JP2016107507A

JP2016107507A - 金属張積層板およびその製造方法

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Publication number: JP2016107507A
Application number: JP2014247086A
Authority: JP
Inventors: 崇裕中島; Takahiro Nakajima; 健 ▲高▼橋; Takeshi Takahashi; 小野寺　稔; Minoru Onodera; 稔小野寺
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2016-06-20

Abstract

【課題】剥離強度と寸法安定性に優れた金属張積層板を提供する。【解決手段】光学的異方性の溶融相を形成し得る熱可塑性ポリマーからなるフィルム１（以下、これを熱可塑性液晶ポリマーフィルムと略称することがある。）と金属シート２とを、ロール３、４・トゥ・ロール７により重ね合わせて熱圧着し、金属張積層体５とする工程と、前記熱圧着後、金属張積層板５を、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１の融点より５〜１５０℃低い温度で加熱処理６する工程とを含む、金属張積層板５の製造方法。前記製造方法によって製造された金属張積層板。【選択図】図１

Description

本発明は、光学的異方性の溶融相を形成し得る熱可塑性ポリマー（以下、これを熱可塑性液晶ポリマーと略称することがある）からなるフィルム（以下、これを熱可塑性液晶ポリマーフィルムと略称することがある）を使用した金属張積層板およびその製造方法に関する。

従来、熱可塑性液晶ポリマーフィルムを用いてプリント配線板等に使用される金属張積層板を製造する場合、真空熱プレス装置を使用して、その２枚の熱平盤の間に所定の大きさに裁断された熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属箔を重ねて置き、真空状態で加熱圧着している（バッチ式真空熱プレス積層法）。しかしながら、真空熱プレス積層法は枚葉式であるため、材料を重ねて置く時間、１回のプレス時間、プレス後の材料取り出し時間などが長くなり、金属張積層板１枚当たりの生産速度が遅くなって、コストが高く付く。また、生産速度を高めるために、同時に多数枚を製造できるように設備を改善すると、設備が大型化して設備費が高くなり好ましくない。したがって、この問題を解決し、低コストで金属張積層板を提供できる連続的な製造方法の開発が求められている。

そこで、金属張積層板を連続的に製造するロール・トゥ・ロールプレスが提案されてきた。例えば、特許文献１（特開平５−４２６０３号公報）では、光学的異方性の溶融層を形成する液晶高分子よりなるフィルムと金属箔とを重ね合わせて、加熱圧着手段として加圧ロールの間を通過させることにより、該フィルムと該金属箔とを該液晶高分子の融点より８０℃低い温度から５℃低い温度までの範囲内の温度で圧着することを特徴とする積層体の製造方法が開示されている。

また、材料の観点からは、金属シートと樹脂フィルムなどの絶縁層からなる金属張積層板の金属シート−絶縁層間の高い接着性、すなわち剥離強度を向上させる手法として、表面粗度の大きい金属シートを用いることで、投錨効果による剥離強度向上に効果があることが知られている。

例えば、特許文献２（特開平５−３４５３８７号公報）には、液晶ポリマーフィルムと金属箔層からなる積層体において、液晶ポリマーフィルムと接する面には、表面粗さが６μｍ以上の一次凹凸と、その一次凹凸に沿って形成された表面粗さが０．４〜１．４μｍの二次凹凸から構成される凹凸を有する金属箔を用いることで通常の剥離強さだけでなく、屈曲条件下においても剥離が生じにくい積層体が得られることが記載されている。

特開平５−４２６０３号公報特開平５−３４５３８７号公報

金属シートと熱可塑性液晶ポリマーフィルムを圧着する場合、バッチ式真空熱プレス積層法に比べ、連続生産のために圧着時間の短いロール・トゥ・ロールプレスでは、圧着する金属シートの厚みやコシの影響を受けて、金属シートにシワが発生しやすく、また、熱可塑性液晶ポリマーフィルムも、それ自体が熱可塑性であるために、ロールの張力やロールプレス圧などに敏感で、該フィルムと金属シートをロール・トゥ・ロールプレスにより圧着した金属張積層体は剥離強度不良や寸法安定性不良を発生しやすいという問題があった。

また、熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属シートとの剥離強度を高めるために、表面粗度の大きい金属シートを使用した金属張積層板は、金属シート層である導体層をファインピッチ加工できないことや、近年の電子機器の軽薄短小、高速伝送等の要求下では高周波域における信号伝送特性が劣るなどの問題があり、表面粗度が低くファインピッチ加工可能であり高周波特性に優れる金属シートと、熱可塑性液晶ポリマーフィルムとを、ロール・トゥ・ロールプレスにより、良好な剥離強度と寸法安定性で圧着できる、金属張積層板の製造技術が要望される。

したがって、本発明の目的は、表面粗度が低くファインピッチ加工可能であり高周波特性に優れる金属シートと、熱可塑性液晶ポリマーフィルムとを、ロール・トゥ・ロールプレスにより圧着してなる、剥離強度と寸法安定性に優れた金属張積層板およびその製造方法を提供することにある。

本発明者らは、熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属シートをロール・トゥ・ロールプレスによって加熱圧着させて金属張積層板を形成した後、該金属張積層板に加熱処理を施すことによって、該金属張積層板に良好な剥離強度と寸法安定性を付与できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属シートとを、ロール・トゥ・ロールプレスにより重ね合わせて熱圧着し、金属張積層体とする工程と、前記熱圧着後、該金属張積層板を、該熱可塑性液晶ポリマーフィルムの融点より５〜１５０℃低い温度で加熱処理する工程とを含む、金属張積層板の製造方法である。

また、本発明は、上記製造方法によって製造された金属張積層板である。

本発明の金属張積層板は、剥離強度、寸法安定性、ファインピッチ加工などの加工性、高周波特性に優れる。

また本発明の製造方法はロール・トゥ・ロールプレスによって熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属シートとの圧着が可能であるため、剥離強度、寸法安定性、加工性、および高周波特性に優れる金属張積層板を生産性よく製造することができる。

