JPH0472372A - 接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、接着性、可撓性１　耐熱性、耐薬品性などに
優れた接着剤組成物に関し、さらに詳しくは、フレキシ
ブルプリント配線基板（ＦＰＣ）に好適な、溶剤を含有
しない接着剤組成物に関する。

（従来の技術） 電気製品の小型化、軽量化が進められるにつれて、電気
製品の部品全てを小型化、軽量化すること、並びに、電
気製品の内部スペースを有効に利用することが要求され
ている。

近年の技術革新によってトランジスタやダイオードなど
の素子類について飛躍的に小型化が進められた結果、プ
リント配線基板についても薄型化が進められており、フ
レ牛ンブル化すること、さらには、薄膜化することが行
われている。プリント配線基板をフレ牛／プル化するこ
とにより、プリント配線基板を電気製品の他の構成部品
の間に生じた隙間に湾曲させた状態で配置することがで
きるので、電気製品の内部の大幅な省スペースが可能と
なった。

このようなＦＰＣは１例えば、ポリイミド基材なとのＦ
ＰＣ用の基材の上に、銅箔の配線パターンを形成した後
、上記配線パターンを保護するために、ポリイミドフィ
ルムなどのカバーレイフィルムが設けられ１次いで、所
定の素子類を上記基材にはんだ付けすることにより２作
成さ−れる。

さらに、　ＦＰＣを部分的に補強する必要がある場合に
は、　　ＰＰＣに部分的に補強板を取り付けることがな
されている。

カバーレイフィルムや補強板を接着するためには、多く
の場合、接着剤が用いられる。ＦＰＣ用接着剤には、高
い接着性の他に、はんだ付けの際の温度で劣化しない高
い耐熱性、　　ＦＰＣのフレキシビリティ−を損なわな
い適度の可撓性、高い絶縁性、および、溶剤洗浄に耐え
得る高い耐薬品性などの特性を併せ持つことが必要とさ
れる。このようなタイプの接着剤には、従来から、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、ブチラー
ル樹脂。

ブタジェン系のゴム、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、アクリル酸エステル樹脂、およびこれらを組み合わ
せた樹脂が用いられてきた。

（発明が解決しようとする課題） ＦＰＣ基板上の所定の位置にカバーレイフィルムまたは
補−張板を付与する場合には、一般には次のような方法
が採用されている。まず、離型紙または離型フィルム上
に溶剤に溶解させた接着剤の溶液を塗布し２次いで、溶
剤を蒸発させて接着剤層を形成し、打ち抜くなどして上
記接着剤層を所望のパターンに成形する。次に、離型紙
をはがし、得うレタフィルム状の接着剤をＦＰＣとカバ
ーレイフィルムまたは補強板との間にはさんで、高温で
プレスラミネートする。

このように、従来のＦＰＣ用接着剤を用いた塗工法は工
程が煩雑であるばかりか、さらに、蒸発する溶剤を除去
するための設備が必要なので、加工コストが高いという
問題点がある。

例えば、上記接着剤を所望のパターンに容易に塗工する
ことが可能であれば、上記工程は簡略化されると考えら
れる。接着剤をある一定のパターンに塗工するには、上
記配線パターンの上に接着剤をスクリーン印刷する方法
が考えられる。

しかし、従来のＦＰＣ用接着剤は溶剤を含有する溶液と
して塗工されるので、！工時に粘度を一定に保つことが
困難である。したがって、スクリーン印刷の手法を用い
て塗工する場合に、粘度が低すぎる場合には塗工された
パターンににじみが生じ。

溶剤が蒸発して粘度が上昇した場合には、スクリーンの
目づまり、などの問題が生じる。

このため、従来のＦＰＣ用接着剤をスクリーン印刷法に
よって塗工することは困難である。

本発明は上記問題点を解決するためのものであり、その
目的とするところは、スクリーン印刷の手法を用いて簡
便に塗工可能なＦＰＣ用接着剤を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の接着剤組成物は、ポリエーテルウレタン単位を
含有し、常温で液状のビスフェノールＡ型ジグリシジル
エーテル１００重量部に対して、　（ポリ）アルキレン
オキシドジグリシジルエーテルを２０〜１００重量部、
芳香族ジカルボン酸残基を少な（とも４０モル％の割合
で含有し、　　Ｔｇが２０℃以下で。

