JP4475850B2 - 布基材難燃性粘着テープ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気、電子部品や電装部品に用いられる、被着体を変色させることなく、かつ不要となったテープの焼却時に環境に負荷となるハロゲンガスや亜硫酸ガスを排出することのない無臭な布基材難燃性粘着テープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気、電子部品等に使用される布基材粘着テープは、電気絶縁性や耐電気腐食性は勿論、布基材の特徴である柔軟性や振動吸収性を活かし、複雑な形状をした被着体の結束・固定や騒音の発生となる部位の固定に広く使用されてきている。これら用途の粘着テープは、一般的にＵＬ５１０ＦＲで定めるレベルの難燃性を備える必要があり、布基材粘着テープでは燃焼源である布の体積が大きく、布を構成する繊維中に大量の空気を含むことより難燃性が劣るため、難燃効果の大きい含ハロゲン系難燃剤をアンチモン系難燃剤と併用して粘着剤中に大量に配合したり、難燃層を粘着層と別に設けたりして難燃性を付与していた。
【０００３】
また、本用途に使用する粘着剤は、初期の粘着性や様々な被着休に対する良好な粘着性能及び良好な電気絶縁性等の利点が有り、さらに熱的性質を付与した加硫ゴム系粘着剤が広く使用されている。
【０００４】
近年、環境保護の目的で、燃焼時にハロゲンガスを発生するハロゲン系難燃剤や鉛と砒素を含むアンチモン系難燃剤等は規制の対象となり、また、粘着剤の主成分であるゴムの加硫に用いられる硫黄やチウラムも焼却時に亜硫酸ガスや窒素酸化物を排出するという理由だけでなく、発癌性物質として規制の対象となりつつあることから、これらの材料を使用している布基材難燃性粘着テープもこのような規制への対応が急務であった。
【０００５】
さらに、これらの材料を含む布基材難燃性粘着テープは、場合によっては、金属性被着体を腐食させたり、有機繊維からなる紙や布等の被着体を変色させたりすることがあり、また、ハロゲン系難燃剤特有の悪臭を発生するなどの欠点を有していた。
【０００６】
このような弊害を有するハロゲン系難燃剤の代替手段として、粘着テープの粘着剤層や基材層に尿素化合物（特開２００１−８１４１９号公報）、有機燐化合物（特開２０００−１６９８１１号公報）、赤燐（特開平８−１９３１８７号公報）、水酸化アルミニウム（特願２０００−３１４９６０号）や水酸化マグネシウム（特開２００１−２８３９号公報）などを配合する方法が知られているが、布基材粘着テープにおいては有効な手段がないのが実情であった。
【０００７】
布基材難燃性粘着テープがＵＬ５１０ＦＲに準じた連続燃焼秒数を６０秒未満の難燃レベルとするには、前記の金属水酸化物を粘着剤へ大量に添加する必要があり、そのような手段を採ると、粘着特性を維持することが難しく、布基材への密着性が劣るなどの不利があった。また、尿素や硫酸メラミンのようなメラミン化合物等のノンハロゲン有機系難燃剤では、添加量が増加することの問題に加えて、耐湿性や熱安定性が劣り、また水溶性であることに基因してイオン溶出促進作用による電気腐食の問題があり、適切な材料ではなかった。有機燐化合物は、粘着テープの焼却時のリン系化合物の発生、廃棄物処理における環境負荷等の問題があった。
【０００８】
布基材難燃性粘着テープに使用される粘着剤はゴム系粘着剤が一般的であるが、耐熱性や耐溶剤性がアクリルやシリコン等の粘着剤に較べ劣り、その欠点を補うために硫黄及びその化合物、過酸化物、オキシム、フェノール及びマレイミド等の加硫剤及びチウラムや酸化亜鉛等の加硫促進剤等を組み合わせて用いた加硫反応が広く行われているが、前述の金属腐食性や変色性を有する欠点や、配合物の可使時間が短く、加硫に長時間必要としたり、加硫時に酸素阻害を起こしたりする欠点を有していた。
【０００９】
また、これらの加硫粘着剤の焼却時に発生する亜硫酸ガスの環境負荷問題や、加硫促進剤に使用するチウラムが環境汚染物質で、その取り扱いには厳重な注意が必要であり、分解により発癌性のニトロソアミンを生成する可能性があることでＰＲＴＲ法上で規制の対象となる問題もあった。
【００１０】
また、布基材難燃性粘着テープ特有の問題として、基材と粘着剤の密着性や塗工時の粘着剤の裏抜けや場合によっては布基材の織布時に使用するイオン性糊剤による電気腐食等の問題を抱えていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、無臭で被着体を腐蝕や変色させず、焼却したときに環境に負荷となるハロゲンガスや亜硫酸ガスを放出することのない布基材難燃性粘着テープを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、これら欠点を解決する目的で鋭意研究を重ねた結果、シランカップリング剤を配合した天然ゴム系エラストマーに金属水酸化物と無機系難燃助剤からなる難燃剤を配合した天然ゴム系難燃性組成物を可燃性布に含浸して形成した難燃性布基材に、シランカップリング剤で加硫した天然ゴム系エラストマーに同種の難燃剤を配合した加硫天然ゴム系難燃性粘着剤を塗布することによって無臭、ノンハロゲンである布基材難燃性粘着テープを提供し得ることを見出し、本発明を完成させた。本発明は、以下の各発明を包含する。
【００１３】
（１） 金属水酸化物と無機系難燃助剤との合計量が天然ゴム系エラストマー１００質量部に対して１５０〜８００質量部で、且つ金属水酸化物対無機系難燃剤の配合比率が１００：１０〜５０となる難燃剤と、シランカップリング剤を配合した天然ゴム系エラストマーとを含有する天然ゴム系難燃性組成物を３〜５０ｇ／ｍ ２ の範囲で可燃性布に含浸させた難燃処理布基材の少なくとも一面に、金属水酸化物と無機系難燃助剤との合計量が天然ゴム系エラストマー１００質量部に対して１５０〜８００質量部で、且つ金属水酸化物対無機系難燃助剤の配合比率が１００：１０〜５０となる難燃剤をシランカップリング剤で加硫されている天然ゴム系エラスストマーに配合した加硫天然ゴム系難燃性粘着剤層を有しており、かつＵＬ５１０ＦＲに定められた難燃基準を満たしていることを特徴とするノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００１４】
（２） 前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の双方における天然ゴム系エラストマーは、少なくとも５０質量％以上が天然ゴム成分であり、かつ、双方におけるシランカップリング剤は、天然ゴム系エラストマー１００質量部に対し０．１〜１０質量部の割合で配合されていることを特徴とする（１）項記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００１６】
（３） 前記天然ゴム系難燃性組成物には、該組成物中の天然ゴム系エラストマー１００質量部に対して粘着性付与樹脂が１０〜１５０質量部の範囲で添加されており、前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤には、該粘着剤中の天然ゴム系エラストマー１００質量部に対して粘着付与樹脂が４０〜２００質量部の範囲で添加されていることを特徴とする（１）又は（２）項記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００１７】
（４） 前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤層が二層以上に積層されており、その布基材側の粘着剤層に使用される粘着付与樹脂の天然ゴム系エラストマーに対する添加比率が外側の粘着剤層に使用される粘着付与樹脂の天然ゴム系エラストマーに対する添加比率よりも大きいことを特徴とする（１）〜（３）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００１８】
