JPH04164958A - 作業性良好な水溶性熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、比較的低温で軟化し、しかも作業性に優れた
水溶性の熱可塑性樹脂組成物に関する。

この熱可塑性樹脂組成物は、用途・目的に応じ　・て水
に溶かすことのある製品の原料として有効に利用でき、
例えば、コンタクトレンズ等のプラスチック製品、半導
体ウェハ等の板状製品、レンズ、プリズム等の無機ガラ
ス製品、磁性材料製品、宝石、貴金属及び装身具類等の
被加工物の切断、切削或いは研磨等の加工工程における
被加工物と治具との間の仮接着繋止用接着剤として使用
できる。

その他、歯科技工用材料、モデルの仮組立て用接着剤、
ギブス材料、貼付ラベル用接着剤、注型材料、物品の表
面のスリキズ防止用−時保護膜、マスキング材、及び、
壁に接着する形式のフック、ハンガー等の接着剤として
使用することもできる。

（従来の技術） コンタクトレンズの切削研磨工程や半導体ウェハの研磨
（ラッピング、ポリッシング）加工工程では、コンタク
トレンズや半導体ウェハの原材料を治具に一時的に繋止
する必要が有り、繋止用接着剤としてはホットメルト型
接着剤が使用される場合が多い。

一般に、このようなホットメルト型接着剤としては、ワ
ックスと云われているロジン、変成ロジンエステル、蜜
蝋、パラフィン等の混合物や各種の熱可塑性樹脂組成物
が用いられている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、これら従来のホットメルト型接着剤の多くは軟
化温度が高かったり軟化温度以上でも容易に流動化しな
いため、塗付時の作業性に劣る。

一方、接着剤の着脱可能な軟化温度を低くすると、やや
もすれば接着剤の原材料と治具との把持力か弱くなり、
加工工程中に接着剤がクリープを起こし、コンタクトレ
ンズの加工ではその加工寸法精度を低下させる原因とな
る。

さらには、これら従来の接着剤は非水溶性であるので上
記の加工後に被加工物から繋止用接着剤を除去するに際
し、有機溶剤或いは特定の組合せの無機薬品混合物を使
用することが必要とされている。（”最新高分子材料技
術総覧”、チック出版−（以下「文献１」という）第２
６９〜２７０頁、及び、”シリコン結晶とドーピング、
丸善■（以下「文献２」という）第２５〜２６頁参照）
。

しかし、このような有機溶剤の中には中毒、火災、爆発
などの災害を惹き起こす危険性のあるものが多く、安全
衛生上好ましくない。

このような危険性を避けるためにフロン系溶剤、トリク
ロロエタン、トリクロロエチレンなどが大量に使用され
るようになったが、最近オゾン層破壊の環境問題からそ
の使用が規制されるようになった。また、有機溶剤、無
機薬品混合物は共に被加工物の性質に応じて被加工物の
品質に影響を与えないものを選択する必要かあり、万能
のものではない。

一方、水溶性熱可塑性高分子化合物としては、カルボキ
シメチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルピロリドン等が知られている。

しかし、これらの化合物はホットメルト型接着剤として
利用できる熱流動性に乏しく、また、実際に、水溶性で
あってホットメルト型接着剤として有用な作業性を示す
水溶性樹脂組成物は知られていない。

本発明は、かかる問題点を解決する熱可塑性樹脂組成物
であって、とりわけ作業性の改善されたものを提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、上述の目的のもとに鋭意研究した結果、ポ
リエチレングリコール系化合物と、該化合物と相溶性を
有する水溶性熱可塑性高分子化合物とを含有する熱可塑
性樹脂組成物によって所望の作業性を備えた水溶性の熱
可塑性樹脂組成物か得られることを見出し本発明を完成
するに至った。

今までに、易水溶性であって、常温に近い比較的低温の
温度領域での加熱によって熱流動化し、ホットメルト型
接着剤として使えるような樹脂組成物は知られていなか
った。

一般に、熱可塑性樹脂組成物はその温度上昇に伴なって
徐々に軟化し熱流動するので、その温度変化に対する剛
性率の変化率は小さいものである。

これに対し、本発明の樹脂組成物はその中に配合されて
いるポリエチレングリコール系化合物の種類と濃度に応
じた特定の狭い温度領域で大きな剛性率の変化を示し、
僅かな加熱又は冷却によって可逆的に熱流動化又は固形
化する点に特徴を有する。

すなわち、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、その軟化流
動温度（被着物同志を手圧で容易に着脱することが可能
な温度）付近での僅かな温度の上昇又は下降に伴い通常
の概念での固体から粘性流動体へ、また粘性流動体から
固体へと可逆的に状態変化する。

また、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、易水溶性であり
、例えば、厚さ１ｍｍ以内のフィルム状として水中に放
置するだけで容易に溶解分散し、またアルコール可溶性
である点にも特徴を有する。

