DE2363259C3 - Klebemasse auf der Basis von Polyesterharz, einer Isocyanatverbindung und Epoxyharz und Verwendung derselben - Google Patents
Klebemasse auf der Basis von Polyesterharz, einer Isocyanatverbindung und Epoxyharz und Verwendung derselbenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine zur Herstellung biegsamer
gedruckter Schaltungen verwendbare Klebemasse ausgezeichneter Haftfestigkeit, hervorragenden Laminierverhaltens,
ausgezeichneter chemischer Beständigkeit und Hitzebeständigkeit und hervorragender elektrischer
Eigenschaften.
Erfindungsgemäß sollte eine Klebemasse zur Verwendung
bei der kontinuierlichen Befestigung eines isolierenden Kunststoffilms an einer Metallfolie mit
Hilfe einer Walzenlaminiervorrichtung geschaffen werden. Mit Hilfe einer solchen Klebemasse sollten
sich aus einem isolierenden Kunststoffilm und einer Metallfolie bestehende Laminate herstellen lassen,
die gegenüber den verschiedenen chemischen Behandlungsvorgängen bei der Herstellung biegsamer gedruckter
Schaltungen und gegenüber dem Löten beim Zusammenbau solcher biegsamer gedruckter Schaltungen
genügend widerstandsfähig sind und in Form biegsamer gedruckter Schaltungen ausgezeichnete
elektrische und mechanische Eigenschaften besitzen; ferner sollten sich mit Hilfe einer solchen Klebemasse
auf biegsame gedruckte Schaltungen isolierende Deckschichten aufkleben, biegsame gedruckte Schaltungen
zur Herstellung mehrschichtiger Laminate aufeinander laminieren und biegsame gedruckte Schaltungen
auf starren gedruckten Schaltungen befestigen lassen.
Schließlich sollten sich mit Hilfe solcher Klebemassen
auch noch farbige biegsame gedruckte Schaltungen herstellen lassen, bei denen sich die Schaltungsschicht,
Deckschicht und dergleichen feststellen und von anderen Schichten unterscheiden lassen
und die bei langer dauernder Alterung keine übermäßig starke Beeinträchtigung der Klebeverbindungen,
Biegsamkeit und dergleichen erleiden.
Da in jüngster Zeit mit zunehmendem Ausstoß an elektronischen und elektrischen Instrumenten eine
Verkleinerung und eine Gewichtsverminderung sowie
ίο eine hohe Zuverlässigkeit von Instrumenten der Nachrichtenindustrie,
Geräten und dergleichen sowie eine Vereinfachung der Verpackungs- und Gehäusesysteme
erforderlich wurden, bestand ein Bedarf nach gedruckten Schaltkarten mit einem leichten und biegsamen
Kunststoffilm als isolierende Unterlage.
Solche Kunststoffüme sind beispielsweise Polyester-,
Polyäthylen-, Polyvinylchlorid-, Polypropylen- und Polyimidfilme sowie ähnliche Filme mit ausgezeichneten
mechanischen, elektrischen und chemischen Eigenschäften. Da sie darüber hinaus eine ausgezeichnete
Biegsamkeit besitzen, wurden sie vorzugsweise mit einer Metallfolie verbunden bzw. verklebt und in
dieser Form als Unterlage für gedruckte Schaltkarten verwendet
In der Regel besitzen jedoch diese Kunststoffilme eine schlechte Oberflächenaktivität, weswegen sie sich
nur unter größten Schwierigkeiten so fest mit Metallfolien verbinden lassen, daß sie den Sicherheitsanforderungen
für gedruckte Schaltungen genügen.
P Weiterhin bereitet es sehr große Schwierigkeiten, der Unterlage gute Schaltungseigerischaften und eine
genügende Beständigkeit gegenüber starken Chemikalien, wie sie bei der Herstellung und beim Vereinigen
gedruckter Schaltungen zum Einsatz gelangen, zu ver-
is leihen, weswegen bisher nur sehr wenige zufriedenstellende
Klebstoffe bzw. Klebemassen für biegsame gedruckte Schaltungen zur Verfugung stehen.
Zum Befestigen von Kunststoffilmenan Metallfolien
wurden bisher, ähnlich wie bei der Herstellung üblicher starrer Laminate, der Kunststoffilm und die
Metallfolie miteinander mit Hilfe einer Heißpresse etwa 0,5 bis 3Std. lang heißverpreßt. Da jedoch
die Ausgangsmaterialien in Bandform verfügbar sind, bedient man sich vorzugsweise der sogenannten »Trokkenlaminierung«,
bei welcher Klebstoffe oder Klebemassen auf die Ausgangsmaterialien appliziert werden,
worauf diese unter Druck beim Hindurchleiten durch heiße Walzen aneinander befestigt werden. Wenn sich
dieses Verfahren auf die Herstellung von bei biegsamen gedruckten Schaltungen verwendete Laminate
übertragen ließe, wäre dies höchst vorteilhaft und wirtschaftlich, da sich hierdurch das Herstellungsverfahren
für biegsame gedruckte Schaltungen stark vereinfachen würde, indem sich nämlich die Herstellungsgeschwindigkeit
erhöhen und die anschließende Behandlung zur eigentlichen Herstellung der gedruckten
Schaltungen kontinuierlich gestalten ließen. Um jedoch ein solches Laminierverfahren mit Hilfe
von Walzen durchführen zu können, braucht man einen Klebstoff, der einem später als gedruckte Schaltung
verwendeten und weit kurzer als im Falle eines üblichen PreRverfahrens, nämlich nur etwa 0,5 bis
5,0 Sek. lang, ausgehärteten und gebundenen Laminat die erforderlichen wesentlichen Eigenschaften, z. B.
<\s eine starke Haltung, eine ausgezeichnete Beständigkeit
gegenüber Chemikalien, hervorragende elektrische Eigenschaften und dergleichen, zu verleihen vermag.
Ferner muli ein solcher Klebstoff bzw. eine solche
Kleberoasse so gute Fließeigenschaften besitzen, daß
er kleinere Unebenheiten auf der Oberfläche von Metallfolien zu überdecken vermag, und darf bei seiner
Applikation auf das bandförmige Material beim anschließenden Laminieren keine Blockbildung hervorrufen.
Für einen einzigen Klebstoffbzw. eine einzige Klebemasse ist es unmöglich, diesen zahlreichen Anforderungen zu genügen. Es wurden bereits die verschiedensten harzartigen Klebstoffe oder Klebemassen auf
ihre diesbezüglichen Fähigkeiten hin untersucht. Es wurde jedoch bisher noch keine zufriedenstellende
Klebemasse gefunden, die sich erfolgreich im Rahmen eines kontinuierlichen Laminierverfahrens zur Herstellung biegsamer gedruckter Schaltkarten verwenden
läßt
Polyesterharze besitzen hervorragende Klebeeigenschaften gegenüber den verschiedensten Kunststoffilmen und Mctallfolien sowie eine hervorragende Flexibilität und gute elektrische Eigenschaften, weswegen
sie als Grundlage von Klebemassen für biegsame Metallverbundlaminate geeignet sind.
Wenn jedoch Polyesterharze alleine verwendet werden, zeigen sie eine schlechte Beständigkeit gegenüber
den bei der Verarbeitung des Laminats zu einer gedruckten Schallung verwendeten organischen Lösungsmitteln.
Wenn die Polyesterharze zur Vernetzung mit einer Isocyanatverbindung umgesetzt werden, erhält das jeweilige Reaktionsprodukt eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln. Die betreffenden Reaktionsprodukte lassen sich jedoch noch nicht erfolgreich bei der Herstellung von Laminaten für biegsame
gedruckte Schaltungen verwenden.
Wenn beispielsweise eine einen gesättigten linearen Polyester und eine Isocyanatverbindung enthaltende
und in einem aus einem Polyesterfilm und einer Aluminiumfolie bestehenden Laminat zum Verpacken
von Arzneimitteln verwendete Masse rasch bei einer Temperatur von etwa 150 C umgesetzt wird, eignet
sie sich zum Hochgeschwindigkeits-Trockenlaminieren, wobei sie feste Klebeverbindungen herbeizuführen
vermag. Nachteilig an einer solchen Masse ist jedoch, daß sie bei ihrer Verwendung im Rahmen der Herstellung von Laminaten für biegsame gedruckte Schaltungen zum Zeitpunkt des Durchtritts durch die Heizwalzen eine schlechte Fließfähigkeit aufweist, daß
selbst bei Verwendung der Masse bei der Herstellung eines aus einem Polyesterfilm und einer Kupferfolie
bestehenden Laminats für gedruckte Schaltungen eine gleichmäßige Haftung (zwischen Film und Folie)
erreicht wird und daß die Hitzebeständigkeit des fertigen Laminats schlecht ist.
Zur Verbesserung der Hitzebeständigkeit einer Klebemasse wird vorzugsweise ein Epoxyharz einverleibt.
Die bloße Zugabe einer Epoxyverbindung zu einer M ischung aus einem Polyesterharz und einer Isocyanatverbindung führt jedoch nicht zu einer Vernetzung,
weswegen die angestrebte Wirkung nicht in ausreichendem Maße erreicht wird. Selbst bei Verwendung eines
Härtungsmittels für Epoxyverbindungen erhält man für die Praxis ungeeignete Massen, da vorzugsweise
eine Reaktion zwischen dem Härtungsmittel und der Isocyanatverbindung abläuft, wobei vor Verwendung
der Masse als Klebstoff unlösliche Substanzen gebildet werden. Daneben liegen selbst nach dem Laminieren noch nichtumgcsctzte F.poxyverbindung und
nichtumgesetztes Polyesterharz vor, weswegen das
Laminat gegenüber Chemikalien relativ wenig widerstandsfähig ist.
Verschiedene Klebemassen mit Polyesterharzen als Hauptbestandteil zeigen nach ihrer Applikation auf ein
bandförmiges Material eine Blockbildung, weswegen
das bandförmige Material dann in der Waizen/Walzen-Laminiervorrichtung an den Walzen hängenbleibt.
Andererseits ziehen solche Klebemassen vor dem Laminieren Staub an, wodurch das Aussehen des Lami-
nats stark beeinträchtigt wird.
Aus der japanischen Auslegeschrift 10635 sind bereits Klebemassen für gedruckte Verdrahtungen bekanntgeworden, die als vernetzbare, wärmehärtbare
Harze, z.B. Polyesterharze, Epoxyharze und der
gleichen, und als Härtungsmittel hierfür Isocyanate,
Säureanhydride und dergleichen enthalten. Dem Anmeldungsgegenstand der japanischen Auslegeschrift 10635 lag die Aufgabe zugrunde, eine Klebemasse der abgegebenen Zusammensetzung hinsicht-
lieh ihrer Haftfestigkeit und ihrer elektrischen Eigenschaften und Hitzebeständigkeit durch Vermischen
mit einem selbstkondensierenden, hitzefixierbaren
Harz und Eindispergieren von Siliziumdioxid- oder Aluminiurmrioxid voll zu verbessern. Aus der japa
nischen Auslegeschrift 10 635 war jedoch für den Fach
mann nicht zu entnehmen, wie man einer Klebemasse für gedruckte Schaltungen Spezialeigcnschaften,
nämlich eine ausreichend rasche Härtungsfahigkeit bei der Hochgeschwindigkeitsherstellung biegsamer,
metallkaschierter Verbundgebilde nach dem Walzverfahren, die bei Laminiervorgängen erforderlich gute
Fließfähigkeit, Antiblockbildungseigenschaften und dergleichen aufweisen, verleihen und dabei gleichzeitig die auf dem Gebiet biegsamer, gedruckter
Schaltungen üblichen strengen Anforderungen bezüglich Biegsamkeit, elektrischer Eigenschaften, Haftung,
Hitzebeständigkeit beim Löten und dergleichen erfüllen könne.
