TWI397570B - 接著劑組合物及透明層積體 - Google Patents
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Description
本發明係關於接著劑組合物。該接著劑組合物,係適合用於印刷電路板用接著劑,特別是,軟性印刷基板,或覆蓋層膜、稱為TAB(Tape Automated Bonding:捲帶式自動接合)方式之半導體積體電路構裝用捲帶(以下,略稱為「TAB帶」)、觸控面板用基板、IC卡、IC標籤用基板、電子紙用基板、軟性顯示器用基板等之金屬層與塑膠膜之接著劑組合物。
軟性印刷電路板,一般係將以耐熱性及電絕緣性優良的聚亞醯胺、液晶高分子等作為素材之耐熱性有機絕緣膜經由接著劑接著銅箔或ITO膜等導體一體化者,惟作為該接著劑由於接著性良好使用環氧樹脂系接著劑。但是,隨著近年的配線密度或構裝密度的顯著的增加,要求印刷電路板之耐熱性、耐濕性、接著性、作業性之更佳提升。又,TAB帶基板上係與軟性印刷電路板相同者,材料構成或所要求的諸特性基板上共通,惟現狀係按照要求特性水準將兩者區分使用。對於如此之市場要求,特別是要求作業性或成本、耐濕性之用途,開始使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯膜隻印刷雞板。該等膜,由於較聚亞醯胺.液晶高分子廉價,透明性佳,製作印刷電路板時之加工容易,且比聚亞醯胺耐濕性佳。
然而,使用環氧樹脂與硬化劑所組成之接著劑將該等接著,則因熱循環使接著劑硬化劑產生很大的歪曲,有破壞接合部之情形。而有為將如此之內部歪曲吸收,防止產生內部應力使接著劑硬化物具有撓曲性之嘗試。例如,揭示有於接著劑組合物中添加合成橡膠等之方法(參照專利文獻1),於環氧樹脂添加合成橡膠之接著劑組合物雖剝離強度佳,但在於耐熱性並不是可以滿足者。
本案申請人,為解決該等問題,提案了一種環氧樹脂組合物,其特徵在於包含:含有甲氧基之矽烷變性環氧樹脂、含有環氧基之合成橡膠及環氧樹脂用硬化劑,惟該組合物,雖對聚亞醯胺膜之接著性良好,但對PEN等聚酯膜之接著性並不充分。(參照專利文獻2)
因此,本案申請人,反覆改良提案了一種接著劑組合物,其特徵在於包含:丙烯酸高分子,其具有羧基及/或羥基,玻璃轉移點為20℃以下;及環氧樹脂用硬化劑。該接著劑組合物,不僅對聚亞醯胺膜,對於PEN、液晶高分子顯示優良的接著性,並且相較於印刷電路板用接著劑之先前之環氧樹脂系接著劑,顯示更佳優良的耐熱性等,惟由於適顯示器或光學用途等用,要求進一步改良透明性者(參照專利文獻3)。
[專利文獻1]日本特開平10-335768號公報[專利文獻2]日本特開2003-246838號公報[專利文獻3]日本特開2005-179408號公報
本發明之目的係在於提供相較於印刷電路板用接著劑之先前之環氧樹脂系接著劑,可賦予兼具更佳的透明性,及耐熱性、接著性、耐濕性、絕緣性等之接著層之接著劑組合物。
本發明者為解決上述課題,反覆銳意研究結果,發現藉由使用以:含有甲氧基之矽烷變性環氧樹脂,其係將特定的環氧樹脂以特定的甲氧矽烷化合物變性而成;特定的彈性體;及環氧樹脂用硬化劑作為必須構成成分之樹脂組合物,可得合於上述目的之接著劑組合物,達至完成本發明。
即,本發明係關於一種層積體用接著劑組合物,其特徵在於包含:含有甲氧基之矽烷變性環氧樹脂(A),其係使雙酚型環氧樹脂(a-1)及甲氧矽烷部分縮合物(a-2)脫醇反應而得者;丙烯酸高分子(B),其具有羧基,玻璃轉移點為20℃以下,酸價為2~10(mgKOH/g),平均分子量數目為15萬~30萬;環氧樹脂用硬化劑(C)。一種透明層積體,其係將聚萘二甲酸乙二醇酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯使用該層積體用接著劑組合物接著者,該層積體之霧度值為20%。
本發明之接著劑組合物,不僅接著性、耐熱性、耐濕性、絕緣性等優良,透明性亦優良,特別示可充分使用於光學用途者。因此,根據本發明之接著劑組合物,有用於作為用於軟性印刷電路板、TAB帶、觸控面板用基板、IC卡、IC標籤用基板、電子紙用基板、軟性顯示器用基板、電磁遮蔽用層積體等之金屬層與塑膠膜之接著劑組合物。