（５） 前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の双方に添加されている金属水酸化物は、水酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムであることを特徴とする（１）〜（４）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００１９】
（６） 前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の双方における難燃助剤は、酸化錫、メタ錫酸亜鉛、ヒドロキシ錫酸亜鉛及び硼酸亜鉛から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする（１）〜（５）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００２０】
前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の双方におけるシランカップリング剤は、その構造式中の末端位置に少なくとも１個のアミノ基を有するアミノシランカップリング剤であることを特徴とする（１）〜（６）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００２１】
（８） 前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤には、無機系充填剤、紫外線吸収剤を含む老化防止剤及びオイルから選ばれる少なくとも１種が含まれていることを特徴とする（１）〜（７）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００２３】
（９） 前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の前記難燃処理布基材への塗布量が５０〜４００ｇ／ｍ２の範囲であることを特徴とする（１）〜（８）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００２４】
（１０） 前記可燃性布は、３８〜３００デニールの範囲の太さのスフ、綿、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン及びアクリルから選ばれた繊維の単独糸又は混紡糸からなる単独織布又は交織布で、これらの布の密度は縦、横共にインチ当たり２５〜４５０本の範囲であることを特徴とする（１）〜（９）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の無臭、ノンハロゲン布基材難燃性粘着テープにおいて、難燃剤として使用する金属水酸化物は、着火による温度上昇で脱水反応を生じて自己消火性を示すが、先述の理由で布基材粘着テープ用粘着剤への大量添加は粘着特性を損なう理由で問題があった。しかし、本発明においては、布基材に金属水酸化物とシランカップリング剤を配合した天然ゴム系難燃性組成物を塗布含浸した難燃処理済み布基材を使用することにより、粘着剤中に少量の難燃剤を添加するだけでＵＬ−５１０ＦＲ燃焼試験基準を満たす難燃性レベルが得られ、さらに、前記塗布処理により、布に付着している糊剤の固定ができ、精錬処理なしでも優れた耐電気腐食性を得ることが可能となった。
【００２６】
本発明の粘着テープにおける難燃性粘着剤は、シランカップリング剤で加硫した天然ゴム系エラストマーに、粘着付与樹脂、オイル、充填剤、酸化防止剤及び前記の金属水酸化物と難燃助剤等からなる難燃剤を配合した加硫天然ゴム系難燃性粘着剤であり、この粘着剤は低エネルギーで加硫でき、酸素阻害を起こすことがなく、無臭で被着体である金属を腐蝕させたり紙や布及びプラスチックスを変色させたりすることもない。
【００２７】
この難燃性粘着剤を前記の難燃処理済み布基材に一層又は二層で塗布した布基材難燃性粘着テープは、布本来の柔軟性とゴム系粘着剤特有の粘着性を有し、優れた耐電気腐食性を持ち、無臭である。さらに、本粘着テープは焼却時に環境に負荷となるハロゲンガスや亜硫酸ガスを放出させたりすることもない。
【００２８】
以下、本発明の無臭、ノンハロゲン布基材難燃性粘着テープの例を図面を参照して説明する。
図１は、粘着剤層が単層である布基材難燃性粘着テープの断面図で、図２は粘着剤層が二層である布基材難燃性粘着テープの断面図である。図中、１は可燃性布で、２は金属水酸化物と無機系難燃助剤及びシランカップリング剤を含む天然ゴム系難燃性組成物、３は金属水酸化物と無機系難燃助剤を含むシランカップリング剤加硫天然ゴム系難燃性粘着剤であり、４は内側に使用される加硫天然ゴム系難燃性粘着剤、５は外側に使用される加硫天然ゴム系難燃性粘着剤である。
【００２９】
天然ゴム系難燃性組成物と加硫天然ゴム系難燃性粘着剤に使用するゴム系エラストマーは、その中の少なくとも５０％以上が天然ゴム成分であり、天然ゴム以外のエラストマーとしては、ブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム及びアクリルゴム等の合成ゴムを単独又は２種以上の混合物で使用してもよい。天然ゴム成分が５０％未満の時には、加硫による架橋密度が不十分で、加熱時の保持力が不足する。
【００３０】
本発明の粘着テープにおいて、天然ゴムエラストマーと併用するシランカップリング剤は、加硫と布や樹脂同士の密着性改良目的のため、少なくともその構造式中の末端にアミノ基を含むことを特徴とするアミノシランカップリング剤である。アミノシランカップリング剤は、金属水酸化物等の充填材の表面を改質するので密着性が向上する。その添加量は、天然ゴム系エラストマー１００質量部に対し０．１〜１０質量部の範囲である。０．１質量部未満の時には、加硫が不充分となり、基材に含浸したゴム系組成物皮膜の皮膜強度が不足すると共に布との密着性に劣る欠点が出るし、加硫天然ゴム系難燃性粘着剤では、加硫が不十分に起因する加熱時の保持カが不足する。
逆に、１０質量部を超えると、天然ゴム系難燃性組成物では、加硫後の皮膜が硬くなりすぎて布の風合いを失う欠点が発生し、加硫天然ゴム系難燃性粘着剤では過加硫により粘着力が常態や経時で低下する欠点が生じる。
【００３１】
添加する金属水酸化物と難燃助剤の配合割合は、金属水酸化物１００質量部に対し難燃助剤を１０〜５０質量部の範囲とする。１０質量部未満では金属水酸化物による難燃効果が低下し、５０質量部を超えると難燃助剤の添加効果が認められない。
【００３２】
金属水酸化物と難燃助剤を混合した難燃剤の天然ゴム系エラストマーへの添加量は、天然ゴム系エラストマー１００質量部に対し１５０〜８００質量部の範囲が適当で、１５０質量部未満ではＵＬ‐５１０ＦＲ燃焼試験に基づく難燃性レベルが得られず、８００質量部を超えると、天然ゴム系難燃性組成物と加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の両配合物共に粘度が急激に上昇し、塗布ができないだけでなく、塗布できた場合にも布との密着性が低下し、粘着剤が界面破壊しやすいなどの欠点を発生する。
【００３３】
天然ゴム系難燃性組成物中の粘着付与樹脂の添加量は、天然ゴム系エラストマー１００質量部に対し粘着付与樹脂を１０〜１５０質量部の範囲である。１０重量部未満では、布に塗布含浸した皮膜のタック性が小さすぎて粘着テープとしての巻き戻しに支障が生じるし、１５０質量部を超えると、天然ゴム系難燃性組成物の皮膜がもろく十分な皮膜強度を維持できなくなる。
【００３４】
加硫天然ゴム系難燃性粘着剤中の粘着付与樹脂は、天然ゴム系エラストマー１００質量部に対し粘着付与樹脂を４０〜２００質量部の範囲で添加する。４０重量部未満では粘着とタックのバランスが崩れて粘着性がなくなり、２００質量部を超えると、粘着剤としての粘性が不足し十分な接着性を発揮することができなくなる。
【００３５】
