TWI392694B - Urethane resin, which comprises heat curing the resin composition and cured - Google Patents
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Description
本發明係關於一種適用於形成與基材之密著性、耐折性、低彎曲性、焊錫耐熱性、無電解鍍金耐性、電絕緣性等優異之可撓性被覆膜之具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂及含有該樹脂之熱硬化性樹脂組成物,及由該硬化物組成之保護膜或絕緣材料,可用於印刷電路板之製造,特別是用於撓性印刷電路板之製造或載帶式封裝之製造中所用之阻焊劑或層間絕緣膜等保護膜或絕緣層,或液晶顯示器之背光單元或資料顯示用之顯示器等中所使用之電致發光面板之背面電極用保護膜,或行動電話、時鐘、車用音響等顯示面板之保護膜、IC或超LSI封裝材料等之中。
撓性印刷電路板或載帶式封裝之製造中所用之阻焊劑使用有令稱為上覆薄膜之聚醯亞胺薄膜對準於圖案以模具予以打孔後,並使用接著劑貼附之類型;或藉由網版印刷塗佈形成具有可撓性之被覆膜之紫外線硬化型、熱硬化型之阻焊劑油墨之類型;或形成具有可撓性被覆膜之液狀光阻焊劑油墨之類型。
然而,上覆薄膜由於與銅箔之追隨性有問題,無法形成高精度之圖案。另一方面,紫外線硬化型阻焊劑油墨及液狀光阻焊劑油墨其與基材之聚醯亞胺之密著性惡化,無法獲得充分之可撓性。又,阻焊劑油墨之硬化收縮及硬化
後冷卻收縮大故而容易產生彎曲,而成為問題。
又,以往之熱硬化型阻焊劑油墨,有如於特公平5-75032號(專利文獻1)中揭示之以環氧樹脂及二元酸酐作為必要成分之環氧樹脂系抗蝕劑油墨組成物,但於調整為對所形成之被覆膜賦予可撓性之情況下,而有與基材之聚醯亞胺之密著性惡化、耐電鍍性、PCT耐性以及焊錫耐熱性降低之問題。
因此,於特開2006-117922號(專利文獻2)中,提出一種熱硬化性樹脂組成物,其含有(A)每一分子中具有2個以上羧基且具有由聚碳酸酯二醇(a)與聚異氰酸酯(b)反應所形成之胺基甲酸乙酯鍵之聚胺基甲酸乙酯以及(B)熱硬化性成分。藉由與作為熱硬化性成分之環氧樹脂組合而使用含有羧基之胺基甲酸乙酯樹脂,雖可解決前述以往阻焊劑油墨之問題點,但仍有焊錫耐熱性等特性尚未改良之問題點。
[專利文獻1]特公平5-75032號公報(申請專利範圍)
[專利文獻2]特開2006-117922號公報(申請專利範圍)
據此,本發明之目的,就解決如上述以往技術之問題點而言,係提供一種適用於形成與基材之密著性、耐折性
、低彎曲性、焊錫耐熱性、無電解鍍金耐性、電絕緣性等優異之可撓性被覆膜之胺基甲酸乙酯樹脂及含有該樹脂之熱硬化性樹脂組成物,且提供一種以較低成本形成由其硬化物構成之保護膜或絕緣膜之撓性印刷電路板,特別是撓性印刷電路板或載帶式封裝等構件或製品。
為達成上述目的,依據本發明,係提供一種胺基甲酸乙酯樹脂,其特徵為具有酚性羥基。另外,提供具有羧基與酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂,更好為末端具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂。
更佳之樣態係提供一種使(a)聚異氰酸酯、(b)具有2個以上醇性羥基之化合物及(c)每一分子中具有1個醇性羥基及1個以上酚性羥基之化合物反應所獲得之胺基甲酸乙酯樹脂。
又依據本發明,提供一種熱硬化性樹脂組成物,其特徵為含有(A)上述具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂、及(B)熱硬化性化合物。
較佳之樣態中,上述熱硬化性化合物(B)為環氧樹脂,且較好進而含有(C)硬化促進劑。進而亦可含有無機及/或有機填充劑。亦可視需要含有有機溶劑。
再者依據本發明,亦提供一種使上述熱硬化性樹脂組成物硬化而成之硬化物,及以該硬化物被覆一部份或全部之印刷電路板。
本發明之胺基甲酸乙酯樹脂之特徵為具有酚性羥基,或具有羧基與酚性羥基。其結果,由於熱硬化時該羧基或酚性羥基可與熱硬化性化合物之官能基例如環氧樹脂之環氧基產生交聯反應,故可提高焊錫耐熱性等特性。
