WO2005068857A1 - 加熱プレスロール - Google Patents

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WO2005068857A1
WO2005068857A1 PCT/JP2004/019524 JP2004019524W WO2005068857A1 WO 2005068857 A1 WO2005068857 A1 WO 2005068857A1 JP 2004019524 W JP2004019524 W JP 2004019524W WO 2005068857 A1 WO2005068857 A1 WO 2005068857A1
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roll
heating
press
press roll
press rolls
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PCT/JP2004/019524
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Inventor
Kazuya Miyamoto
Akira Tokumitsu
Masakazu Ii
Yoshihiro Shigematsu
Ichiro Higasayama
Masahiro Kanno
Yujiro Nakagawa
Original Assignee
Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
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Filing date
Publication date
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    • H05K2203/1572—Processing both sides of a PCB by the same process; Providing a similar arrangement of components on both sides; Making interlayer connections from two sides

Definitions

  • the present invention relates to a heated press roll, and more particularly to a double-sided conductive polyimide such as a metal foil which does not generate any shear when passing through the heated press roll, has a variable strength and quality variation, and can be stably produced as a roll-wound product.
  • the present invention relates to a heated press roll suitably used for continuous production of a laminate or the like.
  • Patent Document 1 A large double-sided conductor laminate can form a circuit on both sides of a substrate, and has already been put to practical use for high-density mounting, and has recently been widely used in various fields.
  • Patent document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-323935
  • the inventors of the present invention have proposed a double-sided conductor polyimide laminate by heating and pressing with a pair of heating press rolls instead of a batch method using a hot press device or the like in the method for producing a double-sided conductor polyimide laminate in Patent Document 1.
  • an object of the present invention is to provide a double-sided conductive poly-amide having a stable quality without appearance defects such as vertical wrinkles when laminating a conductive metal layer on both sides of a polyimide resin layer without using an adhesive.
  • An object of the present invention is to provide a heated press roll suitable for continuously producing an imide-based laminate.
  • the inventors of the present invention have conducted intensive studies on the above problems, and as a result, have found that the means for equalizing the surface temperature of the press roll and the inside of the roll causing different thermal expansions in the central zone of the press roll and the zones on both sides thereof are provided. It has been found that the above-mentioned object is achieved by adopting a configuration in which the heating control means is provided, and the present invention has been completed. [0008] That is, the present invention provides
  • the pair of heated press rolls are provided with a surface temperature equalizing means by a heat pipe embedded near the surface of the press roll, and the inside of the roll which causes different thermal expansion in the central zone of the press roll and the zones on both sides thereof.
  • a heating press roll characterized by comprising the heating control means described above.
  • the heating press roll of the present invention is a hollow type in which the outer periphery of the roll is driven to rotate around a non-rotating central axis via bearing support members at both ends, and the internal pressure of the roll is heated.
  • the control means is divided into three parts, the central part and the two sides, on the outer periphery of the center axis. Heating coils of dielectric calorie heat are installed, and the ratio of current flowing to the central part of these heating coils is increased to increase the inner wall surface of the press roll. It is desirable to control the thermal expansion of the central zone to be higher than that of the zones on both sides by maintaining the central part at a high temperature.
  • the heating press roll of the present invention is preferably used for laminating a conductive metal layer on both surfaces of a polyimide resin layer without interposing an adhesive.
  • the average surface roughness (R) of the press rolls is 0.015 to 5 m, and the surface roughening treatment of the portal surface is performed by spraying the ceramic coating to reduce the surface roughness (R). It is desirable that it be formed.
  • the heating press roll of the present invention which is powerful, since the heating medium element by the heat pipe is arranged near the surface, almost no temperature difference or variation occurs in the axial direction where the surface temperature accuracy is high! / ,.
  • the center zone of the press roll at a high temperature and thermally expanding the center in a closed state, the pressure unevenness due to the slight inclination of the press roll is automatically corrected, and Since an ideal contact state with no gap on the contact surface is maintained, poor appearance such as vertical streaks on the surface of the laminate during thermocompression bonding is prevented.
  • the degree of adhesion between the base material and the roll surface is reduced. The formation of tens of microns of dents on the product surface is also prevented.
  • FIG. 1 is a schematic flow chart showing a method for producing a double-sided conductor polyimide laminate of the present invention.
  • FIG. 2 (a) is an explanatory view showing an ideal contact state between the heated press roll and the substrate, and (b) is an explanatory view showing a contact failure state with the substrate due to the inclined heated press roll.
  • FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a heating press roll.
  • FIG. 4] (a)-(d) are explanatory views showing the state of contact with the base material when the crown shape of the central zone of the heated press roll and the pressing force between the rolls are changed.
  • the heating press roll according to the present invention is used for the display of plastic films or sheets, cloth, paper, metal foil, or the like. It is used for continuously bonding thermoplastic resin and thermosetting plastic films to the surface under thermocompression bonding. Particularly preferably, a single-sided conductor laminate and a conductive metal foil, in which a polyimide resin layer used as an insulator layer is previously heat-cured and adhered to the surface of the conductive metal foil without using an adhesive, are continuously heated. Ideal for obtaining a double-sided conductor laminate by bonding under crimping. Hereinafter, a description will be given mainly of a strong double-sided conductor laminate.
