JP2866654B2 - ホツトメルト接着剤,ホツトメルト接着剤層付ポリイミドフイルム及び印刷回路用基板 - Google Patents

ホツトメルト接着剤,ホツトメルト接着剤層付ポリイミドフイルム及び印刷回路用基板

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JP2866654B2 JP63097802A JP9780288A JP2866654B2 JP 2866654 B2 JP2866654 B2 JP 2866654B2 JP 63097802 A JP63097802 A JP 63097802A JP 9780288 A JP9780288 A JP 9780288A JP 2866654 B2 JP2866654 B2 JP 2866654B2
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    • 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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  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はホツトメルト接着剤,シート状の該ホツトメ
ルト接着剤,該ホツトメルト接着剤層を設けてなるホツ
トメルト接着剤層付ポリイミドフイルム,ポリイミドフ
イルムと金属箔とを該ホツトメルト接着剤層を介して装
着させてなるフレキシブル印刷回路用基板及び金属板と
金属箔とを該ホツトメルト接着剤層を介して接着させて
なる金属ベース印刷回路用基板に関する。
(従来の技術) 現在,フレキシブル印刷回路用基板はポリイミドフイ
ルムと金属箔とを絶縁性の接着剤層を介して接着させて
製造されている。又放熱特性にすぐれる金属ベースの印
刷回路用基板においては,アルミ板,鋼板等の金属板と
金属箔とを絶縁性の接着剤層を介して接着させて製造し
ている。これらエレクトロニクスの分野においては高温
特性,作業性にすぐれた材料が求められている。
上記した絶縁性の接着剤層においても,耐熱性,接着
力にすぐれ短時間で接着できる材料が求められている。
従来,これら接着剤として用いられているエポキシ
系,変性エポキシ系,フエノール系,アクリル系等の樹
脂は,耐熱性に劣るという欠点がある。
一方,耐熱性にすぐれる樹脂として,ポリイミド系樹
脂が知られている。しかしながらポリイミド樹脂は,不
溶・不融であり,接着剤として用いるには不適当であ
り,むしろその前駆体であるポリアミド酸を特定の溶媒
に溶解させた溶液の状態で用いついで脱溶媒,イミド化
しなければならない。しかし,この場合は脱溶媒,イミ
ド化時の縮合水等でボイドを発生しやすく,又イミド化
に高温・長時間を要するため,使用にあたつては制限が
多いという問題があつた。
(発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は,耐熱性・接着力にすぐれ,かつ,溶
融接着(ホツトメルト接着)ができるホツトメルト接着
材を提供することにある。本発明の別の目的は,該ホツ
トメルト接着剤を,ポリイミドフイルム及び金属と金属
箔とを接着するのに用いて耐熱性にすぐれた印刷回路用
基板を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明は下記一般式(I)で表わされる繰り返し単位
からなる重合体を含有してなるホットメルト接着剤に関
する。
[式中、Xは を示し(ここで、R1及びR2は各々独立して水素、メチル
基、エチル基、トリフルオロメチル基、トリクロロエチ
ル基又はフェニル基を示す)、Xは繰り返し単位毎に相
違してもよく、Yは を示し、Yは繰り返し単位毎に相違してもよい。] このような本発明における重合体はイソフタル酸若しく
はその反応性誘導体および/又はトリメリット酸若しく
はその反応性誘導体と一般式(II) [式中、Xは を示し(ここで、R1及びR2は各々独立して水素、メチル
基、エチル基、トリフルオロメチル基、トリクロロエチ
ル基又はフェニル基を示す。)で表わされる芳香族ジア
ミンを重縮合させて得られる。
本発明におけるイソフタル酸の反応性誘導体とは、イ
ソフタル酸のジクロライド、ジブロマイド及びジエステ
ル等をあげることができる。
本発明におけるトリメリット酸の反応性誘導体とは、
