JPH0931418A - 剥離シートを必要としない熱硬化性接着テープおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品接着用途、特に回路基板材料や半導
体実装材料として金属、積層板に対する接着性に優れ、
剥離シートを必要としない熱硬化性接着テープを提供す
る。 【解決手段】 ポリビニルブチラール（成分Ａ）１００
重量部に対して、分子中に少なくとも２つ以上のエポキ
シ基を有するエポキシ化合物を５０〜２００重量部、硬
化剤を０．０５〜１００重量部を配合してなる樹脂組成
物を主たる成分とする剥離シートを必要としない熱硬化
性接着テープとその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品接着用
途、特に回路基板材料や半導体実装材料として金属、積
層板に対する接着性に優れ、剥離シートを必要としない
熱硬化性接着テープと、その製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電子部品用の接着テープは、例えば積層
板、フレキシブル回路基板、リードフレーム固定用など
に使用され、金属と積層板材料、金属と耐熱性プラスチ
ックフィルム、金属と金属の間を接合するものである。
近年電子及び電気機器産業の発達に伴い、通信用、工業
用、民生用等の機器の小型化、軽量化、高信頼性化およ
び実装方式の簡易化が要求され、それに伴って半導体チ
ップの大容量化、プリント回路やリードフレームのファ
インピッチ化が急速に進み、より高機能化、高信頼性化
が求められている。このような例として軽くて折り曲げ
が可能なプラスチックフィルムを絶縁基板としたフレキ
シブル回路基板がある。これまでにプラスチックフィル
ムと金属箔とを接着する種々の接着性樹脂組成物が研究
されており、例えば、エポキシ樹脂、ポリアクリロニト
リル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、フェノール樹
脂／ニトリルゴム系、フェノール樹脂／ポリビニルアセ
タール系、フェノール樹脂／エポキシ樹脂／ポリビニル
アセタール系、フェノール樹脂／エポキシ樹脂／ニトリ
ルゴム系などを単独あるいは混合して接着剤として研究
開発され、実用化されている。このような熱硬化性接着
剤樹脂あるいはその樹脂溶液を支持体の上に流延成形、
乾燥することで接着テープを得ている。このような熱硬
化性の接着テープを製造する際、乾燥工程で熱をかけす
ぎると硬化が進んでしまい接着力が劣化してしまう。そ
のため接着剤樹脂は半硬化状態（Ｂステージ）であり、
それが故にテープの粘着性が強く、リール状にテープを
巻き取った場合内側あるいは外側の接触面に追従して、
接着剤層がめくれ上がった状態になってしまい使用でき
なくなる。上記の点を防止するするためテープの片側あ
るいは両側に剥離シートを積層する方法が取られてい
る。しかし剥離シートを使用することでコストアップに
なり、省資源の近年の観点からそぐわない、また剥離シ
ート同士の摩擦によるテープのズレや巻き厚みがかさば
るため長尺化が技術的に困難な場合がある。基材の片面
あるいは両面に剥離シートをつけるには、塗工機に剥離
シート用のアンワインダーやラミネート用のロールが必
要であり設備上の問題点もある。以上に挙げた問題点を
解決する接着テープの開発が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、電子部品接着用途、特に回路基板材料や半導体
実装材料として金属、積層板に対する接着性に優れ、剥
離シートを必要としない熱硬化性接着テープを提供する
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリビニルブ
チラール（成分Ａ）１００重量部に対して、分子中に少
なくとも２つ以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物
（成分Ｂ）を４０〜２２０重量部、硬化剤（成分Ｃ）を
０．０４〜１００重量部を配合してなる樹脂組成物を主
たる成分とする剥離シートを必要としない熱硬化性接着
テープとその製造方法に関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明で用いられる接着剤樹脂
は、ポリビニルブチラール（成分Ａ）１００重量部に対
して、分子中に少なくとも２つ以上のエポキシ基を有す
るエポキシ化合物（成分Ｂ）を４０〜２２０重量部、硬
化剤（成分Ｃ）を０．０４〜１００重量部を配合してな
る樹脂組成物である。

