JPH11172181A - 印刷用インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐屈曲性、耐熱性、絶縁信頼性に優れ、か
つ、印刷後に水が発生することのない、フレキシブルプ
リント回路基板の回路の保護被覆材等として好適な印刷
用インク組成物を提供する。 【解決手段】 （Ａ）下記一般式（Ｉ）で表される繰返
し単位を有する可溶性ポリイミド、 【化１】 （Ｂ）分子内に 2個以上のエポキシ基を有するエポキシ
化合物、（Ｃ）硬化剤、（Ｄ）溶剤、および（Ｅ）揺変
剤を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷用インク組成
物に係り、特にフレキシブルプリント回路基板の回路の
保護被覆材料として有用な、耐屈曲性、耐熱性、接着性
を兼ね備えた印刷用インク組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、フレキシブルプリント回路基板
においては、回路を保護するため、ポリイミドフィルム
やポリエステルフィルム等のプラスチックフィルムに接
着剤を塗布したカバーレイフィルムを被覆することが行
われている。カバーレイフィルムは、回路の露出すべき
部分をパンチングやドリル等により穴開けした後、回路
基板上に位置合わせしつつ重ね合わせ、加熱加圧により
一体に接着される。

【０００３】しかしながら、このような方法で作製され
たフレキシブルプリント回路基板は、耐屈曲性に優れ、
回路に対する保護効果も十分であるものの、回路が複雑
になるとカバーレイフィルムの穴明け加工や位置合わせ
が困難になる、プレスを用いて成形するため工程数が多
いなど、製造面で様々な問題があった。そのうえ、カバ
ーレイフィルムに使用している接着剤が耐熱性や絶縁信
頼性等に乏しいため、回路基板としてのこれらの特性も
必然的に乏しいものとなる難点があった。

【０００４】一方、カバーレイフィルムを用いない方法
として、印刷用インク組成物を用いる、いわゆる印刷法
も開発されているが、これらの多くは、リジッド基板に
使用されてきたソルダーレジストを応用したものである
ため、耐屈曲性に乏しく、しかも、耐熱性や絶縁信頼性
についても十分に満足できるものではなかった。

【０００５】また、優れた耐屈曲性が得られるポリイミ
ド系のインク組成物も開発されているが、いずれもポリ
イミドの前駆体であるポリアミド酸の状態で印刷した後
イミド化するものであるため、ポリアミド酸を閉環した
ときに発生する水が、被覆の発泡を引き起こしたり内部
にそのまま残留して特性の低下を招くおそれがあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、フレキシ
ブルプリント回路基板における回路の保護被覆材とし
て、各種のカバーレイフィルムや印刷用インク組成物が
開発されている。

【０００７】しかしながら、カバーレイフィルムでは、
耐屈曲性に優れるものの、被覆作業が困難で、かつ、耐
熱性や絶縁信頼性に欠けるという難点がある。また、印
刷用インク組成物においても、耐屈曲性、耐熱性、絶縁
信頼性等に乏しかったり、水が発生するなどの問題があ
る。

【０００８】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、耐屈曲性、耐熱性、絶縁信頼性に優
れ、かつ、印刷後に水が発生することのない、フレキシ
ブルプリント回路基板の回路の保護被覆材等として好適
な印刷用インク組成物を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の印刷用インク組
成物は、（Ａ）下記一般式（Ｉ）で表される繰返し単位
を有する可溶性ポリイミド、

【化２】 （Ｂ）分子内に 2個以上のエポキシ基を有するエポキシ
樹脂、（Ｃ）硬化剤、（Ｄ）溶剤、および（Ｅ）揺変剤
を含有することを特徴とする。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１１】本発明に用いる（Ａ）成分の可溶性ポリイ
ミド樹脂は、

【化３】 で示されるジアミンと、

【化４】 で示されるテトラカルボン酸、またはその無水物もしく
は低級アルキルエステルとを、適当な有機溶媒中で反応
させて得られるものである。

【００１２】上記テトラカルボン酸、またはその無水物
もしくは低級アルキルエステルの具体例としては、3,3
′,4,4′- ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物、3,3′,4,4′- ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、ピロメリット酸二無水物等があげられる。本発明に
おいては、なかでも、可溶性の点から、3,3 ′,4,4′-
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物が好適であ
る。

【００１３】本発明に用いる（Ｂ）成分のエポキシ樹脂
は、分子内に 2個以上のエポキシ基を有するものであれ
ば特に制限されるものではなく、ビスフェノールＡ型、
フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等の
公知のエポキシ樹脂のなかから 1種以上を任意に選択し
て使用することができる。

