JP2011148943A - 保護シートおよびその利用 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
基材としての樹脂フィルム1と、該基材の片面に設けられた粘着剤層2とを備える保護シート10が提供される。この保護シート10は、(A)25℃における第一方向と第二方向との合計曲げ剛性値DTrtが3.0×10−6〜20×10−6Pa・m3である;(B)80℃における合計曲げ剛性値DThtが0.10×10−6〜1.2×10−6Pa・m3である;(C)DTrt/DThtにより定義される曲げ剛性値比DRが3.0〜80である;および、(D)25℃における第一方向および第二方向への10%延伸時張力T1rt,T2rtがいずれも5.0N/10mm以上である;の全てを満たす。
【選択図】図1
Description
(A)25℃における第一方向についての曲げ剛性値をD1rtとし、前記第一方向と直交する第二方向についての曲げ剛性値をD2rtとしたとき、D1rt+D2rtにより表される室温合計曲げ剛性値DRが3.0×10−6〜20×10−6Pa・m3である。
(B)80℃における前記第一方向についての曲げ剛性値をD1htとし、前記第二方向についての曲げ剛性値をD2htとしたとき、D1ht+D2htにより表される高温合計曲げ剛性値DThtが0.10×10−6〜1.2×10−6Pa・m3である。
(C)DTrt/DThtにより定義される曲げ剛性値比DRが3〜80である。
(D)25℃における前記第一方向への10%延伸時張力T1rtと、前記第二方向への10%延伸時張力T2rtとが、いずれも5.0N/10mm以上である。
プロピレンのホモポリマー(すなわちホモポリプロピレン)。例えばアイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、アタクチックポリプロピレン。
プロピレンと他のα−オレフィン(典型的には、エチレンおよび炭素数4〜10のα−オレフィンから選択される一種または二種以上)とのランダムコポリマー(ランダムポリプロピレン)。例えば、プロピレン96〜99.9モル%と他のα−オレフィン(好ましくはエチレンおよび/またはブテン)0.1〜4モル%とをランダム共重合したランダムポリプロピレン。
プロピレンに他のα−オレフィン(典型的には、エチレンおよび炭素数4〜10のα−オレフィンから選択される一種または二種以上)をブロック共重合したコポリマー(ブロックポリプロピレン)。かかるブロックポリプロピレンは、副生成物として、プロピレンおよび上記他のα−オレフィンのうち少なくとも一種を成分とするゴム成分をさらに含み得る。例えば、プロピレン90〜99.9モル%に他のα−オレフィン(好ましくはエチレンおよび/またはブテン)0.1〜10モル%をブロック共重合したポリマーと、副生成物としてプロピレンおよび他のα−オレフィンのうち少なくとも一種を成分とするゴム成分をさらに含むブロックポリプロピレン。
なお、本発明に係る保護シートは、上記のように金属メッキを施さない部分をメッキ液から保護する用途に限定されず、例えば、回路パターンを形成する際に非処理面を処理液から保護(マスキング)する用途等にも好適に用いることができる。
また、以下の説明中の各特性は、それぞれ次のようにして測定または評価した。
保護シートの引張弾性率は、以下の方法により測定した。
(1)MDについての引張弾性率
各例に係る保護シートから、基材の長手方向(MD)に沿って、幅10mmの短冊状の試験片(MD試験片)を切り出した。このとき、粘着剤層上に剥離ライナーが配置された形態(剥離ライナー付き保護シートの形態)で短冊状に切り出した後、剥離ライナーを除去したものを試験片とした。JIS K7161に準拠して、上記MD試験片を以下の条件で延伸することにより応力−ひずみ曲線を得た。引張弾性率は、規定された2点のひずみε1=1及びε2=2の間の曲線の線形回帰によって求めた。
(測定条件)
測定温度 25℃,80℃
試験片の幅 10mm
引張速度 300mm/min
チャック間距離 50mm
異なる箇所から切り出した3つの試験片を用いて上記測定を行い(すなわちn=3)、それらの平均値をMDについての引張弾性率E1rt(測定温25℃),E1ht(測定温度80℃)とした。
