WO2018123818A1 - 金属箔付伸縮性部材 - Google Patents

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meth
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rubber
stretchable
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タンイー シム
薫平 山田
崇司 川守
剛史 正木
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日立化成株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a stretchable member with metal foil.
  • Patent Document 1 describes a method of sealing a semiconductor element such as a memory chip using a stretchable resin composition.
  • application of a stretchable resin composition to sealing applications is mainly studied.
  • An object of one aspect of the present invention is to provide a stretchable member with a metal foil that makes it possible to easily form a stretchable wiring board having a metal foil and is excellent in terms of adhesion of the metal foil.
  • one aspect of the present invention provides a stretchable member with a metal foil comprising a stretchable resin base material and a conductive metal foil provided on the stretchable resin base material.
  • the surface of the metal foil on the stretchable resin substrate side is a roughened surface having a surface roughness Ra of 0.1 to 3 ⁇ m.
  • the stretchable member with metal foil according to one aspect of the present invention can be easily manufactured by providing a stretchable resin substrate on the roughened surface side of the metal foil. Moreover, the adhesiveness of metal foil and a stretchable resin base material is also excellent.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a stretchable member with metal foil.
  • a stretchable member 1 with metal foil shown in FIG. 1 includes a stretchable resin base material 3 and a conductive metal foil 5 provided on the stretchable resin base material 3.
  • the metal foil 5 is, for example, titanium foil, stainless steel foil, nickel foil, permalloy foil, 42 alloy foil, Kovar foil, nichrome foil, copper foil, beryllium copper foil, phosphor bronze foil, brass foil, white foil, aluminum foil, It is at least one selected from tin foil, lead foil, zinc foil, solder foil, iron foil, tantalum foil, niobium foil, molybdenum foil, zirconium foil, gold foil, silver foil, palladium foil, monel foil, inconel foil, and hastelloy foil. be able to.
  • the metal foil 5 may be a copper foil that can easily form a wiring pattern by photolithography, for example, without impairing the properties of the stretchable resin substrate.
  • electrolytic copper foil or rolled copper foil may be used. From the viewpoint of good folding resistance, the copper foil may be a rolled copper foil.
  • electrolytic copper foils include F0-WS-18 (trade name, manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd.), NC-WS-20 (trade name, manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd.), YGP-12 (Japan) Electrolytic Co., Ltd., trade name), GTS-18 (Furukawa Electric Co., Ltd., trade name), and F2-WS-12 (Furukawa Electric Co., Ltd., trade name).
  • Examples of the rolled copper foil include TPC foil (manufactured by JX Metals Co., Ltd., trade name), HA foil (manufactured by JX Metals Co., Ltd., trade name), and HA-V2 foil (manufactured by JX Metals Co., Ltd., trade name).
  • TPC foil manufactured by JX Metals Co., Ltd., trade name
  • HA foil manufactured by JX Metals Co., Ltd., trade name
  • HA-V2 foil manufactured by JX Metals Co., Ltd., trade name
  • C1100R Mitsubishi Materials Mining Shindoh Co., Ltd., trade name
  • the metal foil 5 one having a roughened surface 5S formed by a roughening treatment is used.
  • the metal foil 5 is provided on the stretchable resin substrate 3 so that the roughened surface 5S is in contact with the stretchable resin substrate 3.
  • the surface roughness Ra of the roughened surface 5S is 0.1 ⁇ m or more, 0.2 ⁇ m or more, 0.8 ⁇ m or more, or 1.0 ⁇ m or more. It may be 3 ⁇ m or less, or 2 ⁇ m or less. Further, the surface roughness Ra of the roughened surface 5S may be 0.1 to 3 ⁇ m, or 0.2 to 2.0 ⁇ m.
  • the surface roughness Ra of the roughened surface 5S may be 0.3 to 1.5 ⁇ m.
  • the adhesion tends to be more excellent, and when the surface roughness of the roughened surface 5S is 3 ⁇ m or less, the wiring formability and frequency characteristics tend to be excellent. .
  • the surface roughness Ra can be measured under the following conditions using, for example, a surface shape measuring device Wyko NT9100 (manufactured by Veeco). Measurement conditions Internal lens: 1x External lens: 50x Measurement range: 0.120 x 0.095mm Measurement depth: 10 ⁇ m Measurement method: Vertical scanning type interference method (VSI method)
  • the thickness of the metal foil 5 is not particularly limited, but may be 1 to 50 ⁇ m. If the thickness of the metal foil 5 is 1 ⁇ m or more, the wiring pattern can be formed more easily. If the thickness of the metal foil 5 is 50 ⁇ m or less, etching and handling properties are easy.
  • the metal foil 5 is provided on one side or both sides of the stretchable resin base material 3. By providing the metal foil 5 on both surfaces of the stretchable resin base material 3, it is possible to suppress warping of the member during curing.
  • a method of providing the metal foil 5 is not particularly limited, but a method of directly applying a resin composition for forming the stretchable resin base material 3 to the metal foil 5 and a method of forming the stretchable resin base material 3. There is a method in which the resin composition is applied to a carrier film to form a resin layer, and the formed resin layer is laminated on the metal foil 5.
  • the recovery rate after tensile deformation of the stretchable resin substrate 3 to 20% strain may be 80% or more.
  • the strain (displacement amount) applied to the test piece held by the chuck in the first tensile test is X, and then the chuck is in the initial position.
  • This recovery rate may be 80% or more.
  • FIG. 3 is a stress-strain curve showing an example of measuring the recovery rate. If the recovery rate is 80% or more, resistance to repeated use tends to be high. For the same reason, the recovery rate may be 85% or more, or 90% or more.
  • the stretchable resin substrate and the resin composition for forming the same can contain (A) a rubber component.
  • the rubber component easily imparts stretchability to the stretchable resin substrate.
  • the rubber component content may be 30 to 100% by mass with respect to the mass of the stretchable resin substrate or the resin composition for forming the same.
  • Rubber components include, for example, acrylic rubber, isoprene rubber, butyl rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, silicone rubber, urethane rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, fluorine rubber, sulfurized rubber, epichlorohydrin rubber, and chlorinated rubber. It may be at least one selected from butyl rubber. From the viewpoint of protecting the wiring from damage due to moisture absorption or the like, the gas permeability of the rubber component may be low. From such a viewpoint, the rubber component may be at least one selected from styrene butadiene rubber, butadiene rubber, and butyl rubber.
  • acrylic rubber examples include Nippon Zeon Co., Ltd. “Nipol AR Series” and Kuraray Co., Ltd. “Clarity Series”.
  • Nipol IR Series As a commercial product of isoprene rubber, for example, Nippon Zeon Co., Ltd. “Nipol IR Series” can be mentioned.
  • Examples of commercially available products of butyl rubber include JSR Corporation “BUTYL Series”.
  • Examples of commercial products of styrene butadiene rubber include JSR Corporation “Dynalon SEBS Series”, “Dynalon HSBR Series”, Kraton Polymer Japan Co., Ltd. “Clayton D Polymer Series”, and Aron Kasei Co., Ltd. “AR Series”. It is done.
