JP4426866B2 - 加熱消滅性材料 - Google Patents

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Description

本発明は、通常の使用温度では劣化や分解が起こり難く、比較的低温で加熱することにより短時間のうちに消滅する加熱消滅性材料に関する。
従来より、組立工程中の部品同士や部品と筐体、部品と基板とを接合する際に所定位置に仮固定する用途や、加工や搬送中に傷つきやすい表面を保護するために、粘着性の接着テープを表面に貼り付けたりしている。しかし、粘着性の接着テープを仮固定や表面保護に用いた場合、剥離することが困難であったり、剥離の際に被着体を傷つけたり、糊残りをしてしまうことがあるという問題点があった。
また、近年、車両、家電、建材のリサイクルが行われるようになり、粘着剤を利用した接合部材についてもリサイクル対応が迫られている。
また、接着シートを利用した転写シートは、シート上に配置させた複数の部品を一度に転写できることから、効率のよい転写方法として利用されている。更に接着シートは転写させる部品の補強材料としても利用することもでき、例えば、極薄の半導体ウエハや半導体チップ等の脆弱な部品を損傷なく転写させることもできる。ここで、転写シートには、転写前には被着体に対して高い接着力を持ち、転写時には容易に剥離できることが求められる。
このように、必要な間は高い接着力を持ち、一方、剥離時には容易に剥離する接着シート等は多くの用途において求められている。
このような接着シートとしては、例えば、加熱発泡型接着シート、熱硬化型接着シート、光硬化型接着シート等の粘着剤に刺激を与えることにより粘着力を低減させることのできる接着シートが知られていた。しかしながら、これらの接着シートを用いても低減可能な粘着力には限界があり、現実には、転写前に充分には高い接着力を持たないか、又は、転写時に粘着力が充分には低減されないものであった。
また、特許文献1には、約700℃かつ30分以下の加熱処理により、シート質量が95%以上消滅する加熱消滅性接着シートが開示されている。特許文献1における開示によればこの加熱消滅性接着シートを用いれば、加熱することによりシート自身を消滅させることができ、また、該加熱消滅性接着シートはブラウン管の防爆処理に耐えることもできる。しかしながら、このような高温度で加熱した場合、被着体も劣化又は変性してしまうことが考えられた。
さらに、特許文献2には、水溶性ポリアルキレングリコールと新規な櫛形疎水性ジオールとポリイソシアナートからなる、脱脂時の発熱が緩慢で発熱量も少なく、また残炭率も低いセラミックス成形用バインダーが開示されている。しかしながら、特許文献2に開示のバインダー樹脂は、ジオールとイソシアネートの反応で得られるウレタン樹脂であるため、分解残渣は少ないものの、ウレタン結合に由来する酸化物と思われる黄変残渣が残るといった問題があった。そのため、清浄な表面になり難い場合があった。
特開平11−293207号公報 特開2000−355618号公報
本発明は、上記現状に鑑み、通常の使用温度では劣化や分解が起こり難く、比較的低温で加熱することにより短時間のうちに消滅する加熱消滅性材料を提供することを目的とする。
即ち、本発明は以下の通りである。
(1)下記一般式(1)で示される重合性単量体と他の重合性単量体とを重合させて得られ、
側鎖、末端、主鎖のいずれかの部位に少なくともポリオキシアルキレン構造を有し、かつその側鎖もしくは末端に架橋性官能基を有する共重合体(A)と、架橋剤(B)とを含有し、架橋させ硬化した硬化物が熱で消滅することを特徴とする加熱消滅性材料。
(式中、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ、水素およびアルキル基から選ばれる官能基を表し、R1、R2、R3およびR4は、同じ官能基で有っても良いし、異なる官能基を組み合わせても良い。アルキル基の場合、アルキル基とは異なる官能基が任意に置換していても良い。)
(2)前記架橋させ硬化した硬化物は、200〜500℃の温度雰囲気下で10分以内に硬化物の全質量の95質量%以上が消滅する性質を有することを特徴とする前記(1)の加熱消滅性材料。
(3)前記架橋性官能基が、加水分解性シリル基、イソシアネート基、エポキシ基、オキセタニル基、酸無水物基、カルボキシル基、水酸基、重合性不飽和炭化水素基から選択される少なくとも1つであることを特徴とする前記(1)または(2)の加熱消滅性材料。(4)上記共重合体(A)に、ポリオキシアルキレン構造が、20〜70質量%含まれることを特徴とする前記(1)乃至(3)のいずれかの加熱消滅性材料。
(5)上記共重合体(A)が、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、ポリオキシアルキレンをエステル残基とする(メタ)アクリル酸エステルと、架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステルとの共重合であることを特徴とする前記(1)乃至(4)のいずれかの加熱消滅性材料。
(6)上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの単独重合体のガラス転移温度(Tg)が20℃以下であることを特徴とする前記(5)の加熱消滅性材料。
(7)上記共重合体(A)は、数平均分子量が500〜500万であることを特徴とする前記(1)乃至(6)のいずれかの加熱消滅性材料。
(8)前記加熱消滅性材料は、分解促進剤を含むことを特徴とする前記(1)乃至(7)のいずれかの加熱消滅性材料。
(9)前記分解促進剤は過酸化物であることを特徴とする前記(8)の加熱消滅性材料。(10)前記分解促進剤はアゾ化合物であることを特徴とする前記(8)の加熱消滅性材料。
(11)前記分解促進剤は酸化錫であることを特徴とする前記(8)の加熱消滅性材料。(12)前記加熱消滅性材料は、分解遅延剤を含むことを特徴とする前記(1)乃至(7)のいずれかの加熱消滅性材料。
(13)前記分解遅延剤はメルカプト化合物、アミン化合物、有機錫、有機ホウ素のいずれかであることを特徴とする前記(12)の加熱消滅性材料。
(14)前記加熱消滅性材料は、重合性不飽和基を有する化合物を30質量%以下含有することを特徴とする前記(1)乃至(7)のいずれかの加熱消滅性材料。
(15)前記加熱消滅性材料は、20℃における粘度が1から500万mPa・sである前記(1)乃至(14)のいずれかの加熱消滅性材料。
(16)20℃における粘度が1〜100mPa・sであることを特徴とする前記(15)
の加熱消滅性材料。
(17)20℃における粘度が500〜10万mPa・sであることを特徴とする前記(1
5)の加熱消滅性材料。
(18)20℃における粘度が20〜1000mPa・sであることを特徴とする前記(1
5)の加熱消滅性材料。
(19)前記共重合体(A)は、数平均分子量が数平均分子量が5000〜500万であることを特徴とする前記(7)の加熱消滅性材料。
(20)前記硬化物は、酸素を含む雰囲気下で200〜400℃中の所定の温度に加熱することにより消滅する前記(1)の加熱消滅性材料。
(21)前記硬化物は、嫌気性雰囲気下で350〜500℃中の所定の温度に加熱することにより消滅する前記(1)の加熱消滅性材料。
(22)前記硬化物は、減圧下で5分以下に200〜500℃中の所定の温度に加熱することにより消滅する前記(1)の加熱消滅性材料。
(23)硬化物が200〜300℃の温度雰囲気下で消滅することを特徴とする前記(1)の加熱消滅性材料。
(24)硬化物が300〜400℃の温度雰囲気下で消滅することを特徴とする前記(1)の加熱消滅性材料。
(25)硬化物が400〜500℃の温度雰囲気下で消滅することを特徴とする前記(1)の加熱消滅性材料。
(26)前記(1)乃至(25)のいずれかの加熱消滅性材料を、架橋させ硬化した硬化物であることを特徴とする加熱消滅性材料。
本発明の前記(1)の加熱消滅性材料は、常温では劣化や分解が起こり難く、光等により架橋し硬化物となり、そして、該硬化物が比較的低温で加熱することにより短時間のうちに消滅させることができる。具体的には、200〜500℃の温度雰囲気下で10分以内に前記硬化物の全質量の95質量%以上を消滅させることができる。
また、本発明の前記(3)の加熱消滅性材料は、共重合体(A)の架橋性官能基として、加水分解性シリル基、イソシアネート基、エポキシ基、オキセタニル基、酸無水物基、
カルボキシル基、水酸基、重合性不飽和炭化水素基から選択される少なくとも1つを適用することにより、公知の架橋反応条件を選べるため、容易に架橋反応を制御することができる。
すなわち、加水分解性シリル基の場合、有機錫、有機アルミニウム、有機ホウ素といったルイス酸や、塩酸といった無機酸、トリエチルアミン・アンモニア・水酸化ナトリウムといった公知の架橋剤を用いることができる。
イソシアネート基の場合、多価アルコール、多価アミン、有機錫、一分子中に酸無水物構造を複数個有する化合物といった公知の架橋剤を用いることができる。
エポキシ基の場合、一級アミノ基を複数個有する化合物、三級アミン、カルボキシル基を複数個有する化合物、光酸発生剤、光アミン発生剤、一分子中に酸無水構造を複数個有する化合物といった公知の架橋剤を用いることができる。
オキセタニル基の場合、光酸発生剤といった公知の架橋剤を用いることができる。
酸無水物基の場合、多価アルコール、一級アミノ基を複数個有する化合物といった公知の架橋剤を用いることができる。
カルボキシル基の場合、エポキシ基を複数個有する化合物、水酸基を複数個有する化合物といった公知の架橋剤を用いることができる。
水酸基の場合、イソシアネート基を複数個有する化合物といった公知の架橋剤を用いることができる。
重合性不飽和炭化水素基の場合、有機過酸化物、多価メルカプタン、一級アミノ基を複数個有する化合物といった公知の架橋剤を用いることができる。
また、本発明の前記(4)の加熱消滅性材料は、上記共重合体(A)に、ポリオキシアルキレン構造が、20〜70質量%含まれることにより、200〜500℃の雰囲気下で10分よりも短い時間で前記硬化物の全質量の95質量%以上を消滅させることが容易にできるようになる場合がある。
