JP5151938B2 - Method for producing metal foil laminated film - Google Patents
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Description
本発明は、金属箔積層フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a metal foil laminated film.
近年、携帯電話、ディスプレイおよびデジタルカメラ等の電子機器の小型化、軽量化および薄型化が急速に進んでいる。これに伴い、耐折れ性に優れ、軽量で耐熱性を有するフレキシブル回路基板の需要が高まっている。フレキシブル回路基板の中でも、ディスプレイ用の液晶ドライバー実装用途においては、耐折れ性、軽量化、微細回路形成容易性に加えて、半導体のチップを高温で実装するための耐熱性が求められている。このため、耐熱性の高いポリイミド樹脂をベースフィルムとする金属箔積層フィルムが用いられることが多い。金属箔積層フィルムの製造方法としては、めっき法、キャスティング法、ラミネート法がある。このうちめっき法は厚い銅箔の形成が困難であり、キャスティング法は厚いポリイミド樹脂層を形成することが困難である。ラミネート法は上記の製造上の制約を受けず高速に生産できるという利点があり、有望視されている。しかし、高温でラミネートすることによりしわやおれ、ボイドなどの外観欠点が発生する場合があり、外観品位を保つことが困難であった。 In recent years, electronic devices such as mobile phones, displays, and digital cameras have been rapidly reduced in size, weight, and thickness. Along with this, there is an increasing demand for flexible circuit boards that are excellent in folding resistance, lightweight and heat resistant. Among the flexible circuit boards, in liquid crystal driver mounting applications for displays, heat resistance for mounting semiconductor chips at high temperatures is required in addition to bending resistance, weight reduction, and ease of forming fine circuits. For this reason, the metal foil laminated film which uses a highly heat-resistant polyimide resin as a base film is often used. As a method for producing a metal foil laminated film, there are a plating method, a casting method, and a laminating method. Of these, the plating method is difficult to form a thick copper foil, and the casting method is difficult to form a thick polyimide resin layer. The laminating method has an advantage that it can be produced at high speed without being restricted by the above-mentioned manufacturing restrictions, and is promising. However, appearance defects such as wrinkles, wrinkles, and voids may occur by laminating at a high temperature, and it is difficult to maintain the appearance quality.
このため、金属箔と接着性フィルムを貼り合わせる加熱ロールの手前に接着性フィルムを幅方向に広げる手段を設けたフレキシブル金属板の製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、寸法安定性を向上させるために、加熱加圧前に接着フィルムおよび金属箔をあらかじめ加熱ロールに接触させるフレキシブル金属張積層板の製造方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記方法を用いても積層される材料の熱によるたるみを除去することができず、ボイドが発生する課題があった。上記課題に鑑み、本発明はボイドを低減した外観良好な金属箔積層フィルムを製造する方法を提供することを目的とする。 However, even if the above method is used, it is impossible to remove the slack due to the heat of the laminated material, and there is a problem that voids are generated. In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a method for producing a metal foil laminated film with a reduced appearance and a good appearance.
本発明は、少なくとも金属箔と接着層を加熱加圧により積層する金属箔積層フィルムの製造方法であって、
(1)金属箔または接着層を予熱する工程
(2)予熱された金属箔または接着層をTD方向に延伸する工程
(3)金属箔と接着層を加熱加圧により積層する工程
をこの順に連続して行うことを特徴とする金属箔積層フィルムの製造方法である。
The present invention is a method for producing a metal foil laminated film in which at least a metal foil and an adhesive layer are laminated by heating and pressing,
(1) Step of preheating metal foil or adhesive layer (2) Step of stretching preheated metal foil or adhesive layer in TD direction (3) Step of laminating metal foil and adhesive layer by heating and pressing in this order a method for producing a metal foil laminated film, which comprises carrying out in.
本発明により、ボイドの発生を抑制し、外観良好な金属箔積層フィルムを提供することができる。 By this invention, generation | occurrence | production of a void can be suppressed and the metal foil laminated film with a favorable external appearance can be provided.
本発明における金属箔積層フィルムは、少なくとも金属層および接着層を有する。金属層、接着層および耐熱性樹脂層をこの順に有するものでもよい。図1は、本発明により得られる金属箔積層フィルムの構造の一態様を示す概略図である。金属層101の片面に、接着層102を介して耐熱性樹脂層103を積層した片面金属箔積層フィルムである。図2は、本発明により得られる金属箔積層フィルムの構造の別の態様を示す概略図である。耐熱性樹脂層103の両面に、それぞれ接着層102を介して金属層101を積層した両面金属箔積層フィルムである。図3は、本発明により得られる金属箔積層フィルムの構造の別の態様を示す概略図である。接着層102の両面に金属層101を積層した両面金属箔積層フィルムである。
The metal foil laminated film in the present invention has at least a metal layer and an adhesive layer. You may have a metal layer, an adhesive layer, and a heat resistant resin layer in this order. FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of the structure of the metal foil laminated film obtained by the present invention. This is a single-sided metal foil laminated film in which a heat-
本発明は、上記構成の金属箔積層フィルムの製造方法であって、
(1)金属箔または接着層を予熱する工程
(2)予熱された金属箔または接着層をTD方向に延伸する工程
(3)金属箔と接着層を加熱加圧により積層する工程
をこの順に連続して行うことを特徴とする。(1)の工程において金属箔や接着層などの被積層材料を予熱することによって、加熱圧着時の熱膨張に起因する寸法変化やしわなどの外観不良を抑制することができる。しかしながら、(1)の工程において発生する熱膨張によるたるみを有する状態で(3)の工程により被積層材料を加熱加圧すると、たるみを噛み込むことによるボイドが発生する場合がある。そこで、本発明は、(1)の工程において被積層材料に熱膨張によるたるみを発生させた状態で(2)の工程により被積層材料をTD方向に延伸することにより、発生したたるみを解消することができる。すなわち、(2)の工程において予熱された被積層材料を延伸することにより被積層材料のたるみを除去し、(3)の工程における、たるみの噛み込みによりボイドの発生を大きく低減することができる。一方、(1)の予熱工程を経ずに(2)の工程においてTD方向への延伸のみを行った場合は、被積層材料が熱によるたるみを発生していないために、これを除去することができない。後の(3)の工程において被積層材料が急激に加熱されるため、熱膨張によるたるみが発生し、そのたるみを加熱加圧時に噛み込むことでしわや折れ、ボイドが発生する。したがって、本発明においては、(1)の予熱工程を経た後で(2)のTD延伸工程を設けることが重要である。なお、被積層材料とは金属箔または接着層を指し、他の層を有する場合はこれを含んでもよい。
The present invention is a method for producing a metal foil laminated film having the above structure,
(1) Step of preheating metal foil or adhesive layer (2) Step of stretching preheated metal foil or adhesive layer in TD direction (3) Step of laminating metal foil and adhesive layer by heating and pressing in this order It is characterized by being performed . By preheating the laminated material such as the metal foil and the adhesive layer in the step (1), appearance defects such as dimensional changes and wrinkles due to thermal expansion during thermocompression bonding can be suppressed. However, when the material to be laminated is heated and pressurized in the step (3) in a state where there is a sag due to the thermal expansion generated in the step (1), a void may be generated due to the bite of the sag. Therefore, the present invention eliminates the sag generated by stretching the layered material in the TD direction by the step (2) while the sag due to thermal expansion is generated in the layered material in the step (1). be able to. That is, it is possible to remove slack of the material to be laminated by stretching the preheated material to be laminated in the step (2), and greatly reduce the generation of voids by biting of the slack in the step (3). . On the other hand, when only the stretching in the TD direction is performed in the step (2) without going through the preheating step (1), the material to be laminated does not generate sagging due to heat, so this should be removed. I can't. Since the material to be laminated is rapidly heated in the subsequent step (3), sagging due to thermal expansion occurs, and the sagging of the sagging during heating and pressurization causes wrinkles, breaks, and voids. Therefore, in the present invention, it is important to provide the TD stretching step (2) after the preheating step (1). Note that the material to be laminated refers to a metal foil or an adhesive layer, and when it has other layers, it may be included.
