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JP7120497B1 - 接着剤組成物、ならびにこれを含有する接着シート、積層体およびプリント配線板 - Google Patents

接着剤組成物、ならびにこれを含有する接着シート、積層体およびプリント配線板 Download PDF

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Abstract

【課題】 耐熱性、接着強度に優れ、比誘電率および誘電正接の低い、誘電特性に優れた接着剤組成物、並びにそれを含む接着シート、積層体、プリント配線板を提供すること。【解決手段】酸変性樹脂、化合物Aおよび化合物Bを含んでなる接着剤組成物。化合物A:末端不飽和炭化水素基を有し、かつ5%重量減少温度が260℃以上である化合物化合物B:エポキシ基と、末端不飽和炭化水素基とを有する化合物【選択図】 なし

Description

本発明は、接着剤組成物に関する。より詳しくは、樹脂基材と、樹脂基材または金属基材との接着に用いられる接着剤組成物に関する。特にフレキシブルプリント配線板(以下、FPCと略す)用接着剤組成物、並びにそれを含む接着シート、積層体およびプリント配線板に関する。
FPCは、優れた屈曲性を有することから、パソコン(PC)やスマートフォンなどの多機能化、小型化に対応することができ、狭く複雑な内部に電子回路基板を組み込むために多く使用されている。近年、電子機器の小型化、軽量化、高密度化、高出力化が進み、配線板(電子回路基板)の性能に対する要求がますます高度なものとなっている。特に、FPCにおける伝送速度高速化のために、高い周波数の信号が使用されるようになっている。これに伴い、FPCには高周波領域での低誘電特性(低誘電率、低誘電正接)の要求が高まっている。このような低誘電特性を達成するため、FPCの基材や接着剤の誘電体損失を低減する方策がなされており、FPCで用いられる基材については、従来のポリイミド(PI)やポリエチレンテレフタレート(PET)だけでなく、低誘電特性を有する液晶ポリマー(LCP)やシンジオタクチックポリスチレン(SPS)などの基材フィルムが提案されている。接着剤としてはポリオレフィンとエポキシの組み合わせ(特許文献1)等の開発やポリフェニレンエーテルを使用した接着剤(特許文献2)等の開発が進められている。
WO2016/047289号公報 WO2020/196718号公報
しかしながら、特許文献1に記載の接着剤はエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤を含有するために極性が高く、特に誘電正接に対する高度な要求を満足できなくなっている。また、特許文献2に記載の接着剤はFPC接着剤として優れた耐熱性を有しているとは言い難く、誘電特性に関しても不十分である。
本発明は、かかる従来技術課題を背景になされたものである。すなわち、本発明の目的は、耐熱性、接着強度に優れ、比誘電率および誘電正接の低い、誘電特性に優れた接着剤組成物、並びにそれを含む接着シート、積層体およびプリント配線板を提供することである。
本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、以下の構成からなる。
[1] 酸変性樹脂、化合物Aおよび化合物Bを含んでなる接着剤組成物。
化合物A:末端不飽和炭化水素基を有し、かつ5%重量減少温度が260℃以上である化合物
化合物B:エポキシ基と、末端不飽和炭化水素基とを有する化合物
[2] 酸変性樹脂が酸変性ポリオレフィン、酸変性ポリスチレン樹脂および酸変性シクロオレフィンポリマーから選ばれる少なくとも1種類の樹脂を含有する前記[1]の接着剤組成物。
[3] 前記化合物Aが構造単位として芳香環構造または脂環構造を有する化合物である、前記[1]または[2]の接着剤組成物。
[4] 前記化合物Aが、末端不飽和炭化水素基を有する、ポリフェニレンエーテルまたはフェノール樹脂である、前記[1]または[2]の接着剤組成物。
[5] 前記化合物Bがイソシアヌル環を有する化合物である、前記[1]~[4]の接着剤組成物。
[6] 前記[1]~[5]の接着剤組成物からなる接着剤層を有する接着シート。
[7] 前記[1]~[5]の接着剤組成物からなる接着剤層を有する積層体。
[8] 前記[7]の積層体を構成要素として含むプリント配線板。
本発明の接着剤組成物は、誘電特性、接着強度、はんだ耐熱性に優れている。このため、高周波領域のプリント配線板用接着剤、接着シート、積層体およびプリント配線板に好適である。
以下、本発明の実施の一形態について以下に詳述する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、既述した範囲内で種々の変形を加えた態様で実施できる。
<酸変性樹脂>
本発明で用いる酸変性樹脂は、酸成分を用いて変性が施された樹脂である。酸変性された樹脂を用いることで、銅箔等の金属基材との密着性に優れ、また後記の化合物Bのエポキシ基との架橋反応により、はんだ耐熱性に優れた接着層を形成できる。
本発明で用いる酸変性樹脂は、例えば、元となる樹脂を不飽和カルボン酸成分により変性したり、あるいは元となる樹脂の重合時に不飽和カルボン酸成分を共重合させることにより作製することができる。不飽和カルボン酸成分としては、特に限定されず、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水フマル酸等が挙げられる。
本発明に用いる酸変性樹脂の酸価は、耐熱性および樹脂基材や金属基材との接着性の観点から、下限は10当量/10g以上であることが好ましく、より好ましくは20当量/10g以上であり、さらに好ましくは30当量/10g以上である。前記の値以上であることで、化合物B等との相溶性が上がり、接着強度が向上したり、また架橋密度が上がることで耐熱性も向上できる。上限は1000当量/10g以下であることが好ましく、より好ましくは700当量/10g以下であり、さらに好ましくは500当量/10g以下である。前記の値以下であると、接着性、低誘電特性がより良好となる。
本発明に用いる酸変性樹脂の数平均分子量(Mn)は、10,000~50,000の範囲であることが好ましい。より好ましくは15,000~45,000の範囲であり、さらに好ましくは20,000~40000の範囲であり、特に好ましくは22,000~38,000の範囲である。前記下限値以上とすることで凝集力が良好となり、優れた接着性を発現することができる。また、前記上限値以下とすることで流動性に優れ、操作性が良好となる。
本発明で用いる酸変性樹脂としては、低誘電特性が良好であることから、炭化水素を主体とする樹脂を酸変性した酸変性樹脂であることが好ましく、例えば、酸変性ポリスチレン樹脂、酸変性シクロオレフィンポリマー、酸変性ポリオレフィンが好ましい。さらにポットライフ性の観点からは、酸変性ポリスチレン樹脂、酸変性シクロオレフィンポリマーが好ましい。酸変性樹脂は1種類または2種類以上を組み合わせて使用できる。
