JP4128384B2

JP4128384B2 - フレキシブル配線板用接着剤組成物

Info

Publication number: JP4128384B2
Application number: JP2002094028A
Authority: JP
Inventors: 哲田中
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP2003292927A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
近年、携帯電話、ノート型パソコンを代表として電子機器の小型化、高密度化が進み、フレキシブル配線板はその柔軟性を生かし需要が伸びつつある。これらのフレキシブル配線板に用いられる接着剤は、電子機器の発熱、使用環境下の温度等に耐える必要があることから、耐熱性、耐熱劣化性、難燃性等の熱時の特性が要求される。
【０００２】
従来のフレキシブル配線板用接着剤は、耐熱性及び耐熱劣化性に重点が置かれ、難燃性については、ハロゲン原子を含有するエポキシ樹脂などのハロゲン化物を配合して要求を満足させてきた。しかしながら、ハロゲン化物はダイオキシン類の発生が懸念され、環境衛生の点からハロゲン化物を含有しない接着剤が要求されつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、上記の問題を解決するために種々検討した結果、本発明に至った。
即ち、本発明はフレキシブル配線板用接着剤の難燃化の手段として、リン原子を含有したフェノキシ樹脂と、難燃助剤として金属水酸化物を併用することにより、ハロゲン化物を含まなくとも難燃性を満足させ、更に高温環境下での屈曲性、耐折寿命に優れたフレキシブル配線板用接着剤組成物を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は下記の各成分を必須成分として含有することを特徴とするフレキシブル配線板用接着剤組成物である。
本発明は、
［１］下記の各成分を必須成分として含有することを特徴とするフレキシブル配線板用接着剤組成物。
（Ａ）重量平均分子量１００００以上で分子中に３重量％以上のリン原子を含有したフェノキシ樹脂、
（Ｂ）エポキシ当量１０００以下で分子中にハロゲン原子を含有しないエポキシ樹脂、
（Ｃ）分子鎖中にカルボキシル基を有するブタジエンゴム、
（Ｄ）エポキシ樹脂硬化剤、
（Ｅ）硬化促進剤、
（Ｆ）金属水酸化物、
（Ｇ）無機充填剤、及び
（Ｈ）溶剤、
［２］（Ａ）成分が、（Ｂ）成分の１００重量部に対して１０〜１００重量部である第［１］項記載のフレキシブル配線板用接着剤組成物、
［３］（Ｃ）成分が、（Ｂ）成分の１００重量部に対して１０〜５０重量部である第［１］項１又は［２］項記載のフレキシブル配線板用接着剤組成物、
［３］（Ｆ）成分が、樹脂固形分１００重量部に対して５０〜２００重量部である第［１］項、［２］項又は［３］項記載のフレキシブル配線板用接着剤組成物、
である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に用いる重量平均分子量１００００以上で分子中に３重量％以上のリン原子を含有したフェノキシ樹脂としては、特に限定するものではない。配合量は、（Ｂ）成分１００重量部に対して１０〜１００重量部が好ましい、更に好ましくは５０〜１００重量部が望ましい。配合量が、１０重量部未満では成膜性が悪く、１００重量部を超えると接着剤組成物の硬化物のガラス転移温度が低下すると共に、金属箔との密着性も低下するので好ましくない。更にリン原子が分子中に３重量％未満だと硬化物の難燃性が十分得られないので好ましくない。
【０００６】
エポキシ当量１０００以下で分子中にハロゲン原子を含有しないエポキシ樹脂（Ｂ）は、特に限定しないが、１分子中に２個以上のグリシジル基を有するものであればよく、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、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、ビフェニル型エポキシ樹脂、アルコール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられ、中でも難燃効果のあるエポキシ樹脂、例えばビフェニレン骨格を有するエポキシ樹脂あるいはノボラック型エポキシ樹脂等が好ましい。これらは単独又は２種類以上を混合して用いることができる。
【０００７】
本発明に用いる分子鎖中にカルボキシル基を有するブタジエンゴム（Ｃ）は、特に限定しないが、１分子中に１個以上のグリシジル基を有するものであればい。配合量は、（Ｂ）成分１００重量部に対して１０〜５０重量部が好ましい。配合量が１０重量部未満になると金属箔との密着性が低下し、又５０重量部を超えると接着剤組成物の硬化物のガラス転移温度が大きく低下し、フレキシブル配線板の耐折寿命が低下するので好ましくない。
【０００８】
本発明に用いるエポキシ樹脂硬化剤（Ｄ）は、接着剤組成物の硬化物のガラス転移温度を高くするためにサルフォン基を有するアミン系硬化剤が好ましく、例えば３，３’−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して用いることができる。
硬化促進剤（Ｅ）としては、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物等が挙げられ、特に限定されない。これらの配合量が、半硬化での保存性に大きく関与することは言うまでもなく、配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して０．１〜５重量部が好ましい。０．１重量部未満では硬化が遅く、５重量部を超えるとＢステージでの保存安定性が悪くなり好ましくない。
【０００９】
本発明に用いる金属水酸化物（Ｆ）としては、難燃助剤として機能するものなら、特に限定しないが、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム又はこれらを化学的に改質したものが好ましく、これらは単独又は２種類以上を混合して用いることができる。配合量は、樹脂固形分１００重量部に対し５０〜２００重量部が好ましい。５０重量部未満では硬化時の流動性が大きくなり好ましくない。２００重量部を超えると硬化時の流動性が低下するため回路の埋込性が悪くなり好ましくない。なお、本発明での樹脂固形分とは、固形樹脂溶解用の溶剤を除く樹脂全体の重量を指す。
本発明に用いる無機充填剤（Ｇ）は、更に樹脂の流動性調整や接着剤組成物の高弾性率化等のために配合するものであり、特に限定しないが、前記金属水酸化物を除いた、無水シリカ、硫酸バリウム等が挙げられ、これらは単独又は２種類以上を混合して用いることができる。
本発明に用いる溶剤（Ｈ）は、塗布、半硬化後に接着剤中に実質的に残らないものを選択すればよく、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン、キシレン、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、メチルセロソルブ、１−メトキシ−２−プロパノール等を単独又は２種類以上を混合して用いることができる。
本発明の接着剤組成物には、必要に応じて、消泡剤、レベリング剤、カップリング剤等の添加剤、金属水酸化物以外の難燃助剤を適宜添加しても差し支えない。
【００１０】
【実施例】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらによりなんら制限するものではない。
（実施例１）
エポキシ樹脂としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社・製ＥＰＩＣＬＯＮ８３０Ｓ、エポキシ当量１７５）５０重量部及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社・製ＥＰＩＣＬＯＮＮー７７０、エポキシ当量１８０）５０重量部に対して、分子鎖中にカルボキシル基を有するブタジエンゴム（日本ゼオン株式会社・製ニポール１０７２Ｊ）２０重量部、リン原子含有フェノキシ樹脂（東都化成株式会社・製ＦＸ−２９１（リン原子は４．６重量％））６５重量部、当量比が１．０となる硬化剤３，３’−ジアミノジフェニルスルフォン、硬化促進剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール１重量部、水酸化アルミニウム（日本軽金属株式会社・製ＢＦ０１３、平均粒子径１μｍ）１００重量部、無水シリカ（日本アエロジル株式会社・製ＲＸ２００、平均粒径１２ｎｍ）３５重量部を配合し、固形分が５０重量％以下となるようにメチルエチルケトン及びジメチルホルムアミドに溶解混合した接着剤溶液を作製した。得られた接着剤溶液を、ポリイミドフィルム上に固形分で厚み２５μｍになるように塗布し、８０℃にて１５分乾燥し、半硬化（Ｂステージ）状態とした。その後、フレキシブル配線板及び厚み１８μｍの一般電解銅箔粗化面と貼り合わせ、１７０℃、４ＭＰａの条件下で６０分プレスした。
【００１１】
（実施例２）
エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社・製ＥＰＩＣＬＯＮ８４０Ｓ、エポキシ当量１８５）５０重量部及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社・製ＥＰＩＣＬＯＮＮー７７０、エポキシ当量１８０）５０重量部に対して、リン原子含有フェノキシ樹脂（東都化成株式会社・製ＦＸ−２９１（リン原子は４．６重量％））を９０重量部とした以外は、実施例１と同一にして、固形分が５０重量％以下となるように接着剤を作製し、実施例１と同様にしてプレスした。
【００１２】
（比較例１）
金属水酸化物を配合しない以外は、実施例１と同一にして、固形分が５０重量％以下となるように接着剤を作製し、実施例１と同様にしてプレスした。
（比較例２）
分子鎖中にグリシジル基を有するブタジエンゴムを６０重量部、リン原子を含有しないフェノキシ樹脂（東都化成株式会社・製ＹＰＢ−４０）（重量平均分子量３００００）を１３０重量部を用いた以外は、実施例１と同一にして、固形分が５０重量％以下となるように接着剤を作製し、実施例１と同様にしてプレスした。
なお、実施例及び比較例に従って得られたフレキシブル配線板の特性評価方法は以下の通りであり、その結果を表１に示す。
▲１▼接着力：ＪＩＳＣ５０１６準拠する。
▲２▼半田耐熱性：ＪＩＳＣ５０１６準拠する。
▲３▼難燃性：ＵＬ９４準拠する。
【００１３】
【表１】