数平均分子量が１〜４万のポリエステル樹脂を５〜２０
重量部、フェノール／ボラック系エポキシ樹脂を２〜２
０重量部、脂肪族ジカルボン酸のジヒドラジド化合物を
、全エポキシ基の含有量に対して０．２〜１．２当量、
および、炭素数６以上の脂肪族ジカルボン酸を５〜５０
重量部、の割合で含有する接着剤組成物であり、そのこ
とにより上記目的が達成される。

本発明で用いられるポリエーテルウレタン単位を含有し
、常温で液状のビスフェノールＡ型ジグリンジルエーテ
ルは１次に示すグリフール類とイソシアネート類との反
応により得られるポリエーテルウレタンと、ビスフェノ
ールＡジグリンジルエーテルとを反応させてえられるエ
ポキシ樹脂である。上記グツコール類としては２　ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ
テトラメチレングリコールなどがある。上記イソシアネ
ート類としては、２．４−トリレンジインシアネート、
　　２．６−ｈリレンジイソシアネート、ジフェニルメ
タンジインシアネート、へ牛すメチレンジインシアネー
ト、インホロンジイソシアネートなどがある。

本発明で用いられる（ポリ）アルキレンオキシドジグリ
シジルエーテルは、　（ポリ）エチレングリコール、（
ポリ）プロピレングリコール、（ポリ）テトラメチレン
グリコールなどの（ポリ）アルキレングリコール類と、
エピクロルヒドリンなどのエポキシ基含有化合物とを反
応させて得られるエポキシ樹脂であり２例えば、ポリプ
ロピレングリコールジグリシジルエーテルが挙げられる
。

この　（ポリ）アルキレンオキシドジグリシジルエーテ
ルは、主に１本発明の接着剤組成物を印刷に適した粘度
に調節するための粘度調節剤として機能し、さらに、接
着剤組成物に可撓性を付与する可撓性付与剤としての機
能も有する。

（ポリ）アルキレンオキシドジグリンジルエーテルに含
有される（ポリ）アルキレンオキンド成分のアルキレン
オキンド単位の繰り返し数は、１〜１０が好ましく、さ
らに好ましくは、２〜８である。アル牛しンオ牛シトの
繰り返し数が１０を越えると、この成分を混合すること
によって接着剤の粘度を調節することが困難になる。さ
らに、得られる硬化後の接着剤は柔らかすぎ、耐熱性、
耐薬品性に著しく劣る。

ここで、　「接着剤」という用語は２本発明の各成分が
配合された状態の液状の接着剤組成物を意味し、　「硬
化後の接着剤」という用語は、上記接着剤を加熱硬化さ
せて得られる固体状の接着剤組成物を意味する。

上記（ポリ）アルキレンオキシドジグリシジルエーテル
の含有量は、上記ポリエーテルウレタン単位を含有する
ビスフェノールＡ型ジグリンジルエーテル１００重量部
に対して２０〜１００重量部の範囲であり、必要とされ
る接着剤組成物の粘度に応じて適宜調節され得る。この
成分の配合量が２０重量部未満の場合は、接着剤の粘度
が高くなるので。

印刷することが困難になる。逆に、　　１００重量部を
越えた場合は、硬化後の接着剤が柔らかく、脆くなり、
耐熱性および耐溶剤性が不充分となる。

上記（ポリ）アルキレンオキシドジグリシジルエーテル
を含有させることにより１本発明による接着剤組成物の
粘度は、５０〜６００ボイズ、好ましくは、８０〜４０
０ボイズに調節される。接着剤の粘度が高すぎる場合お
よび低すぎる場合には、上記接着剤は印刷性に劣る。例
えば、接着剤の粘度が５０ボイズ未満になると、スクリ
ーン印刷による塗工を行った場合に、接着剤パターンの
流れ、にじみ。

タレ、などが生じる。逆に６００ボイズを越えると。

印刷時に、接着剤が付与されるべき基板とスクリーンと
が剥離し難くなったり、スクリーンの目詰まりが生じた
り、あるいは、いわゆる曳糸が生じる。

本発明で用いられるポリエステル樹脂は、芳香族ジカル
ボン酸残基を少なくとも、　　４０モル％の割合で含有
しており、そのＴｇは２０℃以下であり１分子量は、数
平均で１〜４万である。

