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WO2022019095A1 - 熱硬化性樹脂組成物、カバーレイフィルム、接着シート、及びフレキシブルプリント配線板 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物、カバーレイフィルム、接着シート、及びフレキシブルプリント配線板 Download PDF

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WO2022019095A1
WO2022019095A1 PCT/JP2021/025253 JP2021025253W WO2022019095A1 WO 2022019095 A1 WO2022019095 A1 WO 2022019095A1 JP 2021025253 W JP2021025253 W JP 2021025253W WO 2022019095 A1 WO2022019095 A1 WO 2022019095A1
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WO
WIPO (PCT)
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epoxy resin
mass
resin composition
thermosetting resin
parts
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/025253
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴志 権平
勝彦 古川
将太 阿部
拓馬 須貝
Original Assignee
株式会社有沢製作所
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2022503499A priority patent/JP7090824B1/ja
Priority to KR1020227020092A priority patent/KR102463618B1/ko
Priority to CN202180007631.4A priority patent/CN114867787B/zh
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Definitions

  • the present invention relates to a thermosetting resin composition, a coverlay film, an adhesive sheet, and a flexible printed wiring board.
  • sheet-shaped electronic materials constituting electronic devices include coverlay films, adhesive sheets, flexible printed wiring boards, and the like.
  • Such electronic materials have physical characteristics such as peel strength (hereinafter, also referred to as peel strength), electrical characteristics such as electrical insulation reliability (hereinafter, also referred to as migration characteristics), and heat resistance characteristics such as solder heat resistance.
  • peel strength peel strength
  • electrical characteristics such as electrical insulation reliability (hereinafter, also referred to as migration characteristics)
  • heat resistance characteristics such as solder heat resistance.
  • flame retardant properties are required to be well-balanced (see, for example, Patent Document 1).
  • sheet-shaped electronic materials in recent years are that they can be processed efficiently and easily, and that they have excellent electrical insulation reliability under harsh conditions.
  • processing can be performed efficiently and easily means that thermocompression bonding can be performed in a short time (hereinafter, also referred to as quick press).
  • having excellent electrical insulation reliability under harsh conditions means, for example, evaluation of electrical insulation reliability under high stress conditions of 110 ° C., 85% RH, and DC50V, that is, BHAST (Biased Highly Accelerated temperature and). In humidity Stress Test), it means having excellent electrical insulation reliability.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a thermosetting resin composition, a coverlay film, an adhesive sheet, and a flexible printed wiring board which can be quickly pressed and has excellent electrical insulation reliability in BHAST.
  • the purpose is to do.
  • the present inventors have found a solid epoxy resin at 25 ° C, a non-solid epoxy resin at 25 ° C, and fine particle rubber dispersed in the non-solid epoxy resin.
  • a curing agent, an inorganic filler, and a polyurethane derived from a polycarbonate diol, and the content of the fine particle rubber is 3 to 15 with respect to the total number of parts of the solid epoxy resin and the non-solid epoxy resin.
  • thermosetting resin composition which is a part by mass, has an acid value of 10 to 30 mgKOH / g of the polyurethane derived from the polycarbonate diol, and has a weight average molecular weight of 15,000 to 50,000 of the polyurethane derived from the polycarbonate diol.
  • the present invention is as follows. [1] A solid epoxy resin at 25 ° C, a non-solid epoxy resin at 25 ° C, fine particle rubber dispersed in the non-solid epoxy resin, a curing agent, an inorganic filler, and polyurethane derived from polycarbonate diol.
  • the content of the fine particle rubber is 3 to 15 parts by mass with respect to the total number of parts by mass of the solid epoxy resin and the non-solid epoxy resin, and the acid value of the polyurethane derived from the polycarbonate diol is A thermosetting resin composition having a weight average molecular weight of 10 to 30 mgKOH / g and a weight average molecular weight of the polyurethane derived from the polycarbonate diol of 15,000 to 50,000.
  • thermosetting resin composition according to [1] or [2].
  • thermosetting resin composition according to any one of [3].
  • thermosetting resin composition according to any one of.
  • thermosetting resin composition according to any one of [1] to [5] above, which is composed of a base material and an adhesive layer laminated on one side of the base material.
  • Coverlay film composed of things.
  • a coverlay film composed of a substrate on which wiring is formed and an adhesive layer laminated on one surface of the substrate is provided, and the surface of the substrate on which the wiring is formed is provided.
  • a flexible printed wiring board provided with a coverlay film so as to be in contact with the adhesive layer, wherein the coverlay film is the coverlay film according to the above [6].
  • thermosetting resin composition a coverlay film, an adhesive sheet, and a flexible printed wiring board which can be quickly pressed and have excellent electrical insulation reliability in BHAST.
  • thermosetting resin composition of this invention It is a top view which shows the wiring pattern adopted in the characteristic evaluation test of the flexible printed wiring board which used the thermosetting resin composition of this invention.
  • embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail.
  • the following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to the following contents.
  • the present invention can be appropriately modified and carried out within the scope of the gist thereof.
  • thermosetting resin composition The thermosetting resin composition of the present invention is mainly preferably used as a resin composition for electronic materials such as coverlay films, adhesive sheets, and flexible printed wiring boards.
  • the thermosetting resin composition of the embodiment contains a solid epoxy resin at 25 ° C, a non-solid epoxy resin at 25 ° C, fine particle rubber dispersed in the non-solid epoxy resin, a curing agent, and an inorganic filler. And polyurethane derived from polycarbonate diol.
  • the content of the fine particle rubber is 3 to 15 parts by mass
  • the acid value of the polyurethane derived from the polycarbonate diol is 10 to 30 mgKOH / g
  • the polycarbonate is based on the total number of parts by mass of the solid epoxy resin and the non-solid epoxy resin.
  • the weight average molecular weight of diol-derived polyurethane is 15,000 to 50,000.
  • the epoxy resin contained in the thermosetting resin composition of the embodiment spreads the resin in the fine grooves between the wirings from the viewpoint of uniformly mixing the thermosetting resin composition (hereinafter, also referred to as wiring filling property). From the viewpoint, from the viewpoint of enhancing the reliability of electrical insulation after the thermosetting resin composition is cured, and from the viewpoint of imparting heat resistance, it contains both a solid epoxy resin at 25 ° C and a non-solid epoxy resin at 25 ° C. ..
  • the epoxy resin solid at 25 ° C. has two or more epoxy groups in one molecule and has an epoxy equivalent from the viewpoint of enhancing the reactivity and enhancing the electrical insulation reliability after the thermosetting resin composition is cured. Is preferably 150 to 500 g / eq, and more preferably 150 to 350 g / eq.
  • the epoxy resin the epoxy equivalent is within the range of the above-mentioned epoxy equivalent, for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, novolak type epoxy resin, amine type epoxy resin, biphenyl type. Examples thereof include epoxy resins and alicyclic epoxy resins.
  • a bisphenol A type epoxy resin is preferable, and a biphenyl type epoxy resin is more preferable.
  • Two or more kinds of epoxy resins may be used.
  • the epoxy resin solid at 25 ° C. may be previously dissolved in an organic solvent in order to facilitate mixing with other materials contained in the thermosetting resin composition.
  • the epoxy equivalent of the epoxy resin can be measured in accordance with JIS K7236 2001.
  • the content of the solid epoxy resin at 25 ° C is 100 parts by mass when the total of the epoxy resins (solid epoxy resin at 25 ° C and non-solid epoxy resin at 25 ° C) contained in the thermosetting resin composition is 100 parts by mass. It is preferably 60 to 85 parts by mass.
  • the thermosetting resin composition is processed into a sheet, and the cured state of the thermosetting resin composition is half. Tackiness (stickiness) can be suppressed when the cured state (B stage) is set. Furthermore, it is possible to reduce the amount of air (air bubbles) mixed in during the quick press.
  • the mass part used in the present invention means the mass part in terms of non-volatile content.
  • the mass part in terms of non-volatile content means, for example, the mass part of the resin (nonvolatile component) excluding volatile components such as an organic solvent contained in the resin.
  • the semi-cured state (B stage) means a state in which the curing reaction of the thermosetting resin composition has progressed halfway but not completely.