加硫天然ゴム系難燃性粘着剤を二層以上形成する場合には、内側に使用する粘着剤中の粘着付与樹脂の天然ゴム系エラストマーに対する添加比率を、外側に塗布する粘着剤の粘着付与樹脂の添加比率より大きくすることが好ましい。逆の添加比率の場合は、経時により実質的な粘着特性を示す外側に塗布する粘着剤の粘着特性が低下する。
【００３６】
本発明の難燃性粘着テープに使用する金属水酸化物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが好ましく、それらは単独使用されるか又は併用される。
本発明の難燃性粘着テープに使用する難燃助剤は、燃焼時にハロゲンガスを発生せず、無臭のものであれば特に制限はないが、好ましくは、酸化錫、メタ錫酸亜鉛、ヒドロキシ錫酸亜鉛、硼酸亜鉛から選ばれた少なくとも一種類が使用される。
【００３７】
天然ゴム系難燃性組成物と加硫天然ゴム系難燃性粘着剤中に、皮膜強度の調整と粘着特性の調整の目的で無機系充填剤、紫外線吸収剤を含む老化防止剤及びオイルを添加することが好ましい。
【００３８】
天然ゴム系難燃性組成物の可燃性布への含浸、付着量は３〜５０ｇ／ｍ2の範囲であり、３ｇ／ｍ2未満では、ＵＬ５１０ＦＲ燃焼試験基準を満たす難燃レベルが得られず、５０ｇ／ｍ2を超えると布基材の柔軟性が失われる欠点を生じるため好ましくない。
【００３９】
加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の塗布量は５０〜４００ｇ／ｍ2の範囲であることが好ましく、５０ｇ／ｍ2未満では、複雑な形状に接着する粘着特性が得られず、４００ｇ／ｍ2を超えると、糊はみ出しなどの粘着テープとしての外観上の欠点とコストアップを招き実用的でない。
【００４０】
本発明の難燃性粘着テープに使用する可燃性布は、縦、横共に３８〜３００デニールの範囲の太さである、スフ、綿、ポリエステルに、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリルなどの単独糸又はこれらの混紡糸からなる単独又は交織布であり、３８デニール未満では粘着テープ基材として厚すぎて柔軟性や樹脂の絶対量が多くなりすぎる欠点を生じ、３００デニールを超えると布を構成する強度が不足する。
【００４１】
この布の密度は、縦、横共にインチ当たり２５〜４５０本の範囲であり、インチ当たり２５本未満では基材強度が不足し、インチ当たり４５０本を超えると難燃処理工程で過付着量となって腰が強くなりすぎ基材特有の風合いが失われる。
【００４２】
本発明の難燃性粘着テープにおける加硫天然ゴム系難燃性粘着剤を塗布した布基材難燃性粘着テープは、つぎのように製造される。まず、適量の可塑度に素練りした天然ゴムとその他の合成ゴムをトルエンなどの溶剤に希釈し、金属水酸化物と難燃助剤の混合難燃剤、粘着付与樹脂、無機充填剤及び老化防止剤を加えて分散させた後に、シランカップリング剤を加えて撹拌して天然ゴム系難燃性組成物を作製する。つぎに、この組成物をリバースコーターなどで前記の可燃性布に所定量塗布含浸して難燃処理済み布基材を作製する。この基材に、先述の天然ゴム系難燃性組成物と同様の方法で作製した天然ゴム系難燃性粘着剤溶液を、ロールコーターで塗布・乾燥して加硫反応は完了し、巻き取るのみで本発明の粘着テープを得ることができる。
【００４３】
【作用】
本発明は、シランカップリング剤で天然ゴム系エラストマーを加硫し、前記の金属水酸化物系難燃剤や粘着付与樹脂を配合した加硫天然ゴム系難燃性粘着剤と、金属水酸化物系難燃剤とシランカップリングが配合された天然ゴム系難燃性組成物を含浸した布基材とからなる粘着テープを提供するものである。本発明の粘着テープは、人体に安全で環境に負荷を与えることのない金属水酸化物系難燃剤とシランカップリング剤を用いるため、低エネルギーで加硫することが可能で、酸素阻害を起こすこともなく、被着体である金属を腐蝕させたり、紙や布及びプラステックスを変色させたりすることもなく無臭である。さらには、焼却時に環境に負荷となるハロゲンガスや亜硫酸ガスや窒素酸化物を放出させたりすることもない。
【００４４】
【実施例】
以下、本発明を実施例でさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。なお、実施例中、「部」は質量部、「％」は質量％を示すものである。
【００４５】
（１）天然ゴム系難燃性組成物溶液の作製：
可燃性布に塗布・含浸するゴム系組成物として、可塑度を７６に調整した天然ゴム６５部とＳＢＲ３５部からなるゴムエラストマー１００部に対し、水酸化マグネシウム（エアーウオーター社製、ファインマグ ＳＮ−Ｔ）３５０部、錫酸亜鉛（日本軽金属社製、フレームタード Ｈ）５０部、アミノシラン５部、粘着付与樹脂（エスコレッツ１３０４：エクソン化学製）５０部、及び老化防止剤（ＮＳ６、大内新興化学工業社製）１部をトルエン１２００部に溶解して、天然ゴム系難燃性組成物の３０％溶液を作製した。
【００４６】
（２）ゴム系難燃性粘着剤溶液の作製：
ゴム系難燃性粘着剤として、可塑度を３５に調整した天然ゴム７０部とＳＢＲ３０部からなるゴムエラストマー１００部に対し、水酸化マグネシウム１５０部、錫酸亜鉛５０部、アミノシラン１部、粘着付与樹脂（エスコレッツ１３０４：エクソン化学製）７０部、酸化チタン１０部及び老化防止剤（ＮＳ６）１部をトルエン３８２部に溶解して、ゴム系難燃性粘着剤の５０％溶液を作製した。
【００４７】
実施例１
加硫天然ゴム系難燃性布基材粘着テープの作製：
縦糸が７５デニールで１８０本／インチの打込み、横糸が１５０デニールで５３本／インチの打込みである精錬処理済み可燃性アセテート布からなるテープ基材に、前記（１）工程で作製したゴム系難燃性溶液をリバースキスコーターで乾燥後の付着量が１５．５ｇ／ｍ2となるように塗布・含浸し、８０℃×１分間乾燥して巻き取った。
つぎに、この難燃処理済みアセテート布からなるテープ基材に前記（２）工程で作製したゴム系難燃性粘着剤溶液を、乾燥後の塗布量が２００ｇ／ｍ2となるようにロールコーターで塗布し、８０℃×２分間乾燥して３０ｍ巻きの製品とした。この巻物を１２ｍｍ幅に切断し、厚さ、引張強さ、伸び、粘着力、加熱後粘着力、巻戻し力、タック、保持力、電食係数、絶縁破壊電圧、燃焼試験、臭気試験を行った。評価した結果は、粘着特性、電気特性、難燃性及び臭気等の全項目について満足できるものであった。
【００４８】
実施例２
加硫天然ゴム系難燃性布基材粘着テープの作製：
実施例１で使用したものと同一であるが、未精錬である可燃性アセテート布からなるテープ基材に、前記（１）工程で作製した溶液を、乾燥後の付着量が１８．５ｇ／ｍ2となるように塗布、含浸、乾燥して難燃処理済みアセテート布からなるテープ基材を作製した。次いで、前記（２）工程で作製したゴム系難燃性粘着剤溶液を乾燥後の塗布量が２００ｇ／ｍ2となるようにロールコーターで塗布し、８０℃×２分間乾燥して３０ｍ巻きの製品とした。この巻物を１２ｍｍ幅に切断し、実施例１と同一項目の評価を行った結果、未精錬アセテート布を用いた時でも良好な電食係数等を得た。
【００４９】
実施例３
加硫天然ゴム系難燃性布基材粘着テープの作製：
実施例１で作製した難燃処理済みアセテート布テープ基材に、まず、前記（２）工程で作製した粘着剤配合中、水酸化マグネシウムを１００部から４００部に、錫酸亜鉛を５０部から１７５部に、アミノシランを１部から７部に、粘着付与樹脂（エスコレッツ １３０４）を７０部から１２０部に増量したものを作製し、その５０％トルエン溶液を、乾燥後の付着量が１５０ｇ／ｍ2となるように塗布、乾燥し、次いで、その上に前記（２）工程で作製した５０％難燃性粘着剤溶液を乾燥後の付着量が５０ｇ／ｍ2となるように塗布、乾燥して二層構造の粘着剤層を有する加硫ゴム系難燃性布基材粘着テープを作製した。この巻物を１２ｍｍ幅に切断し、実施例１と同一項目の評価を行った。結果は表１に示したとおり、粘着力とタックが特に良好である結果を得た。
【００５０】
実施例４
加硫天然ゴム系難燃性布基材粘着テープの作製：
