JPH0912995A - フィルム用接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ブチラール樹脂（Ａ）、下記式のシリコーン
エポキシ樹脂と２官能のフェノール性水酸基を有する化
合物との予備反応生成物（Ｂ）、エポキシ樹脂用硬化剤
（Ｃ）及び無機充填材（Ｄ）を必須成分とする組成物
で、かつ重量配合比が（Ｂ）／（（Ａ）＋（Ｂ））＝
０．２〜０．８であるフィルム用接着剤。 【化１】 【効果】 耐湿性、フィルム成形性の改善がなされ、低
温で圧着が可能なフィルム状接着剤を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロニクス分野
に用いられる接着性、耐熱性に優れたフィルム用接着剤
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロニクス分野で用いられる接着
剤は、今日多岐に渡って応用されており、その使用量も
年々増加する傾向にある。接着剤の種類としてはペース
ト状、フィルム状の２つに大別される。この中でフィル
ム状接着剤は、クリーンな接着剤として最近注目されて
おり、以下の様な特徴がある。 揮発分が殆どない。 短時間で接着できる。
保存性に優れている。 接着剤をムダなく使用でき
る。 厚みの精度が優れている。既に、フィルム状接
着剤は、各種半導体のマウント用、Ｌｅａｄ ｏｎｃｈ
ｉｐ）用としてのリード、チップの接合材等に実用化さ
れている。これらのフィルム用接着剤の材料としては、
熱時の粘着性を付与するためにシリコーン変性ポリアミ
ドアミン、ポリイミド等が知られている。

【０００３】しかし、これらの材料を用いて作製したフ
ィルム状接着剤は、圧着に２００℃以上という高温を要
し、高温処理に耐えられない部分の接着には不適であっ
た。又、リペアを要求される部分への接着においても、
剥がすのに高温を有する場合が多く不適であった。更
に、用途に応じてフィルム用接着剤に無機充填材を添加
する場合があり、必要特性をだすために無機充填材の含
有量が多くなると、フィルムにした際フィルム自体の強
度が脆くなり取り扱いに問題があった。低温圧着可能な
フィルム材料としては、ブチラール樹脂、フェノキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポ
リオレフィン樹脂、合成ゴム等の熱可塑性樹脂が挙げら
れが、これらの材料は低温接着性には優れているが、耐
水密着性が劣ったり、無機充填材の添加に伴う脆さ等の
欠点があり問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題点を解決すべく鋭意検討した結果、作業性、接着性を
損うことなく、かつ無機充填材を混合しても脆さの少な
いエレクトロニクス分野に最適のフィルム用接着剤を提
供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、ブチラー
ル樹脂（Ａ）、式（１）のシリコーンエポキシ樹脂と２
官能のフェノール性水酸基を有する化合物との予備反応
生成物（Ｂ）、エポキシ樹脂用硬化剤（Ｃ）及び無機充
填材（Ｄ）を必須成分とする組成物で、かつ重量配合比
が（Ｂ）／（（Ａ）＋（Ｂ））＝０．２〜０．８である
フィルム用接着剤である。

【０００６】

【化２】 （Ｒ₁、Ｒ₂は：２価の炭素数１〜５の脂肪族基、又は炭
素数６以上の芳香族から２個の水素を除いた残基を示
し、互いに同じであっても異なってもよい）

【０００７】以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に用いられるブチラール樹脂は、ポリビニルアル
コールをアセタール化したポリマーであり、既に商品化
（例えば、積水化学工業(株)）されており、市場より容
易に入手可能である。

【０００８】本発明に用いる式（１）のエポキシ樹脂
は、低弾性率、低吸水率の特徴を有する。式中のＲ₁、
Ｒ₂は２価の炭素数１〜５の脂肪族、又は炭素数６以上
の芳香族から２個の水素を除いた残基を示し、互いに同
じでも異なってもよい。Ｒ₁、Ｒ₂の２価の炭素数６以上
のものは工業化されていない。これらの中ではＲ₁、Ｒ₂
としてはプロピレン基が好ましい。式（１）のシリコー
ンエポキシ樹脂と２官能のフェノール性水酸基を有する
化合物との予備反応生成物の反応方法としては、式
（１）のシリコーンエポキシ樹脂と２官能のフェノール
性水酸基を有する化合物を混合し、必要により溶媒を加
え、１００〜２００℃の条件で反応させ、反応物の粘度
が飽和した時点を反応の終了とする。なおこの反応を円
滑に進めるために第３級アミン、有機フォスフィン類、
その有機ボレート塩、ジアザ化合物等の触媒を加えるこ
ともできる。

