JPH1161038A - オーバーコート用樹脂組成物 - Google Patents

オーバーコート用樹脂組成物

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JPH1161038A
JPH1161038A JP9219611A JP21961197A JPH1161038A JP H1161038 A JPH1161038 A JP H1161038A JP 9219611 A JP9219611 A JP 9219611A JP 21961197 A JP21961197 A JP 21961197A JP H1161038 A JPH1161038 A JP H1161038A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】フレキシブル回路用オーバーコート剤の特性と
して必要な、柔軟性、硬化時の低収縮性、密着性、電気
絶縁性、耐薬品性、耐熱性などの諸特性を十分に満足で
きる性能を有する樹脂組成物の提供。 【解決手段】成分(A)数平均分子量1000〜800
0で、1分子当たり2〜10個の水酸基を有するポリオ
ール(B)数平均分子量13000〜30000で、1
分子当たり2〜10個の水酸基を有するポリオール及び
(C)ポリブロックイソシアネートを必須成分とし、ポ
リオールの重量比が固形分として(A):(B)=4
0:60〜90:10、ポリブロックイソシアネートの
量がポリオールの総水酸基当量数に対し、0.8〜3.
5倍当量数であるオーバーコート用樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に柔軟性及び硬化時
の低収縮性の点で優れた、熱硬化のフレキシブル回路オ
ーバーコート用樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来技術】従来、フレキシブル配線回路の表面保護膜
は、カバーレイフィルムと呼ばれるポリイミドフィルム
をパターンに合わせた金型をつくり打ち抜いたのち、接
着剤を用いて張り付けるタイプや、可とう性を持たせた
紫外線硬化型、または熱硬化型のオーバーコート剤をス
クリーン印刷法により塗布するタイプのものであり、特
に後者は作業性の点で有用であった。これら硬化タイプ
のオーバーコート剤には、主にエポキシ樹脂系、アクリ
ル樹脂系、あるいはこれらの複合系よりなる樹脂組成物
が知られている。これらは、特にブタジエン骨格やシロ
キサン骨格、長鎖脂肪族骨格の導入などの変成を行った
樹脂を主成分とすることが多く、これにより、本来ある
耐熱性や、耐薬品性、電気絶縁性の低下をなるべく押さ
えながら、柔軟性の向上や、硬化収縮による反りの発生
を抑制を行ってきた。しかしながら、近年、電子機器の
軽量小型化に伴いフレキシブル基板も軽薄化が進み、こ
れに伴い、オーバーコートする樹脂組成物の柔軟性や硬
化収縮の影響が、より顕著に現れるようになってきてい
る。このため、硬化タイプのオーバーコート剤では、柔
軟性や硬化収縮による反りの点で、要求性能を満足でき
なくなっているのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらの点で、フレキ
シブル回路用オーバーコート剤の特性として必要な、柔
軟性、硬化時の低収縮性、密着性、電気絶縁性、耐薬品
性、耐熱性などの諸特性を十分に満足できる性能を有す
る樹脂組成物は、現在、見いだされておらず、その開発
が待たれていた。
【0004】
【課題を解決しようとする手段】本発明者らは、上記問
題点を解決するため鋭意検討した結果、数平均分子量が
1000〜8000で1分子当たり2〜10個の水酸基
を持つポリオール、または、数平均分子量が200〜6
00で1分子当たり2〜10個の水酸基を持つポリオー
ルと、数平均分子量が13000〜30000で、1分
子当たり2〜10個の水酸基を持つポリオールと、ポリ
ブロックイソシアネートを所定の比で混合することによ
り、柔軟性、硬化時の低収縮性、密着性、電気絶縁性、
耐薬品性、耐熱性などの諸特性を十分に満足できる性能
を有する樹脂組成物が得られることを見いだし本発明を
