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公開番号2024114463
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-23
出願番号2023020254
出願日2023-02-13
発明の名称ポリシロキサン接着剤
出願人JNC株式会社
代理人
主分類C09J 183/04 20060101AFI20240816BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】100℃以上の高温下においても高い接着強度を有するポリシロキサン接着剤を提供する。
【解決手段】式(1)で表されるシルセスキオキサン基と、(2)で表される構成単位を有し、重量平均分子量が3,000～1000,000であるシロキサンポリマー(A)を含む、ポリシロキサン接着剤。
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Aは特定のシルセスキオキサン基を表し、*は結合部位を表す。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（１）で表されるシルセスキオキサン基と、下記式（２）で表される構成単位を有し、重量平均分子量が３，０００～１０００，０００であるシロキサンポリマー（Ａ）を含む、ポリシロキサン接着剤。
TIFF
2024114463000023.tif
46
165
Ｒ
１
は独立して、炭素数６～２０のアリール、炭素数５もしくは６のシクロアルキル、炭素数７～４０のアリールアルキル、または炭素数１～４０のアルキルを表し、前記炭素数６～２０のアリール、前記炭素数５もしくは６のシクロアルキルおよび前記炭素数７～４０のアリールアルキル中のアリールは、少なくとも１つの水素が独立してフッ素または炭素数１～２０のアルキルで置き換えられてもよく、前記炭素数７～４０のアリールアルキル中のアルキレンは、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも１つの－ＣＨ
２
－が独立して－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、または炭素数５～２０のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、前記炭素数１～４０のアルキルは、少なくとも１つの水素が独立してフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも１つの－ＣＨ
２
－が独立して－Ｏ－または炭素数５～２０のシクロアルキレンで置き換えられてもよく；
Ｒ
２
は独立して、炭素数１～８のアルキル、または炭素数６～２０のアリールを表し；
Ｒ
３
は独立して水酸基、水素、炭素数１～８のアルキル、または炭素数６～２０のアリールを表し；
Ａは下記構造を表し；
TIFF
2024114463000024.tif
55
86
Ｒ
４
は独立して、炭素数１～４０のアルキレンを表し、前記炭素数１～４０のアルキレンは、少なくとも１つの－ＣＨ
２
－が独立して－Ｏ－または炭素数５～２０のシクロアルキレンで置き換えられてもよく；
Ｒ
５
は、独立して、炭素数６～２０のアリール、炭素数５～６のシクロアルキル、炭素数７～４０のアリールアルキル、または炭素数１～４０のアルキルを表し、前記炭素数６～２０のアリール、前記炭素数５～６のシクロアルキルおよび前記炭素数７～４０のアリールアルキル中のアリールは、少なくとも１つの水素が独立してフッ素または炭素数１～２０のアルキルで置き換えられてもよく、前記炭素数７～４０のアリールアルキル中のアルキレンは、少なくとも１つの水素がフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも１つの－ＣＨ
２
－が独立して－Ｏ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、または炭素数５～２０のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、前記炭素数１～４０のアルキルは、少なくとも１つの水素が独立してフッ素で置き換えられてもよく、少なくとも１つの－ＣＨ
２
－が独立して－Ｏ－または炭素数５～２０のシクロアルキレンで置き換えられてもよく；
ａは独立して正の実数を表し、＊は結合部位を表す。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
さらに式（３）および／または（４）で表される構成単位を有する、請求項１に記載のシロキサンポリマー（Ａ）を含む、ポリシロキサン接着剤。
TIFF
2024114463000025.tif
28
106
Ｒ
６
は独立して水酸基、炭素数１～８のアルキル、または炭素数６～２０のアリールを表し、ｂおよびｃは独立して正の実数を表し、＊は結合部位を表す。
【請求項３】
Ｒ
５
が独立してメチル、フェニル、イソブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、トリフルオロプロピル、ノナフルオロヘキシルまたはペンタフルオロフェニルである、請求項１に記載のシロキサンポリマー（Ａ）を含む、ポリシロキサン接着剤。
