JPWO2008072495A1 - ポリアミドイミド樹脂、それから得られる無色透明フレキシブル金属張積層体および配線板 - Google Patents

ポリアミドイミド樹脂、それから得られる無色透明フレキシブル金属張積層体および配線板 Download PDF

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Abstract

【課題】優れた耐熱性、柔軟性、低熱膨張性、及び充分な無色透明性を併せ持つフレキシブル金属張積層体及びそれを用いたフレキシブルプリント配線板を提供することである。【解決手段】シクロヘキサントリカルボン酸無水物を主成分とするポリアミドイミド系樹脂層の少なくとも片面に金属箔が直接積層、または接着剤層を介して積層されたフレキシブル金属張積層体であって、該ポリアミド酸の対数粘度が0.8dl/g以上2.5dl/g以下であることを特徴とする無色透明フレキシブル金属張積層体。【選択図】 なし

Description

本発明は、優れた耐熱性、柔軟性、及び、充分な無色透明性を併せ持つポリアミドイミド樹脂、フレキシブル金属張積層体及びそれを用いた無色透明フレキシブルプリント配線板に関する。
通常、フレキシブルプリント基板の材料となるフレキシブル金属積層体としては、全芳香族ポリイミドフィルム/接着剤/銅箔からなる3層フレキシブル金属張積層体が一般的に知られており、汎用用途を中心に使用されている。一方、接着剤を介さずポリイミドおよび銅箔のみから構成される2層フレキシブル金属張積層体も知られており、ポリイミドフィルムに直接銅をメッキにより形成するメタライジングタイプと呼ばれるものや、また銅箔にポリイミドワニスを塗布するキャスティングタイプと呼ばれるもの、または熱可塑性ポリイミドと銅箔を熱厚着により貼り合わせるラミネートタイプのものが知られており、柔軟性や小スペース性を要する電子機器の部品、例えば、液晶ディスプレー、プラズマディスプレイなどの表示装置用デバイス実装基板や携帯電話・デジタルカメラ・携帯型ゲーム機などの基板間中継ケーブル、操作スイッチ部基板等に現在広く使用されている。
又、近年、折り曲げ可能なペーパーディスプレイ等の開発に伴い、現行のガラス基板に代わる透明フィルム基板の必要性が増し、フレキシブルプリント配線板の透明フィルム基板としての適用が考えられている。
これらの用途に適用するためにはフレキシブルプリント基板及びその材料であるフレキシブル金属積層体に、従来の耐熱性、柔軟性に加えてガラス並の無色透明性が必要となるが、現在フレキシブルプリント配線板及びその材料であるフレキシブル金属積層体に用いられている市販の全芳香族ポリイミド(カネカ(株)社製アピカル等)は、分子内及び分子間での電荷移動錯体の形成により黄褐色に着色しており、透明フィルム基板等の無色透明性が必要な用途に適用することは困難である。
一般にポリイミドを無色透明性化するために、ジアミン成分として脂環族ジアミンや脂肪族ジアミンを用いることにより分子内及び分子間での電荷移動錯体の形成を抑制することが知られている。例えば、特許文献1にはピロメリット酸二無水物や3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等の芳香族酸二無水物とトランス−1,4−ジアミノシクロヘキサンとから形成されるポリイミド前駆体(ポリアミド酸)をイミド化して得られるポリイミドが提案されている。該ポリイミドは高耐熱性、高透明性を示すがポリイミド主鎖骨格の剛直性、直線性が高いため、伸度が低く、柔軟性に欠けるという問題がある。
また、特許文献2では屈曲性の高い4,4'-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等の脂環族ジアミンと3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物等の特定の芳香族酸二無水物とから形成される無色透明性の共重合ポリイミドが提案されている。しかし、得られているポリイミドのガラス転移温度はいずれも270℃未満であり、耐熱性を充分満足しているとは言い難い。又、フレキシブルプリント配線板として使用するには、熱膨張係数が高いという問題点がある。更に、提案されているポリイミドでは溶解性が乏しく、前駆体であるポリアミック酸の形で成型加工後(塗工後)、高温で熱処理しなければならず、従って、該樹脂を用いてフレキシブル金属張積層体を連続的に生産するには、生産性が低下したり、高価な設備が必要となり、製造コストが高くなるという問題点があった。
特開2002−161136公報 特開平7−10993号公報
本発明は、かかる従来技術の課題を背景になされたものである。すなわち、本発明は、優れた耐熱性、柔軟性、低熱膨張性、及び、充分な無色透明性を併せ持つフレキシブル金属張積層体及びそれを用いたフレキシブルプリント配線板を安価に製造することを課題とするものである。
本発明者らは、鋭意研究した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、遂に本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明は、以下の構成からなる。
(1)下記一般式(1)で示される構造を含有した脂環構造を有し、対数粘度が0.8dl/g以上2.5dl/g以下であることを特徴とするポリアミドイミド樹脂。
(2)下記一般式(2)で示される構造を含有した脂環構造を有し、対数粘度が0.8dl/g以上2.5dl/g以下である(1)記載のポリアミドイミド樹脂。
(式中、R1、R2はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。)
(3)下記一般式(3)および一般式(4)で示される構造を含有し、一般式(3)で示されるユニット/一般式(4)で示されるユニットの比が99.9/0.1〜50/50の範囲である脂環構造を有し、対数粘度が0.8dl/g以上2.5dl/g以下である(1)記載のポリアミドイミド樹脂。
(式中、R3、R4はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。)
(式中、R5、R6はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。R7は炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。Xは、エーテル基、スルホン基、または炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、mは0〜2の整数、nは1〜3の整数である。)
(4)下記一般式(5)および一般式(6)の構造を含有し、一般式(5)で示されるユニット/一般式(6)で示されるユニットの比が99.9/0.1〜50/50の範囲である脂環構造を有し、対数粘度が0.8dl/g以上2.5dl/g以下である(1)記載のポリアミドイミド樹脂。
