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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine wärmehärtbare Klebstoffzusammensetzung,
und insbesondere eine wärmehärtbare Klebstoffzusammensetzung,
die eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit,
ausgezeichnete elektrische Eigenschaften (z. B. geringe Dielektrizitätskonstante
und geringen dielektrischen Verlustfaktor) und eine ausgezeichnete
Haftfestigkeit aufweist, und die eine hohe Haftfestigkeit aufrechterhält, wenn
sie kontinuierlich für
eine lange Zeit in einer Umgebung mit hoher Temperatur verwendet
wird. Die wärmehärtbare Klebstoffzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung kann vorteilhaft als ein Folienklebstoff
bei der Herstellung einer elektronischen Vorrichtung, wie zum Beispiel
eine Halbleitervorrichtung, verwendet werden.
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STAND DER TECHNIK
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Klebstoffe,
die ein Polyethylenpolymer (ein Polyethylencopolymer umfassend)
als einen Hauptbestandteil aufweisen, sind als eine Art der sogenannten
Schmelzklebstoffe, die eine Heißverklebung
gestatten, bekannt und sind hauptsächlich bei der Herstellung
von elektronischen Vorrichtungen verwendet worden. Diese Polyethylen-Klebstoffe
sind chemisch stabil. Ihre Stabilität ist in Prüfungen unter extremen Bedingungen, wie
zum Beispiel beim Pressure-Cooker-Test, nachgewiesen worden. Als
ein Beispiel für
einen derartigen Klebstoff ist ein Schmelzklebstoff, der ein Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymer
als ein Polyethylenpolymer und Kolophonium umfasst, in der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
(Kokai) No. 9-25371 (Ansprüche) beschrieben. In diesem
Klebstoff wird das Kolophonium als ein Klebrigmacher zugegeben,
der zusammen mit der polaren Wirkung der Glycidylgruppe in dem Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymer
die Haftung an metallischen Flächen
verbessert. In diesem Klebstoff wird die Wärmehärtungsreaktion des Kolophoniums
und Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymers
nicht positiv verwendet.
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Dieser
Klebstoff kann verwendet werden, um den Anschlussstift eines Systemträgers eines
integrierten Schaltkreises zu befestigen. Nach der Heißverklebung
des Klebstoffs wird er in ein Lötbad
eingetaucht und danach in einer Umgebung mit hoher Temperatur (bei
230°C bis
260°C) für eine lange
Zeit belassen und dann verwendet. Eine hohe Wärmebeständigkeit ist daher für diesen
Klebstoff erforderlich. Die oben erwähnte Patentveröffentlichung
enthält
jedoch keine spezielle Lehre in Bezug auf die Verbesserung der Wärmebeständigkeit.
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Um
die Wärmebeständigkeit
zu erhöhen,
kann es vorteilhaft sein, die Reaktivität des Schmelzklebstoffs zu
erhöhen,
und der sogenannte reaktive (härtende)
Schmelzklebstoff, wobei eine Vernetzungsreaktion nach der Haftung
(Nachhärtung)
möglich
gemacht wird, ist bekannt. Zum Beispiel ist in der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 5-295126 ein Schmelzklebstoff der Silanolkondensationsart
offenbart, wobei ein Olefin mit Silylgruppe zur Nachvernetzung des
Polyolefins verwendet wird. Ein Schmelzklebstoff der feuchtigkeitshärtbaren
Art ist ebenfalls bekannt, wobei Ethylencopolymer mit Urethanpolymer
vermischt ist (siehe
japanische
ungeprüfte
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 4-8786 ). Da jedoch Feuchtigkeit zum Vernetzen
dieses Material benötigt
wird, ist es zur Anwendung bei der Herstellung von IC-Gehäusen nicht geeignet.
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Ein
Polyolefin-Klebstoff ist bekannt, wobei ein polarer Bestandteil,
wie zum Beispiel Vinylacetat, Ethylenacrylat, Maleinsäure, Styrol,
durch Copolymerisation in das Polyolefin eingebracht wird, um die
Haftfestigkeit zu erhöhen
(siehe
japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 5-17735 ,
japanische
ungeprüfte
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 4-227982 ,
japanische
ungeprüfte
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 2-261876 ,
japanische
ungeprüfte
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 2-255884 ,
japanische
ungeprüfte
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 2-180979 )7. Ein derartiges Polyolefin weist
jedoch eine sehr geringe Wärmebeständigkeit
auf und die Menge der polaren Gruppen (reaktiven funktionellen Gruppen)
in dem Polyolefinmolekül
muss erhöht
werden, um eine hinreichende Haftfestigkeit zu erhalten.
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Als
ein wärmebeständiger Klebstoff,
der Polyethylen enthält,
ist Polyethylen, das mit Epoxidharz und einem latenten Härtungsmittel
vermischt ist, bekannt (siehe
japanische
ungeprüfte
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 63-301283 ).
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Des
Weiteren ist auch eine Klebstoffzusammensetzung bekannt, die in
der Lage ist, unter Schmelzbedingung verwendet zu werden, und die
(a) Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer als ein erstes Polyethylenpolymer,
(b) Ethylen-Alkyl(meth)acrylat-Copolymer als ein zweites Polyethylenpolymer
und (c) Kolophonium mit einer Carboxylgruppe in dem Molekül umfasst,
wobei eine Vernetzungsstruktur zwischen den Ethyleneinheiten in
den oben erwähnten
Copolymeren gebildet wird (siehe
japanische
ungeprüfte
Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 10-316955 ). Die Vernetzungsstruktur kann durch
Bestrahlen der Mischung, die die oben erwähnten Bestandteile (a) bis
(c) enthält,
mit einem Elektronenstrahl gebildet werden. Mit dieser Zusammensetzung
können
die Probleme, die mit einem herkömmlichen
reaktiven (härtenden)
Schmelzklebstoff verbunden sind, wie zum Beispiel eine langsame
Vernetzungsreaktion, allmähliche
Verschlechterung der Haftfestigkeit aufgrund der Erzeugung von Reaktionsnebenprodukten,
Gelierung während
des Erwärmens,
usw., überwunden
werden. Sie ist ebenfalls insofern vorteilhaft, dass sie zu einem
folienartigen Klebstoff geformt werden kann, ohne Lösemittel
zu verwenden.
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KURZDARSTELLUNG
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In
letzter Zeit werden bei immer höheren
Taktfrequenzen und höherer
Integration eines Halbleiterchips Klebstoffe für ein IC-Gehäuse mit
ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften, d. h. mit geringer Dielektrizitätskonstante
und geringem dielektrischen Verlust (geringem dielektrischen Verlustfaktor,
tanδ) benötigt.
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Ethylenhomopolymer
zeichnet sich durch eine geringe Dielektrizitätskonstante aus, weist jedoch
keine hinreichende Haftfestigkeit und Wärmebeständigkeit auf. Um die Haftfestigkeit
und Wärmebeständigkeit
zu verbessern, wird Polyethylenpolymer mit polaren Gruppen (die
eine reaktive Gruppe umfassen), die zu dem Molekül zugefügt werden (Copolymer mit Ethyleneinheit
und anderer Polymerisationseinheit) verwendet. Um eine hinreichende
Haftfestigkeit und Wärmebeständigkeit
zu erzielen, muss jedoch die Menge der polaren Gruppen in dem Polyolefinmolekül erhöht werden,
mit dem Ergebnis, dass die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische
Verlustfaktor zwangsläufig
erhöht
werden. Wenn ein Epoxidharz verwendet wird, wird die Dielektrizitätskonstante
aufgrund des aromatischen Bestandteils, der sich von dem Epoxidharz
ableitet, erhöht.
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Wenn
ein wärmehärtbarer
Klebstoff bei der Herstellung von elektronischen Vorrichtungen verwendet wird,
sind verschiedene Eigenschaften neben der oben erwähnten Haftfestigkeit,
Wärmebeständigkeit
und den elektrischen Eigenschaften gewünscht. Zum Beispiel sind chemische
Stabilität,
geringe Hygroskopizität,
geringe ionische Kontamination, Wärmebeständigkeit gegenüber dem
Aufschmelzprozess typische Eigenschaften, die für derartige Klebstoffe gewünscht sind.
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Aufgrund
des Übergangs
zu kleineren, dünneren
und leichteren Vorrichtungen können
diese Klebstoffe vor zugsweise in der Form einer dünnen Folie
oder Beschichtung mit einer Dicke von weniger als 100 μm verwendet
werden. Es ist mit anderen Worten wünschenswert, dass der Klebstoff
als ein Folienklebstoff verwendet werden kann.
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Darüber hinaus
ist es wünschenswert,
dass der Klebstoff die hohe Haftfestigkeit aufrechterhält, wenn er
kontinuierlich über
eine lange Zeit in einer Umgebung mit hoher Temperatur verwendet
wird.
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In
einem Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung eine wärmehärtbare Klebstoffzusammensetzung
bereit, die eine geringe Dielektrizitätskonstante und einen geringen
dielektrischen Verlustfaktor aufweist. Der Klebstoff kann nachgehärtet werden
und enthält
Polyethylenpolymer.
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In
einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung eine
wärmehärtbare Klebstoffzusammensetzung
bereit, die eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, chemische Stabilität, geringe
Hygroskopizität,
geringe Innenkontamination und Wärmebeständigkeit
gegenüber
dem Aufschmelzprozess aufweist.
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In
einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung eine
wärmehärtbare Klebstoffzusammensetzung
bereit, die in der Form einer dünnen
Folie oder Folie verwendet werden kann.
