(57)【要約】【課題】フレキシブル積層板の不良品や使用済製品からベースフィルムを構成する合成樹脂を回収して再利用することができるフレキシブル積層板のリサイクル方法及びこのリサイクル方法に適したフレキシブル積層板を提供する。【解決手段】合成樹脂からなるベースフィルムの上に金属からなる導電層が積層されたフレキシブル積層板のリサイクル方法であって、前記ベースフィルムは熱可塑性樹脂で構成され、このベースフィルムの上に前記金属が直接積層されることで前記導電層が形成されており、少なくとも前記ベースフィルムを前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度にまで加熱する加熱工程Ｐｈと、前記導電層を構成する金属と前記熱可塑性樹脂とを分離する分離工程Ｐｓと、前記熱可塑性樹脂を回収する回収工程Ｐｃと、を備えていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂からなるベースフィルムの上に金属からなる導電層が積層されたフレキシブル積層板のリサイクル方法であって、
前記ベースフィルムは熱可塑性樹脂で構成され、このベースフィルムの上に前記金属が直接積層されることで前記導電層が形成されており、
少なくとも前記ベースフィルムを前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度にまで加熱する加熱工程と、
前記導電層を構成する金属と前記熱可塑性樹脂とを分離する分離工程と、
前記熱可塑性樹脂を回収する回収工程と、
を備えていることを特徴とするフレキシブル積層板のリサイクル方法。
【請求項２】
前記分離工程において、前記導電層を酸又はアルカリによって前記ベースフィルムから除去するとともに、
前記加熱工程において、前記導電層が除去された前記ベースフィルムを加熱して溶融することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル積層板のリサイクル方法。
【請求項３】
前記加熱工程において、前記導電層を有するフレキシブル積層板を前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度にまで加熱して、少なくとも前記ベースフィルムを溶融させて溶融物を得るとともに、
前記分離工程において、前記溶融物から比重差を利用して前記熱可塑性樹脂と前記金属とを分離することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル積層板のリサイクル方法。
【請求項４】
前記導電層は、複数の金属層が積層されて構成されており、前記分離工程において、前記金属層を構成する金属と前記熱可塑性樹脂とを分離することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のフレキシブル積層板のリサイクル方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のフレキシブル積層板のリサイクル方法によって熱可塑性樹脂が回収されるフレキシブル積層板であって、
熱可塑性樹脂からなるベースフィルムの上に、直接、金属からなる導電層が形成されていることを特徴とするフレキシブル積層板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂からなるベースフィルムの表面に導電性を有する導電層を形成したフレキシブル積層板のリサイクル方法及びこのリサイクル方法に適したフレキシブル積層板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化・軽量化・構造の柔軟化に有利な回路基板として、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）やＦＰＣ（Flexible Print Circuit） 等を用いた回路基板に対する需要が高まってきている。
このような回路基板として使用されるフレキシブル積層板として、例えば、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の薄膜形成技術により、ベースフィルム上に直接的に金属薄膜を回路パターンに沿って成膜した後、この金属薄膜上に電解めっき等により金属めっき層を堆積させて回路パターン状に導電層を形成したものや、金属薄膜をベースフィルムの表面に形成し、その上に電解めっき等で金属を堆積させて導電層を形成し、この導電層をエッチングして回路パターンを形成したもの等が提案されている。
