JPWO2013121833A1 - 二軸配向積層フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体パッケージ成型あるいはLEDレンズ成型用の離型フィルムを提供することであり、耐熱性、柔軟性、離型性に優れた二軸配向積層フィルムを提供すること。【解決手段】ポリエステル樹脂を主成分とする基層部(B層)の両面に、ポリアリーレンスルフィド樹脂からなる表層部(A層)が積層されてなる積層フィルムであり、B層のフィルムフィルム面内方向の一方向の屈折率nMDと前記フィルム面内方向の一方向と直交するフィルム面内方向の屈折率nTD、フィルム厚み方向の屈折率nZDから求められる配向パラメータ(fn)が0.150以下であることを特徴する二軸配向積層フィルム。【選択図】 なし
Description
本発明は二軸配向積層フィルムに関し、より詳細には、半導体パッケージ成型やLEDレンズ成型などの金型プレス成型で製造する際に好適に使用される離型フィルムに関する。
半導体パッケージ( 例えば、QFN;Quad Flat Non−Leaded Package、SON;Small Outline―Leaded Package)の製造、あるいは、樹脂を充填して行うLEDレンズ成型の製造に用いられる離型フィルムに求められる特性としては、次のことが挙げられる。特許文献1に記載されている金型上にフィルムを設置して真空吸引する製造方法を例として説明すると、金型への吸着性、追従性に優れること、170℃以上の金型温度に耐える耐熱性を有し、成型追従性に優れること。離型フィルムにたるみやしわが発生しないこと、金型、成型体からの離型性に優れることが求められる。
これら用途に使用される離型フィルムとしては、フッ素系フィルム、シリコン塗布ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリメチルペンテンフィルムなどが用いられてきた。しかしながら、従来から離型フィルムとして用いられているフッ素系フィルムは、耐熱性、離型性には優れているが、高価である上、使用した後の廃棄焼却処理において燃焼し難く、かつ、有毒ガスを発生するという問題点があり、また、シリコン塗布ポリエチレンテレフタレートフィルムは、耐熱性が十分ではなく、また、シリコン成分の移行により、金型汚れや、プリプレグの品質を損なうおそれがあった。また、ポリメチルペンテンフィルムは、離型性には優れているが、成型時にフィルムの皺が入りやすいという問題があった。
一方、二軸延伸ポリフェニレンスルフィドフィルムは、耐熱性、耐薬品性に優れることから、離型用途に用いられていることが知られており、破断伸度を向上したポリフェニレンスルフィドフィルムが提案されている(特許文献2参照)。しかし、半導体パッケージ成型やLEDレンズ成型の離型フィルムとして用いた場合、柔軟性が十分ではなく、金型への吸着性、追従性が悪化する問題があった。また、ポリフェニレンスルフィドフィルムを最外層とし、ポリエステルフィルムを基層部に有する共押出し積層フィルムが提案されている(特許文献3、4)。しかし、これらの積層フィルムは、半導体パッケージ成型やLEDレンズ成型の離型フィルムとして用いた場合、金型吸着性の改善は見られるものの、柔軟性が不足しているため、成型追従性が悪化する問題があった。
本発明の目的は上記問題点を解決すること、すなわち、半導体パッケージ成型あるいはLEDレンズ成型用の離型フィルムを提供することであり、耐熱性、金型への吸着性、追従性、離型性に優れた二軸配向積層フィルムを提供することである。
上記課題を解決するため、本発明の二軸配向積層フィルムは、主として次の構成を有する。すなわち、
(1)ポリエステル樹脂を主成分とする基層部(B層)の両面に、ポリアリーレンスルフィド樹脂からなる表層部(A層)が積層されてなる積層フィルムであり、B層のフィルム面内方向の一方向の屈折率nMDと前記フィルム面内方向(面内方向とは、フィルム面に平行する方向をいう)の一方向と直交するフィルム面内方向の屈折率nTD、フィルム厚み方向の屈折率nZDから求められる配向パラメータ(fn)が0.150以下を満たすことを特徴する二軸配向積層フィルム、
(2)175℃における100%応力が50MPa以下であることを特徴とする(1)に記載の二軸配向積層フィルム、
(3)175℃における弾性率が350MPa以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載の二軸配向積層フィルム、
(4)175℃における弾性率が150MPa以下であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(5)積層フィルムの総厚みに対する両表層部(A層)の厚みの和の比率が0.2〜0.5であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(6)B層を構成するポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレートを含むことを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(7)B層を構成するポリエステル樹脂中に実質的に非晶性である共重合ポリエステル樹脂が10〜50重量%含有されていることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(8)前記共重合ポリエステル樹脂がジメチルテレフタル酸をジカルボン酸成分の主成分とし、ジオール成分の20〜50mol%が1,4−シクロヘキサンジメタノール(1,4−CHDM)で、残りの80〜50mol%がエチレングリコールより成る共重合ポリエステルであることを特徴とする(7)に記載の二軸配向積層フィルム、
(9)A層を構成するポリアリーレンスルフィド樹脂がポリフェニレンスルフィドであることを特徴する(1)〜(8)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(10)半導体パッケージ成型離型用であることを特徴とする(1)〜(9)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(11)LEDレンズ成型離型用であることを特徴する(1)〜(10)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(12)実質的にポリアリーレンスルフィド樹脂からなる樹脂、ポリエステル樹脂および実質的にポリアリーレンスルフィド樹脂からなる樹脂を主成分とする樹脂を厚み方向に対してこの順に積層して共押出する工程、当該共押出された積層体を面積延伸倍率が11倍以下に二軸延伸する工程、当該二軸延伸されたものを前記B層を構成するポリエステル樹脂の融点以上、ポリアリーレンスルフィド樹脂の融点以下で熱固定することを特徴とする二軸配向積層フィルムの製造方法、である。
(1)ポリエステル樹脂を主成分とする基層部(B層)の両面に、ポリアリーレンスルフィド樹脂からなる表層部(A層)が積層されてなる積層フィルムであり、B層のフィルム面内方向の一方向の屈折率nMDと前記フィルム面内方向(面内方向とは、フィルム面に平行する方向をいう)の一方向と直交するフィルム面内方向の屈折率nTD、フィルム厚み方向の屈折率nZDから求められる配向パラメータ(fn)が0.150以下を満たすことを特徴する二軸配向積層フィルム、
(2)175℃における100%応力が50MPa以下であることを特徴とする(1)に記載の二軸配向積層フィルム、
(3)175℃における弾性率が350MPa以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載の二軸配向積層フィルム、
(4)175℃における弾性率が150MPa以下であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(5)積層フィルムの総厚みに対する両表層部(A層)の厚みの和の比率が0.2〜0.5であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(6)B層を構成するポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレートを含むことを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(7)B層を構成するポリエステル樹脂中に実質的に非晶性である共重合ポリエステル樹脂が10〜50重量%含有されていることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(8)前記共重合ポリエステル樹脂がジメチルテレフタル酸をジカルボン酸成分の主成分とし、ジオール成分の20〜50mol%が1,4−シクロヘキサンジメタノール(1,4−CHDM)で、残りの80〜50mol%がエチレングリコールより成る共重合ポリエステルであることを特徴とする(7)に記載の二軸配向積層フィルム、