完成させた。
【0005】すなわち、本発明は主成分として、(A)
数平均分子量が1000〜8000で、1分子当たり2
〜10個の水酸基を有するポリオール(B)数平均分子
量が13000〜30000で、1分子当たり2〜10
個の水酸基を有するポリオール及び(C)ポリブロック
イソシアネートを必須成分とし、ポリオールの重量比が
固形分として(A):(B)=40:60〜90:10
であり、ポリブロックイソシアネートの量が、ポリオー
ルの総水酸基当量数に対し、0.8〜3.5倍当量数と
なる樹脂組成物、または、(D)数平均分子量が200
〜600で、1分子当たり2〜10個の水酸基を有する
ポリオール(B)数平均分子量が13000〜3000
0で、1分子当たり2〜10個の水酸基を有するポリオ
ール(C)ポリブロックイソシアネートを含み、このう
ちポリオールの重量比が固形分において(D):(B)
=20:80〜50:50の範囲とし、ポリブロックイ
ソシアネートの量が、ポリオールの総水酸基当量数に対
し、0.8〜3.5倍当量数となるフレキシブル回路オ
ーバーコート用樹脂組成物である。
【0006】以下、本発明を詳細に説明する。数平均分
子量が1000〜8000で、1分子当たり2〜10個
の水酸基を有するポリオール(A)は、耐熱性、耐薬品
性など剛直性樹脂に見られる特性と、可とう性、低収縮
性など柔軟性樹脂に見られる特性の両方を付与させるの
に重要である。分子量がこの範囲よりも小さくなる場合
や、1分子当たりの水酸基の数がこの範囲よりも大きく
なる場合は、硬化時の架橋密度が高くなるため、より固
い硬化物となり、硬化塗膜の柔軟性や硬化時の低収縮性
に関して十分な物性は得られない。一方、分子量がこの
範囲よりも大きくなる場合や、1分子当たりの水酸基の
数がこの範囲よりも小さくなる場合は、硬化時の架橋密
度が低くなるため、より柔軟な硬化物となる反面、硬化
塗膜の耐熱性や耐薬品性が著しく低下する。
【0007】数平均分子量が200〜600で、1分子
当たり2〜10個の水酸基を有するポリオール(D)
は、耐熱性、耐薬品性など、剛直硬化物に見られる特性
を付与させる成分であり、硬化時の架橋密度を高くする
役割を果たす。一方、数平均分子量が13000〜30
000で、1分子当たり2〜10個の水酸基を有するポ
リオール(B)は、柔軟性向上、硬化時の低収縮性な
ど、柔軟性硬化物に見られる特性を付与させるのに重要
である。
【0008】ポリオール(D)だけを単独でポリイソシ
アネートで硬化させる場合、架橋密度が比較的大きくな
るため、塗膜の柔軟性や硬化時の低収縮性に関しては十
分ではなく、一方、ポリオール(B)だけを単独でポリ
イソシアネートで硬化させる場合は、架橋密度が著しく
低下するため、塗膜の耐熱性、耐薬品性などの特性が著
しく低下する。塗膜の柔軟性や硬化時の低収縮性及び、
耐熱性、耐薬品性を全て満足するためには、この別々の
性質を持つポリオール2種をある範囲で混合することが
必要である。 厳密には、(D):(B)=20:80
〜50:50の範囲で混合して用いるのが好ましく、こ
の範囲よりもポリオール(D)が少ない場合は、架橋密
度が下がりすぎるため、塗膜の耐熱性、耐薬品性などの
特性が著しく低下し、ポリオール(D)が多い場合は、
架橋密度が上がりすぎるため、塗膜の柔軟性や硬化時の
低収縮性が低下する。
【0009】一方、ポリオール(A)だけを単独でポリ
イソシアネートで硬化させる場合は、比較的、耐熱性、
耐薬品性と柔軟性、硬化時の低収縮性についてバランス
の良い硬化物になるものの、完全には柔軟性、硬化時の
低収縮性について十分に満足できる特性とは言えないレ
ベルであるため、ポリオール(B)と組み合わせること
が必要である。すなわち、(A):(B)=40:60
〜90:10の範囲で混合して用いるのが好ましく、ポ
リオール(A)がこの範囲よりも少ない場合は、架橋密
度が下がりすぎるため、塗膜の耐熱性、耐薬品性などの
特性が著しく低下する。
【0010】ポリオール(A)としては、数平均分子量
が1000〜8000で、水酸基の数が1分子当たり2
〜10個持つものであるならば、樹脂の構造はどのよう
なものでも良く、例えば、ビニルアルコール、アリルア