  • Examples of the conductive metal foil used in the double-sided conductor laminate include copper, aluminum, iron, silver, palladium, nickel, chromium, molybdenum, tandatin, zinc and the like having a thickness of 5 to 150 / zm. Alloys and the like can be mentioned, and copper is preferable. In particular, a rolled copper foil product whose rigidity is so low that its use has been avoided because of difficulties in pressure control can be suitably used. Further, for the purpose of improving the adhesive strength, the surface may be subjected to a chemical or mechanical surface treatment such as a plating, nickel plating, copper-zinc alloy plating, or an aluminum alcoholate, an aluminum chelate, or a silane coupling agent. A single-sided conductor laminate in which a polyimide resin is heat-cured and adhered as an insulating layer to one surface of such a conductive metal foil (M) without an adhesive is obtained by the manufacturing method disclosed in Patent Document 1. Can be used.
  • the polyimide resin used as the insulator layer is a general term for resins having an imide ring structure, and examples thereof include polyimide, polyamide imide, and polyester imide.
  • a low thermal expansion material a thermoplastic polyimide which melts or softens when heated, or the like can be used, and is not particularly limited.
  • a preferred insulator layer is composed of a base layer composed of a thermoplastic polyimide resin obtained by heating and curing a polyimide precursor resin solution described in Patent Document 1, and a main layer composed of a low thermal expansion polyimide resin. It is also desirable that at least three polyimide resin layers, which are top layers made of thermoplastic polyimide resin, also have a layer strength.
  • the pair of heated press rolls is configured to move at least one press roll of the pair of press rolls arranged above and below to a predetermined position in a nitrogen atmosphere, and to move the pair of press rolls arranged above and below the two.
  • the surface pressure between the press rolls is such that at least one of the press rolls is moved to a predetermined position to narrow the gap between the two, and the pressure is transmitted between the press rolls through the introduced base material.
  • the pair of heated press rolls is desirably processed into a roughened state in which the surface roughness (R) of the press roll is 0.01 to 5 ⁇ m, preferably 0.1 to 3 ⁇ m. . If the surface roughness (R) of the press roll is 0.01 ⁇ m or less, the double-sided conductor polyimide laminate coming out from between the heating rolls will stick to the roll due to roll adhesion, and a seam will occur during running. When the thickness is 5 ⁇ m or more, unevenness on the roll surface is transferred to the surface of the laminate, which is not preferable.
  • the roughened surface of the roll can be adjusted by spraying a ceramic film such as silicon nitride.
  • the surface roughness (Ra) is determined by a stylus type surface roughness meter using a diamond needle.
  • FIG. 1 is a schematic flow chart showing a method for producing a double-sided conductor polyimide laminate in which a single-sided conductor laminate of the present invention and a conductive metal foil are introduced between a pair of press rolls and laminated by heating and pressing.
  • FIG. 2 (a) is an explanatory view showing a state in which the base material is in ideal contact with the press roll
  • FIG. 2 (b) is an explanatory view showing a state in which the press roll is inclined and the pressure is uneven due to poor contact.
  • FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of the heated press roll of the present invention.
  • FIGS. 4 (a) and 1 (d) are explanatory views showing the state of contact with the base material when the pressure between the press rolls is changed by forming a crown shape in the central zone of the press rolls.
  • Fig. 1 the single-sided conductor laminate 1 and the roll-wound state from a roll-wound state in which an insulating layer made of a polyimide-based resin is adhered by heat curing on one surface of a conductive metal foil (M).
  • These conductive metal foils (M) 2 have a plurality of
  • a plurality of guide rolls 3, 3, 4, 4, 4, 8, 8 'and a pair of heated press rolls 5, 6 are treated in a nitrogen gas atmosphere at atmospheric pressure or higher to prevent oxidation of the conductive metal foil.
  • a nitrogen seal mechanism (labyrinth seal) 11 be provided in the chamber 10 and provided at the base material inlet and the laminate outlet.
  • the heating press rolls 5 and 6 are arranged vertically with the center axis being horizontal, though not shown.
  • the base material to be introduced by holding at least one of the placed press rolls on both sides of the center axis and moving the press roll to a predetermined position to the other by hydraulic or gear pressing means to adjust the gap between the two.
  • Optimal pressing force is transmitted to 1 and 2 mutually.
  • a press roll of a normal heating method one of the press roll and the base material when the gap adjustment is ideally performed when narrowing the gap between the two is idealized as shown in Fig. 2 (a).
  • Contact state (however, the other press roll is omitted).
  • the roll to be moved has a deflection of several microns due to the deflection caused by holding both ends and the marginal force of machine accuracy. It is unavoidable to lean in equilibrium.
  • the present invention adopts a configuration in which a crown state is generated by thermal expansion in the center area of the roll, thereby absorbing the gap caused by the central axis of the roll being tilted in minute micron units. is there.
  • FIG. 3 shows an example of a heated press roll of the present invention suitable for causing a crown state due to thermal expansion in a central zone portion of the press roll.
