CZ285615B6 - Adhezní činidlo pro přilnutí předmětu na jeho podklad - Google Patents

Abstract

Adhezní činidlo pro přilnutí předmětu vyráběného vícestupňovým postupem, na jeho podklad po dobu trvání alespoň jednoho stupně zpracování obsahuje 20 až 50 hmotnostních dílů modifikované kalafuny tallového oleje s číslem kyselosti v oblasti od 115 do 145 a 48 až 80 hmotnostních dílů alespoň jednoho rozpouštědla. Teplota skelného přechodu adhezního činidla je v oblasti 10 až 18.sup.o.n.C. ŕ

Description

Předložený vynález se týká adhezního činidla pro přilnutí předmětu, který se vyrábí vícestupňovým postupem, k jeho podkladu pro dobu trvání alespoň jednoho stupně zpracování.

Dosavadní stav techniky

Jestliže se vyrábějí předměty pro žádaný účel, například keramické a polovodičové materiály, výroba těchto předmětů zahrnuje stupeň nebo stupně, při kterých je předmět, který se zpracovává, s výhodou připevněn ke svému podkladu, aby bylo možné provést co nej výhodněji příslušnou operaci. Při výrobě předmětů tohoto druhu je však výhodný stupeň přilnutí k podkladu následován stupněm nebo stupni, při kterých musí být předmět odebrán od svého podkladu a adhezní činidlo odstraněno z jeho povrchu. Například, aby bylo možné provést leštění nebo čištění polovodičových produktů výhodným způsobem, vzhledem k hladkosti a čistotě přitom vyžadované, musí polovodičové produkty přilnout ke své podložce po dobu trvání různých stupňů zpracování. Před dalším stupněm zpracování však polovodičové produkty musí být očištěny tak, aby se zabránilo shromažďování polovodičových produktů jako v podstatě silná vrstva na opačném povrchu polovodičového produktu. Činidlo, které se používá pro adhezi, musí mít tedy vedle dobré adhezní schopnosti a schopnosti dobrého upnutí také dobrou rozpustnost při čištění po stupni zpracování. Dalšími vlastnostmi, které jsou potřebné pro tento typ adhezních činidel, jsou tekutost a plynulá aplikovatelnost tryskou, protože obvykle se polovodičové produkty a keramické předměty vyrábějí ve velkých množstvích.

Evropská patentová přihláška 402 520 představuje automatické zařízení pro ulpívání desek, přičemž desky jsou přichyceny ke své podložce prostřednictvím adhezního vosku po dobu trvání stupně leštění desek. V adhezním vosku je přimícháno některé organické rozpouštědlo, aby se adhezní vosk rozptýlil jako hladká vrstva na povrchu předmětu, kteiý má být upevněn. Adhezní vosk je přiváděn tryskou na podklad před instalováním desek. Uvedená evropská patentová přihláška 402 520 však nezahrnuje jakýkoliv odkaz na prostředek adhezního vosku.

Při uchycení polovodičového produktu na jeho podklad se obvykle používá vosk, který obsahuje fluorované uhlovodíky tzv. CFC sloučeniny, které jsou škodlivé pro zemskou ozónovou vrstvu a také pro životní prostředí, například sloučeniny komerčně dostupné pod obchodním označením freon. Z těchto adhezních činidel uvedeme například adhezní činidla obsahující 1,1,1-trichlorethan (TCA) nebo trichlorethylen (TCE). Při odstranění zbytků adhezního činidla, které zůstaly na povrchu polovodičů, se obvykle používají rozpouštědla obsahující CFC sloučeniny, mezi nimi shora uvedené sloučeniny TCA a TCE.

Z japonské patentové přihlášky 03-203981 je známo adhezní činidlo používané pro uchycování desek. Toto činidlo se vyhýbá použití CFC sloučenin použitím modifikované pryskyřice nebo pryskyřičné směsi jako hlavní složky adhezního činidla. Použitá pryskyřice znamená tricyklickou kruhovou sloučeninu, jako je kyselina abietová. Tato abietová kyselina je modifikována například tím, že se nechá zreagovat s kyselinou maleinovou a esterifikuje se, takže číslo kyselosti získané pro modifikovanou pryskyřici je kolem 70. Získaná modifikovaná pryskyřice se dále rozpustí v organickém rozpouštědle, přičemž její obsah je v rozmezí od 1 do 50 % hmotn.

Ve shora uvedené japonské patentové přihlášce 03-203981 je původní pryskyřice vysoce modifikována, aby se dosáhlo nízké číslo kyselosti. V přírodních pryskyřicích se číslo kyselosti pohybuje v rozmezí 160 až 180. Prostřednictvím čísla kyselosti je možné ovlivňovat adhezi adhezního činidla a také omyvatelnost po žádaném stupni zpracování. Takto modifikovaná

-1 CZ 285615 B6 pryskyřice zahrnutá v adhezním činidle podle uvedené japonské patentové přihlášky 03-203981 musí být silně zneutralizována, aby se dosáhlo žádaného nízkého čísla kyselosti. Čím více musí být pryskyřice modifikována, tím více se vzdaluje od ekologického produktu. To může způsobovat nepředvídatelný dopad na okolní prostředí při aplikaci.

