JP4425118B2 - Flame retardant resin composition, metal-clad laminate for flexible printed wiring board using the composition, coverlay, adhesive sheet, and flexible printed wiring board - Google Patents
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Description
本発明は、ノンハロゲン難燃性樹脂組成物、更に詳細には、電子材料分野においてガラス繊維からなる複合体やポリイミド、金属箔などの接着剤に主として使用される難燃性樹脂組成物、並びにこれを用いたフレキシブルプリント配線板用金属張積層板、カバーレイ、接着シート及びフレキシブルプリント配線板に関するものである。 The present invention relates to a non-halogen flame retardant resin composition, and more specifically, to a flame retardant resin composition mainly used for adhesives such as composites made of glass fibers, polyimide, and metal foil in the field of electronic materials, and The present invention relates to a metal-clad laminate for a flexible printed wiring board, a coverlay, an adhesive sheet, and a flexible printed wiring board.
難燃性樹脂組成物は、電子材料分野(特にプリント配線板[より具体的には金属張積層板等の基板も含むフレキシブルプリント配線板(以下、FPCともいう。)など])において接着剤として幅広く用いられており、主に金属箔(例えば銅箔など)とフィルム(例えばポリエステルフィルムやポリイミドフィルムなど)、若しくは金属箔同士、フィルム同士、ガラス繊維を含む複合体と前記金属箔、前記複合体とフィルムを接着する際の接着剤として使用されている。 Flame retardant resin compositions are used as adhesives in the field of electronic materials (especially printed wiring boards [more specifically, flexible printed wiring boards (hereinafter also referred to as FPC) including metal-clad laminates, etc.)]. Widely used, mainly metal foil (for example, copper foil) and film (for example, polyester film, polyimide film, etc.), or metal foils, films, a composite containing glass fibers, the metal foil, and the composite It is used as an adhesive when bonding films.
特に、難燃性樹脂組成物は、フィルムの片面若しくは両面に金属箔が積層貼着されたフレキシブルプリント配線板用金属張積層板(以下、FPC用金属張積層板ともいう。)の該フィルムと金属箔との貼着に用いられる樹脂組成物や、回路を設けたFPC用金属張積層板に貼着されるカバーレイに用いられる樹脂組成物として有用である。 In particular, the flame-retardant resin composition includes the film of a metal-clad laminate for flexible printed wiring boards (hereinafter, also referred to as a metal-clad laminate for FPC) in which a metal foil is laminated and adhered to one side or both sides of the film. It is useful as a resin composition used for bonding to a metal foil or a resin composition used for a coverlay bonded to a metal-clad laminate for FPC provided with a circuit.
尚、カバーレイとは、ポリイミドやポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート等のフィルムに接着剤として樹脂組成物が積層されているもので、フィルムと金属箔との密着性を強固にして反復継続の屈曲や変位を受けた際の回路の切断の防止や、回路の絶縁の保持や、外部からの湿気の侵入やサビを防止する為に使用されるものである。 The coverlay is a laminate of a resin composition as an adhesive on a film of polyimide, polyethylene terephthalate, polyamide, polycarbonate or the like. It is used to prevent circuit disconnection when subjected to displacement, to maintain insulation of the circuit, and to prevent moisture from entering and rusting from the outside.
このような難燃性樹脂組成物は、FPC用金属張積層板やカバーレイ等を使用したFPCの高機能化の為に、機械的特性、電気的特性(例えば銅マイグレーション性)、熱的特性、耐薬品性、接着性等の諸特性に優れるとともに、高い難燃性が要求される。具体的には、前記分野における難燃性樹脂組成物は、難燃規格であるUL94規格において、V−0レベル程度の高い難燃性が要求される。 Such a flame retardant resin composition is used for mechanical properties, electrical properties (for example, copper migration), and thermal properties to enhance the functionality of FPC using FPC metal-clad laminates and coverlays. In addition to being excellent in various properties such as chemical resistance and adhesiveness, high flame retardancy is required. Specifically, the flame retardant resin composition in the above field is required to have high flame retardancy of about V-0 level in the UL 94 standard which is a flame retardant standard.
従来の難燃性樹脂組成物は、難燃性を付与するために樹脂(例えばエポキシ樹脂など)と硬化剤の他に難燃剤を加える方法や予め樹脂の化学構造中に難燃性物質が組み込まれた樹脂を使用する方法により樹脂組成物自体に難燃性を付与している。 In the conventional flame retardant resin composition, in order to impart flame retardancy, in addition to a resin (for example, epoxy resin) and a curing agent, a flame retardant is incorporated in the chemical structure of the resin or a method of adding a flame retardant in advance. Flame retardancy is imparted to the resin composition itself by a method using the obtained resin.
ところで、前記難燃剤を加える方法において、難燃剤としては、ハロゲン系難燃剤(ハロゲン化エポキシ樹脂も含む)、非ハロゲン系難燃剤に大きく大別される。 By the way, in the method of adding the flame retardant, the flame retardant is roughly classified into a halogen flame retardant (including a halogenated epoxy resin) and a non-halogen flame retardant.
ハロゲン系難燃剤は、非ハロゲン系難燃剤や金属酸化物などと比して添加量が少量ですむ上、難燃効率が高いことから数多く利用されている。しかし、ハロゲン化化合物(例えば臭素系化合物)は、焼却時に発生するダイオキシン、環境ホルモンなどといった環境問題からハロゲン化化合物の使用量は減少傾向にあり、特に電子材料分野においてハロゲン化化合物の使用を抑制する動きが活発になりつつある。 Many halogen-based flame retardants are used because they can be added in a small amount compared to non-halogen-based flame retardants and metal oxides and have high flame retardant efficiency. However, the amount of halogenated compounds (for example, bromine compounds) is decreasing due to environmental problems such as dioxins and environmental hormones generated during incineration. In particular, the use of halogenated compounds in the field of electronic materials is suppressed. The movement to do is becoming active.
また、非ハロゲン系難燃剤として、実用化レベルに達しているものではリン系難燃剤、金属酸化物に分けることが可能である。これら難燃剤は、ハロゲン系難燃剤の代替難燃剤として注目を浴びており、使用量も着実に増加しつつある。 As non-halogen flame retardants, those that have reached a practical level can be divided into phosphorus flame retardants and metal oxides. These flame retardants are attracting attention as alternative flame retardants for halogen-based flame retardants, and the amount used is also steadily increasing.
リン系難燃剤(特にリン酸エステル化合物などの低分子量化合物)は、電子材料分野においてハロゲン系難燃剤の代替えとして幅広く使用されている。しかし、リン系難燃剤は吸収した水分により加水分解が容易に起こり、分解物が接着強度やマイグレーション特性を著しく低下させるものと推測される。さらに硬化成形後の樹脂組成物のガラス転移温度や弾性率の低下を引き起こす。 Phosphorus flame retardants (especially low molecular weight compounds such as phosphate ester compounds) are widely used as an alternative to halogen flame retardants in the field of electronic materials. However, it is presumed that the phosphoric flame retardant is easily hydrolyzed by the absorbed moisture, and the decomposed product significantly reduces the adhesive strength and the migration characteristics. Furthermore, it causes a decrease in the glass transition temperature and elastic modulus of the resin composition after curing.
そのため、電子材料分野(特にプリント配線板分野)において、例えばポリイミドフィルムと金属箔との接着剤として使用した場合、接着力、電気特性(特にマイグレーション特性)、高温時の屈曲性が低下してしまうという懸念を有し、実用的とは言い難い。 Therefore, in the field of electronic materials (particularly in the printed wiring board field), for example, when used as an adhesive between a polyimide film and a metal foil, the adhesive strength, electrical characteristics (especially migration characteristics), and flexibility at high temperatures are reduced. It is difficult to say that it is practical.
また、金属酸化物は、燃焼時に金属酸化物から遊離した水により燃焼温度を低下させることで燃焼性を抑える働きがあり、通常単独で難燃性を発現させることは困難であることから、リン系難燃剤などと併用されることが多い。仮に、この金属酸化物を単独で用いた場合、樹脂組成物中に多量の添加が必要となる。このため、ハンドリング性や成形加工性が著しく悪くなり、実用的とは言い難い。 In addition, metal oxides have a function of suppressing combustibility by lowering the combustion temperature with water liberated from the metal oxide during combustion, and it is usually difficult to express flame retardancy alone. Often used in combination with flame retardants. If this metal oxide is used alone, a large amount of addition is required in the resin composition. For this reason, handling property and moldability are remarkably deteriorated, and it is difficult to say that it is practical.