【００１４】具体的には、エピコート1001、エピコート
1004（いずれも、油化シェルエポキシ社製 商品名）等
が使用される。

【００１５】本発明においては、必要に応じて、次式
（II）〜（IV）で示されるエポキシ化合物を併用するこ
とができる。

【００１６】

【化５】 本発明に用いる（Ｃ）成分の硬化剤としては、ジシアン
ジアミド、フェノ一ルノボラック、芳香族ジアミン、酸
無水物類等があげられ、これらは単独または 2種以上混
合して使用することができる。

【００１７】また、本発明においては、必要に応じて、
イミダゾール類、ＢＦ₃ 錯体、３級アミン類、トリフェ
ニルホスフィン等の硬化促進剤を併用することができ
る。

【００１８】なお、これらの（Ａ）〜（Ｃ）の各成分の
配合量は、少なくとも（Ａ）成分の可溶性ポリイミドが
（Ａ）〜（Ｃ）の各成分全体の15〜90重量％となるよう
にすることが好ましい。15重量％未満では、耐屈曲性が
低下し、逆に、90重量％を超えると接着力が不十分とな
る。より好ましくは、40〜60重量％の範囲でである。ま
た、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の配合量については、
（Ｂ）成分のエポキシ当量 1に対し、（Ｃ）成分の硬化
剤の当量を 0.6〜1.2 の範囲とすることが好ましい。

【００１９】本発明に用いる（Ｄ）成分の溶剤として
は、（Ａ）および（Ｂ）の樹脂成分を溶解できるもので
あればよいが、特に、可溶性ポリイミド樹脂に対する溶
解性に優れたジオキサン、シクロヘキサノン、シクロペ
ンタノン等の使用が好ましい。ジメチルホルムアミド、
ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等も溶解性
の点では問題はないが、極性が強く組成物の揺変性を阻
害するおそれがある。また、可溶性ポリイミドに対する
溶解性の低いものであっても、乾燥防止や粘度の調整を
目的として、可溶性ポリイミドに対する溶解性の高い溶
剤と併用して用いることができる。このような溶剤の配
合量としては、組成物の粘度が 7〜4000ポイズになる量
が好ましい。

【００２０】本発明に用いる（Ｅ）成分の揺変剤として
は、シリカ、アルミナ等の粉体や、これらの表面を疎水
処理したもの等があげられ、これらは単独または 2種以
上混合して使用することができる。この（Ｅ）成分の揺
変剤の配合量は、（Ａ）〜（Ｄ）の各成分の合計量 100
重量部に対し、 0.2〜20重量部の範囲とすることが好ま
しい。 0.2重量部未満では揺変比が小さく印刷後にいわ
ゆるインクだれが起こるおそれがあり、また、20重量部
を超えると揺変性過多となって、印刷時のすじ等が残り
外観不良となるおそれがある。

【００２１】本発明の印刷用インク組成物においては、
本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、消泡
剤、レベリング剤、粘着付与剤、難燃剤その他の添加剤
を適宜配合してもよい。

【００２２】本発明の印刷用インク組成物は、以上の各
成分、すなわち、（Ａ）成分の可溶性ポリイミド樹脂、
（Ｂ）成分のエポキシ樹脂、（Ｃ）成分の硬化剤、
（Ｄ）成分の溶剤、（Ｅ）成分の揺変剤、および必要に
応じてその他の成分を、ロール等を用いて均一に混合す
ることにより得られる。

【００２３】また、このようにして得られる本発明の組
成物を用いて、例えばフレキシブルプリント回路基板を
製造するには、スクリーン印刷やマスク印刷等によって
回路を形成した基板上に塗布し、熱風乾燥炉等で加熱硬
化させるようにすればよい。本発明の印刷用インク組成
物は、（Ａ）成分の可溶性ポリイミドと、（Ｂ）成分の
エポキシ樹脂と、（Ｃ）成分の硬化剤と、（Ｄ）成分の
溶剤、および（Ｅ）成分の揺変剤を含有するものであ
り、（Ａ）成分の可溶性ポリイミドと（Ｂ）成分のエポ
キシ樹脂の相互侵入架橋構造により、耐屈曲性が良好
で、かつ、耐熱性、接着性、電気特性等の特性にも優れ
たものものとなる。また、従来のポリイミド系組成物の
ように印刷後にイミド化する必要がないため、発泡や水
の残留といった問題が発生することもない。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例により具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定
されるものではない。なお、以下の実施例および比較例
において「部」とあるのはいずれも「重量部」を示す。

