JPH11508301A - 接着組成物、接着組成物から製造された接着フィルムおよび接着フィルムの製造方法 - Google Patents

接着組成物、接着組成物から製造された接着フィルムおよび接着フィルムの製造方法

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JPH11508301A
JPH11508301A JP9503861A JP50386197A JPH11508301A JP H11508301 A JPH11508301 A JP H11508301A JP 9503861 A JP9503861 A JP 9503861A JP 50386197 A JP50386197 A JP 50386197A JP H11508301 A JPH11508301 A JP H11508301A
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マーレイ,キャメロン・ティ
ヌゴ,デニス・シー
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ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー
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Abstract

(57)【要約】 a)芳香族ポリエポキシドと、b)ポリエポキシド用熱活性化硬化剤と、c)熱可塑性ポリマーと、d)多官能価(メト)アクリレートと、e)任意に、(メト)アクリレート基を少なくとも1個と芳香族ポリエポキシドと反応性である基を少なくとも1個含有する二反応性化合物と、を含む光安定な接着組成物。この接着組成物を使用して、電子ビーム照射を使用する方法で接着フィルムを作製することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 接着組成物、接着組成物から製造された接着フィルム および接着フィルムの製造方法 技術分野発明の分野 本発明は一般に接着組成物、接着組成物から製造された接着フィルム、および 接着フィルムの製造方法に関する。さらに詳細には、本発明はエポキシ樹脂、( メト)アクリレート含有樹脂、および熱可塑性ポリマーを含む接着組成物、並び に電子ビーム照射を使用して、該接着組成物から接着フィルムを製造する方法に 関する。 背景技術関連技術の説明 建築用物品や積層品を製造するとき、多くの場合、固体の連続した接着剤フィ ルムを使用して2枚の基材を接着する。このような接着フィルムは、エレクトロ ニクス、自動車および航空宇宙産業に頻繁に使用される。たとえば、蝕刻回路要 素を含有する2枚の銅クラッディング基材の間に接着フィルムを配置し、接着フ ィルムを熱硬化させることによって積層回路板を製造することができる。 建築用物品および積層品の製造に有用な接着フィルムは、幾つかの特性を示す ことが好ましい。たとえば、接着フィルムは扱い易くなければならない。すなわ ち、接着フィルムは一時的なキャリヤー(たとえば、剥離ライナー)からはずす ことができ、ちりめんじわ、裂けまたは永久的な伸長を伴わずに基材に配置でき なければならない。 接着フィルムは、熱硬化中に調節された流れも示さなければならない(たとえ ば、若干であって、大量ではない接着剤流れ)。基材表面を湿らせ、且つ均質な 接着強さを有する一様な接着剤層を形成するために、熱硬化中の接着剤の若干の 流れは望ましい。しかし、熱硬化中に接着剤が大量に流れると、接着剤は基材の 縁を超えて流出し、その結果、一様でない接着剤層、ボイドおよび首尾一貫しな い接着強さを生じる。さらに、熱硬化後、接着フィルムは基材に対してすぐれた 接着力を具有しなければならない。少なくともある用途で、熱硬化した接着フィ ルムは、積層品の熱安定性を高め、熱膨張を減ずるために、そのガラス転移温度 が高くなければならない。これは、回路板のハンダ付け(流動ハンダ付け)など 、その後の高温処理中に特に有益な特性である。 商業的に広く受け入れられるために、接着フィルムが製造される接着組成物は 、取扱や処理も容易でなければならない。たとえば、接着組成物は、接着剤中の 熱活性化硬化剤が早期反応の危険にさらされるほど高くない温度で混合した後、 塗付されることが可能な粘度でなければならない。 多くの接着組成物は、熱硬化性材料と化学線(すなわち、可視光線または紫外 線)に曝露されたとき重合する材料の両者を含む。これらの接着剤は、「安全光 」条件で保存することが必要である。可視光線または紫外線の存在しない条件で 保存しなくてもよい接着組成物を有することは有利であろう。 放射線重合性樹脂と熱硬化性樹脂の両者を含む接着フィルムは、これまでに開 示されている。たとえば、米国特許第4,552,604号(Green)には、エ ポキシド樹脂および化学線(好ましくは波長200〜600nm)に曝露すること により光重合して本質的に固体の連続したフィルムを形成するが、熱的にフィル ムを架橋し ない化合物を含有する液体組成物を使用して2表面を接着する方法が記載されて いる。通常、申し分のないフィルムおよび十分に硬化した結合を提供するために 、10:1〜1:10モル比のエポキシド樹脂と光重合可能な化合物が使用され る。光重合触媒を使用することが好ましい。フィルムは、熱、および要望に応じ て、圧力を加えることにより、表面を接着することができる。 米国特許第4,612,209号(Forgo'ら)には、化学線(好ましくは波長 200〜600nm)を使用して、変動タックを有する熱硬化性接着フィルムを作 製することが開示されている。接着剤は、Rが水素またはメチルであるCH2=C (R)COO-基を少なくとも1個含有する光重合可能な化合物、光重合可能な基 を含有しない熱硬化性エポキシド樹脂、エポキシド樹脂用熱活性化可能な硬化剤 、促進剤、および光重合可能な化合物のための光重合触媒の混合物である。 米国特許第5,086,008号(Kitanoら)には、紫外線に曝露されると感 圧熱硬化性接着剤を提供するアクリル酸エステル/エポキシ樹脂組成物が開示さ れている。この接着剤は、アクリル酸エステルおよび共重合可能な中等度極性モ ノマーを含有する光重合可能なプレポリマーシロップまたはモノマーシロップを 約30〜80重量%、エポキシ樹脂または光重合可能な基を全く含有しないエポ キシ樹脂類の混合物を約20〜60重量%、熱活性化可能なエポキシ樹脂用硬化 剤を約0.5〜10重量%、光開始剤を0.01〜5%、光架橋剤を0〜約5% 含む。この接着剤は、金属表面への建築用結合成分または金属継ぎ目の封止に使 用することができる。 日本特許公開第61/14274(Andoら)には、低分子量ウレタンアクリレ ート、エポキシ樹脂、アクリレートモノマーまたはメタクリレートモノマー、お よびエポキシ硬化剤を含む樹脂組成物 が開示されている。この樹脂組成物は、聞くところによればウレタンアクリレー トとアクリレートモノマーを重合させ、互いに架橋させる電解質放射線(たとえ ば、電子ビーム、γ線、またはX線)を使用することにより、熱硬化性接着剤を 形成する。 日本特許公開第1/234417号(Yamamotoら)には、電子ビーム放射線を 使用して架橋し得るエポキシ樹脂組成物が記載されている。この組成物は、a) エポキシ樹脂、b)1分子中にエポキシ基を少なくとも1個と不飽和二重結合を 少なくとも1個含むエポキシ樹脂、およびc)成分(a)と成分(b)の重量比 が0.95/0.05〜0.10/0.90のエポキシ樹脂用熱硬化剤を含有す る。この組成物は、最初に、電子ビーム照射を使用して二重結合により架橋する ことによって表面硬化状態を形成することができる。第2工程では、これをさら に熱硬化させる。聞くところによれば、成分(b)を十分に使用しなければ、架 橋が非常に少なく、表面は十分に硬化しない。 日本特許公開第58/19332号(Takitaら)には、プレプレグを製造する 方法が開示されている。強化基材の含浸に、エポキシ樹脂100重量部、エポキ シ樹脂用硬化剤2〜150重量部、アクリレートモノマー20〜150重量部を 含む樹脂溶液が使用される。これは、電子ビーム放射線の照射を受けるとアクリ レートモノマーのみが硬化し、タックを具有せず、取扱が容易なプレプレグが生 じる。聞くところによれば、提唱された量より少量のアクリレート含有成分を使 用すると、電子ビーム照射による硬化が不十分で、タックが表面に残存する。 次に挙げる特性のうち幾つか、好ましくは全部を有する接着フィルムを提供す ることができる接着組成物がやはり必要である:容易な取扱い、熱硬化中の調節 された樹脂流れ、および熱硬化後の高い ガラス転移温度。接着組成物は、可視光線または紫外線から保護せずに保存する ことができれば、また熱活性化触媒が早期反応の危険にさらされない温度で加工 することができれば、有用性がさらに高まるであろう。 発明の開示発明の概要 1つの実施態様で、本発明は a)芳香族ポリエポキシドと、 b)ポリエポキシド用熱活性化硬化剤と、 c)熱可塑性ポリマーと、 d)多官能価(メト)アクリレートと、 e)任意に、(メト)アクリレート基を少なくとも1個と、芳香族ポリエ ポキシド(たとえば、ヒドロキシル、カルボキシル、アミンまたは1,2-エポキシ ド)と反応性である基を少なくとも1個含有する二反応性化合物と を含む接着組成物に関する。 この接着剤組成物は光安定性であり、この接着剤組成物は、化学線に頼らない で重合する。それ故、この接着剤組成物は光触媒も、「安全光」条件で貯蔵する こと(たとえば、可視光線および紫外線が透過しない容器内で保存すること)も 必要ではない。本発明の好ましい接着組成物は、ポリエポキシド硬化剤が早期反 応の危険にさらされない温度(たとえば、約120℃未満、さらに好ましくは約 90℃未満、最も好ましくは室温から約60℃までの温度)で混合して展開する (たとえば、塗付する)ことができるため、扱いおよび加工が容易である。 様々な芳香族ポリエポキシド類を使用することが可能であるが、 好ましいものとしては、ノボラック類のポリグリシジルエーテル類や4,4'-ジヒ ドロキシジフェニルジメチルメタンのジグリシジルエーテルなどがある。同様に 、様々な熱活性化硬化剤を使用することが可能であるが、フルオレンジアミン類 などの芳香族ポリアミン類が好ましい。 本発明に有用な熱可塑性ポリマー類には、ポリスルホン、ポリ(メチルメタク リレート)、フェノキシポリマー、ポリカーボネートおよびこれらの材料の配合 物が含まれる。好ましくは、熱可塑性ポリマーのガラス転移温度は約90〜20 0℃であり、数平均分子量は約10,000〜100,000である。熱可塑性 ポリマーは、芳香族ポリエポキシド100重量部当たり約20〜40重量部、さ らに好ましくは約20〜30重量部含まれる。 多官能価(メト)アクリレートは好ましい芳香族ジ(メト)アクリレートであ り、一般に芳香族ポリエポキシド100重量部当たり約5〜20重量部含まれる 。任意ではあるが、非常に望ましい二反応性化合物は通常、芳香族ポリエポキシ ド100重量部当たり約1〜15重量部含まれる。多官能価(メト)アクリレー トと二反応性化合物(後者が存在する場合)を合せた量は、好ましくは芳香族ポ リエポキシド100重量部当たり約10〜25重量部(さらに好ましくは、約1 5〜20重量部)である。 電子ビーム照射に曝露されると、多官能価(メト)アクリレートおよび二反応 性化合物(存在する場合)は重合して架橋し、ポリ(メト)アクリレート網状構 造を形成するが、芳香族ポリエポキシド、ポリエポキシド用熱活性化硬化剤、お よび、好ましくは、熱可塑性ポリマーは、重合しない。