JP2011190425A - 接着剤樹脂組成物、硬化物及び接着剤フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】接着剤樹脂組成物は、(A)エチレン性不飽和二重結合を有するシロキサン含有ポリイミド樹脂及び(B)ビスフェノール型ビニルエステル樹脂、を含有し、(A)成分及び(B)成分の合計100重量部に対し、(B)成分を25重量部以下の範囲で含有する。(A)成分に含まれるエチレン性不飽和二重結合は、(B)成分のビスフェノール型ビニルエステル樹脂と反応し、架橋を形成する。
【選択図】なし
Description
(A)エチレン性不飽和二重結合を有するシロキサン含有ポリイミド樹脂
(B)ビスフェノール型ビニルエステル樹脂
を含有する接着剤樹脂組成物であって、(A)成分及び(B)成分の合計100重量部に対し、(B)成分を25重量部以下の範囲で含有することを特徴とする。
(A)成分は、原料として、テトラカルボン酸二無水物を含む酸無水物成分と、ジアミンを含むジアミン成分とを反応させて得られるシロキサン含有ポリイミド樹脂であり、その分子構造中にシロキサン結合(Si−O−Si)を有するものである。ポリイミド樹脂中にシロキサン結合を導入することにより、本発明の接着剤樹脂組成物に加熱圧着時の流動性を与え、プリント回路配線上での充填性を向上させることができる。シロキサン結合はテトラカルボン酸二無水物中に存在してもよく、ジアミン中に存在してもよい。
(イ)酸無水物成分として、エチレン性不飽和結合を有する1価の有機基がSi原子に直接結合したシロキサンテトラカルボン酸二無水物を使用すること、
(ロ)ジアミン成分として、エチレン性不飽和結合を有する1価の有機基がSi原子に直接結合したシロキサンジアミンを使用すること、及び
(ハ)ジアミン成分として、エチレン性不飽和結合を有する1価の有機基を含有する芳香族ジアミンを使用すること。
本発明に用いる(B)成分は、ビスフェノール型ビニルエステル樹脂である。ビスフェノール型ビニルエステル樹脂は、ビスフェノール型エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸を付加させて得られる反応生成物である。
本発明の接着剤樹脂組成物は、任意成分の(C)成分として、平均粒径が2〜25μmの範囲内の板状の無機フィラーを含有することが好ましい。接着剤層にガスバリア性を有する無機フィラーを含有させることにより、大気中の酸素の透過が遮断される結果、銅配線の酸化と銅の拡散が抑制されて長期耐熱性を向上させることができる。
上記各成分よりなる本発明の接着剤樹脂組成物は、好適にはフィルム状に成形して用いられるが、従来公知の方法を用いてフィルム化することが可能である。特に限定されるものではないが、好適な成形方法の例としては、上記(A)成分、(B)成分及び必要により他の成分よりなる樹脂を溶媒に溶解し、得られた樹脂溶液を、表面が剥離処理された金属箔、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム等の基材上に従来公知の方法によりコーティングした後、乾燥し、基材から剥離することにより本発明の接着剤フィルムとすることができる。
また、本発明の接着剤樹脂組成物は、これを用いて接着剤層を形成した場合に優れた柔軟性と熱可塑性を有するものとなり、例えばFPC、リジッド・フレックス回路基板などの配線部を保護するカバーレイフィルム用の接着剤として好ましい特性を有している。カバーレイフィルムの接着剤層として使用する場合、カバーレイ用フィルム材の片面に本発明の接着剤樹脂組成物を任意の溶媒を用いて溶液の状態で塗布した後、例えば60〜200℃の温度で熱処理することにより、カバーレイ用フィルム材層と接着剤層を有するカバーレイフィルムを形成できる。ここで、接着剤樹脂組成物に使用する溶媒としては、上記フィルム成形工程で用いられる溶媒と同じものを使用できる。また、任意の基材上に、本発明の接着剤樹脂組成物を上記と同様の溶媒を用いて溶液の状態で塗布し、例えば80〜180℃の温度で乾燥した後、剥離することにより、接着剤フィルムを形成し、この接着剤フィルムを、上記カバーレイ用フィルム材と熱圧着させることによっても、カバーレイ用フィルム材層と接着剤層を有するカバーレイフィルムを形成できる。
接着強度は、幅10mm、長さ100mmに切り出した試験片を、引張試験機(東洋精機株式会社製、ストログラフ−M1)を用いて、180°方向に50mm/分の速度で引き剥がす時の力を接着強度とした。本実験では、接着強度が、0.2kN/m以上である場合を「可」、0.35kN/m以上である場合を「良」と判定した。
重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフ(東ソー株式会社製、HLC−8220GPCを使用)により測定した。標準物質としてポリスチレンを用い、展開溶媒にN,N−ジメチルアセトアミドを用いた。
平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(株式会社島津製作所、SALD−2000J)を用いて測定した。
DSDA:3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物
