(57)【要約】【課題】  衣装性に高い白色で、光などのマイクロ波を遮光することができ、さらに精密機械の製造上最も重要な要素である部材間の隙間に流し込むことのでき、精密機械を作成することに適した機能性接着剤を提供する。【解決手段】  ２５℃で粘度が２００００ｃｐ以下で１分子中の官能基の数が３官能以下のアクリル系モノマーでなるアクリル系、または１分子中のエポキシ基の数が４個以下のエポキシ系のベース接着剤に、白色顔料を５０ｗｔ％以上１５０ｗｔ％以下を添加して得られる。あるいは２５℃で粘度が２００００ｃｐ以下で１分子中の官能基の数が３官能以下のアクリル系モノマーでなるアクリル系接着剤に白色顔料を５０ｗｔ％以上１５０ｗｔ％以下と有機化酸化物を０．５ｗｔ％から５ｗｔ％以下で添加して得られる。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２５℃で粘度が２００００ｃｐ以下で１分子中の官能基の数が３官能以下のアクリル系モノマーでなるアクリル系、または１分子中のエポキシ基の数が４個以下のエポキシ系のベース接着剤に、白色顔料を５０ｗｔ％以上１５０ｗｔ％以下を添加して得られる
ことを特徴とする遮光性接着組成物。
【請求項２】
白色顔料が酸化チタンである
ことを特徴とする請求項１に記載の遮光性接着組成物。
【請求項３】
２５℃で粘度が２００００ｃｐ以下で１分子中の官能基の数が３官能以下のアクリル系モノマーでなるアクリル系接着剤に、白色顔料を５０ｗｔ％以上１５０ｗｔ％以下と有機化酸化物を０．５ｗｔ％から５ｗｔ％以下とを添加して得られる
ことを特徴とする遮光性接着組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は接着剤組成物に関し、特に光などのマイクロ波を遮光する機能性接着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、精密機器も小型が進みそのなかで機能性も重視されるようになってきた。特に科学技術の進歩により山などの地球上の高い位置や、航空機やロケットなどで地上を離れ地上というよりは宇宙に近いところで精密機器が使用されるケースも考慮する必要が出てきた。
【０００３】
このような環境下では、精密機器は地上とは異なり多くの光を始めガンマ線などさまざまな波長のマイクロ波にさらされることになる。このような条件下では、有機物質は分解するなどして著しく劣化することが知られている。
【０００４】
部材が劣化すると、精密機器の機能が低下することが容易に推測される。このため本発明においては、このような光などのマイクロ波を遮光する精密機械を作成することに適した機能性接着剤を提供し、このような環境から内部を守り、品質を長期にわたって保護する必要がある。
【０００５】
従来、光を遮光する材料としては基材フィルムの上に熱可塑性のバインダー樹脂と、黒色の微粉末などからなる遮光層を設ける（例えば、特許文献１参照）ことが知られている。この手段を採用すると再び高い温度になるとバインダー樹脂が溶け出して、一部にピンホールが形成され、このピンホール部分から遮光特性の劣化が進行してしまうといった問題がある。
【０００６】
また、半導体関係ではカーボンブラックに熱可塑性の樹脂などを添加した半導体素子保護剤（例えば、特許文献２参照）が知られている。このような材料を使用すると熱可塑性樹脂の性質から、保護剤にピンホールが形成され、そこから遮光特性の劣化が進行する問題がある。
【０００７】
特許文献１および特許文献２の遮光性の樹脂は、色が黒であるため衣装性に乏しいといった問題があり、現時の使用に耐えない。
ここで問題としている衣装性とは、外観上の見栄えの問題で、着色されてなく、全ての波長を良く反射している状態がもっとも衣装性が高いと判断している。この場合、色としては光源が白の場合は、見栄えの色も白となる。また、緑色の光をあてると緑に見える。衣装性が悪い黒の場合は、どの色の光をあてても黒に見える。衣装性は、可視光の領域外においても同様に考えられ、例えば紫外線を照射してあてた光を、多少減衰はあっても反射することによって、遮蔽性も高まることになる。
【０００８】
一方、反射性を有する遮光性の樹脂としては、熱可塑性の樹脂中に光を吸収し、反射する部位を設け、結果として白色の反射スクリーンを得る方法（例えば特許文献３参照）が知られている。
しかし、特許文献３では白色樹脂層と透明拡散層を形成しなければならず、製造方法が複雑になるといった問題がある。また、再加熱による熱可塑性樹脂にピンホール発生の問題もある。
【０００９】
また、前述のすべての材料においてこれらの材料を部品と部品の間の隙間に形成しよう