結果として、この接着組 成物は、 a)熱硬化性芳香族ポリエポキシドと、 b)ポリエポキシド用熱活性化硬化剤と、 c)熱可塑性ポリマーと、 d) 1)多官能価(メトアクリレート)と 2)任意に、(メト)アクリレート基を少なくとも1個と、芳香族 ポリエポキシドと反応性である基を少なくとも1個含有する化合物との 電子ビーム照射重合生成物を含む(メト)アクリレートポリマー網状構 造と を含む熱硬化性接着フィルムを提供することができる。 本発明の好ましい熱硬化性接着フィルムは取扱が容易であり、熱硬化中、調節 された流れを示す。熱硬化後、本発明の好ましい接着フィルムは、貼付された基 材に対する優れた接着力および高いガラス転移温度を有する。 本発明は、接着フィルムの製造方法にも関する。この方法は、 a)上述したような接着組成物を提供する工程と、 b)支持体表面(たとえば、永久的裏材または剥離ライナーなどの一時的 キャリヤー)上に接着組成物の層を形成する工程と、 c)接着組成物の層を電子ビーム照射に曝露して、熱活性化硬化剤または 芳香族ポリエポキシドの反応を惹起せず、多官能価(メト)アクリレートおよび 任意の二反応性化合物(存在する場合)を重合する工程と を含む。 結果として、熱硬化性接着フィルムが生じる。芳香族ポリエポキシドを硬化さ せるのに十分な時間および温度で熱硬化性接着フィルムを加熱することによって 、熱硬化した(たとえば、熱硬化性)接着フィルムが得られる。 発明を実施するための最良の形態好ましい実施態様の詳細な説明 1つの態様で、本発明は、 a)芳香族ポリエポキシドと、 b)ポリエポキシド用熱活性化硬化剤(本願明細書で時として「熱活性化 ポリエポキシド硬化剤」または「ポリエポキシド硬化剤」と呼ばれる)と、 c)熱可塑性ポリマーと、 d)多官能価(メト)アクリレートと、 e)任意に、(メト)アクリレート基を少なくとも1個と芳香族ポリエポ キシドと反応性である基を少なくとも1個含有する化合物(この化合物は、本願 明細書で時として「二反応性化合物」と呼ばれる)と を含む、好ましくは本質的に上記a)〜e)から成る、接着組成物に関する。 本発明は、この接着組成物から製造される熱硬化性接着フィルム、並びにこの フィルムを製造することが可能な方法にも関する。簡単に、且つ例を用いて説明 すると、熱硬化性接着フィルムは、永久的裏材または一時的キャリヤー(すなわ ち、剥離ライナー)などの支持体表面上に接着組成物の層を形成し、続いてこの 接着剤層を電子ビーム照射に曝露することによって作製することが可能である。 (「接着フィルム(bonding film)」、「接着フィルム(adhesivebonding film )」、および熱硬化性接着フィルムは、本願明細書中で同義に使用され、フィル ムに形成されて電子ビーム照射に曝露された後であるが、フィルムが熱硬化され る前の接着組成物を指す。) 本発明はさらに、前述の接着組成物および接着フィルムを用いて作製すること ができる様々な製品に関する。たとえば、積層品の製造において、接着フィルム を2基材の間に配置し、熱硬化して熱硬 化性材料(たとえば、流れたり溶融したりしない架橋ポリマー網状構造)とする 。(「最終接着フィルム」および「熱硬化した接着フィルム」は本願明細書中で 同義に使用され、熱硬化して熱硬化性材料になった接着フィルムを指す。) 都合のよいことに、本発明の好ましい接着組成物は、取扱いおよび加工が容易 である。これらの組成物は、ポリエポキシド硬化剤が早期反応の危険に曝されな い温度で混合した後、塗付することが可能な粘度を有する。本発明の接着組成物 は、電子ビーム照射に曝されると重合し、光重合に頼らない材料を含有するため 、この接着組成物は都合のよいことに「安全光」条件下で貯蔵する必要はない。 本発明の好ましい熱硬化性接着フィルムも取扱が容易である。これらの接着フ ィルムは、ちりめんじわ、裂けまたは永久的な伸長を伴わずに(すなわち、サイ ズや厚さの永久的に変化を伴わずに)一時的キャリヤーから剥したり基材上に配 置したりすることが可能である。本発明の好ましい接着組成物から作製された接 着フィルムは、加熱硬化中に調節された接着剤流れも示す。これらの接着フィル ムの場合、接着剤は、基材表面を湿らせて均質な接着強さを有する一様な接着剤 層を形成できるほど十分に流れる。しかし、熱硬化性の接着剤流れは過剰ではな い。たとえば、積層品を製造する際に、この接着剤は基材の縁を超えて流出した り、一様でない接着剤層、ボイドまたは首尾一貫しない接着強さを生じたりしな い。熱硬化後、本発明の接着フィルムは貼付された基材に対する良好な接着力を 有する。好ましい熱硬化した接着フィルムは高いガラス転移温度(通常、少なく とも120℃、好ましくは少なくとも140℃、さらに好ましくは少なくとも1 60℃、最も好ましくは少なくとも160℃)を有し、この特性を使用して熱的 に安定な建築用物品および熱膨張の少ない積層品を提供することができる。 「ポリエポキシド」は、1,2-エポキシド基、すなわち、構造 を有する基を少なくとも2個含有する化合物を意味する。芳香族ポリエポキシド 類は、熱硬化した接着フィルムに高温性能特性(たとえば、高いガラス転移温度 )を与えることができ、同フィルムに構造特性を与えることができるため、好ま しい。異なる芳香族ポリエポキシド類の配合物を使用することも可能である。 本発明の接着組成物および接着フィルムに使用するのに適した芳香族ポリエポ キシド類としては、多価フェノール類たとえば、ポリカテコール、レゾルシノー ル、ヒドロキノン、4,4'-ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4'-ジヒドロキシ-3 ,3'-ジメチルジフェニルメタン、4,4'-ジヒドロキシジフェニルメチルメタン、4 ,4'-ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン、4,4'-ジヒドロキシジフェニルシ クロヘキサン、4,4'-ジヒドロキシ-3,3'-ジメチルジフェニルプロパン、4,4'-ジ ヒドロキシジフェニルスルホン、トリス-(4-ヒドロキシフェニル)メタン、9,9- ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレンおよび米国特許第4,707,534号 に開示されているようなそれらのオルト−置換類縁体のポリグリシジルエーテル 類、および上述の多価フェノール類のハロゲン化(たとえば、塩素化および臭素 化)生成物のポリグリシジルエーテル類などが含まれる。 他の適当な芳香族ポリエポキシド類としては、芳香族アミン類とエピハロヒド リンとの間の反応で得られる芳香族アミン類(すなわち、グリシジルアミン類) のポリグリシジル誘導体などがある。このようなグルシジルアミン類の例として は、N,N-ジグリシジルアニリン、N,N'-ジメチル-N,N'-ジグリシジル-4,4' -ジアミノジフェ ニルメタン、N,N,N'N'-テトラグリシジル-4,4'-ジアミノジフェニルメタン 、N,N-ジグリシジルナフタレンアミン(Chemical Abstracts 9th Coo.8505F(19 82-1979)によりN-1-ナフタレニル-N-(オキシラニルメチル)オキシランメタン アミンの名称を与えられた)、N,N,N'N'-テトラグリシジル-1,4-ビス[(α-4- アミノフェニル)-a-メチルエチル]ベンゼンおよびN,N,N'N'-テトラグリシジ ル-1,4-ビス[α-(4-アミノ-3,5-ジメチルフェニル)-[α-メチルエチル]ベンゼン などがある。米国特許第2,951,825号に記載されているような、芳香族 アミノフェノール類のポリグリシジル誘導体(たとえば、グリシジルアミノ−グ リシジルオキシベンゼン)も適当である。これらの化合物の1例はN,N-ジグリ シジル-4-グリシジルオキシベンゼンアミンである。 芳香族ポリカルボン酸のポリグリシジルエステル類、たとえば、フタル酸、イ ソフタル酸、またはテレフタル酸のジグリシジルエステル類も有用である。 好ましくは、芳香族ポリエポキシドは次の1つから選択される: ノボラック類のポリグリシジルエーテル類(すなわち、酸触媒の存在下での、モ ノヒドリックフェノール類または多価フェノール類とアルデヒド類、特にホルム アルデヒドとの反応生成物)、または4,4'-ジヒドロキシジフェニルジメチルメタ ンのジグリシジルエーテル。 本発明の接着組成物および接着フィルムに使用し得る市販の芳香族ポリエポキ シド類の例としては、MYTM-720(Ciba-Geigy,Inc.,Hawthorne,NY)、ERL-0510(Ci ba-Geigy,Inc.)、Shell Chemical Co.,Houston,TXのEPONTMシリーズの材料( たとえば、EPON HPT-1071、EPON HPT-1072、EPON HPT-1079、およびEPON828)、 およびDow Chemical Company,Midland,MIのD.E.R.TMファミリー、D.E.N.TMフ ァミリーおよびQUATREXTMファミリーの材料(た とえば、D.E.R.332、D.E.R.361、D.E.N.438およびQUATREX 1010)などがある。 固体の芳香族ポリエポキシド樹脂を使用することも可能であるが、ポリエポキ シドまたはポリエポキシド類の混合物は、室温で本質的に液体であることが好ま しく、これは、ポリエポキシド(またはポリエポキシド混合物)の粘度は、室温 で、またはポリエポキシド硬化剤が早期反応の危険に曝されない温度まで(たと えば、室温から約120℃まで)穏やかに加温した際に、混合した後で展開する こと(たとえば、塗付)が可能なことを意味する。液体芳香族ポリエポキシド類 は、ポリエポキシド硬化剤を活性化しない低温での接着組成物の混合および塗付 を容易にする。 好ましくは、芳香族ポリエポキシド(またはポリエポキシド混合物)の平均エ ポキシド官能価数は2〜4であり、さらに好ましくは、平均エポキシド官能価数 は2〜3である。これによって、熱活性化硬化剤の早期反応を伴わなずに混合し て展開することができる接着組成物、および十分に架橋した最終接着フィルムが 得られる。芳香族ポリエポキシド(またはエポキシド混合物)は、当量当たり約 80〜200gのエポキシ当量を有することも好ましい。これによって、効率の よい混合および塗付が可能な粘度を有する接着組成物、および許容できる高いガ ラス転移温度を有する最終接着フィルムの形成が促進される。さらに、エレクト ロニクス用途では、芳香族ポリエポキシドが低レベルのイオン性で且つ加水分解 可能なハロゲン化物を含有すると、これらの材料は、これらの材料を用いて作製 された印刷回路板積層品に腐蝕を惹起するため、好ましい。 本発明の接着組成物は、ポリエポキシド用熱活性化硬化剤も含む。熱活性化硬 化剤は、接着組成物に溶解させても分散させてもよい。用語「硬化剤」は、伝統 的に硬化剤とみなされる材料ばかりでなく、 エポキシ重合を触媒する材料ならびに硬化剤と触媒の両者として作用し得る材料 も広く含めて使用される。異なる熱活性化硬化剤の配合物を使用することも可能 である。本発明の接着組成物および接着フィルムに有用な熱活性化硬化剤の例と しては、多塩基酸およびそれらの無水物、たとえば、シュウ酸、フタル酸、テレ フタル酸、コハク酸、アルキル置換コハク酸、酒石酸、無水フタル酸、無水コハ ク酸、無水リンゴ酸、無水ナド酸、無水ピロメリット酸などのジカルボン酸、ト リカルボン酸およびそれより高級のカルボン酸、および重合した不飽和酸、たと えば、ドデセン二酸、10,12-エイコサジエン二酸など、炭素原子を少なくとも1 0個含有するものなどがある。 