KR101260845B1 - 수지 베이스 기판용 이형재 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

수지 베이스 기판의 제조에 사용되었을 때에 수지 베이스 기판에서 용이하게 벗겨낼수 있는 박리성이 우수한 베이스 기판용 이형재 및 그 제조방법을 제공한다.
수지 베이스 기판의 제조에 이용되는 이형재(1A)로서, 알루미늄박(2)과, 알루미늄박(2)의 한쪽 면 또는 양면에 형성되어 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 및 실로콘으로 이루어지는 수지도막(3)을 구비하고, 수지도막(3)의 수지 베이스 기판에 대한 접착강도가 1~200g/cm임을 특징으로 한다.

Description

수지 베이스 기판용 이형재 및 그 제조방법 {RELEASE PAPER FOR RESIN BASE SUBSTRATE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 수지 베이스 기판을 제조할 때에 사용되는 수지 베이스 기판용 이형재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
수지 베이스 기판의 하나로서 수지 베이스 프린트 기판이 있으며 그 제조는 아래와 같이 하여서 이루어진다. 우선, 글라스 클로스(glass cloth), 종이 등에 수지를 함침시킨 후 건조하여서 반경화시킨 시트(이하, 프리프레그라 칭한다)를 제작한다. 이 프리프레그와, 동박(銅箔)과, 스테인레이스제의 경면판을 적층한 것을 여러 개 겹쳐 쌓은 후, 그 상하에 열판을 설치하여서 가압한다. 이어서 열판, 경면판을 제거하고 적층물을 해체에 의해 수지가 경화한 프리프레그와, 그 표면에 접착된 동박으로 이루어지는 수지 베이스 프린트기판이 제조된다. 또한, 이때, 수지 베이스 프린트 기판의 평탄도(平坦度)도 정리될 수 있다. 또한 동박을 적층하지 않고 제조된 프리프레그만의 것도 수지 베이스 프린트기판으로서 사용되고 있다.
상기의 제조에 있어서는 경면판과 프리프레그(수지베이스 프린트 기판)가 가열 가압에 의해 접착하여, 적층물을 해체했을 때 제조된 수지 베이스 프린트 기판으로부터 경면판이 벗겨지기 어려워지는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 경면판과 프리프레그 사이에 이형재(離型材)를 배치하여서 적층물을 구성하는 것이 행해지고 있다. 그래서 특허문헌1에서는 이형재로서 에폭시계 수지에 박리제로서 실리콘을 혼합한 코팅제, 또는 필요에 따라서 표면 조화제(粗化劑)를 더 혼합한 코팅제가 알루미늄박의 한쪽 면 또는 양면에 설치된 것이 제안되었다.
일본 특허공보 평성4(1992년)-9호
그러나, 특허문헌1의 이형재를 사용한 경우에는 경면판과 프리프레그와의 접착은 방지할 수 있지만, 제조된 수지 베이스 프린트 기판과 이형재가 강하게 접착하여서 이형재가 수지베이스 프린트 기판으로부터 박리되기 어려워지는 문제가 있다.
또한 수지 베이스 기판 중 하나인 수지 필름의 용액 유연법(流延法)을 이용한 제조에 있어서도 마찬가지로 수지 필름의 지지체로서 사용한 이형재가 수지 필름으로부터 박리되기 어려워지는 문제가 있다.
여기서 본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 창출된 것으로 그 과제는 수지베이스 기판의 제조에 사용되었을 때에 수지 베이스 기판으로부터 용이하게 벗겨낼 수 있는 박리성이 뛰어난 수지 베이스 기판용 이형재 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 관련된 수지 베이스 기판용 이형재는 수지 베이스 기판의 제조에 사용되며 알루미늄박과, 상기 알루미늄박의 한쪽 면 또는 양면에 형성되어 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 및 실리콘으로 이루어지는 수지 도막(塗膜)을 구비하며, 상기 수지 도막의 상기 수지 베이스 기판에 대한 접착 강도가 1~200g/㎝인 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 따르면 수지 도막이 주제(主劑)로서의 에폭시계 수지와, 경화제로서의 멜라민계 수지와, 박리제로서의 실리콘으로 이루어지며, 수지 베이스 기판에 대한 접착강도가 소정범위임에 따라 수지 베이스 기판용 이형재의 박리성이 향상되어 수지 베이스 기판용 이형재가 수비 베이스 기판으로부터 쉽게 박리된다.
또한, 열이 효율적으로 전달되므로 수지 베이스 기판의 생산성이 향상된다. 그리고 또한 수지 베이스 프린트 기판용으로서 사용한 경우에는 정전기의 발생이 적어서 이형재로의 이물질 부착이 적고 수지 베이스 기판의 청정도가 향상된다. 그리고 또한 알루미늄박을 구비함으로써 수지 베이스 기판의 제조시에 발생되는 가스에 의한 오염 등을 방지할 수 있다.
본 발명에 관련된 수지 베이스 기판용 이형재는 상기 수지 도막의 막 두께가 0.5~5㎛인 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면 수지 도막의 막 두께가 소정 범위임에 따라 수지 도막의 접착 강도를 소정 범위로 조정하기 쉬워져 수지 베이스 기판용 이형재의 박리성이 한층 더 향상된다.
