CN114555682A - 树脂片 - Google Patents
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Abstract
本发明的树脂片包含耐热性树脂作为主成分，不具有厚度方向的透气性，且至少一个主面的面方向的透气度A为1mL/分钟以上。其中，透气度A为由下述透气量表示的特性，所述透气量为：在上述主面设定外径47mm及内径20mm的环状的测定区域，以在整个前述测定区域中前述主面与厚度方向不具有透气性的构件的平滑面接触的方式，将前述片以654.5gf的载荷按压于前述平滑面，并且使前述测定区域的内侧比外侧减压15kPa时，每分钟从测定区域的外侧向内侧透过面与平滑面之间的透气量。本发明的树脂片可实现高温下的稳定的使用。
Description
技术领域
本发明涉及树脂片。
背景技术
已知有包含耐热性树脂作为主成分的树脂片(耐热性树脂片)。专利文献1中公开了聚四氟乙烯(以下，记载为“PTFE”)的片。专利文献2中公开了聚酰亚胺的片。耐热性树脂片假定在高温下使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平3-197122号公报
专利文献2：日本特开平4-283246号公报
发明内容
发明要解决的问题
耐热性树脂片例如配置于对象物而使用。经过高温后，有时也从配置于对象物的状态将耐热性树脂片剥离。耐热性树脂片不具有厚度方向的透气性的情况下，有时在配置时混入与对象物间的气泡在配置后也会残留、或者从密合于对象物的状态的剥离困难。另外，有时残留的气泡也因高温而膨胀从而对对象物带来不良影响。耐热性树脂片具有厚度方向的透气性的情况下，不易产生上述问题，然而在高温下的使用时容易发生收缩、变形。
本发明的目的在于，提供一种包含耐热性树脂作为主成分、且可实现高温下的稳定的使用的树脂片。
用于解决问题的方案
本发明提供一种树脂片，其包含耐热性树脂作为主成分，
所述树脂片不具有厚度方向的透气性，且至少一个主面的面方向的透气度A为1mL/分钟以上。
其中，前述透气度A为由下述透气量表示的特性，所述透气量为：
在前述主面设定外径47mm及内径20mm的环状的测定区域，
以在整个前述测定区域中前述主面与厚度方向不具有透气性的构件的平滑面接触的方式，将前述片以654.5gf的载荷按压于前述平滑面，并且使前述测定区域的内侧比外侧减压15kPa时，
每分钟从前述测定区域的外侧向内侧透过前述主面与前述平滑面之间的透气量。
发明的效果
本发明的树脂片不具有厚度方向的透气性。换言之，树脂片不具有带来厚度方向的透气性的细孔、贯通孔。因此，能够抑制高温下的使用中的收缩、变形。另一方面，本发明的树脂片在至少一个主面具有面方向的透气度A。因此，通过以面向对象物的方式来使用该主面，从而例如配置所带来的气泡的混入得以抑制、或从密合于对象物的状态的剥离性提高。因此，本发明的树脂片能够实现高温下的稳定的使用。
附图说明
图1为示意性地示出本发明的树脂片的一例的截面图。
图2为示意性地示出本发明的树脂片的一例中的主面的状态的俯视图。
图3为示出使用本发明的树脂片的方式的一例的示意图。
图4为示出使用本发明的树脂片的方式的另一例的示意图。
图5为用于说明对树脂片的面方向的透气度A的评价方法的示意图。
图6为用于对实施例中使用的表面加工用模板进行说明的示意图。
图7为示出实施例及比较例中制作的树脂片的最大高度Rz及面方向的透气度A的图。
图8为示出实施例及比较例中制作的树脂片的算术平均粗糙度Ra及面方向的透气度A的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[树脂片]
将本发明的树脂片的一例示于图1。图1所示的树脂片1包含耐热性树脂作为主成分。树脂片1为单层。树脂片1具有源自耐热性树脂的耐热性。本说明书中“主成分”是指含有率最大的成分。主成分的含有率例如为50重量％以上，可以为60重量％以上、70重量％以上、80重量％以上、进而90重量％以上。树脂片1可以由耐热性树脂形成。
