JP3846990B2

JP3846990B2 - Insulating adhesive composition for heat seal connector

Info

Publication number: JP3846990B2
Application number: JP01291998A
Authority: JP
Inventors: 一義吉田
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2018-01-26
Also published as: JPH11209727A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイパネル（以下、ＬＣＤという）やプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）等の表示体と、これらの駆動回路を実装した回路基板との間の電気的接続等に利用されるヒートシールコネクタ用絶縁性接着剤組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｊ型コネクタ等のヒートシールコネクタは、ＬＣＤやＰＤＰ等の表示体と、プリント基板（以下、ＰＣＢという）やフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣという）との接続に使用されたり、あるいはＰＣＢとＦＰＣとの接続等に使用される。
【０００３】
この種のヒートシールコネクタ１１は、図２に示すように、可撓性基材１２の少なくとも表面（図２では一面）に所定の導電ライン１３が導電ペーストでスクリーン印刷されること等で設けられ、この導電ライン１３の一面の接続部となるべき部位に導電性粒子１４を絶縁性接着剤１５に分散してなる異方導電性接着剤層１６が設けられており、導電ライン１３の表面の非接続部には絶縁レジスト層１７が設けられている。このように構成されたヒートシールコネクタ１１は、ＬＣＤ１８の接続電極に異方導電性接着剤層１６が接着される。
【０００４】
次に、図３は従来の他のヒートシールコネクタ１１を示すもので、この場合には、導電ペーストからなる導電ライン１３上のみに、導電性粒子１４よりも若干大きな導電性粒子１４Ａをまぶして突出させたものから形成され、導電ライン１３上に絶縁性接着剤層１５Ａが設けられて異方導電性接着剤層１６Ａを構成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のヒートシールコネクタは、その電気的特性の信頼性が絶縁性接着剤１５、１５Ａの特性に大きく依存する。このため、絶縁性接着剤１５、１５Ａには長期にわたる使用環境下においても接着力を維持し続けるという観点から耐熱性や耐湿性が要求されるが、これは通常、コーティング等の方法で導電ライン１３上に設けられるので、汎用溶剤に容易に溶解することが望ましいものとされる。したがって、これについては、粘着力、接着力、及び加工の容易化という観点からスチレン系エラストマー、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリウレタン、クロロプレン、又はアクリロニトリルプタジエンゴム等を主成分とするものが多い。しかしながら、これらは熱可塑性樹脂なので、耐熱性に乏しく、高温時の電気的特性が不安定になるという特徴がある。
【０００６】
特に、ヒートシールコネクタ１１が夏季の自動車内等、高温の環境下でも使用されるようになると、熱可塑性樹脂では耐熱性に問題が生じてくる。そこで、この点に鑑み、熱可塑性樹脂に代えて熱硬化性樹脂を使用する試みが数多くなされているが、熱硬化性樹脂は、その分子構造上、可撓性に乏しく、そのせん断接着力が強いものの、剥離接着力が弱いという特徴がある。また、接着剤として塗布されてから熱圧着されるまでに硬化が進行し、熱圧着が不可能になるまでの時間制限、いわゆるポットライフが短く、低温保存が不可欠であり、しかも、熱サイクルによる衝撃で接着界面が剥離しやすいという欠点がある。
【０００７】
さらに、近年の電気機器の小型化に伴い、ヒートシールコネクタ１１に要求される接続端子ピッチも従来の最小０．３ｍｍピッチオーダから最小０．２ｍｍピッチオーダまで精細化したことから、導電性粒子の粒径も微小化し、接着剤の塗布厚さも薄くなってきている。したがって、従来のヒートシールコネクタ１１では、電気的接続の信頼性及び接着力に限界が生じてきている。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたもので、高温や熱衝撃が作用しても電気的接続を確実に維持して高信頼性を確保し、初期接着力と接着保持力とを強力に得ることのできるヒートシールコネクタ用絶縁性接着剤組成物を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明においては上記課題を解決するため、可撓性基材と、この可撓性基材の少なくとも表面に並べて設けられる複数の導電ラインと、この複数の導電ラインの接続部に塗布される異方導電性接着剤と、複数の導電ラインの非接続部に積層される絶縁レジスト層とから表示体と回路基板との電気的接続に利用されるヒートシールコネクタを構成し、
異方導電性接着剤を、絶縁性接着剤に導電性粒子を含有して調製し、
異方導電性接着剤の絶縁性接着剤は、（Ａ）アクリロニトリルブタジエンゴムからなるエラストマー成分１００重量部と、（Ｂ）エポキシ当量２００〜５０００から選択されたビスフェノール型エポキシ樹脂１００〜２５０重量部と、（Ｃ）イミダゾール系硬化剤１０〜１００重量部と、（Ｄ）ｔ−ブチルフェノール、ｐ−ビニルフェノール、テルペンフェノールから選択された重合体であり、重量平均分子量３００〜７０００である一種又は二種以上のフェノール性水酸基含有成分２０〜２００重量部とを含み、
可撓性基材と、この可撓性基材の少なくとも表面に並べて設けられる複数の導電ラインと、この複数の導電ラインの接続部に塗布される異方導電性接着剤と、複数の導電ラインの非接続部に積層される絶縁レジスト層とからなる表示体と回路基板との電気的接続に利用されることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明においては上記課題を解決するため、可撓性基材と、この可撓性基材の少なくとも表面に並べて設けられる複数の導電ラインと、この複数の導電ラインの接続部に塗布される異方導電性接着剤と、複数の導電ラインの非接続部に積層される絶縁レジスト層とから表示体と回路基板との電気的接続に利用されるヒートシールコネクタを構成し、
