(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性接着剤組成物であって、
ａ）少なくとも１つのポリエーテル鎖セグメント及び少なくとも１つのポリアミド鎖セグメントを含む半結晶性熱可塑性ポリマーを含む高分子接着性成分と、
ｂ）前記接着性成分に組み入れられた親有機性粘土と、
ｃ）前記接着性成分に組み入れられた導電性充填剤とを含む導電性接着剤組成物。
【請求項２】
前記接着剤組成物の、スペクトルの可視領域における透過パーセントが、前記親有機性粘土を含有しない点を除いて前記のものに同じ接着剤組成物の透過パーセントの少なくとも８０％である、請求項１に記載の導電性接着剤組成物。
【請求項３】
組成物の全重量を基準にして前記親有機性粘土を１〜２５重量パーセント含む、請求項１に記載の導電性接着剤組成物。
【請求項４】
組成物の全体積を基準にして前記充填剤を１〜８０体積パーセント含む、請求項１に記載の導電性接着剤組成物。
【請求項５】
第１の導電体と第２の導電体との電気接続を提供する方法であって、
請求項１に記載の接着剤組成物を用いて第１の構造体上の電気部品を第２の構造体上の電気部品に電気結合させるステップを含む、電気接続を提供する方法。
【請求項６】
請求項１に記載の接着剤組成物を作製する方法であって、
ａ）親有機性粘土を接着剤組成物に組み入れるステップと、
ｂ）前記粘土を前記接着剤組成物に組み入れた後、導電性充填剤を前記接着剤組成物に組み入れるステップと、
を含み、その際、前記ステップ（ａ）及び（ｂ）を無溶媒で実施する、方法。
【請求項７】
第１の電気部品を含む第１の構造体と、
第２の電気部品を含む第２の構造体と、
前記第１の電気部品と前記第２の電気部品とを電気的に相互接続したものであって、請求項１に記載の接着剤組成物を含む導電性接着剤組成物と、
を含み、前記接着剤組成物が異方導電性である、電子アセンブリ。
【請求項８】
バッキングと、
前記バッキング上に設けられた請求項１に記載の接着剤組成物と、
を含む導電性接着テープ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホットメルト接着剤組成物、特に、半結晶性熱可塑性ポリマーと親有機性粘土とを含むホットメルト接着剤組成物に関する。これらの組成物は、多種多様な用途を有しており、電子デバイスの製造に有用な、たとえば、フレックス回路とプリント回路板（ＰＣＢ）のような電子部品の接続に有用な、導電性接着剤組成物に組入れるのに特に好適である。そのような導電性接着剤組成物の配合物には、ポリマー成分や粘土成分のほかに導電性粒子がさらに組み入れられる。
【背景技術】
【０００２】
多くの従来のホットメルト接着剤は、熱可塑性物質である。ホットメルト接着剤は、典型的には、室温で固体として存在し、熱および／または圧力を加えることにより流動性液体に変換することができる。被着体間に接合を形成するために、接着剤は、最初に、軟化状態または溶融状態に変換される。次に、冷却して固化させると、接着剤は、接合を形成する。熱硬化性接着剤、すなわち、硬化時に化学架橋を起こす接着剤、と比較して、ホットメルト接着剤は多くの利点を有する。主要な利点の１つは、液体担体をまったく用いることなくホットメルト接着剤を配合しうる点である。また、冷却するとただちに接合が起こるにもかかわらず、結晶化が進行する際に数分間または数日間にわたり、半結晶性ホットメルト接着剤の改良された接合特性を呈しうる。このほか、熱可塑性物質から形成される接合は、通常、接合の対象となる基材に損傷を与えることなく除去して再配置することができるという点で修正可能である。
【０００３】
ホットメルト接着剤の接着剤マトリックスの性質は、接合一体化される基材間のホットメルト接着接合の性能および信頼性を決定する重要な因子である。接着剤が基材表面を適切に濡らすように、接着剤は、好適な接合温度で十分に流動するものでなければならない。このほか、接着剤組成物は、冷却時に迅速に接合を生じるものでなければならない。接合操作の終了時、接着剤は、良好な耐剥離性を提供するのに十分な靭性を有していなければならず、さらに、少なくとも全使用期間にわたり、予想される応力および／または低温に耐えるのに十分な程度に高いモジュラスおよび耐クリープ性を有していなければならない。場合により、除去および再配置の際に基材が損傷を受けないように、接着剤は、十分に低い加工温度で再操作可能であることがさらに望ましい。接着剤は、室温で長期間の保存寿命を有していなければならない（すなわち、保存安定性でなければならない）。接着剤は、高温および高湿度の条件で適切な性能（電気抵抗、剥離強度など）を保持するのに十分な程度に低い湿分吸収性が要求されることもある。
【０００４】
ホットメルト接着剤組成物は、家庭用途および工業用途で広範に使用される。そのような用途の例としては、パッケージのシーリング、木材の接合、ホームクラフトのようなプラスチックの組立、布の接着、およびフレキシブル回路と基板との接合が挙げられる。
【０００５】
ホットメルト接着剤の例示的な１つの用途では、導電性接着剤として、特に、異方導電性接着剤として、配合され使用される。異方導電性接着剤組成物は、多くの場合、高分子接着剤中に分散された導電性粒子を含む。これらの接着剤組成物は、２つの基板間に複数の個別の電気接続をしばしばきわめて近接した状態で確立する能力を有する。組成物は、第１の基板上の電気部品を第２の基板上の電気部品に機械的に接合しかつ電気相互接続するために使用することができる。電気接点は、主に、圧力係合接点であり、２つの基板を接着剤マトリックスで一体化させることにより保持される。典型的な使用は、フレックス回路中の接点をプリント回路板の対応する複数の接点に電気結合することである。
【０００６】
一般に、これらの接着剤は、剥離ライナー上の層としてまたは自立性フィルムとして送出することが可能であり、高分子接着剤マトリックスは、接合後にフィルムの厚さ（ｚ軸）方向に電気伝導を起こすのに十分な量の導電性粒子を含有する。接着性ポリマーマトリックスの絶縁性および導電性粒子の低い体積分率に起因して、フィルムは、フィルムの平面内（ｘ軸およびｙ軸の方向）で本質的に導電性を示さない。そのようなタイプのフィルムは、「ｚ軸接着フィルム」または「ＺＡＦ」としても知られる。
【０００７】
非導電性充填剤をさらに含有する異方導電性接着フィルムは、文献で公知である。たとえば、特開平３−２２３３８０号公報には、導電性粒子を含有するほかに１０〜２０マイクロメートルの粒子サイズを有する酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムを２０体積％含む異方導電性フィルムが開示されている。
【０００８】
特開平２−２０６６７０号公報には、導電性粒子を含有するほかに１マイクロメートル〜５０マイクロメートルの平均粒子サイズを有する伝熱性充填剤を３〜５０体積％含有する異方導電性フィルムが開示されている。
【０００９】
特開昭６２−１７７０８２号公報には、４マイクロメートル〜１００マイクロメートルの平均一次粒子サイズを有するシリカ粒子を１〜３０重量％含有する異方導電性フィルムが開示されている。導電性粒子は、金属被覆をもった有機ポリマーコアである。
【００１０】
米国特許第５，６７２，４００号には、ＺＡＦ用の接着剤マトリックスとしての半結晶性熱可塑性物質の使用が記載されている。この接着剤の重要な特徴は、使用温度範囲にわたりモジュラスが比較的高いこと（クリープ傾向が低いことに関連する）および接合温度でモジュラス（または粘度）が比較的低いこと（接合が迅速に行われることに関連する。なぜなら、接合時間は、接着剤が流出して導電性基板が導電性粒子に接続される時間により限定されるからである）である。増大された接着性、より高いモジュラス、および低減された熱膨張係数を提供するのに使用することのできる充填剤が列挙されている。これらの充填剤としては、シリカ粒子、シリケート粒子、石英粒子、セラミック粒子、ガラスバブル、不活性繊維、および雲母粒子が挙げられる。親有機性粘土は提案されていない。
【００１１】
異方導電性接着剤組成物の接着剤は、耐クリープ性および剥離強度の迅速な生成だけでなく短い接合時間をも提供することがきわめて望ましい。これまでは、熱硬化性接着性ポリマーと熱可塑性接着性ポリマーの両方が導電性接着剤組成物で使用されてきた。熱硬化性物質、より特定的には熱硬化性接着剤は、比較的低分子量であるため、接合の初期段階（すなわち、硬化前）に容易に流動する傾向があり、系が化学架橋するため、硬化した後は高い耐クリープ性および剥離強度を有するが、そのような特性が適切に現れるまでの接合時間が比較的長いという問題を抱えている。他の欠点として、熱硬化性接着剤は、修正できない可能性がある。すなわち、残留物を残したり基板表面を劣化させたりすることなく、基板から除去することができない。
【００１２】
熱硬化性物質とは対照的に、熱可塑性物質、より特定的には熱可塑性接着剤は、接着剤を硬化させる時間は必要ないので、熱硬化性接着剤よりも迅速に接合させることができる。しかしながら、ほとんどの熱可塑性物質は、異方導電性接着剤組成物が使用されるいくつかの用途において適切に機能させるのに十分な耐クリープ性および剥離強度を有していない。このほか、多くの熱可塑性物質は、非常に迅速な接合を可能にする高温で十分な流動性を示さない。
【００１３】
半結晶性熱可塑性物質は、ＺＡＦを含めてホットメルト接着剤で使用するための熱可塑性物質の望ましいサブセットである。半結晶性熱可塑性物質の結晶領域は、結晶領域の融点よりも低い温度で熱硬化性物質のように物質を機能させる物理的架橋として役立つ。結晶領域の融点よりも高い温度では、物質は容易に流動して迅速な接合を可能にする。
【００１４】
しかしながら、従来の異方導電性接着剤組成物に影響を及ぼす１つの問題として、接合時におけるキャビテーションボイドの形成に対する抵抗性に関する問題がある。ＺＡＦまたは他の異方導電性接着剤組成物を用いて２つの電子基板を接合一体化させる場合、接合時に熱と共に圧力を加えることが一般的である。１つの典型的な接合法では、加熱ブロック（ホットバー）またはサーモードを用いて熱と圧力の両方を加える。本明細書中で使用する場合、「サーモード」という用語は、ホットバー、加熱ブロックなどを包含するものとみなされる。この接合圧力により、基板の一方または両方が変形する可能性がある。たとえば、フレックス回路をプリント回路板（ＰＣＢ）に接合する場合、フレキシブル回路基板（たとえば、ポリエステル、ポリイミドなどの基板）は、特に回路ライン間の領域で、変形する可能性がある。圧力が開放されたとき、変形した基板は、そのもとの構成に戻るように弾力的にスプリングバックする可能性がある。接着剤の内部強度は、サーモードを昇温させたとき、典型的には、変形した基板の弾性回復に対して抵抗性を示すのに十分な程度に高くないので、その結果として、接着性ポリマーマトリックスのボディー内にキャビテーションボイドが生成する可能性がある。これらは接合品質の評価をより困難にする可能性があり、しかも潜在的な故障の原因および／または性能の低下として現れることが多いので、キャビテーションボイドを回避することが望ましい。
【００１５】
従来の接着剤組成物を用いてキャビテーションボイドを回避することは、それほど容易ではない。熱硬化性物質に関して、キャビテーションボイドの形成を回避するために接合前に接着剤を架橋させることはできない。なぜなら、過剰の架橋が起こると、接着剤の流動や所望の電気接点の作製の障害になるからである。接合プロセス時に接着剤を架橋させると（接合時に反応しうる反応部位を組み入れることにより）、接合時間が長くなりすぎて、実用的でなく高速商用製造プロセスにおける費用効率もよくない。一方、熱可塑性物質は、一般的には、サーモードを昇温させたとき、接合直後ではキャビテーションボイドの形成に対して抵抗性を示すのに十分な内部強度を有していない。圧力を保持したままでボンドラインの冷却を行えば、キャビテーションボイドの形成を減少させることができる。しかしながら、こうすると、接合を行うのに必要な時間が不適切に長くなる。明らかに、キャビテーションボイドを軽減させるためのいくつかの対策が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、実質的にそれほど長い接合時間を必要とせずに熱硬化性物質のように機能させるべく、半結晶性熱可塑性物質をベースにした接着性ポリマーの性能のさらなる改良が望まれる。熱硬化性物質と熱可塑性物質の両方の利点を備えた接着性ポリマーを有することがきわめて望ましいであろう。すなわち、接合時間が短いと同時に、より広範な用途での使用（たとえば、異方導電性接着剤組成物としての使用）に好適な程度に十分に高い耐クリープ性および剥離強度が急速に生成されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このたび、ホットメルト接着剤組成物、特に、半結晶性ポリマーを含むホットメルト接着剤組成物に、親有機性粘土を組み入れると、多くの点で接着性が大幅に改良されることを見いだした。これらの改良のいくつかは、導電性物質が充填されて導電性接着剤などとして使用に供されるホットメルト接着剤の特定用途に特に有益である。第１に、そのような粘土を使用すると、熱可塑性半結晶性ポリマーの再結晶（すなわち、接合後の再結晶）の速度が劇的に増大し、剥離強度および耐クリープ性が実質的により迅速に生成されるようになる。そのような粘土および熱可塑性物質を組み入れた系は、そのような粘土が欠如している以外は同等な系と比較して、半結晶性ポリマーは、より迅速に再結晶する傾向があるだけでなく、劇的により高レベルの耐クリープ性および剥離強度を生成する傾向がある。異方導電性接着剤として使用される特定のケースでは、耐クリープ性が改良された結果として、電気的安定性が改良される可能性がある（たとえば、加えられる機械的応力に対する電気的安定性）。
【００１８】
さらに、親有機性粘土を使用すると、接合時における組成物の流動および電気相互接続の能力に悪影響を及ぼすことなく異方導電性接着剤中のキャビテーションボイドの形成が劇的に減少する。そのような粘土の最適濃度は、組成物のどの性質を最適化するかに応じて異なる可能性がある。たとえば、剥離強度を主に最適化する場合、クリープまたはキャビテーションボイドに対する抵抗性を最適化するために使用される粘土濃度とは異なる粘土濃度が使用されるであろう。
【００１９】
