JPS6164773A - 光硬化型感圧接着剤 - Google Patents

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〕 この発明は常態時粘着性を有し光照射により硬化して充
分な接着力を発揮する光硬化型感圧接着剤に関する。

〔従来の技術〕

光硬化型感圧接着剤は、一般の感圧接着剤と同様に常態
時粘着性を有するため被着体相互を容易に仮接着できる
利点があるとともに、光照射により硬化して熱的影響な
どのみられない強力な接着力を発揮するため、一般の感
圧接着剤はもちろんのこと加熱により接着力が低下する
つまり感温比特性に劣るホットメルト接着剤に較べ接着
特性上非常に有利となるなどの利点がある。このことか
ら、近年、各種の接着用途に広（利用されつつある。

たとえば、そのひとつに電子部品の自動組み入れシステ
ムに供するためのパッケージキャリヤー接着構造物、す
なわちボール紙などの２基材をその少なくとも一方に一
定間隔の凹状空間部を設けてこれに電子部品を挿入保持
した状態で接着させてなる接着構造物への応用が考えら
れている。この構造物における２基材の接着に光硬化型
感圧接着剤を用いると、２基材の仮接着を容易に行える
とともに、仮接着後光照射することにより基材同志の接
着力を著しく大きくでき、特に感温比特性の良好な接着
を実現できるため、仮接着後に熱的影響などで位置ずれ
をきたすという心配は生じない。

また、このような接着構造物における２基材の接着方法
として、たとえば前記空間部分以外の接着必要箇所にの
み接着剤を塗布するなどの方法をとると接着作業性に劣
ることから、接着剤を予めシート化してこれを２基材間
の全面にわたって介在させる方法が考えられている。か
かる接着方法において光硬化型感圧接着剤の使用は以下
の如き利点を生じさせるものと期待される。

すなわち、上記方法において、２基材間に介在された接
着シートは接着不要部分つまり電子部品を挿入保持する
べき空間部分にも存在し、この部分では基材と非接触の
状態にある。もしこの非接触部分が粘着性を有している
とこれに電子部品が粘着する結果、電子部品の連続的な
自動組み入れシステムに支障をきたすことになる。これ
に対し、光硬化型感圧接着剤にあってはこれが光照射時
に硬化し、この硬化によって基材と接触する接着必要部
分では強固な接着が得られる一方、基材と非接触の前記
空間部分に位置する接着不要部分ではその粘着力が低下
するため、そのふん前記電子部品の粘着が防がれ自動組
み入れシステムへの悪影響が回避されるものと期待でき
る。

しかしながら、この点についてこの発明者らが多くの実
験検討を続けた結果、光照射による上述の如き粘着性の
低下は多くの場合確実に認められるが、この低下には限
度があって通常粘着感をほとんど喪失するまでには至ら
ず、このため自動組み入れシステムへの悪影響が全く皆
無となるとは必ずしもいえないことが判明した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、上記観点から、常態時粘着性を有する光硬
化型感圧接着剤をシート状に成形してこれを上記例の如
く被着体に対しこの被着体に接触する接着不要部分と接
触しない接着不要部分とが生じるように使用する場合に
、非接触部分の粘着感が光照射後でも残存しやすいとい
う問題点を解決し、被着体適用後の光照射によって被着
体に接触する部分では強力な接着力が得られるともに非
接触部分ではほとんど粘着感を喪失できるような新規構
成の光硬化型感圧接着剤を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討し
た結果、光硬化型感圧接着剤における光重合開始剤とし
て特定種類のものを組合せ使用したときには、被着体適
用後の光照射によって被着体に接触する部分では強力な
接着力が得られるとともに、非接触部分ではその粘着感
をほとんど喪失でき、したがってこの接着剤を使用して
たとえば前記パッケージキャリヤー接着構造物に対し前
述の如き手法をとった場合でも電子部品の自動組み入れ
システムになんら悪影響を及ぼさないものであるこを知
った。

この発明は、上記知見を基にしてなされたものであり、
その要旨とするところは、１分子中に少なくとも１個の
（メタ）アクリロイル基を有する光重合性化合物とバイ
ンダーポリマーと開裂型光重合開始剤と水素引抜き型光
重合開始剤とを含むことを特徴とする光硬化型感圧接着
剤にある。

〔発明の構成・作用〕

この発明において用いられる１分子中に少なくとも１個
の（メタ）アクリロイル基を有する光重合性化合物とは
、１分子中に重合しうる二重結合としてのメタクリロイ
ル基および／またはアクリロイル基を少な（とも１個、
好ましくは２個以上有する多官能性のものであり、例え
ば、■・４−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、■・６−ヘキサンゲリコールジ（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、
ポリエチレングリコールジ（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、テト
ラメチロールメタンテトラ　（メタ）アクリレートなど
の単量体またはエポキシアクリレート、ウレタン変性ア
クリレート、オリゴエステルアクリレートなどのオリゴ
マーなどが挙げられ、これらは必要に応じて２種以上を
併用してもよい。

