JPS6317599A - 絶縁基板 - 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】 童呈上鬼且皿分互 本発明は、各種電子部品、電子機器の回路基板やヒート
シンクなどとして有用な絶縁基板に関する。

送タヱリ克逝 従来、電着用コーティング組成物として知られているも
のは、アクリル系ポリマーを水あるいは水と有機溶剤と
の混合物に熔解あるいは分散させたものがほとんどであ
り、もっばら自動車、家電製品、建材等の表面塗装に使
用されており、電気絶縁用としては限られた分野で使用
されていたにすぎなかった。電着用コーティング組成物
の長所は、膜厚の調整が電圧や電流の制御により容易に
でき、しかも穿孔部や凹凸のある部分でも均一な膜厚が
コーティングできることにあるが、従来の電着用コーテ
ィング組成物をより広汎な電気材料分野あるいは電子材
料分野へ応用する場合、耐熱性の点で問題があった。特
に電子材料分野ではハンダ工程が２６０〜３５０℃の温
度で数分間行われるところがほとんどであり、アクリル
系の材料を主体とした従来の電着用組成物では耐熱性の
面で問題があった。

一方、従来のアクリル系材料の耐熱性向上をはかったも
のとして特開昭４９−２１４３５．同４９−２１４２７
に記載されているようなポリアミック酸を有機溶剤にて
エマルジョン化し、電着ワニス化させたものがある。

”°を　すべき口　占 しかし、ポリアミック酸を用いた場合には、最終的には
イミド閉環を行わせる必要があり、該ワニスを厚膜につ
けた場合、ポリアミック酸よりイミド環に移行する時に
大量の脱水反応が伴うため発泡する問題がある。また、
酸ワニスのエマルジョン濃度もポリアミック酸ポリマー
を使用した場合、１重量％以下でしか安定なエマルジョ
ン形成ができない問題もあった。

本発明者等は、従来、ポリアミック酸タイプのポリマー
をエマルジョン化したいわゆる非水分エマルジョンワニ
スに見られた上記のような欠点を解消すべく検討した結
果、意外にも、大部分閉環したイミド環のみを有するポ
リマー又はポリアミド基のみを有するポリマーあるいは
これらの基を両方とも有するポリマーのワニス、特にこ
れらポリマーを溶解する溶剤と溶解しない非溶剤を用い
て調整したエマルジョン組成物でも電着可能であり、し
かも従来より高濃度で安定なエマルジョンが得られるこ
とを見出して本発明を完成した。

−占を”′するための 本発明は、金属体を陽極とし、その上に閉環率が少なく
とも９０重量％の閉環イミド基を有するポリマー、アミ
ド基を有するポリマー、および閉環率が少なくとも９０
重量％の閉環イミド基とアミド基を有するポリマーから
なる群から選ばれた少なくとも１種を含む電着ワニス、
特に上記のポリマーからなる群から選ばれた少なくとも
１種を溶剤に溶解した後、含チッ素化合物を添加あるい
は添加せずに前記ポリマーに対して非溶剤性の液体中に
上記のポリマー溶液を滴下混合してエマルジョンを形成
してなる電着ワニスを電着塗装してなることを特徴とす
る絶縁基板を提供しようとするものである。

詐且羞至翌九里− 上記のポリマー溶液、特に該ポリマーに対して非溶剤性
の液体中に滴下混合することにより形成したエマルジョ
ン組成物は、電着用ワニスとして使用可能である。しか
もそれを使用して厚膜にコーティングしても含有イミド
基の少なくとも９０重量％が閉環したものであるので脱
水反応が生じないか、または生じるとしても軽度である
。このため金属体を陽極として電着塗装しても、発泡が
実質生じず良好な外観を有ししかも極めて優れた耐熱性
を有する塗膜が得られる。