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In
einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung eine
wärmehärtbare Klebstoffzusammensetzung
bereit, die eine hohe Haftfestigkeit nicht nur in einem frühen Stadium
aufweist, sondern ihre hohe Haftfestigkeit aufrechterhalten kann,
wenn sie kontinuierlich für
eine lange Zeit in einer Umgebung mit hoher Temperatur verwendet
wird.
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Die
Klebstoffzusammensetzung kann vorteilhaft bei der Herstellung verschiedener
elektronischer Vorrichtungen, wie zum Beispiel eine Halbleitervorrichtung
oder andere Vorrichtungen, z. B. ein Hochfrequenz-IC-Gehäuse und
eine gedruckte Leiterplatte, verwendet werden.
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Des
Weiteren weist diese Klebstoffzusammensetzung nicht nur eine hohe
anfängliche
Haftfestigkeit auf, sondern kann ihre hohe Haftfestigkeit aufrechterhalten,
selbst wenn sie kontinuierlich in einer Umgebung mit hoher Temperatur
für eine
lange Zeit verwendet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die
vorliegende Erfindung kann weiter durch die Zeichnungen beschrieben
werden, wobei:
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1 ein
Diagramm ist, das das Messergebnis der Haftfestigkeit in den Beispielen
graphisch darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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In
dieser ausführlichen
Beschreibung und den Beispielen ist anzunehmen, dass alle Zahlen
durch den Begriff "ungefähr" modifiziert sind.
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In Übereinstimmung
mit einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine wärmehärtbare Klebstoffzusammensetzung
bereitgestellt, die in Kombination
ein Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer,
ein
Polyethylen niedriger Dichte,
ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer und
ein
wärmehärtendes
Mittel für
das Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer umfasst.
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Wie
oben beschrieben worden ist, sind verschiedene wärmehärtbare Polyethylen-Klebstoffe
der Heißverkle bungsart
bekannt und hauptsächlich
bei der Herstellung elektronischer Vorrichtungen verwendet worden.
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Zum
Beispiel umfasst eine wärmehärtbare Klebstoffzusammensetzung,
wie in der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 2000-290627 offenbart, (a) ein erstes Polyethylenpolymer
mit einer Epoxygruppe in dem Molekül, (b) ein zweites Polyethylenpolymer
ohne Epoxygruppe in dem Molekül,
das ein Ethylenhomopolymer umfasst, und (c) ein wärmehärtendes
Mittel für
das erste Polyethylenpolymer (Kolophonium, das eine Carboxylgruppe
in dem Molekül
enthält).
Durch Kombinieren der Bestandteile (a) bis (c) hat diese Klebstoffzusammensetzung
die Wirkung, die Dielektrizitätskonstante
und den dielektrischen Verlustfaktor zu senken, und ebenfalls die
Haftfestigkeit und Wärmebeständigkeit
durch Nachhärtung
zu erhöhen.
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Ein
weiterer wärmehärtbarer
Klebstoff, der zum Einreichungsdatum der Anmeldung noch nicht öffentlich
in den Patentblättern
offenbart worden ist, umfasst (a) Polyolefin, (b) Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer
und (c) ein wärmehärtendes
Mittel für
das oben erwähnte
Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer (vorzugsweise Kolophonium
mit einer Carboxylgruppe in dem Molekül). Durch Kombinieren der Bestandteile
(a) bis (c) hat diese Klebstoffzusammensetzung die Wirkung, geringe
Toxizität,
eine geringe Dielektrizitätskonstante
und ausgezeichnete Wärmebeständigkeit
und Oxidationsstabilität
bereitzustellen, und ebenfalls die Haftfestigkeit und Wärmebeständigkeit
durch Nachhärtung
zu erhöhen.
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Diese
zwei vorangehenden wärmehärtbaren
Klebstoffzusammensetzungen stellen zufriedenstellende elektrische
Eigenschaften (insbesondere Dielektrizitätskonstante und dielektrischer
Verlustfaktor), Haftfestigkeit und Wärmebeständigkeit bereit. Im Fall der
ersten Klebstoffzusammensetzung wird jedoch, obwohl sie als für einen
Folienklebstoff von 0,001 bis 5 mm geeignet offenbart ist, im Allgemeinen
eine Dicke von 100 μm,
wie in den Beispielen 1 bis 9 dargelegt, angewandt. Es ist wünschenswert,
den ersten Klebstoff in der Form eines Folienklebstoffs mit geringerer
Dicke bereitzustellen.
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Im
Fall der zweiten Klebstoffzusammensetzung, obwohl sie eine zufriedenstellende
Haftfestigkeit bei normaler Verwendung aufweist, neigt die Haftfestigkeit
dazu, unzulänglich
zu werden, wenn sie für
eine lange Zeit unter Hochtemperaturbedingung von 100°C oder höher verwendet
wird.
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Im
Gegensatz zu den zwei vorangehenden Klebstoffzusammensetzungen umfasst
die wärmehärtbare Klebstoffzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung die folgenden vier Bestandteile in Kombination:
- (1) Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer,
- (2) Polyethylen niedriger Dichte,
- (3) Ethylen-α-Olefin-Copolymer
und
- (4) ein wärmehärtendes
Mittel für
das Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer.
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Jedes
dieser Bestandteile und seine Funktion werden später ausführlich beschrieben, hier wird
nur eine kurze Beschreibung gegeben. In der Klebstoffzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung hat die Einbeziehung der Komponenten
(1) und (4) die verschiedenen Wirkungen, die sich von der Verwendung
von Polyethylenmaterial ableiten, wie zum Beispiel chemische Stabilität, geringe
Hygroskopizität
und geringe Innenkontamination. Darüber hinaus hat die Einbeziehung
der Bestandteile (2) und (3) die Wirkung, die elektrischen Eigenschaften
(Dielektrizitätskonstante
und dielektrischer Verlustfaktor) deutlich zu verbessern. Selbst
wenn die Zusam mensetzung in einer Dicke von 80 μm oder weniger verwendet wird,
werden daher verschiedene ausgezeichnete Charakteristiken nicht
nachteilig beeinflusst, und wenn sie in einer Umgebung mit einer
hohen Temperatur von 100°C
oder höher
verwendet wird, kann eine hohe Haftfestigkeit nicht nur im Anfangsstadium stabil
erhalten werden, sondern auch nach längerer kontinuierlicher Verwendung.
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Das
Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer, das als der erste Bestandteil
in der wärmehärtbaren Klebstoffzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein Copolymer von
Ethylen und Glycidyl(meth)acrylat, das heißt Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat.
In diesem Copolymer stellt die Ethyleneinheit viele bewerkenswerte
operative Wirkungen bereit, die sich von seiner Ethylenstruktur
ableiten, wie zum Beispiel chemische Stabilität, geringe Hygroskopizität, geringe
Innenkontamination, geringe Dielektrizitätskonstante, geringer dielektrischer
Verlustfaktor, Formbarkeit bei niedriger Temperatur, Heißverklebungsverhalten,
strahlungsinduzierte Vernetzung, usw. Die Glycidyl(meth)acrylateinheit,
die mit der Ethyleneinheit copolymerisiert ist, kann, wenn die Klebstoffzusammensetzung
auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt wird, mit dem wärmehärtenden
Mittel (vorzugsweise Kolophonium, wie nachstehend beschrieben),
das zusammen mit diesem Bestandteil verwendet wird, reagieren, um
die Kohäsionskraft
des gehärteten
Produkts zu erhöhen.
Eine derartige hohe Kohäsionskraft
ist vorteilhaft für
die Verbesserung des Klebeverhaltens, wie zum Beispiel die Schälfestigkeit.
Durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl kann eine Vernetzungsstruktur zwischen
Molekülen
des Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymers und/oder zwischen Molekülen des
Polyethylens niedriger Dichte, das zusammen mit diesem verwendet
wird, gebildet werden, wobei dadurch der Elastizitätsmodul
zum Zeitpunkt der Heißverklebung
der Klebstoffzusammensetzung verbessert wird. Das Ethylen-Glyci dyl(meth)acrylat-Copolymer
dient dazu, die Klebstoffzusammensetzung bei verhältnismäßig niedriger Temperatur
zu schmelzen, wobei dadurch die Schmelzbeschichtung vereinfacht
wird. Es dient auch dazu, der Klebstoffzusammensetzung ein gutes
Heißhaftungsvermögen zu geben
(gute Haftung an dem zu verklebenden Körper, wenn die Zusammensetzung
abgekühlt
und verfestigt wird, nachdem sie geschmolzen und in engen Kontakt
mit dem zu verklebenden Körper
gebracht worden ist).
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Das
Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer kann dazu führen, dass
die wärmehärtbare Klebstoffzusammensetzung
bei verhältnismäßig niedriger
Temperatur schmilzt. Der Schmelzindex (MFR: g/10 Minuten) des Copolymers,
gemessen bei 190°C
nach dem Prüfverfahren
JIS K 6760, beträgt
typischerweise nicht weniger als 1 (g/10 Minuten), vorzugsweise
nicht weniger als 10 und insbesondere nicht weniger als 30. Bei
einem MFR in diesem Bereich kann die Schmelzbeschichtung der wärmehärtbaren
Klebstoffzusammensetzung leicht durchgeführt werden. Für größere Werte
von MFR hat die Kohäsionskraft
der gehärteten
wärmehärtbaren
Klebstoffzusammensetzung jedoch die Tendenz, reduziert zu werden.
Daher ist das Minimum des MFR 50 und das Maximum 500 (g/10 Minuten).
Mit anderen Worten ist es wünschenswert,
dass das Molekulargewicht des Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymers (Gewichtsmittel
des Molekulargewichts) entsprechend gewählt wird, sodass der Wert von
MFR in den oben beschriebenen Bereich gebracht wird.
