JP6116601B2 - プリント基板用積層体、及び、その製造方法 - Google Patents

プリント基板用積層体、及び、その製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、プリント基板用積層体、及び、その製造方法に関する。
近年、電気機器や、電子機器、通信機器は、非常にめざましく発展している。現在、これらの機器では、より高周帯域の周波数が使用される傾向にある。ところで、通常、これらの機器には、様々なプリント基板が使用されている。したがって、プリント基板にも、高周帯域の周波数に対応する優れた電気的特性や、ハンダ作業に耐え得るだけの優れた耐熱性等が求められている。
これまでに知られているフレキシブルプリント基板用の材料としては、例えば、ガラス転移温度の低下、高線熱膨張率化、高吸湿膨張率化、高弾性率化をもたらすことなく、金属箔との密着性に優れる金属−ポリイミド複合体、およびそれが得られるポリイミド樹脂、ポリアミド酸ワニス組成物が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献2には、金属箔と基材とが強固に接着しており、優れた電気特性を示す金属張積層板として、金属箔と、前記金属箔上に設けられた第一の樹脂層とを備える金属張積層板であって、前記第一の樹脂層がエポキシ樹脂及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーからなることを特徴とする金属張積層板が開示されている。
また、特許文献2には、この金属張積層板を製造する方法として、金属箔とエポキシ樹脂及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーからなるフィルムとを接着する方法や、金属箔にエポキシ樹脂及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含む組成物を塗布する方法が開示されている。
特開2009−299008号公報 特開2012−106491号公報
しかしながら、特許文献2の金属張積層板よりも更に強固に層間が接着したプリント基板用積層板が求められている。
また、従来のプリント基板用積層板をハンダ付等の高温環境下に供した際、残留硬化剤が分解してガスが発生し、発泡して表面に不具合が生じるといった問題もあった。
本発明の目的は、上記現状に鑑み、層間が強固に接着し、発泡耐性に優れたプリント基板用積層体を提供することにある。
本発明者らは、接着層を特定の状態とすることにより、上記課題が見事に解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、絶縁接着層(A)と、絶縁接着層(A)の少なくとも一方の面に設けられた層(B)と、を備え、上記絶縁接着層(A)は、JIS K5600による鉛筆硬度が2B又は2Bより柔らかく、かつ、溶剤残存率が10質量%以下であることを特徴とするプリント基板用積層体である。
絶縁接着層(A)は、ブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーからなることが好ましい。
層(B)は、金属、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート及びポリエーテルエーテルケトンからなる群より選択される少なくとも1種の材料からなることが好ましい。
上記硬化性官能基は、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、グリシジル基、シリル基、シラネート基、及び、イソシアネート基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基であることが好ましい。
絶縁接着層(A)は、ウレタン結合を含むことが好ましい。
本発明は、上述のプリント基板用積層体の製造方法であって、層(B)上に、ブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物を塗布し、50〜200℃で0.5〜30分間乾燥させることにより絶縁接着層(A)を形成する工程を含むことを特徴とする製造方法である。
本発明は、絶縁接着層(A)と、絶縁接着層(A)の両面に設けられた層(B)と、を備え、上記絶縁接着層(A)と上記層(B)との2つの層間の接着強度がいずれも3N/15mm以上であることを特徴とするプリント基板用積層体である。
絶縁接着層(A)は、ブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーからなることが好ましい。
層(B)は、金属、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート及びポリエーテルエーテルケトンからなる群より選択される少なくとも1種の材料からなることが好ましい。
上記硬化性官能基は、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、グリシジル基、シリル基、シラネート基、及び、イソシアネート基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基であることが好ましい。
絶縁接着層(A)は、ウレタン結合を含むことが好ましい。
本発明のプリント基板用積層体は、層(B)が金属からなり、金属張積層板であることが好ましい。
本発明のプリント基板用積層体は、層(B)が金属からなり、層(B)をエッチングして形成されたパターン回路を備えるプリント基板であることが好ましい。
本発明は、上述のプリント基板用積層体の製造方法であって、
層(B)上に、ブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物を塗布し、50〜200℃で0.5〜30分間乾燥させることにより絶縁接着層(A)を形成する工程、及び、
絶縁接着層(A)上に、もう一つの層(B)を配置して、80〜250℃で30〜150分間熱プレスすることにより絶縁接着層(A)を介して2つの層(B)を密着させる工程
を含むことを特徴とする製造方法である。
本発明は、絶縁接着層(A)と、絶縁接着層(A)の少なくとも一面に設けられた織布からなる層(D)と、を備え、上記絶縁接着層(A)はJIS K5600による鉛筆硬度が2B又は2Bより柔らかく、かつ、溶剤残存率が10質量%以下であることを特徴とするプリント基板用積層体である。
上記プリント基板用積層体は、更に絶縁接着層(A)の上に設けられた層(B)を含み、層(B)は、金属、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート及びポリエーテルエーテルケトンからなる群より選択される少なくとも1種の材料からなることが好ましい。
絶縁接着層(A)は、ウレタン結合を含むことが好ましい。
本発明は、上述のプリント基板用積層体の製造方法であって、
織布からなる層(D)にブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物を含浸させた後、50〜200℃で0.5〜30分間乾燥させることにより絶縁接着層(A)を形成する工程
を含むことを特徴とする製造方法である。
本発明は、上述のプリント基板用積層体の製造方法であって、
織布からなる層(D)にブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物を含浸させた後、50〜200℃で0.5〜30分間乾燥させることにより絶縁接着層(A)を形成する工程、及び、
絶縁接着層(A)上に層(B)を配置して、80〜250℃で30〜150分間熱プレスすることにより絶縁接着層(A)と層(B)を密着させる工程
を含むことを特徴とする製造方法である。
以下に、本発明について詳述する。
本発明のプリント基板用積層体は、層間密着性に優れる。また、発泡耐性にも優れる。
本発明は、絶縁接着層(A)と、絶縁接着層(A)の少なくとも一方の面に設けられた層(B)と、を備え、上記絶縁接着層(A)は、JIS K5600による鉛筆硬度が2B又は2Bより柔らかく、かつ、溶剤残存率が10質量%以下であることを特徴とするプリント基板用積層体である。
本発明のプリント基板用積層体において、絶縁接着層(A)は、JIS K5600による鉛筆硬度が2B又は2Bより柔らかいものである。
絶縁接着層(A)は、上記鉛筆硬度が4Bより柔らかいものであることが好ましく、6Bより柔らかいものであることがより好ましい。
また、絶縁接着層(A)は、溶剤残存率が10質量%以下である。絶縁接着層(A)は、溶剤残存率が5質量%以下であることが好ましい。
上記溶剤残存率は、次式により算出する。
溶剤残存率(質量%)=({乾燥前の積層体の質量(g)−乾燥後の積層体の質量(g)}/乾燥前の積層体の質量(g))×100
乾燥条件:150℃、60
絶縁接着層(A)は、硬化剤及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーからなることが好ましい。
硬化剤としては、後述する硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーの官能基に応じて選択され、例えば、水酸基含有含フッ素ポリマーに対しては、イソシアネート系硬化剤、メラミン樹脂、シリケート化合物、イソシアネート基含有シラン化合物などが好ましく例示できる。また、カルボキシル基含有含フッ素ポリマーに対してはアミノ系硬化剤やエポキシ系硬化剤が、アミノ基含有含フッ素ポリマーに対してはカルボニル基含有硬化剤やエポキシ系硬化剤、酸無水物系硬化剤が通常採用される。
