本申請(qǐng)是專(zhuān)利號(hào)為201380033353.5、申請(qǐng)日為2013年6月28日、名稱(chēng)為“導(dǎo)電膠組成物、導(dǎo)電膠膜、黏合方法及線路基板”的由同一申請(qǐng)人提交的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電膠組成物、導(dǎo)電膠膜、黏合方法及線路基板。
背景技術(shù):
在軟性印刷線路板中,經(jīng)常會(huì)使用導(dǎo)電膠組成物及由此形成的導(dǎo)電膠膜。這種導(dǎo)電膠含有硬化性樹(shù)脂和導(dǎo)電性填料。
近年來(lái),出于提高物理性能的觀點(diǎn),對(duì)上述導(dǎo)電膠的物理性能的要求也越來(lái)越高。具體而言,例如對(duì)耐熱性、物理強(qiáng)度、耐水性、耐濕性、電性能等多種物理性能的要求越來(lái)越高。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1~3公開(kāi)了一種含有聚氨酯聚脲樹(shù)脂(polyurethanepolyurearesin)及環(huán)氧(epoxy,下同)基的硬化性聚氨酯聚脲(polyurethanepolyurea)粘著劑組成物。在這種粘著劑組成物中需要進(jìn)一步提高上述物理性質(zhì),同時(shí)需要充分控制加工特性。
為了得到良好的耐熱性、物理強(qiáng)度、耐水性、耐濕性及電阻性能,可以采用的方法如有:提高硬化后的膜的交聯(lián)密度。為了獲得高交聯(lián)密度的樹(shù)脂,需要增加反應(yīng)部位,從這一觀點(diǎn)考慮,需要使用官能基(functionalgroup,下同)量多的環(huán)氧化合物。但官能基量多的環(huán)氧樹(shù)脂分子量一般都較低,將其用作導(dǎo)電膠膜的話,容易溢出(bleedout),存在難以處理的問(wèn)題。即,此時(shí)需要如圖2所示地進(jìn)行黏合,如果發(fā)生了溢出問(wèn)題的話,樹(shù)脂會(huì)如圖3所示流出至黏合部分外部。
用于改善上述問(wèn)題的方法如有,同時(shí)使用兩種以上的環(huán)氧樹(shù)脂,使其中一種的分子量較高,另一種的分子量較低。但這種環(huán)氧樹(shù)脂的混合物很難以環(huán)氧樹(shù)脂整體發(fā)生均一反應(yīng),無(wú)法提高整體的交聯(lián)密度。此外,如果使用了含有較多環(huán)氧基的低分子量環(huán)氧化合物的話,該低分子量的環(huán)氧化合物最開(kāi)始的環(huán)氧基反應(yīng)最快,從第二個(gè)、第三個(gè)開(kāi)始,反應(yīng)速度逐漸變慢,所以容易殘存未反應(yīng)的環(huán)氧基,交聯(lián)密度的提高程度并不能達(dá)到理論值。因此,殘存的官能基反而會(huì)導(dǎo)致物理性質(zhì)低下。
對(duì)比文獻(xiàn)1同時(shí)使用了兩種環(huán)氧樹(shù)脂。但此處選擇樹(shù)脂并非出于與上述觀點(diǎn)同樣的考慮,而是為了同時(shí)使用軟化點(diǎn)低的樹(shù)脂和軟化點(diǎn)高的樹(shù)脂,以此產(chǎn)生彎折性。因此,對(duì)比文獻(xiàn)1并沒(méi)有像本發(fā)明那樣為了提高硬化物的交聯(lián)密度而進(jìn)行研究,該對(duì)比文獻(xiàn)1的目的并非解決上述課題。
另外,還有如專(zhuān)利文獻(xiàn)4那樣的做法,即,通過(guò)導(dǎo)電膠黏合導(dǎo)電性補(bǔ)強(qiáng)板,使接地層和補(bǔ)強(qiáng)板之間進(jìn)行電子連接,以此使補(bǔ)強(qiáng)板具有電磁波屏蔽能力。
圖4是這種線路基板的一例。在用于此種用途時(shí),對(duì)上述各種物理性質(zhì)、加工特性的要求更高。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:特開(kāi)(日本專(zhuān)利公開(kāi))2010-143981號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開(kāi)2007/032463號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3:特開(kāi)(日本專(zhuān)利公開(kāi))2007-189091號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4:特開(kāi)(日本專(zhuān)利公開(kāi))2005-317946號(hào)公報(bào)。
發(fā)明概要
發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明有鑒于上述課題,其目的在于提供一種交聯(lián)密度高、硬化后的粘膠層的物理性質(zhì)高、且加工性能優(yōu)越的導(dǎo)電膠組成物及導(dǎo)電膠膜。
解決課題的手段
本發(fā)明提供一種導(dǎo)電膠組成物,其特征在于:
該導(dǎo)電膠組成物含有:
每個(gè)分子具有兩個(gè)以上的環(huán)氧基、且常溫下為固體的雙酚(bisphenol)型環(huán)氧樹(shù)脂(a)、
每個(gè)分子具有兩個(gè)以上的環(huán)氧基、且常溫下為固體的酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂(b)、
含羧基(carboxylgroup)樹(shù)脂(c)、以及
導(dǎo)電性填料(d),
其中,含羧基(carboxylgroup)樹(shù)脂(c)含有選自以下群中的至少一種物質(zhì):由含羧基(carboxylgroup)聚氨酯樹(shù)脂(c-1)和含羧基(carboxylgroup)聚丙烯酸(polyacrylic)樹(shù)脂(c-2)構(gòu)成的群。
上述雙酚(bisphenol)型環(huán)氧樹(shù)脂(a)和上述酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂(b)的比例最好為:重量比85:15~99:1。
上述雙酚(bisphenol)型環(huán)氧樹(shù)脂(a)中環(huán)氧當(dāng)量(epoxyequivalent)最好是800~10000。
上述酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂(b)中環(huán)氧當(dāng)量(epoxyequivalent)最好是90~300。
上述導(dǎo)電性填料(d)最好是選自以下群中的至少一種:由銀粉、銀包銅粉、銅粉構(gòu)成的群。
導(dǎo)電性填料(d)的平均粒徑最好為3~50μm。
此外,本發(fā)明的導(dǎo)電膠組成物的特征在于:不含有雙酚(bisphenol)型環(huán)氧樹(shù)脂(a)、酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂(b)以及含羧基(carboxylgroup)樹(shù)脂(c)以外的硬化劑。
此外,本發(fā)明還涉及一種導(dǎo)電膠膜,該導(dǎo)電膠膜是使用上述導(dǎo)電膠組成物的導(dǎo)電膠層和保護(hù)層層壓而成的。
此時(shí),上述導(dǎo)電膠組成物的厚度最好為15~100μm。
本發(fā)明的導(dǎo)電膠膜的特征在于:先用壓力機(jī)(pressmachine)使其初步黏合,過(guò)1周后再進(jìn)行熱壓黏合,此時(shí)的剝離強(qiáng)度在10n/cm以上。
本發(fā)明涉及一種黏合方法,該方法由以下步驟構(gòu)成:
步驟(1):將上述導(dǎo)電膠膜先黏合在作為被黏合基材(x)的導(dǎo)電性補(bǔ)強(qiáng)板或軟性基板上,
步驟(2):在通過(guò)步驟(1)得到的具有導(dǎo)電膠膜的被黏合基材(x)上疊加作為被黏合基材(y)的軟性基板或?qū)щ娦匝a(bǔ)強(qiáng)板進(jìn)行熱壓。
本發(fā)明還涉及一種線路基板,其特征在于:該線路基板的至少一部分具有由軟性基板、導(dǎo)電膠層及導(dǎo)電性補(bǔ)強(qiáng)板按照此表述順序?qū)訅憾傻牟课唬渲?,?dǎo)電膠層是由所述導(dǎo)電膠膜形成的。
上述線路基板中軟性基板表面除補(bǔ)強(qiáng)板以外的面最好用電磁波屏蔽膜被覆。
發(fā)明效果
本發(fā)明的導(dǎo)電膠組成物具有良好的耐熱性、物理強(qiáng)度、耐水性、耐濕性、電性能,且在按壓步驟后,膜中的成分不會(huì)出現(xiàn)溢出問(wèn)題。另外,在具有高低差的基材的粘貼中使用該發(fā)明時(shí),能夠進(jìn)行良好的黏合。此外,在初步黏合后長(zhǎng)時(shí)間保存的情況下,也能夠在熱壓黏合步驟中保持良好的黏合性能。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例中的剝離強(qiáng)度測(cè)定方法的示意圖。
圖2為實(shí)施例中的互連電阻測(cè)定樣品的一例。
圖3為實(shí)施例中的樹(shù)脂流動(dòng)情況的示意圖。
圖4為使用本發(fā)明中的導(dǎo)電膠得到的線路基板的一例。
實(shí)施方式
下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
本發(fā)明中的導(dǎo)電膠組成物的特征在于:該導(dǎo)電膠組成物含有:每個(gè)分子具有兩個(gè)以上的環(huán)氧基、且常溫下為固體的雙酚(bisphenol)型環(huán)氧樹(shù)脂(a)、每個(gè)分子具有兩個(gè)以上的環(huán)氧基、且常溫下為固體的酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂(b)、含羧基(carboxylgroup)樹(shù)脂(c)、以及導(dǎo)電性填料(d),其中,含羧基(carboxylgroup)樹(shù)脂(c)含有選自以下群中的至少一種物質(zhì):由含羧基(carboxylgroup)聚氨酯樹(shù)脂(c-1)和含羧基(carboxylgroup)聚丙烯酸(polyacrylic)樹(shù)脂(c-2)構(gòu)成的群。由這種本發(fā)明的導(dǎo)電膠組成物形成的黏合層硬化后的交聯(lián)密度均一,且能夠得到較高的交聯(lián)密度。因此能夠形成耐濕性、耐水性、耐熱性、物理強(qiáng)度、電性能等都很優(yōu)越的黏合層。此外,加工時(shí)不會(huì)出現(xiàn)溢出等問(wèn)題,且能獲得良好的加工特性。此外,在初步黏合后長(zhǎng)時(shí)間保存的情況下,也能夠在熱壓黏合步驟中保持良好的黏合性能。
(雙酚(bisphenol)型環(huán)氧樹(shù)脂(a)及酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂(b))
