JP6315226B2 - 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、
該金属箔の少なくとも片面に、ポリオレフィン樹脂(A)と水溶性樹脂(B)とを含む樹脂組成物の層と、を有し、
前記ポリオレフィン樹脂(A)の含有量が、前記ポリオレフィン樹脂(A)と前記水溶性樹脂(B)の合計100質量部に対して、25質量部以上50質量部以下であり、
前記水溶性樹脂(B)の含有量が、前記ポリオレフィン樹脂(A)と前記水溶性樹脂(B)の合計100質量部に対して、50質量部以上75質量部以下であり、
前記水溶性樹脂(B)が、重量平均分子量2×105以上、1.5×106以下の高分子量水溶性樹脂(B−1)を含む、
ドリル孔あけ用エントリーシート。
〔2〕
前記ポリオレフィン樹脂(A)が、オレフィンに由来する構成単位と、アクリル酸及び/又はメタクリル酸に由来する構成単位と有するオレフィン−(メタ)アクリル酸共重合体を含む、
〔1〕記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
〔3〕
前記オレフィンに由来する構成単位が、エチレンに由来する構成単位を含む、
〔2〕に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
〔4〕
前記オレフィン−(メタ)アクリル酸共重合体が、下記一般式(1)の構造を有するエチレン−(メタ)アクリル酸ブロック共重合体である、
〔2〕又は〔3〕に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
〔5〕
前記オレフィン−(メタ)アクリル酸共重合体中、前記オレフィンに由来する構成単位の含有量が、前記オレフィンに由来する前記構成単位と、前記アクリル酸及び/又は前記メタクリル酸に由来する前記構成単位との合計100モル%に対して、60〜99モル%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〕
前記ポリオレフィン樹脂(A)の重量平均分子量が、5×103以上1×105以下である、
〔1〕〜〔5〕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。
〔7〕
前記水溶性樹脂(B)が、重量平均分子量1×103以上、7×103以下の低分子量水溶性樹脂(B−2)を含む、
〔1〕〜〔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、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、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、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド共重合体、及びそれらの誘導体からなる群より選択される1種類又は2種類以上を含む、
〔1〕〜〔7〕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。
〔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〕のいずれかに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、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(以下、単に「エントリーシート」ともいう。)は、金属箔と、該金属箔の少なくとも片面に、ポリオレフィン樹脂(A)と水溶性樹脂(B)とを含む樹脂組成物の層と、を有し、前記ポリオレフィン樹脂(A)の含有量が、前記ポリオレフィン樹脂(A)と前記水溶性樹脂(B)の合計100質量部に対して、25質量部以上50質量部以下であり、前記水溶性樹脂(B)の含有量が、前記ポリオレフィン樹脂(A)と前記水溶性樹脂(B)の合計100質量部に対して、50質量部以上75質量部以下であり、前記水溶性樹脂(B)が、重量平均分子量2×105以上、1.5×106以下の高分子量水溶性樹脂(B−1)を含む。
金属箔としては、特に限定されないが、後述する樹脂組成物の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が好ましい。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。
樹脂組成物の層は、該金属箔の少なくとも片面に配され、ポリオレフィン樹脂(A)と水溶性樹脂(B)とを含む。
ポリオレフィン樹脂(A)としては、特に限定されないが、例えば、オレフィンの単独重合体;オレフィンと、オレフィンと共重合可能な他のコモノマーと、の共重合体が挙げられる。ここで、オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブチレン、ヘキセン、オクテン等が挙げられる。このなかでも、エチレン、プロピレンが好ましく、エチレンがより好ましい。ポリオレフィン樹脂(A)は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
