JPH051267A - 耐熱性の優れたゴム系接着剤組成物 - Google Patents

耐熱性の優れたゴム系接着剤組成物

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JPH051267A
JPH051267A JP15672991A JP15672991A JPH051267A JP H051267 A JPH051267 A JP H051267A JP 15672991 A JP15672991 A JP 15672991A JP 15672991 A JP15672991 A JP 15672991A JP H051267 A JPH051267 A JP H051267A
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JP
Japan
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rubber
adhesive
silane coupling
adhesive composition
coupling agent
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Pending
Application number
JP15672991A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Emori
健二 江森
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/386Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive

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  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 原料ゴム100重量部、粘着付与剤25〜3
00重量部、室温で粘度10000cps未満のシランカ
ップリング剤からの部分縮合物混合物0.1〜10重量
部および要すれば酸化防止剤を含むことを特徴とするゴ
ム系接着剤組成物。 【効果】 本発明のゴム系接着剤組成物は、優れた耐熱
性を有するとともに、経時的接着性のみならず初期の接
着性にも優れ、特に、電気的用途に適している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、優れた耐熱性を有する
とともに、経時的接着性のみならず初期の接着性にも優
れ、特に、電気的用途に適したゴム系接着剤組成物に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、天然ゴムや合成ゴムは優れた弾性
力や接着力を有するため、接着剤や粘着剤等に多用され
ている。しかしながら、一般に、耐熱性、耐酸化性に劣
るため、通常、酸化防止剤を併用している。代表的な酸
化防止剤としては、フェノール系の2,6−ブチル−4
−メチルフェノール (BHT)、ペンタエルスリトール
・テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル・4−ヒド
ロキシフェニル)〕プロピオネート、アミン系のフェニ
ル−2−ナフチルアミン (D)、リン系のトリスノニル
フェノールホスファイト(TNP)、イオウ系のメルカ
プトベンゾチアゾール (MP)等がある。これらは、一
般に粉状であり、分散性向上のため、汎用溶剤等にあら
かじめ溶解させて、ゴム成分に添加されている。また、
ゴム系接着剤に通常のシランカップリング剤を添加する
ことも、白色顔料をゴム成分に添加する際その分散性、
密着性を向上させるために添加する等、極く特殊な場合
に限って用いられてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
酸化防止剤だけでは、酸化防止効果が不十分であった
り、多量に使うと、ブリードしたり、着色汚染性を有し
たり、さらには、これらの酸化防止剤を配合したゴム系
接着剤組成物は、接着力や電気絶縁性が低下するなどの
問題も見られ、また、電気配線基板等に用いた場合、銅
イオンが接着剤中に移行し、極めて容易に酸化劣化する
などの問題も見られた。
【0004】一方、通常のシランカップリング剤を添加
すると、一般に経時的な接着力は改善されるが、初期接
着力の向上にはさほど顕著な効果は見られず、また、と
くに酸化防止効果は見られなかった。
【0005】本発明の目的は、優れた耐熱性を有すると
ともに、経時的接着性のみならず、初期の接着性にも優
れ、特に、電気的用途に適したゴム系接着剤組成物を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のゴム
系接着剤組成物における上記の問題点を解決すべく、鋭
意検討した結果、シランカップリング剤の部分縮合物
は、銅イオンをはじめとする金属イオンを補促する性質
があり、室温で粘度が10000cpsのものを単独であ
るいは必要に応じて公知の酸化防止剤と併用して用いれ
ば、優れた酸化防止効果、特に電気配線基板に用いた場
合に著しい効果を有し、初期から高い接着力を示すゴム
系接着剤組成物を提供でき、上記の目的を達成できるこ
とを見出した。
【0007】従来、シランカップリング剤を加水分解す
ると、その系で縮合反応が進み易く、ゴム成分に対して
分散性が悪くなったり、接着力を低下させたりすると言