  • butadiene rubber examples include ZEON Corporation "Nipol BR series”.
  • Examples of commercially available acrylonitrile butadiene rubber include JSR Corporation “JSR NBR Series”.
  • silicone rubber examples include Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. “KMP Series”.
  • Examples of commercially available ethylene propylene rubber include JSR Corporation “JSR EP Series”.
  • fluoro rubber products examples include Daikin Industries, Ltd. “DAIEL Series”.
  • epichlorohydrin rubber examples include “Hydrin series” of Nippon Zeon Co., Ltd.
  • the rubber component can also be produced by synthesis.
  • acrylic rubber can be obtained by reacting (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester, aromatic vinyl compound, vinyl cyanide compound and the like.
  • the stretchable resin substrate 3 may further contain (B) a crosslinked polymer as a crosslinking component.
  • the resin composition (curable resin composition) for forming the stretchable resin substrate 3 may contain (B) a crosslinking component.
  • the resin composition containing a crosslinking component can be cured by a crosslinking reaction of the crosslinking component to form a stretchable resin substrate containing a crosslinked polymer.
  • the crosslinking component is, for example, at least one selected from the group consisting of (meth) acrylic groups, vinyl groups, epoxy groups, styryl groups, amino groups, isocyanurate groups, ureido groups, cyanate groups, isocyanate groups, and mercapto groups. It may be a compound having a reactive group. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • (A) (meth) acrylate compound is mentioned as a compound which has a (meth) acryl group.
  • the (meth) acrylate compound may be monofunctional, bifunctional or polyfunctional and is not particularly limited, but may be a bifunctional or polyfunctional (meth) acrylate in order to obtain sufficient curability. .
  • Examples of the monofunctional (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, Isoamyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octylheptyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate , Lauryl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, tetradecyl (meth) acrylate, pentadecyl (meth) acrylate,
  • the monofunctional (meth) acrylate may be at least one selected from the aliphatic (meth) acrylate and the aromatic (meth) acrylate. Good.
  • bifunctional (meth) acrylate examples include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, and polyethylene glycol di (meth) acrylate.
  • the bifunctional (meth) acrylate may be at least one selected from the above aliphatic (meth) acrylates and the above aromatic (meth) acrylates. Good.
  • Examples of the trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and ethoxylated propoxylated tri Methylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, ethoxylated pentaerythritol tri (meth) acrylate, propoxylated pentaerythritol tri (meth) acrylate, ethoxylated propoxylated pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol Tetra (meth) acrylate, ethoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate, propoxylated pentaerythri
  • the trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate is at least one selected from the above aliphatic (meth) acrylates and the above aromatic (meth) acrylates. It may be a seed.
  • These compounds can be used alone or in combination of two or more, and can also be combined with a polymerizable compound having another reactive group.
  • the content of the crosslinked polymer formed from the crosslinking component may be 10 to 50% by mass based on the mass of the stretchable resin substrate. If the content of the crosslinked polymer formed from the crosslinking component is in the above range, the adhesion with the metal foil tends to be improved while maintaining the properties of the stretchable resin substrate. From the above viewpoint, the content of the crosslinked polymer formed from the crosslinking component may be 15 to 40% by mass.
  • the resin composition for forming the stretchable resin base material may contain a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator is not particularly limited as long as it initiates the polymerization of the crosslinking component by heating or irradiation with ultraviolet rays, and for example, a thermal radical polymerization initiator or a photo radical polymerization initiator can be used.
  • the thermal radical initiator can cause the reaction to proceed uniformly. Since the photo radical initiator can be cured at room temperature, it can prevent deterioration of the device due to heat, and can suppress warping of the member.
  • thermal radical polymerization initiator examples include ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, and methylcyclohexanone peroxide; 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-Butylperoxy) -2-methylcyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1- Peroxyketals such as bis (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane; hydroperoxides such as p-menthane hydroperoxide; ⁇ , ⁇ ′-bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene , Dicumyl peroxide, t-butylcumylpa Dial
  • radical photopolymerization initiators include benzoinketals such as 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one; 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane- ⁇ -hydroxy ketones such as 1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one; 2-benzyl-2-dimethylamino-1 ⁇ -amino ketones such as-(4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 1,2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one; Oxime esters such as (4-phenylthio) phenyl] -1,2-octadion-2- (benzoyl) oxime; bis (2,4,4) Phosphine oxides such as 6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, bis
  • the substituents of the aryl groups at the two triarylimidazole sites may give the same and symmetrical compounds, or differently give asymmetrical compounds.
  • a thioxanthone compound and a tertiary amine may be combined, such as a combination of diethylthioxanthone and dimethylaminobenzoic acid.
  • the radical photopolymerization initiator may be at least one selected from ⁇ -hydroxyketone and phosphine oxide. These thermal and photo radical polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more. Furthermore, a radical photopolymerization initiator can be combined with an appropriate sensitizer.
  • the content of the polymerization initiator may be 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the rubber component and the crosslinking component.
  • the content of the polymerization initiator is 0.1 parts by mass or more, sufficient curing tends to be easily obtained.
  • the content of the polymerization initiator is 10 parts by mass or less, sufficient light transmittance tends to be easily obtained.
  • the content of the polymerization initiator may be 0.3 to 7 parts by mass, or 0.5 to 5 parts by mass.
  • the stretchable resin substrate and the resin composition for forming the same are, as necessary, an antioxidant, a yellowing inhibitor, an ultraviolet absorber, a visible light absorber, a colorant, You may further contain what is called additives, such as a plasticizer, a stabilizer, and a filler, in the range which does not deviate from the meaning of the present invention.
  • the elastic resin base material is obtained by dissolving or dispersing a rubber component and, if necessary, other components in an organic solvent to obtain a resin varnish. And forming a resin layer (or a stretchable resin base material) on top of each other and, if necessary, curing the resin layer to form a stretchable resin base material. it can.
  • the organic solvent used here is not particularly limited, but examples thereof include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, mesitylene, cumene and p-cymene; cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane; acetone, methyl ethyl ketone, Ketones such as methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone; esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, ⁇ -butyrolactone; ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.
  • aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, mesitylene, cumene and p-cymene
  • cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane
  • Carbonic acid esters such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and the like.
  • the organic solvent may be toluene, N, N-dimethylacetamide, or a combination thereof. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • the concentration of solids (components other than organic solvents) in the resin varnish may be usually 20 to 80% by mass.
  • Polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate; Polyolefins, such as polyethylene and a polypropylene; Polycarbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, poly It may be a film containing at least one resin selected from ether sulfide, polyether sulfone, polyether ketone, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polyarylate, polysulfone, and liquid crystal polymer.
  • the carrier film is a film of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polyarylate, or polysulfone. May be.
