CN110072961A - 粘合剂组合物以及使用其的覆盖膜、粘合片、覆铜层压板和电磁波屏蔽材料 - Google Patents
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Abstract
本发明的粘合剂组合物含有(A)改性聚烯烃系树脂和(B)环氧化合物,其特征在于,改性聚烯烃系树脂(A)是聚烯烃树脂用含有α,β‑不饱和羧酸或其衍生物的改性剂接枝改性的树脂,环氧化合物(B)的含量相对于改性聚烯烃系树脂(A)100质量份,为1~20质量份,环氧化合物含有2种以上的环氧化合物。
Description
技术领域
本发明涉及粘合性、焊接耐热性和介电性能优异、适于粘合电子部件的粘合剂组合物、以及使用其的覆盖膜、粘合片、覆铜层压板和电磁波屏蔽材料。
背景技术
近年来,伴随着电子设备的小型化、高密度化等的多样化,对挠性印刷线路板关联制品(以下,也称为“FPC关联制品”)的需求日益增大。作为FPC关联制品,例如可举出:由聚酰亚胺膜和铜箔贴合而成的挠性覆铜层压板、在挠性覆铜层压板上形成电路而得的挠性印刷线路板、由挠性印刷线路板和加强板贴合而成的带加强板的挠性印刷线路板、将挠性覆铜层压板或挠性印刷线路板重叠层压而成的多层板、在基材膜上贴合铜布线的挠性扁平电缆等。在这些制品中,在制造挠性覆铜层压板时,聚酰亚胺膜与铜箔的粘接通常使用粘合剂。
另外,在制造挠性印刷线路板时,为了保护布线部分,通常,使用称为“覆盖膜”的膜。该覆盖膜具备绝缘树脂层和形成于其表面的粘合剂层,在绝缘树脂层的形成中,广泛使用聚酰亚胺树脂组合物。然后,例如,利用热压等,在具有布线部分的面上隔着粘合剂层贴附覆盖膜,由此制造挠性印刷线路板。此时,覆盖膜的粘合剂层需要对布线部分和膜基层两者都具有牢固的粘合性。
另外,作为印刷线路板,已知有在基板的表面上交替层叠导体层和有机绝缘层的增层(build up)式的多层印刷线路板。在制造这样的多层印刷线路板时,为了接合导体层和有机绝缘层,使用被称为“粘合片”的绝缘粘合层形成材料。绝缘粘合层需要具有对布线部分的嵌入性、以及对形成电路的导体部的构成材料(铜等)和有机绝缘层(聚酰亚胺树脂等)这两者具有牢固的粘合性。
作为用于这样的FPC关联制品的粘合剂,提出了含有环氧树脂和与该环氧树脂具有高反应性的热塑性树脂的环氧系粘合剂组合物。
例如,专利文献1中公开了使用以环氧系粘合剂为主成分、还含有烯烃-酸系酯共聚橡胶和固化剂的粘合剂的技术,具体地,使用乙烯-丙烯酸酯共聚橡胶/环氧树脂系粘合剂。
专利文献2中公开了一种挠性线路板用粘合剂组合物,其含有:(A)环氧当量1000以下的双酚型环氧树脂、(B)环氧当量200~500的酚醛型环氧树脂、(C)环氧当量400~2500、重均分子量20000以上、且分子末端以外的分子链中具有缩水甘油基、具有来自苯乙烯的单元的热塑性弹性体、(D)重均分子量10000以上的双酚型环氧树脂或苯氧树脂、(E)环氧树脂固化剂、(F)固化促进剂、(G)无机填充剂、和(H)溶剂,具体地,使用含有缩水甘油基的热塑性弹性体/环氧树脂系粘合剂。
专利文献3中公开了包含含有环氧树脂的基体树脂、和苯乙烯-马来酸共聚物的环氧系粘合剂。这些文献中记载的粘合剂组合物通过利用橡胶或弹性体成分的羧基与环氧树脂的反应性,实现快速的固化反应,粘合性也优异。
另外,在专利文献4中,作为用于制造预浸料的粘合剂,公开了一种环氧树脂组合物,其包含以下物质作为必须成分:1分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂(I)、含有芳族乙烯基化合物和马来酸酐作为必须成分的共聚树脂(II)和1分子中具有2个酚性羟基的苯酚化合物(III)。
对于上述粘合剂来说,除了以往的粘合功能以外,例如,越来越要求放热性和导电性的功能,为了满足这一要求,有时在粘合剂中添加大量的无机填料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开平7-235767号公报
专利文献2:特开2001-354936号公报
专利文献3:特开2007-2121号公报
专利文献4:特开平10-17685号公报
发明内容
发明要解决的课题
近年来,在需求急速扩大的手机、信息设备终端等移动通信设备中,需要高速处理大量数据,因此,正在进行信号的高频化。伴随着信号速度的高速化和信号的高频化,对用于FPC关联制品的粘合剂来说,要求在粘合后对固化的材料(固化物)在高频范围内具有优异的介电性能(低介电常数和低介质损耗角正切)。
但是,上述文献中记载的粘合剂组合物的固化物在极超短波的微波带(1~3GHz)的介电性能不充分。
另外,对于印刷线路板来说,随着搭载电子部件等时使用的焊接材料的无铅策略的进展,要求在260℃左右的回流温度具有焊接耐热性。例如,在将聚酰亚胺膜和镀金的铜箔通过粘合剂粘合而成的挠性覆铜层压板供给于回流工序后,要求具有良好的粘合状态。
本发明的目的是提供,能够获得不仅对含有聚酰亚胺树脂等的膜、含有铜等金属或合金的箔等各种物品的粘合性良好、而且具有优异的介电性能的固化物的粘合剂组合物。另外,本发明的目的是提供,能够对用于采用回流工序制造FPC关联制品的挠性覆铜层压板等前体赋予焊接耐热性的粘合剂组合物。
解决课题的手段
本发明人等发现,通过含有具有特定结构的改性聚烯烃系树脂和至少2种环氧树脂、且环氧树脂的合计含量为特定比例的粘合剂组合物,不仅得到优异的粘合性,而且得到优异的介电性能和焊接耐热性,至此完成了本发明。
即,本发明如下所述。
1.粘合剂组合物,其为含有(A)改性聚烯烃系树脂、和(B)环氧树脂的粘合剂组合物,其特征在于,
上述改性聚烯烃系树脂(A)是聚烯烃树脂用含有α,β-不饱和羧酸或其衍生物的改性剂接枝改性的树脂,
上述环氧树脂(B)的含量相对于上述改性聚烯烃系树脂(A)100质量份,为1~20质量份,
上述环氧树脂(B)含有2种以上的环氧树脂。
2.上述项1所述的粘合剂组合物,其中,上述环氧树脂(B)含有酚醛型环氧树脂。
3.上述项2所述的粘合剂组合物,其中,上述环氧树脂(B)含有双酚A酚醛型环氧树脂。
4.上述项1~3任一项所述的粘合剂组合物,其中,上述环氧树脂(B)含有具有脂环骨架的环氧树脂。
5.上述项1~4任一项所述的粘合剂组合物,其中,上述改性聚烯烃系树脂(A)含有改性聚丙烯树脂。
6.上述项1~5任一项所述的粘合剂组合物,其中,上述α,β-不饱和羧酸的衍生物为选自衣康酸酐、马来酸酐、乌头酸酐和柠康酸酐中的至少1种。
7.上述项1~6任一项所述的粘合剂组合物,其中,相对于上述改性聚烯烃系树脂100质量%,来自上述α,β-不饱和羧酸或其衍生物的接枝部分的含有比例为0.1~20质量%。
8.上述项1~7任一项所述的粘合剂组合物,其还含有(C)具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物,在以上述改性聚烯烃系树脂(A)和上述环氧树脂(B)的合计为100质量份时,上述含有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C)的含量为0.3~5质量份。
9.上述项1~8任一项所述的粘合剂组合物,其还含有(D)抗氧化剂,在以上述改性聚烯烃系树脂(A)和上述环氧树脂(B)的合计为100质量份时,上述抗氧化剂(D)的含量为0.1~10质量份。
