JPWO2009150818A1 - 難燃性接着剤組成物及び積層フィルム - Google Patents
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Abstract
ハロゲン系化合物を使用せず、リン系化合物を配合してなる難燃性接着剤組成物において、より優れた難燃性を付与できる新たな積層フィルムとして、熱硬化型接着性樹脂組成物(A)、融解温度が170℃以上であるリン系化合物(B)、及び、未発泡状態の発泡剤(C)を含有してなる難燃性接着剤組成物からなる難燃性接着剤組成物層の少なくとも1面に樹脂層を備えた積層フィルムを提案する。
Description
本発明は、高度な難燃性を備えた接着剤組成物、特に、ハロゲン系難燃剤を使用せずに高度な難燃性を実現した難燃性接着剤組成物、並びにこれを用いた積層フィルムに関する。
従来、接着剤組成物を難燃化するために、ハロゲン系化合物、特に臭素系化合物を配合することが行われてきた。しかし、ハロゲン系化合物は、燃焼時にダイオキシン類などの有害ガスが発生する要因となることが指摘されており、廃棄物焼却処理やサーマルリサイクルの際の安全性に問題があるだけでなく、火災発生時における有害ガスの発生が人体に影響を及ぼす可能性もある。そのため、ハロゲン系化合物の代替品として、リン系化合物や、金属水酸化物、窒素系化合物等の無機系難燃剤を使用することが検討されている。
例えば特許文献1には、エポキシ樹脂、硬化剤、及びホスフィンオキサイドを必須成分として含有する難燃性樹脂組成物が開示され、特許文献2には、エポキシ樹脂、硬化剤、難燃剤としてホスフィン酸塩又はジホスフィン酸塩を含有する難燃性エポキシ樹難燃性が開示され、特許文献3には、難燃性、耐熱性、金属箔引き剥がし強度に優れた樹脂組成物として、平均粒径が2〜5μmでありかつ比表面積が2.0〜4.0m2/gであるホスフィン酸塩、熱硬化性樹脂、該熱硬化性樹脂の硬化剤を含有する樹脂組成物が開示されている。
リン系化合物は、ハロゲン系化合物のように燃焼時に有毒ガスを発生することはないが、難燃性付与効果はハロゲン系化合物に及ばない。そのため、接着剤組成物層の層厚さが大きい場合、特に層厚さが1mm以上の場合であれば、十分に難燃性を付与できるが、層厚さが小さい場合、特に層厚さが1mm未満の場合には、難燃性を十分に付与できないという課題を抱えていた。また、ポリエチレンテレフタレートなどのような非難燃性樹脂からなるフィルム間に、リン系化合物を含有する接着剤組成物層を介在させたとしても、積層体に十分な難燃性を付与することができないという課題を抱えていた。
そこで本発明は、ハロゲン系化合物を使用せず、リン系化合物を配合してなる難燃性接着剤組成物において、従来のこの種の難燃性接着剤組成物に比べてより優れた難燃性を付与することができる、新たな難燃性接着剤組成物を提供せんとするものである。
本発明は、熱硬化型接着性樹脂組成物(A)、融解温度が170℃以上であるリン系化合物(B)、及び、未発泡状態の発泡剤(C)を含有してなる難燃性接着剤組成物を提案する。
本発明の難燃性接着剤組成物は、ハロゲン系化合物を含有しないため、環境汚染や、燃焼時の有毒ガスを発生することがなく、安全性に優れている。しかも、高温に加熱されると、リン系化合物(B)の炭化反応が進むと共に発泡剤(C)が発泡して断熱層を形成するため、格別優れた難燃性を付与することができる。
よって、本発明の難燃性接着剤組成物は、これを用いてなる接着剤組成物層の厚さが小さくても十分な難燃性を付与することができるし、また、ポリエチレンテレフタレートなどの非難燃性樹脂からなる層の少なくとも片面に、本発明の難燃性接着剤組成物からなる接着剤組成物層を積層して積層フィルムを形成することにより、十分な難燃性を積層フィルムに付与することができる。
よって、本発明の難燃性接着剤組成物は、これを用いてなる接着剤組成物層の厚さが小さくても十分な難燃性を付与することができるし、また、ポリエチレンテレフタレートなどの非難燃性樹脂からなる層の少なくとも片面に、本発明の難燃性接着剤組成物からなる接着剤組成物層を積層して積層フィルムを形成することにより、十分な難燃性を積層フィルムに付与することができる。
以下、本発明の実施形態の一例としての難燃性接着剤組成物(以下「本難燃性接着剤組成物」という)について説明する。ただし、本発明の範囲が、次に説明する本難燃性接着剤組成物に限定されるものではない。
<本難燃性接着剤組成物>
本難燃性接着剤組成物は、熱硬化型接着性樹脂組成物(A)、リン系化合物(B)、及び、未発泡状態の発泡剤(C)を含有してなる難燃性接着剤組成物である。
本難燃性接着剤組成物は、熱硬化型接着性樹脂組成物(A)、リン系化合物(B)、及び、未発泡状態の発泡剤(C)を含有してなる難燃性接着剤組成物である。
<熱硬化型接着性樹脂組成物(A)>
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)は、熱硬化性樹脂を主成分とする接着性樹脂組成物であればよく、このような熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、レゾシノール樹脂などを挙げることができる。中でも、接着性、耐熱性、コスト等のバランスからエポキシ樹脂及び硬化剤を主成分とするエポキシ系接着剤組成物が好ましい。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)は、熱硬化性樹脂を主成分とする接着性樹脂組成物であればよく、このような熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、レゾシノール樹脂などを挙げることができる。中でも、接着性、耐熱性、コスト等のバランスからエポキシ樹脂及び硬化剤を主成分とするエポキシ系接着剤組成物が好ましい。
エポキシ系接着剤組成物としては、一般的なエポキシ樹脂と硬化剤の組み合わせを用いることが可能である。
エポキシ樹脂の具体例としては、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型フェノキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂等を挙げることができるほか、これらのエポキシ樹脂を変性したキレート変性エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂等を挙げることができ、これらのうちの一種又は二種以上の組み合わせからなる混合樹脂を用いることができる。これらの中でも、ウレタン変性エポキシ樹脂が特に好ましい。
商業的に入手可能なエポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン社製「827、828、828EL、834」、ADEKA社製「アデカレジン」シリーズ、スリーボンド社製「スリーボンド2000」シリーズ等を挙げることができる。
商業的に入手可能なエポキシ樹脂としては、ジャパンエポキシレジン社製「827、828、828EL、834」、ADEKA社製「アデカレジン」シリーズ、スリーボンド社製「スリーボンド2000」シリーズ等を挙げることができる。
エポキシ樹脂の硬化剤の具体例としては、例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジプロピレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、N−アミノエチルピペラジン、メンセンジアミン等の脂肪族アミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン等の芳香族アミン、或いは、これらの変性アミン、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウム・トリメリテート、エポキシ−イミダゾールアダクト等のイミダゾール系化合物、或いは、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水トリメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、エチレングリコールビストリメリテート、グリセロールトリストリメリテート、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等の酸無水物、或いは、ポリアミド樹脂、ポリスルフィド樹脂、液状ポリメルカプタン等を挙げることができ、これらのうちの一種又は二種以上の組み合わせからなる混合樹脂を用いることができる。
商業的に入手可能なエポキシ樹脂の硬化剤としては、ジャパンエポキシレジン社製「ST」シリーズ、日立化成工業社製「HN−2200、HN−2000、HN−5500」、スリーボンド社製「スリーボンド2105C」、コグニスジャパン社製「バーサミド」シリーズ等を挙げることができる。
商業的に入手可能なエポキシ樹脂の硬化剤としては、ジャパンエポキシレジン社製「ST」シリーズ、日立化成工業社製「HN−2200、HN−2000、HN−5500」、スリーボンド社製「スリーボンド2105C」、コグニスジャパン社製「バーサミド」シリーズ等を挙げることができる。
これらの中でも、接着性の点から、ポリアミドアミンを硬化剤として用いるのが特に好ましい。
硬化剤として用いるポリアミドアミンは、アミン価が50〜350のものが好ましく、特に80〜300のものがより好ましく、中でも100〜225のポリアミドアミンを用いるのが好ましい。
アミン価が100〜225のポリアミドアミンをエポキシ樹脂の硬化剤として用いることにより、難燃性接着剤組成物の粘度が適度になって流動性が高まるため、フィルムを効率良く製造することができるばかりか、得られたフィルムの追随性が高まるため、皺を生じさせることなく積層することができる。かかる観点から、ポリアミドアミンのアミン価は、130〜180であるのがより好ましく、さらに好ましくは150〜200である。
硬化剤として用いるポリアミドアミンは、アミン価が50〜350のものが好ましく、特に80〜300のものがより好ましく、中でも100〜225のポリアミドアミンを用いるのが好ましい。
アミン価が100〜225のポリアミドアミンをエポキシ樹脂の硬化剤として用いることにより、難燃性接着剤組成物の粘度が適度になって流動性が高まるため、フィルムを効率良く製造することができるばかりか、得られたフィルムの追随性が高まるため、皺を生じさせることなく積層することができる。かかる観点から、ポリアミドアミンのアミン価は、130〜180であるのがより好ましく、さらに好ましくは150〜200である。
ポリアミドアミンは、一種類のポリアミドアミンを用いてもよいし、また、2種類以上のポリアミドアミンの混合物を用いてもよい。
2種類以上のポリアミドアミンの混合物を用いる場合には、混合物としてのアミン価、すなわち各ポリアミドアミンの「アミン価×混合比率」の合計値を上記範囲に調整するのが好ましい。
2種類以上のポリアミドアミンの混合物を用いる場合には、混合物としてのアミン価、すなわち各ポリアミドアミンの「アミン価×混合比率」の合計値を上記範囲に調整するのが好ましい。