【０００９】本発明に用いる２官能のフェノール性水酸
基を有する化合物としては、フェノールノボラック樹
脂、オルソクレゾールノボラック樹脂、レゾール樹脂、
トリヒドロキシフェニルエタン、ビスフェノールＡ、ビ
スフェノールＦ、ビスフェノールＳ、テトラメチルビス
フェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＦ、テトラ
メチルビスフェノールＳ、ジヒドロキシジフェニルエー
テル、ジヒドロキシベンゾフェノン、ｏ−ヒドロキシフ
ェノール、ｍ−ヒドロキシフェノール、ｐ−ヒドロキシ
フェノール、ビフェノール、テトラメチルビフェノー
ル、エチリデンビスフェノール、メチルエチリデンビス
（メチルフェノール）、α−メチルベンジリデンビスフ
ェノール等のフェノール類が挙げられ、これらは単独で
も混合して用いてもよい。なお反応の当量比、即ち式
（１）のエポキシ樹脂のエポキシ当量／フェノール類の
水酸基当量は、エポキシ基が残存するようにするため１
以上にする必要がある。好ましくは１〜３の範囲であ
る。当量比が３を越えると反応生成物の分子量、部分架
橋が低くなり、フィルムとした場合の強度が脆くなると
いう欠点がある。

【００１０】本発明に用いるエポキシ用硬化剤として
は、酸無水物、アミン類、フェノール類、チオール類等
の公知のものが挙げられる。硬化剤の官能基の当量は、
反応生成物のエポキシ当量に対して、０．５〜１．５倍
の範囲であることが好ましい。１．５倍を越えたり、又
は０．５倍未満だとフィルムにした場合の曲げ強度が劣
る。 無機充填材としては、炭酸シルシウム、シリカ、
アルミナ等の絶縁フィラー、銀粉、金粉、ニッケル粉、
銅粉等の導電性フィラーが挙げられ、用途によりこれら
を複数混合してもよい。無機充填材の添加量は、全接着
剤組成物中３０〜９０重量％が好ましい。又、本発明に
おいては、ブチラール樹脂（Ａ）と予備反応生成物
（Ｂ）の重量配合比は、（Ｂ）／（（Ａ）＋（Ｂ））＝
０．２〜０．８であることが必要である。即ち、０．８
を越えると接着時の基材への濡れが著しく劣る。一方、
０．２未満だと耐水密着性や可撓性に劣りフィルムとし
ての機能が果たせなくなるためである。

【００１１】本発明の接着剤は、ブチラール樹脂、予備
反応生成物、エポキシ樹脂の硬化剤、無機充填材、溶
剤、必要に応じて硬化促進剤、顔料、染料、消泡剤等の
添加物を添加し、例えばロール等を用いて混練し、脱泡
し製造する。フィルム状接着剤の作製の一方法として
は、テフロン等のキャリアーフィルムにアプリケーター
を用いて、上記の接着剤を塗布し、乾燥後キャリアーフ
ィルムから剥離する。 反応生成物の製造例１ 式（２）のエポキシ樹脂（エポキシ当量１８１）１００
ｇ、ビスフェノールＡ（水酸基当量１１４）４０ｇに触
媒として１，８−ジアザビシクロウンデセン１ｇを添加
し、１５０℃で４時間反応させた。この反応物を反応生
成物（１）とする。

【００１２】

【化３】

【００１３】反応物の製造例２ 式（３）のエポキシ樹脂（エポキシ当量３３０ｇ）１０
０ｇ、ビスフェノールＡ１５ｇに触媒として１，８−ジ
アザビシクロウンデセン１ｇを添加し、１５０℃で４時
間反応させた。この生成物を反応生成物（２）とする。

