KR930000144B1 - 적층체로된 박리필름 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

적층체로된 박리필름
제1도는 본 발명의 박리필름의 일예의 단면도.
제2도는 본 발명의 박리필름의 다른예의 단면도.
제3도는 쿠숀필름과 박리필름을 사용하는 종래의 유연성 인쇄기판 성형법을 나타낸 단면도.
제4도는 제3도에 보인 바와 같은 종래의 성형법에 의해 성형된 유연성 인쇄기판의 단면도.
제5도는 본 발명의 박리필름을 사용하여 유연성 인쇄기판을 형성시킨 상태를 나타내는 단면도.
제6도는 종래의 방법에 의해 제조된 유연성 인쇄기판의 단자노출 부분의 확대 단면도.
제7도는 본 발명의 박리필름을 사용하여 제조된 유연성 인쇄기판의 단자노출 부분의 단면도.
본 발명은 박리필름에 관한 것으로 좀더 구체적으로, 전기회로가 형성된 유연성 인쇄기판에 피막(coverlay)을 접착제로 가열압축할 때 사용되는 온화한 쿠숀성질과 우수한 박리성을 갖는 적층체로 구성된 박리필름에 관한 것이다.
유연한 인쇄기판 제조시에 전기회로가 형성된 기판상에 피막을 씌워주는 것은 공지되어 있다. 피막은 인쇄기판의 한면인쇄일 때는 한면에 양면인쇄 또는 다층인쇄일 때는 양면에 열경화성 접착제에 의해 가열압착한다. 가열압착하는 동안 피막이 열판에 접착되지 않게 하기 위해, 피막과 열판 간에 박리필름이 사용된다. 그 필름을 예로들면 폴리테트라후루오로에티렌, 테트라후루오로에티렌/헥사후루오로프로피렌 공중합체, 및 폴리비닐 후루오라이드와 같은 불소함유 중합체로된 필름류와 폴리메틸렌 필름 등이 있다.
기판상에 형성되는 전기회로(동박) 표면상에서 인쇄된 부위는 인쇄않된 부위와 높이가 다르다. 따라서 그 표면을 필름과 같은 피막으로 덮으면 인쇄않던 부위에서 간극이 생겨 표면과 피막간의 공간에 공기가 포획되어 시간경과와 더불어 동(copper)회로가 산화하게 되어 수명을 현저히 단축시킨다. 또한 유연성 인쇄기판에서, 단자부분이 다른 전기구성 부품과의 전기적 결선을 위해 피막으로 피복되지 않게 되어 결선부분내의 동회로가 노출되게 된다. 따라서 노출단자 부분을 제외하고 인쇄기판을 피막으로 코팅할 때 피막에 가하는 접착제가 가열프레스에 의해 용융되어 종종 노출단자 부분들의 동회로의 표면위로 흘러내린다. 결과적으로 동회로의 표면이 접착제층으로 피복되어 전기결선이 잘못된다. 현재 사용중에 있는 상술한 박리필름은 열판에 피막을 접착시키는 목적을 달성할 수는 있지만 성형하는 중 인쇄않던 부위에서 간극들이 형성되는 것을 피할 수 없고 또한 용융접착제에 의한 동회로의 노출표면의 오염을 방지할 수 없다.
다른 한편 폴리-4-메틸-1-펜텐으로된 표면이 거친 필름 또는 쉬트가 알려져 있는데 이는 박리필름으로서 사용하기 위한 것이 아니고 인쇄기판의 제조시에 사용되는 일면이 금속 피복된 적층체의 피복않된면의 표면을 거칠게 하기 위한 것이다(일본 공개특허공보 제 32031/1987)
본 발명의 목적은 다층 적층체로된 박리필름을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 유연성 인쇄기판의 성형시에 피막이 열판에 용융접착되지 않으며 또한 접착제가 흘러서 다른 부품에 접착되지 않으며 또한 인쇄기판의 인쇄않던 부위에 간극이 형성되지 않으며, 녹아 흘러 나오는 접착제에 의해 동회로의 노출 표면을 오염시키지 않도록된 유연성 인쇄기판 형성시에 사용적합한 성형 박리필름을 제공하는데 있다.
