JP2019102501A - カバーレイフィルムおよびそれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な熱安定性、難燃性を発現できる上、柔軟性に富み、ＦＰＣへ被覆させる際の配線面の段差への追従性が良好で、被覆後の加熱工程での不具合を生じさせず、長期間に亘って被覆されたＦＰＣの配線や回路部品等を電気絶縁的に確実に保護することが可能なカバーレイフィルムを提供する。【解決手段】カバーレイフィルムＦｃは、支持体フィルムＦｓの片面に、第１の絶縁性層Ｌ１と、第１の絶縁性層Ｌ１とは特性の異なる第２の絶縁性層Ｌ２とを順に積層することによって形成されている。また、第１の絶縁性層Ｌ１は、Ｔｇ＝１８０℃以上の難燃性樹脂によって形成されており、第２の絶縁性層Ｌ２は、Ｔｇ＝１４０〜１９０℃の樹脂によって形成されている。さらに、第１の絶縁性層Ｌ１の難燃性樹脂のＴｇの方が、第２の絶縁性層Ｌ２の樹脂のＴｇよりも高くなっている。【選択図】図１

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣという）等を保護するためのカバーレイフィルムに関するものであり、詳しくは、ＦＰＣ等へ貼り合わせる際の作業性が良好で、ＦＰＣの凹凸や段差への追従性に優れた薄型のカバーレイフィルムに関するものである。

携帯電話等の携帯用の電子機器においては、筐体の外形寸法を小さく、かつ、薄く抑えて持ち運び易くするために、プリント基板の上に電子部品を集積させている。さらに、筐体の外形寸法を小さくするために、プリント基板を複数に分割し、分割されたプリント基板間の接続配線に可撓性を有するＦＰＣを使用することにより、プリント基板を折畳んだり、スライドさせたりすることも行われている。それゆえ、プリント基板間を接続するＦＰＣには、過酷な屈曲動作が繰返されることになる。

また、近年の携帯情報端末（スマートフォンやタブレット等）は、これまでの携帯電話よりもより多くの電力を消費するため、電池の保ちが悪くなっている。それゆえ、なるべく電池の容積および容量を大きくする必要があるため、電池以外の部材の小型化、薄型化が求められており、ＦＰＣの薄型化の要求も高い。

一方、ＦＰＣの配線面には、ＦＰＣの配線や回路部品等を電気絶縁的に保護する目的でカバーレイフィルムが被覆される。かかるカバーレイフィルムとして、特許文献１の如く、熱安定性を有する薄いポリイミドフィルムに接着剤を塗布したものが開発されている。

特開平９−１３５０６７号公報

しかしながら、特許文献１の如き薄いポリイミドフィルムと接着剤層とからなるカバーレイフィルムは、ＦＰＣに貼り付けるときの作業性に劣るという問題がある。また、特許文献１のカバーレイフィルムは、薄く形成することが困難であるがゆえに柔軟性に欠け、ＦＰＣへ被覆させる際に配線面の段差への追従性が不十分で隙間を形成してしまうため、被覆後のはんだリフロー工程等において膨れ等の不具合を誘発する虞れがある。さらに、特許文献１のカバーレイフィルムは、ＦＰＣへ被覆させる際に配線面の段差への追従性が不十分であるため、過酷な屈曲動作が繰返されると剥がれてしまい易い上、被覆したＦＰＣの薄型化の要求に応えることも困難である。

本発明の目的は、上記従来のカバーレイフィルムの問題点を解消し、良好な熱安定性、難燃性を発現できる上、柔軟性に富み、ＦＰＣへ被覆させる際の配線面の段差への追従性が良好で、被覆後の加熱工程での不具合を生じさせず、長期間に亘って被覆されたＦＰＣの配線や回路部品等を電気絶縁的に確実に保護することが可能なカバーレイフィルムを提供することにある。

かかる本発明の内、請求項１に記載された発明は、支持体フィルムの片面に、第１の絶縁性層、第２の絶縁性層が順に積層されており、前記第１の絶縁性層が、Ｔｇが１８０℃以上２３０℃以下の難燃性樹脂からなるものであるとともに、前記第２の絶縁性層が、Ｔｇが１４０℃以上１９０℃以下の樹脂からなるものであり、加熱加圧により被着体への接着が可能であり、前記第１の絶縁性層の難燃性樹脂のＴｇの方が、前記第２の絶縁性層の樹脂のＴｇよりも高いことを特徴とするものである。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記第１の絶縁性層の膜厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であり、前記第２の絶縁性層の膜厚が２．５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１、または請求項２に記載された発明において、前記第１の絶縁性層に含まれる難燃性樹脂および前記第２の絶縁性層に含まれる樹脂が、いずれも溶剤可溶性のポリイミドであることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれかに記載された発明において、前記第１の絶縁性層と前記第２の絶縁性層とからなる積層体の引張伸度が５０％以上２００％以下であることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれに記載された発明において、前記第１の絶縁性層が、５重量％以上６０重量％以下の難燃剤を含有したものであることを特徴とするものである。

請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれかに記載された発明において、前記第２の絶縁性層の単層での引張伸度が１００％以上３００％以下であることを特徴とするものである。

請求項７に記載された発明は、請求項１〜６のいずれかに記載された発明において、前記第２の絶縁性層に含まれる樹脂が、分子内に脂肪族鎖を有するポリイミドであることを特徴とするものである。