また、本発明の前記(5)の加熱消滅性材料は、上記共重合体(A)が、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、ポリオキシアルキレンをエステル残基とする(メタ)アクリル酸エステルと、架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステルとの共重合であることにより、架橋性官能基を架橋させて強度が強い皮膜を形成したり、(メタ)アクリル酸エステルの側鎖アルキル(式1中のR4)を選ぶことにより、用途用法に応じた凝集力を得ることが容易にできるようになる。
また、本発明の前記(6)の加熱消滅性材料は、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの単独重合体のガラス転移温度(Tg)が20℃以下であることにより、本発明の加熱消滅性材料に粘着感が出るようになり、加熱消滅性材料の仮止め性、仮固定性が発現しやすくなる。
また、本発明の前記(7)の架橋性樹脂組成物は、上記共重合体(A)の数平均分子量が500〜500万であることにより、揮発性が強くなり過ぎず、本発明の消滅性材料をより安定的に扱うことが可能となり、また速やかな消滅がより確実になる。
また、本発明の前記(8)の架橋性樹脂組成物は、分解促進剤を含むことにより、より低温または短時間のうちに消滅させることができる。
また、本発明の前記(9)の加熱消滅性材料は、前記分解促進剤が過酸化物であることにより、分解促進剤に基づく分解残渣をも低く抑えることができる。
また、本発明の前記(10)の加熱消滅性材料は、前記分解促進剤がアゾ化合物であることにより、促進剤による分解促進と同時に、アゾ化合物の分解で発生する窒素ガスのため、分解物の揮発性を促進することができる。
また、本発明の前記(12)の加熱消滅性材料は、分解遅延剤を含むことにより、消滅時間および温度を各利用用途に適したものに制御することができる。
また、本発明の前記(13)の加熱消滅性材料は、前記分解遅延剤がメルカプト化合物、アミン化合物、有機錫、有機ホウ素のいずれかであることにより、本発明の加熱消滅性材料を構成しているポリオキシアルキレンの分解を遅らせることができる。
また、本発明の前記(14)の加熱消滅性材料は、重合性不飽和基を有する化合物を30質量%以下含有することにより、本発明の加熱消滅性材料の特性を維持しながら、更に速硬化性を得ることができる。
また、本発明の前記(15)の加熱消滅性材料は、20℃における粘度が1から500万mPa・sであることにより、通常の使用温度では劣化や分解が起こり難くペーストの形態を維持することができる。
また、本発明の前記(16)の加熱消滅性材料は、20℃における粘度が1〜100mPa・sであることにより、スピンコート法、引き上げ法、浸漬法などによって、所望の領
域に均一に形成することができる。
また、本発明の前記(17)の加熱消滅性材料は、20℃における粘度が500〜10万mPa・sであることにより、刷毛塗り法などによって所望の領域に形成することができ
る。
また、本発明の前記(18)の加熱消滅性材料は、20℃における粘度が20〜1000mPa・sであることにより、スクリーン印刷法などにより、所望のパターンをなすよう
に形成することができる。
また、本発明の前記(19)の加熱消滅性材料は、上記重合体(A)の数平均分子量が5000〜500万であることにより、硬化前であっても、好適に常温でシート形状等の固形物の形状を維持することができる。
また、本発明の前記(20)の加熱消滅性材料は、その硬化物が、酸素を含む雰囲気下では分解速度が高まり、より低温下で分解させることができるとともに、残渣の残留を低減することができる。この性質を利用して、この加熱消滅性材料は、本来の分解温度まで加熱することができない、酸素を含む雰囲気下で200〜400℃中の所定の温度に加熱することで消滅させることができ、種々の分野での適用が可能となる。
また、本発明の前記(21)の加熱消滅性材料は、その硬化物が、嫌気性雰囲気下では、分解速度が低下する。このため微細パターンの形成に用いるような場合には、高精度のパターン形成が可能となる。また、嫌気性雰囲気下では分解温度を高くすることができる。また、嫌気性雰囲気下で350〜500℃中の所定の温度に加熱して消滅させることにより、本来の分解温度では 分解しないようにすることができ、適用範囲を広くすることができる。
すなわち、雰囲気中の酸素濃度を高めていくことにより加熱温度を下げることができる。また、雰囲気中の酸素濃度を低下させれば大気中での加熱温度では分解せずより高い温度で分解を開始するようにさせることができる。したがって、雰囲気中の酸素濃度によって加熱消滅性材料の分解温度を広い範囲で調節することができる。
また、本発明の前記(22)の加熱消滅性材料は、その硬化物が、減圧下では、分解による生成物の揮発性が高まるため、残渣を少なくすることができる。また減圧下で5分以下に200〜500℃中の所定の温度に加熱することで消滅することにより、加熱時間を少なくすることができるため、加熱によってダメージを受けやすい材料にも適用可能となる。
また、本発明の前記(23)の加熱消滅性材料は、その硬化物が200〜300℃の温度雰囲気下で消滅することにより、光学部品の仮止め、低温半田を用いた半導体装置の実装工程などで消滅させることができるため、仮止めに用いたり、種々の用途に適用することができる。
また、本発明の前記(24)の加熱消滅性材料は、その硬化物が300〜400℃の温度雰囲気下で消滅することにより、鉛フリー半田を用いた半導体装置の実装工程などで消
滅させることができるため、仮止めに用いたり、種々の用途に適用することができる。
また、本発明の前記(25)の加熱消滅性材料は、その硬化物が400〜500℃の温度雰囲気下で消滅することにより、アルミニウム配線上に多孔質薄膜を形成するような場合にも適用可能であり、種々の用途に適用することができる。
本発明の加熱消滅性材料は、通常の使用温度では劣化や分解が起こり難く、その硬化物は比較的低温で加熱することにより短時間のうちに消滅させることができる。
以下に本発明を詳述する。
本発明の加熱消滅性材料は、下記一般式(1)で示される重合性単量体と他の重合性単量体とを重合させて得られ、側鎖、末端、主鎖のいずれかの部位に少なくともポリオキシアルキレン構造を有し、かつその側鎖もしくは末端に架橋性官能基を有する共重合体(A)と、架橋剤(B)とを含有するものである。
(式中、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ、水素およびアルキル基から選ばれる官能基を表し、R1、R2、R3およびR4は、同じ官能基で有っても良いし、異なる官能基を組み合わせても良い。アルキル基の場合、アルキル基とは異なる官能基が任意に置換していても良い。)
上記一般式(1)で示される重合性単量体としては、特に限定されないが、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、シクロへキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、イソオクチルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、イソノニルメタクリレート、イソミリスチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、エチル−α−メチルアクリレート、エチル−α−エチルアクリレート、エチル−α−ブチルアクリレート等が挙げられる。
上記一般式(1)で示される重合性単量体と重合させる他の重合性単量体としては、特
に限定されないが、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、シクロへキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソノニルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、スチレン、インデン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、p−クロロメチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−tert−ブトキシスチレン、ジビニルベンゼン、無水マレイン酸、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−ラウリルマレイミド等を挙げることができる。
上記共重合体(A)のポリオキシアルキレン構造としては、特に限定されないが、例えば、ポリオキシプロピレン構造、ポリオキシエチレン構造、ポリオキシテトラメチレン構造等が挙げられる。なかでも、ポリオキシプロピレン構造と、ポリオキシエチレン構造及び/又はポリオキシテトラメチレン構造との混合構造として用いることが好ましく、混合構造中のポリオキシプロピレン構造の含有率が50質量%以上であることがより好ましい。このような混合構造を用いれば、ポリオキシアルキレン構造の混合割合を調整することにより、消滅する温度と消滅するまでの時間とを調整することができる。また、固形のポリオキシエチレン及び/又はポリオキシテトラメチレンとの混合構造として用いると粘着性がなく、ホットメルトタイプの加熱消滅性材料から粘着性の加熱消滅性材料まで広く性状を変えることができ好ましい。
上記ポリオキシアルキレン構造とは、下記一般式(2)で表される繰り返し単位を2個以上有する構造を意味する。
式(2)中、nは1以上の整数を表し、R1n、R2nはn番目の置換基であって、水素、アルキル基、アリール基、アルケニル基、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、エーテル基、エステル基からなる群より選択される1種以上を組み合わせて得られる置換基を表す。
なお、上記一般式(2)で表される繰り返し単位が1個である場合には、本発明の加熱消滅性材料を加熱により完全に消滅させることが難しくなる。また、上記一般式(2)で表される繰り返し単位を2個以上有する構造に架橋点がなく他の構造により架橋されたゲ
ル状樹脂である場合であっても、架橋点間に上記ポリオキシアルキレン構造が存在する場合には、本発明の加熱消滅性材料に用いることができる。更に、上記ポリオキシアルキレン構造を含む共重合体は鎖延長剤を用いて鎖状に該構造を連結させていてもよい。