(式中、R8、R9はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。)
(式中、R10、R11はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。)
(5)(1)〜(4)いずれかに記載のポリアミドイミド樹脂のガラス転移温度が250℃以上であり、該ポリアミドイミド樹脂を乾燥膜厚12.5μmフィルムに成形した際、そのフィルムの波長500nmにおける光線透過率が80%以上であり、かつ線膨張係数が40ppm/K以下であることを特徴とするポリアミドイミド樹脂。
(6)(1)〜(5)のいずれかに記載のポリアミドイミド樹脂を用いて作成した無色透明ポリアミドイミドフィルム。
(7)(1)〜(6)のいずれかに記載のポリアミドイミド樹脂層の少なくとも片面に金属箔が直接積層、または接着剤層を介して積層された無色透明フレキシブル金属張積層体。
(8)(7)記載のフレキシブル金属張積層体を使用して作成した無色透明フレキシブルプリント配線板。
(9)カバーレイ材料として(1)〜(5)のいずれかに記載の脂環族基含有ポリアミドイミド樹脂から作成した(8)に記載の無色透明フレキシブルプリント配線板。
(10)カバーレイフィルムとして(6)に記載の無色透明ポリアミドイミドフィルムを用いて作成した(8)に記載の無色透明フレキシブルプリント配線板。
(11)カバーレイ材料積層加工後の非回路部の波長500nmでの光線透過率が50%以上である(8)〜(10)のいずれかに記載の無色透明フレキシブルプリント配線板。
本発明のフレキシブル金属張積層体及びそれを用いたフレキシブルプリント配線板は優れた耐熱性、柔軟性、低熱膨張性、且つ充分な無色透明性を併せ持つことができる。このことより電子機器等に幅広い分野で使用できる。特に液晶ディスプレー等に用いられる透明フィルム基板として好適であり、産業界に寄与すること大である。
以下、本発明を詳述する。本発明のフレキシブル金属張積層体及びフレキシブルプリント基板の製造に用いられるポリアミドイミド系樹脂は酸成分としてシクロヘキサントリカルボン酸無水物を主成分とすることが必要である。他の芳香族酸二無水物成分が主成分である酸成分等を使用したのでは目的とする耐熱性、柔軟性、低熱膨張性を有し、且つ、充分な無色透明性を併せ持つフレキシブル金属張積層体、及びフレキシブルプリント基板を得ることは難しい。
一つの好ましい実施態様は、下記一般式(1)の繰り返し単位から構成されるポリアミドイミド樹脂である。該ポリアミドイミド樹脂は酸成分としてシクロヘキサントリカルボン酸無水物、或いはその塩化物とジアミン、ジイソシアネート等のアミン成分との縮合反応により得ることができる。
なお、ここでシクロヘキサントリカルボン酸無水物はメチル基、エチル基等の脂肪族炭化水素系置換基や塩素、フッ素等のハロゲン性置換基を含んでいても良い。
なお、本発明ではポリアミドイミド樹脂の酸成分を脂環族系のシクロヘキサントリカルボン酸無水物にすることにより無色透明性を発揮でき、アミン成分の自由な選択が可能となる。これにより脂環族系のアミン成分を用いて樹脂の透明性を発揮する場合よりも、所望の樹脂物性を得るための分子設計の幅が広がるという多大なメリットを有する。例えば一例を示すと、アミン成分としてo-トリジンイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートを選択すれば、無色透明でかつ耐熱性、低熱膨張性にも優れるポリアミドイミド樹脂が得られる。また、アミン成分として脂環族系、酸成分として芳香族系のものを選択して樹脂の透明性を発揮する場合よりも、本発明のような酸成分として脂環族系のシクロヘキサントリカルボン酸を選択するほうがポリアミドイミドの重合度が上がりやすいという利点もある。
本発明において用いられるアミン成分としては、ジアミン化合物として例示すると、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノトルエン、2,4−ジアミノキシレン、2,4−ジアミノデュレン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−メチレンビス(2−メチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−エチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルアニリン)、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジ
アミノジフェニルエーテル、2,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4、4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3、3’−ジアミノジフェニルスルフィド、4、4’−ジアミノジフェニルプロパン、3、3’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、P−キシレンジアミン、m−キシレンジアミン、1,4−ナフタレンジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、2,6−ナフタレンジアミン、2,7−ナフタレンジアミン、ベンジジン、3,3’−ジヒドロキシベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、3,3’−ジメチル−4、4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4、4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジエトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、m−トリジン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、p−ターフェニレンジアミン等の芳香族ジアミン、トランス−1,4−ジアミノシクロヘキサン、シス−1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン(トランス/シス混合物)、1,3−ジアミノシクロヘキサン、4,4‘-メチレンビス(シクロヘキシルアミン) (トタンス体、シス体、トランス/シス混合物)、イソホロンジアミン、1,4−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、2,5−ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、2,6−ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、3,8−ビス(アミノメチル)トリシクロ〔5.2.1.0〕デカン、1,3−ジアミノアダマンタン、4,4’−メチレンビス(2−メチルシクロヘキシルアミン)、4,4’−メチレンビス(2−エチルシクロヘキシルアミン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルシクロヘキシルアミン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルシクロヘキシルアミン)、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−プロパンジアミン、1,4−テトラメチレンジアミン、1,5−ペンタメチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,7−ヘプタメチレンジアミン、1,8−オクタメチレンジアミン、1,9−ノナメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン等が挙げられる。またこれらを2種類以上併用することもできる。
