WO2020022140A1 - 紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物およびその硬化物 - Google Patents

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滉平 大竹
太一 北川
展明 松本
利之 小材
敬典 小川
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信越化学工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition and a cured product thereof, and more particularly, to an ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition and a cured product thereof that can be suitably used as a temporary fixing material for transferring an object.
  • an ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition and a cured product thereof that can be suitably used as a temporary fixing material for transferring an object.
  • Non-Patent Document 1 a technique capable of selectively and at once transferring such miniaturized elements and components has been developed and attracted attention.
  • This technique is called a micro transfer printing technique, and is a technique in which fine parts are uniformly picked up by the adhesive force of an elastomer and transferred to a desired place having a stronger adhesive force.
  • a pressure-sensitive adhesive article obtained by applying a silicone pressure-sensitive adhesive composition to a substrate or the like by spin coating, screen printing or the like and then curing the material is used.
  • Silicone elastomers are known as pressure-sensitive adhesive materials used for this purpose, and many heat-curable solventless silicone-based pressure-sensitive adhesives have been proposed (Patent Documents 1 to 3).
  • Patent Documents 1 to 3 When a heat-curable non-solvent silicone pressure-sensitive adhesive is used, the cured product shrinks when cooled to room temperature after heat-curing, resulting in a problem that the dimensional error of the application pattern increases.
  • these pressure-sensitive adhesives are mainly developed for pressure-sensitive adhesive tapes, and do not have a sufficient elasticity required as a micro transfer printing material. If the elastic modulus is low, the micro transfer printing material is likely to be deformed, so that a displacement occurs at the time of transfer, and a fine element or the like cannot be accurately transferred to a predetermined position.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition that provides a cured product having excellent adhesiveness and elastic modulus as a temporary fixing material, and a cured product thereof. .
  • the present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, have found that a specific organopolysiloxane having a (meth) acryloyloxy-containing group, a monofunctional (meth) acrylate compound containing no siloxane structure, and a specific organopolysiloxane.
  • a polysiloxane resin and an organopolysiloxane resin having a predetermined (meth) acryloyloxy-containing group it is quickly cured by ultraviolet irradiation, and gives a cured product having good adhesiveness and elastic modulus.
  • the present inventors have found that a silicone composition can be obtained, and have completed the present invention.
  • R 1 independently represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
  • R 2 represents an oxygen atom or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms
  • R 3 represents Each independently represents an acryloyloxyalkyl group, a methacryloyloxyalkyl group, an acryloyloxyalkyloxy group or a methacryloyloxyalkyloxy group
  • p is a number satisfying 0 ⁇ p ⁇ 10
  • a is 1 ⁇ a
  • B a monofunctional (meth) acrylate compound containing no siloxane structure: 1 to 200 parts by mass
  • R 4 3 SiO 1/2 units wherein, R 4 independently of one another represent a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • An ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition comprising from 0.01 to 20 parts by mass; 2. (F) an ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition comprising 1 to 200 parts by mass of finely divided silica with respect to 100 parts by mass of component (A); 3. A cured product of the ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition of 1 or 2, 4. A cured product having a storage elastic modulus of 3 MPa or more at a frequency of 1 Hz and 25 ° C., 5. An adhesive comprising a cured product of 3 or 4, 6. An adhesive sheet made of the cured product of item 4, 7. A stamp for transferring a microstructure made of a cured product of No. 4; 8. 7. A microstructure transfer stamp having at least one convex structure, 9. A microstructure transfer device including the microstructure transfer stamp of 7 or 8; 10. A microstructure holding substrate having a pressure-sensitive adhesive layer comprising a cured product according to item 4; 11. Provided is a microstructure transfer apparatus including ten microstructure holding substrates.
  • the adhesive UV-curable silicone rubber composition of the present invention has good curability by ultraviolet irradiation, and the cured product has excellent adhesiveness and elasticity as a temporary fixing material.
  • the ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition comprises (A) an organopolysiloxane having two groups represented by the following general formula (1) in one molecule: 100 parts by mass, (B) a monofunctional (meth) acrylate compound containing no siloxane structure: 1 to 200 parts by mass, (C) (a) R 4 3 SiO 1/2 units (wherein, R 4 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.) Made from (b) SiO 4/2 units, An organopolysiloxane resin having a molar ratio of the unit (a) to the unit (b) in the range of 0.4 to 1.2: 1: 1 to 1,000 parts by mass; (D) (c) unit represented by the following general formula (2), (d) R 4 3 SiO 1/2 units (wherein, R 4 represents the same meaning as above.) And (e) SiO 4 / 2 units, and the molar ratio of the total of the units (c
  • the component (A) used in the present invention is a cross-linking component of the present composition, and has two groups represented by the following general formula (1) in one molecule, and has a main chain.
  • An organopolysiloxane consisting essentially of repeating diorganosiloxane units.
  • R 1 is independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 10 carbon atoms excluding an aliphatic unsaturated group.
  • 8 represents a monovalent hydrocarbon group
  • R 2 represents an oxygen atom or an alkylene group having 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5 carbon atoms
  • R 3 independently of each other Represents an acryloyloxyalkyl group, a methacryloyloxyalkyl group, an acryloyloxyalkyloxy group, or a methacryloyloxyalkyloxy group
  • p represents a number satisfying 0 ⁇ p ⁇ 10, and a satisfies 1 ⁇ a ⁇ 3 Represents a number.
  • the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms of R 1 may be linear, branched, or cyclic, and specific examples thereof include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, alkyl groups such as n-butyl, isobutyl, tert-butyl, n-hexyl, cyclohexyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n-decyl group; vinyl, allyl (2-propenyl), 1-propenyl, isopropenyl, butenyl An alkenyl group such as a group; an aryl group such as a phenyl, tolyl, xylyl, and naphthyl group; an aralkyl group such as a benzyl, phenylethyl, and phenylpropyl group.
  • some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms of these monovalent hydrocarbon groups may be substituted with other substituents, and specific examples thereof include chloromethyl, bromoethyl, trifluoropropyl, Examples include a halogen-substituted hydrocarbon group such as a cyanoethyl group, and a cyano-substituted hydrocarbon group.
  • R 1 an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a phenyl group are preferable, and a methyl group, an ethyl group, and a phenyl group are more preferable.
  • the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms of R 2 may be linear, branched or cyclic. Specific examples thereof include methylene, ethylene, propylene, trimethylene, tetramethylene, isobutylene, pentamethylene, hexamethylene and the like. Examples include methylene, heptamethylene, octamethylene, nonamethylene, and decylene groups. Among these, as R 2 , an oxygen atom, methylene, ethylene, and trimethylene group are preferable, and an oxygen atom or an ethylene group is more preferable.
  • the number of carbon atoms of the alkyl (alkylene) group in the acryloyloxyalkyl group, methacryloyloxyalkyl group, acryloyloxyalkyloxy group, or methacryloyloxyalkyloxy group of R 3 is not particularly limited, but is preferably 1 to 10 is preferable and 1 to 5 are more preferable.
  • Specific examples of these alkyl groups include those having 1 to 10 carbon atoms among the groups exemplified for R 1 above.
  • Specific examples of R 3 include those represented by the following formulas, but are not limited thereto.
  • P represents a number satisfying 0 ⁇ p ⁇ 10, preferably 0 or 1
  • a represents a number satisfying 1 ⁇ a ⁇ 3, preferably 1 or 2.
  • the bonding position of the group represented by the general formula (1) may be at the terminal of the molecular chain or at the non-terminal of the molecular chain (that is, in the middle of the molecular chain or in the molecular chain). Chain side chain) or both of them, but from the viewpoint of flexibility, it is preferably present only at the terminal.
  • examples of the organic group bonded to a silicon atom other than the group represented by the general formula (1) include the same groups as those described above for R 1.
  • a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms excluding an unsaturated group is preferable.
  • Specific examples thereof include the same groups as those exemplified for R 1 above, but from the viewpoint of simplicity of synthesis, preferred are an alkyl group, an aryl group and a halogenated alkyl group, and a methyl group, a phenyl group and a trifluoro group are preferred.
  • a propyl group is more preferred.
  • the molecular structure of the component (A) is basically a linear or branched chain (including a straight chain having a branch in a part of the main chain) in which the main chain is composed of repeating diorganosiloxane units.
  • a linear diorganopolysiloxane in which both molecular chain terminals are blocked with a group represented by the above general formula (1) is preferable.
  • the component (A) may be a single polymer having these molecular structures, a copolymer having these molecular structures, or a mixture of two or more of these polymers.
  • the viscosity of the organopolysiloxane (A) at 25 ° C. is preferably from 10 to 100,000 mPa ⁇ s, and more preferably from 10 to 50,000 mPa ⁇ s, in consideration of further improving the workability of the composition and the mechanical properties of the cured product. ⁇ S is more preferred.
  • This viscosity range usually corresponds to about 10 to 2,000, preferably about 50 to 1,100, in number average degree of polymerization in the case of linear organopolysiloxane.
  • the viscosity can be measured by a rotational viscometer (for example, BL type, BH type, BS type, cone plate type, rheometer, etc.) (the same applies hereinafter).