上記ポリエステル樹脂のＴｇが２０℃を越えると硬化後
の接着剤が硬くなり過ぎ、接着性が不充分になる。数平
均分子量が１万未満の場合は、得られる硬化後の接着剤
が脆く、耐熱性、耐薬品性が不充分であり、数平均分子
量が４万を越えている場合は、接着剤の粘度が高くなり
すぎるので、いわゆる曳糸が顕著に生じ、印刷性が悪い
。

上記ポリエステル樹脂は、接着剤組成物の接着性を向上
させるために添加され、その含有量は。

上記ポリエーテルウレタン単位を含有するビスフェノー
ルＡ型ジグリンジルエーテル１００重量部に対して、５
〜２０重量部である。含有量が５重量部未満の場合は、
硬化後の接着剤の接着性が不充分であり、２０重量部を
越えている場合は、硬化後の接着剤の耐熱性、耐薬品性
が不充分であるばかりでなく、接着剤の粘度が高くなり
すぎるので、印刷性が悪くなる。

上記ポリエステル樹脂は常温で固体なので、配合する際
には、グリ／ジルエーテル類などの液状の成分で溶解し
ておくことが好ましい。

本発明で用いられるフェノールノボラック系エポキシ樹
脂は、フェノールとホルムアルデヒドとを反応させて得
られるノボラック樹脂と、エピクロルヒドリンなどのエ
ポキシ基含有化合物とを反応させて得られるエポキシ樹
脂であり、常温で液状であっても、固体状であってもよ
い。

このフェノールノボラック系エポキシ樹脂は。

上記ポリエーテルウレタン単位を含有するビスフェノー
ルＡ型ジグリシジルエーテルｌＯＯ［ｒ１部に対して、
２〜２０重量部の割合で含有される。２重量部未満の場
合は、得られる硬化後の接着剤の耐熱性および耐薬品性
が不十分となり、　　２０重１部を越える場合には、硬
化後の接着剤が、硬く、脆くなり、接着性が不充分とな
る。

本発明に用いられる脂肪族ジカルボン酸のジヒドラジド
化合物は、炭素数が６以上の脂肪族ジカルボン酸のジヒ
ドラジドであることが好ましく。

例えば、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラ
ジド、　ドデカンニ酸ジヒドラジド、エイコサンニ酸ジ
ヒドラジド等が挙げられる。

これらの脂肪族ジカルボン酸のジヒドラジド化合物は本
発明の接着剤組成物中において硬化剤として機能する。

その含有量は、接着剤中に含有される全エポ牛シ基の量
に対して、０．２〜１．２当量。

好ましくは、　　０．２５〜０．８当皿である。脂肪族
ジカルボン酸のジヒドラジド化合物の含有量が０．２当
量未満の場合は、得られる硬化後の接着剤の架橋密度が
低くなるので、充分な接着性および耐熱性が得られない
。逆に、１．２当量を越えると、硬化後の接着剤が硬く
なり過ぎ、充分な接着性が得られない。

本発明で用いられる脂肪族ジカルボン酸は、炭素数が６
以上であり、それには２例えば、アジピン酸、セバシン
酸、アゼライン酸、　ドデカンニ酸。

エイコサンニ酸などが挙げられる。これらは、接着剤組
成物中において硬化促進剤として機能し。

さらに、接着剤に揺変性を付与する揺変性付与剤として
の機能も有する。炭素数が６未満の脂肪族ジカルボン酸
を用いた場合は充分な硬化促進効果を得ることができず
、室温〜４０℃の温度条件下において、得られる接着剤
のボッ）ライフが長くなりすぎる。

本発明で用いられる脂肪族ジカルボン酸の含有量は、ポ
リエーテルウレタン単位を含有するビスフェノールＡ型
ジグリシジルエーテル１００重量部に対して、５〜５０
重量部である。上記脂肪族ジカルボン酸の含有量が、５
重量部未満の場合は、高温における接着剤の架橋反応を
促進する効果が充分に得られず、さらに、得られる接着
剤の揺変度が１．２未満になるので、その接着剤は印刷
性に劣る。