本発明の酸変性樹脂は、周波数10GHzにおける比誘電率(εc)が2.7以下であることが好ましい。より好ましくは2.6以下であり、さらに好ましくは2.3以下である。下限は特に限定されないが、実用上は2.0である。また、周波数1GHz~60GHzの全領域における比誘電率(εc)が2.7以下であることが好ましく、2.6以下であることがより好ましく、2.3以下であることがさらに好ましい。
本発明の酸変性樹脂は、周波数10GHzにおける誘電正接(tanδ)が0.003以下であることが好ましい。より好ましくは0.0025以下であり、さらにより好ましくは0.002以下である。下限は特に限定されないが、実用上は0.0001以上である。また、周波数1GHz~60GHzの全領域における誘電正接(tanδ)が0.003以下であることが好ましく、0.0025以下であることがより好ましく、0.002以下であることがさらに好ましい。
本発明の接着剤組成物における酸変性樹脂の含有量は、10質量%以上であることが好ましく、20質量%以上がより好ましく、40質量%以上がさらに好ましい。また、99質量%以下であることが好ましく、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下がさらに好ましい。前記の範囲内であると、接着性や耐熱性が良好となるため好ましい。
<酸変性ポリオレフィン>
本発明では、酸変性樹脂として、酸変性ポリオレフィンを好ましく用いることができる。本発明で用いる酸変性ポリオレフィンは限定的ではないが、ポリオレフィン樹脂にα,β-不飽和カルボン酸及びその酸無水物の少なくとも1種をグラフトすることにより得られるものであることが好ましい。ポリオレフィン樹脂とは、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、イソプレン等に例示されるオレフィンモノマーの単独重合、もしくはその他のモノマーとの共重合、および得られた重合体の水素化物やハロゲン化物など、炭化水素骨格を主体とする重合体を指す。酸変性ポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン及びプロピレン-α-オレフィン共重合体の少なくとも1種に、α,β-不飽和カルボン酸及びその酸無水物の少なくとも1種をグラフトすることにより得られるものが好ましい。
プロピレン-α-オレフィン共重合体は、プロピレンを主体としてこれにα-オレフィンを共重合したものである。α-オレフィンとしては、例えば、エチレン、1-ブテン、1-ヘプテン、1-オクテン、4-メチル-1-ペンテン、酢酸ビニルなどを1種又は数種用いることができる。これらのα-オレフィンの中では、エチレン、1-ブテンが好ましい。プロピレン-α-オレフィン共重合体のプロピレン成分とα-オレフィン成分との比率は限定されないが、プロピレン成分が50モル%以上であることが好ましく、70モル%以上であることがより好ましい。
α,β-不飽和カルボン酸及びその酸無水物の少なくとも1種としては、例えば、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸及びこれらの酸無水物が挙げられる。これらの中でも酸無水物が好ましく、無水マレイン酸がより好ましい。すなわち、酸変性ポリオレフィンとして具体的には、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性プロピレン-エチレン共重合体、無水マレイン酸変性プロピレン-ブテン共重合体、無水マレイン酸変性プロピレン-エチレン-ブテン共重合体等が挙げられ、これら酸変性ポリオレフィンを1種類又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
酸変性ポリオレフィンの酸価は、耐熱性および樹脂基材や金属基材との接着性の観点から、下限は89当量/10g以上であることが好ましく、より好ましくは107当量/10g以上であり、さらに好ましくは125当量/10g以上である。前記下限値以上とすることで化合物Bとの相溶性が良好となり、優れた接着強度を発現することができる。また、架橋密度が高くはんだ耐熱性が良好となる。上限は713当量/10g以下であることが好ましく、より好ましくは534当量/10g以下であり、さらに好ましくは356当量/10g以下である。前記上限値以下とすることで接着性が良好となる。また、溶液の粘度や安定性が良好となり、優れたポットライフ性を発現できる。さらに製造効率も向上する。
酸変性ポリオレフィンは、結晶性の酸変性ポリオレフィンであることが好ましい。本発明でいう結晶性とは、示差走査型熱量計(DSC)を用いて、-100℃から250℃ まで20℃/分で昇温し、該昇温過程に明確な融解ピークを示すものを指す。
酸変性ポリオレフィンの融点(Tm)は、50℃~120℃の範囲であることが好ましい。より好ましくは60℃~100℃の範囲であり、最も好ましくは70℃~90℃の範囲である。前記下限値以上とすることで結晶由来の凝集力が良好となり、優れた接着性やはんだ耐熱性を発現することができる。また、前記上限値以下とすることで溶液安定性、流動性に優れ、接着時の操作性が良好となる。
酸変性ポリオレフィンの融解熱量(ΔH)は、5J/g~60J/gの範囲であることが好ましい。より好ましくは10J/g~50J/gの範囲であり、最も好ましくは20J/g~40J/gの範囲である。前記下限値以上とすることで結晶由来の凝集力が良好となり、優れた接着性やはんだ耐熱性を発現することができる。また、前記上限値以下とすることで溶液安定性、流動性に優れ、接着時の操作性が良好となる。
酸変性ポリオレフィンの製造方法としては、特に限定されず、例えばラジカルグラフト反応(すなわち主鎖となるポリマーに対してラジカル種を生成し、そのラジカル種を重合開始点として不飽和カルボン酸および酸無水物をグラフト重合させる反応)、などが挙げられる。
<酸変性ポリスチレン樹脂>
本発明では、酸変性樹脂として、酸変性ポリスチレン樹脂を好ましく用いることができる。酸変性ポリスチレン樹脂は限定的ではないが、芳香族ビニル化合物単独もしくは、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック及び/又はランダム構造を主体とする共重合体、並びにその水素添加物を、不飽和カルボン酸で変性したものであることが好ましい。芳香族ビニル化合物としては、特に限定されないが、例えばスチレン、t-ブチルスチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1-ジフェニルスチレン、N,N-ジエチル-p-アミノエチルスチレン、ビニルトルエン、p-第3ブチルスチレン等が挙げられる。また、共役ジエン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン等が挙げられる。これら芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体の具体例としては、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン-エチレン-エチレン・プロピレン-スチレンブロック共重合体(SEEPS)などが挙げられる。
<酸変性シクロオレフィンポリマー>
