JP2003292921A

JP2003292921A - カチオン重合性接着剤組成物及び異方導電性接着剤組成物

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Publication number: JP2003292921A
Application number: JP2002099071A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yamaguchi; 裕顕山口; Ryota Akiyama; 良太秋山
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2003-10-15
Anticipated expiration: 2022-04-01
Also published as: DE60308000T2; KR20040111454A; EP1490450B1; AU2003215305A1; JP4201519B2; CN1312246C; HK1073473A1; TW200304935A; DE60308000D1; MY133275A; ATE338102T1; WO2003085062A1; TWI322172B; CN1646657A; EP1490450A1

Abstract

(57)【要約】【課題】保存安定性に優れた接着フィルムを提供する
カチオン重合性接着剤組成物を提供する。【解決手段】 (A)エポキシモノマー、ビニルエーテル
モノマーまたはこれらの混合物より選ばれるカチオン重
合性モノマー、(B)カチオン重合触媒、及び(C)前記カチ
オン重合触媒用の溶剤を含むカチオン重合性接着剤組成
物において、前記溶剤が前記カチオン重合触媒の良溶剤
と貧溶剤の混合物を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた接着強度及
び保存安定性を発現する接着フィルム及び異方導電性接
着フィルム、並びにこれらの接着フィルム形成用のカチ
オン重合性接着剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】カチオン重合を利用したカチオン重合性
組成物は、例えば塗料、インク、接着剤等の分野におい
て広く利用されている。なかでも、接着剤用途において
は、このカチオン重合性組成物は硬化速度が速く、酸素
障害がない点において優れている。しかし、カチオン重
合反応を開始させるためにはカチオン重合触媒を必要と
し、カチオン重合性を有する化合物とカチオン重合触媒
が共存する組成物においては、反応性が高いため保存中
にゲル化を起こしたり、可使時間が短くなるなどの問題
が生ずる。

【０００３】このような問題を解決するための手段とし
て、従来はカチオン重合触媒を使用直前にカチオン重合
性を有する化合物に添加していたが、この場合、組成物
が二液タイプとなり、使用する直前に成分を混合しなけ
ればならないために操作が煩雑である。また低温での保
存および輸送を余儀なくされたり、製造後には一定期間
内に使い終わらなければならないなどの制約がある。そ
こで長年、常温で一液保存が可能なカチオン重合性組成
物が望まれており、その方法も多数検討されている。

【０００４】例えば、このようなカチオン重合性組成物
の貯蔵安定性を高めるために、従来、安定化剤が用いら
れてきた。カチオン重合性組成物における安定化剤は、
一般に、電子供与性であるルイス塩基である。強力なル
イス塩基はカチオン重合触媒の対アニオンと置換し、触
媒自体の活性を低下させる。一方、比較的弱いルイス塩
基は、触媒から発生したルイス酸及び重合中のカチオン
種を捕捉して反応を遅らせる。このようなルイス塩基を
安定化剤として選択し、カチオン重合性組成物に添加す
ることによって、所望の反応性が得られ、かつ貯蔵安定
性が向上する（特開平４−２２７６２５号、特表平８−
５１１５７２号及び特開平５−２６２８１５号）。

【０００５】また、特開平７−９０２３７号及び特開平
９−２９１２６０号には、カチオン重合型硬化剤として
スルホニウム塩とエポキシ樹脂等を用いた技術が記載さ
れている。さらに、貯蔵安定性を改善する目的で、カチ
オン重合触媒を物理的手法で潜在化する方法が検討され
ている。例えば、有機フォスフィン化合物をポリマーで
粒子状に包んだマイクロカプセル（特開平６−７３１６
３号公報）にしたり、ゼオライトのような空孔を有する
化合物に吸着させて、一液保存性を達成する方法があ
る。

【０００６】さらに、特開２０００−２３００３８に
は、加熱と冷却により可逆的に溶解と析出ができるカチ
オン重合触媒が記載されている。しかしながら、これら
の触媒系を用いた組成物では、いずれも反応性が低く、
また貯蔵安定性も十分ではなかった。また、マイクロカ
プセル化のための余分な操作を必要とするなどの欠点を
有している。特に、こられの組成物より形成した接着フ
ィルムにおいては、実際の使用時まで触媒の活性化を防
ぐために、触媒を活性化させる光線への暴露を防ぐこと
が必要であり、貯蔵安定性を高めることが望まれてい
る。