用於本發明之含有甲氧基之矽烷變性環氧樹脂(A),係由雙酚型環氧樹脂(a-1)(以下稱為(a-1)成分)及甲氧矽烷部分縮合物(a-2)(以下稱為(a-2)成分)所構成。該(a-1)成分,係由雙酚類與環氧氯丙烷或β-甲基環氧氯丙烷等之鹵代環氧化物之反應而得者。作為雙酚類,可舉酚或2,6-二鹵化酚,與甲醛、乙醛、丙酮、乙醯苯、環己酮、二苯酮等醛類或酮類反應之外,以過酸氧化二羥苯硫醚,對苯二酚相互之酯化反應等而得者。
又,(a-1)成分,係具有可與(a-2)成分脫甲醇反應之羥基者。該羥基,並不需要含於構成(a-1)成分之所有的分子,只要作為(a-1)成分,具有羥基即可。
(a-1)成分之環氧當量,由於根據(a-1)成分之構造而異,可按照用途適宜選擇使用適當的環氧當量者,以350以上1000g/eq以下者為佳。未滿350g/eq,則有降低所得接著層於高溫下之密著性之傾向,又,超過1000a/eq,則有降低含有甲氧基之矽烷變性環氧樹脂之保存安定性之傾向。於該等(a-1)成分之中,特別式以雙酚A型環氧樹脂,最被廣用且低價格而佳。
又,作為構成(A)成分之(a-2)成分,可使用一般用於溶膠-凝膠法,將甲氧矽烷部分水解,縮合之寡聚物。可例示例如,以通式:Rp
Si(OCH3
)4-p
(式中,p表示0或1的整數,R表示碳數6以下的低級烷基或苯基。)所表示之化合物之部分縮合物等。再者,p為2~4時,由於不會發生3維架橋,對於最終所得接著劑硬化物並不會賦予所期望的耐熱性。
作為上述(a-2)成分之具體例,可舉四甲氧基矽烷之部分縮合物;甲基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、n-丙基三甲氧基矽烷、異丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷等之三甲氧基矽烷類之部分縮合物或該等之混合物。該等之中,四甲氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷等之部分縮合物,及該等之混合物,由於溶膠-凝膠硬化速度大而佳。
(a-2)成分,係由上述物質之中適宜選擇1種或2種以上即可,惟1分子當量的Si之平均個數以3~12為佳。Si的平均個數未滿3,則由於與(a-1)成分作脫醇反應時,與副產之醇一起流出系外之有毒之甲氧基系烷類之量會增加而不佳。又,超過12,則與(a-1)成分之反應性降低,而為得目的之(A)成分需要很長的時間。
特別式,作為(a-2)成分,使用包含通式:[化1]
(式中,Me表示甲基、n之平均反覆單位數位3~8。)所表示之甲基三甲氧基矽烷部分縮合物70重量%以上者,則接著性、耐濕性、彎曲性等支點佳。
用於本發明之(A)成分,係藉由上述(a-1)成分與(a-2)之脫醇反應而得。(a-1)成分與(a-2)成分之使用比例,只要於所得(A)成分中,甲氧基會殘存之比例即並無特別限制,惟(a-2)成分之二氧化矽換算重量/(a-1)成分之重量(重量比)以0.25~1.2的範圍,在耐熱性或密著性之點佳。再者,對於一般的彈性體(B)(以下,稱為(B)成分),僅由(a-1)成分與環氧樹脂硬化劑(C)(以下稱為(C)成分)所得之硬化膜之折射率高,又,(a-2)成分之二氧化矽換算重量/(a-1)成分之重量(重量比)變大,則僅由(A)成分與(C)成分所得之硬化膜之折射率減少,而接近(B)成分之折射率,故使上述重量比為0.50以上,可擴大可使用之(B)成分之選擇性而特別佳。
關於(A)成分之製造,例如將(a-1)成分與(a-2)成分放入,藉由加熱將副產之醇餾除或以冷凝管回流送回系內而進行。反應溫度為50~130℃程度,以70~110℃為佳,全反應時間為1~15小時程度。該反應,為防止(a-2)成分本身的聚縮合反應,大體上在無水條件下進行為佳。
又,於上述脫醇反應時,為促進反應於先前習知之觸媒之中,可使用不會環氧開環者。作為該觸媒,例如,鋰、鈉、鉀、銣、銫、鎂、鈣、鋇、鍶、鋅、鋁、鈦、鈷、鍺、錫、鉛、銻、砷、鈰、硼、鎘、錳等金屬;該等金屬之氧化物、有機酸鹽、鹵化物、甲氧化物等。該等之中,特別是有機錫、有機酸錫為佳,具體而言,二月桂酸二丁基錫、辛酸錫等為有效。
