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技術 易剥離性粘着剤およびそれを用いた粘着材料ならびに処理装置

出願人 日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社
発明者 荒谷康太郎香川博之
出願日 2012年5月31日 (9年0ヶ月経過) 出願番号 2012-124000
公開日 2013年12月12日 (7年6ヶ月経過) 公開番号 2013-249355
状態 特許登録済
技術分野 接着テープ 接着剤、接着方法
主要キーワード 粘着装置 機能性液 電気力学 機材用 移送操作 液晶性側鎖 物理的性 被処理物品
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年12月12日)のものです。
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図面 (20)

課題

二つ以上の状態間で粘着力を制御できる液晶ポリマーを用いた易剥離性粘着剤を提供すること。

解決手段

液晶高分子の主鎖が側鎖に複数の液晶性メゾゲン基を有し、前記主鎖間が架橋されており、前記メゾゲン基はエネルギーを受けて二つ以上の状態変化を引き起こし、それぞれの状態下の異なった粘着力を示し、かつその状態変化を外部エネルギーにより可逆的に制御することが可能であることを特徴とする易剥離性粘着剤及びそれを用いた粘着材料

概要

背景

粘着テープ粘着シートなどの粘着材料は、包装用貼付け用、建設機材用医療用電気製品を含む各種製品表面保護用など幅広く用途展開される。これらの応用に向けては、各種用途に適した粘着力を有する粘着剤が開発されており、ゴム系粘着剤アクリル系粘剤、シリコン系粘着剤ウレタン系粘着剤などが開発されてきている。また、これらの適用例とは異なる流れとして電子機器固定用粘着剤も登場しており、この用途では粘着剤に対して剥離性がとくに要求されている。ダイシングテープなどは正にこの代表例である。すなわち、固定時(加工工程)には粘着性があり、ピックアップ時(剥離工程)は非粘着性になる易剥離性粘着材料が必要である。このことから、特許文献1に見られるように紫外線などの照射により非粘着性になる易剥離性粘着材料が開発されている。また、特許文献2に見られるように発泡現象を利用して非粘着性になる易剥離性粘着材料も開発されている。これら二つの粘着材料の場合、1回だけの粘着制御不可逆的制御となる。

さらに、特許文献3に見られるように側鎖結晶性ポリマー結晶現象を利用して非粘着性になる易剥離性粘着材料が開示されている。この側鎖結晶性ポリマーは液晶性ポリマーではない。なお、この粘着材料では可逆的制御が可能である。

非特許文献1においては液晶高分子を用いて種々の用途に適用することが記載されているが、その用途としては表示や調光材料としての光機能素子光記録材料への応用、電気粘性流体ピエゾエラストマーとしての電気力学機能素子、分離透過機能素子が記載されている。この文献に記載されている液晶高分子は、メゾゲン基が液晶高分子の主鎖中に存在するもの、その主鎖にメゾゲン基が付加したハイブリッド型液晶高分子、液晶高分子の主鎖にメゾゲン基が側鎖として結合した側鎖型液晶高分子である。非特許文献1には、液晶高分子の粘着力変化を利用すること、並びに液晶高分子を架橋することは記載されていない。

概要

二つ以上の状態間で粘着力を制御できる液晶ポリマーを用いた易剥離性粘着剤を提供すること。液晶高分子の主鎖が側鎖に複数の液晶性メゾゲン基を有し、前記主鎖間が架橋されており、前記メゾゲン基はエネルギーを受けて二つ以上の状態変化を引き起こし、それぞれの状態下の異なった粘着力を示し、かつその状態変化を外部エネルギーにより可逆的に制御することが可能であることを特徴とする易剥離性粘着剤及びそれを用いた粘着材料。

目的

液晶高分子は前述のように様々な条件下で複数の粘性に係る物理的性質が変化し得ると言う特徴があり、それらを適宜組み合わせて粘着剤や粘着テープを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

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請求項1

液晶高分子の主鎖が側鎖に複数の液晶性メゾゲン基を有し、前記主鎖間が架橋されており、前記メゾゲン基はエネルギーを受けて二つ以上の状態変化を引き起こし、それぞれの状態下で異なった粘着力を示し、かつその状態変化をエネルギーにより可逆的に制御することが可能であることを特徴とする易剥離性粘着剤