Ferner ist es aus der DT-OS 1806 202 bereits be
kannt,daß man durch Zusatz einer Polyester/Isocyanat-
Komponente zu der speziellen Epoxy/Härtungsmittel-Komponente aus Triglycidylisocyanurat und einem
Carbonsäuieanhydrid und anschließende Wärmehärtung des erhaltenen Gemischs ein Gießharz, einen
Klebstoff und dergleichen herstellen kann. Abgesehen davon, daß die DT-OS 1806 202 jeglichen Hinweis
auf die Tür Klebemassen für gedruckte Schaltungen erforderlichen, bereits genannten Spezialeigenschaftcn
vermissen lassen, benötigen die bekannten Massen zu
ihrer Aushärtung eine unangemessen lange Zeit (z. B.
4 h bei 110 C und 16 h bei 150 C [vgl. Seite 7, Zeilen 9
und 10]).
Gegenstand der Erfindung ist Klebemasse auf der Basis von Polyesterharz, einer Isocyanatverbindung
und Epoxyharz in organischen Lösungsmitteln dadurch gekennzeichnet, da'3 sie aus einer Mischung
aus 100 Gewichtsteilen eines Polyesterharzes, 1 bis 20 Gewichtsteilen einer Isocyanatverbindung und 2 bis
50 Gewichtsteilen eines durch Umsetzen einer pro
Molekül mindestens zwei Epoxygruppcn aufweisenden
Verbindung mit einer mindestens 2 aktive Wasserstorfatome aufweisenden Verbindung erhaltenen Epoxyharzes der B-Stufe sowie gegebenenfalls 0,01 bis
5 Gewichtsteilen eines Metallsalzes einer aliphatischen ds Carbonsäure und gegebenenfalls 0,5 bis l5Gewichis
teilen eines Pigments einer Teilchengröße von bis
zu 107 besteht.
Die Klebemassen gemäß der Erfindung sind nicht
mit den Nachteilen der bekannten Klebstoffe oder
Klebemassen behaftet und lassen sich in hervorragender
Weise in schnellarbeitcnden, kontinuierlichen
Walzen/Walzen-Laminiervorrichtungen verwenden.
Darüber hinaus genügen sie zahlreichen für biegsame gedruckte Schaltkarten erforderlichen Eigenschaften.
In Klebemassen gemäß der Erfindung verwendbare Polyesterharze sind beispielsweise durch Polykondensation
zweibasischer Carbonsäuren mit mehrwertigen Alkoholen hergestellte hochmolekulare lineare Polyester
sowie aus verschiedenen Bestandteilen bestehende Mischpolyester. In der Regel handelt es sich bei
den Polyesterharzen um gesättigte Polyester, sie können jedoch auch ungesättigte Bestandteile enthalten.
In Klebemassen gemäß der Erfindung können als Isocyanatverbindungen Polyisocyanatverbindungen
mit beispielsweise Alkyl-, Aryl- und Aralkylresten und mindestens zwei Isocyanatresten im Molekül, wie
Tolylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, Metaphenylendiisocyanat,
Hexamethylenaiisocyanat, Triphenylmethanlriisocyanat,
Reaktionsprodukte aus Tolylendiisocyanat und Trimethylolpropan, durch Blokkieren
des Polyisocyanate mit Phenol und dergleichen erhaltene Verbindungen oder durch Umsetzen eines
Überschusses an Polyisocyanaten mit einem Polyol erhaltene Polyurethanvorkondensate, verwendet werden.
Die Reaktionsfähigkeit des Isocyanats mit dem Polyesterharz ist hoch, wobei das Isocyanat mit dem
Polyesterharz in sehr kurzer Zeit unter Vernetzung und Aushärtung des Harzes reagiert. Folglich eignet
es sich im Rahmen eines Laminierverfahrens mit
Hilfe von Walzen, wobei gleichzeitig die Chemikalienbcsländigkeit des als Klebstoff verwendeten Polyesterharzes
durch Vernetzung verbessert wird.
Die zu verwendende Menge an Isocyanatverbindung hängt von seiner chemischen Äquivalenz und dem
gewünschten Vernetzungsgrad ab. In Klebemassen gemäß der Erfindung sollen pro 100 Gewichtsteile Polyesterharz
vorzugsweise 1 bis 20 Gewichtsteile Isocyanatverbindung enthalten sein. Wenn die Menge
an Isocyanatverbindung 1 Gewichtsteil unterschreitet, ist die Chemikalienbeständigkeit nach dem Auflaminicren
auf eine Metallfolie unzureichend. Wenn die Menge an Isocyanatverbindung 20 Gewichtsteile übersteigt,
läuft die Reaktion der Masse so rasch ab, daß sie vor Gebrauch gelieren kann, weswegen eine solche
Klebemasse für die Praxis nicht verwendbar wäre.
Als Epoxyverbindungen können für die Umsetzung beispielsweise übliche Epoxyverbindungen, wie von
Bisphenol A oder halogeniertem Bisphenol A abgeleitete Diglycidyläther, Diepoxyverbindungen cyclischer
Olefine, wie Cyclohexenderivate, Novolakharze, Glycidyläther von Polyphenolen oder PoIyhydroxyphenolen,
von aromatischen Oxycarbonsäuren oder aromatischen Dicarbonsäuren abgeleitete Glycidyläther
oder -ester, Diglycidylester dimerer Säuren, Diglycidyläther von Polyalkylenglykolen und dergleichen,
verwendet werden.
Das Epoxyäquivalent dieser Verbindungen reicht zweckmäßigerweise von etwa 100 bis 4000, vorzugsweise
von etwa 100 bis 1000.
Als Härtungsmittel kann man übliche Härtungsmittel mit mindestens zwei aktiven WasscrstofTatomen für
lipoxyverbindungen, wie aliphatische Amine, aromatische Polyamine, Dicyandiamide, aliphatische oder
cycloaliphatische Polycarbonsäureanhydride, Polyamide dimerer Säuren, Dimercaptoverbindungen,
lmidazolderivate und dergleichen, vorzugsweise aromatische Polyamine, Polycarbonsäureanhydride und
Dicyandiamide, verwenden.
Gegebenenfalls kann man zusammen mit einem Härtungsmittel des geschilldeuen Typs eine kleine Menge eines tertiären Amins. Phenols und dergleichen verwenden.
Gegebenenfalls kann man zusammen mit einem Härtungsmittel des geschilldeuen Typs eine kleine Menge eines tertiären Amins. Phenols und dergleichen verwenden.
Zur Herstellung von Hpoxyharzen der B-Stufe unter
Verwendung eines Hiiriuri&smittcls des geschilderten
ίο Typs wird das Hiirtungsmittel der Epoxyverbindung
in einem Äquivalentverhältnis von zweckmäßigerweise 0,2 bis 1,0, vorzugsweise von 0,5 bis 1,0, in einem
geeigneten organischen Lösungsmittel vermischt und 0,5 bis 3 Std. lang bei einer Temperatur von 4 J bis
150 C umgesetzt Nach dem Abkühlen erhält man einen Epoxyharzlack, in welchem die Primärreaktion
vollständig abgelaufen ist.
Das in dieser Stufe vorliegende Epoxyharz besitzt die sogenannten Eigenschaften der B-Stufe, d. h. Fließeigenschaften
ähnlich den Fließeigenschaften eines thermoplastischen Harzes bei hoher Temperatur, und
die Eigenschaft, beim Erhitzen unter Aushärtung durch fortschreitende Reaktion eine dreidimensionale Struktur
anzunehmen.
Das durchschnittliche Molekulargewicht des Harzes reicht zweckmäßigerweise von etwa 1000 bis 10000,
vorzugsweise von etwa 20O0 bis 6000.
Gegebenenfalls können so kleine Mengen an nichlumgesetztem
HärtungsmiUel und nichtumgesetzter
ίο Epoxyverbindung überbleiben, daß sie praktisch keinen
Einfluß auf die anderen Bestandteile ausüben.
Diese Epoxyharze härten in sehr kurzer Zeit aus. Ihre Gelierzeit beim Erhitzen auf einer Heizplatte
auf 150 C reicht von etwa einigen Sek. bis 3 Min., was im Vergleich zu den etwa 5 bis 30 Min. im Falle
üblicher Mischungen aus Epoxyverbindungen und einem Härtungsmittel (Epoxyharz der Α-Stufe) sehr
kurz ist.
Wenn die Klebemasse auf bandförmige Materialien aufgetragen und zur Entfernung des Lösungsmittels
in einer Walzenlaminiervorrichtung getrocknet wurde, härtet sie in so kurzer Zeit so stark aus, daß die
bandförmigen Materialien zwischen Heizwalzen infolge der Druckeinwirkung eine Haftverbindung eingehen,
wobei eine ausgezeichnete Chemikalien- und Hitzebeständigkeit erreicht wird.
Die Epoxyharze enthalten praktisch kein freies Härtungsmittel, da das Härtungsmittel mit der Epoxyverbindung
unter Bildung eines Addukts reagieren
so gelassen wurde. Wenn folglich das Epoxyharz mit einer Mischung aus Polyesterharz und Isocyanatverbindung
vermischt wird, kommt es kaum zu der bevorzugten Umsetzung zwischen dem Härtungsmittel
und der Isocyanatverbindung (wie im Falle der Zugabe einer Epoxyverbindung der Α-Stufe und eines Härtungsmittels),
so daß die Vernetzung des Polyesterharzes mit der Isocyanatverbindung nicht gehemmt
wird.
Folglich lassen sich hervorragende Laminate für biegsame gedruckte Schaltungen herstellen, in denen die hervorragende Biegsamkeit und die ausgezeichneten Haftungseigenschaften des Polyesterharzes und die Hitzebeständigkeit von Epoxyharzen zur Geltung !ommen, ohne daß unerwünschte Nebenreaktionen, z.B. eine Ausfällung von unlöslichen Substanzen aus der Klebemasse, eine Abnahme der Chemikalienbeständigkeit infolge restlicher nichtumgesetzter Epoxyverbindung und restlichem nichtumgesetztem Poly-
Folglich lassen sich hervorragende Laminate für biegsame gedruckte Schaltungen herstellen, in denen die hervorragende Biegsamkeit und die ausgezeichneten Haftungseigenschaften des Polyesterharzes und die Hitzebeständigkeit von Epoxyharzen zur Geltung !ommen, ohne daß unerwünschte Nebenreaktionen, z.B. eine Ausfällung von unlöslichen Substanzen aus der Klebemasse, eine Abnahme der Chemikalienbeständigkeit infolge restlicher nichtumgesetzter Epoxyverbindung und restlichem nichtumgesetztem Poly-
esterharz und dergleichen, auftreten.
Die Zugabe von Epoxyharzen der B-Slufc führt in
besonders vorteilhafter Weise zu einer starken Verbesserung der Fließfähigkeit der Klebemassen auf
Polyesterharzbasis. Hierdurch wird es möglich, daß die Klebemasse die feinen Unebenheiten auf der
Oberfläche von Metallfolien bei der Walzenlaminierung von Kunststoffilmcn auf Metallfolien so weil
überdeckt, daß eine gleichmäßige Haftung (zwischen Film und Folie) erreicht wird.
