專利名稱：阻燃性粘合劑和用其制造的阻燃性粘合薄膜及扁形電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含非鹵系阻燃劑的、具有優(yōu)良絕緣性的阻燃性粘合劑，以及用它制造的阻燃性粘合薄膜和扁形電纜。
背景技術(shù)：
以在基材薄膜上形成粘合劑層的2張粘合薄膜包覆多根線狀導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的扁形電纜是已知的。這類扁形電纜，近年來廣泛用于高密度封裝的AV設(shè)備和計(jì)算機(jī)的配線中。
可是，對(duì)于扁形電纜，從其電用途和防災(zāi)的觀點(diǎn)考慮，希望導(dǎo)體以外的構(gòu)成材料(即由基材薄膜和粘合劑層構(gòu)成的粘合薄膜)顯示良好的絕緣性和阻燃性。
為此，向要用于扁形電纜的粘合薄膜的粘合劑層中，添加歷來的鹵系阻燃劑(例如，十溴二苯醚和六溴二苯醚等)和作為阻燃助劑的二氧化硅、粘土、銻化合物等無機(jī)填料等。但是，最近由于對(duì)地球環(huán)境保護(hù)的關(guān)注，作為粘合劑層中添加的阻燃劑，已使用非鹵系阻燃劑代替鹵系阻燃劑。例如，特開平6-338225號(hào)公報(bào)披露，將紅磷、磷酸酯、氫氧化鎂等非鹵系阻燃劑添加到扁形電纜用粘合帶的聚酯阻燃層中。又如特開平9-221642號(hào)公報(bào)介紹，用磷系阻燃劑使構(gòu)成扁形電纜用粘合性薄膜的熱塑性聚酯類樹脂基材或其上形成的粘合劑層進(jìn)行阻燃化。
可是，作為關(guān)系到人身安全的各種制品(例如汽車的保險(xiǎn)氣袋或醫(yī)療器械)的配線使用之扁形電纜的場(chǎng)合，為穩(wěn)定地確保安全性，則要求非常高的絕緣性(具體地說，至少是1010Ω)。
但是，上述公報(bào)公開的粘合帶或粘合薄膜的場(chǎng)合，由于使用的非鹵系阻燃劑自身顯示吸濕性或離子性，存在著不能充分提高粘合帶或粘合薄膜的電阻的問題。另外，上述非鹵系阻燃劑與以往的鹵系阻燃劑相比實(shí)際的阻燃性是不充分的，所以為了實(shí)現(xiàn)所希望的絕緣性必須提高非鹵系阻燃劑在粘合劑層中的含量，由此使粘合劑層的粘合力下降，在扁形電纜制作時(shí)粘合劑層和導(dǎo)體相互容易剝離，另外，還存在粘合劑層的凝集力下降的問題。
本發(fā)明是為了解決以往的技術(shù)上的課題，其目的在于，使用非鹵系阻燃劑，以使適合制備扁形電纜的阻燃性粘合劑或阻燃性粘合薄膜在保持了良好絕緣性和粘合性的同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)與鹵系阻燃劑相匹敵的阻燃性。
發(fā)明的公開本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，通過使用吸濕性比較低的聚酯樹脂作為阻燃性粘合劑用的基質(zhì)樹脂，使用三聚氰胺等含氮有機(jī)阻燃劑作為阻燃劑，并且還并用硼化合物作為阻燃助劑就可以達(dá)到上述目的，并完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供一種阻燃性粘合劑，其特征在于，該阻燃劑含有以下成分(A)、(B)和(C)(A)聚酯類樹脂；(B)含氮有機(jī)阻燃劑；和(C)硼化合物另外，本發(fā)明還提供一種阻燃性粘合薄膜，其特征是，由該阻燃性粘合劑構(gòu)成的阻燃性粘合層設(shè)置在絕緣性基材薄膜上。
本發(fā)明還提供一種扁形電纜，其特征在于，用該阻燃性粘合薄膜包覆電導(dǎo)體。
實(shí)施發(fā)明的最佳方案以下詳細(xì)地說明本發(fā)明。