本發明之胺基甲酸乙酯樹脂其特徵更好為末端具有酚性羥基。依此,與主鏈中存在酚性羥基相較,於末端存在之酚性羥基與環氧基等反應性變高,而可進一步提高焊錫耐熱性等特性。
又本發明之胺基甲酸乙酯樹脂較佳之樣態為使(a)聚異氰酸酯、(b)具有2個以上之醇性羥基之化合物、及(c)每一分子中具有1個醇性羥基及1個以上酚性羥基之化合物反應獲得者。如此獲得之胺基甲酸乙酯樹脂由於末端具有酚性羥基,因此可提高如上述之焊錫耐熱性等特性。
因此,本發明之胺基甲酸乙酯樹脂適於形成與基材之密著性、耐折性、低彎曲性、焊錫耐熱性、無電解鍍金耐性、電絕緣性等優異之可撓性被覆膜。
本發明中,同時含有具有該酚性羥基或進而具有羧基之胺基甲酸乙酯樹脂與熱硬化性化合物之熱硬化性樹脂組成物,可使用作為可撓性優異之撓性印刷電路板或載帶式封裝之製造中所用之阻焊劑等之保護膜或絕緣樹脂材料。又,由該種熱硬化性樹脂組成物獲得之被覆膜由於熱硬化後不會彎曲,因此可容易地於撓性印刷電路板或載帶式封
裝上安裝構件或晶片。據此,本發明之熱硬化性樹脂組成物可在低成本下,以生產性良好地形成密著性、耐折性、低彎曲性、無電解鍍金耐性、焊錫耐熱性、電絕緣性等諸多特性優異之可撓性保護膜。
本發明者為達成上述目的而積極研究之結果,發現具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂,更好為使(a)聚異氰酸酯、(b)具有2個以上之醇性羥基之化合物、及(c)每一分子中具有1個醇性羥基及1個以上酚性羥基之化合物反應獲得之具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂,在熱硬化時,其酚性羥基可與熱硬化性化合物之官能基例如環氧樹脂之環氧基產生交聯反應,而可提高焊錫耐熱性等特性。通常,樹脂之交聯密度低時,所形成被覆膜之可撓性會增大,使熱硬化後之被覆膜之彎曲變小。然而,交聯密度低時,容易導致所得被覆膜之焊錫耐熱性、鍍金耐性、耐藥品性等特性下降。本發明係藉由在胺基甲酸乙酯樹脂中導入酚性羥基,尤其是使用每一分子中具有一個醇性羥基及一個以上之酚性羥基之化合物(c)作為胺基甲酸乙酯樹脂之構成成分之一,藉由在末端導入酚性羥基,以平衡該等之相反特性,因而可提高所得被覆膜之焊錫耐熱性等特性。
以下詳細說明本發明之具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯
樹脂及含有該樹脂之熱硬化性樹脂組成物之各成分。
首先,本發明之胺基甲酸乙酯樹脂(A)較好為藉由使聚異氰酸酯(a)、具有2個以上醇性羥基之化合物(b)、及亦作為反應終止劑功能之上述每一分子中具有1個醇性羥基及1個以上之酚性羥基之化合物(c)反應,藉此成為具有在末端導入之酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂,但除此之外,亦包含藉由使聚異氰酸酯(a)與具有2個以上醇性羥基之化合物(b)反應獲得者,至於該化合物(b)包含使用具有酚性羥基及2個以上醇性羥基之化合物,於分子側鏈上導入酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂,或者進而使用具有羧基及2個以上醇性羥基之化合物,於分子側鏈上導入羧基之胺基甲酸乙酯樹脂等。後者之胺基甲酸乙酯樹脂中,除可使用上述每一分子中具有1個醇性羥基及1個以上酚性羥基之化合物(c)作為末端封端劑(反應終止劑)以外,可使用脂肪族醇或單羥基單(甲基)丙烯酸酯化合物等單羥基化合物、或與醇性羥基、胺基、硫醇基等之異氰酸酯基加成反應或縮合反應所獲得之具有官能基之單羧酸等以往已知之各種反應終止劑。
上述胺基甲酸乙酯樹脂(A)為例如上述較佳胺基甲酸乙酯樹脂時,可使聚異氰酸酯(a)與具有2個以上醇性羥基之化合物(b)及每一分子中具有1個醇性羥基及1個以上之酚性羥基之化合物(c)一起混合反應,或者亦可使上述聚異氰酸酯(a)與多元醇(b)反應,接著與亦作為反應終止劑功能之上述每一分子中具有1個醇性羥基
及1個以上酚性羥基之化合物(c)反應。另外,在上述其他胺基甲酸乙酯樹脂之情況下,亦可使聚異氰酸酯(a)與具有酚性羥基及/或羧基及2個以上醇性羥基之化合物(b)與反應終止劑一起混合而反應,但就分子量調整之觀點,較好為使上述聚異氰酸酯(a)與多元醇(b)反應,接著與反應終止劑反應。
