CN116724077A - 液态组合物的制造方法及组合物 - Google Patents

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CN116724077A CN202280009889.2A CN202280009889A CN116724077A CN 116724077 A CN116724077 A CN 116724077A CN 202280009889 A CN202280009889 A CN 202280009889A CN 116724077 A CN116724077 A CN 116724077A
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Abstract

本发明提供一种用作为阻焊剂组合物或印刷基板的构成材料的含有四氟乙烯系聚合物的粒子的液态组合物的制造方法,该液态组合物的分散稳定性、均匀性和操作性优异,且所得成形物的电特性等物性优异。液态组合物的制造方法是将四氟乙烯系聚合物的粒子、芳族树脂或新莫氏硬度在12以下的无机粒子中的至少一方、和液态化合物在具备通过薄膜旋转来运行的搅拌机构或通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内进行混合,从而得到包含所述四氟乙烯系聚合物的粒子、芳族树脂或新莫氏硬度在12以下的无机粒子中的至少一方、和所述液态化合物的液态组合物。

Description

液态组合物的制造方法及组合物
技术领域
本发明涉及包含四氟乙烯系聚合物的粒子和芳族性树脂或规定的无机粒子中的至少一方的液态组合物的制造方法和液态组合物。
背景技术
聚四氟乙烯(PTFE)等四氟乙烯系聚合物的电特性、拒水拒油性、耐化学品性、耐热性等物性优异,被用于印刷基板等各种产业用途。作为用于将上述物性赋予基材表面的涂布剂,已知有包含四氟乙烯系聚合物的粒子和水等液态分散介质的液态组合物。
由该液态组合物可以形成低介电常数、低介电损耗角正切等电特性优异的成形物,因此该液态组合物作为形成与高频带域的频率相对应的印刷基板的电介质层的材料备受瞩目。
为了形成更优异的电介质层,还研究了四氟乙烯系聚合物和芳族性树脂的混合。
例如,专利文献1中公开了一种在聚酰胺酸的清漆中混合PTFE粒子并将其供于酰亚胺化工艺而制成的聚酰亚胺-PTFE掺混膜。专利文献2中公开了一种聚酰亚胺-PTFE混合膜,其通过制备聚酰胺酸的清漆、取出其一部分与PTFE粒子混合、将其与剩余的清漆混合、并将其供于热浇铸法而制成。
专利文献3中,出于提高该液态组合物的涂布性的目的,提出了使用增粘剂的方案。专利文献4中,出于提高由该液态组合物形成的成形物的粘接性的目的,提出了使用聚酰胺酰亚胺树脂和聚醚酰亚胺的方案。
另外,四氟乙烯系聚合物的分散稳定性明显低,因此从得到分散稳定性优异的液态组合物的观点考虑,迄今提出了各种方案。
例如在专利文献5中,从提高分散稳定性的观点考虑,公开了进一步混合了陶瓷的无机粒子的含PTFE粒子的液态组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-142572号公报
专利文献2:国际公开第2016/159061号
专利文献3:日本特开2018-048233号公报
专利文献4:日本特开2019-218484号公报
专利文献5:日本特开2016-194017号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
四氟乙烯系聚合物的表面张力低,不易与其他成分相互作用,分散稳定性明显低。因此,本发明人们发现,在现有技术文献的实施方式中,存在所得混合物(组合物)的分散稳定性低而且易变质、因而由其所得的成形品的成分分布均匀性和致密性下降、难以发挥物性的问题。此外,本发明人们还发现,在由该混合物(组合物)形成带凸部基材等具有微细或复杂形状的成形物的情况下,该问题更趋明显。
此外,在专利文献5所记载的实施方式中,由于无机粒子的凝聚,液态组合物的分散稳定性和均匀性不足,而且液态组合物容易变质。进而,由该液态组合物所得的成形物中成分分布均匀性尚不足。
本发明人们进行了深入研究,结果发现,在制造含有四氟乙烯系聚合物的粒子和芳族树脂或特定的无机粒子中的至少一方的液态组合物时,若在特定的条件下将它们进行混合,则可得到分散稳定性、均匀性和操作性优异的液态组合物。另外,具体而言,还发现可提高组合物中四氟乙烯系聚合物的粒子和芳族性树脂的含量。
此外,本发明人们还发现,该液态组合物不仅适合形成致密的成形物,而且适合形成低介电损耗角正切和低线膨胀性等优异的具有微细或复杂形状的成形物。
更具体而言,本发明人们发现该液态组合物适合形成低介电损耗角正切和低线膨胀性等优异的致密的成形物。
进一步具体而言,本发明人们发现该液态组合物适于形成高度具备四氟乙烯系聚合物和无机粒子的物性且低介电损耗角正切、低线膨胀性和热传导性等优异的致密的成形物。
本发明的目的在于提供一种分散稳定性、均匀性和操作性优异的包含四氟乙烯系聚合物的粒子和芳族性树脂或规定的无机粒子中的至少一方的组合物的制造方法,以及优选为抗蚀剂组合物的该组合物。
具体而言,本发明目的在于提供一种分散稳定性和操作性优异的包含四氟乙烯系聚合物的粒子和芳族性树脂的液态组合物的制造方法、优选为抗蚀剂组合物的该液态组合物、以及具备由该抗蚀剂组合物形成的具有规定图案的凸部的带凸部构件。
另外,具体而言,本发明的目的在于提供一种包含四氟乙烯系聚合物的粒子、芳族聚合物、规定的增粘聚合物和水且分散稳定性、均匀性和操作性优异的液态组合物的制造方法、该液态组合物、以及使用该液态组合物的层叠体的制造方法。
此外,具体而言,本发明的目的在于提供一种能够形成分散稳定性、均匀性和操作性优异的液态组合物的组合物、优选为块状且粘土状的固炼品(混炼粉或湿粉)的组合物。
另外,具体而言,本发明的目的在于提供一种包含四氟乙烯系聚合物的粒子和规定的无机粒子且无机粒子的凝聚少且分散稳定性、均匀性和操作性优异的液态组合物的制造方法,以及使用所得液态组合物的层叠体的制造方法。
【解决技术问题的手段】
本发明具有以下方式。
