KR20210106414A - 난연성 점착제 및 난연성 점착 테이프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 점착제층을 박막화한 난연성 점착 테이프에 이용했을 경우이어도 그 점착성 및 난연성을 높은 레벨로 양립하는 것이 가능한 난연성 점착제, 및, 박형화해도 그 점착성 및 난연성을 높은 레벨로 양립하는 것이 가능한 난연성 점착 테이프를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 난연성 점착제는, 점착 성분 100질량부와, 누적 입도 분포의 소경(小徑)측으로부터 누적 95%에 상당하는 입자의 입자경 D95가 20.0μm 이하인 폴리인산암모늄 65질량부 이상을 함유하고, 상기 폴리인산암모늄의 X선 회절 측정에 있어서, 회절각 2θ=15.5±0.2°의 피크 강도값을, 회절각 2θ=14.6±0.2°의 피크 강도값으로 나눈 값이, 1.4 이상인 것을 특징으로 한다. 또, 본 발명의 난연성 점착 테이프는, 기재의 적어도 일면에, 상기의 난연성 점착제에 의해 형성된 점착제층을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

난연성 점착제 및 난연성 점착 테이프
본 발명은, 난연성 점착제 및 난연성 점착 테이프에 관한 것이다.
일렉트로닉스 기술의 현격한 진보에 의해 전기, 전자, OA 기기가 고집적화 및 고성능화하여, 그들 기기의 내부에서의 고온화나 축열에 의한 발화의 위험성을 저감 내지 발화를 방지하기 위해, 상기 기기에 이용되는 점착 테이프에 있어서도 높은 난연성이 요구되고 있다. 또, 가전, 차량, 건재 등의 각 분야에서도 플라스틱 재료의 난연화에 대해 여러 가지 연구가 이루어지고 있으며, 그들의 고정에 이용되는 점착 테이프에도 동일하게 높은 난연성이 요구되고 있다.
그리고, 그러한 점착 테이프로서는, 폴리인산암모늄을 함유시킨 점착제가 제안되어 있으며(예를 들면, 특허문헌 1 등), 이에 의해 높은 난연성을 발휘할 수 있다고 여겨지고 있다.
일본국 특허공개 평11-1669호 공보
여기서, 근래에는, 예를 들면 상기의 용도에 있어서 가일층의 고집적화, 경량화가 진행되어, 점착 테이프에 있어서는, UL94VTM-0레벨의 높은 난연성뿐만 아니라, 박형화도 요구되도록 되어 오고 있다. 점착 테이프를 박형화하기 위해서는, 점착 테이프의 기재(基材)뿐만 아니라, 점착제층의 박형화가 필요로 된다. 그러나, 점착제층을 박형화했을 경우에 있어서의, 점착 테이프의 점착성과 난연성은 트레이드 오프의 관계에 있어, 상기와 같은 종래의 기술에서는 이들을 양립시키는 것은 어려웠다.
그래서, 본 발명은, 점착제층을 박막화한 난연성 점착 테이프에 이용했을 경우이어도 그 점착성 및 난연성을 높은 레벨로 양립하는 것이 가능한 난연성 점착제, 및, 박형화해도 그 점착성 및 난연성을 높은 레벨로 양립하는 것이 가능한 난연성 점착 테이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 행한 결과, 다음의 지견을 얻어, 본 발명을 찾아냈다. 즉, 박막화한 점착제층에 있어서 그 난연성을 담보하기 위해서는, 여러 가지의 난연제 중에서도 II형의 폴리인산암모늄을 이용하는 것이 적합하지만, 실제로 박막화한 점착제층에 II형의 폴리인산암모늄을 함유시키면 그 입자 중에 존재하는 비교적 큰 입자에 의해 충분한 점착성을 얻지 못하며, 또한, II형의 폴리인산암모늄의 입자 중에 비교적 큰 입자가 발생하지 않도록 공업적으로 제조하는 것은 곤란하다는 지견을 얻었다. 또, 본 발명자들은, II형의 폴리인산암모늄을 점착제에 이용함에 있어서, 그 입자를 예를 들면 분쇄하여 미세하게 하면, 점착성은 얻어져도 충분한 난연성을 확보할 수 없는 경우가 있으며, 이러한 경우에는, II형의 폴리인산암모늄 중에, 난연성 향상에 효과가 낮은 I형의 폴리인산암모늄이 발생했다는 지견을 얻었다. 또한, 발명자들은, II형의 폴리인산암모늄 중에 I형의 폴리인산암모늄이 발생해도, 난연성에 있어서 허용되는 함유량이 있다는 지견을 얻었다. 그리고, 본 발명자들은, 이러한 지견에 의거하여, 점착 테이프를 박막화하기 위해 비교적 미세한 입자의 II형의 폴리인산암모늄을 이용하는 것을 전제로, 난연성을 확보하기 위해, II형의 폴리인산암모늄 중에 허용되는 양의 I형의 폴리인산암모늄의 함유량을 X선 회절 측정을 이용하여 규정하는 것에 착상하여, 본원 발명에 이르렀다.
즉, 본원 발명은 이하와 같다.
〔1〕 점착 성분 100질량부와, 누적 입도 분포의 소경(小徑)측으로부터 누적 95%에 상당하는 입자의 입자경 D95가 20.0μm 이하인 폴리인산암모늄 65질량부 이상을 함유하고,
상기 폴리인산암모늄의 X선 회절 측정에 있어서, 회절각 2θ=15.5±0.2°의 피크 강도값을, 회절각 2θ=14.6±0.2°의 피크 강도값으로 나눈 값이, 1.4 이상인 것을 특징으로 하는 난연성 점착제.
〔2〕 상기 폴리인산암모늄이 분급된 것인, 상기 〔1〕에 기재된 난연성 점착제.
