JP2000303045A - アクリル系感圧性接着剤組成物とその接着シ―ト類 - Google Patents
アクリル系感圧性接着剤組成物とその接着シ―ト類Info
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- C08F220/30—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety
- C08F220/301—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety and one oxygen in the alcohol moiety
Abstract
にすぐれ、かつ実装時のハンダリフロ―に耐えうる耐熱
性を有し、さらに電子部品を腐食させることのないアク
リル系感圧性接着剤組成物を提供する。 【解決手段】 (メタ)アクリル酸と、フエノ―ルまた
はアルキル置換(モノもしくはジ置換)フエノ―ルのメ
チレンオキシド、エチレンオキシド、プロピレンオキシ
ド付加物(付加モル数1〜3)とのエステル化物50〜
80重量%と、これと共重合可能でかつ分子内にカルボ
キシル基を含有しないモノエチレン性不飽和単量体50
〜20重量%とからなる単量体混合物の粘着性共重合物
を含有することを特徴とするアクリル系感圧性接着剤組
成物。
Description
定用途に有用なアクリル系感圧性接着剤組成物とこれを
用いたシ―ト状やテ―プ状などの接着シ―ト類に関す
る。
の接合材料が使用されている。この種の用途では、強接
着性とともに、電子部品を基板に実装するときのハンダ
リフロ―に耐えうる高耐熱性が必要である。また、電子
部品の高信頼性に伴い、含有不純物や揮発成分などによ
る電子部品の誤作動や腐食の問題があり、使用される接
合材料としても、高純度のものが求められている。
な接合材料として、本発明者らは、先に、常温で粘着性
がなく、加熱により接着性を示す熱接着性組成物を提案
した(特願平10−268854号)。この熱接着性組
成物によれば、低圧、短時間の加熱により強接着性、高
耐熱性を発揮させることができるが、常温での粘着性
(感圧接着性やタツクともいう)がないため、接着使用
に際して、粘着性が必要とされる用途には使用すること
ができなかつた。
のものが知られ、電子部品などの接着用途にも、種々の
アクリル系感圧性接着剤が用いられている。アクリル系
感圧性接着剤は、通常、アルキル基の炭素数が平均2〜
14個のアルキル(メタ)アクリレ―トを主成分とし、
これに凝集力の向上のためにアクリル酸などを加えた単
量体混合物の粘着性共重合物を主剤成分としたものであ
る。
性接着剤では、接着性や凝集力(耐熱性)を満足させる
ことができたとしても、アクリル酸などの酸成分が電子
部品を腐食させるという問題があつた。また、アクリル
酸などの酸成分を使用しないで、水酸基やアミド基など
を有する単量体を凝集力向上成分として用いた粘着性共
重合物を主剤成分としたものも提案されているが、これ
では接着性が不足し、また凝集力や耐熱性なども不十分
であるという問題があつた。
事情に照らし、電子部品などの固定用途に有用な常温で
粘着性を有する接合材料として、接着性にすぐれ、実装
時のハンダリフロ―に耐えうる耐熱性を有し、しかも電
子部品を腐食させることのないアクリル系感圧性接着剤
組成物とその接着シ―ト類を提供することを目的とす
る。
に対する鋭意検討の過程において、まず、アクリル系共
重合体の合成に際し、アルキル基の炭素数が平均2〜1
4個のアルキル(メタ)アクリレ―トを主成分とする限
り、これに凝集力向上成分としてカルボキシル基を含有
しない単量体を加えて共重合させるようにしても、凝集
力不足となつて耐熱性に乏しいものとなり、また接着性
も低下し、電子部品などの固定用途に適した接合材料を
得ることが難しいことがわかつた。
に検討を続けた結果、アルキル基の炭素数が平均2〜1
4個のアルキル(メタ)アクリレ―トを主成分とする代
わりに、ホモポリマ―自体が大きな凝集力を発揮する特
定の分子構造を持つアクリル系単量体を主成分とし、こ
れにさらに粘着性を発現させるための特定の単量体成分
を加えて共重合させることにより、常温で粘着性を示す
接合材料として、可撓性、柔軟性、凝集性に富み、電子
