JP2001115130A - 接着剤組成物 - Google Patents
接着剤組成物Info
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Abstract
もに、高温高湿下においても優れた接着性を示すポリカ
ルボジイミド系接着剤を得る。 【解決手段】 ポリカルボジイミドと、下記式(1): 【化1】 (式中、R1、R2及びR3は、各々少なくとも1つのアル
コキシシリル基を含有する1価の有機基で互いに同一で
もよいし異なってもよい。)で表わされるイソシアヌレ
ート化合物とを含有してなる接着剤組成物。
Description
剤としてイソシアヌレート化合物を配合してなる接着剤
組成物及びこれを用いた接着シートに関する。この接着
剤組成物は種々の被着体に対して高い接着力を示し、優
れた耐湿熱性を示す。
する接着剤は種々知られている。例えば特開平10−6
7978号、特開平10−326952号などには高い
耐熱性を有し、半田耐熱性に優れたポリカルボジイミド
系接着剤が記載されている。また、特開平8−1488
38号にはジフェニルメタンジイソシアネートやトリレ
ンジイソシアネートをモノマーとして得られた芳香族ポ
リカルボジイミドを主成分とする電子材料用接着剤が開
示されている。しかしながら、これらの接着剤は耐熱性
に乏しく、300℃以上の温度で加熱すると脆くなり自
己保持性を失うという欠点がある。このような耐熱性を
改善するため、特開平8−245941号にはポリカル
ボジイミド単体ではなく、ポリウレタンやポリアミドと
の共重合体とし、耐熱性及び濡れ性を改善した接着剤が
開示されている。
剤)を用いたものもある。このような接着剤は、一般に
ポリマーとの相溶性が充分でなく、濁りを生じ外観が悪
くなったり、表面に極性基が偏析して所望の接着力を得
られなかったり、あるいは官能基を有する添加剤の場
合、ポリマーとの反応が起こりゲルを生ずるなどの問題
がある。
して種々の被着体に対して高い接着力を示すとともに、
優れた耐湿熱性を有する接着剤組成物を得るべく鋭意研
究を行った。その結果、耐熱性の高いポリカルボジイミ
ド樹脂にシロキサン変性イソシアヌレート化合物を接着
助剤として配合することにより、高温高湿下においても
優れた接着性を示す接着剤が得られることを知り本発明
を完成するに至った。
と、下記式(1):
コキシシリル基を含有する1価の有機基で互いに同一で
もよいし異なっていてもよい。)で表わされるイソシア
ヌレート化合物とを含有してなる接着剤組成物を提供す
るものである。
リシロキサンに対して、接着助剤としてシランまたはシ
ロキサン変性イソシアヌレート化合物を配合したシリコ
ーン系のシート状接着剤が開示されており、特にプラス
チックや金属に対し、高い接着性を示すことが記載され
ている。しかしながら、この文献にはポリカルボジイミ
ドへの適用については全くの示唆もない。
る。 (ポリカルボジイミド)本発明の接着剤組成物を構成す
るポリカルボジイミドは、耐熱性の高い芳香族ポリカル
ボジイミドが好ましい。また、ポリカルボジイミドは繰
り返し単位中に2つ以上のベンゼン環を有するのが好ま
しい。芳香族ポリカルボジイミドの重合度nは2〜20
0、好ましくは8〜100である。nが2より小さいと
皮膜の信頼性に欠け好ましくない。一方、重合度nが2
00を超えると、ワニスにしたときに短時間で容易にゲ
ル化するため好ましくない。
度(Tg)は30℃〜250℃、好ましくは90℃〜20
0℃である。Tgがこれより低いと取り扱いが困難であ
り、一方高すぎると接着に高温を要し好ましくない。
としては具体的には、下式(3)〜(9)に示されるものが
例示される。
るアルキレン基、nは2〜200の整数を意味する。) このようなポリカルボジイミドは、対応する芳香族ジイ
ソシアネートを公知のリン酸触媒、例えばホスホレンオ
キシドの存在下、公知の方法で脱炭酸縮合することによ
り得られる。
ては、芳香族ジアミンを原料とし、これにクロロホルメ
ートを作用させてビスカーバメートを合成した後、カル
ボジイミド化触媒、有機ハロゲン化ケイ素化合物及び塩
基性化合物の存在下で反応を行いポリカルボジイミドを
得る方法を用いてもよい(特開平10−158394
号)。得られたポリカルボジイミドはそのまま用いても
よく、また適宜の方法で精製して用いてもよい。
