JPH0332832A - フレキシブル金属箔積層板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、耐熱性に優れ、ひずみが少なく皺や折れ皺
、端部での折れ重ねを発生させないＦＭＣＬの製造方法
に関するものである。

（従来の技術） 金属箔層とプラスチックフィルムを積層して構成される
ＦＭＣＬは、包装用材料、フレキシブルプリント回路基
板（フレキシブルプリント配線板）、’Ｑｔｉｆｆ波シ
ールド導ｔｌ！被覆材、電磁波シールドフィルムその他
などに、金属とプラスチックの両材料の特徴が総合活用
された素材として大量に使用されている。

しかしながら、従来のＦＭＣＬはプラスチックフィルム
と金属箔を接着剤により接着する方法で製造されている
ために、この耐熱性、耐薬品性、難燃性、電気特性、あ
るいは密着性といったＦＭＣＬとして重要な諸特性は使
用する接着剤の物性に支配されてしまいプラスチック自
体が元々有する優れた諸特性を十分にいかすことができ
ないものであった。

かかる問題を解決する方法として、金属箔上に高分子溶
液を流延塗布し、しかる後、乾燥硬化させて、接着剤を
用いない金属層とプラスチック層からなる長尺状の２層
のＦＭＣＬを製造する方法が開発されている。このよう
な２層のＦＭＣＬの乾燥硬化工程においては、ストレー
ト炉、アーチの緩やかな炉、エアフロート炉、サインカ
ーブ炉、ピンテンター炉など、従来から用いられている
通常の乾燥硬化炉が使用されているのが現状である。

（発明が解決しようとする課題） 金属箔上に高分子溶液を流延塗布し製造する接着剤を用
いない２層のＦＭＣＬに於いては、金属箔上に流延塗布
した高分子溶液の初期溶剤蒸発に伴う体積収縮による収
縮応力、最終乾燥硬化段階における高分子の硬化反応に
よる内部応力、さらにプラスチック層と金属箔層との熱
膨張係数の差異による内部応力などによりプラスチック
が収縮しようとするため、プラスチック層を内側として
カールを生じる。このため、従来から用いられているス
トレート炉、アーチの緩やかな炉、エアフロート炉、サ
インカーブ炉などで乾燥硬化させた場合には、このカー
ルしようとする応力によりＦＭＣＬに皺や折れ皺が発生
したり、端部が２重、３重以上に折れ重なったりして満
足なＦＭＣＬを作ることができない、またピンテンター
炉においては端部の折れ重ねは無くなるが他の炉よりも
皺や折れ皺が発生し、かつひずみが大きく、満足なＦＭ
ＣＬを得ることができない、この乾燥硬化工程に於ける
皺は１例えばフレキシブルプリント回路基板として使用
した場合には、良好な回路形成を阻害し、機械的性質、
電気的性質等の各種物性を低下させるだけでなく耐屈曲
性を著しく低下させ製品の信頼性を損なう。

かかる課題を解決するための先行技術として例えば、特
開昭６３−７４６３５号には、金属７Ｆ３層を内側とし
て連続的に湾曲保持しながら乾燥硬化を行うことにより
カールを低減させようとしているが、我々の検討による
と、この方法では実は、プラスチック層（ポリイミド層
）と金属箔層とが実質的に同程度の熱膨張係数をもつ場
合にのみカールが防止出来るのであり、プラスチック層
と金属箔層との熱膨張係数が異なる場合には適用できず
、更にプラスチック層を内側とする場合にも適用できな
いのである。

このように２層のＦＭＣＬ製造者は、乾燥硬化工程での
カールによる皺や折れ皺や端部の折れ重ねを減少させる
ことに苦慮している０本発明は、このような従来の問題
に着目してなされたもので、接着剤を用いない２層のＦ
ＭＣＬＭＣ法の乾燥硬化工程において、ＦＭＣＬを適切
な姿勢に保持しつつ乾燥硬化を行わせて、カールしよう
とする応力による皺や折れ皺、端部での２重、３重の折
れ重ねを防止し、品質の良好な２層のＦＭＣＬを提供す
るものである。

（１題を解決するための手段） この発明に係わるＦＭＣＬの製造方法について、本発明
者らは、詳細な分析と検討を行った結果、内部応力に起
因する皺や端部の折れを防止するには、乾燥硬化工程に
於いてＦＭＣＬを平らな状態に保つことが極めて重要で
あることを見い出し、ここで使用される乾燥硬化装置に
於けるＦＭＣＬの支持方法を極めて巧妙に工夫する事に
より、内部応力が存在してもカールによる折れや皺を発
生しない製造方法を完成するに到った。

