JP7409568B2 - 接着剤組成物、接着シート、電磁波シールド材、積層体およびプリント配線板 - Google Patents
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Description
前記ポリイミド樹脂(b)がポリオレフィンポリオール、ポリオレフィンポリアミン、ポリオレフィンポリカルボン酸、ダイマージオール、ダイマージアミンおよびダイマー酸からなる群より選ばれる少なくとも一種類を構成単位として有する、接着剤組成物。
本発明で用いる変性ポリオレフィン樹脂(a)(以下、単に(a)成分ともいう。)は限定的ではないが、ポリオレフィン樹脂にα,β-不飽和カルボン酸およびその酸無水物の少なくとも1種をグラフトすることにより得られるものであることが好ましい。ポリオレフィン樹脂とは、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン、イソプレン等に例示されるオレフィンモノマーの単独重合、もしくはその他のモノマーとの共重合、および得られた重合体の水素化物やハロゲン化物など、炭化水素骨格を主体とする重合体を指す。すわなち、変性ポリオレフィン樹脂(a)は、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびプロピレン-α-オレフィン共重合体の少なくとも1種に、α,β-不飽和カルボン酸およびその酸無水物の少なくとも1種をグラフトすることにより得られるものが好ましい。
本発明で用いるポリイミド樹脂(b)(以下、単に(b)成分ともいう。)は酸無水物基を有するポリカルボン酸誘導体とポリイソシアネート化合物またはポリアミン化合物との反応により得られるものである。また、本発明で用いるポリイミド樹脂(b)はポリオレフィンポリオール、ポリオレフィンポリアミン、ポリオレフィンポリカルボン酸、ダイマージオール、ダイマージアミンおよびダイマー酸からなる群より選ばれる少なくとも一種類を構成単位として有するポリイミド樹脂である。ここで、ポリイミド樹脂とはイミド結合を有する重合体を指し、ポリイミド樹脂、ポリウレタンイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等も含むものである。
本発明に用いるポリイミド樹脂(b)を構成する酸無水物基を有するポリカルボン酸誘導体は、例えば芳香族ポリカルボン酸誘導体、脂肪族ポリカルボン酸誘導体または脂環族ポリカルボン酸誘導体を用いることができる。これらを単独で使用することもできるし、2種以上を併用することもできる。なかでも芳香族ポリカルボン酸誘導体が好ましい。また、ポリカルボン酸誘導体の価数は特に限定されない。酸無水物基は1分子中に1個または2個有することが好ましく、酸無水物基を有するポリカルボン酸誘導体中にカルボキシル基を1つ以上含有していても構わない。
本発明に用いるポリイミド樹脂(b)を構成するポリオレフィンポリオール成分はポリイミド樹脂(b)の柔軟成分としての役割を有する。ポリオレフィンポリオールは、複数のヒドロキシ基を有する、ポリオレフィン骨格の重合体である。このようなポリオレフィンポリオールの具体例としては、ポリエチレンブチレンジオール(ポリエチレンブチレンポリオール)、ポリブタジエンジオール(ポリブタジエンポリオール)、および水素化ポリブタジエンジオール(水素化ポリブタジエンポリオール)等を挙げることができる。ポリオレフィンポリオールは、1種単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いられてもよい。ポリエチレンブチレンジオールの市販品としては、商品名「ポリテール」(三菱化学社製)等がある。また、ポリブタジエンジオールの市販品としては、商品名「KRASOL」(Cray Valley社製)等がある。さらに、水素化ポリブタジエンジオールの市販品としては、商品名「NISSO-PB」(日本曹達社製)等がある。
本発明に用いるポリイミド樹脂(b)を構成するダイマージオール成分はポリイミド樹脂(b)の柔軟成分としての役割を有する。ダイマージオールとは、重合体脂肪酸から誘導される還元反応生成物であることが好ましい。重合体脂肪酸とはダイマー酸とも呼ばれ、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の炭素数18(C18)の不飽和脂肪酸、乾性油脂肪酸または半乾性油脂肪酸、およびこれらの脂肪酸の低級のモノアルコールエステルを触媒の存在下または非存在下に二分子重合させたもの(2量体)である。ダイマージオールはその分子中に残留不飽和結合並びに不純物としてトリマートリオール等を含有していても構わない。
