【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フラットケーブルやフレキシブルプリント基板などに用いられるノンハロゲン系の難燃性接着混和物に関する。
【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、複数の平角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、コンピュータ機器やオーディオ機器、ビディオ機器等の内部の高密度配線等に広く利用されている。
【０００３】
ところで、このようなフラットケーブルにあっては、基材フィルムとしてポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂からなるフィルムが多く使用されている現状から、その接着剤層を構成する接着混和物にはポリエステル樹脂を主成分とするものが主に使用されている。
【０００４】
また、フラットケーブルについては、防災の観点からその構成材料に良好な難燃性が求められており、その接着剤層にも難燃性が要求されている。このため、接着剤層をなす接着混和物として、デカブロモジフェニルエーテルなどのハロゲン系難燃剤を配合したものなどが検討されている。
【０００５】
しかしながら、この種のハロゲン系難燃剤を添加した難燃性接着混和物では、この難燃性接着混和物を用いたフラットケーブルなどの廃棄焼却処分の際に、有害なハロゲン含有ガスが発生するため、その使用を避けざるを得ないと言う欠点がある。
【０００６】
このため、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物などのノンハロゲン系難燃剤を多量に配合することが行われている。
しかし、金属水酸化物を多量配合した接着剤では、その接着強度が大幅に低下するという大きな問題がある。
【０００７】
このようなフラットケーブルの接着剤層を構成する難燃性接着混和物に関しては、例えば以下の特許文献１ないし３が知られている。これらは、ポリエステル樹脂を主成分とし、これに各種難燃剤を配合したものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３２９２３８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２２２９２０号公報
【特許文献３】
特開２０００−８０３４２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明における課題は、フラットケーブル等に用いられる接着混和物において、基材フィルムなどに対して接着力が高く、ノンハロゲンで、十分な難燃性を有する難燃性接着混和物を得ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、ポリエステル樹脂１００重量部と、水酸化マグネシウム２０〜１２０重量部と、水酸化アルミニウム２０〜１２０重量部と、窒素含有有機難燃剤２０〜１２０重量部と、ホウ素化合物１０〜５０重量部と、カルシウム化合物１０〜５０重量部と、ヒドロキシスズ酸亜鉛０〜５０重量部を含む難燃性接着混和物である。
【００１１】
請求項２にかかる発明は、ポリエステル樹脂がガラス転移温度−７０〜９０℃、分子量５０００〜５００００であるポリエステル樹脂を含むものである請求項１記載の難燃性接着混和物である。
請求項３にかかる発明は、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムの粒径が１μｍ以下である請求項１または２記載の難燃性接着混和物である。
【００１２】
請求項４にかかる発明は、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ないし３のいずれかに記載の難燃性接着混和物である。
請求項５にかかる発明は、ホウ素化合物がメタホウ酸バリウムである請求項１ないし４のいずれかに記載の難燃性接着混和物である。
【００１３】
請求項６にかかる発明は、カルシウム化合物が炭酸カルシウムである請求項１ないし５のいずれかに記載の難燃性接着混和物。
請求項７にかかる発明は、ヒドロキシスズ酸亜鉛の粒径が１０μｍ以下である請求項１ないし６のいずれかに記載の難燃性接着混和物である。
【００１４】
請求項８にかかる発明は、基材フィルムの表面に接着剤層を形成した接着フィルムで導体を挟み、この接着フィルムを接着してなるフラットケーブルにおいて、上記接着剤層を、請求項１ないし７のいずれかに記載の難燃性接着混和物で構成したフラットケーブルである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態に基づいて、詳しく説明する。
図１は、本発明のフラットケーブルの一例を示すもので、図中符号１は、基材フィルムを示す。
この基材フィルム１は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの飽和ポリエステル、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどのプラスチックからなる厚み１０〜２００μｍのフィルムである。これらのプラスチックフィルムの中でもポリエチレンテレフタレートフィルムが、電気的特性、機械的特性、コストなどの点でこのましい。
【００１６】
この基材フィルム１の一方の表面には、厚み１５〜１００μｍの接着剤層２が形成されて接着フィルム３となっている。
この接着フィルム３は、その２枚が互いに接着剤層２、２が相対するように重ね合わせられ、その間に複数の平角状の導体４、４が挟まれた状態で貼り合わせられて、この例のフラットケーブルが構成されている。
【００１７】
そして、接着フィルム３の接着剤層２は、ポリエステル樹脂１００重量部と、水酸化マグネシウム２０〜１２０重量部と、水酸化アルミニウム２０〜１２０重量部と、窒素含有有機難燃剤２０〜１２０重量部と、ホウ素化合物１０〜５０重量部と、カルシウム化合物１０〜５０重量部と、ヒドロキシスズ酸亜鉛０〜５０重量部を必須成分として含む難燃性接着混和物で構成されている。
【００１８】
上記ポリエステル樹脂としては、そのガラス転移温度が−７０〜９０℃であり、かつ分子量が５０００〜５００００であるポリエステル樹脂が少なくとも１種用いられ、これ以外のポリエステル樹脂を適宜含むものも使用できる。本発明での分子量は、重量平均分子量で表記するものとする。
【００１９】
