KR20150139454A

KR20150139454A - 경화성 조성물 및 전자 부품

Info

Publication number: KR20150139454A
Application number: KR1020150077780A
Authority: KR
Inventors: 가즈노부 후쿠시마; 마사키 사사키; 가즈타카 나카다; 다이사쿠 스토; 겐타로 오부치
Original assignee: 다이요 잉키 세이조 가부시키가이샤
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2015-12-11
Also published as: TWI669374B; KR102334672B1; TW201606045A; CN105295763B; CN105295763A

Abstract

(과제) 종래의 문제를 갖지 않고, 저온, 저압 또한 단시간에 우수한 접착 강도를 확보할 수 있고, 부재끼리를 전기적으로 접속할 수 있는 경화성 조성물을 제공하는 것이다.
(해결 수단) 본 발명의 경화성 조성물은 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물과, (B) 퍼옥사이드와, (C) 땜납 분말을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 경화성 조성물은 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물, (B) 퍼옥사이드, (D) 유기 결합제를 포함하는 유기 성분과, (C) 도전 분말을 함유하는 조성물로서, 상기 유기 성분(용제를 포함하는 경우에는 용제를 제외함) 중의 에틸렌성 불포화 결합 당량이 260 이상인 것을 특징으로 한다.

Description

경화성 조성물 및 전자 부품{CURABLE COMPOSITION AND ELECTRONIC COMPONENT}

본 발명은 경화성 조성물에 관한 것으로, 특히 부재끼리를 저온, 저압 또한 단시간에 전기적으로 접속할 수 있는 도전 접착제로서 전자 부품에 이용하기에 적합한 경화성 조성물에 관한 것이다.

전자 기기 또는 전자 기기의 회로 형성 기술의 분야에서는 전자 부품을 기판에 실장할 때에 땜납 분말과 플럭스를 혼련한 크림 땜납을 용융하여 도전성과 접속 강도를 얻는 방법이 이용되어 왔다. 그러나, 이와 같은 크림 땜납을 이용하여 부재끼리를 도전 접속하기 위해서는 고온에서 처리할 필요가 있기 때문에, 실장 부품을 열로부터 확실하게 보호하는 배려가 요구되고 있었다.

이에 비하여 저융점 땜납을 이용하여 저온에서의 도전 접속을 가능하게 하고, 또한 에폭시 수지를 이용하여 저융점 땜납의 접착 강도를 보강하는 도전성 접착제의 기술이 제안되어 있다(특허문헌 1). 그러나, 이 종래 기술에서는 땜납 페이스트를 단시간에 경화할 수 없다는 과제가 있었다.

이에 비하여 저융점 땜납 페이스트를 단시간에 경화하는 도전성 접착제의 기술로서, 고온에서 처리하는 것이 개시되어 있다(특허문헌 2). 그러나, 이 종래 기술에서는 만족스러운 접착 강도를 얻을 수는 없었다.

이와 같이 땜납 페이스트 등의 도전성 접착제를 저온, 저압 또한 단시간에 접착 강도가 우수한 도전 접속을 가능하게 하는 기술은 여전히 제안되어 있지 않은 것이 실정이다.

일본 특허 공개 제2012-115871호 일본 특허 공개 제2013-51353호

본 발명의 목적은 저온, 저압 또한 단시간에 우수한 접착 강도를 확보할 수 있고, 부재끼리를 전기적으로 접속할 수 있는 도전성 접착제로서 적절하게 이용되는 경화성 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 이하의 내용을 요지 구성으로 하는 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 경화성 조성물은 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물과, (B) 퍼옥사이드와, (C) 도전 분말을 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉 또한, 본 발명의 경화성 조성물은 (D) 유기 결합제를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물과, (B) 퍼옥사이드와, (D) 유기 결합제를 포함하는 유기 성분(용제를 포함하는 경우에는 용제를 제외함) 중의 경화성 조성물의 에틸렌성 불포화 결합 당량이 260 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 경화성 조성물에 있어서, 상기 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물은 (메트)아크릴로일기 함유 화합물인 것이 바람직하다.

본 명세서에 있어서 (메트)아크릴로일기란, 아크릴로일기, 메타크릴로일기 및 이들의 혼합물을 총칭하는 용어이며, (메트)아크릴레이트 등의 유사한 표현에 대해서도 마찬가지이다.

본 발명의 경화성 조성물에 있어서, 상기 (B) 퍼옥사이드는 액상인 것이 바람직하다. 이 액상의 (B) 퍼옥사이드는 퍼옥시케탈, 하이드로퍼옥사이드, 디알킬퍼옥사이드, 디아실퍼옥사이드, 퍼옥시카르보네이트 및 퍼옥시에스테르로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 경화성 조성물에 있어서, 상기 (C) 도전 분말은 저융점 땜납 분말인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 경화성 조성물은 용제를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서 「용매를 이용하지 않는다」 또는 「무용매」란, 경화성 조성물이 실질적으로 용매를 포함하지 않고, 조성물의 150℃, 30분 가열에 의한 질량의 감소가 가열 전의 질량과 비교하여 3질량％ 이하인 것을 말한다.

본원 발명의 경화성 조성물은 전자 부품의 도전 접착제로서 바람직하게 사용되고, 얻어지는 전자 부품은 부재끼리가 전기적으로 접속되어 있다.

본 발명에 따르면, 저온, 저압 또한 단시간에 우수한 접착 강도를 확보할 수 있고, 부재끼리를 전기적으로 접속할 수 있는 도전성 접착제로서 적절하게 이용되는 경화성 조성물을 제공할 수 있다.

본 발명의 경화성 조성물은 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물과, (B) 퍼옥사이드와, (C) 도전 분말을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 경화성 조성물은 (D) 유기 결합제를 더 함유하고, 상기 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물, (B) 퍼옥사이드와 (D) 유기 결합제를 포함하는 유기 성분(용제를 포함하는 경우에는 용제를 제외함) 중의 에틸렌성 불포화 결합 당량이 260 이상인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에서 이용되는 (C) 도전 분말은 저융점 땜납 분말인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 저융점의 납 프리 땜납이고, 전자 부품에 있어서의 부재끼리의 전기적 접속에 기여한다.