上記ポリオキシアルキレン構造としては特に限定されず、例えば、ポリメチレングリコール(ポリアセタール)、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブチレングリコール、及び、これら複数のセグメントを含むもの等が挙げられる。また、これより得られる、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド等が挙げられる。また、これら、ポリアルキレングリコールセグメントをグラフト鎖に有する(メタ)アクリルポリマーやポリスチレン等のビニル重合体等の構造が挙げられる。これら、複数の構造を組み合わせて用いてもよい。
上記ポリオキシアルキレン構造としては、少なくともポリオキシメチレン構造、ポリオキシエチレン構造、ポリオキシメチルエチレン構造、ポリオキシエチルエチレン構造、ポリオキシブチレン構造から選択される少なくとも1つのポリアルキレングリコールセグメントを有することが好ましい。
また、上記共重合体(A)におけるポリオキシアルキレン構造の含有量としては、特に限定されないが、20〜70質量%が好ましく、30〜65質量%がより好ましく、35〜60質量%がさらに好ましい。
上記共重合体(A)が有する架橋性官能基としては、特に限定されないが、例えば、加水分解性シリル基、イソシアネート基、エポキシ基、オキセタニル基、酸無水物基、カルボキシル基、水酸基、重合性不飽和炭化水素基等が挙げられる。なかでも、加水分解性シリル基、イソシアネート基、エポキシ基、オキセタニル基、酸無水物基、カルボキシル基、水酸基、重合性不飽和炭化水素基から選択される少なくとも1つであることが好ましく、加水分解性シリル基、エポキシ基、オキセタニル基から選択される少なくとも1つであることがより好ましく、加水分解性シリル基がさらに好ましい。これら架橋性官能基は単独種のもので用いてもよいし、2種以上を併用したものを用いてもよい。
上記共重合体(A)を得る方法には各種考えられるが、例えば、下記のような方法を挙げることができる。用途用法、所望の性状に応じて得る方法が選択されるが、共重合体(A)を得られる限り特に制限を受けない。
共重合体(A)を得るには、例えば、式1の単量体、式1の単量体との共重合性を示す共重合性官能基と式2の構造を有する化合物(C)、式1の単量体との共重合性を示す共重合性官能基と架橋性官能基を有する化合物(D)、を共重合させて本発明の共重合体(A)を得ることができる。
共重合体(A)を得る別の例としては、例えば、式1の単量体、式1の単量体との共重合性を示す共重合性官能基と式2の構造を有する化合物(C)、架橋性官能基を有する連鎖移動剤や架橋性官能基を有する重合開始剤、架橋性官能基を有する重合停止剤を共存させて共重合させて本発明の共重合体(A)を得ることができる。
共重合体(A)を得る別の例としては、例えば、式1の単量体、式1の単量体との共重合性を示す共重合性官能基と式2の構造を有する化合物(C)、式1の単量体との共重合性を示す共重合性官能基と架橋性官能基を有する化合物(D)を、架橋性官能基を有する連鎖移動剤や架橋性官能基を有する重合開始剤、架橋性官能基を有する重合停止剤を共存させて共重合させて本発明の共重合体(A)を得ることができる。
共重合体(A)を得る別の例としては、例えば、式1の単量体、式1の単量体との共重合性を示す共重合性官能基と式2の構造を有する化合物(C)、式1の単量体との共重合
性を示す共重合性官能基と架橋性官能基を有する化合物と結合を形成する官能基を有する化合物(E)を、共重合させて得られた重合体を架橋性官能基と化合物(E)に由来する官能基と結合を形成する架橋性官能基を有する化合物(F)を反応させて本発明の共重合体(A)を得ることができる。
共重合体(A)や上記に係る重合体を得る方法として、公知の方法が利用できる。公知の方法として例えば、フリーラジカル重合法、リビングラジカル重合法、イニファーター重合法、アニオン重合法、リビングアニオン重合法を挙げることができる。
なお、式1の単量体との共重合性を示す共重合性官能基と式2の構造を有する化合物(C)を以下に例示する。
また、式1の単量体との共重合性を示す共重合性官能基と架橋性官能基を有する化合物(D)としては、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルジメトキシシラン、グリシジルメタクリレート、3−メタクリロイロキシプロピルイソシアネート等が挙げられる。
化合物(E)としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−3−メチルブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2−[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル−2−ヒドロキシエチル−フタル酸、2−[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル−2−ヒドロキシプロピル−フタル酸等が挙げられる。
化合物(F)としては、化合物(E)の官能基が水酸基の場合、3−(トリメトキシシリル)プロピルイソシアネート、3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート無水マレイン酸等が挙げられる。また、化合物(E)の官能基がカルボキシル基の場合、グリシジル(メタ)アクリレート、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂等が挙げられる。
上記共重合体(A)の数平均分子量としては、特に限定されないが、500〜500万の範囲が好ましい。該数平均分子量が500より低い場合、揮発性が強くなり、本発明の加熱消滅性材料を安定的に扱うことが困難な場合がある。一方、500万を超えると凝集力に優れるものの、絡み合い効果により速やかな消滅が困難な場合がある。なお、数平均分子量が500〜5,000の範囲にあれば、本発明の加熱消滅性材料は、20℃における粘度が1〜500万mPa・sのペーストの形状を維持することができる。
また、数平均分子量が5,000を超えると、粘度が高くなる、即ち流動性が低くなり常温で固形物の形状となる。
詳細には、該数平均分子量は、本発明の加熱消滅性材料の使用用途、使用形態に応じて適宜選択されるものである。
以下に、本発明の加熱消滅性材料に含有される架橋剤(B)について説明する。
発明の架橋性樹脂組成物に含有される架橋剤(B)としては、例えば、上記共重合体(A)が有する架橋性官能基と反応して、それ自体が架橋体の構造中に取り込まれる作用を
有するもの(以下、架橋剤(B1)とも称する)と、上記共重合体(A)が有する架橋性官能基同士を反応させる触媒しての作用を有するもの(以下、架橋剤(B2)とも称する)がある。
また、上記の架橋剤(B1)と架橋剤(B2)の双方の作用を有する架橋剤(B3)がある。
架橋剤(B1)としては、特に限定されないが、具体的には以下のものが挙げられる。
上記オキセタニル基を有する共重合体(A)を架橋させる架橋剤であって、例えば、紫外線や可視光により酸が発生する光カチオン開始剤、熱カチオン開始剤である。
上記イソシアネート基を有する共重合体(A)を架橋させる架橋剤であって、例えば、水酸基を複数個持つ化合物やアミノ基を複数個持つ化合物等の活性水素を複数個持つ化合物が挙げられる。上記水酸基を複数個持つ化合物としては、例えば、エチレングリコール、ブチレングリコール、グリセリン、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ペンタエリスリトール、ポリエステルポリオール等が挙げられる。上記アミノ基を複数個持つ化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、α,ω−ジアミノプロピレングリコール等が挙げられる。
架橋剤(B2)としては、特に限定されないが、具体的には以下のものが挙げられる。
上記加水分解性シリル基を架橋させる架橋剤として、例えば、下記式(3)で表される官能基を有する光反応性触媒、紫外線や可視光により酸が発生する光カチオン開始剤、有機金属化合物、アミン系化合物、酸性リン酸エステル、テトラアルキルアンモニウムハライド(ハライド:フルオリド、クロライド、ブロマイド、ヨウダイド)、カルボキシル基等の有機酸、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸等が挙げられる。なかでも、下記式(3)で表される官能基を有する光反応性触媒が好適である。
式(3)中、mは2〜5の整数を表し、Y(m)は周期表のIVB族、VB族又はVIB族
の原子を表し、Zは水素基、炭化水素基、メルカプト基、アミノ基、ハロゲン基、アルコキシル基、アルキルチオ基、カルボニルオキシ基又はオキソ基を表す。
上記式(3)で表される官能基を有する光反応触媒は、上記式(3)で表される官能基のうち、異なるものを複数種有していてもよい。
上記一般式(3)で表される官能基としては、例えば、酸素、硫黄、窒素、リン及び炭素からなる群より選択されるY(m)で示される原子に対し、カルボニル基が2個結合した
化合物であって、Y(m)で示される原子の価数に応じて適宜、Zで示される炭化水素基又
はオキシド基を有するもの等が挙げられる。
上記炭化水素基としては、例えば、脂肪族系炭化水素基、不飽和脂肪族系炭化水素基、芳香族系炭化水素基等が挙げられる。これらの炭化水素基は、本発明の目的を阻害しない範囲でアミノ基、水酸基、エーテル基、エポキシ基、重合性不飽和基、ウレタン基、ウレア基、イミド基、エステル基等の置換基を有していても良い。また、異なる炭化水素基を組み合わせて用いてもよい。
上記一般式(3)で表される官能基を有する光反応触媒は、環状化合物であってもよい。このような環状化合物としては、例えば、環状鎖の中に1個又は2個以上の同種又は異種の上記一般式(3)で表される官能基を有する化合物等が挙げられる。更に、複数個の同種又は異種の上記環状化合物を適当な有機基で結合した化合物や、複数個の同種又は異種の上記環状化合物をユニットとして少なくとも1個以上含む双環化合物等も用いることができる。
上記一般式(3)で表される官能基を有する光反応触媒としては、Y(m)で表される原
