JP3146972B2 - 液晶ポリエステル樹脂組成物フィルムと金属箔との積層体およびそれを使用するプリント配線用基板 - Google Patents
液晶ポリエステル樹脂組成物フィルムと金属箔との積層体およびそれを使用するプリント配線用基板Info
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Description
耐熱性、柔軟性を有する積層体、およびそれを使用する
プリント配線用基板に関する。
量化、低価格化の要求に伴い、樹脂フィルムと金属箔と
の積層体からなるフレキシブルプリント基板やフィルム
キャリアテープに対する需要が非常に増大している。そ
のため、フェノール樹脂、エポキシ樹脂のような熱硬化
性樹脂フィルムと金属箔との積層体が従来から開発され
ているが、生産性が悪く、高価であるという問題があっ
た。
積層体としては、例えば、特公昭59─46786号公
報にはポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略
称することがある。)フィルムと金属箔とを圧着させて
プリント基板を得る方法が記載されている。しかし、こ
のようにして得られたプリント基板は、PETの耐熱性
が低いため、耐熱性は不十分なものである。
高分子フィルムと金属フィルムをプレス機を用いて成形
しプリント基板用の積層板を得る方法が、また特開平2
─252738号公報、米国特許第4966807号明
細書、特開平3─183185号公報、特開平5─42
603号公報などにはプリント基板用の液晶高分子フィ
ルムを得る方法、または液晶高分子フィルムと金属フィ
ルムとを加熱圧着してプリント基板積層体を得る方法な
どが記載されている。しかしながら、液晶高分子は成膜
加工性が悪いため一般の方法ではフィルム化が困難であ
ったり、異方性が大きいためフィルムの変形が生じた
り、または液晶高分子フィルムの剛性が高いため柔軟な
プリント基板が得られないなど液晶高分子を用いたプリ
ント基板には種々の問題があった。
の諸問題を解決し、耐熱性、加工性、柔軟性に優れた安
価な積層体、及びプリント配線用基板を提供することに
ある。
を解決すべく鋭意検討を行なった結果、本発明に到達し
た。即ち本発明は、(A)液晶ポリエステル55〜99
重量%、および(B)エポキシ基を有する熱可塑性樹脂
45〜1重量%を含有する液晶ポリエステル樹脂組成物
より得られるフィルムと金属箔とを積層してなる積層
体、および該積層体よりなるプリント配線用基板に係る
ものである。
物の成分(A)の液晶ポリエステルは、サーモトロピッ
ク液晶ポリマーと呼ばれるポリエステルである。具体的
には、(1)芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールと芳
香族ヒドロキシカルボン酸との組み合わせからなるも
の、(2)異種の芳香族ヒドロキシカルボン酸の組み合
わせからなるもの、(3)芳香族ジカルボン酸と核置換
芳香族ジオールとの組み合わせからなるもの、(4)ポ
リエチレンテレフタレートなどのポリエステルに芳香族
ヒドロキシカルボン酸を反応させて得られるものなどが
挙げられ、400℃以下の温度で異方性溶融体を形成す
るものである。なお、これらの芳香族ジカルボン酸、芳
香族ジオールおよび芳香族ヒドロキシカルボン酸の代わ
りに、それらのエステル形成性誘導体が使用されること
もある。該液晶ポリエステルの繰返し構造単位としては
下記のものを例示することができるが、これらに限定さ
れるものではない。
造単位:
位:
返し構造単位:
ら特に好ましい液晶ポリエステルは
り返し構造単位の組み合わせが下記(I)〜(VI)のも
のである。
については、例えば特公昭47−47870号公報、特
公昭63−3888号公報、特公昭63−3891号公
報、特公昭56−18016号公報、特公平2−515
23号公報などに記載されている。これらの中で好まし
くは(I)、(II)、(IV)の組合せであり、さらに好
ましくは(I)、(II)の組み合せである。