<1>一种液态组合物的制造方法,其中,将四氟乙烯系聚合物的粒子、芳族树脂或新莫氏硬度在12以下的无机粒子中的至少一方、和液态化合物在具备通过薄膜旋转来运行的搅拌机构或通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内进行混合,从而得到包含所述四氟乙烯系聚合物的粒子、芳族树脂或新莫氏硬度在12以下的无机粒子中的至少一方、和所述液态化合物的液态组合物。
<2>如<1>所述的制造方法,其中,将四氟乙烯系聚合物的粒子和芳族性树脂的清漆放入具备圆筒形的搅拌槽、和在所述搅拌槽的内壁面的内侧旋转并具有形成有多个孔的圆筒部的旋转部位的搅拌机的所述搅拌槽内,通过由所述旋转部位的旋转而产生的离心力,将四氟乙烯系聚合物的粒子和芳族性树脂的清漆一边在所述搅拌槽的内壁面扩展成薄膜圆筒状一边进行搅拌,从而得到包含所述四氟乙烯系聚合物和所述芳族性树脂的液态组合物。
<3>如<2>所述的制造方法,其中,所述四氟乙烯系聚合物是含有基于全氟(烷基乙烯基醚)的单元的具有含氧极性基团的四氟乙烯系聚合物。
<4>如<2>或<3>所述的制造方法,其中,所述四氟乙烯系聚合物的粒子的质量与所述芳族性树脂的质量之比为0.5~10。
<5>一种液态组合物,其包含四氟乙烯系聚合物的粒子和芳族性树脂的清漆,所述四氟乙烯系聚合物的粒子和所述芳族性树脂的总含量在50质量%以上,且所述四氟乙烯系聚合物的粒子相对于所述芳族性树脂的含量的质量比为0.5~10,所述液态组合物与芳族性树脂的清漆混合使用。
<6>如<1>所述的制造方法,其中,将四氟乙烯系聚合物的粒子、芳族树脂、选自极性乙烯系聚合物和多糖类中的至少一种的增粘聚合物、和水在具备通过薄膜旋转来运行的搅拌机构或通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内进行混合,从而得到包含所述四氟乙烯系聚合物的粒子、所述芳族树脂、所述增粘聚合物和所述水的液态组合物。
<7>如<6>所述的制造方法,其中,将所述四氟乙烯系聚合物的粒子、所述芳族树脂、所述增粘聚合物和所述水在具备通过薄膜旋转来运行的搅拌机构或通过自转及公转来运行的搅拌机构的槽内进行混合,再混入水,从而得到所述液态组合物。
<8>如<6>或<7>所述的制造方法,其中,所述四氟乙烯系聚合物的粒子包含热熔融性四氟乙烯系聚合物的粒子和非热熔融性四氟乙烯系聚合物的粒子。
<9>如<6>~<8>中任一项所述的制造方法,其中,所述芳族树脂为芳族聚酰亚胺、芳族聚酰胺酰亚胺、芳族聚醚酰亚胺或它们的前体。
<10>如<6>~<9>中任一项所述的制造方法,其中,在具备通过薄膜旋转来运行的搅拌机构或通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内进一步混合无机粒子,从而得到所述液态组合物。
<11>一种组合物,其包含四氟乙烯系聚合物的粒子、芳族聚合物、选自极性乙烯系聚合物和多糖类中的至少一种的增粘聚合物、和水,所述增粘聚合物与所述四氟乙烯系聚合物的粒子的含量之比在0.05以下,其通过温度设为25℃、剪切速度设为1s-1的毛细管测定得的粘度为10000Pa·s~100000Pa·s。
<12>如<1>所述的制造方法,其中,使四氟乙烯系聚合物的粒子、新莫氏硬度在12以下的无机粒子、和液态化合物通过薄膜旋转进行混合,从而得到包含所述四氟乙烯系聚合物的粒子、所述无机粒子、和所述液态化合物的液态组合物。
<13>如<12>所述的制造方法,其中,所述四氟乙烯系聚合物的粒子包含热熔融性四氟乙烯系聚合物的粒子和非热熔融性四氟乙烯系聚合物的粒子。
<14>如<12>或<13>所述的制造方法,其中,所述无机粒子为氮化硼粒子或二氧化硅粒子。
<15>如<12>~<14>中任一项所述的制造方法,其中,所述液态组合物的粘度在10000mPa·s以下。
发明效果
根据本发明,可制造分散稳定性和操作性优异的包含四氟乙烯系聚合物的粒子和芳族性树脂的液态组合物。该组合物的电特性等物性优异,可用作为例如阻焊剂组合物或用作为印刷基板的构成材料。
另外,根据本发明,可制造分散稳定性、均匀性和操作性优异的包含四氟乙烯系聚合物的粒子、芳族聚合物、规定的增粘聚合物和水的液态组合物。该液态组合物的电特性等物性优异,可用作为例如印刷基板的构成材料。
另外,根据本发明,可提供能够形成分散稳定性、均匀性和操作性优异的液态组合物的组合物。
另外,根据本发明,可制造分散稳定性和操作性优异的包含四氟乙烯系聚合物的粒子和规定的无机粒子的液态组合物。该液态组合物能够形成电特性等物性优异的成形物,可用作为例如印刷基板的材料。
具体实施方式
“四氟乙烯系聚合物”是含有基于四氟乙烯(以下也称为“TFE”)的单元(以下也称为“TFE单元”)的聚合物,也简称为“F聚合物”。
“平均粒径(D50)”是通过激光衍射·散射法求出的对象物(粒子及填料)的体积基准累积50%径。即,通过激光衍射·散射法测定粒度分布,以对象物集团的总体积为100%求出累积曲线,该累积曲线上累积体积达到50%的点处的粒径。
对象物的D50是将对象物分散于水中,通过采用激光衍射·散射式粒度分布测定装置(堀场制作所株式会社制,LA-920测定器)的激光衍射·散射法进行分析而求出的。
“平均粒径(D90)”是粒子的累积体积粒径,是以与“D50”同样的方式求出的粒子的体积基准累积90%径。
“热熔融性树脂”是指熔融流动性的树脂,其在荷重49N的条件下,在比树脂的熔融温度高20℃以上的温度下存在熔体流动速率达到0.1~1000g/10分钟的温度。
“非热熔融性树脂”是指非熔融流动性的树脂,其在荷重49N的条件下,不存在熔体流动速率达到1~1000g/10分钟的温度。
“熔融温度”是指用差示扫描量热测定(DSC)法测定的聚合物的熔融峰的最大值所对应的温度。
“聚合物的熔融温度(熔点)”是指用差示扫描量热测定(DSC)法测定的聚合物的熔融峰的最大值所对应的温度。
“粘度”是指用B型粘度计于25℃在转速30rpm的条件下测定的液态组合物的粘度。测定重复3次,取3次测定值的平均值。
“触变比”是指在转速30rpm的条件下测定的液态组合物的粘度η1除以在转速60rpm的条件下测定的粘度η2而算出的值。各粘度的测定重复3次,取3次测定值的平均值。