部品に用いられる各種被着体に対して強固な接着性を示
すとともに、耐熱性にもすぐれており、しかも電子部品
の腐食を発生させることのないアクリル系感圧性接着剤
組成物とその接着シ―ト類が得られることを見い出し、
本発明を完成するに至つた。
ン基、エチレン基またはプロピレン基、nは1〜3の整
数、φはフエニル基、モノアルキル置換フエニル基、ジ
アルキル置換フエニル基である)で表される(メタ)ア
クリル酸エステル50〜80重量%と、これと共重合可
能でかつ分子内にカルボキシル基を含有しないモノエチ
レン性不飽和単量体50〜20重量%とからなる単量体
混合物の粘着性共重合物を含有することを特徴とするア
クリル系感圧性接着剤組成物(請求項1)、とくに上記
の粘着性共重合物が紫外線などの放射線の照射による共
重合物である上記構成のアクリル系感圧性接着剤組成物
(請求項2)に係るものである。また、本発明は、基材
の片面または両面に上記構成のアクリル系感圧性接着剤
組成物からなる層を有することを特徴とする接着シ―ト
類(請求項3)に係るものである。
れる(メタ)アクリル酸エステルは、ホモポリマ―が高
いガラス転移点(Tg)を示すものであつて、代表的な
ものとして、フエノキシエチル(メタ)アクリレ―ト、
フエノキシプロピル(メタ)アクリレ―ト、ノニルフエ
ノキシエチル(メタ)アクリレ―ト、ノニルフエノキシ
プロピル(メタ)アクリレ―トなどが挙げられる。ま
た、フエノ―ル、クレゾ―ル、ノニルフエノ―ルなどの
エチレンオキシド付加物、プロピレンオキシド付加物
(付加モル数は3まで)とアクリル酸またはメタクリル
酸とのエステルも好ましく用いられる。これらは、その
1種または2種以上が用いられる。
酸エステルと共重合可能でかつ分子内にカルボキシル基
を含有しないモノエチレン性不飽和単量体としては、エ
チル(メタ)アクリレ―ト、ブチル(メタ)アクリレ―
ト、イソアミル(メタ)アクリレ―ト、n−ヘキシル
(メタ)アクリレ―ト、2−エチルヘキシル(メタ)ア
クリレ―ト、イソオクチル(メタ)アクリレ―ト、イソ
ノニル(メタ)アクリレ―ト、デシル(メタ)アクリレ
―ト、ドデシル(メタ)アクリレ―トなどのアルキル
(メタ)アクリレ―トが挙げられる。その他、ヒドロキ
シアルキル(メタ)アクリレ―ト、シアノアルキル(メ
タ)アクリレ―ト、(メタ)アクリルアミド、置換(メ
タ)アクリルアミド、N−ビニルカプロラクタム、(メ
タ)アクリロニトリル、2−メトキシエチル(メタ)ア
クリレ―ト、(メタ)アクリル酸グリシジル、酢酸ビニ
ルなどを使用することもできる。
中でも、共重合物のガラス転移温度を低下させて、粘着
性を発現させるという観点から、ブチル(メタ)アクリ
レ―ト、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレ―ト、イ
ソオクチル(メタ)アクリレ―ト、イソノニル(メタ)
アクリレ―トなどのホモポリマ―のガラス転移温度が−
30℃以下となるアルキル(メタ)アクリレ―トがとく
に好ましい。これらのモノエチレン性不飽和単量体は、
その1種または2種以上が用いられる。なお、このよう
な分子内にカルボキシル基を含有しないモノエチレン性
不飽和単量体に代え、分子内にカルボキシル基を含有す
るモノエチレン性不飽和単量体として、アクリル酸、メ
タクリル酸、イタコン酸、クロトン酸などを用いると、
電子部品の腐食などの問題が起こるため、本発明には使
用できない。
れる(メタ)アクリル酸エステルとこれと共重合可能で
かつ分子内にカルボキシル基を含有しないモノエチレン
性不飽和単量体とからなる単量体混合物を使用するが、
両成分の使用割合としては、主成分である前者の(メ
タ)アクリル酸エステルが50〜80重量%、好ましく
は60〜75重量%で、後者のモノエチレン性不飽和単
量体が50〜20重量%、好ましくは40〜25重量%
であるのがよい。主成分である前者の(メタ)アクリル
酸エステルが50重量%未満となり、後者のモノエチレ
ン性不飽和単量体が50重量%を超えると、電子部品実
装時のハンダリフロ―などにおける耐熱性を保持するこ
とができなくなる。また、後者のモノエチレン性不飽和
単量体が20重量%未満となり、前者の(メタ)アクリ
ル酸エステルが80重量%を超えると、常温での粘着性
を発現できなくなる。
共重合させて、粘着性共重合物とする。共重合は、溶液