請求項2

前記易剥離性粘着剤の状態変化が温度、電界又は光によって可逆的に粘着力を変化させることが可能であることを特徴とする請求項1に記載の易剥離性粘着剤。

請求項3

前記易剥離性粘着剤が下記の一般式1のモノマー単位で表される側鎖型液晶ポリマーを1種類以上含有することを特徴とする請求項1に記載の易剥離性粘着剤。(上記一般式1において、Pはポリマー主鎖の単位を表し、LCはメゾゲン基を表し、SPはPとLCを連結するスペーサー、Lnは架橋基であり主鎖間が架橋基により架橋される。)

請求項4

前記易剥離性粘着剤が下記の式2のモノマー単位で表される側鎖型共重合性液晶ポリマーを1種類以上含有することを特徴とする請求項1に記載の易剥離性粘着剤。(上記式2において、P及びP'はポリマー主鎖の単位を表し、LCはメゾゲン基を表し、SPはPとLCを連結するスペーサーであり、Rが炭素数1から30までのアルキル側鎖、Lnは架橋基であり、主鎖間が架橋基により架橋される。なお、LnはP'に結合していてもよい。)

請求項5

側鎖型液晶ポリマーのポリマー主鎖の繰り返し単位Pがシロキサンアクリレート及びメタクリレートからなる群から選ばれる1つ以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の易剥離性粘着剤。

請求項6

側鎖型液晶ポリマーのスペーサーSPが炭素数1から30までのアルキル基であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の易剥離性粘着剤。

請求項7

側鎖型液晶ポリマーのメゾゲン基が、下記の式3で表されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の易剥離性粘着剤。(上記の式3において、R1がF、CN,炭素数1から30までのアルキル基またはアルコキシル基から選ばれ、A1,A2はそれぞれ独立にシクロヘキサン環またはフェニル環から選ばれ、A3はシクロヘキサン環、フェニル環または単結合から選ばれ、Z1,Z2がそれぞれ独立に、−O−CO−,−COO−,−CH2−CH2−、−CH=CH−、−N=N−、または単結合から選ばれる。)

請求項8

支持体と該支持体に担持された易剥離性粘着剤を有する粘着材料において、前記易剥離性粘着剤が請求項1〜請求項7のいずれかに記載されたものであることを特徴とする粘着材料。

請求項9

支持体と該支持体に担持された易剥離性粘着剤を有する粘着材料において、前記支持体には前記易剥離性粘着剤である側鎖型液晶ポリマーをスイッチングするための電極が設けられていることを特徴とする請求項8に記載された粘着材料。

請求項10

可逆的に二つ以上の状態変化を起こし粘着性を可逆的に制御し得る架橋化側鎖型液晶ポリマーを含む易剥離性粘着材と、該易剥離性粘着材を担持する部材と、前記易剥離性粘着剤に対してエネルギーを与えて前記易剥離性粘着材の状態を変化させる手段と、前記易剥離性粘着材に接触するように被処理物品を搬送する手段と、前記被処理物品を前記易剥離性粘着剤から分離する手段を有することを特徴とする処理装置

技術分野

0001

本発明は、易剥離性粘着剤、それを用いた粘着材料並びに処理装置に関するものである。

背景技術

0002

粘着テープ粘着シートなどの粘着材料は、包装用貼付け用、建設機材用医療用電気製品を含む各種製品表面保護用など幅広く用途展開される。これらの応用に向けては、各種用途に適した粘着力を有する粘着剤が開発されており、ゴム系粘着剤アクリル系粘剤、シリコン系粘着剤ウレタン系粘着剤などが開発されてきている。また、これらの適用例とは異なる流れとして電子機器固定用粘着剤も登場しており、この用途では粘着剤に対して剥離性がとくに要求されている。ダイシングテープなどは正にこの代表例である。すなわち、固定時(加工工程)には粘着性があり、ピックアップ時(剥離工程)は非粘着性になる易剥離性粘着材料が必要である。このことから、特許文献1に見られるように紫外線などの照射により非粘着性になる易剥離性粘着材料が開発されている。また、特許文献2に見られるように発泡現象を利用して非粘着性になる易剥離性粘着材料も開発されている。これら二つの粘着材料の場合、1回だけの粘着制御不可逆的制御となる。

0003

さらに、特許文献3に見られるように側鎖結晶性ポリマー結晶現象を利用して非粘着性になる易剥離性粘着材料が開示されている。この側鎖結晶性ポリマーは液晶性ポリマーではない。なお、この粘着材料では可逆的制御が可能である。

