меньшей мере, один слой обладает показателем LOI менее 29 и, по меньшей мере, один слой обладает показателем LOI, превышающим 29, появилась непредвиденная возможность получения термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната, из которого простыми способами, в крупных технических масштабах, с высокой экономичностью могут изготовляться формованные изделия, обладающие привлекательной и функциональной поверхностной структурой. При этом могут быть реализованы новые, до последнего времени неизвестные поверхностные структуры и поверхностные эффекты.
Возможность путем термопластичного формования получать огнестойкое формованное изделие из поликарбоната, используя термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната, состоящий, по меньшей мере, из двух слоев и отличающийся тем, что, по меньшей мере, один слой обладает показателем LOI менее 29 и, по меньшей мере, один слой обладает показателем LOI, превышающим 29, оказалась неожиданной, в частности, учитывая то обстоятельство, что поликарбонаты, обладающие показателем LOI менее 29, не удовлетворяют требованиям обычных предписаний, касающихся пожаробезопасности, в частности, требованиям противопожарных предписаний, действующих в сфере авиационной промышленности. В то же время благодаря использованию способа согласно изобретению могут быть получены и другие преимущества, к которым, наряду с прочими, относятся следующие:
- отсутствие необходимости в лакировании поверхности как самого термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната согласно изобретению, так и формованного изделия, получаемого из этого материала,
- образуемая согласно изобретению поверхностная структура термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната согласно изобретению и получаемого из него формованного изделия защищена от механических воздействий.
Настоящее изобретение касается термопластичных формуемых поликарбонатов, которые являются хорошо известными специалистам синтетическими полимерами и обладают следующей общей структурной формулой
Figure 00000002
то есть формально поликарбонаты можно рассматривать в качестве сложных полиэфиров, образованных угольной кислотой и алифатическими или ароматическими дигидроксильными соединениями. Остаток R в приведенной выше формуле означает двухвалентную алифатическую, циклоалифатическую или ароматическую группу соответствующего дигидроксильного соединения.
К поликарбонатам, используемым согласно настоящему изобретению, относятся гомополикарбонаты, сополикарбонаты, неразветвленные поликарбонаты, разветвленные поликарбонаты и смеси этих полимеров.
В соответствии с настоящим изобретением предпочтительными являются ароматические остатки R соединений, к которым, наряду с прочими, относятся гидрохинон, 4,4'-дигидроксидифенол, 2,2-бис-(4-гидроксифенил)пропан, 2,4-бис-(4-гидроксифенил)-2-метилбутан, 2,2-бис-(4-гидрокси-3,5-дихлорфенил)пропан, 2,2-бис-(4-гидрокси-3,5-дибромфенил)пропан, 1,1-бис-(4-гидроксифенил)циклогексан или 1,1-бис-(4-гидроксифенил)-3,3,5-триметилциклогексан. Особенно предпочтительными являются остатки R, входящие в состав 2,2-бис-(4-гидроксифенил)пропана или 1,1-бис-(4-гидроксифенил)-циклогексана.
Остатки R, при необходимости, могут содержать дополнительные заместители, которыми предпочтительно являются метильные группы или галогены. Особенно предпочтительными заместителями являются атомы брома и хлора.
Среднемассовая молекулярная масса поликарбонатов согласно изобретению предпочтительно находится в интервале от 10.000 до 200.000 г/моль. Особенно предпочтительной среднемассовой молекулярной массе соответствует интервал от 10.000 до 100.000 г/моль, в частности от 15.000 до 45.000 г/моль.
Поликарбонаты согласно изобретению могут содержать и другие способные смешиваться с ними полимеры, к которым, наряду с прочими, относятся поли(мет)акрилаты, сложные полиэфиры, полиамиды, полиимиды, полиуретаны, простые полиэфиры, сополимеры акрилонитрила, бутадиена и стирола (АВС), сополимеры акрилонитрила, стирола и акриловых эфиров (АСА) и полибензтиазол (ПБТ).
Согласно настоящему изобретению под способностью смешиваться подразумевается возможность получения однородной смеси различных полимерных компонентов.
Кроме того, поликарбонаты могут содержать дополнительные, хорошо известные специалистам компоненты, к которым, наряду с прочими, относятся антистатики, антиоксиданты, красители, наполнители, светостабилизаторы, пигменты, УФ-абсорберы, средства для повышения атмосферостойкости и пластификаторы.
В соответствии с настоящим изобретением термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната содержит, по меньшей мере, два слоя, обладающих отличающимися друг от друга показателями LOI. Специалистам хорошо знакомо понятие «слой». В соответствии с настоящим изобретением под слоями подразумеваются области, обладающие определенным показателем LOI, отделенные друг от друга и от окружающей среды четкой границей. Слои в соответствии с настоящим изобретением могут иметь произвольную форму. Согласно изобретению предпочтительная форма слоев может быть обеспечена посредством экструзии.
Согласно настоящему изобретению, по меньшей мере, один слой термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната обладает показателем LOI менее 29 и, по меньшей мере, один слой обладает показателем LOI, превышающим 29. Аббревиатура LOI служит для обозначения так называемого кислородного индекса ("limiting oxygen index"), известного специалистам и определяющего предельное объемное потребление кислорода, содержащегося в соответствующей смеси с азотом, при котором материал после воспламенения под действием внешнего источника пламени сохраняет способность к самостоятельному горению. Данный показатель обычно определяют, используя способ испытания ASTM D 2863. Показатель LOI поликарбоната, не содержащего антипирены или пламегасящие добавки, обычно составляет 26. Благодаря добавлению антипиренов и/или пламегасящих добавок показатель LOI удается повысить до 32-35 (Bodo Carlowitz Kunststofftabellen 4. Auflage; München, Wien; Hanser, 1995, s.146).
Антипирены и/или пламегасящие добавки являются известными специалистам неорганическими и/или органическими соединениями, обеспечивающими огнестойкость таких материалов, как древесина и изделия из древесины, полимеры и текстиль. Огнестойкость защищаемых этими соединениями материалов достигается благодаря предотвращению их воспламенения и затруднению горения. Наряду с другими веществами антипирены и/или пламегасящие добавки содержат соединения, обеспечивающие подавление огня, ускорение обугливания и образование предохраняющего и/или изолирующего слоя. К таким соединениям, наряду с прочими, относятся особые неорганические соединения, в частности гидраты оксида алюминия, гидроксиды алюминия, жидкое стекло, бораты, например бораты цинка, оксид сурьмы (чаще всего в сочетании с галогенированными органическими соединениями), фосфаты аммония, например (NH4)2HPO4 и полифосфаты аммония.