なかでも、硬化剤としては、ブロックイソシアネートであることが好ましい。
絶縁接着層(A)は、ウレタン結合(−OCONH−)を含むことが好ましい。ウレタン結合を含む絶縁接着層(A)は、ブロックイソシアネートと硬化性官能基として水酸基を有する含フッ素ポリマーとを使用し、両者を反応させて硬化物とすることにより、形成することができる。絶縁接着層がウレタン結合を含むことは、IR分析により確認することができる。
上記ブロックイソシアネートとしては、少なくとも一種のブロック化剤によってブロックされているイソシアネート化合物が挙げられる。
上記イソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、リジンメチルエステルジイソシアネート、メチルシクロヘキシルジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、n−ペンタン−1,4−ジイソシアネート等、これらの三量体、これらのアダクト体、ヌレート体、ビュウレット体等が挙げられる。
上記ブロック化剤としては、例えば、オキシム類、フェノール類、アルコール類、メルカプタン類、アミド類、イミド類、イミダゾール類、尿素類、アミン類、イミン類、ピラゾール類、又は、活性メチレン化合物類等が挙げられる。
なかでも、上記ブロックイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)又はイソホロンジイソシアネート(IPDI)に基づくブロックイソシアネートが好ましく、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)に基づくブロックイソシアネートがより好ましい。
上記ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)に基づくブロックイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネートから誘導されるポリイソシアネート化合物(単に、ポリイソシアネート化合物ともいう。)をブロック化剤で反応させて得られるものが好ましい。
上記ヘキサメチレンジイソシアネートから誘導されるポリイソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートと3価以上の脂肪族多価アルコールとを付加重合して得られるアダクト、ヘキサメチレンジイソシアネートからなるイソシアヌレート構造体(ヌレート構造体)、及び、ヘキサメチレンジイソシアネートからなるビウレットを挙げることができる。
上記アダクトとしては、例えば、下記一般式(1):
Figure 0006116601
(式中、Rは、炭素数3〜20の脂肪族炭化水素基を表す。kは、3〜20の整数である。)で表される構造を有するものが好ましい。
上記一般式(1)中のRは、上記3価以上の脂肪族多価アルコールに基づく炭化水素基であり、炭素数3〜10の脂肪族炭化水素基がより好ましく、炭素数3〜6の脂肪族炭化水素基が更に好ましい。
上記kは、3価以上の脂肪族多価アルコールの価数に対応する数である。上記kとして、より好ましくは3〜10の整数であり、更に好ましくは3〜6の整数である。
上記3価以上の脂肪族多価アルコールとしては、例えば、グリセロール、トリメチロールプロパン(TMP)、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、2,4−ジヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルペンタン、1,1,1−トリス(ビスヒドロキシメチル)プロパン、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブタノール−3等の3価アルコール;ペンタエリスリトール、ジグリセロール等の4価アルコール;アラビット、リビトール、キシリトール等の5価アルコール(ペンチット);ソルビット、マンニット、ガラクチトール、アロズルシット等の6価アルコール(ヘキシット)等が挙げられる。中でも、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが好ましい。
上記イソシアヌレート構造体は、分子中に、下記一般式(2):
Figure 0006116601
で表されるイソシアヌレート環を1個又は2個以上有するものである。
上記イソシアヌレート構造体としては、上記イソシアヌレートの三量化反応により得られる三量体、五量化反応により得られる五量体、七量化反応により得られる七量体等を挙げることができる。
中でも、下記一般式(3):
Figure 0006116601
で表される三量体が好ましい。
上記ビウレットは、下記一般式(4):
Figure 0006116601
で表される構造を有する化合物であり、上記イソシアヌレート構造体を得る場合とは異なる条件下で、ヘキサメチレンジイソシアネートを三量化することにより、得られることができる。
上記ブロック化剤としては、活性水素を有する化合物であることが好ましい。
上記活性水素を有する化合物としては、アルコール類、オキシム類、ラクタム類、活性メチレン化合物、及び、ピラゾール化合物からなる群より選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。
上記アルコール類としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、メトキシプロパノール等が挙げられる。
上記オキシム類としては、アセトンオキシム、2−ブタノンオキシム、シクロヘキサノンオキシム等が挙げられる。
上記ラクタム類としては、ε−カプロラクタム等が挙げられる。
上記活性メチレン化合物としては、アセト酢酸メチル、マロン酸エチル等が挙げられる。
上記ピラゾール化合物としては、3−メチルピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、3,5−ジエチルピラゾール等が挙げられる。
中でも、上記活性水素を有する化合物としては、活性メチレン化合物、及び、オキシム類からなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、オキシム類がより好ましい。
本発明において適用可能な上記ブロックイソシアネートの市販品としては、デュラネート(登録商標)MF−B60B(HDIのオキシム化合物ブロックイソシアネート)、MF−K60X、MF−K60B、K6000(HDIの活性メチレン化合物ブロックイソシアネート)、TPA−B80E、TPA−B80X、MF−B60X、17B−60PX、17B−60P、E402−B80B、SBN−70D、SBB−70P(以上、旭化成ケミカルズ株式会社製)、コロネート(登録商標)AP−M、コロネート2503、2507、2513、2515、及び、ミリオネート(登録商標)MS−50(以上、日本ポリウレタン株式会社製)、デスモジュール(登録商標)BL−3175(HDIのオキシム化合物ブロックイソシアネート)、BL−3575、BL−4265、BL1100/1、BL1265/1MPa/X、BL3272MPA、BL3475BA/SN、BL5375/1MPa/SN、BL4265SN、BL5375MPA/SN、VPLS2078/2(以上、住化バイエルウレタン株式会社製)、Luxate(登録商標)HC1170、HC2170(以上、オリン・ケミカルズ社製)、タケネート(登録商標)B−830、B−815N、B−820NSU、B−842N、B−846N、B−870N、B−874N、B−882N(以上、三井化学社製)等、が挙げられる。
上記ブロックイソシアネートの含有量は、上記硬化性官能基を有する含フッ素ポリマー中の硬化性官能基1当量に対して0.1〜5.0当量であることが好ましく、0.5〜2.0当量であることがより好ましい。
上記絶縁接着層(A)は、上記ブロックイソシアネート以外の硬化剤を更に含んでいてもよい。これらの硬化剤は、一般に公知のものから適宜選択して用いるとよい。
上記硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーは、明確な融点を有する樹脂性のポリマー、ゴム弾性を示すエラストマー性のポリマー、その中間の熱可塑性エラストマー性のポリマーを含む。
上記硬化性官能基は、ポリマーの製造の容易さや硬化系に併せて適宜選択されるが、例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、グリシジル基、シリル基、シラネート基、及び、イソシアネート基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基であることが好ましい。
なかでも、硬化反応性が良好な点から、水酸基、シアノ基、及び、シリル基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基であることがより好ましく、ポリマーの入手が容易な点や反応性が良好な点から、水酸基が特に好ましい。これらの硬化性官能基は、通常、硬化性官能基を有する単量体を共重合することにより含フッ素ポリマーに導入される。