BAPP:2,2-ビス[4−(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
HAB:4,4’−(3,3'−ジヒドロキシ)ジアミノビフェニル
VAB:2,2’−ジビニル−4,4’−ジアミノビフェニル
MAB:下記式(15)で表されるエチレン性不飽和結合を有する芳香族ジアミン
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
ZAA−205:ビスフェノールA型ビニルエステル樹脂(日本化薬株式会社製、重量平均分子量;約7500)
NPGDA:ネオペンチルグリコールアクリレート(日本化薬株式会社製)
EAM−2160:ノボラックエポキシアクリレート(日本化薬株式会社製)
EOCN−1020:クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製)
PSX−A:上記式(5)で表されるシロキサンジアミン
[但し、nの数平均値は1〜20の範囲内であり、重量平均分子量は740である]
X−22−9412:下記式(16)で表されるビニル基含有シロキサンジアミン
[式(16)中、R41はメチル基又はビニル基を示し(ただし、分子内で少なくとも1つのR41はビニル基である)、nの数平均値は1〜20の範囲内であり、重量平均分子量は874である]
1000mlのセパラブルフラスコに44.65gのDSDA(0.1246モル)、168gのNMP及び112gのキシレンを添加、混合した。次に56.26gのPSX−A(0.0760モル)、17.91gのBAPP(0.0436モル)、及び1.18gのVAB(0.0050モル)を添加し、室温にて2時間攪拌し、ポリアミド酸溶液を得た。このポリアミド酸溶液を190℃に昇温し、24時間加熱、攪拌し、イミド化を完結したポリイミド溶液aを得た。
1000mlのセパラブルフラスコに44.50gのDSDA(0.1242モル)、168gのNMP及び112gのキシレンを添加、混合した。次に56.06gのPSX−A(0.0758モル)、17.85gのBAPP(0.0435モル)、及び1.59gのMAB(0.0050モル)を添加し、室温にて2時間攪拌し、ポリアミド酸溶液を得た。このポリアミド酸溶液を190℃に昇温し、24時間加熱、攪拌し、イミド化を完結したポリイミド溶液bを得た。
1000mlのセパラブルフラスコに46.18gのDSDA(0.1289モル)、168gのNMP及び112gのキシレンを添加、混合した。次に39.43gのX−22−9412(0.0451モル)、及び34.39gのBAPP(0.0838モル)を添加し、室温にて2時間攪拌し、ポリアミド酸溶液を得た。このポリアミド酸溶液を190℃に昇温し、24時間加熱、攪拌し、イミド化を完結したポリイミド溶液cを得た。
1000mlのセパラブルフラスコに44.69gのDSDA(0.1247モル)、168gのNMP及び112gのキシレンを添加、混合した。次に56.31gのPSX−A(0.0761モル)、17.92gのBAPP(0.0437モル)、及び1.08gのHAB(0.0050モル)を添加し、ポリアミド酸溶液を得た。このポリアミド酸溶液を190℃に昇温し、24時間加熱、攪拌し、イミド化を完結したポリイミド溶液dを得た。
1000mlのセパラブルフラスコに44.65gのDSDA(0.1246モル)、168gのNMP及び112gのキシレンを添加、混合した。次に46.10gのPSX−A(0.0623モル)、23.52gのBAPP(0.0573モル)、及び1.18gのVAB(0.0050モル)を添加し、ポリアミド酸溶液を得た。このポリアミド酸溶液を190℃に昇温し、24時間加熱、攪拌し、イミド化を完結したポリイミド溶液eを得た。
1000mlのセパラブルフラスコに44.65gのDSDA(0.1246モル)、168gのNMP及び112gのキシレンを添加、混合した。次に46.10gのPSX−A(0.0623モル)、23.52gのBAPP(0.0573モル)、及び1.60gのMAB(0.0050モル)を添加し、ポリアミド酸溶液を得た。このポリアミド酸溶液を190℃に昇温し、24時間加熱、攪拌し、イミド化を完結したポリイミド溶液fを得た。
合成例1で得られたポリイミド溶液aの固形分85重量部に対し、ビスフェノールA型ビニルエステル樹脂(日本化薬株式会社製、商品名;ZAA−205)の固形分15重量部を混合し、2時間室温にて撹拌させて、接着剤樹脂組成物の溶液(樹脂溶液1)を調製した。この樹脂溶液をガラス板上に塗布し、80℃で15分間乾燥してフィルム化し、接着剤フィルム1(縦×横×厚さ=200mm×300mm×35μm)とした。この接着剤フィルム1を、表面の防錆金属層を除去した銅箔上に置き、温度180℃、圧力4MPa、時間60分の条件で熱圧着した後、温度150℃、時間60分間の条件で加熱し、評価サンプル1を得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.44kN/mであった。
実施例1におけるポリイミド溶液aの固形分85重量部の代わりに、ポリイミド溶液bの固形分85重量部を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、接着剤樹脂組成物の溶液(樹脂溶液2)を得たのち、接着剤フィルム2を得、評価サンプル2を得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.46kN/mであった。また、熱処理後の銅箔の接着強度(接着強度2)は0.23kN/mであった。このときの接着強度の保持率[(接着強度2/接着強度1)×100(%)]は50%であった。結果を表2に示す。