本發(fā)明的阻燃性粘合劑含有以下的成分(A)、(B)和(C)(A)聚酯類樹脂；(B)含氮有機(jī)阻燃劑；以及(C)硼化合物。
在本發(fā)明的阻燃性粘合劑中，成分(A)的聚酯類樹脂既是粘合成分又是成膜成分。選擇聚酯類樹脂的理由是，作為粘合成分與一般使用的聚酰胺樹脂等相比其吸濕性比較低，而且薄膜強(qiáng)度在實(shí)用上沒有問題，從而具有優(yōu)良的絕緣性。
作為這樣的聚酯類樹脂，可以舉出由酸成分(例如，對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、二苯基二羧酸、己二酸、癸二酸、分子中有磷酸基的多元羧酸、戊二酸、偏苯三酸、磺基間苯二甲酸鈉等)與二醇成分(例如，乙二醇、1，4-丁二醇、1，4-二環(huán)己烷二甲醇、1，4-二羥甲基環(huán)己烷、二乙二醇、雙酚A的環(huán)氧乙烷加成三羥甲基丙醇等)形成的聚酯類樹脂。其中，分子中含磷酸基的含三價(jià)磷的聚酯類樹脂(特開平8-60108號(hào)公報(bào))從高阻燃性觀點(diǎn)考慮是優(yōu)選的。
在大量含有下述的成分(B)的含氮有機(jī)阻燃劑和成分(C)的硼化合物的場(chǎng)合，從確保充分的成膜性觀點(diǎn)考慮，成分(A)的聚酯類樹脂的平均分子量?jī)?yōu)選為3,000～100,000范圍，更優(yōu)選為10,000～50,000。
另外，成分(A)的聚酯類樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，為了在用于制作扁形電纜的場(chǎng)合作為阻燃性粘合劑能夠與線狀導(dǎo)體良好地進(jìn)行熱粘合，優(yōu)選0～100℃，更優(yōu)選0～70℃。
成分(B)的含氮有機(jī)阻燃劑，不僅是非鹵系阻燃劑，而且當(dāng)它含在阻燃性粘合劑中的場(chǎng)合還要有高電阻。作為這樣的成分(B)的含氮有機(jī)阻燃劑，可以列舉的優(yōu)選例有，三聚氰胺(氰脲酸三酰胺)、三聚氰酸二酰胺(氰脲酸二酰胺)、三聚氰酸單酰胺(氰脲酸單酰胺)、密白胺(推斷為〔3，5-(NH2)C3N3〕NH)、三聚氰胺氰脲酸酯(三聚氰胺與氰脲酸的縮合物)、三聚氰胺樹脂、高胍胺、苯并胍胺、乙酰胍胺等三聚氰胺衍生物。這些當(dāng)中，從對(duì)聚酯類樹脂的分散性、混合性、粘合性等方面考慮、三聚氰胺、三聚氰胺氰脲酸脂、或苯并胍胺可以被優(yōu)選使用。
成分(B)的含氮有機(jī)阻燃劑的用量，過少時(shí)難以得到足夠的阻燃效果，過多時(shí)粘接強(qiáng)度不能滿足要求，所以相對(duì)于100重量份成分(A)的聚酯類樹脂，優(yōu)選50～150重量份，更優(yōu)選50～100重量份。
成分(C)的硼化合物是作為阻燃助劑而使用的，通過它與成分(B)的含氮有機(jī)阻燃劑的并用，可以更好的實(shí)現(xiàn)阻燃性粘合劑的良好阻燃性和粘合性的平衡。作為這樣的硼化合物可以舉出硼酸錳、硼酸鋅、硼酸銨、硼酸鉛等。其中，從阻燃性方面看可優(yōu)選使用硼酸鋅、硼酸錳。
成分(C)的含硼化合物的使用量，過少時(shí)不能得到足夠的添加效果，過多時(shí)粘合性下降，所以成分(C)的加量相對(duì)于100重量的成分(A)的聚酯類樹脂和成分(B)的含氮有機(jī)阻燃劑的總量，優(yōu)選為5～150重量份，更優(yōu)選10～100重量份。
尚且，在本發(fā)明的阻燃性粘合劑中，在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)還可以適當(dāng)?shù)靥砑痈鞣N添加劑，例如，有機(jī)溶劑、抗氧化劑、金屬腐蝕抑止劑、著色劑(顏料、染料)、提高粘合成分樹脂和阻燃劑之間凝集力的各種偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑、填充劑、抗靜電劑、阻燃催化劑、磷系阻燃劑等。
