JP2000234060A - 接着性シリコーンエラストマーフィルム - Google Patents
接着性シリコーンエラストマーフィルムInfo
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Abstract
ィルムとして短時間に製造でき、使用時の工程を合理化
でき、しかも低弾性で十分な耐熱性、接着性及び加工性
を有する接着性シリコーンエラストマーフィルム、それ
を用いたシリコーンエラストマーフィルム被覆体及び構
造体を提供する。 【解決手段】 (A)例えば式: 【化1】 で示されるオイル状オルガノポリシロキサン、(B)光
増感剤、及び(C)アルコキシシラン及び/又はその部
分加水分解縮合物を含有する光硬化性シリコーンゴム組
成物をフィルム状に成形し、得られたフィルムを光硬化
させることにより得られる接着性シリコーンエラストマ
ーフィルム。
Description
フィルムとして有用な接着性シリコーンエラストマーフ
ィルム、それを用いたシリコーンエラストマーフィルム
被覆体及び構造体に関する。
グ用やTABテープの接着用途にエポキシ系の接着性フ
ィルムが使用されている。しかし、これらの接着性フィ
ルムは、耐熱性が不十分であり、また低弾性化が不可能
であるという問題を有する(高弾性体では、例えば2つ
の異種の基板間に接着層として貼り合わせて使用した場
合、熱的及び機械的応力を緩和し難く、製品の信頼性を
低下させる)。一方、シリコーン系の接着性フィルムは
一般に高耐熱性で低弾性であるが、十分な接着性と作業
性を有し、容易に製造できるものは知られていない。
いが簡単で、均一な形状のクリーンなフィルムとして短
時間に製造でき、使用時の工程を合理化でき、しかも低
弾性で十分な耐熱性、接着性及び加工性を有する接着性
シリコーンエラストマーフィルム、それを用いたシリコ
ーンエラストマーフィルム被覆体及び構造体を提供する
ことである。
(I):
剤、及び(C)一般式(III): Si(OR6)4 (III) (式中、R6 は非置換又は置換の低級アルキル基であ
る。)で示されるアルコキシシラン及びその部分加水分
解縮合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合
物、を含有する放射線硬化性シリコーンゴム組成物をフ
ィルム状に成形し、得られたフィルムを放射線硬化させ
ることにより得られる接着性シリコーンエラストマーフ
ィルムを提供する。
ーフィルムで基体の一部又は全部を覆い、次いで加熱し
て該フィルムを硬化させることにより得られるシリコー
ンエラストマーフィルム被覆体を提供する。更に本発明
は、上記シリコーンエラストマーフィルムを二つの基体
間に挟み、次いで加熱して該フィルムを硬化させて両基
体を相互に結合させることにより得られる構造体を提供
する。更に本発明は、上記接着性シリコーンエラストマ
ーフィルムをダイと該ダイを装着すべき基体の所定箇所
との間に挟んで配置し、該フィルムを該ダイと基体との
間で加熱して硬化させる、ことを特徴とするダイボンデ
ィング方法を提供する。
フィルム>本発明の接着性シリコーンエラストマーフィ
ルムに使用される放射線硬化性シリコーンゴム組成物
は、下記(A)〜(C)成分を含有してなる。なお、本
発明で云う接着性シリコーンエラストマーフィルムは、
シートを含むものである。 (A)オルガノポリシロキサン:(A)成分のオルガノ
ポリシロキサンはベースポリマーとして使用される成分
であって、上記一般式(I)で表される。
てもよく、炭素原子数1〜9、好ましくは炭素原子数1
〜6の非置換又は置換の1価炭化水素基である。この1
価炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、
プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル
基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘ
プチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル
基等のアルキル基;シクロヘキシル基、シクロヘプチル
基等のシクロアルキル基;ビニル基、アリル基、プロペ
ニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基
等のアルケニル基;フェニル基、トリル基等のアリール
基;ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル
基等のアラルキル基;又はこれらの基の炭素原子に結合
した水素原子の少なくとも一部をハロゲン原子、シアノ
基等の置換基で置換した、クロロメチル基、シアノエチ
ル基、トリフルオロプロピル基などの基等が挙げられる