本発明によって製造された金属張積層板は、液晶ポリマー保有の高耐熱性、吸湿寸法安定性、高周波特性等を損なうことなく、かつ金属シートとの剥離強度が向上することから、例えば、フレキシブル配線基板、特に、高周波回路基板や高密度配線基板に用いられる銅張積層板として好適である。

また、本発明の金属張積層板は、表面粗度が小さな金属シートを用いた場合でも、熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属シートが十分な剥離強度を有しており、該金属シートからなる導体層に対し、ファイピッチ加工も可能なため、特に高周波回路基板や高密度配線基板に使用される材料として有用である。

本発明の片面金属張積層板の製造方法を模式的に示した図であり、加熱圧着手段としてロールプレスを用いた場合の模式図である。本発明の金属シートの両面に熱可塑性液晶ポリマーフィルムが積層された金属張積層板の製造方法を模式的に示した図であり、加熱圧着手段としてロールプレスを用いた場合の模式図である。

フィルム本体を構成する熱可塑性液晶ポリマーフィルムは、溶融成形できる液晶性ポリマーから形成される。この熱可塑性液晶ポリマーは、光学的に異方性の溶融相を形成し得るポリマーであって、溶融成形できる液晶性ポリマーであれば特にその化学的構成については限定されるものではないが、例えば、熱可塑性液晶ポリエステル、又はこれにアミド結合が導入された熱可塑性液晶ポリエステルアミドなどを挙げることができる。

また熱可塑性液晶ポリマーは、芳香族ポリエステルまたは芳香族ポリエステルアミドに、更にイミド結合、カーボネート結合、カルボジイミド結合やイソシアヌレート結合などのイソシアネート由来の結合等が導入されたポリマーであってもよい。

本発明に用いられる熱可塑性液晶ポリマーの具体例としては、以下に例示する（１）から（４）に分類される化合物およびその誘導体から導かれる公知の熱可塑性液晶ポリエステルおよび熱可塑性液晶ポリエステルアミドを挙げることができる。ただし、光学的に異方性の溶融相を形成し得るポリマーを形成するためには、種々の原料化合物の組合せには適当な範囲があることは言うまでもない。

（１）芳香族または脂肪族ジヒドロキシ化合物（代表例は表１参照）

（２）芳香族または脂肪族ジカルボン酸（代表例は表２参照）

（３）芳香族ヒドロキシカルボン酸（代表例は表３参照）

（４）芳香族ジアミン、芳香族ヒドロキシアミンまたは芳香族アミノカルボン酸（代表例は表４参照）

これらの原料化合物から得られる液晶ポリマーの代表例として表５および６に示す構造単位を有する共重合体を挙げることができる。

これらの共重合体のうち、ｐ―ヒドロキシ安息香酸および／または６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸を少なくとも繰り返し単位として含む重合体が好ましく、特に、（ｉ）ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸との繰り返し単位を含む重合体、（ｉｉ）ｐ−ヒドロキシ安息香酸および６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ヒドロキシカルボン酸と、４，４’−ジヒドロキシビフェニルおよびヒドロキノンからなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジオールと、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸との繰り返し単位を含む重合体が好ましい。

例えば、（ｉ）の重合体では、熱可塑性液晶ポリマーが、少なくともｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸との繰り返し単位を含む場合、繰り返し単位（Ａ）のｐ−ヒドロキシ安息香酸と、繰り返し単位（Ｂ）の６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸のモル比（Ａ）／（Ｂ）は、液晶ポリマー中、（Ａ）／（Ｂ）＝１０／９０〜９０／１０程度であるのが望ましく、より好ましくは、（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０〜８５／１５程度であってもよく、さらに好ましくは、（Ａ）／（Ｂ）＝６０／４０〜８０／２０程度であってもよい。

また、（ｉｉ）の重合体の場合、ｐ−ヒドロキシ安息香酸および６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ヒドロキシカルボン酸（Ｃ）と、４，４’−ジヒドロキシビフェニルおよびヒドロキノンからなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジオール（Ｄ）と、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸（Ｅ）の、液晶ポリマーにおける各繰り返し単位のモル比は、芳香族ヒドロキシカルボン酸（Ｃ）：前記芳香族ジオール（Ｄ）：前記芳香族ジカルボン酸（Ｅ）＝３０〜８０：３５〜１０：３５〜１０程度であってもよく、より好ましくは、（Ｃ）：（Ｄ）：（Ｅ）＝３５〜７５：３２．５〜１２．５：３２．５〜１２．５程度であってもよく、さらに好ましくは、（Ｃ）：（Ｄ）：（Ｅ）＝４０〜７０：３０〜１５：３０〜１５程度であってもよい。

また、芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し構造単位と芳香族ジオールに由来する繰り返し構造単位とのモル比は、（Ｄ）／（Ｅ）＝９５／１００〜１００／９５であることが好ましい。この範囲をはずれると、重合度が上がらず、機械強度が低下する傾向がある。

なお、本発明にいう溶融時における光学的異方性とは、例えば試料をホットステージにのせ、窒素雰囲気下で昇温加熱し、試料の透過光を観察することにより認定できる。

また、熱可塑性液晶ポリマーとしては、フィルムの所望の耐熱性および加工性を得る目的においては、約２００〜約４００℃の範囲内、とりわけ約２５０〜約３５０℃の範囲内に融点を有するものが好ましいが、フィルム製造の観点からは、比較的低い融点を有するものが好ましい。

前記熱可塑性液晶ポリマーには、本発明の効果を損なわない範囲内で、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂等の熱可塑性ポリマー、各種添加剤を添加してもよい。また、必要に応じて充填剤を添加してもよい。