一態様において、本発明は、ホットメルト接着剤組成物に関する。組成物は、半結晶性熱可塑性ホットメルト接着性ポリマーと、接着性ポリマーに組み入れられた粘土成分とを含む。粘土成分は、親有機性粘土を含む。
【００２０】
他の態様において、本発明は、高分子接着性成分と、接着性成分に組み入れられた導電性充填剤と、接着性成分に組み入れられた粘土成分（該粘土成分は親有機性粘土を含む）と、を含む導電性接着剤組成物に関する。
【００２１】
他の態様において、本発明は、異方導電性接着剤組成物に関する。組成物は、高分子接着性成分と、接着性成分に組み入れられた導電性充填剤と、接着性成分に組み入れられた粘土成分とを含み、該粘土成分は親有機性粘土を含む。
【００２２】
他の態様において、本発明は、第１の導電体と第２の導電体との電気接続を提供する方法に関する。第１の構造体上の電気部品は、接着剤組成物を用いて第２の構造体上の電気部品に電気結合される。接着剤組成物は、高分子接着性成分と、接着性成分に組み入れられた導電性充填剤と、接着性成分に組み入れられた粘土成分と、を含む。粘土成分は親有機性粘土を含む。他の態様において、本発明は、導電性接着剤組成物の製造方法に関する。親有機性粘土は、接着剤組成物に組み入れられる。粘土を接着剤に組み入れた後、導電性充填剤を接着剤組成物に組み入れられる。
【００２３】
他の態様において、本発明は、第１の電気部品を含む第１の構造体と、第２の電気部品を含む第２の構造体と、該第１の電気部品と該第２の電気部品とを電気相互接続する異方導電性接着剤組成物と、を含む電子アセンブリに関する。組成物は、高分子接着性成分と、接着性成分に組み入れられた導電性充填剤と、接着性成分に組み入れられた粘土成分と、を含む。粘土成分は、親有機性粘土を含む。
【００２４】
他の態様において、本発明は、接着性ポリマーと、接着剤組成物に組み入れられた親有機性粘土と、接着剤組成物に組み入れられた多数の導電性粒子と、を含む異方導電性接着剤組成物の製造方法に関する。
【００２５】
添付の図面と組み合わせて記載されている本発明に係る実施形態の以下の説明を参照すれば、本発明の以上に記載のおよび他の利点ならびにそれらを達成する方法が、より明らかになり、本発明自体が、よりよく理解されるようになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に記載の本発明の実施形態は、網羅しようとするものでもなければ、以下の詳細な説明に開示された正確な形態に本発明を限定しようとするものでもない。もっと正確に言えば、実施形態は、他の当業者が本発明の原理および実際を認識し理解しうるように、選択され説明されている。
【００２７】
本発明のホットメルト接着剤組成物は、一般的には、ポリマー接着性成分と、ポリマー接着性成分内に分布させた親有機性粘土と、を含む。本発明の高分子接着性成分は、少なくとも１種の半結晶性熱可塑性ポリマーを含む。場合により、硬化性のモノマー成分、オリゴマー成分、および／または高分子成分が含まれていてもよい。導電性接着剤を構成する実施形態は、導電性粒子をさらに含有しうる。
【００２８】
ポリマー接着性成分で使用するのに好適なポリマーの代表例としては、半結晶性アクリレートポリマー、エチレン−アクリレートコポリマー、エチレン−アクリル酸コポリマー、エチレン−酢酸ビニールコポリマー、ポリエチレン、エチレン−プロピレンコポリマー、カルボキシル化スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、エポキシ化スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−イソプレンブロックコポリマー、ポリブタジエン、エチレン−スチレン−ブチレンブロックコポリマー、ポリエーテル−ポリアミドブロックコポリマー、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルホルマール、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリビニルアセタール、ポリビニルエーテル、ポリスルホン、ポリカプロラクトン、およびこれらの組合せが挙げられる。
【００２９】
好ましい半結晶性ポリマーは熱可塑性であるが、半結晶性ポリマー上に反応性官能基を含むことが望ましい場合もある。半結晶性熱可塑性接着性樹脂は、単独で、コポリマーの一部分として、２種以上のポリマーのブレンドで、反応性モノマー、オリゴマー、および／もしくはポリマーと組み合わせて、ならびに／または粘着付与剤および可塑剤のような他の性質改変用物質もしくは補助剤を添加して、使用してもよい。そのような他の反応性モノマー、オリゴマー、および／またはポリマーとしては、たとえば、１種以上の（メタ）アクリレートモノマー、シアネートエステルポリマー、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、光硬化性樹脂、嫌気性樹脂、これらの組合せなどを挙げることができる。
【００３０】
本発明を実施するのに好適な接着性ポリマーの重量平均分子量は、広い範囲内でさまざまな値をとりうる。そのような接着性ポリマーのそれぞれに対して、接着剤が使用される対象となる環境の要件を満たすのに好適な所望の特性を接着剤組成物にもたせるべく、重量平均分子量を個別に選択することが可能である。一般的なガイドラインとして、少なくとも１，０００、好ましくは１，０００〜約１，０００，０００、より好ましくは５，０００〜８００，０００の重量平均分子量を使用しうる。
【００３１】
好ましい実施形態では、本発明のポリマー接着性成分は、少なくとも１種の疎水性熱可塑性半結晶性接着性ポリマー、より好ましくは、ホットメルト接着剤として機能しうるそのようなポリマーを含む。本明細書中で使用する場合、「疎水性」とは、物質の吸水率が、ＡＳＴＭ  Ｄ５７０に規定された浸漬試験に準拠して測定したときに好ましくは約４重量％以下、２０℃／６５％ＲＨの条件下で長期間にわたるエージングを行った後で好ましくは約１．０重量％以下であることを意味する。本明細書中で使用される「半結晶性」という用語は、Ｔｃをわずかに超える温度で迅速なデバイス／基材接合操作を行うのに望ましい結晶挙動、たとえば、シャープな結晶融解温度Ｔｃを示す高分子物質を意味する。本発明の半結晶性高分子物質の無定形相はまた、ガラス転移温度Ｔｇを示す。たとえば、オジアン（Ｏｄｉａｎ），重合の原理（Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）（第二版），ジョン・ワイリー・アンド・サンズ（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ），ニューヨーク（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ），（１９８１年），ｐ．２５および３０を参照されたい。
【００３２】
Ｔｃ（本明細書中で使用される結晶融解温度）とは、半結晶性ポリマー中で液体から固体相への転移が起こる温度である。その理由は、半結晶性ポリマーにおいて、温度の変化方向、すなわち、加熱（固体から液体への転移（Ｔｍ））または冷却（液体から固体への転移（Ｔｃ））に依存して固液相転移にヒステリシスが存在することにある。本明細書中で使用される「ガラス転移温度（Ｔｇ）」は、二次相転移が起こる温度（実際には狭い範囲の温度）として定義される。Ｔｇを超えると、ポリマーは、軟質の可撓性弾性物質であるが、Ｔｇ未満では、逆に、ガラスのような挙動を示す硬質の剛性プラスチックである。所与のポリマーのＴｇは、さまざまな方法を用いて決定することが可能であるが、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）が好ましい。
【００３３】
半結晶性ポリマーは、好ましくは、接合される物品の所望の使用温度範囲にわたり、接合および再結晶された物質の良好な性能を提供するのに十分な程度に高い結晶化温度（Ｔｃ）を有する。しかし、Ｔｃは、接合される基材に熱誘起損傷を与えることなく接合を行うことができるように十分に低くなければならない。したがって、望ましいＴｃは、所与の用途向けに選択された基材の種類を含む因子に依存するであろう。所望の接合温度および接着剤が使用される所望の温度範囲に基づいてＴｃの選択例が行われることは当業者には明らかであろう。たとえば、ポリエステルをベースとしたフレックス回路をプリント回路板に接合させる場合、典型的な接合温度は、通常、約１５０℃未満であり、一方、接合される物品の最大使用温度は８５℃までである。この場合、Ｔｃは、望ましくは少なくとも約８５℃、好ましくは少なくとも約１００℃、より好ましくは少なくとも約１２０℃である。他の例として、接合されるフレックス回路が、ポリエステルよりも一般に耐熱性であるポリイミドで作製されている場合、接合温度は約２００℃までであり、一方、接合される物品の最大使用温度は約１２５℃までであろう。この場合、Ｔｃは、望ましくは少なくとも約１２５℃、好ましくは少なくとも約１４０℃、より好ましくは少なくとも約１５５℃である。
【００３４】
本発明の半結晶性高分子物質は、ガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い再結晶温度（Ｔｃ）まで耐クリープ性を提供する。したがって、比較的短いＴｇにもかかわらず、ポリマーの半結晶性により、高温において接合の高い寸法安定性が保持される。Ｔｃにおける半結晶性ポリマーの結晶領域の溶融体はまた、Ｔｃを超えると急な粘度／温度勾配を提供する。このため、接合操作時、接着剤の優れた流動が得られる。
【００３５】
好ましい疎水性ホットメルト性熱可塑性半結晶性接着性ポリマーは、その疎水的特性に基づいて、水、水蒸気、または他の水分を吸収する傾向が低減される。水分の取込みは、デバイスの性能を損ねたりかつ／または接着接合の強度に悪影響を及ぼしたりする可能性があるので、一般に望ましくない。さらに、疎水性物質は、親有機性粘土との相溶性がより大きい傾向がある。
【００３６】
熱可塑性疎水性半結晶性ポリマーの特に好ましい実施形態としては、米国特許第５，６７２，４００号に記載されているものが挙げられる。これらのポリマーは、単独でまたは１種以上の他のポリマーと組合せて使用することが可能である。一般的には、この特許は、ポリエーテルモノマー単位（ＰＥ）とポリアミドモノマー単位（ＰＡ）とを含む熱可塑性半結晶性接着性ポリマーを扱っている。ＰＡおよびＰＥモノマー単位は、それぞれ独立して、本発明のコポリマー中で繰り返すことができる。他の選択肢として、ＡＢ、ＢＡＢ、ＡＢＡタイプなどのうちの１つのようなブロックコポリマーを形成するように、ＰＡおよびＰＥセグメントを配置することも可能である。コポリマー中のそれぞれの濃度は、接着剤組成物の所望の物理的特性、力学的性質、動的性質、熱的性質、電気的性質、および耐環境性または耐薬品性に依存してさまざまな値をとりうる。
【００３７】
好ましくは、ＰＡおよびＰＥ単位のそれぞれの相対量は、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０に準拠して測定したときにコポリマーが室温で約２０〜約７０のショアＤ硬度を有するような量である。好ましくは、コポリマーまた、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８に準拠してＤＳＣにより測定したときに、約７５℃〜約２２０℃、好ましくは１００℃〜約１８０℃の融解温度Ｔｍを有する。本明細書中で使用される「融解温度」Ｔｍは、半結晶性ポリマーで固体から液体への相転移が起こる温度である。
【００３８】
コポリマーのポリアミド単位（ＰＡ）は、さまざまに変化させることが可能であり、塩基性−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−単位を含む任意のポリアミドが使用可能である。例としては、ポリ（カプロラクタム）（ナイロン６）、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）（ナイロン６／６）、ポリ（ヘキサメチレンノナンジアミン）（ナイロン６／９）、ポリ（ヘキサメチレンセバセミド）（ナイロン６／１０）、ポリ（ヘキサメチレンドデカンジアミド）（ナイロン６／１２）、ポリ（ウンデカノアミド）（ナイロン１１）、ポリ（ラウリルラクタム）（ナイロン１２）が挙げられる。高湿度条件下における接着剤組成物の軟化および電気抵抗の増大を防止するために、低い湿分吸収性を有するポリアミド単位が本発明で使用するのに好適であり、ナイロン１２は特に好ましい。
【００３９】
ポリエーテルセグメント（ＰＥ）もまた、さまざまに変化させることが可能であり、塩基性−Ｒ−Ｏ−Ｒ−単位〔式中、Ｒとして使用できるのは、置換もしくは無置換のアルキル基である。〕を含有する任意のポリエーテルが使用可能である。ポリ（テトラメチレングリコール）は、本発明の接着剤組成物で使用されるコポリマー中で使用するのに特に好適である。
【００４０】
本発明の接着剤組成物で使用するのに特に好ましいコポリマーは、以下の式（Ｉ）：
【化１】
0004417710.tif 000002
〔式中、ＰＡはポリアミドモノマー単位を表し、ＰＥはポリエーテルモノマー単位を表す。〕
で示される。この好ましいコポリマーは、ペンシルバニア州フィラデルフィアのエルフ・アトケム・ノース・アメリカ（Ｅｌｆ  Ａｔｏｃｈｅｍ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）から商品名「ＰＥＢＡＸ」として入手可能である。本発明の接着剤組成物で使用するのに特に好ましいグレードのＰＥＢＡＸは、ポリアミド単位がナイロン１２でありポリエーテル単位がポリ（テトラメチレングリコール）である「ＰＥＢＡＸ３５３３」である。このコポリマーは、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０に準拠して測定したときに約−７８℃のＴｇおよび室温で約３５のショアＤ硬度を有する。コポリマーはまた、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８に準拠してＤＳＣにより測定したときに約１１０℃〜約１５５℃の融解温度Ｔｍを有する。本発明の接着剤組成物で使用するのに好ましいポリアミド／ポリエーテルコポリマーは、金属、ガラス、および他の高分子物質のような基材に可撓性接合を提供するのに重要なエラストマー特性を有する。コポリマーは、好ましくは、コポリマーおよび存在する場合には以下に記載の粘着付与剤の全量を基準にして、約６０％〜約３０重量％の量で接着剤組成物中に存在する。該コポリマーをベースにした本発明の完全配合接着剤組成物の剥離強度は、２０℃で約５００グラム／ｃｍを超える。
