JP5551678B2 - カバーレイフィルム及びそれを用いた銅張り積層板 - Google Patents
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Description
上述の要求特性を満たすために、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムやポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム等の無色透明なフィルムを用いたものが開発されている。例えば、特許文献1には、PETやPENをプラスチックフィルムとして用いた形成されたフレキシブル基板が開示されている。
上記事情に鑑み、本発明は、優れた透明性及び耐熱性を有し、且つ、高温環境下におけるオリゴマー成分のブリードアウトによる白濁が顕著に抑制されたカバーレイフィルム及びそれを用いた銅張り積層板を提供することを目的とする。
[1]
第1の面と第2の面とを有する透明性フィルム層と、ハードコート層と、接着剤層と、を含むカバーレイフィルムであって、
前記透明性フィルム層の前記第1の面に前記ハードコート層が積層され、前記透明性フィルム層の前記第2の面に前記接着剤層が積層されており、全光線透過率が85%以上である、カバーレイフィルム。
[2]
前記透明性フィルム層は、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、及びポリカーボネート樹脂からなる群から選択されるいずれか1種以上の樹脂を含む、上記[1]記載のカバーレイフィルム。
[3]
前記透明性フィルム層の厚さが10〜200μmである、上記[1]又は[2]記載のカバーレイフィルム。
[4]
前記ハードコート層は、アクリレート系の感光性化合物からなる群から選択されるいずれか1種以上の主剤を含む樹脂組成物からなる、上記[1]〜[3]のいずれか記載のカバーレイフィルム。
[5]
前記ハードコート層の厚さが0.5〜5μmである、上記[1]〜[4]のいずれか記載のカバーレイフィルム。
[6]
前記ハードコート層のガラス転移温度が前記透明性フィルム層のガラス転移温度よりも高い、上記[1]〜[5]のいずれか記載のカバーレイフィルム。
[7]
前記ハードコート層のガラス転移温度が200〜400℃であり、前記透明性フィルム層のガラス転移温度が50〜180℃である、上記[1]〜[6]のいずれか記載のカバーレイフィルム。
[8]
前記接着剤層は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂からなる群から選択されるいずれか1種以上の樹脂を含む、上記[1]〜[7]のいずれか記載のカバーレイフィルム。
[9]
前記接着剤層の厚さが10〜50μmである、上記[1]〜[8]のいずれか記載のカバーレイフィルム。
[10]
前記接着剤層の100℃〜160℃の範囲における溶融粘度が100〜100,000poiseである、上記[1]〜[9]のいずれか記載のカバーレイフィルム。
[11]
上記[1]〜[9]のいずれか記載の前記カバーレイフィルムに含まれる前記接着剤層において、前記透明性フィルム層が積層された面とは反対側の面に銅箔層が更に積層された、銅張り積層板。
[12]
前記接着剤層の100℃〜160℃の範囲における溶融粘度が10,000poise以上である、上記[11]記載の銅張り積層板。
[13]
上記[1]〜[10]のいずれか記載の前記カバーレイフィルムと、上記[11]又は[12]のいずれか記載の前記銅張り積層板とを含むフレキシブルプリント配線板であって、
前記銅張り積層板に含まれる銅箔層に回路を形成した後、前記カバーレイフィルムの接着剤層を、前記銅張り積層板の回路形成面に貼着させることにより得られる、フレキシブルプリント配線板。
[14]
前記カバーレイフィルムに含まれる接着剤と、前記銅張り積層板に含まれる接着剤との屈折率の差が0〜0.1である、上記[13]記載のフレキシブルプリント配線板。
本実施形態におけるカバーレイフィルムは、
第1の面と第2の面とを有する透明性フィルム層と、ハードコート層と、接着剤層と、を含むカバーレイフィルムであって、
