JP6271320B2 - 離型フィルム - Google Patents

Description

本発明は、離型フィルムに関するものであり、具体的には、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）の製造工程で使用される離型フィルムに関する。

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は、該回路基板上に、絶縁及び回路保護を目的として、接着剤付き耐熱樹脂フィルムであるカバーレイフィルムを接着させることが行われる。
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）。

再表２００６／１２０９８３号公報

特許文献１には、外層であるＰＭＰからなる層と中間層との間に特定の接着層を設けることで、中間層に使用する樹脂の染み出しを極めて少ないものとすることができ、回路基板の表面の形状への追従性が良好になり、これにより、電気回路を形成した基板とカバーレイフィルムとの間の接着剤の染み出しを防止できると説明されている。
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。

従って、本発明は、上記の問題点を解消する、即ち、優れた層間密着性（ＰＭＰからなる層と中間層との密着性）を有し、これにより接着層を設けなくても、優れた凹凸への追
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。

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ＰＭＰを外層に用いる離型フィルムにおいて、中間層として、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を１０／９０ないし９０／１０の範囲とし、その際、中間層のメルトフローレート（ＭＦＲ）を、０．４ないし５ｇ／１０ｍｉｎの範囲とし、ポリプロピレン樹脂としてホモポリプロピレン及び／又はブロックポリプロピレンを用いると、得られた離型フィルムは、優れた層間密着性（ＰＭＰからなる層と中間層との密着性）を有し、これにより接着層を設けなくても、優れた凹凸への追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となることを見出し、本発明を完成させた。

即ち、本発明は、
（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。

本発明により、優れた層間密着性（ＰＭＰからなる層と中間層との密着性）を有し、これにより接着層を設けなくても、優れた凹凸への追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が提供される。
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。

更に詳細に本発明を説明する。
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。

本発明の離型フィルムにおける第一離型層は、カバーレイフィルムと接触する層となる。
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。

第一離型層の厚さは、１０ないし１００μｍの範囲であることが好ましい。
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。

本発明の離型フィルムにおける中間層は、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。
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。

中間層に使用されるポリプロピレンエラストマーは、主体となるプロピレン成分にエチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン等のα−オレフィン成分を共重合した共重合体であり、これらのランダム共重合体やブロック共重合体を使用することができる。
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。

ポリプロピレン樹脂とポリプロピレンエラストマーとの質量に基づく配合比（質量％）は、ポリプロピレン樹脂／ポリプロピレンエラストマー＝１０／９０ないし９０／１０の
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。

本発明の離型フィルムにおける第二離型層は、金属板側の層であり、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。
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。

第二離型層に使用されるポリプロピレン樹脂としては、ポリプロピレン樹脂として使用されているものであれば特に限定されないが、耐熱性の点からポリプロピレンのホモポリマーが好ましい。
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。

本発明の離型フィルムの製造方法としては、Ｔダイ装置を使った押出成形法、加熱プレス法や溶媒キャスト法で各層を単層で製膜したものを積層し加熱圧着する等の公知の方法を採用することができるが、Ｔダイ装置を使った共押出成形法が各層の膜厚を均一にでき、また広幅化ができる点で優れているため好ましい。
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。

次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
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。

試験例１
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。

評価方法・評価基準
＜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）

結果：
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)

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の範囲である請求項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請求項１又は２記載の離型フィルム。