異方導電性接着剤を、絶縁性接着剤に導電性粒子を含有して調製し、
異方導電性接着剤の絶縁性接着剤は、(Ａ)アクリロニトリルブタジエンゴムからなるエラストマー成分１００重量部と、(Ｂ)エポキシ当量２００〜５０００のビスフェノール型エポキシ樹脂１００〜２５０重量部と、(Ｃ)イミダゾール系硬化剤１０〜１００重量部と、(Ｄ)ｔ−ブチルフェノール、ｐ−ビニルフェノール、テルペンフェノールから選択された重合体であり、重量平均分子量３００〜７０００である一種又は二種以上のフェノール性水酸基含有成分２０〜２００重量部と、(Ｅ)ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＴｉＯ₂から選
択される一種又は二種以上の金属酸化物１〜２００重量部とを含み、
可撓性基材と、この可撓性基材の少なくとも表面に並べて設けられる複数の導電ラインと、この複数の導電ラインの接続部に塗布される異方導電性接着剤と、複数の導電ラインの非接続部に積層される絶縁レジスト層とからなる表示体と回路基板との電気的接続に利用されることを特徴としている。
【００１１】
すなわち、本発明者は、上記課題を解決する方法について種種検討した結果、絶縁性接着剤については、エラストマー成分と、ビスフェノール型エポキシ樹脂と、フェノール性水酸基含有成分とを主成分とし、エポキシ樹脂成分を硬化すべくイミダゾール系硬化剤、接着補強材、耐熱性フィラーとしての金属酸化物を配合することにより、長期にわたる高温環境下で絶縁性接着剤成分が徐々に、かつ緩やかに硬化していくことにより接着力が増大し、この増大により電気的接続の信頼性についても高温下での安定性が向上することを見いだし、これら各成分の種類や配合比等についての鋭意研究を進め、本発明を完成させたものである。
【００１２】
本発明に係るヒートシールコネクタ用絶縁性接着剤組成物は、(Ａ)成分としてのエラストマー成分、(Ｂ)成分としてのビスフェノール型エポキシ樹脂、及び(Ｄ)成分としてのフェノール性水酸基含有成分を主剤とするものである。( Ａ ) 成分のエラストマー成分としては、アクリロニトリルブタジエンゴム ( 以下、ＮＢＲという ) から選択された各種（重合度、粘度、成分比率）のものが例示されるが、これらは、その分子構造中に無水ジカルボン酸基、カルボン酸基等の無水有機酸基、又は有機酸基を含むものでも良く、市販されているものを使用することもできる。ＮＢＲを選択すれば、優れた耐熱性を得ることができる。
【００１３】
(Ｂ)成分のビスフェノール型エポキシ樹脂としては、市販のものとすれば良く、例えばエピコート８３４、１００１、１００２、１００４、１００７、１０１０（油化シェルエポキシ製）やアデカレジンＥＰ−４３４０、ＥＰ−５１００（旭電化製）等があげられ、そのエポキシ当量が２００〜５０００から選択された半固形又は固形のものが好ましい。半固形又は固形とするのは、液状の場合、絶縁性接着剤としたときにエポキシ分子が動きやすく、絶縁性接着剤をヒートシールコネクタに塗布してから圧着するまでの接着可能な可使時間が短くなるからである。また、上記数値範囲に限定するのは、エポキシ当量が２００よりも小さいと液状になりやすく、５０００よりも大きいと溶融温度がヒートシールコネクタの圧着温度よりも高くなり、接着性が得られなくなるからである。
【００１４】
(Ｄ)成分のフェノール性水酸基含有成分としては、t-butylphenol、p-vinylphenol、terpenephenolから選択され、その分子量が３００〜７０００であれば良く、市販のものを使用することができる。数値範囲を限定するのは、３００よりも小さいと樹脂の軟化点が低く、耐熱性の低いものとなるし、７０００よりも大きいと溶融温度がヒートシールコネクタの圧着温度よりも高くなり、接着性が得られなくなるからである。よって、数値は、３００〜７０００の範囲とされ、好ましくは１０００〜４０００とされる。
【００１５】
(Ａ)成分のエラストマー成分１００重量部に対する(Ｂ)成分のビスフェノール型エポキシ樹脂の配合量は、１００〜２５０重量部とされるが、これは１００重量部よりも小さいと絶縁性接着剤としての接着力が減少するとともに、耐熱性が劣化し、２５０重量部よりも多いと可撓性が悪化し、剥離強度が小さくなるからである。また、(Ｄ)成分のフェノール性水酸基含有成分の配合量は、２０〜２００重量部とすることが好ましい。２０重量部よりも少ないと初期接着力が小さく、２００重量部よりも多いと可撓性の減少や耐湿性の悪化を招くからである。
【００１６】
(Ｂ)成分のエポキシ樹脂を硬化させる(Ｃ)成分のイミダゾール系硬化剤１０〜１００重量部としては、2-メチルイミダゾール（2-metylimidazol）、2-ウンデシルイミダゾール（2-undecylimidazol）、2-ヘプタデシルイミダゾール（2-heptadecylimidazol）、2-エチル、4-メチルイミダゾール（2-ethyl-4-methylimidazol）、2-フェニルイミダゾール（2-phenylimidazol）等があげられ、その配合量は(Ａ)成分１００重量部に対して１０〜１００重量部が望ましい。数値範囲を限定するのは、１０重量部よりも少ないと硬化が十分に進行しない場合があり、１００重量部よりも多いとポットライフが短くなり、取り扱いが困難になるからである。
【００１７】
請求項２における(Ｅ)成分としての金属酸化物は、接着補強材としての役割を果たすとともに、無機化合物として有機化合物である絶縁性接着剤の耐熱性を向上させるものである。これはＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＴｉＯ₂から選択される一種又は二種以上の金属酸化物からなり、その配合量は(Ａ)成分１００重量部に対して１〜２００重量部とされる。１重量部未満であると上記効果を期待することができず、２００重量部よりも多いと接着力が低下し、接着剤の低下や絶縁性接着剤の母材強度の低下を招くからである。
【００１８】
