[发明专利]阻燃连续纤维增强热塑性塑料带材

说明书

公开了一种连续纤维增强的热塑性塑料(CFRTP)带材，其由包埋在改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)中的连续单向玻璃纤维制成，所述带材包含多膦酸酯均聚物非卤代阻燃剂(NHFR)。通过采用平衡火焰传播和烟雾探测的配方，根据ASTM E84进行测试时，带材达到A级值。

优先权要求

本申请要求于2018年5月31日提交的美国临时专利申请序列号62/678,550(代理机构案卷号12018010)；于2018年8月21日提交的美国临时专利申请序列号62/720,781(代理机构案卷号12018024)；和于2018年10月5日提交的美国临时专利申请序列号62/741,902(代理机构案卷号12018026)的优先权，所有美国临时专利申请通过引用纳入本文。

发明领域

本发明涉及一层或多层构型的一层或多层连续纤维增强热塑性塑料(CFRTP)带材，其中，带材是阻燃的。

发明背景

人们从塑料制品中获益。从20世纪中叶其发明至今，热塑性聚合物已成为许多消费品的组成。这些产品相对轻质、坚固且耐腐蚀。

单层或多层构型的连续纤维增强热塑性(“CFRTP”)带材和片材因其轻质、出色的强度、抗冲性能和可回收性而用于汽车、卡车、火车、轮船、航空航天、体育用品以及建筑和构造应用。

通常使用多层构型的CFRTP带材(例如，0°-90°x-层或0°-90°-0°三层)，因为其在带材的X和Y方向上都具有比CFRTP单层带材更平衡的机械性能。

基于热塑性聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二酯二醇(PETG)共聚物)的CFRTP多层带材已经由Polystrand公司商品化(现在是普利万公司(PolyOne Corporation)的业务)。由无定形PETG聚合物以及连续单向放置的玻璃纤维制成的单层复合带材或多层构型的复合带材具有出色的刚性和韧性、良好的耐化学性以及与其他基材(包括木材、钢、玻璃和其他极性塑料表面)的良好热粘合能力，这允许PETG的CFRT带材能容易地粘附到其他基材上，以用于各种结构加固应用。

发明概述

本领域需要的是为PETG CFRTP带材提供阻燃性，而又不对CRFTP带材的物理性能产生不利影响，从而为该带材提供商业成功。而且，本领域目前优选以非卤素阻燃剂(NHFR)的形式提供阻燃性，以使卤素如氯化或溴化化学品在高温或燃烧条件下的释放最小化。由于担心毒性、持久性和生物累积性，卤代阻燃剂变得不受欢迎或受到严格管制。

本发明的一个方面是一种含非卤代阻燃剂(NHFR)的连续纤维增强的热塑性塑料(CFRTP)带材，其包括(1)聚合物配混物和(2)包埋在所述聚合物配混物内的多根连续单向增强玻璃纤维；其中，所述聚合物配混物包含(a)二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)共聚物；(b)多膦酸酯均聚物；(c)任选的烟雾抑制剂；(d)任选的添加剂，其中，当根据ASTME84进行测试时，CFRTP带材具有A级值。

本发明的实施方式使用附图进行说明。

附图简要说明

图1是至少两层的多层CFRTP带材的剖视图。

图2是至少三层的多层CFRTP带材的剖视图。

具体实施方式

聚合物

用于本发明的CFRTP带材由购自伊士曼化学公司(Eastman Chemical)的二醇改性的聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)开始，其在Eastar^TM品牌下以多个等级销售。当前优选的是Eastar^TM 5011共聚酯，因为其是无定形的，具有约1.28的比重，具有良好的机械性能和非常低的雾度和高透射率。玻璃化转变温度为约78℃。