CN1299853A - 胶粘带和胶粘带用基材 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了包含基材和在基材的至少一面上形成粘合层的胶粘带,其中基材包含烯烃聚合物和阻燃剂,但基本上不含卤素原子,且胶粘带在100℃下的热变形不大于65%。本发明还提供了含有烯烃聚合物和阻燃剂,但基本上不含卤素原子的基材,其中烯烃聚合物含有下列成分A和成分B:成分A:在分子骨架中具有羰基氧原子的热塑性树脂；成分B:包含乙烯成分和丙烯成分的聚合物合金。本发明的胶粘带和胶粘带用基材在焚烧时不产生二恶英和有毒气体,并同时表现出优异的抗热变形性、阻燃性和优异的可拉伸性能。

Description

胶粘带和胶粘带用基材
本发明涉及具有优异的阻燃性能的胶粘带和胶粘带用基材。
包含胶粘与带用基材(以下还简称为基材)的普通胶粘带-该基材由聚氯乙烯(以下简写为PVC)制成-具有优异的机械性能(尤其是柔韧性和拉伸性)、阻燃性能、耐热变形生和电绝缘性能。结合其有利的经济方面，上述胶带已广泛用作电气设备用绝缘胶带，用于车辆领域，如汽车、火车、公共汽车等，飞机、船舶、房屋、工厂等。具体的，包敷用于汽车等的电线的电线束、家用电器用线圈、电线等的胶粘带，要求表现出高阻燃性(氧气指数不小于25％)和高耐热变形性。为满足这些要求，采用PVC作为基材的胶粘带已得到广泛应用。
然而，由于环境问题意识的日益增强，已经开始减少使用PVC并用造成较少环境负担的材料替代PVC。因为怀疑PVC在焚烧时产生二恶英(dioxin)和有毒气体，如氯气。为替代PVC，已经考虑用聚烯烃树脂作为基材，因为它不太可能在焚烧时产生二恶英和有毒气体，如氯气。然而，聚烯烃树脂比PVC容易燃烧，要求添加阻燃剂。例如，USP4067847建议添加无机阻燃剂，如氢氧化镁和氢氧化铝，该阻然剂对环境仅带来小的负担。
考虑到对胶粘带的柔韧性和拉伸性要求，具有相对高熔点的聚丙烯、乙烯丙烯共聚物、高密度聚乙烯等不适于作为与阻然剂一起使用的聚烯烃树脂。相反，需要采用低熔点聚烯烃树脂，如低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、极低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等。这些低熔点聚烯烃树脂柔软且容易拉伸，但容易受热变形。
作为提高树脂膜的耐热变形性能的方法，已知的方法包括对膜进行电离辐射的方法，向树脂中预先添加交联剂如有机过氧化物(如二枯基过氧化物)，并在成型后对膜蒸汽加热，在膜中得到交联结构的方法。这些方法使生产步骤增加，并使生产成本增加到不能进行实际应用的水平。
一种不同方法包括使用机械掺和的具有相对高熔点的聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、高密度聚乙烯等的聚合物混合物，和包括乙烯共聚物如EPM(乙烯-丙烯共聚物橡胶)、EBR(乙烯-丁烯橡胶)、EPDM(乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶)等的弹性体。当将阻然剂添加到该聚合物混合物中时，它们的成型产物在室温下变得很硬，且缺少柔韧性，使拉伸性显著降低且抗热变形性不足。
因此本发明的目的是提供在焚烧时不产生二恶英和有毒气体的胶粘带，该胶粘带具有高水平的抗热变形性和阻然性，以及提供用于该胶粘带的基材。
本发明的目的还有提供具有有利于缠绕胶带的高水平拉伸性能，以及高水平抗热变形性和阻然性的胶粘带，以及提供用于该胶粘带的基材。
根据本发明，将在分子骨架中具有羰基氧原子的热塑性树脂，和包含乙烯成分和丙烯成分的聚合物合金结合用作烯烃聚合物，并添加阻燃剂得到基材。结果，可得到表现出高水平抗热变形性和拉伸性，以及高水平阻燃性的胶粘带用基材。
