JPS58148762A - ポリアミドイミド樹脂積層板ならびにその製造方法 - 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】 本発明は、とくに表面平滑性にすぐれたシート状耐熱基
材入りポリアミドイミド樹脂積層板ならびにその製造方
法に関するものである。

Ｉリアミドイミド樹脂（以下ＦＡＩという）は。

耐熱性、耐薬品性、高温時における機械的特性。

そして電気的性質がすぐれておシ、含窒素高極性型合成
樹脂としてポリイミド樹脂などとともに近年とくに注目
を集めている。

しかし、これらの合成樹脂は成形性に著しい難点があり
、その多くは含浸用フェス、電線被覆フェスあるいは絶
縁フィルムとしての用途であって、たとえば強化基材入
９積層板などとしての用途開発はかなり遅れているとい
うのが実情である。

本発明は、　ＰＡＩの上述したすぐれた諸性質に着目し
、耐熱基材をもってさらに機械的性質を強化した耐熱材
料、絶縁材料あるいはプリント基板としての適用も可能
な表面平滑性にすぐれたＦＡＩ積層板を効率よく得るこ
とを目的とする。

すなわち、シート状耐熱基材入５ＦＡＩ積層板の一方の
表面もしくは両表面に、基材を含まない少くとも２０ミ
クロン以上の厚さを有するＰＡＩ層が設けられており、
　眩ＦＡＩ層はその表面あらさが１０ミクロン以下であ
ることを特徴としたＦＡＩ積層板を提供するものであシ
、そして該積層板を効率よく製造する方法をここに開示
するものである。

本発明でＦＡＩ＃を層板とは、シート状の樹脂処理耐熱
基材を２枚以上重ね合わせて加熱加圧し、樹脂を硬化さ
せたのち後述する転写工程を経て得られるものをいうが
１例外として該樹脂処理耐熱基材１枚を用いて以下同様
の工程を経て得られるものを含めて積層板と呼ぶ。

本発明に使用されるＦＡＩは、たとえば日本ロープイア
社のローデフタール、米国アモコ社のＡＩシリーズＦＡ
Ｉ　、人日梢化社のＡｌ６３０　、Ａｌ６２０　。

帝人社のタイ！６００，６７０　　など、おおむね固形
分が６０ないし４０重量％（以下いずれも重量％）のフ
ェスが用いられる。

耐熱基材としては、ガラス、アスベスト、炭素などの無
機質繊維からなるりｒ１スまたは４−・ぐ−が用いられ
る。

ＦＡＩ積層板は、これらの耐熱基材に上述したフェスを
樹脂固形分として少くとも４０％が保有されるように含
浸塗布したのち加温して、フェスが樹脂固形分６０〜８
０係、浴剤２０〜４０憾程度に濃縮されたものとなるよ
う溶剤を飛ばして樹脂処理基材を得、ついでこれを１枚
または２枚以上を重ね合わせだものをプレスの熱板間に
挾んで、加圧下に徐々に昇温させて浴剤を飛ばし硬化を
進める工程を経て得られる。

本発明者の実験によれば、加熱温度はＮ−メチル−２−
ピロリドン浴剤（沸点２０４℃）の沸点以下で、１７５
〜１９５℃とすることが好しいことが分った。このよう
にして得た一次成形物中の残ｗ俗剤は１０％以下１通常
数％前後となる。

これを電気炉などの加温装置に入れて、浴剤の沸点以上
の温度に徐々に加温して溶剤を飛ばすと硬化が進行し二
次成形物が得られる。

本発明者の実験では、この加熱温度は大気中で６００℃
を超えないことが好ましいことが分った。

ここで、二次成形物を得るに際して、プレスによる加熱
加圧成形工程と、電気炉などによる加温焼成工程とは、
必ずしも工程ケ分けて行なわなければならないことはな
い。

プレスを用いて最終工程まで進行させることもできるが
、焼成工程はきわめ一〇長時間を便すること、焼成工程
には加圧が必須要件ではないことから１通常、工程を分
離したほうが生産効率上好ましいという理由によるもの
である。

