JPH03237136A - 耐熱性エポキシ樹脂積層板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ファクシミリ、各種プリンタなどの感熱記録
装置、熱転写記録装置、および昇華形記録装置のサーマ
ルヘッドの用途に適した耐熱性エポキシ樹脂積層板の製
造法に関する。

従来の技術 従来、サーマルヘッドは、セラミック基板上にグレーズ
ガラス層を介して発熱抵抗体が形成されており、この抵
抗体に共通電極と所定ピッチの個別電極が接続される。

これら電極は、スパッタリング法などにより基板上に形
成される。また、発熱抵抗体は、酸化防止や摩耗防止の
ために耐摩耗膜で被覆されている。基板としては、鉄合
金などの金属基板上にポリイミドなどの絶縁層を形成し
たものも用いられている。

サーマルヘッドの製造では、３００℃以上の加熱の必要
な工程があり、耐熱性、すなわち、熱分解温度が高く、
また、高湿度雰囲気下でもａ＠縁低抵抗劣化しない基板
を用いる必要がある。このような条件を満足する基板と
して、上記のセラミック基板や金属基板が用いられてい
る。実用上、基板の熱分解温度は、４００℃前後を必要
とし、絶縁抵抗は、２気圧、１２１℃のプレッシャーク
ツカー４８時間処理後において、１０　Ω程度保持して
いることが必要である。

ところで、上記サーマルヘッドの発熱抵抗体を動作させ
るための駆動回路は、サーマルヘッドの基板とは別に、
金属箔張り積層板の金属箔をエツチング加工し、積層板
上に形成されるのが一般的である。これは、セラミック
基板や金属基板では、駆動回路部に必要なスルーホール
による導通回路を容易に形成できないためである。

そこで、耐熱性のある１例えばガラス織布基材のエポキ
シ樹脂金属箔張り積層板を用いて、金属箔をエツチング
加工し、サーマルヘッドの電極と駆動回路部を積層板上
に一緒に形成できれば好都合である。また、前記積層板
は、セラミック基板や金属基板に比べて熱伝導率が小さ
いので、発熱抵抗体で発生した熱が基板の下側を通って
放散する割合が小さく、感熱紙に効率良く伝えられるの
で、熱効率の面でも都合が良い。

従来提案されている耐熱性のよいエポキシ樹脂積層板は
、次のようなものである。すなわち、熱分解温度を高く
する手段として、エポキシ当量が１５０〜２５０程度の
２官能エピビス型エポキシ化合物、３〜４官能のオルソ
クレゾールノボラック型エポキシ化合物、テトラフェニ
ロールエタンやジアミノジフェニルメタンを原料とする
４官能エポキシ化合物などを、単独で、または組合せて
用い、これをガラス織布基材に含浸、乾燥して得たプリ
プレグを加熱加圧成形している。

発明が解決しようとする課題 上記エポキシ化合物は、架橋密度が高く、ガラス転移点
温度の高い硬化物を与えるが、硬化反応の速度が速いた
めに不均一反応が起りやすく、このため硬化物中に未反
応物が残る。この未反応物は、雰囲気温度が高温になっ
たとき揮散するために、ガラス転移点温度が高くても、
熱分解温度はそれほど高くはならない（ここでいう未反
応物の量は、積層板の溶剤抽出率などで求められる。ま
た、熱分解温度は、熱重量変化曲線の変極点などで求め
られる。）。

エポキシ化合物の硬化剤として、一般に、酸無水物、ア
ミン、フェノールノボラックなどが用いられているが、
これらを上記エポキシ化合物とどのように組合せてみて
も、熱分解温度を高めることは困難である。

また、エポキシ樹脂の架橋密度を高めると、ガラス織布
基材との界面に硬化歪みが残留するため、高湿度雰囲気
下での絶縁抵抗が低下する問題がある。

本発明の課題は、サーマルヘッド用の基板として適した
。熱分解温度が高く、かつ、高湿度雰囲気下での絶＃抵
抗の低下を抑制した耐熱性エポキシ樹脂積層板を提供す
ることである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明に係る製造法は、下
記の式で示される３官能エポキシ化合物、およびエポキ
シ当量が３００〜６００である２官能エピビス型エポキ
シ化合物と、硬化剤としてビスフェノール型ノボラック
を必須成分としてなる樹脂組成物を含浸、乾燥したガラ
ス織布基材の層を１９０℃以上の温度で加熱加圧成形す
ることを特徴とする。