同样，本发明提供了包括基材和在基材的至少一面上形成粘合层的胶粘带，其中基材包括烯烃聚合物和阻燃剂，但基本没有卤素原子，且胶粘带在100℃下的热变形不大于65％。
在优选的实施方案中，胶粘带表现出以下性能。它在300mm/min拉伸速度下的断裂伸长不小于150％。在80℃下的动态储能模量(E’)不小于25MPa，120℃下的动态储能模量(E’)不小于10MPa。
本发明提供了胶粘带用基材，该基材包含烯烃聚合物和阻燃剂，但基本上不含有卤素原子，其中烯烃聚合物含有以下成分A和成分B：
成分A：在分子骨架中含有羰基氧原子的热塑性树脂
成分B：包含乙烯成分和丙烯成分的聚合物合金
在优选的实施方案中，成分B表现出以下性能。它在80℃下的动态储能模量(E’)不小于40MPa和小于180MPa，在120℃下的动态储能模量(E’)不小于12MPa和小于70MPa。它在23℃下的动态储能模量(E’)不小于200MPa和小于400MPa。成分A是熔点不高于120℃的乙烯共聚物或乙烯共聚物的金属盐，其中乙烯共聚物通过聚合乙烯基酯化合物和/或α,β-不饱和羧酸或它们的衍生物得到。成分A和成分B以1∶9-8∶2的重量比(A∶B)混合。对于每100份(重量)烯烃聚合物，阻燃剂的添加剂量为20-200份(重量)。阻燃剂是金属氢氧化物。
在另一个优选的实施方案中，该基材在80℃下具有不小于25MPa的动态储能模量(E’)，在120℃下具有不小于10MPa的动态储能模量(E’)。基材在成型期间或成型后没有发生交联。
图1(a)和图1(b)表示评价胶粘带热变形的方法，其中图1(a)是试样的侧视图，图1(b)是测试装置的侧视图，1是圆棒，2是加载板，2a是凸面，3是平行板，10是试样，T是胶粘带。
本发明胶粘带包括含有烯烃聚合物和阻燃剂的基材，但基本上没有卤素原子，以及在基材的至少一个面上形成的粘合层。胶粘带在100℃下的热变形不大于65％(优选的不大于40％，尤其优选的是0％)，优选的热变形不大于65％，同时在300mm/min拉伸速度下的断裂伸长不小于150％(优选170-500％)。
正如此处所用的，“基本上没有卤素原子”意味着不使用在分子中含有卤素原子的物质作为基材的材料。然而，通过用机械分析手段分析胶粘带基材的组合物检测出的超痕量卤素原子除外。例如，在检测中可能含有超痕量的卤素原子，因为使用含有卤素的物质作为催化剂，用于合成组成材料。
胶粘带在100℃下的热变形和在300mm/min拉伸速度下的断裂伸长(％)分别用作胶粘带的抗热变形性和拉伸性的指数。在100℃下热变形不大于65％的胶粘带在实际使用中(粘结在目标物体上)表现出高水平的抗热变形性。在300mm/min拉伸速度下的断裂伸长不小于150％的胶粘带表现出高水平的拉伸性。因此，胶带在实际使用中(粘结在目标物体上(缠绕))很容易拉伸，并以优良的可塑性进行粘合(缠绕)。胶粘带的热变形和断裂伸长用以下方法测量。
热变形的测量方法
根据UL-510测量。如图1(a)中所示，胶粘带T缠绕在直径(d)2mm、长30mm的圆导体棒1上，制备试样10。室温下试样10的外径(D0)用JIS B 7503中定义的千分表、JIS B 7505中定义的游标卡尺或具有相同级别测量精度的测量工具测量。将试样10置于加热到预先温度(100+1.0℃)的测试仪中，并加热60分钟。将试样置于带有直径9.5±0.2mm的圆柱形凸起2a的加载板2和平行板3之间，如图1(b)所示，从垂直于板平面的方向上加压(4.9N)，并在预定的温度(100+1.0℃)下保持60分钟。就地测量试样的外径(D1)。加热前胶带的厚度(t0)和加热后胶带的厚度(t1)从以下公式(Ⅱ)计算。胶带厚度的减少(热变形(X))从以下公式(Ⅲ)计算：
t=(D-d)/2     (Ⅱ)
其中D是试样的外径，d是圆棒的直径，
X(％)={(t0-t1)/t0}×100 (Ⅲ)
其中t0是加热前的厚度(mm)，t1是加热后的厚度(mm)。