  • the outer peripheral portion of the cavity and the fixed center shaft 12 that also protrudes both ends are integrally formed via a rotation support member 13 such as a bearing disposed inside both ends of the outer peripheral portion of the roll.
  • a rotation support member 13 such as a bearing disposed inside both ends of the outer peripheral portion of the roll.
  • Heating means 14, 15, and 16 for heat radiation and radiation are fixed to the central axis 12 at three locations, a central zone and an end zone.
  • the heat radiation to the inner wall surface of the press roll or the heat energy to be irradiated is controlled.
  • the central wall portion is thermally expanded by heating the inner wall surface of the central band portion to a temperature higher by 5 to 20 ° C, preferably 715 ° C than the inner wall surfaces of the both side band portions, and the press roll is heated.
  • Non-uniformity of the pressing force due to the slight inclination at the time of gear adjustment can be automatically corrected. If the temperature difference is 5 ° C or less, the thermal expansion is too small. If the temperature difference is 20 ° C or more, it becomes difficult to make the roll surface temperature uniform, which is not preferable.
  • a jacket or a heat pipe 17 that exhausts an organic heat medium with good heat conductivity or a small amount of a volatile liquid (working fluid) is used to equalize the surface temperature. Conductive elements are embedded.
  • the strong heat pipe is instantaneously transmitted to the entire outer surface of the roll by the heat transfer from the heating means 14, 15, 16 of the central shaft 12, so that there is almost no axial temperature difference that increases the surface temperature accuracy.
  • the heating temperature of the roll surface temperature is desirably equal to or higher than the glass transition point of the thermoplastic polyimide resin, and more preferably 350 to 390 ° C. It is desirable to control the heating temperature by using a temperature sensor embedded in the roll surface and to control the current value supplied to the heating means.
  • the pair of heated press rolls is moved under a nitrogen atmosphere by moving at least one press roll of the pair of press rolls arranged above and below to a predetermined position to form a pair of press rolls arranged above and below the two.
  • the surface pressure between the press rolls at least one of the press rolls is moved to a predetermined position to narrow the gap between the two, and the pressing force is transmitted between the press rolls through the introduced base material.
  • the linear pressure between the press rolls is 50-500Kg / cm (490N / cm-4900N / cm), preferably 100-300KgZcm (980NZcm-2940N / cm), and the heating time is 2-5 seconds. It is desirable to crimp.
  • a pair of heated press rolls to be used is used in a roughened state in which the surface roughness (R) of the press roll is 0.01 to 15 ⁇ m, preferably 0.1 to 3 ⁇ m. It is desirable. If the surface roughness (R) of the press roll is 0.01 ⁇ m or less, the double-sided conductor polyimide laminate coming out from between the heating rolls will stick to the roll due to the roll contact, causing a seam during running. If it is 5 m or more, the unevenness of the roll surface is transferred to the laminate surface, which is not preferable. To make the roll surface rough within the above range, it can be adjusted by spraying a ceramic coating.
  • a heat pipe filled with naphthalene is embedded near the surfaces of the heating press rolls arranged vertically above and below the central axis to control the surface at a set temperature of 360 ° C, and the central axis as a means of heating internal force
  • the heating coil is divided into three parts, and the total output (heat quantity) is constant and the ratio of the flowing current is changed (the heating coil at both ends is 30% with respect to the heating coil at the center part is 30%).
  • a temperature difference of 10 ° C was generated in both side zones.
  • an insulating layer made of a polyimide resin is heat-cured and adhered on one side of a rolled copper foil product (M) having a thickness of 20 ⁇ m, and the thickness is 45 mm from the roll-wound state and the width is 500 m.
  • the two-layer base material consisting of a single-sided conductor laminate having a thickness of 20 m and a rolled copper foil product (M) having a width of 500 mm and a width of 500 mm from a rolled state was passed through a heated press roll and laminated integrally.
  • FIG. 4 the vertical axis represents the pressing force at the time of adjusting the gap between the press rolls, and the state of contact of the base material with the upper press roll surface is shown in FIG. Fig. 4 (a) shows the initial stage of contact where a gap is formed at both ends of the base material due to a crown state due to thermal expansion at a low pressure.
  • Figures 4 (b) and 4 (c) show the stage where the pressing force between the upper and lower press rolls is appropriate and they are pressed against each other in a crown state to maintain the optimal flattened contact state. This shows a case where the pressurizing force between the press rolls is excessive and a gap is formed between the press roll and the substrate at the center of the press roll.
  • Step (a) is a case where the oil pressure is less than or equal to each It, and generation of a large number of shies was observed on the surface of the laminated one-piece product.
  • Stage (d) is a case where the hydraulic pressure is 20 t or more, and many vertical wrinkles were observed on the surface.
  • the above-described heating press roll of the present invention is capable of continuously thermocompression bonding thermoplastic resins and thermosetting plastic films on the surfaces of plastic films or sheets, or on the surface of cloth, paper, metal foil, or the like. Also suitably used for laminating below. Particularly preferably, it is used for a continuous production method of a double-sided conductor type polyimide laminate, but the obtained laminate has a conductive metal layer as a conductor on both sides of a polyimide resin layer as an insulator and has a good appearance.
