JP2800080B2 - 接着剤及びその製造方法 - Google Patents

接着剤及びその製造方法

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JP2800080B2 JP3237224A JP23722491A JP2800080B2 JP 2800080 B2 JP2800080 B2 JP 2800080B2 JP 3237224 A JP3237224 A JP 3237224A JP 23722491 A JP23722491 A JP 23722491A JP 2800080 B2 JP2800080 B2 JP 2800080B2
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polyamide
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仁志 野尻
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/386Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive

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  • Polyamides (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は接着剤及びその製造方法
に関し、更に詳しくは、特にフレキシブルプリント配線
板等の電気・電子部品実装用の基板用途に好適に用いら
れる、接着性と耐熱性に優れた接着剤及びその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、フレキシブルプリント基板を
はじめとする基板材料用途には、高度の接着性と耐熱性
を有する接着剤としてエポキシ・ポリアミド(ナイロ
ン)系が知られている。
【0003】しかし乍ら、ポリアミド樹脂は、吸湿性が
大きく、耐熱性に劣ることから、エポキシ樹脂に対して
多量に用いることは好ましくない。また、エポキシ樹脂
とポリアミド樹脂は一般に相溶性が悪く、エポキシ樹脂
量を多くした配合では、乾燥状態において均一系が得ら
れないことがしばしばあり、そのため接着信頼性や品質
の安定化を阻害することがあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い耐熱性
と接着性とを兼備した接着剤を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に鑑み、種々のエポキシ樹脂とポリアミド樹脂の配合の
自由度を高めることによって、高い耐熱性と接着性を合
わせ持った接着剤を開発すべく検討した結果、特定の構
造を有するエポキシ末端ポリアミド樹脂と、エポキシ樹
脂と、エポキシ樹脂硬化剤とからなる接着剤が上記課題
を解決することを見出し、本発明を完成した。即ち、本
発明の第1は、下記構造を有するエポキシ末端ポリアミ
ド樹脂と、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂硬化剤とから
なる接着剤を、
【0006】
【化5】
【0007】(式中、R,R,Rは2価の有機
基、nは1〜40,mは1〜30) 本発明の第2は、カルボン酸末端のポリアミドに該カル
ボン酸に対して過剰量のエポキシ樹脂を反応させた下記
構造を有するエポキシ末端ポリアミド樹脂と、反応に用
いたものと同一又は異なった構造のエポキシ樹脂と、エ
ポキシ樹脂硬化剤とを混合することを特徴とする接着剤
の製造方法を、それぞれ内容とする。
【0008】
【化6】
【0009】(式中、R,R,Rは2価の有機
基、nは1〜40,mは1〜30)
【0010】末端にエポキシ基を有するポリアミド樹脂
を用いることによって、エポキシ樹脂との相溶性が向上
し、エポキシ樹脂とポリアミド樹脂がより広い配合比に
おいて用いることができるため物性設計の自由度が増
し、またポリアミドの末端に反応基を有するため耐熱性
のより高い接着剤を得ることができる。
【0011】本発明におけるポリアミドは、ジカルボン
酸をモノマーとして用いるものであり、アジピン酸、セ
バチン酸、ドデカン二酸などを用いるもの、ダイマー酸
を用いるものなどが挙げられ、これらは単独又は2種以
上組み合わせて用いられるが、ダイマー酸を用いると吸
湿性の低いポリアミドを得ることができるので好まし
い。ダイマー酸は不飽和脂肪酸を原料としたものであれ
ばどのようなものでもよく、モノマー酸、トリマー酸な
どを含んでいてもよい。また二重結合を飽和させた水添
ダイマー酸であってもよい。また、ジカルボン酸と反応
させるジアミンもしくはジイソシアネートは、例えばヘ
キサメチレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネ
ート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソフォロ
ンジイソシアネート及びそれらのジアミンなどが挙げら
