JPS62238742A - 耐熱性フイルム又はシ−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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可撓性プリント配線基板（以下、ＦＰＣとい
う。）、コンデンサやモータ類の絶縁用フィルム又はシ
ート等に好適に利用できる耐熱性フィルム又はシートに
関する。

〔従来の技術〕

従来、熱可塑性プラスチック組成物によって成形された
フィルム又はシートをその使用目的に応じたものに改良
する場合は、上記組成物に、使用目的に対応する特定の
物性値を向上させるのに適した添加剤を混和する方法が
一般的に行われていた。

しかし、この方法によると、目標とする物性値を得るた
めに比較的多量の添加物を混和しなければならないこと
が多く、そのため、上記添加物の混和に伴って透明度や
その他の物性値も大きく変化してしまうという難点が指
摘されていた。

ところで、上記したＦＰＣや絶縁用フィルム又はシート
は小型・高密度化を達成する機器の設計や実装に際して
デザインの自由度が高いので、最近の電子機器類の軽薄
短小化に伴って多くの需要が見込まれている。しかし、
これらの用途に上記方法によって目標とする物性値を改
良したフィルム又はシートを用いようとしても、その反
面で例えば上記用途に要求される透明度や電気特性等が
得られなくなったりするので、実用に適するものである
とはいいがたい。　　・ また、このため、フィルム又はシート自体に上記物性値
等を持たし得るものとしてポリイミドフィルムが利用さ
れたが、フィルム自体が高価であリ、実用上も完全なも
のでなかった。

他方、熱可塑性プラスチック組成物を成形した基材にコ
ーティング層を形成することによって、基材自体では得
られなかった物性値をもつフィルム又はシートを得るこ
とも行われている。このようなフィルム又はシート（以
下、基材にコーティング層を形成したフィルム又はシー
トを総称してコーティングシートという。）として、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材に難燃性コー
ティング層を形成したものがあった。

この種のコーティングシートによると、基材自体の物性
が余り損なわれず、その基材に形成されたコーティング
層によって基材自体では得られない物性値を得ることが
可能である。従って、例えば耐熱・難燃性をもつコーテ
ィング層を可撓性の基材に形成したコーティングシート
は、耐熱・難燃性が要求されるＦＰＣとして使用できる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記した従来のコーティングシートにお
いても、ＦＰＣに用いる場合の適性を種々考察してみる
と十分なものとはいえない。

即ち、ＦＰＣに導電パターンを形成したり半田付けする
ときのエツチング条件や加熱条件等のＦｐｃの加工過佐
や使用条件が過酷であるため、基材に対するコーティン
グ層の密着性、耐溶剤性、耐収縮性、耐熱性、難燃性等
の物性値として優れたものが要求されるが、従来のコー
ティングシートはこれらの諸特性を十分にクリアしたも
のではなかった。

一方、従来のコーティングシートをコンデンサやモータ
の絶縁用フィルム又はシートとして用いる場合の適性を
考察しても、それらに要求される諸特性を十分にクリア
するものであるとはいいがたいものである。

本発明は以上の事情を改善するもので、ＦＰＣや絶縁用
フィルム又はシートとして十分な適性を具備し、安価で
かつ柔軟性に冨む耐熱性コーティングシートを提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明のコーティングシート
は、柔軟性をもつ熱可塑性プラスチックからなる基材の
片面もしくは両面に、レゾール型フェノール樹脂の縮合
物を溶剤に溶解した溶液の塗膜を焼き付けて熱硬化させ
てなるコーティング層を形成したことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

図においてくｌは柔軟性をもつ熱可塑性プラスチックか
らなる基材、２，２は基材１の両面に形成したコーティ
ング層であり、このコーティング層２はレゾール型フェ
ノール樹脂の一縮金物をイソプロピルアルコールとメタ
ノールとに溶解した溶液の塗膜を焼き付けて熱硬化させ
たものである。