(9)A層を構成するポリアリーレンスルフィド樹脂がポリフェニレンスルフィドであることを特徴する(1)〜(8)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(10)半導体パッケージ成型離型用であることを特徴とする(1)〜(9)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(11)LEDレンズ成型離型用であることを特徴する(1)〜(10)のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム、
(12)実質的にポリアリーレンスルフィド樹脂からなる樹脂、ポリエステル樹脂および実質的にポリアリーレンスルフィド樹脂からなる樹脂を主成分とする樹脂を厚み方向に対してこの順に積層して共押出する工程、当該共押出された積層体を面積延伸倍率が11倍以下に二軸延伸する工程、当該二軸延伸されたものを前記B層を構成するポリエステル樹脂の融点以上、ポリアリーレンスルフィド樹脂の融点以下で熱固定することを特徴とする二軸配向積層フィルムの製造方法、である。
本発明によれば、耐熱性、柔軟性、離型性に優れ、半導体パッケージ成型あるいはLEDレンズ成型用の離型フィルムとして好適に用いることができる。
以下、本発明の二軸配向積層フィルムについて説明する。本発明の積層フィルムの構成は、ポリエステル樹脂を主成分とする基層部(B層)の両面に、ポリアリーレンスルフィド樹脂からなる表層部(A層)を構成している。本発明においては、ポリアリーレンスルフィド樹脂からなる表層部を有することが、耐熱性、離型性の観点から重要である。
本発明に用いるポリエステル樹脂とは、ジオールとジカルボン酸あるいはそのエステル形成性誘導体の縮重合により得られるポリマーである。但し、本発明の目的を阻害しない限りにおいては、オキシカルボン酸単位や三官能以上の多官能カルボン酸成分やアルコール成分が用いられていても構わない。ジカルボン酸とは、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルスルフォンジカルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、4、4’−ジフェニルジカルボン酸、3、3’−ジフェニルジカルボン酸、などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、コハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸などの脂肪族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、1、3−アダマンタンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸あるいはそのエステル形成性誘導体などで代表されるものであり、また、エステル形成性誘導体とは、テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、フタル酸ジメチルなどである。一方、ジオールとは、エチレングリコール、1、3−プロパンジオール、1、4−ブタンジオール、1、6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1、4−シクロヘキサンジメタノールなど、1、4−ブタンジオール、1、6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族、脂環式ジオールクロルハイドロキノン、メチルハイドロキノン、4、4’−ジヒドロキシビフェニル、4、4’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、4、4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4、4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、p−キシレングリコールなどの芳香族ジオールなどをあげることができる。また、上記の酸成分、グリコール成分以外に、p−ヒドロキシ安息香酸、m−ヒドロキシ安息香酸、2、6−ヒドロキシナフトエ酸などの芳香族ヒドロキシカルボン酸およびp−アミノフェノール、p−アミノ安息香酸などを本発明の目的を損なわない程度で用いることができる。ポリエステルの具体的としては、例えば、ポリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリエチレン−p−オキシベンゾエート、ポリ−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレートを挙げることができ、中でもポリエチレンテレフタレートがポリアリーレンスルフィドとの共押出しや共延伸が円滑に進み残留歪みを抑えることができるので望ましい。勿論、これらのポリエステルは、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよく、コポリマーの場合、共重合成分として、例えば、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコールなどのジオール成分、アジピン酸、セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などのジカルボン酸成分、ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸などのヒドロキシカルボン酸成分を含有していても良い。本発明で用いるポリエステル樹脂は、上記ホモポリマーあるいはコポリマーを単独、あるいはブレンドして用いることができる。
本発明の二軸配向積層フィルムの基層部(B層)を構成するポリエステル樹脂の固有粘度は特に限定されないが、ポリアリーレンスルフィド樹脂との共押出性の観点から0.5dl/g以上が好ましく、より好ましくは0.6dl/g以上、さらに好ましくは0.7dl/g以上である。なお、基層部(B層)を構成するポリエステル樹脂の固有粘度は二軸配向積層フィルムをオルトクロロフェノールに溶解させ、オルトクロロフェノールに溶解しないポリアリーレンスルフィド(A層部分)を遠心分離した溶液を用いることで測定できる。
本発明においては、上記ポリエステル樹脂中に、実質的に非晶性である共重合ポリエステル樹脂を含有せしめて用いることが本発明の二軸配向積層フィルムの柔軟性を向上する観点から好ましい態様である。実質的に非晶性である共重合ポリエステル系樹脂としては、テレフタル酸、またはジメチルテレフタル酸をジカルボン酸成分の主成分とし、ジオール成分の約20〜50mol%が1、4 −シクロヘキサンジメタノール(1,4−CHDM)で、残りの約80〜50mol%がエチレングリコールより成る共重合ポリエステルであることが好ましい。ここで主成分とは、80mol%以上の成分であることをいう。
実質的に非晶性である共重合ポリエステル樹脂の一例としては、原料の安定供給性や生産量が多いことから低コスト化が図られているいわゆるPET−G樹脂を挙げることができる。PET−G樹脂としては、例えば、イーストマンケミカル社の「イースターPET−G・6763」を用いることが好ましい。「イースターPET−G・6763」は、ポリエチレンテレフタレート樹脂のジオール成分の約30mol%を1、4−シクロヘキサンジメタノールで置換した構造を有するもので、DSC測定で結晶化挙動が認められない実質的に非晶性のポリエステル樹脂である。