본 발명의 경화성 조성물은 바람직하게는 (C) 도전 분말 이외의 성분에도 일절 납을 포함하지 않고, (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물과 (B) 퍼옥사이드를 포함하고, 그의 경화에 의해 전술한 (C) 도전 분말에 의한 전기적 접속을 접착 강도의 면에서 보강하는 것이다. 특히, (B) 퍼옥사이드를 사용함으로써, (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물의 경화가 저온에서 단시간에 행하여진다. 또한, 이 퍼옥사이드로서 액상의 것을 이용함으로써, 페이스트의 보존 안정성도 우수하다는 본 발명 특유의 효과가 얻어지는 것을 알았다.

본 발명의 경화성 조성물에 의하면, 경화시에 발생하는 경화 수축이 억제되기 때문에 우수한 접착 강도를 얻을 수 있다.

일반적으로 에틸렌성 불포화 결합 당량이 작을수록 그 조성물에 포함되는 에틸렌성 불포화기의 양이 많아지기 때문에, 경화 반응시의 가교점이 증가하여, 가교 밀도가 높은 경화물이 얻어진다. 또한, 반응기의 밀도가 높은, 즉 반응기 농도가 높은 쪽이 반응성이 우수하여, 저온 또한 단시간 경화에는 유리하다.

그러나, 발명자들은 예의 검토한 결과, 굳이 에틸렌성 불포화 결합 당량을 크게 함으로써 가교 밀도를 저하시켜, 경화 수축에 의한 접착 강도의 저하를 억제할 수 있는 것을 발견하였다. 또한, 본 발명에서는 유기 결합제와 퍼옥사이드를 도입함으로써 저온 또한 단시간에의 경화가 가능하게 되고, 또한 접착 강도가 양호해진다.

[에틸렌성 불포화 결합 당량]

본 발명의 에틸렌성 불포화 결합 당량이란, 그램 당량으로 에틸렌성 불포화 결합수당 질량이다. 에틸렌성 불포화기가 (메트)아크릴로일기인 경우에는 일반적으로 (메트)아크릴 당량이라고도 불린다.

예를 들어 에틸렌성 불포화기가 (메트)아크릴로일기인 경우에는, (메트)아크릴로일기 1개당 유기 성분(용제를 포함하는 경우에는 용제를 제외함)의 질량이라고 정의된다.

즉, 본 발명에 있어서의 경화성 조성물의 에틸렌성 불포화 결합 당량은 유기 성분((A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물 + (B) 퍼옥사이드 + (D) 유기 결합제 + 그 외 유기 성분)(용제를 포함하는 경우에는 용제를 제외함)의 질량 합계를 조성물 중의 에틸렌성 불포화 결합의 수로 나눔으로써 얻을 수 있다.

이하에 본 발명의 경화성 조성물을 구성하는 성분에 대하여 설명한다.

[(A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물]

본 발명의 경화성 조성물은 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물을 포함하는 조성물이다.

(A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물로서는, 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 것이라면 특별히 제한없이 사용할 수 있지만, (메트)아크릴로일기 함유 화합물이 바람직하다. 이하의 단량체 외에, 이들의 올리고머를 이용할 수도 있다.

이러한 (메트)아크릴로일기 함유 화합물로서는, 예를 들어 치환 또는 비치환된 지방족 아크릴레이트, 지환식 아크릴레이트, 방향족 아크릴레이트, 헤테로환 함유 아크릴레이트 및 이들의 에틸렌옥사이드 변성 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트, 폴리올아크릴레이트, 알키드아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트, 실리콘아크릴레이트, 폴리부타디엔아크릴레이트, 및 이들에 대응하는 메타크릴레이트류 등을 이용할 수 있다.

보다 구체적으로는, 단관능 (메트)아크릴레이트로서는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 부톡시메틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 글리세롤모노(메트)아크릴레이트 등의 지방족 (메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 4-(메트)아크릴옥시트리시클로[5.2.1.02.6]데칸, 이소보르닐(메트)아크릴레이트 등의 지환식 (메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트 등의 방향족 (메트)아크릴레이트, 지방족 에폭시 변성 (메트)아크릴레이트 등 변성 (메트)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메트)아크릴레이트, 2-(메트)아크릴옥시알킬포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸인산에스테르, (메트)아크릴로일옥시에틸프탈산, γ-(메트)아크릴옥시알킬트리알콕시실란 등을 들 수 있다.

또한, 다관능 (메트)아크릴레이트로서는 비스페놀-A-디(메트)아크릴레이트, 알킬렌옥사이드 변성 비스페놀-A-디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 비스(2-(메트)아크릴로일옥시에틸)인산에스테르, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 비스[4-(메트)아크릴옥시메틸]트리시클로[5.2.1.02.6]데칸, 비스[4-(메트)아크릴옥시-2-히드록시프로필옥시페닐]프로판, 이소포론디이소시아네이트 변성 우레탄(메트)아크릴레이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 변성 우레탄(메트)아크릴레이트, 올리고실록사닐디(메트)아크릴레이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트 변성 우레탄(메트)아크릴레이트, 트리알릴이소시아누레이트, 비닐(메트)아크릴레이트, 알릴(메트)아크릴레이트 등을 이용할 수 있다.

그 외, 본 발명의 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물로서는 이하의 화합물도 사용 가능하다.

(1) 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트를, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트를 통해 액상 폴리부타디엔의 히드록실기와 우레탄 부가 반응시킴으로써 얻어지는 액상 폴리부타디엔우레탄(메트)아크릴레이트,

(2) 무수 말레산을 부가한 말레화 폴리부타디엔에 2-히드록시아크릴레이트를 에스테르화 반응시켜 얻어지는 액상 폴리부타디엔아크릴레이트,

(3) 폴리부타디엔의 카르복실기와 (메트)아크릴산글리시딜의 에폭시에스테르화 반응에 의해 얻어지는 액상 폴리부타디엔(메트)아크릴레이트,

(4) 액상 폴리부타디엔에 에폭시화제를 작용시켜 얻어지는 에폭시화 폴리부타디엔과 (메트)아크릴산의 에스테르화 반응에 의해 얻어지는 액상 폴리부타디엔(메트)아크릴레이트,

(5) 히드록실기를 갖는 액상 폴리부타디엔과 (메트)아크릴산클로라이드의 탈염소 반응에 의해 얻어지는 액상 폴리부타디엔(메트)아크릴레이트, 및

(6) 분자 양쪽 말단에 히드록실기를 갖는 액상 폴리부타디엔의 이중 결합을 수소 첨가한 액상 수소화 1,2폴리부타디엔글리콜을 우레탄(메트)아크릴레이트 변성한 액상 수소화 1,2폴리부타디엔(메트)아크릴레이트가 바람직하게 이용된다.