しかし、ｂずれにしても、このような工程を経て得られ
た二次成形物は、使用される耐熱基材の種類やグレード
にも左右されるが、同様の方法で得られたフェノール樹
脂積層板やメラミン樹脂積層板などと比較すると、その
表面あらさが著しくあらいという欠点がある。

たとえば、厚さ０．１關１坪量９６９／ｄ、密度が縦５
３本横４８本からなるガラスクロスに、　ＦＡＩフェス
を含浸塗布し、　ＦＡＩ固形分として５９係とした樹脂
処理基材全周込て積層成形物としたものは、成形条件や
焼成条件を如何に制御しても、成形物の表面あらさを１
０数ミクロン以下とすることは不可能であった。

ＰＡＩの含浸塗布量を増すことは、成形物表面の樹脂層
が厚くなるから表面あらさの低減に効果がある筈である
という観点から種々実験を試みたが（イ）ｗ面処理基材
を得るのにきわめて手間がかかること。

（ロ）成形条件の設定がきわめて困難となり、艮好な表
面平滑性をもった成形物を得るには再現性に乏しいばか
シでなく。

（ハ）樹脂分布が不均一となった９、成形物に割れを生
じ易くなる。

などから、満足のゆく成形物を得ることはできなかった
。

これは、　ＰＡＩワニスの浴剤が高沸点（２０４℃）の
Ｎ−メチル−２−ピロリドンという特殊なものであるこ
とによる溶剤除去の困難さが成形条件の設定を一層困難
としていること、加熱時にＦＡＩ（厳密には高＃縮ＰＡ
Ｉフェス）の溶液粘度の低下が著しくかつその状態が比
較的長く続くこと、使用している基材が比較的剛性の大
きい無機質繊維からなるものであることに加えて樹脂の
収縮が大きいこと、などがその理由として考えられる。

表面平滑性を問題としない用途であれば、ここに得られ
た二次成形物を積層板として使用しても構わないでおろ
うが、たとえば真空蒸着などによって表面に金属薄膜を
形成させて用する場合などでは、この表面あらさのあら
いことはきわめて問題である。

そこで１本発明者は種々の実験の結果、この二次成形物
表面に一種の「転写」技術を応用することにより８表面
平滑性にすぐれたＦＡＩ積層板を得ることに成功した。

すなわち、数１０ミクロンないし２００ミクロンオーダ
ーのポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（以下Ｐ
ＥＴフィルムという）に、ＦＡＩフェスを塗布し、つい
で塗布層のＰＡＩ固形分６５〜ａＯＳ、　浴剤２０〜６
５俤程度となるよう全体を加温乾燥した。

この状態におけるＰＡＩ層の被膜厚さは少くとも２５ミ
クロン以上であることが必要である。通常５０ないし１
００ミクロン程度とすることが好ましい。

ＦＡＩフェスを一回塗布して加温乾燥させたとき、もし
所望の厚さの被膜厚さのものが得られない場合は、二面
、三回の繰返し塗布を行なう。

この乾燥状態のＰＡＩ被膜自体は＃：弱で必って。

ＰＥＴフィルムから引剥して使用しようとしても。

通常の取扱いに耐えられないほどのものであるが、　Ｐ
ＥＴフィルムに被着されている状態では１手に附着した
り、裂けたり、あるいはＰＥＴフィルムから剥離したり
するなど通常の増扱いに支障を来たすことは全くない。

このようにして得られたＦＡＩ被膜を有するＰ　Ｅ　Ｔ
フィルムを、上述した焼成工程を経た二次成形物の表面
に、　ＦＡＩ被膜が接触するようにして重ね合わせ、全
体をプレスの熱板に挾んで加熱加圧を行なう。