  • the method for producing a double-sided conductor polyimide laminate of the present invention comprises continuously rolling a double-sided conductor polyimide laminate in a roll-wound state with a stable double-sided conductor polyimide-based laminate having no appearance defects such as vertical wrinkles. This is a manufacturing method with high industrial applicability that can be manufactured in a simple manner.

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Abstract

　本発明は、縦じわ等の外観不良のない品質の安定した両面導体ポリイミド系積層体の連続法に使用される加熱プレスロールを提供することであり、かかる加熱プレスロールは、上下に配置された少なくとも片方のプレスロールが油圧式またはギヤ式のギャップ調整機構で他方のプレスロールへ突き出されて両者のギャップを狭め圧着される構成とされ、これら一対の加熱プレスロールにはプレスロールの表面付近に埋め込まれたヒートパイプによる表面温度均一化手段とプレスロールの中央帯域部及びその両側帯域部に異なる熱膨張を生じさせるロール内部からの加熱制御手段を備えている。

Description

明 細 書
加熱プレスロール
技術分野
[0001] 本発明は、加熱プレスロールに関し、特に加熱プレスロールを通過時にシヮの発生 のな 、、し力も品質バラツキもな 、ロール巻き製品として安定生産が可能な金属箔等 の両面導体ポリイミド積層体等の連続製造用に好適に使用される加熱プレスロール に関する。
背景技術
[0002] 近年、高機能化する携帯電話やデシタルカメラ、ナビゲーター、その他の各種電子 機器類の小型化、軽量ィ匕の進展に伴って、これらに使用される電子配線材料として のフレキシブルプリント基板 (印刷回路基板)の小型高密度化の要請が高まっている 。このフレキシブルプリント基板について銅箔等の導電性金属箔 (M )の片面に少な くとも三層のポリイミド榭脂層を有する片面導体積層体を製造し、その榭脂層に導電 性金属箔 (M )を加熱加圧下に積層する両面導体ポリイミド積層体の製造方法 (例え
2
ば特許文献 1参照）が提案されている。カゝかる両面導体積層体は特に基板の両面に 回路を形成することが可能であり、高密度実装のために既に実用化されて近年では 種々の分野で多く採用されて 、る。
[0003] 上記の特許文献 1における両面導体ポリイミド積層体の製造方法では、熱プレス装 置等を利用したバッチ方式の具体例を開示して 、る。このバッチ方式の熱プレス装 置等では熱板と呼ばれる台座の上に、片面導体積層体と導電性金属箔とを複数層 同時に載せ加熱圧着するものである。通常の加熱は、熱板内に配置した電気ヒータ 一によつて行われ、圧力は油圧により台座が押し上げられシートを通じて上部台座に 圧力を伝達させて所定圧力を維持する。しかし、かかる熱板ではヒーターの温度ばら つきが大きいことから、種々の補正を行っても加熱不足や加熱過剰により部分的に不 良箇所が発生する場合がある。
[0004] また複数層を同時に処理する場合、長時間の加熱により積層榭脂層の劣化が促進 され、品番毎の最適条件が狭い非常に不安定なプロセスであった。さらに積層基材 は常温力 過熱加圧して一定温度に達した後冷却するバッチ方式のサイクルを繰返 して生産されるために生産効率が低いだけでなぐ積層基材の裁断作業が必要であ り、この時点で異物を巻き込みやすぐ異物が付着した場合、積層したもの全てに異 物の形状が転写する外観不良を起こすことが多力つた。そこで連続方式による品質 の安定した両面導体ポリイミド積層体の製造方法が強く要請されている。
特許文献 1：特開平 10- 323935号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 本発明者等は、特許文献 1における両面導体ポリイミド積層体の製造方法における 熱プレス装置等を利用したバッチ方式に代えて、一対の加熱プレスロールによる加 熱圧着により両面導体ポリイミド積層体を連続製造する方法について検討を進めた 結果、通常の均一加熱方式のプレスロールを使用した場合には、上下に配置された 一対のプレスロールを移動させて両者のギャップを狭め圧着する際に、どちらかの口 一ルが数ミクロン傾くだけで基材との接触面の一部に隙間が生じて圧力が不均一と なってロール間を通過時の積層体の表面に多数の縦すじのシヮ発生などによる外観 不良に繋がること、またロール面の状態によっては基材とロール面との密着度の違い によって走行中に巻き付きによる複雑なシヮ（以下、トラレと称する）やピット (製品表 面に数十ミクロンの打痕)等が多数発生しやす ヽこと等の種々の解決すべき課題の あることがわかった。