  • the non-solid epoxy resin at 25 ° C means an epoxy resin that is fluid at 25 ° C.
  • the non-solid epoxy resin at 25 ° C. has an epoxy group in one molecule from the viewpoint of enhancing the dispersibility of the fine particle rubber and increasing the peel strength of the sheet-shaped electronic material composed of the thermosetting resin composition. It is preferable to have two or more and the epoxy equivalent is 100 to 400 g / eq, and more preferably 150 to 350 g / eq.
  • the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, amine type epoxy resin, and alicyclic epoxy resin having an epoxy equivalent within the above range. Two or more kinds of epoxy resins may be used.
  • thermosetting resin composition From the viewpoint of heat resistance, bisphenol A type epoxy resin is preferable, and phenol novolac type epoxy resin is more preferable. Further, from the viewpoint of exhibiting physical characteristics such as peel strength of a sheet-shaped electronic material composed of a thermosetting resin composition, fine particle rubber is non-solid at 25 ° C. before preparing the thermosetting resin composition. It is preferable to use the one uniformly dispersed in the epoxy resin of.
  • the content of the non-solid epoxy resin at 25 ° C. was 100 parts by mass based on the total of the epoxy resins (solid epoxy resin at 25 ° C. and non-solid epoxy resin at 25 ° C.) contained in the thermosetting resin composition. Sometimes, it is preferably 15 to 40 parts by mass, more preferably 15 to 35 parts by mass, and further preferably 15 to 30 parts by mass. When the content of the non-solid epoxy resin is in the range of 15 to 40 parts by mass at 25 ° C., the peel strength of the sheet-shaped electronic material composed of the thermosetting resin composition can be maintained in a high state.
  • the fine particle rubber is preferably core-shell polymer particles composed of a core layer and a shell layer covering the surface thereof.
  • the polymer constituting the core layer is a polymer having rubber-like elasticity.
  • the polymer having rubber-like elasticity include diene-based rubber, acrylic rubber, styrene rubber, and polysiloxane rubber. It may be composed of two or more kinds of polymers.
  • polymer constituting the shell layer examples include (meth) acrylic acid ester-based monomer, aromatic vinyl-based monomer, cyanide vinyl-based monomer, unsaturated acid derivative, (meth) acrylamide derivative, and maleimide derivative.
  • examples thereof include a (co) polymer obtained by copolymerizing one or more selected components.
  • the polymer constituting the shell layer is bonded to the polymer constituting the core layer by graft polymerization. As a result, a part or the whole of the surface of the core layer is stably covered with the shell layer, and reaggregation of the core-shell polymer particles can be prevented.
  • the polymer constituting the shell layer has a functional group that reacts with the resin or the curing agent contained in the thermosetting resin composition.
  • the functional group include a hydroxyl group, a carboxyl group and an epoxy group, and an epoxy group is preferable from the viewpoint of improving compatibility with an epoxy resin.
  • the size of the fine particle rubber is preferably 0.05 to 1 ⁇ m in terms of average particle size from the viewpoint of improving the dispersibility.
  • the content of the fine particle rubber is preferably 3 to 3 parts by mass when the total of the epoxy resins (solid epoxy resin at 25 ° C. and non-solid epoxy resin at 25 ° C.) contained in the thermosetting resin composition is 100 parts by mass. It is 15 parts by mass, more preferably 3 to 13 parts by mass, and even more preferably 3 to 10 parts by mass.
  • the thermosetting resin composition is composed of the thermosetting resin composition without deteriorating the reliability of electrical insulation after curing. The peel strength of the sheet-shaped electronic material can be maintained in a high state.
  • fine particle rubber it is preferable to use fine particle rubber dispersed in a non-solid epoxy resin at 25 ° C. from the viewpoint of uniformly dispersing in the thermosetting resin composition.
  • Examples of the fine particle rubber dispersed in the non-solid epoxy resin at 25 ° C. include MX-136, MX-153, MX-154, MX-170, MX-217, MX-257, MX-416, manufactured by Kaneka. MX-451, MX-551, MX-960, MX-965 and the like can be mentioned.
  • the curing agent is preferably one that cures the epoxy resin.
  • the curing agent include diaminodiphenylmethane (DDM), diaminodiphenylsulphon (DDS), diaminodiphenyl ether (DDE), hexamethylenediamine, dicyandiamide, and phenol novolac.
  • DDM diaminodiphenylmethane
  • DDS diaminodiphenylsulphon
  • DDE diaminodiphenyl ether
  • hexamethylenediamine dicyandiamide
  • dicyandiamide is preferable
  • diaminodiphenylsulphon is more preferable, from the viewpoint of easy control of the curing reaction.
  • Two or more kinds of curing agents may be used.
  • the equivalent amount of the curing agent is the epoxy resin (25 ° C.) contained in the thermosetting resin composition from the viewpoint of improving the wiring filling property and improving the electrical insulation reliability after the thermosetting resin composition is cured. Is preferably 0.3 to 0.8 equivalents, more preferably 0.3 to 0.6 equivalents, relative to 1 equivalent of the epoxy group (solid epoxy resin and non-solid epoxy resin at 25 ° C.). ..
  • inorganic filler examples include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and silica.
  • magnesium hydroxide is preferable, and aluminum hydroxide is more preferable, from the viewpoint of improving flame retardancy and wiring filling property, and from the viewpoint of imparting tack-free property required by a quick press.
  • Two or more kinds of inorganic fillers may be used.
  • the content of the inorganic filler is an epoxy resin (solid epoxy resin at 25 ° C.) contained in the thermosetting resin composition from the viewpoint of improving flame retardancy and wire filling property and imparting tack-free property.
  • the total of the non-solid epoxy resin at 25 ° C. is 100 parts by mass, it is preferably 60 to 150 parts by mass, more preferably 60 to 120 parts by mass, and further preferably 70 to 100 parts by mass. be.
  • the polycarbonate diol-derived polyurethane contained in the thermosetting resin composition of the embodiment has at least one polycarbonate skeleton in the molecule.
  • the number of polycarbonate skeletons is not particularly limited as long as it is a polyurethane derived from a polycarbonate diol.
  • hydrolysis of polyurethane is suppressed in a high temperature and high humidity environment after the thermosetting resin composition is cured. This makes it possible to secure high electrical insulation reliability after the thermosetting resin composition is cured.
  • the thermosetting resin composition of the present invention is imparted with film properties by containing polyurethane derived from polycarbonate diol. This imparts the flexibility required for sheet-like electronic materials such as coverlay films and adhesive sheets.
  • polycarbonate diol examples include a polycarbonate diol represented by the following general formula (1).
  • R indicates an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms
  • m indicates an integer of 1 to 20.
  • R in the general formula (1) has 1 to 10 carbon atoms and m is 1 to 20.
  • Polyurethane derived from polycarbonate diol can be obtained by polymerizing a polycarbonate diol represented by the general formula (1) with a polyisocyanate.
  • the polyisocyanate is not particularly limited as long as it is a polyisocyanate that can react with the polycarbonate diol represented by the general formula (1) to form polyurethane.
  • Examples of the polyisocyanate include tolylene-2,4-diisocyanate, 4-methoxy-1,3-phenylenediocyanate, 2,4-diisocyanate diphenyl ether, 4,4'-methylenebis (phenylenedi isocyanate) (MDI), 2,4.
  • '-Aromatic diisocyanates such as methylenebis (phenylenediocyanate), tolylene diisocyanate (TDI), xylylene diisocyanate (XDI), 1,5-naphthalenediocyanate; aliphatic diisocyanates such as methylene diisocyanate and 1,6-hexanediisocyanate (HDI).
  • Diisocyanates examples include alicyclic diisocyanates such as 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 4,4'-methylenebis (cyclohexyldiisocyanate), and isophorone diisocyanate (IPDI).
  • the polyisocyanate may be a compound obtained by reacting these isocyanate compounds with a low molecular weight polyol or polyamine to make the terminal functional group an isocyanate group.
  • the polyisocyanate may be used alone or in combination of two or more kinds of polyisocyanates. Isophorone diisocyanate is preferable from the viewpoint of heat resistance, flexibility and reactivity.