上述反應係在室溫~100℃下藉由攪拌‧混合,在無觸媒下進行,但為了提高反應速度,較好加熱至70~100℃。又,上述(a)~(c)成分之反應比率(莫耳比)為(a):(b)=1:1~2:1,較好為1:1~1.5:1,(a+b):(c)=1:0.01~0.5,較適當為0.02~0.3之比例。
上述聚異氰酸酯(a)可使用以往已知之各種聚異氰酸酯,並未限於特定化合物。聚異氰酸酯(a)之具體例可舉例為例如2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、異彿爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、(鄰、間或對)-伸二甲苯二異氰酸酯、(鄰、間或對)-氫化伸二甲苯二異氰酸酯、亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、環己烷-1,3-二亞甲基二異氰酸酯、環己烷-1,4-二亞甲基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯等之二異氰酸酯。具體而言較好為甲苯二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯。使用該等二異氰酸酯時可獲得焊錫耐熱性優異之硬化物。
接著,作為具有2個以上醇性羥基之化合物(b)可使用以往已知之各種多元醇,不限於特定化合物,但較適
用者為聚碳酸酯二醇等聚碳酸酯系多元醇、聚醚系多元醇、聚酯系多元醇、聚烯烴系多元醇、丙烯酸系多元醇、雙酚A系環氧烷加成物多元醇、具有羧基及醇性羥基之化合物、具有酚性羥基及醇性羥基之化合物等。至於聚碳酸酯二醇舉例為含有源自一種或兩種以上直鏈狀脂肪族二醇之重複單位作為構成單位之聚碳酸酯二醇(b-1)、含有源自一種或兩種以上脂環式二醇之重複單位作為構成單位之聚碳酸酯二醇(b-2)、或含有源自直鏈狀脂肪族二醇與脂環式二醇二者之二醇之重複單位作為構成單位之聚碳酸酯二醇(b-3)。又,當使用具有羧基及2個以上醇性羥基之化合物(b-4),進而使用具有酚性羥基及2個以上醇性羥基之化合物(b-5)時,可於分子側鏈保有官能基(酚性羥基或羧基)。該等化合物(b-1)~(b-5)可單獨使用或混合兩種以上使用。
上述含有源自一種或兩種以上直鏈狀脂肪族二醇之重複單位作為構成單位之聚碳酸酯二醇(b-1)之具體例可舉例為由1,6-己二醇衍生之聚碳酸酯二醇、由1,5-戊二醇與1,6-己二醇衍生之聚碳酸酯二醇、由1,4-丁二醇與1,6-己二醇衍生之聚碳酸酯二醇、由3-甲基-1,5-戊二醇與1,6-己二醇衍生之聚碳酸酯二醇等。
上述含有源自一種或兩種以上脂環式二醇之重複單位作為構成單位之聚碳酸酯二醇(b-2)之具體例可舉例為例如由1,4-環己烷二甲醇衍生之聚碳酸酯二醇等。
上述包含源自直鏈狀脂肪族二醇與脂環式二醇二者之
二醇之重複單位作為構成單位之聚碳酸酯二醇(b-3)之具體例可舉例為例如由1,6-己二醇與1,4-環己烷二甲醇衍生之聚碳酸酯二醇等。
上述具有羧基及2個以上醇性羥基之化合物(b-4)之具體例可舉例為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸等。藉由使用具有該等羧基及2個以上醇性羥基之化合物,可輕易地於胺基甲酸乙酯樹酯中導入羧基。
上述具有酚性羥基及2個以上醇性羥基之化合物(b-5)之具體例可舉例為6-羥基-5-甲基-1,3-苯二甲醇、2,4-二(羥基甲基)-6-環己基苯酚、3,3'-亞甲基雙(2-羥基-5-甲基-苯甲醇)、4,4'-(1-甲基亞乙基)雙[2-甲基-6-羥基甲基苯酚]、4,4'-[1,4-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙[2-甲基-6-羥基甲基苯酚]、2-羥基-5-氟-1,3-苯二甲醇、4,4'-亞甲基雙(2-甲基-6-羥基甲基苯酚)、4,4'-亞甲基雙(2,5-二甲基-3-羥基甲基苯酚)、4,4'-亞環己基雙(2-甲基-6-羥基甲基苯酚)、4,4'-亞環己基雙(2-環己基-6-羥基甲基苯酚)、2,6-雙[(2-羥基-3-羥基甲基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚、2-羥基-5-乙基-1,3-苯二甲醇、2-羥基-4,5-二甲基-1,3-苯二甲醇、2-羥基-5-(1-甲基丙基)-1,3-苯二甲醇、4-(1,1-二甲基乙基)-2-羥基-1,3-苯二甲醇、2-羥基-5-環己基-1,3-苯二甲醇、2-羥基-5-(1,1,3,3-四甲基丁基)-1,3-苯二甲醇、2,6-雙[(4-羥基-3-羥基甲基-2,5-二甲基苯基)甲基]-3,4-二甲基苯酚、2,6-雙[(4-羥基-3-羥基甲基-2,5-二甲基苯基)甲基]-4-環己基苯酚、
