JP6631943B2 - ドリル孔あけ用エントリーシート、及びそれを用いたドリル孔あけ加工方法 - Google Patents
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Description
〔1〕
金属箔と、該金属箔上に接着層を介在させることなく形成された樹脂組成物の層と、を備え、
前記樹脂組成物の層の金属箔に接する面の表面自由エネルギーの分散項γSDが27.0〜37.0mJ/m2の範囲であり、且つ前記表面自由エネルギーの極性項γSPが0〜5.0mJ/m2の範囲である、ドリル孔あけ用エントリーシート。
〔2〕
前記樹脂組成物が、非水溶性樹脂(A)、及び水溶性樹脂(B)を含有する、〔1〕に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
〔3〕
前記非水溶性樹脂(A)の表面自由エネルギーの分散項γSDが32.0〜38.1mJ/m2の範囲であり、且つ前記表面自由エネルギーの極性項γSPが0〜6.0mJ/m2の範囲である、〔2〕に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
〔4〕
前記非水溶性樹脂(A)が、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、及びポリオレフィン系樹脂からなる群より選択される1種類又は2種類以上である、〔2〕又は〔3〕に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
〔5〕
前記水溶性樹脂(B)が、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、セルロース誘導体、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンのモノエーテル化合物、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリグリセリンモノステアレート化合物、及びポリオキシエチレンプロピレン共重合体からなる群より選択される1種類又は2種類以上である、〔2〕〜〔4〕のいずれか一項に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
〔6〕
前記水溶性樹脂(B)が、質量平均分子量50,000以上1,000,000以下である高分子水溶性樹脂(b1)と、質量平均分子量1,000以上30,000以下である低分子水溶性樹脂(b2)と、を含み、
前記高分子水溶性樹脂(b1)が、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、及びセルロース誘導体からなる群より選択される少なくとも1種を含み、
前記低分子水溶性樹脂(b2)が、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンのモノエーテル化合物、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリグリセリンモノステアレート化合物、及びポリオキシエチレンプロピレン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種を含む、
〔5〕に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
〔7〕
前記樹脂組成物が、前記非水溶性樹脂(A)と前記水溶性樹脂(B)の合計量100質量部に対して、20〜80質量部の前記非水溶性樹脂(A)と、80〜20質量部の前記水溶性樹脂(B)とを含む、〔2〕〜〔6〕のいずれか一項に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
〔8〕
前記樹脂組成物の層が、前記非水溶性樹脂(A)の水分散体と、前記水溶性樹脂(B)とを用いて形成されたものである、〔2〕〜〔7〕に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
〔9〕
前記樹脂組成物の層の厚さが、0.02〜0.3mmである、〔1〕〜〔8〕のいずれか一項に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
〔10〕
前記金属箔の厚さが、0.05〜0.5mmである、〔1〕〜〔9〕のいずれか一項に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
〔11〕
〔1〕〜〔10〕のいずれか一項に記載のドリル孔あけ用エントリーシートを用いて、積層板又は多層板に孔を形成する孔形成工程を有する、ドリル孔あけ加工方法。
本実施形態のドリル孔あけ用エントリーシートは、金属箔と、該金属箔上に接着層を介在させることなく形成された樹脂組成物の層と、を備え、前記樹脂組成物の層の金属箔と接する面の表面自由エネルギーの分散項γSDが27.0〜37.0mJ/m2の範囲であり、且つ前記表面自由エネルギーの極性項γSPが0〜5.0mJ/m2の範囲である。
本実施形態における樹脂組成物の層は、その金属箔と接する面の表面自由エネルギーの分散項γSDが27.0〜37.0mJ/m2の範囲であり、且つ表面自由エネルギーの極性項γSPが0〜5.0mJ/m2の範囲であることを特徴とする。なかでも、分散項γSDが30.0〜37.0mJ/m2の範囲であり、且つ極性項γSPが0〜5.0mJ/m2の範囲であるのが特に好ましい。分散項γSD及び極性項γSPが、上記範囲内であることにより、金属箔と樹脂組成物の層の接着強度が強く、かつドリル孔あけ加工の際の切削性が良好なため、ドリル孔あけ加工の際の孔位置精度に優れる。