이들의 시판품의 예로서는 NISSO PB TE-2000, NISSO PB TEA-1000, NISSO PB TE-3000, NISSO PB TEAI-1000(이상 모두 닛폰소다가부시키가이샤 제조), MM-1000-80, MAC-1000-80(이상 모두 닛폰세키유가가쿠가부시키가이샤 제조), 폴리베크 ACR-LC(닛폰히드라진고교가부시키가이샤 제조), HYCAR VT VTR 2000×164(우베고산가부시키가이샤 제조), 퀸빔(Quinbeam)101(닛폰제온가부시키가이샤 제조), 켐링크(Chemlink)5000(사르토머(SARTOMER)사 제조), BAC-15(오사카유키가가쿠고교가부시키가이샤 제조), BAC-45(오사카유키가가쿠고교가부시키가이샤 제조), UAT-2000(교에샤가가쿠가부시키가이샤 제조), 에폴리드 PB-3600(다이셀가가쿠고교가부시키가이샤 제조), EY RESIN, BR-45UAS(라이트케미컬고교가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다.

상기 중 특히 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-아크릴로일옥시에틸프탈산이 바람직하게 사용된다.

이들 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물은 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물은 조성물의 용제를 제외한 유기 성분 중의 에틸렌성 불포화 결합 당량이 260 이상이 되도록 배합한다. 바람직하게는 260 내지 1000, 보다 바람직하게는 260 내지 700, 더욱 바람직하게는 310 내지 500, 더욱 바람직하게는 330 내지 500으로 한다. 에틸렌성 불포화 결합 당량을 260 이상으로 함으로써, 경화시에 발생하는 경화 수축이 억제되고, 충분한 접착 강도를 얻을 수 있다. 또한, 에틸렌성 불포화 결합 당량을 1000 이하로 함으로써, 충분한 경화성을 얻을 수 있다.

이러한 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물에 대하여 후술하는 (B) 퍼옥사이드를 이용함으로써, 반응이 빠르게 개시되고, 신속한 경화가 가능하게 되고, 접착 강도가 양호해진다.

여기서, 이 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물의 배합량은 경화성 조성물의 총 질량에 대하여 10 내지 90질량％, 바람직하게는 20 내지 70질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 60질량％이다.

(A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물의 배합량을 경화성 조성물의 총 질량에 대하여 10질량％ 이상으로 함으로써, 충분한 경화성이 얻어지고, 접착 강도도 양호해진다. 또한, (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물의 배합량을 경화성 조성물의 총 질량에 대하여 90질량％ 이하로 함으로써, 경화 수축이 억제되어 접착 강도도 양호해진다.

[(B) 퍼옥사이드]

본 발명의 경화성 조성물에는 상기 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물의 중합 개시제로서 (B) 퍼옥사이드가 포함된다.

(B) 퍼옥사이드에 의해 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물의 라디칼 반응이 개시된다. 그 결과, 전자 부품에 있어서의 부재끼리의 접착력이 향상된다.

본 발명에서 이용되는 (B) 퍼옥사이드로서는 액상 및 분말의 퍼옥사이드가 포함되고, 구체예로서는 이하의 재료를 들 수 있다.

메틸에틸케톤퍼옥사이드, 시클로헥사논퍼옥사이드 및 아세틸아세톤퍼옥사이드 등의 케톤퍼옥사이드, 1,1-디(t-헥실퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-디(t-헥실퍼옥시)시클로헥산, 1,1-디(t-부틸퍼옥시)-2-메틸시클로헥산 및 1,1-디(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 등의 퍼옥시케탈, 2,2-디(t-부틸퍼옥시)부탄, n-부틸4,4-디-(t-부틸퍼옥시)발레레이트 및 2,2-디(4,4-디-(t-부틸퍼옥시)시클로헥실)프로판 등의 퍼옥시케탈, p-멘탄히드로퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠히드로퍼옥사이드, 1,1,3,3-테트라메틸부틸히드로퍼옥사이드, 쿠멘히드로퍼옥사이드 및 t-부틸히드로퍼옥사이드 등의 히드로퍼옥사이드, 디(2-t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 디쿠밀퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디-t-헥실퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드 및 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3 등의 디알킬퍼옥사이드, 디이소부틸퍼옥사이드, 디(3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥사이드, 디라우로일퍼옥사이드, 디숙신산퍼옥사이드, 디-(3-메틸벤조일)퍼옥사이드, 벤조일(3-메틸벤조일)퍼옥사이드, 디벤조일퍼옥사이드 및 디-(4-메틸벤조일)퍼옥사이드 등의 디아실퍼옥사이드, 디-n-프로필퍼옥시디카르보네이트, 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트, 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카르보네이트, 디(2-에틸헥실)퍼옥시디카르보네이트, 디-sec-부틸퍼옥시디카르보네이트 등의 퍼옥시디카르보네이트, 쿠밀퍼옥시네오데카노에이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시네오헵타노에이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산, t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-헥실퍼옥시이소프로필모노카르보네이트, t-부틸퍼옥시말레산, t-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, t-부틸퍼옥시이소프로필모노카르보네이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥실모노카르보네이트, t-헥실퍼옥시벤조에이트, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시아세테이트, t-부틸퍼옥시-3-메틸벤조에이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트 및 t-부틸퍼옥시알릴모노카르보네이트 등의 퍼옥시에스테르 및 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논.

이러한 퍼옥사이드 중에서도 액상의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 액상의 퍼옥사이드를 이용함으로써, 경화성 조성물의 보존 안정성도 우수하다. 여기서, 액상의 퍼옥사이드란, 실온(25℃), 대기압에 있어서 액상의 퍼옥사이드를 말한다.