0004

非特許文献1においては液晶高分子を用いて種々の用途に適用することが記載されているが、その用途としては表示や調光材料としての光機能素子光記録材料への応用、電気粘性流体ピエゾエラストマーとしての電気力学機能素子、分離透過機能素子が記載されている。この文献に記載されている液晶高分子は、メゾゲン基が液晶高分子の主鎖中に存在するもの、その主鎖にメゾゲン基が付加したハイブリッド型液晶高分子、液晶高分子の主鎖にメゾゲン基が側鎖として結合した側鎖型液晶高分子である。非特許文献1には、液晶高分子の粘着力変化を利用すること、並びに液晶高分子を架橋することは記載されていない。

先行技術

0005

特開平3−12468号公報
特公平6−79812号公報
特開平9−249858号公報
機能性液高分子」豊田中央研究所R&Dレビユー vol.28,No.4(1993.12)

発明が解決しようとする課題

0006

以上のように、二つ又はそれ以上の状態間で粘着力を可逆的に制御できれば粘着材料の新たな応用分野が開発され、さまざまな用途展開がなされていくことが理解できる。この場合の二つ以上の状態間、すなわち、加工工程と剥離工程の間の粘着力制御であるが、搬送時など他の工程がある場合、二つ以上の状態間で粘着力を可逆的に制御できることが好ましい。

0007

もし、二つ以上の状態間で粘着力を可逆的に制御でき、搬送時に電子部品の重量毎に仕分けできたならば、粘着材料に対して新しい応用展開が期待できる。また、加熱でなく電界や光によって可逆的に粘着力が制御できれば、加工工程、搬送工程、剥離工程などは、非常に簡便な工程になる。液晶高分子は前述のように様々な条件下で複数の粘性に係る物理的性質が変化し得ると言う特徴があり、それらを適宜組み合わせて粘着剤や粘着テープを提供することができる。また、粘着剤が製品その他に付着することが好ましくない対象物移行するのを防止するため、液晶高分子を架橋することが必要である。

0008

本発明の目的は、二つ以上の状態間で粘着力を可逆的に制御できる易剥離性粘着剤を提供することであり、それを用いた粘着材料およびこれら粘着材料が使用された処理装置を提供することにある。

0009

本発明の新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。

課題を解決するための手段

0010

本発明は、液晶高分子の主鎖が側鎖に複数の液晶性メゾゲン基を有し、前記主鎖間が架橋されており、前記メゾゲン基は外部からのエネルギーを受けて二つ以上の状態変化を引き起こし、それぞれの状態下の異なった粘着力を示し、かつその状態変化を外部エネルギーにより可逆的に制御することが可能である易剥離性粘着剤、それを用いた粘着剤及びその粘着剤を用いた処理装置を提供するものである。ここで処理装置とは被処理物品粘着固定した状態で切断、研磨成形等を行うことである。

発明の効果

0011

本発明によれば、二つ以上の状態間で可逆的に粘着力を制御できる易剥離性粘着剤を提供することができ、それを用いた粘着材料を提供することができる。また、液晶ポリマー波一般に耐熱性があり、その状態変化も300℃程度の温度範囲まで可能であるので、条件の選択幅が広い。また、液晶ポリマーの場合は熱による状態変化だけでなく、電界による制御も可能であるので、より広範な応用が展開できる。

0012

本発明において、液晶ポリマーの主鎖は相互に架橋して状態変化はしないが、その主鎖に結合している複数個のメゾゲン基群が熱、電界などの外部エネルギーを受けて結晶化したり、ネマチック液晶状態から等方性液体状態に変化したりする。従って、メゾゲン基群の状態によってその粘着力が変化するが、液晶ポリマー自体は被処理対象物に移行したりしない。従って、被処理対象物や周囲を汚染しない。

図面の簡単な説明

0013

液晶性メゾゲンを側鎖に、主鎖に架橋基を有する側鎖型液晶性ポリマー一般式を示す。
液晶性メゾゲンを側鎖に有し、主鎖に架橋基を有する共重合型液晶性ポリマーの一般式を示す。
側鎖型メゾゲン基の一般式を示す。
本発明に用いる側鎖型液晶性ポリマーの分子構造の具体例を示す。
本発明に用いる側鎖型液晶性ポリマーの架橋基の具体例を示す。
本発明に用いる架橋性側鎖型液晶性ポリマーの構造式である。
本発明に用いる他の架橋性側鎖型液晶性ポリマーの構造式である。
本発明に用いる他の架橋性側鎖型液晶性ポリマーの構造式である。
本発明に用いる他の架橋性側鎖型液晶性ポリマーの構造式である。
本発明に用いる他の架橋性側鎖型液晶性ポリマー(粘着剤前駆体)の構造式である。
本発明に用いる他の架橋性側鎖型液晶性ポリマー(粘着剤前駆体)の構造式である。
本発明に用いる他の架橋性側鎖型液晶性ポリマー(粘着剤前駆体)の構造式である。
本発明に用いる他の架橋性側鎖型液晶性ポリマー(粘着剤前駆体)の構造式である。
本発明に係る易剥離性粘着材料の一例を示す説明図である。
本発明に係る易剥離性粘着材料の電極構造の断面を示す説明図である。
本発明に係る易剥離性粘着材料の電極構造の断面を示す断面図である。
図16のA−A線に沿った平断面図である。
本発明に係るダイシング装置における易剥離性粘着材料により半導体ウエハ台座に固定した状態を示す説明図である。
本発明に係るダイシング装置におけるウエハをダイヤモンドホイールで切断する状態の説明図である。
本発明に係るダイシング装置におけるウエハチップダイボンドコレッタの関係の説明図である。
本発明に係るダイシング装置におけるウエハチップをダイボンドコレッタにより移動する説明図である。

