JP7745463B2 - 接着剤組成物 - Google Patents
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Description
また、電子部品の1つであるフレキシブルプリント配線板(以下、FPCともいう)では、大量のデータを高速で処理する必要があり、高周波数への対応が進んでいる。FPCの高周波数化には構成要素の低誘電化が必要であり、低誘電の基材フィルムや低誘電の接着剤の開発が行われている。
そこで、良好な電気特性(低比誘電率、及び低誘電正接)を有しつつ、高い接着性に応えるため、カルボキシ基含有スチレン系エラストマー(A)と、エポキシ樹脂(B)とを含有する接着剤組成物を用い、該接着剤組成物からなる接着剤層と基材フィルムとからなる積層体についての提案がなされている(例えば、特許文献1参照)。
また、例えば、積層体の製造工程において、加熱時間の短いラミネート工程に供する場合などには、基材フィルムや電子部品関連の他の構成要素に対して十分に粘着しない場合があることがわかった。
ラミネート工程において、接着剤組成物が、基材フィルムや電子部品関連の他の構成要素に対し十分に粘着していないと、積層体の製造において、熱圧着にて積層する際の仮固定や、ロールtoロールでの作業中に、層の剥離や浮きが生じる。それにより、積層不良が発生したり、層間に生じた微細の凹凸により隙間があることで、以降の加熱工程において、層の膨れが発生したりと、積層体における各種不具合が発生する。
さらにまた、軟化点や融点の低い添加剤を含有することで接着剤組成物の粘着性を改善することもできるが、反応基を持たない粘着付与剤は、架橋しないため、耐熱性を改悪し、反応基を持つ低分子の樹脂(例えば、エポキシ樹脂等)は、電気特性(低比誘電率や低誘電正接)を悪化させる。
[1]ビスマレイミド樹脂とスチレン系エラストマーとを含有する接着剤組成物。
[2]エポキシ樹脂をさらに含有する、[1]に記載の接着剤組成物。
[3]前記エポキシ樹脂の含有量が、前記接着剤組成物100質量部に対して1~20質量部である、[2]に記載の接着剤組成物。
[4]有機過酸化物をさらに含有する、[1]~[3]のいずれかに記載の接着剤組成物。
[5]前記スチレン系エラストマーが、アミノ基を含有するスチレン系エラストマー、及び/又はカルボキシ基を含有するスチレン系エラストマーである、[1]~[4]のいずれかに記載の接着剤組成物。
[6]前記アミノ基を含有するスチレン系エラストマー中の全窒素量が50~5000ppmである、[5]に記載の接着剤組成物。
[7]前記エポキシ樹脂の軟化点又は融点が90℃以下である、[2]~[6]のいずれかに記載の接着剤組成物。
[8]前記エポキシ樹脂がノボラック型エポキシ樹脂である、[2]~[7]のいずれかに記載の接着剤組成物。
[9]前記エポキシ樹脂がグリシジルアミン型エポキシ樹脂である、[2]~[7]のいずれかに記載の接着剤組成物。
[10]前記エポキシ樹脂がスチレン-ブタジエンブロック共重合体のエポキシ化合物である、[2]~[7]のいずれかに記載の接着剤組成物。
[11][1]~[10]のいずれかに記載の接着剤組成物を硬化させてなる接着剤層に対し、周波数28GHzで測定した前記接着剤層の比誘電率が3.5以下であり、かつ誘電正接が0.01以下である、接着剤層。
[12]基材フィルムと、
[1]~[10]のいずれかに記載の接着剤組成物からなる接着剤層、又は[11]に記載の接着剤層と、を有する積層体。
[13]前記基材フィルムが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂を含有する、[12]に記載の積層体。
[14][12]又は[13]に記載の積層体を含む接着剤層付きカバーレイフィルム。
[15][12]又は[13]に記載の積層体を含む銅張積層板。
[16][12]又は[13]に記載の積層体を含むプリント配線板。
[17][12]又は[13]に記載の積層体を含むシールドフィルム。
[18][12]又は[13]に記載の積層体を含むシールドフィルム付きプリント配線板。
本発明の接着剤組成物は、ビスマレイミド樹脂とスチレン系エラストマーとを含有する。本発明の接着剤組成物は、必要に応じて、エポキシ樹脂をさらに含有してもよい。また、本発明の接着剤組成物は、必要に応じて、その他の成分を含有してもよい。
ビスマレイミド樹脂とスチレン系エラストマーとを含有する本発明の接着剤組成物は、低誘電の接着剤組成物であっても高い密着性(接着性)を示し、かつラミネート工程においても優れた密着性(接着性)を示し、さらに高架橋密度であるため耐熱性や耐溶剤性等の低下を生じさせない接着剤組成物となる。
ビスマレイミド樹脂は、低誘電で軟化点の低い樹脂であるが、一般に他の樹脂との相溶性が悪い。しかし、本発明者らは、ビスマレイミド樹脂が、スチレン系エラストマーと良好に混合することができ、ビスマレイミド樹脂とスチレン系エラストマーとを有する接着剤組成物は、ラミネート工程において良好な密着性(接着性)を示すことができることを見出した。