本発明では、酸変性樹脂として、酸変性シクロオレフィンポリマーを使用することも好ましい。酸変性シクロオレフィンポリマーは、シクロオレフィンポリマーに酸変性によってカルボキシ基を導入したものであり、シクロオレフィンポリマーとしては、1種のみのシクロオレフィンモノマーから作製されるホモポリマー(COP)、または1種以上のシクロオレフィンモノマーおよびコモノマーから構成されるコポリマー(COC)のいずれも使用できる。
前記シクロオレフィンモノマーとしては、例えば、ノルボルネン、ノルボルナジエンなどの二環体、ジシクロペンタジエン、ジヒドロキシペンタジエンなどの三環体、テトラシクロドデセンなどの四環体、シクロペンタジエン三量体などの五環体、テトラシクロペンタジエンなどの七環体、またはこれら多環体のアルキル(メチル、エチル、プロピル、ブチルなど)置換体、アルケニル(ビニルなど)置換体、アルキリデン(エチリデンなど)置換体、アリール(フェニル、トリル、ナフチルなど)置換体等が挙げられる。これらの中でも特に、ノルボルネン、テトラシクロドデセン、またはこれらのアルキル置換体からなる群より選ばれるノルボルネン系モノマーが好ましい。
また、前記コモノマーとしては上述したシクロオレフィンモノマーと共重合可能なモノマーであればよく、例えば、アルケンモノマーが好ましい。アルケンモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン等のα-オレフィンやイソブテンなどが挙げられる。アルケンモノマーは、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。
酸変性シクロオレフィンポリマーを構成する単量体成分は、その50質量%以上が前記シクロオレフィンモノマーであることが好ましく、より好ましくは60質量%以上が前記シクロオレフィンモノマーである。シクロオレフィンモノマーが単量体成分全体の50質量%以上であると、はんだ耐熱性が良好なものとなる。単量体成分を重合する際の重合方法や重合条件等については、特に制限はなく、常法に従い適宜設定すればよい。
<化合物A>
本発明における化合物Aは、末端不飽和炭化水素基を有し、かつ5%重量減少温度が260℃以上である化合物である。末端不飽和炭化水素基を有することで、後記の化合物Bとの反応により、架橋密度を高め、はんだ耐熱性を向上することができる。また、反応後に誘電特性を悪化させる水酸基を発生させないため、優れた誘電特性を有する接着剤とすることができる。末端不飽和炭化水素基は、1分子中に2個以上有することが、より架橋密度を高められるため好ましい。ここで、末端不飽和炭化水素基とは、例えば、ビニル基、ビニリデン基や、アリル基、アクリル基、メタクリル基、スチレン基など、CH=Cの構造を有する基をいう。
化合物Aの5%重量減少温度は260℃以上であることが必要である。好ましくは270℃以上、より好ましくは280℃以上、さらに好ましくは290℃以上である。5%重量減少温度が前記値以上にあることで、はんだの融点を超える温度でも外観不良を発生させることなく、はんだ付けを行うことが可能となる。
化合物Aは、構造単位として芳香環構造または脂環構造を有していることが好ましい。構造単位として芳香環構造または脂環構造を有することではんだ耐熱性を向上でき、かつ誘電特性にも優れる。中でも芳香環構造または脂環構造を化合物Aの骨格として有することが好ましく、ポリフェニレンエーテルまたはフェノール樹脂であることが好ましい。末端不飽和炭化水素基を有するポリフェニレンエーテルの具体例としては、SABIC社のSA-9000や三菱ガス化学社のOPE-2Stが挙げられる。また、末端不飽和炭化水素基を有するフェノール樹脂としては、群栄化学工業社のレヂトップFTC-809AEが例示される。
化合物Aの数平均分子量としては、500以上であることが好ましく、より好ましくは1000以上である。また、100000以下であることが好ましく、より好ましくは10000以下である。前記の範囲内であると、溶剤への溶解性が良好であり、均一な接着剤塗膜を形成することができる。
本発明の接着剤組成物における化合物Aの含有量としては、酸変性樹脂100質量部に対し、1質量部以上であることが好ましく、より好ましくは5質量部以上、さらに好ましくは10質量部以上である。また、100質量部以下であることが好ましく、より好ましくは70質量部以下、さらに好ましくは50質量部以下である。前記の範囲内であると、優れた接着性とはんだ耐熱性を両立することができる。
<化合物B>
本発明における化合物Bは、エポキシ基と、末端不飽和炭化水素基とを有する化合物である。エポキシ基を有することで酸変性樹脂や後記のポリカルボジイミドと反応させることができ、末端不飽和炭化水素基を有することで化合物Aと反応させることができるため、これらの化合物間でより架橋密度を高めることによって、優れたはんだ耐熱性を実現できる。ここで、末端不飽和炭化水素基とは、例えば、ビニル基、ビニリデン基や、アリル基、アクリル基、メタクリル基、スチレン基など、CH=Cの構造を有する基をいう。
化合物Bは環構造を有していることが好ましい。化合物Bが環構造を有していると、耐熱性を向上でき、かつ誘電特性にも優れる。化合物Bの有する環構造としては、芳香環構造またはイソシアヌル環構造であること耐熱性の観点で好ましい。このような化合物Bの具体例としてはジアリルモノグリシジルイソシアヌレートやジグリシジルモノアリルイソシアヌレートが挙げられる。これらを使用することによって、架橋密度を高め、はんだ耐熱性を向上させることができる。
化合物Bの分子量は500以下であることが好ましい。より好ましくは400以下である。分子量が前記値以下であることで、溶剤への溶解性や、化合物Aや酸変性樹脂、ポリカルボジイミドとの反応性が良好となり、架橋密度を高め、はんだ耐熱性を向上させることができる。
本発明の接着剤組成物における化合物Bの含有量としては、酸変性樹脂100質量部に対し、0.1質量部以上であることが好ましく、より好ましくは0.5質量部以上、さらに好ましくは1質量部以上である。また、50質量部以下であることが好ましく、より好ましくは30質量部以下、さらに好ましくは20質量部以下である。前記の範囲内であると、優れた接着性とはんだ耐熱性を両立することができる。また化合物Bの含有量は、化合物Aの末端不飽和炭化水素基に対し、1当量以上の末端不飽和炭化水素基とすることが好ましい。1当量以上とすることによって、架橋密度を高め、優れたはんだ耐熱性を発現することができる。
<接着剤組成物>
本発明の接着剤組成物は酸変性樹脂、化合物Aおよび化合物Bを含んでなる接着剤組成物である。ここで、化合物Aと化合物Bはそれぞれ下記の化合物である。
化合物A:末端不飽和炭化水素基を有し、かつ5%重量減少温度が260℃以上である化合物
化合物B:エポキシ基と、末端不飽和炭化水素基とを有する化合物
化合物Aと化合物Bの末端不飽和炭化水素基同士が反応することで、誘電特性を悪化させる水酸基を発生させることなく硬化できるため、優れたはんだ耐熱性と誘電特性を両立することができる。
本発明の接着剤組成物は、周波数10GHzにおける比誘電率(εc)が2.7以下であることが好ましい。より好ましくは2.6以下であり、さらに好ましくは2.3以下である。下限は特に限定されないが、実用上は2.0である。また、周波数1GHz~60GHzの全領域における比誘電率(εc)が2.7以下であることが好ましく、2.6以下であることがより好ましく、2.3以下であることがさらに好ましい。
