JP2012502154A

JP2012502154A - 高い反発抵抗を有する接着剤

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Publication number: JP2012502154A
Application number: JP2011526454A
Authority: JP
Inventors: フーゼマン・マルク; ブロドベック・マルクス
Original assignee: テーザ・ソシエタス・ヨーロピア
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2012-01-26
Also published as: CN102089377A; DE102008053447A1; KR20110056456A; US20110171472A1; EP2281015A1; TW201016817A; WO2010028951A1

Abstract

二つのプラスチック表面を接着するための方法であって、前記接着が一つの熱活性化型接着剤によって行われ、
熱活性化型接着剤として
ｉ）少なくとも３０〜７０重量％のエラストマー
ｉｉ）少なくとも３０〜７０重量％の反応性樹脂成分と
がベースとして使用され、
接着すべき複数のプラスチック表面の少なくとも一つが、接着に必要な熱活性化型接着剤の活性化エネルギを伝達するのに十分な熱伝導性を有する基材に属することを特徴とする方法。

Description

本発明は特に＋８５℃までの温度において高い反発抵抗を有する熱活性化型接着剤に関し、かつ消費財電子構成部品内でのプラスチック／プラスチック接着におけるその利用に関するものである。

消費財電子機器内でプラスチック構成部品を接着するためには通常両面感圧接着テープが使用される。このために必要とされる接着力は、固定および取付けに十分なものである。しかしながら携帯用消費財電子商品に対する要求は高くなり続けている。一つにはこれらの商品がますます小さくなり、この結果これに伴って接着面もより小さくなっている。他方で、携帯用商品はより広い温度範囲内で使用され、また加えて機械的負荷（衝突、落下など）にさらされる可能性があるため、接着は付加的な要求を満たさなければならない。別の傾向はフレキシブルプリント基板の使用である。フレキシブルプリント基板は既存のリジッド基板に対して、明らかにより薄いことと、多数の柔軟な電気構成部品を相互に組み合わせることができるという利点を備えている。こうしてＦＰＣ（フレキシブルプリント基板Ｆｌｅｘｉｂｌｅｐｒｉｎｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｓ；ｆｌｅｘｉｂｌｅＬｅｉｔｅｒｐｌａｔｔｅｎ）は、特にノートブックＰＣにおいて、また折りたたみ式携帯電話においても柔軟である、ディスプレイの制御によく使用される。フレキシブルプリント基板はカメラのレンズの制御またはＬＣＤディスプレイ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙｓ，Ｆｌｕｅｓｓｉｇｋｒｉｓｔａｌｌｄａｔｅｎａｎｚｅｉｇｅｎ）のバックライト照明ユニットにも使用される。ますます多くの構成部品が柔軟に構成されることが可能になり、またそれにもかかわらず電気的に接続可能な状態が保てるため、この傾向はデザインをさらに多様にしている。しかしフレキシブルプリント基板の使用は、フレキシブルプリント基板もしばしばハウジング内で部分的に固定されるため、新しい接着テープによる解決策を必要とする。通常はこのために感圧接着剤または両面感圧接着テープが使用される。しかし、フレキシブルプリント基板の曲げ剛性によって一定の反発力が働き、この反発力を感圧接着剤が補償しなければならないため、この場合の負荷は比較的高い。加えて消費財電子機器は、外部の気候の影響をシミュレーションするために、しばしば気候変化試験が課される。ここでは通常−４０℃〜＋８５℃の温度範囲がカバーされる。低い温度では、感圧接着剤は硬化し、したがって内部強度が上昇するので問題が無いが、特に高い温度では、感圧接着剤はますます流動しやすくなり、内部強度を失い、感圧接着剤または感圧接着テープは凝集して、反発力のもとで裂けるので、問題がある。この困難な環境にもかかわらず、既に数多くの感圧接着テープが開発されている。例えば日東電工株式会社の製品５６０６Ｒまたは５６０８Ｒはこれについて賞賛されている。ペースト塗布量の増加と共に接着強度も上昇するので、感圧接着剤または感圧接着テープの層厚を厚くするという可能性も存在する。

消費財電子商品の領域での構成部品接着の他の可能性は、熱活性化型フィルムである。熱活性化型接着剤は２つのカテゴリーに分類できる。
ａ）熱可塑性熱活性化型フィルム
ｂ）反応性熱活性化型フィルム

