WO2023286873A1 - 積層体および積層体を備えた電子機器 - Google Patents

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WO2023286873A1
WO2023286873A1 PCT/JP2022/027942 JP2022027942W WO2023286873A1 WO 2023286873 A1 WO2023286873 A1 WO 2023286873A1 JP 2022027942 W JP2022027942 W JP 2022027942W WO 2023286873 A1 WO2023286873 A1 WO 2023286873A1
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epoxy resin
metal
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雅弘 滝澤
亘 冨士川
陽祐 広田
潤 白髪
聡健 古谷
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太陽インキ製造株式会社
Dic株式会社
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    • C08K2201/001Conductive additives

Definitions

  • the present invention relates to laminates, and more particularly to laminates that can be suitably used in electronic devices such as electromagnetic wave shields, printed wiring boards, integrated circuits, and organic transistors, and electronic devices using the laminates.
  • FCCL flexible copper-clad laminate
  • Patent Document 2 discloses that inorganic nanoparticles and a phthalocyanine-based ligand are used as a plating underlayer provided between a support and a metal plating layer. It has been proposed to improve the adhesion between the support and the plating layer by using a composition containing a solvent (dispersion medium). Further, in Patent Document 3, a layer containing a compound having an aminotriazine ring is provided as a primer layer on a support, and a metal nanoparticle layer is provided on the primer layer, whereby the support and the metal plating layer are formed.
  • Patent Document 4 a metal particle layer containing metal particles and a reaction product of a specific epoxy compound and a blocked polyisocyanate is interposed between the support and the plating layer, thereby It has been proposed that the adhesion to is improved.
  • an object of the present invention is to provide a laminate that can maintain the adhesion of the plating layer not only in normal conditions but also after a long-term heat resistance test.
  • the present inventors have found that the adhesion immediately after plating (normal state) and the adhesion after a long-term heat resistance test are related to the interface strength between the primer layer and the metal particle layer, and that By introducing a functional group such as an epoxy group and reacting it with an acid group (phenolic hydroxyl group, carboxylic acid group, etc.) in the primer layer, the interface strength between the primer layer and the metal particle layer can be improved. As a result, the inventors have found that the adhesion of the plating layer can be maintained.
  • the present invention has been completed based on such findings. That is, the gist of the present invention is as follows.
  • a laminate comprising a support and a primer layer, a metal particle layer and a metal plating layer on the support in this order, wherein the metal particle layer comprises metal particles and a compound having a cationic group. and an epoxy resin.
  • the metal particle layer contains 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less of the epoxy resin with respect to 100 parts by mass of the metal particles.
  • the epoxy resin is an aliphatic epoxy resin.
  • the epoxy resin is an alicyclic epoxy resin.
  • a laminate sequentially comprising a support, a primer layer, a metal particle layer, and a metal plating layer by adding an epoxy resin to the metal particle layer, not only a normal state but also a long-term heat resistance test can be performed.
  • the adhesion of the metal plating layer can be maintained even afterward.
  • a laminate according to the present invention comprises a support and, on the support, a primer layer, a metal particle layer and a metal plating layer in this order. Each element constituting the laminate of the present invention will be described below.
  • any material can be used without particular limitation as long as it has mechanical strength that allows successive lamination of a primer layer, a metal particle layer, and a metal plating layer, which will be described later.
  • Examples include polyimide resin and polyamide.
  • Imid resin polyamide resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, polycarbonate resin, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, polystyrene, cycloolefin polymer, liquid crystal polymer, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide resin , acrylic resins such as polyphenylsulfone, polyphenylene ether, polymethyl(meth)acrylate, polyvinylidene fluoride resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyvinyl alcohol resin, polyethylene resin, polypropylene resin, urethane resin, silicon, Silicon carbide, gallium nitride, sapphire, ceramics, glass, glass epoxy resin, glass polyimide, paper phenol, diamond-like carbon, alumina, polyester fiber, polyamide fiber, synthetic fiber such as polyaramid fiber, inorganic fiber such as
  • a base material made of synthetic fibers such as polyester fibers, polyamide fibers, aramid fibers, etc., natural fibers such as cotton, hemp, etc. can be used.
  • the fibers may be processed in advance.
  • the support is preferably made of a flexible resin material in order to impart flexibility to the laminate and obtain a bendable final product. Specifically, it is preferably in the form of a film or sheet formed by uniaxial or biaxial stretching.
  • film-like or sheet-like supports include polyimide film, polyethylene terephthalate film, polyethylene naphthalate film, polybutylene terephthalate film and the like.
  • the thickness is not particularly limited. More preferably 1 to 200 ⁇ m.
  • the surface of the support may, if necessary, have fine irregularities that do not lose its smoothness, or may have functional groups such as hydroxyl, carbonyl, and carboxyl groups.
  • the primer layer has the function of improving the adhesion between the support and the metal particle layer described later.
  • the primer layer preferably contains a compound having a functional group capable of reacting with the epoxy resin contained in the metal particle layer described later, and examples thereof include compounds having a phenolic hydroxyl group (hydroxyphenyl group) and a carboxyl group. These compounds may be low molecular weight compounds or higher molecular weight compounds such as resins.
  • the primer layer preferably contains a compound having an aminotriazine ring.
  • a compound having an aminotriazine ring may be a low molecular weight compound or a higher molecular weight compound such as a resin.
  • Various additives having an aminotriazine ring can be used as the low-molecular-weight compound having an aminotriazine ring.
  • Commercially available products include VT, VD-3 and VD-4 (all of which are from Shikoku Kasei Co., Ltd.), which are compounds having an aminotriazine ring and a hydroxyl group, and VD-5 (which is a compound having an aminotriazine ring and an ethoxysilyl group). Shikoku Kasei Co., Ltd.) and the like. These may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.
  • binder resins include urethane resins, acrylic resins, urethane-vinyl composite resins, epoxy resins, imide resins, amide resins, melamine resins, phenol resins, urea-formaldehyde resins, blocked polyisocyanates using phenol as a blocking agent, Examples include polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone. These binder resins may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, the epoxy resin is preferable because the adhesion can be further improved, and the combined use of the novolak resin and the epoxy resin is more preferable.
  • the amount of the low-molecular-weight compound having an aminotriazine ring is preferably 0.1 to 50 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the binder resin.
  • resins having aminotriazine rings include resins in which aminotriazine rings are covalently introduced into the polymer chain of the resin. Specifically, an aminotriazine-modified novolak resin is preferred.
  • Aminotriazine-modified novolak resin is a novolac resin in which an aminotriazine ring structure and a phenol structure are bonded via a methylene group.
  • Aminotriazine-modified novolak resins are prepared, for example, by combining aminotriazine compounds such as melamine, benzoguanamine and acetoguanamine; In the presence or absence of a weakly alkaline catalyst, a co-condensation reaction is carried out near neutrality, or an alkyl etherified product of an aminotriazine compound such as methyl-etherified melamine is reacted with a phenol compound.
  • the aminotriazine-modified novolac resin preferably has substantially no methylol groups.
  • the aminotriazine-modified novolac resin may also contain molecules in which only the aminotriazine structure is methylene-bonded, molecules in which only the phenol structure is methylene-bonded, and the like, which are produced as by-products during the production of the aminotriazine-modified novolac resin. In addition, it may contain some unreacted raw materials.
  • Phenolic structures include, for example, phenol residues, cresol residues, butylphenol residues, bisphenol A residues, phenylphenol residues, naphthol residues, resorcin residues, and the like.
  • the term "residue” as used herein means a structure in which at least one hydrogen atom bonded to a carbon atom of an aromatic ring is removed.
  • phenol means a hydroxyphenyl group.
  • triazine structures include structures derived from aminotriazine compounds such as melamine, benzoguanamine, and acetoguanamine.
  • the phenol structure and triazine structure may be used singly or in combination of two or more. Further, the phenol structure is preferably a phenol residue, and the triazine structure is preferably a melamine-derived structure, since the adhesion can be further improved.
  • the hydroxyl value of the aminotriazine-modified novolac resin is preferably 50 to 200 mgKOH/g, more preferably 80 to 180 mgKOH/g, because it can further improve adhesion.
  • the aminotriazine-modified novolak resin may be used singly or in combination of two or more.
  • an epoxy resin when using an aminotriazine-modified novolac resin as a compound having an aminotriazine ring, it is preferable to use an epoxy resin together.
  • Epoxy resins include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, bisphenol A novolak type epoxy resin, alcohol ether type epoxy resin, tetrabromobisphenol.
  • Examples include resins and epoxidized oils and fats such as epoxidized soybean oil. These epoxy resins may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • Epoxy resins used in combination with aminotriazine-modified novolac resins include bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, Aromatic epoxy resins such as bisphenol A novolac type epoxy resins are preferred, and bisphenol A type epoxy resins are particularly preferred.
  • the epoxy equivalent of the epoxy resin is preferably 100 to 300 g/equivalent, more preferably 120 to 250 g/equivalent, because it can further improve adhesion.
  • the primer layer contains an aminotriazine-modified novolak resin and an epoxy resin
  • the molar ratio of the phenolic hydroxyl group (x) in the aminotriazine-modified novolak resin and the epoxy group (y) in the epoxy resin is The ratio (y/x) is preferably in the range of 0.1-5, more preferably in the range of 0.2-3.
  • the primer layer may further contain a cross-linking agent, if necessary, in addition to the epoxy resin and the compound having an aminotriazine ring described above.
  • a cross-linking agent it is preferable to use a polyvalent carboxylic acid.
  • polycarboxylic acids include trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, maleic anhydride, and succinic acid.
  • These crosslinking agents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these cross-linking agents, trimellitic anhydride is preferable because it can further improve adhesion.
  • the primer layer may contain other resins as components other than those described above, if necessary.