Другими используемыми согласно изобретению антипиренами и/или пламегасящими добавками являются галогенированные органические соединения, в частности хлорпарафины, гексабромбензол, бромированный дифениловый эфир и другие бромированные соединения, органические фосфорсодержащие соединения, главным образом фосфаты, фосфиты и фосфонаты, в частности соединения, обладающие пластифицирующим эффектом, например трис-крезилфосфат, галогенированные органические фосфорсодержащие соединения, например три(2,3-дибромпропил)фосфат или трис-(2-бром-4-метилфенил)фосфат.
Кроме того, к используемым согласно изобретению антипиренам и/или пламегасящим добавкам относятся такие вещества, которые вспениваются при нагревании и обугливаются при температуре от 250°С до 300°С, одновременно упрочняясь и образуя мелкопористые, хорошо изолирующие промежуточные слои. Речь в данном случае идет, например, о смесях, состоящих из карбамида, дициандиамида, меламина и органических фосфатов.
Антипирены и/или пламегасящие добавки могут быть введены в состав поликарбонатов уже на стадии получения этих полимеров. Кроме того, не исключается возможность внедрения антипиренов в состав макромолекул поликарбоната в виде соответствующих мономерных звеньев.
Предпочтительными являются антипирены и/или пламегасящие добавки, которые в случае пожара не образуют продуктов, оказывающих опасное воздействие на окружающую среду, например токсичных фосфатов и чрезвычайно ядовитых диоксинов.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один слой, характеризующийся показателем LOI менее 29, обладает показателем LOI менее 28, предпочтительно менее 27.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один слой с показателем LOI, превышающим 29, обладает показателем LOI более 30, предпочтительно более 31.
В соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, если, по меньшей мере, один слой с показателем LOI, превышающим 29, может быть получен из смеси, содержащей:
а) от 40 до 100% мас. по отношению к общей массе смеси, по меньшей мере, одного поликарбоната,
b) от 0 до 40% мас. по отношению к общей массе смеси, по меньшей мере, одного полимера из группы, включающей поли(мет)акрилаты, сложные полиэфиры, полиамиды, полиимиды, полиуретаны, простые полиэфиры, сополимеры акрилонитрила, бутадиена и стирола, сополимеры акрилонитрила, стирола и акриловых эфиров и полибензтиазол,
c) от 0 до 10% мас. по отношению к общей массе смеси, по меньшей мере, одного антипирена и/или пламегасящей добавки,
d) от 0 до 10% мас. по отношению к общей массе смеси, по меньшей мере, одной добавки из группы, включающей антистатики, антиоксиданты, красители, наполнители, светостабилизаторы, пигменты, УФ-абсорберы, средства, повышающие атмосферостойкость, и пластификаторы,
причем сумма составных частей а), b), с) и d) составляет 100% мас.
Также предпочтительно, если, по меньшей мере, один слой с показателем LOI менее 29 может быть получен из смеси, содержащей:
e) от 40 до 100% мас. по отношению к общей массе смеси, по меньшей мере, одного поликарбоната,
f) от 0 до 40% мас. по отношению к общей массе смеси, по меньшей мере, одного полимера из группы, включающей поли(мет)акрилаты, сложные полиэфиры, полиамиды, полиимиды, полиуретаны, простые полиэфиры, сополимеры акрилонитрила, бутадиена и стирола, сополимеры акрилонитрила, стирола и акриловых эфиров и полибензтиазол,
g) от 0 до 10% мас. по отношению к общей массе смеси, по меньшей мере, одной добавки из группы, включающей антистатики, антиоксиданты, красители, наполнители, светостабилизаторы, пигменты, УФ-абсорберы, средства, повышающие атмосферостойкость, и пластификаторы,
причем сумма составных частей е), f) и g) составляет 100% мас.
Количество слоев термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната согласно изобретению зависит от желательной области использования такого материала. При этом термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната согласно изобретению состоит, по меньшей мере, из двух слоев, предпочтительно двух, трех, четырех или пяти слоев.
Некоторые свойства термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната согласно изобретению, в частности его воспламеняемость, могут определяться отношением толщины, по меньшей мере, одного слоя с показателем LOI менее 29 к толщине, по меньшей мере, одного слоя с показателем LOI, превышающим 29. Предпочтительному отношению соответствует интервал от 0,01:1 до 0,5:1.
Кроме того, некоторые свойства термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната согласно изобретению, в частности его воспламеняемость определяются отношением массы, по меньшей мере, одного слоя с показателем LOI менее 29 к массе, по меньшей мере, одного слоя с показателем LOI, превышающим 29. Предпочтительному отношению также соответствует интервал от 0,01:1 до 0,5:1.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения толщина, по меньшей мере, одного слоя поликарбоната с показателем LOI менее 29 находится в интервале от 30 мкм до 500 мкм. Вместе с тем в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, если толщине, по меньшей мере, одного слоя поликарбоната с показателем LOI, превышающим 29, соответствует интервал от 0,7 мм до 3 мм.
В соответствии с настоящим изобретением предпочтительным является термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната, отличающийся тем, что слой поликарбоната, обладающий показателем LOI менее 29, является наружным слоем комбинированного материала.
В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната между слоем с показателем LOI, превышающим 29, и слоем с показателем LOI менее 29 содержит третий, выполняющий декоративную функцию слой.
Для специалиста является очевидным, что термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната может содержать также дополнительные слои. В частности, он может содержать отличающиеся по составу от указанных выше слоев дополнительные слои из поликарбоната, а также дополнительные декоративные/печатные слои. Кроме того, в состав термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната могут входить клеевые слои, предназначенные как для соединения образуемых различными полимерами слоев, так и для фиксирования пленок на защищаемых предметах. Вместе с тем возможно варьирование последовательности расположения слоев в комбинированном материале.
Термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната согласно изобретению удовлетворяет самым высоким требованиям пожаробезопасности, в частности действующим в области авиационной промышленности. В мировой авиационной промышленности обязательными для выполнения являются требования пожаробезопасности, разработанные компетентными американскими ведомствами (FAR, Part 25, Amdt. 25-72, App. F, Part I (b) (4), Vertical Test; App. F., Part I (b) (5), Horizontal Test). В зависимости от области использования полимеров, например, в качестве стенных и потолочных панелей, кабелей и проводов должны быть определены предельно допустимые размеры выгорающих участков подвергаемого испытаниям образца, а также предельно допустимое время прекращения его горения после удаления источника пламени и, при необходимости, время сгорания стекающих капель полимерного расплава. При этом в соответствии с требованиями инструкций FAR (FAR 25.853 (а) (1) (i), (ii), (iv) или (v)) образцы полимера в виде полос размером 305×75 мм подвергают воздействию подводимому сбоку (горизонтальное испытание) или снизу (вертикальное испытание) пламени. Согласно настоящему изобретению более предпочтительным является испытание образцов, находящихся в вертикальном положении.
