JPH1046122A - 接着剤組成物 - Google Patents

接着剤組成物

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JPH1046122A
JPH1046122A JP20449896A JP20449896A JPH1046122A JP H1046122 A JPH1046122 A JP H1046122A JP 20449896 A JP20449896 A JP 20449896A JP 20449896 A JP20449896 A JP 20449896A JP H1046122 A JPH1046122 A JP H1046122A
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黒 雅 春 石
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    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/386Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive

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Abstract

(57)【要約】 【課題】可撓性、接着性、半田耐熱性および耐薬品性に
優れるとともに、耐熱老化性および保存安定性に優れ、
フレキシブル印刷回路基板用接着剤として好適な接着剤
組成物の提供。 【解決手段】(A)エチレン−アクリル系共重合体、
(B)グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、(C)分子
内に2以上のグリシジル基を有し、ベンゼン核を1以上
有するグリシジルアミン型エポキシ樹脂および(D)硬
化剤を含む接着剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、接着剤組成物に関
し、特に、可撓性、接着性、半田耐熱性および耐薬品性
に優れるとともに、耐熱老化性および保存安定性に優
れ、フレキシブル印刷回路基板用接着剤として好適な接
着剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、カメラ、電卓、電話機、パソコ
ン、自動車用実装部品等の広範囲の分野で、フレキシブ
ル印刷回路配線材料が使用されている。このフレキシブ
ル印刷回路配線材料は、ポリイミド樹脂、ポリエステル
樹脂等のフィルムからなる基板上に、銅箔、アルミニウ
ム箔等の金属箔を接着剤により接着させて製造されるも
のである。年々、機器の軽薄短小化が進むにつれて、そ
の機器に実装されるフレキシブル印刷回路配線材料も、
さらに精密化、多層化が進み、使用されるフレキシブル
印刷回路用接着剤も接着性は基より可撓性、耐熱性、耐
熱老化性、耐薬品性、保存安定性に優れたものが要求さ
れるようになってきた。
【0003】しかるに、従来からフレキシブル印刷回路
基板用接着剤として用いられている各種の樹脂接着剤
は、これらの必要とされる諸特性を十分に満足するもの
ではなかった。例えば、アクリル樹脂とエポキシ樹脂と
を組み合わせた接着剤が、特開昭63−112676号
公報、同63−122773号公報、特開平2−202
973号公報、同3−181580号公報、同3−22
1578号公報、同6−116366号公報等に提案さ
れている。また、ニトリル−ブタジエン系ゴム、カルボ
キシル変性ニトリル−ブタジエン系ゴム等により、可撓
性、接着性、半田耐熱性、耐薬品性等に優れた接着剤が
開発されてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの接着
剤においては、接着性、半田耐熱性および耐薬品性の点
で、必ずしも満足できるものではなかった。また、ニト
リル−ブタジエン系ゴム、カルボキシル変性ニトリル−
ブタジエン系ゴム等のブタジエン系ゴムからなる接着剤
は、その構造上、ブタジエンに起因して耐熱老化性およ
び保存安定性に劣るものであった。
【0005】そこで、本発明の目的は、可撓性、接着
性、半田耐熱性および耐薬品性に優れるとともに、耐熱
老化性および保存安定性に優れ、フレキシブル印刷回路