【００４１】
また、多種多様な他の熱可塑性疎水性半結晶性ポリマーを単独でまたは組み合わせて本発明で使用することも可能である。好適な半結晶性ポリマーの代表例としては、ペンシルバニア州フィラデルフィアのエルフ・アトケム・ノース・アメリカ（Ｅｌｆ  Ａｔｏｃｈｅｍ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）から入手可能なエチレン／エチルアクリレート／グリシジルメタクリレートターポリマー、およびオハイオ州シンシナチのクォンタム・ケミカルス（Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ）から商標ＥＮＡＴＨＥＮＥ．ＴＭとして入手可能なエチレン／ブチルアクリレート／グリシジルメタクリレートターポリマー、ならびにデラウェア州ウィルミングトンのデュポン・カンパニー（ＤｕＰｏｎｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手可能なエチレン／エチルアクリレート／一酸化炭素ターポリマーが挙げられる。他の例としては、ポリエチレン、変性ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリブテン、およびポリエステルの半結晶性ポリマーが挙げられる。
【００４２】
半結晶性熱可塑性物質を含む本発明の接着剤は、接合の靭性を増大させかつ広範な基材材料への剥離接着性を増大させるために、粘着付与剤をさらに含んでいてもよい。半結晶性熱可塑性ポリマーと相溶性のある任意の粘着付与剤を使用することが可能である。半結晶性ポリマーが先に述べたようなポリアミド／ポリエーテルコポリマーである好ましい実施形態に有用な粘着付与樹脂としては、ロジン、商品名「ステイベライト５（ＳＴＡＹＢＥＬＩＴＥ５）」および「フォラル８５（ＦＯＲＡＬ８５）」としてハーキュレス（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）から入手可能なロジンエステル、商品名「ペンタリン８５６（ＰＥＮＴＡＬＹＮ）」としてハーキュレス（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）から入手可能なフェノール系変性樹脂、商品名「ピコフィンＴ（ＰＩＣＣＯＦＹＮ  Ｔ）」としてハーキュレス（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）から、商品名「デルトフェンＴ（ＤＥＲＴＯＰＨＥＮＥ  Ｔ）」としてＤＲＴから、商品名「Ｔ  １３０」としてユアサ・ケミカル（Ｙａｓｕｈａｒａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）から、商品名「シルバレス２０４０（ＳＹＬＶＡＲＥＳ２０４０）」としてアリゾナ・ケミカル（Ａｒｉｚｏｎａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）から、商品名「タマノール１３５（ＴＡＭＡＮＯＬ１３５）」としてアラカワ・ケミカル（Ａｒａｋａｗａ  ｃｈｅｍｉｃａｌ）から入手可能なテルペンフェノール樹脂、商品名「デルコライトＡ１１５（ＤＥＲＣＯＬＹＴＥ  Ａ１１５）」としてＤＲＴから入手可能なテルペン樹脂、商品名「ハーキュレスＡＲ１００（ＨＥＲＣＵＬＥＳ  ＡＲ１００）」としてハーキュレス（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）から入手可能なアルキル芳香族炭化水素のテルペン樹脂、商品名「ハーキュレスＡ１２０（ＨＥＲＣＵＬＥＳ  Ａ１２０）」としてハーキュレス（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）から入手可能な芳香族炭化水素のテルペン、商品名「エスコレズ５３２０（ＥＳＣＯＲＥＺ５３２０）」としてエクソン（Ｅｘｘｏｎ）から入手可能な水素化ＤＣＰＤのテルペン樹脂、商品名「クリカタレックスＦ８５（ＫＲＩＳＴＡＬＥＸ  Ｆ８５）」としてハーキュレス（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ）から入手可能なスチレンをベースにした物質、商品名「Ｂ１／２１３５」としてＶＦＴから入手可能なクマロンインデンが挙げられる。以上のうち、テルペンフェノール樹脂が好ましく、シルバレス２０４０（ＳＹＬＶＡＲＥＳ２０４０）およびタマノール１３５（ＴＡＭＡＮＯＬ１３５）は特に好ましい。粘着付与剤は、広範な濃度で存在可能であり、約−１０℃〜約４０℃、好ましくは約０℃〜約２０℃のＴｇを有する接着剤組成物を提供するのに十分な量でコポリマーにブレンドされなければならない。接着剤組成物中に存在するコポリマーおよび粘着付与剤の全重量を基準にして４０〜７０重量％の範囲、好ましくは約５０重量％の量の粘着付与樹脂が本発明に有用である。コポリマーと粘着付与剤との重量比は、約２：１〜約０．５：１が可能であり、最も好ましくは約１：１である。
【００４３】
多種多様な導電性充填剤物質を本発明の導電性接着剤組成物で使用することが可能である。代表例としては、金属粒子；金属コーティングを、他の金属、ポリマー、セラミックス、ガラス、導電性ナノ粒子、またはナノチューブなどのような好適な物質のコア上に形成して含有する複合粒子；導電性ポリマー；カーボンブラック含有粒子；これらの組合せなどが挙げられる。好適な金属粒子の具体例は、ニッケル、アルミニウム、銀、銅、スズ、鉛、金、亜鉛、白金、コバルト、およびそれらの合金（たとえば、半田）のような１種以上の導電性金属を含む粒子であり、場合により、好適なコア上に導電性コーティングを施した形で提供される。導電性粒子については、米国特許第４，６０６，９６２号および同第４，７４０，６５７号にも記載されている。
【００４４】
好適な市販の導電性粒子の例としては、それぞれの金属をさまざまな量で含む鉛／スズ合金のような半田粒子（カナダのシェリット・ゴードン・リミテッド（Ｓｈｅｒｒｉｔｔ  Ｇｏｒｄｏｎ  Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｃａｎａｄａ）から入手可能）；商品名インダロイ（Ｉｎｄａｌｌｏｙ）としてニューヨーク州ウチカのインジウム・コーポレーション（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｕｔｉｃａ，ＮＹ）から入手可能な半田粉末；ニュージャージー州ワイコフのノバメット・インコーポレーテッド（Ｎｏｖａｍｅｔ，  Ｉｎｃ．，Ｗｙｋｏｆｆ，ＮＪ）から入手可能なニッケル球体；商品名コンタダクト−ｏ−フィル（Ｃｏｎｄｕｃｔ−ｏ−Ｆｉｌ）としてニュージャージー州カールスタットのポッタース・インダストリーズ・インコーポレーテッド（Ｐｏｔｔｅｒｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．，Ｃａｒｌｓｔａｄｔ，ＮＪ）からの入手可能な銀被覆ガラス粒子；およびロードアイランド州ウーンソケットのテクニック・インコーポレーテッド（Ｔｅｃｈｎｉｃ  Ｉｎｃ．，Ｗｏｏｎｓｏｃｋｅｔ，ＲＩ）から入手可能な金属粉末が挙げられる。高分子コア上に金属コーティングが施された導電性粒子はまた、ＪＣＩ  Ｉｎｃ．，Ｗｈｉｔｅ  Ｐｌａｉｎｓ，ＮＹ、およびＳｅｋｉｓｕｉ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ＮＹから入手可能である。
【００４５】
導電性を付与するために他の導電性充填剤を使用してもよい。これらの物品の例としては、米国特許第５，６０４，０２６号に開示されているように、金属繊維もしくは金属被覆繊維または炭素繊維を含む織物もしくは不織物のスクリムもしくは布、あるいは金属化された多孔性ポリマーフィルムが挙げられる。これらの物品は、ラミネーションによりまたは接着剤組成物を導電性物品に含浸させることにより、本発明の導電性接着剤に組み入れることが可能である。本明細書中で使用する場合、「組み入れる」という用語は、接着剤組成物に対する導電性充填剤および／または粒子の相対的配置に関するものであり、組成物に対して、接着接触した状態、被覆された状態、内包された状態、部分的に内包された状態、および／または表面上に位置づけられた状態で、配置できることを意味する。スクリムの例としては、ニューヨーク州ニューバーグのＴＦＰ・インコーポレーテッド（ＴＦＰ  Ｉｎｃ．，Ｎｅｗｂｕｒｇｈ，ＮＹ）から商品名「オプチマット（Ｏｐｔｉｍａｔ）」として入手可能な炭素繊維スクリムまたは金属被覆スクリムが挙げられる。
【００４６】
本発明の接着剤組成物で使用される導電性物質の量は、広い範囲内で変化させることが可能である。好ましい量は、最終使用目的に依存するであろう。たとえば、フレキシブル回路を回路板または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に相互接続する場合、異方導電性またはｚ軸導電性が必要であり、組成物は、組成物の全体積を基準にして、１〜２０、好ましくは１〜１０体積パーセントの導電性物質を含有しうる。他の選択肢として、プリント回路板をヒートシンクにアースしたり電磁干渉（ＥＭＩ）をシールドしたりするときのようなシールド用途またはアース用途では、組成物は、組成物の全体積を基準にして、１〜８０、好ましくは１〜７０体積パーセントの導電性物質を含有しうる。この場合、導電性物質は、スクリム、フレーク、繊維などの導電性粒子以外の導電性材料を含んでいてもよいし、それに加えてほかの導電性材料を含んでいてもよい。
【００４７】
本発明の導電性粒子は、さまざまな幾何学形状により特性づけることが可能であり、たとえば、球状、長方形、針状、プレートレット状、フレーク状、樹状、不規則形状、直線状、これらの組合せなどの形状をとりうる。ＺＡＦの成分として利用する場合、好ましい粒子は実質的に球状である。
【００４８】
粒子は、個別の粒子として存在させてもよいし、凝結または凝集させてもよいが、ただし、そのような凝結または凝集が大きすぎて接着性能または電子性能を損なうことがあってはならない。一般的には、異方性導電性接着剤組成物中に粒子をランダムに分散させるかまたは接着フィルムの一方の面上にランダムパターンで配置する場合、電気接続されていない状態に保持しなければならない導電体間の距離と粒子サイズとの比は、少なくとも１：１、より好ましくは少なくとも３：１、典型的には少なくとも８：１でなければならない。実際には、粒子サイズと比較して、電気接続されていない状態の導電体間の距離の上限に制限は存在しない。
【００４９】
しかしながら、ｚ軸方向の導電性だけが望まれる場合、隣接する導体間の最短距離は、特に重要である。導電性粒子を接着剤上または接着剤中に非ランダムパターンで配置する場合、ランダム粒子充填の場合よりも比を小さくすることができるが、さらに好ましくは１：１よりも大きい。ランダムまたは非ランダム粒子配置のＺＡＦを用いてｚ軸電気相互接続を行う場合、典型的な電子デバイスでは、得られる粒子サイズは、約２マイクロメートルから約６０マイクロメートルまでの範囲である。
【００５０】
異方導電性接着剤組成物において、より小さい粒子を使用すれば、望ましくない電気相互接続を形成するリスクを生じることなく、導体を互いにより近接して配置することが可能なることは、当業者には自明なことであろうが、より小さい粒子を使用すると、電気接点が形成できるまで、より多くの接着剤を流出させなければならないので、電気接合を形成するのに必要な時間は増大する。また、より小さい粒子にすると、最終ボンドラインが細くなり、剥離強度が低くなる可能性がある。このため、導体間距離の設計で許容される範囲で、できるだけ大きい粒子が好ましい。場合にもよるが、粒子の凝結体または凝集体については、凝結体または凝集体のサイズが粒子サイズであるとみなされる。主要表面がｚ軸に実質的に垂直になるように配向する傾向があるフレーク状またはプレートレット状の粒子については、そのようなフレークまたはプレートレットの厚さが粒子サイズであるとみなされる。
【００５１】
本発明を実施する際、粒子サイズは、粒子または接着剤に包埋された粒子の顕微鏡写真の分析、所与のメッシュサイズのスクリーンによる粒子の篩分け、沈降法、および光散乱に基づく方法、たとえば、カリフォルニア州サニーベールのホリバ・インコーポレーテッド（Ｈｏｒｉｂａ  Ｉｎｃ．，Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ）から入手可能な計測器ダイナミック・ライト・スキャタリング・パーティクル・サイズ・アナライザー（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いる方法を含めて、当業者に明白である複数の方法のうちの任意の１つ以上の方法を用いて、決定される。
【００５２】
親有機性粘土を使用すると、多くの利点が得られる。第１に、好ましい組成物が、きわめて急速な接合と、高い耐クリープ性および剥離強度の迅速な生成と、を呈するという点で、好ましい半結晶性ポリマーは、親有機性粘土成分と相乗的に相互作用する。再結晶速度、耐クリープ性、および剥離強度の速度の改良は、予想をはるかに超えるものである。実際に、異方導電性接着剤の好ましい実施形態では、熱硬化性接着剤系では接合および硬化を行うのに２０秒を超える時間が必要となるいくつかの用途において、いくつかの熱硬化性接着剤系を代替するのに少なくとも十分な程度に迅速に結合強度および耐クリープ性を生成させて、接合を１〜５秒で形成することができる。有機粘土成分の不在下で異方導電性接着剤を同一の短い時間で接合させることはできるが、結合強度を得るのにより多くの時間がかかり（数秒間〜数分間に対して数時間または数日間）、耐クリープ性は実質的に低下する。
【００５３】
実際に、本発明で得られる接着剤組成物は、いくつかの従来の熱硬化性ポリマーと同程度に高い耐クリープ性を生成することができる。機械的安定性のほかに、耐クリープ性もまた、機械的応力下に配置した場合、導電性接着剤接合の電気的安定性に関係してくる。親有機性粘土を接着剤組成物に添加したときにある程度の耐クリープ性の増大は予想されうるが、観測された改良は、いかなる適正な予想をもはるかに超えるものであった。急速な接合を達成すると同時にそのような高い耐クリープ性を生成する本発明の接着剤系の能力は、きわめて大きな利点である。高い耐クリープ性が必要な用途では、これにより、本発明の熱可塑性組成物およびそれに備わった急速接合の特性は、同じように急速な接合を達成しえない熱硬化性接着剤の代わりに使用することが可能になる。