(B) 퍼옥사이드를 사용함으로써, (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물의 경화가 저온에서 단시간에 행하여진다. 또한, (B) 퍼옥사이드로서 액상의 것을 이용함으로써, 경화성 조성물의 보존 안정성도 우수하다.

통상, 열경화성의 조성물에서는 분체의 경화제를 배합하여 잠재성 경화제로서의 기능을 부여하고 있지만, 본 발명에서는 의외로 액상의 (B) 퍼옥사이드를 이용함으로써, 경화성 조성물의 보존 안정성이 향상되는 것을 알았다. 그 결과, 액상의 (B) 퍼옥사이드에 의하면 경화성 조성물 중에 양호하게 분산되어 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물에 대하여 양호하게 작용하여 경화를 촉진시킨다.

액상의 (B) 퍼옥사이드로서는 예를 들어 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 시클로헥사논퍼옥사이드 및 아세틸아세톤퍼옥사이드 등의 케톤퍼옥사이드, 1,1-디(t-헥실퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-디(t-헥실퍼옥시)시클로헥산, 1,1-디(t-부틸퍼옥시)-2-메틸시클로헥산 및 1,1-디(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 등의 퍼옥시케탈, 2,2-디(t-부틸퍼옥시)부탄, n-부틸(4,4-디-(t-부틸퍼옥시)발레레이트 및 2,2-디(4,4-디-(t-부틸퍼옥시)시클로헥실)프로판 등의 퍼옥시케탈, p-멘탄히드로퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠히드로퍼옥사이드, 1,1,3,3-테트라메틸부틸히드로퍼옥사이드, 쿠멘히드로퍼옥사이드 및 t-부틸히드로퍼옥사이드 등의 히드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디-t-헥실퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드 및 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3 등의 디알킬퍼옥사이드, 디이소부틸퍼옥사이드, 디(3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥사이드, 디-(3-메틸벤조일)퍼옥사이드 및 벤조일(3-메틸벤조일)퍼옥사이드, 디벤조일퍼옥사이드 등의 디아실퍼옥사이드, 디-n-프로필퍼옥시디카르보네이트, 디이소프로필퍼옥시디카르보네이트, 디(2-에틸헥실)퍼옥시디카르보네이트, 디-sec-부틸퍼옥시디카르보네이트 등의 퍼옥시디카르보네이트, 쿠밀퍼옥시네오데카노에이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시네오헵타노에이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일퍼옥시)헥산, t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-헥실퍼옥시이소프로필모노카르보네이트, t-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, t-부틸퍼옥시이소프로필모노카르보네이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥실모노카르보네이트, t-헥실퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시아세테이트, t-부틸퍼옥시-3-메틸벤조에이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트 및 t-부틸퍼옥시알릴모노카르보네이트 등의 퍼옥시에스테르, 및 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논을 들 수 있다.

이 중, 본 발명에서는 이하의 퍼옥사이드를 이용하면 특히 바람직하다.

1,1-디(t-헥실퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-디(t-헥실퍼옥시)시클로헥산, n-부틸-4,4-디-(t-부틸퍼옥시)발레레이트 등의 퍼옥시 케탈, 1,1,3,3-테트라메틸부틸히드로퍼옥사이드 등의 히드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디-t-헥실퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3 등의 디알킬퍼옥사이드, 디아실퍼옥사이드, 퍼옥시카르보네이트 및 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-헥실퍼옥시이소프로필모노카르보네이트, t-부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥실모노카르보네이트, t-헥실퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시-3-메틸벤조에이트 및 t-부틸퍼옥시벤조에이트 등의 퍼옥시에스테르를 들 수 있다.

또한, 상기 특히 바람직한 퍼옥사이드 중, 퍼옥시에스테르를 이용함으로써 우수한 밀착성이 얻어진다. 그 중에서도 알킬퍼옥시에스테르

를 이용함으로써, 매우 우수한 접착 강도가 얻어진다.

이상 설명한 바와 같은 (B) 퍼옥사이드는 1분간 반감기 온도가 80℃ 내지 160℃, 바람직하게는 85℃ 내지 145℃, 보다 바람직하게는 90℃ 내지 135℃의 것을 이용하는 것이 바람직하다.

1분간 반감기 온도를 80℃ 이상으로 함으로써, 실온에서의 사용에 있어서 충분한 가사 시간을 확보할 수 있다. 또한, 1분간 반감기 온도를 160℃ 이하로 함으로써, 충분한 경화성을 확보할 수 있다.

(B) 퍼옥사이드는 단독으로도 사용되지만, 복수 종류를 조합하여 사용할 수도 있다.

이러한 (B) 퍼옥사이드의 배합량은 경화성 조성물의 총 질량에 대하여 0.1 내지 10질량％, 바람직하게는 0.5 내지 5질량％, 보다 바람직하게는 1 내지 3질량％의 범위에서 적절히 선택된다.

(B) 퍼옥사이드의 배합량을 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물에 대하여 0.1질량％ 이상으로 함으로써, 충분한 경화성을 확보할 수 있다. 또한, 퍼옥사이드의 배합량을 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물에 대하여 10질량％ 이하로 함으로써, 충분한 밀착성을 확보할 수 있다.

[(C) 도전 분말]

본 발명의 경화성 조성물에는 (C) 도전 분말이 포함된다. 본 발명의 도전 분말이란, 체적 고유 저항이 1×10⁶Ω·cm 이하인 물질의 분말을 의미한다.

이 (C) 도전 분말에 의해 부재끼리가 전기적으로 접속된다.

이 (C) 도전 분말로서는 Au, Ag, Ni, Cu, Pd 및 후술하는 저융점 땜납 등의 재료로 되는 Sn, Bi, In, Sb의 금속 분말, 카본 분말 등을 들 수 있다. 이 도전 분말은 핵으로서의 유리나 세라믹, 플라스틱 등의 비도전성의 분말을 금속층으로 피복한 복합 분말, 상기 비도전성 분말과 금속 분말 또는 카본 분말을 갖는 복합 분말이어도 된다. 이 도전 분말이 상기 복합 분말 또는 열용융성의 금속 분말이면, 가열 가압에 의해 도전 분말이 변형되기 때문에 접속시에 전극과의 접촉 면적이 증가하고, 특히 높은 신뢰성이 얻어진다. 또한, 이 (C) 도전 분말로서는 은 피복 구리 분말이나, 미세한 금속 분말이 다수, 쇄상으로 연결된 형상을 갖는 금속 분말을 이용할 수도 있다.

