WO1997045500A1 - Adhesif autocollant thermodurcissable, et feuilles adhesives l'utilisant - Google Patents

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WO1997045500A1
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acrylate
weight
meth
epoxy resin
parts
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PCT/JP1997/001811
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French (fr)
Inventor
Kazuhito Hosokawa
Shigeki Muta
Hitoshi Takahira
Takao Yoshikawa
Original Assignee
Nitto Denko Corporation
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
    • C09J4/06Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09J159/00 - C09J187/00

Definitions

  • the present invention provides a thermosetting pressure-sensitive adhesive with excellent heat resistance that can withstand use at a high temperature of 100 ° C or more and in a soldering process, and a sheet-like adhesive provided on a base material. And adhesive sheets in the form of tape or tape.
  • thermosetting adhesives have excellent adhesive strength and heat resistance, they are not tacky at room temperature and are difficult to temporarily bond.Before curing, they have a large amount of low molecular weight and have problems such as sticking out of glue during bonding. Become. In addition, those with excellent storage stability require a long time to cure, and short curing time results in poor storage stability.
  • adhesive sheets have adhesive properties at room temperature, can be attached to the target without any preparatory operation, and can immediately exhibit adhesive strength.
  • adhesive sheets have a disadvantage that adhesive strength and heat resistance are generally inferior to adhesives.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-1-175993 discloses that a photopolymerizable composition containing an alkyl acrylate as a main component achieves strong adhesion and high maturation resistance. They have not left the area of sheets. That is, adhesive sheets that exhibit adhesiveness as an adhesive sheet at the initial stage of bonding to an adherend and exhibit high adhesiveness and heat resistance equivalent to an adhesive after bonding. The emergence of is desired.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-272076 discloses a thermosetting pressure-sensitive adhesive made from a photopolymerizable composition obtained by adding an epoxy resin to an acrylate monomer. ing. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-29778 discloses ( Thermosetting pressure-sensitive adhesive made from a photopolymerizable composition obtained by adding an ester of an epoxy group-containing alcohol and (meth) acrylic acid and an epoxy resin to an alkyl acrylate ester An agent is disclosed.
  • a photopolymerizable composition is photopolymerized by irradiation with ultraviolet rays to obtain a curable adhesive having both properties of an adhesive and an adhesive.
  • It contains a curing agent such as dazole, dicyandiamide, or polyamine, and causes a curing reaction between this and an epoxy group.
  • the above-described curing reaction gradually proceeds during storage before or after photopolymerization, and accordingly, there is a possibility that the adhesive properties and the like may be reduced.
  • the thermosetting pressure-sensitive adhesive proposed above has difficulty in terms of storage stability. The heat resistance was also inadequate because the acryl-based polymer and the epoxy resin formed by polymerization did not crosslink after curing.
  • the present invention has adhesiveness at room temperature and can be easily temporarily adhered to an adherend, and hardens in a short time by heating to exhibit strong adhesive strength and high heat resistance.
  • the purpose is to provide a thermosetting pressure-sensitive adhesive with excellent storage stability and an adhesive sheet such as a sheet-like or tape-like adhesive. Disclosure of the invention
  • the present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, added a monomer having a carboxyl group or the like in the molecule to the acryl-based monomer constituting the photopolymerizable composition, and added this after photopolymerization.
  • the acrylic polymer and the epoxy resin are cross-linked to provide high adhesiveness and high heat resistance, and the adhesive after photopolymerization before the above reaction occurs Can be temporarily bonded at room temperature, can be cured in a short time by the above reaction, and does not contain general curing agents such as imidazole, dicyandiamide, and polyamine. It has been found that the stability is excellent, and the present invention has been completed.
  • the present invention provides the following a to d components:
  • thermosetting pressure-sensitive adhesive characterized by comprising a photopolymer of a composition substantially free of a curing agent for the epoxy resin, which is the d component, on one or both surfaces of the base material
  • the present invention relates to an adhesive sheet such as a sheet with a thermosetting pressure-sensitive adhesive layer.
  • the monomer mixture of the component a in the present invention comprises a mixture of an alkyl (meth) acrylate and a monoethylenically unsaturated acid copolymerizable therewith, and the former alkyl (meth) acrylate is used.
  • Esters are generally known as a monomer for modifying 30% by weight or less of general acrylic pressure-sensitive adhesives such as vinyl acetate, styrene, and acrylonitrile. It may be replaced with various vinyl monomers.
  • (Meth) acrylic acid alkyl esters include, for example, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate.
  • the alkyl group has an average carbon number of 2
  • One type or two or more types of ⁇ 14 are used.
  • Examples of the monoethylenically unsaturated acids copolymerizable therewith include (meth) acrylic acid, itaconic acid and 2-acrylamidopropanesulfonic acid.
  • the ratio of the (meth) acrylic acid alkyl ester and the copolymerizable monoethylenically unsaturated acid is 70 to 99% by weight, preferably the former.
  • the content should be 80 to 95% by weight, the latter 30 to 1% by weight, preferably 20 to 5% by weight.
  • the proportion of the alkyl (meth) acrylate and the vinyl monomer is 70 to 99% by weight, preferably 80 to 95% by weight. % (However, the proportion of the vinyl monomer used is 30% by weight or less based on the total amount of the (meth) acrylic acid alkyl ester and the vinyl monomer).
  • the proportion of the monoethylenically unsaturated acid used is 1 to 30% by weight, preferably 5 to 20% by weight. When the ratio is outside the above range, it is difficult to obtain good results in the adhesive properties after the photopolymerization and the epoxy curing reaction.
  • the cross-linking agent of the b component in the present invention is Tanomiya (meth) acrylate, for example, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol.