10.上述项1~9任一项所述的粘合剂组合物,其还含有(E)含磷化合物,在以上述改性聚烯烃系树脂(A)和上述环氧树脂(B)的合计为100质量份时,上述含磷化合物(E)的含量为0.5~50质量份。
11.上述项1~10任一项所述的粘合剂组合物,其还含有(F)导电填料,在以上述改性聚烯烃系树脂(A)和上述环氧树脂(B)的合计为100质量份时,上述导电填料(F)的含量为10~350质量份。
12.覆盖膜,其特征在于,使用上述项1~11任一项所述的粘合剂组合物形成的粘合剂层形成在聚酰亚胺膜的单面。
13.粘合片,其特征在于,使用上述项1~11任一项所述的粘合剂组合物形成的粘合剂层形成在离型性膜的表面。
14.覆铜层压板,其特征在于,使用上述项1~11任一项所述的粘合剂组合物形成的粘合剂层层叠在聚酰亚胺膜的至少单面与铜箔之间。
15.电磁波屏蔽材料,其特征在于,以使用上述项1~11任一项所述的粘合剂组合物形成的粘合剂层为构成成分。
发明效果
本发明的粘合剂组合物提供不仅对含有聚酰亚胺树脂等的膜、含有铜等金属或合金的箔等各种物品的粘合性优异,而且介电性能(低介电常数和低介质损耗角正切)等也优异的固化物。另外,本发明的粘合剂组合物能够对用于采用回流工序制造FPC关联制品的前体赋予焊接耐热性。因此,本发明的粘合剂组合物以及使用其形成的粘合片、覆盖膜、覆铜层压板等带有粘合剂层的层压体适于FPC关联制品的制造等。
具体实施方式
以下,说明本发明的实施方式。
1.粘合剂组合物
本发明的粘合剂组合物是含有(A)改性聚烯烃系树脂、和(B)环氧树脂的粘合剂组合物,其特征在于,上述改性聚烯烃系树脂(A)是聚烯烃树脂用含有α,β-不饱和羧酸或其衍生物的改性剂接枝改性的树脂,上述环氧树脂(B)的含量相对于上述改性聚烯烃系树脂(A)100质量份,为1~20质量份,上述环氧树脂(B)为2种以上的环氧树脂。本发明的粘合剂组合物还可以含有溶剂、添加剂等。
上述改性聚烯烃系树脂(A)为具有来自聚烯烃树脂的部分和来自改性剂的接枝部分的树脂,优选为溶解于后述溶剂的树脂。
上述改性聚烯烃系树脂(A)优选为通过在聚烯烃树脂的存在下将含有α,β-不饱和羧酸或其衍生物的改性剂进行接枝聚合而得到的树脂。上述改性聚烯烃系树脂(A)的采用接枝聚合的制造可以通过公知的方法进行,制造时可以使用自由基引发剂。作为上述改性聚烯烃系树脂(A)的具体的制造方法,例如可举出:将聚烯烃树脂加热溶解在甲苯等溶剂中,添加改性剂和自由基引发剂的溶液法,使用班伯里密炼机、捏合机、挤出机等,将聚烯烃树脂、改性剂和自由基引发剂熔融捏合的熔融法等。在熔融法的情况下,聚烯烃树脂、改性剂和自由基引发剂的使用方法没有特殊限定,既可以将它们一次性地添加到反应体系中,也可以逐次添加到反应体系中。
在制造上述改性聚烯烃系树脂(A)时,还可以使用用于提高含有α,β-不饱和羧酸或其衍生物的改性剂的接枝效率的改性助剂、用于调整树脂稳定性的稳定剂等。
供给于接枝聚合的聚烯烃树脂只要具有来自烯烃的结构单元,就没有特殊限定。作为上述聚烯烃树脂,优选使用乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、4-甲基-1-戊烯等碳数2~20的烯烃的均聚物或共聚物。本发明中,特别优选碳数2~6的烯烃的均聚物或共聚物。聚烯烃树脂中的来自上述烯烃的结构单元的含有比例可以任意选择。予以说明,供给于接枝聚合的聚烯烃树脂可以为改性聚烯烃树脂和非改性聚烯烃树脂的任一种。在使用本发明的粘合剂组合物进行与难粘合性被粘接体的粘接时,上述改性聚烯烃系树脂(A)优选为非改性聚烯烃树脂的改性物,更优选含有乙烯-丙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物或乙烯-丙烯-丁烯共聚物的改性树脂,即改性聚丙烯树脂。此时,通过含有使用丙烯单元的含有比例为50摩尔%以上的聚烯烃树脂而得到的改性聚丙烯树脂的粘合剂组合物,能够得到更优异的粘合性。因此,本发明中,上述聚烯烃树脂特别优选含有聚丙烯。另外,当使用含有使用丙烯单元的含有比例为50摩尔%以上的聚烯烃树脂而得到的改性聚烯烃系树脂(A)的粘合剂组合物时,例如,能够向粘合2个部件后的粘接部(粘合层)赋予柔软性。聚烯烃树脂的分子量没有特殊限制。
改性剂含有α,β-不饱和羧酸及其衍生物的至少一方。作为α,β-不饱和羧酸,可举出马来酸、富马酸、四氢邻苯二甲酸、衣康酸、柠康酸、巴豆酸,乌头酸,降冰片烯二羧酸等。另外,作为α,β-不饱和聚羧酸的衍生物,可举出酸酐、酰卤、酰胺、酰亚胺、酯等。作为上述改性剂,优选衣康酸酐、马来酸酐、乌头酸酐和柠康酸酐,从粘合性的观点考虑,特别优选衣康酸酐和马来酸酐。在使用改性剂时,只要为选自α,β-不饱和羧酸及其衍生物的1种以上即可,可以为1种以上α,β-不饱和羧酸和1种以上其衍生物的组合、2种以上α,β-不饱和羧酸的组合、或者2种以上α,β-不饱和羧酸的衍生物的组合。
本发明的改性剂除了含有α,β-不饱和羧酸等以外,还可以根据目的含有其他化合物(其他改性剂)。作为其他化合物(其他改性剂),例如可举出丙烯酸或甲基丙烯酸(以下,将“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”称为“(甲基)丙烯酸”)、(甲基)丙烯酸的衍生物、芳族乙烯基化合物、环己基乙烯基醚等。这些其他化合物可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
作为上述(甲基)丙烯酸的衍生物,可以使用下述通式(1)表示的(甲基)丙烯酸酯。
CH2=CR1COOR2 (1)
(式中,R1为氢原子或甲基,R2为烃基。)
在上述通式(1)中,R1为氢原子或甲基,优选为甲基。R2为烃基,优选为碳数8~18的烷基、碳数8~18的环烷基或碳数8~18的芳基。
作为上述通式(1)表示的化合物,可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯等。这些化合物可以单独使用,也可以组合使用2种以上。本发明中,从改良耐热粘合性的观点考虑,其他改性剂优选含有具有碳数8~18的烷基的(甲基)丙烯酸酯。作为具有碳数8~18的烷基的(甲基)丙烯酸酯,特别优选为(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯和(甲基)丙烯酸硬脂基酯。
作为(甲基)丙烯酸酯以外的(甲基)丙烯酸衍生物,可举出(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸等。
作为上述芳族乙烯基化合物,可举出苯乙烯、o-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。
作为上述改性剂,通过并用α,β-不饱和羧酸或其衍生物与其他改性剂,可以提高改性剂的接枝率,提高得到的改性聚烯烃系树脂(A)在溶剂中的溶解性、或者进一步提高含有该改性聚烯烃系树脂(A)的粘合剂组合物的粘合性。
如上所述,改性聚烯烃系树脂(A)至少具有来自改性剂的接枝部分。以下,说明改性聚烯烃系树脂(A)中含有的接枝部分的含有比例(以下,也称为“接枝质量”)。
