JPH04293985A - マスキングフイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、柔軟性を有する共重合
ポリエステルフイルムを用いたマスキングフイルムに関
し、とくに電子部品、印刷回路基板などをはんだ付けす
る時のマスキングに用いて最適なフイルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品、印刷回路基板などをはんだ付
けする際のマスキングフイルムとして、従来、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリイミド、軟質塩化ビニル等か
らなるフイルムの片面に粘着剤層を形成して使用してい
る。このマスキングフイルムには、電子部品や回路基板
の形状に十分に追従できるだけの柔軟性とともに、はん
だ付け等の温度に対応できるだけの高温寸法安定性が要
求される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
で使用されてきた、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
イミド、軟質塩化ビニルフイルムを用いたマスキングフ
イルムには、以下のような問題がある。

【０００４】まず、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
イミド等のフイルムではヤング率が大きいため、フイル
ムの腰が強過ぎ、柔軟性が不足して電子部品や回路基板
の表面に十分追従できず、マスクしたい部分に隙間が生
じ、不要な部分にはんだが侵入するおそれがある。

【０００５】この点、軟質塩化ビニルを用いたマスキン
グフイルムは十分な柔軟性はもつものの、耐熱性に劣る
ため、フイルムが変形したり、白化したり、脆化したり
する問題を生じることがある。また、軟質塩化ビニルは
可塑剤を含有するため、経時によりブリードアウトした
可塑剤がはんだ特性に悪影響を及ぼす場合がある。さら
に、高温での寸法変化が激しいため、マスキング部にず
れが生じたり、剥がれたりするおそれがある。

【０００６】本発明は、このような従来のマスキングフ
イルムの問題点に着目し、必要な柔軟性を備えつつ、十
分に高い高温寸法安定性を有するマスキングフイルムを
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
マスキングフイルムは、ΔＴｃｇ　が６０℃以下の共重
合ポリエステルフイルムからなり、引張りヤング率が０
．１〜５０ｋｇ／ｍｍ２　、２５０℃の加熱後の寸法変
化が１５％以下の柔軟性フイルムと、該柔軟性フイルム
の片面に形成された粘着剤層を有するものからなる。

【０００８】本発明の柔軟性ポリエステルフイルムを構
成する共重合ポリエステルは、冷結晶化温度（Ｔｃｃ）
およびガラス転移温度（Ｔｇ）との差（Ｔｃｃ−Ｔｇ）
で定義されるΔＴｃｇが６０℃以下であることが必要で
あり、好ましくは５０℃以下である。ΔＴｃｇが大き過
ぎると引張りヤング率が経時で上昇するおそれがあり、
柔軟性が悪化する等の問題を生じる。

【０００９】具体的な共重合ポリエステルの組成として
は、次のものが例示される。すなわち、ソフトセグメン
トとして、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレ
ングリコール等のポリオキシアルキレングリコール、あ
るいは、ポリε−カプロラクトン、アゼライン酸、セバ
シン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸等のＨＯＯＣ−
〔ＣＨ２　〕ｎ　−ＣＯＯＨの脂肪族ジカルボン酸と脂
肪族および／または脂環族ジオールからなる脂肪族ポリ
エステルであることが好ましいが、特にソフトセグメン
トとしては、長鎖脂肪族ジカルボン酸を含有しているこ
とが、柔軟性、高温寸法安定性、透明性を良好とする上
で好ましい。

【００１０】本発明において長鎖脂肪族ジカルボン酸と
は、セバシン酸、エイコ酸、ドデカンジオン酸、ダイマ
ー酸等の炭素数が８〜６０のアルキレン基を有するジカ
ルボン酸であり、特に炭素数は１０〜５０の範囲が柔軟
性が良好となるので好ましい。