Verschiedene der geschilderten Vorteile erreicht man nur durch Zugabe eines Epoxyharzes der B-Stufe.
Diese Vorteile erreicht man nicht mit Hilfe üblicher Zweikomponenten-Mischungen aus Polyesterharz und
Isocyanatverbindung oder durch bloßes Vermischen solcher Zweikomponenten-Mischungen mit einer
Epoxyverbindung und einem Härtungsmittel (Epoxyharzmasse der Α-Stufe). Pro 100 Gewichtsteile Polyesterharz
sollen erfindungsgemäß zweckmäßigerweise 2 bis 50, vorzugsweise 2 bis 40 Gewichtsteile Epoxyharz
der B-Stufe zugesetzt werden. Wenn die Menge an Epoxyharz der B-Stufe 2 Gewichisteile unterschreitet,
sind die Hitzebeständigkeit und die Fließfähigkeit unzureichend. Wenn die Menge an Epoxyverbindung
der B-Stufe 50 Gewichtsteile überschreitet, wird die Haftfestigkeit ungenügend.
Klebemassen gemäß der Erfindung können zusätzlich zu den geschilderten Hauptbestandteilen ein Mischpolymeres
aus einer aromatischen Vinylverbindung und Maleinsäureanhydrid, einen Alkylester eines
solchen Mischpolymeren, ein Mischpolymeres aus einer aromatischen Vinylverbindung mit einem Maleinsäurealkylester,
ein Mischpolymeres einer aromatischen Vinylverbindung mit Maleinsäureanhydrid und
einem Maieinsäurealkylester und/oder ein Metallsalz einer aliphatischen Carbonsäure enthalten.
Diese Bestandteile vermindern die Blockbildungseigenschaften einer aus einem Polyesterharz, einer Isocyanatverbindung
und einem Epoxyharz der B-Stufe bestehenden Klebemasse derart, daß die Verarbeitbarkeit
eines Kunststoffilms und einer Metallfolie bei der Walzenlaminierung verbessert wird und in die
erhaltenen Laminate kaum Staubteilchen eingeschlossen werden. Diese Bestandteile fördern ferner die
Umsetzung der Klebemasse und beschleunigen deren Aushärtbarkeit in einer Walzenlaminiervorrichtung.
Der Maleinsäurealkylesteranteil in den genannten Mischpolymeren kann aus einem Mono- oder Diester
mit 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10 Kohlenstoffatomen im Alkylteil bestehen. Die Alkylreste dieser Ester
können demnach beispielsweise aus Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, η-Butyl-, Isobutyl-, tert-Butyl-, n-Pentyl-,
n-Hexyl-, tert-Amyl-, n-Heptyl-, n-Octyl-, 2-Äthyl-lhexyl-,
n-Nonyl- oder n-Decylresten bestehen. Die
Veresterung kann entweder mit einem Monomeren oder einem Mischpolymeren mit Maleinsäureanhydrid
erfolgen. Im letzteren Falle können ein Teil der oder
die gesamten Carboxylreste des Mischpolymeren verestert werden. Vorzugsweise wird ein zur Hälfte verestertes
Produkt verwendet
Zur Herstellung solcher Mischpolymerer verwendbare aromatische Vinylverbindungen sind beispielsweise
Styrolderivate, wie Styrol, Metfaylstyrol, Dimethylstyrol,
ÄthylstyroL. a-Methylstyrol, a-Methyl-pisopropylstyrol,
Divinylbenzol und dergleichen, oder halogenierte Styrolderivate. Selbstverständlich können
auch Mischpolymere mit zwei oder mehreren aromatischen Vinyleinheiten verwendet werden.
Diese Mischpolymeren verhindern die Blockbildung
der Klebemasse, verleihen der Klebemasse infolge ihrer langkcttigen Molckülstruktur Biegsamkeit und
tragen zur Vernetzungsreaktion des Epoxyharzes unter s beschleunigter Aushärtung bei, wodurch die Hitze-
und Chemikalienbeständigkeit der Klebemasse erhöht wird.
Pro 100 Cicwichtsteile Polyesterharz werden zweckmäßigerweise
ü,5 bis 20 Gewichtsteile dieser Mischpolymeren verwendet. Wenn die Menge an den Mischpolymeren
0,5 Gewichtsteile unterschreitet, lassen sowohl die Blockbildungseigenschaften der Klebemasse
als auch deren Aushärtung zu wünschen übrig. Wenn die Menge an Mischpolymeren 20 Gewichtsteile überschreitet,
wird die Chcmikalicnbcständigkcit schlechter.
Als Metallsalze aliphatischer Carbonsäuren können die Metallsalze von Mono- oder Dicarbonsäuren mit
10 bis 30 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkyl-, Cycloalkyl- oder Olefinresten, vorzugsweise Zinkoctylat,
Zinnoctylat, Dibutylzinndilaurat und dergleichen, verwendet werden.
Aufgrund ihrer langkettigen Alkylreste und dergleichen vermögen diese Metallsalze die Blockbildung
der Klebemassen zu verhindern. Darüber hinaus bilden sie mit dem Harzanteil unter beschleunigter
Aushärtung Chelate. Die Menge an Metallsalz soll, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyesterharz, 0,01 bis
5 Gewichtsteile betragen. Bei Verwendung von weniger als 0,01 Gewichtsteile Metallsalz lassen die Blockbildungseigenschaften
der Klebemasse und die Aushärtfähigkeit zu wünschen übrig. Wenn die Menge an Metallsalz zu groß wird, verschlechtert sich die Chemikalienbeständigkeit
der Klebemasse.
Gegebenenfalls können Klebemassen gemäß der Erfindung Pigmente enthalten. Die üblichen biegsamen
gedruckten Schaltkarten besitzen als Unterlage einen Kunststoffilm, weswegen sie größtenteils weiß und
durchsichtig oder praktisch weiß und durchsichtig sind.
Da einerseits die Verdrahtungsdichte in elektronischen Instrumenten immer größer wird und die verschiedensten
gedruckten Schaltkarten in einem Instrument verwendet werden und schließlich die Verdrahtungsdichte auch bereits bei einer einzigen gedruckten
Schaltkarte immer größer wird, ist es zur Verhinderung von Verdrahtungsirrtümern beim Zusammenbau dei
Instrumente zweckmäßig, daß sich die mit Bauteilen besetzten Stellen einer Schaltung oder die Anschlußstellen
verschiedener Arten von gedruckten Schaltungen voneinander unterscheiden lassen.
Insbesondere bei biegsamen gedruckten Schaltungen ist es in den meisten Fällen üblich, zum Schutz eines
leitenden Stromkreises auf diesen eine Filmdeckschicht aufzutragen, zahlreiche Lagen biegsamer Schaltungen
an demselben Haltebolzen anzuschließen und durch Aufeinanderlaminieren flexibler Schaltungen
eine mehrschichtige Schaltkarte auszubilden. Folglicli
ist eine gute Unterscheidbarkeit unbedingt erforderlich, weswegen die Schaltschichten üblicherweise zu
ihrer Unterscheidung angefärbt werden. Weiterhin muß die gedruckte Schaltkarte in einigen Fällen Lichl
abfangen können.
Zum Anfärben von Schaltkreisen gibt es verschiedene Verfahren, z.B. Einmischen von farbgebenden
Substanzen bei der Herstellung der Filmunterlage. Bedrucken, Anstreichen oder Plattieren des Schaltkreises
mit einer farbgebenden Substanz, Ablagern der farbgebenden Substanz im Vakuum und der-
gleichen. Sämtliche der genannten Verfahren erfordern jedoch eine beträchtliche Anzahl von Verfahrensstufen, Vorrichtungen und Techniken, weswegen ihre
Durchführung im Hinblick auf die verwendeten Rohmaterialien, die Verfahrensdurchführung und die Wirtschaftlichkeit
der Herstellung biegsamer gedruckter Schaltkarten unzweckmäßig ist.
Andererseits benötigt man bei Verwendung einer farbigen Klebemasse keine speziellen Vorrichtungen
oder Techniken, so daß man bei entsprechenden Arbeitsvorgängen, wie sie bei der Herstellung üblicher
gedruckter Schaltkarten ablaufen gelassen werden, in einfacher und wirtschaftlicher Weise farbige gedruckte
Schaltungen herstellen kann.
Ein großer Vorteil ist es in diesem Falle, daß man verschieden gefärbte Filmunteriagcn nicht vorher
herzustellen braucht. Statt dessen kann lediglich eine übliche Filmunterlage auf eine Metallfolie mit Hilfe
verschiedenfarbiger Klebemassen auflaminiert werden, wobei gedruckte Schaltungen unterschiedlicher Färbung
erhalten werden.
Die Klebemassen gemäß der Erfindung eignen sich zur Herstellung solcher farbiger biegsamer gedruckter
Schaltungen.
Erfindungsgemäß werden 0,5 bis 15 Gewichtsteile eines Pigments einer Teilchengröße von bis zu 1O1 u
in eine Mischung (I) aus 100 Gewichtsteilen eines Polyesterharzes, 1 bis 20 Gewichtsteilen einer Isocyanatverbindung
und 2 bis 50 Gewichtsteilen eines Epoxyharzes der B-Stufe, in eine Mischung (2) aus
der Mischung (1) und 0,5 bis 20 Gewichtsteilen mindestens eines Mischpolymeren, bestehend aus einem
Mischpolymeren aus einer aromatischen Vinylverbindung mit Maleinsäureanhydrid, einem Alkylester eines
solchen Mischpolymeren, einem Mischpolymeren aus einer aromatischen Vinylverbindung mit einem Maleinsäurealkylester
oder einem Mischpolymeren aus einer aromatischen Vinylverbindung und Maleinsäureanhydrid
und einem Maleinsäurealkylester, oder in eine Mischung (3) aus einer Mischung (1) und 0,01 bis
5 Gewichtsteile eines Metallsalzes einer aliphatischen Carbonsäure eingetragen. In jedem Falle ist jedoch die
Reihenfolge der Zugabe der einzelnen Bestandteile und des Pigments willkürlich.
In Klebemassen gemäß der Erfindung verwendbare Pigmente sind organische oder anorganische Pigmente
mit einem Teilchendurchmesser von bis zu 10μ, vorzugsweise bis zu 5μ, die in üblichen in Klebemassen
verwendeten Lösungsmitteln unlöslich, jedoch leicht dispergierbar sind. Beispiele für solche Pigmente sind
auf Titanoxiden basierende weiße Pigmente, auf Ruß basierende schwarze Pigmente, auf Ferrocyaninblau
basierende blaue Pigmente, auf Phthalocyaningrün beruhende grüne Pigmente, auf Azofarbstoffen beruhende
rote Pigmente und auf Benzidinfarbstoffen beruhende gelbe Pigmente.
Diese Pigmente werden in der Klebemasse zur Oberflächenvergrößerung gleichmäßig dispergiert.
Hierbei schützen sie die Klebemasse vor einer Blockbildung, begünstigen ein rasches Trocknen und verbessern
deren Verarbeitungseigenschaften bei der Herstellung biegsamer Metallverbundlaminate in einer
Walzenlaminiervorrichtung.
Wenn die Pigmente einer Klebemasse einverleibt sind, sind sie lichtstabil. Durch ihre Anwesenheit
verhindern sie einerseits einen Abbau der gesamten Klebemasse und stabilisieren die Haftfestigkeit und
Biegsamkeit der damit hergestellten Klebeverbindung über längere Zeit hinweg.