本発明に係るヒートシールコネクタ用絶縁性接着剤組成物は、異方導電性手段としてこれに導電性粒子を分散させて異方導電性接着剤（図２における１６参照）として使用することができる。この導電性粒子１４としては、例えば金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、ステンレス、真鍮、若しくは半田等の金属粒子、タングステンカーバイト、シリカカーバイト等のセラミック粒子、カーボン粒子、又は表面を金属被覆したプラスチック粒子、あるいはこれらの組み合わせ等があげられる。導電性粒子は、その配合量が少なすぎると導通不良を起こしやすく、多すぎると絶縁不良を起こしやすいので、上記絶縁性接着剤組成物１００容量部に対して０．０１〜５０重量部、好ましくは１〜１０重量部とすると良い。
【００１９】
本発明に係るヒートシールコネクタ用絶縁性接着剤組成物には、上記材料の他に粘着付与剤、各種カップリング剤、老化防止剤、着色剤、又は紫外線吸収剤等を適宜添加しても良い。なお、異方導電性手段として図３のように使用する場合には、導電ライン１３上に設けられた接着剤組成物層中に導電性粒子が埋置して含まれるようにすることが必要である。この場合の導電性粒子１４Ａは、上記異方導電性接着剤に使用したものと同様のものとすれば良いが、配合量が少なすぎると導通不良を起こしやすく、多すぎると導電ラインの形成が困難になるので、導電ラインを形成すべき導電ペースト固形部１００容量部に対して０．０１〜５０重量部、好ましくは１〜１０重量部とすると良い。
【００２０】
なお、ヒートシールコネクタ用絶縁性接着剤組成物は、使用に際しては溶剤に溶解して溶液とし、これを適宜のコート法や印刷法でヒートシールコネクタの所定の位置に塗布すれば良い。溶剤としては、エステル系、ケトン系、エーテルエステル系、エーテル系、アルコール系、又は炭化水素系の溶剤、例えば酢酸エチル、メチルエチルケトン、酢酸ブチルセロソルブ、酢酸エチルカルピトール、ジイソアミルエーテル、シクロヘキサノール、石油スピリット、若しくはトルエン等が使用される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係るヒートシールコネクタ用絶縁性接着剤組成物を使用したヒートシールコネクタの実施形態を説明する。図１中、１はヒートシールコネクタで、このヒートシールコネクタ１は、厚さ１０μｍ〜１００μｍのポリエステルやポリイミド等からなる断面視帯形の可撓性基材２を備え、この可撓性基材２の表面には導電ペーストが印刷されて導電ライン３が設けられ、この導電ライン３の表面の接続部に導電性粒子４を含有した絶縁性接着剤５からなる異方導電性接着剤層６が積層塗布されており、他の部分には絶縁レジスト層７が積層して設けられている。
【００２２】
導電ライン３は、有機バインダに０．０１μｍ〜１０μｍ程度の粒径を有する銀粉、銅粉、カーボンブラック、又はグラファイト等の導電性付与剤を混合した導電ペーストがスクリーン印刷等で形成されることにより構成される。また、これ以外でも周知の構造の導電ライン３を使用することができる。構成としては、可撓性基材２の片表面のみに形成することが多いが、例えばスルーホールにより可撓性基材の両面に導電ライン３を形成する場合もある。
【００２３】
絶縁レジスト層７としては、ポリアミド系やポリエステル系等の合成樹脂、各種の合成ゴム類、又はその混合物をベースに、必要に応じて硬化剤、加流剤、又は劣化防止剤等の添加物を加えたものを上記溶剤に溶解し、スクリーン印刷等により形成したものが使用される。また、ポリエステルや塩化ビニル等のフィルムにアクリル系樹脂等の粘着剤が塗布され、これを貼付したものがあげられる。これらは、必要とされる絶縁性、表面保護性、及び又はコスト等の兼ね合いにより選択される。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明に係るヒートシールコネクタ用絶縁性接着剤組成物の実施例を説明する。
実施例１．
(1) 絶縁性接着剤溶液の製作
ＮＢＲ１００重量部、エポキシ当量８００〜１１００のビスフェノール型エポキシ樹脂１５０重量部、重量平均分子量７００のt-butylphenol １００重量部、2-metylimidazol ２０重量部に、シクロヘキサノン３００重量部を加えてこれを溶解した。
(２) 異方導電性接着剤の製作
製作した上記絶縁性接着剤溶液の固形分１００重量部に粒径１０μｍの表面を金めっきしたアクリル樹脂粒子を１０容量部加え、異方導電性接着剤を製作した。
【００２５】
(３) ヒートシールコネクタの製作
厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムからなる可撓性基材の表面に市販の銀ペースト(DW-250H-5、東洋紡績製)をスクリーン印刷して０．２ｍｍピッチの導電ラインを形成し、１３０℃のオーブンで５時間乾燥させて硬化させた。そして、溶媒の除去後の厚さが９μｍとなるようその接続部に上記異方導電性接着剤をスクリーン印刷で塗布して異方導電性接着剤層を形成し、残りの部位には市販の絶縁レジスト(JEH-112、日本アチソン製)を設け、これを所望の寸法に切断してヒートシールコネクタを製作した。
【００２６】
次いで、製作したヒートシールコネクタを面積抵抗率５０Ω／□の透明導電酸化膜基板(ＩＴＯ)の接続端子とＦＰＣとの間に１６０℃、３０ｋｇ、１２秒の条件で熱圧着し、高温１１０℃〜低温−２０℃の環境試験を行い、両側接続端子間の抵抗値と、９０°剥離強度とを測定したところ、表１に示した通りの結果が得られた。
【００２７】
実施例２．
(1) 絶縁性接着剤溶液の製作
ＮＢＲ１００重量部、エポキシ当量１５００〜２３００のビスフェノール型エポキシ樹脂１５０重量部、重量平均分子量２０００のp-vinylphenol １００重量部、2-metylimidazol ２０重量部、Ｔｉｏ₂５０重量部に、シクロヘキサノン３００重量部を加えてこれを溶解した。(1)以外は実施例１と同様にしてヒートシールコネクタを製作し、環境試験を行ったところ、表１の結果を得た。
【００２８】
実施例３．
(1) 絶縁性接着剤溶液の製作
