JPH09157597A

JPH09157597A - 導電性粘着テープ

Info

Publication number: JPH09157597A
Application number: JP32161595A
Authority: JP
Inventors: Taihei Sugita; 大平杉田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1995-12-11
Publication date: 1997-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】導電性がよく、しかも、高い接着強度が得ら
れる導電性粘着テープを得る。【解決手段】アルキル（メタ）アクリレート８５〜９
８重量％と、その他のモノマー２〜１５重量％とを主成
分とするモノマー共重合体１００重量部と、アクリル酸
と第四アンモニウム塩を含むアルコールとのエステル５
〜２０重量部とを重合させて得られるテープ状の重合体
からなる導電性粘着テープ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は導電性粘着テープに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ回路やその他金属材料同士を相互に
溶接等により接続する場合、溶接部の防食、防振の目的
のために、ブチルゴム等の合成ゴムを主成分とする自己
融着テープ、接着剤、シーラント等が使用されている。
この場合、２枚の金属板をスポット溶接する部分にシー
ル材が入っているとシール材の絶縁性のため溶接不可能
となる。従って、シール箇所と溶接箇所とを必ずずらし
て行わなければならなかった。これを解決する手段とし
て、実公昭５７−２４４５６号公報記載のように、合成
ゴムを主成分とする自己融着テープ等の中に金属粉やカ
ーボンブラック等の導電性フィラーを含ませて導電性を
付与することが知られている。その他の分野でも良好な
導電性粘着テープを必要としていることが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、合成ゴ
ム等は元来絶縁材料であるから、これを導電性にするた
めには、大量の金属粉やカーボンブラック等の導電性フ
ィラーを含ませる必要があるが、導電性フィラーは合成
ゴムの中に均一に拡散し難いから、大量の導電性フィラ
ーを含ませるためには、増粘剤や拡散剤等を使用しなけ
ればならないが、増粘剤や拡散剤等を使用すると、自己
融着テープの引っ張り強度等の物性が悪化するという問
題がある。又、導電性フィラーを大量に含ませると自己
融着テープの粘着性が悪くなり高い粘着強度が得られな
いという問題がある。そこで、本発明の目的は、導電性
がよく、しかも、高い接着強度が得られる導電性粘着テ
ープを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたものであって、請求項１記載の発明
は、平均炭素数４〜１４のアルキル（メタ）アクリレー
ト８５〜９８重量％とこのアルキル（メタ）アクリレー
トと共重合可能なモノマー２〜１５重量％からなる混合
モノマー１００重量部と、分子内に第四アンモニウム塩
を含む（メタ）アクリレート５〜２０重量部とを共重合
させて得られる共重合体からなるものである。

【０００５】又、請求項２記載の発明は、平均炭素数４
〜１４のアルキル（メタ）アクリレート８５〜９８重量
％とこのアルキル（メタ）アクリレートと共重合可能な
極性基を有するビニルモノマー２〜１５重量％とからな
る混合モノマー１００重量部と、下記分子内に第四アン
モニウム塩を含む（メタ）アクリレート５〜２０重量部
と、光重合開始剤とからなる組成物を薄膜状にし、この
薄膜状の組成物に光を照射して得られるテープ状の共重
合体からなるものである。

【０００６】

【化２】

【０００７】本発明に使用するアルキル（メタ）アクリ
レートとは、アルコールと（メタ）アクリル酸とのエス
テルをいう。そして、本発明では平均炭素数が４〜１４
のアルキル（メタ）アクリレートを使用する。この理由
は炭素数が３以下のアルキル（メタ）アクリレートはガ
ラス転移点が高く、従って、常温で粘着強度が小さくな
り、又、炭素数１５以上のアルキル（メタ）アクリレー
トでも同様にガラス転移点が高くなるからである。この
アルキル（メタ）アクリレートの中でも、特に、炭素数
が４〜１２のアルキル（メタ）アクリレートが好まし
い。かかる化合物としては、ｎ−ブチル（メタ）アクリ
レート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘ
キシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）ア
クリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソ
ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレ
ート、ドデシル（メタ）アクリレート等がある。

【０００８】そして、これ等のアルキル（メタ）アクリ
レート等は単独で使用してもよいし、２種以上を混合し
て使用してもよい。特に、粘着性と凝集性のバランス等
から、ホモポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）が−５０
℃以下のアルキル（メタ）アクリレートを用いるか、こ
のガラス転移温度（Ｔｇ）が−５０℃以下のアルキル
（メタ）アクリレートを主成分とし、その他のアルキル
（メタ）アクリレートを併用することが好ましい。この
ように併用するときには炭素数１〜３のアルキル（メ
タ）アクリレートも使用できる。