実施例２で使用したものと同一の未精練の可燃性アセテート布テープ基材に、前記(1)工程で作製した溶液を、乾燥後の塗布量が１８．５ｇ／ｍ2となるように塗布、含浸、乾燥して難燃処理済みアセテート布テープ基材を作製した。次いで、前記（２）工程で作製したゴム系難燃性粘着剤配合中、水酸化マグネシウムを４００部、錫酸亜鉛を２００部、アミノシランを７部、粘着付与樹脂（エスコレッツ１３０４）を１２０部としたものを作製し、その５０％トルエン溶液を乾燥後の付着量が１５０ｇ／ｍ2になるように塗布し、次いで、その上に前記（２）工程で作製した５０％ゴム系難燃性粘着剤溶液を乾燥後の塗布量が５０ｇ／ｍ2になるように塗布、乾燥して二層構造の粘着剤層を有する加硫ゴム系難燃性布基材粘着テープを作製した。このテープの巻物を１２ｍｍ幅に切断し、実施例１と同一項目の評価を行った結果、表１に示したとおり、未精練のアセテート布を用いた時でも良好な電食係数等を得た。
【００５１】
実施例５
実施例１で使用したものと同様の精練処理済の可燃性アセテート布テープ基材に、前記(1)工程で作製した溶液によって、乾燥後の塗布量が１５．５ｇ／ｍ2となるように塗布、含浸、乾燥して難燃処理済みアセテート布テープ基材を作製し、実施例３と同様にゴム系難燃性粘着剤配合中、水酸化マグネシウムを４００部、錫酸亜鉛を２００部、アミノシランを７部、粘着付与樹脂（エスコレッツ１３０４）を１２０部としたものを作製し、その５０％トルエン溶液を乾燥後の付着量が１５０ｇ／ｍ2になるように塗布し、次いで、その上に前記（２）工程で作製した５０％ゴム系難燃性粘着剤溶液を乾燥後の塗布量が５０ｇ／ｍ2になるように塗布、乾燥して二層構造の粘着剤層を有する加硫ゴム系難燃性布基材粘着テープを作製した。このテープの巻物を１２ｍｍ幅に切断し、実施例１と同一項目の評価を行った結果、表１に示したとおり、未精練のアセテート布を用いた時でも良好な電食係数を得た。
【００５２】
比較例１
実施例１と同一仕様のアセテート布からなるテープ基材に、直接前記（２）工程のゴム系難燃性粘着剤溶液を乾燥後の塗布量が２００ｇ／ｍ2となるようにロールコーターで塗布し、８０℃×２分間乾燥して３０ｍ巻きの製品とした。この巻物を１２ｍｍ幅に切断し、実施例１と同一項目の評価を行った。結果は表１に示したとおり、可燃性布が露出していることが原因と推定されるＵＬ５１０ＦＲ燃焼試験結果が不合格であった。
【００５３】
比較例２
（１）工程で作製したゴム系組成物配合より、アミノシラン５部を除いたゴム系難燃性溶液を実施例１の可燃性アセテート布からなるテープ基材に乾燥後の付着量が５．５ｇ／ｍ2となるように塗布、含浸、乾燥して巻き取った。次に、この難燃処理済みアセテート布テープ基材に、（２）工程で作製したゴム系難燃性粘着剤配合より、１部のアミノシランを除いたゴム系難燃性粘着剤溶液を作製し、乾燥後の塗布量が２００ｇ／ｍ2となるようにロールコーターで塗布し，８０℃×２分間乾燥して３０ｍ巻きの製品とした。この巻物を１２ｍｍ幅に切断し、実施例１と同一項目の評価を行った。結果は表１に示すとおり、保持力が悪く、カップリング剤による加硫効果が裏付けられた。
【００５４】
比較例３
実施例１と同一のアセテート布からなるテープ基材に、クロロプレンゴム／三酸化アンチモンからなる難燃下塗り層を乾燥後の塗布量が９２ｇ／ｍ2となるようグラビアコーターで塗布乾燥し、その上にフェノール樹脂で加硫した天然ゴム／粘着付与樹脂／炭酸カルシウムからなる粘着剤を乾燥後の付着量が５８ｇ／ｍ2となるようにロールコーターで塗布乾燥して巻き取った。このテープを実施例１と同一項目の評価を行った。結果は表１に示すとおり、優れた難燃性を示したが、臭気がひどくハロゲン系難燃剤を使用することの不利が裏付けられた。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【試験方法】
１）ステフネス：ステフネステスター使用（幅３６ｍｍ・角度１５°・１０ｇ）
２）引張強さ：ＪｌＳ Ｃ−２１０７-1999
３）伸び：ＪＩＳ Ｃ−２１０７-1999
４）粘着力：ＪＩＳ Ｃ−２１０７-1999
５）加熱後粘着力：ＪＩＳ Ｃ−２１０７-1999（１２０℃×２Ｈ）
６）巻戻力：ＪＩＳ Ｚ−０２３７-2000
【００５７】
７）タック：ＪＩＳ Ｚ−０２３７-2000（角度１０°）
８）保持力：ＪｌＳ Ｃ−２１０７-1999（１２０℃×３０分・１２ｍｍ×２５ｍｍ・１００ｇ）
９）電食係数：ＪＩＳ Ｃ−２１０７-1999
１０）絶縁破壊電圧：ＪｌＳ Ｃ−２１０７-1999
１１）ＵＬ５１０ＦＲ燃焼試験：５回繰り返し着火試験で、１回の消火時間が６０秒以下を合格とする。
１２）臭気：においセンサー（新コスモス電気社製／一般用）使用
１３）酸素指数：ＪＩＳ Ｋ−７２０１-1972
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の構成によるシランカップリング剤加硫天然ゴムと金属水酸化物系難燃剤を用いた布基材難燃性粘着テープは、電気絶縁特性と柔軟性はもとより、金属被着体や布・紙等の被着体を黄変させることがなく、焼却時にもハロゲンガスや亜硫酸ガスの発生がない等の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】粘着剤層が単層である布基材難燃性粘着テープの断面図。
【図２】粘着剤層が二層である布基材難燃性粘着テープの断面図。
【符号の説明】
１：可燃性布
２：金属水酸化物と無機系難燃助剤及びシランカップリング剤を含む天然ゴム系難燃性組成物
３：金属水酸化物と無機系難燃助剤を含むシランカップリング剤加硫天然ゴム系難燃性粘着剤
４：内側に使用される加硫天然ゴム系難燃性粘着剤
５：外側に使用される加硫天然ゴム系難燃性粘着剤
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気、電子部品や電装部品に用いられる、被着体を変色させることなく、かつ不要となったテープの焼却時に環境に負荷となるハロゲンガスや亜硫酸ガスを排出することのない無臭な布基材難燃性粘着テープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気、電子部品等に使用される布基材粘着テープは、電気絶縁性や耐電気腐食性は勿論、布基材の特徴である柔軟性や振動吸収性を活かし、複雑な形状をした被着体の結束・固定や騒音の発生となる部位の固定に広く使用されてきている。これら用途の粘着テープは、一般的にＵＬ５１０ＦＲで定めるレベルの難燃性を備える必要があり、布基材粘着テープでは燃焼源である布の体積が大きく、布を構成する繊維中に大量の空気を含むことより難燃性が劣るため、難燃効果の大きい含ハロゲン系難燃剤をアンチモン系難燃剤と併用して粘着剤中に大量に配合したり、難燃層を粘着層と別に設けたりして難燃性を付与していた。
【０００３】
また、本用途に使用する粘着剤は、初期の粘着性や様々な被着休に対する良好な粘着性能及び良好な電気絶縁性等の利点が有り、さらに熱的性質を付与した加硫ゴム系粘着剤が広く使用されている。
【０００４】
近年、環境保護の目的で、燃焼時にハロゲンガスを発生するハロゲン系難燃剤や鉛と砒素を含むアンチモン系難燃剤等は規制の対象となり、また、粘着剤の主成分であるゴムの加硫に用いられる硫黄やチウラムも焼却時に亜硫酸ガスや窒素酸化物を排出するという理由だけでなく、発癌性物質として規制の対象となりつつあることから、これらの材料を使用している布基材難燃性粘着テープもこのような規制への対応が急務であった。
【０００５】
さらに、これらの材料を含む布基材難燃性粘着テープは、場合によっては、金属性被着体を腐食させたり、有機繊維からなる紙や布等の被着体を変色させたりすることがあり、また、ハロゲン系難燃剤特有の悪臭を発生するなどの欠点を有していた。
【０００６】
このような弊害を有するハロゲン系難燃剤の代替手段として、粘着テープの粘着剤層や基材層に尿素化合物（特開２００１−８１４１９号公報）、有機燐化合物（特開２０００−１６９８１１号公報）、赤燐（特開平８−１９３１８７号公報）、水酸化アルミニウム（特願２０００−３１４９６０号）や水酸化マグネシウム（特開２００１−２８３９号公報）などを配合する方法が知られているが、布基材粘着テープにおいては有効な手段がないのが実情であった。