また、ビスマレイミド樹脂は、不飽和結合をもち、架橋が可能であり、ビスマレイミド樹脂を含有する本発明の接着剤組成物は、架橋密度が高く、耐熱性や耐溶剤性等の低下を生じさせない。
スチレン系エラストマーとは、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とのブロック及びランダム構造を主体とする共重合体、並びにその水素添加物である。
スチレン系エラストマーは、変性されているスチレン系エラストマーであっても、変性されていないスチレン系エラストマーであっても、特に制限はなく、目的に応じて選択することができるが、本発明では、以下に記載するアミノ基を含有するスチレン系エラストマーやカルボキシ基を含有するスチレン系エラストマー等の変性スチレン系エラストマーがより好ましい。
スチレン系エラストマーは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の接着剤組成物の好ましい態様として、例えば、ビスマレイミド樹脂とアミノ基を含有するスチレン系エラストマーとを含有する接着剤組成物、ビスマレイミド樹脂とカルボキシ基を含有するスチレン系エラストマーとを含有する接着剤組成物、ビスマレイミド樹脂とアミノ基を含有するスチレン系エラストマーとカルボキシ基を含有するスチレン系エラストマーとを含有する接着剤組成物等が挙げられる。
ビスマレイミド樹脂のイミド骨格とアミノ基との相性が良く、スチレン系エラストマーの中でも、アミノ基を含有するスチレン系エラストマーは、接着剤組成物の相溶性がさらに良くなる。
接着剤組成物中にアミノ基を含有するスチレン系エラストマーが含有されていることで、接着剤層の密着性が向上し、特に金属との密着性が向上する。
また、後述するように、本発明の接着剤組成物がさらにエポキシ樹脂を含有する場合、アミノ基を含有するスチレン系エラストマーは反応性があるため、エポキシ硬化により接着剤層の耐熱性や耐薬品性が向上する。さらに、アミノ基がエポキシ基と反応して重合を開始することで、反応速度がより向上する。
アミノ基を含有するスチレン系エラストマーとは、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とのブロック及びランダム構造を主体とする共重合体、並びにその水素添加物を、アミン変性したものである。
芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン、t-ブチルスチレン、α-メチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1-ジフェニルエチレン、N,N-ジエチル-p-アミノエチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。また、共役ジエン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン等を挙げることができる。
重量平均分子量は、ゲル・パーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」ともいう)により測定した分子量をポリスチレン換算した値である。
これらのアミノ基含有スチレン系エラストマーは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記共重合体の中でも、接着性及び電気特性の観点から、スチレン-エチレンブチレン-スチレンブロック共重合体及びスチレン-エチレンプロピレン-スチレンブロック共重合体が好ましい。
また、スチレン-エチレンブチレン-スチレンブロック共重合体におけるスチレン/エチレンブチレンの質量比、及びスチレン-エチレンプロピレン-スチレンブロック共重合体におけるスチレン/エチレンプロピレンの質量比は、10/90~50/50であることが好ましく、20/80~40/60であることがより好ましい。当該質量比がこの範囲内であれば、優れた接着特性を有する接着剤組成物とすることができる。
アミノ基を含有するスチレン系エラストマー中の全窒素量は、例えば、微量窒素分析装置ND―100型(三菱化学株式会社製)を使用して、JIS-K2609に従い求めることができる。
カルボキシ基を含有するスチレン系エラストマーは、接着性や硬化物の柔軟性に加えて、電気特性を与える成分として有効である。
接着剤組成物中にカルボキシ基を含有するスチレン系エラストマーが含有されていることで、接着剤層の密着性が向上する。
また、後述するように、本発明の接着剤組成物がさらにエポキシ樹脂を含有する場合、カルボキシ基を含有するスチレン系エラストマーは反応性があるため、エポキシ硬化により接着剤層の耐熱性や耐薬品性も向上する。カルボキシ基は、アミノ基よりエポキシ樹脂との反応性が劣るため、Bステージの接着剤組成物の保存期間を長くできる。