【００５４】
接着剤組成物中の親有機性粘土の特定範囲の濃度にわたり、親有機性粘土の添加により、粘土を含まない同一の組成物と比較して劇的に改良された剥離強度を有する接着剤系が形成されることも観測される。親有機性粘土の充填率が低い場合にそのような改良が実証されるので、この顕著な利点は驚くべきものである。また、硬質微粒子充填剤を添加すると靭性および破断伸びの減少と共にモジュラスの増加が関係してくる可能性があるので、そのような改良は驚くべきものである。
【００５５】
再結晶（すなわち、接着剤組成物中の結晶領域の一部分または全部を融解させるのに十分な加熱ステップの後の結晶化）が迅速に起こるので、ホットメルト加工の直後に本発明の接着剤組成物をさらに加工することも可能である。したがって、たとえば、溶融体のモジュラスがラミネーション後に迅速に増大するので、接着剤組成物を組み入れたラミネートを接合直後にダイカットすることが可能である。粘土が欠如していること以外は同等な系では、より長い時間にわたりダイカッティングを遅延させなければならない点に注目させたい。また、粘土を用いずに作製された同等の接着剤系と比較して、接合後に接着剤の表面粘着性の急速な減少も観測される。
【００５６】
理論に拘束されることを望むものではないが、親有機性粘土が、ホットメルト加工後に半結晶性ポリマーをより迅速に再結晶させるための核形成部位を提供するので、熱可塑性半結晶性ポリマーと親有機性粘土との間に相乗的相互作用が生じると考えられる。親有機性粘土が欠如している以外は同等な比較組成物と比べて、再結晶がきわめて迅速に起こることが観測された。驚くべきことに、親水性粘土などの他の粘土を親有機性粘土の代わり用いた場合には、再結晶速度の増大は観測されなかった。さらに、粘土は、接着剤のポリマー分子を吸着させるための表面部位を提供するとともに、寸法の異方性が大きいことにより、粘土は、従来の球状充填剤（たとえば、シリカ）よりも効率的に機能すると考えられる。
【００５７】
このほかのさらなる利点として、本発明の好ましい実施形態は、接合プロセス時におけるキャビテーションボイドの形成を実質的に回避する。本発明がキャビテーションボイドを減少させる理由は確実にはわかっていないが、論理的根拠を提起することはできる。特に、溶融体の内部強度、再結晶速度、耐クリープ性、および剥離強度に関する改良が、接合圧力および熱を除去した後に急速に得られるので、低いクリープレベルで、基材は、よりゆっくりとそのもとの位置に戻ると考えられる。接着剤のクリープレベルが低いために、基材がよりゆっくりとそのもとの位置に戻る可能性もある。このより遅いプロセスは、ボイドの形成を実質的に低減させた状態で、接着剤の漸進的体積変化を可能にするであろう。ホットメルト接着性熱可塑性ポリマーは、一般的には、接合圧力および熱を除去した直後の内部強度（キャビテーションボイドの形成を回避するのに必要とされる）のレベルにより特性づけされることはなかったので、熱可塑性物質がこの種の結果を達成する能力は驚くべきものである。
【００５８】
このほかのさらなる利点として、本発明の好ましい実施形態では、親有機性粘土の添加は、実質的に接着剤組成物の透過性を損なわない。接着層を適切な位置に配置した後、第１の基材上の特徴部に第２の基材の位置を合わせる場合、接着フィルムを通して見ることができれば有益である。たとえば、接着剤を用いてフレックス回路をプリント回路板に固定する場合、接着剤を通してプリント回路板上の回路トレースを観測することができれば有益である。このようにして、トレースの互いの位置をより容易に合わせることが可能である。本発明の親有機性粘土を組み入れた場合、スペクトルの可視領域における組成物の透過パーセントは、好ましくは、親有機性粘土を用いずに作製された同一の組成物の透過パーセントの少なくとも８０％に保持され、より好ましくは少なくとも８５％、最も好ましくは少なくとも９０％に保持される。本発明を実施する際、保持される透過度が相対値換算で決定できるのであれば、任意の好適な手順を用いて透過パーセントを決定することが可能である。好ましくは、ＡＳＴＭ  Ｅ１６９−９９に記載されている一般的方法（フィルム形態サンプルに適用される）を使用することが可能である。
【００５９】
本発明の粘土成分は、少なくとも１種の親有機性粘土を含む材料から誘導される。親有機性粘土は公知であり、多種多様なそのような物質を本発明の接着剤組成物に有利に組み入れることが可能である。「親有機性粘土」という用語は、本明細書中で使用する場合、好ましくは、表面性質の少なくとも一部分が親水性状態から親有機性状態（疎水性状態）に変換されるように表面改変された粘土を意味する。たとえば、一実施形態では、粘土は、最初に親水性部位と親有機性部位の両方を有していてもよい。しかしながら、本発明に従って改変すると、親水性部位の少なくとも一部分は親有機性部位に変換される。他の実施形態では、粘土は、最初に本質的に親水性部位だけを有し、本発明に従って改変すると、親水性部位の少なくとも一部分は親有機性部位に変換される。好ましくは、非改変親水性粘土上の交換可能なカチオンの少なくとも約５０％は、親有機性改変性カチオンと交換される。
【００６０】
親有機性粘土は、従来の処理方法を用いて親水性粘土から調製することが可能である。例示的な一方法によれば、本発明を実施する際に使用するのに好適な親有機性粘土は、１種以上の好適な親水性粘土、好ましくは任意のフィロシリケートまたは異方性で好ましくはシート状の他の粘土から誘導することが可能である。そのような粘土の例としては、水和ケイ酸アルミニウム、カオリナイト、アタパルジャイト、イライト、ハロイサイト、バイデライト、ノントロナイト、ヘクトライト、ヘクタイト、ベントナイト、サポナイト、およびモンモリロナイトが挙げられるが、これらに限定されるものではない。たとえば、バイデライト、ノントロナイト、ヘクトライト、ヘクタイト、ベントナイト、サポナイト、およびモンモリロナイトのようなスメクタイト粘土が好ましい。
【００６１】
本発明の出発物質のうちの１つとして利用しうる好ましいスメクタイト粘土は、先行技術で慣例的には利用されてきたものである。好適なスメクタイト型粘土は、粘土１００グラムあたり少なくとも５０ミリ当量（ｍｅｑ．）重量（ｗｔ．）の陽イオン交換容量を有するものである（有効成分基準）。そのような目的に有用なスメクタイト粘土としては、天然に存在するワイオミング（Ｗｙｏｍｉｎｇ）産の膨潤性ベントナイトおよび類似の粘土が挙げられる。他の好適な例は、ヘクトライトであり、これは膨潤性ケイ酸マグネシウムリチウム粘土である。スメクタイト粘土は、ナトリウム形になっていない場合、好ましくは、ナトリウム形に変換される。当技術分野で公知のごとく、陽イオン交換反応によりこれを行うことができる。他の選択肢として、粘土は、可溶性ナトリウム化合物を用いて水系反応によりナトリウム形に変換することができる。
【００６２】
モンモリロナイト、ベントナイト、バイデライト、ヘクトライト、サポナイトおよびスチーブンサイトのように合成的に調製されたスメクタイト型粘土を利用することもできる。そのような粘土およびそれらの調製方法については、ＷＯ９７／３０９５０、ならびに米国特許第４，６９５，４０２号同第３，８５５，１４７号、同第３，８５２，４０５号、同第３，８４４，９７９号、同第３，８４４，９７８号、同第３，６７１，１９０号、同第３，６６６，４０７号、同第３，５８６，４７８号、および同第３，２５２，７５７号に記載されている。
【００６３】
本発明の組成物中で利用しうる第四級アンモニウム化合物は、典型的には、有機粘土の調製で典型的には利用される公知の物質であり、式
【化２】
0004417710.tif 000003
〔式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、およびＲ4は、独立して、好適な一価部分から選択され、その代表例としては、１〜２２個の炭素原子を有する線状もしくは分枝状、飽和もしくは不飽和のアルキル基；ベンジル部分および置換ベンジル部分であってもよいアラルキル基；置換および／または無置換アリール基；６個以下の炭素原子を有するβ、γ不飽和基；２〜６個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル基；水素；ならびにそれらの組合せからなる群より選択される部分が挙げられるが、ただし、置換基の少なくとも１つは、線状もしくは分枝状、飽和もしくは不飽和のアルキル基であり；そしてＸは塩アニオンである。場合により、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、およびＲ4のうちの２つ以上は、Ｎ原子に連結されて環状構造などを形成する二価部分の共構成員であってもよい。〕
で示されるアルキルアンモニウム化合物を含む。
【００６４】
親水性粘土イオンと親有機性改変性カチオンとの交換により改変粘土を水溶液から沈澱させる。次に、沈澱させて得られた親有機性粘土を乾燥させて過剰の水を除去する。天然に存在する粘土の多くは、数オングストローム程度のプレート間隔を有するプレートレット状粒子のスタックの形態をとる。親有機性が付与された結果として、プレートレット間隔は、たとえば、おそらく１０〜約２０オングストロームまで増加すると考えられる。親有機性粘土表面と相溶性のあるポリマーと混合した場合、粘土プレートレットが剥脱するかまたはポリマーで膨潤されたタクトイドとして存在する程度まで、ポリマーはさらなるプレート分離を引き起こしうると考えられる。これにより、ポリマー内のプレートレットの均一性および分散性が増大される。そのようにポリマーにより促進された分離は、プレートレットが溶融強度向上剤としておよび再結晶核部位として機能しうるように支援する１つの因子であると考えられる。これにより、半結晶性ポリマーと親有機性粘土とを含有する混合物をホットメルト処理した後の再結晶が迅速化される。それによりさらに、キャビテーションボイドの形成を減少させるうえで価値のあるより大きい溶融強度が得られる。粘土が少なくとも部分的に剥脱されることが好ましい。
【００６５】
好適な親有機性粘土は、市販品として入手可能である。たとえば、親有機性に改変されたモンモリロナイトは、商品名ＳＣＰクロイサイト２０Ａ（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ  ２０Ａ）、ＳＣＰクロイサイト１５Ａ（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ  １５Ａ）、ＳＣＰクロイサイト１０Ａ（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ  １０Ａ）、ＳＣＰクロイサイト６Ａ（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ  ６Ａ）、ＳＣＰクロイサイト３０Ｂ（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ  ３０Ｂ）、クロイサイト２５Ａ（ＣＬＯＩＳＩＴＥ  ２５Ａ）、クロイサイト９３Ａ（ＣＬＯＩＳＩＴＥ  ９３Ａ）、および（ＳＣＰＸクロイサイト２３９８（ＳＣＰＸ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ  ２３９８）としてテキサス州ゴンザレズのサザーン・クレー・プロダクツ（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  Ｃｌａｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｇｏｎｚａｌｅｚ，ＴＸ）から入手可能である。このほかに、イリノイ州アーリントン・ハイツのナノコル（Ｎａｎｏｃｏｒ  Ｉｎｃ．；Ａｒｌｉｎｇｔｏｎ  Ｈｅｉｇｈｔｓ，ＩＬ）から商品名ナノマー（ＮＡＮＯＭＥＲ）として入手可能なものもある。
【００６６】
親有機性粘土の個別プレートレットは、典型的には、ナノメートルサイズであり、一方の末端から他方の末端までの長さは、５０〜１，０００ナノメートルの範囲である傾向を有するが、それぞれの個別プレートレットの厚さは、典型的には、１〜２ナノメートルである。したがって、そのような粒子は、一般的には、導電性粒子よりもかなり小さい。たとえば、導電性粒子の平均サイズと、親有機性粘土プレートレットの長い寸法の平均サイズと、の比は、典型的には約２：１〜約１６００：１、好ましくは１０：１〜約１，６００：１の範囲である。
【００６７】
本発明の接着剤組成物は、典型的には、有益な結果を与える広範な量の親有機性粘土を含有しうる。所望の用途に依存して、耐クリープ性の増大、再結晶速度の増大、キャビテーションボイドの減少、剥離強度の増大、これらの組合せなどを支援するのに十分な量の粘土を添加する。一般的なガイドラインとして、接着剤組成物は、組成物の全重量を基準にして、好ましくは約０．１〜約４０まで、好ましくは１〜２５、より好ましくは１〜約１２重量パーセントの親有機性粘土を含有する。
【００６８】
場合により、常用の方法に従って、１種以上の補助剤を本発明の接着剤組成物中に組み入れてもよい。補助剤の代表例としては、たとえば、粘着付与剤、可塑剤、硬化剤、酸化防止剤、界面活性剤、殺真菌剤、殺細菌剤、帯電防止剤、染料、有機または無機充填剤、カップリング剤、伝熱性物質、スクリム、これらの組合せなどが挙げられる。望ましくは、任意のそのような補助剤は、ホットメルト接着剤組成物の所望の性能特性、より特定的には、導電性接着剤の所望の性能に実質的に悪影響を及ぼさない量で使用される。
【００６９】
本発明に係る半結晶性ポリマーベースのホットメルト接着剤は、親有機性粘土の添加を伴うことを除けば従来の方法により調製することが可能である。本発明の接着剤組成物は、典型的には、分散混合、分配混合、またはそれらの組合せを提供する装置を用いて、融解状態または軟化状態の成分を溶融混合することにより調製される。バッチ混合法および連続混合法の両方が使用可能である。バッチ法の例としては、密閉混合およびロールミリングが挙げられる。連続法の例としては、一軸スクリュー押出、二軸スクリュー押出、ディスク押出、往復一軸スクリュー押出、およびピンバレル一軸スクリュー押出が挙げられる。連続法では、分配エレメント、ピン混合エレメント、静的混合エレメント、およびＭＡＤＤＯＣＫ混合エレメントやＳＡＸＴＯＮ混合エレメントのような分散エレメントを利用することができる。