본 발명의 경화성 조성물은 (C) 도전 분말이 저융점 땜납 분말인 것이 바람직하고, 또한 납을 포함하지 않고, 또한 저융점의 땜납 분말이 보다 적합하게 이용된다.

여기서, 저융점의 땜납 분말이란, 융점이 200℃ 이하, 바람직하게는 170℃ 이하, 보다 바람직하게는 150℃ 이하인 땜납 분말을 의미한다.

또한, 납을 포함하지 않는 땜납 분말이란, JIS Z 3282(땜납-화학 성분 및 형상)에서 규정되어 있는 납 함유율 0.10질량％ 이하의 땜납 분말을 의미한다.

납을 포함하지 않는 땜납 분말로서는 주석, 비스무트, 인듐, 구리, 은, 안티몬으로부터 선택되는 1종 이상의 금속으로 구성되는 저융점 땜납이 적절하게 이용된다. 특히, 비용, 취급성, 접합 강도의 밸런스의 관점에서 주석(Sn)과 비스무트(Bi)의 합금이 바람직하게 이용된다.

이러한 땜납 분말 중의 Bi의 함유량은 15 내지 65질량％, 바람직하게는 35 내지 65질량％, 보다 바람직하게는 55 내지 60질량％의 범위에서 적절히 선택된다.

Bi의 함유량을 15질량％ 이상으로 함으로써, 그의 합금은 약 160℃에서 용융을 개시한다. Bi의 함유량을 더 증가시키면 용융 개시 온도는 저하되어 가고, 20질량％ 이상에서 용융 개시 온도가 139℃가 되고, 58질량％에서 공정 조성이 된다. Bi 함유량을 15 내지 65질량％의 범위로 함으로써, 저융점화 효과가 충분히 얻어지는 결과, 저온이어도 충분한 도통 접속이 얻어진다.

이러한 (C) 도전 분말은 구상 입자인 것이 바람직하고, 평균 입경 D50이 0.1㎛ 내지 20㎛, 바람직하게는 3㎛ 내지 17㎛, 보다 바람직하게는 7㎛ 내지 15㎛인 것이 바람직하다. (C) 도전 분말의 평균 입경 D50을 20㎛ 이하로 함으로써, 미세한 개소이어도 충분한 도전 접속이 가능하게 된다. 또한, (C) 도전 분말의 평균 입경 D50을 0.1㎛ 이상으로 함으로써, 경화성 조성물 중에서의 도전 분말의 응집을 억제할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 (C) 도전 분말의 배합량은 경화성 조성물 중에 5 내지 60질량％, 바람직하게는 15 내지 45질량％, 보다 바람직하게는 25 내지 35질량％의 범위에서 적절히 선택된다.

(C) 도전 분말의 배합량을 경화성 조성물 중에 5질량％ 이상으로 함으로써, 충분한 도통 접속을 확보할 수 있다. 또한, (C) 도전 분말의 배합량을 경화성 조성물 중에 60질량％ 이하로 함으로써, 충분한 밀착성을 확보할 수 있다.

[(D) 유기 결합제]

본 발명의 경화성 조성물은 (D) 유기 결합제를 갖는 화합물을 포함하는 조성물이다. 이 유기 결합제를 첨가함으로써, 열 경화시에 발생하는 응력을 완화하고, 접착 강도가 더욱 향상된다.

유기 결합제란 유기 수지 성분이고, 공지 관용의 천연 수지, 합성 수지를 이용할 수 있다.

이러한 유기 결합제로서는 셀룰로오스 및 로진 등의 천연 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리카르보네이트, 폴리염화비닐, 폴리아세트산비닐, 폴리아미드, 아크릴 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 불소 수지, 실리콘 수지, 폴리에스테르 수지, 아세탈 수지, 부티랄 수지 등의 합성 수지를 이용할 수 있다. 그 중에서도 아크릴 수지, 부티랄 수지, 포화 폴리에스테르 수지를 이용하는 것이 바람직하다.

부티랄 수지의 구체예로서는 세키스이가가쿠 에스렉 시리즈(세키스이가가쿠고교가부시키가이샤 제조)의 에스렉 BL-1, BL-1H, BL-2, BL-2H, BL-5, BL-10, BL-S, BL-L 등을 들 수 있다.

포화 폴리에스테르 수지의 구체예로서는 도요보 바이런 시리즈(도요보세키가부시키가이샤 제조)의 바이런 200, 220, 240, 245, 270, 280, 290, 296, 300, 337, 500, 530, 550, 560, 600, 630, 650, BX1001, GK110, 130, 140, 150, 180, 190, 250, 330, 590, 640, 680, 780, 810, 880, 890 등을 들 수 있다. 아크릴 수지의 구체예로서는 쿠라리티 시리즈(가부시키가이샤쿠라레 제조)의 쿠라리티 LA2330 등을 들 수 있다.

유기 결합제는 실온(25℃), 대기압에서 고형인 것을 이용하는 것이 바람직하다. 고형의 유기 결합제를 이용함으로써 경화성 조성물의 경화 후의 강도를 유지하기 쉬워진다. 유기 결합제의 Tg(유리 전이 온도)는 -20 내지 150℃, 바람직하게는 0 내지 120℃, 보다 바람직하게는 10 내지 70℃인 것이 바람직하다.

(D) 유기 결합제의 분자량은 1,000 내지 100,000, 바람직하게는 3,000 내지 80,000, 보다 바람직하게는 5,000 내지 60,000인 것이 바람직하다. 분자량이 1,000 이상이면 경화시에 블리드 아웃하지 않고 응력 완화할 수 있고, 100,000 이하이면 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물과 용이하게 상용하여 충분한 유동성을 얻을 수 있다.

(D) 유기 결합제의 배합량은 경화성 조성물의 총 질량에 대하여 1 내지 90질량％, 바람직하게는 3 내지 60질량％, 보다 바람직하게는 5 내지 40질량％이다.