  • the degree of polymerization can be determined, for example, as a polystyrene-equivalent number-average degree of polymerization (or number-average molecular weight) in gel permeation chromatography (GPC) analysis using toluene or the like as a developing solvent (hereinafter, referred to as the number-average molecular weight). And similar).
  • GPC gel permeation chromatography
  • organopolysiloxane of the component (A) include, but are not limited to, the following (3) to (5).
  • R 1 , R 5 , and b have the same meanings as above, Me represents a methyl group, and n is a number that sets the viscosity of the organopolysiloxane to the above-mentioned value. Is more preferable, and 50 to 600 are more preferable.)
  • Such an organopolysiloxane can be produced by a known method.
  • the polysiloxane represented by the above formula (3) is obtained by reacting 2-hydroxyethyl acrylate with a hydrosilylation reaction product of a dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / diphenylsiloxane copolymer and chlorodimethylsilane at both ends. Obtainable.
  • the organopolysiloxane represented by the above formula (4) comprises a dimethylsiloxane-diphenylsiloxane copolymer capped with dimethylvinylsiloxy groups at both terminals and 3- (1,1,3,3-tetramethyldisiloxanyl) propyl methacrylate. (CAS No. 96474-12-3) as a hydrosilylation reaction product.
  • the organopolysiloxane represented by the above formula (5) is obtained by reacting 2-hydroxyethyl acrylate with a hydrosilylation product of a dimethyl siloxane / diphenyl siloxane copolymer capped with dimethylvinylsiloxy groups at both ends and dichloromethylsilane. be able to.
  • (B) Monofunctional (meth) acrylate compound containing no siloxane structure Specific examples of the monofunctional (meth) acrylate compound (B) containing no siloxane structure include isoamyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate, ethoxy-diethylene glycol acrylate, and the like. Methoxy-triethylene glycol acrylate, 2-ethylhexyl-diglycol acrylate, phenoxyethyl acrylate, phenoxydiethylene glycol acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, isobornyl acrylate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. May be used. Among these, isobornyl acrylate is particularly preferred.
  • the addition amount of the monofunctional (meth) acrylate compound of the component (B) is in the range of 1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). If the amount of the component (B) is less than 1 part by mass per 100 parts by mass of the component (A), the curability of the composition and the strength and tackiness of the cured product are insufficient. On the other hand, the viscosity of the entire composition can be adjusted by increasing the addition amount of the component (B). However, when the addition amount exceeds 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A), the desired adhesiveness is obtained. Can not be obtained. In particular, the addition amount of the component (B) is preferably 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).
  • organopolysiloxane resin component (C) is a component which imparts adhesiveness to the cured product, (a) R 4 3 SiO 1/2 units (wherein, R 4 is a carbon atom independently of one another (A monovalent hydrocarbon group of Formulas 1 to 10) and (b) SiO 4/2 units, and the molar ratio of (a) units to (b) units is in the range of 0.4 to 1.2: 1.
  • Certain organopolysiloxane resins include those having 1 to 10 carbon atoms among the groups exemplified for R 1 above.
  • An alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms such as a group, an allyl group and a butenyl group is preferred.
  • R 4 similarly to R 1 , part or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms may be substituted with the other substituents described above.
  • the molar ratio of the M unit is less than 0.4, the adhesive strength of the cured product may decrease.
  • the molar ratio exceeds 1.2 the adhesive strength and rubber properties of the cured product may be reduced. May decrease.
  • the addition amount of the organopolysiloxane resin of the component (C) is in the range of 1 to 1,000 parts by mass, preferably 10 to 800 parts by mass, more preferably 20 to 500 parts by mass, per 100 parts by mass of the component (A). Parts are more preferred.
  • organopolysiloxane resin (D) component is one of the crosslinking component of the composition, (c) unit represented by the following general formula (2) (M A units), (d) R 4 3 An organopolysiloxane resin having a (meth) acryloyloxy-containing group consisting of SiO 1/2 units (M units) and (e) SiO 4/2 units (Q units).
  • R 4 has the same meaning as described above.
  • the addition amount of the organopolysiloxane resin as the component (D) is in the range of 1 to 200 parts by mass, preferably 5 to 150 parts by mass, more preferably 10 to 150 parts by mass, per 100 parts by mass of (A). 100 parts by mass. If the amount is less than 1 part by mass, the elastic modulus of the cured product will be low, and if it exceeds 200 parts by mass, the adhesive strength will be reduced.
  • Photopolymerization initiator examples include 2,2-diethoxyacetophenone and 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one (manufactured by BASF).
  • Irgacure 651) 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure 184 from BASF), 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (Irgacure 1173 from BASF), 2-hydroxy-1- ⁇ 4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] -phenyl ⁇ -2-methyl-propan-1-one (Irgacure 127 from BASF), phenylglyoxylic acid methyl ester (from BASF) Irgacure MBF), 2-methyl-1- [4- (methyl E) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (Irgacure 907 from BASF), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1-butanone (Irgacure 369 from BASF), Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphin
  • the addition amount of the photopolymerization initiator is in the range of 0.01 to 20 parts by mass based on 100 parts by mass of (A). If the amount is less than 0.01 part by mass, the curability is insufficient, and if the amount is more than 20 parts by mass, the deep part curability is deteriorated.
  • Fine powder silica of the component (F) is an optional component that mainly gives thixotropy to the composition, and includes fumed silica (dry silica) and precipitated silica (wet silica). Fumed silica (dry silica) is preferred. Further, by blending the component (F), the hardness of the cured product is further increased, and there is also an effect of suppressing positional displacement when transferring parts and the like.
  • the specific surface area of component (F) but are not limited to, preferably 50 ⁇ 400m 2 / g, more preferably 100 ⁇ 350m 2 / g.
  • the specific surface area is a value measured by the BET method.
  • the finely divided silica of the component (F) may be used alone or in combination of two or more.
  • fine silica powders may be used as they are, but may be those treated with a surface hydrophobizing agent.
  • fine powder silica previously treated with a surface treating agent may be used, or a surface treating agent may be added during kneading of the fine powder silica, and kneading and surface treatment may be performed simultaneously.
  • these surface treatment agents include alkylalkoxysilanes, alkylchlorosilanes, alkylsilazanes, silane coupling agents, and the like. These may be used alone, or two or more may be used simultaneously or at different timings.
  • the amount added is preferably in the range of 1 to 200 parts by mass, more preferably 5 to 150 parts by mass, per 100 parts by mass of the component (A). 10-100 parts by mass is even more preferred.
  • the composition of the present invention includes a coloring material (pigment or dye), a silane coupling agent, an adhesion aid, a polymerization inhibitor, an antioxidant, and a light-fast stabilizer as long as the effects of the present invention are not impaired. Certain additives such as an ultraviolet absorber and a light stabilizer can be blended. Further, the composition of the present invention can be used by being appropriately mixed with other resin compositions.
  • the ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is obtained by mixing the above components (A) to (E), and if necessary, the component (F) and other components in an arbitrary order, stirring, and the like. be able to.
  • the apparatus used for the operation such as stirring is not particularly limited, but a grinder, a three-roll machine, a ball mill, a planetary mixer, or the like can be used. Further, these devices may be appropriately combined.
  • the viscosity of the ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is, from the viewpoint of shape retention and workability at the time of application, a viscosity measured at 23 ° C. using a rotational viscometer at 5,000 Pa ⁇ s or less. Is preferably 3,000 Pa ⁇ s or less, and more preferably 1,500 Pa ⁇ s or less. If it exceeds 5,000 Pa ⁇ s, the workability may be significantly deteriorated.
  • the adhesive UV-curable silicone composition of the present invention is quickly cured by irradiating ultraviolet rays.
  • the ultraviolet light source to be irradiated include a UV LED lamp, a high pressure mercury lamp, an ultra high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a carbon arc lamp, and a xenon lamp.
  • the irradiation amount (integrated light amount) of ultraviolet rays is, for example, preferably 1 to 10,000 mJ / cm 2 , more preferably 10 to 10,000 mJ / cm 2 for a sheet formed by molding the composition of the present invention to a thickness of about 2.0 mm. It is 8,000 mJ / cm 2 .
  • the ultraviolet light when ultraviolet light having an illuminance of 100 mW / cm 2 is used, the ultraviolet light may be applied for about 0.01 to 100 seconds.
  • the adhesive strength of the cured product obtained by irradiation with ultraviolet light is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 100 MPa in consideration of the balance between the releasability and the retention of the transferred material, and is preferably 0 to 100 MPa. 0.02 to 50 MPa is more preferable.
  • the cured product made of the adhesive ultraviolet-curable silicone composition of the present invention preferably has a storage elastic modulus of 3 to 100 MPa at a frequency of 1 Hz and 25 ° C. in consideration of not causing displacement during the transfer of fine parts such as elements. And more preferably 5 to 50 MPa.
  • the ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition of the present invention can be used as a pressure-sensitive adhesive article by applying it to various substrates and curing it with ultraviolet light.
  • a plastic film, glass, metal, or the like can be used without any particular limitation.