基板用接着剤として好適な接着剤組成物を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、前記諸特性を十分に満足せしめるフレキシブ
ル印刷回路用接着剤として、エチレン−アクリル系共重
合体、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂に、さらにグ
リシジルアミン型エポキシ樹脂を含有する組成物が好適
であることを見出した。
【0007】すなわち、本発明は、(A)エチレン−ア
クリル系共重合体、(B)グリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂、(C)分子内に2以上のグリシジル基を有し、
ベンゼン核を1以上有するグリシジルアミン型エポキシ
樹脂および(D)硬化剤を含む接着剤組成物を提供する
ものである。
【0008】以下、本発明の接着剤組成物(以下、「本
発明の組成物」という)について詳細に説明する。
【0009】本発明の組成物の(A)成分であるエチレ
ン−アクリル系共重合体は、エチレンとアクリル系単量
体の共重合体である。アクリル系単量体としては、例え
ば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
n−ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸n−ブチル、イタコン酸メチル、イタ
コン酸エチル、桂皮酸メチル、桂皮酸エチル等のアクリ
ル酸系エステル類、アクリル酸、メタクリル酸、イタコ
ン酸、桂皮酸等のアクリル酸類などが挙げられる。これ
らは1種単独でも2種以上の組合せでも用いられる。こ
れらの中でも、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸
またはメタクリル酸が、経済性の点から、好ましい。
【0010】また、本発明において、エチレン−アクリ
ル系共重合体は、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、
一酸化炭素等の単量体とグラフト共重合して、変性され
たものでもよい。特に、無水マレイン酸を0.1〜5重
量%(M値:0.1〜5)、特に好ましくは0.5〜3
重量%(M値:0.5〜3)で含む無水マレイン酸変性
体が、接着性、可撓性、耐熱性、耐熱老化性、耐薬品に
優れた接着性組成物を得ることができるため、好まし
い。
【0011】このエチレン−アクリル系共重合体におけ
るエチレン/アクリル系単量体の含有割合は、通常、5
0/50〜95/5の割合であり、エポキシ樹脂との良
好な相溶性および良好な接着性が得られる点から、好ま
しくは60/40〜90/10の割合である。また、ア
クリル系単量体中のアクリル酸類の含有率が2〜15重
量%であるものが、良好な接着性および半田耐熱性が得
られるため、好ましい。
【0012】このエチレン−アクリル系共重合体は、数
平均分子量が、通常、10000〜500000程度、
好ましくは50000〜300000程度のものであ
る。
【0013】また、このエチレン−アクリル系共重合体
のMFRは、通常、0.1〜1000g/10分程度で
あり、好ましくは1〜100g/10分程度である。
【0014】本発明の組成物の(B)成分であるグリシ
ジルエーテル型エポキシ樹脂としては、ビスフェノール
A型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂が好まし
い。また、本発明の組成物に難燃性が求められる場合
は、(B)成分として臭素化ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂および/または臭素化ノボラック型エポキシ樹脂
を用いると、好ましい。これらの臭素化エポキシ樹脂を
用いる場合、その臭素化エポキシ樹脂における臭素量
は、通常、20〜55重量%程度であり、好ましくは2
5〜50重量%程度である。
【0015】この(B)グリシジルエーテル型エポキシ
樹脂は、通常、エポキシ当量が170〜4000(g/
eq)程度のものであり、特に、エチレン−アクリル系
共重合体との相溶性および接着性の点から、エポキシ当
量が200〜2500(g/eq)程度のものが好まし
い。
【0016】本発明の組成物の(C)成分のグリシジル
アミン型エポキシ樹脂は、分子中に下記式(c):
【化1】 で表されるN−グリシジル基を有するエポキシ樹脂であ
