JP2001011418A - 難燃性接着剤及びそれを用いる難燃性接着フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な電気的絶縁性と接着性とを有し、しか
もハロゲン系難燃剤に匹敵する難燃性を有するノンハロ
ゲン系の難燃性接着剤及びそれを用いる難燃性接着フィ
ルムを提供する。 【解決手段】 ノンハロゲン系難燃性接着剤は、以下の
成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）： （Ａ） ポリエステル系樹脂； （Ｂ） 窒素含有有機難燃剤； 及び （Ｃ） 炭酸カルシウム を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フラットケーブル
の作製の際、あるいはフレキシブルプリント基板等の各
種電子部品の表面保護層を形成する際に使用するノンハ
ロゲン系の難燃性接着剤及びそれを用いる難燃性接着フ
ィルムに関する。より詳しくは、良好な電気的絶縁性と
接着性とを有し、しかもハロゲン系難燃剤を使用したハ
ロゲン系難燃性接着剤に匹敵する難燃性を有するノンハ
ロゲン系難燃性接着剤及びそれを用いる難燃性接着フィ
ルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】基材フィルム上に接着剤層が形成された
２枚の接着フィルムで、複数のライン状の導体を被覆し
た構造のフラットケーブルが知られている。このような
フラットケーブルは、近年の高密度実装されたＡＶ機器
やコンピュータ機器の配線に広く利用されるようになっ
ている。

【０００３】ところで、フラットケーブルに対しては、
その電気的用途及び防災の観点から、導体以外の構成材
料（即ち、基材フィルム及び接着剤層からなる接着フィ
ルム）が良好な絶縁性と難燃性とを示すことが望まれて
いる。

【０００４】このため、フラットケーブルに使用される
ような接着フィルムの接着剤層には、従来からハロゲン
系難燃剤（例えば、デカブロモジフェニルエーテルやヘ
キサブロモジフェニルエーテル等）や難燃助剤としてシ
リカ、クレー、アンチモン化合物等の無機フィラ等を添
加していた。しかし、最近の地球環境保護に対する配慮
から、接着剤層に添加する難燃剤として、ハロゲン系難
燃剤に代えてノンハロゲン系難燃剤が使用されるように
なっている。例えば、特開平６−３３８２２５号公報
は、フラットケーブル用の接着テープのポリエステル難
燃層に赤燐、リン酸エステル、水酸化マグネシウム等の
ノンハロゲン系難燃剤を添加することを開示している。
また、特開平９−２２１６４２号公報は、フラットケー
ブル用の接着性フィルムを構成する熱可塑性ポリエステ
ル系樹脂基材あるいはその上に形成される接着剤層を、
リン系難燃剤により難燃化することが開示されている。

【０００５】また、精密電子機器に用いられるフレキシ
ブルプリント基板等の各種電子部品の表面保護フィルム
として、フラットケーブルに用いられているものと同様
の難燃性接着フィルムが用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、人体の安全
に関わる種々の製品（例えば自動車のエアーバックや医
療機器）の配線としてフラットケーブルを使用する場
合、安全性を安定的に確保するために非常に高い絶縁性
が要求される。また、種々の精密電子機器の性能信頼性
を確保するためにも、フレキシブルプリント基板等の各
種電子部品の表面保護フィルムに対して高い絶縁性が要
求されている。

【０００７】しかし、上述の公報に開示された接着テー
プ又は接着フィルムの場合、使用するノンハロゲン系難
燃剤自体が示す吸湿性又はイオン性のために接着テープ
又は接着フィルムの電気抵抗を十分に高くすることがで
きないという問題がある。また、上述したようなノンハ
ロゲン系難燃剤は、従来のハロゲン系難燃剤に比べて本
質的に難燃性が十分でなく、所望の絶縁性を実現するた
めにはノンハロゲン系難燃剤の接着剤層中の含有量を高
める必要があり、このため接着剤層の接着力が低下し、
フラットケーブルの作製の際あるいはフレキシブルプリ
ント基板等の電子部品の表面への表面保護フィルムの積
層の際に、接着剤層と導体とが互いに剥離し易くなり、
また、接着剤層の凝集力が低下するという問題がある。

