JPS6259636A - 配線基板用ポリエステルフイルム - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、塗布層によ＃）導電層、抵抗体層、絶縁層、
印刷インキ層との接着性を改良した配線基板用ポリエス
テルフィルムに関ｆる。

〔従来の技術〕

２軸延伸ポリエステルフイルム、特に２軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフイルムは、その優れた電気絶縁性
、耐熱性、寸法安定性、耐薬品性などにより、モーター
、電線などの絶縁体として用いられるだけでなく、その
フィルムの特性を生かしｆＣ７レキシプル配線基板とじ
て用いられてきた。近年、電子機器の軽量化、小型化に
対応してポリエステルやポリイミドなどのシート・フィ
ルムは、増々配線基板として重要となってきておシ、新
しい使用法としてメンプランスイッチなどもある。従来
、導電回路を設ける方法としては、鋼板をフィルムに接
着剤等によシ積層し、エツチングする方法がとられてい
た。しかしながら、最近は、導電性回路をポリマー・ペ
ーストを用い、印刷による技術が盛んとなってきた。「
日経マイクロデバイス」第２号、８月号、１９８５年発
行によれば、ポリマー・ペーストには導体用、抵抗体用
および絶縁体用の３種類があり、いずれもスクリーン印
刷ができるインクであシ、これを基板に印刷し、低較的
低温で硬化して回路６作る技術を△ ポリマー厚膜またｎ　Ｐ　Ｔ　Ｆ　（Ｐｏｌｙｍｅｒ　
ｔｈｉｃｋｆｉｌｍ　）　　と呼ぶ。これにさらに部品
の位置を示した９、その他の視覚情報を示すために用い
るマーキングインキが基板に印刷される。このポ　　：
リマー厚膜技術による配線基板作成に用いられるインキ
類ｒ！溶剤を含有し、加熱により乾燥するものも多く用
いられているが、しだいに溶剤を含有させなくてもよい
紫外線や電子線で硬化するものが主流になυつつある。

このポリマー厚膜技術を用いる配線基板用ポリエステル
フィルムには、インキ層に対して接着性の良いものが求
められてお９、接着性改良のためにはポリエステルフィ
ルムに放電処理を施したシ、ポリマーブレンド等を試み
ているものの接着性改良効果は本分野のインキに対して
は不充分であυ、既存のポリエステルフィルムに合せて
インキ類を選択しているのが現状である。従って、使用
できるインキ類に大きな制約がおｐ、必ずしもインキ層
として高特性をバランスよく発揮できるものが選択でき
るとは限らなかった。

インキ層との接着性を改良する目的で２軸延伸ポリエス
テルフイルムに下引き層を設ける方法も配線基板の用途
によってはとられるものの、塗布工程が１工程増すこと
によってコストの増加をまねき問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記欠点を解消し、いわゆるポリマー
厚膜技術のインキ層との接着性を改良した安価な配線基
板用ポリエステルフィルムを提供することである。

〔発明の構成〕

本発明は、上記の目的を達成するためポリエステルフィ
ルムの少なくとも片面に水を媒体としたアニオン性基を
有するポリウレタンを塗布した後延伸してなる積層ポリ
エステルフィルムである。

本発明におけるポリエステルフィルムのポリエステルと
は、その構成単位の８０モル係以上がエチレンテレフタ
レートであるポリエチレンテレフタレートあるいはエチ
レンナフタレートであるポリエチレンナフタレートであ
る。本発明のポリエステルフィルムは、心安に応シて無
機粒子、安定剤、潤滑剤、顔料、有機高分子などを含有
していてもよい。

本発明における水を媒体としたアニオン性基を有するポ
リウレタンとは、特公昭４２−２４１９４号、特公昭４
６−７７２０号、特公昭４６−１０１９３号、特公昭４
９−５７８５９号、特開昭５０−１２３１９７号、特開
昭５３−１２６０５８号、特開昭５ａ−ｔ　３ｓ０９８
号などで公知のポリウレタン系樹脂あるいはそれらに準
じたポリウレタン系樹脂を用いることができる。

ポリウレタン形成成分の主要な構成成分は、ポリイソシ
アネート、ポリオール、鎖長延長剤、架橋剤などである
。

ポリインクアネートの例としてハ、トリレンジインシア
ネート、フェニレンジイソシアネー）％４，４’−ジフ
ェニルメタンジイン７アネート、ヘキサメチレンジイッ
クアネート、午シリレンジイソシアネート％　　４　”
−ジシクロヘキクルメタンジイン７アネート、インホロ
ンジインファネートなどがある。