本發(fā)明中使用的環(huán)氧樹(shù)脂(a)是每個(gè)分子具有兩個(gè)以上的環(huán)氧基、且常溫下為固體的雙酚(bisphenol)型環(huán)氧樹(shù)脂。常溫下為固體的意思是指在25°c且無(wú)溶劑的狀態(tài)下呈現(xiàn)不具有流動(dòng)性的固體狀態(tài)。上述黏合層如果僅由酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)成的話,會(huì)存在附著性能和成膜性能不良的問(wèn)題,因此必須要有雙酚(bisphenol)型環(huán)氧樹(shù)脂(a)。此外,要獲得良好的加工性能,就需要使用常溫下為固體的物質(zhì)。
上述雙酚(bisphenol)型環(huán)氧樹(shù)脂(a)沒(méi)有特別限定,例如可以是雙酚(bisphenol)a型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚(bisphenol)f型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚(bisphenol)s型環(huán)氧樹(shù)脂、四溴雙酚(tetrabromobisphenol)a型環(huán)氧樹(shù)脂等。上述環(huán)氧樹(shù)脂可以單獨(dú)使用一種,也可以組合使用兩種以上。其中,從高黏合性、耐熱性的觀點(diǎn)來(lái)看,以雙酚(bisphenol)a型環(huán)氧樹(shù)脂或雙酚(bisphenol)f型環(huán)氧樹(shù)脂為宜。
上述雙酚(bisphenol)型環(huán)氧樹(shù)脂(a)最好使用環(huán)氧當(dāng)量為800~10000的類(lèi)型。這樣能夠進(jìn)一步提高與補(bǔ)強(qiáng)板的黏合力,較為適宜。上述環(huán)氧當(dāng)量的下限為1000更好,最好是1500。上述環(huán)氧當(dāng)量的上限為5000更好,最好是3000。
能夠用作上述雙酚(bisphenol)型環(huán)氧樹(shù)脂(a)的市售環(huán)氧樹(shù)脂有epiclon4050、7050、hm-091、hm-101(商品名、dic株式會(huì)社生產(chǎn))、jer1003f、1004、1004af、1004fs、1005f、1006fs、1007、1007fs、1009、1009f、1010、1055、1256、4250、4275、4004p、4005p、4007p、4010p(商品名、三菱化學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn))等。
上述酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂(b)是一種每個(gè)分子具有兩個(gè)以上的環(huán)氧基、且常溫下為固體的酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂。酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧樹(shù)脂密度高,且與其他環(huán)氧樹(shù)脂的混合性好,環(huán)氧基之間的反應(yīng)性差異較小,所以能夠使涂膜整體的交聯(lián)密度既均一又高。
上述酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂沒(méi)有特別限定,如有甲酚酚醛清漆(cresolnovolac)型環(huán)氧樹(shù)脂、苯酚酚醛清漆(phenolnovolac)型環(huán)氧樹(shù)脂、α-萘酚酚醛清漆(α-naphtholnovolac)型環(huán)氧樹(shù)脂、溴代酚酚醛清漆(brominatedphenolnovolac)型環(huán)氧樹(shù)脂等。其中,從高黏合性、耐熱性的觀點(diǎn)考慮,以苯酚酚醛清漆(phenolnovolac)型環(huán)氧樹(shù)脂或甲酚酚醛清漆(cresolnovolac)型環(huán)氧樹(shù)脂為宜。
上述酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂(b)的環(huán)氧當(dāng)量以90~300為宜。這樣能夠提高樹(shù)脂的耐熱性。上述環(huán)氧當(dāng)量的下限為150更佳,最好是170。上述環(huán)氧當(dāng)量的上限為250更佳,最好是230。
能夠用作上述酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂(b)的市售環(huán)氧樹(shù)脂如有epiclonn-660、n-665、n-670、n-673、n-680、n-695、n-655-exp-s,n-662-exp-s、n-665-exp、n-665-exp-s、n-672-exp、n-670-exp-s、n-685-exp、n-673-80m、n-680-75m、n-690-75m、n-740、n-770、n-775、n-740-80m、n-770-70m、n-865、n-865-80m(商品名、dic株式會(huì)社生產(chǎn))jer152、154、157s70(商品名、三菱化學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn))ydpn-638、ydcn-700、ydcn-700-2、ydcn-700-3、ydcn-700-5、ydcn-700-7、ydcn-700-10、ydcn-704、ydcn-700-a(商品名、新日鐵化學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn))等。
本發(fā)明中的導(dǎo)電膠組成物的導(dǎo)電膠層中含有的上述雙酚(bisphenol)型環(huán)氧樹(shù)脂(a)和酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂(b)的重量比最好是85:15~99:1。將其設(shè)置為上述比例,可以確保與補(bǔ)強(qiáng)板之間的黏合力,且能夠在實(shí)際安裝零部件時(shí)的回流焊(reflow)步驟中保證足夠的耐熱性。關(guān)于上述比例,如果雙酚(bisphenol)型環(huán)氧樹(shù)脂(a)的比例大于99:1的話,在實(shí)際安裝零部件時(shí),可能無(wú)法承受回流焊(reflow),所以不適合采用。而如果酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹(shù)脂(b)的比例大于85:15,則與被附著體(ni-sus、sus、鍍金電極、聚酰亞胺(polyimide)樹(shù)脂等)的黏合力會(huì)降低,因此不適合采用。
本說(shuō)明書(shū)中的環(huán)氧當(dāng)量是通過(guò)電位滴定測(cè)得的數(shù)值。
(含羧基(carboxylgroup)樹(shù)脂(c))
本發(fā)明的導(dǎo)電膠組成物最好還含有選自以下群中的至少一種物質(zhì):由含羧基(carboxylgroup)聚氨酯樹(shù)脂(c-1)和含羧基(carboxylgroup)聚丙烯酸(polyacrylic)樹(shù)脂(c-2)構(gòu)成的群。
即,通過(guò)羧基(carboxylgroup)和環(huán)氧基的反應(yīng)來(lái)進(jìn)行硬化,所以能夠提高耐熱性,能夠提高與被附著體之間的黏合力。
此外,羧基(carboxylgroup)既可以在鏈的末端,也可以充當(dāng)側(cè)鏈,但以側(cè)鏈為宜。
(含羧基(carboxylgroup)聚氨酯樹(shù)脂(c-1))
下面就上述含羧基(carboxylgroup)聚氨酯樹(shù)脂(c-1)進(jìn)行說(shuō)明。
含羧基(carboxylgroup)聚氨酯樹(shù)脂(c-1)是一種在分子內(nèi)含有羧基(carboxylgroup)的樹(shù)脂,它可以通過(guò)使含羧基(carboxylgroup)多元醇(polyol)化合物(1)、多元醇(polyol)(2)、短鏈二醇(diol))化合物(3)(根據(jù)需要)、聚胺(polyamine)化合物(4)(根據(jù)需要)、聚異氰酸酯(polyisocyanate)化合物(5)反應(yīng)獲得。在進(jìn)行如此反應(yīng)時(shí),多元醇(polyol)化合物(1)使用具有羧基(carboxylgroup)的物質(zhì),這樣就能很好地獲得含羧基(carboxylgroup)聚氨酯樹(shù)脂(c-1)。
本說(shuō)明書(shū)中的“聚氨酯”是聚氨酯和聚氨酯-脲(polyurethane-urea)的總稱(chēng)。必要時(shí),該“聚氨酯”還可以是根據(jù)需要使胺(amine)成分進(jìn)行反應(yīng)所得到的物質(zhì)。本說(shuō)明書(shū)中“含活性氫基”是指能與異氰酸酯基(isocyanategroup)發(fā)生反應(yīng)、含有活性氫的官能基。這種“含活性氫基”具體來(lái)說(shuō)如有羥基(羥基hydroxylgroup)、巰基(mercaptogroup)、羧基(carboxylgroup)、氨基等。
含羧基(carboxylgroup)多元醇(polyol)化合物(1)是至少含有一個(gè)羧基(carboxylgroup)和兩個(gè)以上羥基(hydroxylgroup)的化合物。具體如有:二羥甲基丙酸(dimethylolpropanoicacid)、二羥甲基丁酸(dimethylolbutanoicacid)等二羥甲基烷基酸(dimethylolalkanoicacid);二羥甲基烷基酸(dimethylolalkanoicacid)的烯化氧(alkyleneoxide)低摩爾加合物(adduct)(末端官能基定量所得數(shù)均分子量小于500);二羥甲基烷基酸(dimethylolalkanoicacid)的ε-己內(nèi)酯(ε-caprolactone)低摩爾加合物(adduct)(末端官能基定量所得數(shù)均分子量小于500);二羥甲基烷基酸(dimethylolalkanoicacid)中的酸酐(acidanhydride)和丙三醇(glycerin)衍生(derivedfrom)出的半酯(halfester)類(lèi);二羥甲基烷基酸(dimethylolalkanoicacid)的羥基、具有不飽和鍵的單體(monomer,下同)、具有羧基(carboxylgroup)和不飽和鍵的單體進(jìn)行自由基反應(yīng)所得到的化合物等。其中,從容易得到、容易調(diào)整酸價(jià)等的角度考慮,二羥甲基丙酸(dimethylolpropanoicacid)、以及二羥甲基丁酸(dimethylolbutanoicacid)等的二羥甲基烷基酸(dimethylolalkanoicacid)較為適宜。設(shè)定聚氨酯樹(shù)脂(c-1)中的多元醇(polyol)化合物(1)的含量時(shí),既要保證所得到的聚氨酯樹(shù)脂(c-1)與環(huán)氧的交聯(lián)能夠提高耐熱性、耐久性,又要保證柔軟性和黏合性。具體而言,設(shè)定反應(yīng)成分中的多元醇(polyol)化合物(1)的含量時(shí),最好使所得到的聚氨酯樹(shù)脂(c-1)的酸價(jià)為3~100mgkoh/g。
