JP2998865B2 - 耐熱性接着剤 - Google Patents

耐熱性接着剤

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JP2998865B2 JP3354140A JP35414091A JP2998865B2 JP 2998865 B2 JP2998865 B2 JP 2998865B2 JP 3354140 A JP3354140 A JP 3354140A JP 35414091 A JP35414091 A JP 35414091A JP 2998865 B2 JP2998865 B2 JP 2998865B2
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    • 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

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、(a)可溶性のポリ
イミドシロキサン、(b)エポキシ変性ポリシロキサ
ン、(c)エポキシ基を有する他のエポキシ化合物およ
び(d)エポキシ硬化剤が、樹脂成分として特定の組成
比で含有されている耐熱性接着剤に係わるものである。
【0002】この発明の耐熱性接着剤は、銅箔などの各
種金属箔と、耐熱性支持材料(例えば、耐熱はフィル
ム、無機シートなど)との張り合わせを比較的低温で行
うことができると共に、前記の耐熱性接着剤で張り合わ
された積層体は、接着剤層が充分な接着力を示し、しか
も、優れた耐熱性を示すので、例えば、フレキシブル配
線基板、TAB(Tape Automated Bo
nding)用銅張基板などの製造に使用すれば、その
耐熱性接着剤を使用して得られた各基板が、その後のハ
ンダ処理などの各種の高温処理工程を安心して行うこと
ができ、最終製品の品質を高めたり、不良率を低下させ
たりできる。
【0003】
【従来技術の説明】従来、フレキシブル配線基板は、エ
ポキシ樹脂やウレタン樹脂などの接着剤を用いて、芳香
族ポリイミドフィルムと銅箔とを張り合わせることによ
って製造されていることが多かった。
【0004】しかし、公知の接着剤を使用して製造され
たフレキシブル配線基板は、その後のハンダ工程で高温
に曝されると、接着剤層において、ふくれや剥がれを生
じるという問題があり、接着剤の耐熱性の向上が望まれ
ていた。
【0005】耐熱性接着剤として、イミド樹脂系接着剤
が提案されており、例えば、N,N’−(4,4’−ジ
フェニルメタン)ビスマレイミドと、4,4’−ジアミ
ノジフェニルメタンからなる予備縮合物が知られてい
る。しかし、この予備縮合物自体は、脆いために、フレ
キシブル回路用基板用の接着剤としては適していない。
【0006】前記の欠点を改良する方法として、ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸と芳香族ジアミンとから得ら
れる芳香族ポリイミドとポリビスマレイミドとを混合し
た樹脂組成物から接着性フィルム(ドライフィルム)を
形成し、その接着性フィルムをポリイミドフィルムなど
の耐熱性フィルムと銅箔との間に挟み込んで熱圧着する
方法が提案されている。(特開昭62−232475号
公報および特開昭62−235382号公報を参照)
【0007】しかし、前記の接着性フィルムはその軟化
点が180℃以上であり、ポリイミドフィルムと銅箔と
の接着を、約260〜280℃程度の高い温度下で、し
かも、約30〜60kg/cm程度の高い圧力下で行
う必要があり、このような接着条件では、有機樹脂製の
圧着ロールを使用して連続的にポリイミドフィルムと銅
箔とをラミネートすることが極めて困難であり、実用性
という点で問題であった。
【0008】なお、配線板等の電子部品のコーティング
用組成物として、芳香族ポリイミド等にエポキシ樹脂を
配合した樹脂溶液(ワニス)が、前記樹脂硬化物からな
る耐熱性コーティング層と配線板等との接着性を改良す
るために、種々提案されている。
【0009】しかし、公知の組成物は、前述のような銅
張基板の製造における『銅箔と芳香族ポリイミドフィル
ムとを接着するための接着剤』としては、張り合わせ又
は硬化の温度が高くなったり、芳香族ポリイミドとエポ
キシ樹脂との相溶性又は芳香族ポリイミドと溶媒との相
溶性が低かったり、あるいは、接着・硬化した後の接着
剤層が柔軟でなかったりという問題があり、実際に接着
剤として使用できるものではなかった。
【0010】
【本発明の解決しようとする問題点】この発明の目的
は、前述の公知の接着剤における問題点が解消されてい
て、接着剤溶液の塗布、乾燥、銅箔のラミネート、及び
接着剤層の硬化からなる工程を経て、耐熱性フィルムと
各種金属箔とを好適に張り合わすことができる『高温度
での高い接着性を示す耐熱性接着剤』を提供することを
目的とするものである。
【0011】
【問題点を解決するための手段】この発明は、(a)2,
