KR20210028607A - 열가소성 액정폴리머필름, 그 제조방법 및 플렉시블 구리피복 적층판 - Google Patents

열가소성 액정폴리머필름, 그 제조방법 및 플렉시블 구리피복 적층판 Download PDF

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šœ 우치야마
이쿠카 이노다
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Abstract

두께가 클 때라도 면배향도나 선팽창계수에 있어서의 이방성이 작고, 외관이 우수한 열가소성 액정폴리머필름과 그 제조방법을 제공한다. 열가소성 액정폴리머를 성형하여 열가소성 액정폴리머필름을 제조하는 필름제조공정, 열가소성 액정폴리머필름의 양면을 2장의 지지체시트와 접촉시킨 상태에서 열가소성 액정폴리머의 융점 이상이며, 융점보다 70℃ 높은 온도 이하로 가열하여 용융하는 가열용융공정, 용융된 열가소성 액정폴리머필름을 냉각속도 3∼7℃/sec로 열가소성 액정폴리머의 결정화온도 이하로 냉각하는 냉각공정, 냉각한 열가소성 액정폴리머필름을 지지체시트로부터 박리하는 박리공정을 갖는 열가소성 액정폴리머필름의 제조방법이다. 또한 두께가 100∼500 μm, 면배향도가 65% 미만, 평균 선팽창계수가 소정의 범위이고, 필름면내의 명도차가 0.5 이하인 열가소성 액정폴리머필름이다.

Description

열가소성 액정폴리머필름, 그 제조방법 및 플렉시블 구리피복 적층판
본 발명은 열가소성 액정폴리머필름과 그 제조방법 및 해당 필름을 이용한 플렉시블 구리피복 적층판에 관한 것이다.
열가소성 액정폴리머필름은 내열성, 기계적 강도, 전기적 특성 등이 우수하기 때문에 전기·전자분야나 차재부품분야에 있어서 회로기판 등의 기재필름으로서 널리 이용되고 있다.
열가소성 액정폴리머필름은 직쇄형상의 강직한 분자쇄가 규칙적으로 늘어선 구조를 취하기 때문에 이방성이 발생하기 쉽다. 그 때문에 열가소성 액정폴리머를 압출성형하여 얻어진 필름은 일반적으로 평면내에 있어서 압출방향으로 고도의 분자배향이 발생하여 압출방향으로는 고강도를 갖는 반면 폭방향으로는 찢어지기 쉬운 필름으로 되어 있다.
이와 같은 열가소성 액정폴리머필름의 이방성을 개선하는 선행기술이 몇 가지 알려져 있다. 특허문헌 1에는 열가소성 액정필름을 지지체와 접촉시킨 상태에서 소정의 온도로 가열하고, 그 후 냉각하여 고화시킨 후에 해당 지지체로부터 분리하는 처리방법이 개시되어 있다. 또한 특허문헌 2에는 실리콘계 폴리머가 코팅된 소정의 최대거칠기의 금속박을 열처리용 지지체에 이용하고, 이 지지체와 접촉시킨 상태에서 열처리하고, 냉각고화하고, 박리하는 열가소성 액정폴리머필름의 열처리방법이 개시되어 있다.
일본 특허 제3882213호 공보 일본 특허공개 2000-264987호 공보
그러나 특허문헌 1에 개시된 처리방법은 처리시의 온도제어가 반드시 적절한 것은 아니기 때문에 이방성의 개선에 있어서 더 개선할 여지를 갖는 것이었다. 또한 특허문헌 2에 개시된 열처리방법은 기계적 성질의 이방성은 개선되지만, 열풍건조기를 이용하여 열처리하고 있어 공업적으로 이용하기 어려운 방법이었다.