2-羥基-1,3,5-苯三甲醇、3,5-二甲基-2,4,6-三羥基甲基苯酚、4,4',4"-亞乙基參(2-甲基-6-羥基甲基苯酚)、2,3,5,6-肆(羥基甲基)-1,4-苯二醇、4,4'-亞甲基雙[2,6-雙(羥基甲基)苯酚]等。藉由使用該等含有酚性羥基及2個以上醇性羥基之化合物,可容易地在胺基甲酸乙酯樹脂中導入酚性羥基。
包含源自上述直鏈狀脂肪族二醇之重複單位作為構成單位之聚碳酸酯二醇有低彎曲性及撓性優異之傾向。另外,含有源自脂環式二醇之重複單位作為構成單位之聚碳酸酯二醇具有結晶性高、耐鍍錫性、焊錫耐熱性優異之傾向。由以上觀點觀之,該等聚碳酸酯二醇可組合兩種以上使用,或者可使用含有源自直鏈狀脂肪族二醇與脂環式二醇兩者之二醇之重複單位作為構成單位之聚碳酸酯二醇。就展現低彎曲性及撓性、焊錫耐熱性及耐鍍錫性之均衡而言,較好使用直鏈狀脂肪族二醇與脂環式二醇之共聚合比例以質量比為3:7~7:3之聚碳酸酯二醇。
上述聚碳酸酯二醇較好為數平均分子量200~5,000者,但當聚碳酸酯二醇包含源自直鏈狀脂肪族二醇與脂環式二醇之重複單位作為構成單位,且直鏈狀脂肪族二醇與脂環式二醇之共聚合比以質量比為3:7~7:3時,較好為數平均分子量400~2,000者。
上述雙酚A系烷氧烷加成物可舉例為雙酚A之環氧乙烷加成物、環氧丙烷加成物、環氧丁烷加成物等,但該等中較好為雙酚A之環氧丙烷加成物。
上述每一分子中具有1個醇性羥基及1個以上酚性羥基之化合物(c)係為了在聚胺基甲酸乙酯上導入酚性羥基之目的而使用,亦作為聚胺基甲酸乙酯之末端封端劑之功能,尤其是只要於分子中具有與異氰酸酯反應所得之1個醇性羥基及酚性羥基之化合物均可作為反應終止劑之功能。該等化合物(c)之具體例可舉例為例如羥基甲基苯酚、羥基甲基甲酚、羥基甲基-二-第三丁基苯酚、對-羥基苯基-2-甲醇、對-羥基苯基-3-丙醇、對-羥基苯基-4-丁醇、羥基乙基甲酚、2,6-二甲基-4-羥基甲基苯酚、2,4-二甲基-6-羥基甲基苯酚、2,3,6-三甲基-4-羥基甲基苯酚、2-環己基-4-羥基甲基-5-甲基苯酚、4-甲基-6-羥基甲基苯-1,2-二醇、4-(1,1-二甲基乙基)-6-羥基甲基苯-1,2-二醇等之羥基烷基苯酚或羥基烷基甲酚;羥基苯甲酸、羥基苯基苯甲酸、或羥基苯氧基苯甲酸等之具有含羧基取代基之酚,與乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇等之酯化物;雙酚之單環氧乙烷加成物、雙酚之單環氧丙烷加成物、對-羥基苯乙基醇等,但並不限於該等者。該等化合物(c)可單獨使用或混合兩種以上使用。
上述具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂(A)之重量平均分子量較好為500~100,000,更好為8,000~50,000。其中重量平均分子量係以凝膠滲透層析測定換算成聚苯乙烯之值。具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂(A)之重量平均分子量未達500時,會損及硬化膜之伸展度、可撓性以及強度,另一方面,當超過100,000時對溶劑之溶解性
下降,即使溶解其黏度亦高,因而大幅的限制其使用面。
本發明之熱硬化性樹脂組成物中,作為與上述具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂(A)共同調配之熱硬化性化合物(B),較好可使用每一分子中具有兩個以上可與上述(A)成分之胺基甲酸乙酯樹脂之酚性羥基(或者進而為羧基)反應之環氧基、氧雜環丁烷基之環氧樹脂或氧雜環丁烷化合物,但最好為環氧樹脂。