本発明に使用される熱可塑性液晶ポリマーフィルムは、熱可塑性液晶ポリマーを押出成形して得られる。熱可塑性液晶ポリマーの剛直な棒状分子の方向を制御できる限り、任意の押出成形法が適用できるが、周知のＴダイ法、ラミネート体延伸法、インフレーション法などが工業的に有利である。特にインフレーション法やラミネート体延伸法では、フィルムの機械軸方向（または機械加工方向：以下、ＭＤ方向と略す）だけでなく、これと直交する方向（以下、ＴＤ方向と略す）にも応力が加えられ、ＭＤ方向とＴＤ方向における分子配向性、誘電特性などを制御したフィルムが得られる。

押出成形では、配向を制御するために、延伸処理を伴うのが好ましく、例えば、Ｔダイ法による押出成形では、Ｔダイから押出した溶融体シートを、フィルムのＭＤ方向だけでなく、これとＴＤ方向の双方に対して同時に延伸してもよいし、またはＴダイから押出した溶融体シートを一旦ＭＤ方向に延伸し、ついでＴＤ方向に延伸してもよい。

また、インフレーション法による押出成形では、リングダイから溶融押出された円筒状シートに対して、所定のドロー比（ＭＤ方向の延伸倍率に相当する）およびブロー比（ＴＤ方向の延伸倍率に相当する）で延伸してもよい。

このような押出成形の延伸倍率は、ＭＤ方向の延伸倍率（またはドロー比）として、例えば、１．０〜１０程度であってもよく、好ましくは１．２〜７程度、さらに好ましくは１．３〜７程度であってもよい。また、ＴＤ方向の延伸倍率（またはブロー比）として、例えば、１．５〜２０程度であってもよく、好ましくは２〜１５程度、さらに好ましくは２．５〜１４程度であってもよい。

ＭＤ方向とＴＤ方向とのそれぞれの延伸倍率の比（ＴＤ方向／ＭＤ方向）は、例えば、２．６以下、好ましくは０．４〜２．５程度であってもよい。

また、熱可塑性液晶ポリマーフィルムには、押出成形した後に、必要に応じて延伸を行ってもよい。延伸方法自体は公知であり、二軸延伸、一軸延伸のいずれを採用してもよいが、分子配向度を制御することがより容易であることから、二軸延伸が好ましい。また、延伸は、公知の一軸延伸機、同時二軸延伸機、逐次二軸延伸機などが使用できる。

また、必要に応じて、公知または慣用の熱処理を行い、熱可塑性液晶ポリマーフィルムの融点および／または熱膨張係数を調整してもよい。熱処理条件は目的に応じて適宜設定でき、例えば、液晶ポリマーの融点（Ｔｍ_０）−１０℃以上（例えば、Ｔｍ_０−１０〜Ｔｍ_０＋３０℃程度、好ましくはＴｍ_０〜Ｔｍ_０＋２０℃程度）で数時間加熱することにより、熱可塑性液晶ポリマーフィルムの融点（Ｔｍ）を上昇させてもよい。

このようにして得られた熱可塑性液晶ポリマーフィルムは、優れた誘電特性、ガスバリア性、低吸湿性などを有しているため、回路基板材料として好適に用いることができる。

熱可塑性液晶ポリマーフィルムの融点は、フィルムの所望の耐熱性および加工性を得る目的において、２００〜４００℃程度の範囲内で選択することができ、好ましくは２５０〜３６０℃程度、より好ましくは２６０〜３５０℃程度（例えば、２７０〜３４５℃）であってもよい。

本発明で使用する液晶ポリマーフィルムの厚みは、３００μｍ以下であり、好ましくは１０〜２００μｍ、さらに好ましくは１０〜１５０μｍである。フィルム厚みが、１０μｍに満たないと容易に裂けるため取り扱いが困難となり、３００μｍを超えるとフィルムが剛直になり、ロール状に巻き取ることが困難になるなど問題が生じる。

熱可塑性液晶ポリマーフィルムは、表面に粗化処理を施したものであってもよい。粗化処理の手段としては特に限定されないが、例えば物理的研磨または紫外線照射などであってもよく、溶液処理やプラズマ処理であってもよい。

本発明に使用される金属シートの材質としては、電気的接続に使用されるような金属などから選択され、例えば金、銀、銅、ニッケル、アルミニウムなどが挙げられる。これらの中でも特に銅が好ましい。銅としては、圧延法や電気分解法によって製造されるいずれのものでも使用することができるが、電気分解法によって製造される表面粗さの大きい電解銅箔が好ましい。

金属シートには、銅箔に通常施される酸洗浄などの化学表面処理などが本発明が奏する効果が損なわれない範囲内で施されていてもよい。金属シートの厚さとしては、７〜１００μｍの範囲が好ましく、９〜７５μｍの範囲内がより好ましい。

金属シートの表面粗度については、ファインパターン加工、高周波特性、および剥離強度の観点から、金属シート表面のＩＳＯ４２８７−１９９７に準拠した方法により測定される十点平均粗度（Ｒｚ_ＪＩＳ）が０．３〜３．０μｍであることが好ましく、０．５〜１．５μｍがさらに好ましい。このような低粗度の金属シートであれば、金属シートを熱可塑性液晶ポリマーフィルムと積層して回路を形成する際に、良好な高周波特性が得られ、また、ファインピッチの回路パターン加工も可能である。

本発明に使用する金属シートは、液晶ポリマーフィルムとの接着力を確保することなどを目的として、その表面に表面処理を本発明の効果が損なわない程度に施してもよい。表面処理は物理的表面処理あるいは化学的表面処理であってもよく、物理的表面処理としては例えば粗化処理などであってもよく、化学的表面処理としては例えば酸洗浄などであってもよい。

金属シートの厚みは、５〜５０μｍ、好ましくは７〜３５μｍ、より好ましくは７〜２５μｍである。金属シートの厚みを薄くすることは、ファインパターンを形成するという観点からは好ましいが、金属シートが５μｍより薄くなると、製造工程で金属シートにしわが生じたり、配線基板として回路形成した場合にも配線の破断が生じたりして、回路基板の信頼性が低下するおそれがある。一方、金属シートが５０μｍより厚くなると、金属シートをエッチング加工する際、回路側面にテーパーが生じ、ファインパターン形成上好ましくない。