る。このN−グリシジル型エポキシ樹脂は、対応する芳
香族アミン化合物とエピハロヒドリンとを反応させて得
られるものであり、分子中に2以上のグリシジル基を有
し、かつベンゼン核を1以上有するものが好ましい。ま
た、このグリシジルアミン型エポキシ樹脂は、芳香族ア
ミン化合物が有するアミノ基とエピハロヒドリンとが反
応し、アミノ基にグリシジル基が1または2個結合して
モノグリシジルアミノ基またはジグリシジルアミノ基を
形成してなるものでもよいし、また、反応の途中で、ア
ミノ基またはモノグリシジルアミノ基と、エポキシ基が
反応して、自己重合により高分子化したものであっても
よい。
【0017】この(C)グリシジルアミン型エポキシ樹
脂の特に好ましい具体例として、下記の式(c−1)〜
(c−6)で表されるものが挙げられる。
【化2】
【0018】本発明の組成物において、(A)エチレン
−アクリル系共重合体、(B)グリシジルエーテル型エ
ポキシ樹脂および(C)グリシジルアミン型エポキシ樹
脂の配合割合は、(A)と(B)においては、銅箔との
接着性および耐熱老化性に優れ、また、十分な可撓性を
示す組成物が得られる点で、(B)/(A)=0.5〜
5.0、特に1.0〜4.0の割合が好ましい。さら
に、(B)と(C)においては、Bステージ化の際の流
れ性が適正な範囲となるため均一な塗膜が得られ、かつ
耐熱老化性、可撓性および半田耐熱性に優れる組成物が
得られる点で、(C)/(B)=0.003〜0.3、
特に0.01〜0.1の割合が好ましい。また、(C)
成分は、経済性の点から前記割合が好ましい。
【0019】本発明の組成物の(D)成分である硬化剤
は、特に制限されず、エポキシ樹脂の硬化剤として常用
のものを使用することができる。特に、脂肪族ポリアミ
ン、脂環式ポリアミン、芳香族ポリアミン、ジシアンジ
アミド、イミダゾール類等が好ましい。これらの硬化剤
は1種単独もしくは2種以上を混合して用いられる。脂
肪族ポリアミンとしては、例えば、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミ
ン等が挙げられる。また、脂環式ポリアミンとしては、
例えば、イソホロンジアミン、メンセンジアミン、N−
アミノエチルピペラジン、1,8−ジアザビシクロ
〔5.4.0〕ウンデセン等が挙げられる。芳香族ポリ
アミンとしては、例えば、m−キシリレンジアミン、ジ
アミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン
等が挙げられる。イミダゾール類としては、例えば、2
−エチル−4−メチルイミダゾール、2−エチル−4−
フェニルイミダゾール等が挙げられる。
【0020】本発明の組成物において、(D)硬化剤の
配合量は、常用の範囲内で、成形条件、所要の特性等に
応じて適宜選択される。通常、0.0001〜0.1重
量%程度であり、好ましくは0.001〜0.05重量
%程度である。
【0021】本発明の組成物には、前記(A)、
(B)、(C)および(D)成分以外に、本発明の目的
を損なわない範囲で、必要に応じて各種成分を配合する
ことができる。例えば、充填剤、添加剤、難燃剤等を配
合することができる。
【0022】充填剤としては、例えば、シリカ、水酸化
アルミニウム、三酸化アンチモン、マイカ、タルク、炭
酸カルシウム、クレー、酸化チタン等が挙げられる。
【0023】添加剤としては、例えば、ジフェニルグア
ニジン、ジオルソトリグジニジン等のグアニジン系加硫
促進剤などが挙げられる。
【0024】用いられる難燃剤は、特に制限されず、常
用のものが使用できる。例えば、テトラブロムフェノー
ルのビスフェノールA型エポキシ樹脂、ブロムフェノー
ルのノボラック型エポキシ樹脂、リン酸エステル系、含
ハロゲンリン酸エステル系、無機臭素系、有機塩素系の
難燃剤が挙げられ、これらは、三酸化アンチモン、水酸
化アルミニウム等と併用することもできる。
【0025】また、本発明の組成物は、前記(A)、
(B)、(C)および(D)成分、ならびにその他必要
に応じて配合される各種成分を、溶媒に分散または溶解
させて調製することができる。また、前記(A)、
(B)および(C)成分を含む主剤溶液と、(D)成分
を含む硬化剤溶液とをそれぞれ調製し、各液を別個に保
存し、使用時に両溶液を混合して接着剤溶液を調製して
使用に供することができる。主剤に対する硬化剤溶液の
使用量を調整すれば、塗布後の塗膜の硬化時間、硬化温