とした場合、どの場合においても、はじめの部材の上に目的の材料の層を形成した後、もう一方の残された部材ではさんで形成しなければならない。このため、あらかじめできている狭い隙間へ材料を流し込んで機能させるといった利便性に欠けるという問題もある。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−２９３１４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００４−２２１１６９号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開２００６−２３６９３号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように、従来の技術を利用すると、衣装性や、熱可塑性による問題や、狭い空間への流れ込み性などの課題がある。
【００１２】
本発明はこれまでの課題を解決し、衣装性に高い白色で、光などのマイクロ波を遮光することができ、さらに精密機械の製造上最も重要な要素である部材間の隙間に流し込むことのでき、精密機械を作成することに適した機能性接着剤を提供し、このような環境から内部を守り、品質を長期にわたって保護することのできる遮光性接着組成物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】
【００１３】
上記目的を達成するため遮光性接着組成物は、２５℃で粘度が２００００ｃｐ以下で１分子中の官能基の数が３官能以下のアクリル系モノマーでなるアクリル系または、１分子中のエポキシ基の数が４個以下のエポキシ系のベース接着剤に、白色顔料を５０ｗｔ％以上１５０ｗｔ％以下を添加して得られることを特徴とする遮光性接着組成物を用いることで解決でき、また、白色顔料が酸化チタンであることを特徴とする遮光性接着組成物を用いることで解決でき、また２５℃で粘度が２００００ｃｐ以下で１分子中の官能基の数が３官能以下のアクリル系モノマーでなるアクリル系接着剤に、白色顔料を５０ｗｔ％以上１５０ｗｔ％以下と有機化酸化物を０．５ｗｔ％から５ｗｔ％以下とを添加して得られることを特徴とする遮光性接着組成物を用いることで解決できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、従来の熱可塑性の樹脂を使用せず架橋性の樹脂を使用したので従来の問題点であった再加熱されピンホールができることによる劣化を防止することができ、また、色が白色をしているために衣装性も劣ることがなくなった。また、常温で狭い空間に流し込むことができるようになったので、溶剤で薄めることによる溶媒の除去の手間や、加熱による手間を省くことができるようになった。また、本発明の遮光組成物を使用することにより可視光線よりも短波長のガンマ線や、エックス線などの電子線も遮蔽できまた反射させることができた。この性質により精密機器を劣化なく長期にわたって保護できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１６】
本発明の遮光性接着組成物は、熱や光などの反応エネルギーを加えることで硬化できる接着剤に白色の色材を添加することにより、衣装性と遮光性とを両立させることができる
。
【００１７】
ベースとなる接着剤としては、アクリル系の接着剤やエポキシ系の接着剤が挙げられる。特に本発明の接着剤においては、高い遮光性を求めなければならないため多量の白色材料などの添加剤を含有させる必要がある。
【００１８】
このため、接着剤単体での粘度はできうる限り低くした方が優位である。特に精密機械を作成する場合には、組成物全体の部品との流れ込み性などの流動特性が重要となるため添加剤を含まない単体のベース接着剤の粘度として、常温（約２５℃）で２００００ｃｐ以下に抑えることが好ましい。
【００１９】
例えばアクリルを使用した場合、アクリルまたはメタクリル基を有するモノマーと、光硬化を行うに適切な開始剤を添加することでできる。このようにしてでき上がった接着剤は光硬化性を有する。
【００２０】
光で硬化できるのは前記の接着剤のアクリルやメタクリル基を有するモノマーが光を透過して開始剤に光エネルギーを与え、しっかり光反応を行えるからである。
しかし、本発明の接着剤は遮光性を求めている。このため、この後説明する添加剤によって光硬化性が著しく低下することになる。
【００２１】
したがって、ごく浅い深さで使用する場合はこのままで使用できるが、特に深い部分に接着剤を浸透させて固める場合には深部まで光が透過していかないため、接着剤に熱硬化性を付与することが必要となる。