本発明においては、B層を構成するポリエステル樹脂中に上記共重合ポリエステル樹脂が10〜50重量%含有されていることが本発明の二軸配向積層フィルムの柔軟性を向上する観点から好ましく、より好ましくは20〜30重量%である。共重合ポリエステル樹脂の含有量が10%未満の場合、二軸配向積層フィルムの高温弾性率を十分に低下できない場合があり、50重量%を超えると、高温破断伸度が低下する場合がある。
本発明の二軸配向積層フィルムの基層部(B層)は、上記ポリエステル樹脂を主成分として構成される樹脂組成物からなるものであり、ここでポリエステル樹脂を主成分とするとは、B層を構成するポリマー中に上記ポリエステル樹脂を80重量%以上含有することをいう。20重量%未満であれば、ポリエステル樹脂以外のポリマーを含有することができ、例えばポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリオレフィン、ポリシクロオレフィン、エポキシ基含有樹脂等の各種ポリマーおよびこれらのポリマーの少なくとも一種を含むブレンド物を用いることができる。
本発明の二軸配向積層フィルムの表層部(A層)を構成するポリアリーレンスルフィドとは、−(Ar−S)−の繰り返し単位を有するホモポリマーあるいはコポリマーである。Arとしては下記の式(A)〜式(K)などで表される基などが挙げられる。
(R1,R2は、水素、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基から選ばれた置換基であり、R1とR2は同一でも異なっていてもよい。)
本発明に用いるポリアリーレンスルフィドの繰り返し単位としては、上記の式(A)で表される繰り返し単位が採用されたものが好ましく、これらの代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと称する場合がある)、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいポリアリーレンスルフィドとしては、フィルム物性と経済性の観点から、PPSが好ましく例示される。本発明においては、上記ポリアリーレンスルフィドの繰り返し単位としては、下記構造式で示されるパラフェニレンスルフィド単位を好ましくは95モル%以上、より好ましくは98モル%以上含むことが望ましい。パラフェニレンスルフィド単位が95モル%未満では、ポリマーの結晶性や熱転移温度などが低く、離型用フィルムとして耐熱性、離型性などを損なう場合がある。
本発明に用いるポリアリーレンスルフィドの繰り返し単位としては、上記の式(A)で表される繰り返し単位が採用されたものが好ましく、これらの代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと称する場合がある)、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいポリアリーレンスルフィドとしては、フィルム物性と経済性の観点から、PPSが好ましく例示される。本発明においては、上記ポリアリーレンスルフィドの繰り返し単位としては、下記構造式で示されるパラフェニレンスルフィド単位を好ましくは95モル%以上、より好ましくは98モル%以上含むことが望ましい。パラフェニレンスルフィド単位が95モル%未満では、ポリマーの結晶性や熱転移温度などが低く、離型用フィルムとして耐熱性、離型性などを損なう場合がある。
ポリアリーレンスルフィド樹脂の溶融粘度は、溶融混練が可能であれば特に限定されないが、好ましくは、温度300℃で剪断速度1,000(1/sec)のもとで、100〜2,000Pa・sの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは200〜1,000Pa・sの範囲である。
本発明において表層部(A層)はポリアリーレンスルフィドからなるものであるが、後述する各種添加剤の他に、本発明の目的を阻害しなない範囲で少量の他の樹脂が含有されていても差し支えない。
本発明の表層部(A層)には、梨地外観性を付与するために、無機粒子や有機粒子などを添加することもできる。そのような添加物としては、例えば、クレー、マイカ、酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、湿式または乾式シリカ、コロイド状シリカ、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナおよびジルコニア等の無機粒子、アクリル酸類、スチレン等を構成成分とする有機粒子、ポリアリーレンスルフィドの重合反応時に添加する触媒等によって析出する、いわゆる内部粒子や、界面活性剤などが挙げられる。
本発明の二軸配向積層フィルムの基層部(B層)に表層部(A層)を積層する方法としては、各層をそれぞれ作製して熱ラミネートしても良いが、2台以上の押出機を用いて行う共押出し積層により得ることが簡便である。共押出しによる積層において、表層部(A層)を形成するポリアリーレンスルフィドと基層部(B層)を形成するポリエステル樹脂(A層)は、溶融押出装置と口金の間のポリマー流路内で合流し積層されるが、口金出口より上流側(例えば、合流ブロックや口金内のマニホールド)で合流積層されるのが好ましい。すなわち、別々の溶融押出し装置に供給され、個々の組成物の融点以上に加熱、溶融されたポリエステル樹脂(B層)とポリアリーレンスルフィド樹脂(A層)は、押出装置と口金の間に設けられた合流装置で溶融状態でA層/B層/A層構成に積層され、スリット状の口金出口より押し出される。かかる溶融積層物を回転冷却ドラム上でB層を構成するポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)以下に冷却し、実質的に非晶状態の積層シートを得る。溶融押出装置は既知の装置が適用可能であるが、エクストルーダが簡便であり好ましい。
本発明の二軸配向積層フィルムにおいて、積層フィルムの総厚みに対する両表層部の厚みの和の比率は、0.2〜0.5であることが好ましく、より好ましくは0.2〜0.4であり、さらに好ましくは、0.2〜0.3である。積層フィルムの総厚みに対する両表層部の厚みの和の比率が0.2未満の場合、耐熱性が低下し、フィルムの離型性が悪化する場合がある。一方、0.5を超える場合、積層フィルムの柔軟性が低下し、金型への吸着性や成型性が低下する場合がある。
なお、本発明の二軸配向積層フィルムの表層部(A層)、基層部(B層)の厚みは、例えば超薄切片法などでフィルム断面を作成し、光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡などを用いて、求めることができる。
本発明のポリエステル樹脂を主成分とする基層部(B層)のフィルム面内方向の一方向の屈折率nMDと前記フィルム面内方向の一方向と直交するフィルム面内方向の屈折率nTD、フィルム厚み方向の屈折率nZDから求められる下記式で与えられる配向パラメータ(fn)が0.150以下であることが本発明の二軸配向積層フィルムの金型への吸着性や成型性の効果発現の観点で重要である。より好ましくは、配向パラメータは0.120以下であり、さらに好ましくは、0.08以下である。配向パラメータ(fn)の下限は特に限定されないが0.001未満の場合、積層フィルムの耐熱性が低下する場合がある。一方、0.150を超えると、積層フィルムの柔軟性が低下し、金型への吸着性や成型性が悪化する。基層部(B層)の配向パラメータを上記範囲とする方法としては、面積延伸倍率が11倍以下で二軸延伸された積層体を、B層を構成するポリエステル樹脂の融点以上ポリアリーレンスルフィドの融点以下の温度で熱処理することによって得ることが可能であり、またさらに、ポリエステル樹脂中に共重合ポリエステル樹脂を含有せしめることにより得ることが可能となる。
配向パラメータ:
fn=(nMD+nTD)/2−nZD 。
fn=(nMD+nTD)/2−nZD 。
本発明の二軸配向積層フィルムは、175℃における100%応力(以下、F100と称する場合がある)が50MPa以下であることが好ましい。100%応力とは、100%伸長時の引張応力である。より好ましくは、40MPa以下であり、さらに好ましくは30MPa以下であり、またさらに好ましくは20MPa以下である。F100が50MPaを超えると、金型への吸着性や成型性が悪化する場合がある。また、フィルム長手方向および幅方向のそれぞれにおいてF100が上記好ましい範囲を充足すると金型への吸着性や成型性を一層向上できる。