  • Polyurethane derived from polycarbonate diol is preferably acidic from the viewpoint of improving the peel strength of the sheet-shaped electronic material composed of the thermosetting resin composition.
  • the polyurethane derived from the acidic polycarbonate diol preferably has a hydroxyl group, a sulfo group, and a carboxyl group in the molecular chain (mainly side chain) of the polyurethane, and from the viewpoint of improving the reactivity with the epoxy resin, It is more preferable to have a carboxyl group from the viewpoint of improving the electrical properties of the thermosetting resin composition after curing.
  • the acidity can be indicated by the acid value.
  • the acid value of polyurethane derived from polycarbonate diol is 10 to 30 mgKOH / g, preferably 10 to 25 mgKOH / g.
  • the acid value of the polyurethane derived from the polycarbonate diol is 10 to 30 mgKOH / g, the wiring filling property is improved, and the peel strength of the sheet-shaped electronic material composed of the thermosetting resin composition is improved.
  • the acid value of polyurethane derived from polycarbonate diol can be measured in accordance with JIS K0070.
  • the content of polyurethane derived from the polycarbonate diol is an epoxy resin (solid at 25 ° C.) contained in the thermosetting resin composition from the viewpoint of increasing the peel strength of the sheet-shaped electronic material composed of the thermosetting resin composition.
  • an epoxy resin solid at 25 ° C.
  • the total of the epoxy resin and the non-solid epoxy resin at 25 ° C. is 100 parts by mass, it is preferably 50 to 100 parts by mass, more preferably 60 to 90 parts by mass, and further preferably 70 to 80 parts by mass. It is a department.
  • the weight average molecular weight of the polyurethane derived from the polycarbonate diol is preferably 150,000 to 50,000, more preferably 20,000 to 45,000, and further preferably 25,000 to 40,000.
  • the weight average molecular weight of the polyurethane derived from the polycarbonate diol can be measured by gel permeation chromatography (GPC) using standard polystyrene having an average molecular weight of about 5 to about 1 million.
  • thermosetting resin composition of the embodiment may further contain other additives and the like.
  • additives include imidazole-based accelerators such as 2-methylimidazole, N-benzyl-2-methylimidazole and 2-undecylimidazole, Lewis acid complexes such as boron trifluoride monoethylamine, polyamines and melamine resins. Examples thereof include curing accelerators, dispersants, softeners, antiaging agents, pigments, dyes, and silane coupling agents.
  • Coverlay film is used, for example, to protect the wiring formed on the substrate.
  • the coverlay film is composed of a base material and an adhesive layer laminated on one side of the base material.
  • the adhesive layer may be provided on both sides of the film-shaped base material. According to the coverlay film having this configuration, the wiring surface of a plurality of substrates can be protected by one coverlay film. Further, the substrate can be multi-layered.
  • the base material that constitutes the coverlay film is a film-like base material.
  • the thickness of the base material is 2 to 75 ⁇ m.
  • the substrate of the coverlay film examples include a polyimide (PI) -based substrate, a polyamide (PA) -based substrate, a polyethylene naphthalate (PEN) -based substrate, a polyamideimide (PAI) -based substrate, and a polyethylene terephthalate (PET).
  • PI polyimide
  • PA polyamide
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PAI polyamideimide
  • PET polyethylene terephthalate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • LCP liquid crystal
  • a polyimide (PI) -based substrate is preferable from the viewpoint of flame retardancy, electrical insulation reliability, heat resistance, and elastic modulus.
  • the surface of the base material can be subjected to surface modification treatment such as corona treatment and plasma treatment. As a result, the surface of the base material is modified, and the adhesion between the adhesive layer and the base material is improved.
  • the adhesive layer is composed of the thermosetting resin composition of the embodiment.
  • the thickness of the adhesive layer is 5 to 50 ⁇ m after drying.
  • the cured state of the thermosetting resin composition constituting the adhesive layer is a semi-cured state (B stage).
  • the coverlay film is produced by the following procedure.
  • a solution containing the thermosetting resin composition in which the thermosetting resin composition is dissolved in an organic solvent is prepared.
  • the solution is applied on a film-like substrate.
  • the thermosetting resin composition is heated until it reaches a semi-cured state (B stage).
  • B stage After cooling, a coverlay film in which an adhesive layer composed of a thermosetting resin composition is formed on a film-like substrate is obtained.
  • the heating conditions are 100 to 250 ° C., 5 seconds to 30 minutes, and are adjusted according to the coating thickness.
  • organic solvent examples include alcohols such as methanol and ethanol; glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether; ethylene glycol dimethyl ether and ethylene glycol diethyl.
  • Glycoldialkyl ethers such as ethers; alkyl esters such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl acetoacetate, methyl acetoacetate; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone; benzene, toluene, xylene, ethylbenzene Aromatic hydrocarbons such as; aliphatic hydrocarbons such as hexane, cyclohexane and octane; amides such as dimethylformamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane.
  • the coating device is not particularly limited, and a known coater can be used.
  • a die coater for example, a die coater, a comma coater, a gravure coater, and the like.
  • the coverlay film can be produced by the following procedure. First, an adhesive layer is formed on the surface of the release film that has been subjected to the release treatment so that the thickness after drying is 5 ⁇ m. Then, a film-like base material used for the coverlay film is separately prepared, and the surface of the base material and the surface of the adhesive layer are laminated so as to be aligned with each other. Next, after heating and pressurizing the obtained laminate, only the release film is peeled off. This makes it possible to obtain a coverlay film having a thickness of the adhesive layer of 5 ⁇ m.
  • the adhesive sheet is a sheet of an adhesive material composed of the thermosetting resin composition of the embodiment.
  • the thickness of the adhesive layer constituting the adhesive sheet is 5 to 50 ⁇ m.
  • the adhesive sheet is made by the following procedure.
  • a solution containing the thermosetting resin composition in which the thermosetting resin composition is dissolved in an organic solvent is prepared.
  • the solution is applied to the mold release-treated surface of the film-like substrate that has been mold-released.
  • the thermosetting resin composition is heated until it reaches a semi-cured state (B stage).
  • B stage After cooling, an adhesive sheet having an adhesive layer composed of a thermosetting resin composition formed on a film-like substrate is obtained.
  • the heating conditions are 100 to 250 ° C., 5 seconds to 30 minutes, and are adjusted according to the coating thickness.
  • the film-like base material is peeled off from the adhesive layer before use.
  • Examples of the mold release treatment agent used for the base material subjected to the mold release treatment include a silicone-based treatment agent and a fluorine-based treatment agent.
  • Another configuration of the adhesive sheet is, for example, a configuration in which adhesive layers are provided on both sides of a film-like base material from the viewpoint of enhancing rigidity and electrical insulation reliability.
  • a prepreg in which a base material such as a woven fabric or a non-woven fabric is impregnated with a thermosetting resin composition can be mentioned.
  • the prepreg is prepared by the following procedure. First, a woven fabric or a non-woven fabric composed of fibers such as glass fibers is prepared as a base material. Next, a solution containing the thermosetting resin composition in which the thermosetting resin composition is dissolved in an organic solvent is prepared. The solution is impregnated with the substrate. The substrate pulled up from the solution is heated until the attached thermosetting resin composition reaches the B stage. After cooling, a B-stage prepreg is obtained.
  • the adhesive sheet can be used as an interlayer adhesive for adhering substrates such as flexible printed wiring boards. Further, the wiring can be protected by the adhesive sheet covering the wiring.
  • the flexible printed wiring board includes a substrate on which wiring is formed and a coverlay film composed of a base material and an adhesive layer laminated on one side of the base material, and adheres to the surface on which the wiring of the substrate is formed.
  • a coverlay film is provided so that the material layers are in contact with each other.
  • the wiring formed on the substrate is, for example, a wiring formed by etching a copper-plated laminated plate or a copper layer of a copper-plated laminated plate.
  • the wiring formed on another substrate the wiring may be formed by inkjet printing using conductive ink.
  • the wiring material may be composed of other metals such as silver and zinc instead of copper.
  • the thickness of the substrate used for the flexible printed wiring board is not particularly limited, but is 15 to 200 ⁇ m from the viewpoint that the substrate has flexibility.
  • the flexible printed wiring board is manufactured by the following procedure.