  • Toltetra (meta) acrylate, 1,2—Ethylene glycol (meta) acrylate, 1,6—Hexanediol di (meta) acrylate , 1, 12 — Bifunctional or higher functional polyvalent alkyl (meth) acrylate monomers such as dodecanediol (meth) acrylate are used.
  • the amount of these polyfunctional (meta) acrylates varies somewhat depending on the number of functional groups, etc., but is preferably from 0.02 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the monomer mixture of the component a. It is preferably 0.2 to 3 parts by weight.
  • Examples of the photopolymerization initiator of the component c in the present invention include benzoin ethers such as benzoin methyl ether and benzoin isopropyl ether; substituted benzoin ethers such as anizoin methyl ether; 2-, 2-, 2-dimethoxy-2-substituted acetphenenones, such as phenonacetophenon, 2-methyl-2-substituted, such as hydroxypropiophenone Toluenes, 2-aromatic sulfonyl chlorides such as naphthalenesulfonyl chloride, and 1-phenon-1-, 1-proha.
  • photoactive oximes such as undione 2- ( ⁇ -ethoxycarbonyl) oxime.
  • the amount of the photopolymerization initiator to be used is 0.01 to 4 parts by weight, preferably 0.05 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the monomer mixture of the component a. If it is less than 0.01 part by weight, it will be consumed early by light energy, so the polymerization rate will decrease. If it is more than 4 parts by weight, the polymerization rate will increase, but the molecular weight of the polymer will decrease. The cohesive strength of the adhesive is reduced.
  • the epoxy resin of the component d in the present invention is a compound containing two or more epoxy groups in the molecule, and is a bisphenol ethoxy resin, a phenol epoxy resin, or a phenol epoxy resin. It is appropriately selected and used from among bisphenol epoxies and the like. These epoxy resins have no photopolymerizable group in the molecule.
  • the amount of the epoxy resin to be used is 5 to 30 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of the monomer mixture of the component a. If the amount is less than 5 parts by weight, the crosslinking reaction between the acrylic polymer and the epoxy resin does not proceed sufficiently, and the heat resistance becomes insufficient. On the other hand, if the amount is more than 30 parts by weight, the cured product is excessively cross-linked, so that a separation phenomenon occurs on the surface of the cured product, and the storage stability decreases.
  • the photopolymerizable composition of the present invention comprises, as essential components, a monomer mixture of component a, a polyfunctional (meta) acrylate of component b, a photopolymerization initiator of component c, and an epoxy resin of component d.
  • the monomer mixture of the component a can be pre-polymerized to some extent using the photopolymerization initiator of the component c.
  • Into a syrup that can be coated with a viscosity ranging from about 500-500 centimeters of voicing When prepolymerization is performed, gelling may occur when an epoxy resin of the d component is used, and it is desirable to add the epoxy resin of the d component after the prepolymerization.
  • This photopolymerizable composition contains, in addition to the above four components a to d, optional components such as a tackifier, a polar monomer, a plasticizer, a plasticizer, a filler, a pigment, a dye, an antiaging agent.
  • a tackifier such as a tackifier, a polar monomer, a plasticizer, a plasticizer, a filler, a pigment, a dye, an antiaging agent.
  • Various conventionally known additives such as an agent can be added in a range that does not hinder photopolymerization by irradiation with ultraviolet rays.
  • a general curing agent such as imidazole, dicyandiamide, or polyamine, which is known as a curing agent for an epoxy resin, is used as an optional component in such a photopolymerizable composition. It cannot be added. However, as long as the curing reaction with the epoxy resin does not substantially proceed even if these curing agents are present and there is no possibility that the storage stability aimed at by the present invention may be significantly impaired, the conditions are the same. Absent. In the present invention, “substantially not included” has such a meaning.
  • such a photopolymerizable composition is coated on an adherend, or after being coated on one or both surfaces of a substrate, 400 to 1,500 mj /
  • an adhesive-based pressure-sensitive adhesive having a pressure-sensitive adhesive property by itself is obtained.
  • the base material In addition to synthetic resin films such as polyester films and non-separable base materials such as fiber base materials, separable base materials such as release paper can be used.
  • the layer of the pressure-sensitive adhesive after photopolymerization formed thereon may be transferred onto the above-mentioned non-release substrate.
  • the adhesive sheets of the present invention include both those using such a non-separable substrate and those using a separable substrate.
  • the acrylic pressure-sensitive adhesive made of the photopolymer formed in this way has adhesive properties at room temperature and can be easily temporarily adhered to an adherend, and furthermore, the acrylic polymer is heat-treated. Reacts with epoxy resin and cures in a short time, has strong adhesive strength and high heat resistance, and can withstand use at high temperatures of 100 ° C or more and in the hang-up process Demonstrates the excellent performance desired as a mature hardening type pressure-sensitive adhesive.
  • the heat treatment is usually performed at 100 to 200 for 10 to 0.5 hours, preferably at 130 to 170 for 5 to 1 hour. In addition, in a normal state before the heat treatment, the above reaction hardly progresses and has excellent storage stability.
  • parts means “parts by weight”.
  • This photopolymerizable composition is coated on a 25 m-thick polyethylene-terephthalate film film with a low adhesion release treatment, and then coated with 9 O Om j / cra 2 UV. Irradiation was carried out for photopolymerization. Thereafter, the tape was cut into a basket width of 20 to prepare an adhesive tape having a thermosetting pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 50 wm.
  • Example 2 50 parts of isooctyl acrylate, 35 parts of butyl acrylate, 15 parts of atalylic acid and 0.05 part of 2,2-dimethyl-2-phenyl phenylacetophenone are placed in a four-necked flask. By partially exposing to ultraviolet light under a nitrogen atmosphere to partially photopolymerize, a syrup having a viscosity of about 30 voids was obtained. To 100 parts of this partially polymerized syrup, 0.3 part of 1,6-hexanediol diacrylate as a cross-linking agent, and epoxy resin (trade name of Yuka Seil Epoxy Co., Ltd.) "Epico 8 15”) 10 parts were uniformly mixed to prepare a photopolymerizable composition. An adhesive tape was produced in the same manner as in Example 1 using this photopolymerizable composition.
