KR20090017497A

KR20090017497A - 수지 조성물 및 그것을 이용하는 피가공 부재의 가고정 방법과 표면 보호 방법

Info

Publication number: KR20090017497A
Application number: KR1020087026837A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 구리무라; 도모유키 가나이; 가즈히로 오시마
Original assignee: 덴끼 가가꾸 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2007-05-24
Publication date: 2009-02-18
Also published as: EP2030995A1; KR101023368B1; TW200808841A; EP2030995A4; US8048258B2; JP5254014B2; EP2030995B1; DE602007007330D1; CN101472962A; TWI409281B; WO2007148506A1; JPWO2007148506A1; US20090196987A1

Abstract

고접착 강도를 갖고, 또한 수중에서 용이하게 박리하는 가고정용 접착제 등 용도의 수지 조성물 및 그것을 이용하는 부재의 가고정 방법을 제공한다.

(A) 성분: N,N-디에틸 아크릴아미드 및/또는 N-이소프로필 아크릴아미드와, (B) 성분: N-비닐-2-피롤리돈의 단독 중합체, N,N-디메틸 아크릴아미드의 단독 중합체, N,N-디에틸 아크릴아미드의 단독 중합체, 아크릴로일 모르폴린의 단독 중합체, N-이소프로필 아크릴아미드의 단독 중합체; 및 N-비닐-2-피롤리돈, N,N-디메틸 아크릴아미드, N,N-디에틸 아크릴아미드, 아크릴로일 모르폴린 및 N-이소프로필 아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 단량체의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과, (C) 성분: 중합개시제와 함유하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물. 상기 수지 조성물을 이용하는 부재의 가고정 방법과 부재의 표면 보호 방법.

Description

수지 조성물 및 그것을 이용하는 피가공 부재의 가고정 방법과 표면 보호 방법{RESIN COMPOSITION, AND TEMPORARY FIXATION METHOD AND SURFACE PROTECTION METHOD FOR MEMBER TO BE PROCESSED EACH USING THE RESIN COMPOSITION}

본 발명은 여러가지 부재를 가공할 때의 해당 피가공 부재의 가고정 방법과 표면 보호 방법에 관한 것이고, 또 그에 적합한 수지 조성물과 접착제에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼, 광학부품 등의 박형화를 수행하는 경우에는 표면 보호 시트로 웨이퍼의 회로면이나 광학부품의 비가공면을 보호함과 동시에, 상기 표면 보호 시트를 통해 기재에 가고정되어 회로면과는 반대측의 이면이 연삭되는 이른바 이면연삭 방법으로 가공되는 것이 일반적이다.

현재, 산업 레벨에서의 웨이퍼의 두께는 일반적으로는 150 ㎛ 이지만, 더욱 더 박형화된 웨이퍼가 요구되어 오고 있다. 더욱 얇은 두께까지 웨이퍼를 박형화해 갈 경우, 연삭면(이면)이 회로면의 요철의 영향으로 불균일해지는 현상, 즉 회로 패턴의 이면 전사 현상이 현저해진다.

이면 전사 현상이 생기는 원인은 이하와 같이 설명된다. 현재 사용되고 있는 감압 접착성 표면 보호 시트는 반도체 웨이퍼의 회로의 요철에 대한 추종성에는 한계가 있다. 이 때문에, 점착제층과 회로면 사이에 틈새(공기 포켓)가 개재하게 되고, 웨이퍼는 그 영역에서는 점착제(보호층)에 의해 직접 지지를 받지 않는다. 연삭에 의해 웨이퍼를 극박화해 갈 때, 지지를 받지 않은 스크라이프 라인(스트리트)에서는 공기 포켓을 압축하면서 회로 다이 사이에서 웨이퍼는 수직 방향으로 이동하고, 결과적으로 이 영역에서는 연삭되지 않고 다른 부분보다 두꺼워진다. 한편, 범프 등의 딱딱한 돌기부가 있는 경우에는 웨이퍼는 보다 깎여져서, 결과적으로 다른 부분보다 얇아진다.

이 현상은 웨이퍼의 마무리 두께가 150 ㎛ 이상인 경우는 문제가 되지 않지만, 100 ㎛를 넘어 웨이퍼를 얇게 하는 경우(특히 50 ㎛ 이하의 두께로 완성하는 경우)나 범프 등의 웨이퍼 회로면의 높은 돌기가 현저하게 큰 경우(예를 들면, 100 ㎛ 이상인 경우)는 웨이퍼의 항절강도를 크게 낮출 뿐만 아니라, 심한 경우에는 연삭중에 웨이퍼를 파손시키는 일조차 있다.

또, 50 ㎛ 부근까지 웨이퍼를 얇게 깎아 가는 경우, 웨이퍼의 엣지 결함이나 웨이퍼와 표면 보호층 사이로의 연삭수의 진입 등도 문제가 되지만, 이 원인도 표면 보호 시트의 웨이퍼의 엣지에 대한 밀착성의 결여에 의하는 것이었다. 또, 웨이퍼의 박형화와 함께, 범프로 대표되는 100 ㎛ 이상의 돌기를 회로상에 갖는 반도체 웨이퍼에서는 전형적인 반도체 표면 보호 시트를 붙여 수행하는 연삭그 자체가 곤란하였다.