Bei Verwendung solcher pigmenthaltigcr Klebemassen erhält man ausgezeichnete, farbige, biegsame Metallverbundlaminate,
die ohne Verschlechterung ihrer elektrischen Eigenschaften deutlich unterscheidbar gefärbt
und gegen Verfärbung, wenn überhaupt, höchstens schwach anfällig sind, zur Verwendung als
Unterlagen für gedruckte Schaltungen.
Diese Ergebnisse erreicht man bei Verwendung von 0,5 bis 15 Gewichtsteile Pigment.
Wenn die Menge an Pigment unter 0,5 Gewichtsteile liegt, ist die Färbung nicht ausgeprägt genug.
Wenn die Menge an Pigment 15 Gewichtsteile übersteigt, setzt sich das Pigment an der Oberfläche der
Klebemasse ab, wobei die mit dieser Klebemasse erreichte Bindefestigkeit erniedrigt wird.
Pigmente einer Teilchengröße von über 10μ sind
schlecht dispergierbar, wobei unregelmäßig gefärbte und ungleichmäßig aussehende Produkte erhalten
werden.
Wenn eine Masse gemäß der Erfindung als Klebstoff verwendet wird, wird sie in einem üblichen
Lösungsmittel, wie Aceton, Methyläthylketon, Toluol, Xylol, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Dioxan,
Methylcellosolve und dergleichen oder einer Mischung hiervon, gelöst, wobei die Konzentration der Klebemasse
in dem Lösungsmittel so eingestellt wird, daß sich dann der Klebstoff auf bandförmige Materialien
applizieren läßt.
Wenn mit Hilfe solcher Klebstoffe Kunststoffilme und Metallfolien miteinander befestigt werden, kann
man sich des üblichen Heißpreßverfahrens unter Verwendung üblicher Auftrag/Trocknungs-Vorrichtungen
und einer Heißpresse bedienen. Aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist es aber weit vorteilhafter, die
Verbindung der bandförmigen Kunststoffilme und Metallfolien mit Hilfe einer Walzenlaminiervorrichtung
durchzuführen. Die Klebemassen gemäß der Erfindung eignen sich in besonders hervorragender Weise für
solche kontinuierlich durchgeführte Laminierverfahren.
Bei der Durchführung eines solchen Laminierverfahrens wird eine in einem Lösungsmittel gelöste
Klebemasse gemäß der Erfindung in der Auftragszone einer Walzenlaminiervorrichtung auf einen
Kunststoffilm und/oder eine Metallfolie appliziert, worauf das Lösungsmittel in einer Trocknungszone
verdampft wird. Hierbei geht die Klebemasse in einen halbgehärteten Zustand über. Nun werden der Kunststoffilm
und die Metallfolie in engem Kontakt miteinander durch eine Heißpreßwalzenzone geleitet,
wobei sie heißverpreßt werden. Schließlich wird das erhaltene Laminat oder Verbundgebilde abgekühlt und
aufgewickelt Die Folge der geschilderten Verfahrensschritte kann vollständig kontinuierlich ablaufen gelassen
werden, indem die in den einzelnen Zonen enthaltenen Walzen miteinander verbunden werden.
Um die Klebeeigenschaften von Klebemassen gemäß der Erfindung möglichst wirksam zur Geltung zu
bringen und um mit Hilfe einer Walzenlaminiervorrichtung flächige Unterlagen für biegsame gedruckte
Schaltungen der erforderlichen Qualität herstellen zu können, sollen die Preßwalzen aus einer Metallwalze,
z.B. einer Stahlwalze und dergleichen, und einer Gummiwalze, z.B. einer Silikonkautschukwalze und
dergleichen, bestehen. Ferner sollen der Kunststoffilm
und die Metallfolie derart durch die Preßwalzen geführt werden, daß der Kunststoffilm bzw. die Metall-
folie mit der Metallwalze bzw. der Gummiwalze in Berührung gelangen. Ferner sollte sich die Metallfolie
um die Gummiwalze von einer Stellung (dem Umfang der Walze) h/4 oder mehr Radianten gegen
die Berührungslinie der beiden Walzen hin wickeln lassen.
Hierbei wird eine Faltenbildung bei den Laminaten in den Preßwalzen, die hauptsächlich von der thermischen
Ausdehnung der in hohem Maße starren Metallfolie herrührt, vermieden und die Wärmeübertragung
auf den Klebstoff verstärkt. Durch kontinuierliches Erwärmen der Metallfolie, die kurzzeitig durch
die Preßwalzen läuft, wird somit das Aufschmelzen, das Haftenbleiben und die Aushärtung des Klebstoffs begünstigt.
Auf diese Weise werden dem erhaltenen Laminat oder Verbundgebüde eine hohe Bindefestigkeit,
eine ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit und auch noch andere wünschenswerte Eigenschaften
verliehen. Die geschilderten Maßnahmen haben sich beim kontinuierlichen Laminieren unter Verwendung
einer Klebemasse gemäß der Erfindung als äußerst wirksam erwiesen.
Die bei der Verbindung eines Kunststoffilms mit einer Metallfolie unter Verwendung einer Klebemasse
gemäß der Erfindung nach dem Walzenverfahren oder durch Heißverpressen erhaltene Klebstoffschicht ist
in den bei der Herstellung gedruckter Schaltungen henötigten organischen Lösungsmitteln, wie Methylethylketon,
Trichloräthylen, Methylenchlorid, Aceton, Methanol, Toluol, Xylol und dergleichen, unlöslich,
gegenüber Chemikalien, z. B. gegenüber 10%igen wäßrigen Chlorwasserstoffsäure-, Natriumhydroxy- oder
Ammoniumpersulfatlösungen, beständig und gegenüber der beim Löten auftretenden Hitze hervorragend
widerstandsfähig. Daneben besitzt sie eine gute Biegsamkeit und ein hervorragendes elektrisches Isolationsvermögen, weswegen das erhaltene Verbundgebilde
ohne Beeinträchtigung der Eigenschaften der filmartigen Unterlage hervorragend als flächige Unterlage
für biegsame gedruckte Schaltungen verwendet werden kann.
Diese Eigenschaften erhält man durch eine wirksame und synergistische Wechselwirkung der verschiedenen
Eigenschaften der in den Klebemassen gemäß der Erfindung enthaltenen einzelnen Bestandteile. Bei
diesen Eigenschaften handelt es sich um die Biegsamkeit, die Bindefestigkeit und die rasche Aushärtungsfähigkeit der Mischung aus dem Polyesterharz und der
Isocyanatverbindung, die Hitzebeständigkeit, das rasche Aushärtungsvermögen und die Fließeigenschaften
des Epoxyharzes der B-Stufe; die Antiblockwirkung und die eine Vernetzung begünstigende Wirkung
des aus einem Mischpolymeren aus einer aromatischen Vinylverbindung und Maleinsäureanhydrid, einem
Alkylester dieses Mischpolymeren, einem Mischpolymeren aus einer aromatischen Vinylverbindung und
einem Maleinsäurealkylester und/oder einem Mischpolymeren aus einer aromatischen Vinylverbindung
mit Maleinsäureanhydrid und einem Maleinsäurealkylester bestehenden Mischpolymerenanteils und eines
Metallsalzes einer aliphatischen Carbonsäure, die Antiblockwirkung des jeweiligen Pigments und dergleichen.
Insbesondere die rasche Aushärtbarkeit, die guten
Fließeigenschaften und die Antiblockwirkung machen Klebemassen gemäß der Erfindung in höchstem Maße
für rasch ablaufende kontinuierliche Laminierverfahren mit Hilfe von Walzen/Walzen-Systemen geeignet
Somit ermöglichen es Klebemassen gemäß der Erfindung in höchst wirtschaftlicher Weise, Laminate
bzw. Verbundgebüde für biegsame gedruckte Schaltungen herzustellen.
* Die Zugabe von Pigmenten verringert das Auftreten
von Änderungen in der Bindefestigkeit, Biegsamkeit und dergleichen von unter Verwendung von Klebemassen
gemäß der Erfindung hergestellten Laminaten über längere Zeit hinweg. Darüber hinaus erhalten
ίο solche Laminate infolge des Pigmentzusatzes eine
ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit. Schließlich können bei Verwendung von pigmenthaltigen Klebemassen
gemäß der Erfindung in höchst wirtschaftlicher Weise leicht unterscheidbare und Tür eine hohe Ver-
is drahtungsdichte geeignete, farbige, biegsame gedruckte
Schaltungen hergestellt werden.
Klebemassen gemäß der Erfindung können auf die verschiedensten Kunststoffilme, wie sie üblicherweise
als Unterlagen für biegsame gedruckte Schaltungen verwendet werden, z. B. Polyäthylenterephthalat, PoIyäthylen-2,6-naphthalat,
Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polypropylen, Polyimid, Poly(amid/imid) und dergleichen,
und auf die verschiedensten Metallfolien, wie sie als leitende Folien für biegsame gedruckte
2s Schaltungen verwendet werden, z. B. Folien aus Kupfer,
Aluminium, Zinn, Beryllium/Kupfer und dergleichen, appliziert werden. In besonders vorteilhafter Weise
eignen sich Klebemassen gemäß der Erfindung zum Verbinden von Polyester- oder Polyvinylchloridfilmen
an Metallfolien.
Aufgrund seiner Molekülstruktur ist ein Polyalkylen-2,6-naphthalatfilm
anderen Polyesterfilmen in der Hitzebeständigkeit überlegen. Während die Herstellung
von Haftverbindungen zwischen Polyalkylen-2,6-naphthalatfilmen
(und Metallfolien) mit Hilfe üblicher Klebstoffe Schwierigkeiten bereitet, haftet eine Klebemasse
gemäß der Erfindung in höchst wirksamer Weise auf einem solchen Film. Wenn eine Klebemasse gemäß
der Erfindung verwendet wird, lassen sich die Hitzebeständigkeit der Klebemasse und die Hitzebeständigkeit
des Films in wirksamer Weise kombinieren, so daß beim Paketieren eines gedruckten Schaltkreises
die Verbindung mit einem üblichen eutektischen Lot herstellbar ist Somit erhält man also
in preisgünstiger und praktischer Weise hervorragende Verbundgebüde oder Laminate für biegsame gedruckte
Schaltungen.
Die mit den erfindungsgemäßen Klebstoffen herstellbaren Metallverbundlaminate für biegsame gedruckte
Schaltungen besitzen die in der Praxis erforderliche gute Biegsamkeit Die Stärke des Kunststoffilms
und der Metallfolie sind nicht kritisch. Vorzugsweise sollte die Dicke bzw. Stärke des Kunststoffilms 0,8 mm
oder weniger betragen. Die Gesamtdicke des Kunststoffilms und der Metallfolie sollte für die Praxis
vorzugsweise 1 mm oder weniger sein.
Infolge der ausgezeichneten Klebeeigenschaften, Fließfähigkeit, elektrischen Eigenschaften und dergleichen
von Klebemassen gemäß der Erfindung können diese ferner zur Verwendung als Klebstoff
für übliche Filmdeckschichten zur Isolierung, zum Korrosionsschutz und zum Schutz gegen ein Verbiegen
des leitenden Materials eines biegsamen gedruckten Schaltkreises verwendet werden. Hierbei wird die
Klebemasse gemäß der Erfindung beispielsweise auf einem Polyester- oder Polyimidfilm appliziert, worauf
das Ganze mit Hilfe einer Walze oder Presse als Deckschicht auf einen gedruckten Schaltkreis aufge-
bracht wird.