본 발명에 관련된 수지 베이스 기판용 이형재는 상기 수지 도막이 에폭시계 수지 100질량부에 대하여 실리콘이 0.07~3질량부임이 바람직하다.
상기 구성에 따르면 수지 도막의 조성이 소정범위임에 따라 수지 도막의 접착강도를 소정범위로 조정하기 쉬워져 수지 베이스 기판용 이형재의 박리성이 한층 더 향상된다.
본 발명에 관련된 수지 베이스 기판용 이형재는 상기 수지 도막 중에 SiO2, MgO, Al2O3, BaSO4 및 Mg(OH)2에서 선택되는 1종 이상의 표면 조화 입자를 더 함유하는 것이 바람직하다.
상기 구성에 따르면 상기 수지 도막 중에 표면 조화 입자를 더 함유함으로써 수지 피막의 표면이 울퉁불퉁해지고 그 요철에 따라 수지 베이스 기판의 표면이 울퉁불퉁해져 무광 표면이 된다.
본 발명에 관련된 수지 베이스 기판용 이형재는 상기 표면 조화 입자의 입경이 15nm~4㎛임이 바람직하다.
상기 구성에 따르면 표면 조화 입자의 입경이 소정 범위임에 따라 수지 베이스 기판의 표면 요철량이 조정된다.
본 발명에 관련된 수지 베이스 기판용 이형재는 상기 수지 베이스 기판이 수지 베이스 프린트 기판인 것이 바람직하다.
본 발명의 수지 베이스 기판용 이형재는 수지 베이스 프린트 기판의 제조에 사용되었을 때에 박리성 등의 현저한 향상이 보여진다.
본 발명에 관련된 제조방법은 상기 수지 베이스 기판용 이형재의 제조방법으로서 알루미늄박의 한쪽 면 또는 양면에 주제(主劑)로서의 에폭시계 수지와, 경화제로서의 멜라민계 수지와, 박리제로서의 실리콘으로 이루어지는 수지 도료를 도포하여서 수지 도막을 형성하는 도포공정과, 상기 수지 도막에 125~240℃로 0.5~60초간 베이킹 처리를 시행하는 베이킹 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 순서에 따르면 소정 조성을 갖는 수지 도막에 소정 조건의 베이킹 처리를 시행하는 베이킹 공정을 수행함으로써 소정 범위의 접착 강도를 갖는 수지 도막이 알루미늄박의 한쪽 면 또는 양면에 형성된다.
본 발명에 관련된 제조방법은 수지 베이스 기판용 이형재의 제조방법으로서 알루미늄박의 한쪽 면 또는 양면에 주제로서의 에폭시계 수지와, 경화제로서의 멜라민계 수지와, 박리제로서의 실리콘과, SiO2, MgO, Al2O3, BaSO4 및 Mg(OH)2에서 선택되는 1종 이상의 표면 조화 입자로 이루어지는 수지 도료를 도포하여서 수지 도막을 형성하는 도포공정과, 상기 수지 도막에 125~240℃로 0.5~60초간 베이킹 처리를 시행하는 베이킹 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 순서에 따르면, 표면 조화 입자를 더 함유하는 소정 조성을 갖는 수지 도막에 소정 조건의 베이킹 처리를 시행하는 베이킹 공정을 수행함에 따라 소정 범위의 접착강도를 갖으며, 또한 수지 베이스 기판의 표면을 울퉁불퉁하게 하는 수지도막이 알루미늄박의 한쪽 면 또는 양면에 형성된다.
본 발명에 관련된 제조방법은 상기 도포공정에 있어서 알루미늄박의 한쪽 면 또는 양면에 상기 수지 도료를 그라비어 코트법으로 도포하는 것이 바람직하다.
상기 순서에 따르면 그라비어 코트법으로 도포함으로써 수지 도막의 막 두께가 균일해진다.
본 발명에 관련된 제조방법은 상기 수지 베이스 기판이 수지 베이스 프린트 기판인 것이 바람직하다. 본 발명에 관련된 제조방법은 수지 베이스 프린트 기판의 제조에 사용되었을 때에 알맞는 접착 강도 등을 갖는 수지 도막이 알루미늄박의 한쪽 면 또는 양면에 형성된다.
본 발명에 관련된 수지 베이스 기판용 이형재에 따르면 수지 베이스 기판 제조에 사용되었을 때에 수지 베이스 기판으로부터 용이하게 벗겨 낼 수 있는 우수한 박리성을 갖으면서 내열성이 뛰어나고 수지 베이스 기판의 청정도, 생산성이 향상된다. 또한 본 발명에 관련된 수지 베이스 기판용 이형재에 따르면 수지 베이스 기판을 제조시 작업성이 우수하며, 수지 베이스 기판의 표면 형상을 조정할 수 있다. 특히 본 발명에 관련된 수지 베이스 기판용 이형재는 수지 베이스 기판 중 하나인 수지 베이스 프린트 기판의 제조에 사용되었을 시에 매우 적합한 박리성 등을 갖는다.