本発明の熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属シートとの圧着は、ロール・トゥ・ロールによる圧着であり、圧着手段はロール・トゥ・ロールによるロールプレスまたはロール・トゥ・ロールによるダブルベルトプレスであってもよい。

本発明では、熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属シートをロール・トゥ・ロールによって加熱圧着させて金属張積層板を形成した後、該金属張積層板に加熱処理を施すことが重要である。金属張積層板に加熱処理を施すことによって、表面粗度が低くファインピッチ加工可能であり高周波特性に優れる金属シートと、熱可塑性液晶ポリマーフィルムとを、ロール・トゥ・ロールにより、良好な剥離強度で圧着できる。

金属張積層板の加熱処理手段は、金属張積層板を均一に加熱できる手段であれば特に制限されないが、例えば赤外線加熱炉、熱風循環炉による加熱などが挙げられる。

熱風循環炉を使用する場合、炉内温度を均一にし、また炉内の振動を抑え加熱処理する金属シートやフィルムなどのシワの発生を抑制する観点から、循環風量は１ｍあたり１〜１０ｍ^３／分が好ましい。

加熱処理は、熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属シートとをロール・トゥ・ロールにより圧着し金属張積層板を形成した後、該金属張積層板をロール・トゥ・ロールのラインからはずし、該金属張積層板を静置させた状態で加熱処理してもよい。

また、加熱処理は、熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属シートとをロール・トゥ・ロールにより圧着し金属張積層板を形成した後、そのままロール・トゥ・ロールで該金属張積層板をラインに沿って走行させながら加熱処理してもよい。

また、加熱処理は、熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属シートとをロール・トゥ・ロールにより圧着し金属張積層板を形成した後、該金属張積層板を一旦ロール状に巻き取った後、改めてロール・トゥ・ロールで該金属張積層板をラインに沿って走行させながら加熱処理してもよい。

加熱処理時間は生産性および金属張積層板を均一に加熱できる観点から１５〜６００秒が好ましいが、より好ましくは生産性を考慮して１５〜３００秒である。

加熱処理時間の設定は、例えばロール・トゥ・ロールで金属張積層板を走行させるライン速度の設定により行ってもよい。例えば、熱風循環炉などの加熱処理装置のライン方向に沿った全長が１ｍの場合に、金属張積層板を走行させるライン速度を１ｍ／ｍｉｎに設定すれば、ラインに沿って走行する金属張積層板の任意の一点は加熱処理装置を６０秒で通過することになり、この場合、加熱処理時間は６０秒である。

例えば、加熱処理時間を長く設定する場合は、熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属シートとをロール・トゥ・ロールにより圧着し金属張積層板を形成した後、該金属張積層板を一旦ロール状に巻き取った後、改めてライン速度を設定し、ロール・トゥ・ロールで該金属張積層板をラインに沿って走行させながら加熱処理してもよい。

本発明の金属張積層板の加熱処理の温度は、積層する熱可塑性液晶ポリマーフィルムの融点より５〜１５０℃低い温度であり、５〜１３５℃低い温度が好ましく、５〜１００℃低い温度がより好ましく、５〜６０℃低い温度がさらに好ましく、５〜４０℃低い温度がさらに好ましい。上記温度範囲において加熱処理することで、金属張積層板に高い寸法安定性を付与することができ、また加熱処理の温度を上記範囲内で高くするほど、金属張積層板に高い剥離強度を付与することができる。

上記の温度範囲において金属張積層板を加熱処理することによって、ロール・トゥ・ロールで圧着されたフィルムの歪みが緩和され、また加熱処理によって熱可塑性液晶ポリマーフィルムおよび金属シートの加熱不足を補うことで熱可塑性液晶ポリマーフィルムの吸着性が増し接着力（剥離強度）が向上すると推定される。加熱処理の温度が、熱可塑性液晶ポリマーフィルムの融点より１５０℃を超えて低いと、剥離強度および寸法安定性を高める効果は低く、加熱処理の温度が熱可塑性液晶ポリマーフィルムの融点より５℃低い温度を超えると、フィルムが溶融し取り扱い性が難しくなる。

金属張積層板の加熱処理の、金属張積層板への圧力条件は特に限定されないが、金属張積層板中の熱可塑性液晶ポリマーフィルムの歪みを緩和させる観点から、無加圧下で加熱処理を行うことが好ましい。

加熱処理は、窒素等の不活性ガス中や、大気中のいずれでも行うことができるが、窒素中で行う場合は、窒素は予熱炉で所定温度に加熱したのち導入することが好ましい。窒素は予熱炉で所定温度に加熱したのち導入することで、炉内温度が部分的に低下するのを防ぎ、金属張積層板に付与する剥離強度のバラツキを抑えることができる。

本発明によって製造される金属張積層板は、金属シートと絶縁層からなり、絶縁層の少なくとも一部は熱可塑性液晶ポリマーフィルムからなる。そして、金属シートの少なくとも一方の面は熱可塑性液晶ポリマーフィルムと直接積層されていてもよい。また、絶縁層は金属シートの片面又は両面に設けることができるが、いずれの場合においても、絶縁層のすべてが熱可塑性液晶ポリマーフィルムによって構成されていることが好ましい。この場合において、絶縁層は複数層によって形成されることを妨げるものではない。

本発明の金属張積層板は、熱可塑性液晶ポリマーフィルムと金属シートとの２層構造に限られるものではない。すなわち、金属張積層板は、少なくとも１層の熱可塑性液晶ポリマーフィルムと少なくとも１層の金属シートとを含むものであればよく、例えば、下記（Ｉ）〜（III)に示した３層構造、（IV)の４層構造、（Ｖ)の５層構造などを例示することができる。下記、（Ｉ）〜（Ｖ）において、フィルムを２層以上有する金属張積層板の場合、金属シートと接する少なくとも一つのフィルムは熱可塑性液晶ポリマーフィルムである。

