JP5554503B2 - 再剥離性工程フィルム - Google Patents
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Description
このようなプリント配線基板は、形状面から見ると硬質プリント配線基板とフレキシブルプリント配線基板に大別することができ、また構造的には単層、2層以上の多層に分けられる。
これらのプリント配線基板の中で、フレキシブルプリント配線基板は、柔軟性に富む絶縁性の基材シートに導体の回路パターンを形成したものであって、電子機器内部の狭くて複雑構造をもつスペース内での立体的な高密度実装には不可欠な基板である。このようなフレキシブルプリント配線基板は、近年の電子機器類の小型軽量化、高密度化、高精度化などの要請に応え得る最も有力な電子機器用部材の一つであり、その需要は急速に伸びてきている。
このようなフレキシブルプリント配線基板に要求される性能としては、例えば寸法精度、低反り・ねじれ率、耐熱性、引き剥がし強さ、曲げ強さ、高体積抵抗率、耐薬品性、加熱曲げ強さなどの外、プリント配線基板の加工適性も重要である。
ところで、近年、電子機器の高性能化、高速化に伴ってプリント配線板も高密度実装、高密度配線化が求められてきており、その要求を満足させるものとして多層プリント配線板が注目を浴びている。さらに、最近、電気・電子機器の小型化に伴い、多層プリント配線板は、ますます薄型化、高密度化が求められており、接着シート(熱硬化性樹脂シート)を用いた多層プリント配線板が使用されるようになってきた。
このような多層プリント配線板の製造においては、例えば回路パターンが設けられ、電気・電子部品が実装されたフレキシブルプリント配線基板を、エポキシ系樹脂シートなどの接着性シートを介して、他のフレキシブルプリント配線基板と積み重ねていく方法が用いられる。
具体的には、一般に再剥離性工程フィルムが貼付された基材シートに回路パターンを形成し、さらに電気・電子部品を実装して、その上にカバーレイシート(ポリイミドシートなど)を設けたものを1ユニットとし、上記再剥離性工程フィルムを剥がして、露出した基材シートと、別のユニットのカバーレイシートとを対面させ、その間にエポキシ系樹脂シートなどの接着性シートを介挿して、前記ユニットを積上げていく方法が用いられる。この方法においては、ユニットとユニット間の接着が充分に高いことが必要である。
また、CCDやCMOSのガラス部に適用される用途においては、耐熱性に優れる、例えば260℃、数分間のリフロー工程に耐える再剥離性工程フィルムが要求される。
本発明は、このような状況下になされたもので、基材フィルムと、その一方の面に設けられたアクリル系粘着剤層を有する再剥離性工程フィルムであって、多層プリント配線板に用いられるフレキシブルプリント配線基板作製用基材シートに使用した場合、該再剥離性工程フィルムを剥がした際に、被着体である基材シート側の汚染が抑制され、エポキシ系樹脂シートなどの接着性シートと該基材シートとの接着力が充分に高くなる再剥離性工程フィルム、あるいはCCDやCMOSのガラス部に適用される場合、260℃近辺の温度が付与されても、被着体に対する糊残りや基材フィルムの変形が少ない耐熱性に優れる再剥離性工程フィルムを提供することを目的とするものである。
さらに、CCDやCMOSのガラス部貼付用の場合、基材フィルムとして、特定の式で規定される貯蔵弾性率の変化率が、ある値以下であるものを用いることにより、耐熱性に優れる再剥離性工程フィルムが得られることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
[1]基材フィルムと、その一方の面に設けられた粘着剤層を有する再剥離性工程フィルムであって、前記粘着剤層が(A)アクリル酸ブチル単位40〜80質量%と、スチレン単位1〜15質量%と、メタクリル酸メチル単位1〜30質量%と、アクリル酸メチル単位1〜30質量%と、水酸基含有ビニル系単量体単位1〜10質量%と、カルボキシル基含有ビニル系単量体単位0.1〜1質量%とを有するアクリレート系共重合体、及び(B)イソシアネート系架橋剤を含むと共に、上記アクリレート系共重合体の重量平均分子量Mwが30万〜100万であり、分子量分布(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)が3.0以下であり、残存モノマーの含有量が、アクリレート系共重合体に対して、5〜20質量%である粘着剤を用いて形成されてなることを特徴とする再剥離性工程フィルム、
[2]粘着剤層が、非シリコーン系剥離剤層を有する剥離材で積層されてなる上記[1]項に記載の再剥離性工程フィルム、
[3]非シリコーン系剥離剤層がポリプロピレン樹脂である上記[2]項に記載の再剥離性工程フィルム、
[4]粘着剤がイソシアネート系架橋剤として、トリレンジイソシアネート系架橋剤とキシリレンジイソシアネート系架橋剤とを併用して得られたものである上記[1]〜[3]項のいずれかに記載の再剥離性工程フィルム、
