JPH0725911B2

JPH0725911B2 - 耐熱性フイルム又はその類似物の製造方法

Info

Publication number: JPH0725911B2
Application number: JP61244858A
Authority: JP
Inventors: 浩介飯田; 博司大和; 洋二角野
Original assignee: Takiron Co Ltd
Current assignee: Takiron Co Ltd
Priority date: 1986-10-14
Filing date: 1986-10-14
Publication date: 1995-03-22
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPS6397637A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、熱可塑性樹脂よりなる基材にコーティング層
を形成した耐熱性フィルム又はその類似物を製造する方
法に関する。

〔従来の技術〕熱可塑性樹脂を基材とする柔軟なフィルムやその類似物
であるシート（以下、これらを総称してフィルムとい
う。）などは、それらに具備された可撓性のためにデザ
インの自由度が高く、しかもある程度の絶縁性を有して
いるが、一般的には耐熱性が不十分であるために、その
用途が限られている。従来、基材として使用される無処
理フィルムの中で、比較的優れた耐熱性を有するものと
して、ポリイミド（PI）フィルム等のようなエンジニア
リングプラスチックがあったが、フィルム自体が高価で
あり、汎用的に使用されることは期待できにくかった。
そこで、近年では、基材自体に安価な熱可塑性樹脂を用
いているにもかかわらず、基材自体よりなる無処理フィ
ルムよりも優れた耐熱性を具備するフィルムについて種
々の研究がなされ、実現にそのようなフィルムも種々提
案されている。

例えば、安価でかつ入手が容易な熱可塑性樹脂の代表で
あるポリ塩化ビニル樹脂（PVC）に所定の添加剤を混和
した組成物を基材とするフィルムもその一つである。と
ころが、添加材を混和して基材の耐熱性を改善する方法
では、目標とする耐熱特性を得るために種々の添加物を
混和して調整しなければならないことが多く、そのた
め、添加物の混和に伴って透明度やその他の物性値も大
きく変化してしまうという難点が指摘されていた。

他方、熱可塑性樹脂よりなる基材にコーティング層を形
成することによって、基材自体では得られなかった耐熱
特性を持つフィルムを得ることも考えられる。このよう
なフィルムによると、基材自体が持つ透明度などの物性
が余り損なわれず、コーティング層によって基材自体で
は得られない耐熱特性を得られる可能性がある。このよ
うなフィルムの製造方法としては、一般に、熱可塑性樹
脂よりなる基材に収縮やしわを生じるおそれがない低温
条件下でコーティング層を焼き付けるという手段が考え
られる。しかし、コーティング層を有するフィルムの耐
熱性はコーティング層の焼付温度と相関するものである
から、そのような低温で焼き付けると、耐熱性の改善度
合が比較的小さいものにしかならないと想定された。ま
た、耐熱性繊維やガラス繊維のシート状のものに耐熱性
樹脂を含浸して既存フィルムにラミネートした耐熱性フ
ィルムが存在するが、厚みが厚く、柔軟性が失われ、特
に厚みが薄く柔軟性の要求されるような可撓性プリント
配線基板等の用途には完全ではなかった。そのため、従
来のフィルムは、いずれにしても耐熱性フィルムとして
は未だ十分なものであるとはいい難いものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のように、従来想定される耐熱性フィルムは、基材
自体よりなる無処理フィルムに比べると幾分かは耐熱性
が改善される可能性はあり得るが、未だ十分な耐熱性を
有するものであるとはいい難く、また既存のその他の耐
熱性フィルムは上記に述べた如く厚み・柔軟性やコスト
面の点で、また、添加材の混和によって耐熱性を改善す
ると、他の物性が損なわれる等、耐熱性フィルムとして
は未だ不十分なものであるという問題があった。