カルボキシ基を含有するスチレン系エラストマーとは、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物とのブロック及びランダム構造を主体とする共重合体、並びにその水素添加物を、不飽和カルボン酸で変性したものである。
芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン、t-ブチルスチレン、α-メチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1-ジフェニルエチレン、N,N-ジエチル-p-アミノエチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。また、共役ジエン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン等を挙げることができる。
不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等を挙げることができる。
不飽和カルボン酸による変性量は、0.1~10質量%であることが好ましい。
カルボキシ基を含有するスチレン系エラストマーの酸価は、0.1~25mgKOH/gであることが好ましく、0.5~23mgKOH/gであることがより好ましい。この酸価が0.1mgKOH/g以上であると、接着剤組成物の硬化が十分であり、良好な接着性、及び耐熱性が得られる。一方、前記酸価が25mgKOH/g以下であると、接着強さ及び電気特性に優れる。
これらのカルボキシ基含有スチレン系エラストマーは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。上記共重合体の中でも、接着性及び電気特性の観点から、スチレン-エチレンブチレン-スチレンブロック共重合体及びスチレン-エチレンプロピレン-スチレンブロック共重合体が好ましい。また、スチレン-エチレンブチレン-スチレンブロック共重合体におけるスチレン/エチレンブチレンの質量比、及びスチレン-エチレンプロピレン-スチレンブロック共重合体におけるスチレン/エチレンプロピレンの質量比は、10/90~50/50であることが好ましく、20/80~40/60であることがより好ましい。当該質量比がこの範囲内であれば、優れた接着特性を有する接着剤組成物とすることができる。
本発明の接着剤組成物は、上述したように、さらにエポキシ樹脂を含有することが好ましい。
エポキシ樹脂のアニオン重合でビスマレイミドの不飽和結合を組み込むことにより、架橋反応を低温で促進させることができる。
エポキシ樹脂は、上記アミノ基やカルボキシ基を含有する変性スチレン系エラストマーと反応し、被着体に対する高い接着性や、接着剤硬化物の耐熱性を発現させる成分として有効である。
上記エポキシ樹脂の中でも、電気特性に優れた接着剤組成物が得られ、スチレン系エラストマーとの相溶性が良好なことから、水酸基を有しないエポキシ樹脂が好ましい。特に、ノボラックエポキシ樹脂や下記構造のようなエポキシ樹脂は、適度に柔軟骨格を有するエポキシ樹脂のため、硬化物が脆性破壊を起こしづらくなり、接着剤組成物の硬化物の長期使用に対する性能の安定性が向上し、官能基数も高いため、耐熱性も向上するため、より好ましい。
ノボラック型のエポキシ樹脂の具体例としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製の「YX7700」(キシレン構造含有ノボラック型エポキシ樹脂)、日本化薬株式会社製の「NC7000L」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂)、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社社製の「ESN485」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂)、DIC株式会社製の「N-690」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、DIC株式会社製の「N-695」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)等が挙げられる。スチレン-ブタジエンブロック共重合体のエポキシ化合物であることがより好ましい。スチレン-ブタジエンブロック共重合体のエポキシ化合物は、エポキシ構造の反応にオレフィン骨格やビニル基のような芳香環以外に不飽和結合が関わることにより、反応速度の促進と架橋密度を高めることができ、結果として、少ない配合量でも耐熱性や耐薬品性を向上することができる。また、スチレン-ブタジエンブロック共重合体のエポキシ化合物は、分子量が大きく、エポキシ基が含まれることで、分散剤のように働き、無機フィラーの分散性をさらに向上する。スチレン-ブタジエンブロック共重合体のエポキシ化合物としては、市販のエポキシ化合物を使用することもでき、例えば、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2000(ダイセル社製)や、エポリードGT401、エポリードPB3600、エポリードPB4700(ダイセル社製)や、エポフレンドAT501、エポフレンドCT310(ダイセル社製)が挙げられる。