本発明の熱可塑性樹脂組成物を前記のような被加工物の
切削、研磨、切断の加工用のホットメルト型接着剤等と
して使用する場合に、この組成物中のポリエチレングリ
コール系化合物の割合が多いほど、この組成物の上述の
ような特性は顕著となり、被加工物を治具に対して着脱
する時の作業性は良くなるが、一方で被加工物と治具と
の接着力が弱くなる。したがって、本発明の組成物にお
けるポリエチレングリコール系化合物と水溶性熱可塑性
高分子化合物との配合割合は、実際の用途に応じて作業
性及び接着力のバランスを考慮して適宜選択するのが良
い。また、その時に使用するポリエチレングリコール系
化合物の凝固点も被加工物の加工時の温度上昇度とその
耐熱性に応じ適宜選択するのが良い。

例えば、コンタクトレンズ素材の加工においては、その
研磨用治具との着脱か６０℃以下で容易に行なわれるこ
とが望ましく、これよりも高い温度ではコンタクトレン
ズに光学的透視歪が発生しやすい。このような観点から
、６０℃以下で被加工物と治具との着脱を行なう必要が
あるコンタクトレンズのような耐熱性の低い材料の加工
用には、組成物中のポリエチレングリコール系化合物と
水溶性熱可塑性高分子化合物との割合を、前者４０〜８
０重量％、後者６０〜２０重量％とするのが好ましく、
前者５０〜７０重量％、後者５０〜３０重量％とするの
が特に好ましい。

また、本発明の組成物は易水溶性であり、加工されたコ
ンタクトレンズ及び治具からの脱離も水で洗うことによ
り容易に行なうことができる。従来の接着剤の場合、切
削研磨後にレンズ表面に残留している接着剤を除去する
ために溶剤や膨潤剤等の除去剤を使用する必要があった
。その時、強力な除去剤を使用すればコンタクトレンズ
に光学的透視歪を発生させる可能性があった。一方、光
学的透視歪を発生させない程度の除去剤（例えば灯油等
）を使用した場合指先でこすりながら接着剤を除去する
必要が生じ、コンタクトレンズ表面に爪などで擦傷を付
けてしまうこともあった。そして、擦傷の発生を防ぎつ
つ手作業でコンタクトレンズの表面仕上げを行なおうと
すれば、時間と人手がそれだけかかっていた。その結果
、現状ではコンタクトレンズの切削研磨法による製作工
程での不良品の発生率は数１０パーセントにも及ぶ場合
があり、このようにコンタクトレンズの製品不良率が大
きいと、製作コストがかさむのみならず、生産計画の策
定が不安定となり製造メーカーの営業活動にも支障をも
たらす可能性もあった。

しかし、本発明の組成物はその易水溶性ゆえにかかる問
題を解決することができる。

なお、６０℃以上の温度に対しても耐熱性のある被加工
物の加工用では、前記ポリエチレングリコール系化合物
の割合を４０重量％以下としても、実用上の着脱作業性
を充足させることかできる。

この場合、先にも述べたように、本発明の組成物の軟化
流動温度付近での温度上昇に対する剛性率の変化率はや
や小さくなるが、耐熱性のある被加工物を対象とする限
りでは実用上の目的は十分達成でき、しかも本発明の組
成物の易水溶性を損うものでもない。

フ　　熱口塑　宣　　　Ａ ポリエチレングリコール系化合物と相溶性を有する水溶
性熱可塑性高分子化合物としては、分子中に３級窒素原
子及びビニル基又は（メタ）アクリロイル基を単量体単
位として含有する高分子化合物が好適である。

このような単量体としては、ラクタム構造を有するビニ
ル系又は（メタ）アクリル系モノマー及び第３アミノ基
又は第４アンモニウム基を有するビニル系又は（メタ）
アクリル系モノマーが挙げられる。

ラクタム構造を有するビニル系又は（メタ）アクリル系
モノマーとしては、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−
（メタ）アクリロキシアルキル−２−ピロリドン、Ｎ−
ビニルカプロラクタム等を挙げることができる。

第３７ミノ基又は第４アンモニウム基を有するビニル系
又は（メタ）アクリル系モノマーとしては、アクリルア
ミドから誘導されるモノマー、例えば、Ｎ、Ｎ−ジメチ
ルアクリルアミド、Ｎ、　　Ｎ−ジエチルアクリルアミ
ト等のＮ、Ｎ−ジアルキル（メタ）アクリルアミドの他
、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリルアミド、Ｎ、
Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ、Ｎ−
ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジ
メチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル４級塩
等のＮ、Ｎ−ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリ
ルアミド及びその塩が挙げられ、さらには、ジアルキル
アミノアルキル（メタ）アクリル酸エステル及びその塩
、例えば、ジメチルアミノエチルアクリレート塩化メチ
ル４級塩、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチ
ルアミノエチルメタクリレート等を挙げることができる
。

そのうち、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−（メタ）
アクリロキシアルキル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニルカ
プロラクタム等のラクタム構造を有するビニル系又は（
メタ）アクリル系モノマー、Ｎ、Ｎ−ジメチルアクリル
アミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルアクリルアミド等のＮ、Ｎ−
ジアルキルアクリルアミドを単量体単位として含有する
高分子化合物かポリエチレングリコールとの相溶性に優
れているので好ましい。中でも、Ｎ−ビニル−２−ピロ
リドン、Ｎ−（メタ）アクリロキシアルキル−２−ピロ
リドン等のピロリドン基を有するビニル系又は（メタ）
アクリル系モノマーを単量体単位として含有する側鎖に
ピロリドン基を有する高分子化合物を使用することが好
ましい。