環氧樹脂之具體例可舉例為例如雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、N-縮水甘油基型環氧樹脂、雙酚A之酚醛清漆型環氧樹脂、聯二甲酚型環氧樹脂、聯酚型環氧樹脂、螯合型環氧樹脂、乙二醛型環氧樹脂、含有胺基之環氧樹脂、橡膠改質之環氧樹脂、二環戊二烯酚性型環氧樹脂、二縮水甘油基苯二甲酸酯樹脂、雜環環氧樹脂、四縮水甘油基二甲苯酚樹脂、矽氧改質環氧樹脂、ε-己內酯改質環氧樹脂等。又,為了賦予難燃性,亦可使用在其構造中導入氯、溴等鹵素或磷等原子者。
本發明之熱硬化性樹脂組成物中,上述熱硬化性化合物(B)可單獨使用或以兩種以上之混合物使用。其調配量相對於上述(A)成分之具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂100質量份,宜為5~150質量份,較好為10~80質量份之比例。當未達5質量份時,會有熱硬化性樹脂組成物
之硬化被覆膜之焊錫耐熱性不足之情況,另一方面,當超過150質量份時,會有作為撓性印刷電路板(FPC)之絕緣保護膜使用時之諸多特性,尤其是電絕緣性惡化之傾向。
本發明中使用之硬化促進劑(C)為促進熱硬化反應者,且係為了更進一步提高密著性、耐藥品性、耐熱性等特性而使用。該等硬化促進劑之具體例可舉例為咪唑及其衍生物(例如,四國化成工業(股)製之2MZ、2E4MZ、C11Z、C17Z、2PZ、1B2MZ、2MZ-CN、2E4MZ-CN、C11Z-CN、2PZ-CN、2PHZ-CN、2MZ-CNS、2E4MZ-CNS、2PZ-CNS、2MZ-AZINE、2E4MZ-AZINE、C11Z-AZINE、2MA-OK、2P4MHZ、2PHZ、2P4BHZ等);乙醯基胍、苯并胍等之胍類;二胺基二苯基甲烷、間-苯二胺、間-二甲苯二胺、二胺基二苯基碸、二氰基二醯胺、尿素、尿素衍生物、三聚氫胺、多鹼醯肼等多元胺類;該等有機酸鹽及/或環氧基加成物;三氟化硼之胺錯合物;乙二胺-S-三嗪、2,4-二胺基-S-三嗪、2,4-二胺基-6-二甲苯基-S-三嗪等之三嗪衍生物類;三甲胺、三乙醇胺、N,N-二甲基辛基胺、N-苄基二甲基胺、吡啶、N-甲基嗎啉、六(N-甲基)三聚氰胺、2,4,6-參(二甲胺基苯酚)、四甲基胍、間-胺基苯酚等之胺類;聚乙烯基苯酚、聚乙烯基苯酚溴化物、酚醛清漆樹脂、烷基酚醛清漆樹脂等之聚酚類;三丁基膦、三苯基膦、參-2-氰基乙基膦等有機膦類;三-正丁基(2,5-二羥基苯基)鏻溴化物、十六烷基三丁基鏻氯化物之
鏻鹽類;苄基三甲基氯化銨、苯基三丁基氯化銨等之4級銨鹽類;多元酸酐、二苯基碘鎓四氟硼酸鹽、三苯基鋶六氟銻酸鹽、2,4,6-三苯基硫吡喃鎓六氟磷酸鹽、汽巴嘉基公司製造之Irgacure -261,旭電化(股)製之Optomer SP-170等之光陽離子聚合觸媒;苯乙烯-馬來酸酐樹脂;異氰酸苯酯與二甲胺之等莫耳反應物,或甲苯二異氰酸酯、異彿爾酮二異氰酸酯等之有機聚異氰酸酯與二甲胺之等莫耳反應物等習知慣用之硬化促進劑或硬化劑類。
該等硬化促進劑(C)可單獨使用或兩種以上混合使用。硬化促進劑(C)之使用並非必要,但尤其在促進硬化之情況下,相對於上述熱硬化性化合物(B)100質量份,可較好使用0.1~25質量份之範圍。當超過25質量份時,來自硬化物之昇華成份多因而較不好。
本發明之熱硬化性樹脂組成物係使用混合機,例如分散機、捏合機、三軸輥研磨機、珠粒研磨機等,使上述具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂(A)、熱硬化性化合物(B)及視需要之硬化促進劑(C)溶解或分散而獲得。此時,亦可使用對環氧基或酚性羥基惰性之溶劑。該等惰性溶劑較好為有機溶劑。
有機溶劑係為了使上述具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂(A)、熱硬化性化合物(B)容易溶解或分散,或調整為適於塗佈之黏度而使用。有機溶劑可舉例為例如甲苯、二甲苯、乙基苯、硝基苯、環己烷、異彿爾酮、二乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、卡必醇乙酸酯、丙二醇甲
