JP2011088387A

JP2011088387A - フレキシブルプリント基盤製造用積層体

Info

Publication number: JP2011088387A
Application number: JP2009244748A
Authority: JP
Inventors: Masami Kogure; 真巳木暮
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2009-10-23
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2011-05-06

Abstract

【課題】プリント基盤の製造工程においてシワが発生しないフレキシブルプリント基盤製造用積層体を提供する。
【解決手段】シンジオタクチックポリスチレン系樹脂を主成分とし、１８０℃３０分の熱処理前後のフィルムの長手方向及び幅方向の熱収縮率がそれぞれ０．１〜１．０％である二軸配向フィルム２０と軟質フィルム１０とを積層したフレキシブルプリント基盤製造用積層体１。
【選択図】図１

Description

本発明は、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂（ＳＰＳ）フィルム、特に同時二軸延伸方式により作製されたＳＰＳフィルムを含むフレキシブルプリント基盤製造用積層体に関する。

電気製品における可動部分に組み込まれている変形可能なフレキシブルプリント基盤を製造するとき、ベースフィルム上にエッチング等により形成された電気回路を保護するためのカバー樹脂を加熱プレスするが、このカバー樹脂を回路の凹凸部に密着させるためにカバー樹脂を包むように、離型フィルムが用いられる。従来ＳＰＳフィルムはその表面張力の低さから、このような離型用途への適用が検討されていた（特許文献１〜３）。
ＳＰＳフィルムの製造法として溶融押出キャスト、又は溶融押出原反を用いた二軸延伸法が挙げられる。二軸延伸法は、特に逐次二軸延伸方式が検討され、逐次二軸延伸方式が現在一般的である。

特開２００１−３１０４２２号公報特開２００１−３１０４２８号公報特開２０００−３８４６１号公報

本発明の目的は、プリント基盤の製造工程においてシワが発生しないフレキシブルプリント基盤製造用積層体を提供することである。

本発明によれば、以下のフレキシブルプリント基盤製造用積層体が提供される。
１．シンジオタクチックポリスチレン系樹脂を主成分とし、１８０℃３０分の熱処理前後のフィルムの長手方向及び幅方向の熱収縮率がそれぞれ０．１〜１．０％である二軸配向フィルムと、軟質フィルムとを積層したフレキシブルプリント基盤製造用積層体。
２．前記二軸配向フィルムが同時二軸延伸方式を用いて作製されたものである１記載のフレキシブルプリント基盤製造用積層体。
３．スチレンのホモポリマー、スチレンとパラメチルスチレンとの共重合体、又はスチレンとエチレンとの共重合体であるシンジオタクチックポリスチレンからなる、１又は２記載のフレキシブルプリント基盤製造用積層体に用いるための二軸配向フィルム。

本発明によれば、プリント基盤の製造工程においてシワが発生しないフレキシブルプリント基盤製造用積層体が提供できる。

本発明に係るフレキシブルプリント基盤製造用積層体の一実施形態を示す図である。

本発明のフレキシブルプリント基盤製造用積層体は、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂（ＳＰＳ）を主成分とする二軸配向フィルムと、軟質フィルムとを積層したものである。ＳＰＳ二軸配向フィルムは、１８０℃３０分の処理前後のフィルムの長手方向及び幅方向の熱収縮率がそれぞれ０．１〜１．０％と少ない。本発明の積層体は、このように熱収縮性が低減している二軸配向フィルムを用いるため、プリント基盤製造等、高温下で用いられる工業用途に適している。

二軸配向フィルムは、ＳＰＳを８５質量％以上含有することが好ましい。９０質量％以上、９５質量％以上、９８質量％以上がより好ましい。この範囲であると、良好な離型性が得られる。
二軸配向フィルムは、力学物性の向上等のため、ＳＰＳ以外の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、相溶化剤を含むことができる。さらに、各種添加剤も配合することができる。