本発明で使用することが可能な他の熱活性化硬化剤としては、ジシアンジアミ ド、メラミン、尿素類および脂肪族アミン類(たとえば、ジエチレントリアミン 、トリエチレンテトラアミン、シクロヘキシルアミン、トリエタノールアミン、 ピペリジン、テトラメチルピペラミン、N,N-ジブチル-1,3-プロパンジアミン 、N,N-ジエチル-1,3-プロパンジアミン、1,2-ジアミノ-2-メチル-プロパン、2 ,3-ジアミノ-2-メチル−ブタン、2,3-ジアミノ-2-メチル−ペンタン、2,4-ジア ミノ-2,6-ジメチル−オクタン、ジブチルアミン、およびジオクチルアミン)な どの窒素含有化合物がある。 三塩化アルミニウム、三臭化アルミニウム、三フッ化ホウ素、五フッ化アンチ モン、四フッ化チタンなどのような、アルミニウム、ホウ素、アンチモン、およ びチタンの塩素含有ルイス酸、臭素含有ルイス酸およびフッ素含有ルイス酸も硬 化剤として有用である。時には、これらのルイス酸をブロックして、ルイス酸を 含有する接着組成物の潜在性を高めることも望ましい。ブロックされたルイス酸 の代表は、米国特許第4,503,211号に記載されているよう な、BF3-モノエチルアミン、およびXがハロゲン、-OH、またはOR1であり、 R1は脂肪族または芳香族アルコールの残基、アニリンまたはそれらの誘導体で あるHSbF5Xの付加生成物である。ピリジベ、ベンジルジメチルアミン、ベンジル アミンおよびジエチルアニリンも熱活性化硬化剤として有用である。本願明細書 に記載の硬化剤の一部は、一般に単独で使用されるよりも他の硬化剤と併用され ることが多い。 好ましくは、熱活性化硬化剤は、o-フェニルジアミン、m-フェニルジアミン、 p-フェニルジアミン、4,4'-ジアミノジフェニルスルホン、3,3'-ジアミノジフェ ニルスルホン、4,4'-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4'-ジアミノジフェニル ケトン、4,4'-ジアミノジフェニルエーテル、4,4'-ジアミノジフェニルメタン、 1,3-プロパンジオール-ビス-(4-アミノベンゾエート)、1,4-ビス[α-(4-アミノ フェニル)-α-メチルエチル]ベンゼン、および1,4-ビス[α-(4-アミノ-3,5-ジ メチルフェニル)-α-メチルエチル]ベンゼン、ビスα-(4-アミノ-3-メチルフェ ニル)スルホン、1,1'-ビフェニル-3,3'-ジメチル-4,4'-ジアミン、1,1'ビフェニ ル-3,3'-ジメトキシ-4,4'-ジアミンおよびジアミノナフタレン類などの、芳香族 ポリアミンである。 熱活性化硬化剤として最も好ましいものは、9,9'-ビス(4-アミノフェニル)フ ルオレン、9,9'-ビス(3-メチル-4-アミノフェニル)フルオレンおよび9,9'-ビス (3-クロロ-4-アミノフェニル)フルオレンなどのフルオレンジアミンである。 本発明に有用な市販の熱活性化硬化剤の例としては、EPONTMHPT-1061およびEP ONTMHPT-1062(各々 Shell Chemical Co.)、HT-9664(Ciba Geigy,Inc.)およびAM ICURETMCG-1400(Air Products,Pacific Anchor Chemical,Allentown,PA)など がある。 本発明の接着組成物および接着フィルムに使用される熱活性化ポリエポキシド 硬化剤は、電子ビーム照射に曝露されたとき、ポリエポキシドと反応せず、好ま しくは、電子ビーム照射による重合を抑制しない。本発明で使用するのに好まし い熱活性化硬化剤は、潜在的熱反応性を示す、すなわち、主としてより高温(好 ましくは、少なくとも120℃、さらに好ましくは少なくとも130℃、最も好 ましくは少なくとも140℃の温度)で反応する。このため、接着組成物は、室 温(約20〜22℃)で、または硬化剤を活性化せずに穏やかに加温して(すな わち、ポリエポキシド硬化剤の反応温度未満の温度で)、容易に混合したり塗付 したりすることが可能になる。 エレクトロニクス用途では、ポリエポキシド硬化剤はイオン性ハロゲン化物ま たは加水分解可能なハロゲン化物は、これらを用いて製造された印刷回路版積層 物に腐蝕を引き起こす可能性があるため、これらをほとんどまたは全く具有しな いことが好ましい。 本発明の接着組成物および接着フィルムは、熱可塑性ポリマーも含む。「熱可 塑性」は、熱および圧力を加えた際に、繰返し軟化させて造り直すことができる 非架橋ポリマーを意味する。 好ましくは、熱可塑性ポリマーは、電子ビーム照射曝露前に芳香族ポリエポキ シドに溶解する。熱可塑性ポリマーのガラス転移温度は、たとえば、エレクトロ ニクス用途での接着剤の有用性が高くなるように、接着組成物を熱硬化させると き、良好な高熱性能特性を増進するために、好ましくは約90℃から200℃の 間である。熱可塑性ポリマーの数平均分子量は、約10,000〜100,00 0であることも好ましい。数平均分子量が約10,000よりもはるかに低い場 合、この接着組成物は、取扱が容易な接着フィルムを形成できる可能性は低い。 数平均分子量が100,000よりもは るかに高い場合、接着組成物の粘度が上昇し、接着剤を塗付してフィルムにする ことがより困難になり、且つ芳香族ポリエポキシド中での熱可塑性ポリマーの溶 解度が低減する。熱的により安定な接着フィルムを提供するために、熱可塑性ポ リマーは芳香族であることが好ましい。熱可塑性ポリマーは、電子ビーム照射に 曝露されたとき、反応しないことも好ましい。 本発明の接着組成物および接着フィルムに使用するのに適した熱可塑性ポリマ ーとしては、4,4'-ジクロロジフェニルスルホと2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル )プロパンの共重合によって形成されるようなポリスルホン類、ポリ(メチルメ タクリレート)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンとそのジグリシジル エーテルの共重合によって形成されるようなフェノキシポリマー類、ポリカーボ ネート、およびこれらの材料の配合物などがある。 本発明に使用することが可能な市販の熱可塑性ポリマーの例としては、PKHPTM 200(Phenoxy Associates,Rock Hill,SC)、PKHJTM(Phenoxy Associates)、UDELTM 1700およびUDELTM3500(各々Amoco Performance Products, Inc.,Ridgefield, CT)、PLEXIGLASSTM(Rohm & Haas,Philadelphia,PA)およびLEXAN141(General E lectric Co.)などがある。 本発明の接着組成物および接着フィルムは、多官能価(メト)アクリレートも 含む。「(メト)アクリレート」は、アクリレート部分またはメタクリレート部 分を含有する化合物、すなわち、基 を有し、 式中Rは水素またはメチルのいずれかであり、R’は有機基である化合物を意味 する。「多官能価」は、(メト)アクリレート基を少なくとも2個有する化合物 を意味する。 本発明に有用な多官能価(メト)アクリレートは、ジ(メト)アクリレートを 提供するために、二官能価であることが好ましい。異なる多官能価(メト)アク リレートの混合物を使用するとき、たとえば、より容易に塗付できるように接着 組成物の粘度を調節するために、少量の一官能価(メト)アクリレートを使用す ることが可能である。しかし、一官能価(メト)アクリレートが多すぎると、熱 硬化中の過剰な接着剤流れおよび/または接着力低下を引き起こす可能性がある 。 芳香族(メト)アクリレートも脂肪族(メト)アクリレートも使用することが 可能である。電子ビーム照射照射に曝露する前の芳香族ポリエポキシド中での溶 解度と、熱硬化した接着フィルムの熱安定性の両者を改良するために、(メト) アクリレートは、芳香族であることが好ましい。好ましい多官能価(メト)アク リレートは、電子ビーム照射照射曝露前に、芳香族ポリエポキシドに溶解する。 多官能価(メト)アクリレートは、室温で本質的に液体であることも好ましく、 これによって接着組成物の混合および塗付が容易になる。接着組成物を室温でま たは穏やかに加温して混合し、塗付することができれば、固体の多官能価(メト )アクリレートを使用することが可能である。 本発明に有用な適当な多官能価(メト)アクリレートの例としては、ビスフェ ノールAエポキシジ(メト)アクリレート、エトキシル化ビスフェノールAジ( メト)アクリレート、ペンタエリトリト ールテトラ(メト)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メト)アクリレー ト、トリエチレングリコールジ(メト)アクリレート、トリメチロールプロパン トリ(メト)アクリレート,エポキシノボラックポリ(メト)アクリレート類な どがある。好ましい多官能価(メト)アクリレート類としては、ビスフェノール Aエポキシジ(メト)アクリレートやエトキシル化ビスフェノールAジ(メト) アクリレートなど、ビスフェノールAを主成分とするジ(メト)アクリレート類 などがある。 本発明に使用するのに適した市販の多官能価(メト)アクリレートの例として は、SARTOMER 205,SARTOMER 231、SARTOMER238、SARTOMER 239、SARTOMER 348 およびSARTOMER 349など、Sartomer Co.,Exton,PAのSARTOMERTMシリーズの材 料、ならびにEBECRYL 600、EBECRYL 616およびEBECRYL 639など、UCB Radcure, Inc.,Smyrna,GAのEBECRYLTMファミリーの材料などがある。 本発明の接着組成物および接着フィルムは、任意ではあるが、非常に望ましく は、二反応性化合物、すなわち、(メト)アクリレート基を少なくとも1個と、 芳香族ポリエポキシドと反応性の基を少なくとも1個含有する化合物を含む。二 反応性化合物は最終接着フィルムの接着力を改良し得る。二反応性化合物は、電 子ビーム照射前に芳香族ポリエポキシドに溶解できなくてはならない。芳香族二 反応性化合物も脂肪族二反応性化合物も使用することが可能である。しかし、電 子ビーム照射前の二反応性化合物の芳香族ポリエポキシド中での溶解度と最終接 着フィルムの熱安定性の両者を改良するために、二反応性化合物は芳香族である ことが好ましい。接着組成物の混合および塗付を容易にするために、二反応性化 合物は室温で本質的に液体であることも好ましい。しかし、接着組成物を室温で 、 または穏やかに加温して混合および塗付することができれば、固体の多官能価二 反応性化合物を使用することも可能である。 二反応性化合物に使用するためのポリエポキシドと反応性の基の例としては、 ヒドロキシル、カルボキシル、アミン(好ましくは芳香族アミン)、および1,2-エ ポキシドなどがある。本発明に使用することが可能な二反応性化合物の具体的な 例としては、(メト)アクリル酸などのカルボン酸官能アクリレート類、および 2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メト)アクリレートや2-ヒドロキシ-3-フ ェニルフェノキシ(メト)アクリレートなどのフェニル含有ヒドロキシ官能(メ ト)アクリレート類がある。適当な多官能価(メト)アクリレートとして前述し たが、(メト)アクリレート基の1つがポリエポキシドと反応性の基と置換され ているジ(メト)アクリレート類も有用であり、このような材料の例としては、 グリシジル(メト)アクリレート、エポキシノボラック(メト)アクリレート、 トリエチレングリコール(メト)アクリレートなどがある。二反応性化合物とし て特に好ましいものは、ビスフェノールAエポキシモノ(メト)アクリレートな ど、様々なポリエポキシド樹脂のモノ(メト)アクリレート類である。