WO2011074418A1 - 多孔質層を有する積層体、及びそれを用いた機能性積層体 - Google Patents

多孔質層を有する積層体、及びそれを用いた機能性積層体 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a laminate having a porous layer mainly composed of a polymer on a substrate and a method for producing the same, and a functional laminate using the laminate having the porous layer and a method for producing the same.
  • the laminate having the porous layer of the present invention can utilize a wide range of substrate materials such as a low dielectric constant material, a separator, a cushioning material, an ink image receiving sheet, an insulating material, and a heat insulating material by utilizing the pore characteristics of the porous layer. Furthermore, by functionalizing the surface of the porous layer, circuit boards, heat dissipation materials (heat sinks, heat dissipation plates), electromagnetic wave control materials such as electromagnetic wave shields and electromagnetic wave absorbers, antennas, cells It can be used as a culture substrate.
  • the laminate having the porous layer of the present invention exhibits excellent printing characteristics due to the micropores of the porous layer, fine printing of the functional material on the porous layer is possible. It is useful as a substrate material for electromagnetic wave control materials, circuit boards, antennas, heat sinks and the like.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-143848 and Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-158798 include a resin that constitutes a porous layer and this resin.
  • An ink image-receiving sheet produced by subjecting a coating film containing a good solvent and a poor solvent to dry phase conversion to form a porous layer is disclosed.
  • the dry phase inversion method disclosed in both of the above publications is a method in which the solvent contained in the coating film is volatilized to cause microphase separation, so that the resin (polymer compound) constituting the porous layer has a low boiling point. There is a problem that it is limited to those which can be dissolved in a good solvent, and a high molecular weight and essentially insoluble polymer compound cannot be used.
  • a low-viscosity coating solution is preferably used, but as a result, it is difficult to obtain a coating film having a sufficient thickness, Among the components of the coating film, the components that are not removed during solvent volatilization remain in the porous layer, making it difficult to use non-volatile additives, and the porous layer obtained by heating conditions and manufacturing environment conditions during the manufacturing process.
  • the film quality such as pore diameter, hole area ratio, porosity, and thickness tends to vary.
  • a copper foil is bonded to the laminate to form a copper-clad laminate, and then etched.
  • the strength of the porous layer is weak, there is a possibility that the copper foil and the laminate cannot exhibit sufficient adhesive strength.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-175104 discloses a porous membrane composed only of a porous layer by a wet phase conversion method.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-73124 discloses a laminate composed of a substrate and a porous layer by a wet phase conversion method, and discloses a porous film consisting only of a porous layer by a wet phase conversion method. Has been.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-143848 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-158798 International Publication WO98 / 25997 Pamphlet International Publication WO2007 / 097249 Pamphlet Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-175104 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-73124 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-237322
  • a high molecular weight and essentially insoluble polymer compound can be used, non-volatile additives effective in forming a porous structure can be used, and the production environment conditions can be stabilized, so that the quality can be stabilized and the porous layer produced by the dry phase inversion method.
  • the porous layer can be made thicker than the porous layer manufactured by the dry phase inversion method, and the thickness of the porous layer can be increased. There are many advantages that performance can be improved.
  • the porous layer is formed of a polymer compound that is soluble in a water-soluble polar solvent, the porous layer may be dissolved or swelled in the water-soluble polar solvent. It becomes difficult.
  • the laminate disclosed in International Publication WO2007 / 097249 and JP-A-2009-73124 can be used as a wiring board or the like, and a general manufacturing process for incorporating the laminate into a target product, In the use of the laminate, the substrate and the porous layer are not peeled off. Moreover, it is also possible to improve the adhesiveness of a base material and a porous layer more by post-processing.
  • the adhesion at the interface between the substrate and the porous layer depends on the adhesive property of the polymer forming the porous layer, in applications where high adhesion is required at the interface between the substrate and the porous layer. May have insufficient adhesion. Moreover, since it is a porous structure, the strength of the porous layer itself is inferior to that of a general non-porous resin.
  • An object of the present invention is a laminate having a porous layer on a base material, which has excellent pore characteristics, flexibility, excellent handleability and molding processability, and is porous with a substrate by forming a crosslinked structure.
  • An object of the present invention is to provide a laminate having excellent adhesion with a porous layer, film strength of the porous layer itself, heat resistance, chemical resistance and durability, and a method for producing the same.
  • Another object of the present invention is to provide a functional laminate using the laminate having the porous layer and a method for producing the functional laminate. More specifically, the object of the present invention is to use a functional material such as a conductive material on the surface of the porous layer or the polymer layer derived from the porous layer, using the laminate having the porous layer. It is providing the functional laminated body in which the functional layer was formed, and its manufacturing method.
  • the present invention includes the following inventions.
  • a laminate comprising a substrate and a porous layer on at least one side of the substrate,
  • the substrate is a resin film made of at least one resin material selected from the group consisting of a polyimide resin, a polyamideimide resin, a polyamide resin, and a polyetherimide resin, or a metal foil.
  • the porous layer comprises, as main components, at least one polymer selected from the group consisting of polyimide resins, polyamideimide resins, polyamide resins, and polyetherimide resins, and a crosslinking agent. Consisting of The laminate having an average pore diameter of 0.01 to 10 ⁇ m and a porosity of 30 to 85% in the porous layer.
  • Each of the above polymers constituting the porous layer has a crosslinkable functional group.
  • the crosslinking agent is capable of crosslinking with a functional group in each polymer. Therefore, according to the said crosslinking agent, a crosslinked structure is formed in the said porous layer by performing a heat processing and / or an active energy ray irradiation process, and making a crosslinking agent react.
  • crosslinking agent is at least one selected from the group consisting of a compound containing two or more epoxy groups, a polyisocyanate compound, and a silane coupling agent.
  • the porous layer is formed by casting a solution of a material for forming a porous layer containing the polymer and the cross-linking agent that constitute the porous layer onto the substrate, and then The laminate according to any one of (1) to (3) above, which is formed by immersing this in a coagulation liquid and then subjecting it to drying.
  • a method for producing the laminate according to any one of (1) to (6) above A solution of a porous layer forming material containing the polymer to form the porous layer and the cross-linking agent is cast into a film on the substrate, and then immersed in a coagulation liquid. Then, the manufacturing method of a laminated body including giving to drying.
  • a conductor layer, a dielectric layer, a semiconductor On the surface of the porous layer or the polymer layer derived from the porous layer of the laminate according to any one of (1) to (4) above, a conductor layer, a dielectric layer, a semiconductor
  • the porous layer or the polymer layer derived from the porous layer is a functional laminate in which a crosslinked structure is formed by the crosslinking agent.
  • the polymer layer derived from the porous layer is used to express a crosslinking treatment (heating treatment, active energy ray irradiation treatment) for forming a crosslinked structure and / or the functionality of the functional layer.
  • a crosslinking treatment heat treatment, active energy ray irradiation treatment
  • the polymer layer derived from the porous layer may be transparent due to the disappearance of micropores.
  • a conductor layer, a dielectric layer, a semiconductor On the surface of the porous layer or the polymer layer derived from the porous layer of the laminate according to any one of (1) to (4) above, a conductor layer, a dielectric layer, a semiconductor A method for producing a functional laminate having a functional layer selected from the group consisting of a layer, an insulator layer, and a resistor layer, On the surface of the porous layer of the laminate according to any one of (1) to (4) above, a conductor layer, a dielectric layer, a semiconductor layer, an insulator layer, a resistor layer, and the layer Forming a layer selected from the group consisting of precursor layers of A method for producing a functional laminate, comprising performing a heat treatment and / or an active energy ray irradiation treatment to form a crosslinked structure with the crosslinking agent in the porous layer.
  • the average pore diameter and the porosity of the micropores in the porous layer are in a specific range, and the flexibility of the porous layer is excellent. Therefore, it has sufficient strength, and has excellent folding resistance and handleability.
  • the porous layer includes a polymer having a crosslinkable functional group selected from the group consisting of a polyimide resin, a polyamideimide resin, a polyamide resin, and a polyetherimide resin, and the functional group.
  • a crosslinking agent that can crosslink the porous material is subjected to a crosslinking treatment such as heat treatment and / or active energy ray irradiation treatment according to the type of the crosslinking agent.
  • a crosslinked structure is formed in the layer.
  • the base material is a heat-resistant resin film made of a resin material selected from the group consisting of a polyimide resin, a polyamideimide resin, a polyamide resin, and a polyetherimide resin, or a metal foil. Adhesion between the substrate and the porous layer is improved. It is presumed that cross-linking is also formed at the interface between the substrate and the porous layer. Therefore, a laminate having excellent adhesion, rigidity, heat resistance, chemical resistance and durability between the substrate and the porous layer can be obtained.
  • the laminate having the porous layer of the present invention can utilize a wide range of substrate materials such as a low dielectric constant material, a separator, a cushioning material, an ink image receiving sheet, an insulating material, and a heat insulating material by utilizing the pore characteristics of the porous layer. Furthermore, by functionalizing the surface of the porous layer, circuit boards, heat dissipation materials (heat sinks, heat dissipation plates), electromagnetic wave control materials such as electromagnetic wave shields and electromagnetic wave absorbers, antennas, cell culture It can be widely used as a base material.
  • the laminate having the porous layer of the present invention exhibits excellent printing characteristics due to the micropores of the porous layer, fine printing of the functional material on the porous layer is possible. It is useful as a substrate material for electromagnetic wave control materials, circuit boards, antennas, heat sinks and the like.
  • the functional laminate of the present invention is a functional laminate having various functional layers on the surface of the porous layer of the laminate having the porous layer of the present invention or the polymer layer derived from the porous layer.
  • a crosslinked structure is formed by the crosslinking agent.
  • FIG. 4 is an electron micrograph (x5000 magnification) of the porous layer surface of the laminate obtained in Example 5.
  • FIG. 6 is an electron micrograph (x2000 magnification) of a cross section of the laminate obtained in Example 5.
  • FIG. 2 is an electron micrograph (x5000 magnification) of the porous layer surface of the laminate obtained in Example 16. It is an electron micrograph (x4000 times) of the cross section of the laminate obtained in Example 16. It is an electron micrograph (x5000 times) of the porous layer surface of what heat-processed the laminated body obtained in Example 5.
  • FIG. It is an electron micrograph (x2000 times) of the cross section of what heat-processed the laminated body obtained in Example 5.
  • porous layer laminate a laminate having a porous layer of the present invention
  • the laminate having the porous layer of the present invention is a laminate comprising a base material and a porous layer on at least one side of the base material, and the base material includes a polyimide resin, a polyamideimide resin, It is a resin film made of at least one resin material selected from the group consisting of a polyamide-based resin and a polyetherimide-based resin, or a metal foil, and the porous layer contains, as a main component, a polyimide-based resin, a polyamide-imide-based resin It is comprised from the composition containing at least 1 sort (s) of polymer chosen from the group which consists of resin, a polyamide-type resin, and a polyetherimide type resin, and a crosslinking agent,
  • the average hole diameter of the micropore in the said porous layer is 0.00. It is 01 to 10 ⁇ m, and the porosity is 30 to 85%.
  • the many micropores of the porous layer may be independent micropores with low communication or may be micropores with communication.
  • the average pore diameter of the micropores in the porous layer is 0.01 to 10 ⁇ m.
  • a porous layer having an average pore size of less than 0.01 ⁇ m is difficult to produce by the phase separation method of the present invention, and when the average pore size exceeds 10 ⁇ m, it is difficult to uniformly control the pore size distribution in the porous layer. Become.
  • the porous layer has a large number of micropores can be judged by observation with an electron microscope.
  • the presence of spherical chambers, circular / elliptical holes, or fibrous components can be determined by observation from the surface of the porous layer, and spherical walls can be determined by observing the cross section of the porous layer. It is possible to confirm the existence of a small chamber surrounded by a fibrous structure.
  • a thin skin layer may be formed on the surface of the porous layer, or a hole may be opened.
  • the porosity (average porosity) inside the porous layer is 30 to 85%.
  • the porosity is out of the above range, it is difficult to obtain desired porosity characteristics corresponding to the application. For example, if the porosity is too low, cushion performance may be deteriorated or printing characteristics may be degraded. If the porosity is too high, the strength and folding resistance may be inferior.
  • the porous layer laminate of the present invention has an appropriate interlayer adhesion strength between the substrate and the porous layer even when the crosslinking agent contained in the porous layer is in an unreacted state. is doing.
  • the porous layer laminate of the present invention is a tape peeling test based on the following method: On the surface of the porous layer of the laminate, a masking tape [film masking tape No. 603 (# 25)] is applied for a length of 50 mm from one end of the tape, and the attached tape is a roller having a diameter of 30 mm and a load of 200 gf (Holbein Art Materials Inc., oil resistant hard rubber roller No. 10).
  • the porous layer laminate of the present invention has a specific interlayer adhesion strength between the substrate and the porous layer even when the cross-linking agent contained in the porous layer is unreacted. Since it has a laminated structure, it has flexibility and excellent pore characteristics, while it has an appropriate rigidity, so that handleability is improved.
  • the interlayer adhesion strength between the substrate and the porous layer can be adjusted by appropriately setting the type of material constituting each layer and the physical characteristics of the interface.
  • the substrate is a resin film made of at least one resin material selected from the group consisting of a polyimide resin, a polyamideimide resin, a polyamide resin, and a polyetherimide resin, or a metal foil. These are all excellent in heat resistance and can be appropriately selected according to the material constituting the porous layer described later.
  • resin materials may be used alone or in admixture of two or more, and the above-mentioned resin copolymer (graft polymer, block copolymer, random copolymer) is used alone or in combination. It is also possible. Furthermore, it is also possible to use a polymer containing the resin skeleton (polymer chain) in the main chain or side chain. Specific examples of such a polymer include polysiloxane-containing polyimide containing a polysiloxane and polyimide skeleton in the main chain.
  • a transparent resin film for the purpose of use described later. That is, when the porous layer is converted to a transparent polymer layer by heat treatment or the like to obtain a transparent functional laminate as a whole, it is preferable to use a transparent resin film substrate.
  • the transparent resin film substrate includes not only a completely transparent one but also a so-called translucent one that allows the opposite side of the film substrate to be visually recognized through the film substrate.
  • a film substrate having a total light transmittance of 30 to 100% may be used.
  • a colored transparent substrate such as a polyimide film absorbs light of some wavelengths, and therefore has a lower total light transmittance than a completely colorless transparent substrate. Further, the total light transmittance decreases as the thickness of the substrate increases.
  • the substrate may be a single layer or a composite film composed of a plurality of layers made of the same or different materials.
  • the composite film may be a laminated film obtained by laminating a plurality of films using an adhesive or the like as necessary, or may be obtained by performing a treatment such as coating, vapor deposition, or sputtering.
  • an adhesive layer may be formed on the other side of the base material, and a protective film (separated on the adhesive layer for easier handling). Type film) may be affixed.
  • the resin base material in the present invention when a solution (coating liquid) of a material for forming a porous layer containing a polymer that constitutes the porous layer is applied on the surface of the base material, the resin film dissolves or vigorously dissolves. It is preferable that the film quality change such as deformation does not occur or is extremely small.
  • the resin base material in the present invention commercially available films and the like exemplified below can be used.
  • polyimide resin films “Kapton” manufactured by Toray DuPont Co., Ltd., “Apical” manufactured by Kaneka Co., Ltd., “Upilex” manufactured by Ube Industries, Ltd., and “Neoprim” manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. are commercially available. ing.
  • “HDN-20” manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd. has been announced.
  • Toyobo Co., Ltd. has developed a transparent heat-resistant film of polyamide-imide resin, Gunze Co., Ltd.
  • the substrate is first subjected to any treatment such as corona discharge treatment, plasma treatment, flame treatment, acid treatment, alkali treatment, oxidation treatment, ultraviolet irradiation treatment, and then a silane coupling agent treatment. Etc. can be used.
  • the above method may be strengthened compared to the single treatment of the silane coupling agent, and a high effect can be expected particularly with a polyimide-based substrate.
  • the silane coupling agent include products manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. and Japan Energy.
  • the thickness of the resin base material is, for example, 1 to 1000 ⁇ m, usually 1 to 300 ⁇ m, preferably 5 to 200 ⁇ m, and more preferably 5 to 100 ⁇ m. If the thickness is too thin, it becomes difficult to handle, whereas if it is too thick, the flexibility of the resin substrate may be lowered.
  • the commercially available base materials exemplified above include those having a thickness of 12 ⁇ m, 12.5 ⁇ m, 25 ⁇ m, 50 ⁇ m, 75 ⁇ m, 125 ⁇ m and the like, and any of them can be used.
  • the material constituting the metal foil base material is not particularly limited as long as it does not cause interface peeling with the porous layer by the tape peeling test, and can be appropriately selected according to the material constituting the porous layer.
  • Examples of the material constituting the metal foil substrate include copper foil, aluminum foil, iron foil, nickel foil, gold foil, silver foil, tin foil, zinc foil, and stainless steel foil.
  • the metal foil substrate may be a single layer or a composite metal foil composed of a plurality of layers made of the same or different materials.
  • the composite metal foil may be a laminated film obtained by laminating a plurality of metal foils using an adhesive or the like, if necessary, or may be obtained by a treatment such as coating, vapor deposition, or sputtering.
  • an adhesive layer may be formed on the other side of the base material, and a protective film on the adhesive layer for easier handling. (Release film) may be affixed.
  • the film quality does not change or the film quality changes such as the film dissolves or deforms severely.
  • metal foil substrate in the present invention commercially available film-like metal foils exemplified below can be used.
  • electrolytic copper foil type: HTE, VP, HS, SV
  • rolled copper foil type: RCF, RCF-AN
  • electrolytic manufactured by Mitsui Metal Mining Co., Ltd. Copper foil (variety: HTE, VLP), rolled copper foil manufactured by Nippon Foil Co., Ltd., etc. are commercially available.
  • metal foil adhesive tape aluminum foil adhesive tape
  • stainless foil adhesive tape of Teraoka Manufacturing Co., Ltd. Conductive copper foil adhesive tape, conductive aluminum foil adhesive tape, shield adhesive tape (conductive cloth adhesive tape), etc. are available.
  • commercially available products such as stainless steel tape manufactured by Nitoms Corporation can also be used.
  • metal foil base materials roughening treatment, easy adhesion treatment, antistatic treatment, sand blast treatment (sand mat treatment), corona discharge treatment, plasma treatment, chemical etching treatment, water mat treatment, flame treatment, acid treatment, alkali treatment
  • surface treatment such as oxidation treatment may be performed, and a commercially available product subjected to such surface treatment can also be used.
  • a metal foil base material for example, a copper foil subjected to a roughening treatment and the like can be mentioned.
  • the thickness of the metal foil base material is, for example, 1 to 1000 ⁇ m, usually 1 to 300 ⁇ m, preferably 5 to 200 ⁇ m, and more preferably 5 to 100 ⁇ m. If the thickness is too thin, it becomes difficult to handle, while if it is too thick, the flexibility of the metal foil substrate may be reduced.
  • the commercially available base materials exemplified above include those having a thickness of 9 ⁇ m, 12 ⁇ m, 18 ⁇ m, 35 ⁇ m, 70 ⁇ m, and any of them can be used.
  • the resin film base material and the metal foil base material may have through holes formed therein.
  • the “base material in which through holes are formed” means a base material having pores penetrating in a direction substantially perpendicular to the base material plane.
  • the base material having a large number of through holes is not particularly limited as long as a large number of through holes are formed and interface peeling with the porous layer is not caused by the tape peeling test.
  • Punching film; Metal foil or sheet such as punching metal, expanded metal, etching metal, etc. can be mentioned, and can be appropriately selected and used according to characteristics such as water resistance, heat resistance and chemical resistance.
  • the punching film a film made of a hole such as a circle, a square, a rectangle or an ellipse by punching a film of polyimide or the like can be used.
  • the punching metal includes a punched metal foil or sheet that has holes such as a circle, a square, a rectangle, and an ellipse.
  • Examples of the material include iron, aluminum, stainless steel, copper, and titanium.
  • cocoon expanded metal examples include JIS standard shapes. For example, there are XS63 and XS42 flats. Examples of the material include iron, aluminum, and stainless steel.
  • a base material having a large number of through holes can be manufactured by a conventional method corresponding to a material such as a processing method such as etching, punching, or laser irradiation.
  • a polymer solution (a solution of a porous layer forming material) is applied to the surface and a porous layer is laminated, so that the above-mentioned high Since the molecular solution enters, there is an advantage that lamination can be performed with excellent interlayer adhesion strength.
  • it since it has a softness
  • the surface area ratio is about 20 to 80%, preferably about 30 to 70%.
  • the numerical value of the surface open area ratio is too low, the permeability of gas or liquid tends to deteriorate, and when the numerical value is too high, the strength tends to decrease and the handling property tends to be inferior.
  • the surface porosity is about 20 to 80%, preferably about 25 to 70%.
  • the numerical value of the surface open area ratio is too low, the permeability of gas or liquid tends to deteriorate, and when the numerical value is too high, the strength tends to decrease and the handling property tends to be inferior.
  • the porous layer has, as a main component, at least one functional group capable of cross-linking selected from the group consisting of a polyimide resin, a polyamideimide resin, a polyamide resin, and a polyetherimide resin. It is comprised from the composition containing the seed
  • These polymer components have excellent heat resistance, can be thermoformed, and have excellent mechanical strength, chemical resistance, and electrical characteristics.
  • crosslinkable functional group contained in the polymer examples include an amide group, a carboxy group, an amino group, an isocyanate group, a hydroxyl group, an epoxy group, an aldehyde group, and an acid anhydride group. Any number of these functional groups may be contained in the polymer.
  • the polyamide-imide resin can be usually produced by imidization after polymerization by reaction of trimellitic anhydride and diisocyanate or reaction of trimellitic anhydride chloride and diamine. Since it has many amide groups in the molecule, it can be preferably used as a crosslinkable functional group. In addition, some imides remain reactive as unreacted precursors (amic acids), and the amide groups and carboxyl groups that make up the amic acids can be used as crosslinkable functional groups. Can do.
  • polyamideimide resin is produced by polymerization by reaction of trimellitic anhydride and diisocyanate or reaction of trimellitic anhydride chloride and diamine as described above, a carboxyl group, isocyanate group, amino In many cases, groups and the like remain, and these can also be used as crosslinkable functional groups.
  • the polyimide resin can be produced, for example, by obtaining a polyamic acid (polyimide precursor) by a reaction between a tetracarboxylic acid component and a diamine component, and further imidizing it.
  • a polyamic acid polyimide precursor
  • the solubility becomes worse when imidized, so first form a porous film at the polyamic acid stage and then imidize (thermal imidization, chemical imidization, etc.) Good.
  • the precursor molecule has a large number of carboxyl groups and amide groups, it can be preferably used as a crosslinkable functional group.
  • a carboxyl group, an amino group, or the like often remains at the terminal, and these can also be used as crosslinkable functional groups.
  • the polyamide-based resin can be produced by polycondensation of diamine and dicarboxylic acid, ring-opening polymerization of lactam, polycondensation of aminocarboxylic acid, or the like.
  • Aromatic polyamide resins are also included. Since it has many amide groups in the molecule, it can be preferably used as a crosslinkable functional group. As in the case of the polyamideimide resin, a carboxyl group, an amino group or the like often remains at the terminal, and these can be used as a crosslinkable functional group.
  • the polyetherimide resin can be produced, for example, by obtaining a polyamic acid by a reaction between an aromatic tetracarboxylic acid component having an ether bond and a diamine component, and further imidizing it.
  • the amide group and carboxyl group constituting this amic acid can be used as a crosslinkable functional group.
  • a carboxyl group, an isocyanate group, an amino group, etc. often remain at the terminal, and these can also be used as crosslinkable functional groups.
  • Such a crosslinkable functional group may be present in the precursor of the polymer.
  • An imide resin (polyimide resin, polyamideimide resin, polyetherimide resin) is a precursor in which the imide group part is completely unreacted (amic acid), or a part of the precursor is unreacted Some can be produced in the form of a body (amic acid), and some are actually sold in that form. Generally, it is used as an imide resin by converting an amic acid to an imide by heating, but in the present invention, an amide group or a carboxyl group constituting this precursor amic acid is used as a crosslinkable functional group. Including that.
  • a crosslinkable functional group may be introduced into these resins by modifying a polyimide resin, a polyamideimide resin, a polyamide resin, or a polyetherimide resin.
  • the crosslinkable functional group may be present in the main chain of the resin or may be present in the side chain. Furthermore, it may exist in the middle of the molecular chain or may exist at the end. Moreover, the crosslinkable functional group may exist in the benzene ring contained in the polymer.
  • polymer components may be used singly or in combination of two or more, and copolymers of the above resins (graft polymer, block copolymer, random copolymer) alone or in combination. It is also possible to use it. Furthermore, you may use the polymer which contains the frame
  • polyetherimide resins in addition to polyimide resins, polyamideimide resins, polyamide resins, and polyetherimide resins, other resins such as polyethersulfone can be used as long as they do not impair these characteristics.
  • the crosslinking agent can react with the crosslinkable functional group of the polymer to crosslink.
  • examples of the cross-linking agent include compounds containing two or more epoxy groups, polyisocyanate compounds, and silane coupling agents.
  • the compound containing two or more epoxy groups is a crosslinkable functional group (amide group, carboxy group, amino group, isocyanate group, hydroxyl group, epoxy group, aldehyde group, acid anhydride, etc. possessed by the polymer. Group).
  • the compound containing two or more epoxy groups is generally often referred to as an epoxy resin.
  • epoxy resins such as bisphenol A type and bisphenol F type bisphenol type, novolak type glycidyl ether type epoxy resins such as phenol novolak type and cresol novolak type, alicyclic epoxy resins, and modified resins thereof, etc. Resins can be mentioned.
  • Commercially available epoxy resins include “Araldite” from Huntsman Advanced Materials, “Denacol” from Nagase ChemteX, “Celoxide” from Daicel Chemical Industries, “Epototo” from Toto Kasei, Japan Epoxy Resin “JER” or the like can be used.
  • the polyisocyanate compound can react with a crosslinkable functional group (a carboxy group, an amino group, a hydroxyl group, an epoxy group, an acid anhydride group) possessed by the polymer.
  • a crosslinkable functional group a carboxy group, an amino group, a hydroxyl group, an epoxy group, an acid anhydride group
  • polyisocyanate compounds include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate (TDI), 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), phenylene diisocyanate, diphenyl diisocyanate, naphthalene diisocyanate; hexamethylene diisocyanate (HDI), lysine diisocyanate, and the like.
  • Aliphatic polyisocyanates such as isophorone diisocyanate (IPDI), cyclohexane-1,4-diisocyanate, and hydrogenated MDI.
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • cyclohexane-1,4-diisocyanate cyclohexane-1,4-diisocyanate
  • hydrogenated MDI hydrogenated polyisocyanate compounds
  • the silane coupling agent can react with a crosslinkable functional group (amide group, carboxy group, amino group, isocyanate group, hydroxyl group, epoxy group, aldehyde group, acid anhydride group) possessed by the polymer.
  • a crosslinkable functional group amide group, carboxy group, amino group, isocyanate group, hydroxyl group, epoxy group, aldehyde group, acid anhydride group
  • Examples of the silane coupling agent include N-2 (aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane.
  • a silane coupling agent from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used.
  • a metal foil base material it is effective for improving the adhesion between the porous layer and the metal foil base material.
  • a surface-treated resin film substrate it is effective for improving the adhesion between the porous layer and the resin film substrate.
  • crosslinking agent other than the above examples include melamine resin, phenol resin, urea resin, guanamine resin, alkyd resin, dialdehyde compound, acid anhydrides and the like.
  • the melamine resin can react with a crosslinkable functional group (amino group, hydroxyl group, aldehyde group) possessed by the polymer.
  • a crosslinkable functional group amino group, hydroxyl group, aldehyde group
  • the melamine resin for example, “Uban 20SB” from Mitsui Chemicals, Inc. and “Super Becamine” from DIC can be used.
  • the phenol resin can react with a crosslinkable functional group (a carboxy group, an amino group, a hydroxyl group, an epoxy group, an isocyanate group, an aldehyde group, an acid anhydride group) possessed by the polymer.
  • a crosslinkable functional group a carboxy group, an amino group, a hydroxyl group, an epoxy group, an isocyanate group, an aldehyde group, an acid anhydride group
  • a crosslinkable functional group a carboxy group, an amino group, a hydroxyl group, an epoxy group, an isocyanate group, an aldehyde group, an acid anhydride group
  • a crosslinkable functional group a carboxy group, an amino group, a hydroxyl group, an epoxy group, an isocyanate group, an aldehyde group, an acid anhydride group
  • the urea resin can react with a crosslinkable functional group (amino group, hydroxyl group, aldehyde group) possessed by the polymer.
  • a crosslinkable functional group amino group, hydroxyl group, aldehyde group
  • “Uban 10S60” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. can be used as the urea resin.
  • the guanamine resin can react with a crosslinkable functional group (aldehyde group) possessed by the polymer.
  • a crosslinkable functional group aldehyde group
  • the guanamine resin for example, “Nicarac BL-60” manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd. can be used.
  • the alkyd resin can react with a crosslinkable functional group (a carboxy group, a hydroxyl group, an epoxy group, an isocyanate group, an acid anhydride group) possessed by the polymer.
  • a crosslinkable functional group a carboxy group, a hydroxyl group, an epoxy group, an isocyanate group, an acid anhydride group
  • the alkyd resin for example, “Becozole” manufactured by DIC can be mentioned.
  • the dialdehyde compound can react with a crosslinkable functional group (amino group, hydroxyl group) possessed by the polymer.
  • a crosslinkable functional group amino group, hydroxyl group
  • An example of the dialdehyde compound is glyoxal.
  • Acid anhydrides can react with crosslinkable functional groups (amino group, epoxy group, isocyanate group) possessed by the polymer.
  • acid anhydrides include tetrahydrophthalic anhydride (THPA), hexahydrophthalic anhydride (HHPA), methyltetrahydrophthalic anhydride (Me-THPA), methylhexahydrophthalic anhydride (Me-HHPA), methyl nadic anhydride (NMA), hydrogenated methylnadic acid anhydride (H-NMA), trialkyltetrahydrophthalic anhydride (TATHPA), methylcyclohexenetetracarboxylic dianhydride (MCTC), phthalic anhydride (PA), trimellitic anhydride (TMA), pyromellitic anhydride (PMDA), benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), ethylene glycol bisanhydro trimellitate (TMEG), glycerin bis (anhydro
  • a crosslinking agent may be selected in consideration of reactivity depending on the type of the polymer used. You may use a crosslinking agent 1 type or in combination of 2 or more types.
  • Examples of the method of reacting a crosslinkable functional group in a polymer with a crosslinking agent include physical treatment by irradiation with heat and active energy rays (visible light, ultraviolet rays, electron beams, radiation). It is preferably used because the heat treatment is simple. In addition, irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays, electron beams, and radiations is preferably used because it can give large energy in a short time and promote the reaction. Further, the reaction of the crosslinking agent can be allowed to proceed without a catalyst, but a catalyst can be added to promote the reaction.
  • active energy rays visible light, ultraviolet rays, electron beams, radiation
  • the blending ratio of the polymer having a crosslinkable functional group and the crosslinker capable of crosslinking with the functional group is not particularly limited, and a desired crosslink It is appropriately determined in consideration of the degree, the kind of polymer and crosslinking agent, the reactivity between the functional group and the crosslinking agent, the adhesion between the porous layer and the substrate, and the like.
  • the crosslinking agent may be 2 to 312.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer. If the crosslinking agent is less than 2 parts by weight relative to 100 parts by weight of the polymer, the degree of crosslinking will be small.
  • the crosslinking agent exceeds 312.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer, the crosslinking agent becomes excessive, and there is a possibility that the crosslinking agent that does not contribute to the crosslinking reaction remains in the porous layer after the crosslinking treatment.
  • About the minimum amount of a crosslinking agent 10 weight part or more of crosslinking agents are preferable with respect to 100 weight part of polymers, and 20 weight part or more of crosslinking agents are more preferable.
  • About the upper limit of a crosslinking agent 200 weight part or less of a crosslinking agent is preferable with respect to 100 weight part of polymers, and 150 weight part or less of a crosslinking agent is more preferable.
