JP5695644B2 - カバーテープ - Google Patents
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Description
テープ切れの対策として、二軸延伸したポリエステルフィルムなどの基材とヒートシール層の間にポリプロピレンやナイロンやポリウレタンなどの耐衝撃性や引裂伝播抵抗に優れた層を設ける方法(特許文献1参照)が提案されているが、これらの方法によっても前記の高速でカバーテープをキャリアテープから剥離する際には、十分にテープ切れを抑制することは困難であった。
更に、電子部品を収納した包装体では、封止樹脂に含まれる水分を除去するために、ベーキング処理をする必要がある。このような電子部品の量産性の向上のためには、ベーキング温度を上げ、ベーキングの時間を短くする必要があり、最近ではカバーテープをキャリアテープにヒートシールした状態で、60℃の環境下で72時間または80℃の環境下で24時間程度のベーキング処理を行うようになってきている。このような場合、カバーテープのヒートシール面に電子部品が付着してしまい、基板上に部品を実装する際に実装不良を起こすことがある。
このような状況から、適度の剥離強度を有するとともに剥離強度のバラツキが十分小さく、高速剥離による衝撃によってもテープ切れが起こらないことに加えて、前記のような高温環境下においても電子部品の付着が起こらない、剥離強度の安定性の高いカバーテープが必要となってきている。
剥離強度の安定性を付与させる方法として、ヒートシール層を海島状のパターンにする方法や、中間層もしくはヒートシール層に非相溶の樹脂を混ぜ合わせることで層内を凝集破壊させる方法、ヒートシール表面にコロナ処理を施すことで表面の濡れ性を調節する方法などが提案されている(特許文献2〜5参照)。しかしながら、電子部品を収納した包装体が高温環境下で保管された際のカバーテープへの部品付着について考慮したものではなかった。
また、中間層とヒートシール層間に静電誘導防止層を設けることにより、剥離シール強度のバラツキが少なく、剥離帯電を抑制できるカバーテープが提案されている(特許文献6)。しかしながら、特許文献6では、中間層、静電誘導防止層、及びシーラント層を構成する樹脂について明確ではなく、剥離強度のバラツキについては言及されていない。
この要求に応じて、透明性を有するカバーテープが提案されているが(特許文献8参照)、静電気の帯電を防止することを目的にヒートシール層に酸化錫や酸化亜鉛といった比較的粒子の大きい導電性微粒子を添加していたため、カバーテープの透明性が低下し、曇価が20%を超えるものが殆どであり、更に透明性の高いものが求められていた。
即ち本発明は、基材層(A)と中間層(B)、熱可塑性樹脂を主成分とする剥離層(C)、及びキャリアテープにヒートシール可能な熱可塑性樹脂を主成分とするヒートシール層(D)を少なくとも含んでなり、剥離層(C)を形成する熱可塑性樹脂の23℃における引張貯蔵弾性率(c)が1×106Pa以上で1×108Pa以下であり、ヒートシール層(D)を形成する熱可塑性樹脂の23℃における引張貯蔵弾性率(d)が1×108以上で1×1010Pa以下であり、(c)と(d)の比が、1×104≧(d)/(c)≧1×10であるカバーテープである。剥離層(C)を形成する熱可塑性樹脂の引張貯蔵弾性率(c)は、JIS K 7244−1−1996の9.4記載の方法で測定される。
また、本発明の一態様では、基材層(A)、中間層(B)、剥離層(C)、及びキャリアテープにヒートシール可能なヒートシール層(D)を少なくとも含んでなり、中間層(B)が、メタロセン触媒を用いて重合した引張弾性率が200MPa以下の直鎖低密度ポリエチレンを主成分として含み、剥離層(C)が、導電材を含有すると共に、芳香族ビニル基の含有量が15〜35質量%である芳香族ビニル−共役ジエン共重合体の水素添加樹脂を主成分として含んでなる、カバーテープが提供される。
剥離層(C)を構成する熱可塑性樹脂は、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−アクリル酸共重合樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合樹脂、スチレン−ブタジエン共重合樹脂およびその水素添加樹脂、スチレン−イソプレン共重合樹脂およびその水素添加樹脂のいずれか、またはこれら二種以上の組み合わせからなることが好ましい。またヒートシール層(D)を構成する熱可塑性樹脂は、アクリル系樹脂、エステル系樹脂、スチレン系樹脂のいずれか、またはこれら二種以上の組み合わせからなることが好ましい。
