JP7157931B2 - 微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート、及びそれを用いたドリル孔あけ加工方法 - Google Patents
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Description
〔1〕
金属箔と、
該金属箔の少なくとも片面に、ポリオレフィン樹脂(A)と低分子水溶性潤滑剤(B)と水溶性樹脂(C)とを含む樹脂組成物の層と、を有し、
前記水溶性樹脂(C)が、高分子量水溶性樹脂(c-1)及び中分子量水溶性樹脂(c-2)とを含み、
前記ポリオレフィン樹脂(A)と前記低分子水溶性潤滑剤(B)と前記水溶性樹脂(C)の合計100質量部に対して、
前記ポリオレフィン樹脂(A)の含有量が、15質量部以上25質量部以下であり、
前記低分子水溶性潤滑剤(B)の含有量が、5質量部以上40質量部以下であり、
前記水溶性樹脂(C)の含有量が、35質量部以上80質量部以下である、
直径0.075mm以下の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。
〔2〕
前記ポリオレフィン樹脂(A)が、オレフィンに由来する構成単位と、アクリル酸及び/又はメタクリル酸に由来する構成単位と有するオレフィン-(メタ)アクリル酸共重合体を含む、
〔1〕に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。
〔3〕
前記オレフィンに由来する構成単位が、エチレンに由来する構成単位を含む、
〔2〕に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。
〔4〕
前記オレフィン-(メタ)アクリル酸共重合体が、下記一般式(1)の構造を有するエチレン-(メタ)アクリル酸ブロック共重合体である、
〔2〕又は〔3〕に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。
〔5〕
前記オレフィン-(メタ)アクリル酸共重合体中、前記オレフィンに由来する構成単位の含有量が、前記オレフィンに由来する前記構成単位と、前記アクリル酸及び/又は前記メタクリル酸に由来する前記構成単位との合計100モル%に対して、60~99モル%である、
〔2〕~〔4〕のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。
〔6〕
前記ポリオレフィン樹脂(A)の重量平均分子量が、5×103以上1×105以下である、
〔1〕~〔5〕のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。
〔7〕
前記低分子水溶性潤滑剤(B)の重量平均分子量が、6×102以上2.5×103以下である、
〔1〕~〔6〕のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。
〔8〕
前記低分子水溶性潤滑剤(B)が、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のグリコール化合物;ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンのモノエーテル化合物;ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンモノオレート、ポリオキシエチレンジステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート、ポリグリセリンモノステアレート化合物、ポリオキシエチレンプロピレン共重合体、及びそれらの誘導体からなる群から選択される1種類又は2種類以上である、
〔1〕~〔7〕のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。
〔9〕
前記水溶性樹脂(C)が、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリオキシエチレンのモノエーテル化合物、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリグリセリンモノステアレート化合物、ポリエチレンオキサイド-ポリプロピレンオキサイド共重合体、及びそれらの誘導体からなる群から選択される1種類又は2種類以上を含む、
〔1〕~〔8〕のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。
〔10〕
前記樹脂組成物の層の厚さが、0.02~0.3mmである、
〔1〕~〔9〕のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。
〔11〕
