JPH0369324A - 成形物の製造方法 - 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、立体的プリント基板用成形物の製造方法に関
する。さらに詳しくは、金属箔と熱可塑性樹脂の接着層
として、中間に熱硬化性樹脂を用いて積層されてなる電
気・電子機器に用いられるプリント基板用成形物の簡単
な製造方法に関する。

【従来の技術］ 最近の電気・電子機器は、小型化、軽量化、高密度化が
急速に進められている。とりわけ、プリント配線板はラ
ジオ、テレビ、ビデオ、カメラ、オーディオ製品等の家
庭電気機器用として広く商品化されている。更に、現在
では量産性、高信頼性に支えられて電話機、電算機、プ
リンターなどの産業用機器としても用途が拡大している
。 従来より機器の小型化のために、狭い空間に電気・電子
部品を立体的に高密度実装するうえで平面的なプリント
基板を成形物の表面（内部）にビ入止めしたり、接着剤
等で接着させる方法が一般的に行なわれている。しかし
、この方法では、プリント基板が平面であるため成形体
を小型化にすることに困難があり、さらに振動等によっ
て剥離したり、近くの配線等と接着して故障の原因とな
っていた。 ［発明が解決しようとする課題１ 特に、プリント基板が電気部品とは別のラインで製造さ
れるため、これを組み入れるための別の工程を必要とし
、生産性を高くする障害となること、また部品の耐熱性
を高めるためには熱硬化性樹脂が好ましいが、成形方法
としてプレス成形では立体的に複雑な形状の成形品の製
造は困難であり、しかも熱硬化性樹脂をいわゆる反応射
出成形法（ＲＩ　Ｍ）によって製品を製造すると反応に
よる硬化に比較的長時間を要し、工業上問題がある。 また、トランスファー成形機等で成形する場合に、金型
内に金属箔をインサートし、樹脂を成形した際に成形物
にパリの発生が多く、生産性を著しく阻害する。熱硬化
性樹脂において、耐熱性を向上させるため無機質フィラ
ーを大量に充填するので製品が重い、アフターキュア（
後硬化）に長時間を要する等の欠点らある。 その他熱可塑性樹脂を用いて熱プレス成形法等で成形す
ると平面状の製品を作ることが出来るが立体的な製品を
得ることは困難である等、多くの問題点を抱えていた。 以上のことから、本発明はこれらの欠点ｃ問題点）がな
く、簡単な方法によって耐熱性が良好であるばかりでな
く、プリント基板が設定され、小型化、軽量化された成
形物を得ることを目的とするものである。 ［課題を解決するための手段及び作用１本発明は、これ
らの課題を、片面に完全には硬化していない熱硬化性樹
脂を主成分とする接着層が密着された金属箔を、あらか
じめ金属面を金型に向けて、コアｆＩｌｌ型の全面又は
一部の面にインサートし、該熱硬化性樹脂が流動せず、
しかも熱可塑性樹脂の融点又は軟化点よりも高いが劣化
しない温度で熱可塑性樹脂を射出成形することを特徴と
する成形物の製造方法、あるいは該射出成形させた後、
前記熱可塑性樹脂の融点または軟化点以下の温度で、該
熱硬化性樹脂が実質的に硬化するまで加熱処理すること
を特徴とする成形物の製造方法を提供することによって
解決することができた。 以下、本発明を具体的に説明する。 （Ａ）金属箔 本発明で使用する箔の金属としては、アルミニウム、鉄
、ｍ、ニッケルのごとき金属ならびにこれらを主成分と
する（５０重量％以上）合金（例えば、ステンレス鋼）
が挙げられるが、一般には電気伝導性のよい銅又はアル
ミニウムが好んで使用される。 この金ｇ、箔の厚さは通常５〜５００μｍであり、１０
〜３００μｍのものが好ましく、とりわけ１５〜１００
μｍが好適である。前記、金属のうち、１５〜５０ｕｍ
の電解、および圧延銅箔が好んで使用される。 金属箔の厚みが５μｍ以下のものは破損し易く、取扱い
困難であり、また高価でもあるので不適当である。また
、５００μｍ以上の金属箔は剛性が高くなり、加工性が
悪化する。もし、通ｉｎ等の関係で５００μｍ以上の厚
みを必要とする場合には、本発明以外の基板による方が
良い。 （Ｂ）熱硬化性樹脂 フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、エポキシ樹脂、
変性エポキシ樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、熱
硬化型アクリル樹脂等の樹脂が挙げられる。 前記金属箔の片面に該熱硬化性樹脂を塗布する方法とし
ては、この分野において一般に行なわれている方法を適
用すればよく、なかでも流延塗布によるのが好ましい、
塗布手段としては、従来慣用の方法、例えばナイフコー
ター、ロールコータ−、フローコーター等による方法を
採用することができる。 該熱硬化性樹脂の厚さは通常５μｍ以上が好ましい、と
りわけ１５〜５０μｍが好適である。 この厚さより薄いときは、射出成形時における熱可塑性