又,上述反應可於溶劑中,亦可在無溶劑進行。作為溶劑,只要是可以溶解(a-1)成分及(a-2)成分,且對該等為惰性之有機溶劑即無特別限制。作為如此之有機溶劑,可舉例如,甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、異佛爾酮等之酮系;醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯系;甲苯、二甲苯等芳香族系;乙二醇丁醚醋酸酯、甲基乙二醇丁醚醋酸酯等溶纖系;四氫呋喃、二乙二醇二甲基醚等醚系;異丙醇、正丁醇等醇類;二甲基甲醯胺等非質子性極性溶劑。該等之中,以甲基乙基酮等於常壓的沸點為70~110℃者因以下的理由而特別佳。即,該接著劑組合物,係經於PEN等基材膜上形成半硬化成膠態(B-Stage)(接著片),將銅箔等導體層壓,又,熱壓接之後,進一步加熱形成硬化層(C-Stage)(本接著劑硬化)之製造過程,而接著導體後加熱時,產生大量的揮發分(溶劑等)則會在導體與接著劑硬化塢之間產生氣泡,而引起於導體表面形成凹凸等問題。因此,製作上述接著片時,盡量減低溶劑等之揮發分之殘存量,使硬化層(C-Stage)之硬化殘分鐘的揮發分殘存率為5重量%以下地調整為佳。使用沸點超過110℃之溶劑時,為降低溶劑殘存率需要使接著片之形成溫度過度地上升,結果,有使接續之硬化層(C-Stage)與導體之層間密著性不充分之傾向而不佳。又,使用溶劑之沸點未滿70℃時,於(a-1)成分與(a-2)成分之脫醇反應所需之時間長而不佳。
如此所得之(A)成分,係以(a-1)成分中的羥基,矽烷變性之環氧樹脂作為主成分,惟該(A)成分中亦可含有為反應之(a-1)成分或未反應之(a-2)成分。
(A)成分,於其分子中具有來自(a-2)成分之甲氧矽基部位及來自雙酚型環氧樹脂之環氧基。該甲氧矽基部位,係藉由溶劑的蒸發或加熱處理,或與水分(濕氣)之反應,形成互相結合之硬化物。所關硬化物,係具有凝膠化之細微的二氧化矽部位(矽氧烷之高維網狀構造)者。因此,含於(A)成分中的甲氧基,以保持使用之(a-2)成分之甲氧基之60莫耳%以上者為佳。又,環氧基係與後述之(C)成分反應者。
作為用於本發明之(B)成分,需要選擇,具有羧基,玻璃轉移點為20℃以下,酸價為2~10(mgKOH/g),數目平均分子量為15萬~30萬,賦予接著劑硬化物柔軟性,且不會在銲錫熔融溫度(230~260℃)發生分解物,對PEN或PET等透明膜之密著力強者。
由於藉由使(B)成分之玻璃轉移溫度,為-50~20℃,可使之與(A)成分等之其他成成之混合容易,可減少溶劑(D)之使用量,又,黏度調整容易而佳,再者,使之為-50~0℃,則不易受到季節因素等氣溫影響而特別佳。玻璃轉移溫度超過20℃,則接著劑硬化物之柔軟性惡化,於黏貼時使壓接溫度上升而不佳。
為對PEN或PET等透明膜得到密著力,可舉具有選自由羧基、羥基所組成之群之至少一個官能基者,一般,以(1)丙烯酸酯、α-取代丙烯酸酯為主成分,於此作為架橋點含有上述官能基之至少1個而成之聚合物,或(2)至少具有1個上述官能基之單體之上述主成分之單體或接枝聚合之高分子。具體而言,以丙烯酸酯或α-取代丙烯酸酯(B-1)(以下稱為(B-1)成分)之1種作為主成分之構成成分,與選自由,含有環氧基之單體(B-2)(以下稱為(B-2)成分、含有羧基之單體(B-3)(以下稱為(B-3)成分)、含有羥基之單體(B-4)(以下稱為(B-4)成分)所組成之群之至少具有一個官能基之單體共聚合者。作為(B-1)成分,可舉丙基酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯等,不具有環氧基、羧基及羥基之單體。作為(B-2)成分,可舉於(B-1)成分以外,不具有羧基及羥基之,乙烯基縮水甘油醚、丙烯基縮水甘油醚等縮水甘油醚類、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等。