カルボキシル基変性ＮＢＲ５０重量部、ＳＥＢＳ５０重量部、エポキシ当量１５００〜２３００のビスフェノール型エポキシ樹脂１５０重量部、重量平均分子量７００のt-butylphenol １００重量部、2-undecylimidazol ２０重量部、ＭｇＯ２０重量部に、シクロヘキサノン３００重量部を加えてこれを溶解した。(1)以外は実施例１と同様にしてヒートシールコネクタを製作し、環境試験を行ったところ、表１の結果を得た。
【００２９】
比較例１．
(1) 絶縁性接着剤溶液の製作
ＮＢＲ１００重量部、エポキシ当量１６０〜１７０のビスフェノール型エポキシ樹脂１５０重量部、重量平均分子量７００のt-butylphenol １００重量部、2-undecylimidazol ２０重量部に、シクロヘキサノン３００重量部を加えてこれを溶解した。(1)以外は実施例１と同様にしてヒートシールコネクタを製作し、環境試験を行い、表１の結果を得た。
【００３０】
比較例２．
(1) 絶縁性接着剤溶液の製作
ＮＢＲ１００重量部、エポキシ当量５０００〜５５００のビスフェノール型エポキシ樹脂１５０重量部、重量平均分子量７００のt-butylphenol １００重量部、2-undecylimidazol ２０重量部、ＭｇＯ２０重量部に、シクロヘキサノン３００重量部を加えてこれを溶解した。(1)以外は実施例１と同様にしてヒートシールコネクタを製作し、環境試験を行い、表１の結果を得た。
【００３１】
比較例３．
(1) 絶縁性接着剤溶液の製作
ＮＢＲ１００重量部、エポキシ当量１５００〜２３００のビスフェノール型エポキシ樹脂１５０重量部、重量平均分子量９０００のp-vinylphenol １００重量部、2-methylimidazol ２０重量部、ＭｇＯ２０重量部に、シクロヘキサノン３００重量部を加えてこれを溶解した。(1)以外は実施例１と同様にしてヒートシールコネクタを製作し、環境試験を行い、表１の結果を得た。
【００３２】
比較例４．
(1) 絶縁性接着剤溶液の製作
ＮＢＲ１００重量部、エポキシ当量１５００〜２３００のビスフェノール型エポキシ樹脂１５０重量部、重量平均分子量７００のt-butylphenol １００重量部、2-undecylimidazol ２０重量部、ＭｇＯ２０重量部に、シクロヘキサノン３００重量部を加えてこれを溶解した。(1)以外は実施例１と同様にしてヒートシールコネクタを製作し、環境試験を行い、表１の結果を得た。
【００３３】
比較例５．
(1) 絶縁性接着剤溶液の製作
カルボキシル基変性ＮＢＲ５０重量部、ＳＥＢＳ５０重量部、エポキシ当量１５００〜２３００のビスフェノール型エポキシ樹脂１５０重量部、重量平均分子量７００のt-butylphenol １００重量部、2-undecylimidazol ２重量部、ＭｇＯ２０重量部に、シクロヘキサノン３００重量部を加えてこれを溶解した。(1)以外は実施例１と同様にしてヒートシールコネクタを製作し、環境試験を行い、表１の結果を得た。
【００３４】
比較例６．
(1) 絶縁性接着剤溶液の製作
カルボキシル基変性ＮＢＲ５０重量部、ＳＥＢＳ５０重量部、エポキシ当量１５００〜２３００のビスフェノール型エポキシ樹脂１５０重量部、重量平均分子量７００のt-butylphenol １００重量部、2-undecylimidazol ２重量部、ＭｇＯ２０重量部に、シクロヘキサノン４００重量部を加えてこれを溶解した。(1)以外は実施例１と同様にしてヒートシールコネクタを製作し、環境試験を行い、表１の結果を得た。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、(Ａ)エラストマー成分、(Ｂ)ビスフェノール型エポキシ樹脂、及び(Ｄ)フェノール性水酸基含有成分を主成分とするので、(Ａ)エラストマー成分が(Ｂ)ビスフェノール型エポキシ樹脂の可撓性を向上させて耐熱衝撃性を向上させるとともに、優れた耐熱性を提供する。また、 ( Ｂ ) ビスフェノール型エポキシ樹脂成分も ( Ｃ ) イミダゾール系硬化剤により硬化して耐熱性に優れた樹脂となる。また、(Ｂ)ビスフェノール型エポキシ樹脂は、(Ｄ)フェノール性水酸基含有成分と反応して硬化が進むが、液状ではないので、反応性が低く、長いポットライフを維持しながら高温耐久性に優れたものになる。
【００３７】
また、(Ｄ)フェノール性水酸基含有成分は、その分子中の水酸基により初期接着力を向上させるよう機能し、(Ｂ)ビスフェノール型エポキシ樹脂との反応後にも水酸基が発生するため、接着力の低下がない。また、(Ｂ)ビスフェノール型エポキシ樹脂は、ＬＣＤ表面のＩＴＯ（酸化インジウム錫透明導電膜、Indium Tin Oxide）やＦＰＣ表面の金属との接着性が良好で、接着力が環境試験時間の増加とともに、増大していくという効果がある。
【００３８】
さらに、請求項２記載の発明によれば、上記効果の他に、(Ｅ)成分としての金属酸化物が接着剤の母材強度を強化し、剥離強度を向上させるとともに、無機物として接着剤の耐熱性をも向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るヒートシールコネクタ用絶縁性接着剤組成物が適用されるヒートシールコネクタの実施形態を示す縦断面説明図である。
【図２】従来のヒートシールコネクタを示す縦断面説明図である。
【図３】従来の他のヒートシールコネクタを示す縦断面説明図である。
【符号の説明】
１ヒートシールコネクタ
２可撓性基材
３導電ライン
４導電性粒子
５絶縁性接着剤
６異方導電性接着剤層（異方導電性手段）
７絶縁レジスト層
１８ＬＣＤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used for electrical connection between a display body such as a liquid crystal display panel (hereinafter referred to as LCD) or a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) and a circuit board on which these driving circuits are mounted. The present invention relates to an insulating adhesive composition for heat seal connectors.