前記透明性フィルム層の前記第1の面に前記ハードコート層が積層され、前記透明性フィルム層の前記第2の面に前記接着剤層が積層されており、全光線透過率が85%以上である。
透明性フィルム層は、カバーレイフィルムをフレキシブルプリント配線板の部材として用いた場合、配線板上に形成された回路等を保護するための役割を有する。透明性フィルム層を構成する樹脂としては、透明な樹脂であれば特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、及びポリカーボネート樹脂からなる群から選択されるいずれか1種以上の樹脂が挙げられる。上記の中でも、コスト面、透明性の観点から、PETが好ましい。
本実施形態におけるカバーレイフィルムは、透明性フィルム層上にハードコート層を設けることで、透明性フィルム層に加わる熱的及び機械的な影響を最小限に抑えることができる。その結果、カバーレイフィルムの耐熱性が向上し、加熱変形開始温度を上げることができる。また、製造工程中の高温環境下における寸法変化を抑制することができる。具体的には、透明性フィルムの一つであるPETフィルムは100℃を超えると縦方向(MD)に大きく収縮する性質があるが、ハードコート層を設けることにより、それを軽減することができる。
また、ハードコート層を設けることにより透明性フィルム層に含まれるオリゴマーのブリードアウトを抑制することできる。通常、PETフィルムは100℃以上の高温環境下に放置しておくと白濁を生じるが、ハードコート層がそれを物理的にブロックして抑制することができる。
さらに、ハードコート層を設けることによりカバーレイフィルムの耐傷性を向上させることができる。通常、PETフィルムは鉛筆硬度で2B程度であるが、ハードコート層を設けることでHBまで硬度が向上する。これにより、銅箔エッチングやCLプレス等のFPC加工工程で発生しやすい傷を抑制することができる。
上述したように、本実施形態におけるカバーレイフィルムは、透明性フィルム層上にハードコート層を設けることにより、優れた耐熱性が付与されることに加えて、高温環境下におけるオリゴマーのブリードアウトを抑制し、更には耐傷性をも向上させることができるため、透明性や意匠性にも極めて優れている。
接着剤層は、透明性フィルム層と回路等の被着体とを接着させるための層である。接着剤層を構成する樹脂としては、透明性を有していれば特に限定されず、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂からなる群から選択される1種以上の樹脂が挙げられる。上記の中でも、透明性の観点から、アクリル系樹脂やポリエステル系樹脂が好ましい。
本実施形態におけるカバーレイフィルムに含まれる接着剤層には、透明性フィルム層が積層された面とは反対側の面にセパレートフィルム層が更に積層されていてもよい。セパレートフィルム層を有するカバーレイフィルムを使用する際には、このセパレートフィルム層を剥離した後、接着剤層面を被着体に貼付する。セパレートフィルム層を形成する樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びポリブチレンテレフタレート樹脂からなる群から選択される1種以上の樹脂が挙げられ、中でも、製造コストを低減する観点から、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びポリエチレンテレフタレート樹脂からなる群から選択される1種以上の樹脂が好ましい。本実施形態における全光線透過率は、セパレートフィルム層を除くカバーレイフィルム全体の全光線透過率を示す。
次に、本実施形態における銅張り積層板について説明する。
本実施形態における銅張り積層板は、上述したカバーレイフィルムに含まれる前記接着剤層において、前記透明性フィルム層が積層された面とは反対側の面に銅箔層が更に積層されたものである。図2に示すように、本実施形態における銅張り積層板20は、透明性フィルム層2の一方の面にハードコート層1が積層され、他方の面に接着剤層3’が積層されており、更に接着剤層3’の外側に回路を形成するための銅箔層4が積層された構造を有する。