【０００７】一方、液晶表示装置では、ガラス製の表示
パネルの電極部と、その表示パネルの動作のために必要
な駆動用ＩＣが搭載されたＴＣＰ(Tape Carrier Packag
e)とよばれるフレキシブル回路が、異方導電性接着フィ
ルムを挟んで熱圧着することにより接続されている。そ
の接続ピッチは通常100〜200μｍであるが、表示部が高
精細化されるに従い、その接続ピッチが微細化し、近年
では50μｍもしくはそれ以下の接続ピッチが求められる
ようになっている。こうして接続ピッチが微細化するに
従い、熱圧着の際の熱によるＴＣＰの膨張及び収縮の挙
動によるピッチずれの問題が発生してきた。この問題を
解決するために、より低温での熱圧着が可能な異方導電
性接着フィルムが求められている。また、生産性向上の
ため、より短時間で熱圧着可能な異方導電性接着フィル
ムも求められている。これらの要求を満たす目的で、反
応性の高いカチオン重合機構を利用した異方導電性接着
フィルムが提案されている。

【０００８】例えば、特表平８−５１１５７０号公報に
は、硬化性エポキシ樹脂、熱可塑性樹脂、有機金属錯体
カチオン、安定化添加剤、硬化速度向上剤、及び導電性
粒子を含む異方導電性接着剤組成物が記載されており、
120〜125℃の温度で熱硬化が可能とされている。しか
し、このような異方導電性接着剤組成物においても、貯
蔵安定性の点においては十分ではなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、保存寿命を
さらに向上させ、かつ低温での熱圧着が可能であり、さ
らに得られる接着強度に優れた、接着フィルムを提供す
ること、並びにこの接着フィルムを提供することのでき
るカチオン重合性接着剤組成物を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、(A)エポキシモノマー、ビニルエ
ーテルモノマーまたはこれらの混合物より選ばれるカチ
オン重合性モノマー、(B)カチオン重合触媒、及び(C)前
記カチオン重合触媒用の溶剤を含むカチオン重合性接着
剤組成物において、前記溶剤(C)としてカチオン重合触
媒の良溶剤と貧溶剤の混合物を用いている。

【００１１】また本発明によれば、上記カチオン重合性
接着剤組成物と、導電性粒子を含む、異方導電性接着剤
組成物が提供される。

【００１２】さらに本発明によれば、上記カチオン重合
性接着剤組成物又は異方導電性接着剤組成物をセパレー
タに塗布し、乾燥することにより形成された接着フィル
ムが提供される。

【００１３】

【発明の実施の形態】上記のように、本発明のカチオン
重合性接着剤組成物は、(A)カチオン重合性モノマー、
(B)カチオン重合触媒、及び(C)前記カチオン重合触媒用
の溶剤より構成される。以下各構成成分について説明す
る。

【００１４】カチオン重合性モノマーカチオン重合性モノマーは、エポキシモノマー、ビニル
エーテルモノマー、又はこれらの混合物より選ばれる。
エポキシモノマーとしては、カチオン重合し得る官能基
を有する、1,2-環状エーテル、1,3-環状エーテル及び1,
4-環状エーテルが例示されるが、カチオン重合を阻害す
る基、例えばアミン、硫黄又はリンを含む官能基を有し
ないものに限定される。このエポキシモノマーは好まし
くは脂環式エポキシ樹脂及びグリシジル基含有エポキシ
樹脂である。

【００１５】脂環式エポキシ樹脂は、分子内に脂環式エ
ポキシ基を平均で２個以上有する化合物であり、例えば
分子内にエポキシ基を２個有するビニルシクロヘキサン
ジオキサイド（ERL-4206、ユニオン・カーバイド日本株
式会社）、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エ
ポキシシクロヘキサンカルボキシレート（UVR-6105やUV
R-6110、ユニオン・カーバイド日本株式会社）、ビス
(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート（UVR
-6128、ユニオン・カーバイド日本株式会社）、2-(3,4-
エポキシシクロヘキシル-5,5-スピロ-3,4-エポキシ）シ
クロヘキサン−メタ−ジオキサン（ERL-4234、ユニオン
・カーバイド日本株式会社）等、並びに分子内にエポキ
シ基を３個又は４個以上有する多官能の脂環式エポキシ
（エポリードＧＴ、ダイセル化学工業株式会社）が挙げ
られる。