  • a coverlay film composed of a substrate on which wiring is formed and an adhesive layer laminated on one side of the substrate and the substrate is prepared.
  • the coverlay film is laminated so that the adhesive layer is in contact with the surface on which the wiring of the substrate is formed, and the coating is heated and pressed.
  • the conditions for heating and pressurizing are 120 to 250 ° C., 5 seconds to 120 minutes, and 1 to 10 MPa, which are set according to the laminated configuration.
  • Epoxy resin (1) Epoxy resin A: Biphenyl type epoxy resin solid at 25 ° C., epoxy equivalent 290 g / eq (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., NC3000H), (2) Epoxy resin B: Non-solid bisphenol A type epoxy resin at 25 ° C., epoxy equivalent 190 g / eq (DIC Corporation, Epicron 850), (3) Epoxy resin C: Non-solid fine particle rubber dispersed epoxy resin (phenol novolac type) at 25 ° C, epoxy equivalent 231 g / eq, fine particle rubber (polybutadiene rubber, average particle size 0.1 ⁇ m) with a total solid content of 100 Containing 25 parts by mass (manufactured by Kaneka, MX-217), (4) Epoxy resin D: Non-solid fine particle rubber dispersed epoxy resin (bisphenol A type) at 25 ° C., epoxy equivalent 294
  • Diaminodiphenyl sulfone Amine value 62 g / eq (3, 3'-DAS manufactured by Konishi Chemical Industry Co., Ltd.).
  • dimethylacetamide corresponding to 10% by mass of the total amount of (a), (b) and (c) and 45% by mass of the total amount of (a), (b) and (c).
  • the corresponding toluene was added and stirred at 100 ° C. Then, after reacting until the NCO group disappears, methyl ethyl ketone corresponding to 45% by mass of the total amount of (a), (b) and (c) is added to obtain a polyurethane resin solution having a resin content of 45% by mass. rice field.
  • polyurethanes B to I derived from the polycarbonate diol were synthesized by the same method as the synthesis of the polyurethane A derived from the polycarbonate diol by changing the addition amount of each component as shown in Table 1.
  • Polyester-based polyurethane J number average molecular weight 13000, acid value 35 mgKOH / g (manufactured by Toyobo Co., Ltd., UR-3500), (2) Acrylonitrile butadiene rubber K: Acid value 40 mgKOH / g (manufactured by JSR Corporation, JSR XER-32C).
  • each evaluation method and measurement method was performed by the following methods.
  • ⁇ Peeling strength peeling strength> (1) Preparation procedure of sample (1-1) Preparation of coverlay film A resin composition to be an adhesive layer is dried on one side of a polyimide film (Apical 12.5 NPI manufactured by Kaneka Corporation) having a thickness of 12.5 ⁇ m. After that, the film was applied so as to have a thickness of 25 ⁇ m, and dried at 160 ° C. for 10 minutes until it became a semi-cured state (B stage). Then, the release PET film was laminated on the adhesive layer side at 100 ° C. to obtain a coverlay film with a release PET film.
  • a polyimide film A resin composition to be an adhesive layer is dried on one side of a polyimide film (Apical 12.5 NPI manufactured by Kaneka Corporation) having a thickness of 12.5 ⁇ m. After that, the film was applied so as to have a thickness of 25 ⁇ m, and dried at 160 ° C. for 10 minutes until it became a semi-cured state (B stage). Then,
  • BHAST ⁇ Electrical insulation reliability
  • Example 1 70 parts by mass of epoxy resin A and 30 parts by mass of epoxy resin C were added to the container, and the total mass of epoxy resin was 100 parts by mass. To this, 10.4 parts by mass of a curing agent, 75 parts by mass of polyurethane A derived from polycarbonate diol, 90 parts by mass of aluminum hydroxide, 10.4 parts by mass of diaminodiphenyl sulfone, and 400 parts by mass of methyl ethyl ketone as an organic solvent are added. rice field. Then, these were stirred at room temperature to obtain a thermosetting resin composition.
  • Example 2 Example 2 to (Example 12), (Comparative Example 1) to (Comparative Example 11)
  • Tables 2 and 3 the type and content of each component were changed and adjusted by the same method as in Example 1 to obtain a thermosetting resin composition. Unless otherwise specified, the unit of content in the table is parts by mass.
  • thermosetting resin compositions of Examples 1 to 12 were excellent in processability (wiring filling property) by quick pressing, and were also excellent in electrical insulation reliability in BHAST. Further, in Examples 1 to 12, no swelling or peeling was observed even when the solder was brought into contact with the solder bath at 260 ° C. for 60 seconds or longer in the solder heat resistance evaluation, and the solder heat resistance was excellent. In addition, all the examples had UL94 standard V-0 grade, which is a flame retardancy evaluation required for sheet-shaped electronic materials.
