JP2009275142A - プリント基板穴あけ用エントリーボード用潤滑剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント基板穴あけ用のエントリーボードに最適な潤滑剤及び該潤滑剤を塗布したエントリーボードを提供すること
【解決手段】（Ａ）成分として非水溶性のビニルピロリドン共重合物、（Ｂ）成分として下記の一般式（１）で表わされる化合物を含有することを特徴とするプリント基板穴あけ用の潤滑剤組成物。
【化１】

（Ｘは３つ以上の活性水素を有するアミン化合物から活性水素原子を除いた残基を表わし、ｍは３以上の数を表わし、ｎは５〜２００の数を表わす。）
【選択図】なし

Description

本発明はプリント基板などの配線板を製造する際、配線板に小径の穴を形成するのに使用されるアルミニウム板潤滑複合エントリーボードに関する。

プリント基板等の穴あけ加工では、主に基板表面への傷を防止しバリ（プリント基板の金属箔のカエリ）を押さえるために、アルミニウム合金などからなるエントリーボードが用いられているが、最近では加工精度の向上やドリル寿命を延ばす等の目的から、エントリーボードに潤滑剤を塗布したものが上市されている（例えば、特許文献１、２を参照）。しかしながら、こうした潤滑剤は、ベタツキやエントリーボードへの密着性不足、穴を開けるドリルへの潤滑剤の巻き付き等、様々な問題を生じてしまい、こうした問題を生じない潤滑剤が求められていた。

そこでこれらの問題を解決するため、ポリビニルピロリドンやビニルピロリドン共重合体等のポリマーを使用した潤滑剤（例えば、特許文献３、４を参照）が提案されている。しかし、特許文献３に記載されている水溶性ポリマーと水溶性滑剤からなる孔あけ用潤滑シートでは、エントリーボードのベタツキやドリルへの潤滑剤の巻き付きが改善されず、特許文献４に記載されているビニルピロリドン共重合体を使用したエントリーボードでも、べたつき等が改善されない場合があった。

特開平４−９２４８８号公報 特開平４−９２４８９号公報 特開平５−１６９４００号公報 特開２００３−２２５８１４号公報

従って、本発明が解決しようとする課題は、プリント基板穴あけ用のエントリーボードに最適な潤滑剤及び該潤滑剤を塗布したエントリーボードを提供することにある。

そこで本発明者等鋭意検討し、プリント基板穴あけ用に最適な潤滑剤を見出し、本発明に至った。即ち、本発明は、（Ａ）成分として非水溶性のビニルピロリドン共重合物、（Ｂ）成分として下記の一般式（１）で表わされる化合物を含有することを特徴とするプリント基板穴あけ用の潤滑剤組成物である。

（Ｘは３つ以上の活性水素を有するアミン化合物から活性水素原子を除いた残基を表わし、ｍは３以上の数を表わし、ｎは５〜２００の数を表わす。）

本発明の効果は、プリント基板穴あけ用のエントリーボードに最適な潤滑剤及び該潤滑剤を塗布したエントリーボードを提供したことにある。つまり、本発明の潤滑剤を使用することにより、べたつき、ドリルへの巻き付き等を従来のものよりも改善することが出来る。

本発明の（Ａ）成分である非水溶性のビニルピロリドン共重合物とは、ビニルピロリドン及びビニルピロリドンと共重合可能な他のモノマーとの共重合物であり、更に非水溶性のものである。非水溶性の具体的な指標としては、常温、常圧において、水１００質量ｇに対してその溶解度が１質量ｇ以下のものを示すが、べたつき等を考慮すると溶解度は０．８質量ｇ以下の溶解度のものが好ましい。

上記、ビニルピロリドンと共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテン、デセン、ドデセン等の炭素数２〜１２のα−オレフィン；アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸エステル；スチレン、酢酸ビニル等が挙げられる。これらのモノマーの中でも、（Ａ）成分を非水溶性にしやすいことから炭素数６以上のモノマーが好ましい。具体的には、オクテン、デセン、ドデセン等のαオレフィンや、アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル等のアクリル酸エステルが好ましい。

これらのモノマーとビニルピロリドンの共重合比は、モノマーの種類に応じて非水溶性になるように適宜設定すればよく、特に制限されるものではないが、一般的には、例えば、ビニルピロリドン／他のモノマー＝１．０／０．１〜１．０（モル比）の割合で共重合させればよく、ビニルピロリドン／他のモノマー＝１．０／０．２〜０．８（モル比）が好ましい。また、共重合体の重量平均分子量も特に制限されないが、分子量が低すぎると塗膜に割れが生じやすくなり、分子量が高すぎると粘度が上昇して塗布が困難になることから、重量平均分子量は１００００〜２００００００であることが好ましく、５００００〜１００００００がより好ましい。