ＳＰＳが有するシンジオタクチック構造とは、立体化学構造がシンジオタクチック構造、即ち炭素−炭素結合から形成される主鎖に対して側鎖であるフェニル基が交互に反対方向に位置する立体構造を有するものであり、そのタクティシティーは同位体炭素による核磁気共鳴法（¹³Ｃ−ＮＭＲ）により定量される。¹³Ｃ−ＮＭＲ法により測定されるタクティシティーは、連続する複数個の構成単位の存在割合、例えば２個の場合はダイアッド、３個の場合はトリアッド、５個の場合はペンタッドによって示すことができる。本発明で用いるＳＰＳは、通常はラセミダイアッドで７５％以上、好ましくは８５％以上、又はラセミペンタッドで３０％以上、好ましくは５０％以上のシンジオタクティシティーを有するポリスチレン、ポリ（アルキルスチレン）、ポリ(ハロゲン化スチレン)、ポリ(ハロゲン化アルキルスチレン) 、ポリ（アルコキシスチレン）、ポリ（ビニル安息香酸エステル）、これらの水素化重合体及びこれらの混合物、又はこれらを主成分とする共重合体である。ポリ（アルキルスチレン）としては、ポリ（メチルスチレン）、ポリ（エチルスチレン）、ポリ（イソピルスチレン）、ポリ（ターシャリーブチルスチレン）、ポリ（フェニルスチレン）、ポリ（ビニルナフタレン）、ポリ（ビニルスチレン）等があり、ポリ（ハロゲン化スチレン）としては、ポリ（クロロスチレン）、ポリ（ブロモスチレン）、ポリ（フルオロスチレン）等がある。また、ポリ（ハロゲン化アルキルスチレン）としては、ポリ（クロロメチルスチレン）等、またポリ（アルコキシスチレン）としては、ポリ（メトキシスチレン）、ポリ（エトキシスチレン）等がある。

好ましいＳＰＳは、スチレンのホモポリマー、スチレンとパラメチルスチレンとの共重合体、及びスチレンとエチレンとの共重合体である。スチレンとパラメチルスチレンとの共重合体におけるパラメチルスチレン含有量は１〜２０モル％、スチレンとエチレンとの共重合体におけるエチレン含有量は１〜５０モル％が好ましい。

本発明で用いる二軸配向フィルムは同時二軸延伸方式で製造できる。
同時二軸延伸方式は、長手方向（ＭＤ）、幅方向（ＴＤ）を同時に延伸するため、ＭＤ，ＴＤで物性に偏りが生じ難い。またプリント基盤の製造時の加熱の際もＭＤ，ＴＤ共に収縮し難く、収縮に伴って、基盤上に転写される可能性があるシワが発生し難い。また配向性にＭＤとＴＤで偏りがないため、基盤からの剥離時に引き裂かれ難く、基盤表面にフィルム片が残る恐れが少ない。逐次二軸延伸方式は、長手方向（ＭＤ）、幅方向（ＴＤ）を別々に延伸し、かつ熱処理の際にはＴＤしか弛緩処理ができない。従って、加熱の際、ＭＤへの収縮が大きくなりやすい。また、ＭＤとＴＤで物性に偏りがある場合、基盤からの剥離時に引裂かれやすい。

軟質フィルムは好ましくは弾性率がＴＤ，ＭＤ共２００ＭＰａ以下である。軟質フィルムは軟質樹脂からなり、軟質樹脂として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂が挙げられ、特にポリエチレン系樹脂が好ましい。

本発明の積層体は、二軸配向フィルムと軟質フィルムを含む２層以上の層からなる。特に、図１に示すような軟質フィルム１０の両側を二軸配向フィルム２０で挟んだ３層構造積層体１が離型性と力学物性から好ましい。積層体全体の厚みとしては、通常２５〜３００μｍ程度である。二軸配向フィルムと軟質フィルムの厚みの比は、適宜設定できるが例えば１：１〜６である。