請求項８に記載された発明は、請求項１〜７のいずれかに記載された発明において、前記第２の絶縁性層が、５重量％以上６０重量％以下の難燃剤を含有したものであることを特徴とするものである。

請求項９に記載された発明は、請求項１〜８のいずれかに記載された発明において、前記第１の絶縁性層、前記第２の絶縁性層の内の少なくともいずれか一層が光吸収剤を含有したものであることを特徴とするものである。

請求項１０に記載された発明は、請求項１〜９のいずれかに記載のカバーレイフィルムが、ＦＰＣ保護用の部材として使用されていることを特徴とする電子機器である。

本発明に係るカバーレイフィルムは、被着体であるＦＰＣの配線面等に重ねて熱圧着させた後に支持体フィルムを剥がすことによってＦＰＣの配線面等に容易に転写することができる上、展延性、追従性に優れており、転写させた際に、ＦＰＣの配線の凹凸形状に合わせて追従して変形し、大きな隙間を形成したりしない。それゆえ、本発明に係るカバーレイフィルムによれば、熱転写後のはんだリフロー工程等における膨れ等の不具合の発生を効果的に防止することができる。また、転写させた際に、ＦＰＣの配線の凹凸形状に合わせて追従して大きな隙間を形成しないため、過酷な屈曲動作が繰返し行われても、転写されたＦＰＣの配線の保護性能が低下したりしない。

また、本発明に係るカバーレイフィルムは、熱安定性、難燃性に優れており、長期間に亘って高温に曝されても、転写されたＦＰＣの配線や回路部品等を電気絶縁的に確実に保護することができる。

さらに、本発明のカバーレイフィルムは、第２の絶縁性層が接着剤として機能するため、短い加熱時間で容易に被着体に転写することができる上、熱転写時に接着剤がはみ出す事態が生じない。加えて、本発明のカバーレイフィルムは、第２の絶縁性層が接着剤として機能するため、別途、接着剤層を設ける必要がないので、薄く設計することができる。加えて、第１の絶縁性層および／または第２の絶縁性層に光吸収材を含有させることにより容易に着色することができる。

カバーレイフィルムの断面を示す説明図である（ａはＦＰＣへ装着する前の状態を示したものであり、ｂはＦＰＣへ装着した後の状態を示したものである）。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。また、以下の説明においては、各成分の特性、含有量、添加量に関する“〜”は、原則的に、左側の数値以上右側の数値以下を意味するものとする。

図１は、本発明に係るカバーレイフィルムの一実施形態を示したものである。カバーレイフィルムＦｃは、図１（ａ）の如く、支持体フィルムＦｓの片面に、第１の絶縁性層Ｌ_１と、その第１の絶縁性層Ｌ_１とは特性の異なる第２の絶縁性層Ｌ_２とを順に積層することによって形成されている（なお、第１の絶縁性層Ｌ_１と第２の絶縁性層Ｌ_２との間は、樹脂や添加剤の組成等の相違により界面を示す場合もあるが、明瞭な界面を示さない場合もある）。そして、第１の絶縁性層Ｌ_１と第２の絶縁性層Ｌ_２とによって積層体Ｓ（ＦＰＣ等に装着した場合に、ＦＰＣの配線や回路部品等を電気絶縁的に保護する部分）を形成した状態になっている。

＜支持体フィルム＞
本発明に係るカバーレイフィルムに使用する支持体フィルムの基材としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンフィルム、ナイロン等のポリアミドフィルム、その他の樹脂フィルム等を好適に用いることができる。それらの支持体フィルムは、マスキングフィルムとして使用可能なものでも良い。

また、支持体フィルムの表面には、第１の絶縁性層および第２の絶縁性層からなる積層体を支持体フィルムから剥離し易くするための剥離処理を施すことも可能である。たとえば、支持体フィルムが、剥離性を有していない場合には、アミノアルキッド樹脂やシリコーン樹脂等の剥離剤を塗布して加熱乾燥させる方法等により剥離処理を施すことができる。一方、支持体フィルムが、たとえば、未処理のポリエチレンテレフタレート等のある程度の剥離性を有したものである場合には、支持体フィルムの上に剥離処理を施すことなく、積層体を直接的に積層する方法を採用することも可能である。

さらに、支持体フィルムの厚みは、特に限定されないが、ハンドリング性、経済性の観点から１２〜１５０μｍであると好ましい。かかる支持体フィルムを用いることにより、第１の絶縁性層や第２の絶縁性層を形成するときの加工性、ＦＰＣへの貼合せ時の作業性を向上させることが可能となる。

加えて、支持体フィルムは、無色（無着色）のものでも良いし、有色のものでも良い。支持体フィルムに着色する場合は、第１の絶縁性層および第２の絶縁性層からなる積層体の色に対してコントラストの大きい色に着色するのが好ましい。たとえば、積層体が黒色等の暗色である場合は、支持体フィルムは白色や黄色等の明色であると好ましい。そのように着色することにより、支持体フィルムから積層体を剥離する作業が容易となる上、支持体フィルムの剥離の有無を容易に確認できるようになる。なお、支持体フィルムの着色は、公知の顔料、染料等を用いて行うことができる。かかる支持体フィルムとしては、厚みが３０〜６０μｍの白色のＰＥＴフィルム等を好適に用いることができる。

