(57)【要約】【課題】耐熱性に優れ、回路細線化に適したフレキシブル基板用透明フィルム及びフレキシブル回路基板を提供すること。【解決手段】ポリエステルフィルムの少なくとも一方の面に、表面自由エネルギーが２０〜４０ｍＪ/ｍ２、表面粗さＲａが１０ｎｍ以下、膜厚０．３〜３．０μｍのアンダーコート層を有するフレキシブル基板用透明フィルム。及び前記のフレキシブル基板用透明フィルム上に、線幅３０μｍ以下の回路が形成されているフレキシブル回路基板。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステルフィルムの少なくとも一方の面に、表面自由エネルギーが２０〜４０ｍＪ/ｍ２、表面粗さＲａが１０ｎｍ以下、膜厚０．３〜３．０μｍのアンダーコート層を有
することを特徴とするフレキシブル基板用透明フィルム。
【請求項２】
アンダーコート層がメラミン架橋されたアクリル樹脂を含んでなることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板用透明フィルム。
【請求項３】
１００℃環境下、アンダーコート層上に、粒径０．５ｍｍの球状ビーズを４点設置し、１５ｇ荷重で押し当てた時、アンダーコート層の転写深さが１．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブル基板用透明フィルム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のフレキシブル基板用透明フィルム上に、線幅３０μｍ以下の回路が形成されていることを特徴とするフレキシブル回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル基板用透明フィルムに関する。更に詳しくは、耐熱性に優れ、電子回路製造工程での工程適性に優れるフレキシブル基板用透明フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器（特にモバイル機器）は軽量化、大画面化が進んでいる。しかし、従来の機器は剛直な筐体で作られているため、持ち運びできるサイズには上限があり、大画面化には限界がある。そこで、画面を小さく収納できる、様々なフレキシブルディスプレイが提案されている。【０００３】
フレキシブルディスプレイも通常のディスプレイと同様、基材層、発光層（LED、OLED
）、TFT、カバー層などが積層された構成となっているが、繰り返し一定の状態まで変形
させることが必要であるため、透明かつ繰り返し折り曲げることが可能な基材が求められる。このような基材としては、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルムなどのポリエステルフィルムの他、ポリメタクリル酸メチルのフィルムなどの光透過性フィルムが提案されており、その中でも剛直であり、線膨張係数の小さいポリエステルフィルムが多く使用されている。【０００４】
一方、これらの基材に配線を形成するために種々銀ペースト材料が提案されている。特に、工程適性に優れ、低温焼成可能な銀ペーストなどが提案されている（特許文献１）。理由としては、基板のポリエステルフィルムの耐熱温度が１２０℃くらいまでであり、焼成温度を低くすることが課題であることが述べられている。また一方では、近年の細線化された回路には、基板上にプライマー層を備えることで、滲みなどの無い回路が得られるとされている（特許文献２）。【０００５】
しかし、これらの技術を組み合わせたとしても、近年の細線化された回路では、銀ペースト材料を硬化させる際のエネルギーにより基材表面に微小な凹凸が発生して、導電性、耐久性などに影響を及ぼす問題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−０４０３１９号公報
【特許文献２】特開２０１５−０３２７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の課題を背景になされたものである。すなわち、本発明の目的は、耐熱性に優れ、回路細線化に適したフレキシブル基板用透明フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は以下の構成からなる。
（１）  ポリエステルフィルムの少なくとも一方の面に、表面自由エネルギーが２０〜４０ｍＪ/ｍ２、表面粗さＲａが１０ｎｍ以下、膜厚０．３〜３．０μｍのアンダーコート