上記硬化性官能基を有する単量体としては、例えば、水酸基含有単量体、カルボキシル基含有単量体、アミノ基含有単量体、及びシリコーン系ビニル単量体からなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、より好ましくは、水酸基含有単量体である。
(1−1)水酸基含有単量体:
水酸基含有単量体としては、カルボキシル基を含まない水酸基含有ビニルモノマーであることが好ましく、水酸基含有ビニルエーテル及び水酸基含有アリルエーテルからなる群より選択される少なくとも1種であることがより好ましく、水酸基含有ビニルエーテルであることが更に好ましい。
水酸基含有ビニルエーテルとしては、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、4−ヒドロキシ−2−メチルブチルビニルエーテル、5−ヒドロキシペンチルビニルエーテル、及び6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテルからなる群より選択される少なくとも1種であることがより好ましい。これらのなかでも、特に4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、及び2−ヒドロキシエチルビニルエーテルからなる群より選択される少なくとも1種が、重合反応性及び官能基の硬化性が優れる点で好ましい。
水酸基含有アリルエーテルとしては、2−ヒドロキシエチルアリルエーテル、4−ヒドロキシブチルアリルエーテル、及びグリセロールモノアリルエーテルからなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
水酸基含有ビニルモノマーとしてはまた、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチルなどの(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステルなどが例示できる。
(1−2)カルボキシル基含有単量体:
カルボキシル基含有単量体としては、たとえば式(5):
Figure 0006116601
(式中、R、R及びRは同じかまたは異なり、いずれも水素原子、アルキル基、カルボキシル基またはエステル基;nは0または1である)で表される不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸若しくはそのモノエステル、または、式(5)で表される不飽和ジカルボン酸の酸無水物や、多価不飽和カルボン酸ビニルなどの不飽和カルボン酸類;または式(6):
Figure 0006116601
(式中、R及びRは同じかまたは異なり、いずれも飽和または不飽和の直鎖または環状アルキル基;nは0または1;mは0または1である)で表わされるカルボキシル基含有ビニルエーテル単量体などがあげられる。
上記不飽和カルボン酸類の具体例としては、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、桂皮酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、マレイン酸無水物、フマル酸、フマル酸モノエステル、フタル酸ビニル、ピロメリット酸ビニルなどがあげられる。それらのなかでも単独重合性の低いクロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、及びフマル酸モノエステルからなる群より選択される少なくとも1種が、単独重合性が低く単独重合体ができにくいことから好ましい。
式(6)のカルボキシル基含有ビニルエーテル単量体の具体例としては、たとえば3−アリルオキシプロピオン酸、3−(2−アリロキシエトキシカルボニル)プロピオン酸、3−(2−アリロキシブトキシカルボニル)プロピオン酸、3−(2−ビニロキシエトキシカルボニル)プロピオン酸、3−(2−ビニロキシブトキシカルボニル)プロピオン酸などの1種または2種以上があげられる。これらの中でも3−アリルオキシプロピオン酸、3−(2−アリロキシエトキシカルボニル)プロピオン酸などが、単量体の安定性や重合反応性がよい点で有利であり、好ましい。
(1−3)アミノ基含有単量体:
アミノ基含有単量体としては、たとえばCH=CH−O−(CH−NH(x=0〜10)で示されるアミノビニルエーテル類;CH=CH−O−CO(CH−NH(x=1〜10)で示されるアリルアミン類;そのほかアミノメチルスチレン、ビニルアミン、アクリルアミド、ビニルアセトアミド、ビニルホルムアミドなどがあげられる。
(1−4)シリコーン系ビニル単量体:
シリコーン系ビニル単量体としては、たとえばCH=CHCO(CHSi(OCH、CH=CHCO(CHSi(OC、CH=C(CH)CO(CHSi(OCH、CH=C(CH)CO(CHSi(OC、CH=CHCO(CHSiCH(OC、CH=C(CH)CO(CHSiC(OCH、CH=C(CH)CO(CHSi(CH(OC)、CH=C(CH)CO(CHSi(CHOH、CH=CHCO(CHSi(OCOCH、CH=C(CH)CO(CHSiC(OCOCH、CH=C(CH)CO(CHSiCH(N(CH)COCH、CH=CHCO(CHSiCH〔ON(CH)C、CH=C(CH)CO(CHSiC〔ON(CH)Cなどの(メタ)アクリル酸エステル類;CH=CHSi[ON=C(CH)(C)]、CH=CHSi(OCH、CH=CHSi(OC、CH=CHSiCH(OCH、CH=CHSi(OCOCH、CH=CHSi(CH(OC)、CH=CHSi(CHSiCH(OCH、CH=CHSiC(OCOCH、CH=CHSiCH〔ON(CH)C、ビニルトリクロロシランまたはこれらの部分加水分解物などのビニルシラン類;トリメトキシシリルエチルビニルエーテル、トリエトキシシリルエチルビニルエーテル、トリメトキシシリルブチルビニルエーテル、メチルジメトキシシリルエチルビニルエーテル、トリメトキシシリルプロピルビニルエーテル、トリエトキシシリルプロピルビニルエーテルなどのビニルエーテル類などが例示される。
硬化性官能基を有する単量体に基づく重合単位は、硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを構成する全重合単位の1〜30モル%であることが好ましい。より好ましい下限は3モル%であり、より好ましい上限は20モル%である。
硬化性官能基を有する含フッ素ポリマー中の硬化性官能基を有する単量体に基づく重合単位の含有割合は、硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーの合成原料である全単量体の使用量に対する、硬化性官能基を有する単量体の使用量の割合により算出される。なお、本明細書中、他の重合単位の含有割合も同様に算出することができる。
硬化性官能基の含有量は、NMR、FT−IR、元素分析、蛍光X線分析、中和滴定を単量体の種類によって適宜組み合わせることで算出できる。
硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーは、含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位を有することが好ましい。
含フッ素ビニルモノマーとしては、テトラフルオロエチレン〔TFE〕、フッ化ビニリデン(ビニリデンフルオライド)、クロロトリフルオロエチレン〔CTFE〕、フッ化ビニル、へキサフルオロプロピレン及びパーフルオロアルキルビニルエーテルからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、低誘電率、低誘電正接、分散性、耐湿性、耐熱性、難燃性、接着性、共重合性及び耐薬品性等に優れている点で、TFE、CTFE及びフッ化ビニリデンからなる群より選択される少なくとも1種であることがより好ましく、低誘電率、低誘電正接及び耐候性に優れ、防湿性にも優れている点で、TFE及びCTFEからなる群より選択される少なくとも1種であることが更に好ましく、TFEが特に好ましい。
含フッ素ビニルモノマーに基づく繰り返し単位(重合単位)は、硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを構成する全重合単位の20〜60モル%であることが好ましい。より好ましい下限は30モル%であり、更に好ましい下限は35モル%である。より好ましい上限は47モル%である。
硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーは、カルボン酸ビニルエステル、アルキルビニルエーテル及び非フッ素化オレフィンからなる群より選択される少なくとも1種のビニルモノマー(但し、フッ素原子を有するものを除く)に基づく繰り返し単位を有することが好ましい。カルボン酸ビニルエステルは、相溶性を改善する作用を有する。カルボン酸ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキシルカルボン酸ビニル、安息香酸ビニル、パラ−t−ブチル安息香酸ビニル等が挙げられる。アルキルビニルエーテルとしては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等が挙げられる。非フッ素化オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、n−ブテン、インブテン等が挙げられる。