（Ｉ）金属シート／フィルム／金属シート
（II）フィルム／フィルム／金属シート
（III）フィルム／金属シート／フィルム
（IV）金属シート／フィルム／フィルム／金属シート
（Ｖ）金属シート／フィルム／金属シート／フィルム／金属シート

次に、本発明の金属張積層板の製造方法を、図面のロール・トゥ・ロールによるロールプレスの例に基づいて説明するが、本発明の形態はこの例に限定されるものではない。

図１は、本発明の金属張積層板の製造方法を模式的に示した図であり、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と金属シート２とを、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と接するロール３と、金属シート２と接する加熱ロール４との間に導入して加熱圧着し、金属張積層板５を形成した後、金属張積層板５を加熱処理手段６によって加熱処理し、加熱処理後の金属張積層板を巻き取りロール７によって巻き取る過程を示す。

前記加熱ロール４のロール材質としては特に限定されないが、例えばゴムロール、金属ロール、樹脂被覆金属ロールであってもよい。特に、加熱圧着時に均一に圧力をかけることができる観点から、金属ロールが好ましい。

熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と金属シート２を走行させ熱圧着する際、金属シート２と接触する加熱ロール４の表面は何らかの手段で加熱されている。その加熱する手段は特に制限されないが、例えば、加熱ロール４内部に加熱機構を備え、これにより加熱ロール４表面を加熱してもよい。加熱ロール４の表面温度は、液晶ポリマーフィルム１の融点より５〜１００℃の範囲で低いことが好ましく、より好ましくは、液晶ポリマーフィルム１の融点より５〜７０℃低い温度であってもよい。加熱ロール４の表面温度を液晶ポリマーフィルム１の融点より１００℃低い温度以上にすることで、液晶ポリマーフィルム１と金属シート２とを十分に接着することができ、また、加熱ロール４の表面温度を液晶ポリマーフィルム１の融点より５℃低い温度以下にすることで、加熱圧着時の液晶ポリマーフィルム１の流動を抑え、外観の良好な金属張積層板５を製造することができる。

前記熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と接する側のロール３は、前記加熱ロール４と接しており、加熱ロール４の熱がロール３表面に伝わることで、加熱されている。

本発明により、外観が良好で、剥離強度に優れる金属張積層板を得るためには、ロール３の温度制御の観点から、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と金属シート２とを、両ロール間を通過させて圧着する際に、加熱ロール４の回転速度を、その外周の線速度に換算して３０ｍ／分以下とすることが好ましく、金属シート２への熱伝達を容易にするためには２０ｍ／分以下とすることがより好ましい。加熱ロール４の回転速度の下限は特に限定されるものではないが、回転速度が低すぎると生産効率の低下を招くので、工業的には０．１ｍ／分より低くしないことが望ましい。

また、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１とロール３との融着を防止する観点から、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と金属シート２とを加熱圧着する際に、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１とロール３との間に離型材を介してもよい。離型材の材質は特に限定されないが、例えばポリイミドシートなどであってもよい。

前記ロール３の材質は、特に限定されないが、例えばゴムロール、金属ロール、樹脂被覆金属ロールであってもよく、中でも樹脂被覆金属ロールが好ましい。

樹脂被覆金属ロールを用いることで、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と金属シート２とを加熱圧着する際に、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１に接する樹脂被覆金属ロールの緩衝効果によりせん断力を抑制することが可能であり、また、樹脂被覆金属ロールが加熱ロール４側からの熱を十分に拡散するため、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と接触する表面温度の制御がより容易となる。

前記樹脂被覆金属ロールの、金属ロール表面に被覆される樹脂層の材質としては、ゴムを含む材質が好ましく、例えば、フッ素ゴム、シリコンゴム、ポリイミドなどを含む材質が、耐熱性や弾性の観点から好ましい。

前記樹脂被覆金属ロールの、金属ロール表面に被覆される樹脂層の厚さは７ｍｍ〜４０ｍｍの範囲であることが好ましく、１０ｍｍ〜２５ｍｍの範囲がより好ましい。金属ロール表面に被覆される樹脂層の厚さが上記の範囲であれば、加熱ロール４からの熱の伝達、および冷却が容易となり、ロール３表面の温度制御を容易に行うことが出来る。

また、金属ロール表面に被覆される樹脂層の硬度は、圧力を均一にかける観点から、ＪＩＳＫ６３０１に従うＡ型スプリング式硬さ試験に基づくスプリング硬さ（ＪＩＳＡ）で６０〜９５度の範囲であってもよい。

本発明において使用する金属ロール４および熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と接するロール３の直径については特に限定されないが、ロールの温度制御を容易にする観点から、３５〜４５ｃｍの範囲が好ましい。

また、加熱ロール４と、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と接するロール３間で熱可塑性液晶ポリマーフィルム１および金属シート２に加えられる圧力は、加圧部位で実質的に変形が生じないロール同士の組み合わせである場合には、線圧換算で５ｋｇ／ｃｍ以上であることが十分な接着力を発現させる上で好ましい。

加熱ロール４が表面にゴムコーティング層を有する場合には、コーティング層のゴム材質、加熱ロールに加える力などにより、加圧時に該コーティング層が変形するので、加熱ロールによって熱可塑性液晶ポリマーフィルム１および金属シート２に加えられる圧力は、面圧換算で２０ｋｇ／ｃｍ^２以上であることが好ましい。かかる場合には、斑などの外観不良の発生を抑制することができる。

圧力の上限は特に限定されるものではないが、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１の加圧時の流れや金属シート２からのはみ出しが無い状態で金属張積層板５の接着力を十分に発現させるには、線圧換算で４００ｋｇ／ｃｍを越えないか、または上記面圧換算で２００ｋｇ／ｃｍ^２を越えないことが望ましい。

