JPH0715091B2 - フレキシブル印刷配線板用の接着剤組成物、及びこれを用いたフレキシブル印刷配線板用基材、並びにフレキシブル印刷配線板 - Google Patents

フレキシブル印刷配線板用の接着剤組成物、及びこれを用いたフレキシブル印刷配線板用基材、並びにフレキシブル印刷配線板

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JPH0715091B2 JP5304890A JP5304890A JPH0715091B2 JP H0715091 B2 JPH0715091 B2 JP H0715091B2 JP 5304890 A JP5304890 A JP 5304890A JP 5304890 A JP5304890 A JP 5304890A JP H0715091 B2 JPH0715091 B2 JP H0715091B2
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Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、フレキシブル印刷配線板用の接着剤組成物、
及びこれを用いて得られるフレキシブル印刷配線板用基
材、並びにフレキシブル印刷配線板に関する。
《従来の技術》 周知のように、フレキシブル印刷配線板は、通常ポリイ
ミドフィルムのような可撓性を有する絶縁材料、すなわ
ちベースフィルムと称される絶縁材料と、銅箔とを接着
剤を介して貼り合わせて形成された基材において、配線
に必要な銅箔部分を残して他の部分をエッチング除去
し、接続のために必要な導体部分以外をレジストインク
や、あるいは基材の絶縁材料と同様の絶縁材料に接着剤
を塗布したカバーレイシートで覆い、必要な場合には露
出した導体部分にめっきするという製造方法によって作
製されている。
したがって、この種フレキシブル印刷配線板の断面構造
は、導体とベースフィルムの間に接着剤が挟まれた構造
であり、さらにカバーレイシートと導体との間に接着剤
が挟まれていることもある。
しかして、このようなフレキシブル印刷配線板は、軽量
で立体機能的に実装できることから、近年の電気機器の
高度化,多様化というニーズに対応するのに好適であ
り、多くの電気機器に使用されるのが特に民生機器に使
用されている。
このような印刷配線板が民生機器に使用される場合に
は、安全性の立場から、材料の熱劣化後の接着性の維持
及び難燃性が要求される。
例えば、材料の熱劣化後における接着性の維持について
は、UL規格796がその代表的なものであり、150℃で10日
間処理した後でも、室温においてその接着強さが0.36kg
/cm以上なければ105℃クラスの用途に使用できない。
また、耐燃焼性においては、UL94規格で最も厳しいV−
0クラスに適する合成樹脂絶縁シートのポリイミドフィ
ルムを用いても、接着剤を難燃化しなければUL規格V−
0に合格するフレキシブル印刷配線板が得られない。
さらに、これらの他に高温時の接着強さの維持、例えば
105℃での接着強さが0.5kgf/cm以上であること、あるい
は電食劣化によるデンドライトの発生や導体間絶縁抵抗
の低下が小さいことなどが要求されている。
従来、フレキシブル印刷配線板用の難燃化した接着剤と
しては、例えばアクリルエラストマーやアクリロニトリ
ルブタジエンゴム(NBR)を主成分とし、臭素含有エポ
キシ樹脂,臭素含有フェノール樹脂などの難燃性熱硬化
樹脂や三酸化アンチモン,水酸化アルミニウムなどの難
燃助剤を添加する方法が知られており、これらは特開昭
62−59683号公報や特開昭56−81382号公報などにも開示
されている。