このポリエステル樹脂の具体的なものとしては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸などの酸成分と、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チロール、ジエチレングリコールなどのジアルコールなどのアルコール成分を原料として周知の縮重合方法によって得られた各種の飽和ポリエステル、飽和共重合ポリエステルが用いられる。
【００２０】
そして、このポリエステル樹脂のガラス転移温度は、上記酸成分とアルコール成分とをそれぞれ１種以上適切に組み合わせることにより、これを−７０〜９０℃の範囲に調整することができる。
また、その分子量は、酸成分とアルコール成分との縮重合反応時の種々の重合条件、例えば、重合温度、重合時間、重合圧力、重合触媒などを適宜調整することにより、これを５０００〜５００００の範囲に設定することができる。
【００２１】
このポリエステル樹脂において、ガラス転移温度が−７０℃未満ではブロッキング性が悪化し、９０℃を越えると接着性が低下する。また、分子量が５０００未満では混和物が脆くなり、５００００を越えると混和物が硬くなり、可撓性がなくなる。
【００２２】
本発明の難燃性接着混和物で用いられる第１の難燃剤としては、水酸化マグネシウムが用いられる。この水酸化マグネシウムは、ノンハロゲンの難燃剤であり、燃焼時に分子内の水が遊離して難燃効果を示すものである。この水酸化マグネシウムには、ポリエステル樹脂に対する親和性を高め、混和物の機械的特性および接着性の低下を抑える目的で、表面処理を施したものを使用することが好ましい。
【００２３】
この表面処理には、ステアリン酸、オレイン酸などの高級脂肪酸による表面処理、ビニルシラン、エポキシラン、アミノシランなどのシランカップリング剤による表面処理、有機チタネートによる表面処理などがある。
この水酸化マグネシウムの粒子径は、３μｍ以下のものが好ましく、粒子径が３μｍを越えるとポリエステル樹脂の対する分散性が低下して好ましくない。
【００２４】
この水酸化マグネシウムの添加量は、ポリエステル樹脂１００重量部に対して、２０〜１２０重量部、好ましくは６０〜１００重量部とされ、混和物に要求される難燃性、接着性、機械的特性などに応じてこの範囲内で決められる。２０重量部未満では難燃性が不足し、１２０重量部を越えると接着性が低下する。
【００２５】
また、第２の難燃剤として水酸化アルミニウムが用いられる。この水酸化アルミニウムも、ノンハロゲンの難燃剤であり、燃焼時に分子内の水が遊離して難燃効果を示すもので、同様にポリエステル樹脂に対する親和性を高め、混和物の機械的特性および接着性の低下を抑える目的で、表面処理を施したものを使用することが好ましい。
【００２６】
この水酸化アルミニウムの添加量は、ポリエステル樹脂１００重量部に対して同様に２０〜１２０重量部とされ、混和物に要求される難燃性、接着性、機械的特性などに応じてこの範囲内で決められる。また、配合量が２０重量部未満では混和物の難燃性が不足し、１２０重量部を越えると混和物の接着性が低下する。
【００２７】
また、第３の難燃剤として、窒素含有有機難燃剤が用いられる。この窒素含有有機難燃剤は、ノンハロゲンの難燃剤であり、接着剤層の電気抵抗を低下させないものである。この窒素含有有機難燃剤の具体例としては、シアヌル酸トリアミド、シアヌル酸ジアミド、シアヌル酸モノアミド、メラム、メラミンシアヌレート、メラミン樹脂、ホモグアナミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミンなどの１種または２種以上の混合物が挙げられる。
これらの中でも、ポリエステル樹脂に対する分散性、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が特に好ましい。
【００２８】
また、この窒素含有有機難燃剤としては、その粒子が表面処理されているものが、ポリエステル樹脂に対する分散性が良くなり、難燃性接着混和物の混練性が良好となって好ましい。この表面処理には、シリカ、酸化チタンなどの粒径が１〜１００ｎｍの無機微粒子で窒素含有有機難燃剤粒子表面を被覆するものなどがある。この表面処理窒素含有有機難燃剤の表面処理のための無機微粒子の量は、全体の重量比で０．１〜５重量％とすることが好ましい。
【００２９】
この窒素含有有機難燃剤の配合量は、ポリエステル樹脂１００重量部に対して２０〜１２０重量部とされ、２０重量部未満では難燃性が不足し、１２０重量部を超えると接着力が低下し、混練性も低下する。ただし、表面処理されていない窒素含有有機難燃剤では、その配合量を、３０〜８０重量部程度とすることが良好な混練性を得るうえで好ましい。
【００３０】
また、第１の難燃助剤としてホウ素化合物が用いられる。このホウ素化合物の具体例には、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウムなどが挙げられる。このホウ素化合物は良好な難燃性を示し、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムおよび窒素含有有機難燃剤の配合量を減量することができ、高い難燃性を維持したまま良好な接着性が得られる。
【００３１】
このホウ素化合物の配合量は、ポリエステル樹脂１００重量部に対して１０〜５０重量部、好ましくは１０〜３０重量部とされ、要求される難燃性と水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムおよび窒素含有有機難燃剤の配合量との関係で決められるが、１０重量部未満では混和物の難燃性が不足し、５０重量部を越えると接着性が低下する。
【００３２】
さらに、第２の難燃助剤としてカルシウム化合物が添加される。このカルシウム化合物の具体例としては、水酸化カルシウム、炭酸カルシウムなどが挙げられる。このカルシウム化合物も同様に良好な難燃性を示し、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムおよび窒素含有有機難燃剤の配合量を減量することができ、高い難燃性を維持したまま良好な接着性が得られる。
【００３３】
このカルシウム化合物の配合量は、ポリエステル樹脂１００重量部に対して１０〜５０重量部、好ましくは１０〜３０重量部とされ、要求される難燃性と水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムおよび窒素含有有機難燃剤の配合量との関係で決められるが、１０重量部未満では混和物の難燃性が不足し、５０重量部を越えると接着性が低下する。
【００３４】
本発明において使用されるヒドロキシスズ酸亜鉛は、接着力向上剤として機能するもので、平均粒径が１０μｍ以下の粒子が用いられる。