  • the thickness of the porous layer is, for example, 0.1 to 100 ⁇ m, preferably 0.5 to 70 ⁇ m, and more preferably 1 to 50 ⁇ m. If the thickness is too thin, it will be difficult to produce stably, and cushion performance may be degraded, and printing characteristics may be degraded. On the other hand, when it is too thick, it becomes difficult to uniformly control the pore size distribution.
  • the cross-linking agent contained in the porous layer is in an unreacted state in which the base material and the porous layer are directly passed through other layers. However, they are laminated with an interlayer adhesion strength that does not cause interface peeling in the tape peeling test.
  • the porous layer in the base material is laminated.
  • Side blast treatment (sand mat treatment), corona discharge treatment, acid treatment, alkali treatment, oxidation treatment, ultraviolet irradiation treatment, plasma treatment, chemical etching treatment, water mat treatment, flame treatment, silane coupling agent treatment, etc.
  • the silane coupling agent those exemplified above can be used.
  • a plurality of the surface treatments may be performed in combination, and depending on the substrate, it is preferable that the surface treatment is performed in combination with a silane coupling agent treatment and other treatments.
  • each component constituting the base material and the porous layer is the same.
  • the structure which at least one part of the monomer unit of each high molecular compound which comprises a base material and a porous layer is common is mentioned.
  • the material constituting the substrate / porous layer is polyimide / polyimide, polyamideimide / polyimide, polyimide / polyamideimide, polyetherimide / polyimide, polyimide / polyetherimide, polyamideimide / polyetherimide, polyetherimide.
  • the average pore diameter is outside the above range, the pore characteristics are inferior in that it is difficult to obtain a desired effect according to the application.
  • the average pore diameter is smaller than 0.01 ⁇ m, cushion performance may be deteriorated or heat insulation may be deteriorated, and the porous layer is difficult to produce by the phase separation method of the present invention.
  • the average pore diameter exceeds 10 ⁇ m, it is difficult to uniformly control the pore size distribution in the porous layer, and the relative dielectric constant may be inhomogeneous in each part of the porous layer.
  • the average porosity (porosity) inside the porous layer is, for example, 30 to 85%, preferably 35 to 85%, and more preferably 40 to 85%.
  • porosity is out of the above range, it is difficult to obtain desired porosity characteristics corresponding to the application.For example, if the porosity is too low, the dielectric constant increases, the cushion performance decreases, the heat insulating property May decrease, and printing characteristics may deteriorate. If the porosity is too high, the strength and folding resistance may be inferior.
  • the surface area porosity (surface area ratio) of the porous layer is, for example, 90% or less (for example, 0 to 90%), and preferably about 0 to 80%. If the surface area ratio is too high, the mechanical strength and folding resistance may be easily lowered. Depending on the intended use, the higher the porosity of the surface of the porous layer, the lower the better.
  • the adhesive when manufacturing a copper-clad laminate with a low dielectric constant substrate by bonding a porous layer and copper foil, the adhesive may penetrate into the copper foil during bonding with the copper foil, which may reduce the relative dielectric constant.
  • the etching solution when a circuit is formed by further etching, the etching solution may penetrate into the porous layer and undesired etching may occur from the inside, so that the surface porosity is preferably low.
  • an appropriate opening may be preferable in order to exhibit an anchor effect and ensure adhesion with plating or ink.
  • an appropriate opening may be preferable in order to sufficiently wash the water-soluble polar solvent and the water-soluble polymer used when forming the porous layer.
  • the porous layer should just be formed in the at least single side
  • a porous layer laminate having low dielectric constant, cushioning property, heat insulating property, good printability, etc. on both sides is obtained by taking advantage of its pore characteristics. be able to.
  • porous layer by functionalizing the surface of the porous layer, circuit boards, heat dissipation materials (heat sinks, radiation plates), electromagnetic wave control materials such as electromagnetic wave shields and electromagnetic wave absorbers, low dielectric constant materials, antennas, separators, cushion materials
  • heat dissipation materials heat sinks, radiation plates
  • electromagnetic wave control materials such as electromagnetic wave shields and electromagnetic wave absorbers
  • low dielectric constant materials antennas, separators, cushion materials
  • substrate materials such as ink image-receiving sheets, insulating materials, heat insulating materials, cell culture substrates, and electrolyte membrane substrates.
  • the porous layer laminate of the present invention is, for example, A porous layer forming material solution containing a polymer and a cross-linking agent that constitute the porous layer is cast into a film on the base material, and then brought into contact with a coagulation liquid to make it porous.
  • the former method is preferably used as described in detail below.
  • a solution of a porous layer forming material containing a polymer to form the porous layer and a crosslinking agent is cast on the substrate in a film form. Thereafter, this is introduced into a coagulating liquid, then dried, and a porous layer laminate is obtained by laminating a porous layer on at least one side of a substrate.
  • a porous layer is formed on a substrate using a wet phase conversion method, and then subjected to drying as it is, so that it can be laminated in close contact with the substrate surface simultaneously with the formation of the porous layer. Therefore, manufacturing efficiency can be improved.
  • porous layer having a large number of micropores is flexible, the porous layer alone is difficult to handle and the lamination process is difficult. And a porous layer laminate in which a porous layer having excellent pore characteristics and a substrate are directly laminated can be easily obtained.
  • the solution of the material for forming a porous layer includes, for example, a polymer component that is a main material constituting the porous layer, a crosslinking agent, and a water-soluble polar solvent. It contains a water-soluble polymer as required and water as required.
  • the monomer component (raw material) of the polymer component, its oligomer, a precursor before imidization or cyclization, etc. May be used.
  • the temperature of the coagulation liquid is not particularly limited, but may be, for example, 0 to 100 ° C. When the temperature of the coagulation liquid is less than 0 ° C., the cleaning effect of a solvent or the like tends to be lowered. When the temperature of the coagulating liquid exceeds 100 ° C., the solvent and the coagulating liquid are volatilized and the working environment is impaired.
  • water is preferably used from the viewpoints of cost, safety, toxicity and the like. When water is used as the coagulating liquid, a water temperature of about 5 to 60 ° C. is appropriate.
  • the immersion time in the coagulation liquid is not particularly limited, but a time for sufficiently washing the solvent and the water-soluble polymer may be appropriately selected.
  • the cleaning time depends on the thickness of the porous layer and the like and cannot be generally specified, but can be about 0.5 to 30 minutes.
  • the porous layer solution is cast in the form of a film on a substrate, and then kept in an atmosphere of a relative humidity of 70 to 100% and a temperature of 15 to 100 ° C. for 0.2 to 15 minutes. It is preferable to immerse in.
  • a water-soluble polymer or water is effective for making the membrane structure porous like a sponge.
  • the water-soluble polymer include polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polysaccharides, derivatives thereof, and mixtures thereof.
  • polyvinylpyrrolidone is preferable in that it can suppress the formation of micropores inside the porous layer and improve the mechanical strength of the porous layer.
  • These water-soluble polymers can be used alone or in combination of two or more.
  • the weight average molecular weight of the water-soluble polymer is preferably 200 or more, preferably 300 or more, particularly preferably 400 or more (for example, about 400 to 200,000), and particularly the molecular weight. It may be 1000 or more.
  • the pore size can be adjusted by adding water. For example, increasing the amount of water added to the porous layer solution can increase the pore size.
  • the water-soluble polymer is very effective for making the membrane structure into a homogeneous sponge-like porous structure, and various structures can be obtained by changing the type and amount of the water-soluble polymer. For this reason, the water-soluble polymer is very suitably used as an additive for forming a porous layer for the purpose of imparting desired pore characteristics.
  • the water-soluble polymer is an unnecessary component to be removed that does not ultimately form a porous layer.
  • the water-soluble polymer is removed by washing in a step of phase conversion by dipping in a coagulating liquid such as water.
  • a coagulating liquid such as water.
  • components that do not constitute the porous layer are removed by heating, and water-soluble polymers are usually unsuitable for removal by heating, making it extremely difficult to use as an additive. It is.
  • the production method of the present invention easily produces a porous layer laminate having desired pore characteristics. This is advantageous in that it can be done.
  • the amount of the water-soluble polymer is preferably the minimum amount. Since the strength tends to decrease as the connectivity increases, it is not preferable to add an excessive amount of the water-soluble polymer. Excessive addition is not preferable because it requires a longer washing time. It is also possible not to use a water-soluble polymer.
  • water-soluble polar solvent examples include dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 2-pyrrolidone, ⁇ -butyrolactone, and these
  • DMAc N-dimethylformamide
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • 2-pyrrolidone ⁇ -butyrolactone
  • the amount of each component in the porous layer solution is 8 to 25% by weight of the polymer component, 0.5 to 25% by weight of the crosslinking agent, and 0% of the water-soluble polymer based on the solution for the porous layer. It is preferable that the content be ⁇ 50 wt%, water 0 ⁇ 10 wt%, and water-soluble polar solvent 30 ⁇ 82 wt%. At this time, if the concentration of the polymer component is too low, the thickness of the porous layer becomes insufficient or it is difficult to obtain desired pore characteristics. On the other hand, if the concentration of the polymer component is too high, the porosity is low. Tend to be smaller.
  • the concentration of the crosslinking agent is too low, it is difficult to obtain a sufficient improvement effect of chemical resistance and adhesion to the substrate.
  • the concentration of the cross-linking agent is too high, the surface of the resulting porous layer tends to be sticky, and there is a risk that excess cross-linking agent may remain even after cross-linking.
  • the concentration of the water-soluble polymer is too high, problems such as poor solubility of each component in the solution for the porous layer and a decrease in the strength of the porous layer are likely to occur.
  • the amount of water added can be used to adjust the pore size, and the pore size can be increased by increasing the amount added.
  • the porous layer solution is cast into a film on a substrate, and the resulting film is held in an atmosphere of 70 to 100% relative humidity and a temperature of 15 to 100 ° C. for 0.2 to 15 minutes. It is desirable to guide into a coagulating liquid composed of a non-solvent of a polymer component.
  • a highly homogeneous porous layer can be easily obtained. When placed under humidification, it is considered that moisture penetrates from the surface of the film into the inside and promotes phase separation of the polymer solution efficiently.
  • Preferred conditions are a relative humidity of 90 to 100% and a temperature of 30 to 80 ° C., and a more preferred condition is a relative humidity of about 100% (eg, 95 to 100%) and a temperature of 40 to 70 ° C. If the amount of moisture in the air is less than this, the porosity may not be sufficient.
  • a porous layer having a large number of micropores and having an average pore diameter of 0.01 to 10 ⁇ m can be easily formed.
  • the diameter of the micropores, the porosity, and the porosity of the porous layer constituting the porous layer laminate in the present invention are the types and amounts of the constituent components of the polymer solution, the amount of water used, as described above. It can be adjusted to a desired value by appropriately selecting the humidity, temperature, time, etc. during casting.
  • the coagulation liquid used in the phase conversion method may be any solvent that coagulates the polymer component, and is appropriately selected depending on the type of polymer used as the polymer component.
  • a polyamideimide resin or polyamic acid may be used.
  • Any solvent can be used, for example, water; monohydric alcohols such as methanol and ethanol; alcohols such as polyhydric alcohols such as glycerin; water-soluble polymers such as polyethylene glycol; water-soluble coagulating liquids such as mixtures thereof Can be used.
  • the drying is not particularly limited as long as it is a method capable of removing a solvent component such as a coagulation liquid, and may be under heating or natural drying at room temperature. However, the drying process at this time is performed at a temperature lower than the glass transition temperature (Tg) of the composition constituting the porous layer. At the time of drying treatment, care is taken so that the composition constituting the porous layer is not softened and the micropores are not lost. When the micropores disappear, the printing characteristics on the porous layer deteriorate.
  • Tg glass transition temperature
  • the method for the drying treatment is not particularly limited, and may be a hot air treatment, a hot roll treatment, or a method of putting it in a thermostatic bath or an oven as long as the laminate can be controlled to a predetermined temperature.
  • the atmosphere during the drying process may be air, nitrogen or an inert gas.
  • the use of air is the least expensive but may involve an oxidation reaction.
  • nitrogen or an inert gas is preferably used, and nitrogen is preferable from the viewpoint of cost.
  • the heating conditions are appropriately set in consideration of productivity, physical properties of the porous layer and the substrate, and the like.
  • Crosslinking treatment is performed on the obtained porous layer laminate.
  • the crosslinking agent contained in the porous layer is usually in an unreacted state.
  • a crosslinked structure may be formed by the reaction of a part or all of the crosslinking agent depending on the drying treatment conditions.
  • the crosslinking treatment can be performed by heat treatment and / or active energy ray irradiation (visible light, ultraviolet ray, electron beam, radiation, etc.) treatment depending on the type of the crosslinking agent. Appropriate conditions should be set for each.
  • the heat treatment is preferably performed at 100 to 400 ° C. for 10 seconds to 5 hours.
  • the crosslinkable functional group in the polymer and the functional group of the crosslinking agent react to form a crosslinked structure in the porous layer.
  • a laminate having excellent film strength, heat resistance, chemical resistance and durability of the porous layer itself can be obtained.
  • crosslinking is formed also in the interface of a board
  • a laminate having even more excellent adhesion and rigidity between the substrate and the porous layer can be obtained.
  • a functional layer is provided on the surface of the porous layer (functionalization treatment) to obtain the functional laminate of the present invention
  • the crosslinking treatment by heating may also serve as the heat treatment for expressing the function of the functional layer.
  • the obtained porous layer laminate is subjected to a partial cross-linking treatment, and then a functional layer is provided on the surface of the porous layer, and the cross-linking treatment is performed again to complete the cross-linking treatment.
  • the partial cross-linking treatment is intended to be a semi-cured state (so-called B stage).
  • a laminate comprising a base material, and a porous layer composed of a composition containing a polymer on one or both sides of the base material and a crosslinking agent, the porous A laminate having an average pore diameter of 0.01 to 10 ⁇ m in the porous layer and a porosity of 30 to 85% can be easily obtained.
  • the porous layer laminate of the present invention may be subjected to heat treatment or film formation treatment as necessary in order to impart desired characteristics.
  • the porous layer laminate of the present invention has excellent chemical resistance due to the formation of a crosslinked structure, but the porous layer may be further subjected to chemical resistance imparting treatment.
  • chemical resistance imparting treatment By imparting chemical resistance to the porous layer, it is possible to avoid problems such as delamination, swelling, dissolution, and alteration when in contact with solvents, acids, alkalis, etc. This is advantageous in that it can.
  • the chemical resistance imparting treatment include physical treatment with heat, ultraviolet light, visible light, electron beam, radiation, etc .; chemical treatment for coating the porous layer with a chemical resistant polymer compound.
  • the chemical is known as a substance that dissolves, swells, shrinks, and decomposes a resin that constitutes a conventional porous film, thereby reducing the function as the porous film.
  • specific examples of such chemicals include dimethyl sulfoxide (DMSO), N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAc), Strong polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 2-pyrrolidone, cyclohexanone, acetone, methyl acetate, ethyl acetate, ethyl lactate, acetonitrile, methylene chloride, chloroform, tetrachloroethane, tetrahydrofuran (THF); water Sodium oxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium carbonate, Inorganic salts such as potassium carbonate; amines such as triethylamine; alkaline solutions such as aqueous solutions
  • the chemical resistant polymer compound is not particularly limited as long as it has excellent resistance to chemicals such as strong polar solvents, alkalis, acids, etc.
  • Thermosetting resin such as resin, benzoguanamine resin, benzoxazine resin, alkyd resin, triazine resin, furan resin, unsaturated polyester, epoxy resin, silicon resin, polyurethane resin, polyimide resin, or light Curable resin:
  • Thermoplastic resins such as polyvinyl alcohol, cellulose acetate resin, polypropylene resin, fluorine resin, phthalic acid resin, maleic acid resin, saturated polyester, ethylene-vinyl alcohol copolymer, chitin, chitosan, etc. Is mentioned.
  • These polymer compounds can be used alone or in combination.
  • the polymer compound may be a copolymer or a graft polymer.
  • the porous layer laminate When the porous layer is coated with such a chemical-resistant polymer compound, the porous layer laminate is dissolved even when it comes into contact with the strong polar solvent, alkali, acid or other chemicals. Or can be suppressed to a degree that does not affect the purpose of use or use. For example, in an application where the porous layer and the chemical are in contact with each other for a short time, it is only necessary to provide chemical resistance that does not change within that time.
  • the chemical-resistant polymer compound often has heat resistance, so that the heat resistance of the porous layer is unlikely to decrease. It is also possible to change the characteristics of the porous layer surface by coating with a chemical resistant polymer compound.
  • a chemical resistant polymer compound For example, if a fluororesin is used, the surface can be made water-repellent, and if an ethylene-vinyl alcohol copolymer is used, the surface can be made hydrophilic.
  • a phenolic resin is used, the surface can be rendered water repellent with respect to neutral water and the surface can be rendered hydrophilic with respect to an alkaline aqueous solution.
  • the affinity (hydrophilicity etc.) with respect to a liquid can be changed by selecting suitably the kind of high molecular compound used for coating
  • the porous layer laminate of the present invention has the above configuration, it can be applied to various uses in a wide range of fields. Specifically, it can be used as a substrate material such as a low dielectric constant material, a separator, a cushioning material, an ink image receiving sheet, a test paper, an insulating material, a heat insulating material, etc. by directly utilizing the pore characteristics of the porous layer. . Furthermore, as a functional laminate (composite material) in which other layers (metal plating layer, magnetic plating layer, etc.) are laminated on the porous layer, for example, circuit boards, heat dissipation materials (heat sinks, heat dissipation plates, etc.), electromagnetic wave shields, etc. And an electromagnetic wave control material such as an electromagnetic wave absorber, an antenna, and a cell culture substrate.
  • a substrate material such as a low dielectric constant material, a separator, a cushioning material, an ink image receiving sheet, a test paper, an insulating material,
  • the functional laminate of the present invention comprises a conductor layer, a dielectric layer, a semiconductor layer, and an insulator layer on the surface of the porous layer of the porous layer laminate described above or the polymer layer derived from the porous layer.
  • Such a functional laminate is sometimes referred to as “composite material” in the present specification.
  • Formation of various functional layers or precursor layers thereof on the surface of the porous layer described above can be performed by, for example, plating, printing technology, or the like.
  • the metal plating layer may be formed as a thin metal coating on the surface of the porous layer, for example.
  • the metal constituting the metal plating layer include copper, nickel, silver, gold, tin, bismuth, zinc, aluminum, lead, chromium, iron, indium, cobalt, rhodium, platinum, palladium, and alloys thereof. be able to.
  • alloy films are also included.
  • the metal plating layer may be used alone or in combination of the above metals, may be a single layer, or a plurality of layers may be laminated.
  • the material constituting the magnetic plating layer is not particularly limited as long as it has magnetism, and may be either a ferromagnetic material or a paramagnetic material.
  • An organic magnetic material made of a compound such as polyacrylonitrile can be exemplified.
  • the metal plating layer for example, known methods such as electroless plating and electrolytic plating can be used.
  • electroless plating is preferably used from the viewpoint that the porous layer is composed of a polymer component, and a combination of electroless plating and electrolytic plating can also be used.
  • the plating solutions used for forming the metal plating layer are known in various compositions, and those sold by the manufacturer can also be obtained.
  • the composition of the plating solution is not particularly limited, and various requests (aesthetics, hardness, abrasion resistance, discoloration resistance, corrosion resistance, electrical conductivity, thermal conductivity, heat resistance, sliding property, water repellency, wettability)
  • the soldering wettability, sealing properties, electromagnetic wave shielding characteristics, reflection characteristics, etc. may be selected.
  • a photosensitive composition comprising a compound that generates a reactive group by light is applied to the surface of at least one porous layer constituting the porous layer laminate of the present invention.
  • Providing a photosensitive layer exposing the photosensitive layer through a mask, generating a reactive group in the exposed portion, and forming a conductive pattern by combining the reactive group generated in the exposed portion with a metal.
  • a method comprising a step of bonding to a metal to form a conductor pattern.
  • the compound that generates a reactive group by light is not particularly limited as long as it is a compound that generates a reactive group in a molecule that can form a bond with a metal (including a metal ion).
  • a metal including a metal ion.
  • an onium salt derivative or a sulfonium ester and photosensitive compounds containing at least one derivative selected from derivatives, carboxylic acid derivatives and naphthoquinonediazide derivatives. These photosensitive compounds are versatile and can easily generate a reactive group capable of binding to a metal by light irradiation, so that a conductive portion having a fine pattern can be accurately formed.
  • a compound that loses a reactive group by light for example, a compound having a reactive group capable of forming a bond with a metal (including a metal ion), and the reactive group generates a hydrophobic functional group by irradiation with light. And compounds that are difficult to dissolve or swell in water.
  • the reactive group generated or disappeared by the light is not particularly limited as long as it is a reactive group capable of forming a bond with the metal (including a metal ion), and examples thereof include a functional group capable of ion exchange with a metal ion.
  • a cation exchange group is used.
  • the cation exchange group includes, for example, an acidic group such as —COOX group, —SO 3 X group or —PO 3 X 2 group (where X is a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, or an ammonium group). ) Etc. are included.
  • a cation exchange group having a pKa value of 7.2 or less is preferable because a bond with a sufficient metal per unit area can be formed, and desired conductivity can be easily obtained.
  • Such a reactive group is subjected to metal ion exchange in the next step, and can exhibit a stable adsorption ability by a metal reductant or metal fine particles.
  • the irradiation light is not particularly limited as long as the generation or disappearance of the reactive group can be promoted.
  • light having a wavelength of 280 nm or more can be used.
  • the wavelength is preferably Light of 300 nm or more (about 300 to 600 nm), particularly 350 nm or more is preferably used.
  • a pattern composed of reactive groups can be formed in the exposed part or the unexposed part by irradiating with light through a mask after washing as necessary. In this way, the reactive group provided on the surface of the porous layer is bonded to a metal by the method described below to form a conductor pattern.
  • a method by electroless plating is preferably used as a method for bonding the reactive group to the metal.
  • Electroless plating is known to be useful as a method of laminating a metal on a resin layer generally formed of plastic or the like.
  • the surface of the porous layer may be subjected to treatments such as degreasing, washing, neutralization, and catalyst treatment in advance for the purpose of improving the adhesion with the metal.
  • the catalyst treatment for example, a catalyst metal nucleation method in which a catalyst metal capable of promoting metal deposition is attached to the surface to be treated can be used.
  • Catalytic metal nucleation method is a method of promoting chemical plating by contacting a colloidal solution containing a catalytic metal (salt) and then contacting an acid or alkali solution or a reducing agent (catalyzer (catalyst) -accelerator) Method):
  • a method of forming a catalytic metal nucleus by contacting a colloidal solution containing fine particles of catalytic metal and then removing the solvent and additives by heating or the like metal fine particle method
  • An acid or alkali solution containing a reducing agent Then contact the catalyst metal acid or alkali solution to contact the activator (activation) solution to deposit the catalyst metal (sensitizing (sensitization) -activate (activate) ) Method).
  • a metal-salt-containing solution such as a tin-palladium mixed solution or copper sulfate
  • the catalyzer-accelerator method is, for example, by immersing the porous layer laminate in an aqueous copper sulfate solution, washing and removing excess copper sulfate as necessary, and then immersing it in an aqueous solution of sodium borohydride.
  • a catalyst nucleus composed of copper fine particles can be formed on the surface of the porous layer of the porous layer laminate.
  • a colloidal solution in which silver nanoparticles are dispersed is brought into contact with the surface of the porous layer, and then heated to remove additives such as a surfactant and a binder, whereby the surface of the porous layer is removed.
  • Catalyst nuclei made of silver particles can be deposited.
  • a catalytic nucleus made of palladium can be precipitated by contacting with a hydrochloric acid solution of palladium chloride.
  • a method of bringing the porous layer laminate into contact with these treatment liquids a method of coating the surface of the porous layer on which the metal plating layer is laminated, a method of immersing the porous layer laminate in the treatment liquid, or the like can be used. .
  • the substrate is formed with a homogeneous layer. It is preferable that When a porous layer laminate having a homogeneous substrate on one side is immersed in the treatment liquid, catalyst nuclei are formed not only on the porous layer surface of the porous layer laminate, but also on the substrate surface. A large amount of catalyst nuclei adhere to and are easily retained on the surface of a large porous layer, whereas on a homogeneous substrate, the substrate film surface is smooth so that the catalyst nuclei are less likely to precipitate and fall off easily. . In this way, a metal plating layer can be selectively formed on the surface of the porous layer in which a sufficient amount of catalyst nuclei are formed by subsequent electroless plating.
  • Examples of main metals used in electroless plating include copper, nickel, silver, gold, nickel-phosphorus, and the like.
  • the plating solution used for electroless plating contains, for example, the above metals or salts thereof, reducing agents such as formaldehyde, hydrazine, sodium hypophosphite, sodium borohydride, ascorbic acid, glyoxylic acid, acetic acid It contains complexing agents and precipitation control agents such as sodium, EDTA, tartaric acid, malic acid, citric acid and glycine, and many of these are commercially available and can be easily obtained.
  • Electroless plating is performed by immersing the porous layer laminate subjected to the above treatment in the above plating solution.
  • electroless plating is performed only on the other surface by applying electroless plating with a protective sheet applied to one side of the porous layer laminate, for example, metal deposition on the substrate is prevented. can do.
  • the thickness of the metal plating layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the application. For example, it is about 0.01 to 20 ⁇ m, preferably about 0.1 to 10 ⁇ m.
  • a method of forming a metal plating layer by combining electroless plating and electrolytic plating may be performed. In other words, since the surface of the porous layer on which the metal film is formed by electroless plating is imparted with conductivity, it is possible to obtain a thick metal plating layer in a short time by applying more efficient electrolytic plating. Become.
  • the above method is particularly suitable as a method for obtaining a composite material used for a circuit board, a heat dissipation material or an electromagnetic wave control material.
  • circuit boards are manufactured by a method in which a copper foil is bonded to the surface of a substrate generally made of glass, epoxy resin, polyimide or the like, and wiring is formed by removing unnecessary portions of the copper foil by etching. It was. However, according to such a conventional method, it has become difficult to form fine wiring that can be used for a circuit board with a high density. In order to advance the miniaturization of wiring, it is necessary to attach a very thin copper foil strongly to a substrate made of glass, epoxy resin, polyimide, etc., but the thin copper foil is extremely inferior in handleability, The lamination process was very difficult.
  • the composite material of the present invention it is also possible to form a fine opening on the surface of the porous layer of the porous layer laminate, and in that case, sufficient adhesion to the metal plating layer is achieved.
  • This is suitable for a circuit board material having fine wiring.
  • the metal plating layer is preferably made of copper, nickel, silver or the like.
  • the porous layer laminate of the present invention is extremely useful as a circuit board manufactured by a method of forming fine wiring directly on the porous layer surface.
  • the method described as the method for producing a composite material of the present invention can be used.
  • fine wiring firmly entangled with the porous layer can be formed, and wiring can be accurately and easily formed using an exposure technique.
  • Single-sided wiring can be formed with a film having a porous layer on one side, and double-sided wiring can be formed with a film having a porous layer on both sides.
  • a hole can be formed by a conventionally used drill or laser and filled by conductive paste or plating.
  • a method of forming a wiring by using an electroless plating method on a porous body has been known.
  • the conventional porous body has poor strength and has a problem in that it is inferior in handleability and damaged during the manufacturing process. It was.
  • the porous layer laminate of the present invention is used, the porous layer is molded in close contact with the base material, so that a sufficient strength can be ensured and the circuit board has excellent handling properties. Can be provided.
  • Electromagnetic wave control materials are used as materials for shielding (shielding) or absorbing electromagnetic waves in order to reduce or suppress the influence on the surrounding electromagnetic environment and the influence of the device itself from the surrounding electromagnetic environment.
  • electromagnetic sources such as electric / electronic devices, wireless devices, systems, etc. around us, such as the spread of digital electronic devices, personal computers and mobile phones, and they emit various electromagnetic waves. Electromagnetic waves radiated from these devices may affect the surrounding electromagnetic environment, and the device itself is also affected by the surrounding electromagnetic environment.
  • electromagnetic wave control materials such as electromagnetic wave shielding materials and electromagnetic wave absorber materials have become important year after year.
  • the composite material of the present invention can provide an electromagnetic wave shielding property by blocking electromagnetic waves by, for example, imparting conductivity by a metal plating layer, and can absorb electromagnetic waves by filling the pores constituting the porous layer with an electromagnetic wave absorbing material. Therefore, it is extremely useful as an excellent electromagnetic wave control material.
  • the metal plating layer constituting the electromagnetic wave control material is preferably one that can impart conductivity, and it is effective to be formed of, for example, nickel, copper, silver, or the like. Further, when the composite material has a layer structure in which a magnetic plating layer is formed on the surface of the porous layer by electroless plating, it is useful as an electromagnetic wave absorber material. Examples of materials used when forming a magnetic plating layer by electroless plating include magnetic materials such as alloys of nickel, nickel-cobalt, cobalt-iron-phosphorus, cobalt-tungsten-phosphorus, cobalt-nickel-manganese, and the like. Can be mentioned.
  • the composite material of the present invention is very thin and highly flexible, and since the metal or magnetic material formed by plating is entangled with the porous layer, the plating layer is difficult to peel off and bending resistance (fold resistance) Sex) can be improved.
  • Such a composite material can be used by being installed or affixed in any place of an electronic device.
  • the porous layer laminate of the present invention is also useful as a low dielectric constant material.
  • the frequency used in electronic devices is also increasing, and the electronic components used therein must also support high-frequency signals.
  • conventional wiring boards mainly glass epoxy resin
  • a porous material is considered useful as a high-frequency wiring board material for solving these problems. This is because the relative dielectric constant of air is as low as 1, whereas a porous material can achieve a low relative dielectric constant.
  • the porous layer laminate of the present invention is laminated on the base material and not only has low dielectric constant characteristics, but also is sufficient for handling because the porous layer is in close contact with the base material. Is a preferable medium as a low dielectric constant material.
  • the porous layer laminate of the present invention When the porous layer laminate of the present invention is used as a circuit board material having a low dielectric constant, as described above, a copper foil is bonded to the surface of the porous layer, and unnecessary portions of the copper foil are removed by etching. It is conceivable to manufacture by a method of forming a wiring. Although miniaturization and high density of wiring are becoming difficult, most circuit boards are still made by this conventional method, and the porous layer laminate of the present invention can also be used by this method. It can be said that this is a useful material that can cope with the reduction of the dielectric constant of the substrate, which has become very demanding.
  • One form of the method for producing the composite material of the present invention is a method using a printing technique. Since the porous layer laminate of the present invention is excellent in printing characteristics, it can be used by forming a pattern on the porous layer by printing. Since it is also used as an ink image receiving sheet (printing medium) in this way, the printing technique will be described in detail next.
  • Ink receiving sheets also called print media
  • print media are often used in printing technology.
  • many printing methods are currently put into practical use and used.
  • inkjet printing screen printing, dispenser printing, letterpress printing (flexographic printing), sublimation printing, offset printing, laser, etc.
  • printer printing toner printing
  • intaglio printing gravure printing
  • contact printing and microcontact printing.
  • the constituent components of the ink used are not particularly limited, and examples thereof include conductors, dielectrics, semiconductors, insulators, resistors, dyes, and the like.
  • Advantages of creating electronic materials by printing methods are: (1) can be manufactured with a simple process, (2) is a low environmental impact process with little waste, (3) can be manufactured in a short time with low energy consumption, ( 4) Although the initial investment can be significantly reduced, it is also true that high-definition printing is required, which is unprecedented and technically difficult. Therefore, especially for printing used for manufacturing electronic materials, not only the performance of the printing machine but also the characteristics of the ink and the ink image-receiving sheet have a great influence on the printing result.
  • the porous layer laminate of the present invention the porous layer is in close contact with the substrate, and the fine porous structure of the porous layer can be in close contact with the printing plate due to its cushioning property, and Since the ink can be sucked or the ink can be fixed precisely, high-definition printing which has never been achieved can be achieved, and it is very preferably used.
  • the porous layer is in close contact with the base material, it is possible to ensure sufficient strength for handling, for example, it is possible to print continuously by roll-to-roll, which significantly improves production efficiency. Can do.
  • an electronic material is manufactured by printing
  • the above-described method can be used as a printing method.
