多层片材及其制备方法以及包括该多层片材的制品

摘要

在一些实施方式中，多层片材包括：第一盖层，由包含聚碳酸酯和全氟丁烷磺酸钾的第一盖层组合物形成；第二盖层，由包含聚碳酸酯和全氟丁烷磺酸钾的第二盖层组合物形成；和芯层，由包含聚碳酸酯且不含全氟丁烷磺酸钾的芯层组合物形成。芯层置于第一盖层和第二盖层之间。

权利要求

1.多层片材，包括：

第一盖层，由包含聚碳酸酯和基于所述盖层的总重量大于或等于0.03wt.％的全氟丁烷磺酸钾的第一盖层组合物形成；

第二盖层，由包含聚碳酸酯和基于所述盖层的总重量大于或等于0.03wt.％的全氟丁烷磺酸钾的第二盖层组合物形成；和芯层，由包含聚碳酸酯且不含全氟丁烷磺酸钾的芯层组合物形成，其中所述芯层置于所述第一盖层和所述第二盖层之间。

2.权利要求1的多层片材，其中所述芯层组合物和所述第一和第二盖层组合物选自线性聚碳酸酯，聚碳酸酯的共聚物，支化聚碳酸酯，封端聚碳酸酯，以及包括至少一种前述物质的组合。

3.前述权利要求中任一项的多层片材，其中所述第一盖层组合物和第二盖层组合物包括含有大于或等于3摩尔％支化剂的支化的腈封端的聚碳酸酯。

4.权利要求3的多层片材，其中所述支化剂包括偏苯三甲酸三酰氯和/或1，1，1-三(4-羟基苯基)乙烷。

5.权利要求2的多层片材，

其中所述第一盖层组合物和所述第二盖层组合物包含

0.03wt％至1wt％的全氟丁烷磺酸钾，

25wt％至75wt％包含大于或等于3摩尔％支化剂的支化的腈封端的聚碳酸酯，其中所述支化剂包括偏苯三甲酸三酰氯和/或1，1，1-三(4-羟基苯基)乙烷；和

25wt％至75wt％线性聚碳酸酯；

其中所述重量百分比基于所述盖层组合物的总重量，并且重量百分比的总和为100％；

并且

其中所述芯层组合物包含支化聚碳酸酯。

6.权利要求5的多层片材，

其中所述芯层组合物支化聚碳酸酯包括含有大于或等于3摩尔％支化剂的支化的腈封端的聚碳酸酯，并且存在量为25wt％至75wt％；

25wt％至75wt％线性聚碳酸酯；

0.01wt％至1.0wt％二苯基砜磺酸钾；

0.01wt％至0.1wt％八苯基环四硅氧烷；和

0.03wt％至1wt％全氟丁烷磺酸钾；

其中所述重量百分比基于所述芯层组合物的总重量，并且重量百分比的总和为100％。

7.权利要求5的多层片材，其中所述第一盖层组合物和所述第二盖层组合物不含溴和氯。

8.权利要求1的多层片材，其中全氟丁烷磺酸钾在所述多层片材中的量小于

0.01wt％，基于所述多层片材的总重量。

9.权利要求1的多层片材，其中所述芯层阻燃添加剂包括二苯基砜-3-磺酸钾。

10.权利要求1的多层片材，其中所述第一盖层组合物包含大于或等于0.05wt％的全氟丁烷磺酸钾，基于所述第一盖层组合物的总重量，所述第二盖层组合物包含大于或等于

0.05wt％的全氟丁烷磺酸钾，基于所述第二盖层组合物的总重量。

11.权利要求1的多层片材，其中所述多层片材在1.8mm的厚度具有UL94V0等级。

12.权利要求11的多层片材，其中所述多层片材的雾度值小于或等于1.5％，通过ASTM D1003-00，过程A测得。

13.权利要求1的多层片材，其中所述盖层的厚度小于或等于200微米。

14.权利要求1的多层片材，其中所述芯层与所述第一盖层和所述第二盖层共挤出。

15.权利要求1的多层片材，其中所述芯层的厚度小于或等于2mm。

16.包括前述权利要求中任一项的多层片材的制品。

17.制备多层片材的方法，包括：

形成芯层，该芯层由包含聚碳酸酯的芯层组合物形成；

形成第一盖层，该第一盖层由包含聚碳酸酯和基于所述盖层的总重量大于或等于

0.03wt.％的全氟丁烷磺酸钾的第一盖层组合物形成，其中将所述第一盖层共挤出到所述芯层的表面上；和形成第二盖层，该第二盖层由包含聚碳酸酯和基于所述盖层的总重量大于或等于

0.03wt.％的全氟丁烷磺酸钾的第二盖层组合物形成，其中将所述第二盖层共挤出到所述芯层上与所述第一盖层共挤出的表面相对的表面上。

18.权利要求17的方法，其中所述多层片材在1.8mm的厚度具有UL94V0等级。

19.权利要求17的方法，其中所述多层片材的雾度值小于或等于1.5％，通过ASTM D1003-00，过程A测得。

20.权利要求17-19中任一项的方法，还包括共挤出所述芯层、第一盖层、和第二盖层。

说明书

多层片材及其制备方法以及包括该多层片材的制品

背景技术

[0001] 本申请总地涉及多层片材，更特别地涉及具有阻燃性质的多层片材。

[0002] 热塑性(例如，聚碳酸酯)片材材料通常用于电学应用，例如电开关箱。这些应用通常具有严格的燃烧安全要求，片材材料必须满足该要求以用于电学应用。各种要求已经针对用于这些应用的片材材料的阻燃性质提出，例如UL94测试和灼热丝测试。热塑性片材材料也通常用于运输工具内部应用。热塑性片材可以用于内部应用，例如隔离物壁，天花板，橱柜壁，储存隔间，活版盘表面(galley surfaces)，光板，窗户遮光物等。所有的这些应用具有材料必须满足以用于内部应用的各种燃烧安全要求。各种要求已经针对用于构造这些内部板和部件的材料的阻燃性质和烟密度性质提出。