このヒドロキシスズ酸亜鉛の配合量は、ポリエステル樹脂１００重量部に対して０〜５０重量部とされ、５０重量部を超えると逆に接着力が低下する。このヒドロキシスズ酸亜鉛は必ずしも配合する必要はない。
【００３５】
また、ヒドロキシスズ酸亜鉛は、同時に混和物に対して、難燃性を付与するため、これを配合することで上記金属水酸化物および窒素含有有機難燃剤の配合量を低減でき、上記難燃剤および難燃助剤の配合による接着力、機械的特性の低下を抑えることができる。
【００３６】
また、本発明の難燃性接着混和物には、シリカ等を添加することができ、シリカをポリエステル樹脂１００重量部に対して５重量部程度添加することで、ブロッキング性が向上し、接着剤が基材に残る糊残り現象を防止することができる。
【００３７】
また、本発明の効果を損なわない範囲で、さらに種々の添加剤、例えば有機溶剤、酸化防止剤、金属腐食防止剤、着色剤、各種カップリング剤、架橋剤、架橋助剤、帯電防止剤を適宜添加しても良い。
上記有機溶剤には、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、トルエンなどの芳香族類などが用いられる。
【００３８】
本発明の難燃性接着混和物は、ポリエステル樹脂１００重量部と、水酸化マグネシウム２０〜１２０重量部と、水酸化アルミニウム２０〜１２０重量部と、窒素含有有機難燃剤２０〜１２０重量部と、ホウ素化合物１０〜５０重量部と、カルシウム化合物１０〜５０重量部と、ヒドロキシスズ酸亜鉛０〜５０重量部と、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。また、この混和物の接着強度は、剥離強度で０．５ｋｇｆ／ｃｍ以上であることが好ましい。
【００３９】
また、本発明の接着混和物の形態としては、溶液、ペースト、ペレット等の形態とすることができ、フラットケーブルの接着剤層を形成するには、溶液タイプとして、基材フィルムに塗布して使用する他、ペレットを押出機から基材フィルム上に押出し、製膜して使用することができる。
【００４０】
また、本発明のフラットケーブルは、上述のようにして形成された接着フィルムを使用し、これに導体を挟んで、加圧ロール、加圧プレスなどにより加圧し、この時同時に温度８０〜２００℃に加熱することで製造される。一般的には、加熱加圧ロールを使用し、連続的に接着してゆく方法が作業性等の点で広く使用される。
【００４１】
また、基材フィルム１と接着剤層２との接着性、耐熱接着性を高め、熱接着加工速度を高めるためなどに、基材フィルム１上に予めプライマーを塗布してプライマー層を形成しておき、このプライマー層上に上記難燃接着混和物からなる接着剤層２を形成することができる。
【００４２】
このようなプライマーとして、例えばイソシアネート基、ブロックイソシアネート基および／またはカルボジイミド基を有する多官能性化合物と、ガラス転移点が２０〜１２０℃のポリエステル系樹脂と、ポリウレタン系樹脂を含む樹脂組成物をエステル系、ケトン系などの各種有機溶媒に溶解したプライマーが挙げられる。
【００４３】
この樹脂組成物において、ポリエステル系樹脂とポリウレタン系樹脂との配合割合は、ポリエステル系樹脂／ポリウレタン系樹脂（重量比）＝０．７／０．３〜０．３／０．７の範囲とされる。また、多官能性化合物の添加量は、樹脂成分の反応基に対して１〜２０倍当量程度が好ましい。また、プライマーの固形分としては２〜６０重量％程度とされる。
【００４４】
プライマーの塗布は、基材フィルム１上にロールコート、バーコート、ダイコートなどの周知の塗布手段により塗布し、乾燥することにより行われる。プライマー層の厚さは、０．０５〜１０μｍ程度とされる。０．０５μｍ未満ではプライマーの効果が得られず、１０μｍを越えても過剰であり、難燃性が低下する恐れもある。プライマーの塗布に先立ち基材フィルム１に放電処理、火炎処理などを施して親和性を高めることもできる。
【００４５】
また、上記多官能性化合物としては、トリレンジイソシアネート、４．４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネートとそれらのビューレット体、トリメチロールプロパン等のアダクト体、イソシアネート３量体等のイソシアネート類、さらにはイソシアネートをアルコール、フェノール類、ラクタム、活性メチレン化合物でブロックしたブロックイソシアネートを使用することができる。
【００４６】
さらに、上記イソシアネート類から合成したポリトルエンカルボジイミド、ポリ−４，４−ジフェニルメタンカルボジイミド、ポリイソホロンカルボジイミド、ポリヘキサンカルボジイミドなどのカルボジイミド系架橋剤及びその誘導体を使用することができる。
この多官能性化合物では、分子内に２〜６個のイソシアネート基、ブロックイソシアネート基および／またはカルボジイミド基を有するものが好ましい。
【００４７】
また、上記多官能性化合物は、溶剤に溶解または分散して使用することが好ましい。このための溶剤には、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ｎ−メチルピロリドン、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸プロピル、トルエン、キシレン、シクロヘキサンなどが挙げられる。
【００４８】
上記ポリエステル系樹脂としては、例えばテレフタル酸等の芳香族飽和ジカルボン酸と飽和二価アルコールとの重縮合により生成する熱可塑性のポリエステル系樹脂を使用することができる。上記芳香族飽和ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ジフェニルエーテル−４，４−ジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸やこれらの誘導体を１種または２種以上用いることができる。
【００４９】
上記飽和二価アルコールとしては、エチレングリコール、ピロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコールなどの脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族グリコール、２，２−ビス（４’−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、ナフタレンジオールなどの芳香族ジオールを用いることができる。
また、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸などのジカルボン酸を添加して、共重縮合して変性してガラス転移点を２０〜１２０℃のポリエステル系樹脂としてもよい。
