[发明专利]可印刷的阻燃聚合物膜

说明书

本申请为分案申请，原申请的申请日是2009年09月14日、申请号是200980155510.3(PCT/US2008/084812)、发明名称为“可印刷的阻燃聚合物膜”。

相关申请的交叉引用

本申请是2008年11月26日提交的国际专利申请号PCT/US2008/84812的部分继续申请，其内容整体通过引用并入本文。

发明领域

本发明涉及粘性的和非粘性的制品及其制造方法。更具体地，在此描述的制品或者膜是防火的，并且不含聚氯乙烯(“PVC”)或者卤元素。卤元素指元素周期表的17族IUPAC类型(以前的VII、VIIA)的一系列非金属元素，包括氟(F)；氯(Cl)；溴(Br)和碘(I)。该制品可被用于多种应用，所述应用需要印刷适性、阻燃性和可压花性(embossability)，其包括例如壁涂纸、符号、图形、压敏产品、等等。

发明背景

聚氯乙烯(PVC)膜由于其成本优势和在耐久性、印刷适性和固有的防火安全性中的出众性质，被广泛用于应用诸如壁涂纸、图形装饰等等。但是，对PVC材料使用的环境关注，例如燃烧时释放有毒的二类化合物和来自其邻苯二甲酸盐增塑剂的水污染，已极大地推动了PVC替代膜的发展。对应用诸如壁涂纸，具有综合的阻燃性的PVC替代膜是必要的。阻燃剂是抑制或者抵抗火蔓延的材料。普通的非PVC聚合物材料不容易具有类似于PVC的性质，尤其是在印刷适性和阻燃性方面。在本申请中，可互换地使用防火剂和阻燃剂。可互换地使用防火性和阻燃性。

因此，存在对环境友好的、阻燃的、非PVC膜的需求，所述膜具有可与PVC膜相当的性质。本发明满足该需求。

发明简述

本发明包括多种组合物、由组合物制造的膜、膜层压制品以及相关方法。示例性的实施方式是被配置用于生产膜的组合物。组合物包括含醋酸乙烯酯的聚合物、非卤素阻燃剂和至少一种添加剂，所述添加剂是颜料、表面活性剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、偶联剂、溶剂、UV吸收剂或者抗光剂。含醋酸乙烯酯的聚合物指醋酸乙烯酯共聚物或者均聚物或者二者的混合物。示例性的醋酸乙烯酯共聚物是醋酸乙烯酯乙烯(VAE)共聚物。醋酸乙烯酯乙烯(VAE)共聚物是基于醋酸乙烯酯和乙烯的共聚反应的产品，其中醋酸乙烯酯含量的范围可以在总制剂的60-95％之间，乙烯含量的范围在总制剂的5-40％之间。该产品不应与乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物混淆，在该共聚物中醋酸乙烯酯的组成范围通常为10-40％，乙烯可以在制剂的60-90％之间变化。VAE是水基乳液，然而EVA是用于热熔体和塑料成型应用的固体材料。VAE也是粉末形式的固体，一种在欧洲开创的技术。

本发明另一示例性的实施方式包括组合物，该组合物包括(a)乳液聚合物，其选自醋酸乙烯酯均聚物或者共聚物或者混合物、丙烯酸共聚物或者其与VAE共聚物的混合物、VAE和丙烯酸杂化物、苯乙烯共聚物、含聚氨酯的聚合物或者生物可降解聚合物；和(b)以细粉末形式的阻燃添加剂，例如成碳化合物、酸催化剂和发泡剂的组合。另一示例性的实施方式还包括(c)TiO₂；和(d)疏水共聚物分散剂。在另一实施方式中，使用胶乳或者CaCO₃(碳酸钙)代替组合物中的TiO₂颜料，从而更廉价地制造膜，而不必牺牲相同膜规格的膜不透度。

另一示例性的实施方式是膜，其包括(a)乳液聚合物，其选自醋酸乙烯酯均聚物或者共聚物或者混合物、丙烯酸共聚物或者其与VAE共聚物的混合物、VAE和丙烯酸杂化物、苯乙烯共聚物、含聚氨酯的聚合物和生物可降解聚合物，(b)非卤素阻燃剂和(c)至少一种添加剂，所述添加剂是颜料、表面活性剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、偶联剂、溶剂、UV吸收剂或者抗光剂。另一示例性的实施方式是进一步包括至少一个基底层的膜。在进一步的实施方式中，膜还包括为麻布层或者织物层的衬里层，并且膜是壁涂纸膜。

制造本发明的膜的一个示例性的方法包括步骤：(a)制造组合物，其包括(i)聚醋酸乙烯酯乙烯共聚物；(ii)TiO₂；和(iii)阻燃添加剂；和(b)通过涂布方法将组合物涂覆在聚烯烃基底上。在另一示例性的实施方式中，将组合物浇铸在PET膜上并且随后剥离以形成独立的膜，然后层压该独立的膜至聚烯烃膜。