また、本発明の二軸配向積層フィルムの175℃におけるフィルム長手方向および幅方向の破断伸度は、100%以上であることが好ましく、より好ましくは150%以上であり、さらに好ましくは200%以上である。破断伸度が100%未満の場合、成型追従性が悪化する場合がある。
また、本発明の二軸配向積層フィルムの175℃におけるフィルムの長手方向および幅方向の弾性率は、350MPa以下であることが好ましく、より好ましくは、200MPa以下、さらに好ましくは、150MPa以下である。弾性率が350MPaを超えると金型追従性、成型追従性が悪化する場合がある。特に連続成型を行う場合、成型温度である175℃の弾性率が150MPa以下、より好ましくは、130MPa以下、さらに好ましくは120MPa以下が金型への吸着性の観点から好ましい態様である。弾性率を350MPa以下とする方法としては、面積延伸倍率が11倍以下で二軸延伸された積層体を、B層を構成するポリエステル樹脂の融点以上ポリアリーレンスルフィドの融点以下の温度で熱処理することによって得ることが可能であり、さらに、ポリエステル樹脂中に共重合ポリエステル樹脂を含有せしめることにより弾性率を150MPa以下にすることが可能となる。
なお、100%応力(F100)、破断伸度、弾性率は、インストロンタイプの引張試験機を用いて、測定方向を引張方向に切り出したサンプルを上下のチャック部分ではさんで引張試験を行い、フィルムサンプルが100%伸長時の応力、破断したときの伸度、弾性率として測定する。つまり、ASTM−D882に規定された方法に従って、試料サイズが幅10mm×試長間100mmのフィルムに対して引張り速度を300mm/分として、175℃でインストロンタイプの引張試験機を用いて測定する。フィルム長手方向および幅方向のそれぞれについて試料数10にて測定し、それらの平均値でもって求められる。
本発明の二軸配向積層フィルムの総厚みは、特に限定されないが、20μm以上、300μm以下が好ましく、より好ましくは30μm以上、200μm以下、さらに好ましくは30μm以上、100μm以下の範囲である。
本発明の二軸配向積層フィルムは、本発明の目的を阻害しない範囲において、熱処理、成形、ラミネート、コーティング、印刷、エンボス加工およびエッチングなどの任意の加工を行ってもよい。
本発明の二軸配向積層フィルムは、半導体パッケージ成型あるいはLEDレンズ成型の離型フィルムとして好適に利用される。
次いで、本発明の二軸配向積層フィルムを製造する方法について、ポリアリーレンスルフィド樹脂としてポリフェニレンスルフィド樹脂を用い、ポリエステル樹脂としてポリエチレンテレフタレート樹脂を用いた製造方法を例にとって説明するが、本発明は、下記の記載に限定して解釈されないことは無論である。
(1)ポリフェニレンスルフィド樹脂の重合方法
ポリフェニレンスルフィドは種々の方法、例えば、特公昭45−3368号公報に記載される比較的分子量の小さな重合体を得る方法、あるいは、特公昭52−12240号公報や特開昭61−7332号公報に記載される比較的分子量の大きい重合体を得る方法などによって製造することができる。
ポリフェニレンスルフィドは種々の方法、例えば、特公昭45−3368号公報に記載される比較的分子量の小さな重合体を得る方法、あるいは、特公昭52−12240号公報や特開昭61−7332号公報に記載される比較的分子量の大きい重合体を得る方法などによって製造することができる。
ポリフェニレンスルフィド樹脂の製造法を例示するが、本発明では特にこれに限定されない。例えば、硫化ナトリウムとp−ジクロロベンゼンをN-メチル-2-ピロリドン(NMP)などのアミド系極性溶媒中で、高温高圧下で反応させる。必要に応じて、トリハロベンゼンなどの共重合成分を含ませることも可能である。重合度調整剤として苛性カリやカルボン酸アルカリ金属塩などを添加し230〜280℃で重合反応させる。重合後にポリマーを冷却し、ポリマーを水スラリーとしてフィルターで濾過後、粒状ポリマーを得る。これを酢酸カルシウムなどの水溶液中で30〜100℃、10〜60分攪拌処理し、イオン交換水にて30〜80℃で数回洗浄、乾燥してPPS粉末を得る。この粉末ポリマーを酸素分圧10トール以下、好ましくは5トール以下でNMPにて洗浄後、30〜80℃のイオン交換水で数回洗浄し、5トール以下の減圧下で乾燥し、ポリフェニレンスルフィド樹脂を得る。また、必要に応じて、酸化珪素、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、架橋ポリエステル、架橋ポリスチレン、マイカ、タルクおよびカオリンなどの無機や有機化合物や熱分解防止剤、熱安定剤および酸化防止剤などを添加してもよい。
かくして得られたPPSのチップおよび必要に応じて適宜粒子を混合したチップを180℃で3時間以上真空乾燥し、表層部(A層)に用いるPPS原料とする。
(2)ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂の重合方法
PET樹脂は、常法に従いジメチルテレフタレートとエチレングリコールの混合物に、酢酸マグネシウムを添加して、常法により加熱昇温してエステル交換反応を行なう。次いで、該エステル交換反応生成物に、リン酸トリメチルを添加した後、酸化ゲルマニウムを添加し、重縮合反応層に移行する。次いで、加熱昇温しながら反応系を徐々に減圧して1mmHg以下の減圧下、290℃で常法により重合反応を進める。ここで、固有粘度が0.5dl/g以上のPET樹脂チップを得る。固有粘度を0.5dl/g以上とする方法は、あらかじめ180℃以下の温度で予備結晶化させた後、190〜250℃で1torr程度の減圧下、10〜40時間固相重合させることで適宜調整することができる。
PET樹脂は、常法に従いジメチルテレフタレートとエチレングリコールの混合物に、酢酸マグネシウムを添加して、常法により加熱昇温してエステル交換反応を行なう。次いで、該エステル交換反応生成物に、リン酸トリメチルを添加した後、酸化ゲルマニウムを添加し、重縮合反応層に移行する。次いで、加熱昇温しながら反応系を徐々に減圧して1mmHg以下の減圧下、290℃で常法により重合反応を進める。ここで、固有粘度が0.5dl/g以上のPET樹脂チップを得る。固有粘度を0.5dl/g以上とする方法は、あらかじめ180℃以下の温度で予備結晶化させた後、190〜250℃で1torr程度の減圧下、10〜40時間固相重合させることで適宜調整することができる。
このようにして得られたPET樹脂チップを180℃で3時間以上真空乾燥し、基層部(B層)に用いる原料とする。
(3)二軸配向積層フィルムの製法
上述のようにしてPPS樹脂およびPET樹脂を別々の押出機(押出機1、押出機2)に投入する。押出機の温度は、PPS樹脂側は、300〜320℃、PET樹脂側は、260〜300℃、好ましくは270〜290℃に加熱することが好ましい。その後、溶融押出装置と口金出口の間に設けられた合流装置に溶融状態で3層に積層され、スリット状の口金出口からシート状に押し出される。ここで、合流部から口金の温度は、280〜300℃、より好ましくは、290〜300℃が好ましい。
上述のようにしてPPS樹脂およびPET樹脂を別々の押出機(押出機1、押出機2)に投入する。押出機の温度は、PPS樹脂側は、300〜320℃、PET樹脂側は、260〜300℃、好ましくは270〜290℃に加熱することが好ましい。その後、溶融押出装置と口金出口の間に設けられた合流装置に溶融状態で3層に積層され、スリット状の口金出口からシート状に押し出される。ここで、合流部から口金の温度は、280〜300℃、より好ましくは、290〜300℃が好ましい。
このシート状物を表面温度20〜70℃の冷却ドラム上に密着させて冷却固化し、実質的に無配向状態の未延伸の積層体を得る。
次に、この未延伸積層シートを二軸延伸することによって二軸配向フィルムとする。二軸延伸の方法としては、逐次二軸延伸法(長手方向に延伸した後に幅方向に延伸を行う方法などの一方向ずつの延伸を組み合わせた延伸法)、同時二軸延伸法(長手方向と幅方向を同時に延伸する方法)、又はそれらを組み合わせた方法を用いることができる。ここでは、最初に長手方向、次に幅方向の延伸を行う逐次二軸延伸法を用いた例で説明する。
