(57)【要約】  【課題】  製造工程を簡略化し、生産性を高め、製造コストを節減するという非透過性、非反射性ポリイミドカバーレイフィルム及び非透過性エポキシ樹脂接着剤を提供する。  【解決手段】  本発明の非透過性ポリイミドカバーレイフィルムは、耐化学薬品、及び耐高熱特性を有するポリイミドフィルムによる保護フィルム層と、１．０から１０．０ｐｈｒのカーボンブラック粉末を成分に含む非透過性、非反射性のエポキシ樹脂接着剤によるエポキシ樹脂接着剤による接着剤層とを具え、該樹脂接着剤を該ポリイミドフィルムの保護フィルム層に貼着するか、もしくは塗布して該保護フィルム層に非透過性、非反射性特性を付与する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐化学薬品、及び耐高熱特性を有するポリイミドフィルムによる保護フィルム層と、
１．０から１０．０ｐｈｒのカーボンブラック粉末を成分に含む非透過性、非反射性のエポキシ樹脂接着剤によるエポキシ樹脂接着剤による接着剤層とを具え、
該非透過性、非反射性エポキシ樹脂接着剤を該ポリイミドフィルムの保護フィルム層に貼着するか、もしくは塗布して該保護フィルム層に非透過性、非反射性特性を付与するように構成することを特徴とする非透過性ポリイミドカバーレイフィルム。
【請求項２】
前記保護フィルム層が、透明のポリイミドフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の非透過性ポリイミドカバーレイフィルム。
【請求項３】
前記エポキシ樹脂接着剤に添加するカーボンブラック粉末の好ましい添加量が１．０から５．０ｐｈｒであることを特徴とする請求項１に記載の非透過性ポリイミドカバーレイフィルム。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂接着剤が、少なくとも４０重量部の臭化エポキシ樹脂と、少なくとも２０重量部のブタジエンアクリロニトリルゴムと、７．８ｐｈｒの硬化剤と、０．５ｐｈｒの硬化促進剤と、及び添加量が１．０から１０．０ｐｈｒのカーボンブラック粉末を含む無機充填剤とを主要な成分とすることを特徴とする請求項１に記載の非透過性ポリイミドカバーレイフィルム。
【請求項５】
前記エポキシ樹脂接着剤層には、更に該接着剤層を保護する剥離紙か、もしくはＰＥＴ剥離フィルムを貼着することを特徴とする請求項１に記載の非透過性ポリイミドカバーレイフィルム。
【請求項６】
ポリイミドカバーレイフィルムを製造するために用いられ、
少なくとも４０重量部の臭化エポキシ樹脂と、
少なくとも２０重量部のブタジエンアクリロニトリルゴムと、
７．８ｐｈｒの硬化剤と、
５ｐｈｒの硬化促進剤と、
及び添加量が１．０から１０．０ｐｈｒのカーボンブラック粉末を含む無機充填剤とを主要な成分とすることを特徴とする非透過性エポキシ樹脂接着剤。
【請求項７】
前記エポキシ樹脂接着剤に添加するカーボンブラック粉末の好ましい添加量が１．０から５．０ｐｈｒであることを特徴とする請求項６に記載の非透過性エポキシ樹脂接着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非透過性ポリイミドカバーレイフィルム及び非透過性エポキシ樹脂接着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
カバーレイフィルムは、軟性のプリントボードの保護フィルム、電子素子の絶縁保護フィルム、もしくは配線スタンドのカバーレイなどに応用され、プリントボード、もしくは電子素子などに保護を与えてこすり傷を防いだり、酸化を抑制したり、もしくは汚染を受けたりしないようにすることを目的とする。カバーレイフィルムは、おもに高分子保護層と、接着剤層とによって構成され、さらに剥離紙を貼着して製品化する。上述するカバーレイフィルムの用途は、いずれもプリントボードの高温製造工程に関連するため、高分子保護層は、耐高熱特性を有するポリイミド系フィルム（Kapton、もしくはKanckaなど）を高分子保護層とする。また、エポキシ樹脂は、好ましい電気的特性を具え、機械的強度と耐化学薬品特性を具え、かつ銅箔及びポリイミドフィルムに対して好ましい接着効果を有するため、ポリイミドカバーレイフィルムの接着剤層の材料にエポキシ樹脂接着剤が常用されている。従って、プリントボードのカバーレイフィルムは、主にポリイミドフィルムを保護層とし、エポキシ樹脂を接着剤層とする。例えば、キャプトン（Kapton）フィルムと、エポキシ樹脂層によって構成されるポリイミドカバーレイフィルム製品などが一般に用いられている。