  • solder heat resistance is performed by ⁇ peeling strength (peeling strength)> (1)

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Abstract

熱硬化性樹脂組成物は、25℃において固形のエポキシ樹脂と、25℃において非固形のエポキシ樹脂と、非固形のエポキシ樹脂に分散された微粒子ゴムと、硬化剤と、無機充填剤と、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンと、を含む。固形のエポキシ樹脂及び非固形のエポキシ樹脂の全質量部数に対して、微粒子ゴムの含有量が3~15質量部であり、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの酸価が10~30mgKOH/gであり、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの重量平均分子量が15000~50000である。

Description

熱硬化性樹脂組成物、カバーレイフィルム、接着シート、及びフレキシブルプリント配線板
 本発明は、熱硬化性樹脂組成物、カバーレイフィルム、接着シート、及びフレキシブルプリント配線板に関する。
 電子機器を構成するシート状の電子材料としては、カバーレイフィルム、接着シート、フレキシブルプリント配線板等が挙げられる。このような電子材料には、引き剥がし強度(以下、ピール強度ともいう。)等の物理特性、電気絶縁信頼性(以下、マイグレーション特性ともいう。)等の電気特性、はんだ耐熱性等の耐熱特性、及び難燃特性をバランスよく備えていることが求められる(例えば、特許文献1参照)。
特開2005―187810号公報
 近年のシート状の電子材料に対して、さらに求められる事項が、効率的かつ容易に加工ができること、及び、過酷な条件下において優れた電気絶縁信頼性を有することである。ここで、効率的かつ容易に加工ができることとは、短時間で熱圧着できること(以下、クイックプレスともいう。)をいう。また、過酷な条件下において優れた電気絶縁信頼性を有することとは、例えば、110℃、85%RH、DC50Vの高ストレス条件下における電気絶縁信頼性の評価、すなわちBHAST(Biased Highly Accelerated temperature and humidity Stress Test)において、優れた電気絶縁信頼性を有することをいう。
 本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、クイックプレスができ、BHASTにおいて優れた電気絶縁信頼性を有する熱硬化性樹脂組成物、カバーレイフィルム、接着シート、及びフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、25℃において固形のエポキシ樹脂と、25℃において非固形のエポキシ樹脂と、前記非固形のエポキシ樹脂に分散された微粒子ゴムと、硬化剤と、無機充填剤と、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンと、を含み、前記固形のエポキシ樹脂及び前記非固形のエポキシ樹脂の全質量部数に対して、前記微粒子ゴムの含有量が3~15質量部であり、前記ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの酸価が10~30mgKOH/gであり、前記ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの重量平均分子量が15000~50000である、熱硬化性樹脂組成物が、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は以下のとおりである。
 [1]25℃において固形のエポキシ樹脂と、25℃において非固形のエポキシ樹脂と、前記非固形のエポキシ樹脂に分散された微粒子ゴムと、硬化剤と、無機充填剤と、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンと、を含み、前記固形のエポキシ樹脂及び前記非固形のエポキシ樹脂の全質量部数に対して、前記微粒子ゴムの含有量が3~15質量部であり、前記ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの酸価が10~30mgKOH/gであり、前記ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの重量平均分子量が15000~50000である、熱硬化性樹脂組成物。
 [2]前記微粒子ゴムは、コアシェルポリマー粒子から構成される、上記[1]に記載の熱硬化性樹脂組成物。
 [3]前記固形のエポキシ樹脂及び前記非固形のエポキシ樹脂の全質量部数を100質量部としたとき、前記微粒子ゴムと前記非固形のエポキシ樹脂の質量部数が15~40質量部である、上記[1]又は[2]に記載の熱硬化性樹脂組成物。
 [4]前記固形のエポキシ樹脂及び前記非固形のエポキシ樹脂の全質量部数を100質量部としたとき、前記ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの質量部数が50~100質量部である、上記[1]から[3]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
 [5]前記固形のエポキシ樹脂及び前記非固形のエポキシ樹脂の全質量部数を100質量部としたとき、前記無機充填剤の質量部数が60~150質量部である、上記[1]から[4]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物。
 [6]基材と前記基材の片面に積層された接着材層とから構成され、前記接着材層の接着材が上記[1]から[5]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物から構成される、カバーレイフィルム。
 [7]接着シートが上記[1]から[5]のいずれかに記載の熱硬化性樹脂組成物から構成される、接着シート。
 [8]配線が形成された基板と、基材と前記基材の片面に積層された接着材層とから構成されるカバーレイフィルムと、を備え、前記基板の前記配線が形成された面に前記接着材層が接するように前記カバーレイフィルムが設けられたフレキシブルプリント配線板であって、前記カバーレイフィルムが上記[6]に記載のカバーレイフィルムである、フレキシブルプリント配線板。
 本発明によれば、クイックプレスができ、BHASTにおいて優れた電気絶縁信頼性を有する熱硬化性樹脂組成物、カバーレイフィルム、接着シート、及びフレキシブルプリント配線板を提供することができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物を用いたフレキシブルプリント配線板の特性評価試験において採用した配線パターンを示す平面図である。
 以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)について詳細に説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。
 (熱硬化性樹脂組成物)
 本発明の熱硬化性樹脂組成物は、主に、カバーレイフィルム、接着シート、及びフレキシブルプリント配線板等の電子材料の樹脂組成物として好適に用いられる。
 実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、25℃において固形のエポキシ樹脂と、25℃において非固形のエポキシ樹脂と、非固形のエポキシ樹脂に分散された微粒子ゴムと、硬化剤と、無機充填剤と、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンと、を含む。固形のエポキシ樹脂及び非固形のエポキシ樹脂の全質量部数に対して、微粒子ゴムの含有量が3~15質量部であり、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの酸価が10~30mgKOH/gであり、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの重量平均分子量が15000~50000である。
 (エポキシ樹脂)
 実施形態の熱硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂は、熱硬化性樹脂組成物を均一に混合させる観点、配線間の微細な溝に樹脂を行き渡らせる(以下、配線埋まり性ともいう。)観点、熱硬化性樹脂組成物が硬化した後の電気絶縁信頼性を高める観点、及び耐熱性を付与する観点から、25℃において固形のエポキシ樹脂と25℃において非固形のエポキシ樹脂の両方を含む。
 25℃において固形のエポキシ樹脂は、反応性を高める観点、及び熱硬化性樹脂組成物が硬化した後の電気絶縁信頼性を高める観点から、一分子中にエポキシ基を2つ以上持ち、エポキシ当量が150~500g/eqであることが好ましく、150~350g/eqであることがより好ましい。エポキシ樹脂としては、エポキシ当量が前述のエポキシ当量の範囲内にある、例えば、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、アミン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。電気絶縁信頼性及び難燃性の観点から、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が好ましく、ビフェニル型エポキシ樹脂がより好ましい。2種以上のエポキシ樹脂を用いてもよい。また、25℃において固形のエポキシ樹脂は、熱硬化性樹脂組成物に含まれる他の材料との混合を容易にするために、予め有機溶媒で溶解されていてもよい。なお、エポキシ樹脂のエポキシ当量は、JIS K7236 2001に準拠して測定することができる。
 25℃において固形のエポキシ樹脂の含有量は、熱硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂(25℃において固形のエポキシ樹脂及び25℃において非固形のエポキシ樹脂)の合計を100質量部としたとき、好ましくは60~85質量部である。25℃において固形のエポキシ樹脂の含有量が60~85質量部の範囲内にあることで、例えば、熱硬化性樹脂組成物をシート状に加工し、熱硬化性樹脂組成物の硬化状態を半硬化状態(Bステージ)とした際にタック性(べたつき性)を抑制することができる。さらに、クイックプレスの際に混入するエアー(気泡)を減らすことができる。ここで、本発明で用いる質量部は、不揮発分換算の質量部を意味する。不揮発分換算の質量部とは、例えば、樹脂に含まれる有機溶剤のような揮発成分を除いた樹脂(不揮発分)の質量部をいう。また、半硬化状態(Bステージ)とは、熱硬化性樹脂組成物の硬化反応が途中まで進んでいるものの、完全に進んでいない状態をいう。