【００１１】特に本発明では、長鎖脂肪族ジカルボン酸
の中でも分岐状構造を有している長鎖分岐脂肪族ジカル
ボン酸であることが好ましく、この中でもダイマー酸を
用いることが柔軟性、高温寸法安定性を良好とする上で
好ましい。ここで、ダイマー酸とはオレイン酸メチル等
の不飽和脂肪族カルボン酸メチルエステルを２量化反応
によって得られる鎖状分岐構造体と環状分岐構造体との
混合物であり、通常不飽和結合を分子中に有するが、水
添化し、臭素価を０．０５〜１０ｇ／１００ｇ、好まし
くは、０．１〜５ｇ／１００ｇとしたものが、柔軟性、
高温寸法安定性に優れるので好ましい。

【００１２】上記共重合ポリエステルのハードセグメン
トとしては、単独でポリマーを構成した際の融点が２０
０℃以上、ガラス転移温度が９０℃以下、ΔＴｃｇが８
０℃以下であることがはんだ特性（はんだ特性に悪影響
を与えず、ペースト等と不要な化学反応を起こさない特
性）等を良好とする上で好ましく、具体的には、エチレ
ンテレフタレート、ブチレンテレフタレート、シクロヘ
キサンジメチレンテレフタレート、シクロヘキサンジメ
チレンシクロヘキサンジカルボキシレート、ブチレン−
ナフタレンジカルボキシレート等の芳香族及び／または
脂環族エステルユニットから選ばれた少なくとも一つよ
り構成されていることが好ましい。特にこの中でもテレ
フタル酸残基を有しているものがはんだ特性が良好とな
るので好ましい。

【００１３】ここで、好ましく用いられる該共重合ポリ
エステルの固有粘度としては、０．５〜２．０ｄｌ／ｇ
　、好ましくは、０．７〜１．８ｄｌ／ｇ　である。こ
のような固有粘度の範囲とすることにより、ポリエステ
ルフイルムの製膜性、機械特性共に良好になる。

【００１４】さらに、該共重合ポリエステルの融点（Ｔ
ｍ）は、実用上１３０〜２５０℃であることが好ましく
、はんだ付けの際の温度を考慮すると、更に好ましくは
、この範囲の中でも高い領域である。また、ガラス転移
温度（Ｔｇ）は、１０℃以下が好ましく、さらに好まし
くは、０℃以下である。

【００１５】本発明における共重合ポリエステルは、ア
ルコール成分としてＨＯ−（ＣＨ２　）２ｎ−ＯＨ（ｎ
：１〜１０）から選ばれた少なくとも２種のジオール成
分残基を含有し、全酸成分に対して芳香族ジカルボン酸
残基を４０〜９９モル％、長鎖脂肪族ジカルボン酸残基
を６０〜１モル％含有することが好ましい。

【００１６】ここで、アルコール成分ＨＯ（ＣＨ２　）
２ｎ−ＯＨ（ｎ：１〜１０）とは、エチレングリコール
、１，４ブタンジオール、１，６ヘキサンジオール、１
，８−オクタンジオール、等の脂肪族のジオール成分で
あり、好ましくは、ｎが１〜４の範囲であることが柔軟
性フイルムの機械特性を良好とする上で好ましい。

【００１７】本発明における共重合ポリエステルには、
上記のアルコール成分から少なくとも２つを含有するこ
とが好ましい。ここで、本発明では、各アルコール成分
が５モル％以上含有するとき存在すると定義する。

【００１８】アルコール成分を１成分系で構成しようと
すると、自己粘着性が強くなりすぎるという問題点を生
じる。特にジオール成分の一つが１，４ブタンジオール
であると機械特性が良好となるので好ましい。

【００１９】また、若干量のプロピレングリコール、ネ
オペンチルグリコール等の分岐状グリコール残基を含有
することは許されるが、通常１０モル％未満、好ましく
は５モル％未満にとどめておくことが好ましい。また同
様に、ジエチレングリコール等のエーテル基を含有する
アルコール成分も副生成分として含有することが許され
る。通常０．０１〜４モル％程度の範囲である。