树脂片1不具有厚度方向的透气性。本说明书中“不具有厚度方向的透气性”是指：由依据日本工业标准(以下，记载为“JIS”)L1096：2010中规定的透气性测定B法(Gurley形法)求出的空气透过度(Gurley透气度)表示，厚度方向的透气度超过1万秒/100mL。树脂片1通常不具有将该片的两个主面2A、2B连接的细孔和/或贯通孔。树脂片1典型而言为由非多孔质的母材构成的无孔片。
树脂片1的一个主面2A的面方向的透气度A为1mL/分钟以上。透气度A可以为2mL/分钟以上、5mL/分钟以上、9mL/分钟以上、15mL/分钟以上、进而30mL/分钟以上。透气度A的上限例如为100mL/分钟以下。树脂片1的另一主面2B可以具有或不具有处于上述各范围的面方向的透气度A。本发明的树脂片中，至少一个主面的面方向的透气度A处于上述各范围。
透气度A为由下述透气量表示的特性，所述透气量为：在该主面设定外径47mm及内径20mm的环状的测定区域，以在整个测定区域中上述主面与平滑面接触的方式，将树脂片1以654.5gf的载荷按压于上述平滑面，并且使测定区域的内侧比外侧减压15kPa时，每分钟从测定区域的外侧向内侧透过上述主面与平滑面之间的透气量。按压树脂片1的平滑面例如是JIS B0601：2001中规定的算术平均粗糙度Ra(以下，记载为“算术平均粗糙度Ra”)为0.1μm以下的面。另外，平滑面为不具有厚度方向的透气性的构件的表面，并且为在透气度A的评价时不变形、且不与评价对象的片粘接或粘合的面。平滑面例如为具有在透气度A的评价时不变形的程度的充分厚度的树脂板或金属板的表面。树脂板的例子为亚克力板及聚碳酸酯板。金属板的例子为不锈钢板。上述载荷为不会使主面的表面形状过度变形且对于评价透气度A而言充分的载荷。
需要说明的是，通过熔融成形、流延成形等通常的成形手法制造的树脂片的各主面的面方向的透气度A通常为0mL/分钟。另外，如后述实施例所示，主面的表面粗糙度、例如算术平均粗糙度Ra大的情况下，该主面的面方向的透气度A不会自动变为1mL/分钟以上。
树脂片1中包含的耐热性树脂典型而言为具有150℃以上的熔点的树脂。耐热性树脂的熔点可以为160℃以上、200℃以上、进而300℃以上。耐热性树脂的例子为氟树脂、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯硫醚。
耐热性树脂优选为氟树脂。换言之，树脂片1优选为氟树脂片。氟树脂通常具有高的耐热性及剥离性。另外，氟树脂比聚酰亚胺等其它耐热性树脂柔软。因此，能够更可靠且有效地实施基于后述的表面加工的透气度A的赋予。
氟树脂的例子为PTFE、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)。氟树脂优选为PTFE。PTFE的耐热性及剥离性特别优异。氟树脂片1可以不包含除氟树脂以外的成分，也可以实质上不含除氟树脂以外的成分。本说明书中，“实质上不含”是指，含有率不足0.1重量％，优选不足0.01重量％。
具有1mL/分钟以上的透气度A的主面2A的表面粗糙度由JIS B0601：2001中规定的最大高度Rz(以下，记载为“最大高度Rz”)表示，例如为30μm以下，可以为25μm以下、23μm以下、20μm以下、18μm以下、15μm以下、13μm以下、10μm以下、9μm以下、进而8μm以下。最大高度Rz的下限例如为2μm以上。另一主面2B可以具有处于上述各范围的最大高度Rz。
具有1mL/分钟以上的透气度A的主面2A的表面粗糙度由算术平均粗糙度Ra表示，例如为6μm以下，可以为5μm以下、4μm以下、3μm以下、进而2μm以下。算术平均粗糙度Ra的下限例如为0.3μm以上。另一主面2B可以具有处于上述各范围的算术平均粗糙度Ra。
