JPH02113053A

JPH02113053A - 感熱性接着剤

Info

Publication number: JPH02113053A
Application number: JP26497788A
Authority: JP
Inventors: Masujiro Shiraishi; 白石　益二郎
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1990-04-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、接着強度及び耐熱性に優れた感熱性接着剤に
関する。

（従来の技術）アクリル酸ブチルやアクリル酸２−エチルヘキシルを主
成分とし、これにアクリル酸やアクリル酸２−ヒドロキ
シエチルなどの官能基を有する重合性上ツマ−を共重合
したアクリル酸エステル系共重合体１００重量部と、該
共重合体と相溶し、且つ上記官能基と反応し得る官能基
を有する熱硬化性樹脂５０〜２００重量部とからなる感
熱性接着剤は知られている（例えば、特開昭５３−１２
１０３８号公報参照）。

上記の感熱性接着剤は、常態では初期接着力（タック）
が低く、物体面に実質的に接着しないが、約４０℃以上
の比較的低い温度で短時間加熱すると、熱活性化して感
圧粘着性の機能が発現し、官能基が反応し、硬化するこ
とにより接着強度及び耐熱性が増大する。

（発明が解決しようとする課題）ところが、かかる感熱性接着剤にあっては、熱硬化性樹
脂を５０〜２００重量部と多量に配合せねばならず、こ
のように熱硬化性樹脂を多量に配合すると、被着体への
濡れ性が低下し、また接着剤が脆くなって、剥離する場
合があり耐寒性も充分でない、また補強芯材を用いずに
、テープ状もしくはシート状に形成することも容易でな
い。

本発明は、上記の問題を解決するものであり、その目的
とするところは、接着強度及び耐熱性に優れた感熱性接
着剤を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明の感熱性接着剤は、共重合成分として（メタ）ア
クリル酸メチル又は／及び（メタ）アクリル酸エチルを
３０〜６０重量％を含有し、且つ官能基を有する（メタ
）アクリル酸エステル系共重合体１００重量部と、該共
重合体と相溶し、且つ上記官能基と反応し得る官能基を
有する熱硬化性樹脂５〜３０重量部とからなり、そのこ
とにより上記の目的が達成される。

本発明において、（メタ）アクリル酸エステル系共重合
体の共重合成分である（メタ）アクリル酸メチル又は／
及び（メタ）アクリル酸エチルは、ガラス転移温度が比
較的高い（約０°Ｃ以上）ポリマーを形成し得るモノマ
ーであって、接着剤の硬さ、接着力、凝集力を付与する
もので、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルより
も、アクリル酸メチル、アクリル酸エチルの方が好まし
い。

かかる（メタ）アクリル酸メチル又は／及び（メタ）ア
クリル酸エチル成分は、共重合体に３０〜６０重量％含
有される。含有量が３０重量％を下まわると、接着剤の
硬さ及び凝集力が不足する。一方、含有量が６０重量％
を上まわると、接着剤の硬さ及び凝集力が必要以上に増
大するため、加熱溶融温度が高くなり、被着体への濡れ
性及び耐寒性が低下する。

また、本発明においては、（メタ）アクリル酸エステル
系共重合体の共重合成分として、官能基を有する重合性
モノマーを含有する。かかる重合性モノマーは、接着剤
に凝集力及び耐熱性を付与するものであって、（メタ）
アクリル酸エステル系共重合体に１〜１０重量％含有さ
れるのが好ましい。

上記の重合性モノマーの官能基としては、（メタ）アク
リル酸、クロトン酸、マレイン酸などのカルボキシル基
を有する重合性モノマーや、（メタ）アクリル酸２−ヒ
ドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプ
ロピルなどのヒドロキシル基を有する重合性モノマーや
、（メタ）アクリルアミドなどのアミド基を有する重合
性モノマーがある。

また、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の共重合
成分として、上記の（メタ）アクリル酸メチル、（メタ
）アクリル酸エチル、官能基を有する重合性モノマー以
外の（メタ）アクリル酸アルキルエステルが含有される
のが好ましい、かかる（メタ）アクリル酸アルキルエス
テルは、接着剤に所望のタック、接着力及び耐寒性を付
与するものであうで、（メタ）アクリル系共重合体に３
０〜６０重量部含有されるのが好ましい。