ところで、特開2001−2931号公報には、回路基板用接着剤等の用途に利用すべく耐熱性や接着性等の向上を目的として、リンを分子中に含有する樹脂(例えばリン含有ポリエステル樹脂やリン含有ポリウレタン樹脂)、所定量のリン含有化合物(ポリ燐酸アンモニウム等)及び必要に応じてエポキシ樹脂やイソシアネート化合物等の硬化剤を含む難燃性樹脂組成物が開示されている(特許文献1)。 By the way, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-2931, a resin containing phosphorus in a molecule (for example, a phosphorus-containing polyester resin) for the purpose of improving heat resistance, adhesiveness and the like to be used for applications such as adhesives for circuit boards. And a phosphorus-containing polyurethane resin), a flame-retardant resin composition containing a predetermined amount of a phosphorus-containing compound (such as ammonium polyphosphate) and, if necessary, a curing agent such as an epoxy resin or an isocyanate compound (Patent Document 1). ).
しかしながら、該公報に記載の難燃性樹脂組成物では、前述した通りの低分子量のリン含有化合物(リン系難燃剤)が所定量含まれることから、例えばプリント配線板の接着剤として使用しようとする場合、吸収した水分によるリン含有化合物の加水分解のため接着強度やマイグレーション特性が著しく低下し、さらに硬化成形後の樹脂組成物の特性(ガラス転移温度や弾性率等)が低下することにより、特に硬化成形後のプリント配線板の電気特性等において効果が不十分である。また、かかる難燃性樹脂組成物では、エポキシ樹脂及び硬化剤とリンとの含有割合によっては、特に難燃性や接着性等において満足した効果が得られないという問題がある。 However, since the flame retardant resin composition described in the publication contains a predetermined amount of a low molecular weight phosphorus-containing compound (phosphorus flame retardant) as described above, it is intended to be used, for example, as an adhesive for printed wiring boards. When, the adhesive strength and migration characteristics are significantly reduced due to hydrolysis of the phosphorus-containing compound by the absorbed moisture, and further the properties of the resin composition after curing and molding (glass transition temperature, elastic modulus, etc.) In particular, the effect is insufficient in the electrical characteristics of the printed wiring board after curing and molding. In addition, such a flame retardant resin composition has a problem that a satisfactory effect cannot be obtained particularly in flame retardancy and adhesiveness depending on the content ratio of the epoxy resin and the curing agent and phosphorus.
難燃性樹脂組成物においては、接着剤等としての硬化成形後の諸特性の他に、硬化前における組成物の相溶性や成形加工性にも優れることが要求されている。
本発明が解決しようとする課題は、上述の従来技術の問題点を解決することである。
従って、本発明の目的は、硬化前の難燃性樹脂組成物の相溶性、成形加工性に優れ、例えばプリント配線板の接着剤として硬化成形後の接着性、プリント配線板の電気特性にも優れている難燃性樹脂組成物を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art.
Therefore, the object of the present invention is excellent in compatibility and molding processability of the flame-retardant resin composition before curing, for example, adhesiveness after curing molding as an adhesive for printed wiring boards, and electrical characteristics of printed wiring boards. It is providing the flame-retardant resin composition which is excellent.
請求項1の発明においては、電子材料分野におけるガラス繊維からなる複合体、フィルム、及び金属箔に接着させる難燃性樹脂組成物であって、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、リン含有ポリオールと、ポリイソシアネートと、金属含有難燃剤とが配合されており、前記リン含有ポリオールにおけるリンが、前記熱硬化性樹脂及び前記硬化剤の合計量に対して、0.93重量%以上の比で含有されており、前記リン含有ポリオールの配合量が、前記熱硬化性樹脂100重量部に対し、4〜50重量部であり、前記ポリイソシアネートの配合量が、前記熱硬化性樹脂100重量部に対し、10〜80重量部であり、前記金属含有難燃剤の配合量が、前記熱硬化性樹脂100重量部に対し、10〜200重量部であり、前記電子材料分野におけるガラス繊維からなる複合体、フィルム、及び金属箔に塗布し、加熱して、前記リン含有ポリオールと前記ポリイソシアネートとを反応させる難燃性樹脂組成物を提供することにより、前記目的を達成したものである
The invention of
請求項2の発明においては、前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂である、請求項1記載の難燃性樹脂組成物を提供する。
In invention of
請求項3の発明においては、ガラス転移温度が100℃以上である、請求項1又は2記載の難燃性樹脂組成物を提供する。
In invention of
請求項4の発明においては、請求項1〜3の何れかに記載の難燃性樹脂組成物が、フィルムと金属箔とを貼着せしめる接着剤として使用されていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板用金属張積層板を提供する。In the invention of Claim 4, the flame-retardant resin composition according to any one of
請求項5の発明においては、請求項1〜3の何れかに記載の難燃性樹脂組成物が、電気絶縁性を有する合成樹脂フィルムに設けられていることを特徴とするカバーレイを提供する。In invention of Claim 5, the flame-retardant resin composition in any one of Claims 1-3 is provided in the synthetic resin film which has electrical insulation, The coverlay characterized by the above-mentioned is provided. .
請求項6の発明においては、請求項1〜3の何れかに記載の難燃性樹脂組成物からなることを特徴とするフレキシブルプリント配線板用接着シートを提供する。In invention of Claim 6, it consists of a flame-retardant resin composition in any one of Claims 1-3, The adhesive sheet for flexible printed wiring boards characterized by the above-mentioned is provided.
請求項7の発明においては、請求項1〜3の何れかに記載の難燃性樹脂組成物によりカバーレイを形成し、このカバーレイが金属箔上に設けられていることを特徴とするフレキシブルプリント配線板を提供する。In a seventh aspect of the invention, a cover lay is formed from the flame retardant resin composition according to any one of the first to third aspects, and the cover lay is provided on a metal foil. Provide printed wiring board.
本発明によれば、硬化前の組成物の相溶性、成形加工性に優れ、例えばプリント配線板の接着剤として硬化成形後の接着性、プリント配線板の電気特性にも優れている難燃性樹脂組成物が提供される。また、本発明によれば、かかる難燃性樹脂組成物を用いてなる、優れたフレキシブルプリント配線板用金属張積層板、カバーレイ、接着シート及びフレキシブルプリント配線板がそれぞれ提供される。 According to the present invention, the composition before curing is excellent in compatibility and molding processability, for example, as an adhesive for printed wiring boards, adhesiveness after curing molding, and excellent electrical properties of printed wiring boards A resin composition is provided. Moreover, according to this invention, the outstanding metal-clad laminated board for flexible printed wiring boards, a coverlay, an adhesive sheet, and a flexible printed wiring board which use this flame-retardant resin composition are provided, respectively.
(難燃性樹脂組成物)
本発明の難燃性樹脂組成物は、主に、フレキシブルプリント配線板用金属張積層板、カバーレイ、接着シート、フレキシブルプリント配線板等の用途に好適に用いられる。
ここで、フレキシブルプリント配線板用金属張積層板とは、フィルムと金属箔とが積層されたものである。また、カバーレイとは、導体パターン(以下、回路ともいう)を設けたフレキシブルプリント配線板用金属張積層板の該回路を保護する為に設けられるもの、例えば、電気絶縁性を有する合成樹脂フィルムに前記樹脂組成物が単層又は複数層の積層状態で塗布等の手段により設けられたものである。また、フレキシブルプリント配線板とは、回路を設けたフレキシブルプリント配線板用金属張積層板の必要な部分に、カバーレイを設けたものである。
(Flame retardant resin composition)
The flame-retardant resin composition of the present invention is mainly suitably used for applications such as metal-clad laminates for flexible printed wiring boards, coverlays, adhesive sheets, and flexible printed wiring boards.
Here, the metal-clad laminate for flexible printed wiring board is a laminate of a film and a metal foil. The coverlay is provided to protect the circuit of the metal-clad laminate for a flexible printed wiring board provided with a conductor pattern (hereinafter also referred to as a circuit), for example, a synthetic resin film having electrical insulation. The resin composition is provided by means such as coating in a single layer or a laminated state of a plurality of layers. The flexible printed wiring board is a board in which a coverlay is provided in a necessary portion of a metal-clad laminate for a flexible printed wiring board provided with a circuit.