ダイマー酸成分は、上記ダイマージオールの出発原料の重合体脂肪酸である。ダイマー酸は、単独または2種類以上を併用して使用できる。ダイマー酸の市販品を挙げると、例えば、クローダジャパン社製の「プリポール1004」、「プリポール1006」、「プリポール1009」、「プリポール1013」、「プリポール1015」、「プリポール1017」、「プリポール1022」、「プリポール1025」、「プリポール1040」;BASFジャパン社製の「エンポール1008」、「エンポール1012」、「エンポール1016」、「エンポール1026」、「エンポール1028」、「エンポール1043」、「エンポール1061」、「エンポール1062」等が挙げられる。
ダイマージアミン成分は、上記ダイマー酸のカルボキシル基をアミノ基に転化した化合物が挙げられる。前記転化方法は、例えば、カルボン酸をアミド化させ、ホフマン転位によりアミン化させ、さらに蒸留・精製を行う方法が挙げられる。ダイマージアミンの市販品は、例えば、クローダジャパン社製の「プリアミン1071」、「プリアミン1073」、「プリアミン1074」、「プリアミン1075」や、BASFジャパン社製の「バーサミン551」等が挙げられる。ダイマージアミンは、単独または2種類以上を併用して使用できる。
本発明に用いるポリイミド樹脂(b)を構成するポリイソシアネート化合物は特に限定されず、例えば芳香族ポリイソシアネート化合物、脂肪族ポリイソシアネート化合物もしくは脂環族ポリイソシアネート化合物が挙げられる。より好ましくは芳香族ジイソシアネート化合物である。芳香族ポリイソシアネート化合物としては、特に限定されないが、例えば、ジフェニルメタン-2,4’-ジイソシアネート、3,2’-又は3,3’-又は4,2’-又は4,3’-又は5,2’-又は5,3’-又は6,2’-又は6,3’-ジメチルジフェニルメタン-2,4’-ジイソシアネート、3,2’-又は3,3’-又は4,2’-又は4,3’-又は5,2’-又は5,3’-又は6,2’-又は6,3’-ジエチルジフェニルメタン-2,4’-ジイソシアネート、3,2’-又は3,3’-又は4,2’-又は4,3’-又は5,2’-又は5,3’-又は6,2’-又は6,3’-ジメトキシジフェニルメタン-2,4’-ジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート(MDI)、ジフェニルメタン-3,3’-ジイソシアネート、ジフェニルメタン-3,4’-ジイソシアネート、ジフェニルエーテル-4,4’-ジイソシアネート、ベンゾフェノン-4,4’-ジイソシアネート、ジフェニルスルホン-4,4’-ジイソシアネート、トリレン-2,4-ジイソシアネート(TDI)、トリレン-2,6-ジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート、p-キシリレンジイソシアネート、ナフタレン-2,6-ジイソシアネート、4,4’-[2,2ビス(4-フェノキシフェニル)プロパン]ジイソシアネート、3,3’-または2,2’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジイソシアネート、3,3’-または2,2’-ジエチルビフェニル-4,4’-ジイソシアネート、3,3’-ジメトキシビフェニル-4,4’-ジイソシアネート、3,3’-ジエトキシビフェニル-4,4’-ジイソシアネート等が挙げられる。ハンダ耐熱性、接着性、溶解性、コスト面などを考慮すれば、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、トリレン-2,4-ジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート、3,3’-または2,2’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジイソシアネートが好ましく、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、トリレン-2,4-ジイソシアネートが更に好ましい。また、これらを単独で、または2種以上を併用することができる。
本発明に用いるポリイミド樹脂(b)を構成するポリアミン化合物は特に限定されず、例えば、ジアミン化合物、ポリアミン化合物が挙げられる。ジアミン化合物は、例えば、1,4-ジアミノベンゼン、1,3-ジアミノベンゼン、1,2-ジアミノベンゼン、1,5-ジアミノナフタレン、1,8-ジアミノナフタレン、2,3-ジアミノナフタレン、2,6-ジアミノトルエン、2,4-ジアミノトルエン、3,4-ジアミノトルエン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノー1,2-ジフェニルエタン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族ジアミン;エチレンジアミン、1,3-プロパンジアミン、1,4-ブタンジアミン、1,6-ヘキサンジアミン、1,7-ヘプタンジアミン、1,9-ノナンジアミン、1,12-ドデカメチレンジアミン、メタキシレンジアミン等の脂肪族ジアミン;イソホロンジアミン、ノルボルナンジアミン、1,2-シクロヘキサンジアミン、1,3-シクロヘキサンジアミン、1,4-シクロヘキサンジアミン、4,4’―ジアミノジシクロヘキシルメタン、ピペラジン等の脂環族ジアミン等が挙げられる。ポリアミンは、単独または2種類以上を併用して使用できる。