おいて、R1、R2及びR3は、各々少なくとも1つのアル
コキシシリル基を含有する1価の有機基で、これらは同
一でもよく異なっていてもよい。また、かかるイソシア
ヌレート化合物は、前記ポリカルボジイミドと反応しう
る活性水素を有する官能基、例えばヒドロキシル基、カ
ルボキシル基、アミノ基などを有しないことが必要であ
る。また、イソシアネート基のような、水分に対して不
安定な官能基を有するものも組成物の保存安定性を低下
させ好ましくない。即ち、R1、R2及びR3は下記式
(2)で挙げられるようなものが一般的である。
レン基である。Aは2価又は3価の有機基、例えば
1、3価のとき2、4価のとき3である。R6は炭素数
1〜6の直鎖又は枝分かれを有するアルキル基、アルコ
キシル基である。
いてもよく、特開平6−1796号、特開平6−228
166号に記載の方法により合成してもよい。あるい
は、市販のイソシアヌレート化合物を公知の方法を用い
てシランまたはシロキサン変性することによって得るこ
ともできる。
アヌレート化合物の配合割合はポリカルボジイミド10
0重量部に対して0.01〜30重量部が好ましく、0.
1〜10重量部がより好ましい。配合量がこの範囲を超
えると相溶が困難となったり、フィルムの耐湿性や強度
が低下する可能性がある。一方、配合量がこの範囲より
少ないと、イソシアヌレート化合物の優れた性質を発揮
することができず、十分な接着力が得られない。
ジイミドにイソシアヌレート化合物を混合するだけで良
好な接着性と耐熱性とを同時に達成することができ、産
業上も極めて価値が高い。
の調節やコスト低減などのため、前記のものとは異なる
構造のポリカルボジイミドを加えてもよい。また、密着
性、熱変形の調節や着色などの目的で必要によりシリカ
微粉末、チタン白などの充填剤や、増粘剤、レベリング
剤などを加えてもよい。
には、従来公知の方法(キャスティング、スピンコーテ
ィング、ロールコーティングなど)がいずれも用いられ
てよい。例えばステンレス板やガラス板に前記接着剤組
成物を塗布し、乾燥した後に板から引き剥がして接着フ
ィルムを作製する方法などが用いられる。本発明の組成
物をフィルム状に成形した成形物は、耐熱性接着シート
として用いることができる。フィルム、又は接着シート
に成形することができるシート厚としては、一般には1
〜200μmであるが、これに限定されるものではなく
目的に応じて適宜選択することができる。
を支持体上に形成して、2層構成の接着シートを作製し
てもよい。このような構造の接着シートを製造するに
は、支持体上に本発明の接着剤組成物を含有するワニス
を塗工し乾燥してもよく、前記の方法で作製した接着フ
ィルムをプレスなどにより支持体上にラミネートして製
造してもよい。
箔や絶縁性フィルムなどが挙げられる。金属箔としては
アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、インジウム、ク
ロム、鉛、錫、亜鉛、パラジウム等がいずれも用いられ
てよく、これらを単独で、あるいは合金として用いても
よい。また、絶縁性フィルムとしては、ポリイミド、ポ
リエステル、ポリエチレンテレフタレートなど、耐熱性
や耐薬品性を有するフィルムであればいずれも用いるこ
とができる。
単独で用いてもよく、また両者を2層以上積層した、例
えば金属箔/絶縁性フィルムなどの2層基材を用いても
よい。このような2層基材としては、例えば銅/ポリイ
ミド2層基材などが挙げられる。
熱処理により熱硬化して強固な接着力を発現する。加熱
処理を行うには、例えばヒーター、超音波、紫外線など
の適宜の方法を用いることができる。
のみならず、一般には接着の困難なケイ素を含む被着
体、例えばガラスやセラミック、シリコンウェハーな
ど、−Si−O−Si−結合や−Si−N−結合を有す
る基材に対する接着力の向上に効果が大きく、電子材料
用の接着剤として有用である。
に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。
トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、ビス
(トリメトキシシリルプロピル)アミンはチッソ(株)よ
り、トリエトキシクロロシラン、γ−アミノプロピルト
リエトキシシランは信越化学工業(株)より、トリス(6
−イソシアナートヘキシル)イソシアヌレートは日本ポ