  • Plastic films include polyethylene film, polypropylene film, polyester film, polyimide film, polyvinyl chloride film, polyvinylidene chloride film, polyvinyl alcohol film, polycarbonate film, polystyrene film, ethylene-vinyl acetate copolymer film, ethylene-vinyl alcohol Copolymer films, triacetyl cellulose films and the like can be mentioned.
  • the glass may be subjected to a chemical strengthening treatment or the like.
  • a base material that has been subjected to a primer treatment, a plasma treatment, or the like in advance may be used.
  • Coating methods include, for example, known methods such as spin coater, comma coater, lip coater, roll coater, die coater, knife coater, blade coater, rod coater, kiss coater, gravure coater, screen coating, dip coating, cast coating, etc. Can be appropriately selected from the following coating methods.
  • the ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is a solventless type
  • potting using a mold is also possible as a method for producing a cured product.
  • bubbles may be trapped, but can be removed by depressurization.
  • the mold for example, a resist mold in which desired irregularities are formed on a silicon wafer with a photoresist can be used. If it is desired to remove the cured product from the mold after curing, it is preferable to subject the container to a release agent treatment before pouring the composition.
  • a fluorine-based or silicone-based release agent can be used.
  • the ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is usually used as it is.However, if improvement in handling properties and applicability to a substrate is required, the properties of the present invention are not impaired. Use after dilution with an organic solvent is also acceptable.
  • a stamp 100 for transferring a microstructure includes a substrate 200 having a cured layer 300 of the ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition of the present invention.
  • the size of the cured product layer 300 may be a size that can be accommodated in the base material 200, and may be exactly the same size.
  • the material of the substrate 200 is not particularly limited, and specific examples thereof include a plastic film, glass, synthetic quartz, and metal.
  • the thickness and type there is also no particular limitation on the thickness and type, and a material subjected to a chemical strengthening treatment or the like may be used.
  • a base material that has been subjected to a primer treatment, a plasma treatment, or the like in advance may be used. It is preferable to use synthetic quartz with high flatness in order to suppress the displacement during transfer of the microstructure and to increase the transfer accuracy.
  • the method for producing the cured product 300 on the substrate 200 is also not particularly limited.
  • the microstructure-transfer stamp is formed by applying the silicone pressure-sensitive adhesive composition onto the substrate 200 and then curing the composition by ultraviolet irradiation. 100 can be obtained.
  • Examples of the coating method include known methods such as spin coater, comma coater, lip coater, roll coater, die coater, knife coater, blade coater, rod coater, kiss coater, gravure coater, screen coating, dip coating, and cast coating. Can be appropriately selected from the following coating methods.
  • the composition is cured by ultraviolet irradiation while performing press molding, compression molding, or the like, so that a highly flat microstructure transfer stamp 100 can be obtained. it can.
  • the material is molded into a sheet, and then bonded to the substrate 200 to obtain the microstructure transfer stamp 100.
  • a method of molding the ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition into a sheet for example, a method such as roll molding, press molding, transfer molding, or compression molding can be appropriately selected and used. It is preferable that the sheet-like cured product is molded so as to be sandwiched between plastic films in order to prevent adhesion of dust and the like and to suppress oxygen inhibition during curing. When the obtained sheet-shaped cured product is larger than desired, it can be cut to a desired size.
  • one or both of them may be subjected to a plasma treatment, an excimer treatment, a chemical treatment, or the like.
  • an adhesive or an adhesive may be used.
  • Specific examples of the pressure-sensitive adhesive / adhesive include those based on silicone, acrylic, epoxy, and the like.
  • a bonding method roll bonding, vacuum pressing, or the like can be used.
  • the thickness of the cured silicone adhesive layer 300 in the microstructure transfer stamp 100 is preferably 1 ⁇ m to 1 cm, more preferably 10 ⁇ m to 5 mm, from the viewpoint of moldability and flatness.
  • the microstructure transfer stamp 101 has a cured product layer 310 of the ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive composition of the present invention on a substrate 201.
  • the substrate 201 the same as the substrate 200 can be used.
  • the cured silicone adhesive layer 310 has a convex structure 311 on the surface. Further, a base layer 312 may be provided below the convex structure 311. There is no particular limitation on the method of forming the cured material layer 310 on the base material 201.
  • the silicone pressure-sensitive adhesive composition of the present invention is filled between the substrate 201 and the mold 401, After being cured by ultraviolet irradiation, the mold 401 is removed from the mold 401, whereby the microstructure transfer stamp 101 can be obtained.
  • the mold 401 for example, a resist mold in which desired unevenness is formed by a photoresist on a silicon wafer or a quartz substrate, a resin mold in which unevenness is formed by pattern exposure to an ultraviolet curable resin, or the like can be used.
  • various plastic films can be used as the base material.
  • a method of filling the silicone pressure-sensitive adhesive composition between the base material 201 and the mold 401 a method of applying the silicone pressure-sensitive adhesive composition to one or both of the base material 201 and the mold 401 and then bonding them together is exemplified.
  • the above-described methods can be used for the application method and the bonding method.
  • minute air bubbles remain in the mold 401 at the time of coating, but this can be solved by vacuum bonding or defoaming under reduced pressure.
  • the composition is cured by ultraviolet irradiation while performing press molding, compression molding, roll press molding, or the like, whereby the microstructure transfer stamp 101 can be obtained.
  • the microstructure transfer stamp 101 can be obtained by another method of screen-printing the silicone pressure-sensitive adhesive composition using a mesh having a desired pattern and then curing the composition by ultraviolet irradiation. At this time, since the silicone pressure-sensitive adhesive composition of the present invention has excellent shape retention properties, a desired pattern shape is not impaired from application to curing.
  • the silicone pressure-sensitive adhesive composition is molded into a cured sheet material having the convex structure 311 and then adhered to the base material 201.
  • the microstructure transfer stamp 101 can be obtained.
  • roll molding, press molding, transfer molding, and compression molding using a mold having the same irregularities as the mold 401. Etc. can be used by appropriately selecting from molding methods.
  • the sheet-like cured product is molded by being sandwiched between plastic films or the like in order to prevent adhesion of dust and the like and to suppress oxygen inhibition during curing.
  • the obtained sheet-shaped cured product is larger than desired, it can be cut to a desired size.
  • a plasma treatment, an excimer treatment, a chemical treatment, or the like may be applied to the bonding surfaces thereof.
  • the above-mentioned various pressure-sensitive adhesives / adhesives may be used.
  • a bonding method roll bonding, vacuum pressing, or the like can be used.
  • the size and arrangement of the convex structures 311 can be designed according to the size and desired arrangement of the microstructure to be transferred.
  • the upper surface of the convex structure 311 is flat, and its surface shape is not limited, and examples thereof include a circle, an ellipse, and a square. In the case of a square or the like, there is no problem even if the edge is rounded.
  • the width of the upper surface of the convex structure 311 is preferably 0.1 ⁇ m to 1 cm, more preferably 1 ⁇ m to 1 mm.
  • the shape of the side surface of the convex structure 311 is not limited, and may be a vertical surface or a slope.
  • the height of the convex structure 311 is preferably 0.1 ⁇ m to 1 cm, more preferably 1 ⁇ m to 1 mm.
  • the pitch distance between the adjacent convex structures 311 across the space is preferably 0.1 ⁇ m to 10 cm, more preferably 1 ⁇ m to 1 mm.
  • the thickness of the base layer 312 is preferably 0.1 ⁇ m to 1 cm, more preferably 1 ⁇ m to 5 mm.
  • the microstructure transfer stamp as described above can be attached to an apparatus and used as a microstructure transfer apparatus.
  • a microstructure transfer apparatus There is no limitation on the method of attaching the device to the device, and examples thereof include a vacuum chuck and an adhesive sheet.
  • the microstructure transfer device can achieve the transfer of microstructures by picking up microstructures such as elements due to the adhesiveness of the microstructure transfer stamp, moving to a desired position, and then releasing. It is.
  • the semiconductor element that has been separated is temporarily fixed so as not to be displaced.
  • the microstructure transfer stamps 100 and 101 shown in FIGS. 1 and 2 can be used as a microstructure holding substrate (donor substrate) for this purpose.
  • the peeled semiconductor element is transferred and temporarily fixed on the microstructure holding substrate.
  • the semiconductor element temporarily fixed on the microstructure holding substrate can be selectively picked up. it can. After moving the semiconductor element picked up here to a desired position on the mounting substrate, soldering is performed to join the semiconductor element and the mounting substrate, and the microstructure transfer stamp is peeled off from the semiconductor element, Transfer of the semiconductor element and mounting on the substrate are achieved.