 25℃において非固形のエポキシ樹脂とは、25℃において流動性のあるエポキシ樹脂を意味する。25℃において非固形のエポキシ樹脂は、微粒子ゴムの分散性を高める観点、及び熱硬化性樹脂組成物から構成されるシート状の電子材料のピール強度を高める観点から、一分子中にエポキシ基を2つ以上持ち、エポキシ当量が100~400g/eqであることが好ましく、150~350g/eqであることがより好ましい。エポキシ樹脂としては、エポキシ当量が前述の範囲内にある、例えば、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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。2種以上のエポキシ樹脂を用いてもよい。耐熱性の観点から、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が好ましく、フェノールノボラック型エポキシ樹脂がより好ましい。また、熱硬化性樹脂組成物から構成されるシート状の電子材料のピール強度等の物理特性を発現させる観点から、熱硬化性樹脂組成物を調製する前に、微粒子ゴムを25℃において非固形のエポキシ樹脂に均一に分散させたものを用いることが好ましい。
 25℃において非固形のエポキシ樹脂の含有量は、熱硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂(25℃において固形のエポキシ樹脂及び25℃において非固形のエポキシ樹脂)の合計を100質量部としたとき、好ましくは15~40質量部であり、より好ましくは15~35質量部であり、更に好ましくは15~30質量部である。25℃において非固形のエポキシ樹脂の含有量が15~40質量部の範囲内にあることで、熱硬化性樹脂組成物から構成されるシート状の電子材料のピール強度を高い状態で維持できる。
 (微粒子ゴム)
 微粒子ゴムは、コア層とその表面を覆うシェル層から構成されるコアシェルポリマー粒子であることが好ましい。
 コア層を構成するポリマーは、ゴム状弾性を有するポリマーである。ゴム状弾性を有するポリマーとしては、ジエン系ゴム、アクリルゴム、スチレンゴム、ポリシロキサンゴムが挙げられる。2種以上のポリマーから構成されていてもよい。
 シェル層を構成するポリマーとしては、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単量体、不飽和酸誘導体、(メタ)アクリルアミド誘導体、及びマレイミド誘導体より選ばれる1種以上の成分を共重合して得られる(共)重合体が挙げられる。また、シェル層を構成するポリマーは、コア層を構成するポリマーとグラフト重合により結合している。これにより、コア層の表面の一部又は全体がシェル層で安定的に覆われ、コアシェルポリマー粒子同士の再凝集を防ぐことができる。
 シェル層を構成するポリマーには、エポキシ樹脂との相溶性の観点から、熱硬化性樹脂組成物に含まれる樹脂又は硬化剤と反応する官能基が導入されていることが好ましい。官能基としては、例えば水酸基、カルボキシル基、エポキシ基が挙げられ、エポキシ樹脂との相溶性を向上させる観点から、エポキシ基が好ましい。
 微粒子ゴムの大きさは、分散性を良好にする観点から、平均粒径で0.05~1μmであることが好ましい。
 微粒子ゴムの含有量は、熱硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂(25℃において固形のエポキシ樹脂及び25℃において非固形のエポキシ樹脂)の合計を100質量部としたとき、好ましくは3~15質量部であり、より好ましくは3~13質量部であり、更に好ましくは3~10質量部である。微粒子ゴムの含有量が3~15質量部の範囲内にあることで、熱硬化性樹脂組成物が硬化した後の電気絶縁信頼性を低下させることなく、熱硬化性樹脂組成物から構成されるシート状の電子材料のピール強度を高い状態で維持できる。
 微粒子ゴムは、熱硬化性樹脂組成物中に均一に分散させる観点から、25℃において非固形のエポキシ樹脂に分散された微粒子ゴムを用いることが好ましい。
 25℃において非固形のエポキシ樹脂に分散している微粒子ゴムとしては、カネカ社製のMX-136、MX-153、MX-154、MX-170、MX-217、MX-257、MX-416、MX-451、MX-551、MX-960、MX-965等が挙げられる。
 (硬化剤)
 硬化剤は、エポキシ樹脂を硬化させるものであることが好ましい。硬化剤としては、例えば、ジアミノジフェニルメタン(DDM)、ジアミノジフェニルスルフォン(DDS)、ジアミノジフェニルエーテル(DDE)、ヘキサメチレンジアミン、ジシアンジアミド、フェノールノボラックが挙げられる。これらの中でも、硬化反応の制御のし易さの観点から、ジシアンジアミドが好ましく、ジアミノジフェニルスルフォンがより好ましい。2種以上の硬化剤を用いてもよい。
 硬化剤の当量は、配線埋まり性を良好にする観点、及び熱硬化性樹脂組成物が硬化した後の電気絶縁信頼性を高める観点から、熱硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂(25℃において固形のエポキシ樹脂及び25℃において非固形のエポキシ樹脂)のエポキシ基1当量に対して、好ましくは0.3~0.8当量であり、より好ましくは0.3~0.6当量である。
 (無機充填剤)
 無機充填剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、シリカが挙げられる。これらの中でも、難燃性及び配線埋まり性を良好にする観点、及びクイックプレスで求められるタックフリー性を付与する観点から、水酸化マグネシウムが好ましく、水酸化アルミニウムがより好ましい。2種以上の無機充填剤を用いてもよい。
 無機充填剤の含有量は、難燃性及び配線埋まり性を良好にする観点、及びタックフリー性を付与する観点から、熱硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂(25℃において固形のエポキシ樹脂及び25℃において非固形のエポキシ樹脂)の合計を100質量部としたとき、好ましくは60~150質量部であり、より好ましくは60~120質量部であり、更に好ましくは70~100質量部である。
 (ポリカーボネートジオール由来のポリウレタン)
 実施形態の熱硬化性樹脂組成物に含まれるポリカーボネートジオール由来のポリウレタンは、分子中に少なくとも1以上のポリカーボネート骨格を有する。ポリカーボネート骨格の数は、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンである限り、特に限定されない。ポリウレタンの分子中に少なくとも1以上のポリカーボネート骨格を有することで、熱硬化性樹脂組成物が硬化した後の高温及び高湿の環境においてポリウレタンの加水分解が抑制される。これにより、熱硬化性樹脂組成物が硬化した後の高い電気絶縁信頼性を確保することができる。また、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンを含むことで膜性が付与される。これにより、カバーレイフィルム、接着シートなどのシート状の電子材料に必要な柔軟性が付与される。
 ポリカーボネートジオールとしては、下記一般式(1)で表されるポリカーボネートジオールが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 (Rは、炭素数1~10のアルキレン基を示し、mは1~20の整数を示す。)
 熱硬化性樹脂組成物が硬化した後の高温及び高湿の環境においてポリウレタンの加水分解を抑制する観点、及び熱硬化性樹脂組成物から構成されるシート状の電子材料のピール強度を向上させる観点から、一般式(1)のRの炭素数が1~10、mが1~20であることが好ましい。
 ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンは、一般式(1)で表されるポリカーボネートジオールとポリイソシアネートとを重合させることで得られる。ポリイソシアネートとしては、一般式(1)で表されるポリカーボネートジオールと反応してポリウレタンを形成し得るポリイソシアネートであれば特に限定はされない。ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレン-2,4-ジイソシアネート、4-メトキシ-1,3-フェニレンジイソシアネート、2,4-ジイソシアネートジフェニルエーテル、4,4’-メチレンビス(フェニレンジイソシアネート)(MDI)、2,4’-メチレンビス(フェニレンジイソシアネート)、トリレンジイソシアネート(TDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、1,5-ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;メチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサンジイソシアネート(HDI)等の脂肪族ジイソシアネート;1,4-シクロヘキシレンジイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルジイソシアネート)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等の脂環族ジイソシアネートが挙げられる。
 ポリイソシアネートは、これらイソシアネート化合物と低分子量のポリオール又はポリアミンとを反応させて、末端の官能基をイソシアネート基にした化合物であってもよい。ポリイソシアネートは、単独で用いてもよいし、2種類以上のポリイソシアネートを組み合わせて用いてもよい。耐熱性、可撓性及び反応性の観点から、イソホロンジイソシアネートが好ましい。
 ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンは、熱硬化性樹脂組成物から構成されるシート状の電子材料のピール強度を向上させる観点から、酸性であることが好ましい。酸性のポリカーボネートジオール由来のポリウレタンとしては、ポリウレタンの分子鎖(主に側鎖)中にヒドロキシル基、スルホ基、カルボキシル基を有していることが好ましく、エポキシ樹脂との反応性を向上させる観点、及び硬化後の熱硬化性樹脂組成物の電気特性を向上させる観点から、カルボキシル基を有することがより好ましい。なお、酸性は、酸価によって示すことができる。
 ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの酸価は、10~30mgKOH/gであり、好ましくは、10~25mgKOH/gである。ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの酸価が、10~30mgKOH/gであることにより、配線埋まり性が良好となり、熱硬化性樹脂組成物から構成されるシート状の電子材料のピール強度が向上する。