上述多元醇(polyol)(2)是具有兩個(gè)以上的羥基的成分,最好使用數(shù)均分子量為500~3000的物質(zhì)。上述多元醇(polyol)(2)僅指不屬于上述多元醇(polyol)化合物(1)的物質(zhì)。
上述多元醇(polyol)(2)沒(méi)有特別限定,可以使用以往用于合成氨基甲酸乙酯(urethane)的公知的多元醇(polyol)。多元醇(polyol)(2)的具體示例如有聚酯(polyester)多元醇(polyol)、聚醚(polyether,下同)多元醇(polyol)、聚碳酸酯(polycarbonate)多元醇(polyol)、以及其他多元醇(polyol)等。
聚酯(polyester)多元醇(polyol)例如有下述物質(zhì)通過(guò)縮聚反應(yīng)所得到的物質(zhì):脂肪族二羧酸(dicarboxylicacid,下同)(例如,琥珀酸、己二酸(adipicacid,下同)、癸二酸(sebacicacid,下同)、戊二酸(glutaricacid,下同)、壬二酸(azelaicacid,下同)等)以及/或者芳香族二羧酸(例如,間苯二甲酸(isophthalicacid,下同)、對(duì)苯二甲酸(terephthalicacid,下同)等)、以及低分子量二醇(glycol)(例如,乙二醇(ethyleneglycol)、1,2-丙二醇(1,2-propyleneglycol)、1,3-丙二醇(1,3-propyleneglycol)、1,4-丁二醇(1,4-butyleneglycol)、1,6-己二醇(1,6-h(huán)examethyleneglycol)、新戊二醇(neopentylglycol),1,4-二羥甲基環(huán)己烷(1,4-bis(hydroxymethyl)cyclohexane)等)。
上述聚酯(polyester)多元醇(polyol)的具體示例如有:聚己二酸乙二醇酯二醇(polyethyleneadipatediol)、聚己二酸丁二醇酯二醇(polybutyleneadipatediol)、聚己二酸己二醇酯二醇(polyhexamethyleneadipatediol)、聚己二酸新戊二醇酯二醇(polyneopentyladipatediol)、聚己二酸乙/丁二醇酯二醇(polyethylene/butyleneadipatediol)、聚己二酸新戊/己二醇酯二醇(polyneopentyl/hexyladipatediol)、聚己二酸-3-甲基戌二醇酯二醇(poly-3-methylpentaneadipatediol)、聚間苯二酸丁二醇酯二醇(polybutyleneisophthalatediol)、聚己內(nèi)酯二醇(polycaprolactonediol)、聚-3-甲基戊內(nèi)酯二醇(poly-3-methylvalerolactonediol)等。
聚醚多元醇(polyol)的具體例子如有:聚乙二醇(polyethyleneglycol)、聚丙二醇(polypropyleneglycol)、聚四甲撐二醇(polytetramethyleneglycol)、以及上述物質(zhì)的無(wú)規(guī)/嵌段共聚物等。
聚碳酸酯多元醇(polyol)的具體例子如有:聚碳酸丁二醇酯二醇(polytetramethylenecarbonatediol)、聚碳酸戊二醇酯二醇(polypentamethylenecarbonatediol)、聚碳酸新戊二醇酯二醇(polyneopentylcarbonatediol)、聚碳酸己二醇酯二醇(polyhexamethylenecarbonatediol)、聚碳酸1,4環(huán)己烷二甲醇酯二醇(poly1,4-cyclohexanedimethylenecarbonatediol)、以及上述物質(zhì)的無(wú)規(guī)/嵌段共聚物等。
其他多元醇(polyol)的具體例子如有:二聚物(dimer)二醇(diol)、聚丁二烯多元醇(polybutadienepolyol)及其氫加成物、聚異戊二烯多元醇(polyisoprenepolyol)及其氫加成物、丙烯酸多元醇(acrylicpolyol)、環(huán)氧多元醇(epoxypolyol)、聚醚酯多元醇(polyether‐esterpolyol)、硅氧烷改性多元醇(siloxanemodifiedpolyol)、α,ω-聚甲基丙烯酸甲酯(α,ω-polymethylmethacrylate)二醇(diol)、α,ω-聚甲基丙烯酸丁二醇酯二醇(α,ω-polybutylmethacrylatediol)等。
多元醇(polyol)(2)的數(shù)均分子量(mn、通過(guò)末端官能基定量獲?。](méi)有特別限定,但以500~3,000為宜。多元醇(polyol)(2)的數(shù)均分子量(mn)超過(guò)3,000的話,氨基甲酸乙酯鍵(urethanebond)的凝聚力難以顯現(xiàn),機(jī)械性能呈下降趨勢(shì)。另外,數(shù)均分子量超過(guò)3,000的結(jié)晶性多元醇(polyol)在作為覆膜時(shí)有時(shí)會(huì)引起白化。多元醇(polyol)(2)既可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種以上組合使用。
此外,用于獲得聚氨酯樹(shù)脂(c-1)的反應(yīng)成分最好根據(jù)需要使用短鏈二醇(diol)成分(3),根據(jù)需要使用聚胺(polyamine)成分(4)。這樣就更容易控制聚氨酯樹(shù)脂的硬度、粘度等。短鏈二醇(diol)成分(3)的具體例子如有:乙二醇(ethyleneglycol)、1,2-丙二醇(1,2-propyleneglycol)、1,3-丙二醇(1,3-propyleneglycol)、1,4-丁二醇(1,4-butyleneglycol)、1,6-己二醇(1,6-h(huán)examethyleneglycol)、新戊二醇(neopentylglycol)等的脂肪族二醇(glycol)及其烯化氧(alkyleneoxide)低摩爾加合物(adduct)(末端官能基定量得到的數(shù)均分子量小于500);1,4-環(huán)己烷二甲醇(1,4-bishydroxymethylcyclohexane)、2-甲基-1,1-環(huán)己烷二甲醇(2-methyl-1,1-cyclohexanedimethanol)等脂環(huán)族二醇(glycol)及其烯化氧(alkyleneoxide)低摩爾加合物(adduct)(數(shù)均分子量小于500、同上);苯二甲醇(xylyleneglycol)等芳香族二醇(glycol)及其烯化氧(alkyleneoxide)低摩爾加合物(adduct)(數(shù)均分子量小于500、同上);雙酚(bisphenol)a、硫化雙酚(thiobisphenol)、磺化雙酚(sulfonebisphenol)等雙酚(bisphenol)及其烯化氧(alkyleneoxide)低摩爾加合物(adduct)(數(shù)均分子量小于500、同上);c1~c18的烷基二乙醇胺(alkyldiethanolamine)等烷基二烷醇胺(alkyldialkanolamine)等。
聚胺(polyamine)化合物(4)的具體例子如下:短鏈有:亞甲基二胺(methylenediamine)、乙二胺(ethylenediamine)、丙二胺(trimethylenediamine)、己二胺(hexamethylenediamine)、辛二胺(octamethylenediamine)等脂肪族二胺(diamine)化合物;苯二胺(phenylenediamine)、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(3,3’-dichloro-4,4’-diaminodiphenylmethane)、4,4’-二(氨基苯)甲烷(4,4’-methylenebis(phenylamine))、4,4’-二氨基二苯醚(4,4’-diaminodiphenylether)、4,4’-二氨基二苯砜(4,4’-diaminodiphenylsulfone)等芳香族二胺(diamine)化合物;環(huán)戊基二胺(cyclopentyldiamine)、環(huán)己基二胺(cyclohexyldiamine)、4,4’-二氨基二環(huán)己基甲烷(4,4’-diaminodicyclohexylmethane)、1,4-二氨基環(huán)己烷(1,4-diaminocyclohexane)、異佛爾酮二胺(isophoronediamine)等脂環(huán)族二胺(diamine)化合物等。此外,還可以將聯(lián)氨(hydrazine)、碳二酰肼(carbodihydrazide)、己二酸二酰肼(adipicaciddihydrazide)、癸二酸二酰肼(sebacicaciddihydrazide)、鄰苯二甲酸(phthalicacid)二酰肼(dihydrazide)等聯(lián)氨(hydrazine)類(lèi)用作二胺(diamine)化合物(4)。長(zhǎng)鏈有:長(zhǎng)鏈亞烴基二胺(alkylenediamine)、聚氧亞烴基二胺(polyoxyalkylenediamine)、末端氨基聚酰胺(aminepolyamide)、硅氧烷改性(siloxanemodified)聚胺(polyamine)類(lèi)等。上述聚胺(polyamine)化合物(4)既可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種以上組合使用。
