特許 7050780 電子的用途での使用に適したアラミド紙

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-31

(45)【発行日】2022-04-08

(54)【発明の名称】電子的用途での使用に適したアラミド紙

(51)【国際特許分類】

   D21H 13/26 20060101AFI20220401BHJP

   B32B 15/12 20060101ALI20220401BHJP

   D04H 1/4342 20120101ALI20220401BHJP

   H01L 31/049 20140101ALI20220401BHJP

   H01L 31/05 20140101ALI20220401BHJP

   B32B 15/20 20060101ALI20220401BHJP

   H05K 1/03 20060101ALI20220401BHJP

【ＦＩ】

D21H13/26

B32B15/12

D04H1/4342

H01L31/04 562

H01L31/04 570

B32B15/20

H05K1/03 610U

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2019528046

(86)(22)【出願日】2017-11-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-05-14

(86)【国際出願番号】 EP2017080508

(87)【国際公開番号】W WO2018099855

(87)【国際公開日】2018-06-07

【審査請求日】2020-09-11

(31)【優先権主張番号】16201412.0

(32)【優先日】2016-11-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】501469803

【氏名又は名称】テイジン・アラミド・ビー．ブイ．

【氏名又は名称原語表記】Ｔｅｉｊｉｎ Ａｒａｍｉｄ Ｂ．Ｖ．

【住所又は居所原語表記】Ｖｅｌｐｅｒｗｅｇ ７６， ＮＬ－６８２４ ＢＭ Ａｒｎｈｅｍ， Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】アントニウス イェー．イェー． ヘンドリクス

(72)【発明者】

【氏名】モニカ ロペス－ロレンツォ

(72)【発明者】

【氏名】ヤン－セース ティーケン

(72)【発明者】

【氏名】フランク ディーデリング

【審査官】長谷川 大輔

(56)【参考文献】

【文献】特表平０５－５０８４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５４２５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５０５７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０７４８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０６１６７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ１／００－４３／００

Ｄ０４Ｈ１／００－１８／０４

Ｄ２１Ｂ１／００－１／３８

Ｄ２１Ｃ１／００－１１／１４

Ｄ２１Ｄ１／００－９９／００

Ｄ２１Ｆ１／００－１３／１２

Ｄ２１Ｇ１／００－９／００

Ｄ２１Ｈ１１／００－２７／４２

Ｄ２１Ｊ１／００－７／００

Ｈ０１Ｌ３１／０２

３１／０２１６－３１／０２２４

３１／０２３６

３１／０２４８－３１／０２５６

３１／０３５２－３１／０３６

３１／０３９２－３１／０７８

３１／１８

５１／４２－５１／４８

Ｈ０２Ｓ１０／００－１０／４０

３０／００－９９／００

Ｈ０５Ｋ１／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

密度０．２０～０．６５ｇ／ｃｍ^３、坪量３０～２８０ｇ／ｍ^２のアラミド紙であって、前記アラミド紙は、
線密度２．６デシテックス以下、長さ０．５～２５ｍｍのアラミドショートカットを１０～４０重量％と、
アラミドフィブリドを１０～８０重量％と、
アラミドパルプを１０～８０重量％と
を含み、ここで、前記アラミドショートカットは、パラ系アラミドショートカットを少なくとも７０重量％含み、かつ前記アラミドフィブリドは、パラ系アラミドフィブリドを少なくとも７０重量％含む、アラミド紙。