【００５０】
上記ポリウレタン系樹脂としては、多官能イソシアネートとヒドロキシル基含有化合物との反応により得られるポリウレタン系樹脂が用いられる。具体的には、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート、あるいはヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート等の多官能イソシアネートと、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリアクリレートポリオールなどのヒドロキシル基含有化合物との反応により得られる一液または二液硬化型のポリウレタン系樹脂が使用される。
【００５１】
このような難燃性接着混和物にあっては、ポリエステル樹脂１００重量部と、水酸化マグネシウム２０〜１２０重量部と、水酸化アルミニウム２０〜１２０重量部と、窒素含有有機難燃剤２０〜１２０重量部と、ホウ素化合物１０〜５０重量部と、カルシウム化合物１０〜５０重量部と、ヒドロキシスズ酸亜鉛０〜５０重量部を配合したものであるので、良好な接着性と十分な難燃性が得られ、これを焼却処分した際に有害なハロゲン含有化合物を生成することがない。
【００５２】
さらに、ヒドロキシスズ酸亜鉛を０〜５０重量部配合しているので、接着力の増大がなされ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムおよび窒素含有有機難燃剤の配合による接着力の低下を補うものとなる。また、ホウ素化合物およびカルシウム化合物の難燃助剤の配合により、難燃性が高められ、結果的に水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムおよび窒素含有有機難燃剤の配合量を減量でき、これによっても接着力の低下が抑えられる。
【００５３】
また、本発明のフラットケーブルにあっては、良好な接着力を発揮し、高い難燃性を有するものとなり、焼却処分をしても有害なハロゲン含有ガスが発生することもない。
このため、このフラットケーブルは、高い接着性と良好な難燃性を要求されるコンピュータ機器等の配線等に使用できる。
【００５４】
以下、具体例を示す。
表１ないし表４に示した配合組成（重量部）の接着混和物を、メチルエチルケトン１容量部とトルエン４容量部からなる混合溶媒に溶解し、樹脂分３０ｗｔ％の溶液型接着剤を製造した。
この溶剤型接着剤を厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上にバーコーターにて塗布し、乾燥し厚み３５μｍの接着層を形成して、接着フィルムを作成した。
【００５５】
このようにして得られた接着フィルムについて、接着力、難燃性を測定した
接着力は、２枚の接着フィルムを貼り合わせ速度０．５ｍ／分、温度１６０℃、圧力１．０ＭＰａで、貼り合わせ、このもののＴ字剥離力を測定した。
【００５６】
難燃性は、上記接着フィルム２枚の間に、幅０．８ｍｍ、厚さ３５μｍのスズメッキ軟銅箔の導体を１５本並べて、重ね合わせたフラットケーブルについて、ＵＬ規格の垂直燃焼試験を実施し、合格したものを○とし、不合格を×とした。
【００５７】
表１ないし表４において、
「ポリエステル樹脂Ａ」は、ガラス転移点５℃、分子量２５０００のポリエステル樹脂を、
「ポリエステル樹脂Ｂ」は、ガラス転移点８０℃、分子量１７０００のポリエステル樹脂を示す。
【００５８】
「水酸化マグネシウム」は、平均粒径１μｍ以下のものを、
「水酸化アルミニウム」は、平均粒径１μｍ以下のものを、
「窒素含有有機難燃剤」は、平均粒径２μｍのメラミンシアヌレートを、
「ホウ素化合物」は、メタホウ酸バリウムを、
「カルシウム化合物」は、炭酸カルシウムを、
「ヒドロキシスズ酸亜鉛」は、粒径１０μｍ以下のものを、
「シリカ」は粒径３μｍ以下のものを示す。
結果を表１ないし表４に示す。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【表２】
【００６１】
【表３】
【００６２】
【表４】
【００６３】
これらの表の結果から、水酸化マグネシウムあるいは水酸化アルミニウムあるいは窒素含有有機難燃剤の配合量が２０重量部未満では難燃性が不足し、１２０重量部を越えると接着強度が低下する。ホウ素化合物あるいはカルシウム化合物の配合量が１０重量部未満では難燃性が低下し、５０重量部を越えると接着強度が低下する。さらに、ヒドロキシスズ酸亜鉛の配合量が５０重量部を超えると接着性が低下することがわかる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の難燃性接着混和物にあっては、良好な接着力を発揮し、高い難燃性を有するものとなり、焼却処分をしても有害なハロゲン含有ガスが発生することもない。
【００６５】
また、本発明のフラットケーブルにあっては、このため良好な接着力を発揮し、高い難燃性を有するものとなる。また、ノンハロゲンであるので焼却処分をしても有害なハロゲン含有ガスが発生することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるフラットケーブルの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１・・・基材フィルム、２・・・接着剤層。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a halogen-free flame-retardant adhesive mixture used for flat cables, flexible printed boards, and the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A flat cable having a structure in which a plurality of rectangular conductors are covered with two adhesive films having an adhesive layer formed on a base film is known. Such flat cables are widely used for high-density wiring inside computer equipment, audio equipment, video equipment, and the like.