열가소성 액정폴리머필름의 이방성을 개선하는 시도는 필름두께가 커짐에 따라 더욱더 어려워진다. 즉, 두께가 있는 필름은 통상 압출성형법으로 제조되는데, 압출성형법에서는 T다이를 통과할 때에 전단이 가해져서 이방성이 발현되기 쉽기 때문이다. 열가소성 액정폴리머필름의 이방성은 필름의 평면방향에 있어서의 면배향도, 평면방향이나 두께방향의 선팽창계수에 의해 평가할 수 있다. 또한 열가소성 액정폴리머필름에는 가열이나 냉각처리를 실시하는 과정에서 열이력의 편차 등에 의한 주름이나 세로줄무늬모양 등의 외관불량이 발생하는 경우가 있다. 이와 같은 필름의 외관불량은 필름면내의 위치에 따른 명도차에 의해 평가할 수 있다.
본 발명은 이상과 같은 상황을 감안하여 이루어진 것이다. 즉, 본 발명의 과제는 두께가 클 때라도 면배향도나 선팽창계수에 있어서의 이방성이 작고, 외관이 우수한 열가소성 액정폴리머필름과 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 열가소성 액정폴리머필름의 양면에 2장의 지지체시트를 접촉시킨 상태에서 해당 필름을 가열용융하고, 해당 필름내의 분자의 배열을 재배열시키고, 그 후 소정의 냉각속도로 급랭시켜 그 분자배열을 고정시킴으로써 상기 과제를 해소할 수 있음을 발견하였다. 본 발명은 이와 같은 지견을 기초로 도달할 수 있었던 것이다. 즉, 본 발명은 이하와 같은 구성을 갖고 있다.
(1) 본 발명의 열가소성 액정폴리머필름의 제조방법은 열가소성 액정폴리머를 성형하여 열가소성 액정폴리머필름을 제조하는 필름제조공정, 상기 열가소성 액정폴리머필름의 양면을 2장의 지지체시트와 접촉시킨 상태에서 상기 열가소성 액정폴리머의 융점 이상이며, 융점보다 70℃ 높은 온도 이하로 가열하여 상기 열가소성 액정폴리머필름을 용융하는 가열용융공정, 용융된 상기 열가소성 액정폴리머필름을 냉각속도 3∼7℃/sec로 상기 열가소성 액정폴리머의 결정화온도 이하로 냉각하는 냉각공정 및 냉각한 상기 열가소성 액정폴리머필름을 상기 지지체시트로부터 박리하는 박리공정을 갖고 있다.
(2) 상기 가열용융공정 및 상기 냉각공정은 가압하에서 수행하는 것이 바람직하다.
(3) 상기 지지체시트는 이형처리를 실시한 폴리이미드필름인 것이 바람직하다.
(4) 2장의 금속제 엔드리스벨트의 사이에 상기 열가소성 액정폴리머필름 및 2장의 상기 지지체시트를 끼운 상태에서 상기 가열용융공정 및 상기 냉각공정을 수행하는 것이 바람직하다.
(5) 본 발명의 열가소성 액정폴리머필름은 두께가 100∼500 μm이고, 광각 X선회절장치를 이용하여 X선을 필름면에 수직인 방향으로부터 필름면에 조사하고, 얻어진 (006)면의 회절강도곡선에 있어서의 반값폭(φ1)(도)으로부터 하기 식으로 산출되는 면배향도가 65% 미만이다.
면배향도(%)=[(180-φ1)/180]×100
또한 본 발명의 열가소성 액정폴리머필름은 JIS K7197에 준거한 TMA법에 의해 측정되는 23∼200℃에 있어서의 평균 선팽창계수가 MD방향에서 20∼60 ppm/K, TD방향에서 40∼90 ppm/K, 두께방향에서 0∼300 ppm/K이고, JIS K 7105법으로 계측되는 필름면내의 명도차(△L*)가 0.5 이하이다.
(6) 본 발명의 플렉시블 구리피복 적층판은 상기한 열가소성 액정폴리머필름을 이용한 것이다.
본 발명의 열가소성 액정폴리머필름의 제조방법에서는 면배향도나 선팽창계수에 있어서의 이방성이 작고, 외관이 우수한 열가소성 액정폴리머필름을 얻을 수 있다. 특히 종래의 인플레이션법에서는 대응할 수 없는 두께 100 μm 이상인 때라도 이방성이 작고, 외관이 우수한 열가소성 액정폴리머필름을 얻을 수 있다.