[5]多層プリント配線板に用いられるフレキシブルプリント配線板用である上記[1]〜[4]項のいずれかに記載の再剥離性工程フィルム、
[6](a)被着体のフレキシブルプリント配線基板に用いられるプラスチックシートに対する保持力が、JIS Z 0237に準じた測定法で、70,000秒以上であり、かつ70,000秒の時点でズレの発生が実質上認められない、
(b)被着体のフレキシブルプリント配線基板に用いられるプラスチックシートに対する粘着力が、熱プレス前で、JIS Z 0237に準じた測定法で、0.01〜0.5N/25mmである、
(c)被着体のフレキシブルプリント配線基板に用いられるプラスチックシートに貼付後、温度180℃、圧力4.3N/mm2の条件で60分間の熱プレスを行った後の粘着力が、JIS Z 0237に準じた測定法で、2.0N/25mm以下である、及び
(d)粘着剤層のゲル分率が95%以上である、
上記[5]項に記載の再剥離性工程フィルム、
[7]フレキシブルプリント配線基板が、ポリイミドシート又はポリフェニレンスルフィドシートを用いて得られたものである上記[5]又は[6]項に記載の再剥離性工程フィルム、
[8]基材フィルムが、ポリエチレンテレフタレートフィルムである上記[5]〜[7]項のいずれかに記載の再剥離性工程フィルム、
[9]金属材料又はそれ以外の無機材料に適用される上記[1]〜[3]項のいずれかに記載の再剥離性工程フィルム、
[10]電荷結合素子又は相補性金属酸化膜半導体素子におけるガラス部に適用される上記[9]項に記載の再剥離性工程フィルム、
[11]粘着剤がイソシアネート系架橋剤として、キシリレンジイソシアネート系架橋剤を用いて得られたものである上記[1]〜[3]項のいずれか又は[9]又は[10]項に記載の再剥離性工程フィルム、
[12]基材フィルムが、23℃における貯蔵弾性率をG'23、260℃における貯蔵弾性率をG'260とした場合、下記式で表される貯蔵弾性率の変化率Xが85%以下である上記[1]〜[3]項、[9]〜[11]項のいずれかに記載の再剥離性工程フィルム、
X(%)=[(G'23−G'260)/G'23]×100
[13]基材フィルムが、ポリイミドフィルムである上記[1]〜[7]項、[9]〜[12]項のいずれかに記載の再剥離性工程フィルム、
を提供するものである。
このような性状の粘着剤層を有する本発明の再剥離性工程フィルムは、用途によって、再剥離性工程フィルムA(以下、「工程フィルムA」と略称することがある)及び再剥離性工程フィルムB(以下、「工程フィルムB」と略称することがある)に分けることができる。
工程フィルムAは、多層プリント配線板に用いられるフレキシブルプリント配線板用であり、工程フィルムBは、金属材料又はそれ以外の無機材料、例えばCCDやCMOSのガラス部用などである。
本発明の再剥離性工程フィルムAにおける基材フィルムとしては、耐熱性に優れるフィルムであることが肝要であり、具体的にはポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、非晶性ポリオレフィンフィルム、アラミドフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、さらには芳香族ポリスルホンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリアリレートフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、各種液晶ポリマーフィルムなどのスーパーエンジニアリングプラスチックフィルム等を挙げることができるが、これらの中で、機械特性、電気絶縁性、バリヤー性、耐熱性、耐薬品性、経済性などのバランスに優れる点から、ポリエチレンテレフタレートフィルムが好適である。この基材フィルムの厚さについては特に制限はないが、通常16〜200μm、好ましくは25〜100μmの範囲である。
工程フィルムB用基材フィルムは、金属材料又はそれ以外の無機材料用であって、前記の工程フィルムA用基材フィルムよりも、さらに優れた耐熱性が要求される。例えば、工程フィルムBが、CCDやCMOSのガラス部に適用される場合には、リフロー工程などによる260℃近辺の高温が付与される場合があり、したがって、この温度に耐える優れた耐熱性(被着体に対する糊残りや基材フィルムの変形が少ない)が求められる。
なお、工程フィルムBが適用される金属材料としては、例えば金、白金、銀、銅、鉄、アルミニウム、又はそれらの合金、ウェハに用いられる半導体金属などが挙げられ、金属材料以外の無機材料としては、例えばガラス板、セラミックス板などが挙げられる。
工程フィルムB用基材フィルムとしては、23℃における貯蔵弾性率をG'23、260℃における貯蔵弾性率をG'260とした場合、下記式で表される貯蔵弾性率の変化率Xが85%以下であるフィルムを用いることが好ましい。
X(%)=[(G'23−G'260)/G'23]×100