本発明の（Ｂ）成分は下記の一般式（１）で表わされる。

（Ｘは３つ以上の活性水素を有するアミン化合物から活性水素原子を除いた残基を表わし、ｍは３以上の数を表わし、ｎは５〜２００の数を表わす。）

Ｘは３つ以上の活性水素を有するアミン化合物から活性水素原子を除いた残基を表わし、３つ以上の活性水素を有するアミン化合物はＸ−(Ｈ)_ｍで表わすことができるが、こうした化合物としては、例えば、アンモニア、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等のアミン化合物；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン等のアルカノールアミンが挙げられる。ｍの値が大きすぎると、一般式（１）で表わされる化合物の粘度が大きくなりすぎ、扱いづらい場合があるので、ｍは３〜８の数が好ましく、３〜６がより好ましい。

一般式（１）で表わされる化合物は、上記のアミン化合物にエチレンオキシドを５〜２００モルのｍ倍付加することで得ることができるが、エチレンオキシドの付加方法は公知の方法であればいずれも使用することができる。また、一般式（１）で表される化合物の重量平均分子量は特に限定されないが、分子量が低すぎるとベタツキを生じる場合があり、分子量が高すぎると潤滑性が不足する場合があることから、ｎの値は１０〜１５０が好ましく、１５〜１００がより好ましい。更に、一般式（１）で表わされる化合物の重量平均分子量は１０００〜５００００が好ましく、３０００〜２００００がより好ましい。

上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の配合比としては、（Ａ）成分１００質量部に対して（Ｂ）成分を１０〜２００質量部配合させるのが好ましく、３０〜１５０質量部がより好ましい。（Ｂ）成分が少なすぎると潤滑性が不足する場合があり、（Ｂ）成分が多すぎるとベタツキの原因となる場合がある。（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合方法は特に規定されないが、両成分を一旦加熱溶解して液状とした後混合することが好ましい。

本発明のプリント基板穴あけ用の潤滑剤組成物には、必要に応じて、例えば、タック防止剤やブロッキング防止剤等の表面特性改良剤、顔料、増粘剤、ｐＨ調整剤、流動変性剤、界面活性剤、消泡剤、抑泡剤、剥離剤、浸透剤、酸化防止剤等を配合することもできる。これらの配合量は、特に制限されるものではなく、本発明の効果を損なわない範囲で適宜設定すればよい。

本発明のプリント基板穴あけ用のエントリーボードは、本発明の潤滑剤組成物をアルミニウム板に塗布して潤滑層を設けたものである。潤滑層はアルミニウム板の片面、両面のどちらに設けてもよいが、経済的な理由から片面のみに塗布することが好ましい。潤滑層を塗布する方法としては、例えば、本発明の潤滑剤組成物を溶融押出することによりフィルムを作製し、該フィルムとアルミニウム板とを、熱ロール等で熱圧着させる方法、本発明の潤滑剤組成物を溶融してバーコーター等の膜形成機で直接アルミニウム板に塗布する方法、本発明の潤滑剤組成物をアルコール等の溶剤で希釈し、膜形成機でアルミニウム板に塗布した後、乾燥等により溶剤を完全に除去する方法等により得ることができる。また、潤滑層の厚さとしては特に制限されないが、１０〜１５０μｍであることが好ましく、５０〜１５０μｍであることがより好ましい。なお、使用するアルミニウム板の厚さは１００〜５００μｍ程度であるのが好ましい。

本発明のプリント基板穴あけ用のエントリーボードは、例えば、金属箔と電気絶縁体とが積層され一体化した種々のプリント配線板用基材、具体的には、金属箔張積層板、内層にプリント配線回路を有する多層積層板、内層にプリント配線回路を有する金属箔張積層板、金属箔張プラスチックフィルム等の基板に、貫通孔（スルーホール）を形成する際に好適に用いることができる。具体的には、例えば、基板の片面もしくは両面に前記エントリーボードを配置し、該エントリーボードの上からドリルや錐等を用いて基板に所定の位置および大きさで貫通孔を穿設すればよい。なお、前記エントリーボードが基材の片面に潤滑層を有するものである場合には、潤滑層面を基板と接しないように配置することが好ましい。また、本発明の潤滑剤組成物を直接、基板表面に塗工することにより、潤滑層となる膜を形成し、該膜の上から貫通孔を穿設するようにしてもよい。

以下本発明を実施例により、具体的に説明する。尚、以下の実施例等において％及びｐｐｍは特に記載が無い限り質量基準である。

まず、以下の方法によって（Ａ）成分を製造した。（Ａ−１） ５００ｍｌの４つ口セパラブルフラスコにビニルピロリドン６０．０ｇ（０．５４モル）、アクリル酸ブチル１３．８４ｇ（０．１０８モル）、触媒としてアゾビスイソブチロニトリル０．３６９ｇ、溶媒としてエタノール１１８ｇ及び水１７７ｇを仕込み、６５〜７８℃で４時間反応し、溶媒を除去してポリビニルピロリドン／アクリル酸ブチル共重合体（ビニルピロリドン／アクリル酸ブチル=５／１モル比）を得た。これを（Ａ−１）とする。

（Ａ−２）及び（Ａ−３）
モノマーの種類を変えて（Ａ−１）と同様の方法で（Ａ−２）及び（Ａ−３）を得た。
（Ａ−２）：ビニルピロリドン／１−オクテン=３／１（モル比）
（Ａ−３）：ビニルピロリドン／スチレン＝４／１（モル比）
また、得られた共重合体（Ａ−１）〜（Ａ−３）の分子量について表１に示す。