【０００３】
このようなフレキシブル積層板のベースフィルムとして、例えば特許文献１および特許文献２に開示されているように、ポリイミドフィルム（ポリイミド樹脂）が広く使用されている。
このポリイミドフィルムは、反応硬化型樹脂フィルムであって、２種又は３種以上の原料を混合し、熱や光などのエネルギー及び触媒作用等を利用して重合反応させることで成形されるものである。このようにして成形されるポリイミドフィルムは、剛直な分子構造を有しており、優れた耐熱性及び耐蝕性を備えている。
【０００４】
また、例えば特許文献３および特許文献４に開示されているように、ベースフィルムとして熱可塑性樹脂の一種であるポリエチレンナフタレートフィルムを用いたフレキシブル積層板が提案されている。
特許文献３では、ポリエチレンナフタレートフィルムの上にウレタン系の接着剤及びポリイミド樹脂層を介して導電層が形成されている。
特許文献４では、ポリエチレンナフタレートフィルムの表面に炭素―炭素三重結合を有する化合物を重合させることで下地層を形成し、この下地層の上に電解メッキ法によって金属が積層されることで導電層が形成されている。
【特許文献１】特許第３９４４４０１号公報
【特許文献２】特開２００５−０２６３７８号公報
【特許文献３】特開２００６−０１３１３５号公報
【特許文献４】特開平１１−０８０９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ポリイミドフィルムは前述のように、耐熱性及び耐蝕性に優れているので、加熱したり酸やアルカリに浸漬したりしてもその特性が大きく変化しないため、フレキシブル積層板の製造工程において発生した不良品や使用済製品からポリイミド樹脂を分離して回収することが困難であった。
【０００６】
また、特許文献３に記載されたフレキシブル積層板においては、ポリエチレンナフタレートフィルムと金属層の間にウレタン系接着剤やポリイミド樹脂層が介在するため、加熱したり酸やアルカリに浸漬したりしてもウレタン系接着剤やポリイミド樹脂層を分離することができず、不良品や使用済製品からポリエチレンナフタレート樹脂を回収して再利用することは困難であった。
【０００７】
さらに、特許文献４に記載されたフレキシブル積層板においては、ポリエチレンナフタレートフィルムの表面に炭素―炭素三重結合を有する化合物を重合させた下地層が形成されているので、不良品や使用済製品からポリエチレンナフタレート樹脂を回収しようとしても炭素―炭素三重結合を有する化合物が分離できず、ポリエチレンナフタレート樹脂を再利用することができなかった。
このため、フレキシブル積層板の不良品や使用済製品は、すべて焼却処分又は埋め立て処分を行うことになり、環境への負荷が非常に大きくなっている。
【０００８】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであって、環境保全の観点から、フレキシブル積層板の不良品や使用済製品からベースフィルムを構成する合成樹脂を回収して再利用することができるフレキシブル積層板のリサイクル方法及びこのリサイクル方法に適したフレキシブル積層板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決するために、本発明に係るフレキシブル積層板のリサイクル方法は、合成樹脂からなるベースフィルムの上に金属からなる導電層が積層されたフレキシブル積層板のリサイクル方法であって、前記ベースフィルムは熱可塑性樹脂で構成され、このベースフィルムの上に前記金属が直接積層されることで前記導電層が形成されており、少なくとも前記ベースフィルムを前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度にまで加熱する加熱工程と、前記導電層を構成する金属と前記熱可塑性樹脂とを分離する分離工程と、前記熱可塑性樹脂を回収する回収工程と、を備えていることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係るフレキシブル積層板のリサイクル方法によれば、ベースフィルムが熱可塑性樹脂によって構成されているので、加熱工程において熱可塑性樹脂の融点以上に加熱することで、容易にベースフィルムを溶融させることができる。また、ベースフィルムの上に直接金属が積層されることで導電層が形成されているので、分離工程においてベースフィルム（熱可塑性樹脂）と導電層（金属）とを分離することで、純度の高い熱可塑性樹脂を得ることができ、回収工程によって回収された熱可塑性樹脂を再利用することが可能となる。
