説明

ポリフェニレンエ−テル系樹脂組成物製TABリードテープ

【課題】耐吸水性に優れ、耐熱性、アウトガス性に優れたポリフェニレンエーテル系樹脂組成物製TABリードテープを提供すること。
【解決手段】ポリフェニレンエーテル系樹脂(A)と、籠型シルセスキオキサンおよび/または籠型シルセスキオキサンの部分開裂構造体(B)を含有してなる樹脂組成物からなるTABリードテープ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、耐吸水性に優れ、耐熱性、アウトガス性に優れたポリフェニレンエーテル系樹脂組成物製TABリードテープに関する。
【背景技術】
【0002】
多数の半導体装置を自動装着した印刷テープ、即ちテープオートメイテッドボンディング用テープ(以下TABテープと称す)は、保護するための耐熱性に優れたスペーサーテープにキャリアされた形でリールに巻かれる。半導体ドライバーに実装する際に利用されるTABテープの巻きはじめと巻き終わりの部分には、TABリードテープが接続される。TABリードテープは、TABに装着した半導体装置の封止剤を硬化させる工程でオーブン内で加熱しても、変形することなく、またTABテープやTABスペーサーテープとほぼ同等の熱収縮率を示すことが要求されている。
【0003】
従来、これらのTABリードテープには、ポリイミドやポリエーテルイミドやポリエチレンナフタレートなどのスーパーエンジニアリングプラスチックが使用されている。ところが、これらのテープはいずれも比重が大きく、吸水性が高い。また再利用することが求められるが、その回数には限度があった。さらにはリードテープとして、原反テープの両側に、ロールとかみ合うためのガイド穴(スプロケットホールとも呼ばれる)が打ち抜かれるが、この際、ばりとして、のびたひげ状のものがテープから突出したり、粉が発生するなどの問題があり、そしてコストが高く、不経済であった。したがって、先に述べた耐熱性、熱収縮率が小さいことに加え、安価で、比重が小さく、耐吸水性に優れるTABリードテープが望まれている。特にばりとして発生したのびたひげ状のものは、半導体装置を傷つける可能性があり、打ち抜き性に優れた樹脂製リードテープのニーズが高い。
【0004】
また、TABリードテープは、TABテープの製造の際、工程内にて高温(100℃以上)環境下にて使用され、リードテープより発生するアウトガスが多いと、TABテープの半導体チップに悪影響を与えるため、リードテープとしての低アウトガス性が求められている。
従来、TABスペーサーテープとして、ガラス転移温度が180℃以上の熱可塑性樹脂製シートを用いることが提案されているが、実質ポリエーテルイミドのことであり、比重、耐吸水性、打ち抜き性については十分ではない。またTABリードテープについては、言及されていない(特許文献1参照)。
【0005】
一方、ポリフェニレンエーテルに液晶ポリエステルを配合した樹脂組成物やシートが提案されているが、TABリードテープに関する記載はない(特許文献2、3参照)。
また、ポリエチレンナフタレートフィルムをTABリードテープに利用することが提案されているが、そのガラス転移温度は約120℃と低く、工程内の高温(例えば160℃)下で使用できるようにするために、2軸延伸後に熱固定したり、巻き取った後に熱処理しなければならず、生産性が悪いという問題がある(特許文献4参照。)。
また、ポリフェニレンエーテル系樹脂に、籠型シルセスキオキサンおよび/または籠型シルセスキオキサンの部分開裂構造体を含む樹脂組成物が提案されているが、フィルムやTABリードテープについての記載は全くない(特許文献5参照)。
【特許文献1】実公平7−35391号公報
【特許文献2】特開2002−241515号公報
【特許文献3】特開2002−241601号公報
【特許文献4】特開2002−299391号公報
【特許文献5】再公表2002/059208号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、耐吸水性に優れ、耐熱性、アウトガス性に優れたポリフェニレンエーテル系樹脂組成物製TABリードテープを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは上記課題を達成する技術を鋭意検討した結果、ポリフェニレンエーテル系樹脂と、籠型シルセスキオキサンおよび/または籠型シルセスキオキサンの部分開裂構造体(B)を含有してなる樹脂組成物からなるTABリードテープが、耐吸水性に優れ、耐熱性、アウトガス性に優れることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1) ポリフェニレンエーテル系樹脂(A)と、籠型シルセスキオキサンおよび/または籠型シルセスキオキサンの部分開裂構造体(B)を含有してなる樹脂組成物からなるTABリードテープ、
(2) 該樹脂組成物のガラス転移温度が160℃以上であることを特徴とする(1)に記載のTABリードテープ、
(3) テープ厚みが125μmにおける全光線透過率が80%以上であることを特徴とする(1)または(2)に記載のTABリードテープ、
(4) テープのヘイズ値が10%以下であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のTABリードテープ、
(5) (A)成分70〜99.5質量部と(B)成分0.5〜30質量部を含有する樹脂組成物からなる(1)〜(4)のいずれかに記載のTABリードテープ、
(6)(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対して、無機充填剤(C)が0.1〜150質量部含有される樹脂組成物からなる(1)〜(5)のいずれかに記載のTABリードテープ、
である。
【発明の効果】
【0008】
本発明により、耐吸水性に優れ、耐熱性、アウトガス性に優れたポリフェニレンエーテル系樹脂組成物製TABリードテープを提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明について具体的に説明する。
[1] ポリフェニレンエーテル系樹脂(A)
(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂は、下記(式1)の繰り返し単位構造からなり、還元粘度(0.5g/dl、クロロホルム溶液、30℃測定)が、0.15〜1.0dl/gの範囲にあるホモ重合体及び/または共重合体である。さらに好ましい還元粘度は、0.20〜0.70dl/gの範囲、最も好ましくは0.40〜0.60の範囲である。