“新莫氏硬度”是以15种基准矿物的硬度为尺度而求出的硬度。基准矿物从软矿物(新莫氏硬度为1)到硬矿物(新莫氏硬度为15)依次为滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、熔融石英、水晶(石英)、黄玉(topaz)、柘榴石、熔融氧化锆、熔融氧化铝、碳化硅、碳化硼和金刚石。本说明书中,根据用这些基准矿物摩擦对象试样时有无划伤来确定硬度。例如,用方解石无划伤而用萤石则有划伤的对象试样的新莫氏硬度为3.5。
聚合物中的“单元”是指由单体聚合形成的基于所述单体的原子团。单元可以是通过聚合反应而直接形成的单元,也可以是通过对聚合物进行处理而将所述单元的一部分转化为另一结构的单元。以下,基于单体a的单元也简称为“单体a单元”。
本发明的制造方法(以下也称为“本法”)是将F聚合物的粒子(以下也称为“F粒子”)、芳族树脂或新莫氏硬度在12以下的无机粒子(以下也称为“本无机粒子”)中的至少一方、和液态化合物在具备通过薄膜旋转来运行的搅拌机构或通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内进行混合,从而得到包含F粒子、芳族树脂或本无机粒子中的至少一方、和液态化合物的液态组合物(以下也称为“本液态组合物”)的方法。
本发明中的F聚合物可以是热熔融性的,也可以是非热熔融性的。
F聚合物为热熔融性时,其熔融温度优选为200℃以上,更优选为240℃以上,进一步优选为260℃以上。F聚合物的熔融温度优选为325℃以下,更优选为320℃以下。F聚合物的熔融温度特别优选为200~320℃。
F聚合物的玻璃化温度优选为50℃以上,更优选为75℃以上。F聚合物的玻璃化温度优选150℃以下,更优选125℃以下。
F聚合物的表面张力优选为16~26mN/m,更优选为16~20mN/m。F聚合物的表面张力可以通过在由F聚合物制成的平板上载置润湿指数试剂(和光纯药株式会社制)的液滴来测定。
F聚合物的氟含量优选为70质量%以上,更优选为72~76质量%。氟含量高的F聚合物的电物性等物性优异,另一方面,表面张力低,在液态化合物中的分散稳定性容易下降,但在本发明中,通过后述的各实施方式的作用机理,该F聚合物的分散稳定性容易提高。
作为F聚合物,可例举:聚四氟乙烯(PTFE)、含有TFE单元和基于乙烯的单元的聚合物、含有TFE单元和基于丙烯的单元的聚合物、含有TFE单元和基于全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)单元(PAVE单元)聚合物(PFA)、含有TFE单元和基于六氟丙烯的单元的聚合物(FEP)、含有TFE单元和基于氟烷基乙烯的单元的聚合物、含有TFE单元和基于氯三氟乙烯的单元的聚合物,优选PFA或FEP,更优选PFA。所述聚合物还可包含基于其它共聚单体的单元。
作为PAVE,优选CF2=CFOCF3、CF2=CFOCF2CF3或CF2=CFOCF2CF2CF3(以下也称为“PPVE”),更优选PPVE。
PTFE可以是非热熔融性PTFE,也可以是热熔融性PTFE。
F聚合物优选具有含氧极性基团。该情况下,容易以分子集合体水平形成微球晶,F粒子的润湿性提高,本发明的效果容易高度显现。
含氧极性基团可以包含在F聚合物中的单元中,也可以包含在F聚合物主链的末端基中。作为后一种方式,可例举具有来自聚合引发剂、链转移剂等的作为末端基的含氧极性基团的F聚合物、具有对F聚合物进行等离子体处理或电离线处理而得的含氧极性基团的F聚合物。含氧极性基团优选含羟基基团、含羰基基团和含膦酰基基团,从本液态组合物的分散稳定性的观点考虑,更优选含羟基基团和含羰基基团,进一步优选含羰基基团。
含羟基基团优选为含醇羟基的基团,更优选为-CF2CH2OH或-C(CF3)2OH。
含羰基基团为含羰基(>C(O))的基团,优选为羧基、烷氧基羰基、酰胺基、异氰酸酯基、氨基甲酸酯基(-OC(O)NH2)、酸酐残基(-CO(O)OC(O)-)、酰亚胺残基(-C(O)NHC(O)-等)或碳酸酯基(-OC(O)O-),更优选为酸酐残基。该情况下,F粒子与本无机粒子和液态化合物容易相互作用,本液态组合物的分散稳定性等液物性容易优异。
F聚合物优选为含有TFE单元和PAVE单元的具有含羰基基团的聚合物,更优选为含有TFE单元、PAVE单元和基于具有含羰基基团的单体的单元的聚合物,进一步优选以相对于全部单元为90~99摩尔%、0.5~9.97摩尔%、0.01~3摩尔%的含量依次含有这些单元的聚合物。存在含羰基基团从进一步提高F聚合物的亲和性和密合性的观点考虑是优选的。
在F聚合物含有含羰基基团的情况下,F聚合物中含羰基基团数为每1×106个主链碳数优选10~5000个,更优选100~3000个,进一步优选800~1500个。F聚合物中的含羰基基团数可以根据聚合物的组成或国际公开第2020/145133号中记载的方法来定量。
含有含羰基基团的单体优选衣康酸酐、柠康酸酐或5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐(以下也称为“NAH”)。该聚合物的具体例包括国际公开第2018/16644号中记载的聚合物。
本发明中F粒子的D50优选为0.1~25μm。F粒子的D50优选为20μm以下,更优选为10μm以下,进一步优选为8μm以下。F粒子D50优选为0.2μm以上,更优选为0.5μm以上,进一步优选为1μm以上。D50在该范围内则F粒子的流动性和分散稳定性易趋良好。
从分散稳定性的观点考虑,F粒子的比表面积优选为1~25m2/g,更优选为1~8m2/g。
F粒子可以使用1种,也可以使用2种以上。使用2种F粒子时,F粒子优选包含热熔融性F聚合物的粒子和非热熔融性F聚合物的粒子,更优选包含熔融温度为200~320℃的F聚合物(优选含有上述TFE单元和PAVE单元的具有含氧极性基团的聚合物)的粒子和非热熔融性PTFE的粒子。而且,更优选后一种粒子的含量比前一种粒子的含量多的形态。
该情况下,F聚合物在保持物性的同时适度地原纤化,在由本液态组合物形成的成形物中容易担载本无机粒子,成形物的强度容易提高。
该情况下,前一种粒子在前一种粒子和后一种粒子的合计中所占的比例优选为50质量%以下,更优选为25质量%以下。此外,该情况下的比例优选为0.1质量%以上,更优选为1质量%以上。
该本液态组合物不仅分散稳定性、均匀性和操作性容易优异,而且容易形成基于非热熔融性PTFE的物性优异的粘接性的成形物。