剥離層(C)、ヒートシール層(D)の少なくとも一層は、層を構成する熱可塑性樹脂100質量部に対して、カーボンナノ材料を2〜15質量部を含有することが好ましい。また、剥離層(C)、ヒートシール層(D)の少なくとも一層に添加するカーボンナノ材はカーボンナノファイバーであることが更に好ましい。
一方で、ヒートシール層(D)の熱可塑性樹脂100質量部に対して、メジアン径(D50)が50〜300nmの無機フィラーを20〜100質量部含むことが好ましい。そして本発明のカバーテープは、全光線透過率が70%以上であり、曇価が30%以下、好ましくは15%以下の光学特性を有することが好ましい。
また本発明は、前記のカバーテープを、熱可塑性樹脂からなるキャリアテープの蓋材として用いた電子部品包装体を包含する。
本発明の中間層(B)としては、m−LLDPEを用いることが好ましい。また、メタロセン触媒を用いて重合した引張弾性率が200MPa以下の直鎖低密度ポリエチレンを用いることが更に好ましい。
試験片厚み:200μm (パート4)
周波数 :10Hz
振動モード:I
昇温速度 :12℃/min
そして前記の剥離層(C)の場合と同じ方法で測定した引張貯蔵弾性率が、23℃室温下において1×108以上で1×1010Pa以下であることが好ましい。このような樹脂を用いると、無機フィラーを添加することによって60〜80℃の温度環境下での電子部品付着を生じにくくなり、またポリスチレンやポリカーボネートのキャリアテープに対するヒートシール性も優れたものが得られる。
添加する無機フィラーは、球状または破砕形状のタルク粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、マイカ粒子、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの無機フィラーである。特にシリカ粒子は、本願が目標とする粒子径が得られやすく、分散性が良好であり、またヒートシール層(D)に添加した際の透明性の低下が少ないことから、より好適に用いることができる。特にシリカ微粒子を、プロピレンオキサイドで変性されたポリシロキサン、あるいはエチレンオキサイドで変性されたポリシロキサンからなる群から選ばれる少なくとも1種の脂肪族オキサイド変性ポリシロキサンで表面処理することがより好ましい。無機フィラーの表面をこれらのポリシロキサンで処理することによって、ヒートシール層(D)を構成する樹脂と無機フィラー間の密着性が強くなるので、ヒートシール層(D)の機械的強度を向上させることができ、キャリアテープからカバーテープを剥離する際に安定した剥離強度が得られやすい。
実施例および比較例において、中間層(B)、剥離層(C)およびヒートシール層(D)に、以下の樹脂原料を用いた。なお、剥離層(C)の樹脂、およびヒートシール層(D)の樹脂の引張貯蔵弾性率は、それぞれの樹脂について粘弾性測定装置(Rheometric Scientific社製、SOLIDS ANALYZER RSAII)を用い、JIS K 7244−1−1996の9.4に準拠した測定方法にて求めた貯蔵弾性率の値である。
(測定条件)
試験片厚み:200μm (パート4)
周波数 :10Hz
振動モード:I
昇温速度 :12℃/min
試験片は、後述する樹脂の[c−1]〜[c−4]はシクロヘキサンに、[c−5]は水に、[d−1]〜[d−3]はMEKに、それぞれ溶解もしくは希釈させた後、ポリテトラフルオロエチレンの板上に塗布し、温度60℃環境下、12時間投入して作製し、その後に取り出し、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下に24時間放置後測定を行った。
(a−1)m−LLDPE:ユメリット0520F(宇部丸善ポリエチレン社製)、厚み40μm、密度0.904×103kg/m3
(a−2)m−LLDPE:ハーモレックスNF464N(日本ポリエチレン社製)、厚み40μm、密度0.918×103kg/m3
(a−3)m−LLDPE:ユメリット2540F(宇部丸善ポリエチレン社製)、厚み40μm、密度0.923×103kg/m3
(a−4)m−LLDPE:エボリューSP3010(プライムポリマー社製)、厚み30μm、密度0.926×103kg/m3
(a−5)m−LLDPE:エクセレンFX CX1001(住友化学社製)、厚み40μm、密度0.898×103kg/m3
(c−1)樹脂:タフテックH1141(旭化成ケミカルズ社製)、SEBS、23℃における貯蔵弾性率;2×107Pa
(c−2)樹脂:セプトン2002(クラレ社製)、SEPS、23℃における貯蔵弾性率1×107Pa
(c−3)樹脂:タフテックP1500(旭化成ケミカルズ社製)、SBBS、23℃における貯蔵弾性率;1×107Pa