＜絶縁性層＞
［第１の絶縁性層］
本発明に係るカバーレイフィルムは、上記の如く、支持体フィルムの上に特性の異なる２種類の絶縁性層を積層したものであるが、その内の第１の絶縁性層（ＦＰＣ等に装着した場合に外側に位置する絶縁性層）は、第２の絶縁性層に比べて高い難燃性を有していることが必要である。そのような第１の絶縁性層の素材としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリーレンエーテル樹脂、スチレン系樹脂等を好適に用いることができるが、それらの中でも、ポリイミド樹脂が最も好ましい。

また、ポリイミド樹脂には、ポリアミック酸を加熱することによる脱水縮合反応で生じる熱硬化型ポリイミドと、非脱水縮合型である溶剤に可溶な溶剤可溶性ポリイミドとが存在するが、第１の絶縁性層の素材としては、溶剤可溶性ポリイミドがより好ましい。当該溶剤可溶性ポリイミドにより形成される薄膜樹脂層は、ポリイミド樹脂の特徴である高い機械的強度、耐熱性、絶縁性、耐溶剤性を発現するとともに、２６０℃程度までの良好な熱安定性を発現するため、第１の絶縁性層として好適に用いることができる。

第１の絶縁性層の形成に溶剤可溶性ポリイミドを使用する場合には、その溶剤可溶性ポリイミドの種類や溶剤の種類は、特には限定されず、市販されている溶剤可溶性ポリイミドの塗布液を好適に使用することができる。具体的には、ソルピー６，６−ＰＩ（ソルピー工業）、Ｑ−ＩＰ−０８９５Ｄ（ピーアイ技研）、ＰＩＱ（日立化成工業）、ＳＰＩ−２００Ｎ（新日鉄化学）、リカコートＳＮ−２０、リカコートＰＮ−２０（新日本理化）等を、単独で、あるいは２種以上混合して用いることができる。

また、それらの溶剤可溶性ポリイミドの塗布液から第１の絶縁性層を形成する場合には、支持体フィルムの上に溶剤可溶性ポリイミドの塗布液を塗布して乾燥させる方法を好適に用いることができる。さらに、溶剤可溶性ポリイミドの塗布液を支持体フィルムの上に塗布する方法は、特に制限されず、たとえば、ダイコーター、ナイフコーター、リップコーター等のコーターにて塗布する方法を採用することができる。

また、第１の絶縁性層は、難燃性樹脂を含有していることが必要である。難燃性樹脂としては、高分子の樹脂成分自体が難燃性を有する樹脂を用いることができ、難燃性のポリイミド樹脂であると好ましい。難燃性のポリイミド樹脂としては、ソマール（株）製のスピクセリア（登録商標）、宇部興産（株）製のユピア（登録商標）、東洋紡（株）製のバイロマックス（登録商標）等を用いることができる。当該難燃性のポリイミド樹脂として、溶剤可溶性ポリイミドを用いることも可能である。第１の絶縁性層をポリイミドによって構成する場合には、たとえば、炭素数が３個以上の脂肪族ユニットを芳香族ユニット間に有さず、芳香族ユニット間が単結合または炭素数が２個未満の脂肪族ユニットにより連結された難燃性のポリイミドを用いることが好ましい。炭素数が２個未満の脂肪族ユニットが炭素原子を含まないエーテル結合（−Ｏ−）等の連結基である難燃性のポリイミドを用いることも可能である。加えて、第１の絶縁性層は、樹脂成分として難燃性樹脂のみを含有するものでも良い。

さらに、第１の絶縁性層は、難燃剤を含有したものでも良い。かかる難燃剤としては、金属水酸化物系、アンチモン系、赤燐系等の無機系難燃剤、ハロゲン系（塩素系、臭素系など）、リン系、グアニジン系等の有機系難燃剤を用いることができるが、リン系、臭素系等の有機系難燃剤を用いると、製造時におけるポリイミド等の絶縁性樹脂中の分散性が良好なものとなるので好ましい。好ましいリン系難燃剤としては、脂肪族リン酸エステル、芳香族リン酸エステル、芳香族縮合リン酸エステル、ビスフェノールリン酸エステル、含ハロゲンリン酸エステル、含ハロゲン縮合リン酸エステル、ホスファゼン化合物等を挙げることができる。また、第１の絶縁性層に含有させる難燃剤の量は、特に限定されないが、第１の絶縁性層を構成する素材全体を１００重量％とした場合に、１〜６０重量％であると好ましく、５〜３０重量％であるとより好ましい。

また、第１の絶縁性層を形成する樹脂は、Ｔｇが１８０℃以上であり、後述する第２の絶縁性層を形成している合成樹脂のＴｇより高いことが必要である。ＦＰＣの配線と直接的に接触する第１の絶縁性層を形成する樹脂のＴｇがそのような要件を満たすことによって、熱安定性が良好で、難燃性に優れたカバーレイフィルムを得ることができる。第１の絶縁性層を形成する樹脂のＴｇが１８０℃を下回ると、カバーレイフィルムの耐熱性が不良となるので好ましくない。反対に、第１の絶縁性層を形成する樹脂のＴｇが２３０℃以下であることが、カバーレイフィルムの製造プロセス上の観点から好ましい。また、第１の絶縁性層を形成する樹脂のＴｇは、１８０〜２１０℃であるとより好ましい。

また、第１の絶縁性層の厚みは、第２の絶縁性層の厚みよりも薄いことが好ましい。さらに、第１の絶縁性層自体の厚みとしては、０．５〜３μｍが好ましく、１〜２μｍであるとより好ましい。第１の絶縁性層の厚みが０．５μｍ未満となると、第１の絶縁性層の機械的な強度が低下し、破れやすくなるので好ましくなく、反対に、第１の絶縁性層の厚みが３μｍを上回ると、追従性、屈曲性の良好なカバーレイフィルムが得られなくなるので好ましくない。