종래의 표면 보호 시트는 일반적으로 폴리머 필름 재료상에 표면 보호층으로서 점착제층을 갖는 시트이다. 점착제는 회로면의 요철에 추종하도록 저탄성률을 갖도록 설계되어 있다. 그렇지만, 이 경향이 너무 강하면 시트를 웨이퍼로부터 박리 제거할 때에 큰 응력이 웨이퍼에 가해져서 파손으로 연결된다.

따라서, 시트를 박리하기 전에 자외선 등의 에너지선을 조사함으로써 점착제를 경화하여, 웨이퍼와 보호 시트 사이의 접착력을 저하시키는 에너지선 이(易)박리형 보호 시트가 개발되었다. 그렇지만, 연삭하는 동안에 점착제층이 미경화 상태에서는 너무 유연하여 연삭중에 웨이퍼가 파손한다는 문제가 있다.

특허문헌 1은 상기와 같은 에너지선 이박리형 보호 시트를 회로가 형성된 웨이퍼에 붙여 에너지선으로 점착제층을 경화한 후에 웨이퍼의 이면연삭을 수행하는 웨이퍼 연삭 방법을 개시하고 있다. 그렇지만, 점착제는 유동체는 아니기 때문에 웨이퍼 회로면의 요철에 대한 추종성이 충분하지 않다.

특허문헌 2에는 핫멜트형의 반도체 표면 보호 시트가 개시되어 있다. 60∼100℃로 가열함으로써 용융하여 유동성을 나타내는 핫멜트형 시트는 회로면의 요철에 추종하여 뛰어난 연삭성을 나타낼 수 있다. 그렇지만, 이 시트는 온도가 융점을 상회할 때마다 용융하는 성질이 있다.

한편, 반도체 웨이퍼는 일반적으로 보호 시트와 붙여 합쳐진 후에 칩을 고정하기 위해 사용하는 필름, 즉 다이 어태치먼트 필름(Die Attachment Film(이후, 「DAF」라고도 부름))의 첩합 공정이나 스퍼터링(sputtering)에 의한 금속막 형성 공정 사이에 가열 공정 등을 받는 일이 있다. 그 때문에, 상기 공정에서의 온도 상 승에 의해 보호 시트가 재용융한다고 하는 문제가 발생하고 있었다.

특허문헌 1: 일본 특개평11-026406호 공보

특허문헌 2: 일본 특개2000-38556호 공보

발명이 해결하려고 하는 과제

본 발명의 목적은 절삭 가공 후의 부재의 치수 정밀도를 향상시키기 위하여, 고접착 강도이고, 또한 수중에서의 박리성이 뛰어나며, 또 박리후 부재에 접착제 잔사(糊殘)가 없는 환경적으로도 작업성에도 뛰어난 광경화형 접착제를 제공하는 것에 있다. 본 발명의 목적은 특히 이면연삭 방법으로 반도체 웨이퍼, 광학부품 등의 박형화를 수행하는 경우에, 웨이퍼의 회로면이나 광학부품의 비가공면을 보호하여 상기 특성을 갖는 광경화형 접착제를 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자는 종래 기술의 과제를 해결하여 상기 산업계의 요망을 만족시키기 위하여, 웨이퍼, 광학부품의 회로면의 요철에 대한 추종성이 충분히 있는 재료로서, 또한 연삭시의 지지체로서 충분한 강성을 갖는 조성물을 구하기 위해 여러가지 검토한 결과, N,N-디에틸 아크릴아미드 및/또는 N-이소프로필 아크릴아미드라는 특정한 물질을 이용하여, 이것과 특정한 친수성 폴리머를 조합함으로써, 고접착 강도이고 또한 수중에서의 박리성이 양호한 접착제 조성물을 얻을 수 있어 상기 목적을 달성하는 것이라는 지견을 얻고 본 발명에 도달하였다.

또, 본 발명은 광학용 부재 등을 가공할 때에, 피가공 부재의 표면에서 가공하지 않는 부분을 가공시의 오염 등으로부터 보호하는 것을 목적으로 하는 피가공 부재의 표면 보호 방법을 제시하는 동시에, 기재에 해당 피가공물을 접착하여 피가공물을 가공한 후, 접착 부분을 물에 침지하여 경화체를 떼어냄으로써 피가공 부재를 회수하는 것을 특징으로 하는 피가공 부재의 가고정 방법도 제시하며, 또한 해당 용도에 바람직한 수지 조성물 및 접착제를 제공한다.

따라서, 본 발명은 하기를 특징으로 하는 요지를 가진다.