聚異氰酸酯(polyisocyanate)化合物(5)可以使用以往制造聚氨酯(polyurethane)時(shí)使用的公知的聚異氰酸酯(polyisocyanate)。聚異氰酸酯(polyisocyanate)(5)的具體例子如有:甲苯-2,4-二異腈酸酯(toluene-2,4-diisocyanate)、4-甲氧基-1,3-亞苯基二異腈酸酯(4-methoxy-1,3-phenylenediisocyanate)、4-異丙基-1,3-亞苯基二異氰酸酯(4-isopropyl-1,3-phenylenediisocyanate)、4-氯-1,3-亞苯基二異氰酸酯(4-chlor-1,3-phenylenediisocyanate)、4-丁氧基-1,3-亞苯基二異氰酸酯(4-butoxy-1,3-phenylenediisocyanate)、2,4-二異氰酸酯二苯醚(2,4-diisocyanatediphenylether)、4,4’-亞甲基-二亞苯基異腈酸酯(4,4’-methylenebis(phenyleneisocyanate))(mdi)、四甲基代苯對(duì)撐二異氰酸酯(durylenediisocyanate)、二甲基二氨基聯(lián)苯二異氰酸酯(tolidinediisocyanate)、苯二亞甲基二異氰酸酯(xylylenediisocyanate)(xdi)、1,5-萘二異氰酸酯(1,5-naphthalenediisocyanate)、聯(lián)苯胺二異氰酸酯(benzidinediisocyanate)、鄰-硝基聯(lián)苯胺二異氰酸酯(o-nitrobenzidinediisocyanate)、4,4’-二芐基二異氰酸酯(4,4’-diisocyanatedibenzyl)等芳香族二異氰酸酯(diisocyanate);亞甲基二異氰酸酯(methylenediisocyanate)、1,4-四亞甲基二異腈酸酯(1,4-tetramethylenediisocyanate)、1,6-六亞甲基二異腈酸酯(1,6-hexamethylenediisocyanate)、1,10-十亞甲基二異氰酸酯(1,10-decamethylenediisocyanate)等的脂肪族二異氰酸酯(diisocyanate);1,4-環(huán)己基二異氰酸酯(1,4-cyclohexylenediisocyanate)、4,4-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)(4,4-methylenebis(cyclohexylisocyanate))、1,5-四氫萘二異氰酸酯(1,5-tetrahydronaphthalenediisocyanate)、異佛爾酮二異氰酸酯(isophoronediisocyanate)、氫化(hydrogenation)mdi、氫化(hydrogenation)xdi等脂環(huán)族二異氰酸酯(diisocyanate);上述二異氰酸酯(diisocyanate)與低分子量的多元醇(polyol)或聚胺(polyamine)進(jìn)行反應(yīng)使末端成為異氰酸酯(isocyanate)之后所得到的聚氨酯(polyurethane)預(yù)聚物等。如果要得到具有較好的耐候性的聚合物組成物的話,最好使用脂肪族二異氰酸酯(diisocyanate)及脂環(huán)族二異氰酸酯(diisocyanate)。
聚異氰酸酯(polyisocyanate)化合物(5)的異氰酸酯基(isocyanategroup)與上述含羧基(carboxylgroup)多元醇(polyol)化合物(1)、多元醇(polyol)(2)、短鏈二醇(diol)化合物(3)(根據(jù)需要)、聚胺(polyamine)化合物(4)(根據(jù)需要)等的活性氫基(但不包括(1)的羧基(carboxylgroup))的當(dāng)量比最好為0.5~1.5。在上述范圍內(nèi)可以得到耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度都很高的氨基甲酸乙酯(urethan),以此較為適宜。
還可以采用末端部分有封閉基的結(jié)構(gòu)。即,還可以采用如下獲得的結(jié)構(gòu):在異氰酸酯基(isocyanategroup)過(guò)剩的條件下進(jìn)行反應(yīng),以此形成異氰酸酯(isocyanate)末端,使其異氰酸酯(isocyanate)末端與單官能基化合物進(jìn)行反應(yīng),以此獲得末端封閉的結(jié)構(gòu)。
(聚氨酯(polyurethane)樹(shù)脂(c-1)的制造方法)
聚氨酯(polyurethane)樹(shù)脂(c-1)可以用以往公知的聚氨酯(polyurethane)制造方法來(lái)制造。具體而言,首先,在存在或不存在分子內(nèi)不含活性氫的有機(jī)溶劑的條件下,使由含羧基(carboxylgroup)多元醇(polyol)化合物(1)、多元醇(polyol)(2)、根據(jù)需要作為鏈增長(zhǎng)劑選用的短鏈二醇(diol)化合物(3)、聚胺(polyamine)化合物(4)(根據(jù)需要)、聚異氰酸酯(polyisocyanate)(5)組成的反應(yīng)成分進(jìn)行反應(yīng),獲得反應(yīng)物(例如預(yù)聚物)。關(guān)于反應(yīng)成分的組合成分,一般來(lái)說(shuō),只要能夠形成具有末端異氰酸酯基(isocyanategroup)的預(yù)聚物即可。此外,反應(yīng)時(shí)采用一次完成法(oneshotmethod)或多步法,通常將溫度設(shè)為20~150°c,設(shè)為60~110°c更佳,反應(yīng)至達(dá)到理論異氰酸酯(isocyanate)%。
關(guān)于所得到的反應(yīng)物(預(yù)聚物),需要時(shí),還可以使聚胺(polyamine)化合物(4)參與反應(yīng),使鏈增長(zhǎng),以得到需要的分子量。此外,最好在以下條件下進(jìn)行反應(yīng):聚異氰酸酯(polyisocyanate)化合物(5)的異氰酸酯基(isocyanategroup)(2)與含羧基(carboxylgroup)多元醇(polyol)化合物(1)、多元醇(polyol)(2)、短鏈二醇(diol)化合物(3)以及聚胺(polyamine)化合物(4)合計(jì)的活性氫基(化合物(1)的羧基(carboxylgroup)除外)的當(dāng)量比為0.5~1.5。
如上獲得的聚氨酯(polyurethane)樹(shù)脂(c-1)的重均分子量(mw)最好為1,000~1,000,000,因?yàn)榇藭r(shí)聚氨酯(polyurethane)的柔軟性、黏合性、耐熱性及涂鍍性能等特性會(huì)更有效地發(fā)揮。此外,本說(shuō)明書(shū)中的“重均分子量(mw)”和“數(shù)均分子量(mn)”在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下是指用凝膠滲透色譜法(gpc)測(cè)得的聚苯乙烯(polystyrene)換算的值。
在本發(fā)明中,合成氨基甲酸乙酯(urethane)時(shí)可以根據(jù)需要使用催化劑。例如有月桂酸二丁基錫(dibutyltinlaurate)、月桂酸二辛基錫(dioctyltinlaurate)、辛酸亞錫(stannousoctoate)、辛酸鋅、鈦酸四正丁酯(tetran-butyltitanate)等金屬和有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸的鹽、以及有機(jī)金屬衍生物、三乙胺(triethylamine)等有機(jī)胺、1,8-二氮雜二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯(diazabicycloundecene)類(lèi)催化劑等。
聚氨酯(polyurethane)樹(shù)脂(c-1)既可以不通過(guò)溶劑合成也可以通過(guò)有機(jī)溶劑合成。有機(jī)溶劑可以使用對(duì)于異氰酸酯基(isocyanategroup)呈惰性的有機(jī)溶劑,或者是使用與反應(yīng)成分相比對(duì)于異氰酸酯基(isocyanategroup)呈低活性的有機(jī)溶劑。有機(jī)溶劑的具體例子如有:丙酮(acetone)、甲基乙基酮(methylethylketone)、甲基異丁基酮(methylisobutylketone)、環(huán)己酮(cyclohexanone)等酮(ketone)類(lèi)溶劑;甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)、swasol(商品名、cosmo石油株式會(huì)社生產(chǎn))、solvesso(商品名、exxon化學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn))等芳香族類(lèi)烴類(lèi)(hydrocarbons)溶劑;正己烷(n-h(huán)exane)等脂肪族類(lèi)烴類(lèi)(hydrocarbons)溶劑;甲醇(methanol)、乙醇(ethanol)、異丙醇(isopropylalcohol)等醇(alcohol)類(lèi)溶劑;二惡烷(dioxane)、四氫呋喃(tetrahydrofuran)等醚(ether)類(lèi)溶劑;乙酸乙酯(ethylacetate)、乙酸丁酯(butylacetate)、乙酸異丁酯(isobutylacetate)等酯(ester)類(lèi)溶劑;乙二醇乙醚乙酸酯(ethyleneglycolethyletheracetate)、丙二醇甲醚乙酸酯(propyleneglycolmethyletheracetate)、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯(3-methyl-3-methoxybutylacetate)、乙基-3-乙氧基丙酸酯(ethyl-3-ethoxypropionate)等二醇醚酯(glycoletherester)類(lèi)溶劑;二甲基甲酰胺(dimethylformamide)、二甲基乙酰胺(dimethylacetamide)等酰胺(amide)類(lèi)溶劑;n-甲基-2-吡咯烷酮(n-methyl-2-pyrrolidone)等內(nèi)酰胺(lactam)類(lèi)溶劑等。
在合成氨基甲酸乙酯(urethane)時(shí),如果異氰酸酯基(isocyanategroup)殘留在聚合物末端,最好進(jìn)行異氰酸酯基(isocyanategroup)封端反應(yīng)(termination)。異氰酸酯基(isocyanategroup)的封端反應(yīng)(termination)可以通過(guò)與異氰酸酯基(isocyanategroup)具有反應(yīng)性的化合物進(jìn)行。這種化合物可以舉出:一元醇(monoalcohol)、一元胺(monoamine)等單官能性化合物;具有對(duì)異氰酸酯(isocyanate)反應(yīng)性不同的兩種官能基的化合物。這種化合物的具體例子如有:甲醇(methylalcohol)、乙醇(ethylalcohol)、正丙醇(n-propylalcohol)、異丙醇(isopropylalcohol)、正丁醇(n-butylalcohol)、異丁醇(isobutylalcohol)、叔丁醇(tert-butylalcohol)等一元醇(monoalcohol);一乙胺(monoethylamine)、正丙胺(n-propylamine)、二乙胺(diethylamine)、二正丙胺(di-n-propylamine)、二正丁胺(di-n-butylamine)等一元胺(monoamine);單乙醇胺(monoethanolamine)、二乙醇胺(diethanolamine)等烷醇胺(alkanolamine)等。其中,烷醇胺(alkanolamine)的反應(yīng)控制較為簡(jiǎn)單,因此適宜采用。
(丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2))