Чтобы удовлетворять современным требованиям пожаробезопасности, после удаления источника пламени, воздействовавшего на кромку образца в течение 60 или 12 секунд, время самостоятельного горения образца не должно превышать 15 секунд, максимальная длина выгоревшего участка должна быть не более 150 или 200 мм, а продолжительность сгорания стекающих капель полимера должна составлять менее 3 или 5 секунд.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения длина выгоревшего участка образца термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната согласно изобретению при его вертикальном испытании согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (i) в течение 60 секунд составляет менее 150 мм, предпочтительно менее 120 мм, время горения образца после удаления источника пламени не превышает 15 секунд, предпочтительно не превышает 9 секунд, и время сгорания стекающих капель материала составляет не более 3 секунд, предпочтительно не более 2 секунд.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предпочтительными термопластичными формуемыми комбинированными материалами из поликарбоната являются материалы, при вертикальном испытании которых согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (ii) в течение 12 секунд длина выгоревшего участка составляет менее 200 мм, предпочтительно менее 50 мм, время горения образцов после удаления источника пламени не превышает 15 секунд, предпочтительно не превышает 7 секунд, и время сгорания стекающих капель материала составляет не более 5 секунд, предпочтительно не более 1 секунды.
Вместе с тем в соответствии с инструкциями FAR и выпускающей аэробусы промышленной отрасли должны соблюдаться определенные предельные значения плотности задымления при возгорании внутренней отделки самолетов, определяемые в испытательной камере Национального бюро стандартов США (НБС) в соответствии с инструкциями FAR 25.853 (с) и AITM 2.0007 (FAR, Part 25, Amdt. 25-72, App. F, Part V: Test Method to determine the Smoke Emission Characteristics of Cabin Materials), (Airbus Industrie Technical Specification ATS-1000.001, Ausgabe 5; Airbus Directives ABD0031). При таком испытании образец материала в виде квадрата (74 мм ± 1 мм × 74 мм ± 1 мм), зафиксированный в камере НБС в вертикальном положении, подвергают воздействию облучения с удельной мощностью 22 кВт/м2, создаваемого инфракрасным нагревательным элементом, вызывающего пиролиз образца. Посредством фотометрического устройства измеряют ослабление пучка световых лучей в зависимости от времени, обусловленное присутствием в камере частиц образовавшегося дыма. Эксперимент продолжают в течение 6 минут в условиях тления образца (без использования пламени) или с использованием пламени. Расчетная величина удельной оптической плотности по истечении четырех минут не должна превышать Dsмакс=200.
Термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната, который получают в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, отличается тем, что удельная оптическая плотность, определяемая согласно инструкциям FAR 25.853 (с) и AITM 2.0007, по истечении четырех минут эксперимента не превышает Dsмакс=200, предпочтительно не превышает Dsмакс=140.
Токсичность образующихся при горении дымовых газов оценивают согласно технической инструкции для аэробусов AITM 3.0005 (Airbus Industrie Technical Specification ATS-1000.001, Ausgabe 5; Airbus Directives ABD0031) на основании результатов аналитического определения концентраций различных компонентов газов, образующихся в процессе испытаний полимерных образцов в камере НБС. В настоящее время действительными согласно указанной технической инструкции являются следующие предельные значения концентрации компонентов дымовых газов: монооксида углерода СО 3500 частей на миллион, сернистого газа SO2100 частей на миллион, хлористого водорода HC1150 частей на миллион, цианистоводородной кислоты HCN 150 частей на миллион, фтористого водорода HF 100 частей на миллион, нитрозных газов (монооксида азота NO и диоксида азота NO2) 100 частей на миллион.
Согласно настоящему изобретению предпочтительными являются термопластичные формуемые комбинированные материалы из поликарбоната, в дымовых газах которых, образующихся при испытании в камере НБС согласно инструкции AITM 3.0005, содержится не более 3500 частей на миллион, предпочтительно не более 300 частей на миллион монооксида углерода, не более 100 частей на миллион сернистого газа, предпочтительно вовсе не содержится сернистый газ, не более 100 частей на миллион хлористого водорода, предпочтительно вовсе не содержится хлористый водород, не более 150 частей на миллион, предпочтительно не более 2 частей на миллион цианистоводородной кислоты, не более 100 частей на миллион фтористого водорода, предпочтительно вовсе не содержится фтористый водород, и не более 100 частей на миллион, предпочтительно не более 3 частей на миллион смеси монооксида и диоксида азота.
Способы получения термопластичных формуемых комбинированных материалов из поликарбоната согласно изобретению известны специалистам. В соответствии с настоящим изобретением предпочтительным способом получения таких материалов является экструзия. При этом используют, прежде всего, по меньшей мере, две сухие смеси, содержащие поликарбонат и, при необходимости, дополнительные компоненты, причем, по меньшей мере, одна сухая смесь обладает показателем LOI, превышающим 29, и, по меньшей мере, одна сухая смесь обладает показателем LOI менее 29.
В соответствии с настоящим изобретением под сухими смесями подразумевают смеси, в процессе дальнейшей переработки которых отсутствует необходимость выделения каких-либо растворителей. Допускается присутствие остатков растворителей, не требующих специального выделения, или растворителей, которые могут быть выделены из смесей в зоне вакуумной дегазации экструдера. Сухие смеси предпочтительно содержат менее 0,01% мас. растворителей по отношению к общей массе.
Смеси могут быть приготовлены в обычных, хорошо известных, предназначенных для этой цели устройствах. Температура, при которой осуществляют перемешивание, лежит ниже температуры желатинизации соответствующей смеси. Стадию перемешивания предпочтительно реализуют при комнатной температуре.
Сухую смесь с показателем LOI менее 29 экструдируют на отдельном каландре, температура валков которого составляет менее 140°С, получая соответствующую пленку. Экструдирование полимеров с целью получения пленок или слоев хорошо известно и описано, например, в Kunststoffextrusionstechnik II, Hanser Verlag, 1986, S.125 ff.. Экструзия, которая может быть осуществлена с использованием способа так называемого закалочного каландрования («Chill-Roll»), схематически изображена на фиг.1. Горячий расплав из экструзионной головки 1 экструдера подают на охлаждающий валок 2, причем для получения полимерной пленки, обладающей повышенным глянцем, используют полированные валки. В соответствии со способом согласно изобретению в качестве охлаждающих валков могут использоваться и другие валки. Охлажденный на валке 2 расплав захватывается следующим валком 3, и образуется однослойная пленка 4, которая может быть затем снабжена дополнительными слоями.
Возможен альтернативный способ экструзии с использованием каландра, схематически представленный на фиг.2, в соответствии с которым горячий расплав поступает в зазор между двумя или несколькими валками 3, в результате чего образуется бесконечная полимерная пленка 4.