도 1은 가열용융공정, 냉각공정 및 박리공정에서 이용하는 열가소성 액정폴리머필름의 제조장치의 모식적 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다. 단, 본 발명의 기술적 범위는 이하에 설명하는 구체예로서의 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
(열가소성 액정폴리머)
액정폴리머란 용융시에 액정상태 혹은 광학적으로 복굴절하는 성질을 갖는 폴리머를 가리키고, 일반적으로 용액상태에서 액정성을 나타내는 리오트로픽 액정폴리머나 용융시에 액정성을 나타내는 서모트로픽 액정폴리머가 있다. 액정폴리머는 열변형온도에 따라 Ⅰ형·Ⅱ형·Ⅲ형으로 분류되고, 어느 형이어도 상관없다.
열가소성 액정폴리머로서는 예를 들어 열가소성의 방향족 액정 폴리에스테르 또는 이것에 아미드결합이 도입된 열가소성의 방향족 액정 폴리에스테르아미드 등을 들 수 있다. 또한 열가소성 액정폴리머는 방향족 폴리에스테르 또는 방향족 폴리에스테르아미드에 이미드결합, 카보네이트결합, 카르보디이미드결합이나 이소시아누레이트결합 등의 이소시아네이트 유래의 결합 등이 더 도입된 폴리머여도 된다.
열가소성 액정폴리머는 분자가 강직한 막대모양구조를 갖고 있고, 성형시에는 분자가 성형흐름방향으로 가지런한 상태인 채로 굳어지기 때문에 성형품의 치수안정성이 우수한 반면 이방성을 발현하기 쉬운 특성을 갖고 있다. 또한 내열성, 강성, 내약품성 등도 우수하기 때문에 전기·전자분야나 차재부품분야에 있어서 회로기판 등의 기재필름으로서 사용되고 있다.
열가소성 액정폴리머는 용융상태에서는 고분자의 엉킴이 적어 유동성이 높아진다. 그 때문에 일단 성형된 열가소성 액정폴리머필름은 융점 이상으로 재차 가열함으로써 성형시에 형성된 분자의 배향이 흐트러져서 이방성이 완화된다.
[열가소성 액정폴리머필름의 제조장치]
도 1은 본 실시형태의 가열용융공정, 냉각공정 및 박리공정에서 이용하는 열가소성 액정폴리머필름의 제조장치(20)의 모식적 단면도이다. 열가소성 액정폴리머필름의 제조장치(20)는 액압식 더블벨트프레스방식의 제조장치이고, 열가소성 액정폴리머필름을 연속적으로 처리할 수 있어 생산성이 우수하다.
제조장치(20)에는 필름제조공정으로 제조된 길이가 긴 열가소성 액정폴리머필름의 롤(11)과 열가소성 액정폴리머필름의 양면에 적층되는 2장의 길이가 긴 지지체시트의 롤(12)이 설치되어 있다. 롤(11)로부터 인출된 열가소성 액정폴리머필름은 롤(12)로부터 인출된 2장의 지지체시트에 의해 양측으로부터 샌드위치되어 2대의 컨베이어장치(15)의 사이에 공급된다.
제조장치(20)는 2대의 컨베이어장치(15)를 상하에 갖고 있다. 컨베이어장치(15)는 2개의 엔드리스벨트롤(1, 2)에 의해 엔드리스벨트(3)를 구동시킨다. 컨베이어장치(15)는 그 내부에 가열히터블록(5) 및 냉각블록(6)을 내장한 가압블록(4)을 갖고 있다. 2대의 컨베이어장치(15)는 그 사이에 투입되는 열가소성 액정폴리머필름 및 지지체시트를 2장의 엔드리스벨트(3)의 사이에 지지하면서 연속적으로 소정의 압력으로 가압하면서 가열하고, 그 후 냉각할 수 있다. 엔드리스벨트(3)의 재질은 특별히 한정되지 않고, 금속, 수지, 고무 등을 사용할 수 있지만, 내열성이나 열팽창이 적은 점에서 금속이 바람직하다.