作為(B-3)成分,可舉於(B-1)成分、(B-2)成分以外,不具有羥基之丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、馬來酐等。作為(B-4)成分,可舉(B-1)~(B-3)成分以外之甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯等之多價醇之二甲基丙烯酸酯類;丙烯酸甲氧基甲酯等之丙烯酸烷氧基酯等。該等可單獨或混合2種以上使用。再者,按照需要,亦可與其他的乙烯基單體,例如氯乙烯、偏氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯酯等共聚合。
作為用於本發明之(B)成分,酸價需為2~10(mgKOH/g)。超過此範圍,則與(A)成分之相溶性惡化,無法得到均勻的接著劑組合物,有降低透明性之傾向。又,超過10,則有降低接著劑組合物之吸水率、電氣特性之傾向。
又,用於本發明之(B)成分之數目平均分子量,需為15萬~30萬。超過此範圍,則與(A)成分之相溶性惡化,無法得到均勻的接著劑組合物,有使由接著劑組合物所得之硬化膜之透明性惡化之傾向。
於本發明,特別是在於得到透明性優良的接著劑層之目的,重要的是減少(A)成分與(C)成分所得之硬化膜與(B)成分之折射率差,因此,需要選擇折射率為1.45~1.54之彈性體。當折射率為1.45以下、1.54以上,則與(A)成分與(C)成分所得之硬化膜之折射率差會變大,而容易在接著劑層產生霧,失去透明性之傾向強。在者,作為上述(B)成分,可直接使用市售者。作為市售之丙烯酸高分子,可舉例如,以特森樹脂SG-70L(商品名Nagase ChemteX(股)公司製)等為主成分之方法。
用於本發明之接著劑組合物之(B)成分於與其他的成分混合之前溶解於溶劑為佳。作為可使用於溶解(B)成分之溶劑,可舉與用於製造(A)成分時所使用相同者。考慮混合之容易度,則以固形分,以10~30重量%程度,黏度以100~10000mPa.s程度為佳。
作為用於本發明之(C)成分,並無特別限定,可使用習知之環氧樹脂用硬化劑之酚樹脂系硬化劑、聚胺系硬化劑、聚羧酸硬化劑等。具體而言,作為酚樹脂系硬化劑,可舉酚醛樹脂、甲酚醛樹脂、雙酚醛樹脂、聚對乙烯基酚等;作為聚胺系硬化劑,可舉二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、雙氰胺、聚醯胺-胺(聚醯胺樹脂)、酮亞胺化合物、異佛爾酮二胺、間二甲苯二胺。間苯二胺、1,3-雙(胺基甲基)環己烷、N-胺基乙基哌嗪、4,4’-二胺基二苯甲烷、4,4’-二胺基-3,3’-二乙基二苯甲烷、二安基二苯基碸等;作為聚羧酸硬化劑,可舉鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、3,6-內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、六氯內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基-3,6-內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐等。該等之中,藉由使用選自由芳香族胺及酚醛樹脂所組成之群之至少一種,可使接著劑組合物之可兼具使用時間(Pot-Life)與低溫硬化而佳。再者,用於本發明之接著劑組合物之(C)成分於室溫為固形時,於與其他成分混合之前,溶解於溶劑為佳。作為可使用於溶解(C)成分之溶劑,可舉與用於製造(A)成分時之相同者。又,本發明之接著劑組合物,根據塗佈機之種類等塗佈條件,以溶劑稀釋,調整黏度為佳。作為稀釋溶劑,可舉與用於製造(A)成分時之相同者。