［第２の絶縁性層］
本発明に係るカバーレイフィルムの第２の絶縁性層は、絶縁性層として機能するのみならず、ＦＰＣの配線面等に直接的に接触して、カバーレイフィルム全体がＦＰＣの配線面等から剥がれないように保持する接着剤としても機能する部分である。かかる第２の絶縁性層は、第１の絶縁性層に比べて、構成樹脂が高い柔軟性を有していることが必要である。そのような第２の絶縁性層の素材としては、第１の絶縁性層の素材と同様に、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリーレンエーテル樹脂、スチレン系樹脂等を挙げることができ、ポリイミド樹脂を特に好適に用いることができる。これらの樹脂を用いることで、ＦＰＣの配線面への接着性も良好な絶縁層とすることができる。

また、第２の絶縁性層をポリイミド樹脂により形成する場合には、たとえば、炭素数が３個以上の脂肪族ユニットを芳香族ユニット間に有する高延伸性のポリイミド樹脂を用いることが好ましい。加えて、脂肪族ユニットが、炭素数が１〜１０程度のアルキレン基を有するポリアルキレンオキシ基を含んだものであると樹脂の伸張性、ＦＰＣの配線面への接着性の観点から好ましい。

さらに、第２の絶縁性層の素材としては、第１の絶縁性層の素材と同様に、溶剤可溶性ポリイミドを好適に用いることができる。第２の絶縁性層の形成に溶剤可溶性ポリイミドを使用する場合には、第１の絶縁性層の形成と同様に、その溶剤可溶性ポリイミドの種類や溶剤の種類は、特には限定されず、市販されているソルピー６，６−ＰＩ（ソルピー工業）、Ｑ−ＩＰ−０８９５Ｄ（ピーアイ技研）、ＰＩＱ（日立化成工業）、ＳＰＩ−２００Ｎ（新日鉄化学）、リカコートＳＮ−２０、リカコートＰＮ−２０（新日本理化）等の溶剤可溶性ポリイミドの塗布液を、単独で、あるいは２種以上混合して用いることができる。加えて、それらの溶剤可溶性ポリイミドの塗布液から第２の絶縁性層を形成する場合には、第１の絶縁性層の形成と同様に、支持体フィルムの上に溶剤可溶性ポリイミドの塗布液を塗布して乾燥させる方法を好適に用いることができ、その塗布方法としては、コーターにて塗布する方法を採用することができる。

また、第２の絶縁性層を形成する樹脂は、Ｔｇが１４０〜１９０℃であり、第１の絶縁性層を形成している合成樹脂のＴｇより低いことが必要である。第２の絶縁性層を形成する樹脂のＴｇがそのような要件を満たすことによって、短い加熱時間で被着体に貼着することができ、展延性が良好で被着体の段差にも追従し易い追従性の良好なカバーレイフィルムを得ることができる。第２の絶縁性層を形成する樹脂のＴｇが１４０℃を下回ると、カバーレイフィルムの耐熱性が不良となるので好ましくなく、反対に、第２の絶縁性層を形成する樹脂のＴｇが１９０℃を上回ると、ＦＰＣへの貼合工程にて、被着体への貼着時にカバーレイフィルムを高い温度で貼合することが必要となり、また長時間の加熱が必要となるため好ましくない。また、第２の絶縁性層を形成する樹脂のＴｇは、１６０〜１８０℃であるとより好ましい。

また、第２の絶縁性層の厚みは、特に限定されないが、上述したように第１の絶縁性層の厚みよりも厚いことが好ましく、２．５〜１０μｍであると好ましく、３〜６μｍであるとより好ましい。第２の絶縁性層の厚みが２．５μｍ未満となると、第２の絶縁性層の展延性が不十分になり、追従性の良好なカバーレイフィルムが得られなくなるので好ましくなく、反対に、第２の絶縁性層の厚みが１０μｍを上回ると、屈曲性の良好なカバーレイフィルムが得られなくなるので好ましくない。

また、第２の絶縁性層は、単層での引張伸度（定速引張りにより切断した時点の伸びを百分率で示したもの）が１００％以上であると好ましく、１３０％以上であるとより好ましい。引張伸度が１００％未満であると、ＦＰＣ等の被着体の段差に対する追従性が不良となるので好ましくない。また、第２の絶縁性層の単層での引張伸度が２５０％を上回ると、製造時の裁断性が不良となるので好ましくない。

上記した第１の絶縁性層および／または第２の絶縁性層には、遮光性の付与、または意匠性の向上の目的で、光吸収材を含有させることも可能である。かかる光吸収剤としては、非導電性カーボンブラック、黒鉛、アニリンブラック、シアニンブラック、チタンブラック、黒色酸化鉄、酸化クロム、酸化マンガンからなる群より選択される１種以上の黒色顔料または着色顔料を好適に用いることができる。光吸収剤の種類や配合量等は、絶縁性層（第１の絶縁性層あるいは第２の絶縁性層）の電気絶縁性を阻害しないように調整するのが好ましい。上記した黒色顔料や着色顔料からなる光吸収材を用いる場合には、一次粒子の平均粒径が０．０２〜０．１μｍ程度であることが好ましく、構成樹脂に対して０．１〜３０重量％の割合で含有させるのが好ましい。また、光吸収材を含有させる絶縁性層の厚みは、光吸収材の微粒子が表出しないよう、光吸収剤の粒径より厚いことが好ましい。なお、光吸収材を含有させた積層体（第１の絶縁性層および第２の絶縁性層）の光透過率（可視光線透過率、全光線透過率等）は、５％以下であると好ましい。