本発明の樹脂組成物は、硬化剤(c)を含有する。樹脂組成物に硬化剤(c)を含有させることで、接着性およびハンダ耐熱性をさらに向上させることが可能である。硬化剤(c)としては、公知のものを用いることができる。硬化剤(c)として、例えば、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート、ポリカルボジイミド、オキサゾリン架橋剤、アジリジン架橋剤を挙げることができる。好ましくはエポキシ樹脂、ポリイソシアネート、ポリカルボジイミドである。これらの架橋剤の1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明で用いるエポキシ樹脂としては、分子中にエポキシ基を有するものであれば、特に限定されないが、好ましくは分子中に2個以上のエポキシ基を有するものである。具体的には、特に限定されないが、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルパラアミノフェノール、テトラグリシジルビスアミノメチルシクロヘキサノン、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、およびエポキシ変性ポリブタジエン等が挙げられ、これらを1種単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。好ましくは、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂である。より好ましくは、ノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂である。
本発明で用いるポリカルボジイミドとしては、分子内にカルボジイミド基を有するものであれば、特に限定されない。好ましくは分子内にカルボジイミド基を2個以上有するポリカルボジイミドである。
ポリカルボジイミドは、芳香族カルボジイミド化合物、脂環族カルボジイミド化合物または脂肪族カルボジイミド化合物のいずれでも良く、これらを単独で使用することができるし、2種以上を併用することもできる。芳香族カルボジイミド化合物としては、ポリ-m-フェニレンカルボジイミド、ポリ-p-フェニレンカルボジイミド、ポリトリレンカルボジイミド、ポリ(ジイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(メチルジイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(4,4’-ジフェニルメタンカルボジイミド)などが挙げられる。脂環族カルボジイミド化合物としては、ポリ-m-シクロヘキシルカルボジイミド、ポリ-p-シクロヘキシルカルボジイミド、ポリ(4,4’-ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド、ポリ(3,3’-ジシクロヘキシルメタンカルボジイミドなどが挙げられる。脂肪族カルボジイミド化合物としては、直鎖状または分岐状の脂肪族カルボジイミド化合物のいずれであっても構わない。好ましくは直鎖状の脂肪族カルボジイミド化合物であり、具体的には、ポリメチレンカルボジイミド、ポリエチレンカルボジイミド、ポリプロピレンカルボジイミド、ポリブチレンカルボジイミド、ポリペンタメチレンカルボジイミド、ポリヘキサメチレンカルボジイミドなどが挙げられる。これらを単独で、または2種以上を併用して使用することができる。中でも芳香族カルボジイミド化合物または脂環族カルボジイミド化合物であることが好ましい。
また、硬化剤としてポリカルボジイミドとエポキシ樹脂を併用すると、よりハンダ耐熱性向上の効果が期待できる。
本発明で用いるポリイソシアネートは、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する多官能イソシアネート化合物であることが好ましい。また、多官能イソシアネート化合物から誘導された化合物も使用することができる。
本発明の接着剤組成物は、前記(a)成分~(c)成分の3種類を含有することで、液晶ポリマー(LCP)などの低極性樹脂基材や金属基材との優れた接着性、低誘電特性、ハンダ耐熱性およびレーザー加工性を発現することができる。すなわち、接着剤組成物を基材に塗布、硬化後の接着剤塗膜(接着剤層)が優れた低誘電特性、ハンダ耐熱性およびレーザー加工性を発現することができる。