〔3〕 금속 수산화물을 함유하는, 상기 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 난연성 점착제.
〔4〕 지방족 다가 알코올, 및/또는, 로진계 화합물과 지방족 다가 알코올의 에스테르체를 함유하는, 상기 〔1〕 내지 〔3〕 중 어느 하나에 기재된 난연성 점착제.
〔5〕 기재(基材)의 적어도 일면에, 상기 〔1〕 내지 〔4〕 중 어느 하나에 기재된 난연성 점착제에 의해 형성된 점착제층을 갖는 것을 특징으로 하는 난연성 점착 테이프.
본 발명에 의하면, 점착제층을 박막화한 난연성 점착 테이프에 이용했을 경우이어도 그 점착성 및 난연성을 높은 레벨로 양립하는 것이 가능한 난연성 점착제, 및, 박형화해도 그 점착성 및 난연성을 높은 레벨로 양립하는 것이 가능한 난연성 점착 테이프를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태(이하, 「본 실시 형태」라고 한다.)를 상세하게 설명하는데, 본 발명은 본 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
《난연성 점착제》
본 실시 형태의 난연성 점착제는, 점착 성분 100질량부와, 누적 입도 분포의 소경측으로부터 누적 95%에 상당하는 입자의 입자경 D95가 20.0μm 이하인 폴리인산암모늄 65질량부 이상을 함유하고,
상기 폴리인산암모늄의 X선 회절 측정에 있어서, 회절각 2θ=15.5±0.2°의 피크 강도값을, 회절각 2θ=14.6±0.2°의 피크 강도값으로 나눈 값이, 1.4 이상인 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 난연성 점착제(이하, 간단히 「점착제」라고도 칭한다)를 박형화한 난연성 점착 테이프(이하, 간단히 「점착 테이프」라고도 칭한다)의 점착제층으로서 이용했을 경우이어도 그 점착성 및 난연성을 높은 레벨로 양립할 수 있다.
-점착 성분-
본 실시 형태의 점착 성분은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 아크릴계 점착 성분, 우레탄계 점착 성분, 합성 고무계 점착 성분, 천연 고무계 점착 성분, 실리콘계 점착 성분 등을 들 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 비교적 강한 점착력을 얻기 쉬운 점에서 아크릴계 점착 성분이 바람직하다.
아크릴계 점착 성분으로서는, 특별히 한정되지 않지만 예를 들면, (메타)아크릴산알킬에스테르 단량체를 단량체 단위로서 포함하는 적어도 1종의 아크릴계 중합체를 포함한다. (메타)아크릴산알킬에스테르 단량체로서는, 예를 들면 알킬기의 탄소수가 2~14개인 (메타)아크릴산알킬에스테르이며, 예로서는, 특별히 한정되지 않지만, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산부틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산이소아밀, 아크릴산헥실, 아크릴산옥틸, 아크릴산이소노닐, 아크릴산이소데실, 메타크릴산부틸, 메타크릴산헥실, 메타크릴산이소데실, 메타크릴산라우릴 등을 들 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「(메타)아크릴산알킬에스테르」란 아크릴산알킬에스테르 또는 메타크릴산알킬에스테르를 의미한다.
아크릴계 중합체에는, 아크릴산, 무수말레산, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의, 카복실기 혹은 수산기 등을 갖는 단량체를 공중합할 수 있다. 이에 의해 이들 단량체 유래의 구성 단위가 아크릴계 중합체 중에서 가교점이 되어, 점착 성분의 경도를 조정하여 목적의 점착력을 발현시킬 수 있다.
아크릴계 중합체에는, 특별히 한정되지 않지만 예를 들면, 아세트산비닐, 아크릴로니트릴, 아크릴아미드, 스티렌 등을 공중합시켜, 예를 들면 아크릴계 중합체의 응집력을 조정할 수 있다.
아크릴계 중합체는, 특별히 한정되지 않으며 라디칼 중합 방법, 예를 들면 용액 중합, 현탁 중합, 유화 중합, 괴상(塊狀) 중합 등을 이용하여 중합할 수 있다. 중합 개시제로서는, 과산화벤조일, 라우로일퍼옥사이드, 비스(4-tert-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트 등의 유기 과산화물, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 디메틸-2,2-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온산)디메틸, 아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)(AVN) 등의 아조계 중합 개시제 등을 이용할 수 있다.
아크릴계 중합체는, 가교할 수 있는 가교제를 함유하여 가교시킬 수 있다. 가교제로서는, 예를 들면, 에폭시계 가교제, 및 지방족계 디이소시아네이트, 방향족계 디이소시아네이트 혹은 방향족계 트리이소시아네이트와 같은 폴리이소시아네이트계 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 가교 반응이 느린 것에 대해서는 유기 금속 화합물 등으로 이루어지는 가교 촉진제를 첨가할 수 있다. 아크릴계 중합체를 가교함으로써, 응집력을 향상시킬 수 있다.
-폴리인산암모늄-
본 실시 형태의 난연성 점착제는, 소정의 폴리인산암모늄을 함유한다. 이에 의해, 점착제층을 박막화한 점착 테이프이어도 난연성을 확보할 수 있다.
폴리인산암모늄의 함유량은, 상기의 점착 성분 100질량부에 대해, 65질량부 이상이고, 바람직하게는 70질량부 이상이며, 보다 바람직하게는 80질량부 이상이다. 당해 함유량을 65질량부 이상으로 함으로써, 원하는 난연성을 확보할 수 있다. 또한, 당해 함유량은, 난연성을 얻는 관점에서 그 상한은 특별히 한정되지 않지만, 점착 성분에 대해, 당해 함유량이 과도하게 증대하면, 점착 테이프로 했을 때의 점착제층의 표면에 당해 입자가 노출되어 접착력이 저하할 우려가 발생하므로, 300질량부 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 200질량부 이하이며, 더욱 바람직하게는 150질량부 이하이다.