基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯、二乙二醇乙基醚乙酸酯、甲氧基丙酸甲酯、甲氧基丙酸乙酯、乙氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異戊酯、乳酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、環己酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、γ-丁內酯、二甲基亞碸、氯仿及二氯甲烷等。有機溶劑之調配量可依據期望之黏度適宜的設定。
本發明之熱硬化性樹脂組成物可視情況含有習知慣用之硫醇化合物以改善與聚醯亞胺等基材之密著性。硫醇化合物可舉例為2-巰基丙酸、三羥甲基丙烷參(2-硫丙酸酯)、2-巰基乙醇、2-胺基噻吩、3-巰基-1,2,4-三唑、3-巰基-丙基三甲氧基矽烷等之含有巰基之矽烷偶合劑等。該等可分別單獨使用,亦可組合兩種以上使用。其調配量為每100質量份之上述具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂(A),以10質量份以下之範圍較適當。當硫醇化合物之調配量超過上述範圍時,會消耗交聯反應所必需之上述環氧樹脂之環氧基(與環氧基反應),使交聯密度降低而較不好。
本發明之熱硬化性樹脂組成物可進一步視需要含有無機及/或有機填充劑以達到提高密著性、硬度、耐熱性等特性之目的。至於無機填充劑可舉例為硫酸鋇、碳酸鈣、鈦酸鋇、氧化矽、無定型氧化矽、滑石、黏土、雲母粉等。有機填充劑可舉例為矽氧粉末、尼龍粉末、氟粉末等。上述填充劑中,低吸濕性、低體積膨脹性最優者為氧化矽
。氧化矽不管是熔融、結晶性,而且不論是該等之混合物,特別是以偶合劑等經表面處理之氧化矽之情況,均可提高電絕緣性因此為較好。填充劑之平均粒徑宜為25μm以下,更好為10μm以下,又更好為3μm以下。該等無機及/或有機填充劑之調配量以每100質量份之上述具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂(A)為準,以300質量份以下適宜,且較好為5~150質量份之比例。當填充劑之調配量超過上述比例時,硬化被覆膜之耐折性下降而較不佳。
再者本發明之熱硬化性樹脂組成物中,只要不損及本發明效果,亦可添加上述成分以外之添加劑、著色劑。添加劑舉例為石棉、ORBEN(商品名)、BENTON(商品名)等之增黏劑,矽氧系、氟系消泡劑、平流劑、玻璃纖維、碳纖維、氮化硼纖維等纖維強化材等,至於著色劑舉例為酞靑‧藍、酞青‧綠、碘‧綠、顏料黃、氧化鈦、碳黑等。另外,可視需要添加習知慣用之熱聚合抑制劑、紫外線吸收劑、矽烷偶合劑、可塑劑、發泡劑、難燃劑、抗靜電劑、抗老化劑、抗菌‧抗黴劑等。
具有如上述組成之熱硬化性樹脂組成物除可以簾塗法、輥塗法、噴塗法及浸塗法等習知之各種方法塗佈於印刷基板上之外,亦可以乾膜或預浸料等各種型態、依用途而使用。雖可依據其使用方法或用途而使用各種溶劑,但依據情況下不僅可使用良溶劑且即使使用弱溶劑並亦不會造成影響。
又,本發明之熱硬化性樹脂組成物可藉由網版印刷法
塗佈於形成電路之撓性印刷電路板或載帶式封裝或電致發光面板上,例如藉由加熱至120~180℃之溫度熱硬化,藉由硬化收縮及冷卻收縮亦不會彎曲,形成對基材密著性、耐折性、低彎曲性、無電解鍍金耐性、焊錫耐熱性、電絕緣性等優異之阻焊膜或保護膜。
以下顯示實施例及比較例以具體說明本發明。而且,以下中「份」及「%」除非特別說明否則以質量為基準。
於配置有攪拌裝置、溫度計、冷凝器之反應容器中注入360克(0.45莫耳)由1,5-戊二醇與1,6-己二醇衍生之聚碳酸酯二醇(宇部興業(股)製,PCDL800,數平均分子量800)作為具有2個以上醇性羥基之化合物、81.4克(0.55莫耳)二羥甲基丁酸及22.1克(0.16莫耳)羥基苯基乙基醇作為每一分子中具有1個醇性羥基及1個以上之酚性羥基之化合物。接著,投入187.9克(0.108莫耳)甲苯二異氰酸酯作為聚異氰酸酯,邊攪拌邊加熱至60℃停止,於反應容器內之溫度開始下降時再度加熱,且在80℃下持續攪拌,以紅外線吸收光譜確認異氰酸酯基之吸收光譜(2280cm-1
)消失而結束反應。接著,添加卡必醇乙酸酯使固成分成為50wt%,獲得含有稀釋劑之具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂之黏稠液體(漆料A)。所得胺