本発明の接着剤組成物には、本発明の効果を損ねない範囲で、必要に応じて難燃剤を配合しても良い。難燃剤を含有することで接着剤組成物に難燃性を付与することができる。難燃剤としては、難燃性を示すものであれば特に限定はされないが、有機溶剤に溶解しないものであることが好ましい。難燃剤は難燃性フィラーであることが好ましく、無機系難燃性フィラーと有機系難燃性フィラーが挙げられる。無機系難燃性フィラーとしては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなどの水酸化金属化合物;塩基性炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸マグネシウム-カルシウム(炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムの混合物)、炭酸カルシウム、炭酸バリウムなどの炭酸金属化合物;酸化マグネシウム、酸化モリブデン、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化スズの水和物、酸化アンチモンなどの金属酸化物;ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウムなどのホウ酸金属化合物;ドロマイト、ハイドロタルサイト、硼砂などの無機金属化合物;赤リンなどの無機リン化合物等が挙げられる。有機系難燃性フィラーとしては、例えば、リン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、リン酸グアニジン、ポリリン酸グアニジン、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸アミドアンモニウム、ポリリン酸アミドアンモニウム、リン酸カルバメート、ポリリン酸カルバメート、トリスジエチルホスフィン酸アルミニウム、トリスメチルエチルホスフィン酸アルミニウム、トリスジフェニルホスフィン酸アルミニウム、ビスジエチルホスフィン酸亜鉛、ビスメチルエチルホスフィン酸亜鉛、ビスジフェニルホスフィン酸亜鉛、ビスジエチルホスフィン酸チタニル、テトラキスジエチルホスフィン酸チタン、ビスメチルエチルホスフィン酸チタニル、テトラキスメチルエチルホスフィン酸チタン、ビスジフェニルホスフィン酸チタニル、テトラキスジフェニルホスフィン酸チタン等のリン系難燃剤;メラミン、メラム、メラミンシアヌレート等のトリアジン系化合物や、シアヌル酸化合物、イソシアヌル酸化合物、トリアゾール系化合物、テトラゾール化合物、ジアゾ化合物、尿素等の窒素系難燃剤;シリコーン化合物、シラン化合物等のケイ素系難燃剤等が挙げられる。難燃剤として水酸化金属化合物、リン化合物が好ましく、中でもリン化合物がより好ましく、例えばホスフィン酸アルミニウム等のリン系難燃性フィラーを使用できる。なお、リン系難燃剤には、有機溶剤に溶解しないタイプ(リン系難燃性フィラー)と有機溶剤に溶解するタイプ(リン系難燃性ノンフィラー)があるが、本発明では有機溶剤に溶解しないタイプ(リン系難燃性フィラー)が好ましい。上記難燃性フィラーは、単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。難燃剤を含有させる場合、(a)~(c)成分の合計100質量部に対し、1~200質量部の範囲で含有させることが好ましく、5~150質量部の範囲がより好ましく、10~100質量部の範囲が最も好ましい。前記下限値以上とすることで粘着付与剤の効果を奏することができる。また、前記上限値以下とすることで接着性、ハンダ耐熱性、低誘電特性等が低下することがない。
本発明の接着剤組成物には、本発明の効果を損ねない範囲で、必要に応じて粘着付与剤を配合しても良い。粘着付与剤としては、ポリテルペン樹脂、ロジン系樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、共重合系石油樹脂、スチレン樹脂および水添石油樹脂等が挙げられ、接着強度を向上させる目的で用いられる。これらは単独で用いても良いし、2種以上を任意に組み合わせて使用しても良い。粘着付与剤を含有させる場合、(a)~(c)成分の合計100質量部に対し、1~200質量部の範囲で含有させることが好ましく、5~150質量部の範囲がより好ましく、10~100質量部の範囲が最も好ましい。前記下限値以上とすることで粘着付与剤の効果を奏することができる。また、前記上限値以下とすることで接着性、ハンダ耐熱性、低誘電特性等が低下することがない。
本発明の接着剤組成物には、本発明の効果を損ねない範囲で、必要に応じてフィラーを配合しても良い。ここで、フィラーとは難燃剤で記載した難燃性フィラーとは異なるものであり、例えば、シリカ等が挙げられる。シリカを配合することによりハンダ耐熱性の特性が向上するため非常に好ましい。シリカとしては一般に疎水性シリカと親水性シリカが知られているが、ここでは耐吸湿性を付与する上でジメチルジクロロシランやヘキサメチルジシラザン、オクチルシラン等で処理を行った疎水性シリカの方が良い。シリカを配合する場合、その配合量は、(a)~(c)成分の合計100質量部に対し、0.05~30質量部の配合量であることが好ましい。前記下限値以上とすることでハンダ耐熱性を向上させる効果を奏することができる。また、前記上限値以下とすることでシリカの分散不良が生じることがなく、溶液粘度が良好であり作業性が良好となる。また接着性も低下しない。
