专利名称：无卤素阻燃的丙烯酸压敏粘合剂片或带的制作方法
发明详细说明本发明涉及一种阻燃的丙烯酸压敏粘合剂片或带。
电子设备和其元件中所用的多种材料需要是阻燃剂。尽管卤素基(例如，溴)阻燃剂因被认为可提供高性能而常用作这些元件中所含的阻燃剂，但是在燃烧过程中会产生冒烟和毒性产品问题，而且含有阻燃剂的化合物的处置也会产生问题。因此，在电子设备和元件中，存在的材料中所用的卤素基阻燃剂需要被减少，或需要避免这种应用。目前，作为卤素基阻燃剂的选择，可以加到压敏粘合剂片或带中的无卤素阻燃剂的已知例子包括金属水合物，磷酸酯，多磷酸铵和红磷(参见，例如，日本未审查专利公开2002-161258，日本未审查专利公开11-323268，日本未审查专利公开11-269438，和日本未审查国际专利公开10-501009(WO 95/32257)。
然而，磷酸酯和多磷酸铵与溴基阻燃剂相比具有更低水平的阻燃性。此外，由于磷基阻燃剂也用作塑料中的增塑剂，压敏粘合剂会极度软化，阻燃剂会向压敏粘合剂层表面渗透，从而使粘合性能下降，并防止足够固持强度的维持。尽管经常加入红磷作为助剂，以提高磷基阻燃剂的性能，但产生的问题是在燃烧中会产生磷化氢气体。
另一方面，如果金属水合物用作阻燃剂，需要加入大量金属水合物，以得到与溴基阻燃剂相同程度的阻燃性。尽管丙烯酸压敏粘合剂通常由丙烯酸烷基酯和含羧基单体如丙烯酸的共聚物组成，但是当同时存在含羧基单体和金属水合物时，粘合性能的实质性降低是不可避免的。更具体而言，加入金属水合物会使压敏粘合剂的粘合性能降低，如粘合强度，固持强度和初始粘合。此外，加入金属水合物会使压敏粘合剂失去挠性，从而降低压敏粘合剂与粘合的物体相匹配的能力，从而会降低与粘合的物体的足够密封。
日本未审查专利公开11-269438公开了一种压敏粘合剂，按由100重量份丙烯酸共聚物组成的100重量份压敏粘合剂计，其含有50-250重量份的金属水合物，其可从单体混合物得到，该混合物包括含有带4-14个碳原子的烷基的50重量份或更多的(甲基)丙烯酸酯单体、0.5-10重量份的可共聚的极性乙烯基单体及10-100重量份的增粘性树脂。在此文件中，尽管极性乙烯基单体的例子包括含羧基单体(如丙烯酸，衣康酸，(无水)马来酸和(无水)富马酸)及含氮单体(如丙烯酰胺)，但在此例子中实际上仅使用丙烯酸。尽管通过将增粘性树脂及丙烯酸烷基酯单体和丙烯酸的常见共聚物加到含有金属水合物的压敏粘合剂中在某种程度上可以补偿粘合强度，但是仍不能得到足够固持强度。
概述本发明的目的是提供一种具有足够粘合性能但不含有卤素基阻燃剂的阻燃的压敏粘合剂片或带。
为解决上述问题，本发明的一个方面是提供一种阻燃的丙烯酸压敏粘合剂片或带，其包括含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体、含氮单体和含羧基单体的单元的丙烯酸聚合物及金属水合物。
因为这种压敏粘合剂片或带不含有卤素，所以在燃烧中不产生毒性物质。此外，尽管含有阻燃剂用金属水合物，但是粘合强度和固持强度较高。
本发明的另一不同方面是提供一种阻燃的丙烯酸压敏粘合剂带或片，其包括含阻燃剂的压敏粘合剂层，其含有丙烯酸聚合物及金属水合物，该丙烯酸聚合物含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体和含氮单体的单元；及与含阻燃剂的压敏粘合剂层的至少一面的至少一部分接触的第二压敏粘合剂层，其含有丙烯酸聚合物，该丙烯酸聚合物含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体和含羧基单体的单元。