  • a photopolymerizable composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the epoxy resin was not used, and an adhesive tape was prepared in the same manner as in Example 1 using this.
  • N-vinylpyrrolidone instead of 10 parts of acrylic acid, 10 parts of N-vinylpyrrolidone was used, and as a curing agent for epoxy resin, "Novakiua-I HX-3721" (trade name, manufactured by Asahi Kasei Corporation) A photopolymerizable composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 3 parts was added.
  • each of the adhesive tapes of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 had adhesive properties at room temperature and could be easily temporarily adhered to an adherend.
  • the solvent-insoluble content of the adhesive after curing by heat treatment, and the adhesive strength and the heat resistance to soldering were determined by the following methods. The results are shown in Table 1.
  • the values in [] of the solvent-insoluble content show the solvent-insoluble content before being cured by heat treatment for reference.
  • the sample was cured by heating before curing, or by heating at 150 ° C for 1 hour, and then weighed to obtain about 2.0 g of the pressure-sensitive adhesive.
  • This was packed in a refined cylindrical filter paper and subjected to extraction using a Soxhlet extractor (extraction solvent: ethyl acetate, extraction condition: extraction at 80 to 90 ° C for 24 hours). After this extraction treatment, the cylindrical filter paper was taken out, and the dry weight of the residue was measured. The ratio of the dry weight to the weight of the collected sample was defined as a solvent-insoluble content (% by weight). ⁇ 90 ° separation adhesive strength>
  • the adhesive tape is used to connect the glass epoxy board and copper-clad laminate (CCL) (rolled copper foil Z-adhesive / force film: 35 mZl5 mZ25 m) between the two. Were bonded so that air bubbles did not enter.
  • CCL copper-clad laminate
  • the substrate was treated for 30 seconds with the glass epoxy plate facing upward and floating in a solder bath melted at 260 ° C.
  • the bonded state of the sheet after processing is visually observed to determine the presence or absence of adhesive foaming and adhesion abnormality (floating, wrinkling, peeling, misalignment). :: Change ⁇ No abnormality, X: Change ' It was evaluated as abnormal.
  • the adhesive tapes of Examples 1 and 2 of the present invention have a high solvent-insoluble content after curing by heat treatment, have a large 90 ° separation adhesive strength, and have good hang heat resistance. You can see that it is doing.
  • the adhesive tape of Comparative Example 1 was not a thermosetting type, it had a low solvent-insoluble content and was inferior in 90 ° peel adhesive strength and hang heat resistance.