【請求項2】

密度が、少なくとも０．３０ｇ／ｃｍ ^３ でかつ／または最大で０．６０ｇ／ｃｍ ^３ である、請求項１記載のアラミド紙。

【請求項3】

アラミドを、少なくとも８０重量％含む、請求項１または２記載のアラミド紙。

【請求項4】

前記アラミドは、パラ系アラミドを少なくとも８５重量％含む、請求項１から３までのいずれか１項記載のアラミド紙。

【請求項5】

アラミドフィブリドを、少なくとも２０重量％含む、請求項１から４までのいずれか１項記載のアラミド紙。

【請求項6】

アラミドショートカット１０～３８重量％を含む、請求項１から５までのいずれか１項記載のアラミド紙。

【請求項7】

アラミドショートカット１０～４０重量％を、アラミドフィブリド２０～８０重量％およびアラミドパルプ１０～４０重量％と組み合わせて含む、請求項１記載のアラミド紙。

【請求項8】

アラミドパルプは、パラ系アラミドパルプである、請求項１から７までのいずれか１項記載のアラミド紙。

【請求項9】

アラミドパルプは、フィブリル化したアラミドショートカットである、請求項１から８までのいずれか１項記載のアラミド紙。

【請求項10】

プリント回路板または太陽電池のための基材として使用するための、請求項１から９までのいずれか１項記載のアラミド紙。

【請求項11】

少なくとも１×１０ ^６ Ω／ｓｑ．の表面抵抗率を有する、請求項１から１０までのいずれか１項記載のアラミド紙。

【請求項12】

請求項１から１１までのいずれか１項記載のアラミド紙に樹脂を含浸させた層を少なくとも１つ含む、複合シート。

【請求項13】

請求項１２記載の複合シートを備えた積層体であって、前記複合シートの少なくとも一方の面上に銅層が存在する、積層体。

【請求項14】

請求項１３記載の積層体を備えたプリント回路板であって、前記銅層に電気部品が付与されている、プリント回路板。

【請求項15】

請求項１２記載の複合シートをバッキングとして備えた、太陽電池。

【請求項16】

プリント回路板における、または太陽電池用のバッキングにおける、請求項１から１１までのいずれか１項記載のアラミド紙の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子的用途の基材としての使用に適したアラミド紙に関する。本発明はまた、前記用途に適した樹脂含浸アラミド紙および前記紙の使用にも関する。

【0002】

多くの電子的用途では、中に存在する電子部品を物理的に支持するためのベースまたは基材が使用されている。そのような用途の例としては、例えばプリント回路板および太陽電池が挙げられる。基材は、通常は、基材シートとマトリックス樹脂とからなる。電子的用途で使用するための基材ボードは、様々な要件を満たす必要がある。良好な絶縁特性に加えて、該基材ボードは、長期の使用にわたって良好な寸法安定性を示す必要がある。さらに、電子的用途の基材ボードの重要な特徴の１つに、熱膨張係数（ＣＴＥ）が低いことが挙げられる。これは、電気機器の温度が使用時にしばしば上昇し、使用後に低下するためである。温度変化は、電子機器の製造時にも起こる。基材ボードの熱膨張係数が高すぎると、製造または使用時のボードの膨張および収縮によってボード上の接続部および電子部品が損傷する場合がある。

【0003】

欧州特許第１７８９４３号明細書（ＥＰ １７８９４３）では、プリント回路板においてパラ系アラミドヤーンの織布シートを使用する可能性について言及されている。パラ系アラミドヤーンは、そのＣＴＥが低いことが知られている。しかし欧州特許第１７８９４３号明細書（ＥＰ １７８９４３）には、パラ系アラミドヤーンをベースとする織布シートが、織布内でヤーンが交差する箇所で望ましくない樹脂の微小クラックを生じる傾向があることが示されている。欧州特許第１７８９４３号明細書（ＥＰ １７８９４３）では、高密度パラ系アラミド紙および樹脂をベースとし、好ましくはパラ系アラミドパルプとパラ系アラミドフロックとの双方を含有するプリント回路板が提案されており、これは、望ましい低いＣＴＥ値を示すとともに、微小クラックを有しないことが示されている。

【0004】

しかし、本分野ではなおも改善の余地があることが判明した。より詳細には、紙により吸収される樹脂の量と紙への樹脂の浸透との双方に関して紙の樹脂含浸が十分となることを保証すべく、改善を要することが判明した。このことは、製造および使用時に樹脂とアラミド紙との良好な結合を維持するために重要である。さらに、紙の均質性も重要である。不均質な紙によって、最終製品が不十分な特性を示すことは明らかであろう。とりわけ、特に紙が薄くなっている場合には、これを達成することは困難となり得る。

【0005】

したがって、アラミド紙に関連する低ＣＴＥに加えて良好な均質性および樹脂含浸特性を示す、電子的用途の基材ボードにおける使用に適した紙が当技術分野で必要とされている。