【０００８】本発明は、従来の技術の課題を解決しよう
とするものであり、良好な電気的絶縁性と接着性とを有
し、しかもハロゲン系難燃剤に匹敵する難燃性を有する
ノンハロゲン系の難燃性接着剤及びそれを用いる難燃性
接着フィルムを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、難燃性接
着剤用のベース樹脂として、比較的吸湿性が低いポリエ
ステル系樹脂を使用し、難燃剤としてメラミンシアヌレ
ート等の窒素含有有機難燃剤を使用し、且つ難燃助剤と
して炭酸カルシウムを併用することにより上述の目的を
達成できることを見出し、本発明を完成させるに至っ
た。

【００１０】即ち、本発明は、以下の成分（Ａ）、
（Ｂ）及び（Ｃ）： （Ａ） ポリエステル系樹脂； （Ｂ） 窒素含有有機難燃剤； 及び （Ｃ） 炭酸カルシウム を含有することを特徴とする難燃性接着剤を提供する。

【００１１】また、本発明は、この難燃性接着剤からな
る難燃性接着層が絶縁性基材フィルム上に設けられてい
ることを特徴とする難燃性接着フィルムを提供する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１３】本発明の難燃性接着剤は、必須成分とし
て、成分（Ａ）ポリエステル系樹脂、成分（Ｂ）窒素含
有有機難燃剤、及び成分（Ｃ）炭酸カルシウムを含有す
る。

【００１４】本発明の難燃性接着剤において、成分
（Ａ）のポリエステル系樹脂は、接着性樹脂成分として
且つ成膜成分として機能する。ポリエステル系樹脂を選
択した理由は、接着成分として一般的に用いられるポリ
アミド樹脂等に比べ吸湿性が比較的低く、しかもフィル
ム強度が実用上問題がなく、電気的絶縁性にも優れてい
るからである。

【００１５】このようなポリエステル系樹脂としては、
酸成分（例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェ
ニルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、分子中に
リン酸残基を有する多価カルボン酸、グルフタル酸、ト
リメリット酸、スルホイソフタル酸ナトリウム等）と、
ジアルコール成分（例えば、エチレングリコール、１，
４−ブタンジオール、１，４−ジシクロヘキサンジメタ
ノール、１，４−シクロヘキサンジメチロール、ジエチ
レングリコール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイ
ド付加トリメチロールプロパノール等）とから形成され
るポリエステル系樹脂を挙げることができる。中でも、
分子中にリン酸残基を有するリン内添ポリエステル系樹
脂（特開平８−６０１０８号公報の請求項１、段落００
１０、段落００１１、段落００１５等参照）が高い難燃
性の点で好ましい。

【００１６】成分（Ａ）のポリエステル系樹脂の数平均
分子量は、難燃性接着剤が後述する成分（Ｂ）の窒素含
有有機難燃剤及び成分（Ｃ）の炭酸カルシウムを多量に
含有した場合であっても十分な成膜性を確保するという
観点から、好ましくは３０００〜１０００００、より好
ましくは１００００〜５００００の範囲である。

【００１７】また、成分（Ａ）のポリエステル系樹脂の
ガラス転移点は、難燃性接着剤をフラットケーブルの作
製に適用した場合にライン状の導体に良好に熱接着する
ように、好ましくは０〜１００℃、より好ましくは０〜
７０℃である。

【００１８】成分（Ｂ）の窒素含有有機難燃剤は、ノン
ハロゲン系難燃剤であると共に難燃性接着剤に含有させ
た場合に電気抵抗を高くする。このような成分（Ｂ）の
窒素含有有機難燃剤としては、メラミン（シアヌル酸ト
リアミド）、アムメリン（シアヌル酸ジアミド）、アム
メリド（シアヌル酸モノアミド）、メラム([３，５−
(ＮＨ₂)Ｃ₃Ｎ₃]ＮＨであると推定）、メラミンシアヌレ
ート（メラミンとシアヌール酸との縮合）、メラミン樹
脂、ホモグアナミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナ
ミン等のメラミン誘導体等を好ましく挙げることができ
る。これらの中でも、ポリエステル系樹脂への分散性、
混合性、接着性等の点からメラミン、メラミンシアヌレ
ート又はベンゾグアナミンが好ましく、中でもメラミン
シアヌレートが特に好ましい。