実施例

0014

以下、本発明について、図面を参照して実施の形態(実施例)とともに詳細に説明する。

0015

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、次の通りである。
(1)易剥離性粘着剤において、その粘着力が二つ以上の状態間で可逆的に制御可能である易剥離性粘着剤であって、その主成分として、ポリマー主鎖間が架橋基によって架橋されている側鎖型液晶ポリマーが含有されている易剥離性粘着剤及びそれを用いた粘着材料。前記液晶性側鎖(メゾゲン基群)は温度、電界などによって、二つ以上の異なった状態を発現し得、且つそれぞれの状態によって特定の粘着力を示す。また、上記異なった状態は可逆的に制御可能である。
(2)上記側鎖型液晶ポリマーを含有する粘着剤と支持体から構成される粘着材料。
(3)前記易剥離性粘着材料を適用した粘着装置であって、前記粘着剤の主成分として架橋化側鎖型液晶ポリマーが含まれている易剥離性粘着材料を用いた物品の処理装置。具体的には、可逆的に二つ以上の状態変化を起こし粘着性を可逆的に制御し得る架橋化側鎖型液晶ポリマーが含まれている易剥離性粘着材と、該易剥離性粘着材を担持する部材と、前記易剥離性粘着材剤に対して外部からエネルギーを与えて前記易剥離性粘着材の状態を変化させる手段と、前記易剥離性粘着剤に被処理物品を搬送する手段を有する処理装置である。

0016

本発明に係わる易剥離性粘着剤の粘着力を制御するための状態変化とは、前記易剥離性粘着材の結晶相液晶相、等方性液体相熱力学相状態の変化を意味する。もちろん、ポリマーガラス状態も含まれ、液晶相の多形であるスメクチック液晶相ネマチック液晶相コレステリック液晶相ディスコチック液晶相なども含まれる。また、これら熱力学相状態以外に、例えばネマチック液晶相のように電気的に制御するオン状態オフ状態も含まれる。光構造変化するメゾゲン基を用いれば、光照射によっても状態変化を発現させて粘着力を制御可能となる。従って上記エネルギーとは、熱、電界、磁界、光(紫外線、赤外線を含む)、音波などを含む。そのうち、熱、電界、光は液晶性ポリマーのメゾゲン基の状態変化を容易に起こし得るのでエネルギーとして好適である。

0017

本発明において用いられる各種液晶性ポリマーについて説明する。図1の式1は本発明に係る側鎖型液晶ポリマーの一般式であり、主鎖にはLnは架橋基を有する。図2の式2は側鎖型共重合液晶性ポリマーであり、その主鎖に架橋基Lnを有する。

0018

上記の一般式において、P及びP'はポリマー主鎖の単位を表し、LCはメゾゲン基を表し、SPはPとLCを連結するスペーサーであり、Rはアルキル側鎖であり、LNがポリマー鎖間を架橋するための架橋部位である。なお、LnはP'に結合していてもよい。本発明において、液晶性ポリマーはメゾゲン基を側鎖とすること及び液晶性ポリマーの主鎖に架橋基を有し、粘着剤として機能するときはメゾゲン基を除いて液晶ポリマーの主鎖が架橋していることが必要である。

0019

本発明に係わる側鎖型液晶ポリマーのポリマー主鎖の単位Pはシロキサンアクリレートメタクリレートから選ばれる。この場合、ポリマー主鎖の単位Pがシロキサンとメタクリレートである。