  • Other resins include, for example, urethane resins, acrylic resins, blocked isocyanate resins, melamine resins, and phenol resins. These other resins may be used singly or in combination of two or more.
  • organic solvent examples include toluene, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, and isopropyl alcohol.
  • the amount of the organic solvent used can be appropriately adjusted according to the coating method used when coating the support and the desired thickness of the primer layer.
  • the coating solution for forming the primer layer may contain known additives such as film-forming aids, leveling agents, thickeners, water repellents, antifoaming agents, antioxidants, etc., as necessary. You may add and use it.
  • the primer layer can be formed by applying a coating liquid containing the above-described components to part or all of the surface of the support, and removing the organic solvent contained in the coating liquid by heating or drying. .
  • the coating method is not particularly limited, and conventionally known coating methods can be applied. Examples thereof include gravure, coating, screen, roller, rotary, spray, and capillary methods. .
  • the method for removing the organic solvent contained in the coating film is generally, for example, drying with a dryer to volatilize the organic solvent.
  • the drying temperature may be set within a range in which the organic solvent used can be volatilized and the support is not adversely affected by heat deformation or the like.
  • the thickness of the primer layer may be appropriately adjusted depending on the use of the laminate of the present invention, but it is preferably within a range that further improves the adhesion between the support and the metal particle layer described later, and the thickness of the primer layer is 10 nm. It is preferably ⁇ 1 ⁇ m, more preferably 10 nm to 500 nm. The thickness of the primer layer can be adjusted by the amount of the coating liquid applied to the support.
  • the surface of the primer layer may be treated, if necessary, by a plasma discharge treatment method such as a corona discharge treatment method, a dry treatment method such as an ultraviolet treatment method, water or an acidic or alkaline chemical solution.
  • a plasma discharge treatment method such as a corona discharge treatment method, a dry treatment method such as an ultraviolet treatment method, water or an acidic or alkaline chemical solution.
  • the surface treatment may be performed by a wet treatment method using an organic solvent or the like.
  • the metal particle layer is provided on the primer layer described above, and is a layer provided for forming the metal plating layer described later.
  • the metal particle layer contains metal particles, a compound having a cationic group, and an epoxy resin.
  • the component constituting the primer layer for example, a compound that can chemically bond with a compound having a cationic group
  • a chemical bond is formed with the component constituting the primer layer (for example, a compound that can chemically bond with a compound having a cationic group), thereby forming a chemical bond with the primer layer. It is considered that the adhesion at the interface with the metal particle layer is improved, and as a result, the adhesion is maintained even when a long-term heat resistance test such as 150° C. for 300 hours is performed.
  • the metals that make up the metal particles include transition metals and their compounds, and among these, ionic transition metals are preferred.
  • ionic transition metals include copper, silver, gold, nickel, palladium, platinum, cobalt, etc. From the viewpoint of formability of the metal plating layer described later, silver is preferred.
  • the term "metal particles" refers to particulate or fibrous particles made of the metals described above.
  • the average particle diameter is preferably 1 to 100 nm, more preferably 1 to 50 nm, from the viewpoint of further reducing the resistance value.
  • the average particle diameter means the volume average value (D50) measured by the dynamic light scattering method after diluting the metal particles with a good dispersion solvent.
  • the fiber diameter is preferably 5 to 100 nm, more preferably 5 to 50 nm, from the viewpoint of further reducing the resistance value.
  • the fiber length is preferably 0.1 to 100 ⁇ m, more preferably 0.1 to 30 ⁇ m.
  • the compound having a cationic group contained in the metal particle layer disperses the metal particles satisfactorily, and reacts with the functional groups contained in the constituent components of the primer layer, such as the epoxy groups contained in the epoxy resin, to It has the function of further improving the adhesion of the interface between the primer layer and the metal particle layer.
  • the compound having a cationic group may also be a surface-treated metal particle contained in the metal particle layer.
  • a compound having a basic nitrogen atom-containing group can be preferably used.
  • the compound having a basic nitrogen atom-containing group for example, polyalkyleneimine such as polyethyleneimine and polypropyleneimine, a compound obtained by adding polyoxyalkylene to polyalkyleneimine, and the like can be used.
  • a compound in which polyoxyalkylene is added to polyalkyleneimine is preferable because it can improve the water dispersion stability of metal particles.
  • polyoxyalkylene for example, a random structure or block structure such as polyoxyethylene and poly(oxyethylene-oxypropylene) can be used.
  • polyoxyalkylene it is preferable to use one having an oxyethylene unit from the viewpoint of the water dispersion stability of the metal particles. It is preferred to use the one with
  • polyoxyalkylene for example, a compound having a structure composed of polyethyleneimine and a polyoxyalkylene structure such as a polyethylene oxide structure can be used.
  • the polyethyleneimine and the polyoxyalkylene may be linearly bonded, or may be a main chain composed of polyethyleneimine and a side chain grafted with the polyoxyalkylene.
  • polyalkyleneimine examples include a copolymer of polyethyleneimine and polyoxyethylene, a part of the imino groups present in the main chain, and ethylene oxide.
  • a compound or the like obtained by the reaction can be used. They preferably have a block structure.
  • polyoxyalkylene As the compound in which polyoxyalkylene is added to polyalkyleneimine, those obtained by reacting the amino group of polyalkyleneimine, the hydroxyl group of polyoxyethylene glycol, and the epoxy group of epoxy resin are used. You can also
  • polyalkyleneimine commercially available products may be used. 1000 (above, Nippon Shokubai Co., Ltd.) can be used.
  • the content of the compound having a cationic group contained in the metal particle layer is, from the viewpoint of the dispersibility of the metal particles, the interfacial adhesion between the primer layer and the metal particle layer, and the formability of the metal plating layer described later, 0.01 parts by mass or more and 50 parts by mass or less is preferable, and 0.01 parts by mass or more and 10 parts by mass or less is more preferable with respect to 100 parts by mass of the metal particles.
  • the same one as described in the primer layer can be used, but when a compound having a basic nitrogen atom-containing group is used as the compound having a cationic group, From the viewpoint of suppressing the epoxy resin from reacting with a compound having a basic nitrogen atom-containing group, aliphatic epoxy resins can be preferably used, and alicyclic epoxy resins are more preferably used. can.
  • aliphatic epoxy resins include neopentyl glycol diglycidyl ether, dimethylolcyclohexanediglycidyl ether, 1,4-cyclohexanediglycidyl ether, 1,3-cyclohexanediglycidyl ether, 1,2-cyclohexanediglycidyl ether, Acyclic fatty acids such as dimethylol dicyclopentadiene diglycidyl ether, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, hexahydroterephthalic acid diglycidyl ester, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether group epoxy resins, 3′,4′-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexane carboxylate, ⁇ -caprolactone-modified 3′,4′-epoxycyclohexy
  • alicyclic epoxy resins are preferred, particularly from the viewpoint of the suppression of reaction with compounds having basic nitrogen atom-containing groups in the metal particle layer-forming coating solution and the compatibility with solvents described later.
  • 3′,4′-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, and ⁇ -caprolactone-modified 3′,4′-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate can be preferably used.
  • aliphatic epoxy resins such as ADEKA RESIN EP-4080S, EP-4085S, and EP-4088S (manufactured by ADEKA Corporation), Celoxide 2021P, Celoxide 2081, and Celoxide.
  • the content of the epoxy resin contained in the metal particle layer is, from the viewpoint of the formability of the metal plating layer on the metal particle layer and the adhesion between the metal particle layer and the metal plating layer, 0.00% per 100 parts by mass of the metal particles. 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less is preferable, and 0.1 part by mass or more and 5 parts by mass or less is more preferable.
  • the metal particle layer is formed by dissolving or dispersing the above components in an appropriate solvent to prepare a coating solution, coating the primer layer to form a coating film, and drying the coating film to remove the solvent. can be formed.
  • Solvents used in the coating solution for forming the metal particle layer include aqueous media such as distilled water, ion-exchanged water, pure water, and ultrapure water, as well as organic solvents such as alcohols, ethers, esters, and ketones. can do.
  • alcohols examples include methanol, ethanol, n-propanol, isopropyl alcohol, n-butanol, isobutyl alcohol, sec-butanol, tert-butanol, heptanol, hexanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol.
  • pentadecanol stearyl alcohol, allyl alcohol, cyclohexanol, terpineol, terpineol, dihydroterpineol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, Tetraethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol Monobutyl ether and the like can be used.
  • the coating liquid can be used in combination with ketone solvents such as acetone, cyclohexanone, and methyl ethyl ketone to adjust physical properties.
  • ketone solvents such as acetone, cyclohexanone, and methyl ethyl ketone to adjust physical properties.
  • ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methoxy-3-methyl-butyl acetate, etc.
  • hydrocarbon solvents such as toluene, especially hydrocarbon solvents having 8 or more carbon atoms can be used. can be done.
  • Hydrocarbon solvents having 8 or more carbon atoms include nonpolar solvents such as octane, nonane, decane, dodecane, tridecane, tetradecane, cyclooctane, xylene, mesitylene, ethylbenzene, dodecylbenzene, tetralin, and trimethylbenzenecyclohexane. can also be used in combination depending on the Furthermore, mixed solvents such as mineral spirit and solvent naphtha can be used together.
  • nonpolar solvents such as octane, nonane, decane, dodecane, tridecane, tetradecane, cyclooctane, xylene, mesitylene, ethylbenzene, dodecylbenzene, tetralin, and trimethylbenzenecyclohexane.
  • mixed solvents such as mineral spirit and solvent naphtha can be used together.
  • solvents include, for example, 2-ethyl 1,3-hexanediol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, glycerin, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl Ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate and the like can be used.
  • the coating solution for forming the metal particle layer may contain surfactants, antifoaming agents, rheology modifiers, and the like as necessary from the viewpoint of improving the wettability and the like when applied to the primer layer. good.