本発明に 使用することが可能な適当な市販の二反応性化合物の例としては、EBECRYLTM360 5(UCB Radcure Inc.)およびSARTOMERTM379(Sartomer Co.)などがある。 所望の性能は目的とする接着フィルムの用途によって異なるため、最終接着フ ィルムで所望の高温性能特性を提供するために、熱活性化硬化剤は、硬化に有効 な量で使用される。使用される硬化剤の実際の量は、混合物中の他の成分の種類 および量の影響も受ける。少量の硬化剤を使用すると、ガラス転移温度が低く、 熱膨張係数が高く、溶剤抵抗性が低い、熱硬化した接着フィルムが生じる可能性 がある。多量の硬化剤を使用すると、潜在的に調節されない熱形成に よる非常に急速な硬化を引き起こす上に、水分を余りにも多く吸収する、もろい 、またはガラス転移温度が低い、最終接着フィルムが生じる可能性がある。 これらのパラメーターの中で、硬化剤は一般に芳香族ポリエポキシド100重 量部当たり約2〜110重量部の量で使用される。硬化剤がルイス酸を主成分と する場合、硬化剤は一般に芳香族ポリエポキシド100重量部当たり約0.1〜 5重量部のレベルで使用される。硬化剤がカルボン酸、酸無水物、第一級アミン 、または第二級アミンであるとき、硬化剤は一般にエポキシ基当量当たり、約0 .5〜1.7当量の酸、酸無水物、またはアミンを含む。酸無水物硬化剤を使用 する場合、芳香族ポリエポキシド100重量部当たり約0.1〜5重量部の範囲 で任意の促進剤、たとえば、ベンジルジメチルアミンなどの芳香族第三級アミン 、または2-エチル-4-メチルイミダゾールなどのイミダゾールが存在してもよい 。 熱可塑性ポリマーは有効量で使用されるが、この有効量は、ポリエポキシド硬 化剤の早期反応を伴わずに混合した後、(たとえば、塗付によって)伸ばして、 取扱が容易な接着フィルムとすることができ、その後、調節された接着剤流れで 熱硬化させることができる接着組成物を提供するのに十分な量を意味する。 非常に有利なことに、本発明の接着組成物は、少量の熱可塑性ポリマーを含む ことのみを必要とする。熱可塑性ポリマーの一般的な量は、好ましくは芳香族ポ リエポキシド100重量部当たり約20〜40重量部、さらに好ましくは約20 〜30重量部であるが、実際の量は接着組成物の他の成分の種類および量、なら びに接着剤の最終用途によって異なる。熱可塑性ポリマーが約40重量部より多 いと、接着組成物の混合温度および展開温度が、早期熱硬化が起こり得る温度ま で上昇し、形成される接着フィルムは余りにももろく て容易に扱えなくなる恐れがある。熱可塑性ポリマーが約20重量部未満の場合 、接着フィルムは取扱が難しく、熱硬化中の接着剤流れが多すぎる可能性がある 。 多官能価(メト)アクリレートは有効量で使用されるが、この有効量は、取扱 が容易な接着フィルムを提供することができ、その後、調節された接着剤流れで 熱硬化させることができる接着組成物を提供するのに十分な量を意味する。これ らのパラメーターの中で、多官能価(メト)アクリレートは、好ましくは芳香族 ポリエポキシド100重量部当たり約5〜20重量部、さらに好ましくは約12 〜20重量部の量で使用されるが、実際の量は、接着組成物の他の成分の種類お よび量、ならびに接着剤の最終用途によって異なる。約5重量部未満を使用する とき、形成される接着フィルムは取扱が難しく、熱硬化中の接着剤流れが多すぎ る可能性がある。20重量部より多く使用するとき、接着フィルムは取扱が難し く、(印刷回路版のハンダ付け中に遭遇するような)高温条件で、熱硬化によっ て接着力が低く、安定性が低下した組成物が生じ得る。 二反応性化合物は、存在するとき、有効量で使用されるが、この有効量は、取 扱が容易な接着フィルムを産することができ、その後、調節された接着剤流れで 熱硬化させることができる接着組成物を提供するのに十分な量を意味する。これ らのパラメータの中で、二反応性化合物は、好ましくは約1〜15重量部、さら に好ましくは約4〜10重量部の量で使用されるが、実際の量は接着組成物の他 の成分の種類および量、ならびに接着剤の最終用途によって異なる。約1重量部 未満では、形成された熱硬化した接着フィルムは接着力を喪失する恐れがある。 約15重量部より多いと、接着フィルムは取扱が難しく、熱硬化中の接着剤流れ が多すぎる可能性がある。 多官能価(メト)アクリレートおよび二反応性化合物(存在する とき)の有効量は、組み合せて使用される量によっても決定され、これらの2種 の材料の有効併用量は、容易に取り扱うことができ、熱硬化して優れた接着強さ を有する熱的に安定な材料となる接着フィルムを提供するのに十分である。一般 に、芳香族ポリエポキシド100重量部当たり約10〜25重量部、さらに好ま しくは約15〜20重量部の多官能価(メト)アクリレートおよび二反応性化合 物が使用されるが、実際の量は接着組成物の他の成分の種類および量、ならびに 接着剤の最終用途によって異なる。多官能価(メト)アクリレートと二反応性化 合物を合せた量が約10重量部未満のとき、形成される接着フィルムは取扱が難 しい可能性がある。多官能価(メト)アクリレートと二反応性化合物を合せた量 が約25重量部を超えるとき、接着フィルムは裂け易く、熱硬化した接着フィル ムの熱安定性は低下し、接着力は低い恐れがある。 多官能価(メト)アクリレートと二反応性成分(存在するとき)の重量比は、 約95.5:5〜50:50の範囲であってもよい。さらに好ましくは、この重 量比は約80:20〜50:50であり、最も好ましくは約80:20〜75: 25である。重量比が95:5より高い場合、製造される接着フィルムは取扱が 難しく、熱硬化した接着フィルムは接着力が低い可能性がある。重量比が約50 :50未満の場合、接着フィルムは取扱が難しく、熱硬化中の接着剤流れが多す ぎる可能性がある。 本発明の接着組成物および接着フィルムに様々な添加物を有効に組込んで、あ る所望の特性をそれらに与えることが可能である。適当な添加物としては、難燃 剤、導電性粒子、熱伝導性粒子、顔料、高分子と無機のいずれであってもよい中 空微小球または中実微小球、無機フィラー、酸化防止剤、並びにカーボン、ガラ スまたはポリアミド材料から製造された繊維織物または不織繊維などがある。 本発明の接着組成物および接着フィルムは容易に作製される。押出機、遊星形 ミキサー、あるいは熱モーグルで様々な成分を配合して、塗付可能な粘度を有す る混合物を形成することが可能である。諸成分は、連続的に加えるべきである。 好ましくは、芳香族ポリエポキシドと熱可塑性ポリマーを配合して溶液とし、続 いて多官能価(メト)アクリレートおよび二反応性化合物(含まれる場合)を加 え、硬化剤を最後に加える。溶剤は全く必要としない。それ故、本発明の接着組 成物は、100%固形物混合物として提供することも可能である。 芳香族ポリエポキシド、熱可塑性ポリマー、多官能価(メト)アクリレート、 および二反応性化合物(存在る場合)は、互いに溶解できるように選択されるこ とが好ましく且つ非常に有利である。熱活性化硬化剤は、これらの成分に溶解し ても分散してもよい。溶解するは、溶解できる材料を(必要に応じて熱を使用し て)混合し、混合物を室温に戻した後、室温で、裸眼で目に見える層分離の証拠 が全くないことを意味する。溶解性の欠如は、首尾一貫しない接着強さ、フィル ム取扱適性不良、低接着力、および接着剤流れ調節不良によって明らかにされる と考えられる。接着組成物を含む成分(ポリエポキシド硬化剤を分散させる場合 は、それ以外)は、混合してフィルムに展開した後、溶解性のままである。 本発明の接着組成物は化学線曝露に頼らずに接着フィルムを形成するため、こ の組成物は光触媒を必要としない。結論として、本発明の接着組成物および接着 フィルムは光安定性である。すなわち、本発明の接着組成物および接着フィルム は、可視光線または紫外線に曝露されたとき、十分に非反応性であり、「安全光 」条件での包装および貯蔵(たとえば、可視光線または紫外線が透過しない容器 内での貯蔵)が必要でないと考えられる。 様々な成分をいったん混合すると、1枚の着脱可能な剥離ライナー上か、2枚 の接着ライナー(同じ剥離値であっても異なる剥離値であってもよい)の間に接 着組成物をフィルムとして展開すること(たとえば、塗付による)によってトラ ンスファー物品を提供することが可能である。有用な剥離ライナーとしては、シ リコーン処理紙やプラスチックフィルムなどがある。あるいは、ポリオレフィン 、ポリエステル、ポリイミド、または紙などの材料で形成し得る永久的裏材上に 接着組成物を塗付することが可能である。たとえば、化学的下塗剤やコロナ放電 を使用した裏材の下塗りを必要に応じて使用することが可能である。上述したよ うな着脱可能な剥離ライナーによって、曝露された接着剤表面を保護することが 可能である。別の実施態様で、たとえば、支持体に接着組成物を含浸させるため に、織布または不織繊維支持体表面(たとえば、カーボン、ガラス、アラミド、 ポリエステルまたはポリイミドの繊維)に接着組成物の層を塗付することにより 、繊維強化複合製品を作製することが可能である。 熱ベッド式ナイフ塗付、ロール塗付、しごき塗などの塗付方法を含め、様々な 技術で本発明の接着組成物をフィルムに展開することが可能である。都合のよい ことに、接着組成物は、熱活性化ポリエポキシド硬化剤の早期反応を抑制できる ように、比較的低温(すなわち、ほぼ室温から約120℃)、好ましくは約30〜 120℃、さらに好ましくは30〜90℃、最も好ましくは約30〜60℃で塗 付することができる。塗膜厚さは、約10〜130μmまたはそれ以上の範囲で ある。 一度接着組成物をフィルム形式に展開するとその後は、これを多官能価(メト )アクリレートおよび二反応性化合物(存在するとき)の(メト)アクリレート 部分の重合および架橋を惹起するのに十分 であるが、熱活性化硬化剤、芳香族ポリエポキシド、または、好ましくは、熱可 塑性ポリマーの反応を惹起しない時間および曝露レベルで、電子ビーム照射に当 てる。一般的な照射条件は、約2〜10メガラド(Mrad)である。5Mradの線量 が有用である。接着フィルムは、個々の組成物により、さわってみて粘着性であ っても粘着性でなくてもよい。 (メト)アクリレート官能成分は照射前には芳香族ポリエポキシドに溶解する ため、電子ビーム照射に曝露すると、未反応芳香族ポリエポキシド中にで(メト )アクリレートポリマー網状構造が形成される。この(メト)アクリレートポリ マー網状構造および熱可塑性ポリマーは、本発明の取扱が容易な好ましい接着フ ィルムに貢献する。これらの接着フィルムは、一時的キャリヤー(たとえば、剥 離ライナー)からはずすことができ、ちりめんじわ、裂けまたは永久的な伸長を 伴わずに(すなわち、サイズや厚さの永久的な変化を伴わずに)配置することが できる。接着フィルムは、手と自動機械のいずれでも、一時的キャリヤーからは ずすことが可能であるが、前者の方法は、外す間にフィルムに加えられる応力が 首尾一貫していないため、優れた取扱適性を具有フィルムが必要と考えられる。 許容できる取扱特性を具有する接着フィルムは、電子ビーム照射に曝露後、約1 〜300メガパスカル(MPa)の弾性率、および約20℃未満のガラス転移温度 を有することにより助長される。 本発明の接着フィルムを使用して、織布繊維類および不織繊維類(たとえば、 ガラス、カーボンおよびアラミド)、金属類(たとえば、アルミニウム、ステンレ ススチールおよび銅)、プラスチック類(たとえば、ポリイミドやポリエステル) 、およびセラミック類を含め、多種多様の材料を接着させることができる。本発 明の接着組成物および接着フィルムは、繊維ウェブまたはトウで強化された 複合製品の提供、および建築用(すなわち、高強度)積層品の作製など、一般産 業結合用途で有用である。