JP6271320B2 - 離型フィルム - Google Patents
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Description
カバーレイフィルムの接着は、回路基板とカバーレイフィルムとを金属板に挟んで加熱および加圧して行われるが、その加熱および加圧する際に、カバーレイフィルムと金属板とが接着してしまう事態を避けるために、それらの中間に、離型フィルムが使用されている。
カバーレイフィルムを接着させる際、カバーレイフィルムに塗布された接着剤が、接着する際の加熱および加圧によって溶融し、しばしば、カバーレイフィルムで覆われていない回路基板の露出部分上に流出し、電気回路表面を接着剤で覆ってしまい、その後の電気的接続不良を引き起こすという現象がある。
この様な問題を解決するため、FPCを製造する際に使用される離型フィルムには、良好な離型性に加えて、カバーレイフィルムやFPC表面の凸凹にうまく追従することで、カバーレイフィルムの端面から接着剤が電気回路上に流れ出すのを防止する性能が求められている。
離型フィルムとしては、従来より、主に、耐熱性及び離型性に優れる4−メチル−1−ペンテン樹脂(PMP)が用いられているが、PMPは柔軟性が不足しているため、回路基板の凹凸への追従性が劣る。そのため、PMPを外層に用い、中間層に柔軟性を有する樹脂を用いた多層構成とし、それにより上記追従性を向上させるという手段が従来提案されている。しかし、このような構成の離型フィルムを用いた場合、中間層に使用する樹脂が加熱加圧中において染み出して、FPCや加熱および加圧に用いる金属板に付着してFPCの製品歩留まりの低下や作業効率の低下を引き起こす場合があるという新たな問題が生じる。
そこで、この問題を解決するために、外層であるPMPからなる層と中間層の間に特定の接着層を設けた離型フィルムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、特許文献1に記載の離型フィルムは、接着層を別途に設ける必要があるため、離型フィルムの層構造が複雑になるという問題がある。
従性を有し且つ中間層に使用する樹脂の染み出しの防止を可能とし、更には、製膜性に優れ且つ熱収縮を抑制し得る離型フィルムを提供することを課題とする。
(1)第一離型層、中間層及び第二離型層を、この順で積層して形成される離型フィルムであって、
前記第一離型層は、4−メチル−1−ペンテン重合体からなる層であり、
前記中間層は、ポリプロピレン樹脂及びポリプロピレンエラストマーからなる層であって、その質量に基づく配合比(ポリプロピレン樹脂/ポリプロピレンエラストマー)は、10/90ないし90/10の範囲であり、前記中間層のメルトフローレート(MFR)は、0.4ないし5g/10minの範囲であり、前記ポリプロピレン樹脂は、ホモポリプロピレン及び/又はブロックポリプロピレンである層であり、
前記第二離型層は、4−メチル−1−ペンテン重合体又はポリプロピレン樹脂からなる層である、離型フィルム、
(2)前記中間層のメルトフローレート(MFR)が、0.4ないし2g/10minの範囲である前記(1)記載の離型フィルム、
(3)前記中間層のポリプロピレンエラストマーが、非晶性のエラストマーである前記(1)又は(2)記載の離型フィルム、
に関する。
そのため、本発明の離型フィルムは、フレキシブルプリント配線基板(FPC)などの回路基板や炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の製造工程における使用において有利である。
本発明の離型フィルムは、第一離型層、中間層及び第二離型層を、この順で積層して形成される離型フィルムであって、
前記第一離型層は、4−メチル−1−ペンテン重合体からなる層であり、
前記中間層は、ポリプロピレン樹脂及びポリプロピレンエラストマーからなる層であって、その質量に基づく配合比(ポリプロピレン樹脂/ポリプロピレンエラストマー)は、10/90ないし90/10の範囲であり、前記中間層のメルトフローレート(MFR)は、0.4ないし5g/10minの範囲であり、前記ポリプロピレン樹脂は、ホモポリプロピレン及び/又はブロックポリプロピレンである層であり、
前記第二離型層は、4−メチル−1−ペンテン重合体又はポリプロピレン樹脂からなる層であることを特徴とする。