本発明で使用する水溶性熱可塑性高分子化合物はこれら
のモノマーの１種又は２種以上を通常のの重合方法で重
合させることによって得ることができ、さらに、これら
の七ツマ−と他の共重合可能なモノマーとの共重合体で
あってもよい。このような他の共重合可能なコモノマー
としては、酢酸ビニル、エチルアクリレート等が好まし
い。

また、本発明の組成物の水溶性の観点から、上記単量体
単位は該水溶性熱可塑性高分子化合物の３０重量％以上
、好ましくは４０重量％〜１００重量％を構成している
ことか望ましい。

本発明で使用する水溶性熱可塑性高分子化合物の分子量
は特に限定されない。しかし、一般に、該水溶性高分子
化合物の平均分子量が大きいほど本発明の組成物の破壊
強度が大きくなる一方で、溶融時の粘度が高くなり接着
作業性が悪くなる。

これに反し、その平均分子量が小さくなるほど本発明組
成物の軟化流動時の接着作業性が良好となるが破壊強度
は低下する。したがって、該水溶性高分子化合物の平均
分子量の範囲は実用的に自ずと限界がある。本発明の目
的のために使用する水溶性高分子化合物の数平均分子量
は、軟化流動時の流動粘度を低いものとし、接着作業性
を良好ならしめるために、４０，０００以下とすること
が望ましく、好ましくは８００〜４０，０００、さらに
好ましくは１．０００〜２０．０００、特に好ましくは
１，０００〜１０，０００である。

ビニルピロリドンのホモポリマーは、例えば、大津除行
、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学工業社発行
、第１４１頁及び中村亦夫監修「水溶性高分子」化学工
業社発行、第２９４頁に示される方法によって製造する
ことかできる。また、ビニルピロリドンのホモポリマー
は、ＢＡＳＦ社よりＬｕｖｉｓｋｏｌという商品名で販
売されている。

ビニルピロリドンのコポリマーは、米国特許第２．６６
７．４７３号、同第２．９５８，６１４号、英国特許第
８０５゜３８６号各明細書に記載の方法によって用途に
応じて各種のものを適宜製造することができる。

ビニルピロリドンとこれと共重合可能なその他の化合物
とのコポリマーも、高分子合成技術の通常の知識を有す
るものであれば、上記文献等を参照して容易に製造でき
ることは言うまでもない。

なお、ビニルピロリドンと酢酸ビニルとのコポリマーは
、ＢＡＳＦ社よりＬｕｖｉｓｋｏｌという商品名で販売
されており、各種の共重合比率のものを入手することが
できる。

尚、本発明の熱可塑性樹脂組成物においては、水溶性熱
可塑性高分子化合物として、上記各種のホモポリマー又
はコポリマーを単独又は２種以上混合して使用すること
ができる。

ポリエチレングリコール、合 本発明で使用するポリエチレングリコール系化合物とし
ては、各種分子量のポリエチレングリコールの他、低分
子量のジエチレングリコール、トリエチレングリコール
、エチレングリコールジメチルエーテル類、エチレング
リコールモノブチルエーテル類を挙げることができるが
、軟化流動特性と接着力のバランスの点からポリエチレ
ングリコールが好ましい。

ポリエチレングリコールは高分子量のものほど組成物の
軟化流動性が低くなるので分子量が２００００以下、好
ましくは１００００以下のものを使用することが望まし
く、例えば、日本曹達観より販売されている日曹ポリエ
チレングリコール＃２００　（凝固点−５０℃）　、＃
３００　（凝固点−１３℃）　、１４００　（凝固点６
℃）　、＃６００　（凝固点２０３℃）　、＃１０ｏｏ
　（凝固点３６〜４０℃）　、＃１５００　（凝固点３
８〜４１’Ｃ）　、＃１５４０　（凝固点４３〜４７℃
）　、＃２０００　（凝固点４７〜５３℃）　、＃４０
００（凝固点５３〜５６℃）　、＃６０００　（凝固点
５６〜６１℃）等の種々の製品や、ライオン■、日本油
脂−などから販売されている類似の製品等から用途及び
それに要求される特性に応じて１種または２種以上のも
のを適宜選択して使用することができる。

ポリエチレングリコールを使用した場合、本発明の組成
物はその狭い特定の温度域で温度上昇又は下降に伴い、
通常の概念での固体から粘性液体へ、又は粘性液体から
固体へと画然とした可逆的な状態変化を顕著に示す。し
たがって、かかる顕著な凝固・軟化流動特性の要求され
るホットメルト接着剤等の用途にはポリエチレングリコ
ールを使用することが好都合である。