《発明が解決しようとする課題》 しかしながら、アクリロニトリルブタジエンゴムを主成
分とする系では、熱劣化後の接着強さや耐電食性に劣る
という欠点がある。
一方、アクリルエラストマーを主成分とする系では、熱
劣化後の接着強さは比較的良好であるが、難燃性と接着
性を両立し得る組成範囲が狭いこと、及び高温時の接着
強さが不十分であった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、難燃性と熱劣化後の接着
性及び高温時の接着強さに優れたフレキシブル印刷配線
板用の接着剤組成物、及びこれを用いて得られるフレキ
シブル印刷配線用基材、並びにフレキシブル印刷配線板
を提供することにある。
《課題を解決するための手段》 本発明は、上記のような目的を達成するために、請求項
1記載の如く、(A)カルボキシル基,ヒドロキシル基
及びエポキシ基から選ばれる1種以上の官能基を有する
アクリルエラストマ (B)アルキルフェノール類にアルデヒドを付加反応さ
せて得られた付加反応樹脂に対して、前記アルキルフェ
ノール類よりもアルデヒドとの反応性の高いフェノール
類及び/又はアミン類を添加して共縮合させてなる変成
樹脂 及び、 (C)エポキシ樹脂 を必須成分とする接着剤組成物を提供する。
ものである。
また、請求項2記載の発明の如く、請求項1記載の接着
剤組成物を使用してベースフィルムと銅箔とを接着して
なるフレキシブル印刷配線板用基材、及び請求項3記載
の発明の如く、請求項1記載の接着剤組成物をカバーレ
イとして使用してなるフレキシブル印刷配線板を提供す
るものである。
本発明の接着剤組成物に難燃性を付与するには、エポキ
シ樹脂として臭素化エポキシ樹脂を用いることによって
なされるが、さらに臭素基含有のアクリルエラストマー
や、助剤として水酸化アルミニウムあるいは三酸化アン
チモンなどの無機充填剤を併用することも有効である。
この場合、接着剤固形分中の臭素含有量は、8.0〜26.0
重量%の範囲が好ましい。
この理由は、接着剤固形分中の臭素含有量が8.0重量%
未満では接着剤を難燃化するのに不十分であり、また2
6.0重量%を越えると接着性特に耐熱劣化後の接着強さ
が低下することがあるためによる。
本発明に用いる(A)成分のカルボキシル基,ヒドロキ
シル基及びエポキシ基から選ばれる1種以上の官能基を
有するアクリルエラストマーとしては、例えば帝国化学
産業(株)製;テイサンレジンSG−51,SG−80,SG−90,H
TR−700,HTR−708,WS−023,WS−023Bや、東亜合成
(株)製;アロンタックS−1511L,S−1511X,S−3403な
どがある。
(B)成分の変成樹脂に用いられるアルキルフェノール
類としては、P−置換アルキルフェノールとP−フェニ
ルフェノール及/又はP−キュミルフェノールが使用さ
れる。
上記P−置換アルキルフェノールとしては、アミノフェ
ノール,ブチルフェノール,Sec−ブチルフェノール,オ
クチルフェノールなどがある。
P−フェニルフェノールまたはP−キュミルフェノール
は、P−置換アルキルフェノールに対して0.2〜0.8モル
で使用され、フェノール全体量1モルに対してアルデヒ
ド(ホルムアルデヒド,アセトアルデヒドなど)を1.3
モル以上塩基性触媒の存在下で付加反応させる。
このようにして得られた付加反応生成物に対して、前記
アルキルフェノールよりもアルデヒドとの反応性の高い
フェノール類もしくはアミン類を、好ましくは0.1〜10
重量%添加して縮合させる。
アルデヒドとの反応性の高いフェノール類としては、レ
ゾルシン,カテコール,メタクレゾール,フェノールな
どがあり、アミン類としてはメラミン,ベンゾグアナミ
ン,アセトグアナミン,テトラメチレンヘキサン,尿素