断裂伸长的测量方法
通过在0.2mm厚基材的一面上形成30μm厚胶粘层制备胶粘带，在2℃和60％相对湿度下，将从该胶粘带上切下的测试片(宽19mm，长100mm)在其长度方向的两端夹紧，其中长度方向是形成基材过程中的流动方向(MD方向)，并在300mm/min拉伸速度下在长度方向用通用拉压测试仪拉伸，以测量断裂伸长(％)。
在本发明中，通过将下面提到的作为烯烃聚合物的成分A和成分B与阻燃剂一起使用，通过适当确定成分A和成分B的种类、混合重量比、组合等，通过使用具有特定动态储能模量(E’)的成分B，使用具有特定熔点的成分A等，可以得到在100℃下热变形不大于65％的胶粘带。通过上述方式还可以得到热变形不大于65％和在300mm/min拉伸速度下的断裂伸长不小于150％的胶粘带。
在本发明中，构成胶粘带基材的烯烃聚合物可以不加任何具体限制地使用，只要烯烃聚合物与用量可带来足够阻燃性能的阻燃剂的混合物使胶粘带产生所需要的优异的抗热变形性能和可拉伸性能即可。主要含有下列成分A和成分B的烯烃聚合物是优选的。
成分A：在分子骨架中含有羰基氧原子的热塑性树脂
成分B：包含乙烯成分和丙烯成分的聚合物合金
在成分A的分子骨架中具有羰基氧原子(羰基上的氧原子)的热塑性树脂通过阻燃剂产生阻燃的作用，并使基材(胶粘带)具有适当的柔韧性和良好的可拉伸性。具体的，在分子骨架中具有羰基氧原子的软聚烯烃树脂是优选的。在分子骨架中具有羰基氧原子的软聚烯烃树脂可以是包含乙烯基酯化合物和/或α,β-不饱和羧酸或它们的衍生物作为单体或共聚单体的乙烯共聚物或它们的金属盐(尤其是离聚物)。通常，它的熔点不大于120℃，优选为40-100℃。熔点通过差示扫描量热计(DSC)测量。
在上述乙烯共聚物或它们的金属盐(尤其是离聚物)中，乙烯基酯化合物可以是例如乙烯基醇的低级烷基酯，如乙酸乙烯酯等。α,β-不饱和羧酸或它们的衍生物可以是例如不饱和羧酸和它们的酐，如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、马来酐、衣康酸酐等；不饱和羧酸酯如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸月桂基酯、甲基丙烯酸月桂基酯、马来酸单甲基酯、马来酸单乙基酯、马来酸二乙基酯、富马酸单甲基酯、丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯等。其中(甲基)丙烯酸烷基酯，尤其是丙烯酸乙酯是优选的。
合适的乙烯共聚物或它们的金属盐(尤其是离聚物)的实例包括乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯共聚物和它们的金属盐(尤其是离聚物)等，它们可以单独使用或结合使用。
由在成分A的分子骨架中具有羰基氧原子的热塑性树脂产生的阻燃剂的阻燃作用的效果不能通过在分子骨架中不具有羰基氧原子的热塑性树脂实现。
含有成分B的乙烯成分和丙烯成分的聚合物合金主要抑制了基材(胶粘带)的热变形。通过制备乙烯成分和丙烯成分的合金，聚合物合金表现出的粘弹性适于抑制尤其是基材(胶粘带)的热变形。
聚合物合金的构造(形式)没有具体的限制。例如，可以接受各种构造(形式)，如(1)两种或更多种聚合物物理混合的聚合物掺混物(物理混合物)，(2)嵌段共聚物或接枝共聚物，其中两种或更多种聚合物通过共价键连接，和(3)IPN(互穿的聚合物网络)结构，其中两种或更多种聚合物没有共价键缠结在一起。
聚合物合金在组成中可以是不均匀的，但可以具有一定的分布。另外，它可以是两种或更多种相容的聚合物的合金，或通过两种或更多种不相容的聚合物形成的相分离结构。它可以具有通过DSC测量表现出许多放热峰或吸热峰的热性能。