また、使用するポリエチレングリコールの凝固点にした
がって本発明の組成物の軟化流動温度が定まるので、使
用するポリエチレングリコールの種類を適宜選択するこ
とで特定の用途に応じた軟化流動温度を備えた樹脂組成
物を設計することができる。特に、ホットメルト接着剤
等の用途には、凝固点が約１５℃以上、好ましくは約２
０℃以上のポリエチレングリコールから適宜選択して使
用することが望ましい。

（金ｌ澄 本発明の熱可塑性樹脂組成物においては、ポリエチレン
グリコール系化合物の濃度が高いはと温度変化に対する
剛性率の変化率が大きくなり、しかも凝固点からの僅か
な温度上昇によってそれだけ容易に流動するようになる
。これを利用して、本発明の組成物中、ポリエチレング
リコール系化合物の配合比率は各種用途目的に応じて自
由に設計することができる。

たとえば、ホットメルト接着剤等の用途では、ポリエチ
レングリコール系化合物の濃度が大きいほど被加工物と
治具等の着脱の作業性が良好になるが、その一方でそれ
らの接着力及び把持力が低下する傾向を示す。したがっ
て、接着剤等の作業性の要求される用途においては、ポ
リエチレングリコール系化合物と水溶性熱可塑性高分子
化合物との配合比率は、接着作業性と接着力とのバラン
ス上、前者が８０〜４０重量％、後者が２０〜６０重量
％であることが好ましく、前者が７０〜５０重量％、後
者が３０〜５０重量％である場合がさらに好ましい。

一方、耐熱性があり加工時の温度上昇が６０℃を越える
被加工物の接着に使用するホットメルト型接着剤を構成
する場合には、ポリエチレングリコール系化合物の配合
割合を４０重量％以下（水溶性高分子化合物６０重量％
以上）とすることもできる。なお、この場合、上述のよ
うに本発明組成物の軟化流動温度付近での温度上昇に対
する剛性率の変化率はやや小さくなるが、耐熱性のある
被加工物を対象とする限りはホットメルト型接着剤とし
て十分使用でき、本発明組成物の易水溶性を損うもので
もなく、実用上の目的は十分達成できる。

また、上記ポリエチレングリコール化合物として凝固点
の高いものとそれよりも低い凝固点を有するポリエチレ
ングリコール化合物とを併用することによって、凝固点
の高いポリエチレングリコール化合物のみを使用した場
合に比べ、組成物の軟化流動温度を実質的に殆ど低下さ
せることなく、軟化流動温度を越えた時の組成物の流動
粘度を低下させることができる。この場合、凝固点の低
い方のポリエチレングリコール化合物として、凝固点の
高い方のポリエチレングリコール化合物の凝固点よりも
最大６０℃（好ましくは３℃〜４０℃）低い凝固点を有
するものを使用するのが好都合である。また、凝固点の
低い方のポリエチレングリコール化合物の比率をポリエ
チレングリコール化合物全体の約７５％以下とすること
が好ましい。

このように異なる凝固点を持つポリエチレングリコール
化合物を併用することは、接着剤としての組成物の接着
作業性を良好ならしめる点で効果的である。

尚、上記２つの成分からなる本発明の熱可塑性樹脂組成
物に対し、必要に応じ顔料等の着色剤、充填剤、強化材
及びその他の添加剤を適宜配合することができる。

裂遺方払 本発明の熱可塑性樹脂組成物は各種の手段を用いてポリ
エチレングリコール系化合物と水溶性熱可塑性高分子化
合物とを必要とされる混合比率で均−となるように溶融
及び／又は混合することにより製造することかできる。

具体的には、例えば、予め製造された水溶性熱可塑性高
分子化合物とポリエチレングリコール系化合物とを必要
に応し加熱して、溶融及び混合することによって製造す
ることもでき（以下、「溶融法」という）、また、ポリ
エチレングリコール系化合物を溶媒として熱可塑性高分
子化合物の構成成分となる単量体を溶液重合することに
よって製造することもできる（以下、「重合法」という
）。

特に、重合法は、その重合反応の終了時点で本発明の熱
可塑性樹脂組成物を得ることができるので、溶解法のよ
うに熱可塑性高分子化合物の共重合体の精製工程を必要
とせず、省力化を達成できるので好ましい。

尚、上記重合法において、溶液重合法に関する生成重合
体の分子量の調節、生成共重合体の組成分布の調節等の
当業者に明らかな技術的手法は自由に活用できることは
言うまでもない。

吏里方広 本発明の樹脂組成物を接着剤として使用するに当っては
、その組成物に希釈溶媒を加えることなくそのまま固体
状態或いは溶融状態で治具或いは被加工物に塗布し両者
を所定の温度で接着（圧着）する方法と、その組成物に
水或いはアルコール等の溶媒を加え溶液状としたものを
治具或いは被加工物に塗布し次いでその溶媒を揮発除去
した後に両者を所定の温度で接着（圧着）する方法の何
れかを目的に応じて用いることかできる。その際、小さ
な被加工物に対してはへヤードライヤー等を用いた温風
加熱によって本発明の組成物を所定の温度に簡便に加熱
することができる。