すなわち本発明によるＦＭＣＬの製造方法は、金属箔上
に高分子溶液を流延塗布し、しかる後乾燥硬化させて金
属箔層とプラスチック層からなる長尺状のフレキシブル
金属箔積層板（ｐ１６ｘｉｂｌｅＭｅｔａｌ　Ｃ１ａｄ
　Ｌａｍ１ｎａｔｅ　、以下、ＦＭＣＬという。

）を連続的に製造する方法の該乾燥硬化工程において、
該ＦＭＣＬを支持体により５００ｍ以下の間隔で支持し
、かつ隣あう支持体によりＦＭＣＬに生ずる角度を１７
８．５°以下とすることを特徴とするＦＭＣＬの製造方
法、である。

以下、図面により本発明の詳細な説明する。第１図はこ
の説明のための模式図である。ＦＭＣＬは、連続乾燥硬
化中、支持体により距離Ａの間隔で支持され、かつ相隣
る支持体により角度αで以て支持される。

本発明において、支持体の間隔Ａは５００ｍａ＋以下、
好ましくは３００ｍ以下、更に好ましくは２５０ｍであ
り、支持体の干渉しない限り小さくても良く、例えば、
支持体が直径２０閣のロールである場合には、Ａの最小
値は２１ｍ程度となる。

角度αは１７Ｂ、５°以下、好ましくは１７８゜以下で
あり、例えば、第２図に示す如く０°でも良い、Ａが５
００−を越える場合には、恐らくは支持体による押し拡
げ効果が支持体と支持体との間の中央部分付近で弱くな
るため、ＦＭＣＬ端部に第３図に示す如き２重、３重の
折れ重ねが生ずる。角度αが１７８．５°より大きな場
合にもやはり支持体による支持体上での押し拡げ効果が
弱くなるためか支持体上で皺や折れ皺が発生する。

Ａが本発明で規定する５００ｍ以下で、かつαが１７８
．５°以下の場合にのみ折れ重ねや皺、折れ皺が生じな
い良好なＦＭＣＬを得ることができるのである。

先に述べた如く、２層ＦＭＣＬにおいては各種゛原因に
よりプラスチック層に収縮しようとする応力が発生する
。この応力により、例えばエツチングなどにより金属箔
層を除去した場合、プラスチック層はエツチング前より
収縮し、寸法が短くなる。この収縮量、即ち金属箔層と
プラスチック層との寸法差が大きいものほどカールしよ
うとする力が大きくなる。

ＦＭＣＬのこの寸法差は 寸法差ｌ（ΔＬ／Ｌｅ）ｘｔｏｏ％ で求めることが出来る。

ここで、ΔＬ＝エツエツチングり収縮した収縮量り、−
エツチング前のプラスチック層の長さ（即ちＦＭＣＬの
長さ） 金属箔層とプラスチック層とに０．２％以上５％以下好
ましくは２％以下の寸法差のある場合には、カールしよ
うとする力が大きく、本発明による製造方法が特に有効
である。

本発明による支持体はどのような形状、どのような材質
のものであっても良い、第１図においては支持体はロー
ル（状のもの）を示しているが、ロールの場合には固定
でも回転させても良く、摩擦力を減少させる目的でＦＭ
ＣＬの搬送速度と同期させて駆動を行ってもよい。

また、本発明においては、第４図に示す如く支持体をス
リットノズル等から吹き出した高温の気体とすることも
可能であるが、かかる方式を採用した場合には、この高
温の気体によりプラスチック層の乾燥硬化が効率的に行
われるようになると同時に、支持体上での摩擦を減少さ
せることができるため張力を低くすることができ、皺や
折れ皺が更に生じ難くなるので特に好ましい。

この発明に使用されるプラスチックとしては、例えば、
ポリイ逅ド、ポリアラもド、ボリア逅トイξド、ポリエ
ステル、ボリアリレート、ポリエーテルサルフォン、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリパラバン酸、ポリプロピレン、ポリエチレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ四弗化エチレン、
ポリ三弗化塩化エチレン、ポリ四弗化エチレン・六弗化
プロピレン共重合体、ポリ弗化ビニリデンなどがあるが
、勿論これらのみに限定されるものではなく、またプラ
スチック層は複数の異なった種類の層からなるものであ
ってもよく、これらの混合物または共重合体例えば、ボ
リイ逅ドーポリアミド、ボリイξドーボリアξド・イミ
ドの如きものであってもよく、通常イミド化による収！
ｉ１１が大きいポリイミドを使用したＦＭＣＬに特に効
果が大きい。

一方、この発明の積層板におけるプラスチック層の厚さ
は、１〜２００μ喝、好ましくは、３〜１１００ｐ、更
に好ましくは５〜５０μ−の範囲内であり、薄過ぎれば
ａｍ体自体を保持する支持体としてその作用を果たすこ
とができないのであり、また厚過ぎれば、取り扱い、加
工などが困難になる。