【０００７】
布基材難燃性粘着テープがＵＬ５１０ＦＲに準じた連続燃焼秒数を６０秒未満の難燃レベルとするには、前記の金属水酸化物を粘着剤へ大量に添加する必要があり、そのような手段を採ると、粘着特性を維持することが難しく、布基材への密着性が劣るなどの不利があった。また、尿素や硫酸メラミンのようなメラミン化合物等のノンハロゲン有機系難燃剤では、添加量が増加することの問題に加えて、耐湿性や熱安定性が劣り、また水溶性であることに基因してイオン溶出促進作用による電気腐食の問題があり、適切な材料ではなかった。有機燐化合物は、粘着テープの焼却時のリン系化合物の発生、廃棄物処理における環境負荷等の問題があった。
【０００８】
布基材難燃性粘着テープに使用される粘着剤はゴム系粘着剤が一般的であるが、耐熱性や耐溶剤性がアクリルやシリコン等の粘着剤に較べ劣り、その欠点を補うために硫黄及びその化合物、過酸化物、オキシム、フェノール及びマレイミド等の加硫剤及びチウラムや酸化亜鉛等の加硫促進剤等を組み合わせて用いた加硫反応が広く行われているが、前述の金属腐食性や変色性を有する欠点や、配合物の可使時間が短く、加硫に長時間必要としたり、加硫時に酸素阻害を起こしたりする欠点を有していた。
【０００９】
また、これらの加硫粘着剤の焼却時に発生する亜硫酸ガスの環境負荷問題や、加硫促進剤に使用するチウラムが環境汚染物質で、その取り扱いには厳重な注意が必要であり、分解により発癌性のニトロソアミンを生成する可能性があることでＰＲＴＲ法上で規制の対象となる問題もあった。
【００１０】
また、布基材難燃性粘着テープ特有の問題として、基材と粘着剤の密着性や塗工時の粘着剤の裏抜けや場合によっては布基材の織布時に使用するイオン性糊剤による電気腐食等の問題を抱えていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、無臭で被着体を腐蝕や変色させず、焼却したときに環境に負荷となるハロゲンガスや亜硫酸ガスを放出することのない布基材難燃性粘着テープを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、これら欠点を解決する目的で鋭意研究を重ねた結果、シランカップリング剤を配合した天然ゴム系エラストマーに金属水酸化物と無機系難燃助剤からなる難燃剤を配合した天然ゴム系難燃性組成物を可燃性布に含浸して形成した難燃性布基材に、シランカップリング剤で加硫した天然ゴム系エラストマーに同種の難燃剤を配合した加硫天然ゴム系難燃性粘着剤を塗布することによって無臭、ノンハロゲンである布基材難燃性粘着テープを提供し得ることを見出し、本発明を完成させた。本発明は、以下の各発明を包含する。
【００１３】
（１） 金属水酸化物と無機系難燃助剤との合計量が天然ゴム系エラストマー１００質量部に対して１５０〜８００質量部で、且つ金属水酸化物対無機系難燃剤の配合比率が１００：１０〜５０となる難燃剤と、シランカップリング剤を配合した天然ゴム系エラストマーとを含有する天然ゴム系難燃性組成物を３〜５０ｇ／ｍ ２ の範囲で可燃性布に含浸させた難燃処理布基材の少なくとも一面に、金属水酸化物と無機系難燃助剤との合計量が天然ゴム系エラストマー１００質量部に対して１５０〜８００質量部で、且つ金属水酸化物対無機系難燃助剤の配合比率が１００：１０〜５０となる難燃剤をシランカップリング剤で加硫されている天然ゴム系エラスストマーに配合した加硫天然ゴム系難燃性粘着剤層を有しており、かつＵＬ５１０ＦＲに定められた難燃基準を満たしていることを特徴とするノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００１４】
（２） 前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の双方における天然ゴム系エラストマーは、少なくとも５０質量％以上が天然ゴム成分であり、かつ、双方におけるシランカップリング剤は、天然ゴム系エラストマー１００質量部に対し０．１〜１０質量部の割合で配合されていることを特徴とする（１）項記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００１６】
（３） 前記天然ゴム系難燃性組成物には、該組成物中の天然ゴム系エラストマー１００質量部に対して粘着性付与樹脂が１０〜１５０質量部の範囲で添加されており、前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤には、該粘着剤中の天然ゴム系エラストマー１００質量部に対して粘着付与樹脂が４０〜２００質量部の範囲で添加されていることを特徴とする（１）又は（２）項記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００１７】
（４） 前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤層が二層以上に積層されており、その布基材側の粘着剤層に使用される粘着付与樹脂の天然ゴム系エラストマーに対する添加比率が外側の粘着剤層に使用される粘着付与樹脂の天然ゴム系エラストマーに対する添加比率よりも大きいことを特徴とする（１）〜（３）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００１８】
（５） 前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の双方に添加されている金属水酸化物は、水酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムであることを特徴とする（１）〜（４）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００１９】
（６） 前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の双方における難燃助剤は、酸化錫、メタ錫酸亜鉛、ヒドロキシ錫酸亜鉛及び硼酸亜鉛から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする（１）〜（５）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００２０】
前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の双方におけるシランカップリング剤は、その構造式中の末端位置に少なくとも１個のアミノ基を有するアミノシランカップリング剤であることを特徴とする（１）〜（６）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００２１】
（８） 前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤には、無機系充填剤、紫外線吸収剤を含む老化防止剤及びオイルから選ばれる少なくとも１種が含まれていることを特徴とする（１）〜（７）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００２３】
（９） 前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の前記難燃処理布基材への塗布量が５０〜４００ｇ／ｍ２の範囲であることを特徴とする（１）〜（８）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００２４】