上記ビニルモノマー(但し、フッ素原子を有するものを除く)に基づく繰り返し単位は、硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを構成する全重合単位のうち、硬化性官能基を有する単量体に基づく繰り返し単位及び含フッ素ビニルモノマーに基づく繰り返し単位が占める重合単位以外の全重合単位を構成することが好ましい。
上述のことから、本発明における硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーが、上記硬化性官能基を有する単量体に基づく重合単位、上記含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位、及び、上記ビニルモノマーに基づく重合単位からなり、それらの含有比がモル比で1〜30/20〜60/21〜72である形態は、本発明の好適な実施形態の1つである。上記重合単位の含有比(モル比)としてより好ましくは、3〜20/30〜47/33〜60である。
硬化性官能基が導入される含フッ素ポリマーとしては、構成単位の観点から、たとえば次のものが例示できる。
硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーとしては、例えば、パーフルオロオレフィン単位を主体とするパーフルオロオレフィン系ポリマー、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)単位を主体とするCTFE系ポリマー、ビニリデンフルオライド(VdF)単位を主体とするVdF系ポリマー、フルオロアルキル単位を主体とするフルオロアルキル基含有ポリマー等が挙げられる。
(1)パーフルオロオレフィン単位を主体とするパーフルオロオレフィン系ポリマー
具体例としては、テトラフルオロエチレン(TFE)の単独重合体、またはTFEとヘキサフルオロプロピレン(HFP)、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)などとの共重合体、さらにはこれらと共重合可能な他の単量体との共重合体などがあげられる。
上記共重合可能な他の単量体としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキシルカルボン酸ビニル、安息香酸ビニル、パラ−t−ブチル安息香酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル類;エチレン、プロピレン、n−ブテン、イソブテンなど非フッ素系オレフィン類;ビニリデンフルオライド(VdF)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、ビニルフルオライド(VF)、フルオロビニルエーテルなどのフッ素系単量体などがあげられるが、これらのみに限定されるものではない。
これらのうち、TFEを主体とするTFE系ポリマーが、顔料分散性や耐候性、共重合性、耐薬品性に優れている点で好ましい。
具体的なパーフルオロオレフィン系ポリマーとしては、たとえばTFE/イソブチレン/ヒドロキシブチルビニルエーテル/他の単量体の共重合体、TFE/バーサチック酸ビニル/ヒドロキシブチルビニルエーテル/他の単量体の共重合体、TFE/VdF/ヒドロキシブチルビニルエーテル/他の単量体の共重合体などがあげられ、特に、TFE/イソブチレン/ヒドロキシブチルビニルエーテル/他の単量体の共重合体、及び、TFE/バーサチック酸ビニル/ヒドロキシブチルビニルエーテル/他の単量体の共重合体からなる群より選択される少なくとも1種の共重合体が好ましい。
(2)クロロトリフルオロエチレン(CTFE)単位を主体とするCTFE系ポリマー
具体例としては、たとえばCTFE/ヒドロキシブチルビニルエーテル/他の単量体の共重合体などがあげられる。
(3)ビニリデンフルオライド(VdF)単位を主体とするVdF系ポリマー
具体例としては、たとえばVdF/TFE/ヒドロキシブチルビニルエーテル/他の単量体の共重合体などがあげられる。
(4)フルオロアルキル単位を主体とするフルオロアルキル基含有ポリマー
具体例としては、たとえばCFCF(CFCFCHCHOCOCH=CH(n=3と4の混合物)/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ステアリルアクリレート共重合体などがあげられる。
これらのうち、耐候性、防湿性を考慮すると、パーフルオロオレフィン系ポリマーが好ましい。
上記硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーの重量平均分子量は、5000〜100000であることが好ましい。硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーの重量平均分子量がこのような範囲であると、絶縁接着層(A)と後述する層(B)とを更に強固に接着させることができる。硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーの重量平均分子量としてより好ましくは、20000〜40000である。
硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーの重量平均分子量は、上述したエポキシ樹脂の重量平均分子量と同様に測定することができる。
上記硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーの市販品として、具体的に以下が挙げられる。
TFE系ポリマーとしては、ダイキン工業(株)製のゼッフルGKシリーズ等が例示できる。
CTFE系ポリマーとしては、旭硝子(株)製のルミフロン、DIC(株)製のフルオネート、セントラル硝子(株)製のセフラルコート、東亜合成(株)製のザフロン等が例示できる。
フルオロアルキル基含有ポリマーとしては、ダイキン工業(株)製のユニダインやエフトーン、デュポン社製のゾニール等が例示できる。
上記硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーとしてはまた、
(a)炭素数2のパーハロオレフィン構造単位、
(b)酢酸ビニル構造単位、
(c)式(7):CH=CH−O−(CH−OH
(式中、nは2以上の整数)で示される水酸基含有ビニルモノマー構造単位、及び、
(d)式(8):RC=CR−(CH−COOH
(式中、R、RおよびRは同じかまたは異なり、いずれも水素原子または炭素数1〜10の直鎖または分岐鎖状のアルキル基;mは2以上の整数)で示されるカルボキシル基含有モノマー構造単位からなる含フッ素共重合体であってもよい。
上記構造単位(a)としては、テトラフルオロエチレン(TFE)又はクロロトリフルオロエチレン(CTFE)が好ましい。
上記構造単位(c)としては、ヒドロキシエチルビニルエーテル(HEVE)又はヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)が好ましい。
上記構造単位(d)としては、例えば、ペンテン酸、ヘキセン酸、ヘプテン酸、オクテン酸、ノネン酸、デセン酸、ウンデシレン酸、ドデセン酸、トリデセン酸、テトラデセン酸、ペンタデセン酸、ヘキサデセン酸、ヘプタデセン酸、オクタデセン酸、ノナデセン酸、エイコセン酸などがあげられる。なかでも、ウンデシレン酸が好ましい。
上記含フッ素共重合体は、構造単位(a)を40モル%以上で50モル%以下、構造単位(b)を20モル%以上で54.9モル%以下、構造単位(c)を5モル%以上で14モル%以下、構造単位(d)を0.1モル%以上で5モル%以下、およびその他モノマー構造単位(e)を0モル%または25モル%以下含むことが好ましい。
その他のモノマー(e)は、(a)〜(d)のモノマーと共重合し得るものであって、本発明の効果を損なわないものであれば特に限定されない。
また、上記硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーとして、
含フッ素単量体に基づく重合単位、
任意の重合単位としてビニルアルコールに基づく重合単位、及び、
一般式(9):−CH−CH(−O−(L)−R)−
(式中、Rは少なくとも1つの末端二重結合を有する有機基であり、Lは2価の有機基であり、lは0又は1である。)で表される重合単位、
を含むことを特徴とする含フッ素重合体であってもよい。
上記含フッ素単量体としては、TFE及びCTFE及びHFPからなる群より選択される少なくとも1種がより好ましく、TFEが更に好ましい。
一般式(9)において、Rは、一般式(10):
Figure 0006116601
(式中、MはH、Cl、F又はCHであり、jは1〜20の整数であり、kは1〜10の整数であり、2j+1−kは0以上の整数である。)で表される基、及び、一般式(11):
Figure 0006116601
(式中、RはH、Cl、F、CH又はCFである)で表される基からなる群より選択される少なくとも1種の置換基であることが好ましい。
Lは、一般式(12):−(C=O)s−(N−H)p−
(式中、sは0又は1であり、pは0又は1である。)
で表される有機基であることが好ましい。