トリメリット酸の酸無水物、ハライド、エステル、アミ
ド、アンモニウム塩等を意味する。これらの例として
は、トリメリット酸無水物、トリメリット酸無水物モノ
クロライド、1,4−ジカルボキシ−3−N,N−ジメチルカ
ルバモイルベンゼン、1,4−ジカルボメトキシ−3−カ
ルボキシベンゼン、1,4−ジカルボキシ−3−カルボフ
ェノキシベンゼン、トリメリット酸とアンモニア、ジメ
チルアミン、トリエチルアミン、などからなるアンモニ
ウム塩類などがあげられる。これらのうちでは、トリメ
リット酸無水物、トリメリット酸無水物モノクロライド
が好ましい。
前記一般式(II)で表される芳香族ジアミンとして
は、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フエニ
ル]プロパン、2,2ビス[4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]ブタン、1,1−ビス[4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル]シクロヘキサン、1,1−ビス
[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]シクロペン
タン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]
スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]エーテル、4,4′−カルボニルビス(P−フェニレ
ンオキシ)ジアニリン等がある。これらのうちでは、2,
2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プ
ロパンが好ましい。必要ならば上記のジアミンの混合物
を用いることができる。
更に本発明においては,既知のジアミン例えば4,4′
−ジアミノジフエニルエーテル,4,4′−ジアミノジフエ
ニルメタン,4,4′−ジアミノジフエニルスルホン,メタ
フエニレンジアミン,ピペラジン,ヘキサメチレンジア
ミン,ヘプタメチレンジアミン,テトラメチレンジアミ
ン,p−キシリレンジアミン,m−キシリレンジアミン,3−
メチルヘプタメチレンジアミン,1,3−ビス(3−アミノ
プロピル)テトラメチルジシロキサン等を併用すること
ができる。これらのジアミン類のジアミン類全体に対す
る割合としては30モル%以下であることが好ましい。こ
の割合が30モル%を越えると熱安定性あるいは熱溶融性
が悪くなる傾向がある。
本発明において,芳香族ジカルボン酸又はその反応性
誘導体および/又は芳香族トリカルボン酸又はその反応
性誘導体等の酸成分はジアミンの総量に対して80〜120
モル%使用するのが好ましく,特に95〜105モル%が好
ましい。これらを等モル使用したときにもつとも高分子
量のものが得られる。ジアミンに対して上記酸成分が多
すぎても少なすぎても分子量が低下して機械的強度,耐
熱性等が低下する傾向がある。
本発明において,反応に際しては,既に公知のアミン
と酸との反応に用いられている方法をそのまま採用する
ことができ,諸条件などについても,特に限定されるも
のではない。
芳香族ジカルボン酸若しくはその反応性誘導体および
/又は芳香族トリカルボン酸若しくはその反応性誘導体
とジアミンとの重縮合反応については,公知の方法が利
用できる。
2種以上の芳香族ジアミンを使用すること,あるいは
2種以上の芳香族ジカルボン酸若しくはその反応性誘導
体,2種以上の芳香族トリカルボン酸若しくはその反応性
誘導体を使用することにより前記一般式(I)で表わさ
れる繰り返し単位が相違する重合体を得ることができ
る。
また,芳香族ジカルボン酸若しくはその反応性誘導体
と芳香族トリカルボン酸若しくはその反応性誘導体とを
併用することにより前記一般式(I)で表わされる繰り
返し単位が相違する重合体を得ることができる。
重合体は,ジメチルホルムアミド0.2重量%溶液にお
ける30℃での還元粘度が0.2〜0.2dl/gであるのが好まし
い。この還元粘度が小さすぎると,耐熱性,機械的強度
が低下し,大きすぎると熱溶融性が低下する傾向にあ
る。
本発明の接着剤はあらかじめシート状に成型しておき
シート状接着剤として用いることが有効である。また,
本発明の接着剤はガラス繊維等の耐熱性にすぐれた繊維
の薄布マツトに,溶剤に溶かしたいわゆるワニスとして