[0003]
By the way, in such a flat cable, since a film made of a polyester resin such as polyethylene terephthalate is often used as a base film, a polyester resin is mainly used as an adhesive mixture constituting the adhesive layer. What is used as a component is mainly used.
[0004]
Further, regarding the flat cable, from the viewpoint of disaster prevention, good flame retardancy is required for the constituent material, and the adhesive layer is also required to have flame retardancy. For this reason, as an adhesive mixture forming an adhesive layer, a compound containing a halogen-based flame retardant such as decabromodiphenyl ether is being studied.
[0005]
However, in this type of flame-retardant adhesive mixture to which a halogen-based flame retardant is added, harmful halogen-containing gas is generated during waste incineration of flat cables and the like using this flame-retardant adhesive mixture. However, there is a disadvantage that its use must be avoided.
[0006]
Therefore, a large amount of non-halogen flame retardants such as metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide are blended.
However, an adhesive containing a large amount of metal hydroxide has a serious problem that its adhesive strength is greatly reduced.
[0007]
With respect to such a flame-retardant adhesive mixture constituting an adhesive layer of a flat cable, for example, the following Patent Documents 1 to 3 are known. These are polyester resins as a main component, and blended with various flame retardants.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2001-329238 A [Patent Document 2]
JP 2001-222920 A [Patent Document 3]
JP 2000-80342 A
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to obtain a flame-retardant adhesive mixture having a high adhesive strength to a base film or the like, a non-halogen, and sufficient flame retardancy in an adhesive mixture used for a flat cable or the like. It is in.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To solve this problem,
The invention according to claim 1 provides 100 parts by weight of a polyester resin, 20 to 120 parts by weight of magnesium hydroxide, 20 to 120 parts by weight of aluminum hydroxide, 20 to 120 parts by weight of a nitrogen-containing organic flame retardant, and boron compound 10. It is a flame-retardant adhesive mixture containing 含 む 50 parts by weight, 10-50 parts by weight of a calcium compound, and 0-50 parts by weight of zinc hydroxystannate.
[0011]
The invention according to claim 2 is the flame-retardant adhesive admixture according to claim 1, wherein the polyester resin contains a polyester resin having a glass transition temperature of -70 to 90 ° C and a molecular weight of 5,000 to 50,000.
The invention according to claim 3 is the flame-retardant adhesive mixture according to claim 1 or 2, wherein the particle size of the magnesium hydroxide and the aluminum hydroxide is 1 μm or less.
[0012]
The invention according to claim 4 is the flame-retardant adhesive mixture according to any one of claims 1 to 3, wherein the nitrogen-containing organic flame retardant is melamine cyanurate.
The invention according to claim 5 is the flame-retardant adhesive admixture according to any one of claims 1 to 4, wherein the boron compound is barium metaborate.
[0013]
The invention according to claim 6 is the flame-retardant adhesive mixture according to any one of claims 1 to 5, wherein the calcium compound is calcium carbonate.
The invention according to claim 7 is the flame-retardant adhesive admixture according to any one of claims 1 to 6, wherein the particle diameter of the zinc hydroxystannate is 10 µm or less.
[0014]
The invention according to claim 8 provides a flat cable in which a conductor is sandwiched by an adhesive film having an adhesive layer formed on the surface of a base film and the adhesive film is adhered, wherein the adhesive layer comprises A flat cable comprising the flame-retardant adhesive mixture according to any one of the above.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on its embodiments.
FIG. 1 shows an example of the flat cable of the present invention, and reference numeral 1 in the figure denotes a base film.
The base film 1 is a film having a thickness of 10 to 200 μm made of a saturated polyester such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, and a plastic such as polyimide, polyphenylene sulfide, polyethylene, polypropylene and polyamide. Among these plastic films, a polyethylene terephthalate film is preferable in terms of electrical properties, mechanical properties, cost, and the like.
[0016]
An adhesive layer 2 having a thickness of 15 to 100 μm is formed on one surface of the base film 1 to form an adhesive film 3.
The two adhesive films 3 are laminated so that the adhesive layers 2 and 2 face each other, and are bonded together with a plurality of rectangular conductors 4 and 4 sandwiched therebetween. Is configured.
[0017]
The adhesive layer 2 of the adhesive film 3 includes 100 parts by weight of a polyester resin, 20 to 120 parts by weight of magnesium hydroxide, 20 to 120 parts by weight of aluminum hydroxide, and 20 to 120 parts by weight of a nitrogen-containing organic flame retardant. , 10 to 50 parts by weight of a boron compound, 10 to 50 parts by weight of a calcium compound, and 0 to 50 parts by weight of zinc hydroxystannate as essential components.
[0018]
As the polyester resin, at least one polyester resin having a glass transition temperature of −70 to 90 ° C. and a molecular weight of 5,000 to 50,000 is used, and those containing other polyester resins as appropriate can also be used. The molecular weight in the present invention is represented by a weight average molecular weight.
[0019]
Specific examples of the polyester resin include acid components such as terephthalic acid, isophthalic acid, diphenylcarboxylic acid, adipic acid and sebacic acid, and ethylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,4-dicyclohexanediene. Various saturated polyesters and saturated copolymerized polyesters obtained by a well-known condensation polymerization method using an alcohol component such as a dialcohol such as methylol or diethylene glycol as a raw material are used.
