JP5231913B2

JP5231913B2 - 離型フィルム

Info

Publication number: JP5231913B2
Application number: JP2008242614A
Authority: JP
Inventors: 雅弘土谷
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2008-09-22
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2028-09-22
Also published as: JP2009090665A

Description

本発明は、防シワ性と離型性とが両立した離型フィルムに関する。

フレキシブルプリント基板の製造工程において、フレキシブル基板、熱硬化型接着剤又は熱硬化性接着シート、カバーレイフィルム又は補強板、離型フィルム、クッションフィルム、プレス熱板の順でレイアップして、加熱加圧プレスして、電気回路を形成したフレキシブルプリント基板本体の回路面をカバーレイフィルム又は補強板で保護した積層基板の製造方法が広く行われている。
離型フィルムは、カバーレイフィルムとプレス熱板とが接着するのを防止するために用いられるが、近年、フレキシブルプリント基板に用いるカバーレイフィルムとしてより薄物が主流となってきており、薄いカバーレイフィルムを用いる場合、離型フィルムで発生したシワがプレス時に転写し易くなり、フレキシブルプリント基板の歩留まりが悪化するという問題があった。

離型フィルムにシワ抑制性能を付与する方法としては、フィルム表面に凹凸形状を付与する方法が一般的であり、例えば、特許文献１〜４には防シワ性に優れたフィルムが記載されている。しかしながら、離型フィルムの表面に凹凸形状を付与すると、離型性が低下してしまうという問題があった。
特開平６−２３８４０号公報特開２００７−８３４５９号公報特開平２−２３８９１１号公報特開平３−６１０１１号公報

本発明は、上記現状に鑑み、防シワ性と離型性とが両立した離型フィルムを提供することを目的とする。

本発明は、少なくとも一方の表面性状が、ＪＩＳＢ０６５１：２００１に準拠する方法により、先端半径２μｍ、円錐のテーパ角６０°の触針を用い、測定力０．７５ｍＮ、カットオフ値λｆ＝２．５ｍｍ、λｃ＝０．０８ｍｍの条件にて測定されるうねり曲線の最大高さうねりＷｚが０．５〜２０μｍ、かつ、うねり曲線要素の平均長さＷＳｍが１００〜９００μｍである離型フィルムである。
以下に本発明を詳述する。

一般に、離型フィルムの離型性を高める方法としては、フィルムの表面に離型剤を塗布又は散布したり、フィルムの表面に化学的、物理的処理を施したりする等の離型処理を施す方法が知られている。しかしながら、特許文献１〜４に記載された凹凸形状を付与されたフィルムにこれらの離型処理を施しても、所望の離型性能が得られなかった。本発明者らは、これらの凹凸形状を付与されたフィルムに離型処理を施しても所望の離型性能が得られない原因が、フィルム表面に付与された凹凸形状の間隔が細かすぎて、凹部の底まで充分に離型処理を施すことができないこと、及び、凹凸によって離型フィルムと被離型体との接触面積が増大することにあることを見出した。
本発明者らは、フィルム表面の凹凸形状のうねり曲線に着目し、高さ方向のパラメータである最大高さうねりＷｚと横方向のパラメータであるうねり曲線要素の平均長さＷＳｍとを一定の範囲内にした場合にはじめて、高い防シワ性と離型性とを両立させ得ることを見出し、本発明を完成するに至った。特許文献１、２等でも高い防シワ性を発揮させるために凹凸の高さについては詳細に検討されているものの、このような観点で凹凸形状を検討した例はない。

本発明の離型フィルムは、少なくとも一方の表面（以下、「離型面」ともいう。）の性状が、ＪＩＳＢ０６５１：２００１に準拠する方法により、先端半径２μｍ、円錐のテーパ角６０°の触針を用い、測定力０．７５ｍＮ、カットオフ値λｆ＝２．５ｍｍ、λｃ＝０．０８ｍｍの条件にて測定されるうねり曲線の最大高さうねりＷｚの下限が０．５μｍ、上限が２０μｍである。０．５μｍ未満であると、防シワ性が劣り、２０μｍを超えると、離型性に劣る。好ましい上限は１０μｍである。

上記離型面は、ＪＩＳＢ０６５１：２００１に準拠する方法により、先端半径２μｍ、円錐のテーパ角６０°の触針を用い、測定力０．７５ｍＮ、カットオフ値λｆ＝２．５ｍｍ、λｃ＝０．０８ｍｍの条件にて測定されるうねり曲線要素の平均長さＷＳｍの下限が１００μｍ、上限が９００μｍである。１００μｍ未満であると、離型性が劣り、９００μｍを超えると、防シワ性に劣る。好ましい下限は２００μｍ、好ましい上限は８００μｍである。