本発明の接着剤組成物には、本発明の効果を損ねない範囲で、必要に応じてシランカップリング剤を配合しても良い。シランカップリング剤を配合することにより金属への接着性やハンダ耐熱性の特性が向上するため非常に好ましい。シランカップリング剤としては特に限定されないが、不飽和基を有するもの、グリシジル基を有するもの、アミノ基を有するものなどが挙げられる。これらのうちハンダ耐熱性の観点からγ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランやβ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランやβ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン等のグリシジル基を有したシランカップリング剤がさらに好ましい。シランカップリング剤を配合する場合、その配合量は(a)~(c)成分の合計100質量部に対して0.5~20質量部の配合量であることが好ましい。0.5質量部以上とすることで優れたハンダ耐熱性が良好となる。一方、20質量部以下とすることでハンダ耐熱性や接着性が良好となる。
本発明の積層体は、基材に接着剤組成物を積層したもの(基材/接着剤層の2層積層体)、または、さらに基材を貼り合わせたもの(基材/接着剤層/基材の3層積層体)である。ここで、接着剤層とは、本発明の接着剤組成物を基材に塗布し、乾燥させた後の接着剤組成物の層をいう。本発明の接着剤組成物を、常法に従い、各種基材に塗布、乾燥すること、およびさらに他の基材を積層することにより、本発明の積層体を得ることができる。
本発明において基材とは、本発明の接着剤組成物を塗布、乾燥し、接着剤層を形成できるものであれば特に限定されるものではないが、フィルム状樹脂等の樹脂基材、金属板や金属箔等の金属基材、紙類等を挙げることができる。
本発明において、接着シートとは、前記積層体と離型基材とを接着剤組成物を介して積層したものである。具体的な構成態様としては、積層体/接着剤層/離型基材、または離型基材/接着剤層/積層体/接着剤層/離型基材が挙げられる。離型基材を積層することで基材の保護層として機能する。また離型基材を使用することで、接着シートから離型基材を離型して、さらに別の基材に接着剤層を転写することができる。
離型基材としては、特に限定されるものではないが、例えば、上質紙、クラフト紙、ロール紙、グラシン紙などの紙の両面に、クレー、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの目止剤の塗布層を設け、さらにその各塗布層の上にシリコーン系、フッ素系、アルキド系の離型剤が塗布されたものが挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-α-オレフィン共重合体、プロピレン-α-オレフィン共重合体等の各種オレフィンフィルム単独、およびポリエチレンテレフタレート等のフィルム上に上記離型剤を塗布したものも挙げられる。離型基材と接着剤層との離型力、シリコーンが低誘電特性に悪影響を与える等の理由から、上質紙の両面にポリプロピレン目止処理しその上にアルキド系離型剤を用いたもの、またはポリエチレンテレフタレート上にアルキド系離型剤を用いたものが好ましい。
本発明における「プリント配線板」は、導体回路を形成する金属箔と樹脂基材とから形成された積層体を構成要素として含むものである。プリント配線板は、例えば、金属張積層体を用いてサブトラクティブ法などの従来公知の方法により製造される。必要に応じて、金属箔によって形成された導体回路を部分的、或いは全面的にカバーフィルムやスクリーン印刷インキ等を用いて被覆した、いわゆるフレキシブル回路板(FPC)、フラットケーブル、テープオートメーティッドボンディング(TAB)用の回路板などを総称している。
カバーフィルムとしては、プリント配線板用の絶縁フィルムとして従来公知の任意の絶縁フィルムが使用可能である。例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、アラミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアミドイミド、液晶ポリマー、シンジオタクチックポリスチレン、ポリオレフィン系樹脂等の各種ポリマーから製造されるフィルムが使用可能である。より好ましくは、ポリイミドフィルムまたは液晶ポリマーフィルムである。
本発明の電磁波シールド材は、上記本発明の接着剤組成物を用いて形成された接着剤層を備える物品である。本発明において好ましい態様は、接着剤層が導電フィラーを含有する電磁波シールド材である。これにより、電磁波のノイズによる電子機器の誤動作や、通信電波の傍受による機密情報の漏洩等を防止することができる。
本発明の電磁波シールド材を製造する方法としては、例えば、導電フィラーを含有する接着剤層を備える導電性ボンディングシートと、シールド材とを接合する方法を適用することができる。