또한, 본 명세서에 있어서, 각 성분의 함유량의 기준(예를 들면 점착 성분 등)은 불휘발 성분(고형분)을 기준으로 한다.
폴리인산암모늄의, 누적 입도 분포의 소경측으로부터 누적 95%에 상당하는 입자의 입자경 D95는 20.0μm 이하이고, 바람직하게는 19.0μm 이하이며, 보다 바람직하게는 15.0μm 이하이다. 입자경 D95를 20.0μm 이하로 함으로써, 입자경이 비교적 큰 입자가 적어지므로, 비교적 큰 입자에 의한 스페이서 효과를 억제하여, 점착제층을 박막화한 점착 테이프이어도 점착성을 확보할 수 있다.
또한, 당해 입자경 D95는, 점착성을 확보하는 관점에서는 그 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 당해 입자경 D95가 너무 낮으면 미분이 되는 바, 비표면적이 증가함으로써, 분산 불량이나 점착제 증점에 의한 도공 불량이 발생할 우려가 생기므로, 0.1μm 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0μm 이상이며, 더욱 바람직하게는 3.0μm 이상이다.
또, 폴리인산암모늄의, 누적 입도 분포의 소경측으로부터 누적 50%에 상당하는 입자의 입자경 D50은 10.0μm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 8.0μm 이하이며, 더욱 바람직하게는 7.5μm 이하이다. 입자경 D50을 10.0μm 이하로 함으로써, 점착제층을 박막화한 점착 테이프이어도 점착성을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 누적 입도 분포의 소경측으로부터 누적하여 소정의 비율에 상당하는 입자의 입자경(D95나 D50 등)의 측정은, 후술의 실시예에 기재된 방법에 의해 행할 수 있다.
또 본 실시 형태에 있어서, 입자경 20μm 이상의 폴리인산암모늄의 입자는, 더욱 점착성을 확보하는 관점에서, 난연성 점착제의 불휘발 성분 중에 1질량% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 포함되지 않는 것이다.
폴리인산암모늄은, X선 회절 측정에 있어서, 회절각 2θ=15.5±0.2°의 피크 강도값을, 회절각 2θ=14.6±0.2°의 피크 강도값으로 나눈 값이, 1.4 이상이다. 폴리인산암모늄의 회절각 2θ=15.5±0.2°에 나타나는 피크는, II형의 폴리인산암모늄에 특징적으로 관찰되는 피크이며, 또, 회절각 2θ=14.6±0.2°의 피크는, I형, II형의 폴리인산암모늄에 특징적으로 관찰되는 피크이다. 즉, 본 발명에서는, 각각의 피크 강도값의 관계를 규정함으로써, 폴리인산암모늄 중에 II형의 것이 함유되는 것을 전제로 하면서, 그 중에 허용되는, 난연성으로의 기여가 낮은 I형의 폴리인산암모늄의 함유량을 규정하고 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 각 피크의 비율을 상기의 관계로 함으로써, II형의 폴리인산암모늄 중에 존재하는 I형의 폴리인산암모늄의 함유량을 억제할 수 있으므로, 점착제층을 박막화한 점착 테이프이어도 난연성을 확보할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 동일한 관점에서는, 회절각 2θ=15.5±0.2°의 피크 강도값을, 회절각 2θ=14.6±0.2°의 피크 강도값으로 나눈 값이, 1.5 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.6 이상이며, 더욱 바람직하게는 2.0 이상이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 회절각 2θ=15.5±0.2°의 피크 강도값을, 회절각 2θ=14.6±0.2°의 피크 강도값으로 나눈 값은, 상기의 관점에서 크면 클수록 바람직하고 그 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 당해 값을 2.8 이하로 할 수 있다. 전술과 같이, 공업적인 제조에 있어서는 II형의 폴리인산암모늄의 입자 중에 입자경이 비교적 큰 입자가 포함될 수 있는데, 당해 제조 과정에 있어서 II형의 폴리인산암모늄은 입자경이 비교적 커 결정 성장하기 쉽고, 환언하면, 비교적 큰 입자는 당해 입자 중의 II형의 폴리인산암모늄의 함유량이 높아지기 쉽다. 그리고, 상기 입자경 D95의 소정의 범위를 만족하도록 하는 과정에서 당해 비교적 큰 입자가 감소하는 경향이 있으며, 감소했을 경우에는, 회절각 2θ=15.5±0.2°의 피크 강도값을, 회절각 2θ=14.6±0.2°의 피크 강도값으로 나눈 값이 2.8 이하가 되는 경향이 있다.
또한, X선 회절 측정에 있어서의 소정의 회절각 2θ의 피크 강도값의 측정은, 후술의 실시예에 기재된 방법에 의해 행할 수 있다.
본 실시 형태의 폴리인산암모늄으로서는, 상기의 입자경, X선 회절 측정에 있어서의 회절각의 소정의 비를 만족하면 특별히 한정되지 않으며 예를 들면, 인산의 중합도가 500~2000인 것이나, 그 표면이 멜라민/포름알데히드 수지 등으로 피복된 유동용이성, 수난용성의 분말 형상으로 이용할 수 있다.