このうち、耐熱性、低熱膨張性を向上させる観点で特に好ましいアミン成分としては、1,4−ナフタレンジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、2,6−ナフタレンジアミン、2,7−ナフタレンジアミン等のナフタレン骨格を有するアミン成分であり、更に好ましくは、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジエチル−4、4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジエトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル等で示される様な化合物であり、一般式(2)で示されるビフェニル骨格を有するポリアミドイミド樹脂である。
(式中、R1、R2はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。)
より好ましい実施態様は、下記一般式(3)、及び、一般式(4)を構成単位として含み、一般式(3)、及び、一般式(4)の各構成単位のモル比が、式(3)/式(4)=99.9/0.1〜50/50モル比、より好ましくは、式(3)/式(4)=70/30〜97/3モル比、さらに好ましくは、式(3)/式(4)=80/20〜95/5モル比を満足する共重合ポリアミドイミドである。
(式中、R3、R4はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。)
(式中、R5、R6はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。R7は炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。Xは、エーテル基、スルホン基、または炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、mは0〜2の整数、nは1〜3の整数である。)
一般式(3)のユニットに一般式(4)のユニットを共重合することで、更に耐熱性、柔軟性、低熱膨張性に優れるポリアミドイミド樹脂が得られる。但し、一般式(4)で示されるユニットが50モル%を超えると、透明性が低下し、又、溶剤に対する溶解性にも乏しくなり、前駆体での加工になる為、本発明の目的である安価にフレキシブル金属張積層体を得ることが難しくなる。
一般式(4)のユニットは、酸成分として、イソフタル酸、テレフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸等のジカルボン酸成分を共重合することで得ることができる。好ましくは、テレフタル酸、ビフェニルジカルボン酸である。
又、一般式(5)、及び、一般式(6)を構成単位として含み、一般式(5)、一般式(6)の各構成単位のモル比が、式(5)/式(6)=99.9/0.1〜50/50モル比の共重合ポリアミドイミドも好適に用いることができる。より好ましくは、式(5)/式(6)=60/40〜97/3モル比、さらに好ましくは、式(5)/式(6)=70/30〜95/5モル比を満足する共重合ポリアミドイミドである。
(式中、R8、R9はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。)
(式中、R10、R11はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。)
一般式(5)のユニットに一般式(6)のユニットを共重合することで、更に耐熱性、柔軟性、低熱膨張性に優れるポリアミドイミド樹脂が得られる。但し、一般式(6)で示されるユニットが50モル%を超えると、透明性が低下するため、本発明の目的である着色の少ない金属張積層体を得ることが難しくなる。
一般式(6)のユニットは、酸成分として、無水トリメリット酸成分を共重合することで得ることができる。
本発明のポリアミドイミド系樹脂の製造は、通常の方法で合成することができ、例えば、イソシアネート法、酸クロリド法、低温溶液重合法、室温溶液重合法などであるが、製造コスト等の観点から、特に、好ましい製造法は脱炭酸反応により、ポリマーが得られるイソシアネート法である。
本発明で用いるポリアミドイミド樹脂の溶液を製造するための溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N’−ジメチルホルムアミド、N,N’−ジメチルアセトアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、テトラメチルウレア、スルホラン、ジメチルスルホオキシド、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどで、好ましくはN−メチル−2−ピロリドンである。これら溶媒が重合溶媒として使用された場合は、そのまま後述するフレキシブル金属張積層体を製造するための溶液として使用できる。
また、これらの一部をトルエン、キシレンなどの炭化水素系有機溶剤、ジグライム、トリグライム、テトラヒドロフランなどのエーテル系有機溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系有機溶剤で置き換えることも可能である。
本発明で用いられるポリアミドイミド樹脂の分子量は、N−メチル−2−ピロリドン中(ポリマー濃度0.5g/dl)、30℃での対数粘度にして0.8から2.5dl/gに相当する分子量を有するものが好ましく、より好ましくは0.9から2.3dl/gに相当する分子量を有するものであり、さらに好ましくは1.0から2.0dl/gに相当する分子量を有するものである。対数粘度が0.8dl/g未満では、機械的特性が不充分となる場合があり、また、2.5dl/gを超えると溶液粘度が高くなる為、フレキシブル金属張積層体への成形加工が困難となることがあるので好ましくない。
この対数粘度のコントロールは、酸成分とアミン成分のモル比を調整することで行われる。例えばイソシアネートと溶媒との反応を考慮して、酸成分、アミン成分のモル比を適切に調整することにより達成される。