본 발명의 상술한 장점 및 기타 장점을 다음의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
본 발명에 의하면, 본 발명의 상기 목적 및 장점들은 다음과 같이 구성되는 적층체로 된 박리필름에 의해 성취된다.
즉, (A) 중간층인 유연성 폴리올레핀층, (B) 중간층의 양면에 형성되는 2개의 결정질 폴리메틸 펜텐층
제1도에서, 박리필름은 유연성 폴리올레핀으로된 중간층(2)과 상기 중간층의 양면에 형성되는 2개의 결정질 폴리메틸펜텐으로된 외부층(1, 1')으로 구성된다.
제2도에서 참조번호 3과 3'는 접착층을 나타낸다.
본 발명의 박리필름을 구성하는 2개의 외부층(이하 ˝B˝라 함)의 결정질 폴리메틸펜텐은 예를들어 4-메틸-1-펜텐의 결정질 단독중합체 또는 4-메틸-1-펜텐과 또 다른 알파 올레핀과의 결정질 공중합체, 바람직하게는 적어도 85몰%의 4-메틸-1-펜텐단위를 포함하는 결정질 공중합체이면 좋다.
다른 알파 올레핀은 바람직하게는 2~30 탄소원자수를 갖는 것이 좋다. 예를들면 에티렌, 프로피렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-테트라데센 및 1-옥타데센 등이 있다.
결정질 폴리메틸펜텐은 바람직하게는 0.5~200g/10분의 용융유속(260-의 온도에서 5kg의 부하하에 측정한 MFR(melt flow rate)을 갖는 것이 좋다. 만일 용융유속이 0.5g/10분 이하일 경우, 중합체는 고용융점도를 갖기 때문에 성형성이 불량하다.
만일 200g/10분을 초과하면, 중합체는 저용융점도를 갖게 되므로 성형성이 불량하다. 본 발명의 박리필름에서 중간층(이하 ˝A˝라 함)을 구성하는 유연성 폴리올레핀은 유연성 인쇄기판을 형성할시에 쿠숀층으로서 작용한다.
유연성 폴리올레핀의 양호한 것들을 예로들면 에티렌과, 프로피렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센 및 4-메틸-1-펜텐 등의 α-올레핀과의 공중합체류 또는 다원공중합체류와 ; 프로피렌과, 에티렌 1-우텐, 1-펜텐, 1-헥센 및 4-메틸-1-펜텐 등의 α-올레핀과의 공중합체류 또는 다원공중합체류와 ; 에티렌과, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴산 또는 메타크릴산과의 공중합체류 또는 이들 공중합체들의 부분적 이온성 가교결합 생성물과 ; 에티렌과, 아크릴산 또는 아크릴레이트류와의 2이상의 공중합체의 혼합물류와 ; 4-메틸-1-펜텐과 상술한 α-올레핀과의 공중합체류 또는 다원공중합체류와 ; 그리고 전술한 중합체류와 폴리에티렌, 폴리프로피렌 ; 폴리-1-부텐 및 폴리-4-메틸-1-펜텐 등의 폴리올레핀류의 혼합물류가 있다.
적당한 유연성 및 쿠숀성질에 비추어 특히 바람직하게 사용될 수 있는 것들을 예로들면, 에티렌과 전술한 α-올레핀류의 공중합체류 또는 다원공중합체류와, 프로피렌과 상술한 올레핀류와의 공중합체류 또는 다원 공중합체류와, 그리고 에피렌과 아크릴레이트류, 메타크릴레이트류, 아크릴산 또는 메타크릴산과의 공중합체류 또는 이들 공중합체들의 부분 이온성 가교결합 생성물이 있다. 유연성 폴리올레핀은 하나 또는 복수층으로 사용될 수 있다.