  • the adhesive tape of Comparative Example 2 is a thermosetting type and has a good result of 90 ′ separation adhesive strength, but cannot satisfy the solder heat resistance.
  • the adhesive tapes of Examples 1 and 2 and Comparative Example 2 were stored for 90 days in an atmosphere condition of a temperature of 23 ° C and a humidity of 65% RH as a storage stability test. 90 ° peel adhesive strength and solder heat resistance were examined in the same manner as above. As a result, the adhesive tapes of Examples 1 and 2 of the present invention were almost the same in both properties as before storage. On the other hand, the adhesive tape of Comparative Example 2 could not be used for use because the adhesive tape strength at 90 ° separation was significantly reduced as well as the hang heat resistance. Industrial applicability
  • the present invention has a configuration in which a specific photopolymerizable composition containing an epoxy resin and a monoethylenically unsaturated acid is prepared, and the two are reacted after photopolymerization.
  • the adhesive has adhesiveness at room temperature and can be easily temporarily adhered to an adherend, and is hardened in a short time by heating to exhibit strong adhesive strength and high heat resistance, especially at 100 ° C or more.
  • Thermosetting type pressure-sensitive adhesive with excellent heat resistance that can withstand high temperature use and soldering process, and also has excellent storage stability and its sheet or tape-like adhesive Sheets can be provided.

Description

明 細 書 熱硬化型感圧性接着剤とその接着シー ト類 技術分野
本発明は、 1 0 0 °c以上の高温での使用やハンダ付け工程での使用に耐える、 耐 熱性にすぐれた熱硬化型感圧性接着剤と、 これを基材上に設けてシー ト状やテープ 状などの形態と した接着シ一 卜類とに関する。 背景技術
作業の簡便化や安全衛生の向上などのため、 液状の接着剤を塗布乾燥する方式に 代えて、 接着シー 卜類による処理方式が多用されている。 この接着シー ト類と して
、 電子部品などの接着用途に、 加熱処理により硬化する熱硬化型のものが提案され ている。 熱硬化型接着剤は、 接着強度や耐熱性などにはすぐれているが、 常温では 粘着性がなく 仮接着が困難であり、 硬化前は低分子量分が多く 接着時の糊はみ出し などが問題となる。 また、 貯蔵安定性にすぐれるものは硬化に時間がかかり、 短時 間硬化にすると貯蔵安定性に乏しい難点がある。
一方、 粘着シー ト類は常温で粘着性を有し、 何の予備操作もなしに目的物に貼り 付けでき、 ただちに接着強度を発現させることができる。 しかし、 粘着シー ト類は 、 接着剤に比べて、 接着強度や耐熱性が一般に劣る欠点がある。 特開平 5 — 1 1 7 5 9 3号公報には、 ァク リル酸アルキルエステルを主成分とする光重合性組成物を 用いることにより、 強接着および高耐熟を実現しているが、 粘着シー ト類の域を出 るに至っていない。 すなわち、 被着体との接合初期には粘着シー ト類と しての接着 性を示すとと もに、 接合後には接着剤と同等の高接着性および高耐熱性を発揮する 接着シー 卜類の出現が望まれている。
これに応えう るものと して、 粘着剤と接着剤の両方の特性を持った、 いわゆる粘 接着剤が提案されている。 たとえば、 特開平 2 - 2 7 2 0 7 6号公報には、 ァク リ ル酸エステルモノマーにエポキシ樹脂を加えてなる光重合性組成物を原料と した熱 硬化型感圧性接着剤が開示されている。 また、 特開平 7 - 2 9 7 8号公報にも、 ( メ タ) アク リ ル酸アルキルエステルにエポキシ基含有アルコールと (メ タ) ァク リ ル酸とのエステルおよびエポキシ榭脂を加えてなる光重合性組成物を原料と した熱 硬化型感圧性接着剤が開示されている。