基甲酸乙酯樹脂之固成分之酸價為50.1mgKOH/g。圖1顯示所得具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂之IR光譜。
於配置有攪拌裝置、溫度計、冷凝器之反應容器中注入360克(0.45莫耳)由1,5-戊二醇與1,6-己二醇衍生之聚碳酸酯二醇(宇部興業(股)製,PCDL800,數平均分子量800)作為具有2個以上醇性羥基之化合物、81.4克(0.55莫耳)二羥甲基丁酸及22.1克(0.16莫耳)羥基苯基乙基醇作為每一分子中具有1個醇性羥基及1個以上之酚性羥基之化合物。接著,注入83.5克(0.48莫耳)甲苯二異氰酸酯及111.6克(0.60莫耳)三甲基六亞甲基二異氫酸酯作為聚異氰酸酯,攪拌加熱至60℃停止,於反應容器內之溫度開始下降時再度加熱,且在80℃下持續攪拌,以紅外線吸收光譜確認異氰酸酯基之吸收光譜(2280cm-1
)消失而結束反應。接著,添加卡必醇乙酸酯使固成分成為50wt%,獲得含有稀釋劑之具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂之黏稠液體(漆料B)。所得胺基甲酸乙酯樹脂之固成分之酸價為49.2mgKOH/g。
於配置有攪拌裝置、溫度計、冷凝器之反應容器中注入800克(1.00莫耳)由1,5-戊二醇與1,6-己二醇衍生之聚碳酸酯二醇(宇部興業(股)製,PCDL800,數平均分
子量800)作為具有2個以上醇性羥基之化合物,及22.1克(0.16莫耳)羥基苯基乙基醇作為每一分子中具有1個醇性羥基及1個以上之酚性羥基之化合物。接著,注入187.9克(1.08莫耳)甲苯二異氰酸酯作為聚異氰酸酯,攪拌加熱至60℃停止,於反應容器內之溫度開始下降時再度加熱,且在80℃下持續攪拌,以紅外線吸收光譜確認異氰酸酯基之吸收光譜(2280cm-1
)消失而結束反應。接著,添加卡必醇乙酸酯使固成分成為50wt%,獲得含有稀釋劑之具有酚性羥基之胺基甲酸乙酯樹脂之黏稠液體(漆料C)。
使用Diesel化學工業(股)製之丙烯酸共聚合樹脂;Cyclomer ACA Z250(固成分酸價70.0mgKOH/g)作為漆料D。
以表1中所示之各成分及調配比例,在室溫下藉由三軸輥混合,調製熱硬化性樹脂組成物。所得熱硬化性樹脂組成物經網板印刷以約15μm之膜厚塗佈在基板上,且在150℃下熱硬化60分鐘。
針對上述各硬化性樹脂組成物之硬化被覆膜,以下列方法評價如下之各種特性,結果示於表2。
以網版印刷將上述實施例1~4及比較例1之各熱硬化性樹脂組成物分別全面印刷於Capton 200H(東麗杜邦(股)製造之聚醯亞胺薄膜,厚度50μm)上,在150℃下熱硬化60分鐘(乾燥膜厚15μm)。依據JIS D 0202,以下列基準評價該硬化薄膜之密著性。
○:棋盤格之數完全留下之情況
△:棋盤格之數留下未滿100個、60個以上之情況
×:棋盤個之數未殘留未滿60個之情況
以網版印刷將上述實施例1~4及比較例1之各熱硬化性樹脂組成物分別全面印刷於Capton 200H(東麗杜邦(股)製造之聚醯亞胺薄膜,厚度50μm)上,在150℃下熱硬化60分鐘(乾燥膜厚15μm)。將所得硬化被覆膜彎折180∘,以下列基準評價。
○:硬化被覆膜無破裂者
△:硬化被覆膜有少許破裂者
×:硬化被覆膜有破裂者
以網版印刷將上述實施例1~4及比較例1之各熱硬化性樹脂組成物分別全面印刷於Capton 200H(東麗杜邦(股)製造之聚醯亞胺薄膜,厚度50μm)上,在150℃下熱硬化60分鐘(乾燥膜厚15μm)。冷卻後,將所得硬化被覆膜切割成50×50mm,且以下列基準評價彎曲。
○:沒有彎曲者
△:有少許彎曲者
×:有彎曲者
將上述實施例1~4及比較例1之各熱硬化性樹脂組成物分別印刷圖案在印刷電路基板(厚度1.6mm)上,在150℃下熱硬化60分鐘獲得試驗片(乾燥膜厚15μm)。
使用所得試驗片,以後述之步驟進行無電解鍍金,且以下列基準評價無電解鍍金耐性。
○:硬化被覆膜沒有鼓起、剝落、變色者
△:硬化被覆膜有少許鼓起、剝落、變色者
×:硬化被覆膜有鼓起、剝落、變色者
1.脫脂:將試驗片浸漬在30℃之酸性脫脂液(日本MacDiarmid(股)製,Metex L-5B之20體積%水溶液)中3分鐘。
2.水洗:將試驗片浸漬在流動水中3分鐘。
3.軟蝕刻:將試驗片在室溫下浸漬於14.3wt%之過硫酸銨水溶液中1分鐘。