また、必要ならば、フレキシブル金属張積層体、或いはフレキシブルプリント基板の諸特性、たとえば、機械的特性、電気的特性、滑り性、難燃性などを改良する目的で、本発明の上記耐熱性樹脂溶液に、他の樹脂や有機化合物、及び無機化合物を混合させたり、あるいは反応させてもよい。たとえば、滑剤(シリカ、タルク、シリコーン等)、接着促進剤、難燃剤(リン系やトリアジン系、水酸化アルミ等)、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤等)、メッキ活性化剤、有機や無機の充填剤(タルク、酸化チタン、フッ素系ポリマー微粒子、顔料、染料、炭化カルシウム等)、その他、シリコーン化合物、フッ素化合物、イソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂のような樹脂や有機化合物、或いはこれらの硬化剤、酸化珪素、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化鉄などの無機化合物をこの発明の目的を阻害しない範囲で併用することができる。
本発明に用いられるシクロヘキサントリカルボン酸無水物にはシス体、トランス体、アキシャル、エカトリアルの異性体が存在し、蒸留・再結晶等の公知の方法に従い分離精製することができ、これらの混合比は特に限定されない。
本発明に用いられる酸成分としてはシクロヘキサントリカルボン酸二無水物が必須であるが、本発明の効果を損なわない範囲で他の酸成分を併用することができる。特に限定されないが、例えば、3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2, 3,3',4' -ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4'−オキシジフタル酸無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸無水物、シクロペンタン−1,2、3,4−テトラカルボン酸無水物、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、シクロヘキサン−4,4’−ジカルボン酸、ブタン−1,2,4−トリカルボン酸無水物などを挙げることができる。これらの酸成分は、1種類単独でも2種類以上組み合わせても使用することができる。
また、一般式(2)、一般式(3)、一般式(4)、一般式(5)、一般式(6)において、本発明の効果を損なわない範囲で他のジアミンやジイソシアネートを併用することができる。特に限定されないが、例えば、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノトルエン、2,4−ジアミノキシレン、2,4−ジアミノデュレン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−メチレンビス(2−メチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−エチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルアニリン)、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、2,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4、4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3、3’−ジアミノジフェニルスルフィド、4、4’−ジアミノジフェニルプロパン、3、3’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、P−キシレンジアミン、m−キシレンジアミン、1,4−ナフタレンジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、2,6−ナフタレンジアミン、2,7−ナフタレンジアミン、ベンジジン、3,3’−ジヒドロキシベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、m−トリジン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、p−ターフェニレンジアミン等の芳香族ジアミンや、これら芳香族ジアミンのジイソシアネート化合物、トランス−1,4−ジアミノシクロヘキサン、シス−1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン(トランス/シス混合物)、1,3−ジアミノシクロヘキサン、4,4'-メチレンビス(シクロヘキシルアミン) (トタンス体、シス体、トランス/シス混合物)、イソホロンジアミン、1,4−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、2,5−ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、2,6−ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、3,8−ビス(アミノメチル)トリシクロ〔5.2.1.0〕デカン、1,3−ジアミノアダマンタン、4,4’−メチレンビス(2−メチルシクロヘキシルアミン)、4,4’−メチレンビス(2−エチルシクロヘキシルアミン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルシクロヘキシルアミン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルシクロヘキシルアミン)、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−プロパンジアミン、1,4−テトラメチレンジアミン、1,5−ペンタメチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,7−ヘプタメチレンジアミン、1,8−オクタメチレンジアミン、1,9−ノナメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン等やこれら脂肪族ジアミンのジイソシアネート化合物が挙げられる。またこれらを2種類以上併用することもできる。これらのジアミンは、1種類単独でも2種類以上組み合わせても使用することができる。
本発明のフレキシブル金属張積層体は上記の重合により得られた、ポリアミドイミド溶液を金属箔上に直接塗布し、乾燥、硬化させるか、上記ポリアミドイミド溶液を用いてまずフィルムを製造し、接着剤を介して金属箔と積層することにより得られる。