本発明においては、 （１）、閉環率が少なくとも９０重量％の閉環イミド基
を有するポリマー、 （２）、アミド基を有するポリマー、および（３）、閉
環率が少なくとも９０重囲％の閉環イミド基とアミド基
とを有するポリマー、 などのポリマーが使用対象となり、これらのうちの少な
くとも１種を単独使用してもよく、あるいはまた、これ
らのうちの少なくとも２種以上を併用してもよい。

上記＋１１〜（３）のポリマーの例を下記に示す。

例１：下記構造（１）を有するポリアミドイミドポリマ
ー（Ｔｏｒｌｏｎ　４００１Ｔ　：　　三菱化成社製）
例２：下記構造（２）を有する芳香族ポリアミドポリマ
ー”　（ＡＴＣ：　　三菱製紙社製）例３：下記構造（
３）を有するポリエーテルイミドポリマー（ＵＬＴＥ！
’ｌ　＃１００：　　ＧＥ社袈）例４：下記構造（４）
を有するポリイミドポリマー（ＰＩ−２０８０：　　ｔ
ｌｐｊｏｈｎ社ａＵ）例５：下記構造（５）を有するポ
リイミドポリマー例６：下記構造（６）を有するポリイ
ミドポリマー上記の式（１）〜（６）において、Ｒ１は
、などであり、Ｒ２、またはＲ１は、それぞれなどであ
り、Ｒ４は、 などであり、Ｐ、は （鎮Ｏ合　、　舎ｓｏ・（ン 一〇−ＣＨ・舎 などである。

上記のポリマーのうちでも、構造（６）および（７）を
有するポリマーは、電着皮膜の耐電圧強度が高くかつ電
着収■が高い等の理由から特に好ましい。

本発明においては、上記のポリマーを溶解する溶剤の例
としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ、Ｎ”−ジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチル
スルホキシド等の掻性溶媒あるいはどの混合物が挙げら
れる。

また上記のポリマーに対して非溶剤である液体としては
ケトン系の溶剤が適当であり、たとえばアセトン、メチ
ルエチルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン、
メチルイソブチルケトン等が挙げられる。

本発明においては、ポリアミック酸ポリマーのアミン化
に必要であった含チッ素化合物は必ずしも必須ではない
が、使用するポリマー材料によっては添加した方が電着
樹脂の化学当量が大きくなるものもあるので好ましい。

上記の含チッ素化合物としては、たとえばトリメチルア
ミン、トリエチルアミン、トリｎ−プロピルアミン、ト
リｎ−ブチルアミン、ピリジン、Ｎ−エチルピペリジン
等が挙げられる。

上記のポリマーに対する溶剤と非溶剤の使用比により生
成するエマルジョンの安定性が異なる傾向にあり、特に
その重量比（溶剤／非ン容剤）が２０／８０〜５０１５
０の範囲で調整するのが好ましい。

含チッ素化合物は、それを使用する場合、上記の溶剤１
００重量部に対して０．５〜３．０重屋部添加するのが
好ましい。

本発明で用いる上記した電着ワニスは、銅、アルミニウ
ム板、１失、ステンレス、ニソケンあるいはこれらの合
金等の金属体を陽極として電着し、加熱硬化させた場合
、従来の電着ワニスを使用した場合と比較して良好な皮
膜が得られ、且つ厚膜でも発泡の程度の少ない良好な塗
膜が形成される。

金属体と電着塗装ポリマ一層との密着性を高めるために
、本発明において用いられる電着ワニス中にカップリン
グ剤を配合することが好ましく、また金属体の表面を適
度に粗面化するなどの処置を電着塗装前に施すことが好
ましい。

カップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−ア
ミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
、Ｔ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどが
挙げられるが、就中γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、Ｔ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランな
どが特に好ましい、カップリング剤の使用量は、ポリマ
ー１００重量部あたり１〜２０重量部程度が適当である
。