接着フィルムはエレクトロニクス産業で特に有用であ る。特に好ましい用途は、蝕刻回路を含有する銅クラッド高分子(たとえば、ポ リいミド)基材の積層に接着フィルムが使用される積層印刷回路版の構成である 。他の特に好ましい用途としては、集積回路チッブと可撓性回路を剛性印刷回路 板に接着すること、ならびに印刷回路板を互いに接着することなどがある。 2枚の剥離ライナーの間に接着剤を作製してトランスファー可能な接着フィル ムを提供するとき、1種の剥離ライナー1枚をはずし、この接着フィルムを接着 される基材上に接着フィルムを置き、第2剥離ライナーを外し、第2基材を接着 剤上に置く。接着剤が永久的な裏材(この裏材が1基材となる)および保護用剥 離ライナーを含むとき、後者を外して接着剤層を第2基材に接触させて置く。 接着すべき基材に関して、接着フィルムをいったん適切に配置すると、これを 、芳香族ポリエポキシドを硬化するのに十分な時間および温度で加熱するが、実 際の時間および温度は、接着組成物中の個々の成分および結合すべき基材によっ て異なる。一般に、約50〜250℃の温度、および約20秒〜5時間の硬化温 度が使用され、通常、より高温では、より低温の場合よりも硬化に要する時間は 少ない。180℃、90分間の硬化条件が有用である。 熱可塑性ポリマーと共に、先に重合し、架橋した(メト)アクリレートポリマ ー網状構造は、熱硬化中に調節された接着流れを示し、結果として一様な接着剤 層および接着強さを生じる、本発明の好ましい接着フィルムを提供する。熱硬化 した接着フィルムは、(メト)アクリレート含有成分を含まない熱硬化したエポ キシ樹脂と著しく異ならない高温性能特性を有する。それ故、熱硬化した接着フ ィル ムは、印刷回路板のハンダ付け中に遭遇するような高温への曝露に耐えることが できる。 後述する非限定的実施例を参照すると、本発明はさらに完全に理解されるであ ろう。次に、接着組成物、接着フィルムおよびそれらから作られる積層品の作製 および試験に使用される一般技術を説明する。寸法は公称であり、英国式の単位 からメートル法への単位の変換は近似である。 産業上の利用可能性 接着組成物、接着フィルムおよび積層品の一般的作製法接着組成物の一般的作製法 秤量および移動が容易な、流動性の粘度を提供するために、最高に設定した9 50ワット電子レンジ(Model R E53C 002、Hotpoinブランド、Hotpoint Company ,Louisville,KY)で芳香族ポリエポキシドを60秒間加熱した。樹脂温度が7 0℃を超えることはなかった。0.2リットル金属カン、空気スターラー、およ びホットプレートを使用して、樹脂温度120℃の芳香族ポリエポキシドに熱可 塑性ポリマーを溶解した。溶解に要する時間は、一般に20〜30分であった。 透き通った、均質な溶液の形成によって溶解を確認した。 低速混合法または高速混合法のいずれかを使用して、多官能価(メト)アクリ レートおよび二反応性化合物(含まれる場合)を芳香族ポリエポキシド/熱可塑 性ポリマー配合物と混合した。 低速混合法では、多官能価(メト)アクリレートおよび二反応性化合物を、流 動性の粘度に達するまで、70℃に設定した空気対流炉内で別々に予熱した。こ れらの成分を、8オンスガラスジャーに 秤量し、木製圧舌子を使用して手で攪拌した。芳香族ポリエポキシド/熱可塑性 ポリマー配合物も、流動性の粘度に達するまで70℃に設定した空気対流炉内で 予熱し、このとき、カム式混合羽を取り付けて60℃に予熱した容量60gのPl asti-corderTMPL-2000mixer(C.W.Brabender Instruments,Inc.,Hackensack ,NJ)に加えた。この間およびその後のあらゆる材料添加中の混合速度は、30 回転/分であった。1〜2分後、予熱した多官能価(メト)アクリレート/二反 応性化合物配合物を加えて、さらに60℃で1〜2分間混合した。次に、ポリエ ポキシド硬化剤を、テーブルスプーン1杯分ずつ徐々に加え、各添加と添加の間 に撹拌した。硬化剤の各部分を完全に分散させて目に見える「凝集」すべてを消 失させてから次の部分を加えた。硬化剤をすべて加えた後、混合速度を5分間、 100rpmに上げた。 高速混合法では、さらに迅速な試料調製が可能である。さらに詳細には、木製 圧舌子を使用して、多官能価(メト)アクリレートと二反応性化合物を室温で配 合した。芳香族ポリエポキシド/熱可塑性ポリマー配合物を、最高に設定した7 20ワット電子レンジ(Model ERS-6831B,Toshibaブランド,Toshiba America, Wayne,NJ)で15秒間加熱し、取り出して、木製圧舌子を使用して手で短時間攪 拌し、さらに15秒間加熱すると、秤量および移動が容易な、流動性の粘度にな った。混合温度が70℃を超えることはなかった。流動性の芳香族ポリエポキシ ド/熱可塑性ポリマー配合物を0.05リットルのプラスチック混合カップに秤 量し、続いて多官能価(メト)アクリレート/二反応性化合物配合物を加えた。 金属スパーテルを取付けたCordless Driver Drill(Model 6211DW,Makita Corpo ration,Japan)を使用し、1100rpmで操作して、室温で約30分間、これら の成分を完全に混合した。次に、ポリエポキシ ド硬化剤の全量をプラスチック製カップに加え、目に見える凝集が全くなくなっ て硬化剤が完全に分散されるまで、コードレスドリルを使用して、高速でせいぜ い約2分間混合した。混合カップの内容物を、高速混合法に関して記載した電子 レンジを使用して、5〜10秒間隔で時々加温した。接着フィルムの一般的作製法 接着組成物を塗付した後、塗付された接着剤を電子ビーム照射に曝露すること によって、接着フィルムを作製した。 さらに詳細には、ベッド式ナイフ塗付、6インチ幅、熱塗付ステーションを使 用して、接着組成物を塗付した。適所にナイフを固定して、一定の間隙を維持し た。ベッドおよびナイフは、各々発熱体を含み、接着剤が配置されるナイフの後 ろの部分に放射放熱器を取付けた。発熱体(Watlow Firerodカートリッジヒータ ー、モデルG5A115,125ワット、Watlow,St.Louis,MO)2個はベッド内にあり 、発熱体(Watlow band heaters,Model STB1E1E2)3個はナイフの外周の3/4 を包んでいた。ナイフの下のベッドの側面に熱電対を1個を取付け、もう1個は 放射放熱器の表面に接触せた。ベッドのヒーターおよびナイフのヒーターは、6 5℃に設定したWatlow Series965温度制御装置でを調節し、放射放熱器は140 ℃に設定したもう1個の温度制御装置で調節した。間隙ゲージを使用して、ナイ フ間隙を、使用した2枚の剥離ライナーを合せた厚さより0.002インチ(5 0μm)大きく設定した。 高速混合法で上述した電子レンジで、接着組成物を15秒間加温し、接着組成 物を流動性にさせた。この接着組成物を、厚さ0.002インチ(50μm)の 、シリコーン塗付した、ポリエステル剥離ライナー2枚の間に注いだ。この「サ ンドイッチ」構造の上に放 射放熱器を配置した後、接着組成物が塗付可能な粘度を獲得したことが視覚的に 決定されるまで、温度を0.5〜1.0分間平衡化させた。接着組成物が間に含 まれている剥離ライナーをナイフとベッドの間で引っ張り、ナイフの下の接着剤 を押しやった。 25フィート(7.6m)/分の速度で作動するElectro Curtain Model CB300 /30/380(チタン窓、長さ2.5インチ(6.4cm)、幅14インチ(36cm)、Energy Science s,Inc.,Wilmington,MA)装置を使用して、1面から、剥離ライナーを通して、 塗付した接着剤に電子ビーム照射を曝露すると、本発明による接着フィルムが得 られた。250キロボルト、5ミリアンペア(線量=5メガラド)で作動する電 子加速装置を使用して、窒素パージ条件下、室温で電子ビーム方法を実施した。 総曝露時間は約0.5秒であった。積層品の一般的作製法 接着フィルムを使用して銅クラッドポリイミドフィルム積層品を製造した。銅 、ポリイミドフィルム、剥離ライナー、および金属プレート表面はすべて、粘着 布またはKimwipesTM-EX-L Delicate Task Wipers(Kimberly-Clark Corporation ,Atlanta,GA)で拭いて埃を除去してから使用した。 さらに詳細には、1対の厚さ約0.002インチ(50μm)の接着フィルム を5インチ×5インチ(13cm×13cm)に切断し、剥離ライナーの1枚をはず して各接着フィルムの片面を露出することにより、積層品を作製した。KaptonTM FPC-ZTポリイミドフィルム(E.I.duPont deNemours and Company,Wilmington, DE)の6インチ×6インチ×厚さ0.001インチ(15cm×15cm×厚さ25 μm)片の各面に接着フィルムをのせた。各接着フィルムから第2剥離ライナー をはがし、6.5インチ×6.5インチ(16.5 cm×16.5cm)(Oak-Mitsuiのクラス3型、TOB仕上)の1オンスの銅箔2層の 間に、この接着剤被覆ポリイミドフィルムをはさんだ。両側の列理方向が同じに なるように、銅箔層を延伸した。 銅箔/接着フィルム/ポリイミドフィルム/接着フィルム/銅箔のレイアップ を、各々7インチ×7インチ(17cm×を2〜6組、各レイアップ間の金属隔離 板、金属底板、および金属上板を含むスタックを組み立てた。底板は8インチ× 8インチ(20cm×20cm)であり、上板および隔離板は各々6インチ×6イン チ(15cm×15cm)であった。板の厚さはすべて、0.040〜0.062イ ンチ(1.02〜1.57mm)であった。異なる2通りの積層方法の1つを使 用して、接着フィルムを熱硬化させた。どちらの場合にも、8インチ×8インチ (20cm×20cm)の単開日部積層プレス機(Pasadena Hydraulics,Inc.(PHI) ,City of Industry,CA。DT5000温度制御装置/プログラマーを備えたModel TS -21-H-C-8)を使用した。熱硬化後、積層品を4.5インチ×4.5インチ(11 .4cm×11.4cm)に切り取った。 1つの積層方法(本願明細書では積層方法Aと呼ぶ)では、室温で、スタック をプレス機に入れた。直ちに50ポンド/平方インチの圧力を加え、5℃/分で 開始して、180℃まで加熱した。このスタックを、180℃に90分間保ち、 その後、熱盤を水道水で内部冷却して5分で室温に戻した。 第2の積層法(本願明細書では積層方法Bと呼ぶ)は、プレス機を190℃に 加熱するようにプログラムしてスタックを同温度で30分間保ったこと以外は、 積層法Aと同じであった。室温に戻したのち、この積層品を予熱した空気対流炉 に移し、180℃で90分間、後硬化させた。 試験方法ガラス転移温度(Tg) 一セル示唆操作熱量計(DSC)(Model 2920,TA Instruments,New Castle,DE) を使用して、熱硬化した接着フィルムのTgを測定した。約5〜15mgの接着フ ィルムをDSC試料鍋に入れ、密閉し、予熱した対流空気炉内、180℃で90分 間、熱硬化させた。ヘリウムパージ条件下、20℃/分の速度で40℃から25 0℃まで、試料を走査した。Tgを、初回走査での転移の半分の高さとした。報 告した値は度までの概数である。