[그 외 성분]

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 경화성 조성물은 필요에 따라 공지 관용의 틱소트로피성 부여제나 소포제, 레벨링제 등의 첨가제를 배합할 수 있다.

또한, 전자 기기 또는 전자 기기의 회로 등에 이용되는 구리 전극에 사용되는 경화성 조성물 또는 땜납 페이스트에는 구리의 산화막을 제거하기 위해서 일반적으로 카르복실기를 갖는 활성제가 사용된다.

그러나, 액정 패널이나 터치 패널 등의 디스플레이용 부재에 이용되는 전극은, 은 등의 도전 페이스트나 알루미늄 등의 스퍼터링 등의 구리 이외의 재료에 의해 형성되기 때문에, 이러한 전극은 상기 카르복실기를 갖는 활성제에 의해 쉽게 부식된다는 것을 발명자들은 깨달았다.

그래서, 본원 발명의 경화성 조성물은 조성물 중에 카르복실기를 갖는 활성제를 포함하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 경화성 조성물은 전자 부품에 있어서의 부재끼리의 전기적 접속에 이용된다.

예를 들어 본 발명의 경화성 조성물은 프린트 배선판 등에 있어서의 접속 부재의 전기적 접속 개소에 스크린 메쉬나 메탈 마스크에 의한 패턴 인쇄, 또는 디스펜서 등의 도포 장치에 의해 도포된다.

접속 개소에 경화성 조성물이 충분히 공급된 것을 확인한 후, 피접속 부재(부품)를 접속 부재(기판)의 접속 개소에 얹고, 소정 온도, 소정 압력에서의 열 압착을 행함으로써 경화한다. 이에 의해, 접속 부재(기판)와 피접속 부재(부품)가 전기적으로 접속된다.

본 발명에서는 저온, 저압 또한 단시간에의 열 압착에 의해 우수한 접착 강도가 얻어지기 때문에, 전자 부품에 손상이 미치는 일은 없다.

구체적으로는 열 압착 온도는 100℃ 내지 240℃, 바람직하게는 120℃ 내지 200℃, 보다 바람직하게는 140 내지 160℃로 하고, 열 압착 압력은 0.05MPa 내지 3.0MPa, 바람직하게는 0.1MPa 내지 2.0MPa, 보다 바람직하게는 0.5MPa 내지 1.5MPa로 하고, 열 압착 시간은 1초 내지 60초, 바람직하게는 1초 내지 20초, 보다 바람직하게는 1초 내지 9초로 열 압착된다. 100℃ 이상의 온도에서의 처리에 의하면, 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물의 반응이 양호하게 진행되고, 240℃ 이하의 온도에서의 처리를 행함으로써, 접착 대상의 전자 부품 등이 가열에 의한 손상을 받지 않고 본래의 성능을 유지한다. 또한, 압력을 0.05MPa 이상으로 함으로써, 전자 부품 간에 충분한 접합이 형성되고, 도전성도 충분해지고, 3.0MPa 이하의 압력으로 함으로써, 전자 부품에 대한 과잉 부하의 인가에 의한 손상이 방지된다. 또한, 열 압착 시간은 단시간으로 함으로써 전자 부품에 대한 열에 의한 손상이 방지된다.

이와 같이 하여 본원 발명의 경화성 조성물을 이용하면, 저온, 저압 또한 단시간에 우수한 접착 강도를 확보할 수 있고, 전자 부품에 있어서의 부재끼리를 전기적으로 접속할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 있어서 특별히 언급하지 않는 한, 「부」, 「％」는 질량 기준인 것으로 한다.

(실시예 1 내지 8 및 비교예 1)

Ⅰ. 경화성 조성물의 제조

표 1에 나타내는 배합 비율(질량비)로 각 성분을 배합 교반하여, 실시예 1 내지 8 및 비교예 1의 경화성 조성물을 제조하였다.

Ⅱ. 접착 강도의 평가

Ⅱ-1. 시험편의 제작

(1) 리지드 기판(구리 기판)

상기 Ⅰ에서 제조한 실시예 1 내지 8 및 비교예 1의 경화성 조성물을 리지드 기판(기재: FR-4, 퍼트 폭: 100㎛, 피치 폭: 0.2mm, 플래시 Au 처리) 상에 메탈 마스크(마스크 두께: 80㎛, 개구: 15mm×1mm)를 개재하여 스크레이퍼에 의해 도포하였다. 이어서, 경화성 조성물을 도포한 상태의 리지드 기판에 대하여 플렉시블 기판(폭: 16mm, 기재: 폴리이미드, 퍼트 폭: 100㎛, 피치 폭: 0.2mm, 플래시 Au 처리)을 적재하였다. 이 적재시에는 리지드 기판의 퍼트와 플렉시블 기판의 퍼트의 위치를 맞추고, 양쪽의 기판의 중첩되는 면의 길이가 4mm가 되도록 하였다. 이와 같이 하여 적재한 기판끼리의 접합면에 대하여 1.5MPa, 150℃, 6초로 열 압착을 행하여, 시험편을 제작하였다.

(2) 은 전극 기판

실시예 4의 경화성 조성물을 소다석회 유리(두께 1.1mm) 상에 은 페이스트(다이요잉키세이조가부시키가이샤 제조 ECM-100 AF6100)로 패턴 형성한 기판(은 전극 기판) 상(퍼트 폭: 100㎛, 피치 폭: 0.2mm)에 메탈 마스크(마스크 두께: 80㎛, 개구: 15mm×1mm)를 개재하여 스크레이퍼에 의해 도포하였다. 이어서, 경화성 조성물을 도포한 상태의 유리 기판에 대하여 플렉시블 기판(폭: 16mm, 기재: 폴리이미드, 퍼트 폭: 100㎛, 피치 폭: 0.2mm, 플래시 Au 처리)을 적재하였다. 이 적재시에는 리지드 기판의 퍼트와 플렉시블 기판의 퍼트의 위치를 맞추고, 양쪽의 기판의 중첩되는 면의 길이가 4mm가 되도록 하였다. 이와 같이 하여 적재한 기판끼리의 접합면에 대하여 1.5MPa, 150℃, 6초로 열 압착을 행하여, 시험편을 제작하였다.