これら提案に係るものは、 光重合性組成物を紫外線照射により光重合させて、 粘 着剤と接着剤の両方の特性を持つ硬化型接着剤とするが、 これは上記組成物中にィ ミ ダゾール、 ジシアンジア ミ ド、 ポリア ミ ンなどの硬化剤を含ませておき、 これと エポキシ基との硬化反応を起こさせるものである。 この場合、 光重合前または後の 貯蔵時に上記の硬化反応が徐々に進行し、 これに伴い接着特性などが低下するおそ れがあった。 このよう に、 上記提案の熱硬化型感圧性接着剤は、 貯蔵安定性という 点で難があり、 また、 と く に特開平 2 — 2 7 2 0 7 6号公報に開示のものでは、 光 重合で生成するァク リ ル系ポリ マーとエポキシ樹脂が硬化後も架橋結合していない ため、 耐熱性も不十分であった。
本発明は、 このような事情に鑑み、 常温で粘着性を有して被着体に容易に仮接着 でき、 かつ加熱により短時間で硬化して強固な接着強度と高耐熱性を発揮し、 しか も貯蔵安定性にすぐれた熱硬化型感圧性接着剤と、 そのシー ト状やテープ伏などの 接着シー 卜類を提供することを目的と している。 発明の開示
本発明者らは、 上記の目的を達成するため、 鋭意検討した結果、 光重合性組成物 を構成するァク リル系モノマーに分子内にカルボキシル基などを有するモノマーを 加え、 これを光重合後にエポキシ樹脂と反応させると、 アク リ ル系ポリマーとェポ キシ樹脂とが架橋結合して、 高接着性および高耐熱性が得られ、 また上記反応を起 こさせる前の光重合後の接着剤は常温での仮接着が可能で、 かつ上記反応によって 短時間で硬化させることができ、 しかもイ ミ ダゾ一ル、 ジシアンジア ミ ド、 ポリ ア ミ ンなどの一般の硬化剤を含まないため、 貯蔵安定性にすぐれたものとなることを 見い出し、 本発明を完成するに至った。
すなわち、 本発明は、 つぎの a〜 d成分 :
a ) アルキル基の炭素数が平均 2 ~ 1 4個である (メ タ) アク リル酸アルキルェ ステル 7 0〜 9 9重量%と、 これと共重合可能なモ ノエチレン性不飽和酸 3 0 ~ 1重量%とからなる単量体混合物 1 0 0重量部
b ) 交叉結合剤と しての多官能 (メ タ) ァク リ レー ト 0 . 0 2 ~ 5重量部 c ) 光重合開始剤 0 . 0 1 〜 4重量部
d ) エポキシ樹脂 5 ~ 3 0重量部
を含み、 かつ d成分であるエポキシ樹脂の硬化剤を実質的に含まない組成物の光重 合物からなることを特徴とする熱硬化型感圧性接着剤と、 基材の片面または両面に 上記の熱硬化型感圧性接着剤の層が設けられていることを特徴とするシー 卜伏ゃテ —プ伏などの接着シー 卜類に係るものである。 発明を実施するための最良の形態
本発明における a成分の単量体混合物は、 (メ タ) アク リル酸アルキルエステル とこれと共重合可能なモノエチレン不飽和酸との混合物からなり、 前者の (メ タ) アク リ ル酸アルキルエステルは、 通常その 3 0重量%以下を、 酢酸ビニル、 スチレ ン、 ァク リ ロ二 ト リルなどの一般のァク リ ル系感圧性接着剤の改質用単量体と して 知られる各種のビニル系単量体に置き換えてもよい。
(メ タ) ァク リ ル酸アルキルエステルと しては、 たとえば、 ェチル (メ タ) ァク リ レー 卜、 n —ブチル (メ タ) ァク リ レー ト、 2 —ェチルへキシル (メ タ) ァク リ レー 卜、 イ ソォクチル (メ タ) ァク リ レー 卜、 イ ソ ノニル (メ タ) ァク リ レー 卜な どが挙げられ、 これらの中から、 アルキル基の炭素数が平均 2 ~ 1 4個となる 1 種 または 2種以上のものが用いられる。 これらと共重合可能なモノ エチ レ ン性不飽和 酸と しては、 たとえば、 (メ タ) ァク リル酸、 イ タコ ン酸、 2 —アク リ ルア ミ ドプ ロパンスルホン酸などが挙げられる。
a成分の単量体混合物において、 (メ タ) アク リル酸アルキルエステルと これと 共重合可能なモノエチレン性不飽和酸との使用割合は、 前者が 7 0〜 9 9重量%、 好ま しく は 8 0〜 9 5重量%、 後者が 3 0〜 1重量%、 好ま し く は 2 0 ~ 5重量% となるようにするのがよい。 ビニル系単量体が併用される場合は、 (メ タ) ァク リ ル酸アルキルエステルと ビニル系単量体の使用割合は 7 0〜 9 9重量%、 好ま しく は 8 0 ~ 9 5重量%であり (但し、 ビニル系単量体の使用割合は、 (メ タ) ァク リ ル酸アルキルエステルと ビニル系単量体の全量に対して 3 0重量%以下である) 、 モノエチレン性不飽和酸の使用割合は 1〜 3 0重量%、 好ま しく は 5〜 2 0重量% である。 上記の範囲外となると、 光重合およびエポキシ硬化反応後の接着特性に好 結果が得られにく い。
本発明における b成分の交叉結合剤は、 多宮能 (メ タ) ァク リ レー トであり、 た とえば、 卜 リ メ チロールプロパン ト リ (メ タ) ァク リ レー ト、 ペンタエリ ス リ 卜一 ルテ ト ラ (メ タ) ァク リ レー ト、 1 , 2 —エチレ ングリ コールジ (メ タ) ァク リ レ — ト、 1 , 6 —へキサンジオールジ (メ タ) ァク リ レー ト、 1 , 1 2 — ドデカ ンジ オールジ (メ タ) ァク リ レー トなどの 2官能以上の多価アルキル (メ タ) ァク リ レ 一卜単量体が用いられる。
これらの多官能 (メ タ) ァク リ レー トの使用量は、 官能基数などにより多少異な るが、 a成分の単量体混合物 1 0 0重量部あたり、 0 . 0 2 ~ 5重量部、 好ま しく は 0 . 2〜 3重量部である。 このような割合で多官能 (メ タ) ァク リ レー 卜を用い ることにより、 ァク リ ル系ポリ マーに対する架橋効果により、 良好な凝集力が保持 されて、 高い耐熱性を得ることができる。
本発明における c成分の光重合開始剤には、 たとえば、 ベンゾイ ンメチルエーテ ル、 ベンゾイ ンイ ソプロ ピルエーテルなどのベンゾイ ンエーテル類、 ァニゾイ ンメ チルエーテルなどの置換べンゾイ ンエーテル類、 2 . 2 — ジェ トキシァセ ト フエ ノ ン、 2 , 2 — ジメ 卜キシ一 2 — フ エ ノ ンァセ ト フ エ ノ ンなどの置換ァセ ト フ エ ノ ン 類、 2 —メチルー 2 — ヒ ドロキシプロ ピオフエ ノ ンなどの置換— α —ケ ト一ル類、 2 —ナフ タ レ ンスルホニルク ロ リ ドなどの芳香族スルホニルク ロ リ ド類、 1 一フエ ノ ン一 1 , 1 —プロハ。ンジオン一 2 — ( ο —エ トキシカルボニル) ォキシムなどの 光活性ォキシム類がある。