特に、本発明のポリエチレングリコールを含有する組成
物は誘電加熱され易い材料であり、被接着物か同様に誘
電加熱され易い物体である場合には誘電的に加熱するこ
とにより該組成物を加熱溶融することができ、熱エネル
ギーを節減することができる。

たとえば、半導体ウェハの研磨加工においては、特公平
１−４００７２号公報に記載されているように、ウェハ
をセラミック等の熱容量の大きいプレート（研磨台（治
具））にワックスを用いて貼り合わせ繋止するに際しプ
レートを１２０〜１６０℃に加熱している。

本発明では、前記組成物をウェハに塗布、乾燥し、誘電
加熱によりプレートに圧着することで両者を接着するこ
とができる。誘電加熱の方法としては、東京電気大学出
版局発行の”高周波の工業への応用”　（以下、「文献
３」という）、第１５６〜１５７頁に記載されている高
周波誘電加熱及びマイクロ波誘電加熱の何れの方法も使
用できる。これにより、プレートの加熱に要する熱エネ
ルギーを節減するとともに圧着後にプレートを冷却する
に要する時間も短縮され、加熱、圧着、冷却に要する設
備を簡略化でき、作業場のスペースも縮小される。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は
、この実施例によって同等限定されるものではない。

尺Ｉ桝↓二上 第１表に示すポリエチレングリコールとビニルピロリド
ンのホモポリマーまたはコポリマーとを同表に示す配合
比率で均一になるように溶融混合して生成物を得た。

これらの生成物の水溶性は、いずれも良好であった。

さらに、この組成物を接着剤Ａ−Ｈとし、着脱温度を測
定すると共に、以下の接着力試験に供した。

挾ｌツバ（翳工Ｈ 直径１２ｍｍ、厚さ５ｍｍの各種コンタクトレンズ素材
１（一般に、「ボタン」と呼ばれる（上記文献１、第２
７０頁参照））を板材２（鉄板：材質５ＰＣＣ）に対し
、上記接着剤Ａ−Ｈを用いて第１図に示すようにして貼
付し、これを試験片とした。

同様の板材にボタンを収容できる大きさの穴を開けた開
口鉄板３を第２図に示すように上記試験片に被せ、同図
に示す方向に荷重をがけることによって、圧縮剪断破壊
応力を測定した。

測定時の雰囲気温度は、２５℃、３５℃及び４５℃とし
た。

その結果を、第１表に示す。

Ｋ五桝度 １８ｍｍφのガラス製試験管中に日本曹達■製日曹ポリ
エチレングリコール＃　１０００を９ｇｒ、ＧＡＦ社Ｉ
Ｎ−ビニル−２−ピロリドンを８　ｇｒ、電気化学工業
■製酢酸ビニルを２　ｇｒ、日本ヒドラジンエ業■製ア
ゾビスイソブチロニトリルを０　、０４ｇｒ封入し、次
いでこれを水浴中で６０℃４時間、７０℃２時間、９０
℃２時間、さらに空気浴中で１１０℃２時間、合計１０
時間の間加熱して重合反応を終了した後、室温にて放冷
した。

尚、この重合反応の初期において、融解したポリエチレ
ングリコールと他の材料とが均一になるよう充分に試験
管を振盪した。

得られた生成物は、良好な水溶性を示した。

この生成物を接着剤Ｊとし、着脱温度を測定すると共に
、実施例１と同様にして接着力を測定した。

その結果を第２表に示す。

火り桝１曳 ８曹ポリエチレングリコール＃　１０００．９ｇｒの代
りに同＃　１０００を４ｇｒ及び同＃　１５４０を６ｇ
ｒ使用し、かつ、ビニルピロリドンを５　ｇｒ、酢酸ビ
ニルを５ｇｒとした以外、実施例９と同様にして行った
。

得られた生成物は、良好な水溶性を示した。

この生成物を接着剤にとし、着脱温度を測定すると共に
、実施例１と同様にして接着力を測定した。

その結果を第２表に示す。

火施勇１ユ ８曹ポリエチレングリコール＃　１０００．９ｇｒの代
りに同＃　１５４０を１２ｇｒ使用し、かつ、ビニルピ
ロリドンを３ｇｒｓ酢酸ビニルを７ｇｒとした以外、実
施例９と同様にして行った。

得られた生成物は、良好な水溶性を示した。

この生成物を接着剤りとし、着脱温度を測定すると共に
、実施例１と同様にして接着力を測定した。

その結果を第２表に示す。

火勝勇１） ８曹ポリエチレングリコール＃　１０００．９ｇｒの代
りに同＃　１５４０を１０ｇｒＸＮ−ビニル−２−ピロ
リドンと酢酸ビニルの代りにＢＡＳＦ社製Ｎ−ビニルカ
プロラクタム５ｇｒとし、アゾビスイソブチロニトリル
の量を０．０２ｇｒとした以外は、実施例９と同様にし
て行った。