上述改性聚烯烃系树脂(A)具有来自α,β-不饱和羧酸或其衍生物的接枝部分。在上述改性聚烯烃系树脂(A)中,从粘合剂组合物的粘合性的观点考虑,来自α,β-不饱和羧酸或其衍生物的接枝部分的接枝质量相对于改性聚烯烃系树脂(A)100质量%,优选为0.1~20质量%,更优选为0.2~18质量%。当接枝质量为0.1质量%以上时,改性聚烯烃系树脂(A)在溶剂中的溶解性优异,对由金属等构成的被粘接体的粘合性特别优选。另外,当接枝质量为20质量%以下时,对由树脂等构成的被粘接体的粘合性特别优异。
上述改性聚烯烃系树脂(A)中的来自α,β-不饱和羧酸或其衍生物的接枝部分的接枝质量可以通过碱滴定法求得,当α,β-不饱和羧酸的衍生物为不具有酸基的酰亚胺等时,接枝质量可以通过傅里叶变换红外分光法求得。
当上述改性聚烯烃系树脂(A)含有作为其他改性剂的、来自上述通式(1)表示的(甲基)丙烯酸酯的接枝部分时,该接枝质量相对于改性聚烯烃系树脂(A)100质量%,优选为0.1~30质量%,更优选为0.3~25质量%。当来自上述(甲基)丙烯酸酯的接枝部分的接枝质量为0.1~30质量%时,改性聚烯烃系树脂(A)在溶剂中的溶解性优异,在含有后述的其他树脂或弹性体的情况下,粘合剂组合物与它们的相溶性优异,可以进一步提高对被粘接体的粘合性。
当上述接枝部分含有来自上述通式(1)表示的(甲基)丙烯酸酯的接枝部分时,得到的改性聚烯烃系树脂(A)中的接枝部分的接枝质量可以通过傅里叶变换红外分光法求得。
在使用自由基引发剂制造上述改性聚烯烃系树脂(A)的情况下,自由基引发剂可以从公知物质中适当选择。本发明中,例如优选使用过氧化苯甲酰、过氧化二枯基、过氧化月桂酰、过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、氢过氧化枯烯等有机过氧化物。
在制造上述改性聚烯烃系树脂(A)时,可以使用改性助剂、稳定剂等。作为改性助剂,可举出二乙烯基苯、己二烯、二环戊二烯等。另外,作为稳定剂,可举出对苯二酚、苯醌、亚硝基苯基羟基化合物等。
上述改性聚烯烃系树脂(A)的重均分子量(Mw)优选为30,000~250,000,更优选为50,000~200,000。通过使重均分子量(Mw)为30,000~250,000,在溶剂中的溶解性优异,粘合剂组合物与被粘接体的初期粘合性优异,而且粘合后对粘接部的耐溶剂性也优异。
上述改性聚烯烃系树脂(A)的酸值优选为0.1~50mgKOH/g,更优选为0.5~40mgKOH/g,进一步优选为1.0~30mgKOH/g。通过使用含有该酸值为0.1~50mgKOH/g的改性聚烯烃系树脂(A)的粘合剂组合物,可以形成充分固化的粘接部,得到良好的粘合性、耐热性和树脂流出性。
在本发明的粘合剂组合物中,上述改性聚烯烃系树脂(A)的含量相对于粘合剂组合物的固体成分(溶剂除外)100质量%,优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上。其中,上限优选为99质量%。对于该含量小于50质量%的粘合剂组合物来说,有时得不到形成的粘合剂层的柔软性,另外,有时得到的一体化物产生翘曲等变形。
上述环氧树脂(B)是通过在100~200℃左右的加热条件下与上述改性聚烯烃系树脂(A)中的羧基反应,显现反应产物对被粘接体的高粘合性、以及含有反应产物的固化物所发挥的耐热性的成分。
上述环氧树脂(B)优选在一分子中具有2个以上环氧基,例如可举出:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂等双酚型环氧树脂;上述双酚型环氧树脂的加氢物、含有二环戊二烯骨架的环氧树脂等具有脂环骨架的环氧树脂;苯酚酚醛型环氧树脂、邻甲酚酚醛型环氧树脂、双酚A酚醛型环氧树脂等酚醛型环氧树脂;邻苯二甲酸二缩水甘油酯、间苯二甲酸二缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、对羟基苯甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、琥珀酸二缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯、癸二酸二缩水甘油酯、偏苯三酸三缩水甘油酯等缩水甘油酯系环氧树脂;乙二醇二缩水甘油基醚、丙二醇二缩水甘油基醚、1,4-丁二醇二缩水甘油基醚、1,6-己二醇二缩水甘油基醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚、季戊四醇四缩水甘油基醚、四苯基缩水甘油基醚乙烷、三苯基缩水甘油基醚乙烷、山梨糖醇的聚缩水甘油基醚、聚甘油的聚缩水甘油基醚等缩水甘油基醚系环氧树脂;三缩水甘油基异氰尿酸酯、四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷等缩水甘油基胺系环氧树脂;环氧化聚丁二烯、环氧化大豆油等线状脂族环氧树脂;含磷环氧树脂;含有萘骨架的环氧树脂;蒽型环氧树脂;叔丁基儿茶酚型环氧树脂;三苯基甲烷型环氧树脂;四苯基乙烷型环氧树脂;联苯型环氧树脂等。予以说明,上述环氧树脂(B)不限定于此。
作为上述环氧树脂(B),优选双酚型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、和具有脂环骨架的环氧树脂。
本发明的环氧树脂(B)通过在一分子中具有2个以上环氧基,可以与改性聚烯烃系树脂(A)反应而有效地形成交联结构,使得到的固化物显现高的耐热性。
本发明的粘合剂组合物的特征在于,含有2种以上的环氧树脂。通过含有2种以上的环氧树脂,能够以协同效果满足与被粘接体的粘合性、以及固化物的耐热性和介电性能。本发明中,通过使用2种以上的一分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂,能够可靠地获得该效果。
具体地,为了获得与被粘接体的粘合性优异的粘合剂组合物,优选含有酚醛型环氧树脂,为了得到能提供介电性能优异的固化物的粘合剂组合物,优选含有具有脂环骨架的环氧树脂。另外,当并用这些环氧树脂时,粘合性和介电性能协同地良好。作为酚醛型环氧树脂,更优选双酚A酚醛型环氧树脂,另外,作为具有脂环骨架的环氧树脂,更优选具有二环戊二烯骨架的环氧树脂。
本发明中,用于可靠地获得上述效果的环氧树脂(B)如下所述。
(1)并用具有脂环骨架的环氧树脂与酚醛型环氧树脂和双酚型环氧树脂的任一者,以两者的合计为100质量%时,两者的含有比例优选分别为20~95质量%和5~80质量%,更优选分别为30~85质量%和15~70质量%的方案,
(2)并用酚醛型环氧树脂与双酚型环氧树脂,以两者的合计为100质量%时,两者的含有比例优选分别为20~95质量%和5~80质量%,更优选分别为30~85质量%和15~70质量%的方案。
从与被粘接体的粘合性、以及固化物的耐热性和介电性能的观点考虑,相对于上述改性聚烯烃系树脂(A)100质量份,本发明的粘合剂组合物中含有的上述环氧树脂(B)的合计含量的比例为1~20质量份,优选为3~15质量份。
本发明的粘合剂组合物可以含有具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C)。