未延伸の積層体を加熱ロール群で加熱した後、長手方向(MD方向)に2.5〜3.3倍、好ましくは2.7〜3.2倍、さらに好ましくは2.8〜3.0倍に1段もしくは2段以上の多段で延伸する(MD延伸)。延伸温度は、(PPSのガラス転移温度)〜(PPSのガラス転移温度+20)℃、好ましくは(PPSのガラス転移温度)〜(PPSのガラス転移温度+10)℃の範囲である。その後20〜50℃の冷却ロール群で冷却する。
MD延伸に続く幅方向(TD方向)の延伸方法としては、例えば、テンターを用いる方法が一般的である。このフィルムの両端部をクリップで把持して、テンターに導き、幅方向の延伸を行う(TD延伸)。延伸温度は(PPSのガラス転移温度)〜(PPSのガラス転移温度+20)℃が好ましい。延伸倍率は、2.5〜3.3倍、好ましくは2.7〜3.2倍、さらに好ましくは、2.8〜3.0倍に1段もしくは2段以上の多段で延伸する(TD延伸)。
また、面積倍率(MD方向の延伸倍率とTD方向の延伸倍率の積)は、7倍以上、11倍以下とすることが重要であり、より好ましくは7倍以上、10倍以下であり、さらに好ましくは7倍以上、8倍以下である。面積延伸倍率が7倍未満の場合、離型性が悪化する場合あり、面積延伸倍率が11倍を超えると、金型への吸着性、成型性が悪化する場合がある。
次に、この二軸配向された積層体を緊張下で熱処理(熱固定)する。この例の場合においては、柔軟性向上の観点から、PETの融点以上、PPSの融点以下で熱固定することが重要であり、より好ましくは(PET融点+10)℃以上、PPSの融点以下さらに好ましくは(PETの融点+15)℃以上、PPSの融点以下で熱固定することが好ましい。而して本発明の二軸配向積層フィルムは金型への吸着性、追従性に極めて優れたものとなる。
次に、この積層フィルムを幅方向に弛緩処理する。弛緩処理温度は、150℃〜熱処理温度、より好ましくは、150℃〜220℃が好ましい温度領域である。弛緩率は、1〜10%であることが好ましく、より好ましくは2〜9%、さらに好ましくは4〜8%の範囲である。さらに、フィルムを室温まで、冷やして巻き取り、目的とする二軸配向積層フィルムを得る。
本発明の特性値の測定方法ならびに効果の評価方法は次の通りである。
(1)基層部(B層)を構成する樹脂の固有粘度[η]
オルトクロロフェノール中、25℃で測定した溶液粘度から、下式で計算した値を用いた。なお表層部(A層)のポリアリーレンスルフィドはオルトクロロフェノールには溶解しないため、遠心分離により該ポリマを除去後測定した。
オルトクロロフェノール中、25℃で測定した溶液粘度から、下式で計算した値を用いた。なお表層部(A層)のポリアリーレンスルフィドはオルトクロロフェノールには溶解しないため、遠心分離により該ポリマを除去後測定した。
ηsp/C=[η]+K[η]2×C
ここで、ηsp=(溶液粘度/溶媒粘度)−1であり、Cは、溶媒100mlあたりの溶解ポリマ重量(g/100ml、通常1.2g/100mlとなるよう調整する)、Kはハギンス定数(0.343とする)である。また、溶液粘度、溶媒粘度はオストワルド粘度計を用いて測定した。単位は[dl/g]で示す。
ここで、ηsp=(溶液粘度/溶媒粘度)−1であり、Cは、溶媒100mlあたりの溶解ポリマ重量(g/100ml、通常1.2g/100mlとなるよう調整する)、Kはハギンス定数(0.343とする)である。また、溶液粘度、溶媒粘度はオストワルド粘度計を用いて測定した。単位は[dl/g]で示す。
(2)フィルム総厚みおよび表層の厚み比率
日本ミクロトーム研究所製電動ミクロトームST−201を用いて断面切断したフィルムのスライス片を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、各層の厚みを測定し、表層厚み比率を下式で算出した。
日本ミクロトーム研究所製電動ミクロトームST−201を用いて断面切断したフィルムのスライス片を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、各層の厚みを測定し、表層厚み比率を下式で算出した。
表層厚み比率=A層の厚みの和/総厚み
(3)基層部(B層)配向パラメータ(fn)
得られた二軸配向積層フィルムの両表層を剥離したのち、基層部(B層)の屈折率を測定した。屈折率は、アタゴ社(株)製アッべ屈折率計を用い、光源をナトリウムランプとして屈折率測定を行い、下記式により配向パラメータ(fn)を算出した。
(3)基層部(B層)配向パラメータ(fn)
得られた二軸配向積層フィルムの両表層を剥離したのち、基層部(B層)の屈折率を測定した。屈折率は、アタゴ社(株)製アッべ屈折率計を用い、光源をナトリウムランプとして屈折率測定を行い、下記式により配向パラメータ(fn)を算出した。
fn=(nMD+nTD)/2−nZD
上記式におけるnMDは面内方向の一方向の屈折率を表し、nTDは面内方向の一方向と直交する方向の屈折率を表し、nZDはフィルム厚み方向の屈折率を表している。
上記式におけるnMDは面内方向の一方向の屈折率を表し、nTDは面内方向の一方向と直交する方向の屈折率を表し、nZDはフィルム厚み方向の屈折率を表している。
(4)100%応力(F100)
ASTM−D882に規定された方法に従って、インストロンタイプの引張試験機を用いて測定した。測定は下記の条件で行い、フィルム長手方向およびフィルム幅方向が引っ張られる方向となるようにサンプルを調製し、各10検体測定してそれらの算術平均値で以て100%応力(F100)を算出した。
ASTM−D882に規定された方法に従って、インストロンタイプの引張試験機を用いて測定した。測定は下記の条件で行い、フィルム長手方向およびフィルム幅方向が引っ張られる方向となるようにサンプルを調製し、各10検体測定してそれらの算術平均値で以て100%応力(F100)を算出した。
測定装置:オリエンテック(株)製フィルム強伸度自動測定装置“テンシロンAMF/RTA−100”
試料サイズ:幅10mm×試長間100mm
引張り速度:300mm/分
測定環境:175℃。
試料サイズ:幅10mm×試長間100mm
引張り速度:300mm/分
測定環境:175℃。
(5)破断伸度、弾性率
ASTM−D882に規定された方法に従って、インストロンタイプの引張試験機を用いて測定した。測定は下記の条件で行い、フィルム長手方向およびフィルム幅方向が引っ張られる方向となるようにサンプルを調製し、各10検体測定してそれらの算術平均値で以て破断伸度、弾性率を算出した。
ASTM−D882に規定された方法に従って、インストロンタイプの引張試験機を用いて測定した。測定は下記の条件で行い、フィルム長手方向およびフィルム幅方向が引っ張られる方向となるようにサンプルを調製し、各10検体測定してそれらの算術平均値で以て破断伸度、弾性率を算出した。
測定装置:オリエンテック(株)製フィルム強伸度自動測定装置“テンシロンAMF/RTA−100”
試料サイズ:幅10mm×試長間100mm
引張り速度:300mm/分
測定環境:175℃。
試料サイズ:幅10mm×試長間100mm
引張り速度:300mm/分
測定環境:175℃。
(6)成型テストによる吸着性、追従性、離型性
半導体チップの樹脂封止を行う、半導体パッケージ製造装置を用い、175℃に加熱された下金型上に15cm×20cmサイズに切り出したフィルムサンプルをセットしたのち、真空引きしてフィルムを金型に吸着させる。次いで、熱硬化性エポキシ樹脂をフィルム上に設置したのち、半導体チップが取り付けられた上金型を閉じて、3分間、10MPaの圧力を加えたのちに金型を開き、半導体パッケージ/フィルムを取り出して、室温中に十分冷却してから、フィルムを半導体パッケージから剥離した。金型吸着性、追従性、離型性について、以下の基準で判断した。S、Aが合格水準である(SがAよりも優れる)。
半導体チップの樹脂封止を行う、半導体パッケージ製造装置を用い、175℃に加熱された下金型上に15cm×20cmサイズに切り出したフィルムサンプルをセットしたのち、真空引きしてフィルムを金型に吸着させる。次いで、熱硬化性エポキシ樹脂をフィルム上に設置したのち、半導体チップが取り付けられた上金型を閉じて、3分間、10MPaの圧力を加えたのちに金型を開き、半導体パッケージ/フィルムを取り出して、室温中に十分冷却してから、フィルムを半導体パッケージから剥離した。金型吸着性、追従性、離型性について、以下の基準で判断した。S、Aが合格水準である(SがAよりも優れる)。
吸着性
S:リーク、皺の発生なく、金型に吸着する
A:リークの発生なく金型に吸着するが、金型端部に一部皺が発生する