前記金属箔の厚さが、0.05mm~0.3mmである、
〔1〕~〔10〕のいずれかに一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。
〔12〕
〔1〕~〔11〕のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシートを用いて、直径0.075mm以下の微細径用ドリルにより積層板又は多層板に孔を形成する工程を有する、
微細径用ドリル孔あけ加工方法。
本実施形態の直径0.075mm以下の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート(以下、単に「エントリーシート」ともいう。)は、金属箔と、該金属箔の少なくとも片面に、ポリオレフィン樹脂(A)と低分子水溶性潤滑剤(B)と水溶性樹脂(C)とを含む樹脂組成物の層と、を有し、前記水溶性樹脂(C)が、高分子量水溶性樹脂(c-1)及び中分子量水溶性樹脂(c-2)とを含み、前記ポリオレフィン樹脂(A)と前記低分子水溶性潤滑剤(B)と前記水溶性樹脂(C)の合計100質量部に対して、前記ポリオレフィン樹脂(A)の含有量が、15質量部以上25質量部以下であり、前記低分子水溶性潤滑剤(B)の含有量が、5質量部以上40質量部以下であり、前記水溶性樹脂(C)の含有量が、35質量部以上80質量部以下である。
金属箔の材料としては、特に限定されないが、後述する樹脂組成物の層との密着性が高く、ドリルビットによる衝撃に耐え得る金属材料が好ましい。金属箔の金属種としては、入手性、コストおよび加工性の観点から、例えばアルミニウムが挙げられる。アルミニウム箔の材質としては、純度95%以上のアルミニウムが好ましい。そのようなアルミニウム箔としては、例えば、JIS-H4160に規定される、5052、3004、3003、1N30、1N99、1050、1070、1100、1085、8021が挙げられる。金属箔としてアルミニウム純度95%以上のアルミニウム箔を用いることによって、ドリルビットによる衝撃の緩和、およびドリルビット先端部との食いつき性が向上し、樹脂組成物によるドリルビットの潤滑効果と相俟って、加工孔の孔位置精度を一層高めることができる。
樹脂組成物の層は、該金属箔の少なくとも片面に配され、ポリオレフィン樹脂(A)と低分子水溶性潤滑剤(B)と水溶性樹脂(C)とを含む。
ポリオレフィン樹脂(A)としては、特に限定されないが、例えば、オレフィンの単独重合体;オレフィンと、オレフィンと共重合可能な他のコモノマーと、の共重合体が挙げられる。ここで、オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブチレン、ヘキセン、オクテン等が挙げられる。このなかでも、エチレン、プロピレンが好ましく、エチレンがより好ましい。ポリオレフィン樹脂(A)は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
低分子水溶性潤滑剤(B)の含有量は、ポリオレフィン樹脂(A)と低分子水溶性潤滑剤(B)と水溶性樹脂(C)の合計100質量部に対し、5質量部以上40質量部以下であり、好ましくは10質量部以上35質量部以下であり、より好ましくは10質量部以上30質量部以下である。低分子水溶性潤滑剤(B)の含有量が5質量部以上であることにより、ドリル孔あけ加工時の樹脂組成物の層の潤滑性がより向上し、孔位置精度及び/又は耐ドリルビット折損性がより向上する。低分子水溶性潤滑剤(C)の含有量が40質量部以下であることにより、ブロッキングの発生を抑制でき、ハンドリング性がより向上する。
水溶性樹脂(C)は、高分子量水溶性樹脂(c-1)と中分子量水溶性樹脂(c-2)とを含む。このような水溶性樹脂(C)としては、水溶性の樹脂であれば特に限定されないが、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリオキシエチレンのモノエーテル化合物、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリグリセリンモノステアレート化合物、ポリエチレンオキサイド-ポリプロピレンオキサイド共重合体、及びそれらの誘導体からなる群より選択される1種類又は2種類以上が好ましい。このような水溶性樹脂(C)を用いることにより、樹脂組成物の層の成型性及びエントリーシートの潤滑材としての効果がより向上する傾向にある。なお、「水溶性の樹脂」とは、25℃、1気圧において、水100gに対し、1g以上溶解する樹脂を指す。
樹脂組成物の層は、必要に応じて、添加剤を含有してもよい。添加剤の種類は、特に限定されないが、例えば、表面調整剤、レベリング剤、帯電防止剤、乳化剤、消泡剤、ワックス添加剤、カップリング剤、レオロジーコントロール剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、光安定剤、ギ酸Naなどの核剤、有機フィラー、無機フィラー、熱安定化剤、および着色剤が挙げられる。