另外,该情况下,优选熔融温度为200~320℃的F聚合物的粒子的D50为0.1~1μm而非热熔融性PTFE粒子的D50为0.1~1μm的形态,熔融温度为200~320℃的F聚合物的粒子的D50为1~4μm而非热熔融性PTFE粒子的D50为0.1~1μm的形态。
F粒子还可以包含F聚合物以外的树脂,但优选以F聚合物为主要成分。F粒子中F聚合物的含量优选为80质量%以上,更优选为100质量%。
作为上述树脂,可例举芳族聚酯、聚酰胺酰亚胺、(热塑性)聚酰亚胺、聚苯醚、聚苯撑醚、马来酰亚胺等耐热性树脂。
本液态组合物中F粒子的含量相对于本液态组合物的总体质量优选为20质量%以上,更优选为30质量%以上。F粒子的含量相对于本液态组合物的总体质量优选为80质量%以下,更优选为70质量%以下。
首先,对本法的第一方式(以下也记为“本法1”)进行说明。
本法1是将四氟乙烯系聚合物(以下也称为“F聚合物”)粒子(以下也称为“F粒子”)和芳族性树脂(以下也称为“第一芳族性树脂”)的清漆通过特定的搅拌手段进行混合从而得到包含所述F粒子和所述第一芳族性树脂的组合物的方法。
本发明的组合物(以下也称为“本组合物1”)包含F粒子和第一芳族性树脂,F粒子和第一芳族性树脂的总含量在50质量%以上,且F粒子相对于第一芳族性树脂的含量的质量比为0.5~10。本组合物1是与芳族性树脂(以下也称为“第二芳族性树脂”)的清漆混合使用的、优选用于负型抗蚀剂组合物的组合物。
通过本法1得到的组合物、例如本组合物1的分散稳定性和操作性优异。其理由及其作用机理不一定明确,但例如推定如下。
F聚合物的表面能低而分散性低,因此F粒子在与芳族性树脂混合时,容易形成复杂的二次粒子而凝聚。于是,在本法1中采用特定的搅拌手段,即,使包含F粒子和芳族性树脂的处理液在特定的搅拌机构、即容器内高速移动而在其液膜与容器内壁之间产生切应力(ズリ応力)从而在抑制F粒子变质的同时一边解开F粒子的二次粒子一边将F粒子和芳族性树脂进行混合的手段。其结果是,认为通过本发明可得到分散稳定性优异的组合物,进而可得到即使提高F聚合物和第一芳族性树脂的含量仍然操作性优异的组合物(例如本组合物1)。使用本组合物1则能够形成高度具备F聚合物和第一芳族性树脂的物性且电特性等优异的成形物。
本发明中所使用的第一芳族性树脂的清漆的芳族性树脂优选为具有含氧极性基团的芳族性树脂。作为第一芳族性树脂的具体例,可例举:芳族聚酰亚胺、芳族聚酰亚胺前体(聚酰胺酸)、芳族聚酰胺酰亚胺、芳族聚酰胺酰亚胺前体、环氧树脂、酚醛树脂、芳族性聚酯树脂(液晶性芳族性聚酯等)、芳族性聚酯酰胺(液晶性芳族性聚酯酰胺等)、聚苯醚、芳族性马来酰亚胺树脂。
其中,更优选具有环氧基的芳族性树脂或具有羧基且酸值在150mgKOH/g以下的固化性芳族性树脂。
作为具有环氧基的芳族性树脂,可例举:苯酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、萘型环氧树脂、三酚型环氧树脂、叔丁基-儿茶酚型环氧树脂、氨基酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、联苯芳烷基型环氧树脂等环氧树脂。这些环氧树脂可以是固态(40℃下为固态)、半固态(20℃下为固态而40℃下为液态)、液态(20℃下为液态)中的任一种。这些环氧树脂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
在本组合物1包含半固态环氧树脂的情况下,存在使本组合物1(优选负型抗蚀剂组合物)的固化后固化物的玻璃化温度(Tg)变高、线膨胀系数变低、抗裂性优异的倾向。而在包含固态环氧树脂的情况下,存在固化物的玻璃化温度变高、耐热性优异的倾向,在包含液态环氧树脂的情况下,则存在干燥被膜的可挠性优异的倾向。
作为具有羧基且酸值在150mgKOH/g以下的固化性芳族性树脂,优选为具有羧基的感光性树脂,且为碱可溶性树脂。从光固化性和显影性良好的观点考虑,该感光性树脂优选在分子中具有烯属不饱和双键,更优选具有(甲基)丙烯酰氧基。本说明书中,(甲基)丙烯酰氧基是指丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基及其两者的总称。
作为这种树脂,优选含羧基酚醛树脂,更优选使表氯醇与酚性羟基反应而得的环氧化的多官能酚醛树脂(例如多官能酚醛清漆型环氧树脂)与(甲基)丙烯酸反应后、在侧链所存在的羟基上加成2元酸酐而得的含羧基酚醛树脂。该含羧基酚醛树脂容易与F聚合物(特别是具有极性官能团的F聚合物)相互作用,因而优选。
第一芳族性树脂的酸值优选为120mgKOH/g以下,更优选为90mgKOH/g以下。酸值优选为40mgKOH/g以上,更优选为45mgKOH/g以上。具有该酸值的第一芳族性树脂与F聚合物高度相互作用,本组合物1中F粒子的分散稳定性提高。
此外,该第一芳族性树脂的碱显影性良好,容易得到具有目标复杂形状的成形物(凸部)。
作为构成第一芳族性树脂的清漆的溶剂,可例举N-甲基-2-吡咯烷酮、环己酮。第一芳族性树脂的清漆中第一芳族性树脂的含量优选为20~90质量%的范围。
本法中,将F粒子和第一芳族性树脂的清漆放入具备圆筒形的搅拌槽、和在所述搅拌槽的内壁面的内侧旋转并具有形成有多个孔的圆筒部的旋转部位的搅拌机的所述搅拌槽内,通过由所述旋转部位的旋转而产生的离心力,将F粒子和第一芳族性树脂的清漆一边在所述搅拌槽的内壁面扩展成薄膜圆筒状一边进行搅拌,从而得到包含F聚合物和第一芳族性树脂的组合物。
该搅拌手段有时也被称为薄膜旋转型高速混合器,通过上述作用机理,能够在不使F粒子自身变质的情况下,一边解开其二次粒子一边将F粒子和第一芳族性树脂进行混合。
其结果是,能够通过更短时间的搅拌得到分散性优异的组合物。此外,即使与第二芳族性树脂的清漆、以及根据需要而使用的无机填料等任意添加成分进一步混合,该组合物、尤其是本组合物1也能够形成分散稳定性优异的组合物。
上述圆筒形搅拌槽的内壁面上可以设置凹凸。该凹凸的高度和形状的组合为几μm~几百μm左右的深度(高度)、格子状的槽或凹坑,也可以适当更换。另外,也可以将搅拌槽的内壁面例如分成上中下等分并形成不同的凹凸图案。
上述搅拌槽的材质可以进行凹凸形成加工处理,例如可以使用不易磨损的不锈钢或陶瓷等。
上述搅拌槽可以具有多个构成搅拌对象的成分的投入口。即,在本法1中制造组合物时,可以将F粒子和第一芳族性树脂的清漆预混合成的混合物一并供给搅拌槽内,也可以将F粒子和第一芳族性树脂的清漆分别供给搅拌槽内。