[0003] 在一些应用中，除了满足阻燃性质和烟密度性质以外，片材的透明性可能也是个问题。尽管对于给定应用片材可能满足阻燃性质和烟密度性质，但是它可能不满足所需的雾度要求。

[0004] 可以满足或超过各种燃烧安全要求(例如，在电学应用中)、和/或具有所需雾度水平、和/或由环境友好的片材材料制成的材料是工业中所需的。另外，也期望在运输工具内部应用中满足或超过各种燃烧安全要求的材料。

发明内容

[0005] 本申请公开了多层片材，制备多层片材的方法，以及包括多层片材的制品。

[0006] 在一些实施方式中，多层片材包括：第一盖层，由包含聚碳酸酯和全氟丁烷磺酸钾的第一盖层组合物形成；第二盖层，由包含聚碳酸酯和全氟丁烷磺酸钾的第二盖层组合物形成；和芯层，由包含聚碳酸酯且不含全氟丁烷磺酸钾的的芯层组合物形成。芯层置于第一盖层和第二盖层之间。

[0007] 在一种实施方式中，制备多层片材的方法包括：形成芯层，该芯层由包含聚碳酸酯的芯层组合物形成；形成第一盖层，该第一盖层由包含聚碳酸酯和全氟丁烷磺酸钾的第一盖层组合物形成，其中将所述第一盖层共挤出到所述芯层的表面上；和形成第二盖层，该第二盖层由包含聚碳酸酯和全氟丁烷磺酸钾的第二盖层组合物形成，其中将所述第二盖层共挤出到所述芯层上与所述第一盖层共挤出的表面相对的表面上。

[0008] 这些和其它非限制性特征更特别地在以下描述。

附图说明

[0009] 以下是附图的简要描述，附图仅针对说明本申请公开的示例性实施方式而不会限制其范围的目的展示。

[0010] 图1描述具有置于芯层的表面并与该芯层的表面密切接触的第一(盖)层的多层片材。

[0011] 图2描述具有置于第一盖层和第二盖层之间的芯层的多层片材。

具体实施方式

[0012] 在芯层中包含全氟丁烷磺酸钾(Rimar Salt)的透明单层片材在1.8毫米(mm)的厚度可以通过UL94 V0测试要求，但是片材具有不期望的高雾度(即，大于或等于1.5%，根据ASTM D1003-00，过程A，使用得自BYK-Gardner的HAZE-GUARD DUAL，使用积分球(0°/扩散几何形状)测定，其中光谱灵敏性与在标准灯D65下的CIE标准光谱值一致)。因此，单层片材可能具有通过雾度测试的问题。

[0013] 本申请公开了透明的多层片材，其包含可以用于所需领域的聚碳酸酯，所述领域例如，电和/或车辆内部应用。多层片材可以包含阻燃添加剂例如全氟丁烷磺酸钾(即，Rimar盐)同时仍满足可燃性和安全要求，包括适当的雾度等级(例如，小于1.5%雾度)，并且满足始终通过陈述于ASTME662-3(即，三个样品的平均值总是具有在4分钟小于200个颗粒的烟密度)的烟密度测试所需的要求。本申请公开的透明多层片材使用包括芯层和盖层的多层构造，其中芯层和盖层各自包含聚碳酸酯，盖层另外包含Rimar盐。盖层位于芯层的两个面之上，但是盖层也可以位于芯层的一个面之上。

[0014] 在厚度大于1.5毫米(mm)的透明单层片材应用中使用Rimar盐作为阻燃添加剂通常导致不期望的高雾度值(例如，大于或等于1.5%)。有利地，已经发现，多层片材包括由包含聚碳酸酯和Rimar盐的盖层组合物形成的第一盖层和第二盖层，其中芯层由包含聚碳酸酯和没有Rimar盐(例如，不含Rimar盐)的芯层组合物形成，该多层片材可以达到UL94 V0可燃性等级(例如，甚至在小于或等于2.0mm的厚度，并且雾度值小于1.5%)。该多层片材甚至可以始终通过烟密度测试并通过在960°C的灼热丝测试。期望地，芯层组合物和盖层组合物能够给予多层片材以根据DIN/VDE 0472 Part 815的Eco标签。

[0015] 可以用于多层片材的透明聚碳酸酯包括聚碳酸酯的共聚物(例如，聚碳酸酯-聚硅氧烷，例如聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物)，线性聚碳酸酯，支化聚碳酸酯，封端的聚碳酸酯(例如，腈封端的聚碳酸酯)，以及包括至少一种前述物质的组合，例如支化和线性聚碳酸酯的组合。示例性聚碳酸酯材料包括可商购自SABIC Innovative Plastics IP B.V.的LEXAN*树脂以及也可商购自SABIC Innovative Plastics IP B.V的LEXAN*EXL树脂。以下示例性聚碳酸酯包括在共同转让的美国专利7,652,083，和共同转让的美国专利7,709,562中所公开的那些。

[0016] 腈封端的聚碳酸酯(例如，氰基苯基封端的聚碳酸酯)可以是具有下式碳酸酯重复结构单元的聚碳酸酯：

[0017]