(1)金属箔または接着層を予熱する工程について説明する。(1)予熱工程により、被積層材料に熱膨張によるたるみをあらかじめ発生させることにより、(2)TD延伸工程において熱膨張によるたるみを取ることができる。(1)予熱工程を設けず、被積層材料を室温から急激に加熱加圧時の加熱温度まで上昇させると、数mmの伸びが生じる場合がある。後述する(3)金属箔と接着層を加熱加圧により積層する工程においてある程度緩和されるものの、1mm以上の伸びは熱たるみとなり、しわが発生したり、噛み混まれた気泡がボイドとなって金属層と接着層の界面に残留する。予熱温度は、(3)金属箔と接着層を加熱加圧により積層する工程における加熱温度に近いことが好ましく、具体的には、(3)の工程における加熱温度±100℃以内が好ましく、±50℃以内がより好ましい。予熱温度を前記範囲とすることにより、後述する(2)の工程における被積層材料の温度を、(3)の工程における加熱温度±100℃以内とすることが容易になる。 (1) The process of preheating the metal foil or the adhesive layer will be described. (1) By causing the material to be laminated to sag due to thermal expansion in advance by the preheating step, (2) sag due to thermal expansion can be removed in the TD stretching step. (1) If the laminated material is rapidly raised from room temperature to the heating temperature at the time of heating and pressurization without providing a preheating step, an elongation of several mm may occur. (3) Although it is relieved to some extent in the process of laminating the metal foil and the adhesive layer by heating and pressing, which will be described later, an elongation of 1 mm or more becomes thermal sagging, wrinkles are generated, or air bubbles that are bitten become voids. It remains at the interface between the metal layer and the adhesive layer. The preheating temperature is preferably close to the heating temperature in the step of (3) laminating the metal foil and the adhesive layer by heating and pressing, specifically, the heating temperature in the step of (3) is preferably within ± 100 ° C., Within 50 ° C. is more preferable. By setting the preheating temperature in the above range, it becomes easy to set the temperature of the material to be laminated in the step (2) described later within the heating temperature ± 100 ° C. in the step (3).
予熱の方法は限定されず、加熱装置としては、赤外線によるインフラヒーター、ハロゲンヒーター、電磁誘導加熱などの非接触式の予熱装置や、誘電加熱ロールによる接触式の予熱装置が挙げられる。また、後述する(3)の工程における加熱加圧部材を加熱装置として用いてもよい。すなわち、加熱加圧部材に被積層材料を直接、または保護フィルムなどを介して間接的に接触させることにより被積層材料を予熱してもよい。被積層材料の保護の観点からは、非接触式の加熱装置が好ましい。被積層材料の表裏両側から加熱しても、片側から加熱してもよい。一方、加熱加圧部材により被積層材料を予熱する方法は、被積層材料の温度均一性に優れ、しわなどの外観不良をより低減することができるため好ましい。また、後述する(3)の工程において保護フィルムを使用する場合、保護フィルムとの密着性が向上する。 The preheating method is not limited, and examples of the heating device include a non-contact type preheating device such as an infrared heater, a halogen heater, and electromagnetic induction heating, and a contact type preheating device using a dielectric heating roll. Moreover, you may use the heating-pressing member in the process (3) mentioned later as a heating apparatus. That is, the laminated material may be preheated by bringing the laminated material into contact with the heating and pressing member directly or indirectly through a protective film or the like. From the viewpoint of protecting the laminated material, a non-contact type heating device is preferable. You may heat from the front and back both sides of a laminated material, and may heat from one side. On the other hand, the method of preheating the material to be laminated with the heating and pressing member is preferable because the temperature uniformity of the material to be laminated is excellent and appearance defects such as wrinkles can be further reduced. Moreover, when using a protective film in the process of (3) mentioned later, adhesiveness with a protective film improves.
予熱時間は被積層材料が十分予熱される時間を選択すればよい。例えば200℃を超える温度で予熱を行う場合、被積層材料の酸化を防止するためには、被積層材料が200℃を超えてからの予熱時間を10秒以内とすることが好ましく、5秒以内がより好ましい。加熱加圧部材により被積層材料を予熱する場合は、被積層材料を加熱加圧部材と同じ温度、すなわち(3)の工程における加熱温度まで予熱することが好ましい。 The preheating time may be selected so that the material to be laminated is sufficiently preheated. For example, when preheating is performed at a temperature exceeding 200 ° C., in order to prevent oxidation of the laminated material, it is preferable that the preheating time after the laminated material exceeds 200 ° C. be within 10 seconds. Is more preferable. When the material to be laminated is preheated by the heating and pressing member, it is preferable to preheat the material to be laminated to the same temperature as the heating and pressing member, that is, the heating temperature in the step (3).
(1)予熱工程において予熱される被積層材料は、金属箔または接着層のいずれかであってもよく、両方であってもよい。また、被積層材料が耐熱性樹脂層などの他の層を含む場合には、これらもあわせて予熱してもかまわない。本発明においては、少なくとも金属箔を予熱することが好ましく、金属箔と接着層の両方を予熱することがより好ましい。一般的に接着層よりも高弾性である金属箔は、(3)の加熱加圧工程において伸縮が生じにくいことから、たるみに起因するしわや折れが発生しやすい。したがって、金属箔を予熱することにより、本発明の効果がより顕著に奏される。 (1) The laminated material to be preheated in the preheating step may be either a metal foil or an adhesive layer, or both. Moreover, when the material to be laminated includes other layers such as a heat resistant resin layer, these may be preheated together. In the present invention, it is preferable to preheat at least the metal foil, and it is more preferable to preheat both the metal foil and the adhesive layer. In general, a metal foil having a higher elasticity than the adhesive layer is less likely to expand and contract in the heating and pressurizing step (3), and therefore, wrinkles and creases due to sagging are likely to occur. Therefore, by preheating the metal foil, the effect of the present invention is more remarkably exhibited.
次に、(2)予熱された金属箔または接着層をTD方向に延伸する工程について説明する。本工程は、(1)予熱工程で被積層材料に発生させた熱たるみを、被積層材料をTD方向に延伸することにより解消する工程である。(2)延伸工程は(1)予熱工程と同時に行ってもよく、(1)予熱工程後に行ってもよい。また、(2)延伸工程において延伸される被積層材料は、予熱された金属箔または接着層のいずれかであってもよいが、両方延伸することが好ましい。また、被積層材料が耐熱性樹脂層などの他の層を含む場合には、これらもあわせて延伸してもかまわない。 Next, (2) the process of extending the preheated metal foil or adhesive layer in the TD direction will be described. This step is a step of eliminating the thermal sag generated in the laminated material in the (1) preheating step by stretching the laminated material in the TD direction. (2) The stretching step may be performed simultaneously with (1) the preheating step, or (1) may be performed after the preheating step. Further, (2) the laminated material to be stretched in the stretching step may be either a preheated metal foil or an adhesive layer, but it is preferable to stretch both. Moreover, when the material to be laminated includes other layers such as a heat resistant resin layer, these may be stretched together.
(2)延伸工程において延伸される被積層材料の温度は、前記(1)予熱工程と同様に、後述する(3)金属箔と接着層を加熱加圧により積層する工程における加熱温度に近いことが好ましい。具体的には、図4に示される測定点215におけるTD延伸時の温度tpと加熱加圧温度t0の差tが100℃以内であることが好ましい。これにより、(2)の工程と(3)の工程における温度変化によるたるみが低減され、本発明の効果がより顕著に奏される。より好ましくは50℃以内である。(2)延伸工程における温度を前記範囲とすることにより、しわや折れを抑制し、ボイドの発生をより低減することができる。
(2) The temperature of the laminated material stretched in the stretching step is close to the heating temperature in the step of laminating the metal foil and the adhesive layer by heating and pressing, which will be described later, as in the (1) preheating step. Is preferred. Specifically, it is preferable that the difference t of the temperature t p and the heating pressurizing temperature t 0 of time TD stretching at the
(2)延伸工程において延伸される被積層材料の温度を(1)予熱工程における予熱温度と等しくするために、(1)予熱工程と(2)延伸工程の間隔は1m以内が好ましく、より好ましくは50cm以内である。また、(2)延伸工程において被積層材料を加熱してもよい。 (2) In order to make the temperature of the laminated material stretched in the stretching step equal to the preheating temperature in the (1) preheating step, the interval between the (1) preheating step and (2) the stretching step is preferably within 1 m, more preferably Is within 50 cm. Moreover, you may heat a laminated material in a (2) extending | stretching process.