3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸あるいは
3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、そ
れらの酸二無水物、あるいはそれらの酸エステル60〜
100モル%と3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸、3,3’,4,4’−ジフェニルエ−
テルテトラカルボン酸、ビス(3,4−ジカルボキシフ
ェニル)メタン、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシ
フェニル)プロパン、ピロメリット酸、それらの酸二無
水物、あるいはそれらの酸エステル0〜40モル%とか
らなる芳香族テトラカルボン酸成分と、一般式I H2N−R−[Si(R1)(R2)−O−]n−Si(R3)(R4)−R−NH2 (I)
【0012】
【0013】(ただし、式中のRは炭素数2〜6個のメ
チレン基またはフェニレン基からなる2価の炭化水素残
基を示し、R1、R2、R3及びR4は炭素数1〜5個の低
級アルキル基又はフェニル基を示し、nは3〜60の整
数を示す。)で示されるジアミノポリシロキサン10〜
80モル%及び下記の一般式 H2N−Bz−Bz−NH2、H2N−Bz−O−Bz−NH2、 H2N−Bz−CO−Bz−NH2、H2N−Bz−SO2−Bz−NH2、 H2N−Bz−CH2−Bz−NH2、H2N−Bz−C(CH3)2−Bz−NH2、 H2N−Bz−C(CF3)2−Bz−NH2、 H2N−Bz−O−Bz−O−Bz−NH2、H2N−Bz−Bz−Bz−NH2、 H2N−Bz−O−Bz-C36−Bz−O−Bz−NH2、 H2N−Bz−O−Bz-C36−Bz−O−Bz−NH2、または H2N−Bz−O−Bz-SO2−Bz−O−Bz−NH2 (ただし、Bzはベンゼン環を示す。)で示される芳香
族ジアミンの少なくとも1種20〜90モル%からなる
ジアミン成分とから得られるジオキサン(25℃)に可
溶性のポリイミドシロキサン100重量部、 (b)末端に水酸基、カルボキシル基、又はアミノ基を有
する反応性ポリシロキサンと、ビスフェノ−ル型エポキ
シ樹脂、フェノ−ルノボラック型エポキシ樹脂、グリシ
ジルエ−テル型エポキシ樹脂、又はグリシジルエステル
型エポキシ樹脂であるエポキシ化合物とを反応させて得
られる末端にエポキシ基を少なくとも1つ有するエポキ
シ変性ポリシロキサン2〜50重量部、 (c)ビスフェノ−ルA型エポキシ樹脂、ビスフェノ−ル
F型エポキシ樹脂、フェノ−ルノボラック型エポキシ樹
脂、アルキル多価フェノ−ル型エポキシ樹脂、多官能型
エポキシ樹脂、グリシジルエ−テル型エポキシ樹脂、グ
リシジルエステル型エポキシ樹脂、又はグリシジルアミ
ン型エポキシ樹脂であるエポキシ化合物15〜250重
量部、および (d)エポキシ硬化剤が、樹脂成分として含有されている
ことを特徴とする耐熱性樹脂接着剤に関する。
【0014】この発明において使用されるポリイミドシ
ロキサンは、3,3’,4,4’−又は2,3,3’,
4’−ビフェニルテトラカルボン酸類(好ましくは2,
3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸又はその
酸二無水物、或いは、その酸エステル化物)を主成分と
する(60モル%以上、特に80〜100モル%含有す
る)芳香族テトラカルボン酸成分と、前記一般式Iで
示されるジアミノポリシロキサン10〜80モル%(特
に15〜70モル%、更に好ましくは20〜60モル
%)、及び、芳香族ジアミン20〜90モル%(特に
30〜85モル%、更に好ましくは40〜80モル%)
からなるジアミン成分とを、重合及びイミド化すること
により得られた高分子量のポリイミドシロキサンが好ま
しい。
【0015】前記のポリイミドシロキサン(a)は、対
数粘度(測定濃度;0.5g/100ミリリットル溶
媒、溶媒;N−メチル−2−ピロリドン、測定温度;3
0℃)が0.05〜7、特に0.07〜4、さらに好ま
しくは0.1〜3程度である重合体であり、さらに、有
機極性溶媒のいずれかに(特にアミド系溶媒)少なくと
も3重量%、特に5〜40重量%程度の濃度で均一に溶
解させることができることが好ましい。
【0016】前記のポリイミドシロキサンは、赤外線吸
収スペクトル分析法で測定したイミド化率が90%以
上、特に95%以上であるか、赤外線吸収スペクトル分
析においてポリマーのアミド−酸結合に係わる吸収ピー
クが実質的に見出されず、イミド環結合に係わる吸収ピ
ークのみが見られるような高いイミド化率であることが
好ましい。
【0017】さらに、前記のポリイミドシロキサンは、
フィルムに成形した場合に、その弾性率が250kg/
mm以下、特に0.5〜200kg/mmであっ
て、熱分解開始温度が250℃以上、特に300℃以上
であり、そして、二次転位温度が−10℃以上、特に1
0〜250℃程度であることが好ましい。
【0018】ポリイミドシロキサンの製法としては、例