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Das
Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer kann zum Beispiel durch
Verwenden einer Monomermischung, die (i) Glycidyl(meth)acrylatmonomer
und (ii) Ethylenmonomer als Ausgangsmaterial enthält, und durch
Polymerisation unter einer vorbestimmten Bedingung hergestellt werden.
Zusätzlich
zu diesen Monomeren können
Monomere wie zum Beispiel Propylen, Alkyl(meth)acrylat, Vinylacetat
als ein drittes Monomer verwendet werden, solange die operative
Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht nachteilig beeinflusst
wird. In einem derartigen Fall beträgt das Minimum der Anzahl der
Kohlenstoffe der Alkylgruppe in dem Alkyl(meth)acrylat 1 und das
Maximum beträgt
B.
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Ein
spezifisches Beispiel für
ein Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer umfasst, ist jedoch
nicht beschränkt
auf 1) binäres
Copolymer von Ethylen und Glycidyl(meth)acrylat, 2) ternäres Copolymer
von Ethylen, Glycidyl(meth)acrylat und Vinylacetat, 3) ternäres Copolymer
von Ethylen, Glycidyl(meth)acrylat und Alkyl(meth)acrylat. Diese
Copolymere können
einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr der Copolymere können in
Kombination verwendet werden.
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In
dem Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer beträgt der Anteil der Repetiereinheit,
die durch Polymerisation der Monomermischung aus Ethylen und Glycidyl(meth)acrylat
gebildet wird, im Verhältnis
zu dem Gesamtgewicht des Copolymers typischerweise etwa 50 Gew.-%,
vorzugsweise 75 Gew.-% oder mehr. In der oben erwähnten Repetiereinheit
beträgt
das Gewichtsverhältnis
(G:E) von Glycidyl(meth)acrylat (G) zu Ethylen (E) 50:50 bis 1:99.
In einer besonders geeigneten Ausführungsform beträgt das Gewichtsverhältnis 20:80
bis 5:95. Wenn der Ethylengehalt zu klein ist, kann die Co-Löslichkeit
des Copolymers mit dem Polyethylen niedriger Dichte oder Kolophonium,
die zusammen mit dem Copolymer verwendet werden, reduziert werden
und eine homogene Zusammensetzung kann nicht gebildet werden und
die Bildung der Vernetzung durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl
kann schwierig werden. Wenn der Ethylengehalt zu groß ist, kann
das Haftungsverhalten reduziert werden.
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Das
Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer kann in verschiedener Menge
in der Klebstoffzusammensetzung verwendet werden. Die Minimalmenge
des Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymers, die verwendet wird,
be trägt
im Verhältnis
zu dem Gesamtgewicht der Klebstoffzusammensetzung 20 Gew.-% und
die Maximalmenge beträgt
50 Gew.-%. In einer besonders geeigneten Ausführungsform beträgt die Minimalmenge
25 Gew.-% und die Maximalmenge 40 Gew.-%. Wenn die Menge dieses
Copolymers weniger als 20 Gew.-% beträgt, kann sich das Wärmehärtungsverhalten
verschlechtern. Wenn die Menge dieses Copolymers mehr als 50 Gew.-%
beträgt,
kann es schwierig sein, eine hinreichend geringe Dielektrizitätskonstante
und einen hinreichend geringen dielektrischen Verlustfaktor zu erhalten.
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Das
Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), das als ein zweiter Bestandteil
verwendet wird, versieht die Klebstoffzusammensetzung mit der oben
beschriebenen operativen Wirkung, die sich von dem Ethylen ableitet.
Es setzt auch die Hygroskopizität,
Dielektrizitätskonstante
und den dielektrischen Verlustfaktor weiter herab als das Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer und gibt
darüber
hinaus hohe Haftfestigkeit, wenn der Klebstoff kontinuierlich für eine lange
Zeit bei hoher Temperatur verwendet wird. Der Mechanismus ist in
Bezug auf die Verbesserung der Haftfestigkeit bei hoher Temperatur
nicht geklärt
worden. Eine Verzweigungsstruktur ist in dem Molekül des Polyethylens
niedriger Dicht nicht häufig,
und dies kann ein Faktor zur Gewährleistung eines
chemisch stabilen Zustands gegen Verschleiß aufgrund von Oxidation bei
hoher Temperatur sein.
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Die
Dichte des LDPE, das als ein zweiter Bestandteil in der Klebstoffzusammensetzung
verwendet wird, kann willkürlich
innerhalb des Bereichs, der im Gebiet der Polymerchemie anerkannt
ist, variiert werden. In einer Ausführungsform beträgt die Minimaldichte
0,910 und die Maximaldichte beträgt
0,925, gemessen nach dem Prüfverfahren
ASTM D1248-84.
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Das
LDPE weist einen MFR, gemessen bei 190°C unter Verwendung des Prüfverfahrens
JIS K6760, von typischerweise nicht weniger als 1 (g/10 Minuten),
vorzugsweise nicht weniger als 10 und insbesondere nicht weniger
als 30 auf. In einer besonders geeigneten Ausführungsform beträgt das Minimum
des MFR 35 und das Maximum 1.000. Es ist wünschenswert, einen zu großen Wert
von MFR zu vermeiden, da sich die Kohäsionskraft der gehärteten Zusammensetzung
verschlechtern kann. Mit anderen Worten ist es wünschenswert, dass das Molekulargewicht
des LDPE (Gewichtsmittel des Molekulargewichts) entsprechend gewählt wird,
sodass der Wert von MFR in den oben beschriebenen Bereich gebracht
wird.
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Das
LDPE wird allein als ein zweiter Bestandteil in der Zusammensetzung
verwendet, jedoch können Polyethylen
mittlerer Dichte (MDPE) und Polyethylen hoher Dichte (HDPE) zusammen
mit dem LDPE verwendet werden, solange die operative Wirkung der
vorliegenden Erfindung nicht nachteilig beeinflusst wird. Durch die
Zugabe dieser Polyethylene kann die Härte der Klebstoffzusammensetzung
effektiv erhöht
werden, und die Formbeständigkeit
und desgleichen des IC-Gehäuses,
usw., das durch Anwendung der Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden
Erfindung produziert wurde, kann verbessert werden.
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Das
LDPE kann in verschiedenen Mengen in der wärmehärtbaren Klebstoffzusammensetzung
verwendet werden. Die Minimalmenge des LDPE, die verwendet wird,
beträgt
im Verhältnis
zu der Gesamtmenge der Klebstoffzusammensetzung 15 Gew.-% und die
Maximalmenge beträgt
50 Gew.-%. In einer besonders geeigneten Ausführungsform beträgt das Minimum
25 Gew.-% und das Maximum 40 Gew.-%. Wenn die Menge des LDPE weniger
als 15 Gew.-% beträgt,
kann eine hohe Haftfestigkeit bei kontinuierlicher Verwendung für eine lange
Zeit bei hoher Temperatur nicht erhalten werden. Wenn die Menge
mehr als 50 Gew.-% beträgt, kann
eine hohe anfängliche
Haftfestigkeit nicht erhalten werden.
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Das
Ethylen-α-Olefin-Copolymer,
das als ein dritter Bestandteil verwendet wird, versieht die Klebstoffzusammensetzung
nicht nur mit der oben beschriebenen operativen Wirkung, die sich
von der Ethylenstruktur ableitet, sondern setzt auch effektiv die
Hygroskopizität,
Dielektrizitätskonstante
und den dielektrischen Verlustfaktor weiter herab als das Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer.
Das Ethylen-α-Olefin-Copolymer
gibt der Klebstoffzusammensetzung auch eine hohe anfängliche
Haftfestigkeit, selbst wenn sie in der Form einer dünnen Folie
oder Folie mit einer Dicke von 80 μm oder weniger ist. Die hohe
Haftfestigkeit in der Form einer dünnen Folie oder desgleichen
kann auf die α-Olefineinheit dieses
Copolymers zurückgeführt werden,
da α-Olefin
typischerweise eine niedrige Glasübergangstemperatur (Tg) und
eine geringe Kristallinität
aufweist und daher bei Normaltemperatur elastomer ist. Wenn dieses
Copolymer etwas ungleichmäßig in der
Klebstoffzusammensetzung dispergiert ist, glaubt man, dass die hohe
Haftfestigkeit in einem Mechanismus entwickelt wird, der der zähmachenden
Wirkung der Gummidispersionsphase in einem wärmehärtbaren Harz gleicht. Man glaubt,
dass in dem Ethylen-α-Olefin-Copolymer
die Ethyleneinheit zusammen mit der dispergierten α-Olefineinheit
in der Lage ist, die Wirkung des Erhöhens der Wechselwirkung an
der Grenzfläche
mit dem Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer
oder mit dem Polyethylen niedriger Dichte aufzuweisen.
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Das
Ethylen-α-Olefin-Copolymer
kann durch Copolymerisieren von Ethylen und α-Olefin unter geeigneter Polymerisationsbedingung
hergestellt werden. Das Copolymerisationsverhältnis von Ethylen und α-Olefin kann
stark variiert werden und liegt typischerweise im Bereich von 90:10
bis 10:90. Die Minimaldichte des Ethylen-α-Olefin-Copolymers, das auf
diese Weise erhalten wird, beträgt,
gemessen nach dem Prüfverfahren ASTM
D1248-84, 0,85 und die Maximaldichte beträgt 0,909. In einer besonders
geeigneten Ausführungsform beträgt die Mini maldichte
0,850 und die Maximaldichte 0,890.