  • the thickness of the carrier film is not particularly limited, but may be 3 to 250 ⁇ m. When the thickness of the carrier film is 3 ⁇ m or more, the film strength is sufficient, and when it is 250 ⁇ m or less, sufficient flexibility is obtained. From the above viewpoint, the thickness of the carrier film may be 5 to 200 ⁇ m, or 7 to 150 ⁇ m. From the viewpoint of improving the releasability of the resin layer or the stretchable resin substrate, a film obtained by subjecting the member film to a release treatment with a silicone compound, a fluorine-containing compound, or the like may be used as necessary.
  • a protective film is affixed on a resin layer or a stretchable resin base material, and has a three-layer structure comprising a metal foil (copper foil) or a carrier film, a resin layer or a stretchable resin base material, and a protective film. It is good also as a laminated film.
  • the protective film is not particularly limited, and may be, for example, a film containing a resin selected from polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; polyolefins such as polyethylene and polypropylene.
  • the protective film may be a polyester film such as polyethylene terephthalate, or a polyolefin film such as polyethylene or polypropylene.
  • the surface of the protective film may be subjected to a release treatment with a silicone compound, a fluorine-containing compound, or the like.
  • the thickness of the protective film may be appropriately changed depending on the intended flexibility, but may be 10 to 250 ⁇ m. When the thickness of the protective film is 10 ⁇ m or more, the film strength tends to be sufficient, and when the thickness of the protective film is 250 ⁇ m or less, sufficient flexibility tends to be obtained. From the above viewpoint, the thickness of the protective film may be 15 to 200 ⁇ m, or 20 to 150 ⁇ m.
  • the method of laminating the resin layer or stretchable resin base material formed on the carrier film on the metal foil is not particularly limited, and for example, a roll laminator, a vacuum laminator, a vacuum press, or the like is used. From the viewpoint of production efficiency, a roll laminator or a vacuum laminator may be used.
  • the thickness of the resin layer or the stretchable resin substrate is not particularly limited, but may usually be 5 to 1000 ⁇ m. Within the above range, sufficient strength of the stretchable member can be easily obtained and drying can be performed sufficiently, so that the amount of residual solvent in the resin layer or stretchable resin substrate can be reduced.
  • FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of a wiring board.
  • a wiring board 1A shown in FIG. 2 has a stretchable resin base material 3 and a wiring pattern 5A provided on the stretchable resin base material 3, and is stretchable in the direction along the arrow X, for example.
  • the method of forming a wiring pattern by forming a wiring pattern on the metal foil of the elastic member with metal foil for example, a step of forming an etching resist on the metal foil of the elastic member with metal foil, and exposing the etching resist, Developing the exposed etching resist to form a resist pattern that covers a part of the metal foil, and removing the portion of the metal foil that is not covered by the resist pattern to form a wiring pattern on the metal foil And a step of removing the resist pattern.
  • etching solution examples include a mixed solution of concentrated sulfuric acid and hydrogen peroxide solution, and a ferric chloride solution.
  • Etching resists used for etching include, for example, Photec H-7005 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), Photec H-7030 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), and X-87 (trade name, manufactured by Taiyo Holdings Co., Ltd.). Can be mentioned.
  • FIG. 4 is a plan view showing an embodiment of the stretchable device.
  • a stretchable device 100 shown in FIG. 4 includes a stretchable resin base material 3 and a wiring board 1A having a wiring pattern 5A provided on the stretchable resin base material 3, and an electronic element 20 mounted on the wiring board 1A.
  • the wiring pattern 5A is formed by removing a part of the metal foil 5 of the elastic member with metal foil 1 described above.
  • the elastic modulus of the stretchable resin substrate may be 0.1 MPa or more and 1000 MPa or less at 25 ° C.
  • the elastic modulus of the stretchable resin substrate may be 0.1 MPa or more and 1000 MPa or less, the handleability and flexibility as a member tend to be particularly excellent.
  • the elastic modulus of the stretchable resin substrate may be 0.3 MPa or more and 100 MPa or less, or 0.5 MPa or more and 50 MPa or less.
  • the elongation at break of the stretchable resin substrate may be 100% or more at 25 ° C. When the elongation at break of the stretchable resin substrate is 100% or more, sufficient stretchability tends to be obtained. From this viewpoint, the elongation at break of the stretchable resin substrate may be 300% or more, or 500% or more.
  • the upper limit of the elongation at break of the stretchable resin substrate is not particularly limited, but may be, for example, 1000% or less.
  • Example 1 [Preparation of resin varnish] 20 g of hydrogenated styrene butadiene rubber (manufactured by JSR Corporation, Dynalon 2324P, trade name) as a rubber component and nonanediol diacrylate (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., FANCL FA-129AS, trade name) as a crosslinking component ) 5 g, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide (BASF Japan Ltd., Irgacure 819, trade name) 0.4 g as a polymerization initiator, and 15 g of toluene as a solvent are stirred. While mixing, a resin varnish was obtained.
  • a release-treated polyethylene terephthalate (PET) film (“Purex A31” manufactured by Teijin DuPont Films Ltd., thickness 25 ⁇ m) was prepared as a carrier film.
  • the resin varnish was applied onto the release-treated surface of this PET film using a knife coater ("SNC-350” manufactured by Yasui Seiki Co., Ltd.)
  • the coating film was dried ("MSO-80TPS” manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.). )) was dried by heating at 100 ° C. for 20 minutes to form a resin layer having a thickness of 100 ⁇ m.
  • the formed resin layer was subjected to the same release treatment PET film as the carrier film, and the release treatment surface was a resin.
  • a laminated film was obtained by pasting as a protective film in the direction of the layer side.
  • the protective film of the laminated film is peeled off, and the exposed resin layer has a rolled copper foil (BHY-HA-V2-18 manufactured by JX Metals Co., Ltd.) having a roughened surface with a surface roughness Ra of 0.1 ⁇ m as a conductor foil. , Product names) were stacked with the roughened surface facing the resin layer.
  • an electrolytic copper foil was laminated on the resin layer under the conditions of a pressure of 0.5 MPa, a temperature of 90 ° C., and a pressurization time of 60 seconds using a vacuum pressurizing laminator (Nikko Materials Corporation “V130”). .
  • the resin layer is photocured by irradiating it with 2000 mJ / cm 2 of ultraviolet rays (wavelength 365 nm) by an ultraviolet exposure machine (Mikasa Co., Ltd. “ML-320FSAT”), and the stretchable resin base which is a cured product of the resin layer
  • An elastic member with a metal foil having a material and a rolled copper foil was obtained.
  • Example 2 Example 1 except that an electrolytic copper foil having a roughened surface with a surface roughness Ra of 1.5 ⁇ m (F2-WS-12, trade name, manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd.) was used as the conductor foil. Thus, an elastic member with metal foil was obtained.
  • F2-WS-12 trade name, manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd.
  • Example 3 A metal similar to Example 1 except that an electrolytic copper foil having a roughened surface with a surface roughness Ra of 2.8 ⁇ m (GTS-35, trade name, manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd.) was used as the conductor foil. An elastic member with foil was obtained.