熱活性化型フィルムは特に高い接着力を備えるが、熱によって活性化されなければならない。それゆえに熱活性化型フィルムは通常は金属と金属との、または金属とプラスチックとの接着に使用される。この場合は金属側が活性化に必要となる熱を供給することを可能にする。プラスチックとプラスチックとの接着の場合は、プラスチックが熱遮断剤として働き、また通常は、必要とされる熱が熱活性化型接着剤に到達する以前にまずプラスチックが変形するので、これは不可能である。

前述の説明から明らかなように、消費財電子機器がより小さくまた幅がより狭くなり続けているため、反発力を、それも１００μｍ未満の層厚においても吸収することができる、接着剤または接着テープがＦＰＣの接着のために必要である。

Roempp（オンラインヴァージョン；2008版，ドキュメント番号RD-05-00596） Donatas Satas 「Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology（感圧接着剤技術ハンドブック）」（van Nostrand，ニューヨーク、1989） T.G.Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1 (1956) 123

この従来技術に鑑みて、本発明の課題は、携帯用消費財電子商品のために、フレキシブルプリント基板をプラスチック構成部品上に固定するための接着剤フィルムを提供することであり、この接着剤フィルムは特に
ａ）−４０℃から＋８５℃までの間で使用可能であり、この温度範囲内ではフレキシブルプリント基板の反発力に耐え
ｂ）ポリイミド上で１５Ｎ／ｃｍを超える接着力に優れ、
ｃ）接着するプラスチックの表面を損傷することなく、熱によって活性化され得る。

この課題は、本発明によれば、二つのプラスチック表面を接着するために、少なくとも一つの熱活性化型接着剤を含む、一つの接着剤または一つの接着フィルムを使用することによって解決される。

この場合、複数のプラスチック表面の少なくとも一つは、接着に必要な熱活性化型接着剤の活性化エネルギを伝達するのに十分な大きさの熱伝導性を有する基材に属することが特に好ましい。

この接着剤が
ｉ）一つまたは複数の、
３０〜７０重量％、好ましくは４０〜６０重量％のエラストマーと
ｉｉ）一つまたは複数の反応性樹脂成分、すなわち一つまたは複数の、自己自身、他の反応性樹脂、および／またはゴム状弾性物質と架橋する能力のある、
７０〜３０重量％、好ましくは６０〜４０重量％の樹脂と
ｉｉｉ）任意に、２０重量％までの、少なくとも一つの粘着性付与樹脂とをベースとすることが非常に好ましい。

この接着剤は、有利な一変形実施形態においては前述の成分に限られるが、本発明によれば、接着剤がさらなる成分を含む場合も有利である可能性がある。

エラストマーとはRoempp（オンラインヴァージョン；2008版，ドキュメント番号RD-05-00596）（非特許文献１）に、定義されているような化合物と理解される。この場合、エラストマーとして、ゴム、ポリクロロイソプレン、ポリアクリレート、ニトリルゴム、エポキシ系ニトリルゴム等を使用することが好ましい。

反応性樹脂として、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート官能基をもつ樹脂、または上述の樹脂の組合せが適している。反応系と組み合わせて、他の多くの樹脂、フィラー、触媒、老化防止剤なども添加することができる。

非常に好ましい群として、エポキシ樹脂が含まれる。ポリマー化エポキシ樹脂のためのエポキシ樹脂の重量平均分子量は１００ｇ／ｍｏｌから最高１００００ｇ／ｍｏｌまで変化する。

エポキシ樹脂は例えばビスフェノールＡとエピクロロヒドリンとの反応生成物、フェノールとホルムアルデヒド（ノボラック樹脂）との反応生成物、ならびにエピクロロヒドリン、グリシジルエステル、エピクロロヒドリンとｐ−アミノフェノールとの反応生成物が含まれる。