【００７０】
接着剤組成物の材料の組合せ順序は、親有機性粘土が剥脱を起こす度合に影響を及ぼす可能性がある。粘土の剥脱は、耐クリープ性、剥離強度、再結晶速度、および他の利点の所望の改良に関連するので、一般的には、剥脱を促進するような形で材料を組み合わせることが好ましい。このほか、剥脱プロセスは無溶媒プロセスであることが好ましい。すなわち、後処理で除去する必要のある溶媒は使用しないことが好ましい。
【００７１】
たとえば、熱可塑性半結晶性接着性ポリマー、親有機性粘土、粘着付与剤、場合により導電性粒子、および１つ以上の他の任意材料を含む材料を配合するのに適した好ましい一方法では、最初に、粘土を、最も相溶性が大きくほぼ完全に剥脱を起こす個別の接着性成分と組み合わせる。いくつかの場合には、これは粘着付与剤成分であろう。他の場合には、それは半結晶性熱可塑性ポリマーであってもよい。本発明の好ましい一実施形態では、最初に、ポリマーを溶融させ、次に、１つ以上の他の材料の少なくとも一部分、より好ましくはその全部の不在下で粘土と組み合わせる。配合温度は、剥脱剤の軟化点よりは高いが粘土の有機成分の分解温度を含めて成分の分解温度よりは低くなるように選択しなければならない。本発明のそのような好ましい実施形態の場合、ポリマー溶融体および親有機性粘土を配合するときに、粘土は所望の剥脱を起こすであろう。粘着付与剤を存在させると粘土の剥脱の阻害が観測されたので、この配合段階では粘着付与剤を除外することが最も好ましい。
【００７２】
接着剤を配合した後、粘土は、望ましくはかつ好ましくは、剥脱された状態であり、粘土プレートレットは、接着剤組成物の一部または全部の成分の一部分で膨潤された、シングレット、ダブレット、トリプレット、および／または小さいタクトイドとして混合物形態で存在すると考えられる。当業者にはごく当然のことながら、所望に従って性質の改良を行ううえでシングレットへの完全な剥脱は必要ではないが、その逆に、過剰のタクトイドが存在すると接着剤組成物の性質に悪影響を及ぼしかねない。もしあれば他の任意の材料および場合により導電性粒子は、この時点で、溶融体混合物に組み入れることが可能である。しかしながら、所望により、組成物を基材に適用した後またはフィルムの形にした後、導電性粒子を後から場合に応じて組成物中または組成物上に組み入れることも可能である。
【００７３】
材料を溶融加工するために使用される装置は、粘土の剥脱を起こすのに十分な剪断力または熱を提供しなければならないが、粘土上の有機成分が分解された場合に予想されるように粘土が凝結体または凝集体から集塊に変化するほど大きな剪断力または熱を提供してはならない。本発明の好ましい組成物の調製では、３つの個別の供給ゾーンおよび３つの処理セクションを備えた二軸スクリュー押出機を使用することが好ましい。接着性ポリマーを供給ゾーンに添加してから溶融させる。親有機性粘土をゾーン４に落下供給し、粘着付与剤のような他の材料の添加前に押出機のゾーン５で混合する。本発明を実施するのに好適であることが判明した１つの二軸スクリュー押出機の特定例は、ニュージャージー州サマービルのアメリカン・レイストリッツ・エクストルーダー・コーポレーション（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｅｘｔｒｕｄｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｓｏｍｅｒｖｉｌｌｅ，ＮＪ）から商品名ＬａｂエクストルーダーＬＳＭ３０．３４（Ｌａｂ  Ｅｘｔｒｕｄｅｒ  ＬＳＭ  ３０．３４）として入手可能であり、これは４０の長さ／直径比を有する。
【００７４】
供給セクションから下流方向に列挙すると、以下のスクリューデザインを利用した。
押出機のドライブエンドで始まるスクリューデザイン：
ＺＤ−７．５
ＺＤ−７．５
ＧＦＡ−２−６０−１２０
ＧＦＡ−２−４５−６０
ＧＦＡ−２−４５−６０
ＫＢ４−２−６０−３０−ＲＥ
ＫＢ３−２−４５−３０−ＲＥ
ＫＢ３−２−４５−６０−ＲＥ
ＫＢ４−２−６０−９０
ＧＦＡ−２−６０−１２０
ＧＦＡ−２−６０−３０
ＧＦＡ−２−４５−６０
ＧＦＡ−２−４５−３０
ＫＢ４−２−６０−３０−ＲＥ
ＫＢ４−２−６０−３０−ＲＥ
ＫＢ４−２−６０−３０−ＲＥ
ＫＢ２−２−３０−３０−ＲＥ
ＫＢ３−２−４５−９０
ＧＦＡ−２−６０−６０
ＧＦＡ−２−６０−６０
ＧＦＡ−２−４５−６０
ＧＦＡ−２−４５−６０
ＧＦＡ−２−３０−３０
ＫＢ４−２−６０−６０−ＲＥ
ＫＢ３−２−４５−９０
ＧＦＡ−２−２０−３０
上記のデザインに対して以下の標準的なアメリカン・レイストリッツ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ）エレメント名を考慮に入れなければならない：
【００７５】
【表１】
0004417710.tif 000004
【００７６】
好ましい実施形態では、本発明の接着剤組成物を好ましくは接着フィルムの形態で提供する。いくつかの最終用途では、本発明の接着フィルムは、好ましくは、接着接合を行うときよりも低い温度であると考えられる意図した取扱い温度において、非粘着性であるかまたはごくわずかに粘着性である。本発明の接着フィルムは、典型的には、好適な剥離ライナー上にコーティングされ、剥離ライナー間で保存したときまたは長期間、たとえば、６〜２４ヵ月もしくはそれ以上にわたり他の好適なパッケージング形態で保存したときに安定である。溶融された接着剤組成物は、連続式またはバッチ式のホットメルト法によりフィルムの形態にすることが可能である。連続形成法は、たとえば、フィルムダイから溶融接着剤組成物を引き出し、続いて、移動するプラスチックウェブまたは他の好適な基材に組成物を接触させることを含む。押出物はまた、好適なプレスおよび／またはローラー、ナイフコーターなどのような他の補助的フォーム形成工具に通すように誘導することができる。フィルムを形成した後、冷却ロールまたは水浴などを用いる直接法、および空気のようなガスを衝突させる間接法を用いて急冷することにより、フィルムを固化させることができる。
【００７７】
プロセスの１以上の時点で、オプションとしての導電性充填剤または物品を組成物に組み入れることが可能である。たとえば、導電性粒子を使用する場合、導電性粒子を他の成分と共に、好ましくは粘土が添加される箇所の下流で、押出機中の組成物に配合することができる。他の選択肢として、フィルムを作製した後、ただし、好適な受容状態（たとえば、Ｔｃ近傍かつそれ未満の温度まで加熱することにより達成しうる状態）にある間、導電性充填剤または物品をフィルムの表面中および／または表面上に配置し、次に、軽く圧力を加えてフィルム中に包埋することができる。そのような圧力が加えられる前に、望ましくは、フィルム上に剥離ライナーを配置するか、または、選択肢として、剥離表面を備えたローラーまたはニップローラーにより包埋圧力を加える。さらなる代替実施形態では、導電性粒子をマイクロ複製剥離ライナー中の窪みに配置し、次に、ラミネーション法により接着フィルムの表面に転写させることが可能である。
【００７８】
半結晶性ポリマーと親有機性粘土とを含むホットメルト接着剤は、通常のホットメルト接着剤よりも多くの利点を持つ。第１に、そのような粘土を使用したことにより、熱可塑性半結晶性ポリマーの再結晶（すなわち、接合後の再結晶）の速度が劇的に増大し、剥離強度および耐クリープ性が実質的に増強される。そのような粘土と熱可塑性半結晶性ポリマーとを組み入れた系は、そのような粘土が欠如している以外は同等な系と比較して、より急速に再結晶するだけでなく、劇的により高レベルの耐クリープ性および剥離強度を生成する傾向がある。耐クリープ性の改良により、耐久性が改良され（すなわち、より大きい荷重を支持することができる）、さらに使用温度範囲が広がる（たとえば、使用温度範囲の上限に関して半結晶性ポリマーのＴｍまで広がる）。使用温度範囲が広がったことは、自動車内部または輸送用容器の内部のようなより高温の環境に耐えなければならない接合物品に有益であろう。再結晶の速度の増大により、より短い接着硬化時間に起因して接合サイクルタイムが改良されるので、パッケージのシーリングおよび製品の組立てに有用であろう。
【００７９】
好ましい実施形態では、フィルムの形をとりうる導電性組成物として接着剤組成物を配合することも可能である。本発明の導電性組成物は、多種多様な用途に、特に、電子部品を電気結合して一体化させるのに有用である。接合された接着剤が異方導電性を示すように導電性粒子のサイズおよび分布が設定される特定の場合、フィルムは、隣接部品の横方向の電気的分離は必要であるがｚ方向（フィルムの平面に垂直な方向）では層が電気接続されなければならない多層構築体において電気接続を行うのに有用である。
【００８０】
ＺＡＦとして使用しうるように接着剤組成物が導電性粒子を含有する場合、接着剤のタイプおよび粒子のサイズ範囲に依存して、接合の時間、温度、および圧力は異なってくる。一般的には、本発明の接着フィルムは、９０℃〜２００℃の温度範囲で、かつ１秒間〜５分間接合時間で、接合される。好ましくは、接着フィルムは、１１０℃〜１６０℃の温度および３秒間から９０秒間までの接合時間で接合される。より好ましくは、接着フィルムは、１２０℃〜１５０℃の温度において３〜２０秒間で接合される。接合に必要とされる圧力の大きさは、接着剤組成物の性質、接合される基板、および形成されるデバイスの性質などの因子に依存する。いくつかの接合については、圧力を加える必要がないこともある。他の場合については、導電性材料で適切な電気接点を相互接続することにより導電接着接合を形成するのに十分な程度に接着剤を流動させるべく、十分な圧力を加える。一般的には、接着剤が基材表面を均一に濡らすように、熱接合可能な接着フィルムに十分な圧力を加えることが望ましい。必要な圧力の大きさは（もしあれば）、当業者であれば、過度の実験を行うことなく決定することが可能である。提案されるガイドラインとして、０．３〜６．９ＭＰａ、より好ましくは０．６９〜２．０ＭＰａの接合圧力を使用することが可能である。
【００８１】
特定の用途で操作するのに最も適した接着フィルム／組成物の厚さは、意図した用途および接合一体化させる被着体（電子部品および回路基板）に依存する。たとえば、エレクトロニクス用途の場合、接着剤層は、電子部品と回路基板との間の体積空間を充填することが困難になるほど薄肉であってはならず、接合される基板を濡らすことが困難になるほど薄肉であってはない。さらに、接着剤は、接合時に過剰の接着剤の流動が起こるほど厚肉であってはない。たとえば、不適切に過剰の流動が起こると、ボンドラインの縁に導電性粒子が運ばれていく可能性がある。これらのガイドライン内では、異方導電性接着剤の厚さは、典型的には、エレクトロニクス用途では約１２マイクロメートル〜約１２５マイクロメートルである。一般的な接着用途では、厚さをより厚くすることが可能であり、典型的には１２マイクロメートル〜１，０００マイクロメートルが可能である。
【００８２】
したがって、当然のことながら、本発明の接着剤組成物を用いて、第１の基材を第２の基材に機械的に接合することが可能である。接着剤が導電性であるより特定的な場合、第１の構造体上の１つ以上の電気部品を第２の構造体上の１つ以上の電気部品に結合するために使用することが可能である。接着剤が異方導電性であるさらにより特定的な場合、該組成物を用いて、それぞれの個別基板上の導体の直接相互接続を提供することなく、第１の基材の上の導体と第２の基材の上の導体との間の電気接続を形成することが可能である。
【００８３】
本発明の原理はまた、本発明の接着剤組成物が好適なバッキング上に配設される導電性テープを作製するために使用することも可能である。そのような実施形態のバッキングは、金属フォイル、金属粒子などのような導電性材料を含む。テープは、接着剤を保護するための剥離ライナーを用いてまたは用いずにロールの形態で保存することが可能である。好ましい実施形態では、バッキングの表面は剥離ライナーとして機能する。
【００８４】
特定の実例として、本発明の組成物は、チップ上またはチップモジュール上の導電性パッドと基板上の導電性トレースとの間の電気相互接続（この場合、基板は、フレックス回路（スマートカードボディーを含む）、プリント回路板、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）被覆ガラス、または他の導電性トレースを備えたガラスであってよい）、あるいはフレックス回路上の導電性トレースと、第２のフレックス回路上、プリント回路板上、ＩＴＯ被覆ガラス上、および／または他の導電性トレースを備えたガラス上の導電性トレースとの間の電気相互接続、あるいは２つのプリント回路板上の導電性トレース間またはプリント回路板と接地平面との間の電気相互接続、を確立するのを支援すべく使用することが可能である。この種の電気相互接続は、携帯型電子部品、コンピューター、ラップトップコンピューター、キーボード、タッチスクリーン、ディスプレイ（ガラスとプラスチックの両方）、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ポケットベル、スマートカード、高周波識別（ＲＦＩＤ）タグ、スマートラベル、携帯型電子部品用アンテナ、電卓、時計、ラジオ、エンジン制御ユニットなどのような用途に使用される。
【００８５】
例示を目的として、本発明に係る特定の代表的電子アセンブリを図１に示す。電子アセンブリ１０では、表面上に金属接合部位または回路トレースの第１のアレイ１４を有する第１の基板１２が、表面上に接合部位または回路トレースの第２のアレイ１８を有する第２の基板１６に接着されている。それらの間に接着接合を提供するために、接着材料２０（好ましくはフィルム）は、第１の基板１２と第２の基板１６との間に存在する。導電性粒子２２は、第１のアレイの個別接合部位１４と、第２のアレイの個別接合部位１８との間に存在し、それらを電気相互接続し、そして第１の基板１２と第２の基板１６との間に電気接続を提供する。物質２０はまた、親有機性粘土２４を含む。
【００８６】