子が酸素原子の場合には、例えば、酢酸無水物、プロピオン酸無水物、ブチル酸無水物、イソブチル酸無水物、バレリック酸無水物、2−メチルブチル酸無水物、トリメチル酢酸無水物、ヘキサン酸無水物、ヘプタン酸無水物、デカン酸無水物、ラウリル酸無水物、ミリスチリル酸無水物、パルミチン酸無水物、ステアリル酸無水物、ドコサン酸無水物、クロトン酸無水物、アクリル酸無水物、メタクリル酸無水物、オレイン酸無水物、リノレイン酸無水物、クロロ酢酸無水物、ヨード酢酸無水物、ジクロロ酢酸無水物、トリフルオロ酢酸無水物、クロロジフルオロ酢酸無水物、トリクロロ酢酸無水物、ペンタフルオロプロピオン酸無水物、ヘプタフルオロブチル酸無水物、コハク酸無水物、メチルコハク酸無水物、2,2−ジメチルコハク酸無水物、イソブチルコハク酸無水物、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、ヘキサヒドロ−4−メチルフタル酸無水物、イタコン酸無水物、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物、マレイン酸無水物、2−メチルマレイン酸無水物、2,3−ジメチルマレイン酸無水物、1−シクロペンテン−1,2−ジカルボン酸無水物、グルタル酸無水物、1−ナフチル酢酸無水物、安息香酸無水物、フェニルコハク酸無水物、フェニルマレイン酸無水物、2,3−ジフェニルマレイン酸無水物、フタル酸無水物、4−メチルフタル酸無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ジ無水物、4,4’−(ヘキサフルオロプロピリデン)ジフタル酸無水物、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸無水物、1,8−ナフタレンジカルボン酸無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸無水物等;マレイン酸無水物とラジカル重合性二重結合を持つ化合物の共重合体として、例えば、マレイン酸無水物と(メタ)アクリレートの共重合体、マレイン酸無水物とスチレンの共重合体、マレイン酸無水物とビニルエーテルの共重合体等が挙げられる。これらのうち市販品としては、例えば、旭電化社製のアデカハードナーEH−700、アデカハードナーEH−703、アデカハードナーEH−705A;新日本理化社製のリカシッドTH、リカシッドHT−1、リカシッドHH、リカシッドMH−700、リカシッドMH−700H、リカシッドMH、リカシッドSH、リカレジンTMEG;日立化成社製のHN−5000、HN−2000;油化シェルエポキシ社製のエピキュア134A、エピキュアYH306、エピキュアYH307、エピキュアYH308H;住友化学社製のスミキュアーMS等が挙げられる。
上記一般式(3)で表される官能基を有する光反応触媒としては、Y(m)で表される原
子が窒素原子の場合には、例えば、コハク酸イミド、N−メチルコハク酸イミド、α,α−ジメチル−β−メチルコハク酸イミド、α−メチル−α−プロピルコハク酸イミド、マレイミド、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−プロピルマレイミド、N−tert−ブチルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−(2−クロロフェニル)マレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−(1−ピレニル)マレイミド、3−メチル−N−フェニルマレイミド、N,N’−1,2−フェニレンジマレイミド、N,N’−1,3−フェニレンジマレイミド、N,N’−1,4−フェニレンジマレイミド、N,N’−(4−メチル−1,3−フェニレン)ビスマレイミド、1,1’−(メチレンジ−1,4−フェニレン)ビスマレイミド、フタルイミド、N−メチルフタルイミド、N−エチルフタルイミド、N−プロピルフタルイミド、N−フェニルフタルイミド、N−ベンジルフタルイミド、ピロメリット酸ジ
イミド等が挙げられる。
上記一般式(3)で表される官能基を有する光反応触媒としては、Y(m)で表される原
子がリン原子の場合には、例えば、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキシド等が挙げられる。
上記一般式(3)で表される官能基を有する光反応触媒としては、Y(m)で表される原
子が炭素原子の場合には、例えば、2,4−ペンタンジオン、3−メチル−2,4−ペンタンジオン、3−エチル−2,4−ペンタンジオン、3−クロロ−2,4−ペンタンジオン、1,1,1−トリフルオロ−2,4−ペンタンジオン、1,1,1,5,5,5−ヘキサフルオロ−2,4−ペンタンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、1−ベンゾイルアセトン、ジベンゾイルメタン等のジケトン類;ジメチルマロネート、ジエチルマロネート、ジメチルメチルマロネート、テトラエチル1,1,2,2−エタンテトラカルボン酸等のポリカルボン酸エステル類;メチルアセチルアセトナート、エチルアセチルアセトナート、メチルプロピオニルアセテート等のα−カルボニル−酢酸エステル類等が挙げられる。
上記一般式(3)で表される官能基を有する光反応触媒のなかでも、ジアシルフォスフィンオキシド又はその誘導体は、消滅後の残渣が極めて少ないことから特に好適に用いられる。
上記一般式(3)で表される官能基を有する光反応触媒の配合量の好ましい使用量としては、上記加水分解性シリル基を有する共重合体(A)100重量部に対して0.01重量部、好ましい上限は30重量部である。0.01重量部未満であると、光反応性を示さなくなることがあり、30重量部を超えると、加水分解性シリル基を有する共重合体(A)を含有する組成物の光透過性が低下して、光を照射しても表面のみが架橋、硬化し、深部は架橋、硬化しないことがある。より好ましい下限は0.1重量部、より好ましい上限は20重量部である。
上記有機金属化合物として、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫フタレート、ビス(ジブチル錫ラウリン酸)オキサイド、ジブチル錫ビスアセチルアセトナート、ジブチル錫ビス(モノエステルマレート)、オクチル酸錫、ジブチル錫オクトエート、ジオクチル錫オキサイド等の錫化合物、テトラ−n−ブトキシチタネート、テトライソプロポキシチタネート等のアルキルオキシチタネート等が挙げられる。
上記重合性不飽和基を有する共重合体(A)を架橋させる架橋剤としては、例えば、過酸化物、アゾ化合物等の熱ラジカル型開始剤;紫外線や可視光による光ラジカル開始剤;熱又は光ラジカル開始剤とメルカプト基を複数個持つ化合物を組み合わせてなる開始剤系等が挙げられる。
上記熱ラジカル開始剤としては、例えば、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、キュメンハイドロパーオキサイド、tert−ヘキシルハイドロパーオキサイド、tert−ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類、α,α’−ビス(tert−ブチルペ
ルオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、ジキュミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、tert−ブチルキュミルパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3等のジアルキルパーオキサイド類;ケトンパ
ーオキサイド類、パーオキシケタール類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシジカーボネート類、パーオキシエステル類等の有機過酸化物、又は、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビ
ス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物等が挙げられる。
上記光ラジカル開始剤としては、例えば、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、α−ヒドロキシ−α,α’−ジメチルアセトフェノン、メトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン等のアセトフェノン誘導体化合物;ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物;ベンジルジメチルケタール等のケタール誘導体化合物;ハロゲン化ケトン;アシルフォスフィンオキシド;アシルフォスフォナート;2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−N,N−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−1−ブタノン;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキシドビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド;ビス(η5−シクロペンタジエニル)−ビス(ペンタフルオロフェニル)−チタニウム、ビス(η5−シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(1H
−ピリ−1−イル)フェニル]−チタニウム;アントラセン、ペリレン、コロネン、テト
ラセン、ベンズアントラセン、フェノチアジン、フラビン、アクリジン、ケトクマリン、チオキサントン誘導体、ベンゾフェノン、アセトフェノン、2−クロロチオキサンソン、2,4−ジメチルチオキサンソン、2,4−ジエチルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、2種以上併用されてもよい。
上記エポキシ基を有する共重合体(A)を架橋させる架橋剤としては、例えば、紫外線や可視光により酸が発生する光カチオン開始剤、熱カチオン開始剤、アミン化合物系硬化剤、アミド系硬化剤、酸無水物系硬化剤、メルカプト系硬化剤、ケチミンやDICY等の熱潜在性硬化剤、カルバモイルオキシイミノ基等を有する光アミン発生剤等が挙げられる。
上記光カチオン触媒としては、例えば、鉄−アレン錯体化合物、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ピリジニウム塩、アルミニウム錯体/シラノール塩、トリクロロメチルトリアジン誘導体等が挙げられる。このうち、オニウム塩やピリジニウム塩の対アニオンとしては、例えば、SbF6 、PF6 、AsF6
BF4 、テトラキス(ペンタフルオロ)ボレート、トリフルオロメタンスルフォネート