  • the content of the metal particles contained in the coating solution for forming the metal particle layer is preferably 1 to 90% by mass, more preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10% by mass, based on the total coating solution. More preferably, it is up to 40% by mass.
  • the content of the compound having a cationic group is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.05 to 5% by mass, relative to the entire coating liquid.
  • the epoxy resin is preferably contained in the metal particle layer in an amount of 0.01 to 10% by mass. , more preferably 0.05 to 5% by mass.
  • the metal particle layer may be a layer provided on the entire surface of the primer layer, or may be a layer provided on part of the surface of the primer layer.
  • a fine line-shaped layer formed by drawing lines on the surface of the primer layer can be mentioned.
  • the fine line-shaped layer is suitable when the laminate according to the present invention is used for a printed wiring board or the like.
  • the width (line width) of the fine line-shaped layer (pattern) is generally about 0.01 to 200 ⁇ m, preferably about 0.01 to 150 ⁇ m.
  • the metal particle layer preferably has a thickness of 0.01 to 100 ⁇ m in order to form a conductive pattern with low resistance and excellent conductivity. Further, when the metal particle layer is in the form of thin wires, its thickness (height) is preferably in the range of 0.05 to 50 ⁇ m. The thickness of the metal particle layer can be adjusted by the amount of the coating liquid applied to the primer layer.
  • Examples of methods for applying the metal particle layer-forming coating solution to the primer layer include reverse printing such as letterpress reverse printing, inkjet printing, screen printing, offset printing, gravure printing, and spin coating. , a spray coating method, a bar coating method, a die coating method, a slit coating method, a roll coating method, a dip coating method, and the like.
  • reverse printing such as letterpress reverse printing, inkjet printing, screen printing, offset printing, gravure printing, and spin coating.
  • a spray coating method a bar coating method, a die coating method, a slit coating method, a roll coating method, a dip coating method, and the like.
  • inkjet printing method In the case of applying (printing) thin lines of approximately 0.01 to 100 ⁇ m, which is required when realizing high density electronic circuits, it is preferable to adopt an inkjet printing method.
  • the metal plating layer constituting the laminate of the present invention has a reliability that can maintain good conductivity without causing disconnection or the like for a long period of time, for example, when the laminate is used for a printed wiring board, an electromagnetic wave shield, or the like. This layer is provided for the purpose of forming a wiring pattern with a high density.
  • the metal plating layer is a layer formed on the metal particle layer described above, and the method of forming it is preferably a method of forming by plating.
  • the plating treatment include wet plating methods such as electroplating and electroless plating, which can easily form a metal plating layer. Also, two or more of these plating methods may be combined. For example, after performing electroless plating, electroplating may be performed to form a metal plating layer.
  • electroless plating method for example, by bringing an electroless plating solution into contact with the metal that constitutes the metal particle layer, a metal such as copper contained in the electroless plating solution is deposited to form an electroless plating layer consisting of a metal coating.
  • electroless plating solutions include those containing metals such as copper, silver, gold, nickel, chromium, cobalt and tin, reducing agents, and solvents such as aqueous media and organic solvents.
  • reducing agents include dimethylaminoborane, hypophosphorous acid, sodium hypophosphite, dimethylamine borane, hydrazine, formaldehyde, sodium borohydride, and phenol.
  • monocarboxylic acids such as acetic acid and formic acid
  • dicarboxylic acid compounds such as malonic acid, succinic acid, adipic acid, maleic acid and fumaric acid
  • malic acid lactic acid, glycolic acid and gluconate hydroxycarboxylic acid compounds such as acid and citric acid
  • amino acid compounds such as glycine, alanine, iminodiacetic acid, arginine, aspartic acid, and glutamic acid
  • Organic acids such as carboxylic acid compounds, soluble salts of these organic acids (sodium salts, potassium salts, ammonium salts, etc.), complexing agents such as amine compounds such as ethylenediamine, diethylenetriamine, and triethylenetetramine are used. be able to.
  • the metal forming the metal particle layer or the surface of the electroless plated layer (coating) formed by the electroless treatment is energized while the electrolytic plating solution is in contact with the electroplating.
  • a metal such as copper contained in a liquid is deposited on the surface of the metal particles constituting the metal particle layer placed on the cathode or on the surface of the electroless plated layer formed by electroless treatment to form an electrolytic plated layer.
  • electrolytic plating solutions examples include those containing sulfides of metals such as copper, nickel, chromium, cobalt, and tin, sulfuric acid, and an aqueous medium. Specific examples include those containing copper sulfate, sulfuric acid, and an aqueous medium.
  • the method of electroplating after electroless plating is preferable because it is easy to control the thickness of the metal plating layer to a desired thickness from a thin film to a thick film.
  • the film thickness of the metal plating layer is preferably 1 to 50 ⁇ m.
  • the film thickness of the metal plating layer can be adjusted by controlling the treatment time, current density, amount of plating additive used, etc. in the plating process for forming the metal plating layer.
  • the metal plating layer formed on the surface does not peel off under normal conditions, and even when placed at a high temperature of 150 ° C. for a long time, the adhesion of the metal plating layer is maintained. maintained. Therefore, formation of circuit forming substrates used for electronic circuits, integrated circuits, etc., formation of peripheral wiring constituting organic solar cells, electronic book terminals, organic EL, organic transistors, flexible printed circuit boards, RFID, etc., plasma display It can be suitably used for applications in which durability is particularly required, such as wiring for electromagnetic shielding.
  • the conductive pattern subjected to the plating treatment can form a highly reliable wiring pattern that can maintain good conductivity without causing disconnection or the like for a long period of time. It can be used for electronic equipment applications such as FPC) and electromagnetic wave shielding.
  • a laminate in which a primer layer, a metal particle layer and a metal plating layer are sequentially provided on one surface of a support has been described as an example.
  • a layered product may also be formed in which a primer layer, a metal particle layer and a metal plating layer are sequentially provided on the opposite side of the body.
  • Example 1 ⁇ Preparation of coating solution for forming primer layer> 750 parts by weight of phenol, 75 parts by weight of melamine, 346 parts by weight of 41.5% by weight formalin, and 1.5 parts by weight of triethylamine were added to a flask equipped with a thermometer, condenser, fractionating tube, and stirrer. The temperature was raised to 100°C with caution. After reacting at 100° C. for 2 hours under reflux, the temperature was raised to 180° C. over 2 hours while removing water under normal pressure. Next, unreacted phenol was removed under reduced pressure to obtain an aminotriazine-modified novolac resin. The hydroxyl equivalent weight was 120 g/equivalent.
  • aminotriazine-modified novolac resin 65 parts by mass of the obtained aminotriazine-modified novolac resin was mixed with 35 parts by mass of an epoxy resin (“EPICLON 850-S” manufactured by DIC Corporation; bisphenol A type epoxy resin, epoxy group equivalent weight: 188 g/equivalent), and then non-volatile with methyl ethyl ketone.
  • the mixed resin solution of the aminotriazine-modified novolak resin and the epoxy resin was obtained by diluting to 2% by mass per minute and mixing uniformly.
  • the obtained product is washed with 100 ml of 5% by mass hydrochloric acid aqueous solution, then with 100 ml of saturated sodium bicarbonate aqueous solution, then with 100 ml of saturated saline solution, dried with anhydrous magnesium sulfate, and filtered. , concentrated under reduced pressure, washed several times with hexane, filtered and dried at 80° C. under reduced pressure to obtain methoxypolyethylene glycol having a p-toluenesulfonyloxy group.
  • a mixed solvent of 200 ml of isopropyl alcohol and 200 ml of hexane was added to the resulting silver dispersion, and after stirring for 2 minutes, centrifugal concentration was performed at 3000 rpm for 5 minutes. After removing the supernatant, a mixed solvent of 50 ml of isopropyl alcohol and 50 ml of hexane was added to the precipitate, stirred for 2 minutes, and concentrated by centrifugation at 3000 rpm for 5 minutes. After removing the supernatant, 20 parts by mass of water was added to the precipitate, and the mixture was stirred for 2 minutes to remove the organic solvent under reduced pressure.
  • the resulting powder of cationic silver particles was dispersed in a mixed solvent of 45 parts by mass of ethylene glycol and 55 parts by mass of deionized water to prepare a coating solution containing 5% by mass of cationic silver particles.
  • 3′,4′-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexane carboxylate (Celoxide 2021P manufactured by Daicel Corporation, solid content 100% by mass) was added as an epoxy resin to 100 parts by mass of the cationic silver particle-containing coating liquid.
  • a coating liquid for forming a metal particle layer (M-1) was prepared.
  • ⁇ Production of laminate> On the surface of a polyimide film (“Kapton 150EN-A” manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.; thickness 38 ⁇ m), the coating solution for forming the primer layer obtained above is applied to a desktop small coater (K printing prober, RK print coat (Instrument Co., Ltd.) was used to coat so that the film thickness after drying was 300 nm. Then, a primer layer was formed on the surface of the polyimide film by drying at 155° C. for 5 minutes using a hot air dryer. Subsequently, the coating solution for forming a metal particle layer (M-1) obtained above was applied to the surface of the primer layer using a bar coater so that the coating thickness after drying was 100 nm. . A metal particle layer was then formed by drying at 140° C. for 5 minutes.
  • K printing prober, RK print coat Instrument Co., Ltd.
  • the metal particle layer formed as described above is set on the cathode side, the phosphorous copper is set on the anode side, and electrolytic plating is performed for 18 minutes at a current density of 2 A/dm 2 using an electrolytic plating solution containing copper sulfate.
  • a copper plating layer (film thickness: 8 ⁇ m) was formed on the metal particle layer.