여기서, 본 실시 형태에 있어서, 폴리인산암모늄이 소정의 입자경, X선 회절 측정에 있어서의 피크 강도값의 관계를 만족하려면, 공지의 방법에 의해 제조된 II형의 폴리인산암모늄의 입자를, 분쇄, 분급함으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는, 분쇄하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 비드밀, 볼밀, 어트리터, 유성밀, 진동밀 등의 미디어식 분산/분쇄기, 절구형 마쇄기, 및, 제트밀로 대표되는 논미디어형 분산/분쇄기를 이용할 수 있다. 분쇄 방식으로서는, 습식, 건식 모두 이용할 수 있는데, 분쇄 후의 분산용이성이나, 분쇄물의 회수, 핸들링의 좋음으로부터, 습식 분쇄가 바람직하다. 미디어식 분산기/분쇄기를 이용할 때의 미디어의 재질은 특별히 한정하지 않지만, 스틸, 유리, 알루미나, 지르코니아, 질화규소 등을 이용할 수 있다. 미디어의 지름은 특별히 한정하지 않지만, 과잉 파쇄에 의한 II형 폴리인산암모늄의 감소를 억제하면서, 효율적으로 미립화를 하는 관점에서, 이용하는 미디어의 지름은, 바람직하게는 φ5mm 이하, 보다 바람직하게는 φ3mm 이하, 더욱 바람직하게는 φ1mm 이하이다. 분쇄는, 분쇄의 시간을 짧게 하거나, 냉각하면서 분쇄하는 등, 온화한 조건으로 행하는 것이 바람직하다.
또, 분급하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않으며 예를 들면, 중력, 원심력, 관성력 등을 이용한 분급 방법이나 체를 이용한 분급 방법을 들 수 있다. 또, 분급점을 정밀하게 제어하는 관점에서, 건식 분급을 행하는 경우는, 강제 와류식 분급기(에어로파인 클래시파이어, 닛신엔지니어링사 제조; 미크론 세퍼레이터, 호소카와미크론사 제조; 터보플렉스, 호소카와미크론사 제조; 등) 혹은 코안다 효과를 이용한 관성력장 분급기(엘보 제트밀, 닛테츠광업사 제조; 크리피스, 호소카와미크론사 제조)를 이용할 수 있다.
분급을 행할 때는, 폴리인산암모늄 이외의 난연제, 난연조제 등을 함유하고 있어도 되고, 또 이들을 임의의 분산매에 분산시킨 후, 당해 분산액을 습식 분급해도 된다.
본 실시 형태에 있어서는, 폴리인산암모늄이 소정의 입자경, X선 회절 측정에 있어서의 피크 강도값의 소정의 관계를 적합하게 만족할 수 있는 점에서, 분급 처리한 폴리인산암모늄을 이용하는 것이 바람직하다.
-금속 수산화물-
본 실시 형태의 난연성 점착제는, 금속 수산화물을 함유할 수 있다. 이에 의해, 보다 난연성을 향상시킬 수 있다.
금속 수산화물의 함유량은, 상기 점착 성분 100질량부에 대해, 0.1질량부 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25질량부 이상이며, 더욱 바람직하게는 50질량부 이상이고, 특히 바람직하게는 60질량부 이상이다. 당해 함유량을 0.1질량부 이상으로 함으로써, 더욱 난연성을 향상시킬 수 있다.
또한, 당해 함유량은, 난연성을 향상시키는 관점에서는, 특별히 상한은 없지만, 점착 성분에 대해, 당해 함유량이 과도하게 증대하면, 점착 테이프로 했을 때의 점착제층의 표면에 당해 입자가 노출되어 접착력이 저하할 우려가 발생하므로, 300질량부 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 200질량부 이하이며, 더욱 바람직하게는 150질량부 이하이고, 특히 바람직하게는 100질량부이다.
금속 수산화물로서는, 특별히 한정되지 않으며 예를 들면, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 수산화알루미늄, 수산화철, 수산화니켈, 수산화지르코늄, 수산화티타늄, 수산화아연, 수산화구리, 수산화바나듐, 수산화주석 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 비교적 저온에서 수분을 분리하고, 그에 의해 높은 난연성을 발휘할 수 있으므로, 수산화알루미늄이 바람직하다.
또한, 금속 수산화물은, 1종 혹은 2종 이상을 사용할 수 있다.
또한, 금속 수산화물은, 점착 성분 중에서의 분산성을 향상시키기 위해 커플링 처리, 스테아르산 처리 등의 표면 처리를 행해도 된다. 또, 금속 수산화물, 및 후술하는 지방족 다가 알코올 등의 점착제 중에서 고체로서 존재할 수 있는 성분에 대한 입자경 D95는 20.0μm 이하인 것이 바람직하다. 또, 금속 수산화물의 형상은, 구 형상, 침 형상, 플레이크 형상 등을 들 수 있다.
-지방족 다가 알코올-
본 실시 형태의 난연성 점착제는, 지방족 다가 알코올을 함유할 수 있다. 이에 의해, 폴리인산암모늄에 의한 난연 효과, 나아가서는 점착제의 난연성도 향상시킬 수 있다.
지방족 다가 알코올의 함유량은, 상기 점착 성분 100질량부에 대해, 5.0질량부 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10.0질량부 이상이며, 더욱 바람직하게는 15.0질량부 이상이고, 특히 바람직하게는 16.0질량부 이상이다. 당해 함유량을 5.0질량부 이상으로 함으로써, 더욱 난연성을 향상시킬 수 있다.
또한, 당해 함유량은, 난연성을 향상시키는 관점에서 특별히 상한은 없다. 단, 지방족 다가 알코올은, 폴리인산암모늄과 공존함으로써 난연성의 향상이 도모되는데, 과잉분은 가연 성분이 될 우려가 발생하므로, 폴리인산암모늄 100질량부에 대해, 100질량부 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50질량부 이하이며, 더욱 바람직하게는 30질량부 이하이다.