層を有することを特徴とするフレキシブル基板用透明フィルム。
（２）  アンダーコート層がメラミン架橋されたアクリル樹脂を含んでなることを特徴とする上記（１）に記載のフレキシブル基板用透明フィルム。
（３）  １００℃環境下、アンダーコート層上に、粒径０．５ｍｍの球状ビーズを４点設置し、１５ｇ荷重で押し当てた時、アンダーコート層の転写深さが１．５μｍ以下であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のフレキシブル基板用透明フィルム。
（４）  上記（１）〜（３）のいずれかに記載のフレキシブル基板用透明フィルム上に、線幅３０μｍ以下の回路が形成されていることを特徴とするフレキシブル回路基板。
【発明の効果】
【０００９】
従来の技術では回路上に細線を形成後、硬化する際に変形が生じて細線が変形し回路が形成できなかったものを、本発明によれば、その耐熱性の高さにより、回路細線化に適したフレキシブル基板用透明フィルムの提供を可能とした。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について詳述する。
（基材フィルム）
本発明のフレキシブル基板用透明フィルムは、光透透過性基材上にアンダーコート層が積層された構成となっている。本発明のフレキシブル基板用透明フィルムはそのコーティング層上に銀ペースト等で回路形成される用途等に用いられるものであり、前記コーティング層をアンダーコート層と呼ぶことにする。
【００１１】
上記光透過性基材を形成する樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。なかでも、安価で機械強度に優れたポリエステル系樹脂が好適に用いられ、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートなどが好適に用いられる。
【００１２】
上記光透過性基材の厚さとしては、２μｍ以上であることが好ましい。２μｍ以上であると、光透過性基材の機械的強度が不足するおそれが小さく好ましい。より好ましくは２５μｍ以上である。また、光透過性基材の厚さは２５０μｍ以下であることが好ましい。２５０μｍ以下であると、フィルムの剛性が大き過ぎることがなく、フレキシブル基板としてのハンドリング性が保持され好ましい。より好ましくは１８８μｍ以下である。
【００１３】
上記光透過性基材は、表面に予めスパッタリング、コロナ放電、プラズマ放電、紫外線照射、電子線照射、化成、酸化等のエッチング処理や下塗り処理等が施されていてもよい。これらの処理が予め施されていることで、上記光透過性基材上に形成されるアンダーコート層との密着性を向上させることができる。また、アンダーコート層や導電層を形成する前に、必要に応じて溶剤洗浄や超音波洗浄等により、光透過性基材表面は、除塵、清浄化されていてもよい。
【００１４】
（アンダーコート層）
アンダーコート層としては、アクリル樹脂を分子内に３以上の反応点を有する架橋材料で架橋した樹脂が好ましい。特にメラミン架橋剤で架橋されてなるアクリル樹脂を代表例とする熱架橋系樹脂が好ましい。
【００１５】
メラミン架橋剤は複数の反応点を持ち、密な架橋構造を取れるため、耐熱性が高く、回路形成時にも変形などが発生しない。また、ポリイソシアネート、化学構造の異なるメラミン、エポキシ、アルミニウムキレート、チタンキレート、紫外線硬化型樹脂など別の架橋剤を混合して使用することもできる。
【００１６】
メラミン架橋剤としては、アルコキシメチロールメラミン等を使用することができる。
【００１７】
アンダーコート層の樹脂としては、アクリル樹脂の他、アクリルポリオール、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂など、分子内に水酸基を有する樹脂であれば特に限定なく使用あるいは併用できるが、架橋密度の制御（水酸基導入量）やガラス転移温度の制御などの点から、アクリル樹脂を含めることが好ましい。
【００１８】
アクリル樹脂は、２以上の（メタ）アクリル酸エステルから共重合した共重合ポリマーであり、水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルを少なくとも１種類共重合しなくてはならない。水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルとしては、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００１９】
