JP5877122B2 - 表面処理フィルム、表面保護フィルム及びそれが貼り合わされた精密電気・電子部品 - Google Patents
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Description
また、自動制御機能を担う制御回路を搭載した電気機器、電子機器においては、リジッドなプリント配線基板に多数の電子部品を配置して高密度な配線回路を形成することが行われている。近年では、小さな筐体により高密度に電子部品を実装したフレキシブルプリント配線基板(以下、FPCと略称することがある。)が、携帯電話、携帯用パソコン、各種のモバイル機器などで採用されている。
しかし、特許文献1,2に記載のオリゴマーの析出を防止する対策では、基材フィルム中のオリゴマーが少ないポリエステルフィルムを製造するため、使用する樹脂から変更することが必要となり、多大な時間および労力が掛るため、小ロットで製造するのが困難である。
また、特許文献3,4に記載の保護フィルムは、いずれも、ポリエステルフィルムの製膜、延伸時に処理するものであり、大型の製造設備を必要とすることから、小ロットで製造するのが難しい。また、製膜、延伸の終わったポリエステルフィルムに対しては、水系の塗液を均一に塗布するのが、技術的に難い。
また、特許文献5,6に記載の離型フィルムでは、シランカップリング剤が低分子のため、薄膜での塗工しかできない。このため、ポリエステルオリゴマーの析出を防止する効果に限度があり、加熱温度が高い場合や長時間に渡り高温に曝される条件では、オリゴマーの析出を防止する効果が不十分である。
そのため、本発明の表面保護フィルムが貼り合わされた精密電気・電子部品は、薬品や異物の混入、打痕から守られ、作業性の向上、及び生産効率の向上が図られるという効果を奏する。
図1は、本発明に係わる表面保護フィルムの、1例を示す概略断面図である。この表面保護フィルム10は、透明な基材フィルム1の片面に、粘着剤層2が設けられている。粘着剤層2の表面には、粘着面を保護するための剥離処理された剥離フィルム4(または剥離処理されていない剥離フィルム4。カバーフィルムともいう。)が積層されている。基材フィルム1の、粘着剤層2が積層された面の反対側面には、オリゴマーの析出を抑えるための保護層3が積層されている。
また、本発明の表面保護フィルムの基材フィルム1に使用される樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの、ポリエステルフィルムが好適に用いられる。基材フィルム1は、無延伸の樹脂フィルム、一軸または二軸延伸された樹脂フィルムなど、特に制約は受けないが、樹脂フィルムのMD方向及びTD方向における加熱収縮率が、0.5%以下であることが好ましい。
また、本発明の表面保護フィルムに使用される基材フィルム1は、必要に応じて、アニール処理や、プラズマ処理、コロナ放電処理、アンカーコートなどの表面処理を行ってもよい。
また、硬化剤としては、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、メラミン化合物、金属キレート化合物などが挙げられる。
また、粘着付与剤としては、ロジン系、クマロンインデン系、テルペン系、石油系、フェノール系などが挙げられる。
また、本発明の表面保護フィルムの粘着剤層2は、被着体の表面に対する剥離強度が、30〜300mN/25mm(0.03〜0.3N/25mm)程度の、軽度な粘着性を有する微粘着力の粘着剤層であることが好ましい。
剥離処理されていない樹脂フィルムを単体で剥離フィルム4に使用する場合は、剥離フィルム4の片面4aを介して、粘着剤層2の表面上に積層される。粘着剤層2の粘着面に対する、剥離フィルム4の面4aの剥離強度は、表面保護フィルムの保管や運搬等の際に剥がれるおそれがなく、表面保護フィルムを貼合する際には、粘着剤層2から容易に剥がれて粘着剤が面4aに付着せず、粘着剤層2の表面(粘着面)を荒らすことの無い程度が好ましい。
一般に入手可能な、市販されているビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、例えば、YD−011、YD−012、YD−013、YD−901、YD−8125(東都化成(株)製、商品名:エポトート)、jER828、jER834、jER1001、jER1004、jER1007(三菱化学(株)製)、エピクロン850、エピクロン1050、エピクロン3050、エピクロン4050、エピクロン7050、HM−091(DICコーポレーション製)、NER−1202、NER−1302(日本化薬(株)製)、DER331、DER661、DER664、DER667(ダウ・ケミカル日本(株)製)、エピコート834、エピコート1001、エピコート1003、エピコート1004(油化シェルエポキシ(株)製)などが挙げられる。