  • As an electrolytic plating solution 70 g/L of copper sulfate, 200 g/L of sulfuric acid, 50 mg/L of chloride ion, and 5 ml/L of additive (Top Lucina SF-M, Okuno Chemical Industry Co., Ltd.) were used. Thus, a laminate was obtained in which the support, the primer layer, the metal particle layer, and the metal plating layer were sequentially laminated.
  • Example 2 A laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that in the preparation of the metal particle layer forming coating solution (M-1), the added amount of the epoxy resin was changed to 0.15 parts by mass.
  • Example 3 A laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that in the preparation of the metal particle layer forming coating solution (M-1), the added amount of the epoxy resin was changed to 0.23 parts by mass.
  • Example 4 A laminate was prepared in the same manner as in Example 1, except that in the preparation of the metal particle layer forming coating solution (M-1), the added amount of the epoxy resin was changed to 0.3 parts by mass.
  • Example 5 In the preparation of the metal particle layer forming coating liquid (M-1), an epoxy resin was caprolactone-modified ⁇ -3′,4′-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexane carboxylate (Celoxide 2081, solid content 100% by mass , Daicel Co., Ltd.) was added in the same manner as in Example 1, except that 0.15 parts by mass was added.
  • Example 6 In the preparation of the metal particle layer forming coating solution (M-1), the epoxy resin was alicyclic epoxy resin (Celoxide 8010, solid content 100% by mass, Daicel Co., Ltd.) except that 0.15 parts by mass was added. , a laminate was produced in the same manner as in Example 1.
  • Example 7 In the preparation of the metal particle layer forming coating liquid (M-1), 0.15 parts by mass of 2-ethylhexyl glycidyl ether (Denacol EX-121 by Nagase ChemteX Corporation, solid content 100% by mass) was added as an epoxy resin. A laminate was produced in the same manner as in Example 1, except for the above.
  • Example 8 In the preparation of the coating liquid for forming the metal particle layer (M-1), 0.15 parts by mass of neopentyl glycol diglycidyl ether (Nagase ChemteX Co., Ltd. Denacol EX-211, solid content 100% by mass) was added to the epoxy resin. A laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that the above was done.
  • Example 9 In the preparation of the metal particle layer-forming coating solution (M-1), the epoxy resin is hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether (Nagase ChemteX Co., Ltd. Denacol EX-252, solid content 100% by mass) and 0.15 parts by mass. A laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that it was added.
  • Example 10 In the preparation of the coating solution for forming the metal particle layer (M-1), 0.15 parts by mass of epoxy resin and trimethylolpropane polyglycidyl ether (Nagase ChemteX Co., Ltd. Denacol EX-321, solid content 100% by mass) was added. A laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that the above was done.
  • Example 11 In the preparation of the metal particle layer forming coating liquid (M-1), 0.15 parts by mass of polyethylene glycol diglycidyl ether (Denacol EX-830 by Nagase ChemteX Corporation, solid content 100% by mass) was added as an epoxy resin. A laminate was produced in the same manner as in Example 1, except for the above.
  • Example 1 A laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that the epoxy resin was not blended in the preparation of the metal particle layer-forming coating solution (M-1).
  • 3′,4′-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexane carboxylate (Celoxide 2021P manufactured by Daicel Corporation, solid content of 100 0.075 parts by mass (% by mass) and stirred to prepare a coating solution for forming a metal particle layer (M-2).
  • Adhesion evaluation (under normal conditions)> For each laminate obtained above, the peel strength was measured using 4000Plus manufactured by Nordson DAGE in a room temperature environment. The lead width used for measurement was 5 mm, and the peel angle was 90°. In addition, the peel strength tends to show a higher value as the thickness of the metal plating layer increases. In this specification, the peel strength was measured based on the measurement value at a thickness of 8 ⁇ m of the metal plating layer. Adhesion was evaluated according to the following criteria from the measured peel strength before heating. A: The value of peel strength is 600 N/m or more. B: The peel strength value is 450 N/m or more and less than 600 N/m. C: The peel strength value is 250 N/m or more and less than 450 N/m. D: The peel strength value is less than 250 N/m. The evaluation results were as shown in Table 1 below.
  • the laminate (Comparative Example 1) in which the metal particle layer did not contain the epoxy resin although the peel strength in the normal state was high, the retention rate was less than 30% after the long-term heat resistance test, indicating that the peel strength was stable. It does not have good adhesion. That is, it can be seen that the adhesion evaluation after the long-term heat resistance test is inferior to that of the examples.
  • the laminate (Comparative Example 2) in which the metal particle layer does not contain a compound having a cationic group has a peel strength value of 250 N/m or more in a normal state even if the metal particle layer contains an epoxy resin.

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Abstract

常態時のみならず、長期耐熱試験後においてもめっき層の密着性を維持することができる積層体を提供する。 支持体と、前記支持体上に、プライマー層、金属粒子層および金属めっき層とを順次備えた積層体であって、前記金属粒子層は、金属粒子と、塩基性窒素原子含有基を有する化合物と、エポキシ樹脂とを含む、積層体とする。