【００１１】
ここで、前記分離工程において、前記導電層を酸又はアルカリによって前記ベースフィルムから除去するとともに、前記加熱工程において、前記導電層が除去された前記ベースフィルムを加熱して溶融するように構成してもよい。
この場合、導電層を予め酸又はアルカリで除去しているので、加熱工程においてベースフィルムを溶融することで純度の高い熱可塑性樹脂を回収することができる。
【００１２】
あるいは、前記加熱工程において、前記導電層を有するフレキシブル積層板を前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度にまで加熱して、少なくとも前記ベースフィルムを形成する前記熱可塑性樹脂を溶融させて溶融物を得るとともに、前記分離工程においては、前記溶融物から比重差を利用して前記熱可塑性樹脂と前記金属とを分離する構成としてもよい。
この場合、金属からなる導電層を備えたフレキシブル積層板をそのまま加熱して溶融しているので、酸液やアルカリ液等の管理を行う必要がない。また、金属と熱可塑性樹脂との比重差を利用して分離する分離工程を有しているので、熱可塑性樹脂のみを回収して再利用することができる。
さらに、異なる金属からなる導電層を有するフレキシブル積層板が混在していても、これらの金属の比重がポリエチレンナフタレート樹脂の比重と大きく異なっていれば、分離工程によってポリエチレンナフタレート樹脂のみを分離して回収することができる。
【００１３】
また、前記導電層は、複数の金属層が積層されて構成されており、前記分離工程において、前記金属層を構成する金属と前記熱可塑性樹脂とを分離する構成としてもよい。
この場合、導電層が複数の金属層が積層されて構成されたフレキシブル積層板（例えば、導電層を、ＮｉやＣｒ等の耐食性に優れた金属で構成された第１の金属層と、Ｃｕ等の導電性に優れた金属で構成された第２の金属層とで構成されたフレキシブル積層板）であっても、前記分離工程で金属と熱可塑性樹脂とを分離することができ、リサイクル性の向上を図ることが可能となる。なお、複数の金属層を構成するそれぞれの金属に応じて、分離工程の手段を選択することが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係るフレキシブル積層板は、前述したフレキシブル積層板のリサイクル方法によって熱可塑性樹脂が回収されるフレキシブル積層板であって、熱可塑性樹脂からなるベースフィルムの上に、直接、金属からなる導電層が形成されていることを特徴としている。
【００１５】
本発明に係るフレキシブル積層板によれば、熱可塑性樹脂からなるベースフィルムの上に、直接、金属からなる導電層が形成されており、導電層とベースフィルムとの間に接着剤等が介在していないので、導電層（金属）を除去することで純度の高い熱可塑性樹脂を回収することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フレキシブル積層板の不良品や使用済製品からベースフィルムを構成する合成樹脂を回収して再利用することができるフレキシブル積層板のリサイクル方法及びこのリサイクル方法に適したフレキシブル積層板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の第１の実施形態であるフレキシブル積層板のリサイクル方法について説明する。
まず、本実施形態でリサイクルの対象となるフレキシブル積層板について図１を参照にして説明する。このフレキシブル積層板１０は、図１に示すように、合成樹脂からなるベースフィルム１１と、金属からなる導電層１２と、を具備している。
【００１８】
ベースフィルム１１は、熱可塑性樹脂で構成されており、本実施形態では、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂で構成されている。
この、ベースフィルム１１の厚さは特に限定されないが、ベースフィルム１１としての剛性を確保する観点から１２μｍ以上が好ましく、フレキシブル積層板１０の変形の容易さを確保する観点から１２５μｍ以下であることが好ましい。本実施形態では、ベースフィルム１１の厚さは約３８μｍとされている。
【００１９】
導電層１２は、導電性を有する金属、具体的には、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔなどから選択される１種または２種以上で構成され、特に好ましくはＣｕ、または、Ｎｉ、Ｚｎ、もしくはＦｅ等を含むＣｕ合金で構成されている。なお、本実施形態においては、導電層１２は、ベースフィルム１１上に積層されたＮｉからなる第１金属層１２Ａと、この第１金属層１２Ａの上に積層されたＣｕからなる第２金属層１２Ｂとで構成されている。