지방족 다가 알코올로서는, 특별히 한정되지 않으며 예를 들면, 지방족 다가 알코올의 구체예로서는, 에틸렌글리콜, 글리세린, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리펜타에리스리톨, 폴리글리세롤(트리글리세롤~헥사글리세롤), 디트리메틸올프로판, 크실리톨, 소르비톨, 및 만니톨 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 물로의 내(耐)블리드성이 높고, 폴리인산암모늄과 함께 효율적인 차(Char) 형성을 행할 수 있으므로, 디펜타에리스리톨이 바람직하다.
또한, 지방족 다가 알코올은, 1종 혹은 2종 이상을 사용할 수 있다.
-로진계 화합물과 지방족 다가 알코올의 에스테르체-
본 실시 형태의 난연성 점착제는, 로진계 화합물과 지방족 다가 알코올의 에스테르체를 함유할 수 있다. 이에 의해, 점착성을 보다 부여할 수 있음과 더불어, 폴리인산암모늄에 의한 난연 효과, 나아가서는 점착제의 난연성도 향상시킬 수 있다.
로진계 화합물과 지방족 다가 알코올의 에스테르체의 함유량은, 상기 점착 성분 100질량부에 대해, 0.1질량부 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10.0질량부 이상이며, 더욱 바람직하게는 20.0질량부 이상이다. 당해 함유량을 0.1질량부 이상으로 함으로써, 더욱 난연성을 향상시킬 수 있다.
또한, 당해 함유량은, 난연성을 향상시키는 관점에서 특별히 상한은 없지만, 100질량부 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70.0질량부 이하이며, 더욱 바람직하게는 50.0질량부 이하이다.
로진계 화합물과 지방족 다가 알코올의 에스테르체의 로진계 화합물로서는, 로진 모노머, 불균화 로진, 중합 로진, 로진 및 부분 불균화 로진을 들 수 있다. 또, 지방족 다가 알코올로서는, 상술의 지방족 다가 알코올을 들 수 있으며, 그 중에서도 디에틸렌글리콜, 글리세린, 펜타에리스리톨 등이 바람직하고, 보다 바람직하게는 펜타에리스리톨이다. 또한, 로진계 화합물, 지방족 다가 알코올은, 1종 혹은 2종 이상을 사용할 수 있다.
-그 외의 성분-
본 실시 형태의 난연성 점착제는, 멜라민시아누레이트 등의 멜라민 유도체를 점착 성능을 해치지 않는 범위에서 함유할 수 있으며, 그에 의해 난연성을 더욱 향상시키고, 혹은 폴리인산암모늄의 함유량을 감소시킬 수도 있다.
또, 필요로 하는 난연성을 감소시키지 않는 범위에서 점착 부여 수지를 함유시켜 비(非)극성 피착체로의 점착력 향상 등을 도모할 수도 있다. 이들 수지에는, 테르펜계 수지, 테르펜페놀 수지, 로진계 수지, 석유계 수지, 쿠마론-인덴 수지, 페놀계 수지 등을 들 수 있다. 형상으로서는, 상온에서 고체, 점조인 액체의 것을 사용할 수 있으며, 화합물 종류는 단독으로 사용해도 2종 이상 조합하여 사용해도 된다.
-난연성 점착제의 물성-
본 실시 형태의 난연성 점착제는, 당해 난연성 점착제를 이용하여, 기재(두께 12.5μm, 폴리이미드 필름(캡톤50H·도레이듀폰주식회사 제조)의 편면 상에 두께 20μm의 점착제층을 형성한 시험편, 및, 기재(두께 16μm, 레이온제 부직포(DT-6·파피리아일본제지주식회사 제조)의 양면에 두께 20μm의 점착제층을 형성한 시험편 중 어느 시험편에 대한 UL94 규격에 기재된 VTM 시험에 준하여 측정한 난연성이 UL94VTM-0 이상인 것이 바람직하다.
또, 본 실시 형태의 난연성 점착제는, 두께 16μm, 레이온제 부직포(DT-6·파피리아일본제지주식회사 제조)의 양면에 두께 20μm의 점착제층을 형성했을 경우의 180° 필 접착력이 5N 이상인 것이 바람직하다. 또한, 당해 필 접착력은, 후술의 실시예에 기재된 방법에 의해 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 난연성 점착제는, 고형분율 30%가 되도록 아세트산에틸로 희석 조제한 용액을, B형 점도계에 의해 23℃에서 측정한 점도가 2000mPa·s 이하인 것이 바람직하다.
-난연성 점착제의 제조 방법-
본 실시 형태의 난연성 점착제는, 특별히 한정되지 않으며 예를 들면, 점착 성분 중에 소정의 폴리인산암모늄, 또한 임의로 금속 수산화물 등을 첨가하여, 고속 분산기로 교반 분산함으로써 제조할 수 있다.
《난연성 점착 테이프》
본 실시 형태의 난연성 점착 테이프는, 기재의 적어도 일면에, 상술한 본 발명에 따른 실시 형태의 난연성 점착제에 의해 형성된 점착제층을 갖는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 점착제층을 박막화했을 경우이어도 그 점착성 및 난연성을 높은 레벨로 양립할 수 있다.
본 실시 형태의 난연성 점착 테이프의 기재는, 특별히 한정되지 않으며 예를 들면, 수지 시트, 부직포, 종이, 금속박, 직포(織布), 고무 시트, 발포 시트, 이들의 적층체(특히, 수지 시트를 포함하는 적층체) 등을 들 수 있다. 수지 시트를 구성하는 수지로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(EVA), 폴리아미드(나일론), 전방향족 폴리아미드(아라미드), 폴리이미드(PI), 폴리염화비닐(PVC), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 불소계 수지, 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등을 들 수 있다. 부직포로서는, 천연 섬유(셀룰로스계 섬유)의 부직포; 폴리프로필렌 수지 섬유, 폴리에틸렌 수지 섬유, 폴리에스테르계 수지 섬유 등의 합성 수지 섬유의 부직포 등을 들 수 있다. 금속박으로서는, 구리박, 스테인리스박, 알루미늄박 등을 들 수 있다. 종이로서는, 화지(和紙), 크라프트지 등을 들 수 있다.