本発明の接着剤組成物は、周波数10GHzにおける誘電正接(tanδ)が0.003以下であることが好ましい。より好ましくは0.0025以下であり、さらにより好ましくは0.002以下である。下限は特に限定されないが、実用上は0.0001以上である。また、周波数1GHz~60GHzの全領域における誘電正接(tanδ)が0.003以下であることが好ましく、0.0025以下であることがより好ましく、0.002以下であることがさらに好ましい。
<ラジカル発生剤>
本発明の接着剤組成物はラジカル発生剤を含むことも好ましい。本発明の接着剤組成物は加熱によって化合物Aおよび化合物Bを反応させることもできるが、ラジカル発生剤によって発生したラジカルが化合物Aおよび化合物Bの末端不飽和炭化水素基同士を効率的に反応させ、架橋密度を高めることで、はんだ耐熱性や誘電特性を向上させることができる。ラジカル発生剤としては、特に限定されないが、有機過酸化物を使用することが好ましい。有機過酸化物としては、特に限定されないが、ジ-tert-ブチルパーオキシフタレート、tert-ブチルヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、tert-ブチルパーオキシピバレート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ターシャリブチルパーオキシ)ヘキサン等の過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソプロピオニトリル等のアゾニトリル類等が挙げられる。
本発明に用いるラジカル発生剤の1分間半減期温度としては、140℃以上であることが好ましい。140℃以上にすることで、接着剤組成物ワニスの溶剤を揮発させ接着剤シートを作成する際にラジカル反応が開始することを防ぎ、優れた接着性を発現することができる。
本発明の接着剤組成物におけるラジカル発生剤の配合量としては、化合物A100質量部に対し、0.1質量部以上であることが好ましく、さらに好ましくは1質量部以上である。また、50質量部以下が好ましく、さらに好ましくは20質量部以下である。上記範囲内にすることによって、最適な架橋密度とすることができ、接着性とはんだ耐熱性を両立することができる。
<ポリカルボジイミド>
本発明の接着剤組成物はポリカルボジイミドを含有することができる。ポリカルボジイミドとしては、分子内にカルボジイミド結合を2個以上有するものであれば特に限定されない。ポリカルボジイミドを使用することによって、酸変性ポリスチレンエラストマーや化合物Bのエポキシ基とカルボジイミド結合とが反応し、耐熱性や接着性を向上することができる。
本発明の接着剤組成物において、ポリカルボジイミドの含有量は、酸変性樹脂100質量部に対して、1質量部以上であることが好ましく、より好ましくは3質量部以上である。前記下限値以上とすることで架橋密度を高めることができ、はんだ耐熱性が良好となる。また、20質量部以下であることが好ましく、より好ましくは10質量部以下である。前記上限値以下とすることで優れたはんだ耐熱性および低誘電特性を発現することができる。すなわち、上記範囲内とすることで、優れたはんだ耐熱性および低誘電特性を有する接着剤組成物を得ることができる。
<エポキシ樹脂>
本発明の接着剤組成物は、化合物Bとは異なるエポキシ樹脂を含有することができる。本発明で用いるエポキシ樹脂としては、分子中にエポキシ基を有するものであれば、特に限定されないが、好ましくは分子中に2個以上のエポキシ基を有するものである。具体的には、特に限定されないが、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルパラアミノフェノール、テトラグリシジルビスアミノメチルシクロヘキサノン、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、およびエポキシ変性ポリブタジエンからなる群から選択される少なくとも1つを用いることができる。好ましくは、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂またはエポキシ変性ポリブタジエンである。より好ましくは、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシレンジアミンであり、優れた接着性を発現させることができる。
本発明の接着剤組成物において、エポキシ樹脂の含有量は、酸変性樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上であることが好ましく、より好ましくは0.5質量部以上であり、さらに好ましくは1質量部以上である。前記下限値以上とすることで、十分な硬化効果が得られ、優れた接着性およびはんだ耐熱性を発現することができる。また、10質量部以下であることが好ましく、より好ましくは5質量部以下である。前記上限値以下とすることで、ポットライフ性および低誘電特性が良好となる。すなわち、上記範囲内とすることで、接着性、はんだ耐熱性およびポットライフ性に加え、優れた低誘電特性を有する接着剤組成物を得ることができる。
本発明の接着剤組成物は、さらに有機溶剤を含有することができる。本発明で用いる有機溶剤は、酸変性樹脂、化合物Aおよび化合物Bを溶解させるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の脂肪族系炭化水素、シクロヘキサン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロへキサン等の脂環族炭化水素、トリクロルエチレン、ジクロルエチレン、クロルベンゼン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、プロパンジオール、フェノール等のアルコール系溶剤、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、ペンタノン、ヘキサノン、シクロヘキサノン、イソホロン、アセトフェノン等のケトン系溶剤、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ等のセルソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、ギ酸ブチル等のエステル系溶剤、エチレングリコールモノn-ブチルエーテル、エチレングリコールモノiso-ブチルエーテル、エチレングリコールモノtert-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノn-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノiso-ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノn-ブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノn-ブチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤等を使用することができ、これら1種または2種以上を併用することができる。特に作業環境性、乾燥性から、メチルシクロへキサンやトルエンが好ましい。