加熱ロール４の表面温度が低い温度領域にある場合には、上記圧力を越えても熱可塑性液晶ポリマーフィルム１の流れや金属シートのはみ出しがなくなるのはいうまでもない。
なお、加熱ロール４の線圧とは、加熱ロール４に付与した力（圧着荷重）を加熱ロール４の有効幅で除した値である。また、上記の面圧とは、圧着時に加熱ロール４の変形により形成される加圧面の面積で圧着荷重を除した値である。

また、図２は、本発明の金属張積層板の製造方法を模式的に示した図であり、金属シート２を２枚の熱可塑性液晶ポリマーフィルム１の間に挟むように、ロール８と、ロール８との間に導入して加熱圧着し、フィルム−金属シート−フィルム構成の金属張積層板５を形成した後、金属張積層板５を加熱処理手段６によって加熱処理し、加熱処理後の金属張積層板を巻き取りロール７によって巻き取る過程を示す。

前記ロール８およびロール８のロール材質としては特に限定されないが、例えばゴムロール、金属ロール、樹脂被覆金属ロールであってもよい。

ロール８とロール９の組み合わせとしては、両方とも同じ材質であってもよく、ロール８とロール９が異なる材質であっても良い。例えば、ロール８とロール９が共に金属ロールであっても良く、またロール８とロール９が共に樹脂被覆金属ロールであっても良い。また例えばロール８が樹脂被覆金属ロールでロール９が金属ロールであってもよい。特に、両方のロールが金属ロールである場合や、一方のロールが金属ロールで他方のロールが樹脂被覆金属ロールであることが好ましい。

両方のロールが金属ロールである場合、加熱圧着時に均一に圧力をかけることができる。

一方のロールが金属ロールで他方のロールが樹脂被覆金属ロールである場合、金属ロールにより加熱圧着時に均一に圧力をかけることができ、また樹脂被覆金属ロールにより、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と金属シート２とを加熱圧着する際に、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１に接する樹脂被覆金属ロールの緩衝効果によりせん断力を抑制することが可能であり、また、樹脂被覆金属ロールが加熱されたロールの熱を十分に拡散するため、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と接触する表面温度の制御がより容易となる。

前記樹脂被覆金属ロールの、金属ロール表面に被覆される樹脂層の厚さは７ｍｍ〜４０ｍｍの範囲であることが好ましく、１０ｍｍ〜２５ｍｍの範囲がより好ましい。金属ロール表面に被覆される樹脂層の厚さが上記の範囲であれば、加熱されているロールからの熱の伝達、および冷却が容易となり、ロール表面の温度制御を容易に行うことが出来る。

本発明において使用するロール８およびロール９の直径については特に限定されないが、ロールの温度制御を容易にする観点から、３５〜４５ｃｍの範囲が好ましい。

熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と金属シート２を走行させ熱圧着する際、ロール８とロール９のうち、少なくとも一方のロール表面は何らかの手段で加熱されている。その加熱する手段は特に制限されないが、例えば、ロール内部に加熱機構を備え、これによりロール表面を加熱してもよい。ロールの表面温度は、液晶ポリマーフィルム１の融点より５〜１００℃の範囲で低いことが好ましく、より好ましくは、液晶ポリマーフィルム１の融点より５〜７０℃低い温度であってもよい。ロールの表面温度を液晶ポリマーフィルム１の融点より１００℃低い温度以上にすることで、液晶ポリマーフィルム１と金属シート２とを十分に接着することができ、また、ロールの表面温度を液晶ポリマーフィルム１の融点より５℃低い温度以下にすることで、加熱圧着時の液晶ポリマーフィルム１の流動を抑え、外観の良好な金属張積層板５を製造することができる。

また、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１とロール８およびロール９との融着を防止する観点から、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と金属シート２とを加熱圧着する際に、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１とロール８および／またはロール９との間に離型材を介してもよい。離型材の材質は特に限定されないが、例えばポリイミドシートなどであってもよい。

ロール８とロール９のどちらか一方が加熱されている場合、加熱されているロールと接する他方のロール表面は、加熱されている方のロールの熱が他方のロール表面に伝わることで、加熱されている。例えば、ロール９が加熱されており、ロール８が加熱されていない場合、ロール８はロール９と接しており、ロール９の熱がロール８表面に伝わることで、ロール８表面が加熱されている。

本発明により、外観が良好で、剥離強度に優れる金属張積層板を得るためには、ロールの温度制御の観点から、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と金属シート２とを、両ロール間を通過させて圧着する際に、ロール８およびロール９の回転速度を、その外周の線速度に換算して３０ｍ／分以下とすることが好ましく、金属シート２への熱伝達を容易にするためには２０ｍ／分以下とすることがより好ましい。ロール８およびロール９の回転速度の下限は特に限定されるものではないが、回転速度が低すぎると生産効率の低下を招くので、工業的には０．１ｍ／分より低くしないことが望ましい。

また、ロール８とロール９間で熱可塑性液晶ポリマーフィルム１および金属シート２に加えられる圧力は、加圧部位で実質的に変形が生じないロール同士の組み合わせである場合には、線圧換算で５ｋｇ／ｃｍ以上であることが十分な接着力を発現させる上で好ましい。

一方のロール表面にゴムコーティング層を有する場合には、コーティング層のゴム材質、加熱ロールに加える力などにより、加圧時に該コーティング層が変形するので、加熱ロールによって熱可塑性液晶ポリマーフィルム１および金属シート２に加えられる圧力は、面圧換算で２０ｋｇ／ｃｍ^２以上であることが好ましい。かかる場合には、斑などの外観不良の発生を抑制することができる。

圧力の上限は特に限定されるものではないが、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１の加圧時の流れや金属シート２からのはみ出しが無い状態で金属張積層板５の接着力を高めるには、線圧換算で４００ｋｇ／ｃｍを越えないか、または上記面圧換算で２００ｋｇ／ｃｍ^２を越えないことが望ましい。