なお、得られた（Ａ−１）〜（Ａ−３）の共重合体１ｇを１００ｇの水の中に添加して溶解させたが、いずれも完全に溶解しなかった。

（Ｂ）成分
オートクレーブにアミン化合物としてエチレンジアミン６０ｇ（１モル）、及び水酸化カリウム７．５ｇを加え、１００℃で２時間攪拌して水酸化カリウムを溶解させた。その後反応温度８０−１５０℃でエチレンオキシドを３８７２ｇ（８８モル）反応させた。その後、触媒処理及び精製を行って表２に示す（Ｂ−１）を得た。また、アミン化合物及びエチレンオキシドの付加モル数を変え、同様の反応を行って（Ｂ−２）〜（Ｂ−４）を得た。これらの組成についても表２に示す。

ｍ：一般式（１）のｍの値

その他成分
ポリビニルピロリドン（日本触媒製：Ｋ−９０）（重量平均分子量３６００００）
ビニルピロリドン／アクリル酸ブチル=１／０．０５（モル比）（重量平均分子量９３０００）
ポリエチレングリコール（重量平均分子量６０００）
ポリオキシエチレングリセリンエーテル（重量平均分子量１００００）
なお、上記のビニルピロリドン／アクリル酸ブチル=１／０．０５は（Ａ−１）と同様の方法で重合を行い、該共重合物は１００ｇの水に１ｇ以上溶解した。

エントリーボードの作成 表２の配合に従い、上記成分を８０℃に加熱して混合して均一化した。液状となった配合成分を、厚さ２００μｍのアルミニウム板の片面上に、押出機を使用して１００μｍの厚さになるように塗布し、室温で１時間放置して試験用のエントリーボードを作成した。このエントリーボードを使用して以下の評価を行った。

評価項目及び評価方法
＜ベタツキ評価＞
試験用エントリーボードを素手で触って、ベタツキの有無を確認した。
＜密着性評価＞
得られたエントリーシートの潤滑剤塗工面に１ｍｍ間隔で１ｃｍ四方に切り込みを入れ、該１ｃｍ四方の範囲を全て覆うようにセロハンテープを貼り付けた後、９０度方向に勢いよくはがしたときの塗膜の剥がれ具合を下記の評価基準で評価した。
○：剥がれた塗膜片が０〜３片
△：剥がれた塗膜片が４〜１０片
×：剥がれた塗膜片が１１片以上

穴あけ加工方法
紙−フェノール積層板（捨て板）の上に、厚さ０．２ｍｍのガラスエポキシ両面銅張板（銅箔３５／３５μｍ）を８枚重ね、最上部に潤滑剤側を上面にしてアルミニウム合金板潤滑剤複合エントリーボードを置いて固定し、直径０．２ｍｍ、刃長６．０ｍｍのドリルを用いて、回転数８００００ｒｐｍ、送り速度１．８ｍｍ／分の条件で、４０００穴の穴あけ加工を行った。

＜穴位置精度評価＞
最上部の基板（１枚目）と最下部の基板（８枚目）について３９９１〜４０００ショット（１０個）の穴の設定穴位置からのずれを、プリント基板穴位置外形検査機（竹内製作所製、型式ＰＸＬ−２０００Ｖ）により測定し、それらの値の平均値を計算した。なお、ドリルが破損して４０００ショットまでもたなかったエントリーボードは、破損する直前の１０ショットの穴について測定した。数字が小さいほど穴位置のずれがなく良好であるといえる。
＜ドリルへのアルミ材の巻き付き評価＞
１〜１００ショットの穴あけを目視で観察し、アルミ材のドリルへの巻き付きを下記の評価基準で評価した。
◎：ドリルへの巻き付きが全く見られない
○：わずかに巻き付きが見られるが許容範囲である
△：巻き付きが見られ、安定的な穴あけができない
×：多量の巻き付きが見られる

Claims (6)

1. （Ａ）成分として非水溶性のビニルピロリドン共重合物、（Ｂ）成分として下記の一般式（１）で表わされる化合物を含有することを特徴とするプリント基板穴あけ用の潤滑剤組成物。
   

   

   （Ｘは３つ以上の活性水素を有するアミン化合物から活性水素原子を除いた残基を表わし、ｍは３以上の数を表わし、ｎは５〜２００の数を表わす。）
2. （Ａ）成分が、ポリビニルピロリドン並びにαオレフィン及び／又はアクリル酸エステルとの共重合物であることを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板穴あけ用の潤滑剤組成物。
3. （Ａ）成分の重量平均分子量が１００００〜２００００００であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント基板穴あけ用の潤滑剤組成物。
4. （Ｂ）成分の重量平均分子量が１０００〜５００００であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリント基板穴あけ用の潤滑剤組成物。
5. （Ａ）成分１００質量部に対して（Ｂ）成分が１０〜２００質量部で配合することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリント基板穴あけ用の潤滑剤組成物。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑剤組成物をアルミニウム板に塗布した、プリント基板穴あけ用のエントリーボード。