  • (C) Component (C-1) Organopoly containing Me 3 SiO 1/2 unit and SiO 2 unit and having a molar ratio of (Me 3 SiO 1/2 unit) / (SiO 2 unit) of 0.85. 60% by mass toluene solution of siloxane resin (number average molecular weight 3,500)
  • (D) Component (D-1) A unit containing a methacryloyloxy group-containing unit, ViMe 2 SiO 1/2 unit, Me 3 SiO 1/2 unit and SiO 2 unit represented by the following formula, and a methacryloyloxy group-containing unit: Organopolysiloxane resin having a molar ratio of (ViMe 2 SiO 1/2 unit) / (Me 3 SiO 1/2 unit) / (SiO 2 unit) of 0.07 / 0.10 / 0.67 / 1.00 50% by mass xylene solution (number average molecular weight 5,700)
  • E Component (E-1) 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (Irgacure 1173 manufactured by BASF Japan K.K.)
  • F Component (F-1) Dry silica (Reoloseal DM-30S manufactured by Tokuyama Corporation, specific surface area 230 m 2 / g)
  • Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 The components (A) to (F) were mixed according to the composition shown in Table 1, and toluene was distilled off at 100 ° C. under reduced pressure to prepare each silicone composition shown in Table 1.
  • the viscosity of the composition in Table 1 is a value measured at 23 ° C. using a rotational viscometer.
  • the prepared silicone composition was irradiated with UV light having a wavelength of 365 nm at room temperature (25 ° C.) under a nitrogen atmosphere using an eye UV electronic control device (model UBX0601-01) manufactured by Eye Graphic Co., Ltd. Ultraviolet rays were irradiated to a concentration of 000 mJ / cm 2 and cured.
  • the hardness of the cured product was measured according to the Japan Rubber Association Standard SRIS0101.
  • the storage elastic modulus of the cured product was measured at a frequency of 1 Hz and 25 ° C. using Rheogel-E4000 manufactured by UBM Corporation.
  • the adhesiveness of the cured product was measured with a small table tester EZ-SX manufactured by Shimadzu Corporation. Specifically, it is a value obtained by measuring a load applied when a 1 mm square SUS probe is pressed against a 1 mm thick cured product at 1 MPa for 15 seconds and then pulled at a speed of 200 mm / min.
  • the ultraviolet-curable silicone pressure-sensitive adhesive compositions prepared in Examples 1 to 5 have an appropriate viscosity.
  • the cured product has excellent adhesiveness and storage elastic modulus, and it is understood that the cured product is useful as a temporary fixing material for transferring fine parts such as elements.
  • Comparative Example 1 which does not contain the B-1 component and the D-1 component, has a low storage modulus and is not excellent in positional accuracy during transfer.
  • Comparative Example 2 in which the storage elastic modulus was increased by increasing the amount of the B-1 component without including the D-1 component, the resin was in the form of a resin and did not exhibit adhesive strength, so that it was not suitable for a temporary fixing material. I understand.

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Abstract

(A)式(1) (R1はC1-20の一価炭化水素基、R2は酸素原子等、R3はアクリロイルオキシアルキル基等、pは0~10、aは1~3を満たす数を表す。) で示される基を1分子中に2個有するオルガノポリシロキサン (B)シロキサン構造を含まない単官能(メタ)アクリレート化合物 (C)(a)R4 3SiO1/2単位(R4はC1-10の一価炭化水素基)と(b)SiO4/2単位からなり、(a)単位と(b)単位とのモル比が0.4~1.2:1のオルガノポリシロキサンレジン (D)(c)式(2) (R1~R3、a、pは上記と同じ。) で示される単位、(d)R4 3SiO1/2単位(R4は上記と同じ)と(e)SiO4/2単位からなり、(c)単位+(d)単位と(e)単位とのモル比が0.4~1.2:1のオルガノポリシロキサンレジン (E)光重合開始剤 を含有する組成物は、仮固定材として優れた粘着性および弾性率を有する硬化物を与える。

Description

紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物およびその硬化物
 本発明は、紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物およびその硬化物に関し、さらに詳述すると、物体を移送するための仮固定材に好適に使用できる、紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物およびその硬化物に関する。
 近年、スマートフォン、液晶ディスプレー、車載部品等に代表されるようなエレクトロニクス機器には、高性能化のみならず、省スペース化、省エネルギー化も同時に求められている。そのような社会的要請に応じて搭載される電気電子部品も益々小型化・微細化しており、その組立工程も年々複雑化し、困難になっている。
 このような微細化した素子や部品を選択的かつ一度に移送可能な技術が近年開発され、注目を浴びている(非特許文献1)。
 この技術は、マイクロ・トランスファー・プリンティング技術と呼ばれ、エラストマーの粘着力で微細な部品を一遍にピックアップし、より粘着力の強い所望の場所に移送させるという技術である。
 マイクロ・トランスファー・プリンティング材料としては、シリコーン粘着剤組成物を基材等にスピンコーティングやスクリーン印刷等により塗布した後に硬化させた粘着性物品が利用される。
 この用途に用いる粘着材料としてシリコーンエラストマーが知られており、加熱硬化型の無溶剤型シリコーン系粘着剤が多く提案されている(特許文献1~3)。
 しかし、加熱硬化型の無溶剤型シリコーン系粘着剤を用いると、加熱硬化後に室温まで冷却した際に硬化物が収縮してしまい、塗布パターンの寸法誤差が大きくなってしまうという問題がある。
 また、これらの粘着剤は主に粘着テープ向けに開発されており、マイクロ・トランスファー・プリンティング材料として必要な十分な弾性率を有していない。弾性率が低いとマイクロ・トランスファー・プリンティング材料が変形しやすいため、移送時に位置ずれが発生し、所定の位置に微細な素子等を正確に移送できない。
 一方、紫外線照射により室温にて短時間で硬化可能であり、寸法精度に優れるシリコーン樹脂の開発も行われている(特許文献4)が、弾性率は十分に高くない。
 そのため、紫外線照射により室温にて短時間で硬化可能であることに加え、十分な粘着力と弾性率を有する紫外線硬化型粘着シリコーン材料が望まれている。
特許第5825738号公報 特許第2631098号公報 特許第5234064号公報 特許第4100882号公報
JOHN A. ROGERS、「Transfer printing by kinetic control of adhesion to an elastometric stamp」, nature materials, Nature Publishing Group, 平成17年12月11日、第6巻、p.33-38
 本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、仮固定材として優れた粘着性および弾性率を有する硬化物を与える紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物およびその硬化物を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、特定の(メタ)アクリロイルオキシ含有基を有するオルガノポリシロキサン、シロキサン構造を含まない単官能(メタ)アクリレート化合物、所定のオルガノポリシロキサンレジン、および所定の(メタ)アクリロイルオキシ含有基を有するオルガノポリシロキサンレジンを用いることにより、紫外線照射により速やかに硬化し、かつ良好な粘着性と弾性率を有する硬化物を与える紫外線硬化型シリコーン組成物が得られることを見出し、本発明を完成した。
 すなわち、本発明は、
1. (A)下記一般式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、R1は、互いに独立して炭素原子数1~20の一価炭化水素基を表し、R2は、酸素原子または炭素原子数1~20のアルキレン基を表し、R3は、互いに独立して、アクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルオキシアルキル基、アクリロイルオキシアルキルオキシ基、またはメタクリロイルオキシアルキルオキシ基を表し、pは、0≦p≦10を満たす数を表し、aは、1≦a≦3を満たす数を表す。)