本発明の電子アセンブリは、図２に示される形態で提供することも可能である。図２では、電子アセンブリ１１０は、表面上に金属回路トレース１１４を有する基板１１２を備える。接着剤１１６は、好ましくはフィルムの形態であり、基板の表面上に適用され、回路トレース１１４を覆う。アセンブリ１１０が第２の基板（図示せず）に接合される場合、接着フィルム中の導電性粒子１１８の集団は、回路トレース１１４と第２の基板上の対応する接合部位との間の電気相互接続を提供する。接着剤１１６はまた、親有機性粘土１２０を含む。
【００８７】
本発明の電子アセンブリのさらに他の実施形態を図３に示す。図３の電子アセンブリ２１０は、回路板、フラットパネルディスプレイ、またはフレキシブル回路を相互接続するのに使用しうる可撓性ジャンパーである。基板２１２は、の表面上に導電性金属回路２１４を有する可撓性高分子材料（好ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））である。導電性粒子（図示せず）と親有機性粘土（図示せず）とを有する接着フィルムの対向ストリップ２１６は、半田を用いずに、たとえば回路板とフラットパネルディスプレイ（図示せず）との間の電気相互接続を提供する。接着剤で覆われていない回路２１２の領域は、オプションとしての保護カバーコートフィルム２２０により覆ってもよい。
【実施例】
【００８８】
本発明の他の目的、特徴、および利点について以下の実施例によりさらに説明するが、これらの実施例に記載の特定の材料およびその量ならびに他の条件および細目は、本発明を過度に限定するように解釈すべきものでない。
【００８９】
以下の試験方法を実施例で使用した。
【００９０】
導電性接着フィルムの作製
プリント回路板に対する９０度剥離、プレインＦＲ４（Ｐｌａｉｎ  ＦＲ４）に対する９０度剥離、キャビテーションボイドの決定、ならびに熱および剪断力を加えたときのｉｎ  ｓｉｔｕ電気計測を含む試験方法を、導電性粒子が充填されたフィルムを用いて行った。使用した粒子は、ニュージャージー州カールスタットのポッタース・インダストリ・インコーポレーテッド（Ｐｏｔｔｅｒｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．，Ｃａｒｌｓｔａｄｔ，ＮＪ）から商品名コンダクト−Ｏ−フィルＳ−３０００−Ｓ３Ｐ（Ｃｏｎｄｕｃｔ−Ｏ−Ｆｉｌ  Ｓ−３０００−Ｓ３Ｐ）として入手可能な公称直径４３マイクロメートルの銀被覆ガラス球体である。接着性ベースフィルムに粒子を添加するために、粒子を小さいガラスジャーに入れ、その開口を、ミネソタ州ロセビルのアドバンテージ・サプライ（Ａｄｖａｎｔａｇｅ  Ｓｕｐｐｌｙ，Ｒｏｓｅｖｉｌｌｅ，ＭＮ）から商品名テトコ・ペキャップ−ＬＥ３０５−４０ｄ（Ｔｅｔｋｏ  ＰｅＣａｐ−ＬＥ３０５−４０ｄ）として入手可能なポリエステル布のぴんと張られた単一層で覆った。フィルムを軟化させて粒子に対する受容性をもたせるために、シリコーン処理ポリエステル剥離ライナー上にコーティングされたフィルムを９０℃ホットプレート上に約３秒間配置した。布被覆ガラスジャーから表面上に約５ｃｍの離間距離で粒子を散布した。次に、シリコーン処理ポリエステル剥離ライナーを、９０℃ホットプレート上に配置されたフィルムの粒子被覆表面に適用し、直径約３ｃｍのゴムローラーを用いて手で軽く圧力を加えることによりラミネートを押圧して、導電性接着フィルムを提供した。フィルムの表面上の粒子数は、１平方ミリメートルあたり９０±２０粒子であった。６３マイクロメートルの肉厚接着フィルムの場合、これは約１６重量％の粒子に対応する。５重量％〜３０重量％の範囲での粒子含有率の変化は、剥離強度の測定値に有意な効果を及ぼすとは予想されない。
【００９１】
プリント回路板に対する９０度剥離
別段の記載がないかぎり、導電性接着フィルムの調製に従って調製した導電性接着性試験フィルムに銀被覆ガラス粒子を充填した。厚さ約３０マイクロメートル、幅約１．２７ｍｍ、および間隔約１．１８ｍｍの金被覆銅金属化トレースを有する幅４６ｍｍ×長さ５４ｍｍ×厚さ１．４４ｍｍのＦＲ４型プリント回路板（これ以降では「ＰＣＢ」と略記する；ミネソタ州ミネアポリスのＴＲＣサーキット・インコーポレーテッド（ＴＲＣ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｉｎｃ．，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）製）ならびに厚さ約１０マイクロメートル、幅約１．２７ｍｍ、および間隔約１．１８ｍｍの銀インクトレースを有する幅４６ｍｍ×長さ３９ｍｍ×厚さ０．１２７ｍｍのポリエステルフレキシブルプリント回路（これ以降では「フレックス回路」と略記する；ミネソタ州ミネアポリスのＩコーポレーション（Ｉ  Ｃｏｒｐ．，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）製）を、試験基板として使用した。導電性接着フィルムを適用する前に、リントフリー工業用キムワイプ・デリケート・タスク・ワイパー（ＫＩＭＷＩＰＥＳ  Ｄｅｌｉｃａｔｅ  Ｔａｓｋ  Ｗｉｐｅｒ）（テキサス州アービングのキムバリー・クラーク（Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋ，Ｉｒｖｉｎｇ，ＴＸ）から入手可能）を用いて両方の試験基板をイソプロピルアルコールで１回払拭し、そして乾燥させた。
【００９２】
幅５ｍｍの二枚刃カミソリのカッターを用いて導電性接着フィルムのサンプルを幅５ｍｍ×長さ約５５ｍｍのロングストリップにカットした。場合により、カットする前に接着剤の非ライナー側にシリコーン被覆ポリエステル剥離ライナーを配置した（このライナーは次のステップの前に除去した）。フィルムを軟化させるために（ただし、溶融させない）、約３秒間にわたりライナー側を９０℃ホットプレートに接触させた状態で導電性接着フィルムを配置し、次に、ホットプレートから取除いた。フレックス回路（銀インクトレースを上向きにして）をホットプレート上に配置し、９０℃で約２秒間加熱した。接着フィルムストリップの長手方向を銀インクトレースに垂直になるようにかつ接着フィルムをトレースの末端から約１ｍｍ離して配置した状態で、予備加熱した導電性接着フィルムストリップをフレックス回路に適用した。次に、接着フィルムのライナー側に手で軽く圧力を加えて押圧し、フレックス回路をホットプレート上に置いたまま、ただちに、ハンドゴムローラーを用いて２回のロールダウンサイクルに付した。これにより、接着フィルムストリップの均一なウェットアウトを提供し、残存する剥離ライナーを容易に除去できた。
【００９３】
次に、ラミネートされたサンプルをホットプレートから取り出し、残存する剥離ライナーを注意深く除去して、接着フィルムストリップ／フレックス回路接触領域に影響を与えないように接着フィルムストリップの表面を露出させ、ＰＣＢにオーバーラップさせることのできる５ｍｍ×４６ｍｍの接着フィルム領域を残してフレックス回路の縁から過剰の接着フィルムをトリミング除去した。
【００９４】
次に、フィルムを軟化させるために（ただし、溶融させない）、フレックス回路の非銀インク面を９０℃ホットプレートに約２秒間接触させた状態で配置し、ホットプレートから取り出し、金被覆銅トレースを上向きにして、９０℃ホットプレート上で約２秒間予備加熱されたＰＣＢ上にアセンブリを押圧し、オーバーラップされたペアの回路トレースの位置合わせを行い、そしてＰＣＢにフレックス回路を接続することにより、接着フィルムストリップ／フレックス回路ラフィネートの第２の表面をあらかじめＰＣＢに固着させた。先に記載したハンドゴムローラーを用いて、ホットプレート上で加熱されたあらかじめ固着させたアセンブリを２回のロールダウンサイクルに付し、基板に対するフィルムの均一なウェットアウトを得た。
【００９５】
次に、ＤＣＩコンスタント・ヒート・ボンダー・モデルＮｏ．１０９３（ＤＣＩ  Ｉｎｃ．，Ｌｅｎｅｘａ，ＫＳから入手可能）を用いて、それぞれのアセンブリを個別に接合させた。実施例に別段の記載がないかぎり、ＤＣＩボンダー・サーモードを２８５℃に設定した。伝熱性シリコーンゴムサルコン２０ＧＴＲ（ＳＡＲＣＯＮ  ２０ＧＴＲ）（厚さ２００マイクロメートル、ニュージャージー州ケニルワースのフジポリー・アメリカ（Ｆｕｊｉｐｏｌｙ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｋｅｎｉｌｗｏｒｔｈ，ＮＪ）製）を、サーモードとアセンブリの上端との間のコンプライアント層として使用した。
【００９６】
一定温度で保持された幅３ｍｍ×長さ７６ｍｍの金属サーモードを、約１．４５ＭＰａ（２１０ｐｓｉ）の圧力でアセンブリに押圧した。別段の記載がないかぎり、接合時間は、５秒間にセットした。別段の記載がないかぎり、サーモード温度を２８５℃にセットした。
【００９７】
９ｋｇ（２０ポンド）のロードセルおよび９０度剥離試験ジグを備えＩＮＳＴＲＯＮモデル４４６５機械的試験機（Ｉｎｓｔｒｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，  Ｃａｎｔｏｎ，ＭＡから入手可能）を用いて、２３±３℃および相対湿度５０％に保持された部屋で９０度剥離試験を行った。ジョー分離速度は、１２．７ｍｍ／分であった。最大荷重を記録し、Ｎ／ｍｍ単位で剥離強度を計算するために接合幅で割った。それぞれの試験フィルムに関して単一のアセンブリを試験した。
【００９８】
プレインＦＲ４（Ｐｌａｉｎ  ＦＲ４）に対する９０度剥離
プリント回路板に対する試験方法９０度剥離に記載されているように、接合アセンブリを作成した。ただし、ＰＣＢの代わりに、プレインＦＲ４（Ｐｌａｉｎ  ＦＲ４）（すなわち、導電性トレースなし）（厚さ１ｍｍ、カリフォルニア州エル・セグンドのエレクトロプライ（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌｙ，Ｅｌ  Ｓｅｇｕｎｄｏ，ＣＡ）から入手可能）を使用し、ポリエステルフレックス回路の代わりに、５００ゲージＭＥＬＩＮＥＸ  ４５３処理ポリエステルフィルム（すなわち、導電性トレースなし）（デラウェア州ウィルミングトンのＩＣＩポリエステル（ＩＣＩ  Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手可能）を使用した。
【００９９】
別段の記載がないかぎり、ＤＣＩコンスタント・ヒート・ボンダーのサーモード温度を２６０℃にセットした。サーモード圧力は１．４５ＭＰａ（２１０ｐｓｉ）であった。また、１０秒間の接合時間を使用した。次に、実施例に指定されるような周囲条件（約２３℃および相対湿度約５０％）で、接合アセンブリを種々の時間にわたりエージングした。
【０１００】
それぞれの導電性接着性試験フィルムについて、プリント回路板に対する試験方法９０度剥離に従って、３つのアセンブリを試験し、平均値を報告した。典型的な偏差は、±０．３Ｎ／ｍｍであった。
【０１０１】
キャビテーションボイドの決定
プリント回路板に対する試験方法９０度剥離に記載されているように２８５℃のサーモード設定点を用いて、または実施例に指定されているように１．４５ＭＰａ（２１０ｐｓｉ）の接合圧力および５秒間の滞留時間で、または実施例に指定されているように、接合アセンブリを作製した。
【０１０２】
オリンパスＳＺＸ９（ＯＬＹＭＰＵＳ  ＳＺＸ９）ズーム顕微鏡（フロリダ州タマラクのＣ．スクアレッド・コーポレーション（Ｃ．Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔａｍａｒａｃ，ＦＬ）から入手可能）を用いて、導電性トレース間の領域の透過率を調べた。ズームレンズを２０倍にセットし、０．５倍レンズを顕微鏡とビデオカメラとの間に設置して、イメージ・プロ・プラス（ＩＭＡＧＥ−ＰＲＯ  ＰＬＵＳ）画像解析ソフトウェア（メリーランド州ボルティモアのメジア・サイバネティックス（Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ，Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，ＭＤ）から入手可能）を用いて、顕微鏡写真画像を撮影した。
【０１０３】
導電性粒子は、不透明な規則的円形として現われた。ボイドは、透明な非円形として現われた。以下のスキームに従ってボイドを分類した。
無……顕微鏡写真で観察されるボイドはない。
小……ボイドはごくわずかで、離散しており、典型的には、主軸を横切って１３０マイクロメートル未満である。
大……ボイドは主軸を横切って約２００マイクロメートル以上であり、多くは他のボイドに接触している。
【０１０４】
１５０℃貯蔵剪断弾性率（Ｇ’）の決定
パラレルプレート動的機械的試験を用いて、貯蔵剪断弾性率（Ｇ’）を決定した。約８５℃の温度および軽く手で加える圧力を用いて厚さ約６０マイクロメートルの接着剤ベースフィルムをラフィネート一体化することにより、導電性粒子なしの厚さ約１ｍｍのサンプルフィルムを作製した。直径８ｍｍのプレートを用いて（アレス）ＡＲＥＳレオメーター（ニュージャージー州ピスカッタウェイのレオメトリックス・サイエンティフィックス（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ）から入手可能な）によりパラレルプレート幾何形状でサンプルフィルムを試験した。試験周波数は１ヘルツであり、昇温速度は５℃／分であった。室温（２５℃）でサンプルフィルムをレオメーター中に配置し、１％の歪で２５℃から２００℃まで試験した。１５０℃で測定した貯蔵剪断弾性率（Ｇ’）を報告した。
【０１０５】
時間の関数としての貯蔵剪断弾性率の決定
１５０℃貯蔵剪断弾性率の決定に記載されているように、厚さ約１ｍｍのサンプルフィルムを作製した。直径２５ｍｍのプレートを用いて（アレス）ＡＲＥＳレオメーター（ニュージャージー州ピスカッタウェイのレオメトリックス・サイエンティフィックス（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ）から入手可能な）によりパラレルプレート幾何形状でサンプルフィルムを試験した。室温でサンプルフィルムを計測器に入れ、１７０℃まで加熱し、一定のギャップ設定を使用して、その温度で１０分間保持した。次に、過剰のフィルムをプレートの縁から削り取ることができるように、計測器のオーブンを開放した。次に、サンプルを７０℃まで冷却し、試験中、その温度に保持した。この温度は、再結晶が起こる程度に十分に低くなるように、たとえば、結晶融解温度よりも低くるように、選択した。残りの試験については、約３０〜１００グラムの圧縮力下で物質を保持した。プレート間のギャップは（１７０℃ステップの間に流出した過剰物質を除去した後）、０．６〜０．８ｍｍであった。約５％の歪で１５Ｈｚから０．１Ｈｚまで周波数掃引を行い、１．２Ｈｚにおける貯蔵剪断弾性率の値を、物質が７０℃にあった時間の長さの関数として記録した。
