JPH0221666B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、優れた電気特性、耐熱性、金属引き
剥がし強度および可撓性を兼ね備え、且つ安価な
フレキシブル印刷回路用基板に関するものであ
る。 フレキシブル印刷回路用基板は、軽量で薄く可
撓性を有するために立体的に実装できる利点から
電話機、産業用機器、カメラ等の内部配線材、コ
ンピユーターのメモリー搭載などに使用されてい
る。 従来、フレキシブル印刷回路用基板の絶縁基材
としては、ポリイミドフイルム、ポリアミドイミ
ドフイルム、ポリエチレンテレフタレートフイル
ム等が知られているが、ポリイミドフイルム、ポ
リアミドイミドフイルムは、吸水率が大きいため
寸法安定性が悪く、且つ高価である。又ポリエチ
レンテレフタレートフイルムは耐熱性に難があ
り、260℃のはんだ耐熱性では著しく劣化する欠
点を有している。 又、ガラスクロス、ガラス不織布のエポキシ樹
脂等を含浸させたフレキシブル印刷回路用基板も
よく知られているが、可撓性に難があり、JIS Ｐ
−8115によるMIT型耐折試験では２〜３回で破
断する欠点を有している。 本発明者は、従来のフレキシブル印刷回路用基
板の欠点を改良すべく鋭意研究した結果、テレフ
タル酸及び／又はイソフタル酸を酸成分として含
む不飽和ポリエステルとジアリルテレフタレート
モノマー及びポリイソシアネートを含む樹脂組成
物を含浸又は塗布させた耐熱性の良好な合成繊維
を主成分とする芯材を用い、これを金属箔と積層
させると、はんだ耐性熱に優れ、且つ可撓性に優
れたフレキシブル印刷回路用基板が得られること
を見出したものである。 すなわち、本発明は、テレフタル酸及び／又は
イソフタル酸を酸成分として含む不飽和ポリエス
テルとジアリルテレフタレートモノマー及びポリ
イソシアネートを含む樹脂組成物を含浸又は塗布
させた耐熱性合成繊維を主成分とする織布もしく
は不織布からなる芯材と金属箔とを積層させたこ
とを特徴とするフレキシブル印刷回路用基板であ
る。 本発明における不飽和ポリエステルは、テレフ
タル酸及び／又はイソフタル酸を飽和二塩基酸成
分とし、これに、通常のα，β−不飽和二塩基酸
を加えた酸成分と、グリコール成分とを常法によ
つて脱水縮合せしめたポリエステルであり、水酸
基価30〜150のものが適する。飽和二塩基酸成分
として、テレフタル酸又はイソフタル酸を用いる
ことで、本発明のフレキシブル印刷回路用基板
（以下FPCBと略称する）のはんだ耐熱性を良好
ならしめるのであるが、可撓性、難燃性等の物性
を改良するために、テトラクロロ無水フタル酸、
アジピン酸、セバシン酸等を併用してもよく、こ
れらは飽和二塩基酸中30モル％以下、望ましくは
10モル％以下の量で使用することができる。しか
しながら、飽和二塩基酸として汎用の無水フタル
酸を用いたときは、はんだ耐熱性に難があり、は
んだ作業時基板が変形や変色を起すので望ましく
ない。 α，β−不飽和二塩基酸としては、マレイン
酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、
シトラコン酸、メサコン酸、塩素化マレイン酸等
が挙げられ、グリコール成分としては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ジエチレン
グリコール、ジプロピレングリコール、トリエチ
レングリコール、１，３−ブチレングリコール、
２，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレン
グリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキシレ
ングリコール、オクチレングリコール、ビスフエ
ノールＡ、水添ビスフエノールＡ等が挙げられ
る。 本発明の不飽和ポリエステルの酸成分中、テレ
フタル酸及び／又はイソフタル酸を含む飽和二塩
基酸の割合は40〜60モル％の範囲が好ましい。40
モル％未満では、樹脂の架橋密度が高くなり、得
られたFPCBの可撓性が損なわれる。又60モル％
をこえると架橋密度低下による耐アルカリ性が減
ずる。 本発明に用いられるジアリルテレフタレートモ
ノマーは、上記不飽和ポリエステル100重量部に
対し20〜100重量部の割合で配合される。該モノ
マーが20重量部未満では不飽和ポリエステルとの
架橋密度が低く、得られるFPCBのはんだ耐熱性
や耐アルカリ性等の物性を低下させる。又、100
重量部を越えると硬化時間が長くなると同時に得
られたFPCBの耐アルカリ性が不十分となる。 本発明のFPCBの可撓性、硬化速度、難燃性の
改良のために他の重合性単量体や重合性プレポリ