Для получения практически не содержащей загрязнений полимерной пленки расплав перед поступлением в экструзионную головку проходит через фильтр. Размеры отверстий фильтра в общем случае зависят от качества используемых для экструзии материалов, и их, соответственно, можно варьировать в широких пределах, однако в общем случае размер отверстий находится в интервале от 300 мкм до 20 мкм. Перед входом в экструзионную головку могут быть также установлены фильтры, снабженные несколькими ситами с различными размерами отверстий. Такие фильтры известны специалистам и могут быть приобретены в торговой сети. Дополнительную информацию специалисты могут получить из приведенных ниже примеров.
Для изготовления обладающих высоким качеством пленок предпочтительным является использование особо чистого исходного сырья.
Толщину получаемых пленок или слоев можно варьировать в широких пределах, которые в общем случае определяются желательным назначением материала. Как было указано выше, предпочтительная толщина, по меньшей мере, одной пленки или одного слоя с показателем LOI менее 29 находится в интервале от 30 мкм до 500 мкм, а предпочтительная толщине, по меньшей мере, одной пленки или одного слоя с показателем LOI, превышающим 29, находится в интервале от 0,7 мм до 3 мм. Толщину пленок или слоев можно регулировать, изменяя известные специалистам технологические параметры.
Давление, создаваемое расплавленными смесями в экструзионных головках, можно регулировать, например, путем изменения скорости вращения шнека. В общем случае давление расплавов находится в интервале от 40 до 100 бар, не ограничивая способ согласно изобретению. В приведенных ниже примерах специалисты могут найти дополнительные указания, касающиеся общих параметров осуществления способа согласно изобретению.
Важным обстоятельством, позволяющим получать обладающие высококачественной поверхностью и незначительной мутностью пленки или слои, является более высокая температура экструзионной головки по сравнению с температурой поступающей в нее расплавленной смеси, однако температура экструзионной головки должна быть ниже температуры желатинизации смеси.
Температура экструзионной головки должна быть предпочтительно на 5%, особенно предпочтительно на 10% и еще более предпочтительно на 15% выше температуры поступающего в нее расплава. В соответствии с этим предпочтительный температурный интервал экструзионной головки составляет от 283°С до 345°С, особенно предпочтительно от 297°С до 345°С и еще более предпочтительно от 310°С до 345°С.
Подлежащую наслаиванию пленку изготавливают отдельно, при необходимости наносят на нее печать и затем на каландре наслаивают на основной субстрат.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения поверхности, по меньшей мере, одной пленки или слоя, обладающих показателем LOI менее 29, придают специальные оптические свойства. Затем на пленку с особыми оптическими свойствами и показателем LOI менее 29 наслаивают пленку или покрытие с показателем LOI, превышающим 29, таким образом, чтобы в состав конечного термопластичного формуемого комбинированного материала из поликарбоната входил, по меньшей мере, один декоративный слой, находящийся между слоем с показателем LOI менее 29 и слоем с показателем LOI, превышающим 29.
Эти слои могут быть получены путем наслаивания, осуществляемого при комнатной или несколько более высокой температуре, таким образом, чтобы не вызвать ухудшение качества поверхности и снижение прозрачности комбинированного материала. Подобная технология хорошо известна специалистам и описана, например, в Kunststoffextrusionstechnik II, Hanser Verlag, 1986, S.320 ff.
В соответствии с настоящим изобретением особенно предпочтительно, если перечисленные выше операции, включая получение содержащих поликарбонат пленок или слоев, при необходимости нанесение на них печати и наслаивание дополнительных слоев, в общем случае осуществляют согласно непрерывной технологической схеме.
Получают листовой материал на основе поликарбоната, формованные изделия из которого могут быть изготовлены путем термоформования. Термоформование является известным специалистам способом получения полимерных формованных изделий, согласно которому из термопластичного формуемого полимера при температуре, превышающей определенное значение, изготавливают желаемые формованные изделия. При этом под формованием подразумевают любые мероприятия, приводящие к изменению формы перерабатываемого полимера, например одно- или двухаксиальную вытяжку, а также изготовление изделий, обладающих особой конфигурацией. В соответствии с настоящим изобретением термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната предпочтительно подвергают термоформованию в области температур, превышающих 165°С.
Специалистам известны возможные области использования формованного изделия из поликарбоната согласно изобретению. Пригодными, в частности, являются любые сферы использования, для которых предназначены одно- или многослойные формованные изделия из поликарбоната. В связи со специфическими свойствами таких изделий они, прежде всего, пригодны для использования в тех областях, где предъявляются высокие требования к пожаробезопасности, в частности в авиационной промышленности.
Приведенные ниже примеры, включая сравнительный пример, служат для пояснения изобретения, не ограничивая его объема.
Сравнительный пример 1
Использовали торговый, огнестойкий (содержащий антипирены), окрашенный в черный цвет поликарбонат (например, марки Makrolon®) толщиной 2,0 мм с гладкой и структурированной сторонами, обладающий определенным по ASTM D 2863 показателем LOI, равным 32-35.
а) Испытания при воздействии пламени
Образец продолговатой формы (полосу размером 305×75 мм) подвергали воздействию пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) в течение 60 и 12 секунд. При горизонтальном расположении образца пламя воздействовало сбоку, при вертикальном - снизу, причем каждый из опытов повторяли трижды. Полученные результаты и предельно допустимые в настоящее время значения представлены в таблицах 1-4.
Таблица 1.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (i) в сравнительном примере 1 (60 секунд, вертикальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Вдоль   Образец Капли
1 75 2 0
2 80 0 0
3 70 0 0
4 75 1 0
5 70 7 6
Среднее значение 74 2 1
Предельно допустимое значение 152 15 3
Таблица 2.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (iv) в сравнительном примере 1 (60 секунд, горизонтальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Поперек   Образец Капли
1 70 0 0
2 80 3 0
3 70 0 0
4 65 4 0
5 75 0 0
Среднее значение 72 1 0
Предельно допустимое значение 152 15 3
Таблица 3.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (ii) в сравнительном примере 1 (12 секунд, вертикальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Вдоль   Образец Капли
1 10 2 0
2 15 2 0
3 15 2 0
4 15 3 0
5 15 3 0
Среднее значение 14 2 0
Предельно допустимое значение 203 15 5
Таблица 4.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (v) в сравнительном примере 1 (12 секунд, горизонтальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Поперек   Образец Капли
1 15 2 0
2 15 1 0
3 10 2 0
4 15 3 0
5 15 2 0
Среднее значение 14 2 0
Предельно допустимое значение 152 15 3
b) Измерение плотности задымления
В соответствии с инструкциями FAR 25.853 (с) и AITM 2.0007 квадратный образец материала (74 мм ± 1 мм × 74 мм ± 1 мм) фиксировали в камере НБС в вертикальном положении и подвергали воздействию создаваемого инфракрасным нагревательным элементом облучения, обладающего удельной мощностью 22 кВт/м2 и вызывающего пиролиз материала. Используя фотометрическое устройство, измеряли ослабление пучка световых лучей, обусловленное присутствием в камере частиц образующегося дыма, в зависимости от времени. Эксперимент продолжали в течение 6 минут в условиях тления образца с использованием пламени. В таблице 5 представлены расчетные значения удельной оптической плотности в сравнении с действующим в настоящее время для термопластичных формованных изделий предельно допустимым значением Dsмакс=200 (для длительности эксперимента составляющей четыре минуты).