(2)TDについての引張弾性率
各例に係る保護シートから、基材の幅方向(TD、すなわち上記MDと直交する方向)に沿って幅10mmの短冊状の試験片(TD試験片)を切り出した。このTD試験片を用いて、上記MD試験片と同様にして引張弾性率を求めた。異なる箇所から切り出した3つの試験片を用いて上記測定を行い、それらの平均値をTDについての引張弾性率E2rt(測定温度25℃),E2ht(測定温度80℃)とした。
(3)合計引張弾性率
上記で得られた引張弾性率の値を用いて、次式:ETrt=E1rt+E2rt;により室温合計引張弾性率ETrtを算出し、次式:ETht=E1ht+E2ht;により高温合計引張弾性率EThtを算出した。
なお、上記保護シートの引張弾性率は、該保護シートの厚みの実測値から粘着剤層の厚みを差し引いた厚みの値に基づいて、基材の断面積当たりの値に換算して求めた。
保護シートの曲げ剛性値および曲げ剛性値比は、以下の方法により求めた。
各例に係る保護シートを構成する基材の厚み(h)と、上記で得られた25℃における引張弾性率の値(E1rt,E2rt)とを、次式:D=Eh3/12(1−V2);に代入して、曲げ剛性値D1rt,D2rtを算出した。ここで、上記式におけるポアソン比Vの値としては0.35を採用した。これらの値を次式:DTrt=D1rt+D2rt;に代入して、室温合計曲げ剛性値DTrtを算出した。
同様に、各例に係る保護シートの基材の厚み(h)と、上記で得られた80℃における引張弾性率の値(E1ht,E2ht)とを、次式:D=Eh3/12(1−V2);に代入して、曲げ剛性値D1ht,D2htを算出した(V=0.35)。これらの値を次式:DTht=D1ht+D2ht;に代入して、高温合計曲げ剛性値DThtを算出した。
このようにして得られたDTrt,DThtから、次式:R=(DTrt/DTht);により、曲げ剛性値比Rを算出した。
保護シートの10%延伸時張力は、以下の方法により測定した。
(1)MDについての10%延伸時張力
上記引張弾性率測定と同様のMD試験片を用意した。JIS K7127に準拠して、上記試験片を10%延伸したときの引張張力を以下の条件で測定した。
(測定条件)
測定温度 25℃
試験片の幅 10mm
引張速度 300mm/min
チャック間距離 50mm
異なる箇所から切り出した3つの試験片を用いて上記測定を行い、それらの平均値をMDについての10%延伸時張力T1rtとした。
(2)TDについての10%延伸時張力
上記引張弾性率測定と同様のTD試験片を用い、上記MD試験片と同様にして10%延伸したときの引張張力を測定した。異なる箇所から切り出した3つの試験片を用いて上記測定を行い、それらの平均値をTDについての10%延伸時張力T2rtとした。
(3)合計10%延伸時張力
上記で得られた10%延伸時張力の値を用いて、次式:TTrt=T1rt+T2rt;により、合計10%延伸時張力TTrtを算出した。
これらの結果から、T1rtおよびT2rtがいずれも5N/10mm以上であるものを寸法安定性「良」、T1rtおよびT2rtの一方または両方が5N/10mmに満たないものを寸法安定性「不良」と評価した。
保護シートの引き千切れにくさの指標として、以下の方法により破断強度を測定した。
(1)MDについての破断強度
上記引張弾性率測定と同様のMD試験片を用意した。JIS K 7161に準拠して、上述した10%延伸時張力と同様の測定能件にて上記MD試験片を長手方向に引っ張り、試験片が破断したときの荷重(破断時荷重)を求めた。
異なる箇所から切り出した3つの試験片を用いて上記測定を行い(すなわちn=3)、それらの平均値をMDについての破断強度H1rtとした。
(2)TDについての破断強度
上記引張弾性率測定と同様のTD試験片を用い、上記MD試験片と同様にして破断時荷重を測定した。異なる箇所から切り出した3つの試験片を用いて上記測定を行い、それらの平均値をTDについての破断強度H2rtとした。
(3)合計破断強度