4.水洗:將試驗片浸漬在流動水中3分鐘。
5.酸浸漬:將試驗片在室溫下浸漬在10體積%之硫酸水溶液中1分鐘。
6.水洗:將試驗片浸漬在流動水中30秒至1分鐘。
7.賦予觸媒:將試驗片浸漬在30℃之觸媒液(Meltex(股)製,金屬板活化劑350之10體積%水溶液)中3分鐘。
8.水洗:將試驗片浸漬在流動水中3分鐘。
9.無電解鍍鎳:將試驗片浸漬在85℃、pH=4.6之鍍鎳液(Meltex(股)製,金屬板Ni-865M,20體積%水溶液)中30分鐘。
10.酸浸漬:將試驗片在室溫下浸漬在10體積%之硫酸水溶液中1分鐘。
11.水洗:將試驗片浸漬在流動水中30秒~1分鐘。
12.無電解鍍金:將試驗片浸漬在85℃、pH=6之鍍金液(Meltex(股)製,Aurolectores UP15體積%,氰化金鉀3wt%水溶液)中30分鐘。
13.水洗:將試驗片浸漬在流動水中3分鐘。
14.熱水洗:將試驗片浸漬於60℃之溫水中,充分水洗3分鐘後,使水充分乾燥。
將上述實施例1~4及比較例1之各熱硬化性樹脂組成物分別印刷圖案在印刷電路基板(厚度1.6mm)上,在150℃下熱硬化60分鐘(乾燥膜厚15μm)。將松脂系助熔劑塗佈在所得硬化被覆膜上,且浸漬在260℃之焊錫槽中10秒鐘,以下列基準評價硬化被覆膜之狀態。
○:硬化被覆膜沒有鼓起、剝落、變色者。
△:硬化被覆膜有少許鼓起、剝落、變色者。
×:硬化被膜有鼓起、剝落、變色者
將上述實施例1~4及比較例1之各熱硬化性樹脂組成物分別在L/S-20/20μm之聚醯亞胺基板(新日鐵化學(股)製之ESPANEX)上製作成塗膜,在150℃下熱硬化60
分鐘(乾燥膜厚15μm)。以下列基準評價所得硬化被覆膜之電絕緣性。
加溫條件:溫度120℃,濕度85%RH,0.17MPa,施加電壓60V,100小時。
測定條件:測定時間60秒,施加電壓60V
○:加濕後之絕緣電阻值109Ω以上,銅沒有移行
△:加濕後之絕緣電阻值109Ω以上,銅有移行
×:加濕後之絕緣電阻值108Ω以下,銅有移行
由上述表2所示之結果可清楚了解,由本發明之熱硬化性樹脂組成物形成之硬化被覆膜於對基材之密著性、耐折性、低彎曲性、無電解鍍金耐性、焊錫耐熱性方面優異。又,於絕緣可靠度方面亦有良好結果。相對於此,在使用丙烯酸共聚物系之含有羧基之樹脂(漆料D)之比較例1時,雖然與基材之密著性、無電解鍍金耐性、電絕緣性上沒有問題,但耐折性及低彎曲性劣化。
圖1顯示合成例1中製造之具有酚性羥基胺基甲酸乙酯樹脂之IR光譜之圖。
Claims (8)
- 一種胺基甲酸乙酯樹脂,其係使(a)聚異氰酸酯、(b)具有2個以上醇性羥基之化合物、及(c)一分子中具有1個醇性羥基及1個以上酚性羥基之化合物反應而獲得之胺基甲酸乙酯樹脂,其特徵為前述之具有2個以上醇性羥基之化合物(b)為聚碳酸酯系多元醇、聚烯烴系多元醇、丙烯酸系多元醇、及雙酚A系環氧烷加成物二醇中之任1種或2種以上;前述一分子中具有1個醇性羥基及1個以上酚性羥基之化合物(c)為具有含羧基之取代基之酚與乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇中之任1者之酯化物;羥基烷基苯酚;羥基烷基甲酚;雙酚之單環氧乙烷加成物;雙酚之單環氧丙烷加成物;及對-羥基苯乙基醇中之任1種或2種以上;前述(a)~(c)成分之反應比率(莫耳比)為(a):(b)=1:1~2:1,且(a+b):(c)=1:0.01~0.5。
- 如申請專利範圍第1項之胺基甲酸乙酯樹脂,其係具有羧基。
- 一種熱硬化性樹脂組成物,其特徵為含有(A)如申請專利範圍第1或2項之胺基甲酸乙酯樹脂、及(B) 熱硬化性化合物。
- 如申請專利範圍第3項之熱硬化性樹脂組成物,其中上述熱硬化性化合物(B)為環氧樹脂。
- 如申請專利範圍第3項之熱硬化性樹脂組成物,其中進而含有(C)硬化促進劑。
- 如申請專利範圍第3項之熱硬化性樹脂組成物,其進而含有無機及/或有機填充劑。
- 一種硬化物,其係由使如申請專利範圍第3至6項中任一項之熱硬化性樹脂組成物硬化而成。
- 一種印刷電路基板,其係以如申請專利範圍第3至6項中任一項之熱硬化性樹脂組成物之硬化物,被覆其面之一部分或全部。
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