れ、これらは単独又は2種以上組み合わせて用いること
ができるが、下記の構造を有するイソフォロンジアミン
もしくはイソフォロンジイソシアネートを用いると、耐
熱性と耐吸湿性に優れたものが得られるため好ましい。
【0012】
【化7】
【0013】(式中、XはNH又はNCO) また、ポリアミドの分子量は1000〜30000であ
ることが好ましい。これより小さいとポリアミドとして
の可撓性が充分発現しない。またこれより大きいとカル
ボン酸末端ポリアミドをエポキシ化するにあたって反応
が困難になる。
【0014】エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA
型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジル
エーテル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等
を用いることができる。ただし、ポリアミドと反応させ
るエポキシ樹脂としては、分子内に2個のエポキシ基を
有する二官能性エポキシ樹脂が好ましい。これらのエポ
キシ樹脂は単独で用いても、2種以上の混合物として用
いてもかまわない。また、主剤として用いるエポキシ樹
脂と、ポリアミドと反応させるエポキシ樹脂とは、同一
組成であっても異なっていてもよいが、類似した構造を
有することが相溶性の向上のために好ましい。ポリアミ
ドと、これに反応させるエポキシ樹脂の反応比率は、1
対2からおよそ30対31の間が好ましい。これより大
きい比では反応が困難であり、また、分子量が大きくな
りすぎ、エポキシ樹脂との相溶性・溶解性などが低下
し、取り扱が難しくなる。
【0015】エポキシ末端ポリアミド樹脂は、トルエ
ン、クロルベンゼン、Nメチル2ピロリドンなどの有機
溶媒を反応溶媒とし、カルボン酸末端のポリアミドに、
該カルボン酸に対して過剰量のエポキシ樹脂を加え、加
熱下反応させることによって得られる。上記構造式中、
n=1〜40、m=1〜30のものが好ましい。本発明
の接着剤は、上記エポキシ末端ポリアミド樹脂にエポキ
シ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤を適量配合してなる。配合
割合としてはエポキシ末端ポリアミド樹脂10〜70重
量部、エポキシ樹脂30〜90重量部が好適である。エ
ポキシ樹脂硬化剤はエポキシ樹脂と硬化剤の種類により
適量添加する。エポキシ末端ポリアミド樹脂が10重量
部未満では接着剤が柔軟性に欠け、70重量部を越える
と高温での接着性が低下する。本発明において用いられ
るエポキシ樹脂硬化剤としては特に制限はなく、例えば
脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、2級または3級
アミン、有機酸無水物、イミダゾール、ジシアンジアミ
ド、ポリメルカプタン、ノボラック樹脂等が挙げられ、
これらは単独又は2種以上の組み合わせて用いられる。
本発明の接着剤はこれら3成分以外に他成分を含んでも
かまわない。例えばアクリル系樹脂、フェノール系樹
脂、イミド系樹脂、ゴム系樹脂などの樹脂成分、エポキ
シ樹脂に対する硬化促進剤、硬化触媒、各種無機・有機
フィラーなどが挙げられる。また作業性の観点から、各
種の有機溶媒に溶解して用いるのが好ましい。
【0016】用いる溶剤としては、エポキシ樹脂とポリ
アミド樹脂をともに溶解することが必要であり、メチル
エチルケトン、トルエン、クロロベンゼン、トリクロロ
エチレン、塩化メチレン、メチルセロソルブ、エチルセ
ロソルブ、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール
などを接着剤組成に応じて適宜混合し用いることができ
る。例えば、メチルエチルケトン/イソプロピルアルコ
ール=1:1、トルエン/メタノール=1:1などの混
合溶剤を用いることができる。
【0017】
【実施例】以下に実施例に基づいて本発明を更に具体的
に説明するが、本発明は実施例に制限されるものではな
い。尚、以下の記載において、「部」は特に断らない限
り「重量部」を意味する。
【0018】比較例1 エポキシ樹脂「エピコート1001(商品名、油化シェ
ルエポキシ社製)」60部、アルコール可溶性ナイロン
「マクロメルト6900(商品名、ヘンケル白水社
製)」40部、ジシアンジアミド5部、トルエン120
部、イソプロピルアルコール120部を混合し充分攪拌
し接着剤溶液を調製したのち、乾燥後厚さ20μmに均
一になるようにポリイミドフィルム上に塗布し、120
℃で1分間乾燥した。この状態で接着剤表面を肉眼で観
察したところ、接着剤は激しく相分離を起こしていた。
【0019】この接着剤層上に銅箔(3EC−VLP、
三井金属鉱山)を重ね、120℃でラミネートした。そ
の後180℃で3時間加熱し、接着剤層の硬化を行い、
ポリイミドフィルム銅積層材(FCCL)を作製した。
JIS C 5016に従ってピール強度を測定したと
ころ、ピール強度は23℃では0.8〜1.4kgf/
cmの間で激しくばらつく値を示し、同様の方法で10
0℃の雰囲気下でのピール強度を測定したところ、0.
