JPH07330929A - 合成樹脂フィルムの表面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低コストで安定的処理ができ、樹脂フィルム
の接着性を改善することができ、かつ接着剤が未硬化状
態、半硬化状態、及び硬化状態のいずれの状態であって
も、良好な接着性を付与することができる合成樹脂フィ
ルムの表面処理方法を提供することを目的とする。 【構成】 合成樹脂フィルムの表面をフィルム表面成分
と反応しうる表面処理剤の溶液で機械的にラビングし、
乾燥させて合成樹脂フィルムの表面処理を行った。その
結果、処理フィルムの接着性は接着剤硬化前後ともに向
上した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂フィルムの表
面処理方法に関し、より詳しくは、フィルムの接着性等
の改良のための、簡便でかつ優れた合成樹脂フィルムの
表面処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂フィルムは、接着剤や接着シー
ト等を介して金属箔等の無機材料や他の合成樹脂等の有
機材料と張り合わせた積層材料、例えば、プリント配線
板の絶縁材料や導線被覆材料等として使用される場合が
多い。これらの材料は電気機器等に広く利用されてい
る。ところで、合成樹脂フィルムが他の無機材料、有機
材料と複合して使用される場合は、電気的、機械的信頼
性等の観点からそれら他の材料との接着性が高いことが
要求される。従って、接着性改良のために合成樹脂フィ
ルムに表面処理を施して使用される場合がある。

【０００３】従来より、合成樹脂フィルムの接着性改良
のための表面処理方法として、サンドブラスト法、湿式
洗浄法、コロナ処理法、プラズマ処理法、乾式処理法等
が実施されている。これらの方法で合成樹脂フィルムの
表面処理を行うと、いずれの方法においても未処理の場
合に比べて高い接着性を付与することができる。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】しかし、これらの従来の処理方法はコスト
が高価であったり、安定的処理が困難であったりする欠
点がある。また、樹脂フィルムを他の材料と張り合わせ
た積層材料として使用する際、積層材料の信頼性という
観点から樹脂フィルムが更に高い接着性を有することも
望まれる。

【０００５】また、接着剤を充分に硬化させた状態、す
なわち接着剤としての機能が充分発揮された状態で使用
する場合は、上記従来の処理方法でも合成樹脂フィルム
に高い接着性を付与することができ、未処理フィルムに
比べて優れた改善効果を示す。しかし、接着剤が未硬化
又は半硬化の状態で使用する場合は、従来の表面処理方
法では処理フィルムであっても未処理フィルムであって
も、その接着性に大きな差はなく、接着性の改善効果を
示さないという欠点がある。かかる欠点は用途によって
は重大な欠陥を引き起こすことがあり、その改善が望ま
れている。

【０００６】例えば、樹脂フィルムと半硬化状態の接着
剤シートを熱ロールによりラミネートして積層体を形成
し、その積層体を金型パンチングで穴あけ加工する場
合、樹脂フィルムに従来の処理方法を施しても樹脂フィ
ルムと接着剤との界面の強度は弱く、穴あけ加工する際
に接着剤層が欠け落ちて欠陥となることがある。そのた
め、接着剤が未硬化状態、半硬化状態、及び硬化状態の
いずれの状態であっても、樹脂フィルムに良好な接着性
を付与することができる合成樹脂フィルムの表面処理法
が望まれているのである。

【０００７】そこで、本発明者らは、上記の問題を解決
し、低コストで安定的処理ができ、樹脂フィルムの接着
性を改善することができ、かつ接着剤が未硬化状態、半
硬化状態、及び硬化状態のいずれの状態であっても、良
好な接着性を付与することができる合成樹脂フィルムの
表面処理方法を提供することを目的に鋭意研究を重ねた
結果、本発明に至ったのである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る合成樹脂フ
ィルムの表面処理方法の要旨とするところは、合成樹脂
フィルムの表面をフィルム表面成分と反応しうる表面処
理剤の溶液で機械的にラビングし、乾燥させることにあ
る。