【0010】
【化1】

【0011】
(R1、R4は、それぞれ独立して、水素、第一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニル、アミノアルキル、炭化水素オキシを表わす。R2、R3は、それぞれ独立して、水素、第一級もしくは第二級の低級アルキル、フェニルを表わす。)
このポリフェニレンエーテル系樹脂の具体的例としては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2−メチル−6−フェニル−1,4−フェニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジクロロ−1,4−フェニレンエーテル)が挙げられ、さらに、2,6−ジメチルフェノールと他のフェノール類(例えば、2,3,6−トリメチルフェノールや2−メチル−6−ブチルフェノール)との共重合体のようなポリフェニレンエーテル共重合体も挙げられる。中でもポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)、2,6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェノールとの共重合体が好ましく、さらにポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)が好ましい。
【0012】
(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂の製造方法の例として、米国特許第3306874号明細書記載の第一銅塩とアミンのコンプレックスを触媒として用い、2,6−キシレノールを酸化重合する方法がある。
米国特許第3306875号、同第3257357号および同第3257358号の各明細書、特公昭52−17880号および特開昭50−51197号および同63−152628号の各公報等に記載された方法も(A)ポリフェニレンエーテルの製造方法として好ましい。
(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂は、重合後のパウダーのまま用いてもよいし、押出機などを用いて、窒素ガス雰囲気下あるいは非窒素ガス雰囲気下、脱揮下あるいは非脱揮下にて溶融混練することでペレット化して用いてもよい。
【0013】
(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂には、種々のジエノフィル化合物により官能化されたポリフェニレンエーテルも含まれる。種々のジエノフィル化合物としては、例えば無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、フェニルマレイミド、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアリレート、メチルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ステアリルアクリレート、スチレンが挙げられる。ポリフェニレンエーテルはこれらジエノフィル化合物により、ラジカル発生剤存在下あるいは非存在下で押出機などを用い、脱揮下あるいは非脱揮下にて溶融状態で官能化してもよい。あるいはラジカル発生剤存在下あるいは非存在下で、非溶融状態、すなわち室温以上、かつ融点以下の温度範囲にて官能化してもよい。この際、ポリフェニレンエーテルの融点は、示差熱走査型熱量計(DSC)の測定において、20℃/分で昇温するときに得られる温度−熱流量グラフで観測されるピークのピークトップ温度で定義され、ピークトップ温度が複数ある場合にはその内の最高の温度で定義される。
【0014】
(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂には、ポリフェニレンエーテル樹脂単独の他、ポリフェニレンエーテル樹脂と芳香族ビニル系重合体との混合物及びさらに他の樹脂が混合されたものも含まれる。芳香族ビニル系重合体としては、例えば、アタクティックポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、シンジオタクティックポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体が挙げられる。ポリフェニレンエーテル樹脂と芳香族ビニル系重合体との混合物を用いる場合は、ポリフェニレンエーテル樹脂と芳香族ビニル系重合体との合計量に対して、ポリフェニレンエーテル樹脂が70wt%以上、好ましくは80wt%以上である。
【0015】
(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂の含有量は、(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対し、耐熱性、熱収縮、流動性の観点から70〜99.5質量部が好ましく、さらに80〜99質量部が好ましく、さらに特に90〜98質量部が好ましく、特に93〜97質量部が好ましい。
(A)成分と後述の(B)成分からなる樹脂組成物のガラス転移温度は、実質(A)成分由来のガラス転移温度であり、示差熱走査型熱量計(DSC)の測定において、サンプルとしてTABリードテープを用い、20℃/分で昇温するときに得られる温度−熱流量グラフで観測されるガラス転移温度に起因される一次転移温度のオンセット温度値として定義される。この樹脂組成物は、実質上非晶性ポリマーである為、ガラス転移温度が樹脂組成物の耐熱性を決定する。ガラス転移温度は、160℃以上が好ましく、180℃以上がより好ましく、さらに190℃以上が好ましく、特に200℃以上が好ましい。本発明のTABリードテープは、成分(B)の作用により、成形加工性を付与しつつ、本来(A)が有する高いガラス転移温度を維持されるため、高い耐熱性が達成されるものである。
【0016】
特に(A)ポリフェニレンエーテル系樹脂の含有量が(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対して70質量部以上の場合、極めて高い全光線透過率と低いヘイズ値を示す。TABテープがICドライバーなどに実装される際、TABテープとTABリードテープの境界が検出可能となるように、TABリードテープは高い全光線透過率を有するのが好ましい。