본 발명의 박리필름에서, 결정질 폴리메틸펜텐층과 중간층(A)은 직접 접촉되거나 접착제를 통해 접촉할 수 있다. 마찬가지로, 중간층(A)을 구성하는 다수의 유연성 폴리올레핀층들은 직접 또는 접착제를 통해 접촉될 수 있다.
본 발명의 박리필름에 필요한 성질들과 종래의 유연성 인쇄기판 형성시의 압착형성 단계를 설명하면 다음과 같다.
제3도를 참조하여 일면상에 전기회로가 형성된 유연성 인쇄기판 형성시의 압착 형성단계의 일예를 설명하면 다음과 같다.
기부 필름(4), 접착층(5) 및 동회로(6)을 포함하는 기판을 수압장치의 하부열판(13)상에 놓고, 열과 압력이 균일하게 가해지도록 기판과 하부열판(13) 사이에 예를들어 크라프트지 또는 고무쉬트로된 쿠숀판(14), 스테인레스판(9) 및 박리필름(10)을 아래부터 순서대로 쌓아서 삽입하고, 또 기판위에는 접착층(5)이 피복된 덮개층(8), 박리필름(10'), 쿠숀필름(11), 박리필름(10˝), 스테인레스판(9') 및 쿠숀판(14')을 나열 순서대로 쌓는다.
그 다음 전체 조립체를 상부열판(13')과 하부열판(13)에 의해 가열압착하여 일체로 한다. 만일 쿠숀필름(11)의 연화 및 변형성이 불충분하거나 또는 박리필름(10, 10' 및 10˝)의 유연성이 불충분하면, 접착제(7)로 피복된 덮개층(8)은 기판의 인쇄않된 부위의 간극으로 완전히 밀려 들어가지 못한다. 결과적으로 제4도에 보인 바와 같이, 동회로의 하단부에 공기(12)가 남게 되어 기판이 피막에 긴밀하게 접착되지 못한다. 따라서, 종래의 압착 형성단계에서는 다수의 바람직한 유연성 인쇄기판을 구성하는 재료 이외에도 박리필름 또는 쿠숀필림들을 별도로 쌓아둔 상태로 사용한다. 박리필름 또는 쿠숀필름들이 얇기 때문에, 절단되거나 접히지 않고 쌓기가 극히 어렵고 성가시다. 또한 이 재료들을 쌓는 순서에서 에러가 발생되기 쉬워 품질이 불량한 제품이 될 우려가 있다.
본 발명자들은 피막을 열압착하는 단계에서 기판의 인쇄않된 부위에서 간극들이 형성됨이 없이 피막으로 피복된 부품들과 단자들의 노출부품들간의 경계가 깨끗한 유연성 인쇄기판의 제조를 위한 여러가지 요인들에 대해 연구했다. 그 결과로서, 열압착 단계에서 개별 구성 재료들에 대한 열조건을 선택하고 또한 이 조건들에 맞는 재료를 사용함으로써 상술한 목적을 성취하는 박리필름을 성공적으로 얻을 수 있었다.
본 발명의 박리필름에서는 내측과 외측층들을 형성하는 결정질 폴리메틸펜텐층들은 박리기능을 가지며 또한 유연성 폴리올레핀의 중간층은 쿠숀기능을 갖는다. 이 층들은 서로 접합되어 적층체를 형성한다. 따라서 본 발명의 박리막은 그러한 성가신 작업을 제거해 준다. 또한 유연성 폴리올레핀층은 온화한 쿠숀성질을 갖고 있기 때문에 상술한 압착단계에서 인쇄기판의 비인쇄부인 간극들이 피막에 의해 정밀하게 밀착될 수 있다. 결국 간극없는 인쇄기판이 제조될 수 있다.
제5도는 본 발명의 박리필름(I)을 사용하여 제조시에 열압착 완료시의 유연성 인쇄기판(II)의 상태를 나타내는 단면도이다. 이 박리필름을 사용한 결과로서, 피막은 인쇄않된 부위내의 간극에 완전히 밀려들어가 긴밀하게 접착되어 일체가 될 수 있었다.