  • GTS-35 an electrolytic copper foil having a roughened surface with a surface roughness Ra of 2.8 ⁇ m
  • Comparative Example 1 Rolled copper foil (manufactured by JX Metals, GHY5-HA-V2, trade name) was laminated on the resin layer with the glossy surface (surface roughness Ra: 0.04 ⁇ m) facing the resin layer. Except for this, an elastic member with a metal foil was produced in the same manner as in Example 1.
  • the 90-degree peel strength was measured by a peel test in which the copper foil was peeled from the elastic member with metal foil at a peel angle of 90 degrees.
  • Table 1 shows the evaluation results. It was confirmed that the stretchable member with metal foil of each Example can be easily manufactured, and the adhesion between the metal foil and the stretchable resin base material is also excellent.
  • SYMBOLS 1 Elastic member with metal foil, 1A ... Wiring board, 3 ... Elastic resin base material, 5 ... Metal foil, 5A ... Wiring pattern, 5S ... Roughening surface, 20 ... Electronic element, 100 ... Stretchable device.

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Abstract

伸縮性樹脂基材と、伸縮性樹脂基材上に設けられた導電性の金属箔と、を備える金属箔付伸縮性部材が開示される。金属箔の伸縮性樹脂基材側の表面が、０．１～３μｍの表面粗さＲａを有する粗化面である。

Description

金属箔付伸縮性部材
　本発明は、金属箔付伸縮性部材に関する。
　近年、ウェアラブル機器及びヘルスケア関連機器等の分野において、例えば身体の曲面または関節部に沿って使用できると共に、脱着しても接続不良が生じにくいためのフレキシブル性及び伸縮性が求められている。このような機器を構成するためには、高い伸縮性を持つ部材が求められる。
　特許文献１には、伸縮性の樹脂組成物を用いてメモリーチップ等の半導体素子を封止する方法が記載されている。特許文献１では、伸縮性の樹脂組成物の封止用途への適用が主として検討されている。
国際公開２０１６／０８０３４６号
　本発明の一側面は、金属箔を有する伸縮性配線基板を簡易に形成することを可能にし、金属箔の密着性の点でも優れる、金属箔付伸縮性部材を提供することを目的とする。
　本発明者らは鋭意検討の結果、伸縮性樹脂基材と粗化面を有する金属箔とを組み合わせることにより、上記課題を解決できることを見出した。すなわち、本発明の一側面は、伸縮性樹脂基材と、伸縮性樹脂基材上に設けられた導電性の金属箔とを備える金属箔付伸縮性部材を提供する。金属箔の伸縮性樹脂基材側の表面が、０．１～３μｍの表面粗さＲａを有する粗化面である。
　本発明の一側面に係る金属箔付伸縮性部材は、金属箔の粗化面側に伸縮性樹脂基材を設けることにより、簡易に製造することができる。また、金属箔と伸縮性樹脂基材との密着性も優れる。
金属箔付伸縮性部材の一実施形態を示す断面図である。 配線基板一実施形態を示す断面図である。 回復率の測定例を示す応力－ひずみ曲線である。 ストレッチャブルデバイスの一実施形態を示す平面図である。
　以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
　図１は、金属箔付伸縮性部材の一実施形態を示す断面図である。図１に示す金属箔付伸縮性部材１は、伸縮性樹脂基材３と、伸縮性樹脂基材３上に設けられた導電性の金属箔５とを備える。
　金属箔５は、例えば、チタン箔、ステンレス箔、ニッケル箔、パーマロイ箔、４２アロイ箔、コバール箔、ニクロム箔、銅箔、ベリリウム銅箔、燐青銅箔、黄銅箔、洋白箔、アルミニウム箔、錫箔、鉛箔、亜鉛箔、半田箔、鉄箔、タンタル箔、ニオブ箔、モリブデン箔、ジルコニウム箔、金箔、銀箔、パラジウム箔、モネル箔、インコネル箔、及びハステロイ箔から選ばれる少なくとも１種であることができる。金属箔５は、例えば、フォトリソグラフィーにより、伸縮性樹脂基材の特性を損なわずに、簡易的に配線パターンを形成できる銅箔であってもよい。
　銅箔としては、特に制限はなく、例えば電解銅箔又は圧延銅箔が用いられ得る。耐折性が良い観点から、銅箔は圧延銅箔であってもよい。市販の電解銅箔としては、例えばＦ０－ＷＳ-１８（古河電気工業(株)製、商品名）、ＮＣ－ＷＳ－２０（古河電気工業(株)製、商品名）、ＹＧＰ－１２（日本電解（株）製、商品名）、ＧＴＳ－１８（古河電気工業(株)製、商品名）、Ｆ２－ＷＳ－１２（古河電気工業(株)製、商品名）が挙げられる。圧延銅箔としては、例えばＴＰＣ箔（ＪＸ金属（株）製、商品名）、ＨＡ箔（ＪＸ金属（株）製、商品名)、ＨＡ－Ｖ２箔（ＪＸ金属（株）製、商品名）、Ｃ１１００Ｒ（三井住友金属鉱山伸銅（株）製、商品名）があげられる。粗化処理を施している銅箔を使用してもよい。
　金属箔５としては粗化処理によって形成された粗化面５Ｓを有するものが用いられる。粗化面５Ｓが伸縮性樹脂基材３に接する向きで、金属箔５が伸縮性樹脂基材３上に設けられる。伸縮性樹脂基材３と金属箔５の密着性の観点から、粗化面５Ｓの表面粗さＲａは、０．１μｍ以上、０．２μｍ以上、０．８μｍ以上、又は１．０μｍ以上であってもよく、３μｍ以下、又は２μｍ以下であってもよい。また、粗化面５Ｓの表面粗さＲａは、０．１～３μｍ、又は０．２～２．０μｍであってもよい。微細な配線を形成するためには、粗化面５Ｓの表面粗さＲａは０．３～１．５μｍであってもよい。粗化面５Ｓの表面粗さが０．１μｍ以上であると密着性がより優れる傾向にあり、粗化面５Ｓの表面粗さが３μｍ以下であると配線形成性及び周波数特性が優れる傾向にある。
　表面粗さＲａは、例えば、表面形状測定装置Ｗｙｋｏ　ＮＴ９１００（Ｖｅｅｃｏ社製）を用いて、以下の条件で測定することができる。
測定条件
内部レンズ：１倍
外部レンズ：５０倍
測定範囲：０．１２０×０．０９５ｍｍ
測定深度：１０μｍ
測定方式：垂直走査型干渉方式（ＶＳＩ方式）
　金属箔５の厚みは、特に制限はないが、１～５０μであってもよい。金属箔５の厚みが１μｍ以上であればより容易に配線パターンを形成することができる。金属箔５の厚みが５０μｍ以下であれば、エッチングおよび取り扱い性が容易である。
　金属箔５は、伸縮性樹脂基材３の片面又は両面上に設けられる。伸縮性樹脂基材３の両面上に金属箔５を設けることにより、硬化時の部材の反りを抑制することができる。金属箔５を設ける方法としては、特に制限されないが、金属箔５に、伸縮性樹脂基材３を形成するための樹脂組成物を直接塗工する方法、伸縮性樹脂基材３を形成するための樹脂組成物をキャリアフィルムに塗工して樹脂層を形成し、形成された樹脂層を金属箔５上に積層する方法がある。
　伸縮性樹脂基材３をひずみ２０％まで引張変形した後の回復率が、８０％以上であってもよい。伸縮性樹脂基材の回復率は、長さＬ１の伸縮性樹脂基材の試験片を用いた室温（２５℃）での引張試験において、試験片をひずみ２０％まで引張変形し、その後、元に戻したときの試験片の長さがＬ２になったとき、式：回復率（％）＝（Ｌ２／Ｌ１）×１００により求めることができる。
　より具体的には、伸縮性樹脂基材の試験片を用いた引張試験において、１回目の引張試験でチャックで保持した試験片に加えたひずみ（変位量）をＸ、次にチャックを初期位置に戻してから２回の引張試験を行ったときに荷重が掛かり始めるときの位置（荷重の立ち上がり位置）のひずみ（変位量）とＸ（例えば２０％）との差をＹとし、式：Ｒ＝（Ｙ／Ｘ）×１００で計算されるＲを回復率として定義することができる。この回復率が８０％以上であってもよい。図３は、回復率の測定例を示す応力－ひずみ曲線である。回復率が８０％以上であれば繰り返しの使用に対する耐性が高くなる傾向がある。同様の理由から、回復率は、８５％以上、又は９０％以上であってもよい。