延伸方法としては、例えば、被積層材料を加熱加圧部材上でTD方向に延伸する方法、クロスガイダロールやエキスパンダを用いて、加熱加圧工程への搬送中に延伸する方法が挙げられる。 Examples of the stretching method include a method of stretching a material to be laminated in a TD direction on a heating and pressing member, and a method of stretching during conveyance to a heating and pressing process using a cross guider roll or an expander.
被積層材料を加熱加圧部材上でクロスガイダロールを用いてTD方向に延伸する方法の例を図5に示す。金属箔210や積層用樹脂層211などの被積層材料の端部を、被積層材料の進行方向に一定の角度で配置されたクロスガイダロール208とラミネートロール204とで挟むことにより、被積層材料をTD方向に延伸することができる。クロスガイダロール208は高温条件下で被積層材料に対して適度な摩擦力を有することが好ましく、シリコンゴムやバイトンゴム等の耐熱性材料で表面を被覆されたものが好ましい。表面摩耗による異物発生を抑制するため、クロスガイダロール208は回転軸をTD方向に対して10°以内の角度で配することが好ましい。
FIG. 5 shows an example of a method of stretching the material to be laminated on the heating and pressing member in the TD direction using a cross guider roll. By sandwiching the end of the material to be laminated such as the
被積層材料を加熱加圧部材上でタッチロールを用いてTD方向に延伸する方法を図6に示す。金属箔210や積層用樹脂層211などの被積層材料を、凹凸や湾曲が形成されたタッチロール208とラミネートロール204とで挟むことにより、被積層材料をTD方向に延伸することができる。タッチロール208は、前述のクロスガイダロール208と同様にシリコンゴムやバイトンゴム等の耐熱性材料で表面を被覆されたものが好ましい。また、クッション性を有するものも好ましく用いられる。湾曲が形成されたタッチロールを用いる場合は、タッチロールの幅方向中央部を被積層材料の流れ方向に、両端部を流れ方向から両端側に向かい流れるように配することが好ましく、被積層材料のTD方向への延伸をより効果的に行うことができる。また、凹凸が形成されたタッチロールとしては、例えば弾力性を有する材質を、タッチロールの幅方向中央部から端部にかけて、斜めの縞状に配置したものなどが挙げられる。タッチロールには若干のトルクを与えてもよい。
FIG. 6 shows a method of stretching the material to be laminated in the TD direction on the heating and pressing member using a touch roll. By sandwiching a material to be laminated such as the
加熱加圧工程への搬送中に、クロスガイダロールを用いてTD延伸を行う方法は、被積層材料の両端を、それぞれクロスガイダロールとよばれる小さな対のロールを被積層材料の進行方向に対して傾けて挟むことにより、被積層材料を進行方向と直角の方向(TD方向)に延伸する方法である。また、エキスパンダを用いる方法は、回転とともにロールの軸方向の外側にロール表面が伸びる構造を有するエキスパンダロールに被積層材料を一定の巻き角度を持って巻き付け、ロールの回転により被積層材料をTD方向に延伸する方法である。抱き角を要するために設置場所をとりやすいエキスパンダ方式に比べて、クロスガイダ方式は概して小型化しやすいため好ましく用いられる。また、両端を挟持して延伸するクロスガイダ方式は、被積層材料の両端以外の部分に直接装置が接することがないため好ましい。また、クロスガイダロールやエキスパンダロールを加熱することも好ましく、被積層材料の温度を好ましい範囲に保つことが容易となる。 The method of performing TD stretching using a cross guider roll during conveyance to the heating and pressurizing process is such that a small pair of rolls called cross guider rolls are attached to both ends of the laminated material with respect to the traveling direction of the laminated material. In this method, the material to be laminated is stretched in a direction (TD direction) perpendicular to the traveling direction. In addition, the method using an expander is a method in which a material to be laminated is wound around an expander roll having a structure in which the roll surface extends outward in the axial direction of the roll with rotation at a certain winding angle, and the material to be laminated is rotated by rotating the roll. This is a method of stretching in the TD direction. Compared to the expander method, which requires a holding angle, the cross guider method is preferably used because it is generally easy to downsize. Further, the cross guider method in which both ends are sandwiched and stretched is preferable because the apparatus does not directly contact portions other than both ends of the material to be laminated. Moreover, it is also preferable to heat a cross guider roll or an expander roll, and it becomes easy to keep the temperature of a laminated material in a preferable range.
(2)延伸工程における被積層材料の張力は、TD方向成分で0.1N/m以上が好ましく、より好ましくは0.2N/m以上である。また、TD方向の張力は、被積層材料のMD方向の張力に比例することが好ましい。これは、被積層材料のMD方向の張力が大きくなるほどたるみを取るために要するTD方向の張力も大きくなるためである。具体的には、TD方向の張力と、MD方向の張力との比(TD方向の張力[N/m]/MD方向の張力[N/m]:以下張力比Rと呼ぶ。)が0.0012以上0.1以下であることが好ましい。この張力比Rが0.0012以上であれば、MD方向の張力によるたるみをTD方向の張力により除去することが容易となる。被積層材料に対し安定的にTD方向の張力をかけるために、より好ましくは0.002以上、さらに好ましくは0.0033以上である。また、0.1以下であれば、TD方向の張力ばらつきによる被積層材料の位置ずれを抑制して安定的に搬送できる。より好ましくは0.067以下である。 (2) The tension of the material to be laminated in the stretching step is preferably 0.1 N / m or more, more preferably 0.2 N / m or more in the TD direction component. Further, the tension in the TD direction is preferably proportional to the tension in the MD direction of the material to be laminated. This is because the tension in the TD direction required for taking the slack increases as the tension in the MD direction of the laminated material increases. Specifically, the ratio between the tension in the TD direction and the tension in the MD direction (TD direction tension [N / m] / MD direction tension [N / m]: hereinafter referred to as tension ratio R) is 0. It is preferable that it is 0012 or more and 0.1 or less. When the tension ratio R is 0.0012 or more, it becomes easy to remove the slack due to the tension in the MD direction by the tension in the TD direction. In order to stably apply a tension in the TD direction to the material to be laminated, it is more preferably 0.002 or more, and further preferably 0.0033 or more. Moreover, if it is 0.1 or less, it can convey stably, suppressing the position shift of the laminated material by the tension | tensile_strength dispersion | variation in TD direction. More preferably, it is 0.067 or less.
TD方向の張力は、クロスガイダ方式の場合、ニップの圧力や進行方向に対する角度を変更することにより調整することができる。被積層材料を加熱加圧部材上でクロスガイダロールを用いてTD方向に延伸する場合にも、同様にしてTD方向の張力を調整することができる。また、クロスガイダロール表面の摩擦力を変更することによっても、TD方向の張力を調整できる。エキスパンダ方式の場合、エキスパンダロールへの抱き角を変更することが簡易であるが、エキスパンダロールの延伸量を変更することにより、TD方向の張力を調整することも可能である。 The tension in the TD direction can be adjusted by changing the nip pressure and the angle with respect to the traveling direction in the cross guider system. Even when the material to be laminated is stretched in the TD direction using a cross guider roll on the heating and pressing member, the tension in the TD direction can be similarly adjusted. Also, the tension in the TD direction can be adjusted by changing the frictional force on the surface of the cross guider roll. In the case of the expander method, it is easy to change the holding angle to the expander roll, but it is also possible to adjust the tension in the TD direction by changing the stretch amount of the expander roll.
