专利名称：非卤化阻燃粘合剂及胶带的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含非卤化阻燃组合物的粘合剂和粘合剂制品。
背景技术：
阻燃粘合剂和胶带被用于许多工业中并用于许多不同的目的。例如，它们被用在电气工业中作为绝缘胶带。广泛用作阻燃粘合剂和胶带的阻燃组合物利用一种或多种含卤素的材料。但已引起在粘合剂和相关制品中使用含卤素材料所相关的环境和安全担忧，并且针对这些担忧，已引入许多非卤化阻燃材料来替代含卤素材料的使用。在一些情况下，当使用较大量的非卤化阻燃材料时，可能会有不希望有的效果，例如粘合剂胶粘性的减小。美国专利号6，022，914 (Nowack等人)通过在这样的粘合剂组合物上涂覆不含任何非卤化阻燃组合物或低含量不抑制粘合剂胶粘性的非卤化阻燃组合物的粘合剂薄层而克服该问题。发明内容
因此，需要有提供抗燃性质并还保持粘合剂功能性能的非卤化阻燃组合物。还需要包含此类组合物的制品。
本发明出人意料地发现，虽然磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺阻燃剂的CTI等级分别仅达到Illa，但当组合两者时，其CTI等级达到I。
在一个方面，提供了可用于例如胶带的构造中的阻燃粘合剂。所述阻燃粘合剂包含含有磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺的阻燃组合物。
在另一方面，提供了一种胶带构造，其包含基本上不含卤化材料并具有至少两个主表面的支承材料、布置在支承材料的至少一个主表面上的粘合剂以及包含磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺的阻燃组合物。阻燃组合物可存在于或引入粘合剂和支承材料中的任一者或两者中。阻燃组合物也可作为胶带构造内独立的结构或功能层存在或者引入胶带构造内独立的结构或功能层中。
因此，提供了具有所需的阻燃性质、易于制备和使用并具有作为粘合剂或胶带而言可接受的性能的粘合剂和胶带。
上述发明内容非意在描述本发明的每种实施方式的每一个公开实施例。下面的具体实施方式
更具体地举例说明示例性实施例。
具体实施方式
应当理解，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可设想其他实施例并可进行修改。因此，以下的具体实施方式
不具有限制性意义。
除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均 是由术语“约”来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，这些近似值可以变化。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字(例如，I至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及该范围内的任何范围。
在本公开中:
“无卤素的”和“非卤化的”在本文中可以互换地使用并意指基本上不含(例如含微量或无效量的)素，即氟、氯、溴、碘和砹；
“阻燃组合物”意指无卤素的或非卤化的阻燃或抗燃组合物；
“阻燃材料”意指构成本文所述阻燃组合物的一种或多种非卤化阻燃材料；
“阻燃粘合剂或胶带”意指引入了本文所述的阻燃组合物的粘合剂和胶带，其可通过工业标准UL510(美国保险商实验室公司，第八版)的火焰试验所述的要求；
“磷酸三聚氰胺”意指单磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺和焦磷酸三聚氰胺；和
“无卤素的阻燃剂”和“非卤化的阻燃剂”意指不含卤素的阻燃组合物。
可接受的粘合剂性能意指满足ASTM D1000-04 (Standard Test Methods forPressure-Sensitive Adhesive-Coated Tapes Used for Electrical and ElectronicApplications (电气和电子设备用压·敏粘合剂涂覆带的标准试验方法))中包含的附着力试验所述的要求。可接受·的绝缘性能意指满足UL510关于湿气暴露之前和之后的介电强度以及绝缘电阻所述的要求。所述试验基于ASTM D-149-97a(Standard Test Methodfor Dielectric Breakdown Voltage and Dielectric Strength of Solid ElectricalInsulating Materials at Commercial Power Frequencies (固体电绝缘材料在商用电源频率下的介电击穿电压和介电强度的标准试验方法)，2004)，其提供于指定条件下在商用电源频率下确定固体绝缘材料的介电强度的标准程序。此外，绝缘性能意指相对漏电起痕指数(“CTI”)或ASTM D-149-97a试验的评估。CTI试验用于测量绝缘材料在电应力(漏电起痕)下的材料降解性质，如 ASTM D3638-07 (Standard Test Method for ComparativeTracking Index of Electrical Insulating Materials, 2007 (电绝缘材料的相对漏电起痕指数的标准试验方法，2007))中所描述的。