うねり曲線要素の平均長さＷＳｍは、上記数値範囲を満たす限りにおいて、ＴＤ方向測定値（ＷＳｍ（ＴＤ））とＭＤ方向測定値（ＷＳｍ（ＭＤ））とが下記式（１）又は下記式（２）を満たすことが好ましい。
下記式（１）又は下記式（２）を満たさないと、滑り性等に異方性が生じ、防シワ性に影響を及ぼすことがある。

上記離型面は、ＪＩＳＢ０６０１：１９９４に準拠する方法により、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：ＡｔｏｍｉｃＦｏｒｃｅＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、以下ＡＦＭと称す。）で測定する谷部における５０μｍ四方観察にて測定される表面粗さＲｚ（ＡＦＭ）が５００ｎｍ以下であることが好ましい。上記表面粗さＲｚ（ＡＦＭ）が５００ｎｍを超えると、充分な離型性が得られないことがある。上記表面粗さＲｚ（ＡＦＭ）は、より好ましくは１００ｎｍ以下である。

本発明の離型フィルムを構成する樹脂としては特に限定されず、通常の離型フィルムに用いられている樹脂を用いることができ、例えば、ポリエステル樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。
耐熱性の観点では、ポリブチレンテレフタレート系樹脂やポリナフタレンテレフタレート系樹脂、シンジオタクチックポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂が好ましい。
これらの樹脂は複数混合されてもよいし、共重合されてもよい。
また、ボイド低減の観点で、上記樹脂に可とう性を付与するために、エラストマー成分が混合されたり、共重合されてもよい。これらの成分は、離型フィルムを構成する樹脂成分に対し、５〜５０重量％であることが好ましい。５重量％未満であると、ボイド低減の効果が少なく、５０重量％を超えると、フィルムの腰が弱くなってハンドリング性が悪くなったり、離型性が低下したりする恐れがある。
また、必要に応じて安定剤、繊維、無機充填剤、難燃剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、無機物、高級脂肪酸塩等の添加剤を含有させてもよい。

本発明の離型フィルムは、単層のフィルムのみからなるものであってもよく、複数の層を積層した積層フィルムであってもよい。

本発明の離型フィルムの厚さとしては特に限定されないが、好ましい下限は１０μｍ、好ましい上限は２００μｍである。１０μｍ未満であると、シワが発生しやすくなったり、離型フィルムの強度の不足によって離型性が悪化したり、破れやハンドリング性が低下したりする。２００μｍを超えると、凹凸を有する回路基板に接着剤つきカバーレイフィルムなどを積層する際に、ボイドが発生しやすくなる。また、製造コストが上昇してしまう。

本発明の離型フィルムには、凹凸を有する回路基板に接着剤つきカバーレイフィルムを積層する際等に、ボイドの発生を低減する目的で、更に可とう性を有するフィルムを積層してもよい。可とう性を有するフィルムとしては、シリコーン系ゴム、ウレタン系ゴム、アクリル系ゴム等の耐熱ゴム製フィルムや、ウレタン樹脂系エラストマー、ポリエステル樹脂系エラストマー、アクリル樹脂系エラストマー等のエラストマー製フィルムや、エチレンメチルメタアクリレート系樹脂、エチレンビニルアルコール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のオレフィン系樹脂フィルム等が挙げられる。
このような積層フィルムは、熱融着や接着剤を介して積層されてもよい。また、厚さとしては、回路基板の凹凸の工程差によって適宜選ぶことができるが、好ましい下限は１０μｍ、好ましい上限は３００μｍである。１０μｍ未満であると、ボイドの低減効果が薄れる。３００μｍを超えると、圧着する圧力を高くしないと、ボイドの低減効果が発現しにくくなる。また、製造コストが上昇してしまう。
また、離型フィルムと可とう性フィルムの厚さの比は１：０．５〜１：３であることが好ましい。１：０．５未満であると、ボイドの低減効果が薄れる。１：３を超えると、圧着する圧力を高くしないと、ボイドの低減効果が発現しにくくなる。また、製造コストが上昇してしまう。

本発明の離型フィルムの製造方法としては特に限定されず、例えば、上記樹脂を押出機（ジーエムエンジニアリング社製、ＧＭ３０−２８（スクリュー径３０ｍｍ、Ｌ／Ｄ２８））を用いてＴダイ幅４００ｍｍにて共押出して成形することにより樹脂フィルムを作製し、更に、樹脂フィルムの表面に冷却ロール表面に加工された模様を転写させることにより表面に凹凸を形成させ、離型フィルムを作製する方法等が挙げられる。
ここで、ロール表面に加工された模様には、単一な形状の凹凸模様の他、大きなブラスト材による凹凸模様に細かな凹凸を重畳した複数の形状の凹凸模様等が挙げられる。