本発明の離型フィルムは、特に、中間層において、ポリプロピレン樹脂にポリプロピレンエラストマーを添加することを特徴とし、そして、このようにポリプロピレンエラストマーを添加することで、第一離型層との良好な密着性が得られ、これにより接着層が不要となり、更に、柔軟性が付与されることになる。また、ポリプロピレン樹脂の単独使用に比べて、熱収縮が抑制されるという利点も有する。
第一離型層に使用される4−メチル−1−ペンテン重合体(PMPとも記載する。)としては、4−メチル−1−ペンテンの単独重合体、4−メチル−1−ペンテン及びそれ以外の炭素原子数2ないし20のα−オレフィンからなる共重合体等が挙げられる。
上記炭素原子数2ないし20のα−オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン等が挙げられる。
上記共重合体を使用する場合、その共重合における4−メチル−1−ペンテンとα−オレフィンの比率及び使用するα−オレフィンの種類は特に制限されるものではない。
4−メチル−1−ペンテン重合体は、離型性に優れ耐熱性も有するため、加熱加圧下で行われるFPCのカバーレイフィルムによる封止工程においても優れた離型性を発揮する。
第一離型層の厚さが10μm未満であると、加熱加圧後に破れてしまうことがあるので好ましくなく、100μmを超えると、追従性が低下するため好ましくない。
第一離型層は、FPCの製造工程に使用する際の、加熱加圧後のFPCの仕上がり外観シワの発生の抑制及び離型性の更なる向上を目的として、エンボス加工を施してエンボスを有する層とすることができる。
第一離型層をエンボスを有する層とする際の、エンボスの表面粗さ(Rz)は、5ないし40μmとするのが好ましい。
中間層に使用されるポリプロピレン樹脂は、ホモポリプロピレン及び/又はブロックポリプロピレンである。
ポリプロピレン樹脂として、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン又はこれらのブレンドを用いることにより、中間層からの樹脂の染み出しを抑制し得る。これに対して、ポリプロピレン樹脂として、ランダムポリプロピレンを用いた場合は、中間層からの樹脂の染み出しが顕著となる。
ポリプロピレンエラストマーとしては、結晶性のエラストマーと非晶性のエラストマーの何れも使用することができるが、PMPとの密着性に優れ且つ柔軟性にも優れるため、非晶性のエラストマーが好ましい。
範囲であり、好ましくは、20/80ないし80/20の範囲、更に好ましくは、40/60ないし60/40の範囲である。
ポリプロピレン樹脂の配合比が10質量%未満である場合、カバーレイフィルムの封止工程(加熱加圧)において、中間層の樹脂が染み出す傾向にあり、また、ポリプロピレン樹脂の配合比が90質量%を超えると、第一離型層との良好な密着性が得られないばかりか、回路基板の凹凸に追従できなくなるため、カバーレイフィルムからの接着剤の染み出しを抑制できなくなる。
中間層のメルトフローレート(MFR)は、0.4ないし5g/10minの範囲であり、好ましくは、0.4ないし2g/10minの範囲である。
メルトフローレートが5g/10minを超えると、製膜性が悪くなりフィルム表面にムラが発生し易くなるため好ましくない。
尚、ここで、中間層のメルトフローレート(MFR)の単位は、g/10min(2.16kg/230℃)を意味する。
中間層の厚さは、20ないし200μmの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、40ないし120μmの範囲である。
第二離型層に使用される4−メチル−1−ペンテン重合体(PMP)としては、4−メチル−1−ペンテンの単独重合体、4−メチル−1−ペンテン及びそれ以外の炭素原子数2ないし20のα−オレフィンからなる共重合体等が挙げられる。
上記炭素原子数2ないし20のα−オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン等が挙げられる。
上記共重合体を使用する場合、その共重合における4−メチル−1−ペンテンとα−オレフィンの比率及び使用するα−オレフィンの種類は特に制限されるものではない。
4−メチル−1−ペンテン重合体は、離型性に優れ耐熱性も有するため、加熱加圧下で行われるFPCのカバーレイフィルムによる封止工程においても優れた離型性を発揮する。
第二離型層の厚さは、10ないし100μmの範囲であることが好ましい。
第二離型層の厚さが10μm未満であると、加熱加圧後に破れてしまうことがあるので好ましくなく、100μmを超えると、追従性が低下するため好ましくない。