(3) ITO 기판

실시예 4의 경화성 조성물을 ITO 증착 유리 기판(ITO 기반) 상(아사히가라스가부시키가이샤 제조 PD200, ITO 두께 500Å)에 메탈 마스크(마스크 두께: 80㎛, 개구: 15mm×1mm)를 개재하여 스크레이퍼에 의해 도포하였다. 이어서, 경화성 조성물을 도포한 상태의 유리 기판에 대하여 플렉시블 기판(폭: 16mm, 기재: 폴리이미드, 퍼트 폭: 100㎛, 피치 폭: 0.2mm, 플래시 Au 처리)을 적재하였다. 이 적재시에는 리지드 기판의 퍼트와 플렉시블 기판의 퍼트의 위치를 맞추고, 양쪽의 기판의 중첩되는 면의 길이가 4mm가 되도록 하였다. 이와 같이 하여 적재한 기판끼리의 접합면에 대하여 1.5MPa, 150℃, 6초로 열 압착을 행하여, 시험편을 제작하였다.

(4) 알루미늄 기판

실시예 4의 경화성 조성물을 알루미늄 리지드 기판(기재: FR-4, 알루미늄 두께 25㎛) 상에 메탈 마스크(마스크 두께: 80㎛, 개구: 15mm×1mm)를 개재하여 스크레이퍼에 의해 도포하였다. 이어서, 경화성 조성물을 도포한 상태의 유리 기판에 대하여 플렉시블 기판(폭: 16mm, 기재: 폴리이미드, 퍼트 폭: 100㎛, 피치 폭: 0.2mm, 플래시 Au 처리)을 적재하였다. 이 적재시에는 리지드 기판의 퍼트와 플렉시블 기판의 퍼트의 위치를 맞추고, 양쪽의 기판의 중첩되는 면의 길이가 4mm가 되도록 하였다. 이와 같이 하여 적재한 기판끼리의 접합면에 대하여 1.5MPa, 150℃, 6초로 열 압착을 행하여, 시험편을 제작하였다.

Ⅱ-2. 접착 강도의 측정

제작한 시험편에 대하여 JIS K 6854-1에 준하여 플렉시블 기판을 수직 방향으로 박리하여 접착 강도를 측정하였다. 얻어진 평가 결과는 표 1에 함께 나타낸다.

Ⅲ. 도통성의 평가

상기 Ⅱ-1에서 얻어진 시험편을 이용하고, 리지드 기판의 퍼트부와 플렉시블 기판의 퍼트부의 도통을 테스터(히오키덴키가부시키가이샤 제조, 디지털 하이테스터 3256)에 의해 확인하고, 평가하였다. 그 평가 기준은 이하와 같다. 얻어진 평가 결과는 표 1에 함께 나타낸다.

○: 도통이 확인되었다.

×: 도통이 확인되지 않았다.

Ⅳ. 보존 안정성(증점률)의 평가

상기 Ⅰ에서 제조한 경화성 조성물의 점도를 E형 점도계(도키산교사 제조 콘플레이트형 점도계 TVH-33, 측정 온도 25℃)로 측정하고, 이것을 초기 점도로 하였다. 그 후, 경화성 조성물을 30℃의 항온조에 60시간 보관하고, 60시간 경과 후의 점도를 상기 E형 점도계로 마찬가지로 측정하였다.

증점률은 하기 식에 의해 산출하였다.

증점률(％)=((60시간 경과 후의 점도(dPa·s)/초기 점도(dPa·s))-1)×100

얻어진 평가 결과는 표 1에 나타낸다.

표 1에 기재된 각 성분의 상세는 이하와 같다.

에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물 (A-1): 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트(도아고세가부시키가이샤 제조 아로닉스 M-5700, 분자량: 222, Tg: 17℃, 점도: 1.65dPa·s/25℃)

에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물 (A-2): 폴리부타디엔우레탄아크릴레이트(라이트케미컬고교가부시키가이샤 제조 BR-45UAS, 분자량: Mw3000, Tg: 222℃, 점도: 375dPa·s/25℃)

유기 결합제 (D-1): 폴리에스테르 수지(도요보세키사 제조 바이런 500, 분자량: Mn23000, Tg: 4℃)

에폭시 수지: 비스페놀 A형 에폭시 수지(미츠비시가가쿠사 제조 828, 분자량: 370, 점도: 138dPa·s/25℃)

경화제: 2-에틸-4-메틸이미다졸(시코쿠가세이고교사 제조 2E4MZ, 융점: 40℃)

퍼옥사이드 (B-1): t-헥실퍼옥시이소프로필모노카르보네이트, 성상: 액체, 1분간 반감기 온도: 155.0℃, 10시간 반감기 온도: 95.0℃)

퍼옥사이드 (B-2): 1,1-디(t-헥실퍼옥시)시클로헥산(니치유가부시키가이샤 제조 퍼헥사 HC, 성상: 액체, 1분간 반감기 온도: 149.2℃, 10시간 반감기 온도: 87.1℃)

퍼옥사이드 (B-3): t-부틸퍼옥시―2-에틸헥사노에이트(니치유가부시키가이샤 제조 퍼부틸 O, 성상: 액체, 1분간 반감기 온도: 134℃, 10시간 반감기 온도: 72.1℃)

퍼옥사이드 (B-4): 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(니치유가부시키가이샤 제조 퍼옥타 O, 성상: 액체, 1분간 반감기 온도: 124.3℃, 10시간 반감기 온도: 65.3℃)

퍼옥사이드 (B-5): t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(니치유가부시키가이샤 제조 퍼헥실 O, 성상: 액체, 1분간 반감기 온도: 90.1℃, 10시간 반감기 온도: 69.9℃)

퍼옥사이드 (B-6): 디벤조일퍼옥사이드(니치유가부시키가이샤 제조 나이퍼 BW, 성상: 분체, 1분간 반감기 온도: 130℃, 10시간 반감기 온도: 73.6℃)

퍼옥사이드 (B-7): 디(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카르보네이트(니치유가부시키가이샤 제조 퍼로일 TCP, 성상: 분체, 1분간 반감기 온도: 92.1℃, 10시간 반감기 온도: 40.8℃)

땜납 분말: 42Sn-58Bi 조성의 구상 입자(평균 입경(D50): 13.12㎛)

표 1에 나타내는 결과로부터 명백해진 바와 같이, 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물과 퍼옥사이드를 이용함으로써 저온, 저압 또한 단시간의 도전 접착이 가능한 것이 확인되었다.