このような（メタ）アクリル酸アルキルエステルとして
は、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル
などガラス転移温度が比較的低い（約−５０℃以下）ポ
リマーを形成し得るモノマーが好適であるが、アルキル
基の炭素数が３〜１０個の他の（メタ）アクリル酸アル
キルエステルも用いられる。なお、上記の（メタ）アク
リル酸アルキルエステルとともに、スチレン、酢酸ビニ
ル、（メタ）アクリロニトリルなどのビニル系モノマー
を適量併用してもよい。

このようにして構成された（メタ）アクリル。

酸エステル系共重合体に、この共重合体と相溶し、且つ
この共重合体の官能基（カルボキシル基、ヒドロキシル
基、アミド基など）と反応し得る官能基を有する熱硬化
性樹脂が配合される。

かかる熱硬化性樹脂は、加熱により上記の（メタ）アク
リル酸エステル系共重合体と反応し、接着剤に感熱性、
接着力及び耐熱性を付与するものである。

このような熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、変
成フェノール樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂などが
あり、特にゲルタイムが６０〜１８０秒のものが良好な
結果を与える。これらの熱硬化性樹脂は、前記の（メタ
）アクリル酸エステル系共重合体１００重量部に対し、
５〜３０重量部、好ましくは１０〜２５重量部配合され
る。

配合量が５重量部を下まわると、接着強度及び耐熱性の
改善効果が小さく、配合量が３０重量部を上まわると、
接着剤が脆くなり、耐寒性に問題が生じる。

なお、上記の（メタ）アクリル酸エステル系共重合物と
熱硬化性樹脂との配合物は、加熱によりそれぞれの官能
基が反応し接着強度及び耐熱性が増大するが、その反応
を促進するために、金属塩、無機塩、有機酸、第３級ア
ミンなどの触媒、及びポリイソシアネート、ポリアミン
、メラミンなどの架橋剤を０．１〜２０重量部重量部加
するのが好ましい。

このようにして調製された接着剤の配合物は、例えば通
常の感圧性粘着剤の製法と同様な方法で感熱性接着剤と
なされる。

例えば、上記接着剤の配合物を有機溶剤に溶解し、これ
を剥離紙などの剥離性フィルムに塗布することにより、
無芯状態のテープ状もしくはシート状の感熱性接着剤を
剥離性フィルムの上に形成することができる。このよう
に形成した感熱性接着剤は、芯材を用いないので低コス
トで得られ、しかも無芯状態であっても脆くなることが
ない。

また、レーヨン不織布、ナイロン不織布などの不織布や
、プラスチックフィルムなどのシートを補強芯材として
、上記の剥離性フィルムの上に形成してもよい、さらに
、支持体となる基材の片面に形成してもよい。

（作用）本発明の感熱性接着剤においては、共重合゛成分として
（メタ）アクリル酸メチル又は／及び（メタ）アクリル
酸エチルを３０〜６０重量％含有する（メタ）アクリル
酸エステル共重合体を用いるものであって、このような
（メタ）アクリル酸メチル又は／及び（メタ）アクリル
酸エチルは、ガラス転移温度が比較的高い（約０°Ｃ以
上）ポリマーを形成し得る。

それゆえ、感熱性接着剤の凝集力が高まり、熱硬化性樹
脂の配合量を従来のこの種の感熱性接着剤に比べ少なく
することが可能となり、それにより感熱性接着剤の脆さ
が改善される。

（実施例）以下、本発明の実施例を示す。

ス崖Ｍ上アクリル酸メチル２０重量部、メタクリル酸メチル５重
量部、アクリル酸エチル１５重量部、アクリル酸３重量
部、アクリル酸２−ヒドロキシエチル２重量部、アクリ
ル酸ブチル５０重量部、アクリロニトリル５重量部、酢
酸ビニル１重量部を混合し、これを酢酸エチル／トルエ
ン混合溶剤（トルエン４０重量％）中で、窒素気流下で
過酸化ベンゾイルを重合開始剤として６０°Ｃで８時間
反応させて、アクリル酸エステル系共重合体溶液を得た
。

このアクリル酸エステル系共重合体溶液の固型分１００
重量部に対し、熱反応性フェノール樹脂（融点８０°Ｃ
）を３０重量部、エーテル化メラミン樹脂２重量部を添
加して固型分濃度４０重重量の感熱性接着剤溶液を調製
した。この感熱性接着剤溶液に一次硬化剤として市販の
エポキシ硬化剤（希釈品）を０．４重量部添加し、これ
を剥離紙の上に固型分厚さが４５μ−になるように塗布
し、８０°Ｃで５分間乾燥して微粘着性の感熱性接着剤
シートを製造した。