다른 부품들과의 전기적 결선을 위해 유연성 인쇄기판을 단자부품들내의 동회로가 노출되어 들어난 상태로 제조해야 한다. 종래의 기술로는 노출된 부분과 피막간에 깨끗하게 마감된 경계를 형성할 수 없다. 노출 단자 부분들을 종래의 방법으로 형성하는 가압 형성단계에서, 피막(8)상에 피복된 접착제(7)를 가열압착시 접착제가 용융되어 유출부분(7')을 형성할 수 있다. 왜냐하면, 박리필름(10', 10˝)과 쿠숀필름(11)의 연화성과 변형성이 불충분하기 때문이다. 결과적으로 동회로(6)의 상부표면의 부분을 덮는 동안 그 부분(7')강 경화되어 대부분의 경우 제품이 불합격된다.
이와 대조적으로, 본 발명의 박리필름은 가열압착단계에서 피막상에 코팅된 열경화성 접착제가 열로인해 흘러내리기 전에 변형된다. 또한 그 쉬트의 중간층은 우수한 쿠숀성을 갖고 있으며 그의 내부와 외부층들을 우수한 박리성을 갖고 있다.
따라서, 제7도에 보인 바와같이 박리필름은 피막(8)과 동회로표면(6')의 단부표면에 긴밀하게 접착되어 접착제(7)는 전혀 흘러내리지 않는다.
따라서, 제조된 최종제품은 노출부분과 피막간의 경계가 깨끗하다.
본 발명의 박리필름의 개별층은 각각 유연성 인쇄기판을 제조하는 동안 기판의 인쇄않된 부위의 간극내로 피막의 긴밀한 접착상태로 밀려들어가도록 충분한 유연성과 쿠숀성을 나타내야 한다.
결정질 폴리메틸펜텐층/유연성 폴리올레핀층/결정질 폴리메틸펜텐층의 두께는 바람직하게는 3~100㎛/5~1000㎛/3~100㎛, 특히 바람직하게는 5~50㎛/20~200㎛ /5~5㎛가 좋다.
본 발명의 박리필름은 통상적으로 내부층, 중간층 및 외부층을 동시 압출하여 형성하는 것이 좋다.
이 동시 압출에 의해 우수한 접착 강도를 갖는 적층제를 얻을 수 있다.
왜냐하면 수지들의 접착계면에서 수지들이 용융상태로 잘 혼합되기 때문이다.
제2도에 보인 바와같이 접착층들을 제공함으로서 통합 적층체를 얻을 수도 있다.
제2도에 보인 적층제는 개별층을 간에 우레탄, 이소시아네이트 또는 에폭시타입필름 등의 접착제를 코팅한 다음 필요한 경우 전체를 가압 접착시켜 형성할 수 있다.
또 다른 방법으로서, 적층제는 수지층들과 그 수지층들간에 무수말레인을 그라프트시킨 폴리에티렌 또는 무수말레인 그라프트 중합체를 접착제수지로 동시에 압출하여 형성할 수 있다.
다른 방법으로 3층을 필름 또는 쉬트형으로 성형하여 상술한 순서로 그들을 열접착 또는 가열롤링시켜 적층제를 제조할 수도 있다.
본 발명을 실시예를 예로들어 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
실시예들에서 외부층용 4-메틸펜텐-1 중합체의 MFR은 ASTM D-1238에 의해 5kg 하중하의 260℃에서 측정한 값이며, 한편 중간층용 유연성 폴리올레핀의 MFR은 ASTM D-1238에 의해 조건 E하에서 측정한 값이다.
[실시예 1]
2개 외부층인 박리수지층(B1, B2)의 재질로 0.84의 밀도와 23g/10분의 MFR(ASTM D-1238 250℃, 부하 5kg)을 갖는 4-메틸펜텐-1과 1데센의 공중합체를 사용했으며 수지층(B1)은 제1압출기에 넣고, 수지층(B2)은 제2압출기에 넣고 그들을 각각 300℃에서 가소화시켜 다지형 3층 공압출 T-다이로 각각 도입했다.