第二離型層は、FPCの製造工程に使用する際の、加熱加圧後のFPCの仕上がり外観シワの発生の抑制及び離型性の更なる向上を目的として、エンボス加工を施してエンボスを有する層とすることができる。
第二離型層をエンボスを有する層とする際の、エンボスの表面粗さ(Rz)は、5ないし40μmとするのが好ましい。
離型フィルムの厚さとしては、40ないし200μm程度とするのが好ましく、各層における層の厚さの比率は、第一離型層/中間層/第二離型層=1/2/1ないし1/16/1の範囲とするのが好ましい。
本発明の離型フィルムは、上述のように、フレキシブルプリント配線基板(FPC)な
どの回路基板の製造工程において有利に使用され得るものであるが、これらの使用に限らず、種々の用途における離型フィルムとしても使用し得るものである。
実施例1ないし9及び比較例1ないし5
第一離型層、中間層及び第二離型層を構成する樹脂の種類及び配合比(質量%)として、表1に記載されたものを採用し、メインスクリュー径40mm、サブスクリュー径25mmの三層Tダイテスト押出機で、層の厚さの比率が、第一離型層/中間層/第二離型層=1/4/1となるように共押出し成形して、厚さ120μmの三層の実施例1ないし9及び比較例1ないし5の離型フィルムを製造した。
尚、上記の製造において、第一離型層側及び第二離型層側には、エンボス加工を施した。
実施例1ないし9及び比較例1ないし5で製造した離型フィルムの、製膜性、カバーレイフィルムからの接着剤の染み出し量(フロー量)、層間接着強度、熱収縮率(MD)及び中間層からの樹脂の染み出し幅を評価して表1に示した。
尚、評価方法及び評価基準は以下に示した通りである。
<製膜性>
得られたフィルムについて、表面外観を目視で観察し、次のように評価した。
・ムラがなく均一なフィルムが得られた ○
・一部、木目調のムラが観察された △
・木目調のムラが目立ち、膜厚が不均一である ×
<カバーレイフィルムからの接着剤の染み出し量(フロー量)>
回路基板にカバーレイフィルムからの接着剤の染み出しがあるか否かを「JPCA 規格 7.5.3.6項カバーレイの接着剤の流れおよびカバーコートのにじみ」に準拠して試験し、評価を実施した。
尚、評価基準は以下の通りである。
・フロー量 150μm未満 ○
・フロー量 150μm以上 ×
<層間接着強度>
製造した離型フィルムをMD方向に長さ100mm×幅15mmの大きさに切り出し、これを試験フィルムとした。テンシロンを用いて、剥離速度300mm/分、T型剥離にて、第一離型層/中間層の層間剥離強度を測定した。
尚、評価基準は以下の通りである。
・10N/15mm以上 ◎
・1N/15mm以上、10N/15mm未満 ○
・1N/15mm未満 ×
<熱収縮率(MD)>
製造した離型フィルムを200mm×200mmの大きさに切り出し、これを試験フィルムとした。試験前の試験フィルムのMD方向の長さをL1とした。次に、試験フィルムを170℃で30分間オーブン中に放置し、取り出して室温で30分間冷却した。冷却後の試験フィルムのMD方向の長さをL2とした。下記式(1)で得られた値をフィルムの熱収縮率とした。
収縮率(%)=(L1−L2)/L1×100・・・・・式(1)
<中間層からの樹脂の染み出し幅>
製造した離型フィルムを50mm×50mmの大きさに切り出し、これを試験フィルム[A]とした。次にステンレス板を[B]、テフロンシートを[C]とした。熱プレス機に、[B]/[C]/[A]/[C]/[B]の順にセットし、温度130℃、圧力20kg/cm2、加圧時間90秒で加熱加圧処理を実施した。試験後のフィルムの端部からの染み出し幅を測定し(n=6)、その平均値を染み出し幅とした。該幅が1mm以上のものはNGと判定される。
上記の結果を表1に纏めた。
尚、表1中の中間層のメルトフローレート(MFR)の値は、メルトインデックサ(東洋精機社製、F−F01)を用いて測定した。ここで、メルトフローレート(MFR)の単位は、g/10min(2.16kg/230℃)を意味する。
また、表1中、PPは、ポリプロピレン樹脂を意味し、PPエラストマーは、ポリプロピレンエラストマーを意味し、A1、B1、B2、B3、B4、B5、C1、C2、D1及びD2は、以下を意味する。
A1:4−メチル−1−ペンテン重合体 TPX MX004(三井化学(株)製)
B1:ポリプロピレン樹脂(ホモポリプロピレン) ノバテック EA9(日本ポリプロ(株)製、MFR=0.5)
B2:ポリプロピレン樹脂(ホモポリプロピレン) ノバテック FY6H(日本ポリプロ(株)製、MFR=1.9)