咪唑系化合物一般用作环氧树脂的固化剂,本发明中,当使用合并含有改性聚烯烃系树脂(A)、环氧树脂(B)、和上述具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C)的粘合剂组合物时,特别是对镀金铜箔的粘合性提高。推测这是因为烷氧基甲硅烷基和咪唑结构对金和改性聚烯烃系树脂(A)都表现出高的亲和性,通过其相互作用提高了粘合性。进而推测,由于咪唑结构可以与环氧树脂(B)反应,因而在将聚酰亚胺膜和镀金铜箔通过包含含有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C)的粘合剂组合物接合而成的挠性覆铜层压板供给于回流工序的情况下,也能维持该优异的粘合性。
作为上述具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C),优选为下述通式(2)表示的化合物或其酸加成物。含有这样的化合物的粘合剂组合物可以充分发挥上述效果。
[化1]
(式中,R1和R2各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、和取代或未取代的芳基中的1种,R3和R4各自独立地为选自氢原子、和取代或未取代的烷基中的1种,R3的至少1个为取代或未取代的烷基。n为1~3。R5为亚烷基链或亚烷基链的一部分被下述式(3)、(4)、(5)和(6)表示的基团的至少1个取代的2价基团。)
[化2]
(式中,R6为氢原子或羟基。)
[化3]
(式中,R7为选自氢原子、取代或未取代的烷基、和取代或未取代的芳基中的1种。)
[化4]
[化5]
(式中,R8和R9各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、和取代或未取代的芳基中的1种。)
上述通式(2)表示的具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物为一分子中共同具有咪唑基和烷氧基甲硅烷基的化合物。构成咪唑基的咪唑环可以具有饱和烃基、不饱和烃基等取代基,但上述通式(2)的含有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物的R1或R2各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、和取代或未取代的芳基中的1种。
在上述通式(2)表示的化合物中,烷氧基甲硅烷基和咪唑基优选经由碳数1~10的亚烷基链或该亚烷基链的一部分被式(3)、(4)、(5)和(6)表示的基团的至少1个取代的2价基团键合。在上述通式(2)表示的化合物中,优选下述通式(7)和(8)表示的化合物。
[化6]
(式中,R1和R2各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、和取代或未取代的芳基中的1种,R3和R4各自独立地为选自氢原子、和取代或未取代的烷基中的1种,R3的至少1个为取代或未取代的烷基,R6为氢原子或羟基。m为1~30,n为1~3。)
[化7]
(式中,R1和R2各自独立地为选自氢原子、取代或未取代的烷基、和取代或未取代的芳基中的1种,R3和R4各自独立地为选自氢原子、和取代或未取代的烷基中的1种,R3的至少1个为取代或未取代的烷基,R7为选自氢原子、取代或未取代的烷基、和取代或未取代的芳基中的1种。m为1~30,n为1~3。)
作为上述具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C)的具体例,可举出:1-(2-羟基-3-三甲氧基甲硅烷基丙氧基丙基)-咪唑、1-(2-羟基-3-三乙氧基甲硅烷基丙氧基丙基)-咪唑、1-(2-羟基-3-三丙氧基甲硅烷基丙氧基丙基)-咪唑、1-(2-羟基-3-三丁氧基甲硅烷基丙氧基丙基)-咪唑、1-(2-羟基-3-三乙氧基甲硅烷基丙氧基丙基)-2-甲基咪唑、1-(2-羟基-3-三乙氧基甲硅烷基丙氧基丙基)-4-甲基咪唑、1-(3-氧代-4-三甲氧基甲硅烷基丙氧基丙基)-咪唑、1-三甲氧基甲硅烷基丙基氨基)-咪唑等。
上述通式(2)表示的化合物可以通过使咪唑、2-烷基咪唑、2,4-二烷基咪唑、4-乙烯基咪唑等咪唑化合物与3-环氧丙氧基烷基硅烷化合物等反应而获得。作为上述具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C),不仅可以使用上述通式(2)表示的化合物,也可以使用该化合物的盐或酸加成物。作为加成的酸,可举出乙酸、乳酸、水杨酸、苯甲酸、己二酸、邻苯二甲酸、柠檬酸、酒石酸、马来酸、偏苯三酸、磷酸、异氰尿酸等。这些酸可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
另外,也可以使用通过上述通式(2)表示的化合物的烷氧基甲硅烷基的水解而生成的硅烷醇化合物、通过硅烷醇化合物的脱水缩合反应而生成的聚有机硅氧烷化合物等。
上述通式(7)表示的化合物可以通过使咪唑、2-烷基咪唑、2,4-二烷基咪唑、4-乙烯基咪唑等咪唑化合物与3-环氧丙氧基丙基三烷氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基二烷氧基烷基硅烷、3-环氧丙氧基丙基烷氧基二烷基硅烷等3-环氧丙氧基丙基硅烷化合物反应等而获得。其中,特别优选的原料为咪唑和3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷,反应产物为1-(2-羟基-3-三甲氧基甲硅烷基丙氧基丙基)-咪唑。
上述通式(8)表示的化合物可以通过使咪唑化合物与3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等反应等而获得。
含有上述通式(7)表示的化合物或其酸加成物和上述通式(8)表示的化合物或其酸加成物作为上述具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C)的粘合剂组合物提供耐热性良好的固化物,是优选的组合物。另外,这些化合物由于在溶剂中的溶解性也良好而优选,更优选为上述通式(7)表示的化合物的酸加成物。
当本发明的粘合剂组合物含有上述具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C)时,从对镀金铜箔的密合性和耐回流性的观点考虑,以改性聚烯烃系树脂(A)和环氧树脂(B)的合计为100质量份时,上述具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C)的含量优选为0.3~5.0质量份,更优选为0.5~3.0质量份。当上述含有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C)的含量少时,本发明的粘合剂组合物的与镀金铜箔的密合性和耐回流性降低,另一方面,当该含量过多时,有时粘合剂组合物的保存稳定性降低。
本发明的粘合剂组合物根据各自的目的,可以含有抗氧化剂(D)、含磷化合物(E)、导电填料(F)等。