【０００９】

【作用】本発明に係る合成樹脂フィルムの表面処理方法
は、合成樹脂フィルムの表面をフィルム表面成分と反応
しうる表面処理剤の溶液で機械的にラビングし、乾燥さ
せるものであり、フィルムの表面に形成されている脆弱
層を除去し、同時に表面に化学修飾を行うことができ
る。合成樹脂フィルムの表面は、フィルム形成時に安定
剤、添加剤、低分子量樹脂成分等が優先的にブリード
し、その結果、表面脆弱層が形成され、この層の存在が
接着性の低下を引き起こすと考えられている。従って、
フィルム表面成分と反応しうる表面処理剤の溶液でフィ
ルム表面を機械的にラビングする、すなわち、表面処理
剤の溶液の存在の下で、フィルム表面に物理的機械力を
加えることにより、かかる表面脆弱層を除去することが
できる。更に、表面脆弱層を除去すると同時にフィルム
表面に化学修飾が行われ、優れた接着性を付与すること
ができるのである。特に、溶液キャストで製造するポリ
イミドフィルムの場合、溶媒の存在によりブリードが著
しく起こり、表面脆弱層の形成も著しいと言われてお
り、ポリイミドフィルムの低い接着性はかかる表面脆弱
層の形成が原因であるとされている。従って、本発明に
係る表面処理方法はポリイミドフィルムに好適に用いら
れ、ポリイミドフィルムに良好な接着性を付与すること
ができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る合成樹脂フィルムの表面
処理方法を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１１】本発明に係る合成樹脂フィルムの表面処理
方法は、合成樹脂フィルムの表面をフィルム表面成分と
反応しうる表面処理剤の溶液で機械的にラビングし、フ
ィルム上に付着した表面処理剤溶液の溶媒を乾燥させる
ものであり、それにより表面脆弱層の除去と表面の化学
修飾を同時に行うことができる。本発明において合成樹
脂フィルムの表面を表面処理剤の溶液で機械的にラビン
グするとは、合成樹脂フィルムの表面を表面処理剤の溶
液の存在の下で、物理的機械力を加えることを意味す
る。具体的には、合成樹脂フィルムの表面を表面処理剤
の溶液を含浸させた不織布等の基材で拭く、又は擦ると
いう方法が挙げられる。かかる工程において、合成樹脂
フィルムの表面には表面処理剤の溶液が付着するため、
かかる溶液を乾燥させる工程が必要となる。乾燥方法と
しては公知の多くの技術が適用でき、自然乾燥、強制乾
燥、加熱乾燥等のいずれの方法を用いてもよい。

【００１２】例えば、図１に示す処理装置１０は、不織
布等の基材で作製されたラビング用ロール１２、乾燥炉
１４を備えており、ラビング用ロール１２は表面処理剤
の溶液１３に浸漬され、溶液１３が含浸させられてい
る。そして、合成樹脂フィルム１６がフィルム繰り出し
ロール１８から繰り出され、搬送用ロール２０によりラ
ビング用ロール１２、乾燥炉１４へと搬送され、ニップ
ロール２２により張力カットしてフィルム巻取ロール２
４に巻き取られるように構成されている。従って、かか
る装置１０においてフィルム１６を一定速度で搬送し、
ラビング用ロール１２を回転させることにより、フィル
ム１６の表面を表面処理剤の溶液１３で機械的にラビン
グすることができる。ラビング用ロール１２の回転方向
は、フィルム１６の送り方向と同じ方向でもよいが、逆
方向が効果的である。その後フィルム１６は乾燥炉１４
にて乾燥され、表面処理が実施されるのである。

【００１３】ここで、本発明にいう合成樹脂フィルムと
しては公知の多くのフィルムが適用され、特に限定され
るものではないが、好ましくはポリエステルフィルム、
ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルムが適用され、
更に好ましくはポリイミドフィルムが適用される。これ
らの合成樹脂フィルムの表面は、フィルム形成時に安定
剤、添加剤、低分子量樹脂成分等が優先的にブリード
し、その結果、フィルム表面に脆弱層が形成されること
となり、この層の存在が接着性の低下を引き起こしてい
る。特に、ポリイミドフィルムは溶液キャストで製造す
るので、溶媒の存在によりブリードが著しく起こり、表
面脆弱層の形成も著しいと考えられ、本発明の処理方法
に好適に用いられる。

【００１４】また、本発明にいうフィルム表面成分と反
応しうる表面処理剤としては、例えば、ポリイミドフィ
ルムのフィルム表面成分と反応しうる表面処理剤として
アクリルシラン系、アミノシラン系、又はエポキシシラ
ン系の表面処理剤が挙げられる。