Eine Klebemasse gemäß der Erfindung eignel sich
ferner als Klebstoff oder als l-iimkleber beim Hinterlegen
biegsamer gedruckter Schaltungen mit einer Hartfaserplatte zur Verstärkung feiner Bauteile (ragender
Stellen, beim integralen Laminieren einer biegsamen gedruckten Schaltung mit einer starren gedruckten
Schaltung zur leichteren Ausbildung hochverdrahteter Schaltkreise und bei der Mehrfachlaminierung
mehrerer gedruckter Schaltungen. Die Haftfähigkeit, Fließeigenschaften, Hitzebeständigkeit und dergleichen
von Klebemassen gemäß der Erfindung genügen in jedem Falle den bei der Herstellung solcher gedruckter
Schaltungen erforderlichen Qualitätsanforderungen.
In Methyläthylketon wurden 100 Gewichtsteile eines Polyesterharzes mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von etwa 20000, das durch gemeinsame Kondensation von 0,6 Mol Terephthalsäure und
0,4 Mol Adipinsäure mit 1 Mol Äthylenglykol hergestellt worden war, 8 Gewichtsteile Tolylendiisocyanal,
10 Gewichtsteile eines Epoxyharzes der B-Stufe mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa
4500, das durch zweistündiges Umsetzen von 0,8 Mol Diaminodiphenylmethan mit 1 Mol Diglycidyläther
von Bisphenol A in einem Lösungsmittelgemisch aus Methylethylketon und Methylcellosolve bei einer
Temperatur von 80 bis 100 C erhalten worden war, und 2 Gewichtsteile eines zur Hälfte mit n-Heptanol veresterten
50:50-Mischpolymeren aus Maleinsäureanhydrid und Styrol gelöst, um einen 20gew.-%igen Klebstoff
herzustellen. Der erhaltene Klebstoff wurde mit Hilfe einer Walzenlaminiervorrichtung, in welcher eine
Auftragwalzenzone, eine Trocknungszone und eine Preßwalzenzone miteinander verbunden waren, in
einer Stärke von etwa 30μ auf einem 50μ dicken Polyäthylenterephthalatfilm aufgetragen.
Der mit dem Klebstoff beschichtete Film wurde 5 Min. lang bei einer Temperatur von 120 C getrocknet
und dann auf eine Kupferfolie einer Dicke von 35 μ
aufgeklebt Das Verkleben des Films mit der Folie erfolgte bei einer Temperatur von 150 C und einem
Preßdruck von 15 kg/cm2 zwischen den aus einer Metallwalze
und einer Gummiwalze bestehenden Preßwalzen beim 2 Sek. dauernden Hindurchlaufen des
Films und der Kupferfolie durch die Preßwalzen. Hierbei stand der mit dem Klebstoff beschichtete Film
mit der Metallwalze und die Kupferfolie mit der Gummiwalze in Berührung. Die Kupferfolie konnte
sich von der Stelle auf dem Umfang der Gummiwalze n/4 oder mehr Radianten gegen die Berührungslinie der beiden Walzen hin an die Gummiwalze
anlegen bzw. um diese herumwickeln. Bei den geschilderten Maßnahmen wurde ein biegsames Kupferverbundlaminat
erhalten.
Die Eigenschaften des erhaltenen biegsamen Kupferverbundlaminats sind in der später folgenden Tabelle I
zusammengestellt Obwohl die Haftverbindung innerhalb kurzer Zeit bei niedrigem Druck hergestellt
worden war, besaß das Laminat eine ausgezeichnete Bindefestigkeit und Chemikalienbeständigkeit und hervorragende
elektrische Eigenschaften.
Im Gegensatz dazu waren unter Verwendung üblicher Klebstoffe hergestellte Laminate dem unter Verwendung
einer Klebemasse gemäß der Erfindung hereestellten Laminat in der Chemikalien- und Hitzebeständigkeit,
der Bindefestigkeil und dergleichen unterlegen. Keines dieser (Vergleichs-) Laminate (Vergleichsbeispiele
1 und 4) erfüllte die einschlägigen Anforderungen.
s
s
In der in Beispiel 1 geschilderten Weise wurden die folgenden vier Bestandteile:
1. Polyesterharz, hergestellt durch
gemeinsame Kondensation von
gemeinsame Kondensation von
Äthylenglykol, Terephthalsäure
und Sebacinsäure im Violverhältnis 1:0,5:0.5: 100 Gewichtsh ile
und Sebacinsäure im Violverhältnis 1:0,5:0.5: 100 Gewichtsh ile
2. Triphenylmethantriisocyanal: 4 Gewichtsicile
3. Epoxyharz der B-Stufe
(Reaktionsprodukt aus Bisphenol A-Diglycidyläther und
Metaphenylendiamin im
Metaphenylendiamin im
Molverhältnis 1:0,8): 10 Gewichtsteile
4. Mischpolymeres aus Maleinsäureanhydrid und Dimethylstyrol
im Molverhältnis 1:1: 1 Gewichtsteil
zur Herstellung eines 15gew.-%igen Klebstoffs in
2s Tetrahydrofuran gelöst
Der erhaltene Klebstoff wurde in einer Stärke von etwa 30μ auf einen handelsüblichen. 50μ dicken PoIyäthylen-2,6-naphthalatfiim
aufgetragen. Der mit dem Klebstoff beschichtete Film wurde 3 Min. lang bei
yo einer Temperatur von 130 C" getrocknet und dann
mit einer 35μ dicken Kupferfolie verbunden, indem der Film und die Kupferfolie in der in Beispiel 1
geschilderten Weise 1 Sek. lang bei einer Temperatur von 160 C und einem Druck von 20kg/cm: durch
Preßwaben hindurchlaufen gelassen wurden.
Die Eigenschaften des erhaltenen Laminats sind in der später folgenden Tabelle I zusammengestellt Obwohl
der Preßvorgang nu;r relativ kurz dauerte, waren sämtliche Eigenschaften des erhaltenen Laminats hervorragend.
Insbesondere besaß das erhaltene Laminat beim Löten eine bessere Hitzebeständigkeit als ein
unter Verwendung eines Polyäthylcnterephthalatfilms als Unterlage hergestelltes Laminat
In einem Lösungsmittelgemisch aus Methyläthylketon und Dimethylformamid wurden äquimolare
Mengen eines handelsüblichen Polyglycidyläthers eines Novolakharzes und Dicyandiamid 3 Std. lang bei
einer Temperatur von 100 bis 120 C umgesetzt wobei ein Epoxyharz der B-Stufe mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von etwa 6000 erhalten wurde. Zur Herstellung eines 20gew.-%igen Klebstoffs
wurden die folgenden vier Bestandteile:
Polyesterharz
(wie in Beispiel 1): 100 Gewichtsteile Handelsübliches Isocyanat: 5 Gewichtsteile
Epoxyharz (in der geschilderten Weise hergestellt): 15 Gewichtsteile Dibutylzinndilaurat 0,1 Gewichtsteil
in Mehtyläthylketon gelöst
Der erhaltene Klebstoff wurde in der in Beispiel 1 geschilderten Weise in einer Stärke von etwa 25μ
auf einen handelsüblichen Polyimidfilm einer Dicke von 50μ aufgetragen und 5 Min. lang bei einer Temperatur
von 110DC getrocknet Der mit dem KlebstofT
beschichtete Film wurde dann mit einer Kupferfolie
einer Dicke von 35;i verbunden, indem der Film
und die Kupferfolie in der in Beispiel 1 geschilderten Weise ? Sek. lang bei einer Temperatur von 170 C
und einen1 'Jruck von 25 kg/cnr durch die in Beispiel
1 verwendeten Prcßwalzen hindurchlaufen gelassen wurden. Hierbei wurde ein biegsames Kupferverbundiaminat
erhalten.
Die Eigenschaften des erhaltenen Laminats sind in der später folgenden Tabelle I zusammengestellt Obwohl
der Preßvorgang nur relativ kurze Zeit dauerte, waren sämtliche Eigenschaften des erhaltenen Laminats
ausgezeichnet Insbesondere besaß das erhaltene Laminat beim Löten eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit.
Beispiel 4 '-s
Zur Herstellung eines Epoxyharzes der B-Stufe mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa
2500 wurden äquimolare Mengen einer handelsüblichen cycloaliphatischen Epoxyvcrbindung und von
Methylendiamin 1 Std. lang bei einer Temperatur von 60 bis 80 tin Methyläthylketon reagieren gelassen.
Zur Herstellung eines 30gew.-%igen Klebstoffs wurden
die folgenden vier Bestandteile:
Polyesterharz
(wie in Beispiel 2): 500 Gewichtsteile
Diphenylmethandiisocyanat: 6 Gewichtsteile
Epoxyharz der B-Stufe (in der
geschilderten Weise hergestellt): 5 Gewichtsteile Zinkoctylat: 0,05 Gewichtsteile
Epoxyharz der B-Stufe (in der
geschilderten Weise hergestellt): 5 Gewichtsteile Zinkoctylat: 0,05 Gewichtsteile
in einem Lösungsmittelgemisch aus Methyläthylketon und Toluol gelöst.
Der erhaltene Klebstoff wurde in der in Beispiel 1 geschilderten Weise in einer Stärke, von etwa 15 μ
auf einen Hartpolyvinylchloridfilm einer Dicke von 200μ aufgetragen und 3 Min. lang bei einer Temperatur
von 8O0C getrocknet. Hierauf wurde der mit dem Klebstoff beschichtete Film mit einer Kupferfolie
einer Dicke von 35 μ verbunden, indem der Film und die Kupferfolie in der in Beispiel 1 geschilderten
Weise 1 Sek. lang bei einer Temperatur von 120 C und einem Druck von 10 kg/cm2 durch die in Beispie!
1 verwendeten Preßwalzen hindurchlaufen gelassen wurden. Hierbei wurde ein biegsames Kupferverbundlaminat
erhalten.
Die Eigenschaften des erhaltenen Laminats sind in der später folgenden Tabelle I zusammengestellt.
Das Laminat besaß eine ausgezeichnete Bindefestigkeil, hervorragende elektrische Eigenschaften und dergleichen,
obwohl der Preßvorgang nur kurze Zeit dauerte.
55
Die in Beispiel 1 verwendeten Klebstoffbestandteile wurden bei der Herstellung eines Klebstoffs durch
die folgenden Bestandteile ersetzt:
1. Polyesterharz (Kondensationsprodukt aus einer gemeinsamen Kondensation von
Äthylenglykol, Propylenglykol
und Terephthalsäure im Molverhältnis 0,5:0,5:1): 100 Gewichtsteile (■.<,
und Terephthalsäure im Molverhältnis 0,5:0,5:1): 100 Gewichtsteile (■.<,
2. Handelsübliches Polymethylenpolyphenyl-polyisocyanat 5 Gewichtsteile
3. Epoxyharz der B-Stufe: 30 Gewichtsteile
Der erhaltene K !ebstoff wurde auf einen Polyäthylenterephthalatfilm
aufgetragen, worauf der mit dem Kleb-StO(T beschichtete Film mit Hufe der in Beispiel 1
verwendeten Preßwalzen zur Herstellung eines biegsamen Kupferverbundlaminats an einer Kupferfolie
befestigt wurde.
Der aus den genannten Bestandteilen zubereitete Klebstoff besaß während der Walzenlaminierung ausgezeichnete
Fließeigenschaften. Trotzdem der Film und die Kupferfolie unter niedrigem Druck während
kurzer Zeit miteinander verklebt wurden, wurde ein Laminat mit ausgezeichnetem Aussehen erhalten.