另外,上述搅拌槽可以具备构成搅拌对象的成分混合成的混合物的排出口。因此,本法1既可以分批式实施,也可以连续式实施。
在上述搅拌槽的内壁面的内侧旋转并具有形成有多个孔的圆筒部的旋转部位与搅拌槽的内壁面隔着1~10mm左右的微小间隙相向。旋转部位的周速和搅拌时间可以适当设定。
所供给的F粒子和第一芳族性树脂的清漆遍及搅拌槽的内壁面与旋转部位的圆筒部的外周面之间的间隙而成为膜状,随着旋转部位的旋转在搅拌槽内高速旋转。此时,不仅受到剪断应力,还受到切应力,从而实现高水准的分散。
本法1中,F粒子和第一芳族性树脂的清漆的用量优选是,F粒子的质量与清漆中第一芳族性树脂的质量之比为0.5~10的范围,更优选为1~3的范围。
本组合物1是包含F粒子和第一芳族性树脂的清漆的组合物,其中F粒子和所述第一芳族性树脂的总含量在50质量%以上,且F粒子相对于所述第一芳族性树脂的含量的质量比为0.5~10,该组合物与第二芳族性树脂的清漆混合使用。
本组合物1是树脂固体成分的含量高、F聚合物在树脂固体成分中所占的含量高、分散稳定性和操作性优异的组合物。
该倾向在本组合物1中F粒子和F聚合物分别在上述范围内的情况、特别是F聚合物为具有含氧极性基团的聚合物的情况下尤为明显。
本组合物1优选将F粒子和第一芳族性树脂的清漆通过使用上述薄膜旋转型高速混合器的搅拌来调制。该情况下,这种倾向也易趋明显。
从进一步提高分散性和操作性的观点考虑,本组合物1可以进一步包含作为分散剂的表面活性剂。
表面活性剂优选为非离子型。
表面活性剂的亲水部位优选具有氧化烯基或醇羟基,疏水部位优选具有乙炔基、全氟烷基或全氟链烯基。换言之,表面活性剂优选为乙炔系表面活性剂、硅酮系表面活性剂或氟系表面活性剂。
本组合物1还可以含有其他树脂。其他树脂可以是热固性树脂,也可以是热塑性树脂。
作为其他树脂,可例举:不具有芳族性的马来酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚酰胺酰亚胺、聚乙烯醇缩醛树脂。作为其他树脂,优选马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺和聚酰胺酸。该情况下,由本组合物1形成的成形物的柔软性和粘接性容易优异。
本组合物1除了这些成分以外,还可以包含硅烷偶联剂、脱水剂、消泡剂、增塑剂、耐候剂、抗氧化剂、热稳定剂、润滑剂、抗静电剂、增白剂、着色剂、导电剂、脱模剂、表面处理剂、阻燃剂等添加剂。
本组合物1和第二芳族性树脂的清漆的混合可以将本组合物1和第二芳族性树脂的清漆一并混合,也可以将本组合物1逐次混合入第二芳族性树脂的清漆中,还可以在第二芳族性树脂的清漆中逐次混合本组合物1。
另外,在进一步混合后述的无机填料、光聚合引发剂、固化剂或固化促进剂、分散剂、其他液态分散介质等任意添加成分的情况下,可以在任意阶段混合。
作为本组合物1和第二芳族性树脂的清漆的混合方法,可例举:例如以单轴或多轴具备螺旋桨叶片、涡轮叶片、桨叶片、壳状叶片等叶片(搅拌翼)的搅拌装置或亨舍尔混合机、加压捏合器、班伯里混合机或行星式混合机来进行的搅拌;球磨机、粉碎机、篮式研磨机、砂磨机、砂碾机、DINO研磨机(使用玻璃珠或氧化锆珠等粉碎介质的珠磨机)、DISPERMAT分散机、SC研磨机、钉碎机或搅拌磨机等的使用介质的分散机来进行的混合;高压微射流均质机(マイクロフルイダイザー)、纳米分散机(ナノマイザー)、Ultimaizer分散机(アルティマイザー)等的高压均化器、超声波均质机、纵型分散机(デゾルバー)、分散机、高速叶轮分散机、后述的自转公转搅拌机等的不使用介质的分散机来进行的混合。优选亨舍尔混合机、加压捏合器、班伯里混合机、行星式混合机或自转公转搅拌机,更优选行星式混合机。行星式混合机具有相互进行自转和公转的2轴搅拌叶片,其具有对搅拌槽中的混炼物进行搅拌、混炼的结构。因此,搅拌槽中搅拌叶片到不了的死区少,能够减轻叶片的负荷,高度混合内容物。另外,混合结束后,在所得的本组合物1中,接着添加第二芳族性树脂的清漆、以及根据需要而使用的无机填料等任意添加成分,则可以直接制造后述的本组合物1。
另外,混合也可以使用双轴型挤出混炼机或石臼型混炼机来进行。所谓双轴型挤出混炼机,例如是指利用平行地邻接配置的两根螺杆间的剪切力来对被混炼物进行混炼的双轴螺杆式的连续混炼装置。所谓石臼型混炼机,例如是指具有具备被混炼物能够通过的内部空间的筒状的固定部、和配置在固定部的内部空间并通过旋转将通过内部空间的被混炼物一边连续混炼一边沿旋转轴方向输送的旋转部的混炼机。
此外,也可以使用上述的薄膜旋转型高速混合器。
构成上述第二芳族性树脂的清漆的芳族性树脂优选为具有含氧极性基团的芳族性树脂,更优选为具有环氧基的芳族性树脂或具有羧基的芳族性树脂。该第二芳族性树脂的详细和优选具体例与上述第一芳族性树脂相同。
另外,在混合中,构成本组合物1的第一芳族性树脂和第二芳族性树脂也可以不同,但优选使用同种树脂。
在本组合物1与第二芳族性树脂的清漆混合时,可以进一步混合无机填料。无机填料只要是包含无机粒子的成分则无特别限定。
作为无机填料,可例举由氧化物、氮化物、金属单体、合金和碳构成的填料,优选硅酸盐(氧化硅(二氧化硅)、硅灰石、滑石、云母)、金属氧化物(氧化铍、氧化铈、氧化铝、碱性氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化钛等)、氮化硼和偏硅酸镁(块滑石)填料,更优选含有选自铝、镁、硅、钛、锌的至少一种元素的无机氧化物的填料,进一步优选二氧化硅、氧化钛、氧化锌、块滑石和氮化硼的填料,特别优选二氧化硅的填料。另外,无机填料也可以是陶瓷。无机填料可以使用1种,也可以将2种以上混合使用。混合使用2种以上的无机填料的情况下,可以混合使用2种二氧化硅的填料,也可以混合使用二氧化硅的填料和金属氧化物的填料。
使用二氧化硅填料则能够充分降低所得的成形物的线膨胀系数。
无机填料为二氧化硅填料的情况下,无机填料中二氧化硅的含量优选为50质量%以上,更优选为75质量%。二氧化硅的含量优选在100质量%以下。
无机填料的表面的至少一部分优选经表面处理。作为该表面处理中所用的表面处理剂,优选硅烷偶联剂,更优选3-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷。