【００１６】この脂環式エポキシ樹脂のエポキシ当量
は、通常、90〜500、好ましくは100〜400、さらに好ま
しくは120〜300、最も好ましくは210〜235の範囲であ
る。エポキシ当量が90より小さいと、熱硬化後の強靱性
が低下し、接着強度が低下して接続信頼性が低下するお
それがある。また、エポキシ当量が500を超えると、系
全体の粘度が高くなり過ぎ、加熱圧着時の流動性が悪く
なったり、または、反応性が低下するなどして、接続信
頼性が低下するおそれがある。

【００１７】グリシジル基含有エポキシ樹脂は、分子内
にグリシジル基を平均で２個以上有する化合物であり、
ビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテル（エピコート
828、油化シェルエポキシ株式会社）、フェノールノボ
ラック型エポキシ（エピコート154、油化シェルエポキ
シ株式会社）等が挙げられる。

【００１８】このグリシジル基含有エポキシ樹脂のエポ
キシ当量は、通常、170〜5500、好ましくは170〜1000、
さらに好ましくは170〜500、最も好ましくは175〜210の
範囲である。エポキシ当量が170より小さいと、熱硬化
後の強靱性が低下し、接着強度が低下するおそれがあ
る。また、エポキシ当量が5500を超えると、系全体の粘
度が高くなり過ぎ、熱圧着時の流動性が悪くなり、反応
性が低下するなどして、接続信頼性が低下するおそれが
ある。

【００１９】ビニルエーテルモノマーは、二重結合の電
子密度が高く、非常に安定なカルボカチオンを生成する
ため、カチオン重合において反応性が高い。このビニル
エーテルモノマーとしては、カチオン重合を阻害させな
いために窒素を含有しないものに限定され、例えばメチ
ルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、tert-ブチ
ルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、トリエ
チレングリコールジビニルエーテル、1,4-シクロヘキサ
ンジメタノールジビニルエーテル等が例示される。好ま
しくは、このビニルエーテルモノマーとしては、トリエ
チレングリコールジビニルエーテル（Rapi-Cure DVE-
3、アイエスピージャパン株式会社）、シクロヘキサン
ジメタノールジビニルエーテル（Rapi-Cure CHVE、アイ
エスピージャパン株式会社）等が挙げられる。

【００２０】上記のエポキシモノマー又はビニルエーテ
ルモノマーは単独で用いてもよく、また混合物として用
いてもよい。また複数種のエポキシモノマー又はビニル
エーテルモノマーを使用してもよい。特に、脂環式エポ
キシ樹脂とグリシジル基含有エポキシ樹脂の混合物を用
いることが好ましい。脂環式エポキシ樹脂は接着剤組成
物の急速硬化性及び低温硬化性を向上させ、また粘度が
低いために接着剤組成物の被着体への密着性を高める作
用がある。一方、グリシジル基含有エポキシ樹脂は、活
性化後の接着剤組成物の可使時間を延ばす作用を有す
る。従って、この脂環式エポキシ樹脂とグリシジル基含
有エポキシ樹脂を組み合わせて用いることにより、脂環
式エポキシ樹脂の低温急速硬化性と、グリシジル基含有
エポキシ樹脂の室温での保存安定性との特性を良好に兼
ね備えた接着剤組成物を得ることができる。脂環式エポ
キシ樹脂／グリシジル基含有エポキシ樹脂の配合比は、
通常５：95〜98：２であり、好ましくは40：60〜94：６
であり、さらに好ましくは50：50〜90：10であり、最も
好ましくは50：50〜80：20である。脂環式エポキシが脂
環式エポキシ樹脂とグリシジル基含有エポキシ樹脂の総
量の５質量％より少量であると、低温での硬化特性が低
下し、十分な接着強度や接続信頼性が低下することがあ
る。また、脂環式エポキシ樹脂が98質量％より多量であ
ると、室温付近でも硬化反応が進みやすいため、活性化
後の可使時間が短くなってしまうことがある。このカチ
オン重合性モノマーの配合量は、組成物全体100質量部
に対して10部〜90部であることが好ましい。