 なお、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの酸価は、JIS K0070に準拠して測定することができる。
 ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの含有量は、熱硬化性樹脂組成物から構成されるシート状の電子材料のピール強度を高める観点から、熱硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂(25℃において固形のエポキシ樹脂及び25℃において非固形のエポキシ樹脂)の合計を100質量部としたとき、好ましくは50~100質量部であり、より好ましくは60~90質量部であり、更に好ましくは70~80質量部である。
 ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの重量平均分子量は、好ましくは150000~50000であり、より好ましくは20000~45000であり、更に好ましくは25000~40000である。ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの重量平均分子量が15000~50000であると硬化後の熱硬化性樹脂組成物の柔軟性が向上し、配線埋まり性が良好となる。なお、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの重量平均分子量は、平均分子量が約500~約100万の標準ポリスチレンを用いて、ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromoatography:GPC)により測定することができる。
 (その他成分)
 実施形態の熱硬化性樹脂組成物は、他の添加剤等を更に含有してもよい。他の添加剤としては、2-メチルイミダゾール、N-ベンジル-2-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール等のイミダゾール系促進剤、三フッ化ホウ素モノエチルアミン等のルイス酸錯体、ポリアミン、メラミン樹脂等の硬化促進剤、分散剤、軟化剤、老化防止剤、顔料、染料、シランカップリング剤等が挙げられる。
 (カバーレイフィルム)
 カバーレイフィルムは、例えば、基板に形成された配線を保護するために使用される。カバーレイフィルムは、基材と基材の片面に積層された接着材層とから構成される。なお、接着材層は、フィルム状の基材の両面に設けられていてもよい。この構成を有するカバーレイフィルムによれば、複数の基板の配線面を1つのカバーレイフィルムで保護することができる。さらに基板を多層化することができる。
 カバーレイフィルムを構成する基材は、フィルム状の基材である。基材の厚さは2~75μmである。
 カバーレイフィルムの基材としては、例えば、ポリイミド(PI)系基材、ポリアミド(PA)系基材、ポリエチレンナフタレート(PEN)系基材、ポリアミドイミド(PAI)系基材、ポリエチレンテレフタレート(PET)系基材、ポリフェニレンサルファイド(PPS)系基材、液晶(LCP)系基材等が挙げられる。難燃性、電気絶縁信頼性、耐熱性、及び弾性率の観点から、ポリイミド(PI)系基材が好ましい。また、基材の表面に、コロナ処理やプラズマ処理等といった表面改質処理を施すこともできる。これにより、基材の表面が改質され、接着材層と基材との密着性が向上する。
 接着材層は、実施形態の熱硬化性樹脂組成物から構成される。接着材層の厚さは、乾燥後の厚さが5~50μmである。接着材層を構成する熱硬化性樹脂組成物の硬化状態は半硬化状態(Bステージ)である。
 カバーレイフィルムは以下の手順で作製される。熱硬化性樹脂組成物を有機溶媒に溶解させた熱硬化性樹脂組成物を含む溶液を準備する。その溶液をフィルム状の基材の上に塗布する。次に、熱硬化性樹脂組成物が半硬化状態(Bステージ)になるまで、加熱する。冷却後、熱硬化性樹脂組成物から構成される接着材層がフィルム状の基材に形成されたカバーレイフィルムを得る。加熱条件は、100~250℃、5秒~30分であり、塗布厚さにより調整する。
 有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールモノアルキルエーテル類;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル等のグリコールジアルキルエーテル;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸メチル等のアルキルエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類等が挙げられる。
 塗布装置については、特に限定されず、公知のコータを用いることができる。例えば、ダイコータ、コンマコータ、グラビアコータ等である。
 カバーレイフィルムを構成する接着材層の厚さが5μm以下である場合は、以下の手順で、カバーレイフィルムを作製することができる。まず、離型処理が施された離型フィルムの表面に、乾燥後の厚さが5μmとなるように接着材層を形成する。その後、カバーレイフィルムに使用するフィルム状の基材を別に準備し、その基材の表面と接着材層の表面が合わさるように積層する。次に、この得られた積層体を加熱加圧した後に、離型フィルムのみを剥離する。これにより、接着材層の厚さが5μmであるカバーレイフィルムを得ることができる。
 (接着シート)
 接着シートは、実施形態の熱硬化性樹脂組成物から構成される接着材をシート状にしたものである。
 接着シートを構成する接着材層の厚さは5~50μmである。
 接着シートは以下の手順で作製される。熱硬化性樹脂組成物を有機溶媒に溶解させた熱硬化性樹脂組成物を含む溶液を準備する。その溶液を離型処理が施されたフィルム状の基材の離型処理面に塗布する。次に、熱硬化性樹脂組成物が半硬化状態(Bステージ)になるまで、加熱する。冷却後、熱硬化性樹脂組成物から構成される接着材層がフィルム状の基材に形成された接着シートを得る。加熱条件は、100~250℃、5秒~30分であり、塗布厚さにより調整する。使用時にフィルム状の基材を接着材層から剥がして使用する。
 離型処理が施された基材に用いられる離型処理の処理剤としては、例えば、シリコーン系の処理剤、フッ素系の処理剤が挙げられる。
 接着シートの別の構成としては、剛性や電気絶縁信頼性を高める観点から、例えば、フィルム状の基材の両面に接着材層が設けられた構成が挙げられる。
 さらに接着シートの別の構成として、剛性や電気絶縁信頼性を高める観点から、織物、不織布などの基材に、熱硬化性樹脂組成物を含浸させたプリプレグが挙げられる。プリプレグは以下の手順で作製される。まず、基材として、ガラス繊維等の繊維から構成される織物又は不織布を準備する。次に、熱硬化性樹脂組成物を有機溶媒に溶解させた熱硬化性樹脂組成物を含む溶液を準備する。その溶液に基材を含浸させる。その溶液から引き上げた基材を、付着した熱硬化性樹脂組成物がBステージになるまで加熱する。冷却後、Bステージのプリプレグを得る。
 接着シートは、フレキシブルプリント配線板等の基板同士を接着する層間接着材として利用することができる。また、接着シートが配線を覆うことにより、配線を保護することができる。
 (フレキシブルプリント配線板)
 フレキシブルプリント配線板は、配線が形成された基板と、基材と基材の片面に積層された接着材層とから構成されるカバーレイフィルムとを備え、基板の配線が形成された面に接着材層が接するようにカバーレイフィルムが設けられている。
 基板に形成された配線は、例えば、銅メッキ積層板又は銅張り積層板の銅層をエッチング処理することにより形成された配線である。別の基板に形成された配線として、導電性のインクを利用したインクジェット方式の印刷により形成された配線であってもよい。配線の素材は、銅に変えて銀、亜鉛等の他の金属で構成されてもよい。
 フレキシブルプリント配線板に用いられる基板の厚さは、特に限定はされないが、基板が柔軟性を有する観点から15~200μmである。
 フレキシブルプリント配線板は以下の手順で作製される。配線が形成された基板と、基材と基材の片面に積層された接着材層とから構成されるカバーレイフィルムを準備する。次に基板の配線が形成された面に接着材層が接するようにカバーレイフィルムを積層し、加熱加圧する。これにより、フレキシブルプリント配線板を得る。加熱加圧の条件は、120~250℃、5秒~120分、1~10MPaであり、積層構成により設定する。
 以下の実施例により本発明を更に詳しく説明する。本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。
 実施例及び比較例における樹脂組成物に含まれる各成分として、以下のものを用いた。
 (エポキシ樹脂)
 (1)エポキシ樹脂A:25℃において固形のビフェニル型エポキシ樹脂、エポキシ当量290g/eq(日本化薬社製、NC3000H)、
 (2)エポキシ樹脂B:25℃において非固形のビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量190g/eq(DIC社製、エピクロン850)、
 (3)エポキシ樹脂C:25℃において非固形の微粒子ゴム分散型エポキシ樹脂(フェノールノボラック型タイプ)、エポキシ当量231g/eq、微粒子ゴム(ポリブタジエンゴム、平均粒径0.1μm)を全固形分100質量部中25質量部含有したもの(カネカ社製、MX-217)、
 (4)エポキシ樹脂D:25℃において非固形の微粒子ゴム分散型エポキシ樹脂(ビスフェノールA型タイプ)、エポキシ当量294g/eq、微粒子ゴム(ポリブタジエンゴム、平均粒径0.1μm)を全固形分100質量部中37質量部含有したもの(カネカ社製、MX-257)。
 (硬化剤)
 ジアミノジフェニルスルフォン:アミン価62g/eq(小西化学工業社製、3、3’-DAS)。
 (無機充填剤)
 水酸化アルミニウム(日本軽金属社製、BF013)。
 (ポリカーボネートジオール由来のポリウレタン)
 [ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンAの合成]
 撹拌機、温度計及び冷却管を備えた1リットルのフラスコに、(a)カーボネート系ポリオール(宇部興産社製、エタナコール(登録商標)UH-100(水酸基価112mgKOH/g))を250.0g、(b)ジメチロールプロパン酸を32.1g、(c)イソホロンジイソシアネートを104.2g、を加えた。さらに溶剤として、(a)、(b)、(c)の合計量の10質量%分に相当するジメチルアセトアミドと、(a)、(b)、(c)の合計量の45質量%分に相当するトルエンを加え、100℃で撹拌した。その後、NCO基がなくなるまで反応させた後、(a)、(b)、(c)の合計量の45質量%分に相当するメチルエチルケトンを加えて、樹脂分45質量%のポリウレタン樹脂溶液を得た。