[0006] 従って、本発明の目的は、ポリイミド系榭脂層の両面に接着剤を介することなく導電 性金属層を積層する際の縦じわ等の外観不良のない品質の安定した両面導体ポリ イミド系積層体を連続的に製造するのに好適に加熱プレスロールを提供することにあ る。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、プレスロール表面温度の均 一化手段とプレスロールの中央帯域部及びその両側帯域部に異なる熱膨張を生じさ せるロール内部からの加熱制御手段を設けた構成とすることにより、上記の目的が達 成されることを見出し本発明を完成した。 [0008] すなわち本発明は、
( 1)中心軸を水平にして上下に配置された少なくとも片方のプレスロールが油圧式ま たはギヤ式のギャップ調整機構で他方のプレスロールへ突き出されて両者のギヤッ プを狭め圧着される構成とされ、これら一対の加熱プレスロールにはプレスロールの 表面付近に埋め込まれたヒートパイプによる表面温度均一化手段とプレスロールの 中央帯域部及びその両側帯域部に異なる熱膨張を生じさせるロール内部からの加 熱制御手段を備えていることを特徴とする加熱プレスロールである。
[0009] (2)上記本発明の加熱プレスロールは、回転しない中心軸心の回りを両端のベアリン グ支持部材を介してロール外周部が回転駆動される中空タイプであり、ロール内部 力 の加熱制御手段は中心軸心の外周に中央部と両側部の三箇所に分けて誘電カロ 熱による加熱コイルが設置され、これら加熱コイルの中央部へ流す電流の割合を大 きくしてプレスロールの内壁面の中央部を高温度に保持することで中央帯域部の熱 膨張を両側帯域部より大きく制御するものが望ましい。
[0010] (3)上記本発明の加熱プレスロールはポリイミド系榭脂層の両面に接着剤を介するこ となく導電性金属層を積層するのに好ましく使用されるものであり、また一対の加熱 プレスロールの平均表面粗さ（R)が 0. 01— 5 mに粗面化処理されていること、口 ール表面の粗面化処理はセラミック皮膜の溶射されて表面粗さ (R)が形成されてい ることが望ましい。
発明の効果
[0011] 力かる本発明の加熱プレスロールによれば、表面付近にヒートパイプによる熱媒体 素子を配置していることにより表面温度精度が高ぐ軸方向の温度差やばらつきが殆 ど生じな!/、。またプレスロールの中央帯域部を高温度に保持することで中央部がクラ ゥン状態に熱膨張させることで、プレスロールが少し傾くことによる圧力不均一を自動 的に修正しつつ基材との接触面での隙間のない理想的な接触状態が保持されること から、加熱圧着時の積層体の表面への縦すじ等の外観不良が防止される。また加熱 プレスロールの表面粗さを特定条件に保持することで基材とロール面との密着度が 減少することで走行中に巻き付きによる複雑なシヮ（以下、トラレと称する）やピット (製 品表面に数十ミクロンの打痕)等の発生も防止される。 図面の簡単な説明
[図 1]本発明の両面導体ポリイミド積層体の製造方法を示す概略フローである。
[図 2] (a)は加熱プレスロールと基材の理想的な接触状態、 (b)は加熱プレスロール が傾斜して基材との接触不良状態を示す説明図である。
[図 3]加熱プレスロールの一例を示す概略の縦断面図である。
[図 4] (a)一 (d)は加熱プレスロールの中央帯域部のクラウン形状とロール間の加圧 力を変化させた場合の基材との接触状態を示す説明図である。
符号の説明
1 片面導体積層体
2 導電性金属箔
3 ガイドロール
4 ガイドロール
5 加熱プレスロール
6 加熱プレスロール
7 両面導体ポリイミド積層体
8 ガイドロール
9 ロール巻き製品
10 窒素ガス雰囲気の処理室
11 窒素シール機構
12 中心軸
13 回転支持部材 (ベアリング)
14 片側加熱手段
15 中央部加熱手段
16 片側加熱手段
17 ヒートパイプ
発明を実施するための最良の形態
以下、発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。先ず本発明の加熱プ レスロールは、プラスチックのフィルムやシートどうし、または布、紙、金属箔などの表 面に熱可塑成榭脂、熱硬化性プラスチックフィルム類を連続的に加熱圧着下で貼り 合わせるのに使用されるものである。特に好ましくは予め導電性金属箔の表面に絶 縁体層として使用されるポリイミド系榭脂層が接着剤なしに加熱硬化して接着させた 片面導体積層体と導電性金属箔を連続的に加熱圧着下で貼り合わせて、両面導体 積層体を得るのに最適である。以下、力かる両面導体積層体を主体に説明する。