ポリオールの例としては、ポリオキシエチレングリコー
ル、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキクテト
ラメチレングリコールのようなポリエーテル類、ポリエ
チレンアジペート、ポリエチレン−ブチレンアジベート
、ポリカプロラクトンのようなポリエステル類、アクリ
ル系ポリオール、ひまし油などがある。

鎖長延長剤、あるいは架橋剤の例としては、エチレンク
リコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジ
エチレングリコール、トリメチロールプロパン、ヒドラ
ジン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン％　　
’ｌ　”−ジアミノジフェニルメタン、４．４’−ジア
ミノシフクロヘキシルメタン、水などがある。

アニオン性基を有するポリウレタン系樹脂は、ポリウレ
タン形成成分であるポリオール、ポリイソシアネート化
合物、鎖長延長剤などにアニオン性基を有する化合物を
用いる方法、生成しタポリウレタンの未反応インシアネ
ート基トアニオン性基を有する化合物を反応させる方法
、ポリウレタンの活性水素を有する基と特定の化合物を
反応させる方法などを用いて製造できる。

ポリウレタン形成成分としてアニオン性基と有する化合
物を用いる方法では、例えば芳香族イン７アネート化合
物をスルホ／化する方法で得られる化合物、ジアミノカ
ルボン酸塩、アミンアルコール類の硫酸エステル塩など
を用いることができる。

ポリウレタンの未反応のインクアネート基とアニオン性
基を有する化合物を反応させる方法は、例えば重亜硫酸
塩、アミノスルホン酸およびその塩類、アミノカルボン
酸およびその塩類、アミノアルコール類の硫酸エステル
およびその塩類、ヒドロキ７酢酸およびその塩類などを
用いることができる。

ポリウレタンの活性水素を有する基と特定の化合物を反
応させる方法は、例えばジカルボン酸無水物、テトラカ
ルボン酸無水物、サルトン、ラクトン、エボキクカルボ
ン酸、エポキシスルホン酸、λ４−ジオキンーオキサゾ
リジン、イサト酸無水物、ホストン、硫酸カルビルなど
の塩型の基または開環後に塩を生成できる基を示す３員
環から７員壌の環式化合物を用いることができる。

ポリウレタン系樹脂としては、分子量３００〜２０００
　Ｄｏポリオール、ポリイックアネート、反応性水素原
子を有する鎖長延長剤およびイソシアネート基と反応す
る基、およびアニオン性基を少くとも１個有する化合物
からなる樹脂が好ましい。

ポリウレタン系樹脂中のアニオン性基は、−８０１１、
−０ＢＯｓＨ、−ＣＯＯ１ｔ　　およびこｎらのア／モ
ニクム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシ
ウムなどの金属塩である。ポリウレタン系樹脂中のアニ
オン性基の友は、α０５重ｉ％〜８１ｉ！％が好ましい
。少ないアニオン性基量では、ポリウレタン系樹脂の水
溶性おるいは水分散性が悪く、多いアニオン性基量では
、塗布後の下塗り層の耐水性が劣ったシ、吸湿してフィ
ルムが相互に同着しやすくなるからでおる。

本発明におけるポリウレタンの媒体は水でめるがポリウ
レタンの凝集安定性あるいはポリエステルフィルムへの
塗布性改良のためアルコール類、セルンルブ類、Ｎ−メ
チルピロリドンなどを水以外に含有していてもよい。

本発明における塗布層にはボリクレタ／以外に界面活性
剤、潤滑剤、無機系粒子、有機系粒子、安定剤、エポキ
シ化合物、アルキロール化合物、アジリジン化合物、ブ
ロックイソシアネート、シランカンブリング剤などの反
応性化合物、水溶性あるいは水分散注鳩分子、染顔料、
帯電防止剤などを固着性、滑）性、接着性、帯電性、塗
膜強度の改良などを目的として用いることができる。特
にポリウレタンが場合によってはポリエステルフィルム
への塗布性が不良であったり、ポリエステルフィルムへ
の接着性が不良の場合であってもボリウレタ／とインキ
層との接着性が期待できる場合には、ポリウレタンとア
ニオン性基を有する水溶性あるいに水分散性のポリエス
テルを併用するのが好ましい。

このようにすれば、アニオン性基を有する水溶性あるい
は水分散性ポリエステルの効果によって塗布液の塗布性
が改良され、血布層と基体のポリエステルフィルムが強
固に一体化し、塗布層のポリウレタンが配線基板用とし
て用いた場合にインキ層との接着性の効果を発揮するの
である。アニオン性基を有する水溶性あるいに水分散性
のポリエステル系樹脂としては、特公昭４７−４０８７
５号、特開昭５０−８３４９７号、特開昭５０−１２１
３３６号、特開昭５２１１−１５５６４０号などで公知
のポリエステルあるいはそれらに準じたポリエステルを
用いることができる。