作为上述抗氧化剂(D)的具体例,可举出2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸正十八烷基酯、四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等苯酚系抗氧化剂;3,3’-硫代二丙酸二月桂基酯、3,3’-二硫代丙酸二肉豆蔻基酯等硫系抗氧化剂;三(壬基苯基)亚磷酸酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯等磷系抗氧化剂等。这些抗氧化剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
当本发明的粘合剂组合物含有抗氧化剂(D)时,能够抑制本发明的粘合剂组合物中含有的成分的氧化分解,且能够抑制粘合剂组合物的固化物的介电性能的变差和焊接处理后的粘合性降低。
当本发明的粘合剂组合物含有抗氧化剂(D)时,以改性聚烯烃系树脂(A)和环氧树脂(B)的合计为100质量份时,抗氧化剂(D)的含量优选为0.1~10质量份,更优选为0.2~5质量份。当上述抗氧化剂(D)的含量在该范围时,能够抑制粘合剂组合物的氧化。
上述含磷化合物(E)为上述磷系抗氧化剂以外的化合物,作为具体例,可举出:磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、磷酸胍、多磷酸胍、磷酸铵、聚磷酸铵、磷酸酰胺铵、聚磷酸酰胺铵、磷酸氨基甲酸酯、多磷酸氨基甲酸酯、三(二乙基次膦酸)铝、三(甲基乙基次膦酸)铝、三(二苯基次膦酸)铝、双(二乙基次膦酸)锌、双(甲基乙基次膦酸)锌、双(二苯基次膦酸)锌、双(二乙基次膦酸)钛、四(二乙基次膦酸)钛、双(甲基乙基次膦酸)钛、四(甲基乙基次膦酸)钛、双(二苯基次膦酸)钛、四(二苯基次膦酸)钛等。这些化合物可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
上述含磷化合物(E)可以向本发明的粘合剂组合物提供改善阻燃性的效果。当本发明的粘合剂组合物含有含磷化合物(E)时,只要含磷化合物(E)的含量不使作为粘合剂的特性变差,就没有特殊限定,以改性聚烯烃系树脂(A)和环氧树脂(B)的合计为100质量份时,含磷化合物(E)的含量优选为0.5~50质量份,更优选为1~30质量份。
作为上述导电填料(F)的具体例,可举出炭黑;铜粉、铝粉、银粉等金属粉等。
上述导电填料(F)具有提高本发明的粘合剂组合物的耐热性,同时向粘合剂层赋予导电性的作用。因此,含有上述导电填料(F)的粘合剂组合物可以特别适合用作导电性粘合剂的构成成分或电磁波屏蔽材料的形成材料。
当本发明的粘合剂组合物含有导电填料(F)时,从粘合剂层的耐热性和导电性的观点考虑,以改性聚烯烃系树脂(A)和环氧树脂(B)的合计为100质量份时,导电填料(F)的含量优选为10~350质量份。当该含量过多时,有时对镀金铜箔等的粘合性不充分。
另外,在本发明的粘合剂组合物中,可以在不影响粘合剂组合物的功能的程度,含有其他热塑性树脂、增粘剂、其他阻燃剂、具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C)以外的固化剂或固化促进剂、其他填料、偶联剂、流平剂、消泡剂、颜料、溶剂等。
作为其他热塑性树脂,例如可举出苯氧树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、聚氨酯树脂、聚缩醛树脂、聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚乙烯系树脂等。这些热塑性树脂可以单独使用,也可以并用2种以上。
作为上述增粘剂,例如可举出香豆酮-茚树脂、萜烯树脂、萜烯-酚醛树脂、松香树脂、对叔丁基苯酚-乙炔树脂、酚醛树脂、二甲苯-甲醛树脂、石油系烃树脂、氢化烃树脂、松节油树脂等。这些增粘剂可以单独使用,也可以并用2种以上。
其他阻燃剂可以为有机系阻燃剂和无机系阻燃剂的任一种。作为有机系,可举出三聚氰胺、密白胺、三聚氰胺氰尿酸酯等三嗪系化合物、氰尿酸化合物、异氰尿酸化合物、三唑系化合物、四唑化合物、重氮化合物、脲等氮系阻燃剂;有机硅化合物、硅烷化合物等硅系阻燃剂等。另外,作为无机系阻燃剂,可举出氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锆、氢氧化钡、氢氧化钙等金属氢氧化物;氧化锡、氧化锆、氧化钼、氧化镍等金属氧化物;碳酸锌、碳酸镁、碳酸钡、硼酸锌、水和玻璃等。这些阻燃剂可以单独使用,也可以并用2种以上。
作为其他固化剂,可举出胺系固化剂、酸酐系固化剂等。作为胺系固化剂,例如可举出甲基化三聚氰胺树脂、丁基化三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂等三聚氰胺树脂;双氰胺、4,4’-二苯基二氨基砜等。另外,作为酸酐系固化剂,可举出芳族系酸酐、和脂族系酸酐。这些固化剂可以单独使用,也可以并用2种以上。当本发明的粘合剂组合物含有其他固化剂时,相对于环氧树脂(B)100质量份,其他固化剂的含量优选为1~100质量份,更优选为5~70质量份。
上述固化促进剂促进改性聚烯烃系树脂(A)与环氧树脂(B)的反应,可举出除了上述胺系固化剂以外的叔胺系固化促进剂或叔胺盐系固化促进剂、咪唑系固化促进剂等。这些固化促进剂可以单独使用,也可以并用2种以上。
作为叔胺系固化促进剂,可举出苄基二甲胺、2-(二甲氨基甲基)苯酚、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、四甲基胍、三乙醇胺、N,N’-二甲基哌嗪、三亚乙基二胺、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一烯等。
作为叔胺盐系固化促进剂,可举出1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一烯的甲酸盐、辛酸盐、对甲苯磺酸盐、邻苯二甲酸盐、酚盐或酚醛清漆树脂盐,或者1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬烯的甲酸盐、辛酸盐、对甲苯磺酸盐、邻苯二甲酸盐、酚盐或酚醛清漆树脂盐等。
作为咪唑系固化促进剂,可举出2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-甲基-4-乙基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]乙基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]乙基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]乙基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]乙基-s-三嗪异氰尿酸加成物、2-苯基咪唑异氰尿酸加成物、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑等。
当本发明的粘合剂组合物含有固化促进剂时,固化促进剂的含量相对于环氧树脂(B)100质量份,优选为1~10质量份,更优选为2~5质量份。只要固化促进剂的含量在上述范围内,则具有优异的粘合性和耐热性。
