JP2009144010A - 接着フィルム及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 熱硬化成分と熱可塑成分からなる樹脂成分100体積部に対して無機充填材が80体積部以上含有し、かつ前記熱可塑成分が樹脂成分中に40重量%以上含有する接着剤層を有し、前記接着剤層の中央部と外表面部における無機充填材の含有密度が異なる接着フィルム。および前記接着剤層を離型性フィルムに形成し、前記接着剤層どうしを貼り合わせてなる接着フィルム。
【選択図】 図1
Description
また、上記本発明の接着フルムを得るための製造方法は、熱硬化成分と熱可塑成分からなる樹脂成分100体積部に対して無機充填材が80体積部以上含有し、かつ前記熱可塑成分が樹脂成分中に40重量%以上含有する接着剤を離型性フィルムに塗布、乾燥して接着剤層を形成した後、前記接着剤層どうしを貼り合わせてなることを特徴とする。
本発明によれば、熱伝導性および低温接着性に優れ、異種材料の被着材を接着した際にも、そりやクラックが発生しない接着フィルム及びその製造方法を提供することができる。
本発明の接着フィルムは、図1に示すように、離型性フィルム1の間に接着剤層2を有し、該接着剤層2における中央部aと離型性フィルム1近傍の外表面部bにおける無機充填材3の含有密度が異なる。中央部aには無機充填材3が密の状態で含有され、外表面部bには無機充填材3が疎の状態で含有されている。したがって、電子部品、他発熱部品の熱伝導性を必要とされる分野において、熱ラミネートや熱プレス等により、金属、シリコン、エポキシ、セラミック等の被着材への接着性に優れ、低温低圧で熱圧着することができる。
また、本発明の接着フィルムは、離型性フィルム1が無い接着剤層2のみのものでもよい。
樹脂成分及び無機充填材の体積は、それらの量と比重によって計算して求めることができる。
熱可塑性成分の材料としては、公知の熱可塑性樹脂であれば何れも使用できるが、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体またはアクリルゴムは接着性が高く特に好ましい。熱可塑性樹脂には、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、水酸基等の官能基が含有されていても良い。
このような接着フィルムの製造方法は、熱硬化成分と熱可塑成分からなる樹脂成分100体積部に対して無機充填材が80体積部以上含有し、かつ前記熱可塑成分が樹脂成分中に40重量%以上含有する接着剤を離型性フィルムに塗布、乾燥して接着剤層を形成した後、前記接着剤層どうしを貼り合わせて得ることができる。
すなわち、本発明の接着フィルムを作製するには、まず最初に無機充填材および樹脂成分を溶媒中で混合して接着剤塗料を調整し、これを離型性フィルムの片面に塗布し、乾燥する。このように製造することによって、図2に示すような無機充填材の密度分布が異なる積層体を得ることができる。
耐熱性フィルムとしてはポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の耐熱性プラスチックフィルム、エポキシ樹脂−ガラスクロス等の複合耐熱フィルム等何れも使用できる。
[実施例1]
(接着フィルムの作製)
厚さ38μmの離型処理ポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人デュポンフィルム社製、商品名:ビューレックス43XA)の片面に、下記接着剤塗料を、乾燥後の接着剤層の厚さが約22μmとなるように塗布し、150℃に設定した熱風循環型オーブン中で2分間乾燥した。その後、熱ラミネーターにより接着剤層どうしを、貼り合わせ温度100℃、貼り合わせ速度0.2m/分、ロール圧1kg/cm2で貼り合わせ、接着剤層の厚さが約40μmの本発明の接着フィルムを得た。
(接着剤塗料の組成)
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(重量平均分子量250,000、アクリロニトリル含有率27%)100重量部、エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:エピコート828)70重量部、p−t−ブチル型フェノール樹脂(昭和高分子社製、商品名:CKM2432)28重量部、2−エチル−4−メチルイミダゾール2重量部、アルミナ(昭和電工社製、商品名:AL-43-M)600重量部、テトラヒドロフラン600重量部
接着剤塗料を下記組成に代えた以外は、実施例1と同様にして本発明の接着フィルムを得た。
(接着剤塗料の組成)
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(重量平均分子量250,000、アクリロニトリル含有率27%)180重量部、エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:エピコート828)13重量部、p−t−ブチル型フェノール樹脂(昭和高分子社製、商品名:CKM2432)6重量部、2−エチル−4−メチルイミダゾール1重量部、アルミナ(昭和電工社製、商品名:AL-43-M)400重量部、窒化ホウ素(水島合金鉄社製、商品名:HP-1)100重量部、テトラヒドロフラン600重量部