本発明の積層体は、例えば、熱収縮性の低い二軸配向ＳＰＳフィルムと、軟質フィルムとをそれぞれ作製し、その後、これらの枚葉フィルムを重ね合わせる方法、共押出によりＳＰＳフィルムと、軟質フィルムの積層体を作製し、その後同時二軸延伸する方法等により得られる。
二軸配向フィルムは、ＳＰＳ系樹脂を押出機で溶融押出した後、同時二軸延伸して製造できる。延伸温度は、例えば、予熱温度９０℃〜１２０℃、延伸温度１００℃〜１６０℃、熱固定温度２００℃〜２６０℃である。延伸倍率は、好ましくは、ＭＤは２．５〜４．０倍、ＴＤは２．５倍〜４．０倍である。熱固定部にてＭＤ，ＴＤ共に０〜３０％の範囲で弛緩を行ってもよい。弛緩率をＭＤ，ＴＤ共に４〜２０％に設定し、熱固定温度を２００〜２５０℃に調整することにより、長手方向及び幅方向の熱収縮率をそれぞれ０．１〜１．０％とできる。弛緩率を大きくすると、又は、熱固定温度を高くすると、熱収縮率が小さくなる傾向がある。

弛緩率、熱収縮率、弾性率の測定方法は以下の通りである。
（１）弛緩率
ＭＤ：延伸工程でのラインスピードを、熱処理工程で想定弛緩率分だけ減速した。例えば、想定弛緩率５％の場合、延伸ゾーンラインスピード２０ｍ／分、熱処理ゾーンラインスピード１９ｍ／分である。
ＴＤ：延伸工程でのチャック間を、熱処理工程で想定弛緩率分だけ狭めた。
（２）熱収縮率
熱処理（１８０℃３０分）前のフィルム寸法をＬ１、熱処理後の寸法をＬ２とし、下記式より熱収縮率を算出した。
熱収縮率（％）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１｝×１００
（３）弾性率
ＪＩＳＫ７１２７に準拠して測定した。

実施例１
出光興産製ＳＰＳフィルム９０ＺＣ（ホモポリマー）を、７５ｍｍφの単軸押出機を用いて、可塑化、溶融し、６００ｍｍ幅のＴダイより押出し、厚さ２７０μｍのキャスト原反を成形した。キャスト原反を連続的に同時二軸延伸機へ導入し、１１０℃で予熱し、同じく１１０℃でＭＤ、ＴＤともに３倍に同時延伸した。その後、２４０℃でＭＤ、ＴＤともに弛緩率１０％で熱処理して厚さ３０μｍの二軸延伸フィルムを採取した。

この延伸フィルムを、１８０℃に設定した熱風オーブン中に３０分間放置し、この処理前後の寸法変化より熱収縮率を算出した。
次に、上記フィルムで出光ユニテック製ユニラックスＬＳ−７４４Ｃ（ＬＬＰＥフィルム）（弾性率ＭＤ：１７５ＭＰａ、ＴＤ：１９０ＭＰａ）（厚さ５０μｍ）の上下を挟み積層フィルム（積層体）を作製した。真空プレス機を用いて、基盤、カバーレイ及び積層フィルムをこの順に重ねて１８０℃、圧力３０ｋｇ／ｃｍ^２、８０分でプレスした後、上記フィルムを剥離しカバーレイの外観を観察した。本フィルムの収縮に伴うシワの跡は見られなかった。結果を表１に示す。

実施例２
ＳＰＳフィルムとして出光興産製Ｆ２９０７（スチレン−パラメチルスチレン共重合体、パラメチルスチレン含量７ｍｏｌ％）を用い、延伸倍率ＭＤ×ＴＤを３．４×３．４、熱処理温度を２２０℃に変えて、フィルム厚さ５０μｍの二軸延伸フィルムを採取した以外は実施例１と同様に二軸延伸フィルムと積層フィルムを製造し、熱収縮評価、プリント基盤プレステストを実施した。結果を表１に示す。