われていたが、反応の進み易い3官能性シランカップリ
ング剤の場合、冷蔵庫等により低温で保管したり、酸化
亜鉛などの安定剤を添加して、反応を遅らせることによ
り、または、反応性の低い2官能性シランカップリング
を使用することにより、部分縮合物の室温での粘度を1
0000cps未満、更に好ましくは粘度1000cps以下
に制御して使用することによりこの問題を解決できるこ
とを見出し本発明を完成するに至ったのである。
【0008】すなわち、本発明は、原料ゴム100重量
部、粘着付与剤25〜300重量部、室温で粘度100
00cps未満のシランカップリング剤からの部分縮合物
混合物0.1〜10重量部および要すれば酸化防止剤を
含むことを特徴とするゴム系接着剤組成物を提供する。
【0009】本発明において用いられる原料ゴムとして
は、SBSゴム(スチレン−ブタジエン−スチレンブロ
ック共重合体)、SISゴム(スチレン−イソプレン−ス
チレンブロック共重合体)、SBR(スチレン−ブタジエ
ン共重合体)、NR(天然ゴム)、NBR(アクリルニトリ
ル−ブタジエン共重合体)、IR(イソプレンゴム)等が
挙げられる。
【0010】粘着付与剤としては、テルペン樹脂、テル
ペンフェノール樹脂、ロジン系樹脂、アルキルフェノー
ル樹脂、クマロン樹脂、キシレン樹脂、スチレン樹脂、
脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂環族系石油樹
脂等の中から、単独であるいは併用して用いることがで
きる。
【0011】粘着付与剤の添加量を原料ゴム100重量
部に対して、25〜300重量部と規定するのは、25
重量部未満では、十分な接着力や粘着力が発現しないた
めであり、200重量部を越えると、凝集力、クリープ
力が低下するためである。
【0012】シランカップリング剤としては、公知のも
のの中から、単独あるいは複数組み合わせて用いること
ができる。三官能性のものとしては、γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシランおよびγ−
メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが代表的な
ものであり、二官能性のものとしては (γ−グリシドキ
シプロピル)メチルジエトキシシラン、γ−メタクリロ
キシプロピルメチルジメトキシシランおよびγ−アミノ
プロピルメチルジメトキシシランなどが代表的なもので
ある。
【0013】シランカップリング剤の部分縮合は、シラ
ンカップリング剤の加水分解性シランの官能基と等モル
の純水を混合し、スターラーを使用して、室温で24時
間撹拌することにより行うことができる。また、オーブ
ン中で温度100℃で10分から30分間加熱し縮合の
度合い、すなわち粘度を変えたものも調製できる。シラ
ンカップリング剤の部分縮合物は、少なくとも1個のシ
ロキサンを有するシラノール重合体と定義づけられる。
【0014】シランカップリング剤が部分縮合されたか
どうかは、副生成物のアルコールをガスクロマトグラフ
により定量し、生成した水酸基とシロキサン結合を赤外
分光計により確認して判断する。また、試料の粘度の増
加、あるいは、シランカップリング剤に純水を添加した
時に、通常、濁りや発熱が観察されるが、それらが消え
たことからも、部分縮合されていることを2次的に確認
することができる。
【0015】シランカップリング剤の部分縮合物の添加
量としては、原料ゴム100重量部に対して、0.1〜
10重量部が望ましい。0.1重量部未満では、その酸
化防止効果が乏しく、10重量部を越えると、配合品が
高価になるばかりでなく、粘着力、接着力などのゴム接
着剤組成物本来の特性を損なう恐れがあるからである。
【0016】シランカップリング剤の部分縮合物の粘度
を室温で10000cps未満に規定するのは、1000
0cps以上であると反応が進みすぎ接着剤との相溶性が
悪くなり、沈澱したり、逆に接着力を低下させたりする
恐れがあるからである。更に、粘度として望ましいの
は、1000cps以下であるが、それは、接着剤との相
溶性が良く、粘度が低いため取り扱いが容易である、な
どの利点があるからである。
【0017】シランカップリング剤の部分縮合物と併用
可能な酸化防止剤は、公知のものの中から1種または2
種以上の混合物を選ぶことができる。ただし、従来の酸
化防止剤は多量に使うとブリードしたり、着色汚染した
り、接着力を低下させるなどの恐れがあるため、これら
を考慮して原料ゴム100重量部に対して0.5重量部
以下が望ましい。
【0018】本発明のゴム系接着剤組成物は、必要に応
じて、種々の添加剤や充填剤(例えば、加塑剤、加硫
剤、粘度調整剤、潤滑剤、紫外線防止剤など)あるい
は、用途に応じて導電粒子等を配合、添加することがで
きるが、その量に関しては、接着力などの特性、コス
ト、プロセスなどを考慮して適宜決定される。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。表1、表2および表3に
シランカップリング剤の縮合反応の有り無しの差、シラ
ンカップリング剤縮合物の添加量、他の酸化防止剤との
併用効果、粘着付与剤の添加量の影響を、外観評価、接
着力測定、クリープ力測定より検討した結果を示す。
【0020】(1)接着剤溶液の調整及びフィルム状接着
剤の作成実施例1〜18、比較例1〜9 スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(MI=2.