【００２５】実施例１ 可溶性ポリイミドのマトリミド5218（旭チバ社製 商品
名）50部、ビスフェノ一ルＡ型エポキシ樹脂のエピコー
ト828 40部、硬化剤としてフェノ一ルノボラック樹脂の
BRG-558（昭和高分子社製 商品名）20部、および硬化
促進剤としてイミダゾールの 2E4MZ（四国化成社製 商
品名） 0.5部を、シクロヘキサノン、シクロペンタノン
およびエチルセロソルブアセテートの混合溶剤（混合重
量比 4:4:2）に溶解し、固形分40重量％の希釈溶液を得
た。次いで、この溶液に揺変剤としてアエロジル200
（日本アエロジル社製 商品名）10部を加え、三本ロー
ルで混練して、印刷用インク組成物を調製した。

【００２６】得られた印刷用インク組成物を、メタルマ
スクを用いてフレキシブル回路基板（ベースポリイミド
フィルム厚 25 μｍ、回路銅箔厚 35 μｍ）上に印刷し
た後、 100℃で 6分、 130℃で 6分、 150℃で30分の熱
処理を順次行い、フレキシブルプリント回路基板を作製
した。

【００２７】実施例２ 硬化剤としてジシアンジアミドを 2.0部、硬化促進剤と
してイミダゾール 2E4MZを 0.3部配合するとともに、混
合溶剤の組成をシクロヘキサノン、シクロペンタノンお
よびジメチルホルムアミド（混合重量比 4:4:2）とした
以外は、実施例１と同一組成、同一方法で印刷用インク
組成物を製造した。

【００２８】次いで、得られた組成物を用いて、実施例
１と同様にしてフレキシブルプリント回路基板を作製し
た。

【００２９】比較例１ ウレタン変成エポキシ樹脂 EPU-11 （旭電化社製 商品
名） 100部、ＢＦ₃ モノエチルアミン錯体 5部、および
アエロジル200 5部を三本ロールで混練して、印刷用イ
ンク組成物を製造した。

【００３０】次いで、得られた組成物を用いて、実施例
１と同様にしてフレキシブルプリント回路基板を作製し
た。

【００３１】比較例２ カルボキシ含有アクリロニトリルブタジエンゴムのニポ
ール1072（日本ゼオン社製 商品名）50部、ビスフェノ
一ルＡ型エポキシ樹脂のエピコート1001（油化シェル社
製 商品名）34部、硬化剤としてフェノ一ルノボラック
樹脂のBRG-5587部、および硬化促進剤としてイミダゾー
ル 2E4MZ 0.2部を、メチルエチルケトンおよびトルエン
の混合溶剤（混合重量比 1:1）に溶解して接着剤を製造
した。次いで、この接着剤を厚さ25μｍのポリイミドフ
ィルム（東レデュポン社製商品名カプトンフィルム）の
片面にロールコーターで塗布し、乾燥させて半硬化さ
せ、カバーレイフィルムを製造した。

【００３２】得られたカバーレイフィルムを打ち抜き金
型で穴開けし、実施例１と同様のフレキシブル回路基板
上に、接着剤塗布面を回路銅箔に向けて重ね合わせ、40
kgf/cm² の加圧下、 160℃で40分間加熱して一体化さ
せ、フレキシブルプリント回路基板を作製した。

【００３３】上記各実施例および各比較例で得られたフ
レキシブルプリント回路基板について、はんだ耐熱性、
耐屈曲性、および回路間絶縁信頼性を試験した。その結
果を表１に示す。

【００３４】

【表１】 表１からも明らかなように、実施例により得られたフレ
キシブルプリント回路基板は、はんだ耐熱性、耐屈曲
性、および回路間絶縁信頼性がいずれも良好で、バラン
スのとれた特性を有している。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の印刷用イ
ンク組成物は、耐屈曲性が良好で、かつ、耐熱性、絶縁
信頼性等にも優れているうえ、印刷後に水が発生するこ
ともない。また、被覆に際しプレス成形を要しないた
め、工程数および製造コストの低減を図ることができ
る。

【００３６】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）下記一般式（Ｉ）で表される繰返し
   単位を有する可溶性ポリイミド、 【化１】 （Ｂ）分子内に 2個以上のエポキシ基を有するエポキシ
   樹脂、 （Ｃ）硬化剤、 （Ｄ）溶剤、および （Ｅ）揺変剤 を含有することを特徴とする印刷用インク組成物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の印刷用インク組成物にお
   いて、（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）成分中、（Ａ）成分を15
   〜90重量％含有することを特徴とする印刷用インク組成
   物。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の印刷用インク組
   成物において、（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）＋（Ｄ）成分 1
   00重量部に対し、（Ｅ）揺変剤を 0.2〜20重量部含有す
   ることを特徴とする印刷用インク組成物。