본 발명에 관련된 제조방법에 따르면 박리성, 내열성이 우수하여 수지 베이스 기판의 청정도, 생산성을 향상시킬 수 있는 수지 베이스 기판용 이형재를 제조할 수 있다. 또한 본 발명에 관련된 제조방법에 따르면 수지 베이스 기판의 표면형상을 조정할 수 있는 수지 베이스 기판용 이형재를 제조할 수 있다. 특히 본 발명에 관련된 제조방법은 수지 베이스 기판 중 하나인 수지 베이스 프린트 기판의 제조에 사용되는 수지 베이스 기판용 이형재를 매우 적합하게 제조할 수 있다.
도1은 본 발명에 관련된 수지 베이스 기판용 이형재의 구성을 나타내는 사시도이고,
도2는 본 발명에 관련된 수지 베이스 기판용 이형재의 다른 구성을 나타내는 사시도이고,
도3은 본 발명에 관련된 수지 베이스 기판용 이형재의 제조방법을 나타내는 공정 흐름도이고,
도4는 도포방법 중 하나인 그라비어 코트법을 나타내는 모식도이고,
도5는 수지 베이스 기판의 제조방법을 나타내는 모식도이고,
도6은 도1의 이형재의 사용방법을 나타내는 열판에서의 가열 가압후의 모식도이고,
도7은 도2의 이형재의 사용방법을 나타내는 열판에서의 가열 가압후의 모식도이고,
도8은 도1의 이형재의 다른 사용방법을 나타내는 열판에서의 가열 가압후의 모식도이고,
도9는 도2의 이형재의 다른 사용방법을 나타내는 열판에서의 가열 가압후의 모식도이고,
도10은 도1의 이형재의 다른 사용방법을 나타내며, (a)는 열판에서의 가열 가압전, (b)는 가열 가압후의 모식도이고,
도11은 용액 유연법을 사용한 수지 필름의 제조방법을 나타내는 모식도이다.
<수지 베이스 기판용 이형재>
본 발명에 관련된 수지 베이스 기판용 이형재(이하, 이형재(離型材)라 칭한다)의 실시형태에 관하여 도면을 참조하여서 상세하게 설명한다.
이형재는 수지 베이스 기판의 제조시에 사용되는 것이다. 본 발명에 있어서, 수지 베이스 기판이란 전자부품을 고정하여서 배선하기 위하여 이용되는 수지 베이스 프린트 기판(이하, 프린트 기판이라 칭한다), 또는 용액 유연법(流延法)으로 제조되는 수지 필름들이다. 또한 이형재의 형상은 코일 형상 또는 시트 형상으로 사용시에는 소정의 길이로 절단된다. 또한 이형재의 상세한 사용방법에 관해서는 후술한다.
도1, 도2에서 나타내는 바와 같이 이형재(1A,1B)는 알루미늄박(2)과, 알루미늄박(2)의 한쪽 면 또는 양면에 형성된 수지 도막(3)을 구비하고 수지도막(3)의 수지 베이스 기판에 대한 접착 강도가 소정 범위인 것을 특징으로 한다.
이하, 각 구성에 관해서 설명한다. 또한 수지 베이스 기판 중 하나인 프린트 기판(11A,11B)(도5~도9 참조)의 제조에 이용되는 이형재(1A,1B)를 예를 들어서 설명하는데 수지 베이스 기판 중 하나인 수지 필름(11D)(도11참조)의 제조에 사용되는 이형재(1A,1B)에 있어서도 마찬가지이다.
(알루미늄박)
알루미늄박(2)을 구성하는 알루미늄(알루미늄 합금을 포함한다)의 합금종은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 알루미늄박(2)의 내력(耐力)이 140~270MPa가 되는 합금종을 선택하는 것이 바람직하다. 이와 같은 합금종으로서는 JIS규정의 1000계, 3000계 합금 등을 들 수 있다. 또한 알루미늄박(2)의 내력이 140MPa미만이면 프린트 기판 제조시의 작업성이 저하되기 쉽고, 내력이 270MPa을 넘으면 이형재(1A,1B)의 제조비용이 높아지기 쉽다. 또한 알루미늄박(2)의 두께는 작업성 및 제조비용을 고려해서 200㎛미만이 바람직하며 20~50㎛이 더 바람직하다. 또한 알루미늄박(2)은 알루미늄과 구리의 선팽창 계수의 차이로 인해 프린트 기판의 동박(銅箔)의 인장(引張)주름을 방지하는 작용도 있다.
(수지 도막)
수지 도막(3)은 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 및 실리콘으로 이루어진다. 그리고 수지 도막(3)은 1~200g/㎝의 접착강도를 갖는다. 접착강도는 후술하는 이형재(1A,1B)의 제조방법에 있어서 소정 조성을 갖는 수지 도막(3)에 소정 조건의 베이킹 처리를 수행함으로써 달성된다.
에폭시계 수지로서는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 노보락형 에폭시 수지, 취소화 에폭시 수지, 아민형 에폭시 수지, 가요성 에폭시 수지, 물첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 페녹시 수지, 취소화 페녹시 수지 등을 들 수 있다.
멜라민계 수지로서는 메틸 에테르화 멜라민 수지, 부틸화 요소 멜라민 수지, 부틸화 멜라민수지, 메틸화 멜라민 수지, 부틸 알코올 변성 멜라민 수지 등을 들 수 있다. 또한 멜라민계 수지는 상기 수지와 부틸화 요소 수지, 부틸화 벤조그아나민 수지 등과의 혼합수지라도 좋다.