ここで、　「揺変度」とは接着剤の揺変性を示す指標で
あり、温度２５℃９剪断速度１５ｅｃ−’の条件で測定
した粘度と、温度２５″Ｃ２剪断速度５　ｓｅｃ”の条
件で測定した粘度との比である。

逆に、上記脂肪族ジカルボン酸の含有量が、５０重量部
を越える場合においては、高温における接着剤の架橋反
応を促進する効果はもはや増大せず。

硬化後の接着剤の耐熱性が不充分になる。

一般に、エポキシ系接着剤の硬化剤としては。

アミン類、酸無水物、ポリアミド、ヒドラジン化合物、
シアナミド化合物、ポリカルボン酸などが知られており
、これらの化合物を組み合わせて用いることや、硬化促
進剤であるイミダゾール化合物や、オニウム化合物など
と併用することが行われている。本発明においては、ポ
ットライフと加熱時の硬化特性とのバランス、揺変性を
付与することによって印刷性を向上させること、さらに
。

可撓性、接着性、耐熱性などの硬化後の接着剤の特性な
どのＦＰＣ用接着接着剤要とされる特性をそれぞれ考慮
して検討を行った結果、上述の脂肪族ジカルボン酸のジ
ヒドラジド化合物と、炭素数が６以上の脂肪族ジカルボ
ン酸との組み合わせが、硬化剤成分としては最も優れて
いることを見いだした。

本発明による接着剤は、上述の各構成成分を配合するこ
とにより得られる。このようにして得られた接着剤は、
温度２５℃の条件下において、剪断速度１５ｅｃ−’で
測定した粘度が５０〜６００ボイズである。さらに２本
発明による接着剤は揺変性を有しており、温度２５℃の
条件下において、剪断速度１ＳｅＣ−’で測定した粘度
と、剪断速度５５ｅｃ−’で測定した粘度との比が１．
０以上、好ましくは１．２〜３．０テある。

本発明による接着剤は、好ましくは、以下のようにして
使用される。

まず、一方の被着体であるＦ　ＰＣ，カバーレイフィル
ム、または、補強板の表面に本発明の接着剤を所望（Ｄ
パターンに直接スクリーン印刷する。次いで、もう一方
の被着体であるＦＰＣ，カバーレイフィルム、または、
補強板を貼り合わせた後、熱プレス、または熱ロールラ
ミネーションを行うことにより、接着剤を硬化させる。

本発明による接着剤を適用することが好適なＦＰＣとし
ては、サブストラクティブＦＰＣ，およびセミアデイテ
ィブＦＰＣなどが挙げられる。これらは１例えば、ポリ
イミド基材、または、アラミド繊維からなる不織布に耐
熱性樹脂を含浸させた基材と。

銅箔とから形成される。カバーレイフィルムとしては耐
熱性の各種ポリイミドフィルムが挙げられ。

補強板としては、ガラスエポキシ板９紙、フェノール板
、リン青銅板、アルミ板、ポリエステルフィルム、ポリ
イミドフィルムなどが挙げられる。

ＦＰＣと補強板とを接着する場合に、カバーレイフィル
ムを省略して、　　ＦＰＣの表面に補強板を直接接着す
ることができ、上記補強板によって配線パターンの保護
と、　　ＦＰＣの補強とを達成することが可能である。

本発明の接着剤組成物に、接着性、耐熱性、耐薬品性、
可撓性などのＦＰＣ用接着剤に必要とされる特性を損な
わない範囲で、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂および
ポリアミド樹脂などの樹脂、酸無水物、アミンおよびイ
ミダゾールなどの硬化剤。

レベリング剤および界面活性剤などの添加剤、および、
各種の無機物、などを含有させてもよい。

（作用） 本発明の接着剤組成物は、溶剤を含有せず、適度な粘度
および揺変度を有する。従って、この接着剤組成物を用
いてスクリーン印刷法により所定のパターンの接着剤層
をＦＰＣ上に形成することが可能であり、接着剤の流れ
、にじみ、タレなどを生じることがない。

