JP5585079B2 - 離型フィルム - Google Patents
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Description
このようなFPCの製造にあたって、離型フィルムには様々な特性が要求される。たとえば、(1)熱プレス後、配線基板から離型フィルムが容易に剥離すること(離型性)、(2)配線基板の外周部において相互接着した離型フィルム同士が剥がれ易いこと(低自己融着性)、および(3)熱プレス時、離型フィルムが基板表面の回路配線の凹凸によく追随して回路配線間を埋めることにより、カバーレイに付着する接着剤(以下、カバーレイ接着剤と言う)の回路配線間への染み出しを防止すること(良好な埋め込み性)が必要である。また、熱プレス後に剥離除去した離型フィルムの一部が導体部に付着して汚染し後工程での回路へのメッキ付き性に支障がないことも重要であり、(4)離型フィルムの配合樹脂間に良好な相溶性のあることも必要である。FPCの製造工程に用いられる離型フィルムは、このような特性をバランスよく保持する必要がある。さらに離型フィルムに必要な他の特性としては、FPCへの圧力が全体に均一化されること、仕上がりFPCの外観シワが少ないこと、使用後の離型フィルムに破れのないことなども挙げられる。
また、他の離型フィルムとして、シンジオタクチックポリスチレン(SPS) を用いた離型フィルムも提案されている。たとえば特許第3850624号公報には最外層をシンジオタクチックポリスチレン層で構成し、中間層にシンジオタクチックポリスチレン及び/又はオレフィン樹脂で構成した離型フィルムが記載されている(請求項1)。また、特開2000-38461号公報には表面層がシンジオタクチックポリスチレンであって、所定範囲の結晶化度などの物性を有する離型フィルムが開示されている。さらに、特開2001-310428号公報には、シンジオタクチックポリスチレンを主体とする(A層)、スチレン系重合体と他の熱可塑性樹脂からなる(B層)及びシンジオタクチックポリスチレンを主とする(C層)からなる積層フィルムが記載されている。
(A)シンジオタクチックポリスチレン
(B)水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー、及び
(C)環状ポリオレフィン系樹脂
を配合した離型層を有するフレキシブルプリント配線基板製造用の離型フィルムであって、前記(B)水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの配合量が離型層の樹脂全体に対して15〜35wt%であり、前記(C)環状ポリオレフィン系樹脂の配合量が離型層の樹脂全体に対して10〜45wt%であることを特徴とする離型フィルムを提供するものである。
本発明において、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーは(i)スチレン−エチレン
−ブチレン−スチレンブロック共重合体、又は(ii)スチレン−エチレン−プロピレン−ス
チレンブロック共重合体であるのが好ましい。水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー
のスチレン含有量は50wt%以上であるのが好ましい。
脂としては、(i)環状ポリオレフィン重合体又は、(ii)環状ポリオレフィン系共重合体が
用いられる。環状ポリオレフィン系樹脂の配合量は離型層の樹脂全体に対して10〜45
wt%である。前記離型層にはさらにクッション層を設けるのが好ましく、クッション層の両面を離型層とするのが好ましい。クッション層はエチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルメタアクリレート共重合体を主成分とする樹脂組成物からなるのがよい。
本発明の離型フィルムにおいて、その離型層には
(A)シンジオタクチックポリスチレン(SPS)に対し、
(B)水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー
が配合される。
SPSは側鎖が交互に位置する立体規則性を有するシンジオタクチック構造を有するポリスチレンである。具体例としては商品名 ザレックS104(出光興産(株)製)などとして市販の樹脂を用いることができる。SPSの配合量は外部離型層の樹脂全体に対して25wt%以上、好ましくは41wt%以上である。
本発明で用いられる水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーは、室温にてゴム弾性体である共重合体であり、部分的に又は完全に水素添加されたものを指す。その具体例としては、スチレン−ブタジエン共重合体の水添物(ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体などすべて含まれる。)が挙げられ、より具体的には水添スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体(SEBS)、水添イソプレン−スチレン共重合体(SEP)、水添スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体(SEPS)、水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(HSBR)などが挙げられる。