[0018] 其中R1基团总数的至少60%包含芳族有机基团，其余的为脂族、脂环族、或芳族基团；其中聚碳酸酯包含氰基苯基碳酸酯封端基团，其源自与下式的氰基苯酚的反应：

[0019]

[0020] 其中Y是卤素，C1-3烷基，C1-3烷氧基，C7-12芳基烷基，烷基芳基，或硝基，y是0至4，c是1至5，条件是y+c为1至5。氰基苯基封端基团的存在量可以为1至9个氰基苯酚
1
碳酸酯单元/100个R 单元，和/或氰基苯酚是对-氰基苯酚，3,4-二氰基苯酚，或包括至少一种前述苯酚的组合。

[0021] 腈封端的聚碳酸酯可以是支化的。示例性的支化剂包括1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷(THPE)，1,3,5-三(4-羟基苯基)苯，三(4-羟基苯基)甲烷，1,1,2-三(4-羟基苯基)丙烷，1,3,5-三羟基苯，间-三联苯三醇，三苯酚PA，1,3,5-三(4-羟基苯基)异丙基)苯，和1,1,1-三(3-甲基-4-羟基苯基)乙烷，1,3,5-三羟基苯，间-三联苯三醇，偏苯三甲酸三酰氯(TMTC)，以及包括至少一种前述物质的组合。在一些实施方式中，支化剂是偏苯三甲酸三酰氯(TMTC)或1,1,1-三(羟基苯基)乙烷(THPE)。支化剂的量取决于所需的支化程度。在一些实施方式中，可以存在小于1摩尔％,特别为0.1摩尔%至0.8摩尔%支化剂，基于支化聚碳酸酯的总重量。在其它实施方式中，例如高度支化的，可以存在大于或等于3摩尔%、特别为大于或等于4摩尔%的支化剂，基于支化聚碳酸酯的总重量。

[0022] 除了聚碳酸酯以外，多层片材的芯层和盖层可以包括通常添加到该类型聚合物组合物中的各种添加剂，条件是选择添加剂以致于不会显著地不利影响片材的所需性质，特别是阻燃性和透明性(例如，不会抑制V0的UL等级或小于1.5%的雾度)。这样的添加剂可以在为形成芯层和盖层的组合物而将各组分混合的过程中的适宜时间混合。示例性的添加剂包括抗冲改性剂，填料，增强剂，抗氧化剂，热稳定剂，光稳定剂，紫外(UV)光稳定剂，增塑剂，润滑剂，脱模剂，抗静电剂，着色剂(例如-炭黑和有机染料)，表面效果添加剂，辐射稳定剂(例如，红外吸收)，阻燃剂，和防滴剂。可以使用添加剂的组合，例如热稳定剂、脱模剂、和紫外光稳定剂的组合。通常，添加剂以通常是已知有效的量使用。添加剂(除了任何抗冲改性剂，填料，或增强剂)的总量通常为0.001至5wt%，基于特定层的组合物的总重量。

[0023] 盖层也包含足够量的Rimar盐，使得多层片材达到V0的UL94等级。例如，Rimar盐在盖层中的存在量可以大于或等于0.03wt%，特别为0.04wt%至0.1wt％，更特别为0.06wt%至0.08wt％，基于盖层的总重量。

[0024] 芯层组合物可以包含不会不利影响整个组合物的透明性(例如，给出的雾度值大于1.5%)的任何阻燃添加剂。阻燃添加剂包括有机和/或无机材料。有机化合物包括，例如，磷，磺酸酯/盐，和/或卤化物质(例如，包括溴、氯等，例如溴化聚碳酸酯)。非溴化和非氯化的含磷阻燃添加剂由于法规原因在某些应用中可以是优选的，例如有机磷酸酯和含磷-氮键的有机化合物。

[0025] 无机阻燃添加剂包括，例如，C1-16烷基磺酸盐，例如全氟丁烷磺酸钾(Rimar盐)，全氟辛烷磺酸钾，全氟己烷磺酸四乙基铵盐，和二苯基砜磺酸钾(例如，KSS)；盐，例如Na2CO3，K2CO3，MgCO3，CaCO3，和BaCO3，或氟阴离子络合物例如Li3AlF6，BaSiF6，KBF4，K3AlF6，KAlF4，K2SiF6，和/或Na3AlF6。当存在时，无机阻燃添加剂盐的存在量为0.01至10重量份，更特别为0.02至1重量份，基于100重量份多层片材中包含该无机阻燃添加剂盐的层(即，芯层或盖层)(不包括任何填料)的全部组合物。本申请公开的以上阻燃剂和/或其它添加剂的任何组合不将UL等级改变为劣于V0并且不将雾度提高至大于或等于1.5%。

[0026] 例如，盖层和/或芯层可以进一步包含溴化聚碳酸酯，例如，以辅助达到用于电和/或车辆内部应用的多层片材的所需可燃性性质。溴化聚碳酸酯在用于制备芯层和盖层的组合物中的存在量可以有效地满足可燃性测试。期望地，也选择溴化聚碳酸酯的量以避免负面影响透明性和/或不利影响片材的Eco标签和/或不利影响片材的烟密度性质。