本実施形態におけるフレキシブルプリント配線板は、上述したカバーレイフィルムと、銅張り積層板を含み、銅張り積層板に含まれる銅箔層に回路を形成した後、カバーレイフィルムの接着剤層を、銅張り積層板の回路形成面に貼着させることにより得られる。
本実施形態におけるカバーレイフィルムの製造方法としては、特に限定されず、例えば以下の(a)及び(b)工程を有する方法により製造することができる。
(a)透明性フィルム層を構成するフィルムの片面にハードコート層を形成する樹脂組成物のワニスを塗布し、乾燥及びUV硬化させる工程、
(b)透明性フィルム層においてハードコート層が設けられた面とは反対側の面に、接着剤層を形成する樹脂組成物のワニスを塗布し、Bステージまで乾燥させる工程。
(c)上記(b)工程で得られた積層フィルムの接着剤層が設けられた面に、セパレートフィルムを対向させて貼り合わせる工程。
(d)上記(b)工程で得られた積層フィルムの接着剤層が設けられた面に、銅箔をラミネートした後、接着剤層をCステージまで乾燥させる工程。
(e)銅張り積層板に含まれる銅箔層に回路を形成した後、カバーレイフィルムの接着剤層を、銅張り積層板の回路形成面に貼着させる工程。
実施例及び比較例において、各物性の測定及び評価は以下の方法により行った。
JIS B 7502に規定されたマイクロメータにより測定した。
レオメトリック・サイエンティフィック社製の動的粘弾性測定装置RSAIIを用いて、10℃/分で昇温させたときの動的粘弾性を測定し、tanδの極大値からTgを求めた。
株式会社ユービーエム社製のRheosol−G3000を用いて、試料を10℃/分で昇温させ、100℃〜160℃の範囲における動的粘性率を測定した。ここで動的粘性率は、試料に回転方向のせん断振動歪みを加えた際の粘度を示す。また、実施例等で示した溶融粘度は130℃における動的粘性率である。
日本パルス技術研究所社製リフローはんだ付け装置RF−630を用いて試験を行った。サンプルとしては、フレキシブルプリント配線板を5cm角に切り取ったものを用いて、これをリフロー装置に投入し、遠赤外線下で所定の温度で1分間曝した後、配線板のソリ具合から判定を行った。
具体的には、リフローの温度を100℃としたときのサンプルのソリ具合を判定し、その後110℃におけるサンプルのソリ具合を判定した、以後、10℃ずつ昇温したときのそれぞれのサンプルのソリ具合について判定を行った。判定方法は、処理後のサンプルを平らなテーブルに平置きし、端部のウキがテーブルから5mm以上になったときのリフローの温度を耐熱性(加熱変形温度)とした。
JIS Z 8722に準拠して全光線透過率を測定した。測定機器としては、日立社製分光光度計U−4100を用いた。
耐傷性は、鉛筆硬度試験、JIS K5600に準拠して評価を行った。耐傷性の評価は、実施例においてはハードコート層の表面、比較例においては透明性フィルム層の表面について評価を行った。
JIS C 6471の9.6項に準拠して評価を行った。
具体的には、銅張り積層板の銅箔層を除去した直後の状態を基準とし、140℃×30min加熱後、24Hr常温放置した後の状態と比較することにより寸法変化率を算出した。寸法変化はサンプルのMD方向(縦方向)について測定した。
所定の試料を180°折り曲げ、その状態で400g/cmの荷重を加えるはぜ折り試験により評価した。試料は、フレキシブルプリント配線板からMD方向に長さ200mm×5mm幅の短冊を切り出したものを用いた。
フレキシブルプリント配線板をオーブンで150℃×1Hr加熱後、JISK7105に準拠してヘーズ値を測定し、ヘーズ値が10以上になった場合をブリードアウトが発生したと判断した。測定機器としては、村上色彩技術研究所社製HM−150を用いた。
JIS K−7105に準じて測定を行った。測定機器としてはアッベ屈折率計を用いた。屈折率測定のサンプルとしては、カバーレイフィルム用及び銅張り積層板用の接着剤用樹脂組成物からそれぞれ作製したCステージ状態の樹脂フィルム(厚さは20μm)を用いた。
(製造例1)