这种压敏粘合剂片或带不会由于羧基和金属水合物间的相互作用而导致粘合性能降低。此外，由于存在第二压敏粘合剂层，压敏粘合剂片或带的粘合表面也不带有阻燃剂。因此，可以防止因阻燃剂而使粘合性能降低。此外，由于在含阻燃剂的压敏粘合剂层中衍生于含氮单体的单元和在第二压敏粘合剂层中衍生于含羧基单体的单元具有高亲合力，因此在这些层间有足够的中间层粘合，而不需提供底漆层，从而防止中间层被破坏。
本发明另一方面提供一种阻燃的丙烯酸压敏粘合剂片或带，其包括含阻燃剂的压敏粘合剂层，其含有丙烯酸聚合物及金属水合物，该丙烯酸聚合物含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体和含羧基单体的单元，及与含阻燃剂的压敏粘合剂层的至少一面的至少一部分接触的第二压敏粘合剂层，其含有丙烯酸聚合物，该丙烯酸聚合物含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体和含氮单体的单元。
在这种压敏粘合剂片或带中，由于存在第二压敏粘合剂层，所以在压敏粘合剂片或带的粘合表面上没有阻燃剂。因此，可以防止因阻燃剂而使粘合性能降低。此外，由于在含阻燃剂的压敏粘合剂层中衍生于含羧基单体的单元和在第二压敏粘合剂层中衍生于含氮单体的单元具有高亲合力，因此在这些层间有足够的中间层粘合，而不需提供底漆层，从而防止中间层被破坏。
此外，在丙烯酸聚合物含有衍生于含羧基单体的单元和衍生于含氮单体的单元的情况下，丙烯酸聚合物在一个聚合物分子内可以含有基于这些单体的两种单元，或者其可以是含有基于含羧基单体的单元的丙烯酸聚合物和含有基于含氮单体的单元的丙烯酸聚合物所成的混合物。
下面对本发明优选的实施方案进行详细说明。此外，由于在″压敏粘合剂片″和″压敏粘合剂带″之间没有实质区别，因此，术语″压敏粘合剂片或带″简单地称为″压敏粘合剂片″。
压敏粘合剂层金属水合物本发明的阻燃的压敏粘合剂片含有金属水合物作为阻燃剂。金属水合物在环境有利性方面是优选的，因为它们不会在燃烧过程中与卤素基阻燃剂相经不会形成毒性产品。此外，因为与其他无卤素阻燃剂如磷酸酯，多磷酸铵和红磷相比，金属水合物不会塑化压敏粘合剂层，所以它们也是优选的，因为它们对压敏粘合剂层的固持强度没有不利作用。
本发明中所用的金属水合物的例子包括氢氧化镁和氢氧化铝。适当地在一定范围内选择加到压敏粘合剂层中的金属水合物的量，从而使压敏粘合剂片具有所需的阻燃性，并且对所加的量没有特别限制。按100重量份的压敏粘合剂层计，加入的金属水合物量通常为15-400重量份，优选为30-200重量份。这是因为如果加入的金属水合物量在此范围内，那么当对压敏粘合剂片进行UL燃烧测试时(UL 94，V-2)，能够得到一定水平的阻燃性。如果金属水合物的量过高，那么压敏粘合剂片具有挠性，不能得到密封的粘合物体，且粘合性能变差。
此外，因为金属水合物具有高热导性，所以它们使压敏粘合剂片具有热导性。因此，本发明的压敏粘合剂片也可用作热辐射片。
丙烯酸聚合物本发明的压敏粘合剂的特征在于，组成压敏粘合剂层的丙烯酸聚合物含有衍生于含羧基单体的单元和衍生于含氮单体的单元。本发明的压敏粘合剂片的压敏粘合剂层可以由单层或两层或多层组成。
在单层情况下，压敏粘合剂层含有丙烯酸聚合物，其含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体的单元，衍生于含羧基单体的单元，及衍生于含氮单体的单元。可选择地，压敏粘合剂层含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体的单元和衍生于含羧基单体的单元的丙烯酸聚合物及含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体的单元和衍生于含氮单体的单元的丙烯酸聚合物所成的混合物。因为在丙烯酸聚合物中衍生于含羧基单体的单元和衍生于含氮单体的单元具有极性，这使压敏粘合剂层具有共粘合性，可以增强粘合强度和固持强度。然而，金属水合物与羧基相互作用，使粘合性能(粘合强度，固持强度)降低。此外，由于硬化压敏粘合剂层的结果，这种相互作用也会产生使压敏粘合剂片与粘合的物体形状相匹配的能力降低的问题。因此，对于丙烯酸聚合物的原料而言，这种问题不仅对于使用含羧基单体，而且对于使用含氮单体都是不可避免的。另一方面，与仅使用含氮单体相比，混合使用含氮单体和含羧基单体会表现出优异的粘合性(粘合强度，固持强度)。