さらに、高い全光線透過率と低いヘイズ値を有するTABリードテープは透明性が高く、製造工程において異物をセンサーで検知し易いという効果も奏する。
【0017】
[2] 籠型シルセスキオキサンおよび/または籠型シルセスキオキサンの部分開裂構造体(B)
シルセスキオキサン化合物は[R’SiO3/2]で表される単位を主要構成成分とする化合物であり、その中の特定の構造のシルセスキオキサン化合物、即ち、籠状(完全縮合ケージ状)構造あるいはその部分開裂構造体(籠状構造からケイ素原子が一原子欠けた構造や籠状構造の一部ケイ素−酸素結合が切断された構造)がTABリードテープに含まれる。
【0018】
籠状シルセスキオキサンの具体的構造の例としては、下記の一般式(a)で表される籠状シルセスキオキサンが挙げられる。又、籠状シルセスキオキサンの部分開裂構造体の具体的構造の例としては、下記の一般式(b)で表される籠状シルセスキオキサンの部分開裂構造体が挙げられる。しかしながら、TABリードテープが含有する籠状シルセスキオキサンあるいはその部分開裂構造体の構造は、これらの構造に限定されるものではない。
[RSiO3/2 (a)
(RSiO3/2(RXSiO) (b)
一般式(a)、(b)において、Rは水素原子、炭素原子数1から6のアルコキシル基、アリールオキシ基、炭素原子数1から20の置換又は非置換の炭化水素基又はケイ素原子数1から10のケイ素原子含有基から選ばれ、Rは全て同一でも複数の基で構成されていても良い。
【0019】
一般式(a)で表される籠状シルセスキオキサンの例としては[RSiO3/2の化学式で表されるタイプ(下記一般式(2))、[RSiO3/2の化学式で表されるタイプ(下記一般式(3))、[RSiO3/210の化学式で表されるタイプ(例えば下記一般式(4))、[RSiO3/212の化学式で表されるタイプ(例えば下記一般式(5))、[RSiO3/214の化学式で表されるタイプ(例えば下記一般式(6))が挙げられる。
【0020】
【化2】

【0021】
【化3】

【0022】
【化4】

【0023】
一般式(a)[RSiO3/2]n で表される籠状シルセスキオキサンにおけるnの値としては、6から14の整数であり、好ましくは8,10あるいは12であり、より好ましくは、8又は10である。[RSiO3/2 で表される籠状シルセスキオキサンは、nが8のものと,10のものの混合物、あるいはnが8のもの,10のもの及び12のものの混合物であるのが好ましい。
また、籠状シルセスキオキサンの一部のケイ素−酸素結合が部分開裂した構造か、又は、籠状シルセスキオキサンの一部が脱離した構造、あるいはそれらから誘導される、一般式(b)[RSiO3/2(RXSiO)(lは2から12の整数であり、kは2又は3である。)で表される籠状シルセスキオキサンの部分開裂構造体を用いることもできる。
【0024】
一般式(b)においてXはOR(Rは水素原子、アルキル基、第4級アンモニウムラジカル)、ハロゲン原子及び上記Rで定義された基の中から選ばれる基であり、複数のXは同じでも異なっていても良い。又(RXSiO)中の複数のXが互いに連結して連結構造を形成しても良い。ここで、lは好ましくは4から10の整数、特に好ましくは4、6又は8である。
(RXSiO)中の2個又は3個のXは、同一分子中の他のXと互いに連結して各種の連結構造を形成しても良い。その、連結構造の具体例を以下に説明する。
一般式(b)の同一分子中の2個のXは一般式(7)で示される分子内連結構造を形成しても良い。さらに、それぞれ異なった分子中に存在する2個のXが互いに連結して、上記一般式(7)で表される連結構造により複核構造を形成しても良い。
【0025】
【化5】

【0026】
式(7)〜(12)中、Y及びZはXと同じ基の群の中から選ばれ、YとZは同じでも異なっていても良い。
一般式(b)で表される化合物における上記の各種の連結構造のうちでは、一般式(7)で表される連結構造が、合成が容易であり好ましい。
一般式(b)で表される化合物の例としては、一般式(3)の一部が脱離した構造であるトリシラノール体あるいは、それからから合成される(RSiO3/2(RXSiO)の化学式で表されるタイプ(例えば、下記一般式(8))、一般式(8)あるいは(RSiO3/2(RXSiO)の化学式の化合物の中の3個のXのうち2個のXが一般式(7)で示される連結構造を形成するタイプ(例えば、下記一般式(9))、一般式(3)の一部が開裂したジシラノール体から誘導される(RSiO3/2(RXSiO)の化学式で表されるタイプ(例えば、下記一般式(10)及び(12))、一般式(10)あるいは(RSiO3/2(RXSiO)の化学式の化合物の中の2個のXが一般式(7)で示される連結構造を形成するタイプ(例えば、下記一般式(12))等が挙げられる。一般式(8)から(12)中の同一ケイ素原子に結合しているRとXあるいはYとZはお互いの位置を交換したものでもよい。さらに、それぞれ異なった分子中に存在する2個のXが互いに連結して、上記一般式(7)で代表される各種の連結構造により複核構造を形成しても良い。
これらの各種の籠状シルセスキオキサンあるいはその部分開裂構造体は、それぞれ単独で用いてもいいし、複数の混合物として用いても良い。
【0027】
【化6】

【0028】
【化7】

【0029】
【化8】

【0030】
一般式(a)又は一般式(b)で表される化合物におけるRの種類としては水素原子、炭素原子数1から6のアルコキシル基、アリールオキシ基、炭素原子数1から20の置換又は非置換の炭化水素基、またはケイ素原子数1から10のケイ素原子含有基が挙げられる。
炭素原子数1から6のアルコキシル基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピルオキシ基、i−プロピルオキシ基、n−ブチルオキシ基、t−ブチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基が挙げられる。アリールオキシ基の例としては、フェノキシ基、2,6−ジメチルフェノキシ基等が挙げられる。一般式(a)又は一般式(b)の化合物の1分子中のアルコキシル基及びアリールオキシ基の数は合計で好ましくは3以下、より好ましくは1以下である。
【0031】