このような基材フィルムとしては、例えばポリイミドフィルムやポリアラミドフィルムなどを挙げることができるが、特にポリイミドフィルムが好適である。
なお、上記貯蔵弾性率G'23及び貯蔵弾性率G'260は、下記の方法で測定した値である。
基材フィルムを動的粘弾性測定装置[TAインスツルメンツ社製、商品名「DMA−Q800」]に測定長さ(チャック間距離)を20mmとして装着し、周波数11Hz、振幅20μm、昇温速度5℃/minの条件下で、温度範囲15〜300℃の貯蔵弾性率G'を測定し、23℃での貯蔵弾性率G'23、260℃での貯蔵弾性率G'260とした。
当該工程フィルムB用基材フィルムの厚さについては特に制限はないが、通常16〜200μm、好ましくは25〜100μmの範囲である。
本発明の再剥離性工程フィルムA及びBにおいて、前記基材フィルムの一方の面に設けられる粘着剤層は、(A)アクリル酸ブチル単位と、スチレン単位と、メタクリル酸メチル単位と、アクリル酸メチル単位と、水酸基含有ビニル系単量体単位と、カルボキシル基含有ビニル系単量体単位とを少なくとも有するアクリレート系共重合体、及び(B)イソシアネート系架橋剤を含む粘着剤を用いて形成される。
本発明で用いる粘着剤において、(A)成分のアクリレート系共重合体におけるメタクリル酸メチル単位及びスチレン単位は、凝集力とガラス転移温度を高め、工程フィルムAにおいては、熱プレス後のフレキシブルプリント配線基板に対するズレや粘着力上昇を抑制する作用を有している。一方、アクリル酸メチル単位は、当該アクリレート系共重合体の製造において、重合を安定化させ、分子量を高める作用を有している。当該アクリレート系共重合体における水酸基含有ビニル系単量体単位及びカルボキシル基含有ビニル系単量体単位は、後述の架橋剤と反応し得る架橋性官能基(水酸基、カルボキシル基)を当該アクリレート系共重合体に付与するために導入される。
本発明においては、当該アクリレート系共重合体に前記の水酸基含有ビニル系単量体単位と、カルボン酸含有ビニル系単量体単位とを共に導入することにより、当該アクリレート系共重合体と架橋剤との反応性が良好なものとなる。
前記粘着剤の樹脂成分であるアクリレート系共重合体において、アクリル酸ブチル単位の含有量が、後で示すように40.0質量%以上であれば、工程フィルムAをフレキシブルプリント配線基板作製用基材シートに貼付し、例えば熱プレスした場合に、該基材シートと工程フィルムの間でズレが発生しにくい。
上記重量平均分子量Mwが30万〜100万の範囲にあれば、得られる粘着剤は良好な粘着性能を発揮する。また、分子量分布Mw/Mnが3.0以下であれば、重量平均分子量が1,000〜30,000程度のオリゴマーの含有量が少なく、本発明の目的を達成することができる。好ましい分子量分布Mw/Mnは2.8以下である。
なお、上記重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定したポリスチレン換算の値である。
しかしながら、本発明者の研究によると、このような2段重合法を採用すると、二段目の重合において、前述したオリゴマーの形成が多く生じ、このオリゴマーが、再剥離性工程フィルムAを被着体の基材シートから剥がした際に、該被着体側に移行し、エポキシ系樹脂フィルムなどの接着性フィルムと該被着体との接着力を低下させることを見出した。 そこで、本発明者は、さらに研究を重ね、前記一段目のラジカル重合にて、未反応モノマーの残存量が、生成した粘着剤中のアクリレート系共重合体に対して、5〜20質量%程度、好ましくは5〜15質量%になるように反応を停止させる1段重合法を採用することにより、オリゴマーの形成を少なくすることができた。これにより生成したアクリレート系共重合体の重量平均分子量Mwを30万〜100万の範囲に、かつ分子量分布Mw/Mnを3.0以下に制御し得ることに成功したものである。粘着剤中に含有する残存未反応モノマーは、粘着剤層を形成する際の加熱、乾燥処理時において逸散し、粘着剤層中に実質上残存しないことも分かった。
本発明においては、当該粘着剤の架橋剤として、イソシアネート系架橋剤が必須成分として用いられる。このイソシアネート系架橋剤の例としては、トリレンジイソシアネート系、ジフェニルメタンジイソシアネート系、キシリレンジイソシアネート系などの芳香族ポリイソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート系などの脂肪族ポリイソシアネート類、イソホロンジイソシアネート系、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート系などの脂環式ポリイソシアネート類など、及びそれらのビウレット体、イソシアヌレート体、さらにはエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ヒマシ油などの低分子活性水素含有化合物との反応物であるアダクト体などを挙げることができる。