が、R1の50モル%以上がメチル基で、且つ25モル
%以下がフェニル基であるものが好ましい。
で表される基である。一般式(II)におけるR2は炭素原
子数2〜4の2価炭化水素基又は酸素原子であるが、耐
水性の点から好ましくは2価炭化水素基である。この2
価炭化水素基の具体例としては、エチレン基、プロピレ
ン基、メチルエチレン基、テトラメチレン基等の炭素原
子数2〜4のアルキレン基が挙げられるが、好ましくは
エチレン基である。
しくは2〜3個、更に好ましくは3個の(メタ)アクリ
ロイル基〔特に(メタ)アクリロイロキシ基〕を有する
炭素原子数4〜25の1価有機基である。R3における
(メタ)アクリロイル基の具体例としてはCH2=CHCOO
−、CH2=C(CH3)COO−、CH2=CHCO−、CH2=C(CH3)CO−
等のアクリル官能性基、メタクリル官能性基などが挙げ
られる。このような(メタ)アクリロイル基を含むR3
の1価有機基の具体例としては、CH2=CHCOOCH2CH 2−、
[CH2=C(CH3)COOCH2]3C−CH2−、(CH2=CHCOOCH2)3C−C
H2−、(CH2=CHCOOCH2)2C(C2H5)CH2−等の、1〜3個の
アクリロイロキシ基又はメタクリロイロキシ基で置換さ
れた炭素原子数1〜10、好ましくは炭素原子数2〜6
のアルキル基などが挙げられるが、好ましくはCH2=CHC
OOCH2CH2−、[CH2=C(CH3)COOCH2]3C−CH2−、(CH2=CH
COOCH2)3C−CH2−、(CH2=CHCOOCH2)2C(C2H5)CH2−、CH
2=C(CH3)COOCH2CH2−、[CH2=C(CH3)COOCH2]2C(C2H5)
−CH2−)及び(CH2=CHCOOCH2)[CH2=C(CH3)COOCH2]CH
−、更に好ましくは[CH2=C(CH3)COOCH2]3C−CH2−、(C
H 2=CHCOOCH2)3C−CH2−、(CH2=CHCOOCH2)2C(C2H5)CH2
−、(CH2=CHCOOCH2)[CH2=C(CH3)COOCH2]CH−である。
一般式(II)におけるR4は同一でも異なってもよく、炭
素原子数1〜9、好ましくは炭素原子数1〜6の非置換
又は置換の1価炭化水素基である。R4の1価炭化水素
基の具体例としては、一般式(I)におけるR1として例示
したものと同じものが挙げられるが、 R1の場合と同様
に、R4の50モル%以上がメチル基で、且つ25モル
%以下がフェニル基であるものが好ましい。一般式(II)
におけるR5は炭素原子数1〜18、好ましくは炭素原
子数1〜8の1価炭化水素基である。R5の1価炭化水
素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基等のアルキ
ル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニ
ル基等のアリール基;アリル基、プロペニル基、ブテニ
ル基等のアルケニル基等が挙げられるが、好ましくはア
ルケニル基等の脂肪族不飽和基を除くものが使用され
る。また一般式(II)において、nは1〜3の整数、mは
0〜2の整数で、且つn及びmは1≦n+m≦3を満足
するが、n=1の時R3は複数個(即ち、2個又は3
個)の(メタ)アクリロイル基を有する。
0、好ましくは48〜1,000の整数である。一般式
(I)で示されるオルガノポリシロキサンとしては、具
体的に下記のものを例示することができる。
チル基、フェニル基又は3,3,3−トリフルオロプロ
ピル基を示し、Lは8〜10,000、好ましくは48
〜1,000の整数を示す。〕
放射線性基として−OR3基を有している〔即ち、分子
鎖両末端の各々に複数個(即ち、2〜9個)の(メタ)
アクリロイル基を有している〕ので、紫外線等の放射線
照射により容易に硬化するという特徴を持っている。こ
のオルガノポリシロキサンは単独で、又は2種以上組み
合わせて使用することができる。
は、例えば、対応するクロロシロキサンと活性水酸基を
有する(メタ)アクリロイル官能性化合物との脱塩化水
素反応等により製造することができる。ここでクロロシ
ロキサンとしては下記式で表されるものが例示される。
官能性化合物としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレート、メチロールプロパンジ(メタ)アクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシ−1−アクリロキシ−3−メタクリ
ロキシプロパン等が例示されるが、目的とするオルガノ
ポリシロキサンが1つのケイ素原子に複数個(2〜9
個)の(メタ)アクリロイル基を有することが好ましい
ことから、メチロールプロパンジ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート及