【００２０】そして、本発明共重合ポリエステルは、好
ましくは芳香族ジカルボン酸残基を４０〜９９モル％、
長鎖脂肪族ジカルボン酸残基を６０〜１モル％含有する
。芳香族ジカルボン酸残基が４０モル％未満である場合
、耐久性に劣ったものになってしまう。一方、芳香族ジ
カルボン酸が９９モル％を超える場合、柔軟性がなくな
りマスキングフイルムとして不適なものになってしまう
。

【００２１】ここで、芳香族ジカルボン酸とは、テレフ
タル酸、イソフタル酸、２，６ナフタレンジカルボン酸
、５ソディウムスルホイソフタル酸、ジフェン酸等であ
って、この中でもテレフタル酸が耐久性、柔軟性ともに
良好となるので好ましい。また、長鎖脂肪族ジカルボン
酸は、前述したとおりである。

【００２２】本発明の共重合ポリエステルからなる柔軟
性フイルムは、引張りヤング率が０．１〜５０ｋｇ／ｍ
ｍ２　の範囲であることが必要であり、好ましくは、１
〜３０ｋｇ／ｍｍ２　の範囲である。引張りヤング率が
小さ過ぎても、大き過ぎても、柔軟性フイルム製膜時の
ワインディング性、マスキングフイルムへの加工時、展
張時の適性等に問題を生じる。

【００２３】本発明のマスキングフイルムを構成する柔
軟性ポリエステルフイルムには、必要に応じて、抗酸化
剤、帯電防止剤、無機質充填剤を添加してもよい。抗酸
化剤の添加により、マスキングフイルムの耐薬品性（た
とえば耐溶剤性等）を向上でき、帯電防止剤の添加によ
り、マスキングフイルム加工時、使用時における帯電防
止性能を向上でき、無機質充填剤の添加により、耐ブロ
ッキング性の改善、赤外線の吸収及び／又は反射性の向
上をはかることできる。

【００２４】上記抗酸化剤としては、フエノール系抗酸
化剤、例えば２，６−ジ−ｔ−ブヂル−ｐ−クレゾール
、４，４’−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチル
フエノール）２，２−ジ（４−ヒドロキシフエニル）プ
ロパン、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒド
ロキシ−５−ｔ−ブチルフエニル）ブタン、オクタデシ
ル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフ
エニル）プロピオネート、ペンタエリスリトール−テト
ラ−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフエニ
ル）−プロピオネート、１，３，５−トリス（４−ｔ−
ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）
イソシアヌレート、トリス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル
−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート；チオジ
プロピオン酸エステルたとえば、ジ−ｎ−ドデシル−チ
オジプロピオネート、ジ−ｎ−オクタデシル−チオジプ
ロピオネート、脂肪族サルフアイド及びジサルフアイド
たとえばジ−ｎ−ドデシルサルフアイド、ジ−ｎ−オク
タデシルサルフアイド、ジ−ｎ−オクタデシルジサルフ
アイド；脂肪族、芳香族又は脂肪族−芳香族ホスフアイ
ト及びチオホスフアイトたとえば、トリ−ｎ−ドデシル
−ホスフアイト、トリス（ｎ−ノニルフエニル）ホスフ
アイト、トリ−ｎ−ドデシル−トリチオホスフアイト、
フエニル−ジ−ｎ−ナシルホスフアイト、ジ−ｎ−オク
タデシル−ペンタエリスリトールジホスフアイトなどが
挙げられる。

【００２５】前記帯電防止剤としては、例えば四級アン
モニウム塩類、アミン類、イミダゾリン類、アミン酸化
エチレン付加体類ポリエチレングリコール類、ソルビタ
ンエステル類等が挙げられる。

【００２６】前記無機質充填剤としては、例えば、シリ
カ、タルク、炭酸カルシウム等が挙げられ、これらは単
独でまたは２種もしくはそれ以上あわせて使用すること
ができる。配合量は、ポリマ１００重量部あたり５．０
重量部までで、好ましくは３．０重量部以下である。