上記で得られた破断強度の値を用いて、次式:HTrt=H1rt+H2rt;により、室温合計破断強度HTrtを算出した。HTrtが30N/10mm以上のものを引き千切れ性「優」(特に引き千切れにくい)、20N/10mm以上30N/10mm未満のものを「良」(引き千切れにくい)、20N/10mmに満たないものを「不良」(引き千切れやすい)と評価した。
保護シートの裂けにくさの指標として、以下の方法により引裂き強度を測定した。
(1)MDについての引裂き強度
保護シートの長手方向(MD)に沿って、幅40mm、長さ150mmの短冊状の試験片(MD試験片)を切り出した。JIS K6772に準拠して、上記試験片の一方の短辺の中央から長辺に平行に内部へ長さ75mmの切込を入れた。試験片の上記切込を入れた辺を、該切込の両側が表裏となるように引張試験機にセットし、測定温度25℃において300mm/minの速度で引っ張ることにより上記切込の方向に試験片を引き裂き、そのときの最大荷重を求めた。異なる箇所から切り出した3つの試験片を用いて上記測定を行い、それらの平均値をMDへの引裂き強度S1rtとした。
(2)TDについての引裂き強度
保護シートの幅方向(TD)に沿って、幅40mm、長さ150mmの短冊状の試験片(TD試験片)を切り出し、これらをMD試験片と同様に引き裂いて最大荷重を求めた。異なる箇所から切り出した3つの試験片を用いて上記測定を行い、それらの平均値をTDへの引裂き強度S2rtとした。
(3)合計引裂き強度
上記で得られた引裂き強度の値を用いて、次式:STrt=S1rt+S2rt;により、室温合計引裂き強度STrtを算出した。STrtが5.0N以上のものを裂け性「優」(特に裂けにくい)、3.0N以上5.0N未満のものを「良」(裂けにくい)、3.0Nに満たないものを「不良」(裂けやすい)と評価した。
フレキシブルプリント基板(FPC)にメッキを施す際に用いられる保護シート(メッキマスキング用保護シート)としての使用態様を想定して、FPCの配線(典型的には銅線)とベースフィルムとの間の段差に対する密着性(段差追従性)を評価した。
すなわち、図3,4に示すように、ポリイミドフィルム(ベースフィルム)22の表面に厚さ35μmの銅箔24がパターン形成された配線基板20を用意した。一方、保護シートの長手方向(MD)に沿って、幅20mm、長さ70mmの短冊状の試験片26を切り出した。この試験片26を基板20上に、幅の略中央がベースフィルム22と銅箔24との境界に来るように位置合わせして、ハンドローラで軽く貼り合わせた。
次いで、熱プレスを行うことにより試験片(保護シート)26を基板20に密着させた。すなわち、片面がシリコーン系離型剤で処理されたPETフィルム(三菱化学ポリエステルフィルム製、商品名「ダイアホイル(登録商標)MRF38」)を基板20と同じサイズにカットしたものを二枚用意し、それらの離型剤処理面が内側となるようにして(すなわち、離型剤処理面が向かい合うようにして)、試験片26の貼り付けられた基板20の上下に配置した。さらにその外側を、基板20と同じサイズにカットした二枚のゴムシート(天然ゴム(NBR)製、厚さ1.0mm)で上下から挟んだ。これを0.34MPaの圧力で90℃×5秒間熱プレスした。
上記プレスの後、試験片26の貼り付けられた基板20のベースフィルム22と銅箔24との境界付近を真上(図4の矢印方向、すなわち基板の表面に対して垂直な方向)から観察して、銅箔24とベースフィルム22との段差部分に存在する隙間(試験片26の下面、すなわち粘着面が基板20の表面から浮いている部分)の長さLを測定した(図4参照)。上記観察は、キーエンス社製のデジタルマイクロスコープを用いて、100倍の倍率で行った。長さLの測定は、試験片26の長手方向の一端から10mm,35mmおよび60mmの箇所について行い、それら3点の平均値を算出した。別途の実験により、この隙間長さが300μm未満であればメッキ液の浸入を適切に防止し得ることが確認されていることから、上記隙間長さの平均値が300μm未満の場合には密着性「良」と評価し、300μm以上の場合には密着性「不良」と評価した。