另一方面，在压敏粘合剂层由两层或多层组成时，含有包括至少衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体的单元和衍生于含羧基单体的单元的丙烯酸聚合物(称作聚合物(A))的层，及含有包括至少衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体的单元和衍生于含氮单体的单元的丙烯酸聚合物(称作聚合物(B))的层彼此相接排列。当按这种方式排列时，因为含羧基单体通常是酸性的，而含氮单体通常是碱性的，所以从这些极性单体得到的单元相互具有高亲合力，从而满意地结合，并密封相接层。因此，与常规压敏粘合剂片相比(通常具有多层压敏粘合剂层，其中热塑性树脂或其他底漆层在每层间穿插)，在本发明的压敏粘合剂片中，在具有多层压敏粘合剂层的情况下，即使不使用底漆层，每层间的粘合强度也足够，并且在使用时可以防止中间层破坏。此外，聚合物(A)也可以含有衍生于含氮单体的单元，其与聚合物(B)中的单元相同或不同。相似地，聚合物(B)也可含有衍生于含羧基单体的单元，其与聚合物(A)中的单元相同或不同。
在一个方面中，在压敏粘合剂片的一个侧面上需要高水平粘合性能的应用中，可以提供一种压敏粘合剂片，其中层压含有金属水合物和聚合物(B)的含阻燃剂的压敏粘合剂层及含有聚合物(A)但不含有金属水合物的第二压敏粘合剂层。在这种情况下，因为羧基和金属水合物在第二压敏粘合剂层中不会相互作用，因此在第二压敏粘合剂层的此侧上能够得到足够高的粘合性能。此外，在一个不同方面中，可以提供一种压敏粘合剂片，其中层压含有金属水合物和聚合物(A)的含阻燃剂的压敏粘合剂层及含有聚合物(B)但不含有金属水合物的第二压敏粘合剂层。在这种情况下，即使由于羧基和金属水合物在含阻燃剂的压敏粘合剂层中相互作用而使粘合性能降低，那么，在第二压敏粘合剂层的此侧上也能够得到足够高的粘合性能。在任一种情况下，都需要使含阻燃剂的压敏粘合剂层的厚度尽可能厚，以增强压敏粘合剂片的阻燃性。此外，需要使第二压敏粘合剂层的厚度在仍能得到粘合性能的范围内尽可能薄。此外，第二压敏粘合剂层可以连续地或不连续地层压在含阻燃剂的压敏粘合剂层上。在本文中，术语″连续地″指层形成在整个表面上，术语″不连续地″指层形成在表面上的一部分上。
在压敏粘合剂片的两个侧面上都需要高水平粘合性能的应用中，可以基于上面相似的方式考虑下面的方面。在一个方面中，本发明可以提供由三层或多层组成的压敏粘合剂片，其中在含有金属水合物和聚合物(B)的含阻燃剂的压敏粘合剂层(芯层)的两面上，用含有聚合物(A)但不含有金属水合物的第二压敏粘合剂层(壳层)层压。此外，在一个不同方面中，可以提供由三层或多层组成的压敏粘合剂片，其中在含有金属水合物和聚合物(A)的含阻燃剂的压敏粘合剂层(芯层)的两面至少一部分上，用含有聚合物(B)但不含有金属水合物的第二压敏粘合剂层(壳层)层压。每单层可以是连续或不连续的。
本发明的压敏粘合剂片的含阻燃剂的压敏粘合剂层也可以是泡沫形式。在这种情况下，尽管压敏粘合剂片的热导系数降低，但是该片与粘合的物体的形状相匹配的能力却得以提高，从而高度密封。因此，在粘合的物体表面不规则情况下，这是特别有利的。