尚、本発明の難燃性樹脂組成物は、主として上記用途に使用することが好ましいが、その他、多層プリント配線板や、フレックスリジットプリント配線板等にも用いることができる。ここで、フレックスリジットプリント配線板としては、図6に示す形態のフレックスリジットプリント配線板40を一例として例示することができる。図6に示すように、フレックスリジットプリント配線板40は、回路42を形成済みの銅張積層板41とその両面に積層された一対のカバーレイ43,43とからなるFPC44と、該FPC44の両面に設けられ、プリプレグをコアとする一対のリジット基板46,46と、該FPC44及び該リジット基板46,46の間に設けられた接着シート45,45と、銅箔をエッチング処理して該リジット基板46,46の表面に形成される複数の回路47と、所定の回路において積層後ドリル等で孔を開け銅メッキを施すためのスルーホール48と、を主たる構成とするものである。尚、ここでいうプリプレグとは、ガラスクロスに熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂、BT樹脂等に硬化剤、溶剤、充填剤、添加剤等を混合したもの)を含浸して加熱乾燥し、保管可能な安定状態まである程度硬化を進めた状態のものをいう。
The flame retardant resin composition of the present invention is preferably used mainly for the above applications, but can also be used for multilayer printed wiring boards, flex rigid printed wiring boards, and the like. Here, as a flex-rigid printed wiring board, a flex-rigid printed
(第1実施形態の難燃性樹脂組成物)
本発明の難燃性樹脂組成物としては、第1実施形態として、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、リン含有ポリオールと、ポリイソシアネートとを配合してなる難燃性樹脂組成物であって、前記リン含有ポリオールにおけるリンが、前記熱硬化性樹脂及び前記硬化剤の合計量に対して、0.93重量%以上の比で含有されることを特徴とする難燃性樹脂組成物が提供される。
(Flame-retardant resin composition of the first embodiment)
The flame retardant resin composition of the present invention is a flame retardant resin composition comprising, as the first embodiment, a thermosetting resin, a curing agent, a phosphorus-containing polyol, and a polyisocyanate. Provided is a flame retardant resin composition characterized in that phosphorus in the phosphorus-containing polyol is contained in a ratio of 0.93% by weight or more with respect to the total amount of the thermosetting resin and the curing agent. Is done.
第1実施形態の難燃性樹脂組成物においては、難燃性を付与する性質を持つリン含有ポリオール、ポリイソシアネートが配合されており、このリン含有ポリオールとポリイソシアネートとを加熱硬化させることで選択的に反応し、難燃性樹脂組成物中でリン含有ポリウレタンを形成する。このリン含有ポリウレタンは、燃焼時の熱によりリン含有ポリオールとポリイソシアネートに分解し、リンによる難燃効果と発泡効果により高い難燃効果を発揮するものと推測される。 In the flame-retardant resin composition of the first embodiment, a phosphorus-containing polyol and a polyisocyanate having the property of imparting flame retardancy are blended, and the phosphorus-containing polyol and the polyisocyanate are selected by heat curing. React to form a phosphorus-containing polyurethane in the flame retardant resin composition. This phosphorus-containing polyurethane is presumed to be decomposed into a phosphorus-containing polyol and a polyisocyanate by heat during combustion and exhibit a high flame-retardant effect due to the flame-retardant effect and foaming effect of phosphorus.
さらに、熱硬化性樹脂と硬化剤とリン含有ポリオールとポリイソシアネートとを基本成分とするため、硬化前の難燃性樹脂組成物の相溶性、成形加工性が向上するとともに、硬化成形後の難燃性樹脂組成物の接着特性、及び電気特性にも優れている。 Furthermore, since thermosetting resin, curing agent, phosphorus-containing polyol and polyisocyanate are the basic components, the compatibility and molding processability of the flame-retardant resin composition before curing are improved, and the difficulty after curing molding. The adhesive properties and electrical properties of the flammable resin composition are also excellent.
そして、リン含有ポリオールにおけるリンが、熱硬化性樹脂及び硬化剤の合計量に対して、0.93重量%以上の比で含有される。
特に、硬化後における組成物のガラス転移温度やマイグレーション等の電気特性及び接着力、難燃性を発現し得る点で、該リン含有量を0.93重量%以上とする必要がある。一方、耐熱性やマイグレーション特性及びピール力の低下を防止する点から、該リン含有量は、30重量%以下、特に24重量%以下とすることが好ましい。
The phosphorus in the phosphorus-containing polyol is contained in a ratio of 0.93% by weight or more with respect to the total amount of the thermosetting resin and the curing agent.
In particular, the phosphorus content needs to be 0.93% by weight or more from the viewpoint of exhibiting electrical properties such as glass transition temperature and migration of the composition after curing, adhesion, and flame retardancy. On the other hand, the phosphorus content is preferably 30% by weight or less, and particularly preferably 24% by weight or less, from the viewpoint of preventing the heat resistance, the migration characteristics, and the peel force from decreasing.
このような構成からなる第1実施形態の難燃性樹脂組成物は、高い難燃性、相溶性、成形加工性に優れたものであり、さらに硬化成形後においては、高温における接着性、電気特性に極めて優れた難燃性樹脂組成物である。 The flame retardant resin composition of the first embodiment having such a configuration is excellent in high flame retardancy, compatibility, and molding processability, and further, after curing and molding, adhesion at high temperature, It is a flame retardant resin composition having extremely excellent characteristics.
第1実施形態の難燃性樹脂組成物に用いられるリン含有ポリオールとしては、少なくとも分子中に1以上のリン原子を含有するポリオールである限り特に制限されるものではないが、例えば、リンを含有する、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びこれらの成分が複合されたもの等が挙げられる。 The phosphorus-containing polyol used in the flame retardant resin composition of the first embodiment is not particularly limited as long as it is a polyol containing at least one phosphorus atom in the molecule, but contains, for example, phosphorus. Polyester polyol, polyether polyol, polycarbonate polyol, and those in which these components are combined.
また、リン含有ポリオールとしては、例えば、下記一般式(1)で表される構造単位をポリオールの主鎖あるいはポリオールの側鎖に含有するポリオール等が挙げられる。 Examples of the phosphorus-containing polyol include a polyol containing a structural unit represented by the following general formula (1) in the main chain of the polyol or the side chain of the polyol.
このようなリン含有ポリオールの中でも、特に、ポリオールに下記一般式(2)で表されるリン含有化合物(含リンジカルボン酸)を共重合させて得られるものが好適である。 Among such phosphorus-containing polyols, those obtained by copolymerizing a phosphorus-containing compound (phosphorus-containing dicarboxylic acid) represented by the following general formula (2) with the polyol are particularly preferable.
リン含有ポリオールのリン含有率は、本第1実施形態に係るリンの熱硬化性樹脂及び硬化剤に対する比(0.93重量%以上)を逸脱しない限りにおいて、適宜調整することができる。ここでいうリン含有率とは、リン含有ポリオール分子中のリンの原子量(複数の場合は総和)を該リン含有ポリオールの分子量で除した重量割合をいう。 The phosphorus content of the phosphorus-containing polyol can be appropriately adjusted as long as it does not deviate from the ratio (0.93% by weight or more) of phosphorus to the thermosetting resin and the curing agent according to the first embodiment. The phosphorus content referred to here is a weight ratio obtained by dividing the atomic weight of phosphorus in the phosphorus-containing polyol molecule (the sum in a plurality of cases) by the molecular weight of the phosphorus-containing polyol.
難燃性樹脂組成物中におけるリン含有ポリオールの配合量は、熱硬化性樹脂100重量部に対し、好ましくは4〜50重量部、更に好ましくは6〜40重量部である。 The blending amount of the phosphorus-containing polyol in the flame retardant resin composition is preferably 4 to 50 parts by weight, more preferably 6 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin.
第1実施形態の難燃性樹脂組成物においては、上述したリン含有ポリオールとともに、リンを含有しないポリオールを配合することもでき、該リンを含有しないポリオールは、全ポリオール合計量が後述するポリイソシアネートと略当量となる量で用いられる。ここで、当量とは、下記式を満たす量をいう。
(当量)=(ポリオールのOH価)×7.49/(NCO(%):イソシアネート価)
NCO(%)は、別名イソシアネート価ともいう。
また、該リンを含有しないポリオールとしては、リンを含有しない点以外は前述したリン含有ポリオールと同様の種類(例えば、ポリエステルポリオール等)のものや異なる種類のもの等、いろいろなポリオールを使用しても良い。
In the flame-retardant resin composition of the first embodiment, a polyol that does not contain phosphorus can be blended together with the phosphorus-containing polyol described above. The polyol that does not contain phosphorus is a polyisocyanate whose total polyol total amount will be described later. Is used in an amount that is approximately equivalent to. Here, an equivalent means the quantity satisfy | filling a following formula.
(Equivalent) = (OH value of polyol) × 7.49 / (NCO (%): isocyanate value)
NCO (%) is also known as an isocyanate value.
Further, as the polyol not containing phosphorus, various polyols such as those of the same type (for example, polyester polyol) and different types of the above-described phosphorus-containing polyol other than the point of not containing phosphorus are used. Also good.