特に有利な市販品の例には、例えばＣｉｂａＧｅｉｇｙ社のＡｒａｌｄｉｔｅ（商標）６０１０、ＣＹ−２８１（商標）、ＥＣＮ（商標）１２７３、ＥＣＮ（商標）１２８０、ＭＹ７２０およびＲＤ−２、ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌ社のＤＥＲ（商標）３３１、ＤＥＲ（商標）７３２、ＤＥＲ（商標）７３６、ＤＥＮ（商標）４３２、ＤＥＮ（商標）４３８、ＤＥＮ（商標）４８５、ＳｈｅｌｌＣｈｅｍｉｃａｌ社のＥｐｏｎ（商標）８１２、８２５、８２６、８２８、８３０、８３４、８３６、８７１、８７２、１００１、１００４、１０３１等、ならびに同様にＳｈｅｌｌＣｈｅｍｉｃａｌ社のＨＰＴ（商標）１０７１、ＨＰＴ（商標）１０７９がある。

市販の脂肪族エポキシ樹脂の例には、ビニルシクロヘキサンジオキシド、例えばＵｎｉｏｎＣａｒｂｉｄｅ社のＥＲＬ−４２０６、ＥＲＬ−４２２１、ＥＲＬ４２０１、ＥＲＬ−４２８９またはＥＲＬ−０４００がある。

ノボラック樹脂としては、例えばＣｅｌａｎｅｓｅ社のＥｐｉ−Ｒｅｚ（商標）５１３２、住友化学社のＥＳＣＮ−００１、ＣｉｂａＧｅｉｇｙ社のＣＹ−２８１、ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌ社のＤＥＮ（商標）４３１、ＤＥＮ（商標）４３８、Ｑｕａｔｒｅｘ５０１０、日本化薬株式会社のＲＥ３０５Ｓ、大日本インキ化学社のＥｐｉｃｌｏｎ（商標）Ｎ６７３またはＳｈｅｌｌＣｈｅｍｉｃａｌ社のＥｐｉｃｏｔｅ（商標）１５２が使用できる。

さらに反応性樹脂としてメラミン樹脂、例えばＣｙｔｅｃ社のＣｙｍｅｌ（商標）３２７および３２３も使用できる。

さらに反応性樹脂としてテルペンフェノール樹脂、例えばＡｒｉｚｏｎａＣｈｅｍｉｃａｌ社のＮＩＲＥＺ（商標）２０１９も使用できる。

さらに反応性樹脂としてフェノール樹脂、例えば東都化成株式会社のＹＰ５０、ＵｎｉｏｎＣａｒｂｉｄｅ社のＰＫＨＣおよび昭和ユニオン合成株式会社のＢＫＲ２６２０も使用できる。

さらに反応性樹脂としてポリイソシアネート、例えば日本ポリウレタン工業株式会社のＣｏｒｏｎａｔｅ（商標）Ｌ、Ｂａｙｅｒ社のＤｅｓｍｏｄｕｒ（商標）Ｎ３３００またはＭｏｎｄｕｒ（商標）４８９も使用できる。

両成分間の反応を促進するために、架橋剤および促進剤を混合物に添加することも可能である。

促進剤としては例えばイミダゾール類、市販されているものでは四国化学株式会社の２Ｍ７、２Ｅ４ＭＮ、２ＰＺ−ＣＮ、２ＰＺ−ＣＮＳ、Ｐ０５０５、Ｌ０７ＮまたはＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ社のＣｕｒｅｚｏｌ２ＭＺが適している。

さらにアミン類、特に第三級アミンも反応促進のために使用できる。

別の好ましい一変形実施形態では、エラストマーとして、ポリ（メタ）アクリレートが使われる。少なくとも以下のモノマーからなるポリマーで構成されるポリマーを使用することが非常に好ましい。
ａ１）７０〜１００重量％の次式で表されるアクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステルおよび／またはその遊離酸
ＣＨ_２＝Ｃ（Ｒ_１）（ＣＯＯＲ_２）、
式中、Ｒ_１＝Ｈおよび／またはＣＨ_３であり、Ｒ_２＝Ｈおよび／または１〜３０個のＣ原子を有するアルキル鎖である。

さらにこのポリマー製造のためには任意に以下のモノマーが添加される。
ａ２）３０重量％までの、官能基を有するオレフィン性不飽和モノマー。

非常に好ましい一実施形態では、モノマーａ１）は、１〜１４個の炭素原子からなるアルキル基を有するアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルを含めたアクリル系モノマーが使用される。この列挙によって限定する意図はないが、特定の例は、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、ｎ−ヘプチルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−ノニルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリレート、ベヘニルアクリレート、および、例えば２−エチルヘキシルアクリレートのようなその分岐異性体である。同じく、ａ１）に微量を添加することができる、使用可能な他の化合物は、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、およびイソボルニルメタクリレートである。