水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルと共重合する（メタ）アクリル酸エステルとしては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリレート等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２０】
アクリル樹脂の分子量は５０００〜２０万であることが好ましく、１万〜１０万であることがより好ましい。分子量が５０００以上であると塗膜の耐熱性が低下するおそれがなく好ましい。一方、分子量が２０万以下であると、粘度が高くなり過ぎず、塗工適性が保持され好ましい。
【００２１】
基材フィルム表面にアンダーコート層を積層する方法としては、グラビアロールコーティング法、リバースロールコーティング法、ナイフコータ法、ディップコート法、スピンコート法などがあるが、後で銀ペースト等の導電性組成物を積層する上で適したアンダーコート層のコート法は特に制限されない。また、フィルムの製造工程で塗布層を設けるインラインコート方式、フィルム製造後に塗布層を設けるオフラインコート方式により設けることができる。
【００２２】
アンダーコート層を形成する乾燥温度としては、通常６０℃以上が、好ましく、より好ましくは９０℃以上である。乾燥温度が６０℃以上であることは生産性の上で好ましい。一方、乾燥温度１７０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１５０℃以下である。乾燥温度が１７０以下であると、フィルムの平面性が保持され好ましい。
【００２３】
アンダーコート層の膜厚は、乾燥後膜厚として、好ましくは０．３μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．５μｍ以上である。膜厚が０．３μｍ以上であると、耐熱性の点から好ましい。一方、膜厚は乾燥後膜厚として３μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２μｍ以下である。膜厚が３μｍ以下であると、フィルムがカールする問題を生じるおそれがなく好ましい。ここで、カール量は後述の測定方法による評価において１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
（表面自由エネルギー）
アンダーコート層の表面自由エネルギーは２０ｍＪ／ｍ２以上であることが好ましい。アンダーコート層の表面自由エネルギーが２０ｍＪ／ｍ２以上であると、回路形成材料のスラリーがハジキ状になるおそれがなく、均一な線幅が形成できて好ましい。一方、アンダーコート層の表面自由エネルギーは４０ｍＪ／ｍ２以下であることが好ましく、より好ましくは３５ｍＪ／ｍ２以下である。アンダーコート層の表面自由エネルギーが４０ｍＪ／ｍ２以下であると、回路形成材料のスラリーが濡れ広がるおそれがなく、均一な線幅が形成できて好ましい。
【００２５】
（表面粗さ）
アンダーコート層の表面粗さＲａは、好ましくは１０ｎｍ以下であり、より好ましくは８ｎｍ以下である。表面粗さＲａが１０ｎｍ以下であると、均一な線幅を形成し易く、断線が生じ難くなり好ましい。一方、アンダーコート層の表面粗さＲａは０．０５ｎｍ以上であって構わず、０．１ｎｍ以上であっても本発明において構わない。
【００２６】
本発明のフレキシブル基板用透明フィルムは、１００℃環境下、前記記載のアンダーコート層上に、粒径０．５mmの球状ビーズを４点設置し、１５gガラス板の荷重で押し当てた時、アンダーコート層の転写深さが１．５μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは１．２μｍ以下である。前記アンダーコート層の転写深さが１．５μｍ以下であれば、アンダーコート層上に回路を形成する場合の耐熱性が十分であり、回路形成時以降の種々工程や環境での熱に対して変形しづらいため、細い回路の線幅を美麗に形成、維持できるので好ましい。また、前記アンダーコート層の転写深さは小さいことが好ましいが、０．１μｍ以上であっても構わず、０．２μｍ以上であっても構わない。
【００２７】
（回路形成材料）