2種類以上のポリアミドアミンの混合物を用いる場合には、硬化性、2次加工性及び接着性の観点から、アミン価が50〜95のポリアミドアミン(β−1)と、アミン価が230〜360のポリアミドアミン(β−2)との混合物を用いるのが特に好ましい。
ポリアミドアミン(β−1)により、優れた硬化性、2次加工性(折り曲げ、うち抜き)を付与することができる一方、ポリアミドアミン(β−2)により、優れた接着性、可撓性を付与することができるから、硬化性、2次加工性、接着性および可撓性をバランス良く高めることができる。
このような観点から、ポリアミドアミン(β−1)のアミン価は70〜93であるのがさらに好ましく、特に80〜90であるのがより一層好ましい。他方、ポリアミドアミン(β−2)のアミン価は230〜320であるのがさらに好ましく、特に230〜280であるのがより一層好ましい。
ポリアミドアミン(β−1)により、優れた硬化性、2次加工性(折り曲げ、うち抜き)を付与することができる一方、ポリアミドアミン(β−2)により、優れた接着性、可撓性を付与することができるから、硬化性、2次加工性、接着性および可撓性をバランス良く高めることができる。
このような観点から、ポリアミドアミン(β−1)のアミン価は70〜93であるのがさらに好ましく、特に80〜90であるのがより一層好ましい。他方、ポリアミドアミン(β−2)のアミン価は230〜320であるのがさらに好ましく、特に230〜280であるのがより一層好ましい。
アミン価が50〜95のポリアミドアミン(β−1)とアミン価が230〜360のポリアミドアミン(β−2)との混合物を用いる場合、ポリアミドアミン(β−1)とポリアミドアミン(β−2)の割合に関しては、ポリアミドアミン(b)全体に占めるポリアミドアミン(β−1)の割合が10〜90質量%であるのが好ましく、特に20〜80質量%、中でも特に30〜70質量%であるのがより好ましい。
なお、ポリアミドアミンの製造方法としては一般的な方法を用いることができる。例えばダイマー酸、脂肪酸とポリアミンの縮合重合により得ることができ、この際、重合比率を調整することによりアミン価を調整することができる。
商業的に入手可能なポリアミドアミンとしては、コグニスジャパン社製「バーサミド」シリーズ、三洋化成工業社製「ポリマイド」シリーズ、DIC社製「ラッカマイド」シリーズ等を用いることができ、それぞれアミン価の異なるグレードのポリアミドアミンを入手することができる。
商業的に入手可能なポリアミドアミンとしては、コグニスジャパン社製「バーサミド」シリーズ、三洋化成工業社製「ポリマイド」シリーズ、DIC社製「ラッカマイド」シリーズ等を用いることができ、それぞれアミン価の異なるグレードのポリアミドアミンを入手することができる。
なお、リン系化合物(B)及び発泡剤(C)を良好に分散させるために、エポキシ樹脂及び硬化剤のいずれも、液状のものを用いることが好ましい。溶剤系の接着剤組成物では、本難燃性接着剤組成物からなる接着剤組成物層の厚さを必要十分に大きくすることが困難である。
そのほか、接着性樹脂組成物に通常配合する他の添加剤を配合することは任意である。
そのほか、接着性樹脂組成物に通常配合する他の添加剤を配合することは任意である。
エポキシ樹脂と硬化剤の配合比率は、特に限定するものではない。目安としては、エポキシ樹脂と硬化剤の合計量に対して硬化剤の含有量が30〜90質量%となるように配合するのが好ましい。この範囲でエポキシ樹脂と硬化剤を配合することにより、優れた接着性と加工性を保持することができる。かかる観点から、エポキシ樹脂と硬化剤の合計量に対して硬化剤の含有量は、前記範囲の中でも、40質量%以上或いは80質量%以下であるのがより好ましく、その中でも特に50質量%以上或いは70質量%以下であるのがさらに好ましい。
なお、エポキシ樹脂及び硬化剤のほかに、接着性樹脂組成物に通常配合する他の添加剤を配合することは任意である。
なお、エポキシ樹脂及び硬化剤のほかに、接着性樹脂組成物に通常配合する他の添加剤を配合することは任意である。
<リン系化合物(B)>
リン系化合物(B)は、リンを含有する化合物であって、融解温度が170℃以上である化合物であるのが好ましい。但し、融解温度が170℃以上であるリン系化合物には、より高温(例えば250℃付近)で固体状態にあるリン系化合物が包含されるものとする。
本難燃性接着剤組成物は、原料混合工程を含めた製造工程において120〜150℃程度に加熱されるため、融解温度が170℃より低いと、難燃性が悪くなるばかりか、リン系化合物が溶融して熱硬化型接着性樹脂組成物(A)と相分離する可能性がある。よって、リン系化合物(B)の融解温度は170℃以上であるのが好ましい。
さらに、本難燃性接着剤組成物は190℃以上に加熱しながら加工したり、或いは加工時に190℃以上にエージング処理したりすることが想定されるため、融解温度が190℃以上であるリン系化合物(B)を用いることにより、このような加工時においても、熱硬化型接着性樹脂組成物(A)との相分離や、リン系化合物の成形品表面へのブリードアウトを抑制することができる。よって、リン系化合物(B)としては、融解温度が190℃以上であるリン系化合物を用いることがより好ましい。但し、融解温度が190℃以上であるリン系化合物には、より高温(例えば250℃付近)で固体状態にあるリン系化合物が包含されるものとする。
リン系化合物(B)は、リンを含有する化合物であって、融解温度が170℃以上である化合物であるのが好ましい。但し、融解温度が170℃以上であるリン系化合物には、より高温(例えば250℃付近)で固体状態にあるリン系化合物が包含されるものとする。
本難燃性接着剤組成物は、原料混合工程を含めた製造工程において120〜150℃程度に加熱されるため、融解温度が170℃より低いと、難燃性が悪くなるばかりか、リン系化合物が溶融して熱硬化型接着性樹脂組成物(A)と相分離する可能性がある。よって、リン系化合物(B)の融解温度は170℃以上であるのが好ましい。
さらに、本難燃性接着剤組成物は190℃以上に加熱しながら加工したり、或いは加工時に190℃以上にエージング処理したりすることが想定されるため、融解温度が190℃以上であるリン系化合物(B)を用いることにより、このような加工時においても、熱硬化型接着性樹脂組成物(A)との相分離や、リン系化合物の成形品表面へのブリードアウトを抑制することができる。よって、リン系化合物(B)としては、融解温度が190℃以上であるリン系化合物を用いることがより好ましい。但し、融解温度が190℃以上であるリン系化合物には、より高温(例えば250℃付近)で固体状態にあるリン系化合物が包含されるものとする。
融解温度が190℃以上であるリン系化合物としては、例えばジメチルホスフィン酸、エチルメチルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、メチル−n−プロピルホスフィン酸、メタンジ(メチルホスフィン酸)、ベンゼン−1,4−(ジメチルホスフィン酸)、メチルフェニルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸等のジアルキルホスフィン酸、または、ジアルキル酸のアルカリ金属塩を、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、錫、鉛、ゲルマニウム、チタン、亜鉛、鉄、セシウム、ストロンチウム、マンガン、リチウム、ナトリウム、カリウム等の金属化合物と反応させることで得られるホスフィン酸塩、縮合リン酸エステルアミド、及び、ポリリン酸アンモニウム等を挙げることができる。これらのうちの一種又は二種以上の組み合わせからなる混合物を使用することができる。
中でも、リン系化合物の炭化反応の進み易さの観点から、ホスフィン酸塩、その中でもホスフィン酸の金属塩、例えばジエチルホスフィン酸アルミニウムを用いるのが好ましい。リン系化合物(B)としてホスフィン酸塩を配合すれば、他のリン系化合物に比べて低濃度でも難燃性を得ることができるため、例えば本難燃性接着剤組成物からフィルムを作製する場合に、増粘し難いからフィルムを作製し易く、且つフィルム強度を維持することができる。また、燃焼時の垂れを抑制することもできる。
商業的に入手可能なホスフィン酸塩としては、例えばクラリアントジャパン社製EXOLIT OP1230、930、935、縮合リン酸エステルアミドとしては、四国化成工業社製SP703H、ポリリン酸アンモニウムとしては、CHITEC社製ZURAN484を挙げることができる。
商業的に入手可能なホスフィン酸塩としては、例えばクラリアントジャパン社製EXOLIT OP1230、930、935、縮合リン酸エステルアミドとしては、四国化成工業社製SP703H、ポリリン酸アンモニウムとしては、CHITEC社製ZURAN484を挙げることができる。
リン系化合物(B)として使用するリン系化合物の比表面積は、5m2/g以上、特に7m2/g以上であるのが好ましく、さらに好ましくは10m2/g以上である。その一方、20m2/g以下、特に17m2/g以下であるのが好ましく、さらに好ましくは15m2/g以下である。
リン系化合物(B)の比表面積が、5m2/g以上であれば十分な難燃性を付与することが可能であり、20m2/g以下であれば粘度上昇に伴う分散不良、成形不良等の問題を生じることがない。
リン系化合物(B)の比表面積が、5m2/g以上であれば十分な難燃性を付与することが可能であり、20m2/g以下であれば粘度上昇に伴う分散不良、成形不良等の問題を生じることがない。
リン系化合物(B)の配合量は特に限定するものではない。例えば本難燃性接着剤組成物の全体の質量に対して10〜70質量%の含有量であるのが好ましく、中でも30質量%以上或いは60質量%以下であるのがより好ましく、その中でも40質量%以上或いは55質量%以下であるのがさらに好ましい。
かかる範囲で、リン系化合物(B)、特にホスフィン酸塩を配合すれば、リン系化合物(B)が少な過ぎて難燃性が得られないことがない一方、リン系化合物(B)が多過ぎて、機械物性、例えばフィルム強度などが低下したり、成形時に粘度が過度に上昇したりすることもないから、好ましい。
かかる範囲で、リン系化合物(B)、特にホスフィン酸塩を配合すれば、リン系化合物(B)が少な過ぎて難燃性が得られないことがない一方、リン系化合物(B)が多過ぎて、機械物性、例えばフィルム強度などが低下したり、成形時に粘度が過度に上昇したりすることもないから、好ましい。
<発泡剤(C)>
発泡剤(C)は、未発泡状態で本難燃性接着剤組成物に含有されていることが重要である。本難燃性接着剤組成物が未発泡状態の発泡剤を含有していれば、本難燃性接着剤組成物を加熱して燃焼させた時に、発泡剤が速やかに分解して発泡し、分解時の吸熱作用と、窒素或いは二酸化炭素等の不活性ガスによる可燃性ガスの希釈効果とによって、難燃性を高めることができる。しかも、発泡によって断熱層が形成されるため、格別に優れた難燃性を実現することができる。
発泡剤(C)は、未発泡状態で本難燃性接着剤組成物に含有されていることが重要である。本難燃性接着剤組成物が未発泡状態の発泡剤を含有していれば、本難燃性接着剤組成物を加熱して燃焼させた時に、発泡剤が速やかに分解して発泡し、分解時の吸熱作用と、窒素或いは二酸化炭素等の不活性ガスによる可燃性ガスの希釈効果とによって、難燃性を高めることができる。しかも、発泡によって断熱層が形成されるため、格別に優れた難燃性を実現することができる。