  • electronic materials produced by printing include electromagnetic wave control materials such as electromagnetic wave shields and electromagnetic wave absorbers, circuit boards, antennas, heat sinks, and the like. More specifically, liquid crystal displays, organic EL displays, Field emission display (FED), IC card, IC tag, solar cell, LED element, organic transistor, capacitor (capacitor), electronic paper, flexible battery, flexible sensor, membrane switch, touch panel, EMI shield and the like can be mentioned.
  • electromagnetic wave control materials such as electromagnetic wave shields and electromagnetic wave absorbers, circuit boards, antennas, heat sinks, and the like. More specifically, liquid crystal displays, organic EL displays, Field emission display (FED), IC card, IC tag, solar cell, LED element, organic transistor, capacitor (capacitor), electronic paper, flexible battery, flexible sensor, membrane switch, touch panel, EMI shield and the like can be mentioned.
  • the method for producing the electronic material includes a step of printing on the surface of the porous layer (substrate) an ink containing an electronic material such as a conductor, a dielectric, a semiconductor, an insulator, or a resistor.
  • an electronic material such as a conductor, a dielectric, a semiconductor, an insulator, or a resistor.
  • a capacitor can be formed by printing on the surface of the porous layer (substrate) with ink containing a dielectric.
  • Examples of such a dielectric material include barium titanate and strontium titanate.
  • a transistor or the like can be formed by printing with an ink containing a semiconductor.
  • the semiconductor pentacene, liquid silicon, fluorene-bithiophene copolymer (F8T2), poly (3-hexylthiophene) (P3HT), and the like can be given.
  • wiring can be formed by printing with ink containing a conductive material, a flexible substrate, a TAB substrate, an antenna, or the like can be manufactured.
  • the conductor include conductive inorganic particles such as silver, gold, copper, nickel, ITO, carbon, and carbon nanotube; and particles made of conductive organic polymers such as polyaniline, polythiophene, polyacetylene, and polypyrrole. Can do.
  • the polythiophene include poly (ethylenedioxythiophene) (PEDOT). These can be used as a solution or a colloidal ink.
  • conductor particles made of inorganic particles are preferable, and silver particles and copper particles are particularly preferably used from the viewpoint of balance of electrical characteristics and cost.
  • the shape of the particles examples include a spherical shape and a scale shape (flakes).
  • the particle size is not particularly limited, but so-called nanoparticles having an average particle diameter of about several ⁇ m to several nanometers can also be used. These particles can be used by mixing a plurality of types.
  • a conductive ink a silver ink (silver paste) that can be easily obtained will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and other types of ink can also be applied.
  • the silver ink generally contains silver particles, a surfactant, a binder, a solvent and the like as its constituent components.
  • an ink containing silver oxide particles is printed and then heated and reduced to form a silver wiring.
  • an ink that contains an organic silver compound and is then thermally decomposed to form a silver wiring there is an ink that contains an organic silver compound and is then thermally decomposed to form a silver wiring.
  • Organic silver compounds that can be dissolved in a solvent can also be used.
  • particles constituting the silver ink silver particles, silver oxide, organic silver compounds and the like may be used singly or in combination, and those having different particle diameters may be used in combination.
  • the temperature (baking temperature) at which the ink is cured after printing with the silver ink can be appropriately selected according to the composition of the ink, the particle diameter, etc., but is usually in the range of about 100 to 300 ° C. Many. Since the porous layer laminate of the present invention is an organic material, the firing temperature is preferably relatively low in order to avoid deterioration, but in order to reduce the electrical resistance of the wiring, it is generally fired at a high temperature. Preferably, it is necessary to select and use an ink having an appropriate curing temperature.
  • the particle diameter is preferably about 0.01 to 10 ⁇ m.
  • the saddle wiring may be formed only on one side of the porous layer, or may be formed on both sides of the substrate when the porous layer exists on both sides.
  • a via that connects the wirings on both sides can be formed as necessary.
  • the via hole may be formed by a drill or a laser.
  • the conductor in the via hole may be formed by a conductive paste or may be formed by plating.
  • the wiring surface formed of conductive ink can be used by being coated with plating or an insulator.
  • silver wiring tends to cause electromigration and ion migration when compared with copper wiring (Nikkei Electronics, 2002.2.67, page 75). Therefore, for the purpose of improving the reliability of the wiring, it is effective to cover the wiring surface formed of silver ink with plating.
  • plating include copper plating, gold plating, and nickel plating. Plating can be performed by a known method.
  • the surface of the wiring formed with conductive ink can be used by coating with resin.
  • the above configuration can be suitably used for purposes such as wiring protection, wiring insulation, wiring oxidation and migration prevention, and flexibility improvement.
  • the silver wiring becomes silver oxide by oxidation and the copper wiring becomes copper oxide, and the conductivity may decrease.
  • the wiring surface with the resin by covering the wiring surface with the resin, the wiring comes into contact with oxygen or moisture. Can be avoided, and a decrease in conductivity can be suppressed.
  • Examples of the method for selectively coating the surface of the wiring with a resin include methods such as dropper, dispenser, screen printing, and inkjet using a curable resin or a soluble resin described later as the resin to be coated.
  • the porous layer portion has a low dielectric constant, it is preferably used as a high-frequency wiring board.
  • the porous layer laminate of the present invention is used in addition to the case where the porous layer voids are left as they are, It is also conceivable to use it by losing it.
  • the porous layer is composed of independent micropores with low communication, the resin does not easily enter the pores, and the pore structure tends to be maintained. On the contrary, when the porous layer is composed of fine pores having communication properties, the resin easily enters the pores, so that the pores are filled with the resin and the pore structure tends to disappear.
  • resin which coats wiring Although it does not specifically limit as resin which coats wiring, for example, the curable resin used without a solvent, the soluble resin utilized by melt
  • the curable resin examples include an epoxy resin, an oxetane resin, an acrylic resin, and a vinyl ether resin.
  • Epoxy resins include bisphenol A type and bisphenol F type bisphenol type, novolak type glycidyl ether type epoxy resins such as phenol novolak type and cresol novolak type; alicyclic epoxy resins and their modified resins Resin is included.
  • Commercially available epoxy resins include “Araldite” from Huntsman Advanced Materials, “Denacol” from Nagase ChemteX, “Celoxide” from Daicel Chemical Industries, “Epototo” from Toto Kasei Co., Ltd., etc.
  • the cured epoxy resin can be obtained, for example, by a method in which a curing reaction is started by a curable resin composition obtained by mixing a curing agent with an epoxy resin and the reaction is accelerated by heating.
  • the curing agent for the epoxy resin for example, organic polyamine, organic acid, organic acid anhydride, phenols, polyamide resin, isocyanate, dicyandiamide and the like can be used.
  • the cured epoxy resin is obtained by a method in which a curing reaction is initiated by heating or irradiation with light such as ultraviolet rays to a curable resin composition obtained by mixing a curing catalyst called a latent curing agent with an epoxy resin. You can also.
  • a latent curing agent commercially available products such as “Sun-Aid SI” manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd. can be used.
  • a highly flexible material is used as the cured epoxy resin, it can be made flexible like a flexible substrate. Moreover, when heat resistance and high dimensional stability are requested
  • the curable resin composition When using an epoxy resin for coating, the curable resin composition is easy to handle if it has a low viscosity.
  • examples of such a characteristic include a bisphenol F-based composition and an aliphatic polyglycidyl ether-based composition.
  • oxetane resin examples include “Aron Oxetane” manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • the cured oxetane resin can be obtained by mixing the oxetane resin with, for example, a cationic photopolymerization initiator “IRGACURE 250” manufactured by Ciba Specialty Chemicals, and starting the curing reaction by irradiation with ultraviolet rays. it can.
  • Soluble resins include low dielectric resin “Oligo phenylene ether” manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, polyamideimide resin “Vilomax” manufactured by Toyobo Co., Ltd., polyimide ink “Iupicoat” manufactured by Ube Industries, Ltd. Polyimide ink “Everrec”, polyimide material “ULIN COAT” manufactured by NI Material, polyimide ink “Q-PILON” manufactured by PI Research Laboratory, saturated polyester resin “Nichigo Polyester” manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd., Commercially available products such as an acrylic solvent-type pressure-sensitive adhesive “Coponil” and an ultraviolet / electron beam curable resin “Shikou” can be used.
  • the solvent for dissolving the soluble resin used at the time of covering it can be appropriately selected from known organic solvents according to the kind of the resin.
  • a typical example of a resin solution (soluble resin solution) in which a soluble resin is dissolved in a solvent is, for example, a resin solution in which “oligo-phenylene ether” is dissolved in a general-purpose solvent such as methyl ethyl ketone or toluene; A resin solution (trade name “HR15ET”) dissolved in an ethanol / toluene mixed solvent; a resin solution in which “Iupicoat” is dissolved in triglyme can be used.
  • the method of coating the wiring with the resin is not particularly limited, but the curable resin composition or the soluble resin solution is developed on the surface of the porous layer by using means such as a dropper, a spoon, a dispenser, screen printing, and an ink jet. (Applying) and, if necessary, a method of removing excess resin with a spatula or the like can be used.
  • the spatula include fluorine resins such as polypropylene and Teflon (registered trademark), rubbers such as silicone rubber, resins such as polyphenylene sulfide, and metals such as stainless steel.
  • a plastic spatula is preferably used because it hardly damages the wiring and the porous layer.
  • a method of dropping an appropriate amount onto the surface of the porous layer using a means capable of controlling the discharge amount such as a dropper, a dispenser, screen printing, and ink jet without using a spatula is also possible.
  • an uncured resin having a low viscosity is preferably used.
  • the curing reaction rate is increased by heating, so that heating more than necessary is not preferable because workability deteriorates.
  • heat treatment is preferably performed for the purpose of accelerating the curing of the resin or volatilizing the solvent.
  • the heating method is not particularly limited, but rapid heating is preferably a method in which the temperature is gently raised because there is a possibility that unevenness may occur due to volatilization of the resin or curing agent or volatilization of the solvent.
  • the temperature increase may be either continuous or sequential. It is preferable to appropriately adjust the temperature and time for curing and drying depending on the type of resin and solvent.
  • the porous layer in addition to the case where the porous structure of the porous layer is maintained, the porous layer has a void after the functional layer is formed on the surface of the porous layer (after functionalization).
  • the case where the pore structure is lost and the porous layer is preferably transparent is also included.
  • the porous layer laminate of the present invention can achieve high-definition printing on the porous layer due to the pore characteristics of the porous layer.
  • the porous structure is whitened and opaque by causing irregular reflection of visible light. Therefore, the usage is limited as it is. Therefore, by selecting a composition that constitutes the porous layer having a glass transition temperature of 20 ° C. or higher, the pore structure of the porous layer is lost by heat treatment to suppress the irregular reflection of visible light. Can be made transparent.
  • the porous layer is made transparent by heating the porous layer stack in which various functional layers (patterns) are formed on the surface of the porous layer, so that the porous layer is slightly softened and the pore structure inside the porous layer This is realized by disappearance of.
  • the laminated body according to any one of the above (1) to (4) is subjected to a heat treatment at a temperature equal to or higher than a glass transition temperature of the composition constituting the porous layer, A method of eliminating micropores in a porous layer and converting the porous layer into a transparent layer.
  • the composition constituting the porous layer usually has a glass transition temperature of 20 ° C. or higher, which is equal to or higher than the glass transition temperature (Tg) of the composition and lower than the heat resistance temperature of the substrate. It is softened and deformed at a temperature lower than the decomposition temperature of the composition (including a polymer as a main component, a crosslinking agent, and other optional components) constituting the porous layer. Therefore, although it depends on the type of the substrate, the composition constituting the porous layer preferably has a glass transition temperature of, for example, 280 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower, or 130 ° C. or lower.
  • the heat treatment for converting the porous layer into a transparent layer is a composition that constitutes the porous layer at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the composition constituting the porous layer and lower than the heat resistance temperature of the substrate. Can be carried out at a temperature lower than the decomposition temperature. That is, the upper limit of the heat treatment temperature is less than the lower one of the heat-resistant temperature of the substrate and the decomposition temperature of the composition constituting the porous layer.
  • the decomposition temperature (decomposition start temperature) of the composition constituting the porous layer is 15 ° C. or higher than the glass transition temperature of the composition constituting the porous layer, preferably It must be 30 ° C or higher, more preferably 50 ° C or higher.
  • the larger the temperature difference the more stable heat treatment can be performed. Therefore, although there is no particular upper limit for this temperature difference, in general, polymer components are often decomposed in the region of 200 ° C. or higher (Tg + 200 ° C.) above the glass transition temperature (Tg).
  • the upper limit for the temperature difference is 200 ° C.
  • the composition constituting the porous layer is softened and deformed, the micropores disappear, and the porous layer is converted into a transparent layer.
  • the porous layer is converted into a transparent layer only by heat treatment without using a solvent.
  • a group consisting of a substrate, a transparent layer containing the polymer on the substrate as a main component, and a conductor layer, a dielectric layer, a semiconductor layer, an insulator layer, and a resistor layer on the transparent layer A functional laminate having a functional layer more selected, On the surface of the porous layer of the laminate according to any one of (1) to (4) above, a conductor layer, a dielectric layer, a semiconductor layer, an insulator layer, a resistor layer, and the layer Forming a layer selected from the group consisting of the precursor layers of:
  • the obtained laminate is subjected to a heat treatment at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the composition constituting the porous layer, the micropores in the porous layer disappear, and the porous layer becomes a transparent layer. Converting to Performing a heat treatment and / or an active energy ray irradiation treatment to form a crosslinked structure with the crosslinking agent in the porous layer; and Functional laminate obtained by performing
  • the “transparent layer containing a polymer as a main component” is a layer corresponding to the “polymer layer derived from the porous layer”.
  • a method for producing a functional laminate having a functional layer more selected On the surface of the porous layer of the laminate according to any one of (1) to (4) above, a conductor layer, a dielectric layer, a semiconductor layer, an insulator layer, a resistor layer, and the layer Forming a layer selected from the group consisting of the precursor layers of:
  • the obtained laminate is subjected to a heat treatment at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the composition constituting the porous layer, the micropores in the porous layer disappear, and the porous layer becomes a transparent layer. Converting to Performing a heat treatment and / or an active energy ray irradiation treatment to form a crosslinked structure with the crosslinking agent in the porous layer; and The manufacturing method of a functional laminated body containing this.
  • the precursor layer of the layer is a layer that can be converted into a conductor layer, a dielectric layer, a semiconductor layer, an insulator layer, a resistor layer, for example, by heat treatment after the precursor layer is formed. I mean.
  • the crosslinking agent may react to form a crosslinked structure.
  • the porous layer is immediately heated to a temperature region where the porous layer softens, and the softening and transparency of the porous layer is completed, and then the crosslinking agent is reacted. A cross-linked structure is formed. If the crosslinked structure is formed first, the porous layer will no longer soften and the porous structure will be maintained.
  • the material to be used may be selected so that the softening temperature of the porous layer is higher than the heat treatment temperature for forming the crosslinked structure. (The porous structure is maintained even after the crosslinked structure is formed by performing the heat crosslinking treatment at a temperature lower than the softening temperature of the porous layer.)
  • the heat treatment is preferably performed below the melting temperature of the composition constituting the porous layer.
  • the porous layer composition melts, so that the micropores disappear and the porous layer is converted into a transparent layer, but the porous layer composition is melted. If it does, it will become difficult to maintain the pattern of the patterned functional layer formed on the porous layer.
  • a base material As a base material, it is light transmissive, has a heat resistance temperature higher than the glass transition temperature of the composition constituting the porous layer, and is practical at a temperature at which the composition constituting the porous layer softens and deforms.
  • the obtained functional laminated body can be used for various uses as which a light transmittance is requested
  • the transparency index of the transparent layer converted from the porous layer is the total light transmittance (%) of the used base material itself and the transparent laminate (base material + transparent layer). ) Can be expressed as an absolute value of a difference from the total light transmittance (%).
  • Tst total light transmittance of base material itself ⁇ total light transmittance (Tst) of laminate (base material + transparent layer)
  • the absolute value of the difference between (Ts) and (Tst) is used because the value of (Tst) may be larger than the value of (Ts).
  • the minute irregularities are smoothed by the presence of the transparent layer on the surface to suppress irregular reflection, and the value of (Tst) ) Is considered to be larger.
  • the transparency (T) value of the transparent layer is, for example, 0 to 30%, preferably 0 to 20%, more preferably 0 to 10%, especially 0-5%. If the value of the transparency (T) of the transparent layer exceeds 30%, the conversion of the porous layer to the transparent layer will be insufficient.
  • the total light transmittance (%) of the laminate (base material + transparent layer) needs to be measured at a portion where a functional layer such as a conductor layer is not formed. The functional layer generally prevents light transmission.
  • the total light transmittance can be measured using a NDH-5000W haze meter manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. in accordance with JIS K7136.
  • the thickness of the obtained transparent layer is calculated based on the thickness of the porous layer and the porosity.
  • Transparent layer thickness porous layer thickness ⁇ (100 ⁇ porosity) / 100
  • the thickness of the porous layer is 0.1 to 100 ⁇ m and the porosity is 30 to 85%
  • the thickness of the transparent layer can be in the range of 0.015 ⁇ m to 70 ⁇ m.
  • the desired thickness of the transparent layer may be appropriately determined with reference to the preferable range of the thickness of the porous layer and the preferable range of the porosity.
  • the transparent resin layer derived from the porous layer can facilitate the inspection of the wiring when used for a wiring board, for example, and it is easy to recognize the positional relationship of components when the wiring board is assembled to a device. It is advantageous in that it is excellent in handleability. Furthermore, it is preferable that the substrate of the porous layer laminate has high transparency.
  • the substrate of the porous layer laminate used in the present invention is preferable because it has heat resistance that does not deform at the heat treatment temperature for making the porous layer transparent. When the base material is deformed, the dimensional stability as the wiring board is lowered.
  • the upper limit temperature of the heat treatment for transparentization of the porous layer varies depending on the substrate and cannot be generally stated.
  • the heating temperature is preferably 400 ° C. or lower, preferably 300 ° C. or lower, particularly preferably 260 ° C. or lower.
  • the heat treatment time cannot be generally specified depending on the components constituting the porous layer, it is preferably 1 minute to 3 hours, and preferably about 3 minutes to 1 hour. Heating may be performed in one stage or in two stages. For example, when a functional material that can be baked at a low temperature such as silver ink is used, the ink may be printed, the ink baked, and then the temperature may be raised to perform a clearing treatment. You may carry out in one step, setting to the temperature which can be applied to both baking and clearing treatment.
  • the composition constituting the porous layer When making the porous layer transparent by heat treatment, the composition constituting the porous layer must have a glass transition temperature of 20 ° C. or higher. If the glass transition temperature is lower than 20 ° C., the porous structure may change even at room temperature, which is not preferable.
  • an electromagnetic wave is generated from a display such as a PDP, causing an adverse effect (noise) on peripheral devices.
  • a display such as a PDP
  • an adverse effect noise
  • a film is used.
  • the electromagnetic shielding film for the above uses generally has a structure in which a metal layer is laminated on a highly transparent film (highly transparent film).
  • a film can be formed by, for example, a method of providing a metal layer on a highly transparent film by sputtering; a method of providing a metal mesh by etching after attaching a copper foil or the like to the highly transparent film.
  • an electromagnetic wave shielding film there can be mentioned a film having a lattice pattern having a line width of 20 to 30 ⁇ m and a pitch (repetition interval) of about 300 ⁇ m.
  • an electromagnetic wave shielding film having the above-described configuration can be provided by forming a lattice-like wiring in the porous layer laminate and then performing a transparent treatment. At this time, it is considered that the cost can be reduced by simply creating the wiring by using a printing method such as screen printing.
  • the transparency of the wiring part can be further increased by printing using ITO (indium tin oxide) ink, which is a transparent conductor (visible light transmittance of about 90%).
  • ITO ink Indium tin oxide
  • a transparent conductor there is a possibility that it can be used for flat panel displays such as liquid crystal panels and organic EL, solar cells, resistive touch panels, and the like.
  • Another example is a method of forming wiring using zinc oxide ink as another transparent conductor.
  • the composite material of the present invention may have a structure in which the pores of the porous layer are left as they are.
  • the composite material in which the pores of the porous layer are left as it is means that the porous layer has characteristics as a porous body.
  • the composite material is a printing technology. This means that the same pore structure as that of the porous layer at the time when the conductor is formed is retained.
  • Such a composite material may have a configuration in which other layers are laminated or various treatments are performed as long as the porous layer can maintain the characteristics as a porous body.
  • the solvent treatment is not performed.
  • the wiring portion may be covered with a resin by the above-described method.
  • the wiring As described in the section on filling the resin into the porous layer, it is possible to further increase the transparency by forming the wiring using ITO or zinc oxide ink, which is a transparent conductor, and such characteristics are required. Can be used for future applications.
  • the porous structure can be made transparent by the above method, the wiring may remain bare in this case. It is preferable to reliably insulate by covering with resin as described above or forming a coverlay.
  • the wiring board is usually joined to other components and boards with solder, connectors or the like in order to allow electricity to flow. Therefore, the contact portion must be filled with a resin in a masked state or coated with a resin while avoiding the contact portion.
  • a resin the above-described curable resin or soluble resin can be used as a resin for covering the wiring.
  • the wiring board is not only formed by wiring, but semiconductor chips, capacitors, resistors, etc. can be bonded onto the wiring board by soldering, wire bonding, or the like, such as TAB or COF. Furthermore, wiring formation and component mounting can be performed not only on one side of the porous layer stack, but also on both sides, and a plurality of substrates can be stacked to be multilayered.
  • a coverlay may be laminated on the porous layer.
  • the wiring is generally covered with a cover lay made of a resin film such as a polyimide film or a PET film for the purpose of protecting the wiring, insulating the wiring, preventing the oxidation of the wiring, and improving the flexibility.
  • a coverlay film include “Nikaflex” manufactured by Nikkan Kogyo Co., Ltd. and products manufactured by Arisawa Seisakusho.
  • Examples of the method of laminating the coverlay include a method of thermocompression bonding a coverlay film in which an adhesive is applied to one side of a coverlay such as a polyimide film or a PET film after the solvent treatment to the porous layer. It is done.
  • a coverlay film such as a polyimide film or a PET film after the solvent treatment to the porous layer. It is done.
  • the adhesive for the coverlay film a known one can be used, and it is often in a semi-cured (B stage) state so as to be easy to handle.
  • a cover lay is not always necessary and can be omitted if sufficient wiring protection, wiring insulation, wiring oxidation prevention, and bendability can be achieved with a resin coating on the porous layer. is there.
  • the porous layered product of the present invention can be used for an antenna having higher frequency characteristics.
  • a loop-shaped RFID antenna is used for an IC card or the like, and these are currently made by a subtractive method (etching method).
  • an antenna with more excellent high frequency characteristics can be manufactured.
  • a manufacturing method a subtractive method can be used. Specifically, as shown in the method of manufacturing a low dielectric constant circuit board, a copper layer is bonded to a porous layer laminate or a porous film surface based on a resin film, and after the resist pattern is formed This can be done by removing unnecessary portions of the copper foil by etching. As another method, after forming a resist pattern on a porous layer laminate having a metal foil such as copper as a base material, etching can be performed to remove unnecessary portions of the copper foil. .
  • the subtractive method currently performed is a method with a long process, and requires a labor and cost.
  • the ink image-receiving sheet when an antenna is formed by printing with ink containing a conductor, it can be manufactured more easily and at low cost.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2006-237322 discloses a method for producing a copper polyimide substrate.
  • a method for producing a copper polyimide substrate comprising hydrophilizing a surface of a polyimide resin film, providing a physical development nucleus layer, forming a silver film by a silver diffusion transfer method, and then copper plating. Since the polyimide resin film does not have good adhesion, alkali treatment or corona discharge treatment is required for surface modification.
  • the porous layer laminate of the present invention since a porous layer having a large number of fine holes can be formed on the polyimide resin film, the adhesive layer thereon can enter the holes, Stronger adhesion can be expected due to the anchor effect. Therefore, the porous layer laminate can be preferably used for the above applications.
  • the average pore diameter and porosity of the porous layer were calculated by the following method. These average pore diameter and porosity are obtained only for the micropores visible in the electron micrograph.
  • Average pore diameter From the electron micrograph, the area of any 30 or more holes on the surface or cross section of the laminate was measured, and the average value was defined as the average pore area Save. Assuming that the hole is a perfect circle, the value converted from the average hole area to the hole diameter using the following formula was defined as the average hole diameter.
  • represents a circumference ratio.
  • Surface or internal average pore diameter [ ⁇ m] 2 ⁇ (Save / ⁇ ) 1/2
  • Porosity The porosity in the porous layer was calculated from the following formula.
  • V is the volume of the porous layer [cm 3 ]
  • W is the weight of the porous layer [g]
  • is the density of the porous layer composition [g / cm 3 ] (where the density of the porous layer composition is , Calculated by dividing the density of each component constituting the composition by weight composition ratio).
  • the volume V of the porous layer and the weight W of the porous layer were calculated by subtracting the volume or weight of the substrate from the volume or weight of the laminate in which the porous layer was laminated on the substrate, respectively.
  • Porosity [%] 100-100 ⁇ W / ( ⁇ ⁇ V)
  • the density of each component in the porous layer composition is as follows. Polyamideimide Viromax N-100H density: 1.45 [g / cm 3 ] Polyimide Pyre-M. L. RC5019 density: 1.43 [g / cm 3 ] Density of epoxy resin YDCN-700-5: 1.21 [g / cm 3 ] Density of epoxy resin jER 828: 1.17 [g / cm 3 ] Density of epoxy resin jER 834: 1.18 [g / cm 3 ] Density of epoxy resin jER 1001: 1.19 [g / cm 3 ] Density of epoxy resin jER 1004: 1.19 [g / cm 3 ] Density of epoxy resin jER 152: 1.21 [g / cm 3 ]
  • tape peeling test The interlayer adhesion between the base material of the laminate and the porous layer in an uncrosslinked state was determined by the following tape peeling test.
  • (I) A 24 mm wide masking tape manufactured by Teraoka Seisakusho [film masking tape No. 603 (# 25)] is applied for a length of 50 mm from one end of the tape, and the attached tape is a roller having a diameter of 30 mm and a load of 200 gf (Holbein Art Materials Inc., oil resistant hard rubber roller No. 10). ).
  • Adhesion evaluation test (cross-cut method) The interlayer adhesion between the base material of the laminate and the porous layer before and after the heat crosslinking treatment was carried out according to the adhesion evaluation test (cross-cut method) of JIS K 5600-5-6. The sample was tested by forming a crosscut with a cut interval of 2 mm.
  • As the transparent pressure-sensitive adhesive tape Nichiban's cello tape (registered trademark) NO. 405 24 mm wide (adhesive strength 4.00 N / 10 mm) was used.
  • the evaluation after tape peeling was also in accordance with JIS K 5600-5-6.
  • Example 1 Porous layer laminate A
  • Polyamideimide resin solution (trade name “Bilomax N-100H” manufactured by Toyobo Co., Ltd .; solid content concentration 20% by weight, solvent NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), solution viscosity 350 dPa ⁇ s / 25 ° C.), A novolak type epoxy resin (trade name “YDCN-700-5” manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) as a cross-linking agent and NMP as a solvent were mixed at a weight ratio of 15 / polyamideimide resin / NMP / novolac type epoxy resin. Mixing was performed at a ratio of 85/5 to obtain a stock solution for film formation.
  • a polyimide film (trade name “Kapton 200H” manufactured by Toray DuPont Co., Ltd., thickness 50 ⁇ m), which is a base material, is fixed on a glass plate with a tape, and this stock solution at 25 ° C. is used as a film applicator. And the substrate was cast under the condition of a gap of 51 ⁇ m. Immediately after casting, it was kept in a container having a humidity of about 100% and a temperature of 50 ° C. for 4 minutes. Then, the laminated body A by which the porous layer was laminated
  • the substrate and the porous layer did not cause interfacial peeling.
  • the porous layer was in close contact with the polyimide film, and a skin layer was basically formed on the surface of the porous layer.
  • Independent micropores having an average pore diameter of about 1.5 ⁇ m were present throughout the entire area.
  • the porosity inside the porous layer was 80%.
  • Example 2 Porous layer laminate B
  • the same operation as in Example 1 was carried out except that the weight ratio of polyamideimide resin / NMP / novolak type epoxy resin was mixed at a ratio of 15/85/10 to obtain a stock solution for film formation.
  • a laminate B in which a porous layer was laminated on a substrate.
  • the thickness of the obtained porous layer was about 11 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 61 ⁇ m.
  • Example 3 Porous layer laminate C
  • the weight ratio of polyamideimide resin / NMP / novolak type epoxy resin was mixed in a ratio of 15/85/15 to obtain a stock solution for film formation. Operation was performed to obtain a laminate C in which a porous layer was laminated on a substrate. The thickness of the obtained porous layer was about 21 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 71 ⁇ m.
  • Example 1 Porous layer laminate D
  • the cross-linking agent was not added to the stock solution for film formation, but the mixture was mixed at a ratio of 15/85 of the weight ratio of polyamideimide resin / NMP to obtain a stock solution for film formation.
  • the same operation as in Example 1 was performed to obtain a laminate D in which a porous layer was laminated on a substrate.
  • the thickness of the obtained porous layer was about 15 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 65 ⁇ m.
  • Example 4 Porous layer laminate E
  • a bisphenol A type epoxy resin (trade name “jER 828” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) as a crosslinking agent
  • the weight ratio of polyamideimide resin / NMP / bisphenol A type epoxy resin is 20 /
  • a laminate E in which a porous layer was laminated on a substrate was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that a raw solution for film formation was obtained by mixing at a ratio of 80/10.
  • the thickness of the obtained porous layer was about 23 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 73 ⁇ m.
  • Example 5 Porous layer laminate F
  • a weight ratio of polyamideimide resin / NMP / bisphenol A type epoxy resin is 20 /
  • a film-forming stock solution was obtained by mixing at a ratio of 80/10 to obtain a laminate F in which a porous layer was laminated on a substrate.
  • the thickness of the obtained porous layer was about 29 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 79 ⁇ m.
  • FIG. 1 shows an electron micrograph (x5000 times) of the porous layer surface
  • FIG. 2 shows an electron micrograph (x2000 times) of a cross section of the laminate.
  • Example 6 Porous layer laminate G
  • a bisphenol A type epoxy resin (trade name “jER 1001” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) as a crosslinking agent
  • the weight ratio of polyamideimide resin / NMP / bisphenol A type epoxy resin is 20 /
  • a stock solution for film formation was obtained by mixing at a ratio of 80/10 to obtain a laminate G in which a porous layer was laminated on a substrate.
  • the thickness of the obtained porous layer was about 34 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 84 ⁇ m.
  • the substrate and the porous layer did not cause interface peeling.
  • the porous layer was in close contact with the polyimide film, and a skin layer was basically formed on the surface of the porous layer. Independent micropores having an average pore diameter of about 1.8 ⁇ m were present throughout the entire area. The porosity inside the porous layer was 70%.
  • Example 7 Porous layer laminate H
  • a bisphenol A type epoxy resin (trade name “jER 1004” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) was used as a crosslinking agent, and the weight ratio of polyamideimide resin / NMP / bisphenol A type epoxy resin was 20 /
  • a film-forming stock solution was obtained by mixing at a ratio of 80/10 to obtain a laminate H in which a porous layer was laminated on a substrate.
  • the thickness of the obtained porous layer was about 30 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 80 ⁇ m.
  • the substrate and the porous layer did not cause interface peeling.
  • the porous layer was in close contact with the polyimide film, and a skin layer was basically formed on the surface of the porous layer. There were independent micropores that were almost homogeneous and had an average pore diameter of about 1.8 ⁇ m over the entire area. The porosity inside the porous layer was 71%.
  • Example 8 Porous layer laminate I
  • a phenol novolac type epoxy resin (trade name “jER 152” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) was used as a crosslinking agent, and the weight ratio of polyamideimide resin / NMP / phenol novolac type epoxy resin was 20 /
  • a film-forming stock solution was obtained by mixing at a ratio of 80/10 to obtain a laminate I in which a porous layer was laminated on a substrate.
  • the thickness of the obtained porous layer was about 31 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 81 ⁇ m.