本発明の離型フィルムは、更にその表面に離型処理が施されていることが好ましい。
上記離型処理の具体的な方法としては、例えば、離型フィルムの表面にシリコーン系、フッ素系等の離型剤を塗布又は散布する方法や、熱処理や摩擦処理を行う方法等が挙げられる。

本発明の離型フィルムは、例えば、プリント配線基板、フレキシブルプリント配線基板又は多層プリント配線板の製造工程において、プリプレグ又は耐熱フィルムを介して銅張積層板又は銅箔を熱プレス成形する際に用いることができる。また、本発明の離型フィルムは、例えば、フレキシブルプリント基板の製造工程において、熱プレス成形によりカバーレイフィルム又は補強板を熱硬化性接着剤又は熱硬化性接着シートで接着する際に用いることができる。

本発明によれば、防シワ性と離型性とが両立した離型フィルムを提供することができる。

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
ポリエステル樹脂とオレフィン樹脂とを押出機（ジーエムエンジニアリング社製、ＧＭ３０−２８（スクリュー径３０ｍｍ、Ｌ／Ｄ２８））を用いてＴダイ幅４００ｍｍにて共押出して成形することにより、オレフィン層（８０μｍ）の表裏をポリエステル樹脂（２０μｍ）で挟持した３層樹脂フィルム（１２０μｍ）を得た。
次いで、この３層樹脂フィルムの表面に対して、冷却ロール表面に加工された模様を転写させることにより３層樹脂フィルムの表面に凹凸を形成させた。
更に、この表面にシリコーン系離型剤塗布により離型処理を施すことにより、Ｗｚ＝０．５μｍ、ＷＳｍ＝１００μｍの離型フィルムを得た。

（実施例２〜１８、比較例１〜２１）
凹凸の形状を変えたこと以外は、実施例１と同様にして離型フィルムを作製した。
Ｗｚ、ＷＳｍ及びＲｚ（ＡＦＭ）の値は表１、表２のとおりである。
なお、Ｗｚ、ＷＳｍの値は、離型フィルムを１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに裁断したものをサンプルとして、ミツトヨ社製サーフテストＳＪ−５００を用いて、ＪＩＳＢ０６５１：２００１に準拠する方法により、先端半径２μｍ、円錐のテーパ角６０°の触針を用い、測定力０．７５ｍＮ、カットオフ値λｆ＝２．５ｍｍ、λｃ＝０．０８ｍｍの条件にて測定した。

また、離型フィルムを１ｃｍ×１ｃｍの大きさに裁断したものをサンプルとして、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて、谷部に相当する領域を特定した。次に、ＫＥＹＥＮＣＥＶＮ−８０００シリーズを用いて、ＪＩＳＢ０６０１：１９９４に準拠して、表面粗さＲｚ（ＡＦＭ）を測定した。測定はフィルムの谷部において、長さ５０μｍ、測定間隔０．０９７６μｍ、カットオフ値なし、の条件で行った。なお、基準長さ及び測定長さが、ＪＩＳＢ０６０１：１９９４に基づく長さに満たない場合は、測定方向と平行に約２μｍずらして測定して、データを加算して必要な長さ相当のデータを得た。

＜評価＞
実施例１〜１８及び比較例１〜２１で得られた離型フィルムについて以下の評価を行った。結果を表３〜５に示した。

（１）シワ性能評価
ＣＣＬ（２０ｃｍ×２０ｃｍ、ポリイミド厚２５μｍ、銅箔３５μｍ）、カバーレイ（２０ｃｍ×２０ｃｍ、ポリイミド厚１５μｍ、エポキシ系樹脂接着剤層２５μｍ）、及び、得られた離型フィルムを下からこの順番に積み上げ、スライド式真空ヒータプレス（ＭＫＰ−３０００Ｖ−ＷＨ−ＳＴ、ミカドテクノス社製）を用いて予め１８０℃で加熱したプレス金型間に置いて位置合わせをした後、プレスを開始し（設置から実際に圧力がかかるまでに約１０秒）、５０ｋｇ／ｃｍ^２で２分間プレスすることにより、ＣＣＬとカバーレイとからなるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）評価サンプルを作製した。
その後、ＦＰＣ評価サンプル及び離型フィルムを取り出し、離型フィルムを剥がした後、カバーレイ表面上に転写されたシワの個数を測定した。
なお、シワの個数が３０個以内の場合には、プリント基板を製造する際の離型フィルムとして充分な防シワ性を有するといえる。より好ましくは、シワの個数が５個以内である。一方、シワの個数が３０個を超える場合には、プリント基板を製造する際の離型フィルムとして防シワ性が不充分である。