第１の絶縁性層や第２の絶縁性層の光透過率を効果的に低下させ、遮光性を向上させるためには、光吸収材の中でも、カーボンブラック等の黒色顔料が好ましい。黒色顔料としては、シリカ粒子等を黒の色材に浸漬させて表層部のみを黒色にしたものや、黒色の着色樹脂等から形成した全体的に黒色のものを好適に用いることができる。また、黒色顔料は、真黒のものに限定されず、灰色、黒茶色、黒緑色等の黒色に近い色を呈する粒子を含み光を反射しにくい暗色のもの等を好適に用いることができる。

また、第１の絶縁性層および第２の絶縁性層からなる積層体の水蒸気透過度は、５００ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以上であることが好ましい。これよりも水蒸気透過度が低い場合には、ＦＰＣを被覆した後のはんだリフロー等の加熱工程において、各層の残留溶剤や接着剤からのアウトガスや、積層体が急激に加熱されることで内部から発生する水蒸気によって第１の絶縁性層と第２の絶縁性層との層間が剥離してしまう虞れがあるので好ましくない。水蒸気透過度は高いほど好ましいが、水蒸気透過度は同一材料を使用する限り第１の絶縁性層や第２の絶縁性層の厚みに反比例するので、上述した望ましい厚みの範囲内で厚みを薄くするのが好ましい。

また、第２の絶縁性層の外側には、第１の絶縁性層や第２の絶縁性層を保護する目的で剥離フィルム（保護フィルム）を貼り合わせることができる。当該剥離フィルムの基材としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンフィルム等を好適に用いることができる。また、それらの基材フィルムの内面に、アミノアルキッド樹脂やシリコーン樹脂等の剥離剤を塗布した後に加熱乾燥することによって剥離処理を施すことも可能である。

加えて、第１の絶縁性層と第２の絶縁性層とを合わせた積層体の厚みは、１〜１３μｍであることが好ましく、４〜１０μｍであるとより好ましい。積層体の厚みが、１μｍ未満となると、製造が技術的に難しくなるので好ましくなく、反対に、積層体の厚みが１３μｍを越えると、薄型で、かつ優れた屈曲性能を有するカバーレイフィルムを得ることが困難となるので好ましくない。

一方、第１の絶縁性層と第２の絶縁性層とを合わせた積層体は、引張伸度が５０〜２００％であると好ましく、１００〜１５０％であるとより好ましい。積層体の引張伸度が５０％未満であると、ＦＰＣ等の被着体の段差に対する追従性が不良となるので好ましくなく、反対に、積層体の引張伸度が２００％を上回ると、製造時の裁断性が不良となるので好ましくない。

＜カバーレイフィルムの製造方法＞
本発明に係るカバーレイフィルムの製造方法としては、支持体フィルムの上に、第1の絶縁性層と第２の絶縁性層とを順次積層する方法を用いることができる。さらに、その積層方法としては、支持体フィルムの上に、第1の絶縁性層形成用の樹脂溶液を流延塗布し、加熱して塗膜を乾燥させることによって第1の絶縁性層を形成した後に、その第１の絶縁性層の上に、第２の絶縁性層形成用の樹脂溶液を流延塗布し、加熱して塗膜を乾燥させることによって第２の絶縁性層を形成する方法を好適に用いることができる。また、第1の絶縁性層形成用の樹脂溶液と第２の絶縁性層形成用の樹脂溶液とを同時流延する方法（樹脂を溶剤に溶かしたワニスにより同時成膜する方法）を採用することも可能である。

上記の如き製造方法を採用することによって、汎用の耐熱性樹脂フィルムからなる支持体フィルムの片面に、厚みが１〜１０μｍ程度の極めて薄い積層体（第1の絶縁性層および第２の絶縁性層）を積層することが可能となる。加えて、上記の如き製造方法を採用することによって、支持体フィルムを長手方向に沿って搬送しながら、その上に積層体（第1の絶縁性層および第２の絶縁性層）を連続的に形成することが可能となり、所謂、ロールｔｏロールでの効率的な生産も可能となる。

＜カバーレイフィルムの作用＞
本発明に係るカバーレイフィルムは、上記の如く、支持体フィルムの片面に、第１の絶縁性層と第２の絶縁性層とを順に積層することによって形成されている。図１（ｂ）は、カバーレイフィルムをＦＰＣに装着した状態を示したものであり、カバーレイフィルムＦｃをＦＰＣの配線等に被覆させる際には、第１の絶縁性層Ｌ_１および第２の絶縁性層Ｌ_２からなる積層体Ｓを、支持体フィルムＦｓから一体的に剥離して、第２の絶縁性層Ｌ_２をＦＰＣの配線等に当接させるようにして貼り合わせる。さらに、その状態で、カバーレイフィルムＦｃの外側から加圧しながら所定の温度（１４０〜１６０℃）で加熱すると、誘電体である第２の絶縁性層Ｌ_２が、ＦＰＣの配線の凹凸形状に合わせて追従性良く変形し、積層体Ｓ全体がＦＰＣの配線面から剥がれないように保持する接着剤として機能するとともに、絶縁性層として機能する。一方、誘電体である第１の絶縁性層が、良好な熱安定性と高い難燃性とを発現する。