好ましい一変形形態においては、以下の一般式に対応するアクリル系モノマーがａ２）に使用される。

式中、Ｒ_１＝Ｈおよび／またはＣＨ_３であり、残基−ＯＲ_２は官能基を表すかまたは含み、これは後続の感圧接着剤の紫外線架橋を支援し、これは例えば特に好ましい一実施形態では水素供与体の作用を有する。

構成要素ａ２）の特に好ましい例は、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、アリルアルコール、無水マレイン酸、無水イタコン酸、イタコン酸、アクリルアミドおよびメタクリル酸グリシジル、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、ｔ−ブチルフェニルアクリレート、ｔ−ブチルフェニルメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、２−ブトキシエチルメタクリレート、２−ブトキシエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、シアノエチルメタクリレート、シアノエチルアクリレート、グリセリルメタクリレート、６−ヒドロキシヘキシルメタクリレート、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−（ブトキシメチル）メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−（エトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ビニル酢酸、テトラヒドロフルフリルアクリレート、β−アクリロイルオキシプロピオン酸、トリクロロアクリル酸、フマル酸、クロトン酸、アコニット酸、およびジメチルアクリル酸であり、この列挙に限定されるものではない。

さらなる好ましい一実施形態においては、構成要素ａ２）に、芳香核が好ましくはＣ_４〜Ｃ_１８単位から構成され、ヘテロ原子を含んでもよい、ビニル芳香族化合物が使用される。特に好ましい例は、スチレン、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルフタルイミド、メチルスチレン、３，４−ジメトキシスチレン、および４−ビニル安息香酸であるが、この列挙に限定されるものではない。

重合化には、得られるポリマーが熱活性化型接着剤として使用できるように、特に、得られるポリマーがDonatas Satasの「Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology（感圧接着剤技術ハンドブック）」（van Nostrand，ニューヨーク、1989）（非特許文献２）に対応する接着特性をもつように、これらのモノマーが選択される。これらの適用分野には、得られるポリマー（添加された樹脂または他の添加物を含めて）の静的ガラス転移温度が３０℃を超えることが有利である。

ポリマーのガラス転移温度Ｔ_Ｇ，ＡとしてＴ_Ｇ，Ａ≧３０℃を達成するには、前述の説明に対応してモノマーを選択することが非常に好ましく、有利にはモノマー混合物の量的組成を、Ｆｏｘ式（Ｇ１）（参照T.G.Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1 (1956) 123）（非特許文献３）に従って、ポリマーの望まれるＴ_Ｇ，Ａ値が得られるように選択することが好ましい。

式中、ｎは使用されるモノマーの通し番号を表し、Ｗ_ｎはそれぞれのモノマーｎの質量分率（重量％）を、またＴ_Ｇ，ｎはそれぞれのモノマーｎのホモポリマーのそれぞれのガラス転移温度を単位Ｋで表したものである。

製造方法
熱活性化型接着剤は、さらなる処理および接着のために、剥離紙または剥離フィルム上にのせて提供される。

コーティングは、溶液または溶融物から行うことができる。溶液からのコーティングの場合は、溶液からの接着剤の処理の場合に一般的であるドクターブレード法で処理することが好ましく、この場合当業者に周知のすべてのドクターブレード法を使用してよい。溶融物からの塗布では、ポリマーが溶液状態である場合は、溶剤を好ましくは減圧下で濃縮押出機を用いて追い出し、この目的のために、例えば、好ましくは溶剤を異なるまたは同じ減圧段階で留去する、フィーダー予備加熱器を備えた一軸スクリュー式または二軸スクリュー式押出機を使用することができる。次いで溶融ノズルまたは押出ノズルを介してコーティングを行い、その際に最適な塗膜厚を達成するために、場合によっては接着フィルムを引き延ばす。樹脂の混合にはニーダーまたは二軸スクリュー式押出機を混合に使用することができる。

接着剤用の一時的担体材料としては、当業者に周知の通例の材料、例えばフィルム（ポリエステル、ＰＥＴ、ＰＥ、ＰＰ、ＢＯＰＰ、ＰＶＣ、ポリイミド）、ならびに剥離紙（グラシン、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ）が使用される。担体材料は、剥離層を有しているべきである。剥離層は本発明の非常に有利な一実施形態においては、剥離用シリコーン塗料または剥離用フッ素化塗料からなる。