重合法、乳化重合法、塊状重合法、これらの併用法など
の適宜の重合方式を採用できる。共重合には、重合触媒
として、熱重合開始剤や光重合開始剤が用いられ、また
過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素など
や、これらと還元剤とからなるレドツクス系開始剤など
が用いられる。
子線などの放射線の照射による塊状重合法が最も好まし
い。これによれば、有機溶剤の残存による電子部品の腐
食、高温での気化膨張による膨れ、剥がれ、ずれ、乳化
剤のブリ―ドによる汚染、接着不良、耐湿性低下などの
心配がなく、また比較的弱い強度の紫外線などを照射す
ることで共重合物の分子量を高くでき、高い架橋度と大
きな凝集力を有する耐熱性のとくにすぐれた粘着性共重
合物とすることができる。
は、上記のようにして得られる粘着性共重合物を必須成
分とし、これに任意成分として、粘着付与剤、可塑剤、
軟化剤、充填剤、顔料、染料、老化防止剤などの従来公
知の各種添加剤を含有させることができる。また、接着
剤の保持特性を向上させるために、交叉結合剤として、
イソシアネ―ト系化合物、エポキシ系化合物などの公知
の架橋剤や、光重合を行う場合などには、トリメチロ―
ルプロパントリ(メタ)アクリレ―ト、ペンタエリスリ
ト―ルテトラ(メタ)アクリレ―ト、1,2−エチレン
グリコ―ルジ(メタ)アクリレ―ト、1,6−ヘキサン
ジオ―ルジ(メタ)アクリレ―トなどの多官能(メタ)
アクリレ―トを含有させるようにしてもよい。
トからなる交叉結合剤の使用量は、前記の単量体混合物
100重量部に対し、通常0.05〜5重量部、好まし
くは0.1〜3重量部の範囲とするのがよい。多官能
(メタ)アクリレ―トでは、上記範囲内で、2官能の場
合は多く、3官能それ以上の多官能の場合は少なくする
のがよい。上記使用量が0.05重量部未満では、共重
合後の架橋度を十分に高くできず、保持特性の低下を招
きやすく、逆に5重量部を超えると、弾性率が極端に高
くなり、接着不良などの接着性の低下を引き起こしやす
い。
は両面に、上記の粘着性共重合物を含有するアクリル系
感圧性接着剤組成物からなる層を設けて、シ―ト状やテ
―プ状などの形態としたものである。上記の層は、あら
かじめ適宜の重合法で粘着性共重合物を得、これに架橋
剤などを加えてアクリル系感圧性接着剤組成物を調製
し、この組成物を基材上に塗工し、必要に応じて加熱な
どにより架橋処理する方式により、形成できる。また、
より好ましくは、重合前の単量体混合物またはその部分
重合物に多官能(メタ)アクリレ―トなどを加えた放射
線重合性組成物を調製し、これを基材上に塗工し、紫外
線などの放射線を照射して共重合させる方式、つまり粘
着性共重合物の合成と同時に層形成する方式を採用する
のがよく、これによれば接着剤の耐熱性により好結果が
得られる。
成樹脂フイルムや繊維基材などの非剥離性基材のほか、
剥離紙などの剥離性基材を使用できる。剥離性基材の場
合、この上に形成したアクリル系感圧性接着剤組成物か
らなる層を最終的に非剥離性基材の上に転写してもよ
い。本発明の接着シ―ト類には、基材としてこのような
非剥離基材を用いたものと剥離性基材を用いたものとの
両方が含まれる。
その接着シ―ト類は、常温で粘着性を示す接合材料とし
て、可撓性、柔軟性、凝集性に富み、各種被着体に対し
て強固な接着性を示すとともに、実装時のハンダリフロ
―に耐えうる耐熱性を有し、しかもアクリル酸などの腐
食成分を含まないため、電子部品などの固定用途に使用
でき、その他、上記特徴を生かした各種用途に使用でき
る。
体的に説明する。なお、以下において、部とあるのは重
量部を意味するものとする。
に、酢酸エチル210部を溶媒として、フエノキシエチ
ルアクリレ―ト70部、ブチルアクリレ―ト20部、ヒ
ドロキシエチルアクリレ―ト3部、過酸化ベンゾイル
0.3部を入れ、窒素気流中で重合処理して、固形分が
約30重量%である粘着性共重合物の溶液を得た。この
溶液に、その固形分100部あたり、多官能イソシアネ
―ト系架橋剤3部を均一に混合して、アクリル系感圧性
接着剤組成物の溶液を調製した。つぎに、この溶液をセ
パレ―タ上に塗布し、130℃で5分間乾燥処理して、
厚さが50μmの接着剤層を形成し、接着シ―トを作製
した。