本発明のフレキシブル基板用透明フィルムのアンダーコート層上に積層される回路形成材料としては特に限定はないが、好ましくは導電性に優れた金属のナノ分散体であり、銀や銅の分散体が特に好ましく使用される。また、これらのフィラーの平均粒径は100nm以
下が好ましく、さらに好ましくは30nm以下が好ましい。フィラーの平均粒径が100nm以下
であると、細い回路印刷の際、目詰まりなどを起こさず、焼成するための熱量も少なくて好ましい。
【００２８】
（印刷方法）
本発明のフレキシブル基板用透明フィルムのアンダーコート層上に、回路を印刷する方法として特に限定はないが、好ましくはスクリーン印刷やメタルマスクなどの手法を使用することができる。
【００２９】
（硬化方法）
本発明のフレキシブル基板用透明フィルムのアンダーコート層上に、印刷された後の回路を硬化する方法としては、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化など特に限定なく、任意の方法で硬化することができる。特に、熱硬化、紫外線硬化などが好ましい。
【００３０】
例えば、熱硬化の温度としては、１５０℃以下が好ましく、１３０℃以下がさらに好ましい。１５０℃以下であると、フィルムの変形や変色のおそれがなく、フレキシブル基板用途に好ましく使用されることができる。
【００３１】
紫外線硬化としてのＵＶ架橋としては、光量２０００ｍＪ／ｃｍ２以下が好ましく、１０００ｍＪ／ｃｍ２以下がさらに好ましい。２０００ｍＪ／ｃｍ２以下光量を照射した場合、ＵＶによる熱やＵＶ光によるフィルム基材の劣化のおそれがなく好ましい。
【００３２】
本発明のフレキシブル基板用透明フィルム上に形成された回路は、その線幅が３０μｍ以下であることが好ましい。本発明のフレキシブル基板用透明フィルムは、そのアンダーコート層が適度な表面自由エネルギーや耐熱性等の優れた特性を有するため、３０μｍ以下といった細い線幅の回路であっても、美麗に形成できるものである。
【実施例】
【００３３】
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。まず、本発明において実施した測定方法、評価方法を説明する。【００３４】
（表面自由エネルギー）
接触角計（協和界面科学社製の「ＦＡＣＥ接触角計ＣＡ−Ｘ」）を用いて、２２℃、６０％ＲＨの条件下で、離型面に水を１．８μｌ滴下し、着滴の６０秒後の接触角をθｗとし、離型面にヨウ化メチレンを０．９μｌ滴下し、着滴の３０秒後の接触角をθｙとした。これらの測定値から、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ,ｖｏｌ.１３,ｐ１７４１−１７４７（１９６９）に記載された方法に従って、γｓｈ（水素結合力成分項）とγｓｄ（水素分散力成分項）を算出し、各成分の和を表面自由エネルギーγｓとして算出した。【００３５】
（表面粗さRa）
レーザー顕微鏡（キーエンス社製、製品名：ＶＫ−Ｘ１１０）を用いて、倍率５０倍にてアンダーコート層表面形状の表面粗さRaを測定した。【００３６】
（カール量）
１００ｍｍ×１００ｍｍのサンプルを、四つ角が自由に動く状態で１５０℃のオーブンで６０分間吊るして加熱し、室温まで冷却後、平置きしたときにカールして浮き上がった四つ角の高さのうち、最も大きかった値をカール量（ｍｍ）とした。【００３７】
（形成回路の初期外観評価）
回路形成用銀ペースト（東洋紡社製、製品名：ＤＸ−１５２Ｈ−７５）を用いて、フレキシブル基板用透明フィルムのアンダーコート層上にスクリーン印刷し、１３０℃、３０分焼成して線幅２０μｍの回路を形成した。形成された回路を目視で判定し、表１にハジキ、滲みなどがなく良好なものを○、ハジキ、滲みなどが見られるものを×と表示した。【００３８】
（耐熱性：加熱転写深さ）
１００℃環境下、サンプルのアンダーコート層上に球状ジルコニアビーズ（東ソー社製、商品名：YTZ、粒径0.5mm）４個を載せ、その上に１５ｇの重りを置き、３分放置した。その後、重りを取り、サンプルを室温まで冷却後、レーザー顕微鏡（キーエンス社製、商品名：ＶＫ−Ｘ１１０、１０倍観察）を用いてフィルムの変形部を観察し、球状ジルコニアビーズの転写深さ（μｍ）を計測した。４点の平均値を測定値とした。【００３９】
（実施例１）