含浸させ,乾燥して得る繊維強化型のフイルム状接着剤
として用いることもできる。本発明の接着剤の粉末を圧
着して用いることもできる。
本発明の接着剤のワニスをそのまま被着物に塗布,乾
燥し,他の被着物と加熱溶融圧着することができる。
本発明のホツトメルト接着剤のワニスをポリイミドフ
イルムの片面または両面に塗工し乾燥させたホツトメル
ト接着剤層付ポリイミドフイルムはこれと金属箔とを加
熱溶融圧着してフレキシブル印刷回路用基板等を製造す
るのに特に有効である。
加熱溶融圧着は200〜350℃の温度で10〜500kg/cm2
圧力で10秒〜10分加圧することが好ましい。250〜330℃
の温度で50〜200kg/cm2の圧力で30秒〜1分加圧するこ
とがより好ましい。
更に,本発明の接着剤には,三酸化アンチモン,水酸
化アルミニウム,ホウ酸バリウム等の難熱性無機化合
物,シリカ,アルミナ,マイカ,酸化チタン,ジルコニ
ア,珪酸カルシウム,水酸化マグネシウム,酸化マグネ
シウム,酸化鉄,炭酸カルシウム,炭化ケイ素,窒化ホ
ウ素,銀粉,金粉,銅粉,ニツケル粉等の無機フイラー
を接着剤総量に対して70重量パーセント以下の割合で含
有させてもよい。これら無機フイラーが70重量パーセン
トを越えると,接着剤フローが小さくなり接着強度が低
下する傾向にある。さらに,これら以外の充てん剤,安
定剤,界面活性剤,溶剤などを目的に応じて含んでいて
もよい。
本発明における金属箔としては銅箔,アルミ箔等があ
げられる。
本発明における金属板としてはアルミ板,スチール
板,チタン板等があげられる。
ポリイミドフイルムと金属箔とを本発明のホツトメル
ト接着剤からなるホツトメルト接着剤層を介して装着さ
せてなるフレキシブル印刷回路用基板は有用である。
また金属板と金属箔とを本発明のホツトメルト接着剤
からなるホツトメルト接着剤層を介して接着させてなる
金属ベース印刷回路用基板を有用である。
(実施例) 次に,本発明を実施例により説明するが,本発明はこ
れらによりなんら制限されるものではない。
実施例1 温度計,撹拌機,窒素導入管,分留頭をとりつけた4
つ口フラスコに窒素下、2,2−ビス〔4−(4−アミノ
フエノキシ)フエニル〕プロパン205g(0.5モル)を入
れ,N−メチル−2−ピロリドン705gに溶解した。この溶
液を−10℃に冷却し,この温度でトリメリツト酸無水物
モノクロライド10.53g(0.5モル)を温度が−5℃を越
えないように添加した。トリメリツト酸無水物モノクロ
ライドが溶解したら,トリエチルアミン76gを温度が5
℃を越えないように添加し,N−メチル−2−ピロリドン
503gを追加した。
室温で1時間撹拌後,190℃で9時間反応させて,イミ
ド化を完結させた。
得られた反応液をメタノール中に投入して,重合体を
単離させた。これを乾燥した後再びN,N−ジメチルホル
ムアミドに溶解し,これをメタノール中に投入してポリ
アミドイミド重合体を精製し,減圧乾燥した。
この重合体の還元粘度(ηsp/c)(N,N−ジメチルホ
ルムアミド0.2重量%溶液,30℃で測定,以下は同様)は
0.89dl/gであつた。
得られた重合体粉末をN,N−ジメチルホルムアミドに
溶解し25%溶解とし,ガラス板上に100μmの厚さに流
延し,100℃で1時間乾燥後,ガラス板から引きはがし,
鉄わくに固定し,250℃で1時間乾燥し,厚さ25μmのシ
ートを得た。
得られたシートを,厚さ2mmのアルミ板と厚さ35μm
の銅箔の間にはさみ,加熱圧縮成形機で,300℃の温度で
20kg/cm2の圧力で1分間加圧して圧着し,金属ベース銅
張板を得た。
特性を表1に示した。
実施例2 温度計,撹拌機,窒素導入管,冷却管をとりつけた4
つ口フラスコに窒素下,2,2−ビス〔4−(4−アミノフ
エノキシ)フエニル〕プロパン147.6g(0.36モル)と1,
3−ビス(アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン
9.92g(0.04モル),プロピレンオキサイド34.8g(0.6
モル)を入れ、N,N−ジメチルアセトアミド564gに溶解
した。この溶液を0℃に冷却し,この温度でトリメリツ
ト酸無水物モノクロライド84.2g(0.4モル)を温度が5
℃を超えないように添加した。室温で3時間撹拌後,無
水酢酸200g,ピリジン50gを加え60℃で1昼夜撹拌を続け
た。得られた反応液を実施例1と同様に単離,精製し
た。このポリアミドイミド重合体の還元粘度は0.73dl/g