【0006】

前記課題は、電子的用途の基材ボードであって、前記基材ボードは、密度０．２０～０．６５ｇ／ｃｍ^３、坪量３０～２８０ｇ／ｍ^２のアラミド紙を含み、前記アラミド紙は、線密度２．６デシテックス以下、長さ０．５～２５ｍｍのアラミドショートカットを１０～４０重量％と、アラミドフィブリドを１０～９０重量％とを含み、ここで、前記アラミドショートカットは、パラ系アラミドショートカットを少なくとも７０重量％含み、かつ前記アラミドフィブリドは、パラ系アラミドフィブリドを少なくとも７０重量％含む基材ボードを提供することにより解決可能であることが判明した。

【0007】

上記特性を示す紙を電子的用途で使用することによって、低いＣＴＥに加え、樹脂の良好な接着および浸透に起因して良好な均質性および良好な寸法安定性も保証されることが判明した。本発明のさらなる利点およびその特定の実施形態は、さらなる説明から明らかとなるであろう。

【0008】

米国特許出願公開第２０１４／００３４２５６号明細書（ＵＳ ２０１４／００３４２５６）および米国特許出願公開第２０１０／０２０６５０２号明細書（ＵＳ ２０１０／０２０６５０２）には、導電性フィラーを含むアラミド含有紙が記載されていることに留意されたい。これらの参考文献に記載されている紙は導電性であり、したがって、非導電性であるべき電子的用途の基材としての使用には適さない。

【0009】

欧州特許出願公開第０９３０３９３号明細書（ＥＰ ０９３０３９３）には、ショートカットおよびフィブリドを含む耐熱性繊維紙が記載されている。該紙は、繊維４０～９７重量％とフィブリド３～６０重量％とを含む。該ショートカットは好ましくは、パラ系アラミド７０～９５重量％とメタ系アラミド５～３０重量％とを含む。

【0010】

以下に、本発明を詳説する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１に、本発明による紙および比較紙に関する、初期状態の紙の密度に対する含浸紙の樹脂含分のプロットを示す。

【図2】図２に、本発明による紙および比較紙に関して、樹脂の浸透を調べるための紙の表側および裏側の樹脂滴の写真を示す。

【図3】図３に、紙の均質性を調べるための、本発明による紙および比較紙の光学顕微鏡写真を示す。

【0012】

本発明によるアラミド紙は、密度が０．２０～０．６５ｇ／ｃｍ^３である。この比較的低い密度が、良好な樹脂含浸特性、特に良好な樹脂吸収性および樹脂浸透性を得る上で重要であることが判明した。密度が、少なくとも０．３０ｇ／ｃｍ^３、特に少なくとも０．４０ｇ／ｃｍ^３でかつ／または最大で０．６０ｇ／ｃｍ^３、特に最大で０．５５ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい場合がある。

【0013】

アラミドベースの紙は、坪量が３０～２８０ｇ／ｍ^２である。正確な坪量は、電子的用途の基材ボードの望ましい強度および厚さに依存する。少なくとも３５ｇ／ｍ^２の坪量が好ましい場合がある。用途に応じて、最大で１００ｇ／ｍ^２、特に最大で６５ｇ／ｍ^２の坪量が好ましい場合がある。

【0014】

本明細書の文脈において、アラミドとは、芳香族ジアミンと芳香族ジカルボン酸ハライドとの縮合ポリマーである芳香族ポリアミドを指す。アラミドは、メタ型およびパラ型で存在し得る。本発明において、アラミドショートカットは、パラ系アラミドショートカットを少なくとも７０重量％含み、アラミドフィブリドは、パラ系アラミドフィブリドを少なくとも７０重量％含む。パラ系アラミドの例は、ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）、ポリ（４，４’－ベンズアニリドテレフタルアミド）、ポリ（パラフェニレン－４，４’－ビフェニレンジカルボン酸アミド）およびポリ（パラフェニレン－２，６－ナフタレンジカルボン酸アミド）またはコポリ（パラフェニレン／３，４’－ジオキシジフェニレンテレフタルアミド）である。

【0015】

パラ系アラミドは、耐熱性および熱安定性が改善されており、また熱膨張係数（ＣＴＥ）がメタ系アラミドよりも低いことから、アラミドショートカットが、パラ系アラミドショートカットを少なくとも８５重量％、特に少なくとも９５重量％、さらに特に少なくとも９８重量％含むことが好ましい。同様の理由から、アラミドフィブリドが、パラ系アラミドフィブリドを少なくとも８５重量％、特に少なくとも９５重量％、さらに特に少なくとも９８重量％含むことが好ましい。

