JPS62205687A - 印刷回路を有する成形品の製造方法およびその製造に使用する転写シ−ト - 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】 発明の目的 ［産業上の利用分野１ 本発明は、表面に三次元形状の、耐熱ｔ’ｔおよび信頼
性の高い印刷回路を有する成形品の製造り法に関し、そ
の製造に使用リ−る転写シートをも包含する。

［従来の技術１ 合成樹脂の成形品の表面に、電気または電子回路（以下
、甲に「回路」という）を形成したい場合がある。

回路を形成する方法として、基板に貼りつけた銅箔の必
要な部分を残してエツチングを行なう、いわゆるプリン
１へ基板の製造方法が広〈実施されている。　これは「
クエットプロセスであり、時間がかかるという問題があ
るし、カサ高な成形品に適用するのは困難である。

エツチングに代えて、導電性のペース１〜をスクリーン
印刷などの方法で印刷して回路を形成する方法があり、
メンブレンスイッチなどのＩＵ造に利用されている。　
この技術は成形品にも適用可能でｔｒＬあるが、平らな
面でなければ印刷でさないし、形状ににつでは実施困難
である。　ざらに、印刷後の乾′Ｔ１．王程を要すると
いうわずられしさがおる。

あらかじめ回路を基材フィルム上に印η１；すした転写
シートを用いて成形品に転写Ｊる方法をとれば、たとえ
ば箱のような立体的な形状のものに対しても適用できる
し、曲面を対象にすることも不可能てｔ３μにい。　と
はいえ、この方法は、プロセスとしてＧＪ、成形品の成
形と回路の転写の２工程となるし、とくに曲面への転写
を行なＪ３うとする場合は、成形型のほかに転写用の押
し型が必要である。

本発明者は、上記の問題点を解決するための印刷回路を
口する成形品の製造方法を発明し、すでに提案した（１
）願昭６０ｉ４０７９１号）。

その発明は、基材フィルム上に導電性インキで回路を印
刷した転写シー１〜を射出成形金型内に配置し、溶融し
た合成（か１脂を金型内に射出して、成形品を（ｊ７る
と同時に表面に回路を形成することを特徴とりる。　そ
れによって、立体的な形状の合成樹脂成形品の表面にお
いて、それが平面であるか曲面であるかを問わず、所望
の回路を形成することができ、しかもそれを簡易な設備
と工程で実施する方法が提供された。

この印刷回路に回路素子や電子部品、あるいは他の印刷
回路を接続するに当って、ハンダを使用することが望ま
しい。　単なる平面形状のＤ’Ｊ出成形品に硬化型の導
電性インキを直接印刷して回路を形成したものはハンダ
の使用に耐えるが、この技術を曲面形状の射出成形品に
適用することは困難である。　転：ｑシー１へを使用す
る技術によるにしても、硬化型の導電性インキで回路を
印刷して硬化させたものは、やはり曲面をもった成形品
の製造に利用づるには限界かある。

また、印刷回路の成形品への完全な接首一体化をはかり
、回路自体の信頼性を高く保つことが要求される。

これらの問題を解決づることが、次の課題であった。

【発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、立体的な形状の合成樹脂成形品の表面
にＪ５いて、それが平面の交叉によって形成される乙の
か曲面であるかを問わず、その表面に、所望の三次元形
状の、耐熱性および信頼性の１、い回路を形成すること
ができ、しかもそれを簡易な設備と工程で実施する方法
を提供することにある。

上記の製造方法の実施に使用する転写シー１〜の提供ら
また、本発明の目的に含まれる。

発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の印刷回路を有する成形品の製造方法は、第１図
に示すように、剥離性シート１１の剥離性面上に硬化性
合成樹脂をバインダーの主成分とする導電性インキで回
路を印刷し、この未硬化の印刷回路１２Ａ＠有する転写
シート１を、第２図に示りように予（１１ｒＩ成形し、
）ｑられた転写シート予備成形体を、第３図に示すよう
にｑｌ出出成形金２１および２２内に配置して溶融した
合成樹脂の射出成形を行なって表面に印刷回路を有づる
成形晶３を）ｑ、印刷回路の導電性インキを硬化させる
ことにより表面に三次元形状の硬化した印刷回路１２Ｂ
を形成し、第４図に例示するような製品を１７にとを特
徴とする。

本発明の転写シート１は、第１図に示すように剥離性シ
ート１１の剥離性面上に硬化性合成樹脂をバインダーの
主成分とする導電性インキで回路を印刷してなり、未硬
化の印刷回路］２Δを有し印刷回路を有する成形品の製
造に使用する。

転写シー１〜の基本的構成は、剥離性シートの剥離性面
上に印刷回路があれば足りるが、必要に応じて剥離性シ
ートと回路の間に剥離層および保護層を、そして印刷回
路上に種石剤層を設（プる。