이러한 기재에는, 불연성, 자기 소화성 등의 처리를 실시한 것도 이용할 수 있다.
본 실시 형태의 난연성 점착 테이프는, 상술한 난연성 점착제에 의해 형성된 점착제층이 형성되어 있는데, 당해 난연성 점착 테이프의 점착제층은 두께를 20.0μm 이하로 할 수 있으며, 바람직하게는 18.0μm 이하이고, 보다 바람직하게는 13.0μm 이하이다. 이러한 두께의 점착제층의 경우, 종래의 점착제를 이용한 점착 테이프에서는 점착성과 난연성의 양립이 곤란하여 적합하지 않았지만, 본 실시 형태의 난연성 점착 테이프에서는 이러한 두께로 해도 적절히 제작할 수 있다.
본 실시 형태의 난연성 점착 테이프는, 기재의 편면에 점착제층을 갖는 경우에는, 기재와 점착제층의 합계의 두께를 30.0μm 이하로 할 수 있으며, 바람직하게는 25.0μm 이하이고, 보다 바람직하게는 20.0μm 이하이다. 또, 기재의 양면에 점착제층을 갖는 경우에는, 기재와 점착제층의 합계의 두께를 50.0μm 이하로 할 수 있으며, 바람직하게는 40.0μm 이하이고, 보다 바람직하게는 30.0μm 이하이다.
본 실시 형태의 난연성 점착 테이프에는, 점착제층의 보호를 위해 박리 필름이 적층되어 있어도 된다. 박리 필름으로서는, 특별히 한정되지 않지만 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 필름 등의 합성 수지 필름, 종이, 부직포, 포(布), 발포 시트나 금속박, 및 이들의 래미네이트체 등의 기재의 적어도 편면 또는 양면에, 점착제로부터의 박리성을 높이기 위한 실리콘계 처리, 장쇄 알킬계 처리, 불소계 처리 등의 박리 처리가 실시된 것을 사용할 수 있다.
-난연성 점착 테이프의 제조 방법-
본 실시 형태의 난연성 점착 테이프는, 특별히 한정되지 않으며 예를 들면, 공지의 방법에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는, 편면에 점착제층이 형성된 점착 테이프는, 박리 필름의 표면에 난연성 점착제를 도포하여 건조 등 시킴으로써 점착제층을 형성한다. 이어서, 당해 점착제층의 표면에 대해, 기재를 부착함으로써, 제조할 수 있다. 또, 양면에 점착제층이 형성된 점착 테이프는, 편면에 제1의 점착제층이 형성된 점착 테이프에 이어서, 박리 필름의 표면에 대해, 난연성 점착제를 도포하여 건조 등 시킴으로써 제2의 점착제층을 형성하고, 제2의 점착제층의 표면에, 제1의 점착제층을 부착한 기재를 부착함으로써, 제조할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 아무런 제한되는 것은 아니다.
우선, 실시예 및 비교예에 있어서 이용한 측정 방법, 평가 방법에 대해 설명한다.
(1) 폴리인산암모늄의 누적 입도 분포(D95, D50)
누적 입도 분포의 측정에는 레이저 회절 및 산란식 입자경 분포 측정 장치(닛키소(주) 마이크로트랙 MT3300EX-II 물·유기용매 양대응, 측정 가능 입경 0.02~2000μm)를 이용했다. 표준 시료 순환기 SDC에 아세트산에틸을 순환시켜, 폴리인산암모늄 분산체(후술의 제조예에 의해 얻었음)를 투입하여 입도 분포의 측정을 행했다. 폴리인산암모늄 분산체의 점도가 높은 경우는, 적절히 아세트산에틸로 희석하고 나서 투입했다.
측정 파라미터
·측정 회수:AVG/2
·측정 시간(초):30
·분포 표시:체적
·입자 투과성:투과
·입자 굴절률:1.81
·입자 형상:비(非)구형
·용매명/굴절률:Ethyl Acetate/1.37
(2) 폴리인산암모늄의 X선 회절 측정
얻어진 점착 테이프의 점착제층을 위로 하여 유리판 상에 고정하고, 점착제층 표면의 임의의 3개소의 광각 X선 회절 차트를, X선 회절 장치 SmartLab(리가쿠 제조)을 이용하여 측정했다. 각 개소에서 측정하여 얻어진 차트에 대해, 회절각 2θ=15.5±0.2°의 피크 강도값을, 회절각 2θ=14.6±0.2°의 피크 강도값으로 나눈 값을 얻어, 그것을 산술 평균한 값을 X선 회절 피크 강도비로 했다.
측정 조건:2θ/θ법 2θ=1~70deg.
step=0.02deg.
speed=20deg./min.
해석 소프트:PDXL
(3) 점착제층의 두께
얻어진 점착 테이프를 액체 질소 중에 1분간 침지한 후, 핀셋을 이용하여 액체 질소 중에서 구부려 나누고, 할단면(割斷面) 관찰용의 절편을 제작했다. 절편을 데시케이터 내에서 상온으로 되돌린 후, 할단면에 대해 전자선이 수직으로 입사하도록 시료대에 고정하고, 전자현미경(히타치하이테크놀로지사 제조, Miniscope(등록상표) TM3030Plus)을 이용하여, 할단면의 관찰을 행했다. 관찰 시야 내의 점착제층 표면(박리 필름에 접하는 면)의 임의의 점으로부터 수직 방향으로, 기재 표면까지의 거리를 10개소 계측하고, 그 산술 평균값을, 점착제층의 두께로 했다.