び2−ヒドロキシ−1−アクリロキシ−3−メタクリロ
キシプロパンが好ましく、ペンタエリスリトールトリ
(メタ)アクリレートが更に好ましい。
増感剤としては、特に限定されないが、好ましくはベン
ゾフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニル
ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプ
ロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)
−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オンなど
のベンゾイル化合物(又はフェニルケトン化合物)、好
ましくはカルボニル基のα−位の炭素原子上にヒドロキ
シ基を有するベンゾイル化合物(又はフェニルケトン化
合物);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、ビスアシルモノオルガノフォ
スフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾ
イル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィン
オキサイド等のオルガノホスフィンオキサイド化合物;
更にイソブチルベンゾインエーテル等のベンゾインエー
テル化合物;アセトフェノンジエチルケタール等のケタ
ール化合物;チオキサントン系化合物;アセトフェノン
系化合物等が例示される。これらは単独で又は2種以上
組み合わせて使用することができる。(B)成分の配合
量は、(A)成分100重量部に対して、通常0.5〜
10重量部、好ましくは1.0〜5.0重量部である。
分加水分解縮合物:(C)成分のアルコキシシランは前
記一般式(III)で表され、接着助剤として各種基体に対
し良好な接着性を付与する成分である。一般式(III)に
おいて、R6は炭素原子数1〜6程度の、好ましくは1
〜4の低級アルキル基、又は炭素原子数1〜3個のアル
コキシ基で置換された炭素原子数1〜3個の低級アルキ
ル基である。該低級アルキル基の具体例としてはメチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル
基、イソブチル基、tert−ブチル基等が挙げられ、
また上記アルコキシ置換低級アルキル基としては、メト
キシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、
エトキシエチル基等が挙げられる。
合物とは、該アルコキシ基の加水分解縮合反応によって
生成する、分子中に少なくとも1個、好ましくは2個以
上のアルコキシ基が残存するシロキサン化合物(特に、
ケイ素原子数が2〜100個、好ましくは2〜30個程
度のシロキサンオリゴマー)を意味する。一般式(III)
のアルコキシシランもその部分加水分解縮合物も各々単
独で又は2種以上組み合わせて使用することができ、ま
た一般式(III)のアルコキシシランとその部分加水分解
縮合物とを混合して使用することもできる。(C)成分
の配合量は、(B)成分の場合と同様、(A)成分10
0重量部に対して、通常0.5〜10重量部、好ましく
は1.0〜5.0重量部である。
射線硬化性シリコーンゴム組成物には、硬化時の収縮
率、得られる硬化物の熱膨張係数、機械的強度、耐熱
性、耐薬品性、難燃性、熱膨張係数、ガス透過率等を適
宜調整するために、必要に応じて各種添加剤を配合する
ことができる。添加剤としては、例えば、煙霧質シリ
カ、沈降性シリカ、溶融シリカ、粉砕シリカ、結晶シリ
カ、シリカエアロゲル、石英粉末、ガラス繊維、酸化
鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等
の無機質充填剤;ヒドロキノン、メトキシヒドロキノン
等の重合禁止剤(ポットライフ延長剤)等が挙げられ
る。また、各種基材に対する接着性をより速やかに発現
させるために、チタン酸エステル、チタンキレート化合
物等の有機チタン化合物を配合することもできる。
硬化性シリコーンゴム組成物は上記(A)〜(C)成分
及び必要に応じてその他の添加剤を混合することにより
調製される。こうして得られる放射線硬化性シリコーン
ゴム組成物は、用途に応じ低粘度(液状)からペースト
状又はコンパンド状が可能で、フィルム等の成形物への
加工が容易であり、また紫外線等の放射線により短時間
で硬化し、接着性のあるシリコーンエラストマー成型品
(硬化物)を与えるという特徴を持っている。
製造:接着性シリコーンエラストマーフィルムは、上記
で得られたシリコーンゴム組成物が低粘度ならば、例え