【請求項４】
Ｒ
１
が独立してメチル、エチル、イソプロピル、イソブチル、フェニルまたはシクロヘキシルであり、Ｒ
２
が独立してメチルまたはフェニルであり、Ｒ
３
が独立してメチルまたはフェニルである、請求項１に記載のシロキサンポリマー（Ａ）を含む、ポリシロキサン接着剤。
【請求項５】
Ｒ
６
が独立してメチルまたはフェニルである、請求項２に記載のシロキサンポリマー（Ａ）を含む、ポリシロキサン接着剤。
【請求項６】
式（１）で表されるシルセスキオキサン基に対する式（２）におけるａの比率が、０．１～１．０であり、式（１）で表されるシルセスキオキサン基に対する式（３）におけるｂの比率が２．０～５．０であり、式（１）で表されるシルセスキオキサン基に対する式（４）におけるｃの比率が０．５～２．０である、請求項５に記載のシロキサンポリマー（Ａ）を含む、ポリシロキサン接着剤。
【請求項７】
１００℃における引張せん断強度が５ＭＰa以上である、請求項１～６のいずれか一項に記載のポリシロキサン接着剤。
【請求項８】
ガラス基板、金属基板、金属酸化物基板、セラミック基板、プラスチックフィルム、ゴム基板、またはウェハ基板に接着可能である、請求項７に記載のポリシロキサン接着剤。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温接着特性に優れたポリシロキサン接着剤に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化・高密度化が急速に進んでいる。電子機器に用いられる接着剤組成物は、最終的に接着剤としてパッケージ内に残留することが多いため、接着性、耐熱性、絶縁性等の諸特性を満たすことが要求されている。
【０００３】
また、自動車産業など様々な分野で性能や安全性に対する要求が高まる中、それらに使用される２液型ウレタン系接着剤組成物に対して性能の向上が求められている。特に、高温環境下に長時間晒された後にも優れた接着性（耐熱接着性）を示すことが求められている。
【０００４】
一般的に、直鎖状のシロキサンポリマーは、表面自由エネルギーの低い基材に対する濡れ性が良好で、耐熱性に優れるものの、オイルまたはワックス状であり、接着力が非常に弱いため、接着剤として用いる場合、シロキサンポリマーの末端を変性し、例えばビニル基とシランによるヒドロシリル化反応、イソシアネートとアルコール性水酸基によるウレタン化反応、湿気硬化等により積極的に架橋することで接着を達成してきた。
【０００５】
耐熱接着性に優れたシリコーン系接着剤として、例えばポリイミドシリコーンとエポキシ樹脂からなる接着フィルム（特許文献１）、ラダー構造を有するエポキシ基含有シルセスキオキサン（特許文献２）が提案されている。しかしながら、いずれも耐熱試験後の接着強度が維持されることや接着層にクラックを生じないことが開示されているが、高温環境で接着力が維持する効果については議論されていない。
【０００６】
一方、本発明者らは、ダブルデッカー型シルセスキオキサンから誘導したかご型２官能性シルセスキオキサンと直鎖状シロキサンを結合した構造を有するシロキサンポリマーであって、ガラス転移温度が３０℃以上２００℃以下であるシロキサンポリマーを含む、接着剤を開発した（特許文献３）。この接着剤は架橋剤を使用せず、加温により可逆的に着脱可能なホットメルト型ポリシロキサン接着剤である。しかしながら、加熱によって着脱可能なためシロキサンポリマーのガラス転移温度以上の温度では接着性を維持することができなかった。
【０００７】
さらに、かご型２官能性シルセスキオキサンと直鎖状シロキサンを結合した構造を有するシロキサンポリマーに反応性の置換基を導入し、ヒドロシリル化によって架橋させることで不可逆的に接着可能なポリシロキサン接着剤に誘導できることを見出した（特許文献４）。当該ポリシロキサン接着剤は、ＳＵＳ、アルミニウム、ガラスなど様々な被着体に優れた接着性を示す一方、シロキサンポリマーの構造自体は特許文献２と同様であり、ガラス転移温度以上での接着性の維持が困難であると想定された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開平０８－０２７４２７号公報
特開２０１７－２２６７４６号公報
特開２０１９－０４４１０７号公報
特開２０２１－１７８８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、１００℃以上の高温下においても高い接着強度を有するポリシロキサン接着剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、１００℃以上の高温下においても高い接着強度を有するシロキサンポリマーを創成するため、その方策について鋭意検討を重ねた結果、シロキサンポリマーの側鎖にかご型シルセスキオキサン骨格を導入することで分子運動性が抑制されてシロキサンポリマーのガラス転移温度が高くなり、１００℃以上の高温下においても高い接着強度が維持できることを見出した。すなわち、上記課題は本発明によって解決される。
本発明は、以下の構成を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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