得られた生成物は良好な水溶性を示した。

この生成物を接着剤Ｍとし着脱温度を測定するとともに
実施例１と同様にして接着力を測定した。

その結果を第２表に示す。

Ｋ１阿１１ ８曹ポリエチレングリコール＃　１０００．９　ｇｒの
代りに同＃　１５４０を９ｇｒ、Ｎ−ビニル−２−ピロ
リドンの代りに■興人製ジメチルアクリルアミド３ｇｒ
とし、アゾビスイソブチロニトリルの量を０．０２ｇｒ
とした以外は、実施例９と同様にして行った。

得られた生成物は良好な水溶性を示した。

この生成物を接着剤Ｎとし着脱温度を測定するとともに
実施例１と同様にして接着力を測定した。

その結果を第２表に示す。

火！何１１ 接着剤Ａを使用し、板材２を無機ガラス板↓こ代えた以
外実施例１と同様にしてポリメチルメタクリレート（Ｐ
ＭＭＡ）製ボタンの接着力試験（１）に供したところ、
２５℃において２６ｋｇの接着力が得られた。

また、同様にして、真鍮板との接着力を測定したところ
、はぼ鉄板と同様の結果が得られた。

また、同様にして、上記数種の接着剤につ０て数種のプ
ラスチック板に対する接着力を測定したところ下記のよ
うな結果となった。

ボリメチルメタク１ルート　　　接着剤ＪＡ　　　　　
　　　　２５ｋｇ塩化ビニル　　　接着剤Ｌ　　　　　
１０ｋｇポリスチレン　　接着剤Ｊ　　　　　ｌｌｋｇ
ＡＢＳ　　　　　　　　　Ａ　　　　　１２に比を目」
よ Ｃ１ｔｙ　Ｃｒｏｗｎ社より市販され一般に使用されて
いるコンタクトレンズ用接着剤で在来のロジンワックス
系のものよりも接着力が大であるとカタログに記載され
ているものについて、実施例１と同様にして接着力を測
定したところ、２５℃では４　ｋｇ。

３５℃では８ｋｇであった。

また、この接着剤の溶融時の粘性は本発明品よりも高く
、したがって作業性に劣り、また、着脱可能温度は４５
〜５０℃であった。尚、この接着剤は非水溶性であった
。

以下、本発明の組成物を半導体ウェハ繋止用のホットメ
ルト型接着剤として供した実施例を示す。

なお、以下で調製した接着剤の接着性能は下記の試験方
法によって評価した。

隈看力Ｗハ 熱風炉中で１２０℃に加熱されている２枚のセラミック
板６，６°　（２０ｘ　３０ｘ　５（ｍ／ｍ））各々の
片面に、同一の固形接着剤７，７′を４〜５μｍの厚み
に塗布する。このセラミック板６，６°の接着剤膜７，
７°の間にシリコンウェハ５　（ＩＯＸＩＯ（ｍ／ｍ）
）を第３図（ａ）に示すように挟み、熱風乾燥炉の１２
０℃の温風中で１０分間加熱した後、直ちに２０ｇｒの
天秤分銅を第３図（ｂ）に示すようにセラミック板６の
上に載せたままセラミック板が室温になるまで室温で放
冷し、これを試験片とする。

この試験片に対して、第３図（ｃ）の矢印で示す方向に
荷重をかけることによって接着剤の２５℃における圧縮
剪断破壊応力及び所定温度における塑性流動の降伏値を
測定した。また、この試験片のセラミック板とシリコン
ウェハを手圧で容易に着脱できる接着剤の温度を測定し
た。

斐養力１１匹粒 ２枚のセラミック板６，６°　（２０ｘ　３０ｘ　５（
ｍ／ｍ））各々の片面に同一の溶液状接着剤７．７゛を
２゜μｍの厚みに塗布し、熱風乾燥炉の１００℃の熱風
中で１０分間乾燥した後、室温で放冷する。

このセラミック板６，６°の接着剤膜７，７゛の間にシ
リコンウェハｓ　（１ｏ　ｘ　１ｏ　（ｍ／ｍ））を第
３図（ａ）に示すように挟み、熱風乾燥炉の１２０℃の
熱風中で１０分間加熱する。

その後直ちに２０ｇｒの天秤分銅８を第３図（ｂ）に示
すようにセラミック板６の上に載せ、そのままセラミッ
ク板が室温になるまで室温で放冷し、これを試験片とす
る。

この試験片に対して第３図（Ｃ）の矢印で示す方向に荷
重をかけることによって接着剤の２５℃における圧縮剪
断破壊応力及び所定温度における塑性流動の降伏値を測
定する。また、この試験片のセラミック板とシリコンウ
ェハとの着脱を手圧で容易に行なえる接着剤の温度（着
脱温度）を測定する。

皮看力舅１ぼり 第３図（ａ）に示す状態の試験片を熱風乾燥炉の熱風中
で加熱する代りに、東芝電子レンジＥＲ−２２５（高周
波出力２０ＯＷ相当）中でマイクロ波を１５秒間照射後
、直ちに２０ｇｒの天秤分銅を第３図（ｂ）に示すよう
にセラミック板６の上に載せ、その分銅を２分後に除去
し、これを試験片とする。この試験片について、接着力
試験（３）と同様にして圧縮剪断破壊応力、所定温度に
おける塑性流動の降伏値及び着脱温度を測定する。