一方、工程フィルムBにおいては、耐熱性の観点から、キシリレンジイソシアネート系が好ましい。その使用量は、前記アクリレート系共重合体100質量部に対して、通常0.5〜30質量部、好ましくは1.0〜20質量部の範囲である。
前記粘着剤を用いて形成された本発明の再剥離性工程フィルムAにおいては、以下に示す性状を有することが望ましい。
まず、被着体のフレキシブルプリント配線基板作製用基材シートに対する保持力が、通常70,000秒以上であり、かつ70,000秒の時点でズレの発生が実質上認められないのがよい。この保持力が70,000秒未満では、工程フィルムを被着体の基材シートに貼付し、抜き加工、溶剤への浸漬、熱プレスなどの操作の過程で工程フィルムと被着体との間でズレが発生するおそれがある。なお、上記保持力は、下記に示す方法で測定した値である。又、ズレの発生が「実質上認められない」とは、70,000秒時点でのズレが0.1mm未満のことをいう。
JIS Z 0237に準じ、SUS製の保持力測定用試験板の試験片の工程フィルム貼着部に、フレキシブル配線基板作製用に用いる基材シートとしてポリイミドシートを接着させ試験板とした。次いで、工程フィルムを裁断して、幅25mm、長さ150mmの試験片を作製した。試験板の一端にこの試験片の一端の粘着剤層面を25mm×25mmの面積が接するように貼り付け、2kgのローラで5往復して圧着させる。15分後にクリープテスター内にセットし40℃条件下で15分間放置する。9.807Nの荷重を鉛直下向きにかけ、落下するまでの時間又は70,000秒時点でのズレの発生の有無とズレ量を測定する。
JIS Z 0237に準じて、SUS製の粘着力測定用試験板の試験片の工程フィルム貼着部に、フレキシブル配線基板作製用に用いる基材シートとしてポリイミドシートを幅120mm、長さ150mmに作製し接着させ試験板とした。一方、工程フィルムを幅25mm、長さ250mmに裁断し試験片とする。この試験片の一端の粘着剤層面を試験板に、貼付面積が幅25mm×長さ約90mmになるように貼り付け、2kgのローラで1往復させて圧着する。貼り付けてから24時間後に剥離角度180度、剥離速度300mm/minで試験片を剥離したときの粘着力を測定する。測定開始領域及び終了領域の各15%を除いたチャートの中央部70%の平均値を熱プレス前の粘着力とする。
(熱プレス後の粘着力)
幅120mm、長さ150mmの大きさに裁断したフレキシブルプリント配線基板作製用に用いられる基材シート(ポリイミドシート)を用意し、一方、工程フィルムを幅100mm、長さ250mmに裁断し試験片とする。この試験片の一端の粘着剤層面を基材シートに、貼付面積が幅100mm×長さ約90mmになるように貼り付けた後、温度180℃のプレス板にて、試験片の上から圧力4.3N/mm2を加えて60分間熱プレスする。その後、熱プレスされた試験片と基材シートとが貼りあわせられたシートを幅25mm、長さ250mmに裁断し、基材シート側をSUS製の粘着力測定用試験板に接着させ、JIS Z 0237に準じて、剥離角度180度、剥離速度300mm/minにて試験片を剥離したときの粘着力を測定する。測定開始領域及び終了領域の各15%を除いたチャートの中央部70%の平均値を熱プレス後の粘着力とする。
厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムに剥離剤としてシリコーン樹脂を塗布した剥離フィルムの剥離剤層面の上に、当該粘着剤を塗工し、本発明の再剥離性工程フィルム作製時と同一条件で架橋化させたのち、剥離フィルムから粘着剤(50mm×100mm)を剥ぎ取る。次いで、100×130mmサイズの200メッシュの金綱上に、上記架橋化粘着剤2枚(合計質量Ag)を金網で包み込み、これをソックスレー抽出器にセットし、酢酸エチルの還流下で16時間抽出処理する。次に、抽出処理後、金網上に残存する粘着剤を100℃で24時間乾燥させ、23℃、50%RHの雰囲気下で3時間以上調湿後、該粘着剤の質量を測定し(Bg)、次式
ゲル分率(%)=(B/A)×100
により、ゲル分率を算出する。
工程フィルムA及びBの粘着剤層には、剥離材を積層することができる。この剥離材としては、例えばグラシン紙、コート紙、キャストコート紙などの紙基材、これらの紙基材にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂をラミネートしたラミネート紙、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンフィルムなどのプラスチックフィルムに、オレフィン系樹脂、イソプレン系樹脂、ブタジエン系樹脂などのゴム系エラストマー、長鎖アルキル系樹脂、アルキド系樹脂、フッ素系樹脂などの剥離剤を塗布したものなどが挙げられる。また、これらの剥離剤をそのままシート状にしたものなどが挙げられる。特に、本発明の工程フィルムAをフレキシブルプリント配線基板作製用基材シートに使用した場合、シリコーン系剥離剤を使用すると、剥離剤層から粘着剤層に微量移行し、そのシリコーン成分が該基材シートに付着し、汚染する場合がある。したがって、フレキシブル配線基板作製用途に本発明の工程フィルムAを用いる場合には、非シリコーン系剥離剤の使用が好ましい。上記剥離剤の中でも成分移行が少なく、結果として接着力が大きくなるオレフィン系樹脂であるポリプロピレン樹脂が好ましく用いられる。剥離剤層としての厚さは0.01〜100μm程度である。また、この剥離材の厚さについては特に制限はないが、通常20〜150μm程度である。