[0015] 両面導体積層体において使用される導電性金属箔としては、厚みが 5— 150/z m である銅、アルミニウム、鉄、銀、パラジウム、ニッケル、クロム、モリブデン、タンダステ ン、亜鉛及びそれらの合金等を挙げることができ、好ましくは銅である。特に、剛性が 低く圧力制御の困難として使用が敬遠されていた圧延銅箔品も好適に使用できる。 また接着力の向上を目的として、その表面にサイデイング、ニッケルメツキ、銅 亜鉛 合金メッキ、あるいはアルミニウムアルコラート、アルミニウムキレート、シランカップリン グ剤等による化学的又は機械的な表面処理を施してもよい。かかる導電性金属箔（ M )の片面に絶縁体層としてポリイミド系榭脂が接着剤なしに加熱硬化して接着させ た片面導体積層体としては、前記特許文献 1で開示された製造方法で得られたもの を利用することができる。
[0016] ここで絶縁体層として使用されるポリイミド系榭脂とは、イミド環構造を有する榭脂の 総称であり、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミドなどが挙げられる。そ して、ポリイミド系榭脂層としては、低熱膨張性のものや、加熱すると溶融若しくは軟 化する熱可塑性ポリイミド等が利用でき特に限定されない。好ましい絶縁体層は、特 許文献 1に記載されたポリイミド前駆体榭脂溶液の加熱硬化で得られた熱可塑性ポリ イミド系榭脂からなるベース層と低熱膨張性ポリイミド系榭脂からなるメイン層及び熱 可塑性ポリイミド系榭脂からなるトップ層の少なくとも三層のポリイミド系榭脂層力もな るものが望ましい。
[0017] また、上記一対の加熱プレスロールは窒素雰囲気下において、上下に配置された 一対のプレスロールの少なくとも片方のプレスロールを所定の位置まで移動させて両 者の上下に配置された一対のプレスロール間の面圧は、少なくとも片方のプレスロー ルを所定の位置まで移動させて両者のギャップを狭め、導入された基材を通じてプレ スロール間に圧力を伝達し、プレスロール間の線圧は 50— 500KgZcm(490NZc m— 4900N/cm)、好ましくは 100— 300KgZcm (980NZcm— 2940NZcm) 、通過時間 2— 5秒間の条件で加熱圧着することが望ましい。
[0018] さらに一対の加熱プレスロールは、プレスロールの表面粗さ（R)を 0. 01— 5 μ m、 好ましくは 0. 1— 3 μ mの粗面化状態に処理されたものが望ましい。プレスロー ルの表面粗さ（R)が 0. 01 μ m以下では加熱ロール間から出てくる両面導体ポリイミ ド積層体のロール密着によるトラレが発生して走行中にシヮが発生する。 5 μ m以上 ではロール表面の凹凸が積層体表面に転写されるので好ましくない。ロール表面を 粗面化状態とするには窒化珪素等のセラミック皮膜を溶射することで調整することが できる。なお、表面粗さ (Ra)はダイヤ針による触針式表面粗さ計により求める。
[0019] 以下、添付した図面に従って詳細に説明する。図 1は、本発明の片面導体積層体 と導電性金属箔を一対のプレスロール間に導入し、加熱圧着により積層一体化させ る両面導体ポリイミド積層体の製造方法を示す概略フローである。図 2の（a)はプレス ロールに基材が理想的に接触した状態、（b)はプレスロールが傾斜して接触不良で 圧力の不均一が生じた状態を示す説明図である。図 3は本発明の加熱プレスロール の一例を示す概略の縦断面図である。図 4 (a)一 (d)はプレスロールの中央帯域部 にクラウン形状を生じさせてプレスロール間の加圧を変化させた場合の基材との接触 状態を示す説明図である。
[0020] 図 1において、導電性金属箔 (M )の片面にポリイミド系榭脂からなる絶縁体層を加 熱硬化して接着させたロール巻き状態からの片面導体積層体 1とロール巻き状態か らの導電性金属箔 (M ) 2とは、共にロール巻き状態力も連続的に引き出されて複数
2
のガイドロール 3、 3，、 4、 4，を経て、本発明に係る一対の加熱プレスロール 5、 6間に 導入され、上記絶縁体層のトップ層に導電性金属箔 (M )を加熱圧着により積層
2 一 体化させた両面導体ポリイミド積層体 7とし、以下複数のガイドロール 8、 8 'を経て冷 却されつつロール巻き製品 9とされる。ここで、複数のガイドロール 3、 3，、 4、 4，、 8、 8 '等や一対の加熱プレスロール 5、 6は導電性金属箔の酸化を防ぐため大気圧以上 の窒素ガス雰囲気の処理室 10内に配置され、且つ基材導入口及び積層体の排出 口には窒素シール機構 (ラビリンスシール） 11を設けることが望ましい。
[0021] ここで加熱プレスロール 5、 6は、図示されていないが中心軸を水平にして上下に配 置された少なくとも片方のプレスロールを中心軸の両側で保持して所定の位置まで 油圧又はギヤによる加圧手段で他方へ移動させて両者のギャップ調整を行わせるこ とで、導入される基材 1、 2に対して相互にプレスロール力 最適な加圧力が伝達さ れる。ここで通常の加熱方式のプレスロールを使用した場合には、両者のギャップを 狭める際にギャップ調整が理想的に行われた場合の一方のプレスロールと基材は図 2 (a)の理想的な接触状態（但し他方のプレスロールは省略してある）となる。しかし 現実には移動させるロールは両端保持によるたわみ発生と機械精度の限界力 ギヤ ップ調整作業時の両端高さ位置が不均衡状態で保持されること等、ロール中心軸が 数ミクロン程度左右不均衡に傾くことが避けられな 、。