0020

本発明に係わる側鎖型液晶ポリマーのメゾゲン基は図3に示した式3で例示される。式3において、R1はF、CN,炭素数1から30までのアルキル基またはアルコキシル基から選ばれ、A1,A2はそれぞれ独立にシクロヘキサン環またはフェニル環から選ばれ、A3はシクロヘキサン環、フェニル環または単結合から選ばれ、Z1,Z2がそれぞれ独立に、−O−CO−,−COO−,−CH2−CH2−、−CH=CH−、−N=N−、または単結合から選ばれる。上記のシクロヘキサン環またはフェニル環はR1やZ1,Z2以外の連結基以外に置換基を有しても良い。Z1,Z2が−CH=CH−、−N=N−の場合、それぞれスチルベンメゾゲン基、アゾベンゼンメゾゲン基となり、光によって液晶状態から液体状態に相変化できるので、この光照射により粘着力を制御することが可能となる。

0021

本発明に係わる側鎖型液晶ポリマーのスペーサーSPは炭素数1から30までのアルキル基であり、このメチレン基酸素硫黄アミンに置き換わっても良い。

0022

本発明に係わるアルキル側鎖Rとしては、炭素数1から30までのアルキル基をもつ脂肪族アクリレートを使用することができる。また、別のスペーサーSPと別のメゾゲン基LCからなる側鎖でも良い。

0023

このアルキル側鎖Rにおいて、ポリマー主鎖がアクリレートやメタクリレートの場合、単官能の脂肪族アクリレートでなく、多官能のアクリレートを用いれば、架橋した側鎖型液晶ポリマーが得られる。この場合に用いられる多官能のアクリレートとしては、1、6−ヘキサンジオールジアクリレートや1、8−オクタンジオールジアクリレート、1、10−デカンジオールジアクリレートなどの脂肪族ジアクリレートが使用できる。また、エチレングリコールジメタクリレート、1、6−ヘキサンジオールジメタクリレートや1、8−オクタンジオールジメタクリレート、1、10−デカンジオールジメタクリレートなど脂肪族ジメタクリレートが使用できる。

0024

他方、ポリマー主鎖がシロキサンの場合、単官能の脂肪族アクリレートでなく、変性シロキサンを用いれば、架橋した側鎖型液晶ポリマーが得られる。

0026

本発明に係わる架橋剤としては、架橋部位がアクリル酸、メタクリル酸の場合、ポリイソシアネートエポキシ樹脂が用いられる。架橋部位が2−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートの場合、ポリイソシアネート、尿素樹脂が用いられる。架橋部位がグリシジルメタクリレートの場合、酸無水物が用いられる。

0027

図4の式4〜式5が側鎖型液晶ポリマーの分子構造式を示し、図5の式6は架橋基を示す。式6のOH基が架橋に寄与する。式中のnは整数である。

0028

図6図13の式7〜式15は架橋した側鎖型液晶ポリマーの分子構造を示す。図6および図7の式7及び式8は、一般式2においてポリマー主鎖がアクリレートである側鎖型液晶ポリマーであり、アルキル側鎖Rが多官能のアクリレートである架橋性側鎖型液晶ポリマーの具体例である。図8および図9の式9及び式10は、一般式2においてポリマー主鎖がシロキサンである側鎖型液晶ポリマーであり、アルキル側鎖Rが変性シロキサンである架橋した側鎖型液晶ポリマーの具体例である。図10の式11及び式12は、一般式1においてポリマー主鎖がアクリレートである架橋可能な側鎖型液晶ポリマーの具体例である。図11から図13は、一般式2においてポリマー主鎖がアクリレートである架橋可能な側鎖型液晶ポリマーの具体例である。すなわち、式13〜式15は本発明の粘着剤の前駆体構造を示す。

0029

本発明に係わる図14に示した粘着材料を構成する支持体1として、紙、布、プラスチックフィルム、不織布、ガラス金属箔、などが用いられる。また、図14に示した粘着材料を構成する粘着剤2と支持体1の間に下塗層があっても良い。ここでいうところの粘着材料とは粘着シートや粘着テープを意味する。

0030

本発明に係わる粘着材料を構成する側鎖型液晶ポリマーの粘着力をスイッチングするための電極構造としては、図15に表される横電界方式と、図16で表されるフリンジフィールド方式の2種類を用いることができる。図15において粘着剤は2、支持体は1であり、3は電極である。また、図16において、粘着剤は2、支持体は1であり、3は上部電極、5は下部電極である。

0031

図17図16のA−A線に沿った断面図で、31は第一櫛歯電極、32は第二櫛歯電極、4は上部電極、5は下部電極、6は絶縁被膜、7は電極間隔である。櫛歯電極は粘着剤層にエネルギーを与える手段である。

