JP7356256B2 - 離型フィルム - Google Patents
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Description
フレキシブル回路基板の製造工程においては、銅回路を形成したフレキシブル回路基板本体に、熱硬化型接着剤又は熱硬化型接着シートを介してカバーレイフィルムが熱プレス接着される。このとき、カバーレイフィルムと熱プレス板との間に離型フィルムを配置することで、カバーレイフィルムと熱プレス板とが接着するのを防止することができ、また、接着剤が染み出して電極部のめっき処理の障害となる等の不具合を防止することができる。
近年では、フレキシブル回路基板のL/S(ライン/スペース)の細線化にも対応して離型性、凹凸への追従性(埋め込み性)等の性能を確保できるよう、離型層とクッション層とを含む多層からなる離型フィルムも使用されている。
Abs(x)/Abs(x+12)≦1.5 (1)
式(1)中、Abs(x)は波数1455cm-1以上、1465cm-1以下の領域に存在する最大吸収強度であり、xは前記最大吸収強度を示す波数であり、Abs(x+12)は波数(x+12)cm-1における吸収強度である。
以下、本発明を詳述する。
上記離型層は、ATR法によって測定された赤外吸収スペクトルにおけるAbs(x)及びAbs(x+12)が下記式(1)を満たす。
Abs(x)/Abs(x+12)≦1.5 (1)
式(1)中、Abs(x)は波数1455cm-1以上、1465cm-1以下の領域に存在する最大吸収強度であり、xは上記最大吸収強度を示す波数であり、Abs(x+12)は波数(x+12)cm-1における吸収強度である。
例えば、上記離型層が芳香族ポリエステル樹脂を含有する場合について具体的に説明する。芳香族ポリエステル樹脂は、「α型」と呼ばれる結晶構造(安定な構造)と、「β型」と呼ばれる結晶構造との2種類の結晶構造をとりうる。β型結晶構造では、α型結晶構造に比べて、芳香族ポリエステル樹脂に由来するカルボニル基が上記離型層の面内にもぐりこむように配向する傾向にあり、上記離型層の表面にカルボニル基が露出しにくい。このような離型層についてATR法によって赤外吸収スペクトルを測定すると、α型結晶構造のブチレン鎖の吸収として波数1455cm-1以上、1465cm-1以下の領域にAbs(x)が、β型結晶構造のブチレン鎖の吸収として波数(x+12)cm-1にAbs(x+12)が得られる。ここで、上記Abs(x)/Abs(x+12)の値が上記範囲を満たすことにより、上記Abs(x)に対応するα型結晶構造の割合が低下し、上記Abs(x+12)に対応するβ型結晶構造の割合が増加する。その結果、上記離型層の表面にカルボニル基が露出しにくくなり、接着剤(特に、エポキシ接着剤)と上記離型層との相互作用を抑制でき、熱プレス接着時にカバーレイフィルムに形成された接着剤(特に、エポキシ接着剤)が上記離型層に浸透することを充分に抑制できる。これにより、離型フィルムの離型性を向上させることができる。
上記摩擦処理の方法は特に限定されないが、摩擦処理装置(例えば、山縣機械社製の研磨処理装置、型式YCM-150M)を用い、摩擦処理材の表面の素材として織物を用いて摩擦処理を行う方法が好ましい。
上記熱処理の方法は特に限定されないが、一定の温度に加熱したロールの間にフィルムを通す方法、ヒーターによりフィルムを加熱する方法等が好ましい。
上記一軸又は二軸延伸処理の方法は特に限定されないが、製膜後のフィルムを一定の温度下にて、延伸する方法等が好ましい。
上記離型層が上記範囲の適度な結晶化度を有することにより、離型フィルムは、上記Abs(x+12)に対応する結晶構造への結晶構造転移が起きやすく、なおかつ離型性にも凹凸への追従性にも更に優れたものとなる。上記離型層の結晶化度が25%以上であれば、離型フィルムの耐熱性が向上する。上記離型層の結晶化度が50%以下であれば、離型フィルムの凹凸への追従性が向上する。上記離型層の結晶化度のより好ましい下限は30%、より好ましい上限は45%である。
結晶化度(%)=(結晶融解エンタルピー)/(100%結晶体の結晶融解エンタルピー)×100 (2)
測定温度範囲 0~300℃
昇温速度 10℃/min
上記ポリエステルは、芳香族ポリエステル樹脂を含有することが好ましい。上記ポリオレフィンは、ポリ(4-メチル-1-ペンテン)又は脂環式オレフィン系樹脂を含有することが好ましい。上記ポリスチレンは、シンジオタクチック構造を有するポリスチレン系樹脂を含有することが好ましい。なかでも、凹凸への追従性に優れ、カバーレイフィルムに形成された接着剤の染み出し防止性に優れることから、芳香族ポリエステル樹脂がより好ましい。
上記ポリエステルとして、ポリブチレンテレフタレート樹脂に、エラストマーを混合した混合樹脂を用いる場合、上記離型層を構成する樹脂に占める上記ポリブチレンテレフタレート樹脂の割合は特に限定されないが、75重量%以上であることが好ましい。上記ポリブチレンテレフタレート樹脂の割合が75重量%以上であれば、上記Abs(x)/Abs(x+12)の値を上記範囲に調整しやすくなり、離型フィルムの離型性が向上する。
上記ポリ(4-メチル-1-ペンテン)樹脂は、例えば、三井化学社製の商品名TPX(登録商標)等の市販品を用いることができる。