B:リークが発生し、フィルムが金型に吸着しない
成型性
S:金型形状とおりの半導体パッケージが得られた
A:ほぼ金型とおりの形状であるが半導体パッケージの一部に皺跡が残った
B:金型で予定した形状の半導体パッケージが得られなかった
離型性
S:フィルム破断することなく半導体パッケージから剥がれる
A:フィルムが一部破断するが半導体パッケージから剥がれる
B:半導体パッケージに付着し剥がれない
(7)連続成型テストによる吸着性、追従性、離型性
半導体チップの樹脂封止を行う、半導体パッケージ製造装置を用い、175℃に加熱された下金型上にロールサンプルをセットしたのち、真空引きしてフィルムを金型に吸着させる。次いで、熱硬化性エポキシ樹脂をフィルム上に設置したのち、半導体チップが取り付けられた上金型を閉じて、3分間、10MPaの圧力を加えたのちに金型を開き、フィルムを半導体パッケージから剥離した。この成型テストを100サンプル連続して実施した。金型吸着性、追従性、離型性について、以下の基準で判断した。SS、S、Aが合格水準である(SSがSよりも優れる、SがAよりも優れる)。
S:リーク、皺の発生なく、金型に吸着する
A:リークの発生なく金型に吸着するが、金型端部に一部皺が発生する
B:リークが発生し、フィルムが金型に吸着しない
成型性
S:金型形状とおりの半導体パッケージが得られた
A:ほぼ金型とおりの形状であるが半導体パッケージの一部に皺跡が残った
B:金型で予定した形状の半導体パッケージが得られなかった
離型性
S:フィルム破断することなく半導体パッケージから剥がれる
A:フィルムが一部破断するが半導体パッケージから剥がれる
B:半導体パッケージに付着し剥がれない
(7)連続成型テストによる吸着性、追従性、離型性
半導体チップの樹脂封止を行う、半導体パッケージ製造装置を用い、175℃に加熱された下金型上にロールサンプルをセットしたのち、真空引きしてフィルムを金型に吸着させる。次いで、熱硬化性エポキシ樹脂をフィルム上に設置したのち、半導体チップが取り付けられた上金型を閉じて、3分間、10MPaの圧力を加えたのちに金型を開き、フィルムを半導体パッケージから剥離した。この成型テストを100サンプル連続して実施した。金型吸着性、追従性、離型性について、以下の基準で判断した。SS、S、Aが合格水準である(SSがSよりも優れる、SがAよりも優れる)。
吸着性:リーク、皺の発生なく、金型に吸着する
SS:95%以上
S:85%以上、95%未満
A:70%以上、85%未満
B:70%未満
成型性:金型形状とおりの半導体パッケージが得られる
SS:95%以上
S:85%以上、95%未満
A:70%以上、85%未満
B:70%未満
離型性:金型を開いた際、フィルムが破断することなく半導体パッケージから剥がれる
S:85%以上
A:70%以上、85%未満
B:70%未満
(参考例1)ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂の製造
50Lオートクレーブ(SUS316製)に水硫化ナトリウム(NaSH)56.25モル、水酸化ナトリウム54.8モル、酢酸ナトリウム16モル、およびN−メチルピロリドン(NMP)170モルを仕込む。次に、窒素ガス気流下に撹拌しながら内温を220℃まで昇温させ脱水を行なった。脱水終了後、系を170℃まで冷却した後、55モルのp−ジクロロベンゼン(p−DCB)と0.055モルの1,2,4,−トリクロロベンゼン(TCB)を2.5LのNMPとともに添加し、窒素気流下に系を2.0kg/cm2まで加圧封入した。235℃にて1時間、さらに270℃にて5時間撹拌下にて加熱後、系を室温まで冷却、得られたポリマーのスラリーを水200モル中に投入し、70℃で30分間撹拌後、ポリマーを分離する。このポリマーをさらに約70℃のイオン交換水(ポリマー重量の9倍)で撹拌しながら5回洗浄後、約70℃の酢酸カルシウムの1質量%水溶液にて窒素気流下にて約1時間撹拌した。さらに、約70℃のイオン交換水で3回洗浄後、分離し、120℃、1torrの雰囲気下で20時間乾燥することによって白色のポリフェニレンスルフィド粉末を得た。
SS:95%以上
S:85%以上、95%未満
A:70%以上、85%未満
B:70%未満
成型性:金型形状とおりの半導体パッケージが得られる
SS:95%以上
S:85%以上、95%未満
A:70%以上、85%未満
B:70%未満
離型性:金型を開いた際、フィルムが破断することなく半導体パッケージから剥がれる
S:85%以上
A:70%以上、85%未満
B:70%未満
(参考例1)ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂の製造
50Lオートクレーブ(SUS316製)に水硫化ナトリウム(NaSH)56.25モル、水酸化ナトリウム54.8モル、酢酸ナトリウム16モル、およびN−メチルピロリドン(NMP)170モルを仕込む。次に、窒素ガス気流下に撹拌しながら内温を220℃まで昇温させ脱水を行なった。脱水終了後、系を170℃まで冷却した後、55モルのp−ジクロロベンゼン(p−DCB)と0.055モルの1,2,4,−トリクロロベンゼン(TCB)を2.5LのNMPとともに添加し、窒素気流下に系を2.0kg/cm2まで加圧封入した。235℃にて1時間、さらに270℃にて5時間撹拌下にて加熱後、系を室温まで冷却、得られたポリマーのスラリーを水200モル中に投入し、70℃で30分間撹拌後、ポリマーを分離する。このポリマーをさらに約70℃のイオン交換水(ポリマー重量の9倍)で撹拌しながら5回洗浄後、約70℃の酢酸カルシウムの1質量%水溶液にて窒素気流下にて約1時間撹拌した。さらに、約70℃のイオン交換水で3回洗浄後、分離し、120℃、1torrの雰囲気下で20時間乾燥することによって白色のポリフェニレンスルフィド粉末を得た。
次に、このポリフェニレンスルフィド粉末を市販の窒素ガス雰囲気下90℃のNMP(ポリフェニレンサルファイドポリマー重量の3倍量)にて0.5時間の撹拌処理を2回行なった。このポリフェニレンサルファイド粉末をさらに約70 ℃ のイオン交換水で4回洗浄した後分離し、上記のようにして乾燥することによって融点280℃の白色ポリフェニレンスルフィド粉末を得た。このポリフェニレンスルフィド粉末の300℃ における溶融粘度は5000ポイズであった。
(参考例2)粒子含有PPSチップの製造
次に、平均粒径1μmの炭酸カルシウム粒子をエチレングリコール中に50質量%分散させたスラリーを調製した。このスラリーをフィルタで濾過した後、ヘンシェルミキサーを用いて、参考例1で得られたPPS粉末に炭酸カルシウムの含有量が7質量%となるよう混合した。得られた混合物を、30mm径の二軸のスクリューを有するベント押出機に供給し、温度320℃で溶融した。この溶融物を金属繊維からなる95%カット孔径10μmのフィルタに通して瀘過した後、2mm孔径ダイから押し出し、ガット状の樹脂組成物を得た。さらに該組成物を約3mm長に裁断し、粒子含有量7質量%の粒子含有PPSチップを得た。
次に、平均粒径1μmの炭酸カルシウム粒子をエチレングリコール中に50質量%分散させたスラリーを調製した。このスラリーをフィルタで濾過した後、ヘンシェルミキサーを用いて、参考例1で得られたPPS粉末に炭酸カルシウムの含有量が7質量%となるよう混合した。得られた混合物を、30mm径の二軸のスクリューを有するベント押出機に供給し、温度320℃で溶融した。この溶融物を金属繊維からなる95%カット孔径10μmのフィルタに通して瀘過した後、2mm孔径ダイから押し出し、ガット状の樹脂組成物を得た。さらに該組成物を約3mm長に裁断し、粒子含有量7質量%の粒子含有PPSチップを得た。
(参考例3)無粒子PPSチップの製造
粒子スラリーを添加しなかった他は、参考例2と同様にして溶融押出し、粒子を含有しない無粒子PPSチップを得た。
粒子スラリーを添加しなかった他は、参考例2と同様にして溶融押出し、粒子を含有しない無粒子PPSチップを得た。
(参考例4)ポリエチレンテレフタレート樹脂の製造