无机填料的D50优选25μm以下,更优选15μm以下。无机填料D50优选0.1μm以上。
无机填料的形状可以是粒状、针状(纤维状)、板状中的任一种。作为无机填料的具体形状,可例举:球状、鳞片状、层状、叶片状、杏仁状、柱状、鸡冠状、等轴状、叶状、云母状、块状、平板状、楔状、花饰状、网眼状、棱柱状。无机填料可以为中空状,也可以包含中空状的填料和非中空状的填料。
作为无机填料的优选具体例,可例举:二氧化硅填料(雅都玛株式会社制“admafin(注册商标)”系列等)、经二癸酸丙二醇酯等酯表面处理过的氧化锌(堺化学工业株式会社制“FINEX(注册商标)”系列等)、球状溶融二氧化硅(电化株式会社制“SFP(注册商标)”系列等)、经多元醇及无机物被覆处理过的(石原产业株式会社(石原産業社)制“TIPAQUE(注册商标)”系列等)、经烷基硅烷表面处理过的金红石型氧化钛(帝化株式会社制“JMT(注册商标)”系列等)、中空状二氧化硅填料(太平洋水泥株式会社制造的“E-SPHERES(注册商标)”系列)、日铁矿业株式会社制造的“SiliNax”系列、爱玛森康明公司制造的“Eccospheres”系列等)、滑石填料(日本滑石株式会社制造的“SG”系列等)、块滑石填料(日本滑石株式会社制造的“BST”系列等)、氮化硼填料(昭和电工株式会社制造的“UHP”系列、电化株式会社制“电化氮化硼(Denka Boron Nitride)”系列(“GP”、“HGP”级)等)。
在混合无机填料的情况下,无机填料的含量优选为0.1~75质量%,更优选为1~60质量%。无机填料以该范围混合则能够降低所得成形物(固化物)的线膨胀系数。因此,即使对成形物进行热处理,也能够防止其变形。
在本组合物1与第二芳族性树脂的清漆混合时,可以进一步混合光聚合引发剂(增感剂)。作为光聚合引发剂,可例举:烷基苯酮类光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发剂、二苯甲酮系光聚合引发剂、2,2’-偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰。
本组合物1与第二芳族性树脂的清漆混合时,优选进一步混合固化剂或固化促进剂,更优选混合会与芳族性树脂进行热固化反应的固化剂或固化促进剂。另外,当F聚合物具有含羰基基团(羧基、酸酐残基等)的情况下,固化剂或固化促进剂可以与F聚合物进行热固化反应。混合固化剂或固化促进剂可以进一步提高由所得组合物形成的成形物的硬度。
作为该固化剂或固化促进剂,优选选自胺、咪唑、酚、酸酐、具有酚性羟基的化合物、具有氰酸酯基的化合物、具有马来酰亚胺基的化合物中的至少一种,从提高本组合物1的稳定性以及所形成的成形物的粘接性和电特性的观点考虑,更优选胺或咪唑。固化剂或固化促进剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
优选选择固化剂或固化促进剂以使所得组合物的固化起始温度为120~200℃。所谓“固化起始温度”是指通过差示扫描量热测定(DSC)确认的、表示所得组合物加热后的最初变化点的温度。
作为胺,可例举:脂族多胺(亚烷基二胺、聚亚烷基多胺、具有芳环的脂族多胺等)、其加成化合物(与苯基缩水甘油醚、三缩水甘油醚或烷基缩水甘油醚的反应物等)、脂环式多胺(异佛尔酮二胺、1,3-二(氨甲基)环己烷、二(4-氨基环己基)甲烷、降冰片烯二胺、1,2-二氨基环己烷、Laromin等)或其加成化合物(与正丁基缩水甘油醚或双酚A二缩水甘油醚的反应物等)。
作为咪唑,优选2-甲基咪唑、4-甲基-2-乙基咪唑、2-苯基咪唑、4-甲基-2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-异丙基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、咪唑的吖嗪化合物、咪唑的异氰脲酸盐、咪唑羟甲基体、或这些物质的加成化合物(环氧树脂与咪唑的反应物等)。
作为酚,优选氢醌、间苯二酚或双酚A。作为酸酐,优选邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐或二苯甲酮四羧酸。
作为具有酚羟基的化合物,可例举:苯酚酚醛清漆树脂、烷基苯酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、Xylok型酚醛树脂、萜烯改性酚醛树脂、甲酚/萘酚树脂、聚乙烯酚类、苯酚/萘酚树脂、含α-萘酚骨架的酚醛树脂、含三嗪骨架的甲酚酚醛清漆树脂、联苯芳烷基型酚醛树脂、Xylok型酚醛清漆树脂等。
作为具有氰酸酯基化合物,可例举:苯酚酚醛清漆型氰酸酯树脂、烷基苯酚酚醛清漆型氰酸酯树脂、二环戊二烯型氰酸酯树脂、双酚A型氰酸酯树脂、双酚F型氰酸酯树脂、双酚S型氰酸酯树脂。另外,也可以是一部分三嗪化的预聚物。
作为具有马来酰亚胺基的化合物,可例举:4,4’-双马来酰亚胺二苯甲烷、双马来酰亚胺苯甲烷、间苯撑双马来酰亚胺、3,3’-二甲基-5,5’-二甲基-4,4’双马来酰亚胺二苯甲烷、4-甲基-1,3-亚苯基双马来酰亚胺、(1,6-双马来酰亚胺-2,2,4-三甲基)己烷、它们的低聚物、以及具有马来酰亚胺骨架的二胺缩合物。
在本组合物1与第二芳族性树脂的清漆混合时,可以进一步混合分散剂。作为分散剂,可例举和本组合物1可包含的作为分散剂的表面活性剂相同的那些。
在本组合物1与第二芳族性树脂的清漆混合时,也可以进一步混合本组合物1所含的液态分散介质(例如构成第一芳族性树脂的清漆的溶剂)和第二芳族性树脂的清漆所含的溶剂以外的液态分散介质(其他液态分散介质)。混合时其他液态分散介质的比例相对于第二芳族性树脂清漆的总量优选为25质量%以下,更优选为10质量%以下,进一步优选为5质量%以下。另外,本组合物1中液态分散介质的比例(含量)的下限为0%。
作为其他液体分散介质的具体例,可例举溶纤剂系溶剂、酯系溶剂、酮系溶剂、醇系溶剂、酰胺系溶剂、芳族烃系溶剂。
在本组合物1和第二芳族性树脂的清漆混合时,芳族性树脂的含量(比例)以第一芳族性树脂和第二芳族性树脂的总量计,优选大于F聚合物的含量(比例)。该情况下,所得组合物的操作性、固化性、显影性等物性进一步提高。具体而言,芳族性树脂的含量与F聚合物的含量的质量比优选为1~10,更优选为1~5,进一步优选为1.5~3。