【００２７】本発明の柔軟性ポリエステルフイルムは、
実質的に無配向なフイルムであることが長期での寸法安
定性を良好とする上で好ましい。ここで、実質的に無配
向であるとは、分子鎖の配向程度が充分小さく機械特性
の異方性、光学特性の異方性が充分無視できるレベルに
あることを意味し、例えば長手方向と幅方向の破断強度
の比が０．６〜１．４の範囲、あるいは長手方向、幅方
向、厚み方向それぞれの屈折率（Ｎｘ，Ｎｙ，Ｎｚ）の
差の絶対値｜Ｎｉ−Ｎｊ｜（ｉ，ｊ＝ｘ，ｙ，ｚ，ｉ≠
ｊ）が０．１未満好ましくは、０．０５未満であること
が好ましい。実質的に配向性を有している場合には、長
期間放置した場合に変形し実用上問題を生じることがあ
る。

【００２８】本発明の柔軟性ポリエステルフイルムは、
２５０℃での寸法変化が１５％以下である必要がある。 このような高温寸法安定性をもたせておくことにより、
はんだの温度に対応することができ、たとえ溶融状態に
なったとしても原型や柔軟性を維持することが可能にな
る。上記寸法安定性は、フイルム製膜時の熱処理によっ
て調整することができる。

【００２９】また、本発明の柔軟性ポリエステルフイル
ムは、その破断伸度が高い方が好ましい。破断伸度が高
いと、マスキングフイルムを展張させて隅部等のマスキ
ングが行ないやすくなる。破断強度については、とくに
高くする必要はなく、凹凸部に対してマスキングできる
だけの強度があればよい。

【００３０】本発明のマスキングフイルムは、上記の如
き柔軟性ポリエステルフイルムおよびその片面に形成さ
れた粘着剤層を主要構成要素とし、これらの要素のみに
よってマスキングフイルムが構成されてもよく、他層を
加えてマスキングフイルムを構成してもよい。他層を含
む場合の例として、たとえば、柔軟性ポリエステルフイ
ルムの片面に粘着剤層を設け、該粘着剤層の上にシート
基材を積層し、さらにそのシート基材上に粘着剤層を設
けた積層構成があげられる。このようにシート基材を用
いる場合、そのシート基材としては２５０〜２６０℃程
度の溶融はんだに対しても溶融しないものが好ましい。

【００３１】本発明のマスキングフイルムにおける粘着
剤層には、ポリアクリル酸系粘着剤、天然ゴム系粘着剤
、合成ゴム系粘着剤等を使用でき、例えば、約２５０℃
〜２６０℃の溶融はんだ中で炭化し、その炭化物が被着
体に仮着するものが好ましい。

【００３２】本発明のマスキングフイルムを使用してマ
スキングを行うに際しては、マスキングフイルムを粘着
剤層を利用して被マスキング部に貼着する。しかる後、
所定の手順に従って、はんだ付けを行う。マスキングフ
イルムの温度変化に対しても剥れたりせず、はんだ付け
工程がくり返されても硬化したりしない。上述の如く、
粘着剤が炭化し、その炭化物が仮着するものにあっては
、その炭化層もマスキング効果を発揮する。はんだ付け
後にはマスキングフイルムは取り除かれるが、上記炭化
物がある場合にもワイヤーブラシ等で簡単に除去できる
。

【００３３】次に、本発明のマスキングフイルムの製造
方法について説明するが、もちろんこれに限定されるも
のではない。

【００３４】Ａ．共重合ポリエステルの製造所定のハー
ドセグメントを構成する芳香族および／または脂環族ジ
カルボン酸またはこれらよりなるジメチルエステルとソ
フトセグメントおよびこれに見合うアルコール成分とを
加え、周知のポリエステル重合法によって共重合ポリエ
ステルを得る。