【００２１】カチオン重合触媒カチオン重合触媒は、光線や加熱によってルイス酸等の
カチオン活性種を生成し、エポキシ環の開環反応を触媒
する化合物である。このような重合触媒の例としては、
アリールジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、
トリアリールスルホニウム塩、トリアリールセレニウム
塩、鉄−アレーン錯体などが挙げられる。特に、鉄−ア
レーン錯体は熱的に安定であるので好ましく、具体的に
は、キシレン−シクロペンタジエニル鉄(II)（トリス
（トリフルオロメチルスルホニル）メサイド）、クメン
−シクロペンタジエニル鉄(II)ヘキサフルオロホスフェ
ート、ビス（エタ−メシチレン）鉄(II)トリス（トリフ
ルオロメチルスルホニル）メサイド、ビス（エタメシチ
レン）鉄(II)ヘキサフルオロアンチモネート等が挙げら
れる。本発明の接着フィルムにおいては、可視光領域
（360〜830nm）においても保存安定性を発揮することが
でき、この可視光領域に吸収波長を有するカチオン重合
触媒を用いる場合において特に有利である。その他、特
表平８−５１１５７２号公報、特表平１１−５０１９０
９号公報、特開昭５９−１０８００３号公報に記載され
ているカチオン重合触媒を挙げることができる。

【００２２】このカチオン重合触媒の量は、カチオン重
合性モノマー100質量部に対して、通常、0.05〜10.0質
量部であり、好ましくは0.075〜7.0質量部であり、さら
に好ましくは0.1〜4.0質量部であり、最も好ましくは1.
0〜2.5質量部である。0.05質量部より少量であると、低
温での硬化特性が低下し、十分な接着強度や接続信頼性
が低下することがある。また、10.0質量部より多量であ
ると、室温付近でも硬化反応が進みやすいため、室温で
の保存安定性が低くなってしまうことがある。

【００２３】カチオン重合触媒用の溶剤カチオン重合触媒用の溶剤は、このカチオン重合触媒の
良溶剤と貧溶剤を含む。ここで、「良溶剤」とは、カチ
オン重合触媒が溶解可能な有機溶剤を意味し、「貧溶
剤」とは、カチオン重合触媒が溶解できない有機溶剤を
意味する。この溶解の判断は、有機溶剤と触媒の混合溶
液中に沈殿物が見られないことから確認することがで
き、室温において概ね５％程度のカチオン重合触媒が溶
解可能であるかを目安とし、溶解度が５％以上であれば
良溶剤である。

【００２４】良溶剤及び貧溶剤は、使用するカチオン重
合触媒に応じて、上記基準に従って適宜選択することが
できる。例えば、カチオン重合触媒としてビス（エタ−
メシチレン）鉄(II)トリス（トリフルオロメチルスルホ
ニル）メサイドを用いる場合、良溶剤と貧溶剤は、アセ
トンとトルエン、メチルエチルケトンとトルエン、アセ
トンとキシレンの組み合わせを用いることができる。

【００２５】本発明で提供される接着フィルム中には、
粒径５μｍ未満の触媒が析出しているが、最も好ましく
は、０μｍより大きく0.1μｍより小さい粒径の触媒が
析出している。良溶剤と貧溶剤は、５wt％：95wt％〜60
wt％：40wt％の比率で用いることが好ましく、10wt％：
90wt％〜50wt％：50wt％の比率がより好ましい。良溶剤
の比率が少ないと、粒子径が５μｍ以上のような粗粒子
状のカチオン重合触媒が析出してしまい、均一なカチオ
ン重合ができなくなり、一方貧溶剤が少ないと、保存安
定性が改善されないからである。また、良溶剤は、貧溶
剤よりも蒸発速度が速いことが好ましい。さらに、これ
らの溶剤は単独の有機溶剤であってもよく、あるいは有
機溶剤の混合物であってもよい。例えば、良溶剤とし
て、単独ではカチオン重合触媒に対して良溶剤とはなり
えなくても、いわゆる助溶剤との混合物として用いるこ
とによって良溶剤として用いることができる。

【００２６】導電性粒子以上のようなカチオン重合性モノマー、カチオン重合触
媒及び溶剤を混合することにより、本発明のカチオン重
合性接着剤組成物が得られる。この接着剤組成物に導電
性粒子を添加することにより、異方導電性接着剤組成物
が得られる。