これら光重合開始剤の使用量は、 a成分の単量体混合物 1 0 0重量部あたり、 0 . 0 1〜 4重量部、 好適には 0 . 0 5 ~ 1重量部である。 0 . 0 1重量部より少な いと、 光エネルギーにより早期に消費されてしま うため、 重合率が下がり、 逆に 4 重量部より多く なると、 重合率は上がるが、 ポリ マーの分子量が低下し、 接着剤の 凝集力の低下をきたしゃすい。
本発明における d成分のェポキシ樹脂は、 分子内に 2個以上のエポキシ基を含有 する化合物であり、 ビスフ ヱ ノ一ルエボキシ樹脂、 フヱ ノ リ ッ クェポキシ樹脂、 ハ ロゲン化ビスフエノールエポキシ樹脂などの中から、 適宜選択使用される。 これら エポキシ樹脂は分子内に光重合性基を有しないものである。
このようなエポキシ樹脂の使用量は、 a成分の単量体混合物 1 0 0重量部あたり , 5 - 3 0重量部、 好ま し く は 5〜 2 0重量部である。 5重量部より少ないと、 ァ ク リル系ポリマーとエポキシ樹脂との架橋反応が十分に進行せず、 耐熱性が不十分 となる。 また、 3 0重量部より多いと、 硬化物が過剰に架橋するため、 彼着体面で の剝離現象が起こ り、 貯蔵安定性も低下する。
本発明の光重合性組成物は、 a成分の単量体混合物、 b成分の多官能 (メ タ) ァ ク リ レー 卜、 c成分の光重合開始剤および d成分のエポキシ樹脂を必須成分と して 含むが、 その取り扱い上、 a成分の単量体混合物については、 これを c成分の光重 合開始剤を用いてある程度予備重合させておく ことができる (一般的に予備重合は 、 例えば、 粘度約 5 0 0 - 5 0 0 0センチボイズの範囲となるコーティ ング可能な シロップ状にする) 。 予備重合を行う場合、 d成分のエポキシ樹脂を用いると、 ゲ ル化を発生する場合があり、 d成分のエポキシ樹脂は予備重合後に加えるのが望ま しい。
この光重合性組成物には、 上記の a〜 d四成分のほかに、 任意成分と して、 粘着 付与剤、 極性モノ マー、 可塑剤、 砍化剤、 充てん剤、 顔料、 染料、 老化防止剤など の従来公知の各種の添加剤を、 紫外線の照射などによる光重合を妨げない範囲内で 添加することができる。
なお、 このような光重合性組成物に、 任意成分のひとつと して、 エポキシ樹脂の 硬化剤と して知られるイ ミ ダゾ一ル、 ジシアンジア ミ ド、 ポリア ミ ンなどの一般の 硬化剤を添加することはできない。 ただし、 これらの硬化剤が存在しても、 ェポキ シ榭脂との硬化反応が実質的に進行せず、 本発明の目的とする貯蔵安定性を大き く 損なうおそれのないときは、 その限りではない。 本発明において "実質的に含まな い" とは、 このような意味である。
本発明においては、 このような光重合性組成物を被着体上に塗工するか、 あるい は基材の片面または両面に塗工したのち、 4 0 0 ~ 1 , 5 0 0 m j /cm 2程度の紫外 線を照射して a成分同志や b成分を光重合させることにより、 それ自体感圧接着性 を有する、 粘着化されたアク リ ル系の感圧性接着剤とする。 こ こで、 基材と しては 、 ポリ エステルフィ ルムなどの合成樹脂フィ ルムゃ繊維基材などの非剝離性基材の ほか、 剝離紙などの剝離性基材を使用できる。 剝離性基材の場合、 この上に形成し た光重合後の感圧性接着剤の層を上記の非剝離性基材の上に転写するようにしても よい。 本発明の接着シー 卜類には、 基材と してこのような非剝離性基材を用いたも のと剝離性基材を用いたものとの両方が含まれる。
このように形成される光重合物からなるァク リル系の感圧性接着剤は、 常温で粘 着性を有して被着体に容易に仮接着でき、 しかも加熱処理によりアク リル系ポリマ ―とエポキシ樹脂との反応が起こつて短時間に硬化し、 強固な接着強度と高耐熱性 を備えた、 と く に 1 0 0 °C以上の高温での使用やハング付け工程での使用に耐える 、 熟硬化型感圧性接着剤と して望まれるすぐれた性能を発揮する。 加熱処理は、 通 常 1 0 0〜 2 0 0 で 1 0〜 0 . 5時間、 好ま しく は 1 3 0〜 1 7 0 で 5 ~ 1 時 間行われる。 そのうえ、 加熱処理を施す前の常態では、 上記反応が進行することは ほとんどなく 、 すぐれた咛蔵安定性をも有している。
実施例
つぎに、 本発明の実施例を記載して、 より具体的に説明する。 なお、 以下におい て、 部とあるのは重量部を意味するものとする。
実施例 1
イ ソ ノニルァク リ レー ト 9 0部、 アク リル酸 1 0部および 2 , 2 —ジメ トキシー 2 —フヱニルァセ トフエノ ン 0 . 0 5部を、 四つ口フラスコに投入し、 窒素雰囲気 下で紫外線に暴露して部分的に光重合させることにより、 粘度が約 3 0 ボイズのシ 口ップを得た。 この部分重合したシロップ 1 0 0部に、 交叉結合剤と しての 卜 リ メ チロールプロパン 卜 リアク リ レー 卜 0 . 2部と、 ェポキシ樹脂 (油化シェルェポキ シ社製の商品名 「ェピコー ト 8 2 8」 ) 1 5部を、 均一に混合して、 光重合性組成 物を調製した。
この光重合性組成物を、 低接着性剝離処理が施された厚さが 2 5 mのポリェチ レンテレフ夕 レー トフィ ルムからなる基材上に塗工したのち、 9 O Om j /cra 2の紫外 線を照射して光重合させた。 その後、 2 0籠幅に裁断して、 熱硬化型感圧性接着剤 の層の厚さが 5 0 w mである接着テープを作製した。
実施例 2 イソォクチルァク リ レー ト 5 0部、 プチルァク リ レー ト 3 5部、 アタ リ ル酸 1 5 部および 2 , 2—ジメ トキシ一 2—フエニルァセ トフエノ ン 0 . 0 5部を、 四つ口 フラスコに投入し、 窒素雰囲気下で紫外線に暴露して部分的に光重合させることに より、 粘度が約 3 0 ボイズのシロップを得た。 この部分重合したシロップ 1 0 0部 に、 交叉桔合剤と しての 1, 6 —へキサンジオールジァク リ レー ト 0 . 3部と、 ェ ポキシ樹脂 (油化シヱルエポキシ社製の商品名 「ェピコ一卜 8 1 5」 ) 1 0部を、 均一に混合して、 光重合性組成物を調製した。 この光重合性組成物を用いて、 実施 例 1 と同様にして、 接着テープを作製した。