【0016】

ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＴＡとも示される）の使用が特に好ましい。このことは、本発明による紙において存在するすべてのアラミド成分について該当する。

【0017】

本発明のアラミド紙は総じて、アラミドを少なくとも８０重量％、さらに特に少なくとも９０重量％、さらに特に少なくとも９５重量％、さらに特に少なくとも９８重量％含む。本発明によるアラミド紙が実質的にアラミドからなることが特に好ましく、ここで、「実質的に～からなる」という用語は、パラ系アラミド以外の成分は、その存在が合理的に避けられないもののみであることを意味する。重量パーセントは、乾燥紙について計算されたものである。

【0018】

電子的用途の基材としての使用に適するように、本紙は導電性フィラーを含まない。このことは、本紙が含有する導電性材料が、１重量％未満、特に０．５重量％未満であることを意味する。本発明のアラミド紙が、少なくとも１×１０^６Ω／ｓｑ．、特に少なくとも１×１０^８Ω／ｓｑ．、さらに特に少なくとも１×１０^１０Ω／ｓｑ．の表面抵抗率を有することがさらに好ましい。最大値は重要ではなく、無限大であり得る。実際の上限としては、１×１０^２０Ω／ｓｑ．の値を挙げることができる。

【0019】

本発明のアラミド紙におけるアラミドが、パラ系アラミドを少なくとも８５重量％、特に少なくとも９５重量％、さらに特に少なくとも９８重量％含むことが好ましく、ここで、パラ系アラミドは好ましくは、ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）である。このことは、本発明による紙において存在するすべてのアラミド成分の合計について該当する。

【0020】

アラミドベースの紙は、線密度２．６デシテックス以下、長さ０．５～２５ｍｍのアラミドショートカットを１０～４０重量％含む。

【0021】

その名前が示唆するように、アラミドショートカットは、アラミド繊維を所望の長さに切断することによって得られる。ショートカットが短すぎると、紙の強度が不十分になる場合がある。ショートカットが長すぎると、処理が比較的難しくなる場合がある。一実施形態において、長さ０．５～１５ｍｍ、特に２～１０ｍｍ、さらに特に３～８ｍｍのアラミドショートカットが使用される。

【0022】

ショートカットの線密度は、２．６デシテックス以下である。線密度が比較的低いことによって均質性が改善された紙が得られることから、線密度が比較的低いことが好ましいと考えられる。一実施形態において、ショートカットが有する線密度は、２．０デシテックス未満、特に１．７デシテックス未満、さらに特に１．３デシテックス未満、さらに好ましくは１．２デシテックス未満である。一実施形態において、ショートカットの線密度は、１．０デシテックス以下である。ショートカットの線密度は総じて、少なくとも０．３デシテックス、特に少なくとも０．４デシテックスであり、いくつかの実施形態では少なくとも０．５デシテックスである。

【0023】

ショートカットの量は、１０～４０重量％である。使用するショートカットが１０重量％未満であると、紙の強度が不十分になる。使用するショートカットが４０重量％を超えると、紙の均質性に悪影響が及ぶ。良好な絶縁特性を示す均質な紙を保証するためには、ショートカットの量が最大で３８重量％、特に最大で３５重量％であることが好ましい場合がある。

【0024】

アラミドベースの紙は、アラミドフィブリドを１０～９０重量％含む。上記で示したように、アラミドフィブリドは、パラ系アラミドフィブリドを少なくとも７０重量％含み、アラミドフィブリドがパラ系アラミドフィブリドを少なくとも８５重量％、特に少なくとも９５重量％、さらに特に少なくとも９８重量％含むことが好ましい。

【0025】

アラミドフィブリドは、当技術分野で知られている。本明細書の文脈において、アラミドフィブリドという用語は、小さな非造粒状の非硬質フィルム状粒子を指す。フィルム状フィブリド粒子は、その３つの寸法のうち２つがミクロンオーダーであり、１つの寸法が１ミクロン未満である。一実施形態において、本発明において使用されるフィブリドが有する平均長は、０．２～２ｍｍの範囲にあり、平均幅は、１０～５００ミクロンの範囲にあり、平均厚さは、０．００１～１ミクロンの範囲にある。