であつた。
実施例1と同様にシートを作製し,このシートを耐熱
性接着剤として,実施例1と同様に金属ベース銅張板を
得た。
特性を表1に示した。
実施例3 温度計,撹拌機,窒素導入管,冷却管をとりつけた4
つ口フラスコに窒素下,2,2−ビス〔4−(4−アミノフ
エノキシ)フエニル〕プロパン205g(0.5モル),プロ
ピレンオキサイド69.6g(1.2モル)を入れN−メチル−
2−ピロリドン1200gに溶解した。この溶液を−5℃に
冷却し,この温度でイソフタル酸ジクロライド101.5g
(0.5モル)を温度が20℃を超えないように添加した。
室温で3時間撹拌を続けた。
得られた反応液を実施例1と同様にして単離,精製し
た。このポリアミド重合体の還元粘度は1.0dl/gであつ
た。
実施例1と同様にシートを作製し,このシートを耐熱
性接着剤として,実施例1と同様に,金属ベース銅張板
を得た。
特性を表1に示した。
実施例4 実施例1において,2,2−ビス〔4−(4−アミノフエ
ノキシ)フエニル〕プロパン205g(0.5モル)をビス
〔4−(4−アミノフエノキシ)フエニル〕スルホン21
6g(0.5モル)にする以外は実施例1と同様にしてポリ
アミドイミド重合体を得た。得られたポリアミドイミド
重合体の還元粘度は0.66dl/gであつた。
実施例1と同様にシートを作製した。
このシートを,厚さ2mmのアルミ板と厚さ35μmの銅
箔の間にはさみ,加熱圧縮成形機で320℃の温度で20kg/
cm2の圧力で1分間加圧して圧着し,金属ベース銅張板
を得た。
特性を表1に示した。
実施例5 実施例1で得たポリアミドイミド重合体粉末をジエチ
レングリコールジメチルエーテルに溶解し,25%溶液と
し,厚さ50μmのポリイミドフイルム(Dupont社製カプ
トン)に乾燥後の厚み25μmになるように塗布し,100℃
で30分,250℃で1時間乾燥しホツトメルト接着剤層付ポ
リイミドフイルムを得た。次に35μmの銅箔をホツトメ
ルト接着剤層付ポリイミドフイルムの接着剤層を設けた
面にのせ,加熱圧縮成形機にて,300℃の温度で10kg/cm2
の圧力で1分間加圧して圧着し,フレキシブル銅張板を
得た。
特性を表1に示した。
実施例6 実施例1で得た接着剤のシートを厚を50μmのポリイ
ミドフイルム(Dupont社製カプトン)と厚さ35μmの銅
箔の間にはさんで,加熱圧縮成形機にて,300℃の温度で
10kg/cm2の圧力で1分間加圧して圧着しフレキシブル銅
張板を得た。
特性を表1に示す。
比較例1 本発明に係る接着フイルムのかわりにパイララツクス
(Dupont社製アクリル系シート状接着剤)を用い実施例
6と同様にして180℃,30kgf/cm2,60分の条件で積層し,
フレキシブル銅張板を得た。
特性を表1に示す。
比較例2 温度計,撹拌機,窒素導入管,冷却管をとりつけた4
つ口フラスコに窒素下,2,2−ビス〔4−(4−アミノフ
エノキシ)フエニル〕プロパン205g(0.5モル)を入れ
N−メチル−2−ピロリドン705gに溶解した。この溶液
に室温でピロメリツト酸二無水物110g(0.5モル)を加
え,20時間撹拌を続けた。
このようにして得られたポリイミド酸ワニスをガラス
板上に乾燥後の厚みが25μmになるように流延し,100℃
で1時間乾燥し,はがして鉄わくに固定し250℃で2時
間,300℃で2時間イミド化を行ないポリイミドのシート
を得た。
このポリイミドのシートを接着剤として実施例5と同
様の構成で350℃,50kg/cm2,1分の条件で加熱圧着しフレ
キシブル銅張板を得た。
特性を表1に示す。
(発明の効果) 本発明のホツトメルト接着剤は,耐熱性と溶融性にす
ぐれる重合体からなつているため,短時間で加熱溶融接
着でき,高温まですぐれた接着力を有し,高温放置後で
の劣化も少ない。
本発明のホツトメルト接着剤は,あらかじめシート状
として使用することもできる。また,溶剤にも可溶であ
るので,あらかじめ,ポリイミドフイルム等の基材に塗
布乾燥し,他の被着体と加熱溶融接着することもでき
る。
そして,本発明のホツトメルト接着剤を用いた印刷回
路用基板は耐熱性,接着力にすぐれ,高温にさらされて