（１０） 前記可燃性布は、３８〜３００デニールの範囲の太さのスフ、綿、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン及びアクリルから選ばれた繊維の単独糸又は混紡糸からなる単独織布又は交織布で、これらの布の密度は縦、横共にインチ当たり２５〜４５０本の範囲であることを特徴とする（１）〜（９）項のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の無臭、ノンハロゲン布基材難燃性粘着テープにおいて、難燃剤として使用する金属水酸化物は、着火による温度上昇で脱水反応を生じて自己消火性を示すが、先述の理由で布基材粘着テープ用粘着剤への大量添加は粘着特性を損なう理由で問題があった。しかし、本発明においては、布基材に金属水酸化物とシランカップリング剤を配合した天然ゴム系難燃性組成物を塗布含浸した難燃処理済み布基材を使用することにより、粘着剤中に少量の難燃剤を添加するだけでＵＬ−５１０ＦＲ燃焼試験基準を満たす難燃性レベルが得られ、さらに、前記塗布処理により、布に付着している糊剤の固定ができ、精錬処理なしでも優れた耐電気腐食性を得ることが可能となった。
【００２６】
本発明の粘着テープにおける難燃性粘着剤は、シランカップリング剤で加硫した天然ゴム系エラストマーに、粘着付与樹脂、オイル、充填剤、酸化防止剤及び前記の金属水酸化物と難燃助剤等からなる難燃剤を配合した加硫天然ゴム系難燃性粘着剤であり、この粘着剤は低エネルギーで加硫でき、酸素阻害を起こすことがなく、無臭で被着体である金属を腐蝕させたり紙や布及びプラスチックスを変色させたりすることもない。
【００２７】
この難燃性粘着剤を前記の難燃処理済み布基材に一層又は二層で塗布した布基材難燃性粘着テープは、布本来の柔軟性とゴム系粘着剤特有の粘着性を有し、優れた耐電気腐食性を持ち、無臭である。さらに、本粘着テープは焼却時に環境に負荷となるハロゲンガスや亜硫酸ガスを放出させたりすることもない。
【００２８】
以下、本発明の無臭、ノンハロゲン布基材難燃性粘着テープの例を図面を参照して説明する。
図１は、粘着剤層が単層である布基材難燃性粘着テープの断面図で、図２は粘着剤層が二層である布基材難燃性粘着テープの断面図である。図中、１は可燃性布で、２は金属水酸化物と無機系難燃助剤及びシランカップリング剤を含む天然ゴム系難燃性組成物、３は金属水酸化物と無機系難燃助剤を含むシランカップリング剤加硫天然ゴム系難燃性粘着剤であり、４は内側に使用される加硫天然ゴム系難燃性粘着剤、５は外側に使用される加硫天然ゴム系難燃性粘着剤である。
【００２９】
天然ゴム系難燃性組成物と加硫天然ゴム系難燃性粘着剤に使用するゴム系エラストマーは、その中の少なくとも５０％以上が天然ゴム成分であり、天然ゴム以外のエラストマーとしては、ブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム及びアクリルゴム等の合成ゴムを単独又は２種以上の混合物で使用してもよい。天然ゴム成分が５０％未満の時には、加硫による架橋密度が不十分で、加熱時の保持力が不足する。
【００３０】
本発明の粘着テープにおいて、天然ゴムエラストマーと併用するシランカップリング剤は、加硫と布や樹脂同士の密着性改良目的のため、少なくともその構造式中の末端にアミノ基を含むことを特徴とするアミノシランカップリング剤である。アミノシランカップリング剤は、金属水酸化物等の充填材の表面を改質するので密着性が向上する。その添加量は、天然ゴム系エラストマー１００質量部に対し０．１〜１０質量部の範囲である。０．１質量部未満の時には、加硫が不充分となり、基材に含浸したゴム系組成物皮膜の皮膜強度が不足すると共に布との密着性に劣る欠点が出るし、加硫天然ゴム系難燃性粘着剤では、加硫が不十分に起因する加熱時の保持カが不足する。
逆に、１０質量部を超えると、天然ゴム系難燃性組成物では、加硫後の皮膜が硬くなりすぎて布の風合いを失う欠点が発生し、加硫天然ゴム系難燃性粘着剤では過加硫により粘着力が常態や経時で低下する欠点が生じる。
【００３１】
添加する金属水酸化物と難燃助剤の配合割合は、金属水酸化物１００質量部に対し難燃助剤を１０〜５０質量部の範囲とする。１０質量部未満では金属水酸化物による難燃効果が低下し、５０質量部を超えると難燃助剤の添加効果が認められない。
【００３２】
金属水酸化物と難燃助剤を混合した難燃剤の天然ゴム系エラストマーへの添加量は、天然ゴム系エラストマー１００質量部に対し１５０〜８００質量部の範囲が適当で、１５０質量部未満ではＵＬ‐５１０ＦＲ燃焼試験に基づく難燃性レベルが得られず、８００質量部を超えると、天然ゴム系難燃性組成物と加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の両配合物共に粘度が急激に上昇し、塗布ができないだけでなく、塗布できた場合にも布との密着性が低下し、粘着剤が界面破壊しやすいなどの欠点を発生する。
【００３３】
天然ゴム系難燃性組成物中の粘着付与樹脂の添加量は、天然ゴム系エラストマー１００質量部に対し粘着付与樹脂を１０〜１５０質量部の範囲である。１０重量部未満では、布に塗布含浸した皮膜のタック性が小さすぎて粘着テープとしての巻き戻しに支障が生じるし、１５０質量部を超えると、天然ゴム系難燃性組成物の皮膜がもろく十分な皮膜強度を維持できなくなる。
【００３４】
加硫天然ゴム系難燃性粘着剤中の粘着付与樹脂は、天然ゴム系エラストマー１００質量部に対し粘着付与樹脂を４０〜２００質量部の範囲で添加する。４０重量部未満では粘着とタックのバランスが崩れて粘着性がなくなり、２００質量部を超えると、粘着剤としての粘性が不足し十分な接着性を発揮することができなくなる。
【００３５】
加硫天然ゴム系難燃性粘着剤を二層以上形成する場合には、内側に使用する粘着剤中の粘着付与樹脂の天然ゴム系エラストマーに対する添加比率を、外側に塗布する粘着剤の粘着付与樹脂の添加比率より大きくすることが好ましい。逆の添加比率の場合は、経時により実質的な粘着特性を示す外側に塗布する粘着剤の粘着特性が低下する。
【００３６】
本発明の難燃性粘着テープに使用する金属水酸化物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが好ましく、それらは単独使用されるか又は併用される。
本発明の難燃性粘着テープに使用する難燃助剤は、燃焼時にハロゲンガスを発生せず、無臭のものであれば特に制限はないが、好ましくは、酸化錫、メタ錫酸亜鉛、ヒドロキシ錫酸亜鉛、硼酸亜鉛から選ばれた少なくとも一種類が使用される。
【００３７】
天然ゴム系難燃性組成物と加硫天然ゴム系難燃性粘着剤中に、皮膜強度の調整と粘着特性の調整の目的で無機系充填剤、紫外線吸収剤を含む老化防止剤及びオイルを添加することが好ましい。
【００３８】
天然ゴム系難燃性組成物の可燃性布への含浸、付着量は３〜５０ｇ／ｍ2の範囲であり、３ｇ／ｍ2未満では、ＵＬ５１０ＦＲ燃焼試験基準を満たす難燃レベルが得られず、５０ｇ／ｍ2を超えると布基材の柔軟性が失われる欠点を生じるため好ましくない。
【００３９】
加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の塗布量は５０〜４００ｇ／ｍ2の範囲であることが好ましく、５０ｇ／ｍ2未満では、複雑な形状に接着する粘着特性が得られず、４００ｇ／ｍ2を超えると、糊はみ出しなどの粘着テープとしての外観上の欠点とコストアップを招き実用的でない。
【００４０】
本発明の難燃性粘着テープに使用する可燃性布は、縦、横共に３８〜３００デニールの範囲の太さである、スフ、綿、ポリエステルに、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリルなどの単独糸又はこれらの混紡糸からなる単独又は交織布であり、３８デニール未満では粘着テープ基材として厚すぎて柔軟性や樹脂の絶対量が多くなりすぎる欠点を生じ、３００デニールを超えると布を構成する強度が不足する。
【００４１】
この布の密度は、縦、横共にインチ当たり２５〜４５０本の範囲であり、インチ当たり２５本未満では基材強度が不足し、インチ当たり４５０本を超えると難燃処理工程で過付着量となって腰が強くなりすぎ基材特有の風合いが失われる。