5kgf/cmであった。
【0020】比較例2 エポキシ樹脂「エピコート828(商品名、油化シェル
エポキシ社製)」30部、アルコール可溶性ナイロン
「マクロメルト6900(商品名、ヘンケル白水社
製)」70部、ジシアンジアミド3部、トルエン120
部、イソプロピルアルコール120部を混合し充分攪拌
し接着剤溶液を調製した後、比較例1と同様の操作を行
ないFCCLを作製した。ピール強度を測定したとこ
ろ、23℃で1.5kgf/cm、100℃では0.5
kgf/cmであった。
【0021】実施例1 攪拌器、還流管を備えたフラスコにイソフォロンジイソ
シアネートとダイマー酸から合成されたカルボン酸末端
ポリアミド(M.W.13,000)を40g、エポキ
シ樹脂「エピコート1001(商品名、油化シェルエポ
キシ社製)」6g、クロロベンゼンを120g、トリエ
チルアミン0.9mlを秤取し、140℃で10時間還
流を行い反応を進めた。この反応溶液よりクロロベンゼ
ン及びトリエチルアミンを留去し、エポキシ末端ポリア
ミドを合成した。
【0022】「エピコート1001」60部、上記のエ
ポキシ末端ポリアミド40部、ジシアンジアミド5部、
トルエン80部、イソプロピルアルコール80部を混合
し充分攪拌し接着剤溶液を調製し、比較例1と同様に塗
布、乾燥を行なった。この状態で接着剤表面を肉眼で観
察したところ、相分離は見られず、均一な表面であっ
た。比較例1と同様に処理し、ピール強度を測定したと
ころ、ピール強度は23℃では2.5kgf/cm、1
00℃では1.6kgf/cmであった。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、良好な接着性と耐熱性
とを兼ね備えるとともに適度な柔軟性を有し、特にフレ
キシブルプリント基板等の基板用途に有用な接着剤を提
供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09J 163/00 - 163/10 C08G 59/14 C08G 59/28

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記構造を有するエポキシ末端ポリアミ
    ド樹脂と、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂硬化剤とから
    なる接着剤。 【化1】 (式中、R,R,Rは2価の有機基、nは1〜4
    0,mは1〜30)
  2. 【請求項2】 ポリアミドがダイマー酸を原料とするも
    のである請求項1記載の接着剤。
  3. 【請求項3】 ポリアミドがその分子構造内に下記に示
    す構造を有する請求項2記載の接着剤。 【化2】 (式中、Rは2価のジカルボン酸残基)
  4. 【請求項4】 ポリアミドの分子量が1000〜300
    00である請求項1乃至3記載の接着剤。
  5. 【請求項5】 カルボン酸末端のポリアミドに該カルボ
    ン酸に対して過剰量のエポキシ樹脂を反応させた下記構
    造を有するエポキシ末端ポリアミド樹脂と、反応に用い
    たものと同一又は異なった構造のエポキシ樹脂と、エポ
    キシ樹脂硬化剤とを混合することを特徴とする接着剤の
    製造方法。 【化3】 (式中、R,R,Rは2価の有機基、nは1〜4
    0,mは1〜30)
  6. 【請求項6】 ポリアミドがダイマー酸を原料とするも
    のである請求項5記載の製造方法。
  7. 【請求項7】 ポリアミドがその分子構造内に下記に示
    す構造を有する請求項6記載の製造方法。 【化4】 (式中、Rは2価のジカルボン酸残基)
  8. 【請求項8】 ポリアミドの分子量が1000〜300
    00である請求項5乃至7記載の製造方法。
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