【0026】

一実施形態において、アラミドフィブリドは、ファインを４０％未満、好ましくは３０％未満含み、ここで、ファインとは、２５０ミクロン未満の長さ加重繊維長（ＬＬ）を有する粒子と定義される。

【0027】

メタ系アラミドフィブリドは、米国特許第２，９９９，７８８号明細書（ＵＳ ２，９９９，７８８）からよく知られているように、ポリマー溶液をせん断沈殿させて凝固液とすることによって製造することができる。ポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）（ＭＰＤ－Ｉ）フィブリドの製造方法を開示している米国特許第３，７５６，９０８号明細書（ＵＳ ３，７５６，９０８）から、全芳香族ポリアミド（アラミド）のフィブリドも知られている。パラ系アラミドフィブリドは、例えば国際公開第２００５／０５９２４７号（ＷＯ ２００５／０５９２４７）に記載されているような、かなり後に開発された高せん断法により製造され、該フィブリドは、ジェットスパンフィブリドとも呼ばれる。

【0028】

ショッパー・リーグラ（ＳＲ）値が５０～９０、好ましくは７０～９０、より好ましくは７５～８５のパラ系アラミドフィブリドを使用することが好ましい。これらのフィブリドは、好ましくは１０ｍ^２／ｇ未満、より好ましくは０．５～１０ｍ^２／ｇ、最も好ましくは１～４ｍ^２／ｇの比表面積（ＳＳＡ）を有する。

【0029】

一実施形態において、ＬＬ０．２５が少なくとも０．３ｍｍ、特に少なくとも０．５ｍｍ、さらに特に少なくとも０．７ｍｍであるフィブリドが使用される。一実施形態において、ＬＬ０．２５は、最大で２ｍｍ、さらに特に最大で１．５ｍｍ、さらに特に最大で１．２ｍｍである。ＬＬ０．２５とは、長さ０．２５ｍｍ以下の粒子を考慮しないフィブリド粒子の長さ加重繊維長を表す。

【0030】

アラミドフィブリドの量が少なくとも２０重量％、特に少なくとも３０重量％、またはさらに少なくとも４０重量％である場合に、好ましい特性を示す紙が得られることが判明した。

【0031】

一実施形態において、アラミドベースの紙は、アラミドパルプを含む。紙の他の成分に関しては、アラミドパルプは、パラ系アラミドパルプを少なくとも７０重量％含む。アラミドパルプがパラ系アラミドパルプを少なくとも８５重量％、特に少なくとも９５重量％、さらに特に少なくとも９８重量％含むことが好ましい。

【0032】

アラミドパルプは、当技術分野において周知である。アラミドパルプはアラミド繊維に由来することができ、該繊維を例えば０．５～６ｍｍの長さに切断し、次いでこれをフィブリル化工程に供し、その際、より厚いステムに結合しているか否かにかかわらず、繊維をばらばらにしてフィブリルを形成する。この種のパルプは、長さが例えば０．５～６ｍｍであり、ショッパー・リーグラが１５～８５であることを特徴とし得る。いくつかの実施形態において、パルプは、４～２０ｍ^２／ｇの表面積を有し得る。

【0033】

本明細書の文脈において、パルプという用語には、フィブリルも包含される。すなわち、「パルプ」は主にフィブリル化部分を含み、繊維ステムをほとんどまたは全く含まない。このパルプ（アラミドフィブリルと示される場合もある）は、例えば国際公開第２００４／０９９４７６号（ＷＯ ２００４／０９９４７６）に記載のように、溶液から直接紡糸することによって得ることができる。一実施形態において、パルプは構造上の不規則性を有し、これは、未乾燥パルプのＣＳＦ（カナダ標準ろ水度）と乾燥パルプのＣＳＦとの差が少なくとも１００、好ましくは少なくとも１５０であると表される。一実施形態において、湿潤相においてカナダ標準ろ水度（ＣＳＦ）値が３００ｍｌ未満であり、乾燥後の比表面積（ＳＳＡ）が７ｍ^２／ｇ未満であり、好ましくは長さ２５０ミクロン超の粒子の重量加重繊維長（ＷＬ０．２５）が１．２ｍｍ未満であり、より好ましくは１．０ｍｍ未満であるフィブリルが使用される。適切なフィブリルおよびその製造方法は、例えば国際公開第２００５／０５９２１１号（ＷＯ ２００５／０５９２１１）に記載されている。