リウレタン工業(株)より、トリス(3−ヒドロキシブチ
ル)イソシアヌレートは日産化学工業(株)より入手し
た。評価方法は以下のとおりである。
GMHHR‐H+GMHH R‐H+G2000HHR((株)東ソ
ー製)を用い、テトラヒドロフランを展開溶媒としてポ
リスチレンスタンダード換算により測定した。
℃×30min、続いて250℃×30minで乾燥し
て銅箔/樹脂の2層構成の接着シートを作製した。これ
を1.5×3cmに切断し、10mm×10mm×52
0μmにダイシングしたシリコンチップ(パッシベーシ
ョン:窒化ケイ素)をフリップチップボンダー(渋谷工
業製DB100)を用いて260〜320℃×0.33
kgf/mm2×60secで接着した。島津オートグラ
フAGS−50Dを用いて180°ピール強度を測定し
た。プレッシャークッカー試験(PCT) 接着シートと被着体を接着し、121℃×100%RH
×2atmのプレッシャークッカー試験機(TABAI Pres
sure cooker TPC-411 )に96時間投入した後の接着力
を測定した。
ン291.0g、トリス(6−イソシアナートヘキシル)
イソシアヌレート16.8g(33.mmol)を仕込み、
攪拌しながら室温でビス(トリメトキシシリルプロピ
ル)アミン24.5g(99.9mmol)を投入した。そ
のまま1時間攪拌した。エバポレーターでトルエンを除
去し、IRにて化合物Aの生成を確認した(図1)。収
率は95%であった。
ヒドロフラン40g、トリス(3−ヒドロキシブチル)
イソシアヌレート10.1g(29.2mmol)、トリエ
チルアミン8.86g(87.6mmol)を仕込み、トリ
エトキシクロロシラン17.4g(87.6mmol)を室
温で攪拌しながら30分間かけて滴下した。その後、5
0℃で2時間攪拌した。
より取り除き、ろ液を水洗して未反応のトリエチルアミ
ンと溶解しているトリエチルアミン塩酸塩を除去した。
水洗後のろ液を無水塩化カルシウムで乾燥し、エバポレ
ーターでテトラヒドロフランを除去し、生成物を得た。
IRで化合物Bの生成を確認した(図2)。収率は70
%であった。
り 2,2−ジメチル−1,3−ビス(4−アミノフェノ
キシ)プロパン(和歌山精化工業より入手)のイソシア
ネート化を行い、2,2−ジメチル−1,3−ビス(4−
イソシアナートフェノキシ)プロパンを得た。
6g,111.1mmol)、芳香族炭化水素混合溶媒5
2.3g、カルボジイミド化触媒(3−メチル−1−フ
ェニル−2−ホスホレン−1−オキシド)(1.07g,
5.6mmol)、1−ナフチルイソシアネート(8.6
5g,53.7mmol)を仕込み、80℃で2時間攪拌
して重合を行った。 IRスペクトルによりカルボジイ
ミド化を確認した(図3)。上記ワニスの数平均分子量は
Mn=1860(n=6)であった。
ボジイミド(P1)ワニスに対して下記表1に示すよう
に、製造例1、2で合成したイソシアヌレート化合物
A、B及びトリス(3−トリメトキシシリルプロピル)イ
ソシアヌレート(化合物Cとする)を、ポリカルボジイミ
ド固形分:イソシアヌレート化合物=100:1重量の
割合で配合した。いずれも相分離することなく良好な相
溶性を示した。これらの組成物を用いて前記「接着力」
の項に記載の方法で接着シートを作製した。
た結果を表1にまとめた。
ボジイミドP1のワニスに対して、γ-アミノプロピル
トリエトキシシランを固形分で100:1重量部の割合
で混合したところ、30分以内にゲル化した。
シートは、被着体に対して高い接着力を有するととも
に、保存安定性にも優れ、接着力の耐湿熱性にも優れ
る。本発明の接着剤組成物を主成分とする接着材料は電
子部品の固着などに好ましい。
1)のIRスペクトルである。
Claims (6)
- 【請求項1】 ポリカルボジイミドと、下記式(1): 【化1】 (式中、R1、R2及びR3は、各々少なくとも1つのアル
コキシシリル基を含有する1価の有機基で互いに同一で
もよいし異なっていてもよい。)で表わされるイソシア
ヌレート化合物とを含有してなる接着剤組成物。 - 【請求項2】 式(1)のイソシアヌレート化合物におい
て、R1、R2及びR3が下記式(2): 【化2】 (R5は炭素数1〜6のアルキレン基;Aは2価若しくは
3価の有機基又は単結合、mはAが2価のときは1、3
価のときは2、4価のときは3であり;R6はアルキル