度、プレス条件等を調整することができ、有効である。
主剤または硬化剤溶液の調製に用いられる溶媒として
は、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、ジオキサン、メチルセロ
ソルブ、エチルセロソルブ、ジメチルホルムアミド、エ
タノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール等
が挙げられ、これらは1種単独でも2種以上の組合せで
も用いられる。
【0026】本発明の組成物は、基板に本発明の接着組
成物を塗布してBステージ化した後、ロール式またはバ
ッチ式プレスで圧着して、フレキシブル印刷回路基板を
製造することができる。プレス圧着は、通常、80〜3
00℃の温度で0.5〜20MPaの圧力下で行うこと
ができる。
【0027】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により説
明する。なお、接着性、半田耐熱性、耐薬品性、難燃
性、保存安定性、耐熱老化性および可撓性の評価または
測定は、下記の方法にしたがって行った。結果を表2に
示す。
【0028】接着性 JIS C6481のA法に準拠して、クロスヘッドス
ピード50mm/分で、接着試験片を、180°引きは
がし試験(銅引き)に供し、引きはがし強度を求めて接
着性の指標とする。
【0029】半田耐熱性 接着試験片を、温度23℃の空気循環式恒温槽(湿度5
5%)中に24時間保った後、速やかに所定温度に設定
した溶融半田槽に10秒間浸漬(C24/23/55)
し、膨れまたは変色の有無を目視によって観察する。
【0030】耐薬品性 接着試験片を、23℃に保ったトリクレンに15分間浸
漬した後、接着性の試験と同様に、JIS C6481
のA法に準拠して、180°引きはがし試験(銅引き)
に供し、引きはがし強度を測定し、耐薬品性の指標とす
る。
【0031】難燃性 UL94規格にしたがって、難燃性を評価した。
【0032】保存安定性 主剤と、硬化剤溶液とを、それぞれ40℃の恒温槽中に
2ケ月保存した後、接着性の試験と同様に、180°引
きはがし試験に供し、引きはがし強度を測定し、保存安
定性の指標とする。
【0033】耐熱老化性 接着試験片を、150℃のエアーオーブン中に10日間
放置後、接着性の試験と同様に、180°引きはがし試
験(銅引き)に供し、引きはがし強度を測定し、耐熱老
化性の指標とする。
【0034】可撓性 MIT型繰り返し折り曲げ試験機を用い、試験片に50
0gの荷重をかけた状態で、導体の導通が停止するまで
折り曲げ試験を行い、導通が停止した折り曲げ回数を測
定し、可撓性の指標とする。
【0035】(実施例1) 主剤の調製 容量500mlのセパラブルフラスコに、無水マレイン
酸変性エチレン−メタクリル酸共重合体(メタクリル酸
含有量:5%、無水マレイン酸含有量:3%)28g、
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:47
0〜490(g/eq)、軟化点:62〜70℃)60
g、およびm−キシリレンジアミンテトラグリシジルエ
ーテル(エポキシ当量:95〜105(g/eq)、粘
度:2000〜2500mPa・s)の10%MEK溶
液10gを仕込み、さらにn−ブタノール200gを加
え、40℃で2時間攪拌して主剤を調製した。
【0036】硬化剤の調製 3,3’−ジアミノジフェニルスルフォン(融点:17
1〜174℃)9.6gおよび1,8−ジアザビシクロ
〔5.4.0〕ウンデセン(純度:98%以上)1.0
gを、メルチセロソルブ50gに溶解させ、硬化剤溶液
を調製した。
【0037】上記に調製した主剤および硬化剤溶液と
を、主剤/硬化剤溶液の重量比が5/1の割合で混合し
て接着剤組成物を調製した。この接着剤組成物を、厚さ
50μmのポリイミド樹脂フィルム(デュポン社製、カ
プトン200H)の表面に塗布し、130℃のエアーオ
ーブン中で5分間乾燥させて接着剤層を形成した。次
に、接着剤層を介して、ポリイミド樹脂フィルムと厚さ
35μmの電解銅箔とを貼り合わせ、200℃の卓上プ
レスで30分間圧着させて接着試験片を作成した。この
接着試験片における接着剤層の厚さは、約30μmであ
った。この接着試験片について、接着性、半田耐熱性、
耐薬品性、難燃性、保存安定性、耐熱老化性および可撓
性の評価または測定を行った。結果を表2に示す。