【０００３】
また、光電表示素子（例えば、液晶表示装置）の製造工程においても、カバーレイフィルムを用いてプリントボードを保護する必要がある。最近は一部の光電表示素子（例えば、液晶表示装置）の技術において、非透過性、非反射性のカバーレイフィルムによってプリントボードを保護することが新しい技術の趨勢となっている。非透過性、非反射性のカバーレイフィルムは、ゼロバックグランドに相当する効果を有するからである。すなわち、光電表示素子の正面における画像表示のコントラスト効果がバックグランドの影響を受けて互いに相殺することがないためである。よって、非透過性、非反射性のカバーレイフィルムは、光電表示素子の画像表示に係るコントラスト効果を高めることができる。
【０００４】
光電表示素子の製造工程には、高温のハンダ付け工程が含まれる。よって、カバーレイフィルムは耐高熱特性を具えていなければならない。現時点においては光電表示素子のプリントボード保護フィルムとして、非透過性の黒色ポリイミドカバーレイフィルムしか選択することができない。黒色ポリイミド保護フィルム（例えば、Kapton  CB）は、表面に耐高熱特性を有するエポキシ樹脂接着剤を塗布し、黒色のポリイミドフィルムの有する非透過性、非反射性特性によって光電表示素子に好ましいコントラスト効果を与える。すなわち、ポリイミド系フィルムの好ましい耐高熱、耐化学薬品特性、及び電子特性と、エポキシ樹脂接着剤の好ましい接着性によって、好ましい粘着効果と保護効果が得られる。従って、従来の非透過性効果を有するポリイミドカバーレイフィルムは、非透過性のポリイミドフィルムと透過性のエポキシ樹脂接着剤層によって構成される。
【０００５】
従来の黒色ポリイミド系カバーレイフィルムは、好ましいコントラスト効果と、粘着効果と、及び保護効果を有する。但し、非透過性のポリイミドカバーレイフィルムを生産するために用いられる非透過性、非反射性の黒色ポリイミド系フィルムは、その原料と製造工程において、通常のポリイミドフィルムに比して明らかに複雑性を具え、生産コストも極めて高くなる。すなわち、特殊な仕様の製品に属する。従って、販売価格も極めて高価となり、サプライザーも少なく、製品の供給が不安定になりやすい、といった欠点を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、製造コストが低く、生産性の高い非透過性、非反射性ポリイミドカバーレイフィルム及び非透過性エポキシ樹脂接着剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで本発明者は、従来の技術に見られる欠点に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、カーボンブラック粉末を含むエポキシ樹脂接着剤をポリイミドフィルムに塗布してなるポリイミドカバーレイフィルムによって課題を解決できる点に着眼し、係る知見に基づいて本発明を完成させた。
【０００８】
以下、この発明について具体的に説明する。
請求項１に記載する非透過性ポリイミドカバーレイフィルムは、耐化学薬品、及び耐高熱特性を有するポリイミドフィルムによる保護フィルム層と、
１．０から１０．０ｐｈｒのカーボンブラック粉末を成分に含む非透過性、非反射性のエポキシ樹脂接着剤によるエポキシ樹脂接着剤による接着剤層とを具え、
該非透過性、非反射性エポキシ樹脂接着剤を該ポリイミドフィルムの保護フィルム層に貼着するか、もしくは塗布して該保護フィルム層に非透過性、非反射性特性を付与するように構成する。
【０００９】
請求項２に記載する非透過性ポリイミドカバーレイフィルムは、請求項１における保護フィルム層が、透明のポリイミドフィルムである。
【００１０】
請求項３に記載する非透過性ポリイミドカバーレイフィルムは、請求項１におけるエポキシ樹脂接着剤に添加するカーボンブラック粉末の好ましい添加量が１．０から５．０ｐｈｒである。
【００１１】