  • Example 2 Porous layer laminate J
  • a polyamideimide resin solution (trade name “Vilomax N-100H” manufactured by Toyobo Co., Ltd .; solid content concentration 20% by weight, solvent NMP, solution without adding a crosslinking agent to the stock solution for film formation
  • solvent NMP solvent
  • Example 2 a polyamideimide resin solution (trade name “Vilomax N-100H” manufactured by Toyobo Co., Ltd .; solid content concentration 20% by weight, solvent NMP, solution without adding a crosslinking agent to the stock solution for film formation
  • the same operation as in Example 1 was performed except that the viscosity of 350 dPa ⁇ s / 25 ° C.) was directly used as a stock solution for film formation, to obtain a laminate J in which a porous layer was laminated on a substrate.
  • the thickness of the obtained porous layer was about 14 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 64 ⁇ m. That is, in the stock solution for film formation,
  • the substrate and the porous layer did not cause interface peeling.
  • the porous layer was in close contact with the polyimide film, the skin layer was basically formed on the surface of the porous layer, and the inside of the porous layer was almost homogeneous. There were independent micropores having an average pore diameter of about 1.2 ⁇ m over the entire area. The porosity inside the porous layer was 77%.
  • Example 9 Porous layer laminate K
  • Polyamideimide resin (trade name “Torlon AI-10” manufactured by Solvay Advanced Polymers), NMP as a solvent, and bisphenol A type epoxy resin as a crosslinking agent (trade name “jER 828” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) ) was mixed at a ratio such that the weight ratio of polyamideimide resin / NMP / bisphenol A type epoxy resin was 25/75/5 to obtain a stock solution for film formation.
  • a polyimide film (trade name “Kapton 200H” manufactured by Toray DuPont Co., Ltd., thickness 50 ⁇ m), which is a base material, is fixed on a glass plate with a tape, and this stock solution at 25 ° C.
  • the substrate was cast under the condition of a gap of 25 ⁇ m. Immediately after casting, it was kept in a container having a humidity of about 100% and a temperature of 50 ° C. for 4 minutes. Then, the laminated body K by which the porous layer was laminated
  • Example 10 Porous layer laminate L
  • a phenol novolac type epoxy resin (trade name “jER 152” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) was used as a crosslinking agent, and the weight ratio of polyamideimide resin / NMP / phenol novolac type epoxy resin was 25 /
  • a laminate L in which a porous layer was laminated on a substrate was obtained by performing the same operation as in Example 9 except that a film-forming stock solution was obtained by mixing at a ratio of 75/5.
  • the thickness of the obtained porous layer was about 18 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 68 ⁇ m.
  • the substrate and the porous layer did not cause interface peeling.
  • the porous layer was in close contact with the polyimide film, and a skin layer was basically formed on the surface of the porous layer. There were independent micropores that were almost homogeneous and had an average pore diameter of about 1.7 ⁇ m over the entire area. The porosity inside the porous layer was 72%.
  • Example 9 Porous layer laminate M
  • the cross-linking agent was not added to the stock solution for film formation, and the stock solution for film formation was obtained by mixing at a ratio in which the weight ratio of polyamideimide resin / NMP was 25/75.
  • Operation similar to Example 9 was performed and the laminated body M by which the porous layer was laminated
  • the thickness of the obtained porous layer was about 20 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 70 ⁇ m.
  • Example 11 Porous layer laminate N
  • Polyimide resin solution (trade name “Pyre-ML RC5019” manufactured by IST Co .; solid concentration 15.7% by weight, solvent NMP, solution viscosity 69.1 dPa ⁇ s / 25 ° C.), and Bisphenol A type epoxy resin (trade name “jER 828” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) as a crosslinking agent is used, and the weight ratio of polyimide resin / NMP / bisphenol A type epoxy resin is 15.7 / 84.3 / 10.
  • a stock solution for film formation was obtained by mixing at a ratio of A polyimide film (trade name “Kapton 200H” manufactured by Toray DuPont Co., Ltd., thickness 50 ⁇ m), which is a base material, is fixed on a glass plate with a tape, and this stock solution at 25 ° C. is used as a film applicator. And the substrate was cast under the condition of a gap of 51 ⁇ m. Immediately after casting, it was kept in a container having a humidity of about 100% and a temperature of 50 ° C. for 4 minutes. Thereafter, the laminate N was solidified by being immersed in water, and then naturally dried at room temperature without being peeled from the substrate, thereby obtaining a laminate N having a porous layer laminated on the substrate. The thickness of the porous layer was about 35 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 85 ⁇ m.
  • Example 4 Porous layer laminate O
  • a polyimide resin solution (trade name “Pyre-MLRC5019” manufactured by IST Co., Ltd .; solid content concentration of 15.7 wt. %, Solvent NMP, solution viscosity 69.1 dPa ⁇ s / 25 ° C.) was used as it was as a stock solution for film formation, and the porous layer was laminated on the base material.
  • a laminate O was obtained.
  • the thickness of the obtained porous layer was about 17 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 67 ⁇ m. That is, in the stock solution for film formation, the weight ratio of polyimide resin / NMP was 15.7 / 84.3.
  • the substrate and the porous layer did not cause interface peeling.
  • the porous layer was in close contact with the polyimide film, and a skin layer was basically formed on the surface of the porous layer. There were independent micropores that were almost homogeneous and had an average pore diameter of about 5.0 ⁇ m over the entire area. The porosity inside the porous layer was 65%.
  • Example 12 Porous layer laminate P
  • polyimide film trade name “Kapton 200H” manufactured by Toray DuPont, thickness 50 ⁇ m
  • surface-treated rolled copper foil (trade name RCF- manufactured by Fukuda Metal Foil Co., Ltd.) The same operation as in Example 4 was performed except that T5B-18 (thickness: 18 ⁇ m) was used to obtain a laminate P in which a porous layer was laminated on a substrate.
  • the thickness of the obtained porous layer was about 32 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 50 ⁇ m.
  • the substrate and the porous layer did not cause interface peeling.
  • the porous layer was in close contact with the polyimide film, and a skin layer was basically formed on the surface of the porous layer. Independent micropores having an average pore diameter of about 1.5 ⁇ m were present throughout the entire area. The porosity inside the porous layer was 70%.
  • Example 13 Porous layer laminate Q
  • Polyamideimide resin solution (trade name “Vilomax N-100H” manufactured by Toyobo Co., Ltd .; solid content concentration 20 wt%, solvent NMP, solution viscosity 350 dPa ⁇ s / 25 ° C.), NMP as solvent, water-soluble polymer Polyvinylpyrrolidone (molecular weight 50,000) and bisphenol A type epoxy resin (trade name “jER 828” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) as a cross-linking agent, polyamideimide resin / NMP / polyvinylpyrrolidone / bisphenol A type epoxy The resin was mixed at a ratio of 15/85/25/15 to obtain a stock solution for film formation.
  • a polyimide film (trade name “Kapton 200H” manufactured by Toray DuPont Co., Ltd., thickness 50 ⁇ m), which is a base material, is fixed on a glass plate with a tape, and this stock solution at 25 ° C. is used as a film applicator. And the substrate was cast under the condition of a gap of 51 ⁇ m. Immediately after casting, it was kept in a container having a humidity of about 100% and a temperature of 50 ° C. for 4 minutes. Then, the laminated body Q by which the porous layer was laminated
  • Example 14 Porous layer laminate R
  • a mixture solution of polyamideimide resin / NMP / polyvinylpyrrolidone / bisphenol A type epoxy resin was mixed at a ratio of 15/85/25/20 to form a stock solution for film formation Except having obtained, operation similar to Example 13 was performed and the laminated body R by which the porous layer was laminated
  • the thickness of the obtained porous layer was about 20 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 70 ⁇ m.
  • Example 13 a stock solution for film formation was obtained by adding a cross-linking agent to the stock solution for film formation, and mixing the polyamideimide resin / NMP / polyvinylpyrrolidone at a ratio of 15/85/25. Except that, the same operation as in Example 13 was performed to obtain a laminate S in which a porous layer was laminated on a substrate. The thickness of the obtained porous layer was about 16 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 66 ⁇ m.
  • Example 15 Porous layer laminate T
  • polyethylene glycol average molecular weight 360 to 440
  • the weight ratio of polyamideimide resin / NMP / polyethylene glycol / bisphenol A type epoxy resin is 15/85/25/10.
  • the same operation as in Example 13 was performed except that the raw material solution for film formation was obtained by mixing at a ratio to obtain a laminate T in which a porous layer was laminated on a substrate.
  • the thickness of the porous layer was about 7 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 57 ⁇ m.
  • Example 16 Porous layer laminate U
  • Polyamideimide resin solution (trade name “Vilomax N-100H” manufactured by Toyobo Co., Ltd .; solid content concentration 20 wt%, solvent NMP, solution viscosity 350 dPa ⁇ s / 25 ° C.), NMP as solvent, water-soluble polymer Polyvinyl pyrrolidone (molecular weight 10,000) manufactured by Aldrich, and bisphenol A type epoxy resin (trade name “jER 828” manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) as a cross-linking agent, polyamideimide resin / NMP / polyvinyl pyrrolidone / bisphenol A weight ratio of the A-type epoxy resin was mixed at a ratio of 15/85/25/10 to obtain a stock solution for film formation.
  • a polyimide film (trade name “Kapton 200H” manufactured by Toray DuPont Co., Ltd., thickness 50 ⁇ m), which is a base material, is fixed on a glass plate with a tape, and this stock solution at 25 ° C. is used as a film applicator. And the substrate was cast under the condition of a gap of 51 ⁇ m. Immediately after casting, it was kept in a container having a humidity of about 100% and a temperature of 50 ° C. for 4 minutes. Then, the laminated body U by which the porous layer was laminated
  • FIG. 3 shows an electron micrograph (x5000 times) of the porous layer surface
  • FIG. 4 shows an electron micrograph (x4000 times) of a cross section of the laminate.
  • Example 17 Porous layer laminate V
  • the weight ratio of polyamideimide resin / NMP / polyvinylpyrrolidone / bisphenol A type epoxy resin was mixed at a ratio of 15/85/25/15 to obtain a stock solution for film formation
  • As a base material instead of polyimide film (trade name “Kapton 200H” manufactured by Toray DuPont, thickness 50 ⁇ m), plasma-treated polyimide film (trade name “Kapton 200H” manufactured by Toray DuPont, thickness 50 ⁇ m)
  • the same operation as in Example 13 was performed except that was used to obtain a laminate V in which a porous layer was laminated on a substrate.
  • the thickness of the obtained porous layer was about 21 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 71 ⁇ m.
  • Example 6 Porous layer laminate W
  • a stock solution for film formation was obtained by adding a cross-linking agent to the stock solution for film formation and mixing at a ratio of 15/85/25 in weight ratio of polyamideimide resin / NMP / polyvinylpyrrolidone. Except that, the same operation as in Example 16 was performed to obtain a laminate W in which a porous layer was laminated on a substrate. The thickness of the obtained porous layer was about 20 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 70 ⁇ m.
  • Example 7 Porous layer laminate X
  • a polyimide film (trade name “Kapton 200H” manufactured by Toray DuPont, thickness 50 ⁇ m)
  • a PET film S type, thickness 100 ⁇ m
  • a PET film S type, thickness 100 ⁇ m
  • the thickness of the obtained porous layer was about 26 ⁇ m, and the total thickness of the laminate was about 76 ⁇ m.
  • Table 1 summarizes the base material and porous layer component of each laminate described above.
  • PI Polyimide PAI: Polyamideimide PET: Polyethylene terephthalate.
  • Each of the porous membrane laminate samples A to X was heated on a hot plate under the heating conditions (temperature, time) shown in Table 2. In order to heat the entire sample uniformly, the sample was heated with an aluminum vat about 20 mm deep from the top.
  • FIG. 5 shows an electron micrograph (x5000 magnification) of the surface of the porous layer of a sample obtained by heat-treating (200 ° C., 30 minutes) the laminate F obtained in Example 5, and FIG. The electron micrograph (x2000 times) of the cross section of is shown.
  • FIG. 7 shows an electron micrograph (x5000 magnification) of the porous layer surface of the sample obtained by heat-treating the laminated body U obtained in Example 16 (200 ° C., 30 minutes), and FIG. 8 shows a cross section of the sample.
  • the electron micrograph (x4000 times) of is shown.
  • FIG. 4 is compared with FIG. 8, in FIG. 8, it is observed that the film thickness of the porous layer portion is reduced by the heat treatment, the micropores are almost disappeared, and the porous layer is made transparent. (Transparent polymer layer derived from porous layer).
  • the thickness of the porous layer was reduced by heating. It is thought that shrinkage occurred due to the thermal crosslinking reaction. Moreover, the adhesiveness after heat processing improved remarkably compared with before heat processing. The improvement in the film strength of the porous layer (or the polymer layer derived from the porous layer) and the improvement in the adhesion between the substrate and the porous layer (or the polymer layer derived from the porous layer) were remarkable. In addition, the chemical resistance was significantly improved.
  • the membrane of the porous layer (or the polymer layer derived from the porous layer) was obtained by heat treatment. Improvements in strength, adhesion between the substrate and the porous layer (or the polymer layer derived from the porous layer) and chemical resistance were not observed.
  • the porous film laminate sample obtained in Comparative Example 7 contained a crosslinking agent, the chemical resistance was improved by heat treatment. However, no improvement in adhesion between the substrate and the porous layer (or the polymer layer derived from the porous layer) was observed.
  • Example 18 Conductive pattern formation
  • conductive ink [Fujikura Kasei Co., Ltd. silver paste, nano -Dotite XA9053]
  • a grid pattern (line width 20 ⁇ m, pitch 300 ⁇ m) was printed by a screen printing method under the conditions of a printing speed of 15 mm / sec, a printing pressure of 0.1 MPa, and a clearance of 1.5 mm.
  • the screen printer used was LS-150TVA manufactured by Neurong Seimitsu Kogyo Co., Ltd. A screen version made by Mesh Co., Ltd. was used.
  • the ink used was of the type in which silver oxide was reduced to silver by heating, and was black immediately after printing, but showed metallic silver gloss after heating.
  • the porous layer that was opaque in yellow and white before heating contracted in the thickness direction when the components (polymer and cross-linking agent) were thermally cross-linked, and the thickness decreased from about 20 ⁇ m to about 7 ⁇ m. The other side can be seen through.
  • FIG. 9 shows an electron micrograph (x100 times) of the conductive pattern.
  • Example 19 Formation of conductive pattern
  • the layered product Q obtained in Example 13 was heated on a hot plate at 200 ° C. for 30 minutes to cause a polymer having a crosslinkable functional group and a crosslinking agent to react (thermal crosslinking).
  • the sample was heated with an aluminum vat about 20 mm deep from the top.
  • the porous layer which was opaque in yellow and white before heating, shrunk in the thickness direction when the components (polymer and crosslinker) were thermally cross-linked, the thickness decreased from about 20 ⁇ m to about 7 ⁇ m, frosted glass with a slightly opposite side It was in a state where it could see through.
  • the surface of the porous layer was screen-printed with conductive ink [Silver paste manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd., Nano-Dotite XA9053] under the same conditions as in Example 18. After printing, a heat treatment was performed at 200 ° C. for 30 minutes to cure the conductive ink and form a wiring. The printed part was black immediately after printing, but showed gloss of metallic silver after heating.
  • FIG. 10 shows an electron micrograph (x100 times) of the conductive pattern.
  • Example 20 Conductive pattern formation
  • the layered product Q obtained in Example 13 was heated on a hot plate at 140 ° C. for 5 minutes to partially react with a polymer having a crosslinkable functional group and a crosslinking agent (thermal crosslinking).
  • a stage (semi-cured state) was used.
  • the sample was heated with an aluminum vat about 20 mm deep from the top.
  • the porous layer that was opaque in white before heating was slightly shrunk in the thickness direction when some of the components (polymer and crosslinking agent) were thermally crosslinked, and the thickness decreased from about 20 ⁇ m to about 14 ⁇ m. There was almost no change in the appearance.
  • the surface of the porous layer was screen-printed with conductive ink [Silver paste manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd., Nano-Dotite XA9053] under the same conditions as in Example 18. After printing, a heat treatment was performed at 200 ° C. for 30 minutes to cure the conductive ink and form a wiring. The printed part was black immediately after printing, but showed gloss of metallic silver after heating. In addition, the porous layer that was yellowish white and opaque before heating after printing contracted in the thickness direction when the components (polymer and crosslinking agent) were thermally crosslinked, the thickness decreased to about 7 ⁇ m, and was slightly ground glass. The other side can be seen through.
  • FIG. 11 shows an electron micrograph (x100 times) of the conductive pattern.
  • Example 21 Conductive pattern formation
  • base material / porous layer is polyimide film (50 ⁇ m) / polyamideimide + jER 834 (29 ⁇ m)] obtained in Example 5
  • the conductive ink [Silver paste Nano-Dotite XA9053 manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.]