Description

積層体および積層体を備えた電子機器
 本発明は積層体に関し、より詳細には、電磁波シールド、プリント配線板、集積回路、有機トランジスタ等の電子機器に好適に使用できる積層体、およびそれを用いた電子機器に関する。
 電子機器の小型化、高速化により、プリント配線板の高速化、高性能化が要求されており、この要求に応えるため、表面が平滑で十分薄い導電層(金属層)を有するプリント配線板が求められている。また、このプリント配線板を構成するのものとしてフレキシブル銅張積層板(以下、「FCCL」と略記する。)が知られている。FCCLは、主に耐熱性高分子フィルムと銅箔とをエポキシ樹脂系接着剤で貼り合わせる方法で製造されている。
 銅箔を用いたFCCLでは、ロール状に巻かれた銅箔を引き出しながら表面にエポキシ樹脂系接着剤を塗工し、さらに銅箔を高分子フィルムに貼り合わせることから、取り扱い上、銅箔を十分に薄くすることができない。さらに、高分子フィルムとの密着性を高めるために銅箔表面を粗化する必要があり、プリント配線板の高密度化、高性能化を図るために必要な周波数(GHz帯域)、高伝送速度(数十Gbps)領域で伝送損失を生じるという問題があった。
 一方、FCCLの銅層を薄膜化する方法として、高分子フィルムの表面に金属薄膜を蒸着またはスパッタ法により形成した後、その金属薄膜上に電解銅めっき法、無電解めっき法もしくは、両者を組み合わせた方法で銅を形成する方法が、従来から提案されている(例えば、特許文献1)。しかしながら、この方法では、金属薄膜を形成するために、蒸着法またはスパッタ法を用いるため、大掛かりな真空設備が必要となり、設備上、基材サイズが限定されるなどの問題があった。
 さらに、FCCLの銅層を薄膜化する他の方法として、例えば、特許文献2には、支持体と金属めっき層との間に設けるめっき下地層として、無機ナノ粒子とフタロシアニン系の配位子と溶媒(分散媒)とを含む組成物を用いて、支持体とめっき層との密着性を向上させることが提案されている。また、特許文献3には、支持体上に、プライマー層としてアミノトリアジン環を有する化合物を含有する層を設け、該プライマー層上に金属ナノ粒子層を設けることにより、支持体と金属めっき層との密着性が向上することが提案されている。さらに、特許文献4には、支持体とめっき層との間に、金属粒子および特定のエポキシ化合物とブロックポリイソシアネートとの反応物を含有する金属粒子層を介在させることにより、支持体とめっき層との密着性が向上することが提案されている。
特開2015-118044号公報 特開2017-218664号公報 国際公開第2019/013038号パンフレット 特開2020-59185号公報
 上記した特許文献1~4において提案されている積層構造はいずれも、常態時、即ち、めっき層の形成後に常温環境下において、支持体とめっき層との密着性を向上させるものである。しかしながら、今般、本発明者らが、例えば150℃で300時間といった長期耐熱試験を行ったところ、常態時には優れた密着性を有していても長期耐熱試験後においては著しく密着性が低下するという新たな課題が存在することが判明した。
 したがって、本発明の目的は、常態時のみならず、長期耐熱試験後においてもめっき層の密着性を維持することができる積層体を提供することである。
 上記課題に対して、本発明者らは、めっき実施直後(常態)の密着性および長期耐熱試験後の密着性は、プライマー層と金属粒子層との界面強度に関係し、金属粒子層中にエポキシ基などの官能基を導入し、プライマー層中の酸基(フェノール性水酸基やカルボン酸基など)と反応させることで、プライマー層と金属粒子層との界面強度を向上させることができ、その結果、めっき層の密着性を維持することができる、との知見を得た。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである。即ち、本発明の要旨は以下のとおりである。
[1] 支持体と、前記支持体上に、プライマー層、金属粒子層および金属めっき層とを順次備えた積層体であって、前記金属粒子層は、金属粒子と、カチオン性基を有する化合物と、エポキシ樹脂とを含む、積層体。
[2] 前記金属粒子層中に、前記エポキシ樹脂が、金属粒子100質量部に対し、0.1質量部以上10質量部以下含まれる、[1]に記載の積層体。
[3] 前記エポキシ樹脂は、脂肪族エポキシ樹脂である、[1]または[2]に記載の積層体。
[4] 前記エポキシ樹脂は、脂環式エポキシ樹脂である、[1]~[3]のいずれかに記載の積層体。
[5] 前記カチオン性基を有する化合物は、塩基性窒素原子含有基を有する化合物である、[1]~[4]のいずれかに記載の積層体。
[6] 前記金属粒子層中に、前記カチオン性基を有する化合物が、金属粒子100質量部に対し、0.01質量部以上50質量部以下含まれる、[1]~[5]のいずれかに記載の積層体。
[7] 前記プライマー層が、さらにアミノトリアジン環を有する化合物を含む、[1]~[6]のいずれかに記載の積層体。
[8] 前記支持体が可撓性樹脂材料からなる、[1]~[7]のいずれかに記載の積層体。
[9] 電子機器に使用される、[1]~[8]のいずれかに記載の積層体。
[10] 電子機器がプリント配線板および電磁波シールドから選択される、[9]に記載の積層体。
[11] [1]~[10]のいずれかに記載の積層体を備えた電子機器。
 本発明によれば、支持体とプライマー層と金属粒子層と金属めっき層とを順次備えた積層体において、金属粒子層中にエポキシ樹脂を添加することによって、常態時のみならず、長期耐熱試験後においても金属めっき層の密着性を維持することができる。
[積層体]
 本発明による積層体は、支持体と、前記支持体上に、プライマー層、金属粒子層および金属めっき層とを順次備えている。以下、本発明の積層体を構成する各要素について説明する。
<支持体>
 支持体としては、後記するプライマー層、金属粒子層、金属めっき層を順次積層し得る機械的強度を備えている材料であれば特に制限なく使用することができ、例えば、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂、ポリスチレン、シクロオレフィンポリマー、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニルスルホン、ポリフェニレンエーテル、ポリ(メタ)アクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコン、シリコンカーバイド、窒化ガリウム、サファイア、セラミックス、ガラス、ガラスエポキシ樹脂、ガラスポリイミド、紙フェノール、ダイアモンドライクカーボン、アルミナ、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリアラミド繊維等の合成繊維、カーボンファイバー等の無機繊維、セルロースナノファイバー等の天然繊維等が挙げられる。これらの支持体は、絶縁性のものが好ましく、多孔質のものを用いることができる。また、支持体は単一材料からなるものであってもよく、複数材料を積層したものであってもよい。
 また、支持体としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維等の合成繊維、綿、麻等の天然繊維等からなる基材を用いることもできる。前記繊維には、予め加工が施されていてもよい。
 支持体としては、一般に、電気回路等の導電性パターンを形成する際の支持体として使用されることの多い、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ガラス、セルロースナノファイバー等からなる支持体が好ましい。
 支持体は、上記のなかでも、積層体に柔軟性を付与し、折り曲げ可能な最終製品を得るうえで可撓性樹脂材料からなることが好ましい。具体的には、一軸または二軸延伸等することによって形成されたフィルム状またはシート状の形態であることが好ましい。フィルム状またはシート状の支持体としては、例えば、ポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム等が挙げられる。
 支持体の形状がフィルム状またはシート状である場合、特に厚さは限定されるものではないが、柔軟性や折り曲げ性を考慮すると、通常、1~5,000μm程度であり、1~500μmであることがより好ましく、1~200μmであることがより好ましい。
 支持体表面は、後記するプライマー層との密着性をより高めるため、必要に応じて、平滑性を失わない程度の微細な凹凸を形成したり、ヒドロキシル基、カルボニル基、カルボキシル基等の官能基の導入のために表面処理されていてもよい。例えば、コロナ放電処理等のプラズマ放電処理、紫外線処理等の乾式処理、水、酸・アルカリ等の水溶液または有機溶剤等を用いる湿式処理等の方法が挙げられる。
<プライマー層>
 プライマー層は、上記した支持体と後記する金属粒子層との密着性を向上させる機能を有するものである。プライマー層は、後記する金属粒子層に含まれるエポキシ樹脂と反応し得る官能基を有する化合物を含むことが好ましく、例えば、フェノール性水酸基(ヒドロキシフェニル基)やカルボキシル基を有する化合物が挙げられる。これら化合物は低分子量の化合物であっても、より高分子量の樹脂等の化合物であってもよい。
 また、本発明において、プライマー層は、アミノトリアジン環を有する化合物を含むことが好ましい。アミノトリアジン環を有する化合物は、低分子量の化合物であっても、より高分子量の樹脂等の化合物であってもよい。
 アミノトリアジン環を有する低分子量の化合物としては、アミノトリアジン環を有する各種添加剤を用いることができる。市販品としては、アミノトリアジン環と水酸基を有する化合物であるVT、VD-3、VD-4(いずれも四国化成株式会社)や、アミノトリアジン環とエトキシシリル基を有する化合物であるVD-5(四国化成株式会社)等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。
 アミノトリアジン環を有する低分子量の化合物を用いる場合は、プライマー層を形成するためにバインダー樹脂を用いることが好ましい。バインダー樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン-ビニル複合樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、アミド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、フェノールをブロック化剤として用いたブロックポリイソシアネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。これらバインダー樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、密着性をより向上できることから、エポキシ樹脂が好ましく、ノボラック樹脂とエポキシ樹脂とを併用することがより好ましい。
 アミノトリアジン環を有する低分子量の化合物の使用量としては、バインダー樹脂100質量部に対して、0.1~50質量部が好ましく、0.5~10質量部がより好ましい。
 アミノトリアジン環を有する樹脂としては、樹脂のポリマー鎖中にアミノトリアジン環が共有結合で導入されているものが挙げられる。具体的には、アミノトリアジン変性ノボラック樹脂が好ましい。
 アミノトリアジン変性ノボラック樹脂は、アミノトリアジン環構造とフェノール構造とがメチレン基を介して結合したノボラック樹脂である。アミノトリアジン変性ノボラック樹脂は、例えば、メラミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン等のアミノトリアジン化合物と、フェノール、クレゾール、ブチルフェノール、ビスフェノールA、フェニルフェノール、ナフトール、レゾルシン等のフェノール化合物と、ホルムアルデヒドとを、アルキルアミン等の弱アルカリ性触媒の存在下または無触媒で、中性付近で共縮合反応させるか、メチルエーテル化メラミン等のアミノトリアジン化合物のアルキルエーテル化物と、フェノール化合物とを反応させることにより得ることができる。
 アミノトリアジン変性ノボラック樹脂は、メチロール基を実質的に有していないものが好ましい。また、アミノトリアジン変性ノボラック樹脂には、その製造時に副生成物として生じるアミノトリアジン構造のみがメチレン結合した分子、フェノール構造のみがメチレン結合した分子等が含まれていても構わない。さらに、若干量の未反応原料が含まれていてもよい。