另外,作为上述偶联剂,可举出乙烯基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、对-苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫醚、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、咪唑硅烷等硅烷系偶联剂;钛酸酯系偶联剂;铝酸酯系偶联剂;锆系偶联剂等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
作为其他填料的具体例,可举出碳酸钙、氧化铝、氧化镁、氮化铝、氧化钛、氧化锌、滑石粉、气相二氧化硅、其他二氧化硅等粉体构成的无机填料;氟树脂粉末等树脂填料等。其他填料的添加效果为提高由本发明的粘合剂组合物形成的粘合剂层的耐热性等。另外,通过使用氧化铝、氧化镁、氮化铝等导热性较高的填料,可以提高粘合剂层的导热性。进而,通过使用气相二氧化硅,可以改良粘合剂组合物的涂布性。
作为上述溶剂,例如可举出甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇、苄醇、乙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚、二甘醇单甲基醚、二丙酮醇等醇类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、甲基戊基酮、环己酮、异佛尔酮等酮类;甲苯、二甲苯、乙基苯、均三甲苯等芳族烃类;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁基酯等酯类;己烷、庚烷、环己烷、甲基环己烷等脂族烃类等。这些溶剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。当本发明的粘合剂组合物为含有溶剂的溶液或分散液(树脂清漆)时,可以顺利地进行在基材上的涂布和涂膜的形成,可以容易地得到期望厚度的粘合剂层。
当本发明的粘合剂组合物含有溶剂时,从包括粘合剂层的形成在内的作业性等的观点考虑,该溶剂的含量优选为20~97质量%,更优选为50~90质量%。当溶剂的含量在上述范围内时,溶液的粘度适当,容易均匀涂布。
本发明的粘合剂组合物优选为改性聚烯烃系树脂(A)和环氧树脂(B)溶解在溶剂中、而其他成分分散或溶解在该溶液中的组合物。
本发明的粘合剂组合物可以通过混合改性聚烯烃系树脂(A)、环氧树脂(B)和其他成分来制造。原料成分的混合方法只要能得到均匀的组合物,就没有特殊限定。
本发明的粘合剂组合物适用于由相同材料或不同材料构成的2个部件之间的粘合。另外,本发明的粘合剂组合物适用于在1个部件的表面具备具有粘合性的层(粘合剂层)的制品,即带有粘合剂层的层压体的制造。在后者的情况下,通过将含有溶剂的液状粘合剂组合物涂布在部件的表面,在不使涂膜固化的温度下干燥,能够制造优选具有B阶梯状的具有粘合性的层(粘合剂层)的制品(覆盖膜、粘合片等)。通过将具有B阶梯状的粘合剂层的部件与其他部件优选在加压条件下加热至100℃以上,能够制造具有充分的粘合性的一体化物。
本发明中,在使用不含上述导电填料(F)等导电成分的粘合剂组合物形成粘合剂层后,进一步加热而形成固化物的情况下,该固化物在频率1GHz下测定的介电常数(ε)可以为2.5以下,介质损耗角正切(tanδ)可以小于0.01。因此,本发明的粘合剂组合物适于制造介电性能优异的FPC关联制品。另外,在频率1GHz下测定的粘合剂固化物的介质损耗角正切(tanδ)优选小于0.01。介电常数和介质损耗角正切可以通过粘合剂组合物中含有的改性聚烯烃系树脂(A)和环氧树脂(B)的种类和它们的含有比例来调整,因而可以根据用途设定各种构成的粘合剂组合物。予以说明,介电常数和介质损耗角正切的测定方方法如后所述。
2.覆盖膜
通过使用本发明的粘合剂组合物,在电绝缘性的基材膜的单面上形成粘合剂层,能够制造覆盖膜。
作为上述基材膜中含有的树脂,可举出聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、芳族聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、液晶聚合物等。其中,从粘合剂层的与基材膜的粘合性和介电性能的观点考虑,优选聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯和液晶聚合物,特别优选聚酰亚胺。本发明一实施方式的覆盖膜的特征在于,使用上述本发明的粘合剂组合物得到的粘合剂层形成在聚酰亚胺膜的单面。
作为制造本发明覆盖膜的方法,例如,将含有溶剂的粘合剂组合物(树脂清漆)涂布在含有聚酰亚胺等的基材膜的表面上形成涂膜(树脂清漆层)后,从涂膜中除去溶剂,由此能够制造形成有B阶梯状的粘合剂层的覆盖膜。
上述基材膜的厚度没有特别限定,优选为5~100μm,更优选为5~50μmm,进一步优选为5~30μm。
除去上述溶剂的温度优选为40~250℃,更优选为70~170℃。除去溶剂的方法没有特别限定,通常,采用将带涂膜的膜在实施热风加热、远红外线加热、高频感应加热等的炉中干燥的方法。上述涂膜在干燥后的厚度,即粘合剂层的厚度优选为5~45μm,更优选为10~35μm。
适于制造本发明覆盖膜的基材膜是市售的,例如可以使用东丽·杜邦公司制的“カプトン(注册商标)”、东洋纺织社制的“ゼノマックス(注册商标)”、宇部兴产社制的“ユ一ピレックス(注册商标)-S”、カネカ社制“アピカル(注册商标)”等。
另外,在制造其他覆盖膜时,作为基材膜,可以使用帝人杜邦膜社制的“テオネックス(注册商标)”等聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、クラレ社制的“ベクスタ一(注册商标)”、プライマテック社制的“バイアック(注册商标)”等液晶聚合物膜等。基材膜可以通过将该树脂成膜至期望的厚度而得到。
予以说明,本发明的覆盖膜根据需要可以在粘合剂层的表面具备离型性膜层。在形成上述离型性膜层时,可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、有机硅离型处理纸、聚烯烃树脂涂布纸、聚甲基戊烯(TPX)膜、氟系树脂膜等公知的离型性膜。具备离型性膜层的覆盖膜由于粘合剂层受到保护,因而可用于保管时等。
3.粘合片
本发明的粘合片为带有粘合剂层的层压体的另一方式。
本发明的粘合片使用上述本发明的粘合剂组合物,在离型性膜的表面上形成有粘合剂层的粘合片。另外,本发明的粘合片可以是在2片离型性膜之间具备粘合剂层的方式。本发明的粘合片可以在剥离离型性膜后使用。作为离型性膜,可以使用与上述本发明的覆盖膜的制造中使用的相同的离型性膜。
作为制造本发明的粘合片的方法,例如可以采用在离型性膜的表面上涂布含有溶剂的粘合剂组合物(树脂清漆)而形成涂膜(树脂清漆层)后,从涂膜中除去溶剂的方法。在除去溶剂时,可以采用在制造上述本发明的覆盖膜的方法中的溶剂除去方法。
上述离型性膜的厚度没有特别限定,优选为5~100μm,更优选为5~50μm,进一步优选为5~30μm。
本发明的粘合片中的粘合剂层的厚度优选为5~100μm,更优选为10~70μm,进一步优选为10~50μm。