この導電層１２の厚さは特に限定されないが、１０ｎｍ以上であればよく、より好ましくは３０ｎｍ以上である。なお、導電層１２が１０ｎｍよりも薄いと後述するメッキ工程にて焼き切れる等の不良が発生しやすくなる。なお、本実施形態では、導電層１２の厚さは約１００ｎｍとされている。
【００２０】
このようなフレキシブル積層板１０は、以下のようにして製造される。
ポリエチレンナフタレート樹脂で構成されたベースフィルム１１の表面に表面活性化処理を行う。表面活性化処理を施したベースフィルム１１の表面にＮｉをスパッタリングによって積層させて第１金属層１２Ａを形成する。次に、この第１金属層１２Ａの上にＣｕをスパッタリングしてスパッタ層を形成し、メッキ工程においてスパッタ層の上にＣｕを積層することで第２金属層１２Ｂを形成する。このようにして、第１金属層１２Ａと第２金属層１２Ｂとからなる導電層１２を形成する。
つまり、ポリエチレンナフタレート樹脂で構成されたベースフィルム１１と、Ｎｉ及びＣｕがスパッタおよびメッキによって積層されて形成された導電層１２との間には、接着剤等が介在されておらず、ベースフィルム１１の上に直接Ｎｉ及びＣｕが積層されているのである。
【００２１】
そして、本実施形態であるフレキシブル積層板１０のリサイクル方法は、前述のような構成とされたフレキシブル積層板１０の製造工程において発生した不良品や使用済製品からベースフィルム１１を構成する熱可塑性樹脂（ポリエチレンナフタレート樹脂）を回収するものである。図２に示すフロー図を参照にして、以下に本実施形態であるフレキシブル積層板１０のリサイクル方法について説明する。
【００２２】
本実施形態であるフレキシブル積層板１０のリサイクル方法においては、まず、ベースフィルム１１から導電層１２を除去する（分離工程Ｐｓ）。この分離工程Ｐｓでは、ベースフィルム１１上に積層されたＣｕ及びＮｉを溶解液によって溶解して除去する。ここで溶解液としては、例えば硝酸等の酸性溶液や水酸化ナトリウム溶液等のアルカリ性溶液が用いられる。ここで、Ｃｕを溶解する際の溶解液とＮｉを溶解する際の溶解液とをそれぞれの特性に応じて変更してもよい。
【００２３】
次に、分離工程Ｐｓによって導電層１２が除去されたベースフィルム１１を、ポリエチレンナフタレート樹脂の融点（２６５−２７０℃）以上にまで加熱する（加熱工程Ｐｈ）。これにより、ベースフィルム１１を構成するポリエチレンナフタレート樹脂が溶融し、溶融物として取り扱うことが可能となる。
【００２４】
そして、加熱工程Ｐｈによって溶融されたポリエチレンナフタレート樹脂が溶融物の状態で回収される（回収工程Ｐｃ）。
【００２５】
このような構成とされた第１の実施形態であるフレキシブル積層板１０のリサイクル方法によれば、熱可塑性樹脂の一種であるポリエチレンナフタレート樹脂によって構成されたベースフィルム１１を加熱工程Ｐｈで加熱しているので、容易にベースフィルム１１を溶融させて取り扱うことができる。
また、ベースフィルム１１の上に直接Ｎｉ及びＣｕがスパッタおよびメッキによって積層されることで導電層１２が形成されているので、分離工程Ｐｓにおいてベースフィルム１１と導電層１２とを分離することで、接着剤等の不純物の混入がない高品位のポリエチレンナフタレート樹脂を得ることができ
【００２６】
さらに、分離工程Ｐｓにおいて導電層１２を構成するＮｉ及びＣｕを溶解液によってベースフィルム１１から除去しているので、加熱工程Ｐｈにおいてベースフィルム１１のみを溶融することで純度の高いポリエチレンナフタレート樹脂を回収することができる。したがって、回収工程によって回収されたポリエチレンナフタレート樹脂を再利用することが可能となる。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施形態であるフレキシブル積層板のリサイクル方法について図３に示すフロー図を参照にして説明する。
本実施形態であるフレキシブル積層板のリサイクル方法においても、図１に示すフレキシブル積層板１０を対象としている。
【００２８】
本実施形態であるフレキシブル積層板１０のリサイクル方法においては、まず、フレキシブル積層板１０をベースフィルム１１を構成するポリエチレンナフタレート樹脂の融点（２６５−２７０℃）以上にまで加熱する（加熱工程Ｐ´ｈ）。これにより、少なくともベースフィルム１１が溶融した溶融物が生成される。なお、加熱工程Ｐ´ｈにおける加熱温度は、Ｃｕの融点（１０８３℃）及びＮｉの融点（１４５５℃）よりも低い温度とされている。