【００１９】成分（Ｂ）の窒素含有有機難燃剤の使用量
は、少なすぎると十分な難燃効果が得られず、多すぎる
と接着強度が不十分となるので、成分（Ａ）のポリエス
テル系樹脂１００重量部に対し好ましくは５０〜１５０
重量部、より好ましくは５０〜１００重量部である。

【００２０】成分（Ｃ）の炭酸カルシウムは、成分
（Ｂ）の窒素含有有機難燃剤と併用することにより、難
燃性接着剤に良好な難燃性と接着性とをバランスよく実
現する難燃助剤として用いられている。

【００２１】成分（Ｃ）の炭酸カルシウムの使用量は、
少なすぎると添加効果が十分に得られず、多すぎると接
着性が低下するので、成分（Ａ）のポリエステル系樹脂
１００重量部に対し好ましくは５〜１５０重量部、より
好ましくは１０〜１００重量部である。

【００２２】なお、メラミンシアヌレートは高価である
ので、メラミンシアヌレートの一部を他の材料に置き換
えてもよい。本発明の場合、水酸化アルミニウムを置き
換える材料として使用することができる。置き換えるこ
とのできる量は、４０重量％までが好ましい。

【００２３】本発明の難燃性接着剤には、本発明の効果
を損なわない範囲で、種々の添加剤、例えば、有機溶
剤、酸化防止剤、金属腐食防止剤、着色剤（顔料、染
料）、接着成分樹脂と難燃剤との間の凝集力を上昇させ
る各種カップリング剤、架橋剤、架橋助剤、充填剤、帯
電防止剤、難燃触媒、リン系難燃剤等を適宜添加しても
よい。

【００２４】本発明の難燃性接着剤は、成分（Ａ）、成
分（Ｂ）、成分（Ｃ）及び必要に応じて他の添加成分と
を均一に混合することにより製造することができる。

【００２５】本発明の難燃性接着剤は、溶液、ペース
ト、ペレット等の形態で使用することができる。

【００２６】次に本発明の難燃性接着フィルムについて
説明する。

【００２７】本発明の難燃性接着フィルムは、上述の難
燃性接着剤からなる難燃性接着層が絶縁性基材フィルム
上に設けられた構造を有する。従って、この難燃性接着
フィルムは、良好な電気的絶縁性と接着性とを維持しな
がらハロゲン系難燃剤に匹敵する難燃性を実現できる難
燃性接着フィルムとなる。

【００２８】難燃性接着層の厚みは、難燃性接着フィル
ムの使用目的等により異なるが、通常１０〜１００μｍ
である。

【００２９】絶縁性基材フィルムとしては、ポリエチレ
ンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレート
フィルム、ポリイミドフィルム、ポリフェニレンスルフ
ィドフィルム、ポリプロピレノキサイドフィルム、ポリ
エチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリアミ
ドフィルム等を挙げることができる。また、その厚み
は、使用目的に応じて適宜選択することができ、例え
ば、数μｍ〜数百μｍとすることができる。

【００３０】本発明の難燃性接着フィルムは、上述した
本発明の難燃性接着剤の有機溶剤（例えばトルエン）含
有溶液を、ポリエチレンテレフタレート等の絶縁性基材
フィルム上に塗布乾燥して難燃性接着層を形成すること
により、あるいは難燃性接着剤を絶縁性基材フィルム上
に溶融押し出し成膜することにより製造することができ
る。