発泡剤(C)が未発泡状態であるか否かは、本難燃性接着剤組成物からなる層或いは成形物(フィルムや膜含む)の断面を電子顕微鏡で観察し、発泡剤の様子や発泡剤を中心とした空隙の様子などを観察することにより、明確に判定することができる。
定量的に判断する場合には、例えば本難燃性接着剤組成物からなる成形物(フィルムや膜含む)から厚さ700Åの薄片を採取し、走査型電子顕微鏡により2000倍にて観察し、実寸法30μm×30μmのサイズ内に1μm以上の空隙が幾つ存在するかを計測し、空隙の数が5個以下となるものを「未発泡状態」と判定することができる。
定量的に判断する場合には、例えば本難燃性接着剤組成物からなる成形物(フィルムや膜含む)から厚さ700Åの薄片を採取し、走査型電子顕微鏡により2000倍にて観察し、実寸法30μm×30μmのサイズ内に1μm以上の空隙が幾つ存在するかを計測し、空隙の数が5個以下となるものを「未発泡状態」と判定することができる。
発泡剤には、発熱型発泡剤と、吸熱型発泡剤とがあるが、本難燃性接着剤組成物には、吸熱型発泡剤を用いるのが好ましい。発熱型発泡剤を用いると、発泡による発熱によって加速度的に燃焼が進んでしまうため、難燃性の観点から、吸熱型発泡剤を使用するのが好ましい。但し、発熱型発泡剤と吸熱型発泡剤の両方を混合して用いることもできる。
吸熱型発泡剤とは、発泡時に吸熱反応を伴う発泡剤である。
このような吸熱型発泡剤としては、例えば炭酸水素ナトリウムや炭酸マグネシウム等の無機物を主成分とする無機系発泡剤、或いは、アゾジカルボンアミドを主成分とする有機系発泡剤を挙げることができる。
このような吸熱型発泡剤としては、例えば炭酸水素ナトリウムや炭酸マグネシウム等の無機物を主成分とする無機系発泡剤、或いは、アゾジカルボンアミドを主成分とする有機系発泡剤を挙げることができる。
また、発泡剤(C)としては、分解温度が190℃以上の発泡剤を用いるのが好ましい。本難燃性接着剤組成物は190℃以上に加熱しながら加工したり、或いは加工時に190℃以上にエージング処理したりすることが想定されるため、加工時に発泡剤が発泡しないように、発泡剤(C)の分解温度は190℃以上であるのが好ましい。
理想的には、発泡剤(C)が発泡した際に発熱される熱によってリン系化合物(B)の炭化反応が促進されるのが好ましい。よって、発泡剤の分解温度が高過ぎると、発泡剤(C)が発泡する前に、リン系化合物(B)が炭化することになるため、発泡剤(C)の分解温度は350℃以下であるのが好ましい。
このような点を総合すると、発泡剤(C)の分解温度は190〜350℃であるのが好ましく、中でも195℃以上或いは300℃以下であるのがより好ましく、その中でも特に200℃以上或いは250℃以下であるのがより好ましい。
なお、発泡剤(C)の分解温度は、例えばRIGAKU社製Thermo Plus TG8120を用いて、発泡剤10mgを昇温速度5℃/分、窒素雰囲気下で加熱し、重量が1%減少した時の温度を分解温度として計測することができる。
理想的には、発泡剤(C)が発泡した際に発熱される熱によってリン系化合物(B)の炭化反応が促進されるのが好ましい。よって、発泡剤の分解温度が高過ぎると、発泡剤(C)が発泡する前に、リン系化合物(B)が炭化することになるため、発泡剤(C)の分解温度は350℃以下であるのが好ましい。
このような点を総合すると、発泡剤(C)の分解温度は190〜350℃であるのが好ましく、中でも195℃以上或いは300℃以下であるのがより好ましく、その中でも特に200℃以上或いは250℃以下であるのがより好ましい。
なお、発泡剤(C)の分解温度は、例えばRIGAKU社製Thermo Plus TG8120を用いて、発泡剤10mgを昇温速度5℃/分、窒素雰囲気下で加熱し、重量が1%減少した時の温度を分解温度として計測することができる。
このような発泡剤(C)の具体例としては、例えば炭酸水素ナトリウムや炭酸マグネシウムを主成分とする無機系発泡剤、或いは、アゾジカルボンアミド、N,N‘−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)等を主成分とする有機系発泡剤を挙げることができ、これらを一種単独で用いることもできるが、これらを混合して用いることもできる。
中でも、炭酸水素ナトリウム及びアゾジカルボンアミドの何れか、又は、これらの混合物を用いるのが好ましい。
中でも、炭酸水素ナトリウム及びアゾジカルボンアミドの何れか、又は、これらの混合物を用いるのが好ましい。
商業的に入手可能な発泡剤としては、三協化成社製「セルマイク」シリーズ(有機系発泡剤、無機系発泡剤)、永和化成工業社製「セルボン」シリーズ(無機系発泡剤)、「ネオセルボン」シリーズ(有機系発泡剤)、「エクセラー」シリーズ(有機系発泡剤)、「スパンセル」シリーズ(有機系発泡剤)、「ビニホールAC」シリーズ(有機系発泡剤)、「セルラー」シリーズ(有機系発泡剤)等を挙げることができる。
発泡剤(C)の配合量は特に限定するものではない。例えば本難燃性接着剤組成物の全体の質量に対して0.1〜10質量%の割合で配合することが好ましく、中でも1質量以上或いは8質量%以下の割合、中でも特に3質量%以上或いは5質量%以下の割合で配合することがさらに好ましい。
かかる範囲で発泡剤(C)を配合することにより、機械物性(例えばフィルムの強度)を低下させることなく、優れた接着性と難燃性を付与することができる。
かかる範囲で発泡剤(C)を配合することにより、機械物性(例えばフィルムの強度)を低下させることなく、優れた接着性と難燃性を付与することができる。
なお、本発明の効果を損なわない範囲で、本発明の難燃性接着剤組成物、または/及び、難燃性接着剤組成物に併設される層を形成する樹脂組成物に対して、紫外線吸収剤、可塑剤、充填材、顔料、染料等の着色剤、酸化防止剤、熱安定剤等を配合しても構わない。
<製造方法>
本難燃性接着剤組成物は、熱硬化型接着性樹脂組成物(A)、リン系化合物(B)、発泡剤(C)及びその他添加剤を混合溶融させて製造することができる。この際、必要に応じて、樹脂の種類、反応性に応じて適宜選択して加熱しながら混合を行うのが好ましい。
但し、加熱温度は少なくとも発泡剤(C)の分解温度より低温とする必要があり、中でもリン系化合物(B)の融解温度より低温とするのがさらに好ましく、特に130℃以下とするのがより一層好ましい。また、原材料の混合は、必要に応じて窒素雰囲気下で行なうのが好ましい。
本難燃性接着剤組成物は、熱硬化型接着性樹脂組成物(A)、リン系化合物(B)、発泡剤(C)及びその他添加剤を混合溶融させて製造することができる。この際、必要に応じて、樹脂の種類、反応性に応じて適宜選択して加熱しながら混合を行うのが好ましい。
但し、加熱温度は少なくとも発泡剤(C)の分解温度より低温とする必要があり、中でもリン系化合物(B)の融解温度より低温とするのがさらに好ましく、特に130℃以下とするのがより一層好ましい。また、原材料の混合は、必要に応じて窒素雰囲気下で行なうのが好ましい。
本難燃性接着剤組成物の形態は、原料を溶融混合させ、必要に応じて架橋乃至硬化させた接着剤の形態であってもよいし、また、膜状、フィルム状、シート状、パネル状、その他の形状に加工してなる形態であってもよい。この際、それぞれの成形方法は公知の方法を適宜採用すればよい。
フィルムなどに成形した後、30〜100℃で1〜24時間熱処理することにより養生(エージング)するのが好ましい。エポキシ系接着性樹脂の場合には、このような養生(エージング)によって、エポキシ樹脂と硬化剤とを反応させて硬化させることができる。
養生(エージング)温度は、少なくとも発泡剤(C)の分解温度より低温である必要があり、さらにリン系化合物(B)の融解温度より低温であるのが好ましく、特に130℃以下であるのがより好ましい。また、必要に応じて窒素雰囲気下で行なうのが好ましい。
養生(エージング)温度は、少なくとも発泡剤(C)の分解温度より低温である必要があり、さらにリン系化合物(B)の融解温度より低温であるのが好ましく、特に130℃以下であるのがより好ましい。また、必要に応じて窒素雰囲気下で行なうのが好ましい。
本難燃性接着剤組成物は、1mm未満の厚さであっても、優れた難燃性と優れた接着性を実現できるため、例えば難燃性が必要とされる各種樹脂材料の接着に使用することができる。また、次のように難燃性樹脂積層体を形成することもできる。
<難燃性樹脂積層体>
本難燃性接着剤組成物は、燃焼時に、リン系化合物(B)の炭化反応と共に発泡剤(C)が発泡して断熱層を形成するため、従来、難燃化が困難であった非難燃性樹脂層に、本難燃性接着剤組成物からなる層を積層することによって、優れた難燃性を付与することができる。
本難燃性接着剤組成物は、燃焼時に、リン系化合物(B)の炭化反応と共に発泡剤(C)が発泡して断熱層を形成するため、従来、難燃化が困難であった非難燃性樹脂層に、本難燃性接着剤組成物からなる層を積層することによって、優れた難燃性を付与することができる。
例えば、本難燃性接着剤組成物からなる難燃性接着剤組成物層の一面、すなわち片面若しくは両面に、熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂を含有する樹脂層(「非難燃性樹脂層」と称する)を形成することにより、難燃性樹脂積層体、例えば積層フィルムを形成することができる。
この際、非難燃性樹脂層は、例えばオリフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、スチレン系樹脂等のように、難燃性樹脂とは認められない非難燃性樹脂から形成することができる。
この際、非難燃性樹脂層は、例えばオリフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、スチレン系樹脂等のように、難燃性樹脂とは認められない非難燃性樹脂から形成することができる。
なお、上記積層フィルムは、その総厚みが500μm以下であり、中でも400μm以下が好ましく、その中でも300μm以下であることが好ましい。また、積層フィルムの総厚みに占める難燃性接着剤組成物層の厚みの割合が20〜70%、中でも30%以上或いは70%以下、その中でも特に40%以上或いは70%以下であるのが好ましい。かかる範囲にすることにより、非難燃性樹脂が本来有する機械特性や耐熱性などを損なうことなく、難燃性を付与することができる。
本難燃性接着剤組成物からなる難燃性接着剤組成物層を、非難燃性樹脂層に積層するには、本難燃性接着剤組成物を、他の熱硬化性樹脂或いは熱可塑性樹脂と共押出したり、或いは、押出ラミネート、熱ラミネート、ドライラミネート等により本難燃性接着剤組成物からなるフィルムを積層したりして、為すことができる。
但し、加工する際の加熱温度は、少なくとも発泡剤(C)の分解温度より低温である必要があり、さらにリン系化合物(B)の融解温度より低温であるのが好ましく、特に130℃以下であるのがより好ましい。
このように加工した後、必要に応じて30〜100℃で1〜24時間熱処理するなどして養生(エージング)してもよい。
但し、加工する際の加熱温度は、少なくとも発泡剤(C)の分解温度より低温である必要があり、さらにリン系化合物(B)の融解温度より低温であるのが好ましく、特に130℃以下であるのがより好ましい。