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Das
Ethylen-α-Olefin-Copolymer
weist einen MFR, gemessen bei 190°C
nach dem Prüfverfahren
JIS K6760, von typischerweise nicht weniger als 1 (g/10 Minuten),
vorzugsweise nicht weniger als 5 und insbesondere nicht weniger
als 10 auf. In einer besonders geeigneten Ausführungsform beträgt das Minimum
des MFR 20 und das Maximum 1.000. Es ist wünschenswert, einen zu großen MFR
zu vermeiden, da die Kohäsionskraft der
gehärteten
Zusammensetzung reduziert werden kann. Mit anderen Worten ist es
wünschenswert,
dass das Molekulargewicht des Ethylen-α-Olefin-Copolymers (Gewichtsmittel
des Molekulargewichts) entsprechend gewählt wird, sodass der Wert von
MFR in den oben beschriebenen Bereich gebracht wird.
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Die
Art des in dem Ethylen-α-Olefin-Copolymer
verwendeten α-Olefins
ist nicht besonders beschränkt, ist
jedoch vorteilhafterweise mindestens ein α-Olefin, das aus der Gruppe,
bestehend aus 1-Buten, 1-Penten, 4-Metyl-1-Penten, 1-Hegten, 1-Octen, 1-Nonen,
1-Decen, 1-Undecen
und 1-Dodecen, ausgewählt
ist.
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Diese
Ethylen-α-Olefin-Copolymere
können
in verschiedenen Mengen in der wärmehärtbaren
Klebstoffzusammensetzung verwendet werden. Die Minimalmenge des
Ethylen-α-Olefin-Copolymers,
die verwendet wird, beträgt
im Verhältnis
zu der Gesamtmenge der Klebstoffzusammensetzung 15 Gew.-% und die
Maximalmenge beträgt
50 Gew.-%. In einer besonders geeigneten Ausführungsform beträgt das Minimum
25 Gew.-% und das Maximum 40 Gew.-%. Wenn die Menge des Ethylen-α-Olefin-Copolymers
weniger als 15 Gew.-% beträgt,
kann die anfängliche
Haftfestigkeit unzulänglich
sein. Wenn die Menge mehr als 50 Gew.-% beträgt, kann sich die Haftfestigkeit
bei kontinuierlicher Verwendung für eine lange Zeit unter hoher
Temperatur verschlechtern.
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Das
wärmehärtende Mittel,
das als ein vierter Bestandteil verwendet wird, ist nicht besonders
beschränkt,
solange die Verbindung vorteilhaft als ein wärmehärtendes Mittel für das Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer
fungiert. Verschiedene wärmehärtende Mittel,
die im Gebiet der Polymerchemie bekannt sind, können verwendet werden. Ein
geeignetes wärmehärtendes
Mittel ist ein Kolophonium, das eine polare Gruppe, wie zum Beispiel
eine Carboxylgruppe, in dem Molekül aufweist.
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Kolophonium,
das vorteilhaft als ein wärmehärtendes
Mittel verwendet werden kann, weist eine Carboxylgruppe in dem Molekül auf und
kann mit dem Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer reagieren,
um die Klebstoffzusammensetzung mittels Wärmehärtung zu härten, um ein verbessertes Klebeverhalten
zu erhalten. Ein typisches Beispiel für ein Kolophonium umfasst,
ist jedoch nicht beschränkt
auf Balsamkolophonium, Holzkolophonium, Tallölkolophonium oder eine chemische
Modifikation davon (zum Beispiel polymerisiertes Kolophonium). Das
Minimum der Säurezahl
dieses Kolophoniums beträgt
100 und das Maximum beträgt
300. In einer besonders geeigneten Ausführungsform beträgt das Minimum
150 und das Maximum 250. Wenn die Säurezahl zu niedrig ist, wird
die Reaktivität
mit dem Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer reduziert und die Härtung der
Zusammensetzung kann sich verschlechtern. Wenn die Säurezahl
zu hoch ist, kann die Stabilität
während
der Formgebung durch Wärme
(Verhinderung eines Viskositätsanstiegs)
reduziert werden. Wie hierin verwendet, bedeutet "Säurezahl" die Menge an Kaliumhydroxid, ausgedrückt in mg,
die erforderlich ist, um 1 g Probe zu neutralisieren.
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Das
Minimum des Erweichungspunkts des in der Klebstoffzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung verwendeten Kolophoniums beträgt 50°C und das
Maximum beträgt
200°C. In
einer besonders geeigneten Ausführungsform
beträgt
das Minimum 70°C
und das Maximum 150°C.
Wenn der Erweichungspunkt zu niedrig ist, kann die Reaktion mit
dem Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer während der Lagerung stattfinden
und die Lagerstabilität
kann sich verschlechtern. Wenn der Erweichungspunkt zu hoch ist,
wird die Reaktivität
mit dem Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer reduziert und die
Härtung
der Zusammensetzung kann unzulänglich
werden. Wie hierin verwendet, bedeutet "Erweichungspunkt" den Wert, der nach Prüfverfahren
JIS K 6730 gemessen wurde.
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Das
Kolophonium kann in verschiedenen Mengen in der wärmehärtbaren
Klebstoffzusammensetzung verwendet werden. Die Minimalmenge des
Kolophoniums, die verwendet wird, beträgt im Verhältnis zu der Gesamtmenge der
Klebstoffzusammensetzung 0,5 Gew.-% und die Maximalmenge beträgt 10 Gew.-%.
In einer besonders geeigneten Ausführungsform beträgt die Minimalmenge
1 Gew.-% und die Maximalmenge 5 Gew.-%. Wenn die Menge des Kolophoniums
weniger als 0,5 Gew.-% beträgt,
kann die Härtung
der Klebstoffzusammensetzung unzulänglich werden. Wenn die Menge
des Kolophoniums mehr als 10 Gew.-% beträgt, ist es schwierig, eine
geringe Dielektrizitätskonstante
und einen geringen dielektrischen Verlustfaktor zu erhalten. Die
Kolophoniums können
einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr Kolophoniums können in
Kombination verwendet werden. Die Carboxylgruppe, die in dem Molekül des Kolophoniums
enthalten sein soll, kann zusätzlich
zu der Carboxylgruppe an sich eine Carboxylgruppe umfassen, die
aus einem Säureanhydrid
unter dem Einfluss von Wärme
oder Feuchtigkeit erzeugt wird. Kolophonium mit im Wesentlichen
keiner Carboxylgruppe in dem Molekül kann in der Klebstoffzusammensetzung
verwendet werden, solange die Wirkung der vorliegenden Erfindung
nicht nachteilig beeinflusst wird.
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Die
wärmehärtbare Klebstoffzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung kann gegebenenfalls zusätzlich zu
den oben beschriebenen ersten bis vierten Bestandteilen ein oder
mehrere Additive enthalten. Geeignete Additive umfassen, sind jedoch
nicht beschränkt
auf Antioxidationsmittel, UV-Absorptionsmittel, Metalldeaktivierer,
Füllstoff
(zum Beispiel anorganisches Kolloid, Polymerpartikel, elektrisch
leitende Partikel, Pigment, usw.), Gleitmittel (zum Beispiel Wachs,
usw.), Gummibestandteil, Klebrigmacher, Härtungshilfsmittel.
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Anorganisches
Kolloid ist zum Beispiel in dem Dispersionsmedium gewöhnlich in
der Form kolloider Partikel enthalten, und fällt nicht unter der Wirkung
der Schwerkraft aus und bleibt stabil dispergiert. Die Klebstoffzusammensetzung,
die durch Trocknen eines derartigen Dispersionsmediums gebildet
wird, enthält
daher verschiedene Bestandteile in einem im Wesentlichen einheitlich
gemischten Zustand, und erhöhte
Fließfestigkeit
während
der Heißpressverklebung
und erhöhte
Lötwärmebeständigkeit
können
sehr leicht verwirklicht werden. Der Gehalt an anorganischem Kolloid
ist nicht besonders beschränkt,
solange die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt wird.
Der Minimalgehalt beträgt
typischerweise 2 Gew.-% und der Maximalgehalt beträgt 30 Gew.-%.
Wenn der Gehalt weniger als 2 Gew.-% beträgt, kann sich die Formbeständigkeit verschlechtern.
Wenn der Gehalt mehr als 30 Gew.-% beträgt, kann die Schälfestigkeit
reduziert werden. Wie hierin verwendet, bedeutet "anorganisches Kolloid" feine Partikel mit
einem mittleren Partikeldurchmesser, der typischerweise im Bereich
von 1 bis 100 nm liegt. Anorganisches Partikelsol kann zum Beispiel
mit einem Klebstoffbestandteil gemischt werden und ist als disperse
Phase in dem Klebstoffbestandteil enthalten. Anorganisches Partikelsol
ist gewöhnlich
eine Mischung aus (a) Dispersionsmedium und (b) anorganischem Kolloid, das
in dem Dispersionsmedium dipergiert ist.
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Siliciumdioxidkolloid
kann vorteilhaft als das anorganische Kolloid verwendet werden.
Es erhöht
effektiv die Fließfestigkeit
während
der Heißpressverklebung
und die Lötwärmebeständigkeit.
Andererseits kann das anorgani sche Kolloid vorteilhaft verwendet
werden, wenn es mit einem geeigneten Oberflächenbehandlungsmittel oberflächenbehandelt
wird. Die Verbesserung der Lötwärmebeständigkeit
und die Verbesserung der Fließcharakteristiken
des Klebstoffs während
der Heißpressverklebung
(Erhöhung
der Fließfestigkeit)
können
auf diese Weise effektiv verwirklicht werden. Oberflächenmodifizierer,
wie zum Beispiel organische Siliciumverbindungen, organisches Titanat,
können
als geeignete Oberflächenbehandlungsmittel
verwendet werden. Geeignete organische Siliciumverbindungen umfassen
Alkylchlorsilan, Alkylalkoxysilan, Polydimethylsiloxan, Alkyldisilazan,
Aminosilan, Thiolsilan, Epoxysilan, Harnstoffsilan. Diese organischen
Siliziumverbindungen können
einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr der Verbindungen können in
Kombination verwendet werden. Eine besonders geeignete organische
Siliciumverbindung ist Alkyldisilazan, das eine besonders ausgezeichnete
Lötwärmebeständigkeit
aufweist und es ermöglicht,
dass ein Klebstoff von Grad 1, das heißt dem höchsten Grad des Standards für Lötwärmebeständigkeit
von JEDEC (Joint Electronic Device Engineering Council (Japan))
gebildet wird.