有機溶剤は、酸変性樹脂100質量部に対して、100~1000質量部の範囲であることが好ましい。前記下限値以上とすることで液状およびポットライフ性が良好となる。また、前記上限値以下とすることで製造コストや輸送コストの面から有利となる。
また、本発明の接着剤組成物には、さらに他の成分を必要に応じて含有してもよい。このような成分の具体例としては、難燃剤、粘着付与剤、フィラー、シランカップリング剤が挙げられる。
<難燃剤>
本発明の接着剤組成物には必要に応じて難燃剤を配合しても良い。難燃剤としては、臭素系、リン系、窒素系、水酸化金属化合物等が挙げられる。中でも、リン系難燃剤が好ましく、リン酸エステル、例えば、トリメチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート等、リン酸塩、例えばホスフィン酸アルミニウム等、ホスファゼン等の公知のリン系難燃剤を使用できる。これらは単独で用いても良いし、2種以上を任意に組み合わせて使用しても良い。難燃剤を含有させる場合、酸変性樹脂、化合物Aおよび化合物Bの合計100質量部に対し、難燃剤を1~200質量部の範囲で含有させることが好ましく、5~150質量部の範囲がより好ましく、10~100質量部の範囲が最も好ましい。前記範囲内とすることで接着性、はんだ耐熱性および電気特性を維持しつつ、難燃性を発現することができる。
<粘着付与剤>
本発明の接着剤組成物には必要に応じて粘着付与剤を配合しても良い。粘着付与剤としては、ポリテルペン樹脂、ロジン系樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、共重合系石油樹脂、スチレン樹脂および水添石油樹脂等が挙げられ、接着強度を向上させる目的で用いられる。これらは単独で用いても良いし、2種以上を任意に組み合わせて使用しても良い。粘着付与剤を含有させる場合、酸変性樹脂、化合物Aおよび化合物Bの合計100質量部に対し、1~200質量部の範囲で含有させることが好ましく、5~150質量部の範囲がより好ましく、10~100質量部の範囲が最も好ましい。前記範囲内とすることで接着性、はんだ耐熱性および電気特性を維持しつつ、粘着付与剤の効果を発現することができる。
<フィラー>
本発明の接着剤組成物には必要に応じてフィラーを配合しても良い。有機フィラーとしては、耐熱性樹脂であるポリイミド、ポリアミドイミド、フッ素樹脂、液晶ポリエステルなどの粉末が挙げられる。また、無機フィラーとしては、例えば、シリカ(SiO)、アルミナ(Al)、チタニア(TiO)、酸化タンタル(Ta)、ジルコニア(ZrO)、窒化硅素(Si)、窒化ホウ素(BN)、炭酸カルシウム(CaCO)、硫酸カルシウム(CaSO)、酸化亜鉛(ZnO)、チタン酸マグネシウム(MgO・TiO)、硫酸バリウム(BaSO)、有機ベントナイト、クレー、マイカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどが挙げられ、この中では分散の容易さや耐熱性向上効果からシリカが好ましい。
シリカとしては一般に疎水性シリカと親水性シリカが知られているが、ここでは耐吸湿性を付与する上でジメチルジクロロシランやヘキサメチルジシラザン、オクチルシラン等で処理を行った疎水性シリカの方が良い。シリカを配合する場合、その配合量は、酸変性樹脂、化合物Aおよび化合物Bの合計100質量部に対し、0.05~30質量部の配合量であることが好ましい。前記下限値以上とすることで更なる耐熱性を発現することができる。また、前記上限値以下とすることでシリカの分散不良や溶液粘度が高くなりすぎることを抑え、作業性が良好となる。
<シランカップリング剤>
本発明の接着剤組成物には必要に応じてシランカップリング剤を配合しても良い。シランカップリング剤を配合することにより金属への接着性や耐熱性の特性が向上するため非常に好ましい。シランカップリング剤としては特に限定されないが、不飽和基を有するもの、エポキシ基を有するもの、アミノ基を有するものなどが挙げられる。これらのうち耐熱性の観点からγ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランやβ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランやβ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン等のエポキシ基を有したシランカップリング剤がさらに好ましい。シランカップリング剤を配合する場合、その配合量は酸変性樹脂、化合物Aおよび化合物Bの合計100質量部に対して0.5~20質量部の配合量であることが好ましい。前記範囲内とすることではんだ耐熱性や接着性を向上することができる。
<積層体>
本発明の積層体は、基材に接着剤組成物を積層したもの(基材/接着剤層の2層積層体)、または、さらに基材を貼り合わせたもの(基材/接着剤層/基材の3層積層体)である。ここで、接着剤層とは、本発明の接着剤組成物を基材に塗布し、乾燥させた後の接着剤組成物の層をいう。本発明の接着剤組成物を、常法に従い、各種基材に塗布、乾燥すること、およびさらに他の基材を積層することにより、本発明の積層体を得ることができる。
<基材>
本発明において基材とは、本発明の接着剤組成物を塗布、乾燥し、接着剤層を形成できるものであれば特に限定されるものではないが、フィルム状樹脂等の樹脂基材、金属板や金属箔等の金属基材、紙類等を挙げることができる。
樹脂基材としては、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリフェニレンスルフィド、シンジオタクチックポリスチレン、ポリオレフィン系樹脂、及びフッ素系樹脂等を例示することができる。好ましくはフィルム状樹脂(以下、基材フィルム層ともいう)である。
金属基材としては、回路基板に使用可能な任意の従来公知の導電性材料が使用可能である。素材としては、SUS、銅、アルミニウム、鉄、スチール、亜鉛、ニッケル等の各種金属、及びそれぞれの合金、めっき品、亜鉛やクロム化合物など他の金属で処理した金属等を例示することができる。好ましくは金属箔であり、より好ましくは銅箔である。金属箔の厚みについては特に限定はないが、好ましくは1μm以上であり、より好ましくは、3μm以上であり、さらに好ましくは10μm以上である。また、好ましくは50μm以下であり、より好ましくは30μm以下であり、さらに好ましくは20μm以下である。厚さが薄すぎる場合には、回路の充分な電気的性能が得られにくい場合があり、一方、厚さが厚すぎる場合には回路作製時の加工能率等が低下する場合がある。金属箔は、通常、ロール状の形態で提供されている。本発明のプリント配線板を製造する際に使用される金属箔の形態は特に限定されない。リボン状の形態の金属箔を用いる場合、その長さは特に限定されない。また、その幅も特に限定されないが、250~500cm程度であるのが好ましい。基材の表面粗度は特に限定はないが、好ましくは3μm以下であり、より好ましくは2μm以下であり、さらに好ましくは1.5μm以下ある。また実用上好ましくは0.3μm以上であり、より好ましくは、0.5μm以上であり、さらに好ましくは0.7μm以上である。