クロスガイダ方式による張力の測定方法を、図7を用いて説明する。ラミネートロールと直前のロールの間の距離L[mm]離れた2組のロールによって、幅方向の走行位置が固定された50mmの“カプトン(登録商標)”150ENフィルムを、MD方向に張力TMD[N/m]をかけて実際に使用する速度で搬送する。次に2組のロールの中間点にてクロスガイダロール208を用いたときのフィルムの平行移動距離a[mm]を測定する。このときクロスガイダロール208によるTD延伸の張力TTD[N/m]は下式で示される値となる。
TTD[N/m]=TMD[N/m]×a[mm]÷(L[mm]÷2) 。
A method for measuring tension by the cross guider method will be described with reference to FIG. The laminate roll and the previous distance L [mm] apart two pairs of rolls between the rolls, the "Kapton (registered trademark)" 150EN film 50mm the running position in the width direction is fixed, the tension T MD in the MD direction Carry at [N / m] at the actual speed. Next, the parallel movement distance a [mm] of the film when the
T TD [N / m] = T MD [N / m] × a [mm] ÷ (L [mm] ÷ 2).
被積層材料をラミネートロール上でTD方向に延伸する場合の張力測定方法を、図8を用いて説明する。距離L[mm]離れた2組のロールによって、幅方向の走行位置が固定された50mmの“カプトン”150ENフィルムを、MD方向に張力TMD[N/m]をかけて実際に使用する速度で搬送する。次に2組のロールの中間点にて、固定されたSUS板214とTD方向に一定の角度で配置されたクロスガイダロール208により“カプトン”150ENフィルムを挟んだときのフィルムの平行移動距離a[m]を測定し、上記と同様にTD延伸の張力TTD[N/m]を算出する。
A method for measuring tension when the material to be laminated is stretched in the TD direction on a laminate roll will be described with reference to FIG. The speed at which a 50 mm “Kapton” 150EN film, in which the running position in the width direction is fixed by two sets of rolls separated by a distance L [mm], is applied with a tension T MD [N / m] in the MD direction. Carry in. Next, when the “Kapton” 150EN film is sandwiched between the
金属箔または積層用樹脂層のMD方向の張力は材料の幅や厚みによって異なるが、金属箔は一般的に10N/m以上であれば安定して搬送できるため好ましい。一方、2000N/m以下が好ましい。また、接着層の張力は、高温における変形を防止するために100N/m以下が好ましく、10N/m以下がより好ましい。 Although the tension in the MD direction of the metal foil or the resin layer for lamination varies depending on the width and thickness of the material, the metal foil is generally preferably 10 N / m or more because it can be stably conveyed. On the other hand, 2000 N / m or less is preferable. Further, the tension of the adhesive layer is preferably 100 N / m or less and more preferably 10 N / m or less in order to prevent deformation at high temperature.
次に、(3)金属箔と接着層を加熱加圧により積層する工程について説明する。一対のロールにより加熱加圧することが好ましく、連続的に被積層材料を積層することができる。加熱温度は、金属箔と接着層の接着性の観点から200℃以上が好ましく、250℃以上がより好ましい。一方、金属箔の酸化を防止するためには400℃以下が好ましく、370℃以下がより好ましい。加熱加圧を窒素雰囲気下で行う場合には金属箔の酸化を防止することができるため、400℃以上でもかまわない。ここで、加熱温度とは、例えばロールなどの加圧部材の表面温度を指す。 Next, (3) a step of laminating the metal foil and the adhesive layer by heating and pressing will be described. It is preferable to heat and press with a pair of rolls, and the material to be laminated can be laminated continuously. The heating temperature is preferably 200 ° C. or higher, more preferably 250 ° C. or higher, from the viewpoint of adhesion between the metal foil and the adhesive layer. On the other hand, in order to prevent oxidation of the metal foil, it is preferably 400 ° C. or lower, and more preferably 370 ° C. or lower. When heating and pressurization is performed in a nitrogen atmosphere, the metal foil can be prevented from being oxidized. Here, the heating temperature refers to the surface temperature of a pressure member such as a roll.
加熱加圧時のニップ圧は、線圧2N/cm以上が好ましく、5N/cm以上がより好ましく、10N/cm以上がより好ましい。一方、寸法安定性を向上させるために、線圧150N/cm以下が好ましく、100N/cm以下がより好ましく、80N/cm以下がより好ましい。 The nip pressure at the time of heating and pressing is preferably 2 N / cm or more, more preferably 5 N / cm or more, and more preferably 10 N / cm or more. On the other hand, in order to improve dimensional stability, the linear pressure is preferably 150 N / cm or less, more preferably 100 N / cm or less, and more preferably 80 N / cm or less.
本工程において、加熱加圧部材と被積層材料との間に保護フィルムを介して加熱加圧してもよい。保護フィルムを介することにより、より均一な加圧が可能となる。また、金属箔側に保護フィルムを介した場合には、金属箔の表面を防ぐことができる。保護フィルムは300℃以上での耐熱性を有するものが好ましく、厚さは20μm以上が好ましい。例えば、“カプトン(登録商標)”300H、500H(東レデュポン株式会社製)や“ユーピレックス(登録商標)”75S、125S(宇部興産株式会社製)、“アピカル(登録商標)”75NPI、125NPI(株式会社カネカ製)等を用いることができる。 In this step, heat and pressure may be applied via a protective film between the heat and pressure member and the material to be laminated. By using the protective film, more uniform pressurization is possible. Moreover, when a protective film is interposed on the metal foil side, the surface of the metal foil can be prevented. The protective film preferably has heat resistance at 300 ° C. or higher, and the thickness is preferably 20 μm or higher. For example, “Kapton (registered trademark)” 300H, 500H (manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.), “Upilex (registered trademark)” 75S, 125S (manufactured by Ube Industries), “Apical (registered trademark)” 75 NPI, 125 NPI (stock) Can be used.
本発明においては、(1)の予熱工程後、(3)加熱加圧に至るまでの時間は20秒以内が好ましく、5秒以内がより好ましい。(1)予熱工程後、(3)加熱加圧までに時間または距離がある場合には、被積層材料を加熱加圧時温度±100℃以内に保つように、補助の熱源で温度を持続させることが好ましい。 In the present invention, the time from the preheating step (1) to (3) heating and pressurization is preferably within 20 seconds, and more preferably within 5 seconds. (1) After the preheating step, (3) When there is a time or distance until heating and pressing, the temperature is maintained with an auxiliary heat source so that the material to be laminated is kept within the temperature ± 100 ° C during heating and pressing. It is preferable.
本発明の金属箔積層フィルムの製造方法について、図9〜図12を用いて説明する。図9は本発明の片面金属箔積層フィルムの製造方法の一態様を示す概略図、図10は本発明の両面金属箔積層フィルムの製造方法の一態様を示す概略図、図11は本発明の片面金属箔積層フィルムの製造方法の別の態様を示す概略図、図12は本発明の両面金属箔積層フィルムの別の態様を示す概略図である。 The manufacturing method of the metal foil laminated film of this invention is demonstrated using FIGS. 9-12. FIG. 9 is a schematic diagram showing an embodiment of a method for producing a single-sided metal foil laminated film of the present invention, FIG. 10 is a schematic diagram showing an embodiment of a method for producing a double-sided metal foil laminated film of the present invention, and FIG. Schematic which shows another aspect of the manufacturing method of a single-sided metal foil laminated film, FIG. 12 is schematic which shows another aspect of the double-sided metal foil laminated film of this invention.