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、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、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、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド共重合体、及びそれらの誘導体からなる群より選択される1種類又は2種類以上が好ましい。このような水溶性樹脂(B)を用いることにより、樹脂組成物の層の成型性及びエントリーシートの潤滑材としての効果がより向上する傾向にある。なお、「水溶性の樹脂」とは、25℃、1気圧において、水100gに対し、1g以上溶解する樹脂を指す。
本実施形態において、水溶性樹脂(B)は、重量平均分子量2×105以上、1.5×106以下の高分子量水溶性樹脂(B−1)を含む。このような高分子量水溶性樹脂(B−1)を用いることにより、樹脂組成物の層のシート形成性がより向上し、より強度の強い樹脂組成物の層が形成でき、また樹脂組成物の層の厚さを均一にすることができ、さらに樹脂組成物の層の表面と金属箔面との密着性が高くなるので、結果として、ドリル孔あけ加工の際の孔位置精度がより向上し、また金属箔と樹脂組成物の層との間の接着力が強くなる。
また、水溶性樹脂(B)は、重量平均分子量1×103以上、7×103以下の低分子量水溶性樹脂(B−2)をさらに含むことが好ましい。このような低分子量水溶性樹脂(B−2)を用いることにより、エントリーシートの潤滑材としての効果がより向上し、ドリル孔あけ加工の際の孔位置精度がより向上する傾向にある。
樹脂組成物の層は、必要に応じて、添加剤を含有してもよい。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。
樹脂組成物の層の厚さは、ドリル孔あけ加工する際に使用するドリルビット径や、加工する孔あけ対象物(例えば、積層板または多層板などのプリント配線板材料)の構成などによって適宜選択することができる。このような樹脂組成物の層の厚さとしては、特に限定されないが、好ましくは0.02〜0.3mmであり、より好ましくは0.02〜0.2mmである。樹脂組成物の層の厚さが0.02mm以上であることにより、より十分な潤滑効果が得られ、ドリルビットへの負荷が軽減されるので、ドリルビットの折損をさらに抑制することができる傾向にある。また、樹脂組成物の層の厚さが0.3mm以下であることにより、ドリルビットへの樹脂組成物の巻き付きを抑制することができる傾向にある。
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るものではなく、金属箔上に樹脂組成物の層を形成する方法であれば一般的な製造方法が使用できる。
本実施形態のドリル孔あけ用エントリーシートは、積層板又は多層板のドリル孔あけ加工に用いられると、本実施形態の目的をより有効かつ確実に奏するので好ましい。なお、積層板としては、一般に「銅張積層板」が使用されることが多いが、本実施形態の積層板は「外層に銅箔のない積層板」であってもよい。本実施形態では特に明記しない限り、積層板は「銅張積層板」及び/又は「外層に銅箔のない積層板」の事を指す。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。
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工程を有する。その際、図1のように、ドリル孔あけ用エントリーシートの樹脂組成物の層側からドリルを侵入させてもよいし、金属箔側からドリルを侵入させてもよい。
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点用意した。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点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。
○:200gf以上
×:200gf未満
孔位置精度は、次のようにして測定した。積み重ねた銅張積層板上に、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を上にして配置し、所定回数のドリル孔あけ加工を行った。所定回数の孔全てにつき、積み重ねた銅張積層板の最下板の裏面(下面)における孔位置と指定座標とのズレを、ホールアナライザー(型番:HA−1AM、日立ビアメカニクス株式会社製)を用いて測定した。ドリルビット1本分ごとに、そのズレについて、平均値及び標準偏差(σ)を計算し、「平均値+3σ」を算出した。その後、ドリル孔あけ加工全体の孔位置精度として、使用したn本のドリルビットについてそれぞれの「平均値+3σ」の値に対する平均値を算出した。孔位置精度の算出に用いた式は、下記のとおりである。