加熱温度は浴剤の節点（２０４℃）以下で１通常１７５
〜１９５℃、成形圧力は１０〜４　ＤＫ９．４ｄ　、保
持時間は１０分前後である。

このような工程を経たＦＡＩ被膜は、　ＰＥＴフィルム
表面から二次成形物表面への転写が行なわれており、　
ＰＥＴフィルムは二次成形物表面にＦＡＩ被膜を介して
緩く附着しているに過ぎない。

この時点でＰＥＴフィルムを引剥して除去し、ついでこ
れをプレスｅこ挾んで加圧状態で、あるいは無加圧の状
態で、上述した二次成形物を得る場合と同様、溶剤の沸
点以上でかつ３００　℃以下の雰囲気で、数時間ないし
１０数時間を費して徐々に昇温させ硬化を進める。硬化
完了後、全体を常温にまで冷却すると表面平滑性にすぐ
れた本発明のＰＡＩ積層板が得られる。

このようにして得られたＦＡＩ積層板の表面あらさけ、
４ないし８ミクロンであった。

この転写を行なうには、上述したように二次成形物表面
に施すことが必要である。

因みに、樹脂処理基材を重ね合わせて成形する段階、あ
るいは−次成形物を得た段階での材料の表面に転写を行
なっても、平滑な表面をもった積層板を得ることはでき
ない。これはＦＡＩの成形。

とくに積層成形にあっては、溶剤の除去と硬化の進行と
がきわめて密接な係わり合いをもち、溶剤残存度が大き
く影響しているものと考えられる。

以下実施例について説明する。

シート状耐熱基材として、厚さ０．１ｍｍ、坪量９３ｆ
／−２密度が縦５３本横４８本のガラスクロス（日東紡
績社製ＩＢ−１０Ｇ−１０４Ｊ）を用い、ＦＡＩとして
、トリノリット酸無水物と芳香族ジアミシとの縮合重合
生成物をＮ−メチル−２−ピロリドン溶剤に溶かして得
た固形分が３８係のフェス（大日精化社製ｒＡＩ６３Ｄ
Ｊ）を用いた。

このガラスクロスにＦＡＩフェスを含浸塗布したのち、
熱風乾燥炉を通過させて溶剤を飛ばすという工程を少く
とも２回以上繰返して、ＦＡＩ固形分５０係、ガラスク
ロス３５係、残留溶剤１５係からなる樹脂処理基材を得
た。

これを３枚重ね合わせて、ｆレスの熱板間に挾み、成形
温度１８０℃、成形圧力１０Ｖ４／ｉ、保持時間５分を
要して加熱加圧したのち冷却し、−次成形物を得た。

これをプレスから取出して、電気炉にて以下の条件で段
階的に昇温させて硬化を進めた。

１５０℃　　　　２時間 １７０℃　　　　２時間 １８０℃　　　　２時間 ２２０℃　　　　２時間 ２５０℃　　　　４時間 このようにして得られた二次成形物は、引張強さ２．６
５０匂／−２体積抵抗率４．４　Ｘ　１０１４Ω・α、
耐電圧６４ＫＶ／ａを示し、コールトノやンチング性に
もすぐれていたが１表面あらさは１５〜２０ミクロンと
大きいものであった。

つぎに、別途に用意した厚さ１２５ミクロンのＰＥＴフ
ィルムの一方の面に、上記ＰＡＩワニスｔ［布し、熱風
乾燥炉を通過させて浴剤を飛ばし。

ＰＥＴ表面に厚さ５０〜６０ミクロンのＰＡＩ被膜を有
するフィルムを得た。このＦＡＩ被膜中に残存する溶剤
は約２８％であった。

このように処理して得たＰＥＴフィルムを、そのＦＡＩ
　被膜が接触するように上記二次成形物表面に重ね合わ
せ、プレスの熱板間に挾んで成形温度１８０℃、成形圧
力２０１（ｚ／ｃＷｌ、保持時間１０分を要して加熱加
圧をしたのち冷却した。

