JP2668703B2 - 電気回路積層板用接着剤 - Google Patents

電気回路積層板用接着剤

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電気回路積層板用の電気絶縁性、耐熱性及
びピール強度が改善された接着剤に関するものである。
(従来の技術) 電気回路積層板としては紙基材フェノール樹脂積層
板、紙基材エポキシ樹脂積層板、ガラス布基材エポキシ
樹脂積層板などの絶縁基板に銅箔を加圧接着した銅張積
層板が一般的であり、この基板に回路パターンを印刷
し、不要な部分の銅箔をエッチング法で除去することに
より電気回路が形成される。
従来から、銅箔と該基板との接着に用いる接着剤とし
て、エポキシ樹脂と乳化重合のアクリルロニトリル−ブ
タジエン共重合ゴム(以下NBRと称する)の混合物が使
用されている。この接着剤は、金属層と絶縁基体を強固
に接着するものの、近年プリント配線が高密度化した為
に、配線間の電気絶縁性が充分でなく、またプリント基
板の使用温度条件も苛酷となっており、耐熱性と共に高
温での接着力の向上が望まれている。
(発明が解決しようとする問題点) 先に本発明者らは、上記の点を改良するのに、金属含
有量100ppm以下及び、イオンクロマトグラフィーで測定
したイオン含有量が100ppm以下の共役ジエン系重合体ゴ
ムを接着剤の成分として使用するのが電気絶縁性に対し
有効であることを見出した(特願昭61−89336)。しか
しこの接着剤は、耐熱性、ピール強度(鋼板と基板のは
く離強度)においてまだ不充分であった。従って、本発
明の目的は、電気絶縁性を減少させずにこれらの欠点を
改良した電気回路積層板用接着剤を提供することにあ
る。
(問題点を解決するための手段) 本発明のかかる目的は、金属層と絶縁基材との接着に
使用するエポキシ樹脂と重合体ゴムとを主成分とする接
着剤において、金属含有量100ppm以下及びイオンクロマ
トグラフィーで測定したイオン含有量が100ppm以下であ
ってヨウ素価が120以下の水素化共役ジエン系重合体ゴ
ムを使用することにより達成される。
本発明で使用する水素化共役ジエン系重合体ゴムは金
属含有量が100ppm以下で、かつイオンクロマトグラフィ
ーで測定したイオン含有量が100ppm以下であることが必
要である。金属含有量が100ppmを超えると電気絶縁性が
不充分となる。好ましくは80ppm以下である。またイオ
ン含有量が100ppmを超えると吸湿時の電気絶縁性が低下
する。好ましくは80ppm以下である。
又この共役ジエン系重合体ゴムの水素化の程度は耐熱
性、ピール強度の点から、ヨウ素価120以下、さらには8
0以下が望ましい。
本発明で使用する水素化共役ジエン系ゴムは1,3−ブ
タジエン、2,3−ジメチルブダジエン、イソプレン、1,3
−ペンタジエンなどの共役ジエン系モノマーの1種以上
の重合体の水素化物、共役ジエンとこれと共重合可能な
単量体との共重合体の水素化物が使用される。共重合可
能な単量体としては、例えばアクリロニトリル、メタク
リロニトリルなどの不飽和ニトリル:スチレン、α−メ
チルスチレンなどの芳香族ビニル化合物:アクリル酸、
メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸などの不飽和カ
ルボン酸及びその塩:メチルアクリレート、2−エチレ
ヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、トリフ
ルオロエチルアクリレート、トリフルオロエチルメタク
リレートのような前記カルボン酸のエステル:メトキシ
エチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、メ
トキシエトキシエチルアクレートのような前記不飽和ア
ルボン酸のアルコキシアルキルエステル:アクリルアミ
ド、メタクリルアミド:N−メチロール(メタ)アクリル
アミド、N,N′−ジメチロール(メタ)アクリルアミ
ド、N−エトキシメチル(メタ)アクリルアミドのよう
なN−置換(メタ)アクリルアミドなどのアミド系単量
体:シアノメチル(メタ)アクリレート、2−シアノエ
チル(メタ)アクリレート、2−メチル−6−シアノヘ
キシル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸
シアノ置換アルキルエステル:アリルグリシジルエーテ
ル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレー
トなどのエポキシ基含有単量体が使用される。
本発明で使用する上記水素化共役ジエン系重合体のゴ
ムは、液状の重合体(分子鎖端にカルボキシ基、水酸