で示される基を1分子中に2個有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)シロキサン構造を含まない単官能(メタ)アクリレート化合物:1~200質量部、
(C)(a)R4 3SiO1/2単位(式中、R4は、互いに独立して炭素原子数1~10の一価炭化水素基を表す。)と(b)SiO4/2単位からなり、(a)単位と(b)単位とのモル比が0.4~1.2:1の範囲にあるオルガノポリシロキサンレジン:1~1,000質量部、
(D)(c)下記一般式(2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、R1、R2、R3、aおよびpは、前記と同じ意味を表す。)
で示される単位、(d)R4 3SiO1/2単位(式中、R4は、前記と同じ意味を表す。)と(e)SiO4/2単位からなり、(c)単位および(d)単位の合計と(e)単位とのモル比が0.4~1.2:1の範囲にあるオルガノポリシロキサンレジン:1~200質量部、および
(E)光重合開始剤:0.01~20質量部
を含有してなることを特徴とする紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物、
2. (F)微粉末シリカを、(A)成分100質量部に対して1~200質量部含む1の紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物、
3. 1または2の紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物の硬化物、
4. 周波数1Hz,25℃での貯蔵弾性率が3MPa以上である3の硬化物、
5. 3または4の硬化物からなる粘着剤、
6. 4の硬化物からなる粘着シート、
7. 4の硬化物からなる微小構造体転写用スタンプ、
8. 少なくとも1つの凸状構造を有する7の微小構造体転写用スタンプ、
9. 7または8の微小構造体転写用スタンプを備えた微小構造体転写装置、
10. 4の硬化物からなる粘着剤層を有する微小構造体保持基板、
11. 10の微小構造体保持基板を備えた微小構造体転写装置
を提供する。
 本発明の粘着性紫外線硬化型シリコーンゴム組成物は、紫外線照射による硬化性が良好で、かつその硬化物は仮固定材として優れた粘着性および弾性率を有する。
本発明の微小構造体転写用スタンプの一例を示す概略図である。 本発明の微小構造体転写用スタンプの一例を示す概略図である。 本発明の微小構造体転写用スタンプの製造方法の一例を示す概略図である。
 以下、本発明について具体的に説明する。
 本発明に係る紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物は、(A)下記一般式(1)で示される基を1分子中に2個有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)シロキサン構造を含まない単官能(メタ)アクリレート化合物:1~200質量部、
(C)(a)R4 3SiO1/2単位(式中、R4は、炭素原子数1~10の一価炭化水素基を表す。)と(b)SiO4/2単位からなり、(a)単位と(b)単位とのモル比が0.4~1.2:1の範囲にあるオルガノポリシロキサンレジン:1~1,000質量部、
(D)(c)下記一般式(2)で示される単位、(d)R4 3SiO1/2単位(式中、R4は、上記と同じ意味を表す。)と(e)SiO4/2単位からなり、(c)単位および(d)単位の合計と(e)単位とのモル比が0.4~1.2:1の範囲にあるオルガノポリシロキサンレジン:1~200質量部、および
(E)光重合開始剤:0.01~20質量部を含有してなることを特徴とする。
(A)オルガノポリシロキサン
 本発明に使用される(A)成分は、本組成物の架橋成分であり、下記一般式(1)で示される基を1分子中に2個有し、主鎖が実質的にジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなるオルガノポリシロキサンである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 式(1)において、R1は、互いに独立して炭素原子数1~20の一価炭化水素基、好ましくは、脂肪族不飽和基を除く、炭素原子数1~10、より好ましくは1~8の一価炭化水素基を表し、R2は、酸素原子または炭素原子数1~20、好ましくは1~10、より好ましくは1~5のアルキレン基を表し、R3は、互いに独立して、アクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルオキシアルキル基、アクリロイルオキシアルキルオキシ基、またはメタクリロイルオキシアルキルオキシ基を表し、pは、0≦p≦10を満たす数を表し、aは、1≦a≦3を満たす数を表す。
 式(1)において、R1の炭素原子数1~20の一価炭化水素基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、n-ヘキシル、シクロヘキシル、n-オクチル、2-エチルヘキシル、n-デシル基等のアルキル基;ビニル、アリル(2-プロペニル)、1-プロペニル、イソプロペニル、ブテニル基等のアルケニル基;フェニル、トリル、キシリル、ナフチル基等のアリール基;ベンジル、フェニルエチル、フェニルプロピル基等のアラルキル基などが挙げられる。
 また、これら一価炭化水素基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部は、その他の置換基で置換されていてもよく、その具体例としては、クロロメチル、ブロモエチル、トリフルオロプロピル、シアノエチル基等のハロゲン置換炭化水素基や、シアノ置換炭化水素基などが挙げられる。
 これらの中でも、R1としては、炭素原子数1~5のアルキル基、フェニル基が好ましく、メチル基、エチル基、フェニル基がより好ましい。
 また、R2の炭素原子数1~20のアルキレン基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、イソブチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン、ノナメチレン、デシレン基等が挙げられる。
 これらの中でも、R2としては、酸素原子、メチレン、エチレン、トリメチレン基が好ましく、酸素原子またはエチレン基がより好ましい。
 さらに、R3のアクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルオキシアルキル基、アクリロイルオキシアルキルオキシ基、またはメタクリロイルオキシアルキルオキシ基におけるアルキル(アルキレン)基の炭素数としては、特に限定されるものではないが、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。これらアルキル基の具体例としては、上記R1で例示した基のうち、炭素原子数1~10のものが挙げられる。
 R3の具体例としては、下記式で示されるものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、bは、1≦b≦4を満たす数を表し、R5は、炭素原子数1~10のアルキレン基を表す。)
 上記pは、0≦p≦10を満たす数を表すが、0または1が好ましく、aは、1≦a≦3を満たす数を表すが、1または2が好ましい。
 本発明で用いる(A)成分のオルガノポリシロキサン分子中における上記一般式(1)で示される基の結合位置は、分子鎖末端であっても、分子鎖非末端(すなわち、分子鎖途中または分子鎖側鎖)であっても、あるいはこれらの両方であってもよいが、柔軟性の面では末端のみに存在することが望ましい。
 (A)成分のオルガノポリシロキサン分子中において、上記一般式(1)で示される基以外のケイ素原子に結合した有機基は、例えば、上記R1と同様の基が挙げられ、特に、脂肪族不飽和基を除く炭素数1~12、好ましくは1~10の一価炭化水素基が好ましい。
 これらの具体例としては、上記R1で例示した基と同様のものが挙げられるが、合成の簡便さから、アルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基が好ましく、メチル基、フェニル基、トリフロロプロピル基がより好ましい。
 また、(A)成分の分子構造は、基本的に、主鎖がジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなる直鎖状または分岐鎖状(主鎖の一部に分岐を有する直鎖状を含む)であり、特に、分子鎖両末端が上記一般式(1)で示される基で封鎖された直鎖状のジオルガノポリシロキサンが好ましい。
 (A)成分は、これらの分子構造を有する単一の重合体、これらの分子構造からなる共重合体、またはこれらの重合体の2種以上の混合物であってもよい。
 (A)成分のオルガノポリシロキサンの25℃における粘度は、組成物の作業性や硬化物の力学特性をより向上させることを考慮すると、10~100,000mPa・sが好ましく、10~50,000mPa・sがより好ましい。この粘度範囲は、通常、直鎖状オルガノポリシロキサンの場合、数平均重合度で、約10~2,000、好ましくは約50~1,100程度に相当するものである。なお、本発明において、粘度は回転粘度計(例えば、BL型、BH型、BS型、コーンプレート型、レオメーター等)により測定できる(以下、同様)。
 本発明において、重合度(または分子量)は、例えば、トルエン等を展開溶媒として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)分析におけるポリスチレン換算の数平均重合度(または数平均分子量)として求めることができる(以下、同様)。
 (A)成分のオルガノポリシロキサンの具体例としては、下記(3)~(5)で示されるものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、R1、R5、およびbは、上記と同じ意味を表し、Meはメチル基を表し、nは、上記オルガノポリシロキサンの粘度を上記値とする数であるが、1~800が好ましく、50~600がより好ましい。)
 このようなオルガノポリシロキサンは、公知の方法で製造することができる。例えば、上記式(3)で表されるポリシロキサンは、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体とクロロジメチルシランとのヒドロシリル化反応物に2-ヒドロキシエチルアクリレートを反応させて得ることができる。
 上記式(4)で表されるオルガノポリシロキサンは、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体と3-(1,1,3,3-テトラメチルジシロキサニル)プロピルメタクリラート(CAS No.96474-12-3)とのヒドロシリル化反応物として得られる。
 上記式(5)で表されるオルガノポリシロキサンは、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体とジクロロメチルシランとのヒドロシリル化反応物に2-ヒドロキシエチルアクリレートを反応させて得ることができる。
(B)シロキサン構造を含まない単官能(メタ)アクリレート化合物
 シロキサン構造を含まない単官能(メタ)アクリレート化合物(B)の具体例としては、イソアミルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、エトキシ-ジエチレングリコールアクリレート、メトキシ-トリエチレングリコールアクリレート、2-エチルヘキシル-ジグリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート等が挙げられ、これらは単独で用いても2種以上混合して用いてもよい。
 これらの中でも、特にイソボルニルアクリレートが好ましい。
 本発明において、上記(B)成分の単官能(メタ)アクリレート化合物の添加量は、(A)成分100質量部に対して、1~200質量部の範囲である。(B)成分の添加量が(A)成分100質量部に対して1質量部未満であると、組成物の硬化性、硬化物の強度や粘着性が不足する。一方、(B)成分の添加量を増やすことにより組成物全体の粘度を調整することができるが、添加量が(A)成分100質量部に対して200質量部を超えると、所望の粘着性が得られなくなる。
 特に、(B)成分の添加量は、(A)成分100質量部に対し、5~100質量部が好ましい。
(C)オルガノポリシロキサンレジン
