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聚氨酯樹脂組合物及使用其的粘接劑組合物、層疊體、印刷線路板的制作方法_3

文檔序號:9731534閱讀:來源:國知局
2-丁基-1,3-丙 二醇、羥基特戊酸新戊二醇酯、二羥甲基庚烷、2,2,4_三甲基-1,3-戊二醇等。作為脂環(huán)族二 醇的例子,并無特別的限定,可以列舉出:1,4_環(huán)己烷二醇、1,4_環(huán)己烷二甲醇、三環(huán)癸烷二 醇、三環(huán)癸燒二甲醇(Trieyelodecane dimethy Ιο 1)、螺環(huán)二醇、氫化雙酸A、氫化雙酸A的環(huán) 氧乙烷加成物以及環(huán)氧丙烷加成物等。作為含有醚鍵的二醇的例子,并無特別的限定,可以 列舉出:二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、新戊二醇環(huán)氧乙烷 加成物、新戊二醇環(huán)氧丙烷加成物等。作為含有芳香族的二醇的例子,并無特別的限定,可 以列舉出:對苯二甲醇、間苯二甲醇、鄰苯二甲醇、1,4-亞苯基二醇、1,4-亞苯基二醇的環(huán)氧 乙烷加成物、雙酚A、雙酚A的環(huán)氧乙烷加成物以及環(huán)氧丙烷加成物等的、雙酚類的2個酚性 羥基上分別附加1~數(shù)摩爾環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷而獲得的二醇類等。作為含有羧酸的二醇 的例子,并無特別的限定,可以列舉出:二羥甲基丙酸(以下,有時也稱為DMPA)、二羥甲基丁 酸(以下,有時也稱為DMBA)等的具有一個羧基與兩個羥基的化合物等。作為3官能以上的多 元醇的例子,并無特別的限定,可以使用甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇等。 其中,就引入與調整酸值的容易程度而言,優(yōu)選二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸。此外,作為引 入支鏈的方法,優(yōu)選使用三羥甲基丙烷。這些鏈增長劑可以單獨使用或并用2種以上。
[0044]作為本發(fā)明中使用的聚氨酯樹脂(A)的制造方法,既可以將含有上述磷化合物殘 基的聚酯多元醇和上述聚異氰酸酯、視需要的鏈增長劑一起裝入反應容器中,也可以分開 進料??傊?,對于體系內(nèi)的聚酯多元醇、鏈增長劑的羥值的總計和聚異氰酸酯的異氰酸酯基 的總計,優(yōu)選使之在異氰酸酯基/羥基的官能團的比率為1以下進行反應。此外,對于該反 應,可以通過使其在存在或不存在對異氰酸酯基為惰性的溶劑的條件下反應而進行。作為 該溶劑,可以列舉出:酯系溶劑(乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酸乙酯等)、醚系溶劑(二氧雜環(huán)己 烷、四氫呋喃、二乙基醚等)、酮系溶劑(環(huán)己酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等)、芳香族烴系 溶劑(苯、甲苯、二甲苯等)、以及這些的混合溶劑,但就工業(yè)通用性和干燥性的觀點而言,優(yōu) 選乙酸乙酯、甲基乙基酮、甲苯。作為反應裝置,除了具備攪拌裝置的反應罐之外,還可以使 用捏合機、二軸擠出機之類的混合捏合裝置。
[0045] 為了促進聚氨酯反應,可以使用通常的聚氨酯反應中所使用的催化劑,例如錫系 催化劑(月桂酸三甲基錫、二月桂酸二甲基錫、二月桂酸二丁基錫、三甲基氫氧化錫、二甲基 二氫氧化錫、辛酸亞錫等)、鉛系催化劑(油酸鉛、2-乙基己酸鉛等)、鋅系催化劑、鋯系催化 劑、鉍系催化劑、胺系催化劑(三乙胺、三丁胺、嗎啉、二氮雜二環(huán)辛烷、二氮雜二環(huán)十一碳烯 等),從有害性的觀點而言,優(yōu)選胺系催化劑。
[0046] 本發(fā)明的樹脂組合物中,在不損害本發(fā)明的特性的范圍內(nèi),也可以混合聚氨酯樹 月旨(A)以外的熱塑性樹脂。作為熱塑性樹脂,并無特別的限定,可以列舉出聚酯系樹脂、苯乙 烯系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚酰胺酰亞胺系樹脂、聚酯酰亞胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚苯 醚系樹脂、乙烯基系樹脂、烯烴系樹脂以及丙烯酸系樹脂等,這些熱塑性既可以單獨使用一 種也可以并用二種以上。