基又はアルコキシル基である。)である請求項1の接着
剤組成物。 - 【請求項3】 ポリカルボジイミドが芳香族ポリカルボ
ジイミドである請求項1の接着剤組成物。 - 【請求項4】 ポリカルボジイミドが繰り返し単位中に
2つ以上のベンゼン環を有する請求項1の接着剤組成
物。 - 【請求項5】 請求項1の樹脂組成物を含有してなるシ
ート状の接着剤組成物。 - 【請求項6】 請求項1の接着剤組成物を接着層に用い
てなる接着シート。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP29490699A JP4387518B2 (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 接着剤組成物 |
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JP2001115130A true JP2001115130A (ja) | 2001-04-24 |
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ID=17813796
Family Applications (1)
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JP29490699A Expired - Lifetime JP4387518B2 (ja) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | 接着剤組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005047886A1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-26 | Dionex Corporation | Polar silanes for binding to substrates and use of the bound substrates in chromatography |
CN102320977A (zh) * | 2008-12-15 | 2012-01-18 | 帝人株式会社 | 环状碳化二亚胺化合物 |
WO2018092592A1 (ja) * | 2016-11-21 | 2018-05-24 | 信越化学工業株式会社 | 有機ケイ素化合物を含む組成物並びにこれを含む塗料および接着剤 |
-
1999
- 1999-10-18 JP JP29490699A patent/JP4387518B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7074491B2 (en) | 2003-11-04 | 2006-07-11 | Dionex Corporation | Polar silanes for binding to substrates and use of the bound substrates |
CN102320977A (zh) * | 2008-12-15 | 2012-01-18 | 帝人株式会社 | 环状碳化二亚胺化合物 |
WO2018092592A1 (ja) * | 2016-11-21 | 2018-05-24 | 信越化学工業株式会社 | 有機ケイ素化合物を含む組成物並びにこれを含む塗料および接着剤 |
JP2018083762A (ja) * | 2016-11-21 | 2018-05-31 | 信越化学工業株式会社 | 有機ケイ素化合物を含む組成物並びにこれを含む塗料および接着剤 |
US10995106B2 (en) | 2016-11-21 | 2021-05-04 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Composition containing organic silicon compound and paint and adhesive containing said composition |
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---|---|
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