金属体の表面処理に関しては、通常のサンドブラスト、
液体ホーニングなどの機械研磨、鉄に対するリン酸亜鉛
処理、銅に対する黒化処理やクロム酸処理、アルミニウ
ムに対するアルマイト処理等の化学処理が挙げられる。

金属体としては、表面研磨したまたはアルマイト処理し
たアルミニウムが特に好ましい。

絶縁基板の絶縁層は、絶縁特性以外に熱伝導性に優れて
いることが要求される場合が多い。このため、本発明に
おいて用いられる電着ワニスに無機フィラー、たとえば
アルミナ、チン化珪素、チン化アルミニウム、チン化硼
素、二酸化珪素、等の熱伝導性改良剤を混合してもよい
。その混合量は、電着ワニス中のポリマー１００重量部
あたり１０〜１００重量部程度である。また、絶縁基板
の絶縁層に高耐電圧強度が要求される場合には、本発明
において用いられる電着ワニス（こマイカ鱗片を電着ワ
ニス中のポリマー１００重量部あたり１〜５０重量部重
量部台することが好ましい。

大庭斑 以下、実施例および比較例により本発明を一層詳細に説
明する。

実施例１ ポリエーテルイミド（ＧＥ社製　ｔｌＬＴＥ）’ｌ　１
１０００）８０をＮ−メチル−２−ピロリドン１９２０
ｇに溶解後、トリエチルアミン２８ｇをアセトン３３０
０ｇに混合した溶液中に上記樹脂溶液を滴下し、乳白色
のエマルジョン液を得た。片面をマスキングした２、　
　Ｑｆｌｘ　ｌ　ＯＱＩＭｘ　２０鶴のアルミニウム板
をアセトンで脱脂処理後、該アルミニウム板を陽極とし
てＤＣ２００Ｖの電圧を３０秒印加後、１５０℃×２０
分、次いで２００℃×３０分の条件で乾燥し、絶縁アル
ミニウム板を得た。

実施例２ アセトン中にＴ−アミノプロピルトリエトキシシランｌ
ｏｇを添加する以外は実施例１と同様にして絶縁アルミ
ニウム板を得た。

す。

実施例３ ６０℃に加温した２０重量％硫酸水溶液中において７Ａ
／ｄｍＸ１０分の条件で陽極酸化したサイズ２．０ｍｍ
Ｘ１００ｍ諷×２０ｆｉのアルミニウム板につき、実施
例１で得たポリエーテルイミドエマルジョン液を使用し
て実施例１と同様の条件で電着し、匁色縁アルミ讐反を
得た。

比較例１ ポリイミドワニス（ＤｕＰｏｎｔ社％Ｊ　　Ｐｙｒｅ　
ＭＬ　）１００ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン６２０
ｇで希釈後、アセトン１４１０ｇにトリエチルアミン４
ｇを入れ攪拌しながら上液ポリイミドワニスを滴下して
電着ワニスを得た。

１５０Ｖの電圧で４０秒間アルミニウム板に電着した後
、１６０’ＣＸ２０分、２００℃×１２０分乾燥して絶
縁アルミニウム板を得た。

このワニスの場合、塗膜厚が２０μｍ以上になると、電
着後におて皮膜がズレるため外観が悪くなる傾向が顕著
となった。

実施例４ 芳香族ポリアミドイミドポリマー、（三菱化成社製　Ｔ
ｏｒｌｏｎ４００１Ｔ　）　　１００　ｇをＮ−メチル
−２−ピロリドン１９００ｇに溶解し、５重量％のポリ
マー溶液を得た後、アセトン２０００ｇ中にこの溶液を
滴下し、濃度２．５重量％のエマルジョン組成物を得た
。

片面をマスキングした１、５龍厚のアルミニウム仮を陽
極として１５０■の電圧を印加し、４０秒荷電後、１２
０℃で３０分、ついで２００℃で３０分乾燥して絶縁ア
ルミニウム板を得た０発泡もなく外観良好な塗膜が得ら
れた。

