JP2007042694A - フレキシブルプリント基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】粘土を主成分とするフレキシブルプリント基板であり、単層又は多層の構造を有するフレキシブルプリント基板、粘土のみ、粘土と少量の添加物、粘土と少量の補強材、又は粘土と少量の添加物と少量の補強材から構成される上記フレキシブルプリント基板、及び上記フレキシブルプリント基板に導電体によって電子回路が形成されたことを特徴とする部材。
【効果】耐熱及び柔軟性を改善させた新規フレキシブルプリント基板等を提供できる。
【選択図】図1
Description
(1)粘土を主成分とし、柔軟性を有し、自立膜として利用可能であることを特徴とするフレキシブルプリント基板。
(2)粘土のみ、粘土と少量の添加物、粘土と少量の補強材、又は粘土と少量の添加物と少量の補強材から構成される前記(1)に記載のフレキシブルプリント基板。
(3)主要構成成分が、天然粘土又は合成粘土である前記(1)に記載のフレキシブルプリント基板。
(4)前記天然粘土又は合成粘土が、雲母、タルク、カオリナイト、イライト、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、及びノントロナイトからなる群のうちの一種以上である前記(3)に記載のフレキシブルプリント基板。
(5)添加物が、エチレングリコール、グリセリン、イプシロンカプロラクタム、デキストリン、澱粉、セルロース系樹脂、ゼラチン、寒天、小麦粉、グルテン、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニル樹脂、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアマイド、ポリエチレンオキサイド、タンパク質、デオキシリボヌクレイン酸、リボヌクレイン酸及びポリアミノ酸、フェノール類、安息香酸類化合物、及びシリコン樹脂からなる群のうちから選択される一種以上である前記(2)に記載のフレキシブルプリント基板。
(6)補強材が鉱物繊維、グラスウール、セラミックス繊維、植物繊維及び有機高分子繊維の群のうちの一種以上である前記(2)に記載のフレキシブルプリント基板。
(7)添加物の、全固体に対する重量割合が、30パーセント以下である前記(2)に記載のフレキシブルプリント基板。
(8)補強材の、全固体に対する重量割合が、30パーセント以下である前記(2)に記載のフレキシブルプリント基板。
(9)厚さが、1mmよりも薄く、フレキシブルプリント基板の面積が、1cm2よりも大きい前記(1)に記載のフレキシブルプリント基板。
(10)加熱、光照射等の任意の手段により、付加反応、縮合反応、重合反応等の化学反応を行わせ、粘土、添加物、及び接着層の成分同士、又は成分間において、新たな化学結合を生じさせて、耐水性、電気絶縁性、及び/又は機械的強度を改善させた前記(1)から(9)のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板。
(11)300℃で24時間加熱処理後の剛軟度が、曲げ反発性試験の値として8.0(mN)以下である前記(1)に記載のフレキシブルプリント基板。
(12)300℃で72時間加熱後も外観に異状が観察されない前記(1)に記載のフレキシブルプリント基板。
(13)表面処理を施して、撥水、防水、補強、表面性状改質、及び/又は表面平坦化をした前記(1)に記載のフレキシブルプリント基板。
(14)前記表面処理が、フッ素系膜、シリコン系膜、ポリシロキサン膜、フッ素含有オルガノポリシロキサン膜、アクリル樹脂膜、塩化ビニル樹脂膜、ポリウレタン樹脂膜、高撥水メッキ膜、金属蒸着膜、又はカーボン蒸着膜を表面に形成することである前記(13)に記載のフレキシブルプリント基板。
(15)膜に対して垂直方向の直流電気抵抗が、1メガΩ以上である前記(1)に記載のフレキシブルプリント基板。
(16)プリントの方法がディスペンサーを用いる方法、インクジェット印刷もしくはスクリーン印刷である前記(1)に記載のフレキシブルプリント基板。
(17)プリントに用いるインクが導電性物質を含む前記(1)に記載のフレキシブルプリント基板
(18)前記導電性物質が銀あるいは銀化合物を含む前記(17)に記載のフレキシブルプリント基板。
(19)電子回路の描画リゾルーションが20マイクロメーター以下である前記(1)に記載のフレキシブルプリント基板。