가압블록(4)은 열가소성 액정폴리머필름 및 지지체시트를 소정의 압력으로 가압할 수 있는 능력을 갖고 있다. 가압블록(4)은 내부에 오일이 충전되어 있고, 유압으로 가압할 수 있다. 유압으로 가압할 수 있으면 필름면내에 균일하게 압력을 가할 수 있기 때문에 외관불량이 일어나기 어렵다. 가열히터블록(5)은 열가소성 액정폴리머필름 및 지지체시트를 열가소성 액정폴리머의 융점 이상의 소정 온도로 가열할 수 있는 기능을 갖고 있다. 냉각블록(6)은 열가소성 액정폴리머필름 및 지지체시트를 열가소성 액정폴리머의 결정화온도 이하의 온도로 소정의 냉각속도로 냉각할 수 있는 기능을 갖고 있다.
제조장치(20)는 열가소성 액정폴리머필름이나 지지체시트를 반송하기 위한 복수의 가이드롤(7)을 구비하고 있다. 또한 제조장치(20)는 2대의 컨베이어장치(15)로 처리된 열가소성 액정폴리머필름을 지지체시트로부터 박리하여 각각 열가소성 액정폴리머필름의 롤(14) 및 지지체시트의 롤(13)로서 권취할 수 있다.
지지체시트는 열가소성 액정폴리머필름의 양면에 접촉시킨 상태로 적층하여 사용된다. 지지체시트는 열가소성 액정폴리머필름을 가압하고, 가열하고, 냉각할 때에 열가소성 액정폴리머필름을 지지하고, 보호하는 기능을 갖고 있다. 지지체시트는 가열시에 밀착되어 있는 열가소성 액정폴리머필름과 어긋남이 발생하지 않도록 하기 위해서 가열치수변화율 등의 열적거동이 열가소성 액정폴리머에 가까운 것이 바람직하다.
지지체시트로서는 내열성이 우수한 수지시트나 금속시트가 사용된다. 내열성이 우수한 수지시트로서는 폴리이미드필름, PTFE 필름 등이 있다. 폴리이미드필름은 금속제의 엔드리스벨트로부터의 박리가 용이하고, 내열성이 우수하며, 가열치수변화도 작기 때문에 바람직하다. 내열성이 우수한 수지시트의 시판품으로서 도레이·듀퐁사제 캡톤(등록상표), 카네카사제 아피칼(등록상표)이 알려져 있다. 금속시트로서는 알루미늄박, 동박, 스테인리스박 등이 있다.
지지체시트의 두께는 25∼200 μm가 바람직하고, 50∼125 μm가 보다 바람직하다. 지지체시트의 두께가 200 μm를 넘으면 열전도의 관계에서 열가소성 액정폴리머의 가열용융이 불충분해질 우려가 있다. 또한 지지체시트는 표면에 이형처리를 실시한 시트가 바람직하다. 이형처리의 방법은 공지의 방법을 적절히 이용할 수 있다. 또한 지지체시트는 열가소성 액정폴리머필름으로부터 박리한 후에 반복해서 사용할 수 있다.
[열가소성 액정폴리머필름의 제조방법]
본 실시형태의 열가소성 액정폴리머필름의 제조방법은 (1) 열가소성 액정폴리머필름을 제조하는 필름제조공정, (2) 열가소성 액정폴리머필름을 용융하는 가열용융공정, (3) 열가소성 액정폴리머필름을 냉각하는 냉각공정, (4) 열가소성 액정폴리머필름을 지지체시트로부터 박리하는 박리공정을 갖고 있다. 이들 공정 중 가열용융공정, 냉각공정 및 박리공정은 도 1의 액압식 더블벨트프레스방식의 제조장치(20)를 이용하여 수행하는 것이 바람직하다. 열가소성 액정폴리머필름의 제조방법의 각 공정은 배치방식으로도 실시할 수 있지만, 생산성의 점에서 연속방식으로 실시하는 쪽이 바람직하다. 이하, 각 공정에 대하여 설명한다.