実施例５ ６０℃に加温した２０重量％硫酸水溶液中で７Ａ／ｄｍ
Ｘ１０分の条件で陽極酸化したアルミニウム板を使用す
る以外は実施例４と同様の条件で電着し、絶縁アルミニ
ウム板を得た。

実施例１〜５、および比較例１で得た各絶縁アルミニウ
ム板の特性を下表に示す。

実施例６ 実施例２で得られた絶縁アルミニウム板に次の条件によ
って無電解メッキによりパターン形成した。

先ずこの絶縁板を７５℃のコンディショナ１２００　（
シフレイファイ−スト社製）中で１０分洗浄を行い、Ｎ
ＭＰに１０分間浸積したのち、２００ＣＣ／ｆｉの硫酸
と４００　ｇ／ｌの酸化クロムとからなる７５℃の水溶
液中に２０分つけてエツチング後５０℃のニュートライ
ザＰＭ９５０（シフレイファイ−スト社製）を用いて２
５分間中和した。

次にキヤタプリンブ４０４とキャタポジノト４４　（い
ずれもシフレイファイ−スト社製）５０℃にそれぞれ１
分、１０分漫積し、アクセレータ１９　（シフレイファ
イ−スト社製）に５０分浸積して前処理後、カッパーミ
ックス（３２８Ｌ　：１２．５重量％、３２８Ａ：１２
．５重量％、３２８Ｃ１，５重量％）の水溶液に１５分
漫清して銅メッキを行った。つづいて１２０℃で４５分
アニーリングを行い、回路つき絶縁板を得た。

実施例７ 実施例５で得られた絶縁アルミニウム板にエポキシ−ゴ
ム系接着剤を塗布した銅箔（３５℃ｍ）を貼り合わせ、
１７０℃×４０分、２０Ｋｇ／−の条件でプレスを行い
銅箔張絶縁アルミニウム板を得た。ビール強度は１．９
Ｋｇ／ａｍであり耐ハンダ性については、２６０℃×３
分に合格した。

実施例８ 平均粒径０．３μ調のアルミナフィラーを実施例４で得
られたエマルジョン中に該エマルジョン中の樹脂１００
重量部に対して５０重量部の割合で添加し攪拌しながら
実施例４と同様の方法でアルミニウム板に電着後、加温
硬化し、絶縁アルミニウム板を得た。

実施例９ 実施例４で使用したエマルジョンを電解銅箔のマット面
に実施例４と同様の条件で電着し、片面絶縁銅箔を得た
。

実施例１０ 実施例４で使用したエマルジョンを０．２ｔｍφの穿孔
部を有する１、５龍厚のアルミニウム板に実施例４と同
様の条件で電着後加熱硬化し、スルホール絶縁金属基板
を得た。スルホール部の絶縁厚は３０μＩであり、その
部分の耐破壊電圧はｌｋＶであった。

なお下表において、絶縁破壊電圧並びに密着性について
はそれぞれ下記の方法により測定した。

貞ｌ困夙１圧 ２５ａｍφ（２００ｇ）の円柱電極を絶縁層上に置き、
５００　Ｖ／秒の昇圧速度で絶縁破壊電圧を測定した。

±１性 絶縁層にアルミニウム仮に達する切り込みを剃刀で入れ
、ついで該絶縁層を外側にして９０度（２ｕ＋Ｈの曲げ
径）に曲げる。このときアルミニウム板から剥離して浮
き上がった絶縁層の長さを測定する。

手続（甫正書（自発） 昭和６２年７月２２日 特許庁長官殿　　　　　　　　　　　　　　　　　・“
−゛・＼゛ １、事件の表示 昭和６１年特許願第１６１５４８号 ２、発明の名称 絶縁基板 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　兵庫県尼崎市東向島西之町８番地名　称　　
（３２６）　　三菱電線工業株式会社代表者　結城醇造 ４、代理人〒５３４　　　電話０６−３５７−４０２８
住　所　　大阪市部島区東野田町１丁目２１番１４号二
ニー若杉ビル ６、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通りに訂正します。