Таблица 5.
Контроль плотности задымления согласно инструкции FAR 25.853 (с) при воздействии пламени в сравнительном примере 1
Образец Оптическая плотность к моменту времени t в [мин] Dsмакс через 4 минуты
  1 1,5 2 3 4 5 6  
1 4 19 45 67 89 109 122 89
2 8 24 36 73 92 117 137 92
3 5 20 39 77 105 122 141 105
4 5 18 43 67 84 92 102 84
Среднее значение 6 20 41 71 93 110 126 93
Предельно допустимое значение согласно FAR 25.853 (с) 200
с) Анализ состава дымовых газов
Состав образующихся в камере NBS дымовых газов анализировали согласно инструкции AITM 3.0005, используя колориметрические индикаторные трубки. В таблице 6 представлены полученные результаты в сравнении с действующими в настоящее время предельными значениями.
Таблица 6.
Результаты анализа состава образующихся в сравнительном примере 1 дымовых газов согласно инструкции AITM 3.0005
Компоненты дымовых газов Предельно допустимое, определенное через 4 минуты значение, [частей на миллион] Экспериментально определенное через 4 минуты значение, [частей на миллион]
HCN 150 0,0
СО 3500 200
NO + NO2 100 0,5
SO2 + H2S 100 0,0
HF 100 ./.
HCl 150 ./.
./. = не определяли
Пример 1
Использовали торговый, огнестойкий (содержащий антипирены), окрашенный в черный цвет поликарбонат (например, марки Makrolon®) толщиной 1,2 мм с гладкой и структурированной сторонами, на структурированную сторону которого наслаивали не содержащую антипирены поликарбонатную пленку толщиной 80 мкм. Определенный по ASTM D 2863 показатель LOI огнестойкого слоя поликарбоната составлял 32-35. Показатель LOI не содержащего антипирены поликарбоната, определенный аналогичным образом, составлял 26.
а) Испытания при воздействии пламени
Данные испытания осуществляли аналогично сравнительному примеру 1. Результаты испытаний представлены в таблицах 7-10.
Таблица 7.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (i) в примере 1 (60 секунд, вертикальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Вдоль   Образец Капли
1 95 10 0
2 105 15 0
3 105 3 5
4 100 0 0
5 100 2 0
Среднее значение 101 6 1
Предельно допустимое значение 152 15 3
Таблица 8.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (iv) в примере 1 (60 секунд, горизонтальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Поперек   Образец Капли
1 100 2 0
2 100 0 0
3 105 3 15
4 115 9 0
5 100 6 0
Среднее значение 104 4 3
Предельно допустимое значение 152 15 3
Таблица 9.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (ii) в примере 1 (12 секунд, вертикальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Вдоль   Образец Капли
1 15 1 0
2 15 2 0
3 20 1 0
4 15 3 0
5 20 2 0
Среднее значение 17 2 0
Предельно допустимое значение 203 15 5
Таблица 10.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (v) в примере 1 (12 секунд, горизонтальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Поперек   Образец Капли
1 15 0 0
2 20 3 0
3 20 2 0
4 20 4 0
5 15 1 0
Среднее значение 18 2 0
Предельно допустимое значение 152 15 3
b) Измерение плотности задымления
Плотность задымления определяли аналогично сравнительному примеру 1. Полученные результаты представлены в таблице 11.
Таблица 11.
Контроль плотности задымления согласно инструкции FAR 25.853 (с) при воздействии пламени в примере 1
Образец Оптическая плотность к моменту времени t в [мин] Dsмакс через 4 минуты
  1 1,5 2 3 4 5 6  
1 8 28 55 75 82 87 92 82
2 13 33 46 65 92 105 113 92
3 5 36 59 75 84 87 92 84
4 4 17 29 47 62 75 87 62
Среднее значение 8 29 47 66 80 89 96 80
Предельно допустимое значение согласно FAR 25.853 (с) 200
с) Анализ состава дымовых газов
Состав дымовых газов анализировали аналогично сравнительному примеру 1. Результаты анализа представлены в таблице 12.
Таблица 12.
Результаты анализа состава образующихся в примере 1 дымовых газов согласно инструкции AITM 3.0005
Компоненты дымовых газов Предельно допустимое, определенное через 4 минуты значение, [частей на миллион] Экспериментально определенное через 4 минуты значение, [частей на миллион]
HCN 150 0,5
СО 3500 200
NO + NO2 100 0,5
SO2 + H2S 100 0,0
HF 100 ./.
HCl 150 ./.
./.= не определяли
Пример 2
Использовали торговый, огнестойкий (содержащий антипирены), окрашенный в серый цвет поликарбонат (например, марки Makrolon®) толщиной 2,0 мм с гладкой и структурированной сторонами, на структурированную сторону которого наслаивали не содержащую антипирены поликарбонатную пленку толщиной 90 мкм. Определенный по ASTM D 2863 показатель LOI огнестойкого слоя поликарбоната составлял 32-35. Показатель LOI не содержащего антипирены поликарбоната, определенный аналогичным образом, составлял 26.
а) Испытания при воздействии пламени
Данные испытания проводили аналогично сравнительному примеру 1, используя только вертикальные образцы. Результаты испытаний представлены в таблицах 13 и 14.
Таблица 13.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (i) в примере 2 (60 секунд, вертикальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Поперек   Образец Капли
1 50 7 0
2 55 2 0
3 60 9 0
4 60 7 0
5 60 1 0
Среднее значение 57 5 0
Предельно допустимое значение 152 15 3
Таблица 14.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (ii) в примере 2 (60 секунд, вертикальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Вдоль   Образец Капли
1 20 2 0
2 20 1 0
3 20 1 0
4 20 2 0
5 20 0 0
Среднее значение 20 1 0
Предельно допустимое значение 203 15 5
b) Измерение плотности задымления
Плотность задымления определяли аналогично сравнительному примеру 1. Полученные результаты представлены в таблице 15.
Таблица 15. Контроль плотности задымления согласно инструкции FAR 25.853 (с) при воздействии пламени в примере 2
Образец Оптическая плотность к моменту времени t в [мин] Dsмакс через 4 минуты
  1 1,5 2 3 4 5 6  
1 6 26 50 89 109 127 132 109
2 3 11 26 59 82 98 117 82
3 5 25 60 102 113 122 127 113
4 3 14 54 113 167 175 175 167
Среднее значение 4 19 48 91 118 131 138 118
Предельно допустимое значение согласно FAR 25.853 (с) 200
с) Анализ состава дымовых газов
Состав дымовых газов анализировали аналогично сравнительному примеру 1. Результаты анализа представлены в таблице 16.