【０００６】本発明で用いられるポリビニルブチラール
（成分Ａ）として平均重合度５００以上、５０ｃｐｓ以
上（エタノール／トルエン＝１／１（重量比）１０重量
％溶液）のものが好ましい。重合度が低いと塗布面がべ
たつきやすくなり剥離シートが必要になってしまう。ま
た自己支持性の塗膜を得ることが難しくなり基材レスの
テープを製造することが不可能となる。具体的な樹脂と
しては、例えば、アセタール化度 ７０ｍｏｌ％、アセ
チル基 ３ｍｏｌ％、エタノール／トルエン＝１／１の
５％溶液の２０℃での粘度が２５０±５０ｃｐｓで、ガ
ラス転移点が１１０℃以上の高重合度タイプである特殊
ポリビニルアセタール樹脂、 ブチラール基 ６５±３
ｍｏｌ％、アセチル基 ３ｍｏｌ％以下、９０％エタノ
ールの５％溶液の２０℃での粘度が７０〜１３０ｃｐｓ
の高重合度タイプであるポリビニルブチラール樹脂、
ブチラール基 ７０ｍｏｌ％以上、アセチル基 ４〜６
ｍｏｌ％、エタノール／トルエン＝１／１の５％溶液の
２０℃での粘度が４０ｃｐｓの高重合度タイプである高
ブチラー化ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。

【０００７】さらに半田工程等を含む電子材料用途に
は、優れた耐熱性が要求され、このような用途にはポリ
ビニルブチラール樹脂の水酸基を高濃度に残存させたタ
イプを使用するのが望ましく、例えば、残存水酸基 ３
３±３ｍｏｌ％、アセチル基３ｍｏｌ％以下、エタノー
ル／トルエン＝１／１の５％溶液の２０℃での粘度が７
０〜１４０ｃｐｓの高重合度タイプであるポリビニルブ
チラール樹脂、 残存水酸基 ３３±３ｍｏｌ％、アセ
チル基 ３ｍｏｌ％以下、エタノール／トルエン＝１／
１の５％溶液の２０℃での粘度が６０〜１２０ｃｐｓの
高重合度タイプであるポリビニルブチラール樹脂、 残
存水酸基 ３３±３ｍｏｌ％、アセチル基 ３ｍｏｌ％
以下、エタノール／トルエン＝１／１の５％溶液の２０
℃での粘度が１３０〜２００ｃｐｓの高重合度タイプで
あるポリビニルブチラール樹脂、残存水酸基 ３０±３
ｍｏｌ％、アセチル基 ３ｍｏｌ％以下、エタノール／
トルエン＝１／１の５％溶液の２０℃での粘度が７０〜
１００ｃｐｓの高重合度タイプであるポリビニルブチラ
ール樹脂等が好適である。これらは単独、あるいは２種
以上併用して使用することができる。

【０００８】本発明で用いられるエポキシ化合物（成分
Ｂ）として固形状であることが望ましい。液状のエポキ
シ化合物である場合、塗布面の粘着性を抑えるため配合
量を少なくしなければならず、そのため硬化後の接着信
頼性を低下させ好ましくない。例えば、ビスフェノール
Ａ型のジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦ型のジ
グリシジルエーテル、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフ
ェニル型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは単独、
あるいは２種以上併用して使用することができる。

【０００９】エポキシ化合物（成分Ｂ）の添加量は、ポ
リビニルブチラール樹脂（成分Ａ）１００重量部に対
し、４０〜２２０重量部用いることが望ましい。２２０
重量部より多いと流延成形後の接着剤層がやわらかく、
支持体から接着テープを剥離する際に、接着テープの変
形、または切断が起こる等、塗膜の自己支持性が低下す
るため好ましくない。４０重量部より少ないと熱時接着
性、耐熱性等が低下する。

【００１０】本発明で用いられる硬化剤（成分Ｃ）とし
ては、アミン化合物、酸無水物、フェノール類、イミダ
ゾール類、ジシアンジアミド類等のエポキシ化合物の一
般的な硬化剤を１種類あるいは２種類以上併用して用い
ることができる。特にフェノール樹脂が好ましい。エポ
キシ化合物の架橋のみならず、ポリビニルブチラール中
の水酸基と架橋反応することで接着信頼性、耐熱性の向
上が可能となる。例えば、フェノールレゾールであるＰ
Ｒ−１７５、ＰＲ−２２１９３、フェノールノボラック
であるＰＲ−７０３１Ａ、ＰＲ−５０７３１、ＰＲ−１
２６８６（住友デュレズ（株）製）などのフェノール樹
脂が好適に挙げられる。