、メタンスルフォネート、トリフルオロアセテート、アセテート、スルフォネート、トシレート、ナイトレート等が挙げられる。これらの光カチオン触媒のうち市販されているものとしては、例えば、イルガキュアー261(チバガイギー社製)、オプトマーSP−150(旭電化工業社製)、オプトマーSP−151(旭電化工業社製)、オプトマーSP−170(旭電化工業社製)、オプトマーSP−171(旭電化工業社製)、UVE−1014(ゼネラルエレクトロニクス社製)、CD−1012(サートマー社製)、サンエイドSI−60L(三新化学工業社製)、サンエイドSI−80L(三新化学工業社製)、サンエイドSI−100L(三新化学工業社製)、CI−2064(日本曹達社製)、CI−2639(日本曹達社製)、CI−2624(日本曹達社製)、CI−2481(日本曹達社製)、RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074(ローヌ・プーラン社製)、UVI−6990(ユニオンカーバイド社製)、BBI−103(ミドリ化学社製)、MPI−103(ミドリ化学社製)、TPS−103(ミドリ化学社製)、MDS−103(ミドリ化学社製)、DTS−103(ミドリ化学社製)、NAT−103(ミドリ化学社製)、NDS−103(ミドリ化学社製)等が挙げられる。これ
らの光カチオン触媒は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記熱カチオン硬化剤としては、例えば、アルキル基を少なくとも1個有するアンモニウム塩、スルホニウム塩、ヨウドニウム塩、ジアゾニウム塩、三フッ化ホウ素・トリエチルアミン錯体等が挙げられる。これらの塩類の対アニオンとしては、例えば、SbF6
、PF6 、AsF6 、BF4 、テトラキス(ペンタフルオロ)ボレート、トリフルオ
ロメタンスルフォネート、メタンスルフォネート、トリフルオロアセテート、アセテート、スルフォネート、トシレート、ナイトレート等のアニオンが挙げられる。
上記光アミン発生剤としては、例えば、カルバモイルオキシイミノ基を有する化合物、コバルトアミン錯体、カルバミン酸−o−ニトロベンジル、o−アシルオキシム等が挙げられる。
架橋剤(B3)としては、特に限定されないが、α,ω−ジアミノポリオキシプロピレン等が挙げられる。
また、本発明の加熱消滅性材料には、分解促進剤又は分解遅延剤を含ませることによって、その分解速度及び分解温度を、使用用途、使用形態に応じて適宜制御することができる。
分解促進剤としては、特に限定されないが、アゾジカルボンアミドなどのアゾ化合物、硫酸鉄、硝酸ナトリウム、ナフテン酸コバルト等の重金属化合物;シュウ酸、リノレイン酸、アスコルビン酸等のカルボン酸類;ハイドロキノン、過酸化物、酸化錫等が挙げられる。
上記過酸化物としては、特に限定されず、無機過酸化物であっても有機過酸化物であっても良い。具体的には、無機過酸化物として、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸アンモニウム、過ヨウ素酸カリウム等を等を挙げることができる。
有機過酸化物としては特に限定されないが、本発明の加熱消滅性材料に貯蔵安定性を要する場合には、10時間半減期温度が100℃以上であるものが好適である。10時間半減期温度が100℃以上の有機過酸化物としては、例えば、P−メンタンハイドロキシパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロキシパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロキシパーオキサイド、クメンハイドロキシパーオキサイド、t−ヘキシルハイドロキシパーオキサイド、t−ブチルハイドロキシパーオキサイド等のハイドロキシパーオキサイド;ジクミルパーオキサイド、α、α’−ビス(t-ブチルパ
ーオキシ−m−イソプロピルベンゼン)、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3等のジアルキルパーオキサイド;1,1−ビス(t−へキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシ
シクロヘキシル)プロパン等のパーオキシケタール;t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(m−トルイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(m−ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブ
チルパーオキシベンゾエート、ビス−t−ブチルパーオキシイソフタレート、t−ブチルパーオキシアリルモノカーボネート等のパーオキシエステル等を挙げることができる。
上記アゾ化合物としては、特に限定されないが、具体的には、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2−アゾビス(4―メトキシ−2,4―ジメチルヴァレロニトリル)、2,2−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)等を挙げることができる。
なお、上記過酸化物およびアゾ化合物を含有することにより、本発明の加熱消滅性材料を加熱して消滅させた後の炭化物の残渣の発生も抑制することができる。特に過酸化物のなかでも、灰分残渣の発生を抑制することができることから、有機過酸化物が好ましい。
上記分解遅延剤としては、特に限定されないが、メルカプト化合物、アミン化合物、有機錫、有機ホウ素等が挙げられる。
上記メルカプト化合物としては、特に限定されないが、具体的には、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、1−オクタンチオール、ドデカンチール、シクロペンタンチオール、シクロヘキサンチオール、1,3−プロパンジオール等を挙げることができる。
上記アミン化合物としては、特に限定されないが、具体的には、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ドデシルアミン、イソプロピルアミン、ヘキサメチレンジアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、アニリン、メチルアニリン等を挙げることができる。
上記有機錫としては、特に限定されないが、具体的には、ジメチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジウラレート、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ビス(2,4−ペンタンジオン)、ジラウリル錫ジウラレート等を挙げることができる。
上記有機ホウ素としては、特に限定されないが、具体的には、トリメチルボレート、トリプロピルボレート、トリブチルボレート、トリメトキシボロキシン、トリメチレンボレート等を挙げることができる。
本発明の加熱消滅性材料における、上記分解促進剤及び分解遅延剤の含有量としては、特に限定されず、その使用用途、使用形態に応じて適宜選択されるものであるが、具体的には、加熱消滅性材料に対し、1〜10質量%含有することが好ましい。
また、本発明の加熱消滅性材料は、重合性不飽和基を有する化合物を30質量%以下含有することにより、速硬化性が付与される。
重合性不飽和基を有する化合物の重合性不飽和基としては、特に限定されないが、例えば、スチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニルエステル基、ビニロキシ基等を挙げることができる。
上記スチリル基を持つ化合物として、特に限定されないが、例えば、スチレン、インデン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、p−クロロメチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−tert−ブトキシスチレン、ジビニルベンゼン等を挙げることができる。
上記アクリル基又はメタクリロイル基を持つ化合物として、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メ
タ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−3−メチルブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、2−[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル−2−ヒドロキシエチル−フタル酸、2−[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル−2−ヒドロキシプロピル−フタル酸、等を挙げることができる。
上記ビニルエステル基を持つ化合物として、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、安息香酸ビニル、珪皮酸ビニル等を挙げることができる。
上記ビニロキシ基を有する化合物として、例えば、n−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、tert−アミルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、2−クロロエチルビニルエーテル、エチレングリコールブチルビニルエーテル、トリエチレングリコールメチルビニルエーテル、安息香酸(4−ビニロキシ)ブチル、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ブタン−1,4−ジオール−ジビニルエーテル、ヘキサン−1,6−ジオール−ジビニルエーテル、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール−ジビニルエーテル、イソフタル酸ジ(4−ビニロキシ)ブチル、グルタル酸ジ(4−ビニロキシ)ブチル、コハク酸ジ(4−ビニロキシ)ブチルトリメチロールプロパントリビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール−モノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、3−アミノプロピルビニルエーテル、2−(N,N−ジエチルアミノ)エチルビニルエーテル、ウレタンビニルエーテル、ポリエステルビニルエーテル等を挙げることができる。