炭素数1から20までの炭化水素基の例としてはメチル、エチル、n―プロピル、i-プロピル、ブチル(n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、sec-ブチル)、ペンチル(n―ペンチル、i−ペンチル、ネオペンチル、シクロペンチル等)、ヘキシル(n−ヘキシル、i−ヘキシル、シクロヘキシル等)、ヘプチル(n−ヘプチル、i−ヘプチル等)、オクチル(n−オクチル、i−オクチル、t―オクチル等)、ノニル(n−ノニル、i−ノニル等)、デシル(n−デシル、i−デシル等)、ウンデシル(n−ウンデシル、i−ウンデシル等)、ドデシル(n−ドデシル、i−ドデシル等)等の非環式又は環式の脂肪族炭化水素基、ビニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、シクロヘキセニルエチル、ノルボルネニルエチル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、スチレニル等の非環式及び環式アルケニル基、ベンジル、フェネチル、2−メチルベンジル、3−メチルベンジル、4−メチルベンジル等のアラルキル基、PhCH=CH−基のようなアラアルケニル基、フェニル基、トリル基あるいはキシリル基のようなアリール基、4−アミノフェニル基、4−ヒドロキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−ビニルフェニル基のような置換アリール基等が挙げられる。
【0032】
これらの炭化水素基の中でも、特に炭素数2から20の脂肪族炭化水素基、炭素数2から20のアルケニル基の数が、全R、X、Y、Zにしめる割合が大きい場合には特に良好な成形時の溶融流動性が得られる。またRが脂肪族炭化水素基及び/又はアルケニル基の場合には、成形時の溶融流動性、難燃性及び操作性のバランスがいいものとして、R中の炭素数は通常20以下、好ましくは16以下、より好ましくは12以下である。
【0033】
Rとしてはこれらの各種の炭化水素基の水素原子又は主査骨格の一部がエーテル結合、エステル基(結合)、水酸基、チオール基、チオエーテル基、カルボニル基、カルボキシル基、カルボン酸無水物結合、チオール基、チオエーテル結合、スルホン基、アルデヒド基、エポキシ基、アミノ基、置換アミノ基、アミド基(結合)、イミド基(結合)、イミノ基、ウレア基(結合)、ウレタン基(結合)、イソシアネート基、シアノ基等の極性基(極性結合)あるいはフッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子等から選ばれる置換基で部分置換されたものでも良い。
【0034】
一般式(a)及び(b)におけるR中の置換又は非置換の炭化水素基中の置換基も含めた全炭素原子数としては、通常は20以下のものが使用されるが、フィルムの特性バランスがよいものとしては、好ましくは16以下、特に好ましくは12以下のものが使用される。
Rとして採用されるケイ素原子数1〜10のケイ素原子含有基としては、広範な構造のものが採用される。当該ケイ素原子含有基中のケイ素原子数としては、通常1〜10の範囲であるが、好ましくは1〜6の範囲、より好ましくは1〜3の範囲である。ケイ素原子の数が10を超えて大きくなりすぎると籠状シルセスキオキサン化合物は粘ちょうな液体となり、ハンドリングや精製が困難になるので好ましくない。
【0035】
なお、ポリフェニレンエーテル系樹脂フィルムの量産性向上効果とフィルムの特性向上効果の両方とも特に優れた効果を示す別の化合物の群としては、一般式(a)及び一般式(b)で表される化合物の中でも、一般式(a)及び/又は一般式(b)のR、X、Y、Zの少なくとも一つは、1)不飽和炭化水素結合を含有する基、あるいは、2)窒素原子及び/又は酸素原子を含有する極性基を有する基である化合物の群が挙げられる。ここで、R、X、Y、Zが複数の種類の基で構成されている場合には、その中の少なくとも一つが上記の1)又は2)の基であればよい。
【0036】
上記1)の不飽和炭化水素結合を含有する基の例としては、ビニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、シクロヘキセニルエチル、ノルボルネニル、ノルボルネニルエチル、ヘプテニル、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、スチレニル、スチリル等の非環式及び環式アルケニル基、アルキニル基、あるいはこれらの基を含有する基が挙げられる。上記の不飽和炭化水素結合を含有する基の具体例としては、ビニル基、アリル基、2−(3,4−シクロヘキセニル)エチル基、3,4−シクロヘキセニル基、ジメチルビニルシロキシ基、ジメチルアリルシロキシ基、(3−アクリロイルプロピル)ジメチルシロキシ基、(3−メタクリロイルプロピル)ジメチルシロキシ基が挙げられる。
【0037】
また、上記2)の窒素原子及び/又は酸素原子を含有する極性基を有する基の例としてはエーテル結合、エステル結合、水酸基、カルボニル基、アルデヒド基、エポキシ基(結合)、アミノ基、置換アミノ基、アミド基(結合)、イミド基(結合)、イミノ基、シアノ基、ウレア基(結合)、ウレタン基(結合)、イソシアネート基等を含む基が挙げられる。その中でも、特に、アミノ基あるいはその誘導体、あるいはエーテル基(エポキシ基も含む)を含有する基が好ましい。上記のアミノ基誘導体の例としては、モノアルキルアミノ基、2−ヒドロキシエチルアミノ基、ジアルキルアミノ基等の各種置換アミノ基、アミド基、イミド基、イミノ基、ウレア基が挙げられる。
【0038】
上記のアミノ基あるいはその誘導体を含有する基の具体例としては、3−アミノプロピル基(HNCHCHCH−)、MeNCHCHCH−、MeC=NCHCHCH−、−CHCHNH、3−アミノプロピルジメチルシロキシ基(HNCHCHCHMeSiO−)、HNCHCHCHMe(HO)SiO−、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピル基(HNCHCHNHCHCHCH−)、MeHNCHCHNHCHCHCH−、MeC=NCHCHNHCHCHCH−、HOCHCHHNCHCHNHCHCHCH−、CHCOHNCHCHNHCHCHCHMeSiO−、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルジメチルシロキシ基(HNCHCHNHCHCHCHMeSiO−)、HNCHCHNHCHCHCHMe(HO)SiO−が挙げられる。また、上記のエーテル基(エポキシ基も含む)を含有する基の具体例としては、3−グリシジルオキシプロピル基、3−グリシジルオキシプロピルジメチルシロキシ基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルジメチルシロキシ基、CHOCHCHCH−、HOCHCHOCHCHCH−が挙げられる。