本发明的压敏粘合剂片中的压敏粘合剂层的厚度应被适当选择，并且尽管对厚度没有特别限制，但是通常在仅由含阻燃剂的压敏粘合剂层组成的单层情况下，厚度通常为0.1-5mm，而在多层的情况下，如二层或三层或更多，含阻燃剂的压敏粘合剂层的厚度通常为0.1-5mm，而不含阻燃剂的第二压敏粘合剂层的厚度通常为10-100μm。这是因为如果厚度按如上所述，那么可以实现压敏粘合剂片的粘合性能，并且对压敏粘合剂片的阻燃性没有明显的不利作用。
单体用于在压敏粘合剂层中的丙烯酸聚合物的单体是上述(甲基)丙烯酸烷基酯，含羧基单体和含氮单体。可用于本发明的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的例子(甲基)丙烯酸酯，其中烷基的碳原子是22或更少，如(甲基)丙烯酸乙基酯，(甲基)丙烯酸丙基酯，(甲基)丙烯酸丁基酯，(甲基)丙烯酸戊基酯，(甲基)丙烯酸己基酯，(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯，(甲基)丙烯酸辛基酯，(甲基)丙烯酸异辛基酯，(甲基)丙烯酸壬基酯，(甲基)丙烯酸异壬基酯，(甲基)丙烯酸癸基酯，(甲基)丙烯酸月桂基酯，(甲基)丙烯酸棕榈基酯，(甲基)丙烯酸硬脂基酯和(甲基)丙烯酸二十二基酯。上述(甲基)丙烯酸酯可单独使用，或以两种或多种类型混合使用。此外，尽管对(甲基)丙烯酸烷基酯没有特别限制，但是按单体混合物的总重量计，通常所含量为40％或更多，优选为60％或更多。然而，小于99％。
能够与(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的含羧基单体的例子包括丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，马来酸，马来酸酐，富马酸和富马酸酐。含羧基单体可单独使用，或以两种或多种类型混合使用。尽管不意图限制含羧基单体，按单体混合物的总重量计，通常所含量为20wt.％或更少。所含量为0.5wt.％或更多。如果含羧基单体过量，那么不能得到令人满意的粘合性能，因为这不能使压敏粘合剂具有足够的初始粘合，或因为压敏粘合剂变硬。
能够与(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的含氮单体的例子包括丙烯酰胺(如二甲基丙烯酰胺，二乙基丙烯酰胺和甲基丙烯酸二乙基氨基乙基酯)，N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基己内酰胺和丙烯酰基吗啉。含氮单体可以单独使用，或以两种或多种类型混合使用。尽管不意图限制含氮单体，但是按单体混合物的总重量计，通常所含量为50wt.％或更少。所含量0.5wt.％或更多。如果含氮单体过量，那么不能得到令人满意的粘合性能，因为这不能使压敏粘合剂具有足够的初始粘合，或因为压敏粘合剂变硬。
制备丙烯酸聚合物可以使用各种聚合方法，如溶液聚合，嵌段聚合，悬浮液聚合或乳化聚合，通过方式，如光聚合或热聚合，来聚合上述单体。通过γ射线或电子束可以进行辐射聚合。通过在光聚合引发剂存下用UV光照射单体混合物来进行光聚合。通过在热聚合引发剂存在下将单体混合物加热至50-200℃来进行热聚合。尽管光聚合因为相对容易进行而是优选的，但是下含有后面说明的添加剂情况下，如金属水合物或可选择的热导填充剂形式的组分等，也可以考虑使用热聚合，这么使透过聚合材料的UV光更低。
在需要时可以用多官能丙烯酸酯交联剂交联丙烯酸聚合物，如1，6-己二醇二丙烯酸酯或异氰酸酯基交联剂。可以通过将多官能丙烯酸酯加到单体混合物中，然后聚合来用多官能丙烯酸酯交联剂进行交联。可使用单体混合物通过形成丙烯酸酯聚合物来用异氰酸酯基交联剂进行交联，该混合物的单体含有能够与异氰酸酯反应的基团，如含羟基单体，然后异氰酸酯和能够与异氰酸酯反应的基团反应。按100重量份的单体混合物计，交联剂的量通常为0.01-10重量份。