樹脂組成物の層の厚さは、ドリル孔あけ加工する際に使用するドリルビット径や、加工する孔あけ対象物(例えば、積層板または多層板などのプリント配線板材料)の構成などによって適宜選択することができる。このような樹脂組成物の層の厚さとしては、好ましくは0.02~0.3mmであり、より好ましくは0.02~0.2mmである。樹脂組成物の層の厚さが0.02mm以上であることにより、より十分な潤滑効果が得られ、ドリルビットへの負荷が軽減されるので、ドリルビットの折損をさらに抑制することができる傾向にある。また、樹脂組成物の層の厚さが0.3mm以下であることにより、ドリルビットへの樹脂組成物の巻き付きを抑制することができる。
本実施形態のドリル孔あけ用エントリーシートの製造方法は特に限定されるものではなく、金属箔上に樹脂組成物の層を形成する方法であれば一般的な製造方法が使用できる。
本実施形態のドリル孔あけ用エントリーシートは、積層板又は多層板のドリル孔あけ加工に用いられると、本発明の目的をより有効かつ確実に奏するので好ましい。なお、積層板としては、一般に「銅張積層板」が使用されることが多いが、本実施形態の積層板は「外層に銅箔のない積層板」であってもよい。本実施形態では特に明記しない限り、積層板は「銅張積層板」及び/又は「外層に銅箔のない積層板」の事を指す。また、そのドリル孔あけ加工は、直径(ドリルビット径)0.075mmφ以下のドリルビットによるドリル孔あけ加工であると、本発明の目的を更に有効かつ確実に奏することができる。特に、直径0.05mmφ以上0.075mmφ以下、さらには孔位置精度と耐ドリルビット折損性が重要になる直径0.05mmφ以上0.06mmφ以下の小径のドリルビット用途であると、孔位置精度および耐ドリルビット折損性を大きく向上させる点で好適である。なお、0.05mmφのドリルビット径は、入手可能なドリルビット径の下限であり、これよりも小径のドリルビットが入手可能になれば、上記の限りではない。また、直径0.075mmφ超のドリルビットを用いるドリル孔あけ加工に、本実施形態のドリル孔あけ用エントリーシートを採用しても問題ない。
本実施形態のドリル孔あけ加工方法は、上記微細径用ドリル孔あけ用エントリーシートを用いて、直径0.075mm以下の微細径用ドリルにより積層板又は多層板に孔を形成する工程を有する。その際、図1のように、ドリル孔あけ用エントリーシートの樹脂組成物の層側からドリルを侵入させてもよいし、金属箔側からドリルを侵入させてもよい。
樹脂組成物の層の接着性は次のようにして評価した。積み重ねた銅張積層板上に、実施例及び比較例で作製したドリル孔あけ用エントリーシートをその樹脂組成物の層を上にして配置し、10000回のドリル孔あけ加工を行った。ドリル孔あけ加工後の樹脂組成物の層の剥離あり/なしを目視にて確認した。
孔位置精度は、次のようにして測定した。積み重ねた銅張積層板上に、実施例及び比較例で作製したドリル孔あけ用エントリーシートをその樹脂組成物の層を上にして配置し、所定回数のドリル孔あけ加工を行った。所定回数の孔の内、ドリルビットが折損するまでに加工した孔全てにつき、積み重ねた銅張積層板の最下板の裏面(下面)における孔位置と指定座標とのズレを、ホールアナライザー(型番:HA-1AM、日立ビアメカニクス株式会社製)を用いて測定した。ドリルビット1本分ごとに、そのズレについて、平均値及び標準偏差(σ)を計算し、「平均値+3σ」を算出した。その後、ドリル孔あけ加工全体の孔位置精度として、使用したn本のドリルビットについてそれぞれの「平均値+3σ」の値に対する平均値を算出した。孔位置精度の算出に用いた式は、下記のとおりである。
耐ドリルビット折損性は次のようにして評価した。積み重ねた銅張積層板上に、実施例及び比較例で作製したドリル孔あけ用エントリーシートをその樹脂組成物の層を上にして配置し、所定回数のドリル孔あけ加工を行った。所定回数のドリル孔あけ加工において、ドリルビット1本分の、ドリルビットが折損するまでの孔数をホールアナライザー(型番:HA-1AM、日立ビアメカニクス株式会社製)を用いて測定し、その平均値を算出し、それを「加工孔数」とした。加工孔数の算出に用いた式は下記の通りである。
表1に、実施例及び比較例のドリル孔あけ用エントリーシートの製造に用いた原材料を示した。
ポリオレフィン樹脂(A)の重量平均分子量は、GPCカラムを備えた液体クロマトグラフィー(株式会社島津製作所製)を用いて、ポリスチレンを標準物質として測定し、相対平均分子量として算出した。以下に使用機器、分析条件を示す。
(使用機器)
島津高速液体クロマトグラフProminenceLIQUID
システムコントローラ :CBM-20A
液送ユニット :LC-20AD