本發(fā)明的阻燃性粘合劑，可以由將成分(A)～(C)和根據(jù)需要的其他添加成分均勻地混合而制備。
本發(fā)明的阻燃性粘合劑可以以溶液、漿料和丸片等形態(tài)使用。
下面對(duì)本發(fā)明的阻燃性粘合薄膜進(jìn)行說明。
本發(fā)明的阻燃性粘合薄膜具有在絕緣性基材薄膜上設(shè)置了由上述的阻燃性粘合劑構(gòu)成的阻燃性粘合層的結(jié)構(gòu)。因此，該阻燃性粘合薄膜，除了能維持良好的電絕緣性和粘合性外，還成為可實(shí)現(xiàn)與鹵系阻燃劑相匹敵的阻燃性的阻燃性粘合薄膜。
阻燃性粘合層的厚度，根據(jù)阻燃性粘合劑薄膜的使用目的等不同而不同，但通常為10～100μm。
作為絕緣性基材薄膜，可列舉的有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酰亞胺薄膜、聚苯硫醚薄膜、聚環(huán)氧丙烷薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚酰胺薄膜等。另外，其厚度可以根據(jù)使用目的作適當(dāng)選擇，例如，可以是數(shù)μm～數(shù)百μm。
本發(fā)明的阻燃性粘合薄膜可以通過將含有上述本發(fā)明的阻燃性粘合劑的有機(jī)溶劑(如甲苯)的溶液涂布于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等絕緣性基材薄膜上，經(jīng)干燥而形成阻燃性粘合層，或者將阻燃性粘合劑熔融擠出到絕緣性基材薄膜上成膜來制造。
本發(fā)明的阻燃性粘合薄膜可用作各種電路的表面保護(hù)用薄膜，特別優(yōu)選用于扁形電纜的制作中。例如，扁形電纜的制作是，先將多根導(dǎo)體平行地排列起來，然后將阻燃性粘合薄膜層疊到導(dǎo)體的上下兩面。這里，由于阻燃劑的存在，阻燃性粘合薄膜在常溫下粘合性不充分，因此疊層時(shí)可通過使用加熱到80～200℃的輥?zhàn)拥臒釋訅悍▉碇圃臁?br> 實(shí)施例以下用實(shí)施例具體地說明本發(fā)明。
實(shí)施例1～7和比較例1～4(阻燃性粘合劑的調(diào)制)按表1或表2所示的配合量，將聚酯類樹脂(エリ-テル系列(シリ-ズ)〔飽合聚酯樹脂〕，尤尼卡(エニチカ)社制)溶于由75重量份丁酮和300重量份甲苯構(gòu)成的混合溶劑中，然后將阻燃劑和阻燃助劑添加到該溶液中，再通過混合攪拌調(diào)制成溶液狀的阻燃性粘合劑。
(阻燃性粘合薄膜的制作)用棒式涂布機(jī)將溶液狀的阻燃性粘合劑涂布到厚度為25μm的聚酯薄膜(尤尼卡(エニチカ)社制)上，投入干燥爐中揮發(fā)除去丁酮和甲苯，形成阻燃性粘合層(40μm厚)。由此得到了阻燃性粘合薄膜。
(扁形電纜的制作)準(zhǔn)備好2張按規(guī)定長(zhǎng)度切割成的上面制得的阻燃性粘合薄膜，將多根線厚為50μm的扁平導(dǎo)體(鍍錫扁平銅線)平行鋪設(shè)在其中1張阻燃性粘合薄膜上，再將另1張阻燃性粘合薄膜覆蓋在導(dǎo)體上面，然后使其從加熱到150℃的兩個(gè)輥?zhàn)又g通過，以使兩張薄膜貼合，制得了扁形電纜。
(評(píng)價(jià))如下面說明那樣，對(duì)實(shí)施例1～7和比較例1～4的阻燃性粘合劑進(jìn)行有關(guān)「電阻」、「阻燃性和燃燒氣體」以及「粘合性」的評(píng)價(jià)。得到的結(jié)果示于表1和表2。