本発明の再剥離性工程フィルムA及びBは、基材フィルムの一方の面に前述の本発明に係わる粘着剤を直接塗布し、100〜130℃程度で1〜5分間程度加熱乾燥して粘着剤層を形成し、その粘着剤層面に剥離材を設けることにより作製することができる。また、剥離材の剥離処理面に粘着剤を塗布し、上述のように加熱乾燥して粘着剤層を形成したのち、これを基材フィルムの一方の面に貼着して作製することもできる。粘着剤層と基材フィルムとの密着性を考慮すると前者の作製方法が好ましく適用される。
なお、上記作製操作において、粘着剤塗布後の乾燥処理は十分に行うことが望ましい。乾燥が不十分な場合は、被着体に貼付後のズレの発生及び残留溶剤や残存モノマーの増大の原因となる。さらに、乾燥が不十分な場合は、工程フィルムAにおいては、粘着剤層とプリント配線基板作製用基材シートの間でズレが発生しやすく、熱プレス後の粘着力が大きく上昇し、剥離した際にプリント配線基板作製用基材シートのカールや糊残りが発生しやすくなる。
本発明の再剥離性工程フィルムA及びBにおける粘着剤層の厚さは、通常5〜60μm、好ましくは5〜30μm程度である。
一方、本発明の再剥離性工程フィルムBは、金属材料又はそれ以外の無機材料、例えばCCDやCMOSのガラス部の保護フィルムなどとして適用される。この場合、260℃近辺の高温が付与されることがあるが、被着体のガラス部に対する糊残りを抑制し得ると共に、基材フィルムの変形も少ない。
なお、各例で作製された工程フィルムの諸特性は、下記の方法に従って評価した。
(1)接着試験
22cm×22cmの大きさに裁断したフレキシブルプリント配線基板作製に用いられる基材シート(ポリイミドシート)を試験板(被着体)として、20cm×20cmの大きさに裁断した工程フィルムの粘着剤層面を気泡の入らないように貼付し、温度180℃、圧力4.3N/mm2の条件下で1時間熱プレスした後、工程フィルムを剥離する。工程フィルムを剥離した被着体面と新しいプリント配線基板作製用に用いられる基材シート(ポリイミドシート)の間に接着シート(パイララックス「LF0100」[デュポン(株)製、登録商標「Pyralux」、アクリル変性エポキシ系接着シート]、幅20mm、長さ150mm)をはさみ、温度180℃、圧力4.3N/mm2の条件下で30分間熱プレスした後、被着体の基材シートをSUS製の粘着力測定用試験板に接着させ、JIS Z 0237に準じて、剥離角度180度、剥離速度300mm/minにてポリイミドシートと他方のポリイミドシートの接着強度を測定する。
なお、接着力は、30N/20mm以上が合格である。
22cm×22cmの大きさに裁断したフレキシブルプリント配線基板作製に用いられる基材シート(ポリイミドシート)を試験板(被着体)として、20cm×20cmの大きさに裁断した工程フィルムの粘着剤層面を気泡の入らないように貼付し、四隅に径6mmのスルーホールをあける。これを温度180℃、圧力4.3N/mm2の条件下で60分間熱プレスしたのち、四隅のスルーホールにおける工程フィルムと被着体とのズレを測定し、平均値をズレとする。
JIS K 5600−5−6に準じて、工程フィルムの粘着剤層にロータリーカッターで1mm角の碁盤目100マスを付け、付着テープ(セロテープ[ニチバン社製、登録商標])を圧着させた後、約60°の角度で付着テープを0.5秒〜1.0秒で引き剥がしたときの、100マスのうちの残存膜数を数えることにより、工程フィルムにおける基材フィルムと粘着剤層との密着性について試験を行った。密着性の評価は下記の判定基準で行った。
90/100以上 :5
80/100〜90/100未満:4
70/100〜80/100未満:3
60/100〜70/100未満:2
60/100未満 :1
22cm×22cmの大きさに裁断したフレキシブルプリント配線基板作製に用いられる基材シート(ポリイミドシート)を試験板(被着体)として、20cm×20cmの大きさに裁断した工程フィルムの粘着剤層面を気泡の入らないように貼付し、温度180℃、圧力4.3N/mm2の条件下で60分間熱プレスしたのち、工程フィルムを剥離し、試験板の表面について、FT−IR(フーリエ変換赤外吸収スペクトル分析、ATR法)でIR測定を行い、粘着剤に由来する吸収ピークの有無により糊残りの有無を調べ、糊残りがない場合を○、糊残りがある場合を×として評価した。