[0047] <環(huán)氧樹脂(B)> 在本發(fā)明的聚氨酯樹脂組合物中,除了聚氨酯(A)之外,還包含作為必要成分的環(huán)氧樹 脂(B),從而形成與聚氨酯樹脂(A)的交聯(lián)。通過交聯(lián)反應而形成熱固化性樹脂組合物,顯示 出高耐熱性和與聚酰亞胺薄膜或銅箱的高粘合性。
[0048]作為本發(fā)明中使用的環(huán)氧樹脂(B),并無特別的限定,可以列舉出:雙酸A二縮水甘 油醚、氫化雙酚A二縮水甘油醚、雙酚S二縮水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、二環(huán)戊二烯、(線 型)酚醛樹脂(novolak)縮水甘油醚、苯酚酚醛樹脂等縮水甘油醚型;鄰苯二甲酸二縮水甘 油酯、間苯二甲酸二縮水甘油酯、對苯二甲酸二縮水甘油酯、四氫化苯二甲酸二縮水甘油 酯、己二酸縮水甘油酯、癸二酸二縮水甘油酯、偏苯三酸三縮水甘油酯、六氫化苯二甲酸縮 水甘油酯、二聚酸縮水甘油酯等縮水甘油酯型;異氰脲酸三縮水甘油酯、四縮水甘油氨基二 苯基甲烷、間二甲苯二胺、氫化間二甲苯二胺等縮水甘油胺;或者,3,4_環(huán)氧環(huán)己基甲基羧 酸酯、環(huán)氧化聚丁二烯、環(huán)氧化大豆油等脂環(huán)族或脂肪族環(huán)氧化物等。這些環(huán)氧樹脂既可以 單獨使用一種也可以并用二種以上。
[0049] 優(yōu)選地,本發(fā)明中使用的環(huán)氧樹脂(B)進一步含有具有二環(huán)戊二烯骨架的環(huán)氧樹 月旨。由于通過剛性的二環(huán)戊二烯骨架,固化涂膜的吸濕率變得極小,還可以降低固化涂膜的 交聯(lián)密度,使剝離時的應力緩和,所以可以提高加濕后的耐焊性或高溫高濕環(huán)境下的絕緣 可靠性,因而優(yōu)選。具有二環(huán)戊二烯骨架的環(huán)氧樹脂的混合量優(yōu)選為聚氨酯樹脂組合物中 包含的環(huán)氧樹脂(B)總體的30質量%以上,更優(yōu)選為50質量%以上,進一步優(yōu)選為70質量% 以上。作為具有這種二環(huán)戊二烯骨架的環(huán)氧樹脂的具體例子,并無特別的限定,可以列舉為 DIC株式會社制HP7200系列。
[0050] 本發(fā)明的聚氨酯樹脂組合物中,作為環(huán)氧樹脂(B),可以進一步含有含氮原子的環(huán) 氧樹脂。通過含有含氮原子的環(huán)氧樹脂,存在以下的傾向:可以在比較低的溫度下,通過短 時間的加熱,使粘接劑層為半固化狀態(tài)(以下,也稱為B階狀態(tài)),并且可以抑制粘接劑層的 流動性、抑制加壓時的粘接劑層的擠出流出從而提高操作性。此外,因能夠期待抑制加壓時 發(fā)泡的效果,而優(yōu)選。作為含氮原子的環(huán)氧樹脂,并無特別的限定,可以列舉出:四縮水甘油 基二氨基二苯基甲烷、三縮水甘油基對氨基苯酚、四縮水甘油基雙氨基甲基環(huán)己酮、N,N, Ν',N'_四縮水甘油基間二甲苯二胺等縮水甘油基胺系等。這些含氮原子的環(huán)氧樹脂的混合 量優(yōu)選為聚氨酯樹脂組合物中包含的環(huán)氧樹脂(B)總體的20質量%以下。如果混合量大于 20質量%,則剛性變得過高,粘結性存在降低的傾向。因此,過度進行交聯(lián)反應,存在使對被 粘物的粘合性降低的傾向。此外,粘接劑層保存中容易發(fā)生交聯(lián)反應,薄片壽命存在降低的 傾向。混合量的上限更優(yōu)選為10質量%,進一步優(yōu)選為6質量%以下。
[0051] 本發(fā)明中,在聚氨酯樹脂(A)與環(huán)氧樹脂(B)的固化反應中可以使用固化催化劑。 作為固化催化劑,并無特別的限定,可以列舉出:2_甲基咪唑、1,2_二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、或1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑系化合物、或三 乙胺、三乙二胺、Ν'-甲基-N-(2-二甲基氨基乙基)哌嗪、1,8_二氮雜二環(huán)(5,4,0)-^碳 稀-7、1,5 -二氣雜^環(huán)(4,3,0)-5-壬稀、或 6-二丁基氣基 _1,8-二氣雜^環(huán)(5,4,0)-7-十一 碳烯等叔胺類、以及用苯酚、辛酸或季銨化四苯基硼酸鹽等將這些叔胺類作成胺鹽后的化 合物;三烯丙基硫鑰六氟銻酸鹽、或二烯丙基碘鑰六氟銻酸鹽等陽離子催化劑;三苯基膦 等。這些固化催化劑可以單獨使用或并用2種以上。其中,就熱固化性和耐熱性、對金屬的粘 結性、混合后的儲存穩(wěn)定性的觀點而言,優(yōu)選1,8_二氮雜二環(huán)(5,4,0)_十一碳烯-7、1,5-二 氮雜二環(huán)(4,3,0)_壬烯-5、或6-二丁基氨基-1,8-二氮雜二環(huán)(5,4,0)_十一碳烯-7等叔胺 類、以及用苯酚、辛酸等、或者季銨化四苯基硼酸鹽將這些叔胺類作成胺鹽后的化合物。相 對于100質量份的聚氨酯樹脂(A),此時的混合量優(yōu)選為0.01~1.0質量份。在該范圍內(nèi)的情 況下,對聚氨酯樹脂(A)與環(huán)氧樹脂(B)的反應的催化效果越發(fā)增強,可以獲得牢固的粘接 性能。