또한 에폭시계 수지의 평균 분자량은 2000~3000, 멜라민계 수지의 평균 분자량은 500~1000임이 바람직하다. 이와 같은 수 평균 분자량을 갖음으로써 수지의 도료화가 가능해지면서 수지 도막의 접착 강도를 소정범위로 조정하기 쉬워진다.
실리콘으로서는 메틸페닐폴리실록산, 메틸하이드로폴리실록산, 디메틸폴리실록산, 변성 디메틸폴리실록산, 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 여기서 변성이란 예를 들면, 에폭시 변성, 알킬 변성, 아미노 변성, 카르복실 변성, 알코올 변성, 불소 변성, 알킬아랄킬폴리에테르 변성, 에폭시폴리에테르 변성, 폴리에테르 변성, 알킬 고급 알코올 에스테르 변성, 폴리에스테르 변성, 아실옥시알킬 변성, 할로겐화 알킬 아실옥시 알킬 변성, 할로겐화 알킬 변성, 아미노글리콜 변성, 멜캅트 변성, 수산기 함유 폴리에스테르 변성 등을 들 수 있다.
수지 도막(3)의 접착강도는 이형재(1A,1B)(수지도막)(3)를 프린트기판(11A,11B)(프리프레그(12))의 표면에서 잡아떼는 데에 필요한 힘(최대 강도)을 단위 길이(1㎝)당으로 나타낸 것이다. 그리고, 그 시험방법은 JISC6481-1996의 도6에 기재된 잡아떼기 방법에 준해서 수행하고, 구체적으로는 이형재(1A,1B)(수지도막(3))을 프린트기판(11A,11B)(프리프레그(12))의 표면에 대하여 90도의 각도로 상방으로 잡아떼었다. 또한 잡아떼기 속도는 50mm/min으로 하고 실온에서 수행하였다.
접착강도가 1g/㎝미만인 경우에는 적층체를 해체할 때에 이미 이형재(1A,1B)가 벗겨진 상태가 되어 작업성이 악화하였다. 접착강도가 200g/㎝을 넘는 경우에는 수지도막(3)(이형재1A,1B)의 박리성이 저하하여 이형재(1A,1B)를 프리프레그(12)(프린트기판(11A,11B)로부터 박리하는 것이 곤란해진다.
수지 도막(3)은 그 막 두께가 0.5~5㎛인 것이 바람직하다. 막 두께가 0.5㎛미만인 경우에는 수지 도막(3)이 너무 얇아서 형성이 곤란하여 생산성이 저하되기 쉽다. 또한 막 두께가 5㎛를 넘는 경우에는 수지 도막(3)의 박리성이 한층 더 향상되는 것은 기대할 수 없고 수지 도막(3)(이형재1A,1B)의 제조비용이 높아지기 쉽다. 또한 수지 도막(3)의 막 두께는 후술하는 이형재(1A,1B)의 제조방법에 있어서 수지도료를 소정 도포량으로 도포함으로써 달성된다.
수지 도막(3)은 에폭시계 수지 100질량부에 대하여 실리콘이 0.07~3질량부인 것이 바람직하다. 실리콘은 수지 도막(3)의 박리제로서 기능한다. 실리콘이 0.07질량부 미만인 경우에는 수지 도막(3)의 접착강도가 커져서 수지 도막(3)의 박리성이 저하되기 쉽다. 실리콘이 3질량부를 넘는 경우에는 수지 도막(3)의 접착강도가 작아지기 때문에 박리시의 작업성이 악화한다.
수지 도막(3)은 에폭시계 수지 100질량부에 대하여 멜라민계 수지가 40~55질량부임이 한층 더 바람직하다. 멜라민계 수지는 경화제로서 기능을 한다. 멜라민계 수지가 40질량부 미만인 경우에는 수지 도막(3)의 경도가 낮아지고 접착강도가 커지기 때문에 수지 도막(3)의 박리성이 저하되기 쉽다. 멜라민계 수지가 55질량부를 넘는 경우에는 수지 도막(3)의 경화부족에 의해 접착강도가 커지기 때문에 박리시의 작업성이 악화한다.
수지 도막(3)은 상기 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 및 실리콘에 더하여 SiO2, MgO, Al2O3, BaSO4 및 Mg(OH)2에서 선택되는 1종 이상의 표면 조화 입자를 더 함유하는 것이 바람직하다. 수지 도막(3)이 표면 조화 입자를 함유함으로써 수지 도막(3)의 표면이 울퉁불퉁해진다. 그 요철에 의해 프리프레그(12)(프린트기판11A,11B)의 표면이 울퉁불퉁해져 무광 표면이 된다. 표면 조화 입자의 함유량은 수지 도막(3)이 울퉁불퉁해진다면 특별히 한정되지 않지만, 에폭시계 수지 100질량부에 대하여 1~10질량부가 바람직하다.