[0002]
[Prior art]
A heat seal connector such as a J-type connector is used to connect a display body such as an LCD or PDP to a printed circuit board (hereinafter referred to as a PCB) or a flexible printed circuit board (hereinafter referred to as an FPC), or between the PCB and the FPC. Used for connection.
[0003]
As shown in FIG. 2, this type of heat seal connector 11 is provided by screen printing a predetermined conductive line 13 with a conductive paste on at least the surface (one surface in FIG. 2) of the flexible substrate 12. An anisotropic conductive adhesive layer 16 in which conductive particles 14 are dispersed in an insulating adhesive 15 is provided at a portion to be a connecting portion on one surface of the conductive line 13. An insulating resist layer 17 is provided at the non-connection portion. In the heat seal connector 11 configured as described above, the anisotropic conductive adhesive layer 16 is bonded to the connection electrode of the LCD 18.
[0004]
Next, FIG. 3 shows another conventional heat seal connector 11. In this case, conductive particles 14A slightly larger than the conductive particles 14 are covered only on the conductive lines 13 made of a conductive paste. The insulating adhesive layer 15A is provided on the conductive line 13 to form an anisotropic conductive adhesive layer 16A.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional heat seal connector, the reliability of the electrical characteristics greatly depends on the characteristics of the

insulating adhesives

15 and 15A. For this reason, the

insulating adhesives

15 and 15A are required to have heat resistance and moisture resistance from the viewpoint of maintaining the adhesive force even under a long-term use environment. 13, it is desirable that it is easily dissolved in a general-purpose solvent. Therefore, many of these are mainly composed of styrene elastomer, thermoplastic polyester, thermoplastic polyurethane, chloroprene, acrylonitrile butadiene rubber or the like from the viewpoints of adhesive strength, adhesive strength, and ease of processing. However, since these are thermoplastic resins, they are characterized by poor heat resistance and unstable electrical characteristics at high temperatures.
[0006]
In particular, when the heat seal connector 11 is used even in a high-temperature environment such as in a car in summer, a problem arises in heat resistance with a thermoplastic resin. Therefore, in view of this point, many attempts have been made to use a thermosetting resin instead of a thermoplastic resin. However, the thermosetting resin is poor in flexibility due to its molecular structure, and has a shear adhesive force. Although it is strong, it has a characteristic of weak peel adhesion. Also, curing proceeds from application as an adhesive to thermocompression bonding, the time limit until thermocompression is impossible, so-called pot life is short, low temperature storage is essential, and it depends on the thermal cycle There is a drawback that the adhesive interface is easily peeled off by impact.
[0007]
Furthermore, with the recent miniaturization of electrical equipment, the connection terminal pitch required for the heat seal connector 11 has been refined from the conventional minimum 0.3 mm pitch order to the minimum 0.2 mm pitch order. The particle size is also miniaturized, and the thickness of the adhesive applied is getting thinner. Therefore, in the conventional heat seal connector 11, there are limits to the reliability and adhesive strength of electrical connection.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and ensures high reliability by reliably maintaining an electrical connection even when a high temperature or thermal shock is applied, and has a strong initial adhesive force and adhesive holding force. It is an object of the present invention to provide an insulating adhesive composition for a heat seal connector that can be obtained.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, a flexible base material, a plurality of conductive lines arranged side by side on at least the surface of the flexible base material, and a different coating applied to a connection portion of the plurality of conductive lines. A heat-seal connector used for electrical connection between the display body and the circuit board is composed of a one-way conductive adhesive and an insulating resist layer laminated on non-connection portions of a plurality of conductive lines,
An anisotropic conductive adhesive is prepared by containing conductive particles in an insulating adhesive,
Insulating adhesive of anisotropically conductive adhesive includes (A) 100 parts by weight of an elastomer component made of acrylonitrile butadiene rubber, and (B) 100 to 250 parts by weight of a bisphenol type epoxy resin selected from an epoxy equivalent of 200 to 5000. And (C) a polymer selected from 10 to 100 parts by weight of an imidazole-based curing agent and (D) t-butylphenol, p-vinylphenol, and terpenephenol, and one or two polymers having a weight average molecular weight of 300 to 7000 Including 20 to 200 parts by weight of the above phenolic hydroxyl group-containing component ,
A flexible substrate, a plurality of conductive lines provided side by side on at least the surface of the flexible substrate, an anisotropic conductive adhesive applied to a connection portion of the plurality of conductive lines, and a plurality of conductive lines It is characterized in that it is used for electrical connection between a display body composed of an insulating resist layer laminated on the non-connecting portion and a circuit board.
[0010]
In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, the flexible base material, a plurality of conductive lines arranged on at least the surface of the flexible base material, and a connection portion of the plurality of conductive lines are applied. A heat-seal connector used for electrical connection between the display body and the circuit board from the anisotropic conductive adhesive and the insulating resist layer laminated on the non-connection portion of the plurality of conductive lines,
An anisotropic conductive adhesive is prepared by containing conductive particles in an insulating adhesive,
Insulating adhesive of anisotropic conductive adhesive includes (A) 100 parts by weight of an elastomer component made of acrylonitrile butadiene rubber, (B) 100 to 250 parts by weight of a bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 200 to 5000, and (C ) 10 to 100 parts by weight of imidazole-based curing agent, and (D) a polymer selected from t-butylphenol, p-vinylphenol, terpenephenol, and one or more phenols having a weight average molecular weight of 300 to 7000 20 to 200 parts by weight of a functional hydroxyl group-containing component and 1 to 200 parts by weight of one or more metal oxides selected from (E) ZnO, MgO, CaO, TiO ₂ ,
A flexible substrate, a plurality of conductive lines provided side by side on at least the surface of the flexible substrate, an anisotropic conductive adhesive applied to a connection portion of the plurality of conductive lines, and a plurality of conductive lines It is characterized in that it is used for electrical connection between a display body composed of an insulating resist layer laminated on the non-connecting portion and a circuit board.