例えば、ポリエステルのジカルボン酸成分は、芳香族ジ
カルボン酸の例として、テレフタル酸、インフタル酸、
２．５−ナフタレンジカルボン酸およびそれらのエステ
ル形成性誘導体などが用いられ、脂肪族ジカルボン酸の
例として、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸およ
びそのエステル形成性誘導体などが用いられ、オキシモ
ノカルゼン酸の例として、オキシ安息香酸およびそのエ
ステル形成性誘導体などが用いられる。

サラにポリエステルのグリコール成分としては、脂肪族
、脂環族、芳香族ジオール等が使用できその例として、
エチレングリコール、１，４−フタンジオール、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、１．４−７
クロヘキサンジメタノール、ｐ−キクレンジオールなど
が用いられ、ポリ（オキ７アルキレン〕グリコールの例
としていわゆるポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどが用
いられる。

ポリエステルとしては上述したエステル形成成分からな
る飽和線状ポリエステルのみならず、３価以上のエステ
ル形成成分を有する化合物からなるポリエステルあるい
は反応性の不飽和基を有するポリエステルも用いること
ができる。

スルホン酸塩基を有するポリエステルは、前述したポリ
エステル形成成分と共に、ポリエステル成分となシ得る
スルホン酸塩基を有する化合物を用いて製造できる。

スルホン酸塩基を有する化合物の例としては、スルホイ
ン７タル酸、スルホテレフタル酸、４−スルホナフタレ
ン−２，７−ジカルボン酸およびそのエステル形成性誘
導体などの金属塩がある。金属塩の金属の例としては、
リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウムなどが
好適である。これらの中で非常に好適な化合物としては
、５−ソジオスルホインフタル酸またはソジオスルホジ
メチルイソフタレートがある。

ポリエステルにスルホン酸塩基を導入する別法としては
、エステル形成性脂肪族不飽和化合物を共重合成分とし
たポリエステルの不飽和基を亜硫酸水素ナトＵウムろる
いはメタ重亜硫酸ナトリウムなどのスルホン化剤でスル
ホン化する方法も例示することができる。

ポリエステル系樹脂のジカルボン酸成分中の芳香族ジカ
ルボン酸量は、５０モル％〜１００モル係の範囲が好ま
しい。これはポリエステル系樹脂の軟化点を高め、固着
性を良くするためである。

ポリエステル系樹脂中のスルホン酸塩基は、樹脂を水溶
性あるいは水分散性とするに必要な量存在する必要があ
ｐ、スルホン酸塩基を有するジカルボン酸をジカルボン
酸中０２モル僑〜２０モル係の範囲で使用するのが好ま
しい。

２モル係よシ少ないスルホン酸塩基量では水容性あるい
に水分散性が不充分であり、２０モル憾よシ多いスルホ
ン酸塩酸基量では、塗布後の下撞り層の耐水性が劣った
シ、吸湿してフィルムが相互に固着しやすくなるからで
おる。

ポリエステル系樹脂とポリウレタン系樹脂の混合水溶液
または捩合水分散液中の組成は、固形分重量としてポリ
エステル系樹脂が０重ｆｉ％から５０重量係が好ましく
、さらに好ましくは０１ｆ％から４０重ｉｔｓ、さらに
は１〜４０１量うの範囲が好ましい。

ポリウレタン系樹脂が５０重童優以上するのが好ましい
のは、インキ層との接着性、特に電子線や紫外線で硬化
させる塗料との接着性を向上させるためである。

本発明において、ポリウレタンをポリエステルフィルム
に塗布する方法は、厚崎鉤次著、槙書店１９７９年発行
、「コーティング方式」に示されているリバースロール
コータ、グラビアコータ、キスコータ、ロッドコータ、
エアトクタコータ、カーテンコータあるいはこれ以外の
公知の装置を用いて基体のポリエステル未延伸フィルム
にポリウレタンを塗布し、逐次あるいは同時に２軸延伸
する方法、１軸延伸された基体のポリエステルフィルム
に塗布し、さらに先の１軸延伸方向と直角の方向に延伸
する方法、わるいは２軸延伸ポリエステルフイルムＩＩ
Ｃ＊布し、さらに横および／または縦方向に延伸する方
法である。

特に、ロール延伸法による１軸延伸ポリエステルフイル
ムに樹脂液を塗布し、適当な乾燥を行ない、あるいは乾
燥を施さず、ポリエステル１軸延伸フイルムをただちに
先の延伸方向とは直角方向に延伸し、熱処理２行なう方
法で製造するのが好ましい。