  • the screen printing machine used was LS-25TVA manufactured by Neurong Seimitsu Kogyo Co., Ltd.
  • the wiring was formed by holding at 200 ° C. for 30 minutes to cure the conductive ink.
  • the ink used was of the type in which silver oxide was reduced to silver by heating, and was black immediately after printing, but showed metallic silver gloss after heating.
  • Example 22 Conductive pattern formation
  • the laminate F obtained in Example 5 was heated on a hot plate at 200 ° C. for 30 minutes to cause a polymer having a crosslinkable functional group and a crosslinking agent to react (thermal crosslinking).
  • the sample was heated with an aluminum vat about 20 mm deep from the top.
  • the porous layer that was opaque in yellow and white before heating shrunk slightly in the thickness direction when the components (polymer and crosslinker) were thermally crosslinked, and the thickness decreased from about 29 ⁇ m to about 17 ⁇ m, but remained yellowish white and opaque There was almost no change in appearance.
  • the surface of the porous layer was screen-printed with a conductive ink [Fujikura Kasei Co., Ltd. silver paste, Nano-Dotite XA9053] under the same conditions as in Example 21.
  • the wiring was formed by holding at 200 ° C. for 30 minutes to cure the conductive ink.
  • the printed part was black immediately after printing, but showed gloss of metallic silver after heating.
  • Example 21 is the same as Example 21 except that the laminate I [substrate / porous layer is polyimide film (50 ⁇ m) / polyamideimide + jER 152 (31 ⁇ m)] obtained in Example 8 was used as the laminate.
  • Example 24 Conductive pattern formation
  • Conductive ink (silver paste manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.] was applied to the porous layer surface of the laminate U [base material / porous layer was polyimide film (50 ⁇ m) / polyamideimide resin + jER 828 (23 ⁇ m)] obtained in Example 16.
  • Nano-Dotite XA9053 a grid pattern (line width 20 ⁇ m, pitch 300 ⁇ m) was printed by screen printing under the conditions of a printing speed of 15 mm / sec, a printing pressure of 0.1 MPa, and a clearance of 1.5 mm.
  • the screen printer used was LS-150TVA manufactured by Neurong Seimitsu Kogyo Co., Ltd.
  • a screen version made by Mesh Co., Ltd. was used. After printing, a heat treatment for 30 minutes was performed on a hot plate set to 200 ° C., and the conductive ink was cured to form wiring. In order to heat the entire sample uniformly, the sample was heated with an aluminum vat about 20 mm deep from the top.
  • the ink used was of the type in which silver oxide was reduced to silver by heating, and was black immediately after printing, but showed metallic silver gloss after heating. However, the film contact portion remained black. Moreover, the porous layer which was yellowish white before the heating was transparent. In this way, an electromagnetic wave shielding film was produced. When the obtained electromagnetic wave shielding film was observed with an electron microscope, a grid-like conductive pattern having a line width of 20 ⁇ m and a pitch of 300 ⁇ m was formed.
  • the total light transmittance (Ts) of the polyimide film (trade name “Kapton 200H” manufactured by Toray DuPont, thickness 50 ⁇ m) is 41.0%, The total light transmittance (Tsp) of the laminate U is 8.1%.
  • the total light transmittance (Tst) of the transparent layered product where no wiring was present was 38.1%. Therefore, the transparency (T) of the transparent layer derived from the porous layer after the heat treatment was 2.9%.
  • the opacity (P) of the porous layer not subjected to the heat treatment was 32.9%.
  • the measurement of the total light transmittance in the above was performed as follows.
  • the total light transmittance (%) was measured using an NDH-5000W haze meter manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. according to JIS K7136.
  • the total light transmittance (Ts) of the substrate itself used was measured.
  • the total light transmittance (Tsp) of the porous layer laminated body (base material + porous layer) which is not heat-processed was measured.
  • the total light transmittance (Tst) of the portion where the wiring of the laminate (base material + transparent layer) made transparent by the heat treatment does not exist was measured.
  • Tst total light transmittance of base material itself ⁇ total light transmittance (Tst) of laminate (base material + transparent layer)

Abstract

 架橋構造形成により基板と多孔質層との密着性、膜強度、耐熱性、耐薬品性等にに優れる多孔質層積層体及びその製造方法、及び前記多孔質層積層体を用いた機能性積層体及びその製造方法を提供する。基材と、前記基材の少なくとも片面上の多孔質層とを含む積層体であって、前記基材は、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエーテルイミド系樹脂からなる群より選ばれる樹脂材料からなる樹脂フィルム、又は金属箔であり、前記多孔質層は、主成分として、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエーテルイミド系樹脂からなる群より選ばれる高分子と、架橋剤とを含む組成物から構成され、前記多孔質層における微小孔の平均孔径が0.01~10μmであり、空孔率が30~85%である積層体。

Description

多孔質層を有する積層体、及びそれを用いた機能性積層体
  本発明は、基材上に高分子を主体とする多孔質層を有する積層体及びその製造方法、並びに前記多孔質層を有する積層体を用いた機能性積層体及びその製造方法に関する。
 本発明の多孔質層を有する積層体は、多孔質層の空孔特性を利用することにより、低誘電率材料、セパレーター、クッション材、インク受像シート、絶縁材、断熱材等の広範囲な基板材料として利用することができ、さらに、多孔質層の表面を機能性化することにより、回路用基板、放熱材(ヒートシンク、放熱板)、電磁波シールドや電磁波吸収体などの電磁波制御材、アンテナ、細胞培養基材等として利用することができる。
 本発明の多孔質層を有する積層体は、多孔質層の微小孔により優れた印刷特性を示すので、多孔質層上への機能性材料の微細印刷が可能であり、上記のなかでも特に、電磁波制御材、回路基板、アンテナ、放熱板等の基板材料として有用である。
  基材と多孔質層とから構成される積層体として、例えば、日本国特開2000-143848号公報及び日本国特開2000-158798号公報には、多孔質層を構成すべき樹脂とこの樹脂に対する良溶媒及び貧溶媒とを含む塗膜を乾式相転換して、多孔質層を形成することにより製造されたインク受像シートが開示されている。
 上記両公報に開示の乾式相転換法は、前記塗膜に含まれる溶媒を揮発させてミクロ相分離を生じさせる方法であるため、多孔質層を構成する樹脂(高分子化合物)が低沸点の良溶媒に溶解可能なものに限定され、分子量が大きく、本質的に難溶性の高分子化合物を使用できないという問題があった。また、高分子化合物を溶解でき、しかも塗膜形成後に溶媒を速やかに揮発させるためには、低粘度の塗布液が好ましく用いられるが、結果的に十分な厚みの塗膜が得られにくい点、塗膜の構成成分のうち、溶媒揮発時に除去されない成分は多孔質層に残存するため、不揮発性の添加剤を利用しにくい点、製造工程中の加熱条件や製造環境条件により得られる多孔質層の構造が大きく依存するため安定な製造が困難であり、孔径、開孔率、空孔率、厚み等の膜質がばらつく傾向がある点などの不具合があった。
  上記以外の製法による基材と多孔質層とから構成される積層体として、国際公開WO98/25997号パンフレットには、基材上に流延して得られた塗膜を、高湿度下、二段階で乾燥する相転換法により積層体を製造する方法が開示されている。
  上記WO98/25997号パンフレットに開示の相転換法によれば、製造環境条件を安定化させることはできるが、基本的に加熱乾燥という手法を用いているために、膜質のばらつきなどの乾式相転換法における上記問題を解決することはできなかった。
  また、WO98/25997号パンフレットに開示の上記積層体の用途を考慮した場合、本発明者の検討によれば、上記積層体に銅箔を接着し、銅張り積層板として、その後に、エッチングにより回路パターンを形成する場合、多孔質層の強度が弱いために銅箔と積層体が十分な接着強度を発揮できないおそれがある。
  また、WO98/25997号パンフレットに開示の上記積層体をクッション材として使用する場合、上記積層体は低粘度の塗布液を用いて形成されているため膜厚を厚くすることは困難なので、十分なクッション性能を発揮させることは困難である。
  国際公開WO2007/097249号パンフレットには、湿式相転換法による基材と多孔質層とから構成される積層体が開示されている。
  日本国特開2004-175104号公報には、湿式相転換法による多孔質層のみからなる多孔性膜が開示されている。
  日本国特開2009-73124号公報には、湿式相転換法による基材と多孔質層とから構成される積層体が開示され、湿式相転換法による多孔質層のみからなる多孔性膜が開示されている。
日本国特開2000-143848号公報 日本国特開2000-158798号公報 国際公開WO98/25997号パンフレット 国際公開WO2007/097249号パンフレット 日本国特開2004-175104号公報 日本国特開2009-73124号公報 日本国特開2006-237322号公報
  上記国際公開WO2007/097249号パンフレット、日本国特開2004-175104、及び日本国特開2009-73124号公報に開示の湿式相転換法によれば、分子量が大きく本質的に難溶性の高分子化合物を使用でき、多孔化形成に効果のある不揮発性の添加剤を利用でき、製造環境条件を安定化させることができるため品質を安定させることができ、乾式相転換法で製造された多孔質層よりも厚みの大きい多孔質層を製造でき、乾式相転換法で製造された多孔質層よりも強度が向上した多孔質層を製造でき、膜厚を大きくすることが可能なので多孔質層のクッション性能を向上させることができる、という多くの利点がある。
  しかしながら、水溶性極性溶媒に溶解性の高分子化合物で多孔質層は形成されているため、多孔質層が水溶性極性溶媒には溶解又は膨潤することがあり、用途によっては多孔質層の使用が困難となる。
  また、国際公開WO2007/097249号パンフレット、及び特開2009-73124号公報に開示の積層体は、配線基板などとして使用可能であり、積層体を目的製品に組み入れる際の一般的な製造プロセスや、積層体の使用においては、基材と多孔質層が剥離することはない。また、後処理により基材と多孔質層の密着性をより向上させることも可能である。
  しかしながら、基材と多孔質層の界面の接着は多孔質層を形成する高分子の持つ接着性に依存しているため、基材と多孔質層の界面に高い密着性が要求される用途においては、密着性が不十分となる場合がある。また、多孔質な構造であるため、一般の無多孔質な樹脂に比べると、多孔質層自体の強度は劣る。
  本発明の目的は、基材上に多孔質層を有する積層体であって、空孔特性に優れ、柔軟性を有し、取扱性及び成形加工性に優れ、且つ架橋構造形成により基板と多孔質層との密着性、多孔質層自体の膜強度、耐熱性、耐薬品性、耐久性に優れる積層体、及びその製造方法を提供することにある。
  また、本発明の目的は、前記多孔質層を有する積層体を用いた機能性積層体及びその製造方法を提供することにある。より詳しくは、本発明の目的は、前記多孔質層を有する積層体を用いて、前記多孔質層又は前記多孔質層由来の高分子層の表面上に導電性材料等の機能性材料からなる機能性層が形成された機能性積層体及びその製造方法を提供することにある。
  本発明には、以下の発明が含まれる。
  (1)  基材と、前記基材の少なくとも片面上の多孔質層とを含む積層体であって、
  前記基材は、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエーテルイミド系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂材料からなる樹脂フィルム、又は金属箔であり、
 前記多孔質層は、主成分として、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエーテルイミド系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の高分子と、架橋剤とを含む組成物から構成され、
 前記多孔質層における微小孔の平均孔径が0.01~10μmであり、空孔率が30~85%である積層体。
 前記多孔質層を構成する上記各高分子は、架橋可能な官能基を有している。前記架橋剤は、各高分子中の官能基と架橋し得るものである。そのため、前記架橋剤に応じて、加熱処理、及び/又は活性エネルギー線照射処理を行い架橋剤を反応させることにより、前記多孔質層中に架橋構造が形成される。
  (2)  前記架橋剤は、2個以上のエポキシ基を含有する化合物、ポリイソシアネート化合物、及びシランカップリング剤からなる群より選ばれる少なくとも1種である、上記(1) に記載の積層体。
  (3)   前記多孔質層は、0.1~100μmの厚みを有する、上記(1) 又は(2) に記載の積層体。
  (4)   前記多孔質層は、前記多孔質層を構成すべき前記高分子と前記架橋剤とを含む多孔質層形成用材料の溶液を、前記基材上にフィルム状に流延し、その後、これを凝固液中に浸漬し、次いで乾燥に付すことにより形成されたものである、上記(1) ~(3) のうちのいずれかに記載の積層体。
  (5)   前記多孔質層中に含まれている前記架橋剤は、未反応の状態である、上記(1) ~(4) のうちのいずれかに記載の積層体。
  (6)   前記多孔質層は、前記架橋剤により架橋構造が形成されているものである、上記(1) ~(4) のうちのいずれかに記載の積層体。
  (7)   上記(1) ~(6) のうちのいずれかに記載の積層体を製造する方法であって、
  前記多孔質層を構成すべき前記高分子と前記架橋剤とを含む多孔質層形成用材料の溶液を、前記基材上にフィルム状に流延し、その後、これを凝固液中に浸漬し、次いで乾燥に付すことを含む、積層体の製造方法。
  (8)   前記多孔質層形成用材料の溶液を前記基材上にフィルム状に流延した後、相対湿度70~100%、温度15~100℃の雰囲気下に0.2~15分間保持し、その後、これを凝固液中に浸漬する、上記(7) に記載の積層体の製造方法。
  (9)   上記(1) ~(4) のうちのいずれかに記載の積層体の前記多孔質層又は前記多孔質層由来の高分子層の表面上に、導電体層、誘電体層、半導体層、絶縁体層、及び抵抗体層からなる群より選ばれる機能性層を有する機能性積層体であって、
  前記多孔質層又は前記多孔質層由来の高分子層は、前記架橋剤により架橋構造が形成されているものである、機能性積層体。
  この明細書において、前記多孔質層由来の高分子層とは、架橋構造を形成するための架橋処理(加熱処理、活性エネルギー線照射処理)、及び/又は機能性層の機能性を発現させるための処理(加熱処理等)によって、前記多孔質層中の微小孔が消失した層を意味している。前記多孔質層由来の高分子層は、微小孔の消失により透明化していることもある。
  (10)  前記機能性層は、パターン化されている、上記(9) に記載の機能性積層体。
  (11)  上記(1) ~(4) のうちのいずれかに記載の積層体の前記多孔質層又は前記多孔質層由来の高分子層の表面上に、導電体層、誘電体層、半導体層、絶縁体層、及び抵抗体層からなる群より選ばれる機能性層を有する機能性積層体を製造する方法であって、
  上記(1) ~(4) のうちのいずれかに記載の積層体の前記多孔質層の表面上に、導電体層、誘電体層、半導体層、絶縁体層、抵抗体層、及び前記層の前駆体層からなる群より選ばれる層を形成し、
 加熱処理、及び/又は活性エネルギー線照射処理を行い、前記多孔質層中の前記架橋剤により架橋構造を形成することを含む、機能性積層体を製造する方法。
  (12)  前記機能性層は、パターン化されている、上記(11)に記載の機能性積層体。
  本発明の多孔質層を有する積層体は、前記多孔質層における微小孔の平均孔径、及び空孔率が特定範囲とされ、多孔質層の柔軟性に優れると共に、該多孔質層は基材に裏打ちされているため、十分な強度を有し、耐折性、取扱性に優れている。
  そして、前記多孔質層は、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエーテルイミド系樹脂からなる群より選ばれる架橋可能な官能基を有している高分子と、前記官能基と架橋し得る架橋剤とを含む組成物から構成されているので、前記架橋剤の種類に応じて、加熱処理、及び/又は活性エネルギー線照射処理などの架橋処理を行うことにより、前記多孔質層中に架橋構造が形成される。架橋構造形成により、多孔質層自体の膜強度、耐熱性、耐薬品性(耐溶剤性、耐酸性、耐アルカリ性など)、耐久性に優れる積層体が得られる。
 また、前記基材は、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエーテルイミド系樹脂からなる群より選ばれる樹脂材料からなる耐熱性樹脂フィルム、又は金属箔であり、架橋処理により基板と多孔質層との密着性が向上する。基板と多孔質層との界面においても架橋が形成されるものと推測される。そのため、基板と多孔質層との密着性、剛性、耐熱性、耐薬品性、耐久性に優れる積層体が得られる。
 本発明の多孔質層を有する積層体は、多孔質層の空孔特性を利用することにより、低誘電率材料、セパレーター、クッション材、インク受像シート、絶縁材、断熱材等の広範囲な基板材料として利用することができ、さらに、多孔質層表面を機能性化することにより、回路用基板、放熱材(ヒートシンク、放熱板)、電磁波シールドや電磁波吸収体などの電磁波制御材、アンテナ、細胞培養基材等として広く利用することができる。
 本発明の多孔質層を有する積層体は、多孔質層の微小孔により優れた印刷特性を示すので、多孔質層上への機能性材料の微細印刷が可能であり、上記のなかでも特に、電磁波制御材、回路基板、アンテナ、放熱板等の基板材料として有用である。
 本発明の機能性積層体は、本発明の多孔質層を有する積層体の前記多孔質層又は前記多孔質層由来の高分子層の表面上に、各種機能性層を有する機能性積層体であって、前記多孔質層又は前記多孔質層由来の高分子層は、前記架橋剤により架橋構造が形成されているものである。架橋構造形成により、基板と多孔質層又は前記多孔質層由来の高分子層との密着性に優れ、多孔質層又は前記多孔質層由来の高分子層自体の膜強度、耐熱性、耐薬品性、耐久性に優れる機能性積層体が得られる。
実施例5で得られた積層体の多孔質層表面の電子顕微鏡写真(x5000倍)である。 実施例5で得られた積層体の断面の電子顕微鏡写真(x2000倍)である。 実施例16で得られた積層体の多孔質層表面の電子顕微鏡写真(x5000倍)である。 実施例16で得られた積層体の断面の電子顕微鏡写真(x4000倍)である。 実施例5で得られた積層体を加熱処理したものの多孔質層表面の電子顕微鏡写真(x5000倍)である。 実施例5で得られた積層体を加熱処理したものの断面の電子顕微鏡写真(x2000倍)である。 実施例16で得られた積層体を加熱処理したものの多孔質層表面の電子顕微鏡写真(x5000倍)である。 実施例16で得られた積層体を加熱処理したものの断面の電子顕微鏡写真(x4000倍)である。 実施例18で得られた導電パターンの電子顕微鏡写真(x100倍)である。 実施例19で得られた導電パターンの電子顕微鏡写真(x100倍)である。 実施例20で得られた導電パターンの電子顕微鏡写真(x100倍)である。
  まず、本発明の多孔質層を有する積層体(以下、「多孔質層積層体」と称することもある)について説明する。
 本発明の多孔質層を有する積層体は、基材と、前記基材の少なくとも片面上の多孔質層とを含む積層体であって、前記基材は、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエーテルイミド系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂材料からなる樹脂フィルム、又は金属箔であり、前記多孔質層は、主成分として、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエーテルイミド系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の高分子と、架橋剤とを含む組成物から構成され、前記多孔質層における微小孔の平均孔径が0.01~10μmであり、空孔率が30~85%であるものである。
  本発明において、多孔質層の多数の微小孔は連通性の低い独立した微小孔であってもよいし、連通性のある微小孔であってもよい。前記多孔質層における微小孔の平均孔径は0.01~10μmである。平均孔径が0.01μmより小さい多孔質層は本発明の相分離法では製造が困難であり、平均孔径が10μmを超える場合には多孔質層中で孔径分布を均一に制御することが困難になる。
  多孔質層が多数の微小孔を有するという特徴は電子顕微鏡による観察により、判断することができる。多くの場合、多孔質層表面からの観察により球形状の小室、円形・楕円形状の孔、又は繊維状の構成物等の存在が判断でき、また多孔質層断面の観察により、球形状の壁に囲まれた小室、繊維状の構成物により囲まれた小室の存在を確認することができる。多孔質層の表面に薄いスキン層が形成されたものであってもよいし、孔の開いた状態になっているものでもよい。
  多孔質層の内部の空孔率(平均開孔率)は30~85%である。空孔率が前記範囲外である場合には、用途に対応する所望の空孔特性が得られにくく、例えば空孔率が低すぎると、クッション性能が低下したり、印刷特性が低下する場合があり、空孔率が高すぎると、強度や耐折性に劣る可能性がある。
 本発明の多孔質層積層体は、前記多孔質層中に含まれている前記架橋剤が未反応の状態であっても、前記基材と前記多孔質層との適度な層間密着強度を有している。
 例えば、本発明の多孔質層積層体は、下記方法に基づくテープ剥離試験:
  積層体の多孔質層表面に24mm幅の寺岡製作所社製マスキングテープ[フィルムマスキングテープNo.603(#25)]をテープ一端から50mmの長さ分貼り付け、貼り付けられた前記テープを、直径30mm、200gf荷重のローラー(Holbein Art Materials Inc.社製、耐油性硬質ゴムローラーNo.10)で圧着し、その後、引張試験機を用いてテープ他端を剥離速度50mm/分で引っ張り、T型剥離を行う:
 を行ったとき、前記基材と前記多孔質層との間で界面剥離を起こさないものである。すなわち、前記多孔質層中に含まれている前記架橋剤が未反応の状態においても、前記基材と前記多孔質層とが、上記テープ剥離試験で界面剥離が起こらない程度の層間密着強度で直接的に積層されていることを意味している。
  本発明の多孔質層積層体は、上記のように、前記多孔質層中に含まれている前記架橋剤が未反応の状態においても、基材と多孔質層とが特定の層間密着強度で積層された構成を有するため、柔軟性と優れた空孔特性を備える一方、適度な剛性を有するため取扱性が向上している。基材と多孔質層との層間密着強度は、各層を構成する素材の種類や界面の物理的特性を適宜設定することにより調整することができる。
  本発明において、基材は、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエーテルイミド系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂材料からなる樹脂フィルム、又は金属箔である。これらはいずれも耐熱性に優れるものであり、後述する多孔質層を構成する材料に応じて適宜選択できる。
 これらの樹脂材料は単独で又は2種以上混合して使用してもよく、また、上記樹脂の共重合体(グラフト重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体)を単独で又は組み合わせて用いることも可能である。さらに、上記樹脂の骨格(ポリマー鎖)を主鎖又は側鎖に含む重合物を用いることも可能である。このような重合物の具体例として、ポリシロキサンとポリイミドの骨格を主鎖に含むポリシロキサン含有ポリイミド等が挙げられる。
 基材として樹脂フィルムを用いる場合には、透明な樹脂フィルムを用いることが、後述する用途の上から好ましい場合もある。すなわち、加熱処理などにより多孔質層を透明高分子層に転換して、全体として透明な機能性積層体を得たい場合には、透明な樹脂フィルム基材を用いることが好ましい。
 ここで、透明な樹脂フィルム基材とは、完全に透明なものの他、フィルム基材を介してフィルム基材の反対側が視認できる程度のいわゆる半透明なものも含まれる。例えば、全光線透過率が30~100%のフィルム基材を用いるとよい。ポリイミドフィルムのような有色透明基材では、一部の波長の光が吸収されるため、完全な無色透明基材に比べ、全光線透過率は小さい。また、基材の厚みが増すほど、全光線透過率は小さくなる。
  基材は単層であってもよく、同一又は異なる素材からなる複数の層からなる複合フィルムであってもよい。複合フィルムは、複数のフィルムを必要に応じて接着剤等を用いて積層した積層フィルムであってもよく、コーティング、蒸着、スパッタ等の処理が施されて得られるものでもよい。
 また、基材の片面のみに多孔質層が形成される場合は、基材の他面には粘着剤層が形成されていてもよく、さらに取り扱いやすいように粘着剤層上に保護フィルム(離型フィルム)が貼られていてもよい。
  本発明における樹脂基材は、該基材表面上に、多孔質層を構成すべき高分子を含む多孔質層形成用材料の溶液(塗布液)を塗布した時に、樹脂フィルムが溶解したり激しく変形するなどの膜質の変化が生じないか極めて少ないものが好ましい。
  本発明における樹脂基材としては、以下に例示される市販品のフィルム等を用いることもできる。ポリイミド系樹脂フィルムとしては、東レ・デュポン株式会社製の「カプトン」、株式会社カネカ製の「アピカル」、宇部興産株式会社の「ユーピレックス」、三菱ガス化学株式会社製の「ネオプリム」等が市販されている。また、新日本理化株式会社製の「HDN-20」が発表されている。その他にも、東洋紡績株式会社がポリアミドイミド系樹脂の透明耐熱フィルムの開発品を、グンゼ株式会社が耐熱透明フィルム(Fフィルム)の開発品を、東レ株式会社が無色透明アラミドフィルムの開発品を、新日鉄化学株式会社が高耐熱透明フィルム「シルプラス」をそれぞれ展示会等で紹介しており、このような各フィルムも使用することができる。
  樹脂基材には、易接着処理、静電気防止処理、サンドブラスト処理(サンドマット処理)、コロナ放電処理、プラズマ処理、ケミカルエッチング処理、ウォーターマット処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理、酸化処理、紫外線照射処理、シランカップリング剤処理等表面処理が施されていてもよく、このような表面処理が施された市販品も使用可能である。このような基材としては、例えばプラズマ処理されたポリイミドフィルム等が挙げられる。
  また、上記表面処理を複数を組み合わせて行うことも可能である。例えば、基材に対し、まず、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理、酸化処理、紫外線照射処理等の何れかの処理を施した後、シランカップリング剤処理を行う方法等を利用できる。基材の種類によっては、上記方法は、シランカップリング剤の単独処理と比較して処理が強化される場合があり、特にポリイミド系基材等で高い効果が期待できる。シランカップリング剤としては、信越化学工業社製やジャパンエナジー社製の製品を挙げることができる。
  樹脂基材の厚みは、例えば1~1000μm、通常、1~300μm、好ましくは5~200μm、さらに好ましくは5~100μmである。厚みが薄くなりすぎると取り扱いが困難になり、一方、厚すぎると樹脂基材の柔軟性が低下する場合がある。上記に例示の市販の基材には、厚みが12μm、12.5μm、25μm、50μm、75μm、125μm等のものがあり、いずれも利用できる。
  金属箔基材を構成する材料としては、上記テープ剥離試験により多孔質層と界面剥離を生じなけれは特に限定されず、多孔質層を構成する材料に応じて適宜選択できる。金属箔基材を構成する材料としては、例えば、銅箔、アルミ箔、鉄箔、ニッケル箔、金箔、銀箔、錫箔、亜鉛箔、ステンレス箔等が挙げられる。
  金属箔基材は単層であってもよく、同一又は異なる素材からなる複数の層からなる複合金属箔であってもよい。複合金属箔は、複数の金属箔を必要に応じて接着剤等を用いて積層した積層フィルムであってもよく、コーティング、蒸着、スパッタ等の処理が施されて得られるものでもよい。また、金属箔基材の片面のみに多孔質層が形成される場合は、基材の他面には粘着剤層が形成されていてもよく、さらに取り扱いやすいように粘着剤層上に保護フィルム(離型フィルム)が貼られていてもよい。
  本発明における金属箔基材は、多孔質層の形成に用いる高分子溶液(塗布液)を塗布した時に、フィルムが溶解したり激しく変形するなどの膜質の変化が生じないか極めて少ないものが好ましい。
  本発明における金属箔基材としては、以下に例示される市販品のフィルム状の金属箔を用いることもできる。
  銅箔としては、福田金属箔粉工業株式会社製の電解銅箔(品種:HTE、VP、HS、SV)、圧延銅箔(品種:RCF、RCF-AN)、三井金属鉱業株式会社製の電解銅箔(品種:HTE、VLP)、日本製箔株式会社製の圧延銅箔等が市販されている。
  アルミ箔としては、福田金属箔粉工業株式会社製のもの、日本製箔株式会社製のもの、住軽アルミ箔株式会社製のものが市販されている。
  鉄箔としては、東邦亜鉛株式会社製のものが市販されている。
  また、金属箔の片面に粘着剤が塗られているものも使用することができ、前記構成を有する市販品として、株式会社寺岡製作所の銅箔粘着テープ、アルミ箔粘着テープ、ステンレス箔粘着テープ、導電性銅箔粘着テープ、導電性アルミ箔粘着テープ、シールド粘着テープ(導電性布粘着テープ)等が入手可能である。また、株式会社ニトムズのステンレステープなどの市販品も利用できる。
  金属箔基材には、粗化処理、易接着処理、静電気防止処理、サンドブラスト処理(サンドマット処理)、コロナ放電処理、プラズマ処理、ケミカルエッチング処理、ウォーターマット処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理、酸化処理等の表面処理が施されていてもよく、このような表面処理が施された市販品も使用可能である。このような金属箔基材としては、例えば粗化処理が施された銅箔等が挙げられる。
  金属箔基材の厚みは、例えば1~1000μm、通常1~300μm、好ましくは5~200μm、さらに好ましくは5~100μmである。厚みが薄くなりすぎると取り扱いが困難になり、一方、厚すぎると金属箔基材の柔軟性が低下する場合がある。上記に例示の市販の基材には、厚みが9μm、12μm、18μm、35μm、70μm等のものがあり、いずれも利用できる。
  また、樹脂フィルム基材、及び金属箔基材は、貫通穴が形成されているものでもよい。ここで、「貫通穴が形成されている基材」とは、基材平面に対してほぼ垂直方向に貫通した空孔を有する基材を意味している。貫通穴を多数有する基材としては、貫通穴が多数形成され、上記テープ剥離試験により多孔質層と界面剥離を生じなければ特に限定されない。パンチングフィルム; パンチングメタル、エキスパンドメタル、エッチングメタル等の金属箔又はシートが挙げられ、耐水性、耐熱性、耐薬品性等の特性に応じて適宜選択して利用できる。
  パンチングフィルムとしては、ポリイミド等のフィルムに打抜加工等を施すことにより、円形、正方形、長方形、楕円等の孔を開けたものが挙げられる。
  パンチングメタルとしては、金属の箔又はシートに打抜加工等を施すことにより、円形、正方形、長方形、楕円等の孔を開けたものが挙げられる。材質としては、鉄、アルミ、ステンレス、銅、チタン等を挙げることができる。
  エキスパンドメタルとしては、JIS規格の形状のものを挙げることができる。例えば、XS63、XS42フラット等がある。材質としては、鉄、アルミ、ステンレス等を挙げることができる。
  上記貫通穴を多数有する基材は、エッチング加工、打抜加工、レーザー照射等の加工方法等材料に応じた慣用の方法により製造することができる。このような貫通穴を多数有する基材によれば、該表面へ高分子溶液(多孔質層形成用材料の溶液)を塗布して多孔質層を積層することにより、貫通穴中へも前記高分子溶液が進入するので、優れた層間密着強度で積層することができるという利点がある。また、柔軟性と優れた空孔特性を備える一方、適度な剛性を有するため、取扱性を向上する効果を得ることができる。
  基材がパンチングフィルムやパンチングメタルの場合は、表面開孔率が20~80%程度であり、好ましくは30~70%程度である。表面開孔率の数値が低すぎる場合には気体や液体の透過性が悪くなりやすく、数値が高すぎる場合は強度が低下しやすく取扱性に劣る傾向がありいずれも好ましくない。
  基材がエキスパンドメタルの場合は、表面開孔率が20~80%程度であり、好ましくは25~70%程度である。表面開孔率の数値が低すぎる場合には気体や液体の透過性が悪くなりやすく、数値が高すぎる場合は強度が低下しやすく取扱性に劣る傾向があり、いずれも好ましくない。
  本発明において、多孔質層は、主成分として、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエーテルイミド系樹脂からなる群より選ばれる架橋可能な官能基を有している少なくとも1種の高分子を含み、且つ前記官能基と架橋し得る架橋剤とを含む組成物から構成されている。これらの高分子成分は、耐熱性に優れ、熱成形が可能であり、機械的強度、耐薬品性、電気特性に優れている。
 高分子に含まれる架橋可能な官能基としては、例えば、アミド基、カルボキル基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、エポキシ基、アルデヒド基、酸無水物基等を挙げることができる。これらの官能基が高分子中に何種類含まれていても構わない。
 ポリアミドイミド系樹脂は、通常、無水トリメリット酸とジイソシアネートとの反応、又は無水トリメリット酸クロライドとジアミンとの反応により重合した後、イミド化することによって製造することができる。分子中に多数のアミド基を有しているため、これを架橋可能な官能基として好ましく用いることができる。また、イミドの一部が未反応な前駆体(アミック酸)の状態として反応性を残したものも存在し、このアミック酸を構成するアミド基やカルボキシル基を架橋可能な官能基として利用することができる。また、ポリアミドイミド系樹脂は前述のように無水トリメリット酸とジイソシアネートとの反応、又は無水トリメリット酸クロライドとジアミンとの反応により重合して製造されるため、末端にカルボキシル基、イソシアネート基、アミノ基等が残存している場合が多く、これらも架橋可能な官能基として利用することができる。
 ポリイミド系樹脂は、例えば、テトラカルボン酸成分とジアミン成分との反応によりポリアミック酸(ポリイミド前駆体)を得て、それをさらにイミド化することにより製造することができる。多孔質層をポリイミド系樹脂で構成する場合には、イミド化すると溶解性が悪くなるために、まずポリアミック酸の段階で多孔膜を形成してからイミド化(熱イミド化、化学イミド化等)するとよい。前駆体の分子中に多数のカルボキシル基やアミド基を有しているため、これを架橋可能な官能基として好ましく用いることができる。また、ポリアミドイミド系樹脂の場合と同様に、末端にカルボキシル基、アミノ基等が残存している場合が多く、これらも架橋可能な官能基として利用することができる。
 ポリアミド系樹脂は、ジアミンとジカルボン酸の重縮合、ラクタムの開環重合、アミノカルボン酸の重縮合などによって製造することができる。芳香族ポリアミド系樹脂も含まれる。分子中に多数のアミド基を有しているため、これを架橋可能な官能基として好ましく用いることができる。ポリアミドイミド系樹脂の場合と同様に、末端にカルボキシル基、アミノ基等が残存している場合が多く、これらを架橋可能な官能基として利用することができる。
 ポリエーテルイミド系樹脂は、例えば、エーテル結合を有する芳香族テトラカルボン酸成分とジアミン成分との反応によりポリアミック酸を得て、それをさらにイミド化することにより製造することができる。このアミック酸を構成するアミド基やカルボキシル基を架橋可能な官能基として利用することができる。また、ポリアミドイミド系樹脂の場合と同様に、末端にカルボキシル基、イソシアネート基、アミノ基等が残存している場合が多く、これらも架橋可能な官能基として利用することができる。
 このように架橋可能な官能基は、前記高分子の前駆体に存在していてもよい。イミド系の樹脂(ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂)は、イミド基部分が完全に未反応な前駆体(アミック酸)の状態であったり、一部が未反応な前駆体(アミック酸)の状態として製造することができるし、実際にそのような形態で販売されているものもある。一般的には加熱によってアミック酸をイミドに変換させてイミド系樹脂として使用されるが、本発明においては、この前駆体アミック酸を構成するアミド基やカルボキシル基を架橋可能な官能基として利用することを含む。