これら水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの配合量は離型層の樹脂全体に対して、15〜35wt%、好ましくは15〜29wt%、更に好ましくは20〜29wt%である。これら配合量が上記の範囲より少ないと埋め込み性、メッキ付き性が充分でない。また、この範囲より多いと離型性が低下し、自己融着が生じやすい。
また、前記エラストマー中のスチレン含有率は50wt%以上が好ましい。スチレンの含有率がこれより低いと離型性が低下し、自己融着が生じやすい。上限値は本発明の目的を損なわなければ特に定めないがスチレン含有量が高くなると埋め込み性が劣る傾向にあるので要求される埋め込み性やそのほかの特性に対しこの範囲内において適宜選択することが好ましい。
本発明の離型フィルムに用いられる環状ポリオレフィン系樹脂は、環状オレフィンのホモポリマーである(i)環状ポリオレフィン重合体(COP)及び、(ii)環状ポリオレフィンの共重合体である環状ポリオレフィン系共重合体(COC)である。
環状ポリオレフィン系樹脂は、主鎖が炭素―炭素結合からなり、主鎖の少なくとも一部に環状炭化水素構造を有する高分子化合物である。この環状炭化水素構造は、ノルボルネンやテトラシクロドデゾンに代表されるような、環状炭化水素構造中に少なくとも一つのオレフィン性二重構造を有する化合物(環状オレフィン)を単量体として用いることで導入される。このような環状ポリオレフィン系樹脂には、環状ポリオレフィンのホモポリマー及び、環状ポリオレフィンとエチレン等鎖状ポリオレフィンとのコポリマーを使用することができる。
ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン(慣用名:ノルボルネン)、5−メチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、5,5−ジメチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、5−エチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、5−ブチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、5−エチリデン−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、5−ヘキシル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、5−オクチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、5−オクタデシル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、5−メチリデン−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、5−ビニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、5−プロペニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン等の2環の環状オレフィン;
トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3,7−ジエン(慣用名:ジシクロペンタジエン)、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3−エン;トリシクロ[4.4.0.12,5]ウンデカ−3,7−ジエン若しくはトリシクロ[4.4.0.12,5]ウンデカ−3,8−ジエン又はこれらの部分水素添加物(又はシクロペンタジエンとシクロヘキセンの付加物)であるトリシクロ[4.4.0.12,5]ウンデカ−3−エン;5−シクロペンチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、5−シクロヘキシル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、5−シクロヘキセニルビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、5−フェニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エンといった3環の環状オレフィン;
、ペンタシクロ[7.4.0.02,7.13,6.110,13]−4−ペンタデセン;ヘプタシクロ[8.7.0.12,9.14,7.111,17.03,8.012,16]−5−エイコセン、ヘプタシクロ[8.7.0.12,9.03,8.14,7.012,17.113,l6]−14−エイコセン;シクロペンタジエンの4量体等の多環の環状オレフィンが挙げられる。これらの環状オレフィンは、それぞれ単独であるいは2種以上組合せて用いることができる。