熱硬化性を付与すると、どうやら光で硬化したときの反応熱で接着剤自体が温まり反応がより深部まですすむ。また、深部は熱がこもりやすいことから、より一層反応が進みやすくなり硬化ができるようになるといった相乗効果がある。
【００２２】
このような加熱硬化を併用するために添加する材料としては有機化酸化物が挙げられる。添加する量はモノマーに対して０．５ｗｔ％から５ｗｔ％の範囲で加えることが好ましく、理想的には０．５ｗｔ％から３ｗｔ％以内の範囲で加えることが好ましい。
【００２３】
前述に示したアクリル系の接着剤のアクリルモノマーとしては、アクリル基を有するアクリレートや、メタクリル基を有するメタクリレートなどがあり、更に１分子中にそれぞれの基が、複数個含有されているものなどがある。硬化反応を迅速に進める上では、１分子中に多くのアクリル基やメタクリル基がある方が有利であるが、硬化収縮を制御しなければならないことを考慮すると１分子中のアクリル基や、メタクリル基は３個以内にすることが好ましい。
【００２４】
この量を添加すれば、たとえ光が届かなくても熱だけで固めることができる。また、アクリル基とメタクリル基との反応性を比較したところ、アクリル基はメタクリル基と比較して反応性が高い。このため、有機化酸化物を含有させない系では、量産性を考慮するとアクリル基を有するモノマーだけを使用することが好ましい。
【００２５】
光重合開始剤は、吸収波長にも注意してアセトフェノン誘導体とα−アミノアセトフェノン誘導体とを用いたが、目的とする条件を満たせば他の開始剤も使用することができる。
【００２６】
有機化酸化物としては、ターシャリーブチルパーオキシアクリレート、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキノエート、ジ（４−タシャリーブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネー
トなどを含めた各種誘導体を使うことができる。
【００２７】
また、本発明のベースとなる接着剤として、エポキシ系の接着剤としては、光硬化型と熱硬化型の両者を選択することができるが、エポキシの光硬化型の接着剤は、アクリル系の光硬化性樹脂に比べて反応速度が遅いので、エポキシ系の場合は熱硬化型を選んだほうが有利である。
【００２８】
エポキシ系の接着剤は、エポキシモノマー（エポキシ樹脂）にアミン系、酸無水物系、チオール系の硬化剤を混合して作ることができる。エポキシモノマーも官能基が多すぎると高粘度になる傾向と、硬化収縮が大きくなる傾向があることから、４官能以下のものを用いることが好ましい。
【００２９】
特に低粘度にする場合は、低粘度のエポキシ樹脂に液体の硬化剤を混合することが好ましいが、条件が許せば、どちらかを固体にして分散状態にした１液性のエポキシ接着剤をベースとすることも可能である。
【００３０】
エポキシモノマーとしては、芳香族基を含むものや、アルキル基からなるもの、脂環式のエポキシなどさまざまなエポキシを使うことができる。
【００３１】
添加剤としては、白色にするための無機顔料であれば使用することができるが特に酸化チタンを添加して機能発現性を確認した。
白色顔料を加えることの意味は、白は色を反射することにあり、特に顔料を使えば光等の隠ぺい力が高いと考えたためである。このようなことから、白を使用することで表面の衣装性を低下させることなく機能を得ることができる。
【００３２】
光を通さないといった性能によって白色顔料の添加量は決まってくる。精密機器であるので１００マイクロメーター程度の厚さで透過率が０．５％以下になっている程度の量を添加することが好ましい。
【００３３】
これ以下の透過率にしようとした場合、白色顔料をこれ以上加えても効果は上がらなかった。むしろ別のフィラーとしてアルミニウム粉を添加することで効果をより高くすることができる。アルミニウム粉は通常の不定形粉末でも使用することもできるが、適正な添加量が板状の形状をしたアルミニウムよりも多く必要となるためできれば板状のものを加えることが好ましい。また、安定性を考慮するとアルミニウムを窒化させた窒化アルミニウムも使用できる。
【００３４】
板状のアルミニウム粉の作り方は、まずアルミニウムを平面上に真空蒸着法により膜厚０．２ナノメーターから０．５ナノメーター程度積層させた後、剥離して湿式で溶媒中で粉々に砕いて目的の板状アルミニウム粉を得ることができる。
【００３５】
平板状のアルミニウム粉は、少ない量で大きな表面積を得ることが可能であるため、光を反射する能力が高いうえに遮光する性能も高いといった効果がある。また、白色顔料だけでは実現できなかった透過率が０．５％よりも少ない０．０５％程度の遮光ができるようになる。