主面2A可以具有由1个或多个槽构成的槽部。槽部在树脂片1被按压于平滑面的状态下可以成为透过主面2A与平滑面之间的空气的透过路径。槽部可以具有一个端部或两个端部与树脂片1的周围连接的至少1个槽。槽部可以具有两个端部与树脂片1的周围连接的至少1个槽。该情况下，可得到达成更大的透气度A的效果和/或树脂片1的透气度A的均匀性提高等效果。树脂片1的主面的形状为多边形的情况下，槽部可以具有将多边形的1个边和与该边不同的1个或2个以上的边连接的至少1个槽。槽部可以在主面2A的整体展开。该情况下，能够提高树脂片1的透气度A的均匀性。构成槽部的各槽的宽度例如为10～200μm，可以为20～50μm。构成槽部的各槽的深度例如为2～30μm，可以为10～30μm。其中，关于某1个槽，宽度和/或深度可以在该槽的整体不恒定。另外，构成槽部的各槽的宽度及深度可以不相同，槽部可以具有宽度和/或深度不同的多个槽。构成槽部的槽在主面2A上可以以直线状延伸，也可以以非直线状例如曲线状延伸。另一主面2B也可以具有上述槽部。
对于槽部，可以在主面2A和/或主面2B具有以格子状排列的槽。图2中示出在主面2A具有该槽部的树脂片1的一例。图2的树脂片1的主面2A具有由以正方格子状排列的多个槽3构成的槽部4。各槽3在其两个端部与树脂片1的周围5连接。槽部4在主面2A的整体展开。槽3所排列的格子不限定于正方格子。槽3例如也可以以长方格子、斜方格子、六方格子、菱形格子、中心矩形格子等各种格子状排列。以格子状排列的槽3中，作为邻接的槽3的中心线间距离的间距P1例如为50～1000μm，可以为200～1000μm。
树脂片1的厚度例如为10～500μm，可以为20～300μm、30～200μm、进而50～100μm。
树脂片1的形状例如为包含正方形及长方形的多边形、圆形、椭圆形、以及带状。但是，树脂片1的形状不限定于上述例子。多边形、圆形及椭圆形的树脂片1可以以片的形式流通，带状的树脂片1可以以卷绕于卷芯而成的卷绕体(卷)的形式流通。带状的树脂片1的宽度及将带状的树脂片1卷绕而成的卷绕体的宽度可以自由地设定。
图1的树脂片1为单层。但是，也可以在树脂片1的主面2A和/或主面2B上配置其它层。
[树脂片的制造方法]
树脂片1例如可以通过以下的方法来制造。
首先，准备包含耐热性树脂作为主成分的前体片。前体片可以通过熔融成形及流延成形等通常的片成形法来制作。
作为一例，对包含PTFE作为主成分的前体片(PTFE前体片)的制作方法进行说明。
首先，将PTFE粉末(模制粉)导入至模具，对模具内的粉末以规定时间施加规定的压力而进行预成形。预成形可以在常温下实施。对于模具的内部空间的形状，为了实现后述的基于切削车床的切削，优选圆柱状。该情况下，可得到圆柱状的预成形品及PTFE块。接着，将预成形品从模具中取出，在PTFE的熔点(327℃)以上的温度下进行规定时间的焙烧，得到PTFE块。接着，将PTFE块切削成规定的厚度，得到作为切削片(skive sheet)的PTFE前体片。对于圆柱状的PTFE块，可以利用边使块旋转边连续对表面进行切削的切削车床。因此，可有效地得到PTFE前体片。另外，利用切削车床，形成的PTFE前体片的厚度的控制比较容易，并且也能够得到带状的PTFE前体片。
PTFE前体片可以通过以下的方法来制作。
首先，准备要在表面涂布PTFE分散液的基材片。基材片例如由树脂、金属、纸及它们的复合材料构成。可以对基材片的涂布PTFE分散液的表面实施用于使PTFE片自基材片的剥离容易的剥离处理。剥离处理中可以应用公知的方法。接着，在基材片的表面形成PTFE分散液的涂布膜。PTFE分散液的涂布可以使用公知的各种涂布机。也可以通过浸渍在基材片的表面涂布PTFE分散液。接着，对形成的涂布膜进行干燥及焙烧而形成PTFE片。接着，将形成的PTFE片从基材片剥离，得到作为流延片的PTFE前体片。该方法中，通过PTFE分散液对基材片的涂布厚度，可以控制PTFE前体片的厚度。
PTFE前体片的制作方法不限定于上述例子。
接着，对前体片的至少一个主面实施赋予透气度A的表面加工。表面加工中，对主面赋予在按压于平滑面的状态下可成为与该平滑面之间的空气的透过路径的表面形状。表面加工的例子为：刮擦(scratch)加工、基于激光的照射等的蚀刻加工、及将在按压面具有特定的表面形状的模板按压于上述主面并进行加压的加压加工。需要说明的是，为氟树脂等比较柔软的树脂的前体片的情况下，也可以对与应当进行表面加工的主面处于相反侧的主面按压模板并进行加压。但是，表面加工的方法不限定于上述例子。
刮擦加工例如可以通过利用刮擦构件对上述主面进行刮擦来实施。刮擦构件的例子为锉、砂纸、磨石、钢丝棉及具有由这些构件构成的刮擦面的片、盘(disk)、带(belt)等。但是，刮擦构件不限定于上述例子。