[0027] 在示例性的实施方式中，溴化聚碳酸酯的溴含量为24wt％至28wt%(例如，25wt％)。溴化聚碳酸酯在用于非eco材料的最终组合物中的示例性含量可以为0.05wt%至10wt%的溴化聚碳酸酯，特别为0.1wt%至5wt%的溴化聚碳酸酯，更特别为1wt%至
5wt%的溴化聚碳酸酯，基于多层片材的芯层或盖层中组合物的总重量。换言之，层可以包含0.0125wt％至2.5wt％的溴，特别为0.025wt%至1.25wt％的溴，更特别为0.25wt%至
1.25wt％的溴，基于芯层或盖层中组合物的总重量。对于根据VDE标准的Eco材料，允许在制剂中存在至多0.4wt%的溴，而不会影响Eco等级。这表示如果25wt%的溴存在于溴化聚碳酸酯(基于溴化聚碳酸酯的总重量)，允许存在至多1.6wt％的溴化聚碳酸酯(基于最终组合物的总重量)，而不会影响材料的Eco等级。

[0028] 存在于最终组合物中的溴化聚碳酸酯可以是高分子量、阻燃、热塑性、芳族聚合物，其重均分子量(Mw)为8,000至多于200,000原子质量单位(AMU)，特别是20,000至80,000AMU，和特性粘度为0.40至1.0分升每克(dl/g)，在二氯甲烷中在25°C测得。溴化聚碳酸酯可以是支化的或未支化的。

[0029] 溴化聚碳酸酯可以源自溴化的二元酚和碳酸酯前体。可替换地，溴化聚碳酸酯可以源自溴化和非溴化芳族二元酚的混合物和碳酸酯前体。阻燃溴化聚碳酸酯公开于，例如，美国专利4,923,933，美国专利4,170,711和美国专利3,929,908。

[0030] 示例性的溴化二元酚包括2,2-二(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷和2,2',6,6'-四甲基-3,3',5,5'-四溴-4,4'-联苯酚。用于与溴化二元酚混合以制备溴化聚碳酸酯的示例性的非溴化二元酚包括，例如，2,2-二(4-羟基苯基)丙烷，二(4-羟基苯基)甲烷，2,2-二(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷，4,4-二(4-羟基苯基)庚烷，和(3,3'-二氯-4,4'-二羟基二苯基)甲烷。可以使用两种或更多种不同溴化和非溴化的二元酚的混合物。也可以使用支化溴化聚碳酸酯，也可以使用线性溴化聚碳酸酯和支化溴化聚碳酸酯的共混物。

[0031] 防滴剂也可以用于形成芯层或盖层的组合物，例如形成原纤维的含氟聚合物例如聚四氟乙烯(PTFE)。防滴剂可以由硬质共聚物包封，例如苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)。包封在SAN中的PTFE称为TSAN。示例性的TSAN包含50wt%PTFE和50wt%SAN，基于包封的含氟聚合物的总重量。SAN可以包含，例如，75wt%的苯乙烯和25wt%的丙烯腈，基于共聚物的总重量。防滴剂的用量可以为0.1至10重量份，基于100重量份特定层的全部组合物(不包括任何填料)。防滴剂可以在盖层中与Rimar盐组合使用，但是仅用于不透明或半透明的颜色(例如，其中雾度不是问题)。

[0032] 盖层可以包含由聚碳酸酯和Rimar盐形成的盖层组合物。例如，盖层组合物可以包含聚碳酸酯(例如，支化聚碳酸酯和/或溴化聚碳酸酯)和Rimar盐的组合。支化聚碳酸酯可以存在，使得盖层包含50wt%至98wt%的支化聚碳酸酯，特别为60wt%至80wt%的支化聚碳酸酯，更特别为70wt%至75wt%的支化聚碳酸酯，基于盖层中组合物的总重量。当使用溴化聚碳酸酯时，其可以存在，使得该层包含0.0125wt%至2.5wt%的溴，特别为0.025wt%至1.25wt%的溴，更特别为0.25wt%至1.25wt%的溴，基于该层中组合物的总重量，例如，1wt%的溴。盖层组合物的余量可以包含聚碳酸酯(例如，线性聚碳酸酯)和任选的各种添加剂例如以上讨论的那些。

[0033] 在各种实施方式中，线性聚碳酸酯的存在量为1wt%至49.97wt%，特别为20wt%至40wt%，更特别为25wt%至30wt%。在一些实施方式中，支化聚碳酸酯的存在量为25wt%至
75wt%，特别为40wt%至60wt%，基于特定组合物(芯层或盖层)的总重量，线性聚碳酸酯的存在量为25wt%至75wt%，特别为40wt%至60wt%，基于特定组合物(芯层或盖层)的总重量。

[0034] 组合物可以任选地进一步包含(i)二苯基砜磺酸钾，其含量为至多1wt%，特别为0.01wt%至0.5wt%，更特别为0.05wt%至0.2wt%，基于特定组合物(芯层或盖层)的总重量；
(ii)0.01wt%至0.1wt%的八苯基环四硅氧烷，特别为0.02wt%至0.05wt%；(iii)0.03wt%至1wt%的全氟丁烷磺酸钾，和/或(iv)至多1wt%的四硬脂酸季戊四醇酯，特别为0.01wt%至0.5wt%，更特别为0.1wt%至0.5wt%；其中重量百分比基于组合物的总重量。任选地，组合物(盖层和/或芯层)不含溴和氯。

[0035] 盖层的厚度根据多层片材的所需最终用途变化。盖层应该足够薄，由此多层片材的雾度保持小于1.5%。例如，可以置于芯层的一面或两面之上的盖层的厚度可以小于或等于200微米(μm)，条件是多层片材的雾度保持小于1.5%，特别为10μm至150μm，更特别为20μm至100μm，甚至更特别为25μm至75μm，再更特别为25μm至50μm。