ルコールなど水酸基を有するオレフィンと他のオレフィ
ンを共重合させたアクリルポリオールや、重合時のモル
比をずらして末端に水酸基を残したポリエステルポリオ
ールやポリエーテルポリオール、更には樹脂を変成して
水酸基を導入したポリブタジエンや水酸基末端ポリオレ
フィンなどで、上記分子量及び水酸基数の条件に該当す
るものは全て含まれる。アクリルポリオールとしてはデ
スモフェンA665(住友バイエルウレタン(株)社
製)、ポリエステルポリオールとしては、HM−1(荒
川化学工業(株)社製)、エリーテルUE3320(ユ
ニチカ(株)社製)、水酸基含有ポリブタジエンとして
はG−1000、GI−1000、GQ−1000、
(日本曹達(株)社製)、水酸基末端ポリオレフィンと
しては、ポリーテルH(三菱化学(株)社製)などが挙
げられる。中でも、より柔軟性を付与するためには、水
酸基含有ポリブタジエンを用いることが好ましい。
【0011】ポリオール(B)としては、数平均分子量
が13000〜30000で、水酸基の数が1分子当た
り2〜10個持つものであるならば、樹脂の構造はどの
ようなものでも良く、例えば、ビニルアルコール、アリ
ルアルコールなど水酸基を有するオレフィンと他のオレ
フィンを共重合させたアクリルポリオールや、重合時の
モル比をずらして末端に水酸基を残したポリエステルポ
リオールやポリエーテルポリオール、更には樹脂を変成
して水酸基を導入したポリブタジエン、水酸基末端ポリ
オレフィンなどで、上記分子量及び水酸基数の条件に該
当するものは全て含まれる。アクリルポリオールとして
はデスモフェンA450(住友バイエルウレタン(株)
社製)、ポリエステルポリオールとしてはバイロン−2
00(東洋紡績(株)社製)、エリーテルUE3600
(ユニチカ(株)社製)、その他、に水酸基含有ポリイ
ソプレンのLIR506((株)クラレ社製)や、上記
に示したポリオール(A)の水酸基の一部をポリイソシ
アネートや、ポリカルボン酸、ポリ酸無水物などで架橋
をし、高分子量化したものも含まれる。中でも、より柔
軟性を付与するためには、分子量1000〜8000の
水酸基含有ポリブタジエンの水酸基の一部をポリイソシ
アネートや、ポリカルボン酸、ポリ酸無水物などで架橋
をしたものが好ましい。
【0012】ポリオール(D)としては数平均分子量が
200〜600で、水酸基の数が1分子当たり2〜10
個持つものであるならば、樹脂の構造はどのようなもの
でも良く、例えば、EO変成ペンタエリスリトーのルP
E555(東邦化学(株)社製)、EO変成トリメチロ
ールプロパンTP880(東邦化学(株)社製)、ポリ
カプロラクトントリオールのプラクセル303、305
(ダイセル化学工業(株)社製)、などが挙げられる。
【0013】ポリブロックイソシアネートは、2官能以
上のポリイソシアネートをブロック剤でブロックして得
られるものであり、ポリイソシアネートとしては、トル
エン−2,4−ジイソシアネート、トルエン−2,6−
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソ
シアネート、イソホロンジイソシアネートなどのジイソ
シアネートや、イソシアネート基の環化3量化反応を利
用し上記ジイソシアネートを3官能以上にしたものや、
イソシアネート基の一部を種々のポリオールと反応させ
3官能以上にしたものも含まれる。またブロック剤とし
ては、イソシアネート基と反応しうる活性水素を1分子
中に1個だけ有する化合物で、イソシアネート基と反応
した後も170℃以下の温度で再び解離するものが好ま
しく、ε−カプロラクタム、マロン酸ジエチル、アセト
酢酸エチル、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシ
ム、フェノール、クレゾールなどが挙げられる。中で
も、柔軟性、硬化時の低収縮性をより高めるためには、
ブタジエン骨格を分子内に有するポリイソシアネートを
上記ブロック剤でブロックしたものが好ましく、例え
ば、TP−1002(日本曹達(株)製)や、HTP−
9、HTP−5MLD、ユニマックスP(以上、出光石
油化学(株)製)などが挙げられる。