(필름제조공정)
필름제조공정에서는 열가소성 액정폴리머를 성형하여 열가소성 액정폴리머필름이 제조된다. 열가소성 액정폴리머로부터 열가소성 액정폴리머필름을 제조하는 필름제조방법은 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다. 즉, 열가소성 액정폴리머필름의 제조방법으로서는 인플레이션법이나 T다이법 등의 압출성형법, 캐스팅법, 캘린더법 등을 들 수 있다. 이들 중에서는 T다이법이 가장 범용적이다. T다이법으로 성형한 경우에는 T다이를 통과할 때에 전단이 가해져서 분자가 배향하여 이방성이 발현되기 쉽다.
그래서 본 발명자들은 열가소성 액정폴리머필름의 이방성을 저감시키기 위한 방법에 대하여 검토를 추가하였다. 상기한 바와 같이 열가소성 액정폴리머는 일단 성형된 후에 재차 융점 이상으로 가열하여 용융시킴으로써 성형시에 형성된 분자의 배향이 흐트러져서 이방성이 완화된다. 이 이방성이 완화된 상태로 고정함으로써 이방성이 저감된 열가소성 액정폴리머필름으로 할 수 있다. 본 발명자들은 열가소성 액정폴리머필름을 소정의 가압하에서 융점 이상으로 가열하여 재용융한 후, 소정의 냉각속도로 급랭하여 이방성이 완화된 상태로 고정시킴으로써 이방성이 개선된 열가소성 액정폴리머필름을 얻는 것에 성공하였다.
(가열용융공정)
가열용융공정은 열가소성 액정폴리머필름의 양면을 2장의 지지체시트와 접촉시킨 상태에서 열가소성 액정폴리머의 융점 이상이며, 융점보다 70℃ 높은 온도 이하로 가열하여 열가소성 액정폴리머필름을 용융하는 공정이다. 열가소성 액정폴리머필름 자체의 온도나 가열속도는 2장의 지지체시트의 사이에 열전대를 끼우고, 그것을 필름과 함께 2장의 엔드리스벨트(3)의 사이에 통과시켜 측정하였다. 열가소성 액정폴리머필름을 융점 이상으로 가열용융시킴으로써 고분자의 엉킴을 풀어 분자의 배향을 흐트러뜨려 이방성을 완화시킬 수 있다. 그 때문에 열가소성 액정폴리머필름의 가열온도는 열가소성 액정폴리머의 융점 이상인 것이 필요하다. 한편, 열가소성 액정폴리머필름의 가열온도가 열가소성 액정폴리머의 융점보다 70℃ 높은 온도를 넘으면 폴리머가 열에 의해 열화되기 때문에 바람직하지 않다. 열가소성 액정폴리머필름의 가열온도는 보다 바람직하게는 열가소성 액정폴리머의 융점 이상이며, 융점보다 50℃ 높은 온도 이하이다.
가열용융공정에 있어서 열가소성 액정폴리머의 융점 이상이며, 융점보다 70℃ 높은 온도 이하로 가열하는 시간은 1∼900초가 바람직하고, 5∼600초가 보다 바람직하다. 또한 가열용융공정에 있어서의 가열은 열가소성 액정폴리머의 양면으로부터 균등하게 가열되는 것이 바람직하다.
(냉각공정)
냉각공정은 용융된 열가소성 액정폴리머필름을 냉각속도 3∼7℃/sec로 열가소성 액정폴리머의 결정화온도 이하로 냉각하는 공정이다. 열가소성 액정폴리머필름 자체의 온도나 냉각속도는 2장의 지지체시트의 사이에 열전대를 끼우고, 그것을 필름과 함께 2장의 엔드리스벨트(3)의 사이에 통과시켜 측정하였다. 가열용융공정에서 융점 이상으로 가열된 열가소성 액정폴리머필름을 냉각속도 3∼7℃/sec로 급랭함으로써 열가소성 액정폴리머필름은 이방성이 완화된 상태로 고정된다. 열가소성 액정폴리머필름의 냉각속도가 3℃/sec 미만이면 폴리머의 변동이 발생하여 외관불량이 발생할 우려가 있다. 외관불량을 방지하기 위해서는 충분한 냉각이 필요하고 냉각속도가 3℃/sec 미만인 경우, 라인속도를 내리거나 라인길이를 길게 할 필요가 있는데, 전자에서는 생산성이 내려가고, 후자에서는 제조기의 코스트업으로 되기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 열가소성 액정폴리머필름의 냉각속도가 7℃/sec를 넘으면 급랭에 의해 성형변형이 남은 상태가 되어 면배향도나 선팽창계수의 이방성이 증대할 우려가 있다. 또한 냉각공정에 있어서의 냉각은 열가소성 액정폴리머의 양면으로부터 균등하게 냉각하는 것이 휨 등의 결점이 발생하기 어려워져서 바람직하다.