接着剤塗料を下記組成に代えた以外は、実施例1と同様にして本発明の接着フィルムを得た。
(接着剤塗料の組成)
アクリルゴム(日本ゼオン社製、商品名:AR51)140重量部、エポキシ樹脂(日本化薬社製、商品名:EOCN−1020−65)40重量部、p−t−ブチル型フェノール樹脂(昭和高分子社製、商品名:CKM2432)18重量部、2−エチル−4−メチルイミダゾール2重量部、アルミナ(昭和電工社製、商品名:AL-43-M)500重量部、テトラヒドロフラン600重量部
接着剤塗料を下記組成に代えた以外は、実施例1と同様にして本発明の接着フィルムを得た。
(接着剤塗料の組成)
アクリルゴム(デュポン社製、商品名:VAMAC G)120重量部、ビスフェノールAジフェニルエーテル36重量部、p−t−ブチル型フェノール樹脂(昭和高分子社製、商品名:CKM1636)40重量部、4,4‘−ジアミノジフェニルメタン4重量部、アルミナ(昭和電工社製、商品名:AL-43-M)1200重量部、テトラヒドロフラン800重量部
接着剤塗料を下記組成に代えた以外は、実施例1と同様にして本発明の接着フィルムを得た。
(接着剤塗料の組成)
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(重量平均分子量250,000、アクリロニトリル含有率27%)80重量部、エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:エピコート828)80重量部、p−t−ブチル型フェノール樹脂(昭和高分子社製、商品名:CKM2432)37重量部、2−エチル−4−メチルイミダゾール3重量部、アルミナ(昭和電工社製、商品名:AL-43-M)800重量部、テトラヒドロフラン700重量部
厚さ38μmの離型処理ポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人デュポンフィルム社製、商品名:ビューレックス43XA)の片面に、実施例1の接着剤塗料を、乾燥後の接着剤層の厚さが約12μmとなるように塗布し、150℃に設定した熱風循環型オーブン中で2分間乾燥し、接着剤フィルムAを得た。さらに、同様に実施例5の接着剤塗料を用いて、乾燥後の接着剤層の厚さが約42μmとなるように塗布し、150℃に設定した熱風循環型オーブン中で2分間乾燥し、接着剤フィルムBを得た。その後、熱ラミネーターにより接着剤フィルムAおよび接着剤フィルムBの接着剤層どうしを、貼り合わせ温度100℃、貼り合わせ速度0.2m/分、ロール圧1kg/cm2で貼り合わせ、接着剤層の厚さが約50μmの本発明の接着フィルムを得た。
(熱硬化性接着フィルムの作製)
厚さ38μmの離型処理ポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人デュポンフィルム社製、商品名:ビューレックス43XA)の片面に、下記接着剤塗料を、乾燥後の接着剤層の厚さが約40μmとなるように塗布後、150℃に設定した熱風循環型オーブン中で2分間乾燥し、比較用の接着フィルムを得た。
(接着剤塗料の組成)
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(重量平均分子量250,000、アクリロニトリル含有率27%)60重量部、エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:エピコート828)100重量部、p−t−ブチル型フェノール樹脂(昭和高分子社製、商品名:CKM2432)37重量部、2−エチル−4−メチルイミダゾール3重量部、アルミナ(昭和電工社製、商品名:AL-43-M)600重量部、テトラヒドロフラン600重量部
接着剤塗料を下記組成に代えた以外は、比較例1と同様にして比較用の接着フィルムを得た。
(接着剤塗料の組成)
アクリルゴム(日本ゼオン社製、商品名:AR51)360重量部、エポキシ樹脂(日本化薬社製、商品名:EOCN−1020−65)155重量部、p−t−ブチル型フェノール樹脂(昭和高分子社製、商品名:CKM2432)80重量部、2−エチル−4−メチルイミダゾール5重量部、アルミナ(昭和電工社製、商品名:AL-43-M)600重量部、テトラヒドロフラン3000重量部
接着剤塗料を比較例1の組成に代えた以外は、実施例1と同様にして比較用の接着フィルムを得た。
接着剤塗料を比較例2の組成に代えた以外は、実施例1と同様にして比較用の接着フィルムを得た。
接着剤塗料を実施例1の組成に代えた以外は、比較例1と同様にして比較用の接着フィルムを得た。
接着剤塗料を実施例2の組成に代えた以外は、比較例1と同様にして比較用の接着フィルムを得た。
接着剤塗料を実施例4の組成に代えた以外は、比較例1と同様にして比較用の接着フィルムを得た。
(1)接着性評価