図9において、金属箔210および積層用樹脂層211をラミネートロール204により予熱する。ここで、積層用樹脂層211は、耐熱性樹脂層上に接着層を有する積層体をいう。ついで(2)クロスガイダロール208によって金属箔および積層用樹脂層をTD方向に延伸する。クロスガイダロールの代わりにタッチロールを用いてもよい。ついで、(3)金属箔210と積層用樹脂層211をラミネートロール204により加熱加圧する。ラミネートロール204と金属箔210、積層用樹脂層211の間には、それぞれ保護フィルム213を配する。ついで、剥離ロール205により保護フィルム213を剥離し、片面金属箔積層フィルム212を得る。
In FIG. 9, the
図10において、(1)上下2枚の金属箔210をそれぞれラミネートロール204により予熱し、(2)クロスガイダロール208によって金属箔をTD方向に延伸する。ラミネートロール上ではクロスガイダロールの代わりにタッチロールを用いてもよい。また、積層用樹脂層211を(1)予熱ヒーター207により予熱し、(2)クロスガイダロール208によってTD方向に延伸する。ついで、(3)金属箔210と積層用樹脂層211をラミネートロール204により加熱加圧する。ラミネートロール204と金属箔210、積層用樹脂層211の間には、それぞれ保護フィルム213を配する。ついで、剥離ロール205により保護フィルム213を剥離し、両面金属箔積層フィルム212を得る。
In FIG. 10, (1) the two upper and lower metal foils 210 are preheated by the
図11において、(1)金属箔210および積層用樹脂層211を予熱ヒーター207により予熱する。ついで(2)クロスガイダロール208によって金属箔および積層用樹脂層をTD方向に延伸する。クロスガイダロールの代わりにエキスパンダロールを用いてもよい。ついで、(3)金属箔210と積層用樹脂層211をラミネートロール204により加熱加圧する。ラミネートロール204と金属箔210、積層用樹脂層211の間には、それぞれ保護フィルム213を配する。ついで、剥離ロール205により保護フィルム213を剥離し、片面金属箔積層フィルム212を得る。
In FIG. 11, (1) the
また、図12においては、(1)積層用樹脂層211の両面に金属箔210を配し、それぞれを予熱ヒーター207で予熱する。ついで(2)クロスガイダロール208によってTD方向に延伸し、(3)ラミネートロール204にて保護フィルム213を介して加熱加圧する。ついで、剥離ロール205により保護フィルム213を剥離し、両面金属箔積層フィルム212を得る。
In FIG. 12, (1) metal foils 210 are arranged on both surfaces of the
次に、金属箔積層フィルムの各層について説明する。 Next, each layer of the metal foil laminated film will be described.
金属箔としては、回路形成用途向けの金属箔や放熱・反射用途向けの金属箔などがあるが、特にこれらの用途に限定されない。回路形成用の金属箔に用いられる金属種は、一般的なエッチング液によって回路が形成できるものであればよく、例えば、銅、鉄、SUS、真鍮、亜鉛、錫、これらの金属を含む合金が挙げられる。特に銅はエッチング性に優れ、電気伝導性・熱伝導性に優れるため好ましく用いられる。高温で金属箔と積層用樹脂層が加熱圧着される場合、金属箔の表面には酸化防錆層を設けることが好ましい。このように表面の酸化を防ぐことにより、金属層と接着層の接着力を高く保持することができる。酸化防止の方法は、金属層の表面が高温、特に200〜400℃の高温にて酸化されず、積層用樹脂層との接着が確保できる方法であればよい。一例としては、金属層の表面にクロム、亜鉛、ニッケル、モリブデン、チタン、バナジウムなどの金属またはこれらの酸化物を含む層を形成する方法が挙げられる。 Examples of the metal foil include a metal foil for circuit formation and a metal foil for heat dissipation / reflection, but are not particularly limited to these applications. The metal species used in the metal foil for circuit formation may be any metal that can form a circuit with a general etching solution, such as copper, iron, SUS, brass, zinc, tin, and alloys containing these metals. Can be mentioned. In particular, copper is preferably used because it is excellent in etching property and excellent in electrical conductivity and thermal conductivity. When the metal foil and the laminating resin layer are heat-pressed at a high temperature, it is preferable to provide an oxidation rust preventive layer on the surface of the metal foil. Thus, by preventing the oxidation of the surface, the adhesive force between the metal layer and the adhesive layer can be kept high. The method for preventing oxidation may be any method as long as the surface of the metal layer is not oxidized at a high temperature, particularly 200 to 400 ° C., and adhesion with the resin layer for lamination can be ensured. As an example, a method of forming a layer containing a metal such as chromium, zinc, nickel, molybdenum, titanium, vanadium or an oxide thereof on the surface of the metal layer can be given.
金属箔の接着層側の面は粗化処理されていてもよい。粗化処理は金属箔と接着層との接着力を向上させるためには有効であるが、微細な回路を形成するためには粗度は小さいことが好ましい。このため粗化面の粗度(Rz)は好ましくは4μm以下であり、さらに好ましくは2μm以下である。微細配線形成を考えると1μm以下がさらに好ましい。特に粗化面のRzが0.7μm以下となる平滑箔は、本発明によって金属箔積層フィルムの品質が格段に向上する。粗化銅箔は加熱圧着の際に接着層と触れても、表面突起の先端だけが接触するためすべり性がよく、しわが発散して解消される。しかし平滑銅箔では積層用樹脂層と金属箔の接触面積が大きいため、摩擦が大きく滑り性が劣る。このため、加熱圧着の工程においてたるみが解消されずにしわやおれ、ボイドなどの外観欠点を生じやすい。本発明では、加熱圧着の前段階で熱たるみを事前に除去しているため、たるみなく積層できる。このため従来実現できなかった平滑な銅箔の加熱加圧による積層が可能となった。 The surface on the adhesive layer side of the metal foil may be roughened. The roughening treatment is effective for improving the adhesive force between the metal foil and the adhesive layer, but the roughness is preferably small for forming a fine circuit. For this reason, the roughness (Rz) of the roughened surface is preferably 4 μm or less, and more preferably 2 μm or less. Considering formation of fine wiring, 1 μm or less is more preferable. In particular, the smooth foil having a roughened surface with an Rz of 0.7 μm or less significantly improves the quality of the metal foil laminated film according to the present invention. Even when the roughened copper foil is in contact with the adhesive layer during thermocompression bonding, only the tips of the surface protrusions are in contact with each other, so that the smoothness is good and wrinkles diverge and are eliminated. However, since smooth copper foil has a large contact area between the resin layer for lamination and the metal foil, friction is large and slipperiness is poor. For this reason, sagging is not eliminated in the thermocompression bonding step, and appearance defects such as wrinkles and wrinkles are easily generated. In the present invention, since the heat sag is removed in advance before the thermocompression bonding, the layers can be laminated without sag. For this reason, lamination by heating and pressurization of a smooth copper foil that could not be realized conventionally has become possible.
接着層は、金属箔に接着する層であればよい。また、接着層は、例えば耐熱性樹脂層の上に形成されたものでもよい。耐熱性樹脂層上に接着層を有する積層用樹脂層を用いることにより、耐熱性の機能と接着性の機能を分離して、金属箔積層フィルムの寸法安定性と接着性の性能を高いレベルで維持することができる。 The adhesive layer may be a layer that adheres to the metal foil. The adhesive layer may be formed on a heat resistant resin layer, for example. By using a laminating resin layer having an adhesive layer on the heat resistant resin layer, the heat resistant function and the adhesive function are separated, and the dimensional stability and adhesive performance of the metal foil laminated film are at a high level. Can be maintained.
耐熱性樹脂層および接着層を構成する材料としては、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂などが挙げられる。これらを2種以上含んでもよい。本発明においては、耐熱性、絶縁信頼性の点から、ポリイミド系樹脂が好ましく用いられる。 Examples of the material constituting the heat resistant resin layer and the adhesive layer include acrylic resins, polyimide resins, polyamide resins, polyamideimide resins, polyetherimide resins, polyethersulfone resins, and polysulfone resins. . Two or more of these may be included. In the present invention, a polyimide resin is preferably used from the viewpoint of heat resistance and insulation reliability.
耐熱性樹脂層に好ましく用いられるポリイミドフィルムの例としては、東レ・デュポン(株)製“カプトン(登録商標)”、宇部興産(株)製“ユーピレックス(登録商標)”、(株)カネカ製“アピカル(登録商標)”などが挙げられる。フレキシブルプリント回路基板(FPC)材料として用いる場合には、接着性、寸法安定性等の点から、“カプトン”ENタイプが特に好ましく用いられる。 Examples of polyimide films preferably used for the heat-resistant resin layer include “Kapton (registered trademark)” manufactured by Toray DuPont Co., Ltd., “Upilex (registered trademark)” manufactured by Ube Industries, Ltd., “Kaneka Co., Ltd.” Apical (registered trademark) ". When used as a flexible printed circuit board (FPC) material, “Kapton” EN type is particularly preferably used from the viewpoint of adhesiveness, dimensional stability, and the like.