メラミン架橋剤とステアリル変性アクリル樹脂の混合物（日立化成ポリマー社製、商品名：テスファイン（登録商標）３２２、固形分：４０質量％）１００質量部に対して、酸触媒としてp-トルエンスルホン酸（日立化成ポリマー社製、商品名：ドライヤー９００、固形分：５０質量％）１質量部を混合し、トルエン、ＭＥＫの混合溶媒（配合比１：１）で希釈し、固形分濃度２質量％の塗布溶液を調製した。次いで片面易接着コート付二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡社製、コスモシャイン（登録商標）Ａ４１００、膜厚１２５μｍ）の易接着コート反対面（表面粗さ：８ｎｍ）に乾燥後の膜厚が０．４μｍとなるようにマイヤーバーを用いて塗布し、温度１６０℃、３０秒で溶剤乾燥、熱硬化させて、アンダーコート層を得た。得られたフレキシブル基板用透明フィルムの特性を表１に示す。【００４０】
（実施例２）
実施例１において乾燥後の膜厚を２．０μｍにすること以外は実施例１と同様にした。【００４１】
（実施例３）
実施例１において、メラミン架橋剤とステアリル変性アクリル樹脂の混合物（日立化成ポリマー社製、商品名：テスファイン（登録商標）３２２、固形分：４０質量％）１００質量部に対して、長鎖アクリル変性樹脂（一方社油脂工業社製、ピーロイル（登録商標）１０５０、固形分：１０質量％）４００質量部、酸触媒としてp-トルエンスルホン酸（日立化成ポリマー社製、商品名：ドライヤー９００、固形分：５０質量％）１質量部を混合し、トルエン、ＭＥＫの混合溶媒（配合比１：１）で希釈し、固形分濃度２質量％の塗布溶液を調製した他は実施例１と同様にして、フレキシブル基板用透明フィルムを得た。【００４２】
（実施例４）
ステアリルアクリレート９５質量部に対してヒドロキシエチルアクリレート５質量部をＭＥＫ中で共重合して得られた分子量３万の共重合体（固形分濃度：３５質量％）１００質量部に対し、トルエンジイソシアネート（東ソー社製、商品名：コロネート（登録商標）Ｌ、固形分濃度：７５質量％）３．２質量部、ウレタン化触媒としてジオクチル錫（日東化成社製、商品名：ネオスタン（登録商標）Ｕ−８６０）０．０３質量部を添加し、トルエン、ＭＥＫの混合溶媒（配合比１：１）で希釈し、固形分濃度２質量％の塗布溶液を調製した。次いで、片面易接着コート付二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡社製、コスモシャイン（登録商標）Ａ４１００、膜厚１２５μｍ）の易接着コート反対面（表面粗さ：８．０ｎｍ）に乾燥後の膜厚が０．５μｍになるようにマイヤーバーを用いて塗布し、温度１６０℃、３０秒で溶剤乾燥、熱硬化させ、アンダーコート層を積層した。得られたフレキシブル基板用透明フィルムの特性を表１に示す。【００４３】
（比較例１）
実施例１において乾燥後の膜厚を０．２μｍに変更したこと以外は実施例１と同様にしてコートフィルムを得た。評価結果を表１に示す。【００４４】
（比較例２）
実施例１において乾燥後の膜厚を０．５μｍに変更し、アンドーコート層を塗布する基材フィルムをポリエステルフィルム（東洋紡社製、商品名：Ｅ５１００、膜厚１００μｍ、表面粗さ：３６．０ｎｍ）に変更したこと以外は実施例１と同様にしてコートフィルムを得た。評価結果を表１に示す。【００４５】
（比較例３）
実施例１において乾燥後の膜厚を３．５μｍにすること以外は実施例１と同様にしてコートフィルムを得た。評価結果を表１に示す。【００４６】
（比較例４）
実施例１において、メラミン架橋剤とステアリル変性アクリル樹脂の混合物（日立化成ポリマー社製、商品名：テスファイン（登録商標）３２２、固形分：４０質量％）１００質量部に対して、シリコーンオイル（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、ＴＳＦ４４４６、固形分：１００質量％）２０質量部、酸触媒としてp-トルエンスルホン酸（日立化成ポリマー社製、商品名：ドライヤー９００、固形分：５０質量％）１質量部を混合し、トルエン、ＭＥＫの混合溶媒（配合比１：１）で希釈し、固形分濃度２質量％の塗布溶液を調製した他は実施例１と同様にして、コートフィルムを得た。評価結果を表１に示す。【００４７】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明のフレキシブル基板用透明フィルムを使用することにより、より精度の高い印刷が可能となり、容易に細線化された回路形成することができ、フレキシブル回路形成も非常に容易になることからも、産業界に大きく寄与するものである。
【国際調査報告】
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