部、ブチルアクリレ―ト20部、アクリロイルモルフオ
リン10部、2,2−ジメトキシ−2−フエニルアセト
フエノン0.05部を投入し、窒素雰囲気下で紫外線に
暴露して部分的に光重合させ、粘度が約30ポイズのシ
ロツプを得た。この部分重合したシロツプ100部に、
交叉結合剤として1,6−ヘキサンジオ―ルジアクリレ
―ト0.3部を均一に混合して、光重合性組成物を調製
した。つぎに、この光重合性組成物をセパレ―タ上に塗
布し、900mj/cm2 の紫外線を照射して光重合さ
せ、厚さが50μmのアクリル系感圧性接着剤組成物か
らなる層を形成して、接着シ―トを作製した。
ゾ―ルのエチレンオキシド付加物(付加モル数1)とア
クリル酸とのエステル70部を用いた以外は、実施例2
と同様にして、厚さが50μmのアクリル系感圧性接着
剤組成物からなる層を形成して、接着シ―トを作製し
た。
部、イソノニルアクリレ―ト20部、2,2−ジメトキ
シ−2−フエニルアセトフエノン0.05部を投入し、
窒素雰囲気下で紫外線に暴露して部分的に光重合させ、
粘度が約30ポイズのシロツプを得た。この部分重合し
たシロツプ100部に、交叉結合剤としてトリメチロ―
ルプロパントリアクリレ―ト0.2部を均一に混合し、
光重合性組成物を調製した。つぎに、この光重合性組成
物をセパレ―タ上に塗布し、900mj/cm2 の紫外線
を照射して光重合させ、厚さが50μmのアクリル系感
圧性接着剤組成物からなる層を形成して、接着シ―トを
作製した。
に、酢酸エチル210部を溶媒として、ブチルアクリレ
―ト60部、アクリロニトリル30部、ヒドロキシエチ
ルアクリレ―ト10部、過酸化ベンゾイル0.3部を入
れ、窒素気流中で重合処理して、固形分が約30重量%
のアクリル系共重合体の溶液を得た。この溶液に、その
固形分100部あたり、多官能イソシアネ―ト系架橋剤
3部を均一に混合して、アクリル系感圧性接着剤組成物
の溶液を調製した。つぎに、この溶液をセパレ―タ上に
塗布し、130℃で5分間乾燥処理して、厚さが50μ
mの接着剤層を形成し、接着シ―トを作製した。
アクリロイルモルフオリン40部、2,2−ジメトキシ
−2−フエニルアセトフエノン0.05部を投入し、窒
素雰囲気下で紫外線に暴露して部分的に光重合させ、粘
度が約30ポイズのシロツプを得た。この部分重合した
シロツプ100部に、交叉結合剤として1,6−ヘキサ
ンジオ―ルジアクリレ―ト0.3部を均一に混合し、光
重合性組成物を調製した。つぎに、この光重合性組成物
をセパレ―タ上に塗布し、900mj/cm2 の紫外線を
照射して光重合させ、厚さが50μmのアクリル系感圧
性接着剤組成物からなる層を形成して、接着シ―トを作
製した。
ロイルモルフオリン20部、2,2−ジメトキシ−2−
フエニルアセトフエノン0.05部を投入し、窒素雰囲
気下で紫外線に暴露して部分的に光重合させ、粘度が約
30ポイズのシロツプを得た。この部分重合したシロツ
プ100部に、交叉結合剤として1,6−ヘキサンジオ
―ルジアクリレ―ト0.3部を均一に混合し、光重合性
組成物を調製した。つぎに、この光重合性組成物を、セ
パレ―タ上に塗布し、900mj/cm2 の紫外線を照射
して光重合させ、厚さが50μmのアクリル系感圧性接
着剤組成物からなる層を形成して、接着シ―トを作製し
た。
部、ブチルアクリレ―ト50部、アクリロイルモルフオ
リン10部、2,2−ジメトキシ−2−フエニルアセト
フエノン0.05部を投入し、窒素雰囲気下で紫外線に
暴露して部分的に光重合させ、粘度が約30ポイズのシ
ロツプを得た。この部分重合したシロツプ100部に、
交叉結合剤として1,6−ヘキサンジオ―ルジアクリレ
―ト0.3部を均一に混合し、光重合性組成物を調製し
た。つぎに、この光重合性組成物をセパレ―タ上に塗布
し、900mj/cm2 の紫外線を照射して光重合させ、
厚さが50μmのアクリル系感圧性接着剤組成物からな
る層を形成して、接着シ―トを作製した。
部、ブチルアクリレ―ト10部、2,2−ジメトキシ−
2−フエニルアセトフエノン0.05部を投入し、窒素
雰囲気下で紫外線に暴露して部分的に光重合させ、粘度
が約30ポイズのシロツプを得た。この部分重合したシ
ロツプ100部に、交叉結合剤として1,6‐ヘキサン
ジオ―ルジアクリレ―ト0.3部を均一に混合し、光重