剥離接着強さ 積層品の寸法が2.25インチ×2.75インチ(5.72cm×6.99cm) であったこと、3種の剥離ストリップを試験したこと、および2.0インチ(5 .1cm)の距離で各剥離ストリップのデータ(120データポイント)を収集し たこと、Mitutoyo Digimatic Mini-Processor(Model DP-2 DX)で分析する前に、 各剥離ストリップの最初と最後の0.17インチ(0.43cm)(各々20デ ータポイント)を廃棄したこと以外は、The Instltute for Interconnecting an d Packaging Electronic Circu1ts(IPC)TestMethod-650,Number2.4.9,Revis ion D(10/88):“Peel Strength,Flexible Printed Wiring Materials,Method A (with Sliding Plate Test Fixture)”を使用して、積層品の剥離強さを測定し た。各剥離ストリップの平均剥離強さを使用して、剥離ストリップ3枚の総平均 値を算出た。これを、最も近い0.1ポンド/インチ幅(piw)まで報告する。 積層品の片面の剥離ストリップを蝕刻することにより、剥離接着試験試料を作 製した。積層品の片面を幅3インチ(7.6cm)の 3M ScotchTM1280 Circuit Plating Tapeで完全に覆った。積層品の他面を清潔に し、Heavy Duty 3M Scotch-BriteTM ScourPad(カタログ♯220)を使用してざらざ らにし、ペーパータオルで乾かした。さらに1片の3M ScotchTM 1280 Circuit P lating Tapeを使用して、積層品の長辺の縁をシールし、ざらざらにした積層品 表面の長さに沿って境界を形成した(二辺の各々に別個のテープ片を使用した) 。次に、3M ScotchTM 218 Fine Line Tapeの0.125インチ(0.318cm) 幅のストリップを使用して、試料のざらざらにした表面の長さの下に、0.12 5インチ(0.318cm)間隔をあけて、平行な試験ストリップ8枚をマスキ ングした。すべてのボイドを除去し、銅表面を接着剤で完全に湿らせるために、 圧舌子を使用してFine Line Tapeを穏やかにこすった。これは、テープの下の表 面の暗色化として目に見えた。 塩化第二鉄腐蝕剤(カタログ♯E-4G,KEPRO Circuit Systems,Inc.)を含有す るKEPRO Bench-Top Etcher(Model BTE-202,KEPRO Circuit Systems,Inc.,Fen ton,MO)を使用して、テープを貼った積層品を43℃、pH1で3分間蝕刻して 、マスキングしてない銅を除去した。積層品のマスキングしていない領域に銅が 未だ残存している場合、試料ホルダーで積層品を180°回転させ、さらに1分 間蝕刻して、残りのマスキングされていない銅を完全に除去した。蝕刻された試 料を除去し、最初に水道水の水浴で1分間すすいだ後、再び流水で1分間すすぎ 、風乾した。試料を屈曲させたり損傷させたりせずに、すべてのテープを試料か ら外した。 2ポンドの圧力ゲージを取付けたCopper Clad Peel Tester(Model TA-630; CE CO Industries,Anaheim,CA)を使用して、蝕刻した積層品を試験した。銅試験 ストリップの表面を上にして、試料を滑り保持ステージにのせた。積層物を1列 に並べ、維持ステー ジにしっかり固定された溝付きカバープレートによって適所に保持した。積層品 上の銅試験ストリップを、幅0.188インチ(0.467cm)の溝の下に直接 置き、溝を通して圧力ゲージに取付けた。滑りホルダーおよび圧力ゲージは、互 いに90°の角度であった。2インチ(5cm)/分の速度で試料を剥離した。エ レクトロニクス用途では、剥離接着力は好ましくは少なくとも6.0piwであり 、さらに好ましくは少なくとも8.0piwである。他の用途では、より低い剥離 接着力でも許容できる。フィルム取扱 1インチ(2.5cm)隔てた両手の親指と人差し指の間に挟んで、0.5イン チ×5.0インチ(1.3cm×12.7cm)の試料を剥離ライナーからはがすこ とにより、接着フィルムのフィルム取扱適性を評価した。伸長および裂けに対す る抵抗を定性的に測定し、相対的評価を与えた。 3プラス(+++)と評価された接着フィルムは、伸長および裂けに対して中等度 の抵抗性を示した。剥離ライナーの剥離、あるいは剥離ライナーからの剥離は、 フィルムのちりめんじわ、裂けまたは永久的な伸長を伴わずに(すなわち、サイ ズまたは厚さの永久的な変化を伴わずに)、容易に遂行された。自動機械法と手 動法のいずれでも、接着フィルムを容易に取扱うことができた。 2プラス(++)と評価された接着フィルムは、(+++)試料と比較して、伸長 に対する抵抗性が低いか、裂けに対する抵抗性が低いかのいずれかであった。接 着フィルムのちりめんじわ、裂けまたは永久的な伸長を伴わない剥離ライナーの 剥離、あるいは剥離ライナーからの剥離は、機械法か注意深い手動法のいずれか によって最もよく遂行された。 1プラス(+)と評価された接着フィルムは、3プラスと評価されたフィルム および2プラスと評価されたフィルムと比較して、伸長に対する抵抗性が低いた め、接着フィルムのちりめんじわ、裂けまたは永久的な伸長を伴わない剥離ライ ナーからの剥離を確実に行うためには、自動機械取扱法専用に適すると考えられ た。 1プラス、2プラスおよび3プラスと評価された接着フィルムは、トランスフ ァーフィルム(すなわち、1対の剥離ライナーまたは他の一時的キャリヤーの間 に維持される接着フィルム)として、あるいは永久的裏材と一緒に使用するのに 有用であった。2プラスまたは3プラスと評価された接着フィルムは、フリース タンディングフィルム、すなわち、支持体(たとえば、剥離ライナーまたは他の 一時的なキャリヤー)から物理的に外すことができ、支持体なしで取扱うことが できる接着フィルムとしても有用であった。剥離ライナーをはずすとき、または 剥離ライナーからはずすとき、しわが寄る、裂ける、砕ける、または永久的に伸 長する接着フィルムは、マイナス(-)と評価され、自動機械法または手動法の いずれでも剥離することが困難であるが、最初に剥離ライナーからフィルムをは ずさない、永久的裏材(特に多孔性のもの)への直接積層に有用であると考えら れた。 接着フィルムの弾性率を測定することによって、幾つかの接着フィルムの取扱 適性も評価した。さらに詳細には、Thermomechanical Analyzer(TMA),Model 29 40(TA Instruments,Inc.)を使用して、室温でヤング(Young)の剪断率を求め た。試料の寸法は、長さ=0.16〜0.50インチ(4.0〜12.7cm)、 厚さ=約0.0002インチ(50μm)であった。試験の要件を満たすために 、幅:長さの比率を1:6以上(たとえば、1:8)に維持した。0.001ニ ュートンの力(応力)下に試料を置き、初期長さを測定し た。1.0ニュートン/分の速度で力を1.0ニュートンに増加し、長さ(緊張 )の変化を記録した。1ニュートン以下の力で試料が破壊するように、試料の長 さを選択した。応力と緊張の曲線の初期勾配から剪断率を算出し、最も近い0. 1MPaまで報告した。好ましくは、本発明の接着フィルムの弾性率は、良好なフ ィルム取扱適性の約1〜300MPaである。接着剤流れ 接着組成物は、熱硬化中に流れる。若干の接着剤流れは、基材表面を湿らせて 、均一な接着強さを有する一様な接着剤層を形成するために望ましい。しかし、 積層品の製造では、接着剤が基材の縁を超えて流出したり、一様でない接着剤層 を引き起こしたりする熱硬化中の多量接着剤流れを回避しなければならない。し かし、耐え得る接着剤流れの量は、接着組成物の最終的用途によって異なる。た とえば、接着フィルムの接着組成物を繊維強化ウェブまたはトウの含浸に使用す る場合、多量の接着剤流れは差し支えない。 接着剤流れの程度は、圧から外した後で且つ剥離接着試験用に切り取る前の積 層品の視覚的検査によって測した。 さらに詳細には、最初に中心に置いた(熱硬化前の)接着フィルムと銅箔の外 縁との距離は0.75インチ(1.91cm)であった。熱硬化後の接着剤流れが 、銅箔の外縁から0.50インチ(1.27cm)以上であった場合、接着剤流れ の程度が低いことを示す2プラス(++)評価を割り当てた。接着剤が、銅箔の外 縁から0.50インチ(1.27cm)から0.125インチ(0.32cm)まで であった場合、接着剤流れの程度が中等度であることを示す1プラス(+)評価 を割り当てた。1プラス評価も2プラス評価も、接着剤流れ調節特性が重要な接 着用途で使用するための最高の接着 剤流れ調節特性を示す。接着剤が0.125インチ(0.32cm)より銅箔の外 縁に近い場合、または箔縁を超えて前進した場合、より多い接着剤流れを示すマ イナス(-)評価を与えた。 用語解説 以下の実施例で様々な略語を使用する。以下のスケジュールに従って、略語を 定義する。 CAF - 9,9'-ビス(3-クロロ-4-アミノフェニル)フルオレンCG-1400-ジシアンジア ミド(Air Productsから入手可能) D.E.H.TM85 - フェノール硬化剤(Dow Chemical Companyから入手可能) D.E.N.TM438(Dow Chemical Companyから入手可能) D.E.R.TM332 - ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(Dow Chemical Compa nyから入手可能) EBECRYLTM3605 - ビスフェノールAのジグリシジルエーテルのモノ−アクリレー ト(UCB Radcure,Inc.から入手可能) EPONTM828 - ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(Shell Chemical Compa nyから入手可能) GMA - グリシジルメタクリレート(Sartomer CompanyからSARTOMERTM 379として 入手可能) HDDA-1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(Sartomer CompanyからSARTOMERTM 238として入手可能) IBA−イソボルニルアクリレート(San Esters Corporation,New York,NYから 入手可能) IBMA−イソボルニルメタクリレート(Sartomer CompanyからSARTOMERTM 423Aと して入手可能) P3500 - UdelTM P3500ポリ(エーテル−スルホン)(AmocoPerformance Product s,Inc.から入手可能) PEA-2-フェノキシエチルアクリレート(CPS Chemical Company,Old Bridge,NJ から入手可能) PhEMA-2-フェノキシエチルメタクリレート(Sartomer Companyから入手可能なSA RTOMERTM 340) PKHJTM- フェノキシ樹脂(Phenoxy Associatesから入手可能) PMMA-ポリ(メチルメタクリレート)(分子量=33,000、Scientific Polymer Pr oducts,Inc.,Ontario,NYから入手可能) PolyEMA - ポリ(エチルメタクリレート)(Aldrich Chemical Companyから入手 可能、カタログ♯18,208-7) QUATREXTM 1010 - ビスフェノールAのジグリシジルエーテル(Dow Chemical Co mpanyから入手可能 TEGDMA− トリエチレングリコールジメタクリレート(Sartomer CompanyからSAR TOMERTM 205として入手可能) THFA- テトラヒドロフランアクリレート(San Esters Corporationから入手可能 ) ULTEMTM 1000 - ポリ(エーテル−イミド)(General Electric Companyから入 手可能、その後、米国特許第5,276,106号に記載されているようなエマ ルジョン沈殿法によってサイズが約5μm以下の微粒子に変換される XU AY 238- ヒダントインエポキシ(ARACASTTMの商品名でCiba Geigy,Incから入 手可能)。 