표면 조화(粗化) 입자의 입경은 15nm~4㎛인 것이 바람직하다. 여기서 입경은 주사 전자 현미경(SEM)사진 등에서 측정한 평균 입경(최대 입경과 최소 입경의 평균값)을 의미한다. 표면 조화 입자의 입경이 상기 범위임에 따라 수지 도막(3)의 표면의 요철량이 조정되기 쉬워져 결과적으로 프리프레그(12)의 표면의 요철량이 조정되기 쉬워진다. 구체적으로는 프리프레그(12)의 표면의 요철량은 JIS규정의 최대 높이 거칠기Ry로 4.0㎛정도가 된다.
<이형재의 제조방법>
이어서 이형재의 제조방법에 관해서 설명한다.
도3에서 나타내는 바와 같이 이형재의 제조방법은 도포공정S1과, 베이킹공정S2를 포함하는 것이다. 이하, 각 공정에 관하여 설명한다. 또한, 수지베이스 기판 중 하나인 프리트 기판(11A,11B)(도5~도9참조)의 제조에 이용되는 이형재를 예를 들어서 설명하는데, 수지베이스 기판중 하나인 수지 필름(11D)(도11참조)의 제조에 사용되는 이형재에 있어서도 마찬가지이다. 또한 이형재의 구성은 도1, 도2를 참조한다.
(도포공정: S1)
도포공정S1은 알루미늄박(2)의 한쪽 면 또는 양면에 주제로서의 에폭시계 수지와, 경화제로서의 멜라민계 수지와, 박리제로서의 실리콘으로 이루어지는 수지도료를 도포하여서 수지 도막(3)을 형성하는 공정이다. 수지 도료는 알코올 등의 유기용매에 에폭시계 수지 및 멜라민계 수지를 용해한 수지용액에 실리콘을 첨가한 것이다. 또한 수지도료에서의 배합량(첨가량)은 에폭시계 수지 100질량부에 대하여 멜라민계 수지가 40~55질량부, 실리콘이 0.07~3질량부인 것이 바람직하다.
도포공정(S1)에서의 도포방법으로서는 수지 도막(3)이 형성된다면 특별히 한정되는 것은 아닌데, 그라비어(gravure) 코트법, 바 코트법, 롤 코트법, 커튼 플로우 코트법, 정전(靜電) 도장기를 이용한 방법 등이 이용되며, 수지 도막(3)의 균일성 및 작업의 간편성 면에서 그라비어 코트법이 바람직하다. 또한 도포량으로서는 수지 도막(3)이 바람직한 막두께:0.05~5㎛가 되도록 수지량으로서 1.0~2.0g/㎡가 적합하다.
그라비어 코트법은 롤 표면에 설치된 오목부(셀)에 채워진 수지도료를 알루미늄박에 전사시킴으로써 알루미늄박(2)의 표면에 수지도막(3)을 형성시키는 방법이다. 구체적으로는 도4에서와 같이 표면에 셀(23)이 설치된 하측 롤(22)의 하부를 수지 도료중에 침청하고 하측 롤(22)의 회전에 따라 셀(23) 내에 수지 도료를 퍼올린다. 그리고 하측 롤(22)과 하측 롤(22)의 상측에 배치된 상측 롤(21)과의 사이에 알루미늄박(2)을 배치하고, 상측 롤(21)에서 알루미늄박(2)을 하측롤(22)에 밀어붙이면서 하측 롤(22) 및 상측 롤(21)을 회전시킴에 따라 알루미늄박(2)이 운반되면서 셀(23)내로 퍼올린 수지도료가 알루미늄박(2)의 한쪽 면에 전사(도포)된다.
또한 알루미늄박(2)의 반입쪽에 하측 롤(22)의 표면에 접촉하도록 독터 블레이드(24)를 배치함에 따라 셀(23) 이외의 롤 표면으로 퍼올려진 과잉의 수지 도료가 제거되어 알루미늄박(2)의 표면에 소정 양의 수지도료가 도포된다. 또한 셀(23)의 번수(크기 및 깊이)가 큰 경우, 또는 수지 도료의 점도가 높은 경우에는 알루미늄박(2)의 한쪽 면에 형성되는 수지 도막(3)이 평활하게 되기 어렵다. 따라서 알루미늄박(2)의 반출측에 스무징롤(25)를 배치하여서 수지 도막(3)의 평활도를 유지해도 좋다.
또한 알루미늄박(2)의 양면에 수지 도막(3)을 형성시키는 경우에는 알루미늄박(2)의 한쪽 면에 수지 도막(3)을 형성시킨 후에 알루미늄박(2)을 뒤집어서 다시 한번 하측 롤(22)과 상측 롤(21) 사이에 배치한다. 그리고 상기와 같이 하측 롤(22)의 셀(23) 내의 수지 도료를 알루미늄박(2)의 이면에 전사(도포)한다.
(베이킹공정: S2)
베이킹 공정(S2)은 상기 공정(S1)에서 형성된 수지도막(3)에 125~240℃(베이킹 온도)에서 0.5~60초(베이킹 시간)동안 베이킹 처리를 시행하는 공정이다. 이와 같이 소정 배합량의 수지 도료로 형성된 수지 도막에 소정 조건의 베이킹 처리를 시행함으로써 수지 도막(3)의 프린트기판(11A,11B)(프리프레그12)에 대한 접착 강도가 소정 범위로 제어된다. 본 발명에 있어서 베이킹 온도는 알루미늄박(2)의 도달 온도이다. 또한 베이킹 처리에 사용되는 가열수단으로서는 종래 공지의 장치를 사용한다.