本発明の方法は、特に電子構成部品または機器のプラスチックハウジング内でのフレキシブルプリント基板の接着に極めて適している。この際にこのフレキシブルプリント基板は、接着に必要な熱活性化型接着剤の活性化エネルギを伝達するのに十分な大きさの熱伝導性を有する。

製品の構造：
熱活性化型フィルムは図１に示されている製品設計をもつことが好ましく、ここで
１＝熱活性化型接着剤
２＝担体材料
３＝熱活性化型接着剤
４＝一時的担体である。

図１に示されている製品の構造は、担体材料（２）上への熱活性化型接着剤（１，３）の両面コーティングを含んでいる。熱活性化型接着剤のロールからの巻出しを可能にするために、この結合体全体を少なくとも一つの一時的担体（４）で支持することが好ましい。別の実施形態では接着剤（１，３）の両面が一時的担体で覆われる（ここには示されていない）。さらに、担体材料（２）が一つまたは複数の機能的コーティングを備えることも可能である（例えばプライマー、接着促進剤、等）。担体材料（２）の両面上の接着剤層は同一に設けてもよいが、特にその化学組成および／または厚さに関して、両接着剤層が異なっていてもよい。

面ごとの接着剤塗布量は５〜２５０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。

図２に示されている製品の構造は、一時的担体の一方の面上への熱活性化型接着剤のコーティングを含んでいる。ここで、位置番号の意味は、図１の番号（１＝熱活性化型接着剤，４＝一時的担体）に対応する。熱活性化型接着剤（１）は、接着テープの巻出しを可能にし、ないしは型打ち反応を改善するために、少なくとも一つの一時的担体（４）で覆われることが好ましい。他の実施の形態においては両面が一時的担体で覆われる（ここには示されていない）。接着剤塗布は５と２５０ｇ／ｍ^２との間にあることが好ましい。

担体材料としては、この場合、当業者に周知の、通例の材料、例えばフィルム（ポリエステル，ＰＥＴ，ＰＥ，ＰＰ，ＢＯＰＰ，ＰＶＣ，ポリイミド，ポリメタクリル酸，ＰＥＮ，ＰＶＢ，ＰＶＦ，ポリアミド）、フリース、発泡体、織物および織物シートが使用される。

使用：
フレキシブルプリント基板は多数の電子機器、例えば携帯電話、カーラジオ、コンピュータ等で使われている。一般的にフレキシブルプリント基板は銅またはアルミニウム（電気伝導体）層とポリイミド（電気絶縁体）層から構成されている。しかし他のプラスチック、例えばポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）または結晶ポリマー（ＬＣＰ）も電気絶縁体として使用される。柔軟な電気構成部品を相互につなぐので、これらは柔軟に形成されていなければならない。しかし、より多くの電気構成部品を相互に接続しなければならなくなっているので、フレキシブルプリント基板の計算能力は増大し、その結果、多層設計がもたらされる。したがってフレキシブルプリント基板の層厚は５０μｍから５００μｍまでの間で変化し得る。フレキシブルプリント基板は絶縁体と電気導体の結合体からなり、また両材料が異なる特性を有するので、フレキシブルプリント基板は比較的高い曲げ剛性を有する。高い曲げ剛性はまた、例えば複数のＩＣの装着によって、または部分的な補強によってさらに強化される。制御できない動作を回避するために、または空間の必要性を最小限にするために、フレキシブルプリント基板は電子機器のハウジング内部に接着される。この場合ふつうは様々なプラスチックが接着材料として利用できる。非常にしばしば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＡＢＳ、ＡＢＳ／ＰＣブレンド、ポリアミド、ガラス繊維強化ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリスチレンまたは類似物が使用される。

本発明の趣旨には含まれないが、基材として、ガラスまたは金属、例えばアルミニウムまたはステンレス鋼が使用できる。

図３に示されているＬＣＤディスプレイのバックライト照明上へのフレキシブルプリント基板の接着は典型的な使用である。狭い湾曲のために持続的に曲げ力が生じ、これを熱活性化型接着剤は吸収しなければならない。フレキシブルプリント基板は電子部品内での使用において、通常は少なくとも９０°、特に１８０°の湾曲角度をもつ。