(酸価(変性ポリオレフィン樹脂))
本発明における酸価(mgKOH/g)は、樹脂試料をトルエンに溶解し、ナトリウムメトキシドのメタノール溶液でフェノールフタレインを指示薬として滴定した。
本発明における酸価(mgKOH/g)は、樹脂試料をN-メチルピロリドン(NMP)に溶解し、ナトリウムメトキシドのメタノール溶液でフェノールフタレインを指示薬として滴定した。
本発明における数平均分子量は(株)島津製作所製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPC、標準物質:ポリスチレン樹脂、移動相:テトラヒドロフラン、カラム:Shodex KF-802 + KF-804L + KF-806L、カラム温度:30℃、流速:1.0ml/分、検出器:RI検出器)によって測定した値である。
本発明における融点(Tm)、融解熱量(ΔH)は示差走査熱量計(以下、DSC、ティー・エー・インスツルメント・ジャパン製、Q-2000)を用いて、20℃/分の速度で昇温融解、冷却樹脂化して、再度昇温融解した際の融解ピークのトップ温度および面積から測定した値である。
ポリイミド樹脂(b)のポリマー濃度が0.6g/dlとなるようにNMPに溶解した。その溶液の溶液粘度及び溶媒粘度を30℃で、ウベローデ型粘度管により測定して、下記の式で計算した。
対数粘度(dl/g)=[ln(V1/V2)]/V3
V1:溶媒(NMP)がウベローデ型粘度管のキャピラリーを通過する時間から算出
V2:ポリマー溶液がウベローデ型粘度管のキャピラリーを通過する時間から算出
V3:ポリマー濃度(g/dl)
後述する接着剤組成物を厚さ12.5μmのポリイミド(PI)フィルム(株式会社カネカ製、アピカル(登録商標))、または、厚さ25μmのLCPフィルム(クラレ株式会社製、ベクスター(登録商標))に、乾燥後の厚みが25μmとなるように塗布し、130℃で3分乾燥した。この様にして得られた接着性フィルム(Bステージ品)を厚さ18μmの圧延銅箔(JX金属株式会社製、BHYシリーズ)と貼り合わせた。貼り合わせは、圧延銅箔の光沢面が接着剤層と接する様にして、160℃で40kgf/cm2の加圧下に30秒間プレスし、接着した。次いで160℃で1時間熱処理して硬化させて、剥離強度評価用サンプルを得た。剥離強度は、25℃において、フィルム引き、引張速度50mm/minで90°剥離試験を行ない、剥離強度を測定した。この試験は常温での接着強度を示すものである。
<評価基準>
◎:1.0N/mm以上
○:0.8N/mm以上1.0N/mm未満
△:0.5N/mm以上0.8N/mm未満
×:0.5N/mm未満
上記(1)と同じ方法でサンプルを作製し、2.0cm×2.0cmのサンプル片を23℃で2日間エージング処理を行い、280℃で溶融したハンダ浴に10秒フロートし、膨れなどの外観変化の有無を確認した。
<評価基準>
◎:膨れ無し
○:一部膨れ有
△:多くの膨れ有
×:膨れ、かつ変色有
後述する接着剤組成物を厚さ100μmのテフロン(登録商標)シートに、乾燥硬化後の厚みが25μmとなるように塗布し、130℃で3分乾燥した。次いで160℃で1時間熱処理して硬化させて試験用の接着剤樹脂シートを得た。得られた試験用接着剤樹脂シートを8cm×3mmの短冊状にサンプルを裁断し、試験用サンプルを得た。比誘電率(εc)および誘電正接(tanδ)は、ネットワークアナライザー(アンリツ社製)を使用し、空洞共振器摂動法で、温度23℃、周波数10GHzの条件で測定した。得られた比誘電率、誘電正接について、以下の通りに評価した。
<比誘電率の評価基準>
◎:2.3以下
○:2.3を超え2.6以下
△:2.6を超え3.0以下
×:3.0を超える
<誘電正接の評価基準>
◎:0.008以下
○:0.008を超え0.01以下
△:0.01を超え0.02以下
×:0.02を超える
後述する接着剤組成物を厚さ100μmのテフロン(登録商標)シートに、乾燥硬化後の厚みが25μmとなるように塗布し、130℃で3分乾燥した。次いで140℃で4時間熱処理して硬化させて試験用の接着剤樹脂シートを得た。得られた接着剤樹脂シートを用いて、紫外可視分光光度計V-650(日本分光社製)により355nmの吸光度を測定した。
<評価基準>
○:Abs0.3以上である。
△:Abs0.2以上0.3未満である。
×:Abs0.2未満である。
後述する接着剤組成物を厚さ50μmのポリプロピレンフィルムに、乾燥硬化後の厚みが25μmとなるように塗布し、130℃で3分乾燥した。得られた接着剤樹脂シートの外観を目視で確認した。
<評価基準>
○:異物・ムラなし。
△:若干のムラが見られる。
×:異物・ムラありもしくは塗工不可。
(製造例1)