냉각공정에 있어서 열가소성 액정폴리머필름은 열가소성 액정폴리머의 결정화온도 이하로 냉각되는 것이 필요하다. 냉각온도로서 열가소성 액정폴리머의 결정화온도 이하로 냉각됨으로써 열가소성 액정폴리머필름내의 완화된 이방성의 상태가 고정되고, 열가소성 액정폴리머필름의 형태가 안정화된다. 냉각온도가 결정화온도 이상이면 열가소성 액정폴리머가 고화되기 전에 압력이 개방되기 때문에 열가소성 액정폴리머가 자유변형하여 외관불량이 발생할 우려가 있다. 한편, 결정화온도보다 70℃ 낮은 온도 이하까지 급랭하면 성형변형이 커져서 가열치수변화가 커질 우려가 있다.
가열용융공정 및 냉각공정은 2장의 엔드리스벨트(3)의 사이에 열가소성 액정폴리머필름 및 지지체시트를 끼운 상태로 수행하는 것이 바람직하다. 또한 가열용융공정 및 냉각공정은 가압하에서 수행하는 것이 바람직하다. 가열용융공정 및 냉각공정을 가압하에서 수행하면 처리중에 열가소성 액정폴리머필름이 변형하는 것을 억제할 수 있고, 열이력의 편차를 평준화하여 주름이나 세로줄무늬모양 등의 외관불량이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 가열용융공정 및 냉각공정에 있어서의 프레스압력은 1∼7 MPa가 바람직하고, 1∼3 MPa가 보다 바람직하다.
(박리공정)
박리공정은 냉각한 열가소성 액정폴리머필름을 지지체시트로부터 박리하는 공정이다. 열가소성 액정폴리머필름은 열가소성 액정폴리머의 결정화온도 이하로 냉각되어 있기 때문에 형태적으로 안정되어 있어 열가소성 액정폴리머필름을 지지체시트로부터 박리할 수 있다.
도 1의 액압식 더블벨트프레스방식의 제조장치(20)를 이용하여 상기 각 공정을 적절한 조건으로 수행함으로써 면배향도나 선팽창계수에 있어서의 이방성이 우수하고, 외관이 우수한 열가소성 액정폴리머필름을 연속적으로 얻을 수 있다. 이때 제조장치(20)의 라인속도로서는 본 발명의 가열, 냉각온도조건과 냉각속도를 만족하도록 적절히 변경할 수 있는데, 경제적으로는 0.1∼10 m/min이 바람직하고, 0.7∼10 m/min이 보다 바람직하다.
[열가소성 액정폴리머필름]
상기한 본 실시형태의 제조방법을 이용하여 제조함으로써 면배향도나 선팽창계수에 있어서의 이방성이 우수하고, 외관불량이 적은 열가소성 액정폴리머필름을 얻을 수 있다. 상기한 본 실시형태의 제조방법으로 얻어지는 열가소성 액정폴리머필름의 특성에 대하여 이하에 설명한다.
열가소성 액정폴리머필름은 두께가 100∼500 μm이고, 200∼400 μm인 것이 보다 바람직하다.