【００４２】
本発明の難燃性粘着テープにおける加硫天然ゴム系難燃性粘着剤を塗布した布基材難燃性粘着テープは、つぎのように製造される。まず、適量の可塑度に素練りした天然ゴムとその他の合成ゴムをトルエンなどの溶剤に希釈し、金属水酸化物と難燃助剤の混合難燃剤、粘着付与樹脂、無機充填剤及び老化防止剤を加えて分散させた後に、シランカップリング剤を加えて撹拌して天然ゴム系難燃性組成物を作製する。つぎに、この組成物をリバースコーターなどで前記の可燃性布に所定量塗布含浸して難燃処理済み布基材を作製する。この基材に、先述の天然ゴム系難燃性組成物と同様の方法で作製した天然ゴム系難燃性粘着剤溶液を、ロールコーターで塗布・乾燥して加硫反応は完了し、巻き取るのみで本発明の粘着テープを得ることができる。
【００４３】
【作用】
本発明は、シランカップリング剤で天然ゴム系エラストマーを加硫し、前記の金属水酸化物系難燃剤や粘着付与樹脂を配合した加硫天然ゴム系難燃性粘着剤と、金属水酸化物系難燃剤とシランカップリングが配合された天然ゴム系難燃性組成物を含浸した布基材とからなる粘着テープを提供するものである。本発明の粘着テープは、人体に安全で環境に負荷を与えることのない金属水酸化物系難燃剤とシランカップリング剤を用いるため、低エネルギーで加硫することが可能で、酸素阻害を起こすこともなく、被着体である金属を腐蝕させたり、紙や布及びプラステックスを変色させたりすることもなく無臭である。さらには、焼却時に環境に負荷となるハロゲンガスや亜硫酸ガスや窒素酸化物を放出させたりすることもない。
【００４４】
【実施例】
以下、本発明を実施例でさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。なお、実施例中、「部」は質量部、「％」は質量％を示すものである。
【００４５】
（１）天然ゴム系難燃性組成物溶液の作製：
可燃性布に塗布・含浸するゴム系組成物として、可塑度を７６に調整した天然ゴム６５部とＳＢＲ３５部からなるゴムエラストマー１００部に対し、水酸化マグネシウム（エアーウオーター社製、ファインマグ ＳＮ−Ｔ）３５０部、錫酸亜鉛（日本軽金属社製、フレームタード Ｈ）５０部、アミノシラン５部、粘着付与樹脂（エスコレッツ１３０４：エクソン化学製）５０部、及び老化防止剤（ＮＳ６、大内新興化学工業社製）１部をトルエン１２００部に溶解して、天然ゴム系難燃性組成物の３０％溶液を作製した。
【００４６】
（２）ゴム系難燃性粘着剤溶液の作製：
ゴム系難燃性粘着剤として、可塑度を３５に調整した天然ゴム７０部とＳＢＲ３０部からなるゴムエラストマー１００部に対し、水酸化マグネシウム１５０部、錫酸亜鉛５０部、アミノシラン１部、粘着付与樹脂（エスコレッツ１３０４：エクソン化学製）７０部、酸化チタン１０部及び老化防止剤（ＮＳ６）１部をトルエン３８２部に溶解して、ゴム系難燃性粘着剤の５０％溶液を作製した。
【００４７】
実施例１
加硫天然ゴム系難燃性布基材粘着テープの作製：
縦糸が７５デニールで１８０本／インチの打込み、横糸が１５０デニールで５３本／インチの打込みである精錬処理済み可燃性アセテート布からなるテープ基材に、前記（１）工程で作製したゴム系難燃性溶液をリバースキスコーターで乾燥後の付着量が１５．５ｇ／ｍ2となるように塗布・含浸し、８０℃×１分間乾燥して巻き取った。
つぎに、この難燃処理済みアセテート布からなるテープ基材に前記（２）工程で作製したゴム系難燃性粘着剤溶液を、乾燥後の塗布量が２００ｇ／ｍ2となるようにロールコーターで塗布し、８０℃×２分間乾燥して３０ｍ巻きの製品とした。この巻物を１２ｍｍ幅に切断し、厚さ、引張強さ、伸び、粘着力、加熱後粘着力、巻戻し力、タック、保持力、電食係数、絶縁破壊電圧、燃焼試験、臭気試験を行った。評価した結果は、粘着特性、電気特性、難燃性及び臭気等の全項目について満足できるものであった。
【００４８】
実施例２
加硫天然ゴム系難燃性布基材粘着テープの作製：
実施例１で使用したものと同一であるが、未精錬である可燃性アセテート布からなるテープ基材に、前記（１）工程で作製した溶液を、乾燥後の付着量が１８．５ｇ／ｍ2となるように塗布、含浸、乾燥して難燃処理済みアセテート布からなるテープ基材を作製した。次いで、前記（２）工程で作製したゴム系難燃性粘着剤溶液を乾燥後の塗布量が２００ｇ／ｍ2となるようにロールコーターで塗布し、８０℃×２分間乾燥して３０ｍ巻きの製品とした。この巻物を１２ｍｍ幅に切断し、実施例１と同一項目の評価を行った結果、未精錬アセテート布を用いた時でも良好な電食係数等を得た。
【００４９】
実施例３
加硫天然ゴム系難燃性布基材粘着テープの作製：
実施例１で作製した難燃処理済みアセテート布テープ基材に、まず、前記（２）工程で作製した粘着剤配合中、水酸化マグネシウムを１００部から４００部に、錫酸亜鉛を５０部から１７５部に、アミノシランを１部から７部に、粘着付与樹脂（エスコレッツ １３０４）を７０部から１２０部に増量したものを作製し、その５０％トルエン溶液を、乾燥後の付着量が１５０ｇ／ｍ2となるように塗布、乾燥し、次いで、その上に前記（２）工程で作製した５０％難燃性粘着剤溶液を乾燥後の付着量が５０ｇ／ｍ2となるように塗布、乾燥して二層構造の粘着剤層を有する加硫ゴム系難燃性布基材粘着テープを作製した。この巻物を１２ｍｍ幅に切断し、実施例１と同一項目の評価を行った。結果は表１に示したとおり、粘着力とタックが特に良好である結果を得た。
【００５０】
実施例４
加硫天然ゴム系難燃性布基材粘着テープの作製：
実施例２で使用したものと同一の未精練の可燃性アセテート布テープ基材に、前記(1)工程で作製した溶液を、乾燥後の塗布量が１８．５ｇ／ｍ2となるように塗布、含浸、乾燥して難燃処理済みアセテート布テープ基材を作製した。次いで、前記（２）工程で作製したゴム系難燃性粘着剤配合中、水酸化マグネシウムを４００部、錫酸亜鉛を２００部、アミノシランを７部、粘着付与樹脂（エスコレッツ１３０４）を１２０部としたものを作製し、その５０％トルエン溶液を乾燥後の付着量が１５０ｇ／ｍ2になるように塗布し、次いで、その上に前記（２）工程で作製した５０％ゴム系難燃性粘着剤溶液を乾燥後の塗布量が５０ｇ／ｍ2になるように塗布、乾燥して二層構造の粘着剤層を有する加硫ゴム系難燃性布基材粘着テープを作製した。このテープの巻物を１２ｍｍ幅に切断し、実施例１と同一項目の評価を行った結果、表１に示したとおり、未精練のアセテート布を用いた時でも良好な電食係数等を得た。
【００５１】
実施例５
実施例１で使用したものと同様の精練処理済の可燃性アセテート布テープ基材に、前記(1)工程で作製した溶液によって、乾燥後の塗布量が１５．５ｇ／ｍ2となるように塗布、含浸、乾燥して難燃処理済みアセテート布テープ基材を作製し、実施例３と同様にゴム系難燃性粘着剤配合中、水酸化マグネシウムを４００部、錫酸亜鉛を２００部、アミノシランを７部、粘着付与樹脂（エスコレッツ１３０４）を１２０部としたものを作製し、その５０％トルエン溶液を乾燥後の付着量が１５０ｇ／ｍ2になるように塗布し、次いで、その上に前記（２）工程で作製した５０％ゴム系難燃性粘着剤溶液を乾燥後の塗布量が５０ｇ／ｍ2になるように塗布、乾燥して二層構造の粘着剤層を有する加硫ゴム系難燃性布基材粘着テープを作製した。このテープの巻物を１２ｍｍ幅に切断し、実施例１と同一項目の評価を行った結果、表１に示したとおり、未精練のアセテート布を用いた時でも良好な電食係数を得た。
【００５２】
比較例１
実施例１と同一仕様のアセテート布からなるテープ基材に、直接前記（２）工程のゴム系難燃性粘着剤溶液を乾燥後の塗布量が２００ｇ／ｍ2となるようにロールコーターで塗布し、８０℃×２分間乾燥して３０ｍ巻きの製品とした。この巻物を１２ｍｍ幅に切断し、実施例１と同一項目の評価を行った。結果は表１に示したとおり、可燃性布が露出していることが原因と推定されるＵＬ５１０ＦＲ燃焼試験結果が不合格であった。
【００５３】
比較例２