【0038】(実施例2〜4、比較例1)主剤の組成を
表1に示すとおりにした以外は、実施例1と同様にして
主剤および硬化剤の調製、接着剤組成物の調製、ならび
に接着試料の作成を行い、接着性、半田耐熱性、耐薬品
性、難燃性、保存安定性、耐熱老化性および可撓性の評
価または測定を行った。結果を表2に示す。
【0039】 注*1:エポキシ当量393g/eq、臭素含有率50% *2:エポキシ当量285g/eq、臭素含有率34%、軟化点60〜80℃ *3:エポキシ当量499g/eq、臭素含有率20%
【0040】
【0041】(比較例2)実施例1の無水マレイン酸変
性エチレン−メタクリル酸共重合体の代わりに、無水マ
レイン酸で変性されていないエチレン−メタクリル酸共
重合体(メタクリル酸含有量:5%)を使用した以外
は、実施例1と同様にして、主剤および硬化剤の調製、
接着剤組成物の調製、ならびに接着試料の作成を行い、
接着性、半田耐熱性、耐薬品性、難燃性、保存安定性、
耐熱老化性および可撓性の評価または測定を行った。結
果を表3に示す。
【0042】(比較例3)実施例1のビスフェノールA
型エポキシ樹脂を使用しない以外は、実施例1と同様に
して、主剤および硬化剤の調製、接着剤組成物の調製、
ならびに接着試料の作成を行い、接着性、半田耐熱性、
耐薬品性、難燃性、保存安定性、耐熱老化性および可撓
性の評価または測定を行った。結果を表3に示す。
【0043】(比較例4)ビスフェノールA型エポキシ
樹脂の使用量を180gに変更した以外は、実施例1と
同様にして、主剤および硬化剤の調製、接着剤組成物の
調製、ならびに接着試料の作成を行い、接着性、半田耐
熱性、耐薬品性、難燃性、保存安定性、耐熱老化性およ
び可撓性の評価または測定を行った。結果を表3に示
す。
【0044】(比較例5)m−キシリレンジアミンテト
ラグリシジルエーテルの使用量を20.0gに変更した
以外は、実施例1と同様にして、主剤および硬化剤の調
製、接着剤組成物の調製、ならびに接着試料の作成を行
い、接着性、半田耐熱性、耐薬品性、難燃性、保存安定
性、耐熱老化性および可撓性の評価または測定を行っ
た。結果を表3に示す。
【0045】
【0046】
【発明の効果】本発明の接着剤組成物は、可撓性、接着
性、半田耐熱性および耐薬品性に優れるとともに、耐熱
老化性および保存安定性に優れるものである。そのた
め、本発明の接着剤組成物は、フレキシブル印刷回路基
板用接着剤として好適である。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)エチレン−アクリル系共重合体、
    (B)グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、(C)分子
    内に2以上のグリシジル基を有し、ベンゼン核を1以上
    有するグリシジルアミン型エポキシ樹脂および(D)硬
    化剤を含む接着剤組成物。
  2. 【請求項2】前記(A)エチレン−アクリル系共重合
    体、(B)グリシジルエーテル型エポキシ樹脂および
    (C)グリシジルアミン型エポキシ樹脂の配合割合が下
    記式で示される割合である請求項1に記載の接着剤組成
    物。 (B)/(A)=0.5〜5.0 (C)/(B)=0.003〜0.3
  3. 【請求項3】前記エチレン−アクリル系共重合体が、エ
    チレン/アクリル系単量体の含有割合が50/50〜9
    5/5であるものである請求項1に記載の接着剤組成
    物。
  4. 【請求項4】前記アクリル系単量体中のアクリル酸類の
    含有割合が2〜15重量%である請求項3に記載の接着
    剤組成物。
  5. 【請求項5】前記(A)エチレン−アクリル系共重合体
    が、無水マレイン酸グラフト変性体である請求項1に記
    載の接着剤組成物。
  6. 【請求項6】前記(B)グリシジルエーテル型エポキシ
    樹脂が、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂および
    /または臭素化ノボラック型エポキシ樹脂である請求項
    1に記載の接着剤組成物。
  7. 【請求項7】フレキシブル印刷回路基板製造に用いられ
    る請求項1に記載の接着剤組成物。
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