 フェノール構造としては、例えば、フェノール残基、クレゾール残基、ブチルフェノール残基、ビスフェノールA残基、フェニルフェノール残基、ナフトール残基、レゾルシン残基等が挙げられる。また、ここでの残基とは、芳香環の炭素に結合している水素原子が少なくとも1つが抜けた構造を意味する。例えば、フェノールの場合は、ヒドロキシフェニル基を意味する。
 トリアジン構造としては、例えば、メラミン、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン等のアミノトリアジン化合物由来の構造が挙げられる。
 フェノール構造およびトリアジン構造は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、密着性をより向上できることから、フェノール構造としてはフェノール残基が好ましく、トリアジン構造としてはメラミン由来の構造が好ましい。
 また、アミノトリアジン変性ノボラック樹脂の水酸基価は、密着性をより向上できることから、50~200mgKOH/gであることが好ましく、80~180mgKOH/gであることがより好ましい。
 アミノトリアジン変性ノボラック樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 また、アミノトリアジン環を有する化合物として、アミノトリアジン変性ノボラック樹脂を用いる場合は、エポキシ樹脂を併用することが好ましい。
 エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、アルコールエーテル型エポキシ樹脂、テトラブロムビスフェノールA型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド誘導体由来の構造を有するリン含有エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン誘導体由来の構造を有するエポキシ樹脂、エポキシ化大豆油等の油脂のエポキシ化物などが挙げられる。これらエポキシ樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 アミノトリアジン変性ノボラック樹脂と併用するエポキシ樹脂としては、密着性をより向上できることから、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂等の芳香族エポキシ樹脂が好ましく、特に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が好ましい。
 エポキシ樹脂のエポキシ当量は、密着性をより向上できることから、100~300g/当量であることが好ましく、120~250g/当量であることがより好ましい。
 プライマー層が、アミノトリアジン変性ノボラック樹脂およびエポキシ樹脂を含有する場合、密着性向上の観点から、アミノトリアジン変性ノボラック樹脂中のフェノール性水酸基(x)とエポキシ樹脂中のエポキシ基(y)とのモル比(y/x)は、0.1~5の範囲であることが好ましく、0.2~3の範囲であることがより好ましい。
 プライマー層は、上記したエポキシ樹脂やアミノトリアジン環を有する化合物に加えて、必要に応じて、さらに架橋剤が含まれていてもよい。架橋剤としては、多価カルボン酸を用いることが好ましい。多価カルボン酸としては、例えば、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、コハク酸等が挙げられる。これら架橋剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、これらの架橋剤の中でも、密着性をより向上できることから、無水トリメリット酸が好ましい。
 また、プライマー層は、必要に応じて、上記した以外の成分として、その他の樹脂が含まれていてもよい。その他の樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ブロックイソシアネート樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。これらその他の樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 また、前記プライマー層を形成する際には、支持体への塗工時に塗工しやすい粘度とするため、上記成分に加えて有機溶剤を配合することが好ましい。有機溶剤としては、例えば、トルエン、酢酸エチル、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、イソプロピルアルコール等が挙げられる。
 有機溶剤の使用量は、支持体へ塗工する際に用いる塗工方法、プライマー層の所望とする厚さにより、適宜調整することができる。
 さらに、プライマー層を形成する塗工液には、必要に応じて、皮膜形成助剤、レベリング剤、増粘剤、撥水剤、消泡剤、酸化防止剤、等の公知の添加剤を適宜添加して使用してもよい。
 プライマー層は、支持体の表面の一部または全部に上記した成分を含む塗工液を塗布し、塗工液中に含まれる有機溶剤を加熱ないし乾燥して除去することによって形成することができる。
 塗工方法としては、特に制限されるものではなく従来公知の塗布法を適用でき、例えば、グラビア方式、コーティング方式、スクリーン方式、ローラー方式、ロータリー方式、スプレー方式、キャピラリー方式等の方法が挙げられる。
 支持体の表面に塗工液を塗布した後、その塗布膜に含まれる有機溶剤を除去する方法としては、例えば、乾燥機を用いて乾燥させ、有機溶剤を揮発させる方法が一般的である。乾燥温度としては、用いた有機溶剤を揮発させることが可能で、かつ支持体に熱変形等の悪影響を与えない範囲の温度に設定すればよい。
 プライマー層厚さは、本発明の積層体を用いる用途によって適宜調整してよいが、支持体と後述する金属粒子層との密着性をより向上する範囲が好ましく、プライマー層の厚さは、10nm~1μmであることが好ましく、10nm~500nmであることがより好ましい。プライマー層の厚さは、支持体への塗工液の塗布量により調整することができる。
 プライマー層の表面は、後記する金属粒子層との密着性の観点から、必要に応じて、コロナ放電処理法等のプラズマ放電処理法、紫外線処理法等の乾式処理法、水や酸性またはアルカリ性薬液、有機溶剤等を用いた湿式処理法によって、表面処理が行われていてもよい。
<金属粒子層>
 金属粒子層は、上記したプライマー層上に設けられるものであり、後記する金属めっき層を形成するために設けられる層である。本発明において、金属粒子層は、金属粒子と、カチオン性基を有する化合物、と、エポキシ樹脂とを含む。金属粒子層中にエポキシ樹脂が含まれることにより、上記したプライマー層を構成する成分(例えば、カチオン性基を有する化合物と化学結合し得る化合物)と化学結合が形成されることにより、プライマー層と金属粒子層との界面での密着性が向上し、その結果、例えば150℃で300時間といった長期耐熱試験を行った場合であっても、密着性が維持されるものと考えられる。
 金属粒子を構成する金属としては、遷移金属またはその化合物が挙げられ、これらのなかでもイオン性の遷移金属が好ましい。イオン性の遷移金属としては、銅、銀、金、ニッケル、パラジウム、白金、コバルト等が挙げられ、後記する金属めっき層の形成性の観点からは、銀が好ましい。なお、本発明において金属粒子とは、上記した金属からなる粒子状または繊維状のものをいうものとする。
 粒子状の金属を使用する場合は、抵抗値をより低減できる観点から、平均粒子径が1~100nmであることが好ましく、1~50nmであることがより好ましい。なお、本明細書において、平均粒子径は、金属粒子を分散良溶媒にて希釈し、動的光散乱法により測定した体積平均値(D50)を意味する。また、繊維状の金属を使用する場合も、抵抗値をより低減できる観点から、繊維の直径が5~100nmであることが好ましく、5~50nmであることがより好ましい。また、繊維長は、0.1~100μmであることが好ましく、0.1~30μmであることがより好ましい。
 金属粒子層中に含まれるカチオン性基を有する化合物は、上記した金属粒子を良好に分散させるとともに、プライマー層の構成成分に含まれる官能基、例えばエポキシ樹脂に含まれるエポキシ基と反応して、プライマー層と金属粒子層との界面の密着性をさらに向上させる機能を有する。カチオン性基を有する化合物は、同じく金属粒子層中に含まれる金属粒子に表面処理されたものであっても良い。
 カチオン性基を有する化合物としては、塩基性窒素原子含有基を有する化合物を好ましく使用できる。塩基性窒素原子含有基を有する化合物として、例えば、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン等のポリアルキレンイミン、ポリアルキレンイミンにポリオキシアルキレンが付加した化合物等を使用することができる。ポリアルキレンイミンにポリオキシアルキレンが付加した化合物は、金属粒子の水分散安定性を向上できることから好ましい。
 ポリオキシアルキレンとしては、例えばポリオキシエチレン、ポリ(オキシエチレン-オキシプロピレン)等のランダム構造またはブロック構造を使用することができる。ポリオキシアルキレンとしては、金属粒子の水分散安定性の観点から、オキシエチレン単位を有するものを使用することが好ましく、ポリオキシアルキレン全体に対して、オキシエチレン単位を10~90質量%の範囲で有するものを使用することが好ましい。
 ポリアルキレンイミンにポリオキシアルキレンが付加した化合物としては、例えばポリエチレンイミンからなる構造と、ポリエチレンオキサイド構造等のポリオキシアルキレン構造とを有するものを使用することができる。
 ポリエチレンイミンおよびポリオキシアルキレンは、直鎖状の結合したものであってもよく、ポリエチレンイミンからなる主鎖に対して、その側鎖にポリオキシアルキレンがグラフトし結合したものであってもよい。
 ポリアルキレンイミンにポリオキシアルキレンが付加した化合物としては、具体的には、ポリエチレンイミンとポリオキシエチレンとの共重合体、その主鎖中に存在するイミノ基の一部と、エチレンオキサイドとが付加反応して得られた化合物等を使用することができる。それらはブロック構造を有していることが好ましい。
 ポリアルキレンイミンにポリオキシアルキレンが付加した化合物としては、ポリアルキレンイミンが有するアミノ基と、ポリオキシエチレングリコールが有する水酸基と、エポキシ樹脂が有するエポキシ基とを反応させることによって得られたものを使用することもできる。
 ポリアルキレンイミンとしては、市販品を使用してもよく、例えば、エポミン(登録商標)を用いることができ、SP-003、SP-006、SP-012、SP-018、SP-200、P-1000等(以上、株式会社日本触媒)を使用することができる。
 金属粒子層中に含まれるカチオン性基を有する化合物の含有量としては、金属粒子の分散性、プライマー層と金属粒子層との界面密着性、および後記する金属めっき層の形成性の観点から、金属粒子100質量部に対し、0.01質量部以上50質量部以下が好ましく、0.01質量部以上10質量部以下がより好ましい。
 金属粒子層に含まれるエポキシ樹脂としては、上記プライマー層において説明したものと同様のものを使用することができるが、カチオン性基を有する化合物として塩基性窒素原子含有基を有する化合物を使用する場合には、エポキシ樹脂が塩基性窒素原子含有基を有する化合物と反応してしまうことを抑制する観点から、脂肪族エポキシ樹脂を好ましく使用でき、なかでも脂環式エポキシ樹脂をより好ましく使用することができる。
 脂肪族エポキシ樹脂としては、例えば、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ジメチロールシクロヘキサンジグリシジルエーテル、1,4-シクロヘキサンジグリシジルエーテル、1,3-シクロヘキサンジグリシジルエーテル、1,2-シクロヘキサンジグリシジルエーテル、ジメチロールジシクロペンタジエンジグリシジルエーテル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロテレフタル酸ジグリシジルエステル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル等の非環式脂肪族エポキシ樹脂や、3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ε-カプロラクトン変性3',4'-エポキシシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、リモネンジオキシド、ジシクロペンタジエンジオキシド、水添ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル等の脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。これら脂肪族エポキシ樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 本発明においては、金属粒子層形成用塗工液中における塩基性窒素原子含有基を有する化合物との反応抑制や、後記する溶剤との相溶性の観点から、脂環式エポキシ樹脂が好ましく、特に、3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ε-カプロラクトン変性3',4'-エポキシシクロヘキシルメチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートを好ましく使用することができる。