そのため、本発明に係るカバーレイフィルムは、接着剤層が存在しないにもかかわらず、ＦＰＣの配線面等に低い加熱温度で容易に転写することができる上、ＦＰＣが激しい屈曲動作を繰り返された場合でも剥がれたりせず、ＦＰＣの配線や回路部品等を、長期間に亘って高い精度で電気絶縁的に保護することができる。また、本発明に係るカバーレイフィルムを貼り合わせたＦＰＣは、携帯電話、ノート型パソコン、モバイル、その他の携帯端末等の電子機器等に好適に使用することができる。

以下、本発明に係るカバーレイフィルムについて実施例によって詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例の態様に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更することが可能である。また、実施例における物性、特性の評価方法は以下の通りである。

［Ｔｇ（ガラス転移点）］
Ｔｇ（ガラス転移点）は以下の方法により測定した。厚さ５０μｍの樹脂試料からなるサンプルフィルムを準備する。このサンプルフィルムの固体粘弾性の温度分散測定を、ＴＡｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のＲＳＡ−IIを用いて引張モードで測定周波数１Ｈｚの条件で行い、貯蔵弾性率Ｅ’と損失弾性率Ｅ”を測定する。そして、得られた損失正接ｔａｎδ＝Ｅ”／Ｅ’のピーク値から「ガラス転移温度」を導出した値をＴｇ（ガラス転移点）とする。

また、２種類以上を混合した混合樹脂によって絶縁性層（第１の絶縁性層あるいは第２の絶縁性層）が形成されている場合には、絶縁性層に含まれる各樹脂の含有比率（重量比率）を勘案してＴｇを算出した。たとえば、第１の絶縁性層が、Ｔｇ＝１００℃の樹脂Ａ ２５質量％と、Ｔｇ＝２００℃の樹脂Ｂ ７５質量％からなるものである場合には、以下の方法によって当該第１の絶縁性層のＴｇを算出した。
樹脂ＡのＴｇ×樹脂Ａの重量比率＋樹脂ＢのＴｇ×樹脂Ｂの重量比率＝１００×０．２５＋２００×０．７５＝１７５℃

［追従性］
厚みが１２．５μｍのポリイミドフィルム上に、厚み７５μｍ、Ｌ／Ｓ＝７５μｍ／７５μｍの銅配線パターンを形成したテストパターンに、実施例・比較例で得られたカバーレイフィルムの第２の絶縁性層面を重ねて、温度１４０℃、速度１ｍ／ｍｉｎで熱ラミネートによりラミネートした。さらに、支持体フィルムを剥離した後、１６０℃、４．５ＭＰａ、６５分の条件で熱プレスすることによって評価サンプルを得た。そして、得られた評価サンプルの断面の状態を、顕微鏡によって観察し、下記の４段階で官能評価した。
◎：配線パターンに非常に良く追従しており、かつ、外観が良好である。
○：配線パターンに良く追従しており、かつ、外観が概ね良好である。
△：配線パターンに良く追従しているが、配線エッジが薄くなっている。
×：配線パターンに追従せずに浮いてしまっている。または、配線エッジ部分の塗膜が切れてしまっている。

［難燃性］
厚みが１２．５μｍのポリイミドフィルム上に、実施例・比較例で得られたカバーレイフィルムを、上記した追従性の評価方法における熱プレス方法と同じ方法で熱プレスすることによって評価用サンプルを得た。そして、ＵＬ−９４の薄手材料垂直燃焼試験（ＡＳＴＭ Ｄ４８０４）の方法にしたがって、下記の４段階で官能評価した。
◎：炎が上がらないような難燃をする。
○：標線までの燃焼がない難燃をする。
△：標線程度までの燃焼を示す。
×：標線以上まで燃焼してしまい難燃性を有しない。

［引張伸度］
ＩＰＣ−ＴＭ−６５０ ２．４．１９に準拠し、サンプルサイズを１５ｍｍ幅、チャック間距離を１００ｍｍとし、５０ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で引張したときの破断時のサンプル長から、下式によって測定した（サンプル数Ｎ＝５で測定し、それらの平均値を算出した）。
（破断時のサンプル長−引長前のサンプル長）／引長前のサンプル長×１００

［実施例１］
＜第１の絶縁性層形成用塗布液の調製＞
下記の溶剤可溶性ポリイミド樹脂Ａの溶液（樹脂固形分１５％のＤＭＡｃ溶液）と、溶剤可溶性ポリイミド樹脂Ｂの溶液（樹脂固形分１５％のＤＭＡｃ溶液）と、光吸収剤である非導電性カーボンブラックとを、乾燥後の重量比が、４７．５：４７．５：５．０となるように混合することによって、第１の絶縁性層形成用塗布液を調製した。
・樹脂Ａ：ジアミンの中に脂肪族ユニットとして（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｏ−）_１０を含むポリイミド樹脂からなる柔軟性を有する溶剤可溶性ポリイミド樹脂、Ｔｇ＝１７０℃
・樹脂Ｂ：脂肪族ユニットを含まないポリイミド樹脂からなる難燃性を有する溶剤可溶性ポリイミド樹脂（難燃剤非含有）、Ｔｇ＝２００℃

＜第２の絶縁性層形成用塗布液の調製＞
上記した溶剤可溶性ポリイミド樹脂Ａの溶液と、上記した非導電性カーボンブラックとを、乾燥後の重量比が、９５：５となるように混合することによって、第２の絶縁性層形成用塗布液を調製した。