また、接着層に好ましく用いられるポリイミド系樹脂の例としては、熱可塑性ポリイミド樹脂組成物、有機溶媒可溶性ポリイミド樹脂組成物、ポリイミド前駆体組成物等が挙げられる。例えば、耐熱性樹脂層上にポリイミド前駆体組成物を塗布し、60〜200℃程度の温度で連続的または断続的に0.5〜60分間加熱して溶媒を除去することにより、接着層を形成することができる。 Examples of the polyimide resin preferably used for the adhesive layer include a thermoplastic polyimide resin composition, an organic solvent-soluble polyimide resin composition, a polyimide precursor composition, and the like. For example, by applying a polyimide precursor composition on a heat resistant resin layer and continuously or intermittently heating at a temperature of about 60 to 200 ° C. for 0.5 to 60 minutes to remove the solvent, the adhesive layer is removed. Can be formed.
本発明において、耐熱性樹脂層または接着層には、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の樹脂や充填材を含有してもよい。また、耐熱性樹脂層、接着層などの各層は、目的に応じて接着改良処理が施されていてもよい。接着改良処理としては、常圧プラズマ処理、コロナ放電処理、低温プラズマ処理などの放電処理や、アルカリによる表面膨潤処理、過マンガン酸によるデスミア処理、シランカップリング剤によるプライマー処理を挙げることができる。 In the present invention, the heat-resistant resin layer or the adhesive layer may contain other resins and fillers as long as the effects of the present invention are not impaired. Moreover, each layer, such as a heat resistant resin layer and an adhesive layer, may be subjected to an adhesion improving treatment depending on the purpose. Examples of the adhesion improving treatment include discharge treatment such as atmospheric pressure plasma treatment, corona discharge treatment and low temperature plasma treatment, surface swelling treatment with alkali, desmear treatment with permanganic acid, and primer treatment with a silane coupling agent.
接着層の膜厚、または積層用樹脂層の合計膜厚は、ハンドリング性の観点から5μm以上がよく、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは20μmである。耐折れ性や多層用途に用いる場合を考慮すると、125μm以下がよく、より好ましくは50μm以下、さらに好ましくは40μm以下である。 The film thickness of the adhesive layer or the total film thickness of the laminating resin layer is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and further preferably 20 μm from the viewpoint of handling properties. Considering the case where it is used for folding resistance and multilayer applications, the thickness is preferably 125 μm or less, more preferably 50 μm or less, and further preferably 40 μm or less.
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
まず接着層を形成するポリイミド樹脂を製造した。以下の製造例に示す酸二無水物、ジアミンの略記号の名称は下記の通りである。
BPDA:3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
SiDA:1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(3−アミノプロピル)ジシロキサン
DAE :4,4’−ジアミノジフェニルエーテル
PDA :p−フェニレンジアミン
NMP :N−メチル−2−ピロリドン。
First, a polyimide resin for forming an adhesive layer was produced. The names of the abbreviations of acid dianhydride and diamine shown in the following production examples are as follows.
BPDA: 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride SiDA: 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis (3-aminopropyl) disiloxane DAE: 4,4 '-Diaminodiphenyl ether PDA: p-phenylenediamine NMP: N-methyl-2-pyrrolidone.
温度計、乾燥窒素導入口、温水・冷却水による加熱・冷却装置、および、撹拌装置を付した反応釜に、SiDA 62.15g(0.25mol)、DAE 110.11g(0.55mol)、PDA 21.62g(0.2mol)をNMP 2765gと共に仕込み、溶解させた後、BPDA 294.2g(1mol)を添加した。これを70℃で6時間反応させ、15重量%ポリアミド酸樹脂溶液(PA1)を得た。 In a reaction kettle equipped with a thermometer, a dry nitrogen inlet, a heating / cooling device using hot water / cooling water, and a stirring device, 62.15 g (0.25 mol) of DDA, 110.11 g (0.55 mol) of DAE, PDA After 21.62 g (0.2 mol) was charged together with 2765 g of NMP and dissolved, 294.2 g (1 mol) of BPDA was added. This was reacted at 70 ° C. for 6 hours to obtain a 15 wt% polyamic acid resin solution (PA1).
各実施例および比較例における外観評価方法を説明する。 An appearance evaluation method in each example and comparative example will be described.
(1)しわの評価方法
500m(MD)×500mm(TD)の片面金属箔積層フィルムのサンプルを切り出して平坦な台に置き、積層用樹脂層側から目視観察し、積層用樹脂層の筋状凹凸によるうねりの有無を観察した。両面金属箔積層フィルムにおいては、片面の金属層をエッチングにより除去してから、片面金属箔積層フィルムと同様に評価した。観察によりおれまでには至らない筋状凹凸によるうねりが生じていればしわ発生と判断した。うねりの幅が3mm以内のものをしわとし、うねりの間隔が3mm未満で密になっているものを小じわと判断した。
(1) Wrinkle Evaluation Method A sample of a 500 m (MD) × 500 mm (TD) single-sided metal foil laminated film is cut out and placed on a flat base, visually observed from the laminating resin layer side, and the streaks of the laminating resin layer The presence or absence of undulation due to unevenness was observed. In the double-sided metal foil laminated film, the metal layer on one side was removed by etching and then evaluated in the same manner as the single-sided metal foil laminated film. If waviness due to streak unevenness that did not reach the point by observation occurred, it was judged that wrinkles occurred. A wrinkle having a width of 3 mm or less was regarded as a wrinkle, and a wavy interval of less than 3 mm was considered as a fine wrinkle.
(2)おれの評価方法
500mm幅の金属箔積層フィルムを目視観察し、折れ曲がりの有無を観察した。金属箔積層フィルム300m長あたりの折れ曲がり発生を確認して発生が確認されたら「おれ発生」とした。なお、銅箔切れ等のトラブルや原反交換などで300m長の金属箔積層フィルムが確保できない場合は、累積300m長あたりでおれの有無を評価した。
(2) Method for evaluating wrinkle A metal foil laminated film having a width of 500 mm was visually observed and the presence or absence of bending was observed. When the generation | occurrence | production was confirmed after confirming bending generation | occurrence | production per 300 m length of metal foil laminated films, it was set as "Ore generation". In addition, when a 300 m long metal foil laminated film could not be secured due to troubles such as copper foil breakage or raw material exchange, the presence or absence of wrinkles was evaluated per cumulative 300 m length.
(3)ボイドの評価方法
50mm角のサイズの金属箔積層フィルムを積層用樹脂層側から200倍の実体顕微鏡で観察し、銅箔とフィルムの間に入り込んだ長軸5μm以上の気泡の数をボイド個数として計算した。気泡は1cm2あたりの個数に換算して、ボイド個数とした。なお、ボイドの数が多いときは200個以上のボイドを含む範囲でボイド個数を計数し、ボイド個数を観察した面積で割り、単位面積あたりのボイド個数とした。
(3) Evaluation method of voids A metal foil laminated film having a size of 50 mm square was observed with a stereomicroscope of 200 times from the laminating resin layer side, and the number of bubbles with a major axis of 5 μm or more entering between the copper foil and the film was determined. Calculated as the number of voids. Bubbles were converted into the number per 1 cm 2 and the number of voids. When the number of voids was large, the number of voids was counted in a range including 200 or more voids, and the number of voids was divided by the observed area to obtain the number of voids per unit area.