【００２７】導電性粒子は銀、銅、ニッケル、金、ス
ズ、亜鉛、白金、パラジウム、鉄、タングステン、モリ
ブデン、ハンダなどの金属粒子またはカーボン粒子のよ
うな導電性粒子、または、これらの粒子の表面にさらに
金属などの導電性被覆が施された粒子を使用することが
できる。また、ポリエチレン、ポリスチレン、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ベンゾグアナミ
ン樹脂などのポリマー、ガラスビーズ、シリカ、グラフ
ァイトあるいはセラミックなどの非導電性粒子の表面に
金属などの導電性被覆が施された粒子も使用することが
できる。この導電性粒子の形状は特に限定されないが、
通常はほぼ球状であることが好ましい。この粒子の表面
が多少でこぼこしていていたり、スパイク状になってい
ても使用することができる。また、その形状は楕円であ
っても棒状であってもよい。

【００２８】使用される導電性粒子の平均粒径は接続に
使用される電極幅と隣接する電極間の間隔によって変え
ることができる。例えば、電極幅が50μｍであり、隣接
する電極間の間隔も50μｍである（即ち、電極ピッチが
100μｍである）場合には、３μｍ〜20μｍ程度の平均
粒径が適当である。この範囲の平均粒径を有する導電性
粒子が分散された異方導電性接着フィルムを用いれば、
十分に良好な導通特性が得られると同時に、隣接電極間
の短絡を十分に防止することができる。通常、回路基材
同士の接続に使用される電極のピッチは、50μｍ〜1000
μｍであるので、導電性粒子の平均粒径は２μｍ〜40μ
ｍの範囲が望ましい。２μｍより小さいと、電極表面の
凹凸に埋もれてしまい、導電性粒子として機能しなくな
ることがあり、また、40μｍより大きいと、隣接電極間
での短絡が発生しやすくなることがある。

【００２９】導電性粒子の添加量は、使用される電極の
面積と導電性粒子の平均粒径に応じて変えることができ
る。１つの電極当たりに数個（例えば、２〜10個）の導
電性粒子が存在すれば、通常、接続は良好である。接続
抵抗をさらに低くしたいときには、10〜300個の導電性
粒子が存在するように接着剤中に配合すればよい。ま
た、加熱圧着時に大きな圧力が課せられるときには、電
極上の導電性粒子の数を300〜1000個に増やすことによ
り、圧力を分散させて良好な接続を得ることもできる。
導電性粒子の量は、導電性粒子を除く接着剤の全体積に
対して、通常、0.1〜30体積％であり、好ましくは0.5〜
10体積％であり、さらに好ましくは１〜５体積％であ
る。0.1体積％より少量であると、接着時に電極上に導
電性粒子が存在しない確率が高く、接続信頼性が低下す
るおそれがある。また、30体積％より多量であると、隣
接電極間での短絡が発生しやすくなる。

【００３０】他の添加剤本発明のカチオン重合性接着剤組成物及び異方導電性接
着剤組成物には、上記の成分のほかに、目的にあわせて
他の添加剤や改質剤を添加することができる。このよう
な添加剤としては、カチオン重合促進剤（例えばジ-ter
t-ブチルオキサレート）、酸化防止剤（例えばヒンダー
ドフェノール系酸化防止剤）、カップリング剤（例え
ば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランやβ
-(3,4-エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシ
ランのようなシランカップリング剤）、安定化剤が挙げ
られる。この安定化剤としては、カチオン重合における
カチオン活性種であるルイス酸等の捕捉によりカチオン
重合反応を抑制しまたは阻害するものであり、具体的に
は、15-クラウン-5などのクラウンエーテル類、1,10-フ
ェナントロリン及びその誘導体、N,N-ジエチル−メタ−
トルイジンなどのトルイジン類、トリフェニルホスフィ
ンなどのホスフィン類、2,2'-ジピリジル、酸アミド類
等が挙げられる。

【００３１】また、改質剤としては、ジオール類（例え
ば、ビス（フェノキシエタノール）フルオレン）、粘着
付与剤、熱可塑性エラストマーもしくは樹脂、充填剤
（例えば、ヒュームドシリカ）、耐衝撃性改質剤等を添
加することができる。特にヒュームドシリカに関して
は、トリメチルシリル基等により表面が疎水性処理され
たものを用いることによって接着剤組成物の増粘効果を
効率的に高めることができる。耐衝撃性改質剤として
は、外殻がエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂との相溶性の
よいポリマーより構成され、その核材がゴム成分で構成
されている、いわゆるコアシェル粒子を用いることもで
きる。