양면 테이프의 경우는, 테이프의 양면에 대해 상기 점착제층의 두께를 구하고, 보다 작은 값을 점착제층의 두께로 했다.
(4) 점착 테이프의 두께
얻어진 점착 테이프(박리 필름을 갖는 상태)의 두께를 정압 두께계(테스터산업주식회사)를 이용하여 무작위로 10개소 측정했다. 이어서, 당해 측정한 두께에서 박리 필름의 두께를 빼, 산술 평균하여 얻어진 값을 점착 테이프의 두께로 했다.
(5) UL94VTM 연소 시험
UL 규격(UL94 「기기의 부품용 플라스틱 재료의 연소 시험 방법」)에 기재된 VTM 시험에 준한 연소 시험에 의해 판정을 행했다. 편면 테이프는, 점착면을 외측으로 했을 경우와, 내측으로 했을 경우의 양쪽 조건으로 연소 시험을 행하고, 낮은 쪽의 난연성 판정 결과를 테이프의 난연성으로 했다.
(6) 180° 필 접착력(양면 테이프)
점착 테이프에 대해, 한쪽의 점착면을, 폴리에스테르 필름 25μm를 이용하여 배킹하고, 그 크기를 20mm×100mm로 하여 테이프 샘플을 얻었다. 당해 테이프 샘플의 다른 쪽의 점착면에 스테인리스판을 얹고, 2kg 롤러를 이용하여 1왕복 가압 붙임하고, 이어서, 상온에서 1시간 방치했다. 그 후, 박리 속도 300mm/min으로 180° 방향으로 벗겨내어, 그 때의 접착력(N)을 측정했다.
(7) 180° 필 접착력(편면 테이프)
크기를 25mm×100mm의 테이프 샘플의 점착면에 스테인리스판을 얹고, 2kg 롤러를 이용하여 1왕복 가압 붙임하고, 이어서, 상온에서 1시간 방치했다. 그 후, 박리 속도 300mm/min으로 180° 방향으로 벗겨내어, 그 때의 접착력(N)을 측정했다.
계속하여, 실시예 및 비교예에서 이용한 각 성분에 대해 설명한다.
(1) 점착 성분
점착 성분으로서, 다음의 방법으로 얻은 아크릴산에스테르 공중합체를 이용했다.
냉각관, 교반기, 온도계, 적하 깔때기를 구비한 반응 용기에 2-에틸헥실아크릴레이트 50부, n-부틸아크릴레이트 46부, 아크릴산 3.5부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 0.5부, 및, 중합 개시제로서의 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.2부를 아세트산에틸 100부에 용해하고, 질소 치환 후, 80℃에서 8시간 중합시켰다. 얻어진 아크릴산에스테르 공중합체 용액은, 고형분 50%, 중량 평균 분자량 40만이었다.
(2) 폴리인산암모늄 (APP)
(APP-1)
폴리인산암모늄(CBC사 제조, TERRAJU_C-30)을 이용했다.
(APP-2)
폴리인산암모늄 (APP-1)을, 엘보 제트 분급기(닛테츠광업주식회사 제조, EJ-15)를 이용하여, 취입압(吹入壓) 0.5MPa로, 조립(粗粒) 제거율 30%, 미립 제거율 0%가 되도록 분급 에지 위치를 설정하고, 분급 처리하여 얻어진 폴리인산암모늄이다.
(APP-3)
폴리인산암모늄 (APP-1)을, 엘보 제트 분급기(닛테츠광업주식회사 제조, EJ-15)를 이용하여, 취입압 0.5MPa, 조립 제거율 90%, 미립 제거율 0%가 되도록 분급 에지 위치를 설정하고, 분급 처리하여 얻어진 폴리인산암모늄이다.
또한, 상기의 폴리인산암모늄은, 후술의 제조예로 설명하는 바와 같이 폴리인산암모늄 분산체로 한 후에 점착제의 제조에 이용하고, 또한, 제조예에 따라서는, 분쇄 처리를 실시했다.
(3) 금속 수산화물
금속 수산화물로서 평균 입자경 3μm의 수산화알루미늄(일본경금속주식회사 제조, BE033)을 이용했다.
(4) 지방족 다가 알코올
지방족 다가 알코올로서 디펜타에리스리톨(Perstorp사 제조, Charmer DP40)을 이용했다.
(5) 로진계 화합물과 지방족 다가 알코올의 에스테르체
·(E-1)
중합 로진 펜타에리스리톨에스테르(하리마화성주식회사 제조, 하리택PCJ)를 이용했다.
·(E-2)
로진 메틸에스테르(마루젠유화상사주식회사 제조, M-HDR)를 이용했다.
(6) 기재
·(S-1)
두께 16μm, 6g/m2의 레이온 섬유의 부직포(파피리아일본제지주식회사 제조, DT-6)를 이용했다.
·(S-2)
두께 12.5μm의 폴리이미드 필름(도레이듀폰주식회사 제조, 캡톤50H)을 이용했다.
(7) 경화제
·에폭시계 가교제(소켄화학주식회사 제조, E-2XM, 고형분 2%)
(8) 희석 용제
·아세트산에틸(쇼와전공주식회사 제조)을 이용했다.
계속하여, 각 폴리인산암모늄 분산체의 제조 방법, 실시예 및 비교예의 제조 방법에 대해 설명한다.
(제조예 1)
아크릴산에스테르 공중합체의 고형분 100질량부에 대해, APP-1을 150질량부 첨가하고, 균일하게 분산할 때까지 충분히 교반하여, 폴리인산암모늄 분산체를 얻었다. 입도 분포 측정에 의한 D95가 23.0μm, D50이 10.8μm였다.