Таблица 16.
Результаты анализа состава образующихся в примере 2 дымовых газов согласно инструкции AITM 3.0005
Компоненты дымовых газов Предельно допустимое, определенное через 4 минуты значение, [частей на миллион] Экспериментально определенное через 4 минуты значение, [частей на миллион]
HCN 150 0,0
СО 3500 200
NO + NO2 100 0,5
SO2 + H2S 100 0,0
HF 100 ./.
HCl 150 ./.
./. = не определяли
Пример 3
Использовали торговый, огнестойкий (содержащий антипирены), окрашенный в серый цвет поликарбонат (например, марки Makrolon®) толщиной 1,0 мм с гладкой и структурированной сторонами, на структурированную сторону которого наслаивали не содержащую антипирены поликарбонатную пленку толщиной 175 мкм. Определенный по ASTM D 2863 показатель LOI огнестойкого слоя поликарбоната составлял 32-35. Показатель LOI не содержащего антипирены поликарбоната, определенный аналогичным образом, составлял 26.
а) Испытания при воздействии пламени
Данные испытания проводили аналогично примеру 2, используя только вертикальные образцы. Результаты испытаний представлены в таблицах 17 и 18.
Таблица 17.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (i) в примере 3 (60 секунд, вертикальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Вдоль   Образец Капли
1 80 8 0
2 85 7 0
3 85 2 0
4 90 2 0
5 75 4 0
Среднее значение 83 5 0
Предельно допустимое значение 152 15 3
Таблица 18.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (ii) в примере 3 (60 секунд, вертикальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Вдоль   Образец Капли
1 25 2 0
2 25 4 0
3 25 3 0
4 25 10 0
5 25 2 0
Среднее значение 25 4 0
Предельно допустимое значение 203 15 5
b) Измерение плотности задымления
Плотность задымления определяли аналогично сравнительному примеру 1. Полученные результаты представлены в таблице 19.
Таблица 19.
Контроль плотности задымления согласно инструкции FAR 25.853 (с) при воздействии пламени в примере 3
Образец Оптическая плотность к моменту времени t в [мин] Dsмакс через 4 минуты
  1 1,5 2 3 4 5 6  
1 23 30 34 55 67 77 84 67
2 16 35 47 65 79 89 98 79
3 16 26 33 54 59 69 79 59
4 14 25 40 77 95 109 122 95
Среднее значение 17 29 39 63 75 86 96 75
Предельно допустимое значение согласно FAR 25.853 (с) 200
с) Анализ состава дымовых газов
Состав дымовых газов анализировали аналогично сравнительному примеру 1. Результаты анализа представлены в таблице 20.
Таблица 20.
Результаты анализа состава образующихся в примере 3 дымовых газов согласно инструкции А1ТМ 3.0005
Компоненты дымовых газов Предельно допустимое, определенное через 4 минуты значение, [частей на миллион] Экспериментально определенное через 4 минуты значение, [частей на миллион]
HCN 150 0,0
СО 3500 180
NO + NO2 100 0,5
SO2 + H2S 100 0,0
HF 100 ./.
HCl 150 ./.
./.= не определяли
Пример 4
Использовали торговый, огнестойкий (содержащий антипирены), окрашенный в серый цвет поликарбонат (например, марки Makrolon®) толщиной 2,0 мм с гладкой и структурированной сторонами, на структурированную сторону которого наслаивали не содержащую антипирены поликарбонатную пленку толщиной 500 мкм. Определенный по ASTM D 2863 показатель LOI огнестойкого слоя поликарбоната составлял 32-35. Показатель LOI не содержащего антипирены поликарбоната, определенный аналогичным образом, составлял 26.
а) Испытания при воздействии пламени
Данные испытания проводили аналогично примеру 2, используя только вертикальные образцы. Результаты испытаний представлены в таблицах 21 и 22.
Таблица 21.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (i) в примере 4 (60 секунд, вертикальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Вдоль   Образец Капли
1 50 0 0
2 45 1 0
3 50 1 0
4 45 1 0
5 45 5 0
Среднее значение 47 2 0
Предельно допустимое значение 152 15 3
Таблица 22.
Воздействие пламени согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (ii) в примере 4 (60 секунд, вертикальное положение образцов)
  Длина выгоревшего участка, [мм] Время горения после удаления источника пламени, [с]
Вдоль   Образец Капли
1 10 1 0
2 10 3 0
3 10 2 0
4 10 4 0
5 10 2 0
Среднее значение 10 2 0
Предельно допустимое значение 203 15 5
b) Измерение плотности задымления
Плотность задымления определяли аналогично сравнительному примеру 1. Полученные результаты представлены в таблице 23.
Таблица 23.
Контроль плотности задымления согласно инструкции FAR 25.853 (с) при воздействии пламени в примере 4
Образец Оптическая плотность к моменту времени t в [мин] Dsмакс через 4 минуты
  1 1,5 2 3 4 5 6  
1 13 30 50 84 138 147 143 138
2 9 23 35 53 67 75 84 67
3 11 31 43 75 122 141 157 122
4 14 29 42 71 98 109 113 98
Среднее значение 12 28 43 71 106 118 124 106
Предельно допустимое значение согласно FAR 25.853 (с) 13
с) Анализ состава дымовых газов
Состав дымовых газов анализировали аналогично сравнительному примеру 1. Результаты анализа представлены в таблице 24.
Таблица 24.
Результаты анализа состава образующихся в примере 4 дымовых газов согласно инструкции А1ТМ 3.0005
Компоненты дымовых газов Предельно допустимое, определенное через 4 минуты значение, [частей на миллион] Экспериментально определенное через 4 минуты значение, [частей на миллион]
HCN 150 0,0
СО 3500 100
NO + NO2 100 1,5
SO2 + H2S 100 0,0
HF 100 ./.
HCl 150 ./.
./. = не определяли
Пример 5
Повторяют пример 4 с той лишь разницей, что на не содержащую антипирены поликарбонатную пленку толщиной 500 мкм с показателем LOI 26 последовательно наслаивают огнестойкий, окрашенный в серый цвет поликарбонат толщиной 2,00 мм с показателем LOI 32-35 и не содержащую антипирены поликарбонатную пленку толщиной 500 мкм с показателем LOI 26. Полученный композит обладает аналогичными композиту по примеру 4 огнестойкими свойствами.
Пример 6
Повторяют пример 4 с той лишь разницей, что на не содержащую антипирены поликарбонатную пленку толщиной 500 мкм с показателем LOI 26 перед ламинированием на огнестойкий, окрашенный в серый цвет поликарбонат толщиной 2,00 мм с показателем LOI 32-35 напечатают цветной декор. Полученный композит обладает аналогичными композиту по примеру 4 огнестойкими свойствами.