実施例1におけるポリイミド溶液aの固形分85重量部の代わりに、ポリイミド溶液cの固形分85重量部を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、接着剤樹脂組成物の溶液(樹脂溶液3)を得たのち、接着剤フィルム3を得、評価サンプル3を得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.56kN/mであった。また、熱処理後の銅箔の接着強度(接着強度2)は0.23kN/mであった。このときの接着強度の保持率[(接着強度2/接着強度1)×100(%)]は41%であった。結果を表2に示す。
実施例1におけるポリイミド溶液aの固形分85重量部の代わりに、ポリイミド溶液eの固形分85重量部を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、接着剤樹脂組成物の溶液(樹脂溶液4)を得たのち、接着剤フィルム4を得、評価サンプル4を得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.49kN/mであった。また、熱処理後の銅箔の接着強度(接着強度2)は0.22kN/mであった。このときの接着強度の保持率[(接着強度2/接着強度1)×100(%)]は45%であった。結果を表3に示す。
実施例1におけるポリイミド溶液aの固形分85重量部の代わりに、ポリイミド溶液fの固形分85重量部を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、接着剤樹脂組成物の溶液(樹脂溶液5)を得たのち、接着剤フィルム5を得、評価サンプル5を得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.51kN/mであった。また、熱処理後の銅箔の接着強度(接着強度2)は0.25kN/mであった。このときの接着強度の保持率[(接着強度2/接着強度1)×100(%)]は49%であった。結果を表3に示す。
合成例5で得られたポリイミド溶液eの固形分85重量部に対し、ビスフェノールA型ビニルエステル樹脂(日本化薬株式会社製、商品名;ZAA−205)の固形分15重量部、及びK−1の50重量部を混合し、2時間室温にて撹拌させて、接着剤樹脂組成物の溶液(樹脂溶液6)を調製した。この樹脂溶液をガラス板上に塗布し、80℃で15分間乾燥してフィルム化し、接着剤フィルム6(縦×横×厚さ=200mm×300mm×35μm)とした。この接着剤フィルム6を、表面の防錆金属層を除去した銅箔上に置き、温度180℃、圧力4MPa、時間60分の条件で熱圧着した後、温度150℃、時間60分間の条件で加熱し、評価サンプル6を得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.69kN/mであった。また、熱処理後の銅箔の接着強度(接着強度2)は0.31kN/mであった。このときの接着強度の保持率[(接着強度2/接着強度1)×100(%)]は45%であった。結果を表3に示す。
実施例6におけるポリイミド溶液eの固形分85重量部の代わりに、ポリイミド溶液fの固形分85重量部を使用したこと以外は、実施例6と同様にして、接着剤樹脂組成物の溶液(樹脂溶液7)を得たのち、接着剤フィルム7を得、評価サンプル7を得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.70kN/mであった。また、熱処理後の銅箔の接着強度(接着強度2)は0.35kN/mであった。このときの接着強度の保持率[(接着強度2/接着強度1)×100(%)]は50%であった。結果を表3に示す。
実施例1におけるZAA−205の固形分15重量部を混合したことの代わりに、ZAA−205を配合しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂溶液を得たのち、フィルムを得、評価サンプルを得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.67kN/mであった。また、熱処理後の銅箔の接着強度(接着強度2)は0.13kN/mであった。このときの接着強度の保持率[(接着強度2/接着強度1)×100(%)]は19%であった。結果を表2に示す。
実施例3におけるZAA−205の固形分15重量部を混合したことの代わりに、ZAA−205を配合しなかったこと以外は、実施例3と同様にして、樹脂溶液を得たのち、フィルムを得、評価サンプルを得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.64kN/mであった。また、熱処理後の銅箔の接着強度(接着強度2)は0.08kN/mであった。このときの接着強度の保持率[(接着強度2/接着強度1)×100(%)]は13%であった。結果を表2に示す。