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Die
Oberflächenbehandlung
von anorganischem Kolloid wird gewöhnlich durch Zugeben eines
Oberflächenbehandlungsmittels
zu einem Dispersionsmedium mit darin dispergierten Partikeln und
durch weiteres Dispergieren der Partikel durchgeführt. Das
Dispersionsmedium kann nach der Oberflächenbehandlung als ein Sol
verwendet werden, das Kolloidpartikel enthält, deren Oberfläche behandelt
ist. Es ist auch möglich, nachdem
das Dispersionsmedium getrocknet und gegebenenfalls einem Grobmahlarbeitsgang
unterzogen worden ist, Partikel als ein Pulver, deren Oberfläche behandelt
ist, zu erhalten. Die Minimalmenge des Oberflächenbehandlungsmittels beträgt für 100 Gewichtsteile
anorganisches Kolloid 0,001 und die Maximalmenge beträgt 30 Gewichtsteile.
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Die
ersten bis vierten Bestandteile werden in einer Menge in dem oben
beschriebenen Bereich verwendet. Des Weiteren wird der erste, zweite
und dritte Bestandteil derartig verwendet, dass die Summe der Menge
dieser drei Bestandteile im Verhältnis
zu der Gesamtmenge der Klebstoffzusammensetzung nicht weniger als
etwa 80 Gew.-% und insbesondere nicht weniger als etwa 90 Gew.-%
beträgt.
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Die
wärmehärtbare Klebstoffzusammensetzung
stellt einen wärmehärtbaren
Klebstoff bereit. Dieser Klebstoff ist bei gewöhnlicher Temperatur (25°C) fest und
gestattet, dass die Heißpressverklebung
bei einer vorbestimmten Temperatur, unter verhältnismäßig niedrigem Druck und in
kurzer Zeit (zum Beispiel 100 bis 200°C, 0,1 bis 10 kg/cm2 und
0,1 bis 30 Sekunden) durchgeführt
wird, und ist in der Lage, durch Erwärmen während des Pressens oder Erwärmen nach
dem Pressen (Nachhärtung)
gehärtet
(vernetzt) zu werden. Er kann daher effektiv als ein Klebstoff der
wärmehaftenden
und wärmevernetzenden
Art verwendet werden. Dieser Klebstoff weist bei 1 GHz nach der
Nachhärtung
eine Dielektrizitätskonstante
von 2,5 oder weniger und einen dielektrischen Verlustfaktor von
0,015 oder weniger auf.
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Der
wärmehärtbare Klebstoff
der vorliegenden Erfindung wird im Allgemeinen wärmegehärtet, nachdem er auf einen
zu verklebenden Körper
aufgetragen worden ist. Falls nötig,
kann in Kombination mit der Wärmehärtungsbearbeitung
eine Vorhärtung
durch Bestrahlung vor oder nach dem Auftragen auf den zu verklebenden
Körper
durchgeführt
werden. Die Vorhärtung
ist besonders effektiv darin, ein Überfließen während der Anhaftung oder die
Verschlechterung der Haftfestigkeit aufgrund von Phasentrennung
während
der Wärmehärtung zu
verhindern. Die Art der Strahlung, die bei der Vorhärtung verwendet
wird, ist nicht besonders beschränkt
und es können
ein Elektronenstrahl, UV-Strahlung, Gammastrahlung oder desgleichen
verwendet werden. Wenn die Vorhärtung
mittels Strahlung in Verbindung mit Wärmehärtung ver wendet wird, können Additive,
wie zum Beispiel ein Photoreaktionsinitiator, Photosensibilisator
oder desgleichen, zu der Klebstoffzusammensetzung zugegeben werden,
solange die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht nachteilig
beeinflusst wird. Diese Additive können bei der Verbesserung der
Bestrahlungseffizienz effektiv sein. Bei der Vorhärtungsbearbeitung
wird die Wechselwirkung der Ethyleneinheiten, die in den Bestandteilen
der Klebstoffzusammensetzung enthalten sind, als radikalisch aktiviert
angesehen, sodass die Vernetzungsreaktion zwischen den Ethyleneinheiten
abläuft,
um Überfließen des
Klebstoffs oder Phasentrennung zu verhindern.
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Der
oben beschriebene wärmehärtbare Klebstoff
kann insbesondere durch Bestrahlen der Klebstoffzusammensetzung,
zum Beispiel mit einem Elektronenstrahl, um eine Vernetzungsstruktur
zwischen den Ethyleneinheiten einzubringen, gebildet werden. Im
Gegensatz zur herkömmlichen
Strahlungshärtungsart
kann in diesem Fall der Klebstoff an der Stelle in einem zu verklebenden
Körper
angeordnet werden, wo eine Bestrahlung nicht möglich oder schwierig ist, und
die Vernetzung kann dann durch Anwendung von Wärme vervollständigt werden.
Die Erwärmungstemperatur
zur Durchführung
einer Wärmehärtung beträgt typischerweise 120°C oder höher, und
die Erwärmungszeit
beträgt
typischerweise 1 Minute oder länger.
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Die
Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung schmilzt bei
niedrigerer Temperatur (zum Beispiel nicht höher als 120°C) verglichen mit einer gewöhnlichen
Schmelzzusammensetzung, wie zum Beispiel einem Schmelzklebstoff,
und eine Schmelzbeschichtung kann leicht durchgeführt werden.
Die Fluidität zum
Zeitpunkt der Heißschmelze
ist verhältnismäßig hoch,
sodass kein Lösemittel
zum Beschichten oder Formen in eine Folie erforderlich ist. Es entsteht
daher keine Beeinträchtigung
aufgrund von Lösemittel,
das nach Vollendung der Anhaftung zurückgelassen wurde. Ein wärmehärtbarer
Folienklebstoff kann gebildet werden.
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In
der Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist die
Härtungsreaktion
des Ethylen-Glycidyl(meth)acrylats mit dem Kolophonium bei der Erwärmungstemperatur
zum Zeitpunkt der Schmelzbeschichtung oder des Strangpressens recht
mild, und es findet keine Gelierung der Klebstoffzusammensetzung
statt und ihre Viskosität
(komplexer Elastizitätsmodul)
steigt nicht bis zu dem Niveau an, wobei eine kontinuierliche Produktion
schwierig gemacht wird. Bei einer Temperatur unter 90°C hört die Härtungsreaktion
im Wesentlichen auf, sodass die Lagerstabilität der Klebstoffzusammensetzung
sehr hoch ist. Beim Erwärmungs- und
Formprozess, um sie in eine vorbestimmte Form, wie zum Beispiel
eine Folie, zu formen, wird die Gelierung der Klebstoffzusammensetzung
effektiv verhindert, sodass eine kontinuierliche Produktion leicht
erreicht werden kann. Bei einer Temperatur von 130°C oder höher, selbst
150°C oder
höher,
läuft die
Härtungsreaktion schnell
ab, sodass die Zeit für
den Wärmehärtungsprozess,
der die Nachhärtung
umfasst, leicht verkürzt
werden kann.
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Zusätzlich zu
der oben beschriebenen Wärmehärtung wird,
wenn die Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ferner
anorganisches Kolloid umfasst, das in den Klebstoffbestandteilen
dispergiert ist, die Fließfestigkeit
während
des Heißpressens
weiter erhöht.
Der Klebstoff, der aus dem Klebstoffbestandteil der vorliegenden
Erfindung gebildet wird, kann daher als ein Klebstoff der wärmehärtbaren
und heißklebenden Art
mit großer
Fließfestigkeit
während
des Heißpressens
und hoher Wärmebeständigkeit
verwendet werden.
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Der
Klebstoff der vorliegenden Erfindung wird vorteilhafterweise unter
Verwendung der oben beschriebenen Klebstoffzusammensetzung und Einbringung
einer Vernet zungsstruktur zwischen Ethyleneinheiten des Polyethylenpolymers
und der Copolymermoleküle,
die in den obigen Klebstoffbestandteilen enthalten sind, gebildet.
Eine derartige Vernetzungsstruktur dient dazu, eine makroskopische
Phasentrennung zum Zeitpunkt der Wärmehärtung effektiv zu verhindern.
Die Vernetzungsstruktur dient auch dazu, den Elastizitätsmodul während des
Heißpressens
des Klebstoffs zu verbessern. Durch Verbesserung des Elastizitätsmoduls
kann eine übermäßige Fluidität der Klebstoffschicht,
die zwischen zwei zu verklebenden Körpern angeordnet ist, während des
Heißpressarbeitsgangs
vermieden werden, und ein Überfließen des
Klebstoffs aus der Position zwischen den zu verklebenden Körpern und
eine Verschlechterung des Klebeverhaltens aufgrund geringer Dicke
der Klebstoffschicht kann effektiv verhindert werden.
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Es
ist wünschenswert,
den Elastizitätsmodul
des Klebstoffs, der das Verhalten wie oben beschrieben steuert,
als der Speichermodul (G')
bei 250°C
zu definieren. Der Klebstoff der vorliegenden Erfindung weist jedoch
gewöhnlich
keinen bestimmten Elastizitätsmodul
bei der oben erwähnten
Messtemperatur auf, da bei Erwärmen
die Härtungsreaktion
abläuft.