性が要求される分野には液晶ポリエステル樹脂組成物の
成分(A)の液晶ポリエステルが、下記の繰り返し単位
(a’)が30〜80モル%、繰り返し単位(b’)が
0〜10モル%、繰り返し単位(c’)が10〜25モ
ル%、繰り返し単位(d’)が10〜35モル%からな
る液晶ポリエステルが好ましく使用される。
分(B)は、エポキシ基を有する熱可塑性樹脂である。
エポキシ基を有する官能基としては、グリシジル基が好
ましく例示できる。
飽和カルボン酸グリシジルエステル、不飽和グリシジル
エーテルなどが好ましく用いられる。好ましくは熱可塑
性樹脂(B)は、不飽和カルボン酸グリシジルエステル
単位および/または不飽和グリシジルエーテル単位を
0.1〜30重量%含有する共重合体である。
(B)の好ましい具体例としては、(a)エチレン単位
が50〜99.9重量%、(b)不飽和カルボン酸グリ
シジルエステル単位および/または不飽和グリシジルエ
ーテル単位が0.1〜30重量%、好ましくは1〜30
重量%、(c)エチレン系不飽和エステル化合物単位が
0〜50重量%からなるエポキシ基含有エチレン共重合
体が挙げられる。
分(a)、(b)および(c)が上記の範囲内であると
得られる液晶ポリエステル樹脂組成物の耐熱性や成形加
工性などが優れており、好ましい。
および不飽和グリシジルエーテル単位を与える化合物
は、それぞれ下記一般式化18、化19で表される。
炭化水素基である。)
炭化水素基であり、Xは−CH2 −O−または
エステルとしては、例えばグリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレート、イタコン酸ジグリシジルエス
テル、ブテントリカルボン酸トリグリシジルエステル、
p−スチレンカルボン酸グリシジルエステルなどを挙げ
ることができる。不飽和グリシジルエーテルとしては、
ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテ
ル、メタクリルグリシジルエーテルなどを挙げることが
できる。
合体には、不飽和カルボン酸グリシジルエステルまたは
不飽和グリシジルエーテルとエチレンおよび(c)エチ
レン系不飽和エステル化合物の3元以上の多元共重合体
を使用することもできる。このエチレン系不飽和エステ
ル化合物(c)としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸ブチル等のカルボン酸ビニルエステル、
α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル等が挙げら
れる。特に酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチルが好ましい。
は、上記モノマーに加え、さらにこれらと共重合可能な
他の単量体を含有するものであってもよい。該単量体と
しては、たとえばイソブチレン、スチレン及びその誘導
体、テトラフルオロエチレン及びヘキサフルオロプロピ
レンなどのハロゲン化オレフィンなどを挙げることがで
きる。
具体例としては、たとえばエチレン単位とグリシジルメ
タクリレート単位からなる共重合体、エチレン単位とグ
リシジルメタクリレート単位およびアクリル酸メチル単
位からなる共重合体、エチレン単位とグリシジルメタク
リレート単位およびアクリル酸エチル単位からなる共重
合体、エチレン単位とグリシジルメタクリレート単位お
よび酢酸ビニル単位からなる共重合体等が挙げられる。
のメルトインデックス(以下、MFRということがあ
る。JIS K6760、190℃、2.16kg荷
重)は、好ましくは0.5〜100g/10分、更に好
ましくは2〜50g/10分である。メルトインデック
スはこの範囲外であってもよいが、メルトインデックス
が100g/10分を越えると組成物にした時の機械的
物性の点で好ましくなく、0.5g/10分未満では成
分(A)の液晶ポリエステルとの相溶性が劣り好ましく
ない。該エポキシ基含有エチレン共重合体は、曲げ剛性
率が好ましくは10〜1500kg/cm2 、さらに好