[0052] <離子清除劑(〇> 本發(fā)明的聚氨酯樹脂組合物中含有離子清除劑(C),因其可改善高溫高濕環(huán)境下的絕 緣可靠性,而優(yōu)選。離子清除劑(C)可以列舉出:鋯系、銻系、鈦系、錫系、鉍系、鋁系、鎂系、稀 土類系、或水滑石系化合物等無機系化合物;或三唑化合物、四唑化合物、聯(lián)吡啶化合物、對 苯二酚(Quinol)化合物、羥基蒽醌化合物、聚苯酚化合物、含羧基的芳香族化合物、或含羧 基的脂肪族化合物等有機系化合物。因銅離子、氯離子及磷酸離子的捕獲能力優(yōu)異且不含 有對環(huán)境具有不良影響的重金屬,而優(yōu)選鋁系、鎂系或水滑石系化合物。此外,這些離子清 除劑(C)既可以單獨使用一種也可以并用二種以上。
[0053] 作為稀土類系,可以列舉出:氧化鑭、氧化釓、氧化釤、氧化銩、氧化銪、氧化釹、氧 化鉺、氧化鉞、氧化鐠、氧化鏑、氧化紀、酸化鐿、氧化鈥等。
[0054] 作為鋁系、鎂系、水滑石系化合物以及含有水滑石系化合物的混合物,可以使用以 往公知的材料。其并無特別的限定,作為具體例子,可以列舉出東亞合成株式會社制造的 IXE (注冊商標)-700、700F、770、770D、IXEPLAS(注冊商標)-Al、A2;協(xié)和化學工業(yè)株式會社 制1^0歡^)(注冊商標)300、500、1000、2000、0!11'-4八(注冊商標)、6等。
[0055] 作為本發(fā)明中包含的離子清除劑(C)的添加量,并無特別的限定,相對于100質量 份的聚氨酯樹脂(A),優(yōu)選為0.5質量份以上10質量份以下。添加量如果小于0.5質量份,則 無法顯示出充分的離子捕捉效果,存在高溫高濕環(huán)境下的絕緣可靠性降低的情況;如果大 于10質量份,則存在粘接性、耐焊性降低、高溫高濕環(huán)境下產(chǎn)生外觀異常的可能性。更優(yōu)選 為1質量份以上8質量份以下,進一步優(yōu)選為1.5質量份以上6質量份以下。
[0056] 在混合本發(fā)明中包含的離子清除劑(C)時,根據(jù)需要,優(yōu)選使用磨機(Mill)、混合 機(Mixer)、油漆攪拌器,進行充分地混合、分散。只要是可以充分地混合、分散的方法即可, 對于分散方法并無特別的限定。
[0057] <硅烷偶聯(lián)劑(D)> 本發(fā)明的聚氨酯樹脂組合物中,根據(jù)需要也可混合硅烷偶聯(lián)劑(D)。通過混合硅烷偶聯(lián) 劑(D ),提尚對金屬的粘接性或耐熱性的特性。作為硅烷偶聯(lián)劑(D ),并無特別的限定,可以 列舉出:具有不飽和基團的材料、具有縮水甘油基的材料、具有氨基的材料等。作為具有不 飽和基的硅烷偶聯(lián)劑,并無特別的限定,可以列舉出:乙烯基二(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙 烯基三乙氧基硅烷、或乙烯基三甲氧基硅烷等。作為具有縮水甘油基的硅烷偶聯(lián)劑,并無特 別的限定,可以列舉出:γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三 甲氧基硅烷、或β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷等。作為具有氨基的硅烷偶聯(lián)劑,并 無特別的限定,可以列舉出:Ν-β-(氨基乙基)-γ -氨基丙基二甲氧基硅烷、Ν-β-(氨基乙 基)-γ -氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、或Ν-苯基-γ -氨基丙基三甲氧基硅烷等。這些硅烷偶 聯(lián)劑(D)可以單獨使用或并用2種以上。這些當中,就耐熱性的觀點而言,進一步優(yōu)選γ-縮 水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或β-( 3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷或β-( 3,4-環(huán)氧環(huán) 己基)乙基三乙氧基硅烷
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