電子機器組立における液晶ポリマー（LCP）接着用高性能接着剤
(出典：Krylex.com / Chemence)
大手コンシューマー向け電子機器メーカー（OEM）は、常に製品性能や機能性を向上させる一方で、高い信頼性を備えた堅牢な製品を提供することを目指しています。また、スマートフォンやスマートウォッチなどの電子機器には、美しい外観と持ちやすさ・使いやすさも求められています。
こうした要求を満たすため、OEM各社はセラミックスや金属のような重くかさばる材料ではなく、プラスチックを積極的に採用する設計へと移行しています。採用されるプラスチックには、構造強度、耐熱性、耐薬品性など、製品性能に直結する優れた特性が求められます。
その中でも近年、電子機器用途で採用が増えている材料の一つが**液晶ポリマー（Liquid Crystal Polymer：LCP）**です。
電子機器でLCPが使用される理由
LCPは、多くの優れた特性を持つことから、電子機器の組立材料として採用される機会が急速に増えています。
LCPは、高性能ポリマーの総称であり、剛直で自己配向性を持つ分子構造を特徴としています。このため、厳しい寸法公差が要求される製品でも、高い寸法安定性を維持したまま精密成形が可能です。
さらに、複雑な電子部品に必要となる微細構造も高精度に成形できます。
また、LCPは誘電特性にも優れており、低誘電損失であることから、
- フレキシブルプリント回路（FPC）
- アンテナ基板
- 各種ハウジング
などの用途に非常に適しています。
さらに、耐熱性・耐湿性を含む環境耐性や耐薬品性にも優れています。
カメラモジュール組立におけるLCPの利用
LCPの採用が特に増えている分野の一つが、スマートフォンやタブレットに搭載される**コンパクトカメラモジュール（CCM）**です。
特に、レンズを接着する**バレル（レンズ保持部品）**の材料としてLCPが使用されています。
カメラモジュール用プラスチックには、
- 高い加工精度
- 長期間にわたる寸法安定性
- レンズ位置合わせ精度を維持する耐久性
が要求されます。
LCPはこれらを兼ね備えているため、CCMメーカーでの採用が急速に拡大しています。
LCPへの接着の課題
LCPは一種類の材料ではなく、液晶ポリマー全体を指す総称です。
実際の組成はメーカーやグレードによって異なります。
LCPは、
- 結晶相
- 非晶相
の両方を含み、それぞれの割合は目的とする性能によって異なります。
さらに、熱膨張係数（CTE）を制御するため、ガラス繊維などのフィラーが添加されることも少なくありません。
その結果、
- 同じメーカーでもグレードによって表面状態が異なる
- メーカー間ではさらに大きく異なる
という特徴があります。
また、LCPは成形時に形成される表面スキン層の影響で、
- 非極性
- 非常に滑らかな表面
となるため、もともと接着しにくい材料です。
カメラモジュールへの影響
このような表面特性は、カメラレンズとLCP製バレルを接着する際の大きな課題になります。
さらに近年は、ねじ付きバレルからねじなし（Thread-less）バレルへの移行が進んでいます。
ねじがなくなることで機械的な保持力が減少し、接着剤に求められる性能はさらに高くなっています。
プラズマ処理による表面改質
LCPへの接着性を改善する代表的な方法として、
プラズマクリーニング（プラズマ表面処理）
があります。
プラズマ中の活性ガス種が材料表面を改質し、接着剤が密着しやすい表面状態を作ります。
しかし、この方法には課題もあります。
プラズマ処理は追加工程となるため、
- 改質効果が長続きしない
- 接着剤のにじみ（ブリード）が増えることがある
などの問題があります。
そのため、多くの場合は最終手段として扱われています。
レンズとバレルの接着
コンパクトカメラモジュールでは、製品全体の信頼性が非常に重要です。
その中でも重要なのが耐落下衝撃性能です。
スマートフォンやタブレット、スマートウォッチは使用中に何度も落下や衝撃を受ける可能性があります。
そのため、カメラモジュールを構成する各部品は、これらの衝撃に耐えなければなりません。
しかし、バレル材料がLCPの場合、接着しにくいという特性があるため、この要求を満たすことはさらに困難になります。
一般に、
耐衝撃性を重視する接着剤は柔軟性が高く、衝撃エネルギーを吸収しやすくなっています。
一方、
高い接着強度を得るためには、高架橋で硬い接着剤が好まれます。
つまり、
- 高い柔軟性
- 高い接着強度
という相反する性能を同時に実現しなければならず、LCPのような難接着材料では特に大きな技術課題となります。
KRYLEX KU5100シリーズ接着剤
KU5100シリーズは、LCPのような難接着性プラスチックに対して優れた接着力を発揮するUV硬化型接着剤です。
さらに、極めて高い耐衝撃性能も備えています。
独自技術により、
- 高い柔軟性
- 優れた接着力
を両立しています。
この柔軟性により、衝撃時の応力を効果的に吸収し、モバイル機器の組立用途に最適な性能を実現しています。
現在、5100シリーズには以下の3製品があります。
KU5156
低粘度のUV硬化型接着剤で、レンズとバレルの接着用として設計されています。
KU5172
KU5156より高粘度で、さらに高い伸び特性（高伸度）を備えています。
KU5173
KU5156をベースに、
- チキソトロピー指数（TI）が高い
- 高伸度
- より高速・深部まで硬化
という特長を持つ製品です。
KU5156によるカメラモジュールのレンズ・バレル接着
KU5156は、高速硬化型のUV硬化接着剤であり、
- プラスチック
- 金属
- ガラス
など幅広い材料に対して優れた接着性を示します。
また、吐出性（ディスペンス性）が最適化されており、生産効率の向上にも貢献します。
さらに、
- LCP
- ポリカーボネート（PC）
など、コンパクトカメラモジュールで一般的に使用されるプラスチックに対して非常に高い接着性を有し、優れた信頼性も実現しています。