　伸縮性樹脂基材、及びこれを形成するための樹脂組成物は、（Ａ）ゴム成分を含有することができる。主にこのゴム成分によって、伸縮性樹脂基材に容易に伸縮性が付与される。ゴム成分の含有量が、伸縮性樹脂基材、又はこれを形成するための樹脂組成物の質量に対して、３０～１００質量％であってもよい。
　ゴム成分は、例えば、アクリルゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、硫化ゴム、エピクロルヒドリンゴム、及び塩素化ブチルゴムから選ばれる少なくとも１種であってもよい。吸湿等による配線へのダメージを保護する観点から、ゴム成分のガス透過性が低くてもよい。係る観点から、ゴム成分が、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、及びブチルゴムから選ばれる少なくとも１種であってもよい。
　アクリルゴムの市販品としては、例えば日本ゼオン（株）「Ｎｉｐｏｌ　ＡＲシリーズ」、(株)クラレ「クラリティシリーズ」が挙げられる。
　イソプレンゴムの市販品としては、例えば日本ゼオン（株）「Ｎｉｐｏｌ　ＩＲシリーズ」が挙げられる。
　ブチルゴムの市販品としては、例えばＪＳＲ（株）「ＢＵＴＹＬシリーズ」が挙げられる。
　スチレンブタジエンゴムの市販品としては、例えばＪＳＲ（株）「ダイナロンＳＥＢＳシリーズ」、「ダイナロンＨＳＢＲシリーズ」、クレイトンポリマージャパン（株）「クレイトンＤポリマーシリーズ」、アロン化成（株）「ＡＲシリーズ」が挙げられる。
　ブタジエンゴムの市販品としては、例えば日本ゼオン（株）「Ｎｉｐｏｌ　ＢＲシリーズ」が挙げられる。
　アクリロニトリルブタジエンゴムの市販品としては、例えばＪＳＲ（株）「ＪＳＲ　ＮＢＲシリーズ」が挙げられる。
　シリコーンゴムの市販品としては、例えば信越化学工業(株)「ＫＭＰシリーズ」が挙げられる。
　エチレンプロピレンゴムの市販品としては、例えばＪＳＲ（株）「ＪＳＲ　ＥＰシリーズ」が挙げられる。
　フッ素ゴムの市販品としては、例えばダイキン工業(株)「ダイエルシリーズ」が挙げられる。
　エピクロルヒドリンゴムの市販品としては、例えば日本ゼオン（株）「Ｈｙｄｒｉｎシリーズ」が挙げられる。
　ゴム成分は、合成により作製することもできる。例えば、アクリルゴムは、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物等を反応させることにより得られる。
　伸縮性樹脂基材３は、（Ｂ）架橋成分の架橋重合体を更に含有していてもよい。言い換えると、伸縮性樹脂基材３を形成するための樹脂組成物（硬化性樹脂組成物）が、（Ｂ）架橋成分を含有していてもよい。架橋成分を含有する樹脂組成物は、架橋成分の架橋反応によって硬化して、架橋重合体を含む伸縮性樹脂基材を形成することができる。架橋成分は、例えば、（メタ）アクリル基、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、アミノ基、イソシアヌレート基、ウレイド基、シアネート基、イソシアネート基、及びメルカプト基からなる群より選ばれる少なくとも１種の反応性基を類を有する化合物であってもよい。これらの化合物は、単独または２種類以上組み合わせることができる。
　（メタ）アクリル基を有する化合物としては、（メタ）アクリレート化合物が挙げられる。（メタ）アクリレート化合物は、単官能、２官能または多官能のいずれでもよく、特に制限はないが、十分な硬化性を得るためには２官能または多官能の（メタ）アクリレートであってもよい。
　単官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ－ブチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチルヘプチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、テトラデシル（メタ）アクリレート、ペンタデシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３－クロロ－２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、モノ（２－（メタ）アクリロイロキシエチル）スクシネートなどの脂肪族（メタ）アクリレート；シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、モノ（２－（メタ）アクリロイロキシエチル）テトラヒドロフタレート、モノ（２－（メタ）アクリロイロキシエチル）ヘキサヒドロフタレートなどの脂環式（メタ）アクリレート；ベンジル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ｏ－ビフェニル（メタ）アクリレート、１－ナフチル（メタ）アクリレート、２－ナフチル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ｐ－クミルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、ｏ－フェニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、１－ナフトキシエチル（メタ）アクリレート、２－ナフトキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－３－フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－３－（ｏ－フェニルフェノキシ）プロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－３－（１－ナフトキシ）プロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－３－（２－ナフトキシ）プロピル（メタ）アクリレートなどの芳香族（メタ）アクリレート；２－テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、Ｎ－（メタ）アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、２－（メタ）アクリロイロキシエチル－Ｎ－カルバゾールなどの複素環式（メタ）アクリレート、これらのカプロラクトン変性体が挙げられる。スチレン系エラストマとの相溶性、また透明性及び耐熱性の観点から、単官能（メタ）アクリレートは上記脂肪族（メタ）アクリレート及び上記芳香族（メタ）アクリレートから選ばれる少なくとも１種であってもよい。
　２官能（メタ）アクリレートとしては、例えばエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、３－メチル－１，５－ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、２－ブチル－２－エチル－１，３－プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９－ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０－デカンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、エトキシ化２－メチル－１，３－プロパンジオールジ（メタ）アクリレートなどの脂肪族（メタ）アクリレート；シクロヘキサンジメタノール（メタ）アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンジメタノール（メタ）アクリレート、プロポキシ化シクロヘキサンジメタノール（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化シクロヘキサンジメタノール（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、エトキシ化トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、エトキシ化水添ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化水添ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化水添ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシ化水添ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化水添ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化水添ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレートなどの脂環式（メタ）アクリレート；エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡＦジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡＦジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ビスフェノールＡＦジ（メタ）アクリレート、エトキシ化フルオレン型ジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化フルオレン型ジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化フルオレン型ジ（メタ）アクリレートなどの芳香族（メタ）アクリレート；エトキシ化イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレートなどの複素環式（メタ）アクリレート；これらのカプロラクトン変性体；ネオペンチルグリコール型エポキシ（メタ）アクリレートなどの脂肪族エポキシ（メタ）アクリレート；シクロヘキサンジメタノール型エポキシ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＦ型エポキシ（メタ）アクリレートなどの脂環式エポキシ（メタ）アクリレート；レゾルシノール型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡＦ型エポキシ（メタ）アクリレート、フルオレン型エポキシ（メタ）アクリレートなどの芳香族エポキシ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。スチレン系エラストマとの相溶性、また透明性及び耐熱性の観点から、２官能（メタ）アクリレートは上記脂肪族（メタ）アクリレート及び上記芳香族（メタ）アクリレートから選ばれる少なくとも１種であってもよい。
　３官能以上の多官能（メタ）アクリレートとしては、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどの脂肪族（メタ）アクリレート；エトキシ化イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレートなどの複素環式（メタ）アクリレート；これらのカプロラクトン変性体；フェノールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレートなどの芳香族エポキシ（メタ）アクリレートが挙げられる。スチレン系エラストマとの相溶性、また透明性及び耐熱性の観点から、３官能以上の多官能（メタ）アクリレートは、上記脂肪族（メタ）アクリレート及び上記芳香族（メタ）アクリレートから選ばれる少なくとも１種であってもよい。
　これらの化合物は、単独または２種類以上組み合わせることができ、さらにその他の反応性基を有する重合性化合物と組み合わせることもできる。
　架橋成分から形成された架橋重合体の含有量は、伸縮性樹脂基材の質量を基準として、１０～５０質量％であってもよい。架橋成分から形成された架橋重合体の含有量が上記の範囲であれば、伸縮性樹脂基材の特性を維持したまま、金属箔との密着力が向上する傾向がある。以上の観点から、架橋成分から形成された架橋重合体の含有量が１５～４０質量％であってもよい。
　伸縮性樹脂基材を形成するための樹脂組成物は、重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤は、加熱又は紫外線などの照射によって架橋成分の重合を開始させるものであれば特に制限はなく、例えば熱ラジカル重合開始剤、又は光ラジカル重合開始剤を用いることができる。熱ラジカル開始剤は、反応を均一に進行させることができる。光ラジカル開始剤は、常温硬化が可能なことから、デバイスの熱による劣化を防止することができ、また、部材の反りを抑制できる。
　熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、メチルエチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、メチルシクロヘキサノンパーオキシドなどのケトンパーオキシド；１，１－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）－２－メチルシクロヘキサン、１，１－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）－３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、１，１－ビス（ｔ－ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１－ビス（ｔ－ヘキシルパーオキシ）－３，３，５－トリメチルシクロヘキサンなどのパーオキシケタール；ｐ－メンタンヒドロパーオキシドなどのヒドロパーオキシド；α、α’－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキシド、ｔ－ブチルクミルパーオキシド、ジ－ｔ－ブチルパーオキシドなどのジアルキルパーオキシド；オクタノイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ステアリルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシドなどのジアシルパーオキシド；ビス（４－ｔ－ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ－２－エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジ－２－エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ－３－メトキシブチルパーオキシカーボネートなどのパーオキシカーボネート；ｔ－ブチルパーオキシピバレート、ｔ－ヘキシルパーオキシピバレート、１，１，３，３－テトラメチルブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート、２，５－ジメチル－２，５－ビス（２－エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ－ヘキシルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート、ｔ－ブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート、ｔ－ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ－ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ－ブチルパーオキシ－３，５，５－トリメチルヘキサノエート、ｔ－ブチルパーオキシラウリレート、ｔ－ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ－ブチルパーオキシ－２－エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ－ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ－ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５－ジメチル－２，５－ビス（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ－ブチルパーオキシアセテートなどのパーオキシエステル；２，２’－アゾビスイソブチロニトリル、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）、２，２’－アゾビス（４－メトキシ－２’－ジメチルバレロニトリル）などのアゾ化合物が挙げられる。硬化性、透明性、及び耐熱性の観点から、熱ラジカル重合開始剤は、上記ジアシルパーオキシド、上記パーオキシエステル、及び上記アゾ化合物から選ばれる少なくとも１種であってもよい。