特にエポキシ樹脂がグリシジルアミン型エポキシ樹脂であるとより好ましい。グリシジルアミン型エポキシ樹脂は、多官能であるため、少量で硬化が可能であり、分子骨格にアミンを含むため、アミノ基含有スチレン系エラストマーとの相溶性が良く、また反応促進効果もある。また、アミン基を含むため金属層との密着性を向上できる。
グリシジルアミン型のエポキシ樹脂の具体例としては、例えば、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンとして、三菱ケミカル株式会社製の「jER604」、住友化学株式会社製の「スミエポキシELM434」、ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ株式会社製の「アラルダイトMY720」、「アラルダイトMY721」、「アラルダイトMY9512」、「アラルダイトMY9612」、「アラルダイトMY9634」、「アラルダイトMY9663」、三菱ガス化学株式会社製「TETRAD-X」、「TETRAD-C」等が挙げられる。
接着剤組成物には、上述したアミノ基を含有するスチレン系エラストマーやカルボキシ基を含有するスチレン系エラストマーを含むスチレン系エラストマー、及びビスマレイミド樹脂に加えて、必要に応じてエポキシ樹脂を含有することができる。さらに、接着剤組成物には、スチレン系エラストマー以外の他の熱可塑性樹脂、粘着付与剤、難燃剤、硬化剤、硬化促進剤、カップリング剤、熱老化防止剤、レベリング剤、消泡剤、無機充填剤、顔料、及び溶媒等を、接着剤組成物の機能に影響を与えない程度に含有することができる。
有機過酸化物としては、ラジカル重合開始剤として一般的に知られるものが使用でき、例えば、ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t-ブチルペルオキシピバレート、t-ブチルパーオキシエチルヘキサノエイト、1,1’-ビス-(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、t-アミルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ヘキシルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート等の有機過酸化物が挙げられる。
硬化剤の含有量は、接着剤組成物100質量部に対して、0.05~100質量部であることが好ましく、5~70質量部であることがより好ましい。
本発明の接着剤層は、上記本発明の接着剤組成物からなる。
接着剤層を形成する接着剤組成物は、硬化させることができる。
硬化方法としては、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱硬化等が挙げられる。
接着剤層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、3~100μmであることが好ましく、5~70μmであることがより好ましく、10~50μmであることが更に好ましい。
上記接着剤組成物を成膜することで接着剤層を製造することができる。
上記接着剤組成物は、ビスマレイミド樹脂及びスチレン系エラストマー、必要に応じてエポキシ樹脂、さらに必要に応じてその他成分を混合することにより製造することができる。混合方法は特に限定されず、接着剤組成物が均一になればよい。接着剤組成物は、溶液又は分散液の状態で好ましく用いられることから、通常は、溶媒も使用される。
溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n-プロピルアルコール、イソブチルアルコール、n-ブチルアルコール、ベンジルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジアセトンアルコール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類;トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メシチレン等の芳香族炭化水素類;酢酸メチル、酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテ-ト、3-メトキシブチルアセテート等のエステル類;ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いてよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