周知のようにレゾール型フェノール樹脂はフェノール又
はクレゾールとホルマリンとを触媒の存在下で反応させ
て得られるものであるが、コーティング層に高い絶縁性
が要求される場合には、製造工程での作業性と相まって
クレゾールとホルマリンとの反応生成物を用いることが
好ましい。フェノール又はクレゾールに対するホルマリ
ンの配合時のモル比は用途によって異なるが、ＦＰＣや
絶縁用フェノール又はシートのコーティング層としては
１．０〜５．０モル程面であればよい。また、触媒には
ＮａＯＨ、アンモニア、アミン等のアルカリ触媒が用い
られるが、ＮａＯＨのような極性の強い触媒はコーティ
ング層中に残存すると吸水性が増大するので、絶縁性が
要求される場合には不適当である。

本発明において用いられるレゾール型フェノール樹脂は
上記反応の縮合物であり、その分子量は１００〜４００
程度である。分子量がこの範囲の縮合物を用いると、コ
ーティング層の機械的強度やコーテイング液の製造作業
性が良（、しかもコーティングシートの軽量化を達成し
やすい。

次に、メタノールやイソプロピルアルコールはレゾール
型フェノール樹脂の溶剤として用いられるもので、これ
らはコーテイング液の製造作業性（溶解作業性）を高め
、かつ、基材に対するコーテイング液の濡れ性・密着性
を高めるため、それぞれの沸点（メタノールの沸点；６
４℃、イソプロピルアルコールの沸点：８２℃）を考慮
して選択されたものである。なお、本発明の溶剤として
は、上記のみに限鎗されるものではなく、エタノール（
沸点ニア８℃）、ｌ−プロパツール、（沸点：９７°Ｃ
）、ブタノール（沸点：９９．５℃）等のアルコール類
、及びメチルエチルケトン（ＭＥＫ、沸点：８０℃）メ
チルイソブチルケトン（Ｍ　Ｉ　Ｂ　Ｋ、沸点：１１６
℃）、トルエン（沸点：　　１１０℃）、キシレン（沸
点：１４０℃）を製造作業性、コーテイング液の濡れ性
・密着性等を考慮して選択できるものである。勿論、メ
タノール、イソプロピルアルコールを含む上記の溶剤は
、一種もしくは複数種を適宜組み合わせて用いてもよい
ことはいうまでもない。

特に好ましい配合割合は、レゾール型フェノール樹脂の
縮合物２０部に対し、例えば溶剤としてメタノールとイ
ソプロピルアルコールの混合液８０部が使用されるが、
これに限定されるものではなく、レゾール型フェノール
樹脂の縮合物１０〜３０部、溶剤として例えばメタノー
ルとイソプロピルアルコールの混合液９０〜７０部であ
ればよい。レゾール型フェノール樹脂の縮合物が１０部
より少ないと、コーテイング液の貯蔵安定性に欠け、二
次凝集等の不都合が起こり、３０部を越えるとコーテイ
ング液の粘度が高くなりすぎ、コート処理の作業性が悪
くなり均一厚みのコーティング層を形成しにくくなるの
みならず焼き付は時に発泡やオレンジピー４ル（みかん
肌）が発生し、表面状態に不都合がある。

なお、均一厚みのコーティング層を作業性よく形成する
ためには、コーテイング液の粘度を２〜２０ＣＰＳ程度
に調製することが望ましい。粘度調製のためには溶剤の
使用量を調節することが有効である。

コーティング層は１０μ以下の範囲（ドライ）でできる
だけ薄いことが望まれ、特に好ましい範囲は２〜５μで
ある。厚みが１０μを越えるコーティング層は塗装膜と
いう方が適切で、この程度の厚みになると、折曲りに伴
う亀裂やひび割れや基材からの剥離等が生じやすい、従
って柔軟性を要件とする本発明のコーティングシートの
コーティング層としては不向きである。また、コーティ
ング層の特に好ましい厚みを上記の範囲としたのは、柔
軟性のある密着性のよい耐熱性・難燃性を満足させるに
十分なものであるからである。

ＦＰＣや絶縁用フィルム又はシートには、上記のよう４
こ柔軟性が要求されるから、基材は柔軟性をもつ必要が
ある。このような基材として延伸ＰＥＴ、ボリアリレー
ト（ＰＡＬ）、ボリカーボネ−Ｉ−（ＰＣ）等のような
熱可塑性プラスチックを好適に使用でき、これらは引裂
強度や熱伸縮性等に優れ、かつ可撓性に冨む。