本発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、コーティ
ング層となる薄膜を比較的高温度で焼き付けても、得ら
れるフィルムにしわが存在せず、フィルムとしての性能
が損なわれることのない耐熱性フィルムの製造方法を提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の耐熱性フィルムの製
造方法は、ポリ塩化ビニル樹脂（PVC）、ポリカーボネ
ート樹脂（PC）、ポリアリレート樹脂（PAR）又はポリ
エチレンテレフタレート樹脂（PET）より選ばれる一種
類の合成樹脂よりなる基材にフェノール樹脂溶液の薄膜
を形成し、その薄膜を、乾燥後、引張力を付与すること
なく、かつ、弛みを生じさせることなく上記基材を平坦
に保形した状態に維持して130℃以上の温度で焼き付け
ることを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明方法を実施するためのフローシートであ
り、１は基材の繰出機、２はコーティング溶液のディッ
ピングコータ、３は乾燥炉、４は焼付炉、５はトリミン
グ装置、６は巻取機である。同図から明らかなように、
繰出機１から繰り出された基材100はディッピングコー
タ２を通過する間にその片面又は両面にコーティング溶
液の薄膜が形成され、その薄膜が乾燥炉３を通る間に乾
燥される。その後、上記基材100が焼付炉４を通過する
間に上記薄膜が所定温度で焼き付けられ、コーティング
層を形成する。こうして得られたフィルムはトリミング
加工された後、巻取機６に巻き取られる。

上記において、ディッピングコータ２に入る前の基材10
0にプライマー処理やコロナ放電処理を施してその表面
活性を高めると共に、基材100の静電除去処理やごみ除
去処理を行うことは、コーティング層の密着性を高める
上で有益である。

上記基材100を形成するための熱可塑性樹脂はPVC、PE
T、PAR、PCより選ばれ、これらの熱可塑性樹脂よりなる
基材100は引裂強度に優れ、かつ可撓性に富んでいる。
基材100は、作業性の点から１〜1000μ程度の厚みを有
することが望ましい。。

コーティング溶液にはストレートフェノール樹脂あるい
は変性フェノール樹脂が用いられる。ストレートフェノ
ール樹脂はフェノール又はクレゾールとホルマリンとを
触媒の存在下で反応させて得られるものであるが、コー
ティング層に高い絶縁性が要求される場合には、製造工
程での作業性と相まってクレゾールとホルマリンとの反
応生成物を用いることが好ましい。また、触媒にはNaO
H、アンモニア、アミン等のアルカリ触媒が用いられる
が、NaOHのような極性の強い触媒はコーティング層中に
残存すると吸水性が増大するので、絶縁性が要求される
場合には不適当である。ストレートフェノール樹脂の溶
剤にはメタノールやイソプロピルアルコールが用いら
れ、これらはコーティング溶液の製造作業性（溶解作業
性）を高め、かつ、基材に対するコーティング液の濡れ
性・密着性を高めるため、それぞれの沸点（メタノール
の沸点:64℃、イソプロピルアルコールの沸点:82℃）を
考慮して選択すべきものである。なお、溶剤としては、
上記のみに限定されるものではなく、エタノール（沸
点:78℃）、１−プロパノール、（沸点:97℃）、ブタノ
ール（沸点:99.5℃）等のアルコール類、及びメチルエ
チルケトン（MEK,沸点:80℃）メチルイソブチルケトン
（MIBK、沸点:116℃）、トルエン（沸点:110℃）、キシ
レン（沸点:140℃）を製造作業性、コーティング溶液の
濡れ性・密着性等を考慮して選択できるものである。メ
タノール、イソプロピルアルコールを含む上記の溶剤
は、一種もしくは複数種を適宜組み合わせて用いてもよ
いことはいうまでもない。好ましい配合割合は、ストレ
ートフェノール樹脂の縮合物20部に対し、例えば溶剤と
してメタノールとイソプロピルアルコールの混合液80部
が使用されるが、これに限定されるものではなく、スト
レートフェノール樹脂の縮合物10〜30部、溶剤として例
えばメタノールとイソプロピルアルコールの混合液90〜
70部であればよい。ストレートフェノール樹脂の縮合物
が10部より少ないと、コーティング液の貯蔵安定性に欠
け、二次凝集等の不都合が起こり、30部を越えるとコー
ティング液の粘度が高くなりすぎ、コート処理の作業性
が悪くなり均一厚みのコーティング層を形成しにくくな
るのみならず焼き付け時に発泡やオレンジピール（みか
ん肌）が発生し、表面状態に不都合がある。なお、均一
厚みのコーティング層を作業性よく形成するためには、
コーティング液の粘度を２〜20CPS程度に調製すること
が望ましい。粘度調製のためには溶剤の使用量を調節す
ることが有効である。また、コーティング溶液に必要に
応じて界面活性剤や有機、無機、金属の微粉末充填材を
適宜添加する場合もある。