【００３５】Ｂ．マスキングフイルム用柔軟性ポリエス
テルフイルムの製造 こうして得られた共重合ポリエステルを乾燥後、押出機
より溶融押出して、Ｔ型口金あるいは円形口金等を用い
てシート状または円筒状に口金より吐出させ、冷却ロー
ルまたは、水等の冷媒中に導いて固化させる（こうして
得られたシート状物あるいは円筒状物を以下キャストフ
イルムと称する。）通常押出温度は融点＋１０〜融点＋
８０℃の温度範囲であり、また、冷却温度は５〜９０℃
の範囲、好ましくは１５〜７０℃の範囲であると好まし
い。

【００３６】次いで、該キャストフイルムを熱処理する
が、熱処理温度としては、Ｔｃｃ〜該共重合ポリエステ
ルの融点（Ｔｍ）の温度範囲、好ましくはＴｃｃ〜Ｔｍ
−１０℃の温度範囲である。処理時間としては特に限定
されないが、通常１秒〜３０分であり、特に好ましい方
法としては、所定の温度にコントロールされた加熱ロー
ル、温水中もしくは、水蒸気中で熱処理を施すと均一に
処理され効果的であるので好ましい。

【００３７】次いで、該熱処理を施した後、必要に応じ
て乾燥ロールあるいは乾燥オーブンに導き、冷却ロール
で室温に冷却し、必要に応じて、表面処理等を施し巻取
る。

【００３８】得られたフイルムの片面に、コーティング
等の常法により、粘着剤を塗布し、粘着剤層を形成し、
所定のマスキングフイルムを得る。マスキングフイルム
を、必要に応じて多層構成にする場合には、シート基材
等を積層し、積層体の片面に粘着剤層を形成すればよい
。

【００３９】（特性の測定方法及び効果の評価方法）次
に本発明のマスキングフイルムおよびそれを構成する柔
軟性フイルムの特性の評価方法および効果の評価方法に
ついて説明する。

【００４０】（１）機械的特性 引張ヤング率、破断伸度については、ＡＳＴＭ−Ｄ−８
８２−８１（Ａ法）に準じて測定する。ただし、測定は
２５℃で行った。

【００４１】（２）臭素価 ＡＳＴＭ−Ｄ−１１５９に準じた。単位はｇ／１００ｇ
で表わす。

【００４２】（３）固有粘度（ＩＶ） ｏ−クロロフェノールを溶媒として、２５℃で測定する
。単位はｄｌ／ｇ。

【００４３】（４）融点（Ｔｍ）、ガラス転移温度（Ｔ
ｇ）、冷結晶化温度（Ｔｃｃ）、ΔＴｃｇ示差走査型熱
量計ＤＳＣ２（パーキンエルマー社製）を用いて求める
。窒素気流下にて、２８０℃×５分間溶融保持し、次い
で液体窒素を用いて冷却した。こうして得られたサンプ
ルを１０℃／分の昇温速度で昇温していった際に、ガラ
ス状態からゴム状態への転移にもとづく比熱変化を読み
取りこの温度をガラス転移温度（Ｔｇ）とする。また、
結晶化に伴う発熱ピーク温度を冷結晶化温度（Ｔｃｃ）
、結晶融解に基づく吸熱ピーク温度を融点（Ｔｍ）とし
た。また、ΔＴｃｇは以下の式により定義される。 ΔＴｃｇ＝Ｔｃｃ−Ｔｇ

【００４４】（５）２５０℃加熱後の寸法変化率幅１０
ｍｍ、試長３００ｍｍのフイルム試験片を２５０℃の熱
風オーブン内で２０分間熱処理したときの寸法変化量を
、熱処理前の長さに対する変化率として計算した。