含フッ素単量体に基づく重合単位、ビニルアルコールに基づく重合単位及び一般式(9)で表される重合単位のモル比が(30〜70)/(0〜69)/(1〜70)であることが好ましい。
上記硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーの含有量は、絶縁接着層(A)中5〜100質量%であることが好ましく、20質量%以上がより好ましく、50質量%以上が更に好ましい。
上記絶縁接着層(A)は、更にエポキシ樹脂を含むことが好ましい。
エポキシ樹脂を更に含むことにより、層(B)との層間密着性を更に強固にできる。
上記エポキシ樹脂は、重量平均分子量が、100〜1000000であることが好ましい。
エポキシ樹脂の重量平均分子量がこのような範囲であると、エポキシ樹脂を含むことにより、後述する層(B)との層間密着性を更に向上させることができる。
上記エポキシ樹脂の重量平均分子量は、1000以上がより好ましく、5000以上が更に好ましく、800000以下がより好ましく、600000以下が更に好ましい。
上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定することができる。
上記エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、ビスフェノールAなどに基づくエピビス型化合物のエピコート828(シェル化学社製)、アルキル変性型のEPICLON800、EPICLON4050、EPICLON1121N(DIC社製)、ショーダイン(昭和電工社製)、アラルダイトCY−183(チバガイギー社製)などのグリシジルエステル系化合物、ノボラック型のエピコート154(シェル化学社製)、DEN431、DEN438(ダウケミカル社製)、EPICLON850(DIC社製)、クレゾールノボラック型のECN1280、ECN1235(チバガイギー社製)、ウレタン変性型EPU−6、EPU−10(地竜化工業社製)などが挙げられる。
上記エポキシ樹脂の含有量は、絶縁接着層(A)中0〜95質量%であることが好ましく、85質量%以下がより好ましく、50質量%以下が更に好ましい。
絶縁接着層(A)が上記エポキシ樹脂を含む場合、更に、エポキシ樹脂用の硬化剤を含むことが好ましい。
上記エポキシ樹脂用の硬化剤としては、特に限定されず一般に公知のものが挙げられ、例えば、アミン類やポリアミノアミド類、ポリメルカプタン類、芳香族ポリアミン類、酸無水物類、フェノール類、ジシアンジアミド類等が挙げられる。
絶縁接着層(A)が上記エポキシ樹脂を含む場合、更に、硬化促進剤を含むことが好ましい。
硬化促進剤としては、例えば有機スズ化合物、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステルとアミンとの反応物、飽和または不飽和の多価カルボン酸またはその酸無水物、有機チタネート化合物、アミン系化合物、オクチル酸鉛等が挙げられる。
硬化促進剤は1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。硬化促進剤の配合割合は硬化性官能基を有する含フッ素ポリマー100重量部に対して1.0×10−6〜1.0×10−2重量部程度が好ましく、5.0×10−5〜1.0×10−3重量部程度がより好ましい。
上記絶縁接着層(A)はまた、更に、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を含むことが好ましい。PTFEを更に含むことにより、低誘電率化、低誘電正接化できる。
上記PTFEは、テトラフルオロエチレン(TFE)単位のみを含む、又は、TFE単位及びTFE単位と共重合可能な変性モノマー単位とを含む重合体である。すなわち、PTFEは、TFE単独重合体であってもよいし、変性PTFEであってもよい。
上記変性PTFEは、TFEと、TFEと共重合可能な変性モノマーとの共重合により得られる重合体を意味する。
上記変性PTFEにおける変性モノマーとしては、TFEとの共重合が可能なものであれば特に限定されず、例えば、ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕等のパーフルオロオレフィン;クロロトリフルオロエチレン〔CTFE〕等のクロロフルオロオレフィン;トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン〔VDF〕等の水素含有フルオロオレフィン;パーフルオロビニルエーテル;パーフルオロアルキルエチレン:エチレン等が挙げられる。また、用いる変性モノマーは1種であってもよいし、複数種であってもよい。
上記パーフルオロビニルエーテルとしては特に限定されず、例えば、下記一般式(I)
CF=CF−ORf (I)
(式中、Rfは、パーフルオロ有機基を表す。)で表されるパーフルオロ不飽和化合物等が挙げられる。本明細書において、上記「パーフルオロ有機基」とは、炭素原子に結合する水素原子が全てフッ素原子に置換されてなる有機基を意味する。上記パーフルオロ有機基は、エーテル酸素を有していてもよい。
上記パーフルオロビニルエーテルとしては、例えば、上記一般式(I)において、Rfが炭素数1〜10のパーフルオロアルキル基を表すものであるパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)〔PAVE〕が挙げられる。上記パーフルオロアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜5である。
上記PAVEにおけるパーフルオロアルキル基としては、例えば、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられるが、パーフルオロアルキル基がパーフルオロプロピル基であるパープルオロプロピルビニルエーテル〔PPVE〕が好ましい。
上記パーフルオロビニルエーテルとしては、更に、上記一般式(I)において、Rfが炭素数4〜9のパーフルオロ(アルコキシアルキル)基であるもの、Rfが下記式:
Figure 0006116601
(式中、mは、0又は1〜4の整数を表す。)で表される基であるもの、Rfが下記式:
Figure 0006116601
(式中、nは、1〜4の整数を表す。)で表される基であるもの等が挙げられる。
パーフルオロアルキルエチレンとしては特に限定されず、例えば、パーフルオロブチルエチレン(PFBE)、パーフルオロヘキシルエチレン等が挙げられる。
上記変性PTFEにおける変性モノマーとしては、HFP、CTFE、VDF、PPVE、PFBE、エチレンが好ましい。
上記変性PTFEにおいて、上記変性モノマー単位は、全単量体単位の1質量%以下であることが好ましく、0.001〜1質量%であることがより好ましい。本明細書において、上記変性モノマー単位とは、変性PTFEの分子構造の一部分であって変性モノマーに由来する部分を意味し、全単量体単位とは、変性PTFEの分子構造における全ての単量体に由来する部分を意味する。上記変性モノマー単位の含有量は、赤外分光分析又はNMR(核磁気共鳴)を行うことにより測定する値である。
上記PTFEは、数平均分子量が60万以下であることが好ましい。上記数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される値である。
上記PTFEは、溶融粘度が380℃における溶融粘度が1×10〜7×10(Pa・s)であるTFE重合体であることが好ましい。
上記溶融粘度は、ASTM D 1238に準拠し、フローテスター(島津製作所製)及び2φ−8Lのダイを用い、予め380℃で5分間加熱しておいた2gの試料を0.7MPaの荷重にて上記温度に保って測定する値である。上記数平均分子量は、上記測定方法により測定した溶融粘度から、それぞれ算出した値である。
上記PTFEは、融点が324〜333℃であるTFE重合体であることが好ましい。
上記PTFEは、平均粒子径が1〜30μmであることが好ましく、1〜20μmであることがより好ましい。
上記平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(日本レーザー社製)を用いて求めることができる。
上記PTFEは、比表面積が1〜30m/gであることが好ましく、3〜20m/gであることがより好ましい。
上記比表面積は、表面分析計(商品名:MONOSORB、QUANTA CHLROME社製)を用い、キャリアガスとして窒素30%、ヘリウム70%の混合ガスを用い、冷却に液体窒素を用いて、BET法により測定する。
上記PTFEの市販品としては、ルブロン(ダイキン工業(株)製)等を例示することができる。
上記PTFEの含有量は、絶縁接着層(A)中1〜70質量%であることが好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上が更に好ましく、60質量%以下がより好ましく、50質量%以下が更に好ましい。
絶縁接着層(A)は、更に、必要に応じてその他の成分を含んでいてもよい。
上記その他の成分としては、硬化促進剤、顔料分散剤、消泡剤、レベリング剤、UV吸収剤、光安定剤、増粘剤、密着改良剤、つや消し剤等が挙げられる。これらの成分は、公知のものを適用することができる。
絶縁接着層(A)の厚みは、3〜3000μmであることが好ましい。
厚みが叙述の範囲であると、低誘導性、低誘電正接性を確保できる。