ポリアミドイミド溶液を金属箔上に直接塗布し、乾燥し、硬化させることによりフレキシブル金属張積層体を得る方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を使用することが出来る。例えば、金属箔上に所望の厚さで塗布されたポリアミドイミド溶液を、40℃〜180℃の温度で乾燥させ、続いて空気中、窒素等の不活性ガス雰囲気中または真空中、200℃〜400℃の温度で熱処理することで、本発明のフレキシブル金属張積層体が得られる。また、得られた2つフレキシブルプリント基板の非金属箔側同士、或いは、得られたフレキシブルプリント基板の非金属箔側と銅箔を接着剤を使用して貼り合わせ、両面タイプのフレキシブルプリント基板にすることもできる。
また、ポリアミドイミド溶液を用いてまずフィルムを製造し、接着剤を介して金属箔と積層することにより金属張積層体を得る方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を使用することが出来る。例えば、エンドレスベルト、ドラム、キャリアフィルム等の支持体上に、前記ポリアミドイミド溶液を塗布し、塗膜を40℃〜180℃の温度で乾燥させ、場合により、該支持体よりフィルムを剥離後、200℃〜400℃の温度で処理することによりポリアミドイミドフィルムを製造し、該フィルムと金属箔を接着剤で加熱ラミネート等の方法により貼り合わせることにより本発明の金属張積層体が得られる。また、得られたフレキシブルプリント基板の非金属箔側に接着剤を使用して金属箔を貼り合わせ、両面タイプのフレキシブルプリント基板にすることもできる。
当然、フレキシブル金属張積層体の製造に用いるポリアミドイミド樹脂は、前駆体であるポリアミドアミド酸でもよく、この場合、上記の各乾燥、硬化工程で、温度等の条件をかえることで製造できる。
本発明に用いる金属箔としては、銅箔、アルミニウム箔、スチール箔、及びニッケル箔などを使用することができ、これらを複合した複合金属箔や亜鉛やクロム化合物など他の金属で処理した金属箔についても用いることができる。金属箔の厚みについては特に限定はないが、たとえば、1〜50μmの金属箔を好適に用いることができる。又、フレキシブルプリント基板のカールを抑制する目的で抗張力が好ましくは350N/mm2以上、より好ましくは550N/mm2以上の金属箔が推奨される。
フレキシブルプリント基板を形成する際に使用される接着剤としては、特に限定はされず、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリエステルウレタン系接着剤、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリイミド樹脂系、ポリアミドイミド樹脂系、ポリエステルイミド樹脂系などの接着剤が使用できるが、無色透明性、耐屈曲性の点からポリエステルやポリエステルウレタン樹脂系、或いは、これらの樹脂にエポキシ樹脂を配合した樹脂組成物が好ましく、接着剤層の厚みは、5〜30μm程度が好ましい。又、耐熱性、接着性等の点からはポリイミド樹脂系、ポリアミドイミド樹脂系、或いは、これらの樹脂にエポキシ樹脂を配合した樹脂組成物が好ましく、接着剤層の厚みは、5〜30μm程度が好ましい。接着剤の厚さは、フレキシブルプリント配線基板の性能を発揮するのに支障がない限り、特に限定されないが、厚さが薄すぎる場合には、充分な接着性が得られにくい場合があり、一方、厚さが厚すぎる場合には、加工性(乾燥性、塗工性)等が低下する場合がある。
尚、本発明のフレキシブル金属張積層体において、ポリアミドイミド層の厚さは、広い範囲から選択できるが、一般には絶乾後の厚さで5〜100μm程度、好ましくは10〜50μm程度である。厚さが5μmよりも小さいと、フィルム強度等の機械的性質やハンドリング性に劣り、一方、厚さが100μmを超えるとフレキシブル性などの特性や加工性(乾燥性、塗工性)等が低下する傾向がある。ポリアミドイミド層のガラス転移温度としては250℃以上が好ましく、より好ましくは280℃以上、更に好ましくは300℃以上でである。250℃未満では半田耐熱性等で不具合が発生する恐れがある。又、本発明のフレキシブル金属張積層体には、必要に応じて、表面処理を施してもよい。例えば、加水分解、低温プラズマ、物理的粗面化、易接着コーティング処理等の表面処理を施すことができる。
該ポリアミドイミド樹脂を乾燥膜厚12.5μmフィルムに成形した際、そのフィルムの波長500nmにおける光線透過率は80%以上であることが必要である。さらに好ましくは85%以上、最も好ましくは90%以上であることが好ましい。光線透過率が80%以下であれば、本樹脂を用いてフレキシブルプリント配線板とした際の透明性が十分とは言えず、液晶ディスプレー等に用いられる透明基板としての特性を十分に満足できない恐れがある。該ポリアミドイミド樹脂の透明性をより向上させるためには、全酸成分に対するシクロヘキサントリカルボン酸無水物の割合を多くすることが一例として挙げられる。さらに、本発明で用いられるポリアミドイミド樹脂の熱膨張率は1ppm以上40ppm以下であることが好ましく、より好ましくは5ppm以上35ppm以下であり、さらに好ましくは10ppm以上30ppm以下である。1ppm未満あるいは40ppmを超える場合、ポリアミドイミド樹脂と金属層(例えば銅:熱膨張率18ppm)あるいは金属酸化物層を組み合わせる際に熱膨張率差が大きいために積層体のそり、内部応力残留による積層体の歪み、割れ等が発生することがあるので好ましくない。
なお、この熱膨張率は、例えば全アミン成分に対するo-トリジンイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートの比率を大きくするなど、本発明の樹脂の構造、組成を適切に選定することで達成される。
本発明のフレキシブル金属積層体を用いることにより優れた耐熱性、柔軟性、且つ充分な無色透明性を併せ持つフレキシブルプリント配線板を得ることが可能である。その製造方法としては従来公知のプロセス用いて製造することができる。例えば、まずポリイミド等のフィルムに接着剤層を積層した接着剤付カバーフィルムを作製する。他方、本発明のフレキシブル金属積層板の金属箔面に所望の回路をパターニングし、次にエッチング・水洗乾燥処理を行い、回路加工さらたフレキシブル金属積層基体を作製する。このようにして得られた接着剤付カバーフィルムと回路加工さらたフレキシブル金属積層体貼り合わせることにより、本発明のフレキシブルプリント配線基板を得ることができる。接着剤付カバーフィルムを作製する際に使用するフィルムとしては、特に限定されないが、耐熱性、無色透明性の点から好ましくは脂環族基含有ポリイミド系樹脂フィルム、脂環族基含有ポリアミドイミド系樹脂フィルムが好ましく使用され、より好ましくは耐熱性、無色透明性柔軟性に優れる本発明のフレキシブル金属積層体に用いるポリアミイミド系樹脂からなるフィルムが用いられる。
回路表面を被覆する方法としては、液状の被覆剤をスクリーン印刷法で配線板に塗布する方法も適用できる。液状の被覆剤としては、従来公知のエポキシ系やポリイミド系のインクが使用できるが、特にポリイミド系が耐熱性等の観点から好ましい。特に限定されないが、耐熱性、無色透明性の点から好ましくは脂環族基含有ポリイミド系樹脂、脂環族基含有ポリアミドイミド系樹脂が好ましく使用され、より好ましくは耐熱性、無色透明性、柔軟性に優れる本発明のフレキシブル金属積層体に用いるポリアミドイミド系樹脂が用いられる。