[0022] この結果、基材との接触面の一部に図 2 (b)のように隙間 s (但し他方のプレスロー ルは省略してある）が生じ易い。この隙間部分が存在すると加圧力が不均一となり、 特に厚みが極めて薄い金属箔がロール間を通過時に積層体の表面で多数の縦すじ
、横シヮゃ集束じわ等が発生することで外観不良に繋がる。数ミクロン程度の傾きは 加圧手段や周辺接触部品同士の機械精度の限界を超えており、これを作業者が一 定のギャップ状態に保つのは不可能である。これを解決するために、本発明では口 ール中央帯域部に熱膨張によるクラウン状態を生じさせる構成とすることでロールの 中心軸が微小の数ミクロン単位で傾くことによる隙間を吸収させるものである。
[0023] ここでプレスロールの中央帯域部に熱膨張によるクラウン状態を生じさせるのに好 適な本発明の加熱プレスロールの一例を示す図 3で説明する。プレスロール 5 (6)は 内部が空洞の外周部と両端力も突出した固定された中心軸 12とがロール外周部の 両端内部に配置されたベアリング等の回転支持部材 13を介して一体ィ匕されたもので ある。なお、プレスロール 5 (6)は図示されていない回転駆動源から適宜のギヤ等の 伝達手段を介して中心軸 12の回りをプレスロール外周部だけが回転支持部材 13を 利用して強制回転される。また中心軸 12には中央帯域部とその両端帯域部との三 箇所に別れた誘電加熱による加熱コイル、赤外線ヒータ等の熱放射'輻射等の加熱 手段 14、 15、 16が固定されており、これら加熱手段へ流す電流の割合 (全体では一 定の電流値）を変えることでプレスロールの内壁面への熱放射又は照射する熱エネ ルギーを制御する。 [0024] この場合、中央帯域部の内壁面を両側帯域部の内壁面より 5— 20°C、好ましくは 7 一 15°C高温度に加熱することによって中央帯域部が熱膨張し、プレスロールのギヤ ップ調整時の微妙な傾きによる加圧力の不均一化を自動的に修正させることができ る。この温度差が 5°C以下では、熱膨張があまりにも僅かであり 20°C以上ではロール 表面温度の均一化が困難になり好ましくない。また、ロール外表面付近には、排気し て熱伝導性の良好な有機熱媒体又は揮発性の液体 (作動液)を少量封入したジャケ ット又はヒートパイプ 17と呼ばれる表面温度を均一化する熱伝導素子が埋め込まれ ている。力かるヒートパイプは上記の中心軸 12の加熱手段 14、 15、 16からの熱伝達 でロール外表面全体に瞬時に伝達されるので表面温度精度が高ぐ軸方向の温度 差が殆ど生じない。なおロール表面温度は、熱可塑性ポリイミド系榭脂のガラス転移 点以上であることが望ましぐより好ましくは 350— 390°Cに加熱温度を制御する。か 力る加熱温度の制御はロール表面に埋め込まれた温度センサーにて監視し加熱手 段へ供給する電流値を制御することが望まし 、。
[0025] また、上記一対の加熱プレスロールは窒素雰囲気下において、上下に配置された 一対のプレスロールの少なくとも片方のプレスロールを所定の位置まで移動させて両 者の上下に配置された一対のプレスロール間の面圧は、少なくとも片方のプレスロー ルを所定の位置まで移動させて両者のギャップを狭め、導入された基材を通じてプレ スロール間に加圧力が伝達される。この場合のプレスロール間の線圧は 50— 500K g/cm (490N/cm— 4900N/cm)、好ましくは 100— 300KgZcm (980NZcm -2940N/cm)、通過時間 2— 5秒間の条件下で加熱圧着することが望ましい。
[0026] さらに使用される一対の加熱プレスロールは、プレスロールの表面粗さ（R)を 0. 01 一 5 μ m、好ましくは 0. 1— 3 μ mの粗面化状態にて使用することが望ましい。プレス ロールの表面粗さ（R)が 0. 01 μ m以下では加熱ロール間から出てくる両面導体ポリ イミド積層体のロール密着によるトラレが発生して走行中にシヮが発生する。 5 m以 上ではロール表面の凹凸が積層体表面に転写されるので好ましくない。ロール表面 を上記範囲内の粗面とするにはセラミック皮膜を溶射することで調整することができる 実施例 [0027] 以下、上記した図 3に示す断面構造の上下一対の加熱プレスロール（ロール径 30 Omm φ、長さ 800mm)を使用した場合の実施例を説明する。中心軸を水平にして 上下に配置された加熱プレスロールの表面付近にはナフタリンを封入したヒートパイ プが埋め込まれて表面の設定温度 360°Cに制御され、且つ内部力 の加熱手段とし て中心軸の加熱コイルが 3分割されていて、トータルの出力（熱量）は一定で流す電 流の割合を変える（中央部の加熱コイル 100%に対して両端コイル 30%)ことで実質 中央帯域部とその両側帯域部に 10°Cの温度差を生じさせた。この状態では無加圧 状態では中央部にクラウン状態の熱膨張を生じていることが確認できた。下方部プレ スロールを中心軸の両側で保持して、上部プレスロールに向けて最高 25tまで加圧 可能な油圧方式による加圧手段で圧着させて両者のギャップ調整を行わせる構成と した。