[0011]
That is, as a result of various studies on the method for solving the above problems, the present inventor has, as an insulating adhesive, an elastomer component, a bisphenol type epoxy resin, and a phenolic hydroxyl group-containing component as main components, and an epoxy resin component. Insulating adhesive components are gradually and slowly cured in a long-term high-temperature environment by blending imidazole-based curing agents, adhesive reinforcements, and metal oxides as heat-resistant fillers to cure As a result of this increase in adhesion, we found that this increase in reliability of electrical connection improves stability at high temperatures. It has been completed.
[0012]
An insulating adhesive composition for a heat seal connector according to the present invention is mainly composed of an elastomer component as component (A), a bisphenol type epoxy resin as component (B), and a phenolic hydroxyl group-containing component as component (D). It is what. Examples of the elastomer component of the component ( A ) include various types (polymerization degree, viscosity, component ratio) selected from acrylonitrile butadiene rubber ( hereinafter referred to as NBR ). It may contain an organic acid anhydride group such as a dicarboxylic acid group or a carboxylic acid group, or an organic acid group, and a commercially available one can also be used. If NBR is selected, excellent heat resistance can be obtained.
[0013]
As the bisphenol type epoxy resin of component (B), commercially available ones may be used. For example, Epicoat 834, 1001, 1002, 1004, 1007, 1010 (manufactured by Yuka Shell Epoxy), Adeka Resin EP-4340, EP-5100 ( Asahi Denka Co., Ltd.) and the like, and a semi-solid or solid one whose epoxy equivalent is selected from 200 to 5000 is preferable. Semi-solid or solid is liquid, when in the form of an insulating adhesive, the epoxy molecules are easy to move, and the usable time from the application of the insulating adhesive to the heat-seal connector until the crimping is possible Because it becomes shorter. Moreover, it is limited to the above numerical range because if the epoxy equivalent is smaller than 200, it tends to be liquid, and if it is larger than 5000, the melting temperature becomes higher than the pressure bonding temperature of the heat seal connector, and the adhesiveness cannot be obtained. It is.
[0014]
As the component (D), the phenolic hydroxyl group-containing component is selected from t-butylphenol, p-vinylphenol, and terpenephenol, and its molecular weight may be 300 to 7000, and commercially available products can be used. The numerical range is limited if it is smaller than 300, the softening point of the resin is low and the heat resistance is low, and if it is larger than 7000, the melting temperature becomes higher than the pressure bonding temperature of the heat seal connector, and the adhesiveness It is because it becomes impossible to obtain. Therefore, a numerical value shall be the range of 300-7000, Preferably it shall be 1000-4000.
[0015]
The blending amount of the bisphenol type epoxy resin of the component (B) with respect to 100 parts by weight of the elastomer component of the component (A) is 100 to 250 parts by weight. This is because the adhesive strength is reduced and the heat resistance is deteriorated, and if it exceeds 250 parts by weight, the flexibility is deteriorated and the peel strength is reduced. Moreover, it is preferable that the compounding quantity of the phenolic hydroxyl group containing component of (D) component shall be 20-200 weight part. This is because if the amount is less than 20 parts by weight, the initial adhesive force is small, and if it exceeds 200 parts by weight, the flexibility is decreased and the moisture resistance is deteriorated.
[0016]
10 to 100 parts by weight of the imidazole-based curing agent of component (C) that cures the epoxy resin of component (B) includes 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2- Examples include 2-heptadecylimidazole, 2-ethyl, 4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, and the like. 10-100 weight part is desirable with respect to weight part. The reason why the numerical range is limited is that if the amount is less than 10 parts by weight, curing may not proceed sufficiently. If the amount is more than 100 parts by weight, the pot life becomes short and handling becomes difficult.
[0017]
The metal oxide as the component (E) in claim 2 serves as an adhesion reinforcing material and improves the heat resistance of the insulating adhesive which is an organic compound as an inorganic compound. This consists of one or two or more metal oxides selected from ZnO, MgO, CaO and TiO ₂ , and the blending amount is 1 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of component (A). If the amount is less than 1 part by weight, the above effect cannot be expected. If the amount is more than 200 parts by weight, the adhesive strength decreases, leading to a decrease in the adhesive and the strength of the base material of the insulating adhesive. .
[0018]
The insulating adhesive composition for heat seal connectors according to the present invention can be used as an anisotropic conductive adhesive (see 16 in FIG. 2) by dispersing conductive particles therein as an anisotropic conductive means. . Examples of the conductive particles 14 include metal particles such as gold, silver, copper, nickel, palladium, stainless steel, brass, or solder, ceramic particles such as tungsten carbide and silica carbide, carbon particles, or metal coating on the surface. Plastic particles, or a combination thereof. The conductive particles tend to cause poor conduction when the blending amount is too small, and is liable to cause poor insulation when too large. Therefore, 0.01 to 50 parts by weight, preferably 100 parts by weight, based on the insulating adhesive composition. Is preferably 1 to 10 parts by weight.
[0019]
In addition to the above materials, a tackifier, various coupling agents, an anti-aging agent, a colorant, or an ultraviolet absorber may be added as appropriate to the insulating adhesive composition for heat seal connectors according to the present invention. . In the case where the anisotropic conductive means is used as shown in FIG. 3, it is necessary that the conductive particles are embedded in the adhesive composition layer provided on the conductive line 13. It is. The conductive particles 14A in this case may be the same as those used for the anisotropic conductive adhesive. However, if the amount is too small, poor conduction is likely to occur, and if too large, conductive lines are formed. Since it becomes difficult, 0.01 to 50 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight may be used with respect to 100 parts by volume of the conductive paste solid part to form the conductive line.