請求項４に記載する非透過性ポリイミドカバーレイフィルムは、請求項１におけるエポキシ樹脂接着剤が、少なくとも４０重量部の臭化エポキシ樹脂と、少なくとも２０重量部のブタジエンアクリロニトリルゴムと、７．８ｐｈｒの硬化剤と、０．５ｐｈｒの硬化促進剤と、及び添加量が１．０から１０．０ｐｈｒのカーボンブラック粉末を含む無機充填剤とを主要な成分とする。
【００１２】
請求項５に記載する非透過性ポリイミドカバーレイフィルムは、請求項１におけるエポキシ樹脂接着剤層には、更に該接着剤層を保護する剥離紙か、もしくはＰＥＴ剥離フィルムを貼着する。
【００１３】
請求項６に記載する非透過性エポキシ樹脂接着剤は、ポリイミドカバーレイフィルムを製造するために用いられ、
少なくとも４０重量部の臭化エポキシ樹脂と、
少なくとも２０重量部のブタジエンアクリロニトリルゴムと、
７．８ｐｈｒの硬化剤と、
５ｐｈｒの硬化促進剤と、
及び添加量が１．０から１０．０ｐｈｒのカーボンブラック粉末を含む無機充填剤とを主要な成分とする。
【００１４】
請求項７に記載する非透過性エポキシ樹脂接着剤は、請求項６におけるエポキシ樹脂接着剤に添加するカーボンブラック粉末の好ましい添加量が１．０から５．０ｐｈｒである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の非透過性ポリイミドカバーレイフィルム及び非透過性エポキシ樹脂接着剤は、非透過性、非反射性のポリイミドカバーレイフィルムの製造工程を簡略化し、生産性を高め、製造コストを節減するという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明による非透過性ポリイミドカバーレイフィルムは、ポリイミド系フィルムによる保護フィルム層と、エポキシ樹脂接着剤による接着剤層とによって構成され、ポリイミドフィルムを保護フィルム層とし、エポキシ樹脂を接着剤層として接着剤を保護フィルム層の一面に貼着するか、もしくは塗布してポリイミドカバーレイフィルムを構成する。該接着剤にはカーボンブラックの粉末を添加し、エポキシ樹脂接着剤に非透過性、非反射効果を与える。よって、ポリイミドカバーレイフィルムは非透過性、非反射性の効果を有する。接着剤層には、非透過性、非反射性の黒色エポキシ樹脂接着剤を用いるが、但し、保護フィルム層は非透過性、非反射性の黒色ポリイミド系フィルムに限定するか、否かについては、材料のコストを考慮して決めればよく、一般の透過性ポリイミド系フィルムを保護フィルム層に採用してもよい。
【００１７】
また、この発明による非透過性ポリイミドカバーレイフィルムは、使用する前に接着剤層に異物が付着することを防ぐために、接着剤層を保護する剥離紙か、もしくはＰＥＴ剥離フィルムをエポキシ樹脂接着剤による接着剤層に貼着する。
【００１８】
本発明の製造工程において用いられるポリイミドカバーレイフィルムの接着剤は、エポキシ樹脂接着剤である。エポキシ樹脂は好ましい粘着効果を有し、様々な環境下における様々な物品の接着剤として広く応用されている。エポキシ樹脂の主な成分は、異なる用途に従って異なる選択をする。その添加物の成分も異なる使用条件に従って調整する。例えば、電子回路のシーリングとしての用途など、一部の応用方法としてエポキシ樹脂の組成物に、カーボンブラックの粉末を添加して非透過性にした例もある。但し、カバーレイフィルムの接着剤は、同時に耐高熱、耐化学溶剤特性を必要とする環境において用いられる。よって、柔軟性と高強度を有する機械的特性が必要とされる。従って、ポリイミドカバーレイフィルムに用いるエポキシ樹脂接着剤は、非透過性、非反射性特性と同時に、これら特性をも兼ね具えることが要求される。
【００１９】
この発明におけるエポキシ樹脂接着剤の主な成分は、少なくとも４０重量部の臭化エポキシ樹脂と、少なくとも２０重量部のブタジエンアクリロニトリルゴム（butadiene  acrylonitrile  rubber）と、７．８ｐｈｒの硬化剤と、０．５ｐｈｒの硬化促進剤と、及びカーボンブラック粉末の添加量が１．０〜１０．０ｐｈｒの無機充填材とを含んでなり、「ｐｈｒ」は樹脂１００重量部に対する重量部である。
【００２０】
本発明におけるエポキシ樹脂は、好ましい難燃性を有する臭化エポキシ樹脂を選択する。臭化エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡエポキシ樹脂か、もしくは臭化ビスフェノールＦエポキシ樹脂から選択される。この発明におけるエポキシ樹脂接着剤は、臭化エポキシ樹脂を少なくとも４０重量部含み、また接着剤の耐熱性と耐化学薬品性を増進するため、更に多官能基エポキシ樹脂を含む。多官能基エポキシ樹脂は、例えば高温のハンダ付け工程におけるエポキシ樹脂の耐熱性を高める作用を有する。多官能基エポキシ樹脂は、ｏ―フェノールエポキシ樹脂か、もしくはフェノールエポキシ樹脂を含む。