 上記した脂肪族エポキシ樹脂として市販のものを使用してもよく、例えば、ADEKA RESIN EP-4080S、同EP-4085S、同EP-4088S(以上、株式会社ADEKA製)、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085、セロキサイド8010、EHPE 3150、EPOLEAD PB 3600、EPOLEAD PB 4700(以上、株式会社ダイセル製)、デナコール EX-121、同EX-211、同EX-212、同EX-212L、同EX-214、同EX-214L、同EX-216、同EX-216L、同EX-252、同EX-252L、同EX-321、同EX-321L、同EX-830、同EX-830L、同EX-850、同EX-850L(以上、ナガセケムテックス株式会社製)、ショウフリーCDMDG、同PETG(以上、昭和電工株式会社製)等が挙げられる。
 金属粒子層に含まれるエポキシ樹脂の含有量としては、金属粒子層への金属めっき層の形成性および金属粒子層と金属めっき層の密着性の観点から、金属粒子100質量部に対し、0.1質量部以上10質量部以下が好ましく、0.1質量部以上5質量部以下がより好ましい。
 金属粒子層は、上記した成分を適当な溶剤に溶解ないし分散させて塗工液を調製し、プライマー層上に塗布して塗膜を形成し、塗膜を乾燥して溶剤を除去することにより形成することができる。
 金属粒子層形成用塗工液に使用される溶剤としては、例えば蒸留水、イオン交換水、純水、超純水等の水性媒体のほか、アルコール、エーテル、エステルおよびケトン等の有機溶剤を使用することができる。
 アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、イソブチルアルコール、sec-ブタノール、tert-ブタノール、ヘプタノール、ヘキサノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ステアリルアルコール、アリルアルコール、シクロヘキサノール、テルピネオール、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等を使用することができる。
 塗工液には、物性調整のため、アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等のケトン溶剤を組み合わせ使用することができる。その他、酢酸エチル、酢酸ブチル、3-メトキシブチルアセテート、3-メトキシ-3-メチル-ブチルアセテート等のエステル溶剤、トルエン等の炭化水素溶剤、特に炭素数が8以上の炭化水素溶剤を使用することができる。
 炭素数が8以上の炭化水素溶剤は、例えば、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、シクロオクタン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、ドデシルベンゼン、テトラリン、トリメチルベンゼンシクロヘキサン等の非極性溶剤を、必要に応じて組み合わせ使用することもできる。さらに、混合溶剤であるミネラルスピリットおよびソルベントナフサ等を併用することもできる。
 その他の溶媒としては、例えば2-エチル1,3-ヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、グリセリン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等を使用することができる。
 金属粒子層形成用塗工液には、プライマー層に塗布する際の濡れ性等を向上する観点から、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、レオロジー調整剤等が含まれていてもよい。
 金属粒子層形成用塗工液中に含まれる金属粒子の含有量は、塗工液全体に対して1~90質量%であることが好ましく、5~60質量%であることがより好ましく、10~40質量%であることがさらに好ましい。また、カチオン性基を有する化合物の含有量は、塗工液全体に対して0.01~10質量%であることが好ましく、0.05~5質量%であることがより好ましい。また、塗工液を塗布乾燥して金属粒子層を形成した場合(即ち、溶剤を除去した場合)において、エポキシ樹脂は金属粒子層中に0.01~10質量%含まれていることが好ましく、0.05~5質量%含まれていることがより好ましい。
 金属粒子層は、プライマー層の表面全体に設けられた層であってもよく、プライマー層の表面の一部に設けられた層であってもよい。プライマー層の表面の一部に金属粒子層を形成する場合としては、具体的には、プライマー層の表面に画線され形成された細線状の層が挙げられる。前記細線状の層は、本発明による積層体をプリント配線板等に使用する場合に好適である。この場合、細線状の層(パターン)の幅(線幅)は、概ね0.01~200μm程度、好ましくは0.01~150μm程度である。
 金属粒子層は、低抵抗で導電性に優れた導電性パターンを形成するうえで、0.01~100μmの厚さを有するものであることが好ましい。また、金属粒子層が細線状のものである場合、その厚さ(高さ)は0.05~50μmの範囲であることが好ましい。金属粒子層の厚さは、プライマー層への塗工液の塗布量により調整することができる。
 金属粒子層形成用塗工液をプライマー層に塗布する方法としては、例えば凸版反転印刷法等の反転印刷法をはじめ、インクジェット印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ダイコート法、スリットコート法、ロールコート法、ディップコート法等が挙げられる。なお、電子回路等の高密度化を実現する際に求められる概ね0.01~100μm程度の細線状に塗布(印刷)する場合には、インクジェット印刷法を採用することが好ましい。
<金属めっき層>
 本発明の積層体を構成する金属めっき層は、例えば、積層体をプリント配線板や電磁波シールド等に用いる場合に、長期間にわたり断線等を生じることなく、良好な通電性を維持可能な信頼性の高い配線パターンを形成することを目的として設けられる層である。
 金属めっき層は、上記した金属粒子層の上に形成される層であるが、その形成方法としては、めっき処理によって形成する方法が好ましい。このめっき処理としては、簡便に金属めっき層を形成できる電解めっき法、無電解めっき法等の湿式めっき法が挙げられる。また、これらのめっき法を2つ以上組み合わせてもよい。例えば、無電解めっきを施した後、電解めっきを施して、金属めっき層を形成してもよい。
 無電解めっき法は、例えば、金属粒子層を構成する金属に、無電解めっき液を接触させることで、無電解めっき液中に含まれる銅等の金属を析出させ金属被膜からなる無電解めっき層を形成する方法である。無電解めっき液としては、例えば、銅、銀、金、ニッケル、クロム、コバルト、スズ等の金属と、還元剤と、水性媒体、有機溶剤等の溶媒とを含有するものが挙げられる。
 還元剤としては、例えば、ジメチルアミノボラン、次亜燐酸、次亜燐酸ナトリウム、ジメチルアミンボラン、ヒドラジン、ホルムアルデヒド、水素化ホウ素ナトリウム、フェノール等が挙げられる。
 無電解めっき液としては、必要に応じて、酢酸、蟻酸等のモノカルボン酸;マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、フマール酸等のジカルボン酸化合物;リンゴ酸、乳酸、グリコール酸、グルコン酸、クエン酸等のヒドロキシカルボン酸化合物;グリシン、アラニン、イミノジ酢酸、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸等のアミノ酸化合物;イミノジ酢酸、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンジ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸等のアミノポリカルボン酸化合物などの有機酸、またはこれらの有機酸の可溶性塩(ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等)、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアミン化合物等の錯化剤を含有するものを用いることができる。
 電解めっき法は、例えば、金属粒子層を構成する金属、または、無電解処理によって形成された無電解めっき層(被膜)の表面に、電解めっき液を接触した状態で通電することにより、電解めっき液中に含まれる銅等の金属を、カソードに設置した金属粒子層を構成する金属粒子または無電解処理によって形成された無電解めっき層の表面に析出させ、電解めっき層を形成する方法である。
 電解めっき液としては、例えば、銅、ニッケル、クロム、コバルト、スズ等の金属の硫化物と、硫酸と、水性媒体とを含有するもの等が挙げられる。具体的には、硫酸銅と硫酸と水性媒体とを含有するものが挙げられる。
 金属めっき層の形成方法としては、金属めっき層の膜厚を、薄膜から厚膜まで所望とする膜厚に制御しやすいことから、無電解めっきを施した後、電解めっきを施す方法が好ましい。
 金属めっき層の膜厚は、1~50μmであることが好ましい。金属めっき層の膜厚は、金属めっき層の形成する際のめっき処理工程における処理時間、電流密度、めっき用添加剤の使用量等を制御することによって調整することができる。
<積層体の用途>
 本発明による積層体は、表面に形成された金属めっき層が常態下で剥離することがないばかりか、150℃といった高温下に長時間置かれた場合であっても金属めっき層の密着性が維持される。そのため、電子回路、集積回路等に使用される回路形成用基板の形成、有機太陽電池、電子書籍端末、有機EL、有機トランジスタ、フレキシブルプリント基板、RFID等を構成する周辺配線の形成、プラズマディスプレイの電磁波シールドの配線等のうち、特に耐久性の求められる用途に好適に使用することができる。特に、前記めっき処理の施された導電性パターンは、長期間にわたり断線等を引き起こすことなく、良好な通電性を維持可能な信頼性の高い配線パターンを形成できることから、例えば、フレキシブルプリント配線板(FPC)や電磁波シールド等の電子機器用途に使用することが可能である。
 本発明の実施形態として、支持体の一方の面に、プライマー層、金属粒子層および金属めっき層とを順次備えた積層体を例示して説明したが、本発明の他の実施形態として、支持体の反対側の面にも、プライマー層、金属粒子層および金属めっき層とを順次備えた積層体としてもよい。
 以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、以下において「部」および「%」とあるのは、特に断りのない限り全て質量基準である。
[実施例1]
<プライマー層形成用塗工液の調製>
 温度計、冷却管、分留管、攪拌器を取り付けたフラスコに、フェノール750質量部、メラミン75質量部、41.5質量%ホルマリン346質量部、およびトリエチルアミン1.5質量部を加え、発熱に注意しながら100℃まで昇温した。還流下100℃にて2時間反応させた後、常圧下にて水を除去しながら180℃まで2時間かけて昇温した。次いで、減圧下で未反応のフェノールを除去し、アミノトリアジン変性ノボラック樹脂を得た。水酸基当量は120g/当量であった。
 得られたアミノトリアジン変性ノボラック樹脂65質量部に、エポキシ樹脂(DIC株式会社製「EPICLON 850-S」;ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ基当量188g/当量)35質量部を混合後、メチルエチルケトンで不揮発分2質量%となるように希釈し、均一に混合することで、アミノトリアジン変性ノボラック樹脂とエポキシ樹脂の混合樹脂溶液を得た。
<金属粒子層形成用塗工液(M-1)の調製>