当上述粘合剂组合物含有上述导电填料(F)时,通过使用含有该导电填料(F)和溶剂的粘合剂组合物(树脂清漆),能够制造具备具有导电性的粘合层的导电性粘合片。
4.覆铜层压板
本发明的覆铜层压板是使用上述本发明的粘合剂组合物,将聚酰亚胺膜和铜箔贴合而成的层压体。即,本发明的覆铜层压板依次由基材膜、粘合剂层和铜箔构成。在本发明的覆铜层压板中,粘合剂层和铜箔可以形成在基材膜的两面。即,本发明的覆铜层压板可以是在基材膜的一面侧和另一面侧依次具备粘合剂层和铜箔的层压体。本发明的粘合剂组合物与含铜物品的粘合性优异,因而本发明的覆铜层压板作为一体化物的稳定性优异。予以说明,本发明的覆铜层压板中含有的粘合剂层既可以由固化物形成,也可以由未固化物形成。
本发明的覆铜层压板中的粘合剂层的厚度优选为5~45μm,更优选为10~35μm。
作为制造本发明的覆铜层压板的方法,例如可以采用如下方法:使上述本发明的覆盖膜的粘合剂层与铜箔表面接触,在80℃~150℃下进行热层压,进一步通过后固化来固化粘合剂层。后固化的条件例如为100℃~200℃,30分钟~4小时。予以说明,上述铜箔没有特殊限定,可以使用电解铜箔、压延铜箔等。
5.电磁波屏蔽材料
本发明的电磁波屏蔽材料是具备使用上述本发明的粘合剂组合物形成的粘合剂层的物品。本发明中优选的方式是粘合剂层含有导电填料(F)的电磁波屏蔽材料。由此能够防止由于电磁波的噪声引起的电子仪器的故障、以及由于通信电波的旁听而引起的机密信息的泄露等。
作为制造本发明的电磁波屏蔽材料的方法,例如可以采用将具备含有导电填料(F)的粘合剂层的导电性粘合片与屏蔽材料接合的方法。实施例
基于实施例和比较例,更具体地说明本发明。但本发明并不限定于此。
1.原料
1-1.改性聚烯烃系树脂(A)
使用下述方法得到的改性聚烯烃系树脂a1~a4。
(1)改性聚烯烃系树脂a1
将使用茂金属催化剂作为聚合催化剂制造的由丙烯单元75摩尔%和丁烯单元25摩尔%构成的丙烯-丁烯无规共聚物100质量份、马来酸酐22质量份和过氧化二叔丁基6质量份溶解在甲苯溶剂中,将该溶液在1L高压釜中升温至140℃,再在该温度下搅拌3小时。接着,将得到的反应液冷却,将该反应液注入装有大量甲乙酮的容器中,使树脂析出。然后,通过离心分离,将残留的未反应物等进行分离、精制。然后,将回收的树脂在减压下在70℃干燥5小时,由此制造改性聚烯烃系树脂a1。改性聚烯烃系树脂a1的重均分子量为5.5万,酸值为30mgKOH/g。另外,构成该改性聚烯烃系树脂a1的接枝部分的含有比例为5.2质量%。
(2)改性聚烯烃系树脂a2
将使用茂金属催化剂作为聚合催化剂制造的由丙烯单元75摩尔%和丁烯单元25摩尔%构成的丙烯-丁烯无规共聚物100质量份、马来酸酐18质量份和过氧化二叔丁基6质量份溶解在甲苯溶剂中,将该溶液在1L高压釜中升温至140℃,再在该温度下搅拌3小时。接着,将得到的反应液冷却,将该反应液注入装有大量甲乙酮的容器中,使树脂析出。然后,通过离心分离,将残留的未反应物等进行分离、精制。然后,将回收的树脂在减压下在70℃干燥5小时,由此制造改性聚烯烃系树脂a2。改性聚烯烃系树脂a2的重均分子量为6.5万,酸值为20mgKOH/g。另外,构成该改性聚烯烃系树脂a2的接枝部分的含有比例为3.5质量%。
(3)改性聚烯烃系树脂a3
将使用茂金属催化剂作为聚合催化剂制造的由丙烯单元97摩尔%和乙烯单元3摩尔%构成的丙烯-乙烯无规共聚物100质量份、马来酸酐1.5质量份、甲基丙烯酸月桂酯0.8质量份和过氧化二叔丁基1.2质量份使用料筒部的最高温度设定为170℃的双螺杆挤出机进行捏合反应。然后,在挤出机内进行减压脱气,除去残留的未反应物,制造改性聚烯烃系树脂a3。改性聚烯烃系树脂a3的重均分子量为13万,酸值为15mgKOH/g。另外,构成该改性聚烯烃系树脂a3的接枝部分的含有比例为2.6质量%。
(4)改性聚烯烃系树脂a4
将旭化成社制氢化苯乙烯丁二烯嵌段共聚物“タフテックH1052”(商品名)100质量份、马来酸酐1.5质量份、甲基丙烯酸月桂酯0.8质量份和过氧化二叔丁基1.2质量份使用料筒部的最高温度设定为170℃的双螺杆挤出机进行捏合反应。然后,在挤出机内进行减压脱气,除去残留的未反应物,制造改性聚烯烃系树脂a4。改性聚烯烃系树脂a4的重均分子量为6万,酸值为15mgKOH/g。另外,构成该改性聚烯烃系树脂a4的接枝部分的含有比例为2.6质量%。
1-2.环氧树脂(B)
(1)环氧树脂b1
DIC社制的双酚A酚醛型环氧树脂“EPICLON N-865”(商品名)
(2)环氧树脂b2
DIC社制的含有二环戊二烯骨架的环氧树脂“EPICLON HP-7200”(商品名)
(3)环氧树脂b3
日本化药社制的甲酚酚醛型环氧树脂“EOCN-102S”(商品名)
(4)环氧树脂b4
三菱化学社制的双酚A型环氧树脂“JER 828”(商品名)
1-3.具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C)
(1)咪唑系化合物c1
1-(2-羟基-3-三甲氧基甲硅烷基丙氧基丙基)-咪唑
(2)咪唑系化合物c2
咪唑系化合物c1的乙酸加成物
1-4.抗氧化剂(D)
アデカ社制的苯酚系抗氧化剂“アデカスタブA330”(商品名)
1-5.含磷化合物(E)
クラリアント社制的二甲基次膦酸铝“Exolit OP935”(商品名)
1-6.导电填料(F)
福田金属箔粉工业社制的铜粉“FCC-115A”(商品名)
1-7.固化促进剂
四国化成工业社制的咪唑系固化促进剂“キュアゾ一ルC11-Z”(商品名)
1-8.其他填料
日本アエロジル社制的气相二氧化硅“アエロジルR974”(商品名)(平均粒径12nm)
1-9.溶剂
含有甲基环己烷、甲苯、甲乙酮和甲醇的混合溶剂(质量比=270:180:5:2)
实施例1~14和比较例1~4
向带有搅拌装置的烧瓶中,以表1所示的比例添加上述的原料,在60℃加温下搅拌6小时,在溶剂中溶解成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)和固化促进剂,使成分(E)、成分(F)和其他填料分散,由此制造实施例1~14和比较例1~4的液状粘合剂组合物。
使用全部这些液状粘合剂组合物,制作覆盖膜、粘合片、以及粘合试验片A和B,进行下述的(i)~(v)的评价。另外,使用除了实施例1~14和比较例1~4的液状粘合剂组合物的成分(F)以外的成分,制造液状粘合剂组合物(没有导电填料),进行下述的(vi)的评价。
(1)覆盖膜的制作
在厚度25μm的聚酰亚胺膜的表面辊涂液状粘合剂组合物,使干燥后的厚度为40μm,在140℃下干燥2分钟,得到具有粘合剂层的覆盖膜。
(2)粘合试验片A的制作
准备厚度35μm的镀金的铜箔。然后,使该镀金处理面与上述覆盖膜的粘合剂层面以接触的方式重合,在150℃、0.3MPa和1m/分钟的条件下进行层压。将得到的层压体(聚酰亚胺膜/粘合剂层/镀金铜箔)在150℃和3MPa的条件下加热压制5分钟后,再在烘箱中在160℃下进行2小时的后固化,由此得到粘合试验片A。
(3)粘合片的制作
准备厚度35μm的离型性PET膜。然后,在其表面辊涂液状粘合剂组合物,直至干燥后的厚度为25μm,在140℃下干燥2分钟,得到具有粘合剂层的粘合片。