【００１１】硬化剤（成分Ｃ）の添加量は、ポリビニル
ブチラール樹脂（成分Ａ）１００重量部に対し、０．０
４〜１００重量部用いることが望ましく、より望ましく
は、５〜１００重量部である。１００重量部より多い
と、硬化時に発泡したり、靭性が低下するなど、硬化物
性が低下し、好ましくない。０．０４重量部より少ない
と、硬化が完了せず接着強さ、耐熱性が低下し、好まし
くない。

【００１２】前記樹脂組成物を溶解させる有機溶剤とし
ては特に限定されないが、沸点が１２０℃以下であるこ
とが好ましい。たとえばケトン系溶剤としてアセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロ
ペンタノン、シクロヘキサノンを挙げることができる。
これらの溶剤は単独で使用しても良いし、２種以上を混
合して用いることもできる。アミド系溶剤、例えばＮ，
Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトア
ミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどはその沸点が高
いため塗工乾燥時に高温を必要とし、硬化反応が進んで
しまう点で好ましくない。

【００１３】前記樹脂組成物を有機溶剤に溶解した樹脂
ワニスには表面平滑性を出すための平滑剤、脱泡剤等の
各種添加剤を必要に応じて添加することができる。当該
樹脂ワニスには、その加工性、耐熱性を損なわない範囲
でカップリング剤や無機充填剤が配合されても良い。

【００１４】本発明において樹脂ワニスを接着テープと
するには、樹脂ワニスを流延あるいは塗布して得られ、
例えば耐熱性フィルム基材を支持体として用い、その片
面または両面に同様に接着剤樹脂層を形成させ、支持体
と共に接着テープとしたり、ロール、金属シート、ポリ
エステルシートなどの離型シートの上にフローコータ
ー、ロールコーターなどによりフィルムを形成させ、加
熱・乾燥後剥離して基材レスの接着テープとするなどの
方法で得ることができる。

【００１５】本発明において使用する耐熱性フィルム基
材は、ポリイミド樹脂フィルムが熱膨張係数が小さく温
度変化に対する寸法安定性に優れていること、可撓性に
富み取り扱い易いこと、本発明の樹脂との密着力が優れ
ている点で好ましい。特にガラス転移温度 350℃以上の
ポリイミド樹脂は、塗布ワニスを乾燥する工程での作業
性、安定性の点で優れている。

【００１６】樹脂ワニスの塗布・乾燥は、フローコータ
ー、ロールコーターなどの塗布設備と熱風乾燥炉を組み
合わせた装置などを用いることができる。樹脂ワニスを
支持体に塗工後、熱風乾燥炉に導きワニスの溶剤を揮散
させるに十分な温度と風量でもって乾燥する。

【００１７】本発明の接着テープの使用方法は特に限定
されるものではないが、ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌの短
時間のロール圧着による連続ラミネート法や所定の形状
に切断して加熱したヒートブロックで熱圧着して接着す
る方法などが挙げられる。本発明の熱硬化性接着テープ
の使用用途として電子部品接着用、特に回路基板材料や
半導体実装材料等が考えられる。

【００１８】本発明の熱硬化性接着テープは、剥離シー
トを必要としない点で省資源の観点で好ましく、塗布設
備や塗布工程の簡素化が可能となる。また自己支持性の
ある塗膜を得ることが可能であるので基材レスの熱硬化
性接着テープを製造できる。以下実施例により本発明を
詳細に説明するが、これらの実施例に限定されるもので
はない。