紙類として上質紙、クラフト紙、ロール紙、グラシン紙等を例示することができる。また複合素材として、ガラスエポキシ等を例示することができる。
接着剤組成物との接着力、耐久性から、基材としては、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリフェニレンスルフィド、シンジオタクチックポリスチレン、ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、SUS鋼板、銅箔、アルミ箔、またはガラスエポキシが好ましい。
<接着シート>
本発明において、接着シートとは、前記積層体と離型基材とを接着剤組成物を介して積層したものである。具体的な構成態様としては、積層体/接着剤層/離型基材、または離型基材/接着剤層/積層体/接着剤層/離型基材が挙げられる。離型基材を積層することで基材の保護層として機能する。また離型基材を使用することで、接着シートから離型基材を離型して、さらに別の基材に接着剤層を転写することができる。
本発明の接着剤組成物を、常法に従い、各種積層体に塗布、乾燥することにより、本発明の接着シートを得ることができる。また乾燥後、接着剤層に離型基材を貼付けると、基材への裏移りを起こすことなく巻き取りが可能になり操業性に優れるとともに、接着剤層が保護されることから保存性に優れ、使用も容易である。また離型基材に塗布、乾燥後、必要に応じて別の離型基材を貼付すれば、接着剤層そのものを他の基材に転写することも可能になる。
<離型基材>
離型基材としては、特に限定されるものではないが、例えば、上質紙、クラフト紙、ロール紙、グラシン紙などの紙の両面に、クレー、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの目止剤の塗布層を設け、さらにその各塗布層の上にシリコーン系、フッ素系、アルキド系の離型剤が塗布されたものが挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-α-オレフィン共重合体、プロピレン-α-オレフィン共重合体等の各種オレフィンフィルム単独、及びポリエチレンテレフタレート等のフィルム上に上記離型剤を塗布したものも挙げられる。離型基材と接着剤層との離型力、シリコーンが電気特性に悪影響を与える等の理由から、上質紙の両面にポリプロピレン目止処理しその上にアルキド系離型剤を用いたもの、またはポリエチレンテレフタレート上にアルキド系離型剤を用いたものが好ましい。
なお、本発明において接着剤組成物を基材上にコーティングする方法としては、特に限定されないが、コンマコーター、リバースロールコーター等が挙げられる。もしくは、必要に応じて、プリント配線板構成材料である圧延銅箔、またはポリイミドフィルムに直接もしくは転写法で接着剤層を設けることもできる。乾燥後の接着剤層の厚みは、必要に応じて、適宜変更されるが、好ましくは5~200μmの範囲である。接着フィルム厚を5μm以上とすることで十分な接着強度が得られる。また、200μm以下とすることで乾燥工程の残留溶剤量を制御しやすくなり、プリント配線板製造のプレス時にフクレが生じにくくなる。乾燥条件は特に限定されないが、乾燥後の残留溶剤率は1質量%以下が好ましい。1質量%以下とすることで、プリント配線板プレス時に残留溶剤が発泡することを抑え、フクレが生じにくくなる。
<プリント配線板>
本発明におけるプリント配線板は、導体回路を形成する金属箔と樹脂基材とから形成された積層体を構成要素として含むものであり、例えばフレキシブル基板、リジッド基板、パッケージ基板などがある。プリント配線板は、例えば、金属張積層体を用いてサブトラクティブ法などの従来公知の方法により製造される。必要に応じて、金属箔によって形成された導体回路を部分的、或いは全面的にカバーフィルムやスクリーン印刷インキ等を用いて被覆した、いわゆるフレキシブル回路板(FPC)、フラットケーブル、テープオートメーティッドボンディング(TAB)用の回路板などを総称している。
本発明のプリント配線板は、プリント配線板として採用され得る任意の積層構成とすることができる。例えば、基材フィルム層、金属箔層、接着剤層、およびカバーフィルム層の4層から構成されるプリント配線板とすることができる。また例えば、基材フィルム層、接着剤層、金属箔層、接着剤層、およびカバーフィルム層の5層から構成されるプリント配線板とすることができる。
さらに、必要に応じて、上記のプリント配線板を2つもしくは3つ以上積層した構成とすることもできる。
本発明の接着剤組成物はプリント配線板の各接着剤層に好適に使用することが可能である。特に本発明の接着剤組成物を接着剤として使用すると、プリント配線板を構成する従来のポリイミド、ポリエステルフィルム、銅箔だけでなく、LCPなどの低極性の樹脂基材と高い接着性を有し、耐はんだリフロー性を得ることができ、接着剤層自身が低誘電特性に優れる。そのため、カバーレイフィルム、積層板、樹脂付き銅箔及びボンディングシートに用いる接着剤組成物として好適である。
本発明のプリント配線板において、基材フィルムとしては、従来からプリント配線板の基材として使用されている任意の樹脂フィルムが使用可能である。基材フィルムの樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリフェニレンスルフィド、シンジオタクチックポリスチレン、ポリオレフィン系樹脂、及びフッ素系樹脂等を例示することができる。特に、液晶ポリマー、ポリフェニレンスルフィド、シンジオタクチックポリスチレン、ポリオレフィン系樹脂等の低極性基材に対しても、優れた接着性を有する。
<カバーフィルム>
カバーフィルムとしては、プリント配線板用の絶縁フィルムとして従来公知の任意の絶縁フィルムが使用可能である。例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、アラミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアミドイミド、液晶ポリマー、シンジオタクチックポリスチレン、ポリオレフィン系樹脂等の各種ポリマーから製造されるフィルムが使用可能である。より好ましくは、ポリイミドフィルムまたは液晶ポリマーフィルムである。
本発明のプリント配線板は、上述した各層の材料を用いる以外は、従来公知の任意のプ
ロセスを用いて製造することができる。
好ましい実施態様では、カバーフィルム層に接着剤層を積層した半製品(以下、「カバーフィルム側半製品」という)を製造する。他方、基材フィルム層に金属箔層を積層して所望の回路パターンを形成した半製品(以下、「基材フィルム側2層半製品」という)または基材フィルム層に接着剤層を積層し、その上に金属箔層を積層して所望の回路パターンを形成した半製品(以下、「基材フィルム側3層半製品」という)を製造する(以下、基材フィルム側2層半製品と基材フィルム側3層半製品とを合わせて「基材フィルム側半製品」という)。このようにして得られたカバーフィルム側半製品と、基材フィルム側半製品とを貼り合わせることにより、4層または5層のプリント配線板を得ることができる。