1. (A) 성분: N,N-디에틸 아크릴아미드 및/또는 N-이소프로필 아크릴아미드와, (B) 성분: N-비닐-2-피롤리돈의 단독 중합체, N,N-디메틸 아크릴아미드의 단독 중합체, N,N-디에틸 아크릴아미드의 단독 중합체, 아크릴로일 모르폴린의 단독 중합체, N-이소프로필 아크릴아미드의 단독 중합체; 및 N-비닐-2-피롤리돈, N,N-디메틸 아크릴아미드, N,N-디에틸 아크릴아미드, 아크릴로일 모르폴린 및 N-이소프로필 아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 단량체의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과, (C) 성분: 중합개시제를 함유하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.

2. (D) 성분: 중합금지제를 함유하는 상기 1 기재의 수지 조성물.

3. (A) 성분을, (A) 성분 및 (B) 성분의 합계량 100 중량부에 대해 1∼99 중량부 함유하는 상기 1 또는 2 기재의 수지 조성물.

4. (C) 성분을, (A) 성분 및 (B) 성분의 합계량 100 중량부에 대해 0.1∼20 중량부 함유하는 상기 1∼3 중 어느 하나 기재의 수지 조성물.

5. (D) 성분을, (A) 성분 및 (B) 성분의 합계량 100 중량부에 대해 0.001∼3 중량부 함유하는 상기 2∼4 중 어느 하나 기재의 수지 조성물.

6. 상기 (B) 성분이 N-비닐-2-피롤리돈의 단독 중합체 또는 N-비닐-2-피롤리돈을 적어도 포함하는 공중합체인 상기 1∼5 중 어느 하나 기재의 수지 조성물.

7. 상기 1∼6 중 어느 하나 기재의 수지 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는 접착제.

8. 수용성을 갖거나, 또는 흡수하여 팽윤하는 것을 특징으로 하는 상기 1∼6 중 어느 하나 기재의 수지 조성물의 경화물.

9. 상기 1∼6 중 어느 하나 기재의 수지 조성물을 이용하여 부재를 가고정하고, 상기 가고정된 부재를 가공한 후 상기 가공된 부재를 물에 침지하여 상기 수지 조성물의 경화물을 떼어내는 것을 특징으로 하는 부재의 가고정 방법.

10. 상기 1∼6 중 어느 하나 기재의 수지 조성물을 부재의 표면에 피복, 경화시킨 후, 상기 부재를 가공한 후에 물에 침지하여 상기 수지 조성물의 경화물을 떼어내는 것을 특징으로 하는 부재의 표면 보호 방법.

발명의 효과

본 발명의 수지 조성물은 그 조성으로 인하여 흡수성이 크기 때문에 경화물의 팽윤성, 용해성이 크고, 피착체로부터의 박리성이 양호하며, 또 경화물 자체의 물에 대한 용해성이 높고, 혹은 그 양쪽 모두의 성질을 갖는다. 따라서, 본 발명의 수지 조성물을 이용함으로써 부재를 접착하여 가고정하고, 상기 가고정된 부재를 가공한 후 상기 가공된 부재를 물에 침지하는 것만으로 용이하게 떼어낼 수 있다. 또, 경화전의 접착제의 점도 조정이 용이하기 때문에, 점도를 임의로 조정함으로써 물품의 형상에 따라 그 틈새를 본 발명의 수지 조성물로 충전할 수 있다.

본 발명의 부재의 가고정 방법 및 표면 보호 방법은 물에 접촉함으로써 접착 강도를 저하시키는 수지 조성물을 이용하고 있으므로, 물에 접촉시키는 것만으로 용이하게 부재의 회수를 할 수 있는 특징이 있고, 종래의 접착제의 경우에 비해, 고가이고, 발화성이 강한, 혹은 인체에 유해한 가스를 발생하는 유기용매를 이용할 필요가 없다고 하는 특별한 효과를 얻을 수 있다.

발명을 실시하기 위한 바람직한 형태

본 발명에 있어서는 (A) 성분: N,N-디에틸 아크릴아미드 및/또는 N-이소프로필 아크릴아미드를 사용할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서는 (B) 성분: N-비닐-2-피롤리돈의 단독 중합체, N,N-디메틸 아크릴아미드의 단독 중합체, N,N-디에틸 아크릴아미드의 단독 중합체, 아크릴로일 모르폴린의 단독 중합체, N-이소프로필 아크릴아미드의 단독 중합체; 및 N-비닐-2-피롤리돈, N,N-디메틸 아크릴아미드, N,N-디에틸 아크릴아미드, 아크릴로일 모르폴린 및 N-이소프로필 아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 단량체의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서는 (B) 성분으로서 N-비닐-2-피롤리돈의 단독 중합체 또는 N-비닐-2-피롤리돈을 적어도 포함하는 공중합체가 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는 (C) 성분: 중합개시제를 사용할 수 있다.