本発明のフレキシブルプリント配線板はカバーレイフィルム貼り合わせあるいは液状の被覆剤塗布、硬化/乾燥後の非回路部の波長500nmでの光線透過率は50%以上であり、好ましくは60%以上、更に好ましくは70%以上であり、100%が最も好ましい。光線透過率が50%未満では透明性が充分とは言えず、液晶ディスプレー等に用いられる透明フィルム基板としての特性を充分に満足できない恐れがある。光線透過率を高くするためには、ポリアミドイミド樹脂の酸成分として、シクロヘキサントリカルボン酸無水物を多く用いることで達成される。
カバーレイフィルムとしては、本発明の樹脂又は本発明のフィルムを用いることが好ましい。
本発明をさらに具体的に説明するために以下に実施例を挙げるが、本発明は実施例になんら限定されるものではない。なお、実施例に記載された測定値は以下の方法によって測定したものである。実施例中に単に部とあるのは質量部を示す。
対数粘度:ポリマー濃度が0.5g/dlとなるようにN−メチル−2−ピロリドンに溶解し、その溶液の溶液粘度及び溶媒粘度を30℃で、ウベローデ型の粘度管により測定して、下記の式で計算した。
対数粘度(dl/g)=[ln(V1/V2)]/V3
上記式中、V1はウベローデ型粘度管により測定した溶液粘度を示し、V2はウベローデ型粘度管により測定した溶媒粘度を示すが、V1及びV2はポリマー溶液及び溶媒(N−メチル−2−ピロリドン)が粘度管のキャピラリーを通過する時間から求めた。また、V3は、ポリマー濃度(g/dl)である。
Tg:TMA(熱機械分析/理学株式会社製)引張荷重法により本発明のフレキシブル金属張積層体の金属箔をエッチング除去した樹脂フィルム層のガラス転移点を以下の条件で測定した。なおフィルムは、窒素中、昇温速度10℃/分で、一旦、変曲点まで昇温し、その後室温まで冷却したフィルムについて測定を行った。
荷重:5g
サンプルサイズ:4(幅)×20(長さ)mm
昇温速度:10℃/分
雰囲気:窒素
熱膨張係数:TMA(熱機械分析/理学株式会社製)引張荷重法により本発明のフレキシブル金属張積層体の金属箔をエッチング除去した樹脂フィルム層の熱膨張係数を以下の条件で測定した。なおフィルムは、窒素中、昇温速度10℃/分で、一旦、変曲点まで昇温し、その後室温まで冷却したフィルムについて測定を行った。
荷重:1g
サンプルサイズ:4(幅)×20(長さ)mm
昇温速度:10℃/分
雰囲気:窒素
測定温度範囲;100℃〜200℃
半田耐熱性:フレキシブル金属張積層体の金属箔をサブトラクティブ法によりエッチング加工し、(35%塩化第二鉄溶液)幅1mmの回路パターンを作成したサンプルを25℃、65%(湿度)で24時間調湿しフラックス洗浄した後、20秒間、300℃の噴流半田浴に浸漬し、剥がれや膨れ等の外観異常の有無を観察した。
(判定)○:外観異常なし
△:わずかに外観異常あり
×:外観異常あり
接着強度:IPC−FC241(IPC−TM−650,2.4.9(A))に従い、サブトラクティブ法により回路パターンを作成したサンプルを用いて、回路パターンとポリイミド系樹脂層との接着強度を測定した。
フィルムの強度、伸度、弾性率:金属箔をエッチング除去して得た樹脂フィルムから、幅10mm、長さ100mmのサンプルを作成し、引張試験機(商品名「テンシロン引張試験機」、東洋ボールドウィン社製)にて、引張速度20mm/分、チャック間距離40mmで測定した。
光線透過率: 分光光度計(商品名「UV−3150」、島津製作所(株)製)にて測定した。
寸法変化率:IPC−TM−650,2.2.4(b)で回路加工前後(B法)を、及び、IPC−TM−650,2.2.4(c)で熱処理前後(C法;150℃×30分の条件)を、各MD方向について測定した。
実施例1
反応容器にシクロヘキサントリカルボン酸無水物19.8g(0.1モル)、O−トリジンジイソシアネート26.4g、フッ化カリウム0.11gを入れ、N−メチル−2−ピロリドン150gに溶解した後、窒素気流下、撹拌しながら、80℃〜150℃で8時間反応させることにより、透明で粘稠なポリアミドイミド溶液を得た。得られたポリアミドイミドの対数粘度は1.1dl/gであった。
以上のようにして得られたポリアミドイミド溶液を厚み18μmの電解銅箔(商品名「FWL」、古河サーキットフォイル(株)製)にナイフコーターを用いて、脱溶剤後の厚みが12.5μmになるようにコーティングした。次いで、100℃の温度で5分乾燥し、初期乾燥されたフレキシブル金属張積層板を得た。次に初期乾燥された積層体を外径6インチのアルミ缶に、塗工面が外側になるよう巻き付け、イナートオーブンで窒素気流下(流量;20L/分)で200℃で一時間、250℃で1時間、更に300℃で30分間段階的に熱処理を行い、積層板を作製し、表1、表2に示す内容の各種特性を評価した。又、ポリアミドイミド溶液を厚さ100μmの離型性ポリエステルフィルム上に乾燥厚みが12.5μmとなるようにしコーティングし、100℃で5分乾燥した後、離型性ポリエステルフィルムより剥離した。剥離したフィルムを鉄枠に固定し、イナートオーブンで窒素気流下(流量;20L/分)で200℃で一時間、250℃で1時間、更に300℃で30分間段階的に熱処理してポリアミドイミドフィルムを作製し、表1、表2に示す内容の各種特性を評価した。結果を表1、表2に示す。
実施例2
反応容器にシクロヘキサントリカルボン酸無水物17.8g(0.09モル)、テレフタル酸1.7g(0.01モル)、O−トリジンジイソシアネート26.4g(0.1モル)、トリエチレンジアミン0.15gを入れ、N−メチル−2−ピロリドン150gに溶解した後、窒素気流下、撹拌しながら、80℃〜150℃で8時間反応させることにより、透明で粘稠なポリアミドイミド溶液を得た。得られたポリアミドイミドの対数粘度は1.0dl/gであった。
以上のようにして得られたポリアミドイミド溶液を厚み18μmの電解銅箔(商品名「FWL」、古河サーキットフォイル(株)製)にナイフコーターを用いて、脱溶剤後の厚みが12.5μmになるようにコーティングした。次いで、100℃の温度で5分乾燥し、初期乾燥されたフレキシブル金属張積層板を得た。次に初期乾燥された積層体を外径6インチのアルミ缶に、塗工面が外側になるよう巻き付け、イナートオーブンで窒素気流下(流量;20L/分)で200℃で一時間、250℃で1時間、更に300℃で30分間段階的に熱処理を行い、積層板を作製し、表1に示す内容の各種特性を評価した。又、ポリアミドイミド溶液を厚さ100μmの離型性ポリエステルフィルム上に乾燥厚みが12.5μmとなるようにしコーティングし、100℃で5分乾燥した後、離型性ポリエステルフィルムより剥離した。剥離したフィルムを鉄枠に固定し、イナートオーブンで窒素気流下(流量;20L/分)で200℃で一時間、250℃で1時間、更に300℃で30分間段階的に熱処理してポリアミドイミドフィルムを作製し、表1、表2に示す内容の各種特性を評価した。結果を表1、表2に示す。