 また、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、又はポリエーテルイミド系樹脂を修飾することにより、架橋可能な官能基をこれら樹脂に導入してもよい。
 また、架橋可能な官能基は、樹脂の主鎖に存在していてもよいし、側鎖に存在していてもよい。さらに分子鎖の途中に存在していてもよいし、末端に存在していてもよい。また、架橋可能な官能基は前記高分子に含まれるベンゼン環に存在していてもよい。
 これらの高分子成分は単独で又は2種以上を組み合わせて使用してもよく、また、上記樹脂の共重合体(グラフト重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体)を単独で又は組み合わせて用いることも可能である。さらに、上記樹脂の骨格(ポリマー鎖)を主鎖又は側鎖に含む重合物を用いてもよい。このような重合物の具体例として、ポリシロキサンとポリイミドの骨格を主鎖に含むポリシロキサン含有ポリイミドが挙げられ、架橋可能な官能基として、ポリイミド前駆体のアミック酸を構成するアミド基やカルボキシル基を利用することができる。
 さらに、本発明において、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂の他に、これらの特性を損なわない程度の少量であれば、他の樹脂、例えば、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエステル系樹脂、液晶性ポリエステル系樹脂、ポリベンゾオキサゾール系樹脂、ポリベンゾイミダゾール系樹脂、ポリベンゾチアゾール系樹脂、ポリスルホン系樹脂、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂等を併用してもよい。
 架橋剤は、前記高分子が有している架橋可能な官能基と反応し架橋できるものである。前記架橋剤としては、例えば、2個以上のエポキシ基を含有する化合物、ポリイソシアネート化合物、及びシランカップリング剤が挙げられる。
 前記2個以上のエポキシ基を含有する化合物は、前記高分子が有している架橋可能な官能基(アミド基、カルボキル基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、エポキシ基、アルデヒド基、酸無水物基)と反応し得る。前記2個以上のエポキシ基を含有する化合物は、一般にエポキシ樹脂と称されることも多い。
 エポキシ樹脂として、ビスフェノールA型やビスフェノールF型等のビスフェノール系、フェノールノボラック型やクレゾールノボラック型等のノボラック系等のグリシジルエーテル系エポキシ樹脂; 脂環式エポキシ樹脂; 及びこれらの変性樹脂などの多様な樹脂を挙げることができる。エポキシ樹脂の市販品としては、ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ社の「アラルダイト」、ナガセケムテックス社の「デナコール」、ダイセル化学工業社の「セロキサイド」、東都化成社の「エポトート」、ジャパンエポキシレジン社の「jER」等を利用できる。
 前記ポリイソシアネート化合物は、前記高分子が有している架橋可能な官能基(カルボキル基、アミノ基、水酸基、エポキシ基、酸無水物基)と反応し得る。ポリイソシアネート化合物として、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート; ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、リジンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート; イソホロンジイソシアネート(IPDI)、シクロヘキサン-1,4-ジイソシアネート、水添MDIなどの脂環族ポリイソシアネートなどを挙げることができる。ポリイソシアネート化合物の市販品としては、三井化学ポリウレタン社の「タケネート」、日本ポリウレタン社の「コロネート」等を利用できる。
 前記シランカップリング剤は、前記高分子が有している架橋可能な官能基(アミド基、カルボキル基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、エポキシ基、アルデヒド基、酸無水物基)と反応し得る。シランカップリング剤として、N―2(アミノエチル)3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。信越化学工業社のシランカップリング剤を利用できる。金属箔基材を用いた場合には、多孔質層と金属箔基材との密着性向上に有効である。また、表面処理された樹脂フィルム基材を用いた場合にも、多孔質層と樹脂フィルム基材との密着性向上に有効である。
 上記以外の架橋剤としては、例えば、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、アルキッド樹脂、ジアルデヒド化合物、酸無水物類等を挙げることができる。
 メラミン樹脂は、前記高分子が有している架橋可能な官能基(アミノ基、水酸基、アルデヒド基)と反応し得る。メラミン樹脂として、例えば、三井化学社の「ユーバン20SB」、DIC社の「スーパーベッカミン」を利用できる。
 フェノール樹脂は、前記高分子が有している架橋可能な官能基(カルボキル基、アミノ基、水酸基、エポキシ基、イソシアネート基、アルデヒド基、酸無水物基)と反応し得る。フェノール樹脂として、例えば、住友ベークライト社の「スミライトレジン」を利用できる。
 尿素樹脂は、前記高分子が有している架橋可能な官能基(アミノ基、水酸基、アルデヒド基)と反応し得る。尿素樹脂として、例えば、三井化学社の「ユーバン10S60」を利用できる。
 グアナミン樹脂は、前記高分子が有している架橋可能な官能基(アルデヒド基)と反応し得る。グアナミン樹脂として、例えば、三和ケミカル社の「ニカラックBL-60」を利用できる。
 アルキッド樹脂は、前記高分子が有している架橋可能な官能基(カルボキル基、水酸基、エポキシ基、イソシアネート基、酸無水物基)と反応し得る。アルキッド樹脂として、例えば、DIC社の「ベコゾール」を挙げることができる。
 ジアルデヒド化合物は、前記高分子が有している架橋可能な官能基(アミノ基、水酸基)と反応し得る。ジアルデヒド化合物として、例えば、グリオキザールが挙げられる。
 酸無水物類は、前記高分子が有している架橋可能な官能基(アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基)と反応し得る。酸無水物類として、テトラヒドロ無水フタル酸(THPA)、ヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(Me-THPA)、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(Me-HHPA)、メチルナジック酸無水物(NMA)、水素化メチルナジック酸無水物(H-NMA)、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸(TATHPA)、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸ニ無水物(MCTC)、無水フタル酸(PA)、無水トリメリット酸(TMA)、無水ピロメリット酸(PMDA)、ベンゾフェノンテトラカルボン酸ニ無水物(BTDA)、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート(TMEG)、グリセリンビス(アンヒドロトリメリテート)モノアセテート(TMTA)、ドデセニル無水コハク酸(DDSA)、脂肪族ニ塩基酸ポリ無水物、クロレンド酸無水物等を挙げることができる。
 本発明において、用いる前記高分子の種類に応じて、反応性を考慮して架橋剤を選択するとよい。架橋剤は1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 高分子中の架橋可能な官能基と架橋剤を反応させる方法としては、熱、活性エネルギー線(可視光線、紫外線、電子線、放射線)照射による物理的処理が挙げられる。熱処理が簡便なため好ましく用いられる。また、紫外線、電子線、放射線などの活性エネルギー線照射も短時間で大きなエネルギーを与え、反応を促進させることができるため、好ましく用いられる。また、架橋剤の反応は無触媒で進行させることも可能であるが、触媒を添加して反応を促進させることもできる。
  多孔質層を構成する組成物において、架橋可能な官能基を有している高分子と前記官能基と架橋し得る架橋剤との配合比については、特に限定されることはなく、所望の架橋度合い、高分子と架橋剤の種類、官能基と架橋剤との反応性、多孔質層と基材との密着性等を考慮して、適宜決定される。例えば、高分子100重量部に対して、架橋剤2~312.5重量部とするとよい。高分子100重量部に対して、架橋剤が2重量部未満では、架橋度合が小さいであろう。高分子100重量部に対して、架橋剤が312.5重量部を超えると、架橋剤が過剰となり、架橋反応に寄与しない架橋剤が架橋処理後の多孔質層中に残存するおそれがある。架橋剤の下限量については、高分子100重量部に対して、架橋剤10重量部以上が好ましく、架橋剤20重量部以上がより好ましい。架橋剤の上限量については、高分子100重量部に対して、架橋剤200重量部以下が好ましく、架橋剤150重量部以下がより好ましい。
  多孔質層の厚みは、例えば0.1~100μm、好ましくは0.5~70μm、さらに好ましくは1~50μmである。厚みが薄くなりすぎると安定して製造することが困難になり、また、クッション性能が低下したり、印刷特性が低下する場合がある。一方、厚すぎる場合には孔径分布を均一に制御することが困難になる。
  本発明の多孔質層積層体は、基材と多孔質層とが他の層を介することなく直接的に、且つ前記多孔質層中に含まれている前記架橋剤が未反応の状態であっても、上記テープ剥離試験で界面剥離が起こらない程度の層間密着強度で積層されている。多孔質層積層体の製造工程において、あるいは、前記架橋剤が未反応の状態において、基材と多孔質層との密着性を向上させる手段としては、例えば、基材における多孔質層を積層する側の表面に、サンドブラスト処理(サンドマット処理)、コロナ放電処理、酸処理、アルカリ処理、酸化処理、紫外線照射処理、プラズマ処理、ケミカルエッチング処理、ウォーターマット処理、火炎処理、シランカップリング剤処理等の適宜な表面処理を施す方法;基材と多孔質層とを構成する成分として、良好な密着性(親和性、相溶性)を発揮しうる素材を組み合わせて用いる方法等が挙げられる。シランカップリング剤としては、上記に例示のものを用いることができる。前記表面処理は、複数を組み合わせて施されてもよく、基材によっては、シランカップリング剤処理と、その他の処理を組み合わせて施されることが好ましい。
  基材と多孔質層との密着性の観点から、基材と多孔質層を構成する各成分の一部又は全部が同一であることが好ましい。例えば、基材及び多孔質層を構成する各高分子化合物のモノマー単位の少なくとも一部が共通である構成が挙げられる。例えば、基材/多孔質層を構成する材料が、ポリイミド/ポリイミド、ポリアミドイミド/ポリイミド、ポリイミド/ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド/ポリイミド、ポリイミド/ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド/ポリエーテルイミド、ポリエーテルイミド/ポリアミドイミド、ポリアミド/ポリイミド、ポリアミドイミド/ポリアミド、ポリイミド/ポリアミドなどの組み合わせからなる積層体が含まれる。
  本発明における多孔質層は、多数の微小孔を有し、前記微小孔の平均孔径(=多孔質層内部の微小孔の平均孔径)は0.01~10μm、好ましくは0.05~5μmである。平均孔径が上記範囲外である場合には、用途に応じた所望の効果が得られにくい点で空孔特性に劣る。平均孔径が0.01μmより小さいと、クッション性能が低下したり、断熱性が低下したりする場合があり、また、多孔質層は本発明の相分離法では製造が困難である。一方、平均孔径が10μmを超えると、多孔質層中で孔径分布を均一に制御することが困難になり、多孔質層の各部位で比誘電率が不均質となる場合がある。
  多孔質層の内部の平均開孔率(空孔率)は、例えば30~85%、好ましくは35~85%、さらに好ましくは40~85%である。空孔率が上記範囲外である場合には、用途に対応する所望の空孔特性が得られにくく、例えば空孔率が低すぎると、誘電率が上がったり、クッション性能が低下したり、断熱性が低下したり、印刷特性が低下する場合がある。空孔率が高すぎると、強度や耐折性に劣る可能性がある。
 また、多孔質層の表面の開孔率(表面開孔率)としては、例えば90%以下(例えば0~90%)であり、好ましくは0~80%程度である。表面開孔率が高すぎると機械的強度、耐折性が低下しやすくなったりするおそれがある。多孔質層の表面の開孔率は用途によって高い方が好ましい場合と低い方が好ましい場合とがある。
 例えば、多孔質層と銅箔を接着して低誘電率基材の銅張り積層板を製造する場合、銅箔との接着時に接着剤が中に浸透して比誘電率を低下させたりするおそれがあるし、さらにエッチングして回路を形成する場合、エッチング液が多孔質層内部に浸透して内部からの好ましくないエッチングが起こったりするおそれがあるため、表面開孔率は低い方が好ましい。
 例えば、多孔質層の表面にめっきや印刷を施す場合には、アンカー効果を発揮させめっきやインクとの密着性を確保するために、適度な開孔は好ましいこともある。他にも、多孔質層を形成するときに使用する水溶性極性溶媒、水溶性ポリマーを十分に洗浄するためには、適度な開口は好ましい場合もある。
  多孔質層は、基材の少なくとも片面に形成されていればよく、両面に形成することもできる。基材の両面に多孔質層を形成することにより、その空孔特性を生かして、両面に低誘電率性、クッション性、断熱性、良印刷性等が付与された多孔質層積層体を得ることができる。さらに、多孔質層表面を機能性化させることにより、回路用基板、放熱材(ヒートシンク、放射板)、電磁波シールドや電磁波吸収体などの電磁波制御材、低誘電率材料、アンテナ、セパレーター、クッション材、インク受像シート、絶縁材、断熱材、細胞培養基材、電解質膜基材等、広範囲な基板材料としての利用が可能である。
  本発明の多孔質層積層体は、例えば、
 前記多孔質層を構成すべき高分子と架橋剤とを含む多孔質層形成用材料の溶液を、前記基材上にフィルム状に流延し、その後、これを凝固液に接触させて多孔化処理を施した後、そのまま乾燥に付して、基材と多孔質層との積層体を得る方法;
 前記多孔質層を構成すべき高分子を含む多孔質層形成用材料の溶液を、支持体上にフィルム状に流延し、その後、これを凝固液に接触させて多孔化処理を施した後、得られた多孔質層を支持体から基材表面上に転写し、続いて乾燥に付して、基材と多孔質層との積層体を得る方法;
等により製造できる。本発明では以下に詳述するように前者の方法が好ましく用いられる。
  本発明の多孔質層積層体の製造方法は、前記多孔質層を構成すべき高分子と架橋剤とを含む多孔質層形成用材料の溶液を、前記基材上にフィルム状に流延し、その後、これを凝固液中に導き、次いで乾燥に付して、基材の少なくとも片面に多孔質層を積層することにより多孔質層積層体を得ることを特徴としている。この方法によれば、湿式相転換法を用いて基材上に多孔質層を形成した後、そのまま乾燥に付すため、多孔質層の形成と同時に基材表面に密着して積層することができるため、製造効率を向上することができる。また、多数の微小孔を有する多孔質層は柔軟なため、多孔質層単体では取扱にくく積層工程が困難であるが、製膜と同時に積層する本発明の製造方法によれば、このような問題を回避でき、優れた空孔特性を有する多孔質層と基材とが直接積層された多孔質層積層体を容易に得ることができる。
  多孔質層形成用材料の溶液(以下、多孔質層用溶液ということもある)は、例えば、多孔質層を構成する主たる素材となる高分子成分、架橋剤、及び水溶性極性溶媒を含み、必要に応じて水溶性ポリマー、必要に応じて水を含んでなる。
  多孔質層用溶液においては、多孔質層を構成する高分子成分の代わりに、該高分子成分の単量体成分(原料)や、そのオリゴマー、イミド化や環化等の前の前駆体等を用いてもよい。
  前記凝固液の温度は、特に制限されないが、例えば0~100℃とするとよい。凝固液の温度が0℃未満であると、溶剤等の洗浄効果が低下しやすい。凝固液の温度が100℃を超えると、溶剤や凝固液が揮発して、作業環境が損なわれる。凝固液としては、コスト、安全性、毒性などの観点から、水が好ましく用いられる。凝固液として水を用いた場合には、水の温度5~60℃程度が適切である。前記凝固液中への浸漬時間は、特に制限されないが、溶剤、水溶性ポリマーが十分に洗浄される時間を適宜選択するとよい。洗浄時間が短すぎると、残存した溶剤により、乾燥工程で多孔質構造が壊れるおそれがある。洗浄時間が長すぎると、製造効率が低下し、製品コストの上昇に繋がる。洗浄時間は、多孔質層の厚み等にもよるので一概には言えないが、0.5~30分間程度とすることができる。
  前記多孔質層用溶液を基材上にフィルム状に流延した後、相対湿度70~100%、温度15~100℃の雰囲気下に0.2~15分間保持し、その後、これを凝固液中に浸漬することが好ましい。
  前記多孔質層用溶液への水溶性ポリマーや水の添加は、膜構造をスポンジ状に多孔化するために効果的である。水溶性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、多糖類等やその誘導体、及びこれらの混合物などが挙げられる。なかでもポリビニルピロリドンは、多孔質層内部における微小孔の形成を抑制し、多孔質層の機械的強度を向上しうる点で好ましい。これらの水溶性ポリマーは単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。多孔化の観点から、多孔化のためには、水溶性ポリマーの重量平均分子量は200以上が良く、好ましくは300以上、特に好ましくは400以上(例えば、400~20万程度)であり、特に分子量1000以上であってもよい。水の添加により孔径を調整でき、例えば多孔質層用溶液への水の添加量を増やすと孔径を大きくすることが可能となる。
  水溶性ポリマーは、膜構造を均質なスポンジ状多孔構造にするのに非常に有効であり、水溶性ポリマーの種類と量を変更することにより多様な構造を得ることが可能である。このため、水溶性ポリマーは、所望の空孔特性を付与する目的で、多孔質層を形成する際の添加剤として極めて好適に用いられる。
 一方、水溶性ポリマーは、最終的には多孔質層を構成しない、除去すべき不要な成分である。湿式相転換法を利用する本発明の方法においては、水溶性ポリマーは水等の凝固液に浸漬して相転換する工程において洗浄除去される。これに対し、乾式相転換法においては、多孔質層を構成しない成分(不要な成分)は加熱により除去され、水溶性ポリマーは通常加熱除去に不向きであるため添加剤として利用することは極めて困難である。このように、乾式相転換法によっては多様な空孔構造を形成することは困難であるのに対し、本発明の製造方法は、所望の空孔特性を有する多孔質層積層体を容易に製造することが可能である点で有利である。
  ただし、水溶性ポリマーの量を増やしていくと、孔の連通性が高くなる傾向がある。よって、連通性が低い方がよい場合、水溶性ポリマーの量は最小量とするのが好ましい。連通性が高くなると強度が低下する傾向が見られるので、水溶性ポリマーを過剰に添加するのは好ましくない。また、過剰の添加は洗浄時間を長くする必要が生じ好ましくない。水溶性ポリマーを使用しないことも可能である。
  水溶性極性溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド,N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、及びこれらの混合物などが挙げられ、前記高分子成分として使用する樹脂の化学骨格に応じて溶解性を有するもの(高分子成分の良溶媒)を使用することができる。
  前記多孔質層用溶液における各成分の配合量は、前記多孔質層用溶液を基準として、前記高分子成分8~25重量%、前記架橋剤0.5~25重量%、前記水溶性ポリマー0~50重量%、水0~10重量%、及び水溶性極性溶媒30~82重量%とすることが好ましい。この際に、前記高分子成分の濃度が低すぎると多孔質層の厚みが不十分となったり、所望の空孔特性が得られにくく、一方、高分子成分の濃度が高すぎると空孔率が小さくなる傾向にある。前記架橋剤の濃度が低すぎると耐薬品性や基材との密着性の十分な向上効果が得られにくい。一方、前記架橋剤の濃度が高すぎると、得られる多孔質層の表面がべとつくものとなりやすく、また、架橋後においても、過剰の架橋剤が残存するおそれがある。水溶性ポリマーの濃度が高すぎると多孔質層用溶液中への各成分の溶解性が悪くなったり、多孔質層の強度が低下するなどの不具合が生じやすい。水の添加量は孔径の調整に用いることができ、添加量を増やすことで孔径を大きくすることが可能となる。
  前記多孔質層用溶液を基材上にフィルム状に流延し、得られたフィルムを相対湿度70~100%、温度15~100℃からなる雰囲気下に0.2~15分間保持し、その後、高分子成分の非溶剤からなる凝固液中に導くことが望ましい。流延後のフィルム状物を上記の加湿条件下におくことにより、均質性の高い多孔質層が得られやすい。加湿下に置くと、水分がフィルム表面から内部へと侵入し、高分子溶液の相分離を効率的に促進すると考えられる。好ましい条件は、相対湿度90~100%、温度30~80℃であり、さらに好ましい条件は、相対湿度約100%(例えば、95~100%)、温度40~70℃である。空気中の水分量がこれよりも少ない場合は、空孔率が充分でなくなる場合がある。
  上記方法によれば、例えば、多数の微小孔を有し、該微小孔の平均孔径が0.01~10μmである多孔質層を容易に成形することができる。本発明における多孔質層積層体を構成する多孔質層の微小孔の径、空孔率、開孔率は、上記のように、高分子溶液の構成成分の種類や量、水の使用量、流延時の湿度、温度及び時間などを適宜選択することにより所望の値に調整することができる。
  相転換法に用いる凝固液としては、高分子成分を凝固させる溶剤であればよく、高分子成分として使用する高分子の種類によって適宜選択されるが、例えば、ポリアミドイミド系樹脂又はポリアミック酸等を凝固させる溶剤であればよく、例えば、水;メタノール、エタノール等の1価アルコール、グリセリン等の多価アルコールなどのアルコール;ポリエチレングリコール等の水溶性高分子;これらの混合物などの水溶性凝固液などが使用できる。
  本発明の製造方法においては、凝固液に導いて基材表面に多孔質層を形成した後、そのまま乾燥に付すことにより、基材の表面に多孔質層が直接積層された構成を有する積層体が製造される。乾燥は、凝固液等の溶剤成分を除去しうる方法であれば特に限定されず、加熱下でもよく、室温による自然乾燥であってもよい。ただし、この際の乾燥処理は、前記多孔質層を構成する組成物のガラス転移温度(Tg)未満の温度で行われる。乾燥処理時において、前記多孔質層を構成する組成物が軟化し、微小孔が消失してしまわないように注意する。微小孔が消失すると、前記多孔質層上への印刷特性が低下する。
 乾燥処理の方法は特に制限されず、熱風処理、熱ロール処理、あるいは、恒温槽やオーブン等に投入する方法でもよく、積層体を所定の温度にコントロールできるものであればよい。乾燥処理時の雰囲気は空気でも窒素や不活性ガスでもよい。空気を使用する場合が最も安価であるが、酸化反応を伴う可能性がある。これを避ける場合は、窒素や不活性ガスを使用するのがよく、コスト面からは窒素が好適である。加熱条件は、生産性、多孔質層及び基材の物性等を考慮して適宜設定される。乾燥に付すことにより、基材表面に多孔質層が直接成形された積層体を得ることができる。
  得られた多孔質層積層体に架橋処理を施す。上述のようにして得られた多孔質層積層体において、多孔質層中に含まれている架橋剤は、通常、未反応の状態である。ただし、架橋剤が熱架橋するものである場合には、上記の乾燥処理条件によっては、一部又は全部の架橋剤が反応したことにより架橋構造が形成されていることもあるであろう。
 架橋処理は、架橋剤の種類に応じて、加熱処理、及び/又は活性エネルギー線照射(可視光線、紫外線、電子線、放射線等)処理によって行うことができる。それぞれ、適切な条件を設定するとよい。例えば、加熱処理は、100~400℃、10秒~5時間の条件とするとよい。
 架橋処理を施すことにより、高分子中の架橋可能な官能基と架橋剤の官能基とが反応し、多孔質層中に架橋構造が形成される。架橋構造形成により、多孔質層自体の膜強度、耐熱性、耐薬品性、耐久性に優れる積層体が得られる。また、基板と多孔質層との界面においても架橋が形成されると考えられ、基板と多孔質層との密着性が向上する。基板と多孔質層との密着性、剛性がより一層優れる積層体が得られる。
 さらに多孔質層表面に機能性層を設けて(機能性化処理)、本発明の機能性積層体を得る場合には、次のような幾とおりかの架橋処理を施すタイミングがある。
(a)  得られた多孔質層積層体に架橋処理を施し、その後、多孔質層表面に機能性層を設けて、機能性積層体を得る方法。
(b)  得られた多孔質層積層体の多孔質層表面に機能性層を設けて、その後、架橋処理を施し、機能性積層体を得る方法。加熱による架橋処理は、機能性層の機能発現化のための加熱処理を兼ねてもよい。
(c)  得られた多孔質層積層体に部分的架橋処理を施し、その後、多孔質層表面に機能性層を設けて、さらに、再度の架橋処理を施し架橋処理を完全とし、機能性積層体を得る方法。ここで、部分的架橋処理とは、それにより、半硬化状態(いわゆるBステージ)とすることを意図している。
  本発明の製造方法によれば、基材と、前記基材の片面又は両面上の高分子と架橋剤とを含む組成物から構成された多孔質層とを含む積層体であって、前記多孔質層における微小孔の平均孔径が0.01~10μmであり、空孔率が30~85%である積層体を容易に得ることができる。
  本発明の多孔質層積層体には、所望の特性を付与するため、必要に応じて熱処理や被膜形成処理を施されていてもよい。
  本発明の多孔質層積層体は、架橋構造形成により耐薬品性に優れるものであるが、多孔質層にさらに耐薬品性付与処理を施してもよい。多孔質層に耐薬品性を付与することにより、多孔質層積層体の多様な利用形態において、溶剤、酸、アルカリ等に接触した場合に、層間剥離、膨潤、溶解、変質等の不具合を避けることができる点で有利である。耐薬品性の付与処理としては、熱、紫外線、可視光線、電子線、放射線等による物理的処理;多孔質層に耐薬品性高分子化合物を被覆する化学的処理等が挙げられる。
  ここで、薬品とは、従来の多孔性フィルムを構成する樹脂を溶解、膨潤、収縮、分解して、多孔性フィルムとしての機能を低下させるものとして公知のものであり、多孔質層及び基材の構成樹脂の種類によって異なり一概に言うことはできないが、このような薬品の具体例として、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、2-ピロリドン、シクロヘキサノン、アセトン、酢酸メチル、酢酸エチル、乳酸エチル、アセトニトリル、塩化メチレン、クロロホルム、テトラクロルエタン、テトラヒドロフラン(THF)等の強い極性溶媒;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機塩;トリエチルアミン等のアミン類;アンモニア等のアルカリを溶解した水溶液や有機溶媒等のアルカリ溶液;塩化水素、硫酸、硝酸等の無機酸;酢酸、フタル酸等のカルボン酸を持つ有機酸等の酸を溶解した水溶液や有機溶媒等の酸性溶液;及びこれらの混合物等が挙げられる。
  耐薬品性高分子化合物としては、強い極性溶媒、アルカリ、酸等の薬品に優れた耐性を有していれば特に制限されないが、例えば、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、ベンゾオキサジン系樹脂、アルキド系樹脂、トリアジン系樹脂、フラン系樹脂、不飽ポリエステル、エポキシ系樹脂、ケイ素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂などの熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂;ポリビニルアルコール、酢酸セルロース系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、フッ素系樹脂、フタル酸系樹脂、マレイン酸系樹脂、飽和ポリエステル、エチレン-ビニルアルコール共重合体、キチン、キトサンなどの熱可塑性樹脂等が挙げられる。これらの高分子化合物は、1種又は2種以上混合して使用することができる。また、高分子化合物は、共重合体でもよく、グラフト重合体であってもよい。
  このような耐薬品性高分子化合物により多孔質層が被覆されていると、多孔質層積層体は、前記強い極性溶媒、アルカリ、酸等の薬品と接触した場合にも、多孔質層が溶解したり、膨潤して変形するなどの変質が全く生じないか、使用目的や用途に影響のない程度に変質を抑制することができる。例えば、多孔質層と薬品とが接触する時間が短い用途では、その時間内で変質しない程度の耐薬品性が付与されていればよい。
  なお、前記耐薬品性高分子化合物は、耐熱性をも有する場合が多いため、多孔質層の耐熱性が低下するおそれは少ない。また、耐薬品性高分子化合物の被覆によって、多孔質層表面の特性を変化させることも可能である。例えば、フッ素系樹脂を使用すれば表面を撥水性にすることも可能となるし、エチレン-ビニルアルコール共重合体を使用すれば表面を親水性にすることも可能となる。さらに、フェノール系樹脂を使用すれば中性の水に対しては表面を撥水性に、アルカリ性の水溶液に対しては表面を親水性にすることも可能となる。このように、被覆に用いる高分子化合物の種類を適宜選択することにより、液体に対する親和性(親水性等)を変更することができる。
  本発明の多孔質層積層体は、上記構成を有するため、広範な分野において多様な用途に適用できる。具体的には、多孔質層が有する空孔特性をそのまま利用して、例えば、低誘電率材料、セパレーター、クッション材、インク受像シート、試験紙、絶縁材、断熱材等の基板材料として利用できる。さらに、多孔質層上に他の層(金属メッキ層、磁性メッキ層等)を積層した機能性積層体(複合材料)として、例えば回路用基板、放熱材(ヒートシンク、放熱板等)、電磁波シールドや電磁波吸収体などの電磁波制御材、アンテナ、細胞培養基材等として利用可能である。
  次に、本発明の機能性積層体について説明する。本発明の機能性積層体は、上述した多孔質層積層体の前記多孔質層又は前記多孔質層由来の高分子層の表面上に、導電体層、誘電体層、半導体層、絶縁体層、及び抵抗体層からなる群より選ばれる機能性層を有する機能性積層体であって、前記多孔質層又は前記多孔質層由来の高分子層は、前記架橋剤により架橋構造が形成されているものである。このような機能性積層体を、本明細書において「複合材料」と称することもある。
 上述した前記多孔質層の表面上への各種機能性層又はその前駆体層の形成は、例えば、メッキ、印刷技術等により行うことができる。
  金属メッキ層は、例えば、多孔質層表面に薄い金属被覆として形成されていてもよい。金属メッキ層を構成する金属としては、例えば、銅、ニッケル、銀、金、すず、ビスマス、亜鉛、アルミニウム、鉛、クロム、鉄、インジウム、コバルト、ロジウム、白金、パラジウムやこれらの合金等を挙げることができる。さらにニッケル-りん、ニッケル-銅-りん、ニッケル-鉄-りん、ニッケル-タングステン-りん、ニッケル-モリブデン-りん、ニッケル-クロム-りん、ニッケル-ホウ素-りん等、多種多様の金属以外の元素を含む合金皮膜も挙げることができる。金属メッキ層は、上記の金属を単独で又は複数を組み合わせて用いてもよく、単層であってもよく、複数の層を積層してもよい。
  磁性メッキ層を構成する材料としては、磁性を有するものであれば特に限定されず、強磁性体及び常磁性体のいずれであってもよく、例えば、ニッケル-コバルト、コバルト-鉄-りん、コバルト-タングステン-りん、コバルト-ニッケル-マンガン等の合金;メトキシアセトニトリル重合体等のラジカルを発生し得る部位を有する化合物、デカメチルフェロセンの電荷移動錯体等の金属錯体系化合物、グラファイト化途上炭素材料であるポリアクリロニトリルなどの化合物からなる有機磁性体等が例示できる。
  金属メッキ層の形成には、例えば、無電解メッキ及び電解メッキ等の公知の方法を利用できる。本発明においては、多孔質層が高分子成分で構成されている観点から、無電解メッキが好ましく用いられ、無電解メッキと電解メッキを組み合わせて用いることもできる。
  金属メッキ層の形成に用いるメッキ液は、各種の組成のものが知られており、メーカーが販売しているものを入手することもできる。メッキ液の組成は特に制限されず、各種の要望(美観、硬さ、耐磨耗性、耐変色性、耐食性、電気伝導性、熱伝導性、耐熱性、摺動性、撥水性、ぬれ性、半田ぬれ性、シール性、電磁波シールド特性、反射特性等)に合ったものを選択すればよい。
  本発明の複合材料の製造方法の一形態は、上記本発明の多孔質層積層体を構成する少なくとも一つの多孔質層表面に、光により反応基を生成する化合物からなる感光性組成物を塗布して感光層を設ける工程、前記感光層にマスクを介して露光し、露光部に反応基を生成させる工程、及び露光部に生成された反応基を金属と結合させて導体パターンを形成する工程を含む方法;又は上記製造方法において、光により反応基を生成する化合物の代わりに光により反応基を消失する化合物を用い、露光部に反応基を消失させる工程、未露光部に残る反応基を金属と結合させて導体パターンを形成する工程を含む方法;で行われる。
  光により反応基を生成する化合物としては、金属(金属イオンを含む)と結合形成可能な反応基を分子内に生成する化合物であれば特に限定されず、例えば、オニウム塩誘導体、スルフォニウムエステル誘導体、カルボン酸誘導体およびナフトキノンジアジド誘導体から選択される少なくとも1種の誘導体を含有する感光性化合物等が挙げられる。これらの感光性化合物は、汎用性に富み、光照射により金属と結合可能な反応基を容易に生成しうるため、微細なパターンを有する導電部を精度良くできる。
  光により反応基を消失する化合物としては、例えば、金属(金属イオンを含む)と結合形成可能な反応基を有する化合物であって、光の照射により該反応基が疎水性官能基を生成して、水に溶解あるいは膨潤しにくくなる化合物などが挙げられる。
  上記光により生成又は消失する反応基とは、前記金属(金属イオンを含む)と結合形成可能な反応基であれば特に限定されず、例えば金属イオンとイオン交換可能な官能基などが例示でき、好ましくは陽イオン交換性基が挙げられる。陽イオン交換性基には、例えば-COOX基、-SOX基あるいは-PO基等の酸性基(ここで、Xは、水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又はアンモニウム基)等が含まれる。なかでも、pKa値が7.2以下の陽イオン交換性基によれば、単位面積当たりに十分な金属との結合を形成しうるため、所望の導電性を容易に得ることができ好ましい。このような反応基は、次工程において、金属イオン交換され、金属還元体や金属微粒子による安定した吸着能を発揮することができる。
  照射光としては、反応基の生成又は消失を促進できれば特に限定されず、例えば280nm以上の波長の光を用いることができるが、多孔質層積層体の露光による劣化を避けるため、好ましくは波長が300nm以上(300~600nm程度)、特に350nm以上の光が好ましく用いられる。
  マスクを介して光照射後、必要に応じて洗浄することにより、露光部又は未露光部に反応基で構成されたパターンを形成できる。こうして多孔質層表面に設けられた反応基を、以下に示す方法により金属と結合させて導体パターンが形成される。
  本発明では、反応基を金属と結合する方法として無電解メッキによる方法が好ましく用いられる。無電解メッキは、一般的にプラスチック等で形成された樹脂層に金属を積層する方法として有用であることが知られている。多孔質層表面は、金属との密着性を向上する目的で、予め脱脂、洗浄、中和、触媒処理等の処理が施されてもよい。前記触媒処理としては、例えば被処理面に金属の析出を促進しうる触媒金属を付着させる触媒金属核形成法等を利用できる。触媒金属核形成法は、触媒金属(塩)を含むコロイド溶液に接触させた後、酸若しくはアルカリ溶液又は還元剤に接触させて化学メッキを促進させる方法(キャタライザー(触媒)-アクセレータ(促進剤)法);触媒金属の微粒子を含むコロイド溶液に接触させた後、加熱等により溶媒や添加剤等を除去して触媒金属核を形成する方法(金属微粒子法);還元剤を含む酸又はアルカリ溶液に接触させた後、触媒金属の酸又はアルカリ溶液に接触させてアクチベーティング(賦活化)液を接触させて触媒金属を析出させる方法(センシタイジング(感作)-アクチベーティング(賦活化)法)等が挙げられる。
  キャタライザー-アクセレータ法における触媒金属(塩)含有溶液としては、例えば、すず-パラジウム混合溶液、硫酸銅等の金属(塩)含有溶液などを用いることができる。キャタライザー-アクセレータ法は、例えば、多孔質層積層体を硫酸銅水溶液中に浸漬した後、必要に応じて過剰な硫酸銅を洗浄除去し、次いで、水素化ホウ素ナトリウムの水溶液に浸漬することにより、多孔質層積層体の多孔質層表面に銅微粒子からなる触媒核を形成できる。金属微粒子法は、例えば、銀のナノ粒子が分散したコロイド溶液を多孔質層表面に接触させた後、加熱して界面活性剤やバインダー等の添加剤を除去することにより、多孔質層表面に銀粒子からなる触媒核を析出させることができる。センシタイジング-アクチベーティング法は、例えば、塩化すずの塩酸溶液に接触させた後、塩化パラジウムの塩酸溶液に接触させることによりパラジウムからなる触媒核を析出させることができる。これらの処理液に多孔質層積層体を接触させる方法としては、金属メッキ層を積層させる多孔質層表面に塗布する方法、多孔質層積層体を処理液に浸漬する方法等を用いることができる。
  上記触媒金属核形成法において、一方の表面が基材、他の表面が多孔質層で構成されている多孔質層積層体を処理液に浸漬させる場合には、基材が均質な層で形成されていることが好ましい。均質な基材を片面に有する多孔質層積層体を処理液に浸漬した場合、多孔質層積層体の多孔質層表面のみならず、基材表面にも触媒核が形成されるが、表面積が大きい多孔質層表面には多量の触媒核が付着し、しかも保持されやすいのに対し、均質な基材には、基材フィルム表面は平滑であるため触媒核が析出しにくく、また脱落しやすい。こうして触媒核が十分量形成された多孔質層表面には、続く無電解メッキにより金属メッキ層を選択的に形成することが可能となる。
  無電解メッキに用いられる主な金属としては、例えば、銅、ニッケル、銀、金、ニッケル-りん等を挙げることができる。無電解メッキに用いるメッキ液には、例えば、上記金属又はその塩が含まれている他、ホルムアルデヒド、ヒドラジン、次亜リン酸ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、アスコルビン酸、グリオキシル酸等の還元剤、酢酸ナトリウム、EDTA、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、グリシン等の錯化剤や析出制御剤等が含まれており、これらの多くは市販されており簡単に入手することができる。無電解メッキは、上記のメッキ液に上記処理を施した多孔質層積層体を浸漬することにより行われる。なお、多孔質層積層体の片面に保護シートを貼った状態で無電解メッキを施すことにより、他の面にのみ無電解メッキが施されるため、例えば基材等への金属の析出を防止することができる。
  金属メッキ層の厚みは、特に限定されず用途に応じて適宜選択でき、例えば0.01~20μm程度、好ましくは0.1~10μm程度である。金属メッキ層の厚みを効率よく厚くするため、例えば無電解メッキと電解メッキとを組み合わせて金属メッキ層を形成する方法が行われる場合がある。すなわち、無電解メッキにより金属被膜が形成された多孔質層表面は導電性が付与されるため、次いでより効率のよい電解メッキを施すことによりにより短時間で厚い金属メッキ層を得ることが可能となる。
  上記方法は、特に回路基板、放熱材又は電磁波制御材に用いられる複合材料を得る方法として好適である。
  回路基板は、従来は、一般にガラス・エポキシ樹脂やポリイミド等を素材とする基板表面に銅箔を貼り合わせ、エッチングにより銅箔の不要な部分を除去することにより配線を形成する方法により製造されていた。しかし、このような従来法では、高密度化する回路基板に対応しうる微細な配線の形成が困難になりつつあった。配線の微細化を進めるためには、非常に薄い銅箔をガラス・エポキシ樹脂やポリイミド等を素材とする基板に強く密着させる必要があるが、薄い銅箔は取扱性にきわめて劣り、基板への積層工程が非常に困難であった。また、薄い銅箔の製造はそれ自体が困難で、高価であり、しかも、基材の素材に用いられるガラス・エポキシ樹脂やポリイミドと銅箔はもともと密着力が大きくないため、微細化を進めると配線が基板から剥離してしまうという問題があった。
  このような背景において、本発明の複合材料によれば、多孔質層積層体の多孔質層表面に微細な開口部を形成することも可能なので、その場合、金属メッキ層と十分な密着力を確保でき、微細配線を有する回路基板用材料に好適である。回路基板用材料を構成する場合には、金属メッキ層は、銅、ニッケル、銀等で構成されていることが好ましい。
  本発明の多孔質層積層体は、多孔質層表面に直接微細配線を形成する方法で製造される回路基板として極めて有用である。このような回路基板を製造する方法としては、上記本発明の複合材料の製造方法として記載されている方法を利用できる。この方法によれば、本発明の多孔質層積層体を用いるため、多孔質層に強固に絡みついた微細配線を形成することができ、しかも露光技術を用いて精度よく簡単に配線を形成することができる。片面に多孔質層を有するフィルムでは片面配線を形成できるし、両面に多孔質層を有するフィルムでは両面配線を形成できる。両面をつなぐビア配線が必要な場合は従来から用いられているドリル又はレーザーにより穴を開け、導電ペーストの充填やメッキにより形成することができる。これまで、多孔体に無電解メッキ法を用いて配線を形成する方法が知られているが、従来の多孔体は強度が弱いため取扱性に劣り、製造工程中に破損するなどの問題があった。これに対し、本発明の多孔質層積層体を用いる場合には、多孔質層が基材に密着して成形されるため、十分な強度を確保することができ、取扱性に優れた回路基板を提供することができる。
  電磁波制御材は、電磁波を遮断(シールド)又は吸収する材料として、周囲の電磁環境に及ぼす影響や、機器自体が周囲の電磁環境から受ける影響を軽減又は抑制するために利用されている。デジタル電子機器の普及、パソコンや携帯電話など、われわれの身近には、電気・電子機器や無線機器、システムなど、多くの電磁波発生源が存在し、それらは様々な電磁波を放射している。これらの機器から放射される電磁波は、周囲の電磁環境に影響を及ぼす可能性があり、また、機器自体も周囲の電磁環境から影響を受ける。これらの対策として電磁波シールド材料、電磁波吸収体材料等の電磁波制御材が年々重要となってきている。本発明の複合材料は、例えば、金属メッキ層による導電性の付与によって電磁波を遮断して電磁波シールド性を付与でき、また、多孔質層を構成する空孔に電磁波吸収材料を充填して電磁波吸収性を付与できるため、優れた電磁波制御材として極めて有用である。
