專(zhuān)利名稱(chēng)：非鹵化阻燃粘合劑及膠帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含非鹵化阻燃組合物的粘合劑和粘合劑制品。
背景技術(shù)：
阻燃粘合劑和膠帶被用于許多工業(yè)中并用于許多不同的目的。例如，它們被用在電氣工業(yè)中作為絕緣膠帶。廣泛用作阻燃粘合劑和膠帶的阻燃組合物利用一種或多種含鹵素的材料。但已引起在粘合劑和相關(guān)制品中使用含鹵素材料所相關(guān)的環(huán)境和安全擔(dān)憂，并且針對(duì)這些擔(dān)憂，已引入許多非鹵化阻燃材料來(lái)替代含鹵素材料的使用。在一些情況下，當(dāng)使用較大量的非鹵化阻燃材料時(shí)，可能會(huì)有不希望有的效果，例如粘合劑膠粘性的減小。美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6，022，914 (Nowack等人)通過(guò)在這樣的粘合劑組合物上涂覆不含任何非鹵化阻燃組合物或低含量不抑制粘合劑膠粘性的非鹵化阻燃組合物的粘合劑薄層而克服該問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
因此，需要有提供抗燃性質(zhì)并還保持粘合劑功能性能的非鹵化阻燃組合物。還需要包含此類(lèi)組合物的制品。
本發(fā)明出人意料地發(fā)現(xiàn)，雖然磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺阻燃劑的CTI等級(jí)分別僅達(dá)到Illa，但當(dāng)組合兩者時(shí)，其CTI等級(jí)達(dá)到I。
在一個(gè)方面，提供了可用于例如膠帶的構(gòu)造中的阻燃粘合劑。所述阻燃粘合劑包含含有磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺的阻燃組合物。
在另一方面，提供了一種膠帶構(gòu)造，其包含基本上不含鹵化材料并具有至少兩個(gè)主表面的支承材料、布置在支承材料的至少一個(gè)主表面上的粘合劑以及包含磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺的阻燃組合物。阻燃組合物可存在于或引入粘合劑和支承材料中的任一者或兩者中。阻燃組合物也可作為膠帶構(gòu)造內(nèi)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)或功能層存在或者引入膠帶構(gòu)造內(nèi)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)或功能層中。
因此，提供了具有所需的阻燃性質(zhì)、易于制備和使用并具有作為粘合劑或膠帶而言可接受的性能的粘合劑和膠帶。
上述發(fā)明內(nèi)容非意在描述本發(fā)明的每種實(shí)施方式的每一個(gè)公開(kāi)實(shí)施例。下面的具體實(shí)施方式
更具體地舉例說(shuō)明示例性實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，可設(shè)想其他實(shí)施例并可進(jìn)行修改。因此，以下的具體實(shí)施方式
不具有限制性意義。
除非另外指明，否則本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中使用的表示特征尺寸、數(shù)量和物理特性的所有數(shù)字均應(yīng)該理解為在所有情況下均 是由術(shù)語(yǔ)“約”來(lái)修飾的。因此，除非有相反的說(shuō)明，否則上述說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求書(shū)中列出的數(shù)值參數(shù)均是近似值，根據(jù)本領(lǐng)域的技術(shù)人員利用本文所公開(kāi)的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的所需特性，這些近似值可以變化。用端點(diǎn)表示的數(shù)值范圍的使用包括該范圍內(nèi)的所有數(shù)字(例如，I至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及該范圍內(nèi)的任何范圍。
在本公開(kāi)中:
“無(wú)鹵素的”和“非鹵化的”在本文中可以互換地使用并意指基本上不含(例如含微量或無(wú)效量的)素，即氟、氯、溴、碘和砹；
“阻燃組合物”意指無(wú)鹵素的或非鹵化的阻燃或抗燃組合物；
“阻燃材料”意指構(gòu)成本文所述阻燃組合物的一種或多種非鹵化阻燃材料；
“阻燃粘合劑或膠帶”意指引入了本文所述的阻燃組合物的粘合劑和膠帶，其可通過(guò)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)UL510(美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室公司，第八版)的火焰試驗(yàn)所述的要求；
“磷酸三聚氰胺”意指單磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺和焦磷酸三聚氰胺；和
“無(wú)鹵素的阻燃劑”和“非鹵化的阻燃劑”意指不含鹵素的阻燃組合物。
可接受的粘合劑性能意指滿足ASTM D1000-04 (Standard Test Methods forPressure-Sensitive Adhesive-Coated Tapes Used for Electrical and ElectronicApplications (電氣和電子設(shè)備用壓·敏粘合劑涂覆帶的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法))中包含的附著力試驗(yàn)所述的要求。可接受·的絕緣性能意指滿足UL510關(guān)于濕氣暴露之前和之后的介電強(qiáng)度以及絕緣電阻所述的要求。所述試驗(yàn)基于ASTM D-149-97a(Standard Test Methodfor Dielectric Breakdown Voltage and Dielectric Strength of Solid ElectricalInsulating Materials at Commercial Power Frequencies (固體電絕緣材料在商用電源頻率下的介電擊穿電壓和介電強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法)，2004)，其提供于指定條件下在商用電源頻率下確定固體絕緣材料的介電強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)程序。此外，絕緣性能意指相對(duì)漏電起痕指數(shù)(“CTI”)或ASTM D-149-97a試驗(yàn)的評(píng)估。CTI試驗(yàn)用于測(cè)量絕緣材料在電應(yīng)力(漏電起痕)下的材料降解性質(zhì)，如 ASTM D3638-07 (Standard Test Method for ComparativeTracking Index of Electrical Insulating Materials, 2007 (電絕緣材料的相對(duì)漏電起痕指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，2007))中所描述的。