本發明之接著劑組合物,係調合上述各種必須構成成分,即(A)成分、(B)成分、及(C)成分而調製。(B)成分對於(A)成分之調合比例,由透明性、接著劑硬化物與聚酯膜等之透明膜之層間密著性之點,對(A)成分之硬化殘分需要為90~200重量%。該調合比例未滿90重量%,則硬化層對於導體之密著性將不充分,並且無法得到透明的接著劑硬化物。又,超過200重量%,則耐熱性有降低之傾向。在者,(A)成分之硬化殘分可如下求得。即,將(A)成分與1當量的三亞乙基四胺混合,將該混合液約1g秤取於鋁杯(50mm徑)(計量(i)),將此以100℃ 1小時,接著以200℃乾燥2小時,使之硬化再計量(計量(ii)),由下式算出。
硬化殘分(%)=(計量(ii)-三亞乙基四胺重量)×100/計量(i)
又,(C)成分之調合比例,對於存在於接著劑組合物中的環氧基1當量,(C)成分中具有活性氫之官能基以0.1~1.2當量程度之範圍為佳。
又,於上述接著劑組合物,使之含有環氧硬化促進劑,促進環氧樹脂與硬化技之硬化反應,降低於與銅箔等之基材黏貼後所進行之硬化劑組合物之硬化之溫度,可縮短硬化時間。例如,1,8-二氮-雙環[5.4.0]十一碳-7-烯、三亞乙基二胺、苄基二甲基胺、三乙醇胺、二甲基胺基乙醇、三(二甲基胺基甲基)酚等三級胺類;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑等咪唑類;三丁基膦、甲基二苯基膦、三苯基膦、二苯基膦、苯基膦等有機膦類;四苯基硼.四苯基鏻、四苯基硼.2-乙基-4-甲基咪唑、四苯基硼.N-甲基嗎琳等四苯基硼鹽等。該硬化促進劑,對(A)成分之硬化殘分,以0.05~5重量%之比例使用為佳。
又,由於在甲氧矽基部位之溶膠-凝膠硬化反應會產生醇,故於(A)成分中的環氧基,與(C)成分之間,進行環氧基之開環.架橋反應之硬化後產生該醇時,有於接著劑硬化物產生發泡或龜裂之虞。因此,有添加有機錫觸媒等之溶膠-凝膠硬化促進劑之需要,惟該促進劑有與含於丙烯酸高分子之羧酸、羥基等官能基錯合,結果有使接著劑組合物之使用時間(Pot-Life)變短之虞。因此,於(C)成分,使用或併用亦可作為溶膠-凝膠硬化促進劑之作用之芳香族胺為佳。
本發明之接著劑組合物之組成,可按照其用途適宜調整,惟通常,系由該等接著劑組合物所得之接著劑硬化物中的二氧化矽換算重量成7~41重量%地調合為佳。再者,同換算重量為15~25重量%時,接著劑硬化物之耐熱性,與基材之密著性優良,而特別佳。在此,所對二氧化矽換算重量,係指將含於接著劑組合物中用於(A)成分之製造之(a-2)成分溶膠-凝膠硬化反應而得之二氧化矽之重量。作為由該接著劑組合物所得之接著劑硬化物中之二氧化矽換算重量之調整方法,在將(A)成分、(B)成分、(C)成分之調合比調整為上述記載之比例範圍之方法之外,有使之含有其他的固形成分之方法或添加(a-2)成分之方法。作為如此之其他的固形成分,於雙酚型環氧樹脂(a-1)之外,可舉先前習知之酚醛型環氧樹脂、加水環氧樹脂等之環氧樹脂、酚樹脂等。特別是將苯接著劑組合物作為覆蓋層用接著劑組合物使用時,由於需要填埋電路之凹凸,需要對於(A)成分之硬化殘分使用20~400重量%之環氧樹脂。未滿20重量%,則接著劑缺乏流動性,無法填埋電路,超過400重量%,則耐熱性降低,有使滲出性惡化之傾向。作為如此之環氧樹脂之種類,可舉用於製造(A)成分時之(a-1)相同者,惟在室溫為固體者,作為覆蓋層膜較容易操作。
於本發明之接著劑組合物,在不損本發明之效果之範圍,可按照需要,調合脫模劑、表面處理劑、難燃劑、黏度調節劑、可塑劑、抗菌劑、防霉劑、平滑劑、消泡劑、著色劑、安定劑、偶合劑等。
如此所得之接著劑組合物,可作為用於軟性印刷電路板、TAB帶、觸控面板用基板、IC卡、IC標籤用基板、電子紙用基板、軟性顯示器用基板、電磁遮蔽用層積體等之金屬層與塑膠膜之接著劑組合物。
為由本發明之接著劑組合物,得到軟性印刷電路板、TAB帶、觸控面板用基板、IC卡、IC標籤用基板、電子紙用基板、軟性顯示器用基板、電磁遮蔽用層積體,將本發明之接著劑組合物,以硬化膜厚5~50μm程度塗佈於基板膜上,以70~150℃乾燥30秒~15分程度之後,將銅箔等金屬箔以50~100℃程度熱壓接,之後以40~150℃程度後處理1~3小時程度,完全硬化成硬化層(C-Stage)之方法。於半硬化成膠態(B-Stage),需要藉由減低接著劑組合物之揮發分((A)成分中的製造用溶劑、(A)成分之甲氧矽基部位之溶膠-凝膠硬化反應所副產之甲醇,接著劑組合物中的溶劑)之殘存率,防止接著在硬化層(C-Stage)發生氣泡。覆蓋層膜,係於基材膜上使接著劑組合物乾燥硬化作成半硬化成膠態(B-Stage)時完成製造,惟之後對印刷基板,以0.5~5MPa,80~150℃、1~3小時程度之熱壓接。