多価カルボン酸またはその誘導体の具体例としては、イソフタル酸、テレフタル酸、無水フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類、およびこれらの無水物、イソフタル酸ジメチルエステル、テレフタル酸ジメチルエステル等の芳香族ジカルボン酸エステル類、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、グルタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等の脂肪族ジカルボン酸などが挙げられ、これらを単独あるいは2種以上を組み合わせてもよい。
また、多価アルコールの具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ネオベンチルグリコール、水素化ビスフェノールA、1,4−ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、2,2,4−トリメチルペンタン1,3−ジオール、ポリエチレングリコールなどが挙げられ、これらを単独あるいは2種以上で使用できる。
保護層3用の樹脂組成物における、上記のカルボキシル基含有ポリエステル樹脂とエポキシ樹脂との使用比率は、カルボキシル基含有ポリエステル樹脂のカルボキシル基1つ当たり、エポキシ基の個数が0.5〜1.5、好ましくは0.8〜1.2となる範囲が好適である。
また、カルボキシル基含有ポリエステル樹脂は、例えば、多価カルボン酸を主成分とした酸成分と、多価アルコールを主成分としたアルコール成分とを原料として公知の方法により縮重合することにより製造することができる。多価カルボン酸の代わりに多価カルボン酸エステル類を使用して、多価アルコールとのエステル交換を伴う重合反応により製造することもできる。
一般に入手可能な、市販されているカルボキシル基含有ポリエステル樹脂としては、例えば、Z−561、Z−730、Z−880、RZ−142(互応化学工業(株)製、品名:プラスコート)、A−110、A−210、A−620(高松油脂(株)製、品名:ペスレジン)、MD−1200、MD−1220、MD−1250、MD−1335、MD−1400、MD−1480、MD−1500(東洋紡績(株)製、品名:バイロナール)、クリルコート341、クリルコート7630、クリルコート7624(ダイセルUCB(株)製)などが挙げられる。
また、本発明の表面保護フィルムの保護層3には、アミン系硬化剤に加えて、希釈剤、硬化促進剤、カップリング剤、改質剤、充填剤などを、必要に応じて添加することができる。本発明では、保護層形成用の樹脂組成物の粘度を、塗布作業に適するように調整するため、希釈剤として公知のエポキシ樹脂希釈剤を使用することが可能であり、例えば、1分子当たり1個のエポキシ基を有する反応性希釈剤、芳香族系希釈剤、溶剤等が挙げられる。
本発明の表面保護フィルム10は、高温での加熱工程を経ても、基材フィルム1の内部からオリゴマーが析出することが少なく、作業環境や、製品であるフレキシブルプリント配線基板や導電性フィルムなどを汚染することを抑えることができる。そのため、本発明の表面保護フィルム5が貼り合わされた精密電気・電子部品20は、薬品や異物の混入、打痕から守られるため、作業性の向上、及び生産効率の向上が図られる。
また、本発明の表面処理フィルム6は、可撓性を有する基材フィルム1の少なくとも一方の面に、温度160℃×60分間の加熱処理を経た後でも、基材フィルム1に起因するオリゴマーの析出を防止できる保護層3が形成されることで、基材フィルム1の表面が処理されたフィルムである。表面処理フィルム6は、表面保護フィルム5における粘着剤層2の支持体などとして利用することができる。
(実施例1の表面保護フィルムの作製)
厚みが50μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上に、酸成分としてテレフタル酸とイソフタル酸、ジオール成分としてネオペンチルグリコールとエチレングリコールからなる平均分子量7000、酸価25mgKOHのポリエステル樹脂70重量部、平均分子量1400のビスフェノールA型エポキシ樹脂5重量部、メラミン樹脂とベンゾグアナミン樹脂を3:7の比率で混合したアミノ樹脂25重量部からなる樹脂組成物の塗料を、乾燥後の厚みが0.1μmとなるように、メイヤーバー工法を用いて塗工し、保護層を積層した。その後、140℃の熱風循環式の乾燥機にて、1分間加熱して保護層を乾燥させ、基材フィルムの片面に保護層の薄膜を形成した。
その後、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートと、アクリル酸と、2−ヒドロキシエチルアクリレートとを共重合させた、固形分40%のアクリル系粘着剤組成物の100重量部に対して、HDI系硬化剤(日本ポリウレタン工業社製コロネートHX)2.4重量部を添加、混合した粘着剤組成物を得た。得られた粘着剤組成物を、基材フィルムの保護層の薄膜が形成された面の反対側面に、乾燥後の厚みが5μmとなるように塗布して積層した後、100℃の熱風循環式のオーブンにて2分間乾燥させ粘着剤層を形成した。その後、粘着剤層の表面に、厚み40μmの2軸延伸ポリプロピレンフィルムを、剥離フィルムとして貼り合せて、実施例1の表面保護フィルムを得た。