【００２１】
エポキシ樹脂の柔軟性を増強するために、この発明においては、少なくとも２０重量部のゴム成分をエポキシ樹脂接着剤に添加する。好ましいゴムには、ブタジエンアクリロニトリルゴムが挙げられ、カルボシキル末端ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＣＴＢＭ）か、もしくはアミン端末ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＡＴＢＭ）を含む。
【００２２】
また、硬化剤に適用できるものとしては、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン（3,3-diaminodiphenyl  sulfone）、4,4’ −ジアミジフェニルスルホン（4,4-diaminodiphenyl  sulfone）、メチレンジアニリン（methylene  dianiline）などが含まれる。また、硬化促進材として適用できるものには、２メチルイミダゾール（２ＭＩ）、２エチル４イミダゾール（２Ｅ４ＭＺ）、２フェニルイミダゾール（２ＰＺ）＝などが挙げられる。
【００２３】
無機充填材は、例えば熱伝導性、熱膨脹係数、サイズの安定などの異なるエポキシ樹脂の性質を修飾するために用いられる。無機添加材の添加は、カバーレイフィルムの製造工程に影響を与える。よって、本発明においては、エポキシ樹脂接着剤の最終的な応用の状況を見て、添加する無機充填材の種類と添加量を選択する。無機添加剤として適用できるものには、二酸化けい素、雲母、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、タルク、水酸化マグネシウム、炭酸亜鉛、三酸化ニアンチモンなどが含まれる。また、非透過性、非反射性の効果を得るために、本発明においては、エポキシ樹脂接着剤に添加する無機充填材には、適量のカーボンブラック粉末が含まれる。
【００２４】
非透過性、非反射性の効果を得ることを目的とした場合、カーボンブラックの添加量が少ないと、遮光効果が減少する。このため、無機充填材に含まれるカーボンブラックの添加量は、少なくとも１．０phrとする、但し、カーボンブラック粉末の添加量が多すぎると、エポキシ樹脂の粘度が高くなり、エポキシ樹脂の操作特性に影響する。特に、カーボンブラック粉末の添加量が１０．０phrを超えると、エポキシ樹脂接着剤の粘度に与える影響が顕著になる。よって、カーボンブラック粉末の添加量は、１．０phrから１０．０phrの範囲とし、好ましくは１．０phrから５．０phrとする。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例と比較例を挙げる。比較例で用いるエポキシ樹脂を調合し、製造するために、アミン末端ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＡＴＢＮ）１６０ｇを、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶剤８４０ｇに溶解させて、１６％のＡＴＢＮ―ＭＥＫ溶液を調合した。
【００２６】
次に、高温に反応するエポキシ樹脂接着剤の原料を選択し、表１に開示するように異なる成分比でエポキシ樹脂接着剤の対照群を作成し、それぞれをＢ−１、Ｃ−１、Ｃ−２、Ｃ−３、Ｃ−４、Ｃ−５、Ｃ−６、Ｃ−７、Ｃ−８、Ｃ−９、Ｃ−１０とした。Ｂ−１はカーボンブラックを含まないエポキシ樹脂であって、Ｃ−１からＣ−１０は、カーボンブラックを含むエポキシ樹脂である。
【００２７】
【表１】
2004216870.tif 000002
【００２８】