【0014】また、本発明は、以上の必須要素の他に必
要に応じて、ポリオールとイソシアネートの硬化促進剤
や、充填剤、添加剤、チキソ剤、溶剤等を添加しても差
し支えない。特に、耐折り曲げ性をより向上させるため
にはゴム微粒子を添加することが好ましく、また、下地
の銅回路や、ポリイミド、ポリエステルフィルムなどの
ベース基材、接着剤層との密着性をより向上させるため
にはポリアミド微粒子を添加することが好ましい。
【0015】ゴム微粒子としては、アクリロニトリルブ
タジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリルゴムなどのゴ
ム弾性を示す樹脂に化学的架橋処理を行施し、有機溶剤
に不溶かつ不融とした樹脂の微粒子体であるものならば
どのようなものでも良く、例えば、XER−91(日本
合成ゴム(株)社製)、スタフィロイドAC3355、
AC3832、IM101(以上、武田薬品工業(株)
社製)パラロイドEXL2655、EXL2602(以
上、呉羽化学工業(株)社製)などが挙げられる。
【0016】ポリアミド微粒子としては、ナイロンのよ
うな脂肪族ポリアミドやケブラーのような芳香族ポリア
ミド、さらには、ポリアミドイミドなど、アミド結合を
有する樹脂の50ミクロン以下の微粒子であればどのよ
うなものでも良く、例えば、VESTOSINT 2070(ダイセ
ルヒュルス(株)社製)や、SP500(東レ(株)社
製)などが挙げられる。
【0017】
【実施例】以下、本発明に用いられるポリオールとブロ
ックイソシアネートの製造例及び、本発明の実施例を比
較例とともに以下に挙げ、本発明をにより具体的に説明
する。
【0018】
【製造例】
<樹脂ワニスEの製造>反応容器にバイロン−200
(OH末端ポリエステル、Mn=約15000、OH当
量=7014g/eq.、固形分100w%:東洋紡績
(株)社製)2250gと、エチルジグリコールアセテ
ート(ダイセル化学工業(株)社製)1833g、イプ
ゾール150(出光石油化学(株)社製)917gを入
れ、130℃に加熱しながら撹拌し、溶解させて樹脂ワ
ニスEを得た。 樹脂ワニスEの性状:Mn=約15000、OH当量
(溶剤含)=15586g/eq.、固形分=45w%
【0019】<樹脂ワニスFの製造>反応容器にG−1
000(OH末端ポリブタジエン、Mn=約1600、
OH当量=801g/eq.、固形分=100w%:日
本曹達(株)社製)1000gと、イプゾール150
(出光石油化学(株)社製)591g、ジブチル錫ラウ
レート0.1gを混合し均一に溶解させる。均一になっ
たところで70℃に昇温し、更に撹拌しながら、トルエ
ン−2,4−ジイソシアネート(NCO当量=87.0
8g/eq.)97.8gを2時間かけて滴下し、更に
1時間保持、FT−IRより2250cm−1のNCO
ピークの消失が確認されたところで降温し、樹脂ワニス
Fを得た。樹脂ワニスFの性状:Mn=約17000、
OH当量(溶剤含)=13532g/eq.、固形分=
65w%
【0020】<樹脂ワニスGの製造>反応容器にHTP
−9(NCO末端ポリブタジエン、NCO当量=467
g/eq.、固形分=100w%:出光石油化学(株)
社製)1000gと、エチルジグリコールアセテート
(ダイセル化学工業(株)社製)216gと、ジブチル
錫ラウレート0.1gを混合し均一に溶解させる。均一
になったところで70℃に昇温し、更に撹拌しながら、
メチルエチルケトオキシム(分子量87.12)224
gを2時間かけて滴下し、更に1時間保持、FT−IR
より2250cm−1のNCOピークの消失が確認され
たところで降温し、樹脂ワニスGを得た。 樹脂ワニスGの性状:NCO当量=672.5g/e
q.、固形分=85w%
【0021】
【塗膜の評価方法】 硬化収縮による反り量:35mm×60mm×75μ
mのポリイミドフィルム上に25mm×35mm×25
μmで塗布し、硬化後の反り量を測定。 耐折り曲げ性試験:マンドレル試験。1〜1/8イン
チ径の範囲で折り曲げ試験を行う。→表示はクラックの
発生しない最小径を示す。 鉛筆硬度:JIS D0202に準じる。 電気絶縁性:導体幅0.318mmのくし型電極に塗