　光ラジカル重合開始剤としては、例えば２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オンなどのベンゾインケタール；１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、１－［４－（２－ヒドロキシエトキシ）フェニル］－２－ヒドロキシ－２－メチル－１－プロパン－１－オンなどのα－ヒドロキシケトン；２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルフォリノフェニル）－ブタン－１－オン、１，２－メチル－１－［４－（メチルチオ）フェニル］－２－モルフォリノプロパン－１－オンなどのα－アミノケトン；１－［（４－フェニルチオ）フェニル］－１，２－オクタジオン－２－（ベンゾイル）オキシムなどのオキシムエステル；ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド、ビス（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４，４－トリメチルペンチルホスフィンオキシド、２，４，６－トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドなどのホスフィンオキシド；２－（ｏ－クロロフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２－（ｏ－クロロフェニル）－４，５－ジ（メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２－（ｏ－フルオロフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２－（ｏ－メトキシフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２－（ｐ－メトキシフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体などの２，４，５－トリアリールイミダゾール二量体；ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－４，４’－ジアミノベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラエチル－４，４’－ジアミノベンゾフェノン、４－メトキシ－４’－ジメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン化合物；２－エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２－ベンズアントラキノン、２，３－ベンズアントラキノン、２－フェニルアントラキノン、２，３－ジフェニルアントラキノン、１－クロロアントラキノン、２－メチルアントラキノン、１，４－ナフトキノン、９，１０－フェナントラキノン、２－メチル－１，４－ナフトキノン、２，３－ジメチルアントラキノンなどのキノン化合物；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテルなどのベンゾインエーテル；ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾインなどのベンゾイン化合物；ベンジルジメチルケタールなどのベンジル化合物；９－フェニルアクリジン、１，７－ビス（９、９’－アクリジニルヘプタン）などのアクリジン化合物：Ｎ－フェニルグリシン、クマリンが挙げられる。
　２，４，５－トリアリールイミダゾール二量体において、２つのトリアリールイミダゾール部位のアリール基の置換基は、同一で対称な化合物を与えてもよく、相違して非対称な化合物を与えてもよい。ジエチルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸の組み合わせのように、チオキサントン化合物と３級アミンとを組み合わせてもよい。
　硬化性、透明性、及び耐熱性の観点から、光ラジカル重合開始剤は、α－ヒドロキシケトン及びホスフィンオキシドから選ばれる少なくとも１種であってもよい。これらの熱及び光ラジカル重合開始剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせることができる。さらに、光ラジカル重合開始剤を適切な増感剤と組み合わせることもできる。
重合開始剤の含有量は、ゴム成分及び架橋成分の合計量１００質量部に対して、０．１～１０質量部であってもよい。重合開始剤の含有量が０．１質量部以上であると、十分な硬化が得られ易い傾向がある。重合開始剤の含有量が１０質量部以下であると十分な光透過性が得られ易い傾向がある。以上の観点から、重合開始剤の含有量は０．３～７質量部、又は０．５～５質量部であってもよい。
　伸縮性樹脂基材、及びこれを形成するための樹脂組成物は、以上の成分の他、必要に応じて、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、可視光吸収剤、着色剤、可塑剤、安定剤、充填剤などのいわゆる添加剤を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で更に含んでもよい。
　伸縮性樹脂基材は、例えば、ゴム成分及び必要により他の成分を、有機溶剤に溶解又は分散して樹脂ワニスを得ることと、樹脂ワニスを後述の方法によって金属箔の粗化面又はキャリアフィルムに上に成膜して樹脂層（又は伸縮性樹脂基材）を形成することと、必要により樹脂層を硬化して伸縮性樹脂基材を形成させることとを含む方法により、製造することができる。
　ここで用いる有機溶剤としては、特に制限はないが、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、クメン、ｐ－シメンなどの芳香族炭化水素；テトラヒドロフラン、１，４－ジオキサンなどの環状エーテル；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、４－ヒドロキシ－４－メチル－２－ペンタノンなどのケトン；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ－ブチロラクトンなどのエステル；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどの炭酸エステル；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドンなどのアミドが挙げられる。溶解性及び沸点の観点から、有機溶剤は、トルエン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、又はこれらの組み合わせであってもよい。これらの有機溶剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。樹脂ワニス中の固形分（有機溶媒以外の成分）濃度は、通常２０～８０質量％であってもよい。
　キャリアフィルムとしては、特に制限されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリスルホン、及び液晶ポリマから選ばれる少なくとも１種の樹脂を含むフィルムであってもよい。柔軟性及び強靭性の観点から、キャリアフィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、又はポリスルホンのフィルムであってもよい。
　キャリアフィルムの厚みは、特に制限されないが、３～２５０μｍであってもよい。キャリアフィルムの厚みが３μｍ以上であるとフィルム強度が十分であり、２５０μｍ以下であると十分な柔軟性が得られる。以上の観点から、キャリアフィルムの厚みは５～２００μｍ、又は７～１５０μｍであってもよい。樹脂層又は伸縮性樹脂基材の剥離性向上の観点から、シリコーン系化合物、含フッ素化合物などにより部材フィルムに離型処理が施されたフィルムを必要に応じて用いてもよい。
　必要に応じて保護フィルムを樹脂層又は伸縮性樹脂基材上に貼り付け、金属箔（銅箔）又はキャリアフィルムと、樹脂層又は伸縮性樹脂基材と、保護フィルムとからなる３層構造の積層フィルムとしてもよい。
　保護フィルムは、特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンから選ばれる樹脂を含むフィルムであってもよい。柔軟性及び強靭性の観点から、保護フィルムは、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、又は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンのフィルムであってもよい。樹脂層又は伸縮性樹脂基材との剥離性向上の観点から、シリコーン系化合物、含フッ素化合物などにより保護フィルムの表面に離型処理が施されていてもよい。
　保護フィルムの厚みは、目的とする柔軟性により適宜変えてよいが、１０～２５０μｍであってもよい。保護フィルムの厚みが１０μｍ以上であるとフィルム強度が十分である傾向があり、保護フィルムの厚みが２５０μｍ以下であると十分な柔軟性が得られる傾向がある。以上の観点から、保護フィルムの厚みは１５～２００μｍ、又は２０～１５０μｍであってもよい。
　キャリアフィルム上に形成された樹脂層又は伸縮性樹脂基材を金属箔上に積層する手法は、特に制限されないが、例えばロールラミネータ、真空ラミネータ、真空プレス等が用いられる。生産効率の観点から、ロールラミネータまたは真空ラミネータを用いてもよい。
　樹脂層又は伸縮性樹脂基材の厚みは、特に限定されないが、通常は５～１０００μｍであってもよい。上記の範囲であると、伸縮性部材の十分な強度が得られ易く、かつ乾燥が十分に行えるため樹脂層又は伸縮性樹脂基材中の残留溶媒量を低減できる。