基、エポキシ基等の官能基を有するものでも、有さぬも
のでもよい。)であっても、高分子量の固形重合体であ
っても良い。具体的な重合体としては、以下のゴムの共
役ジエン単量体部分を水素化してヨウ素価を120以下と
したものが挙げられる。例えば、ポリブタジエンゴム、
ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム
(ランダム及びブロック)、スチレン−イソプレン共重
合ゴム(ランダム及びブロック)、ブタジエン−アクリ
ロニトリル共重合ゴム、イソプレン−ブタジエン−アク
リロニトリル共重合ゴム、イソプレン−アクリロニトリ
ル共重合ゴム、ブタジエン−メチルアクリレート−アク
リロニトリル共重合ゴム、ブタジエン−アクリル酸−ア
クリロニトリル共重合ゴム、ブタジエン−エチレン−ア
クリロニトリル共重合ゴム、ブチルアクリレート−エト
キシエチルアクリレート−ビニルクロロアセテート−ア
クリロニトリル共重合ゴム、ブチルアクリレート−エト
キシエチルアクリレート−ビニルノルボーネン−アクリ
ロニトリル共重合ゴム、ブチルアクリレート−エチルア
クリレート−グリシジルエーテル共重合ゴム、エチルア
クリレート−ブチルアクリレート−アクリル酸共重合ゴ
ム、エチレン−メチルアクリレート共重合ゴム、エチレ
ン−メチルアクリレート−モノメチルマレエート共重合
ゴム、エチレン−メチルアクリレート−ビニルアセテー
ト共重合ゴムなどが例示できる。特に好ましいのは不飽
和ニトリル−共役ジエン系ゴムの共役ジエン単量体部分
を水素化したものである。
本発明においては該ゴムの製造方法は特に限定され
ず、上記の要件を満たすものであればどのような方法で
もよい。(例えば、通常の乳化重合ゴムを精製して金属
含有量およびイオン含有量を所定の範囲にし、しかる後
水素化する方法、逆に乳化重合ゴムを水素化したのち、
精製する方法、乳化剤を極力低減させて乳化重合を行な
った後水素化する方法、乳化剤も溶媒も使用しない塊状
重合を行なった後水素化する方法、溶液重合を行なった
後水素化する方法などが示される。)また、上記の水素
化の反応は、通常の方法によるもので特に限定されな
い。
本発明の接着剤は上記の重合体ゴムとエポキシ樹脂と
を主剤とするものであり、これにさらに硬化剤、必要に
応じて無機充てん剤、溶剤を混合して接着剤とする。該
ゴム対エポキシ樹脂の使用割合は通常90〜10重量%:10
〜90重量%である。エボキシ樹脂、硬化剤及びその他の
配合剤は電気回路積層板用接着剤に従来から使用されて
いるものが使用でき、これらの成分は本発明においては
特に限定されない。例えば特開昭52−30837号公報や特
開昭59−81368号公報などに開示されたものなどが挙げ
られる。更に接着剤の製造方法も本発明においては制限
はなく常法に従って製造される。
本発明の接着剤は使用に際しては、この接着剤を金属
層に塗布し、絶縁基板またはそのプリプレグと積層し、
常法により圧着あるいは積層成形する。尚、本発明の接
着剤は、積層板以外にポリエステルフィルム、芳香族ポ
リイミドフィルム、セラミックス板、鉄板、アルミニウ
ム板に回路を形成する場合にも応用が可能である。
(発明の効果) かくして本発明により、従来のイオン含有量、金属含
有量を減少させた共役ジエン系重合体ゴムを使用した場
合と比較して、絶縁抵抗や吸湿処理後の絶縁抵抗の減少
割合は同等でかつ耐熱性ピール強度が改善された電気回
路積層板用接着剤が提供される。この接着剤の使用によ
り電子機器部品の大容量化等が可能となり、産業上極め
て有用である。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明す
る。なお、実施例中の部数はとくに断りのないかぎり重
量基準である。
実施例1〜7 塊状重合法により製造し、しかる後水素化したヨウ素
価の異なる4種の水素化アクリロニトリル−ブタジエン
共重合ゴム(以下H−NBRと称する。実施例1〜4)、
溶液重合法により製造し、水素化したH−NBR(実施例
5)、乳化重合法により製造し、溶解−沈殿を3回繰り
返して精製した後水素化したH−NBR(実施例6)、及
び市販のH−NBR(日本ゼオン社製Zetpol 2020)を同様
にして精製したH−NBR(実施例7)の合計7種(いず
れも結合アクリロニトリル量は37重量%)のそれぞれを
ジオキサン、メチルエチルケトン、ジクロルエタンの混
合溶媒に溶解し、10%溶液に調整した。この10%溶液66
部にエポキシ化合物としてECN1280(チバ化学社製)を
2.8部、硬化剤としてジアミノジフェニルスルホン0.78
部を添加し、室温にて十分均一になるまで撹拌混合し
た。これを厚さ50μのポリイミドフィルムに20〜80μの