所得组合物中F聚合物的含量优选为1~30质量%,更优选为10~25质量%。
另外,所得组合物中芳族性树脂的含量以第一芳族性树脂和第二芳族性树脂的总量计,优选为20~90质量%,更优选为30~80质量%。
另外,在所得的组合物含有固化剂或固化促进剂的情况下,其含量优选为0.01~15质量%,更优选为0.5~10质量%。
本组合物1适合用作为负型抗蚀剂组合物。
抗蚀剂组合物可以通过丝网印刷法、棒涂法、刮刀涂布法等涂布方法涂布于基材的表面。
涂布后,为得到指触干燥性,优选将涂膜干燥。该干燥的条件优选为75~95℃下40~70分钟。
干燥可以使用热风循环式干燥炉或远红外线干燥炉。
从干燥被膜的显影性良好的观点考虑,干燥后的涂膜(干燥被膜)的厚度优选10~150μm,更优选20~60μm。
接着,使用具有规定曝光图案(开口)的曝光掩模,对干燥被膜照射曝光光。
曝光光源可使用卤素灯、高压汞灯、激光、金属卤化物灯、黑光灯、无电极灯等。也可以不使用曝光掩模,而通过激光直接成像装置在干燥被膜上形成图案。
随后,藉由显影液对曝光后的干燥被膜进行显影。藉此,除去干燥被膜的不需要部分,得到具有规定图案的干燥被膜。
显影液可以通过喷雾法、浸渍法等施予曝光后的干燥被膜。
显影液优选使用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、硅酸钠等含碱的碱水溶液,更优选使用以1.5质量%以下的浓度含碱的稀碱水溶液。
根据本组合物1,由于可以使用稀碱水溶液作为显影液,因此可得到损伤少、分辨率也优异的干燥被膜。另外,为除去不需要的显影液,显影后的干燥被膜优选进行水洗或酸中和。
然后,通过紫外线(活性能量射线)的照射使所得的显影后的干燥被膜固化(后固化)。另外,在本组合物1含有上述固化剂的情况下,也可以通过加热使显影后的干燥被膜固化。由此,可得到密合性和耐裂性优异的固化被膜(凸部等成形物)。
本组合物1也适合用作为用于填埋多层印刷电路板的贯通孔或凹部的填充材料。
多层印刷电路板具有介由绝缘层层叠的多个电路图案。绝缘层由聚苯醚、聚苯撑醚、氰酸酯、聚酰亚胺、含氟聚合物等构成。另外,电路图案由通过电镀等形成的金属膜构成。
该多层印刷电路板具有沿其厚度方向贯通的贯通孔或凹陷的凹部。贯通孔或凹部通过钻孔加工、激光加工而形成。在贯通孔或凹部的内表面形成有导电膜,规定的电路图案之间电连接。
在该贯通孔或凹部中填充本组合物1并使其固化则能够填埋贯通孔或凹部。
本组合物1对贯通孔或凹部的填充可以通过丝网印刷法、辊涂法、模涂法、真空印刷法来实施。此时,优选将本组合物1填充至从贯通孔或凹部露出的程度。
在本组合物1含有固化剂或固化促进剂的情况下,优选通过加热使填充于贯通孔或凹部中的本组合物1固化。
本组合物1的加热条件优选为80~160℃下30~180分钟。另外,从抑制本组合物1固化时的废气的观点考虑,优选使本组合物1以预固化阶段和正式固化阶段这两个阶段固化。作为预固化的条件,优选为80~110℃下30~90分钟。作为正式固化的条件,优选为130~160℃下30~180分钟。本组合物1由于固化时的容积变化率小,因此能够防止多层印刷电路板的形状稳定性下降。
另外,在本组合物1的预固化阶段或固化阶段中,也可以除去从成形物的贯通孔或凹部露出的不需要部分而平坦化。之后,可以在多层印刷电路板的表面通过电镀等形成金属膜,将其图案化成规定的图案而形成电路图案。这里,在多层印刷电路板的表面形成金属膜之前,根据需要也可以进行藉由高锰酸钾水溶液等来实施的粗化处理。
另外,本组合物1也适合用于制作干膜。
该干膜可以通过在载体膜上涂布本组合物1、干燥而形成作为干燥被膜的树脂膜来制作。干膜上根据需要也可以层叠保护膜。
载体膜是具有支撑干膜的作用的膜。作为该载体膜,可例举:聚烯烃膜、聚酯膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺酰亚胺膜、聚四氟乙烯膜、聚苯乙烯膜、表面处理过的纸基材。其中,从耐热性、机械强度、操作性等观点考虑,优选聚酯膜。
载体膜的表面也可以实施脱模处理。
保护膜是为了防止灰尘等附着于干膜的表面、同时出于提高其操作性的目的而粘贴在干膜的与载体膜相反侧面上的膜。
保护膜例如可采用与上述载体膜所例举的相同的膜或纸基材,优选聚烯烃膜或聚酯膜。
保护膜的厚度优选10~150μm。保护膜的表面也可以实施脱模处理。
作为由具有干膜、载体膜和保护膜的层叠膜制造印刷电路板的方法,可例举以下方法。
首先,从干膜上剥离载体膜和保护膜中的任一方。在本组合物1含有固化剂或固化促进剂的情况下,接着,压接在形成有电路图案的电路基板上后,使其热固化。热固化可以使用烘箱、热压机等。然后,在电路基板的规定部位,通过激光加工或钻孔加工形成贯通孔(通孔),使电路图案露出。藉此,得到印刷电路板。另外,在电路图案上未完全除去而残留有不需要成分(污点)的情况下,优选进行去污处理。
载体膜和保护膜的另一方在规定的阶段从干膜上剥离。另外,在电路图案之间的电连接方面,可以使用形成在贯通孔内表面的导电膜、收纳在贯通孔内的壁柱或支柱。
本发明的带凸部基材(以下也称为“本带凸部基材”)具备基材和设置于基材的表面的由本组合物1形成的具有规定图案的凸部。凸部可以通过上述用本组合物1作为负型抗蚀剂组合物的方法来制造。
基材可以使用基材I:在基板上形成有像素电极、开关元件和配线的有源矩阵基板、基材II:层叠有聚合物膜和金属层的层压板等。
在基材I的情况下,凸部例如以使像素电极露出的方式在有源矩阵基板的表面设置为框体。该情况下,若在由凸部划分的空间内配置包含有机EL层(电子输送层、发光层、空穴输送层等)、电泳粒子的电泳分散液并将具备共用电极等的对置基板与有源矩阵基板相向配置,则能够制作显示装置(电子器件)。
该构成中,凸部能够起到作为限定两个基板的间隔距离的间隔件、防止单位像素彼此之间串扰的黑矩阵的作用。
另外,本带凸部基材的凸部的斥水斥油性优异且缺陷少,因此形成有机EL层的油墨或电泳分散液不易附着于凸部,可得到显示性能优异的显示装置。此外,凸部的电特性(低介电常数性)也优异,因此显示装置不易产生寄生电容,还能够防止开关特性下降。
在基材II的情况下,聚合物膜可以是仅由聚合物层构成的单层膜,也可以是具有作为表面层的聚合物层和支撑表面层(聚合物层)的支撑层的层叠膜。