【0034】

パルプが存在するか否か、また存在する場合にはどのような量で存在するかは、紙のさらなる組成に依存する。これに関しては、以下で詳説する。

【0035】

一実施形態において、本発明の紙は、上記アラミドショートカット１０～４０重量％、特に１０～３８重量％、さらに特に１０～３５重量％を、上記アラミドフィブリド９０～６０重量％と組み合わせて含む。

【0036】

他の実施形態において、本発明の紙は、上記アラミドショートカット１０～４０重量％、特に１０～３８重量％、さらに特に１０～３５重量％を、上記アラミドフィブリド１０～８０重量％および上記アラミドパルプ１０～８０重量％と組み合わせて含む。本実施形態において、紙が、上記アラミドショートカット１０～４０重量％を、上記アラミドフィブリド２０～８０重量％および上記アラミドパルプ１０～４０重量％と組み合わせて含むことが好ましい場合がある。

【0037】

一実施形態において、本発明による紙は、２０ミクロン～１ｍｍの範囲の、特に３０ミクロン～５００ミクロンの範囲の、さらに特に５０～２００ミクロンの範囲の厚さを有する。

【0038】

本発明の紙は、当技術分野で公知の方法によって製造することが可能である。一実施形態において、上記アラミドフィブリドと、上記ショートカットと、任意に上記パルプとを含む懸濁液、総じて水性懸濁液を製造する。この懸濁液を多孔質スクリーンに施与するが、これを、ランダムに織り合わせられた材料のウェブを該スクリーン上に置くというようにして行う。このウェブから例えば加圧および／または真空印加により水を除去し、続いて乾燥させて紙を製造する。所望の場合には、乾燥させた紙をカレンダー加工工程に供する。カレンダー加工工程は、当技術分野において公知である。該工程は総じて、紙を一組のロールに、場合により高温で通すことを含む。製紙工程で使用する前に、ワーリングブレンダーなどでフィブリドにせん断力をかけることが紙の均質性にとって有益であり得る。

【0039】

本発明はさらに、上記アラミド紙に樹脂を含浸させた層を少なくとも１つ含む複合シートにも関する。該複合シートは、太陽電池用の基材ボードやプリント回路板などの電子的用途で使用することができる。本発明の利点の１つとして、樹脂の種類および量とともに、複合シートのＣＴＥを、組み合わせるべき部品のＣＴＥに適合させることができる点が挙げられる。

【0040】

例えば複合シートがプリント回路板において使用される場合には、該シートには総じて銅層が備えられる。その場合、複合シートのＣＴＥを銅層のＣＴＥと一致するように、例えば５～１５ｐｐｍ／℃の範囲で調整することができる。

【0041】

複合シートを太陽電池において使用すべき場合には、複合シートのＣＴＥを太陽電池のＣＴＥと一致するように調整することができる。太陽電池が結晶質シリコンをベースとする場合には、複合シートのＣＴＥは、好ましくは０～６ｐｐｍ／℃の範囲にあり、特に１～５ｐｐｍ／℃の範囲にあり、さらに特に２～４ｐｐｍ／℃の範囲にある。

【0042】

本発明による紙のＣＴＥは総じて、－５～＋２ｐｐｍ／℃の範囲にあり、特に－５～０ｐｐｍ／℃の範囲にあり、さらに特に－５～－２ｐｐｍ／℃の範囲にある。これらの範囲は、上記のようにパラ系アラミドが比較的高いパーセンテージで施与された場合に得ることができる。

【0043】

複合シートのＣＴＥは、紙のＣＴＥによって、ならびにその中に組み込まれた樹脂の量および種類によって決まる。自身の常識に基づいて樹脂の適切な種類および量を選択することは、当業者の範囲内である。

【0044】

適切な樹脂は、当技術分野において公知である。例としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリウレア、ポリウレタン、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂およびポリテトラフルオロエチレン樹脂などのフルオロカーボン樹脂が挙げられる。例えば上記樹脂と合成熱可塑性ゴムのような熱可塑性樹脂との混合物といった、樹脂の混合物もしばしば使用される。フルオロカーボン樹脂は、その低い誘電率、低い誘電損失および低い吸湿性の観点から好ましい場合がある。