オンラインデガッサ :DGU-20A3
オートサンプラ :SIL-20AHT
カラムオーブン :CTO-20A
示差屈折率検出器 :RIO-10A
LCワークステーション:LCSolution
(分析条件)
カラム :下記Phenomenex製カラムを以下の順で直列に接続した
Phenogel 5μ 10E5A 7.8×300×1本
Phenogel 5μ 10E4A 7.8×300×1本
Phenogel 5μ 10E3A 7.8×300×1本
ガードカラム:Phenogel guard column 7.8×50×1本
溶離液 :高速液体クロマトグラフ用テトラヒドロフラン 関東化学株式会社製
流量 :1.00mL/min
カラム温度 :45℃
(検量線作製用ポリスチレン)
昭和電工製 Shodex standard SL105、SM105
標準ポリスチレンの重量平均分子量: 580,1390,2750,6790,13200,18500,50600,123000,259000,639000,1320000,2480000
低分子水溶性潤滑剤(B)、水溶性樹脂(C)の重量平均分子量は、GPCカラムを備えた液体クロマトグラフィー(株式会社島津製作所製)を用いて、ポリエチレングリコールを標準物質として測定し、相対平均分子量として算出した。以下に分析条件を示す。なお、使用機器としては、ポリオレフィン樹脂(A)の重量平均分子量測定に用いたものと同様のものを用いた。
(分析条件)
カラム :下記東ソー株式会社製カラムを以下の順で直列に接続した
TSK-GEL G3000PW(12)7.5×300×2本
TSK-GEL GMPW(17)7.5×300×2本
ガードカラム:TSKGUARDCOLUMN PWH 7.5×75×1本
東ソー株式会社製
溶離液 :0.05mol/Lの塩化ナトリウム水溶液(塩化ナトリウム 和光純薬株式会社製 特級、及び、イオン交換水を混合して調製)
流量 :1.00mL/min
カラム温度 :45℃
(検量線作成用ポリエチレングリコール)
VARIAN製 Polyethylene Glycol Calibration Kit PEG-10
(検量線作成用ポリエチレンオキサイド)
東ソー株式会社製 TSKstandard Poly(Ethylene oxide)
標準ポリエチレングリコール及び標準ポリエチレンオキサイドの重量平均分子量: 106,615,1970,3930,7920,21030,43000,101000,185000,580000
<実施例1>
ポリオレフィン樹脂(A)の水分散体(商品名:ハイテックS3121、東邦化学工業株式会社製、重量平均分子量6×104、m:n=90:10)80質量部(樹脂固形分換算で20質量部)、低分子水溶性潤滑剤(B)であるポリオキシエチレンモノステアレート(商品名:ノニオンS15.4、日油株式会社製、重量平均分子量1,540)、高分子量水溶性樹脂(c-1)であるポリエチレンオキサイド(商品名:アルコックスE-45、明成化学工業株式会社製、重量平均分子量5.6×105)8.0質量部、中分子量水溶性樹脂(c-2)であるポリエチレングリコール(商品名:PEG4000S、三洋化成工業株式会社製、重量平均分子量3.3×103)57.0質量部、15.0質量部を、メタノール(三菱ガス化学株式会社製)に溶解して、樹脂組成物としての固形分濃度が30質量%である溶液を調製した。この溶液中の樹脂組成物固形分100質量部に対して、1.2質量部の表面調整剤(BYK349、ビックケミー・ジャパン株式会社製)と1.5質量部の消泡剤(BYK022、ビックケミー・ジャパン株式会社製)を添加し、更に、前記溶液中の樹脂組成物固形分100質量部に対して、0.17質量部のギ酸ナトリウム(三菱ガス化学株式会社製)を添加して、均一に分散させ、樹脂組成物の層を形成するための樹脂組成物の溶液を得た。得られた樹脂組成物の溶液を、アルミニウム箔(使用アルミニウム箔:JIS-A1100H1.80、厚さ0.07mm、三菱アルミニウム株式会社製)に、バーコーターを用いて、乾燥・固化後の樹脂組成物の層の厚さが0.05mmになるように塗布した。次いで、乾燥機を用いて90℃、3分間乾燥し、その後、冷却、固化させて、ドリル孔あけ用エントリーシートを作製した。上述の方法で孔あけ加工を行い、金属箔と樹脂組成物の層との接着性、孔位置精度、耐ドリルビット折損性を評価した。表3にこれらの結果を示した。
実施例1に準じて、表3に示す原材料の種類及び配合量にて樹脂組成物の溶液を調製し、乾燥・固化後の樹脂組成物の層の厚さが0.05mmのドリル孔あけ用エントリーシートを作製した。得られたドリル孔あけ用エントリーシートについて、金属箔と樹脂組成物の層との接着性、孔位置精度、耐ドリルビット折損性を評価した。表4にこれらの結果を示した。