合性組成物を調製した。つぎに、この光重合性組成物を
セパレ―タ上に塗布し、900mj/cm2 の紫外線を照
射して光重合させ、厚さが50μmのアクリル系感圧性
接着剤組成物からなる層を形成して、接着シ―トを作製
した。
各接着シ―トについて、下記の方法により、180°剥
離接着強度、保持力およびハンダ耐熱性を調べた。これ
らの結果は、表1に示されるとおりであつた。
50mmの接着シ―トを、厚さが25μmのポリエチレン
テレフタレ―トフイルム(以下、PETフイルムとい
う)にハンドロ―ラにて貼り合わせ、これを各被着体に
2kgロ―ラ1往復で貼り合わせた。このサンプルを、温
度23℃、湿度65%RHの雰囲気下で、30分放置
後、引張り速度300mm/分で180°方向に引張り、
その中心値を180°剥離接着強度とした。
を、アルミニウム/アルミニウム(25mm×50mm)の
両端部間に5kgロ―ラ1往復で貼り合わせて、試験片を
作製し、これを80℃雰囲気中に30分放置した。その
後、この試験片を垂下して、一方のアルミニウムの下端
部に80℃雰囲気中で1kgの荷重をかけ、2時間後のず
れ距離を測定した。なお、落下したものはその時間を測
定した。
5μmのポリイミドフイルムに、ラミネ―タ(温度:1
00℃、圧力:5kg/cm、速度:2m/分)で貼り合わ
せ、これを、50mm角に切断し、セパレ―タを剥がし、
260℃に溶融したハンダ浴に接着剤層面が上になるよ
うに浮かせた状態で60秒間処理した。処理後の接着剤
層面の状態を、目視にて観察し、接着剤層の発泡および
流動の有無を判別し、〇:変化・異常なし、×:変化・
異常あり、と評価した。
〜4の各接着シ―トは、接着強度、保持力(凝集力)お
よびハンダ耐熱性のいずれにもすぐれていることがわか
る。これに対し、比較例1〜3の各接着シ―ト〔アクリ
ル系共重合体の合成に際し、アルキル(メタ)アクリレ
―トを主成分として使用〕は、電子部品用途での過酷な
条件に用いるには、耐熱性および接着性ともに満足させ
ることができない。また、比較例4の接着シ―ト(フエ
ノキシエチルアクリレ―トの使用量が少なすぎる)は、
電子部品用途での過酷な条件に用いるには、耐熱性を満
足させることができない。さらに、比較例5の接着シ―
ト(フエノキシエチルアクリレ―トの使用量が多すぎ
る)は、常温で粘着性を発現させることができない。
自体が大きな凝集力を発揮する特定の分子構造を持つア
クリル系単量体と粘着性を発現させるための特定の単量
体成分とからなる単量体混合物の粘着性共重合物を主剤
成分として用いたことにより、常温で粘着性を示す接合
材料として、電子部品に用いられる各種被着体に対して
強固な接着性を示すとともに、実装時のハンダリフロ―
に耐えうるすぐれた耐熱性を有し、しかも電子部品の腐
食を発生させることのないアクリル系感圧性接着剤組成
物とその接着シ―ト類を提供することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 つぎの式(1); (式中、R1 は水素原子またはメチル基、R2 はメチレ
ン基、エチレン基またはプロピレン基、nは1〜3の整
数、φはフエニル基、モノアルキル置換フエニル基、ジ
アルキル置換フエニル基である)で表される(メタ)ア
クリル酸エステル50〜80重量%と、これと共重合可
能でかつ分子内にカルボキシル基を含有しないモノエチ
レン性不飽和単量体50〜20重量%とからなる単量体
混合物の粘着性共重合物を含有することを特徴とするア
クリル系感圧性接着剤組成物。 - 【請求項2】 粘着性共重合物が紫外線などの放射線の
照射による共重合物である請求項1に記載のアクリル系
感圧性接着剤組成物。 - 【請求項3】 基材の片面または両面に請求項1または
2に記載のアクリル系感圧性接着剤組成物からなる層を
有することを特徴とする接着シ―ト類。
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JP11160299A JP4516632B2 (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | アクリル系感圧性接着剤組成物とその接着シ―ト類 |
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