光聚合引发剂的例子包括苯偶姻醚，如苯偶姻乙基醚和苯偶姻异丙基醚，茴香偶姻乙基醚和茴香偶姻异丙基醚，Michler′s酮(4，4′-四甲基二氨基苯甲酮)，2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(如从Sartomer得到的KB-1，或从Ciba-Specialty Chemical得到的IrgacureTM651)，取代的苯乙酮，如2，2-二乙氧基苯乙酮。其他例子包括取代的α-缩酮，如2-甲基-2-羟基苯丙酮，芳香磺酰氯，如2-萘磺酰氯，及光学活性的肟化合物，如1-苯酮-1，1-丙二酮-2-(o-乙氧羰基)肟。尽管没有特别限制光聚合引发剂的量，但是按100重量份单体混合物计，通常为0.001-5重量份。
可使用的热聚合引发剂的例子包括有机过氧化物自由基引发剂，如二酰基过氧化物，过氧化缩酮，酮过氧化物，氢过氧化物，二烷基过氧化物，过氧化酯和过氧化碳酸酯。具体例子包括月桂酰基过氧化物，苯甲酰基过氧化物，环己酮过氧化物，1，1-双(t-丁基过氧化)-3，3，5-三甲基环己烷和t-丁基氢过氧化物。可选择地，过硫酸酯和/或二硫酸酯也可以使用。尽管没有特别限制热聚合引发剂的量，但是按100重量份单体混合物计，通常为0.001-5重量份。
制备压敏粘合剂片在压敏粘合剂片的制备中，使用总量为100重量份的上述单体，聚合引发剂和交联剂的混合物。本发明的压敏粘合剂片例如可按下述方式制备。首先，共混上述单体，然后在聚合引发剂存在下用适合的方式如UV光进行聚合，形成具有适合粘度的部分聚合物(浆料)。然后将金属水合物形式的阻燃剂加到这种浆料中，得到聚合混合物。也可将其他添加剂如热导填充剂(例如，氧化铝，氮化硼)，颜料，防老剂或热稳定剂随金属水合物一起加到聚合混合物中。接下来，将得到的聚合混合物涂覆到待释放处理的基底材料上，如聚对苯甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，并且为了封闭在聚合中作为抑制因素的氧，另一个PET薄膜或其他薄膜可被层压在涂覆的混合物上。接下来，当用适合的方式如UV光进一步聚合得到的涂覆混合物时，得到带有单层压敏粘合剂层的压敏粘合剂片。通过层压多层按上述方式制备的多个压敏粘合剂层可以得到多层压敏粘合剂片。可选择地，当相对较厚的含阻燃剂的压敏粘合剂层和相对较薄的不含有金属水合物的第二压敏粘合剂层形成的层压层时，通过将与第二压敏粘合剂层相应的薄片形状的压敏粘合剂层压到含阻燃剂的压敏粘合剂层表面上(例如，层压胶带)也可得到具有足够密封的多层压敏粘合剂片。此外，通过将用单体混合物的部分聚合物增厚的单体混合物或浆料涂覆到含阻燃剂的压敏粘合剂层上，然后按上述过程聚合，也可得到多层压敏粘合剂片。此外，为得到泡沫形式的含阻燃剂的压敏粘合剂层，可以将发泡剂，如偶氮基化合物加到单体混合物中，然后化学发泡。此外，也可使用低混点烷烃或氟基气体，通过物理发泡来形成泡沫。可选择地，可以使用另一种发泡方法的例子，起泡方法，其中，部分聚合单体混合物提高粘度后，用发泡机在供应氮气下使混合物起泡。
下面表明在本发明的压敏粘合剂片中，用于压敏粘合剂层的特别优选的共混物。
1.由单层组成的压敏粘合剂片1.1含阻燃剂的压敏粘合剂层该层含有100重量份的单体共混物的聚合物，约30-200重量份的金属水合物，及在需要时的颜料，防老剂，热稳定剂，热导填充剂等，其中共混物含有含氮单体和含羧基单体。单体共混物的共混比如下所示。
2.多层压敏粘合剂片2.1含阻燃剂的压敏粘合剂层(含有至少一种含氮单体)该层含有100重量份的单体共混物的聚合物，约30-200重量份的金属水合物，及在需要时的颜料，防老剂，热稳定剂，热导填充剂等，其中共混物含有含氮单体。单体共混物的共混比如下所示。
2.2含阻燃剂的压敏粘合剂层(含有至少一种含羧基单体)该层含有100重量份的单体共混物的聚合物，约30-200重量份的金属水合物，及在需要时的颜料，防老剂，热稳定剂，热导填充剂等，其中共混物含有含羧基单体。单体共混物的共混比如下所示。