본 발명의 수지 조성물에 있어서, (A) 성분과 (B) 성분의 조성비는 원하는 점도에 따라 임의로 결정할 수 있다. 즉, 점도를 높이는 경우에는 (B) 성분을 많이 배합하고, 낮추는 경우에는 (B) 성분을 적게 배합하며, (B) 성분의 배합량을 변화시킴으로써 원하는 점도로 조정된다. 이와 같은 경우에는, (A) 성분을, (A) 성분과 (B) 성분의 합계량 100 중량부에 대해 1∼50 중량부로 하는 것이 바람직하다. 또, 예를 들면, 틈새가 큰 개소에서 사용하는 경우나 휘어진 부재로의 적용에는 고점도로 조정하고, 이와 같은 경우에는, (A) 성분을, (A) 성분과 (B) 성분의 합계량 100 중량부에 대해 50∼99 중량부로 하는 것이 바람직하다.

(C) 성분: 중합개시제는, 예를 들면, 광중합개시제, 리독스(Redox) 중합개시제 등이다. 상기 광중합개시제로는 공지의 각종 광중합개시제가 사용 가능하다. 구체적으로는 벤조페논 또는 그 유도체; 벤질 또는 그 유도체; 엔트라퀴논 또는 그 유도체; 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤질 디메틸 케탈 등의 벤조인 유도체; 디에톡시 아세토페논, 4-t-부틸트리클로로 아세토페논 등의 아세토페논 유도체; 2-디메틸아미노에틸벤조에이트, p-디메틸아미노에틸벤조에이트, 디페닐디설파이드, 티옥산톤 또는 그 유도체; 칸파퀴논, 7,7-디메틸-2,3-디옥소비시클로[2.2.1]헵탄-1-카르복시산, 7,7-디메틸-2,3-디옥소비시클로[2.2.1]헵탄-1-카르복시-2-브로모에틸 에스테르, 7,7-디메틸-2,3-디옥소비시클로[2.2.1]헵탄-1-카르복시-2-메틸 에스테르, 7,7-디메틸-2,3-디옥소비시클로[2.2.1]헵탄-1-카르복시산 클로라이드 등의 칸파퀴논 유도체; 2-메틸-1-[4-(메틸 티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1 등의α-아미노알킬페논 유도체; 벤조일디페닐 포스핀 옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐 포스핀 옥사이드, 벤조일디에톡시 포스핀 옥사이드, 2,4,6-트리메틸 벤조일 디메톡시 페닐 포스핀 옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일디에톡시페닐 포스핀 옥사이드 등의 아실 포스핀 옥사이드 유도체 등을 들 수 있다. 광중합개시제는 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 광중합개시제로는 벤질 디메틸 케탈, 2-메틸-1-N-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온이 바람직하다.

또, 상기 리독스계 중합개시제는 유기 과산화물과 환원제를 포함하는 리독스계 촉매가 바람직하다. 예를 들면, 메틸에틸 케톤 퍼옥사이드, 메틸 시클로 헥산온 퍼옥사이드 등의 케톤 퍼옥사이드와, 나프텐산 코발트, 나프텐산 구리 등의 금속 비누의 조합; 또는 옥타노일 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드 등의 디아실 옥사이드와, N,N-디메틸 아닐린, N,N-디메틸-p-톨루이딘 등의 3급 아민의 조합; 또는 쿠멘하이드로 퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠 하이드로 퍼옥사이드와, 티오 요소, 에틸렌 티오 요소, 아세틸 티오 요소 등의 유기 티오 요소의 조합 등을 들 수 있다. 또한, 광중합개시제와 리독스계 중합개시제 병용도 가능하다.

(C) 성분: 중합개시제의 첨가 비율은 (A) 성분 및 (B) 성분의 합계량 100 중량부에 대해 0.1∼20 중량부가 바람직하다. (C) 성분의 첨가 비율은 보다 바람직하게는 0.2∼10 중량부가 바람직하다. (C) 성분의 첨가 비율이 0.1 중량부 이상이면 경화 촉진 효과를 확실히 얻을 수 있다. (C) 성분의 첨가 비율이 20 중량부 이하이면 충분한 경화 속도를 얻을 수 있다. 보다 바람직한 형태로서, (C) 성분을 0.2 중량부 이상 첨가함으로써, 조성물 경화체의 가교도가 높아져, 절삭 가공시에 위치 이탈 등을 일으키지 않게 되는 점이나 박리성이 향상하는 점에서 보다 바람직하다.

본 발명의 수지 조성물은 그 저장 안정성 향상을 위해 소량의 (D) 성분: 중합금지제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 중합금지제로는 메틸 하이드로퀴논, 하이드로퀴논, 2,2-메틸렌-비스(4-메틸-6-터셔리부틸페놀), 카테콜, 하이드로퀴논 모노메틸 에테르, 모노터셔리부틸 하이드로퀴논, 2,5-디터셔리부틸 하이드로퀴논, p-벤조퀴논, 2,5-디페닐-p-벤조퀴논, 2,5-디터셔리부틸-p-벤조퀴논, 피크린산, 구연산, 페노티아딘, 터셔리부틸 카테콜, 2-부틸-4-히드록시 아니솔 또는 2,6-디터셔리부틸-p-크레졸 등을 들 수 있다. 그 중에서도 중합금지제로는 2,2-메틸렌비스(4-메틸-6-터셔리부틸페놀)이 바람직하다.