実施例３
弛緩率を５％とした以外は実施例２と同様に二軸延伸フィルムと積層フィルムを製造し、熱収縮評価、プリント基盤プレステストを実施した。結果を表１に示す。

実施例４
（１）スチレン−エチレン共重合体の合成
加熱乾燥した５リットルオートクレーブに、窒素雰囲気下、室温でトルエン２，８００ｍＬ、ＴＩＢＡ１．０ｍｍｏｌ、スチレン４１２ｍｌを加えた。攪拌しながら温度を７０℃にした後、（９−エチル−１，２，３，４−テトラヒドロフルオレンニル）ビス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノベンジル）スカンジウム０．０７ｍｍｏｌとトリｎ−ブチルアルミニウム７．０ｍｍｏｌとを２５℃で接触させ３０分後にジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート０．０８４ｍｍｏｌを上記接触生成物に加え、１５分後にエチレンで圧力を０．０９ＭＰａに保ちながら１０分間重合した。重合反応終了後、反応生成物をメタノール−塩酸溶液中に投入し、充分攪拌した後ろ別し、さらにメタノールで充分洗浄後、乾燥しスチレン／エチレン共重合体４２０ｇを得た。触媒活性は８００ｋｇ／ｇＳｃ・ｈｒであった。得られたポリマーの分子量はＭｗ＝２８０，０００、Ｍｎ＝１１７，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．３９、エチレン単位含量は５ｍｏｌ％であった。

（２）二軸延伸フィルムと積層フィルムの製造
ＳＰＳフィルムとして上記（１）で得たスチレン／エチレン共重合体（エチレン含有量５ｍｏｌ％）を用い、延伸倍率ＭＤ×ＴＤを３．３×３．３、熱処理温度を２３０℃、弛緩率を１０％に変えて、フィルム厚さ４０μｍの二軸延伸フィルムを採取した以外は実施例１と同様に二軸延伸フィルムと積層フィルムを製造し、熱収縮評価、プリント基盤プレステストを実施した。結果を表１に示す。

比較例１
熱処理温度を２００℃、弛緩率を３％に変えて、フィルム厚さ３０μｍの二軸延伸フィルムを採取した以外は実施例１と同様に二軸延伸フィルムと積層フィルムを製造し、熱収縮評価、プリント基盤プレステストを実施した。結果を表１に示す。プレステストではＳＰＳフィルムの収縮によるシワが発生した。

比較例２
ＳＰＳフィルムとして出光興産製Ｆ２９０７を用い、延伸倍率ＭＤ×ＴＤを３．４×３．４、熱処理温度を１８０℃、弛緩率を３％に変えて、フィルム厚さ５０μｍの二軸延伸フィルムを採取した以外は実施例１と同様に二軸延伸フィルムと積層フィルムを製造し、熱収縮評価、プリント基盤プレステストを実施した。プレステストではＳＰＳフィルムの収縮によるシワが発生した。

本発明の積層体は、工業分野、食品包装用袋等の包装分野において、フレキシブルプリント基盤製造工程用の離型フィルムとして好適に使用できる。

１積層体
１０軟質フィルム
２０ＳＰＳ二軸配向フィルム

Claims

シンジオタクチックポリスチレン系樹脂を主成分とし、１８０℃３０分の熱処理前後のフィルムの長手方向及び幅方向の熱収縮率がそれぞれ０．１〜１．０％である二軸配向フィルムと、軟質フィルムとを積層したフレキシブルプリント基盤製造用積層体。
前記二軸配向フィルムが同時二軸延伸方式を用いて作製されたものである請求項１記載のフレキシブルプリント基盤製造用積層体。
スチレンのホモポリマー、スチレンとパラメチルスチレンとの共重合体、又はスチレンとエチレンとの共重合体であるシンジオタクチックポリスチレンからなる、請求項１又は２記載のフレキシブルプリント基盤製造用積層体に用いるための二軸配向フィルム。