また、第1実施形態の難燃性樹脂組成物に用いられるポリイソシアネートとしては、加熱硬化した場合に前記リン含有ポリオールと反応して組成物中でリン含有ポリウレタンを形成し得るポリイソシアネートである限り特に制限されるものではないが、例えば、メチレンジイソシアネート系(MDI)、トリレンジイソシアネート系(TDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート系(HDI)、ナフタレンジイソシアネート系(NDI)、キシレンジイソシアネート系(XDI)等の各ポリイソシアネート等が挙げられる。中でも、耐熱性、可とう性及び反応性の点から、特にMDI系ポリイソシアネートが好ましい。 Moreover, as a polyisocyanate used for the flame retardant resin composition of the first embodiment, as long as it is a polyisocyanate that can react with the phosphorus-containing polyol when heated and cured to form a phosphorus-containing polyurethane in the composition. Although not particularly limited, for example, methylene diisocyanate (MDI), tolylene diisocyanate (TDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), naphthalene diisocyanate (NDI), xylene diisocyanate (XDI), etc. Polyisocyanate etc. are mentioned. Among these, MDI polyisocyanate is particularly preferable from the viewpoints of heat resistance, flexibility, and reactivity.
難燃性樹脂組成物中におけるポリイソシアネートの配合量は、熱硬化性樹脂100重量部に対し、好ましくは10〜80重量部、更に好ましくは20〜60重量部である。 The blending amount of the polyisocyanate in the flame retardant resin composition is preferably 10 to 80 parts by weight, more preferably 20 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin.
第1実施形態の難燃性樹脂組成物に用いられる熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられ、特に、金属箔としての銅やフィルムに適用する場合において銅やフィルム及び半硬化状態(いわゆるBステージ)の安定性の点で、エポキシ樹脂が好適である。 Examples of the thermosetting resin used in the flame retardant resin composition of the first embodiment include an epoxy resin, a phenol resin, and the like, and particularly when applied to copper or a film as a metal foil. In view of the stability of the semi-cured state (so-called B stage), an epoxy resin is preferable.
エポキシ樹脂としては、例えば、一分子中にエポキシ基を少なくとも二個以上有し、且つ、ハロゲンを含まないエポキシ樹脂等が採用される。具体的には、ビスフェノール型エポキシ樹脂(例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型等)、ノボラック型エポキシ樹脂(例えば、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等)、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。特に、難燃性を向上できる点で、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、ノボラック型のエポキシ樹脂が好ましい。 As the epoxy resin, for example, an epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule and containing no halogen is used. Specifically, bisphenol type epoxy resins (for example, bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol S type, etc.), novolac type epoxy resins (for example, phenol novolak type, cresol novolak type, etc.), biphenyl type epoxy resin, naphthalene ring Containing epoxy resin, alicyclic epoxy resin and the like. In particular, bisphenol F-type, bisphenol S-type, and novolak-type epoxy resins are preferred in terms of improving flame retardancy.
また、第1実施形態に用いられる硬化剤としては、熱硬化性樹脂の硬化剤として使用されているものであればどのようなものを採用しても良いが、特に、前記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用い、該エポキシ樹脂の硬化剤として使用されている硬化剤とを組み合わせて用いることが好ましい。 Moreover, as a hardening | curing agent used for 1st Embodiment, what kind of thing may be employ | adopted as long as it is used as a hardening | curing agent of a thermosetting resin, Especially as said thermosetting resin It is preferable to use an epoxy resin in combination with a curing agent used as a curing agent for the epoxy resin.
硬化剤としては、具体的には、ジアミノジフェニルメタン(DDM)、ジアミノジフェニルスルホン(DDS)、ジアミノジフェニルエーテル(DDE)、イミダゾール類、ヘキサメチレンジアミン、ポリアミドアミン、ジシアンジアミド、フェノールノボラック等が採用される。
特に、反応の安定性の点で、アミン系硬化剤及びフェノール系硬化剤が好ましく、とりわけアミン系硬化剤が好ましい。
Specific examples of the curing agent include diaminodiphenylmethane (DDM), diaminodiphenylsulfone (DDS), diaminodiphenyl ether (DDE), imidazoles, hexamethylenediamine, polyamidoamine, dicyandiamide, and phenol novolac.
In particular, amine-based curing agents and phenol-based curing agents are preferable from the viewpoint of reaction stability, and amine-based curing agents are particularly preferable.
難燃性樹脂組成物中における硬化剤の配合量は、熱硬化性樹脂100重量部に対し、好ましくは1〜400重量部、更に好ましくは3〜300重量部である。
また、かかる硬化剤とともに、必要に応じて硬化促進剤を併用しても良い。
The blending amount of the curing agent in the flame retardant resin composition is preferably 1 to 400 parts by weight, more preferably 3 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin.
Moreover, you may use together a hardening accelerator with this hardening | curing agent as needed.
また、第1実施形態の難燃性樹脂組成物には、難燃性、加工性、寸法安定性の向上の点で、金属含有難燃剤を添加することが好ましい。ここで、金属含有難燃剤としては、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等の金属水和物、炭酸カルシウム等の金属炭酸塩等が挙げられる。 Moreover, it is preferable to add a metal-containing flame retardant to the flame retardant resin composition of the first embodiment in terms of improving flame retardancy, workability, and dimensional stability. Here, examples of the metal-containing flame retardant include metal hydrates such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, metal carbonates such as calcium carbonate, and the like.
難燃性樹脂組成物中における金属含有難燃剤の配合量は、熱硬化性樹脂100重量部に対し、好ましくは10〜200重量部、更に好ましくは20〜150重量部である。金属含有難燃剤がこの範囲内にある場合には、電気的特性向上、接着力向上、カバーレイに用いた場合の回路間への充填抑制の点及び難燃性向上の点(夫々実験により確認)から好ましい。 The blending amount of the metal-containing flame retardant in the flame retardant resin composition is preferably 10 to 200 parts by weight, more preferably 20 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin. When the metal-containing flame retardant is within this range, the electrical characteristics are improved, the adhesion is improved, the filling between the circuits is suppressed when used for the coverlay, and the flame resistance is improved (respectively confirmed by experiments). Is preferred.
また、第1実施形態の難燃剤樹脂組成物には、諸特性を低下させない範囲で、必要に応じて前述した各成分に加えて、種々の添加剤、例えば、その他の合成樹脂や添加剤(例えば、ポリエステル樹脂、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤等)を加えても良い。 Moreover, in the flame retardant resin composition of the first embodiment, various additives such as other synthetic resins and additives (in addition to the above-described components as necessary) within a range in which various properties are not deteriorated. For example, a polyester resin, an antioxidant, a surfactant, a coupling agent, etc.) may be added.
第1実施形態の難燃性樹脂組成物は、耐熱性、屈曲性を向上できる点で、そのガラス転移温度(TG)が100℃以上であることが好ましい。 The flame retardant resin composition of the first embodiment preferably has a glass transition temperature (TG) of 100 ° C. or higher in terms of improving heat resistance and flexibility.
第1実施形態の難燃性樹脂組成物は、その使用(特に前記用途への使用)に際し、硬化されて用いられる。特に、第1実施形態の難燃性樹脂組成物は、加熱・加圧等の所定条件下に硬化されて用いられることが好ましい。 The flame retardant resin composition of the first embodiment is used after being cured upon its use (especially for use in the above application). In particular, the flame retardant resin composition of the first embodiment is preferably used after being cured under predetermined conditions such as heating and pressurization.
この際の所定条件として、温度は140〜200℃が好ましく、圧力は2〜5MPaが好ましく、時間は10〜60分が好ましい。 As predetermined conditions in this case, the temperature is preferably 140 to 200 ° C., the pressure is preferably 2 to 5 MPa, and the time is preferably 10 to 60 minutes.
(参考例:第2実施形態の難燃性樹脂組成物)
難燃性樹脂組成物としては、参考例である第2実施形態として、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、リン含有ポリウレタン樹脂とを配合してなる難燃性樹脂組成物であって、前記リン含有ポリウレタン樹脂におけるリンが、前記熱硬化性樹脂及び前記硬化剤の合計量に対して、0.96重量%以上の比で含有されることを特徴とする難燃性樹脂組成物が提供される。
( Reference Example: Flame Retardant Resin Composition of Second Embodiment)
As a flame retardant resin composition, as a second embodiment which is a reference example, a flame retardant resin composition comprising a thermosetting resin, a curing agent, and a phosphorus-containing polyurethane resin, Provided is a flame retardant resin composition characterized in that phosphorus in a phosphorus-containing polyurethane resin is contained in a ratio of 0.96% by weight or more with respect to the total amount of the thermosetting resin and the curing agent. The
尚、第2実施形態の難燃性樹脂組成物については、リン含有ポリオール及びポリイソシアネートに代えて、リン含有ポリウレタン樹脂を配合する点の他は、前述した第1実施形態の難燃性樹脂組成物と同様のものである。従って、本第2実施形態に関して特に詳述しない点については、前述した第1実施形態で説明した事項が適宜適用される。 In addition, about the flame retardant resin composition of 2nd Embodiment, it replaces with a phosphorus containing polyol and polyisocyanate, and the point which mix | blends a phosphorus containing polyurethane resin is mentioned above, The flame retardant resin composition of 1st Embodiment mentioned above. It is the same thing as a thing. Therefore, the matters described in the first embodiment described above are appropriately applied to points that are not particularly described in detail regarding the second embodiment.