作為塗佈本接著劑組合物之基材膜,並無特別限制,可按照用途使用可無限制地使用習知者,惟如觸控面板用基板、IC卡、IC標籤用基板、電子紙用基板、軟性顯示器用基板,作為層積體特別重視光穿透性時,使用無色的基材之膜為佳,以PEN、PET等聚酯膜特別佳。如軟性印刷基板、覆蓋層膜、TAB帶,作為層積體特別需要耐熱性時,使用選自由PEN、聚亞醯胺所組成之群之任何一種所構成之基材,由耐熱性等之觀點為佳。
又,作為金屬箔,可按照該層積體之用途使用各種習知者。具體而言,金箔、ITO箔、銀箔、銅箔、鎳鉻箔、鋁箔等,惟特別是使用於印刷電路板或TAB帶等時,以銅箔、鎳鉻指、鋁箔為佳。
由本發明之接著劑組合物構成之硬化物,具有耐熱性、密著性、耐濕性、絕緣性,特別是透明性佳。由該接著劑組合物所得之15 μm程度之接著劑,通常,作為焊接耐熱性具有230℃~260℃,又作為密著性,例如以PEN.PET作為基材膜,以電解銅箔作為金屬層使用時,具有9N/cm以上之剝離強度。又,吸水率,通常為0.5%以下,耐濕性佳,於上述用途通常評價之溫度80℃,濕度85%環境下保管12小時後之焊接耐熱性試驗亦並未特別發生問題。又,通常具有體積電阻1013
Ω.cm以上而絕緣性亦佳。關於最重要的透明性,以15 μm之接著劑層之膜厚之霧度值,通常為5%以下,在500 μm之厚膜以10%以下為佳。此時,製作於PEN或PET上設接著材層於接著材層上層積PEN或PET之層積體時,可抑制霧度值之上升,通常霧度值成20%以下。
以下,舉實施例及比較例具體說明本發明。再者,於各例中,若無特別提及,%為重量基準。
於具備攪拌機、冷卻管、溫度計之反應裝置,加入雙酚A型環氧樹脂(日本環氧樹脂(股)製,商品名「JER1001」,環氧當量480g/eq)(a-1)800.0g及MEK960.0g,以80℃溶解。再者,加入甲基三甲氧矽烷(CH3
Si(OCH3
)3
)之部分縮合物Si之平均個數為3.5之聚(甲基三甲氧矽烷)(多摩化學(股)製,商品名「MTMS-A」(a-2)605.0g與作為觸媒之月桂酸二丁基錫2.3g,以80℃使之脫醇反應5小時,得到有效成分(硬化後)50%,二氧化矽換算重量/雙酚型環氧樹脂(1)之重量(重量比)為0.51,環氧當量1400g/eq之含有甲氧基之矽烷變性環氧樹脂(A-1)。又,以1
H-NMR確認到,甲基三甲氧矽烷之部分縮合成份之甲氧基保持87莫耳%。
於具備攪拌機、冷卻管、溫度計之反應裝置,加入JER1001(a-1)400.0g及MEK334.8g,以80℃溶解。再者,加入四甲氧矽烷(Si(OCH3
)4
)(a-2)之部分縮合物Si之平均個數為4.0之聚(四甲氧矽烷)(多摩化學(股)製,商品名「MS-51」429.1g與作為觸媒之月桂酸二丁基錫0.35g,以80℃使之脫醇反應5小時,得到有效成分(硬化後)50%,二氧化矽換算重量/雙酚型環氧樹脂(1)之重量(重量比)為0.55,環氧當量1400g/eq之含有甲氧基之矽烷變性環氧樹脂(A-2)。又,以1
H-NMR確認到,四甲氧矽烷之部分縮合成份之甲氧基保持87莫耳%。
將製造例1所得之含有甲氧基之矽烷變性環氧樹脂(A-1)20.0g;Nagase ChemteX(股)公司製,商品名「特森樹脂SG-70L」(固形分12.5%MEK清漆,玻璃轉移點-17℃,酸價5mgKOH/g,數目平均分子量20萬)(成分B)64.0g;芳香胺(三菱氣體化學(股)製,商品名「GASKAMINE 240」,活性氫當量103g/eq)(成分C)1.10g;甲基乙基酮10.0g加入均勻溶解調製接著劑組合物。(B)成分之調合比例,以固形殘分對(A)成分之硬化殘分為80重量%。存在於接著劑組合物中的環氧基1當量,(C)成分中具有活性氫之官能基為1當量。接著劑硬化物中的二氧化矽換算重量為18重量%。