【０１０６】
剪断力印加時の現場電気計測
サンプルアセンブリは、試験対象の導電性接着剤フィルムによりプリント回路板（ＰＣＢ）に接合されたフレキシブルプリント回路（ｆｌｅｘ）からなるものであった。プリント回路板に対する試験方法９０度剥離に記載されているように接合装置および設定で接合した。
【０１０７】
使用したｆｌｅｘは、銅とカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）TMとの間のラミネート接着剤としてデュポン・ピラルクスＴＭＷＡ（ＤｕＰｏｎｔ  ＰｙｒａｌｕｘTM  ＷＡ）を用いてＰＤＩ，Ｉｎｃ，Ｐｌｙｍｏｕｔｈ，ＭＮにより製造された銅／カプトン（Ｋａｐｔｏｎ）TMポリイミドフィルムタイプのものであった。プリント回路板は、同様にＰＤＩにより製造された銅／ＦＲ４ボードをベースにしたものであった。硬質の金（ニッケル上）仕上げ加工をすべての銅表面（ｆｌｅｘおよびボード）に施した。回路板は、６６ｍｍ×１０２ｍｍの寸法を有し、その長手方向に延在する回路ラインは、幅１．２７ｍｍの間隔で均等に１７本配置されたものでであった。ｆｌｅｘ回路は、６ｍｍ×５０ｍｍであり、その長手方向かつ中央に延在する回路ラインは、幅１．２７ｍｍの１本のラインであった。３ＭTMＺ軸接着フィルム７３０３（ミネソタ州セントポールの３Ｍカンパニー（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能）を用いて、等価なライン数および間隔を有する銀インク／ポリエステルフレキシブル回路ジャンパー（ミネソタ州ミネアポリスのＩコーポレーション（Ｉ−Ｃｏｒｐ，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）から入手可能）をＰＣＢの端部に接合した。これにより、ｆｌｅｘ回路ジャンパーと組み合わせて使用される挿入コネクターを用いてＰＣＢをケーブルに接続することができた。
【０１０８】
ボード上の回路ラインに直角で置かれたｆｌｅｘ回路で接合を形成し、ｆｌｅｘ回路上の回路ラインとＰＣＢ上の回路ラインとの１．２７ｍｍ×１．２７ｍｍのオーバーラップ領域を設けて「十字」形または「プラス」形の構成を形成した。十字構成の場合、接着剤のオーバーラップ領域について次のように４線式抵抗測定を行った。ボード上の個々のラインとｆｌｅｘ回路の端部との間に電流路を形成した。電流接続に対向する末端の接続箇所を用いて、ボード上の回路ラインとｆｌｅｘ上の回路ラインとの間の電圧差を測定した。ボードの縁の未使用の回路ラインにより、容易にｆｌｅｘをプローブできた。試験対象の導電性接着剤を介してこれらのラインをｆｌｅｘに電気接続した。そのような４本線式構成では、電圧接続間に有意な電流は流れない。したがって、測定される電圧降下は、接着剤を通って電流が流れる箇所の電圧降下に等しく、電圧降下と供給された電流との比は、接着剤を通るときの抵抗を与える。７０００シリーズスキャナ（オハイオ州クリーブランドのキースレイ・インストラメント（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ））を用いて、回路板の中央の１２本の回路ラインに沿って接続箇所をトグリングし、サンプルアセンブリ１つあたり１２の正確な接着剤抵抗測定を行った。
【０１０９】
自動電気計測のために、先に記載したように回路板をケーブルに相互接続した。ケーブルは、スキャナの配線接続を形成した。このスキャナにキースレイ・インストラメント２３６ソース・メジャーメント（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ２３６  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｍｅａｓｕｒｅ  Ｕｎｉｔ）（ＳＭＵ）を接続した。ＬａｂＶｉｅｗ  ５．０（テキサス州オースチンのナショナル・インストラメンツ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ａｕｓｔｉｎ，ＴＸ）から入手可能）を実行するＨｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ  ＶＥＣＴＲＡ  Ｐｅｎｔｉｕｍ  ＩＩＩコンピューターを用いて、スキャナおよびＳＭＵを制御した。先に記載したように、テストボード上の接続箇所に対するＳＭＵのソース電流接続とセンス電圧接続とを切り換えて、４極モードで動作するようにスキャナを構成された。先に述べたように、１００ミリアンペア（ｍＡ）のソース電流を供給し、接着剤を横切る電圧降下を測定するように、ＳＭＵをプログラミングした。コンプライアンス電圧は、２００ミリボルト（ｍＶ）にセットした。
【０１１０】
熱電対（コネチカット州スタンフォードのオメガ・エンジニアリング・インコーポレーテッド（Ｏｍｅｇａ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｉｎｃ．，Ｓｔａｍｆｏｒｄ，ＣＴ）から入手可能な５ＳＣ−ＴＴ−Ｋ−３６−３６）が組み込まれた熱電対モジュール（Ｆｌｕｋｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｅｖｅｒｅｔｔ，ＷＡから入手可能なモデル８０ＴＫ）の電圧出力を受け取れるように、スキャナにさらに配線を行った。このようにして、ボンドラインの温度を抵抗の読みと共に測定した。２つの回路ライン間の領域でボードをミリングしてトラフを設け、熱電対を収容できるようにした。
【０１１１】
温度制御されたサンプルに剪断力を加えたときの電気的影響を測定するために、３ＭTMサーマル・コンダクティブ・アドヒッシブ・トランスファー・テープ＃９８９０（３ＭTM  Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｔａｐｅ  ＃９８９０）を用いて、接合サンプルをアルミニウムブロック（カートリッジヒーターを含有し、温度調節器により制御されて）に取り付けた。長軸が垂直になるようにｆｌｅｘを懸垂させた状態で、ブロックを支持体に掴持した。先に記載したように電気接続を行った。挟掴具をｆｌｅｘ回路に固定し、バネ定数７０Ｎ／ｍのスプリングを挟掴具に取り付けられた。
【０１１２】
次に、以下の条件で電気計測を行った。
条件１．  無負荷の条件
条件２．  ２５０ｇの錘を懸垂させた「静止」モードの条件（すなわち、振動なしの条件）
条件３．  ２５０ｇの錘をスプリングで振動させる条件
条件４．  ２５０ｇの錘を懸垂させた「静止」モードでサンプルの温度を７０℃まで上昇させる条件
条件５．  ７０℃において２５０ｇの錘をスプリングで振動させる条件
【０１１３】
試験した各条件に対して１２の相互接続の抵抗のメジアンを報告した。
【０１１４】
示差走査熱量測定による溶融体の吸熱の決定
導電性粒子なしの約１０ミリグラムのフィルムを、アルミニウム製オートサンプラー・パン（Ａｕｔｏｓａｍｐｌｅｒ  Ｐａｎ）（デラウェア州ニュー・キャスルのＴＡインストラメンツ（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ）からの部品番号９９０９９９．９０１として利用可能）に入れ、次に、クリンピングした。パン中のサンプルを１７０℃のオーブン中に配置された。少なくとも１５分間経過した後、サンプルをオーブンから取り出して、周囲温度（約２４℃）に置いた。周囲温度にサンプルを置いてから５時間以内に、溶融体の吸熱を測定した。ディファレンシャル・スキャニング・カロリメーター（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）（デラウェア州ニューキャッスルのＴＡインストラメンツ（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ）から入手可能な）Ｍｏｄｅｌ  ２９２０を使用し、２５℃から１７０℃まで５℃／分で昇温し、６５℃〜１４０℃の温度範囲内で見いだされた吸熱ピークの下側領域を積分することにより、溶融体の吸熱をジュール／グラム単位で決定した。
【０１１５】
フィルムの透過パーセントの決定
アギレント・テクノロジーズ（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ），オンラインｗｗｗ．ｃｈｅｍ．ａｇｉｌｅｎｔ．ｃｏｍから入手可能なＨＰ  ８４２５Ａ  ＵＶ−Ｖｉｓｉｂｌｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  Ｓｙｓｔｅｍを用いて、接着剤ベースフィルム（導電性粒子なし）の透過パーセント測定した。ＡＳＴＭ  Ｅ１６９−９９に記載されている一般的方法に準拠した。バックグラウンドスペクトルを測定した後、各試験対象フィルムについて、２００〜８００ナノメートル（ｎｍ）の波長域で、スペクトルを測定した。５４０ｎｍの波長で吸光度を記録し、厚さ６５マイクロメートルのフィルムの吸光度に対応するように規格化した。次に、この規格化した吸光度の値を透過率％に変換して報告した。
【０１１６】
以下の例において、量、パーセント、および部は、いずれも、別段の記載がないかぎり重量基準である。
【０１１７】
比較例１（粘土なし）
先に記載したスクリュー構成でラボ・エクストルーダーＬＳＭ３０．３４（Ｌａｂ  Ｅｘｔｒｕｄｅｒ  ＬＳＭ  ３０．３４）二軸スクリュー押出機（ニュージャージー州ソマービルのアメリカン・レイストリッツ・エクストルーダー・コーポレーション（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｅｘｔｒｕｄｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｓｏｍｅｒｖｉｌｌｅ，ＮＪ）から入手可能な）を用いて、５０重量部のＰＥＢＡＸ  ３５３３ポリマー（ニュージャージー州グレンロックのＥｌｆアトケム（Ｅｌｆ  Ａｔｏｃｈｅｍ，Ｇｌｅｎ  Ｒｏｃｋ，ＮＪ）から入手可能）に、５０重量部のＳＹＬＶＡＲＥＳ  ２０４０粘着付与剤（フロリダ州パナマシティーのアリゾナ・ケミカル（Ａｒｉｚｏｎａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｐａｎａｍａ  Ｃｉｔｙ，ＦＬ）から入手可能）を配合した。
【０１１８】
押出機は、冷却スロートを備えた供給ゾーンおよびそれに続く１０の加熱ゾーンを有していた。ゾーン１〜４を２２９℃にセットし、ゾーン５〜６を２２１℃にセットし、ゾーン７〜８を２１３℃にセット、さらにゾーン９〜１０を２１０℃にセットした。スクリュー回転数を１２５ｒｐｍにセットした。ＰＥＢＡＸ  ３５３３ポリマーを供給ゾーンのオープンポートから添加し、ＳＹＬＶＡＲＥＳ  ２０４０粘着付与剤をゾーン４のオープンポートから添加した。全スループットは、１３．６キログラム／時間（３０ポンド／時間）であった。
【０１１９】
配合された物質をドロップダイに供給し、厚さ５７．５マイクロメートルのポリエステル剥離ライナー（イリノイ州ウィロウブルックのロパレックス（Ｌｏｐａｒｅｘ，Ｗｉｌｌｏｗｂｒｏｏｋ，ＩＬ）から入手可能な）上に、６２．５マイクロメートルの厚さおよび約３０．５ｃｍの被覆幅でコーティングして、ベースフィルムを提供した。ダイ温度は１３８℃であり、冷却ロール（物質がキャスティングされたライナーの下に位置する）は３℃にセットした。
【０１２０】
プリント回路板に対する９０度剥離、プレインＦＲ４（Ｐｌａｉｎ  ＦＲ４）に対する９０度剥離、およびキャビテーションボイドに関する以上に概説した試験方法に従って、比較例１の導電性接着フィルムを評価した。貯蔵剪断弾性率の試験方法に従って１５０℃で比較例１のベースフィルムを評価した。結果を第２表に報告する。
【０１２１】
実施例１
ペバックス（ＰＥＢＡＸ）ポリマー＋シルバレス２０４０（ＳＹＬＶＡＲＥＳ２０４０）粘着付与剤＋ＳＣＰクロイサイト２０Ａ（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ２０Ａ）粘土の全重量を基準にして全組成物が３重量％ＳＣＰクロイサイト２０Ａ（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ２０Ａ）粘土になるように、テキサス州ゴンザレスのサザーン・クレイ・プロダクツ（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  Ｃｌａｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｇｏｎｚａｌｅｚ，ＴＸ）から入手可能なＳＣＰクロイサイト２０Ａ（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ２０Ａ）親有機性改変モンモリロナイトを、ペバックス３５３３（ＰＥＢＡＸ３５３３ポリマーとシルバレス２０４０（ＳＹＬＶＡＲＥＳ２０４０）粘着付与剤との重量比５０：５０の混合物に添加した。
【０１２２】
比較例１の押出機を用いて、物質を配合した。ゾーン１〜８を２２９℃にセットし、ゾーン９を２２１℃にセットし、ゾーン１０を２１０℃にセットした。ペバックス３５３３（ＰＥＢＡＸ３５３３）ポリマーを供給ゾーンのオープンポートから添加し、シルバレス２０４０（ＳＹＬＶＡＲＥＳ２０４０）粘着付与剤をゾーン２の注入ポートから添加し、そしてＳＣＰクロイサイト２０Ａ（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ２０Ａ）粘土をゾーン４のオープンポートから添加した。全スループットは、９．４ｋｇ／時間（２０．７ｌｂ／時間）であった。
【０１２３】
配合した物質を比較例１のドロップダイに供給し、比較例１に記載されているようにコーティングすることにより、実施例１のベースフィルムを提供した。
【０１２４】
プリント回路板に対する９０度剥離、プレインＦＲ４（Ｐｌａｉｎ  ＦＲ４）に対する９０度剥離強度／力、およびキャビテーションボイドに関する以上に概説した試験方法に従って、実施例１の導電性接着フィルムを評価した。貯蔵剪断弾性率の試験方法に従って１５０℃で実施例１のベースフィルムを評価した。試験結果を以下の第２表に報告する。