含有成分B的乙烯成分和丙烯成分的聚合物合金的实例包括聚丙烯(均聚丙烯、无规聚丙烯)和聚乙烯(包括乙烯和少量其他α-烯烃的共聚物)的物理混合物，丙烯/乙烯共聚物(嵌段共聚物或接枝共聚物)，丙烯、乙烯和除此之外的其他α-烯烃的三元共聚物等。如此处使用的，上述其他α-烯烃指1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯等，优先选择1-丁烯。均聚丙烯指基本上含有100％丙烯的聚合物，无规聚丙烯指含有几个百分点乙烯的无规共聚的共聚物。
当聚合物合金是共聚物时，通过两步或更多步的多步聚合反应得到的共聚物是优选的，优先选择丙烯/乙烯共聚物。通过两步或更多步的多步聚合反应得到的共聚物可通过以下过程得到，例如JP-A-4-224809中公开的，在多步聚合反应的第一步中，在作为催化剂的钛化合物和有机铝化合物存在下，将丙烯或丙烯和除丙烯外的其他α-烯烃预先聚合，然后在第二步或随后的步骤中，在生成的含钛聚烯烃和有机铝化合物存在下，将丙烯和乙烯共聚(根据需要在添加除丙烯和乙烯外的其他α-烯烃后)。结果，得到在第一步中生成的聚合物[如聚丙烯(丙烯均聚物)、丙烯-α-烯烃共聚物等]，和在第二步或随后的步骤中生成的聚合物(如丙烯-乙烯共聚物、丙烯-乙烯-其他α-烯烃共聚物等]的共聚物，其中共聚物在第二步或随后的步骤中已经掺混到分子水平。上述钛化合物是例如固体催化剂，该催化剂具有15μm的平均粒径，通过将三氯化钛和氯化镁一起制粉，并用原钛酸正丁酯、2-乙基己醇、对甲基苯甲酸乙酯、四氯化硅、邻苯二甲酸二异丁基酯等处理后得到。有机铝化合物可以是例如烷基铝，如三乙基铝等。在已聚合的相中，例如二苯基二甲氧基硅烷等的硅化合物，或例如乙基碘化物的碘化合物可作为给电子体存在。
含有成分B的乙烯成分和丙烯成分的聚合物合金优选在高温下表现出高弹性，即考虑胶粘带使用过程中的温度，该胶粘带优选在80℃下的动态储能模量(E’)不小于40MPa和小于180MPa(优选在45-160MPa范围内)，在120℃下的动态储能模量(E’)不小于12MPa和小于70MPa(优选在15-65MPa范围内)。上述动态储能模量(E’)充分抑制了基材(胶粘带)的热变形。
此处的动态储能模量(E’)用以下方式测量。即制备聚合物合金测试片(厚0.2mm，宽10mm，长20mm)，用DMS200(商品名，由Seilko Instruments制造)作为测量装置，在伸长模式、2℃/mm温升和1Hz频率的测量条件下，测量不同温度下该测试片的动态粘弹性行为。
表现出这种动态储能模量(E’)的聚合物合金的实例包括由Montell SKD Sunrise公司制造的商品名为CATALLOY KS-353P、CATALLOY KS-021P和CATALLOYC200F的产品等。
考虑到胶粘带在接近室温下的使用性(胶粘带与待粘结物体的跟随性)，成分B的聚合物合金优选的在23℃下的动态储能模量(E’)不小于200MPa和小于400Mpa。成分B的聚合物合金的这种动态储能模量(E’)范围带来了基材良好的柔韧性，并因此提高了与待粘结物体的跟随性。此处的动态储能模量(E’)通过上述方法测量。具有该动态储能模量(E’)的聚合物合金的实例包括由Montell SKD Sunrise公司制造的商品名为CATALLOYKS-353P、CATALLOYKS-021P和CATALLOYC200F的产品等。
成分A(在分子骨架中具有羰基氧原子的热塑性树脂)和成分B(包含乙烯成分和丙烯成分的聚合物合金)通常以1∶9-8∶2，优选的2∶8-6∶4的重量比(A∶B)昆合。当重量比超出该范围，且成分A的用量很小(成分B的用量很大)时，基材的柔韧性、可拉伸性和阻燃性就差。当成分A的用量很大(成分B的用量很小)时，基材会表现出差的抗热变形性能。