本方法によるならば、延伸と同時に塗布層の乾燥が可能
Ｖこなると共に塗布層の４嘔を延伸倍率に応じて薄くす
ることができ、塗布層を有し高特性化したフィルムを比
較的安価に製造できる。この方法は、塗布後に延伸を施
すことから［塗布延伸法ｊと称することができる。

２軸延伸ポリエステルフイルム上の塗布層の厚さは、α
Ｄ１μから５μの範囲が好ましく、さらに好ましくは１
０５μから１μの範囲である。塗布層の厚さが０．０１
μ未満では均一に塗布しにくいため、製品に塗布むらが
生じやすくなったり、各種用途において接着性が不充分
であつ１ζりする。また、塗布層の厚さが５μを超すと
フィルム相互が固着（プロンキング〕やステイシキング
するなどして、フィルムの取扱いが困難Ｖこなり好まし
くない。

ポリエステルフィルムの厚さは配線基板用として植々の
ものが用いられるが、通常５ｏμ〜５００μのものが提
供される。

〔発明の効果、作用、用途コ 本発明のポリエステルフィルムは、ポリウレタン塗布層
を設けたことにより、ポリマー厚膜・　技術用インキ層
を本フィルム上に設けた場合に、基体ポリエステルフィ
ルムとインキ層の接着性が改良されたものである。特に
本発明のポリエステルフィルムは、紫外線や電子線で硬
化するインキ層に対しても接着性が改良されている。

これらの特性を有する本発明のポリエステルフィルムは
、配線基板用、特にポリマー厚膜技術ｔ−用いる配線基
板用ポリエステルフィルムトシて適している。

〔測定・評価法〕

本発明の各特性値の測定法と効果の評価基準を次Ｋまと
めて示す。

１、　固着性（ブロッキング性） 本発明における塗布層の固着性は、ポリエステルフィル
ムの塗布面と非塗布面おるいは塗布面を重ね、恒温恒湿
槽で調湿後、４０℃、８０％ＲＨ１１０ｋｌｉ！／ｃ！
ｎ”、２０時間の条件でプレス処理した幅２０個のフィ
ルムをＡＳＴＭ−Ｄ−１８９５のピアノ線でフィルムを
剥離する方法に準じて測定し、剥離力で５０１以下を合
格とした。また、製品としてロール状に巻いたフィルム
をそのまま４０ｃ、８０ＳＲＨの恒温恒湿槽に１週間保
管し、その後フィルムを巻き出した場合に粘着音や粘着
跡もなく、作業性、フィルムの表面性に支障がない場合
を合格とした。

２、　塗布延伸塗布層と基体ポリエステルフィルムの接
着性 本発明の塗布層と基体との接着性は、下に示した方法で
評価し、評価４以上を合格とした。

フィルムの塗布層に１鶴角のいわゆるゴバン目を入れ巾
ｊ８ｔｍ（Ｄニテバン社製セロテープを気泡の入らぬよ
う７鋼の長さに貼り、この上を３′Ｋｇの手動式荷重ロ
ールで一定の荷重＆４．する。フィルムを固定し、セロ
ハンテープの一端を５ｏｎｙの＠Ａに接続し錘が４５副
の距離を自然落下後に１８００方向の剥離試　　□験が
開始する方法で接着性を評価した。

接着性は、次の５段階の基準で評価した。　　□４以上
が実用可能な範囲である。

５：セロハンテープ面に全く剥離しない。

： ４：１０％未満しかセロハンテープ面に剥離　　：゛い
い。□よ、、４よ工、あ。６　：） 問題なく使用できる。

３：１０〜５０壬の部分がセロハンテープ側に剥離する
。

２：５０％以上の部分がセロハンテープ側に　　：：′
剥離する。

１：完全にセロハンテープ側に剥離する。　　　□五　
インキ接着性 インキ接着性は、下記の４種のインキ層ｔ　　ζ設けた
ものを上記のセロハンテープ剥離試験を行ない、評価４
以上を合格とした。

（Ａ）　　デー１７社。厚膜抵抗＜−ｘｈ−ｃあ；ｂ　
／’　　、′イ０７り、＜ｊ　４００　（商品名）をナ
イロンナ１５０のスクリーンで印刷し、硬化させ　　：
抵抗体層を設けた。