などが使用できる。
上記の添加量を好ましくは0.1〜10重量%に限定した理
由は、0.1重量%未満では本発明の目的である接着剤の
耐熱性が十分に発揮できないからであり、10重量%を越
えると接着剤として使用するアクリルエラストマーとの
相溶性が低下するからである。
(C)成分のエポキシ樹脂としては、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及びこれらを
臭素化したエポキシ樹脂などの1種以上を使用できる。
また、これらと架橋し得る樹脂としてノボラックフェノ
ール樹脂,ビニルフェノール樹脂、及び臭素化ビニルフ
ェノール樹脂などを使用することもできる。
また、架橋剤または架橋触媒として、酸無水物,イミダ
ゾール類を使用することもできる。
(A)アクリルエラストマーと(B)変成樹脂からなる
エラストマー群と(C)エポキシとの配合量比(重量
比)は、おおよそ85/15〜35/65程度であり、難燃性を確
保するに必要な臭素含有量を確保すること及び接着特性
とのバランスにより決められるが、望ましくは70/30〜5
0/50の範囲である。
本発明の接着剤組成物において、これらの成分を溶解ま
たは分散させて均一な接着剤溶液にするための溶媒とし
ては、トルエン,キシレン,メチルエチルケトン,ジメ
チルホルムアミドなどの有機溶媒が好ましく、これらの
うちから1種または混合したものが使用される。
フレキシブル印刷配線板用基材は、接着剤溶液をポリイ
ミドフィルムまたは銅箔に塗工乾燥したのち、加熱プレ
スまたは加熱ロール装置を使用して両者を貼り合わせ、
さらに加熱硬化させて製造される。
そして、この基材に対して常法により回路形成を行ない
フレキシブル印刷配線板とする。
また、カバーレイ用としては、ポリイミドフィルムに塗
工乾燥したのち予備硬化を行なった状態で使用される。
《作用》 請求項1記載の発明に係る接着剤組成物によれば、特に
常態及び高温時の接着強さと耐熱劣化性が良好となり、
難燃性,耐電食性のほかフレキシブル印刷配線板に必要
な一般特性をそれぞれ満足することができる。
なお、本発明の効果を発揮する作用は、接着剤組成物中
の各成分の相乗作用に基づくものであるが、特に変成フ
ェノール樹脂とアルキルエラストマーとの架橋により、
接着剤塗膜の凝集力が高められ高温時においても維持さ
せるためと思われる。
また、請求項1記載の発明によれば、上記効果を有する
フレキシブル印刷配線板用基材、また請求項3記載の発
明によれば、上記効果を有するフレキシブル印刷配線板
を提供することができる。
《実施例》 以下、請求項1乃至3記載の発明を実施例に基づいて詳
細に説明する。ただし、各発明はこの実施例のみに限定
されるものではない。
実施例1 (A)アクリルエラストマーとして、テイサンレジンHT
R−700(帝国化学産業(株)製、商品名);83重量部、
テイサンレジンWS−023B;37重量部 (B)変成フェノール樹脂;39重量部を次の方法で作製
した。
すなわち、P−ターシャリーブチルフェノール75g(0.5
モル)、P−フェニルフェノール85g(0.5モル)とを配
合し、ホルムアルデヒド162g(2モル)及び水酸化ナト
リウム1g(0.025モル)とを加えて98〜100℃で3時間加
熱反応後、塩酸10.5g(0.1モル)を加えて中和水洗し
た。
このものにレゾルシン8g(フェノール樹脂に対して5重
量%)を共縮合させて軟化点120℃の変成フェノール樹
脂を得た。
(C)エポキシ樹脂として、ノボラック型臭素化エポキ
シ樹脂BREN−S(日本化薬(株)製、商品名)65重量部 (D)架橋触媒として、2エチル4メチルイミダゾー
ル,キュアゾール2E4MZ(四国化成工業(株)製、商品