【0039】
特に得られるフィルムの黄色味を淡くするという観点で、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピル基(HNCHCHNHCHCHCH−)が好ましい。
一般式(a)および一般式(b)におけるR、X、Y、Zの中から選ばれる少なくとも一つの官能基が上記のアミノ基を含有する一般式(a)の籠状シルセスキオキサン及び/又は一般式(b)で表される籠状シルセスキオキサンの部分開裂構造体がポリフェニレンエーテル系樹脂フィルムを製造した時に得られるフィルム特性のバランスが良いため、好ましい。
一般式(a)および一般式(b)におけるR、X、Y、Zはそれぞれ独立に各種の構造を取りうるし、又、R、X、Y、Zはそれぞれ複数の基からなっていてもよい。
【0040】
籠状シルセスキオキサンは例えばBrownらのJ.Am.Chem.Soc.1965,87,4313や、FeherらのJ.Am.Chem.Soc.1989,111,1741あるいはOrganometallics 1991,10,2526などの方法で合成することができる。例えばシクロヘキシルトリエトキシシランを水/メチルイソブチルケトン中で触媒にテトラメチルアンモニウムヒドロキサイドを加えて反応させることにより結晶として得られる。また一般式(8)(X=OH)、一般式(10)(X=OH)、一般式(11)(X=OH)で表されるトリシラノール体及びジシラノール体は完全縮合型の籠状シルセスキオキサンを製造する際に同時に生成するか、一度完全縮合型の籠状シルセスキオキサンからトリフルオロ酸やテトラエチルアンモニウムヒドロキサイドによって部分切断することでも合成できる(FeherらのChem.Commun.,1998,1279参照)。また、一般式(8)(X=OH)の化合物は、RSiT(T=Clまたはアルコキシル基)型化合物から、直接合成することも出来る。
【0041】
一般式(3)で8個のRのうち、1個のRのみ異なった置換基R´を導入する方法としては一般式(8)(X=OH)で表されるトリシラノール化合物とR´SiCl等を反応させて合成する方法が挙げられる。そのような合成法の具体例としては、一般式(8)(R=シクロヘキシル基、X=OH)で表される籠状シルセスキオキサンの部分開裂構造体を上記の方法で合成した後、テトラヒドロフラン溶液中で、HSiCl31当量と一般式(8)(R=シクロヘキシル、X=OH)で表される籠状シルセスキオキサンの部分開裂構造体1当量の混合物に、3当量のトリエチルアミンを加えることによって合成することができる(例えばBrownらのJ.Am.Chem.Soc.1965,87,4313参照)。
一般式(b)で示される籠状シルセスキオキサンの部分開裂構造体で、Xとしてケイ素原子含有基を導入する方法の具体例としては、一般式(8)(R=シクロヘキシル基、X=OH)で示される籠状シルセスキオキサンの部分開裂構造体1当量対して、テトラヒドロフラン中で、3当量のトリエチルアミンと3当量のトリメチルクロロシランを加えることによって、XとしてMeSiO―基を導入した化合物を製造する方法が挙げられる(例えばJ.Am.Chem.Soc.1989,111,1741参照)。
【0042】
籠状シルセスキオキサンの構造解析は、X線構造解析(LarssonらのAlkiv Kemi 16,209(1960))で行うことができるが、簡易的には赤外吸収スペクトルやNMRを用いて同定を行うことができる(例えばVogtらのInorga.Chem.2,189(1963)参照)。
一般式(a)で表される籠状シルセスキオキサンあるいは一般式(b)で表される籠状シルセスキオキサンの部分開裂構造体はそれぞれ単独で用いても良いし、2種類以上の混合物として用いても良い。また更に籠状シルセスキオキサン及び籠状シルセスキオキサンの部分開裂構造体を混合して使用しても良い。
【0043】
籠状シルセスキオキサン、籠状シルセスキオキサンの部分開裂構造体、又はその混合物はそれ以外の他の構造を有する有機ケイ素系化合物と組み合わせで使用しても良い。この場合の他の構造を有する有機ケイ素系化合物の例としては、例えば、ポリジメチルシリコーン、ポリジメチル/メチルフェニルシリコーン、アミノ基や水酸基等の極性置換基を含有した置換シリコーン化合物、無定形ポリメチルシルセスキオキサン、各種ラダー型シルセスキオキサン等が挙げられる。その場合、混合物の組成比の制限は特にないが、通常は上記混合物における籠状シルセスキオキサンあるいは/およびその部分開裂構造体の割合は、好ましくは10重量%以上であり、より好ましくは30重量%以上であり、特に好ましくは50重量%以上である。
【0044】
(B)籠型シルセスキオキサンおよび/または籠型シルセスキオキサンの部分開裂構造体の含有量は、(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対し、これらからなる樹脂組成物の流動性のほか、全光線透過率、打ち抜き性の観点から、30〜0.5質量部が好ましく、さらに熱収縮性及び穴打ち抜き性の観点から20〜1質量部が好ましく、さらに特に10〜2質量部が好ましく、特に7〜3質量部が好ましい。
本発明のTABリードテープは、TABテープとの境界をセンサー検出する観点(以下、単にセンサー検出と言う。)から、テープ厚みが125μmにおける全光線透過率が80%以上であるのが好ましく、85%以上がより好ましく、89%以上が特に好ましい。(B)成分は、本来PPEが有する褐色を淡化する作用があり、全光線透過率を向上させる効果がある。
【0045】
本発明のTABリードテープは、センサー検出の観点から、テープ厚みが125μmにおけるヘイズ値が10%以下であるのが好ましく、さらに5%以下が好ましく、特に2%以下が好ましい。本発明のTABリードテープは、フィルム製造直後、表面光沢性が非常に高く、低いヘイズ値を示すのが好ましい。