Der Speichermodul des Klebstoffs wird daher wie folgt definiert.
Ein Klebstoff vor der Verwendung (vor der Auftragung auf den zu
verklebenden Körper,
zum Beispiel vor dem Heißpressen)
wird als eine Probe hergestellt, und unter Verwendung eines dynamischen
Viskoelastizitätsmessgeräts wird
die Temperatur der Probe von 90°C
auf 300°C
bei einer Anstiegsgeschwindigkeit von 5°C/Minute erhöht, während der Speichermodul bei
einer Schergeschwindigkeit von 6,28 rad/s gemessen wird. Der Wert
des Elastizitätsmoduls,
der bei 250°C
gemessen wurde, wird als "Speichermodul
bei 250°C" definiert.
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Das
Minimum des Speichermoduls des Klebstoffs der vorliegenden Erfindung,
wie oben definiert, beträgt
typischerweise 1 × 103 und das Maximum beträgt 1 × 10 Pa. In einer besonders
geeigneten Ausführungsform
beträgt
das Minimum 2 × 103 und das Maximum beträgt 1 × 106 Pa.
Wenn der Speichermodul zu klein ist, wird die Fließverhinderungswirkung
während
des Heißpressarbeitsgangs
reduziert. Wenn hingegen der Speichermodul zu groß ist, kann
die Anhaftung (provisorische Anhaftung) in einem unmittelbaren Heißpressarbeitsgang
(zum Beispiel innerhalb von 30 Sekunden oder kürzer) sich als fehlerhaft erweisen.
Wenn eine derartige provisorische Anhaftung versagt, können verklebte
Teile von dem Basismaterial abfallen, wenn die verklebten Teile
zur Nachbearbeitung (zum Beispiel zur Nachhärtungsbearbeitung) befördert werden.
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Molekulare
Vernetzung zwischen Molekülen
findet gewöhnlich
als mindestens eine der Vernetzungsreaktionen zwischen Molekülen des
Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymers,
zwischen Molekülen
des Polyethylens niedriger Dichte und zwischen einem Molekül des Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymers
und einem Molekül
des Polyethylens niedriger Dichte statt und die Vernetzungsbindung
wird zwischen Ethyleneinheiten gebildet. Eine derartige molekulare
Vernetzungsbindung wird zum Beispiel durch radikalische Aktivierung
von Ethyleneinheiten des Polyethylenpolymers und der Copolymermoleküle durch
Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl, um das Ablaufen der Vernetzungsreaktion
zwischen den Ethyleneinheiten zu veranlassen, gebildet.
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Der
Klebstoff der vorliegenden Erfindung kann durch Formen der Klebstoffzusammensetzung
in eine Folie oder andere Form und durch Bestrahlen des Formteils
mit einem Elektronenstrahl, um dadurch eine Vernetzungsstruktur
zwischen Molekülen
der Polyethylenpolymere zu bilden, produziert werden. Der Klebstoff
der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel durch das folgende
Verfahren produziert werden. Zuerst wird eine Vormischung hergestellt,
die Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer, Polyethylen niedriger Dichte
und Ethylen-α- Olefin-Copolymer
enthält.
Die Vormischung wird gewöhnlich
unter Verwendung einer Knetvorrichtung, wie zum Beispiel einem Extruder,
der zur Erwärmung
fähig ist,
hergestellt. Die Vormischung wird gewöhnlich in Granulatform geformt,
um den anschließenden
Knetprozess zu vereinfachen. Das oben beschriebene Polymer und Copolymer
können
in der Gesamtmenge, die in der endgültigen Klebstoffzusammensetzung
enthalten sein soll, verwendet werden, um die Vormischung herzustellen,
oder es kann ein Teil des Polymers und Copolymers verwendet werden.
Falls Additive, wie zum Beispiel anorganisches Kolloid, zugegeben
werden sollen, können
sie vorzugsweise im Voraus in die Vormischung geknetet werden. Das
Vormischungsgranulat wird dann in eine Knetvorrichtung, wie einen
Extruder, eingetragen, ein durch Erwärmen geschmolzenes Wärmehärtungsmittel
(vorzugsweise Kolophonium) wird zugegeben, während die eingetragene Vormischung
geknetet wird, um eine Klebstoffzusammensetzung zu erhalten, wobei
alle Bestandteile homogen gemischt sind. Die auf diese Weise erhaltene
Klebstoffzusammensetzung wird in eine Folienform unter Verwendung
eines Auftragverfahrens, wie zum Beispiel Beschichtung mit T-Düse, usw., geformt. Die gebildete
Folie wird mit einem Elektronenstrahl bestrahlt, um eine Vernetzungsstruktur
zwischen Molekülen
des oben erwähnten
Polymers und Copolymers einzubringen und dadurch den folienförmigen Klebstoff
der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
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Die
Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung stellt vorzugsweise
einen Klebstoff in Form einer dünnen
Folie oder Folie mit einer Dicke von weniger als 100 μm, das heißt einen
Folienklebstoff, bereit. Der Folienklebstoff, der sich von der Klebstoffzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung ableitet, ist eine vorteilhafte Form
der Verwendung als heißverklebungsartiges
Klebstoffmaterial, das auch gleichzeitig das oben beschriebene Problem
bei einem herkömmlichen
Schmelzklebstoff bewältigt.
Dieser Folienklebstoff lässt
sich leicht durch Wärme
ankleben, zum Beispiel indem er einfach zwischen zwei zu verklebenden
Körpern
angeordnet und Heißpressen
bei einer vorbestimmten Temperatur durchgeführt wird, und indem er ferner einer
Nachhärtungsbearbeitung
bei einer vorgegebenen Temperatur für eine vorgegebene Zeit unterzogen wird,
und weist ein ausgezeichnetes Klebeverhalten auf. Die Wärmehärtungsreaktion
läuft bei
einer Temperatur von 120°C
und höher
ab und eine hinreichende Haftfestigkeit (zum Beispiel 4 bis 15 kg/25
mm oder größer) kann
durch Erwärmen
(Erwärmen
während
des Heißpressens
oder während
der Nachhärtung)
für 1 Minute
bis 24 Stunden erhalten werden. Obwohl die Reaktionsgeschwindigkeit
für eine
Härtungsreaktion
bei 120°C
gering ist, kann das gewünschte
Klebeverhalten durch Erwärmen
für eine
hinreichend lange Zeit (zum Beispiel 10 Stunden oder mehr) erhalten
werden. Um die Härtungszeit
zu verkürzen,
wird das Erwärmen
bei einer Temperatur im Bereich von 130 bis 300°C durchgeführt.
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Der
Folienklebstoff kann zum Beispiel wie folgt produziert werden. Zuerst
wird die Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die
die verschiedenen oben beschriebenen Bestandteile enthält, hergestellt.
Als nächstes
wird der Klebstoffbestandteil durch Schmelzbeschichtung auf ein
Basismaterial, wie zum Beispiel Trennpapier (Trennlage und desgleichen),
aufgetragen, um die Klebstoffzusammensetzung in Folienform zu bilden.
Schließlich
wird die Klebstoffzusammensetzung in Folienform mit einem Elektronenstrahl
bestrahlt, um eine Vernetzungsstruktur zwischen Molekülen des
Polymers und Copolymers, die Ethyleneinheiten enthalten, zu bilden,
um einen Folienklebstoff zu erhalten, der aus der Klebstoffzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung besteht. Die Herstellung der Klebstoffzusammensetzung
zur Produktion des Klebstoffs der vorliegenden Erfindung wird gewöhnlich unter
Verwendung einer Knet- oder Mischvorrichtung ausgeführt, in der
die verschiedenen Bestandteile, die das Ausgangsmaterial bilden,
im Wesentlichen gleichmäßig gemischt werden.
Ein Kneter, eine Walzenmühle,
ein Extruder, Planetenmischer, Homo-Mischer oder desgleichen kann für diesen
Zweck verwendet werden. Die Mischtemperatur und die Mischzeit werden
derartig gewählt,
dass die Reaktion des Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymers
mit dem Kolophonium im Wesentlichen nicht abläuft. Das Mischen wird daher
gewöhnlich
bei einer Temperatur im Bereich von 20°C bis 120°C für 1 Minute bis 2 Stunden durchgeführt.
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Das
Minimum der komplexen Viskosität η* der Klebstoffzusammensetzung,
gemessen bei 120°C
und 6,28 rad/Sekunde, beträgt
vorzugsweise 500 und das Maximum beträgt 1.000.000 Poise. In einer
besonders geeigneten Ausführungsform
beträgt
das Minimum 1.200 und das Maximum beträgt 10.000 Poise. Wenn die komplexe
Viskosität η* zu gering
ist, kann das Formen (das Beschichten umfasst) in eine vorbestimmte
Dicke schwierig werden. Wenn hingegen die komplexe Viskosität zu hoch
ist, kann das kontinuierliche Formen schwierig werden.
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Die
Schmelzbeschichtung wird gewöhnlich
bei einer Minimaltemperatur von 60°C und einer Maximaltemperatur
von 120°C
durchgeführt.
Eine übliche
Auftragung bedeutet, dass zum Beispiel eine Rakelstreichmaschine
oder ein Schmelzbeschichter für
die Beschichtung verwendet wird. Ein Extrusionsverfahren kann zum
Bilden der Klebstoffzusammensetzung in Folienform ohne Verwendung
eines Basismaterials verwendet werden. Die Elektronenstrahlbestrahlung
wird unter Verwendung eines Elektronenstrahlbeschleunigers mit einer
minimalen Beschleunigungsspannung von 150 und einer maximalen Beschleunigungsspannung
von 500 kV und einer minimalen Strahlungsdosis von 10 und einer
maximalen Strahlungsdosis von 400 kGy durchgeführt.