Die Eigenschaften des Laminats sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt Das Laminat besaß insbesondere
eine ausgezeichnete Bindefestigkeit, Chemikalienbeständigkeit und hervorragende elektrische
Eigenschaften.
Aus den in Beispiel I angegebenen Bestandteilen, jedoch unter Ersatz des Halbesters eines Mischpolymeren
aus Maleinsäureanhydrid und Styrol durch 2 Gewichtsteile Titanweiß siner Teilchengröße von etwa
5μ, wurde ein Klebstoff hergestellt Dieser Klebstoff wurde auf einen Polyäthylenterephthalatfilm aufgetragen,
worauf der mit dem K lebstoff beschichtete Film mit Hilfe der in Betspiel 1 verwendeten Walzenlaminiervorrichtung
zur Herstellung eines farbigen biegsamen Kupferverbundlaminats mit einer Kupferfolie
verklebt wurde. Die Eigenschaften des hierbei erhaltenen Laminats sind in der später folgenden Tabelle II
zusammengestellt. Das erhaltene Laminat wurde nach dem Testverfahren JlS-Z-2030 mit Hilfe eines Bewetterungsgerätes
einem verschärften Abbautest unterworfen. Die Bestrahlungsdauer betrug 100 bzw. 200 Std., wobei eine Bcstrahlungsdauer von 200 Std.
einem etwa einjährigen Liegenlassen im Freien entspricht.
Die Änderungen in der Bindefestigkeit des Laminats und der Biegefestigkeit der flächigen Unterlage vor
und nach der Bestrahlung mit einer Kohlenbogenlampe sind in der später folgenden Tabelle III zusammengestellt
Aus den in Beispiel 1 genannten Bestandteilen jedoch ohne den Halbester des Mischpolymeren aus
Maleinsäureanhydrid und Styrol, wurde ein Klebstofi hergestellt Mit Hilfe dieses Klebstoffs wurde in dei
in Beispiel 1 geschilderten Weise eine mit einerr Polyäthylenterephthalatfilm kaschierte Kupferfoli«
hergestellt.
Die Eigenschaften des erhaltenen Laminats sind ir der folgenden Tabelle II zusammengestellt Die Er
gebnisse des in der in Beispiel 6 geschilderten Weis« durchgeführten Versuchs zur Bestimmung der Witte
rungsbesta'ndigkeit des Laminats sind in der folgender Tabelle III zusammengestellt. In dieser Tabelle findet
sich auch die Ergebnisse, die mit einem mit Hilft eines üblichen Klebstoffs hergestellten Laminats er
halten wurden. Hierbei ist festzustellen, daß ein mi Hilfe eines üblichen Klebstoffs hergestelltes Lamina
dem mit dem erfindungsgemäßen Klebstoff herge stellten Laminat in der Witterungsbeständigkeil wci
unterlegen ist.
Im Gegensatz dazu werden mit einem mit HiIIi
eines erfindungsgemäßen Klebstoffs hergestellten La minat ausgezeichnete Ergebnisse erhalten. Insbeson
709 681/319
dere ein pigmenthalliges Laminat zeigte nur eine sehr
geringe Änderung in der Binde- und Biegefestigkeit und besaß eine hervorragende Witterungsbeständigkeit
Aus den in Beispiel 2 genannten Bestandteilen, jedoch unter Ersatz des Mischpolymeren aus Maleinsäureanhydrid
und Diniethylstyrö? durch 10 Gewichtsteile Phthalocyaningrüri einerTeilchengrößevonO,5 μ,
wurde ein Klebstoff hergestellt Der erhaltene Klebstoff wurde auf einen handelsüblichen Polyäthylen-2,6-naphthalatfilm
aufgetragen, worauf der mit dem Klebstoff beschichtete Film in der in Beispiel 2 geschilderten
Weise mit Hilfe der in Seispiel 1 verwendeten Walzenlaminiervorrichtung zur Herstellung
eines farbigen, biegsamen Kupferverbundlaminats mit einer Kupferfolie verklebt wurde. Die Eigenschaften
des erhaltenen Laminats sind in der später folgenden Tabelle II zusammengestellt Die Ergebnisse des Versuchs
bezüglich der WiUerungsbeständigkeit des Laminats sind in der später folgenden Tabelle III zusammengestellt.
Aus den in Beispiel 3 genannten Bestandteilen, jedoch unter Ersatz des Dibutylzinndilaurats durch
5 Gewichtsteile Ruß einer Teilchengröße von 2μ, wurde ein Klebstoff hergestellt. Der erhaltene Klebstoff
wurde auf einen handelsüblichen Polyimidfilm aufgetragen, worauf der mit dem Klebstoffbeschichtete
Film in der in Beispiel 3 geschilderten Weise mit der in Beispiel 3 verwendeten Walzenlaminiervorrichtung
zur Heistellung eines farbigen, biegsamen Kupferverbundlaminats mit einer Kupferfolie verklebt wurde.
Die Eigenschaften des erhaltenen Laminats sind in der später folgenden Tabelle II zusammengestellt. Die
Ergebnisse des Versuchs bezüglich der Witterungsbeständigkeit des Laminats sind in der später folgenden
Tabelle III angegeben.
Aus den in Beispiel 4 genannten Bestandteilen, jedoch unter Zusatz von 2 Gewichtsteilen Ferrocyanblau,
wurde ein Klebstoff hergestellt, der auf einen Polyvinylchloridfilm aufgetragen wurde. Der mit dem
Klebstoff beschichtete Film wurde in der in Beispiel 4 geschilderten Weise mit Hilfe der in Beispiel 4 verwendeten
Walzenlaminiervorrichtung zur Herstellung eines farbigen, biegsamen Kupferverbundlaminats mit
einer Kupferfolie verklebt.
Die Eigenschaften des erhaltenen Laminats sind in der später folgenden Tabelle II zusammengestellt Die
Ergebnisse des Versuchs bezüglich der WiUerungsbeständigkeit des Laini nats sind in der später folgenden
Tabelle IH angegeben.
1. Polyesterharz (Kondensationsprodukt einer gemeinsamen
Kondensation von Äthylenglykol, Terephthalsäure und
Kondensation von Äthylenglykol, Terephthalsäure und
Isophthalsäure im Molverhältnis 1:0,6:0,4):
2. Metaphenylendiisocyanat:
3. Epoxyharz der B-Stufe (in der geschilderten Weise herge-
stellt):
4. Mischpolymeres aus Maleinsäureanhydrid, Maleinsäuren-hexylmonoester
und a-Methylstyrol im Molverhältnis
.5 1:0,5:0,5:
5. Mischpolymeres aus Maleinsäuredibutylester und Styrol im Molverhältnis 1:1:
100 Gewichtsteile 8 Gewichtsteile
40 Gewichtsteile
5 Gewichtsteile
10 Gewichtsteile
in Methyläthylketon gelöst
Der erhaltene Klebstoff wurde auf einen Polyäthylenterephthalatfilm
einer Dicke von 100 μ aufgetragen, worauf der mit dem Klebstoff beschichtete Film in
der in Beispiel 1 geschilderten Weise mit Hilfe der in Beispiel 1 verwendeten Walzenlaminiervorrichtung
zur Herstellung eines biegsamen Kupferverbundlaminats mit einer 70μ starken Kupferfolie verklebt wurde.
Die Eigenschaften des erhaltenen Laminats sind in der später folgenden Tabelle II zusammengestellt.
Ein handelsüblicher Diglycidyläther eines Additionsprodukts aus Bisphenol A und Propylenoxid, 0,8 Mol
Hexahydrophthalsäureanhydrid und pro 100 Teile Harz 0,1 Teil 2-Äthyl-4-methylimidazol wurden 30 Min.
lang in Methyläthylketon bei einer Temperatur von 60 bis 80 C reagieren gelassen, um ein Epoxyharz der
B-Stufe mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 6500 herzustellen.
Zur Herstellung eines etwa 25gew.-%igen Klebstoffs wurden die folgenden Bestandteile:
1. Polyesterharz
(wie im Beispiel 1):
(wie im Beispiel 1):
2. Handelsübliches blockiertes
Isocyanat, das durch Maskieren des Reaktionsprodukts aus Trimcthylolpropan und To-Iuylendiisocyanat mit Phenol
Isocyanat, das durch Maskieren des Reaktionsprodukts aus Trimcthylolpropan und To-Iuylendiisocyanat mit Phenol
erhalten wurde: 10 Gewichtsteile
3. Epoxyharz der B-Stufe (in der geschilderten Weise hergestellt):
25 Gewichtsteile
4. Zur Hälfte mit n-Butanol verestertes Mischpolymeres aus
Maleinsäureanhydrid und
Styrol (Molverhältnis: 1:1): 5 Gewichtsteile
5. Titanweiß einer Teilchengröße von 5μ: 5 Gewichtsteile
100 Gewichtsteile
Eine handelsübliche Diepoxyverbindung vom Äther/ Ester-Typ und 0,6 Mol Phthalsäureanhydrid wurden
in einem Lösungsmittelgemisch aus Methylisobutylketon
und Toluol bei einer Temperatur von 100 bis 120 ( reagieren gelassen, um ein Epoxyharz der
H-Stule mil einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von 8(KX) herzustellen.
Zur Herstellung eines etwa 17gew.-%igen Klebstoffs
wurden die folgenden Bestandteile: in Methyläthylketon gelöst (bzw. dispergiert). Der erhaltene
Klebstoff wurde auf einen Polyäthylenterephthalatfilm einer Dicke von ΙΟΟμ aufgetragen, worauf
der mit dem Klebstoff beschichtete Film in der in Beispiel 1 geschilderten Weise mit Hilfe der in Beispiel
1 verwendeten Walzenlaminiervorrichtung zur Herstellung eines biegsamen Aluminiumverbundlaminats
mit einer 100 λ; starken Aluminiumfolie verklebt
wurde.
25
Die Eigenschaften des erhaltenen Laminats sind in der später folgenden Tabelle H zusammengestellt
Die Ergebnisse des Versuchs bezüglich der Witterungsbeständigkeit des Laminats sind in der später folgenden
Tabelle III zusammengestellt s
Der gemäß Beispiel 3 hergestellte Klebstoff wurde auf einen Polyimidfilm einer Dicke von 50μ aufgetragen
und 5 Min. lang bei einer Temperatur von 630 C getrocknet Der mit dem Klebstoff beschichtete
Film wurde zusammen mit einer 35u starken Kupferfolie auf einer Heißpresse 60 Min. lang bei einer
Temperatur von 170 C und einem Preßdruck von 40 kg/cm2 heißverpreßt, wobei ein biegsames Kupferverbundlaminat
erhalten wurde.
Die Eigenschaften des erhaltenen Laminats sind, wie die später folgende Tabelle II ausweist, ausgezeichnet.
Dies bedeutet, daß sich Klebemassen gemäß der Erfindung
auch im Rahmen üblicher Preßverfahren zum Einsatz bringen lassen.