剥離性シートの材料は、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、
ポリ塩化ごニリデン、ポリプロピレン、ポリウレタン、
ポリカーホネー１〜、ポリスチレン、ボリサルフｔン、
ボリアリレート、ポリエーテルサルフオンなどの比較的
耐熱性がよく成形適性のあるプラスチックのフィルムの
単体または積層体がよい。　絞りの少ない形状でおれば
、ポリニスアルも使える。

剥離性シー１〜として（、Ｊ、、表面が剥離性のものを
甲独Ｑ、または非剥離性のシートに剥離層を設けたしの
を使用する。　剥離層の材料は、ポリ塩化ビニル、アク
リル、ポリアミド、二ｌ〜口セルロース、ポリウレタン
、ポリ酢酸ビニルなどの熱可塑・１（１樹脂、またはメ
ラミン、フェノール、ポリウレタンなどの熱硬化Ｐ１樹
脂がよい。　剥Ｓｔ層を形成づろには、ロールニＪ−１
へ法、グラビア印Ｎｌ１ｌｌ法、シルクスクリーン印刷
法その他の任意の方法を使用ずればよい。　剥離Ｉｖは
、転写後、剥離性シート側に残るタイプのものと、印刷
回路側に移るタイプの巳のとおり、成形品の用途に応じ
て選択する。

印刷回路側に移せば、回路の保護層として１ジ立たせる
ことちできる。　その際に必要があれば、ターミノ−ル
や部品をとりつける個所には剥離層を印１１：すしない
でａ＞＜。

未硬化の印刷回路の形成は、硬化性合成樹脂をバインダ
ーの主成分とする導電性インキを、スクリーン印刷、グ
ラビア印／Ｈｉｌｌまたはオフセット印刷などの方法で
、剥離性シートーヒまたは剥離層−Ｆに印刷することに
よって行なう。　印刷回路の形成と同時に印刷抵抗体や
保１の形成を行ってもよい。

導電性のインキは、ＡＵ　、　ｐｄ　、ΔＵ、Ｎｉ。

Ｃｕなどの金属の粉末またはＣの粉末を、バインダーと
混練して調製する。　バインダーは硬化性合成樹脂を主
成分とするものであって、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化型樹脂、アク
リル系樹脂、アクリル変・１１樹脂、ポリエステル系樹
脂などの紫外線硬化型樹脂、およびエチレンｎ酸ビニル
共重合体、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、
アクリル変性樹脂、エチレンとアクリル酸またはそのエ
ステルとの共重合体などの電子線硬化型樹脂から、適当
なものをえらんで使用する。

なお、ここでいう「未硬化」とは、硬化が完了した状態
にないことを指す。

硬化した印刷回路の形成、すなわら印刷回路の導電性イ
ンキの硬化は、バインダーの主成分として熱（四化型樹
脂を使用した場合は、射出成形時に溶融樹脂が与える熱
を利用して射出成形と同時に行なうことができ、射出成
形時の熱だけでは硬化が不十分であれば、その後に再加
熱すればよい。　　　′紫外線硬化型樹脂または電子線
硬化型樹脂を使用した場合は、射出成形の後に紫外線ま
たは電子線を照射づることにより硬化さぜるべきことは
いうまでもない。

剥離性シー１〜の剥離は、ｇ電性インキの硬化完了後で
も、硬化完了萌でもＪ：い。

印刷回路と成形品との種石を確実にしたい場合は、印刷
回路の上に種石剤層を設（づてｄ３りばよい。

このようにすると、導電性インキと成形樹脂の組み合わ
せの自由度が増す。

成形品の８利としては、射出成形可能な任意の熱硬化性
樹脂ｔ”ｆ３にび耐熱性のよい熱可塑↑（１樹脂、たと
えばポリスルホン、ポリニーデルスルホン、ポリフェニ
ルスルホン、フッ素樹脂、ポリフエニレンリルフフイド
、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなとから選ん
だものが使用できる。

転写シートの予備成形は、真空成形、圧空成形、真空圧
空成形およびマツチドダイモールド成形から選んだ成形
方法により実施する。　真空Ｊ３よび（または）圧空成
形の金型として、射出成形の金型を利用すれば、設備が
簡略となる。

転写シートの予備成形体を射出成形金型内に首いて射出
成形すること自体は、いわゆる「給付成形」として知ら
れており、本発明もその技術に従って実施すればよい。

［作　用］ 本発明の転写シートを用いた製造方法によれば、合成樹
脂成形品の成形と回路の印刷とが一工程で行なえ、任意
の立体形状の成形品の、任意の表面に三次元形状の回路
を右する製品が１９られる。

得られた製品の印刷回路は硬化した合成樹脂をバインダ
ーの主成分とする導電性インキで形成されているので、
耐熱性がよくハンダによる接続が好都合に行なえる。

また、印刷回路の導電性インキの硬化完了は、射出成形
と同時、または射出成形後に起り、射出成形まで硬化未
完了であるから印刷回路が延性にヅぐれており、予備成
形時にし射出成形時にもクラックが入って導電性をｊｏ
うようなことはない。