[0036] 芯层可以由包含聚碳酸酯(例如，与盖层有关的以上描述的聚碳酸酯)和任选的如上所述的阻燃添加剂的芯层组合物形成。阻燃添加剂可以包含不会不利影响芯层和/或多层片材的透明性的任何阻燃添加剂。芯层和盖层可以包含聚碳酸酯材料的不同组合或相同组合。例如，芯层可以由包含支化聚碳酸酯和溴化聚碳酸酯的组合的芯层组合物形成，而阻燃添加剂，如果存在，可以包含二苯基砜磺酸钾(例如，KSS)。支化聚碳酸酯可以存在，使得芯层包含50wt%至98wt%的支化聚碳酸酯，特别为60wt%至80wt%的支化聚碳酸酯，更特别为70wt%至75wt%的支化聚碳酸酯，基于芯层中组合物的总重量。例如，可以使用0.4摩尔%的支化剂。对于高支化聚碳酸酯，支化聚碳酸酯可以包含大于或等于3摩尔%支化剂，特别是大于或等于4摩尔%支化剂。如上所述，示例性的支化剂包括1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷(THPE)，1,3,5-三(4-羟基苯基)苯，三(4-羟基苯基)甲烷，1,1,2-三(4-羟基苯基)丙烷，1,3,5-三羟基苯，间-三联苯三醇，三苯酚PA，1,3,5-三(4-羟基苯基)异丙基)苯，和1,1,1-三(3-甲基-4-羟基苯基)乙烷，1,3,5-三羟基苯，间-三联苯三醇，偏苯三甲酸三酰氯(TMTC)，以及包括至少一种前述物质的组合。在一些实施方式中，支化剂是偏苯三甲酸三酰氯(TMTC)或1,1,1-三(羟基苯基)乙烷(THPE)。

[0037] 可替换地，或者此外，芯层可以包含溴化聚碳酸酯，其存在量使得芯层包含至多5wt%、特别是0.5wt%至3wt%、更特别是1wt%至2wt%的溴化聚碳酸酯，基于芯层组合物的总重量，例如，在芯层存在1wt%的溴。芯层组合物的余量可以包含如上讨论的各种添加剂。

[0038] 与盖层一样，芯层的厚度根据多层片材的所需最终用途变化。通常，芯层的厚度可以小于或等于15mm，特别为1mm至5mm，更特别为1mm至2mm，甚至更特别为1.2mm至1.8mm，再更特别为1.5mm至1.8mm。多层片材(包括芯层，盖层，和任何另外的层和涂层)的总厚度可以小于或等于15mm，例如，为1.0mm至15mm。

[0039] 还可以预期的是，多层片材可以包括另外的芯层和盖层(例如，大于或等于两个芯层和/或大于或等于三个盖层)。另外，多层片材也可以包括分散在芯层和盖层之间的层，例如，夹层或粘合剂层，使得芯层然后可以与夹层接触并且夹层可以与盖层接触，或其任何组合。另外的层或涂层也可以存在于盖层的表面上(使得盖层在涂层和芯层之间)。这样的层可以包括但不限于，硬涂层(例如，耐磨损涂层)，耐UV层，IR吸收层等。可以增加预期的另外的层，条件是它们不会不利地影响多层片材的所需性质(即，透明性(雾度保持小于1.5%)，阻燃性(在1.8mm的厚度保持至少V0的UL等级)，和/或烟密度(始终通过烟密度测试))。也可以使用上述另外层的任何可行的组合。

[0040] 多层片材可以通过各种多层片材形成技术形成。一些示例性技术包括共挤出，层压，涂布(例如，在辊磨或辊堆(roll stack)中)，等。

[0041] 多层片材及其制备方法通过以下非限制性实施例进一步说明。

[0042] 实施例

[0043] 在实施例中，评价包含列于表1的材料的各种组合的片材的各种阻燃性和透明性性质。

[0044]

[0045] 对于由列于表1的材料制成的片材的各种组合进行雾度、灼热丝、和UL94可燃性测试。雾度根据ASTM D1003-00，过程B测量。虽然最佳雾度值可以根据应用变化，通常可接受的是较低的雾度水平是聚碳酸酯透明片材应用所需的。可燃性测试按照题为“塑料材料的可燃性测试，UL 94”的保险业实验室公报94的过程进行。根据该过程，基于5个样品获得的测试结果，将材料分类为UL94V0、UL94V1或UL94V2。根据UL94的这些可燃性分类中每一个的过程和标准简要地如下所述：

[0046] 过程：每个厚度测试总共10个样本(5个一组，一共2组)。每个厚度的5个样本在23°C、50%相对湿度调节48小时之后进行测试。每个厚度的其它5个样本在70°C调节7天之后进行测试。对于可燃性测试，安装测试条使其长轴竖直。固定样本，使得其较低端高于本生燃烧器管9.5mm。将蓝色19mm高的火焰施用于样本的较低边缘的中心达10秒。记录直至测试条的燃烧停止的时间。如果燃烧停止，再次施用火焰另外10秒。再次，记录直至测试条的燃烧停止的时间。如果样本使颗粒滴下，将使这些降落到置于样本以下305mm处的未处理的药棉的层上。

[0047] 表2列出根据UL94的可燃性分类的标准：

[0048]