えば、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン
酸類を約60モル%以上含有する芳香族テトラカルボン
酸成分と、前記一般式Iで示されるジアミノポリシロ
キサン20〜80モル%及び芳香族ジアミン20〜8
0モル%からなるジアミン成分とを使用して、フェノー
ル系溶媒、アミド系溶媒、硫黄原子を有する化合物の溶
媒、グリコール系溶媒、アルキル尿素系溶媒などの有機
極性溶媒中で、高温下(特に好ましくは140℃以上の
温度下)に、両モノマー成分を重合及びイミド化すると
いう製法を挙げることができる。
【0019】前記のビフェニルテトラカルボン酸類は、
2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン二無水
物(a−BPDA)が、ジアミン成分との重合によって
得られたポリイミドシロキサンの有機極性溶媒に対する
溶解性及びエポキシ化合物との相溶性の点で最適であ
る。
【0020】また、前記のポリイミドシロキサンの製法
としては、前記の芳香族テトラカルボン酸成分とジアミ
ン成分とを有機極性溶媒中で0〜80℃の低温下に重合
して、対数粘度が0.05以上であるポリアミック酸を
製造し、そのポリアミック酸を何らかの公知の方法でイ
ミド化して可溶性のポリイミドシロキサンを製造する方
法であってもよい。
【0021】さらに、前記のポリイミドシロキサンの製
法においては、前述の芳香族テトラカルボン酸成分の過
剰量とジアミノシロキサンのみからなるジアミン成分と
を重合して得られたイミドシロキサンオリゴマー(X成
分:平均重合度が1〜10程度であり、末端に酸又は酸
無水基を有する。)、および、前記の芳香族テトラカル
ボン酸成分と芳香族ジアミンのみからなるジアミン成分
の過剰量とを重合して得られたイミドオリゴマー(Y成
分:重合度が1〜10程度であり、末端にアミノ基を有
する。)を準備して、次いで前記X成分及びY成分を両
者の全酸成分と全ジアミン成分との比が略等モル付近と
なるように混合し反応させて、ブロックタイプのポリイ
ミドシロキサンを製造する方法も好適に挙げることがで
きる。
【0022】この発明の耐熱性接着剤において、ポリイ
ミドシロキサンが、ビフェニルテトラカルボン酸類以外
の他のテトラカルボン酸類を主成分として製造されたも
のであると、そのポリイミドシロキサンが有機極性溶媒
に対して難溶性となったり、エポキシ樹脂との相溶性が
悪化したりするので適当ではない。
【0023】前記ポリイミドシロキサンの製造に使用さ
れる芳香族テトラカルボン酸成分としてa−BPDAな
どと共に使用することができるテトラカルボン酸化合物
としては、例えば、3,3’,4,4’−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ジフェニル
エーテルテトラカルボン酸、ビス(3,4−ジカルボキ
シフェニル)メタン、2,2−ビス(3,4−ジカルボ
キシフェニル)プロパン、ピロメリット酸、または、そ
れらの酸二無水物、エステル化物などを好適に挙げるこ
とができる。
【0024】前記のポリイミドシロキサンの製造に使用
される前記一般式Iで示されるポリシロキサンとして
は、一般式I中のRが炭素数2〜6個、特に3〜5個の
『複数のメチレン基』またはフェニレン基からなる2価
の炭化水素残基であり、R〜Rがメチル基、エチル
基、プロピル基等の炭素数1〜5個の低級アルキル基ま
たはフェニル基であることが好ましく、さらに、nが特
に5〜20、さらに好ましくは5〜15程度であること
が好ましい。
【0025】前記のポリイミドシロキサンの製造に使用
される芳香族ジアミンとしては、例えば、 1) ビフェニル系ジアミン化合物、ジフェニルエーテ
ル系ジアミン化合物、ベンゾフェノン系ジアミン化合
物、ジフェニルスルホン系ジアミン化合物、ジフェニル
メタン系ジアミン化合物、2,2−ビス(フェニル)プ
ロパンなどのジフェニルアルカン系ジアミノ化合物、
2,2−ビス(フェニル)ヘキサフルオロプロパン系ジ
アミン系化合物、ジフェニレンスルホン系ジアミン化合
物、
【0026】2) ジ(フェノキシ)ベンゼン系ジアミ
ン化合物、ジ(フェニル)ベンゼン系ジアミン化合物、 3) ジ(フェノキシフェニル)ヘキサフルオロプロパ
ン系ジアミン系化合物、ビス(フェノキシフェニル)プ
ロパン系ジアミン系化合物、ビス(フェノキシフェニ
ル)スルホン系ジアミン化合物などの『芳香族環(ベン
ゼン環など)を2個以上、特に2〜5個有する芳香族ジ
アミン化合物』を主として含有する芳香族ジアミンを挙
げることができ、それらを単独、あるいは、混合物とし
て使用することができる。
【0027】前記の芳香族ジアミンとしては、特に、
1,4−ジアミノジフェニルエーテル、1,3−ジアミ
ノジフェニルエーテルなどのジフェニルエーテル系ジア
ミン化合物、1,3−ジ(4−アミノフェノキシ)ベン
ゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン
などのジ(フェノキシ)ベンゼン系ジアミン化合物、