Úkolem předkládaného vynálezu je odstranit některé nedostatky v této oblasti techniky a získat nové, ekologičtější adhezní činidlo pro použití při výrobě polovodičových výrobků a keramických předmětů, například při leštění polovodičového výrobku, při čemž adhezní činidlo má v podstatě vysoké číslo kyselosti, neobsahuje ekologicky škodlivé CFC sloučeniny a může být ío rozpuštěno bez rozpouštědel, která obsahují CFC sloučeniny, ale má při tom všechny schopnosti požadované na adhezní činidlo.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je adhezní činidlo pro přilnutí předmětu, který je vyráběn vícestupňovým postupem, kjeho podkladu po dobu trvání alespoň jednoho stupně zpracování. Jeho podstata je v tom, že obsahuje 20 až 50 hmotnostních dílů modifikované kalafuny taliového oleje s číslem kyselosti 115 až 145 a 50 až 80 hmotnostních dílů alespoň jednoho rozpouštědla, přičemž teplota skelného přechodu adhezního činidla je 10 až 18 °C.

Adhezní činidlo podle vynálezu obsahuje kalafunu taliového oleje modifikovanou částečnou disproporcionací nebo modifikovanou částečnou dimerizací.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu obsahuje adhezní činidlo kalafunu taliového oleje 25 modifikovanou esterifikací.

Jako rozpouštědlo obsahuje adhezní činidlo podle tohoto vynálezu směs dvou složek ze skupiny zahrnující terpentýn, aromatický uhlovodík, keton a alkohol.

S výhodou adhezní činidlo podle vynálezu jako rozpouštědlo obsahuje směs rozpouštědel obsahující terpentýn a alkohol, nebo směs rozpouštědel obsahující α-pinen a aceton, nebo směs rozpouštědel obsahující toluen a aceton, nebo směs rozpouštědel obsahující toluen a ethanol, nebo směs rozpouštědel obsahující xylen a ethanol.

Kalafuna taliového oleje v adhezním činidle podle vynálezu se s výhodou získává destilováním surového taliového oleje získaného z papírenského průmyslu, kde se tvoří jako vedlejší produkt při výrobě buničiny z dřeva borovic. Kalafuna taliového oleje, která je tricyklickou monokarboxylovou kyselinou, například směsí kyseliny abietové a jejích isomerů, má CAS číslo 805210-6, se podle předloženého vynálezu může používat jako taková jako materiál adhezního činidla 40 podle vynálezu. Aby se zlepšily vlastnosti pryskyřice pro adhezní činidlo, kalafuna taliového oleje se s výhodou upravuje, například disproporcionací, částečnou dimerizací a/nebo esterifikací použitím polyolu, jako je glycerol nebo pentaerythritol. Tato modifikace kalafuny taliového oleje s výhodou upraví teplotu skelného přechodu a teplotu měknutí adhezního činidla. Podobně je možné úpravou kalafuny taliového oleje ovlivnit jak schopnost ulpívání adhezního činidla mezi 45 žádanými materiály, aby se dosáhla vhodná polarita pro zajištění adheze, tak omyvatelnosti adhezního činidla, když se odstraňuje s výhodou před dalším stupněm opracování.

Rozpouštědlo, které se používá v adhezním činidle, podle tohoto vynálezu znamená takové rozpouštědlo, které obsahuje alespoň jedno z následujících: terpentýnovou pryskyřici, jako je a50 pinen, aromatický uhlovodík, jako je xylen nebo toluen, keton, jako je aceton, a alkohol, jako je ethanol. Tímto rozpouštědlem se adhezní činidlo převede na kapalinu, snadno se rozprašuje a vrstva adhezního činidla na povrchu předmětu, na kterém ulpívá, je v podstatě hladká. Jestliže se v adhezním činidle používá směs rozpouštědel, s výhodou se upravuje polarita a těkavost

-2CZ 285615 B6 adhezního činidla. Příslušná polarita zvyšuje tvorbu v podstatě jakékoliv vrstvy adhezního činidla na podkladu ve stupni rozprašování a vytváří adhezní vazbu mezi podkladem a předmětem, kteiý má být uchycen, přičemž těkavost se zlepšuje proto, aby se adhezní činidlo odstranilo s výhodou úpravou teploty varu směsi rozpouštědel. Teplota varu směsi rozpouštědel se s výhodou upraví tak, aby byla v oblasti mezi 60 a 90 °C, takže rozpouštědlová směs obsahuje dvě složky v hmotnostních poměrech (podle složek rozpouštědla) v oblasti 75/25 až 25/75, s výhodou v oblasti 60/40 až 40/60.