基材フィルム側半製品は、例えば、(A)前記金属箔に基材フィルムとなる樹脂の溶液を塗布し、塗膜を初期乾燥する工程、(B)(A)で得られた金属箔と初期乾燥塗膜との積層物を熱処理・乾燥する工程(以下、「熱処理・脱溶剤工程」という)を含む製造法により得られる。
金属箔層における回路の形成は、従来公知の方法を用いることができる。アディティブ法を用いてもよく、サブトラクティブ法を用いてもよい。好ましくは、サブトラクティブ法である。
得られた基材フィルム側半製品は、そのままカバーフィルム側半製品との貼り合わせに使用されてもよく、また、離型フィルムを貼り合わせて保管した後にカバーフィルム側半製品との貼り合わせに使用してもよい。
カバーフィルム側半製品は、例えば、カバーフィルムに接着剤を塗布して製造される。必要に応じて、塗布された接着剤における架橋反応を行うことができる。好ましい実施態様においては、接着剤層を半硬化させる。
得られたカバーフィルム側半製品は、そのまま基材フィルム側半製品との貼り合わせに使用されてもよく、また、離型フィルムを貼り合わせて保管した後に基材フィルム側半製品との貼り合わせに使用してもよい。
基材フィルム側半製品とカバーフィルム側半製品とは、それぞれ、例えば、ロールの形態で保管された後、貼り合わされて、プリント配線板が製造される。貼り合わせる方法としては、任意の方法が使用可能であり、例えば、プレスまたはロールなどを用いて貼り合わせることができる。また、加熱プレス、または加熱ロ-ル装置を使用するなどの方法により加熱を行いながら両者を貼り合わせることもできる。
補強材側半製品は、例えば、ポリイミドフィルムのように柔らかく巻き取り可能な補強材の場合、補強材に接着剤を塗布して製造されることが好適である。また、例えばSUS、アルミ等の金属板、ガラス繊維をエポキシ樹脂で硬化させた板等のように硬く巻き取りできない補強板の場合、予め離型基材に塗布した接着剤を転写塗布することによって製造されることが好適である。また、必要に応じて、塗布された接着剤における架橋反応を行うことができる。好ましい実施態様においては、接着剤層を半硬化させる。
得られた補強材側半製品は、そのままプリント配線板裏面との貼り合わせに使用されてもよく、また、離型フィルムを貼り合わせて保管した後に基材フィルム側半製品との貼り合わせに使用してもよい。
基材フィルム側半製品、カバーフィルム側半製品、補強材側半製品はいずれも、本発明におけるプリント配線板用積層体である。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、本実施例および比較例において、単に部とあるのは質量部を示すこととする。
<物性評価方法>
(酸価測定)
本発明における酸価(当量/10g)は、酸変性樹脂をトルエンに溶解し、ナトリウムメトキシドのメタノール溶液でフェノールフタレインを指示薬として滴定した。
(数平均分子量(Mn))
本発明における数平均分子量は(株)島津製作所製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPC、標準物質:ポリスチレン樹脂、移動相:テトラヒドロフラン、カラム:Shodex KF-802 + KF-804L + KF-806L、カラム温度:30℃、流速:1.0ml/分、検出器:RI検出器)によって測定した値である。
(融点、融解熱量の測定)
本発明における融点、融解熱量は示差走査熱量計(以下、DSC、ティー・エー・インスツルメント・ジャパン製、Q-2000)を用いて、20℃/分の速度で昇温融解、冷却樹脂化して、再度昇温融解した際の融解ピークのトップ温度および面積から測定した値である。
(5%重量減少温度の測定)
示差熱・熱重量同時測定装置(株式会社島津製作所、DTG-60)を用いて測定した。アルミニウムパンに入れた5mgの試料を、空気雰囲気下、10℃/分の昇温速度で昇温させ、熱分解によって5%の重量が失われたときの温度を5%重量減少温度(単位:℃)とした。
(比誘電率(ε)及び誘電正接(tanδ))
酸変性樹脂の比誘電率(ε)及び誘電正接(tanδ)は、ネットワークアナライザー(アンリツ社製)を使用し、空洞共振器摂動法で、温度23℃、周波数10GHzの条件で測定した。
以下、本発明の実施例となる接着剤組成物、および比較例となる接着剤組成物の製造例を示す。
酸変性ポリオレフィン(c1)の合成例
1Lオートクレーブに、プロピレン-ブテン共重合体(三井化学社製「タフマー(登録商標)XM7080」)100質量部、トルエン150質量部及び無水マレイン酸19質量部、ジ-tert-ブチルパーオキサイド6質量部を加え、140℃まで昇温した後、更に3時間撹拌した。その後、得られた反応液を冷却後、多量のメチルエチルケトンが入った容器に注ぎ、樹脂を析出させた。その後、当該樹脂を含有する液を遠心分離することにより、無水マレイン酸がグラフト重合した酸変性プロピレン-ブテン共重合体と(ポリ)無水マレイン酸および低分子量物とを分離、精製した。その後、減圧下70℃で5時間乾燥させることにより、無水マレイン酸変性プロピレン-ブテン共重合体(c1、酸価338当量/10g、数平均分子量25,000、Tm80℃、△H35J/g)を得た。
酸変性ポリスチレン樹脂としては、以下のものを用いた。
(c2):タフテックM1911(旭化成社製)、酸価37当量/10g、比誘電率2.3、誘電正接0.0008
(c3):タフテックM1913(旭化成社製)、酸価185当量/10g、比誘電率2.3、誘電正接0.0008
(c4):タフテックM1943(旭化成社製)、酸価185当量/10g、比誘電率2.3、誘電正接0.0008
酸変性シクロオレフィンポリマー(c5)の合成例
1Lオートクレーブに、シクロオレフィンポリマー(日本ゼオン社製「ZEONEX(登録商標)RS420」)100質量部、トルエン150質量部及び無水マレイン酸19質量部、ジ-tert-ブチルパーオキサイド6質量部を加え、140℃まで昇温した後、更に3時間撹拌した。その後、得られた反応液を冷却後、多量のメチルエチルケトンが入った容器に注ぎ、樹脂を析出させた。その後、当該樹脂を含有する液を遠心分離することにより、無水マレイン酸がグラフト重合した酸変性シクロオレフィンポリマーと(ポリ)無水マレイン酸および低分子量物を分離、精製した。その後、減圧下70℃で5時間乾燥させることにより、無水マレイン酸変性シクロオレフィンポリマー(c5、酸価339当量/10g、比誘電率2.0、誘電正接0.0008)を得た。
化合物Aとしては、以下のものを用いた。
(a1):SA-9000(SABIC社製、ビニル基を有するポリフェニレンエーテル、数平均分子量1700、5%重量減少温度439℃)
(a2):FTC809AE(群栄化学工業社製、ビニル基を有するフェノール樹脂、数平均分子量1400、5%重量減少温度332℃)
(a3):PEGDA(Sigma-Aldrich社製、ポリエチレングリコールジアクリレート、重量平均分子量700、5%重量減少温度220℃)
(a4):SA-90(SABIC社製、水酸基末端を有するポリフェニレンエーテル(末端不飽和炭化水素基を有さない)、数平均分子量1700、5%重量減少温度430℃。)
化合物Bとしては、以下のものを用いた。