【0045】

用途に応じて、樹脂の量は、例えば２０～８０重量％の範囲で広範囲で変動可能である。太陽電池用基材ボードにおいて使用すべき複合シートについては、この量は、２０～５０重量％の範囲であってよく、好ましくは２５～４５重量％の範囲であってよい。プリント回路板において使用すべき複合シートについては、より高いＣＴＥ値を達成するために、より多量の樹脂が望ましい場合がある。この場合、樹脂の量は、好ましくは４０～７５重量％の範囲であってよい。

【0046】

複合シートは、当技術分野で公知の方法によって製造することができ、これには例えば、例えば溶融物、溶液または分散液の形態の液相において紙に上記樹脂を含浸させ、そして該樹脂を凝固させることが包含される。

【0047】

樹脂の種類および配合に応じて、樹脂の凝固工程には、溶媒の除去および硬化のうちの１つまたは複数が包含され得る。硬化工程は熱硬化によって実施することができるが、他の硬化機構によっても実施することができる。これは本分野の一般常識の一部であり、本明細書においてさらなる説明は不要である。

【0048】

本発明のさらなる一実施形態によれば、プリント回路板が提供される。プリント回路板は、複合シートを銅で被覆して銅張積層体を製造し、該銅張積層体をさらに加工してプリント回路板を製造することにより製造される。

【0049】

したがって本発明はさらに、上記アラミド紙に樹脂を含浸させた層を少なくとも１つ含む複合シートを備えた積層体であって、前記複合シートの少なくとも一方の面上に銅層が存在する積層体に関する。銅層は、複合シートの表面全体を覆っていてもよいが、総じて複合シートの表面の一部のみを覆っている。銅層は、パターンの形態であってもよい。複合シートへの銅層の施与は当業者の一般常識の一部であり、本明細書においてさらなる説明は不要である。

【0050】

本発明はさらに、上記積層体を備えたプリント回路板であって、銅層に電気部品が付与されているプリント回路板に関する。銅層を有する積層体への電気部品の施与は当業者の一般常識の一部であり、本明細書においてさらなる説明は不要である。

【0051】

本発明のさらなる一実施形態によれば、本発明による複合シートをバッキングとして備えた太陽電池が提供される。太陽電池は当技術分野において公知であり、本明細書においてさらなる説明は不要である。

【0052】

本発明はさらに、アラミド紙と樹脂との層を少なくとも１つ含む複合シートにおける、または電子的用途の基材ボードにおける、例えばプリント回路板における、または太陽電池用のバッキングにおける、本明細書に記載のアラミド紙の使用に関する。

【0053】

本明細書に記載の様々な有利な実施形態について、これらが互いに矛盾しない限りはこれらを組み合わせることができることは、当業者に自明であろう。

【0054】

本発明を以下の例によって説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0055】

例１：密度が樹脂吸収に及ぼす影響
紙を以下の組成で製造した：パラ系アラミドフィブリド５０重量％、パラ系アラミドパルプ２０重量％、および繊維長６ｍｍ、線密度１．７デシテックスのパラ系アラミドショートカット３０重量％。いずれの紙も、坪量は５５～５６ｇ／ｍ^２であった。

【0056】

初期状態の紙の密度は、約０．３ｇ／ｃｃであった。これらの紙をカレンダー加工することにより、より高密度の紙が得られた。紙の樹脂含浸特性を、以下のように調べた：各紙について、１５×２００ｍｍの３つのストリップを製造した。各ストリップの重量を測定した。室温でイソプロパノールに溶解させたフェノールレゾール樹脂（Ｂａｋｅｌｉｔｅ（登録商標）ＰＦ１１４３Ｖ）から樹脂浴を製造した。樹脂の粘度は、７０±２０ｍＰａ・ｓであった。各ストリップを樹脂浴に３０秒間浸し、垂直に吊り下げて余剰分の樹脂を自由に流し出した。樹脂の滴下が止まったら、ストリップをオーブン内で６０℃で４５分間吊るして、樹脂から溶媒を蒸発させた。次にオーブン温度を１７５℃に上げ、ストリップをオーブン内に６０分間放置して樹脂を硬化させた。樹脂含浸ストリップの重量を測定して、樹脂吸収量を算出した。結果を表１に示す。