열가소성 액정폴리머필름은 면내의 이방성의 척도로서 면배향도가 65% 미만이다. 면배향도는 광각 X선회절장치를 이용하여 X선을 필름면에 수직인 방향으로부터 필름면에 조사하고, 얻어진 (006)면의 회절강도곡선에 있어서의 반값폭(φ1)(도)으로부터 하기 식으로 산출된다.
면배향도(%)=[(180-φ1)/180]×100
면배향도(%)는 60% 미만인 것이 보다 바람직하다.
열가소성 액정폴리머필름은 면내 및 두께방향의 이방성의 척도로서 23∼200℃에 있어서의 평균 선팽창계수가 MD방향에서 20∼60 ppm/K, TD방향에서 40∼90 ppm/K, 두께방향에서 0∼300 ppm/K이다. 여기서 평균 선팽창계수는 JIS K7197에 준거한 TMA법에 의해 측정된다. 23∼200℃에 있어서의 평균 선팽창계수는 MD방향에서 30∼50 ppm/K, TD방향에서 50∼80 ppm/K, 두께방향에서 0∼140 ppm/K인 것이 보다 바람직하다. 여기서 MD방향이란 필름면내에 있어서의 성형흐름방향(Machine Direction)이고, TD방향이란 필름면내에 있어서 MD방향과 수직인 방향이다.
열가소성 액정폴리머필름은 JIS K 7105법으로 계측되는 필름면내의 명도차(△L*)가 0.5 이하이다. 여기서 JIS K7105법으로 계측되는 필름면내의 명도차(△L*)란 필름면내에서 랜덤으로 10개소를 취하여 명도(L*)를 측정하였을 때에 명도(L*)의 최댓값과 최솟값의 차이를 말한다. 필름면내의 명도차(△L*)는 필름의 주름이나 세로줄무늬모양 등의 외관불량의 척도로서 이용하고 있다. 필름면내의 명도차(△L*)는 0.3 이하가 보다 바람직하다.
열가소성 액정폴리머필름의 용도로서는 전기·전자분야나 차재부품분야에 있어서 고내열성의 플렉시블 프린트기판, 태양전지판기판, 고주파용 배선기판 등이 있다. 특히 열가소성 액정폴리머필름을 기판으로서 이용한 플렉시블 구리피복 적층판에 적성을 갖고 있다.
실시예
이하에 실시예와 비교예를 이용하여 본 발명의 실시형태를 더 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예에 이용한 재료는 이하와 같다.
(1) 열가소성 액정폴리머필름
열가소성 액정폴리머필름: 우에노제약사제, 품번 A-5000, 융점 280℃, 결정화온도 230℃, 두께 100, 250, 500 μm
(2) 지지체시트
이형처리를 실시한 폴리이미드필름: 도레이·듀퐁사제, 품번 200EN, 두께 50 μm
(실시예 1∼9, 비교예 1∼6)
도 1에 도시한 제조장치(20)를 이용하여 상기 시판의 열가소성 액정폴리머필름의 양면을 2장의 지지체시트와 접촉시킨 상태에서 표 1에 기재된 여러 조건으로 가열용융공정, 냉각공정 및 박리공정을 수행하였다.
얻어진 각 열가소성 액정폴리머필름에 대하여 이하에 기재된 방법에 따라 각종 성능을 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타냈다.
(명도차(△L*))
JIS K7105에 준거하여 필름면내에서 랜덤으로 10개소를 취하여 명도(L*)를 측정하고, 명도(L*)의 최댓값과 최솟값의 차이를 구하였다. 0.5 이하일 때 합격으로 판정하였다.
(면배향도)
광각 X선회절장치를 이용하여 X선을 필름면에 수직인 방향으로부터 필름면에 조사하고, 얻어진 (006)면의 회절강도곡선에 있어서의 반값폭(φ1)(도)으로부터 하기 식을 이용하여 산출하였다.
면배향도(%)=[(180-φ1)/180]×100
65% 미만일 때 합격으로 판정하였다.
(선팽창계수)
JIS K 7197에 준거하여 TMA법에 의해 MD방향, TD방향, 두께방향에 있어서의 23∼200℃의 온도범위에서의 평균 선팽창계수를 구하였다.