[0020]
The glass transition temperature of the polyester resin can be adjusted to a range of −70 to 90 ° C. by appropriately combining at least one of the acid component and the alcohol component.
The molecular weight is adjusted to 5,000 to 50,000 by appropriately adjusting various polymerization conditions during the polycondensation reaction between the acid component and the alcohol component, such as polymerization temperature, polymerization time, polymerization pressure, and polymerization catalyst. Can be set to a range.
[0021]
In this polyester resin, if the glass transition temperature is lower than -70 ° C, the blocking property is deteriorated, and if it exceeds 90 ° C, the adhesive property is lowered. If the molecular weight is less than 5000, the mixture becomes brittle, and if it exceeds 50,000, the mixture becomes hard and loses flexibility.
[0022]
As the first flame retardant used in the flame-retardant adhesive mixture of the present invention, magnesium hydroxide is used. This magnesium hydroxide is a halogen-free flame retardant, and exhibits a flame retardant effect by releasing water in the molecule during combustion. It is preferable to use a magnesium hydroxide that has been subjected to a surface treatment for the purpose of increasing the affinity for the polyester resin and suppressing a decrease in the mechanical properties and adhesiveness of the mixture.
[0023]
The surface treatment includes a surface treatment with a higher fatty acid such as stearic acid and oleic acid, a surface treatment with a silane coupling agent such as vinyl silane, epoxy lan, and amino silane, and a surface treatment with an organic titanate.
The particle size of the magnesium hydroxide is preferably 3 μm or less, and if the particle size exceeds 3 μm, the dispersibility of the polyester resin with respect to the polyester resin decreases, which is not preferable.
[0024]
The amount of the magnesium hydroxide to be added is 20 to 120 parts by weight, preferably 60 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyester resin, and the flame retardancy, adhesiveness, and mechanical properties required for the mixture. It is determined within this range according to the like. If the amount is less than 20 parts by weight, the flame retardancy is insufficient, and if it exceeds 120 parts by weight, the adhesiveness is reduced.
[0025]
Aluminum hydroxide is used as the second flame retardant. This aluminum hydroxide is also a non-halogen flame retardant, which exhibits a flame-retardant effect by liberating water in the molecule when burned. Similarly, it increases the affinity for polyester resin, and improves the mechanical properties and adhesiveness of the admixture. It is preferable to use a surface-treated one for the purpose of suppressing a decrease in the surface treatment.
[0026]
The amount of aluminum hydroxide to be added is also 20 to 120 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin, and is within this range depending on the flame retardancy, adhesiveness, mechanical properties, etc. required for the mixture. Is determined by If the amount is less than 20 parts by weight, the flame retardancy of the admixture will be insufficient, and if it exceeds 120 parts by weight, the adhesiveness of the admixture will decrease.
[0027]
Further, a nitrogen-containing organic flame retardant is used as the third flame retardant. This nitrogen-containing organic flame retardant is a halogen-free flame retardant and does not reduce the electric resistance of the adhesive layer. Specific examples of the nitrogen-containing organic flame retardant include one or a mixture of two or more of cyanuric acid triamide, cyanuric acid diamide, cyanuric acid monoamide, melam, melamine cyanurate, melamine resin, homoguanamine, benzoguanamine, and acetoguanamine. Is mentioned.
Among these, melamine and melamine cyanurate are particularly preferable in terms of dispersibility, mixing property, adhesiveness, and the like with respect to the polyester resin.
[0028]
As the nitrogen-containing organic flame retardant, those whose particles have been subjected to a surface treatment are preferable because the dispersibility in the polyester resin is improved and the kneadability of the flame-retardant adhesive mixture is improved. Examples of the surface treatment include those which coat the surface of the nitrogen-containing organic flame retardant particles with inorganic fine particles having a particle diameter of 1 to 100 nm, such as silica and titanium oxide. The amount of the inorganic fine particles for the surface treatment of the surface-treated nitrogen-containing organic flame retardant is preferably 0.1 to 5% by weight based on the total weight.
[0029]
The compounding amount of the nitrogen-containing organic flame retardant is 20 to 120 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin. If the amount is less than 20 parts by weight, the flame retardancy is insufficient, and if it exceeds 120 parts by weight, the adhesive strength is reduced. However, the kneading property also decreases. However, in the case of a nitrogen-containing organic flame retardant that has not been subjected to a surface treatment, its blending amount is preferably about 30 to 80 parts by weight in order to obtain good kneading properties.
[0030]
Further, a boron compound is used as the first flame retardant aid. Specific examples of the boron compound include zinc borate and barium metaborate. This boron compound exhibits good flame retardancy, can reduce the amount of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide and nitrogen-containing organic flame retardant, and provides good adhesion while maintaining high flame retardancy .
[0031]
The amount of the boron compound is from 10 to 50 parts by weight, preferably from 10 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyester resin. The required flame retardancy, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide and nitrogen-containing organic compound are required. It is determined by the relationship with the amount of the flame retardant, but if it is less than 10 parts by weight, the flame retardancy of the admixture will be insufficient, and if it exceeds 50 parts by weight, the adhesiveness will decrease.
[0032]
Further, a calcium compound is added as a second flame retardant aid. Specific examples of the calcium compound include calcium hydroxide and calcium carbonate. This calcium compound also exhibits good flame retardancy, the amount of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide and nitrogen-containing organic flame retardant can be reduced, and good adhesion can be maintained while maintaining high flame retardancy. can get.