第2実施形態の難燃性樹脂組成物においては、配合成分の1つであるリン含有ポリウレタン樹脂が、燃焼時の熱によりリン含有ポリオールとポリイソシアネートに分解し、リンによる難燃効果と発泡効果により高い難燃効果を発揮するものと推測される。 In the flame-retardant resin composition of the second embodiment, the phosphorus-containing polyurethane resin that is one of the blending components is decomposed into a phosphorus-containing polyol and a polyisocyanate by heat during combustion, and the flame-retardant effect and foaming effect due to phosphorus. It is estimated that it exhibits a high flame retardant effect.
また、第2実施形態の難燃性樹脂組成物を接着剤として用いたフレキシブルプリント配線板において、難燃性樹脂組成物中のリン含有ポリウレタン樹脂が第1実施形態と同様に作用することにより、屈曲特性に著しく効果を上げるものと推測される。
そして、リン含有ポリウレタン樹脂におけるリンが、熱硬化性樹脂及び硬化剤の合計量に対して、0.96重量%以上の比で含有される。
In the flexible printed wiring board using the flame retardant resin composition of the second embodiment as an adhesive, the phosphorus-containing polyurethane resin in the flame retardant resin composition acts in the same manner as in the first embodiment. It is presumed that the bending property is remarkably improved.
The phosphorus in the phosphorus-containing polyurethane resin is contained in a ratio of 0.96% by weight or more with respect to the total amount of the thermosetting resin and the curing agent.
特に、硬化後における組成物のガラス転移温度やマイグレーション等の電気特性及び接着力、難燃性を発現し得る点で、該リン含有量を0.96重量%以上とする必要がある。 In particular, the phosphorus content needs to be 0.96% by weight or more from the viewpoint of exhibiting electrical properties such as glass transition temperature and migration of the composition after curing, adhesion, and flame retardancy.
一方、耐熱性やマイグレーション特性及びピール力の低下を防止する点から、該リン含有量は、30重量%以下、特に24重量%以下とすることが好ましい。
このような構成からなる第2実施形態の難燃性樹脂組成物は、高い難燃性、相溶性、成形加工性に優れたものであり、さらに硬化成形後においては、高温における屈曲特性、接着性、電気特性に極めて優れた難燃性樹脂組成物である。
On the other hand, the phosphorus content is preferably 30% by weight or less, and particularly preferably 24% by weight or less, from the viewpoint of preventing the heat resistance, the migration characteristics, and the peel force from decreasing.
The flame retardant resin composition of the second embodiment having such a configuration is excellent in high flame retardancy, compatibility, and molding processability, and further after bending and bending at high temperatures and adhesion. It is a flame retardant resin composition having excellent properties and electrical characteristics.
第2実施形態の難燃性樹脂組成物に用いられるリン含有ポリウレタン樹脂としては、少なくとも分子中に1以上のリン原子を含有するポリウレタン樹脂である限り特に制限されるものではなく、種々のリン含有ポリウレタン樹脂を使用することができる。 The phosphorus-containing polyurethane resin used in the flame retardant resin composition of the second embodiment is not particularly limited as long as it is a polyurethane resin containing at least one phosphorus atom in the molecule, and contains various phosphorus. Polyurethane resins can be used.
リン含有ポリウレタン樹脂としては、例えば、下記一般式(1)で表される構造単位をポリマー主鎖あるいはポリマー側鎖に含有するポリウレタン樹脂等が挙げられる。 As a phosphorus containing polyurethane resin, the polyurethane resin etc. which contain the structural unit represented by following General formula (1) in a polymer principal chain or a polymer side chain are mentioned, for example.
このようなリン含有ポリウレタン樹脂の中でも、特に、ポリウレタン樹脂に下記一般式(2)で表されるリン含有化合物(含リンジカルボン酸)を共重合させて得られるものが好適である。 Among such phosphorus-containing polyurethane resins, those obtained by copolymerizing a polyurethane resin with a phosphorus-containing compound (phosphorus-containing dicarboxylic acid) represented by the following general formula (2) are particularly preferable.
尚、これらの一般式(1)及び(2)の構造は、前述した第1実施形態で用いられるリン含有ポリオールの例及び好適態様に含まれる構造と同じである。
In addition, the structure of these general formula (1) and (2) is the same as the structure contained in the example and suitable aspect of the phosphorus containing polyol used in 1st Embodiment mentioned above.
リン含有ポリウレタン樹脂の原料としてのポリオール成分としては、前述した第1実施形態で用いられるポリオール、即ち、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びこれらの成分が複合されたもの等が挙げられる。 Examples of the polyol component as a raw material for the phosphorus-containing polyurethane resin include the polyol used in the first embodiment described above, that is, a polyester polyol, a polyether polyol, a polycarbonate polyol, and a combination of these components.
また、リン含有ポリウレタン樹脂の原料としてのイソシアネート成分としては、前述した第1実施形態で用いられるポリイソシアネート、即ち、メチレンジイソシアネート系(MDI)、トリレンジイソシアネート系(TDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート系(HDI)、ナフタレンジイソシアネート系(NDI)、キシレンジイソシアネート系(XDI)等の各ポリイソシアネート等が挙げられる。中でも、耐熱性、可とう性及び反応性の点から、特にMDI系ポリイソシアネートが好ましい。 In addition, as an isocyanate component as a raw material of the phosphorus-containing polyurethane resin, the polyisocyanate used in the above-described first embodiment, that is, methylene diisocyanate (MDI), tolylene diisocyanate (TDI), hexamethylene diisocyanate (HDI). ), Naphthalene diisocyanate (NDI), xylene diisocyanate (XDI) and other polyisocyanates. Among these, MDI polyisocyanate is particularly preferable from the viewpoints of heat resistance, flexibility, and reactivity.
また、リン含有ポリウレタン樹脂の調製に用いられる鎖延長剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール成分が主として用いられる。
また、リン含有ポリウレタン樹脂としては、市販品を用いることもでき、例えば、商品名「UR−2400」(東洋紡社製)等が挙げられる。
Moreover, as a chain extender used for preparation of phosphorus-containing polyurethane resin, glycol components such as ethylene glycol and propylene glycol are mainly used.
Moreover, as a phosphorus containing polyurethane resin, a commercial item can also be used, for example, brand name "UR-2400" (made by Toyobo Co., Ltd.) etc. are mentioned.
リン含有ポリウレタン樹脂のリン含有率は、本第2実施形態係るリンの熱硬化性樹脂及び硬化剤に対する比(0.96重量%以上)を逸脱しない限りにおいて、適宜調整することができる。ここでいうリン含有率とは、リン含有ポリオール分子中のリンの原子量(複数の場合は総和)を該リン含有ポリオールの分子量で除した重量割合をいう。 The phosphorus content of the phosphorus-containing polyurethane resin can be appropriately adjusted as long as it does not deviate from the ratio (0.96% by weight or more) of phosphorus to the thermosetting resin and the curing agent according to the second embodiment. The phosphorus content referred to here is a weight ratio obtained by dividing the atomic weight of phosphorus in the phosphorus-containing polyol molecule (the sum in a plurality of cases) by the molecular weight of the phosphorus-containing polyol.
難燃性樹脂組成物中におけるリン含有ポリウレタン樹脂の配合量は、熱硬化性樹脂100重量部に対し、好ましくは20〜70重量部、更に好ましくは30〜60重量部である。 The compounding amount of the phosphorus-containing polyurethane resin in the flame retardant resin composition is preferably 20 to 70 parts by weight, more preferably 30 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin.
第2実施形態の難燃性樹脂組成物においては、上述したリン含有ポリウレタン樹脂とともに、リンを含有しないポリウレタン樹脂を配合することもでき、該リンを含有しないポリウレタン樹脂は、全ポリウレタン樹脂の合計量が熱硬化性樹脂100重量部に対して、
0〜40重量部となる量で用いられる。また、リンを含有しないポリウレタン樹脂としては、例えば、商品名「UR−5537」、「UR−3500」(東洋紡社製)、デスモバン588、デスモバン786(DICバイエルポリマー社製)等の市販品を用いることができる。
In the flame-retardant resin composition of the second embodiment, a polyurethane resin not containing phosphorus can be blended together with the phosphorus-containing polyurethane resin described above, and the polyurethane resin not containing phosphorus is the total amount of all polyurethane resins. Is 100 parts by weight of thermosetting resin,
It is used in an amount of 0 to 40 parts by weight. Moreover, as polyurethane resin which does not contain phosphorus, commercial items, such as brand name "UR-5537", "UR-3500" (made by Toyobo Co., Ltd.), Desmoban 588, Desmoban 786 (made by DIC Bayer Polymer Co., Ltd.), are used, for example. be able to.