（実施例） 以下に本発明を実施例により詳細に説明する。

実施例および比較例に示されている特性値は以下に示す
方法にしたがって測定した。

（１）粘度 東京精機社製デジタル粘度計を用いて、温度２５℃１剪
断速度１５ｅｃ−’の条件で測定した。

（２）揺変度 上記の粘度計を用いて、温度２５℃９剪断速度１ｓｅｃ
”の条件で測定した粘度と、温度２５℃２剪断速度５５
ｅｃ−’の条件で測定した粘度との比を算出した。

（３）接着性 東４ボールドウィン社製テンシロンを用いて。

温度２５℃２剥離角度９０°、剥離速度５０ｍｍ／ｗｉ
ｎの条件で剥離強度を測定した。

（４）耐熱性 ２６０℃に保たれたはんだ浴中に検体を浸し、カバーレ
イフィルムが剥離するまでの時間を測定した。

（５）印刷性 ミノマット社製半自動印刷機を用い、試料を所定のパタ
ーンでＦＰＣ用の基材にスクリーン印刷し。

スクリーンと基材との剥離し易さ、およびにじみまたは
タレの有無を目視観察し１　印刷性を判定した。

判定は、以下の基準に従い行った： ○・・・スクリーンとＦＰＣ用基材とが剥離し易く。

印刷された接着剤パターンににじみまたはタレが認めら
れない； ×・・・スクリーンとＦＰＣ用基材とが剥離し難いか。

または、印刷された接着剤パターンににじみまたはタレ
が認められる。

大Ｊ１凱ユニョユ 表に示す割合のＡ−Ｆの各成分を、混合用３本ロールを
用いて２回混練し、接着剤を得た。次いで、混合した接
着剤を印刷機に移して、１５０メツシユのスクリーンに
流延した後、硬度７０°のスキージを用いて、　　２Ｑ
Ｑｍｍ／ｓｅｃの速度で、　　ＦＰＣ用ポリイミド基材
の表面に所定のパターンで印刷した。

上記接着剤が印刷されたポリイミド基材を、１５０℃の
温゛度で３〜５分加熱することにより、接着剤を不完全
硬化の状態とし、上記接着剤の上に厚さ１■のガラスエ
ボキ／板を重ねた後、１００℃に加熱した２本のロール
の間を、　　１０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で通過させてラミ
ネートした。その後、１２０℃１こおいて８時間放置し
、さらに硬化させて、　　ＦＰＣ用基材と補強板との積
層体を得た。

Ａ−Ｆ成分を混練した直後の接着剤について粘度および
揺変度を測定し、接着剤が印刷されたＦＰＣについて印
刷性を測定し、上記の工程で得られた硬化後の接着剤に
ついて接着性および耐熱性を測定した。その結果を表に
示す。

牝ｌ」ＬＬ二」− 表に示す各成分を用い、上記の実施例と同様にして接着
剤、および、　　ＦＰＣ用基材と補強板との積層体を得
、同様の特性について測定を行った。その結果を、実施
例１〜１１の結果と併せて表に示す。

表の結果から２本発明の接着剤組成物は、良好な印刷性
を示し、かつ接着性、および耐熱性に優れることが確認
された。

（以下余白） （発明の効果） 本発明の接着剤組成物は接着性、耐熱性に優れているの
は勿論のこと、優れた印刷性を有するので、スクリーン
印刷法を用いてＦＰＣ上に塗工することが可能である。

したがって、従来のＦＰＣ用接着剤のように一旦シート
状に成形する必要がなく、加工工程を簡略化することが
でき、材料のロスも低減される。したがって、加工工程
において全体的なコストダウンが可能となる。さらに、
従来のように溶剤を用いることがないので、溶剤の揮発
による公害の問題も生じない。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ポリエーテルウレタン単位を含有し、常温で液状の
   ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル１００重量部
   に対して、（ポリ）アルキレンオキシドジグリシジルエ
   ーテルを２０〜１００重量部、芳香族ジカルボン酸残基
   を少なくとも４０モル％の割合で含有し、Ｔｇが２０℃
   以下で、数平均分子量が１〜４万のポリエステル樹脂を
   ５〜２０重量部、フェノールノボラック系エポキシ樹脂
   を２〜２０重量部、脂肪族ジカルボン酸のジヒドラジド
   化合物を全エポキシ基の含有量に対して０．２〜１．２
   当量、および、炭素数６以上の脂肪族ジカルボン酸を５
   〜５０重量部、の割合で含有する接着剤組成物。