[0033]
The compounding amount of the calcium compound is 10 to 50 parts by weight, preferably 10 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyester resin. The required flame retardancy, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide and nitrogen-containing organic compound are required. It is determined by the relationship with the amount of the flame retardant, but if it is less than 10 parts by weight, the flame retardancy of the admixture will be insufficient, and if it exceeds 50 parts by weight, the adhesiveness will decrease.
[0034]
The zinc hydroxystannate used in the present invention functions as an adhesion enhancer, and particles having an average particle diameter of 10 μm or less are used.
The amount of the zinc hydroxystannate is from 0 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin. If the amount exceeds 50 parts by weight, the adhesive strength is reduced. This zinc hydroxystannate need not necessarily be blended.
[0035]
In addition, zinc hydroxystannate simultaneously imparts flame retardancy to the admixture, and by blending the same, the amount of the metal hydroxide and nitrogen-containing organic flame retardant can be reduced, and the flame retardant In addition, it is possible to suppress a decrease in adhesive strength and mechanical properties due to the addition of the flame retardant auxiliary.
[0036]
Further, silica and the like can be added to the flame-retardant adhesive mixture of the present invention. By adding about 5 parts by weight of silica to 100 parts by weight of the polyester resin, the blocking property is improved and the adhesive is used. Can prevent the adhesive residue phenomenon remaining on the base material.
[0037]
Further, within the range not impairing the effects of the present invention, various additives such as an organic solvent, an antioxidant, a metal corrosion inhibitor, a coloring agent, various coupling agents, a crosslinking agent, a crosslinking assistant, and an antistatic agent. You may add suitably.
As the organic solvent, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, and aromatics such as toluene are used.
[0038]
The flame-retardant adhesive mixture of the present invention comprises 100 parts by weight of a polyester resin, 20 to 120 parts by weight of magnesium hydroxide, 20 to 120 parts by weight of aluminum hydroxide, 20 to 120 parts by weight of a nitrogen-containing organic flame retardant, It can be produced by uniformly mixing 10 to 50 parts by weight of a boron compound, 10 to 50 parts by weight of a calcium compound, 0 to 50 parts by weight of zinc hydroxystannate, and other additives as necessary. . The adhesive strength of the mixture is preferably 0.5 kgf / cm or more in peel strength.
[0039]
In addition, the form of the adhesive mixture of the present invention can be in the form of a solution, a paste, a pellet, or the like. In order to form an adhesive layer of a flat cable, a solution type is applied to a base film. Alternatively, the pellets can be extruded from an extruder onto a base film and formed into a film for use.
[0040]
In addition, the flat cable of the present invention uses the adhesive film formed as described above, sandwiches the conductor therebetween, and presses with a pressing roll, a pressing press, etc., and at the same time, the temperature is 80 to 200 ° C. It is manufactured by heating. In general, a method of using a heating / pressing roll and continuously bonding is widely used in terms of workability and the like.
[0041]
In addition, in order to increase the adhesiveness between the base film 1 and the adhesive layer 2 and the heat-resistant adhesiveness and to increase the speed of the heat bonding process, a primer is previously applied to the base film 1 to form a primer layer. The adhesive layer 2 made of the flame-retardant adhesive mixture can be formed on the primer layer.
[0042]
As such a primer, a resin composition containing, for example, a polyfunctional compound having an isocyanate group, a blocked isocyanate group and / or a carbodiimide group, a polyester resin having a glass transition point of 20 to 120 ° C., and a polyurethane resin is esterified. And a primer dissolved in various organic solvents such as ketones and the like.
[0043]
In this resin composition, the mixing ratio of the polyester resin and the polyurethane resin is in the range of polyester resin / polyurethane resin (weight ratio) = 0.7 / 0.3 to 0.3 / 0.7. You. Further, the addition amount of the polyfunctional compound is preferably about 1 to 20 times equivalent to the reactive group of the resin component. The solid content of the primer is about 2 to 60% by weight.
[0044]
The application of the primer is performed by applying on the base film 1 by a well-known application means such as a roll coat, a bar coat, a die coat and the like, followed by drying. The thickness of the primer layer is about 0.05 to 10 μm. If it is less than 0.05 μm, the effect of the primer cannot be obtained, and if it exceeds 10 μm, it is excessive, and the flame retardancy may be reduced. Prior to the application of the primer, the base film 1 may be subjected to a discharge treatment, a flame treatment, or the like to increase the affinity.
[0045]
Examples of the polyfunctional compound include tolylene diisocyanate, 4.4′-diphenylmethane diisocyanate, xylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate and their burettes, adducts such as trimethylolpropane, and isocyanate trimers. It is also possible to use isocyanates such as isomers, and blocked isocyanates obtained by blocking isocyanates with alcohols, phenols, lactams and active methylene compounds.
[0046]
Further, carbodiimide-based cross-linking agents such as polytoluene carbodiimide, poly-4,4-diphenylmethane carbodiimide, polyisophorone carbodiimide, and polyhexane carbodiimide synthesized from the above isocyanates and derivatives thereof can be used.
The polyfunctional compound preferably has 2 to 6 isocyanate groups, blocked isocyanate groups and / or carbodiimide groups in the molecule.
[0047]
Further, it is preferable that the above-mentioned polyfunctional compound is used after being dissolved or dispersed in a solvent. The solvent for this, for example, water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, tetrahydrofuran, dimethylformamide, n-methylpyrrolidone, methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, propyl acetate, toluene, xylene, cyclohexane and the like No.
[0048]
As the polyester resin, for example, a thermoplastic polyester resin formed by polycondensation of an aromatic saturated dicarboxylic acid such as terephthalic acid and a saturated dihydric alcohol can be used. Examples of the aromatic saturated dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, diphenylether-4,4-dicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, and one or a derivative thereof. Two or more types can be used.