이들 중합금지제의 사용 비율은 (A) 성분 및 (B) 성분의 합계량 100 중량부에 대해 0.001∼3 중량부가 바람직하고, 0.01∼2 중량부가 보다 바람직하다. 중합금지제의 사용 비율은 0.001 중량부 이상에서 저장 안정성이 확보되고, 3 중량부 이하에서 양호한 접착성을 얻을 수 있어 미경화가 될 일도 없다.

본 발명에 있어서는 극성 유기용매를 함께 이용해도 된다. 극성 유기용매를 함께 이용함으로써, 경화 후의 조성물이 물과 접촉해 용이하게 팽윤하거나 하여 접착 강도가 저하하는 현상을 한층 확실히 발현할 수 있다.

극성 유기용매에 관해서는, 그 비점이 50℃ 이상 200℃ 이하인 것이 바람직하다. 비점이 상기 범위내인 극성 유기용매를 선택할 때에는, 경화 후의 조성물이 온수와 접촉해 접착 강도가 저하하는 현상을 한층 더 확실히 발현할 수 있으므로 바람직하다. 또, 이와 같은 극성 유기용매로는, 예를 들면, 알코올, 케톤, 에스테르 등을 들 수 있다. 극성 유기용매로는 그 중에서도 알코올이 바람직하게 선택된다.

상기 알코올로는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, 제2 부탄올, 제3 부탄올, n-아밀 알코올, 이소아밀 알코올, 2-에틸부틸 알코올 등을 들 수 있다. 상기 알코올로는 비점이 120℃ 이하인 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, 제2 부탄올, 제3 부탄올이 바람직하고, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올이 특히 바람직하다.

극성 유기용매의 첨가 비율은, (A) 성분 및 (B) 성분의 합계량 100 중량부에 대해 0.5∼10 중량부가 바람직하다. 상기 첨가 비율이 0.5 중량부 이상이면 박리성을 확보할 수 있고, 10 중량부 이하이면 초기의 접착성이 저하할 우려도 없고, 조성물의 경화체가 박리한다.

본 발명에 있어서는 (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분에 용해하지 않는 입상 물질을 (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분과 함께 이용해도 된다. 이것에 의해, 경화 후의 조성물이 일정한 두께를 유지할 수 있기 때문에 가공 정밀도가 향상한다.

(A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분에 용해하지 않는 입상 물질로는 유기, 무기 입자의 어느 것이라도 상관없다. 구체적으로는, 유기 입자로는 폴리에틸렌 입자, 폴리폴리프로필렌 입자, 가교 폴리메타크릴산 메틸 입자, 가교 폴리스티렌 입자 등을 들 수 있다. 무기 입자로는 유리, 실리카, 알루미나, 티탄 등의 세라믹 입자를 들 수 있다.

(A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분에 용해하지 않는 입상 물질은 가공 정밀도의 향상, 즉 접착제 막 두께의 제어 관점으로부터 구상인 것이 바람직하다. 구체적으로, 유기 입자로는 메타크릴산 메틸 모노머, 스티렌 모노머와 가교성 모노머의 공지의 유화 중합법에 의해 단분산 입자로서 얻어지는 가교 폴리메타크릴산 메틸 입자, 가교 폴리스티렌 입자, 무기 입자로는 구상 실리카가 입자의 변형이 적고 입경의 불균형에 의한 경화 후의 조성물의 막 두께가 균일하게 되기 때문에 바람직하다. 그 중에서도 또한 입자의 침강 등의 저장 안정성이나 조성물의 반응성의 관점으로부터, 가교 폴리메타크릴산 메틸 입자, 가교 폴리스티렌 입자가 한층 더 바람직하다.

(A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분에 용해하지 않는 입상 물질의 첨가 비율은 (A) 성분 및 (B) 성분의 합계량 100 중량부에 대해 0.1∼20 중량부가 바람직하고, 특히 0.1∼10 중량부가 바람직하다. 상기 첨가 비율이 0.1 중량부 이상이면 경화 후의 조성물의 막 두께가 거의 일정하고, 20 중량부 이하이면 초기의 접착성이 저하할 우려도 없다.

본 발명의 수지 조성물은 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서 일반적으로 사용되고 있는 아크릴 고무, 우레탄 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 고무 등의 각종 엘라스토머; 무기 필러, 용제, 증량재, 보강재, 가소제, 증점제, 염료, 안료, 난연제, 실란 커플링제 및 계면활성제 등의 첨가제를 사용해도 된다.

다음에, 본 발명은 물과 접촉해 접착 강도를 저하시키는 수지 조성물을 이용해 부재를 접착하여 부재를 가고정하고, 상기 가고정된 부재를 가공한 후 상기 가공된 부재를 물에 침지하고, 상기 수지 조성물의 경화물을 떼어내는 것을 특징으로 하는 부재의 가고정 방법으로서, 이것에 의해 유기용매를 이용하는 일 없이 광학용 부재 등의 여러가지 부재를 가공 정밀도 높게 가공할 수 있다.

또, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 의하면, 경화물이 물과 접촉하고, 흡수하여 팽윤, 용해하여 조성물의 경화물을 떼어낼 수 있어 환경적으로도 작업성도 뛰어나다고 하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 경화물이 흡수하여 팽윤한다는 것은 흡수전의 경화물 100 중량부에 대해 10 중량부 이상의 물을 흡수하여 팽윤한 상태를 의미한다.

본 발명의 가고정 방법에 있어서, 상기 본 발명의 수지 조성물로 이루어진 접착제를 이용하면 상기 발명의 효과를 확실히 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 적당히 가열한 온수, 구체적으로는 90℃ 이하의 온수를 이용할 때, 수중에서의 박리성을 단시간에 달성할 수 있어 생산성의 면에서 바람직하다. 상기 온수의 온도에 관해서는, 30℃∼90℃, 바람직하게는 40∼90℃의 온수를 이용하면 단시간에 접착제의 경화물이 팽윤, 용해하여 접착제 경화물을 떼어낼 수 있으므로 바람직하다. 또한, 경화물과 물의 접촉 방법에 대해서는 수중에 접합체째 침지하는 방법이 간편하기 때문에 권장된다.

본 발명에 있어서, 가고정할 때에 이용되는 부재의 재질에 특별히 제한은 없고, 자외선 경화형 접착제로 이용하는 경우에는 자외선을 투과할 수 있는 재료로 이루어진 부재가 바람직하다. 이와 같은 재질로서, 예를 들면, 수정 부재, 유리 부재, 플라스틱 부재를 들 수 있으므로, 본 발명의 가고정 방법은 수정 진동자, 유리 렌즈, 플라스틱 렌즈 및 광디스크의 가공에서의 가고정에 적용 가능하다.

가고정 방법에 있어서, 접착제의 사용 방법에 관해서는, 접착제로서 광 경화성 접착제를 이용하는 경우를 상정하면, 예를 들면, 고정하는 한쪽의 부재 또는 지지 기판의 접착면에 접착제를 적당량 도포하고, 계속해서 다른 한쪽의 부재를 겹치는 방법이나, 미리 가고정할 부재를 다수 적층해 두고, 접착제를 틈새에 침투시켜 도포시키는 방법 등으로 접착제를 도포한 후에, 상기 부재를 가시광선 또는 자외선을 조사하여 광 경화성 접착제를 경화시킴으로써 부재끼리를 가고정하는 방법 등이 예시된다.

그 후, 가고정된 부재를 원하는 형상으로 절단, 연삭, 연마, 구멍뚫기 등의 가공을 한 후, 상기 부재를 물 바람직하게는 온수에 침지함으로써 접착제의 경화물을 부재로부터 박리할 수 있다.

또, 본 발명은, 상기의 수지 조성물을 이용해 피가공 부재의 표면에 피복해 경화시킨 후, 상기 피가공 부재를 가공 후에 물에 침지하여 상기 수지 조성물의 경화물을 떼어내는 것을 특징으로 하는 피가공 부재의 표면 보호 방법이다. 즉, 피가공 부재의 가공되지 않은 표면에 상기 수지 조성물을 도포해 경화시킴으로써 가공시에 해당 표면이 더러워지거나 치핑(chipping)이 발생하는 것을 막을 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 의하면, 경화물이 물과 접촉해 팽윤 혹은 용해하여 수지 조성물의 경화물을 떼어낼 수 있어 환경적으로도 작업성도 뛰어나다는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 표면 보호할 때에 이용되는 부재의 재질에 특별히 제한은 없고, 자외선 경화형 접착제로서 이용하는 경우에는 자외선을 투과할 수 있는 재료로 이루어진 부재가 바람직하다. 이와 같은 재질로서, 예를 들면, 수정 부재, 유리 부재, 플라스틱 부재를 들 수 있으므로, 본 발명의 표면 보호 방법은 수정 진동자, 유리 렌즈, 플라스틱 렌즈 및 광디스크의 가공에서의 표면 보호에 적용 가능하다.

이하에 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하겠으나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

(A) 성분: N,N-디에틸 아크릴아미드(흥인사 제 DEAA) 50 중량부, (B) 성분: 폴리비닐 피롤리돈(일본 촉매사 제 폴리비닐 피롤리돈 K-30) 50 중량부, (C) 성분: 중합개시제로서 I-9O7: 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온(치바 스페셜티 케미칼즈사 제 IRGACURE9O7, 이하 「IRGACURE907」로 약칭함) 2 중량부, (D) 성분: 중합금지제로서 2,2-메틸렌-비스(4-메틸-6-터셔리부틸페놀)(이하, 「MDP」로 약칭함) 0.1 중량부를 배합해 수지 조성물을 제작하였다. 얻어진 수지 조성물을 사용하여, 이하에 나타내는 평가 방법으로 인장 전단 접착강도의 측정, 박리 시험, 표면 보호막 박리 시험 및 표면 경화성 시험을 수행하였다. 그러한 결과를 표 1에 나타낸다.