マーを併用してもよい。かかる重合性単量体とし
ては、ジアリルオルソフタレート、ジアリルイソ
フタレート、トリアリルイソシアヌレート、トリ
アリルシアヌレート、スチレン、α−メチルスチ
レン、ビニルトルエン、クロルスチレン、（メタ）
アクリル酸及びそのアルキルエステル、アクリロ
ニトリル、酢酸ビニル、酢酸アリル、アクリルア
ミド等が挙げられる。重合性プレポリマーとして
は、ジアリルオルソフタレートプレポリマー、ジ
アリルイソフタレートプレポリマー、ジアリルテ
レフタレートプレポリマー等が挙げられる。 上記重合性単量体、重合性プレポリマーは、ジ
アリルテレフタレートモノマー100重量部に対し
合計量で30重量部以下でよく、30重量部を越える
と、本発明のFPCBのはんだ耐熱性、可撓性、金
属箔との密着性等の物性を低下せしめる。 更に本発明で使用されるポリイソシアネートと
しては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、１，４−シクロヘ
キサンジイソシアネート、１，３−シクロヘキサ
ンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト、４，４−ジフエニルメタンジイソシアネー
ト、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６
−トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソ
シアネート等のジイソシアネート；ポリメチレン
ポリフエニルイソシアネート；ポリエステルポリ
オール又はポリエーテルポリオールの末端ヒドロ
キシ基をジイソシアネートと反応させて末端にイ
ソシアネート基を付加させた分子量500〜5000の
イソシアネートプレポリマー、およびこれらポリ
イソシアネートのイソシアネート基をフエノー
ル、ε−カプロラクタム、ベンゾフエノンオキシ
ム、アミン、アミド、ポリエーテルポリオール、
ポリエステルポリオール等のマスク剤でマスクし
たマスクドポリイソシアネート等が挙げられる。 上記ポリイソシアネートの配合量は、該イソシ
アネート基が不飽和ポリエステル中のヒドロキシ
基及び金属箔表面の金属酸化物と水素結合してい
る吸着水と完全に反応する量であることが望まし
く、そのためには、不飽和ポリエステル中のヒド
ロキシ基とイソシアネート基とのモル比が、ヒド
ロキシ基／イソシアネート基＝１／１〜１／２の
範囲が適当である。この範囲において、金属箔と
不飽和ポリエステルを含む芯材とが、ポリイソシ
アネートを介して強固に密着し、本発明のFPCB
が得られるのである。 本発明の樹脂の硬化触媒としては、通常の有機
過酸化物、例えばベンゾイルパーオキサイド、メ
チルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイド
ロパーオキサイド、ターシヤリーブチルパーベン
ゾエート等が挙げられる。また、本発明の樹脂組
成物には、必要に応じて、ジメチルアニリン、ナ
フテン酸コバルト、オクチル酸コバルト等の硬化
促進剤、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム
等の軟燃用充填材、無機質あるいは有機質顔料、
熱可塑性樹脂等の低収縮剤などを添加することが
できる。又、本発明のFPCBの可撓性、軟燃性が
金属箔との接着性などの性能向上の目的で本発明
以外の他種の不飽和ポリエステル、ビニルエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、フエノール
樹脂等を添加することもできる。 本発明に用いる芯材は、耐熱性合成繊維よりな
り、可撓性を伴せもつ織布もしくは不織布が使用
に適する。耐熱性合成繊維としては、芳香族ポリ
アミド樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂な
どがよく、これらの単独あるいは混合物からなる
繊維よりつくられる。上記芳香族ポリアミド樹脂
を用いた場合、FPCBのはんだ耐熱性が良好であ
り、ポリエチレンテレフタレート樹脂では、はん
だ耐熱性は劣るが経済性の点で有利である。 本発明の不織布としては、上記合成繊維の単繊
維とこれら樹脂のパルプ状粒子からなる合成繊維
布が好ましい。 上記芯材としては、密度が0.3〜0.7ｇ／cm³のも
のが好ましい。密度0.3ｇ／cm³未満のものは、樹
脂組成物を含浸もしくは塗布する際切断されやす
く作業性が低下する。また0.7／cm³をこえるもの
は、樹脂組成物の含浸が極端に悪くなり、充分な
耐水性が得られなくなる。芯材の厚みは20〜
100μの範囲のものが望ましい。 本発明に用いる金属箔としては、電解銅箔、圧