金属箔・積層用樹脂層の温度測定は、赤外線温度計を用いて、図4に示すように、TD延伸装置の間の基材のTD方向中央の測定点215で行った。銅箔やフィルム上で反射や透過が発生して測定できないときは測定位置を黒染色してその部分を測定した。なお、染色面はヒーター加熱面の反対面とした。また、クロスガイダロールのTD方向に対する角度θは1°〜10°とした。
The temperature measurement of the metal foil / laminating resin layer was performed by using an infrared thermometer at a
なお、各実施例および比較例におけるクロスガイダロールの張力は次の方法で測定した。図7または図8に示すように、各実施例および比較例におけるラミネートロールと直前のロールの間の距離L=1000[mm]だけ離れた2組のロールによって幅方向の走行位置が固定された50mmの“カプトン(登録商標)”150ENフィルムを、張力TMD[N/m]をかけて実際に使用する速度で搬送した。次に2組のロールの中間点にてクロスガイダロールを用いたときのフィルムの平行移動距離a[mm]を測定した。このときクロスガイダロールによるTD延伸の張力TTD[N/m]を下式により求めた。
TTD[N/m]=TMD[N/m]×a[mm]÷(L[mm]÷2) 。
In addition, the tension | tensile_strength of the cross guider roll in each Example and a comparative example was measured with the following method. As shown in FIG. 7 or FIG. 8, the traveling position in the width direction was fixed by two sets of rolls separated by a distance L = 1000 [mm] between the laminate roll and the immediately preceding roll in each example and comparative example. A 50 mm “Kapton®” 150EN film was transported at the speed actually used under tension T MD [N / m]. Next, the parallel movement distance a [mm] of the film when the cross guider roll was used was measured at the midpoint between the two sets of rolls. At this time, the tension T TD [N / m] of TD stretching by the cross guider roll was determined by the following equation.
T TD [N / m] = T MD [N / m] × a [mm] ÷ (L [mm] ÷ 2).
(実施例1)
ポリアミド酸樹脂溶液PA1を、あらかじめアルゴン雰囲気中で低温プラズマ処理しておいた厚さ25μmのポリイミドフィルム(“カプトン”(登録商標)100EN 東レ・デュポン(株)製、幅514mm)の片面に乾燥後の膜厚が2.0μmになるようにリバースコーターで塗工し、80℃で10分、さらに170℃で10分乾燥して接着層を形成し、積層用樹脂層を得た。また、金属箔として、NA−DFF箔(三井金属鉱業(株)社製、厚み12μm、幅520mm、積層側の粗度Rz:0.5μm)を用いた。
Example 1
The polyamic acid resin solution PA1 is dried on one side of a 25 μm-thick polyimide film (“Kapton” (registered trademark) 100EN manufactured by Toray DuPont Co., Ltd., width 514 mm) that has been subjected to low-temperature plasma treatment in an argon atmosphere in advance. The film was coated with a reverse coater so as to have a film thickness of 2.0 μm, and dried at 80 ° C. for 10 minutes and further at 170 ° C. for 10 minutes to form an adhesive layer to obtain a lamination resin layer. Moreover, NA-DFF foil (Mitsui Metals Mining Co., Ltd. make, thickness 12 micrometers, width 520 mm, lamination | stacking side roughness Rz: 0.5 micrometer) was used as metal foil.
金属箔、積層用樹脂層ともに600mmφの金属製の一対のラミネートロール上でMD方向に垂直に配置されたタッチロールを用いて挟みそれぞれTD方向に延伸した。その際の張力は金属箔が2N/m、積層用樹脂が0.4N/mであった。ロール温度は350℃、線圧は50N/cm、速度は1.0m/分とした。金属箔のMD方向の張力は300N/mとし、積層用樹脂層のMD方向の張力は6N/mとした。これにより金属箔の張力比Rは0.0067、積層用樹脂層の張力比Rは0.067となった。金属箔、積層用樹脂層ともにラミネーターロールと接触してからTD方向の延伸まで2秒間あり、さらにTD延伸からラミネートまで2秒間であった。なお、金属ロールには保護フィルムとして“カプトン”500Hを用いた。後段で剥離を行い、片面金属付きフィルムを得た。製品にはしわ、おれともなく、ボイド0.5個/cm2と少なく抑えることができた。剥離後の銅箔表面も酸化は認められなかった。 Both the metal foil and the laminating resin layer were sandwiched between a pair of 600 mmφ metal laminate rolls using a touch roll arranged perpendicular to the MD direction, and each was stretched in the TD direction. The tension at that time was 2 N / m for the metal foil and 0.4 N / m for the laminating resin. The roll temperature was 350 ° C., the linear pressure was 50 N / cm, and the speed was 1.0 m / min. The tension in the MD direction of the metal foil was 300 N / m, and the tension in the MD direction of the laminating resin layer was 6 N / m. As a result, the tension ratio R of the metal foil was 0.0067, and the tension ratio R of the resin layer for lamination was 0.067. Both the metal foil and the laminating resin layer were in contact with the laminator roll and stretched in the TD direction for 2 seconds, and further from TD stretch to lamination for 2 seconds. Note that “Kapton” 500H was used as a protective film for the metal roll. It peeled in the back | latter stage and the film with a single side metal was obtained. There were no wrinkles or wrinkles in the product, and the number of voids was reduced to 0.5 / cm 2 . No oxidation was observed on the surface of the copper foil after peeling.
(実施例2)
TD方向に対するタッチロール角度θを4°とした。これによりクロスガイダロール1台あたりのTD方向の延伸張力を、金属箔が2N/m、積層用樹脂層が0.4N/mとしたこと以外は実施例1と同様の方法で製品を得た。銅箔の張力比Rは0.0067、積層用樹脂層の張力比Rは0.067となった。しわ・おれともになく、ボイドも発生していなかった。
(Example 2)
The touch roll angle θ with respect to the TD direction was 4 °. Thus, a product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the stretching tension in the TD direction per cross guider roll was 2 N / m for the metal foil and 0.4 N / m for the resin layer for lamination. . The tension ratio R of the copper foil was 0.0067, and the tension ratio R of the resin layer for lamination was 0.067. There were no wrinkles, no wrinkles, and no voids.
(実施例3)
金属箔、積層用樹脂層ともに非接触のインフラヒーターを用いて予熱し、直後にクロスガイダロールによるTD延伸装置でTD方向に延伸し、一対のラミネートロールで加熱加圧した以外は実施例1と同様にして、片面金属付きフィルムを得た。金属箔のMD方向の張力は300N/mとし、積層用樹脂層のMD方向の張力は6N/mとした。また、クロスガイダロールのTD方向に対するロール角度θは2°とし、クロスガイダロール1台あたりのTD方向の延伸張力を、金属箔が2N/m、積層用樹脂層が0.4N/mとした。これにより金属箔の張力比Rは0.0067、積層用樹脂層の張力比Rは0.067となった。予熱部分から加熱圧着に至る経路上での銅箔及び積層用樹脂層ともに温度は250℃〜350℃の間にあり、前記測定点における金属箔・積層用樹脂層の温度はともに300℃であった。製品にはしわ、おれともなく、ボイドは発生していなかった。剥離後の銅箔表面も酸化は認められなかった。
(Example 3)
Example 1 with the exception that both the metal foil and the resin layer for lamination were preheated using a non-contact infrastructure heater, immediately followed by stretching in the TD direction with a TD stretching device using a cross guider roll, and heating and pressing with a pair of laminate rolls. Similarly, the film with a single-sided metal was obtained. The tension in the MD direction of the metal foil was 300 N / m, and the tension in the MD direction of the laminating resin layer was 6 N / m. Moreover, the roll angle θ with respect to the TD direction of the cross guider roll was 2 °, and the stretching tension in the TD direction per cross guider roll was 2 N / m for the metal foil and 0.4 N / m for the resin layer for lamination. . As a result, the tension ratio R of the metal foil was 0.0067, and the tension ratio R of the resin layer for lamination was 0.067. The temperature of both the copper foil and the laminating resin layer on the path from the preheated part to the thermocompression bonding is between 250 ° C. and 350 ° C., and the temperature of the metal foil and laminating resin layer at the measurement point is 300 ° C. It was. The product was free of wrinkles, wrinkles and voids. No oxidation was observed on the surface of the copper foil after peeling.
(実施例4)
積層用樹脂層の予熱とTD延伸を行わないこと以外は実施例3と同様の方法で製品を得た。前記測定点における銅箔温度は300℃であった。しわ・おれともになく、ボイドも発生していなかった。
Example 4
A product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the pre-heating of the laminating resin layer and TD stretching were not performed. The copper foil temperature at the measurement point was 300 ° C. There were no wrinkles, no wrinkles, and no voids.