2.3不含有阻燃剂(含有至少一种含羧基单体)的第二压敏粘合剂层在需要时将由下面成分组成的聚合物与防老剂，热稳定剂，颜料等混合。
2.3不含阻燃剂(含有至少一种含氮单体)的第二压敏粘合剂层在需要时将由下面成分组成的聚合物与防老剂，热稳定剂，颜料等混合。
测定使用按上述方式共混的压敏粘合剂层制备的本发明压敏粘合剂片，其具有下面的特性。
(1)高粘性，更具体而言，当剥离时粘合性能在180°时为8N/cm或更大。
(2)令人满意的阻燃性，更具体而言，阻燃性符合UL阻燃性标准，UV94V-2。
(3)与粘合的物体匹配的形状令人满意，更具体而言，用Asker型号C橡胶硬度测试仪测得，硬度为60°或更低。
(4)高热导性系数，更具体而言，热导性系数为0.3(W/m-K)或更多。
压敏粘合剂片的形式本发明的压敏片可以是带有基底材料的压敏粘合剂片的形式，在基底材料一面或两面的至少一部分上具有本发明压敏粘合剂层的单层或多层，或仅由单层或多层本发明的压敏粘合剂层组成的压敏粘合剂片的形式。例如，通过在基底材料上提供压敏粘合剂层，可以形成高强度压敏粘合剂片，基底材料例如是高强度聚对苯甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺。另一方面，因为本发明的压敏粘合剂片表现出优异的粘合性能，同时也具有较高的热导性，因此其能被用作热导片，用于使电子元件或其他放热元件与热辐射片或其他热辐射元件连接。在这种情况下，使用没有基底材料的压敏粘合剂片可以实现高水平热导性。
此外，压敏粘合剂片的压敏粘合剂层的表面可用可除去衬垫来覆盖，以在贮存和运输后生产中进行保护。
实施例实施例1在玻璃容器中混合具有下面共混比的单体共混物得到混合物，在用氮气置换混合溶液中的溶解氧后，使用低压汞灯的紫外光照射几分钟，部分聚合该混合物。
将金属水合物(氢氧化铝B53，130重量份，Nikkei Sangyo)形式的阻燃剂加到100重量份通过上述部分聚合得到的粘稠液体中，并用搅拌器搅拌至均匀。为刮刀将得到的液体混合物涂覆到待释放处理的聚酯薄膜(厚度50微米)上，至厚度为1mm，用封闭在光聚合中起抑制作用的氧，用涂覆液体覆盖聚酯薄膜。随后，使用高架低压汞灯的紫外光照射聚酯薄膜约10分钟，以光聚合液体混合物中的单体，得到无卤素阻燃的压敏粘合剂片。
实施例2通过在实施例1得到的片的两面上涂覆含有羧基的压敏粘合剂至厚度为25微米，得到无卤素阻燃的压敏粘合剂片。
含有羧基的压敏粘合剂片是下面材料的共聚物。
比较例1按与实施例1相同的方式得到无卤素阻燃的压敏粘合剂片，除了光聚合单体共混物的共混比为如下，并使用110重量份的氢氧化铝B73110(Nikkei Sangyo)作为阻燃剂。
实施例3通过在比较例1得到的片的两面上相似地涂覆实施例2的压敏粘合剂，得到无卤素阻燃的压敏粘合剂片。
实施例4按与实施例1相同的方式得到无卤素阻燃的压敏粘合剂片，除了单体共混物的共混比为如下，并使用130重量份的氢氧化镁Kisma 5J(Kyowa Chemical)作为阻燃剂，通过在该片的两面上涂覆含有源于含氮单体的单元的压敏粘合剂至厚度为25微米，得到无卤素阻燃的压敏粘合剂片。
含有源于含氮单体的单元的压敏粘合剂是下面材料的共聚物料。
比较例2按与实施例1相同的方式得到样品片，除了单体共混物的共混比为如下
比较例3通过将实施例3所述的含有羧基的压敏粘合剂涂覆至比较例2得到的片的两面上，至厚度为25微米，得到样品片。
比较例4在100℃下，通过用热刮刀将聚酯基热塑性树脂涂覆至比较例2得到的片的两面上，至厚度为25微米，得到样品片，用待释放处理的聚酯薄膜覆盖，然后加压粘合，在130℃下加热表面10秒。