比絞例 1
エポキシ樹脂を用いなかった以外は、 実施例 1 と同様にして光重合性組成物を調 製し、 これを用いて、 実施例 1 と同様にして、 接着テープを作製した。
比絞例 2
アク リル酸 1 0部に代えて、 N—ビニルピロ リ ドン 1 0部を用いるとと もに、 ェ ポキシ樹脂の硬化剤と して旭化成社製の商品名 「ノバキユア一 H X— 3 7 2 1 」 3 部を加えた以外は、 実施例 1 と同様にして光重合性組成物を調製し、 これを用いて
、 実施例 1 と同様にして、 接着テープを作製した。
以上の実施例 1 , 2および比絞例 1 , 2の各接着テープは、 いずれも、 常温で粘 着性を有し、 被着体に容易に仮接着できた。 これらの各接着テープについて、 加熱 処理による硬化後の接着剤の溶剤不溶分、 9 (Γ 剝離接着強度およびハンダ耐熱性 を、 下記の方法により調べた。 これらの結果は、 表 1 に示されるとおりであった。 なお、 同表中、 溶剤不溶分の 〔 〕 内の値は、 参考のために、 加熱処理により硬化 させる前の溶剤不溶分を示したものである。
ぐ溶剤不溶分〉
接着テープより、 その硬化前の状態、 あるいは 1 5 0 °C X 1 時間の加熱処理にて 硬化させたのちに、 感圧性接着剤が約 2 . 0 gとなる量採取精秤した。 これを精抨 した円筒ろ紙につめ、 ソックスレー抽出器により抽出処理した (抽出溶剤 : 酢酸ェ チル、 抽出条件 : 8 0 ~ 9 0 °Cで 2 4時間抽出) 。 この抽出処理後、 円筒ろ紙を取 り出し、 残存物の乾燥重量を測定した。 この乾燥重量の採取サンプルの重量に対す る比を、 溶剤不溶分 (重量%) と した。 < 9 0 ° 剝離接着強度 >
幅 1 0 mm、 長さ 5 0 mmの接着テープを、 厚さが 2 5 mのポリ イ ミ ドフィルムに 接着し、 これを厚さが 1 mmのガラスエポキシ板に接着した。 このサンプルを、 1 5 0 °C X 5 kg/cm2 x 5分のプレス条件で圧着し、 1 5 0 °C x 1時間の加熱処理により 硬化させたのち、 温度 2 3で、 湿度 6 5 % R Hの雰囲気条件で 3 0分放置後した。 その後、 ポリ イ ミ ドフ ィ ルムをガラスエポキシ板の表面から 2 3 °Cの雰囲気条件で 、 引張速度 5 O mm/分で 9 0 ° 方向に引っ張り、 引っ張り試験を行った。 得られた チャー ト (強度 V s . 時間) より、 強度の変動の中心値を 9 0 ° 剥離接着強度と し た。
ぐハンダ耐熱性 >
接着テープにより、 1 誦厚のガラスエポキシ板と銅貼り積層板 〔C C L〕 (圧延 銅箔 Z接着剤/力プ ト ンフィ ルム : 3 5 m Z l 5 m Z 2 5 m ) とを、 両者間 に気泡が入らないように貼り合わせた。 これを 3 0 mm角に切断したサンプルを、 1 5 0 °C X 5 kg /cm2 x 5分のプレス条件で圧着し、 1 5 0 °C x 1 時間の加熱処理によ り硬化させたのち、 ガラスエポキシ板を上にして、 2 6 0 °Cに溶融したハンダ浴に 浮かせた状態で 3 0秒間処理した。 処理後のシー ト貼り合わせ状態を目視で観察し 、 接着剤の発泡と、 接着異常 (浮き、 しわ、 剝がれ、 ずれ) の有無を判別し、 〇 : 変化 · 異常なし、 X : 変化 ' 異常あり、 と評価した。
表 1
Figure imgf000010_0001
上記の表 1の結果から、 本発明の実施例 1 , 2の接着テープは、 加熱処理による 硬化後の溶剤不溶分が高く 、 9 0 ° 剝離接着強度が大き く 、 良好なハング耐熱性を 有していることがわかる。 これに対し、 比較例 1 の接着テープは、 熱硬化型でない ため、 溶剤不溶分が低く て、 9 0 ° 剥離接着強度およびハング耐熱性にと もに劣り 、 また比較例 2 の接着テープは、 熱硬化型と して 9 0 ' 剝離接着強度には好結果が 得られているが、 ハンダ耐熱性を満足させることはできない。
つぎに、 実施例 1 , 2および比較例 2の各接着テープにつ き、 貯蔵安定性試験と して、 温度 2 3 °C、 湿度 6 5 % R Hの雰囲気条件で 9 0 日間貯蔵したのち、 上記と 同様にして 9 0 ° 剥離接着強度およびハンダ耐熱性を調べた。 その結果、 本発明の 実施例 1 , 2の接着テープは、 両特性と も咛蔵前とほとんど変わらなかった。 これ に対し、 比較例 2の接着テープは、 ハング耐熱性はもちろんのこと、 9 0 ° 剝離接 着強度が大き く低下し、 使用に供し得なかった。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明は、 エポキシ榭脂およびモノ エチ レン性不飽和酸を含ませ た特定の光重合性組成物を調製して、 光重合後に上記の両者を反応させる構成と し たことにより、 常温で粘着性を有して被着体に容易に仮接着でき、 かつ加熱により 短時間で硬化して強固な接着強度と高耐熱性を発揮する、 と く に 1 0 0 °C以上の高 温での使用やハンダ付け工程での使用に耐える、 すぐれた耐熱性を備え、 そのうえ 、 貯蔵安定性にすぐれた熱硬化型感圧性接着剤とそのシー 卜状やテープ状などの接 着シー ト類を提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . つぎの a ~ d成分 ;
a ) アルキル基の炭素数が平均 2〜 1 4個である (メ タ) アク リル酸アルキル エステル 7 0〜 9 9重量%と、 これと共重合可能なモノエチレン性不飽和酸
3 0 - 1重量%とからなる単量体混合物 1 0 0重量部
b ) 交叉結合剤と しての多官能 (メ タ) ァク リ レー ト 0 . 0 2〜 5重量部 c ) 光重合開始剤 0 . 0 1 〜 4重量部
d ) エポキシ榭脂 5 ~ 3 0重量部
を含み、 かつ d成分であるエポキシ樹脂の硬化剤を実質的に含まない組成物の光重 合物からなることを特徴とする熱硬化型感圧性接着剤。