（Ｅ）　　日本アチソン社製の紫外線硬化絶縁塗料でお
るＫｌｅｃｔｒｏｃＬａｇ　４５０８８　（商品名〕を
ナイロン÷１５０のスクリーンで印刷し、つ７オ電機社
製の紫外線照射装置であるＵＶＨ−２（］００　　型（
商品名）で硬化条件をｓｏｗ／ｃＭ、フィルム速度４ｍ
　７分として絶縁体層を設けた。

（Ｃ）　　東洋インΦ社製の紫外線硬化型インキである
ＦＤ−８１９藍（商品名）１００部とＦＤレジューサ−
Ｐ（商品名）５部を配合したものをナイロン＋５００の
スクリーン？用い印刷し、ククオ電機社製の紫外線照射
装置でおるＵＶＩＩ　−２０００型（商品名）で硬化条
件を１６０Ｗ／ｃｍ、フィルム速度１２ｍ／分としてマ
ーキング層などの働きをする印刷層を設けた。

（Ｄ）　　セイコーアドバンス社製の紫外線硬化型イン
キであるσＶＡ−９１１９（７１品名）１００部とＢＯ
Ｘ　−ｉ２０白（商品名）４０部を配合したものを前記
（Ｃ）と同様にしてマーキング層などの働きをする印刷
層を設けた。

比較例１ ポリエチレンテレフタレートを溶融押出しし、縦方向に
五５倍延伸し、その後横方向に五５倍延伸し、２２０℃
で熱固定を行ない、厚さ７５μの２軸延伸ポリエステル
フイルムヲ得り。

本フィルムの固着性は何ら問題なく合格であった。

インキ接着性では、インキ（Ａ）での評価３、インキ（
Ｂ）＃　（Ｃり、　（Ｄ）での評価１で不合格であつ窺
。

実施例１ スルホン酸塩基を有する水分散性ポリウレタンであるバ
イエル社のインプラニルＤＬＨ（商品名）６０部（固形
分、以下同様）、スルホン酸塩基を有する水分散性ポリ
エステルである日本合成化学工業社のポリエスタ−ＸＷ
Ｒ−９０１（商品名）３０部およびヘキサメチロールメ
ラミン、１０部を配合し念塗布液を比較例１０縦延伸後
のフィルムに塗布後、比較例１と同様に横延伸、熱固定
をして、塗布厚さα１０９７ｇ”、フィルム厚さ７５μ
の２軸延伸ポリエステルフイルムを得た。

本フィルムの固着性は、プレスによる方法で２３９、ロ
ール状態で保管する方法でも問題はなく合格であった。

塗布延伸塗布層と基体のポリエステルフィルムの接着性
は、評価５で合格であった。

インキ接着性は、インキ（Ａ）、（Ｂ）Ｋ対しては評価
４、インキ（Ｃ）、（至）に対しては評価５で合格でお
った。

′　実施例２ カルボン酸塩基を有する水分散性ポリウレタンである大
日本インキ工業社のハイトランＡＰ−４０（商品名）を
実施例１と同様にして塗布し、塗布厚さα１０９部ｍ”
　、および塗布厚さａ２ｔ’／ｍ”、フィルム厚さ７５
μの２軸延伸ポリエステルフイルムを得友。

本フィルムの固着性は、塗布厚さばα１０ｆ／ｍ：、α
２０９７ｍ”のものそれぞれに対してプレスによる方法
で１５１．１５？と良好であ）、ロール状態による方法
でも問題がなく合格であつ九。

本フィルムの塗布延伸塗布層と基体ポリエステルフィル
ムの接着性は、共に評価５で合格であった。

塗布厚さの異なる本フィルムは両者ともインキ接着性は
、インキ（Ａ）、　（Ｂ）に対しては評価５、インキ（
（：り、　（Ｄ）に対してに評価４〜５で合格であった
。

実施例６ 実施例２で用いたハイトランＡｐ−ａｏ（８品名）ＳＯ
部とスルホン酸塩基を有する水分散性ポリエステルであ
る大日本インキ化学工業社のファインテックスＥ　８−
６７０　２０部とを配合し、実施例１と同様に塗布し５
、塗布厚さＣＬ１０ｆ／ｍ”、フィルム厚さ７５μの２
軸延伸ポリエステルフイルムヲ得り。

本フィルムの固着性に、プレスによる方法で１５２１０
−ル状態で保管する方法で問題がなく合格であった。

本フィルムの塗布層と基体ポリエステルフィルムの接着
性は、評価５で合格であった。

本フィルムのインキ接着性に、インキ（Ａ）〜の）の全
てに対して評価５で合格であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ポリエステルフィルフィルムの少なくとも片面に水
   を媒体としたアニオン性基を有するポリウレタン樹脂を
   塗布した後延伸してなる配線基板用ポリエステルフィル
   ム。