6)100重量部、軟化点100℃のテルペン系粘着付
与剤50重量部及びトルエン300重量部からなる接着
剤溶液を作成した。そして、この溶液中に、種々の酸化
防止剤を条件(シランカップリング剤の縮合反応の有り
無し、シランカップリング剤の種類、他の酸化防止剤の
種類、添加量)を変えて添加した後、ナイフコーターで
セパレーター(シリコン処理50umポリエステルフィル
ム)上に塗布し、オーブン中温度120℃で3分間乾燥
させ、接着剤厚40μmのフィルム状接着剤を作成し
た。
【0021】更に、スチレン−ブタジエン−スチレン共
重合体の代わりに、天然ゴム(RSS#3ML=70)を
用いて、同様にフィルム状接着剤を作成した。その際に
は、溶剤として、トルエンの代わりにMIBKを用い
た。
【0022】なお、使用したテルペン系粘着付与剤はY
SポリスターT115、PX1150(安原油脂工業
製)、シランカップリング剤は、三官能性のものとし
て、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、A110
0 (日本ユニカー製)、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、A187(日本ユニカー製)、γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン、8380(東芝シリコー
ン製)、二官能性のものとして(γ−グリシドキシプロピ
ル)メチルジエトキシシラン、SS1390 (東レシリ
コーン製)、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメト
キシシラン、SS1550 (東レシリコーン製)であ
り、酸化防止剤はノクラック ホワイト、ノクラックN
S−5(大内新興化学工業製)、イルガノックス101
0、MD1024(チバガイギー製)、スミライザーG
M、GA(住友化学製)であった。
【0023】実施例19〜22、比較例10〜12 テルペン系粘着付与剤の量を表2中に示す量とした他は
上記と同様にした。
【0024】(2)評価及び測定方法 上記で作成したフィルム状接着剤を、銅蒸着ポリイミド
フィルム(厚さ25um)上に、ラミネーターを使い温度1
00℃で5秒の条件でラミネートし、更に、所定の大き
さに切って測定サンプルとした。
【0025】外観評価 測定サンプルを、温度60℃、相対湿度95%で100
0時間、オーブン中に放置して、接着剤部分の変色具
合、しなやかさで、酸化劣化の度合い(耐熱性)を判断し
た。 ◎ 変色せず/接着剤はフレキシブル ○ 若干変色/接着剤はフレキシブル △ 少々赤褐色に変色/接着剤がヒビわれる × 赤褐色に変色/接着剤がヒビわれ、もろくなる
【0026】接着力測定 測定サンプルを、熱圧着機(住友3M製 J5ボンダー)
を用い、銅張りPCB板(印刷回路基板)上に、温度15
0℃、圧力30kg/cm2、時間15秒の条件で熱圧着し
た。そして、温度60℃、相対湿度95%、時間100
0時間のエージングの前後でテンシロンを用い90°剥
離力を測定した。 ◎ 1000g/cm以上 ○ 500g/cm以上 △ 300g/cm以上 × 300g/cm未満
【0027】クリープ力測定 測定サンプルを、熱圧着機(住友3M製 J5ボンダー)
を用い、ITOガラス上に、温度150℃、圧力30kg
/cm2、時間15秒の条件で熱圧着した。そして、接着
剤に対して剪断方向に、500gのおもりをぶらさげ、
80℃オーブン中でおもりが落下するまでの時間を測定
した。 ◎ 24時間以上 ○ 12時間以上 △ 1時間以上 × 1時間未満
【0028】
【表1】
【表2】
【表3】
【0029】
【発明の効果】本発明に係るゴム系接着剤組成物は、従
来公知の酸化防止剤や通常のシランカップリング剤を配
合したゴム系接着剤組成物よりも、耐熱性、経時的接着
性及び初期接着性のいずれにおいても優れており、異方
性導電膜、ヒートシールコネクタ、電気機器類等、耐熱
性とともに経時的及び初期の接着強度の併せ要求される
用途に好ましく適用される。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 原料ゴム100重量部、粘着付与剤25
    〜300重量部、室温で粘度10000cps未満のシラ
    ンカップリング剤からの部分縮合物混合物0.1〜10
    重量部および要すれば酸化防止剤を含むことを特徴とす
    るゴム系接着剤組成物。
JP15672991A 1991-06-27 1991-06-27 耐熱性の優れたゴム系接着剤組成物 Pending JPH051267A (ja)

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