なお、樹脂組成物よりフィルムを製膜する際、表面光沢を向上させる公知の方法を実施することが好ましい。例えば、Tダイ法におけるキャストロール温度を高く設定するなどし、フィルム化時の固化速度を遅らせることは、ヘイズ値をより下げるのに有効である。
全光線透過率が高く、ヘイズ値が低いTABテープはセンサー検出性が高く、TABテープを実装される際、非常に歩留まりが小さく、TABテープを実装される製品の生産性を飛躍的に向上させるものである。
【0046】
[3] 無機充填剤(C)
無機充填剤(C)は、強度付与剤として作用するものが好ましく、ガラス繊維、金属繊維、チタン酸カリウム、炭素繊維、炭化ケイ素、セラミック、窒化ケイ素、マイカ、ネフェリンシナイト、タルク、ウオラストナイト、スラグ繊維、フェライト、ガラスビーズ、ガラスパウダー、ガラスバルーン、石英、石英ガラス、溶融シリカ、酸化チタン、炭酸カルシウム、などの無機化合物があげられる。中でも、シート成形性と熱収縮率の観点から、炭酸カルシウム、タルク、ウオラストナイト、溶融シリカが好ましい。
これら無機系の充填剤の形状は限定されるものではなく、繊維状、板状、球状などが任意に選択できるが、シート成形性と熱収縮率の観点から板状、球状がより好ましい。
また、これらの無機系の充填剤は、2種類以上併用することも可能である。また、必要に応じて、シラン系、チタン系などのカップリング剤で予備処理して使用することができる。
【0047】
(C)無機充填剤の含有量は、(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対し、熱収縮率、剛性、全光線透過率、ヘイズ値の観点から、0.1〜150質量部が好ましく、1〜50質量部がより好ましく、2〜20質量部がさらに好ましく、3〜10質量部が特に好ましい。
特に全光線透過率とヘイズ値の観点から、無機充填剤の分散径は、小さいことが好ましい。具体的には、平均粒子径が、5μm以下が好ましく、1μm以下がより好ましく、0.5μm以下がさらに好ましく、0.1μm以下が特に好ましい。
【0048】
[4] その他の成分
上記の成分の他に、本発明の特徴および効果を損なわない範囲で必要に応じて他の附加的成分、例えば、酸化防止剤、難燃剤(有機リン酸エステル系化合物、フォスファゼン系化合物)、エラストマー(エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/1−ブテン共重合体、エチレン/プロピレン/非共役ジエン共重合体、エチレン/アクリル酸エチル共重合体、エチレン/メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/酢酸ビニル/メタクリル酸グリシジル共重合体およびエチレン/プロピレン−g−無水マレイン酸共重合体、ABSなどのオレフィン系共重合体、ポリエステルポリエーテルエラストマー、ポリエステルポリエステルエラストマー、ビニル芳香族化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体、ビニル芳香族化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体の水素添加物)、可塑剤(オイル、低分子量ポリエチレン、エポキシ化大豆油、ポリエチレングリコール、脂肪酸エステル類等)、難燃助剤、耐候(光)性改良剤、ポリオレフィン用造核剤、各種着色剤を添加してもかまわない。
【0049】
(A)、(B)、(C)成分を混練する場合、混練する順番は特に限定はないが、一括して混練することが、プロセスの簡略性や物性向上の観点から望ましい。(C)成分の場合、混練により砕かせたくない場合には、あとで混練することもできる。
樹脂組成物は種々の方法で製造することができる。例えば、単軸押出機、二軸押出機、ロール、ニーダー、ブラベンダープラストグラフ、バンバリーミキサー等による加熱溶融混練方法が挙げられるが、中でも二軸押出機を用いた溶融混練方法が最も好ましい。この際の溶融混練温度は特に限定されるものではないが、通常150〜350℃の中から任意に選ぶことができる。
【0050】
本発明のTABリードテープは、一旦シートをスリットしてテープ状にすることもできるし、シート成形機から得られるシートを連続的にスリットしてテープ状にすることもできる。ここで、TABリードテープ厚みは、0.001〜2.0mmのものであり、好ましくは0.005〜0.50mmであり、より好ましくは0.05〜0.20mmである。場合によってはフィルムと呼ばれることもある。多くの場合、0.075mmや0.125mm厚みなどが好適である。
TABリードテープ巾については、10〜100mmであり、好ましくは20〜90mmであり、より好ましくは30〜80mmである。多くの場合、35mm、48mm、70mm巾などが好適である。
【0051】
本発明のTABリードテープは、上記の巾と厚みをもったテープ状で、両側に約0.5〜2mm四方のガイド穴を打ち抜き機を用いて打ち抜かれて得られる。
本発明のTABリードテープは、上記で得られた樹脂組成物を原料とし、押出シート成形により得ることもできるし、本発明の成分を押出シート成形機に直接投入し、ブレンドとシート成形を同時に実施して得ることもできる。
TABリードテープの原反フィルムは、押出しチューブラー法、場合によってはインフレーション法とも呼ばれる方法にて製造することができる。円筒から出てきたパリソンがすぐに冷却してしまわないように、50〜290℃の温度範囲の中から適宜選択して、パリソンの温度制御することがシート厚みを均一にし、フィルム表面光沢を発揮させる上で極めて重要である。
【0052】
一方、本発明のTABリードテープは、Tダイ押出成形によって製造することができる。この場合、無延伸のまま用いてもよいし、1軸延伸してもよいし、2軸延伸することによっても得られる。シートの強度を高めたい場合は、延伸することにより達成することができる。
本発明のTABリードテープは、耐吸水性に優れ、耐熱性、センサー検出性、テープ生産性、アウトガス性に優れるものである。
本発明のTABリードテープは、実質上、高耐熱の非晶性ポリマーであるため、成形ひずみや熱収縮は、成形依存性が少なく、高品質で、かつ品質安定化されたものが得られる。ポリエチレンテフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)やポリフェニレンサルファイド(PPS)などに代表される結晶性樹脂の場合、多くは、使用環境温度(100〜160℃)が、その樹脂のガラス転移温度以上、融点以下であるため、成形履歴依存性が大きく、後結晶や反りの問題が発生しやすく、熱固定や熱処理などの数多くの後処理工程を経てようやく、TABリードテープの製品化がなされるものである。従って、本発明のTABリードテープは、他の素材のTABテープに比して、TABテープ製造工程を簡略化できるため、非常にテープ生産性に優れるものである。