樹脂との接着が不充分となり、また耐熱性も不充分とな
る。また、５０μｍ以上あっても接着力は特に改善され
ることもないので、この程度の厚みがあれば良いとの目
安になる。 （Ｃ３熱可塑性樹脂 更に、本発明において射出成形に使用される熱可塑性樹
脂は、前記熱硬化性樹脂の硬化温度（本発明で言う硬化
温度とは、熱可塑性樹脂の射出成形時間内にアフターキ
ュアーを必要としない程度に硬化するに必要な温度を言
う、）以上の融点および軟化点を有する６のが好ましい
。 該熱可塑性樹脂の代表例としては、ポリプロピレン（Ｐ
ＰＩ樹脂、ポリアミド樹脂（例えば、ナイロン６、ナイ
ロン６６、ナイロン６−１０、ナイロン６−９、ナイロ
ン６１Ｏ，ナイロン６−１２．ナイロン１１、ナイロン
１２、その他の芳香族ポリアミド樹脂）、ポリエーテル
スルホン樹脂（ＰＥＳ）、ポリスルホン樹脂、ポリエー
テルエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリエ
ーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ボリアリレート樹脂、ポ
リアセタール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂（
ＰＰＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、芳香族ポリエステル
、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、ポリフ
ェニレンオキサイド樹脂（ＰＰＯ）等、またアクリロニ
トリルースヂレンーブタジエン系樹脂のうち軟化点が熱
硬化性樹脂の硬化温度以下の樹脂が挙げられ、多方面に
亙って利用されているものであり、それらの製造方法お
よび物性についてちよく知られているものである［例え
ば、“エンサイクロペディア　才ブ　ポリマーサイエン
ス　アンドテクノロジー（Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　
ｏｆ　Ｐｏ１ｙ＠ｅｒＳｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ）″インターサイエンス出版社（Ｉｎｔ
ｅｒｓｃｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ、　Ａ　ｄｉ
ｖｉｓｉｏｎｏｆ　Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　＆　５ｏｎ
ａ、　Ｉｎｃ）　１９６４年ないし１９７１年発行】。 これの熱可塑性樹脂の分子量によって異なるが、一般に
は１万〜１００万である。 これらの熱可塑性樹脂の構造、製造方法等は特開昭５８
−９６６５１号、同５８−１０１１４９号、同５８−１
９１７５１号、同５９−６８３５”８号、同５ｇ−８９
８９８号および同５Ｂ−２１０６９７号の各公報明細書
に記載されている。 これらの樹脂の補強材としてタルク、カオリン、マイカ
などの無機質フィラーまたはガラス繊維を補強材として
用いることも可能であり、また難燃性を呈するような酸
化アンチモン、デカブロモジフェニールエーテル、水酸
化マグネシウム、塩素化パラフィン等の！ｌｌ燃剤剤熱
安定剤、酸化防止剤、光安定削、滑剤、顔料などの添加
剤を加えても良い。 （Ｄ）成形方法 本発明の成形物は、前記熱硬化性樹脂を主成分とする組
成物を金属箔に塗布し、熱硬化性樹脂を加熱等により若
干硬化させるが完全に硬化しない状態において、あらか
じめ金型内にインサートし、ついで熱可塑性樹脂を射出
し、成形することにより成形を行なうことができる。 この場合に熱硬化性樹脂は完全には硬化してはいないの
で、溶融状態の熱可塑性樹脂と接して一部楔状結合を形
成することも考えられ、接着性が不良とされている樹脂
同士であっても接着力が大となる傾向がある。 もちろん熱硬化性樹脂が完全硬化後の場合と比してその
接着力は著しく向上する。 熱硬化性樹脂を中間に挟むことにより、熱可塑性樹脂と
金属の接着力は、これがない場合に比して大幅に向上す
ることはもちろん、薄くあっても熱硬化性樹脂層を中間
に挟むことによりプリント基板の耐熱性も大幅に向上す
る。 （Ｅｌ熱処理 本発明の成形物は以上のように成形方法によって製造す
ることができる。また、前記熱硬化性樹脂が熱可塑性樹
脂の射出成形の際、硬化が不充分にしかされていない場
合では、後記の如く成形物を熱処理することによって熱
硬化性樹脂をほぼ完全に硬化することが必要である。こ
の処理をすることにより金属箔と接着層、および接着層
と熱可塑性樹脂の接着反応、硬化反応が促進されること
により接着強度が強固になる。処理温度は熱可塑性樹脂
の融点又は軟化点以下の温度であっ°て５０〜３５０℃
であり、８０〜２００　”Ｃが好ましく、特に１２０〜