○:18μm以下
×:18μmを超える
表1に、実施例及び比較例のドリル孔あけ用エントリーシートの製造に用いた原材料を示した。なお、下記記号は、表3〜4で使用する記号である。
ポリオレフィン樹脂(A)の重量平均分子量は、GPCカラムを備えた液体クロマトグラフィー(株式会社島津製作所製)を用いて、ポリスチレンを標準物質として測定し、相対平均分子量として算出した。以下に使用機器、分析条件を示す。
(使用機器)
島津高速液体クロマトグラフProminenceLIQUID
システムコントローラ :CBM−20A
液送ユニット :LC−20AD
オンラインデガッサ :DGU−20A3
オートサンプラ :SIL−20AHT
カラムオーブン :CTO−20A
視差屈折率検出器 :RIO−10A
LCワークステーション:LCSolution
(分析条件)
カラム :下記Phenomenex製カラムを以下の順で直列に接続した
Phenogel 5μ 10E5A 7.8×300×1本
Phenogel 5μ 10E4A 7.8×300×1本
Phenogel 5μ 10E3A 7.8×300×1本
ガードカラム:Phenogel guard column 7.8×50×1本
Phenomenex製
溶離液 :高速液体クロマトグラフ用テトラヒドロフラン 関東化学株式会社製
流量 :1.00mL/min
カラム温度 :45℃
(検量線作製用ポリスチレン)
昭和電工製 Shodex standard SL105、SM105
標準ポリスチレンの重量平均分子量: 580,1390,2750,6790,13200,18500,50600,123000,259000,639000,1320000,2480000
<実施例1>
ポリオレフィン樹脂(A)の水分散体(商品名:ハイテックS3121、東邦化学工業株式会社製、重量平均分子量6×104、m:n=90:10)100質量部(樹脂固形分換算で25質量部)、高分子量水溶性樹脂(B−1)であるポリエチレンオキサイド(商品名:アルコックスE−45、明成化学工業株式会社製、重量平均分子量5.6×105)7.5質量部、低分子量水溶性樹脂(B−2)であるポリエチレングリコール(商品名:PEG4000S、三洋化成工業株式会社製、重量平均分子量3.3×103)67.5質量部を、水/メタノール混合溶媒(質量比50/50)に溶解して、樹脂組成物としての固形分濃度が30質量%である溶液を調製した。この溶液中の樹脂組成物固形分100質量部に対して、1.2質量部の表面調整剤(BYK349、ビックケミー・ジャパン株式会社製)を添加し、更に、前記溶液中の樹脂組成物固形分100質量部に対して、0.25質量部のギ酸ナトリウム(三菱ガス化学株式会社製)を添加して、均一に分散させ、樹脂組成物の層を形成するための樹脂組成物の溶液を得た。得られた樹脂組成物の溶液を、アルミニウム箔(使用アルミニウム箔:JIS−A1100H1.80、厚さ0.1mm、三菱アルミニウム株式会社製)に、バーコーターを用いて、乾燥・固化後の樹脂組成物の層の厚さが0.05mmになるように塗布した。次いで、乾燥機を用いて120℃、3分間乾燥し、その後、冷却、固化させて、ドリル孔あけ用エントリーシートを作製した。上述の方法でドリル孔あけ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を3回測定し、その平均値を求めた。ついで、上述の方法で孔あけ加工を行い、孔位置精度を測定した。表3にこれらの結果を示した。
実施例1に準じて、表3に示す原材料の種類及び配合量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0.05mm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について、金属箔と樹脂組成物の層との接着力、及び孔位置精度を測定した。表3にこれらの結果を示した。
樹脂組成物の溶液を調製するための溶媒として、水/メタノールの質量比が50/50の混合溶媒を用いる代わりに、水/メタノールの質量比が100/0の溶媒を用いた以外は、実施例1に準じて、表3に示す原材料の種類及び配合量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0.05mm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について、金属箔と樹脂組成物の層との接着力、及び孔位置精度を測定した。表3にこれらの結果を示した。
実施例1に準じて、表4に示す原材料の種類及び配合量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0.05mm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について、金属箔と樹脂組成物の層との間の接着力、及び孔位置精度を測定した。表4にこれらの結果を示した。