【実施例】
【0053】
本発明を以下、実施例に基づいて説明する。但し本発明はその主旨を越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
[製造例1]
<ポリフェニレンエーテル(PPE−1)の製造例>
2,6−ジメチルフェノールを酸化重合して得た還元粘度(0.5g/dl、クロロホルム溶液、30℃測定)0.52のパウダー状のポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル)である。
<アミノ基含有籠型シルセスキオキサンの製造例(POSS−1)>
TrisilanolIsobutyl−POSS[米国Hybrid Plastics社製]をトルエン/メタノールの溶液中、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン[チッソ(株)社製]と反応させることによって、一般式(13)で表されるアミノ基含有籠状シルセスキオキサンを得た。
【0054】
【化9】

【0055】
<アミノ基含有籠型シルセスキオキサンの部分開裂構造体の製造例(POSS−2)>
TrisilanolIsobutyl−POSS[米国Hybrid Plastics社製]をトルエン/メタノールの溶液中、アミノプロピルメチルジメトキシシラン[チッソ(株)社製]と反応させることによって、一般式(14)で表されるアミノ基含有籠状シルセスキオキサンの部分開裂構造体を得た。
【0056】
【化10】

【0057】
各樹脂組成物のテープ成形とテープ物性評価を、以下の方法に従って実施した。
(1)テープ成形
ペレットを、シリンダー温度290℃、円筒状ダイス温度290℃に設定したスクリュー径50mmの押出機を用い、チューブラー法により、押出シート成形を実施した。ブローする空気の圧力は厚みが125μmになるように設定した。その後、スリッターを用いて、シートを35mm巾に裁断し、TABリードテープを得た。
【0058】
(2)耐吸水性
上記(1)で得られたTABリードテープを用い、長さ1mにサンプルを切り出し、恒温恒湿槽(タバイエスペック(株)製、PL−3FP)を用い、85℃、95%相対湿度の加温加湿環境下に、48時間曝した後、以下の式に従って、重量増加率(Δw)を求めた。各2個の平均値をとった。
重量増加率(Δw)(%)=(w1−w0)/w0×100
(w1:加温加湿48時間後、恒温恒湿槽から取り出し、テープ表面の露を拭い去り、23℃、50%の相対湿度に管理された部屋に30分間放置した後のテープ重量(g)、w0:加温加湿前に、100℃、2時間熱風乾燥機中にて乾燥し、デシケーター中にて室温まで冷却したテープ重量(g))
【0059】
テープの耐吸水性を以下の判断基準に基づき、評価を実施した。
○:Δwが0.1%未満のもの。
△:Δwが0.1%以上で、0.4%未満のもの。
×:Δwが0.4%以上のもの。
【0060】
(3)耐熱性
上記(1)で得られたテープを用いて、長さ20cmにサンプルを切り出し、170℃に設定された熱風乾燥オーブン(パーフェクトオーブンPHH−201 エスペック(株)製)に1時間入れた後、とりだし、変形の有無を目視で観察した。
○:変形の認められなかったもの。
×:変形が認められたもの。
(4)全光線透過率及びヘイズ値
上記(1)で得られたテープを用いて、濁度計[NDH2000:日本電色工業社製]を用いて、全光線透過率についてはJIS K7361に準拠し、ヘーズについてはJIS K7136に準拠し測定した。
【0061】
(5)センサー検出性
TABテープ製品に相当するポリイミド(PI)テープ(125μm、デュポン社製:カプトン500H(登録商標))を35mm幅に、30m切り取り、上記(1)で得られたTABリードテープ10mを接着剤にて接続し、150mmのリールに巻き取り、10m/minの速度にてテープを走査させた。その際、透過型センサーにより、TABリードテープからTABテープへの変わり目を検知した。スタート後、約1分後に透過型センサーにより、検知したか否かを確認し、記録する。この実験を100回実施し、以下の判断基準に基づいて、センサー検出性を判断した。
○:99〜100回検知できた。
△:90〜98回検知できた。
×:0〜89回検知できた。
【0062】
(6)アウトガス性
上記(1)で得られたフィルムをロール状で、100g採取し、ガラス製のフラスコに入れ、そのフラスコの口をふさぐように、ガラス製の時計皿を設置し、170℃、48時間、熱風オーブンにて加熱した。その後、室温に冷却した後、時計皿の表面に付着成分の有無を目視にて確認し、以下の判断基準に基づいてそのフィルムのアウトガス性を判定した。
○:時計皿表面には何も付着しておらず、透明なまま。
△:時計皿表面がほんのわずか白くにごった。
×:時計皿表面がかなりにごった。(不透明になる程度)
【0063】
(7)熱収縮
上記(1)で得られたTABリードテープを用い、長さ1mにサンプルを切り出し、170℃に設定された熱風乾燥オーブン(パーフェクトオーブンPHH−201 エスペック(株)製)に1時間入れた後、とりだし、十分室温に冷却された後、長さを測定し、以下の式に従って、寸法変化率(ΔL)を求めた。各2個の平均値をとった。
寸法変化率(ΔL)(%)=(L1−L0)/L0×100
(L1:加熱後の長さ、L0:加熱前の長さ)
テープの熱収縮を以下の判断基準に基づき、評価を実施した。
◎:寸法変化率が0.05%未満のもの。
○:寸法変化率が0.05%以上、0.1%未満のもの。
△:寸法変化率が0.1%以上、0.2%未満のもの。
×:寸法変化率が0.2%以上のもの。
【0064】
(8)穴打ち抜き性
フィルム長さ300m分を、それぞれ連続フィルム打ち抜き機で、1mm角の穴を5mm間隔で打ち抜き、以下の判断基準に基づき、その穴打ち抜き性を判断した。
○:フィルムを真横から光学顕微鏡(50倍)で観察して、穴の上下にひげ状に伸びたばりが全く見られず、かつ粉の発生も全く認めらない。