第2実施形態の難燃性樹脂組成物に用いられる熱硬化性樹脂及び硬化剤、並びに必要に応じ用いられる金属含有難燃剤、各種添加剤については、前述した第1実施形態の難燃性樹脂組成物に用いられるものと同様である。 Regarding the thermosetting resin and curing agent used in the flame retardant resin composition of the second embodiment, and the metal-containing flame retardant and various additives used as necessary, the flame retardant resin of the first embodiment described above. The same as that used in the composition.
また、第2実施形態の難燃性樹脂組成物のTG、及び使用に際して必要に応じ硬化される場合の加熱・加圧等の所定条件についても、前述した第1実施形態の場合と同様である。 Further, the TG of the flame retardant resin composition of the second embodiment and the predetermined conditions such as heating and pressurization when it is cured when necessary are the same as those of the first embodiment described above. .
尚、前述した第1及び第2実施形態の難燃性樹脂組成物では特に用いていないが、本発明の難燃性樹脂組成物には、熱硬化性樹脂及びその他の成分に加えて、熱可塑性樹脂を含むこともできる。該熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、高分子エポキシ樹脂(代表例として、フェノキシ樹脂等)、ポリエーテルスルホン樹脂(PES)、ポリスルホン樹脂(PS)、ポリアミド樹脂(PA)等が挙げられる。 Although not particularly used in the flame retardant resin composition of the first and second embodiments described above, the flame retardant resin composition of the present invention includes a thermosetting resin and other components in addition to heat. A plastic resin may also be included. Examples of the thermoplastic resin include polyester resin, polystyrene resin, polymer epoxy resin (typically, phenoxy resin, etc.), polyethersulfone resin (PES), polysulfone resin (PS), polyamide resin (PA), and the like. .
(フレキシブルプリント配線板用金属張積層板)
本発明のフレキシブルプリント配線板用金属張積層板は、図2に示すように、フィルム2と金属箔3とが積層された積層板20であって、前述した難燃性樹脂組成物1が、該フィルム2と該金属箔3とを貼着せしめる接着剤として使用されているものである。尚、図2は、本発明に係る金属張積層板の一実施形態20(片面金属張積層板)を示す概略断面図である。本発明の金属張積層板は、フレキシブルプリント配線板に対して使用する際の基板に相当する。
(Metal-clad laminate for flexible printed wiring boards)
As shown in FIG. 2, the metal-clad laminate for flexible printed wiring board of the present invention is a laminate 20 in which a
本発明の金属張積層板においては、フィルムの厚さが4〜75μmであり、接着剤としての難燃性樹脂組成物からなる層の厚さが5〜30μmであるものが好ましい。 In the metal-clad laminate of the present invention, it is preferable that the thickness of the film is 4 to 75 μm and the thickness of the layer made of the flame retardant resin composition as an adhesive is 5 to 30 μm.
また、本発明の金属張積層板は、別の実施形態として、図3に示すように、フィルム2の両面に一対の金属箔3,3が積層された積層板21であって、前述した難燃性樹脂組成物1,1が、該フィルム2と両面における該金属箔3,3とをそれぞれ貼着せしめる接着剤として使用されているものを挙げることができる。尚、図3は、本発明に係る金属張積層板の別の一実施形態21(両面金属張積層板)を示す概略断面図である。
Moreover, as another embodiment, the metal-clad laminate of the present invention is a laminate 21 in which a pair of metal foils 3 and 3 are laminated on both surfaces of a
ここで使用されるフィルムとしては、例えば、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム等が採用され、中でも、難燃性、電気絶縁性、耐熱性、弾性率等の点で、ポリイミドフィルムが好ましい。尚、他の素材のフィルムを採用しても良い。 As a film used here, a polyimide film, a polyester film, a polyamide film etc. are employ | adopted, for example, A polyimide film is preferable at points, such as a flame retardance, electrical insulation, heat resistance, and an elasticity modulus. In addition, you may employ | adopt the film of another raw material.
また、金属箔としては、例えば、銅箔や銀箔等の通電素材が採用される。 In addition, as the metal foil, for example, a current-carrying material such as copper foil or silver foil is employed.
図2及び図3に示す金属張積層板20,21においては、フィルム2としてポリイミドフィルムが用いられ、また金属箔3として銅箔が用いられている。
In the metal-clad
(カバーレイ)
本発明のカバーレイは、図1に示すように、前述した難熱性樹脂組成物1が、電気絶縁性を有する合成樹脂フィルム2に設けられているものである。尚、図1は、本発明に係るカバーレイの一実施形態10を示す概略断面図である。
(Coverlay)
As shown in FIG. 1, the coverlay of the present invention is such that the above-mentioned heat-
本発明のカバーレイとしては、例えば、電気絶縁性を有する合成樹脂フィルムに、前述した難熱性樹脂組成物が積層状態で塗布された構成のもの等が挙げられる。かかるカバーレイは、回路を設けたフレキシブルプリント配線板用金属張積層板等の該回路を保護する為に設けられるものとして使用される。 As a coverlay of this invention, the thing of the structure etc. which apply | coated the above-mentioned heat-resistant resin composition in the laminated state to the synthetic resin film which has electrical insulation, etc. are mentioned, for example. Such a coverlay is used to be provided for protecting the circuit such as a metal-clad laminate for a flexible printed wiring board provided with a circuit.
この実施形態のカバーレイにおいては、前記合成樹脂フィルムの厚さが4〜75μmであり、難燃性樹脂組成物からなる層の厚さが5〜45μmであるものが好ましい。 In the cover lay of this embodiment, it is preferable that the synthetic resin film has a thickness of 4 to 75 μm and the layer made of the flame retardant resin composition has a thickness of 5 to 45 μm.
前記合成樹脂フィルムとしては、例えば、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム等が採用され、中でも、難燃性、電気絶縁性、耐熱性、弾性率等の点で、ポリイミドフィルムが好ましい。尚、他の素材のフィルムを採用しても良い。また、フィルムは、該フィルムに熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂、BT樹脂等に硬化剤、溶剤、充填剤、添加剤等を混合したもの)を含浸又は塗布して加熱乾燥し、保管可能な安定状態まである程度硬化を進めた状態のもの、即ち、プリプレグとして使用することもできる。 As said synthetic resin film, a polyimide film, a polyester film, a polyamide film etc. are employ | adopted, for example, A polyimide film is preferable at points, such as a flame retardance, electrical insulation, heat resistance, and an elasticity modulus. In addition, you may employ | adopt the film of another raw material. In addition, the film can be stably stored by impregnating or applying a thermosetting resin (a mixture of an epoxy resin, a BT resin, etc. with a curing agent, a solvent, a filler, an additive, etc.) and drying by heating. It can also be used as a prepreg in a state where the curing has progressed to some extent.
図1に示すカバーレイ10においては、フィルム2としてポリイミドフィルムが用いられ、該フィルム2に設けられた難燃性樹脂組成物1は接着剤として機能する。ここで用いる接着剤は、前述した金属張積層板に用いる接着剤と同一でも異なっても良い。
In the
(フレキシブルプリント配線板用接着シート)
本発明のフレキシブルプリント配線板用接着シートは、前述した難燃性樹脂組成物からなるもので、シート状のものである。
(Adhesive sheet for flexible printed wiring boards)
The adhesive sheet for flexible printed wiring boards of this invention consists of a flame-retardant resin composition mentioned above, and is a sheet-like thing.
本発明の接着シートの厚さは、10〜60μmの範囲内が好ましい。
本発明の接着シートは、金属箔同士、フィルム同士、ガラス繊維を含む複合体と金属箔、前記複合体とフィルム等を接着する際の貼着可能なシートとして使用される。
The thickness of the adhesive sheet of the present invention is preferably in the range of 10 to 60 μm.
The adhesive sheet of the present invention is used as a sheet that can be stuck when bonding metal foils, films, a composite containing glass fibers and metal foil, and the composite and film.
(フレキシブルプリント配線板)
本発明のフレキシブルプリント配線板は、図5に示すように、前述した難燃性樹脂組成物1によりカバーレイ10を形成し、このカバーレイ10が金属箔3上に設けられているものである。尚、図5は、本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施形態30(片面板)を示す概略断面図である。
(Flexible printed wiring board)
As shown in FIG. 5, the flexible printed wiring board of the present invention is formed by forming a cover lay 10 with the flame
本発明のフレキシブルプリント配線板は、その厚さ(全体)を用途に応じて任意に設定することが可能である。 As for the flexible printed wiring board of this invention, it is possible to set the thickness (whole) arbitrarily according to a use.