 窒素雰囲気下、メトキシポリエチレングリコール(数平均分子量2,000)20質量部、ピリジン8.0質量部およびクロロホルム20mlを含む混合物に、p-トルエンスルホン酸クロライド9.6質量部を含むクロロホルム(30ml)溶液を、氷冷撹拌しながら30分間滴下した後、浴槽温度40℃で4時間攪拌し、クロロホルム50mlを混合した。
 次いで、得られた生成物を、5質量%塩酸水溶液100mlで洗浄し、次いで飽和炭酸水素ナトリウム水溶液100mlで洗浄し、次いで飽和食塩水溶液100mlで洗浄した後、無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥し、濾過、減圧濃縮し、ヘキサンで数回洗浄した後、濾過し、80℃で減圧乾燥することによって、p-トルエンスルホニルオキシ基を有するメトキシポリエチレングリコールを得た。
 p-トルエンスルホニルオキシ基を有するメトキシポリエチレングリコール5.39質量部、ポリエチレンイミン(アルドリッチ社製、分子量25,000)20質量部、炭酸カリウム0.07質量部およびN,N-ジメチルアセトアミド100mlを混合し、窒素雰囲気下、100℃で6時間攪拌した。
 次いで、酢酸エチルとヘキサンとの混合溶液(酢酸エチル/ヘキサンの体積比=1/2)300mlを加え、室温で強力攪拌した後、生成物の固形物を濾過した。その固形物を、酢酸エチルとヘキサンの混合溶液(酢酸エチル/ヘキサンの体積比=1/2)100mlを用いて洗浄した後、減圧乾燥することによって、ポリエチレンイミンにポリエチレングリコールが結合した化合物を得た。
 得られたポリエチレンイミンにポリエチレングリコールが結合した化合物を0.592質量部含む水溶液138.8質量部と、酸化銀10質量部とを混合し、25℃で30分間攪拌した。次いで、ジメチルエタノールアミン46質量部を攪拌しながら徐々に加え、25℃で30分間攪拌した。続いて、10質量%アスコルビン酸水溶液15.2質量部を攪拌しながら徐々に加え20時間攪拌を続けることによって銀の分散体を得た。
 得られた銀の分散体にイソプロピルアルコール200mlとヘキサン200mlの混合溶剤を加え2分間攪拌した後、3000rpmで5分間遠心濃縮を行った。上澄みを除去した後、沈殿物にイソプロピルアルコール50mlとヘキサン50mlの混合溶剤を加えて2分間攪拌した後、3000rpmで5分間遠心濃縮を行った。上澄みを除去した後、沈殿物にさらに水20質量部を加えて2分間攪拌して、減圧下有機溶剤を除去した。さらに水10質量部を加えて攪拌分散した後、該分散体を-40℃の冷凍機に1昼夜放置して凍結し、これを凍結乾燥機(東京理化器械株式会社製 FDU-2200)で24時間処理することによって、灰緑色の金属光沢があるフレーク状の塊からなるカチオン性銀粒子を得た。
 得られたカチオン性銀粒子の粉末を、エチレングリコール45質量部と、イオン交換水55質量部との混合溶媒に分散させて、5質量%のカチオン性銀粒子含有塗工液を調製した。
 次いで、カチオン性銀粒子含有塗工液100質量部に、エポキシ樹脂として3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(株式会社ダイセル製セロキサイド2021P、固形分100質量%)を0.075質量部添加し攪拌することで、金属粒子層形成用塗工液(M-1)を調製した。
<積層体の作製>
 ポリイミドフィルム(東レデュポン株式会社製「カプトン150EN-A」;厚さ38μm)の表面に、上記で得られたプライマー層形成用塗工液を、卓上型小型コーター(Kプリンティングプローファー、RKプリントコートインストルメント株式会社)を用いて、乾燥後の塗膜厚が300nmとなるように塗工した。次いで、熱風乾燥機を用いて155℃で5分間乾燥することによって、ポリイミドフィルムの表面にプライマー層を形成した。
 続いて、プライマー層の表面に、上記で得られた金属粒子層形成用塗工液(M-1)を、バーコーターを用いて、乾燥後の塗膜厚が100nmとなるように塗工した。次いで、140℃で5分間乾燥することによって、金属粒子層を形成した。
 上記のようにして形成した金属粒子層をカソード側に設定し、含リン銅をアノード側に設定し、硫酸銅を含有する電解めっき液を用いて電流密度2A/dmで18分間電解めっきを行うことによって、金属粒子層上に銅めっき層(膜厚8μm)を形成した。電解めっき液としては、硫酸銅70g/L、硫酸200g/L、塩素イオン50mg/L、添加剤(トップルチナSF-M、奥野製薬工業株式会社)5ml/Lを用いた。
 このようにして、支持体、プライマー層、金属粒子層、および金属めっき層が順次積層された積層体を得た。
[実施例2]
 金属粒子層形成用塗工液(M-1)の調製において、エポキシ樹脂の添加量を0.15質量部にしたこと以外は、実施例1の同様にして積層体を作製した。
[実施例3]
 金属粒子層形成用塗工液(M-1)の調製において、エポキシ樹脂の添加量を0.23質量部にしたこと以外は、実施例1の同様にして積層体を作製した。
[実施例4]
 金属粒子層形成用塗工液(M-1)の調製において、エポキシ樹脂の添加量を0.3質量部にしたこと以外は、実施例1の同様にして積層体を作製した。
[実施例5]
 金属粒子層形成用塗工液(M-1)の調製において、エポキシ樹脂をカプロラクトン変性 ε-3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(セロキサイド2081、固形分100質量%、株式会社ダイセル)を0.15質量部添加したこと以外は、実施例1の同様にして積層体を作製した。
[実施例6]
 金属粒子層形成用塗工液(M-1)の調製において、エポキシ樹脂を脂環式エポキシ樹脂(セロキサイド8010、固形分100質量%、株式会社ダイセル)を0.15質量部添加したこと以外は、実施例1の同様にして積層体を作製した。
[実施例7]
 金属粒子層形成用塗工液(M-1)の調製において、エポキシ樹脂を2-エチルヘキシルグリシジルエーテル(ナガセケムテックス株式会社デナコールEX-121、固形分100質量%)を0.15質量部添加したこと以外は、実施例1の同様にして積層体を作製した。
[実施例8]
 金属粒子層形成用塗工液(M-1)の調製において、エポキシ樹脂をネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス株式会社デナコールEX-211、固形分100質量%)を0.15質量部添加したこと以外は、実施例1の同様にして積層体を作製した。
[実施例9]
 金属粒子層形成用塗工液(M-1)の調製において、エポキシ樹脂を水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス株式会社デナコールEX-252、固形分100質量%)を0.15質量部添加したこと以外は、実施例1の同様にして積層体を作製した。
[実施例10]
 金属粒子層形成用塗工液(M-1)の調製において、エポキシ樹脂をトリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(ナガセケムテックス株式会社デナコールEX-321、固形分100質量%)を0.15質量部添加したこと以外は、実施例1の同様にして積層体を作製した。
[実施例11]
 金属粒子層形成用塗工液(M-1)の調製において、エポキシ樹脂をポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(ナガセケムテックス株式会社デナコールEX-830、固形分100質量%)を0.15質量部添加したこと以外は、実施例1の同様にして積層体を作製した。
[比較例1]
 金属粒子層形成用塗工液(M-1)の調製において、エポキシ樹脂を配合しなかったこと以外は、実施例1の同様にして積層体を作製した。
[比較例2]
 金属粒子層形成用塗工液(M-1)に代えて、下記のように調製した金属粒子層形成用塗工液(M-2)を用いたこと以外は、実施例1の同様にして積層体を作製した。
<金属粒子層形成用塗工液(M-2)の調製>
 銀紛(福田金属箔工業株式会社製、AgC-A)100質量部、飽和ポリエステル樹脂(東洋紡株式会社製バイロン500、分子量:23,000)10質量部を混合した後、3本ロールミルで十分分散させた。その後、メチルエチルケトンで希釈不揮発分5質量%となるように希釈し、均一に混合することで、ポリエステル樹脂を分散剤とした金属粒子塗工液を調整した。その後、ポリエステル樹脂を分散剤とした金属粒子塗工液100質量部に、エポキシ樹脂として3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(株式会社ダイセル製セロキサイド2021P、固形分100質量%)0.075質量部を添加し攪拌することで、金属粒子層形成用塗工液(M-2)を調製した。
<密着性評価(常態時)>
 上記で得られた各積層体について、室温環境下において、Nordson DAGE社製4000Plusを用いて剥離強度を測定した。なお、測定に用いるリード幅は5mm、そのピールの角度は90°とした。また、ピール強度は、金属めっき層の厚さが厚くなるほど高い値を示す傾向にあるが、本明細書においてピール強度の測定は、金属めっき層の厚さ8μmにおける測定値を基準として実施した。
 測定した加熱前の剥離強度の値から、下記の基準にしたがって密着性を評価した。
 A:剥離強度の値が600N/m以上である。
 B:剥離強度の値が450N/m以上、600N/m未満である。
 C:剥離強度の値が250N/m以上、450N/m未満である。
 D:剥離強度の値が250N/m未満である。
 評価結果は、下記表1に示されるとおりであった。
<密着性評価(長期耐熱試験)>
 上記で得られた各積層体について、それぞれ150℃に設定した乾燥機内に300時間保管して加熱した。加熱後、各積層体を室温まで冷却し、上記と同様の方法でピール強度を測定した。
 測定した加熱前後のピール強度値を用いて、加熱前後での保持率を算出し、下記の基準にしたがって耐熱性の保持度合いを評価した。
 A:保持率が80%以上である。
 B:保持率が60%以上80%未満である。
 C:保持率が30%以上60%未満である。
 D:保持率が30%未満である。
 評価結果は、下記表1に示されるとおりであった。

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示した密着性評価結果からも明らかなように、金属粒子層にエポキシ樹脂を添加した積層体(実施例1~11)は、いずれも常態時での剥離強度が450N/m以上であり、長期耐熱試験後においても、常態時の剥離強度の30%以上の保持率を有している。すなわち、常態時も長期耐熱試験後のいずれの密着性評価にも優れることがわかる。
 これに対して、金属粒子層にエポキシ樹脂が含まれていない積層体(比較例1)においては、常態時での剥離強度は高いものの長期耐熱試験後は保持率が30%未満であり、安定した密着性を有していない。すなわち、実施例と比較して、長期耐熱試験後の密着性評価に劣ることがわかる。また、金属粒子層にカチオン性基を有する化合物が含まれていない積層体(比較例2)は、金属粒子層にエポキシ樹脂が含まれていても常態時の剥離強度の値が250N/m以上、450N/m未満とやや不十分であるばかりか、長期耐熱試験後の保持率も30%未満である。すなわち、実施例と比較して、常態時も長期耐熱試験後のいずれの密着性評価も劣ることがわかる。

Claims (10)

  1.  支持体と、前記支持体上に、プライマー層、金属粒子層および金属めっき層とを順次備えた積層体であって、前記金属粒子層は、金属粒子と、塩基性窒素原子含有基を有する化合物と、エポキシ樹脂とを含む、積層体。
  2.  前記金属粒子層中に、前記エポキシ樹脂が、金属粒子100質量部に対し、0.1質量部以上10質量部以下含まれる、請求項1に記載の積層体。
  3.  前記エポキシ樹脂は、脂肪族エポキシ樹脂である、請求項1に記載の積層体。
  4.  前記エポキシ樹脂は、脂環式エポキシ樹脂である、請求項3に記載の積層体。
  5.  前記金属粒子層中に、前記塩基性窒素原子含有基を有する化合物が、金属粒子100質量部に対し、0.01質量部以上50質量部以下含まれる、請求項1に記載の積層体。
  6.  前記プライマー層が、さらにアミノトリアジン環を有する化合物を含む、請求項1に記載の積層体。
  7.  前記支持体が可撓性樹脂材料からなる、請求項1に記載の積層体。
  8.  電子機器に使用される、請求項1~7のいずれか一項に記載の積層体。
  9.  電子機器がプリント配線板および電磁波シールドから選択される、請求項8に記載の積層体。
  10.  請求項1~7のいずれか一項に記載の積層体を備えた電子機器。
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