2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノ
キシ)フェニル〕プロパン等のビス(フェノキシフェニ
ル)プロパン系ジアミン系化合物、ビス〔4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3
−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホンなどのジ(フ
ェノキシフェニル)スルホン系ジアミン化合物などの
『芳香族環を2〜4個有する芳香族ジアミン化合物』を
主として(90モル%以上)含有する芳香族ジアミンを
好適に挙げることができる。
【0028】前記ポリイミドシロキサンの製造で使用さ
れる有機極性溶媒としては、例えば、N,N−ジメチル
アセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N
−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミ
ド、N−メチル−2−ピロリドンなどのアミド系溶媒、
ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、ジメチ
ルスルホン、ジエチルスルホン、ヘキサメチルスルホル
アミドなどの硫黄原子を含有する溶媒、クレゾール、フ
ェノール、キシレノールなどのフェノール系溶媒、アセ
トン、メタノール、エタノール、エチレングリコール、
ジオキサン、テトラヒドロフランなどの酸素原子を分子
内に有する溶媒、ピリジン、テトラメチル尿素などのそ
の他の溶媒を挙げることができ、さらに、必要であれ
ば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水
素系の溶媒、ソルベントナフサ、ベンゾニトリルのよう
な他の種類の有機溶媒を併用することも可能である。
【0029】この発明において使用されるエポキシ変性
ポリシロキサン化合物(b)としては、末端に水酸基、
カルボキシル基、又はアミノ基を有する反応性ポリシロ
キサンオイルと、ビスフェノール型エポキシ樹脂、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、グリシジルエステル型エポキシ樹脂な
どのエポキシ化合物とを80〜140℃程度の温度で反
応させて得られる、ポリシロキサンの末端または内部に
エポキシ基を少なくとも1つ有するエポキシ変性ポリシ
ロキサンであればよい。
【0030】エポキシ変性ポリシロキサン化合物(b)
としては、融点が90℃以下であるもの、又は30℃以
下で液状であるものが好ましく、例えば、チッソ株式会
社製のポリグリシドキシプロピルメチルシロキサン(P
S920、PS922など)、東レ・ダウコーニング・
シリコーン株式会社製のエポキシ・グライコール変性シ
リコンオイル(SF−8421、SF−8421EG、
BY−16−845等)、信越化学工業株式会社製のエ
ポキシ末端反応性シリコンオイル(KF105、X−2
2−163等)を挙げることができる。
【0031】エポキシ変性ポリシロキサン化合物を使用
してこの発明の耐熱性接着剤を調製する際に、溶媒、他
のエポキシ樹脂、又はポリイミドシロキサンとの相溶性
が余り良くない場合には、ポリエーテルで変性したポリ
シロキサンなどの相溶化剤〔例えば、信越化学工業株式
会社製のポリエーテル変性ポリシロキサン(KF615
Aなど)〕を併用してもよい。
【0032】この発明の耐熱性接着剤において使用され
るエポキシ基を有する他のエポキシ化合物(c)として
は、例えば、ビスフェノールA型又はビスフェノールF
型エポキシ樹脂(油化シェル株式会社製、エピコート8
07、828等)、フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、アルキル多価フェノール型エポキシ樹脂(日本化薬
株式会社製、RE701等)、多官能型エポキシ樹脂
(住友化学株式会社製、ELM−100等)、グリシジ
ルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポ
キシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂(三菱瓦斯
化学株式会社製、テトラッドX等)などの『1個以上の
エポキシ基を有するエポキシ化合物』を挙げることがで
き、前述の各種のエポキシ樹脂を複数併用することもで
きる。この発明では、エポキシ樹脂は、融点が90℃以
下、特に0〜80℃程度であるもの、あるいは、30℃
以下の温度で液状であるものが特に好ましい。
【0033】また、この発明の耐熱性接着剤で使用され
るエポキシ硬化剤(d)としては、イミダール類、第3
級アミン類、トリフェニルフォスフィン類などの硬化触
媒、ジシアンジアミド類、ヒドラジン類、芳香族ジアミ
ン類、水酸基を有するフェノールノボラック型硬化剤な
どの重付加型硬化剤、有機過酸化物などを挙げることが
できる。