環状オレフィン又は環状オレフィンとα−オレフィンとの重合方法及び得られた重合体の水素添加方法に、格別な制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。
かかる環状ポリオレフィン系樹脂を離型層に配合することによりフィルムの離型性が向上する。環状ポリオレフィン系樹脂の配合量は離型層の樹脂全体に対して10〜45wt%、好ましくは10〜30wt%である。環状ポリオレフィン系樹脂の配合量が上記範囲より多いと埋め込み性が低下し、上記範囲より少ない場合は離形性が低下する。
本発明の離型フィルムは前記単層フィルムの形態であるほか、クッション層である中間層と、その少なくとも片面に積層された前記の単層フィルムから形成されてよい。このような積層タイプの離型フィルムは、配線基板を熱プレスする際、離型性に加えてクッション性に優れている。クッション層に用いられる樹脂としては、シンジオタクチックポリスチレンと良好な接着性すること、また、熱プレス温度で適度なクッション性を有すると共に積層フィルムの端面から流出することのない樹脂が好ましい。このようなクッション層の樹脂としては、軟化温度(ビカット軟化温度)50〜160℃であるのが好ましい。
軟化温度が50℃未満であるとプレス時に離型フィルムの端面より樹脂が滲み出してきて当て板等に付着し、次工程への二次汚染の懸念がある。一方、軟化温度が160℃を超えると成形性が悪く、FPCの回路配線細部にボイドが発生する可能性があり好ましくない。なお、クッション層の厚みは特に限定されない。
積層タイプの離型フィルムは、クッション層の片面に単層離型フィルムが積層された2層の離型フィルムであってもよいが、好ましくはクッション層の両面を単層の離型フィルムとした3層以上の積層離型フィルムである。
離型フィルムの離型層の平均厚みは、強度や柔軟性、密着性を考慮して通常15〜50μm、好ましくは15〜45μm、更に好ましくは15〜30μmである。上記範囲より厚みが少ないと熱プレス後に離型層が破れ、FPCと離型フィルムとを剥離する際に、FPC表面に離型層樹脂が残る可能性がある。一方、上記範囲の厚みを超えると対形状追従性が低下しカバーレイ接着剤の染み出し量が多くなる可能性がある。
また、積層離型フィルムの全体の厚みは、離型フィルムの強度や柔軟性、密着性を考慮して通常80μm〜200μm、好ましくは100μm〜150μmである。厚さがこの範囲であると特に離型性と埋め込み性のバランスに優れる。なお、表面層の厚みはクッション層の厚みよりも薄いことが好ましい。
本発明離型フィルムの離型層には、表面粗さ(Rz:十点平均粗さ)が3〜20μmのエンボス加工、更に好ましくは表面粗さが5〜15μmのエンボス加工を施すのがよい。離型層の表面粗さ(Rz)が上記の範囲に満たないとプレス後の仕上がり外観シワが発生しやすくなる。一方、上記範囲を超えるとカバーレイ接着剤が回路基板の凹凸の隙間から染み出し、回路側面にヒゲを生じメッキ付き性を低下させる可能性がある。
本発明の離型フィルムの製造法は特に限定されるものではないが、多層のフィルムを製造するには共押出法、押出ラミネート法、ドライラミネート法など離型フィルムについて従来公知の製造法がいずれも用いることができる。
このようにして得られた本発明の離型フィルムは、FPCの製造工程において公知の離型フィルムと同様にカバーレイのプレスラミネート用の離型フィルムとして用いられる。たとえば、当て板/ポリ−4−メチル−1−ペンテン樹脂の単層フィルム/クッション紙/離型多層フィルム/カバーレイフィルム/フレキシブルプリント配線板/ポリ−4−メチル−1−ペンテン樹脂の単層フィルム/当て板のプレス構成にてプレス工程に供給する。プレス工程は加圧状態下、例えば150〜200℃、好ましくは160〜185℃まで昇温し、この温度で30〜90分間、好ましくは45〜80分間維持する。その後、常温まで冷却する。ここで昇温速度は特には限定されないが5〜30℃/分が好ましく、特に8〜20℃/分が好ましい。加圧条件も特に限定はないが、3〜10MPaが好ましく、特に4〜6MPaが好ましい。
(a)シンジオタクチックポリスチレン(SPS):
ザレック S104(出光興産(株)製)
(b)スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS):
セプトン S8104((株)クラレ製)スチレン 60wt%
セプトン S8007((株)クラレ製)スチレン 30wt%
(c)スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)
セプトンS2104((株)クラレ製) スチレン 65wt%
(d)環状ポリオレフィン系共重合体(COC):
TOPAS 6017(ポリプラスチックス(株)製)
[ノルボルネンとエチレンの共重合体;共重合比82/18wt%]
(e)環状ポリオレフィン重合体(COP):