(평가 방법)

인장 전단 접착강도: JIS K 6850에 따라 측정하였다. 구체적으로는, 피착재로서 내열 파이렉스(등록상표, 이하 동일) 유리(25 ㎜×25 ㎜×2.0 ㎜)를 이용하고, 접착 부위를 직경 8 ㎜로 하고, 제작한 조성물로 2매의 내열 파이렉스 유리를 붙이고, 무전극 방전 램프를 사용한 퓨전사 제 경화 장치에 의해 365 nm 파장의 적산광 양 2,000 mJ/㎠의 조건에서 경화시켜 인장 전단 접착강도 시험편을 제작하였다. 제작한 시험편은 만능 시험기를 사용하여 온도 23℃, 습도 50%의 환경하, 인장 속도 10 ㎜/분으로 인장 전단 접착강도를 측정하였다.

박리 시험: 상기 내열 파이렉스 유리에 제작한 수지 조성물을 도포하고, 지지체로서 청판 유리(150 ㎜×150 ㎜×1.7 ㎜)에 붙인 것 이외는 상기와 동일한 조건으로 조성물을 경화시켜 박리 시험체를 제작하였다. 얻어진 시험체를 온수(80℃)에 침지하여 내열 파이렉스(등록상표) 유리가 박리하는 시간을 측정하였다.

표면 보호막 박리 시험: 청판 유리 150 ㎜×150 ㎜×1.7 ㎜ 상에 상기 수지 조성물을 바 코터에 의해 50 ㎛의 두께가 되도록 도포하고, 스탠리사 제 블랙 라이트에 의해 조도 5 mW/㎠의 조건에서 적산 조사량 1,000 mJ이 되도록 수지 조성물을 경화시켜 표면 보호막 박리 시험체를 제작하였다. 얻어진 시험체를 온수(80℃)에 침지하여 경화체가 완전히 박리하는 시간을 측정하였다.

표면 경화성 시험: 상기 조건에서 경화시킨 박리 시험체 B의 표면을 촉진에 의해 평가하였다.

○ … 지문의 흔적이 남지 않음

× … 지문의 흔적이 남음

(실시예 2∼실시예 9)

표 1에서 표시되는 종류의 원재료를 표 1에서 표시되는 조성으로 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 수지 조성물을 제작하였다. 얻어진 조성물에 대해 실시예 1과 동일하게 인장 전단 접착강도의 측정 및 박리 시험, 표면 보호막 박리 시험 및 표면 경화성 시험을 수행하였다. 그러한 결과를 표 1에 나타낸다.

(사용 재료)

BDK: 벤질디메틸 케탈(치바 스페셜티 케미칼즈사 제 IRGACURE651)

NIPAM: N-이소프로필 아크릴아미드(흥인사 제 NIPAM)

폴리비닐 피롤리돈 K-30: 폴리비닐 피롤리돈(일본 촉매사 제 K-30)

폴리비닐 피롤리돈 K-85: 폴리비닐 피롤리돈(일본 촉매사 제 K-85)

폴리비닐 피롤리돈 K-90: 폴리비닐 피롤리돈(일본 촉매사 제 K-90)

(실시예 10∼실시예 13)

실시예 2 및 실시예 6의 수지 조성물을 사용하여 실시예 1과 동일하게 박리 시험체 A 및 B를 제작하고, 온수의 온도 40℃, 50℃, 60, 70℃를 바꾸어 박리 시험 및 표면 보호막 박리 시험을 수행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 그 결과, 어느 온도에서도 박리성을 갖고 있었다.

(실시예 14)

실시예 2의 수지 조성물을 이용하여 150 ㎜×150 ㎜×2 ㎜의 내열 파이렉스 유리와 실시예 1에서 이용한 청판 유리를 더미 유리로 실시예 1과 동일하게 접착 경화시켰다. 이 접착 시험체의 내열 파이렉스 유리 부분만을 다이싱 장치를 사용해 10 ㎜ 정사각형으로 절단하였다. 절단중에 내열 파이렉스 유리의 탈락은 발생하지 않고 양호한 가공성을 나타내었다. 내열 파이렉스 유리 부분만을 절단한 접착 시험체를 80℃의 온수에 침지하였는데, 60분에 모두 박리하였다.