(c−4)樹脂:タフテックH1221(旭化成ケミカルズ社製)、SEBS、23℃における貯蔵弾性率;1×106Pa
(c−5)樹脂:エバフレックスVA−45X(三井・デュポンポリケミカル社製)、EVA、23℃における貯蔵弾性率8×106Pa
(c−6)樹脂:バイロナールMD−1245(東洋紡社製)、ポリエステル樹脂、23℃における貯蔵弾性率;1×109Pa
(c−7)樹脂:バイロン630(東洋紡社製)、ポリエステル樹脂、23℃における貯蔵弾性率;2×109Pa
(c−8)樹脂:ペスレジンA−645GH(高松油脂社製)、ポリエステル樹脂、23℃における貯蔵弾性率;8×108Pa
(c−9)樹脂:タフテックH1051(旭化成ケミカルズ社製)、SEBS、23℃における貯蔵弾性率;1×108Pa
(c−10)樹脂:タフテックP2000(旭化成ケミカルズ社製)、SBBS、23℃における貯蔵弾性率;6×108Pa
(c−11)樹脂:タフテックH1043(旭化成ケミカルズ社製)、SEBS、23℃における貯蔵弾性率;3×108Pa
(c−12)樹脂:セプトン8104(クラレ社製)、SEBS、23℃における貯蔵弾性率;5×108Pa
(剥離層(C)中に配合する導電材)
(c−13)導電材:SNS−10T(石原産業社製)、球状アンチモンドープ酸化錫、メジアン径(D50)100nm、トルエン分散タイプ
(c−14)導電材:FSS−10T(石原産業社製)、針状アンチモンドープ酸化錫、数平均長径2μm、トルエン分散タイプ
(c−15)導電材:FS−10D(石原産業社製)、針状アンチモンドープ酸化錫、数平均長径2μm、水分散タイプ
(d−1)アクリル樹脂1:ダイヤナールBR-116(三菱レイヨン社製)、ガラス転移温度50℃、23℃における貯蔵弾性率;2×109Pa
(d−2)アクリル樹脂2:ダイヤナールBR-113(三菱レイヨン社製)、ガラス転移温度75℃、23℃における貯蔵弾性率;1×1010Pa
(d−3)アクリル樹脂3:ダイヤナールBR−1122(三菱レイヨン社製)、ガラス転移温度27℃、23℃における貯蔵弾性率;2×108Pa
(ヒートシール層(D)の配合剤)
(ヒートシール層(D)に添加する導電材)
(d−4)導電材:CNF−T/アノン(三菱マテリアル社製)、カーボンナノファイバー、直径10〜20nm、数平均長径0.1〜10μm
(ヒートシール層(D)に添加する無機フィラー)
(e−1)無機フィラー1:MEK−ST−ZL(日産化学社製)、シリカフィラー、メジアン径(D50)100nm
原料樹脂としてメタロセン触媒にて重合された[(a−1)m−LLDPE]を用い、口径40mmの単軸押出機を用いて200℃で混練し、Tダイを通して毎分20mのライン速度で押出し、厚み40μmの中間層フィルムを得た。厚さ12μmの二軸延伸ポリエステルフィルムの表面に、グラビア法によってポリエステル系のアンカーコート剤を塗工した後、前記中間層フィルム[(a−1)m−LLDPE]を貼り付けることにより、二軸延伸ポリエステル層とm−LLDPE層からなる積層フィルムを得た。次にこのフィルムのm−LLDPE面にコロナ処理を施した後、シクロヘキサンにて溶解させた[(c−1)樹脂]を前記コロナ処理を施した面上に、グラビア法にて乾燥厚みが0.8μm厚みになるように塗工し剥離層とした。さらに、剥離層の塗工面上に、ヒートシール層として、メタクリル酸ブチルとメタクリル酸メチルのランダム共重合体[(d−1)アクリル樹脂]と、[(e−1)無機フィラー]との固形分質量比が(d−1):(e−1)=100:80となるように混合し、MEKに溶解した溶液を、グラビア法にて乾燥後の厚みが1.0μmになるように塗工することにより、帯電防止性能を有するキャリアテープ用カバーテープを得た。
剥離層に表1に記載したとおり(c−14)導電材を樹脂100質量部に対して400質量部配合し、表1に記載した配合比および構成とした以外は、実施例1と同様にしてカバーテープを作製した。
(実施例3〜9、比較例2〜10)
中間層、剥離層、およびヒートシール層を、表1および表2に記載した樹脂等の原料を用いて形成した以外は、実施例1と同様にしてカバーテープを作製した。
(比較例1)
中間層を設けず、厚さ50μmの基材層上に順次剥離層およびヒートシール層を形成した以外は、実施例1と同様にしてカバーテープを作製した。
(比較例11)
剥離層を設けず、中間層およびヒートシール層を、表2に記載した樹脂等の原料を用いて形成した以外は、表2に示した配合比および構成で実施例1と同様にしてカバーテープを作製した。
(比較例12)
ヒートシール層を設けず、中間層および剥離層を、表2に記載した樹脂等の原料を用いて形成した以外は、表2に示した配合比および構成実施例1と同様にしてカバーテープを作製した。