0032

本発明に係わる粘着材料を用いた処理装置としては半導体のダイシング装置や、電子部品の搬送装置などが挙げられる。

0033

以下に易剥離性粘着剤に用いる架橋性粘着材料(粘着剤の前駆体)の合成例及び易剥離性粘着実施例並びに前記粘着剤を用いた処理装置の実施例を示す。

0034

(合成例1)
側鎖型液晶ポリマーのモノマーである4−(6−アクロキシヘキサイルオキシフェニル−4−(ヘキシロキシベンゾエート4.9g(シントン化学)、架橋部モノマーとしてヒドロキシルエチルアクリレート0.1g(関東化学)、および熱光重合開始剤である2、2−アゾビスイソブチロニトリル0.05g(東京化成製)を50ccの丸底フラスコに入れ、トルエンを20cc入れた。フラスコを80℃にしてモノマーや開始剤が溶解したあと、6時間撹拌した。室温に戻しメタノール再沈殿させたのち、生成物濾別した後、室温にて乾燥させた。GPCによる測定から、得られた液晶ポリマー(架橋性粘着材料)の重量平均分子量42,000であった。熱分析および偏光顕微鏡観察から、20℃にガラス転移点が、75℃にスメクチック液晶相−ネマチック液晶相転移点、125℃に透明点が観察された。得られた粘着剤前駆体の構造は式12である。

0035

(合成例2)
側鎖型液晶ポリマーのモノマーである4−(6−アクロキシヘキサイルオキシ)フェニル−4−(ヘキシロキシ)ベンゾエート4.0g(シントン化学)、アクリル鎖モノマーとしてメチルアクリレート0.5g(関東化学)、架橋部モノマーとしてヒドロキシルエチルアクリレート0.1g(関東化学)、および熱光重合開始剤である2、2−アゾビスイソブチロニトリル0.05g(東京化成製)を50ccの丸底フラスコに入れ、トルエンを20cc入れた。フラスコを80℃にしてモノマーや開始剤が溶解したあと、6時間撹拌した。室温に戻しメタノールで再沈殿させたのち、生成物を濾別した後、室温にて乾燥させた。GPCによる測定から、得られた液晶ポリマー(架橋性粘着材料)の重量平均分子量28,000であった。熱分析および偏光顕微鏡観察から、0℃にガラス転移点が、75℃にスメクチック液晶相−ネマチック液晶相転移点、125℃に透明点が観察された。得られた粘着剤前駆体は式14で示される。

0036

(合成例3)
側鎖型液晶ポリマーのモノマーとして6−(4−シアノビフェニロイロキシヘキシルアクリレートを4.9g(シントン化学)、架橋部モノマーとしてヒドロキシルエチルアクリレート0.1g(関東化学)、および熱光重合開始剤である2、2−アゾビスイソブチロニトリル0.05g(東京化成製)を50ccの丸底フラスコに入れ、トルエンを20cc入れた。フラスコを80℃にしてモノマーや開始剤が溶解したあと、6時間撹拌した。室温に戻しメタノールで再沈殿させたのち、生成物を濾別した後、室温にて乾燥させた。GPCによる測定から、得られた液晶ポリマーの重量平均分子量31,000であった。熱分析および偏光顕微鏡観察から、20℃にガラス転移点が、120℃にスメクチック液晶相−ネマチック液晶相転移点、125℃に透明点が観察された。得られた粘着剤前駆体は式11で示される。

0037

(合成例4)
側鎖型液晶ポリマーのモノマーである4−(6−アクロキシヘキサイルオキシ)フェニル−4−(ヘキシロキシ)ベンゾエート4.95g(シントン化学)、多官能のアクリレートである1、6−ヘキサンジオールジアクリレートを0.05g(東京化成製)および熱光重合開始剤である2、2−アゾビスイソブチロニトリル0.05g(東京化成製)を50ccの丸底フラスコに入れ、トルエンを5cc入れた。フラスコを80℃にしてモノマーや開始剤が溶解したあと、6時間撹拌した。室温に戻しテフロン登録商標)でキャスト膜を作製した。熱分析および偏光顕微鏡観察から、10℃にガラス転移点が、50℃にスメクチック液晶相−ネマチック液晶相転移点、125℃に透明点が観察された。また、このキャスト膜をトルエンに浸漬し乾燥あと、残渣フィルム重量測定から、この共重合体ゲル化率は50%であった。