また、本発明の加熱消滅性材料は、液状樹脂を含有していてもよい。液状樹脂を含有することにより、本発明の加熱消滅性材料の消滅開始温度を下げることができ、200℃以上で速やかに消滅させることができる。上記液状樹脂としては、加熱消滅性材料の形状維持、消滅温度を考慮して沸点が100℃以上の化合物であれば特に限定されず、例えば、ポリエチレングリコールオリゴマー、ポリプロピレンオリゴマー、ポリテトラメチレングリコールオリゴマー、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、グリセリンモノオレイル酸エステル等が挙げられる。
また、本発明の加熱消滅性材料は、酸化チタン、アルミナ、コロイダル炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、シリカ、表面処理シリカ、珪
酸カルシウム、無水珪素、含水珪素、マイカ、表面処理マイカ、タルク、クレー、表面処理タルク、窒化ホウ素、窒化アルミナ、窒化炭素、カーボンブラック、ホワイトカーボン、ガラス短繊維、ガラスビーズ、ガラスバルーン、シラスバルーン、アクリルビーズ、ポリエチレンビーズ等のフィラー類を含有してもよい。これらを含有することにより、シート、または硬化物の凝集力が向上する。ただし、これらは必ず無機残渣となるものであることから、その含有量は必要最小限に抑えるべきである。
さらに、本発明の加熱消滅性材料は、シランカップリング剤を含有してもよい。
上記シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N’−ビス−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジア
ミン、N,N’−ビス−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、N,N’−ビス−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]ヘキサエチレンジアミン、N,N’−ビス−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]ヘキサエチレンジアミン等が挙げられる。
また、本発明の加熱消滅性材料は、チタンカップリング剤を含有してもよい。
上記チタンカップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピル−n−ドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルピロホシフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトライソプロピルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジ−トリドデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルピロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルピロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート等が挙げられる。
さらに、本発明の加熱消滅性材料は、粘着性を高める目的でロジン系、ロジンエステル系、不均化ロジンエステル系、水添ロジンエステル系、重合ロジンエステル系、テルペン樹脂系、テルペンフェノール樹脂系、芳香族変性テルペン樹脂系、C5・C9石油樹脂系、水添石油樹脂系、フェノール樹脂系、クマロン−インデン樹脂系、ケトン樹脂系、キシレン樹脂系等の粘着付与樹脂を含有してもよい。
また、本発明の加熱消滅性材料は、更に、用途、用法に応じて、タレ防止剤、酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、溶剤、香料、顔料、染料等を含有してもよい。
本発明の加熱消滅性材料の形状としては、常温でペースト状でも、固形状であってもよい。
常温でペースト状である場合の、本発明の加熱消滅性材料の粘度は、20℃において1から500万mPa・sの範囲であれば、特に限定されるものではないが、使用目的、使用形態、等に応じて適した粘度に選択、調製することができる。
例えば、本発明のペースト状加熱消滅性材料を、スピンコート法、引き上げ法、浸漬法などによって、所望の領域に均一に形成するには、20℃における粘度が1〜100mPa
・sであることが好ましい。
また、本発明のペースト状加熱消滅性材料を、刷毛塗り法などによって所望の領域に形成するには、20℃における粘度が500〜10万mPa・sであることが好ましい。
また、本発明のペースト状加熱消滅性材料を、スクリーン印刷法などにより所望のパタ
ーンをなすように形成するには、20℃における粘度が20〜1000mPa・sであるこ
とが好ましい。
常温でペースト状である場合、本発明の加熱消滅性材料は、含まれている、架橋性官能基を有する共重合体(A)を架橋剤を用いて、部分的に架橋させ、マイクロゲル状の形態とすることができる。
常温でペースト状である、本発明の加熱消滅性材料は、板状の基材等に塗布して、基材等により補強された、シート形状としてもよい(加熱消滅性シートとも称する)。
例えば、ポリエチレンテレフタレートシート、ポリイミドシート等の耐熱性樹脂シート;金属フィルム等の基材により補強したサポートタイプとして用いる。また、紙、プラスチック又はガラス等を素材とする織布又は不織布に含浸させてシート形状を維持させてもよい。
常温で固形状である場合、塊状であってもシート形状であってもよい。
シートの形態をとる、本発明の加熱消滅性材料を製造する方法としては特に限定されず、例えば、溶剤キャスト法、押出塗工法、カレンダー法、UV塗工重合法等の公知の方法を用いることができる。
シートの形態をとる、本発明の加熱消滅性材料を溶剤キャスト法により製造する方法としては、例えば、溶剤に原料となる樹脂、必要に応じて架橋剤やフィラー等の添加剤を溶解・分散させ、得られた溶液を離型処理したフィルムにキャストし、溶剤を乾燥除去する方法等が挙げられる。
シートの形態をとる、本発明の加熱消滅性材料をホットメルト塗工法により製造する方法としては、例えば、原料となる樹脂、必要に応じて架橋剤やフィラー等の添加剤を加熱混合・分散させ、Tダイ等を通してホットメルト塗工する方法等が挙げられる。
シートの形態をとる、本発明の加熱消滅性材料をUV塗工重合法により製造する方法としては、例えば、光架橋性官能基を有する原料樹脂、架橋性官能基に応じて選ばれる開始剤又は架橋剤と必要に応じて充填材等の各種添加剤を混合した組成物を、塗工しながら光開始剤を活性出来る光を照射する方法等を挙げることができる。
上記光照射に用いられるランプとしては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ等が用いられる。この場合において、光カチオン重合開始剤に感光する波長領域の光が含まれる場合は、適宜フィルター等によって、その光をカットして照射することもできる。
また、加熱消滅性シートの形態をとる、本発明の加熱消滅性材料をUV塗工重合法により製造する場合には、予め原料組成物に増感剤を添加してもよい。上記増感剤としては、例えば、アントラセン誘導体、チオキサントン誘導体等が挙げられる。
また、加熱消滅性シートの形態をとる、本発明の加熱消滅性材料を熱重合法により製造する方法としては、例えば、熱架橋性官能基を有する原料樹脂、架橋性官能基に応じて選ばれる開始剤又は架橋剤と必要に応じて充填材等の各種添加剤を混合した組成物を、塗工しながら加熱して重合又は架橋する方法等が挙げられる。この場合の加熱方法としては、例えば、ホットプレート、加熱プレス装置、乾燥オーブン、ヒートガン、赤外線加熱装置、誘電加熱装置、誘導加熱装置、超音波加熱装置等を挙げることができる。なお、用いる架橋性官能基が目的に応じて複数に渡る場合には、複数の製造方法を組み合わせて用いてもよい。
本発明の加熱消滅性材料は、架橋化のためのエネルギーの付与等を行うことにより、架橋硬化して、架橋硬化物が得られる。
本発明の加熱消滅性材料を架橋硬化させるには、熱による熱架橋や、光による光架橋が挙げられる。
但し熱架橋の場合、過熱により、本発明の加熱消滅性材料中の共重合体(A)が分解消失することがあるため注意を要する。このような理由から、本発明加熱消滅性材料の架橋硬化には光架橋が好ましい。
本発明の加熱消滅性材料を光架橋により架橋硬化させる場合には、該加熱消滅性材料の架橋反応を活性化できる光を照射する方法等を挙げることができる。
上記光照射に用いられるランプとしては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ等が用いられる。この場合において、光カチオン重合開始剤に感光する波長領域の光が含まれる場合は、適宜フィルター等によって、その光をカットして照射することもできる。
また、本発明の加熱消滅性材料を光架橋により架橋硬化させる場合には、該加熱消滅性材料に増感剤を添加してもよい。上記増感剤としては、例えば、アントラセン誘導体、チオキサントン誘導体等が挙げられる。
また、本発明の加熱消滅性材料を熱架橋により架橋硬化させる場合には、該加熱消滅性材料を加熱する方法、装置等を挙げることができる。この場合の加熱方法、装置としては、例えば、ホットプレート、加熱プレス装置、乾燥オーブン、ヒートガン、赤外線加熱装置、誘電加熱装置、誘導加熱装置、超音波加熱装置等を挙げることができる。
本発明の加熱消滅性材料またはその硬化物は、200〜500℃中の所定の温度に加熱することにより10分以内に重量の95%以上が消滅するものであれば、特に限定されるものではないが、使用目的、使用形態、等に応じて適した分解温度等に選択、調製することができる。
例えば、200〜300℃の温度雰囲気下で消滅することにより、光学部品の仮止め、低温半田を用いた半導体装置の実装工程などで消滅させることができるため、仮止めに用いたり、種々の用途に適用することができる。
また、300〜400℃の温度雰囲気下で消滅することにより、鉛フリー半田を用いた半導体装置の実装工程などで消滅させることができるため、仮止めに用いたり、種々の用途に適用することができる。