ましくは20〜1300kg/cm2 のものが用いられ
る。曲げ剛性率がこの範囲外であると、組成物の成膜加
工性が不十分であったり、フィルムの機械的性質が不十
分となる場合があり好ましくない。
常不飽和エポキシ化合物とエチレンをラジカル発生剤の
存在下、500〜4000気圧、100〜300℃で適
当な溶媒や連鎖移動剤の存在下または不存在下に共重合
させる方法により製造される。
物における成分(A)と成分(B)の比率は、成分
(A)が55〜99重量%、好ましくは65〜98重量
%、成分(B)が45〜1重量%、好ましくは35〜2
重量%である。成分(A)が55重量%未満であると該
組成物の耐熱性が低下して好ましくない。また成分
(A)が99重量%を超えると該組成物の異方性の改良
効果が充分でない場合があり、価格的にも高価なものと
なり好ましくない。
物を製造する方法に特に制限はなく、周知の方法を用い
ることができる。たとえば、溶液状態で各成分を混合
し、溶剤を蒸発させるか、溶剤中に沈殿させる方法が挙
げられる。工業的見地からみると溶融状態で各成分を混
練する方法が好ましい。溶融混練には一般に使用されて
いる一軸または二軸の押出機、各種のニーダー等の混練
装置を用いることができる。特に二軸の高混練機が好ま
しい。溶融混練に際しては、混練装置のシリンダー設定
温度は200〜360℃の範囲が好ましく、さらに好ま
しくは230〜340℃である。
もしくはヘンシェルミキサーのような装置で各成分を均
一に混合してもよいし、必要な場合には混合を省き、混
練装置にそれぞれ別個に定量供給する方法も用いること
ができる。
物においては、所望により無機充填剤が用いられる。こ
のような無機充填剤としては、炭酸カルシウム、タル
ク、クレー、シリカ、炭酸マグネシウム、硫酸バリウ
ム、酸化チタン、アルミナ、石膏、ガラスフレーク、ガ
ラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊
維、ホウ酸アルミニウムウィスカ、チタン酸カリウム繊
維等が例示される。
物に、必要に応じて、さらに、有機充填剤、酸化防止
剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、
無機または有機系着色剤、防錆剤、架橋剤、発泡剤、蛍
光剤、表面平滑剤、表面光沢改良剤、フッ素樹脂などの
離型改良剤などの各種の添加剤を製造工程中あるいはそ
の後の加工工程において添加することができる。
物より得られるフィルムは、特に成膜方法を限定するも
のではないが、上記の方法で得られた液晶ポリエステル
樹脂組成物を押出機で溶融混練し、Tダイを通して押出
した溶融樹脂を巻き取り機方向(長手方向)に延伸しな
がら巻き取って得られる一軸配向フィルム、または二軸
延伸フィルムが積層体基板用の樹脂フィルムとして好ま
しく用いられる。
の設定条件は組成物の組成に応じて適宜設定できるが、
シリンダー設定温度は200〜360℃の範囲が好まし
く、230〜340℃の範囲がさらに好ましい。この範
囲外であると組成物の熱分解が生じたり、成膜が困難と
なる場合があり好ましくない。
mmが好ましい。本発明における一軸配向フィルムのド
ラフト比は、1.1〜45の範囲のものが好ましく、さ
らに好ましくは10〜40であり、特に好ましくは15
〜35である。
トの断面積を長手方向のフィルム断面積で除した値をい
う。ドラフト比が1.1未満であるとフィルム強度が不
十分であり、ドラフト比が45を越すとフィルムの表面
平滑性が不十分となる場合があり、好ましくない。ドラ
フト比は押出機の設定条件、巻き取り速度などを制御し
て設定することができる。
成膜と同様の押出機の設定条件、すなわちシリンダー設
定温度が好ましくは200〜360℃の範囲、さらに好
ましくは230〜340℃の範囲、Tダイのスリット間
隔が好ましくは0.2〜0.8の範囲で該組成物の溶融
押出しを行ない、Tダイから押出した溶融体シートを長
手方向および長手方向と垂直方向(横手方向)に同時に
延伸する方法、またはTダイから押出した溶融体シート
をまず長手方向に延伸し、ついでこの延伸シートを同一