【０００９】本発明に使用するアルキル（メタ）アクリ
レートと共重合可能なモノマーとは種々あるが、請求項
２記載のように、極性のある極性共重合性モノマーが好
ましい。この極性共重合性モノマーとしては、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸
等の２重結合を有するカルボン酸モノマーまたはその無
水物や、（メタ）アクリロニトリル、Ｎ−ビニルピロリ
ドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルホ
リン、（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノエチル
（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）
アクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
等の窒素含有モノマーや、２−ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）ア
クリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、ポリ
オキシエチレン（メタ）アクリレート、ポリオキシプロ
ピレン（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性（メ
タ）アクリレート等の水酸基含有モノマー等がある。

【００１０】その他のアルキル（メタ）アクリレートと
共重合可能なモノマーとしては、酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル、スチレン、イソボロニル（メタ）アクリレ
ート等が使用可能である。このモノマーは３０重量部を
超えると凝集力が高くなり過ぎて粘着性が低下するから
３０重量部以下が好ましい。このアルキル（メタ）アク
リレートとこのアルキル（メタ）アクリレートと重合可
能なモノマーとの配合比は、アルキル（メタ）アクリレ
ート８５重量％〜９８重量％、アルキル（メタ）アクリ
レートと重合可能なモノマー２重量％〜１５重量％とす
る。この理由はアルキル（メタ）アクリレートが８５重
量％以下であると必要な粘着力が得られないし、９８重
量％以上であると凝集力が極端に低下し粘着力が低下す
るからである。

【００１１】本発明に使用する分子内に第四アンモニウ
ム塩を含む（メタ）アクリレートとは、下記化学構造を
有するものである。

【００１２】

【化３】

【００１３】ここでＲ¹はアルキレン基等の２価の有機
残基であり、Ｒ²はアルキル基等の１価の有機残基であ
り、Ｒ³は水素あるいはメチル基であるが、請求項２記
載のように、Ｒ¹を−ＣＨ₂−、−Ｃ₂Ｈ₄−もしくは
−Ｃ₃Ｈ₆−とし、Ｒ²を−ＣＨ₃もしくは−Ｃ₂Ｈ₅
とし、Ｒ³は−Ｈもしくは−ＣＨ₃とすることが好適で
ある。又、Ｘは塩素や臭素等のハロゲンであるが塩素が
好適である。この分子内に第四アンモニウム塩を含む
（メタ）アクリレートのクロライドの代表的な化合物と
してはヒドロキシメチルトリメチルアンモニウムアクリ
レートのクロライドがあり、このヒドロキシメチルトリ
メチルアンモニウムアクリレートのクロライドは大阪有
機化学工業（株）製のアクリロイロキシメチルトリメチ
ルアンモニウムクロライド（商品名：ＤＭＡ−ＭＣ）と
して市販されている。

【００１４】上記モノマーの他に必要に応じて適宜モノ
マーを添加することができる。例えば、優れた凝集力が
所望の場合には、架橋剤を添加してポリマー間を架橋す
るとよい。架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、
エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤、金属系架橋剤
等があるが、請求項２記載のように光重合で共重合体を
得るときには、多官能ビニルモノマーが好ましい。かか
る多官能ビニルモノマーとしては、１，４−ブタンジオ
ールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオー
ルジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ
（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）
アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アク
リレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、
ペンタエリスリトールジ（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、トリメチロ
ールプロパントリ（メタ）アリレート、アリル（メタ）
アクリレート、ビニル（メタ）アクリレート、ジビニル
ベンゼンや、その他エポキシ（メタ）アクリレート、ポ
リエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）ア
クリレート等が好適である。

【００１５】このアルキル（メタ）アクリレートと、こ
のアルキル（メタ）アクリレートと共重合可能な混合モ
ノマー、および分子内に第四アンモニウム塩を含む（メ
タ）アクリレート、必要があれば、架橋剤等を混合させ
た組成物を共重合させて共重合体を得る方法は触媒によ
って重合させてもよいし、放射線や光を照射して共重合
させてもよいが、例えば、モノマーの中にカルボキシル
基を有するビニルモノマーを含んでいるとカルボキシル
基が反応し、ゲル化を起こすので、請求項２記載のよう
に、光重合方法がもっとも好ましい。