＜カバーレイフィルムの製造＞
片面に剥離処理を施した厚みが５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを支持体フィルムとして用い、その支持体フィルムの剥離処理側の面に、上記した第１の絶縁性層形成用塗布液を、乾燥後の厚みが１μｍになるように流延塗布し、所定の温度（１５０℃）で乾燥させることによって支持体フィルム上に第１の絶縁性層を形成した。しかる後、その第１の絶縁性層の上に、上記した第２の絶縁性層形成用塗布液を、乾燥後の厚みが３μｍになるように流延塗布し、所定の温度（１５０℃）で乾燥させることにより、支持体フィルム上に第１の絶縁性層と第２の絶縁性層とを順に積層させたカバーレイフィルムを得た。なお、得られたカバーレイフィルムにおける積層体（第１の絶縁性層および第２の絶縁性層からなるもの）の総厚みは約４．０μｍであった。また、第２の絶縁性層形成用塗布液のみを均一厚みにキャストして乾燥させることにより薄膜（厚さ＝３μｍ）を形成し、その薄膜の引張伸度を測定した結果、約１３０％であった。そして、上記した評価方法によって、得られたカバーレイフィルムの特性を評価した。評価結果をカバーレイフィルムの構成とともに表１に示す。

［実施例２］
実施例１と同一の支持体フィルムの剥離処理側の面に、実施例１と同一の第１の絶縁性層形成用塗布液を流延塗布する際に、乾燥後の厚みが２μｍになるように調整するとともに、形成された第１の絶縁性層の上に、実施例１と同一の第２の絶縁性層形成用塗布液を流延塗布する際に、乾燥後の厚みが６μｍになるように調整した以外は実施例１と同様にして、実施例２のカバーレイフィルムを得た。なお、得られたカバーレイフィルムにおける積層体の総厚みは約８．０μｍであった。また、第２の絶縁性層形成用塗布液のみを均一厚みにキャストして乾燥させることにより薄膜（厚さ＝６μｍ）を形成し、その薄膜の引張伸度を測定した結果、約１３０％であった。そして、上記した評価方法によって、得られたカバーレイフィルムの特性を評価した。評価結果をカバーレイフィルムの構成とともに表１に示す。

［実施例３］
第１の絶縁性層形成用塗布液を実施例１と同一の溶剤可溶性ポリイミド樹脂Ｂの溶液のみとするとともに、第２の絶縁性層形成用塗布液を実施例１と同一の溶剤可溶性ポリイミド樹脂Ａの溶液のみとした以外は実施例２と同様にして、実施例３のカバーレイフィルムを得た。なお、得られたカバーレイフィルムにおける積層体の総厚みは約８．０μｍであった。また、第２の絶縁性層形成用塗布液のみを均一厚みにキャストして乾燥させることにより薄膜（厚さ＝６μｍ）を形成し、その薄膜の引張伸度を測定した結果、約１５０％であった。そして、上記した評価方法によって、得られたカバーレイフィルムの特性を評価した。評価結果をカバーレイフィルムの構成とともに表１に示す。

［実施例４］
実施例１と同一の溶剤可溶性ポリイミド樹脂Ａの溶液と、実施例１と同一の溶剤可溶性ポリイミド樹脂Ｂの溶液とを、乾燥後の重量比が、４０：６０となるように混合することによって、第１の絶縁性層形成用塗布液を調製した。また、実施例１と同一の溶剤可溶性ポリイミド樹脂Ａの溶液と、リン系難燃剤とを、乾燥後の重量比が、５０：５０となるように混合することによって、第２の絶縁性層形成用塗布液を調製した。そして、それらの第１の絶縁性層形成用塗布液および第２の絶縁性層形成用塗布液を用いた以外は、実施例２と同様にして、実施例４のカバーレイフィルムを得た。なお、得られたカバーレイフィルムにおける積層体の総厚みは約８．０μｍであった。また、第２の絶縁性層形成用塗布液のみを均一厚みにキャストして乾燥させることにより薄膜（厚さ＝６μｍ）を形成し、その薄膜の引張伸度を測定した結果、約１３０％であった。そして、上記した評価方法によって、得られたカバーレイフィルムの特性を評価した。評価結果をカバーレイフィルムの構成とともに表１に示す。

［実施例５］
＜第１の絶縁性層形成用塗布液の調製＞
下記の溶剤可溶性ポリイミド樹脂Ｂ’の溶液（樹脂固形分１５％のＤＭＡｃ溶液）を第１の絶縁性層形成用塗布液として利用した。
・樹脂Ｂ’：脂肪族ユニットを含まないポリイミド樹脂からなる難燃性を有する溶剤可溶性ポリイミド樹脂（難燃剤非含有）、Ｔｇ＝２３０℃

＜第２の絶縁性層形成用塗布液の調製＞
以下の溶剤可溶性ポリイミド樹脂Ａ’の溶液（樹脂固形分１５％のＤＭＡｃ溶液）を第２の絶縁性層形成用塗布液として利用した。
・樹脂Ａ’：ジアミンの中に脂肪族ユニットとして（ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｏ−）_１０を含むポリイミド樹脂からなる柔軟性を有する溶剤可溶性ポリイミド樹脂、Ｔｇ＝１４０℃