0038

(実施例1)
合成例1で得られた側鎖型液晶ポリマー0.9gとジフェニルメタン−4,4´ −ジイソシアネート0.1g(東京化成)をテトラヒドロフラン和光純薬)10ccに溶解させた。この溶液を厚さ1mm、大きさ1cm×1cmのガラス基板上に塗布し、100℃に加熱して粘着シートを得た。この粘着シートの粘着力はフォースゲージを用いて評価した。粘着シートのサンプルをホットプレート上に置き、フォースゲージ側には丸型の金属性アタッチメントを取りつけ評価した。引き上げ時の粘着力は、10℃から30℃に加熱することにより0.000Nから0.004Nとなり、加熱操作により粘着力を制御できる粘着シートであることが確認できた。また、30℃から10℃に冷却することにより0.04Nから0.00Nとなり、冷却操作により粘着力を制御できる粘着シートであることが確認できた。

0039

(実施例2)
合成例1で得られた側鎖型液晶ポリマー0.9gとジフェニルメタン−4,4´ −ジイソシアネート0.1g(東京化成)をテトラヒドロフラン(和光純薬)10ccに溶解させた。この溶液を厚さ1mm、大きさ1cm×1cmのガラス基板上に塗布し、100℃に加熱して粘着シートを得た。この粘着シートの粘着力はフォースゲージを用いて評価した。粘着シートのサンプルをホットプレート上に置き、フォースゲージ側には丸型の金属性のアタッチメントを取りつけ評価した。70℃、90℃における引き上げ時の粘着力は、それぞれ、0.04N、0.2Nとなり、加熱操作により粘着力を制御できる粘着シートであることが確認できた。また、90℃から70℃に冷却することにより0.2Nから0.04Nとなり、冷却操作により粘着力を制御できる粘着シートであることが確認できた。

0040

(実施例3)
合成例1で得られた側鎖型液晶ポリマー0.9gとジフェニルメタン−4,4´ −ジイソシアネート0.1g(東京化成)をテトラヒドロフラン(和光純薬)10ccに溶解させた。この溶液を厚さ1mm、大きさ1cm×1cmのガラス基板上に塗布し、100℃に加熱して粘着シートを得た。この粘着シートの粘着力はフォースゲージを用いて評価した。粘着シートのサンプルをホットプレート上に置き、フォースゲージ側には丸型の金属性のアタッチメントを取りつけ評価した。120℃、140℃における引き上げ時の粘着力は、それぞれ、0.2N、0.4Nとなり、加熱操作により粘着力を制御できる粘着シートであることが確認できた。また、140℃から120℃に冷却することにより0.4Nから0.2Nとなり、冷却操作により粘着力を制御できる粘着シートであることが確認できた。

0041

(実施例4)
合成例2で得られた側鎖型液晶ポリマー0.9gとジフェニルメタン−4,4´ −ジイソシアネート0.1g(東京化成)をテトラヒドロフラン(和光純薬)10ccに溶解させた。この溶液を厚さ1mm、大きさ1cm×1cmのガラス基板上に塗布し、100℃に加熱して粘着シートを得た。この粘着シートの粘着力はフォースゲージを用いて評価した。粘着シートのサンプルをクールプレート上に置き、フォースゲージ側には丸型の金属性のアタッチメントを取りつけ評価した。−10℃、10℃における引き上げ時の粘着力は、それぞれ、0.00N、0.04Nとなり、加熱操作により粘着力を制御できる粘着シートであることが確認できた。また、10℃から−10℃に冷却することにより0.04Nから0.00Nとなり、冷却操作により粘着力を制御できる粘着シートであることが確認できた。

0042

(実施例5)
合成例4で得られた側鎖型液晶ポリマー溶液を厚さ1mm、大きさ1cm×1cmのガラス基板上に塗布し、100℃に加熱して粘着シートを得た。この粘着シートの粘着力はフォースゲージを用いて評価した。粘着シートのサンプルをホットプレート上に置き、フォースゲージ側には丸型の金属性のアタッチメントを取りつけ評価した。40℃、60℃における引き上げ時の粘着力は、それぞれ、0.04N、0.2Nとなり、加熱操作により粘着力を制御できる粘着シートであることが確認できた。また、60℃から40℃に冷却することにより0.2Nから0.04Nとなり、冷却操作により粘着力を制御できる粘着シートであることが確認できた。

0043

(実施例6)
合成玲4で得られた側鎖型液晶ポリマーを厚さ1mm、大きさ1cm×1cmのガラス基板上にのせ、100℃に加熱して粘着シートを得た。この粘着シートの粘着力はフォースゲージを用いて評価した。粘着シートのサンプルをホットプレート上に置き、フォースゲージ側には丸型の金属性のアタッチメントを取りつけ評価した。110℃、130℃における引き上げ時の粘着力は、それぞれ、0.2N、0.35Nとなり、加熱操作により粘着力を制御できる粘着シートであることが確認できた。また、130℃から110℃に冷却することにより0.35Nから0.2Nとなり、冷却操作により粘着力を制御できる粘着シートであることが確認できた。