【００３２】また、熱可塑性エラストマーもしくは樹脂
は、本発明のカチオン重合性接着剤組成物を接着フィル
ムとするときに含ませることが好ましい。このような熱
可塑性エラストマーもしくは樹脂は、接着フィルムのフ
ィルム形成性を上げるとともに、得られる接着フィルム
の耐衝撃性を改良し、硬化反応によって内部に生じる残
留応力を緩和して、接着信頼性を向上させる。熱可塑性
エラストマーはある温度以下では拘束された相であるハ
ードセグメントとゴム弾性を発現するソフトセグメント
より構成される一般に熱可塑性エラストマーと呼ばれる
高分子化合物の１種である。このようなエラストマーと
してはスチレン系熱可塑性エラストマーが挙げられ、ス
チレン系エラストマーは、例えば、ハードセグメントに
スチレン単位、ソフトセグメントにポリブタジエン単
位、ポリイソプレン単位等を含むブロック共重合体であ
る。典型的な例としては、スチレン−ブタジエン−スチ
レンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレ
ン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、さらに、ソ
フトセグメントのジエン成分を水素添加したスチレン−
（エチレン−ブチレン）−スチレンブロック共重合体
（ＳＥＢＳ）およびスチレン−（エチレン−プロピレ
ン）−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）等が挙げ
られる。さらに、反応性基を有するスチレン系熱可塑性
エラストマーである、グリシジルメタクリレートによる
エポキシ変性されたタイプのエラストマーや、共役ジエ
ンの不飽和結合をエポキシ化したタイプのエラストマー
を使用することもできる。これらの反応性基を有するタ
イプのものでは、その反応性基の高い極性のために、エ
ポキシ樹脂との相溶性が高められて、エポキシ樹脂との
配合の範囲が広げられ、かつ、エポキシ樹脂との架橋反
応により架橋構造中に組み込まれるため、硬化後の耐熱
耐湿性によって接着信頼性が向上できる。エポキシ化ス
チレン系エラストマーとして、例えば、エポフレンドA1
020（ダイセル化学工業株式会社）を挙げることができ
る。

【００３３】また、本発明において、熱可塑性エラスト
マーの代わりに、熱可塑性樹脂を使用することもでき
る。接合する基材上の回路同士が良好に電気的に接続さ
れるように接着フィルムの熱圧着時に接着剤が流動して
排除される必要がある為、熱可塑性樹脂は熱圧着温度
（例えば、100〜130℃）以下のＴｇを有する樹脂である
ことが好ましい。また、この熱可塑性樹脂は、カチオン
重合を阻害する基、例えばアミン、硫黄、又はリンを含
む官能基を有しないものに限定される。さらに、使用さ
れる有機溶剤に溶解性があり、カチオン重合性モノマー
と相溶性のよいものが特に好ましい。このような熱可塑
性樹脂としては、例えば、ポリビニルアセタール樹脂、
ポリビニルブチラール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル
樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、ノボラック
樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
スルホン樹脂等及びこれらを組み合わせたものを挙げる
ことができる。

【００３４】この熱可塑性エラストマーもしくは樹脂の
量は、カチオン重合性モノマー100質量部に対して、通
常、10〜900質量部であり、好ましくは20〜500質量部で
あり、さらに好ましくは30〜200質量部であり、最も好
ましくは40〜100質量部である。10質量部よりも少量で
あると接着剤組成物のフィルム形成性が低下するおそれ
があり、900質量部より多量であると、低温での接着剤
組成物全体の流動性が低下して、接着時の導電性粒子と
回路基材の接触が悪くなり、結果として、接続抵抗の上
昇や接続信頼性が低下することになることがあり、ま
た、接着強度も低くなることがある。

【００３５】さらに、熱伝導性の充填材、例えばアルミ
ナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム
等の粒子、又はカーボンファイバー等を本発明のカチオ
ン重合性接着剤組成物に添加することにより、熱伝導性
接着フィルムを得ることもできる。