そして、上記した第１の絶縁性層形成用塗布液および第２の絶縁性層形成用塗布液を用いた以外は、実施例２と同様にして、実施例５のカバーレイフィルムを得た。なお、得られたカバーレイフィルムにおける積層体の総厚みは約８．０μｍであった。また、第２の絶縁性層形成用塗布液のみを均一厚みにキャストして乾燥させることにより薄膜（厚さ＝６μｍ）を形成し、その薄膜の引張伸度を測定した結果、約１７０％であった。そして、上記した評価方法によって、得られたカバーレイフィルムの特性を評価した。評価結果をカバーレイフィルムの構成とともに表１に示す。

［比較例１］
＜絶縁性層形成用塗布液の調製＞
実施例１と同一の溶剤可溶性ポリイミド樹脂Ａの溶液と、実施例１と同一の溶剤可溶性ポリイミド樹脂Ｂの溶液と、実施例１と同一の非導電性カーボンブラックとを、乾燥後の重量比が、４７．５：４７．５：５．０となるように混合することによって、絶縁性層形成用塗布液を調製した。

＜カバーレイフィルムの製造＞
そして、実施例１と同一の支持体フィルムの剥離処理側の面に、上記した絶縁性層形成用塗布液を、乾燥後の厚みが８μｍになるように流延塗布し、所定の温度（１５０℃）で乾燥させることにより、支持体フィルム上に単一の絶縁性層を形成することによって、カバーレイフィルムを得た。なお、得られたカバーレイフィルムにおける絶縁性層の厚みは約８．０μｍであった。そして、上記した評価方法によって、得られたカバーレイフィルムの特性を評価した。評価結果をカバーレイフィルムの構成とともに表１に示す。

［比較例２］
厚さ約５．０μｍのカプトンフィルムの外側の面に、実施例１と同一の第２の絶縁性層形成用塗布液を、乾燥後の厚みが５μｍになるように流延塗布し、所定の温度（１５０℃）で乾燥させることにより、支持体フィルム上に第１の絶縁性層と第２の絶縁性層とを順に積層させたカバーレイフィルムを得た。なお、得られたカバーレイフィルムにおける積層体（第１の絶縁性層および第２の絶縁性層からなるもの）の総厚みは約１０．０μｍであった。また、第２の絶縁性層形成用塗布液のみを均一厚みにキャストして乾燥させることにより薄膜（厚さ＝５μｍ）を形成し、その薄膜の引張伸度を測定した結果、約１３０％であった。そして、上記した評価方法によって、得られたカバーレイフィルムの特性を評価した。評価結果をカバーレイフィルムの構成とともに表１に示す。

表１から、実施例１〜５のカバーレイフィルムは、ＦＰＣの配線に被覆させたときの追従性、難燃性ともに良好であることが分かる。これに対して柔軟性を有する第２の絶縁性層を有しない比較例１のカバーレイフィルムは、ＦＰＣの配線に被覆させたときの追従性が不十分であり、難燃性を有する第１の絶縁性層の代わりにカプトンフィルムを第２の絶縁性層と積層させた比較例２のカバーレイフィルムは、追従性が不十分であった。また、実施例１〜５のカバーレイフィルムはいずれもＦＰＣの配線に被覆されたときにＦＰＣとの接着性は良好であった。

本発明のカバーレイフィルムは、上記の如く優れた効果を奏するものであるから、ＦＰＣの配線を電気絶縁的に保護するためのフィルムとして好適に用いることができる。

Ｆｃ・・カバーレイフィルム
Ｆｓ・・支持体フィルム
Ｌ_１・・第１の絶縁性層
Ｌ_２・・第２の絶縁性層
Ｓ・・積層体
Ｆｐ・・剥離フィルム

Claims (10)

1. 支持体フィルムの片面に、第１の絶縁性層、第２の絶縁性層が順に積層されており、
   前記第１の絶縁性層が、Ｔｇが１８０℃以上の難燃性樹脂からなるものであるとともに、前記第２の絶縁性層が、Ｔｇが１４０℃以上１９０℃以下の樹脂からなるものであり、
   加熱加圧により被着体への接着が可能であり、
   前記第１の絶縁性層の難燃性樹脂のＴｇの方が、前記第２の絶縁性層の樹脂のＴｇよりも高いことを特徴とするカバーレイフィルム。
2. 前記第１の絶縁性層の膜厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であり、前記第２の絶縁性層の膜厚が２．５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のカバーレイフィルム。
3. 前記第１の絶縁性層に含まれる難燃性樹脂および前記第２の絶縁性層に含まれる樹脂が、いずれも溶剤可溶性のポリイミドであることを特徴とする請求項１、または請求項２に記載のカバーレイフィルム。
4. 前記第１の絶縁性層と前記第２の絶縁性層とからなる積層体の引張伸度が５０％以上２００％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカバーレイフィルム。
5. 前記第１の絶縁性層が、５重量％以上６０重量％以下の難燃剤を含有したものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカバーレイフィルム。
6. 前記第２の絶縁性層の単層での引張伸度が１００％以上３００％以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカバーレイフィルム。
7. 前記第２の絶縁性層に含まれる樹脂が、分子内に脂肪族鎖を有するポリイミドであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のカバーレイフィルム。
8. 前記第２の絶縁性層が、５重量％以上６０重量％以下の難燃剤を含有したものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のカバーレイフィルム。
9. 前記第１の絶縁性層、前記第２の絶縁性層の内の少なくともいずれか一層が光吸収剤を含有したものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のカバーレイフィルム。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載のカバーレイフィルムが、ＦＰＣ保護用の部材として使用されていることを特徴とする電子機器。

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