夫五且１五 Ｌｕｖｉｓｋｏｌ　ＶＡ６４　１０　ｇｒ、８曹ポリエ
チレングリコール＠　２０００　１０　ｇｒ、同＃　６
０００　３　ｇｒを用い、均一になるように溶融混合し
て生成物を得た。この生成物は良好な水溶性を示した。

この固形接着剤をＳ−１とする。

この接着剤の接着性能を接着力試験（２）で評価した。

その結果を第３表に示す。

人ｍ旦 実施例１５で得た接着剤Ｓ−１１０ｇｒをメチルアルコ
ール３０ｇｒに溶解し、溶液状の接着剤Ｓ−２とした。

この溶液状の接着剤Ｓ−２をシリコンウェハ（１０ｘ　
１０（ｍ／ｍ））の片面に２０μｍの厚さに塗布し熱風
乾燥炉の１００℃の熱風中で１０分間乾燥したのち、室
温で放冷した。第４図（ａ）に示すように、このシリコ
ンウェハ５の接着剤乾燥膜７゛を下にしてセラミック板
６　（２０ｘ　３０ｘ　５（ｍ／ｍ））上に置き、東芝
電子レンジＥＲ−２２５（高周波出力２００Ｗ相当）中
でマイクロ波を１０秒間照射した。その後直ちに、第４
図（ｂ）に示すように、２０ｇｒの天秤分銅８をシリコ
ンウェハ５の上に載せ、２分後にその分銅８を除去した
。その結果、シリコンウェハ５はしっかり密着しており
、その端部に安全カミソリの刃を当てシリコンウェハ５
をセラミック板６上より剥離したところ接着剤層７とセ
ラミック板６又はシリコンウェハ５との間の界面破壊と
接着剤層の凝集破壊が観察された。

さらに、この溶液状の接着剤Ｓ−２の接着性能を接着力
試験（３）及び（４）で評価した。その結果を第３表に
示す。尚、この接着剤Ｓ−２はシリコンウェハから水で
容易に洗い流すことができた。

火施■１ユ Ｌｕｖｉｓｋｏｌ　ＶＡ６４　１０　ｇｒ、８曹ポリエ
チレングリコール＃　１０００　４　ｇｒをメチルアル
コール　４２ｇｒに溶解し、溶液状の接着剤Ｓ−３とし
た。

この接着性能を接着力試験（４）で評価した。その結果
を第３表に示す。尚、この接着剤Ｓ−３はシリコンウェ
ハから水で容易に洗い流すことができた。

実１１凱１」− Ｌｕｖｉｓｋｏｌ　ＶＡ６４　１０　ｇｒ、８曹ポリエ
チレングリコール＃　４００　３　ｇｒをメチルアルコ
ール　３９ｇｒに溶解し、溶液状の接着剤Ｓ−４とした
。

この接着性能を接着力試験（３）で評価した。その結果
を第３表に示す。尚、この接着剤Ｓ−４はシリコンウェ
ハから水で容易に洗い流すことができた。

祭２１吐よ ジメチルアクリルアミド４００ｇｒ及びエチルアクリレ
ート１００ｇｒを攪拌機、還流コンデンサー及び温度計
を備えた２Ｑフラスコ中で無水のエチルアルコール４０
０ｇｒ中に室温で溶解した。次いで、フラスコ内を窒素
ガスで浄化し内温をエチルアルコールの沸点にまで加熱
する。次に、アゾビスイソブチロニトリル０．　５．ｇ
ｒを添加し、各１時間の間隔でこの添加を４回繰り返し
て重合反応を行なった。最後のアゾビスイソブチロニト
リル添加の１時間後にこの混合物を室温に冷却し、ジメ
チルアクリルアミドとエチルアクリレートのコポリマー
のエチルアルコール溶液（Ａ）を得た。

この溶液（Ａ）にメチルアルコール１１００ｇｒを加え
、溶液状の接着剤Ｔとした（２５％固形分）。

第３表に示すように、この接着剤Ｔは１２０℃でも軟化
せず、１２０℃以下では接着剤としての使用に供し得な
かった。但し、この接着剤Ｔは良好な水溶性を示した。

Ｋ五拠１遣 上記の溶液（Ａ）５０ｇｒに日本曹達■製ポリエチレン
グリコール＃　２０００の２５％メチルアルコール溶液
１８ｇｒを加え混合溶解し、接着剤Ｓ−５を得た。

この接着剤Ｓ−５の接着性能を接着力試験（３）で評価
した。その結果を第３表に示す。尚、この接着剤はシリ
コンウェハから水で容易に洗い流すことができた。

比較何重 半導体研磨加工工程におけるプレートとシリコンウェハ
との繋止用接着剤として市販されている日化精工■製５
ＫＹＷＡＸ　　Ｍ−１（ｒ接着剤Ｕ−２」と呼ぶ）の接
着性能を、接着力試験（２）で評価した。その結果を第
３表に示す。尚、この接着剤は非水溶性であった。

