热硬化型粘合剂的5个改良需求

热硬化型粘合剂广泛用于电子零件的粘合剂，其特性有几个需要改进的地方。我来介绍5个具有代表性的改善点。

低温硬化

在120℃～180℃左右的温度下硬化的热硬化型粘合剂很多，因此难以应用于耐热性低的被着体。由于耐热性高的塑料材料成本高，光学系统的部件也不允许因热而略微变形，产品小型化的需求（被着体越薄耐热性越低）等原因，导致热硬化型粘合剂对60℃～80℃的低温硬化的需求也越高有。

快速硬化

不能像UV硬化型粘合剂那样以秒为单位固定。

硬化需要30分钟到几个小时的产品也很多，有时会成为提高生产性的瓶颈。

排气的削减

硬化时或硬化后，热硬化型粘合剂中的低分子成分会气化，有可能污染设备和工作环境。

固定精度的改善

因为硬化需要时间，所以在凝固之前需要高精度地保持被着体。

更高可靠性

随着电子设备功能的提高和小型化，粘合剂也需要更高的可靠性。

为了满足这样的改良需求，我们正在致力于开发前所未有的热硬化型粘合剂。

针对改进需求的应对

上述改良需求并不是最近突然出现的，而是到现在为止一直被期待的开发主题。当然，数值目标和目标是根据技术的进步和时代的需求而更新的。这里的重点是，不牺牲其他特性就必须满足改良需求。改良需求有一定的权衡特性。因此，在改进热硬化型粘合剂时，有必要找到满足这两者的解决方案。

 

在这里，在介绍具体的解决方法之前，我想先讨论一下至今为止的应对方法。

 

粘合剂的“低温硬化”和“速硬化”，可以说需求本身就是权衡关系。一般来说，提高硬化温度可以缩短硬化时间，相反降低硬化温度的话硬化时间会变长。只是，并不是说“硬化温度下降就好”“硬化时间短就好”，需要根据用途设计硬化温度和硬化时间。

 

从这个意义上来说，希望粘合剂能在“合适的时机（温度和时间）”内凝固。

 

为了兼顾低温硬化和快速硬化，基本的想法是“为了提高化学反应性，用低刺激（小能量）使之硬化而设计的双组份粘合剂”。但是，稍微碰一下就会凝固，这也很让人头疼。因此，在热硬化粘合剂中，为了防止突然的硬化，存在把粘合剂的主剂和硬化剂分开的两种液体类型。

 

环氧树脂-阳离子类粘合剂的特点是，由于构成硬化物的主要部分由乙醚官能结合构成，所以耐水性高，硬化收缩小，而且硬化时排出的气体少。另一方面，硬化反应慢，有由聚合引发剂引起的课题等缺点，作为精密部件的固定用粘接剂几乎没有进入选择项的存在。

 

我们认为，在今后的精密粘合剂领域，具有环氧基复合型热硬化型粘合剂的“低硬化收缩”将成为一个很大的优点，并开发出新的用途，为此我们进行了改良反应系统。以前，这个反应系的聚合开始剂中多使用含有剧毒物质锑（Sb）的物质，这是对这种粘合剂敬而远之的一个原因，所以最初着手于改良聚合开始剂。新的聚合开始剂不仅实现了低温硬化速硬化，还以不含剧毒和卤素的材料构成为目标进行开发，最终达到了现在的开始剂。只是，这个新的固化剂，低温硬化和速硬化能期待，不过，放入到液剂中的话马上硬化反应开始的那样活性高（贵）。考虑到粘合品质和在生产现场的使用方便性，单组份是必须的，需要隐藏活性的某种办法“潜在化”。

 

作为赋予作为新的聚合开始剂的潜在性的方法而设计的，是将开始剂限制在自制法的胶囊聚合物里。胶囊是由特殊的聚合物制成的，超过某个温度后胶囊就会损坏，里面的固化剂和外部的液体接触后开始反应。只要不超过一定的温度，开始剂就会停留在胶囊内，所以不会产生硬化反应。根据这个“潜在性热硬化用聚合固化剂”的开发，单组份成功，在热硬化型粘合剂的领域，也能享受到环氧树脂系所持有的“低硬化收缩”的好处。

 

通过进化将活性高的材料封装在胶囊内的技术、控制反应的胶囊聚合物技术，正在研究进一步应用这种潜在化技术。另外，作为主剂的树脂也在不断改良。低温硬化、速硬化性、离子杂质和排气减少等新型阳离子聚合型的热硬化型粘合剂，可以满足客户的多种需求。我们今后也会致力于这个领域。