【００１６】光重合させるためには組成物に光重合開始
剤を添加し、紫外線や可視光等の光を照射すればよい。
ここで使用する光重合開始剤としては、４−（２−ヒド
キシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピ
ル）ケトン「チバガイギー社製、商品名：ダロキュアー
２９５９」、α−ヒドロキシ−α，α′−ジメチル−ア
セトフェノン「チバガイギー社製、商品名：ダロキュア
１１７３」、メトキシアセトフェノン、２，２−ジメト
キシ−２−フェニルアセトフェノン「チバガイギー社
製、商品名：イルガキュア６５１」、２−ヒドロキシ−
２−シクロヘキシルアセトフェノン「チバガイギー社
製、商品名：イルガキュア−１８４」等のアセトフェノ
ン系、ベンジルジメチルケタール等のケタール系、その
他、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド、アシ
ルホスフォナート等を挙げることができる。この光重合
開始剤は、０．０１重量部未満では、重合転化率が低下
し、モノマー臭のきつい重合体や共重合体しか得られな
いし、５重量部を超えると、ラジカル発生量が多くな
り、分子量が低下してしまい、必要な凝集力が得られな
いので、０．０１〜５重量部が好ましい、更に好ましく
は、０．０５〜３重量部である。

【００１７】本発明ではアルキル（メタ）アクリレート
とこのアルキル（メタ）アクリレートと共重合可能なモ
ノマーとからなる混合モノマーと、（メタ）アクリル酸
と第四アンモニウム塩を含むアルコールとのエステルと
を重合させて得られるテープ状の共重合体が導電性粘着
テープとなるのである。これ等のモノマーを重合させた
テープ状の共重合体を得る方法は予め共重合体を製造
し、この共重合体を溶融してテープ状に成形してもよい
が、アルキル（メタ）アクリレート等のモノマー組成物
を薄膜状にし、この薄膜状のままアルキル（メタ）アク
リレート等のモノマーを重合させてテープ状にするとよ
い。更に、この重合方法としては光重合方法が好まし
い。

【００１８】光重合方法で導電性粘着テープを製造する
方法を詳細に説明すると、アルキル（メタ）アクリレー
トと、このアルキル（メタ）アクリレートと共重合可能
なモノマーと、分子内に第四アンモニウム塩を含む（メ
タ）アクリレートと、光重合開始剤と、必要があれば、
多官能ビニルモノマー等とからなる組成物を製造し、こ
の組成物を離型処理フィルムの上に所望の厚み、例え
ば、５０μｍ〜５ｍｍの厚みの薄膜に塗工し、必要があ
れば、この上にカバー用離型フィルムを貼り付けて、こ
の上から光を照射してモノマーを重合させるとフィルム
状の共重合体が製造できる。このフィルム状の重合体が
テープ状の場合には、そのままこのフィルム状の共重合
体が導電性粘着テープとなるし、テープ状でない場合に
は、テープ状に切断すると導電性粘着テープが製造でき
る。

【００１９】この離型処理フィルムの上に所望の厚み、
例えば、５０μｍ〜５ｍｍの厚みの薄膜に塗工する際
に、粘度が低過ぎて所望の厚みの薄膜にならない場合に
は増粘する必要がある。例えば、薄膜の厚みが１００μ
ｍ以下の場合には１０００ｃｐｓでＴＩ値が１．５程度
でも塗工することができるが、それ以上厚い薄膜にする
場合には高粘度に増粘する必要がある。増粘する手段と
しては、アクリルゴム、ニトリルゴム、スチレン−イソ
プレン−スチレン（ＳＩＳ）等のエラストマー、ポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ
ｔ）等の熱可塑性樹脂等を組成物の中に溶解するとよ
い。又、モノマーの一部を予め重合させて増粘すること
もできる。光重合における光照射に用いられるランプ類
としては、光重合開始剤の種類によって異なるが、通
常、光波長４００ｎｍ以下の発光分布を有するものが用
いられる。この光波長４００ｎｍ以下の発光分布を放射
する光源としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀
灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトラ
ンプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドラ
ンプ等を挙げることができる。この中でも、ケミカルラ
ンプは、光重合開始剤の活性波長領域の光を効率よく発
光すると共に、光重合開始剤以外のモノマーの光吸収が
少ないため、内部まで、光が透過し、高厚膜の導電性粘
着テープが製造できるので好ましい。上記ランプによる
フィルム状の組成物への光照射強度は、得られる共重合
体の重合度を左右する因子であるから、目的のフィルム
状の組成物の性能毎に適宜制御されるのであるが、通常
のアセトフェノン基を有する開裂型の光重合開始剤を配
合した場合、その範囲は、光重合開始剤の光分解に有効
な波長領域（光重合開始剤によって異なるが、通常３６
５〜４２０ｎｍの光が用いられる）の光強度が０．１〜
１００ｍＷ／ｃｍ²とすることが好ましい。