ばフィルム又はシート状の金型へ流し込む等の方法でフ
ィルム又はシートに成形し、またシリコーンゴム組成物
が高粘度やコンパウンド状であれば、カレンダーロール
やインジェクション成形機等でフィルム又はシート状に
成形し、得られたフィルム状成型品に紫外線等の放射線
を短時間照射することにより製造される。なお、本発明
では上記組成物はフィルム状又はシート状に成形する
が、組成物自体は他のいかなる形状に成形することも可
能である。こうして得られる本発明の接着性シリコーン
エラストマーフィルムは、通常、必要に応じて、0.0
1〜2.00mmの範囲の厚さにされる。
線、X線、γ線などが挙げられるが、装置の手軽さ、扱
いの容易性などから、紫外線を使用することが好まし
い。紫外線を発する光源としては、例えば高圧水銀灯、
超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク
ランプ及びキセノンランプ等が挙げられる。放射線の照
射量は、組成物の厚さによって異なり、例えば厚み2m
mに対して紫外線(ピーク:320〜390nm)を200〜2,400
mJ/cm2、好ましくは400〜1,600 mJ/cm2である。
マーフィルムは、各種電子部品の被覆剤、接着剤等、特
に接着剤、例えば半導体素子のダイボンディング剤とし
て有用である。
体>本発明のシリコーンエラストマー被覆体は、以上の
ようにして得られるシリコーンエラストマーフィルムで
基体の一部又は全部を覆い、次いで加熱して該フィルム
を硬化させることにより製造される。また本発明の構造
体は、シリコーンエラストマーフィルムを二つの基体
(例えば、物品の二つの部分)間に挟み、次いで通常圧
着下で、加熱して該フィルムを硬化させて両部分を相互
に結合させることにより製造される。シリコーンエラス
トマーフィルムは接着性を有するので、上記被覆体又は
構造体の接着層として有効に働く。ダイボンディングの
場合を例に説明すると、本発明の接着性シリコーンエラ
ストマーフィルムをダイと該ダイを装着すべき基体(リ
ードフレームやパッケージ)の所定箇所との間に挟んで
配置し、該フィルムを該ダイと基体との間で加熱して硬
化させる。こうしてダイボンディングが完了する。
れる基体としては、特に限定されないが、シリコン、ガ
ラス、アルミニウム、ポリカーボネート、ポリイミド、
ガラスエポキシ等が例示できる。加熱温度は、通常60
〜200℃、好ましくは100〜180℃である。加熱
時間は通常1分〜2時間である。
お、例中、部は重量部、式中のMeはメチル基、Phは
フェニル基、Etはエチル基を表す。
ロート、乾燥空気導入器を取り付けた1,000mlの
反応装置に、下記平均式:
−ヒドロキシ−1−アクリロキシ−3−メタクリロキシ
プロパン(商品名:NKエステル701−A、新中村化
学工業(株)製)47g、トルエン200ml、トリエ
チルアミン26g、及び重合禁止剤としてジブチルヒド
ロキシトルエン2000ppmを入れ、攪拌しながら、
70℃に昇温して7時間加熱、反応させた。反応液を放
冷後、濾過し、プロピレンオキサイド4gを添加し、室
温で1時間攪拌し、次いで100℃/30mmHgでス
トリップを行って下記式で示される透明なオイル状のオ
ルガノポリシロキサンを得た。
に2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン
−1−オン2部、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1部、テトラメトキシ
シラン3部を混合し、放射線硬化性オルガノポリシロキ
サン組成物を得た。
m×横100mm、深さ1mm)に流し込み、80W/
cm2のメタルハライド水銀灯2灯を備えたコンベア炉
内で2秒間、紫外線を照射し(照射量800mJ/cm
2)、放射線硬化させた。得られた接着性シリコーンエ
ラストマーフィルムの硬さをJIS K6301に従っ
て測定した。なお、硬さはスプリング式A型試験機で測
定した。その結果を表1に示す。
ムを縦25mm×横10mmに切り、基体(基板)とし
てアルミニウム、シリコンウエハ、ポリイミドフィル
ム、ガラス又はポリカーボネートの各2枚のテストピー
ス間に挟み、これを100gf/cm2で圧着し、15
0℃で60分間加熱硬化させて構造体を製造し、せん断
接着力を測定した。その結果を表2に示す。
りに下記式:
(メトキシシロキサンオリゴマー)を用いた他は実施例
1と同様にして組成物を調製し、この組成物を用いて接
着性シリコーンエラストマーフィルム及び構造体を製造
し、実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1及
び表2に示す。
りに下記式:
(エトキシシロキサンオリゴマー)を用いた他は実施例
1と同様にして組成物を調製し、この組成物を用いて接