ジメチルテレフタレートとエチレングリコールの混合物に、ジメチルテレフタレートに対して、酢酸カルシウム0.09重量%と三酸化アンチモン0.03重量%とを添加して、常法により加熱昇温してエステル交換反応を行った。次いで、得られたエステル交換反応生成物に、原料であるジメチルテレフタレートに対して、酢酸リチウム0.15重量%とリン酸トリメチル0.21重量%とを添加した後、重合反応槽に移行し、次いで加熱昇温しながら反応系を徐々に減圧して1mmHgの減圧下、290℃で常法により重合し、固有粘度0.54dl/gのポリエチレンテレフタレート(PET)を得た。得られたPETポリマーを回転型真空重合装置を用いて、1mmHg以下の減圧下、225℃の温度で35時間加熱処理し、融点255℃、固有粘度0.72dl/gのPETチップを得た。
ジメチルテレフタレートとエチレングリコールの混合物に、ジメチルテレフタレートに対して、酢酸カルシウム0.09重量%と三酸化アンチモン0.03重量%とを添加して、常法により加熱昇温してエステル交換反応を行った。次いで、得られたエステル交換反応生成物に、原料であるジメチルテレフタレートに対して、酢酸リチウム0.15重量%とリン酸トリメチル0.21重量%とを添加した後、重合反応槽に移行し、次いで加熱昇温しながら反応系を徐々に減圧して1mmHgの減圧下、290℃で常法により重合し、固有粘度0.54dl/gのポリエチレンテレフタレート(PET)を得た。得られたPETポリマーを回転型真空重合装置を用いて、1mmHg以下の減圧下、225℃の温度で35時間加熱処理し、融点255℃、固有粘度0.72dl/gのPETチップを得た。
(実施例1)
参考例4で得た固有粘度0.72dl/gのPETチップを180℃で3時間減圧乾燥した後、溶融部が280℃に加熱されたフルフライトの単軸押出機2(B層)に供給した。また、一方、参考例3で作製した無粒子PPSチップに、参考例2で作成した粒子含有PPSチップを粒子含有量がPPS樹脂に対し0.5重量%となるようにブレンドし、180℃で3時間減圧乾燥した後、溶融部が320℃に加熱されたフルフライトの単軸押出機1(A層)に供給した。
参考例4で得た固有粘度0.72dl/gのPETチップを180℃で3時間減圧乾燥した後、溶融部が280℃に加熱されたフルフライトの単軸押出機2(B層)に供給した。また、一方、参考例3で作製した無粒子PPSチップに、参考例2で作成した粒子含有PPSチップを粒子含有量がPPS樹脂に対し0.5重量%となるようにブレンドし、180℃で3時間減圧乾燥した後、溶融部が320℃に加熱されたフルフライトの単軸押出機1(A層)に供給した。
次いで、これらの2台の押出機で溶融したポリマーを繊維焼結ステンレス金属フィルター(14μmカット)を通過させた後、290℃に設定した3層用の合流ブロックを用いて3層積層(A/B/A)とした。合流ブロックを通過させるポリマー流量は、二軸延伸・熱処理後の最終フィルムの厚みがA/B/A=6μm/38μm/6μmとなるように、各層の厚さをそれぞれのラインに設置されたギアポンプの回転数を調節し、押出量を制御することによって合わせた。このように溶融ポリマーを3層積層状態にし、温度290℃に設定したTダイの口金から溶融押出した後、表面温度25℃のキャストドラムに静電荷を印加させながら密着冷却固化し、未延伸積層フィルムを作製した。
この未延伸積層フィルムを、加熱された複数のロール群からなる縦延伸機を用い、ロールの周速差を利用して、95℃の温度でフィルムの長手方向に2.8倍の倍率で延伸した。その後、このフィルムの両端部をクリップで把持して、テンターに導き、延伸温度100℃、延伸倍率2.8倍でフィルムの幅方向に延伸を行い、引き続いて温度275℃で8秒間の熱処理を行った後、180℃にコントロールされた冷却ゾーンで横方向に4%弛緩処理を行い室温まで冷却した後、フィルムエッジを除去し、厚さ50μmの二軸配向積層フィルムを得た。本フィルムの基層部(B層)のフィルム固有粘度は0.70dl/gであった。得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
(実施例2)
実施例1で熱処理温度を265℃とした以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
実施例1で熱処理温度を265℃とした以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
(実施例3)
実施例1で熱処理温度を255℃とした以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
実施例1で熱処理温度を255℃とした以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
(実施例4)
実施例1で、延伸倍率を縦方向に3.0倍、横方向に3.0倍とした以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
実施例1で、延伸倍率を縦方向に3.0倍、横方向に3.0倍とした以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
(実施例5)
実施例1で、延伸倍率を縦方向に3.2倍、横方向に3.2倍とした以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
実施例1で、延伸倍率を縦方向に3.2倍、横方向に3.2倍とした以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
(実施例6)
実施例1でA/B/Aの厚み構成を10μm/30μm/10μmとする以外は実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
実施例1でA/B/Aの厚み構成を10μm/30μm/10μmとする以外は実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
(実施例7)
実施例1でA/B/Aの厚み構成を12μm/26μm/12μmとする以外は実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
実施例1でA/B/Aの厚み構成を12μm/26μm/12μmとする以外は実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
(実施例8)
参考例4で得た固有粘度0.72dl/gのPETチップと共重合PET樹脂として「イースターPET−G6723」を80/20(重量%)となるように配合し、30mm径の二軸のスクリューを有するベント押出機に供給し、温度280℃で溶融した。この溶融物を金属繊維からなる95%カット孔径10μmのフィルタに通して瀘過した後、2mm孔径ダイから押し出し、ガット状のPET樹脂組成物を得た。さらに該組成物を約3mm長に裁断し、共重合PET樹脂20重量%含有マスターペレットを得た。
上記で得られた共重合PET樹脂20重量%含有マスターペレット100%をB層に供給する以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表2に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
参考例4で得た固有粘度0.72dl/gのPETチップと共重合PET樹脂として「イースターPET−G6723」を80/20(重量%)となるように配合し、30mm径の二軸のスクリューを有するベント押出機に供給し、温度280℃で溶融した。この溶融物を金属繊維からなる95%カット孔径10μmのフィルタに通して瀘過した後、2mm孔径ダイから押し出し、ガット状のPET樹脂組成物を得た。さらに該組成物を約3mm長に裁断し、共重合PET樹脂20重量%含有マスターペレットを得た。
上記で得られた共重合PET樹脂20重量%含有マスターペレット100%をB層に供給する以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表2に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
(実施例9)
実施例8で得られたマスターペレット50重量%と参考例4で得られたPETチップ50重量%をB層に供給する以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表2に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