本發(fā)明中可以使用的丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)是分子內(nèi)含有羧基(carboxylgroup)的樹(shù)脂,其與環(huán)氧(epoxy)樹(shù)脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。該丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)如下獲得:通過(guò)游離基聚合、陽(yáng)離子聚合及陰離子聚合等常規(guī)聚合法使含羧基(carboxylgroup)聚合性單體(6)與其他聚合性單體(7)聚合。
含羧基(carboxylgroup)聚合性單體(6)可以使用丙烯酸(acrylicacid)、甲基丙烯酸(methacrylicacid)、含羧基(carboxylgroup)丙烯酸酯(acrylicacidester)、例如2-丙烯酰氧乙基-琥珀酸(2-acryloyloxyethylsuccinicacid)、2-丙烯酰氧乙基六氫化鄰苯二甲酸酯(2-acryloyloxyethylhexahydrophthalate)、2-丙烯酰氧乙基-鄰苯二甲酸(2-acryloyloxyethylphthalicacid)、含羧基(carboxylgroup)甲基丙烯酸酯(methacrylicacidester)、例如2-甲基丙烯酰氧乙基-琥珀酸(2-methacryloyloxyethylsuccinicacid)、2-甲基丙烯酰氧乙基六氫化鄰苯二甲酸酯(2-methacryloyloxyethylhexahydrophthalate)、2-甲基丙烯酰氧乙基鄰苯二甲酸(2-methacryloyloxyethyl-phthalicacid)等,其中,從反應(yīng)性和容易入手等因素考慮,以丙烯酸(acrylicacid)和甲基丙烯酸(methacrylicacid)為宜(以下有時(shí)將“丙烯酰基(acryl)”和“甲基丙烯?;╩ethacryl)”一起寫(xiě)為“(甲基)丙烯酰基((meth)acryl)”)。
其他聚合性單體(7)可以使用多種物質(zhì),其中以(甲基)丙烯酸((meth)acrylicacid)類(lèi)單體為宜。上述(甲基)丙烯酸((meth)acrylicacid)類(lèi)單體的具體例子如有:(甲基)丙烯酸甲酯(methyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸乙酯(ethyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸正丙酯(n-propyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異丙酯(isopropyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸正丁酯(n-butyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異丁酯(isobutyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸仲丁酯(sec-butyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸叔丁酯(tert-butyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸戊酯(amyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異戊酯(isoamyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸庚酯(heptyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸正辛酯(n-octyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異辛酯(iso-octyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯(2-ethylhexyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯(cyclohexyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸壬酯(nonyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異壬酯(isononyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異癸酯(isodecyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸十二酯(dodecyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸十三酯(tridecyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸正十二酯(n-lauryl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸正十八酯(n-stearyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異十八酯(isostearyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊酯(dicyclopentanyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異冰片酯(isobornyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯(phenoxyethyl(meth)acrylate)、n-(甲基)丙烯酰氧乙基六氫化鄰苯二甲酰亞胺(n-(meth)acryloyloxyethylhexahydrophthalimide)等。另外,其他聚合性單體(7)可以使用苯乙烯(styrene)類(lèi)單體或丙烯腈(acrylonitrile)類(lèi)單體。上述單體既可以單獨(dú)使用一種也可以組合使用兩種以上。
丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的酸價(jià)越高,交聯(lián)點(diǎn)越多,耐熱性越高。但以酸價(jià)過(guò)高的丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)為成分獲取的導(dǎo)電膠組成物存在過(guò)硬導(dǎo)致柔軟性降低,或者羧基(carboxylgroup)不能與環(huán)氧樹(shù)脂(epoxy)等完全反應(yīng),耐久性下降的問(wèn)題。因此,丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的酸價(jià)以3~100mgkoh/g為宜。
如果用(甲基)丙烯酸((meth)acrylicacid)和長(zhǎng)鏈醇(alcohol)的酯(ester)作為聚合性單體的話,所得到的丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(tg)會(huì)降低。使用這種玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(tg)低的丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2),能夠得到柔軟性和黏合性都很好的導(dǎo)電膠組成物。而如果用(甲基)丙烯酸((meth)acrylicacid)和短鏈醇(alcohol)的酯(ester)、(甲基)丙烯酸((meth)acrylicacid)、苯乙烯(styrene)、或丙烯腈(acrylonitrile)作為聚合性單體的話,所得到的丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(tg)會(huì)升高。使用這種玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(tg)高的丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的話,會(huì)得到耐熱性和耐久性都很好的導(dǎo)電膠組成物。即,選擇聚合成分的種類(lèi)、比例時(shí),使丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(tg)為適當(dāng)數(shù)值,這樣就能獲得柔軟性、黏合性、耐熱性、耐久性。具體來(lái)說(shuō),最好用兩種以上的(甲基)丙烯酸((meth)acrylicacid)類(lèi)單體作為含有雙鍵的成分。此外,丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(tg)最好是-20~30°c。丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(tg)超過(guò)30°c的話,柔軟性和黏合性會(huì)降低。而如果丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)(tg)小于-20°c的話,耐熱性和耐久性會(huì)下降。
(丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的制造方法)
例如,用乳液聚合、懸浮聚合、溶液聚合或塊狀聚合等以往公知的聚合方法使含羧基(carboxylgroup)聚合性單體(6)和其他聚合性單體(7)進(jìn)行聚合,以此就能得到丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)。例如,在溶液聚合中,只需要在存在聚合引發(fā)劑的條件下在適當(dāng)?shù)娜軇┲惺咕酆铣煞诌M(jìn)行聚合即可。