Claims (13)

1. Огнестойкий термопластичный формуемый композит из поликарбоната, состоящий, по меньшей мере, из двух слоев, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один слой, полученный из поликарбоната, обладает показателем LOI менее 29 и, по меньшей мере, один слой, полученный из смеси, содержащей поликарбонат и не более чем 10% антипирена, обладает показателем LOI, превышающим 29.
2. Огнестойкий термопластичный формуемый композит по п.1, отличающийся тем, что он состоит из двух, трех, четырех или пяти слоев.
3. Огнестойкий термопластичный формуемый композит по п.1 или 2, отличающийся тем, что соотношение толщины, по меньшей мере, одного слоя с показателем LOI менее 29 к толщине, по меньшей мере, одного слоя с показателем LOI, превышающим 29, находится в интервале от 0,01:1 до 0,5:1.
4. Огнестойкий термопластичный формуемый композит по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что соотношение массы, по меньшей мере, одного слоя с показателем LOI менее 29 к массе, по меньшей мере, одного слоя с показателем LOI, превышающим 29, находится в интервале от 0,01:1 до 0,5:1.
5. Огнестойкий термопластичный формуемый композит по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что толщина, по меньшей мере, одного слоя поликарбоната с показателем LOI менее 29 находится в интервале от 30 до 500 мкм.
6. Огнестойкий термопластичный формуемый композит по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что толщина, по меньшей мере, одного слоя поликарбоната с показателем LOI, превышающим 29, находится в интервале от 0,7 до 3 мм.
7. Огнестойкий термопластичный формуемый композит по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что слой поликарбоната с показателем LOI менее 29 является наружным слоем комбинированного материала из поликарбоната.
8. Огнестойкий термопластичный формуемый композит по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что между слоем с показателем LOI, превышающим 29, и слоем с показателем LOI менее 29 дополнительно содержит декоративный слой.
9. Огнестойкий термопластичный формуемый композит по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что длина выгоревшего участка материала при его вертикальном испытании согласно инструкции FAR 25.853 (а) (1) (i) в течение 60 с составляет менее 150 мм, время горения образца после удаления источника пламени не превышает 15 секунд и время сгорания стекающих капель материала не превышает 3 с.
10. Огнестойкий термопластичный формуемый композит по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что определенная согласно инструкциям FAR 25.853 (с) и AITM 2.0007 удельная оптическая плотность по истечении четырех минут не превышает Dsмакс.=200.
11. Способ получения огнестойкого термопластичного формуемого композита по одному из пп.1-7 и 9-10, заключающийся в том, что
а) экструдируют, по меньшей мере, одну сухую смесь с показателем LOI менее 29 и, по меньшей мере, одну сухую смесь с показателем LOI, превышающим 29 с получением соответствующих экструдированных пленок, и
b) экструдированные пленки и при необходимости дополнительные пленки наслаивают друг на друга, чтобы получить термопластичный формуемый композит.
12. Способ получения огнестойкого термопластичного формуемого композита по п.8, заключающийся в том, что
a) поверхность, по меньшей мере, одной пленки с показателем LOI менее 29 оптически выполняют, а затем
b) на полученную оптически выполненную пленку с показателем LOI менее 29, наслаивают пленку с показателем LOI, превышающим 29, таким образом, чтобы образующийся огнестойкий термопластичный формуемый композит между слоем с показателем LOI менее 29 и слоем с показателем LOI, превышающим 29, содержит, по меньшей мере, один декоративный слой.
13. Огнестойкое формованное изделие из поликарбоната, которое может быть получено способом термоформования термопластичного формуемого композита из поликарбоната по одному из пп.1-10.
RU2003118586/04A 2000-11-22 2001-11-02 Термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната, способ его получения, его применение и огнестойкое формованное изделие из поликарбоната RU2283237C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10058150.1 2000-11-22
DE10058150A DE10058150A1 (de) 2000-11-22 2000-11-22 Thermoplastisch formbarer Polycarbonat-Verbundwerkstoff, Verfahren zu seiner Herstellung, seine Verwendung sowie flammgeschütztes Polycarbonat-Formteil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003118586A RU2003118586A (ru) 2004-12-20
RU2283237C2 true RU2283237C2 (ru) 2006-09-10

Family

ID=7664379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003118586/04A RU2283237C2 (ru) 2000-11-22 2001-11-02 Термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната, способ его получения, его применение и огнестойкое формованное изделие из поликарбоната

Country Status (18)

Country Link
US (1) US6872798B2 (ru)
EP (1) EP1339546B1 (ru)
JP (1) JP4824264B2 (ru)
KR (1) KR100853108B1 (ru)
CN (1) CN1310749C (ru)
AT (1) ATE315475T1 (ru)
AU (2) AU2067802A (ru)
BR (1) BR0115545A (ru)
CA (1) CA2429532C (ru)
CZ (1) CZ20031420A3 (ru)
DE (2) DE10058150A1 (ru)
DK (1) DK1339546T3 (ru)
ES (1) ES2253453T3 (ru)
HK (1) HK1060716A1 (ru)
IL (1) IL155446A0 (ru)
PL (1) PL207296B1 (ru)
RU (1) RU2283237C2 (ru)
WO (1) WO2002042072A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475414C2 (ru) * 2007-08-07 2013-02-20 Байер МатириальСайенс ЛЛСИ Окно летательного аппарата

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7682697B2 (en) * 2004-03-26 2010-03-23 Azdel, Inc. Fiber reinforced thermoplastic sheets with surface coverings
US20080014446A1 (en) * 2004-10-07 2008-01-17 General Electric Company Window shade and a multi-layered article, and methods of making the same
WO2007061842A2 (en) * 2005-11-18 2007-05-31 Aeroquest, Inc. Flame retardant synthetic solid surface material