7cm×15cm、厚さ2mmのフロートガラス板を試験片(被着体)として、3cm×5cmの大きさに裁断した工程フィルムの粘着剤層面を気泡の入らないように貼付し、最高温度260℃、加熱時間3分間のIRリフロー(リフロー炉:相模理工製WL−15−20DNX型)を行った。その後室温にて1時間放置した後、工程フィルムを剥がし、被着体表面をデジタル顕微鏡により観察し、糊残りの有無を調べた。糊残りの評価は下記判定基準で行った。
1cm2中の糊残りの割合
5%未満 :○
5%〜30%未満:△
30%以上 :×
22cm×22cmの大きさに裁断したフレキシブルプリント配線基板作製に用いられる基材シート(ポリイミドシート)を試験板(被着体)として、20cm×20cmの大きさに裁断した工程フィルムの粘着剤層面を気泡の入らないように貼付し、温度180℃、圧力4.3N/mm2の条件下で1時間熱プレスした後、工程フィルムを剥離する。試験板表面の元素分析を、X線光電子分光法(XPS)により、下記の条件で行った。
測定装置:アルバックファイ製 Quantera SXM
X線源:AlKα(1486.6 eV)
取出し角度:45度
測定元素:ケイ素(Si)、炭素(C)及び窒素(N)
なお、Si量は、Si/(Si+C+N)の値に100を乗じて、「原子%」で表示した。Si量が検出されればシリコーンが移行している。
各実施例等で得られた粘着剤をテトラヒドロフランに溶解し(ポリマー濃度:10ミリグラム/ミリリットル)、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量と分子量分布をゲル浸透クロマトフラフィー(GPC)法により測定した。測定はGPC装置[高速GPC装置「HLC−8120GPC」、東ソー(株)製]を用い、高速カラムTSK guard column HXL−H、TSKGel GMHXL、TSKGel GMHXL、TSKGel G2000HXL(以上すべて東ソー(株)製)をこの順序で装置に連結して測定した。カラム温度40℃、送液速度1.0ミリリットル/分とし、検出器としては紫外可視検出器(検出器波長;254nm)及び示差屈折計(いずれも東ソー(株)製)を用いた。
分子量分布はGPC法により測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)である。なお、モノマー成分は排除した値である。
下記の方法で23℃における貯蔵弾性率G'23及び260℃における貯蔵弾性率をG'260を測定し、式
X(%)=[(G'23−G'260)/G'23]×100
により、貯蔵弾性率の変化率Xを求めた。
<G'23及びG'260の測定>
基材フィルムを動的粘弾性測定装置[TAインスツルメンツ社製、商品名「DMA−Q800」]に測定長さ(チャック間距離)を20mmとして装着し、周波数11Hz、振幅20μm、昇温速度5℃/minの条件下で、温度範囲15〜300℃の貯蔵弾性率G'を測定し、23℃での貯蔵弾性率G'23、260℃での貯蔵弾性率G'260とした。
また、粘着剤層の保持力、熱プレス前及び熱プレス後の粘着力、ゲル分率は、明細書本文記載の方法に従って測定した。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管及び温度計を備えた反応装置を用い、アクリル酸ブチル(BA)61.0質量部、メタクリル酸メチル(MMA)18.0質量部、スチレン(St)3.5質量部、アクリル酸メチル(MA)12.0質量部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA)5.0質量部、アクリル酸(AAc)0.15質量部を、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.01質量部を使用し、溶媒としてトルエンを加えて、窒素ガス雰囲気下で、溶液重合させ、固形分40.0質量%、重量平均分子量約45万、分子量分布(Mw/Mn)2.60のアクリレート系共重合体を製造した。
なお、残存モノマーの含有量は、下記の測定法により、アクリレート系共重合体に対して、10.0質量%であった。
<残存モノマー含有量の測定>
残存モノマー含有量はガスクロマトグラフ法で測定定量し算出した。
このアクリレート系共重合体100質量部に、トリレンジイソシアネート系(TDI系)架橋剤[東洋インキ製造(株)製、商品名「オリバインBHS8515」(固形分37.5質量%)]8.0質量部と、キシリレンジイソシアネート系(XDI系)架橋剤[武田薬品工業(株)製、商品名「D−110N」(固形分75質量%)]3.0質量部、トルエン30.0質量部、酢酸エチル1.0質量部を配合し、粘着剤を調製した。
次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム[ユニチカ(株)製、商品名「エンブレットTA−50」]の片面に、乾燥後の塗布量が10g/m2(厚さ10μm)になるように直接塗工し、120℃で1分間乾燥させたのち、その上にシリコーン系剥離剤層を有する剥離材[王子製紙社製、商品名「40RL−01Z」]をラミネートし、工程フィルムを作製し、諸特性を評価した。なお、試験板(被着体)としては、ポリイミドシートを用いた。また、糊残りは、糊残り評価試験−1を採用した。結果を第1表に示す。