さらに、400〜500℃の温度雰囲気下で消滅することにより、アルミニウム配線上に多孔質薄膜を形成するような場合にも適用可能であり、種々の用途に適用することができる。
また、本発明の加熱消滅性材料またはその硬化物は、酸素を含む雰囲気下では200〜400℃中の所定の温度で、嫌気性雰囲気下では350〜500℃中の所定の温度で、減圧下では5分以下に200〜500℃中の所定の温度で、それぞれ加熱することにより消滅する。このような、加熱の際の雰囲気下の違いによって、その分解温度範囲が変化する特性を生かし、様々な用途に適宜利用できる。
本発明の加熱消滅性材料またはその硬化物は、150℃以下の温度では分解が起こり難く、200〜500℃という比較的低温域において速やかに分解し固体部分のほとんどが消滅する。このため、加熱することにより、容易に被着体等から除くことができ、また、被着体等に熱的な影響も少ない。本発明の加熱消滅性材料は、例えば、ガラス繊維を仮固
定するバインダ−等の仮固定材として用いて使用後には加熱して仮固定を解除したり、合わせガラス用中間膜やプラズマディスプレイ熱伝導シート、壁紙、線路のジャリ固定、石材固定、石膏ボード等を固定する粘着剤として用いてリサイクル時には加熱することにより部材を傷めることなく回収できるようにしたり、接点間に介在させたり一方の接点を固定しておき所定温度で消滅して接点を閉じるようにした温度センサーや、金属表面保護シート、防さび用被覆材、研磨したサンプルを一時的に固定するための固定ペーストや固定シート、半導体チップや基板の補強に用いられるアンダーフィルとして用い、必要に応じて加熱して取り除いたり、レーザーアブレーション用レジスト等に用いてレジストパターン形成させたりすることができる。
本発明に係る加熱消滅性材料の用途は上記に限定されるものではない。この加熱消滅性材料は、例えば、被処理物を加工する際に加工部分の周囲の汚染を防止するためのマスキング剤として好適に用いられる。このようなマスキング剤は、例えば電子部品用基板や電子部品チップにレーザー加工によりエッチングしたり、貫通孔を形成したりする場合に、加工部分の周囲を覆うマスキング材として好適に用いられる。
従来、このようなマスキング材としては、再剥離性の粘着テープが用いられていたが、再剥離性の粘着テープからなるマスキング材では加工後に剥離する必要があった。これに対して、本発明に係る加熱消滅性材料をマスキング材として用いた場合には、加工後に、加熱することにより容易に除去することができる。加えて、本発明に係る加熱消滅性材料が透光性を有するように構成されている場合には、加工部分をも覆うようにマスキング材を適用したとしても、レーザー等により加工することができる。従って、加工部分及びその周囲を含めた領域にマスキング材を適用すればよいだけであるため、作業性が高められる。のみならず、本発明に係る加熱消滅性材料は、無溶剤でキャスティングし得るため、マスキング材として被処理物表面に容易に適用することができる。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
参考例1:共重合体(A1)の調整
撹拌機、冷却器、温度計及び窒素ガス導入口を備えた1Lセパラブルフラスコに、ラウリルメタクリレート(東京化成社製)50g、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(日本油脂性、ブレンマーPP-1000)50g、3-メタクリロイロキシプロピルトリメトキ
シシラン(信越化学社製KBM-503)1g、ラウリルメルカプタン(和光純薬社製)2g及び
酢酸エチル100gを投入して、混合した。モノマー混合溶液を窒素ガスを用いて20分間
バブリングすることによって溶存酸素を除去した後、セパラブルフラスコ系内を窒素ガスで置換し、撹拌しながら還流に達するまでに昇温した。還流した後、重合開始剤として1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.024gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を、重合系に投入した。1時間後、1,1−ジ(t−ヘキ
シルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.036gを1gの酢酸エチルで
希釈した溶液を投入した。さらに、重合開始後、2、3及び4時間後、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド0.048g, 0.12g, 及び0.36gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を投入した。一回目の重合開始剤投入から7時間後、室温まで冷却し重合を終了させた。数平均分子量約1万(ゲルパーミエションクロマトグラフィーによる、分子量はポリスチレン換算)のアルコキシシリル基含有の共重合体(A1)の酢酸エチル溶液を
得た。
ロータリーエバポレーターを用いて酢酸エチルを減圧除去して、粘度5万mPa・sの液状樹脂を得た。
参考例2:共重合体(A2)の調整
撹拌機、冷却器、温度計及び窒素ガス導入口を備えた1Lセパラブルフラスコに、ラウリルメタクリレート(東京化成社製)30g、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(日本油脂性、ブレンマーPP-1000)50g、ヒドロキシエチルメタクリレート(和光純
薬社製)3g、ラウリルメルカプタン(和光純薬社製)2g及び酢酸エチル100gを投入して、混合した。モノマー混合溶液を窒素ガスを用いて20分間バブリングすることによって溶存酸素を除去した後、セパラブルフラスコ系内を窒素ガスで置換し、撹拌しながら還流に達するまでに昇温した。還流した後、重合開始剤として1,1−ジ(t−ヘキシルパ
ーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.024gを1gの酢酸エチルで希釈し
た溶液を、重合系に投入した。1時間後、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.036gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を投入した。さらに、重合開始後、2、3及び4時間後、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド0.048g, 0.12g,及び0.36gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を投入した。一
回目の重合開始剤投入から7時間後、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製、カレンズMOI)2gを添加し、さらに2時間反応させた後、室温まで冷却し重
合を終了させた。数平均分子量約1万(ゲルパーミエションクロマトグラフィーによる、分子量はポリスチレン換算)の重合性不飽和炭化水素基含有共重合体の酢酸エチル溶液を得た。
ロータリーエバポレーターを用いて酢酸エチルを減圧除去して、粘度5万mPa・sの液状樹脂を得た。
実施例1:
0.2Lビーカー中で、上記共重合体(A1)、架橋剤(B)ジアシルフォスフィンオキ
シド化合物(チバスペシャリティーケミカル社製、イルガキュアー819)1gを、遮光下、攪拌棒を用いて均一になるまで混合し、窒素を10分間バブリングして溶存酸素を除去して、本発明の加熱消滅性材料(架橋性組成物)を得た。
得られた材料(組成物)をアルミニウム板上に100μmの厚みになるように塗布した。高圧水銀灯を用いて365nmの紫外線を得られた被塗物に照射強度が強度10mW/cm2となるよう照度を調節して60秒間照射した。紫外線を照射後、80℃で30分間
養生し、該加熱消滅性材料(架橋性組成物)の架橋皮膜を得た。
(250℃及び400℃に加熱した場合の、消滅時間の評価)
上記の得られた架橋皮膜を5mm×5mmにカットしたサンプルを、所定の温度に設定したホットプレート上に載せた。目視により架橋皮膜が消滅するまでの時間を測定した。また、消滅後にアルミニウム板上に残留した残渣の重量を測定し、加熱による重量の減少率を算出した。結果を以下に示す。
250℃ 消滅時間 60秒 重量減少率 98%
400℃ 消滅時間 15秒 重量減少率 98%
実施例2:
0.2Lビーカー中で、上記共重合体(A2)、架橋剤(B)ジアシルフォスフィンオキ
シド化合物(チバスペシャリティーケミカル社製、イルガキュアー819)1gを、遮光下、攪拌棒を用いて均一になるまで混合し、窒素を10分間バブリングして溶存酸素を除去して、本発明の加熱消滅性材料(架橋性組成物)を得た。
得られた材料(組成物)を実施例1と同様にして100μmの塗膜を作成し、高圧水銀灯
を用いて356nmの紫外線強度が10mW/cm2となるようにして60秒間照射して、架橋皮膜を得
た。
(250℃及び400℃に加熱した場合の、消滅時間の評価)
得られた架橋皮膜を実施例1と同様に、250℃及び400℃に加熱した場合の消滅時間、消滅後に残留した残渣の重量を測定した。結果を以下に示す。
250℃ 消滅時間 60秒 重量減少率 98%
400℃ 消滅時間 15秒 重量減少率 98%
参考例3:共重合体(A3)の調整
撹拌機、冷却器、温度計及び窒素ガス導入口を備えた1Lセパラブルフラスコに、iso-ブチルメタクリレート(東京化成社製)80g、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(日本油脂性、ブレンマーPP-1000)20g、3-メタクリロイロキシプロピルトリメト
キシシラン(信越化学社製KBM-503)1g、ラウリルメルカプタン(和光純薬社製)2g及び酢酸エチル100gを投入して、混合した。モノマー混合溶液を窒素ガスを用いて20分
間バブリングすることによって溶存酸素を除去した後、セパラブルフラスコ系内を窒素ガスで置換し、撹拌しながら還流に達するまでに昇温した。還流した後、重合開始剤として1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.024gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を、重合系に投入した。1時間後、1,1−ジ(t−ヘ
キシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.036gを1gの酢酸エチル