実施例8で得られたマスターペレット50重量%と参考例4で得られたPETチップ50重量%をB層に供給する以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表2に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
(実施例10)
実施例8で固有粘度0.72dl/gのPETチップと共重合PET樹脂として「イースターPET−G6723」を50/50(重量%)となるように配合する以外は、実施例8と同様にして共重合PET樹脂50重量%含有マスターペレットを得た。
上記で得られた共重合PET樹脂50重量%含有マスターペレット100%をB層に供給する以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表2に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
実施例8で固有粘度0.72dl/gのPETチップと共重合PET樹脂として「イースターPET−G6723」を50/50(重量%)となるように配合する以外は、実施例8と同様にして共重合PET樹脂50重量%含有マスターペレットを得た。
上記で得られた共重合PET樹脂50重量%含有マスターペレット100%をB層に供給する以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表2に示したとおりであり、金型吸着性、追従性、離型性に優れたものであった。
(比較例1)
参考例3で作製した無粒子PPSチップを180℃で3時間減圧乾燥した後、溶融部が320℃に加熱された押出機1(B層)に投入する以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
参考例3で作製した無粒子PPSチップを180℃で3時間減圧乾燥した後、溶融部が320℃に加熱された押出機1(B層)に投入する以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、この二軸配向積層フィルムは、フィルムの厚みムラ、平面性が悪く、吸着性、追従性、離型性が悪化した。
(比較例2)
参考例4で作製したPETチップを180℃で3時間減圧乾燥した後、溶融部が280℃に加熱された押出機2(A層)に投入し、次いで、実施例1と同様にこれらの2台の押出機で溶融したポリマーを繊維焼結ステンレス金属フィルター(14μmカット)を通過させた後、280℃に設定した3層用の合流ブロックを用いて実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製したが、熱処理工程でフィルムが破断した。
参考例4で作製したPETチップを180℃で3時間減圧乾燥した後、溶融部が280℃に加熱された押出機2(A層)に投入し、次いで、実施例1と同様にこれらの2台の押出機で溶融したポリマーを繊維焼結ステンレス金属フィルター(14μmカット)を通過させた後、280℃に設定した3層用の合流ブロックを用いて実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製したが、熱処理工程でフィルムが破断した。
(比較例3)
比較例2で熱処理温度を240℃とした以外は、比較例2と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
比較例2で熱処理温度を240℃とした以外は、比較例2と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、吸着性、追従性、離型性が悪化した。
(比較例4)
実施例1で熱処理温度を240℃とした以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
実施例1で熱処理温度を240℃とした以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、離型性に優れるものの、吸着性、追従性が悪化した。
(比較例5)
実施例1で、延伸倍率を縦方向に3.5倍、横方向に3.5倍とした以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
実施例1で、延伸倍率を縦方向に3.5倍、横方向に3.5倍とした以外は、実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、離型性に優れるものの、吸着性、追従性が悪化した。
(実施例11)
実施例1でA/B/Aの厚み構成を15μm/20μm/15μmとする以外は実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、離型性に優れるものの、吸着性、追従性が実施例1と比較して悪化した。
実施例1でA/B/Aの厚み構成を15μm/20μm/15μmとする以外は実施例1と同様にして二軸配向積層フィルムを作製した。
得られた二軸配向積層フィルムの構成および特性は表1に示したとおりであり、離型性に優れるものの、吸着性、追従性が実施例1と比較して悪化した。
本発明の二軸配向積層フィルムは、耐熱性、柔軟性、離型性に優れ、半導体パッケージ成型あるいはLEDレンズ成型用の離型フィルムとして好適に使用することができる。
Claims (12)
- ポリエステル樹脂を主成分とする基層部(B層)の両面に、ポリアリーレンスルフィド樹脂からなる表層部(A層)が積層されてなる積層フィルムであり、B層のフィルム面内方向の一方向の屈折率nMDと前記フィルム面内方向の一方向と直交するフィルム面内方向の屈折率nTD、フィルム厚み方向の屈折率nZDから求められる配向パラメータ(fn)が0.150以下を満たすことを特徴する二軸配向積層フィルム。
- 175℃における100%応力が50MPa以下であることを特徴とする請求項1に記載の二軸配向積層フィルム。
- 175℃における弾性率が350MPa以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の二軸配向積層フィルム。
- 175℃における弾性率が150MPa以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム。
- 積層フィルムの総厚みに対する両表層部(A層)の厚みの和の比率が0.2〜0.5であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム。
- B層を構成するポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレートを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム。
- B層を構成するポリエステル樹脂中に実質的に非晶性である共重合ポリエステル樹脂が10〜50重量%含有されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム。
- 前記共重合ポリエステル樹脂がジメチルテレフタル酸をジカルボン酸成分の主成分とし、ジオール成分の20〜50mol%が1,4−シクロヘキサンジメタノール(1,4−CHDM)で、残りの80〜50mol%がエチレングリコールより成る共重合ポリエステルであることを特徴とする請求項7に記載の二軸配向積層フィルム。
- A層を構成するポリアリーレンスルフィド樹脂がポリフェニレンスルフィドであることを特徴する請求項1〜8のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム。
- 半導体パッケージ成型離型用であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム。
- LEDレンズ成型離型用であることを特徴する請求項1〜10のいずれかに記載の二軸配向積層フィルム。
- 実質的にポリアリーレンスルフィド樹脂からなる樹脂、ポリエステル樹脂を主成分とする樹脂および実質的にポリアリーレンスルフィド樹脂からなる樹脂を厚み方向に対してこの順に積層して共押出する工程、当該共押出された積層体を面積延伸倍率が11倍以下に二軸延伸する工程、当該二軸延伸されたものを前記ポリエステル樹脂の融点以上、ポリアリーレンスルフィド樹脂の融点以下で熱処理する工程を含む二軸配向積層フィルムの製造方法。
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