上記厚みは、5μm以上がより好ましく、10μm以上が更に好ましく、2000μm以下がより好ましく、1500μm以下が更に好ましい。
また、絶縁接着層(A)が、後述の織布を含まず、上述の樹脂層からなる場合、厚みは、3〜40μmが好ましく、5μm以上がより好ましく、10μm以上が更に好ましく、30μm以下がより好ましい。
絶縁接着層(A)は、例えば、上記ブロックイソシアネート、硬化性官能基を有する含フッ素ポリマー、及び、必要に応じてその他の成分を含む組成物を調製し、上記組成物を用いて形成することができる。
絶縁接着層(A)は、特定の硬度を有するという従来にはない特徴を備える。この絶縁接着層(A)と層(B)とは強固に接着していないが、その後に熱プレスすることにより、接着性を向上させることができる。上記特定の硬度は、例えば、上述のようにブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含む組成物を用いて実現することができる。
また、特定の硬度を維持することができるので、特定の硬度を有する絶縁接着層上であって、層(B)が接着している反対側の面上にもう一つの層(B)を設置して、熱プレスすることにより、絶縁接着層(A)を介して2つの層(B)を強固に接着させることもできる。
絶縁接着層は、層(B)上に、上記ブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物を塗布し、50〜200℃で0.5〜30分間乾燥させることにより得られた層であることが好ましい。このようにして得られた層は、所定の硬度を有する。
本発明のプリント基板用積層体は、更に、上記絶縁接着層(A)の少なくとも一方の面に設けられた層(B)を備える。
層(B)は、金属、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート及びポリエーテルエーテルケトンからなる群より選択される少なくとも1種の材料からなることが好ましい。なかでも、金属、及び、ポリイミドからなる群より選択される少なくとも1種の材料からなることがより好ましい。
絶縁接着層(A)以外で強度を確保する必要があることから、層(B)はポリイミドからなることが更に好ましい。
上記金属からなる層(B)としては、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、クロム、モリブデン、タングステン、亜鉛、またはこれらの合金からなる金属箔が例示され、好ましくは銅箔である。また、接着力の向上を目的として、サイディング、ニッケルメッキ、銅−亜鉛合金メッキ、またはアルミニウムアルコラート、アルミニウムキレート、シランカップリング剤などによって、化学的あるいは機械的な表面処理を施してもよい。
層(B)の厚みは、5〜100μmであることが好ましい。
厚みが上述の範囲であると、強度と加工性を確保できる。
上記厚みは、10μm以上がより好ましく、15μm以上が更に好ましく、80μm以下がより好ましく、50μm以下が更に好ましい。
層(B)を形成する方法としては、層(B)を形成する材料に応じて、公知の方法を適宜選択するとよい。
層(B)は、絶縁接着層(A)の両面に設けられていることが好ましい。絶縁接着層(A)の両面に層(B)が設けられることにより、層間をより強固に接着させることができる。
層(B)が絶縁接着層(A)の両面に設けられている場合、絶縁接着層(A)と層(B)との2つの層間の接着強度は、いずれも3N/15mm以上であることが好ましく、5N/15mm以上であることがより好ましい。
上記接着強度は、テンシロン万能試験機を用いて測定して得られる値である。
このような絶縁接着層(A)と、絶縁接着層(A)の両面に設けられた層(B)とを備え、前記絶縁接着層(A)と前記層(B)との2つの層間の接着強度がいずれも3N/15mm以上であるプリント基板用積層体もまた、本発明の一つである。
本発明のプリント基板用積層体は、層(B)が金属からなり、金属張積層板であることが好ましい。
本明細書において、本発明のプリント基板用積層体が、絶縁接着層(A)と金属からなる層(B)とを備える場合、「金属張積層板」ともいう。
本発明のプリント基板用積層体は、層(B)が金属からなり、層(B)をエッチングして形成されたパターン回路を備えるプリント基板であることが好ましい。
上記プリント基板は、リジットプリント基板であっても、フレキシブルプリント基板であってもよい。
本発明はまた、絶縁接着層(A)と、絶縁接着層(A)の少なくとも一面に設けられた織布からなる層(D)と、を備え、前記絶縁接着層(A)は、JIS K5600による鉛筆硬度が2B又は2Bより柔らかく、かつ、溶剤残存率が10質量%以下であるプリント基板用積層体である。
上記溶剤残存率は、次式により算出する。
溶剤残存率(質量%)=({乾燥前の積層体の質量(g)−乾燥後の積層体の質量(g)}/乾燥前の積層体の質量(g))×100
乾燥条件:150℃、60
記絶縁接着層(A)は、織布からなる層(D)との複合体であることが好ましく、上記複合体とは、上述した絶縁接着層(A)を形成するための組成物を織布からなる層(D)に含浸させて形成したものである。
織布からなる層(D)を備えることにより、絶縁接着層(A)の寸法安定性と強度を確保することができる。
上記織布としては、難燃性、低誘電率、高強度の材料からなるもの等が挙げられる。なかでも、それらを兼ね備えた材料である点で、ガラス繊維が好ましい。
織布からなる層(D)を備える場合、絶縁接着層(A)の厚みは、絶縁接着層(A)と層(D)との合計で、500〜3000μmが好ましく、500〜2000μmがより好ましく、500〜1500μmが更に好ましい。
織布からなる層(D)を備える場合、更に絶縁接着層(A)の上に層(B)が設けられていることが好ましい。絶縁接着層(A)と層(B)は、上述したものと同様のものが挙げられる。
本発明のプリント基板用積層体は、必要に応じて、更にその他の層を備えていてもよい。
上記その他の層としては、例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、等からなる樹脂層等が挙げられる。
本発明のプリント基板用積層体を製造する方法としては、層(B)上に、ブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物を塗布し、50〜200℃で0.5〜30分間乾燥させることにより絶縁接着層(A)を形成する工程を含むことが好ましい。
このようなプリント基板用積層体の製造方法も本発明の一つである。
上記組成物の調製は、上記ブロックイソシアネートと、上記硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーと、必要に応じてその他の成分とを溶剤中で混合、分散して行うとよい。
上記組成物に適用可能な溶剤としては、有機溶剤が好ましく、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸セロソルブ、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどのエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;プロピレングリコールメチルエーテルなどのアルコール類;ヘキサン、へプタンなどの炭化水素類;これらの混合溶媒などが挙げられる。
上記混合や分散は、公知の方法で行うとよい。
上記組成物が溶剤を含む溶剤型組成物である場合、粘度が適当となり、均一な塗膜の形成が容易となる点で、上記組成物の固形分濃度は、10〜80質量%であることが好ましい。
また、上記組成物が溶剤を含まない粉体型である場合は、上述した成分を混合して、混練する等、公知の方法で調製するとよい。
上記組成物を塗布する方法としては、例えば、刷毛塗り、浸漬塗布、スプレー塗布、コンマコート、ナイフコート、ダイコート、リップコート、ロールコーター塗布、カーテン塗布等の方法が挙げられる。
乾燥は、50〜200℃で0.5〜30分間で行うことが好ましい。上記範囲で乾燥を行うことにより、所定の硬度を有し、かつ、所定範囲量の溶剤を含む絶縁接着層を形成することができる。
乾燥温度は、溶剤を充分に除去できる点で、80℃以上で行うことがより好ましく、100℃以上で行うことが更に好ましく、190℃以下で行うことがより好ましく、180℃以下で行うことが更に好ましい。
乾燥時間は、1分間以上がより好ましく、15分間以下がより好ましい。
こうして得られた第一の本発明のプリント基板用積層体は、絶縁接着層(A)が特定の硬度を有するものである。このような絶縁接着層(A)の上に、更に層(B)を配置し、熱プレスさせることにより、絶縁接着層(A)を介して2つの層(B)が強固に密着した積層体を得ることができる。また、得られた積層体は、層間が強固に密着しているので、発泡耐性にも優れる。
本発明のプリント基板用積層体は、層(B)が、絶縁接着層(A)の両面に設けられていてもよい。
層(B)が絶縁接着層(A)の両面に設けられているプリント基板用積層体を製造する方法としては、層(B)上に、ヘキサメチレンジイソシアネートに基づくブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物を塗布し、50〜200℃で0.5〜30分間乾燥させることにより絶縁接着層(A)を形成する工程、及び、絶縁接着層(A)上に、もう一つの層(B)を配置して80〜250℃で30〜150分間熱プレスすることにより絶縁接着層(A)を介して2つの層(B)を密着させる工程を含むことが好ましい。