もすぐれた性能を発揮する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H05K 1/03 650 H05K 1/03 650 (72)発明者 福島 利明 千葉県市原市五井南海岸14番地 日立化 成工業株式会社五井工場内 (72)発明者 南沢 寛 千葉県市原市五井南海岸14番地 日立化 成工業株式会社五井工場内 (72)発明者 花房 和人 千葉県市原市五井南海岸14番地 日立化 成工業株式会社五井工場内 (56)参考文献 特開 昭62−270625(JP,A) 特開 昭60−51722(JP,A) 特開 昭62−235382(JP,A) 特開 昭55−15826(JP,A) 特開 昭62−43420(JP,A) 特開 昭58−157190(JP,A) 特開 平1−240525(JP,A) 特表 平1−502914(JP,A)

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式(I)で表わされる繰り返し単
    位からなる重合体を含有してなるホットメルト接着剤。 [式中、Xは を示し(ここで、R1及びR2は各々独立して水素、メチル
    基、エチル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチ
    ル基又はフェニル基を示す)、Xは繰り返し単位毎に相
    違してもよく、Yは を示し、Yは繰り返し単位毎に相違してもよい。]
  2. 【請求項2】一般式(I)で表わされる繰り返し単位が である請求項1記載のホットメルト接着剤。
  3. 【請求項3】一般式(I)で表わされる繰り返し単位が である請求項1記載のホットメルト接着剤。
  4. 【請求項4】シート状である請求項1,2又は3記載のホ
    ットメルト接着剤。
  5. 【請求項5】ポリイミドフィルムの片面又は両面に下記
    一般式(I)で表わされる繰り返し単位からなる重合体
    を含有してなるホットメルト接着剤層を設けてなるホッ
    トメルト接着剤層付ポリイミドフィルム。 [式中、Xは を示し(ここで、R1及びR2は各々独立して水素、メチル
    基、エチル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチ
    ル基又はフェニル基を示す)、Xは繰り返し単位毎に相
    違してもよく、Yは を示し、Yは繰り返し単位毎に相違してもよい。]
  6. 【請求項6】一般式(I)で表わされる繰り返し単位が である請求項5記載のホットメルト接着剤層付ポリイミ
    ドフィルム。
  7. 【請求項7】一般式(I)で表わされる繰り返し単位が である請求項5記載のホットメルト接着剤層付ポリイミ
    ドフィルム。
  8. 【請求項8】ポリイミドフィルムと金属箔とを下記一般
    式(I)で表わされる繰り返し単位からなる重合体を含
    有してなるホットメルト接着剤層を介して装着させてな
    るフレキシブル印刷回路用基板。 [式中、Xは を示し(ここで、R1及びR2は各々独立して水素、メチル
    基、エチル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチ
    ル基又はフェニル基を示す)、Xは繰り返し単位毎に相
    違してもよく、Yは を示し、Yは繰り返し単位毎に相違してもよい。]
  9. 【請求項9】一般式(I)で表わされる繰り返し単位が である請求項8記載のフレキシブル印刷回路用基板。
  10. 【請求項10】一般式(I)で表わされる繰り返し単位
    である請求項8記載のフレキシブル印刷回路用基板。
  11. 【請求項11】金属板と金属箔とを下記一般式(I)で
    表わされる繰り返し単位からなる重合体を含有してなる
    ホットメルト接着剤層を介して接着させてなる金属ベー
    ス印刷回路用基板。 [式中、Xは を示し(ここで、R1及びR2は各々独立して水素、メチル
    基、エチル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチ
    ル基又はフェニル基を示す)、Xは繰り返し単位毎に相
    違してもよく、Yは を示し、Yは繰り返し単位毎に相違してもよい。]
  12. 【請求項12】一般式(I)で表わされる繰り返し単位
    である請求項11記載の金属ベース印刷回路用基板。
  13. 【請求項13】一般式(I)で表わされる繰り返し単位
    である請求項11記載の金属ベース印刷回路用基板。
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