(b1):DA-MGIC(四国化成工業社製、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート)
(b2):MA-DGIC(四国化成工業社製、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート)
(b3):ジアリルイソシアヌレート(東京化成工業社製)
上記以外のものとして、以下のものを用いた。
テトラッドX:エポキシ樹脂(三菱ガス化学社製、グリシジルアミン型エポキシ)
パーブチルP:ラジカル発生剤(日油社製、ビス(1-t-ブチルペルオキシ-1-メチルエチル)ベンゼン、1分間半減期温度175℃)
<実施例1>
前記の合成例で得た酸変性ポリオレフィン(c1)をメチルシクロヘキサンで溶解し、固形分濃度20質量%のメチルシクロヘキサンワニスを作成した。このメチルシクロヘキサンワニスに、化合物Aとして(a1)、化合物Bとして(b1)、パーブチルPをそれぞれ酸変性ポリオレフィン(c1)100部に対し20部、5部、3部となるように配合し、接着剤組成物(S1)を得た。
得られた接着剤組成物(S1)について、比誘電率、誘電正接、ピール強度、はんだ耐熱性および接着シート柔軟性の各評価を実施した。結果を表1に記載した。
<実施例2~9、比較例1~5>
硬化剤等の種類および配合量を表1および表2に示すように変更した以外は実施例1と同様に接着剤組成物を作成し、各評価を実施した。結果を表1に記載した。
<実施例10>
酸変性樹脂として酸変性ポリスチレン樹脂(c2)を用い、化合物Aとして(a1)、化合物Bとして(b1)、パーブチルPをそれぞれ酸変性ポリスチレン樹脂(c2)100部に対し20部、5部、3部となるように配合し、トルエンで固形分濃度30質量%に溶解して接着剤組成物(S10)を得た。
得られた接着剤組成物(S10)について、比誘電率、誘電正接、ピール強度、はんだ耐熱性および接着シート柔軟性の各評価を実施した。結果を表1に記載した。
<実施例11~21、比較例6~9>
接着剤組成物の各成分の種類および配合量を表1および表2に示すように変更した以外は実施例10と同様に接着剤組成物を作成し、各評価を実施した。結果を表1および表2に記載した。
<接着剤組成物の評価>
(比誘電率(ε)及び誘電正接(tanδ))
接着剤組成物を厚さ100μmのテフロン(登録商標)シートに、乾燥後の厚みが25μmとなるように塗布し、130℃で3分乾燥した。次いで180℃で3時間熱処理して硬化させた後、テフロン(登録商標)シートを剥離して試験用の接着剤樹脂シートを得た。その後得られた試験用接着剤樹脂シートを8cm×3mmの短冊状にサンプルを裁断し、試験用サンプルを得た。比誘電率(ε)及び誘電正接(tanδ)は、ネットワークアナライザー(アンリツ社製)を使用し、空洞共振器摂動法で、温度23℃、周波数10GHzの条件で測定した。
<比誘電率の評価基準>
○:2.4以下
×:2.4を超える
<誘電正接の評価基準>
◎:0.0020未満
○:0.0020以上0.0025未満
×:0.0025以上
(ピール強度(接着性))
接着剤組成物を厚さ12.5μmのポリイミドフィルム(株式会社カネカ製、アピカル(登録商標))に、乾燥後の厚みが25μmとなるように塗布し、130℃で3分乾燥した。この様にして得られた接着性フィルム(Bステージ品)を厚さ18μmの圧延銅箔(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製、エスパネックスシリーズ)と貼り合わせた。貼り合わせは、圧延銅箔の光沢面が接着剤層と接する様にして、170℃で2MPaの加圧下に280秒間プレスし、接着した。次いで180℃で3時間熱処理して硬化させ、ピール強度評価用サンプルを得た。ピール強度は、25℃、フィルム引き、引張速度50mm/min、90°剥離の条件で測定した。この試験は常温での接着強度を示すものである。
<評価基準>
○:1.0N/mm以上
×:1.0N/mm未満
(はんだ耐熱性)
上記のピール強度測定用と同じ方法で評価用サンプルを作製し、2.0cm×2.0cmのサンプル片を288℃で溶融したはんだ浴に浸漬し、膨れなどの外観変化の有無を確認した。
<評価基準>
◎:60秒以上膨れ無し
○:30秒以上60秒未満で膨れ有り
×:10秒未満で膨れ有り
(接着シート柔軟性)
接着剤組成物を厚さ100μmのテフロン(登録商標)シートに、乾燥後の厚みが25μmとなるように塗布し、130℃で3分乾燥する。次いで、そのシートを180°折り曲げた際の塗膜の状態を確認した。
<評価基準>
○:ひび割れ無し
×:ひび割れ有り
Figure 0007120497000001
Figure 0007120497000002
表1から明らかなように、実施例1~21では、ポットライフ、誘電特性、ピール強度、はんだ耐熱性および接着シート柔軟性に優れる。一方、比較例1および比較例6では、化合物Bがエポキシ基を有していないために、硬化不十分であり、はんだ耐熱性が不足した。比較例2および比較例7では化合物Bを含まず、エポキシ樹脂を配合しているために、接着剤組成物としての誘電特性が悪かった。比較例3および比較例8では化合物Aが末端不飽和炭化水素基を有していないため、硬化不十分であり、はんだ耐熱性が不足した。また水酸基末端の影響により誘電正接も高かった。比較例4は酸変性樹脂を含んでいないために接着シートが脆いうえ、ピール強度、はんだ耐熱性が不足した。また、塗膜が脆いため比誘電率と誘電正接を測定できなかった。比較例5および比較例9は化合物Aの5%重量減少温度が低いために、はんだ耐熱性に劣った。
本発明の接着剤組成物は、耐熱性、接着強度に優れ、比誘電率および誘電正接が低く、またシートの柔軟性も良好である。そのため、高周波領域のプリント基板(フレキシブル基板,リジッド基板,パッケージ基板)に適用するプリント配線板用接着剤や接着シートとして有用である。

Claims (8)

  1. 酸変性樹脂、化合物Aおよび化合物Bを含んでなる接着剤組成物。
    化合物A:末端不飽和炭化水素基を有し、かつ5%重量減少温度が260℃以上である化合物
    化合物B:エポキシ基と、末端不飽和炭化水素基とを有する化合物
  2. 酸変性樹脂が酸変性ポリオレフィン、酸変性ポリスチレン樹脂および酸変性シクロオレフィンポリマーから選ばれる少なくとも1種類の樹脂を含有する請求項1に記載の接着剤組成物。
  3. 前記化合物Aが構造単位として芳香環構造または脂環構造を有する化合物である、請求項1または2に記載の接着剤組成物。
  4. 前記化合物Aが、末端不飽和炭化水素基を有する、ポリフェニレンエーテルまたはフェノール樹脂である、請求項1または2に記載の接着剤組成物。
  5. 前記化合物Bがイソシアヌル環を有する化合物である、請求項1~4のいずれかに記載の接着剤組成物。
  6. 請求項1~5のいずれかに記載の接着剤組成物からなる接着剤層を有する接着シート。
  7. 請求項1~5のいずれかに記載の接着剤組成物からなる接着剤層を有する積層体。
  8. 請求項7に記載の積層体を構成要素として含むプリント配線板。
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