厚さになるように塗布し、120℃、12分間乾燥して溶媒
を除去すると共に反応をすすめた。このものの上に35μ
の銅箔を170℃、15分間、40kg/cm2で圧着させた。得ら
れた銅張積層品の絶縁抵抗、ピール強度及びハンダ耐熱
性を測定した。7種のH−NBRの性状と共に測定結果を
第1表に示した。
尚、金属含有量は原子吸光装置(日立製作所製型式28
0−50)を用い、含有されている金属としてLi,Na,K,Mg,
Ca,Al,Sn,Cu,Zn,Feを想定し、これらの各金属の含有量
を測定し、各測定値の合計量で表した。
イオン含有量はイオンクロマトグラフィー(ダイオネ
ックス社製型式2000iを使用。カラムはHPIC−AS1〜5及
びHPIC−CS1〜2を使用。)で求めたイオン量の合計量
で表した。
絶縁抵抗、ピール強度及びハンダ耐熱性はJISC6481に
従った。
比較例1〜6 実施例1〜7のH−NBRに換えて、市販のH−NBR(Ze
tpol2020、比較例1)精製したZetpol2020と未精製のZe
tpol2020とを混合して調製した2種のH−NBR(比較例
2〜3)、塊状重合法により製造し、水素化しないNBR
(比較例4)、同じく塊状重合法により製造し、水素化
しない後のヨウ素価が120以上であるH−NBR(比較例
5)、および乳化重合法により製造し、水素化しないH
−NBR(比較例6)の合計6種(いずれも結合アクリロ
ニトリル量37重量%)を調製した。それぞれを用いて実
施例と同様にして銅張積層品を製造し、絶縁抵抗、ピー
ル強度及びハンダ耐熱性を測定した。
これら6種のH−NBRおよびNBRの性状と測定結果を第
1表に示した。この表から、イオン含有量、金属含有量
が1000ppm以下で、ヨウ素価が120以下のH−NBRを使用
した接着剤は、ピール強度、ハンダ耐熱性にすぐれ、絶
縁抵抗性とのバランスが良好であることがわかる。
実施例8〜9 溶液重合法によりブタジエン/アクリロニトリル/メ
タクリル酸(62/34/4重量%)の三元共重合体(X NBR
(I)と略す)を調製し、しかる後水素化した。また通
常の乳化重合法でX NBR(I)と同組成の三元共重合体
を調製し(X NBR(II)と略す)、このものを3回溶解
−沈殿を繰り返して精製し、しかる後水素化した。
実施例1〜7のH−NBRに換えて、この2種を用いて
接着剤を調製し、同様に銅張積層板を製造して評価し
た。
比較例7〜8 前述のX NBR(II)を未精製で水素化したもの(比較
例7)、及び、未水素化X NBR(I)(比較例8)を用
いて、同様に接着剤を調製し、銅張積層板を製造して、
評価をした。
これら4種のX NBRの性状と測定結果を第2表に示し
た。H−NBRと同様にイオン含有量、金属含有量が100pp
mで以下で、ヨウ素価が120以下のものを使用した接着剤
は、ピール強度、ハンダ耐熱性にすぐれ、絶縁抵抗性と
のバラスンが良かった。
実施例8〜9及び比較例7〜8の結果をまとめて、第
2表に示した。
実施例10〜11 塊状重合法によりブタジエン/アクリロニトリル/ブ
チルフクリレート(65/25/10重量%)の三元共重合体
(X NBR(III)と略す)を調製し、しかる後水素化し
た。また通常の乳化重合法でX NBR(III)と同組成の三
元共重合体を調製し(X NBR(IV)と略す)このものを
3回溶解−沈殿を繰り返して精製し、しかる後水素化し
た。実施例1〜7のH−NBRに換えて、この2種を用い
接着剤を調製し、同様に銅張積層板を製造し、評価し
た。
比較例9〜10 前述のX NBR(IV)を未精製で水素化したもの(比較
例9)、及び未水素化X NBR(III)(比較例10)を用い
て同様に接着剤を調製し、銅張積層板を製造して評価し
た。
これら4種のX NBRの性状と測定結果を第3表に示し
た。この三元共重合体についても、同様に、イオン含有
量、金属含有量が100ppmで以下でヨウ素価が120以下の
ものを使用した接着剤はピール強度、ハンダ耐熱性にす
ぐれ絶縁抵抗性とのバランスが良かった。
実施例10〜11及び比較例9〜10の結果をまとめて第3
表に示した。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属層と絶縁基材との接着に使用するエポ
    キシ樹脂と重合体ゴムとを主成分とする接着剤におい
    て、重合体ゴムとして金属含有量100ppm以下及びイオン
    クロマトグラフィーで測定したイオン含有量が100ppm以
    下であって、ヨウ素価が120以下の水素化共役ジエン系
    重合体ゴムを使用することを特徴とする電気回路積層板
    用接着剤。
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