 (C)成分は、硬化物に粘着性を付与する成分であり、(a)R4 3SiO1/2単位(式中、R4は、互いに独立して炭素原子数1~10の一価炭化水素基である)と(b)SiO4/2単位からなり、(a)単位と(b)単位のモル比が0.4~1.2:1の範囲にあるオルガノポリシロキサンレジンである。
 R4における炭素原子数1~10の一価炭化水素基の具体例としては、上記R1で例示した基のうち、炭素原子数1~10のものが挙げられるが、中でもメチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル基等の炭素原子数2~6のアルキル基;フェニル、トリル基等の炭素原子数6~10のアリール基、ベンジル基等の炭素原子数7~10のアラルキル基;ビニル基、アリル基、ブテニル基等の炭素原子数2~6のアルケニル基などが好ましい。
 なお、上記R4の一価炭化水素基も、R1と同様に、炭素原子に結合した水素原子の一部または全部が、上述したその他の置換基で置換されていてもよい。
 本発明の(C)成分では、(a)R4 3SiO1/2単位(M単位)と(b)SiO4/2単位(Q単位)のモル比がM単位:Q単位=0.4~1.2:1であるが、M単位のモル比が0.4未満になると、硬化物の粘着力が低下することがあり、1.2を超えると、硬化物の粘着力やゴム物性が低下することがある。
 硬化物の粘着力および力学的特性をより適切な範囲とすることを考慮すると、M単位とQ単位のモル比は、M単位:Q単位=0.6~1.2:1が好ましい。
 (C)成分のオルガノポリシロキサンレジンの添加量は、上記(A)成分100質量部に対して1~1,000質量部の範囲であるが、10~800質量部が好ましく、20~500質量部がより好ましい。
(D)オルガノポリシロキサンレジン
 (D)成分は、本組成物の架橋成分の一つであり、(c)下記一般式(2)で示される単位(MA単位)、(d)R4 3SiO1/2単位(M単位)と(e)SiO4/2単位(Q単位)からなる(メタ)アクリロイルオキシ含有基を有するオルガノポリシロキサンレジンである。なお、R4は上記と同じ意味を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中、R1、R2、R3、aおよびpは、上記と同じ意味を表す。)
 本発明の(D)成分では、(c)上記一般式(2)で示される単位(MA単位)、(d)R4 3SiO1/2単位(M単位)および(e)SiO4/2単位(Q単位)のモル比が、MA単位+M単位:Q単位=0.4~1.2:1であるが、MA単位+M単位のモル比が0.4未満になると、組成物の粘度が非常に高くなり、1.2を超えると硬化物の力学的特性が低下することがある。
 組成物の粘度、および硬化物の力学的特性をより適切な範囲とすることを考慮すると、MA単位+M単位とQ単位のモル比は、MA単位+M単位:Q単位=0.6~1.2:1が好ましい。
 また、MA単位とM単位のモル比により、硬化物のゴム物性を調節できる。MA単位が多すぎると材料が脆くなる場合があり、MA単位が少なすぎると材料の強度が低下する場合がある。したがって、これらを考慮すると、MA単位:M単位=0.01~1:1(モル比)が好ましく、MA単位:M単位=0.05~0.5:1(モル比)がより好ましい。
 (D)成分のオルガノポリシロキサンレジンの添加量は、(A)100質量部に対して、1~200質量部の範囲であるが、好ましくは5~150質量部であり、より好ましくは10~100質量部である。1質量部未満であると硬化物の弾性率が低くなり、200質量部を超えると粘着力が低下する。
(E)光重合開始剤
 本発明で使用可能な光重合開始剤の具体例としては、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(BASF製Irgacure 651)、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン(BASF製Irgacure 184)、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン(BASF製Irgacure 1173)、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチループロピオニル)-ベンジル]-フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン(BASF製Irgacure 127)、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル(BASF製Irgacure MBF)、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン(BASF製Irgacure 907)、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-1-ブタノン(BASF製Irgacure 369)、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド(BASF製Irgacure 819)、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(BASF製Irgacure TPO)等が挙げられ、これらは単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
 これらの中でも、(A)成分との相溶性の観点から、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン(BASF製Irgacure 1173)、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド(BASF製Irgacure 819)、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(BASF製Irgacure TPO)が好ましい。
 光重合開始剤の添加量は、(A)100質量部に対して、0.01~20質量部の範囲である。0.01質量部未満であると硬化性が不足し、20質量部を超えると深部硬化性が悪化する。
(F)微粉末シリカ
 (F)成分の微粉末シリカは、主に組成物にチクソ性を付与する任意成分であり、ヒュームドシリカ(乾式シリカ)や沈殿シリカ(湿式シリカ)が挙げられるが、ヒュームドシリカ(乾式シリカ)が好ましい。また、(F)成分を配合することで硬化物の硬度をさらに高め、部品等を移送する際の位置ずれを抑制する効果もある。
 (F)成分の比表面積は、特に限定されるものではないが、50~400m2/gが好ましく、100~350m2/gがより好ましい。比表面積が50m2/g未満であると、組成物のチクソ性が不十分となる場合があり、また400m2/gを超えると、組成物の粘度が過剰に高くなり、作業性が悪くなる場合がある。なお、比表面積は、BET法による測定値である。
 この(F)成分の微粉末シリカは、1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 これら微粉末シリカは、そのまま用いても構わないが、表面疎水化処理剤で処理したものを用いてもよい。
 この場合、予め表面処理剤で処理した微粉末シリカを用いても、微粉末シリカの混練時に表面処理剤を添加し、混練と表面処理を同時に行ってもよい。
 これら表面処理剤は、アルキルアルコキシシラン、アルキルクロロシラン、アルキルシラザン、シランカップリング剤等が挙げられ、これらは、1種単独で用いても、2種以上を同時に、または異なるタイミングで用いてもよい
 本発明の組成物において、(F)成分を用いる場合、その添加量は、上記(A)成分100質量部に対して1~200質量部の範囲が好ましく、5~150質量部がより好ましく、10~100質量部がより一層好ましい。
 なお、本発明の組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、色材(顔料または染料)、シランカップリング剤、接着助剤、重合禁止剤、酸化防止剤、耐光性安定剤である紫外線吸収剤、光安定化剤等の添加剤を配合することができる。
 また、本発明の組成物はその他の樹脂組成物と適宜混合して使用することもできる。
 本発明の紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物は、上記(A)~(E)成分、並びに必要に応じて(F)成分およびその他の成分を、任意の順序で混合し、撹拌等して得ることができる。撹拌等の操作に用いる装置は特に限定されないが、擂潰機、3本ロール、ボールミル、プラネタリーミキサー等を用いることができる。また、これら装置を適宜組み合わせてもよい。
 本発明の紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物の粘度は、塗布時の形状保持性と作業性の観点から、回転粘度計を用いて23℃で測定した粘度が5,000Pa・s以下であることが好ましく、3,000Pa・s以下がより好ましく、1,500Pa・s以下がより一層好ましい。5,000Pa・sを超えると作業性が著しく悪くなる場合がある。
 本発明の粘着性紫外線硬化性シリコーン組成物は、紫外線を照射することにより速やかに硬化する。
 この場合、照射する紫外線の光源としては、例えば、UVLEDランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアークランプ、キセノンランプ等が挙げられる。
 紫外線の照射量(積算光量)は、例えば、本発明の組成物を2.0mm程度の厚みに成形したシートに対して、好ましくは1~10,000mJ/cm2であり、より好ましくは10~8,000mJ/cm2である。すなわち、照度100mW/cm2の紫外線を用いた場合、0.01~100秒程度紫外線を照射すればよい。
 本発明において、紫外線照射によって得られた硬化物の粘着力は、特に限定されるものではないが、移送物の剥離性と保持性とのバランスを考慮すると、0.01~100MPaが好ましく、0.02~50MPaがより好ましい。
 本発明の粘着性紫外線硬化性シリコーン組成物からなる硬化物は、素子等の微細部品の移送時に位置ずれを起こさないことを考慮すると、周波数1Hz,25℃での貯蔵弾性率3~100MPaが好ましく、5~50MPaがより好ましい。
 また、本発明の紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物は、各種基材に塗布して紫外線硬化させることにより、粘着性物品として利用することができる。
 基材としては、プラスチックフィルム、ガラス、金属等、特に制限なく使用できる。
 プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、エチレン-酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン-ビニルアルコール共重合体フィルム、トリアセチルセルロースフィルム等が挙げられる。
 ガラスについても、厚みや種類などについて特に制限はなく、化学強化処理などをしたものでもよい。
 なお、基材と粘着剤層の密着性を向上させるために、基材に予めプライマー処理、プラズマ処理等を施したものを用いてもよい。
 塗工方法は、例えば、スピンコーター、コンマコーター、リップコーター、ロールコーター、ダイコーター、ナイフコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、キスコーター、グラビアコーター、スクリーン塗工、浸漬塗工、キャスト塗工等の公知の塗工方法から適宜選択して用いることができる。
 本発明の紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物は、無溶剤型であるため、硬化物の作製方法としては、型を用いたポッティングも可能である。
 ポッティングにおける型へ流し込む際に気泡を巻き込むことがあるが、減圧により脱泡することができる。型としては、例えば、シリコンウエハー上にフォトレジストにより所望の凹凸をつけたレジスト型を用いることができる。
 硬化後、型から硬化物を取り出したい場合には、組成物を流し込む前に容器に離型剤処理を施す方が好ましい。離型剤としてはフッ素系、シリコーン系等のものが使用可能である。
 なお、本発明の紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物は、通常、そのまま使用するが、ハンドリング性、基材への塗布性などの改善が必要な場合には、本発明の特性を損なわない範囲において有機溶剤により希釈してから使用することも許容される。