베이킹 온도가 125℃미만, 또는 베이킹 시간이 0.5초 미만인 경우에는 수지 도막(3)의 경화가 부족해져 수지 도막(3)의 접착강도가 200g/㎝를 넘어 박리성이 저하하다. 또한 베이킹 온도가 240℃를 넘는 경우에는 수지 도막(3)이 열화되어서 접착강도가 200g/㎝를 넘어 박리시의 작업성이 악화된다. 또한 베이킹 시간이 60초를 넘는 경우에는 생산성이 악화한다.
본 발명에 관련된 제조방법에 있어서는 상기 도포 공정의 수지 도료가 주제로서의 에폭시계 수지와, 경화제로서의 멜라민계 수지와, 박리제로서의 실리콘과, SiO2, MgO, Al2O3, BaSO4 및 Mg(OH)2에서 선택되는 1종 이상의 표면 조화 입자로 이루어지는 것이라도 좋다.
구체적으로는 수지 도료에는 상술한 실리콘 첨가 수지 용액에 표면 조화 입자를 더 첨가한 것이다. 이와 같은 표면 조화 입자를 수지 도료에 더 첨가함으로써 수지 도막(3)의 표면이 올록볼록해지고 이 요철에 따라 프린트 기판(11A,11B)(프리프레그12)가 올록볼록해져 무광 표면이 된다. 그리고 이와 같은 무광 표면을 갖는 프린트기판(11A,11B)를 얻기 위해서는 수지 도료에서의 표면 조화 입자의 배합량(첨가량)이 에폭시계 수지 100질량부에 대하여 1~10질량부인 것이 바람직하다. 또한 표면 조화 입자의 입경이 15nm~4㎛인 것이 더 바람직하다.
본 발명에 관련된 제조방법은 이상 설명한 바와 같지만, 본 발명을 수행함에 있어서 상기 각 공정에 나쁜 영향을 주지 않는 범위에서 상기 각 공정 사이 혹은 전후에 다른 공정을 포함하여도 좋다. 예를 들면 도포공정(S1) 전에 알루미늄박(2)의 표면을 세정하는 세정공정을 행하여도 좋다.
<이형재의 사용방법>
이어서 이형재의 사용방법에 관해서 수지 베이스 기판 중 하나인 프린트 기판의 제조의 한 예를 들어 설명한다.
동박(銅箔)이 부착된 프린트 기판은 아래와 같은 순서로 제조된다.
도5에서 나타내는 바와 같이 글라스클로스 또는 종이 등에 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 폴리이미드계 수지 등을 함침시키고 건조시킨 반경화된 프리프레그(12)를 준비한다. 이 반경화된 프리프레그(12)의 일면에 대면하도록 동박(13)을 배치한다. 그리고 프리프레그(12)의 다른 면에 본 발명에 관련된 이형재(1A)의 수지 도막(3)이 대면하도록 배치한다. 또한 동박(13), 및 이형재(1A)의 알루미늄박(2)에 대면하도록 경면판(4)(예를 들면, 스테인레이스 판)을 각각 배치하여 적층물을 구성한다. 이 적층물을 여러 개 겹친 뒤 그 상하에 열판(5)을 배치한다.
이어서 이 열판(5)에 150~300℃로 30kg/㎠이상의 압력을 1시간 이상 가한다. 그 결과, 프리프레그(12)의 수지가 경화하면서 한 면에 동박(13)이 접착되고, 다른 면에 수지 도막(3)을 통하여 이형재(1A)가 접착된다(도6 참조). 또한 일반적으로는 동박(13)의 크기가 반경화된 프리프레그(12)보다 크게 설정되어 있어서 가열 가압에 의한 프리프레그(12)가 수지 바깥쪽으로 베어나가는 것이 방지된다.
가열 가압 종료후, 열판(5) 및 경면판(4)를 제거하고 적층물을 해체하여 경화된 프리프레그(12)에 접착되어 있는 이형재(1A)(수지도막3)를 박리함으로써 동박이 부착된 프린트 기판(11A)이 복수 제조된다. 또한 이형재(1A)의 박리는 작업자가 수작업으로 수행해도 좋고, 로봇 등을 이용해도 좋다.
상기에서는 알루미늄박(2)의 한쪽 면에 수지 도막(3)이 형성된 이형재(1A)(도1참조)를 이용한 예에 관해서 설명하였지만, 알루미늄박(2)의 양면에 수지 도막(3)이 형성된 이형재(1B)(도2참조)를 사용하는 경우에 관해서 일예로 아래에서 설명한다.
도7에서 나타내는 바와 같이 이형재(1B)의 양측에 반경화된 프리프레그(12), 동박(13), 경면판(4)의 순서대로 각각 배치하여서 적층물을 구성한다. 그 적층물을 복수개 겹쳐서 상기와 마찬가지로 가열 가압함으로써 이형재(1B)(수지도막3)의 양측에, 수지가 경화하면서 동박(13)이 접착한 프리프레그(12)가 접착된 것이 제조된다. 상기와 마찬가지로 하여서 적층물을 해체하고, 프리프레그(12)에서 이형재(1B)(수지도막3)를 박리함으로써 동박이 부착된 프린트 기판(11A)이 복수 제조된다.