実施例1〜6及び比較例3、4で作製した接着剤層の両面に離型性フィルムを有する接着フィルムの一方の離型性フィルムを剥離した後、熱ラミネータを用いて露出した接着剤層面に15μmの厚さのアルミ箔を、貼り合わせ温度120℃、貼り合わせ速度0.5m/分、ロール圧1kgf/cm2にて貼り合わせた。そして、他方の離型性フィルムを剥離した後、露出した接着剤層面にポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、商品名:カプトン200EN)を貼り合わせ、180℃、1時間で熱処理を行った。
また、比較例1、2及び比較例5〜7で作製した接着フィルムの露出した接着剤層面に熱ラミネータを用いて15μmの厚さのアルミ箔を、貼り合わせ温度120℃、貼り合わせ速度0.5m/分、ロール圧1kgf/cm2にて貼り合わせた。そして、アルミ箔が貼りあわされていないもう一方の面における離型性フィルムを剥離した後、露出した接着剤層面にポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、商品名:カプトン200EN)を貼り合わせ、180℃、1時間で熱処理を行った。
その後、上記各積層体について、万能引っ張り試験機を用い、引っ張り速度50mm/分で180度の方向にアルミ箔側から接着剤層を剥離させ、接着力の測定を行った。
実施例1〜6および比較例1〜7で作製した接着フィルムを用いて10mm×10mm×1mmの試験片を得た。この試験片の熱拡散率をレーザーフラッシュ法で測定し、さらに熱拡散率と示差走査熱量測定装置で得られた比熱容量とアルキメデス法で得られた比重の積により熱伝導率を算出した。
実施例1〜6及び比較例3、4で作製した接着剤層の両面に離型性フィルムを有する接着フィルムの一方の離型性フィルムを剥離した後、熱ラミネータを用いて露出した接着剤層面に15μmの厚さのアルミ箔を、貼り合わせ温度120℃、貼り合わせ速度0.5m/分、ロール圧1kgf/cm2にて貼り合わせた。そして、他方の離型性フィルムを剥離した後、30mm×30mm、厚さ約0.12mmのガラス板(MATSUNAMI製、カバーグラス)に貼り合わせて、180℃、1時間で熱処理を行った。
また、比較例1、2及び比較例5〜7で作製した接着フィルムの露出した接着剤層面に熱ラミネータを用いて15μmの厚さのアルミ箔を、貼り合わせ温度120℃、貼り合わせ速度0.5m/分、ロール圧1kgf/cm2にて貼り合わせた。そして、他方の離型性フィルムを剥離した後、30mm×30mm、厚さ約0.12mmのガラス板(MATSUNAMI製、カバーグラス)に貼り合わせて、180℃、1時間で熱処理を行った。
その後、上記各試料片の端を水平板に固定し、試料片の反り量を測定した。反り量は、試料片が反って該試料片の固定されていない他方の端がもちあがった際の水平板から試料片までの高さをいう。そり量が2mm超のものを不良とし、反り量が2mm以下のものは良好、1.5mm以下のものは極良とした。
なお、実施例1〜6及び比較例1〜7においては、樹脂成分の比重を1.30g/m3、アルミナの比重を3.98g/m3、窒化ホウ素の比重を2.28g/m3とし、樹脂成分および無機充填材の体積を求めた。
2 接着剤層
3 無機充填材3
Claims (8)
- 熱硬化成分と熱可塑成分からなる樹脂成分100体積部に対して無機充填材が80体積部以上含有し、かつ前記熱可塑成分が樹脂成分中に40重量%以上含有する接着剤層を有し、前記接着剤層の中央部と外表面部における無機充填材の含有密度が異なることを特徴とする接着フィルム。
- 熱硬化成分と熱可塑成分からなる樹脂成分100体積部に対して無機充填材が80体積部以上含有し、かつ前記熱可塑成分が樹脂成分中に40重量%以上含有する接着剤層を離型性フィルムに形成し、前記接着剤層どうしを貼り合わせてなることを特徴とする接着フィルム。
- 前記無機充填材が熱伝導率20W/m・K以上であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の接着フィルム。
- 前記熱硬化成分がフェノール樹脂、イミド化合物、エポキシ樹脂、アミン化合物のいずれかを少なくとも1種以上含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の接着フィルム。
- 前記熱可塑成分がアクリロニトリル−ブタジエン共重合体またはアクリルゴムである請求項1又は請求項2に記載の接着フィルム。
- 耐熱性フィルムの少なくとも片面に前記接着剤層が積層されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の接着フィルム。
- 金属板の少なくとも片面に前記接着剤層が積層されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の接着フィルム。
- 熱硬化成分と熱可塑成分からなる樹脂成分100体積部に対して無機充填材が80体積部以上含有し、かつ前記熱可塑成分が樹脂成分中に40重量%以上含有する接着剤を離型性フィルムに塗布、乾燥して接着剤層を形成した後、前記接着剤層どうしを貼り合わせてなることを特徴とする接着フィルムの製造方法。
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