重量平均分子量1.5×105のポリエチレンオキサイド(明成化学工業株式会社製、商品名:アルトップMG−150)30質量部と、重量平均分子量2×104のポリエチレングリコール(三洋化成工業株式会社製、商品名:PEG20000)70質量部とを、樹脂固形分が30質量%になるように、水/MeOH(メタノール)混合溶液に溶解させた。この時の水とMeOHとの比率を質量比で60/40とした。さらに、この水溶性樹脂組成物の溶液に、固体潤滑剤として二硫化モリブデン(ダイゾー株式会社製、粒径の範囲:0.5μm〜29μm、平均粒径:5μm、二硫化モリブデン純度:98%、摩擦係数μ:0.4)を水溶性樹脂組成物に含まれる樹脂100質量部に対して、80質量部配合し、十分に分散させた。こうして得られた樹脂組成物溶液を、エポキシ樹脂皮膜等の接着機能を有する樹脂被膜を介在させないで、アルミニウム箔(使用アルミニウム箔:1100、厚さ0.1mm、三菱アルミニウム株式会社製)に、バーコーターを用いて、乾燥後の樹脂組成物層の厚さが0.05mmになるように塗布し、乾燥機にて120℃で5分間乾燥後、常温まで冷却することで、ドリル孔あけ用エントリーシートを作製した。
表3〜4に示した総合判定は次の通りである。前記接着力判定と孔位置精度判定の両方が『〇』であれば、金属箔と樹脂組成物の層との接着力が強く孔位置精度に優れているので、総合判定として『〇』と表記し、孔位置精度判定と接着力判定の少なくとも一方が『×』であるとき、総合判定として『×』と表記した。
Claims (11)
- 金属箔と、
該金属箔の少なくとも片面に、ポリオレフィン樹脂(A)と水溶性樹脂(B)とを含む樹脂組成物の層と、を有し、
前記ポリオレフィン樹脂(A)の含有量が、前記ポリオレフィン樹脂(A)と前記水溶性樹脂(B)の合計100質量部に対して、25質量部以上50質量部以下であり、
前記水溶性樹脂(B)の含有量が、前記ポリオレフィン樹脂(A)と前記水溶性樹脂(B)の合計100質量部に対して、50質量部以上75質量部以下であり、
前記水溶性樹脂(B)が、重量平均分子量2×105以上、1.5×106以下の高分子量水溶性樹脂(B−1)を含む、
ドリル孔あけ用エントリーシート。 - 前記ポリオレフィン樹脂(A)が、オレフィンに由来する構成単位と、アクリル酸及び/又はメタクリル酸に由来する構成単位と有するオレフィン−(メタ)アクリル酸共重合体を含む、請求項1記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
- 前記オレフィンに由来する構成単位が、エチレンに由来する構成単位を含む、請求項2に記載のドリル孔あけ用エントリーシート。
- 前記オレフィン−(メタ)アクリル酸共重合体が、下記一般式(1)の構造を有するエチレン−(メタ)アクリル酸ブロック共重合体である、
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。
(1)
(式(1)中、R1、R2、R3は、各々独立して、水素原子又はメチル基を表し、mとnは、各々独立して、1以上の整数である。)。 - 前記オレフィン−(メタ)アクリル酸共重合体中、前記オレフィンに由来する構成単位の含有量が、前記オレフィンに由来する前記構成単位と、前記アクリル酸及び/又は前記メタクリル酸に由来する前記構成単位との合計100モル%に対して、60〜99モル%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。 - 前記ポリオレフィン樹脂(A)の重量平均分子量が、5×103以上1×105以下である、
請求項1〜5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、重量平均分子量1×103以上、7×103以下の低分子量水溶性樹脂(B−2)を含む、
請求項1〜6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、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、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、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド共重合体、及びそれらの誘導体からなる群より選択される1種類又は2種類以上を含む、
請求項1〜7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のいずれかに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、ドリル孔あけ加工方法。
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