＋２）明細書第５頁第１７行の「閉環率」を「閉環率（
分子中のイミド基とアミック酸基の合計個数に対するイ
ミド基の個数の百分率）」と訂正します。

行の各「９０重量％ｊを「９０％」と訂正します。

２、特許請求の範囲 １．金属体を陽極とし、その上に閉環率が少なくとも９
工旦の閉環イミド基を有するポリマー、アミド基を有す
るポリマー、および閉環率が少なくとも９工亘の閉環イ
ミド基とアミド基とを有するポリマーからなる群から選
ばれた少なくとも１種を含む電着ワニスを電着塗装して
なることを特徴とする絶縁基板。

２、電着ワニスが、閉環率が少なくとも９．ｕｉの閉環
イミド基を有するポリマー、アミド基を有するポリマー
、および閉環率が少なくとも９０％の閉環イミド基とア
ミド基とを有するポリマーからなる群から選ばれた少な
くとも１種を溶剤に溶解した後、含チッ素化合物を添加
あるいは添加せずに、前記ポリマーに対して非溶剤性の
液体中に上記のポリマー溶液を滴下混合してエマルジョ
ンを形成してなるものである特許請求の範囲第１項記載
の絶縁基板。

３、電着ワニスが、カップリング剤を含むエマルジョン
である特許請求の範囲第２項記載の絶縁基板。

４、金属体が、表面研磨したまたはアルマイト処理した
アルミニウムである特許請求の範囲第１項乃至第３項の
いずれかに記載の絶縁基板。

５、閉環率が少なくとも９０Ａの閉環イミド基を有する
ポリマーが、下記の一般構造を有するものである特許請
求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の絶縁基板
。

６、閉環率が少なくとも９ｕの閉環イミド基とアミド基
とを有するポリマーが、下記の一般構造を有するもので
ある特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載
の絶縁基板。

〔以下、余白〕

（ここに、Ｒは芳香族環を含む２価の残基である。）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属体を陽極とし、その上に閉環率が少なくとも９
   ０重量％の閉環イミド基を有するポリマー、アミド基を
   有するポリマー、および閉環率が少なくとも９０重量％
   の閉環イミド基とアミド基とを有するポリマーからなる
   群から選ばれた少なくとも１種を含む電着ワニスを電着
   塗装してなることを特徴とする絶縁基板。 ２、電着ワニスが、閉環率が少なくとも９０重量％の閉
   環イミド基を有するポリマー、アミド基を有するポリマ
   ー、および閉環率が少なくとも９０重量％の閉環イミド
   基とアミド基とを有するポリマーからなる群から選ばれ
   た少なくとも１種を溶剤に溶解した後、含チッ素化合物
   を添加あるいは添加せずに、前記ポリマーに対して非溶
   剤性の液体中に上記のポリマー溶液を滴下混合してエマ
   ルジョンを形成してなるものである特許請求の範囲第１
   項記載の絶縁基板。 ３、電着ワニスが、カップリング剤を含むエマルジョン
   である特許請求の範囲第２項記載の絶縁基板。 ４、金属体が、表面研磨したまたはアルマイト処理した
   アルミニウムである特許請求の範囲第１項乃至第３項の
   いずれかに記載の絶縁基板。 ５、閉環率が少なくとも９０重量％の閉環イミド基を有
   するポリマーが、下記の一般構造を有するものである特
   許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の絶縁
   基板。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ６、閉環率が少なくとも９０重量％の閉環イミド基とア
   ミド基とを有するポリマーが、下記の一般構造を有する
   ものである特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか
   に記載の絶縁基板。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここに、Ｒは芳香族環を含む２価の残基である。）