在本发明中，阻燃剂可以是例如金属氢氧化物，如氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锆、氢氧化钙、氢氧化钡等；金属碳酸盐如碱式碳酸镁、碳酸镁钙、碳酸钙、碳酸钡、白云石等；金属水合物(金属化合物的水合物)如水滑石、硼砂等；偏硼酸钡、氧化镁等。它们可单独或结合使用。其中，从产生阻燃性的效果和经济方面的角度看，有益的是选自金属氢氧化物如氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锆、氢氧化钙、氢氧化钡等，碱式碳酸镁和水滑石，尤其是上述金属氢氧化物阻燃剂。
阻燃剂的粒径根据化合物的种类而变化。例如，金属氢氧化物，如氢氧化铝、氢氧化镁等，具有约0.1-50μm，优选的0.5-20μm的平均粒径。这里粒径通过激光衍射方法测量。
每100份(重量)烯烃聚合物通常添加20-200份(重量)，优选的40-150份(重量)的阻燃剂。当阻燃剂的添加量超出该范围，且添加量较小时，基材(胶粘带)就不能产生足够的阻燃性。当添加量较大时，基材(胶粘带)的柔韧性和可拉伸性就会变差。
为了促进阻燃剂的碳化，以得到碳化层，可以使用红磷。当用红磷时，为了避免在水(红磷表面的稳定化)存在下加热红磷时产生有毒的磷化氢，红磷可用选自氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锌和氢氧化钛的金属氢氧化物制得的膜涂敷。作为选择，可以在金属氢氧化物膜上形成热固性树脂(酚树脂等)的膜，以重复覆盖红磷。含有这种红磷的炭化成形助剂通常以每100份(重量)烯烃聚合物2-10份(重量)，优选的4-8份(重量)的比例适当添加。
当使用含有这种红磷的炭化成形助剂时，同时还使用至少一种选自碳黑、硼酸盐和硅氧烷化合物(硅油、硅橡胶、硅树脂等)的组分，以确保更好的效果。在这种情况下，至少一种选自碳黑、硼酸盐和硅化合物的组分通常以每100份(重量)烯烃聚合物0.5-10％(重量)，优选的1-5％(重量)的量添加。
在本发明中，基材包含烯烃聚合物和阻燃剂作为基本成分。当需要时，无机填料如氧化钛、氧化锌等，防老化剂和抗氧化剂如胺类、喹啉类、氢醌类、酚类、磷类和亚磷酸盐类防老化剂等，紫外线吸收剂如水杨酸衍生物、二苯酮类、苯并***类和受阻胺类紫外线吸收剂等，润滑剂、增塑剂等也可以添加。
根据本发明，基材通常通过以下方法得到，干法掺混聚烯烃聚合物、阻燃剂和根据需要添加的诸如填料等的物质，在Banbury混合器、辊、挤出机等中捏和混合物，并通过公知的成型方法如压缩成型、压延成型、注射成型、挤出成型等将捏合的混合物成型为膜。基材(膜)通常具有0.01-1mm，优选的0.05-0.5mm的厚度，尽管根据胶粘带的用途可改变厚度。
成膜后，本发明的基材优选的不进行包括成膜后的电离辐射如电子束、β射线、γ射线等的交联处理，或包括在成膜过程中添加诸如有机过氧化物等的交联剂，或向待交联的材料中添加交联助剂的交联处理。换句话说，整个基材优选的不含交联结构。
本发明的胶粘带通过在上述基材的至少一面上形成粘结层来制造。粘合剂的实例包括任何粘合剂，如常用的橡胶型、热熔胶型、丙烯酸型和乳液型粘合剂。橡胶和热熔胶粘合剂优选的基础聚合物的实例包括天然橡胶、再生橡胶、硅橡胶、异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、聚异戊二烯、NBR、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物等。
用于粘合剂的增粘剂的实例包括松香增粘剂、萜烯增粘剂、脂族石油烃(C5)增粘剂、脂族石油烃(C9)增粘剂、氢化的化合物等。还能以常用方法确定的用量添加通常添加到胶粘带用粘合剂的添加剂，如油、蜡、抗氧化剂等。