（１）工程で作製したゴム系組成物配合より、アミノシラン５部を除いたゴム系難燃性溶液を実施例１の可燃性アセテート布からなるテープ基材に乾燥後の付着量が５．５ｇ／ｍ2となるように塗布、含浸、乾燥して巻き取った。次に、この難燃処理済みアセテート布テープ基材に、（２）工程で作製したゴム系難燃性粘着剤配合より、１部のアミノシランを除いたゴム系難燃性粘着剤溶液を作製し、乾燥後の塗布量が２００ｇ／ｍ2となるようにロールコーターで塗布し，８０℃×２分間乾燥して３０ｍ巻きの製品とした。この巻物を１２ｍｍ幅に切断し、実施例１と同一項目の評価を行った。結果は表１に示すとおり、保持力が悪く、カップリング剤による加硫効果が裏付けられた。
【００５４】
比較例３
実施例１と同一のアセテート布からなるテープ基材に、クロロプレンゴム／三酸化アンチモンからなる難燃下塗り層を乾燥後の塗布量が９２ｇ／ｍ2となるようグラビアコーターで塗布乾燥し、その上にフェノール樹脂で加硫した天然ゴム／粘着付与樹脂／炭酸カルシウムからなる粘着剤を乾燥後の付着量が５８ｇ／ｍ2となるようにロールコーターで塗布乾燥して巻き取った。このテープを実施例１と同一項目の評価を行った。結果は表１に示すとおり、優れた難燃性を示したが、臭気がひどくハロゲン系難燃剤を使用することの不利が裏付けられた。
【００５５】
【表１】
【試験方法】
１）ステフネス：ステフネステスター使用（幅３６ｍｍ・角度１５°・１０ｇ）
２）引張強さ：ＪｌＳ Ｃ−２１０７-1999
３）伸び：ＪＩＳ Ｃ−２１０７-1999
４）粘着力：ＪＩＳ Ｃ−２１０７-1999
５）加熱後粘着力：ＪＩＳ Ｃ−２１０７-1999（１２０℃×２Ｈ）
６）巻戻力：ＪＩＳ Ｚ−０２３７-2000
【００５７】
７）タック：ＪＩＳ Ｚ−０２３７-2000（角度１０°）
８）保持力：ＪｌＳ Ｃ−２１０７-1999（１２０℃×３０分・１２ｍｍ×２５ｍｍ・１００ｇ）
９）電食係数：ＪＩＳ Ｃ−２１０７-1999
１０）絶縁破壊電圧：ＪｌＳ Ｃ−２１０７-1999
１１）ＵＬ５１０ＦＲ燃焼試験：５回繰り返し着火試験で、１回の消火時間が６０秒以下を合格とする。
１２）臭気：においセンサー（新コスモス電気社製／一般用）使用
１３）酸素指数：ＪＩＳ Ｋ−７２０１-1972
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の構成によるシランカップリング剤加硫天然ゴムと金属水酸化物系難燃剤を用いた布基材難燃性粘着テープは、電気絶縁特性と柔軟性はもとより、金属被着体や布・紙等の被着体を黄変させることがなく、焼却時にもハロゲンガスや亜硫酸ガスの発生がない等の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】粘着剤層が単層である布基材難燃性粘着テープの断面図。
【図２】粘着剤層が二層である布基材難燃性粘着テープの断面図。
【符号の説明】
１：可燃性布
２：金属水酸化物と無機系難燃助剤及びシランカップリング剤を含む天然ゴム系難燃性組成物
３：金属水酸化物と無機系難燃助剤を含むシランカップリング剤加硫天然ゴム系難燃性粘着剤
４：内側に使用される加硫天然ゴム系難燃性粘着剤
５：外側に使用される加硫天然ゴム系難燃性粘着剤
Claims (10)
- 金属水酸化物と無機系難燃助剤との合計量が天然ゴム系エラストマー１００質量部に対して１５０〜８００質量部で、且つ金属水酸化物対無機系難燃剤の配合比率が１００：１０〜５０となる難燃剤と、シランカップリング剤を配合した天然ゴム系エラストマーとを含有する天然ゴム系難燃性組成物を、３〜５０ｇ／ｍ ２ の範囲で可燃性布に含浸させた難燃処理布基材の少なくとも一面に、金属水酸化物と無機系難燃助剤との合計量が天然ゴム系エラストマー１００質量部に対して１５０〜８００質量部で、且つ金属水酸化物対無機系難燃助剤の配合比率が１００：１０〜５０となる難燃剤をシランカップリング剤で加硫されている天然ゴム系エラスストマーに配合した加硫天然ゴム系難燃性粘着剤層を有しており、かつＵＬ５１０ＦＲに定められた難燃基準を満たしていることを特徴とするノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
- 前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の双方における天然ゴム系エラストマーは、少なくとも５０質量％以上が天然ゴム成分であり、かつ、双方におけるシランカップリング剤は、天然ゴム系エラストマー１００質量部に対し０．１〜１０質量部の割合で配合されていることを特徴とする請求項１記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
- 前記天然ゴム系難燃性組成物には、該組成物中の天然ゴム系エラストマー１００質量部に対して粘着性付与樹脂が１０〜１５０質量部の範囲で添加されており、前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤には、該粘着剤中の天然ゴム系エラストマー１００質量部に対して粘着付与樹脂が４０〜２００質量部の範囲で添加されていることを特徴とする請求項１又は２記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
- 前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤層が二層以上に積層されており、その布基材側の粘着剤層に使用される粘着付与樹脂の天然ゴム系エラストマーに対する添加比率が外側の粘着剤層に使用される粘着付与樹脂の天然ゴム系エラストマーに対する添加比率よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
- 前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の双方に添加されている金属水酸化物は、水酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
- 前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の双方における難燃助剤は、酸化錫、メタ錫酸亜鉛、ヒドロキシ錫酸亜鉛及び硼酸亜鉛から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
- 前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の双方におけるシランカップリング剤は、その構造式中の末端位置に少なくとも１個のアミノ基を有するアミノシランカップリング剤であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
- 前記天然ゴム系難燃性組成物と前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤には、無機系充填剤、紫外線吸収剤を含む老化防止剤及びオイルから選ばれる少なくとも１種が含まれていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
- 前記加硫天然ゴム系難燃性粘着剤の前記難燃処理布基材への塗布量が５０〜４００ｇ／ｍ２の範囲であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
- 前記可燃性布は、３８〜３００デニールの範囲の太さのスフ、綿、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン及びアクリルから選ばれた繊維の単独糸又は混紡糸からなる単独織布又は交織布で、これらの布の密度は縦、横共にインチ当たり２５〜４５０本の範囲であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のノンハロゲン布基材難燃性粘着テープ。
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