[0049] 表2中的余焰时间是指在已经移除火焰之后样本继续燃烧的时间(即，直至样本的燃烧停止的时间)。灼热丝测试在960°C测试，根据CEI695-2-1/IEC 60695-2-12在三个大小为60mm×60mm的样本上测量。灼热丝测试包括设备，在该设备中连接于电源的电阻(灼热丝)加热至指定温度，在本发明实施例中为加热至960°C。然后用1牛顿的力使测试样本倚靠在灼热丝的尖端保持30秒。在移除灼热丝之后，记录火焰熄灭的时间和任何燃烧滴落物的详情。在确定燃烧滴落物的影响的测试过程中，将围绕处于其正常应用的测试材料的材料或棉纸的层放在样本之下。如果发生以下情况，认为材料通过测试：没有火焰且没有灼热，或者如果燃烧，样本或周围材料的灼热物在移除灼热丝之后在30秒内熄灭。对于与工作中的电部件接触的塑料，在塑料通过测试的最高温度在三个连续测试中确定，其中满足以下条件之一：样品没有点燃或没有燃烧或在移除灼热丝之后灼热时间小于或等于30秒和温度指示物没有点燃。

[0050] 对比例1包括由芯层组合物形成的芯层，所述组合物包含70wt%的PCTMTC，1wt％的PC-Br，0.1wt%的KSS，和0.06wt%的Rimar盐，其余的为PCL。对比例1具有根据DIN/VDE0472 Part 815的Eco标签，其中组合物中的全部溴含量小于0.4%。芯层的厚度为2mm。

[0051] 对比例2包括由芯层组合物形成的芯层，所述组合物包含70wt%的PCTMTC，1wt%的PC-Br，和0.1wt%的KSS，其余的为PCL。对比例2也具有根据DIN/VDE 0472 Part 815的Eco标签。芯层的厚度为2mm。

[0052] 对比例3包括由芯层组合物形成的芯层，所述组合物包含70wt%的支化的PCTMTC，1wt%的PC-Br，0.1wt％的KSS，和0.08wt%的Rimar盐，其余的为PCL。对比例3具有根据DIN/VDE 0472 Part 815的Eco标签。芯层的厚度为2mm。

[0053] 实施例1包括置于芯层的相对表面上的第一盖层和第二盖层。使用标准单支管(single manifold)共挤出工艺将第一盖层和第二盖层共挤出到芯层的相对表面上。第一盖层和第二盖层各自由盖层组合物形成，所述盖层组合物包含70wt%的PCTMTC，1wt%的PC-Br，0.1wt%的KSS，和0.06wt%的Rimar盐，其余的为PCL；而芯层由芯层组合物形成，所述芯层组合物包含70wt%的PCTMTC，1wt%的PC-Br，和0.1wt%的KSS，其余的为PCL。实施例1的由芯层和盖层形成的多层片材具有根据DIN/VDE 0472Part 815的Eco标签。第一盖层和第二盖层各自厚度为80微米(μm)，而芯层的厚度为1.84mm。

[0054] 实施例2包括置于芯层的相对表面上的第一盖层和第二盖层。使用标准单支管共挤出工艺将第一盖层和第二盖层共挤出到芯层的侧面上。第一盖层和第二盖层各自由盖层组合物形成，所述盖层组合物包含70wt%的PCTMTC，1wt%的PC-Br，0.1wt%的KSS，和0.08wt%的Rimar盐，其余的为PCL；而芯层由芯层组合物形成，所述芯层组合物包含70wt%的PCTMTC，1 wt%的PC-Br，和0.1wt%的KSS，其余的为PCL。实施例1的由芯层和盖层形成的多层片材具有根据DIN/VDE 0472 Part 815的Eco标签。第一盖层和第二盖层各自厚度为80微米(μm)，而芯层的厚度为1.84mm。

[0055] 表3说明针对对比例1和2以及实施例1的每个测试的结果。

[0056]

[0057] 虑及为用于电和内部应用，片材材料应该具有根据DIN/VDE 0472 Part815的Eco标签，在1.8mm的最小厚度具有UL94 V0等级，应该通过在960°C的灼热丝测试，并且雾度值小于1.5%。从表3可以看出，在芯层包含Rimar盐的对比例1具有在1.6mm的UL94V0等级并且通过在960°C的灼热丝测试，但是雾度值为2.5%，这超出了聚碳酸酯透明片材应用所接受的范围。不包含RImar盐的对比例2通过在960°C的灼热丝测试并且雾度值为0.9%，但是具有不可接受的在2.0mm的UL94V-2等级。出乎意料地发现，实施例1(包括共挤出到芯层上的第一盖层和第二盖层，其中第一盖层和第二盖层包含Rimar盐)，通过所有的三个测试，其中具有在2.0mm的UL94 V0等级，雾度值为1.1％，并且通过在960°C的灼热丝测试。

[0058] 完全预料不到的是，在整个多层片材中使用极少的Rimar盐足以达到UL94 V0等级，低雾度，和烟密度。这里，Rimar盐在多层片材(即，芯层、盖层和任何其它层的组合)中的含量小于或等于0.01wt%，特别是小于0.008wt%，甚至是小于0.005wt%，这取决于芯层和盖层的厚度。为在单层片材(单片片材)中获得UL94V0，需要大于或等于0.06wt%的Rimar盐，而雾度值会变高(大于1.5%)。如本申请公开的在单层片材中以这种小浓度(例如，小于或等于0.01wt%)添加Rimar盐将对片材的阻燃性产生极小或不产生影响；即，UL94等级为V2，即，劣于V0。出乎意料地发现，在多层片材中使用Rimar盐(其中Rimar盐存在于置于芯层两面上的盖层中，使得Timar盐在多层片材中的总浓度为小于或等于0.01wt%的Rimar盐)得到的多层片材具有UL 94V0等级(例如，在1.8mm的厚度)，雾度值小于1.5%，并且通过在960°C的灼热丝测试。