図３は、熱活性化型接着剤を用いたフレキシブルプリント基板の接着の例を示し、この場合フレキシブルプリント基板の湾曲角度は１８０°である。ただし、
３１＝バックライト照明用のハウジング
３２＝ＬＣＤパネル
３３＝フレキシブルプリント基板
３４＝熱活性化型接着剤または熱活性化型接着テープ
（本発明による使用）
３５＝光学フィルム
である。

さらに、電子機器はしばしば気候変化にさらされるということを考慮しなければならない。極端な場合、フレキシブルプリント基板が剥離するのを回避するために、８５℃においても接着力が十分に高くなければならないことを意味する。

さらに熱活性化型接着フィルムは比較的僅かなプロセスウインドウ内で加工可能であるべきであり、したがって、一つには８５℃でも十分に高い剛性が維持されなければならず、しかし温度活性化は依然として可能でなければならない。接着する基材はしばしば１３０℃までしか温度安定性がない。加えてフレキシブルプリント基板にはすでに電子部品が装着されており、これも同じく温度に敏感であることを考慮しなければならない。このため、この過程が、例えばフレキシブルプリント基板の製造過程ですでに行われる、部分的な強化のための剛化材料の接着とは異なるものとなる。最後に、製造個数が多いためにプロセスウインドウが制限されること、すなわち熱を比較的迅速に提供しなければならないことも、考慮しなければならない。

接着：
事前ラミネーション
通常は熱活性化型接着剤の型打成形物が形成され、これがプラスチック部分上に配置される。最も単純な場合は、型打成形物はプラスチック部分上に手で、例えばピンセットを使って配置される。この型打成形物はさまざまな形に成形することができる。さらにこれは構造上の理由から、全面型打成形物を使用することが必要であるかもしれない。さらなる別の実施形態では熱活性化型接着テープ型打成形物は、手による配置後に熱源で処理され、例えば最も単純な場合はアイロンを使う。これによりプラスチックへの接着性が高まる。このためには、型打成形物にさらに一時的担体が備え付けられていることはまた利点である。

従来技術では接着は通常金属基材上へと実施される。この場合まず金属部分が熱活性化型接着テープ型打成形物上に配置される。この配置は開放側の上に行われる。背側にはまだ一時的担体が付いている。続いて熱源から熱が金属を通して熱活性化型接着テープに供給される。これにより接着テープは粘着性を持ち、また一時的担体よりも強く金属上に接着する。

本発明の方法では、熱量を適切に調量する必要がある。事前ラミネーション中に、後に最終的な接着能力を低減させる、架橋反応が起こらないように、反応系において、温度の上限を設定すべきである。好ましい実施形態では熱を供給するために加熱プレスを使用する。加熱プレスのスタンプは例えばアルミニウム、真鍮、または青銅で製造され、打抜き体の外形を有する。さらにこのスタンプは、例えば部分的に熱による損傷を回避するために、成形物を備えることも可能である。圧力および温度はできる限り均一に供給する。圧力、温度ならびに時間は、材料（金属、金属の厚さ、熱活性化型フィルムの種類）に合わせ、変化する。

通常の事前ラミネーションのためのプロセスウインドウは１．５〜１０秒の活性化時間、１．５ｂａｒ〜５ｂａｒの押圧力および１００℃〜１５０℃の加熱スタンプ温度である。

基材の接着
フレキシブルプリント基板とプラスチック部品との間の接着工程は加熱プレスで実施することが好ましい。このためには、通常フレキシブルプリント基板がより高い熱伝導性を有するので、フレキシブルプリント基板の側から熱を供給することが好ましい。

通常、圧力と熱は同時に加える。これは加熱スタンプで行い、加熱スタンプは良好な熱伝導性をもつ材料から成る。通常の材料は、例えば銅、真鍮、青銅またはアルミニウムである。しかし他の合金を使用することもできる。さらに加熱プレススタンプが接着面の外形の形態度あることが好ましい。この形態はさらに２次元または３次元のものでもよい。圧力は通常圧力シリンダを介して加える。しかし加圧は必ずしも空気圧を用いて実施する必要はない。例えば油圧プレス装置または電気機械式のもの（スクリュー、サーボ装置またはアクチュエータ）でもよい。さらに、例えば並列接続または回転原理によって工程スループットを上昇させるために、重複して圧力および熱を供給することも有利となり得る。この場合、加熱プレススタンプはすべてが同じ温度および／または同じ圧力で動作しなくてもよい。さらに、常に有利であるわけではないが、接触時間が異なってもよい。さらに最後の工程ステップで、室温に冷却されたプレススタンプでまたは冷却されたプレススタンプで圧力のみを供給することも有利となり得る。