合成例4で得られたポリイミド溶液dの固形分70重量部に対し、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、商品名;EOCN−1020)の30重量部を混合し、さらに、ポリイミド溶液dの固形分及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂の合計100重量部に対し、可塑剤成分として25重量部のTBCを混合し、2時間室温にて攪拌させて、樹脂溶液を調製した。樹脂溶液を得たのち、実施例1と同様にして、フィルムを得、評価サンプルを得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.57kN/mであった。また、熱処理後の銅箔の接着強度(接着強度2)は0.04kN/mであった。このときの接着強度の保持率[(接着強度2/接着強度1)×100(%)]は7%であった。結果を表2に示す。
実施例1におけるポリイミド溶液aの固形分85重量部に対し、ZAA−205の固形分15重量部を混合したことの代わりに、ポリイミド溶液aの固形分70重量部に対し、ZAA−205の固形分30重量部を混合したこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂溶液を得たのち、フィルムを得、評価サンプルを得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.33kN/mであった。また、熱処理後の銅箔の接着強度(接着強度2)は0.03kN/mであった。このときの接着強度の保持率[(接着強度2/接着強度1)×100(%)]は9%であった。結果を表4に示す。
実施例3におけるポリイミド溶液cの固形分85重量部に対し、ZAA−205の固形分15重量部を混合したことの代わりに、ポリイミド溶液cの固形分70重量部に対し、ZAA−205の固形分30重量部を混合したこと以外は、実施例3と同様にして、樹脂溶液を得たのち、フィルムを得、評価サンプルを得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.28kN/mであった。また、熱処理後の銅箔の接着強度(接着強度2)は0.15kN/mであった。このときの接着強度の保持率[(接着強度2/接着強度1)×100(%)]54%であった。結果を表4に示す。
実施例1におけるポリイミド溶液aの固形分85重量部に対し、ZAA−205の固形分15重量部を混合したことの代わりに、ポリイミド溶液aの固形分70重量部に対し、ネオペンチルグリコールジアクリレート(日本化薬株式会社製、商品名;NPGDA)の30重量部を混合したこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂溶液を得たのち、フィルムを得、評価サンプルを得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.55kN/mであった。また、熱処理後の銅箔の接着強度(接着強度2)は0.05kN/mであった。このときの接着強度の保持率[(接着強度2/接着強度1)×100(%)]は9%であった。結果を表4に示す。
実施例1におけるポリイミド溶液aの固形分85重量部に対し、ZAA−205の固形分15重量部を混合したことの代わりに、ポリイミド溶液aの固形分70重量部に対し、ノボラックエポキシアクリレート(日本化薬株式会社製、商品名;EAM−2160)の30重量部を混合したこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂溶液を得たのち、フィルムを得、評価サンプルを得た。硬化後の銅箔との接着強度(接着強度1)は0.07kN/mであった。結果を表4に示す。
Claims (6)
- 下記(A)成分及び(B)成分、
(A)エチレン性不飽和二重結合を有するシロキサン含有ポリイミド樹脂、
(B)ビスフェノール型ビニルエステル樹脂、
を含有する接着剤樹脂組成物であって、
(A)成分及び(B)成分の合計100重量部に対し、(B)成分を25重量部以下の範囲で含有することを特徴とする接着剤樹脂組成物。 - (A)成分の原料であるジアミン成分が、シロキサンジアミンと、エチレン性の不飽和二重結合を有する芳香族ジアミンと、を含有し、全ジアミン成分100モルに対し、エチレン性の不飽和二重結合を有する芳香族ジアミンを1〜70モル含有するものであることを特徴とする請求項1に記載の接着剤樹脂組成物。
- (A)成分の原料であるジアミン成分が、エチレン性不飽和二重結合を有するシロキサンジアミンを含有し、全ジアミン成分100モルに対し、エチレン性の不飽和二重結合を有するシロキサンジアミンを1〜100モル含有するものであることを特徴とする請求項1に記載の接着剤樹脂組成物。
- 平均粒径が2〜25μmの範囲内の板状の無機フィラーを、(A)成分及び(B)成分の合計100重量部に対して、5〜200重量部さらに含有する請求項1から3のいずれかに記載の接着剤樹脂組成物。
- 請求項1から4のいずれかに記載の接着剤樹脂組成物を硬化して得られる硬化物。
- 請求項1から4のいずれかに記載の接着剤樹脂組成物をフィルム状に成形してなることを特徴とする接着剤フィルム。
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