名)1.5重量部を予めジメチルホルムアルデヒド13.5重
量部に溶解させた溶液15重量部 及び (E)充填材として、水酸化アルミニウム;ハイジライ
ト43M(昭和電工(株)製、商品名)45重量部からなる
組成を、メチルエチルケトン:トルエン=2:1の混合溶
媒860重量部に溶解分解させた。
なお、水酸化アルミニウムは、予めニーダ混練り装置を
使用して若干量の混合溶剤とともにアクリルエラストマ
ーに強制分散させて供試した。
この接着剤溶液を、厚さ25μmのカプトンフィルム(デ
ュポン社製、商品名)に乾燥後の膜厚が25μmとなるよ
うに塗布し、120℃で10分間乾燥した後、厚さ35μmの
圧縮銅箔マット面に130℃の熱ロールを使用してラミネ
ートした。
次いで、150℃で2時間加熱硬化してフレキシブル印刷
配線板用基材を作製した。
また、上記接着剤を塗布したカプトンフィルムを120℃
で10分間乾燥した後、150℃で2分間追加乾燥してカバ
ーレイフィルムとした。
前記の銅張り基材をエッチンクにより回路形成して得た
フレキシブル印刷配線板に、パンチプレスで所定の穴あ
けを行なったカバーレイフィルムを貼り合わせた後、熱
圧プレスを使用して温度160℃,圧力30kg/cm2,加熱時間
60分の条件でカバーレイ被覆を行なった。
これらのフレキシブル印刷配線板、カバーレイ及び銅張
り基材の特性の測定結果を第1表に示す。
なお、特性の測定は、 a.回路引き剥がし強さ JIS C−6481試験法 b.耐熱劣化後の引き剥がし強さ UL−796試験法 c.はんだ耐熱性 280℃のはんだ浴に浮かべ、フクレやハガレの生じる時
間の測定 d.耐燃焼性 UL−94 V0試験法 e.耐電食性 回路導体幅と間隔が供に0.2mmの電食評価用クシ形パタ
ーンを作製して供試した。
電食評価の試験は、多数の試験片においてこれを促進し
て行なうため、65℃/90%の加温加湿下で導体間に直流5
0Vを印加して連続的に通電し、所定時間毎にその一部を
取り出して導体間の絶縁抵抗を調べ、デンドライト発生
の有無を倍率100倍の顕微鏡で観察した。
各特性結果を表1に示す(以下同様)。
実施例2 (A)アクリルエラストマとして、アロンタックS−34
03(東亜合成(株)製、商品名)50重量部、テイサンレ
ジンWS−023B7 0重量部 (B)変成フェノール樹脂39重量部を以下の方法で作製
した。
すなわち、P−ターシャリーアミルフェノール82g(0.5
モル)、P−フェニルフェノール85g(0.5モル)とを配
合し、パラホルムアルデヒド75g(2モル)、水酸化ナ
トリウム4g(0.1モル)、トルエン100gとを加えて90℃
で約2時間反応させ、酢酸15gを加えて中和水洗した。
その後、脱溶剤しながら120℃で反応させ、レゾルシン
1.6g(フェノール重量に対して1%)を供縮合させて軟
化点105℃の変成フェノール樹脂を得た。
(C)エポキシ樹脂として、ノボラック型臭素化エポキ
シ樹脂BREN−S(前出)48重量部、ビスフェノール型臭
素化エポキシ樹脂YDB−400(東都化成(株)製、商品
名)20重量部 (D)架橋材として、酸無水物,ハイミック酸(日立化
成工業(株)製、商品名)15重量部 (E)充填材として、三酸化アンチモン(三国製練
(株)製)10重量部 からなる組成を、メチルエチルケトン:トルエン:ジメ
チルホルムアミド=5.0:4.6:0.4(重量比)の混合溶媒7
70重量部に溶解分解させて接着剤を作製した。
その他については実施例1と同様にした。
実施例3 (A)アクリルエラストマーとして、テイサンレジンHT
R−708 90重量部、テイサンレジンSG−80 30重量部 (B)変成フェノール樹脂,35重量部を以下の方法で作
製した。
すなわち、P−ターシャリーブチルフェノール120g(0.