ロールの表面温度が低い温度領域にある場合には、上記圧力を越えても熱可塑性液晶ポリマーフィルム１の流れや金属シートのはみ出しがなくなるのはいうまでもない。
なお、ロールの線圧とは、ロールに付与した力（圧着荷重）をロールの有効幅で除した値である。また、上記の面圧とは、圧着時にロールの変形により形成される加圧面の面積で圧着荷重を除した値である。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例における銅張積層板の評価は、次の方法により行った。

（融点（℃））
示差走査熱量計を用いて、フィルムの熱挙動を観察して得た。すなわち、供試フィルムを２０℃／分の速度で昇温して完全に溶融させた後、溶融物を５０℃／分の速度で５０℃/分で急冷し、再び２０℃／分の速度で昇温した時に現れる吸熱ピークの位置を、フィルムの融点（℃）として記録した。

（剥離強度（ｋＮ／ｍ））
金属張積層板から１．０ｃｍ幅の剥離試験片を作成し、そのフィルム層を両面接着テープで平板に固定し、ＪＩＳＣ５０１６に準じて、１８０°法により、金属シートを５０ｍｍ／分の速度で剥離したときの強度を測定した。

（寸法安定性）
寸法安定性は、ＩＰＣ−ＴＭ−６５０２．２．４に準じて測定した。寸法安定性は±０．０６％未満を〇、±０．０６％以上±０．０８％未満を△、±０．０８％以上を×とした。

（表面粗度：十点平均粗度（Ｒｚ_ＪＩＳ）（ μｍ））
接触式表面粗さ計（ミツトヨ（株）製、型式ＳＪ−２０１）を用い、金属シートの表面粗度として、十点平均粗度（Ｒｚ_ＪＩＳ）を測定した。測定はＩＳＯ４２８７−１９９７に準拠した方法により行った。より詳細には、十点平均粗度（Ｒｚ_ＪＩＳ）は、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さを抜き取り、最高から５番目までの山頂（凸の頂点）の標高の平均値と、最深から５番目までの谷底（凹の底点）の標高の平均値との差をμｍで表わしたもので、十点平均粗度を示したものである。

[参考例１]
（１）６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸単位２７モル％、ｐ−ヒドロキシ安息香酸単位７３モル％からなるサーモトロピック液晶ポリエステルを単軸押出機を用いて２８０〜３００℃で加熱混練し、直径４０ｍｍ、スリット間隔０．６ｍｍのインフレーションダイより押出し、厚さ５０μｍのフィルムを得た。このフィルムの融点Ｔm は２８０℃、熱変形温度Ｔdef は２３０℃であった。

（２）被着体として厚さ１８μｍの銅箔（電解法による１／２オンス銅箔）を用い、これを上記フィルムに２６０℃で加熱圧着して積層体とした。

（３）この積層体の熱処理によって変化するフィルムの融点を測定するため、窒素雰囲気中、積層体を２６０℃で熱処理し、１時間単位でＤＳＣ（示差走査熱量計）によるフィルム層の融解ピーク温度ＴAの測定を行った。その結果、未処理では２８０℃、１時間では２８５℃、２時間では２９６℃、４時間では３０６℃と上昇する。４時間の熱処理を行った後のフィルムの熱変形温度Ｔdef は２７５℃であった。このように、フィルムの熱処理時間を長くすれば、そのＴA が順次上昇する。これに準じて熱変形温度Ｔdef も上昇させ得ることが理解できる。

（４）一方、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸単位２０モル％、ｐ−ヒドロキシ安息香酸単位８０モル％からなるサーモトロピック液晶ポリエステル７０重量部とベンゼン吸着能８５％の活性炭紛体３５重量部を単軸押出機を用いて３２０〜３４０℃で加熱混練し、直径４０ｍｍ、スリット間隔０．６ｍｍのインフレーションダイより押出し、厚さ５０μｍの活性炭含有成形体を得た。この成形体のベンゼン吸着能は３５％であった。

（５）次に、上記（２）で得られた積層体と上記（４）で得られた活性炭含有成形体を重ね合わせて、見かけ上隙間がないように堅くロール状に巻き上げた。このロールを大気雰囲気の熱風乾燥機中に設置した後に、昇温を開始した。先ず、２６０℃で４時間熱処理し、その後２８５℃に昇温して６時間熱処理した。熱処理後のロールから、積層体と活性炭含有成形体を分離した。次いで、積層体から化学エッチング法により金属箔を除去して融点３３５℃、厚さ５０μｍの熱可塑性液晶ポリマーフィルムを得た。

[実施例１]
参考例１で得られた熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と、金属シート２として１８μｍ厚みの電解銅箔（十点平均粗度（Ｒｚ）：１．１μｍ）とを使用し熱可塑性液晶ポリマーフィルム１と接するロール３として樹脂被覆金属ロール（スーパーテンペックス：由利ロール機械株式会社製、樹脂厚み１．７ｃｍ）を使用した。図１に示されるように、樹脂被覆金属ロール３側に熱可塑性液晶ポリマーフィルム１を、反対面に電解銅箔２を配置した。直径がそれぞれ４０ｃｍの金属ロール４および樹脂被覆金属ロール３を使用した。金属ロール４の表面温度を、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１の融点よりも２０℃低い温度になるように設定した。ロール間で熱可塑性液晶ポリマーフィルム１および電解銅箔２に加えられる圧力は面圧換算で１２０ｋｇ／ｃｍ^２であり、上記の条件下に、熱可塑性液晶ポリマーフィルム１を樹脂被覆金属ロール３に沿わせ、次いで電解銅箔２を該フィルム１に合わせて仮接合させた。後に、両者を金属ロ−ル４と樹脂被覆金属ロール３の間に導入して圧着し、金属張積層板５を得た。作製した金属張積層板５をライン方向の長さが１ｍである熱風循環炉６間にライン速度１ｍ／ｍｉｎで通過させ、加熱処理を行った。この場合、金属張積層板５の任意の一点が熱風循環炉６中を６０秒で通過するため、加熱処理時間は６０秒である。熱風循環炉の温度は２００℃（熱可塑性液晶ポリマーフィルム１の融点より１３５℃低い温度）に設定した。得られた銅張積層板の評価結果を表７に示す。