変性フェノール樹脂としては、エポキシ変性、メラミン
変性、アルキルフェノール変性、カシュー油変性、ゴム
変性、油変性、フルフラール変性、炭化水素変性、無機
物変性（B₂O₃,P₂O₅）などのフェノール樹脂があり、特
にメラミン変性やエポキシ変性のフェノール樹脂を用い
ると、基材に対する高い密着性が確保される。これら二
者の中でも、メラミン変性フェノール樹脂は特に高い密
着性を示す。

上記密着性は、後述する焼付温度とフェノール樹脂の種
類によっても変化する。即ち、焼付温度が高温（例えば
200℃以上）であればストレートフェノール樹脂を用い
て十分な耐熱性、密着性が確保されるが、それよりも低
い温度で焼き付けを行う場合は、変性フェノール樹脂を
用いる方が、十分な密着性を確保する上で有利である。
なお、ストレートフェノール樹脂の場合と同様に、溶剤
その他の添加剤によりコーティング溶液の所望の性状に
調製してもよいことはいうまでもない。

焼付後の薄膜の厚みはドライで約10μ以下であることが
望ましく、その程度の厚みであっても十分な耐熱性・難
燃性が得られる。

基材100に形成した薄膜の焼付温度は130℃以上の温度で
あることを要するが、焼付温度が高すぎると基材100か
らのブリードや他の物性値の低下を伴うだけでなく、大
きな収縮やしわ等の不都合を生じやすく、フィルムとし
ての性能が損なわれる。フィルムとしての性能を維持し
得る焼付温度は、PVCでは、約250℃以下、PC、PAR、PET
では約300℃以下である。焼付温度が130℃より低いと十
分な耐熱性、密着性などが得られない。また、焼付時間
は0.5〜５分程度にしておくことが望ましい。ここで、
注意を要することは、焼き付けは温度条件を上記範囲に
設定することのみでなく、基材100を、引張力を付与す
ることなく、かつ、弛みを生じさせることなく平坦に保
形した状態に維持して行うことである。

ところで加熱処理時に基材100に積極的に引張力を付与
して弛みを防止すると、基材100が強制的に引き伸ばさ
れてその形状保持が困難になる。しかし、加熱処理の進
行中に常に基材100に引張力が付与されない状態で、し
かも弛みも生じないように基材100を保形することは理
論的に可能であっても実際上は不可能である。従って、
本発明方法において、加熱処理時に基材100に積極的に
引張力を付与することなく弛みを生じないようにその基
材100を平坦に保形した場合に、結果的に基材100に引張
力が付与されることはあり得るのであって、その場合は
本発明方法の範囲内である。