実施例3〜5
実施例1、2と同様にして表1、表2に記載のポリアミドイミド溶液、フレキシブル金属張積層板及びフィルムを作製し、各種特性を評価した。結果を表1、表2に示す。
比較例1
シクロヘキサントリカルボン酸無水物7.9g(0.04モル)、テレフタル酸を10.0g(0.06mol)とした以外は、実施例2と同様にポリアミドイミド溶液の作製を行ったが、重合時に樹脂が析出し、不溶化した。
実施例6
反応容器にシクロヘキサントリカルボン酸無水物17.8g(0.09モル)、無水トリメリット酸1.9g(0.01モル)、O−トリジンジイソシアネート26.4g(0.1モル)、トリエチレンジアミン0.15gを入れ、N−メチル−2−ピロリドン150gに溶解した後、窒素気流下、撹拌しながら、80℃〜150℃で8時間反応させることにより、透明で粘稠なポリアミドイミド溶液を得た。得られたポリアミドイミドの対数粘度は1.1dl/gであった。
以上のようにして得られたポリアミドイミド溶液を厚み18μmの電解銅箔(商品名「FWL」、古河サーキットフォイル(株)製)にナイフコーターを用いて、脱溶剤後の厚みが12.5μmになるようにコーティングした。次いで、100℃の温度で5分乾燥し、初期乾燥されたフレキシブル金属張積層板を得た。次に初期乾燥された積層体を外径6インチのアルミ缶に、塗工面が外側になるよう巻き付け、イナートオーブンで窒素気流下(流量;20L/分)で200℃で一時間、250℃で1時間、更に300℃で30分間段階的に熱処理を行い、積層板を作製し、表1に示す内容の各種特性を評価した。又、ポリアミドイミド溶液を厚さ100μmの離型性ポリエステルフィルム上に乾燥厚みが12.5μmとなるようにしコーティングし、100℃で5分乾燥した後、離型性ポリエステルフィルムより剥離した。剥離したフィルムを鉄枠に固定し、イナートオーブンで窒素気流下(流量;20L/分)で200℃で一時間、250℃で1時間、更に300℃で30分間段階的に熱処理してポリアミドイミドフィルムを作製し、表1、表2に示す内容の各種特性を評価した。結果を表1、表2に示す。
実施例7
反応容器にシクロヘキサントリカルボン酸無水物17.8g(0.09モル)、4,4’−ビフェニルジカルボン酸2.4g(0.01モル)、O−トリジンジイソシアネート26.4g(0.1モル)、トリエチレンジアミン0.15gを入れ、N−メチル−2−ピロリドン150gに溶解した後、窒素気流下、撹拌しながら、80℃〜150℃で8時間反応させることにより、透明で粘稠なポリアミドイミド溶液を得た。得られたポリアミドイミドの対数粘度は1.1dl/gであった。
以上のようにして得られたポリアミドイミド溶液を厚み18μmの電解銅箔(商品名「FWL」、古河サーキットフォイル(株)製)にナイフコーターを用いて、脱溶剤後の厚みが12.5μmになるようにコーティングした。次いで、100℃の温度で5分乾燥し、初期乾燥されたフレキシブル金属張積層板を得た。次に初期乾燥された積層体を外径6インチのアルミ缶に、塗工面が外側になるよう巻き付け、イナートオーブンで窒素気流下(流量;20L/分)で200℃で一時間、250℃で1時間、更に300℃で30分間段階的に熱処理を行い、積層板を作製し、表1に示す内容の各種特性を評価した。又、ポリアミドイミド溶液を厚さ100μmの離型性ポリエステルフィルム上に乾燥厚みが12.5μmとなるようにしコーティングし、100℃で5分乾燥した後、離型性ポリエステルフィルムより剥離した。剥離したフィルムを鉄枠に固定し、イナートオーブンで窒素気流下(流量;20L/分)で200℃で一時間、250℃で1時間、更に300℃で30分間段階的に熱処理してポリアミドイミドフィルムを作製し、表1、表2に示す内容の各種特性を評価した。結果を表1、表2に示す。
比較例2
実施例6において、無水トリメリット酸19.0g(0.10モル)、O−トリジンジイソシアネート21.1g(0.08モル)、トルエンジイソシアネート3.5g(0.02モル)にした以外は、同様にしてポリアミドイミド樹脂を作成した。得られたポリアミドイミドの対数粘度は1.5dl/gであった。次いで、実施例6と同様にして、フレキシブル金属張積層板の作成、フィルムの作成を行い表1、表2に示す内容の各種特性を評価した所、光線透過率が顕著に低下した。結果を表1、表2に示す。
比較例3
実施例6において、O−トリジンジイソシアネート25.1g(0.095モル)にした以外は、同様にしてポリアミドイミド樹脂を作成した。得られたポリアミドイミドの対数粘度は0.4dl/gであった。次いで、実施例6と同様にして、フレキシブル金属張積層板の作成、フィルムの作成を行い表1、表2に示す内容の各種特性を評価した。結果を表1、表2に示す。
比較例4,5
実施例2と同様にして表1、表2に記載のポリアミドイミド溶液、フレキシブル金属張積層板及びフィルムを作製し、各種特性を評価した。結果を表1、表2に示す。
実施例8
実施例2で製造したフレキシブル金属張積層体に東洋紡績(株)社製接着剤、KW(ポリエステルウレタン/エポキシ系;東洋紡績(株)社製KW)をコンマコーターで、乾燥後の厚さが15μmになるように塗工し、80℃で3分、150℃で3分乾燥して、接着剤付銅張積層体を得た。次いで電解銅箔(古河サーキットフォイル(株)製FWL)のマット面(処理面)と上記接着剤付銅張積層板の接着剤面を互いに重ね合わせ、温度160℃、圧力20Kgf/cm2、通過速度3m/分の条件でロールラミネーションした。次いで100℃16時間の条件でアフターキュアーを行い、カールの無い、外観上良好な両面タイプのフレキシブル金属張積層体を得た。次いで、表3に示す内容の各種特性を評価した。結果を表3に示す
実施例9
実施例2で製造したフレキシブル金属張積層体に東洋紡績(株)社製接着剤(東ポリエステル;GK390(東洋紡績(株)製)/エポキシ樹脂;ブレンS(日本化薬(株)製)/硬化剤;ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(ダイセル化学(株)製)、=100部/45部/8部、濃度40重量%、溶媒メチルエチルケトン/トルエン)をコンマコーターで、乾燥後の厚さが15μmになるように塗工し、80℃で3分、150℃で3分乾燥して、接着剤付銅張積層体を得た。次いで電解銅箔(古河サーキットフォイル(株)製FWL)のマット面(処理面)と上記接着剤付銅張積層板の接着剤面を互いに重ね合わせ、温度160℃、圧力20Kgf/cm2、通過速度1m/分の条件でロールラミネーションした。次いで150℃8時間の条件でアフターキュアーを行い、カールの無い、外観上良好な両面タイプのフレキシブル金属張積層体を得た。次いで、表3に示す内容の各種特性を評価した。結果を表3に示す。
実施例10
シクロヘキサントリカルボン酸無水物7.9g(0.04モル)、無水トリメリット酸を11.5g(0.06モル)とした以外は、実施例6と同様にポリアミドイミド溶液の作製した。得られたポリアミドイミドの対数粘度は1.2dl/gであった。次いで、実施例6と同様にして、フレキシブル金属張積層板の作成、フィルムの作成を行い表1、表2に示す内容の各種特性を評価した。結果を表1、表2に示す。