【００２０】本発明における光重合は、空気中の酸素お
よび薄膜状のモノマーに溶解する酸素によって反応を阻
害される。このために、光照射は、酸素を除去する必要
がある。その酸素除去方法としては、予め酸素を除去し
た薄膜状の組成物を表面離型処理したポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）等の離型処理フィルムとカバー用
離型フィルムによって両面から挟み、光はこのフィルム
を通して照射する方法がある。又、窒素ガスや炭酸ガス
のような不活性ガスで酸素を置換した光透過性窓を有す
るイナートゾーンの中で反応させてもよい。後者の方法
でモノマーの重合転化率が９９．７％以上になる程度ま
で十分重合させるためには、この照射雰囲気の酸素濃度
は５０００ｐｐｍ以下にする必要がある。好適には３０
０ｐｐｍ以下にすることである。急速に反応すると、重
合熱によりフィルム状の組成物を挟んだ離型処理フィル
ムやカバー用離型処理フィルムが加熱伸縮され、得られ
る粘着テープに縦縞等の不良が発生する場合がある。こ
の場合、光カットフィルターによりランプからの輻射熱
を制御したり、照射面と反対側のシート背面を冷却板に
接触させ冷却しながら通過させることにより解決でき
る。

【００２１】（作用）本発明ではアルキル（メタ）アク
リレート８５〜９８重量％とこのアルキル（メタ）アク
リレートと共重合可能なモノマー２〜１５重量％とから
なる共重合体であるから、それ自体が自己融着性を有す
る良好な粘着テープとなる。即ち、通常、このアルキル
（メタ）アクリレートだけでもこれをフィルム状に成形
すれば粘着テープとなり得るが、本発明では、更に、ア
ルキル（メタ）アクリレートと共重合可能なモノマーが
２〜１５重量％重合されて共重合体となっているから、
凝集力の大きい良好な粘着性を有する粘着テープとな
る。本発明では、アルキル（メタ）アクリレートとこの
アルキル（メタ）アクリレートと共重合可能なモノマー
とからなる共重合体１００重量部に、導電性を有する分
子内に第四アンモニウム塩を含む（メタ）アクリレート
を５〜２０重量部を、共重合させているから、粘着性を
損なうことなく均一な導電性を有する粘着テープが得ら
れる。

【００２２】請求項２記載の発明では、アルキル（メ
タ）アクリレートと重合可能なモノマーとして極性基を
有するビニルモノマーを使用するので、初期粘着力と凝
集力のバランスがとれた良好な粘着テープとなるし、
又、光重合させるから、この極性基、特に、カルボキシ
ル基を有するビニルモノマーを使用してもカルボキシル
基とアミノ基の反応によるゲル化に起因する塗工性の低
下を生ずることなく重合させることができ、良好な導電
性粘着テープとすることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】

（実施例１）２−エチルヘキシルアクリレート９５重量
部、アクリル酸５重量部、ｎ−ドデカンチオール０．５
重量部、ヒドロキシメチルトリメチルアンモニウムアク
リレートクロライド５重量部（大阪有機化学工業（株）
商品名：ＤＭＡ−ＭＣ）（以下「ＤＭＡ−ＭＣ」とい
う）、２，２−ジメチル−２−フェニルアセトフェノン
（チバガイギー社製、商品名；イルガキュア６５１）
３．０重量部を均一に分散するまでセパラブルフラスコ
の中で攪拌混合した後、窒素ガスをパージして溶存酸素
を除去した。そして、ブラックライトランプでこの組成
物に紫外線を照射したところ組成物の温度が上昇すると
同時に粘度が高くなった。組成物の温度が５℃上昇した
ところで光照射を止めた。その結果、得られた部分光重
合し増粘された組成物の転化率は３．５％、粘度は２３
００ｃｐｓであった。

【００２４】更に、ヘキサンジオールジアクリレート
０．２重量部添加し、均一混合した後、離型処理した厚
み３８μｍのＰＥＴフィルムの上に、重合終了時の厚み
が０．５±０．１ｍｍのテープ状薄膜となるように塗工
し、更に、この塗工面に同じＰＥＴフィルムを離型処理
面が塗工面に接するようにしてカバーした。ケミカルラ
ンプを用いてこのカバーＰＥＴフィルムの上から照射強
度が２ｍＷ／ｃｍ²となるようにランプの高さを調整し
８分間照射し、導電性粘着テープを得た。その時の残存
モノマーは＜０．１％であり、ゲル分率は５２％であっ
た。又、上記ヘキサンジオールジアクリレートを添加せ
ずに同一方法、同一条件でサンプルをつくり、ゲルパー
ミエーションクロマトグラフ法（ＧＰＣ）により重量分
子量を求めた。このときの重量平均分子量は７０万であ
った。