【００４５】

【実施例】実施例１ 酸成分として、ダイマー酸ジメチル（ユニケマ社製、臭
素価１ｇ／１００ｇ）１０モル％、アジピン酸５モル％
およびテレフタル酸８５モル％、アルコール成分として
、エチレングリコール５５モル％および１，４−ブタン
ジオール４５モル％を用い、固有粘度（ＩＶ）０．８５
の共重合ポリエステルを重合した。得られたポリマーを
常法によって１２０℃で真空乾燥し、９０ｍｍφ押出機
にて２２０℃で溶融し、Ｔダイよりシート状に押出し、
２０℃の冷却ロール上に水を凝結させた状態で静電印加
キャストした。得られたフイルムに更に８０℃、１０秒
の熱処理を施し、厚み１００μｍの透明なフイルムを得
た。このフイルムの物性を表１に示す。

【００４６】上記フイルムの片面に耐熱性の粘着剤を塗
工してマスキングフイルムを作成した。次に回路エッチ
ング加工後のガラエポ基板の回路部分の一部にマスキン
グフイルムを貼り付け、その面に２６０℃のフローはん
だ付けを行った。マスキングフイルムを貼付けてあった
部分は、フイルムの境界から回路の導体に沿ってはんだ
が入り込むようなことはなく、良好にマスキングするこ
とができた。

【００４７】実施例２ 酸成分として、ダイマー酸ジメチル２０モル％およびテ
レフタル酸８０モル％、アルコール成分として、エチレ
ングリコール４０モル％および１，４−ブタンジオール
６０モル％を用い、固有粘度（ＩＶ）０．８１の共重合
ポリエステルを重合した。得られたポリマーから、実施
例１と同様の方法で厚さ１００μｍの透明フイルムを作
成し、粘着剤を塗布してマスキングフイルムを作成し、
実施例１と同様のはんだテストを行ったところ、良好な
マスキング性が確認された。上記に柔軟性ポリエステル
フイルムの物性を表１に示す。

【００４８】比較例１ 酸成分として、ダイマー酸ジメチル５モル％およびテレ
フタル酸９５モル％、アルコール成分として、エチレン
グリコール１００モル％を用い、固有粘度（ＩＶ）０．
７２の共重合ポリエステルを重合した。得られたポリマ
ーから、実施例１と同様の方法で厚さ１００μｍの透明
フイルムを作成し、粘着剤を塗布した後はんだテストを
行った。はんだ付けを行ったガラエポ基板は、マスキン
グフイルムの境界から回路の導体に沿ってはんだがマス
ク部分の中にまで入り込み、また、フイルムの収縮が大
きいためにシートの一部が剥がれ、その部分もハンダが
付着するなど、良好なマスキング状態が得られなかった
。

【００４９】

【表１】

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のマスキン
グフイルムによるときは、十分な柔軟性を備えつつ、は
んだに対する高い熱寸法安定性を有する柔軟性ポリエス
テルフイルムからマスキングフイルムを構成することが
できる。また、本発明のマスキングフイルムを構成する
ポリエステルフイルムは、従来の軟質塩化ビニルからな
るマスキングフイルムのように、ポリマが可塑剤を含有
しないためそのブリードアウトに伴う問題がない。さら
に、はんだ付け工程がくり返される場合にも、硬化や脆
化を防止でき、優れたマスキング効果を維持できる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ΔＴｃｇ　が６０℃以下の共重合ポリ
   エステルフイルムからなり、引張りヤング率が０．１〜
   ５０ｋｇ／ｍｍ２　、２５０℃の加熱後の寸法変化が１
   ５％以下の柔軟性フイルムと、該柔軟性フイルムの片面
   に形成された粘着剤層を有することを特徴とするマスキ
   ングフイルム。
2. 【請求項２】　　共重合ポリエステルが、アルコール成
   分としてＨＯ−（ＣＨ２　）２ｎ−ＯＨ（ｎ：１〜１０
   ）から選ばれた少なくとも２種のジオール成分残基を含
   有し、全酸成分に対して芳香族ジカルボン酸残基を４０
   〜９９モル％、長鎖脂肪族ジカルボン酸残基を６０〜１
   モル％含有する請求項１のマスキングフイルム。
3. 【請求項３】　　長鎖脂肪族ジカルボン酸がダイマー酸
   である請求項２のマスキングフイルム。