[実施例２]
熱風循環炉の温度を２４０℃（熱可塑性液晶ポリマーフィルム１の融点より９５℃低い温度）に設定した以外は、実施例１と同様にして銅張積層板を得た。得られた銅張積層板の評価結果を表７に示す。

[実施例３]
熱風循環炉の温度を３００℃（熱可塑性液晶ポリマーフィルム１の融点より３５℃低い温度）に設定した以外は、実施例１と同様にして銅張積層板を得た。得られた銅張積層板の評価結果を表７に示す。

[実施例４]
熱風循環炉の温度を３２０℃（熱可塑性液晶ポリマーフィルム１の融点より１５℃低い温度）に設定した以外は、実施例１と同様にして銅張積層板を得た。得られた銅張積層板の評価結果を表７に示す。

[実施例５]
熱風循環炉の温度を３３０℃（熱可塑性液晶ポリマーフィルム１の融点より５℃低い温度）に設定した以外は、実施例１と同様にして銅張積層板を得た。得られた銅張積層板の評価結果を表７に示す。

[実施例６]
金属シート２として１２μｍ厚みの圧延銅箔（十点平均粗度（Ｒｚ）：０．９μｍ）の圧延銅箔を用いた以外は、実施例２と同様にして銅張積層板を得た。得られた銅張積層板の評価結果を表７に示す。

[実施例７]
金属シート２として１２μｍ厚みの圧延銅箔（十点平均粗度（Ｒｚ）：０．９μｍ）の圧延銅箔を用いた以外は、実施例３と同様にして銅張積層板を得た。得られた銅張積層板の評価結果を表７に示す。

[実施例８]
金属シート２として１２μｍ厚みの圧延銅箔（十点平均粗度（Ｒｚ）：０．９μｍ）の圧延銅箔を用いた以外は、実施例４と同様にして銅張積層板を得た。得られた銅張積層板の評価結果を表７に示す。

[実施例９]
金属シート２として１２μｍ厚みの圧延銅箔（十点平均粗度（Ｒｚ）：０．９μｍ）の圧延銅箔を用いた以外は、実施例５と同様にして銅張積層板を得た。得られた銅張積層板の評価結果を表７に示す。

[比較例１]
加熱処理を行わない以外は、実施例１と同様にして銅張積層板を得た。得られた銅張積層板の評価結果を表７に示す。

[比較例２]
熱風循環炉の温度を１５０℃（熱可塑性液晶ポリマーフィルム１の融点より１８５℃低い温度）に設定した以外は、実施例１と同様にして銅張積層板を得た。得られた銅張積層板の評価結果を表７に示す。

[比較例３]
金属シート２として１２μｍ厚みの圧延銅箔（十点平均粗度（Ｒｚ）：０．９μｍ）の圧延銅箔を用いた以外は、比較例１と同様にして銅張積層板を得た。得られた銅張積層板の評価結果を表７に示す。

[比較例３]
金属シート２として１２μｍ厚みの圧延銅箔（十点平均粗度（Ｒｚ）：０．９μｍ）の圧延銅箔を用いた以外は、比較例２と同様にして銅張積層板を得た。得られた銅張積層板の評価結果を表７に示す。

実施例１〜５の結果から、加熱処理温度が熱可塑性液晶ポリマーフィルムの融点よりも１３５℃〜５℃低い温度の範囲内において、良好な剥離強度が得られ、加熱処理温度が高くなるほど剥離強度が高くなっていることがわかる。また、加熱処理温度が熱可塑性液晶ポリマーフィルムの融点よりも９５℃〜５℃低い温度の範囲内においては、寸法安定性についても良好な結果が得られている。

また、実施例６〜９では、実施例１〜５に比べて十点平均粗度が０．９μｍと低くなっている圧延銅箔を用いているが、圧延銅箔の場合でも、熱処理温度が熱可塑性液晶ポリマーフィルムの融点よりも１３５℃〜５℃低い温度の範囲内において、良好な剥離強度が得られ、寸法安定性についても良好な結果が得られている。

比較例１では、金属張積層板に加熱処理を施していないが、この場合剥離強度が低く、寸法安定性についても良好な結果が得られない。

比較例２では、加熱処理温度が熱可塑性液晶ポリマーフィルムの融点よりも１８５℃低い温度において加熱処理しているが、この場合剥離強度が低く、また寸法安定性についても良好な結果が得られず、本発明の加熱処理の効果が得られていない。

比較例３では、十点平均粗度が０．９μｍの圧延銅箔を用いた金属張積層板に加熱処理を施していない場合であるが、剥離強度が低い結果となっている。

比較例４では、十点平均粗度が０．９μｍの圧延銅箔を用いた金属張積層板に、熱可塑性液晶ポリマーフィルムの融点よりも１８５℃低い温度において加熱処理を施しているが、剥離強度が低い結果となっている。

１・・・熱可塑性液晶ポリマーフィルム
２・・・金属シート
３・・・ロール
４・・・加熱ロール
５・・・金属張積層板
６・・・加熱処理手段
７・・・巻き取りロール
８・・・ロール
９・・・ロール

Claims

光学的異方性の溶融相を形成し得る熱可塑性ポリマーからなるフィルム（以下、これを熱可塑性液晶ポリマーフィルムと略称することがある。）と金属シートとを、ロール・トゥ・ロールにより重ね合わせて熱圧着し、金属張積層体とする工程と、前記熱圧着後、該金属張積層板を、該熱可塑性液晶ポリマーフィルムの融点より５〜１５０℃低い温度で加熱処理する工程とを含む、金属張積層板の製造方法。
請求項１記載の製造方法によって製造される、金属張積層板。