(電阻)測(cè)定扁形電纜的相鄰導(dǎo)體(導(dǎo)體長(zhǎng)100mm)之間的電阻(外加電壓為0.5KV)。電阻超過1011Ω的場(chǎng)合評(píng)價(jià)為「○」，電阻1010Ω～1011Ω的場(chǎng)合評(píng)價(jià)為「△」，電阻不到1010Ω的場(chǎng)合評(píng)價(jià)為「×」。
這里，在用于汽車用部件、醫(yī)療用器械等要求扁形電纜高安全性的場(chǎng)合，1010Ω以上的電阻是必要的。
(阻燃性和燃燒氣體)根據(jù)UL-SUB758-VW1方法進(jìn)行阻燃性試驗(yàn)。把顯示與鹵系阻燃劑(比較例4)同等阻燃性的場(chǎng)合評(píng)價(jià)為「◎」，把雖比鹵系阻燃劑的阻燃水平差但實(shí)用上沒問題的場(chǎng)合評(píng)價(jià)為「○」，把實(shí)用上有問題的場(chǎng)合評(píng)定為「×」。
另外，采集阻燃性試驗(yàn)中發(fā)生的氣體，并進(jìn)行該氣體的氣相色譜分析。其中，確認(rèn)沒有鹵素氣體者評(píng)價(jià)為「○」，確認(rèn)有鹵素氣體者評(píng)價(jià)為「×」。
(粘合性)切取阻燃性粘合薄膜之間粘合的部分和導(dǎo)體與阻燃性粘合薄膜粘合的部分，放置到60℃的恒溫槽中，一周之后，用強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)(商品名坦錫倫〔テンシロン〕，オリエンテツク社制)測(cè)定各部分的粘合力。其中，測(cè)得粘合薄膜之間和粘合薄膜與導(dǎo)體之間的粘合力超過0.5kg/cm的高粘合力者評(píng)價(jià)為「○」，在0.3kg/cm～0.5kg/cm場(chǎng)合者評(píng)價(jià)為「△」，而不滿0.3kg/cm者評(píng)價(jià)為「×」。
表1(重量份)實(shí)施例阻燃性粘合劑成分 1 2 3 45 6 7聚酯類樹脂100 100 100 100 100 100 100含氮有機(jī)阻燃劑三聚氰胺氰脲酸酯 100 100 100 100 - - 100三聚氰胺 - - - -100 - -苯并胍胺 - - - -- 100 -硼化合物(阻燃助劑)硼酸鋅1050 100 150 5050-硼酸錳- - - -- - 50(評(píng)價(jià))阻燃性○◎ ○○ ◎◎○燃燒氣體 ○○ ○○ ○○○電阻 ○○ ○○ ○○△粘合性○○ ○△ ○○○
表2(重量份)比較例阻燃性粘合劑成分 1 2 3 4聚酯類樹脂100100100100阻燃劑三聚氰胺脲酸酯100100- -多磷酸銨 - - 100-十溴二苯醚- - - 60阻燃助劑硼酸鋅- - 50 -氫氧化鋁 - 50 - -三氧化二銻- - - 20(評(píng)價(jià))阻燃性××◎-燃燒氣體 ○ ○ ○ ×電阻 ○ ○ × ○粘合性○ ○ × ○(結(jié)果)從表1可知，實(shí)施例1～7的阻燃性粘合劑顯示出高的電阻值、高的阻燃性和高的粘合力值。特別是，對(duì)于在100重量份的聚酯類樹脂中添加了50重量份硼酸鋅的實(shí)施例2的阻燃性粘合劑，不僅保持良好的電阻和粘合性，而且還顯示出更加改善了的阻燃性。
另外，相對(duì)于100重量份的聚酯類樹脂中添加了150重量份硼酸鋅的實(shí)施例4的阻燃性粘合劑顯示出粘合力下降的傾向，由此可見，對(duì)于100重量份的聚酯類樹脂，硼酸鋅的添加量最好不超過150重量份。
還有，含有三聚氰胺氰脲酸酯以外的含氮有機(jī)阻燃劑的實(shí)施例5和6的阻燃性粘合劑，也顯示出與實(shí)施例1和2的阻燃性粘合劑同樣的高電阻，和良好的阻燃性和粘合力。