또, 그 박리한 절단 시험편을 무작위로 10개 꺼내어 그 절단 시험편의 이면(수지 조성물로 가고정한 면)의 각 편을 광학 현미경을 이용해 관찰하고, 유리가 빠져 있는 개소의 최대폭을 측정하여 그 평균값으로 표준 편차를 구하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

(비교예 1)

핫멜트형 접착제(일화정공사 제 아드픽스 A)를 90℃로 가열해 용해시키고, 150 ㎜×150 ㎜×2 ㎜의 내열 파이렉스 유리와 실시예 1에서 이용한 청판 유리를 접착시켰다. 이 접착 시험체의 내열 파이렉스 유리 부분만을 다이싱 장치를 사용해 10 ㎜ 정사각형으로 절단하였다. 절단중에 내열 파이렉스 유리의 탈락은 발생하지 않고, 양호한 가공성을 나타내었다. 그 시험편을 N-메틸피돌리론 용액에 1일 침지하고, 절단 시험편을 회수하여, 실시예 14와 동일하게 박리한 절단 시험편을 임의로 10개 꺼내어 그 절단 시험편의 이면(핫멜트형 접착제로 가고정한 면)의 각 편을 광학 현미경을 이용해 관찰하고, 유리가 빠져 있는 개소의 최대폭을 측정하여 그 평균값으로 표준 편차를 구하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

(비교예 2)

UV 경화형 PET 점착 테이프를 사용해 150 ㎜×150 ㎜×2 ㎜의 내열 파이렉스 유리를 접착시켰다. 이 접착 시험체의 내열 파이렉스 유리 부분만을 다이싱 장치를 사용해 10 ㎜ 정사각형으로 절단하였다. 그 시험편의 점착 테이프 부분에 자외선을 조사시킴으로써 점착력을 저하시키고, 그 절단 시험편을 회수하였다. 그 절단 시험편을 실시예 14와 동일하게 박리한 절단 시험편을 임의로 10개 꺼내어 그 절단 시험편의 이면(점착 테이프로 가고정한 면)의 각 편을 광학 현미경을 이용해 관찰하고, 유리가 빠져 있는 개소의 최대폭을 측정하여 그 평균값으로 표준 편차를 구하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

본 발명의 수지 조성물은, 높은 접착 강도를 발현하여, 부재의 가공시에 이탈을 일으키기 어렵고, 치수 정밀도 면에서 뛰어난 부재를 용이하게 얻을 수 있다고 하는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 수지 조성물은, 물에 접촉하는 것으로 접착 강도가 저하하여, 부재 사이의 혹은 부재와 지그(jig)의 접합력이 저하하므로, 용이하게 부재의 회수를 할 수 있는 특징이 있다. 본 발명의 수지 조성물은 광학 렌즈, 프리즘, 어레이, 실리콘 웨이퍼, 반도체 실장 부품 등의 가고정용 접착제 및 표면 보호재로서 산업상 유용하다.

본 발명의 부재의 가고정 방법은, 상기 특징 있는 수지 조성물을 이용하고 있으므로, 종래 기술에 있어서 필요했었던 유기용매를 이용할 필요가 없어 산업상 매우 유용하다.

또한, 2006년 6월 19일에 출원된 일본 특허 출원2006-168635호의 명세서, 특허 청구의 범위 및 요약서의 전 내용을 여기에 인용하고, 본 발명의 명세서의 개시로서 도입하는 것이다.

Claims

(A) 성분: N,N-디에틸 아크릴아미드 및/또는 N-이소프로필 아크릴아미드와, (B) 성분: N-비닐-2-피롤리돈의 단독 중합체, N,N-디메틸 아크릴아미드의 단독 중합체, N,N-디에틸 아크릴아미드의 단독 중합체, 아크릴로일 모르폴린의 단독 중합체, N-이소프로필 아크릴아미드의 단독 중합체; 및 N-비닐-2-피롤리돈, N,N-디메틸 아크릴아미드, N,N-디에틸 아크릴아미드, 아크릴로일 모르폴린 및 N-이소프로필 아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 단량체의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과, (C) 성분: 중합개시제를 함유하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
청구항 1에 있어서,

(D) 성분: 중합금지제를 함유하는 수지 조성물.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

(A) 성분을, (A) 성분 및 (B) 성분의 합계량 100 중량부에 대해 1∼99 중량부 함유하는 수지 조성물.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

(C) 성분을, (A) 성분 및 (B) 성분의 합계량 100 중량부에 대해 0.1∼20 중 량부 함유하는 수지 조성물.
청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

(D) 성분을, (A) 성분 및 (B) 성분의 합계량 100 중량부에 대해 0.001∼3 중량부 함유하는 수지 조성물.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

상기 (B) 성분이, N-비닐-2-피롤리돈의 단독 중합체 또는 N-비닐-2-피롤리돈을 적어도 포함하는 공중합체인 수지 조성물.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항 기재의 수지 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는 접착제.
수용성을 갖거나, 또는 흡수하여 팽윤하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항 기재의 수지 조성물의 경화물.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항 기재의 수지 조성물을 이용하여 부재를 가고정하고, 상기 가고정된 부재를 가공한 후 상기 가공된 부재를 물에 침지하여 상기 수지 조성물의 경화물을 떼어내는 것을 특징으로 하는 부재의 가고정 방법.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항 기재의 수지 조성물을 부재의 표면에 피복, 경화시킨 후, 상기 부재를 가공한 후에 물에 침지하여 상기 수지 조성물의 경화물을 떼어내는 것을 특징으로 하는 부재의 표면 보호 방법.