γL(1+cosθ)=2(γSD×γLD)0.5+2(γSP×γLP)0.5
(1)
本実施形態に用いることができる非水溶性樹脂(A)としては、非水溶性の樹脂であれば特に限定されないが、非水溶性樹脂(A)の表面自由エネルギーの分散項γSDが32.0〜38.1mJ/m2の範囲であり、且つ前記表面自由エネルギーの極性項γSPが0〜6.0mJ/m2の範囲であることが好ましく、分散項γSDが33.0〜37.0mJ/m2の範囲であり、且つ前記表面自由エネルギーの極性項γSPが0〜5.0mJ/m2の範囲であることが特に好ましい。非水溶性樹脂(A)の表面自由エネルギーの分散項γSD及び極性項γSPが上記範囲であることにより、金属箔と樹脂組成物の層が強固に接着し、ドリル孔あけ加工時に剥離せず孔位置精度に優れる。なお、非水溶性樹脂(A)の表面自由エネルギーも樹脂組成物の層の表面自由エネルギーと同様にして測定できる。
本実施形態において非水溶性樹脂(A)として用いることができるポリウレタン樹脂としては、ポリイソシアネート化合物と、ポリオール化合物と、必要に応じて他の化合物とを反応させて得られた樹脂が挙げられる。ポリウレタン樹脂の合成反応としては、アセトン法、プレポリマーミキシング法、ケチミン法、ホットメルトディスパージョン法等が例示できる。
本実施形態において非水溶性樹脂(A)として用いることができるポリエステル樹脂としては、2つ以上のヒドロキシル基を有するポリオール化合物と2つ以上のカルボキシル基を有する多価カルボン酸からなる原料を縮重合して得られるポリエステル樹脂が挙げられる。
本実施形態において非水溶性樹脂(A)として用いることができるアクリル系樹脂は、不飽和カルボン酸化合物を主な構成成分とする共重合体であれば特に限定されない。不飽和カルボン酸としては、特に限定されず、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n―ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロへキシル(メタ)アクリレート、t−ブチルシクロへキシル(メタ)アクリルレート、シクロドデシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート及びポリエチレンーポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のα、β―不飽和カルボン酸エステル(エチレン性不飽和カルボン酸エステルともいう);イタコン酸モノエチルエステル、フマル酸モノブチルエステル等の不飽和ジカルボン酸のモノアルキルエステル;(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等のα、β−不飽和カルボン酸(エチレン性不飽和カルボン酸ともいう)及び不飽和ジカルボン酸;アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メトキシメチルアクリルアミド、N−メトキシブチルアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド等のα、β―不飽和カルボン酸アミド(エチレン性不飽和カルボン酸アミドともいう)及びそのN−置換化合物;アリルアルコール等の不飽和アルコール;(メタ)アクリロニトリルなどのα、β―不飽和ニトリル(エチレン性不飽和ニトリルともいう)、酢酸ビニル等が挙げられる。これらの化合物は、1種単独で用いてもよく、又は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態において非水溶性樹脂(A)として用いることができるポリオレフィン系樹脂としては、エチレンやプロピレンなどのオレフィンが主な構成成分である樹脂が挙げられる。そのような樹脂としては、例えば、オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体(以下、本明細書では、「オレフィン−不飽和カルボン酸共重合体」ともいう。)が挙げられる。オレフィンとしては、特に限定されないが、エチレン、プロピレン、ブチレンが好ましく、このなかでもエチレンが特に好ましい。不飽和カルボン酸としては、特に限定されないが、(メタ)アクリル酸(すなわち、アクリル酸又はメタクリル酸)、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸が好ましく、このなかでも(メタ)アクリル酸がより好ましい。オレフィン−不飽和カルボン酸共重合体としては、エチレンと(メタ)アクリル酸の共重合体、プロピレンと(メタ)アクリル酸共重合体が、特に好ましい。
水溶性樹脂(B)は、水溶性の樹脂であれば特に限定されないが、高分子水溶性樹脂(b1)と低分子水溶性樹脂(b2)とを併用することが好ましい。
樹脂組成物の層は、必要に応じて、添加剤を含有していてもよい。添加剤の種類は、特に限定されないが、例えば、表面調整剤、レベリング剤、帯電防止剤、乳化剤、消泡剤、ワックス添加剤、カップリング剤、レオロジーコントロール剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、光安定剤、ギ酸Naなどの核剤、黒鉛などの固体潤滑剤、有機フィラー、無機フィラー、熱安定化剤、および着色剤が挙げられる。