Unter Verwendung des gemäß Beispiel 5 hergestellten Laminats wurde nach einem Ätzverfahren eine
biegsame gedruckte Schaltung mit einem kreisförmigen Steg hergestellt
Ferner wurde dieselbe Klebemasse auf einen PoIyäthylenterephthalatfilm
einer Dicke von 25 μ aufgetragen und 5 Min. lang bei einer Temperatur von 120 C
getrocknet. Hierauf wurde die am Steg entsprechende Fläche aus dem Film ausgestanzt. Der erhaltene Film
wurde registerhaltig auf die biegsame gedruckte Schaltung gelegt und zur Verbindung mit der Schaltung
40 Min. lang bei einer Temperatur von 150 C und einem Preßdruck von 30 kg/cm2 (mit der gedruckten
Schaltung) heißverpreßt
Bei der erhaltenen, mit einer Deckschicht versehenen gedruckten Schaltkarte war der Kupferfolienschaltungsteil
vollständig in eine mit einem erfindungsgemäßen Klebstoff versehene Deckschicht eingebettet.
Der Klebstoff trat nicht zu den freiliegenden Stellen des kreisförmigen Stegs aus. Die gedruckte Schaltung
war gut abgedeckt
Chemikalien, beispielsweise das beim Löten verwendete Fließmittel, konnten nicht in die Grenzfläche
Deckschicht/gedruckte Schaltung eindringen. Wenn das Löten unter gesteuerten Bedingungen bei einer
Temperatur von 240"C durchgeführt wurde, löste sich der Klebstoff nicht ab. Die erhaltene gedruckte Schaltung
war von hervorragender Qualität.
Aus einer entsprechend Beispiel 1 hergestellten, einseitig kupferkaschierten Verbundkarte bzw. beidseitig
kupferkaschierten Polyesterfilmunterlage wurden nach einem Ätzverfahren biegsame gedruckte Schaltungen
hergestellt
Ferner wurde dieselbe Klebemasse auf eine bzw. beide Seiten eines Polyäth>lenterephthalatfilms einer no
Dicke von 25μ aufgetragen und getrocknet. Die mit der Klebemasse beschichteten Filme wurden als Klebstoffilme
oder Deckschichten für die einseitige oder zweiseitige Schaltung verwendet. Durch 30minutiges
Heißverpressen der Deckschichten mit den Schal- λ?
lungen bei einer Temperatur von 130 C" und einem Preßdruck von 20 kg/cm' mit Hilfe einer Heißpressc
wurde eine biegsame gedruckte Schaltkarle mit drei
.15
45
50 Schaltkreisschichten hergestellt Bei der erhaltenen gedruckten Schaltkarte waren die Schichten mit Hilfe
der erfindungsgemäßen Klebemasse vollständig miteinander verbunden. Die einzelnen Schaltkreisschichten
waren vollständig eingebettet Der Klebstoff gemäß der Erfindung war gegenüber den verschiedensten
Chemikalien, z. B. den bei der Herstellung gedruckter Schaltungen verwendeten Plattierbädern, ausreichend
beständig.
Vergleichsbeispiel 1
Die gemäß Beispiel 5 hergestellte Klebemasse, in der jedoch das Epoxyharz der B-Stufe weggelassen
worden war, wurde in der in Beispiel 1 geschilderten Weise auf einen Polyäthylenterephthaiatfilm aufgetragen.
Hierauf wurde der mit dem Klebstoff beschichtete Fiim mit Hilfe von heißen Walzen mit einer
Kupferfolie verklebt Dtr Klebstoff besaß bei der Waizenlaminierung schlechte Fließeigenschaften und
war unfähig, die beiden flächigen Lagen miteinander an ihrer Grenzfläche gleichmäßig zu verbinden.
Wie aus Tabelle I hervorgeht, war das erhaltene Laminat den unter Verwendung von Klebemassen
gemäß der Erfindung hergestellten Laminaten in der Chemikalien- und Hitzebeständigkeit unterlegen.
Vergleichsbeispiel 2
100 Gewichtsteile einer handelsüblichen Diepoxyverbindung vom Bisphenol-A-Typ und 8 Gewichtsteile (äquimolare Menge) Menthandiamin wurden in
einem Lösungsmittelgemisch aus Methylethylketon und Methylcellosolve gelöst, worauf die erhaltene Lösung
auf einen Polyäthylenterephthaiatfilm einer Dicke von 50μ aufgetragen wurde. Der mit dem Klebstoff
beschichtete Film wurde 5 Min. lang bei einer Temperatur von 130 C getrocknet und auf eine 35μ starke
Kupferfolie gelegt. Hierauf wurde das Ganze durch 120minutiges Heißverpressen bei einer Temperatur
von 160 C und einem Preßdruck von 60 kg/cm2 mittels einer Heißpresse zu einem Laminat vereinigt. Das
erhaltene Laminat besaß eine relativ schlechte Bindefestigkeit (0,2 kg/cm2), d. h., es konnte kein gutes
biegsames Kupferverbundlaminat hergestellt werden.
Vergleichsbeispiel 3
In der Klebemasse gemäß Beispiel 5 wurde das Epoxyharz der B-Stufe durch eine äquimolare Mischung
einer handelsüblichen Diepoxyverbindung und von Methylendiamin (Produkt der Α-Stufe, das vorher
nicht umgesetzt worden war) ersetzt. Hierbei reagierten in der Klebemasse bereits vor Gebrauch die darin
enthaltene Isocyanatverbindung mit dem Diamin unter Bildung eines unlöslichen Materials. Nach dem Abfiltrieren
des unlöslichen Materials wurde in der in Beispiel 1 geschilderten Weise ein mit einem Polyäthylenterephthaiatfilm
kaschiertes Kupferverbundgebilde hergestellt. Das erhaltene Laminat besaß eine wesentlich schlechtere Chemikalienbeständigkeit als
erfindungsgemäß hergestellte Laminate. Es ließ sich nicht als Unterlage für biegsame gedruckte Schaltungen
verwenden.
Vergleichsbeispiel 4
Eine durch einstündiges Umsetzen von 100 Gcwichtsteilen
des in Beispiel 5 verwendeten Polyesterharzes mit 10 Gewichtsteilen Tolylendiisocyanat in
Tetrahydrofuran bei einer Temperatur von 80 C erhaltene Polyurethanlösung wurde auf einen Poly-
äthylenterephthalatfilm aufgetragen. Getrennt davon
wurde eine Lösung des im Vergleichsbeispiel 3 verwendeten Epoxyharzes und eines Härtungsmittels auf
eine Kupfeifolie aufgetragen. Nach 5minüligem Trocknen
der Kupferfolie bei einer Temperatur von 130 ( wurde sie auf den mit der Polyurethanlösung beschichteten
Polyesterfilm aufgelegt. Zur Herstellung eines biegsamen Kupferverbundlaminats wurden der Polyesterfilm
und die Kupferfolie 120 Min. lang bei einer Temperatur von 160 C" und einem Preßdruck von
60 kg/cm2 mit Hilfe einer Heißpresse heißverpreßt.
Die Eigenschaften des erhaltenen Laminats sind in der
folgenden Tabelle I zusammengestellt. Diese Ergebnisse zeigen, daß das in der geschilderten Weise hergestellte
Laminat eine schlechtere Klebeverbindung aufwies als das gemäß Beispiel 5 mit Hilfe einer Klebemasse
gemäß der Erfindung hergestellte Laminat
Wurde der Vergleichsklebstoff im Rahmen eines Walzenlaminierverfahrens eingesetzt, härtete die
Epoxyharzschicht innerhalb kurzer Zeil nicht aus. Ferner war ihre Chemik&litnbesiändigkeit relativ
schlecht.
Eigenschaft | Meßverfahren | Behandlung und | Beispiel 1 | Beispiel 2 | Beispiel 3 |
(Maßeinheit) | Bedingungen | Filmunterlage | Filmunterlage | Filmunterlage | |
Polyethylen | Polyäthylen- | Polyimid | |||
terephthalat | 2,6-naphihalat |
Oberflächen widerstand (u)
Volumenwiderstand
<u-cm)
<u-cm)
Abziehfestigkeit
(kg/cm)
(kg/cm)
Chcmikalienbcstiindigkcit
Biegefestigkeit der
flächigen Unterlage
(Anzahl der Biegeversuche)
flächigen Unterlage
(Anzahl der Biegeversuche)
Hitzebeständigkeit
beim Löten ( (.')
beim Löten ( (.')
JIS C-6481
JlS C-6481
JlS C-6481
JlS C-6481
JlS C-6481
JlS C-6481
JlS C-6481
JlS P-8115
JlS C-6481
A c-96/40/90
A c-96/40/90
in 180°-kichtung
15minüüges Eintauchen (bei Raumtemperatur) in Trichlorethylen,
Aceton und Methylenchlorid
Last 100 g/mm
in einem Lötbad 60 see lang schwimmen gelassen
8 x 10
4 x 1016
5 x ΙΟ15
ι χ ίο'·
6X1014
1 X ΙΟ16
3Χ1015
3Χ1015
1,8
8 x 10M 3XlO14
9 x 1015
2 x 10 1,6
15
keine Änderung keine Änderung keine Änderung
1000 oder mehr 1000 oder mehr 1000 oder mehr
keine Änderung keine Änderung keine Änderung bei einer Tem- bei einer Tem- bei einer Temperatur
von 230 C peratur von 250 C peratur von 260 C
Tabelle I (Fortsetzung)
Eigenschaft | Meßverfahren Behandlung und | Beispiel 4 | Beispiel S | Vergleichs | Vergleichs |
(Maßeinheit) | Bedingungen | Filmunterlage | Filmunterlage | beispiel 1 | beispiel 4 |
Filmunterlage | Filmunterlage | ||||
Polyvinyl | Polyäthylen- | Polyethylen | Polyethylen | ||
chlorid | terephthalat | terephthalat | terephthalat |
Oberflächenwiderstand (U)
JIS C-6481
Volumen- JIS C-64S1
widerstand (u-cm)
Abziehfestigkeit JIS C-6481
(kg/cm)
(kg/cm)
Chemikalienbeständigkeit
JIS C-6481
A
c-96/40/90
c-96/40/90
A
c-96/40/90
c-96/40/90
in 180°-Richtung
ISminütes Eintauchen (bei Raumtemperatur) in Trichlorethylen,
Aceton und Methylenchlorid
6 x 1014 1 x 1014
5XlO15
7 x 1014
2,0 4 x 1015
1 x 1015
1 x 1015
6 x 101(l
5XlO15
5XlO15
2,1
keine
Änderung
Änderung
1 x 1014
2 x 1013
4 X 1015
9X1014
9X1014
1,4
der Klebstoff
dehnte sich aus
dehnte sich aus
3XlO13 3 x 1012
7 x ΙΟ15
8 x 1014
0,6
keine Änderung
23
24
I :o rise Iz u ng
Kigenschaft (Maßeinheit)
Meßverfahren Behandlung und
Bedingungen
Biegefestigkeit der flächigen Unterlage (Anzahl der Biegeversuche)
Hitzebeständigkeit beim Löten ( O
JIS !'-8I15 Last 100g/mm
JIS C-6481
in einem Lötbad 60 see lang schwimmen gelassen
Beispiel 4 !•"ilmunlcrlagc
Polyvinylchlorid
200 Beispiel S
Filmuntcrlage
Filmuntcrlage
Polyethylenterephthalat
Vcrglcichsbcispicl 1 lilmunlcrlage Polyethylenterephthalat