モノマー組成を第1表のように変えた以外は実施例1と同様にして、固形分40.0質量%、重量平均分子量約46万、分子量分布(Mw/Mn)2.70、残存モノマー12.0質量%のアクリレート系共重合体を製造した。
以下、実施例1と同様にして工程フィルムを作製し、諸特性を評価した。結果を第1表に示す。
実施例1において、溶液重合を行ったのち、さらにもう一度重合を行った以外は、実施例1と同様にしてアクリレート系共重合体を製造した。得られたアクリレート系共重合体の重量平均分子量は約47万、分子量分布(Mw/Mn)は3.29であった。
また、残存モノマーの含有量は、実施例1と同様にして測定したところ、アクリレート系共重合体に対して、3.4質量%であった。
以下、実施例1と同様にして工程フィルムを作製し、諸特性を評価した。結果を第1表に示す。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、窒素ガス導入管及び温度計を備えた反応装置を用い、アクリル酸ブチル(BA)60.0質量部、メタクリル酸メチル(MMA)18.0質量部、スチレン(St)3.5質量部、アクリル酸メチル(MA)13.0質量部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA)5.0質量部、アクリル酸(AAC)0.15質量部を、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.01質量部を使用し、溶媒としてトルエンを加えて、窒素ガス雰囲気下で、溶液重合させ、固形分40.0質量%、重量平均分子量約47万、分子量分布(Mw/Mn)2.4のアクリレート系共重合体溶液を製造した。
また、残存モノマーの含有量は、実施例1と同様にして測定したところ、アクリレート系共重合体に対して、11.0質量%であった。
このアクリレート系共重合体溶液100質量部(固形分40.0質量%)に、トリレンジイソシアネート系(TDI系)架橋剤[東洋インキ製造(株)製、商品名「オリバインBHS8515」(固形分37.5質量%)]8.0質量部と、キシリレンジイソシアネート系(XDI系)架橋剤[武田薬品工業(株)製、商品名「D−110N」(固形分75質量%)]3.0質量部、酢酸エチル40.0質量部を配合し、粘着剤を調製した。
次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム[ユニチカ(株)製、商品名「エンブレットTA−50」]の片面に、乾燥後の塗布量が10g/m2(厚さ10μm)になるように直接塗工し、120℃で1分間乾燥させたのち、その上にポリプロピレン樹脂からなる剥離材[王子製紙社製、商品名「アルファンPP40SD−001」]をラミネートし、工程フィルムを作製し、諸特性を評価した。なお、糊残りは、糊残り評価試験−1を採用した。結果を第2表に示す。
モノマー組成を第2表のように変えた以外は実施例3と同様にして、固形分40.0質量%、重量平均分子量約50万、分子量分布(Mw/Mn)2.7、残存モノマー8.3質量%のアクリレート系共重合体を製造した。
以下、実施例3と同様にして工程フィルムを作製し、諸特性を評価した。結果を第2表に示す。
剥離材を片面にアルキッド樹脂で離型処理した厚み50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム[リンテック(株)製、商品名「PET50 AL−5」]に変えた以外は実施例3と同様にして工程フィルムを作製し、諸特性を評価した。結果を第2表に示す。
シリコーン系剥離剤層を用いた剥離材として[リンテック(株)製、商品名「SP−PET3811」]を使用した以外は、実施例3と同様にして工程フィルムを作製した。結果を第2表に示す。
実施例3において、溶液重合を行ったのち、さらにもう一度重合を行った以外は、実施例3と同様にしてアクリレート系共重合体を製造した。得られたアクリレート系共重合体の重量平均分子量は約55万、分子量分布(Mw/Mn)は3.4であった。
また、残存モノマーの含有量は、実施例1と同様にして測定したところ、アクリレート系共重合体に対して、3.5質量%であった。
以下、実施例3と同様にして工程フィルムを作製し、諸特性を評価した。結果を第2表に示す。
実施例3と同様にしてアクリレート系共重合体溶液を製造した。
このアクリレート系共重合体溶液100質量部(固形分40.0質量%)に、キシレンジイソシアネート系(XDI系)架橋剤[武田薬品工業(株)製、商品名「D−110N」(固形分75質量%)]9.0質量部、酢酸エチル40.0質量部を配合し、粘着剤を調製した。