【００１９】

【実施例】

（実施例１）表１の配合に従って、エタノール／トルエ
ン＝１／１（重量比）９００ｇに成分Ａとして特殊ポリ
ビニルアセタール樹脂（ＫＳ−５、積水化学工業(株)
製）１００ｇを添加し、均一に溶解した後、メチルエチ
ルケトン（ＭＥＫ）３０ｇに成分Ｂとしてビスフェノー
ルＡ型のジグリシジルエーテルであるエピコート１００
１（油化シェルエポキシ（株）製）１２０ｇを添加し均
一に溶解したＭＥＫ溶液と、メチルエチルケトン（ＭＥ
Ｋ）１０ｇに成分Ｃとしてアルキルフェノール変性ノボ
ラックであるＰＲ−７０３１Ａ（住友デュレズ(株)製）
３０ｇを添加し均一に溶解したＭＥＫ溶液とを加え撹拌
し、樹脂組成物ワニスを得た。このワニスをリバースロ
ールコーターでポリイミドフィルム（商品名ユーピレッ
クスＳＧＡ、厚み５０μｍ、宇部興産株式会社製）の片
面に塗布し、接着剤層の厚みが３０μｍの接着テープを
得た。乾燥温度は最高１１０℃で乾燥時間は最高６分で
あった。塗布したテープをワインダーで巻取る際に剥離
シートをつけなくても巻取り工程に何らの支障も生じな
かった。また巻取ったテープから巻き出す際に塗布面が
基材の上面あるいは下面に追従して接着剤層がめくれ上
がってしまうようなことは全くなかった。次にこの接着
テープを３５μｍ電解銅箔の黒処理をしていない金属光
沢面にヒートブロックを有する熱プレスで圧着して試験
片を作成した。接着条件は２００℃／１秒、圧力は４ｋ
ｇ／ｃｍ²であった。この試験片を１７５℃／１．５時
間熱板上で硬化させた。この試験片を引張り試験機によ
り１８０度ピール強度を測定した（引張り速度５０ｍｍ
／ｍｉｎ）。破断面は接着剤層が凝集破壊し、発泡は全
く見られなかった。熱分解開始温度は塗工後のテープを
１７５℃／１．５時間熱板上で硬化させたサンプルを用
いて示差熱熱重量測定装置（ＴＧ／ＤＴＡ、昇温速度１
０℃／ｍｉｎ、空気下）により求め、結果を表１に示し
た。

【００２０】

【表１】

【００２１】(*1) ＫＳ−５：エレックス Ｋ、積水化学
工業（株）製 特殊ポリビニルニルアセタール樹脂、アセタール化度＝
70mol%以上 粘度＝250cps （エタノ―ル／トルエン＝1/1、5%溶液にて回転
粘度計で測定、20℃） (*2) ＢＨ−３：エレックス Ｂ、積水化学工業（株）製 ポリビニルブチラール樹脂、ブチラール化度＝65mol% 粘度＝70〜130cps （90%エタノ―ル、5%溶液にて回転粘度
計で測定、20℃） (*3) ＢＸ−１：エレックス Ｂ、積水化学工業（株）製 ポリビニルブチラール樹脂、残存水酸基量＝33mol% 粘度＝70〜140cps （エタノ―ル／トルエン＝1/1、5%溶液にて
回転粘度計で測定、20℃） (*4) エヒ゜コ―ト1001：ビスフェノールＡ型ジグリシジルエ
ーテル 油化シェルエポキシ（株）製 軟化点＝64〜74℃、エポキシ当量＝450〜500g/eq (*5) YX-4000H：ビフェニル型エポキシ樹脂 油化シェルエポキシ（株）製 融点＝105℃、エポキシ当量＝187〜192g/eq (*6) PR-7031A：アルキルフェノール変性ノボラック樹
脂、住友デュレズ（株）製 融点＝100℃、ゲル化時間(sec/165℃)＝25 (*7) PR-175：アルキルフェノール変性レゾール樹脂、
住友デュレズ（株）製 融点＝60℃、ゲル化時間(sec/165℃)＝25