(実施例5)
金属箔の予熱とTD延伸を行わないこと以外は実施例3と同様の方法で製品を得た。前記測定点における積層用樹脂層の温度は300℃であった。おれは発生しなかったがしわが発生していた。ボイドは50個/cm2の頻度で発生した。
(Example 5)
A product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the metal foil was not preheated and TD stretched. The temperature of the resin layer for lamination at the measurement point was 300 ° C. I didn't have any wrinkles. Voids were generated at a frequency of 50 / cm 2 .
(実施例6)
インフラヒーター出力を調整し、前記測定点における金属箔・積層用樹脂層の温度をともに270℃としたこと以外は実施例3と同様の方法で製品を得た。しわ・おれともに発生せず、ボイドは0.5個/cm2と少なく抑えることができた。
(Example 6)
The product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the output of the infrastructure heater was adjusted and the temperature of the metal foil / laminating resin layer at the measurement point was both 270 ° C. Neither wrinkles nor wrinkles were generated, and the number of voids was reduced to 0.5 / cm 2 .
(実施例7)
インフラヒーター出力を調整し、前記測定点における金属箔・積層用樹脂層の温度をともに230℃としたこと以外は実施例3と同様の方法で製品を得た。おれは発生しなかったがゆるい小じわが発生した。ボイドは10個/cm2の頻度で発生した。
(Example 7)
The product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the output of the infrastructure heater was adjusted and the temperature of the metal foil / laminating resin layer at the measurement point was 230 ° C. I did not occur, but loose wrinkles occurred. Voids were generated at a frequency of 10 / cm 2 .
(実施例8)
金属箔のMD方向の張力を600N/mに調整した以外は実施例3と同様の方法で製品を得た。銅箔の張力比は0.0033であった。しわ・おれともに発生せず、ボイドも発生しなかった。
(Example 8)
A product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the tension in the MD direction of the metal foil was adjusted to 600 N / m. The tension ratio of the copper foil was 0.0033. Neither wrinkles nor wrinkles occurred, and no voids occurred.
(実施例9)
金属箔のMD方向の張力を600N/mに調整し、クロスガイダロールの角度θを4°とした。これによりクロスガイダロールのTD方向張力を4N/mとしたこと以外は実施例3と同様の方法で製品を得た。金属箔の張力比は0.0067となった。しわ・おれともに発生せず、ボイドも発生していなかった。
Example 9
The tension in the MD direction of the metal foil was adjusted to 600 N / m, and the angle θ of the cross guider roll was set to 4 °. Thus, a product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the cross guider roll had a TD direction tension of 4 N / m. The tension ratio of the metal foil was 0.0067. Neither wrinkles nor wrinkles occurred, and no voids occurred.
(実施例10)
金属箔のMD方向の張力を600N/mに調整し、クロスガイダロールの角度θを1°とした。これによりクロスガイダロールのTD方向張力を0.6N/mとしたこと以外は実施例3と同様の方法で製品を得た。金属箔の張力比は0.001となった。おれは発生しなかったがしわが発止し、ボイドは50個/cm2の頻度で発生した。
(Example 10)
The tension in the MD direction of the metal foil was adjusted to 600 N / m, and the angle θ of the cross guider roll was set to 1 °. Thus, a product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the cross guider roll had a TD direction tension of 0.6 N / m. The tension ratio of the metal foil was 0.001. Although wrinkles did not occur, wrinkles stopped, and voids occurred at a frequency of 50 / cm 2 .
(実施例11)
金属箔にV2−DFF(三井金属鉱業(株)社製、厚み12μm、幅520mm、積層側の粗度Rz:2μm)を用いたこと以外は実施例10と同様の方法で製品を得た。おれ・しわともに発生せず、ボイドも発生しなかった。
(Example 11)
A product was obtained in the same manner as in Example 10 except that V2-DFF (Mitsui Metal Mining Co., Ltd., thickness 12 μm, width 520 mm, lamination-side roughness Rz: 2 μm) was used for the metal foil. There were no wrinkles or wrinkles, and no voids.
(比較例1)
予熱工程とTD延伸工程を実施しないこと以外は実施例3と同様の方法で製品を得た。おれ・しわともに全面に発生し、ボイドも1000/cm2発生した。
(Comparative Example 1)
A product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the preheating step and the TD stretching step were not performed. Both wrinkles and wrinkles occurred on the entire surface, and voids were generated at 1000 / cm 2 .
(比較例2)
金属箔および積層用樹脂層に対してTD延伸工程を行わないこと以外は実施例3と同様の方法で製品を得た。おれは発生しなかったものの、しわが多く発生した。ボイドは100個/cm2発生した。
(Comparative Example 2)
A product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the TD stretching step was not performed on the metal foil and the resin layer for lamination. Although I did not occur, many wrinkles occurred. 100 voids / cm 2 were generated.
(比較例3)
金属箔および積層用樹脂層に対して予熱工程を行わないこと以外は実施例3と同様の方法で製品を得た。おれ・しわともに発生し、ボイドは800個/cm2発生した。
(Comparative Example 3)
A product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the preheating step was not performed on the metal foil and the resin layer for lamination. Both wrinkles and wrinkles occurred, and 800 voids / cm 2 were generated.
実施例1〜11、比較例1〜3の結果を表1に示す。 The results of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1.
本発明の製造方法により得られる金属箔積層フィルムは、携帯電話、ディスプレイおよびデジタルカメラ等の電子機器のフレキシブル回路基板用材料に特に好適である。 The metal foil laminated film obtained by the production method of the present invention is particularly suitable for a flexible circuit board material for electronic devices such as mobile phones, displays, and digital cameras.
101:金属層
102:接着層
103:耐熱性樹脂層
201:金属箔巻出軸(上)
202:金属箔巻出軸(下)
203:積層用樹脂層巻出軸
204:ラミネートロール
205:剥離ロール
206:巻取軸
207:予熱ヒーター
208:クロスガイダロール、エキスパンダロールまたはタッチロール
209:保護フィルム巻出軸
210:金属箔
211:積層用樹脂層
212:金属箔積層フィルム
213:保護フィルム
214:SUS板
215:測定点
L:ロール間距離
a:平行移動距離
TMD:MD方向の張力
TTD:TD方向の張力
t0:加熱加圧温度
tp:予熱温度(TD延伸時の測定点の温度)
t:加熱加圧温度と予熱温度の差
θ:クロスガイダロールのTD方向に対する角度
(1):予熱工程
(2):TD延伸工程
(3):加熱加圧工程
(4):ラミネートロール接触開始位置
101: Metal layer 102: Adhesive layer 103: Heat resistant resin layer 201: Metal foil unwinding shaft (upper)
202: Metal foil unwinding shaft (bottom)
203: Laminating resin layer unwinding shaft 204: Laminating roll 205: Peeling roll 206: Winding shaft 207: Preheating heater 208: Cross guider roll, expander roll or touch roll 209: Protective film unwinding shaft
210: Metal foil 211: Laminating resin layer 212: Metal foil laminated film 213: Protective film 214: SUS plate 215: Measuring point L: Distance between rolls a: Parallel movement distance TMD : Tension in MD direction TTD : TD direction Tension t 0 : heating and pressurizing temperature t p : preheating temperature (temperature at the measurement point during TD stretching)
t: Difference between heating and pressing temperature and preheating temperature θ: Angle of cross guider roll with respect to TD direction (1): Preheating step (2): TD stretching step (3): Heating and pressing step (4): Laminate roll contact start position
Claims (5)
(1)金属箔または接着層を予熱する工程
(2)予熱された金属箔または接着層をTD方向に延伸する工程
(3)金属箔と接着層を加熱加圧により積層する工程
をこの順に連続して行うことを特徴とする金属箔積層フィルムの製造方法。 A method for producing a metal foil laminated film in which at least a metal foil and an adhesive layer are laminated by heating and pressing,
(1) Step of preheating metal foil or adhesive layer (2) Step of stretching preheated metal foil or adhesive layer in TD direction (3) Step of laminating metal foil and adhesive layer by heating and pressing in this order method for producing a metal foil laminated film, which comprises carrying out in.
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