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Die
Dicke des Folienklebstoffs beträgt
vorzugsweise weniger als 100 μm
und liegt insbesondere im Bereich von 5 bis 80 μm. Der Folienklebstoff der vorliegenden
Erfindung kann zufriedenstellend in der Form einer derartigen dünnen Folie
verwendet werden. Die Charakteristiken und die Verlässlichkeit
als ein Klebstoff werden im Allgemeinen nicht beeinträchtigt,
und der Klebstoff kann gegebenenfalls in einer Dicke von 100 μm oder größer verwendet
werden.
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Eine
oder beide der Klebeflächen
des Folienklebstoffs ist gewöhnlich
mit einer Trennlage geschützt, um
ein Produkt zu bilden. Wenn die Haftung der Klebefläche verhältnismäßig gering
ist, kann der Klebstoff als ein Produkt ohne Trennlage bereitgestellt
werden. Ein Folienklebstoff mit Trennlage kann zum Beispiel wie folgt
verwendet werden. Zuerst wird die Trennlage von der Klebefolie mit
Trennlage entfernt und die Klebefolie zwischen einem ersten zu verklebenden
Körper
und einem zweiten zu verklebenden Körper angeordnet. Auf diese
Weise wird ein Laminat mit einem ersten zu verklebenden Körper, dem
Folienklebstoff und dem zweiten zu verklebenden Körper, die
in dieser Reihenfolge laminiert werden, gebildet. Dann wird der
Heißpressarbeitsgang
an dem Laminat bei einer Temperatur im Bereich von 80°C bis 300°C und einem
Druck im Bereich von 0,1 bis 100 kg/cm2 durchgeführt, um
eine Klebestruktur zu bilden, die aus den drei Schichten besteht,
die eng aneinander geklebt sind. Mit diesem Verfahren könne zwei
zu verklebende Körper
mit hinreichender Haftfestigkeit in 0,1 bis 30 Sekunden aneinander
geklebt werden.
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Es
versteht sich, dass der Folienklebstoff der vorliegenden Erfindung
eine hinreichende Haftfestigkeit durch Heißpressen aufweist, wie oben
beschrieben. Um die Haftfestigkeit weiter zu erhöhen, wird eine Nachhärtungsbearbeitung
durchgeführt.
In dem oben beschriebenen Klebeverfahren wird daher eine Nachhärtungsbearbeitung
an der Klebestruktur bei einer Temperatur von typischerweise 120°C oder höher, vorzugsweise
im Bereich von 130°C
bis 300°C,
für eine
Zeitspanne von 1 Minute bis 24 Stunden durchgeführt. Um die Nachhär tungsbearbeitungszeit
zu reduzieren, ist eine besonders vorteilhafte Bedingung 140°C bis 200°C für 30 Minuten
bis 3 Stunden. Dieses Verfahren ist eine sehr nützliche Ausführungsform
des Klebeverfahrens unter Verwendung des Folienklebstoffs der vorliegenden
Erfindung. Anstatt des oben beschriebenen Folienklebstoffs ist es
auch möglich,
die Klebstoffzusammensetzung direkt auf eine der Flächen des
ersten und zweiten zu verklebenden Körpers aufzutragen und sie mit
einem Elektronenstrahl zu bestrahlen, um eine Schicht der Klebstoffzusammensetzung
zu bilden, und dann die Klebestruktur zu bilden, wie oben beschrieben.
-
Die
Klebstoffzusammensetzung oder der Folienklebstoff der vorliegenden
Erfindung kann besonders vorteilhaft bei der Herstellung eines IC-Gehäuses, wie
zum Beispiel elektronische Bauteile, zum Kleben von IC-Teilen auf
die gedruckte Leiterplatte verwendet werden. Darüber hinaus kann sie bzw. er
auch vorteilhaft zur Verklebung von zu verklebenden Polymerkörpern, wie
zum Beispiel Fluorpolymer, Polyamid, Polyimid, Polyetherimid, Polycarbonat,
Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Epoxidharz, miteinander oder
Verklebung von zu verklebenden Polymerkörpern mit Gegenständen, die
aus anderen Materialien gebildet sind (Faser, Metall, Halbleiter,
wie zum Beispiel Silicium, Keramik, Glas, usw.) verwendet werden.
Spezifische Beispiele für
Metall umfassen Kupfer, Eisen, Nickel, Gold, Silber, Aluminium,
Wolfram, Molybdän,
Platin, usw. Die Klebstoffzusammensetzung bzw. der Folienklebstoff
der vorliegenden Erfindung ist zum Heißpressen bei verhältnismäßig niedriger
Temperatur fähig
und entwickelt eine hinreichende Haftfestigkeit einfach durch das
Durchführen
der Nachhärtung
bei verhältnismäßig niedriger
Temperatur für
eine kurze Zeit. Sie bzw. er ist daher zur Verklebung von zu verklebenden
Körpern
mit verhältnismäßig geringer
Wärmebeständigkeit
geeignet.
-
Bei
der Herstellung der Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung
ist ein Polymerisationsprozess unter Verwendung von Monomeren als
Ausgangsmaterial nicht enthalten. Nicht umgesetzter Monomerrückstand,
der in der Zusammensetzung verbleibt, oder eine flüchtige organische
Substanz, die sich von den Monomeren ableitet, kann daher soweit
wie möglich
reduziert werden. Das Schäumen
aufgrund eines flüchtigen
Bestandteils, der zum Zeitpunkt des Lötmetallaufschmelzens erzeugt
wird, oder die Erzeugung des Geruchs der Monomere, der für die Benutzer
verhältnismäßig unangenehm
ist, kann auf diese Weise effektiv verhindert werden. Andererseits
kann die Klebstoffzusammensetzung der vorliegenden Erfindung als
ein Klebeband verwendet werden, das in der Lage ist, heißgepresst
zu werden, wenn die Zusammensetzung als Klebstoffschicht verwendet
wird, die mit einem Basismaterial, wie zum Beispiel Polymerfolie,
Fasergewebe, Metallfolie, usw., verklebt ist. Die Klebstoffzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung kann nicht nur für Klebeanwendungen verwendet
werden, sondern auch als Dichtungsmaterial.
-
BEISPIELE
-
Die
vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachstehenden
Beispiele weiter beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende
Erfindung nicht durch diese Beispiele beschränkt wird.
-
Ausgangsbestandteile:
-
In
diesen Beispielen wurden die folgenden Klebstoffbestandteile zur
Herstellung der Klebstoffzusammensetzung verwendet. In der nachstehenden
Tabelle 1 wird der Einfachheit halber auf Handelsbezeichnungen,
wie nachstehend beschrieben, Bezug genommen anstatt einer Erklärung der
chemischen Bezeichnungen.
- Ethylen-Glycidyl(meth)acrylat-Copolymer,
MFR: 300 g/10 Minuten, Handelsbezeichnung: "Bondfast CG5001", hergestellt von Sumitomo Chemicals
Co.
- LDPE, MFR: 70 g/10 Minuten, Handelsbezeichnung: "Mirason FL60", hergestellt von
Mitsui Chemicals Co.
- Ethylen-α-Olefin-Copolymer,
MFR: 30 g/10 Minuten, Handelsbezeichnung: "Engage8407", hergestellt von Dupont Dow Co.
- Acrylsäuremodifiziertes
Kolophonium, Säurezahl:
240 mg KOH/g, Handelsbezeichnung: "KE604", hergestellt von Arakawa Chemical Industries
Co.
- 4-Hydroxybenzophenon (4HBP), hergestellt von Tokyo Kasei Kogyo
Co.
-
BEISPIELE 1 BIS 3
-
Die
Klebstoffbestandteile wurden in einen Mischer (hergestellt von Grabender
Co.) in dem Mischverhältnis
(Gewichtsteile) wie in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt eingetragen
und homogen geknetet. Die Knetbedingungen betrugen: 120°C, 30 U/min
und 10 Minuten. Das resultierende blockartige geknetete Produkt wurde
zwischen zwei Polyesterfolien angeordnet und bei 130°C gepresst,
um die folgenden zwei Arten von Folienklebstoff herzustellen:
- (1) Folienklebstoff mit einer Dicke von 300 μm zum Messen
der elektrischen Eigenschaften,
- (2) Folienklebstoff mit einer Dicke von 30 μm zum Messen der Haftfestigkeit.
-
Als
nächstes
wurde eine Polyesterfolie von dem Folienklebstoff, der zwischen
zwei Polyesterfolien angeordnet war, abgeschält und der bloßgelegte
Folienklebstoff mit Ultraviolett-(UV)-Strahlung bestrahlt. Das verwendete
UV-Bestrahlungsgerät
war: Handelsbezeichnung "Unicure UVC
183" (hergestellt
von USHIO Co.), und die Bestrahlungsbedingung war: 80 W/cm2 und 6000 mJ/cm2.
-
BEWERTUNGSPRÜFUNG I
-
Unter
Verwendung des Folienklebstoffs mit Polyesterfolie, der wie oben
beschrieben produziert wurde, wurden die elektrischen Eigenschaften
und die Haftfestigkeit nach dem folgenden Verfahren gemessen.
-
(1) Messung der elektrischen Eigenschaften
-
In
diesen Beispielen wurden die elektrischen Eigenschaften des Folienklebstoffs
in Bezug auf die Dielektrizitätskonstante, ε, und den
dielektrischen Verlustfaktor, tanδ,
gemessen.
-
Die
bloßgelegte
Fläche
eines Folienklebstoffs, der von einer Polyesterfolie auf der anderen
Fläche
getragen wurde, wurde wieder mit einer Polyesterfolie bedeckt und
das Laminat der drei Schichten, das aus Polyesterfolie/Folienklebstoff/Polyesterfolie
bestand, bei 150°C
für 2 Stunden
nachgehärtet.