×:フィルムを真横から光学顕微鏡(50倍)で観察して、穴の上下にひげ状に伸びたばりが認められるか、もしくは粉の発生が認められたもの。
【0065】
[実施例1、2、6、7]
ポリフェニレンエーテル(PPE−1)とアミノ基含有籠型シルセスキオキサン(POSS−1)を、表1に示す割合(質量部)に配合し、フィード側のZONE1を250℃、ZONE2〜7およびダイスヘッドを310℃に設定したベントポート付き二軸押出機(ZSK−25;WERNER&PFLEIDERER社製、(スクリュー径)=25mm、(スクリュー長さ)/(スクリュー径)=42)を用いて、(回転数)=300rpm、(吐出量)=12kg/hrになるように溶融混練し、ペレットとして得た。
このペレットを用い、上に示した方法により、125μm厚み、巾35mmのテープを得た。上に示した方法に従ってテープ評価を実施した。その結果を表1に示した。
【0066】
[実施例3、4]
(A)成分として、ポリフェニレンエーテル(PPE−1)以外に、ポリスチレン(GPPS、685、PSジャパン(株)製)を併用したことと、(B)成分として、アミノ基含有籠型シルセスキオキサンの部分開裂構造体(POSS−2)を用い、表1に示す割合(質量部)に配合したこと以外は、実施例1と同様に実施して、ペレットを得て、シート成形加工した後、テープを得た。上に示した方法に従ってテープ評価を実施した。その結果を表1に示した。
【0067】
[実施例5]
(C)成分として、ヒュームドシリカである、アエロジルR972(疎水タイプ、特殊品、日本アエロジル(株)製)を用いたことと、表1に示す割合(質量部)に配合したこと以外は、実施例1と同様に実施して、ペレットを得て、シート成形加工した後、テープを得た。上に示した方法に従ってテープ評価を実施した。その結果を表1に示した。
【0068】
[比較例1]
ペレットとして、ポリフェニレンエーテル(PPE−1)を用い、押し出し機のZONE2〜7およびダイスヘッドを330℃に設定し、実施例1と同様にペレットを得た。このペレットを用いて、成形機の設定温度を310℃に変更して、上に示した方法に従って、成形加工を試みたが、フィルムチューブが安定せず、しかもダイラインも激しく、フィルム化を断念した。
このことから、アミノ基含有籠型シルセスキオキサンやアミノ基含有籠型シルセスキオキサンの部分開裂構造体を含有させることで、PPE濃度高い組成物の成形加工性を大幅に向上できていることがわかる。
【0069】
[比較例2]
ポリイミド(PI)テープ(125μm、デュポン社製:カプトン500H(登録商標)を用いて、上に示した方法に従ってテープ評価を実施した。その結果を表1に示した。
【0070】
[比較例3]
ペレットとして、ポリフェニレンサルファイド(PPS、トレリナA900(登録商標)、東レ(株)製)を用いたこと以外は、実施例1と同様にシート成形加工した後、テープを得た。上に示した方法に従ってテープ評価を実施した。その結果を表1に示した。
【0071】
[比較例4]
ペレットとして、固有粘度(フェノール/テトラクロロエチン混合溶媒にて、35℃で測定)0.62dl/gのポリエチレンナフタレート(PEN)を用いたこと以外は、実施例1と同様にシート成形加工した後、テープを得た。上に示した方法に従ってテープ評価を実施した。その結果を表1に示した。
PENフィルムの熱収縮率が十分でないことがわかる。またPENは結晶性樹脂であるため、低熱収縮のフィルムを得る場合、特開平2002−299391号公報に示されるように、2軸延伸、その後の熱固定や熱処理などを実施して得なければならず、テープ生産性に劣ることがわかる。
【0072】
【表1】

【0073】
表1から、本発明のポリフェニレンエーテル系樹脂組成物製テープは、耐吸水性に優れ、耐熱性、センサー検出性、テープ生産性、アウトガス性に優れたポリフェニレンエーテル系樹脂組成物製TABリードテープであることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【0074】
本発明のポリフェニレンエーテル系樹脂製TABリードテープは、耐吸水性に優れ、耐熱性、アウトガス性に優れている。TABリードテープは、TABに装着した半導体装置の封止剤を硬化させる工程でオーブン内で加熱しても、変形することなく、またTABテープやTABスペーサーテープとほぼ同等の熱収縮率を示すことが要求されており、安価で、比重が小さく、優れた耐吸水性に加え、特にばりとして発生した、伸びたひげ状のものは、半導体装置を傷つける可能性があり、優れた打ち抜き性が求められている。また好ましい態様においては特にセンサー検出性、テープ生産性、アウトガス性に優れ、TABテープの実装時の生産性、TABリードテープそのものの生産性、アウトガス性に優れていることから、工業的価値は極めて大きい。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリフェニレンエーテル系樹脂(A)と、籠型シルセスキオキサンおよび/または籠型シルセスキオキサンの部分開裂構造体(B)を含有してなる樹脂組成物からなるTABリードテープ。
【請求項2】
該樹脂組成物のガラス転移温度が160℃以上であることを特徴とする請求項1に記載のTABリードテープ。
【請求項3】
厚みが125μmにおける全光線透過率が80%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のTABリードテープ。
【請求項4】
ヘイズ値が10%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のTABリードテープ。
【請求項5】
(A)成分70〜99.5質量部と(B)成分0.5〜30質量部を含有する樹脂組成物からなる請求項1〜4のいずれかに記載のTABリードテープ。
【請求項6】
(A)成分と(B)成分の合計100質量部に対して、無機充填剤(C)が0.1〜150質量部含有される樹脂組成物からなる請求項1〜5のいずれかに記載のTABリードテープ。

【公開番号】特開2008−159685(P2008−159685A)
【公開日】平成20年7月10日(2008.7.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−344478(P2006−344478)
【出願日】平成18年12月21日(2006.12.21)
【出願人】(303046314)旭化成ケミカルズ株式会社 (2,513)
【Fターム(参考)】