本実施形態のドリル孔あけ用エントリーシートに使用される金属箔は、特に限定されないが、上記樹脂組成物層との密着性が高く、ドリルビットによる衝撃に耐え得る金属材料であると好ましい。金属箔の金属種としては、入手性、コストおよび加工性の観点から、例えばアルミニウムが挙げられる。アルミニウム箔の材質としては、純度95%以上のアルミニウムが好ましい、そのようなアルミニウム箔としては、例えば、JIS−H4160に規定される、5052、3004、3003、1N30、1N99、1050、1070、1085、8021が挙げられる。金属箔にアルミニウム純度95%以上のアルミニウム箔を用いることによって、ドリルビットによる衝撃の緩和、およびドリルビット先端部との食いつき性が向上し、樹脂組成物によるドリルビットの潤滑効果と相俟って、加工孔の孔位置精度を一層高めることができる。
本実施形態のドリル孔あけ用エントリーシートの製造方法は、特に限定されず、例えば、次のようにして製造することができる。本実施形態のドリル孔あけ用エントリーシートは、金属箔の少なくとも片面上に樹脂組成物の層を形成して製造される。樹脂組成物の層を形成させる方法は特に限定されず、公知の方法が使用できる。そのような方法としては、例えば、非水溶性樹脂(A)の水分散体、及び水溶性樹脂(B)を溶媒に溶解又は分散させた樹脂組成物の溶液を、コーティング法などの方法で、金属箔上に塗工して、更に乾燥させる及び/又は冷却固化させる方法が挙げられる。
本実施形態のドリル孔あけ加工方法は、上記ドリル孔あけ用エントリーシートを用いて、積層板又は多層板に孔を形成する孔形成工程を有する。また、そのドリル孔あけ加工は、直径(ドリルビット径)0.30mmφ以下のドリルビットによるドリル孔あけ加工であると、本実施形態の目的を更に有効かつ確実に奏することができる。特に、直径0.05mmφ以上0.30mmφ以下、さらには孔位置精度が重要になる直径0.05mmφ以上0.20mmφ以下の小径のドリルビット用途であると、孔位置精度およびドリル寿命を大きく向上させる点で好適である。なお、0.05mmφのドリルビット径は、入手可能なドリルビット径の下限であり、これよりも小径のドリルビットが入手可能になれば、上記の限りではない。また、直径0.30mmφ超のドリルビットを用いるドリル孔あけ加工に、本実施形態のドリル孔あけ用エントリーシートを採用しても問題ない。
表面自由エネルギーの分散項γSD、γSPの測定方法について説明する。
実施例及び比較例で用いた樹脂組成物溶液、あるいは実施例及び比較例で用いた非水溶性樹脂(A)の水分散体を、剥離フィルム(リンテック社製 PET 38 AL−5)上に塗布し、120℃3分の乾燥条件で乾燥、冷却・固化させて樹脂組成物の皮膜(樹脂組成物の層)を得た。得られた皮膜を剥離フィルムから剥がし、両面テープ(日東電工製No.5000E)を用いて、得られた皮膜の、剥離フィルムと接していた面が上になるように板に貼り付けて測定試料とした。
測定試料の上に、表面張力γL、表面張力の分散項γLD、表面張力の極性項γLPが既知である2種の溶媒として、流動パラフィンとグリセリンをそれぞれ2μL滴下した。ここで、流動パラフィンは、γL/γLD/γLP=38.1/38.1/0である(いずれも単位はmJ/m2)。一方、グリセリンは、(γL/γLD/γLP=63.4/37.0/26.4である(いずれも単位はmJ/m2)。
γL(1+cosθ)=2(γSD×γLD)0.5+2(γSP×γLP)0.5
(1)
なお、本方法で測定して得られる表面自由エネルギーの分散項γSD、極性項γSPの値は、金属箔上に樹脂組成物溶液を塗布して得られる表面自由エネルギーの分散項γSD、極性項γSPの値と同じである。
接着力は、次のようにして測定した。まず、実施例及び比較例で作製したドリル孔あけ用エントリーシートを3mm幅、100mmの長さに切った試料を3つ用意した。次に、試料の樹脂組成物の層の表面の全体に両面テープを貼り付けた。その後、両面テープを貼り付けた試料の片端を10mmはがし、はがした試料の金属箔部分にバネ秤を取り付けるための治具を取り付けた。治具にバネ秤(SANKO製、最大計測可能値1000gf)を取り付け、1cm/秒の速さで引っ張り、バネ秤の指す数値を読み取った。測定を3つの試料について行い、3回の平均値を接着力の数値とした。金属箔と樹脂組成物の層とが剥がれなかった場合は「>1000」と表記した。
孔位置精度は、次のようにして測定した。厚さ0.2mmの銅張積層板(商品名:HL832、銅箔厚さ12μm、両面板、三菱ガス化学株式会社製)を5枚積み重ねた銅張積層板の上面に、実施例及び比較例で作製したドリル孔あけ用エントリーシートをその樹脂組成物の層側が上面になるように配置し、積み重ねた銅張積層板の最下板の裏面(下面)に厚さ1.5mmの当て板(紙フェノール積層板PS1160−G、利昌株式会社製)を配置した。0.2mmφドリルビット(商品名:C−CFU020S、タンガロイ株式会社製)、回転数:200,000rpm、送り速度:2.6m/min、孔あけ回数:ドリルビット1本につき3,000孔の条件で、計6,000孔のドリル孔あけ加工を行った。
(2)
ここで、nは使用したドリルの本数を示す。
<実施例1>