接着剤組成物が溶媒を含む溶液又は分散液(樹脂ワニス)であると、基材フィルムへの塗工及び接着剤層の形成を円滑に行うことができ、所望の厚さの接着剤層を容易に得ることができる。
接着剤組成物が溶媒を含む場合、接着剤層の形成を含む作業性等の観点から、固形分濃度は、好ましくは3~80質量%、より好ましくは10~50質量%の範囲である。固形分濃度が80質量%以下であると、溶液の粘度が適度であり、均一に塗工し易い。
接着剤層の製造方法のより具体的な実施態様としては、上記接着剤組成物及び溶媒を含有する樹脂ワニスを、基材フィルムの表面に塗布して樹脂ワニス層を形成した後、該樹脂ワニス層から溶媒を除去することにより、Bステージ状の接着剤層を形成することができる。ここで、接着剤層がBステージ状であるとは、接着剤組成物が未硬化状態あるいは一部が硬化し始めた半硬化状態をいい、加熱等により、接着剤組成物の硬化が更に進行する状態をいう。
ここで、基材フィルム上に樹脂ワニスを塗布する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクターロール法、ドクターブレード法、カーテンコート法、スリットコート法、スクリーン印刷法、インクジェット法、ディスペンス法等が挙げられる。
上記Bステージ状の接着剤層は、さらに加熱等を施し、硬化した接着剤層を形成することができる。
接着剤組成物を硬化させてなる本発明の接着剤層は、周波数28GHzで測定した接着剤層比誘電率(εr)が3.5以下であり、かつ誘電正接(tanδ)が0.01以下であることが好ましい。
比誘電率が3.5以下であり、かつ、誘電正接が0.01以下であれば、電気特性の要求が厳しいFPC関連製品にも好適に用いることができる。
比誘電率及び誘電正接は、接着剤成分の種類及び含有量、並びに基材フィルムの種類等により調整できるので、用途に応じて種々の構成の積層体を設定することができる。
接着剤層の比誘電率及び誘電正接は、ネットワークアナライザーMS46122B(Anritsu社製)と開放型共振器ファブリペローDPS-03(KEYCOM社製)とを使用し、開放型共振器法で、温度23℃、周波数28GHzの条件で測定することができる。
本発明の積層体は、基材フィルムと、該基材フィルムの少なくとも一方の表面に上記接着剤層とを備える。
本発明に用いる基材フィルムは、積層体の用途により選択することができる。例えば、積層体をカバーレイフィルムや銅張積層板(CCL)として用いる場合は、ポリイミドフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、アラミドフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、及び液晶ポリマーフィルム等が挙げられる。これらの中でも、接着性及び電気特性の観点から、ポリイミドフィルム、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)フィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、及び液晶ポリマーフィルムが好ましい。
本発明に係る積層体の好ましい一実施態様として、カバーレイフィルムが挙げられる。
FPCを製造する場合、配線部分を保護するために、通常、「カバーレイフィルム」と呼ばれる接着剤層を有する積層体が用いられる。このカバーレイフィルムは、絶縁樹脂層と、その表面に形成された接着剤層とを備えている。
例えば、カバーレイフィルムは、上記基材フィルムの少なくとも一方の表面に上記接着剤層が形成されており、基材フィルムと接着剤層の剥離が一般に困難な積層体である。
カバーレイフィルムに含まれる基材フィルムの厚さは、5~100μmであることが好ましく、5~50μmであることがより好ましく、5~30μmであることが更に好ましい。基材フィルムの厚さが上記上限以下であれば、カバーレイフィルムを薄膜化することができる。基材フィルムの厚さが上記下限以上であれば、プリント配線板の設計が容易にでき、ハンドリングもよい。
カバーレイフィルムを製造する方法としては、例えば、上記接着剤組成物及び溶媒を含有する樹脂ワニスを、上記基材フィルムの表面に塗布して樹脂ワニス層を形成した後、該樹脂ワニス層から溶媒を除去することにより、Bステージ状の接着剤層が形成されたカバーレイフィルムを製造することができる。
溶媒を除去するときの乾燥温度は、40~250℃であることが好ましく、70~170℃であることがより好ましい。
乾燥は、接着剤組成物が塗布された積層体を、熱風乾燥、遠赤外線加熱、及び高周波誘導加熱等がなされる炉の中を通過させることにより行われる。