对于上述粘合剂，丙烯酸粘合剂是优选的。它们的实例包括(甲基)丙烯酸酯均聚物或它们与可共聚单体的共聚物。(甲基)丙烯酸酯和司共聚单体的实例包括(甲基)丙烯酸烷基酯(如甲基酯、乙基酯、丁基酯、2-乙基己基酯、辛基酯等)、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酐、(甲基)丙烯酰胺、N-羟基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸烷氨基烷基酯(如甲基丙烯酸二甲氨基乙基酯、甲基丙烯酸t-丁基氨基乙基酯等)、乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈等。其中主要的单体优选的是丙烯酸烷基酯，其中的均聚物(单聚合物)通常具有不大于-50℃的玻璃转化温度。
粘合剂通过普通公知的方法施加，如浇注法、辊涂法、逆向涂覆机法、刮涂法等。
粘结层的厚度(干燥后的厚度)根据胶粘带的用途而变化，通常为10-50μm，优选15-40μm。
在本发明中，胶粘带优选在80℃下的动态储能模量(E’)不小于25MPa，在120℃下的动态储能模量(E’)不小于10MPa。该动态储能模量使基材(胶粘带)不太可能遭受热变形。从胶粘带所需合适的柔韧性和可拉伸性的观点看，在80℃下的动态储能模量(E’)优选的不大于200MPa，在120℃下的动态储能模量(E’)优选的不大于150MPa。
此处胶粘带的动态储能模量(E’)用以下方式测量。即从包含基材(厚0.2mm)和在其上形成的粘结层的胶粘带上取得测试片(宽10mm，长20mm)，用DMS200(商品名，由Seiko Instruments制造)作为测量装置，在伸长模式、2℃/min温升和1Hz频率的测量条件下，测量分散的温度下该测试片的动态粘弹性特性。
胶粘带的动态储能模量(E’)不受粘结层的影响。就是说，粘结层的存在不改变动态储能模量(E’)的值，其动态储能模量(E’)基本上是基材的动态储能模量(E’)。
在本发明中，具有“在80℃下的动态储能模量(E’)不小于25MPa和在120℃下的动态储能模量(E’)不小于10MPa”的胶粘带(基材)可通过以下过程得到，即将作为烯烃聚合物的上述成分A和成分B与阻燃剂一起使用，适当确定成分A和成分B的种类、重量混合比、结合等，使用具有特定动态储能模量(E’)的成分B，使用具有特定熔点的成分A等。
本发明下面将参照实施例和比较例详细解释。本发明不受这些实施例的限制。
使用的材料
成分A(在分子骨架中具有羰基氧原子的热塑性树脂)
A1：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，熔点84℃(商品名：EVAFLEX P-1905,Du Pont-Mitsui Polychemicals公司)
A2：乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)，熔点84℃(商品名：EVAFLEX A-702,Du Pont-Mitsui Polychemicals公司)
成分B(包含乙烯成分和丙烯成分的聚合物合金)
B1：CATALLOYKS-353P(商品名，Montell SKD Sunrise公司)
B2：CATALLOYKS-021P(商品名，Montell SKD Sunrise公司)
B3：CATALLOYC200F(商品名，Montell SKD Sunrise公司)
上述B1-B3在23℃、80℃和120℃下的动态储能模量(E’)如下：
B1(23℃：210MPa,80℃：52MPa,120℃：21MPa)
B2(23℃：294MPa,80℃：125MPa,120℃：59MPa)
B3(23℃：303MPa,80℃：65MPa,120℃：20MPa)
成分C(阻燃剂)
C1：氢氧化镁(Mg(OH)2)(商品名：Magshizu N-3,Konoshima Chemical Industrial公司)
C2-1：红磷(商品名：Hishigard CP-A15,The Nippon Chemical Industrial公司)