1Lオートクレーブに、プロピレン-ブテン共重合体(三井化学社製「タフマー(登録商標)XM7080」)100質量部、トルエン150質量部および無水マレイン酸19質量部、ジ-tert-ブチルパーオキサイド6質量部を加え、攪拌しながら140℃まで昇温した後、更に3時間撹拌した。その後、得られた反応液を冷却後、多量のメチルエチルケトンが入った容器に注ぎ、樹脂を析出させた。その後、当該樹脂を含有する液を遠心分離することにより、無水マレイン酸がグラフト重合した酸変性プロピレン-ブテン共重合体と(ポリ)無水マレイン酸および低分子量物とを分離、精製した。その後、減圧下70℃で5時間乾燥させることにより、変性ポリオレフィン樹脂である無水マレイン酸変性プロピレン-ブテン共重合体(a-1、酸価19mgKOH/g、数平均分子量25,000、Tm80℃、△H35J/g)を得た。
無水マレイン酸の仕込み量を14質量部に変更した以外は製造例1と同様にすることにより、変性ポリオレフィン樹脂である無水マレイン酸変性プロピレン-ブテン共重合体(a-2、酸価14mgKOH/g、数平均分子量30,000、Tm78℃、△H25J/g)を得た。
無水マレイン酸の仕込み量を11質量部に変更した以外は製造例1と同様にすることにより、変性ポリオレフィン樹脂である無水マレイン酸変性プロピレン-ブテン共重合体(a-3、酸価11mgKOH/g、数平均分子量33,000、Tm80℃、△H25J/g)を得た。
無水マレイン酸の仕込み量を6質量部に変更した以外は製造例1と同様にすることにより、変性ポリオレフィン樹脂である無水マレイン酸変性プロピレン-ブテン共重合体(a-4、酸価7mgKOH/g、数平均分子量35,000、Tm82℃、△H25J/g)を得た。
(製造例5)
トリメリット酸無水物(Polynt製)17.3質量部、ポリブタジエンジオール(日本曹達製 商品名GI-1000、分子量1500)315.0質量部、イソシアネート成分として4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)(東ソー製 商品名ミリオネートMT)75.9質量部をフラスコに入れ、シクロヘキサノン611.1質量部に溶解した。また触媒としてDBU0.69質量部を添加した。その後、窒素気流下、撹拌しながら、130℃で5時間反応させた後、室温まで冷却することにより、不揮発分(固形分)40質量%、酸価4.6mgKOH/g,対数粘度0.190dl/gのポリイミド樹脂(b-1)溶液を得た。
トリメリット酸無水物(Polynt製)17.3質量部、ダイマージオール(クローダジャパン製 商品名プリポール2033、分子量560)117.6質量部、イソシアネート成分として4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)(東ソー製 商品名ミリオネートMT)75.1質量部をフラスコに入れ、シクロヘキサノン157.5質量部、N-メチルピロリドン157.5質量部に溶解した。また触媒としてDBU0.69質量部を添加した。その後、窒素気流下、撹拌しながら、130℃で6時間反応させた後、室温まで冷却することにより、不揮発分(固形分)40質量%、酸価6.7mgKOH/g,対数粘度0.168dl/gのポリイミド樹脂(b-2)溶液を得た。
3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(エボニックジャパン製)210.00質量部、シクロヘキサノン1000.80質量部、およびメチルシクロヘキサン201.60質量部を仕込み、60℃まで加熱した。次いでダイマージアミン(クローダジャパン製 商品名プリアミン1075、分子量549) 341.67質量部を滴下した後、140℃で10時間かけてイミド化反応させ室温まで冷却することにより、不揮発分(固形分)30質量%、酸価5.6mgKOH/g,対数粘度0.240dl/gのポリイミド樹脂(b-3)溶液を得た。
トリメリット酸無水物(Polynt製)34.6質量部、ダイマー酸(クローダジャパン製 商品名プリポール1009、分子量566)235.2質量部、イソシアネート成分として4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)(東ソー製 商品名ミリオネートMT)145.7質量部をフラスコに入れ、N-メチルピロリドン623.1質量部に溶解した。また触媒としてDBU1.37質量部を添加した。その後、窒素気流下、撹拌しながら、130℃で5時間反応させた後、室温まで冷却することにより、不揮発分(固形分)40質量%、酸価10.4mgKOH/g,対数粘度0.318dl/gのポリイミド樹脂(b-4)溶液を得た。
トリメリット酸無水物(Polynt製)28.8質量部、ポリブタジエンジオール(日本曹達製 商品名GI-1000)225.0質量部、イソシアネート成分として4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)(東ソー製 商品名ミリオネートMT)75.1質量部をフラスコに入れ、シクロヘキサノン236.8質量部、N-メチルピロリドン236.8質量部に溶解した。その後、窒素気流下、撹拌しながら、130℃で5時間反応させた後、室温まで冷却することにより、不揮発分(固形分)40質量%、酸価11.8mgKOH/g,対数粘度0.139dl/gのポリイミド樹脂(b-5)溶液を得た。