2 . 該 (メ タ) アク リ ル酸アルキルエステルが、 ェチル (メ タ) ァク リ レー 卜、 n —プチル (メ タ) ァク リ レー ト、 2 —ェチルへキシル (メ タ) ァク リ レー 卜、 イ ソ ォクチル (メ タ) ァク リ レー ト、 イ ソノニル (メ タ) ァク リ レー トから成る群より 選ばれる少なく と も一つである請求の範囲第 1項記載の熱硬化型感圧性接着剤。
3 . 該モノェチレン性不飽和酸が、 (メ タ) ァク り ル酸、 イタコン酸、 2 —ァク リ ルアミ ドプロパンスルホン酸から成る群より選ばれる少なく と も一つである請求の 範囲第 1項記載の熱硬化型感圧性接着剤。
4 . 該エポキシ樹脂が、 ビスフエノールエポキシ樹脂、 フエノ リ ッ クエポキシ樹脂 、 ハロゲン化ビスフヱノ一ルエポキシ榭脂から成る群より選ばれる少なく と も一つ である請求の範囲第 1項記載の熱硬化型感圧性接着剤。
5 . つぎの a ~ d成分 ;
a ) アルキル基の炭素数が平均 2〜 1 4個である (メ タ) ァク リル酸アルキル エステル及びビニルモノマー 7 0〜 9 9重量% (ただし、 ビニル系単量体の 使用量は、 (メ タ) アク リ ル酸アルキルエステルと ビニル系単量体の全量に 対して 3 0重量%以下である) と、 これと共重合可能なモノエチレン性不飽 和酸 1 ~ 3 0重量%とからなる単量体混合物 1 0 0重量部
b ) 交叉結合剤と しての多官能 (メ タ) ァク リ レー 卜 0 . 0 2 ~ 5重量部 c ) 光重合開始剤 0 . 0 1 ~ 4重量部 d ) エポキシ樹脂 5〜 3 0重量部
を含み、 かつ d成分であるエポキシ樹脂の硬化剤を実質的に含まない組成物の光重 合物からなることを特徴とする熱硬化型感圧性接着剤。
6 . 該 (メ タ) アク リ ル酸アルキルエステルが、 ェチル (メ タ) ァク リ レー ト、 n 一ブチル (メ タ) ァク リ レー 卜、 2 —ェチルへキシル (メ タ) ァク リ レー ト、 イソ ォクチル (メ タ) ァク リ レー 卜、 イソノニル (メ タ) ァク リ レー トから成る群より 選ばれる少なく と も一つである請求の範囲第 5項記載の熱硬化型感圧性接着剤。
7 . 該モノエチレン性不飽和酸が、 (メ タ) アタ リル酸、 イタコン酸、 2 —ァク リ ルァ ミ ドプロパンスルホン酸から成る群より選ばれる少なく と も一つである請求の 範囲第 5項記載の熱硬化型感圧性接着剤。
8 . 該エポキシ樹脂が、 ビスフヱ ノ ールエポキシ樹脂、 フ ヱ ノ リ ッ クエポキシ樹脂 、 ハロゲン化ビスフヱノールエポキシ樹脂から成る群より選ばれる少なく と も一つ である請求の範囲第 5項記載の熱硬化型感圧性接着剤。
9 . 基材の片面または両面に
つぎの a ~ d成分 ;
a ) 了ルキル基の炭素数が平均 2〜 1 4個である (メ タ) アク リル酸アルキル エステル 7 0 ~ 9 9重量%と、 これと共重合可能なモノエチレン性不飽和酸 3 0 - 1重量%とからなる単量体混合物 1 0 0重量部
b ) 交叉結合剤と しての多官能 (メ タ) ァク リ レー 卜 0 . 0 2 ~ 5重量部 c ) 光重合開始剤 0 . 0 1 ~ 4重量部
d ) エポキシ榭脂 5 ~ 3 0重量部
を含み、 かつ d成分であるエポキシ樹脂の硬化剤を実質的に含まない組成物の光重 合物からなる熱硬化型感圧性接着剤の層が設けられていることを特徴とする接着シ ― ト類。
1 0 . 該 (メ タ) ァク リル酸アルキルエステルが、 ェチル (メ タ) ァク リ レー 卜、 n —ブチル (メ タ) ァク リ レー 卜、 2 —ェチルへキシル (メ タ) ァク リ レー 卜、 ィ ソォクチル (メ タ) ァク リ レー ト、 イソノニル (メ タ) ァク リ レー トから成る群よ り選ばれる少なく と も一つである請求の範囲第 9項記載の接着シ一 卜類。
1 1 . 該モノェチレン性不飽和酸が、 (メ タ) ァク リ ル酸、 ィタコン酸、 2 —ァク リルァ ミ ドプロパンスルホン酸から成る群より選ばれる少なく とも一つである請求 の範囲第 9項記載の接着シー ト類。
1 2 . 該エポキシ樹脂が、 ビスフエノールエポキシ樹脂、 フヱノ リ ッ クエポキシ樹 脂、 ハロゲン化ビスフエノールエポキシ樹脂から成る群より選ばれる少なく とも一 つである請求の範囲第 9項記載の接着シー ト類。
1 3 . 基材の片面または両面に
つぎの a ~ d成分 ;
a ) アルキル基の炭素数が平均 2 〜 1 4個である (メ タ) ァク リ ル酸アルキル エステル及びビニルモノマー 7 0 - 9 9重量% (ただし、 ビニル系単量体の 使用量は、 (メ タ) アク リル酸アルキルエステルと ビニル系単量体の全量に 対して 3 0重量%以下である) と、 これと共重合可能なモノエチレン性不飽 和酸 1 〜 3 0重量%とからなる単量体混合物 1 0 0重量部
b ) 交叉結合剤と しての多官能 (メ タ) ァク リ レー ト 0 . 0 2 ~ 5重量部 c ) 光重合開始剤 0 . 0 1 〜 4重量部
d ) エポキシ樹脂 5〜 3 0重量部
を含み、 かつ d成分であるエポキシ樹脂の硬化剤を実質的に含まない組成物の光重 合物からなる熱硬化型感圧性接着剤の層が設けられていることを特徴とする接着シ ― 卜類。
1 4 . 該 (メ タ) アク リ ル酸アルキルエステルが、 ェチル (メ タ) ァク リ レー ト、 n—ブチル (メ タ) ァク リ レー ト、 2 —ェチルへキシル (メ タ) ァク リ レー ト、 ィ ソォクチル (メ タ) ァク リ レー 卜、 イ ソノニル (メ タ) ァク リ レー トから成る群よ り選ばれる少なく とも一つである請求の範囲第 1 3項記載の接着シー ト類。
1 5 . 該モノエチレン性不飽和酸が、 (メ タ) アタ リル酸、 ィタコ ン酸、 2 —ァク リルア ミ ドプロパンスルホン酸から成る群より選ばれる少なく と も一つである請求 の範囲第 1 3項記載の接着シ一 卜類。
1 6 . 該エポキシ樹脂が、 ビスフヱノールエポキシ樹脂、 フヱノ リ ッ クエポキシ樹 脂、 ハロゲン化ビスフヱノ一ルエポキシ樹脂から成る群より選ばれる少なく とも一 つである請求の範囲第 1 3項記載の接着シー ト類。
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