このように加工した後、必要に応じて30〜100℃で1〜24時間熱処理するなどして養生(エージング)してもよい。
本難燃性接着剤組成物からなる難燃性接着剤組成物層を備えた積層体、すなわち本積層フィルムは、優れた難燃性、剥離強度、及び、機械強度を有することになるため、例えば電気絶縁材、メンブレンスイッチ回路印刷基材、複写機内部部材、面状発熱体基材、FPC補強板等の用途に広く用いることができる。
また、本積層フィルムは、例えば液晶ディスプレイ、カーナビゲーション、携帯電話、ゲーム機、オーディオプレイヤー、デジタルカメラ、テレビ、電子辞書、ハードディスクレコーダー、ビデオカメラ等の電子機器に配することができる。例えば電子機器の電池に配する場合は、電池本体を覆うように配することができる。また、例えばパソコン内に配する場合は、絶縁が求められる箇所に挟むか、或いは、粘着テープ等によって固定することによって配することができる。
また、本積層フィルムは、例えば液晶ディスプレイ、カーナビゲーション、携帯電話、ゲーム機、オーディオプレイヤー、デジタルカメラ、テレビ、電子辞書、ハードディスクレコーダー、ビデオカメラ等の電子機器に配することができる。例えば電子機器の電池に配する場合は、電池本体を覆うように配することができる。また、例えばパソコン内に配する場合は、絶縁が求められる箇所に挟むか、或いは、粘着テープ等によって固定することによって配することができる。
(用語の説明)
本発明において「難燃性接着剤組成物」の「難燃性」とは、UL94垂直燃焼試験UL94VTMの判定基準に基づき、少なくともVTM−2規格を満たすものであり、好ましくはVTM−1規格を満たすもの、中でも好ましくはVTM−0規格を満たすものである。
「難燃性接着剤組成物」の形態は、任意であり、例えば層状、膜状、フィルム状、シート状、パネル状、その他のいずれの形態であってもよい。
「非難燃性樹脂層」とは、UL94垂直燃焼試験UL94VTMの判定基準に基づき、VTM−2規格を満たさないものである。
本発明において「難燃性接着剤組成物」の「難燃性」とは、UL94垂直燃焼試験UL94VTMの判定基準に基づき、少なくともVTM−2規格を満たすものであり、好ましくはVTM−1規格を満たすもの、中でも好ましくはVTM−0規格を満たすものである。
「難燃性接着剤組成物」の形態は、任意であり、例えば層状、膜状、フィルム状、シート状、パネル状、その他のいずれの形態であってもよい。
「非難燃性樹脂層」とは、UL94垂直燃焼試験UL94VTMの判定基準に基づき、VTM−2規格を満たさないものである。
本発明において「主成分」と表現した場合には、特に記載しない限り、当該主成分の機能を妨げない範囲で他の成分を含有することを許容する意を包含するものである。特に当該主成分の含有割合を特定するものではないが、その成分(2成分以上が主成分である場合には、これらの合計量)が組成物中で50質量%以上、特に70質量%以上、中でも90質量%以上(100%含む)を占める場合を包含する。
また、本明細書において、「X〜Y」(X,Yは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意であり、「好ましくはXより大きい」或いは「好ましくはYより小さい」の意を包含するものである。
また、「X以上」(Xは任意の数字)或いは「Y以下」(Yは任意の数字)と記載した場合、「Xより大きいことが好ましい」或いは「Y未満であるのが好ましい」旨の意図も包含する。
また、本明細書において、「X〜Y」(X,Yは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意であり、「好ましくはXより大きい」或いは「好ましくはYより小さい」の意を包含するものである。
また、「X以上」(Xは任意の数字)或いは「Y以下」(Yは任意の数字)と記載した場合、「Xより大きいことが好ましい」或いは「Y未満であるのが好ましい」旨の意図も包含する。
また、一般的に「シート」とは、JISにおける定義上、薄く、その厚さが長さと幅のわりには小さく平らな製品をいい、一般的に「フィルム」とは、長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものをいう(日本工業規格JISK6900)。しかし、シートとフィルムの境界は定かでなく、本発明において文言上両者を区別する必要がないので、本発明においては、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。
以下に実施例を示すが、本発明の範囲が実施例に制限を受けるものではない。
先ず、実施例の評価方法について説明する。
先ず、実施例の評価方法について説明する。
<難燃性試験>
長さ200mm×幅50mm(厚みはそれぞれの試験片により異なる)の評価用サンプルを用いて、Underwriters Laboratories社の安全標準UL94薄手材料垂直燃焼試験の手順に基づき、試験回数5回にて燃焼試験を実施し、燃焼の様子(特に燃焼中における滴下物の有無)を観察すると共に、燃焼時間(試験回数5回の合計燃焼時間)を測定した。なお、試験中にUL94垂直燃焼試験に定められる標線まで燃焼したものについては、燃焼時間を「標線までの燃焼時間の合計時間以上」と表に記載した。
UL94垂直燃焼試験UL94VTMの判定基準に基づき、VTM−0、1、2の規格を満たすか否か判例し、VTM−2を満たさないものは規格外と評価し、VTM−0を満たすものを合格品と評価した。
長さ200mm×幅50mm(厚みはそれぞれの試験片により異なる)の評価用サンプルを用いて、Underwriters Laboratories社の安全標準UL94薄手材料垂直燃焼試験の手順に基づき、試験回数5回にて燃焼試験を実施し、燃焼の様子(特に燃焼中における滴下物の有無)を観察すると共に、燃焼時間(試験回数5回の合計燃焼時間)を測定した。なお、試験中にUL94垂直燃焼試験に定められる標線まで燃焼したものについては、燃焼時間を「標線までの燃焼時間の合計時間以上」と表に記載した。
UL94垂直燃焼試験UL94VTMの判定基準に基づき、VTM−0、1、2の規格を満たすか否か判例し、VTM−2を満たさないものは規格外と評価し、VTM−0を満たすものを合格品と評価した。
<剥離強度試験>
実施例及び比較例で得られた接着性フィルム(サンプル接着性フィルム)の剥離強度を次のように試験した。
実施例及び比較例で得られた接着性フィルムを、2枚のポリエチレンテレフタレートフィルムで挟んで積層してなる積層フィルムについて、図1に示すように、片側のポリエチレンテレフタレートフィルムを剥がす際の剥離強度を測定することにより、接着性フィルム(サンプル接着性フィルム)の剥離強度を測定した。但し、実施例1−14では、ポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりにポリカーボネートフィルムを積層し、剥離した。
この際、剥離強度の測定は、引張試験機(株式会社インテスコ製:恒温槽付き材料試験器201X)を用いて行なった。評価用サンプルには、10mm幅のものを使用し、雰囲気温度23℃、湿度50%、剥離速度10mm/分で180℃剥離試験を実施した。そして、剥離強度が150g/10mm以上のものを合格品と評価した。
実施例及び比較例で得られた接着性フィルム(サンプル接着性フィルム)の剥離強度を次のように試験した。
実施例及び比較例で得られた接着性フィルムを、2枚のポリエチレンテレフタレートフィルムで挟んで積層してなる積層フィルムについて、図1に示すように、片側のポリエチレンテレフタレートフィルムを剥がす際の剥離強度を測定することにより、接着性フィルム(サンプル接着性フィルム)の剥離強度を測定した。但し、実施例1−14では、ポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりにポリカーボネートフィルムを積層し、剥離した。
この際、剥離強度の測定は、引張試験機(株式会社インテスコ製:恒温槽付き材料試験器201X)を用いて行なった。評価用サンプルには、10mm幅のものを使用し、雰囲気温度23℃、湿度50%、剥離速度10mm/分で180℃剥離試験を実施した。そして、剥離強度が150g/10mm以上のものを合格品と評価した。
<発泡剤の発泡・未発泡の確認>
実施例・比較例で得た接着性フィルム(サンプル接着性フィルム)から厚さ700Åの薄片を採取し、走査型電子顕微鏡により2000倍にて観察し、実寸法30μm×30μmのサイズ内に、1μm以上の空隙が幾つ存在するかを計測し、空隙の数が5個以下の場合を「未発泡状態」、空隙の数が5個より多い場合を「発泡状態」と判定した。
実施例・比較例で得た接着性フィルム(サンプル接着性フィルム)から厚さ700Åの薄片を採取し、走査型電子顕微鏡により2000倍にて観察し、実寸法30μm×30μmのサイズ内に、1μm以上の空隙が幾つ存在するかを計測し、空隙の数が5個以下の場合を「未発泡状態」、空隙の数が5個より多い場合を「発泡状態」と判定した。
<流動性の評価>
レオロジー社製MR−300T(コーンプレート型レオメータ)を用い、コーン半径9mm、コーン角度6.28rad/s、測定温度120℃、測定周波数1Hz、測定時間5分にて、実施例2−1〜2−9及び比較例2−1〜2−4で得た接着剤樹脂組成物の粘度測定を行ない、結果を表3及び表4に示した。
粘度が10,000〜50,000mPa・sのものを合格品と評価した。
レオロジー社製MR−300T(コーンプレート型レオメータ)を用い、コーン半径9mm、コーン角度6.28rad/s、測定温度120℃、測定周波数1Hz、測定時間5分にて、実施例2−1〜2−9及び比較例2−1〜2−4で得た接着剤樹脂組成物の粘度測定を行ない、結果を表3及び表4に示した。
粘度が10,000〜50,000mPa・sのものを合格品と評価した。
<実施例1−1〜1−15及び比較例1−1〜1−5>
次に、実施例1−1〜1−15及び比較例1−1〜1−5で用いた原料、すなわち熱硬化型接着性樹脂組成物(A)、リン系化合物(B)、及び、発泡剤(C)について説明する。
次に、実施例1−1〜1−15及び比較例1−1〜1−5で用いた原料、すなわち熱硬化型接着性樹脂組成物(A)、リン系化合物(B)、及び、発泡剤(C)について説明する。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1:ADEKA社製EPU−11(ウレタン変性エポキシ樹脂)と、コグニスジャパン社製バーサミド115(ポリアミドアミン、アミン価240)を混合質量比20:80で混合した液状のエポキシ系接着性樹脂。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−2:ADEKA社製EPU−11(ウレタン変性エポキシ樹脂)と、コグニスジャパン社製バーサミド115(ポリアミドアミン、アミン価240)を混合質量比40:60で混合した液状のエポキシ系接着性樹脂。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−2:ADEKA社製EPU−11(ウレタン変性エポキシ樹脂)と、コグニスジャパン社製バーサミド115(ポリアミドアミン、アミン価240)を混合質量比40:60で混合した液状のエポキシ系接着性樹脂。