另一方面，由表2所示可知，作為不使用阻燃助劑的例子之比較例1的阻燃性粘合劑，阻燃性不夠好。另外，還可知道，使用氫氧化鋁作為阻燃助劑的比較例2之阻燃性粘合劑也有阻燃性問題。而使用耐水處理過的多磷酸銨作為阻燃劑例子的比較例3的阻燃性粘合劑其電阻不充分，而且粘合性也不充分。
還有，使用歷來的鹵系阻燃劑的比較例4的阻燃性粘合劑則存在燃燒氣體無法解決的問題。
工業(yè)實(shí)用性按照本發(fā)明，使用非鹵系阻燃劑，對(duì)適用于制造扁形電纜的阻燃性粘合劑或阻燃性粘合薄膜，不僅保持了良好的電絕緣性和粘合性，而且還可以實(shí)現(xiàn)與鹵系阻燃劑相匹敵的阻燃性。
權(quán)利要求
1.一種阻燃性粘合劑，其特征在于，該阻燃性粘合劑含有以下的成分(A)、(B)和(C)(A)聚酯類樹脂；(B)含氮有機(jī)阻燃劑；和(C)硼化合物。
2.權(quán)利要求1所述的阻燃性粘合劑，其中，相對(duì)于100重量份的成分(A)的聚酯類樹脂，含有50～150重量份的成分(B)的含氮有機(jī)阻燃劑，以及相對(duì)于成分(A)的聚酯類樹脂和成分(B)的含氮有機(jī)阻燃劑的合計(jì)量100重量份，含有5～150重量份的成分(C)的硼化合物。
3.權(quán)利要求2所述的阻燃性粘合劑，其中，相對(duì)于100重量份的成分(A)的聚酯類樹脂，含有50～100重量份的成分(B)的含氮有機(jī)阻燃劑，和相對(duì)于成分(A)的聚酯類樹脂和成分(B)的含氮有機(jī)阻燃劑的合計(jì)量100重量份，含有10～100重量份的成分(C)的硼化合物。
4.權(quán)利要求1或2所述的阻燃性粘合劑，其中，成分(A)的聚酯類樹脂，是分子中含有磷酸殘基的含三價(jià)磷的聚酯類樹脂。
5.權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的阻燃性粘合劑，其中，成分(B)的含氮有機(jī)阻燃劑是選自三聚氰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸單酰胺、密白胺、三聚氰胺脲酸酯、三聚氰胺樹脂及三聚氰胺衍生物中的至少一種。
6.權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的阻燃性粘合劑，其中，成分(C)的硼化合物，是選自硼酸錳、硼酸鋅、硼酸銨和硼酸鉛中的至少一種。
7.權(quán)利要求6所述的阻燃性粘合劑，其中，成分(C)的硼化合物是硼酸鋅。
8.一種阻燃性粘合薄膜，其特征在于，在絕緣性基材薄膜上形成由權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的阻燃性粘合劑構(gòu)成的阻燃性粘合層。
9.一種扁形電纜，其特征在于，用權(quán)利要求8所述的粘合性薄膜來包覆電導(dǎo)體。
全文摘要
使用非鹵系阻燃劑,對(duì)含有下列成分(A)、(B)和(C):(A)聚酯類樹脂;(B)含氮有機(jī)阻燃劑;和(C)硼化合物。所構(gòu)成的適用于制造扁形電纜的阻燃性粘合劑和阻燃性粘合薄膜不僅保持了優(yōu)良的電絕緣性和粘合性,而且還能實(shí)現(xiàn)與鹵系阻燃劑相匹敵的阻燃性。
文檔編號(hào)C09J167/00GK1272128SQ99800777
公開日2000年11月1日 申請(qǐng)日期1999年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月19日
發(fā)明者上野祥史, 熊倉正幸 申請(qǐng)人:索尼化學(xué)株式會(huì)社