(20)前記(1)から(19)のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板に導電体によって電子回路が形成されたことを特徴とする部材。
(21)電子回路に表面処理が施された前記(20)に記載の部材。
(22)前記表面処理が、フッ素系膜、シリコン系膜、ポリシロキサン膜、フッ素含有オルガノポリシロキサン膜、アクリル樹脂膜、塩化ビニル樹脂膜、ポリウレタン樹脂膜を表面に形成することである前記(21)に記載の部材。
(23)積層により、電子回路を複数含む前記(20)から(22)のいずれかに記載の部材。
本発明は、粘土を主成分とするフレキシブルプリント基板であり、粘土を主成分とし、耐熱性と柔軟性を有し、自立膜として利用可能であり、電気絶縁性を有し、粘土表面に電子回路が形成可能であることを特徴とするものである。本発明のフレキシブルプリント基板は、室温における、面に垂直方向の体積抵抗率は一メガΩ以上であり、300℃の加熱で72時間後も外観に異状がなく、300℃で24時間加熱処理後の剛軟度が、曲げ反発性試験の値として8.0(mN)以下であることを特徴とする。
(1)密度
従来材料は、下表に示されるように、プラスチック・フィラーナノコンポジット製品において、その密度が最も高いものでも1.51である。これに対して、本発明の材料は、1.51を上回る密度を有し、2.0以上、例えば、2.10程度の密度の測定値を示す。このように、本発明の材料は、1.51を上回る密度、特に、1.60から2.50程度の高密度を有する。
従来材料で最も柔らかいものは、粘土とパルプ繊維からできている市販のシートであり、その剛軟度は、曲げ反発性試験の値として、JIS L1096:1999「一般織物試験方法」A法に準拠して測定された値は、8.0(mN)である。一方、粘土膜で最も硬いものは、HR50/5−80Hであり、表面が5.3(mN)、裏面が17.1(mN)である。これに対して、本発明の材料は、曲げ反発性試験の値が2.0mN程度であり、少なくとも、8.0mNを下回る値を有するものである。従来材料と本発明の材料の剛軟度の閾値は8.0mNであると言えることから、この値をもって、本発明の材料を従来材料と区別(識別)することができる。
本発明では、原料粘土として、好適には、例えば、1次粒子のアスペクト比(粒子数基準)が320程度のもので、特に、メチレンブルー吸着量、陽イオン交換容量が高いものが使用される。具体例として、例えば、メチレンブルー吸着量が130mmol/100g、陽イオン交換容量が110meq/100g、2%水分散液pHが10.2、4%水分散液粘度が350mPa・s、水分散メジアン径が1.13μmの諸物性を有するものが例示される。しかし、これらに制限されるものではなく、これらを標準値として、これらと同等もしくは均等の物性を有するものであれば同様に使用することができる。これの原料粘土として、例えば、山形県月布産粘土及びこれを主原料とする材料が好適に用いられる。
本発明の材料は、例えば、以下のような特性値を有する。熱サイクルテスト(100−600℃、30サイクル)で外観に異状がなく(高耐熱性)、電気抵抗は、体積抵抗率(500V)が2.3×107Ωm(JIS K6911:1995)であり(高絶縁性)、例えば、フレキシブルプリント基板材料として使用される。本発明の材料は、他の特性として、例えば、以下のような特性値を有する。
粘土として、2グラムの天然モンモリロナイト(クニピアP、クニミネ工業株式会社製)を、60cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、回転子とともに入れ、激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液を、長さ約30cm、幅20cmの真鍮製板の上に、厚さ約2ミリメートル塗布し、これを水平に静置し、強制送風式オーブン中で60℃の温度条件下で30分乾燥して、剥離し、厚さ約0.04ミリメートルの粘土層を得た。
上記(1)で作製したフレキシブルプリント基板に、インキとして銀の微粒子を含んだものを用い、スクリーン印刷機によって、フレキシブルプリント基板表面に電子回路を形成させた部材を作製した。更に、電子回路の電気伝導性を高める目的で、上記部材を300℃で60分加熱処理した。
本製法によって膜上に電子回路が形成されたフレキシブルプリント膜が作製された。電子回路の描画リゾルーションは20マイクロメートルであり、従来材料であるグリーンセラミックスシートによる結果と同程度であった。