他に記載がなければ、以下の実施例では、すべての量は部、すなわち、芳香族 ポリエポキシド100重量部当たりの重量部を、最も近い自然数で表示されてい る。 実施例1〜17 上述の「接着組成物、接着フィルムおよび積層品の一般的作製法」に記載の通 りに、且つ表1に示す通りに、一連の積層品を作製した。上述の説明に基づいて 表1に積層法および混合法を示し、後者は「HS」(高速)または「LS」(低速) のいずれかとして確認される。各実施例で、接着組成物はD.E.R.TM332芳香族ポ リエポキシド、CAF熱活性化芳香族ポリエポキシド硬化剤、PKHJTM熱可塑性ポリ マー、ビスフェノールAのジグリシジルエーテルのジメタクリレートとTEGDMAと の90:10(重量/重量)配合物で提供される多官能価(メト)アクリレート 、およびEBECRYLTM3605二反応性化合物を含んでいた。各成分の相対量を下表1 に示す。多官能価(メト)アクリレートと二反応性化合物を合せた量は変化させた が、これらの2成分の重量比は、80:20で一定に保った。実施例1〜8は熱 可塑性ポリマーを30重量部含有し、実施例9〜12は25重量部を含有し、実 施例13〜17は20重量部含有していた。 上述の試験方法を使用して、様々な実施例を、次の特性の1つ以上について評 価し、その結果を下表1に示す:フィルム取扱性、弾性率(メガパスカルすなわ ちMPaで)、接着剤流れ調節、ガラス転移温度(Tg、℃で)、および剥離接着力(ポ ンド/インチ幅すなわちpiw)。実施例1では、接着フィルムを提供するために、 フィルム形式に塗付せず、電子ビーム照射に曝露しなかった。 表1のデータから、約5〜約20重量部の多官能価(メト)アクリレート、1 〜15重量部の二反応性化合物、および約10〜25部、より好ましくは、約1 5〜20重量部の範囲であるこれらの材料を合せた量を使用すると有利なことが わかる。多官能価(メト)アクリレートと二反応性化合物を合せた量が約10〜 20重量部のとき、特に良好な結果が得られた。上述の範囲外では、剥離接着力 および/またはガラス転移温度が低減した。実施例2〜17のTgは、(メト) アクリレート含有成分を含まない実施例1のTgに勝るとも劣らず、本発明の接 着組成物を硬化させて芳香族ポリエポキシドを主成分とする接着剤に類似したT gを有する材料にできることがわかる。 実施例18〜20 実施例18〜20では、実施例1〜17に関連して上述した通りに、且つ表2 に示す通りに、積層品を作製して試験した。熱可塑性ポリマーの量は変化させた が、他のすべての反応物の量は一定に保った。実施例4、11および14を表2 に繰り返し記載する。 表2から、熱可塑性ポリマーの量を増加したとき、接着フィルムのフィルム取 扱性および接着剤流れ調節に与える利益がわかる。好ましくは、本発明の接着フ ィルムは約20〜40部、さらに好ましくは約20〜30重量部の熱可塑性ポリ マーを含む。 実施例21および22 実施例21および22では、実施例1〜17に関連して上述した通りに、且つ 表3に示す通りに、積層品を作製して試験した。多官能価(メト)アクリレート および二反応性化合物の個々の量および両者を合せた量を変化させた。芳香族ポ リエポキシドおよび硬化剤の量は一定に保った。熱可塑性ポリマーの量は0また は30重量部のいずれかであった。実施例4,7および8を表3に繰り返し記載 する。 表3から、多官能価(メト)アクリレートの量が好ましい範囲である5〜20 部以外であり、任意の二反応性化合物の量が好ましい範囲である1〜15部以外 であり、これら2材料を合せた量が好ましい範囲である10〜25部以外である とき、剥離接着力は低下し且つ/または熱硬化中の接着剤流れが増加することが わかる。 実施例23〜25 実施例23〜25では、(1)多官能価(メト)アクリレートを次のように置 換した:実施例23(TEGDMA)、実施例24(HDDA)、および実施例25(PhEMA)こ とと、(2)これらの材料を二反応性化合物と予め配合せず、芳香族ポリエポキ シド/熱可塑性ポリマー配合物が既に入っているプラスチック製カップに室温で 別々に秤量してから、高速混合法に記載の高速混合を開始したことを除き、実施 例1〜17に関連して上述した通りに、且つ表4に示す通りに、積層品を作製し て試験した。 表4から、本発明の接着組成物および接着フィルムに異なる多官能価(メト) アクリレートを使用することは可能であるが、一部の多官能価(メト)アクリレ ートを使用すると剥離接着力が低くなる可能性があることがわかる。実施例25 では、多官能価(メト)アクリレートを一官能価アクリレートに置換した結果、 接着剤流れ調節が低下し、フィルム取扱適性が低減した。Tgも実質的に低下し た。有効な積層試験試料を作製することができなかったため、実施例25の剥離 接着力は、評価しなかった。 実施例26および27 実施例26および27では、(1)D.E.R.TM332をEPONTM828と置換したことと 、(2)PKHJTMを、大きなバッチミキサー内で最小限8時間激しく攪拌しながら P3500をEPONTM828に溶解することによって調製したEPONTM828とP3500の75重量 %/25重量%の配合物を含む熱可塑性ポリマーと置換したことを除き、実施例 1〜17に関連して上述した通りに、且つ表5に示す通りに、積層品を作製して 試験した。実施例27では、熱可塑性ポリマーをさらなるEPONTM828で希釈して 、2成分の所望の比率を達成した。 実施例30 実施例28〜30では、(1)D.E.R.TM 332をQUATREXTM 1010と置換したこと と、(2)芳香族ポリエポキシド/熱可塑性ポリマー配合物を別に作製したこと を除き、実施例1〜17に関連して上述した通りに、且つ表5に示す通りに、積 層品を作製して試験した。実施例28では、PMMA熱可塑性ポリマーおよび芳香族 ポリエポキシドを8オンスガラスジャーに秤量し、130℃に設定して予熱した 空気対流炉に入れた。透き通った均質な混合物によって明らか にされるように、完全に溶解するまで、圧舌子を使用して手でこの配合物を時々 攪拌した。この配合物を室温まで冷却した。冷却後、この配合物は濁らなかった ことから、PMMAは室温で芳香族ポリエポキシドに溶解性のままであることがわか る。 実施例29では、熱可塑性ポリマーはUltemTM1000であり、芳香族ポリエポキ シド/熱可塑性ポリマー配合物は、室温に冷却後、不透明であったことから、Ul temTM1000は、芳香族ポリエポキシドと分離した層を有し、それ故、室温で芳香 族ポリエポキシドに溶解できなかったことがわかる。 実施例30(実施例28と同様に作製した)では、熱可塑性ポリマーはPolyEM Aであり、冷却後、芳香族ポリエポキシド/熱可塑性ポリマー配合物が濁らなか ったことから、PolyEMAは室温で芳香族ポリエポキシドに溶解できたことがわか る。 実施例31 芳香族ポリエポキシド/熱可塑性ポリマー配合物を別に作製したこと以外は、 実施例1〜17に関連して上述した通りに、且つ表5に示す通りに実施例31の 積層品を作製して試験した。熱可塑性ポリマーはUltemTM1000であり、これを芳 香族ポリエポキシドに溶解しなかった。高速混合法を使用して、多官能価(メト )アクリレート二反応性化合物配合物を芳香族ポリエポキシドと混合した。この 配合物にUltemTM1000を加え、凝集粒子や濡れていない粒子が存在しないことに よって証明されるように、完全に分散されるまで高速混合法を使用して混合した 。高速混合法に従って、硬化剤を加えた。 実施例26および27から、熱可塑性ポリマーがポリスルホンであるとき、性 能を高めるためには、より多量を必要とすることがわかる。実施例4および28 から、優れた性能を提供する上で、Tgの高い(約90〜200℃)可溶性熱可 塑性ポリマーが有用なことがわかる。実施例30のTgがより低い(約90℃) 熱可塑性ポリマーを使用すると、剥離接着力の低い積層品を生じた。 実施例29から、溶解したものの室温に冷却すると層分離した熱可塑性ポリマ ーは、剥離接着力が低く、フィルム取扱適性が劣り、接着剤流れ調節が低いこと がわかる。熱可塑性ポリマーは、接着組成物中で溶解性のままであることが好ま しい。 実施例31から、分散された、非溶解型で熱可塑性ポリマーが存在すると接着 フィルムの取扱適性が低下し得るが、依然として剥離接着力および高いTgを有 することがわかる。 実施例32および33 実施例32および33では、CAF硬化剤を、実施例32ではCG-1400と置換し、 実施例33ではD.E.H.TM85と置換したこと以外は、実施例1〜17に関連して上 述した通りに、且つ下表6に示す通りに積層品を作製して試験した。 実施例32から、本発明の接着組成物および接着フィルムに芳香族アミン類以 外の硬化剤を使用できることがわかる。しかし、実施例33でのフェノール硬化 剤を使用すると、電子ビーム照射に曝露したとき、多官能価(メト)アクリレー トおよび二反応性化合物が重合しない接着組成物を生じた。有効な積層品被験試 料を作成することができなかったため、実施例33の剥離接着力は評価しなかっ た。 実施例34〜38 実施例34〜38では、EBECRYL 3605二反応性化合物を表7に記載の様々な一 官能価(メト)アクリレートと置換したこと以外は、実施例1〜17に関連して 上述した通りに、且つ下表8に示す通りに積層品を作製して試験した。 表8から、二反応性化合物が本発明の接着組成物に含まれる必要はないことが わかる。二反応性化合物は任意の成分であるが、接着フィルムの接着剤流れ調節 および/または剥離接着力に有利に影響するため、二反応性化合物が存在するこ とは非常に望ましい。 実施例39および40 下表9に示す処方を使用して、「接着組成物、接着フィルムおよび積層品の一 般的作製法」に上述した通りに、実施例39および40の接着組成物を作製した 。実施例39および40は、(多官能価(メト)アクリレートと二反応性化合物 を合せた量を基準にして)2重量/重量%の量で、紫外線(UV)重合開始剤DAROC URTM1173(Ciba-Geigy,Inc.,Hawthorne,NY)も含有していた。さらに、接着組 成物を2枚の剥離ライナーの間にいったん塗付すると、電子ビーム照射照射の代 わりにUV照射で接着組成物を重合した。 さらに詳細には、実施例39では、塗付された接着剤を、365nmで最大放出 である強力水銀ランプを2個具備するRPG UV Processor(Model QC1202AN3IR fro m PPG Industries,Inc.,Plainfield,IL)を用いて、無酸素条件下で、高エネ ルギー紫外線に曝露した。片側を、57.83mW/cm2の平均強度で、各回4.6 秒ずつ9回曝露し、総UVエネルギー曝露2394mJ/cm2とした。UVIRAD UV Inte grating Radiometer(Model UR365CH3 from Electronic Instrumentation & Tech nology,Sterling,Virginia)を使用して強度を測定し、National Institute of Standardsand Technology(NIST)単位に変換した(これを本明細書に報告する) 。 