【００３１】本発明の難燃性接着フィルムは、フレキシ
ブルプリント基板、リジットプリント基板等の各種電子
部品の表面保護フィルムとして用いることができるが、
特にフラットケーブルを作製する際に好ましく使用する
ことができる。例えば、フラットケーブルは、複数の導
体を平行に配列した後に、難燃性接着フィルムを導体の
上下から積層することにより作製することができる。こ
こで、難燃性接着フィルムは、難燃剤の存在により常温
では粘着性が十分でないので、積層の際に８０〜２００
℃の範囲に加熱したロールを使用する熱ラミネート法に
より作製することができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明について実施例により具体的に
説明する。

【００３３】実施例１〜３及び比較例１〜３ （難燃性接着剤の調製）表１に示す配合量で、接着性樹
脂としてポリエステル系樹脂（エリーテルシリーズ（飽
和ポリエステル樹脂）、ユニチカ社製）を、メチルエチ
ルケトン７５重量部及びトルエン３００重量部からなる
混合溶媒に溶解し、その溶液に難燃剤及び難燃助剤を添
加し、混合攪拌して溶液状の難燃性接着剤を調製した。

【００３４】（難燃性接着フィルムの作製）溶液状の難
燃性接着剤を、２５μｍの厚みのポリエステルフィルム
（ユニチカ社製）にバーコーターにより塗布し、乾燥炉
に投入してメチルエチルケトン及びトルエンを揮発さ
せ、難燃性接着層（４０μｍ厚）を形成した。これによ
り難燃性接着フィルムを得た。

【００３５】（フラットケーブルの作製）得られた難燃
性接着フィルムを所定の長さに切断したものを２枚用意
し、１つの難燃性接着フィルムに線厚が５０μｍである
複数の平角導体（平角銅線をスズメッキしたもの）を平
行に並設し、その上にもう一方の難燃性接着フィルムを
載置した後に、１５０℃に加熱した２本のロール間を通
過させることにより、両フィルムを貼り合わせ、フラッ
トケーブルを作製した。

【００３６】（評価）実施例１〜３及び比較例１〜３の
難燃性接着剤について、以下に説明するように、「電気
抵抗」、「難燃性及び燃焼ガス」及び「接着性」に関す
る評価を行った。得られた結果を表１に示す。

【００３７】（電気抵抗）フラットケーブルの隣り合う
導体（導体長１００ｍｍ）間の電気抵抗（印加電圧０．
５ＫＶ）を測定した。電気抵抗が１０¹¹Ωを超える場合
を「○」として評価し、電気抵抗が１０¹⁰Ω以上１０¹¹
Ω未満の場合を「△」と評価し、電気抵抗が１０¹⁰Ω未
満の場合を「×」と評価した。

【００３８】ここで、フラットケーブルを高い安全性が
求められる自動車用部品、医療用機器等に適用する場合
には１０¹⁰Ω以上の電気抵抗が必要である。

【００３９】（難燃性及び燃焼ガス）ＵＬ−ＳＵＢ７５
８−ＶＷ１に準拠した方法で難燃性試験を行った。ここ
でハロゲン系難燃剤（比較例３）と同等の難燃性を示し
た場合を「◎」として評価し、ハロゲン系難燃剤よりも
難燃性のレベルが劣っているが実用上問題のない場合を
「○」として評価し、実用上問題のある場合を「×」と
評価した。

【００４０】また、難燃性試験において発生したガスを
採集し、そのガスのガスクロマトグラフ分析を行った。
ここで、ハロゲンガスが確認されなかった場合を「○」
として評価し、ハロゲンガスが確認された場合を「×」
と評価した。

【００４１】（接着性）難燃性接着フィルム同士が接着
している部分、及び導体と難燃性接着フィルムとが接着
している部分を切り出し、６０℃の恒温槽に１週間放置
した後、各接着力をテンシロン（オリエンテック社製）
により測定した。ここで、接着フィルム同士及び導体と
接着フィルムとの間の接着力が０．５ｋｇ／ｃｍを超え
る接着力が測定されたものを「○」として評価し、０．
３ｋｇ／ｃｍ以上０．５ｋｇ／ｃｍ未満の接着力が測定
されたものを「△」として評価し、０．３ｋｇ／ｃｍ未
満のものは「×」として評価した。