トリメリット酸無水物(Polynt製)17.3質量部、ポリエステルジオール(DIC製 商品名ODX-2044、分子量2000)420.0質量部、イソシアネート成分として4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)(東ソー製 商品名ミリオネートMT)72.8質量部をフラスコに入れ、シクロヘキサノン765.2質量部に溶解した。その後、窒素気流下、撹拌しながら、130℃で8時間反応させた後、室温まで冷却することにより、不揮発分(固形分)40質量%、酸価8.4mgKOH/g,対数粘度0.250dl/gのポリイミド樹脂(b-6)溶液を得た。
ポリブタジエンジオール(日本曹達製 商品名GI-1000)360.0質量部、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)酪酸8.89質量部、イソシアネート成分として4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)(東ソー製 商品名ミリオネートMT)74.2質量部をフラスコに入れ、シクロヘキサノン664.8質量部に溶解した。また触媒としてDBU0.69質量部を添加した。その後、窒素気流下、撹拌しながら、130℃で5時間反応させた後、室温まで冷却することにより、不揮発分(固形分)40質量%、酸価5.6mgKOH/g,対数粘度0.176dl/gのポリウレタン樹脂(b-7)溶液を得た。
(エポキシ樹脂)
c-1:ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂:HP-7200H(DIC社製 エポキシ当量 278g/eq)
c-2:クレゾールノボラック型エポキシ樹脂:jER-152(三菱化学製 エポキシ当量 177g/eq
c-3:グリシジルアミン型エポキシ樹脂:jER-630(三菱化学製 エポキシ当量 98g/eq
(ポリイソシアネート)
c-4:ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体:スミジュール(登録商標)N-3300(バイエル社製)
(ポリカルボジイミド)
c-5:カルボジイミド樹脂:V-09GB(日清紡ケミカル社製 カルボジイミド当量 216g/eq)
c-6:カルボジイミド樹脂:V-03(日清紡ケミカル社製 カルボジイミド当量 209g/eq)
変性ポリオレフィン樹脂(a-1)を有機溶媒(メチルシクロヘキサン/トルエン=80/20(体積比))に溶解し、固形分濃度20質量%の溶液を調製した。硬化剤(c-1)(エポキシ樹脂、HP-7200H)を有機溶媒(メチエチルケトン)に溶解し、固形分濃度70質量%の溶液を調製した。変性ポリオレフィン樹脂(a-1)80固形質量部、ポリイミド樹脂(b-1)20固形質量部および硬化剤(c-1)を10固形質量部となるように各溶液を配合し、接着剤組成物を得た。得られた接着剤組成物の接着強度、ハンダ耐熱性、低誘電特性、355nm吸光度および相溶性の評価結果を表1に示す。
変性ポリオレフィン樹脂(a)、ポリイミド樹脂(b)および硬化剤(c)の配合量(固形質量部)を表1に示すとおりに変更した以外は、実施例1と同様な方法で実施例2~21および比較例1~5を行った。接着強度、ハンダ耐熱性、低誘電特性、355nm吸光度および相溶性の評価結果を表1に示す。
Claims (9)
- 酸変性ポリオレフィン樹脂(a)、ポリイミド樹脂(b)および硬化剤(c)を含み、
前記ポリイミド樹脂(b)がポリオレフィンポリオール、ポリオレフィンポリアミン、ポリオレフィンポリカルボン酸、ダイマージオール、ダイマージアミンおよびダイマー酸からなる群より選ばれる少なくとも一種類を構成単位として有し、
酸変性ポリオレフィン樹脂(a)とポリイミド樹脂(b)の合計100質量部に対し、酸変性ポリオレフィン樹脂(a)を50~95質量部含有する、接着剤組成物。 - 酸変性ポリオレフィン樹脂(a)の酸価が5~30mgKOH/gである請求項1に記載の接着剤組成物。
- 硬化剤(c)がエポキシ樹脂、ポリイソシアネートおよびポリカルボジイミドからなる群より選ばれる少なくとも一種類を含む請求項1または2に記載の接着剤組成物。
- 10GHzにおける比誘電率が3.0未満である請求項1または2に記載の接着剤組成物。
- 硬化剤(c)の含有量が酸変性ポリオレフィン樹脂(a)とポリイミド樹脂(b)の合計100質量部に対し、0.5~60質量部である、請求項1または2に記載の接着剤組成物。
- 請求項1または2に記載の接着剤組成物からなる層を有する接着シート。
- 請求項1または2に記載の接着剤組成物からなる層を有する電磁波シールド材。
- 請求項1または2に記載の接着剤組成物からなる層を有する積層体。
- 請求項8に記載の積層体を構成要素として含むプリント配線板。
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