【００１４】

【化４】

【００１５】以下、本発明を実施例で具体的に説明す
る。 実施例１ ブチラール樹脂（エスレックＢＬ−Ｓ、積水化学工業
(株)・製）１００ｇ、反応生成物（１）１５０ｇ、ビス
フェノールＡ２５ｇ、ジシアンジアミド１ｇ、硬化促進
剤として２−エチル−４−メチルイミダゾール１ｇ、溶
媒としてγ−ブチロラクトン４００ｇ、充填材として銀
粉（平均粒径３μｍ）１，１００ｇをロール混練し、脱
泡後、テフロンシート上にキャストし１００℃、５時間
乾燥させ、厚さ１００μｍのフィルム状接着剤を得た。 実施例２ 実施例１において、充填材をシリカ粉（平均粒径５μ
ｍ）６５０ｇとした以外は同様の処方・方法によりフィ
ルム状接着剤を得た。 実施例３ 実施例１において、反応生成物（２）を用いた以外は、
同様の処方・方法でフィルム状接着剤を得た。

【００１６】比較例１ ブチラール樹脂１００ｇをγ−ブチロラクトン５００ｇ
に溶解させ、実施例１と同様の方法でフィルム状接着剤
を得た。 比較例２ 実施例１のブチラール樹脂３０ｇ、反応生成物（１）１
５０ｇ、ビスフェノールＡ２５ｇ、ジシアンジアミド１
ｇ、硬化促進剤として２−エチル−４−メチルイミダゾ
ール、溶媒としてγ−ブチロラクトン３００ｇ、充填材
として銀粉（平均粒径３μｍ）８２０ｇとし、実施例１
と同様にフィルム状接着剤を得た。 比較例３ 実施例１のブチラール樹脂１２０ｇ、反応生成物（１）
３０ｇ、ビスフェノールＡ５ｇ、ジシアンジアミド０．
２ｇ、硬化促進剤として２−エチル−４−メチルイミダ
ゾール０．２ｇ、溶媒としてγ−ブチロラクトン３００
ｇ、充填材として実施例１の銀粉６２０ｇとし、実施例
１と同様にフィルム状接着剤を得た。 比較例４ 実施例１のブチラール樹脂１０７ｇ、式（２）のエポキ
シ樹脂１０７ｇ、ビスフェノールＡ６８ｇ、ジシアンジ
アミド１ｇ、硬化促進剤として２−エチル−４−メチル
イミダゾール１ｇ、溶媒としてγ−ブチロラクトン４０
０ｇ、充填材して銀粉（平均粒径３μｍ）１，１００ｇ
ロール混練し、脱泡後、テフロンシート上にキャストし
１００℃、５時間乾燥させが、脆く実用に耐えないもの
であった。

【００１７】実施例１〜３、比較例１〜３において以下
の評価を行った。スライドガラス上に４ｍｍ角に切った
各フィルムを載置し、上から４ｍｍ角のガラスチップを
のせ、これを１５０℃のホットプレートの上に載せ、１
００ｇの荷重を５秒間かけ圧着した。 評価１：接着した試験片のせん断強度（常態）を測定。 評価２：接着した試験片を８５℃、８５％ＲＨ、１００
時間の環境下に置き試験片のせん断強度を測定。 評価３：フィルムを１８０°曲げ試験を行い外観を調
査。 これらの結果を表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【発明の効果】本発明の接着剤を用いることにより、耐
湿性、フィルム成形性の改善がなされ、低温で圧着が可
能なフィルム状接着剤を得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブチラール樹脂（Ａ）、式（１）のシリ
   コーンエポキシ樹脂と２官能のフェノール性水酸基を有
   する化合物との予備反応生成物（Ｂ）、エポキシ樹脂用
   硬化剤（Ｃ）及び無機充填材（Ｄ）を必須成分とする組
   成物で、かつ重量配合比が（Ｂ）／（（Ａ）＋（Ｂ））
   ＝０．２〜０．８であることを特徴とするフィルム用接
   着剤。 【化１】 （Ｒ₁、Ｒ₂は：２価の炭素数１〜５の脂肪族基、又は炭
   素数６以上の芳香族から２個の水素を除いた残基を示
   し、互いに同じであっても異なってもよい）