この感熱性接着剤シートを、ステンレス板、ポリイミド
フィルム、フェノール樹脂含浸紙、エポキシ樹脂含浸ガ
ラス布にそれぞれ手で仮圧着し、これを１２０°Ｃ１２
ｋｇ／ｃｄの熱圧着ローラー間に通して貼り付けた。そ
の後剥離紙を剥がし、その上に２５μ■のポリイミドフ
ィルムを手で仮圧着し、これを１２０″Ｃ１２ｋｇ　／
　ｃｄの熱圧着ローラー間に通して貼り付け、さらに１
００″Ｃの加熱オーブンで２０分間加熱して二次硬化を
行ない、４種類の試料を作成した。

上記４種類の試料について、ショツパー引張試験機（引
張速度３００ｍ／分）により２０°Ｃにおける１８０度
角剥離試験を行ない常温接着強度（ｇ／１５ｆｆｉ！１
幅）を測定した。その結果を第１表に示す。

また、前記の感熱性接着剤シートを用い、ボリイミドを
ベースとするフレキシブルプリント回路基板と、フェノ
ール樹脂含浸紙からなる補強板とを加熱ローラーで貼り
付け、これを１００℃で２０分間加熱して硬化を行ない
、試料を作成した。

上記試料について、プリント回路基板の回路面を下にし
て２６０℃のハンダ浴に５秒間及び１５秒間浸漬し、膨
れ現象などの外観を観察し、ハンダ耐熱性を評価した。

その結果を第２表に示す。

さらに、耐寒性を評価するために、ポリイミドフィルム
とポリイミドフィルムとを接着した試料、及びフェノー
ル樹脂含浸紙とポリイミドフィルムとを接着した試料に
ついて、０°Ｃにおける低温接着強度を測定した。その
結果を第３表に示す。

１旌１アクリル酸メチル１５重量部、メタクリル酸メチル５重
量部、アクリル酸エチル１０重量部、アクリル酸３重量
部、アクリル酸２−ヒドロキシエチル２重量部、アクリ
ル酸ブチル６０重量部、アクリロニトリル５重量　、酢
酸ビニル１重量部を用いること以外は、実施例１と同様
に行なって、常温接着強度、低温接着強度及びハンダ耐
熱性を測定した。その結果を第１表〜第３表に示す。

叉旌貫主熱反応性フェノール樹脂の添加量３０重量部を、１０重
量部及び２０重量部に代えたこと以外は、実施例２と同
様に行なって、常温接着強度、低温接着強度、ハンダ耐
熱性及び感熱性接着剤のゲル分率の経時変化を測定した
。その結果を第４表に示す。

なお、感熱性接着剤のゲル分率の経時変化は、感熱性接
着剤シートを８０°Ｃで加熱し、その直後、３日後、１
０日後の試料について、酢酸エチル／トルエンの混合溶
剤（混合比１：ｌ）に６０°Ｃで３時間浸漬し、これを
２００メツシユの金網で濾過後８０°Ｃで６時間真空乾
燥し、残留ゲルを百分率で算出した。

第１表第３表（以下余白　）第２表第４表（発明の効果）上述の通り、本発明の感熱性接着剤は、常態では初期接
着力（タック）が低く、物体面に実質的に接着しないが
、約５０°Ｃ以上の比較的低い温度で短時間の加熱によ
り、熱活性化して感圧粘着性の機能が発現し、官能基が
反応し、硬化することにより、低温から高温まで高い接
着強度を保持する。

したがって、本発明の感熱性接着剤は、銘板の接着、合
板の接着、フレキシブルプリント回路基板の接着、その
他電気電子部品の接着など、高接着強度、耐熱性、耐寒
性を必要とする接着固定に好適に用いられる。

Claims

【特許請求の範囲】

１、共重合成分として（メタ）アクリル酸メチル又は／
及び（メタ）アクリル酸エチルを３０〜６０重量％含有
し、且つ官能基を有する（メタ）アクリル酸エステル系
共重合体１００重量部と、該共重合体と相溶し、且つ上
記官能基と反応し得る官能基を有する熱硬化性樹脂５〜
３０重量部とからなる感熱性接着剤。