[0028] 基材としては厚み 20 μ mの圧延銅箔品（M )の片面上にポリイミド系榭脂からなる 絶縁体層を加熱硬化して接着させたロール巻き状態からの厚み 45mm、横幅 500m mの片面導体積層体とロール巻き状態からの厚み 20 μ m、横幅 500mmの圧延銅 箔品（M )とからなる 2層の基材を加熱プレスロール間を通過させて積層一体ィ匕した
2
場合の縦軸にプレスロール間のギャップ調整時の加圧力を取り、基材の上部プレス ロール面への接触状態を図 4に示す。図 4 (a)は加圧力が低い状態で、熱膨張による クラウン状態のために基材の両端に隙間が生じている接触初期段階を示す。図 4 (b) と（c)は上下プレスロール間の加圧力が適切でクラウン状態で相互に押し付けあって 平坦化された最適な接触状態を保持した段階を示し、図 4 (d)は上下プレスロール間 の加圧力が過剰となった場合であって、プレスロールの中心部に基材との間に空隙 が生じる状態を示す。
[0029] 最適な接触状態を保持した段階 (b)と (c)の油圧は各 5— 10tであり、この条件下で 得られた積層一体ィ匕品の表面にはシヮの発生のない、し力も品質バラツキもない口 一ル卷き製品として安定生産が可能であることが確認できた。段階 (a)は油圧は各 It 以下の場合であり、積層一体ィ匕品の表面には多数のシヮの発生が認められた。段階 (d)は油圧は各 20t以上の場合であり、表面に多数の縦じわの発生が認められた。
[0030] また、上下一対の加熱プレスロールの表面粗さ Raが 0. 01以下の状態では、特に ロール走行中に巻き付きによる複雑なシヮ（以下、トラレと称する）や、ロール表面に 突起物が堆積し、それが製品へ転写することで起こるピット (製品表面に数十ミクロン の打痕)等が多数発生した力 表面粗さ Raを 0. 05— 5 mに変更後ではトラレゃピ ットの発生がな 、ことも確認できた。従ってプレスロール間で最適な接触状態を保持 するためには、中央部にクラウン状態の熱膨張を生じさせることが有効であり、また、 加熱プレスロールの表面粗さ Raと基材に掛力る加圧力には好ま 、範囲が存在する ことがわ力ゝる。
[0031] 以上説明した本発明の加熱プレスロールは、プラスチックのフィルムやシートどうし 、または布、紙、金属箔などの表面に熱可塑成榭脂、熱硬化性プラスチックフィルム 類を連続的に加熱圧着下で貼り合わせるのにも好適に使用される。特に好ましくは 両面導体型ポリイミド積層体の連続製造方法に使用されが、得られた積層体は絶縁 体としてのポリイミド系榭脂層の両面に導体としての導電性金属層を有し、外観が良 好でシヮの発生がな 、しかも品質バラツキもな 、ロール巻き製品であり、エッチング 処理して高機能化する携帯電話やデシタルカメラ、ナビゲーター、その他の各種電 子機器類の小型化、軽量化の進展に伴って、使用される電子配線材料として好適で ある。
産業上の利用可能性
[0032] 本発明の両面導体ポリイミド積層体の製造方法は、縦じわ等の外観不良のない品 質の安定した両面導体ポリイミド系積層体をロール巻き状態にて、両面導体ポリイミド 積層体を連続的に製造できる産業上の利用可能性の高い製造方法である。

Claims

請求の範囲
[1] 中心軸を水平にして上下に配置された少なくとも片方のプレスロールが油圧式また はギヤ式のギャップ調整機構で他方のプレスロールへ突き出されて両者のギャップ を狭め圧着される構成とされ、これら一対の加熱プレスロールにはプレスロールの表 面付近に埋め込まれたヒートパイプによる表面温度均一化手段とプレスロールの中 央帯域部及びその両側帯域部に異なる熱膨張を生じさせるロール内部からの加熱 制御手段を備えていることを特徴とする加熱プレスロール。
[2] 上記の加熱プレスロールは、回転しない中心軸心の回りを両端のベアリング支持部 材を介してロール外周部が回転駆動される中空タイプであり、ロール内部力 の加熱 制御手段は中心軸心の外周に中央部と両側部の三箇所に分けて誘電加熱による加 熱コイルが設置され、これら加熱コイルの中央部へ流す電流の割合を大きくしてプレ スロールの内壁面の中央部を高温度に保持することで中央帯域部の熱膨張を両側 帯域部より大きく制御する請求項 1に記載の加熱プレスロール。
[3] ポリイミド系榭脂層の両面に接着剤を介することなく導電性金属層を積層するのに使 用される請求項 1又は 2に記載の加熱プレスロール。
[4] 上記一対の加熱プレスロールの平均表面粗さ（R)が 0. 01— 5 μ mに粗面化処理さ れて 、る請求項 1一 3の!、ずれかに記載の加熱プレスロール。
[5] ロール表面にセラミック皮膜が溶射されて表面粗さ (R)が形成されて ヽる請求項 4に カロ熱プレスローノレ。
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