US20070160845A1 (en) * 2006-01-09 2007-07-12 Siemens Aktiengesellschaft Electrical device with flame retardant coating and manufacturing method therefor
US20080119595A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Waters Steve W Flame retardant synthetic solid surface material
DE102008048204A1 (de) * 2008-09-20 2010-04-01 Bayer Materialscience Ag Spannungsrissbeständige und verzugsarme Zweikomponenten-Formteile enthaltend Talk
DE102008048202A1 (de) * 2008-09-20 2010-04-01 Bayer Materialscience Ag Spannungsrissbeständige und verzugsarme Zweikomponenten-Formteile enthaltend plättchen- oder schuppförmigen anorganischen Füllstoff ausgenommen Talk
US8445568B2 (en) * 2008-09-25 2013-05-21 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Flame retardant thermoplastic composition and articles formed therefrom
KR101793298B1 (ko) 2009-09-24 2017-11-20 코베스트로 도이칠란드 아게 개선된 화재 거동을 갖는 사출 성형된 다성분 복합 시스템
JP2011251410A (ja) * 2010-05-31 2011-12-15 Sumitomo Bakelite Co Ltd 熱可塑性樹脂積層シートおよび成形品
CN102569469A (zh) * 2012-03-26 2012-07-11 深圳市金恒晟科技有限公司 一种新型太阳能背板
CN106633771B (zh) * 2016-12-23 2019-03-15 四川东方绝缘材料股份有限公司 一种耐磨耐高温阻燃薄膜或片材及其制备方法
CN108219419A (zh) * 2017-12-06 2018-06-29 星威国际家居有限公司 高耐候性pc/asa合金材料及制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3928708A (en) * 1974-01-29 1975-12-23 Nasa Transparent fire resistant polymeric structures
JPS5922888A (ja) * 1982-07-30 1984-02-06 住友重機械工業株式会社 走行制御装置
JPS59228887A (ja) * 1983-06-08 1984-12-22 大塚化学株式会社 耐炎性クツシヨン体
US5024877A (en) 1989-04-14 1991-06-18 The Dow Chemical Company Fire resistant materials
EP0510927A3 (en) * 1991-04-23 1993-03-17 Teijin Limited Fiber-reinforced thermoplastic sheet and process for the production thereof
DE4216103A1 (de) * 1992-05-15 1993-11-18 Roehm Gmbh Folie-geschützter Polycarbonatkunststoffkörper
JPH07509269A (ja) * 1992-07-16 1995-10-12 ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー チオジフェノールコポリカーボネートおよびそれらの多層ポリマー反射性物体の構成成分としての使用
DE9407401U1 (de) * 1994-05-04 1994-10-06 Hetzel, Claudia, 76829 Landau Flächiges Objekt
DE4429319A1 (de) * 1994-08-18 1996-02-22 Bayer Ag Flammgeschützte thermoplastische Polycarbonat-Formmassen
DE4436776A1 (de) * 1994-10-14 1996-04-18 Bayer Ag Flammgeschützte, thermoplastische Polycarbonat-Formmassen
DE4443164A1 (de) * 1994-12-05 1996-06-13 Bayer Ag Flammgeschützte, thermoplastische Polycarbonat-Formmassen
DE4444868A1 (de) * 1994-12-16 1996-06-20 Bayer Ag UV-geschützte, mehrschichtige Polycarbonatplatten
DE10109226A1 (de) * 2001-02-26 2002-09-05 Bayer Ag Polycarbonat-Zusammensetzungen mit verbesserter Schaumhaftung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475414C2 (ru) * 2007-08-07 2013-02-20 Байер МатириальСайенс ЛЛСИ Окно летательного аппарата

Also Published As

Publication number Publication date
IL155446A0 (en) 2003-11-23
CZ20031420A3 (cs) 2004-03-17
JP4824264B2 (ja) 2011-11-30
EP1339546A1 (de) 2003-09-03
JP2004513812A (ja) 2004-05-13
AU2067802A (en) 2002-06-03
CA2429532C (en) 2009-10-20
BR0115545A (pt) 2004-02-03
PL362886A1 (en) 2004-11-02
CA2429532A1 (en) 2002-05-30
KR20030051860A (ko) 2003-06-25
ATE315475T1 (de) 2006-02-15
HK1060716A1 (en) 2004-08-20
ES2253453T3 (es) 2006-06-01
CN1310749C (zh) 2007-04-18
AU2002220678B2 (en) 2006-06-01
US20040062933A1 (en) 2004-04-01
EP1339546B1 (de) 2006-01-11
DK1339546T3 (da) 2006-04-18
US6872798B2 (en) 2005-03-29
DE10058150A1 (de) 2002-05-29
DE50108709D1 (de) 2006-04-06
CN1476382A (zh) 2004-02-18
KR100853108B1 (ko) 2008-08-21
WO2002042072A1 (de) 2002-05-30
PL207296B1 (pl) 2010-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2283237C2 (ru) Термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбоната, способ его получения, его применение и огнестойкое формованное изделие из поликарбоната
KR100772345B1 (ko) 결정성 열가소성 수지로부터 제조된 투명한 난연성 자외선 안정성 필름 및 이의 제조방법
US7939163B2 (en) Decorative laminate with graffiti resistance and improved combustion reaction properties
CN102056992B (zh) 阻燃性热塑性树脂组合物
CN105308094B (zh) 飞机内部部件及制造方法
BR112015014031B1 (pt) Composição de retardo de chamas e composição de resina sintética de retardo de chamas
US6689454B2 (en) White flame-resistant UV-stable thermoformable film made from a crystallizable thermoplastic, a method for production and the use thereof
KR20020076255A (ko) 결정성 열가소성수지로 제조된 투명 내ｕｖ성 열성형성필름, 그 제조방법 및 그 용도
KR20070026225A (ko) 폴리카르보네이트 및 신규 ｕｖ 흡수제 함유 조성물
Duquesne et al. Aging of the flame‐retardant properties of polycarbonate and polypropylene protected by an intumescent coating
KR20010082710A (ko) 결정성 열가소성 수지로부터 제조된 투명도가 낮은불투명한 백색의 자외선 안정화된 난연성 필름
US7186455B2 (en) White flame-resistant uv-stable film made from a crystallizable thermoplastic, a method for production and the use thereof
KR20020072582A (ko) 투명 시일성 내ｕｖ성 방염성 폴리에스테르 필름, 그제조방법 및 그 용도
RU2003118586A (ru) Термопластичный формуемый комбинированный материал из поликарбонта, способ его получения, его применение и огнестойкое формованное изделие из поликарбоната
US10272654B2 (en) Polycarbonate composition having improved flame resistance for extrusion applications
US20020128358A1 (en) Transparent, flame-retardant, oriented film made from a crystallizable thermoplastic, its use and process for its production
KR20020076257A (ko) 결정성 열가소성수지로 제조된 투명 필름, 그 제조방법 및그 용도
JP4826933B2 (ja) ポリカーボネート系樹脂用難燃剤、難燃性ポリカーボネート系樹脂組成物及び難燃性ポリカーボネート系樹脂の製造方法
CN112679863A (zh) 一种阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法和应用
JPH02251445A (ja) 難燃性複合積層シート
DE10003210A1 (de) Amorphe, strukturierte, gedeckt eingefärbte flammhemmend ausgerüstete, UV-Licht absorbierende Folie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
TW202313824A (zh) 熱塑性樹脂組合物、製造造形體之方法及造形體
JPH01228842A (ja) 難燃シート
JPH04122761A (ja) 難燃性の優れたメタクリル樹脂組成物
TW201319133A (zh) 具有高透射率之無光防焰性物件

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20100805

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131103