【０１２５】
実施例２
実施例１の成分および手順を用いて、実施例２のフィルムを作製した。ただし、ＳＣＰクロイサイト２０Ａ（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ２０Ａ）粘土の量は１１．１重量％であり、スループットは１０ｋｇ／時間（２２．２５ｌｂ／時間）であった。プリント回路板に対する９０度剥離、プレインＦＲ４（Ｐｌａｉｎ  ＦＲ４）に対する９０度剥離、およびキャビテーションボイドに関する以上に概説した試験方法に従って、実施例２の導電性接着フィルムを評価した。実施例２のベースフィルムの貯蔵剪断弾性率を１５０℃で評価した。試験結果を以下の第２表に報告する。
【０１２６】
実施例３〜４
ブラベンダー（ＢＲＡＢＥＮＤＥＲ）ミキサー中において、ＳＣＰクロイサイト３０Ｂ（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ  ３０Ｂ）の粘土（テキサス州ゴンザレスのサザーン・クレイ・プロダクツ（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  Ｃｌａｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｇｏｎｚａｌｅｚ，ＴＸ）から入手可能な親有機性改変モンモリロナイト）をペバックス３５３３（ＰＥＢＡＸ３５３３）ポリマーに添加し、約１６５℃の温度および８０ｒｐｍの速度で１０分間混合した。
【０１２７】
次に、混合物の一部分を取り出し、シルバレス２０４０（ＳＹＬＶＡＲＥＳ２０４０）粘着付与剤を添加し、約１５０℃の温度および８０ｒｐｍの速度で１５〜２０分間ブレンドした。成分の量を第１表に示す。
【０１２８】
配合した物質をＰＨＩハイドロウリック・プレス・モデル（ＰＨＩ  Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  Ｐｒｅｓｓ  Ｍｏｄｅｌ）ＴＳ２１−Ｈ−Ｃ−８（カリフォルニア州パサデナのＰＨＩ（ＰＨＩ，Ｐａｓａｄｅｎａ，ＣＡ）から入手可能）で押圧し、１４０℃の温度にセットし、そして圧力ゲージを８８９６ニュートン（２０００ｌｂｆ）にセットした。次に、温度を９０℃にセットして、フィルム（２つの剥離ライナー間）を高温ナイフコーターに通して牽引し、得られるフィルム厚さが６２．５〜７５マイクロメートルの範囲内にあるベースフィルムを提供した。
【０１２９】
【表２】
0004417710.tif 000005
【０１３０】
プリント回路板に対する９０度剥離、プレインＦＲ４（Ｐｌａｉｎ  ＦＲ４）に対する９０度剥離、およびキャビテーションボイドに関する以上に概説した試験方法に従って、導電性接着フィルムを評価した。ベースフィルムの貯蔵剪断弾性率を１５０℃で評価した。試験結果を以下の第２表に報告する。
【０１３１】
【表３】
0004417710.tif 000006
【０１３２】
データは、パラレルプレート動的機械的試験により測定したときの剥離強度の増大およびに１５０℃のモジュラスに及ぼす親有機性粘土の影響を示している。
【０１３３】
実施例５
実施例１の成分および手順を用いて、実施例５のフィルムを作製した。ただし、ＳＣＰクロイサイト２０Ａ（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ２０Ａ）粘土の量は１０重量％であり、シルバレス２０４０（ＳＹＬＶＡＲＥＳ２０４０）粘着付与剤をゾーン８のオープンポートから添加し、スクリュー回転数は３００ｒｐｍであり、そしてゾーン温度設定は、ゾーン１〜４＝２２９℃、ゾーン５〜８＝１９９℃、ゾーン９＝１８８℃、およびゾーン１０＝１７７℃であった。全スループットは、１０ｋｇ／時間（２２．２２ｌｂ／時間）であった。
【０１３４】
プリント回路板に対する９０度剥離およびキャビテーションボイドに関する以上に概説した試験方法に従って、導電性接着フィルムを評価した。試験結果を以下の第７表に報告する。
【０１３５】
比較例２〜３
ブラベンダー（ＢＲＡＢＥＮＤＥＲ）ミキサー中において、ＳＣＰクロイサイトＮａ＋（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ  Ｎａ＋）非柱状粘土（テキサス州ゴンザレスのサザーン・クレイ・プロダクツ（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  Ｃｌａｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｇｏｎｚａｌｅｚ，ＴＸ）から入手可能なスメクタイト親水性粘土）をペバックス３５３３（ＰＥＢＡＸ３５３３）ポリマーに添加し、約１５０℃の温度および８０ｒｐｍの速度で１０分間混合した。
【０１３６】
次に、混合物の一部分を取り出し、シルバレス２０４０（ＳＹＬＶＡＲＥＳ２０４０）粘着付与剤を添加し、約１５０℃の温度および８０ｒｐｍの速度で２０分間ブレンドした。
【０１３７】
実施例３および４の手順に従って、比較例２および比較例３の接着剤ベースフィルムを作製した。成分の量を第３表に示す。
【０１３８】
【表４】
0004417710.tif 000007
【０１３９】
比較例４〜５
ブラベンダー（ＢＲＡＢＥＮＤＥＲ）ミキサー中において、カオパクエ２０（ＫＡＯＰＡＱＵＥ２０）粘土（ジョージア州ドライブランチのドライ・ブランチ・カオリン・カンパニー（Ｄｒｙ  Ｂｒａｎｃｈ  Ｋａｏｌｉｎ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｄｒｙ  Ｂｒａｎｃｈ，ＧＡ）から入手可能なカオリン／チャイナ粘土）を３５℃真空オーブン中、３４０Ｐａで５時間乾燥させ、次に、ペバックス３５３３（ＰＥＢＡＸ３５３３）ポリマーに添加し、約１５０℃の温度および８０ｒｐｍの速度で１０分間混合した。
【０１４０】
次に、混合物の一部分を取り出し、シルバレス２０４０（ＳＹＬＶＡＲＥＳ２０４０）粘着付与剤を添加し、約１５０℃の温度および８０ｒｐｍの速度で２０分間ブレンドした。
【０１４１】
実施例３および４の手順に従って、比較例４および比較例５の接着剤ベースフィルムを作製した。成分の量を第４表に示す。
【０１４２】
【表５】
0004417710.tif 000008
【０１４３】
比較例６〜７
ブラベンダー（ＢＲＡＢＥＮＤＥＲ）ミキサー中において、ディキシー・クレイ（ＤＩＸＩＥ  ＣＬＡＹ）粘土（コネチカット州ノーウォークのＲ．Ｔ．バンデルビルト・カンパニー・インコーポレーテッド（Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ  Ｃｏ．Ｉｎｃ．，Ｎｏｒｗａｌｋ，ＣＴ）から入手可能なカオリン粘土）を３５℃真空オーブン中、３４０Ｐａで５時間乾燥させ、次に、ペバックス３５３３（ＰＥＢＡＸ３５３３）ポリマーに添加し、約１５０℃の温度および８０ｒｐｍの速度で１０分間混合した。
【０１４４】
次に、混合物の一部分を取り出し、シルバレス２０４０（ＳＹＬＶＡＲＥＳ２０４０）粘着付与剤を添加し、約１５０℃の温度および８０ｒｐｍの速度で２０分間ブレンドした。
【０１４５】
実施例３および４の手順に従って、比較例６および比較例７の接着剤ベースフィルムを作製した。成分の量を第５表に示す。
【０１４６】
【表６】
0004417710.tif 000009
【０１４７】
比較例８〜９
ブラベンダー（ＢＲＡＢＥＮＤＥＲ）ミキサー中において、カルロイド（ＫＡＬＬＯＩＤ）粘土（コネチカット州ニューカナアンのユニミン（Ｕｎｉｍｉｎ，Ｎｅｗ  Ｃａｎａａｎ，ＣＴ）から入手可能なカオリン粘土）を３５℃真空オーブン中、３４０Ｐａで５時間乾燥させ、次に、ペバックス３５３３（ＰＥＢＡＸ３５３３）ポリマーに添加し、約１５０℃の温度および８０ｒｐｍの速度で１０分間混合した。
【０１４８】
次に、混合物の一部分を取り出し、シルバレス２０４０（ＳＹＬＶＡＲＥＳ２０４０）粘着付与剤を添加し、約１５０℃の温度および８０ｒｐｍの速度で２０分間ブレンドした。
【０１４９】
実施例３および４の手順に従って、比較例８および比較例９の接着剤ベースフィルムを作製した。成分の量を第６表に示す。
【０１５０】
【表７】
0004417710.tif 000010
【０１５１】
プリント回路板に対する９０度剥離およびキャビテーションボイドに関する以上に概説した試験方法に従って、比較例１〜９の導電性接着フィルムを評価した。試験結果を以下の第７表に報告する。
【０１５２】
【表８】
0004417710.tif 000011
【０１５３】
データは、親有機性粘土の存在により、剥離強度が増大すると同時に、キャビテーションボイドの形成が減少することを示している。
【０１５４】
実施例６〜８
３つのフィルムを次のように作製した。
ブラベンダー（ＢＲＡＢＥＮＤＥＲ）ミキサー（ニュージャージー州サウスハッケンサックのＣ．Ｗ．ブラベンダー・インスツルメンツ（Ｃ．Ｗ．Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｃ．，Ｓｏｕｔｈ  Ｈａｃｋｅｎｓａｃｋ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）から入手可能）中にシルバレス２０４０（ＳＹＬＶＡＲＥＳ２０４０）粘着付与剤を入れ、７０ｒｐｍのスクリュー回転数を用いて１３０℃の温度でＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ２０Ａ粘土と１０分間混合した。
【０１５５】
この混合物の一部分をブラベンダー（ＢＲＡＢＥＮＤＥＲ）中でペバックス３５３３（ＰＥＢＡＸ３５３３）ポリマーと組み合わせ、８０ｒｐｍのスクリュー回転数を用いて１５０℃の温度で１０分間混合した。
【０１５６】
実施例３および４に記載されているように、実施例６、実施例７、および実施例８の接着剤ベースフィルムを作製した。成分の量を第８表示す。
【０１５７】
【表９】
0004417710.tif 000012
【０１５８】
プリント回路板に対する９０度剥離およびキャビテーションボイドに関する以上に概説した試験方法に従って、実施例６、実施例７、および実施例８の導電性接着フィルムを評価した。試験結果を以下の第１０表に報告する。
【０１５９】
実施例９〜１０
実施例６〜８と同一の成分および手順を用いて、実施例９〜１０を作製した。ただし、ＳＣＰクロイサイト２０Ａ（ＳＣＰ  ＣＬＯＩＳＩＴＥ２０Ａ）粘土の代わりにＯＤＡ／ＣＷＣ親有機性粘土（イリノイ州アーリントン・ハイツのナノコル・インコーポレーテッド（Ｎａｎｏｃｏｒ  Ｉｎｃ．，Ａｒｌｉｎｇｔｏｎ  Ｈｅｉｇｈｔｓ，ＩＬ）から入手可能）を使用した。
【０１６０】
成分の量を第９表に示す。
【０１６１】
【表１０】
0004417710.tif 000013
【０１６２】
プリント回路板に対する９０度剥離およびキャビテーションボイドに関する以上に概説した試験方法に従って、実施例９および実施例１０の導電性接着フィルムを評価した。試験結果を以下の第１０表に報告する。
【０１６３】
【表１１】
0004417710.tif 000014
【０１６４】
データは、親有機性粘土の存在により、キャビテーションボイド形成および剥離強度が影響を受けることを示している。
【０１６５】
実施例１１
比較例１および実施例１の導電性接着フィルムから試験アセンブリを作製し、剪断力を加えたときの現場電気計測試験方法に従って試験した。
【０１６６】
課せられた応力および温度の条件の関数として１２の相互接続のメジアン抵抗（ミリオーム単位）を結果に示す。
【０１６７】
【表１２】
0004417710.tif 000015
【０１６８】
データは、接合に作用する剪断力のレベルの変化に対する電気抵抗の応答が親有機性粘土の存在によりいかに影響を受けるかを示している。
【０１６９】
実施例１２
時間の関数としての貯蔵剪断弾性率の決定の試験方法に従って、エージング時間の関数として貯蔵弾性率（Ｇ’）の増大に関して、実施例５および比較例１の接着剤ベースフィルムを試験した。結果を以下の表に示す。
【０１７０】
【表１３】
0004417710.tif 000016
【０１７１】
実施例１３
示差走査熱量測定による溶融体の吸熱の決定の試験方法に従って、実施例３および５ならびに比較例１、５、６、７、および８の接着剤ベースフィルムを試験した。結果を第１２表に示す。さらなる比較を行うために、実施例１のサンプルを周囲条件下で７ヶ月間保存した。この期間の終了時、示差走査熱量測定による溶融体の吸熱の決定の試験方法に従って、サンプルを試験した。ただし、２５℃の示差走査熱量測定計にサンプルを直接入れ、１７０℃オーブンステップは行わなかった。こうして得られた溶融体の吸熱の測定値は、２．７ジュール／グラム（Ｊ／ｇ）であった。
【０１７２】
【表１４】
0004417710.tif 000017
【０１７３】
実施例１４
フィルムの透過パーセントの決定の方法に従って、実施例２ならびに比較例１、４、６、および８の接着剤ベースフィルムを試験した。結果を第１３表に報告する。
【０１７４】
【表１５】
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【０１７５】
本明細書中に引用されている特許、特許文献、および刊行物の全開示内容は、それぞれ個別に組み入れられたときと同じように参照によりその全体が本明細書に組み入れるものとする。本発明に対する種々の修正態様および変更態様は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく当業者には自明なものとなるであろう。当然のことながら、本発明は、本明細書に記載の例示的な実施形態および実施例によって過度に限定されるのではなく、そのような実施例および実施形態は、単に例として提示されたものにすぎず、本発明の範囲は、本明細書の以下に記載の特許請求の範囲によってのみ限定されるものとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】本発明の電子アセンブリの断面図である。
【図２】本発明の電子アセンブリの平面図である。
【図３】本発明の電子アセンブリの分解図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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