基材は６〜１２５μ程度の厚みを有することがクク字で
、基材厚みが６μより薄いとＦＰＣや絶縁用フィルム又
はシート等としての実使用に耐え得る機械的強度が得ら
れないばかりか、耐熱特性が劣り、半田付は等に支障を
きたしゃすい。基材厚みが１２５μより厚いと、十分な
柔軟性を確保することが難しくなる。

基材に形成した塗膜（コーティング塗膜）の焼き付は温
度は２００℃程度であることが好ましいが、この焼き付
は温度は上記塗膜が熱硬化して基材に均一かつ強固に密
着する温度に設定する。このような温度範囲は１８０〜
２３０℃である。１８０℃よりも低温で処理すると焼き
付けが不十分になって十分な密着性、硬度が得られず、
２３０℃より焼き付は温度が高いと基材からのブリード
や他の物性値の低下を伴うだけでなく、大きな収縮やし
わ等の不都合が起こるからである。

次に実験例を説明する。

〔実験例〕

■コーティング液の調製 レゾール型フェノール樹脂の縮合物として樹脂固形分６
０％のフェノール樹脂フェス（大日本インキ化学工業■
製プライオーフェン５０１０）を選定し、このレゾール
型フェノール樹脂１００部に、溶剤としてメタノール１
００部とイソプロピルアルコール１００部を混和し、密
閉型攪拌機にて攪拌混合することによってコーテイング
液を作製した。

■コーティング層の形成 上記により得られたコーテイング液を所定厚みのフィル
ム状基材に保持させて種々の厚みのコーティング塗膜を
形成し、所定の温度で所定時間焼き付けを行いコーティ
ング塗膜を硬化させた。

■実験結果と考察 次に、発明品の基材の種類、コーティング塗膜の形成手
段、焼き付は温度、焼き付は時間、塗膜の厚み、コーテ
ィング層の厚み等を表１に示す。

また、表２では発明品と市販の難燃性コーティングシー
）　（ＰＥＴ基材に難燃性コーティング層を形成した市
販品）の諸特性を比較しである。なお、製作されたコー
ティングシートを発明品１．２゜３．４として示す。表
１に示される発明品１〜４のうち、発明品１．２はコー
ティング層を片面に形成、発明品３．４は両面に形成し
たものである。

本発明には、両面、片面いずれの構成も包含されるもの
であり、用途に応じて適宜選択されるものである。また
、表２においては、コーティング層を形成していない無
処理フィルムの諸特性をも併記した。さらに、Ａ社のも
のはメラミン／ポリエステル混合樹脂にＢｒ、　　Ｐ化
合物を添加したもの、Ｂ社のものはエポキシ樹脂にリン
窒素化合物を添加したもの、ティジンＰＮＢ−２は、塩
化ビニル・酢酸ビニル共重合体溶液をメチルエチルケト
ン：酢酸エチル：トルエン＝ｌ　：　１　：　１の混合
液に、難燃材としてテトラブロモビスフェノールＡを添
加し、硬化触媒としてリン酸ジブチルを加え、さらにブ
チルエーテル化メラミン樹脂を混ぜたものである。

表２より、発明品は発明品２を除き光学特性（ヘーズ：
曇り度）がＩＯ以下であり市販の難燃性コーティングシ
ートに比べて余り見劣りせず、密着性や加熱収縮率は市
販品よりも優れていることがわかる。また、引張強度は
無処理フィルムよりも大きく、種々の電気特性は無処理
フィルムと同等かそれより優れている。さらに十分な難
燃性や耐薬品性を有する。

表３には焼き付は温度によるコーティング塗膜の剥離状
態を示している。表３において、Ｏは塗膜剥離が殆どな
い、×は塗膜剥離が著しい、Δは塗膜が部分的に剥離す
る状態ををそれぞれ表している。

表３より、焼き付は温度としては１８０℃で焼き付は時
間６分以上の条件が必要なことがわかる。

ただし、焼き付は温度が２３０℃を越えると、基材とし
てのベースフィルムの強度低下が著しいことがわかって
いる。従って、高温条件に曝されるＦＰＣ等の用途に用
いる場合には、焼き付は時間の調整とともに好ましい焼
き付は温度を１８０〜２３０℃とすることが適切である
と判断できる。