原料樹脂としてメタロセン触媒にて重合された[(a−1)m−LLDPE]を用い、口径40mmの単軸押出機を用いて200℃で混練し、Tダイを通して毎分20mのライン速度で押出し、厚み40μmの中間層フィルムを得た。厚さ12μmの二軸延伸ポリエステルフィルムの表面に、グラビア法によってポリエステル系のアンカーコート剤を塗工した後、前記中間層フィルム[(a−1)m−LLDPE]を貼り付けることにより、二軸延伸ポリエステル層とm−LLDPE層からなる積層フィルムを得た。次にこのフィルムのm−LLDPE面にコロナ処理を施した後、シクロヘキサンにて溶解させた[(c−1)樹脂]を前記コロナ処理を施した面上に、グラビア法にて乾燥厚みが1μm厚みになるように塗工し剥離層とした。さらに、剥離層の塗工面上に、ヒートシール層として、メタクリル酸ブチルとメタクリル酸メチルのランダム共重合体[(d−1)アクリル樹脂]、[(d−4)導電材]および[(e−1)無機フィラー]の固形分質量比が(d−1):(d−4):(e−1)=100:8:50となるように混合し、MEKに溶解した溶液を、グラビア法にて乾燥後の厚みが0.8μmになるように塗工することにより、帯電防止性能を有するキャリアテープ用カバーテープを得た。
中間層、剥離層、およびヒートシール層を、表3および表4に記載した樹脂等の原料を用いて形成した以外は、実施例10と同様にしてカバーテープを作製した。
(比較例13)
中間層を設けず、厚さ50μmの基材層上に順次剥離層およびヒートシール層を形成した以外は、実施例10と同様にしてカバーテープを作製した。
(比較例16)
ヒートシール層に導電材および無機フィラーを配合しないで、表4に記載した構成とした以外は、実施例10と同様にしてカバーテープを作製した。
(比較例24)
ヒートシール層を設けず、中間層および剥離層を、表4に記載した構成とした以外は、実施例10と同様にしてカバーテープを作製した。
各実施例及び各比較例で作製した電子部品のキャリアテープ用カバーテープについて下記に示す評価を行った。これらの結果を表1、表2、表3及び表4にまとめて示す。
(1)曇価
JIS K 7105:1998の測定法Aに準じて、積分球式測定装置を用いて曇価を測定した。フィルム製膜性が著しく悪くフィルムが得られなかったため、曇価を評価できなかったものについては、「未評価」と表記した。結果を表1、表2、表3及び表4の曇価の欄に示す。
(2)部品付着性
温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下において、ポリスチレン製キャリアテープ(電気化学工業社製)に電子部品(SOD−882:1.0mm×0.6mm)を20個載せ、カバーテープのヒートシール層が部品に接するように被せ、500gの重りを用いて均等に(部品一つ当たり25g)荷重をかけた。1分後、カバーテープを持ち上げ、ヒートシール面に付着した部品の個数を数えた。カバーテープに付着した部品の数が0〜5個の範囲にあるものを「優」とし、6〜10個の範囲にあるものを「良」とし、10〜20個のものを「不良」として表記した。結果を表1、表2、表3及び表4のシール性の欄に示す。
(3)ベーキング耐性
水平に張ったカバーテープのヒートシール層面上に電子部品(スタンレー社製LED:1.6mm×0.8mm)を50個載せ、80℃環境下に24時間投入した。80℃環境から取り出した後、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下に1時間放置し、同じく温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下でカバーテープを逆さにし、電子部品がカバーテープに付着した個数を数えた。カバーテープに付着した部品の数が0〜5個の範囲にあるものを「優」とし、6〜10個の範囲にあるものを「良」とし、10個を超えるものを「不良」として表記した。結果を表1及び表2のベーキング耐性の欄に示す。尚、60℃環境下に72時間投入した条件でも同様の評価を行ったが、前記の80℃環境下に24時間投入した場合と同じ結果であった。
テーピング機(渋谷工業社、ETM−480)を使用し、シールヘッド幅0.5mm×2、シールヘッド長32mm、シール圧力0.1MPa、送り長4mm、シール時間0.1秒×8回にてシールコテ温度140℃から190℃まで10℃間隔で5.5mm幅のカバーテープを8mm幅のポリカーボネート製キャリアテープ(電気化学工業社製)、及びポリスチレン製キャリアテープ(電気化学工業社製)にヒートシールした。温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下に24時間放置後、同じく温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下にて毎分300mmの速度、剥離角度180°でカバーテープを剥離し、140℃および190℃のシールコテ温度でヒートシールした時の平均剥離強度が0.3〜0.9Nの範囲にあるものを「優」とし、140℃あるいは190℃のいずれかのシールコテ温度でヒートシールした時の平均剥離強度が0.3〜0.9Nの範囲にあるものを「良」とし、上記以外の平均剥離強度のものを「不良」として表記した。結果を表1、表2、表3及び表4のシール性の欄に示す。