Adhezní činidlo podle tohoto vynálezu neobsahuje žádné ekologicky škodlivé nebo vysoce hořlavé CFC sloučeniny. Adhezní činidlo se může s výhodou odstraňovat, například z povrchu polovodičového produktu, některými obvyklými roztoky hydroxidu amonného, které obsahují peroxidy, aniž by se použila rozpouštědla obsahující CFC sloučeniny. Použití adhezního činidla podle vynálezu je tedy také prospěšné pro pracovní prostředí.

Adhezní činidlo podle vynálezu se s výhodou upraví tak, aby mělo takové složení, že číslo kyselosti modifikované pryskyřice taliového oleje použitého v adhezním činidle je v rozmezí od 115 do 145, s výhodou od 130 do 145, při čemž teplota měknutí této pryskyřice definovaná podle způsobu Ring & Balla podle ASTM standardu E28-58T je v oblasti 68 až 78 °C. Pro vytvoření adhezního činidla se rozpouštědlo přidává k tomuto modifikovanému pryskyřičnému oleji tak, aby teplota skelného přechodu vytvořené směsi byla v oblasti 10 až 18 °C.

Prostředek adhezního činidla podle vynálezu je dále popsán níže v příkladech. Účelem těchto příkladů v žádném případě není omezit prostředek adhezního činidla definovaného v připojených patentových nárocích.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Pro to, aby se vyrobilo adhezní činidlo podle vynálezu, se nejdříve vyrobí směs rozpouštědel, která obsahuje 35 hmotn. dílů α-pinenu a 35 hmotn. dílů acetonu vztaženo na konečné množství adhezního činidla. K této směsi rozpouštědel se přidá 30 hmotn. dílů pryskyřice částečně dimenzované kalafuny taliového oleje, která je částečně esterifikována pentaerythritolem a má číslo kyselosti 115 až 130. Viskozita získaného adhezního činidla byla 3 mPa.s a teplota skelného přechodu 16,5 °C, takže adhezní činidlo bylo za teploty místnosti s výhodou snadno rozprašovatelné.

Příklad 2

Pro to, aby se vyrobilo adhezní činidlo, se nejdříve vyrobí směs rozpouštědel, která obsahuje 32,5 hmotn. dílu toluenu a 32,5 hmotn. dílu acetonu vztaženo na konečné množství adhezního činidla. Ktéto směsi rozpouštědel se přidá 35 hmotn. dílů kalafuny taliového oleje uvedené shora v příkladu 1. Teplota skelného přechodu vytvořeného adhezního činidla byla 9,1 °C a viskozita 5 mPa. s.

Příklad 3

Pro to, aby se vyrobilo adhezní činidlo podle vynálezu, se použije směs rozpouštědel, která obsahuje 32 hmotn. dílů toluenu a 32 hmotn. dílů ethanolu vztaženo na konečné množství

-3 CZ 285615 B6 adhezního činidla. K této směsi rozpouštědel se přidá 35 hmotn. dílů částečně dimerizované kalafuny taliového oleje, která má číslo kyselosti v oblasti 130 až 145, al hmotnostní díl polyethylenglykolu jako přísady. Viskozita vyrobeného adhezního činidla byla 6 mPa.s a teplota skelného přechodu 11,1 °C.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (10)

1. Adhezní činidlo pro přilnutí předmětu, který je vyráběn vícestupňovým postupem, k jeho podkladu po dobu trvání alespoň jednoho stupně zpracování, vyznačující se tím, že obsahuje 20 až 50 hmotn. dílů modifikované kalafuny taliového oleje s číslem kyselosti 115 až 145, a 50 až 80 hmotn. dílů alespoň jednoho rozpouštědla, přičemž teplota skelného přechodu adhezního činidla je 10 až 18 °C.

2. Adhezní činidlo podle nároku, 1, vyznačující se tím, že obsahuje kalafunu taliového oleje modifikovanou částečnou disproporcionací.

3. Adhezní činidlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje kalafunu taliového oleje modifikovanou částečnou dimerizací.

4. Adhezní činidlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje kalafunu taliového oleje modifikovanou esterifikací.

5. Adhezní činidlo podle kteréhokoliv z nároků laž4, vyznačující se tím, že jako rozpouštědlo obsahuje směs dvou složek ze skupiny zahrnující terpentýn, aromatický uhlovodík, keton a alkohol.

6. Adhezní činidlo podle kteréhokoliv z nároků laž5, vyznačující se tím, že jako rozpouštědlo obsahuje směs rozpouštědel obsahující terpentýn a alkohol.

7. Adhezní činidlo podle kteréhokoliv z nároků laž5, vyznačující se tím, že jako rozpouštědlo obsahuje směs rozpouštědel obsahující α-pinen a aceton.

8. Adhezní činidlo podle kteréhokoliv z nároků laž5, vyznačující se tím, že jako rozpouštědlo obsahuje směs rozpouštědel obsahující toluen a aceton.

9. Adhezní činidlo podle kteréhokoliv z nároků laž5, vyznačující se tím, že jako rozpouštědlo obsahuje směs rozpouštědel obsahující toluen a ethanol.

10. Adhezní činidlo podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že jako rozpouštědlo obsahuje směs rozpouštědel obsahující xylen a ethanol.