이어서 동박을 갖지 않는 프린트 기판의 제조에 관해서 설명한다.
도8에서 나타내는 바와 같이 반경화된 프리프레그(12)의 양측에, 수지 도막(3)이 프리프레그(12)와 대면하도록 이형재(1A), 경면판(4)의 순서대로 각각 배치하여서 적층물을 구성한다. 그 적층물을 복수개 겹치고 상기와 같이 가열 가압함으로써 경화된 프리프레그(12)의 양측에 이형재(1A)(수지도막3)가 접착된 것이 제조된다. 상기와 같이 하여서 적층물을 해체하고, 프리프레그(12)로부터 이형재(1A)(수지도막3)를 박리함으로써 프리프레그(12)만으로 구성된 프린트 기판(11B)이 복수 제조된다.
또한 이형재(1B)를 이용한 경우에는 도9에서와 같이 이형재(1B)의 양측에 반경화된 프리프레그(12), 수지도막(3)이 프리프레그(3)와 대면하도록 이형재(1A), 경면판(4)의 순서대로 각각 배치하여서 적층물을 구성한다. 그 적층물을 복수개 겹쳐 상기와 같이 가열 가압함으로써 경화된 프리프레그(12)의 일면에 이형재(1A)(수지도막3), 다른 면에 이형재(1B)(수지도막3)이 접착된 것이 제조된다. 상기와 같이 하여서 적층물을 해체하고 프리프레그(12)로부터 이형재(1A)(수지도막3) 및 이형재(1B)(수지도막3)를 박리함으로써 프리프레그(12)만으로 구성된 프린트 기판(11B)가 복수 제조된다.
도10(a),(b)에서와 같이 본 발명에 관련된 이형재(1A) 또는 이형재(1B)(미도시)는 접착수지(14)를 동박(13)에 도포한 수지 부착 동박(15)을 코어재(16)에 접착하여서 적층한 다층 프린트기판(11C)의 제조에도 사용된다. 코어재(16)의 양측에 수지 부착 동박(15), 이형재(1A) 또는 이형재(1B), 경면판(4)의 순서대로 각각 배치하여서 적층물을 구성한다. 그 적층물을 복수개 겹쳐 상기와 같이 가열 가압한 뒤 적층물을 해체함으로써 복수의 다층 프린트기판(11C)가 제조된다. 여기에서는 이형재(1A) 또는 이형재(1B)는 가열 가압에 의한 수지 부착 동박(15)의 접착 수지(14)이 바깥쪽으로 베어나오는 것을 받아들일 수 있는 커버로서의 기능을 더하여 이형재로서의 기능 및 동박(13)의 주름을 방지하는 작용도 갖는다.
이상에서 설명한 바와 같이 이형재(1A) 또는 이형재(1A,1B)를 사용하여서 평담도가 정리된 프린트기판(11A,11B,11C)가 이형재(1A,1B)가, 프린트기판(11A,11B,11C)에서 벗겨지기 어려워지는 문제가 발생하는 일 없이 제조된다.
또한 이형재의 사용방법에 관하여 수지베이스 기판 중 하나인 수지 필름의 용액 유연법(流延法)을 이용한 제조의 일 예를 들어 설명한다.
용액 유연법(流延法)은 수지 필름의 제조에서 일반적인 용융 압출법으로는 제조하가 어렵고, 용융분해가 일어나기 쉬운 수지, 융점이 높은 수지, 예를 들면, 폴리에스테르, 플로이미드, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 폴리염화비닐, 폴리비닐알코올, 폴리카보네이트 등으로 수지 필름을 제조할 때에 이용된다. 그리고 용액 유연법으로 제조된 수지 필름은 고분자의 배향이 일어나지 않으면서 강도나 광학특성에 방향성이 발생되지 않는 점, 두께의 정밀도가 높은 점, 평활성, 투명성 및 광택성이 우수하기 때문에 편광막, 편광막 보호 필름, 위상 필름 등에 사용된다.
용액 유연법으로는 도11에서와 같이 우선 복수의 송입 롤러(32)에 의해 송입된 이형재(1A)(1B) 위에 수지를 용액에 녹인 수지 용액을 호퍼(31)에서 유입하여 부착시킨다. 즉 이형재(1A(1B))를 수지 용액의 지지체로서 사용한다. 수지 용액이 부착된 이형재(1A)(1B)를 송입 롤러(32)에 의해 오븐 등의 가열수단(33)의 내부로 송입한다. 가열수단(33)의 내부에서는 이형재(1A(1B))상에 유연(流延)한 수지용액의 용매가 증발하고, 이형재(1A(1B)) 상에서 수지 필름(11D)이 성형한 적층체가 제조된다. 이어서 이 이형재(1A(1B))와 수지필름(11D)으로 이루어지는 적층체를 복수의 송출롤러(34)로 가열수단(33)으로부터 송출하여 냉각한다. 냉각된 적층체를 권취 드럼(35)으로 감는다. 그리고 감겨진 적층체로부터 이형재(1A(1B))를 박리함으로써 수지필름(11D)이 제조된다.
이상 설명한 바와 같이 이형재(1A(1B))를 사용함으로써 수지필름(11D)이 이형재(1A(1B))가 수지필름(11D)으로부터 벗겨지기 어려운 문제를 발생하는 일 없이 제조된다.