上記熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂として、例えば、ノルボルネン系モノマーの開環重合体又は開環共重合体を、(必要に応じてマレイン酸付加やシクロペンタジエン付加のような変性を行った後に)水素添加した樹脂が挙げられる。また、ノルボルネン系モノマーを付加重合させた樹脂、ノルボルネン系モノマーとエチレン又はα-オレフィン等のオレフィン系モノマーとを付加重合させた樹脂、ノルボルネン系モノマーとシクロペンテン、シクロオクテン、5,6-ジヒドロジシクロペンタジエン等の環状オレフィン系モノマーとを付加重合させた樹脂が挙げられる。更に、これらの樹脂の変性物等も挙げられる。
なお、シンジオタクチック構造を有するポリスチレン系樹脂とは、シンジオタクチック構造、即ち、炭素-炭素シグマ結合から形成される主鎖に対して側鎖であるフェニル基や置換フェニル基が交互に反対方向に位置する立体規則構造を有する樹脂である。
上記ゴム成分は特に限定されず、例えば、天然ゴム、スチレン-ブタジエン共重合体、ポリブタジエン、ポリイソプレン、アクリルニトリル-ブタジエン共重合体、エチレン-プロピレン共重合体(EPM、EPDM)、ポリクロロプレン、ブチルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。また、上記ゴム成分として、例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、塩ビ系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
上記安定剤は特に限定されず、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、熱安定剤等が挙げられる。
上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤は特に限定されず、例えば、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、3,9-ビス{2-〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-プロピオニロキシ〕-1,1-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン等が挙げられる。上記熱安定剤は特に限定されず、例えば、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、トリラウリルホスファイト、2-t-ブチル-α-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-p-クメニルビス(p-ノニルフェニル)ホスファイト、ジミリスチル3,3’-チオジプロピオネート、ジステアリル3,3’-チオジプロピオネート、ペンタエリスチリルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)、ジトリデシル3,3’-チオジプロピオネート等が挙げられる。
上記中間層を有する場合、本発明の離型フィルムは、少なくとも1つの離型層と中間層とを有してればよく、2層構造であってもよいし、3層以上の構造であってもよい。なかでも、中間層の両側に離型層を有する構造を有することが好ましい。この場合、両側の離型層が上述したようなAbs(x)/Abs(x+12)の値を満たしていてもよいし、片側の離型層のみが上述したようなAbs(x)/Abs(x+12)の値を満たしていてもよい。また、両側の離型層は同じ樹脂組成であってもよいし、異なる樹脂組成であってもよい。また、両側の離型層は同じ厚みであってもよいし、異なる厚みであってもよい。
また、本発明の離型フィルムは、離型層と中間層とが直接接して一体化している構造であってもよいし、離型層と中間層とが接着層を介して一体化している構造であってもよい。
上記中間層が上記離型層を構成する樹脂を含有することにより、上記離型層と上記中間層との密着性が向上する。上記中間層は、上記離型層の主成分樹脂を含有することがより好ましく、上記離型層の主成分樹脂及びポリオレフィン樹脂を含有することが更に好ましい。ここで、上記離型層の主成分樹脂とは、上記離型層に含まれる樹脂の中で含有量が最も多い樹脂のことを意味する。
上記中間層は、更に、繊維、無機充填剤、難燃剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、無機物、高級脂肪酸塩等の添加剤を含有してもよい。
上記中間層の両側に上記離型層を有する構造を有する場合には、一方の離型層となるフィルムを作製した後、このフィルムに中間層を押出ラミネート法にて積層し、次いで他方の離型層をドライラミネーションする方法が挙げられる。また、一方の離型層となるフィルム、中間層となるフィルム及び他方の離型層となるフィルムをドライラミネーションする方法が挙げられる。
なかでも、各層の厚み制御に優れる点から、共押出Tダイ法で製膜する方法が好適である。
本発明の離型フィルムは離型性に極めて優れることから、高い離型性が求められるフレキシブル回路基板の製造にも好適に用いることができる。
(1)離型フィルムの製造
離型層(離型層a及び離型層b)を構成する樹脂として、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)を90重量部と、ポリブチレンテレフタレート-ポリテトラメチレングリコール共重合体(PBT-PTMG共重合体)10重量部とを用いた。中間層を構成する樹脂として、低密度ポリエチレン(LDPE)42.5重量部と、エチレン-アクリル酸メチル共重合体(EMMA)42.5重量部と、PBTにPBT-PTMG共重合体を混合した混合樹脂(重量比9:1)15重量部とを用いた。