  電磁波制御材を構成する金属メッキ層は、導電性を付与することができるものが好ましく、例えば、ニッケル、銅、銀等で形成されることが効果的である。また、複合材料が、無電解メッキで多孔質層表面に磁性メッキ層が成形された層構成を有する場合には電磁波吸収体材料として有用である。無電解メッキにより磁性メッキ層を形成する際に用いる材料としては、例えば、ニッケル、ニッケル-コバルト、コバルト-鉄-りん、コバルト-タングステン-りん、コバルト-ニッケル-マンガン等の合金等の磁性材料が挙げられる。本発明の複合材料は、非常に薄く柔軟性の高いものが得られ、メッキにより形成された金属や磁性体は多孔質層に絡み付いているため、メッキ層が剥離しにくく、折り曲げ耐性(耐折性)を改善することができる。このような複合材料は、電子機器の任意の場所に設置したり、貼り付けたりして使用することができる。
  本発明の多孔質層積層体は、低誘電率材料としても有用である。ブロードバンド時代の到来により、大容量の情報を高速で伝達する必要が生じている。そのため、電子機器で使用される周波数も高まってきており、その中で使われる電子部品も高周波信号に対応する必要がある。これまでの配線基板(主にガラスエポキシ樹脂)を高周波回路に使用すると、(1)高い誘電率による伝達信号の遅れ、(2)高い誘電損失による、信号の混信・減衰の発生、消費電力の増加、回路内の発熱、などの問題が生じる。これらの問題を解決するための高周波用配線基板材料としての多孔性の材料が有用であるとされている。それは、空気の比誘電率は1と低いのに対して、多孔性の材料にすれば、低い比誘電率を達成可能なためである。このため、従来、多孔性基板材料が必要とされてきたが、低誘電率にするためには空孔率を上げる必要があり、その結果、基板としての強度が低下してしまうという問題があった。本発明の多孔質層積層体は、多孔質層が基材に積層されており、低誘電率特性を持っているのみならず、多孔質層が基材に密着しているため取り扱う上で十分な強度を確保することができ、低誘電率材料として好ましい媒体である。
  本発明の多孔質層積層体を低誘電率な回路基板材料として使用する場合、上記したように、多孔質層表面に銅箔を貼り合わせ、エッチングにより銅箔の不要な部分を除去することにより配線を形成する方法により製造することが考えられる。配線の微細化、高密度化は困難になりつつあるが、現在でもこの従来法でほとんどの回路基板が作られており、本発明の多孔質層積層体もこの方法で使用することができる。非常に要求が強くなってきている基板の低誘電率化に対応しうる有用な材料と言える。微小孔の連通性が低い多孔質層積層体を使用する場合、銅箔をエッチングする時に、エッチング液が多孔質層の中に入り難く、好ましくない銅箔の裏側からのエッチングが起こりにくく、連通性の低い独立した多孔質層の特徴を生かすことが可能である。
  本発明の複合材料の製造方法の一形態として、印刷技術による方法が挙げられる。本発明の多孔質層積層体は印刷特性に優れているため、多孔質層の上に印刷によりパターン形成を行い使用することができる。このようにインク受像シート(印刷メディア)としても使用されるために、次に印刷技術について詳しく述べる。
  インク受像シートは、印刷メディアとも呼ばれ、印刷技術においてしばしば使用されてる。一方、現在、多くの印刷法が実用化、利用されており、このような印刷技術として、例えば、インクジェット印刷、スクリーン印刷、ディスペンサ印刷、凸版印刷(フレキソ印刷)、昇華型印刷、オフセット印刷、レーザープリンタ印刷(トナー印刷)、凹版印刷(グラビア印刷)、コンタクト印刷、マイクロコンタクト印刷等を挙げることができる。使用されるインクの構成成分としては、特に制限されないが、例えば導電体、誘電体、半導体、絶縁体、抵抗体、色素等が挙げられる。
  電子材料を印刷法で作成するメリットとしては、(1)シンプルなプロセスで製造できる、(2)廃棄物の少ない低環境負荷プロセスである、(3)低エネルギー消費によって短時間で製造できる、(4)初期投資額が大幅に低減できる等があるが、その一方、これまでにない高精細な印刷が要求され、技術的に困難であることも事実である。従って、特に電子材料の製造に利用される印刷に関しては、印刷機械の性能だけでなく、インクやインク受像シートの特性が印刷結果に大きな影響を与える。本発明の多孔質層積層体は、多孔質層が基材に密着しており、多孔質層の微細な多孔構造は、そのクッション性のため印刷版と隙間なく密着することができるし、また、インクを吸ったり、インクを精密に固定することができるため、これまでにない高精細な印刷を達成することができ、非常に好ましく用いられる。また、多孔質層が基材に密着しているため、取り扱う上で十分な強度を確保することができ、例えば、ロールツーロールで連続的に印刷することもでき、生産効率を著しく向上することができる。
  電子材料を印刷により製造する場合、印刷法としては上述の方法を利用できる。印刷により製造される電子材料の具体例としては、電磁波シールドや電磁波吸収体などの電磁波制御材、回路基板、アンテナ、放熱板等を挙げることができ、さらに詳しくは、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、ICカード、ICタグ、太陽電池、LED素子、有機トランジスタ、コンデンサー(キャパシタ)、電子ペーパー、フレキシブル電池、フレキシブルセンサ、メンブレンスイッチ、タッチパネル、EMIシールド等を挙げることができる。
  上記電子材料を製造する方法は、例えば導電体、誘電体、半導体、絶縁体、抵抗体等の電子素材を含むインクを多孔質層(基板)表面に印刷する工程を含んでいる。例えば多孔質層(基板)表面に誘電体を含むインクで印刷することにより、コンデンサー(キャパシタ)を形成できる。このような誘電体としては、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等を挙げることができる。また、半導体を含むインクで印刷することにより、トランジスタ等を形成することができる。半導体としては、ペンタセン、液状シリコン、フルオレン-ビチオフェンコポリマー(F8T2)、ポリ(3-ヘキシルチオフェン)(P3HT)等を挙げることができる。
  導電体を含むインクで印刷することにより、配線を形成することができるため、フレキシブル基板やTAB基板、アンテナ等を製造することができる。前記導電体としては、銀、金、銅、ニッケル、ITO、カーボン、カーボンナノチューブ等の導電性を有する無機粒子;ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリピロール等の導電性の有機高分子からなる粒子を挙げることができる。前記ポリチオフェンとしては、ポリ(エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)等を挙げることができる。これらは、溶液やコロイド状のインクとして用いることができる。なかでも、無機粒子からなる導電体粒子が好ましく、特に電気特性やコストのバランスから、銀粒子や銅粒子が特に好ましく用いられる。粒子の形状としては、球状、鱗片状(フレーク状)等が挙げられる。粒子サイズは、特に限定されないが、例えば平均粒径数μm程度のものから、数nmのいわゆるナノ粒子も使用できる。これらの粒子は複数の種類を混合して使用することもできる。導電性のインクとして、容易に入手可能な銀インク(銀ペースト)を例に挙げて以下に説明するが、これに限定されず、他の種類のインクも適用可能である。
  銀インクは、その構成成分として、一般に銀粒子、界面活性剤、バインダー、溶剤等が含まれている。また、他の例として、酸化銀が加熱により還元される性質を利用して、酸化銀の粒子を含むインクを印刷し、後で加熱還元して銀配線とするものもある。さらに他の例として、有機銀化合物を含むインクを印刷し、後で加熱分解して銀配線とするものもある。有機銀化合物には、溶剤に溶解するものも利用できる。銀インクを構成する粒子として、銀粒子、酸化銀、有機銀化合物等は単独で又は複数を組み合わせて用いてもよく、また異なる粒子径のものを混合して用いることもできる。銀インクを用いて印刷後、インクを硬化させる際の温度(焼成温度)は、インクの組成、粒子径等に応じて適宜選択できるが、通常、100~300℃程度の範囲内であることが多い。本発明の多孔質層積層体は有機材料であるため、劣化を回避するため焼成温度は比較的低温であることが好ましいが、配線の電気抵抗を小さくするため、一般に高温で焼成されることが好ましく、適当な硬化温度をもつインクを選択して用いる必要がある。このような銀インクの市販品としては、大研化学工業(株)製の商品名「CA-2503」、藤倉化成(株)製の商品名「ナノ・ドータイトXA9053」、ハリマ化成(株)製の商品名「NPS」、「NPS-J」(平均粒子径約5nm)、日本ペイント(株)製の商品名「ファインスフェアSVW102」(平均粒子径約30nm)等が知られている。配線基板に要求される電気抵抗と配線密着性のバランスを考慮して、インクに添加する導電体等の粒子径の大きさや粒度分布、混合比率を選択することが好ましい。
  スクリーン印刷の場合は、粘度が低すぎるとスクリーンにインクを保持しにくいので、むしろ粘度がある程度高い方が好ましく、インクに含まれる粒子の粒子径は大きくても特に問題はなく、また、粒子径が小さい場合は溶剤量を低減することが好ましい。従って、前記粒子径が0.01~10μm程度であるのが好ましい。
  配線は、多孔質層の片面のみに形成されてもよく、基材の両面に多孔質層が存在する場合にはその両面に形成されてもよい。両面に配線を形成する場合は、必要に応じて、両面の配線をつなぐビアを形成することもできる。ビアホールはドリルで形成してもよいし、レーザーで形成してもよい。ビアホール内の導電体は、導電ペーストで形成してもよいし、メッキで形成してもよい。
  また、導電性のインクで形成した配線表面をメッキ又は絶縁体で被覆して使用することができる。特に、銀配線は、銅配線と比較したときに、エレクトロマイグレーションやイオンマイグレーションを起こしやすいとの指摘がある(日経エレクトロニクス2002.6.17号75頁)。そのため、配線の信頼性を向上する目的で、銀インクで形成した配線表面をメッキで被覆することが有効である。メッキとしては、銅メッキ、金メッキ、ニッケルメッキ等が挙げられる。メッキは公知の方法で行うことができる。
  さらに、導電性のインクで形成した配線表面を樹脂で被覆して使用することもできる。上記構成は、配線の保護、配線の絶縁、配線の酸化やマイグレーションの防止、屈曲性向上などの目的に好適に利用できる。例えば、銀配線は酸化により酸化銀に、銅配線は酸化銅となって導電性が低下していくおそれがあるが、配線表面を前記樹脂で被覆することにより、配線が酸素や水分と接触するのを回避でき、導電性の低下を抑制することができる。配線表面を選択的に樹脂被覆する方法としては、例えば、被覆する樹脂として後述する硬化性樹脂や可溶性樹脂を用いた、スポイト、ディスペンサ、スクリーン印刷、インクジェット等の方法が挙げられる。
  配線が形成された後において多孔質層の空孔が保たれている場合は、多孔質層部は低誘電率となるため、高周波用配線基板として好ましく用いられる。
  本発明の多孔質層積層体の用途としては、多孔質層の空孔がそのまま残されているものを用いる場合の他に、本発明の多孔質層積層体について、多孔質層の空孔構造を失わせて、それを用いる場合も考えられる。
 配線表面を樹脂で被覆する時、多孔質層が連通性の低い独立した微小孔からなる場合には樹脂は孔内に侵入し難いため、空孔構造は維持される傾向がある。逆に多孔質層が連通性を有する微小孔からなる場合には樹脂は孔内に侵入し易いため、空孔内は樹脂が充填され、空孔構造は消失する傾向がある。
  配線を被覆する樹脂としては、特に限定されないが、例えば、無溶剤で用いられる硬化性樹脂や、溶剤に溶解して利用される可溶性樹脂等が挙げられる。可溶性樹脂を使用する場合には、溶剤が揮発したときの体積減少分を考慮して被覆する必要がある。
  硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、アクリル系樹脂、ビニルエーテル樹脂等を挙げることができる。
  エポキシ樹脂には、ビスフェノールA型やビスフェノールF型等のビスフェノール系、フェノールノボラック型やクレゾールノボラック型等のノボラック系等のグリシジルエーテル系エポキシ樹脂;脂環式エポキシ樹脂及びこれらの変性樹脂等の多様な樹脂が含まれる。エポキシ樹脂の市販品としては、ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ社の「アラルダイト」、ナガセケムテックス社の「デナコール」、ダイセル化学工業社の「セロキサイド」、東都化成社の「エポトート」等を利用できる。エポキシ樹脂硬化物は、例えば、エポキシ樹脂に硬化剤を混合して得た硬化性樹脂組成物により硬化反応を開始させ、加熱により反応を促進させる方法により得ることができる。前記エポキシ樹脂の硬化剤には、例えば有機ポリアミン、有機酸、有機酸無水物、フェノール類、ポリアミド樹脂、イソシアネート、ジシアンジアミド等を利用できる。
  エポキシ樹脂硬化物は、また、エポキシ樹脂に潜在性硬化剤と言われる硬化触媒を混合して得た硬化性樹脂組成物に、加熱又は紫外線などの光照射によって硬化反応を開始させる方法により得ることもできる。前記潜在性硬化剤としては、三新化学工業社の「サンエイドSI」等の市販品を利用できる。
  エポキシ樹脂硬化物として、可撓性の高いものを用いれば、フレキシブル基板のような柔軟性のあるものとすることができる。また、耐熱性や高い寸法安定性が要求される場合は、硬化性樹脂組成物として硬化後に硬度が高くなる組成物を用いることで、リジッド基板(硬質基板)として用いることも可能である。
  エポキシ樹脂を被覆に使用する時、硬化性樹脂組成物は低粘度であると取り扱いやすい。このような特徴を持つものとして、ビスフェノールF系の組成、脂肪族ポリグリシジルエーテル系の組成を挙げることができる。
  オキセタン樹脂としては、東亞合成社の「アロンオキセタン」等をあげることができる。オキセタン樹脂硬化物は、オキセタン樹脂に、例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のカチオン系光重合開始剤「IRGACURE 250」等を混合し、紫外線照射することで硬化反応を開始させる方法により得ることができる。
  可溶性樹脂としては、三菱ガス化学社製の低誘電性樹脂「オリゴ・フェニレン・エーテル」、東洋紡績社製のポリアミドイミド樹脂「バイロマックス」、宇部興産社製のポリイミドインク「ユピコート」、東都化学工業製のポリイミドインク「エバーレック」、エヌアイマテリアル社製のポリイミドインク「ULIN  COAT」、ピーアイ技術研究所製のポリイミドインク「Q-PILON」、日本合成化学社製の飽和ポリエステル樹脂「ニチゴーポリエスター」、アクリル溶剤型粘着剤「コーポニール」、紫外線・電子線硬化型樹脂「紫光」等の市販品を用いることができる。
  被覆時に用いられる可溶性樹脂を溶解する溶剤としては、公知の有機溶剤から樹脂の種類に応じて適宜選択して用いることができる。可溶性樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液(可溶性樹脂溶液)の代表的な例としては、例えば、「オリゴ・フェニレン・エーテル」をメチルエチルケトンやトルエンなどの汎用溶剤に溶解した樹脂溶液;「バイロマックス」をエタノール/トルエン混合溶媒に溶解した樹脂溶液(商品名「HR15ET」);「ユピコート」をトリグライムに溶解した樹脂溶液等を用いることができる。
  配線を樹脂で被覆する方法としては、特に限定されないが、スポイト、さじ、ディスペンサ、スクリーン印刷、インクジェット等の手段を用いて、上記の硬化性樹脂組成物や可溶性樹脂溶液を多孔質層表面へ展開(塗布)し、必要に応じてヘラ等で余分な樹脂を除去する方法等を用いることができる。前記ヘラとして、例えば、ポリプロピレン、テフロン(登録商標)等のフッ素系樹脂、シリコーンゴム等のゴム、ポリフェニレンサルファイド等の樹脂製;ステンレス等の金属製のものを使用できる。なかでも、配線や多孔質層を傷つけにくい点で樹脂製のヘラが好ましく用いられる。また、ヘラ等を使用することなく、スポイト、ディスペンサ、スクリーン印刷、インクジェット等の吐出量をコントロール可能な手段を用いて、適量を多孔質層表面に滴下する方法も可能である。
  多孔質層の表面に樹脂をスムーズに展開するため、未硬化の樹脂として粘度の低いものが好ましく用いられる。また、粘度が高い樹脂は、適温で加熱するなどの手段を用いて粘度を下げて用いることにより取り扱い性を上げることが可能である。但し、硬化性樹脂を用いる場合には、加熱により硬化反応速度を上昇させてしまうため、必要以上の加熱は作業性を悪化させるため好ましくない。
  上記樹脂成分を多孔質層表面へ展開した後、樹脂の硬化を促進したり、溶剤を揮発する目的で加熱処理が施されることが好ましい。加熱方法は、特に限定されないが、急激な加熱は、樹脂や硬化剤が揮発したり、溶剤が激しく揮発することによりムラができるおそれがあるため、穏やかに昇温する方法が好ましい。昇温は、連続的、逐次的のいずれであってもよい。硬化や乾燥における温度及び時間は、樹脂や溶剤の種類に応じて適宜調整することが好ましい。
  本発明の複合材料には、多孔質層の空孔構造が維持されている場合の他に、多孔質層表面への機能性層の形成後(機能性化後)に、多孔質層の空孔構造を消失させて、好ましくは多孔質層が透明化している場合も含まれる。
 本発明の多孔質層積層体はその多孔質層の空孔特性により、多孔質層上に高精細な印刷を達成することができるが、その多孔構造は可視光線の乱反射を引き起こして白色化し不透明なため、そのままでは使用用途が制限されてしまう。そこで、多孔質層を構成する組成物としてガラス転移温度が20℃以上のものを選択することにより、加熱処理により多孔質層の空孔構造を失わせて可視光の乱反射を抑え、多孔質層を透明化することができる。
 多孔質層の透明化は、多孔質層表面に各種の機能性層(パターン)を形成した多孔質層積層体を加熱することで多孔質層がわずかに軟化し、多孔質内部の空孔構造が消失することにより実現される。
  すなわち、本発明は、以下の発明にも関連する。
  (13)  上記(1) ~(4) のうちのいずれかに記載の積層体を、前記多孔質層を構成している組成物のガラス転移温度以上の温度での加熱処理に付し、前記多孔質層中の微小孔を消失させ、前記多孔質層を透明層に変換する方法。
 この場合において、前記多孔質層を構成する組成物は、通常20℃以上のガラス転移温度を有しており、該組成物のガラス転移温度(Tg)以上、前記基材の耐熱温度未満且つ前記多孔質層を構成する組成物(主成分としての高分子、架橋剤、その他の任意成分を含む)の分解温度未満の温度で軟化、変形するものである。そのため、前記基材の種類にもよるが、前記多孔質層を構成する組成物は例えば280℃以下、好ましくは200℃以下、あるいは130℃以下のガラス転移温度を有することが好ましい。
 また、前記多孔質層を透明層に変換させるための加熱処理は、前記多孔質層を構成する組成物のガラス転移温度以上、前記基材の耐熱温度未満且つ前記多孔質層を構成する組成物の分解温度未満の温度で行うことができる。すなわち、前記加熱処理温度の上限は、前記基材の耐熱温度と、前記多孔質層を構成する組成物の分解温度のうちの低い方の温度未満である。
 加熱処理を安定に行うためには、前記多孔質層を構成する組成物の分解温度(分解開始温度)が、前記多孔質層を構成する組成物のガラス転移温度よりも15℃以上、好ましくは30℃以上、より好ましくは50℃以上高いことが必要である。この温度差が大きいほど、安定な加熱処理を実行できる。従って、この温度差についての上限値は特に定められないが、一般的には、高分子成分はガラス転移温度(Tg)より200℃以上の高温(Tg+200℃)の領域では分解することが多いので、温度差についての上限値として200℃が挙げられる。
 加熱処理により、前記多孔質層を構成する組成物が軟化、変形し、微小孔が消失し、前記多孔質層は透明層に変換される。溶剤を用いることなく、加熱処理のみによって、前記多孔質層は透明層に変換される。
  (14)  基材と、前記基材上の高分子を主成分として含む透明層と、前記透明層上の導電体層、誘電体層、半導体層、絶縁体層、及び抵抗体層からなる群より選択される機能性層とを有する機能性積層体であって、
  上記(1) ~(4) のうちのいずれかに記載の積層体の前記多孔質層の表面上に、導電体層、誘電体層、半導体層、絶縁体層、抵抗体層、及び前記層の前駆体層からなる群より選択される層を形成する工程と、
 得られた積層体を、前記多孔質層を構成する組成物のガラス転移温度以上の温度での加熱処理に付し、前記多孔質層中の微小孔を消失させ、前記多孔質層を透明層に変換する工程と、
 加熱処理、及び/又は活性エネルギー線照射処理を行い、前記多孔質層中の前記架橋剤により架橋構造を形成する工程と、
を行うことにより得られた機能性積層体。
  ここで、「高分子を主成分として含む透明層」は、上記の「多孔質層由来の高分子層」に相当する層である。
 (15)  前記機能性層は、パターン化されている、上記(14)に記載の機能性積層体。
  (16)  基材と、前記基材上の高分子を主成分として含む透明層と、前記透明層上の導電体層、誘電体層、半導体層、絶縁体層、及び抵抗体層からなる群より選択される機能性層とを有する機能性積層体を製造する方法であって、
  上記(1) ~(4) のうちのいずれかに記載の積層体の前記多孔質層の表面上に、導電体層、誘電体層、半導体層、絶縁体層、抵抗体層、及び前記層の前駆体層からなる群より選択される層を形成する工程と、
 得られた積層体を、前記多孔質層を構成する組成物のガラス転移温度以上の温度での加熱処理に付し、前記多孔質層中の微小孔を消失させ、前記多孔質層を透明層に変換する工程と、
 加熱処理、及び/又は活性エネルギー線照射処理を行い、前記多孔質層中の前記架橋剤により架橋構造を形成する工程と、
を含む、機能性積層体の製造方法。
 前記層の前駆体層とは、例えば、前駆体層を形成した後の加熱処理等によって、導電体層、誘電体層、半導体層、絶縁体層、抵抗体層に変換することのできる層を意味している。
 透明層への変換工程における加熱処理の条件によっては、前記架橋剤が反応して架橋構造が形成されることもある。このような場合には、前記多孔質層を該多孔質層が軟化する温度領域にすみやかに昇温させ、多孔質層の軟化・透明化を完了させ、その後に、前記架橋剤を反応させて架橋構造を形成するようにする。架橋構造が先に形成されると、もはや多孔質層の軟化は起こらず、多孔質構造が維持されるであろう。
(逆に述べれば、多孔質構造を維持したい場合には、架橋構造形成のための加熱処理温度よりも、多孔質層の軟化温度の方が高くなるように、用いる材料を選択するとよい。多孔質層の軟化温度よりも低い温度で加熱架橋処理を行うことにより、架橋構造形成後においても多孔質構造は維持される。)
  (17)  前記機能性層は、パターン化されている、上記(16)に記載の機能性積層体の製造方法。
 前記多孔質層を構成する組成物がその分解温度未満に溶融温度を有する場合には、前記加熱処理は、前記多孔質層を構成する組成物の溶融温度未満で行うことが好ましい。溶融温度以上での加熱処理を行うと、前記多孔質層組成物が溶融することによって、微小孔が消失し、前記多孔質層は透明層に変換されるが、前記多孔質層組成物が溶融してしまうと、多孔質層上に形成されていたパターン化された機能性層のパターンが維持されにくくなる。
 基材として、光透過性があり、多孔質層を構成する組成物のガラス転移温度より高い耐熱温度を有し、前記多孔質層を構成する組成物が軟化・変形する温度では、実用上の耐熱性を有するものを選択することで、光透過性基材の上に透明な樹脂層があり、該樹脂層上に印刷により形成された機能性パターンが存在する機能性積層体を製造することができる。このように多孔質層を透明化することにより、得られた機能性積層体を、光透過性が要求される種々の用途、例えばディスプレイ用材料として使用できる。
 ここで、多孔質層の透明層への変換における透明化の評価について説明する。
多孔質層から変換された透明層の透明度の指標は、次式に示すように、用いられた基材自体の全光線透過率(%)と、透明化された積層体(基材+透明層)の全光線透過率(%)との差の絶対値として表すことができる。
透明層の透明度(T)=|基材自体の全光線透過率(Ts)-積層体(基材+透明層)の全光線透過率(Tst)|
 上記式において、(Ts)と(Tst)の差の絶対値を用いるのは、(Ts)の値よりも(Tst)の値の方が大きくなる場合があるからである。基材自体の表面に微小凹凸が存在しているような場合には、その表面上の透明層の存在により前記微小凹凸が平滑化されて乱反射が抑えられ、(Ts)の値よりも(Tst)の値の方が大きくなると考えられる。
 本発明において、透明化が要求されるような用途を考えた場合には、上記透明層の透明度(T)の値は、例えば0~30%、好ましくは0~20%、さらに好ましくは0~10%、特に0~5%である。上記透明層の透明度(T)の値が30%を超えると、多孔質層の透明層への変換は不十分であろう。の透明化の評価において、積層体(基材+透明層)の全光線透過率(%)は、導電体層等の機能性層の形成されていない部分にて測定する必要がある。機能性層は一般に光線の透過を妨げる。全光線透過率は、JIS K7136に準拠して、日本電色工業(株)製、NDH-5000Wヘイズメーターを用いて測定することができる。
  得られる透明層の厚みは、多孔質層の厚みと空孔率に基づいて算出される。
透明層の厚み=多孔質層の厚みx(100-空孔率)/100
 本発明において、多孔質層の厚みが0.1~100μmであり、空孔率が30~85%であるので、透明層の厚みは、0.015μm~70μmの範囲をとり得る。前述した多孔質層の厚みの好ましい範囲、及び空孔率の好ましい範囲を参照して、所望の透明層の厚みを適宜決定するとよい。
 多孔質層に由来する透明化樹脂層は、例えば配線基板に用いた場合に配線の検査を容易にすることができ、また配線基板をデバイスに組み付ける際には部品の位置関係を認識しやすいなどの取扱性に優れる点で有利である。さらに、多孔質層積層体の基材の透明性が高ければ好ましい。
  本発明で用いる多孔質層積層体の基材は、多孔質層の透明化のための加熱処理温度において変形しない耐熱性を有するので好ましい。基材が変形を起こすと、配線基板としての寸法安定性を低下させてしまう。
 多孔質層の透明化のための加熱処理の上限温度は基材により異なり、一概には言えない。例えば、基材としてポリイミドを使用する場合、加熱温度は400℃以下が良く、好ましくは300℃以下、特に好ましくは260℃以下である。加熱処理時間も多孔質層を構成する成分によって一概には言えないが、1分~3時間が良く、好ましくは3分~1時間程度である。加熱は一段階で行ってもよく、二段階で行ってもよい。例えば、銀インクのような低温で焼成できる機能性材料を用いた場合、該インクを印刷し、インクの焼成を行い、その後に、昇温して透明化処理を行ってもよいし、インクの焼成と透明化処理の両方に適用できる温度に設定して一段階で行ってもよい。
 多孔質層の透明化を加熱処理によって行う場合、多孔質層を構成する組成物は、20℃以上のガラス転移温度を有さなければならない。ガラス転移温度が20℃より低ければ室温下でも多孔構造が変化する恐れがあり好ましくない。
 前掲した国際公開WO2007/097249号パンフレットには、多孔質層を透明化するために、配線が形成された多孔質層積層体を溶剤に濡らして多孔質層を膨潤・軟化させ、多孔質層中の空孔構造を消失させることが開示されている(段落[0228]~[0232])。しかしながら、多孔質層を膨潤・軟化させた後に、溶剤を乾燥処理する必要があるため、一連の工程が複雑であり、製造コストがかかる。また、用いる溶剤に対する多孔質層の溶解性が高いと、多孔質層自体が溶解してしまうので、多孔質層上に形成された配線パターンを維持することは困難である。この観点から、溶剤を用いることなく、加熱処理のみによって、前記多孔質層は透明層に変換する利点は大きい。
  ところで、PDP等のディスプレイからは電磁波が発生し、周辺機器への悪影響(ノイズ)を生じさせる。このような電磁波を防止(シールド)するため、PDP前面に配置されるフィルターには、電磁波遮蔽機能を付与することが必要とされており、このようなフィルターとして、格子状の配線が設けられたフィルムが用いられている。
  上記用途の電磁波シールドフィルムは、一般に、高い透明性を有するフィルム(高透明フィルム)に金属層が積層された構成を有している。このようなフィルムは、例えば高透明フィルムに金属層をスパッタリングで設ける方法;高透明フィルムに銅箔等を貼り付けた後にエッチングを行って金属メッシュを設ける方法等により形成できる。このような電磁波シールドフィルムの一例としては、線幅20~30μmでピッチ(繰り返し間隔)約300μmの格子状パターンのものを挙げることができる。
  本発明によれば、多孔質層積層体に格子状の配線を形成した後に透明化処理することにより、上記構成の電磁波シールドフィルムを提供することができる。この際、スクリーン印刷などの印刷法を用いて配線を付与するなど簡単に作成することで、コストダウンを図ることが可能になると考えられる。
  さらに、透明(可視光の透過率が約90%)な導電体であるITO(酸化インジウムスズ)インクを用いて印刷することでさらに配線部の透明度を上げることも可能となる。シーアイ化成社製のITOインクやアルバックマテリアル社製のITOインク「ナノメタルインク」等を使用することができる。透明な導電体を使用することで、液晶パネルや有機ELなどのフラット・パネル・ディスプレイ、太陽電池、抵抗膜方式のタッチパネル等に使用できる可能性がある。他の透明な導電体として酸化亜鉛インクを用いて配線を形成する方法を挙げることもできる。
  本発明の複合材料は、多孔質層の空孔がそのまま残されている構成であってもよい。多孔質層の空孔がそのまま残されている複合材料とは、多孔質層が多孔体としての特性を備えていることを意味しており、具体的には、例えば、複合材料が、印刷技術により導電体が形成された時点における多孔質層と同程度の空孔構造を保持していることを意味している。このような複合材料は、多孔質層が多孔体としての特性を保持可能な範囲で、他の層が積層されたり、種々の処理が施された構成であってもよい。
  例えば、低誘電率化等のために多孔質層の空孔をそのまま残す場合は、溶剤処理は行わない。ただし、配線の保護、配線の絶縁、配線の酸化防止、屈曲性向上の目的のために、上記に例示の方法で配線部だけを樹脂で被覆してもよい。
  多孔質層への樹脂充填のところで述べたように、透明な導電体であるITOや酸化亜鉛のインクを用いて配線を形成すればさらに透明度を上げることも可能となり、そのような特性が要求される用途への展開が図れるようになる。上記の方法で多孔構造を消失させて透明化することができるが、この場合、配線は裸のままである恐れがある。これまで述べてきたような樹脂による被覆をしたり、カバーレイを形成したりして確実に絶縁することが好ましい。
  配線基板は、通常、電気を流すためにハンダやコネクタ等で他の部品や基板と接合される。よってその接点部分は、マスキングをした状態で樹脂充填したり、接点部分を避けて樹脂で被覆したりしなければならない。このような樹脂としては、配線を被覆する樹脂として上記例示の硬化性樹脂や可溶性樹脂を用いることができる。
  また、配線基板は配線だけで形成されるだけではなく、TABやCOF等のように半導体チップ、コンデンサ、抵抗などをハンダやワイヤー・ボンディング等で配線基板上に接合することができる。さらに、配線形成や部品実装は多孔質層積層体の片面だけではなく両面にすることもできるし、基板を複数積層して多層化することも可能である。
  本発明の複合材料は、また、多孔質層上にカバーレイが積層されていてもよい。例えば、フレキシブル基板の場合は、一般的に配線は、配線の保護、配線の絶縁、配線の酸化防止、屈曲性向上の目的で、ポリイミドフィルムやPETフィルム等の樹脂フィルムからなるカバーレイで覆われることが多い。このようなカバーレイ用フィルムとしては、ニッカン工業社製の「ニカフレックス」や有沢製作所製の製品を挙げることができる。
  カバーレイを積層する方法としては、例えば、多孔質層への溶剤処理後に、ポリイミドフィルムやPETフィルム等のカバーレイの片面に接着剤が塗布されたカバーレイ用フィルムを加熱圧着する方法等が挙げられる。カバーレイ用フィルムの接着剤としては、公知のものを用いることができ、取り扱いやすいように、半硬化(Bステージ)の状態である場合が多い。
  多孔質層上の配線の樹脂被覆だけで十分に配線の保護、配線の絶縁、配線の酸化防止、屈曲性確保ができる場合は、必ずしもカバーレイは必要というわけではなく、省略することも可能である。
  本発明の多孔質層積層体は、より高周波特性の優れたアンテナに利用することができる。
  最近では、多くの無線機器が使われており、信号の送受信にはアンテナが必要となる。携帯電話、無線LAN、ICカードなどの普及は著しい。低誘電率の材料をアンテナに使用することはアンテナゲインを増大させることができ、好ましいことである。例えば、ICカード等にはループ状のRFIDアンテナが使われており現状これらは、サブトラクティブ法(エッチング法)により作られている。
  従来から使用されているPET基板等を本発明の多孔質層積層体に置き換えることで、より高周波特性の優れたアンテナを製造することができる。製造法はサブトラクティブ法を用いることができる。具体的には、低誘電率な回路基板の製造法で示したのと同様に、樹脂フィルムを基材とした多孔質層積層体や多孔性フィルム表面に銅箔を貼り合わせ、レジストパターン形成後、エッチングにより銅箔の不要な部分を除去することにより行うことができる。また、他の方法としては、銅などの金属箔を基材とした多孔質層積層体にレジストパターンを形成した後に、エッチングして、銅箔の不要な部分を除去することにより行うことができる。そして、従来から行われているサブトラクティブ法は工程が長く、手間とコストがかかる方法である。インク受像シートのところで述べたのと同様に、導電体を含むインクで印刷してアンテナを形成する方法を適用すると、より簡単に低コストで製造することができる。
 特開2006-237322に銅ポリイミド基板の製造方法が開示されている。ポリイミド樹脂フィルムの表面を親水化し、物理現像核層を設け、銀拡散転写法により銀膜を形成させた後、銅めっきすることを特徴とする銅ポリイミド基板の製造方法である。
ポリイミド樹脂フィルムは接着性がよくないために、表面の改質のためにアルカリ処理やコロナ放電処理が必要とされている。しかし、本発明の多孔質層積層体では、ポリイミド樹脂フィルム上に微細な孔を多数有した多孔質層を形成させることができるために、その上の接着層が孔内に入り込むことができ、そのアンカー効果のためにより強い密着性が期待できる。よって、多孔質層積層体は前記用途に、好ましく利用できる。
  以下に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。まず、各測定方法について示す。
  多孔質層の平均孔径及び空孔率は以下の方法で算出した。これらの平均孔径及び空孔率は、電子顕微鏡写真に見えている微小孔のみを対象として求められている。
1.平均孔径
  電子顕微鏡写真から、積層体の表面又は断面の任意の30点以上の孔についてその面積を測定し、その平均値を平均孔面積Saveとした。孔が真円であると仮定し、下記式を用いて平均孔面積から孔径に換算した値を平均孔径とした。ここでπは円周率を表す。
  表面又は内部の平均孔径[μm]=2×(Save/π)1/2 
2.空孔率
  多孔質層内部の空孔率は下記式より算出した。Vは多孔質層の体積[cm]、Wは多孔質層の重量[g]、ρは多孔質層組成物の密度[g/cm](ここで、多孔質層組成物の密度は、該組成物を構成している各成分の密度を重量組成比で分配して算出される)を示す。多孔質層の体積V、多孔質層の重量Wは、それぞれ、基材上に多孔質層が積層された積層体の体積、又は重量から、基材の体積、又は重量を差し引いて算出した。
  空孔率[%]=100-100×W/(ρ・V)
多孔質層組成物における各成分の密度は以下のとおりである。
ポリアミドイミド バイロマックスN-100Hの密度:1.45[g/cm
ポリイミド Pyre-M.L.RC5019の密度:1.43[g/cm
エポキシ樹脂YDCN-700-5の密度:1.21[g/cm
エポキシ樹脂jER  828の密度:1.17[g/cm
エポキシ樹脂jER  834の密度:1.18[g/cm
エポキシ樹脂jER  1001の密度:1.19[g/cm
エポキシ樹脂jER  1004の密度:1.19[g/cm
エポキシ樹脂jER  152の密度:1.21[g/cm
3.テープ剥離試験
 未架橋状態での積層体の基材と多孔質層との層間密着性は、次のテープ剥離試験により行った。
(i)  積層体の多孔質層表面に24mm幅の寺岡製作所社製マスキングテープ[フィルムマスキングテープNo.603(#25)]をテープ一端から50mmの長さ分貼り付け、貼り付けられた前記テープを、直径30mm、200gf荷重のローラー(Holbein Art Materials Inc.社製、耐油性硬質ゴムローラーNo.10)で圧着する。
 (ii)  万能引張試験機[(株)オリエンテック社製、商品名「TENSILON  RTA-500」]を用いてテープ他端を剥離速度50mm/分で引っ張り、T型剥離を行う。
 (iii)  多孔質層と基材との界面剥離の有無を観察する。
4.付着性評価試験(クロスカット法)
 加熱架橋処理前及び処理後の積層体の基材と多孔質層との層間密着性は、JIS  K  5600-5-6の付着性評価試験(クロスカット法)に従い実施した。
 サンプルに、カット間隔2mmのクロスカットを形成して試験を行った。透明感圧付着テープとしては、ニチバン社製セロテープ(登録商標)NO.405  幅24mm(粘着力4.00N/10mm)を使用した。テープ引き剥がし後の評価もJIS  K  5600-5-6に従った。
評価分類(概略を記述する。詳細はJIS  K  5600-5-6に記載されている)
0:どの格子の目にもはがれがない。
1:クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に5%を上回ることはない。
2:クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に5%を越えるが15%を上回ることはない。
3:クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に15%を越えるが35%を上回ることはない。
4:クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に35%を越えるが65%を上回ることはない。
5:はがれの程度が分類4を超える場合。
5.耐薬品性評価試験(多孔質層のNMPに対する溶解性)
 加熱架橋処理前及び処理後の積層体の多孔質層の耐薬品性試験を次のように行った。
  積層体サンプルを40mm×30mm程度の大きさに切り出し、スポイトを用いて、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)を多孔質層上に1滴(約26mg)滴下した。2分後にサンプルを大量の水(約1リットル)中に浸漬して攪拌し、NMPを洗浄した。その後、サンプルを取り出して、ウエス上で室温にて自然乾燥させた。乾燥後、サンプルの状態を目視で観察した。
[実施例1:多孔質層積層体A]
  ポリアミドイミド系樹脂溶液(東洋紡績社製の商品名「バイロマックスN-100H」;固形分濃度20重量%、溶剤NMP(N-メチル-2-ピロリドン)、溶液粘度350dPa・s/25℃)、架橋剤としてのノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製の商品名「YDCN-700-5」)、及び溶剤としてのNMPを、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ノボラック型エポキシ樹脂の重量比が15/85/5となる割合で混合して製膜用の原液を得た。ガラス板上に、基材であるポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製の商品名「カプトン200H」、厚み50μm)をテープで固定し、25℃としたこの原液をフィルムアプリケーターを使用して、フィルムアプリケーターと基材とのギャップ51μmの条件でキャストした。キャスト後速やかに湿度約100%、温度50℃の容器中に4分間保持した。その後、水中に浸漬して凝固させ、次いで基材から剥離させることなく室温下で自然乾燥することによって基材上に多孔質層が積層された積層体Aを得た。多孔質層の厚みは約10μmであり、積層体の総厚みは約60μmであった。
  得られた積層体Aについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Aを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.5μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は80%であった。
[実施例2:多孔質層積層体B]
  実施例1において、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ノボラック型エポキシ樹脂の重量比が15/85/10となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例1と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Bを得た。得られた多孔質層の厚みは約11μmであり、積層体の総厚みは約61μmであった。
  得られた積層体Bについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Bを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.3μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は77%であった。
[実施例3:多孔質層積層体C]
  実施例1において、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ノボラック型エポキシ樹脂との重量比が15/85/15となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例1と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Cを得た。得られた多孔質層の厚みは約21μmであり、積層体の総厚みは約71μmであった。