0044

(実施例7)
合成例1で得られた側鎖型液晶ポリマー4.5gと、実施例3で得られた側鎖型液晶ポリマー0.5gをジフェニルメタン−4,4´ −ジイソシアネート0.05g(東京化成)をテトラヒドロフラン(和光純薬)10ccに溶解させた。この溶液を厚さ1mm、大きさ1cm×1cmのガラス基板上に塗布し、100℃に加熱して粘着シートを得た。図4に示したように第一櫛歯電極と第2櫛歯電極の間の電極間隔は10μmにした。この粘着シートの粘着力はフォースゲージを用いて評価した。粘着シートのサンプルをホットプレート上に置き、フォースゲージ側には丸型の金属性のアタッチメントを取りつけ評価した。90℃における引き上げ時の粘着力は0.04Nであるのに対して、20Vの電界印加時には操作により0.001N以下となり、粘着力を電界によって制御できる粘着シートであることが確認できた。また、電界を切断すると、粘着力は0.04Nに回復することが確認できた。

0045

(実施例8)
合成例1で得られた側鎖型液晶ポリマー4.5gと、実施例3で得られた側鎖型液晶ポリマー0.5gをジフェニルメタン−4,4´ −ジイソシアネート0.05g(東京化成)をテトラヒドロフラン(和光純薬)10ccに溶解させた。この溶液を厚さ1mm、大きさ1cm×1cmのガラス基板上に塗布し、100℃に加熱して粘着シートを得た。図17に示したように第一櫛歯電極と第2櫛歯電極の間の電極間隔は10μmにした。この粘着シートの粘着力はフォースゲージを用いて評価した。粘着シートのサンプルをホットプレート上に置き、フォースゲージ側には丸型の金属性のアタッチメントを取りつけ評価した。50℃における引き上げ時の粘着力は0.01Nであるのに対して、100Vの電界印加時には操作により0.001N以下となり、粘着力を電界によって制御できる粘着シートであることが確認できた。また、電界を切断すると、粘着力は0.01Nに回復することが確認できた。

0046

(実施例9)
以下に易剥離性粘着剤を用いた粘着装置の事例としてダイシング装置を示す。実施例1で得られた共重合性の側鎖型液晶ポリマーを用いて作成した粘着シート8を、図18Aに示したようにダイシング装置の台座9上に設置し、ウエハ10をのせた後に加熱手段14により90℃に加熱してウエハ10を粘着固定する。

0047

図18Bに示したように、ウエハ10を固定した状態でダイタモドホイール11を用いてウエハを切断する。粘着シートの粘着力により、固定されたウエハは切断によりずれることもなく、また、切断破片飛散することもない。

0048

そのあと、冷却手段15により台座9を30℃に冷却して図18Cに示したダイボンドコレット12が設置されている場所に移送する。30℃に下げたことにより、粘着力は下がるものの移送操作中のウエハチップ13の固定には充分な粘着力が確保されていた。

0049

最後に、図18Dに示したように、台座9及び粘着シート8を冷却手段15により15℃に冷却して、ダイボンドコレット12により切断されたウエハチップ13を取り出す。この温度では粘着シートの粘着力はほとんどなく、ダイボンドコレットによる吸引操作で、充分ウエハチップを取り上げることができた。また、粘着シート8の粘着剤は液晶性メゾゲンを除いて架橋されているため、台座、コレット、ウエハなどに付着することが無かった。

0050

本発明に係わる粘着材料を用いられた粘着装置としては半導体のダイシング装置や電子部品の搬送装置などを挙げたが、加熱制御でなく電界制御ができれば製造装置製造コストだけでなく、ランニングコストの低減も達成できる。また、その粘着力が二つ以上の状態間で制御できることから、本発明の粘着剤又は粘着材料について各種の応用展開が期待できる。

0051

以上、本発明を、上述の実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。

0052

1…支持体、2…粘着剤、3…櫛歯電極、31…第一櫛歯電極、32…第二櫛歯電極、4…上部電極、5…下部電極、6…絶縁被膜、7…電極間隔、8…粘着シート、9…台座、10…ウエハ、11…ダイヤモンドホイール、12…ダイヤモンドコレット、13…ウエハチップ、14…加熱手段、15…冷却手段。

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