【００２２】（実施例２〜４）実施例１と同様にして表
１に示す配合にて樹脂ワニスを調整し、接着テープを作
成、評価した。

【００２３】（実施例５）表２の配合に従って、エタノ
ール／トルエン＝１／１（重量比） ６００ｇに成分Ａ
として特殊ポリビニルアセタール樹脂（ＫＳ−５、積水
化学工業(株)製）１００ｇを添加し、均一に溶解した
後、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）３０ｇに成分Ｂとし
てビスフェノールＡ型のジグリシジルエーテルであるエ
ピコート１００１（油化シェルエポキシ（株）製）１２
０ｇを添加し均一に溶解したＭＥＫ溶液と、メチルエチ
ルケトン（ＭＥＫ）１０ｇに成分Ｃとしてアルキルフェ
ノール変性ノボラックであるＰＲ−７０３１Ａ（住友デ
ュレズ(株)製）３０ｇを添加し均一に溶解したＭＥＫ溶
液とを加え撹拌し、樹脂組成物ワニスを得た。このワニ
スをリバースロールコーターで二軸延伸ポリエステルフ
ィルム（商品名ダイヤホイル、厚さ５０μｍ、三菱レイ
ヨン（株）製）に塗布し、乾燥後、接着剤層を基材であ
るポリエステルフィルムから剥離することにより得たテ
ープをワインダーで巻取り、７５μｍ厚みの単層接着テ
ープを得た。乾燥温度は最高１２０℃で乾燥時間は最高
７．５分であった。塗布したテープをワインダーで巻取
る際に剥離シートをつけなくても巻取り工程に何らの支
障も生じず、巻取り時に掛かる張力によって単層接着テ
ープが伸びることもなかった。また巻取ったテープから
巻き出す際に塗布面が基材の上面あるいは下面に追従し
て接着剤層がめくれ上がってしまうようなことは全くな
かった。熱分解開始温度は塗工後のテープを１７５℃／
１．５時間熱板上で硬化させた単層サンプルを用いて示
差熱熱重量測定装置（ＴＧ／ＤＴＡ、昇温速度１０℃／
ｍｉｎ、空気下）により求め、結果を第２表に示した。
接着強度は実施例１〜４と同様にポリイミド基材とし、
第２表に示す塗工条件に従ってテープサンプルを作製し
た。この接着テープを先と同様に３５μｍ電解銅箔の黒
処理をしていない金属光沢面にヒートブロックを有する
熱プレスで圧着して試験片を作成した。接着条件は２０
０℃／１秒、圧力は４ｋｇ／ｃｍ²であった。この試験
片を１５０℃／１．５時間熱板上で硬化させた。この試
験片を引張り試験機により１８０度ピール強度を測定し
た（引張り速度５０ｍｍ／ｍｉｎ）。破断面は接着剤層
が凝集破壊し、発泡は全く見られなかった。

【００２４】

【表２】

【００２５】（実施例６〜８）実施例５と同様にして表
２に示す配合にて樹脂ワニスを調整し、接着テープを作
成、評価した。

【００２６】（比較例１〜３）表３の配合に従って、実
施例２と同様に試験片を作成した。

【００２７】

【表３】

【００２８】(*8) ＰＮＲ−１Ｈ：アクリロニトリル−
ブタジエンゴム、日本合成ゴム（株） 製 ムーニー粘度＝７０ＭＬ1+4(100℃) 結合アクリルニトリル量＝27wt% 結合カルボキシル基量＝4.0mol%

【００２９】表３の結果から、成分Ａがポリビニルブチ
ラール樹脂であることにより、室温で非粘着性が示さ
れ、剥離シートを必要としない熱硬化性接着テープとな
ることが確認できるが、成分Ｂ、Ｃの内、いずれかの成
分が欠ければ、自己支持性に欠ける、もしくは熱時接着
性に欠ける等の問題が生じ、期待する物性は発現しない
ことが分かる。以上の実施例から本発明により、接着
性、耐熱性に優れている剥離シートを必要としない熱硬
化性接着テープが得られること、および基材レスの単層
熱硬化接着テープが示される。

【００３０】

【発明の効果】本発明の熱硬化性接着テープは、剥離シ
ートを必要としない点において省資源の観点で好まし
く、塗布設備や塗布工程の簡素化が可能となる。また自
己支持性のある塗膜を得ることが可能であるので基材レ
スの熱硬化性接着テープを製造できる。使用用途として
金属、積層板に対する接着性に優れるので電子部品接着
用途、特に回路基板材料や半導体実装材料に有利に用い
ることができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリビニルブチラール（成分Ａ）１００
   重量部に対して、分子中に少なくとも２つ以上のエポキ
   シ基を有するエポキシ化合物（成分Ｂ）を４０〜２２０
   重量部、硬化剤（成分Ｃ）を０．０４〜１００重量部を
   配合してなる樹脂組成物を主たる成分とする剥離シート
   を必要としない熱硬化性接着テープ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の樹脂組成物の溶液を、支
   持体の片面又は両面に流延成形してなる剥離シートを必
   要としない熱硬化性接着テープの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の樹脂組成物の溶液を、支
   持体の上に流延成形後、乾燥後、支持体から剥離して得
   る剥離シートを必要としない、基材レスの熱硬化性接着
   テープの製造方法。