このような保形状態を維持する装置の一例を第２図及び
第３図に示してある。この装置は、第３図に示すクリッ
プ機構10を無端状に多数連結してなる左右一対の無端回
動体11,11を、その一端部同士又は他端部同士が個別に
接近離反できる状態として基台12に取り付けてなる。第
３図に示すように、上記クリップ機構10は、支持台13に
具備されたブラケット14に、先端に爪15が上記支持台13
に対して基材100を挾み込む位置と支持台13から離れた
位置との間で変位可能となるようにアーム16を取り付
け、このアーム16とブラケット14との間に、上記爪15を
上記挾み込み位置側へ常時付勢するばね17を介装してな
り、無端回動体11の巻掛ローラに設けられた制御用回転
板18の外周部に上記アーム16の上端部19を対応させてい
る。

以上の構成において、無端回動体11を図中矢印方向に回
転駆動させると、無端回動体11の転向部分ではクリップ
機構10のアーム16が制御用回転板18により第３図の仮想
線の位置へ揺動して爪15が支持台13から離れ、その他の
部分ではアーム16が同図実線の位置へ復帰して爪15が支
持台13に対応する。従って、上記薄膜が形成されている
基材100を一対の無端回動体11,11の間へ送り込むと、そ
の基材の両端部が上記装置の入口部分でクリップ機構10
により第３図実線のように支持された後、そのままの状
態で同装置の出口部分に達し、この出口部分でその保持
が解除される。ここで、加熱により膨脹する熱可塑性樹
脂よりなる基材100については、一対の無端回動体11,11
の間隔を出口側に近付くほど漸次広くなるようにし、加
熱により収縮する熱可塑性樹脂よりなる基材100につい
ては、上記間隔を出口側に近付くほど漸次狭くなるよう
にしておけば、焼付炉４を通過中、基材100に結果的に
引張力が付与されることがあっても積極的な引張力が付
与されず、かつ、弛みを生じることなく、この基材100
が平坦に保形された状態に維持される。なお、第２図に
は加熱により収縮する合成樹脂よりなる基材を送る場合
を仮想線で例示している。

叙述のように基材を平坦に保形してその薄膜を焼き付け
ると、基材の収縮やしわ等が発生せず、フィルムとして
の性能が損なわれない。特に、この発明では、焼付温度
が比較的高温であるので、基材を平坦に保形することに
は大きな意味がある。

次に実験例を説明する。

〔実験例〕

次表に本発明方法によって製造したフィルム（以下、発
明品という。）の諸特性と基材自体よりなる無処理フィ
ルムの諸特性を比較してある。この表中において、PC、
PVC、PAR、PETはそれぞれ基材を形成する熱可塑性樹脂
の種類を示し、基材自体よりなる無処理フィルムを「コ
ート層なし」として、また、基材にコーティング層（焼
付後の薄膜）を形成した耐熱性フィルムを「コート層あ
り」として示した。コーティング層を形成しているフェ
ノール樹脂の組成、コーティング層の層厚、基材の層厚
は各フィルムについて同一である。

この表より、発明品の耐熱性は、無処理フィルムに比べ
て大幅に改善されており、しかも、薄膜の焼付温度が高
いほど耐熱性が向上しており、発明品の難燃性、基材と
コーティング層との密着性、耐溶剤性などは、各発明品
とも慨ね良好であることが判る。また、例えば安価で入
手が容易なPVCを基材とする発明品の耐熱性は、本発明
の焼付温度条件の下限である130℃で焼き付けられたも
のであっても、その無処理フィルムに比べて40℃程度も
向上している。そして、焼付温度130℃で製造されたPVC
を基材とする発明品の耐熱性は、PCを基材とする無処理
フィルムの耐熱性に近似している。さらに、焼付温度25
0℃で製造されたPVCを基材とする発明品の耐熱性に至っ
ては、PCやPARを基材とする無処理フィルムの耐熱性よ
りも非常に優れたものであり、PETを基材とする無処理
フィルムの耐熱性に近似している。このことから、PVC
を基材とする発明品は、その無処理フィルムに対して耐
熱特性のグレードアップが達成され、PETを基材とする
無処理フィルムの代用に用いることが可能であるといえ
る。同様のグレードアップ傾向はPC、PAR、PETを基材と
する発明品にも表れている。従って、これらの発明品の
用途範囲は、無処理フィルムの用途に比べて拡大される
ことが明らかであり、例えば焼付温度300℃で焼付処理
した発明品の耐熱性は冒頭で説明したエンジニアリング
プラスチックを基材とするフィルムの代用に用いられ得
ることができる。