[0049]
Examples of the saturated dihydric alcohol include aliphatic glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, and tetramethylene glycol; alicyclic glycols such as cyclohexane dimethanol; and 2,2-bis (4′-β-hydroxy). Aromatic diols such as (ethoxyphenyl) propane and naphthalene diol can be used.
Further, a dicarboxylic acid such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, or adipic acid may be added, copolycondensed and modified to obtain a polyester resin having a glass transition point of 20 to 120 ° C.
[0050]
As the polyurethane resin, a polyurethane resin obtained by reacting a polyfunctional isocyanate with a hydroxyl group-containing compound is used. Specifically, polyfunctional isocyanates such as aromatic polyisocyanates such as tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate and polymethylene polyphenylene polyisocyanate, or aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and xylylene diisocyanate, and polyether polyols and polyesters One-component or two-component curable polyurethane resins obtained by reaction with a hydroxyl group-containing compound such as a polyol or polyacrylate polyol are used.
[0051]
In such a flame-retardant adhesive mixture, 100 parts by weight of a polyester resin, 20 to 120 parts by weight of magnesium hydroxide, 20 to 120 parts by weight of aluminum hydroxide, and 20 to 120 parts by weight of a nitrogen-containing organic flame retardant Parts, 10 to 50 parts by weight of a boron compound, 10 to 50 parts by weight of a calcium compound, and 0 to 50 parts by weight of zinc hydroxystannate, so that good adhesion and sufficient flame retardancy are obtained. And no harmful halogen-containing compounds are produced when incinerated.
[0052]
Furthermore, since zinc hydroxystannate is blended in an amount of 0 to 50 parts by weight, the adhesive strength is increased, and the decrease in the adhesive strength due to the blending of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide and a nitrogen-containing organic flame retardant is compensated for. . In addition, the addition of a flame retardant aid of a boron compound and a calcium compound enhances the flame retardancy, and consequently reduces the amount of magnesium hydroxide, aluminum hydroxide and a nitrogen-containing organic flame retardant, thereby also allowing adhesion. The decrease in power is suppressed.
[0053]
Further, the flat cable of the present invention exhibits good adhesive strength, has high flame retardancy, and does not generate harmful halogen-containing gas even when incinerated.
For this reason, this flat cable can be used for wiring of computer equipment and the like that require high adhesiveness and good flame retardancy.
[0054]
Hereinafter, specific examples will be described.
Adhesive admixtures having the composition (parts by weight) shown in Tables 1 to 4 were dissolved in a mixed solvent consisting of 1 part by volume of methyl ethyl ketone and 4 parts by volume of toluene to produce a solution type adhesive having a resin content of 30 wt%.
This solvent-type adhesive was applied on a 25 μm-thick polyethylene terephthalate film with a bar coater, and dried to form an adhesive layer having a thickness of 35 μm, thereby forming an adhesive film.
[0055]
The adhesive strength obtained by measuring the adhesive strength and flame retardancy of the adhesive film thus obtained was determined by applying the two adhesive films at a bonding speed of 0.5 m / min, a temperature of 160 ° C., and a pressure of 1.0 MPa. Together, the T-shaped peeling force was measured.
[0056]
Flame retardancy, between the two adhesive films, a line of 15 conductors of tin-plated soft copper foil with a width of 0.8 mm and a thickness of 35 μm were arranged, and a UL standard vertical combustion test was performed on the superposed flat cables, Those that passed were evaluated as ○, and those that failed were evaluated as ×.
[0057]
In Tables 1 to 4,
“Polyester resin A” is a polyester resin having a glass transition point of 5 ° C. and a molecular weight of 25,000,
“Polyester resin B” refers to a polyester resin having a glass transition point of 80 ° C. and a molecular weight of 17000.
[0058]
“Magnesium hydroxide” refers to those having an average particle size of 1 μm or less,
"Aluminum hydroxide" refers to those having an average particle size of 1 μm or less,
“Nitrogen-containing organic flame retardant” is a melamine cyanurate having an average particle size of 2 μm,
"Boron compound" refers to barium metaborate,
"Calcium compound" is calcium carbonate,
“Zinc hydroxystannate” refers to those having a particle size of 10 μm or less,
“Silica” refers to those having a particle size of 3 μm or less.
The results are shown in Tables 1 to 4.
[0059]
[Table 1]
[0060]
[Table 2]
[0061]
[Table 3]
[0062]
[Table 4]
[0063]
From the results in these tables, it is found that when the amount of the magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, or nitrogen-containing organic flame retardant is less than 20 parts by weight, the flame retardancy is insufficient, and when the amount exceeds 120 parts by weight, the adhesive strength is reduced. If the amount of the boron compound or calcium compound is less than 10 parts by weight, the flame retardancy is reduced, and if it exceeds 50 parts by weight, the adhesive strength is reduced. Further, it can be seen that when the amount of zinc hydroxystannate exceeds 50 parts by weight, the adhesiveness decreases.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, the flame-retardant adhesive mixture of the present invention exhibits good adhesive strength, has high flame retardancy, and generates harmful halogen-containing gas even when incinerated. Nothing to do.
[0065]
In addition, the flat cable of the present invention exhibits good adhesive strength and has high flame retardancy. Further, since it is non-halogen, no harmful halogen-containing gas is generated even if it is incinerated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a flat cable according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... base film, 2 ... adhesive layer.