(제조예 2)
APP-1을 APP-2로 변경한 이외는, 제조예 1과 동일하게 하여 폴리인산암모늄 분산체를 얻었다. 입도 분포 측정에 의한 D95가 14.5μm, D50이 7.4μm였다.
(제조예 3)
APP-1을 APP-3으로 변경한 이외는, 제조예 1과 동일하게 하여 폴리인산암모늄 분산체를 얻었다. 입도 분포 측정에 의한 D95가 7.7μm, D50이 3.8μm였다.
(제조예 4)
아크릴산에스테르 공중합체의 고형분 100질량부에 대해, APP-1을 100질량부, 아세트산에틸을 200질량부 첨가하고 분산할 때까지 충분히 교반한 후, 가로형 20L 비드밀(아사다철공주식회사 제조, 나노밀, φ1mm 지르코니아제 비즈 사용, 비즈 충전율 70%, 회전수 1200rpm, 토출 유량 3kg/분)을 5패스시켜, 폴리인산암모늄 분산체를 얻었다. 입도 분포 측정에 의한 D95가 12.3μm, D50이 7.1μm였다.
(제조예 5)
가로형 20L 비드밀을 10패스시키는 이외는, 제조예 4와 동일하게 하여 폴리인산암모늄 분산체를 얻었다. 입도 분포 측정에 의한 D95가 8.4μm, D50이 4.2μm였다.
(실시예 1~3, 5, 6, 비교예 1~4, 6)
표 1에 나타내는 조성이 되도록, 제조예 1~5의 폴리인산암모늄 분산체에, 아크릴산에스테르 공중합체, 수산화알루미늄, 디펜타에리스리톨, 중합 로진 펜타에리스리톨에스테르, 수소첨가 로진 메틸에스테르, 에폭시계 가교제를 첨가하고, 균일하게 될 때까지 충분히 교반하여 난연성 점착제를 얻었다.
또, 얻어진 난연성 점착제에 아세트산에틸을 첨가하여 고형분 30%가 되도록 조제한 후, 도포 두께 65μm의 어플리케이터를 이용하여, 폴리에스테르 박리 필름 상에 도공하고, 85℃에서 3분 가열 건조시켜 난연성 점착제층을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 난연성 점착제층을, 기재 S-1의 양면에 탁상 라미네이터(테스터산업주식회사 제조)를 이용하여, 보냄 속도 2.0m/s, 압력 0.25MPa로 부착하고, 이어서, 40℃ 48시간 에이징함으로써, 양면에 점착제층을 갖는 난연성 점착 테이프를 얻었다.
얻어진 난연성 점착제 및 난연성 점착 테이프를 상기의 방법으로 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 비교예 1의 난연성 점착 테이프는, 1층째의 점착제층에 대해 기재가 붙지 않았기 때문에, 점착성이 낮다고 판단했다. 또, 비교예 2, 3, 4, 6에 대해, 점착 테이프를 이용한 UL94VTM 연소 시험을 행한 결과, 착화에 의해 표선까지 연소하는 시험편이 있어, UL94VTM의 랭크 외가 되었다.
(실시예 4, 비교예 5)
표 1에 나타내는 조성이 되도록, 제조예 1, 2의 폴리인산암모늄 분산체에, 아크릴산에스테르 공중합체, 수산화알루미늄, 디펜타에리스리톨, 중합 로진 펜타에리스리톨에스테르, 수소첨가 로진 메틸에스테르, 에폭시계 가교제를 첨가하고, 균일하게 될 때까지 충분히 교반하여 난연성 점착제를 얻었다.
또, 얻어진 난연성 점착제에 아세트산에틸을 첨가하여 고형분 30%가 되도록 조제한 후, 도포 두께 70μm의 어플리케이터를 이용하여, 폴리에스테르 박리 필름 상에 도공하고, 85℃에서 3분 가열 건조시켜 난연성 점착제층을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 난연성 점착제층을, 기재 S-2의 편면에 탁상 라미네이터(테스터산업주식회사 제조)를 이용하여, 보냄 속도 2.0m/s, 압력 0.25MPa로 부착하고, 이어서, 40℃ 48시간 에이징함으로써, 편면에 점착제층을 갖는 난연성 점착 테이프를 얻었다. 얻어진 점착 테이프를 상기의 방법으로 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.
또한 비교예 5의 난연성 점착 테이프는, 1층째의 점착제층에 대해 기재가 붙지 않았기 때문에, 점착성이 낮다고 판단했다.
Figure pct00001
[산업상의 이용 가능성]
본 발명에 의하면, 점착 테이프의 박형화한 점착제층에 이용했을 경우이어도 그 점착성 및 난연성을 높은 레벨로 양립하는 것이 가능한 난연성 점착제, 및, 박형화해도 그 점착성 및 난연성을 높은 레벨로 양립하는 것이 가능한 난연성 점착 테이프를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 점착 성분 100질량부와, 누적 입도 분포의 소경(小徑)측으로부터 누적 95%에 상당하는 입자의 입자경 D95가 20.0μm 이하인 폴리인산암모늄 65질량부 이상을 함유하고,
    상기 폴리인산암모늄의 X선 회절 측정에 있어서, 회절각 2θ=15.5±0.2°의 피크 강도값을, 회절각 2θ=14.6±0.2°의 피크 강도값으로 나눈 값이, 1.4 이상인 것을 특징으로 하는 난연성 점착제.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리인산암모늄이 분급된 것인, 난연성 점착제.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    금속 수산화물을 함유하는, 난연성 점착제.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    지방족 다가 알코올, 및/또는, 로진계 화합물과 지방족 다가 알코올의 에스테르체를 함유하는, 난연성 점착제.
  5. 기재(基材)의 적어도 일면에, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 난연성 점착제에 의해 형성된 점착제층을 갖는 것을 특징으로 하는 난연성 점착 테이프.
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