[0059] 多层片材的比较：

[0060] 对比例4(包含50%HBN树脂和50%线性PC的盖层)包含Rimar盐和OPCTS，并且具有不可接受的V2的UL94阻燃等级。

[0061] 对比例4包括置于芯层的相对表面上的第一盖层和第二盖层。使用标准单支管共挤出工艺将第一盖层和第二盖层共挤出到芯层的相对表面上。第一盖层和第二盖层各自由盖层组合物形成，所述盖层组合物包含50wt%的PCBNE，49.54wt%的PCL，0.08wt%的Rimar盐，0.05wt%的OPCTS，和0.27wt%的PETS；而芯层由芯层组合物形成，所述芯层组合物包含0.15 wt%的KSS，1 wt%的PC-Br，其余的为PCTMTC。对比例4的由芯层和盖层形成的多层片材具有根据DIN/VDE 0472 Part 815的Eco标签。第一盖层和第二盖层各自的厚度为100微米(μm)，其中总多层片材厚度为1.5毫米(mm)。

[0062] 对比例5包括置于芯层的相对表面上的第一盖层和第二盖层。使用标准单支管共挤出工艺将第一盖层和第二盖层共挤出到芯层的相对表面上。第一盖层和第二盖层各自由盖层组合物形成，所述盖层组合物包含99.92wt%的PCBNE，和0.08 wt%的Rimar盐；而芯层由芯层组合物形成，所述芯层组合物包含50wt%的PCBNE，49.54wt%的PCL，0.08wt%的Rimar盐，0.05wt%的OPCTS，和0.27wt%的PETS。对比例5的由芯层和盖层形成的多层片材具有根据DIN/VDE 0472 Part 815的Eco标签。第一盖层和第二盖层各自的厚度为100微米(μm)，总多层片材厚度为1.5毫米(mm)。

[0063] 对比例6包括由芯层组合物形成的芯层，所述芯层组合物包含50wt%的PCBNE，49.54wt%的PCL，0.08wt%的Rimar盐，0.05wt%的OPCTS，和0.27wt%的PETS。对比例6具有根据DIN/VDE 0472 Part 815的Eco标签。芯层的厚度为1.5mm。

[0064] 实施例3包括置于芯层的相对表面上的第一盖层和第二盖层。使用标准单支管共挤出工艺将第一盖层和第二盖层共挤出到芯层的相对表面上。第一盖层和第二盖层各自由盖层组合物形成，所述盖层组合物包含99.92wt%的PCBNE和0.08wt%的Rimar盐；而芯层由芯层组合物形成，所述芯层组合物包含0.15wt%的KSS，1 wt%的PC-Br，其余的为PCTMTC。实施例3的由芯层和盖层形成的多层片材具有根据DIN/VDE 0472 Part 815的Eco标签。第一盖层和第二盖层各自的厚度为100μm，其中总多层片材厚度为1.5毫米(mm)。

[0065]

[0066]

[0067] 进行进一步的测试。弯曲的板冲击(Flexed plate impact)根据ISO6603-1测定。以焦耳(J)计的在23°C和0°C的结果陈列于表5。

[0068]

[0069] *rpm是转每分钟。

[0070] 表6和7针对分别在23°C和70°C的UL94测试陈列。燃烧测试根据以下分级：(1)样本燃烧达到125 mm标记物；(2)样本未滴落；(3)样本滴落的颗粒未点燃棉花；和(4)样本滴落的颗粒点燃棉花。T1和T2是样品的余焰时间。

[0071]

[0072]

[0073]

[0074]

[0075]

[0076]

[0077]

[0078] 本申请公开的阻燃多层片材包括以下的组合：由包含聚碳酸酯的芯层组合物形成的芯层，以及置于芯层的相对表面上并与其密切接触的第一盖层和第二盖层，其中盖层由包含聚碳酸酯和RImar盐的盖层组合物形成。本申请公开的多层片材(其中以上描述的盖层和芯层是共挤出的)具有根据DIN/VDE 0472 Part 815的Eco标签，在1.8mm的最小厚度的UL94 V0等级，不大于1.5%的雾度值，并且通过在960°C的灼热丝测试。本申请公开的多层片材能够用于电和内部应用。盖层和芯层的独特组合制得多层片材，该多层片材能够满足严格的燃烧安全指导同时也能够满足Eco和光学要求，其中盖层包含Rimar盐，甚至在盖层中小于0.1wt% Rimar盐(并且在芯层中无Rimar盐)。

[0079] 例如，本申请公开的阻燃多层片材包括由芯层组合物形成的芯层和由盖层组合物形成的盖层，所述芯层组合物包含聚碳酸酯(例如，支化聚碳酸酯)和KSS(例如，0.01 wt%至0.3wt% KSS，基于芯层组合物的总重量)，所述盖层组合物包含支化的腈封端的聚碳酸酯和Rimar盐(例如，小于0.2wt%的Rimar盐，特别为小于或等于0.1wt%的Rimar盐，基于盖层组合物的总重量)。盖层的厚度可以小于200μm，特别为80μm至120μm。芯层的厚度可以为至多15mm。所得多层片材具有在3mm的UL94V0等级至在1.5mm的UL94V0等级，是透明的(即，雾度小于1.5％，特别是小于或等于1%)，并且不含溴和氯。