【0034】前記のエポキシ硬化剤は、その使用割合を
適宜決めることができるが、エポキシ変性ポリシロキサ
ン化合物(b)及び他のエポキシ化合物(c)からなる
エポキシ樹脂100重量部に対して、0.01〜110
重量部、特に0.03〜100重量部程度使用すること
ことが好ましい。前記のエポキシ硬化剤として重付加型
硬化剤を使用する場合には、エポキシ樹脂100重量部
に対して5〜110重量部、特に10〜100重量部程
度の使用割合であることが好ましい。
【0035】この発明の耐熱性接着剤は、前記のポリイ
ミドシロキサン(a)と、エポキシ変性ポリシロキサン
化合物(b)と、その他のエポキシ化合物(c)と、エ
ポキシ硬化剤(d)とからなる特定の組成比の樹脂成分
が主成分として(特に90重量%以上、さらに好ましく
は95〜100重量%程度)含有されている耐熱製接着
剤であればよいが、前記の全樹脂成分が、適当な有機極
性溶媒中に、特に3〜50重量%、さらに好ましくは5
〜40重量%の濃度で、均一に溶解されている耐熱性接
着剤の溶液組成物であってもよい。
【0036】前記の耐熱性接着剤の溶液組成物は、その
溶液粘度(30℃)が、約0.1〜10000ポイズ、
特に0.2〜5000ポイズ、さらに好ましくは0.3
〜1000ポイズ程度であることが好ましい。また、前
記溶液組成物は、二酸化ケイ素(例えば、日本アエロジ
ル社製の『アエロジル200』)等の微細な無機充填剤
が配合されていてもよい。
【0037】なお、この発明の耐熱性接着剤は、未硬化
の樹脂成分のみの組成物の軟化点(熱板上で軟化が開始
する温度)が、150℃以下、特に120℃以下、さら
に好ましくは0〜100℃程度であることが好ましい。
この発明の耐熱性の接着剤は、100〜350℃、さら
に好ましくは120〜300℃(特に140〜250
℃)の硬化温度に加熱することによって熱硬化すること
ができるものであることが好ましい。
【0038】また、この発明の耐熱性接着剤は、樹脂成
分として、フェノール樹脂などの他の熱硬化性樹脂など
が少ない割合で含有されていてもよい。
【0039】前記の耐熱性接着剤の溶液組成物を調製す
る際に使用される有機極性溶媒は、前述のポリイミドシ
ロキサンの製造に使用される有機極性溶媒をそのまま使
用することができ、例えば、ジオキサン、テトラヒドロ
フランなどの酸素原子を分子内に有する有機極性溶媒を
好適に使用することができる。
【0040】この発明の耐熱性接着剤は、前述の樹脂成
分の全てが有機極性溶媒に均一に溶解されている耐熱性
接着剤の溶液組成物を、適当な金属箔、芳香族ポリイミ
ドフィルムなどの耐熱性フィルム面、または、ポリエス
テルやポリエチレンなどの熱可塑性樹脂性のフィルム面
上に塗布し、その塗布層を80〜200℃の温度で20
秒〜100分間乾燥することによって、溶媒が1重量%
以下にまで除去された(好ましくは溶媒残存割合が特に
0.5重量%以下である)未硬化状態の耐熱性接着剤の
薄膜(厚さが約1〜200μmであるドライフィルム又
はシート)を形成することができる。
【0041】前述のようにして製造された未硬化の耐熱
性接着剤の薄膜は、好適な柔軟性を有しており、紙管な
どに巻きつけたり、また、打ち抜き法などの穴開け加工
をすることもでき、さらに、例えば、前記の耐熱性又は
熱可塑性フィルム上に未硬化の耐熱性接着剤の薄層が形
成されている積層シートと、転写先用の金属箔または耐
熱性フィルムなどとを重ね合わせて、約20〜200℃
温度に加熱された一対のロール(ラミネートロール)間
を通すことによって、転写先用の金属箔又は耐熱性フィ
ルム上に転写することも可能である。
【0042】この発明の耐熱性接着剤を使用して耐熱性
フィルムと金属箔等とを接合させて銅張基板などの積層
体を形成するには、例えば、前述のように形成された薄
膜状の耐熱性接着剤層を介して、耐熱性フィルムと金属
箔とを、80〜200℃、特に120〜180℃の温度
で、加圧下に、ラミネート(張り合わせ)して、さら
に、そのラミネートされたものを、約140〜250
℃、特に150〜230℃の温度で、30分間〜40時
間、特に1〜30時間加熱して、前記耐熱性の接着剤層
を加熱硬化させることによって、前述の積層体を何らの
支障もなく容易に連続的に製造することができる。
【0043】この発明の耐熱性接着剤は、芳香族ポリイ
ミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエーテルエー
テルケトン、PEEKフィルム、ポリエーテルスルホン
フィルムなどの耐熱性フィルムと、銅箔などの適当な金
属箔と接合するために好適に使用することができる。
【0044】
【実施例】以下、実施例などを示し、この発明をさらに
詳しく説明する。以下の実施例等において、対数粘度
(η)は、樹脂成分濃度が0.5g/100ミリリット
ル溶媒となるように、芳香族ポリイミドシロキサンを、
N−メチル−2−ピロリドンに均一に溶解して樹脂溶液
を調製し、その溶液の溶液粘度および溶媒のみの溶液粘
度を30℃で測定して下記の計算式で算出された値であ
る。
【0045】