工程内で100〜300℃の高温下でテンターより横手
方向に延伸する逐次延伸の方法などにより得られる。
長手方向に1.1〜20倍、横手方向に1.1〜20倍
の範囲が好ましい。延伸比が上記の範囲外であると、該
組成物フィルムの強度が不十分となったり、または均一
な厚みのフィルムを得るのが困難となる場合があり好ま
しくない。
インフレーション法で成膜して得られる、インフレーシ
ョンフィルムなども本発明の液晶ポリエステル樹脂組成
物より得られるフィルムとして好ましく用いられる。
リエステル樹脂組成物は、環状スリットのダイを備えた
溶融混練押出機に供給され、シリンダー設定温度200
〜360℃、好ましくは230〜350℃で溶融混練を
行って押出機の環状スリットから筒状フィルムは上方ま
たは下方へ溶融樹脂が押し出される。環状スリット間隔
は通常0.1〜5mm、好ましくは0.2〜2mm、環
状スリットの直径は通常20〜1000mm、好ましく
は25〜600mmである。
に、長手方向(MD)にドラフトをかけると共に、この
筒状フィルムの内側から空気または不活性ガス、例えば
窒素ガス等を吹き込むにより長手方向と直角な横手方向
(TD)にフィルムを膨張延伸させる。
膜)において、好ましいブロー比は1.5〜10、好ま
しいMD延伸倍率は1.5〜40である。インフレーシ
ョン成膜時の設定条件が上記の範囲外であると厚さが均
一でしわのない高強度の液晶ポリエステル樹脂組成物フ
ィルムを得るのが困難となり好ましくない。膨張させた
フィルムは、その円周を空冷、あるいは水冷させたの
ち、ニップロールを通過させて引き取る。
エステル樹脂組成物の組成に応じて、筒状の溶融体フィ
ルムが均一な厚みで表面平滑な状態に膨張するような条
件を選択することができる。
物より得られるフィルムの厚みは2〜500μmの範囲
のものが実用上多く使用されるが、5〜300μmの範
囲のものがさらに好ましい。
得られるフィルムには、必要に応じて表面処理を施すこ
とができる。このような表面処理法としては、例えばコ
ロナ放電処理、火炎処理、スパッタリング処理、溶剤処
理等が挙げられる。
銀、銅、ニッケル、アルミニウムなどを用いることがで
きるが、好ましくは銅が用いられる。使用される金属箔
の厚さは、1〜1000μmの範囲が好ましく、5〜1
00μmの範囲がさらに好ましい。
物より得られるフィルムと金属箔とは、接着性が良好で
あり、通常接着剤は必要なく圧着により接着される。好
ましくは熱圧着により接着される。熱圧着は、該液晶ポ
リエステル樹脂組成物の流動開始温度付近でプレス機、
または加圧ロールによって行うのが簡便であり好まし
い。
応じて、液晶ポリエステルフィルムと金属箔の間に接着
剤層を有する構造をとることも可能である。かかる接着
剤層の具体例としては、ホットメルト接着材、ポリウレ
タン接着剤等を例示することができる。中でも、エポキ
シ基含有エチレン共重合体などが好ましく用いられる。
線用基板などに適当であり、上記の方法で得られる液晶
ポリエステル樹脂組成物より得られるフィルムと金属箔
との二層以上の積層体であり、例えば、該組成物フィル
ムと金属箔との二層構造、金属箔両面に該組成物フィル
ムを積層させた三層構造、または該組成物フィルムと金
属箔を交互に積層させた五層構造などの構造が可能であ
る。
れらは単なる例示であり、本発明はこれらに限定される
ことはない。
ル)、テレフタル酸2.49kg(15モル)、イソフ
タル酸0.83kg(5モル)および4,4' ─ジアセ
トキシジフェニル5.45kg(20.2モル)を櫛形
攪拌翼をもつ重合槽に仕込み、窒素ガス雰囲気下で攪拌
しながら昇温し330℃で1時間重合させた。この間に
副生する酢酸を除去しながら、強力な攪拌下で重合させ
た。その後、系を徐々に冷却し、200℃で得られたポ
リマーを系外に取出した。この得られたポリマーを細川
ミクロン(株)製のハンマーミルで粉砕し、2.5mm
以下の粒子とした。これを更にロータリーキルン中で窒
素ガス雰囲気下に280℃で3時間処理することによっ
て、流動温度が324℃の粒子状の下記の繰り返し構造