B3:ポリプロピレン樹脂(ホモポリプロピレン) ノーブレン FLX80E4(住友化学(株)製、MFR=7.5)
B4:ポリプロピレン樹脂(ブロックポリプロピレン) ノバテック BC4FC(日本ポリプロ(株)製、MFR=5.0)
B5:ポリプロピレン樹脂(ランダムポリプロピレン) WINTEC WFX4(日本ポリプロ(株)製、MFR=7.0)
C1:ポリプロピレンエラストマー(非晶性のエラストマー) ビスタマックス 3020FL(エクソンモービル(株)製、エチレン含有量11%、融点:なし、MFR=2.2)
C2:ポリプロピレンエラストマー(結晶性のエラストマー) タフセレン T3712(住友化学(株)製、融点:135℃、MFR=3.0)
D1:4−メチル−1−ペンテン重合体 TPX MX004(三井化学(株)製)
D2:ポリプロピレン樹脂(ホモポリプロピレン) ノバテック FY6H(日本ポリプロ(株)製、MFR=1.9)
中間層が、ポリプロピレン樹脂及びポリプロピレンエラストマーからなり、その質量に基づく配合比が、10/90ないし90/10の範囲であり、メルトフローレート(MFR)が、0.4ないし5g/10minの範囲であり且つポリプロピレン樹脂が、ホモポリプロピレン又はブロックポリプロピレンである実施例1ないし9の離型フィルムは、何れも、製膜性、カバーレイフィルムからの接着剤の染み出し量(フロー量)、層間接着強度、熱収縮率(MD)及び中間層からの樹脂の染み出し幅の評価において優れた結果を示した。
特に、メルトフローレート(MFR)が、0.4ないし2g/10minの範囲であり、ポリプロピレン樹脂が、ホモポリプロピレンであり且つポリプロピレンエラストマーが非晶性のエラストマーである実施例1ないし6の離型フィルムは、ポリプロピレンエラストマーとして結晶性のエラストマー(C2)を使用する実施例7の離型フィルムより、層間接着強度及び中間層からの樹脂の染み出し幅の評価において優れており、中間層のポリプロピレン樹脂として、MFR=7.5の樹脂(B3)を40質量%使用し、それにより中間層のMFRが4.32となる実施例8の離型フィルムよりも、製膜性において優れており、また、中間層のポリプロピレン樹脂として、ブロックポリプロピレン(B4)を用
いる実施例9の離型フィルムよりも、製膜性において優れていた。
一方、中間層としてポリプロピレン樹脂(B1)を95質量%及びポリプロピレンエラストマー(C1)を5質量%使用する比較例1の離型フィルムは、カバーレイフィルムからの接着剤の染み出し量(フロー量)及び層間接着強度の評価において悪い結果を示し、また、中間層としてポリプロピレン樹脂(B1)を5質量%及びポリプロピレンエラストマー(C1)を95質量%使用する比較例2並びにポリプロピレンエラストマー(C2)のみを使用する比較例3の離型フィルムは、中間層からの樹脂の染み出し幅の評価において、1mmを超える悪い結果を示し、中間層として、MFR=7.5のポリプロピレン樹脂(B3)のみを使用し、それにより中間層のMFRが7.5となる比較例4の離型フィルムは、製膜性及び層間接着強度の評価において悪い結果を示し、また、中間層のポリプロピレン樹脂として、ランダムポリプロピレン(B5)を用いる比較例5の離型フィルムは、中間層からの樹脂の染み出し幅の評価において、1mmを超える悪い結果を示した。
Claims (3)
- 第一離型層、中間層及び第二離型層を、この順で積層して形成される離型フィルムであって、
前記第一離型層は、4−メチル−1−ペンテン重合体からなる層であり、
前記中間層は、ポリプロピレン樹脂及びポリプロピレンエラストマーからなる層であって、その質量に基づく配合比(ポリプロピレン樹脂/ポリプロピレンエラストマー)は、10/90ないし90/10の範囲であり、前記中間層のメルトフローレート(MFR)は、0.4ないし5g/10minの範囲であり、前記ポリプロピレン樹脂は、ホモポリプロピレン及び/又はブロックポリプロピレンである層であり、
前記第二離型層は、4−メチル−1−ペンテン重合体又はポリプロピレン樹脂からなる層である、離型フィルム。 - 前記中間層のメルトフローレート(MFR)が、0.4ないし2g/10minの範囲である請求項1記載の離型フィルム。
- 前記中間層のポリプロピレンエラストマーが、非晶性のエラストマーである請求項1又は2記載の離型フィルム。
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