【００３６】
また、低粘度のエポキシ系接着剤やアクリル系接着剤をベースとしているので簡単に硬化でき、ハンドリングに優れるほか、一度の工程で硬化ができるので簡素な製造方法で目的を達成することができる。また、接着剤としても機能するため、単に光を遮断するだけでなく接着しながら遮光できることから、まさに１つで２つの役回りの機能を発現できるようになった。
【００３７】
精密部品の製造においては、隙間に流し込んで接着剤を硬化させれば固定もあわせてできるため、まさに製品の具現化が著しく進むこととなる。
以下、実施例を基に本発明の遮光性接着組成物をさらに詳しく説明する。
【実施例１】
【００３８】
スペーサーによって１００マイクロメーター、５０マイクロメーター、２５マイクロメーターの隙間が開いている２枚の1辺が５ｍｍで厚さが１００マイクロメーターの板状のガラス板を張り合わせることを試みた。
遮光性接着組成物としては、試料１：酸化チタンを含有しアクリル系の接着剤に光開始剤だけを含んでいる接着剤、試料２：酸化チタンを含有しアクリル系の接着剤に光開始剤と有機化酸化物を含んでいる接着剤、試料３：酸化チタンを含有するエポキシ系の接着剤の３種類を用意して板の隙間から遮光性接着組成物を常温で流し込んだ。
なお、試料１と試料２の接着剤は紫外線を照射して接着を試みた。また、試料３は加熱して硬化を行った。
【００３９】
この結果、いずれの場合もガラスの隙間に遮光性接着組成物は流れ込んでいた。遮光性を１００マイクロメーターの隙間のもので評価したところ、透過率は０．５％以下と良好な遮光性を示した。
密着性を評価したところ、試料1の場合は２５マイクロメーターの隙間のものは硬化しており密着力は充分であったが、５０マイクロメーターのものは半分硬化したような状態であり、１００マイクロメーターに至っては、未硬化部分が散在した。試料２の場合は２５マイクロメーターも５０マイクロメーターもともに硬化していたが、１００マイクロメーターは半分硬化したような状態となっていた。この試料を、再び同じように作成した後に、加温して加熱硬化をさせたところ完全に硬化して密着力も良好になった。このことから膜厚が厚くなった場合でも有機化酸化物を添加することで対処可能なことがわかった。試料３の場合は、いずれの場合も硬化しており、密着性も良好であった。
【００４０】
試料２と試料３の接着剤を用いて、酸化チタンからなる白色顔料の添加量を５０ｗｔ％から１５０ｗｔ％まで変化させたが、実質上５０ｗｔ％未満では光が透過しすぎて使えなく、１５０ｗｔ％以上添加させても透過率は０．５％であり機能向上は見出せなかった。
【実施例２】
【００４１】
スペーサーによって１００マイクロメーター、５０マイクロメーター、２５マイクロメーターの隙間が開いている２枚の1辺が５ｍｍで厚さが１００マイクロメーターの板状のガラス板を張り合わせることを試みた。
遮光性接着組成物としては、試料１：酸化チタンと板状のアルミニウム粉を含有しアクリル系の接着剤に光開始剤だけを含んでいる接着剤、試料２：酸化チタンと板状のアルミニウム粉を含有しアクリル系の接着剤に光開始剤と有機化酸化物を含んでいる接着剤、試料３：酸化チタンと板状のアルミニウム粉を含有するエポキシ系の接着剤の３種類を用意して板の隙間から遮光性接着組成物を常温で流し込んだ。
なお、試料１の接着剤は紫外線を照射して接着を試みた。試料２の接着剤は紫外線と熱を利用して硬化を行った。また、試料３は加熱して硬化を行った。
【００４２】
この結果、いずれ場合もガラスの隙間に遮光性接着組成物は流れ込んでいた。遮光性を１００マイクロメーターの隙間のもので評価したところ透過率は０．０５％以下と良好な遮光性を示した。遮光性の性能が大幅に高まった。
このとき添加したアルミニウム粉は膜厚が２０ナノメーターから５０ナノメーターで、粒子径はおおよそ４マイクロメーター程度の大きさのものを用いて行った。またアルミニウム粉の添加量は接着剤ベースに対して１０ｗｔ％を加えた。
【００４３】
密着性は、試料１の場合は２５マイクロメーターでなんとか硬化したものの、他の場合は充分な硬化できなかった。試料２の場合は光と熱を利用したのでいずれも密着力は良好であった。試料３の場合は、いずれも良好に密着していた。
【００４４】
また、アルミニウム粉の量は透過率を見ながら添加していったが、０．５ｗｔ％以上添加してあれば透過率が低下する現象が現れ、２０ｗｔ％を添加すればほぼ完全に透過を抑えられることもわかった。
実質的には１０ｗｔ％を添加をすればほぼ機能を満たすことから、アルミニウム粉の添加量として最適な値は１０ｗｔ％から２０ｗｔ％の間である。