【００４２】

【表１】 （重量部） 実施例 比較例 １ ２ ３ １ ２ ３ （接着性樹脂） ポリエステル系樹脂 100 100 100 100 100 100 （難燃剤） メラミンシアヌレート 80 60 40 − − − リン酸アンモニウム − − − 120 − − テ゛カフ゛ロモシ゛フェニルオキサイト゛ − − − − − 60 （難燃助剤） 炭酸カルシウム 40 60 40 − 60 − 水酸化アルミニウム − − 40 − − − 三酸化アンチモン − − − − − 32 （評価） 難燃性 ◎ ○ ◎ ◎ × ◎ 燃焼ガス ○ ○ ○ ○ ○ × 電気抵抗 ○ ○ ○ × ○ ○ 接着性 ○ ○ ○ × ○ ○

【００４３】（結果）表１から、ポリエステル系樹脂と
メラミンシアヌレート（窒素含有有機難燃剤）と炭酸カ
ルシウムとを含有する実施例１の難燃性接着剤は、「電
気抵抗」、「難燃性及び燃焼ガス」及び「接着性」の各
評価項目について良好な結果が得られていることがわか
る。

【００４４】また、実施例１の難燃性接着剤の組成か
ら、メラミンシアヌレートの量を２０重量部減じ、炭酸
カルシウムの量を２０重量部増した実施例２の難燃性接
着剤は、「電気抵抗」、「難燃性及び燃焼ガス」及び
「接着性」の各評価項目について良好な結果が得られて
いることがわかる。なお、難燃性については、実施例１
の場合の方がわずかに良好であったことがわかる。

【００４５】また、実施例１の難燃性接着剤の組成か
ら、メラミンシアヌレートの量を減じ、減じた分を水酸
化ナトリウムで代用した実施例３の難燃性接着剤は、実
施例１の場合と同様に、「電気抵抗」、「難燃性及び燃
焼ガス」及び「接着性」の各評価項目について良好な結
果が得られていることがわかる。

【００４６】一方、難燃剤としてリン酸アンモニウムを
使用した比較例１の難燃性接着剤は、「電気抵抗」と
「接着性」については、不十分な結果であった。

【００４７】また、実施例２の難燃性接着剤の組成か
ら、メラミンシアヌレートを除いた比較例２の難燃性接
着剤は、「難燃性」について不十分な結果であった。

【００４８】なお、従来のハロゲン系難燃剤（デカブロ
モジフェニルオキサイド）を使用した比較例３の難燃性
接着剤は、燃焼ガスの問題を解決できないことがわか
る。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、良好な電気的絶縁性と
接着性とを有し、しかもハロゲン系難燃剤に匹敵する難
燃性を有するノンハロゲン系の難燃性接着剤及びそれを
用いる難燃性接着フィルムが提供される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J004 AA15 AA17 AA18 AB01 CA04 CA06 CC02 FA04 FA05 FA09 4J040 ED031 HA196 HC25 JA09 KA36 LA08 LA09 5G311 CA01 CA02 CF06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の成分（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）： （Ａ） ポリエステル系樹脂； （Ｂ） 窒素含有有機難燃剤； 及び （Ｃ） 炭酸カルシウム を含有することを特徴とする難燃性接着剤。
2. 【請求項２】 成分（Ａ）のポリエステル系樹脂１００
   重量部に対し、成分（Ｂ）の窒素含有有機難燃剤を５０
   〜１５０重量部含有する請求項１記載の難燃性接着剤。
3. 【請求項３】 成分（Ａ）のポリエステル系樹脂１００
   重量部に対し、成分（Ｃ）の炭酸カルシウムを５〜１５
   ０重量部含有する請求項１又は２記載の難燃性接着剤。
4. 【請求項４】 成分（Ｂ）の窒素含有有機難燃剤が、メ
   ラミンシアヌレートである請求項１〜３のいずれかに記
   載の難燃性接着剤。
5. 【請求項５】 絶縁性基材フィルム上に、請求項１〜４
   のいずれかに記載の難燃性接着剤からなる難燃性接着層
   が形成されていることを特徴とする難燃性接着フィル
   ム。