【００３６】これらのカチオン重合性接着剤組成物及び
異方導電性接着剤組成物は、好ましくはフィルムの形態
で用いられる。このフィルムは例えば以下のようにして
作成することができる。まず、カチオン重合性モノマー
と、必要に応じてフィルム形成性を向上させる上記の熱
可塑性樹脂、貧溶剤及び良溶剤をよく攪拌混合して接着
剤溶液を得る。なお、異方導電性接着剤組成物を得るた
めには、後述するＥ１〜Ｅ５に示すように前述の導電性
粒子を接着剤溶液に加える。一方、カチオン重合触媒と
良溶剤を混合して均一な触媒溶液を得る。これらの溶液
を混合して接着剤溶液を作成し、これをナイフコーター
などの適切な塗布手段を用いてセパレータ（例えばシリ
コン処理されたポリエステル製セパレータ）の上に塗布
し、この塗膜を乾燥することにより得ることができる。
この乾燥において、接着剤溶液中に溶解している重合触
媒が徐々に再結晶化し、微細な粒子としてフィルム中に
均一に析出し、その結果、保存安定性が向上すると考え
られる。このようにして形成するフィルムの厚さは、熱
圧着して、基材同士を接続する際に、接続部が隙間な
く、必要かつ十分に充填できるようにするために、５μ
ｍ〜100μｍであることが好ましい。

【００３７】この接着フィルムを基材上に配置（仮圧
着）した後に、接着しようとする他方の基材をこの接着
剤組成物上に圧着ヘッドによって熱圧着（本圧着）する
ことにより、２つの基材が接着される。ただし、カチオ
ン重合性触媒が紫外線活性化型カチオン重合触媒である
場合、本圧着前又は本圧着と同時にこれら接着剤組成物
に紫外線を照射して活性化する必要がある。

【００３８】光線、特に可視光の領域（360〜830nm）に
吸収波長を有するカチオン重合触媒がカチオン重合性モ
ノマー中に溶け込んでいるとき、ある一定量以上の可視
光線に暴露されると、カチオン重合触媒分子の一部が分
解してカチオン種が生成し、室温においても徐々にカチ
オン重合性モノマーが重合する。このため、従来のカチ
オン重合性接着剤を、例えば室温・蛍光灯下で１日間暴
露すると、反応が進みすぎ、タック性や流動性が低下
し、接着剤としての機能が大きく低下してしまうことが
あった。ところが、本発明のカチオン重合性接着剤組成
物より形成した接着フィルムでは、同条件下で１日間暴
露してもほとんど反応が進行せず、接着剤としての機能
を保持することができる。

【００３９】

【実施例】異方導電性接着フィルムの製造 1.0gの脂環式エポキシ樹脂（商品名サイラキュアUVR612
8、ユニオン・カーバイド日本株式会社、エポキシ当量
＝200)、5.0gのグリシジル基含有フェノールノボラック
型エポキシ樹脂（商品名エピコート154、油化シェルエ
ポキシ株式会社、エポキシ当量＝178)、4.0gのフェノキ
シ樹脂（ＰＫＨＣ、フェノキシ・アソシエイツ社、ＯＨ
当量＝284）、0.009gのN,N-ジメチル-m-トルイジンを、
表１に示す良溶剤と貧溶剤の混合有機溶剤11.0gと混合
し、均一になるまで攪拌した。これに、最終固形分の３
体積％になるように導電性粒子（ジビニルベンゼン共重
合体の表面にニッケル層を設け、さらにその表面に金を
積層した粒子、平均粒径＝５μｍ）を加え、この導電性
粒子が十分に分散されるまで攪拌を続けた。一方、0.06
gのカチオン重合触媒（ビス（エタ−メシチレン）鉄(I
I)（トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メサイ
ド))、0.2gのシランカップリング剤（シランカップリン
グ剤A187、日本ユニカー株式会社、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン）及び0.6gの良溶剤を混合
し、均一になるまで攪拌し、これを上記の分散液に添加
して、さらに攪拌した。こうして得られた異方導電性接
着剤組成物の分散液を、セパレータとしてシリコーン処
理の施されたポリエステルフィルムの上に、ナイフコー
ターを用いて塗布し、65℃で10分間乾燥させ、厚さ25μ
ｍの異方導電性接着フィルムを得た（Ｅ１〜５）。

【００４０】また、比較として、良溶剤：貧溶剤の比率
を70wt％：30wt％とした以外はＥ１と同様にし（Ｃ
１）、貧溶剤を用いずに良溶剤を100％とし（Ｃ２及び
３）、及び良溶剤を用いずに貧溶剤を100％とし（Ｃ４
及び５）、異方導電性接着フィルムを製造した。