【0057】

表１

【表1】

【0058】

表１から分かるように、密度の増加は、樹脂含分の減少を招く。

【0059】

図１に、初期状態の紙の密度に対する含浸紙の樹脂含分のプロットを示す。図１から、０．７ｇ／ｃｃの密度で変曲点があるように見える。その値よりも低く、したがって本発明による範囲では、その密度よりも高い場合に比べて比較的多量の樹脂を紙に含浸させることができる。

【0060】

例２：密度が樹脂の浸透に及ぼす影響
例１の紙のストリップに、ピペットを用いて液体樹脂の液滴を供給した。紙のストリップ１枚当たり５滴の樹脂を施与した。樹脂は、イソプロパノールに溶解させたフェノールレゾール樹脂（Ｂａｋｅｌｉｔｅ（登録商標）ＰＦ１１４３Ｖ）であり、室温で使用した。紙を２４時間放置し、紙の裏側に認められた樹脂の量を測定することによって、樹脂の浸透を調べた。結果の写真を図２に示す。結果を表２にまとめる。

【0061】

表２：

【表2】

【0062】

これらの結果から、特許請求の範囲に記載された範囲を超える密度を有する紙は、紙を通る樹脂の浸透を示さないことが分かる。明らかに、樹脂は紙に含浸されていない。それとは対照的に、本発明による紙は、紙を通る樹脂の浸透、したがって紙への樹脂の含浸を示す。これらの結果は、例１の結果と一致している。特許請求の範囲に記載された値を超える密度を有する紙は、含浸時に吸収する樹脂がより少なく、樹脂は紙にそれほど深くは含浸されない。これは、樹脂とアラミドシートとの結合に関する指標の１つである。この結合が不十分である場合、例えばプリント回路板および太陽電池パネルなどの電子機器が装置の使用時に遭遇する加熱および冷却サイクルゆえに、アラミドシートと樹脂との結合が時間とともに崩壊する可能性がある。

【0063】

例３：組成が紙の均質性に及ぼす影響
紙の組成の影響を調べるために、表３に示す組成の紙を製造した。

【0064】

表３：

【表3】

【0065】

いずれの紙も、坪量は４０ｇ／ｍ^２であり、密度は約０．２５ｇ／ｃｍ^３であった。パラ系アラミドショートカットは、長さが６ｍｍであり、線密度が１．７デシテックスであった。紙１は、本発明によるものである。紙２および３はいずれもショートカットの含分が高すぎるため、比較物である。光学顕微鏡を用いて２５倍の倍率で、いずれの試料に対しても同一の設定（透過光、同一の強度）を用いて紙の特性を視覚的に調べて均質性を判断した。各紙について、２つの写真を図３に示す。図３から、比較紙２および３は、本発明による紙１よりも多くの「光点」を示すことが分かる。光点とは、周囲の紙よりも紙の密度が低い箇所である。したがって、それらの存在は紙が均質ではないことを示す。こうした密度の不規則性が樹脂含浸の不規則性を招き、これが使用時の紙の特性に悪影響を及ぼすことになる。これがピンホールを招く場合もあり、これによって電子機器における基材ボードの絶縁特性に影響が生じる。

【0066】

例４：組成が紙の透気度に及ぼす影響
例３に記載の紙の透気度を、ＩＳＯ ５６３６／３に準拠して、透気度測定装置Ｌ＆Ｗ１６６（Ｌｏｒｅｎｔｚｅｎ ＆ Ｗｅｔｔｒｅ）を用いて測定した。得られた値がガーレーである。これは、ある圧力で、ある体積の空気が紙を通過するのに要する時間（秒）である。ガーレーが低いほど、紙の透気度は高い。結果を表４に示す。

【0067】

表４：

【表4】

【0068】

表４から、本発明による紙１が、比較紙よりもはるかに高いガーレーを有することが分かる。いずれの紙も同一の面重量を有するため、これは、比較紙がより高い透気度を有することを意味する。これは、空気が紙を通過し得る薄い領域やピンホールがより多く存在することを示唆している。薄い領域やピンホールは、樹脂含浸の均質性および最終製品の特性に悪影響を及ぼす。

【図1】

【図2】

【図3】