離型層を構成する樹脂、及び、中間層を構成する樹脂を押出機(ジーエムエンジニアリング社製、GM30-28(スクリュー径30mm、L/D28))を用いてTダイ幅400mmにて三層共押出し、押出された溶融樹脂を表面がエンボス形状である冷却ロール(算術平均粗さRa0.2μm)によって70℃に冷却した。これにより、中間層(厚み120μm)の両側に離型層a(厚み20μm)及び離型層b(厚み20μm)をそれぞれ有する3層構造のフィルム(総厚み160μm)を得た。
離型フィルムの離型層の表面について、赤外吸収スペクトル測定装置FT/IR 6600(JASCO社製)を用い、Geプリズム(PKS G1)を使用したATR(全反射測定)法によって赤外吸収スペクトルを測定した。測定範囲を4000~400cm-1、積算を32回、分解能を4cm-1とした。その結果、芳香族ポリエステル樹脂のα型結晶構造のブチレン鎖の吸収として波数1458cm-1にAbs(x)が、β型結晶構造のブチレン鎖の吸収として波数1470cm-1にAbs(x+12)が得られた。得られたAbs(x)及びAbs(x+12)から、Abs(x)/Abs(x+12)の値を求めた。結果を表1に示した。
離型フィルムの各層を剥がし、離型層aのみからなるサンプルを得た。
示差走査熱量計(DSC)(TAインスツルメント社製、DSC2920)を用いて得られた結晶融解エンタルピーから、下記式(2)により離型層aの結晶化度を求めた。結果を表1に示した。
結晶化度(%)=(結晶融解エンタルピー)/(100%結晶体の結晶融解エンタルピー)×100 (2)
離型フィルムの離型層の表面について、θ/2法に従い、接触角計(協和界面科学社製、DropMaster 100)及び固液界面解析装置(協和界面科学社製、DropMaster 300)を用いて水接触角を測定した。結果を表1に示した。
使用した樹脂、離型層及び中間層の厚み、及び、表面処理の内容(種類、張力、ラインスピード)を表1に示したように変更した以外は実施例1と同様にして、離型フィルムを得た。なお熱処理としては、張力をかけた状態で180℃のオーブンST-120(ESPEC社製)にて5分間熱処理(アニール処理)を行った。また、実施例7においては、冷却ロールによる冷却温度を30℃に変更した。得られた離型フィルムについて、実施例1と同様にして各物性を求めた。表1中、PPとはポリプロピレン樹脂を意味する。
表面処理として摩擦処理を行わなかった以外はそれぞれ実施例1~4と同様にして、離型フィルムを得た。得られた離型フィルムについて、実施例1と同様にして各物性を求めた。
表面処理として摩擦処理の代わりに熱処理を行い、張力をかけなかった以外は実施例1と同様にして、離型フィルムを得た。熱処理としては、張力をかけながら製膜した後、張力をかけない状態にて180℃のオーブンST-120(ESPEC社製)にて5分間熱処理(アニール処理)を行った。得られた離型フィルムについて、実施例1と同様にして各物性を求めた。
使用した樹脂、離型層及び中間層の厚み、及び、表面処理の内容(種類、張力、ラインスピード)を表2に示したように変更し、張力をかけなかった以外は実施例1と同様にして、離型フィルムを得た。得られた離型フィルムについて、実施例1と同様にして各物性を求めた。表2中、PPとはポリプロピレン樹脂を意味する。
実施例及び比較例で得られた離型フィルムについて、以下の評価を行った。結果を表1、2に示した。
離型フィルムを、離型層がエポキシ接着シート(ニッカン工業社製、CISV2535)に接するようにしてエポキシ接着シートに重ね、180℃、30kgf/cm2の条件で5分間熱プレスした。その後、一部のサンプルでは離型フィルムが自然剥離した。熱プレスから10分間が経過しても離型フィルムが自然剥離しなかったサンプルについては、幅25mmにカットし、試験速度500mm/分、剥離角度180°で剥離試験を行い、180°剥離強度を求めた。なお、一般的に、180°剥離強度が15gf/cmを上回る場合はフレキシブル回路基板へのダメージが大きいとされている。
Claims (5)
- 少なくとも1つの離型層を有する離型フィルムであって、
前記離型層を構成する樹脂に占めるポリブチレンテレフタレート樹脂の割合が75重量%以上であり、
前記離型層は、ATR法によって測定された赤外吸収スペクトルにおけるAbs(x)及びAbs(x+12)が下記式(1)を満たす
ことを特徴とする離型フィルム。
Abs(x)/Abs(x+12)≦1.5 (1)
式(1)中、Abs(x)は波数1455cm-1以上、1465cm-1以下の領域に存在する最大吸収強度であり、xは前記最大吸収強度を示す波数であり、Abs(x+12)は波数(x+12)cm-1における吸収強度である。 - 離型層は、芳香族ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする請求項1記載の離型フィルム。
- 離型層の結晶化度が25%以上であることを特徴とする請求項1又は2記載の離型フィルム。
- 離型層の水接触角が71°以上であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の離型フィルム。
- 更に中間層を有し、前記中間層の両側に離型層を有することを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の離型フィルム。
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