ル較孤１ 上記ＳＫＹＷＡＸ２５ｇｒをトリクロロエタン７５ｇｒ
に溶解し、溶液状の接着剤Ｕ−３とした。

この接着剤Ｕ−３の接着性能を接着力試験（３）にした
がって評価した。その結果を第３表に示す。尚、この接
着剤は非水溶性であった。

実Ｕ魚遼ユニ別λ 第１表に示すポリエチレングリコールとビニルピロリド
ンのコポリマーとを同表に示す配合比率で均一になるよ
うに溶融混合して生成物を得た。

これらの生成物の水溶性は、いずれも良好であった。

さらに、この組成物を接着剤として用いて、以下の作業
性試験に供した。

拒ｌ性試員 直径１２ｍｍ、厚さ５ｍｍのポリメチルメタクリレート
製コンタクトレンズ素材１　（一般に、「ボタン」と呼
ばれる（上記文献１、第２７０頁参照））を板材２（鉄
板：材質５ＰＣＣ）に対し、上記接着剤を用いて第１図
に示すのと同様にして貼付し、これを作業性試験片とし
た。

同様の板材にボタンを収容できる大きさの穴を開けた開
口鉄板３を第２図に示すのと同様にして上記試験片に被
せ、同図に示す方向に荷重をかけることによって、所定
温度における塑性流動降伏値を測定した。

さらに、その接着剤の着脱温度を測定した。

その結果を、第４表に示す。

（ｌ４０） 以上から、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、良好な熱可
塑性と水溶性及び作業性を示し、かかる物性故に各種の
広範な用途に適用できることがわかる。

また、本発明の熱可塑性樹脂組成物はガラス、金属、プ
ラスチック等の各種の素材に対して良好な接着力を有し
、特に、従来のコンタクトレンズ切削研磨工程で使用さ
れている繋止剤の接着力は１０ｋｇ以下であると考えら
れるのに対し、それ以上の水準にあり、十分実用に耐え
得るものであることがわかる。また、本発明の熱可塑性
樹脂組成物は従来使用されていた半導体ウェハの研磨切
削工程で使用されていた繋止剤よりも優れた接着力を示
している。

さらに、実施例２１及び２２のように、凝固点の高いポ
リエチレングリコール化合物とそれよりも凝固点の低い
ポリエチレングリフール化合物とを併用した場合には、
組成物が軟化流動温度を越えた時の流動粘度が著しく低
下するので、特に良好な作業性が得られることがわかる
。

また、本発明の熱可塑性樹脂組成物は水溶性であるため
、コンタクトレンズの切削研磨工程後はレンズ表面を損
傷すること無く水で容易に洗い流すことができる。した
がって、コンタクトレンズ切削研磨加工に使用されるホ
ットメルト接着剤の原料として好適であり、しかも、そ
の軟化流動温度を低温に設計することができるため、耐
熱性が劣るために在来の接着剤が適用できながった光学
的、生理的により高性能のプラスチック製コンタクトレ
ンズ材料にも適用することができる。

また、本発明の熱可塑性樹脂組成物はアルコール可溶性
であるため、ホットメルト型接着剤の他、アルコール等
に溶かした溶液状の接着剤として使用することもでき、
他の有害な溶媒の使用は不要である。

さらに、本発明の熱可塑性樹脂組成物は誘電加熱され易
いため、半導体ウェハ、貴金属等の被接着物の接着も誘
電加熱を利用して容易に行なうことができる。

さらに、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、水に容易に溶
解分散する。したがって、本発明の熱可塑性樹脂組成物
は、目的により水に溶かすことのあるその他各種製品の
原料として使用できる。

尚、本発明の熱可塑性樹脂組成物は各種の用途目的に対
して適用できることは明らかであり、個々の用途目的に
適する性質を持った組成物の製造は互に作用する多くの
因子に関係するものであり、全ての用途目的に適用でき
る製造方法の規定を設けることは不可能である。しかし
、当業者であれば、本明細書の開示内容を参考にして、
個々の用途目的に応じた組成物を製造しその効果を試験
、確認することは容易であるから、そのような組成物は
全て本発明に包含されると解釈しなければならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本実施例及び比較例で使用した接着力試験（
１）用試験片を説明する概略斜視図であり、第２図（ａ
）及び（ｂ）は、本実施例及び比較例で行なった接着力
試験（１）を説明する概略の側断面図及び平面図であり
、第３図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は本実施例及び比較
例で行なった接着力試験（２）〜（４）を説明する概略
の側面図であり、第４図（ａ）及び（ｂ）は実施例１６
で用いた剥離試験を説明する概略の側断面図である。 尚、図面中、 １・・・ボタン、２・・・板材、３・・・開口板材、４
・・・接着剤、５・・・シリコンウェハ、６．６’　・
・・セラミック板、７．７゛・・・接着剤、８・・・分
銅である。 代理人　三宅　工夫　（他１名） 第　１　γ 第２　図 第　３　図（０） コ 第３　図（ｂ） 第３図（ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエチレングリコール系化合物と、該化合物と相溶性
   を有する低分子量の水溶性熱可塑性高分子化合物とを含
   有する熱可塑性樹脂組成物。