本例では、主成分としてのポリプロピレン(PP)にポリエチレン(PE)およびエチレンプロピレンゴム(EPR)がブレンドされた樹脂材料(PP樹脂)からなるPPフィルムを基材として使用した。すなわち、樹脂密度0.905の結晶性ホモポリプロピレン(HPP)40部と、樹脂密度0.900のランダムポリプロピレン(RPP)40部と、低密度ポリエチレン(東ソー社製品、商品名「ペトロセン205」)10部と、エチレンプロピレンゴム(EPR)(三井化学社製品、商品名「タフマーP0180」)10部との混合物を加熱し、Tダイ法により押し出して35μmの厚みに成形し、片面にコロナ放電処理を施した。このPPフィルム(基材)は、MDについての10%延伸時張力t1rtが8.2N/10mmであり、TDについての10%延伸時張力t2rtが7.4N/10mm(合計10%延伸時張力tTrtは15.6N/10mm)であった。このPPフィルムのコロナ処理面にアクリル系粘着剤組成物を塗布し、80℃で1分間乾燥させて、厚み約15μmの粘着剤層を形成した。上記粘着剤層の表面(粘着面)に剥離ライナーの剥離面(剥離剤で処理した面)を貼り合わせ、50℃の条件下で2日間エージングした。このようにして本例に係る保護シートM1を得た。
また、上記アクリル系粘着剤組成物としては、以下の方法で製造したものを使用した。すなわち、冷却管、窒素導入管、温度計および攪拌装置を備えた反応容器に、メチルメタクリレート33部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート3部、ブチルアクリレート66部、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド0.1部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5部、および水100部を仕込み、80℃で5時間乳化重合させた後、15%濃度のアンモニア水を用いてpHを7.0に調整した。このようにして、固形分(NV)50%のアクリル系共重合体エマルションを得た。このエマルションに塩酸を加えて塩析させ、その凝集物を水洗し、乾燥させて、アクリル系共重合体を得た。このアクリル系共重合体をトルエンに溶解させた溶液に、該共重合体100部に対して5部のイソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン工業社製品、商品名「コロネートL」)を添加混合し、さらにトルエンを用いて所定の固形分になるよう調整して粘着剤組成物を得た。
本例では、基材として、片面にコロナ処理が施された厚み30μmの無延伸ポリプロピレン(CPP)フィルムであって、MDについての10%延伸時張力t1rtが7.2N/10mmであり、TDについての10%延伸時張力t2rtが7.1N/10mm(合計10%延伸時張力tTrtが14.2N/10mm)であるCPPフィルムを使用した。このCPPフィルムのコロナ処理面に粘着剤層を形成した点以外は例1と同様にして、本例に係る保護シートM2を得た。なお、基材の10%延伸時張力は、該基材を幅10mmの短冊状に切り出した試験片を用いて、上述した保護シートの10%延伸時張力と同様にして測定した(以下同じ。)。
本例では、基材として、片面にコロナ処理が施された厚み30μmのCPPフィルム(サントックス社製のCPPフィルム、商品名「MK72」)を使用した。このCPPフィルムは、MDについての10%延伸時張力t1rtが6.3N/10mmであり、TDについての10%延伸時張力t2rtが6.0N/10mm(合計10%延伸時張力tTrtは12.3N/10mm)であった。このCPPフィルムのコロナ処理面に粘着剤層を形成した点以外は例1と同様にして、本例に係る保護シートM3を得た。
本例では、基材としてポリエチレン(PE)フィルムを使用した。すなわち、低密度ポリエチレン(東ソー株式会社製品、商品名「ペトロセン180」)を、インフレーション成形機によりダイス温度160℃の条件で40μmの厚みに成形し、片面にコロナ放電処理を施した。このPEフィルムは、MDについての10%延伸時張力t1rtが2.7N/10mmであり、TDについての10%延伸時張力t2rtが2.6N/10mm(合計10%延伸時張力tTrtは5.3N/10mm)であった。このPEフィルムのコロナ処理面に粘着剤層を形成した点以外は例1と同様にして、本例に係る保護シートM4を得た。