実施例1に準じて、表3に示す原材料の種類及び配合量にて樹脂組成物の溶液を調製し、乾燥・固化後の樹脂組成物の層の厚さが0.05mmのドリル孔あけ用エントリーシートを作製した。得られたドリル孔あけ用エントリーシートについて、金属箔と樹脂組成物の層との間の接着性、孔位置精度、耐ドリルビット折損性を評価した。表4にこれらの結果を示した。
Claims (12)
- 金属箔と、
該金属箔の少なくとも片面に、ポリオレフィン樹脂(A)と低分子水溶性潤滑剤(B)と水溶性樹脂(C)とを含む樹脂組成物の層と、を有し、
前記水溶性樹脂(C)が、高分子量水溶性樹脂(c-1)及び中分子量水溶性樹脂(c-2)とを含み、
前記ポリオレフィン樹脂(A)と前記低分子水溶性潤滑剤(B)と前記水溶性樹脂(C)の合計100質量部に対して、
前記ポリオレフィン樹脂(A)の含有量が、15質量部以上25質量部以下であり、
前記低分子水溶性潤滑剤(B)の含有量が、5質量部以上40質量部以下であり、
前記水溶性樹脂(C)の含有量が、35質量部以上80質量部以下である(但し、数平均分子量80,000~400,000の水溶性樹脂(C)を30~85重量部含むものを除く)、
直径0.075mm以下の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。 - 前記ポリオレフィン樹脂(A)が、オレフィンに由来する構成単位と、アクリル酸及び/又はメタクリル酸に由来する構成単位と有するオレフィン-(メタ)アクリル酸共重合体を含む、
請求項1に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。 - 前記オレフィンに由来する構成単位が、エチレンに由来する構成単位を含む、
請求項2に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。 - 前記オレフィン-(メタ)アクリル酸共重合体中、前記オレフィンに由来する構成単位の含有量が、前記オレフィンに由来する前記構成単位と、前記アクリル酸及び/又は前記メタクリル酸に由来する前記構成単位との合計100モル%に対して、60~99モル%である、
請求項2~4のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。 - 前記ポリオレフィン樹脂(A)の重量平均分子量が、5×103以上1×105以下である、
請求項1~5のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。 - 前記低分子水溶性潤滑剤(B)の重量平均分子量が、6×102以上2.5×103以下である、
請求項1~6のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。 - 前記低分子水溶性潤滑剤(B)が、グリコール化合物、ポリオキシエチレンのモノエーテル化合物、ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンモノオレート、ポリオキシエチレンジステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート、ポリグリセリンモノステアレート化合物、ポリオキシエチレンプロピレン共重合体、及びそれらの誘導体からなる群から選択される1種類又は2種類以上である、
請求項1~7のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。 - 前記水溶性樹脂(C)が、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリオキシエチレンのモノエーテル化合物、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリグリセリンモノステアレート化合物、ポリエチレンオキサイド-ポリプロピレンオキサイド共重合体、及びそれらの誘導体からなる群から選択される1種類又は2種類以上を含む、
請求項1~8のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。 - 前記樹脂組成物の層の厚さが、0.02~0.3mmである、
請求項1~9のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。 - 前記金属箔の厚さが、0.05mm~0.3mmである、
請求項1~10のいずれかに一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシート。 - 請求項1~11のいずれか一項に記載の微細径用ドリル孔あけ用エントリーシートを用いて、直径0.075mm以下の微細径用ドリルにより積層板又は多層板に孔を形成する工程を有する、
微細径用ドリル孔あけ加工方法。
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