【００２５】（実施例２）上記ＤＭＡ−ＭＣの配合量を
１５重量部としたこと以外は、実施例１と同様の操作を
行い導電性粘着テープを得た。この時の残存モノマーは
＜０．１％であり、ゲル分率は５２％、重量平均分子量
が７０万であった。

【００２６】（比較例１）上記ＤＭＡ−ＭＣの配合量を
１重量部としたこと以外は、実施例１と同様の操作を行
い導電性粘着テープを得た。この時の残存モノマーは＜
０．１％であり、ゲル分率は５２％、重量平均分子量が
７０万であった。

【００２７】（比較例２）上記ＤＭＡ−ＭＣの配合量を
２５重量部としたこと以外は、実施例１と同様の操作を
行い導電性粘着テープを得た。この時の残存モノマーは
＜０．１％であり、ゲル分率は５２％、重量平均分子量
が７０万であった。

【００２８】上記実施例１および実施例２で製造した導
電性粘着テープと、比較例１および比較例２で製造した
導電性粘着テープの表面抵抗値と粘着力を測定したとこ
ろ表１に示す結果が得られた。

【００２９】

【表１】

【００３０】この表１から判るように、ヒドロキシメチ
ルトリメチルアンモニウムアクリレートクロライドの量
が５重量部より少ない（１重量部）比較例１では、表面
抵抗値が大きく、従って、充分な導電性を示さない。
又、ヒドロキシメチルトリメチルアンモニウムアクリレ
ートクロライドの量が２０重量部より多い（２５重量
部）では表面抵抗は小さくよいが、粘着力が小さく良好
な導電性粘着テープとならない一方、ヒドロキシメチル
トリメチルアンモニウムアクリレートクロライドの量が
５〜２０重量部の間の実施例１および実施例２では表面
抵抗値が小さく粘着力も大きく良好な導電性粘着テープ
となる。

【００３１】

【発明の効果】本発明ではアルキル（メタ）アクリレー
ト８５〜９８重量％とこのアルキル（メタ）アクリレー
トと共重合可能なモノマーが２〜１５重量％とが共重合
されて共重合体となっているから、凝集力の大きい良好
な粘着性を有する粘着テープとなる。本発明では、アル
キル（メタ）アクリレートとこのアルキル（メタ）アク
リレートと共重合可能なモノマーとからなる共重合体１
００重量部に、導電性を有する分子内に第四アンモニウ
ム塩を有する（メタ）アクリレートを５〜２０重量部
を、共重合させているから、粘着性を損なうことなく均
一な導電性を有する粘着テープが得られるので極めて有
益である。

【００３２】特に、請求項２記載の発明では、アルキル
（メタ）アクリレートと重合可能なモノマーとして極性
基を有するビニルモノマーを使用するので、初期粘着力
と凝集力のバランスのとれた良好な粘着テープとなる
し、又、光重合させるから、この極性基、特に、カルボ
キシル基を有するビニルモノマーを使用してもカルボキ
シル基とアミノ基の反応によるゲル化に起因する塗工性
の低下がなく重合させることができ、良好な導電性粘着
テープとすることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均炭素数４〜１４のアルキル（メタ）
アクリレート８５〜９８重量％とこのアルキル（メタ）
アクリレートと共重合可能なモノマー２〜１５重量％か
らなる混合モノマー１００重量部と、分子内に第四アン
モニウム塩を含む（メタ）アクリレート５〜２０重量部
とを共重合させて得られる共重合体からなることを特徴
とする導電性粘着テープ。
【請求項２】平均炭素数４〜１４のアルキル（メタ）
アクリレート８５〜９８重量％とこのアルキル（メタ）
アクリレートと共重合可能な極性基を有するビニルモノ
マー２〜１５重量％とからなる混合モノマー１００重量
部と、下記分子内に第四アンモニウム塩を含む（メタ）
アクリレート５〜２０重量部と、光重合開始剤とからな
る組成物を薄膜状にし、この薄膜状の組成物に光を照射
して得られるテープ状の共重合体からなることを特徴と
する導電性粘着テープ。【化１】