Claims (23)
- 粘土を主成分とし、柔軟性を有し、自立膜として利用可能であることを特徴とするフレキシブルプリント基板。
- 粘土のみ、粘土と少量の添加物、粘土と少量の補強材、又は粘土と少量の添加物と少量の補強材から構成される請求項1に記載のフレキシブルプリント基板。
- 主要構成成分が、天然粘土又は合成粘土である請求項1に記載のフレキシブルプリント基板。
- 前記天然粘土又は合成粘土が、雲母、タルク、カオリナイト、イライト、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、及びノントロナイトからなる群のうちの一種以上である請求項3に記載のフレキシブルプリント基板。
- 添加物が、エチレングリコール、グリセリン、イプシロンカプロラクタム、デキストリン、澱粉、セルロース系樹脂、ゼラチン、寒天、小麦粉、グルテン、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリビニル樹脂、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアマイド、ポリエチレンオキサイド、タンパク質、デオキシリボヌクレイン酸、リボヌクレイン酸及びポリアミノ酸、フェノール類、安息香酸類化合物、及びシリコン樹脂からなる群のうちから選択される一種以上である請求項2に記載のフレキシブルプリント基板。
- 補強材が鉱物繊維、グラスウール、セラミックス繊維、植物繊維及び有機高分子繊維の群のうちの一種以上である請求項2に記載のフレキシブルプリント基板。
- 添加物の、全固体に対する重量割合が、30パーセント以下である請求項2に記載のフレキシブルプリント基板。
- 補強材の、全固体に対する重量割合が、30パーセント以下である請求項2に記載のフレキシブルプリント基板。
- 厚さが、1mmよりも薄く、フレキシブルプリント基板の面積が、1cm2よりも大きい請求項1に記載のフレキシブルプリント基板。
- 加熱、光照射等の任意の手段により、付加反応、縮合反応、重合反応等の化学反応を行わせ、粘土、添加物、及び接着層の成分同士、又は成分間において、新たな化学結合を生じさせて、耐水性、電気絶縁性、及び/又は機械的強度を改善させた請求項1から9のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板。
- 300℃で24時間加熱処理後の剛軟度が、曲げ反発性試験の値として8.0(mN)以下である請求項1に記載のフレキシブルプリント基板。
- 300℃で72時間加熱後も外観に異状が観察されない請求項1に記載のフレキシブルプリント基板。
- 表面処理を施して、撥水、防水、補強、表面性状改質、及び/又は表面平坦化をした請求項1に記載のフレキシブルプリント基板。
- 前記表面処理が、フッ素系膜、シリコン系膜、ポリシロキサン膜、フッ素含有オルガノポリシロキサン膜、アクリル樹脂膜、塩化ビニル樹脂膜、ポリウレタン樹脂膜、高撥水メッキ膜、金属蒸着膜、又はカーボン蒸着膜を表面に形成することである請求項13に記載のフレキシブルプリント基板。
- 膜に対して垂直方向の直流電気抵抗が、1メガΩ以上である請求項1に記載のフレキシブルプリント基板。
- プリントの方法がディスペンサーを用いる方法、インクジェット印刷もしくはスクリーン印刷である請求項1に記載のフレキシブルプリント基板。
- プリントに用いるインクが導電性物質を含む請求項1に記載のフレキシブルプリント基板
- 前記導電性物質が銀あるいは銀化合物を含む請求項17に記載のフレキシブルプリント基板。
- 電子回路の描画リゾルーションが20マイクロメーター以下である請求項1に記載のフレキシブルプリント基板。
- 請求項1から19のいずれかに記載のフレキシブルプリント基板に導電体によって電子回路が形成されたことを特徴とする部材。
- 電子回路に表面処理が施された請求項20に記載の部材。
- 前記表面処理が、フッ素系膜、シリコン系膜、ポリシロキサン膜、フッ素含有オルガノポリシロキサン膜、アクリル樹脂膜、塩化ビニル樹脂膜、ポリウレタン樹脂膜を表面に形成することである請求項21に記載の部材。
- 積層により、電子回路を複数含む請求項20から22のいずれかに記載の部材。
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