リン系化合物(B)−1:クラリアント社製EXOLIT OP930(ジエチルホスフィン酸アルミニウム、平均粒径5μm、比表面積13m2/g、250℃で固体状態)
リン系化合物(B)−2:クラリアント社製EXOLIT OP1230(ジエチルホスフィン酸アルミニウム、平均粒径5〜40μm、250℃で固体状態)
リン系化合物(B)−3:四国化成工業社製SP−703H(縮合リン酸エステルアミド、平均粒径:1.6μm、融解温度:180℃)
リン系化合物(B)−4:CHITEC社製ZURAN484(ポリリン酸アンモニウム、平均粒径:8μm、融解温度:280℃)
リン系化合物(B)−2:クラリアント社製EXOLIT OP1230(ジエチルホスフィン酸アルミニウム、平均粒径5〜40μm、250℃で固体状態)
リン系化合物(B)−3:四国化成工業社製SP−703H(縮合リン酸エステルアミド、平均粒径:1.6μm、融解温度:180℃)
リン系化合物(B)−4:CHITEC社製ZURAN484(ポリリン酸アンモニウム、平均粒径:8μm、融解温度:280℃)
なお、リン系化合物(B)の上記融解温度は、次のようにして測定した値である。
リン系化合物を10mg程度採取して試験サンプルとし、示差走査熱量計(パーキンエルマー製DSC−7)を用いて、JIS−K7121に基づき、試験サンプルを−40℃から250℃まで10℃/分の速度にて昇温測定を行った。この際、一連の測定は窒素雰囲気下にて行なった。
得られたサーモグラムより融解温度を読み取った。また、融解ピークが得られなかったサンプルは、「250℃で固体状態」と判断した。
リン系化合物を10mg程度採取して試験サンプルとし、示差走査熱量計(パーキンエルマー製DSC−7)を用いて、JIS−K7121に基づき、試験サンプルを−40℃から250℃まで10℃/分の速度にて昇温測定を行った。この際、一連の測定は窒素雰囲気下にて行なった。
得られたサーモグラムより融解温度を読み取った。また、融解ピークが得られなかったサンプルは、「250℃で固体状態」と判断した。
発泡剤(C)−1:三協化成社製セルマイクC−2(吸熱型発泡剤、アゾジカルボンアミド系発泡剤、分解温度:204℃)
発泡剤(C)−2:三協化成社製セルマイク417(吸熱型発泡剤、無機系発泡剤、分解温度:208℃)
発泡剤(C)−3:永和化成工業社製セルテトラP5T(吸熱型発泡剤、5−フェニールテトラゾール、分解温度260℃)
発泡剤(C)−2:三協化成社製セルマイク417(吸熱型発泡剤、無機系発泡剤、分解温度:208℃)
発泡剤(C)−3:永和化成工業社製セルテトラP5T(吸熱型発泡剤、5−フェニールテトラゾール、分解温度260℃)
(実施例1−1)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を混合質量比55/40/5の割合で、120℃の加熱下で溶融混合して接着剤樹脂組成物を得た。次に、得られた接着剤樹脂組成物を120℃で熱プレスし、厚み30μmの接着性フィルムを複数枚得た。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を混合質量比55/40/5の割合で、120℃の加熱下で溶融混合して接着剤樹脂組成物を得た。次に、得られた接着剤樹脂組成物を120℃で熱プレスし、厚み30μmの接着性フィルムを複数枚得た。
得られたうちの一部の接着性フィルム(厚み30μm)を、厚み38μmの2枚のポリエチレンテレフタレートフィルムで両側から挟んだ後、120℃で熱プレスし、全層100μmの積層フィルムを得た。
なお、上記のポリエチレンテレフタレートフィルムには、次のように製造した二軸延伸フィルムを使用した。
ポリエチレンテレフタレート樹脂として三菱化学社製ノバペックス(IV:0.65)を用い、ノバペックスを40mmφ単軸押出機にて260℃で混練した後、口金から押出し、次いで約40℃のキャスティングロールにて急冷し、厚さ342μmの非晶シートを作製した。次いで、三菱重工株式会社製逐次2軸テンターに通紙し、95℃でMD(長手方向)に延伸倍率で3倍に延伸を行い、続いて110℃でTD(横手方向)に延伸倍率で3倍に延伸を行い、さらにその後、160℃で15秒熱処理を行い、厚さ38μmの二軸延伸フィルムを得た。
ポリエチレンテレフタレート樹脂として三菱化学社製ノバペックス(IV:0.65)を用い、ノバペックスを40mmφ単軸押出機にて260℃で混練した後、口金から押出し、次いで約40℃のキャスティングロールにて急冷し、厚さ342μmの非晶シートを作製した。次いで、三菱重工株式会社製逐次2軸テンターに通紙し、95℃でMD(長手方向)に延伸倍率で3倍に延伸を行い、続いて110℃でTD(横手方向)に延伸倍率で3倍に延伸を行い、さらにその後、160℃で15秒熱処理を行い、厚さ38μmの二軸延伸フィルムを得た。
上記のようにして得られた接着性フィルム及び積層フィルムを、それぞれベーキング試験装置(大栄科学精器製作所製DKS−5S)内に静置し、80℃で24時間熱処理を行った。
このようにして得られた接着性フィルムについて、難燃性試験を行うと共に発泡剤の発泡・未発泡の確認を行う一方、得られた積層フィルムについては、難燃性の評価と共に、剥離強度の評価を行ない、結果を表1に示した。
このようにして得られた接着性フィルムについて、難燃性試験を行うと共に発泡剤の発泡・未発泡の確認を行う一方、得られた積層フィルムについては、難燃性の評価と共に、剥離強度の評価を行ない、結果を表1に示した。
(実施例1−2)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−2、及び、発泡剤(C)−1を、質量比55/40/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−2、及び、発泡剤(C)−1を、質量比55/40/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
(実施例1−3)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−2を、質量比55/40/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−2を、質量比55/40/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
(実施例1−4)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比70/25/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比70/25/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
(実施例1−5)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比45/50/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比45/50/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
(実施例1−6)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比57/40/3の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比57/40/3の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
(実施例1−7)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−2、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比55/40/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−2、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比55/40/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
(実施例1−8)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−3を、質量比55/40/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−3を、質量比55/40/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
(実施例1−9)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比80/15/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比80/15/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
(実施例1−10)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比59.8/40/0.2の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比59.8/40/0.2の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
(実施例1−11)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比51/40/9の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比51/40/9の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
(実施例1−12)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−3、及び、発泡剤(C)−1を、質量比47/50/3の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−3、及び、発泡剤(C)−1を、質量比47/50/3の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
(実施例1−13)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−4、及び、発泡剤(C)−1を、質量比47/50/3の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−4、及び、発泡剤(C)−1を、質量比47/50/3の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
(実施例1−14)
ポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりに、ポリカーボネートフィルムを用いた以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
ポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりに、ポリカーボネートフィルムを用いた以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表1に示した。
なお、上記のポリカーボネートフィルムには、次のように製造した無延伸フィルムを使用した。
ポリカーボネート樹脂として三菱エンジニアリングプラスチックス社製ユーピロンH−3000を用い、ユーピロンH−3000を40mmφ単軸押出機にて260℃で混練した後、口金から押出し、次いで約120℃のキャスティングロールにて急冷し、厚さ38μmの無延伸フィルムを得た。
ポリカーボネート樹脂として三菱エンジニアリングプラスチックス社製ユーピロンH−3000を用い、ユーピロンH−3000を40mmφ単軸押出機にて260℃で混練した後、口金から押出し、次いで約120℃のキャスティングロールにて急冷し、厚さ38μmの無延伸フィルムを得た。
(実施例1−15)
実施例1−1において、1組のポリエチレンテレフタレートフィルムのうちの1枚を三菱化学ポリエステル社製MRF38(片面シリコーン離型処理ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み38μm)に変更し、接着性フィルム(厚み30μm)を、厚み38μmの2枚のポリエチレンテレフタレートフィルム(1枚はMRF38)で両側から挟んだ後、120℃で熱プレスし、全層100μmの積層フィルムを得た。
得られた積層フィルムからMRF38を剥がした全層62μmの積層フィルムについて実施例1−1と同様の評価を行った結果を表1に示した。
実施例1−1において、1組のポリエチレンテレフタレートフィルムのうちの1枚を三菱化学ポリエステル社製MRF38(片面シリコーン離型処理ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚み38μm)に変更し、接着性フィルム(厚み30μm)を、厚み38μmの2枚のポリエチレンテレフタレートフィルム(1枚はMRF38)で両側から挟んだ後、120℃で熱プレスし、全層100μmの積層フィルムを得た。
得られた積層フィルムからMRF38を剥がした全層62μmの積層フィルムについて実施例1−1と同様の評価を行った結果を表1に示した。
(比較例1−1)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、及び、リン系化合物(B)−1を、質量比60/40の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表2に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、及び、リン系化合物(B)−1を、質量比60/40の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表2に示した。
(比較例1−2)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、及び、リン系化合物(B)−2を、質量比60/40の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表2に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、及び、リン系化合物(B)−2を、質量比60/40の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表2に示した。
(比較例1−3)
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比95/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表2に示した。
熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、及び、発泡剤(C)−1を、質量比95/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表2に示した。
(比較例1−4)
発泡剤の代わりに、難燃化助剤として使用されている昭和電工社製ハイジライトH−34(水酸化アルミニウム)を用い、熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、ハイジライトH−34を、質量比45/25/30の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表2に示した。
発泡剤の代わりに、難燃化助剤として使用されている昭和電工社製ハイジライトH−34(水酸化アルミニウム)を用い、熱硬化型接着性樹脂組成物(A)−1、リン系化合物(B)−1、及び、ハイジライトH−34を、質量比45/25/30の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表2に示した。
(比較例1−5)
リン系化合物(B)−1の代わりに、大八化学社PX−200(縮合リン酸エステル、融解温度92℃)を用い、接着性樹脂(A)−1、PX−200、及び、発泡剤(C)−1を、質量比55/40/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表2に示した。
リン系化合物(B)−1の代わりに、大八化学社PX−200(縮合リン酸エステル、融解温度92℃)を用い、接着性樹脂(A)−1、PX−200、及び、発泡剤(C)−1を、質量比55/40/5の割合で溶融混合して接着剤樹脂組成物を製造した以外は実施例1−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行ない、結果を表2に示した。
(考察)
発泡剤を使用した実施例及び比較例(実施例1−1〜1−13、比較例1−3及び1−5)で得た接着性フィルムについて、発泡剤の発泡・未発泡の判定を行ったところ、いずれの接着性フィルムも、フィルム内の発泡剤は「未発泡状態」であることが確認された。
発泡剤を使用した実施例及び比較例(実施例1−1〜1−13、比較例1−3及び1−5)で得た接着性フィルムについて、発泡剤の発泡・未発泡の判定を行ったところ、いずれの接着性フィルムも、フィルム内の発泡剤は「未発泡状態」であることが確認された。
実施例と比較例を比較すると、リン系化合物(B)及び発泡剤(C)のいずれかを欠いている比較例に比べ、熱硬化型接着性樹脂組成物(A)、リン系化合物(B)、及び、発泡剤(C)を含有する実施例1−1〜1−13は、いずれも難燃性に優れ、全てが合格品と評価できることが分かった。ちなみに、実施例1−13のいずれの接着性フィルムも、その厚さは30μmであり、1mmよりも格別に薄いフィルムであった。
実施例と比較例(特に比較例1−5)とを比較すると共にこれらまでの実施経験から、リン系化合物(B)としては、融解温度が170℃以上である化合物を用いることが必要であり、特に融解温度が190℃以上であるリン系化合物を用いることが好ましいことが分かった。
また、実施例1−1〜1−13並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、リン系化合物(B)としては、他のリン系化合物に比べて、低濃度でも難燃性を得ることができるという観点から、ジエチルホスフィン酸アルミニウムなどのホスフィン酸塩が好ましいことが分かった。
さらにまた、実施例1−1〜1−13並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、リン系化合物(B)の配合量に関しては、難燃性付与、機械物性、例えばフィルム強度、さらには成形時における粘度上昇などの観点から、本難燃性接着剤組成物中の10〜70質量%の含有量であるのが好ましく、特に30〜60質量%であるのがより好ましく、中でも40〜55質量%であるのがさらに好ましいことが分かった。
なお、リン系化合物(B)の比表面積は、難燃性および成形性の観点より、1m2/g〜50m2/gの範囲内、好ましくは5m2/g〜20m2/gの範囲内であるのがよいと考えられる。
また、実施例1−1〜1−13並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、リン系化合物(B)としては、他のリン系化合物に比べて、低濃度でも難燃性を得ることができるという観点から、ジエチルホスフィン酸アルミニウムなどのホスフィン酸塩が好ましいことが分かった。
さらにまた、実施例1−1〜1−13並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、リン系化合物(B)の配合量に関しては、難燃性付与、機械物性、例えばフィルム強度、さらには成形時における粘度上昇などの観点から、本難燃性接着剤組成物中の10〜70質量%の含有量であるのが好ましく、特に30〜60質量%であるのがより好ましく、中でも40〜55質量%であるのがさらに好ましいことが分かった。
なお、リン系化合物(B)の比表面積は、難燃性および成形性の観点より、1m2/g〜50m2/gの範囲内、好ましくは5m2/g〜20m2/gの範囲内であるのがよいと考えられる。
発泡剤(C)に関しては、実施例1−1〜1−13並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、吸熱型発泡剤を用いるのが好ましく、中でも分解温度が190℃以上、特に195〜300℃、中でも特に200〜250℃の発泡剤を用いるのが好ましいことが分かった。
同じく実施例1−1〜1−13並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、発泡剤(C)の配合量は、難燃性、接着性、機械物性(フィルムの強度等)などの観点から、0.1〜10質量%、特に1〜8質量%の割合、中でも特に3〜5質量の割合で配合することがさらに好ましいことが分かった。
同じく実施例1−1〜1−13並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、発泡剤(C)の配合量は、難燃性、接着性、機械物性(フィルムの強度等)などの観点から、0.1〜10質量%、特に1〜8質量%の割合、中でも特に3〜5質量の割合で配合することがさらに好ましいことが分かった。
難燃性樹脂積層フィルムの厚みに関しては、実施例1−1〜1−13並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、難燃性樹脂積層フィルムの総厚みが500μm以下であっても、当該総厚みに占める接着性フィルムの厚みの割合が20〜70%であれば、難燃性を得ることができることが分かった。
また、実施例1−14及び1−15の結果から、本難燃性接着剤組成物からなる難燃性接着剤組成物層に積層するフィルムは、PET以下の樹脂フィルムであっても同様の効果が得られることが確認できた。