쿠숀층(중간층)용 수지 A1으로서, 0.89의 밀도, 3g/10분의 MFR 및 78℃의 바이캇(Vicat)연화 온도를 갖는 프로필렌/부텐-1공중합체를 제2압출기내에서 300℃로 가소화시킨 다음 다지형 3층 공압출 T-다이내로 주입시켰다.
상부박리층, 중간층 및 하부박리층(이후 층 B1, 층 A, 층 B2라 함)을 공압출 T-다이내에서 조합한후 30m/분 속도로 권취하여, 층 B1, A1 및 B2의 두게가 각각 25, 100 및 25㎛로서 150㎛의 총두께를 갖는 3층 필름을 형성한다.
층 B1과 A1간 그리고 층 A1과 B2간의 접착 강도는 각각 350g/15mm와 530g/15mm이었다. 이들의 접착 강도는 실용화하기에 충분하다.
3층 필름을 제5도에 보인 가열프레스(13, 13')의 위치(I)에 고정시킨 다음 80℃의 유동개시온도를 갖는 에폭시형 접착제를 30㎛의 두께로 코딩하고 25㎛의 두께를 갖는 폴리이미드 필름을 포함하는 피막(8)을 30분동안 20kg/㎠의 압력을 가하면서 150℃의 온도로 기판에 열압착시켰다.
기판에 피막을 완전히 접착시킨 결과 최종 제품 내부에 공기가 없었다.
[실시예 2]
150㎛의 총두께를 갖는 3층필름을 실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조하였으나 단, 쿠숀층 수지로서 에티렌 아크릴에이트 15중량%, MFR 0.5g/10분 및 65℃의 바이캇 연화온도를 갖는 에티렌/에틸아크릴에이트 공중합체를 사용하였다.
층 B1과 A간의 층 A와 B2간의 최종필름의 접착강도는 205g/15mm와 200g/ 15mm이었다. 이 강도는 실용상 충분하였다.
실시예 1에서와 동일 조건하에서, 가열압착 단계에서 3층 필름을 사용하여 기판에 피막을 열압착시켰다.
최종제품에서, 피막은 기판에 긴밀하게 완전히 접착되었으며 또한 제품내부에 공기가 잔재하지 않았다.
피막이 없는 부위의 동박의 표면상으로 접착제가 흐르는 범위는 피막으로부터 0.1mm이하이었다.
적층 필름의 유동방지 효과는 훌륭하였다.
[실시예 3]
쿠숀층 수지 A3으로서 프로피렌 함량 35몰%, 1-부텐 함량 14몰%, 4-메틸펜텐-1 50몰%이고, 유리천이온도 5℃, 밀도가 0.860, MFR가 0.88g/10분 그리고 X레이로 측정하여 결정도 1.2%인 프로피렌/1-부텐/4-메틸펜텐-1의 3원 공중합체 50중량%와 선형 저밀도 폴리에티렌 50중량%인 혼합물(바이캇 연화온도 70℃)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 150㎛의 총두께를 갖는 3층 필름을 제조하였다.
그 필름은 층 B1과 A3간 그리고 A3와 B2간에서 박리되지 않아 접착 강도를 측정할 수 없었다.
실시예 1에서와 동일 건조하에 가열압착 단계에서 최종 3층 필름을 사용함으로써, 기판에 피막을 열 압착시켰다.
최종제품에서 피막은 기판에 완전히 접착되었으며 최종제품내부에 공기가 잔재하지 않았다.
피막이 피복되지 않은 부위내의 동박의 표면상에서의 접착제의 유동범위는 피막으로 부터 0.1mm이하 이었다.
적층필름의 유동방지 효과는 양호하였다.