蚀刻加工例如可以通过激光等活性能量射线的照射、利用了抗蚀剂等掩模的化学蚀刻来实施。但是，蚀刻加工的方法不限定于上述例子。
加压加工中使用的模板例如由金属、树脂、玻璃及它们的复合材料构成。作为模板，也可以利用上述的刮擦构件。需要说明的是，对于在主面具有具备以格子状排列的槽3的槽部4的树脂片1的形成，可以使用在按压面具有与该槽部互补的表面形状、例如以线状延伸的凸部排列成格子状的表面形状的模板。
[树脂片的使用]
将树脂片1的使用形态的一例示于图3。图3中，树脂片1在与薄膜12层叠的状态下卷绕于卷绕体(卷)11。树脂片1用作薄膜12的保护片。利用透气度A，例如，将树脂片1层叠于薄膜12时和/或与薄膜12一起卷绕时的气泡的混入得以抑制。另外，能够更稳定地实施从卷绕体11的放出和/或放出后的树脂片1的剥离。
薄膜12例如由金属或树脂构成。需要说明的是，对于树脂的薄膜12，有时在成形为薄膜后产生排气。排气例如在聚碳酸酯、聚苯乙烯及丙烯酸类树脂的薄膜12中容易产生。在卷绕后产生的排气残留于邻接的薄膜12间从而会成为薄膜12的变形、凹陷等的原因。通过将树脂片1与薄膜12层叠并卷绕，能够更可靠地将在卷绕后产生的排气放出到外部。另外，也可以考虑实施对卷绕体11进行加热从而使排气预先放出到外部的脱气处理。
将树脂片1的使用方式的另一例示于图4。图4中，树脂片1在与粘合带16层叠的状态下卷绕于卷绕体(卷)13。粘合带16为基材薄膜14及粘合层15的层叠体。树脂片1与粘合层15接触。树脂片1的与粘合层15接触的面例如为具有透气度A的主面2A。树脂片1用作粘合带16的隔离体。利用透气度A，例如将树脂片1层叠于粘合带16时的气泡的混入得以抑制。另外，能够更稳定地实施从卷绕体13放出后的树脂片1的剥离。
粘合带16通常在向卷绕体13的卷绕后进行熟化处理。通过熟化处理，粘合层15的粘合性稳定。此时，有时由粘合层15产生排气。排气残留于邻接的粘合带16间从而会成为粘合层15的变形、凹陷等的原因。通过将树脂片1与粘合带16层叠并卷绕，能够更可靠地将在熟化处理时产生的排气放出到外部。
树脂片1的用途及使用方法不限定于上述例子。例如，可以将树脂片1用于暴露于高温的各种用途。另外，也可以将树脂片1配置于载置台(stage)、桌子上来使用。
实施例
通过实施例更详细地对本发明进行说明。本发明不限定于以下的实施例。
首先，示出对实施例及比较例的树脂片的特性的评价方法。
[厚度方向的透气度]
树脂片的厚度方向的透气度(Gurley透气度)依据JIS L1096：2010中规定的透气性测定B法(Gurley形法)来求出。
[面方向的透气度A]
对于树脂片的主面(评价面)的透气度A，使用测定夹具，如下来求出。参照图5对透气度A的评价方法进行说明。
作为测定治具，准备外径47mm及内径20mm的环状的丙烯酸类树脂板52(厚度2.0mm)、直径47mm的圆板状的有机硅橡胶片53(厚度2.0mm及重量4.5g)、以及直径47mm的圆柱状的砝码54(不锈钢制、重量650g)。另外，将树脂片切出为直径47mm的圆形，将其作为试验片51。丙烯酸类树脂板52的与试验片51接触的面(平滑面)的算术平均粗糙度Ra为0.03μm。丙烯酸类树脂板52不具有厚度方向的透气性。
接着，以彼此的外周一致的方式将试验片51、有机硅橡胶片53及砝码54依次配置于丙烯酸类树脂板52上。试验片51以评价面与丙烯酸类树脂板52接触的方式来配置。有机硅橡胶片53是为了将砝码54及橡胶片53自身所带来的载荷尽可能均等地施加到试验片51而配置的。接着，使位于丙烯酸类树脂板52的中央的贯通孔56的开口55(与试验片51侧处于相反侧的面的开口55)与连接于泵的吸引管连接。在吸引管的与开口55的连接部配置压力计，在吸引管的泵与开口55间配置流量计。接着，使泵工作，实施将贯通孔56内的压力保持为比外部的压力(大气压)低15kPa的减压状态的减压试验。然后，利用流量计测定在试验时在吸引管中流通的每分钟的空气的流量，将得到的值作为树脂片的评价面的透气度A。需要说明的是，试验在常温(25℃)下实施。另外，将开始减压试验后，在吸引管中流通的空气的流量稳定后的测定值作为面方向的透气度A。