在溶液聚合中使用的溶劑種類(lèi)沒(méi)有特別限定,只要不會(huì)對(duì)聚合反應(yīng)造成不良影響即可。溶劑的具體例子如有:水;甲醇(methanol)、乙醇(ethanol)、異丙醇(isopropylalcohol)、正丙醇(n-propylalcohol)、正丁醇(n-butylalcohol)、異丁醇(isobutylalcohol)、叔丁醇(tert-butylalcohol)、正戊醇(n-pentylalcohol)、乙基溶纖劑(ethylcellosolve)、丁基溶纖劑(butylcellosolve)、丙二醇單甲醚(propyleneglycolmonomethylether)、乙二醇(ethyleneglycol)、丙二醇(propyleneglycol)、二甘醇(diethyleneglycol)等醇(alcohol)類(lèi)溶劑;石油醚(petroleumether)、己烷(hexane)、庚烷(heptane)等脂肪族烴(hydrocarbons)類(lèi)溶劑;苯(benzene)、甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)等芳香族烴(hydrocarbons)類(lèi)溶劑;二乙醚(diethylether)、二丁醚(dibutylether)、四氫呋喃(tetrahydrofuran)(thf)、二惡烷(dioxane)等醚(ether)類(lèi)溶劑;甲基乙基酮(methylethylketone)、2-戊酮(2-pentanone)、3-戊酮(3-pentanone)、2-庚酮(2-h(huán)eptanone)、3-庚酮(3-h(huán)eptanone)、2-辛酮(2-octanone)、環(huán)己酮(cyclohexanone)、環(huán)戊酮(cyclopentanone)、甲基異丁基酮(methylisobutylketone)等酮(ketone)類(lèi)溶劑;乙酸乙酯(ethylacetate)、乙酸丙酯(propylacetate)、乙酸丁酯(butylacetate)等酯(ester)類(lèi)溶劑;n,n-二甲基甲酰胺(n,n-dimethylformamide)(dmf)、n,n-二甲基乙酰胺(n,n-dimethylacetamide)、n-甲基吡咯烷酮(n-methylpyrrolidone)(nmp)等酰胺(amide)類(lèi)溶劑。
溶劑的使用量根據(jù)聚合反應(yīng)的條件適當(dāng)設(shè)定。通常來(lái)說(shuō),與聚合成分的質(zhì)量比在0.1~100倍左右較為適宜,0.2~20倍左右更佳。上述溶劑既可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種以上組合使用。
聚合引發(fā)劑可以使用以往公知的種類(lèi)。聚合引發(fā)劑的具體例子如有:過(guò)氧化苯甲酰(benzoylperoxide)、二丁基過(guò)氧化物(dibutylperoxide)、過(guò)氧化羥基異丙苯(cumenehydroperoxide)等過(guò)氧化物類(lèi);偶氮二異丁腈(azobisisobutyronitrile)、偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(azobis(2,4-dimethylvaleronitrile))等偶氮(azo)類(lèi)聚合引發(fā)劑。上述聚合引發(fā)劑可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種以上組合使用。聚合引發(fā)劑的使用量沒(méi)有特別限定,通常來(lái)說(shuō),相對(duì)于聚合成分的質(zhì)量來(lái)說(shuō)為0.1~10質(zhì)量%左右。
聚合反應(yīng)的溫度根據(jù)反應(yīng)條件適當(dāng)設(shè)定。通常來(lái)說(shuō),溫度只要是在室溫(25°c)~所使用溶劑的沸點(diǎn)以下即可。此外,為了調(diào)整所得到的丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的聚合度,還可以在聚合反應(yīng)類(lèi)物質(zhì)中添加硫醇(mercaptan)類(lèi)等鏈轉(zhuǎn)移劑或?qū)Ρ蕉樱╤ydroquinone)等阻聚劑。
為了滿足黏合性、耐熱性、耐久性、相溶性(compatibility)、涂鍍性能等各種性能,如上得到的丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的重均分子量(mw)為1,000~1,500,000較恰當(dāng),在5,000~1,000,000之間更好。
(環(huán)氧(epoxy)樹(shù)脂與含羧基(carboxylgroup)樹(shù)脂的混合比)
本發(fā)明中,雙酚(bisphenol)型環(huán)氧(epoxy)樹(shù)脂(a)和酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧(epoxy)樹(shù)脂(b)的混合物與聚氨酯(polyurethane)樹(shù)脂(c-1)和丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的混合比最好為70:30~30:70。將其設(shè)置在上述范圍之內(nèi),成膜性好,且耐熱性易于調(diào)整,因此較為適宜。
(其他成分)
關(guān)于本發(fā)明中的導(dǎo)電膠組成物,除了上述(a)、(b)、(c)以外,最好不要添加參與硬化反應(yīng)的成分。即,通常情況下,最好不要含有與環(huán)氧(epoxy)化合物一起使用的環(huán)氧(epoxy)硬化劑。
本發(fā)明的導(dǎo)電膠組成物特別適合在軟性線路基板中黏合基板和導(dǎo)電性補(bǔ)強(qiáng)材料。將其用于該用途時(shí),最好使用不含有上述環(huán)氧(epoxy)硬化劑的類(lèi)型。
關(guān)于用途,下文將會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。在進(jìn)行了初步黏合后,需要通過(guò)熱壓進(jìn)行黏合,但由于制造步驟的原因,有時(shí)會(huì)在初步黏合之后保管很長(zhǎng)時(shí)間(一周以上),然后再進(jìn)行熱壓。此時(shí),可能初步黏合時(shí)的加熱步驟會(huì)導(dǎo)致硬化反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行,在保管期間硬化反應(yīng)進(jìn)展迅速,由此導(dǎo)致熱壓黏合步驟中無(wú)法得到足夠的黏合強(qiáng)度。
考慮到這種情況,不使用上述環(huán)氧(epoxy)硬化劑,這樣就不會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題,即使在初步黏合后保管很長(zhǎng)一段時(shí)間再進(jìn)行熱壓黏合,黏合步驟后的剝離強(qiáng)度也會(huì)在10n/cm以上,能夠保持良好的黏合性能,因此較為適宜。
本發(fā)明中不宜使用的硬化劑是指用于促進(jìn)聚氨酯(polyurethane)樹(shù)脂和環(huán)氧(epoxy)樹(shù)脂的反應(yīng)或促進(jìn)環(huán)氧(epoxy)樹(shù)脂之間的反應(yīng)的物質(zhì)。這種硬化劑如有:異氰酸酯(isocyanate)化合物、含有羥基(hydroxylgroup)的化合物、碳化二亞胺(carbodiimide)化合物、噁唑啉(oxazoline)化合物、硅醇(silanol)化合物、氮雜環(huán)丙烷(aziridine)化合物、酸酐(acidanhydride)化合物、叔胺(tertiaryamine)化合物、磷化氫(phosphine)化合物、咪唑(imidazole)化合物等,但不限于此。此外,只要具備本發(fā)明的特征,即只要能滿足上述熱壓黏合步驟后的剝離強(qiáng)度在10n/cm以上的話,也可以添加上述硬化劑。例如此時(shí)的使用量相對(duì)于(a)~(c)成分的合計(jì)量在0.1重量%以下。
(導(dǎo)電性填料(d))
本發(fā)明的導(dǎo)電膠組成物含有導(dǎo)電性填料(d)。上述導(dǎo)電性填料(d)沒(méi)有特別限定,例如可以使用金屬填料、金屬被覆樹(shù)脂填料、碳(carbon)填料及其混合物。上述金屬填料有銅粉、銀粉、鎳粉、銀包銅粉、金包銅粉、銀包鎳粉、金包鎳粉,上述金屬粉可以通過(guò)電解法、霧化法(atomizationmethod)、還原法來(lái)獲取。
此外,為了使填料之間更容易接觸,導(dǎo)電性填料的平均粒徑最好為3~50μm。此外,導(dǎo)電性填料的形狀如有球狀、片狀、樹(shù)枝狀、纖維狀等。
從互連電阻、成本等觀點(diǎn)考慮,上述導(dǎo)電性填料(d)最好是選自由銀粉、銀包銅粉、銅粉組成的群中的至少一種。
關(guān)于上述導(dǎo)電性填料(d)的含量,最好相對(duì)于導(dǎo)電膠組成物的總量來(lái)說(shuō)為40~90重量%。
此外,導(dǎo)電膠組成物中還可以添加硅烷偶聯(lián)劑(silanecouplingagent)、抗氧化劑、顏料、染料、增粘劑樹(shù)脂(tackifierresin)、可塑劑、紫外線吸收劑、消沫劑、整平劑(levelingagent),填充劑,阻燃劑等,只要將其控制在不使耐回流焊(reflow)性劣化的范圍內(nèi)即可。
(導(dǎo)電膠組成物)
關(guān)于本發(fā)明的導(dǎo)電膠組成物,使上述各成分反應(yīng)并獲得導(dǎo)電膠組成物后,將其涂布于基材上形成涂膜,以此就可以作為導(dǎo)電膠使用。將導(dǎo)電膠組成物涂布于基材上形成涂膜時(shí),可以采用下述制作方法:在溶劑中溶解或分散導(dǎo)電膠組成物,然后將其涂布于基材上,根據(jù)需要進(jìn)行干燥,形成涂膜。
(導(dǎo)電膠膜)
本發(fā)明的導(dǎo)電膠膜可以通過(guò)在離型膜上涂鍍(coating)導(dǎo)電膠而制成。涂鍍(coating)方法沒(méi)有特別限定,可以使用以模具涂布(die-coating)、模唇涂布(lipcoating)、刮刀式涂布(commacoating)為代表的涂鍍(coating)機(jī)器等公知的機(jī)器。此外,在將導(dǎo)電膠涂鍍(coating)到離型膜以后,可以根據(jù)需要進(jìn)行干燥。此時(shí)的干燥條件可以從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)設(shè)定最適合的條件。
離型膜可以使用如下獲得的膜:在聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate)等基膜上,將硅(silicon)類(lèi)或非硅(silicon)類(lèi)脫模劑涂布于形成有導(dǎo)電膠層一側(cè)的表面。離型膜的厚度沒(méi)有特別設(shè)定,可以從易于使用的觀點(diǎn)出發(fā)適當(dāng)進(jìn)行設(shè)定。
離型膜上形成的導(dǎo)電膠層的厚度最好為15~100μm。如果小于15μm時(shí)嵌入性不良,而超過(guò)100μm則成本會(huì)升高,且不能滿足薄膜化的要求。將其厚度設(shè)置為上述范圍,當(dāng)基材上有凹凸時(shí),可以通過(guò)適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)來(lái)填起凹部,如此進(jìn)行變形,能夠更加緊密地黏合,因此較為適宜。
(黏合方法)
下面說(shuō)明本發(fā)明的導(dǎo)電膠膜的使用方法。該導(dǎo)電膠膜的用途沒(méi)有特別限定,例如可以將其用于在線路基板上黏合補(bǔ)強(qiáng)板。特別是當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)板是導(dǎo)電性補(bǔ)強(qiáng)板時(shí),除了黏合該金屬制補(bǔ)強(qiáng)板以外,還可以用于使線路基板主體中的地電極和該金屬制補(bǔ)強(qiáng)板之間通電。