ＦＭＣＬの金属箔層は、好ましくは、銅、アルミニウム
、金、銀、ニッケル、これらを含む合金その他の合金製
であり、特に好ましくは銅およびまたはアルミニウムか
らなる。金属箔層の厚さは、好ましくは５〜１・００μ
−である、金属箔層とブラスチック層との接着性向上の
為にカップリング剤の薄層を金属箔層とプラスチック層
との間に介在させてもよい。

ＦＭＣＬを搬送する際の張力はＦＭＣＬ−ｔ−搬送でき
るだけの張力があればよく、好ましくはｌ。

ｇ／ｃ＋ａ以上、２０００ｇ／ｃｍ以下、更に好ましく
は２０　ｇ／ｃｔａ　〜１０００　ｇ　／ｃ＋ａである
。

なお、本発明はカールしようとする力の小さい予備乾燥
工程には従来のストレート炉やアーチの緩やかな炉など
を用い、溶剤含有量が５０％程度以下となってカールす
る力が大きくなる乾燥硬化工程には本発明の方法を適用
するなど、従来の技術と組合せてもよい。

また、本発明における第１図に示したＡ及びαは、それ
ぞれ５０００１以下でかつ１７８．５°以下であれば特
に一定でなくてもよい。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

（実施例） 実施例　１ ４．４°−シア〈ノジフェニルエーテルとピロメリット
酸二無水物から成るＮ−メチルピロリドンを溶媒とした
、不揮発分２０重量％のポリアミド酸ワニスを厚さ３５
μ麟、幅５３０ｍの長尺電解銅箔上に、１５０μ−の厚
さに塗工機を用いて流延塗布し、予備乾燥して高分子層
の残溶媒量を５０重量％とした。

これを第５図に示す如く、支持体として、直径５０ｍの
ロールを用い、ロール間隔２２０ｍｍ、ＦＭＣＬのなす
角度１７８″とした乾燥硬化炉で、張力１００ｇｆ／ａ
ｉ＋の張力を加えて０．　２ｍ／ｓｉｎの搬送速度で連
続的に乾燥硬化させポリイミドと銅から威る２層ＦＭＣ
Ｌを得た。乾燥硬化のＦＭＣＬの温度は１４０℃から４
００　”Ｃまで連続的に上昇するような加熱状態とした
。

この乾燥炉を用いたＦＭＣＬの製造において得られたＦ
ＭＣＬはカールが強く、寸法差は０．５５％であったが
、カールの発生に起因する皺や折れ皺、端部の折れ重ね
等はなく良好な製品が得られた。

本実施例１では、ロール間隔が本発明で規定する５００
ｍ以下の２２０ｍであり、かつＦＭＣＬのなす角度が本
発明規定の１７８．５°以下の１７８°であるためカー
ルの発生に起因する皺や折れ皺、端部の折れ重ね等のな
い良好な製品を得ることができたのである。

実施例　２ 実施例１で作成した予備乾燥を終了した２層ＦＭＣＬを
用いて、これを第６図に示す如く、支持体としてスリッ
トノズルから吹き出されたエアーを用い、ノズル間隔２
５０ｍ、ＦＭＣＬのなす角度１７７°に設置した、張力
６０ｇｆ／ａｍの張力を加えて０　、　５　ｍ　／ｍｉ
ｎの搬送速度で連続的に乾燥硬化させた。乾燥硬化のＦ
ＭＣＬの温度は、１４０°Ｃから３８０°Ｃまで連続的
に上昇するような加熱状態とした。ノズルから吹き出す
気体により、ＦＭＣＬは支持体に無接触で連続的に乾燥
硬化され、得られたＦＭＣＬは実施例１と同様にカール
が強く、寸法差は０．５５％であったが、皺や折れ皺、
端部の折れ重ねがない良好な製品が得られ本実施例２で
は、支持体の間隔が本発明で規定する５５０＋＋ＩＩａ
以下の２５０閣であり、かつＦＭＣＬのなす角度が本発
明規定の１７８．５°以下の１７７°であるためカール
の発生に起因する皺や折れ皺、端部の折れ重ね等のない
良好な製品を得ることができると共に、支持体としてス
リットノズルから吹き出した高温のエアーを用いたため
、効率的にＦＭＣＬを得ることができたのである、比較
例　１ 実施例１で作成した予備乾燥を終了した２層ＦＭＣＬを
用いて行い１．これを第７図に示す如き、ロール間隔８
００　ｍｍ、角度１７５．８’としたアーチ炉を使用し
て、張力１００ｇｆ／ｃｎ＋、搬送速度０．２ｍ／ｌ１
ｉｎで連続的に乾燥硬化させた。このときのＦＭＣＬの
温度は１４０°Ｃから４００°Ｃまで連続的に上昇する
ような加熱状態とした。このようにしてポリイミドと銅
から成る２ＦｉＦＭＣＬを連続的に作成することを試み
たが、ＦＭＣＬにカールが発生し、端部が６重に折れ重
なり、得られたＦＭＣＬは実用上使用に耐えるものでは
なかった。