布し、煮沸1時間後の電気抵抗を測定。 耐薬品性:アセトンあるいはイソプロパノールをしみ
込ませたウエスで、塗膜をラビング。→○:異常なし、
×:塗膜劣化 ハンダ耐熱性:塗膜にフラックスJS−64MS−S
を塗布し、それを260℃のハンダ浴に10秒間浸漬。
→ ○:異常なし、:膨れ発生 耐折り曲げ性:JIS C5016に準じて行った。
折り曲げ面の半径は0.38mmとし、クラックが入る
までの折り曲げ回数を測定。→×:10回以下、△:1
0〜1000回、○:1000〜2000回、◎:20
00回以上 密着性:JIS D0202に準じる。基材として、
銅、ポリイミド、及び、フレキシブル基板の接着剤層上
で行った。→×:0/100〜50/100、△:51
/100〜99/100、○:100/100
【0022】
【実施例1〜7】 <硬化性樹脂組成物の調整> ポリオール(A) ・デスモフェンA665(アクリルポリオール、Mn=
約1000、OH当量(溶剤含)=607g/eq.、
固形分=65w%:住友バイエルウレタン(株)社製) ・G−1000(OH末端ポリブタジエン、Mn=約1
500、OH当量=801g/eq.、固形分=100
w%:日本曹達(株)社製) ポリオール(B) ・樹脂ワニスE(OH末端ポリエステル、Mn=約17
000、OH当量(溶剤含)=15586g/eq.、
固形分=45w%) ・樹脂ワニスF(OH末端ポリブタジエン、Mn=約1
7000、OH当量(溶剤含)=13532g/eq.
固形分65w%) ポリオール(D) ・PE555(EO変成ペンタエリスリトール、Mn=
約550、OH当量=138g/eq.、固形分=10
0w%:東邦化学(株)社製) ポリブロックイソシアネート(C) ・LS4265(イソホロンジイソシアネート3量化体
のオキシムブロック、NCO当量(溶剤含)=519g
/eq.、固形分=65w%:住友バイエルウレタン
(株)社製) ・樹脂ワニスG(NCO末端ポリブタジエン、NCO当
量=672.5g/eq.、固形分=85w%) 前記のポリオール(A)、(B)、(D)及び、ポリブ
ロックイソシアネート(C)、ゴム微粒子、ポリアミド
微粒子を適宜配合し、更にその他成分として、硬化促進
剤としてジブチル錫ラウレート、ダレ防止剤としてアエ
ロジル200(日本アエロジル(株)社製)、粘度調整
溶剤としてカルビトールアセテートを配合ごとに適量加
えて混合し、3本ロールを用いて混練りして、表1に示
した試料A1〜7を調整した。前記試料A1〜A7を任
意の基材に約25μm厚に塗布し、150℃×60分の
条件で硬化を行い、試験サンプルを作製した。測定結果
を、表3に示す。これより、本発明の硬化性樹脂組成物
の塗膜は、従来の組成物と比べ反り量が特に小さく、柔
軟性や、耐薬品性、耐熱性、電気絶縁性、耐折り曲げ
性、密着性にも優れ、各特性が良くバランスしている。
なお表中の数値は、原料中の溶剤分を含んだ重量部を表
す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【比較例1ー3】実施例に準拠し表2により配合し、樹
脂組成物B1ーB3を調整したのち実施例と同様塗膜の
評価をした。結果表4に示した。
【0026】
【表3】
【0027】
【表4】
【0028】
【発明の効果】実施例に示すように、本発明の樹脂組成
物は、従来の組成物と比べ、特に柔軟性、硬化時の反り
に優れ、かつ、耐薬品性、耐熱性、電気絶縁性に優れた
熱硬化性の樹脂組成物であり、フレキシブル回路のオー
バーコート剤として適している。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】成分 (A)数平均分子量1000〜8000で、1分子当た
    り2〜10個の水酸基を有するポリオール (B)数平均分子量13000〜30000で、1分子
    当たり2〜10個の水酸基を有するポリオール及び (C)ポリブロックイソシアネートを必須成分とし、ポ
    リオールの重量比が固形分として(A):(B)=4
    0:60〜90:10、ポリブロックイソシアネートの
    量がポリオールの総水酸基当量数に対し、0.8〜3.