線路基板主體的材料沒(méi)有特別限定,只要是具有絕緣性、且能夠形成絕緣層的材料即可,其代表例子如有聚酰亞胺(polyimide)樹(shù)脂等。
導(dǎo)電性的補(bǔ)強(qiáng)板最好使用金屬板,金屬板可以使用不銹鋼板、鐵板、銅板或鋁板等。其中以不銹鋼板為宜。使用不銹鋼板的話,板的厚度較薄時(shí)也有足夠的強(qiáng)度支撐電子零部件。導(dǎo)電性補(bǔ)強(qiáng)板的厚度沒(méi)有特別限定,以0.025~2mm為宜,0.1~0.5mm更佳。導(dǎo)電性補(bǔ)強(qiáng)板在該范圍內(nèi)時(shí),可以簡(jiǎn)單地將其內(nèi)置于小型機(jī)器中,且具有足夠的強(qiáng)度支撐實(shí)際安裝的電子零部件。
此處所說(shuō)的電子零部件如有連接器、ic、電阻器、電容器等芯片零部件等。
本發(fā)明的黏合方法由以下步驟構(gòu)成:步驟(1),將上述導(dǎo)電膠膜初步黏合在被黏合基材(x)——補(bǔ)強(qiáng)板或軟性基板上;步驟(2),在步驟(1)所獲得的具有導(dǎo)電膠膜的被黏合基材(x)上疊加作為被黏合基材(y)的軟性基板或補(bǔ)強(qiáng)板,進(jìn)行熱壓。
上述導(dǎo)電膠膜特別適用于在軟性線路基板中黏合軟性基板和補(bǔ)強(qiáng)板。即,如對(duì)比文件4所述,使用導(dǎo)電性的金屬板等作為補(bǔ)強(qiáng)板,以導(dǎo)電膠組成物將其黏合至軟性線路基板上,通過(guò)補(bǔ)強(qiáng)板獲得電磁波屏蔽功能。
在通過(guò)上述方法黏合補(bǔ)強(qiáng)板時(shí),本發(fā)明中的導(dǎo)電膠膜具有良好的黏合性能,效果優(yōu)異。即,在初步黏合后保管一定時(shí)間時(shí),硬化反應(yīng)會(huì)很緩慢,因此在通過(guò)熱壓進(jìn)行正式黏合時(shí)不會(huì)出現(xiàn)黏合性能下降的情況。
在本發(fā)明的黏合方法中,首先將導(dǎo)電膠膜初步黏合在被黏合基材(x)上。被黏合基材(x)既可以是補(bǔ)強(qiáng)板也可以是軟性基板,但最好使用補(bǔ)強(qiáng)板。初步黏合時(shí)的條件沒(méi)有特別限定,只要是能將導(dǎo)電膠膜固定在被黏合基材上,在不發(fā)生偏移的情況下進(jìn)行黏合即可,但最好采用面黏合方式而非點(diǎn)黏合。即,最好初步黏合整個(gè)黏合面。
可以通過(guò)壓力機(jī)進(jìn)行初步黏合,黏合條件例如可以設(shè)為:溫度:120°c、時(shí)間:5秒、壓力:0.5mpa。
在步驟(1)中初步黏合了導(dǎo)電膠膜的被黏合基材(x)可以立即進(jìn)行步驟(2),也可以在進(jìn)行步驟(2)之前先保管一周以上的時(shí)間。本發(fā)明的導(dǎo)電膠組成物的一大優(yōu)點(diǎn)是即使在部分硬化后黏合性能也不會(huì)下降。
步驟(2)是從步驟(1)獲得的、具有導(dǎo)電膠膜的被黏合基材(x)上剝離導(dǎo)電膠膜上的離型膜,然后疊加被黏合基材(y)——軟性基板或補(bǔ)強(qiáng)板,進(jìn)行熱壓。被黏合基材(x)與被黏合基材(y)的關(guān)系為:一方是補(bǔ)強(qiáng)板,另一方是軟性基板。
熱壓可以在常規(guī)條件下進(jìn)行,例如可以在下述條件下進(jìn)行:1~5mpa、140~190°c、15~90分。
(線路基板)
本發(fā)明的線路基板的至少一部分具有由軟性基板、導(dǎo)電膠組成物及導(dǎo)電性補(bǔ)強(qiáng)板按照此表述順序?qū)訅憾傻牟课弧_@種線路基板既可以通過(guò)上述黏合方法進(jìn)行黏合,也可以通過(guò)其他黏合方法獲取。該線路基板的示意圖見(jiàn)圖4。在圖4中,線路基板和補(bǔ)強(qiáng)板通過(guò)本發(fā)明的導(dǎo)電膠組成物進(jìn)行黏合,可以通電。
在上述線路基板中,導(dǎo)電性補(bǔ)強(qiáng)板最好只存在于線路基板的一部分中。即,最好設(shè)計(jì)為有電子零部件的部分具有補(bǔ)強(qiáng)板的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的線路基板中,最好使上述補(bǔ)強(qiáng)板以外的面的至少一部分被電磁波屏蔽膜被覆。即,電磁波屏蔽膜既可以?xún)H僅被覆補(bǔ)強(qiáng)板以外的面的一部分,也可以被覆補(bǔ)強(qiáng)板以外的面的整個(gè)面。此時(shí),電磁波屏蔽膜也可以與補(bǔ)強(qiáng)板的至少一部分重合。這樣就能在整個(gè)線路基板中獲得良好的電磁波屏蔽功能,因此較為適宜。電磁波屏蔽膜沒(méi)有特別限定,以具有絕緣層?等向性導(dǎo)電膠層的結(jié)構(gòu)或具有絕緣層?金屬層?各向異性導(dǎo)電膠層的結(jié)構(gòu)為宜。
實(shí)施例
以下通過(guò)實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明,但本發(fā)明并不限于下述實(shí)施例。在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下,實(shí)施例和比較例中的“份”和“%”是指質(zhì)量基準(zhǔn)。
(1)<聚氨酯(polyurethane)樹(shù)脂(c-1)的合成>
[合成例c1:含羧基(carboxylgroup)聚氨酯(polyurethane)氨脂(urethaneurea)]
準(zhǔn)備攪拌機(jī)、回流冷凝管、溫度計(jì)、氮吹入管及具有井孔(manhole)的反應(yīng)容器。用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)容器內(nèi)部的氣體,然后放入二羥甲基丙酸(dimethylolpropionicacid)(dmpa)6.0g、聚碳酸己二醇酯二醇(polyhexamethylenecarbonatediol)(商品名“placcelcd(一種產(chǎn)品名稱(chēng),日語(yǔ)為“プラクセルcd”)220”、daicel株式會(huì)社生產(chǎn),末端官能基定量得到的數(shù)均分子量為2000)100g、以及二甲基甲酰胺(dimethylformamide)(dmf)59.0g。然后加入六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylenediisocyanate)(hdi)31.9g(相對(duì)于oh基來(lái)說(shuō),nco基為2倍當(dāng)量),在90°c進(jìn)行反應(yīng),直至樹(shù)脂的nco基達(dá)到理論值的4.0%,獲得氨基甲酸乙酯(urethane)預(yù)聚物溶液。在所得到的氨基甲酸乙酯(urethane)預(yù)聚物溶液中添加dmf298.5g,冷卻至40°c,滴下異佛爾酮二胺(isophoronediamine)(ipda)16.1g,與氨基甲酸乙酯(urethane)預(yù)聚物的nco基進(jìn)行反應(yīng)。進(jìn)行攪拌,直至紅外吸收光譜分析測(cè)定的、游離異氰酸酯基(isocyanategroup)對(duì)2,270cm-1的吸收消失,得到酸價(jià)為16.4mgkoh/g、數(shù)均分子量(mn)為50,000、重均分子量(mw)為105,000的聚氨酯(polyurethane)樹(shù)脂(c1)的dmf溶液(固形物濃度30%)。
[合成例c2:含羧基(carboxylgroup)聚氨酯(polyurethane)(無(wú)脲鍵(ureabond))]
準(zhǔn)備攪拌機(jī)、回流冷凝管、溫度計(jì)、氮吹入管、以及具有井孔(manhole)的反應(yīng)容器。用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)容器內(nèi)部的氣體,然后放入dmpa6.0g、1,4-丁二醇(1,4-butanediol)6.0g、placcelcd(一種產(chǎn)品名稱(chēng),日語(yǔ)為“プラクセルcd”)220100g、以及dmf139.1g。然后加入hdi27.1g(相對(duì)于oh基來(lái)說(shuō),nco基為當(dāng)量),在90°c進(jìn)行攪拌,直至紅外吸收光譜分析測(cè)定得到的、游離異氰酸酯基(isocyanategroup)對(duì)2,270cm-1的吸收消失,然后添加dmf185.5g,得到酸價(jià)為18.1mgkoh/g、數(shù)均分子量(mn)為52,000、重均分子量(mw)為112,000的聚氨酯(polyurethane)樹(shù)脂(c2)的dmf溶液(固形物濃度30%)。通過(guò)紅外吸收光譜確認(rèn)聚氨酯(polyurethane)樹(shù)脂(c2)沒(méi)有脲鍵(ureabond)。
[合成例c3:含羧基(carboxylgroup)聚氨酯(polyurethane)(有脲鍵(ureabond))]
準(zhǔn)備攪拌機(jī)、回流冷凝管、溫度計(jì)、氮吹入管、以及具有井孔(manhole)的反應(yīng)容器。用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)容器內(nèi)部的氣體,然后放入dmpa6.0g、placcelcd(一種產(chǎn)品名稱(chēng),日語(yǔ)為“プラクセルcd”)220100g、dmf70.8g。然后加入異佛爾酮二異氰酸酯(isophoronediisocyanate)(ipdi)42.1g(相對(duì)于oh基來(lái)說(shuō),nco基為2倍當(dāng)量),在90°c進(jìn)行反應(yīng),直至樹(shù)脂的nco基達(dá)到理論值的3.6%,得到氨基甲酸乙酯(urethane)預(yù)聚物溶液。向所得到的氨基甲酸乙酯(urethane)預(yù)聚物溶液中添加dmf312.3g,冷卻至40°c,然后滴下ipda16.1g,使其與氨基甲酸乙酯(urethane)預(yù)聚物的nco基反應(yīng)。進(jìn)行攪拌,直至紅外吸收光譜分析所測(cè)定的、游離異氰酸酯基(isocyanategroup)對(duì)2,270cm-1的吸收消失,得到酸價(jià)為15.3mgkoh/g、數(shù)均分子量(mn)為50,000、重均分子量(mw)為102,000的聚氨酯(polyurethane)樹(shù)脂(c3)的dmf溶液(固形物濃度30%)。
[比較合成例c4:沒(méi)有羧基(carboxylgroup)]