この工程は通常プレススタンプステップごとに２．５〜３０秒であることがより好ましい。特に反応性熱活性化型フィルムにおいては、より高い温度ならびにより長い時間で接着することが有利であり得る。さらに圧力を変化させることが必要であるかもしれない。非常に高い圧力によって熱活性化型フィルムを押し出すこともできる。通常はこれは最小限に留めたい。接着面上で計算して、適切な圧力は１．５〜１０ｂａｒである。ここでも材料の安定性ならびに熱活性化型フィルムの流動挙動が、選択する圧力に大きな影響を与える。

実験の部
試験方法：
反発力試験Ａ
フレキシブルプリント基板の代用品として、厚さ１００μｍのポリイミドフィルムを１０ｃｍｘ１ｃｍの大きさに切り取る。次いでポリイミドフィルムの一端をポリカーボネート（厚さ３ｍｍ、幅１ｃｍ、長さ３．５ｃｍ）に接着する。接着にはｔｅｓａ（登録商標）４９６５を使用する。続いてこのポリイミドフィルムを、ポリカーボネート板の周囲に、リング状に曲げて、端部から２０ｍｍの距離に熱活性化型フィルムで接着する。この接着用熱活性化型フィルムは、幅１０ｍｍおよび長さ３ｍｍである。接着後、結合体全体を８５℃または−４０℃の乾燥庫内に入れる。ポリイミドフィルムの曲げ剛性によって接着部が確実に７２時間以内には剥離しなかった場合、試験に合格したとする。

９０°接着力試験Ｂ
幅５ｃｍ、長さ２０ｃｍ、厚さ３ｍｍのポリカーボネート板上に熱活性化型フィルムを用いて幅１ｃｍ、厚さ１００μｍ、長さ１０ｃｍのポリイミドフィルムの条片を接着する。

続いてＺｗｉｃｋ社の引張り試験装置を用いて一定した引張り角度９０°および速度５０ｍｍ／分でポリイミドフィルムを引き剥がし、その力をＮ／ｃｍで測定する。この測定は２３℃で湿度５０％で実施する。測定値を３回求め、それを平均する。

接着
反応性熱活性化型フィルムの接着は加熱プレス内でスタンプ温度１８０℃、接触時間３０秒、圧力８ｂａｒで実施した。

参考例１）
Ｄｙｎａｐｏｌ（登録商標）ＳＥＰ１４０８（Ｅｖｏｎｉｋ社のコポリエステル、融点８０℃）をシリコーンを塗布した二枚のグラシン剥離紙の間に１４０℃で１００μｍにプレスした。試験方法Ｃで求めた交点は９１℃にある。

参考例２）
Ｄｙｎａｐｏｌ（登録商標）Ｓ３６１（Ｅｖｏｎｉｋ社のコポリエステル、融点１７５℃）をシリコーンを塗布した二枚のグラシン剥離紙の間に２３０℃で１００μｍにプレスした。試験方法Ｃで求めた交点は１７８℃にある。

参考例３）
ｔｅｓａ（登録商標）４９８２（厚さ１００μｍ、１２μｍのＰＥＴ担体、樹脂改変されたアクリル酸感圧接着剤、２ｘ４６ｇ／ｍ^２）を感圧接着剤として共に試験した。製品は２３℃で、ただし５ｂａｒの圧力および１０秒の接着時間で塗布した。
例１

５０重量％のゼオン社のＢｒｅｏｎＮ３６Ｈ８０（ニトリルゴム）、８重量％のＨＭＴＡ（ＲｏｈｍａｎｄＨａａｓ社）を混入した４０重量％のＰｈｅｎｏｌ−ＮｏｖｏｌａｋＨａｒｚＤｕｒｅｚ（登録商標）３３０４０、および１０重量％のＢａｋｅｌｉｔｅ社のフェノールレゾール樹脂９６１０ＬＷをニーダー中で３０％メチルエチルケトン溶液として調製した。混練時間は２０時間であった。続いて熱活性化型接着剤をグラシン分離紙上に溶液状態で塗布し、１００℃で１０分間乾燥した。乾燥後の層厚は１００μｍであった。
例２