本例では、基材として三層構造のPPフィルムを使用した。すなわち、例1で使用したHPPと、例1で使用したRPPと上記HPPとのコンパウンド樹脂(RPP:HPPの質量比=1:1)とを、上記HPPの間に上記コンパウンド樹脂を挟んだ三層構造(HPP:コンパウンド樹脂:HPPの厚み比=1:3:1)となるようにTダイから押し出して厚さ40μmに成形し、片面にコロナ放電処理を施した。この三層構造PPフィルムは、MDについての10%延伸時張力t1rtが7.3N/10mmであり、TDについての10%延伸時張力t2rtが6.6N/10mm(合計10%延伸時張力tTrtは13.9N/10mm)であった。このPPフィルムのコロナ処理面に粘着剤層を形成した点以外は例1と同様にして、本例に係る保護シートM5を得た。
本例では、基材として、厚み12μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東レ社製、商品名「ルミラーS10」)を使用した。このPETフィルムは、MDについての10%延伸時張力t1rtが13.5N/10mmであり、TDについての10%延伸時張力t2rtが11.8N/10mm(合計10%延伸時張力tTrtは25.2N/10mm)であった。このPETフィルムの片面に粘着剤層を形成した点以外は例1と同様にして、本例に係る保護シートM6を得た。
2:粘着剤層
3:剥離ライナー
10:保護シート
20:基板
22:ポリイミドフィルム
24:銅箔
26:保護シート
Claims (6)
- 基材としての樹脂フィルムと、該基材の片面に設けられた粘着剤層と、を備える保護シートであって、
前記保護シートの所定方向についての曲げ剛性値D[Pa・m3]を、当該所定方向についての前記保護シートの引張弾性率E、前記基材の厚みh、および前記基材のポアソン比Vに基づいて、次式:D=Eh3/12(1−V2);により求められる値と定義したとき、以下の条件:
(A)25℃における第一方向についての曲げ剛性値をD1rtとし、前記第一方向と直交する第二方向についての曲げ剛性値をD2rtとしたとき、D1rt+D2rtにより表される室温合計曲げ剛性値DTrtが3.0×10−6〜20×10−6Pa・m3である;
(B)80℃における前記第一方向についての曲げ剛性値をD1htとし、前記第二方向についての曲げ剛性値をD2htとしたとき、D1ht+D2htにより表される高温合計曲げ剛性値DThtが0.10×10−6〜1.2×10−6Pa・m3である;
(C)DTrt/DThtにより定義される曲げ剛性値比DRが3.0〜80である;および、
(D)25℃における前記第一方向への10%延伸時張力T1rtと、前記第二方向への10%延伸時張力T2rtとが、いずれも5.0N/10mm以上である;
の全てを満たすことを特徴とする、保護シート。 - さらに、以下の条件:
(E)25℃における前記第一方向についての引張弾性率をE1rtとし、前記第二方向についての引張弾性率をE2rtとしたとき、E1rt+E2rtにより表される室温合計引張弾性率ETrtが800MPa〜8000MPaである;
を満たす、請求項1に記載の保護シート。 - さらに、以下の条件:
(F)25℃における前記第一方向についての引裂き強度をS1rtとし、前記第二方向についての引裂き強度S2rtとしたとき、S1rt+S2rtにより表される室温合計引裂き強度STrtが3.0N〜15Nである;
を満たす、請求項1または2に記載の保護シート。 - さらに、以下の条件:
(G)25℃における前記第一方向についての破断強度をH1rtとし、前記第二方向についての破断強度をH2rtとしたとき、H1rt+H2rtにより表される室温合計引裂き強度HTrtが20〜140N/10mmである;
を満たす、請求項1から3のいずれか一項に記載の保護シート。 - 前記樹脂フィルムはポリプロピレンフィルムである、請求項1から4のいずれか一項に記載の保護シート。
- 金属をメッキする際に非メッキ部分に貼り付けられて当該部分をメッキ液から保護するメッキマスキング用保護シートである、請求項1から5のいずれか一項に記載の保護シート。
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