8モル)、P−キュミルフェノール42.4g(0.2モル)、
パラホルムアルデヒド68.5g(1.8モル)、水酸化バリウ
ム12.5g(0.04モル)及びベンゼン70gとを配合して75〜
80℃で5時間反応させた。
その後、塩酸21gを加えて中和水洗し、反応液にレジル
シン48.6gを加えて脱水し、脱溶剤して120〜130℃で反
応をすすめ、軟化点113℃の変性フェノール樹脂を得
た。
(C)エポキシ樹脂として、ノボラック型臭素化エポキ
シ樹脂BREN−S(前出)41重量部、ビスフェノール型エ
ポキシ樹脂;エピコート1001FR(昭和シェル(株)製、
商品名)8重量部、エポキシ樹脂との架橋樹脂として臭
素化ビニルフェノール樹脂;レジンMB(丸善石油(株)
製、商品名)18重量部 (D)架橋触媒として、キュアゾール2PZ−CNS 0.95重
量部 及び、 (E)充填材として、ハイジライト42M(昭和電工
(株)製、商品名)28重量部 からなる組成を、メチルエチルケトン:トルエン:ジメ
チルホルムアミド=5.0:4.6:0.4(重量比)の混合溶媒7
60重量部に溶解分散させて接着剤を作製した。
その他については実施例1と同様にした。
実施例4 (A)アクリルエラストマーとして、テイサンレジンHT
R−708(前出)120重量部 (B)変成フェノール樹脂440重量部を次の方法で作製
した。
すなわち、P−ターシャリーブチルフェノール75g(0.5
モル)、P−フェニルフェノール85g(0.5モル)とをホ
ルムアルデヒド162g(2モル)及び水酸化ナトリウム1g
(0.025モル)とを配合して98〜100℃で3時間加熱反応
後、塩酸10.5g(0.1モル)を加えて中和水洗した。
このものにメラミン8g(フェノール樹脂に対して5重量
%)を共縮合させて変成樹脂を得た。
(C)エポキシ樹脂として、BREN−S(前出)60重量
部、ビスフェノール型エピコート1001FR(油化シェルエ
ポキシ(株)製、商品名)10重量部 (D)架橋触媒として、キュアゾール2PZ−CNS(前出)
1.5重量部 (E)充填材として、三酸化アンチモン(前出)10重量
部 からなる組成を、メチルエチルケトン:トルエン:ジメ
チルホルムアミド=6:3..6:0.4(重量比)の混合溶媒80
0重量部に溶解分解させて接着剤を作製した。
その他については実施例1と同様にした。
参考例1 (A)アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR、アクリ
ロニトリルモノマー単位33重量%含有、ムーニー値55)
120重量部 (B)フェノール樹脂39重量部を次の方法で作製した。
すなわち、P−ターシャリーブチルフェノール150gとホ
ルムアルデヒド162g(2モル)及び水酸化ナトリウム1g
(0.025モル)とを98〜100℃で3時間加熱反応後、塩酸
10.5g(0.1モル)を加えて中和水洗した。
加熱昇温しながら水を除去し、130℃で反応をすすめ軟
化点110℃のフェノール樹脂を得た。
(C),(D),(E)その他については、実施例1と
同様にした。
参考例2 実施例2におけるフェノール成分として、P−ターシャ
リーアミノフェノールのみを使用し、またレジルシン共
縮合を行なわなかったほかは実施例2と同様にして接着
剤を作製し、フレキシブル銅張り基材を作成した。
このものの主な性能を表1に示す。
《発明の効果》 以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、高
温接着強さ,熱劣化後の接着性,耐電食性及び難燃性、
その他一般特性がバランスして優れるフレキシブル印刷
配線板用の接着剤を得ることができる。
また、請求項2記載の発明によれば、上記効果を有する
フレキシブル印刷配線板用基材を得ることができる。
さらに、請求項3記載の発明によれば、上記効果を有す
るフレキシブル印刷配線板を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 順雄 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内 (72)発明者 岡村 寿郎 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−192777(JP,A) 特開 昭49−33987(JP,A) 特開 昭61−213278(JP,A) 特開 昭61−213277(JP,A) 特開 昭54−125284(JP,A) 特開 昭57−59973(JP,A) 特開 昭60−243180(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)カルボキシル基,ヒドロキシル基及
    びエポキシ基から選ばれる1種以上の官能基を有するア
    クリルエラストマ (B)アルキルフェノール類にアルデヒドを付加反応さ
    せて得られた付加反応樹脂に対して、前記アルキルフェ
    ノール類よりもアルデヒドとの反応性の高いフェノール
    類及び/又はアミン類を添加して共縮合させてなる変成
    樹脂 及び、 (C)エポキシ樹脂 を必須成分とする接着剤組成物。
  2. 【請求項2】請求項1記載の接着剤組成物を使用してベ
    ースフィルムと銅箔とを接着してなるフレキシブル印刷
    配線板用基材。
  3. 【請求項3】請求項1記載の接着剤組成物をカバーレイ
    として使用してなるフレキシブル印刷配線板。
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