  得られた積層体Cについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Cを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.5μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は75%であった。
[比較例1:多孔質層積層体D]
  実施例1において、製膜用の原液に架橋剤を添加せず、ポリアミドイミド系樹脂/NMPの重量比が15/85となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例1と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Dを得た。得られた多孔質層の厚みは約15μmであり、積層体の総厚みは約65μmであった。
  得られた積層体Dについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Dを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向があり、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.5μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は82%であった。
[実施例4:多孔質層積層体E]
  実施例1において、架橋剤としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名「jER  828」)を用いて、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ビスフェノールA型エポキシ樹脂の重量比が20/80/10となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例1と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Eを得た。得られた多孔質層の厚みは約23μmであり、積層体の総厚みは約73μmであった。
  得られた積層体Eについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Eを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.5μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は72%であった。
[実施例5:多孔質層積層体F]
  実施例1において、架橋剤としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名「jER  834」)を用いて、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ビスフェノールA型エポキシ樹脂の重量比が20/80/10となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例1と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Fを得た。得られた多孔質層の厚みは約29μmであり、積層体の総厚みは約79μmであった。
  得られた積層体Fについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Fを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約2.0μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は72%であった。図1に多孔質層表面の電子顕微鏡写真(x5000倍)を示し、図2に積層体の断面の電子顕微鏡写真(x2000倍)を示す。
[実施例6:多孔質層積層体G]
  実施例1において、架橋剤としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名「jER  1001」)を用いて、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ビスフェノールA型エポキシ樹脂の重量比が20/80/10となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例1と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Gを得た。得られた多孔質層の厚みは約34μmであり、積層体の総厚みは約84μmであった。
  得られた積層体Gについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Gを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.8μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は70%であった。
[実施例7:多孔質層積層体H]
  実施例1において、架橋剤としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名「jER  1004」)を用いて、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ビスフェノールA型エポキシ樹脂の重量比が20/80/10となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例1と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Hを得た。得られた多孔質層の厚みは約30μmであり、積層体の総厚みは約80μmであった。
  得られた積層体Hについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Hを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.8μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は71%であった。
[実施例8:多孔質層積層体I]
  実施例1において、架橋剤としてフェノールノボラック型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名「jER  152」)を用いて、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/フェノールノボラック型エポキシ樹脂の重量比が20/80/10となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例1と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Iを得た。得られた多孔質層の厚みは約31μmであり、積層体の総厚みは約81μmであった。
  得られた積層体Iについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Iを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.5μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は72%であった。
[比較例2:多孔質層積層体J]
  実施例1において、製膜用の原液に架橋剤を添加せず、ポリアミドイミド系樹脂溶液(東洋紡績社製の商品名「バイロマックスN-100H」;固形分濃度20重量%、溶剤NMP、溶液粘度350dPa・s/25℃)をそのまま製膜用の原液として用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Jを得た。得られた多孔質層の厚みは約14μmであり、積層体の総厚みは約64μmであった。すなわち、製膜用の原液において、ポリアミドイミド系樹脂/NMPの重量比は20/80であった。
  得られた積層体Jについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Jを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成されており、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.2μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は77%であった。
[実施例9:多孔質層積層体K]
  ポリアミドイミド系樹脂(ソルベイアドバンストポリマーズ社製の商品名「トーロンAI-10」)、溶剤としてのNMP、及び架橋剤としてのビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名「jER  828」)を、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ビスフェノールA型エポキシ樹脂の重量比が25/75/5となる割合で混合して製膜用の原液を得た。ガラス板上に、基材であるポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製の商品名「カプトン200H」、厚み50μm)をテープで固定し、25℃としたこの原液をフィルムアプリケーターを使用して、フィルムアプリケーターと基材とのギャップ25μmの条件でキャストした。キャスト後速やかに湿度約100%、温度50℃の容器中に4分間保持した。その後、水中に浸漬して凝固させ、次いで基材から剥離させることなく室温下で自然乾燥することによって基材上に多孔質層が積層された積層体Kを得た。多孔質層の厚みは約20μmであり、積層体の総厚みは約70μmであった。
  得られた積層体Kについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Kを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.7μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は74%であった。
[実施例10:多孔質層積層体L]
  実施例9において、架橋剤としてフェノールノボラック型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名「jER  152」)を用いて、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/フェノールノボラック型エポキシ樹脂の重量比が25/75/5となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例9と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Lを得た。得られた多孔質層の厚みは約18μmであり、積層体の総厚みは約68μmであった。
  得られた積層体Lについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Lを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.7μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は72%であった。
[比較例3:多孔質層積層体M]
  実施例9において、製膜用の原液に架橋剤を添加せず、ポリアミドイミド系樹脂/NMPの重量比が25/75となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例9と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Mを得た。得られた多孔質層の厚みは約20μmであり、積層体の総厚みは約70μmであった。
  得られた積層体Mについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Mを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.7μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は76%であった。
[実施例11:多孔質層積層体N]
  ポリイミド系樹脂溶液(I.S.T社製の商品名「Pyre-M.L.RC5019」;固形分濃度15.7重量%、溶剤NMP、溶液粘度69.1dPa・s/25℃)、及び架橋剤としてのビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名「jER  828」)を、ポリイミド系樹脂/NMP/ビスフェノールA型エポキシ樹脂の重量比が15.7/84.3/10となる割合で混合して製膜用の原液を得た。ガラス板上に、基材であるポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製の商品名「カプトン200H」、厚み50μm)をテープで固定し、25℃としたこの原液をフィルムアプリケーターを使用して、フィルムアプリケーターと基材とのギャップ51μmの条件でキャストした。キャスト後速やかに湿度約100%、温度50℃の容器中に4分間保持した。その後、水中に浸漬して凝固させ、次いで基材から剥離させることなく室温下で自然乾燥することによって基材上に多孔質層が積層された積層体Nを得た。多孔質層の厚みは約35μmであり、積層体の総厚みは約85μmであった。
  得られた積層体Nについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Nを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約3.0μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は63%であった。
[比較例4:多孔質層積層体O]
  実施例11において、製膜用の原液に架橋剤を添加せず、ポリイミド系樹脂溶液(I.S.T社製の商品名「Pyre-M.L.RC5019」;固形分濃度15.7重量%、溶剤NMP、溶液粘度69.1dPa・s/25℃)をそのまま製膜用の原液として用いたこと以外は実施例11と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Oを得た。得られた多孔質層の厚みは約17μmであり、積層体の総厚みは約67μmであった。すなわち、製膜用の原液において、ポリイミド系樹脂/NMPの重量比は15.7/84.3であった。
  得られた積層体Oについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Oを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約5.0μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は65%であった。
[実施例12:多孔質層積層体P]
  実施例4において、基材として、ポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製の商品名「カプトン200H」、厚み50μm)の代わりに、表面処理圧延銅箔(福田金属箔粉工業社製の商品名RCF-T5B-18、厚み18μm)を用いたこと以外は実施例4と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Pを得た。得られた多孔質層の厚みは約32μmであり、積層体の総厚みは約50μmであった。
  得られた積層体Pについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Pを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層の表面には基本的にスキン層が形成される傾向が見られ、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.5μmの独立した微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は70%であった。
[実施例13:多孔質層積層体Q]
  ポリアミドイミド系樹脂溶液(東洋紡績社製の商品名「バイロマックスN-100H」;固形分濃度20重量%、溶剤NMP、溶液粘度350dPa・s/25℃)、溶剤としてのNMP、水溶性ポリマーとしてのポリビニルピロリドン(分子量5万)、及び架橋剤としてのビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名「jER  828」)を、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ポリビニルピロリドン/ビスフェノールA型エポキシ樹脂の重量比が15/85/25/15となる割合で混合して製膜用の原液を得た。ガラス板上に、基材であるポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製の商品名「カプトン200H」、厚み50μm)をテープで固定し、25℃としたこの原液をフィルムアプリケーターを使用して、フィルムアプリケーターと基材とのギャップ51μmの条件でキャストした。キャスト後速やかに湿度約100%、温度50℃の容器中に4分間保持した。その後、水中に浸漬して凝固させ、次いで基材から剥離させることなく室温下で自然乾燥することによって基材上に多孔質層が積層された積層体Qを得た。多孔質層の厚みは約20μmであり、積層体の総厚みは約70μmであった。
  得られた積層体Qについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Qを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.5μmの連通性を持つ微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は69%であった。
[実施例14:多孔質層積層体R]
  実施例13において、製膜用の原液として、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ポリビニルピロリドン/ビスフェノールA型エポキシ樹脂の重量比が15/85/25/20となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例13と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Rを得た。得られた多孔質層の厚みは約20μmであり、積層体の総厚みは約70μmであった。
  得られた積層体Rについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Rを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.5μmの連通性を持つ微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は65%であった。
[比較例5:多孔質層積層体S]
  実施例13において、製膜用の原液に架橋剤を添加せず、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ポリビニルピロリドンの重量比が15/85/25となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例13と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Sを得た。得られた多孔質層の厚みは約16μmであり、積層体の総厚みは約66μmであった。
  得られた積層体Sについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Sを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.0μmの連通性を持つ微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は72%であった。
[実施例15:多孔質層積層体T]
  実施例13において、水溶性ポリマーとしてポリエチレングリコール(平均分子量360~440)を用いて、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ポリエチレングリコール/ビスフェノールA型エポキシ樹脂の重量比が15/85/25/10となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例13と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Tを得た。多孔質層の厚みは約7μmであり、積層体の総厚みは約57μmであった。
  得られた積層体Tについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Tを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.0μmの連通性を持つ微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は39%であった。
[実施例16:多孔質層積層体U]
  ポリアミドイミド系樹脂溶液(東洋紡績社製の商品名「バイロマックスN-100H」;固形分濃度20重量%、溶剤NMP、溶液粘度350dPa・s/25℃)、溶剤としてのNMP、水溶性ポリマーとしてのアルドリッチ社製ポリビニルピロリドン(分子量1万)、及び架橋剤としてのビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン株式会社製の商品名「jER  828」)を、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ポリビニルピロリドン/ビスフェノールA型エポキシ樹脂の重量比が15/85/25/10となる割合で混合して製膜用の原液を得た。ガラス板上に、基材であるポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製の商品名「カプトン200H」、厚み50μm)をテープで固定し、25℃としたこの原液をフィルムアプリケーターを使用して、フィルムアプリケーターと基材とのギャップ51μmの条件でキャストした。キャスト後速やかに湿度約100%、温度50℃の容器中に4分間保持した。その後、水中に浸漬して凝固させ、次いで基材から剥離させることなく室温下で自然乾燥することによって基材上に多孔質層が積層された積層体Uを得た。多孔質層の厚みは約23μmであり、積層体の総厚みは約73μmであった。
  得られた積層体Uについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Uを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約0.5μmの連通性を持つ微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は76%であった。図3に多孔質層表面の電子顕微鏡写真(x5000倍)を示し、図4に積層体の断面の電子顕微鏡写真(x4000倍)を示す。
[実施例17:多孔質層積層体V]
  実施例16において、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ポリビニルピロリドン/ビスフェノールA型エポキシ樹脂との重量比が15/85/25/15となる割合で混合して製膜用の原液を得たことと、基材として、ポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製の商品名「カプトン200H」、厚み50μm)の代わりに、プラズマ処理をしたポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製の商品名「カプトン200H」、厚み50μm)を用いたこと以外は実施例13と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Vを得た。得られた多孔質層の厚みは約21μmであり、積層体の総厚みは約71μmであった。
  得られた積層体Vについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Vを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約0.5μmの連通性を持つ微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は72%であった。
[比較例6:多孔質層積層体W]
  実施例16において、製膜用の原液に架橋剤を添加せず、ポリアミドイミド系樹脂/NMP/ポリビニルピロリドンの重量比が15/85/25となる割合で混合して製膜用の原液を得たこと以外は実施例16と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Wを得た。得られた多孔質層の厚みは約20μmであり、積層体の総厚みは約70μmであった。
  得られた積層体Wについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Wを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約1.0μmの連通性を持つ微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は78%であった。
[比較例7:多孔質層積層体X]
  実施例13において、基材として、ポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製の商品名「カプトン200H」、厚み50μm)の代わりに、帝人デュポン社製PETフィルム(Sタイプ、厚み100μm)を用いたこと以外は実施例13と同様の操作を行い、基材上に多孔質層が積層された積層体Xを得た。得られた多孔質層の厚みは約26μmであり、積層体の総厚みは約76μmであった。
  得られた積層体Xについてテープ剥離試験を行ったところ、基材と多孔質層とが界面剥離を起こさなかった。この積層体Xを電子顕微鏡で観察したところ、多孔質層がポリイミドフィルムに密着しており、多孔質層内部はほぼ均質で全域に亘って平均孔径が約0.8μmの連通性を持つ微小孔が存在していた。また、多孔質層内部の空孔率は69%であった。
 以上の各積層体の基材、及び多孔質層成分について、表1にまとめて示す。なお、表1において、
PI:ポリイミド
PAI:ポリアミドイミド
PET:ポリエチレンテレフタレート
を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[多孔質層積層体の加熱処理]
  実施例1~17及び比較例1~7でそれぞれ得られた多孔膜積層体サンプルA~Xについて、次のようにして加熱架橋処理を行った。
 各多孔膜積層体サンプルA~Xをホットプレート上で表2に示す加熱条件(温度、時間)で加熱した。サンプル全体が均質に加熱されるように、サンプルの上から深さ約20mmのアルミ製のバットを被せて加熱した。
 各多孔膜積層体サンプルA~Xについて、加熱架橋処理の前後における多孔質層の厚み(μm)、JIS  K  5600-5-6の付着性評価試験(クロスカット法)、耐薬品性評価試験(多孔質層のNMPに対する溶解性)の結果を表2に示す。なお、表2の耐薬品性において、「溶解」とは、NMPを滴下した部分のサンプルが溶解したことを示している。「痕跡有」とは、NMPを滴下した部分にその痕跡が認められたことを示している。
  また、図5に、実施例5で得られた積層体Fを加熱処理(200℃、30分間)したサンプルの多孔質層表面の電子顕微鏡写真(x5000倍)を示し、図6に、同サンプルの断面の電子顕微鏡写真(x2000倍)を示す。
  図7に、実施例16で得られた積層体Uを加熱処理(200℃、30分間)したサンプルの多孔質層表面の電子顕微鏡写真(x5000倍)を示し、図8に、同サンプルの断面の電子顕微鏡写真(x4000倍)を示す。図4と図8とを対比すると、図8においては、加熱処理によって多孔質層部分の膜厚が減少し、微小孔がほぼ消失しており、多孔質層が透明化されていることが観察される(多孔質層由来の透明高分子層)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  実施例1~17でそれぞれ得られた多孔膜積層体サンプルについては、多くの場合加熱により多孔質層厚みが減少した。熱架橋反応により収縮が起こったものと考えられる。また、加熱処理前に比べ、加熱処理後の付着性が著しく向上した。多孔質層(あるいは多孔質層由来の高分子層)の膜強度の向上、及び基材と多孔質層(あるいは多孔質層由来の高分子層)との密着性の向上が顕著であった。さらに、耐薬品性も著しく向上した。
  一方、比較例1~6でそれぞれ得られた多孔膜積層体サンプルについては、架橋剤が含まれていなかったので、加熱処理によって、多孔質層(あるいは多孔質層由来の高分子層)の膜強度、基材と多孔質層(あるいは多孔質層由来の高分子層)との密着性、耐薬品性の向上は認められなかった。
  比較例7で得られた多孔膜積層体サンプルについては、架橋剤は含まれていたので、加熱処理によって、耐薬品性の向上は認められた。しかしながら、基材と多孔質層(あるいは多孔質層由来の高分子層)との密着性の向上は認められなかった。
 なお、加熱処理によって、分子中にイミド前駆体(アミック酸)を有する高分子は、イミド化反応も同時に進行したと考えられる。
[実施例18:導電パターン形成]
  実施例13で得た積層体Q[基材/多孔質層がポリイミドフィルム(50μm)/ポリアミドイミド+jER  828(20μm)]の多孔質層表面に、導電インク[藤倉化成株式会社製銀ペースト、ナノ・ドータイトXA9053]で、印刷スピード15mm/sec、印圧0.1MPa、クリアランス1.5mmの条件で、格子状パターン(線幅20μm、ピッチ300μm)をスクリーン印刷方式にて印刷を施した。使用したスクリーン印刷機はニューロング精密工業株式会社製LS-150TVAであった。スクリーン版はメッシュ株式会社製のものを使用した。
 印刷後、200℃で30分間の加熱処理を行い、導電インクを硬化させて配線を形成した。使用したインクは酸化銀が加熱により還元されて銀になるタイプのものであって、印刷直後は黒色であったが、加熱後には金属銀の光沢を示した。また、加熱前に黄白色不透明であった多孔質層は成分(高分子と架橋剤)が熱架橋する時に厚み方向に収縮し、厚みは約20μmから約7μmに減少し、すりガラス状でわずかに反対側が透けて見える状態となった。
 このようにして、電磁波シールドフィルムを製造した。得られた電磁波シールドフィルムを電子顕微鏡で観察したところ、線幅20μm、ピッチ300μmの格子状導電パターンが形成されていた。図9に導電パターンの電子顕微鏡写真(x100倍)を示す。
[実施例19:導電パターン形成]
  実施例13で得た積層体Qを200℃、30分間の加熱条件でホットプレート上で加熱して架橋可能な官能基を有する高分子と架橋剤とを反応(熱架橋)させた。サンプル全体が均質に加熱されるように、サンプルの上から深さ約20mmのアルミ製のバットを被せて加熱した。加熱前に黄白色不透明であった多孔質層は成分(高分子と架橋剤)が熱架橋する時に厚み方向に収縮し、厚みは約20μmから約7μmに減少し、すりガラス状でわずかに反対側が透けて見える状態となった。
 その多孔質層表面に、実施例18と同条件で、導電インク[藤倉化成株式会社製銀ペースト、ナノ・ドータイトXA9053]でスクリーン印刷を施した。印刷後、200℃で30分間の加熱処理を行い、導電インクを硬化させて配線を形成した。印刷部は、印刷直後は黒色であったが、加熱後には金属銀の光沢を示した。
 このようにして、電磁波シールドフィルムを製造した。得られた電磁波シールドフィルムを電子顕微鏡で観察したところ、線幅20μm、ピッチ300μmの格子状導電パターンが形成されていた。図10に導電パターンの電子顕微鏡写真(x100倍)を示す。
[実施例20:導電パターン形成]
  実施例13で得た積層体Qを140℃、5分間の加熱条件でホットプレート上で加熱して架橋可能な官能基を有する高分子と架橋剤を一部反応(熱架橋)させて、Bステージ(半硬化した状態)とした。サンプル全体が均質に加熱されるように、サンプルの上から深さ約20mmのアルミ製のバットを被せて加熱した。加熱前に黄白色不透明であった多孔質層は成分(高分子と架橋剤)が一部熱架橋する時に少し厚み方向に収縮し、厚みは約20μmから約14μmに減少したが、黄白色不透明のまま外観にはほとんど変化は見られなかった。
 その多孔質層表面に、実施例18と同条件で、導電インク[藤倉化成株式会社製銀ペースト、ナノ・ドータイトXA9053]でスクリーン印刷を施した。印刷後、200℃で30分間の加熱処理を行い、導電インクを硬化させて配線を形成した。印刷部は、印刷直後は黒色であったが、加熱後には金属銀の光沢を示した。また、印刷後の加熱前に黄白色不透明であった多孔質層は成分(高分子と架橋剤)が熱架橋する時に厚み方向に収縮し、厚みは約7μmに減少し、すりガラス状でわずかに反対側が透けて見える状態となった。
 このようにして、電磁波シールドフィルムを製造した。得られた電磁波シールドフィルムを電子顕微鏡で観察したところ、線幅20μm、ピッチ300μmの格子状導電パターンが形成されていた。図11に導電パターンの電子顕微鏡写真(x100倍)を示す。
[実施例21:導電パターン形成]
  実施例5で得た積層体F[基材/多孔質層がポリイミドフィルム(50μm)/ポリアミドイミド+jER  834(29μm)]に、導電インク[藤倉化成株式会社製銀ペースト  ナノ・ドータイトXA9053]で、印刷スピード30mm/sec、印圧0.1MPaの条件で、200μmのラインアンドスペース(L/S=200μm/200μm)の配線パターンをスクリーン印刷方式にて印刷を施した。使用したスクリーン印刷機はニューロング精密工業株式会社製LS-25TVAであった。印刷後、200℃で30分間保持し、導電インクを硬化させて配線を形成した。使用したインクは酸化銀が加熱により還元されて銀になるタイプのものであって、印刷直後は黒色であったが、加熱後には金属銀の光沢を示した。電子顕微鏡で観察したところ、L/S=200μm/200μmの配線パターンが形成されていた。
[実施例22:導電パターン形成]
  実施例5で得た積層体Fを200℃、30分間の加熱条件でホットプレート上で加熱して架橋可能な官能基を有する高分子と架橋剤を反応(熱架橋)させた。サンプル全体が均質に加熱されるように、サンプルの上から深さ約20mmのアルミ製のバットを被せて加熱した。加熱前に黄白色不透明であった多孔質層は成分(高分子と架橋剤)が熱架橋する時に少し厚み方向に収縮し、厚みは約29μmから約17μmに減少したが、黄白色不透明のまま外観にはほとんど変化は見られなかった。
 その多孔質層表面に、実施例21と同条件で、導電インク[藤倉化成株式会社製銀ペースト、ナノ・ドータイトXA9053]でスクリーン印刷を施した。印刷後、200℃で30分間保持し、導電インクを硬化させて配線を形成した。印刷部は、印刷直後は黒色であったが、加熱後には金属銀の光沢を示した。電子顕微鏡で観察したところ、L/S=200μm/200μmの配線パターンが形成されていた。
[実施例23:導電パターン形成]
  実施例21において、積層体として実施例8で得た積層体I[基材/多孔質層がポリイミドフィルム(50μm)/ポリアミドイミド+jER  152(31μm)]を用いたこと以外は実施例21と同様の操作を行い、L/S=200μm/200μmの配線パターンをスクリーン印刷方式にて印刷を施して配線基板を製造した。得られた配線基板を電子顕微鏡で観察したところ、L/S=200μm/200μmの配線パターンが形成されていた。
[実施例24:導電パターン形成]
  実施例16で得た積層体U[基材/多孔質層がポリイミドフィルム(50μm)/ポリアミドイミド系樹脂+jER  828(23μm)]の多孔質層表面に、導電インク[藤倉化成株式会社製銀ペースト、ナノ・ドータイトXA9053]で、印刷スピードは15mm/sec、印圧0.1MPa、クリアランス1.5mmの条件で、格子状パターン(線幅20μm、ピッチ300μm)をスクリーン印刷方式にて印刷を施した。使用したスクリーン印刷機はニューロング精密工業株式会社製LS-150TVAであった。スクリーン版はメッシュ株式会社製のものを使用した。印刷後、200℃に設定したホットプレート上で30分間の加熱処理を行い、導電インクを硬化させて配線を形成した。サンプル全体が均質に加熱されるように、サンプルの上から深さ約20mmのアルミ製のバットを被せて加熱した。使用したインクは酸化銀が加熱により還元されて銀になるタイプのものであって、印刷直後は黒色であったが、加熱後には金属銀の光沢を示した。ただし、フィルム接触部は黒色のままであった。また、加熱前に黄白色であった多孔質層は透明化していた。このようにして、電磁波シールドフィルムを製造した。得られた電磁波シールドフィルムを電子顕微鏡で観察したところ、線幅20μm、ピッチ300μmの格子状導電パターンが形成されていた。
 印刷後の200℃、30分間の加熱処理によって、多孔質層組成物が軟化し、微小孔がほぼ消失し、それと共に、架橋反応が起こった。この際の様子は、実施例16で得た積層体Uを加熱処理(200℃、30分間)したサンプルの断面の電子顕微鏡写真(x4000倍)(図8)と同様である。
ポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製の商品名「カプトン200H」、厚み50μm)の全光線透過率(Ts)は41.0%、
積層体Uの全光線透過率(Tsp)は8.1%、
透明化された積層体の配線の存在しない部分の全光線透過率(Tst)は38.1%であった。
従って、加熱処理後の多孔質層由来の透明層の透明度(T)は2.9%であった。なお、加熱処理されていない多孔質層の不透明度(P)は32.9%であった。
  上記における全光線透過率の測定は、以下のように行った。
 全光線透過率(%)は、JIS K7136に準拠して、日本電色工業(株)製、NDH-5000Wヘイズメーターを用いて測定した。
 まず、用いる基材自体の全光線透過率(Ts)を測定した。
 そして、加熱処理されていない多孔質層積層体(基材+多孔質層)の全光線透過率(Tsp)を測定した。
 最後に、加熱処理により透明化された積層体(基材+透明層)の配線の存在しない部分の全光線透過率(Tst)を測定した。
透明層の透明度(T)=|基材自体の全光線透過率(Ts)-積層体(基材+透明層)の全光線透過率(Tst)|
多孔質層の不透明度(P)=|基材自体の全光線透過率(Ts)-多孔質層積層体(基材+多孔質層)の全光線透過率(Tsp)|

Claims (12)

  1.  基材と、前記基材の少なくとも片面上の多孔質層とを含む積層体であって、
      前記基材は、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエーテルイミド系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂材料からなる樹脂フィルム、又は金属箔であり、
     前記多孔質層は、主成分として、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエーテルイミド系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の高分子と、架橋剤とを含む組成物から構成され、
     前記多孔質層における微小孔の平均孔径が0.01~10μmであり、空孔率が30~85%である積層体。
  2.  前記架橋剤は、2個以上のエポキシ基を含有する化合物、ポリイソシアネート化合物、及びシランカップリング剤からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載の積層体。
  3.   前記多孔質層は、0.1~100μmの厚みを有する、請求項1又は2に記載の積層体。
  4.   前記多孔質層は、前記多孔質層を構成すべき前記高分子と前記架橋剤とを含む多孔質層形成用材料の溶液を、前記基材上にフィルム状に流延し、その後、これを凝固液中に浸漬し、次いで乾燥に付すことにより形成されたものである、請求項1~3のうちのいずれか1項に記載の積層体。
  5.   前記多孔質層中に含まれている前記架橋剤は、未反応の状態である、請求項1~4のうちのいずれか1項に記載の積層体。
  6.   前記多孔質層は、前記架橋剤により架橋構造が形成されているものである、請求項1~4のうちのいずれか1項に記載の積層体。
  7.   請求項1~6のうちのいずれか1項に記載の積層体を製造する方法であって、
      前記多孔質層を構成すべき前記高分子と前記架橋剤とを含む多孔質層形成用材料の溶液を、前記基材上にフィルム状に流延し、その後、これを凝固液中に浸漬し、次いで乾燥に付すことを含む、積層体の製造方法。
  8.   前記多孔質層形成用材料の溶液を前記基材上にフィルム状に流延した後、相対湿度70~100%、温度15~100℃の雰囲気下に0.2~15分間保持し、その後、これを凝固液中に浸漬する、請求項7に記載の積層体の製造方法。
  9.   請求項1~4のうちのいずれか1項に記載の積層体の前記多孔質層又は前記多孔質層由来の高分子層の表面上に、導電体層、誘電体層、半導体層、絶縁体層、及び抵抗体層からなる群より選ばれる機能性層を有する機能性積層体であって、
      前記多孔質層又は前記多孔質層由来の高分子層は、前記架橋剤により架橋構造が形成されているものである、機能性積層体。
  10.   前記機能性層は、パターン化されている、請求項9に記載の機能性積層体。
  11.   請求項1~4のうちのいずれか1項に記載の積層体の前記多孔質層又は前記多孔質層由来の高分子層の表面上に、導電体層、誘電体層、半導体層、絶縁体層、及び抵抗体層からなる群より選ばれる機能性層を有する機能性積層体を製造する方法であって、
      請求項1~4のうちのいずれか1項に記載の積層体の前記多孔質層の表面上に、導電体層、誘電体層、半導体層、絶縁体層、抵抗体層、及び前記層の前駆体層からなる群より選ばれる層を形成し、
     加熱処理、及び/又は活性エネルギー線照射処理を行い、前記多孔質層中の前記架橋剤により架橋構造を形成することを含む、機能性積層体を製造する方法。
  12.   前記機能性層は、パターン化されている、請求項11に記載の機能性積層体。
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