実施例40では、放出の90%が300〜400nmの間であり、351nmで最 大であるSylvaniaTM蛍光ランプを使用して、無酸素 条件下で、塗付した接着剤を低エネルギー紫外線に曝露した。各面を、片面当た り2.045mW/cm2の平均強度に20分間曝露し、片面当たり2451mJ/cm2の 総UVエネルギー曝露とした。上述の通り、強度を測定した。 表9から、UV照射を使用して有用な接着剤および接着フィルムを作製すること ができるが、本発明による電子ビーム照射を使用する方が高率が高いことがわか る総放射線曝露時間は、実施例39では41秒であり、実施例40では40分で あった。しかし、他の実施例の作製では、僅か0.5秒の電子ビーム照射曝露を 使用した。 光開始剤を含めなかったこと以外は、実施例39および40を繰り返した。フ ィルム取扱適性および接着剤流れ調節は(-)と評価された。他の特性は評価し なかった。紫外線に曝露した後、反復した実施例はメチルエチルケトンに直ちに 溶解し、本発明の接着組成物は、紫外線に曝露したとき、十分に重合および架橋 せず、特別な貯蔵および包装(たとえば、化学線を透過しない容器内に)を必要 とすることがわかる。 実施例41〜46 実施例41〜46では、二反応性化合物を含まなかったため、多官能価(メト )アクリレートと二反応性化合物を予め混合しなかった実施例46を除き、実施 例1〜17に関連して上述した通りに、且つ下表10に示す通りに積層品を作製 して試験した。 表10から、多官能価(メト)アクリレートと二反応性化合物の比率を変化さ せたことによる影響がわかる。比率の範囲が80:20〜50:50の実施例は 、優れた性能を示した。この範囲外の比率では、剥離接着力が低下した。多官能 価(メト)アクリレートと二反応性化合物の比率は、95:5から50:50ま で広く変化させることが可能である。多官能価(メト)アクリレートと二反応性 化合物を合せた量が25重量部の実施例45は、すぐれた性能を示した。 実施例47〜49 実施例47〜49では、幾つかの例外はあるものの、実施例1〜17に関連し て上述した通りに、且つ下表11に示す通りに積層品を作製して試験した。実施 例47〜49の各々は、ヘキサ-(4-メトキシ−フェノキシ)シクロトリホスファ ゼン難燃剤9部およびARACASTTMXU AY 238ヒダントインエポキシ6部を含んでい た。難燃剤を芳香族ポリエポキシド/熱可塑性ポリマー配合物に溶解し、この配 合物にヒダントインエポキシを溶解した。これらの実施例の各々で、芳香族ポリ エポキシドは同重量部のD.E.R.TM332とD.E.N.TM438の混合物によって提供された 。各実施例の二反応性化合物はSARTOMER 379であった。 実施例48および49では、芳香族ポリエポキシド/熱可塑性ポリマー配合物 を、100℃に設定した空気対流炉内で流動性の粘度に達するまで予熱してから 、実施例48では65℃に設定し、実施例49では70℃に設定したPlastic-co rderTMPL-2000ミキサーに加えた。 表11から、グリシジルメタクレート二反応性化合物および様々な難燃剤と同 様、異なる芳香族ポリエポキシドを本発明の接着組成物および接着フィルムに使 用できることがわかる。 本発明の様々な修正および変更は、本発明の範囲および精神から逸脱すること なく、当業者に明白になるであろう。本発明は、本願明細書に記載の例示的実施 態様に限定されない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I L,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK, MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR ,TT,UA,UG,UZ,VN (72)発明者 シュルツ,ウィリアム・ジェイ アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.a)芳香族ポリエポキシドと、 b)ポリエポキシド用熱活性化硬化剤と、 c)熱可塑性ポリマーと、 d)多官能価(メト)アクリレートと、 e)任意に、(メト)アクリレート基を少なくとも1個と芳香族ポリエポ キシドと反応性である基を少なくとも1個含有する二反応性化合物と、 を含む光安定な無溶剤接着組成物。 2.前記熱可塑性ポリマーは、ガラス転移温度が約90〜200℃である請求 項1に記載の光安定な無溶剤接着組成物。 3.前記熱可塑性ポリマーは、数平均分子量が約10,000〜100,00 0である請求項1に記載の光安定な無溶剤接着組成物。 4.前記熱可塑性ポリマーは、ポリスルホン、ポリ(メチルメタクリレート)、 フェノキシポリマー、ポリカーボネート、およびこれらの材料の配合物から成る 群から選択される請求項1に記載の光安定な無溶剤接着組成物。 5.前記熱可塑性ポリマーは、芳香族ポリエポキシド100重量部当たり約2 0〜40重量部含まれる請求項1に記載の光安定な無溶剤接着組成物。 6.前記多官能価(メト)アクリレートはジ(メト)アクリレートである請求 項1に記載の光安定な無溶剤接着組成物。 7.前記多官能価(メト)アクリレートは、芳香族ポリエポキシド100重量 部当たり約5〜20重量部含まれる請求項1に記載の光安定な無溶剤接着組成物 。 8.前記二反応性化合物が存在し、且つ芳香族ポリエポキシド1 00重量部当たり約1〜15部含まれる請求項1に記載の光安定な無溶剤接着組 成物。 9.前記二反応性化合物が存在し、且つ前記多官能価(メト)アクリレートと 前記二反応性化合物を合せた量は、芳香族ポリエポキシド100重量部当たり約 10〜25重量部である請求項1に記載の光安定な無溶剤接着組成物。 10.前記多官能価(メト)アクリレートおよび前記任意の二反応性化合物は 、電子ビーム照射に曝露されたとき重合し、さらに、前記芳香族ポリエポキシド および前記ポリエポキシド用熱活性化硬化剤は、電子ビーム照射に曝露されたと き反応しない請求項1に記載の光安定な無溶剤接着組成物。 11.前記ポリエポキシド用熱活性化硬化剤の反応温度未満の温度で前記接着 組成物を塗付することができる粘度を有する請求項11に記載の光安定な無溶剤 接着組成物。 12.約90℃未満の温度で前記接着組成物を塗付することができる請求項1 に記載の光安定な無溶剤接着組成物。 13.前記芳香族ポリエポキシド、前記熱可塑性ポリマー、前記多官能価(メ ト)アクリレート、および前記任意の二反応性化合物は、室温で溶液の形で提供 することができる請求項1に記載の光安定な無溶剤接着組成物。 14.光反応性材料を本質的に含まない無溶剤接着組成物であって、 a)芳香族ポリエポキシド100重量部と、 b)硬化に有効な量のポリエポキシド用熱活性化硬化剤と、 c)ポリスルホン、ポリ(メチルメタクリレート)、フェノキシポリマー 、ポリカーボネート、およびこれらの材料の配合物から成る群から選択された熱 可塑性ポリマー約20〜40重量部と、 d)ジ(メト)アクリレート約5〜20重量部と、 e)(メト)アクリレート基を少なくとも1個と、ヒドロキシル、カルボ キシル、アミンおよび1,2-エポキシドから成る群から選択された基を少なくとも 1個含有する化合物を約1〜15重量部と を含む、前記接着組成物。 15.約90℃以下の温度で塗付可能な粘度を有する溶液である請求項14に 記載の無溶剤接着組成物。 16.約20〜30重量部の熱可塑性ポリマーを含む請求項14に記載の無溶 剤接着組成物。 17.成分(d)と成分(e)を合せた量は、約15〜20重量部である請求 項14に記載の無溶剤接着組成物。 18.a)熱硬化性芳香族ポリエポキシドと、 b)ポリエポキシド用熱活性化硬化剤と、 c)熱可塑性ポリマーと、 d)1)多官能価(メト)アクリレートと 2)任意に、(メト)アクリレート基を少なくとも1個と、芳香族 ポリエポキシドと反応性である基を少なくとも1個含有する化合物と の電子ビーム照射重合生成物を含む(メト)アクリレートポリマー網状構 造と を含む、熱硬化性接着フィルム。 19.支持体表面に配置される請求項18に記載の熱硬化性接着フイルム。 20.前記支持体表面は一時的キャリヤーである請求項19に記載の熱硬化性 接着フィルム。 21.前記支持体表面は永久的裏材である請求項19に記載の熱 硬化性接着フィルム。 22.ちりめんじわ、裂けまたは永久的な伸長を伴わずに、一時的キャリヤー からはずすことができる請求項18に記載の熱硬化性接着フィルム。 23.約1〜300MPaの弾性率を有する請求項18に記載の熱硬化性接着フ ィルム。 24.熱硬化の際に、調節された接着剤流れを示す請求項18に記載の熱硬化 性接着フィルム。 25.熱硬化された請求項18に記載の熱硬化性接着フィルム。 26.ガラス転移温度は少なくとも約150℃である請求項25に記載の熱硬 化性接着フィルム。 27.請求項18に記載の繊維強化熱硬化性接着フィルム。 28.a)熱硬化性芳香族ポリエポキシド100重量部と、 b)硬化に有効な量のポリエポキシド用熱活性化硬化剤と、 c)ポリスルホン、ポリ(メチルメタクリレート)、フェノキシポリマ ー、ポリカーボネート、およびこれらの材料の配合物から成る群から選択された 熱可塑性ポリマー約20〜40重量部と、 d)1)ジ(メト)アクリレート約5〜20重量部と、 2)(メト)アクリレート基を少なくとも1個とヒドロキシル、カ ルボキシル、アミンおよび1,2-エポキシドから成る群から選択された基を少なく とも1個含有する化合物を約1〜15重量部と の電子ビーム照射重合生成物を含む(メト)アクリレートポリマー網状 構造と を含む熱硬化性接着フィルム。 29.ちりめんじわ、裂けまたは永久的な伸長を伴わずに、一時的キャリヤー からはずすことができる請求項28に記載の熱硬化性 接着フィルム。 30.約1〜300MPaの弾性率を有する請求項29に記載の熱硬化性接着フ ィルム。 31.熱硬化された請求項28に記載の熱硬化性接着フィルムを含む印刷回路 板。 32.接着フィルムを製造する方法であって、 a) 1)熱硬化性芳香族ポリエポキシドと、 2)ポリエポキシド用熱活性化硬化剤と、 3)熱可塑性ポリマーと、 4)多官能価(メト)アクリレートと、 5)任意の、(メト)アクリレート基を少なくとも1個と、芳香族 ポリエポキシドと反応性である基を少なくとも1個含有する二反応性化合物と を含有する接着組成物を提供する工程と、 b)支持体表面に前記接着組成物の層を形成する工程と、 c)前記熱活性化硬化剤または前記芳香族ポリエポキシドの反応を惹起せ ず、その結果熱硬化性である接着フィルムが形成される、前記接着組成物の前記 層を電子ビーム照射に曝露して前記多官能価(メト)アクリレートおよび前記任 意の二反応性化合物を重合する工程と を含む前記方法。 33.前記熱硬化性芳香族ポリエポキシド、前記熱可塑性ポリマー、前記多官 能価(メト)アクリレート、および前記任意の二反応性化合物は工程(a)で溶 液を形成する請求項31に記載の方法。 34.前記接着組成物の前記層は、ほぼ室温から120℃までの間の温度で前 記接着組成物を前記支持体表面に塗付することによって形成される請求項32に 記載の方法。 35.前記接着組成物は、ほぼ室温から60℃までの間の温度で塗付される請 求項33に記載の方法。 36.前記熱硬化性接着フィルムのちりめんじわ、裂けまたは永久的な伸長を 伴わずに、前記熱硬化性接着フィルムを前記支持体表面からはずす工程をさらに 含む請求項32に記載の方法。 37.前記熱硬化性接着フィルムを、前記芳香族ポリエポキシドを硬化させて 熱硬化した接着フィルムを提供するのに十分な時間且つ温度で、加熱する工程を さらに含む請求項32に記載の方法。
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