將製造例1所得之含有甲氧基之矽烷變性環氧樹脂(A-1)11.5g;製造例2所得之含有甲氧基之矽烷變性環氧樹脂(A-2)1.0g;特森樹脂SG-70L(成分B)68.0g;GASKAMINE 240(成分C)0.1g;JER1001 2.3g;以及甲基乙基酮10.0g加入均勻溶解調製接著劑組合物。(B)成分之調合比例,以固形殘分對(A)成分之硬化殘分為100重量%。存在於接著劑組合物中的環氧基1當量,(C)成分中具有活性氫之官能基為0.1當量。接著劑硬化物中的二氧化矽換算重量為12.8重量%。
將特森樹脂SG-70L之使用量改為80.0g以外,與實施例1同樣的調合量進行相同操作,調製接著劑組合物。(B)成分之調合比例,以固形殘分對(A)成分之硬化殘分為100重量%。接著劑硬化物中的二氧化矽換算重量為16.6重量%。
將特森樹脂SG-70L之使用量改為81.5g以外,與實施例1同樣的調合量進行相同操作,調製接著劑組合物。(B)成分之調合比例,以固形殘分對(A)成分之硬化殘分為120重量%。接著劑硬化物中的二氧化矽換算重量為11.7重量%。
將JER1001 10.0g;GASKAMINE 240 1.10g、SG-70L 64.0g、甲基乙基酮20.0g加入均勻溶解調製接著劑組合物。(B)成分之調合比例,以固形殘分對(A)成分之硬化殘分為80重量%。存在於接著劑組合物中的環氧基1當量,(C)成分中具有活性氫之官能基為0.75當量。
將JER1001 10.19g;GASKAMINE 240 0.23g、SG-70L 81.5g、甲基乙基酮20.0g加入均勻溶解調製接著劑組合物。(B)成分之調合比例,以固形殘分對(A)成分之硬化殘分為100重量%。存在於接著劑組合物中的環氧基1當量,(C)成分中具有活性氫之官能基為0.1當量。
作為丙烯酸高分子(B),將特森樹脂SG-70L改為Nagase ChemteX(股)公司製,商品名「特森樹脂WS-023」(玻璃轉移點-5℃,酸價20mgKOH/g,數目平均分子量11萬),使用8g特森樹脂WS-023,加入甲基乙基酮32g以外與實施例1相同調合量進行相同操作,調製接著劑組合物。(B)成分之調合比例,以固形殘分對(A)成分之硬化殘分為80重量%。接著劑硬化物中的二氧化矽換算重量為18.3重量%。
作為丙烯酸高分子(B),變更為使用6.8g特森樹脂WS-023,加入甲基乙基酮27.2g以外與實施例1相同調合量進行相同操作,調製接著劑組合物。(B)成分之調合比例,以固形殘分對(A)成分之硬化殘分為80重量%。接著劑硬化物中的二氧化矽換算重量為14.2重量%。
作為丙烯酸高分子(B),將特森樹脂SG-70L改為Nagase ChemteX(股)公司製,商品名「特森樹脂SG-P3」(固形分15%MEK清漆,玻璃轉移點15℃,酸價0,數目平均分子量25萬),加入53.3g特森樹脂SG-P3,以外與實施例1相同調合量進行相同操作,調製接著劑組合物。(B)成分之調合比例,以固形殘分對(A)成分之硬化殘分為80重量%。接著劑硬化物中的二氧化矽換算重量為18.3重量%。
作為丙烯酸高分子(B),變更為使用45.3g特森樹脂SG-P3以外與實施例1相同調合量進行相同操作,調製接著劑組合物。(B)成分之調合比例,以固形殘分對(A)成分之硬化殘分為80重量%。接著劑硬化物中的二氧化矽換算重量為14.2重量%。
將實施例1、3、比較例1、3及5所得接著劑組合物以輥輪塗佈機使乾燥後之厚度成15 μm地塗佈乾燥於50 μm之聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜(帝人杜邦膜(股)製,商品名「TEONEX Q83」,之後使接著劑面,與18 μm之銅箔(古河Circuit Foil(股)製,商品名「F2-wS」)之處理面,重疊以120℃之層壓輥輪壓接後,以烘箱100℃處理3小時;130℃處理3小時;160℃處理3小時,使接著劑硬化得到黏貼樣品(PEN/接著層/銅箔)。使用實施例1之接著劑組合物所得之黏貼樣品作為H-1,使實施例3、比較例1、3及5之接著劑組合物所得之接著片樣品分別為H-3、G-1、G-3、G-5。將所得氧品之評價之剝離強度、焊接耐熱性、耐濕性、測定體積電阻之結果示於表1。