表４には本発明品をＦＰＣや絶縁用フィルム又はシート
として用いる場合の適性を調査した結果を示している。

表４中において、片面処理品とはコーティング層を基材
の片面に形成し、そのコーティング層に銅箔によって導
電パターンを形成したもの、両面処理品とはコーティン
グ層を基材の両面に形成し、そのコーティング層に銅箔
によって導電パターンを形成したものである。また、無
処理品ＰＥＴはＰ　Ｅ　’Ｉ’基材とする市販のＦＰＣ
。

ポリイミドはポリイミドを基材とする市販のＦＰＣを表
している。

表４より、発明品は吸水率の点でポリイミドを基材とす
る市販のＦＰＣよりも格段に優れていることがわかる。

また、表２、表４より耐熱・難燃性においても無処理品
（ＰＥＴを基材とするもの）に比べ向上していることが
判る。

なお、表２、表４における各項目の試験方法は次の通り
である。

密着性：コーティング塗膜にレザー刃で格子状に切目を
付け、２４鰭幅のセロファンテープを上記塗膜に貼り合
わせ、急激にセロファンテープを剥離したときの塗膜の
剥離のを無を目視観察する。

耐溶剤性・耐薬品性： ＪＩＳ　Ｃ−６４８１５，１３に準じ、アセトン、ＭＥ
Ｋ。

トルエン及びトリクレンの各々に室温下で５分間浸漬す
る。○は塗膜の剥離や溶解が殆どない状態、×は塗膜の
剥離や溶解が認められ、布でこすると脱離する状態、Δ
は塗膜の剥離や溶解が認められ、布でこすると部分的に
脱離する状態を表している。

耐エツチング性： ＦｅＣ１５（塩化第二鉄）　の１０％水溶液に４０℃で
１０分間浸漬した後、水洗し、さらにＮａＯＨ５％水溶
液に２０℃で１５分間浸漬した後、水洗する。Ｏは塗膜
剥離が殆どない状態、Ｘは塗膜脱離が著しい状態を表し
ている。

耐屈曲性： ＪＩＳ　Ｐ−８１１５に準する。○は２００回の繰り返
し屈曲で塗膜剥離が殆どない状態、×は２００回の繰り
返し屈曲で塗膜脱離が著しい状態を表している。

半田耐熱性： 銅箔を貼り合わせたフィルムを５　ｅｌｍ　Ｘ　５　ｃ
ｍにカットし、２３０℃の半田浴の中に３０秒間浸漬す
る。

Ｏは溶融収縮がない状態、×は溶融収縮もしくは塗膜剥
離が発生した状態を表す。

銅箔との密着性： ＪＩＳ　Ｃ−６４８１５，７に準じ、１８０度の剥離強
度を測定した。Ｏは１０■１幅での剥離強度が１ｋｇ／
ｃａｌ　　以上の場合、Δは１０ｍｍ幅での剥離強度が
５００ｇ〜１　ｋｇ／　ｃｔＡの場合、×は１０龍幅で
の剥離強度が５００ｇ以下の場合である。

吸水率： 、ｕｓ　Ｃ−６４８１（５，１４）に準じる。水中浸漬
２４時間での吸水率を測定した。

耐燃性： ＵＬ−９４ＶＴＭ法による判定である。

（以下、余白） 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明の耐熱性コーティングシー
トは、基材として高機能特性のフィルム又はシートに比
べ安価なＰＥＴ、ＰＣ，ＰＡＬを用いても、十分な耐熱
性・難燃性を示し、しかも、優れた柔軟性を存し、かつ
、コーティング層と基材との密着性やコーティング層の
耐エツチング性、耐溶剤性、耐収縮性等に優れるため、
特に過酷な温度条件やエツチング条件の製造過程や使用
条件におかれるＦＰＣとしての用途に適するばかりでな
く、絶縁用フィルム又はシートやその他種々の用途にも
汎用できるものである。また、コーティング層は優れた
透明性をもつので、この点からもＦＰＣとして好適に使
用できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例によるコーティングシートの断面図
である。 １・・・基材、２・・・コーティング層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）柔軟性をもつ熱可塑性プラスチックからなる基材
   の片面もしくは両面に、レゾール型フェノール樹脂の縮
   合物を溶剤に溶解した溶液の塗膜を焼き付けて熱硬化さ
   せてなるコーティング層を形成したことを特徴とする耐
   熱性フィルム又はシート。