本発明のフレキシブルプリント配線板としては、例えば、回路を設けたフレキシブルプリント配線板用金属張積層板の必要な部分にカバーレイを設けた構成のもの等が挙げられる。詳細には、図5に示すように、例えば、フィルム2、金属箔3及び接着剤としての難燃性樹脂組成物1からなる片面金属張積層板20を配線板の基板として用い、該積層板20の金属箔3にエッチング処理を施すことにより所望の回路を描き、次いで、該回路としての金属箔3の上に、フィルム2及び接着剤としての難燃性樹脂組成物1からなるカバーレイ10を、金属箔3が接着剤の面に接するように積層することで得られるフレキシブルプリント配線板30が挙げられる。
Examples of the flexible printed wiring board of the present invention include those having a structure in which a coverlay is provided on a necessary portion of a metal-clad laminate for a flexible printed wiring board provided with a circuit. Specifically, as shown in FIG. 5, for example, a single-sided metal-clad
また、本発明のフレキシブルプリント配線板は、別の実施形態として、図4に示すように、フィルム2、金属箔3,3及び接着剤としての難燃性樹脂組成物1,1からなる両面金属張積層板21を配線板の基板として用い、該積層板21の金属箔3,3にエッチング処理を施すことにより所望の回路を描き、次いで、該回路としての金属箔3,3の上に、フィルム2及び接着剤としての難燃性樹脂組成物1からなる一対のカバーレイ10,10を、両面側から金属箔3,3が接着剤の面に接するように積層することで得られるフレキシブルプリント配線板31が挙げられる。尚、図4は、本発明に係るフレキシブルプリント配線板の別の一実施形態31(両面板)を示す概略断面図である。
Moreover, as shown in FIG. 4, the flexible printed wiring board of this invention is a double-sided metal comprising a
本発明のフレキシブルプリント配線板は、前記フレキシブルプリント配線板用金属張積層板と前記カバーレイとを熱プレスにより貼り合わせたものを好ましい態様とする。
ここで、熱プレスの条件としては、温度が140〜200℃で、圧力が2〜5MPaで、時間が10〜60分であることが好ましい。
The flexible printed wiring board of the present invention has a preferred embodiment in which the metal-clad laminate for flexible printed wiring board and the coverlay are bonded together by hot pressing.
Here, as conditions for hot pressing, it is preferable that the temperature is 140 to 200 ° C., the pressure is 2 to 5 MPa, and the time is 10 to 60 minutes.
本発明のフレキシブルプリント配線板は、例えば、ICチップ実装用の所謂チップオンフレキ用フレキシブルプリント配線板として好適に適用される。 The flexible printed wiring board of the present invention is suitably applied as a so-called chip-on-flex flexible printed wiring board for mounting an IC chip, for example.
図5及び図4に示すフレキシブルプリント配線板30,31においては、フィルム2としてポリイミドフィルムが用いられ、また回路としての金属箔3として銅箔が用いられている。また、プリント配線板30,31における接着剤は、難燃性樹脂組成物1aと1bが用いられており、これらは互いに配合組成が同一でも異なっていてもよい。
また、本発明のフレキシブルプリント配線板は、かかる実施形態に限らず、上記のような構成の層が何層かに積層された多層プリント配線板であってもよい。
In the flexible printed
The flexible printed wiring board of the present invention is not limited to such an embodiment, and may be a multilayer printed wiring board in which several layers having the above-described configuration are laminated.
以下に、本発明の実施例及び試験例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、かかる実施例により何等制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and test examples of the present invention. However, the present invention is not limited to the examples.
(実施例1〜5及び比較例1〜3)
表1に示す配合物を調製した。
(Examples 1-5 and Comparative Examples 1-3)
The formulations shown in Table 1 were prepared.
(実施例6〜10(第2実施形態に従う参考例1〜5)及び比較例4〜6)
表2に示す配合に代えた以外は、前記実施例1〜5と同様にして各配合物を得た。
( Examples 6 to 10 (Reference Examples 1 to 5 according to the second embodiment ) and Comparative Examples 4 to 6)
Except having replaced with the mixing | blending shown in Table 2, each compounding was obtained like the said Examples 1-5.
尚、表1及び表2中の各成分等の詳細は、次の通りである。
エポキシ樹脂A:エポキシ当量数が170であるビスフェノールタイプのエポキシ樹脂。
エポキシ樹脂B:エポキシ当量数が176であるノボラックタイプのエポキシ樹脂。
アミン硬化剤:ジアミノジフェニルメタン(DDM)。
フェノール硬化剤:OH値が110のフェノールノボラック樹脂。
リン含有ポリオール:OH値が350であるポリエステルポリオール(リン含有率14 重量%)。
ポリオール:OH値が350であるポリエステルポリオール。
ポリイソシアネート:NCO値が25%であるMDI系ポリイソシアネート。
リン含有ポリウレタン:東洋紡社製の「UR−2400」(リン含有率4重量%)。
ポリウレタン:東洋紡社製の「UR−5537」。
*注)リン含有率:リン含有ポリオール又はリン含有ポリウレタン樹脂におけるリンの 、熱硬化性樹脂及び硬化剤の合計量に対する比(重量基準)
The details of each component in Tables 1 and 2 are as follows.
Epoxy resin A: A bisphenol type epoxy resin having an epoxy equivalent number of 170.
Epoxy resin B: A novolac type epoxy resin having an epoxy equivalent number of 176.
Amine curing agent: diaminodiphenylmethane (DDM).
Phenol curing agent: phenol novolac resin having an OH value of 110.
Phosphorus-containing polyol: A polyester polyol having an OH value of 350 (phosphorus content: 14% by weight).
Polyol: A polyester polyol having an OH value of 350.
Polyisocyanate: MDI polyisocyanate having an NCO value of 25%.
Phosphorus-containing polyurethane: “UR-2400” (phosphorus content 4% by weight) manufactured by Toyobo Co., Ltd.
Polyurethane: “UR-5537” manufactured by Toyobo Co., Ltd.
* Note) Phosphorus content: Ratio of phosphorus in the phosphorus-containing polyol or phosphorus-containing polyurethane resin to the total amount of thermosetting resin and curing agent (weight basis)
加熱硬化条件を次の通りとし、調製した各樹脂組成物につき、以下の評価試験を行った。
・加熱温度:140〜180℃、・加圧:2〜5MPa、・時間:30〜60分。
The following evaluation tests were performed on each prepared resin composition under the following heat curing conditions.
Heating temperature: 140 to 180 ° C. Pressurization: 2-5 MPa Time: 30-60 minutes
<TG>
配合により調製した各樹脂組成物を、DMA法(動的粘弾性分析法)による測定で測定可能な厚さになるように半硬化状態の樹脂板を作成し、ガラス転移温度(TG)(℃)の測定を行った。
<TG>
A semi-cured resin plate is prepared from each resin composition prepared by blending so as to have a thickness that can be measured by a DMA method (dynamic viscoelasticity analysis method), and a glass transition temperature (TG) (° C. ) Was measured.
<燃焼性>
各樹脂組成物(半硬化状態:Bステージ、及び完全硬化状態:Cステージ)について、次の基準に準拠して、UL94規格V−0グレードを達成できるか否かにより難燃性を評価した。
◎:UL94規格V−0グレードを完璧に達成できる。
○:UL94規格V−0グレードを殆ど達成でき、実用上問題がない。
×:UL94規格V−0グレードを達成することができず、実用的でない。
<Flammability>
For each resin composition (semi-cured state: B stage and fully cured state: C stage), flame retardancy was evaluated by whether or not the UL94 standard V-0 grade could be achieved according to the following criteria.
A: UL94 standard V-0 grade can be achieved perfectly.
○: UL94 standard V-0 grade can be almost achieved, and there is no practical problem.
X: The UL94 standard V-0 grade cannot be achieved and is not practical.
<引き剥がし力>
各樹脂組成物(完全硬化状態:Cステージ)について引き剥がし力を測定することにより、次の基準に準拠して、接着力を評価した(引き剥がし力:4N/cm以上が合格)。この引き剥がし力の測定は、JPCA BM−02に準拠して行った(180°フィルム引き)。
◎:引き剥がし力が10N/cm以上であり、実用上全く問題のない接着力を有する。
○:引き剥がし力が4N/cm以上10N/cm未満で、実用可能な接着力を有する。
×:引き剥がし力が4N/cm未満であり、接着力が不十分である。
<Stripping force>
By measuring the peeling force for each resin composition (fully cured state: C stage), the adhesive force was evaluated in accordance with the following criteria (peeling force: 4 N / cm or more passed). The peeling force was measured in accordance with JPCA BM-02 (180 ° film drawing).
A: The peeling force is 10 N / cm or more, and has an adhesive force that causes no problem in practical use.
○: Peeling force is 4 N / cm or more and less than 10 N / cm, and has a practical adhesive force.
X: The peeling force is less than 4 N / cm, and the adhesive force is insufficient.