【００１５】具体的に列挙すると、アクリルシラン系で
は、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−
メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−
アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリ
ロキシプロピルメチルジメトキシシラン等を挙げること
ができる。

【００１６】また、アミノシラン系では、γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシ
ラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ
−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
Ｎ−（フェニルメチル）−γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、Ｎ−メチル−γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリブチル−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノ
エチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−
β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキ
シシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピル
トリエトキシシラン、Ｎ−ω（アミノヘキシル）γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ｛Ｎ’−β（アミ
ノエチル）｝−β（アミノエチル）γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン等を挙げることができる。

【００１７】エポキシシラン系では、β−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルメチルジメトキシシラン等を挙げることができ
る。

【００１８】これら表面処理剤は単独で用いても、また
数種を混合して用いても良く、ポリイミドフィルムの表
面処理を行う場合に好適に用いられる。なお、これら表
面処理剤は、ポリイミドフィルム以外の合成樹脂フィル
ム、例えばポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム
をはじめ上記本発明に適用しうる合成樹脂フィルムのフ
ィルム表面成分とも反応しうるものであり、種々の合成
樹脂フィルムの表面処理に用いることができる。

【００１９】本発明の表面処理方法においては上記の表
面処理剤の溶液で機械的にラビングするのであるが、表
面処理剤を溶かす溶媒としては水又は有機溶媒を単独で
又は混合して用いる。ここでいう有機溶媒とは以下のよ
うなものが例示できる。メタノール、エタノール、プロ
パノール、イソプロパノール又はこれらの混合溶媒であ
るソルミクッス等のアルコール系溶媒、アセトン、ＭＥ
Ｋ、２−ペンタノン、３−ペンタノン等のケトン系溶
媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒等が
挙げられる。これらは単独で用いても、また数種を混合
させて用いてもよい。

【００２０】なお、表面処理剤の溶液中の表面処理剤の
濃度は、０．０１重量％〜５０重量％であることが好ま
しく、更には０．０５重量％〜２０重量％であることが
好ましい。表面処理剤の濃度が高過ぎると合成樹脂フィ
ルム表面にむらが観られ外観上好ましくなくなり、逆に
表面処理剤の濃度が低過ぎると充分な効果が発現されな
くなるからである。

【００２１】以上、本発明に係る合成樹脂フィルムの表
面処理方法の実施例を説明したが、本発明はこれらの実
施例のみに限定されるものではなく、例えば、図２に示
すようにフィルム１６を表面処理剤の溶液１３に浸漬
し、その両側にラビング用ロール１２を設けてフィルム
１６を挟むように構成した処理装置２６により、フィル
ム両面の表面処理を同時に行うようにしてもよい。ま
た、フィルム両面の表面処理を同時に行う方法として、
図３に示すようにラビング用ロール１２の位置をずらせ
て配置してもよく、これによりフィルム１６にかかるテ
ンションを小さくしてフィルムの搬送をスムーズにする
ことができる。その他、ラビング用ロール１２に溶液１
３を含浸させる方法として、ラビング用ロール１２を溶
液１３に浸漬させて含浸させるのではなく、ラビング用
ロール１２に、その上方から溶液１３をかけて含浸させ
たり、ラビング用ロール１２内に溶液１３を引込み、内
側から溶液１３が滲み出るように構成してもよい。

【００２２】また、乾燥方法として自然乾燥させる方法
を用いてもよく、乾燥炉１４は必ずしも設けなくてもよ
い等、その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で
当業者の知識に基づき、種々なる改良、変更、修正を加
えた態様で実施しうるものである。

【００２３】以下、実施例により本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもので
はない。

【００２４】実施例 １ 図１に示したものとほぼ同じ処理装置を用いて、２５μ
ｍ厚のポリイミドフィルムを表面処理した。乾燥温度は
１２０℃、ラインスピードは５ｍ／min で実施し、ラビ
ング用ロールには不織布ロールを用いた。表面処理剤は
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを使用
し、メタノール／水＝５０／５０（ｗ／ｗ）を溶媒とし
て０．５wt％溶液に調整して用いた。