【式1】
【0046】ポリイミドシロキサンフィルムの軟化温度
は、粘弾性試験における粘弾性ピークのTanδ(高温
側)より求めた値である。また、接着強度は、インテス
コ社製の引張り試験機を用いて、剥離速度50mm/分
として、測定温度25℃では90°(T型)、そして測
定温度180℃では180°剥離試験を行って測定した
結果である。
【0047】耐熱性接着剤を使用して銅張り基板を形成
し、その銅箔をエッチング処理して除去した後の配線板
のカール性を示す曲率半径は、JIS規格C5012に
示された計算式〔曲率半径(mm)=L/8h(L:
試料長さ、h:そり高さ)〕で算出された値である。
【0048】〔イミドシロキサンオリゴマーの製造〕 参考例1 容量500ミリリットルのガラス製フラスコに、 1)2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物(a−BPDA)0.054モル、 2)ω,ω’−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチ
ルシロキサン(信越シリコン(株)製、X−22−16
1AS、n:9)0.027モル、および、 3)N−メチル−2−ピロリドン(NMP)160g を仕込み、窒素気流中、50℃で2時間攪拌して、アミ
ック酸オリゴマーを生成させ、次いで、その反応液を約
200℃に昇温してその温度で3時間攪拌して末端に無
水基を有するイミドシロキサンオリゴマー(A−1成
分、平均重合度:1)を生成させた。
【0049】参考例2〜3 第1表に示す量のa−BPDA、ジアミノポリシロキサ
ン(X−22−161AS)およびNMPをそれぞれ使
用したほかは、参考例1と同様にして末端に無水基を有
するイミドシロキサンオリゴマー(A−2、平均重合
度:2、および、A−3、平均重合度:6)をそれぞれ
製造した。
【0050】〔イミドオリゴマーの製造〕 参考例4 容量500ミリリットルのガラス製フラスコに、 1)2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物(a−BPDA)0.035モル 2)2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェ
ニル〕プロパン(BAPP)0.070モル、および、 3) N−メチル−2−ピロリドン(NMP)155g を仕込み、窒素気流中50℃で2時間攪拌してアミック
酸オリゴマーを生成させ、次いで、その反応液を約20
0℃に昇温してその温度で3時間攪拌して末端に無水基
を有するイミドオリゴマー(B−1成分、平均重合度:
1)を生成させた。
【0051】参考例5〜7 第1表に示す量のa−BPDA、BAPPおよびNMP
をそれぞれ使用したほかは、参考例4と同様にして末端
にアミノ基を有するイミドオリゴマーB−2(平均重合
度;2)、B−3(平均重合度;5)およびB−4(平
均重合度;10)をそれぞれ製造した。
【0052】
【表1】
【0053】〔ポリイミドシロキサンの製造〕 参考例8 参考例2で製造したイミドシロキサンオリゴマー(A−
3成分)0.0025モルの20重量%NMP溶液、及
び、参考例6で製造したイミドオリゴマー(B−4成
分)0.0025モルの20重量%のNMP溶液を容量
500ミリリットルのガラス製フラスコに仕込み、窒素
気流中、50℃で1時間攪拌してポリアミック酸ブロッ
クポリマーを生成させ、次いで、その反応液を200℃
に昇温して、その温度で3時間攪拌してポリイミドシロ
キサン(ブロックポリマー)を生成させた。前記ポリイ
ミドシロキサンは、イミド化率が95%以上であり、対
数粘度が0.45であった。
【0054】参考例9〜11 前述の参考例1〜7で製造された各オリゴマーを第2表
に示すような量および反応条件で使用したほかは参考例
8と同様にして、ポリイミドシロキサン(ブロックポリ
マー)をそれぞれ製造した。製造された各ポリイミドシ
ロキサンの対数粘度、フィルムに形成した際の弾性率お
よび軟化温度を第2表に示す。
【0055】参考例12 容量500ミリリットルのガラス製フラスコに、1)a
−BPDA:0.048モル、2)ジアミノポリシロキ
サン(信越シリコン(株)製、X−22−161A
S):0.016モル、3)BAPP:0.032モ
ル、および、4)NMP:165gを仕込んだ後、窒素
気流中、50℃で2時間攪拌してアミック酸オリゴマー
を生成させ、次いでその反応液を約200℃に昇温し
て、その温度で3時間撹拌してポリイミドシロキサン
(ランダムポリマー、対数粘度:0.56、シロキサン
単位の含有率:33.3モル%)を生成させた。それら
のポリイミドシロキサンの物性を第2表に示す。
【0056】
【表2】
【0057】実施例1 〔耐熱性接着剤の溶液組成物の調製〕容量500ミリリ
ットルのガラス製フラスコに、前述の参考例8で製造さ
れたポリイミドシロキサン(ブロックポリマー、A−3
−B−4)50g、エポキシ変性シロキサン(チッソ株
式会社製、PS920)10g、エポキシ樹脂(油化シ