このような方法により、絶縁接着層(A)と層(B)との2つの層間の接着強度は、いずれも3N/15mm以上となり得る。
このようなプリント基板用積層体の製造方法も本発明の一つである。
上記絶縁接着層(A)を形成する工程は、上述した方法と同様に行うことができる。
絶縁接着層(A)を形成した後、絶縁接着層(A)上に、もう一つの層(B)を配置して、層(B)/絶縁接着層(A)/層(B)の積層体を、80〜250℃で熱プレスすることにより、絶縁接着層(A)を介して2つの層(B)を密着させる。
上記温度範囲で熱プレスすることにより、絶縁接着層(A)は層(B)と密着する。
上記熱プレスの温度は、硬化が進行するという点で、100℃以上がより好ましく、130℃以上が更に好ましく、220℃以下がより好ましく、200℃以下が更に好ましい。
上記熱プレスの時間は、30分間〜150分間が好ましく、50分間〜120分間がより好ましい。
プレス時の圧力は、0.3〜3.0MPaが好ましく、0.5〜1.5MPaがより好ましい。
上記熱プレスは、公知の方法で行うとよいが、減圧下で行うことが好ましく、真空下で行うことがより好ましい。
また、絶縁接着層(A)が、一般式(9)で示される重合単位を含む含フッ素重合体を含む場合は、紫外線、電子線又は放射線等の活性エネルギー線を照射することによって光硬化させることができる。光硬化すると含フッ素重合体中の炭素−炭素二重結合が分子間で重合し、含フッ素重合体中の炭素−炭素二重結合が減少又は消失する。
また、本発明のプリント基板用積層体が上述した織布からなる層(D)を有する場合、その製造方法としては、織布からなる層(D)にブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物を含浸させた後、50〜200℃で0.5〜30分間乾燥させることにより絶縁接着層(A)を形成する工程を有することが好ましい。
このようなプリント基板用積層体の製造方法も本発明の一つである。
上記組成物の調製は、上述した方法と同様の方法で行うとよい。
織布を上記組成物に含浸させる方法は、公知の方法で行うとよい。
上記乾燥は、上述した絶縁接着層(A)を形成する工程と同様に行うとよい。
また、上記プリント基板用積層体が更に層(B)を有する場合、その製造方法として、織布からなる層(D)にブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物を含浸させた後、50〜200℃で0.5〜30分間乾燥させることにより絶縁接着層(A)を形成する工程、及び、絶縁接着層(A)に層(B)を配置して、80〜250℃で30〜150分間熱プレスすることにより絶縁接着層(A)と層(B)を密着させる工程を含むことが好ましい。
このようなプリント基板用積層体の製造方法も本発明の一つである。
絶縁接着層(A)を形成する工程は、上述した方法と同様の方法で行うとよい。
絶縁接着層(A)と層(B)を密着させる工程は、上述した方法と同様の方法で行うとよい。
こうして得られた本発明のプリント基板用積層体は、絶縁接着層(A)と層(B)との層間密着性に優れる。また、発泡耐性にも優れる。
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
調製例1
水酸基含有TFE系共重合体(ダイキン工業株式会社製のゼッフルGK570)100質量部に酢酸ブチル30質量部とブロック型イソシアネート硬化剤(旭化成ケミカルズ社製のデュラネートMF−B60B)37.8質量部を配合して、硬化性塗料1を調製した。
調製例2
水酸基含有TFE系共重合体(ダイキン工業株式会社製のゼッフルGK570)100質量部に酢酸ブチル30質量部とブロック型イソシアネート硬化剤(住化バイエル社製のデスモジュールBL−3175)26.8質量部を配合して、硬化性塗料2を調製した。
調製例3
水酸基含有TFE系共重合体(ダイキン工業株式会社製のゼッフルGK570)100質量部に酢酸ブチル30質量部とブロック型イソシアネート硬化剤(住化バイエル社製のデスモジュールBL−3575)27.8質量部を配合して、硬化性塗料3を調製した。
調製例4
水酸基含有TFE系共重合体(ダイキン工業株式会社製のゼッフルGK570)100質量部に酢酸ブチル30質量部とブロック型イソシアネート硬化剤(住化バイエル社製のデスモジュールBL−4265)36.0質量部を配合して、硬化性塗料4を調製した。
調製例5
水酸基含有TFE系共重合体(ダイキン工業株式会社製のゼッフルGK570)100質量部に酢酸ブチル30質量部とイソシアヌレート型イソシアネート硬化剤(住化バイエル社製のスミジュールN3300)13.8質量部を配合して、硬化性塗料5を調製した。
(実施例1)
調製例1で作製した硬化性塗料1を銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)に塗布し、150℃で3分間乾燥し、銅箔上に塗膜が形成された積層体を作製した。次に、上記塗膜面に銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)を重ね、1MPa、160℃で90分間真空プレスし、総厚み50μmの積層体1を作製した。この積層体1のハンダ耐熱性及び密着性を測定した。銅箔/接着層間の接着強度は、いずれも11.4(N/15mm)であった。また、下記の方法で鉛筆硬度及び溶剤残存率を測定した。結果を表1に示す。
(実施例2)
調製例1で作製した硬化性塗料1をポリイミドフィルム(東レデュポン社製カプトン、25μm厚み)に塗布し、150℃で3分間乾燥し、ポリイミドフィルム上に塗膜が形成された積層体を作製した。次に、上記塗膜面に銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)を重ね、1MPa、160℃で90分間真空プレスし、総厚み57μmの積層体2を作製した。この積層体2のハンダ耐熱性および密着性を測定した。ポリイミドフィルム/接着層間の接着強度は7.1(N/15mm)であり、銅箔/接着層間の接着強度は11.4(N/15mm)であった。また、下記の方法で鉛筆硬度及び溶剤残存率を測定した。結果を表1に示す。
(実施例3)
調製例2で作製した硬化性塗料2を銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)に塗布し、150℃で3分間乾燥し、銅箔上に塗膜が形成された積層体を作製した。次に、上記塗膜面に銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)を重ね、1MPa、160℃で90分間真空プレスし、総厚み50μmの積層体3を作製した。この積層体3のハンダ耐熱性および密着性を測定した。銅箔/接着層間の接着強度は、いずれも11.1(N/15mm)であった。また、下記の方法で鉛筆硬度及び溶剤残存率を測定した。結果を表1に示す。
(実施例4)
調製例2で作製した硬化性塗料2をポリイミドフィルム(東レデュポン社製カプトン、25μm厚み)に塗布し、150℃で3分間乾燥し、ポリイミドフィルム上に塗膜が形成された積層体を作製した。次に、上記塗膜面に銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)を重ね、1MPa、160℃で90分間真空プレスし、総厚み57μmの積層体4を作製した。この積層体4のハンダ耐熱性および密着性を測定した。ポリイミドフィルム/接着層間の接着強度は6.9(N/15mm)であり、銅箔/接着層間の接着強度は11.1(N/15mm)であった。また、下記の方法で鉛筆硬度及び溶剤残存率を測定した。結果を表1に示す。
(実施例5)
調製例3で作製した硬化性塗料3を銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)に塗布し、150℃で3分間乾燥し、銅箔上に塗膜が形成された積層体を作製した。次に、上記塗膜面に銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)を重ね、1MPa、160℃で90分間真空プレスし、総厚み50μmの積層体5を作製した。この積層体5のハンダ耐熱性および密着性を測定した。銅箔/接着層間の接着強度は、いずれも11.9(N/15mm)であった。また、下記の方法で鉛筆硬度及び溶剤残存率を測定した。結果を表1に示す。
(実施例6)
調製例4で作製した硬化性塗料4を銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)に塗布し、150℃で3分間乾燥し、銅箔上に塗膜が形成された積層体を作製した。次に、上記塗膜面に銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)を重ね、1MPa、160℃で90分間真空プレスし、総厚み50μmの積層体6を作製した。この積層体6のハンダ耐熱性および密着性を測定した。銅箔/接着層間の接着強度は、いずれも14.1(N/15mm)であった。また、下記の方法で鉛筆硬度及び溶剤残存率を測定した。結果を表1に示す。
(比較例1)