この工程で、　ＰＥＴ表面のＰＡＩ被膜は二次成形物表
面に転写が行なわれ、該被膜は二次成形物表面に一体に
固着した。

これをプレスから取出してＰＥＴフィルムを除去し、電
気炉にて上述した二次成形物を得る硬化条件と同一条件
で段階的に昇温せしめて転写被膜の硬化を進めた。

この工程を経て得られた積層板の物性値は、上述した二
次成形物の値とほとんど変らないが１表面あらさは著し
く改善され、測定の結果１表面あらさ１０ミクロン以下
、平均６ミクロンの表面平滑性にすぐれた積層板が得ら
れた。

硬化処理は、上述したようにきわめて長時間を要するが
１本発明では温度制御以外に雰囲気調整は行なわず大気
中で処理した。ただし、中性もしくは不活性雰囲気、あ
るいは大気を遮断した雰囲気内での硬化は、得られる積
層板の色相の変化も少く一層好ましｂものである。

以上説明したように１本発明は転写技術を応用すること
によって、従来不可能であった表面あらさが１ｕミクロ
ン以下の、きわめて表面平滑性にすぐれた耐熱基材入り
積層板を得ることができたのである。

特許出願人　オイレス工業株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）シート状耐熱基材入り破りアミドイミド樹脂積層
   板の一方の表面もしくは両表面が、基材を含まない少く
   とも２０ミクロン以上の厚さを有するポリアミドイミド
   樹脂層で覆われており、該樹脂層はその表面あらさが１
   ０ミクロン以下であることを特徴としたポリアミドイミ
   ド樹脂積層板。
2. （２）（イ）シート状耐熱基材にポリアミドイミド樹脂
   フェスを含浸塗布し、これを加温して溶剤の大部分を除
   去したのち該樹脂処理基材の一枚を用いるかあるいは二
   枚以上を重ね合わせ、該浴剤の沸点以下の温度で加熱加
   圧して一次成形物を得、ついで該−次成形物を加圧もし
   くは無加圧の状態で浴剤の沸点以上であって３００℃以
   下の温度に徐々に昇温させ、樹脂を硬化させて二次成形
   物を得る工程。 （ロ）ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムの表面
   にポリアミドイミド樹脂フェスを一様に塗布し、全体を
   加温して該塗布層から溶剤の大部分を除去し、未硬化の
   ポリアミドイミド樹脂層が一様に被着形成されたポリエ
   チレンテレタレート樹脂フィルムを得る工程。 （ハ）上記（イ）によって得た二次成形物表面に、上記
   （ロ）によって得たポリエチレンテレフタレート樹脂フ
   ィルムを、該表面に被着形成されているポリアミドイミ
   ド樹脂層を接触させて重ね合わせ、全体をプレスによっ
   て上記溶剤の沸点以下の温度で加熱加圧して該樹脂層を
   転写する工程。 に）転写されたポリアミドイミド樹脂層からポリエチレ
   ンテレフタレート樹脂フィルムを引剥して除去する工程
   。 （ホ）ついで、加圧もしくは無加圧の状態で、上記溶剤
   の沸点以上であって３００℃以下の温度に徐々に昇温さ
   せて該転写樹脂層を硬化させる工程。 以上（イ）（ロ）（ハ）に）および（ホ）の工程からな
   ９１表面が基材を含まない少くとも２０ミクロン以上の
   厚さを有するポリアミドイミド樹脂層で覆われ、該樹脂
   層はその表［ｆｌｌあらさが１０ミクロン以下であるこ
   とを特徴とした表面平滑性にすぐれたポリアミドイミド
   樹脂積層板の製造方法。
3. （３）シート状耐熱基材がガラス城維、アスベスト繊維
   、炭素慎維などの無機質繊維からなるクロスまたはに−
   ・セーであることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載のポリアミドイミド樹脂積層板の製造方法。
4. （４）ポリアミドイミド樹脂ワニス中の浴剤が、Ｎ−メ
   チル−２−ピロリドンであることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載のポリアミドイミド樹脂積層板の製造
   方法。