ゼオノア 1600(Tg=160℃、日本ゼオン(株)製)
[ノルボルネン系モノマーの開環重合体]
(f) エチレン−メチルメタアクリレート共重合体(EMMA):
アクリフトWD105−1(住友化学(株)製)
(試料調製)
参考例1では、1台の押出機に表1に示す組成の離型層樹脂を供給し、単層ダイス(300℃)より押出して所定の厚さの離型単層フィルムを作成した。また、参考例2では、2台の押出機に離型層樹脂、クッション層樹脂として、表1に示す各組成のポリマーを供給し、二層ダイス(300℃)より共押出して所定の厚さの離型多層フィルムを作成した。
参考例3〜5,15,18、実施例6〜14,16,17,19〜22及び比較例1〜13では、3台の押出機に離型層樹脂、クッション層樹脂、離型層樹脂として、表1に示す各組成のポリマーを供給し、三層ダイス(300℃)より共押出して所定の厚さの離型多層フィルムを作成した。なお、実施例20〜22については、エンボスロールを用いたオフラインエンボスによる表面加工を施し、表1に示す表面粗さ(Rz;十点平均粗さ)を得た。
この離型フィルムを用い、当て板/ポリ−4−メチル−1−ペンテン樹脂の単層フィルム/クッション紙/離型フィルム/カバーレイフィルム/フレキシブルプリント配線板/ポリ−4−メチル−1−ペンテン樹脂の単層フィルム/当て板のプレス構成にて一段型プレス機によりプレスした。プレスにあたっては加圧(5MPa)条件下、昇温速度10℃/分にて170℃まで昇温した。ついで、同温度にて30分間保持し、その後、常温まで冷却した。次にこれを取り出し評価した。
なお、評価はJPCA規格(デザインガイドマニュアル・片面及び両面フレキシブルプリント配線板・JPCA―DG02、以下、JPCA規格と略す)に準拠し、以下のような項目と基準で行った。結果を表1に示す。
離型性(離型フィルムの破れ)
離型性は「JPCA規格の7.5.7.1項表面の付着物」に準拠し、回路基板製造後に離型フィルムと回路基板の剥離状態を目視で評価した。各符号は以下のとおりである。
×を不合格とし、それ以外を合格とした。
◎:破れ発生率 0%
○:破れ発生率 2.0%未満
△:破れ発生率 2.0%以上5.0%未満
×:破れ発生率 5.0%以上
カバーレイ接着剤の染み出し量
回路基板にカバーレイ接着剤の染み出しがあるか否かを、「JPCA規格の7.5.3.6項のカバーレイ接着剤の流れおよびカバーコートのにじみ」に準拠し、回路端子部への染み出し量を評価した。この特性により「埋め込み性」を判定した。
各符号は以下のとおりである。×を不合格とし、それ以外を合格とした。
◎:全ての回路基板で染み出し量が100μm未満
○:全ての回路基板で染み出し量が150μm未満
△:全ての回路基板で染み出し量が200μm未満
×:全ての回路基板で染み出し量が200μm以上
低自己融着性
低自己融着性は、回路基板製造後の配線基板の外周部において相互接着した離型フィルムの剥がれ易さを評価した。
各符号は以下のとおりである。×を不合格とし、それ以外を合格とした。
○:容易に剥離
△:剥離できるが、若干重い
×:剥離できない
メッキ付き性
メッキ付き性は、「JPCA規格の7.5.4項のメッキの外観(必要メッキ面積の90%以上にメッキが付いているものを良品)」に準拠して評価した。各符号は以下のとおりである。×を不合格とし、それ以外を合格とした。
○:良品が98%以上
×:良品が98%未満
外観シワ
外観は、「JPCA規格の7.5.7.2項のシワ」に準じて評価した。
各符号は以下のとおりである。×を不合格とし、それ以外を合格とした。
○:シワ発生率が2.0%未満
×:シワ発生率が2.0%以上
Claims (3)
- (A)シンジオタクチックポリスチレン
(B)水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー、及び
(C)環状ポリオレフィン系樹脂
を配合した離型層を有するフレキシブルプリント配線基板製造用の離型フィルムであって、前記(B)水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの配合量が離型層の樹脂全体に対して15〜35wt%であり、前記(C)環状ポリオレフィン系樹脂の配合量が離型層の樹脂全体に対して10〜45wt%であることを特徴とする離型フィルム。 - 前記(B)水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが
(i)スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、又は
(ii)スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体
である請求項1の離型フィルム。 - 水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーのスチレン含有量が50wt%以上である請求項1または2の離型フィルム。
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