なお、必要に応じて、接着剤層の表面には、保管等のため、離型性フィルムを積層してもよい。離型性フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、シリコーン離型処理紙、ポリオレフィン樹脂コート紙、TPXフィルム、フッ素系樹脂フィルム等の公知のものが用いられる。
本発明に係るカバーレイフィルムは、低誘電な本発明の接着剤組成物を使用しているため、電子機器の高速伝送が可能であり、さらに電子機器との接着安定性にも優れたものとなる。
本発明に係る積層体の好ましい一実施態様として、ボンディングシートが挙げられる。
ボンディングシートは、離型性フィルム(基材フィルム)の表面に上記接着剤層が形成されているものである。また、ボンディングシートは、2枚の離型性フィルムの間に接着剤層を備える態様であってもよい。ボンディングシートを使用するときに、離型性フィルムをはく離して使用する。離型性フィルムは、上記(カバーレイフィルム)の欄で記載したものと同様なものを用いることができる。
ボンディングシートに含まれる基材フィルムの厚さは、5~100μmであることが好ましく、25~75μmであることがより好ましく、38~50μmであることが更に好ましい。基材フィルムの厚さが上記範囲内であれば、ボンディングシートの製造が容易であり、ハンドリングもよい。
ボンディングシートを製造する方法としては、例えば、離型性フィルムの表面に上記接着剤組成物及び溶媒を含有する樹脂ワニスを塗布し、上記カバーレイフィルムの場合と同様にして乾燥する方法がある。
本発明に係るボンディングシートは、低誘電な本発明の接着剤組成物を使用しているため、電子機器の高速伝送が可能であり、さらに電子機器との接着安定性にも優れたものとなる。
本発明に係る積層体の好ましい一実施態様として、本発明の積層体中の接着剤層に、銅箔を貼り合せてなる銅張積層板が挙げられる。
銅張積層板は、上記積層体用いて、銅箔が貼り合わされており、例えば、基材フィルム、接着剤層及び銅箔の順に構成されている。なお、接着剤層及び銅箔は、基材フィルムの両面に形成されていてもよい。
本発明で用いる接着剤組成物は、銅を含む物品との接着性にも優れている。
本発明に係る銅張積層板は、低誘電な本発明の接着剤組成物を使用しているため、電子機器の高速伝送を可能とし、かつ接着安定性に優れたものとなる。
本発明に係る積層体の好ましい一実施態様として、本発明の積層体中の接着剤層に、銅配線を貼り合せてなるプリント配線板が挙げられる。
プリント配線板は、上記銅張積層板に電子回路を形成することにより得られる。
プリント配線板は、上記積層体用いて、基材フィルムと銅配線とが貼り合わされており、基材フィルム、接着層及び銅配線の順に構成されている。なお、接着層及び銅配線は、基材フィルムの両面に形成されていてもよい。
例えば、熱プレス等を利用して、配線部分を有する面に、接着剤層を介してカバーレイフィルムを貼り付けることにより、プリント配線板が製造される。
本発明に係るプリント配線板は、低誘電な本発明の接着剤組成物を使用しているため、電子機器の高速伝送を可能とし、かつ接着安定性に優れたものとなる。
本発明に係るプリント配線板を製造する方法としては、例えば、上記積層体の接着剤層と銅配線とを接触させ、80℃~150℃で熱ラミネートを行い、更にアフターキュアにより接着剤層を硬化する方法がある。アフターキュアの条件は、例えば、100℃~200℃、30分~4時間とすることができる。上記銅配線の形状は、特に限定されず、所望に応じ、適宜形状等を選択すればよい。
本発明に係る積層体の好ましい一実施態様として、シールドフィルムが挙げられる。
シールドフィルムは、コンピュータや携帯電話や分析機器等の各種電子機器に影響し誤作動の原因となる電磁波ノイズをカットするために、各種電子機器にシールドするためのフィルムである。電磁波シールドフィルムともいう。
電磁波シールドフィルムは、例えば、絶縁樹脂層、金属層、及び本発明の接着層をこの順で積層してなる。
本発明に係るシールドフィルムは、低誘電な本発明の接着剤組成物を使用しているため、電子機器の高速伝送が可能であり、さらに電子機器との接着安定性にも優れたものとなる。
本発明に係る積層体の好ましい一実施態様として、シールドフィルム付プリント配線板が挙げられる。
シールドフィルム付プリント配線板は、基板の少なくとも片面にプリント回路が設けられたプリント配線板上に、上記電磁波シールドフィルムが貼付されたものである。
シールドフィルム付プリント配線板は、例えば、プリント配線板と、プリント配線板のプリント回路が設けられた側の面に隣接する絶縁フィルムと、上記電磁波シールドフィルムとを有する。
本発明に係るシールドフィルム付プリント配線板は、低誘電な本発明の接着剤組成物を使用しているため、電子機器の高速伝送を可能とし、かつ接着安定性に優れたものとなる。
旭化成株式会社製の商品名「タフテックMP10」(アミン変性スチレン-エチレンブチレン-スチレン共重合体)を用いた。この共重合体のスチレン/エチレンブチレン比は30/70であり、重量平均分子量は78,000である。この共重合体中に含有されている全窒素量は426ppmである。