提供了阻燃的粘合劑和膠帶構(gòu)造。當(dāng)其可抑制或抵抗火的蔓延時(shí)，粘合劑或膠帶可被視為阻燃的。根據(jù)UL510標(biāo)準(zhǔn)中描述的火焰試驗(yàn)，為使粘合劑或膠帶試樣被視為阻燃的，則當(dāng)對(duì)試樣施加試驗(yàn)火焰時(shí)，其在五次15秒的試驗(yàn)火焰施加中的任一次后火焰可在不超過(guò)60秒內(nèi)熄滅,施加間隔時(shí)間為:a) 15秒,如果試樣火焰在15秒內(nèi)熄滅的話；或13)試樣火焰持續(xù)時(shí)間，如果試樣火焰持續(xù)超過(guò)15秒的話。在所述五次試驗(yàn)火焰施加過(guò)程中、之間或之后，試樣應(yīng)不點(diǎn)燃其附近的可燃材料或損壞指示標(biāo)記的25%以上。
所公開(kāi)的粘合劑和膠帶的阻燃性由包含的阻燃組合物提供。所公開(kāi)的阻燃組合物是非鹵化的并包含兩種特定阻燃材料的組合:磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺。可任選地，阻燃組合物還可包含一種或多種附加的非鹵化阻燃材料如氧化鋁三水合物(Al2O3.3H20)和氫氧化鎂(Mg(OH)2)。市售實(shí)例包括但不限于可以商品名HYMOD(新澤西州愛(ài)迪生市的琥拍公司(Huber Corp.，Edison, N.J.))或 POLYFILL(新澤西州特倫頓市的 R.E.Carroll 公司(R.E.Carroll, Inc., Trenton, N.J.))得到的那些。但這些材料的添加量不應(yīng)使阻燃組合物的CTI等級(jí)降低。這些組合物可以是粘合劑的一部分或者引入到膠帶構(gòu)造中或者作為單獨(dú)的層布置在背襯上或者它們的組合。
阻燃組合物的磷酸三聚氰胺部分表示為:
權(quán)利要求
1.一種阻燃粘合劑，所述阻燃粘合劑包含: 至少一種粘合劑；和 阻燃組合物， 其中所述阻燃組合物包含磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺兩者。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃粘合劑，其中所述磷酸三聚氰胺為聚磷酸三聚氰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃粘合劑，其中所述磷酸三聚氰胺為焦磷酸三聚氰胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃粘合劑，其中所述阻燃組合物中磷酸三聚氰胺相對(duì)氰尿酸三聚氰胺的重量比為約1: 6至約2:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃粘合劑，其中所述阻燃組合物占所述阻燃粘合劑的約30重量％至約60重量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃粘合劑，其中所述阻燃組合物占所述阻燃粘合劑的約35重量％至約50重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃粘合劑，其中所述阻燃組合物占所述阻燃粘合劑的約38重量％至約40重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃粘合劑，其中所述粘合劑為壓敏粘合劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃粘合劑，其中所述膠帶的CTI等級(jí)為I。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃粘合劑，其中所述膠帶在根據(jù)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室UL510第七或第八版的部分6試驗(yàn)后歸類(lèi)為阻燃的。
11.一種膠帶，所述膠帶包括具有兩個(gè)相背的主表面的支承層，并且根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑布置在所述支承層的至少一個(gè)主表面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的膠帶，其中所述膠帶的CTI等級(jí)為I。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的膠帶，其中所述膠帶在根據(jù)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室UL510第七或第八版的部分6試驗(yàn)后歸類(lèi)為阻燃的。
14.一種膠帶，所述膠帶包括具有兩個(gè)相背的主表面的支承層、布置在所述支承層的至少一個(gè)主表面上的粘合劑以及包含磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺的阻燃組合物，所述阻燃組合物布置在所述支承層中、所述支承層上、或者它們的組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的膠帶，其中所述磷酸三聚氰胺包含聚磷酸三聚氰胺。
16.根據(jù)權(quán)利 要求14所述的膠帶，其中所述磷酸三聚氰胺包含焦磷酸三聚氰胺。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的膠帶，其中所述阻燃組合物中磷酸三聚氰胺相對(duì)氰尿酸三聚氰胺的重量比為約1: 6至約2:1。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的膠帶，其中所述膠帶的CTI等級(jí)為I。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的膠帶，其中所述支承層包含聚酯、聚烯烴、聚酰胺或聚酰亞胺。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的膠帶，其中所述膠帶在根據(jù)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室UL510第七或第八版的部分6試驗(yàn)后歸類(lèi)為阻燃的。
全文摘要
本發(fā)明提供了阻燃粘合劑和膠帶制品，所述阻燃粘合劑和膠帶制品包含非鹵化的阻燃組合物，所述非鹵化的阻燃組合物包含磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺的組合。
文檔編號(hào)C08K5/00GK103154173SQ201180047958
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月6日
發(fā)明者蘇維正, 拉斐爾·加西亞-拉米雷斯, 歐米·片, 林皓皓 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司