また、実施例1−14及び1−15の結果から、本難燃性接着剤組成物からなる難燃性接着剤組成物層に積層するフィルムは、PET以下の樹脂フィルムであっても同様の効果が得られることが確認できた。
<実施例2−1〜2−9及び比較例2−1〜2−4>
次に、実施例2−1〜2−9及び比較例2−1〜2−4で用いた原料、すなわちエポキシ樹脂(a)、ポリアミドアミン(b)、リン系化合物(B)、及び、発泡剤(C)について説明する。
次に、実施例2−1〜2−9及び比較例2−1〜2−4で用いた原料、すなわちエポキシ樹脂(a)、ポリアミドアミン(b)、リン系化合物(B)、及び、発泡剤(C)について説明する。
エポキシ樹脂(a)−1:ADEKA社製EPU−11(液状のウレタン変性エポキシ樹脂)
ポリアミドアミン(b)−1:コグニスジャパン社製バーサミド100(液状のポリアミドアミン、アミン価:90)
ポリアミドアミン(b)−2:コグニスジャパン社製バーサミド115(液状のポリアミドアミン、アミン価:240)
ポリアミドアミン(b)−3:コグニスジャパン社製バーサミド125(液状のポリアミドアミン、アミン価:350)
なお、表に示した「(b)のアミン価」は、ポリアミドアミン(b)として2種類のポリアミドアミンの混合物を用いた場合には、混合物としてのアミン価、すなわち、各ポリアミドアミンの「アミン価×混合比率」の合計値(例えば実施例2−1であれば、90×10/38+240×28/38)である。
ポリアミドアミン(b)−2:コグニスジャパン社製バーサミド115(液状のポリアミドアミン、アミン価:240)
ポリアミドアミン(b)−3:コグニスジャパン社製バーサミド125(液状のポリアミドアミン、アミン価:350)
なお、表に示した「(b)のアミン価」は、ポリアミドアミン(b)として2種類のポリアミドアミンの混合物を用いた場合には、混合物としてのアミン価、すなわち、各ポリアミドアミンの「アミン価×混合比率」の合計値(例えば実施例2−1であれば、90×10/38+240×28/38)である。
リン系化合物(B)―1:クラリアント社製EXOLIT OP930(ジエチルホスフィン酸アルミニウム、平均粒径:5μm、250℃で固体状態)
リン系化合物(B)−2:四国化成工業社製SP−703H(縮合リン酸エステルアミド、平均粒径:1.6μm、融解温度:180℃)
リン系化合物(B)−2:四国化成工業社製SP−703H(縮合リン酸エステルアミド、平均粒径:1.6μm、融解温度:180℃)
発泡剤(C)−1:三協化成社製セルマイク417(吸熱型発泡剤、無機系発泡剤、分解温度:208℃)
発泡剤(C)−2:三協化成社製セルマイクC−2(吸熱型発泡剤、アドジカルボンアミド、分解温度204℃)
発泡剤(C)−2:三協化成社製セルマイクC−2(吸熱型発泡剤、アドジカルボンアミド、分解温度204℃)
(実施例2−1)
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)―2、リン系化合物(B)−1および発泡剤(C)−1を、混合質量比15/10/28/45/2の割合で、120℃の加熱下で混合溶融して接着剤樹脂組成物を得た。
次に、得られた接着性樹脂組成物を120℃で熱プレスし、厚み30μmの接着性フィルムを得た。
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)―2、リン系化合物(B)−1および発泡剤(C)−1を、混合質量比15/10/28/45/2の割合で、120℃の加熱下で混合溶融して接着剤樹脂組成物を得た。
次に、得られた接着性樹脂組成物を120℃で熱プレスし、厚み30μmの接着性フィルムを得た。
得られたうちの一部の接着性フィルム(厚み30μm)を、厚み38μmの2枚のポリエチレンテレフタレートフィルムで両側から挟んだ後、120℃で熱プレスし、全層100μmの積層フィルムを得た。
なお、上記のポリエチレンテレフタレートフィルムには、次のように製造してなる二軸延伸フィルムを使用した。
ポリエチレンテレフタレート樹脂として三菱化学社製ノバペックス(IV:0.65)を用い、このノバペックスを40mmφ単軸押出機にて260℃で混練した後、口金から押出し、次いで約40℃のキャスティングロールにて急冷し、厚さ342μmの非晶シートを作製した。次いで、三菱重工株式会社製逐次2軸テンターに通紙し、95℃でMD(長手方向)に延伸倍率で3倍に延伸を行い、続いて110℃でTD(横手方向)に延伸倍率で3倍に延伸を行い、さらにその後、160℃で15秒熱処理を行い、厚さ38μmの二軸延伸フィルムを得た。
上記のようにして得られた接着性フィルム及び積層フィルムを、それぞれベーキング試験装置(大栄科学精器製作所製DKS−5S)内に静置し、80℃で24時間熱処理を行った。
ポリエチレンテレフタレート樹脂として三菱化学社製ノバペックス(IV:0.65)を用い、このノバペックスを40mmφ単軸押出機にて260℃で混練した後、口金から押出し、次いで約40℃のキャスティングロールにて急冷し、厚さ342μmの非晶シートを作製した。次いで、三菱重工株式会社製逐次2軸テンターに通紙し、95℃でMD(長手方向)に延伸倍率で3倍に延伸を行い、続いて110℃でTD(横手方向)に延伸倍率で3倍に延伸を行い、さらにその後、160℃で15秒熱処理を行い、厚さ38μmの二軸延伸フィルムを得た。
上記のようにして得られた接着性フィルム及び積層フィルムを、それぞれベーキング試験装置(大栄科学精器製作所製DKS−5S)内に静置し、80℃で24時間熱処理を行った。
上記の製造過程で得られた接着剤樹脂組成物については流動性の評価を行い、接着性フィルムについては、発泡剤の発泡・未発泡の確認を行うと共に難燃性試験行い、得られた積層フィルムについては、難燃性の評価と共に剥離強度の評価を行ない、結果を表3に示した。
(実施例2−2)
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比10/10/18/60/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比10/10/18/60/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
(実施例2−3)
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比15/10/26/45/4の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比15/10/26/45/4の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
(実施例2−4)
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−3、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比15/23/15/45/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−3、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比15/23/15/45/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
(実施例2−5)
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比10/5/38/45/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比10/5/38/45/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
(実施例2−6)
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比10/38/5/45/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比10/38/5/45/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
(実施例2−7)
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比30/10/13/45/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比30/10/13/45/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
(実施例2−8)
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−2及び発泡剤(C)−1を、質量比10/10/18/60/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−2及び発泡剤(C)−1を、質量比10/10/18/60/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
(実施例2−9)
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−2を、質量比15/10/28/45/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−2を、質量比15/10/28/45/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表3に示す。
(比較例2−1)
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比15/38/45/2の割合で混合して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表4に示す。
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比15/38/45/2の割合で混合して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表4に示す。
(比較例2−2)
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比15/38/45/2の割合で混合して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表4に示す。
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−2、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比15/38/45/2の割合で混合して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表4に示す。
(比較例2−3)
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、及び、リン系化合物(B)−1を、混合質量比10/10/20/60の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表4に示す。
エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、ポリアミドアミン(b)−2、及び、リン系化合物(B)−1を、混合質量比10/10/20/60の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表4に示す。
(比較例2−4)
ポリアミドアミン(b)−2の代わりに、コグニスジャパン社製バーサミド150(ポリアミドアミン、アミン価385)を用い、エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、バーサミド150、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比15/10/28/45/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表4に示す。
ポリアミドアミン(b)−2の代わりに、コグニスジャパン社製バーサミド150(ポリアミドアミン、アミン価385)を用い、エポキシ樹脂(a)−1、ポリアミドアミン(b)−1、バーサミド150、リン系化合物(B)−1及び発泡剤(C)−1を、質量比15/10/28/45/2の割合で混合溶融して接着剤樹脂組成物を作製した以外は実施例2−1と同様の方法でサンプルの作製、及び、評価を行なった。結果を表4に示す。
(考察)
実施例2−1〜2−9で得た接着性フィルムについて、発泡剤の発泡・未発泡の確認を行ったところ、いずれの接着性フィルムも、フィルム内の発泡剤は「未発泡状態」であることが確認された。
実施例2−1〜2−9で得た接着性フィルムについて、発泡剤の発泡・未発泡の確認を行ったところ、いずれの接着性フィルムも、フィルム内の発泡剤は「未発泡状態」であることが確認された。
実施例と比較例を比較すると、リン系化合物(B)及び発泡剤(C)のいずれかを欠いている比較例に比べ、熱硬化型接着性樹脂組成物(A)、リン系化合物(B)、及び、発泡剤(C)を含有する実施例2−1〜2−9は、難燃性に優れ、全てが合格品と評価できることが分かった。ちなみに、実施例2−1〜2−9のいずれの接着性フィルムも、その厚さは30μmであり、1mmよりも格別に薄いフィルムであった。
また、実施例2−1〜2−9と比較例2−1及び2−2とを比較すると、アミン価が100〜225のポリアミドアミン(b)を用いることにより、難燃性接着剤組成物の粘度が適度になって流動性が高まるため、フィルムを効率良く製造することができるばかりか、得られたフィルムの追随性が高まるため、皺を生じさせることなく積層することができることが分かった。
実施例2−1〜2−9並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、ポリアミドアミン(b)のアミン価は、好ましくは130〜180であり、さらに好ましくは150〜200であることが分かった。
実施例2−1〜2−9並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、ポリアミドアミン(b)のアミン価は、好ましくは130〜180であり、さらに好ましくは150〜200であることが分かった。
また、実施例2−1〜2−9並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、熱硬化型接着性樹脂組成物(A)に占めるポリアミドアミン(b)の割合は、適度な流動性を得る観点から、30〜90質量%であるのが好ましく、特に40〜80質量%、中でも特に50〜70質量%であるのがより好ましいことが分かった。
さらに、実施例2−1〜2−9並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、アミン価が50〜95のポリアミドアミン(β−1)とアミン価が230〜360のポリアミドアミン(β−2)との混合物を用いる場合に、ポリアミドアミン(β−1)とポリアミドアミン(β−2)の割合に関しては、ポリアミドアミン(b)全体に占めるポリアミドアミン(β−1)の割合が10〜90質量%であるのが好ましく、特に20〜80質量%、中でも特に30〜70質量%であるのがより好ましいことが分かった。
なお、リン系化合物(B)の比表面積は、難燃性および成形性の観点より、1m2/g〜50m2/gの範囲内、好ましくは5m2/g〜20m2/gの範囲内であるのがよいと考えられる。
さらに、実施例2−1〜2−9並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、アミン価が50〜95のポリアミドアミン(β−1)とアミン価が230〜360のポリアミドアミン(β−2)との混合物を用いる場合に、ポリアミドアミン(β−1)とポリアミドアミン(β−2)の割合に関しては、ポリアミドアミン(b)全体に占めるポリアミドアミン(β−1)の割合が10〜90質量%であるのが好ましく、特に20〜80質量%、中でも特に30〜70質量%であるのがより好ましいことが分かった。
なお、リン系化合物(B)の比表面積は、難燃性および成形性の観点より、1m2/g〜50m2/gの範囲内、好ましくは5m2/g〜20m2/gの範囲内であるのがよいと考えられる。
さらに、実施例2−1〜2−9並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、リン系化合物(B)としては、ジエチルホスフィン酸アルミニウムなどのホスフィン酸塩が、他のリン系化合物に比べて、低濃度でも難燃性を得ることができるという観点から、好ましいことが分かった。
また、実施例2−1〜2−9並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、リン系化合物(B)の配合量に関しては、難燃性付与、機械物性、例えばフィルム強度、さらには成形時における粘度上昇などの観点から、本難燃性接着剤組成物中の30〜70質量%の含有量であるのが好ましく、特に35〜60質量%であるのがより好ましく、中でも40〜50質量%であるのがさらに好ましいことが分かった。
また、実施例2−1〜2−9並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、リン系化合物(B)の配合量に関しては、難燃性付与、機械物性、例えばフィルム強度、さらには成形時における粘度上昇などの観点から、本難燃性接着剤組成物中の30〜70質量%の含有量であるのが好ましく、特に35〜60質量%であるのがより好ましく、中でも40〜50質量%であるのがさらに好ましいことが分かった。
発泡剤(C)に関しては、実施例2−1〜2−9並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、吸熱型発泡剤を用いるのが好ましく、中でも分解温度が190℃以上、特に195〜300℃、中でも特に200〜250℃の発泡剤を用いるのが好ましいことが分かった。
同じく実施例2−1〜2−9並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、発泡剤(C)の配合量は、難燃性、接着性、機械物性(フィルムの強度等)などの観点から、本難燃性接着剤組成物中に0.1〜5質量%の割合で配合することが好ましく、特に0.5〜4質量%の割合、中でも特に1〜3質量%の割合で配合することがさらに好ましいことが分かった。
同じく実施例2−1〜2−9並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、発泡剤(C)の配合量は、難燃性、接着性、機械物性(フィルムの強度等)などの観点から、本難燃性接着剤組成物中に0.1〜5質量%の割合で配合することが好ましく、特に0.5〜4質量%の割合、中でも特に1〜3質量%の割合で配合することがさらに好ましいことが分かった。
難燃性樹脂積層フィルムの厚みに関しては、実施例2−1〜2−9並びにこれらの実施例以外で実施した経験から、難燃性樹脂積層フィルムの総厚みが500μm以下であっても、当該総厚みに占める接着性フィルムの厚みの割合が20〜80%であれば、難燃性を得ることができることが分かった。
Claims (14)
- 熱硬化型接着性樹脂組成物(A)、融解温度が170℃以上であるリン系化合物(B)、及び、未発泡状態の発泡剤(C)を含有してなる難燃性接着剤組成物からなる難燃性接着剤組成物層の少なくとも1面に樹脂層を備えた積層フィルム。
- 熱硬化型接着性樹脂組成物(A)は、エポキシ樹脂及び硬化剤を主成分とする樹脂組成物であることを特徴とする請求項1記載の積層フィルム。
- 発泡剤(C)は、吸熱型発泡剤であることを特徴とする請求項1又は2に記載の積層フィルム。
- 発泡剤(C)は、分解温度が190℃以上の発泡剤であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の積層フィルム。
- リン系化合物(B)は、ホスフィン酸塩であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の積層フィルム。
- リン系化合物(B)は、ジエチルホスフィン酸アルミニウムであることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の積層フィルム。
- 熱硬化型接着性樹脂組成物(A)は、ウレタン変性エポキシ樹脂、及びポリアミドアミンを主成分とする樹脂組成物であることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の積層フィルム。
- 熱硬化型接着性樹脂組成物(A)は、エポキシ樹脂、及びアミン価が100〜225のポリアミドアミンを主成分とする樹脂組成物であることを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の積層フィルム。
- 熱硬化型接着性樹脂組成物(A)に占めるポリアミドアミンの割合が30〜90質量%であることを特徴とする請求項7又は8に記載の積層フィルム。
- ポリアミドアミンが、アミン価が50〜95のポリアミドアミン(β−1)と、アミン価が230〜360のポリアミドアミン(β−2)との混合物であり、該混合物のアミン価が100〜225であることを特徴とする請求項7〜9の何れかに記載の積層フィルム。
- 熱硬化型接着性樹脂組成物(A)、融解温度が170℃以上であるリン系化合物(B)、及び、未発泡状態の吸熱型発泡剤(C)を含有してなる難燃性接着剤組成物。
- 熱硬化型接着性樹脂組成物(A)が、ウレタン変性エポキシ樹脂及びポリアミドアミンを主成分とする樹脂組成物であることを特徴とする請求項11に記載の難燃性接着剤組成物。
- 前記ポリアミドアミンが、アミン価が50〜95のポリアミドアミン(β−1)と、アミン価が230〜360のポリアミドアミン(β−2)との混合物であり、該混合物のアミン価が100〜225であることを特徴とする請求項11又は12に記載の難燃性接着剤組成物。
- 請求項1〜10の何れかに記載の積層フィルムを配した電子機器。
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