比较例5在玻璃容器中混合具有下面共混比的100重量份单体共混物得到混合物，在用氮气置换混合溶液中的溶解氧后，使用低压汞灯的紫外光照射几分钟，部分聚合该混合物。
然后将磷酸酯形式的下面所示阻燃剂加到100重量份聚合得到的粘稠液体中，然后用搅拌器均匀搅拌。
用刮刀将得到的混合物涂覆到待释放处理的聚酯薄膜(厚度50微米)上，至厚度为1mm，为封闭在光聚合中起抑制作用的氧，用涂覆液体覆盖聚酯薄膜。随后，使用高架低压汞灯的紫外光照射聚酯薄膜约10分钟，以光聚合液体混合物中的单体，得到样品片。
比较例6按与比较例5相同的方式得到样品片，除了加入下面的阻燃剂。
得到的压敏片样品的评估方法和评估结果评估方法1)粘合强度为测定得到的片的粘合强度，使用万用拉伸测试机(Autograph(TM)，Shimadzu Corporation制造)，测试方法是基于JIS-Z-0237的180°剥离强度。从切成25mm宽和200mm长的每个得到的片得到各样品。在23+/-2℃和65+/-5％RH的条件下，将各样品与不锈钢(SUS304)板粘合。2kg负载的橡胶辊加压样品(橡胶厚度75～85°)。用甲苯溶剂洗涤不锈钢板，在使用前完全干燥。在23+/-2C和65+/-％RH条件下处理样品，并固定到拉伸测试机上，对样品以300mm/min 180°的速率剥离至不锈钢板。当剥离时，强度被认作是粘合强度，并按平均值计。每个得到的片的粘合强度是压缩后20分钟的值。
得到的片的阻燃性基于UL标准94V-2评估。
2)阻燃性将每个得到的片切成12.7mm×127mm(1/2 inches×5inches)，以形成五个样品。垂直固定样品的一端。首先将燃烧器火焰应用至样品的自由基达10秒。此后，停止应用火焰，然后再次将火焰应用至样品达10秒。
根据UL 94V-2的下面检测标准评估得到的每个片。
-总火焰燃烧时间(第一次应用火焰持续燃烧的时间加上第二次应用火焰持续燃烧的时间为总时间)小于30秒。
-五个样品的燃烧时间总和小于250秒。
-第二次应用火焰后，各样品的燃烧和发光燃烧时间不超过60秒。
-从任一样品取得燃烧滴，以点燃下面的棉花。
-没有样品燃烧至夹子部分。
3)片硬度将得到的片层压至厚度为10mm，使用Asker橡胶硬度测试仪型号Type C(Kobunshi Keiki)，在硬度测试仪上压缩片后得到的值(最大值)作为硬度。
4)片热导性使用高速热导性测试仪型号QTM-D3(Kyoto Electronics Mfg.)测量得到的片的热导系数。
5)耐执剪切固持强度将得到的片切成25mm×25mm(粘合区)，通过用2kg辊在片上前后移动来施压使压敏粘合剂表面两面分别与不锈钢板固定。在室温下(25℃)放置30分钟后，1kg重物悬浮在90℃气氛中，测量样品从不锈钢板上落下的时间量。实验结果是，在5000分钟或更长后，没有落下的那些样品记作″5000+″。
评估结果如表1所示。
表1
表1(续)
*1)A代表含羧基单体，B代表含氮单体。
*2)破坏方式是中间层破坏。
*3)破坏方式是中间层破坏。
评估结果。
实施例1～4具有高度粘合性能和阻燃性能，与粘合的物体的形状匹配令人满意，高热导系数。
在剥离强度和耐热固持强度方面，比较例1和2不如本发明的压敏粘合剂片。说明它们不适于需要高度粘合性能的应用。
在剥离强度和耐热固持强度实验中，比较例3和4中发生中间层破坏。因此，说明它们不适于需要高度粘合性能的应用或其中分离后残余粘合剂不是优选的应用中。此外，由于这些比较例不满足UL标准94V-2的要求，因此它们也不适于需要阻燃性的应用。
比较例5中由于磷酸酯阻燃剂作为增塑剂，所以硬度明显降低，在使用中的易操作性及使用中的耐热固持强度也有降低。此外，由于阻燃剂不起作用使这个比较例也不满足UL标准94V-2的要求，因此其他不适于需要阻燃性的应用。
与比较例4相似，比较例6的硬度和耐热固持强度降低，说明它们不适于需要高度粘合性能的应用。