（２）離型性評価
ＣＣＬ（２０ｃｍ×２０ｃｍ、ポリイミド厚２５μｍ、銅箔３５μｍ）、カバーレイ（２０ｃｍ×２０ｃｍ、ポリイミド厚２５μｍ、エポキシ系樹脂接着剤層３５μｍ）、及び、得られた離型フィルムを下からこの順番に積み上げ、スライド式真空ヒータプレス（ＭＫＰ−３０００Ｖ−ＷＨ−ＳＴ、ミカドテクノス社製）を用いて予め１８０℃で加熱したプレス金型間に置いて位置合わせをした後、プレスを開始し（設置から実際に圧力がかかるまでに約１０秒）、５０ｋｇ／ｃｍ^２で２分間プレスすることにより、ＣＣＬとカバーレイとからなるＦＰＣ評価サンプルを作製した。
その後、ＦＰＣ評価サンプル及び離型フィルムを取り出し、机上に放置し、離型フィルムがＦＰＣ評価サンプルから剥がれるまでの時間を計測した。
離型フィルムがＦＰＣ評価サンプルから剥がれた指標は以下の通りである。
離型フィルムとＦＰＣ評価サンプルが密着している状態から、離型フィルムとＦＰＣ評価サンプルとの間に空気が入っていくことにより、離型フィルム側から見た色調が変わるので、ＦＰＣ評価サンプル及び離型フィルムを取り出した時から、前記色調の変化が完了したまでの時間を、剥がれた時間とした。

離型フィルムがＦＰＣ評価サンプルから剥がれるまでの時間が３０秒以内の場合には、プリント基板を製造する際の離型フィルムとして充分な離型性を有するといえる。より好ましくは、離型フィルムがＦＰＣ評価サンプルから剥がれるまでの時間が１０秒以内である。一方、離型フィルムがＦＰＣ評価サンプルから剥がれるまでの時間が３０秒を超える場合には、プリント基板を製造する際の離型フィルムとして離型性が不充分である。

（３）接着剤流れ出し量評価
ＣＣＬ（２０ｃｍ×２０ｃｍ、ポリイミド厚２５μｍ、銅箔３５μｍ）、カバーレイ（２０ｃｍ×２０ｃｍ、ポリイミド厚２５μｍ、エポキシ系樹脂接着剤層３５μｍ）、及び、得られた離型フィルムを下からこの順番に積み上げ、スライド式真空ヒータプレス（ＭＫＰ−３０００Ｖ−ＷＨ−ＳＴ、ミカドテクノス社製）を用いて予め１８０℃で加熱したプレス金型間に置いて位置合わせをした後、プレスを開始し（設置から実際に圧力がかかるまでに約１０秒）、５０ｋｇ／ｃｍ^２で２分間プレスすることにより、ＣＣＬとカバーレイとからなるＦＰＣ評価サンプルを作製した。なお、カバーレイには、予め接着剤流れ出し量評価用の穴（Φ１ｍｍ）を作製しておいた。
その後、ＦＰＣ評価サンプル及び離型フィルムを取り出し、カバーレイ上の接着剤流れ出し量評価用の穴を顕微鏡で観察することにより、流れ出した接着剤の長さを測定した。流れ出した接着剤の長さが１００μｍ未満であった場合を「○」と、１００μｍ以上、１２０μｍ未満であった場合を「△」と、１２０μｍ以上であった場合を「×」と評価した。

Claims

少なくとも一方の表面性状が、ＪＩＳＢ０６５１：２００１に準拠する方法により、先端半径２μｍ、円錐のテーパ角６０°の触針を用い、測定力０．７５ｍＮ、カットオフ値λｆ＝２．５ｍｍ、λｃ＝０．０８ｍｍの条件にて測定されるうねり曲線の最大高さうねりＷｚが０．５〜２０μｍ、かつ、うねり曲線要素の平均長さＷＳｍが１００〜９００μｍであることを特徴とする離型フィルム。
最大高さうねりＷｚが０．５〜１０μｍ、うねり曲線要素の平均長さＷＳｍが２００〜８００μｍであることを特徴とする請求項１記載の離型フィルム。
うねり曲線要素の平均長さＷＳｍのＴＤ方向測定値（ＷＳｍ（ＴＤ））とＭＤ方向測定値（ＷＳｍ（ＭＤ））とが下記式（１）又は下記式（２）を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載の離型フィルム。
うねり曲線の最大高さうねりＷｚが０．５〜２０μｍ、かつ、うねり曲線要素の平均長さＷＳｍが１００〜９００μｍである表面の性状が、ＪＩＳＢ０６０１：１９９４に準拠する方法により、原子間力顕微鏡で測定する谷部における５０μｍ四方観察にて測定される表面粗さＲｚ（ＡＦＭ）が５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の離型フィルム。
表面粗さＲｚ（ＡＦＭ）が１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４記載の離型フィルム。