(4)粘合试验片B的制作
准备厚度300μm的镀镍的SUS304板,将镀镍处理面与上述粘合片的粘合剂层以接触的方式重合,在150℃和0.3MPa、1m/分钟的条件下进行层压,得到层压体X(SUS304板/粘合片)。
另一方面,准备具备厚度25μm的聚酰亚胺膜、在其一面侧的表面上形成的铜的电路图案、和使粘合剂层与电路图案接触而覆盖电路图案的覆盖膜部(聚酰亚胺层的厚度25μm)的挠性印刷线路板。予以说明,在覆盖电路图案的覆盖膜部中,形成有直径1mm的通孔,通过该通孔,铜的电路图案露出。
从上述层压体X中剥离离型性PET膜,使粘接在SUS304板上的粘合剂层与上述挠性印刷线路板的覆盖膜部侧表面的整个面接触,在150℃和3MPa的条件下压制5分钟。然后,再在烘箱内在160℃下进行2小时的后固化,由此制作粘合试验片B(SUS304板/粘合剂层/挠性印刷线路板)。
(i)剥离粘接强度
为了评价粘合性,根据JIS C 6481“印刷线路板用覆铜层压板试验方法”,测定在温度23℃和拉伸速度50mm/分钟的条件下,从聚酰亚胺膜剥离各粘合试验片A的经镀金处理的铜箔时的180°剥离粘接强度(N/mm)。测定时的粘合试验片的宽度为10mm。
(ii)焊接耐热性
根据JIS C 6481,在下述的条件下进行试验。
将聚酰亚胺膜的面朝上,使上述粘合试验片A在260℃的焊接浴中漂浮60秒,目测评价粘合剂层的膨胀、剥离等外观异常的有无。其结果,将确认没有膨胀、剥离等外观异常的情况表示为“○”,将确认有膨胀、剥离等外观异常的情况表示为“×”。
进而,对从上述焊接浴中取出的试验片,根据JIS C 6481,测定在23℃从镀金铜箔上剥离聚酰亚胺膜时的180°剥离粘接强度(N/cm)。测定时的粘合试验片的宽度为10mm,拉伸速度为50mm/分钟。
(iii)阻燃性
将上述覆盖膜在160℃下加热固化2小时,根据UL-94,进行阻燃性的评价。将试验中合格(VTM-0级)的情况表示为“○”,不合格的情况表示为“×”。
(iv)导电性(连接电阻)
通过电阻值测定器测定上述粘合试验片B(SUS板/粘合剂层/挠性印刷线路板)的SUS板与挠性印刷线路板的电路图案的铜部分之间的连接电阻值。其结果,将连接电阻值小于1Ω的情况表示为“○”,1~3Ω的情况表示为“△”,大于3Ω的情况表示为“×”。
(v)焊接处理后的导电性(连接电阻)
将上述粘合试验片B在260℃的焊接浴中漂浮60秒。然后,通过电阻值测定器测定从焊接浴取出的粘合试验片B的SUS板与挠性印刷线路板的电路图案的铜部分之间的连接电阻值。其结果,将连接电阻值小于1Ω的情况表示为“○”,1~3Ω的情况表示为“△”,大于3Ω的情况表示为“×”。
(vi)介电性能(介电常数和介质损耗角正切)
在厚度38μm的离型性聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的表面,辊涂液状粘合剂组合物(没有导电填料)。接着,将带该涂膜的膜在烘箱内静置,将涂膜在120℃下干燥3分钟,形成覆膜(粘合剂层),得到粘合片。接着,将该粘合片静置在烘箱内,在180℃下加热处理30分钟。然后,剥离离型性膜,制作用于评价介电性能的固化试验片。
对15mm×80mm×50μm的固化试验片,使用Agilent公司制的“网络分析仪85071E-300”,通过分离介质谐振器法(SPDR法),在温度23℃和频率1GHz的条件下测定介电常数(ε)和介质损耗角正切(tanδ)。
由表2的结果可知以下结论。
实施例1~14的粘合剂组合物对镀金铜箔的粘合性均优异。其中,实施例1和8是含有具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C)的粘合剂组合物的例子,与不含其的实施例9相比,对镀金铜箔的密合性和耐回流性更加优异。
另一方面,由于比较例1~3是含有仅1种环氧树脂的组合物,因而耐回流性和介电性能的任一者或两者差,不含环氧树脂的比较例4的耐回流性不充分。
另外,实施例1~14的粘合剂组合物(没有导电填料)的固化物的介电性能均优异。
产业实用性
本发明的粘合剂组合物与树脂膜、镀金铜箔等被粘接体的粘合性、以及其固化物的介电性能优异,另外,焊接耐热性也优异。进而,使用含有导电性填料的粘合剂组合物而得到的固化物的导电性也优异。因此,本发明的粘合剂组合物适于制造覆盖膜、挠性覆铜层压板、粘合片、导电性粘合片、电磁波屏蔽材料等。
Claims (15)
1.粘合剂组合物,其为含有(A)改性聚烯烃系树脂、和(B)环氧树脂的粘合剂组合物,其特征在于,
上述改性聚烯烃系树脂(A)是聚烯烃树脂用含有α,β-不饱和羧酸或其衍生物的改性剂接枝改性的树脂,
上述环氧树脂(B)的含量相对于上述改性聚烯烃系树脂(A)100质量份,为1~20质量份,
上述环氧树脂(B)含有2种以上的环氧树脂。
2.权利要求1所述的粘合剂组合物,其中,上述环氧树脂(B)含有酚醛型环氧树脂。
3.权利要求2所述的粘合剂组合物,其中,上述环氧树脂(B)含有双酚A酚醛型环氧树脂。
4.权利要求1~3任一项所述的粘合剂组合物,其中,上述环氧树脂(B)含有具有脂环骨架的环氧树脂。
5.权利要求1~4任一项所述的粘合剂组合物,其中,上述改性聚烯烃系树脂(A)含有改性聚丙烯树脂。
6.权利要求1~5任一项所述的粘合剂组合物,其中,上述α,β-不饱和羧酸的衍生物为选自衣康酸酐、马来酸酐、乌头酸酐和柠康酸酐中的至少1种。
7.权利要求1~6任一项所述的粘合剂组合物,其中,相对于上述改性聚烯烃系树脂100质量%,来自上述α,β-不饱和羧酸或其衍生物的接枝部分的含有比例为0.1~20质量%。
8.权利要求1~7任一项所述的粘合剂组合物,其还含有(C)具有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物,以上述改性聚烯烃系树脂(A)和上述环氧树脂(B)的合计为100质量份时,上述含有烷氧基甲硅烷基的咪唑系化合物(C)的含量为0.3~5质量份。
9.权利要求1~8任一项所述的粘合剂组合物,其还含有(D)抗氧化剂,以上述改性聚烯烃系树脂(A)和上述环氧树脂(B)的合计为100质量份时,上述抗氧化剂(D)的含量为0.1~10质量份。
10.权利要求1~9任一项所述的粘合剂组合物,其还含有(E)含磷化合物,以上述改性聚烯烃系树脂(A)和上述环氧树脂(B)的合计为100质量份时,上述含磷化合物(E)的含量为0.5~50质量份。
11.权利要求1~10任一项所述的粘合剂组合物,其还含有(F)导电填料,以上述改性聚烯烃系树脂(A)和上述环氧树脂(B)的合计为100质量份时,上述导电填料(F)的含量为10~350质量份。
12.覆盖膜,其特征在于,使用权利要求1~11任一项所述的粘合剂组合物形成的粘合剂层形成在聚酰亚胺膜的单面。
13.粘合片,其特征在于,使用权利要求1~11任一项所述的粘合剂组合物形成的粘合剂层形成在离型性膜的表面。
14.覆铜层压板,其特征在于,使用权利要求1~11任一项所述的粘合剂组合物形成的粘合剂层层压在聚酰亚胺膜的至少单面与铜箔之间。
15.电磁波屏蔽材料,其特征在于,以使用权利要求1~11任一项所述的粘合剂组合物形成的粘合剂层为构成成分。
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