ェルエポキシ社製、商品名:エピコート807)30
g、フェノールノボラック型硬化剤(明和化成株式会社
製、H−1)20g、およびジオキサン185gを仕込
み、室温(25℃)で、約2時間攪拌して均一な耐熱性
の接着剤の溶液組成物(25℃の粘度:7ポイズ)を調
製した。この溶液組成物は、室温に1週間放置しても均
一な溶液の状態(粘度)を保持していた。
【0058】〔耐熱性接着剤による積層体の製造〕前述
の耐熱性接着剤の溶液組成物をポリイミドフィルム(宇
部興産(株)製、商品名:UPILEX−Sタイプ、厚
さ75μm)上にドクターブレードで125μmの厚さ
で塗布し、次いで、その塗布層を50℃で30分間、1
00℃で30分間、加熱して乾燥し、ポリイミドフィル
ム上に厚さ約20μmの耐熱性の接着剤層(未硬化の乾
燥された層、軟化点:60℃)を形成した。
【0059】この耐熱性接着剤層を有するポリイミドフ
ィルムと銅箔(35μm)とを重ね合わせて130℃に
加熱したラミネートロール間で圧力を加えながら通過さ
せることにより圧着し、この圧着した積層体を100℃
で1時間、120℃で1時間、そして160℃で10時
間で加熱処理して、耐熱性の接着剤層を硬化させ、積層
体を製造した。得られた積層体について接着強度を測定
し、その結果を第3表に示す。
【0060】実施例2〜7 第3表に示すような各参考例9〜11で製造されたポリ
イミドシロキサン(ブロック)を使用し、各成分の組成
を第3表に示すようにしたほかは、実施例1と同様にし
て、耐熱性接着剤の溶液組成物をそれぞれ調製した。前
記の各溶液組成物を使用したほかは、実施例1と同様に
して、積層体をそれぞれ製造した。その積層体の性能を
第3表に示す。
【0061】実施例8 参考例12で製造されたポリイミドシロキサン(ランダ
ム)を使用し、各成分の組成を第3表に示すようにした
ほかは、実施例1と同様にして、耐熱性の接着剤の溶液
組成物をそれぞれ調製した。前記の各溶液組成物を使用
したほかは、実施例1と同様にして、積層体をそれぞれ
製造した。その積層体の性能を第3表に示す。
【0062】
【表3】
【0063】第3表において、『30℃の作業性』は、
タック性(保護用フィルムとのタック性)、パンチング
性、加熱接着時の作業性を総合的に評価したものであ
り、◎は優良、○は良、△は普通、×は不良を示す。
【0064】比較例1 参考例8で製造したポリイミドシロキサン80g、エポ
キシ変性ポリシロキサン(東レ・ダウコーニング・エポ
キシ株式会社製、FS−8421EG)1g、およびビ
スフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェル株式会社
製、エピコート828)12g、フェノールノボラック
(明和化成株式会社製、H−1)17g、及びジオキサ
ン230gだけを用いた他は実施例1と同様にして耐熱
性接着剤の溶液組成物を調製した。その溶液組*物を用
いたほかは実施例1と同様にしてポリイミドフィルム上
に前記溶液組成物を塗布し乾燥して、接着剤層(未硬化
の乾燥された接着剤層、厚さ:20μm)を形成した。
【0065】前記のポリイミドフィルム上に形成された
接着剤層は、粘着性が乏しく、ポリイミドフィルム上か
ら簡単に剥がれ、銅箔とラミネートして積層体を製造す
ることは実質的に不可能であった。その結果を第3表に
示す。
【0066】比較例2 前述の参考例9で製造されたポリイミドシロキサン50
g、エポキシ樹脂(油化シェル株式会社製、エピコート
807)20g、多官能性エポキシ樹脂(住友化学株
式会社製、ELM−100及びジオキサン150gだけ
を用いた他は実施例1と同様にして耐熱性接着剤の溶液
組成物を調製した。その溶液組成物を用いたほかは実施
例1と同様にしてポリイミドフィルム上に前記溶液組成
物を塗布し乾燥して、接着剤層(未硬化の乾燥された接
着剤層、厚さ:20μm)を形成した。前記の接着剤層
を有するポリイミドフィルムを使用したほかは、実施例
1と同様にして積層体を製造した。その積層体の性能試
験の結果を第3表に示すが、エッチングフィルムの曲率
半径が30mmとカールが非常に大きかった。
【0067】比較例3 各成分の組成を第3表に示すようにしたほかは、実施例
1と同様にして耐熱性接着剤の溶液組成物を調製し、さ
らに、その溶液組成物を使用したほかは実施例1と同様
にして積層体を製造した。その積層体の性能試験の結果
を第3表に示すが、エッチングフィルムのカールが非常
に大きかった。
【0068】第3表の「エポキシ変性ポリシロキサンの
種類」の欄において『PS920』は、チッソ株式会社
製のエポキシ変性ポリシロキサンを示し、『SF−84
21EG』は、東レ・ダウコーニング株式会社製のエポ
キシ変性ポリシロキサンを示す。また、第3表の「他の
エポキシ化合物の種類」の欄において、『エピコート8
07』及び『エピコート 828』は油化シェル株式会
社製のビスフェノールA型又はビスフェノールF型エポ
キシ樹脂を示し、『RE701』は日本化薬株式会社製
のアルキル多価フェノール型エポキシ樹脂を示し、『E