準(zhǔn)備攪拌機(jī)、回流冷凝管、溫度計(jì)、氮吹入管、以及具有井孔(manhole)的反應(yīng)容器。用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)容器內(nèi)部的氣體,然后放入1,4-丁二醇(1,4-butanediol)4.0g、cd220100g、以及dmf58.2g。然后加入hdi31.7g(相對(duì)于oh基來(lái)說(shuō),nco基為2倍當(dāng)量),在90°c進(jìn)行反應(yīng),直至樹(shù)脂的nco基達(dá)到理論值的4.1%,獲得氨基甲酸乙酯(urethane)預(yù)聚物溶液。向獲得的氨基甲酸乙酯(urethane)預(yù)聚物溶液中添加dmf295.8g,冷卻至40°c,滴下ipda16.0g,使其與氨基甲酸乙酯(urethane)預(yù)聚物的nco基進(jìn)行反應(yīng)。進(jìn)行攪拌,直至紅外吸收光譜分析測(cè)定的、游離異氰酸酯基(isocyanategroup)對(duì)2,270cm-1的吸收消失為止,獲得不含羧基(carboxylgroup)的、數(shù)均分子量(mn)為52,000、重均分子量(mw)為109,000的聚氨酯(polyurethane)樹(shù)脂(c4)的dmf溶液(固形物濃度30%)。
(2)<丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c-2)的合成>
[合成例c5:含羧基(carboxylgroup)丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)]
準(zhǔn)備攪拌機(jī)、回流冷凝管、溫度計(jì)、氮吹入管、以及具有井孔(manhole)的反應(yīng)容器。用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)容器內(nèi)部的氣體,然后放入甲基乙基酮(methylethylketone)(mek)100g,在氮?dú)猸h(huán)境下加熱至80°c。準(zhǔn)備甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate)5g、甲基丙烯酸2-乙基己酯(2-ethylhexylmethacrylate)65g、甲基丙烯酸正十二酯(n-laurylmethacrylate)25g、甲基丙烯酸(methacrylicacid)5g、以及2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)(2,2’-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile))2g的混合物。將混合物的1/3添加至反應(yīng)容器內(nèi),剩下的部分通過(guò)滴液漏斗用1小時(shí)時(shí)間滴入反應(yīng)容器內(nèi)。滴下后,保持當(dāng)時(shí)的狀態(tài),反應(yīng)6小時(shí),得到酸價(jià)為32.5mgkoh/g、重均分子量(mw)為29,000、數(shù)均分子量(mn)為10,000、tg的計(jì)算值為-18.5°c的丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c5)的溶液(固形物濃度50%)。
[比較合成例c6:沒(méi)有羧基(carboxylgroup)]
準(zhǔn)備攪拌機(jī)、回流冷凝管、溫度計(jì)、氮吹入管、以及具有井孔(manhole)的反應(yīng)容器。用氮?dú)庵脫Q反應(yīng)容器內(nèi)部的氣體后,加入甲基乙基酮(methylethylketone)(mek)100g,在氮?dú)猸h(huán)境下加熱至80°c。準(zhǔn)備甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate)10g、甲基丙烯酸2-乙基己酯(2-ethylhexylmethacrylate)65g、甲基丙烯酸正十二酯(n-laurylmethacrylate)25g、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)(2,2’-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile))2g的混合物。將混合物的1/3添加至反應(yīng)容器內(nèi),剩余部分通過(guò)滴液漏斗用1小時(shí)的時(shí)間滴到反應(yīng)容器內(nèi)。滴下后,維持原狀態(tài)并反應(yīng)6小時(shí),得到重均分子量(mw)為35,000、數(shù)均分子量(mn)為14,000、tg的計(jì)算值為-19.1°c的丙烯酸樹(shù)脂(acrylicresin)(c6)的溶液(固形物濃度50%)。
(實(shí)施例膜樣本的制造方法)
下面說(shuō)明各實(shí)施例、各參考例及各比較例的導(dǎo)電膠膜的制造方法。組合各種材料,制成一定的糊膏。通過(guò)刮刀片(doctorblade)(扁平的抹刀)用手工涂布(handcoat)方法將其涂布在進(jìn)行了離型處理的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate)膜上,干燥100°c×3分,制成導(dǎo)電膠膜。關(guān)于刮刀片(doctorblade),根據(jù)要制作的導(dǎo)電膠膜的厚度不同,可以適當(dāng)選用1mil~5mil的產(chǎn)品。在此,1mil=1/1000英寸=25.4μm。在各個(gè)實(shí)施例、參考例、比較例中制作各個(gè)導(dǎo)電膠膜時(shí),導(dǎo)電膠膜的厚度為一定厚度。在此,導(dǎo)電膠膜的厚度是通過(guò)測(cè)微器測(cè)出的。
[表1]
在此,表1中所列各成分使用的是下述表2中的成分。
硬化劑使用的是叔胺(tertiaryamine)化合物(三菱化學(xué)生產(chǎn)、商品名jer3010)。
[表2]
表1中的導(dǎo)電性填料使用的是下述物質(zhì)。
導(dǎo)電性填料d-1:銀粉(平均粒徑為12μm、福田金屬箔粉工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn))
導(dǎo)電性填料d-2:銀包銅粉(平均粒徑為20μm、福田金屬箔粉工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn))
導(dǎo)電性填料d-3:銀包銅粉(平均粒徑為25μm、福田金屬箔粉工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn))
(黏合方法)
利用熱壓機(jī)(溫度:120°c、時(shí)間:5秒、壓力:0.5mpa)通過(guò)熱壓將補(bǔ)強(qiáng)板和導(dǎo)電膠膜初步黏合在一起,然后剝掉導(dǎo)電膠膜上的剝離膜,通過(guò)上述初步黏合方法與軟性基板初步黏合在一起,然后再用熱壓機(jī)(溫度:170°c、時(shí)間:30分、壓力:3mpa)進(jìn)行熱壓。
(評(píng)價(jià)方法)
對(duì)于在上述初步黏合后1小時(shí)以?xún)?nèi)進(jìn)行熱壓的情況、以及在初步黏合后先保管一周再進(jìn)行熱壓的情況分別進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)其剝離強(qiáng)度、互連電阻値、耐回流焊(reflow)性、樹(shù)脂流動(dòng)(resinflow)、可靠性試驗(yàn)。在此,設(shè)想到會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)期保存的情況,在調(diào)溫調(diào)濕至23°c、60%rh的室內(nèi)保存一周。
(剝離強(qiáng)度)
通過(guò)90°剝離試驗(yàn)測(cè)定與補(bǔ)強(qiáng)板之間的密著力。具體而言,如圖1所示,通過(guò)不銹鋼板(寬度10mm、長(zhǎng)度100mm)、具有聚酰亞胺(polyimide)層和薄膜狀銅層的覆銅層疊板中聚酰亞胺(polyimide)層的表面一側(cè)、以及本實(shí)施例中的導(dǎo)電膠膜,按照上述實(shí)施方式中導(dǎo)電膠膜的使用方法的說(shuō)明,進(jìn)行壓合,然后向垂直方向拉扯剝離覆銅層疊板。如果在10n/cm以上則說(shuō)明沒(méi)有問(wèn)題,可以使用。
(互連電阻值)
對(duì)用上述方法制成的帶金屬補(bǔ)強(qiáng)板的線路基板進(jìn)行了電氣特性評(píng)價(jià)。在模擬連接部件孔徑(openingsize)為直徑1.0mm的地線軟性印刷基板上與補(bǔ)強(qiáng)板之間的位置壓入導(dǎo)電膠膜,測(cè)定此時(shí)帶金屬補(bǔ)強(qiáng)板的線路基板的互連電阻(圖2的電極之間)。如果數(shù)值在1ω以下就能夠保證屏蔽性能。
(耐回流焊(reflow)性)
進(jìn)行回流焊(reflow)之后的評(píng)價(jià)。關(guān)于回流焊(reflow)的溫度條件,假設(shè)使用無(wú)鉛焊料,設(shè)定一種最高溫度為265°c的溫度曲線(temperatureprofile)。將與補(bǔ)強(qiáng)板之間的位置壓入導(dǎo)電膠膜的、帶金屬補(bǔ)強(qiáng)板的線路基板試驗(yàn)片通過(guò)ir回流焊(reflow)5次,觀察有無(wú)膨脹。
(樹(shù)脂流動(dòng)(resinflow))
對(duì)于用上述方法制成的帶金屬補(bǔ)強(qiáng)板的線路基板,測(cè)定樹(shù)脂流動(dòng)(resinflow)距離。從補(bǔ)強(qiáng)板一側(cè)觀察制作出的帶金屬補(bǔ)強(qiáng)板的線路基板時(shí),測(cè)定從補(bǔ)強(qiáng)板下方溢出的導(dǎo)電膠一端與補(bǔ)強(qiáng)板一端的距離。如果該距離在300μm以下,則說(shuō)明沒(méi)有問(wèn)題,可以使用。
(可靠性試驗(yàn))
將用上述方法制作的剝離試驗(yàn)用試驗(yàn)片和互連電阻測(cè)定用試驗(yàn)片在高溫高濕度環(huán)境下(85°c、85%)放置1000小時(shí),然后分別測(cè)定各自的剝離強(qiáng)度和互連電阻。
評(píng)價(jià)結(jié)果如下表3所示。
[表3]
從表3的結(jié)果可以看出,本發(fā)明的導(dǎo)電膠組成物具有良好的物理性質(zhì)和電氣性質(zhì)。此外,即使在初步黏合后進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間保存,也能保證良好的黏合性能。另外,將其黏合在具有高低差的基材上時(shí),也能夠獲得良好的黏合性能、導(dǎo)電性。
產(chǎn)業(yè)利用的可能性
本發(fā)明的導(dǎo)電膠組成物特別適用于黏合金屬制成的補(bǔ)強(qiáng)板和軟性基板。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1.金屬補(bǔ)強(qiáng)板(ni-sus制成)
2.電極(ni-au無(wú)電鍍處理)
3.樹(shù)脂流動(dòng)(resinflow)
4.gnd(ni-au無(wú)電鍍處理)
5.導(dǎo)電膠
6.覆蓋層膜
7.銅箔層
8.覆銅層疊板
9.互連電阻測(cè)定處