(5)経時安定性
前記(4)シール性と同条件において、剥離強度を0.4Nとなるようにヒートシールを行った。温度60℃、相対湿度10%、及び温度60℃、相対湿度95%の環境下に7日間投入し、取り出し後温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下に24時間放置後、同じく温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下にて剥離強度の測定を行った。剥離強度の測定は前記(3)シール性と同条件にて実施した。平均剥離強度が0.4±0.1Nの範囲にあるものを「優」とし、0.4±0.2Nの範囲にあるものを「良」とし、上記以外の平均剥離強度のものを「不良」として表記した。結果を表1、表2、表3及び表4のシール性の欄に示す。
前記(4)シール性と同条件において、ポリスチレン製キャリアテープに対し、シールヘッド温度を調整することにより、平均剥離強度が0.5、1.0、1.5N以上となる様に、ヒートシールを行った。カバーテープをシールしたキャリアテープを550mmの長さで切り取り、両面粘着テープを貼った垂直な壁にキャリアテープのポケット底部を貼り付けた。貼り付けてあるキャリアテープの上部からカバーテープを50mm剥がし、カバーテープをクリップで挟み、このクリップに質量1000gの重りを取り付けた。その後、重りを自然落下させた時に、剥離強度1.5Nでもカバーテープが切れなかったものを「優」、剥離強度1.0Nでカバーフィルムが切れなかったものを「良」、剥離強度が1.0Nで切れが観察されたものを「不良」として表記した。また、190℃のシール温度においても剥離強度が1.0Nに満たなかったものについては、「未評価」と表記した。結果を表1、表2、表3及び表4の切れ性の欄に示す。
(7)表面抵抗率
三菱化学社のハイレスタUP MCP−HT450を使用しJIS K6911の方法にて、温度23℃、相対湿度50%RHの雰囲気下にて、印加電圧10Vでヒートシール層表面の表面抵抗率を測定した。結果を表1、表2、表3及び表4の表面抵抗率の欄に示す。
2 基材層(A)
3 アンカーコート層
4 中間層(B)
5 剥離層(C)
6 ヒートシール層(D)
Claims (5)
- 基材層(A)、中間層(B)、熱可塑性樹脂を主成分とする剥離層(C)、及びキャリアテープにヒートシール可能な熱可塑性樹脂を主成分とするヒートシール層(D)を少なくとも含んでなり、
剥離層(C)を形成する熱可塑性樹脂の23℃における引張貯蔵弾性率(c)が1×106Pa以上で1×108Pa以下であり、
ヒートシール層(D)を形成する熱可塑性樹脂の23℃における引張貯蔵弾性率(d)が1×108以上で1×1010Pa以下であり、
(c)と(d)の比が、1×104≧(d)/(c)≧1×10である、カバーテープ。 - 剥離層(C)を構成する熱可塑性樹脂が、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−アクリル酸共重合樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合樹脂、スチレン−ブタジエン共重合樹脂およびその水素添加樹脂、スチレン−イソプレン共重合樹脂およびその水素添加樹脂のいずれか、またはこれら二種以上の組み合わせを含んでなる、請求項1に記載のカバーテープ。
- ヒートシール層(D)を構成する熱可塑性樹脂が、アクリル系樹脂、エステル系樹脂、スチレン系樹脂のいずれか、またはこれら二種以上の組み合わせを含んでなる、請求項1に記載のカバーテープ。
- 中間層(B)を構成する樹脂が、メタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン樹脂を含んでなる、請求項1に記載のカバーテープ。
- 剥離層(C)、ヒートシール層(D)の少なくとも一層に、層を構成する熱可塑性樹脂100質量部に対して、カーボンナノ材料を2〜15質量部添加されている、請求項1に記載のカバーテープ。
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