 以下、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンB~Iを、表1に示すように、各成分の添加量を変えて、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンAの合成と同様の方法により合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 (その他の柔軟成分)
 (1)ポリエステル系ポリウレタンJ:数平均分子量13000、酸価35mgKOH/g(東洋紡社製、UR-3500)、
 (2)アクリルニトリルブタジエンゴムK:酸価40mgKOH/g(JSR社製、JSR XER-32C)。
 実施例及び比較例において各評価方法及び測定方法は以下の方法により行った。
 <引き剥がし強度(ピール強度)>
 (1)サンプルの作製手順
 (1-1)カバーレイフィルムの作製
 厚さ12.5μmのポリイミドフィルム(カネカ社製、アピカル12.5NPI)の片面に、接着材層となる樹脂組成物を、乾燥後の厚さが25μmとなるように塗布し、160℃、10分の条件で半硬化状態(Bステージ)になるまで乾燥させた。その後、接着材層側に離型PETフィルムを100℃でラミネートすることにより、離型PETフィルム付きカバーレイフィルムを得た。
 (1-2)測定用サンプルの作製
 (1-1)で作製したカバーレイフィルムから離型PETフィルムを剥がし、接着材層の面と、圧延銅箔(JX日鉱日石金属社製、BHY-22B-T、厚さ35μm)の光沢面とを貼り合わせ、185℃、3.0MPa、60秒の条件で加熱加圧した。その後、160℃のオーブンで1時間加熱することで測定用サンプルを得た。
 (2)測定方法
 (1-2)で作製した測定用サンプルを幅10mm×長さ100mmにカットし、島津製作所社製オートグラフAGS-500を用いて、180°方向(測定用サンプルの面に対して平行な方向)における引き剥がし強度を以下の測定条件にて測定した。
 測定条件は、銅箔引きで、テストスピードを50mm/minとした。
 評価基準は、以下の通りとした。
 Excellent:引き剥がし強度が10N/cm以上。
 Good:引き剥がし強度が7N/cm以上10N/cm未満。
 Poor:引き剥がし強度が7N/cm未満。
 <電気絶縁信頼性(BHAST)>
 (1)サンプルの作製手順
 (1-1)カバーレイフィルムの作製
 厚さ12.5μmのポリイミドフィルム(カネカ社製、アピカル12.5NPI)の片面に、接着材層となる樹脂組成物を、乾燥後の厚さが15μmとなるように塗布し、160℃、10分の条件で半硬化状態(Bステージ)になるまで乾燥させた。その後、接着材層側に離型PETフィルムを100℃でラミネートすることにより、離型PETフィルム付きカバーレイフィルムを得た。
 (1-2)被着体の作製
 2層基板(有沢製作所社製、PNS H0509RAC)の銅箔光沢面をエッチング処理して、図1に示す配線の幅(L)と間隔(S)がそれぞれ20μmである配線パターン(以下、L/S=20/20と表現する。)が形成された被着体を得た。
 (1-3)測定用サンプルの作製
 (1-1)で作製したカバーレイフィルムから離型PETフィルムを剥がし、接着材層の面と、(1-2)で作製した被着体の配線が形成された面とが対向するように積層し、185℃、3.0MPa、60秒の条件で加熱加圧した。その後160℃のオーブンで1時間加熱することで測定用サンプルを得た。
 (2)測定方法
 配線パターンに電圧がかかるように配線の一端と他端をそれぞれ、機器の配線に接続した。接続後、110℃、85%RH、DC50Vの条件にて200時間後の短絡及びデントライト等の外観変化の有無を目視により確認し評価した。
 評価基準は以下の通りとした。
 Excellent:200時間後、短絡及び外観変化がなかった。
 Good:200時間後、短絡はなかったが、外観変化があった。
 Poor:200時間に到達する前に短絡し、外観変化もあった。
 <配線埋まり性>
 (1)サンプルの作製手順
 (1-1)カバーレイフィルムの作製
 厚さ12.5μmのポリイミドフィルム(カネカ社製、アピカル12.5NPI)の片面に、接着材層となる樹脂組成物を、乾燥後の厚さが15μmとなるように塗布し、160℃、10分の条件で半硬化状態(Bステージ)になるまで加熱した。その後、接着材層側に離型PETフィルムを100℃でラミネートすることにより、離型PETフィルム付きカバーレイフィルムを得た。
 (1-2)被着体の作製
 被着体として、電解銅箔(JX日鉱日石金属社製、厚さ18μm)の粗面に厚さ25μ
mのポリイミド層が形成された2層基板の銅箔光沢面をエッチング処理して、L/S=50/50、60/60、70/70、80/80、90/90、100/100の配線パターンがそれぞれ形成されたものを得た。
 (2)評価方法
 (1-1)で作製したカバーレイフィルムから離型PETフィルムを剥がし、接着材層の面と、(1-2)で作製した被着体の配線が形成された面とが対向するように積層し、185℃、3.0MPa、30秒の条件、及び185℃、3.0MPa、60秒の条件でそれぞれ熱圧着加工(クイックプレス)した。その後160℃のオーブンで1時間加熱した。そして、貼り合わせたサンプルを冷却した後、配線の長手方向と直交するようにサンプルを切断した。その切断面を研磨した後、光学顕微鏡にて観察し、配線埋まり性が良好かどうかを評価した。
 評価基準は以下の通りとした。
 Excellent:クイックプレスの成型時間が30秒で、配線間の溝に樹脂が行き渡った。
 Good:クイックプレスの成型時間が30秒では、配線間の溝に樹脂が行き渡らなかったが、60秒で樹脂が行き渡った。
 Poor:クイックプレスの成型時間が30秒の条件及び60秒の条件のいずれの場合も、配線間の溝に樹脂が行き渡らなかった。
 (実施例1)
 容器に、エポキシ樹脂Aを70質量部、エポキシ樹脂Cを30質量部加え、エポキシ樹脂の合計質量部を100質量部とした。これに、硬化剤を10.4質量部、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンAを75質量部、水酸化アルミニウムを90質量部、ジアミノジフェニルスルフォンを10.4質量部、有機溶媒としてメチルエチルケトンを400質量部加えた。その後、これらを室温で撹拌し熱硬化性樹脂組成物を得た。
 (実施例2)~(実施例12)、(比較例1)~(比較例11)
 表2及び3に示すように、各成分の種類及び含有量を変えて実施例1と同様の方法により調整し、熱硬化性樹脂組成物を得た。表中の含有量の単位は特に明記がない限りは質量部である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表2に示すように、実施例1~12の熱硬化性樹脂組成物は、クイックプレスによる加工性(配線埋まり性)に優れ、BHASTにおける電気絶縁信頼性にも優れていた。また、実施例1~12は、はんだ耐熱性評価において、260℃、60秒以上はんだ浴に接触させても、膨れや剥がれは認められず、優れたはんだ耐熱性を有していた。また、いずれの実施例もシート状の電子材料に要求される難燃性評価である、UL94規格 V-0グレードを有していた。
 はんだ耐熱性の評価は、<引き剥がし強さ(ピール強度)>(1)サンプルの作製手順により作製した測定用サンプル(積層板)を、積層板の銅箔面が260℃に設定したはんだ浴に接するようにはんだ浴に浮かべた。その状態を60秒以上維持し、膨れ及び剥がれの有無を目視により確認することにより行った。
 本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
 本出願は、2020年7月22日に出願された、日本国特許出願特願2020-124865号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願2020-124865号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照して取り込むものとする。

Claims (8)

  1.  25℃において固形のエポキシ樹脂と、25℃において非固形のエポキシ樹脂と、前記非固形のエポキシ樹脂に分散された微粒子ゴムと、硬化剤と、無機充填剤と、ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンと、を含み、
     前記固形のエポキシ樹脂及び前記非固形のエポキシ樹脂の全質量部数に対して、前記微粒子ゴムの含有量が3~15質量部であり、
     前記ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの酸価が10~30mgKOH/gであり、
     前記ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの重量平均分子量が15000~50000である、熱硬化性樹脂組成物。
  2.  前記微粒子ゴムは、コアシェルポリマー粒子から構成される、請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  3.  前記固形のエポキシ樹脂及び前記非固形のエポキシ樹脂の全質量部数を100質量部としたとき、前記微粒子ゴムと前記非固形のエポキシ樹脂の質量部数が15~40質量部である、請求項1又は2に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  4.  前記固形のエポキシ樹脂及び前記非固形のエポキシ樹脂の全質量部数を100質量部としたとき、前記ポリカーボネートジオール由来のポリウレタンの質量部数が50~100質量部である、請求項1から3のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  5.  前記固形のエポキシ樹脂及び前記非固形のエポキシ樹脂の全質量部数を100質量部としたとき、前記無機充填剤の質量部数が60~150質量部である、請求項1から4のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  6.  基材と前記基材の片面に積層された接着材層とから構成され、前記接着材層の接着材が請求項1から5のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物から構成される、カバーレイフィルム。
  7.  接着シートが請求項1から5のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物から構成される、接着シート。
  8.  配線が形成された基板と、基材と前記基材の片面に積層された接着材層とから構成されるカバーレイフィルムと、を備え、前記基板の前記配線が形成された面に前記接着材層が接するように前記カバーレイフィルムが設けられたフレキシブルプリント配線板であって、
     前記カバーレイフィルムが請求項6に記載のカバーレイフィルムである、フレキシブルプリント配線板。
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