調製例5で作製した硬化性塗料5を銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)に塗布し、150℃で3分間乾燥し、銅箔上に塗膜が形成された積層体を作製した。次に、上記塗膜面に銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)を重ね、1MPa、160℃で90分間真空プレスし、総厚み50μmの積層体7を作製した。この積層体7のハンダ耐熱性および密着性を測定した。銅箔/接着層間の接着強度は、いずれも1(N/15mm)以下であった。また、下記の方法で鉛筆硬度及び溶剤残存率を測定した。結果を表1に示す。
(比較例2)
調製例5で作製した硬化性塗料5をポリイミドフィルム(東レデュポン社製カプトン、25μm厚み)に塗布し、150℃で3分間乾燥し、ポリイミドフィルム上に塗膜が形成された積層体を作製した。次に、上記塗膜面に銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)を重ね、1MPa、160℃で90分間真空プレスし、総厚み57μmの積層体8を作製した。この積層体8のハンダ耐熱性および密着性を測定した。ポリイミドフィルム/接着層間の接着強度、銅箔/接着層間の接着強度は、いずれも1(N/15mm)以下であった。また、下記の方法で鉛筆硬度及び溶剤残存率を測定した。結果を表1に示す。
(実施例7)
調製例1で作製した硬化性塗料1をガラスクロス(ユニチカ社製、E10T、90μm厚み)に含浸し、150℃で3分間乾燥し、含浸体を作製した。次に、上記含浸体の両面に銅箔(JX日鉱日石金属社製RDPR1、18μm厚み)を重ね、1MPa、160℃で90分間真空プレスし、総厚み130μmの積層体9を作製した。
この積層体9のハンダ耐熱性及び密着性を測定した。また、下記の方法で鉛筆硬度及び溶剤残存率を測定した。結果を表1に示す。
<ハンダ耐熱性の測定>
JIS規格C6481に基づき、25mm角の試験片を作製し、銅箔面を下にして300℃溶融はんだ浴上に10秒間浮かせ取り出すことを10回繰り返し、銅箔面および積層体にふくれが生じていないか目視で確認し、下記の基準にて評価した。
ふくれが生じないもの:○
ふくれが生じるもの:×
<層間密着性の測定>
幅15mm×長さ100mmの試験片を作製し、テンシロン万能試験機(オリエンテック製RTC−1225A)を用いて180度の剥離試験を行い、銅箔もしくはポリイミドフィルムと絶縁接着層又は含浸体との間の接着強度を、N/15mmを単位として測定した。
<鉛筆硬度試験>
各実施例及び比較例において、硬化性塗料を塗布し、150℃で3分間乾燥させた後の塗膜が形成された積層体と、更にその積層体をそのまま160℃で90分間加熱した後の積層体との塗膜表面をJIS K5600に準拠して鉛筆硬度を測定した。
また、実施例7において、硬化性塗料を含浸し、150℃で3分間乾燥させた後の含浸体と、更にその含浸体をそのまま160℃で90分間加熱した後の含浸体との表面をJIS K5600に準拠して鉛筆硬度を測定した。
表中のカッコ内の値は、160℃で90分間加熱後の鉛筆硬度を示す。
<溶剤残存率の測定>
上記溶剤残存率は、次式により算出する。
溶剤残存率(質量%)=({乾燥前の積層体の質量(g)−乾燥後の積層体の質量(g)}/乾燥前の積層体の質量(g))×100
乾燥条件:150℃、60
Figure 0006116601
本発明によれば、層間密着性及び発泡耐性に優れたプリント基板用積層体を提供することができる。

Claims (17)

  1. 絶縁接着層(A)と、
    絶縁接着層(A)の両面に設けられた層(B)と、を備え、
    前記絶縁接着層(A)と前記層(B)との2つの層間の、テンシロン万能試験機を用いた180度の剥離試験により測定される接着強度がいずれも3N/15mm以上であり、
    絶縁接着層(A)は、ブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーからなる
    ことを特徴とするプリント基板用積層体。
  2. 層(B)は、金属、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート及びポリエーテルエーテルケトンからなる群より選択される少なくとも1種の材料からなる請求項1記載のプリント基板用積層体。
  3. 硬化性官能基は、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、グリシジル基、シリル基、シラネート基、及び、イソシアネート基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基である請求項1又は2記載のプリント基板用積層体。
  4. 絶縁接着層(A)は、ウレタン結合を含む請求項1、2又は3記載のプリント基板用積層体。
  5. 層(B)が金属からなり、金属張積層板である請求項1、2、3又は4記載のプリント基板用積層体。
  6. 層(B)が金属からなり、層(B)をエッチングして形成されたパターン回路を備えるプリント基板である請求項1、2、3又は4記載のプリント基板用積層体。
  7. 請求項1、2、3又は4記載のプリント基板用積層体の製造方法であって、
    層(B)上に、ブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物を塗布し、50〜200℃で0.5〜30分間乾燥させることにより絶縁接着層(A)を形成する工程、及び、
    絶縁接着層(A)上に、もう一つの層(B)を配置して、80〜250℃で30〜150分間熱プレスすることにより絶縁接着層(A)を介して2つの層(B)を密着させる工程
    を含むことを特徴とする製造方法。
  8. 絶縁接着層(A)と、
    絶縁接着層(A)の少なくとも一方の面に設けられた層(B)と、を備え、
    前記絶縁接着層(A)は、JIS K5600による鉛筆硬度が2B又は2Bより柔らかく、かつ、溶剤残存率が10質量%以下であり、
    絶縁接着層(A)は、ブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーからなる
    ことを特徴とするプリント基板用積層体。
  9. 層(B)は、金属、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート及びポリエーテルエーテルケトンからなる群より選択される少なくとも1種の材料からなる請求項8記載のプリント基板用積層体。
  10. 硬化性官能基は、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、グリシジル基、シリル基、シラネート基、及び、イソシアネート基からなる群より選択される少なくとも1種の官能基である請求項8又は9記載のプリント基板用積層体。
  11. 絶縁接着層(A)は、ウレタン結合を含む請求項8、9又は10記載のプリント基板用積層体。
  12. 請求項8又は9記載のプリント基板用積層体の製造方法であって、
    層(B)上に、ブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物を塗布し、50〜200℃で0.5〜30分間乾燥させることにより絶縁接着層(A)を形成する工程
    を含むことを特徴とする製造方法。
  13. 絶縁接着層(A)と、
    絶縁接着層(A)の少なくとも一面に設けられた織布からなる層(D)と、を備え、
    前記絶縁接着層(A)はJIS K5600による鉛筆硬度が2B又は2Bより柔らかく、かつ、溶剤残存率が10質量%以下であり、
    絶縁接着層(A)は、ブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーからなる
    ことを特徴とするプリント基板用積層体。
  14. 更に絶縁接着層(A)の上に設けられた層(B)を含み、
    前記層(B)は、金属、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート及びポリエーテルエーテルケトンからなる群より選択される少なくとも1種の材料からなる請求項13記載のプリント基板用積層体。
  15. 絶縁接着層(A)は、ウレタン結合を含む請求項13又は14記載のプリント基板用積層体。
  16. 請求項13又は15記載のプリント基板用積層体の製造方法であって、
    織布からなる層(D)にブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物を含浸させた後、50〜200℃で0.5〜30分間乾燥させることにより絶縁接着層(A)を形成する工程
    を含むことを特徴とする製造方法。
  17. 請求項14又は15記載のプリント基板用積層体の製造方法であって、
    織布からなる層(D)にブロックイソシアネート及び硬化性官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物を含浸させた後、50〜200℃で0.5〜30分間乾燥させることにより絶縁接着層(A)を形成する工程、及び、
    絶縁接着層(A)上に層(B)を配置して、80〜250℃で30〜150分間熱プレスすることにより絶縁接着層(A)と層(B)を密着させる工程
    を含むことを特徴とする製造方法。
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