（式中、Ｒは、ＨまたはＣＨ３） 上記３官能エポキシ化合物と２官能エピビス型エポキシ
化合物の配合重量比は、９５１５〜６０／４０の範囲で
あることが、より優れた特性を保持する上で好ましい。

作用 本発明に係る方法で使用する３官能エポキシ化合物は、
その反応性が、分子構造上、従来の多官能エポキシ化合
物に比べて緩やかである。それでも、まだ反応性が高い
ので２官能工ビビス型エポキシ化合物を配合して硬化反
応の速度を調整し、未反応物の残留が少ない硬化物を与
えることが可能になっている。また、硬化剤として配合
するビスフェノール型ノボラックは、硬化物中にたとえ
残留したとしても、２核体以上のものであるので。

熱分解温度を下げるようなことはない。

また１本発明に係る方法で使用する３官能エポキシ化合
物は、３つのフェニルグリシジル基の間に、比較的柔軟
性をもつアルキルフェノール鎖を有している。架橋密度
が高くなる結果、基材との界面に残留することになる硬
化歪みを、このアルキルフェノール鎖が減らす作用をす
るので、高湿度雰囲気下での絶縁抵抗の劣化を抑制する
ことができる。

尚、２官能エピビス型エポキシ化合物は、エポキシ当量
が小さいと、架橋点間が短くなるため、硬化反応の速度
を調整することができなくなり、硬化物中に未反応物が
残りやすくなる。また、エポキシ当量が大きいと、架橋
密度を下げることになる。いずれの場合にも、積層板の
熱分解温度を低下させることになってしまう。エポキシ
当量を、３００〜６００とすることによって、初めて熱
分′解温度を高くすることが可能となるのである。

積層板の成形温度を１９０℃以上とするのは、硬化を十
分に行なわせるためである。

実施例 本発明に係る方法で用いる３官能エポキシ化合物は、ト
リスフェニロールメタン化合物をグリシジル化して得ら
れる。また、２官能エピビス型エポキシ化合物は、エピ
クロルヒドリンとビスフェノールより作られる。これら
エポキシ化合物は、加水分解性塩素、α−グリコールな
どの不純物をできるだけ取り除いておく。

また、硬化剤として用いるビスフェノール型ノボラック
は、ビスフェノールとホルムアルデヒドの縮合物であり
、未反応ビスフェノールの残存量をできるだけ少なくし
ておくのが望ましい。

ガラス織布基材への樹脂付着量は、３５〜４５重量％の
範囲が望ましい、樹脂付着量が少なすぎると、高湿度雰
囲気下での積層板の絶縁抵抗を劣化させる心配があるし
、多すぎると、樹脂を含浸させたガラス織布を乾燥する
ときに、溶剤類の揮散が不十分になりやすく、熱分解温
度を低下させやすい。

実施例１〜４、比較例工〜５ 第１表に示す各組成の樹脂組成物を、ガラス織布（７μ
径のガラス単繊維を収束した重さ２２゜／　１０００　
ｍの糸で織ったもの、Ｅガラス製）に樹脂付着量４２重
量％になるように含浸、乾燥してプリプレグを得た。こ
れを積層し、表面に載置した銅箔と共に、温度２００℃
、圧力３０ｋｇ／ｃｉで９０分間加熱加圧成形して、１
閣厚の銅張り積層板を得た。

実施例５ 実施例３において、加熱加圧成形を温度２５０℃、圧力
３０ｋｇ／ａＪで９０分間行なった。

比較例６ 実施例３において、加熱加圧成形を温度１８０℃、圧力
３０ｋｇ／ａｄで１２０分間行なった。

第１表 ＊　１ 本２ ３官能エポキシ（三井石油化学製、商品名ＶＧ−３１０
１）、エポキシ当量２０９、前述の式中Ｒ＝ＣＨ３ ４官能エポキシ（油化シェル製、商品名Ｅ−１０３１）
、エポキシ当量１９６、テトラフェニロールエタンヲ原
料 本３２官能エピビス型エポキシ（同上製、商品名Ｅ−８
２８）、エポキシ当量１９５ 零４　同上エポキシ（同上製、商品名Ｅ−１００１）、
エポキシ当量５００ 木５　同上エポキシ（同上製、商品名Ｅ−１００２）、
エポキシ当量７００ 本６　ビスフェノール型ノボラック（同上製、商品名Ｖ
ＬＨ−１２９） 本７　フェノール型ノボラック（大日本インキ製、商品
名ＴＤ−２０９３） 上記実施例、比較例における積層板の特性を第２表に示
す。