高分子水溶性樹脂(b1)として質量平均分子量560,000のポリエチレンオキサイド(明成化学工業株式会社製、アルコックスE−45)4.3質量部と、低分子水溶性樹脂(b2)として質量平均分子量3,300のポリエチレングリコール(三洋化成工業株式会社製、PEG4000S)38.6質量部と、ポリウレタン樹脂の水分散体(第一工業製薬株式会社製、スーパーフレックス740、固形分濃度40%)142.75質量部(樹脂固形分換算で57.1質量部)を、樹脂組成物溶液の固形分濃度が30%となるように水/メタノール混合溶媒に溶解させた。水/メタノール混合溶媒の混合割合は50/50とした。この樹脂組成物溶液をアルミニウム箔(使用アルミニウム箔:JIS−A1100H、厚さ0.1mm、三菱アルミニウム株式会社製)の片面に、バーコーターを用いて乾燥後の樹脂組成物の層の厚さが50μmとなるように塗布し、乾燥機にて120℃、3分間乾燥させ、常温まで冷却して、ドリル孔あけ用エントリーシートを作製した。上述した方法で、接着力測定、表面自由エネルギーの分散項γSD、極性項γSPの測定を行い、結果を表2に示した。
実施例1に準じて、表2〜5に示す各材料の種類及び含有割合にて樹脂組成物の溶液を調製し、乾燥・固化後の樹脂組成物の層の厚さが50μmのドリル孔あけ用エントリーシートを作製した。得られたドリル孔あけ用エントリーシートの金属箔と樹脂組成物の層との間の接着力、樹脂組成物の層の表面自由エネルギーの分散項γSD、極性項γSPを測定した。これらの結果を表2〜5に示した。
Claims (11)
- 金属箔と、該金属箔上に接着層を介在させることなく形成された樹脂組成物の層と、を備え、
前記樹脂組成物の層の金属箔に接する面の表面自由エネルギーの分散項γSDが27.0〜37.0mJ/m2の範囲であり、且つ前記表面自由エネルギーの極性項γSPが0〜5.0mJ/m2の範囲である、ドリル孔あけ用エントリーシート。 - 前記樹脂組成物が、非水溶性樹脂(A)、及び水溶性樹脂(B)を含有する、請求項1に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
- 前記非水溶性樹脂(A)の表面自由エネルギーの分散項γSDが32.0〜38.1mJ/m2の範囲であり、且つ前記表面自由エネルギーの極性項γSPが0〜6.0mJ/m2の範囲である、請求項2に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
- 前記非水溶性樹脂(A)が、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、及びポリオレフィン系樹脂からなる群より選択される1種類又は2種類以上である、請求項2又は3に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
- 前記水溶性樹脂(B)が、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、セルロース誘導体、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンのモノエーテル化合物、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリグリセリンモノステアレート化合物、及びポリオキシエチレンプロピレン共重合体からなる群より選択される1種類又は2種類以上である、請求項2〜4のいずれか一項に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
- 前記水溶性樹脂(B)が、質量平均分子量50,000以上1,000,000以下である高分子水溶性樹脂(b1)と、質量平均分子量1,000以上30,000以下である低分子水溶性樹脂(b2)と、を含み、
前記高分子水溶性樹脂(b1)が、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、及びセルロース誘導体からなる群より選択される少なくとも1種を含み、
前記低分子水溶性樹脂(b2)が、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンのモノエーテル化合物、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリグリセリンモノステアレート化合物、及びポリオキシエチレンプロピレン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種を含む、
請求項5に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。 - 前記樹脂組成物が、前記非水溶性樹脂(A)と前記水溶性樹脂(B)の合計量100質量部に対して、20〜80質量部の前記非水溶性樹脂(A)と、80〜20質量部の前記水溶性樹脂(B)とを含む、請求項2〜6のいずれか一項に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
- 前記樹脂組成物の層が、前記非水溶性樹脂(A)の水分散体と、前記水溶性樹脂(B)とを用いて形成されたものである、請求項2〜7に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
- 前記樹脂組成物の層の厚さが、0.02〜0.3mmである、請求項1〜8のいずれか一項に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
- 前記金属箔の厚さが、0.05〜0.5mmである、請求項1〜9のいずれか一項に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載のドリル孔あけ用エントリーシートを用いて、積層板又は多層板に孔を形成する孔形成工程を有する、ドリル孔あけ加工方法。
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