[실시예]
두께: 20㎛인 알루미늄박(1000계 합금, 내력:140MPa)의 한쪽 면에 표1에서 나타내는 수지 도료를 바 코터로 도포하여 수지 도막을 형성하였다. 그 후 이 표에서 나타내는 조건으로 베이킹 처리하여 이형재를 제작하였다.
제작된 이형재(No.1~16)에 관하여 하기 순서대로 박리성 시험을 행하고 프린트 기판에 대한 수지도막(이형재)의 접착강도를 측정하고, 이형재의 박리성을 평가하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
(박리성 시험)
프리프레그의 일면과 대면하도록 동박(두께: 18㎛)을 배치하고, 프리프레그의 다른 면에 이형재의 수지 도막이 대면하도록 배치한다. 또한 동박 및 이형재의 알루미늄박과 대면하도록 스테인레이스판(두께: 300㎛)을 각각 배치하고, 적층물로 한다. 그리고 이 적층물의 상하에 열판을 배치하고, 열판에 180℃로 30kg/㎠의 압력을 1시간 가하여, 동박이 접착된 프리프레그로 이루어지는 프린트 기판을 제작한다. 또한 프리프레그로서는 글라스클로스에 에폭시계 수지를 함침시킨 프리프레그(히타치카세이고교 제품, 상품명: GEA-67N)를 사용하였다.
이어서, 실온 중에서 적층물을 해체하고 프린트 기판의 프리 프레그측에서 접착되어 있는 이형재를 프리프레그의 표면에 대하여 90도의 각도로 상방으로 50mm/min으로 잡아떼는데(JISC6481의 도6 참조), 그때의 잡아떼기 강도를 측정하고 그 최대값을 이형재의 접착강도로 하였다.
또한, 박리성의 평가기준으로서는 접착강도가 1~200g/cm일 때에 박리성이 양호(○), 접착강도가 1g/cm미만 또는 200g/cm을 넘을 때에 박리성이 불량(×)로 하였다.
[표1]
Figure 112011021552270-pat00001
표1의 결과로부터 실시예(No.1~10)은 박리성에 있어서 비교예(No.11~16)에 비하여 우수함이 확인되었다.
또한 상기 실시예에서는 수지도료를 바코터로 도포하였는데 그라비어 코트법으로 도포한 경우에도 박리성에서 우수하였다.
1A, 1B; 이형재(離型材)
2; 알루미늄박(aluminum foil)
3; 수지도막
4; 경면판
5; 열판
11A,11B 프린트 기판
11C; 다층 프린트 기판
11D; 수지 필름
12; 프리프레그
13; 동박
14; 접착수지
15; 수지 부착 동박
16; 코어재
S1; 도포공정
S2; 베이킹 공정

Claims (10)

  1. 수지 베이스 기판의 제조에 이용되는 수지 베이스 기판용 이형재로서,
    알루미늄박과,
    상기 알루미늄박의 한쪽 면 또는 양면에 형성되고, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 및 실리콘으로 이루어지는 수지 도막(塗膜)을 구비하고,
    상기 수지 도막의 상기 수지 베이스 기판에 대한 접착 강도가 1~200g/㎝인 것을 특징으로 하는 수지 베이스 기판용 이형재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수지 도막의 막 두께는 0.5~5㎛인 것을 특징으로 하는 수지 베이스 기판용 이형재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수지 도막은 에폭시계 수지 100질량부에 대하여 실리콘이 0.07~3질량부인 것을 특징으로 하는 수지 베이스 기판용 이형재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수지 도막 중에 SiO2, MgO, Al2O3, BaSO4 및 Mg(OH)2에서 선택되는 1종 이상의 표면 조화(粗化) 입자를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 수지 베이스 기판용 이형재.
  5. 제4항에 있어서, 상기 표면 조화 입자의 입경은 15nm~4㎛인 것을 특징으로 하는 수지 베이스 기판용 이형재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 수지 베이스 기판은 수지 베이스 프린트 기판인 것을 특징으로 하는 수지 베이스 기판용 이형재.
  7. 제1항에 기재된 수지 베이스 기판용 이형재의 제조방법으로서,
    알루미늄박의 한쪽 면 또는 양면에 주제(主劑)로서의 에폭시계 수지와, 경화제로서의 멜라민계 수지와, 박리제로서의 실리콘으로 이루어지는 수지 도료를 도포하여서 수지 도막을 형성하는 도포공정과,
    상기 수지 도막에 125~240℃로 0.5~60초간 베이킹 처리를 시행하는 베이킹 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 베이스 기판용 이형재의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수지도료는 SiO2, MgO, Al2O3, BaSO4 및 Mg(OH)2에서 선택되는 일종 이상의 표면 조화(粗化) 입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수지 베이스 기판용 이형재의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 도포공정에 있어서 알루미늄박의 한쪽 면 또는 양면에 상기 수지 도료를 그라비어 코트법으로 도포하는 것을 특징으로 하는 수지 베이스 기판용 이형재의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 수지 베이스 기판은 수지 베이스 프린트 기판인 것을 특징으로 하는 수지 베이스 기판용 이형재의 제조방법.

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