以下能 第２表 を求め、その変曲点を熱分解温度とした。

木２　積層板をアセトン蒸気に１時間曝し、その前後の
重量変化率を溶剤抽出率とした。

木３　積層板を２気圧、１２１℃で４８時間のプレッシ
ャークツカー処理に供し、その後の絶縁抵抗をＪ　Ｉ　
５−Ｃ−６４８２法で測定。

上記網張り積層板のサーマルヘッド用としての適正を確
認するために１次のようにしてサーマルヘッドを製作し
た。

実施例３の銅張り積層板を用い、まず、銅箔を塩化第２
銅でエツチングして、積層板上にサーマルヘッドの個別
電極、共通電極、および駆動回路を一緒に形成した。電
極および回路の銅箔面に、ニッケル／金メツキを施し脱
脂洗浄後、電極部と積層板上に仕上り厚さが１０〜１５
μとなるようにポリイミドを塗布し乾燥した。そして、
電極部を覆っている不用ポリイミドを除去した後３００
℃で６０分間焼成を行なった。

次に、ポリイミド層上にスパッタリングにより２μ厚の
酸化珪素膜を形成した。その上に、個別電極、共通電極
を覆い、かつ電極の間を埋めるように、タンタル／酸化
珪素よりなる発熱抵抗体を２００℃で３０分間処理して
形成した後、珪素／酸素／窒素からなる耐摩耗膜を３０
０℃で６０分間プラズマＣＶＤ法にて被覆形威し、駆動
回路部が一緒に設けられたサーマルヘッドとした。

このサーマルヘッドの通電試験をしたところ。

電極部の銅箔のふくれ、剥がれなどはなく、良好な結果
が得られた。積層板の熱伝導率を非定常法で測定したと
ころ、０．３６Ｋｃ　ａ　ｌ／ｍ−ｈ・’Ｃであり、ア
ルミナセラミック基板の３８　Ｋ　ｃ　ａ　１／ｍ−ｈ
・℃の１／１００以下となっている。

一方、比較例の中で、最も熱分解温度の高かった比較例
５の銅張り積層板を用いて、同様にサーマルヘッドを製
作し１通電試験をしたところ、電極部の銅箔がふくれて
剥がれているため、導通不良を起こしていた。

尚、第２表の結果から、３官能エポキシ化合物と２官能
エピビス型エポキシ化合物の配合重量比を９５１５〜６
０／４０の範囲とすることにより、熱分解温度を一層高
くでき、また、高湿度雰囲気下での絶縁抵抗の劣化を高
いレベルで抑制できることが分かる。

発明の効果 上述のように１本発明に係る方法では、特定のエポキシ
樹脂組成物をガラス織布基材に含浸乾燥してプリプレグ
を得、これを加熱加圧成形して積層板とすることにより
、熱分解温度が高く、高湿度雰囲気下での絶縁抵抗の劣
化が抑制された積層板を製造することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記の式で示される３官能エポキシ化合物、およ
   びエポキシ当量が３００〜６００である２官能エピビス
   型エポキシ化合物と、硬化剤としてビスフェノール型ノ
   ボラックを必須成分としてなる樹脂組成物を含浸、乾燥
   したガラス織布基材の層を１９０℃以上の温度で加熱加
   圧成形することを特徴とする耐熱性エポキシ樹脂積層板
   の製造法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは、ＨまたはＣＨ＿３）
2. （２）３官能エポキシ化合物と２官能エピビス型エポキ
   シ化合物の配合重量比が、９５／５〜６０／４０の範囲
   である請求項１記載の耐熱性エポキシ樹脂積層板の製造
   法。
3. （３）加熱加圧成形時に、表面に金属箔を重ねて一体化
   する請求項１または２に記載の耐熱性エポキシ樹脂積層
   板の製造法。