単位からなる全芳香族ポリエステルを得た。以下該液晶
ポリエステルをA−1と略記する。このポリマーは加圧
下で340℃以上で光学異方性を示した。液晶ポリエス
テルA−1の繰り返し構造単位は、次の通りである。
g(12.1モル)と6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸
8.4kg(4.5モル)および無水酢酸18.6kg
(18.2モル)を櫛型撹拌翼付きの重合槽に仕込み、
窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら昇温し、320℃で1
時間、そしてさらに2.0torrの減圧下に320℃
で1時間重合させた。この間に、副生する酢酸を系外へ
留出し続けた。その後、系を除々に冷却し、180℃で
得られたポリマーを系外へ取出した。この得られたポリ
マーを前記の(i)と同様に粉砕したあと、ロータリー
キルン中で窒素ガス雰囲気下に240℃で5時間処理す
ることによって、流動温度が270℃の粒子状の下記の
繰り返し単位からなる全芳香族ポリエステルを得た。以
下該液晶ポリエステルをA−2と略記する。このポリマ
ーは加圧下で280℃以上で光学異方性を示した。
位の比率は次の通りである。
(B) 高圧ラジカル重合法で得られたエポキシ基含有エチレン
共重合体の略称、共重合体組成(重量比)、MFR、曲
げ剛性率は以下の通りである。なお、MFR(メルトイ
ンデックス)はJISK6760に基づき190℃、
2.16kg荷重における値(単位はg/10min)
を示す。また、曲げ剛性率は、ASTM D747に基
づく値である。
る。):TDUL測定用試験片(127mm長さ×1
2.7mm幅×6.4mm厚)を成形し、ASTM D
648に準じて測定した。
いて、ASTM D790に準じて測定した。
S1(1/2)号ダンベルを成形し、錫60%と鉛40
%とからなる140℃のハンダ浴に浸潰し、同温度で6
0秒間保持した後取り出し、外観を観察する。その後、
該ハンダ浴を10℃ずつ昇温させ同様の試験を行ない、
同試験片が発泡または変形を生じない最高温度を求め
た。例えば、310℃で初めて発泡または変形を生じた
場合のハンダ耐熱温度は300℃である。
成分をヘンシェルミキサーで混合したのち、日本製鋼
(株)製 二軸押出機 TEX−30を用いて、表1に
示す条件で溶融混練を行った。
(株)製 PS 40E5ASE型射出成形機を用い
て、表1に示す条件で成形を行ない、物性測定を行っ
た。得られた結果を表1に示す。
エステル樹脂組成物をTダイを備えた田辺プラスチック
ス(株)製 VS20−20型 単軸押出機を使用し
て、表2に示す条件でスリット幅10cmのTダイから
押出した溶融シートを圧着ロールを通して、8m/mi
nの速度で巻き取り、厚さ15〜50μmの該組成物よ
りなるフィルムを得た。
mの電解銅箔、各一層を重ね合わせ、表2に示す温度条
件で熱プレスして積層体を得た。180℃剥離法によ
り、この積層体の層間剥離強度を測定した。得られた結
果を表2に示す。
合したのち、日本製鋼(株)製 二軸押出機 TEX−
30を用いて、表3に示す条件で溶融混練を行った。
(株)製 PS 40E5ASE型射出成形機を用い
て、表3に示す条件で成形を行ない、物性測定を行っ
た。得られた結果を表4に示す。
た30mmφの単軸押出機を用い、シリンダー設定温度
303℃、回転数40rpmで溶融混練し、直径100
mm、リップ間隔1.5mm、表5に示すダイ設定温度
の円筒ダイから上方へ溶融樹脂を押し出し、この筒状フ
ィルムの中空部へ乾燥空気を圧入して筒状フィルムを膨
張させ、次に冷却させたのちニップロールに通して引取
速度15m/minで引き取り、液晶ポリエステル樹脂
組成物フィルムを得た。該液晶ポリエステル樹脂組成物
フィルムの引取方向(MD方向)、引取方向に垂直方向
(TD方向)の延伸倍率は、圧入する乾燥空気量、フィ
ルム引取速度により制御した。この際、MD方向の延伸
倍率、TD方向のブロー比は表5の通りである。
ストE(住友化学工業株式会社製エポキシ基含有エチレ