LM−100』は住友化学株式会社製の多官能型エポキ
シ樹脂を示し、さらに『テトラッドX』は、三菱瓦斯化
学株式会社製のグリシジルアミン型エポキシ樹脂を示
す。
【0069】
【本発明の作用効果】この発明の耐熱性接着剤は、その
溶液組成物を支持フィルム上に塗布し比較的低温で乾燥
することによって、未硬化で薄層状態の耐熱性接着剤層
を容易に形成することができ、しかも、その薄層の耐熱
性接着剤層が充分な柔軟性を有しており、しかも、その
支持フィルム上の薄層の耐熱性接着剤層が、穴開け加工
を受けても何ら支障がなく、また、他の耐熱性の支持フ
ィルム上へ適当な温度で転写することも可能であり、そ
して、耐熱性フイルムと銅箔とのラミネートを比較的低
温で実施することができる作業性のよいものである。
【0070】さらに、この発明の耐熱性接着剤は、積層
体を形成するために加熱硬化された後でも、耐熱性、可
とう性などに優れており、そして、銅箔などのエッチン
グ後のエッチングフィルムのカールも小さいので、特に
フレキシブル配線基板、TAB用銅張り基板などの接着
剤として好適に使用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 園山 研二 大阪府枚方市中宮北町3番10号 宇部興 産株式会社 枚方研究所内 審査官 安藤 達也 (56)参考文献 特開 平4−7384(JP,A) 特開 平3−14890(JP,A) 特開 平2−158681(JP,A) 特許2943953(JP,B2) 特許2952868(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09J 1/00 - 201/10 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)2,3,3’,4’−ビフェニルテト
    ラカルボン酸あるいは3,3’,4,4’−ビフェニル
    テトラカルボン酸、それらの酸二無水物、あるいはそれ
    らの酸エステル60〜100モル%と3,3’,4,
    4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、3,3’,
    4,4’−ジフェニルエ−テルテトラカルボン酸、ビス
    (3,4−ジカルボキシフェニル)メタン、2,2−ビ
    ス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン、ピロメ
    リット酸、それらの酸二無水物、あるいはそれらの酸エ
    ステル0〜40モル%とからなる芳香族テトラカルボン
    酸成分と、一般式I H2N−R−[Si(R1)(R2)−O−]n−Si(R3)(R4)−R−NH2 (I) (ただし、式中のRは炭素数2〜6個のメチレン基また
    はフェニレン基からなる2価の炭化水素残基を示し、R
    1、R2、R3及びR4は炭素数1〜5個の低級アルキル基
    又はフェニル基を示し、nは3〜60の整数を示す。)
    で示されるジアミノポリシロキサン10〜80モル%及
    び下記の一般式 H2N−Bz−Bz−NH2、H2N−Bz−O−Bz−NH2、 H2N−Bz−CO−Bz−NH2、H2N−Bz−SO2−Bz−NH2、 H2N−Bz−CH2−Bz−NH2、H2N−Bz−C(CH3)2−Bz−NH2、 H2N−Bz−C(CF3)2−Bz−NH2、 H2N−Bz−O−Bz−O−Bz−NH2、H2N−Bz−Bz−Bz−NH2、 H2N−Bz−O−Bz-C36−Bz−O−Bz−NH2、 H2N−Bz−O−Bz-C36−Bz−O−Bz−NH2、または H2N−Bz−O−Bz-SO2−Bz−O−Bz−NH2 (ただし、Bzはベンゼン環を示す。)で示される芳香
    族ジアミンの少なくとも1種20〜90モル%からなる
    ジアミン成分とから得られるジオキサン(25℃)に可
    溶性のポリイミドシロキサン100重量部、 (b)末端に水酸基、カルボキシル基、又はアミノ基を有
    する反応性ポリシロキサンと、ビスフェノ−ル型エポキ
    シ樹脂、フェノ−ルノボラック型エポキシ樹脂、グリシ
    ジルエ−テル型エポキシ樹脂、又はグリシジルエステル
    型エポキシ樹脂であるエポキシ化合物とを反応させて得
    られる末端にエポキシ基を少なくとも1つ有するエポキ
    シ変性ポリシロキサン2〜50重量部、 (c)ビスフェノ−ルA型エポキシ樹脂、ビスフェノ−ル
    F型エポキシ樹脂、フェノ−ルノボラック型エポキシ樹
    脂、アルキル多価フェノ−ル型エポキシ樹脂、多官能型
    エポキシ樹脂、グリシジルエ−テル型エポキシ樹脂、グ
    リシジルエステル型エポキシ樹脂、又はグリシジルアミ
    ン型エポキシ樹脂であるエポキシ化合物15〜250重
    量部、および (d)エポキシ硬化剤が、樹脂成分として含有されている
    ことを特徴とする耐熱性樹脂接着剤。
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