(アミノ基を含有するスチレン系エラストマー)
旭化成株式会社製の商品名「タフテックMPLH-01」(アミン変性スチレン-エチレンブチレン-スチレン共重合体)を用いた。この共重合体のスチレン/エチレンブチレン比は20/80であり、重量平均分子量は100,000である。この共重合体中に含有されている全窒素量は432ppmである。
(アミノ基を含有するスチレン系エラストマー)
旭化成株式会社製の商品名「タフテックMPHF-02」(アミン変性スチレン-エチレンブチレン-スチレン共重合体)を用いた。この共重合体のスチレン/エチレンブチレン比は30/70であり、重量平均分子量は68,000である。この共重合体中に含有されている全窒素量は496ppmである。
(カルボキシ基を含有するスチレン系エラストマー)
旭化成株式会社製の商品名「タフテックM1911」(マレイン酸変性スチレン-エチレンブチレン-スチレンブロック共重合体)を用いた。この共重合体の酸価は2mgKOH/gであり、スチレン/エチレンブチレン比は30/70であり、重量平均分子量は69,000である。
(ビスマレイミド樹脂)
ビスマレイミド樹脂として、信越化学工業株式会社製の商品名「SKL-3000-T50」(軟化点60℃)を用いた。
(エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂として、ノボラック型エポキシ樹脂である三菱ケミカル株式会社製の商品名「YX7700」(軟化点65℃)を用いた。
(エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂として、グリシジルアミン型エポキシ樹脂である三菱ケミカル株式会社製の商品名「jER604」(液体エポキシ)を用いた。
(パーブチルE)
有機過酸化物として、日油株式会社製のパーオキシエステルである商品名「パーブチルE」を用いた。
(溶剤)
トルエン及びメチルエチルケトンからなる混合溶媒(質量比=90:10)を用いた。
(基材フィルム)
基材フィルムとして、信越ポリマー社製の「Shin-Etsu Sepla Film PEEK」(ポリエーテルエーテルケトン、厚さ50μm)を用いた。
(電解銅箔)
電解銅箔として、三井金属鉱業製の「TQ-M7-VSP」(電解銅箔、厚さ12μm、光沢面Rz1.27μm、光沢面Ra0.197μm、光沢面Rsm12.95μm)を用いた。光沢面の表面粗さは、レーザー顕微鏡を用いて粗さ曲線を測定し、この粗さ曲線から、JIS B 0601:2013(ISO 4287:1997 Amd.1:2009)に基づいて求めた値である。
(離型フィルム)
離型フィルムとして、パナック社製NP75SA(シリコーン離型PETフィルム、50μm)を用いた。
実施例で使用した上記アミノ基を含有するスチレン系エラストマー中に含有されている全窒素量を以下の方法により求めた。
<測定方法>
微量窒素分析装置ND―100型(三菱化学株式会社製)を使用して、JIS-K2609に従い求めた。
表1に示す接着剤層を構成する各成分を表1に示す割合で含有し、これら成分を溶剤に溶かし、固形分濃度が20質量%の樹脂ワニスを作製した。
基材フィルムの表面にコロナ処理を行った。
該樹脂ワニスを基材フィルムの表面に塗布し、110℃のオーブンで4分間乾燥させ、トルエンを揮発させることで接着剤層を形成し、接着剤付き基材フィルムを得た。接着剤積層体の接着剤層が電解銅箔の光沢面と接する様に重ね、120℃で熱ラミネートを行い、硬化前接着剤積層体を得た。硬化前接着剤積層体を更に150℃で、60分間、アフターキュアを行うことにより接着剤層を硬化し、硬化後接着剤積層体を得た。
実施例1の硬化前接着剤積層体と硬化後接着剤積層体の電解銅箔と基材フィルムとの剥離力(N/cm)を測定した。
剥離力は、硬化前接着剤積層体と硬化後接着剤積層体をカットして幅25mmの試験体とし、JIS Z0237:2009(粘着テープ・粘着シート試験方法)に準拠して、剥離速度0.3m/分、剥離角180°にて支持体に固定した接着剤付き基材フィルムから電解銅箔を剥がす際の剥離強度を測定することにより、剥離力を測定した。
接着剤層の比誘電率及び誘電正接は、ネットワークアナライザーMS46122B(Anritsu社製)と開放型共振器ファブリペローDPS-03(KEYCOM社製)とを使用し、開放型共振器法で、温度23℃、周波数28GHzの条件で測定した。測定試料は、離型フィルム上に樹脂ワニスを、ロ-ル塗布し、次いで、この塗膜付きフィルムをオーブン内に静置して、110℃で4分間乾燥させてBステージ状の接着剤層(厚さ50μm)を形成した。次に、この接着剤層を接着面同士が接する様に120℃で熱ラミネートして硬化前接着剤フィルム(厚さ100μm)を形成した。この硬化前接着剤フィルム(厚さ100μm)をオーブン内に静置して、150℃で60分間加熱硬化処理をして、硬化後接着剤フィルム(100mm×100mm)を作製した。硬化後接着剤フィルムから離型フィルムを剥離して接着剤層の比誘電率及び誘電正接を測定した。