従って、信頼・［（１の高い印刷回路が形成できる。

転写シートの予備成形を行なわずに射出成形金型中に置
き、１，１４出樹脂の熱と圧力で立体形状を出づ方法も
あるが、つざのような限界がある。

＊　転写シートに十分な熱を与えずに伸ばすため、印刷
回路の導電性の維持と安定性に回動かある。。

＊　均一な熱をりえられないから、パターンの再現性が
低く、複雑な形状を出１には適しない。

従って、転写シートの予備成形は電気回路としての性能
および信頼性の高い印刷回路を、複雑な三次元形状の成
形品表面に形成する上で不可欠である。

［実施例１］ 二トロレルロース系樹脂をコートして形成した剥離層を
イエする厚’ｃ：５１００μのポリカーボネーｌ〜フィ
ルム上に、Ａｇの粉末を熱硬化型エポキシ樹脂を主成分
とするバインダーと混練した導電性インキを、シルクス
クリーン印刷した。　温度８０°Ｃ１３分間の条件で乾
燥し、未硬化の印刷回路を有する転写シートを用意した
。

この転写シートを温度１７０’Ｃの熱盤で加熱し、真空
圧空成形により予備成形した。　予備成形体を温度１２
０’Ｃの射出成形金型内に置き、樹脂温度４００’Ｃで
ガラス繊維強化ポリエーテルイミドを射出成形した。　
これを金型からとり出し、剥離性シートを剥離した後、
温度１２０’Ｃに２０分間加熱し、表面に三次元形状の
硬化した印刷回路を有する成形品を１！７た。

成形品の表面において、三次元形状の回路は所定の位置
に強固に形成されていた。　この回路はハンダ付は適性
が良好であった。

［実施例２］ 導電性インキとして紫外線硬化型のアクリル変性樹脂を
主成分とするバインダーの乙のを用い、剥離性シート剥
離後の加熱を紫外線照射に置き換えた以外は実施例１と
同様に行なったところ、得られた成形品の回路は、実施
例１によるものと同様に良好な↑（１能であった。

【実施例３］ 導電ｆ［インキとして電子線硬化型のアクリル変・ｌ’
！樹脂を主成分とづるバインダーの乙のを用い、剥離↑
クシート剥離後の加熱を電子線照射に置き換えた以外は
実施例１と同様に行なったところ、（ｑられた成形品の
回路は、実施例１によるものと同様に良好な性能であっ
た。

灸且五皇盟 本発明の転写シー１〜を用いた製造方法によれば、耐熱
性おＪ：び信頼性の高い印刷回路を有づる成形品の製造
を、簡略化された、自動化が容易４メ工程で行なえる。

　成形品の形状にも、印刷回路を設（シる表面の形状に
−６何ら制約がない。　曲面を含む三次元形状に印刷回
路を形成する場合、転写用の押し型など必要としないこ
ともあって、装晶］ストは低部になる。　また、この方
法自体はドライプロセスであって、ウェットプロセスは
転写シー１〜の製造工程で実施するだけであり、作業環
境を良好に保つことは容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の成形品の製造に使用する転写シー１
〜の基本的な構成を示す模式的な断１ｍ図である。 第２図および第３図は、本発明の製造工程を説明するた
めの断面図であって、第２図は転写シートを予価成形し
たところを、第３図は転写シート子猫成形体を射出成形
金型内に置いたところを、ぞれぞれ示す。 第４図は、第２図および第３図の方法で製造した印刷回
路を右する成形品の断面図である。 １・・・転写シート １１・・・剥離性シート １２Ａ・・・未硬化の印刷回路 １２Ｂ・・・硬化した印刷回路 ２１．２２・・・射出成形金型 ３・・・印刷回路を有する成形品 特許出願人　　　人日本印刷株式会社 代理人　　弁理士　　須　賀　総　夫 第２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）剥離性シートの剥離性面上に硬化性合成樹脂をバ
   インダーの主成分とする導電性インキで回路を印刷し、
   この未硬化の印刷回路を有する転写シートを予備成形し
   、得られた転写シート予備成形体を射出成形金型内に配
   置して溶融した合成樹脂の射出成形を行なって表面に印
   刷回路を有する成形品を得、印刷回路の導電性インキを
   硬化させることにより表面に三次元形状の硬化した印刷
   回路を形成することを特徴とする印刷回路を有する成形
   品の製造方法。
2. （２）印刷回路の導電性インキの硬化を、射出成形と同
   時に行なう特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。
3. （３）印刷回路の導電性インキの硬化を、射出成形の後
   に行なう特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。
4. （４）転写シートの予備成形を、真空成形、圧空成形、
   真空圧空成形およびマッチドダイモールド成形から選ん
   だ成形方法により実施する特許請求の範囲第１項に記載
   の製造方法。
5. （５）剥離性シートの剥離性面上に硬化性合成樹脂をバ
   インダーの主成分とする導電性インキで回路を印刷して
   なり、未硬化の印刷回路を有し印刷回路を有する成形品
   の製造に使用する転写シート。