<マイグレーション>
両面銅張積層板及び片面銅張積層板(図8参照)それぞれに所定の処理を施して、図7に示す回路パターンが描かれたものを準備した。また、配合により調製した樹脂組成物を、バーコーター法、コンマーコーター法、ダイコーター法、グラビアコーター法等の塗布方法により、加熱乾燥後の塗布厚さが20μmとなるように基材に塗布し、半硬化状態(所謂Bステージの状態)のカバーレイを作成した。積層板の上記回路パターンの上に、このカバーレイを積層し、熱プレスにより加熱加圧を行い、プリント配線板を作製した。このプリント配線板を所定の条件(電圧:100V、温度:85℃、湿度:85%RH)下で試験を行い、一定時間(1000hr)電圧の変化を見た。このとき、下記基準に準拠して、マイグレーション性を評価した。
◎:抵抗値が1.0×1010以上であり、優れたマイグレーション性を有していた。
○:抵抗値が1.0×107以上で、実用上問題がないレベルであった。
×:抵抗値が1.0×107に達することができず、実用的でない。
<Migration>
Each of the double-sided copper-clad laminate and the single-sided copper-clad laminate (see FIG. 8) was subjected to a predetermined treatment to prepare a circuit pattern shown in FIG. In addition, the resin composition prepared by blending is applied to the substrate by a coating method such as a bar coater method, a comma coater method, a die coater method, or a gravure coater method so that the coating thickness after heating and drying is 20 μm. A cover lay in a semi-cured state (so-called B stage state) was prepared. The coverlay was laminated on the circuit pattern of the laminated board, and heated and pressurized by hot press to produce a printed wiring board. This printed wiring board was tested under predetermined conditions (voltage: 100 V, temperature: 85 ° C., humidity: 85% RH), and a change in voltage was observed for a predetermined time (1000 hours). At this time, migration was evaluated according to the following criteria.
A: The resistance value was 1.0 × 10 10 or more and had excellent migration properties.
A: The resistance value was 1.0 × 10 7 or more, and there was no practical problem.
X: The resistance value cannot reach 1.0 × 10 7 and is not practical.
尚、プリント配線板の試験片の作製及び評価法についての詳細は、次に示す通りである。
(プリント配線板の試験片の作製及び評価法)
マイグレーション性は、下記a〜cまでの処理を施したものに下記dを実験評価した。
a 各樹脂組成物を夫々ポリイミドフィルム(鐘淵化学工業(株)製、アピカル25NPI)にバーコーターを用いて厚さ10μmとなるように塗布し、150℃で5分間加熱乾燥してBステージ化を行った後、樹脂組成物面に電解銅箔(三井金属鉱業(株)製、3EC−3、18μm)の粗化面をラミネーターによって貼り合わせて片面板を得る。
b 更に、該片面板のポリイミドフィルム面に各樹脂組成物をバーコーターによって厚さ10μmとなるように塗布し(ポリイミドフィルムの両面には同じ樹脂組成物 が塗布される。)、150℃で5分間加熱乾燥した後、樹脂組成物面に電解銅箔(三井金属鉱業(株)製 3EC−3 18μm)の粗化面をラミネーターによって貼り合わせて両面板を得る。
c この両面板を160℃で5時間加熱硬化し、続いて、片面にL/S(ライン/スペース)=100/100のクシ型パターンを形成し、その上に、カバーレイ(ポリイミドフィルム(鐘淵化学工業(株)、アピカル25NPI)上に各樹脂組成物 (接着剤)を乾燥後の厚さが25μmとなるように塗布、乾燥されているもの)を180℃×2.94MPa×30分の条件で熱プレスして貼り合わせ、試験片とする。
d 試験片を85℃,85%(Rh)の雰囲気中でDC100Vを印加し、1000時間保持する。その後、抵抗値を確認する。
In addition, the detail about preparation and evaluation method of the test piece of a printed wiring board is as showing next.
(Production and evaluation method for test pieces of printed wiring board)
As for the migration property, the following d was experimentally evaluated for those subjected to the treatments from a to c below.
a Each resin composition was applied to a polyimide film (Kanebuchi Chemical Industry Co., Ltd., Apical 25NPI) to a thickness of 10 μm using a bar coater, and heated and dried at 150 ° C. for 5 minutes to form a B stage. Then, the roughened surface of the electrolytic copper foil (Mitsui Metal Mining Co., Ltd., 3EC-3, 18 μm) is bonded to the resin composition surface with a laminator to obtain a single-sided plate.
b Further, each resin composition is applied to the polyimide film surface of the single-sided plate by a bar coater so as to have a thickness of 10 μm (the same resin composition is applied to both surfaces of the polyimide film), and 5 at 150 ° C. After heat-drying for a minute, the roughened surface of electrolytic copper foil (Mitsui Metal Mining Co., Ltd. 3EC-3 18 micrometers) is bonded to the resin composition surface with a laminator to obtain a double-sided plate.
c This double-sided plate was cured by heating at 160 ° C. for 5 hours, and then a comb-shaped pattern of L / S (line / space) = 100/100 was formed on one side, and a coverlay (polyimide film (bell) was formed thereon. Each resin composition (adhesive) is coated on Sakai Chemical Industry Co., Ltd. (Apical 25 NPI) and dried to a thickness of 25 μm) and dried at 180 ° C. × 2.94 MPa × 30 minutes. The test piece is hot-pressed and bonded under the conditions described above.
d DC100V is applied to the test piece in an atmosphere of 85 ° C. and 85% (Rh) and held for 1000 hours. Thereafter, the resistance value is confirmed.
尚、マイグレーション(銅マイグレーション性ともいう)とは、銅箔回路間に電圧を印加すると、接着剤中のイオン性不純物を媒体として陽極から銅イオンが溶出し、陰極側に銅が析出してしまう現象で、この銅の析出がひどくなると該回路間に析出した銅が木の枝のように成長する。これをツリーといい、ツリーが発生すると、回路間の抵抗値が低下して絶縁性が保てなくなる。 Migration (also referred to as copper migration) means that when a voltage is applied between copper foil circuits, copper ions are eluted from the anode using ionic impurities in the adhesive as a medium, and copper is deposited on the cathode side. As a matter of fact, when this copper deposition becomes severe, the copper deposited between the circuits grows like a tree branch. This is called a tree, and when a tree is generated, the resistance value between the circuits is lowered and insulation cannot be maintained.
以上の各実施例の実験結果により、本発明の難燃性樹脂組成物が、硬化前における相溶性、成形加工性に優れ、例えばプリント配線板の接着剤として硬化成形後の接着性、プリント配線板の電気特性にも優れていることを確認した。 From the experimental results of each of the above examples, the flame-retardant resin composition of the present invention is excellent in compatibility before curing and molding processability, for example, adhesiveness after curing and molding as an adhesive for printed wiring boards, printed wiring It was confirmed that the electrical characteristics of the plate were also excellent.
1,1a,1b…難燃性樹脂組成物、2…フィルム、3…金属箔、10…カバーレイ、20,21…金属張積層板、30,31…フレキシブルプリント配線板、40…フレックスリジットプリント配線板、41…銅張積層板、42,47…回路、43…カバーレイ、44…FPC、45…接着シート、46…リジット基板、48…スルーホール
DESCRIPTION OF
Claims (7)
熱硬化性樹脂と、硬化剤と、リン含有ポリオールと、ポリイソシアネートと、金属含有難燃剤とが配合されており、
前記リン含有ポリオールにおけるリンが、前記熱硬化性樹脂及び前記硬化剤の合計量に対して、0.93重量%以上の比で含有されており、
前記リン含有ポリオールの配合量が、前記熱硬化性樹脂100重量部に対し、4〜50重量部であり、
前記ポリイソシアネートの配合量が、前記熱硬化性樹脂100重量部に対し、10〜80重量部であり、
前記金属含有難燃剤の配合量が、前記熱硬化性樹脂100重量部に対し、10〜200重量部であり、
前記電子材料分野におけるガラス繊維からなる複合体、フィルム、及び金属箔に塗布し、加熱して、前記リン含有ポリオールと前記ポリイソシアネートとを反応させる難燃性樹脂組成物。 A flame retardant resin composition to be bonded to a composite made of glass fibers in the field of electronic materials, a film, and a metal foil,
Thermosetting resin, curing agent, phosphorus-containing polyol, polyisocyanate, and metal-containing flame retardant are blended,
The phosphorus in the phosphorus-containing polyol is contained in a ratio of 0.93% by weight or more with respect to the total amount of the thermosetting resin and the curing agent ,
The amount of the phosphorus-containing polyol is 4 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin,
The blending amount of the polyisocyanate is 10 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin,
The amount of the metal-containing flame retardant is 10 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin,
A flame-retardant resin composition in which the phosphorous-containing polyol and the polyisocyanate are reacted by being applied to a composite made of glass fibers, a film, and a metal foil in the electronic material field, and heated .
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