で希釈した溶液を投入した。さらに、重合開始後、2、3及び4時間後、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド0.048g, 0.12g, 及び0.36gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を投入した。一回目の重合開始剤投入から7時間後、室温まで冷却し重合を終了させた。数平均分子量約1万(ゲルパーミエションクロマトグラフィーによる、分子量はポリスチレン換算)のアルコキシシリル基含有の共重合体(A3)の酢酸エチル溶液
を得た。
ロータリーエバポレーターを用いて酢酸エチルを減圧除去して、25℃で固形で100℃で流動性を示す樹脂(A3)を得た。
実施例3:
0.2Lビーカー中で、上記共重合体(A3)、架橋剤(B)ジアシルフォスフィンオキシド化合物(チバスペシャリティーケミカル社製、イルガキュアー819)1gを、遮光下、100℃に加熱して、攪拌棒を用いて均一になるまで混合し、本発明の加熱消滅性材料(架橋性組成物)を得た。
得られた材料(組成物)を溶融状態のまま、100μmの塗膜を作成し、高圧水銀灯を用いて356nmの紫外線強度が10mW/cm2となるようにして60秒間照射して、
架橋皮膜を得た。
(250℃及び400℃に加熱した場合の、消滅時間の評価)
得られた架橋皮膜を実施例1と同様に、250℃及び400℃に加熱した場合の消滅時間、消滅後に残留した残渣の重量を測定した。結果を以下に示す。
250℃ 消滅時間 300秒 重量減少率 96%
400℃ 消滅時間 30秒 重量減少率 98%
参考例4:共重合体(A4)の調整
撹拌機、冷却器、温度計及び窒素ガス導入口を備えた1Lセパラブルフラスコに、ラウリルメタクリレート(東京化成社製)50g、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(日本油脂性、ブレンマーPP-1000)50g、グリシジルメタクリレート(和光純薬社製
)1g、ラウリルメルカプタン(和光純薬社製)2g及び酢酸エチル100gを投入して、混
合した。モノマー混合溶液を窒素ガスを用いて20分間バブリングすることによって溶存酸素を除去した後、セパラブルフラスコ系内を窒素ガスで置換し、撹拌しながら還流に達するまでに昇温した。還流した後、重合開始剤として1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキ
シ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.024gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液
を、重合系に投入した。1時間後、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−
トリメチルシクロヘキサン0.036gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を投入した。さら
に、重合開始後、2、3及び4時間後、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド0.048g, 0.12g, 及び0.36gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を投入した。一回目の重合開始剤投入から7時間後、室温まで冷却し重合を終了させた。数平均分子量約1万(ゲルパーミエションクロマトグラフィーによる、分子量はポリスチレン換算)のアルコキシシリル基含有の共重合体(A4)の酢酸エチル溶液を得た。
ロータリーエバポレーターを用いて酢酸エチルを減圧除去して、粘度5万mPa・sの液状樹脂を得た。
実施例4:
上記共重合体(A4)100gに対して、架橋剤(B)としてα,ω−ジアミノプロピレングリコール(ジェファーミンD−230、ピイ・ティ・アイジャパン社製)30gを、遮光下、攪拌棒を用いて均一になるまで混合し、窒素を10分間バブリングして溶存酸素を除去して、本発明の加熱消滅性材料(架橋性組成物)を得た。
得られた材料(組成物)を実施例1と同様にして100μmの塗膜を作成し、高圧水銀灯
を用いて356nmの紫外線強度が10mW/cm2となるようにして60秒間照射して、架橋皮膜を得
た。
(250℃及び400℃に加熱した場合の、消滅時間の評価)
得られた架橋皮膜を実施例1と同様に、250℃及び400℃に加熱した場合の消滅時間、消滅後に残留した残渣の重量を測定した。結果を以下に示す。
250℃ 消滅時間 60秒 重量減少率 98%
400℃ 消滅時間 15秒 重量減少率 98%

Claims (28)

  1. 下記一般式(1)で示される重合性単量体と他の重合性単量体とを重合させて得られ、側鎖、末端、主鎖のいずれかの部位に少なくともポリオキシアルキレン構造を有し、かつその側鎖もしくは末端に架橋性官能基を有する共重合体(A)と、架橋剤(B)とを含有し、架橋させ硬化した硬化物が熱で消滅する加熱消滅性材料であって、
    前記架橋性官能基は、加水分解性シリル基、エポキシ基、オキセタニル基、酸無水物基、カルボキシル基、水酸基、重合性不飽和炭化水素基から選択される少なくとも1つであることを特徴とする加熱消滅性材料。
    (式中、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ、水素およびアルキル基から選ばれる官能基を表し、R1、R2、R3およびR4は、同じ官能基で有っても良いし、異なる官能基を組み合わせても良い。アルキル基の場合、アルキル基とは異なる官能基が任意に置換していても良い。)
  2. 前記架橋させ硬化した硬化物は、200〜500℃の温度雰囲気下で10分以内に硬化物の全質量の95質量%以上が消滅する性質を有することを特徴とする請求項1記載の加熱消滅性材料。
  3. 前記架橋性官能基が、加水分解性シリル基、オキセタニル基、酸無水物基、重合性不飽和炭化水素基から選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項1または2記載の加熱消滅性材料。
  4. 前記架橋性官能基が、加水分解性シリル基であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の加熱消滅性材料。
  5. 上記共重合体(A)のポリオキシアルキレン構造は、ポリオキシプロピレン構造の含有率が50質量%以上であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の加熱消滅性材料。
  6. 上記共重合体(A)に、ポリオキシアルキレン構造が、20〜70質量%含まれることを特徴とする請求項1乃至のいずれか記載の加熱消滅性材料。
  7. 上記共重合体(A)が、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、ポリオキシアルキレンをエステル残基とする(メタ)アクリル酸エステルと、架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステルとの共重合であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか記載の加熱消滅性材料。
  8. 上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの単独重合体のガラス転移温度(Tg)が20℃以下であることを特徴とする請求項記載の加熱消滅性材料。
  9. 上記共重合体(A)は、数平均分子量が500〜500万であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか記載の加熱消滅性材料。
  10. 前記加熱消滅性材料は、分解促進剤を含むことを特徴とする請求項1乃至のいずれか記載の加熱消滅性材料。
  11. 前記分解促進剤は過酸化物であることを特徴とする請求項10記載の加熱消滅性材料。
  12. 前記分解促進剤はアゾ化合物であることを特徴とする請求項10記載の加熱消滅性材料。
  13. 前記分解促進剤は酸化錫であることを特徴とする請求項10記載の加熱消滅性材料。
  14. 前記加熱消滅性材料は、分解遅延剤を含むことを特徴とする請求項1乃至のいずれか記載の加熱消滅性材料。
  15. 前記分解遅延剤はメルカプト化合物、アミン化合物、有機錫、有機ホウ素のいずれかであることを特徴とする請求項14記載の加熱消滅性材料。
  16. 前記加熱消滅性材料は、重合性不飽和基を有する化合物を30質量%以下含有することを特徴とする請求項1乃至のいずれか記載の加熱消滅性材料。
  17. 前記加熱消滅性材料は、20℃における粘度が1から500万mPa・sである請求項1乃至16のいずれか記載の加熱消滅性材料。
  18. 20℃における粘度が1〜100mPa・sであることを特徴とする請求項17記載の加
    熱消滅性材料。
  19. 20℃における粘度が500〜10万mPa・sであることを特徴とする請求項17記載
    の加熱消滅性材料。
  20. 20℃における粘度が20〜1000mPa・sであることを特徴とする請求項17記載
    の加熱消滅性材料。
  21. 前記共重合体(A)は、数平均分子量が数平均分子量が5000〜500万であることを特徴とする請求項記載の加熱消滅性材料。
  22. 前記硬化物は、酸素を含む雰囲気下で200〜400℃中の所定の温度に加熱することにより消滅する請求項1記載の加熱消滅性材料。
  23. 前記硬化物は、嫌気性雰囲気下で350〜500℃中の所定の温度に加熱することにより消滅する請求項1記載の加熱消滅性材料。
  24. 前記硬化物は、減圧下で5分以下に200〜500℃中の所定の温度に加熱することにより消滅する請求項1記載の加熱消滅性材料。
  25. 硬化物が200〜300℃の温度雰囲気下で消滅することを特徴とする請求項1記載の加熱消滅性材料。
  26. 硬化物が300〜400℃の温度雰囲気下で消滅することを特徴とする請求項1記載の加熱消滅性材料。
  27. 硬化物が400〜500℃の温度雰囲気下で消滅することを特徴とする請求項1記載の加熱消滅性材料。
  28. 請求項1乃至27のいずれか記載の加熱消滅性材料を、架橋させ硬化した硬化物であることを特徴とする加熱消滅性材料。
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