【００１４】
【発明の効果】
本発明に従うと、リン原子を含有したフェノキシ樹脂と金属水酸化物を併用することにより、ハロゲン化物を使用せずに難燃性を満足させ、かつリン原子を含有したフェノキシ樹脂を用いることにより、分子鎖中にをカルボキシル基を含有したブタジエンゴムを最小限に抑えられ、接着剤の硬化物のガラス転移温度を高く維持することができるため、耐熱性、高温環境下での屈曲性、耐折寿命に優れ、かつ接着性を同時に満足することが可能となる。

Claims

下記の各成分を必須成分として含有することを特徴とするフレキシブル配線板用接着剤組成物。
（Ａ）重量平均分子量１００００以上で分子中に３重量％以上のリン原子を含有したフェノキシ樹脂、
（Ｂ）エポキシ当量１０００以下で分子中にハロゲン原子を含有しないエポキシ樹脂、
（Ｃ）分子鎖中にカルボキシル基を有するブタジエンゴム、
（Ｄ）エポキシ樹脂硬化剤、
（Ｅ）硬化促進剤、
（Ｆ）金属水酸化物、
（Ｇ）無機充填剤、及び
（Ｈ）溶剤。
（Ａ）成分が、（Ｂ）成分の１００重量部に対して１０〜１００重量部である請求項１記載のフレキシブル配線板用接着剤組成物。
（Ｃ）成分が、（Ｂ）成分の１００重量部に対して１０〜５０重量部である請求項１又は２記載のフレキシブル配線板用接着剤組成物。
（Ｆ）成分が、樹脂固形分１００重量部に対して５０〜２００重量部である請求項１、２又は３記載のフレキシブル配線板用接着剤組成物。