판정기준: MD방향의 선팽창계수는 20∼60 ppm/K일 때 합격으로 판정하였다. TD방향의 선팽창계수는 40∼90 ppm/K일 때 합격으로 판정하였다. 두께방향의 선팽창계수는 0∼300 ppm/K일 때 합격으로 판정하였다.
(가열치수변화율)
JIS K 7133에 준거한 방법에 의해 150℃에 있어서 MD방향 및 TD방향에 있어서의 가열치수변화율을 측정하였다.
판정기준: MD방향은 -0.10∼0.30%일 때 합격으로 판정하였다. TD방향은 0∼0.50%일 때 합격으로 판정하였다.
Figure pct00001
표 1의 평가결과로부터 실시예 1∼9는 모두 명도차, 면배향도, 선팽창계수, 가열치수변화율에 있어서 양호한 성능을 갖고 있었다. 비교예 1, 비교예 3, 비교예 5는 모두 냉각온도가 열가소성 액정폴리머의 결정화온도보다 높고, 냉각속도가 3℃/sec 미만이기 때문에 명도차(△L*)가 커서 외관에 있어서 뒤떨어지는 것이었다. 비교예 2, 비교예 4, 비교예 6은 모두 냉각속도가 7℃/sec를 넘기 때문에 면배향도가 65%를 넘고, MD방향의 선팽창계수가 작고, TD방향의 선팽창계수가 커서 필름면내의 이방성이나 가열치수변화율에 있어서 뒤떨어지는 것이었다.
1, 2 : 엔드리스벨트롤 3 : 엔드리스벨트
4 : 가압블록 5 : 가열히터블록
6 : 냉각블록 7 : 가이드롤
11, 12, 13, 14 : 롤 15 : 컨베이어장치
20 : 제조장치

Claims (6)

  1. 열가소성 액정폴리머를 성형하여 열가소성 액정폴리머필름을 제조하는 필름제조공정,
    상기 열가소성 액정폴리머필름의 양면을 2장의 지지체시트와 접촉시킨 상태에서 상기 열가소성 액정폴리머의 융점 이상이며, 융점보다 70℃ 높은 온도 이하로 가열하여 상기 열가소성 액정폴리머필름을 용융하는 가열용융공정,
    용융된 상기 열가소성 액정폴리머필름을 냉각속도 3∼7℃/sec로 상기 열가소성 액정폴리머의 결정화온도 이하로 냉각하는 냉각공정 및
    냉각한 상기 열가소성 액정폴리머필름을 상기 지지체시트로부터 박리하는 박리공정을 갖는 열가소성 액정폴리머필름의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열용융공정 및 상기 냉각공정을 가압하에서 수행하는 열가소성 액정폴리머필름의 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지지체시트가 이형처리를 실시한 폴리이미드필름인 열가소성 액정폴리머필름의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    2장의 금속제 엔드리스벨트의 사이에 상기 열가소성 액정폴리머필름 및 2장의 상기 지지체시트를 끼운 상태에서 상기 가열용융공정 및 상기 냉각공정을 수행하는 열가소성 액정폴리머필름의 제조방법.
  5. 두께가 100∼500 μm이고,
    광각 X선회절장치를 이용하여 X선을 필름면에 수직인 방향으로부터 필름면에 조사하고, 얻어진 (006)면의 회절강도곡선에 있어서의 반값폭(φ1)(도)으로부터 하기 식으로 산출되는 면배향도가 65% 미만이고,
    면배향도(%)=[(180-φ1)/180]×100
    JIS K7197에 준거한 TMA법에 의해 측정되는 23∼200℃에 있어서의 평균 선팽창계수가 MD방향에서 20∼60 ppm/K, TD방향에서 40∼90 ppm/K, 두께방향에서 0∼300 ppm/K이고,
    JIS K 7105법으로 계측되는 필름면내의 명도차(△L*)가 0.5 이하인 열가소성 액정폴리머필름.
  6. 제5항에 기재된 열가소성 액정폴리머필름을 이용하여 이루어지는 플렉시블 구리피복 적층판.
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