剝離強度:根據JIS C-6481,測定銅箔與膜之剝離強度。
焊接耐熱性:將試驗片100℃,加熱乾燥60分後,於260℃之和接浴中回焊30秒調查有無腫脹。
耐濕性(耐濕焊接耐熱性):將試驗片置於80℃、濕度85%的環境下12小時後,實施焊接耐熱試驗。
體積電阻:根據JIS C-6481進行測定。
由以下結果,明顯可知實施例1及3之接著劑組合物剝離強度.焊接耐熱性優良。
將實施例2、4、比較例2、4及6所得接著劑組合物以輥輪塗佈機使乾燥後之厚度成25 μm地塗佈乾燥於50 μm之聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜(帝人杜邦膜(股)製,商品名「TEONEX Q83」,得到接著樣品(PEN/接著層)。使用實施例2之接著劑組合物所得之黏貼樣品作為H-2,使實施例4、比較例2、4及6之接著劑組合物所得之接著片樣品分別為H-4、G-2、G-4、G-6。
以前項所得片樣品之各種物性示於表2。測定方法如下。
透明性:霧度值(暈價),根據JIS K 7105測定。接著片樣品,係以接著層在半硬化成膠態(B-Stage)之狀態測定。
接著劑層之透明性,由上述層積體之霧度值扣除PEN膜之霧度值之值。
剝離強度:接著片樣品之接著力測定用樣品,係將接著片樣品之接著層側,重疊於銅箔之鏡面側,以熱壓製機140℃、2.0Mpa加熱加壓2小時壓接製作試驗片(PEN/接著層/銅箔)。
焊接耐熱性;將使用於上述剝離強度試驗之試驗片以100℃,加熱乾燥60分後,於260℃之和接浴中回焊30秒調查有無腫脹。
由以上結果,實施例2及4之接著劑組合物,透明性、剝離強度、焊接耐熱性優良,有用於作為用於覆蓋層膜之接著劑組合物。
將實施例1、3、比較例1、3及5所得之黏貼樣品之銅箔藉由氯化鐵水溶液將全面蝕刻去除,分別將實施例2、4、比較例2、4、6所得接著片樣聘之接著層側重疊,以熱壓製機140℃、2.0Mpa、加熱壓加壓壓接2小時,製作層積膜樣品(PEN/接著片樣品接著層/黏貼樣品接著層/PEN)。將所得各膜樣品之透明性根據上述JIS K 7105測定。結果示於表3。
由以上結果,由實施例1及3之接著劑組合物所得之貼銅層基板與實施例2及4所得之覆蓋層膜之組合,可製作透明性優良之軟性印刷電路板。
將實施例1、3、比較例1、3及5之接著劑組合物流延於鋁杯,以50℃,12小時,150℃,3小時使之硬化,得到500 μm厚之硬化膜。
硬化膜透明性:霧度值(暈價),根據JIS K 7105測定。
吸收率:將硬化膜以50℃,24小時,置於絕對乾燥狀態後,浸漬於水24小時,求含水量。將結果示於表4。
由以上結果,明顯可知實施例1及3之接著劑組合物,透明性、耐濕性優良。
Claims (5)
- 一種層積體用接著劑組合物,其特徵在於包含:含有甲氧基之矽烷變性環氧樹脂(A),其係使雙酚型環氧樹脂(a-1)及甲氧矽烷部分縮合物(a-2)脫醇反應而得者;丙烯酸高分子(B),其具有羧基,玻璃轉移點為20℃以下,酸價為2~10(mgKOH/g),平均分子量數目為15萬~30萬;及環氧樹脂用硬化劑(C),其係選自由芳香胺及酚醛樹脂所組成之群之至少一種。
- 如申請專利範圍第1項所述的層積體用接著劑組合物,其中上述甲氧矽烷部分縮合物(a-2),係四甲氧矽烷及/或甲基三甲氧矽烷之部分縮合物。
- 如申請專利範圍第1或2項所述的層積體用接著劑組合物,其中上述丙烯酸高分子(B)之調合量對於含有甲氧基之矽烷變性環氧樹脂(A)之硬化殘分為90~200%。
- 如申請專利範圍第1或2項所述的層積體用接著劑組合物,其中作成15μm之硬化膜時之霧度值為5%以下。
- 一種透明層積體,將聚萘二甲酸乙二醇酯或聚對苯二甲酸乙二醇酯使用申請專利範圍第1至4項中任一項所述層積體用接著劑組合物接著者,該層積體之霧度值為20%以下。
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