JP2952923B2 - 回路基板用樹脂組成物 - Google Patents

回路基板用樹脂組成物

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    • H05K1/00Printed circuits
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    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はポリフェニレンスルフィド樹脂とポリアミド
樹脂、ガラス繊維及び粉末状無機フィラーからなる回路
基板用樹脂組成物に関する。
さらに詳しくは、本発明は、成形性、耐熱性、機械的
性質及び寸法安定性にすぐれたプリント回路基板用樹脂
組成物に関する。
[従来の技術] ポリフェニレンスルフィドは耐熱性、剛性に優れ、更
に無機質添加剤に対する親和性もよいので成形材料とし
て種々の無機質添加剤や繊維補強剤を配合した使用が考
えられている。
ポリフェニレンスルフィドを用いた出射成形による電
気回路の製造方法については、特開昭63−117493号公
報、特開昭63−219189号公報、及び特開昭64−35983号
公報に開示されている。
しかしながら、ポリフェニレンスルフィドは成形時の
流動性が悪くかつ回路基板用材料との密着性が悪いとい
う欠点を有し、実用上なお問題を有している。
ポリフェニレンスルフィドの成形時の流動性を改良す
る目的でポリアミド樹脂を少量添加することが特開昭55
−135160号公報に開示されている。
更に、特開昭59−155462号公報、及び特開昭61−1261
72号公報にポリフェニレンスルフィドの耐衝撃性及び機
械的強度の改良を目的にポリアミド樹脂を配合すること
も開示されている。しかしながら、これらの樹脂組成物
をプリント回路基板に用いると射出成形の際、転写成形
性に優れることは、これまで知られていない。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は、射出転写成形によりプリント回路基
板を成形する際に転写成形性に優れた樹脂組成物を提供
することにある。
具体的には、導電性インキを印刷して形成した回路を
有する剥離可能な転写シートをあらかじめ金型内に早着
し、そこへ成形材料を射出成形し、三次元の成形品を得
ると同時にその成形品表面に回路パターンを形成するこ
とに適した回路基板用樹脂組成物を提供することにあ
る。
[課題を解決するための手段] 本発明者らは、鋭意検討の結果、ポリアミド樹脂とポ
リフェニレンスルフィド樹脂とからなる樹脂組成物に特
定量のガラス繊維及び特定量の粒状無機充填材を配合す
ることにより、優れた成形性、耐熱性、機械的性質及び
成形品の寸法安定性に優れ、射出転写成形によるプリン
ト回路基板の製造に適した成形用樹脂組成物が得られる
ことを見出し本発明を完成した。
すなわち、本発明は、ポリアミド樹脂20〜80重量%と
ポリフェニレンスルフィド樹脂80〜20重量%とからなる
(ここで重量%の合計は100重量%とし)樹脂組成物100
重量部に対し、ガラス繊維を5〜50重量部及び粒状無機
充填材を5〜50重量部(但し、ガラス繊維と粒状無機充
填材の合計量は65重量部以下とする)を配合してなる回
路基板用樹脂組成物に関するものである。
本発明で使用されるポリアミド樹脂として、四員環以
上のラクタムもしくはω−アミノ酸の重縮合、又は二塩
基酸とジアミンとの重縮合によって得られるポリアミド
樹脂が挙げられる。
上記四員環以上のラクタムもしくはω−アミノ酸とし
てε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタム、ω−アミ
ノカプリル酸、ω−アミノラウリン酸が例示できる。
二塩基酸とジアミンから得られるポリアミドとして、
グルタール酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、スベリン酸、ドデカン酸、エイコジオン酸、イソフ
タール酸、テレフタール酸等の二塩基酸と、テトラメチ
レンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレ
ンジアミン、パラフェニレンジアミン等のジアミン類か
ら得られる重合体もしくは共重合体が例示できる。
上記ポリアミドの具体例として、ポリアミド4、ポリ
アミド6、ポリアミド12、ポリアミド66、ポリアミド61
0、ポリアミド612、ポリメタキシリレナジパミド、ポリ
メタキシリレンセバシカミド、ポリメタキシレンドデカ
ミド、ポリヘキサメチレンテレフタラミド等およびこれ
らの混合物が挙げられるが、特にこれらに限定されるも
のではない。