[0080] 在一种实施方式中，多层片材包括：由第一盖层组合物形成的第一盖层，所述组合物包含聚碳酸酯和全氟丁烷磺酸钾；由第二盖层组合物形成的第二盖层，所述组合物包含聚碳酸酯和全氟丁烷磺酸钾；和由芯层组合物形成的芯层，所述组合物包含聚碳酸酯且不含全氟丁烷磺酸钾。芯层置于第一盖层和第二盖层之间。在一种实施方式中，制品包括多层片材。

[0081] 在一种实施方式中，多层片材包括：由第一盖层组合物形成的第一盖层，所述组合物包含全氟丁烷磺酸钾和含有大于或等于3摩尔%支化剂的支化的腈封端的聚碳酸酯；由第二盖层组合物形成的第二盖层，所述组合物包含全氟丁烷磺酸钾、含有大于或等于3摩尔%支化剂的支化的腈封端的聚碳酸酯；其中支化剂包含偏苯三甲酸三酰氯和/或1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷；和由芯层组合物形成的芯层，所述组合物包含聚碳酸酯且不含全氟丁烷磺酸钾。芯层置于第一盖层和第二盖层之间。在一种实施方式中，制品包括多层片材。第一盖层组合物和第二盖层组合物可以包含：0.03wt%至1wt%的全氟丁烷磺酸钾，25wt%至75wt%含有大于或等于3摩尔%支化剂的支化的腈封端的聚碳酸酯，其中支化剂包括偏苯三甲酸三酰氯和/或1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷；和25wt%至75wt%的线性聚碳酸酯；其中重量百分比基于盖层组合物的总重量，并且重量百分比的总和为100%。芯层组合物包含支化聚碳酸酯。芯层组合物支化聚碳酸酯可以包括含有大于或等于3摩尔%支化剂的支化的腈封端的聚碳酸酯，并且存在量为25wt%至75wt%；芯层组合物可以进一步包含：25wt%至75wt%的线性聚碳酸酯；0.01wt%至1.0wt%的二苯基砜磺酸钾；0.01wt%至
0.1wt%的八苯基环四硅氧烷；和0.03wt%至1wt%的全氟丁烷磺酸钾；其中重量百分比基于芯层组合物的总重量，并且重量百分比的总和为100%。

[0082] 在一种实施方式中，制备多层片材的方法包括：形成由包含聚碳酸酯的芯层组合物形成的芯层；形成由包含聚碳酸酯和全氟丁烷磺酸钾的第一盖层组合物形成的第一盖层，其中第一盖层共挤出到所述芯层的表面上；和形成第二盖层，该第二盖层由包含聚碳酸酯和全氟丁烷磺酸钾的第二盖层组合物形成，其中将所述第二盖层共挤出到所述芯层上与所述第一盖层共挤出的表面相对的表面上。

[0083] 在各种实施方式中：(i)芯层组合物聚碳酸酯以及第一盖层组合物和第二盖层组合物选自线性聚碳酸酯，聚碳酸酯的共聚物，支化聚碳酸酯，封端的聚碳酸酯，以及包括至少一种前述物质的组合；(ii)全氟丁烷磺酸钾在多层片材中的含量小于0.01wt%，基于多层片材的总重量；(iii)芯层阻燃添加剂包含二苯基砜-3-磺酸钾；(iv)第一盖层包含大于或等于0.03wt%的全氟丁烷磺酸钾，基于第一盖层的总重量，第二盖层包含大于或等于0.03wt%的全氟丁烷磺酸钾，基于第二盖层的总重量；多层片材在1.8mm的厚度具有UL94V0等级；(v)片材的雾度值小于或等于1.5%，通过ASTM D1003-00，过程A测得；(vi)盖层的厚度小于或等于200微米；(vii)芯层与第一盖层和第二盖层共挤出；(viii)第一盖层和/或第二盖层还包含防滴剂，该防滴剂选自PTFE，TSAN，以及包含至少一种物质的组合；(ix)芯层的厚度小于或等于5mm；和/或(x)芯层的厚度小于或等于2mm。

[0084] 本申请应注意，所有的重量百分比不超过100wt%。例如，当任选的要素存在于组合物中时，线性聚碳酸酯的含量减少相应量；如果不存在线性聚碳酸酯，那么支化聚碳酸酯减少相应量。

[0085] 本申请披露的所有范围是包含端点，该端点可以独立地彼此组合(例如，“最高至25wt%、或者更具体地5wt%~20wt％”的范围包括“5wt%~25wt％”等范围的端点和所有中间值)。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。此外，本申请的术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量、或重要性，而是用来区别一种要素和另一种要素，本申请的术语“一个”和“一种”和“这个”不表示数量的限制，除非本申请指出或明确与本文矛盾，否则应认为其同时包括单数和复数。本申请使用的后缀“(s)”同时包括其所修饰的术语的单数和复数，从而包括一种或多种该术语(例如，膜(s)包括一个或多个膜)。整个说明书中提及的“一种实施方式”、“另一种实施方式”、“实施方式”等，表示参考该实施方式描述的具体要素(例如，特征、结构、和/或特性)包含在至少一种本申请所描述的实施方式中，并且可能存或可能不存在于其它实施方式中。此外，应该理解的是，所描述的要素可以在各种实施方式中以任何适宜的方式组合。

[0086] 尽管已经描述了特定的实施方式，但是目前无法预料或可能无法预料的替换方式、修改、变型、改进、和实质等价物可以由申请人或本领域其它技术人员想到。因此，提交且可修改的所附权利要求意在包括所有这样的替换方式、修改、变型、改进、和实质等价物。