또한, 액상의 퍼옥사이드를 이용함으로써, 증점률이 저하되고, 보존 안정성이 양호해지는 것이 확인되었다.

(실시예 9 내지 16 및 비교예 2 내지 5)

Ⅰ. 경화성 조성물의 제조

표 2에 나타내는 배합 비율(질량비)로 각 성분을 배합 교반하여, 실시예 9 내지 16 및 비교예 2 내지 5의 경화성 조성물을 제조하였다.

Ⅱ. 접착 강도의 평가

Ⅱ-1. 시험편의 제작

(1) 리지드 기판(구리 기판)

전술한 실시예 1 내지 8 및 비교예 1과 마찬가지로, 상기 Ⅰ에서 제조한 실시예 9 내지 16 및 비교예 2 내지 5의 경화성 조성물을 리지드 기판에 도포하고, 마찬가지의 조작으로 시험편을 제작하였다.

(2) 은 전극 기판

실시예 4와 마찬가지로, 실시예 9의 경화성 조성물을 은 전극 기판에 도포하고, 마찬가지의 조작으로 시험편을 제작하였다.

(3) ITO 기판

실시예 4와 마찬가지로, 실시예 9의 땜납 페이스트를 ITO 기판에 도포하고, 마찬가지의 조작으로 시험편을 제작하였다.

(4) 알루미늄 기판

실시예 4와 마찬가지로, 실시예 9의 경화성 조성물을 알루미늄 리지드 기판에 도포하고, 마찬가지의 조작으로 시험편을 제작하였다.

Ⅱ-2. 접착 강도의 측정

제작한 시험편에 대하여 JIS K 6854-1에 준하여 플렉시블 기판을 수직 방향으로 박리하여 접착 강도를 측정하였다. 그 평가 기준은 이하와 같다. 얻어진 평가 결과는 표 2에 함께 나타낸다.

○: 10N/16mm 이상

△: 5N/16mm 이상

×: 5N/16mm 미만

Ⅲ. 도통성의 평가 및 보존 안정성(증점률)의 평가에 대해서는, 실시예 1 내지 8 및 비교예 1과 마찬가지의 평가 조건, 평가 기준으로 평가하였다.

평가 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2에 기재된 각 성분의 상세는 이하와 같다.

(A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물:

(A-1) 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 도아고세가부시키가이샤 제조 「아로닉스 M 5700」

(A-3) 페녹시에틸아크릴레이트, 교에샤가가쿠가부시키가이샤 제조 「라이트 아크릴레이트 PO-A」

(A-4) 4-히드록시부틸아크릴레이트, 닛폰가세이가부시키가이샤 제조 「4HBA」

(A-5) 트리메틸올프로판 EO 변성 (n≒1)트리아크릴레이트, 도아고세가부시키가이샤 제조 「아로닉스 M-350」

(A-6) 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 도아고세가부시키가이샤 제조 「아로닉스 M-309」

(D) 유기 결합제:

(D-2) 인 함유 폴리에스테르 수지, 도요보가부시키가이샤 제조 「바이런 337」, 분자량: Mn10000, Tg: 14℃, 성상: 고체

(D-3) 알킬아세탈화 폴리비닐알코올(OH기 약 29몰％, 아세틸기 3몰％ 이하, 부티랄화도 약 71몰％), 세키스이가가쿠고교가부시키가이샤 제조 「에스렉B BL10」, 분자량: 15000, Tg: 59℃, 성상: 고체)

(D-4) 메타크릴산메틸(MMA)-아크릴산부틸(BA) 블록 공중합체, 가부시키가이샤쿠라레 제조 「쿠라리티 LA2330」, 분자량: 50000, 성상: 고체)

(B) 퍼옥사이드

(B-4) 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 니치유가부시키가이샤 제조 「퍼옥타 O」, 1분간 반감기 온도: 124.3℃, 10시간 반감기 온도: 65.3℃, 성상: 액체)

(B-7) 디벤조일퍼옥사이드, 니치유가부시키가이샤 제조 「나이퍼 BW」, 1분간 반감기 온도: 130℃, 10시간 반감기 온도: 73.6℃, 성상: 분체)

(C) 도전 분말: (C-1) 42Sn-58Bi[42Sn-58Bi 조성의 구상 입자: 평균 입경(D50), 13.12㎛],

(E) 틱소트로피성 부여제

(E-1) 실리카 미립자(비표면적 170m²/g) 닛폰에어로실가부시키가이샤 제조, 「아에로질 R974」

유기 성분 중 당량(g/eq)*: 유기 성분(용제를 제외함) 중의 에틸렌성 이중 결합의 당량수

표 2에 나타내는 결과로부터 명백해진 바와 같이, 에틸렌성 불포화 결합 당량이 260 이상인 본원 발명의 조성물에 의한 접착에서는 저온, 저압 또한 단시간의 도전 접착이 가능하고 우수한 접착 강도가 얻어지는 것이 확인되었다.

또한, 액상의 퍼옥사이드를 이용함으로써, 증점률이 작고, 보존 안정성이 양호해지는 것이 확인되었다.

Claims

(A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물과,
(B) 퍼옥사이드와,
(C) 도전 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
제1항에 있어서, (D) 유기 결합제를 더 포함하는 경화성 조성물이며,
상기 (A) 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물과, (B) 퍼옥사이드와, (D) 유기 결합제로 이루어지는 유기 성분(용제를 포함하는 경우에는 용제를 제외함) 중의 에틸렌성 불포화 결합 당량이 260 이상인 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (B) 퍼옥사이드가 액상인 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (C) 도전 분말이 저융점 땜납 분말인 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 전자 부품의 도전 접착제로서 사용되는 것을 특징으로 하는 경화성 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 경화성 조성물을 이용하여 부재끼리가 전기적으로 접속되어 이루어지는 전자 부품.