本比較例１の場合には、支持体の角度は１７５６８°と
本発明で規定する１７８．５＠以下であり本発明の範囲
内であるが、支持体の間隔が８００−と本発明規定の５
００鴫を越えているため端部の折れ重ねが生じ、良好な
ＦＭＣＬを作成することができなかったのである。

比較例　２ 実施例１と同様に予備乾燥を行ったＦＭＣＬを使用して
、これを第８図に示す如き、ロール間隔２５０閣、角度
１７９．３°としたアーチの緩やかな炉を使用して、張
力１００ｇｆ／ｃｍ、搬送速度０．２ｍ／ｓｉｎで連続
硬化させた。このときのＦＭＣＬの温度は１４０°Ｃか
ら４００℃まで連続的に上昇するような加熱状態とした
。このようにしてポリイミドと銅から威る２］ＩＦＭｃ
Ｌを連続的に作成することを試みたがＦＭＣＬにカール
が発生して、支持体上で折れ皺が発生し、つづいて端部
の折れ重ねが生じ、得られたＦＭＣＬは実用上使用に耐
えるものではなかった。

本比較例２の場合には、支持体の間隔は２５０閤と５０
０ｍ以下であり本発明規定の範囲内であるが、支持体の
角度については１７９．３°と本発明で規定する１７Ｂ
、５°を越えているため折れ皺や折れ重ねを生じ良好な
ＦＭＣＬを得ることができなかったのである。

比較例　３ 実施例１と同様に予備乾燥を行ったＦＭＣＬを使用して
、次に、：れを第９図に示す如き、ロール間隔７６５閤
＋＊、角度１３５°、としたアーチ炉を使用して、張力
１００　ｇｆ／ｃ＋＊、搬送速度０．４５ｍ／ｇｉｎで
連続硬化させた。このときのＦＭＣＬの温度は１８０°
Ｃから４００°Ｃまで連続的に上昇するような加熱状態
とした。このようにしてポリイミドと銅から成る２層Ｆ
ＭＣＬを連続的に作成することを試みたがＦＭＣＬの端
部に２重、３重の折れ重ねが生じ、中央部にも皺が生じ
、得られたＦＭＣＬは実用上使用に耐えるものではなか
った。

比較例３の場合には、支持体の角度は１３５゜と１７８
．５＠以下であり、本発明で規定する範囲内に十分入っ
ているが、支持体の間隔が７６５狛と本発明規定の５０
０℃１ｍを越えているため折れ皺や折れ重ねを生じ良好
なＦＭＣＬを得ることができなかったのである。

（発明の効果） 以上のように、本発明のフレキシブル金属箔積層板の製
造方法を用いれば、２層のＦＭＣＬの製造に於いて乾燥
硬化工程におけるカールに起因する皺や折れ皺、端部の
折れ重ねがない良好なＦＭＣＬを連続的に製造すること
ができると共に、硬化炉を直線状とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における支持体の間隔及びＦＭＣＬに生
じる角度を示す模式図であり、第２図はＦＭＣＬに生ず
る角度がＯ＠の場合の説明図であり、 第３図は端部での折れ重ねの状態を示す斜視図であり、 第４図は支持体としてスリットより吹き出された気体を
用いる時の模式図である。 第５図、第６図はそれぞれ実施例１、実施例２における
支持体の間隔、ＦＭＣＬに生ずる角度を示す模式図であ
る。 第７図、第８図、第９図はそれぞれ比較例１、比較例２
、比較例３における支持体の間隔、ＦＭＣＬに生ずる角
度を示す模式図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属箔上に高分子溶液を流延塗布し、しかる後乾
   燥硬化させて金属箔層とプラスチック層からなる長尺状
   のフレキシブル金属箔積層板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｍｅ
   ｔａｌ　Ｃｌａｄ　Ｌａｍｉｎａｔｅ．以下、ＦＭＣＬ
   という。）を連続的に製造する方法の該乾燥硬化工程に
   おいて、該ＦＭＣＬを支持体により５００ｍｍ以下の間
   隔で支持し、かつ隣あう支持体によりＦＭＣＬに生ずる
   角度を１７８．５゜以下とすることを特徴とするＦＭＣ
   Ｌの製造方法。
2. （２）乾燥硬化後のＦＭＣＬのプラスチック層と金属箔
   層とに０．２％以上の寸法差のある請求項１記載の方法
   。
3. （３）ＦＭＣＬのプラスチック層がポリイミドである請
   求項１又は２に記載の方法。
4. （４）支持体がスリットノズルより吹き出された気体で
   ある請求項１〜３のいずれかに記載の方法。