本発明において、上記に例示したポリアミドのなかで
もメタキシリレン基含有ポリアミド樹脂(以下、「MXナ
イロン」という)を使用すると特に機械的特性、耐水
性、耐熱性等の点で優れた性能を有する成形品が得られ
る。
上記MXナイロンの中でも好適なものとしてメタキシリ
レンジアミン60重量%以上と、パラキシリレンジアミン
40重量%以下とのジアミン混合物と炭素数6ないし12の
α、ω−直鎖脂肪族二塩基酸、例えば、アジピン酸、セ
バシン酸、スベリン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸との
重縮合反応によって合成されるポリアミド樹脂である。
成形性、成形物性等のバランスを考慮すると上記α、
ω−直鎖脂肪族二塩基酸としてはアジピン酸、セバシン
酸が特に好ましい。
本発明でMXナイロンに混合して用いられるポリアミド
66は、本組成物形成時の成形サイクルの短縮のために特
に効果がある。
本混合ポリアミド樹脂中におけるポリアミド66の配合
量は成形性すなわち、成形サイクル時間の短縮面からの
みみれば、広い範囲にわたって効果があるが、成形物の
物理的性能を合わせて考慮した場合、MXナイロン40〜99
重量%に対して60〜1重量%(ここで、重量%の合計は
100重量%とする)が好ましく、ポリアミド66の配合量
がこの範囲より少ない場合には期待する成形サイクルの
短縮には効果がなく、またこの範囲より多くしてもこれ
以上の成形サイクルの短縮効果がなく、また吸水による
強度低下が生じ易くなり、好ましくない。
本発明で使用されるポリフェニレンスルフィドは、下
式[I]で示される繰り返し単位を70モル%以上、好ま
しくは90モル%以上を含む重合体であり、その繰り返し
単位の30モル%以下の範囲で下式[II]〜[V]で示さ
れる繰り返し単位を含んだ共重合体でもよい。
本発明の回路基板用樹脂組成物において、ポリアミド
樹脂20〜80重量%に対するポリフェニレンスルフィドの
配合割合は、80〜20重量%である(ここで重量%の合計
は100重量%とする)。
ポリアミド樹脂の配合割合が上記範囲以上の場合は、
期待する耐熱性、耐水性の性能が十分でなく、又、ポリ
アミド樹脂の配合割合が上記範囲より少ない場合は、流
動性が悪く成形加工性が低下し、本目的の良好な転写成
形性が得られない。
成形加工性を向上するには、一般に成形時の樹脂温度
を高くすることになるが、この場合ポリアミドの熱老化
によるガスが発生し、外観不良等の実用上の不都合を生
じる。
本発明に使用するガラス繊維及び粉末状無機充填材の
配合割合は、上記ポリアミド樹脂およびポリフェニレン
スルフィド樹脂からなる樹脂組成物100重量部に対して
それぞれ5〜50重量部が好適であり、かつガラス繊維と
粉末状無機充填材の合計量は、上記樹脂組成物に対して
65重量部以下が好適である。
ガラス繊維の配合量が上記範囲より少ない場合は、機
械的性質、耐熱性等が不十分となり、また、上記範囲よ
り多い時は、組成物の溶融状態における流動性が低下
し、射出成形時での作業上問題が生じ、また成形品の表
面状態も悪くなる。更に成形時のガラス繊維の流れによ
って成形品表面へのプリント回路の転写が阻害される。
本発明に使用する粒状無機充填材の配合割合が上記範
囲下では、成形品表面の平滑性が悪くプリント回路の転
写性が不十分となり、かつ成形品のそりが大きくなる、
上記範囲より多いときは、成形品の流動性が低下し、転
写成形性が阻害される。
本発明に使用する液状無機充填材の平均粒子径は、10
0μm以下が好適であり、例えば炭酸カルシウム、ガラ
スビーズ等が例示できる。
本発明の組成物には、必要に応じて高分子材料に一般
に用いられる各種添加材、例えば、安定材、顔染料、離
型剤、滑剤などを適宜配合することができる。
本発明の成形用樹脂組成物は、通常のベント式押出式
またはこれに類似した装置で溶融混練する方法により製
造される。溶融混練温度は本樹脂組成物の軟化温度より
5〜50℃高い温度が好ましい。
[実施例] 以下に、実施例および比較例を示して本発明を具体的
に説明する。
実施例および比較例中「部」は、重量部を表わす。
尚、機械的物性、耐熱性(熱変形温度)の測定は、以下
の方法に準じて行なった。
引張強度 :ASTM D638 引張弾性率 :ASTM D638 曲げ強度 :ASTM D790 曲げ弾性率 :ASTM D790 アイゾット衝撃強度:ASTM D256 熱変形温度 :ASTM D648 (荷重18.6kg/cm2) 参考例1 銀粉末85部と熱硬化性エポキシ樹脂(山栄化学(株)
製、商品名:SSR−671G)15部とを混練して得た導電性ペ
ーストをポリエチレンテレフタレートシート上にスクリ
ーン印刷し23℃で24時間放置後140℃で4時間硬化させ