    5倍当量数であるオーバーコート用樹脂組成物。
  2. 【請求項2】成分(A)が数平均分子量1000〜80
    00で、1分子当たり2〜10個の水酸基を有するポリ
    ブタジエンポリオール、(C)が数平均分子量1000
    〜8000で、1分子当たり2〜10個のブロックイソ
    シアネート基を有するポリブタジエンポリブロックイソ
    シアネートであり、ポリオールの重量比が固形分として
    (A):(B)=40:60〜90:10、ポリブロッ
    クイソシアネートの量がポリオールの総水酸基当量数に
    対し0.8〜3.5倍当量数である請求項1記載のオー
    バーコート用樹脂組成物。
  3. 【請求項3】成分(A)が数平均分子量1000〜80
    00で、1分子当たり2〜10個の水酸基を有するポリ
    ブタジエンポリオール(B)が平均分子量13000〜
    30000で、1分子当たり2〜10個の水酸基を有す
    るポリブタジエンポリオール(C)が数平均分子量10
    00〜8000で、1分子当たり2〜10個のブロック
    イソシアネート基を有するポリブタジエンポリブロック
    イソシアネートであり、ポリオールの重量比が固形分と
    して(A):(B)=40:60〜90:10、ポリブ
    ロックイソシアネートの量がポリオールの総水酸基当量
    数に対し0.8〜3.5倍当量数である請求項1記載の
    オーバーコート用樹脂組成物。
  4. 【請求項4】ゴム状微粒子、または/及びポリアミド微
    粒子を添加してなる請求項1乃至3記載のオーバーコー
    ト用樹脂組成物。
  5. 【請求項5】成分 (D)数平均分子量200〜600で、1分子当たり2
    〜10個の水酸基を有するポリオール (B)数平均分子量13000〜30000で、1分子
    当たり2〜10個の水酸基を有するポリオール及び (C)ポリブロックイソシアネートを必須成分とし、ポ
    リオールの重量比が固形分として(D):(B)=2
    0:80〜50:50であり、ポリブロックイソシアネ
    ートの量がポリオールの総水酸基当量数に対し0.8〜
    3.5倍当量数であるオーバーコート用樹脂組成物。
  6. 【請求項6】成分(C)が数平均分子量1000〜80
    00で、1分子当たり2〜10個のブロックイソシアネ
    ート基を有するポリブタジエンポリブロックイソシアネ
    ートである請求項5記載のオーバーコート用樹脂組成
    物。
  7. 【請求項7】成分(B)が数平均分子量13000〜3
    0000で、1分子当たり2〜10個の水酸基を有する
    ポリブタジエンポリオール(C)が数平均分子量100
    0〜8000で、1分子当たり2〜10個のブロックイ
    ソシアネート基を有するポリブタジエンポリブロックイ
    ソシアネートである請求項5記載のオーバーコート用樹
    脂組成物。
  8. 【請求項8】ゴム状微粒子または/及びポリアミド微粒
    子を添加してなる請求項5乃至7記載のオーバーコート
    用樹脂組成物。
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