実施例11
実施例10と同様にして表1、表2に記載のポリアミドイミド溶液、フレキシブル金属張積層板及びフィルムを作製し、各種特性を評価した。結果を表1、表2に示す。
実施例12
感光レジストを実施例9で製造したフレキシブル金属張積層板の銅箔表面に積層し、マスクフィルムにて露光、焼付け、現像し必要なパターン(IPC−FC241、JIS Z 3197、或いは、JIS C 5016記載の評価用パターン)を転写した。次いで、40℃の35%塩化第二銅溶液を用いて、銅箔をエッチング除去し、回路形成に用いたレジストをアルカリにより除去し、基材の両側に回路加工を行った。
次いで、基材の両側全面に、スクリーン印刷法にて、膜厚が10μmになる様に東洋紡績(株)製コート剤HR15ETをベースにしたインク(脂環族ポリアミドイミド樹脂100部にアクリル樹脂(共栄社(株)製AC−326F)2部、シリカ10部を配合)を、ステンレス製のメッシュ#200の印刷版を用いて塗布し、80℃5分、150℃1時間、180℃20分で乾燥した。
得られたフレキシブルプリント配線板の非回路部の透過率は80%で、良好な無色透明性であった。
比較例6
カバーコートするインクを東洋紡績(株)製カバーコートインクAS710(芳香族アミドイミド樹脂系)に変えた以外は実施例12と同様にしてフレキシブルプリント配線板を作成した。得られたフレキシブルプリント配線板の非回路部の透過率は黄褐色に着色していた。
実施例13
実施例1で製造したポリアミドイミドフィルムにポリエステルウレタン系接着剤(東洋紡績(株)社製KW)をコンマコーターで、乾燥後の厚さが15μmになるように塗工し、80℃で3分、150℃で3分乾燥して、接着剤付フィルムを得た。
次いで、実施例9の両面フレキシブル金属張積層体の基材両側に、実施例12と同様の方法で回路加工を行った基板の回路面(両側)に、上記接着剤付フィルムの接着剤面を互いに重ね合わせ、プレスラミネート(160℃×4分、圧力20Kgf/cm2(196.138N/cm2))、アフターキュアー(100℃×16時間)して両側にカバーレイ加工されたフレキシブルプリント配線板を得た。
得られたフレキシブルプリント配線板の非回路部の透過率は85%で、良好な無色透明性であった。
比較例7
実施例13で製造した接着剤付フィルムの製造に使用したポリアミドイミドフィルムの代わりに12.5μmの市販芳香族ポリイミドフィルム(カネカ(株)社製アピカルNPI)用いた他は、実施例13と同様にして両側にカバーレイ加工されたフレキシブルプリント配線板を得た。得られた配線板の非回路部の光線透過率は20%であり、満足いく無色透明性は得られなかった。
上述したように、本発明により優れた耐熱性、柔軟性、低熱膨張性、及び充分な無色透明性を併せ持つフレキシブル金属張積層体及びそれを用いた無色透明性フレキシブルプリント配線板を安価に製造することができる。このことより電子機器等に幅広い分野で使用できる。特に液晶ディスプレー等に用いられる透明フィルム基板として好適に利用できる。

Claims (11)

  1. 下記一般式(1)で示される構造を含有した脂環構造を有し、対数粘度が0.8dl/g以上2.5dl/g以下であることを特徴とするポリアミドイミド樹脂。
  2. 下記一般式(2)で示される構造を含有した脂環構造を有し、対数粘度が0.8dl/g以上2.5dl/g以下である請求項1記載のポリアミドイミド樹脂。
    (式中、R1、R2はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。)
  3. 下記一般式(3)および一般式(4)で示される構造を含有し、一般式(3)で示されるユニット/一般式(4)で示されるユニットの比が99.9/0.1〜50/50の範囲である脂環構造を有し、対数粘度が0.8dl/g以上2.5dl/g以下である請求項1記載のポリアミドイミド樹脂。
    (式中、R3、R4はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。)
    (式中、R5、R6はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。R7は炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。Xは、エーテル基、スルホン基、または炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、mは0〜2の整数、nは1〜3の整数である。)
  4. 下記一般式(5)および一般式(6)の構造を含有し、一般式(5)で示されるユニット/一般式(6)で示されるユニットの比が99.9/0.1〜50/50の範囲である脂環構造を有し、対数粘度が0.8dl/g以上2.5dl/g以下である請求項1記載のポリアミドイミド樹脂。
    (式中、R8、R9はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。)
    (式中、R10、R11はそれぞれ水素、炭素数1〜3のアルキル基またはアリル基であり、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンを含んでもよい。)
  5. 請求項1〜4いずれかに記載のポリアミドイミド樹脂のガラス転移温度が250℃以上であり、該ポリアミドイミド樹脂を乾燥膜厚12.5μmフィルムに成形した際、そのフィルムの波長500nmにおける光線透過率が80%以上であり、かつ線膨張係数が40ppm/K以下であることを特徴とするポリアミドイミド樹脂。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載のポリアミドイミド樹脂を用いて作成した無色透明ポリアミドイミドフィルム。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載のポリアミドイミド樹脂層の少なくとも片面に金属箔が直接積層、または接着剤層を介して積層された無色透明フレキシブル金属張積層体。
  8. 請求項7記載のフレキシブル金属張積層体を使用して作成した無色透明フレキシブルプリント配線板。
  9. カバーレイ材料として請求項1〜5のいずれかに記載の脂環族基含有ポリアミドイミド樹脂から作成した請求項8に記載の無色透明フレキシブルプリント配線板。
  10. カバーレイフィルムとして請求項6記載の無色透明ポリアミドイミドフィルムを用いて作成した請求項8に記載の無色透明フレキシブルプリント配線板。
  11. カバーレイ材料積層加工後の非回路部の波長500nmでの光線透過率が50%以上である請求項8〜10のいずれかに記載の無色透明フレキシブルプリント配線板。
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