メチルエチルケトン100質量部と、UV開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)社製、DarocureTPO)5質量部と、アクリルアクリレート(ダイセルサイテック社製、PETA−K)100質量部を加え、室温で撹拌し、ハードコート用樹脂組成物1を得た。
メチルエチルケトン100質量部と、UV開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)社製、DarocureTPO)5質量部と、アクリルアクリレート(ダイセルサイテック社製、PETA−K)50質量部と、異種のアクリルアクリレート(ダイセルサイテック社製、PEG400DA)50質量部を加え、室温で撹拌し、ハードコート用樹脂組成物2を得た。
(製造例3)
反応容器の中に、BA(ブチルアクリレート):MMA(メタクリル酸メチル):AA(アクリル酸)を75:20:5の割合(質量部)で加え、さらに酢酸エチルを100質量部、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)(東京化成工業社製)0.3質量部を加え、70℃で10時間撹拌し、重合反応させることによりアクリルポリマーを得た。次いで、このアクリルポリマー100質量部にビスフェノールA型エポキシ樹脂(旭化成ケミカルズ社製、商品名AER260)5質量部を加えて、室温で撹拌し、所定の粘度になるまでメチルエチルケトン50質量部を加えることにより接着剤用樹脂組成物1を得た。
反応容器の中に、BA(ブチルアクリレート):MMA(メタクリル酸メチル):AA(アクリル酸)を60:30:10の割合(質量部)で加え、さらに酢酸エチルを100質量部、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)(東京化成工業社製)0.3質量部を加え、70℃で10時間撹拌し、重合反応させてアクリルポリマーを得た。次いで、このアクリルポリマー100質量部にビスフェノールA型エポキシ樹脂(旭化成ケミカルズ社製、商品名AER260)10質量部を加えて、室温で撹拌し、所定の粘度になるまでメチルエチルケトン50質量部を加えることにより接着剤用樹脂組成物2を得た。
カバーレイフィルム(CL)の作製
透明性フィルム層を形成するポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡績社製、商品名A4300、厚さ50μm)の片面に、ハードコート用樹脂組成物1を、乾燥、UV硬化後の厚さが1μmとなるようにダイコーターを用いて塗布後、100℃で2分間乾燥し、次いで高圧水銀ランプによりUV硬化することにより、ポリエチレンテレフタレートフィルム上にハードコート層を設けた。
次いで、ポリエチレンテレフタレートフィルムのハードコート層を設けた面とは反対側の面に、接着剤用樹脂組成物1を、乾燥後の厚さが25μmになるようにダイコーダーを用いて塗布後、120℃で2分乾燥することにより接着剤層をBステージまで硬化させて、カバーレイフィルムを得た。
さらに、この接着剤塗布面に、離型処理を施したセパレートフィルムの離型面をラミネートにより貼り合わせた。
得られたカバーレイフィルムの各評価を行い、結果を表1に示した。
実施例1で得られたハードコート層を設けたPETフィルムにおいて、ハードコート層を設けた面とは反対側の面に、接着剤用樹脂組成物2を、乾燥後の厚さが10μmになるようにダイコーダーを用いて塗布後、120℃で2分間乾燥し、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に接着剤層を設けた。
次いで、この接着剤塗布面に、銅箔のマット面を60℃の熱ロールを用いてラミネートした。さらに、銅箔をラミネートした積層フィルムを、100℃で48時間熱処理することにより、接着剤層をCステージまで硬化させて、銅張り積層板を得た。
得られた銅張り積層板の各評価を行い、結果を表1に示した。