また、バインダーポリマーとしては、それ自体が粘着性
を有するものかあるいは前記光重合性化合物と混合する
ことにより粘着性を発揮するものが用いられ、前者の例
としては、アルキル基の炭素数が１〜１２個の（メタ）
アクリル酸アルキルエステル重合体、（メタ）アクリル
酸アルキルエステルと（メタ）アクリル酸、２−ヒドロ
キシエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチ
ル（メタ）アクリレート、スチレン、酢酸ビニル、（メ
タ）アクリロニトリルなどの他の不飽和化合物とを共重
合してなる二元または三元共重合物（架橋剤を用いて架
橋してなる重合物を含む）、あるいはスチレン−イソプ
レン−スチレンブロック共重合体ゴム、スチレン−ブタ
ジェンゴム、ニトリル−ブタジェンゴムなどのゴム類を
主体とするゴム系粘着物質などが挙げられ、後者の例と
しては、飽和または不飽和ポリエステル樹脂、ポリブチ
ラール樹脂などが挙げられる。

これらパンイダーボリマーは、溶液重合、乳化重合、塊
状重合、懸濁重合など任意の方法で得られるものでよ（
、重合方法については特に限定されない。分子量として
は、重量平均分子量が一般に２０万〜８０万程度のもの
が好ましく用いられる。

前記光重合性化合物とバインダーポリマーとの配合割合
は、両者の合計量中光重合性化合物が１０〜８０重量％
、好ましくは３０〜７０重量％となるようにするのがよ
く、光重合性化合物が多くなりすぎると光硬化型怒圧接
着剤の光照射前の凝集性に劣り、側面への糊量み出しな
どがおこるため好ましくなく、また少なすぎると充分な
硬化が得られないため好ましくない。

つぎに、この発明においてもつとも重要な成分である光
重合開始剤としては、前記光重合性化合物の光重合反応
を促進しうる開裂型光重合開始剤と水素引抜き型光重合
開始剤との三者が用いられる。両開始剤はいずれも光照
射によって容易にラジカルを発生して前記光重合性化合
物のラジカル反応を促進するものである。

このうち、前者の開裂型光重合開始剤は、光を吸収する
ことにより分解してラジカルを発生するもので、後者の
水素引抜き型光重合開始剤に較べてラジカル発生効率な
いし前記光重合性化合物に対する反応性の高いものであ
る。ところが、この高い反応性により空気中の酸素とも
反応しやす（、このため接着剤をシート状に成形して光
照射した場合に、空気と接触する表面側において光重合
反応がおそ（なる欠点がある。つまり、酸素による影響
によってシート表面の硬化が不充分となりやすく、これ
が原因で光照射後でも粘着感が残る結果となる。

一方、後者の水素引抜き型光重合開始剤は光を吸収する
ことにより三重項励起状態を経由して水素引抜き反応に
よりラジカルを発生するタイプのもので、酸素との反応
性は前記の開裂型光重合開始剤に較べて低いため、空気
中の酸素の影響を受けにくいという特徴を有している。

したがって、この開始剤と前記の開裂型光重合開始剤と
を併用して光照射することにより、シート状物の内部は
もちろんのこと表面側においても充分に硬化させること
ができ、少な（ともシート表面に粘着感が残存するおそ
れは回避される。

このように、この発明においては、上記三者の光重合開
始剤を併用することにより、シート表面の粘着感をなく
すことができるから、シート状としたものを被着体に対
しこの被着体に接触する接着不要部分と接触しない接着
不要部分とが生じるような使用法をとる場合でも、上記
非接触部分における特に空気と接する表面の粘着感をほ
とんど喪失できる。したがって、この接着剤を前記パッ
ケージキャリヤー接着構造物に対して前述の如く適用し
た場合でも電子部品の自動組み入れシステムになんら悪
影響を及ぼすことはない。

上記開裂型光重合開始剤のもつとも代表的なものとして
は、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイ
ンエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、
α−メチルベンゾインなどのベンゾイン類、ジメチルベ
ンジルケタール、トリクロロアセトフェノン、２・２−
ジェトキシアセトフェノンなどのアセトフェノン類を挙
げることができる。その他２−ヒドロキシー２−メチル
プロピオフェノン、２−ヒドロキシ−４゛−イソプロピ
ル−２−メチルプロピオフェノンなどのプロピオフェノ
ン類、α−アジロキシムエステルなどを使用することも
できる。開裂型光重合開始剤としてはこれらの開始剤の
中から一種もしくは二種以上が用いられる。