[실시예 4]
0.84의 밀도와 23g/10분의 MFR을 갖는 4-메틸펜텐-1(95중량%)와 1-덴센 (5중량%)의 공중합체를 박리층 수지로서 사용하고 제1 및 제5 압출기내에서 300℃로 가소시킨 다음 다지형의 5층 공압출 5-다이내로 도입하였다.
쿠숀층 수지로서, 4g/10분의 용융유속, 0.886g/㎤의 밀도, 69℃의 용융점 및 80중량%의 에티렌 함량을 갖는 에틸렌/1부텐 랜돔 공중합체를 제2 및 제4압출기내에서 260℃로 가소화시켰다.
중간층으로서, 실시예 2에서 사용된 것과 동일한 에티렌과 에티렌 아크릴에이트 공중합체(15중량%)를 사용하였고 5층 공압출 5다이내로 도입했다.
공압출 T-다이에서, 5개 수지층들 B3, A4, A2, A4 및 B3을 조합한 다음 20m/분의 속도로 권취하여 상층에서 하층의 순으로 두께가 각각 20, 20, 100, 20 및 20㎛인 총 180㎛의 두께를 갖는 5층 필름을 제조하였다.
B3와 A4, A4와 A2, A3와 A4, 그리고 A4와 B3간의 필름의 접착 강도는 각각 510g/15mm, 210g/15mm, 220g/15mm 그리고 520g/15mm이었다. 접착강도는 실용화하기에 충분했다.
[비교예 1]
박리필름 B'로서 25㎛의 두께를 갖는 단층 폴리염화비닐 필름을 사용하고, 쿠숀필름 A'로서 0.919의 밀도, 190℃에서 0.35g/10분의 MFR, 그리고 92℃의 바이캇 연화온도를 갖는 단층 저밀도 폴리에티렌 필름을 사용하였다.
제3도에서, 필름 B', A˝ B'를 위치 10', 11 및 10˝에 순서대로 고정한 다음 실시예 1에서와 동일 조건하에서, 기판에 피막을 열압착 시켰다.
최종제품에서, 피막은 기판내의 동회로의 하단부의 부품에 긴밀하게 접착되지 않았다.
피막이 피복않된 부위내의 동박의 표면상으로의 접착제의 유동범위는 피막으로부터 0.5mm이었다.
적층 필름의 유동방지효과는 양호하다고 말할 수 없다.

Claims (6)

  1. (A) 중간층으로서, 유연성 폴리올레핀층과, (B) 상기 중간층의 양면에 각각 형성되는 2개의 결정질 폴리메틸펜텐층을 포함하는 것이 특징인 적층체로된 박리필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유연성 폴리올레핀은 에티렌, 프로피렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 및 4-메틸-1-펜텐으로 구성된 구룹으로부터 선택한 α-올레핀류의 공중합체 또는 복수성분 공중합체인 것이 특징인 적층체로된 박리필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유연성 폴리올레핀은 에틸렌과 아크릴레이트류 또는 메타크릴레이트류의 공중합체, 에티렌과 아크릴산 또는 메타크릴산의 공중합체 및 이들 공중합체가 부분적으로 이온성 가교 결합된 생성물들로 구성된 구룹으로부터 선택한 공중합체인 것이 특징인 적층제로된 박리필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 결정질 폴리메틸펜텐은 4-메틸펜텐-1의 단독중합체 또는 4-메틸펜텐-1과 또 다른 α-올레핀의 공중합체인 것이 특징인 적층체로된 박리필름.
  5. 제1항에 있어서 상기 중간층은 상기 유연성 폴리올레핀의 복수층으로 구성된 것이 특징인 적층체로된 박리필름.
  6. (A) 중간층으로서 유연성 폴리올레핀층과, (B) 상기 중간층의 양면에 형성되는 2개의 결정질 폴리메틸펜텐층을 포함하는 적층체로 된 박리필름을 접착제에 의해 전기회로를 갖는 유연성 인쇄기판에 피막을 압착시킬 시에 박리필름으로서 사용하는 것이 특징인 적층체로 된 박리필름의 용도.
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