Vcrglcichsbtispiel 4 Filmuntertage
Polyäthylenlerephthalat
oder mehr 1000 oder mehr
keine
Änderung bei einer Temperatur von 230 C entlaminiert bei einer Temperatur
von 200 C
keine Änderung bei einer Temperatur von 230 C
Higcnschaft*) | Behandlung und | Beispiel 6 | Beispiel 7 | Beispiel 8 |
(Maßeinheit) | Bedingungen | Filmunlerlage | Filmunterlage | Filmunterlage |
Polyäthylcn- | Polyethylen | Polyälhylen- | ||
terephthalat | terephthalat | 2,6-naphthalat |
Obcrllächenwidcrstand (u)
Volunicnwidcrsland (ii-cm) Ab/ichfcstigkcit (kg/cm)
Chcmikalienbestündigkeit
Biegefestigkeit der flächigen Unterlage (Anzahl der biegeversuch^)
Hitzebeständigkeit beim Löten ( C)
*l vergleiche Tabeüe I
Λ e-96/40/90
A c-96/40/90
in 180°-Richtung
lSminütiges Eintauchen (bei Raumtemperatur) in
Trichlorethylen, Aceton und Methylenchlorid
Last 100 g/mm
1 x ΙΟ15 3 x ΙΟ14
2x 2X10
2,0
keine Änderung
1000 oder mehr
in einem Lötbad 60 see keine Änderung bei lang schwimmen gelassen einer Temperatur
von 230 (." x 1015
x 10
x 10
14
x 10"'
x ΙΟ15
1,9
keine Änderung
oder mehr
keine Änderung bei einer Temperatur von 230 C
2 x I015 3X10'"
9 x ΙΟ15 4 x 1015
1,6
keine Änderung
1000 oder mehr
keine Änderung be einer Temperatur 250 C
Tabelle Il (Fortsetzung)
Eigenschaft*) (Maßeinheit) |
Behandlung und Bedingungen |
Beispiel 9 Filmunterlage Polyimid |
Beispiel 10 Filmunterlage Polvinylchlorid |
Beispiel 11 Filmunterlage Polyethylen terephthalat |
Beispiel 12 Filmunterlage Polyethylen terephthalat |
Beispiel 13 Filmunterlage Polyimid |
Oberflächen widerstand (U) |
A c-96/40/90 |
6X10'" 5 X 10'" |
7 XlO14 2 x 10'" |
6X10" 3X10" |
4X10" 1 x 10" |
7 x ΙΟ14 4X10'4 |
Volumen widerstand (li-cm) |
A c-96/40/90 |
8 x 1015 4 x 10" |
7X1015 6X10'" |
4 XlO16 8X1O" |
3 x ΙΟ16 3 x 10" |
7 x 10" 3 xlO15 |
Abzieh festigkeit |
A in 180°-Richtung |
1,5 | 1,9 | 2,0 | 1,8 | 1,6 |
hortsct/ung | Behandlung und | Beispiel 1J | tauchcn (bei Raum | 1000 oder mehr | OStd. | 100 Std. | Beispiel K | Beispiel 11 | tcrcphthalal | ) | 200 Std. | 230 C | lieispiel 12 | 100 Std. | Beispiel 13 |
liigcnschal't*) | Bedingungen | l'ilmunlerlage | temperatur) in | 2,0 | 2,0 | 1· ihn unterlage IHmunlerlage | keine Änderung | 1,9 | lilmunlerlage | 1000 oder mehr | lilmunterlage | ||||
(Maßeinheit) | Polyimid | Trichloräthylen, | 1,9 | 1,6 | l'ol vinylchlorid I'olyälhylen- | 1,4 | Polyethylen | 820 | i'olyiinid | ||||||
Aceton und | 1,6 | 1,5 | 1,4 | terephthalat | 1000 oder mehr | ||||||||||
I5minütigcs Hin- | keine Änderung | Methylenchlorid | 1,5 | 1,5 | 1,4 | keine Änderung | 1000 oder mehr | keine Änderung | |||||||
Chemikalicn- | Last 100 g/mm | keine Änderung | 1,9 | 1,7 | 1,7 | 170 | |||||||||
bcstiindigkcit | bei einer Tem | 1,8 | 1,8 | 1,6 | 1000 oder mehr | ||||||||||
peratur von | Vergleichsbeispiel 1 1,4 | 0,6 | 1000 oder mehr | 0,3 | 640 | ||||||||||
260 ( | Vcrgleichsbeispiel 4 0,6 | 0,3 | 0,1 | 500 | |||||||||||
in einem Lölbad | Abbau-Beschleunigungs-Versuch | 200 | 1000 oder mehr | 1000 oder mehr | |||||||||||
Biegefestigkeit | 60 see lang | Bestrahlungsdauer Abziehfestigkeit (kg/cm)* | |||||||||||||
der flächigen | schwimmen ge | keine Änderung keine Änderung | |||||||||||||
Unterlage (An | lassen | bei einer Tem- bei einer Tem | |||||||||||||
zahl der | Beispiel 6 | peratur von peratur von | |||||||||||||
Biegeversuche) | Beispiel 7 | keine Änderung | keine Änderung | ||||||||||||
Hitze | Beispiel 8 | bei einer Tem | bei einer Tem | ||||||||||||
beständigkeit | Beispiel 9 | peratur von | peratur von | ||||||||||||
beim Löten | Beispiel 10 | 230 ( | 260 C- | ||||||||||||
( Ο | Beispiel 12 | ||||||||||||||
Tabelle III | |||||||||||||||
Biegefestigkeit der flächigen Unterlage**) | |||||||||||||||
(Anzahl der Biegeversuche) | |||||||||||||||
0 Std. | 200 Std. | ||||||||||||||
1000 oder mehr | 950 | ||||||||||||||
1000 oder mehr | 660 | ||||||||||||||
1000 oder mehr | 930 | ||||||||||||||
1000 oder mehr | 810 | ||||||||||||||
200 | 160 | ||||||||||||||
1000 oder mehr | 890 | ||||||||||||||
1000 oder mehr | 350 | ||||||||||||||
700 | 220 |
*) Meßverfahren JIS C-6481 (In 180°-Richtung)
♦*) Meßverfahren JIS P-8115 (Last: 100 g/mm, Krümmungsradius: 0,8 mm R. Die Anzahl der Biegungen wurde so lange
gezählt, bis die Oberfläche der Klebstoffschicht weiß wurde oder die flächige Unterlage abbrach).
Vergleichsbeispiel 5
Zur Herstellung eines 25gew.-%igen Klebstofflacks wurden die folgenden Bestandteile:
Durch Umsetzen von 0,6 Mol
Terephthalsäure und 0,4 Mol
Adipinsäure mit 0,5 Mol
Butandiol und 0,5 Mol Hexantriol erhaltenes Polyesterharz:
Durch Umsetzen von 3 Mol
Toluoldiisocyanat mit 1 Mol
Trimethylolpropan erhaltenes
Polyisocyanat:
Triglycidylisocyanurat:
Terephthalsäure und 0,4 Mol
Adipinsäure mit 0,5 Mol
Butandiol und 0,5 Mol Hexantriol erhaltenes Polyesterharz:
Durch Umsetzen von 3 Mol
Toluoldiisocyanat mit 1 Mol
Trimethylolpropan erhaltenes
Polyisocyanat:
Triglycidylisocyanurat:
Hexahydrophthalsäureanhydrid: in Tetrahydrofuran gelöst
100 Gewichtsteile
10 Gewichtsteile 20 Gewichtsteile 28 Gewichtsteile
Der erhaltene Klebstofflack wurde in einer Stärke von etwa 50μ auf einen Polyäthylenterephthalatfüm
aufgetragen. Der mit dem Klebstofflack beschichtete Film wurde5 Min. lang bei einer Temperatur von 130C
getrocknet und dann mit einer 35μ dicken Kupferfolie verbunden, indem der Film und die Kupferfolie in der
im Beispie! 1 geschilderten Weise 2 Sek. lang bei einer
Temperatur von 150"C und einem Druck von 15 kg/cm2
durch Preßwalzen hindurchlaufen gelassen wurden. Das erhaltene Verbundgebilde wurde sowohl hi Trichloräthylen
als auch in Methylenchlorid eingetaucht Hierbei kam es zu einer Beschädigung und Ablösung
der KlebstofTschicht vom Film. Das Ganze konnte also nicht als Verbundgebilde bzw. Laminat zur Herstellung
gedruckter Schaltungen verwendet werden. Femer wurden der in der geschilderten Weise mit
dem Klebstofliack beschichtete Film und die Kupferfolie
anstatt mit Hilfe von Preßwalzen bei einer Temperatur von 160 (' unter einem Druck von 60 kg/cnr
Min. lang zur Herstellung eines Verbundgebildes oder Laminats heißverpreßt. Die Eigenschaften des erhaltenen
Laminats sind im folgenden angegeben:
Oberflüchenwiderstand: A 2 X 10" Ohm
Oberflüchenwiderstand: c-%/40/90 4 x 10" Ohm
Biegefestigkeit:
Beständigkeit gegen
die beim Löten auftretende Hitze:
die beim Löten auftretende Hitze:
Die Klebeverbindung
wurde nach 250 Biegevorgängen weiß
wurde nach 250 Biegevorgängen weiß
Aufblättern bei 220 (
Abziehfestigkeit:
Chemikalienbeständigkeit
Chemikalienbeständigkeit:
0,5 kg/cm
gegen Tri- quillt chloräthylen
gegen
Methylen-
chlorid
quillt
Zur Ermittlung der verschiedenen Ergebnisse wurden die im Zusammenhang mit Tabelle I der Anmeldungsunterlagen
beschriebenen Testverfahren und Testbedingungen angewandt bzw. eingehalten.
Die Zusammenstellung der Eigenschaften zeigt, daß sich das unter Verwendung eines Klebstoffs gemäß
der DT-OS 18 06 202 hergestellte Verbundgebilde oder Laminat nicht zur Herstellung biegsamer gedruckter
Schaltungen eignet.
Claims (3)
1. Klebemasse auf der Basis von Polyesterharz, einer Isocyanatverbirdung und Epoxyharz in organischen
Lösungsmitteln, dadurch gekennzeichnet,
daß sie aus einer Mischung aus 100 Gewichtsteilen eines Polyesterharzes, 1 bis 20 Gewichtsteilen
einer lsocyanatverbindung und 2 bis 50 Gewichtsteilen eines durch Umsetzen einer pro
Molekül mindestens zwei Epoxygruppen aufweisenden Verbindung mit einer mindestens 2 aktive
Wasserstoffatome aufweisenden Verbindung erhaltenen Epoxyharzes der B-Stufe sowie gegebenenfalls
0,01 bis 5 Gewichtsteilen eines Metallsalzes einer aliphatischen Carbonsäure und gegebenenfalls
0,5 bis 15 Gewichtsteilen eines Pigments einer Teilchengröße von bis zu 10 μ besteht.
2. Klebemasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 0,5 bis 20 Gewichtsteile mindestens eines Mischpolymeren, bestehend
aus einem Mischpolymeren einer aromatischen Vinylverbindung mit Maleinsäureanhydrid, einem
Alkylester dieses Mischpolymeren, einem Mischpolymeren einer aromatischen Vinylverbindung mit
einem Maleinsäurealkylester oder einem Mischpolymereü einer aromatischen Vinylverbindung mit
Maleinsäureanhydrid und einem Maleinsäurealkylester, enthält.
3. Verwendung einer Klebemasse nach den Ansprüchen 1 oder 2 zur Herstellung von Metallverbundlaminaten
für biegsame gedruckte Schaltungen durch Heißverpressen eines Kunststoffilms und einer Metallfolie mit einer dazwischenliegenden
Schicht der Klebemasse.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6880273A JPS556317B2 (de) | 1973-06-20 | 1973-06-20 | |
JP6880273 | 1973-06-20 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2363259A1 DE2363259A1 (de) | 1975-01-16 |
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