実施例1の硬化後接着剤積層体(この積層体は、上述したように接着剤付き基材フィルムに電解銅箔が重ねられた構成の積層体である)をカットして30×30mmの試験片をトルエンに3時間浸漬することにより、耐溶剤性(洗浄溶剤浸漬)試験を行った。
以下の評価基準により、本発明の接着剤層を有する銅張積層板(CCL)の耐溶剤性を評価した。尚、接着剤層が高架橋密度で形成されているほど、剥離力は高く、耐溶剤性に優れている。
A 剥離は生じない。耐溶剤性は極めて良好。
B 角に多少の剥離が見られる。耐溶剤性は良好。
C 辺部分にも剥離が見られる。耐溶剤性は劣る。
実施例1の硬化後接着剤積層体をカットして30×30mmの試験片を10%硫酸水溶液に3時間浸漬することにより、耐酸性試験を行った。
以下の評価基準により、本発明の接着剤層を有する銅張積層板(CCL)の耐酸性を評価した。
A 剥離は生じない。耐酸性は極めて良好。
B 角に多少の剥離が見られる。耐酸性は良好。
C 辺部分にも剥離が見られる。耐酸性は劣る。
実施例1の硬化後接着剤積層体をカットして30×30mmの試験片を10%水酸化ナトリウム水溶液に3時間浸漬することにより、耐塩基性試験を行った。
以下の評価基準により、本発明の接着剤層を有する銅張積層板(CCL)の耐塩基性を評価した。
A 剥離は生じない。耐塩基性は極めて良好。
B 角に多少の剥離が見られる。耐塩基性は良好。
C 辺部分にも剥離が見られる。耐塩基性は劣る。
実施例1において、接着剤層を構成する成分の種類及び配合量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2~実施例12の積層体を作製した。
作製した積層体に対して、実施例1と同様の評価を行った。
結果を表1に示す。
実施例1において、接着剤層を構成する成分の種類及び配合量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1~比較例6の積層体を作製した。
作製した積層体に対して、実施例1と同様の評価を行った。
結果を表1に示す。
また、本発明の接着剤組成物からなる接着剤層は、優れた電気特性(低比誘電率、及び低誘電正接)を示す。
さらに、本発明の接着剤組成物からなる接着剤層は、耐溶剤性にも優れている。
Claims (14)
- ビスマレイミド樹脂とスチレン系エラストマーとエポキシ樹脂とを含有する接着剤組成物であって、
前記スチレン系エラストマーは、アミノ基を含有するスチレン系エラストマーであり、
前記アミノ基を含有するスチレン系エラストマーの重量平均分子量は5~20万であり、
前記アミノ基を含有するスチレン系エラストマーの全窒素量は50~5000ppmであり、
前記ビスマレイミド樹脂の含有量が、前記接着剤組成物の固形分100質量部に対して20質量部~70質量部であり、
前記アミノ基を含有するスチレン系エラストマーの含有量が、前記接着剤組成物の固形分100質量部に対して15質量部~79質量部であり、
前記エポキシ樹脂の含有量が、前記接着剤組成物の固形分100質量部に対して1質量部~20質量部である、接着剤組成物。 - 有機過酸化物をさらに含有する、請求項1に記載の接着剤組成物。
- 前記エポキシ樹脂の軟化点又は融点が90℃以下である、請求項1に記載の接着剤組成物。
- 前記エポキシ樹脂がノボラック型エポキシ樹脂である、請求項1に記載の接着剤組成物。
- 前記エポキシ樹脂がグリシジルアミン型エポキシ樹脂である、請求項1に記載の接着剤組成物。
- 前記エポキシ樹脂がスチレン-ブタジエンブロック共重合体のエポキシ化合物である、請求項1に記載の接着剤組成物。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の接着剤組成物からなる接着剤層であって、前記接着剤層を150℃で60分間加熱硬化処理してなる硬化後接着剤フィルムより測定された前記接着剤層の周波数28GHzにおける比誘電率が3.5以下であり、かつ誘電正接が0.01以下である、接着剤層。
- 基材フィルムと、
請求項1~6のいずれか一項に記載の接着剤組成物からなる接着剤層、又は請求項7に記載の接着剤層と、を有する積層体。 - 前記基材フィルムが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂を含有する、請求項8に記載の積層体。
- 請求項8又は9に記載の積層体を含む接着剤層付きカバーレイフィルム。
- 請求項8又は9に記載の積層体を含む銅張積層板。
- 請求項8又は9に記載の積層体を含むプリント配線板。
- 請求項8又は9に記載の積層体を含むシールドフィルム。
- 請求項8又は9に記載の積層体を含むシールドフィルム付きプリント配線板。
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