　金属箔付伸縮性部材の金属箔に配線パターンを形成させることにより、伸縮性を有する配線基板を得ることができる。図２は、配線基板の一実施形態を示す平面図である。図２に示す配線基板１Ａは、伸縮性樹脂基材３と、伸縮性樹脂基材３上に設けられた配線パターン５Ａとを有し、例えば矢印Ｘに沿う方向に伸縮可能である。金属箔付伸縮性部材の金属箔に配線パターンを形成させて配線基板を得る方法は、例えば、金属箔付伸縮性部材の金属箔上にエッチングレジストを形成する工程と、エッチングレジストを露光し、露光後のエッチングレジストを現像して、金属箔の一部を覆うレジストパターンを形成する工程と、レジストパターンによって覆われていない部分の金属箔を除去して、金属箔に配線パターンを形成させる工程と、レジストパターンを除去する工程と、を含むことができる。
　エッチング液としては、例えば濃硫酸と過酸化水素水の混合溶液、及び塩化第二鉄溶液が挙げられる。
　エッチングに用いるエッチングレジストとしては、例えばフォテックＨ－７０２５（日立化成製、商品名）及びフォテックＨ－７０３０（日立化成製、商品名）、Ｘ－８７（太陽ホールディングス（株）製、商品名）が挙げられる。
　配線基板に各種の電子素子を搭載することにより、ストレッチャブルデバイスを得ることができる。図４は、ストレッチャブルデバイスの一実施形態を示す平面図である。図４に示すストレッチャブルデバイス１００は、伸縮性樹脂基材３及び伸縮性樹脂基材３上に設けられた配線パターン５Ａを有する配線基板１Ａと、配線基板１Ａに搭載された電子素子２０とを備える。配線パターン５Ａは、上述の金属箔付伸縮性部材１の金属箔５の一部を除去することよって形成されたものである。
　伸縮性樹脂基材の弾性率は、２５℃において０．１ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であってもよい。伸縮性樹脂基材の弾性率が０．１ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であると、部材としての取り扱い性及び可撓性が特に優れる傾向がある。この観点から、伸縮性樹脂基材の弾性率が０．３ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下、又は０．５ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下であってもよい。
　伸縮性樹脂基材の破断伸び率は、２５℃において１００％以上であってもよい。伸縮性樹脂基材の破断伸び率が１００％以上であると、十分な伸縮性が得られ易い傾向がある。この観点から、伸縮性樹脂基材の破断伸び率は３００％以上、又は５００％以上であってもよい。伸縮性樹脂基材の破断伸び率の上限は、特に制限されないが、例えば１０００％以下であってもよい。
　以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例１
［樹脂ワニスの調製］
　ゴム成分としての水添型スチレンブタジエンゴム（ＪＳＲ（株）製、ダイナロン２３２４Ｐ、商品名）２０ｇと、架橋成分としてのノナンジオールジアクリレート（日立化成（株）製、ファンクリルＦＡ－１２９ＡＳ、商品名）５ｇと、重合開始剤としてのビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（ＢＡＳＦジャパン(株)製、イルガキュア８１９、商品名）０．４ｇとを、溶剤のトルエン１５ｇとを撹拌しながら混合して、樹脂ワニスを得た。
[伸縮性樹脂組成物の作製]
　キャリアフィルムとして離型処理ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（帝人デュポンフィルム（株）製「ピューレックスＡ３１」、厚み２５μｍ）を準備した。このＰＥＴフィルムの離型処理面上にナイフコータ（（株）康井精機製「ＳＮＣ－３５０」を用いて上記樹脂ワニスを塗布した。塗膜を乾燥機（（株）二葉科学製「ＭＳＯ－８０ＴＰＳ」）中で１００℃で２０分の加熱により乾燥して、厚み１００μｍの樹脂層を形成させた。形成された樹脂層に、キャリアフィルムと同じ離型処理ＰＥＴフィルムを、離型処理面が樹脂層側になる向きで保護フィルムとして貼付けて、積層フィルムを得た。
[金属箔付伸縮性部材の作製]
　積層フィルムの保護フィルムを剥離し、露出した樹脂層に、導体箔として表面粗さＲａが０．１μｍの粗化面を有する圧延銅箔（ＪＸ金属（株）製、ＢＨＹ－ＨＡ－Ｖ２－１８、商品名）を、粗化面が樹脂層側になる向きで重ねた。その状態で、真空加圧式ラミネータ（ニッコー・マテリアルズ(株)「Ｖ１３０」）を用いて、圧力０．５ＭＰａ、温度９０℃及び加圧時間６０秒の条件で電解銅箔を樹脂層にラミネートした。その後、紫外線露光機（ミカサ（株）「ＭＬ－３２０ＦＳＡＴ」）によって紫外線（波長３６５ｎｍ）を２０００ｍＪ／ｃｍ２照射することで樹脂層を光硬化させて、樹脂層の硬化物である伸縮性樹脂基材と、圧延銅箔とを有する金属箔付伸縮性部材を得た。
実施例２
　導体箔として表面粗さＲａが１．５μｍの粗化面を有する電解銅箔（古河電気工業(株)製、Ｆ２－ＷＳ－１２、商品名）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして金属箔付伸縮性部材を得た。
実施例３
　導体箔として表面粗さＲａが２．８μｍの粗化面を有する電解銅箔（古河電気工業(株)製、ＧＴＳ－３５、商品名）を用いたこと以外は、実施例１と同様に金属箔付伸縮性部材を得た。
比較例１
　圧延銅箔（ＪＸ金属（株）製、ＧＨＹ５－ＨＡ－Ｖ２、商品名）を、その光沢面（表面粗さＲａ：０．０４μｍ）が樹脂層側になる向きで樹脂層上にラミネートしたこと以外は実施例１と同様にして、金属箔付伸縮性部材を作製した。
［導体層の密着性評価（９０度ピール強度）］
　金属箔付伸縮性部材から、剥離角度９０度で銅箔を剥離する剥離試験によって、９０度ピール強度を測定した。
[伸長時の密着性評価]
　金属箔付伸縮性部材を、５０％引張変形させ、元に戻したときの、金属箔と伸縮性部材の密着性を観察した。伸縮性樹脂基材と金属箔との間で剥がれの有無を確認し、剥がれのなかったものを「Ａ」、剥がれの生じたものを「Ｃ」とした。
　表１は評価結果を示す。各実施例の金属箔付伸縮性部材は、簡易に製造することができ、金属箔と伸縮性樹脂基材との密着性も優れていることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１…金属箔付伸縮性部材、１Ａ…配線基板、３…伸縮性樹脂基材、５…金属箔、５Ａ…配線パターン、５Ｓ…粗化面、２０…電子素子、１００…ストレッチャブルデバイス。

Claims (9)

  1. 　伸縮性樹脂基材と、
    　前記伸縮性樹脂基材上に設けられた導電性の金属箔と、
    を備え、
    　前記金属箔の前記伸縮性樹脂基材側の表面が、０．１～３μｍの表面粗さＲａを有する粗化面である、
    金属箔付伸縮性部材。
  2. 　前記伸縮性樹脂基材をひずみ２０％まで引張変形した後の回復率が８０％以上である、請求項１に記載の金属箔付伸縮性部材。
  3. 　前記金属箔が、銅箔である、請求項１又は２に記載の金属箔付伸縮性部材。
  4. 　前記伸縮性樹脂基材が、（Ａ）ゴム成分を含有し、
    　前記ゴム成分が、アクリルゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、硫化ゴム、エピクロルヒドリンゴム、及び塩素化ブチルゴムからなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の金属箔付伸縮性部材。
  5. 　前記ゴム成分の含有量が、前記伸縮性樹脂基材の質量に対して３０～１００質量％である、請求項４に記載の金属箔付伸縮性部材。
  6. 　前記伸縮性樹脂基材が、（Ｂ）架橋成分の架橋重合体を更に含有する、請求項４又は５に記載の金属箔付伸縮性部材。
  7. 　前記架橋成分が、（メタ）アクリル基、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、アミノ基、イソシアヌレート基、ウレイド基、シアネート基、イソシアネート基、及びメルカプト基からなる群より選ばれる少なくとも１種の反応性基を有する化合物である、請求項６に記載の金属箔付伸縮性部材。
  8. 　請求項１～７のいずれか一項に記載の金属箔付伸縮性部材の金属箔に配線パターンを形成させることにより形成された配線基板と、前記配線基板に搭載された電子素子と、を備えるストレッチャブルデバイス。
  9. 　伸縮性樹脂基材、及び、配線パターンを形成している金属箔を有する配線基板を製造する方法であって、
    　請求項１～７のいずれか一項に記載の金属箔付伸縮性部材の金属箔上にエッチングレジストを形成する工程と、
    　前記エッチングレジストを露光し、露光後の前記エッチングレジストを現像して、前記金属箔の一部を覆うレジストパターンを形成する工程と、
    　前記レジストパターンによって覆われていない部分の前記金属箔を除去して、前記金属箔に前記配線パターンを形成させる工程と、
    　前記レジストパターンを除去する工程と、
    を含む、方法。
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