ところで、熱可塑性樹脂を基材とするフィルムの可撓性
を活用することによって、可撓性プリント配線基板（FP
C）やコンデンサや透明電極のベースフィルム、液晶用
フィルム、ICキャリアテープなどのエレクトロニクス分
野や、航空機・自動車の内装材や、原子力関連分野など
に用いる試みがなされているが、それらに上記フィルム
を用いる場合には、その加工条件や使用条件に応じた耐
熱性や難燃性が要求される。例えばFPCのベースフィル
ムとして用いる場合は、半田時に高温にさらされるた
め、半田温度である250℃程度の耐熱性・難燃性が要求
される。この要求に応え得るものとして、上表より、25
0℃以上で焼付処理したPARや270℃以上で焼付処理したP
C、PETを基材とする発明品を使用できることが明らかで
あり、これらを使用すると、その可撓性を活用して曲面
部分へのFPCの配備などが可能になる利点がある。ま
た、航空機・自動車の内装材には、特に難燃性が要求さ
れるが、この要求はすべての発明品が満たしている。

次に、各項目の試験方法などを説明する。

密着性：コーティング層にレザー刃で格子状に切目を付
け、24mm幅のセロファンテープを貼り合わせ、急激にセ
ロファンテープを剥離したときの塗膜の剥離の有無を目
視観察する。○は剥離が殆どなかったものを表してい
る。発明品はすべて剥離していない。

耐溶剤性： JIS C−6481 5.13に準じ、アセトン、MEK、トルエン及
びトリクレンの各々に室温下で５分間浸漬する。○は剥
離や溶解が殆どない状態、×は塗膜の剥離や溶解が認め
られ、布でこすると脱離する状態を表している。発明品
は十分な耐溶剤性を有し、このことからエッチング処理
などにも十分耐え得るものであることが判る。

耐熱性：銅箔を貼り合わせたフィルムを5cm×5cmにカットし、表
中に表示した各温度のオイル浴あるいは半田浴の中に30
秒間浸漬する。

難燃性： UL−94 VTM法による判定である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の耐熱性フィルムは、引張
力を付与することなく、かつ、弛みを生じさせることな
く基材を平坦に保形した状態に維持するので、基材に13
0℃度以上の高温度でコーティング層を焼き付けても、
しわなどが発生してフィルム性能が損なわれるといった
事態が起こり得ない。そのため、基材として安価なPV
C、PET、PC、PARを用いても十分な耐熱性・難燃性を示
し、しかも、優れた柔軟性を有する薄肉のものが得ら
れ、かつ、コーティング層と基材との密着性や、耐溶剤
性、耐収縮性等に優れるため、特に過酷な温度条件やエ
ッチング条件の製造過程や使用条件におかれるFPCとし
ての用途に適するばかりでなく、絶縁用フィルム又はシ
ートやその他種々の用途にも汎用できるものである。ま
た、コーティング層は優れた透明性をもつので、この点
からもFPCとして好適に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を説明するためのフローシート、第
２図は基材の保形した状態に維持するための装置の概略
平面図、第３図はクリップ機構の概略一部切欠側面図で
ある。 100……基材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリアリレート樹脂又はポリエチレンテレフタレー
ト樹脂より選ばれる一種類の合成樹脂よりなる基材にフ
ェノール樹脂溶液の薄膜を形成し、その薄膜を、乾燥
後、引張力を付与することなく、かつ、弛みを生じさせ
ることなく上記基材を平坦に保形した状態に維持して13
0℃以上の温度で焼き付けることを特徴とする耐熱性フ
ィルム又はその類似物の製造方法。