【００２９】
次に、加熱工程Ｐ´ｈによって得られた前記溶融物から、導電層１２を構成するＮｉ及びＣｕとベースフィルム１１を構成するポリエチレンナフタレート樹脂とをこれらの比重差を利用して分離する（分離工程Ｐ´ｓ）。なお、ポリエチレンナフタレート樹脂の比重は１．３３−１．３６、Ｃｕの比重は８．９３、Ｎｉの比重８．８５であるので、比較的容易に分離することができる。比重差を利用した分離方法としては、例えば沈降分離法、遠心分離法等が挙げられる。また、加熱工程Ｐ´ｈでの加熱温度がＣｕの融点（１０８３℃）及びＮｉの融点（１４５５℃）よりも低い温度とされているので、前記溶融物内において導電層１２を構成するＮｉ及びＣｕは固体の状態で存在していることになる。
【００３０】
そして、分離工程Ｐ´ｓによって分離されたポリエチレンナフタレート樹脂が溶融物の状態で回収される（回収工程Ｐｃ）。
【００３１】
このような構成とされた第２の実施形態であるフレキシブル積層板１０のリサイクル方法によれば、加熱工程Ｐ´ｈにおいて、Ｎｉ及びＣｕで構成された導電層１２を備えたフレキシブル積層板１０をそのまま加熱して溶融し、分離工程Ｐ´ｓにおいて比重差を利用して分離しているので、酸液やアルカリ液等の溶解液を用いることなくＮｉ及びＣｕとベースフィルムとを分離でき、酸液やアルカリ液等の管理費用、廃液処理費用等を削減することができる。
【００３２】
また、導電層１２を構成する金属が異なるフレキシブル積層板１０が混在している場合であっても、これらの金属とポリエチレンナフタレート樹脂との間に比重差があれば、分離工程Ｐ´ｓによってポリエチレンナフタレート樹脂のみを分離して回収することができる。このため、リサイクル処理前の選別作業を軽減することが可能となる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態であるフレキシブル積層板のリサイクル方法について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、導電層がＮｉからなる第１金属層とＣｕからなる第２金属層とで構成されたフレキシブル積層板をリサイクルの対象としたもので説明したが、導電層の構成や材質に特に制限はなく、前述したようにＡｌやＡｌ合金、Ｃｒ，Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔなどから選択される１種または２種以上で構成されていてもよい。また、導電層は単層であっても良いし、３層以上で構成されていても良い。
【００３４】
また、第１の実施形態において、溶解液として硝酸溶液を使用して導電層を構成するＣｕ及びＮｉを除去するものとして説明したが、これに限定されることはなく、溶解液の種類は、導電層を構成する金属の材質に応じて適宜選定することが好ましい。
さらに、溶解液中にフレキシブル積層板を浸漬するものとして説明したが、これに限定されることはなく、溶解液をフレキシブル積層板の表面に供給することで、導電層を溶解して除去してもよい。
【００３５】
また、第２の実施形態において、加熱工程Ｐ´ｈによって得られた溶融物内に導電層を構成する金属（Ｎｉ及びＣｕ）が固体として存在しているものとして説明したが、これに限定されることはなく、液相状態で存在していてもよい。例えば導電層が、ＡｌやＡｌ合金等で構成されている場合には、導電層の融点が比較的低いため液相状態で溶融物内に存在することになるが、ポリエチレンナフタレート樹脂とは比重差があるため、Ａｌとポリエチレンナフタレート樹脂とを分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態であるフレキシブル積層板を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態であるフレキシブル積層板のリサイクル方法を示すフロー図である。
【図３】本発明の第２の実施形態であるフレキシブル積層板リサイクル方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  フレキシブル積層板
１１  ベースフィルム
１２  導電層
Ｐｈ、Ｐ´ｈ  加熱工程
Ｐｓ、Ｐ´ｓ  分離工程
Ｐｃ、Ｐ´ｃ  回収工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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