[0020]
In use, the insulating adhesive composition for a heat seal connector may be dissolved in a solvent to form a solution and applied to a predetermined position of the heat seal connector by an appropriate coating method or printing method. Solvents include ester, ketone, ether ester, ether, alcohol, or hydrocarbon solvents such as ethyl acetate, methyl ethyl ketone, butyl cellosolve, ethyl carbitol acetate, diisoamyl ether, cyclohexanol, petroleum spirit. Alternatively, toluene or the like is used.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a heat seal connector using the insulating adhesive composition for a heat seal connector according to the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a heat-seal connector, and this heat-seal connector 1 includes a flexible base material 2 having a cross-sectional view made of polyester, polyimide, or the like having a thickness of 10 μm to 100 μm. A conductive paste 3 is printed on the surface of 2 to provide a conductive line 3, and an anisotropic conductive adhesive layer 6 comprising an insulating adhesive 5 containing conductive particles 4 at the connection portion of the surface of the conductive line 3. Is laminated and an insulating resist layer 7 is laminated on the other part.
[0022]
The conductive line 3 is formed by screen printing or the like by forming a conductive paste in which a conductive agent such as silver powder, copper powder, carbon black, or graphite having a particle size of about 0.01 μm to 10 μm is mixed with an organic binder. Composed. In addition, the conductive line 3 having a known structure can be used. In many cases, the conductive line 3 is formed only on one surface of the flexible substrate 2, but the conductive lines 3 may be formed on both surfaces of the flexible substrate by, for example, through holes.
[0023]
As the insulating resist layer 7, based on a synthetic resin such as polyamide or polyester, various synthetic rubbers, or a mixture thereof, an additive such as a curing agent, a flow additive, or a deterioration inhibitor is added as necessary. What added is melt | dissolved in the said solvent, and what was formed by screen printing etc. is used. In addition, a film in which an adhesive such as an acrylic resin is applied to a film such as polyester or vinyl chloride and the film is pasted can be used. These are selected in consideration of required insulation, surface protection, and / or cost.
[0024]
【Example】
Examples of the insulating adhesive composition for heat seal connectors according to the present invention will be described below.
Example 1.
(1) Production of insulating adhesive solution 100 parts by weight of NBR, 150 parts by weight of bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 800 to 1100, 100 parts by weight of t-butylphenol having a weight average molecular weight of 700, 20 parts by weight of 2-metylimidazole, 300 parts of cyclohexanone Part by weight was added to dissolve it.
(2) Manufacture of anisotropic conductive adhesive An anisotropic conductive adhesive is added by adding 10 parts by volume of gold resin-plated acrylic resin particles having a particle size of 10 μm to 100 parts by weight of the solid content of the above-mentioned insulating adhesive solution. Was made.
[0025]
(3) Production of heat-seal connector Conductive with 0.2 mm pitch by screen printing of commercially available silver paste (DW-250H-5, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) on the surface of flexible substrate made of 25 μm thick PET film A line was formed and dried in a 130 ° C. oven for 5 hours to cure. Then, the anisotropic conductive adhesive layer is applied to the connecting portion by screen printing so that the thickness after removal of the solvent is 9 μm, and an anisotropic conductive adhesive layer is formed. An insulating resist (JEH-112, manufactured by Japan Atchison) was provided, and this was cut to a desired size to produce a heat seal connector.
[0026]
Next, the manufactured heat seal connector was thermocompression bonded between the connection terminal of the transparent conductive oxide film substrate (ITO) having an area resistivity of 50Ω / □ and the FPC under the conditions of 160 ° C., 30 kg, 12 seconds, and the high temperature from 110 ° C. When an environmental test at a low temperature of −20 ° C. was performed and the resistance value between both side connection terminals and the 90 ° peel strength were measured, the results shown in Table 1 were obtained.
[0027]
Example 2
(1) Production of insulating adhesive solution 100 parts by weight of NBR, 150 parts by weight of bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 1500 to 2300, 100 parts by weight of p-vinylphenol having a weight average molecular weight of 2000, 20 parts by weight of 2-metylimidazole, 50 of Tio ₂ 300 parts by weight of cyclohexanone was added to parts by weight and dissolved. Except for (1), a heat seal connector was produced in the same manner as in Example 1 and subjected to an environmental test. The results shown in Table 1 were obtained.
[0028]
Example 3
(1) Production of insulating adhesive solution 50 parts by weight of carboxyl group-modified NBR, 50 parts by weight of SEBS, 150 parts by weight of bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 1500 to 2300, 100 parts by weight of t-butylphenol having a weight average molecular weight of 700, 2- To 20 parts by weight of undecylimidazole and 20 parts by weight of MgO, 300 parts by weight of cyclohexanone was added and dissolved. Except for (1), a heat seal connector was produced in the same manner as in Example 1 and subjected to an environmental test. The results shown in Table 1 were obtained.
[0029]
Comparative Example 1
(1) Production of insulating adhesive solution 100 parts by weight of NBR, 150 parts by weight of bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 160 to 170, 100 parts by weight of t-butylphenol having a weight average molecular weight of 700, 20 parts by weight of 2-undecylimidazole, 300 parts of cyclohexanone Part by weight was added to dissolve it. Except for (1), a heat seal connector was produced in the same manner as in Example 1, an environmental test was performed, and the results shown in Table 1 were obtained.
[0030]
Comparative Example 2
(1) Production of insulating adhesive solution 100 parts by weight of NBR, 150 parts by weight of bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 5000-5500, 100 parts by weight of t-butylphenol having a weight average molecular weight of 700, 20 parts by weight of 2-undecylimidazole, 20 parts by weight of MgO In addition, 300 parts by weight of cyclohexanone was added and dissolved. Except for (1), a heat seal connector was produced in the same manner as in Example 1, an environmental test was performed, and the results shown in Table 1 were obtained.
[0031]
Comparative Example 3
(1) Production of insulating adhesive solution 100 parts by weight of NBR, 150 parts by weight of bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 1500 to 2300, 100 parts by weight of p-vinylphenol having a weight average molecular weight of 9000, 20 parts by weight of 2-methylimidazole, 20 parts by weight of MgO In addition, 300 parts by weight of cyclohexanone was added and dissolved. Except for (1), a heat seal connector was produced in the same manner as in Example 1, an environmental test was performed, and the results shown in Table 1 were obtained.