実施例1で得られた銅張り積層板の銅箔層に所定の回路パターンを形成した。次いで、実施例1で得られたカバーレイフィルムからセパレートフィルムを剥がし、銅張り積層板の回路パターンが形成された面と、カバーレイフィルムの接着剤層が設けられた面とを貼り合わせ、120℃×3MPa×60分の条件でプレス成形することにより、フレキシブルプリント配線板を得た。
得られたフレキシブルプリント配線板の各評価を行い、結果を表1に示した。
ハードコート層の厚さを1μmから6μmに代えたこと以外は実施例1と同様の方法によりカバーレイフィルム、銅張り積層板、フレキシブルプリント配線板を製造し、各評価を行い、結果を表1に示した。
ハードコート用樹脂組成物2を用いたこと以外は実施例1と同様の方法によりカバーレイフィルム、銅張り積層板、フレキシブルプリント配線板を製造し、各評価を行い、結果を表1に示した。
ハードコート層の厚さを1μmから0.3μmに代えたこと以外は実施例1と同様の方法によりカバーレイフィルム、銅張り積層板、フレキシブルプリント配線板を製造し、各評価を行い、結果を表1に示した。
ハードコート層を設けなかったこと以外は実施例1と同様の方法によりカバーレイフィルム、銅張り積層板、フレキシブルプリント配線板を製造し、各評価を行い、結果を表1に示した。
Claims (13)
- 第1の面と第2の面とを有する透明性フィルム層と、ハードコート層と、接着剤層と、を含むカバーレイフィルムであって、
前記透明性フィルム層の前記第1の面に前記ハードコート層が積層され、前記透明性フィルム層の前記第2の面に前記接着剤層が積層されており、全光線透過率が85%以上であり、
前記透明性フィルム層は、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、及びポリカーボネート樹脂からなる群から選択されるいずれか1種以上の樹脂を含む、カバーレイフィルム。 - 前記透明性フィルム層の厚さが10〜200μmである、請求項1記載のカバーレイフィルム。
- 前記ハードコート層は、アクリレート系の感光性化合物からなる群から選択されるいずれか1種以上の主剤を含む樹脂組成物からなる、請求項1又は2記載のカバーレイフィルム。
- 前記ハードコート層の厚さが0.5〜5μmである、請求項1〜3のいずれか1項記載のカバーレイフィルム。
- 前記ハードコート層のガラス転移温度が前記透明性フィルム層のガラス転移温度よりも高い、請求項1〜4のいずれか1項記載のカバーレイフィルム。
- 前記ハードコート層のガラス転移温度が200〜400℃であり、前記透明性フィルム層のガラス転移温度が50〜180℃である、請求項1〜5のいずれか1項記載のカバーレイフィルム。
- 前記接着剤層は、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂からなる群から選択されるいずれか1種以上の樹脂を含む、請求項1〜6のいずれか1項記載のカバーレイフィルム。
- 前記接着剤層の厚さが10〜50μmである、請求項1〜7のいずれか1項記載のカバーレイフィルム。
- 前記接着剤層の100℃〜160℃の範囲における溶融粘度が100〜100,000poiseである、請求項1〜8のいずれか1項記載のカバーレイフィルム。
- 請求項1〜8のいずれか1項記載の前記カバーレイフィルムに含まれる前記接着剤層において、前記透明性フィルム層が積層された面とは反対側の面に銅箔層が更に積層された、銅張り積層板。
- 前記接着剤層の100℃〜160℃の範囲における溶融粘度が10,000poise以上である、請求項10記載の銅張り積層板。
- 請求項1〜9のいずれか1項記載の前記カバーレイフィルムと、請求項10又は11のいずれか1項記載の前記銅張り積層板とを含むフレキシブルプリント配線板であって、
前記銅張り積層板に含まれる銅箔層に回路を形成した後、前記カバーレイフィルムの接着剤層を、前記銅張り積層板の回路形成面に貼着させることにより得られる、フレキシブルプリント配線板。 - 前記カバーレイフィルムに含まれる接着剤と、前記銅張り積層板に含まれる接着剤との屈折率の差が0〜0.1である、請求項12記載のフレキシブルプリント配線板。
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