 図1,2に示されるように、本発明の紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物の硬化物は、微小な素子や部品等を移送するための微小構造体転写用スタンプ100,101として利用することができる。
 図1において、微小構造体転写用スタンプ100は、基材200上に本発明の紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物の硬化物層300を有して構成されている。この場合、硬化物層300の大きさは、基材200に収まる大きさであればよく、全く同じ大きさでもよい。
 基材200の材質には特に制限はなく、その具体例としては、プラスチックフィルム、ガラス、合成石英、金属等が挙げられる。厚みや種類などについても特に制限はなく、化学強化処理などをしたものでもよい。なお、基材と粘着剤層の密着性を向上させるために、基材に予めプライマー処理、プラズマ処理等を施したものを用いてもよい。微小構造体移送時の位置ずれを抑制し、移送精度を高めるためには、平坦度の高い合成石英を使用することが好ましい。
 基材200上の硬化物300を作製する方法にも特に制限はなく、例えば、基材200上に未硬化の紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物を直接塗布して硬化させる方法と、基材200上に紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物のシート状硬化物を貼り合せる方法のいずれでもよい。
 基材200上に紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物を直接塗布して硬化させる方法では、基材200上へシリコーン粘着剤組成物を塗布後、紫外線照射により硬化することで微小構造体転写用スタンプ100を得ることができる。
 塗布方法としては、例えば、スピンコーター、コンマコーター、リップコーター、ロールコーター、ダイコーター、ナイフコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、キスコーター、グラビアコーター、スクリーン塗工、浸漬塗工、キャスト塗工等の公知の塗工方法から適宜選択して用いることができる。
 また、これらの方法でシリコーン粘着剤組成物を基材に塗布後、プレス成型やコンプレッション成型等を行いながら紫外線照射により硬化させることで、平坦性の高い微小構造体転写用スタンプ100を得ることもできる。
 基材200上に紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物のシート状硬化物を貼り合せる方法では、材料をシート状に成型後、基材200に貼り合せることで微小構造体転写用スタンプ100を得ることができる。
 紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物をシート状に成型する方法としては、例えば、ロール成形、プレス成型、トランスファー成型、コンプレッション成型等の成型方法から適宜選択して用いることができる。シート状硬化物は、ホコリ等の付着防止や硬化時の酸素阻害抑制のために、プラスチックフィルムに挟み込む形で成型することが好ましい。また、得られたシート状硬化物が所望よりも大きい場合、所望の大きさにカットすることも可能である。
 また、シート状硬化物と基材200との密着性を上げるため、これらのいずれか、または両方の貼り合せ面にプラズマ処理、エキシマ処理、化学処理等を施してもよい。さらに、貼り合せ強度を向上させるために、粘着剤・接着剤等を使用してもよい。粘着剤・接着剤の具体例としては、シリコーン系、アクリル系、エポキシ系等のものが使用可能である。
 貼り合せ方法としては、ロール貼り合せや真空プレス等を用いることができる。
 微小構造体転写用スタンプ100中のシリコーン粘着剤硬化物層300の厚さは、成型性や平坦性の観点から1μm~1cmが好ましく、10μm~5mmがより好ましい。
 一方、図2において、微小構造体転写用スタンプ101は、基材201上に本発明の紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物の硬化物層310を有して構成される。基材201としては、基材200と同様のものを使用できる。シリコーン粘着剤硬化物層310は、表面に凸状構造311を有している。また、凸状構造311の下部には、ベース層312が設けられていてもよい。
 基材201上に硬化物層310を作製する方法に特に制限はなく、例えば、基材201上にモールド成型等により直接硬化物層310を成型する方法と、基材201上に凸状構造311を有するシート状硬化物を貼り合せる方法が挙げられる。
 基材201上にモールド成型により直接シリコーン粘着剤硬化物層310を成型する方法では、図3に示されるように、基材201と型401の間に本発明のシリコーン粘着剤組成物を満たし、紫外線照射により硬化させた後、型401を脱型することで微小構造体転写用スタンプ101を得ることができる。
 型401としては、例えば、シリコンウエハーや石英基板上にフォトレジストにより所望の凹凸をつけたレジスト型、紫外線硬化型樹脂にパターン露光して凹凸をつけた樹脂型等を用いることができる。樹脂型の場合、基材として各種プラスチックフィルムを用いることができる。
 基材201と型401の間にシリコーン粘着剤組成物を満たす方法としては、基材201と型401のいずれか、もしくは両方にシリコーン粘着剤組成物を塗布してから貼り合せる方法が挙げられる。塗布方法や貼り合せ方法は上述の方法を用いることができる。塗布時に型401に微小な気泡が残る可能性があるが、真空貼り合せや減圧による脱泡により解決できる。
 これらの方法でシリコーン粘着剤組成物を基材に塗布後、プレス成型、コンプレッション成型、ロールプレス成型等を行いながら紫外線照射により硬化させることで、微小構造体転写用スタンプ101を得ることができる。
 また、別の方法として、シリコーン粘着剤組成物を所望のパターンを有するメッシュを用いてスクリーン印刷した後、紫外線照射により硬化させる方法でも微小構造体転写用スタンプ101を得ることができる。この際、本発明のシリコーン粘着剤組成物は形状保持性に優れるため、塗布後から硬化するまでに所望のパターン形状を損なうことはない。
 基材201上に凸状構造311を有するシリコーン粘着剤シート状硬化物を貼り合せる方法では、シリコーン粘着剤組成物を、凸状構造311を有するシート状硬化物に成型後、基材201に貼り合せることで、微小構造体転写用スタンプ101を得ることができる。
 紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物を、凸状構造311を有するシート状硬化物に成型する方法としては、型401と同様な凹凸を有する型を用いたロール成形、プレス成型、トランスファー成型、コンプレッション成型等の成型方法から適宜選択して用いることができる。
 シート状硬化物は、ホコリ等の付着防止や硬化時の酸素阻害抑制のために、プラスチックフィルム等に挟み込んで成型することが好ましい。また、得られたシート状硬化物が所望よりも大きい場合、所望の大きさにカットすることも可能である。
 さらに、シート状硬化物と基材201との密着性を上げるため、これらの貼り合せ面にプラズマ処理、エキシマ処理、化学処理等を施してもよい。また、貼り合せ強度を向上させるために、上述した各種粘着剤・接着剤等を使用してもよい。
 貼り合せ方法としては、ロール貼り合せや真空プレス等を用いることができる。
 凸状構造311の大きさや配列は、移送対象の微小構造体の大きさや所望の配置に合わせて設計可能である。
 凸状構造311の上面は平坦であり、また、その面形状に制限はなく、円形、楕円形、四角形等が挙げられる。四角形等の場合、エッジに丸みをつけても問題ない。凸状構造311の上面の幅は、0.1μm~1cmが好ましく、1μm~1mmがより好ましい。
 また、凸状構造311の側面の形態にも制限はなく、垂直面、斜面等を問わない。
 凸状構造311の高さは、0.1μm~1cmが好ましく、1μm~1mmがより好ましい。
 空間を隔てて隣り合う凸状構造311同士のピッチ距離は、0.1μm~10cmが好ましく、1μm~1mmがより好ましい。
 また、ベース層312の厚さは、0.1μm~1cmが好ましく、1μm~5mmがより好ましい。
 以上のような微小構造体転写用スタンプは、装置へ取り付けて微小構造体転写装置として利用できる。装置への取り付け方法に制限はないが、真空チャック、粘着剤シート等が挙げられる。微小構造体転写装置は、素子等の微小構造体を微小構造体転写用スタンプの粘着性によりピックアップし、所望の位置へ移動後、リリースすることで、微小構造体の移送を達成することが可能である。
 例えば、レーザー光を用いて半導体素子のサファイア基板をGaN系化合物結晶層から剥離するレーザーリフトオフ(laser lift off、LLO)プロセスの際に、剥離した半導体素子の位置ずれが生じないように仮固定するための微小構造体保持基板(ドナー基板)として、図1,2に示される微小構造体転写用スタンプ100,101を使用することができる。半導体素子に微小構造体保持基板が粘着した状態でレーザー照射を行うことにより、剥離した半導体素子が微小構造体保持基板上に転写・仮固定される。
 さらに、上記微小構造体保持基板よりも粘着力の大きい微小構造体転写用スタンプ100,101を用いることにより、上記微小構造体保持基板上に仮固定された半導体素子を選択的にピックアップすることができる。ここでピックアップした半導体素子を実装先基板上の所望の位置へ移動後、はんだ付けを行って半導体素子と実装先基板とを接合し、微小構造体転写用スタンプを半導体素子から剥離することにより、半導体素子の転写および基板への実装が達成される。
 以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
 なお、実施例で使用した各成分の化合物は以下のとおりである。また、Meはメチル基を表し、Viはビニル基を表す。
(A)成分
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(B)成分
(B-1)イソボルニルアクリレート(共栄社化学(株)製ライトアクリレートIB-XA)
(C)成分
(C-1)Me3SiO1/2単位およびSiO2単位を含有し、(Me3SiO1/2単位)/(SiO2単位)のモル比が0.85であるオルガノポリシロキサンレジン(数平均分子量3,500)の60質量%トルエン溶液
(D)成分
(D-1)下記式で表されるメタクリロイルオキシ基含有単位、ViMe2SiO1/2単位、Me3SiO1/2単位およびSiO2単位を含有し、メタクリロイルオキシ基含有単位/(ViMe2SiO1/2単位)/(Me3SiO1/2単位)/(SiO2単位)のモル比が0.07/0.10/0.67/1.00であるオルガノポリシロキサンレジン(数平均分子量5,700)の50質量%キシレン溶液
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(E)成分
(E-1)2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン(BASFジャパン(株)製Irgacure 1173)
(F)成分
(F-1)乾式シリカ((株)トクヤマ製レオロシールDM-30S、比表面積230m2/g)
[実施例1~5および比較例1,2]
 上記(A)~(F)成分を表1の組成で混合し、減圧下にて100℃でトルエンを留去し、表1記載の各シリコーン組成物を調製した。なお、表1における組成物の粘度は回転粘度計を用いて23℃で測定した値である。
 調製したシリコーン組成物を、アイグラフィック(株)製アイUV電子制御装置(型式UBX0601-01)を用い、窒素雰囲気下、室温(25℃)で、波長365nmの紫外光での照射量が4,000mJ/cm2となるように紫外線を照射し、硬化させた。硬化物の硬度は日本ゴム協会標準規格SRIS0101に準じて測定した。硬化物の貯蔵弾性率は(株)ユービーエム製Rheogel-E4000にて周波数1Hz、25℃で測定した。