５０重量％のゼオン社のＮｉｐｏｌＮ１０９４−８０（ニトリルゴム）、８重量％のＨＭＴＡ（ＲｏｈｍａｎｄＨａａｓ社）を混入した４０重量％Ｐｈｅｎｏｌ−ＮｏｖｏｌａｋＨａｒｚＤｕｒｅｚ（登録商標）３３０４０、および１０重量％のＢａｋｅｌｉｔｅ社のフェノールレゾール樹脂９６１０ＬＷをニーダー中で３０％メチルエチルケトン溶液として調製した。混練時間は２０時間であった。続いて熱活性化型接着剤をグラシン分離紙上に溶液状態で塗布し、１００℃で１０分間乾燥した。乾燥後の層厚は１００μｍであった。

結果：
まずすべての例で反発力試験Ａを行った。結果を表１に示す。

この結果は、８５℃および−４０℃において、熱活性化型の例の１および２で、非常に良好な反発抵抗力を達成することができることを証明している。すべての場合で接着部分は７２時間以上保持された。これに対して参考例３は感圧接着剤はあまり適していないことを証明している。この場合は接着部分が８５℃で早くも２時間以内に剥離してしまった。参考例２は標準条件では溶融しなかった。温度を２１０℃に上げた後に始めて溶融が達成された。しかし早くもこの温度以下でポリカーボネートの変形が出現し、したがって基材を損傷せずにこの熱可塑性プラスチックを塗布することはできない。参考例１は、ここでは明らかにずっと容易に溶融するが、接着部分は８５℃において早くも６時間後に剥離してしまった。この熱可塑性プラスチックはこの適用分野には柔らか過ぎる。

さらなる試験では接着強度を試験方法Ｂに従って求めた。結果を表２にまとめる。

表２内の数値は、本発明のすべての例１および２で、非常に高い接着強度を得ることができ、したがってポリイミドおよびポリカーボネート上への良好な接着が得られたことを証明している。参考例３は、感圧接着剤では明らかにより低い接着強度が得られることを明確に示している。

参考例２は標準条件では溶融しなかった。温度を２１０℃に上げた後に始めて溶融が達成された。しかし早くもこの温度以下でポリカーボネートの変形が出現し、したがって基材を損傷せずにこの熱可塑性プラスチックを塗布することはできない。

測定値から、本発明のすべての例がフレキシブルプリント基板の接着にとって最も重要な判定基準を満たすことを読み取ることができる。したがって、本発明の例は非常に良好にこの適用分野に適している。

１＝熱活性化型接着剤
２＝担体材料
３＝熱活性化型接着剤
４＝一時的担体
３１＝バックライト照明用のハウジング
３２＝ＬＣＤパネル
３３＝フレキシブルプリント基板
３４＝熱活性化型接着剤または熱活性化型接着テープ

Claims

二つのプラスチック表面を相互に接着するための方法であって、前記接着が一つの熱活性化型接着剤によって行われ、
熱活性化型接着剤として
ｉ）少なくとも３０〜７０重量％のエラストマーと
ｉｉ）少なくとも３０〜７０重量％の反応性樹脂成分と
がベースとして使用され、
接着すべき複数のプラスチック表面の少なくとも一つが、接着に必要な熱活性化型接着剤の活性化エネルギーを伝達するのに十分な熱伝導性を有する基材に属することを特徴とする方法。
前記接着剤が
ｉｉｉ）２０重量％までの、一つまたは複数の粘着性付与樹脂を含有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記接着すべき複数のプラスチック表面の一つが、フレキシブルプリント基板に属することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
前記フレキシブルプリント基板が、少なくとも９０°、特に１８０°の湾曲角度を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
少なくとも一つの前記エラストマーが、ゴム、ポリクロロイソプレン、ポリアクリレート、ニトリルゴムを含む群から選択されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
少なくとも一つの前記反応性樹脂成分が、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ノボラック樹脂を含む反応性樹脂の群から選択されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
接着するための活性化エネルギーの前記伝達および前記接着が、最大３０秒以内で実現されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法によって得ることができる接着複合体。