また、上記水素引抜き型光重合開始剤のもつとも代表的
なものとしては、ベンゾフェノン、ｐ−クロロベンゾフ
ェノン、ｐ−ジメチルアミノベンゾフェノンなどのベン
ゾフェノン類を挙げることができる。その他２−クロロ
チオキサントン、２−エチルチオキサントン、２−イソ
プロピルチオキサントンなどのチオキサントン類、ベン
ジル、ジベンゾスベロンなどを使用することもできる。

水素引抜き型光重合開始剤としてはこれらの開始剤の中
から一種もしくは二種以上が用いられる。

上記三者の光重合開始剤の併用割合は、両者の合計量中
後者の水素引抜き型光重合開始剤が通常１０〜８０重景
％と爪部ようにするのがよい。また、その合計量として
は、前記の光重合性化合物とバインダーポリマーとの合
計１ｔ１００重量部に対して０．０５〜２０重量部、好
ましくは０．５〜１０重量部の範囲で添加される。

この発明の光硬化型感圧接着剤は、上述の光重合性化合
物、バインダーポリマーおよび上記三者の光重合開始剤
を必要不可欠な配合成分とするものであるが、この接着
剤には目的に応じて他の配合成分を適量添加することが
できる。

他の配合成分の例としては、接着剤製造中の熱重合や保
存中の反応を防止するためのハイドロキノン、ハイドロ
キノン七ツメチルエーテル、ｔｅｒ　ｔ−ブチルカテコ
ール、ｐ−ベンゾキノン、２・５−ｔｅｒｔ−ブチルハ
イドロキノン、フェノチアジンなどの重合禁止剤、着色
などを目的とする亜鉛華、黄鉛、ベンガラなどの顔料や
トルイジンレッド、フタロシアニンブルー、フタロシア
ニングリーンなどの染料、その他金属粉、ガラスピーズ
、ガラス粉末、ガラスフレークなど、また被着体面への
接着力の向上を目的とするキシレン樹脂、クマロン樹脂
などの接着性付与樹脂などを挙げることができる。

この発明の光硬化型感圧接着剤は、低接着性の樹脂加工
紙、プラスチックフィルムなどの剥離性に冨むシートや
他の剥離性表面上に流延し加熱乾燥することにより、−
１に１００〜６００μｍ厚程度の光硬化型感圧接着シー
トとすることができる。またこのシートには補強や緩衝
機能を付与するために、レーヨン不織布、ナイロン不織
布の如き不織布類、寒冷紗の如き布類などの芯材を埋入
させることもできる。なお、上記の剥離性に富むシート
は、使用時に上記シートから剥がして分離する剥離性支
持体としてそのまま用いられる。

このようにして得られる光硬化型感圧接着シートをたと
えば前記パッケージキャリヤー接着構造物に応用するに
あたっては、まず電子部品の複数個が同一方向に保持可
能な空間部分を有しかついずれか一方が光透過能を有す
る２つの接合すべき基材の間に介在させ、両基材を仮接
着したのち、光透過能を有する基材を通して高圧水銀灯
、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアー
ク灯、キセノン灯などの光源を用いて０．３秒以上、好
ましくは３秒以上の光照射を行って光架橋にて硬化させ
ればよい。

上記の硬化により、両基材を強固に接着させることがで
き、また空間部分に位置する非接着部分の粘着惑をほと
んど除去できる。この粘着惑の除去により、接着構造物
中の電子部品の取り出しが容易となり、これを自動組み
込みシステｌ、に供しても何ら支障をきたすことはない
。

〔発明の効果〕　　。

以上詳述したように、この発明の光硬化型感圧接着剤は
光重合開始剤として開裂型のものと水素引抜き型のもの
とを組合せ使用したことにより、これが常態時粘着性を
有するとともに、この接着剤をシート状に成形してたと
えば前記パッケージキャリヤー接着構造物にみられる如
き被着体に対しこの被着体に接触する接着不要部分と接
触しない接着不要部分とが生じる如（使用する場合に、
被着体適用後の光照射によって被着体に接触する部分で
は強力な接着力を得ることができ、また非接触部分では
その粘着感をほとんど喪失できるから、非接触部分での
粘着感の残存に起因した前述の如き問題を一切回避する
ことができる。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を示す。なお、以下において部と
あるのはいずれも重量部を意味する。

実施例１ ブチルアクリレート　　　　　　　　　８０部メチルア
クリレート　　　　　　　　　２０部アクリル酸　　　
　　　　　　　　　　　５部イオン交換水　　　　　　
　　　　１００部上記重合原料を５００ｍｊ＋のフラス
コに仕込み、不活性ガス下で７０℃で１時間加熱撹拌し
たのち、０．０５部の過硫酸アンモニウムを加えて７０
℃で５時間反応させることにより、重量平均分子量が８
２万のアクリル系共重合物の水分散体を得た。