着性シリコーンエラストマーフィルム及び構造体を製造
し、実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1及
び表2に示す。
しなかった他は実施例1と同様にして組成物を調製し、
この組成物を用いて接着性シリコーンエラストマーフィ
ルム及び構造体を製造し、実施例1と同様の試験を行っ
た。その結果を表1及び表2に示す。 〔比較例2〕テトラメトキシシランの代わりにアクリロ
キシプロピルトリメトキシシランを用いた他は実施例1
と同様にして組成物を調製し、この組成物を用いて接着
性シリコーンエラストマーフィルム及び構造体を製造
し、実施例1と同様の試験を行った。その結果を表1及
び表2に示す。 〔比較例3〕テトラメトキシシランの代わりに下記式:
(メチル基含有メトキシシロキサンオリゴマー)を用い
た他は実施例1と同様にして組成物を調製し、この組成
物を用いて接着性シリコーンエラストマーフィルム及び
構造体を製造し、実施例1と同様の試験を行った。その
結果を表1及び表2に示す。
型試験機で測定
フィルムは、下記のような利点を有する。 (1)短時間で放射線硬化して得られるので、製造時間
が短縮できる上、均一な形状で得られるので、接着した
製品の品質を安定化でき、しかもクリーンなフィルムと
して得られる。 (2)加工性が良いので、カットにより定型の接着層を
形成することができる。 (3)低弾性であるため、2つの異なる基板の貼り合わ
せにおける熱的及び機械的応力を緩和し、接着した製品
の信頼性を向上できる。 (4)硬化物であるため、取扱いが簡単である。 (5)フィルム状成形品として供給されるため、使用時
の工程(接着した製品を製造する工程)が合理化でき
る。
Claims (4)
- 【請求項1】(A)一般式(I): 【化1】 で示されるオルガノポリシロキサン、(B)放射線増感
剤、及び(C)一般式(III): Si(OR6)4 (III) (式中、R6 は非置換又は置換の低級アルキル基であ
る。)で示されるアルコキシシラン及びその部分加水分
解縮合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種の化合
物、を含有する放射線硬化性シリコーンゴム組成物をフ
ィルム状に成形し、得られたフィルムを放射線硬化させ
ることにより得られる接着性シリコーンエラストマーフ
ィルム。 - 【請求項2】 請求項1に記載の接着性シリコーンエラ
ストマーフィルムで基体の一部又は全部を覆い、次いで
加熱して該フィルムを硬化させることにより得られるシ
リコーンエラストマーフィルム被覆体。 - 【請求項3】 請求項1に記載の接着性シリコーンエラ
ストマーフィルムを二つの基体間に挟み、次いで加熱し
て該フィルムを硬化させて両基体を相互に結合させるこ
とにより得られる構造体。 - 【請求項4】 請求項1に記載の接着性シリコーンエラ
ストマーフィルムをダイと該ダイを装着すべき基体の所
定箇所との間に挟んで配置し、該フィルムを該ダイと基
体との間で加熱して硬化させる、ことを特徴とするダイ
ボンディング方法。
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|---|---|---|---|
| JP35931199A JP3609971B2 (ja) | 1998-12-18 | 1999-12-17 | 接着性シリコーンエラストマーフィルム |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-360938 | 1998-12-18 | ||
| JP36093898 | 1998-12-18 | ||
| JP35931199A JP3609971B2 (ja) | 1998-12-18 | 1999-12-17 | 接着性シリコーンエラストマーフィルム |
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|---|---|
| JP2000234060A true JP2000234060A (ja) | 2000-08-29 |
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|---|---|---|---|
| JP35931199A Expired - Fee Related JP3609971B2 (ja) | 1998-12-18 | 1999-12-17 | 接着性シリコーンエラストマーフィルム |
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| JP (1) | JP3609971B2 (ja) |
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