C2-2：红磷(商品名：Norbaexcell F5,Phosphorus Chemical Industry公司)
C3：碳黑(商品名：Shisuto 3H,TOKAICARBON公司)
基材和胶粘带的制备
上述成分A、成分B和成分C用干法掺混，在加压3L捏合机中于180℃下捏合并制成片状。用T形模具挤出机将该组合物制成0.2mm厚的膜，得到基材。对基材的一个面进行辉光放电处理，涂覆通过以下方法制备的丙烯酸粘合剂(厚度30μm)，得到胶粘带。
丙烯酸粘合剂的制备
在装备冷凝器、氮气入口、温度计和搅拌器的反应容器中，放入在甲苯溶剂中的丙烯酸2-乙基己基酯(100重量份)、丙烯酸(2重量份)和作为聚合反应引发剂的过氧化苯甲酰(0.2重量份)，混合物在60℃下反应8小时得到聚合物。向该聚合物溶液中加入聚异氰酸酯交联剂(商品名：CORONATEL,NIPPONPOLYURETHANEINDUSTRY公司，每100重量份聚合物固体加入3重量份)，得到丙烯酸粘合剂。
实施例1-7
用下表1中所示的成分A、成分B和成分C的材料和用量，根据上述成型方法制备基材(胶粘带)。
比较例1
用成分A(A1：100重量份)但没有成分B或成分C，根据上述成型方法制备基材(胶粘带)。
比较例2
用成分A(A2：100重量份)但没有成分B或成分C，根据上述成型方法制备基材(胶粘带)。
比较例3
用成分B(B1：100重量份)但没有成分A或成分C，根据上述成型方法制备基材(胶粘带)。
比较例4
用聚丙烯(PP)(100重量份，商品名：NOVATEC FX3,Japan PolychemCorporation)但没有成分A、成分B或成分C，根据上述成型方法制备基材(胶粘带)。
比较例5
用成分A(A1：100重量份)和成分C(C1：50重量份)，但没有成分B，根据上述成型方法制备基材(胶粘带)。
比较例6
用成分A(A1：100重量份)和成分C(C1：100重量份)，但没有成分B，根据上述成型方法制备基材(胶粘带)。
比较例7
用成分A(A1：100重量份)和成分C(C1：105重量份，C2-1：5重量份)，但没有成分B，根据上述成型方法制备基材(胶粘带)。
比较例8
用成分A(A1：100重量份)和成分C(C1：50重量份，C2-2：4重量份，C3：2重量份)，但没有成分B，根据上述成型方法制备基材(胶粘带)。
评价测试
对实施例1-7和比较例1-8的基材(胶粘带)进行以下评价测试。用前述方法测量胶粘带在80℃和120℃下的动态储能模量(E’)。
阻燃性评价
在形成前述基材的过程中，用压力成型机形成3mm厚薄片的步骤中，从薄片上切下测试片(尺寸：长70mm，宽6.5mm)，根据聚合物材料的焚烧测试方法，通过JIS K 7201中的氧气指数方法燃烧该测试片，考察该测试片能否连续燃烧3分钟或更长时间。另外，用流量计(Candle Type Flammability Tester,TOYO SEIKI SEISAKU-SHO公司)测量点火燃烧后连续火焰燃烧不短于50mm的测试片所需要的最小氧气流量，和此时的氮气流量。氧气指数从以下公式(Ⅰ)计算，阻燃性基于氧气指数评价。不小于25％的阻燃性是可接收值，小于25％是舍弃值。
氧气指数(O.I.)={[O2]/([O2]+[N2])}×100    (Ⅰ)
其中[O2]是氧气流量(l/min)，[N2]是氮气流量(l/min)。
抗热变形性和可拉伸性的评价
为了评价耐热变形性，通过前述方法测量胶粘带的热变形，其中不大于65％的热变形是可接收值。为了评价可拉伸性，通过上述方法测量胶粘带的断裂伸长，其中不小于150％的断裂伸长是可接收值。
这些评价结果和胶粘带在80℃和120℃下的动态储能模量(E’)示于下表1中。表1
在表中，成分A、成分B和成分C的用量以重量份计，※表示胶粘带(基材)熔化，不能测量动态储能模量(E’)。100％的热变形表示胶粘带熔化并从圆棒滴落，因而没能保持胶带的形状。比较例4使用的聚丙烯(PP)方便地列在成分B的序列中。