【００４１】こうして製造した、幅２mm、長さ４cmの異
方導電性接着フィルムを厚さ0.7mmのＩＴＯ（Indium Ti
n Oxide)膜付きガラス板に貼り付け、60℃で４秒間、1.
0MPaの圧力で熱圧着し、セパレータであるポリエステル
フィルムを剥離した（仮圧着）。次に、厚さ25μｍのポ
リイミドフィルム上に、導体間ピッチ70μｍ、導体幅35
μｍ、厚み12μｍの金メッキ銅線が配置してなるフレキ
シブル回路を、上記のようにして仮圧着された異方導電
性接着フィルムの上に位置合わせして固定した。これ
を、常時加熱型圧着機を用いて、異方導電性接着フィル
ムの部分が180℃で10〜20秒間、1.5MPaとなるような条
件で熱圧着し、回路接続を完了させた（本圧着）。

【００４２】接着力の評価こうして形成された、ＩＴＯ膜付きガラス板上に熱圧着
されたフレキシブル回路を５mm幅に切り、ＩＴＯ膜付き
ガラス板上に対して90°の方向に50mm／分の速度で引張
り、その最大値を記録した。

【００４３】ＤＳＣ（示差走査熱量計）による発熱特性
評価接着剤組成物の保存安定性が低いと、保存中に硬化反応
が進行し、ＤＳＣ測定時には発熱量の低下として現れ
る。そこで、50〜200℃の範囲で発熱量を測定した。測
定時の昇温速度は10℃／分とした。

【００４４】接続状態の評価ＩＴＯ膜付きガラス基板とフレキシブル回路の間の接続
抵抗を、デジタルマルチメータを用いて測定した。

【００４５】保存安定性評価セパレータ上の異方導電性接着フィルム面を白色蛍光灯
側に向けて静置し、室温で24時間放置した。その際のフ
ィルム面での照度を1000 lxに調整した（保存後）。以
上の評価結果を表１及び表２に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】上記表より明らかなように、本発明の実施
例においては、室温（25℃）において照度1000 lxの白
色蛍光灯下に24時間暴露した後（保存後）でも、発熱量
の低下や発熱ピーク温度の大きなシフトは見られず、電
気接続抵抗とピール接着力とともに良好であった。これ
に対して、比較例ＣＥ１〜３では、初期の特性は良好で
あったが、白色蛍光灯下に24時間暴露した後には、発熱
量の低下が見られ、また電気接続抵抗が高かった（オー
プン）。ＣＥ４では溶剤がトルエンのみであり、またＣ
Ｅ５では溶剤がキシレンのみであるため、接着剤構成成
分が完全に溶解しておらず、均一な接着剤溶液及びフィ
ルムを作成することができなかった。そのため、ＤＳＣ
測定及び接続抵抗、接着力測定は行わなかった。すなわ
ち、本発明の異方導電性接着フィルムの良好な効果が観
察された。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明のカチオン重合性
接着剤組成物は、特に可視光に暴露しても反応が進みす
ぎることがなく、接着剤としての機能を失うことのな
い、保存安定性に優れた接着フィルムを提供することが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者秋山良太神奈川県相模原市南橋本３−８−８住友スリーエム株式会社内Ｆターム(参考） 4J004 AA02 AA08 AA13 AA18 AB06 4J040 DD051 EC011 EC061 EC071 EC261 HA066 HD41 KA14 KA23 KA32 MA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (A)エポキシモノマー、ビニルエーテル
モノマーまたはこれらの混合物より選ばれるカチオン重
合性モノマー、 (B)カチオン重合触媒、及び (C)前記カチオン重合触媒用の溶剤を含むカチオン重合
性接着剤組成物において、前記溶剤が前記カチオン重合
触媒の良溶剤と貧溶剤の混合物であることを特徴とする
カチオン重合性接着剤組成物。
【請求項２】前記良溶剤と貧溶剤の比率が５wt％：95
wt％〜60wt：40wt％である、請求項１記載のカチオン重
合性接着剤組成物。
【請求項３】前記カチオン重合触媒が可視光域（360
〜830nm）に吸収ピークを有するものである、請求項１
又は２記載のカチオン重合性接着剤組成物。
【請求項４】前記カチオン重合触媒が鉄−アレーン錯
体である、請求項３記載のカチオン重合性接着剤組成
物。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載のカ
チオン重合性接着剤組成物と導電性粒子を含む、異方導
電性接着剤組成物。
【請求項６】請求項１記載のカチオン重合性接着剤組
成物をセパレータに塗布し、乾燥することによって形成
された接着フィルム。
【請求項７】請求項５記載の異方導電性接着剤組成物
をセパレータに塗布し、乾燥することによって形成され
た異方導電性接着フィルム。