【００２５】処理フィルムについて接着剤硬化前後の接
着性を評価するため、以下の試験を行った。

【００２６】硬化前接着性の評価 処理フィルムとデュポン社製パイララックスを１８５℃
の熱ロール（圧力３kgf ／cm² ）でラミネートした後、
幅１cm×長さ２０cmの短冊状にカットし、パイララック
ス面を下にして両面テープで平面板に固定した。そして
処理フィルム−パイララックス界面を剥離角９０°で引
き剥がし、そのときの荷重を測定し、その値を硬化前接
着強度とした。その結果を表１に示す。

【００２７】硬化後接着性の評価 硬化前接着性の評価と同様に処理フィルムとパイララッ
クスをラミネートした後、同熱ロールで、銅箔（１オン
ス電解銅箔）をラミネートし、１８５℃のオーブンで１
時間硬化反応を行い、ＦＣＣＬ（フィルム・銅箔積層
材）を作製した。得られたＦＣＣＬについて、ＪＩＳ
Ｃ ５０１６に従って５mm幅にエッチングし、銅箔を９
０°で剥離してピール強度を測定し、その値を硬化後接
着強度とした。その結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】実施例 ２ 表面処理剤をＮ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシランに変えて実施例１と同様にしてポリイミド
フィルムの表面処理を行った。処理フィルムについて、
以下、実施例１と同様にして接着剤硬化前後の接着性の
評価を行った。その結果を表１に示す。

【００３０】実施例 ３ 表面処理剤をＮ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシランに変えて実施例１と同様にしてポ
リイミドフィルムの表面処理を行った。処理フィルムに
ついて、以下、実施例１と同様にして接着剤硬化前後の
接着性の評価を行った。その結果を表１に示す。

【００３１】実施例 ４ 表面処理剤をγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ランに変えて実施例１と同様にしてポリイミドフィルム
の表面処理を行った。処理フィルムについて、以下、実
施例１と同様にして接着剤硬化前後の接着性の評価を行
った。その結果を表１に示す。

【００３２】比較例 １ 比較のために、実施例１〜４で使用したポリイミドフィ
ルムに表面処理を施さずに、以下、実施例１と同様にし
て接着剤硬化前後の接着性の評価を行った。その結果を
表１に示す。

【００３３】比較例 ２ 比較のために、実施例１〜４で使用したポリイミドフィ
ルムに電力密度 230 w・min ／ｍ² の条件でコロナ処理
を施し、以下、実施例１と同様にして接着剤硬化前後の
接着性の評価を行った。その結果を表１に示す。

【００３４】比較例 ３ 比較のために、実施例１〜４で使用したポリイミドフィ
ルムにガス種Ａr 、圧力 760 mmHg 、電力密度 400 w・
min ／ｍ² の条件でプラズマ処理を施し、以下、実施例
１と同様にして接着剤硬化前後の接着性の評価を行っ
た。その結果を表１に示す。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係る合成樹脂フィルムの表面処
理方法によると、合成樹脂フィルムの表面をフィルム表
面成分と反応しうる表面処理剤の溶液で機械的にラビン
グし、その後乾燥させるという簡単な処理方法で、フィ
ルム表面の脆弱層を除去し、同時にフィルム表面の化学
修飾を行うことができる。その結果、フィルムの接着性
を改良し、かつ接着剤の状態が硬化状態、未硬化状態、
半硬化状態のいずれの状態であっても良好な接着性を示
すフィルムを得ることができる。すなわち、本発明に係
る合成樹脂フィルムの表面処理方法は、従来の問題を解
決し得る簡便で優れた表面処理方法を提供するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る合成樹脂フィルムの表面処理方法
を実施するための処理装置を示した側面概略説明図であ
る。

【図２】本発明に係る他の合成樹脂フィルムの表面処理
方法を実施するための処理装置を示した側面概略説明図
である。

【図３】本発明に係る更に他の合成樹脂フィルムの表面
処理方法を実施するための処理装置を示した側面概略説
明図である。

【符号の説明】

１０、２６、２８；表面処理装置 １２；ラビング用ロール １３；表面処理剤の溶液 １４；乾燥炉 １６；合成樹脂フィルム（ポリイミドフィルム） １８；フィルム繰り出しロール ２０；搬送用ロール ２２；ニップロール ２４；フィルム巻取ロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂フィルムの表面をフィルム表面
   成分と反応しうる表面処理剤の溶液で機械的にラビング
   し、乾燥させることを特徴とする合成樹脂フィルムの表
   面処理方法。