延銅箔、アルミニウム箔、リン青銅箔、ステンレ
ススチール箔など導電体となりうるものなら何で
もよい。金属箔の厚みは通常5μ〜100μの範囲が
適当である。 本発明のFPCBを製造するには先づ、樹脂組成
物100重量部に対し100〜200重量部のアセトン、
メチルエチルケトン、トルエン等の溶剤を加えて
含浸用樹脂液を調製し、これを芯材に含浸もしく
は塗布し、60〜80℃の温度で５〜30分乾燥させる
か、あるいは室温で一昼夜放置して溶剤を揮散さ
せ樹脂含浸芯材を得る。樹脂組成物への芯材の付
着量は、通常、固形分として20〜100ｇ／m²の範
囲がよい。付着量が20ｇ／m²未満では、樹脂含浸
芯材自体の機械的強度が充分でなく、又、100
ｇ／m²をこえると得られたFPCBの可撓性が悪化
する。 次に、上記樹脂含浸芯材を金属箔を重ね合わせ
て、ロール又はプレス機等で100〜160℃、10〜50
Kg／cm²の条件下で加熱加圧して両者を接着させる
と同時に樹脂を硬化せしめる。更に、必要ならば
上記積層物を110〜160℃で３〜60分間後硬化させ
るとよい。 このようにして得られたFPCBは、はんだ耐熱
性に優れているため、はんだごて及びウエブソル
ダリングによるはんだ付け作業が可能であると同
時に、可撓性にも優れるのでJIS Ｐ−8155による
耐折性試験でもポリエステルやポリイミド基材の
印刷回路用基板と同等の性能を有している。 以下実施例によつて本発明を説明する。 実施例 １ プロピレングリコール2.05モル、テレフタル酸
１モル及びフマル酸１モルを用いて常法により水
酸基価50の不飽和ポリエステルを製造した。 上記不飽和ポリエステルを用いて、表１に示す
ような合浸用樹脂液を調製した。この樹脂液を坪
量27ｇ／m²、密度0.4ｇ／cm³の芳香族ポリアミド
樹脂からなる不織布（日本バイリーン社製「KH
−3003CT」）に樹脂組成物固形分が45ｇ／m²とな
るように含浸させ、全長５ｍ、80℃に調整した熱
風乾燥炉中を0.6ｍ／分の速度で通過させて乾燥
後、35μ厚の電解銅箔と重ね合わせて、140℃の
加熱ロールで50Kg／cm²の圧力で積層し、ロール状
に巻き取つた。次にこのロール状の積層物を熱風
恒温槽に入れ、130℃で60分間加熱処理した。 このようにして得られたFPCBは、厚み100〜
110μで、このものについてJIS Ｃ−6481に準ず
る試験を行ない、その結果を表１に示した。尚、
可撓性試験（耐折性）はJIS Ｐ−8115のMIT型
試験による。 実施例 ２ 実施例１と同じ不飽和ポリエステルを用いて、
これに他種の不飽和ポリエステル（飽和二塩基酸
としてアジピン酸を用いたもの）を混合して表１
に示すような合浸用樹脂液を調製した。この樹脂
液を坪量20ｇ／m²、密度0.4ｇ／cm³の芳香族ポリ
アミド系不織布（日本バイリーン社製「JH−
3002CT」）に樹脂組成物固形分が30ｇ／m²となる
よう含浸させた。これを80℃で10分間乾燥させた
後、40μ厚のアルミニウム箔を重ね合わせて、プ
レス機で150℃、10分間、30Kg／cm²の条件で熱圧
積層して100μ厚のFPCBを得た。実施例１と同様
な試験結果を表１に示した。 実施例 ３ 酸成分としてテレフタル酸の代りにイソフタル
酸を使用した以外は実施例１と同様にして水酸基
価53の不飽和ポリエステルを製造した。この不飽
和ポリエステルを用いて実施例１と同様にして
100〜110μ厚のFPCBを得た。 実施例 ４ 芯材として坪量30ｇ／m²、密度0.4ｇ／cm³のポ
リエチレンテレフタレート樹脂系不織布（三木特
種製紙社製「ハイエールＦ−30HV」）を用いた
以外は実施例１と同様にして120μ厚のFPCBを得
た。 比較例 １ 芯材として50μ厚のガラスクロス（鐘紡社製
「KS−1090」）を用いた以外は実施例１と同様に
して100μ厚のFPCBを得た。 比較例 ２ テレフタル酸の代りにオルソフタル酸、ジアリ
ルテレフタレートモノマーの代りにジアリルオル
ソフタレートモノマーを使用した以外は実施例１
と同様にして110μ厚のFPCBを得た。 比較例 ３ 実施例１の樹脂組成物中、ポリイソシアネート
を添加しなかつた以外は実施例１と同様にして
100μ厚のFPCBを得た。

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ テレフタル酸及び／又はイソフタル酸を酸成
   分として含む不飽和ポリエステルとジアリルテレ
   フタレートモノマー及びポリイソシアネートを含
   む樹脂組成物を含浸又は塗布させた耐熱性合成繊
   維を主成分とする織布もしくは不織布からなる芯
   材と金属箔とを積層させたことを特徴とするフレ
   キシブル印刷回路用基板。