本发明的无卤素阻燃的压敏粘合剂片同时具有高粘合性，满足UL阻燃性标准94V-2要求的阻燃性，与粘合的物体的形状匹配令人满意和高热导系数。
权利要求
1.一种阻燃的丙烯酸压敏粘合剂片或带，其包括含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体、含氮单体和含羧基单体单元的丙烯酸聚合物及金属水合物。
2.一种阻燃的丙烯酸压敏粘合剂带或片，其包括含阻燃剂的压敏粘合剂层，其含有丙烯酸聚合物及金属水合物，该丙烯酸聚合物含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体和含氮单体的单元；及与含阻燃剂的压敏粘合剂层的至少一面的至少一部分接触的第二压敏粘合剂层，其含有丙烯酸聚合物，该丙烯酸聚合物含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体和含羧基单体的单元。
3.如权利要求2所述阻燃的丙烯酸压敏粘合剂片或带，其中也包含衍生于含羧基单体的单元作为含阻燃剂的压敏粘合剂层中丙烯酸聚合物的单元。
4.如权利要求2所述的阻燃的丙烯酸压敏粘合剂片或带，其中还包含衍生于含氮单体的单元作为第二压敏粘合剂层中丙烯酸聚合物的单元。
5.如权利要求2～4中任一项所述的阻燃的丙烯酸压敏粘合剂片或带，其中该第二压敏粘合剂层位于该含阻燃剂的压敏粘合剂层两面的至少一部分上。
6.一种阻燃的丙烯酸压敏粘合剂片或带，其包括含阻燃剂的压敏粘合剂层，其含有丙烯酸聚合物及金属水合物，该丙烯酸聚合物含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体和含羧基单体的单元，及与含阻燃剂的压敏粘合剂层的至少一面的至少一部分接触的第二压敏粘合剂层，其含有丙烯酸聚合物，该丙烯酸聚合物含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体和含氮的单体单元。
7.如权利要求6所述的阻燃的丙烯酸压敏粘合剂片或带，其中还包含衍生于含氮单体的单元作为含阻燃剂的压敏粘合剂层中的丙烯酸聚合物的单元。
8.如权利要求6所述的阻燃的丙烯酸压敏粘合剂片或带，其中还包含衍生于含羧基单体的单元作为第二压敏粘合剂层中的丙烯酸聚合物的单元。
9.如权利要求6～8中任一项所述的阻燃的丙烯酸压敏粘合剂片或带，其中该第二压敏粘合剂层位于该含阻燃剂的压敏粘合剂层的两面的至少一部分上。
10.如权利要求5或权利要求9所述的阻燃的丙烯酸压敏粘合剂片或带，其中该第二压敏粘合剂层位于该含阻燃剂的压敏粘合剂层的两面的至少一部分上，及该含阻燃剂的压敏粘合剂层是泡沫。
全文摘要
本发明的目的是提供一种具有足够粘合性能，但不含有卤素基阻燃剂的阻燃压敏粘合剂片或带。在本发明的第一个方面中，提供一种阻燃丙烯酸压敏粘合剂片或带，其包括含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体、含氮单体和含羧基单体的单元的丙烯酸聚合物，及金属水合物。本发明的第二方面中，阻燃丙烯酸压敏粘合剂带或片包括含阻燃剂的压敏粘合剂层，其含有丙烯酸聚合物及金属水合物，该丙烯酸聚合物含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体和含氮单体或含羧基单体的单元；及与含阻燃剂压敏粘合剂层的至少一面的至少一部分接触的第二压敏粘合剂层，其含有丙烯酸聚合物，该丙烯酸聚合物含有衍生于(甲基)丙烯酸烷基酯单体和含羧基单体或含氮单体的单元。
文档编号C08K3/00GK1833012SQ200480022748
公开日2006年9月13日 申请日期2004年6月30日 优先权日2003年8月8日
发明者中村佐和子 申请人:3M创新有限公司