転写用シートを得た。
参考例2 炭素粉末25部と熱硬化性エポキシ樹脂(山栄化学
(株)製、商品名:SSR−671G)75部とを混練して得た導
電性ペーストを圧延綱板上にスクリーン印刷し、23℃で
24時間放置後140℃で4時間硬化させ転写用シートを得
た。
実施例1 メタキシリレンジアミンとアジピン酸とから重縮合に
よって得られた数平均分子量16000のポリメタキシリレ
ンアジパミド(以下、「ポリアミドMXD6」と記す。)15
部、ポリアミド66(東レ(株)製、商品名:CM3001N)1
部、ポリフェニレンスルフィド樹脂((株)トープレン
製、商品名:トープレンT−4)40部、及び長さ3mmの
ガラス繊維チョップドストランド(旭フィバーグラス
(株)製、商品名:CS03JAFT−2)20部、及び炭酸カル
シウンム(日東粉化工業(株)製、商品名:NS−100)を
10部配合した後、単軸押出機を用いてシリンダー温度30
0℃で溶融混練してストランド状に押出し、水冷し、乾
燥して成形用樹脂組成物を得た。次に、射出成形機を用
いて金型温度130℃、シリンダー温度280℃の条件下で上
記ペレット状樹脂組成物から種々のテストピースを成形
し成形品の曲げ強度、曲げ弾性率、アイゾット衝撃強度
を測定した。
また、参考例1で得た転写シートを金型内に配置し、
そこへ上記ペレット状樹脂組成物を射出成形した。これ
を金型よりとりだし、ポリエチレンテレフタレートシー
トを剥離し銀回路を転写した成形品を得た。
この成形品を用い、ハンダ耐熱性を測定した。
ハンダ耐熱性は、240〜260℃の温度のハンダゴテ(10
0V−30W)を成形品の端部から10mm外側に配置したリー
ド線の先端に10秒間接触させる方法で評価した。
これの評価結果を第1表に示した。
実施例2 第1表に示す配合により、実施例1と同様にしてペレ
ット状成形用樹脂組成物を得た。
射出成形機を用いて、金型温度130℃、シリンダー温
度280℃の条件下で上記ペレット状樹脂組成物から種々
のテストピースを成形し成形品の曲げ強度、曲げ弾性
率、アイゾット衝撃強度を測定した。
また、参考例2で得た転写シートを金型内に配置しそ
こへ上記ペレット状樹脂組成物を射出成形した。これを
金型よりとりだし、圧延綱板を剥離し炭素回路を転写し
た成形品を得た。この成形品を用いた実施例1と同様に
してハンダ耐熱性を測定した。評価結果を第1表に示し
た。
比較例1〜3 第1表に示した配合組成を用い実施例1と同様の方法
でペレット状成形樹脂組成物を得た。
該組成物を用いて参考例1で得た転写シートを用い実
施例1と同様の方法で転写成形を行なった。
また実施例1の方法でハンダ耐熱性を評価しこれらの
評価結果を第2表に示した。
[発明の効果] ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミド樹脂、特
定量のガラス繊維および特定量の粒状無機充填材を配合
して得た電気回路基板用樹脂組成物は、成形性、機械的
強度、耐熱性、寸法安定性にすぐれ、特に射出転写成形
による電気回路基板用として実用上極めて有用である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI //(C08K 7/00 7:14 7:18) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08L 77/00 - 77/12 C08L 81/02 C08K 7/00 - 7/28 H05K 1/03

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリアミド樹脂20〜80重量%とポリフェニ
    レンスルフィド樹脂80〜20重量%とからなる(ここで重
    量%の合計は100重量%とする)樹脂組成物100重量部に
    対し、ガラス繊維を5〜50重量部及び粒状無機充填材5
    〜50重量部(但しガラス繊維と粒状無機充填材の合計は
    65重量部以下とする)を配合してなる回路基板用樹脂組
    成物。
  2. 【請求項2】ポリアミド樹脂がキシリレンジアミンと
    α、ω−直鎖脂肪族二塩基酸とから得られるポリアミド
    樹脂である請求項(1)記載の回路基板用樹脂組成物。
  3. 【請求項3】ポリアミド樹脂がキシリレンジアミンと
    α、ω−直鎖脂肪族二塩基酸とから得られるポリアミド
    樹脂40〜99重量%とポリアミド6660〜1重量%からなる
    (ここで重量%の合計は100重量%とする)混合ポリア
    ミド樹脂である請求項(1)記載の回路基板用樹脂組成
    物。
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