提供了阻燃的粘合剂和胶带构造。当其可抑制或抵抗火的蔓延时，粘合剂或胶带可被视为阻燃的。根据UL510标准中描述的火焰试验，为使粘合剂或胶带试样被视为阻燃的，则当对试样施加试验火焰时，其在五次15秒的试验火焰施加中的任一次后火焰可在不超过60秒内熄灭,施加间隔时间为:a) 15秒,如果试样火焰在15秒内熄灭的话；或13)试样火焰持续时间，如果试样火焰持续超过15秒的话。在所述五次试验火焰施加过程中、之间或之后，试样应不点燃其附近的可燃材料或损坏指示标记的25%以上。
所公开的粘合剂和胶带的阻燃性由包含的阻燃组合物提供。所公开的阻燃组合物是非卤化的并包含两种特定阻燃材料的组合:磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺。可任选地，阻燃组合物还可包含一种或多种附加的非卤化阻燃材料如氧化铝三水合物(Al2O3.3H20)和氢氧化镁(Mg(OH)2)。市售实例包括但不限于可以商品名HYMOD(新泽西州爱迪生市的琥拍公司(Huber Corp.，Edison, N.J.))或 POLYFILL(新泽西州特伦顿市的 R.E.Carroll 公司(R.E.Carroll, Inc., Trenton, N.J.))得到的那些。但这些材料的添加量不应使阻燃组合物的CTI等级降低。这些组合物可以是粘合剂的一部分或者引入到胶带构造中或者作为单独的层布置在背衬上或者它们的组合。
阻燃组合物的磷酸三聚氰胺部分表示为:
权利要求
1.一种阻燃粘合剂，所述阻燃粘合剂包含: 至少一种粘合剂；和 阻燃组合物， 其中所述阻燃组合物包含磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺两者。
2.根据权利要求1所述的阻燃粘合剂，其中所述磷酸三聚氰胺为聚磷酸三聚氰胺。
3.根据权利要求1所述的阻燃粘合剂，其中所述磷酸三聚氰胺为焦磷酸三聚氰胺。
4.根据权利要求1所述的阻燃粘合剂，其中所述阻燃组合物中磷酸三聚氰胺相对氰尿酸三聚氰胺的重量比为约1: 6至约2:1。
5.根据权利要求1所述的阻燃粘合剂，其中所述阻燃组合物占所述阻燃粘合剂的约30重量％至约60重量％。
6.根据权利要求1所述的阻燃粘合剂，其中所述阻燃组合物占所述阻燃粘合剂的约35重量％至约50重量％。
7.根据权利要求1所述的阻燃粘合剂，其中所述阻燃组合物占所述阻燃粘合剂的约38重量％至约40重量％。
8.根据权利要求1所述的阻燃粘合剂，其中所述粘合剂为压敏粘合剂。
9.根据权利要求1所述的阻燃粘合剂，其中所述胶带的CTI等级为I。
10.根据权利要求1所述的阻燃粘合剂，其中所述胶带在根据保险商实验室UL510第七或第八版的部分6试验后归类为阻燃的。
11.一种胶带，所述胶带包括具有两个相背的主表面的支承层，并且根据权利要求1所述的粘合剂布置在所述支承层的至少一个主表面上。
12.根据权利要求11所述的胶带，其中所述胶带的CTI等级为I。
13.根据权利要求11所述的胶带，其中所述胶带在根据保险商实验室UL510第七或第八版的部分6试验后归类为阻燃的。
14.一种胶带，所述胶带包括具有两个相背的主表面的支承层、布置在所述支承层的至少一个主表面上的粘合剂以及包含磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺的阻燃组合物，所述阻燃组合物布置在所述支承层中、所述支承层上、或者它们的组合。
15.根据权利要求14所述的胶带，其中所述磷酸三聚氰胺包含聚磷酸三聚氰胺。
16.根据权利 要求14所述的胶带，其中所述磷酸三聚氰胺包含焦磷酸三聚氰胺。
17.根据权利要求14所述的胶带，其中所述阻燃组合物中磷酸三聚氰胺相对氰尿酸三聚氰胺的重量比为约1: 6至约2:1。
18.根据权利要求15所述的胶带，其中所述胶带的CTI等级为I。
19.根据权利要求15所述的胶带，其中所述支承层包含聚酯、聚烯烃、聚酰胺或聚酰亚胺。
20.根据权利要求15所述的胶带，其中所述胶带在根据保险商实验室UL510第七或第八版的部分6试验后归类为阻燃的。
全文摘要
本发明提供了阻燃粘合剂和胶带制品，所述阻燃粘合剂和胶带制品包含非卤化的阻燃组合物，所述非卤化的阻燃组合物包含磷酸三聚氰胺和氰尿酸三聚氰胺的组合。
文档编号C08K5/00GK103154173SQ201180047958
公开日2013年6月12日 申请日期2011年9月30日 优先权日2010年10月6日
发明者苏维正, 拉斐尔·加西亚-拉米雷斯, 欧米·片, 林皓皓 申请人:3M创新有限公司