 硬化物の粘着性は、(株)島津製作所製小型卓上試験機EZ-SXにより測定した。具体的には、1mm厚の硬化物に1mm角SUS製プローブを1MPaで15秒間押し付けた後、200mm/minの速度で引っ張った際にかかる負荷を測定した値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 表1に示されるように、実施例1~5で調製した紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物は、適度な粘度を有していることがわかる。また、その硬化物は、優れた粘着性と貯蔵弾性率を有しており、素子等の微細部品を移送するための仮固定材として有用であることがわかる。
 一方、B-1成分とD-1成分を含まない比較例1では、貯蔵弾性率が低く、移送時の位置精度に優れないことがわかる。また、D-1成分を含まず、B-1成分を増量することで貯蔵弾性率を高くした比較例2では、樹脂状になってしまい粘着力が発現しないため、仮固定材に相応しくないことがわかる。
100,101 微小構造体転写用スタンプ
200,201 基材
300,310 硬化物層
311 凸状構造
312 ベース層
401 型

Claims (11)

  1.  (A)下記一般式(1)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、R1は、互いに独立して炭素原子数1~20の一価炭化水素基を表し、R2は、酸素原子または炭素原子数1~20のアルキレン基を表し、R3は、互いに独立して、アクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルオキシアルキル基、アクリロイルオキシアルキルオキシ基、またはメタクリロイルオキシアルキルオキシ基を表し、pは、0≦p≦10を満たす数を表し、aは、1≦a≦3を満たす数を表す。)
    で示される基を1分子中に2個有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
    (B)シロキサン構造を含まない単官能(メタ)アクリレート化合物:1~200質量部、
    (C)(a)R4 3SiO1/2単位(式中、R4は、互いに独立して炭素原子数1~10の一価炭化水素基を表す。)と(b)SiO4/2単位からなり、(a)単位と(b)単位とのモル比が0.4~1.2:1の範囲にあるオルガノポリシロキサンレジン:1~1,000質量部、
    (D)(c)下記一般式(2)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R1、R2、R3、aおよびpは、前記と同じ意味を表す。)
    で示される単位、(d)R4 3SiO1/2単位(式中、R4は、前記と同じ意味を表す。)と(e)SiO4/2単位からなり、(c)単位および(d)単位の合計と(e)単位とのモル比が0.4~1.2:1の範囲にあるオルガノポリシロキサンレジン:1~200質量部、および
    (E)光重合開始剤:0.01~20質量部
    を含有してなることを特徴とする紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物。
  2.  (F)微粉末シリカを、(A)成分100質量部に対して1~200質量部含む請求項1記載の紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物。
  3.  請求項1または2記載の紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物の硬化物。
  4.  周波数1Hz,25℃での貯蔵弾性率が3MPa以上である請求項3記載の硬化物。
  5.  請求項3または4記載の硬化物からなる粘着剤。
  6.  請求項4記載の硬化物からなる粘着シート。
  7.  請求項4記載の硬化物からなる微小構造体転写用スタンプ。
  8.  少なくとも1つの凸状構造を有する請求項7記載の微小構造体転写用スタンプ。
  9.  請求項7または8記載の微小構造体転写用スタンプを備えた微小構造体転写装置。
  10.  請求項4記載の硬化物からなる粘着剤層を有する微小構造体保持基板。
  11.  請求項10記載の微小構造体保持基板を備えた微小構造体転写装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022224793A1 (ja) * 2021-04-23 2022-10-27 信越化学工業株式会社 光造形用紫外線硬化性シリコーン組成物、その硬化物および硬化物の製造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6962290B2 (ja) * 2018-08-02 2021-11-05 信越化学工業株式会社 光造形用紫外線硬化型シリコーン組成物およびその硬化物
EP4209563A1 (en) * 2018-11-21 2023-07-12 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Ultraviolet ray curable silicone adhesive composition and cured product thereof
KR20210097718A (ko) * 2018-12-07 2021-08-09 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 자외선 경화형 실리콘 점착제 조성물 및 그 경화물

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS41882B1 (ja) 1964-05-26 1966-01-27
JPS5234064B2 (ja) 1973-12-18 1977-09-01
JPS5825738B2 (ja) 1974-01-23 1983-05-30 ウエスチングハウス エレクトリック コ−ポレ−ション 真空蒸着用マスク
JP2631098B2 (ja) 1995-10-09 1997-07-16 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 シリコーン感圧接着剤組成物
JP2002212520A (ja) * 2001-01-12 2002-07-31 Kamoi Kakoshi Kk マスキングテープ
JP2008031307A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Three Bond Co Ltd 光硬化性オルガノポリシロキサン組成物
JP2010132755A (ja) * 2008-12-03 2010-06-17 Nippon Shokubai Co Ltd 電離放射線硬化性再剥離粘着剤組成物
JP2012144704A (ja) * 2010-12-22 2012-08-02 Momentive Performance Materials Inc 紫外線硬化型シリコーン樹脂組成物の製造方法
JP2016156004A (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 東洋インキScホールディングス株式会社 活性エネルギー線重合性樹脂組成物および積層体
WO2018225430A1 (ja) * 2017-06-06 2018-12-13 信越化学工業株式会社 紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物およびその硬化物
WO2019065398A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 信越化学工業株式会社 紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物およびその硬化物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4771046B2 (ja) * 2005-03-11 2011-09-14 信越化学工業株式会社 硬化性シリコーンゴム組成物及び液晶ポリマーとシリコーンゴムとの複合成形体の製造方法
JP5688014B2 (ja) * 2009-05-29 2015-03-25 新日鉄住金化学株式会社 シリコーン系保護膜を有する偏光板及び画像表示装置
US20130220533A1 (en) * 2010-09-16 2013-08-29 Toru Tonegawa Pressure-sensitive adhesive compound, pressure-sensitive adhesive tape, and wafer treatment method
CN106497505A (zh) * 2016-09-21 2017-03-15 矽时代材料科技股份有限公司 一种可重工贴合用的紫外光固化液体光学硅胶及其制备方法和应用

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS41882B1 (ja) 1964-05-26 1966-01-27
JPS5234064B2 (ja) 1973-12-18 1977-09-01
JPS5825738B2 (ja) 1974-01-23 1983-05-30 ウエスチングハウス エレクトリック コ−ポレ−ション 真空蒸着用マスク
JP2631098B2 (ja) 1995-10-09 1997-07-16 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 シリコーン感圧接着剤組成物
JP2002212520A (ja) * 2001-01-12 2002-07-31 Kamoi Kakoshi Kk マスキングテープ
JP2008031307A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Three Bond Co Ltd 光硬化性オルガノポリシロキサン組成物
JP2010132755A (ja) * 2008-12-03 2010-06-17 Nippon Shokubai Co Ltd 電離放射線硬化性再剥離粘着剤組成物
JP2012144704A (ja) * 2010-12-22 2012-08-02 Momentive Performance Materials Inc 紫外線硬化型シリコーン樹脂組成物の製造方法
JP2016156004A (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 東洋インキScホールディングス株式会社 活性エネルギー線重合性樹脂組成物および積層体
WO2018225430A1 (ja) * 2017-06-06 2018-12-13 信越化学工業株式会社 紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物およびその硬化物
WO2019065398A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 信越化学工業株式会社 紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物およびその硬化物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JOHN A. ROGERS: "Nature Materials", vol. 6, 11 December 2005, NATURE PUBLISHING GROUP, article "Transfer printing by kinetic control of adhesion to an elastomeric stamp", pages: 33 - 38

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022224793A1 (ja) * 2021-04-23 2022-10-27 信越化学工業株式会社 光造形用紫外線硬化性シリコーン組成物、その硬化物および硬化物の製造方法
JP2022167391A (ja) * 2021-04-23 2022-11-04 信越化学工業株式会社 光造形用紫外線硬化性シリコーン組成物、その硬化物および硬化物の製造方法
JP7342910B2 (ja) 2021-04-23 2023-09-12 信越化学工業株式会社 光造形用紫外線硬化性シリコーン組成物、その硬化物および硬化物の製造方法

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