次に、この水分散体にその共重合物７０部（固型分）に
対してペンタエリスリトールトリアクリレート１０部、
２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロビルアクリレート
３０部、ジメチルベンジルケタール３部、ベンゾフェノ
ン１部およびビスジエチルアミノベンゾフェノン０．２
部を急速攪拌しつつ徐々に滴下し、均一に混合して光硬
化型感圧接着剤とした。

この接着剤をシリコーン処理紙に乾燥後の厚みが５０μ
ｍとなるように塗布し、１００℃で５分間乾燥して光硬
化型感圧接着シートを得た。

実施例２ アクリル酸２−エチルヘキシル　　　９５部アクリル酸
　　　　　　　　　　　　　　５部イオン交換水　　　
　　　　　　　１００部上記重合原料を用い、以下実施
例１と同様の操作にて重量平均分子量７８万のアクリル
系共重合物の水分散体を得た。

一方、トリエチレングリコールジアクリレート６０部と
ベンゾインメチルエーテル４部とｐ−クロロベンゾフェ
ノン１部よりなる混合物を１部のドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウムを含む水６０部に添加して急速撹拌し
て乳化し、光重合性化合物の水分散体を得た。

この水分散体を上記アクリル系共重合物の水分散体８０
部（固型分）に混合して光硬化型感圧接着剤とした。こ
れをシリコーン処理紙間に５０μｍ厚のレイヨン不織布
を介在させて乾燥後の厚みが１３０μｍになるように上
記不織布の両面に塗布し、１００℃で５分間乾燥して光
硬化型感圧接着シートとした。

実施例３ 酢酸ビニル　　　　　　　　　　　　６０部アクリル酸
エチル　　　　　　　　　３２部メタクリル酸　　　　
　　　　　　　　８部アゾビスイソブチロニトリル　　
　　０．１部トルエン　　　　　　　　　　　　１５０
部上記重合原料を常法により溶液重合し、重量平均分子
量５３万、固型分濃度２７重量％の重合体溶液を得た。

次に、この共重合物７０部（固型分）に対してジエチレ
ングリコールジアクリレート２０部、ペンタエリスリト
ールトリアクリレート２０部、α−メチルベンゾイン３
部およびベンゾフェノン２部を配合し、均一に混合して
光硬化型感圧接着剤とした。これを用いて以下実施例２
と同様にして光硬化型感圧接着シートを得た。

以上の各実施例で得た光硬化型感圧接着シートにつき、
その性能を調べるために以下に示す試験を行い、下表の
結果を得た。各測定項目の試験方法はつぎのとおりであ
る。

く剥離接着力〉 光硬化型感圧接着シートの一方の粘着面に厚さ６０μｍ
のポリ塩化ビニルシートを貼り付けて幅２０鶴に切断し
、他方の粘着面をＢＡ仕上げステンレス板５ＵＳ３０４
に貼り付けて３０分間放置後、２０℃、６５％ＲＨにお
いて引き剥がし速度３００ｍｍ／分でポリ塩化ビニルシ
ートの１８０度引き剥がし接着力を測定した（光照射前
）。

また上記同様にポリ塩化ビニルシートおよびステンレス
板に貼り付けたものに、高圧水銀灯（８０　Ｗ／ｃｎ＋
／　１灯）でポリ塩化ビニルシートの背面から１０ｃｍ
離れた位置から５秒間紫外線照射後、２０℃で２４時間
放置したのち前記同様、の条件で１８０度引き剥がし接
着力を測定した（光照射後）。

くタック〉 傾斜角３０度の斜面で２０℃、６５％ＲＨにおいて助走
路ＡｔｔｌＯｃｍのところから光硬化型感圧接着シート
の粘着面に直径が異なるステンレス製の球をころがし、
粘着面の１０ｃｍのところで停止する最大の球（大きさ
＝ポールｍＸ　ｌ／３６インチ）のボール丸で示した。

上表から明らかなように、この発明の光硬化型感圧接着
剤を用いてなるｊ８圧接着シートによれば、接合すべき
２つの基材を仮接着するのに充分な粘着性を備えると共
に、光照射により両基材を強固に接着でき、しかも接着
に関与していない部分の粘着感をほとんど喪失できるも
のであることがよく判る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１分子中に少なくとも１個の（メタ）アクリロイ
   ル基を有する光重合性化合物とバインダーポリマーと開
   裂型光重合開始剤と水素引抜き型光重合開始剤とを含む
   ことを特徴とする光硬化型感圧接着剤。
2. （２）開裂型光重合開始剤がベンゾイン類、アセトフェ
   ノン類の中から選ばれた少なくとも一種であり、水素引
   抜き型光重合開始剤がベンゾフェノン類である特許請求
   の範囲第（１）項記載の光硬化型感圧接着剤。