次に、厚さ50μm、貯蔵弾性率の変化率が40%のポリイミドフィルム[東レ・デュポン(株)製、登録商標「カプトン」]の片面に、乾燥後の塗布量が10g/m2になるように直接塗工し、120℃で1分間乾燥させたのち、その上にポリプロピレン樹脂からなる剥離材[王子製紙社製、商品名「アルファンPP40SD−001」]をラミネートし、工程フィルムを作製し、糊残りを、糊残り評価試験−2を採用して評価した。結果を第3表に示す。
実施例1と同様にアクリレート系共重合体を製造した。
このアクリレート系共重合体溶液100質量部(固形分40.0質量%)に、キシレンジイソシアネート系(XDI系)架橋剤[武田薬品工業(株)製、商品名「D−110N」(固形分75質量%)]7.0質量部、酢酸エチル40.0質量部を配合し、粘着剤を調製した。
次に、厚さ50μm、貯蔵弾性率の変化率が40%のポリイミドフィルム[東レ・デュポン(株)製、商品名「カプトン」(登録商標)]の片面に、乾燥後の塗布量が10g/m2になるように直接塗工し、120℃で1分間乾燥させたのち、その上にポリプロピレン樹脂からなる剥離材[王子製紙社製、商品名「アルファンPP40SD−001」]をラミネートし、工程フィルムを作製し、糊残りを、糊残り評価試験−2を採用して評価した。結果を第3表に示す。
比較例1で作製した粘着剤溶液を用いた以外は実施例7と同様にして工程フィルムを作製し、糊残りを、糊残り評価試験−2を採用して評価した。結果を第3表に示す。
Claims (13)
- 基材フィルムと、その一方の面に設けられた粘着剤層を有する再剥離性工程フィルムであって、前記粘着剤層が(A)アクリル酸ブチル単位40〜80質量%と、スチレン単位1〜15質量%と、メタクリル酸メチル単位1〜30質量%と、アクリル酸メチル単位1〜30質量%と、水酸基含有ビニル系単量体単位1〜10質量%と、カルボキシル基含有ビニル系単量体単位0.1〜1質量%とを有するアクリレート系共重合体、及び(B)イソシアネート系架橋剤を含むと共に、上記アクリレート系共重合体の重量平均分子量Mwが30万〜100万であり、分子量分布(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)が3.0以下であり、残存モノマーの含有量が、アクリレート系共重合体に対して、5〜20質量%である粘着剤を用いて形成されてなることを特徴とする再剥離性工程フィルム。
- 粘着剤層が、非シリコーン系剥離剤層を有する剥離材で積層されてなる請求項1に記載の再剥離性工程フィルム。
- 非シリコーン系剥離剤層がポリプロピレン樹脂である請求項2に記載の再剥離性工程フィルム。
- 粘着剤がイソシアネート系架橋剤として、トリレンジイソシアネート系架橋剤とキシリレンジイソシアネート系架橋剤とを併用して得られたものである請求項1〜3のいずれかに記載の再剥離性工程フィルム。
- 多層プリント配線板に用いられるフレキシブルプリント配線板用である請求項1〜4のいずれかに記載の再剥離性工程フィルム。
- (a)被着体のフレキシブルプリント配線基板に用いられるプラスチックシートに対する保持力が、JIS Z 0237に準じた測定法で、70,000秒以上であり、かつ70,000秒の時点でズレの発生が実質上認められない、
(b)被着体のフレキシブルプリント配線基板に用いられるプラスチックシートに対する粘着力が、熱プレス前で、JIS Z 0237に準じた測定法で、0.01〜0.5N/25mmである、
(c)被着体のフレキシブルプリント配線基板に用いられるプラスチックシートに貼付後、温度180℃、圧力4.3N/mm2の条件で60分間の熱プレスを行った後の粘着力が、JIS Z 0237に準じた測定法で、2.0N/25mm以下である、及び
(d)粘着剤層のゲル分率が95%以上である、
請求項5に記載の再剥離性工程フィルム。 - フレキシブルプリント配線基板が、ポリイミドシート又はポリフェニレンスルフィドシートを用いて得られたものである請求項5又は6に記載の再剥離性工程フィルム。
- 基材フィルムが、ポリエチレンテレフタレートフィルムである請求項5〜7のいずれかに記載の再剥離性工程フィルム。
- 金属材料又はそれ以外の無機材料に適用される請求項1〜3のいずれかに記載の再剥離性工程フィルム。
- 電荷結合素子又は相補性金属酸化膜半導体素子におけるガラス部に適用される請求項9に記載の再剥離性工程フィルム。
- 粘着剤がイソシアネート系架橋剤として、キシリレンジイソシアネート系架橋剤を用いて得られたものである請求項1〜3のいずれか又は9又は10に記載の再剥離性工程フィルム。
- 基材フィルムが、23℃における貯蔵弾性率をG'23、260℃における貯蔵弾性率をG'260とした場合、下記式で表される貯蔵弾性率の変化率Xが85%以下である請求項1〜3、9〜11のいずれかに記載の再剥離性工程フィルム。
X(%)=[(G'23−G'260)/G'23]×100 - 基材フィルムが、ポリイミドフィルムである請求項1〜7、9〜12のいずれかに記載の再剥離性工程フィルム。
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