專利名稱：非鹵化阻燃粘合劑及膠帶的制作方法
技術領域：
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：
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制品中使用含鹵素材料所相關的環(huán)境和安全擔憂，并且針對這些擔憂，已引入許多非鹵化阻燃材料來替代含鹵素材料的使用。在一些情況下，當使用較大量的非鹵化阻燃材料時，可能會有不希望有的效果，例如粘合劑膠粘性的減小。美國專利號6，022，914 (Nowack等人)通過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題。發(fā)明內容
因此，需要有提供抗燃性質并還保持粘合劑功能性能的非鹵化阻燃組合物。還需要包含此類組合物的制品。
本發(fā)明出人意料地發(fā)現，雖然磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺阻燃劑的CTI等級分別僅達到Illa，但當組合兩者時，其CTI等級達到I。
在一個方面，提供了可用于例如膠帶的構造中的阻燃粘合劑。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，提供了一種膠帶構造，其包含基本上不含鹵化材料并具有至少兩個主表面的支承材料、布置在支承材料的至少一個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造內獨立的結構或功能層存在或者引入膠帶構造內獨立的結構或功能層中。
因此，提供了具有所需的阻燃性質、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)明內容非意在描述本發(fā)明的每種實施方式的每一個公開實施例。下面的具體實施方式
更具體地舉例說明示例性實施例。
具體實施方式
應當理解，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，可設想其他實施例并可進行修改。因此，以下的具體實施方式
不具有限制性意義。
除非另外指明，否則本說明書和權利要求中使用的表示特征尺寸、數量和物理特性的所有數字均應該理解為在所有情況下均 是由術語“約”來修飾的。因此，除非有相反的說明，否則上述說明書和所附權利要求書中列出的數值參數均是近似值，根據本領域的技術人員利用本文所公開的教導內容尋求獲得的所需特性，這些近似值可以變化。用端點表示的數值范圍的使用包括該范圍內的所有數字(例如，I至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及該范圍內的任何范圍。
在本公開中:
“無鹵素的”和“非鹵化的”在本文中可以互換地使用并意指基本上不含(例如含微量或無效量的)素，即氟、氯、溴、碘和砹；
“阻燃組合物”意指無鹵素的或非鹵化的阻燃或抗燃組合物；
“阻燃材料”意指構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，其可通過工業(yè)標準UL510(美國保險商實驗室公司，第八版)的火焰試驗所述的要求；
“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 (電氣和電子設備用壓·敏粘合劑涂覆帶的標準試驗方法))中包含的附著力試驗所述的要求。可接受·的絕緣性能意指滿足UL510關于濕氣暴露之前和之后的介電強度以及絕緣電阻所述的要求。所述試驗基于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度的標準試驗方法)，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度的標準程序。此外，絕緣性能意指相對漏電起痕指數(“CTI”)或ASTM D-149-97a試驗的評估。CTI試驗用于測量絕緣材料在電應力(漏電起痕)下的材料降解性質，如 ASTM D3638-07 (Standard Test Method for ComparativeTracking Index of Electrical Insulating Materials, 2007 (電絕緣材料的相對漏電起痕指數的標準試驗方法，2007))中所描述的。
提供了阻燃的粘合劑和膠帶構造。當其可抑制或抵抗火的蔓延時，粘合劑或膠帶可被視為阻燃的。根據UL510標準中描述的火焰試驗，為使粘合劑或膠帶試樣被視為阻燃的，則當對試樣施加試驗火焰時，其在五次15秒的試驗火焰施加中的任一次后火焰可在不超過60秒內熄滅,施加間隔時間為:a) 15秒,如果試樣火焰在15秒內熄滅的話；或13)試樣火焰持續(xù)時間，如果試樣火焰持續(xù)超過15秒的話。在所述五次試驗火焰施加過程中、之間或之后，試樣應不點燃其附近的可燃材料或損壞指示標記的25%以上。
所公開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)。市售實例包括但不限于可以商品名HYMOD(新澤西州愛迪生市的琥拍公司(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使阻燃組合物的CTI等級降低。這些組合物可以是粘合劑的一部分或者引入到膠帶構造中或者作為單獨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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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氰尿酸三聚氰胺的重量比為約1: 6至約2:1。
5.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1所述的阻燃粘合劑，其中所述粘合劑為壓敏粘合劑。
9.根據權利要求1所述的阻燃粘合劑，其中所述膠帶的CTI等級為I。
10.根據權利要求1所述的阻燃粘合劑，其中所述膠帶在根據保險商實驗室UL510第七或第八版的部分6試驗后歸類為阻燃的。
11.一種膠帶，所述膠帶包括具有兩個相背的主表面的支承層，并且根據權利要求1所述的粘合劑布置在所述支承層的至少一個主表面上。
12.根據權利要求11所述的膠帶，其中所述膠帶的CTI等級為I。
13.根據權利要求11所述的膠帶，其中所述膠帶在根據保險商實驗室UL510第七或第八版的部分6試驗后歸類為阻燃的。
14.一種膠帶，所述膠帶包括具有兩個相背的主表面的支承層、布置在所述支承層的至少一個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.根據權利要求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.根據權利 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.根據權利要求14所述的膠帶，其中所述阻燃組合物中磷酸三聚氰胺相對氰尿酸三聚氰胺的重量比為約1: 6至約2:1。
18.根據權利要求15所述的膠帶，其中所述膠帶的CTI等級為I。
19.根據權利要求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.根據權利要求15所述的膠帶，其中所述膠帶在根據保險商實驗室UL510第七或第八版的部分6試驗后歸類為阻燃的。
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C08K5/00GK103154173SQ201180047958
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權日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 申請人:3M創(chuàng)新有限公司