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂硬化剤からなる樹脂組成物の塗料を用いた保護層を設けなかった以外は、実施例1と同様にして、比較例1の表面保護フィルムを得た。
(表面保護フィルムの初期粘着力)
得られた実施例1および比較例1の表面保護フィルムを、幅寸法を25mmに裁断した後、剥離フィルムを剥がして、厚みが25μmのポリイミドフィルム(デュポン社製、品名:カプトン100H)に、粘着剤層を介して貼り合せて積層体とした。その後、積層体を、23℃×50%RHの環境下に、1時間保管した。その後、引張試験機を用いて、300mm/分の剥離速度で180°の方向に、表面保護フィルムを剥離したときの強度を測定し、これを初期粘着力(mN/25mm)とした。
得られた実施例1および比較例1の表面保護フィルムを、幅寸法を25mmに裁断した後、剥離フィルムを剥がして、厚みが25μmのポリイミドフィルム(デュポン社製、品名:カプトン100H)に、粘着剤層を介して貼り合せて積層体とした。その後、積層体を、150℃の環境下に1時間保管した。その後、積層体を、23℃×50%RHの環境下に1時間放置し、引張試験機を用いて300mm/分の剥離速度で180°の方向に、表面保護フィルムを剥離したときの強度を測定し、これを加熱後粘着力(mN/25mm)とした。
厚みが25μmのポリイミドフィルム(デュポン社製、品名:カプトン100H)に、実施例1及び比較例1の表面保護フィルムを貼り合せた後、幅100mm×長さ100mmの寸法に裁断し、評価用サンプルを得た。得られた評価用サンプルを、160℃×60分間または、200℃×30分間の加熱処理を行なった。その後、評価用サンプルを常温まで冷却した後に、表面保護フィルムに形成されている保護層の表面を、光学顕微鏡(倍率20倍)で観察し、オリゴマーの析出の有無を観察した。
オリゴマー析出が、殆ど無いものを(○)、多数あるものを(×)、非常に多いものを(××)とした。
一方、保護層が設けられていない比較例1の表面保護フィルムは、温度160℃×60分間の加熱工程を経た後に、基材フィルムの内部から表面に、オリゴマーが多量に析出していた。温度200℃×30分間の加熱工程を経た後では、非常に多くのオリゴマーが析出していた。
このことにより、例えば、タッチパネル用の透明電極の製造工程の作業性、生産効率を大幅に改善できる。また、本発明の表面保護フィルムは、フレキシブルプリント配線基板、リジッドプリント配線基板、透明導電性フィルム、タッチパネル、電子ペーパー、電磁波シールド材、各種センサ、液晶パネル、有機EL、太陽電池などの精密電気・電子部品の製造・加工用の表面保護フィルムとして幅広く利用できる。
Claims (6)
- 可撓性を有する基材フィルムの一方の面に、粘着剤層が積層され、該粘着剤層の表面上に、剥離処理された剥離フィルムが、前記剥離処理された面を介して積層され、前記基材フィルムの少なくとも他方の面に、温度160℃×60分間の加熱処理又は、温度200℃×30分間の加熱処理を経た後でも、前記基材フィルムに起因するオリゴマーの析出を防止できる保護層が形成されており、前記保護層が、エポキシ樹脂と、エポキシ基と反応する官能基を有するポリエステル樹脂と、エポキシ樹脂と硬化反応するアミン系硬化剤とを含む樹脂組成物の薄膜からなることを特徴とする表面保護フィルム。
- 可撓性を有する基材フィルムの少なくとも一方の面に、温度160℃×60分間の加熱処理又は、温度200℃×30分間の加熱処理を経た後でも、前記基材フィルムに起因するオリゴマーの析出を防止できる保護層が形成されており、前記保護層が、エポキシ樹脂と、エポキシ基と反応する官能基を有するポリエステル樹脂と、エポキシ樹脂と硬化反応するアミン系硬化剤とを含む樹脂組成物の薄膜からなることを特徴とする表面処理フィルム。
- 前記基材フィルムが、2軸延伸したポリエステルフィルムである請求項2に記載の表面処理フィルム。
- 前記基材フィルムが、2軸延伸したポリエステルフィルムである請求項1に記載の表面保護フィルム。
- 前記粘着剤が、アクリル系粘着剤である請求項1、又は4に記載の表面保護フィルム。
- 請求項1、4、5のいずれかに記載の表面保護フィルムが貼り合わせてなる精密電気・電子部品であって、フレキシブルプリント配線基板、リジッドプリント配線基板、透明導電性フィルムからなる精密電気・電子部品群から選択されたいずれかの精密電気・電子部品。
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