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Nachdem
die Polyesterfolien von dem Folienklebstoff abgeschält worden
waren, wurden die Dielektrizitätskonstante, ε, und der
dielektrische Verlustfaktor, tanδ,
bei 1 GHz bei Raumtemperatur unter Verwendung der "Elektrode zum Messen
von Dielektrika, Modell HP16451A" (hergestellt
von Hewlett-Packard Co.) und dem "Impedanzanalysator, Modell 4192A" (hergestellt von
Hewlett-Packard
Co.) gemessen. Die Messergebnisse, die in der nachstehenden Tabelle
1 gezeigt sind, wurden erhalten.
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(2) Messung der Haftfestigkeit
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Zwei
rechteckige Proben der Größe 10 mm × 30 mm
wurden aus dem Folienklebstoff ausgeschnitten. Die Proben wurden
auf eine Kupferplatte (Länge
30 mm × Breite
25 mm × Dicke
500 μm)
mit der Klebefläche nach
unten gelegt und bei 120°C
laminiert.
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Nachdem
die Polyesterfolie, die den Folienklebstoff bedeckte, abgeschält worden
war, wurde eine Polyimidfolie mit einer Dicke von 50 μm, die in
einer Größe von 10
mm × 100
mm ausgeschnitten wurde, auf den Folienklebstoff gelegt und bei
200°C und
5 N (Newton)/cm2 für 20 Sekunden heißgepresst.
Ein Laminat aus drei Schichten, das aus Kupferplatte/Folienklebstoff/Polyimidfolie
bestand, wurde gebildet und bei 150°C für 2 Stunden nachgehärtet.
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Das
Laminat wurde nach der Nachhärtung
in einer Zugprüfmaschine
(Handelsbezeichnung "RTM100", hergestellt von
Toyo Baldwin Co.) eingespannt und die 90-Grad-Schälfestigkeit
(Grenzflächenschälfestigkeit
zwischen der Polyimidfolie und dem Folienklebstoff) bei einer Streckgeschwindigkeit
von 50 mm/Minute gemessen. Der maximale gemessene Wert wurde als
die Schälhaftfestigkeit
genommen. Die Messergebnisse, die in der angehängten 1 in Säulendiagramm
a graphisch dargestellt sind, wurden erhalten (anfängliche
Haftfestigkeit).
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Um
das Wärmebeständigkeitsverhalten
des Folienklebstoffs zu messen, wurde als nächstes das Laminat, das wie
oben beschrieben produziert wurde, nach der Nachhärtung in
einen Ofen bei 125°C
gelegt und für
168 Stunden wärmebehandelt.
Die 90-Grad-Schälfestigkeit
wurde nach der Wärmebehandlung
an dem Laminat unter Verwendung des gleichen Verfahrens, wie oben
beschrieben, gemessen und die Messergebnisse, die in der angehängten 1 in
Säulendiagramm
b graphisch dargestellt sind, wurden erhalten (Haftfestigkeit nach
168 Stunden).
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In
Beispiel 2 wurde das Laminat, das wie oben beschrieben produziert
wurde, nach der Nachhärtung in
einen Ofen bei 125°C
gelegt und für
500 Stunden wärmebehandelt.
Die 90-Grad-Schälfestigkeit
wurde nach der Wärmebehandlung
an dem Laminat unter Verwendung des gleichen Verfahrens, wie oben
beschrieben, gemessen und die Messergebnisse, die in der angehängten 1 in
Säulendiagramm
c graphisch dargestellt sind, wurden erhalten (Haftfestigkeit nach
500 Stunden).
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BEWERTUNGSPRÜFUNG II
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Der
Folienklebstoff mit Polyesterfolie, der in Beispiel 2 produziert
wurde, wurde verwendet, um die Lötwärmebeständigkeit
(wärmebeständige Haftfestigkeit)
nach dem folgenden Verfahren zu messen.
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Zwei
rechteckige Proben der Größe 10 mm × 30 mm
wurden aus dem Folienklebstoff ausgeschnitten. Diese Probe wurde
auf eine Kupferplatte (Länge
30 mm × Breite
25 mm × Dicke
500 μm)
mit der Klebefläche nach
unten gelegt und bei 120°C
laminiert.
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Nachdem
die Polyesterfolie, die den Folienklebstoff bedeckte, abgeschält worden
war, wurde Kupferfolie mit einer Dicke von 18 μm, die in einer Größe von 10
mm × 100
mm ausgeschnitten wurde, auf den Folienklebstoff gelegt und bei
200°C und
5 N (Newton)/cm2 für 20 Sekunden heißgepresst.
Ein Laminat aus drei Schichten, das aus Kupferplatte/Folienklebstoff/Kupferfolie
bestand, wurde gebildet und bei 150°C für 2 Stunden nachgehärtet.
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Das
Laminat wurde nach der Nachhärtung
in einer Zugprüfmaschine
(Handelsbezeichnung "RTM-100", hergestellt von
Toyo Baldwin Co.) eingespannt und die 90-Grad-Schälfestigkeit
(Grenzflächenschälfestigkeit
zwischen der Kupferfolie und dem Folienklebstoff) wurde bei einer
Streckgeschwindigkeit von 50 mm/Minute gemessen. Der maximale gemessene
Wert wurde als die Schälhaftfestigkeit
genommen. Eine 90-Grad-Schälhaftfestigkeit
von 6,2 N/cm wurde erhalten (anfängliche
Haftfestigkeit).
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Um
die Lötwärmebeständigkeit
des Folienklebstoffs zu messen, wurde dann das Laminat, das wie oben
beschrie ben produziert wurde, nach der Nachhärtung auf eine Heizplatte bei
260°C mit
der Kupferplatte auf der unteren Seite gelegt und für 30 Sekunden
wärmebehandelt.
Die 90-Grad-Schälfestigkeit
wurde an dem wärmebehandelten
Laminat gemessen und eine 90-Grad-Schälhaftfestigkeit von 7,9 N/cm
erhalten (Haftfestigkeit nach Wärmebehandlung).
Es ist erkennbar, dass der Folienklebstoff eine gute Haftfestigkeit
aufrechterhalten kann, selbst wenn er der hohen Temperatur, die
dem Lötmetallaufschmelzen
entspricht, ausgesetzt wird.
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VERGLEICHSBEISPIEL 1
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Das
gleiche Verfahren wie im oben beschriebenen Beispiel 1 wurde wiederholt,
jedoch wurde in diesem Beispiel zu Vergleichszwecken das Ethylen-α-Olefin-Copolymer
(Handelsbezeichnung "Engage8407") weggelassen und
die vermischte Menge des Polyethylens niedriger Dichte (Handelsbezeichnung "Mirason FL60") wurde von 45 Gewichtsteile
auf 60 Gewichtsteile geändert,
wie in der nachstehenden Tabelle 1 beschrieben.
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Wie
im obigen Beispiel 1 wurden die elektrischen Eigenschaften und die
Haftfestigkeit gemessen und Messergebnisse, wie in der nachstehenden
Tabelle 1 gezeigt und in
1 graphisch dargestellt, wurden
erhalten. In
1 zeigt Säule "a" die
anfängliche
Haftfestigkeit und Säule "b" zeigt die Haftfestigkeit nach 168 Stunden. TABELLE 1
Beispiel Nr. | Bestandteil
der Klebstoffzusammensetzung (Gewichtsteile) | Elektrische
Eigenschaften |
| CG
5001 | FL60 | Engage 8407 | KE604 | 4HBP | Dielektrizitätskonstante | dielektrischer
Verlustfaktor |
Beispiel
1 | 30 | 45 | 15 | 2,1 | 0,5 | 2,45 | 0,010 |
Beispiel
2 | 30 | 30 | 30 | 2,1 | 0,5 | 2,42 | 0,010 |
Beispiel
3 | 30 | 15 | 45 | 2,1 | 0,5 | 2,39 | 0,010 |
Vergleichs beispiel
1 | 30 | 60 | - | 2,1 | 0,5 | 2,44 | 0,010 |
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Wie
aus den Messergebnissen, die in der obigen Tabelle 1 gezeigt sind,
erkennbar ist, weisen alle Beispiele gute elektrische Eigenschaften
(geringe Dielektrizitätskonstante
und geringer dielektrischer Verlustfaktor) auf.
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Wie
aus den Messergebnissen, die in 1 graphisch
dargestellt sind, erkennbar ist, betrug im Fall der Klebstoffzusammensetzung,
wie in Beispiel 1 bis 3 gezeigt, worin Polyethylen niedriger Dichte
und Ethylen-α-Olefin-Copolymer
gleichzeitig enthalten sind, die gemessene Haftfestigkeit nach der
Nachhärtung
10 N/cm oder höher
und ist zufriedenstellend. Die gemessene Haftfestigkeit nach Wärmebehandlung
bei 125°C für 168 Stunden,
um die Wärmebeständigkeit
zu bewerten, betrug 5 N/cm oder höher und ist ebenfalls zufriedenstellend.
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Die
Haftfestigkeit nach Wärmebehandlung
bei 125°C
für 500
Stunden war vergleichbar mit der Haftfestigkeit nach Wärmebehandlung
bei 125°C
für 168
Stunden und ist ebenfalls zufriedenstellend. Im Gegensatz zu diesen
zufriedenstellenden Haftfestigkeiten verschlechterte sich im Fall
von Vergleichsbeispiel 1 die Haftfestigkeit deutlich nach der Nachhärtung.
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Schlüssel zu den Figuren
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1:
90° Peel Strength
[N/cm] - 90°-Schälfestigkeit
[N/cm]
EX. - Bsp.
Corp. Ex. - Vergl. -bsp.