１８０℃が好適である。したがって、熱処理時間は５分
以上であり、とりわけには生産性を考慮して３０〜６０
分が好適である。 ［実施例及び比較例］ 以下に、実施例によって本発明を更に詳しく説明する。 なお、実施例及び比較例において、剥離強度はＪＩＳ　
Ｃ−６４８１に準拠して導電性金属層（金属箔等）を３
ｍｍ巾で残し、残りをエツチングでおとし、導電金属層
を９０度の角度で剥離させた（引張速度５０ｍｍ／分）
時の剥離強度を測定して求めた。 なお、実施例及び比較例において使用した熱可塑性樹脂
の種類、物性などを下記に示す。 １１１６６ナイロン樹脂 ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸を脱水重縮合して
（りられた重合体（ＪＩＳ　Ｋ−６８１０，９８％硫酸
による相対粘度＝２，９、密度：１．１４ｇ／ｃ１．融
点：２６０℃：以下ｒＰＡＪという。）を用いた。 （２）ポリスルホン樹脂 ジクロロジフェニルスルホンとビスフェノールＡとの共
編重合反応により得られた共重合体（密度：　１．２５
ｇ／ｃ１．軟化点：１９０℃、　ＡＳＴ１４Ｄ−１２３
８）を用いた。 （３）ポリカーボネート樹脂 ポリカーボネート樹脂として、ビスフェノールＡを主原
料として製造された中密度ポリカーボネート樹脂（密度
：　１．２ｇ７ｃｍ”　、　ＭＦ　Ｉ　：１．４５ｇ／
１０分）を用いた。 （４）ポリプロピレン樹脂 ポリプロピレン樹脂として、メルトインデックス（ＪＩ
Ｓ　Ｋ７２１０に従い、条件が１４で測定）：２．０ｇ
／ｌｏ分、融点：１６０℃であるプロピレン単独重合体
（以下ｒＰＰ４という、）を使用した。 （実施例１） 電解銅箔（厚さ２０μｍ）の裏面にフェノール−エポキ
シ系接着剤（硬化温度１００℃）をバーコーターで３０
μｍの膜ＦＴに塗布し、８０℃の温度雰囲気で１０分間
乾燥（完全に硬化してない）させた、Ｐｊ４硬化性接着
剤が塗布された銅箔を、ｑ−を出成形機のコア側金型に
金属面を向けてインサートし、型を閉じた後、射出圧力
が９０Ｋｇ／ｃ−及び成形温度が２９０℃の条件でＰＡ
樹脂（長さ３ｍｍ、直径２５μｍのガラス繊維を３０ｗ
ｔ％含有）をインサート射出成形を行ない、厚さが２ｍ
ｍ、巾が２．５ｃｍ、横が４ｃｔａおよび縦が１０ｃｍ
の間型形状を有する電話機の受話器を把持部を製造し、
そのｔｌＡＶ３が積層された成形物を製造した。 （実施例２） 実施例１で得られた、銅箔が積層された成形物を１９０
℃の乾燥機内で１５分間熱処理した。 （実施例３〜５） 上記ＰＡの代わりに、熱可塑性樹脂の種類、接着剤を変
えて実施例２と同様に銅箔が積層された受話器の把持部
を製造し、熱処理条件を変えて。 その熱可塑性樹脂に積層された銅箔の剥離強度、成形物
の変形を比較した。 （比較Ｍｌ） 電解銅箔（接着剤なし）を金型内にインサートし、実施
例１の成形条件でＰＡをインサート射出成形し成形物を
製造した。 （比較例２） 実施例１で使用した銅箔に塗布した接着剤をあらかじめ
１５０℃の雰囲気で１．５時間乾燥し、接着剤を完全に
硬化したｍ箔を金型内にインサートし、実施例１の成形
条件でＰＡをインサート射出成形し成形物を製造した。 それぞれの結果を第１表に示す。 （以下余白） 第１表 （注）Ｇ、Ｆ：　　ガラスファイバー （以下余白） ［発明の効果１ ｉ１１本発明の成形法によって得られたプリント基板用
成形物は、導電金属が熱可塑性樹脂の表面に一体化して
いるため、従来のごとくプリント基板を成形物に固定す
る工程が省略されるのみならず、その工程に付隨される
煩雑もない。 （２）本発明方法によって得られた成形物の表面（内部
）に回路の形成が可能なために成形物の小型化が可能と
なり軽量化することができる。 本発明のプリント基板用成形物は、以上のごとき効果を
発揮するために種々の電気・電子機器のケーシングやパ
ネル等部品の一部として利用することが可能である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　片面に、完全には硬化していない熱硬化性樹脂
   を主成分とする接着層が密着された金属箔を、あらかじ
   め金属面を金型に向けて、コア側金型の全面又は一部に
   インサートし、該熱硬化性樹脂が流動せず、しかも熱可
   塑性樹脂の融点又は軟化点よりも高いが、劣化しない温
   度で熱可塑性樹脂を射出成形することを特徴とする成形
   物の製造方法。
2. （２）　片面に、完全には硬化していない熱硬化性樹脂
   を主成分とする接着層が密着された金属箔を、あらかじ
   め金属面を金型に向けて、コア側金型の全面又は一部に
   インサートし、該熱硬化性樹脂が流動せず、しかも熱可
   塑性樹脂の融点又は軟化点よりも高いが、劣化しない温
   度で熱可塑性樹脂を射出成形して得られた成形物を、該
   熱硬化性樹脂が実質的に硬化するまで加熱処理すること
   を特徴とする成形物の製造方法。