[表面粗糙度(Rz及Ra)]
对于树脂片的评价面的表面粗糙度(最大高度Rz及算术平均粗糙度Ra)，利用可进行依据JIS B0601：2001的规定的测定的表面性状测定装置(东京精密制、SURFCOM1400D)进行评价。
(比较例1)
将PTFE粉末(DAIKIN INDUSTRIES,Ltd.制、Polyflon PTFEM-12)导入至圆筒状的模具，在温度23℃、压力60MPa及压力施加时间1小时的条件下进行预成形。接着，将形成的预成形品从模具取出，在375℃下进行3小时焙烧，得到高度300mm、外径200mm的圆柱状的PTFE块。接着，将所得PTFE块利用切削车床进行切削从而制作厚度50μm的PTFE片，将其作为比较例1的树脂片。
(实施例1～3)
准备具有以线状延伸的凸部61排列成正方格子状的表面形状的不锈钢片作为模板。模板在整个按压面62具有上述表面形状(参照图6)。凸部61的宽度设为0.02～0.03mm。作为相邻的凸部61的中心线间距离的间距P2设为0.26mm。自按压面62起的凸部61的高度设为0.10mm。各个凸部61的延伸方向设为与模板的一边以45度交叉的方向。接着，将上述模板配置于比较例1中制作的树脂片的一个主面，在25℃下实施将模板按压于上述一个主面的加压加工。模板以从垂直于加压面的方向看覆盖整个片的方式配置。另外，模板以按压面62与上述一个主面接触、并且各个凸部61延伸的方向与树脂片的一边以45度交叉的方式配置。按压模板的压力(加压压力)设为11.2MPa(实施例1)、33.4MPa(实施例2)及55.6MPa(实施例3)。将加压加工时的模板的配置面作为制作的树脂片的评价面。
(实施例4、5及比较例2)
将凸部61的宽度变更为0.01～0.02mm，将间距P2变更为0.13mm，将自按压面62起的凸部61的高度变更为0.04mm，除此以外，与实施例1～3同样地操作，得到比较例2、实施例4及实施例5(分别为加压压力11.2MPa、33.4MPa及55.6MPa)的树脂片。将加压加工时的模板的配置面作为制作的树脂片的评价面。
将树脂片的评价结果示于以下的表1。
[表1]
将关于实施例1～5及比较例1、2的各评价面的、以最大高度Rz为横轴、以透气度A为纵轴的图示于图7。另外，将关于实施例1～5及比较例1、2的各评价面的、以算术平均粗糙度Ra为横轴、以透气度A为纵轴的图示于图8。如图7、8所示，确认了树脂片的评价面的透气度A不是由该面的最大高度Rz及算术平均粗糙度Ra自动决定的特性。
产业上的可利用性
本发明的树脂片可以用于例如暴露于高温的各种用途。
Claims (6)
1.一种树脂片，其包含耐热性树脂作为主成分，
所述树脂片不具有厚度方向的透气性，且至少一个主面的面方向的透气度A为1mL/分钟以上，
其中，所述透气度A为由下述透气量表示的特性，所述透气量为：
在所述主面设定外径47mm及内径20mm的环状的测定区域，
以在整个所述测定区域中所述主面与厚度方向不具有透气性的构件的平滑面接触的方式，将所述片以654.5gf的载荷按压于所述平滑面，并且使所述测定区域的内侧比外侧减压15kPa时，
每分钟从所述测定区域的外侧向内侧透过所述主面与所述平滑面之间的透气量。
2.根据权利要求1所述的树脂片，其中，所述主面的表面粗糙度由JIS B0601：2001中规定的算术平均粗糙度Ra表示且为10μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的树脂片，其中，所述主面具有由1个或多个槽构成的槽部，
所述槽部具有一个端部或两个端部与所述树脂片的周围连接的至少1个所述槽。
4.根据权利要求3所述的树脂片，其中，所述槽部具有在所述主面以格子状排列的所述槽。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的树脂片，其中，所述耐热性树脂为氟树脂。
6.根据权利要求5所述的树脂片，其中，所述氟树脂为聚四氟乙烯。
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