从上述解释可见，本发明胶粘带用基材含有烯烃聚合物和阻燃剂，但基本上没有卤素原子，胶粘带在100℃的热变形不大于65％，在300mm/min拉伸速度下的断裂伸长不小于150％。因此，该胶粘带具有合适的柔韧性、高水平的可拉伸性和高水平的抗热变形性，尽管存在阻燃剂，以及高水平的阻燃性，但焚烧时不产生二恶英和有毒气体，如氯气。
该胶粘带完全可用作PVC基材胶粘带的替代物，PVC基材的胶粘带已用于电气设备用绝缘胶带，用于车辆领域，如汽车、火车、公共汽车等，飞机、船舶、房屋、工厂等。由于该胶粘带在焚烧时不产生二恶英和有毒气体，并且对环境的负担较小，该胶粘带具有很高的使用价值。
本申请书基于日本专利申请Nos.314103/1999和0288649/2000，此处引入该文献内容作为参考。

Claims (20)

1、一种包含基材和在基材的至少一面上形成粘合层的胶粘带，其中基材包括烯烃聚合物和阻燃剂，但基本上不含卤素原子，胶粘带在100℃下的热变形不大于65％。
2、权利要求1的胶粘带，其中在300mm/min拉申速度下的断裂伸长不小于150％。
3、权利要求1或2的胶粘带，其中烯烃聚合物含有以下成分A和成分B：
成分A：在分子骨架中具有羰基氧原子的热塑性树脂
成分B：包含乙烯成分和丙烯成分的聚合物合金
4、权利要求3的胶粘带，其中成分B在80℃下的动态储能模量(E’)不小于40MPa和小于180MPa，在120℃下的动态储能模量(E’)不小于12MPa和小于70MPa。
5、权利要求3的胶粘带，其中成分B在23℃下的动态储能模量(E’)不小于200MPa和小于400MPa。
6、权利要求3的胶粘带，其中成分A是乙烯共聚物或它们的金属盐，具有不大于120℃的熔点，通过乙烯基酯化合物、或α,β-不饱和羧酸或它们的衍生物、或乙烯基酯化合物和α,β-不饱和羧酸或它们的衍生物的聚合反应得到。
7、权利要求3的胶粘带，其中成分A和成分B以1∶9-8∶2的重量比(A∶B)混合。
8、权利要求1或2的胶粘带，其中每100重量份烯烃聚合物添加20-200重量份阻燃剂。
9、权利要求1或2的胶粘带，其中阻燃剂是金属氢氧化物。
10、权利要求1或2的胶粘带，其中80℃下的动态储能模量(E’)不小于25MPa，120℃下的动态储能模量(E’)不小于10MPa。
11、权利要求1或2的胶粘带，其中基材在其成型处理过程中或成型后不发生交联。
12、一种胶粘带用基材，包括烯烃聚合物和阻燃剂，但基本上不含卤素原子，其中烯烃聚合物含有下列成分A和成分B：
成分A：在分子骨架中具有羰基氧原子的热塑性树脂
成分B：包含乙烯成分和丙烯成分的聚合物合金。
13、权利要求12的基材，其中成分B在80℃下的动态储能模量(E’)不小于40MPa和小于180MPa，在120℃下的动态储能模量(E’)不小于12MPa和小于70MPa。
14、权利要求12的基材，其中成分B在23℃下的动态储能模量(E’)不小于200MPa和小于400MPa。
15、权利要求12的基材，其中成分A是乙烯共聚物或它们的金属盐，具有不高于120℃的熔点，它通过乙烯基酯化合物、或α,β-不饱和羧酸或它们的衍生物、或乙烯基酯化合物和α,β-不饱和羧酸或它们的衍生物的聚合反应得到。
16、权利要求12的基材，其中成分A和成分B以1∶9-8∶2的重量比(A∶B)混合。
17、权利要求12的基材，其中每100重量份烯烃聚合物添加20-200重量份阻燃剂。
18、权利要求12的基材，其中阻燃剂是金属氢氧化物。
19、权利要求12的基材，80℃下的动态储能模量(E’)不小于25MPa，120℃下的动态储能模量(E’)不小于10MPa。
20、权利要求12的基材，在其成型处理过程中或成型后不发生交联。
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