[0032]
Comparative Example 4
(1) Production of insulating adhesive solution 100 parts by weight of NBR, 150 parts by weight of bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 1500 to 2300, 100 parts by weight of t-butylphenol having a weight average molecular weight of 700, 20 parts by weight of 2-undecylimidazole, 20 parts by weight of MgO In addition, 300 parts by weight of cyclohexanone was added and dissolved. Except for (1), a heat seal connector was produced in the same manner as in Example 1, an environmental test was performed, and the results shown in Table 1 were obtained.
[0033]
Comparative Example 5
(1) Production of insulating adhesive solution 50 parts by weight of carboxyl group-modified NBR, 50 parts by weight of SEBS, 150 parts by weight of bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 1500 to 2300, 100 parts by weight of t-butylphenol having a weight average molecular weight of 700, 2-undecylimidazole To 2 parts by weight and 20 parts by weight of MgO, 300 parts by weight of cyclohexanone was added and dissolved. Except for (1), a heat seal connector was produced in the same manner as in Example 1, an environmental test was performed, and the results shown in Table 1 were obtained.
[0034]
Comparative Example 6
(1) Production of insulating adhesive solution 50 parts by weight of carboxyl group-modified NBR, 50 parts by weight of SEBS, 150 parts by weight of bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 1500 to 2300, 100 parts by weight of t-butylphenol having a weight average molecular weight of 700, 2-undecylimidazole 400 parts by weight of cyclohexanone was added to 2 parts by weight and 20 parts by weight of MgO to dissolve it. Except for (1), a heat seal connector was produced in the same manner as in Example 1, an environmental test was performed, and the results shown in Table 1 were obtained.
[0035]
[Table 1]

[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since (A) an elastomer component, (B) a bisphenol-type epoxy resin, and (D) a phenolic hydroxyl group-containing component are the main components, (A) the elastomer component is (B) bisphenol. It improves the thermal shock resistance by improving the flexibility of the epoxy resin and provides excellent heat resistance. In addition, the ( B ) bisphenol type epoxy resin component is also cured by the ( C ) imidazole curing agent to become a resin having excellent heat resistance. In addition, (B) bisphenol-type epoxy resin cures by reacting with (D) phenolic hydroxyl group-containing component, but since it is not liquid, it has low reactivity and excellent high temperature durability while maintaining a long pot life. It becomes a thing.
[0037]
In addition, (D) the phenolic hydroxyl group-containing component functions to improve the initial adhesive force due to the hydroxyl group in the molecule, and (B) a hydroxyl group is generated after reaction with the bisphenol type epoxy resin, resulting in a decrease in adhesion force. There is no. In addition, (B) bisphenol type epoxy resin has good adhesion with ITO (Indium Tin Oxide) on the LCD surface and metal on the FPC surface. There is an effect of increasing.
[0038]
Furthermore, according to the invention of claim 2, in addition to the above effects, the metal oxide as the component (E) enhances the strength of the base material of the adhesive and improves the peel strength. Also improves heat resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional explanatory view showing an embodiment of a heat seal connector to which an insulating adhesive composition for a heat seal connector according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a conventional heat seal connector.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another conventional heat seal connector.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat seal connector 2 Flexible base material 3 Conductive line 4 Conductive particle 5 Insulating adhesive 6 Anisotropic conductive adhesive layer (anisotropic conductive means)
7 Insulating resist layer 18 LCD

Claims

A flexible substrate, a plurality of conductive lines provided side by side on at least the surface of the flexible substrate, an anisotropic conductive adhesive applied to a connection portion of the plurality of conductive lines, and a plurality of conductive lines A heat seal connector used for electrical connection between the display body and the circuit board is formed from the insulating resist layer laminated on the non-connection portion of
An anisotropic conductive adhesive is prepared by containing conductive particles in an insulating adhesive,
Insulating adhesive of anisotropically conductive adhesive includes (A) 100 parts by weight of an elastomer component made of acrylonitrile butadiene rubber, and (B) 100 to 250 parts by weight of a bisphenol type epoxy resin selected from an epoxy equivalent of 200 to 5000. (C) 10 or 100 parts by weight of imidazole curing agent and (D) a polymer selected from t-butylphenol, p-vinylphenol and terpenephenol, one or two having a weight average molecular weight of 300 to 7000 Including 20 to 200 parts by weight of the above phenolic hydroxyl group-containing component ,
A flexible substrate, a plurality of conductive lines provided side by side on at least the surface of the flexible substrate, an anisotropic conductive adhesive applied to a connection portion of the plurality of conductive lines, and a plurality of conductive lines An insulating adhesive composition for a heat seal connector, which is used for electrical connection between a display body composed of an insulating resist layer laminated on a non-connecting portion and a circuit board.

A flexible substrate, a plurality of conductive lines provided side by side on at least the surface of the flexible substrate, an anisotropic conductive adhesive applied to a connection portion of the plurality of conductive lines, and a plurality of conductive lines A heat seal connector used for electrical connection between the display body and the circuit board is formed from the insulating resist layer laminated on the non-connection portion of
An anisotropic conductive adhesive is prepared by containing conductive particles in an insulating adhesive,
Insulating adhesive of anisotropic conductive adhesive includes (A) 100 parts by weight of an elastomer component made of acrylonitrile butadiene rubber, (B) 100 to 250 parts by weight of a bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent of 200 to 5000, and (C ) 10 to 100 parts by weight of imidazole-based curing agent, and (D) a polymer selected from t-butylphenol, p-vinylphenol, terpenephenol, and one or more phenols having a weight average molecular weight of 300 to 7000 20 to 200 parts by weight of a functional hydroxyl group-containing component and 1 to 200 parts by weight of one or more metal oxides selected from (E) ZnO, MgO, CaO, TiO ₂ ,
A flexible substrate, a plurality of conductive lines provided side by side on at least the surface of the flexible substrate, an anisotropic conductive adhesive applied to a connection portion of the plurality of conductive lines, and a plurality of conductive lines An insulating adhesive composition for a heat seal connector, which is used for electrical connection between a display body composed of an insulating resist layer laminated on a non-connecting portion and a circuit board.