ン共重合体;E/GMA=88/12)の1%クロロホ
ルム溶液を噴霧したのち、表5の実施例5の組成で得ら
れた厚さ31μmの液晶ポリエステル樹脂組成物フィル
ムを重ねて290℃で熱プレスし、積層体を得た。18
0°剥離法によりこの積層体の層間剥離強度を測定し
た。得られた結果を表5に示す。
19μmの液晶ポリエステル樹脂組成物フィルム上にパ
ーマタックAW−060(共同薬品株式会社製変性エポ
キシ樹脂)を塗布し、乾燥して溶剤を除いたのち、その
塗布面に厚さ13μmのアルミ箔を重ね合わせ、190
℃で2時間熱プレスして積層体を得た。180°剥離法
によりこの積層体の層間剥離強度を測定した。得られた
結果を表5に示す。
11μmの液晶ポリエステル樹脂組成物フィルムと厚さ
10μmの電解銅箔とを、銅箔/樹脂フィルム/銅箔の
三層で、246℃で熱プレスして積層体を得た。180
°剥離法によりこの積層体の層間剥離強度を測定した。
得られた結果を表5に示す。
成物の耐熱性、成膜加工性が優れ、樹脂組成物フィルム
と金属箔との接着性も良好で柔軟性があって、しかも安
価なものであり、プリント配線用基板などに適するもの
である。
Claims (13)
- 【請求項1】(A)液晶ポリエステル55〜99重量
%、および(B)エポキシ基を有する熱可塑性樹脂45
〜1重量%を含有する液晶ポリエステル樹脂組成物より
得られるフィルムと金属箔とを積層してなることを特徴
とする積層体。 - 【請求項2】熱可塑性樹脂(B)が、不飽和カルボン酸
グリシジルエステル単位および/または不飽和グリシジ
ルエーテル単位を0.1〜30重量%含有することを特
徴とする請求項1記載の積層体。 - 【請求項3】熱可塑性樹脂(B)が、(a)エチレン単
位が50〜99.9重量%、(b)不飽和カルボン酸グ
リシジルエステル単位および/または不飽和グリシジル
エーテル単位が0.1〜30重量%、(c)エチレン系
不飽和エステル化合物単位が0〜50重量%からなるエ
ポキシ基含有エチレン共重合体であることを特徴とする
請求項1記載の積層体。 - 【請求項4】液晶ポリエステル(A)が、芳香族ジカル
ボン酸と芳香族ジオールと芳香族ヒドロキシカルボン酸
とを反応させて得られるものであることを特徴とする請
求項1記載の積層体。 - 【請求項5】液晶ポリエステル(A)が、異種の芳香族
ヒドロキシカルボン酸の組合せを反応させて得られるも
のであることを特徴とする請求項1記載の積層体。 - 【請求項6】液晶ポリエステル(A)が、下記の繰り返
し単位からなるものであることを特徴とする請求項1記
載の積層体。 【化1】 - 【請求項7】液晶ポリエステル(A)が、下記の繰り返
し単位からなるものであることを特徴とする請求項1記
載の積層体。 【化2】 - 【請求項8】液晶ポリエステル(A)が、下記の繰り返
し単位からなるものであることを特徴とする請求項1記
載の積層体。 【化3】 - 【請求項9】液晶ポリエステル(A)が、下記の繰り返
し単位からなるものであることを特徴とする請求項1記
載の積層体。 【化4】 - 【請求項10】熱可塑性樹脂(B)の曲げ剛性率が10
〜1500kg/cm2 の範囲であることを特徴とする
請求項1記載の積層体。 - 【請求項11】金属箔が金、銀、銅、ニッケルまたはア
ルミニウムのいずれかよりなる金属箔であることを特徴
とする請求項1記載の積層体。 - 【請求項12】金属箔が銅箔であることを特徴とする請
求項1記載の積層体。 - 【請求項13】請求項1〜12のいずれかに記載の積層
体よりなることを特徴とするプリント配線用基板。
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Applications Claiming Priority (3)
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JP7562095 | 1995-03-31 | ||
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