Ｂ−１は、カーボンブラック粉末を含まないエポキシ樹脂接着剤であって、ポリプロピレンの瓶に、２８．７７ｇの臭化エポキシ樹脂溶液（固体含有量が６５％のエポキシ樹脂溶液商品）と、２．３３ｇのジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）と、０．１５ｇの２メチルイミダゾール（２ＭＩ）と、５．２０ｇの水酸化アルミニウム粉末（Ａｌ（ＯＨ）３）と、０．６０ｇのタルク（Ｔａｌｃ）と、及び０．６０ｇの三酸化ニアンチモン粉末（Ｓｂ２Ｏ３）を加え、更に６９．０ｇの前記ＡＴＢＮ―ＭＥＫ溶液を加えた。更に、振動式分散試験機によって６時間以上振動させて成分が完全に分散したエポキシ樹脂接着剤を得た。係るエポキシ樹脂接着剤の粘度を測定した結果、１１００ｃｐｓであった。
【００２９】
Ｃ−１は、カーボンブラック粉末を含むエポキシ樹脂であって、ポリプロピレンの瓶に２８．７７ｇの臭化エポキシ樹脂溶液と、２．３３ｇのジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）と、０．１５ｇの２メチルイミダゾール（２ＭＩ）と、５．２０ｇの水酸化アルミニウム粉末（Ａｌ（ＯＨ）３）と、０．６０ｇのタルク（Ｔａｌｃ）と、及び０．６０ｇの三酸化ニアンチモン粉末（Ｓｂ２Ｏ３）を加え、更に０．１０ｇのカーボンブラック粉末を加えた。次いで、６９．０ｇの前記ＡＴＢＮ―ＭＥＫ溶液を加えた。更に、振動式分散試験機によって６時間以上振動させて成分が完全に分散したエポキシ樹脂接着剤を得た。
【００３０】
Ｃ−１は、カーボンブラック粉末を添加する以外、その他成分、製造のステップなどはいずれも上述するＢ−１と同様である。カーボンブラック粉末の添加量は、０．３４ｐｈｒである。
【００３１】
Ｃ−２からＣ−１０は、それぞれの無機充填材であるカーボンブラック粉末の添加量を変化させた。但し、成分と製造のステップはいずれもＣ−１と同様である。カーボンブラック粉末の添加量は、表１に開示するように、１．００ｐｈｒから２．０ｐｈｒに至るまで、徐々に増加した。
【００３２】
次に、ポリイミドカバーレイフィルムを製造した。対照群である前述の成分が完全に分散したエポキシ樹脂をドクターブレード方式の手動塗布装置でポリイミドフィルム（Ｋａｎｅｋａ、２５μｍ）の表面に塗布し、被覆層を形成した。次いで、乾燥機内に置いて１１０℃の温度条件で４分間加熱し、厚さが３５μｍのエポキシ樹脂接着剤層を形成した。
【００３３】
次に、剥離強度を測定した。１．０ｏｚの銅箔を準備し、銅箔の光沢面に前述のエポキシ樹脂接着剤層を形成したポリイミドカバーレイフィルムを貼着し、熱圧機を利用して１７０℃―３０ｋｇ／ｃｍ２−３０ｍｉｎの条件で圧着し、ポリイミドカバーレイフィルムと銅箔のラミネート板を形成した。更に、熱圧着した該ラミネート板を切断し、幅１５ｍｍ、長さ２００ｍｍの剥離強度測定用サンプルを得た。次いで、それぞれのサンプルの両側辺において銅箔を幅５ｍｍ除去し、ＩＰＣ−２．４．９の測定基準に基づいて、５０．８ｍｍ／ｍｉｎの条件で剥離強度を測定した。その結果を前述の表１に開示する。
【００３４】
実験の結果、Ｂ−１はカーボンブラック粉末を含まないエポキシ樹脂接着剤の対照例であって、その剥離強度はＩＰＣの基準に適ったものであった。また、係るエポキシ樹脂の配合は、カバーレイフィルムが高温を受けても、その剥離強度が維持できるといった要求を満たすものであった。
【００３５】
Ｃ−１からＣ−１０は、カーボンブラック粉末の含有量がそれぞれ異なるエポキシ樹脂接着剤を用いたサンプルである。Ｃ−９とＣ−１０は、カーボンブラック粉末の含有量が多すぎるため、エポキシ樹脂接着剤の粘度が高すぎ、塗布が難しくなった。よって、これらは廃棄し、剥離強度を測定しなかった。Ｃ−１からＣ−８について、剥離強度とカーボンブラック粉末含有量の変化とを観察した結果、適宜な範囲内においては、カーボンブラック粉末含有量の変化はカバーレイフィルムの剥離強度に対して、顕著な影響を与えることなく、少なくともカーボンブラック粉末の添加によってカバーレイフィルムの剥離強度が低下することがない点が判明した。
【００３６】
最後に、異なるカーボンブラック粉末の添加量によって得られたエポキシ樹脂接着剤を用いたそれぞれのカバーレイフィルムについて、外観と透過特性を観察した。Ｃ−１のカーボンブラック粉末添加量は０．３４ｐｈｒだけであった。このように、カーボンブラック粉末の添加量が少なかったため、その遮光効果は不合格であった。その他サンプルについては、いずれも外観が黒色を呈し、非透過性であった。すなわち、Ｃ−２からＣ−８の範囲におけるカーボンブラック粉末の添加量は、それぞれエポキシ樹脂接着剤を非透過性ポリイミドカバーレイフィルムに応用する条件に適合するものであった。