支撑层可以由耐热性树脂膜、作为纤维强化树脂板的前体的预浸料、具有耐热性树脂层的膜、具有预浸料层的膜构成。
另外,预浸料是在强化纤维(玻璃纤维、碳纤维等)的纤维基材(短麻屑、织布等)中含浸有热固性树脂或热塑性树脂的片状基板。
耐热性树脂膜是包含1种以上耐热性树脂的膜。作为耐热性树脂,可例举:聚酰亚胺、聚芳酯、聚砜、聚芳砜、芳族聚酰胺、芳族聚醚酰胺、聚苯硫醚、聚芳醚酮、聚酰胺酰亚胺、液晶性聚酯、液晶性聚酯酰胺,优选聚酰亚胺(特别优选芳族性聚酰亚胺)、F聚合物、F聚合物以外的氟树脂。
聚合物层优选包含上述耐热性树脂,更优选包含F聚合物。该情况下,基材的低介电损耗角正切容易优异,本凸部和基材容易牢固地粘接。
包含F聚合物的聚合物层可以通过将F聚合物熔融混炼、挤出成形而得到。该情况下,层叠膜可以通过将包含F聚合物的膜和支撑层热压接而得到。
包含F聚合物的聚合物层也可以通过将包含F粒子和液态分散介质的分散液涂布于基材上经加热而得到。该情况下,剥离基材则可得到包含F聚合物的单层膜,使用构成上述支撑层的膜作为基材且剥离基材则可得到层叠膜。
作为基材II的层压板可以将聚合物膜和金属箔热压接而制成。
作为金属箔的材质,可例举:铜、铜合金、不锈钢、镍、镍合金(也包括42合金)、铝、铝合金、钛、钛合金等。
金属箔优选铜箔,更优选压延铜箔或电解铜箔。
作为基材II的层压板的优选形态,可例举预浸料层/包含F聚合物的聚合物层/金属层的形态。金属层可以具有预定的图案。另外,也可以在没有图案的金属层上形成本凸部,将该凸部用作为掩模来蚀刻金属层并加工成电路而得到印刷电路板。
以上,对本法1、本组合物1和带凸部基材进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式的构成。
例如,本法1在上述实施方式的构成中可以追加其他任意工序,也可以置换为产生同样作用的任意工序。另外,本组合物1在上述实施方式的构成中可以追加其他任意构成,也可以置换为发挥同样功能的任意构成。
下面,对本法的第二方式(以下也记为“本法2”)进行说明。
本法2是将F粒子、芳族树脂、选自极性乙烯系聚合物和多糖类的至少一种的增粘聚合物、和水在具备通过薄膜旋转来运行的搅拌机构或通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内混合从而得到包含F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水的液态组合物(以下也称为“本组合物2”)的方法。
本组合物2的分散稳定性、均匀性和操作性优异。另外,由本组合物2可以形成高度具备F聚合物的物性和芳族树脂的物性的电特性和低线膨胀性优异的成形物。其理由及其作用机理不一定明确,但例如推定如下。
F聚合物由于其低表面能而分散性低。如果为了提高液态组合物的分散性而施加强剪切力在水中混合F粒子和芳族树脂,则F聚合物会原纤化等而变质,形成复杂的二次粒子而容易凝聚。即使在使用增粘聚合物的情况下,由于成分彼此之间的相互作用,单独成分内的相互作用反而提高,例如增粘聚合物本身就容易凝聚。这样,在抑制成分凝聚的同时将F粒子和芳族树脂混合,难以得到分散稳定性、均匀性和操作性优异的液态组合物。
本法2中,采用将F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水在通过薄膜旋转来运行的搅拌机构或通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内进行混合的手段,在使F粒子和芳族树脂各自被增粘聚合物高度浸透的状态下进行混合。换言之,可认为由增粘聚合物缓和了两者混合时所产生的碰撞冲击,抑制了F粒子的变质和成分凝聚。此外,可认为F粒子与芳族树脂的碰撞促进了两者的结合粒子(F粒子的表面结合芳族树脂的复合粒子等)的形成。
基于这些原因,F粒子在各个粒子水平上与芳族树脂高度混合,因此可认为由本法2可得到分散稳定性、均匀性和操作性优异、发泡得以抑制的液态组合物。
进而,通过包含以上述结合粒子为代表的均匀粒子,从本组合物2中除去水等液性成分后,容易形成均匀且致密的粒子的堆积结构。其结果是,可认为由本组合物2获得芳族树脂致密地配置于F聚合物中的电特性、低线膨胀性优异的成形物。
通过上述作用机理,本发明中的芳族树脂(也称为“芳族聚合物”)能够提高本组合物2的分散稳定性等液物性,并且能够赋予由本组合物2得到的成形物以耐弯曲性等柔软性、UV吸收性。另外,在聚酰亚胺膜或金属箔等基材的表面施予本组合物2而形成包含F聚合物的聚合物层时,芳族聚合物能够向聚合物层赋予对树脂膜的粘接性、密合性等特性。
芳族聚合物可以是热固性的也可以是热塑性的,还可以是改性的。芳族聚合物可以作为其前体被包含在本组合物2中。
芳族聚合物优选为水溶性。换言之,芳族聚合物优选溶解于本组合物2中。
从本组合物2的分散稳定性的观点考虑,芳族聚合物的酸值优选为20~100mg/KOH,更优选为35~70mgKOH/g。另外,在芳族聚合物具有酸酐基的情况下,以使酸酐基开环的情况下的酸值为芳族聚合物的酸值。
酸值如下测定:取约0.5g芳族聚合物,向其中加入约0.15g的1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷,再加入约60g的N-甲基-2-吡咯烷酮和约1mL的离子交换水,搅拌至芳族聚合物完全溶解,对其使用0.05摩尔/L的氢氧化钾乙醇溶液、采用电位差滴定装置滴定来测定。
芳族聚合物的平均分子量优选为5000以上,更优选为10000以上。芳族聚合物的平均分子量优选为50000以下,更优选为30000以下。该情况下,芳族聚合物容易溶解于水中。另外,由本组合物2得到的成形物在耐弯曲性等力学特性上容易优异。
作为芳族聚合物,可例举:芳族酰亚胺系树脂、芳族硫醚系树脂、芳族砜系树脂、酚醛树脂,优选芳族酰亚胺系树脂。
作为芳族酰亚胺系树脂,可例举:芳族聚酰亚胺、芳族聚酰胺酰亚胺、芳族聚醚酰亚胺或它们的前体。它们可以改性,例如可以具有羧酸基等极性官能团。
作为芳族酰亚胺系树脂,优选芳族聚酰亚胺或其前体(聚酰胺酸或其盐)、芳族聚酰胺酰亚胺或其前体,更优选水溶性的芳族聚酰亚胺前体、水溶性的芳族聚酰胺酰亚胺前体,进一步优选水溶性的芳族聚酰胺酰亚胺前体。
作为水溶性的芳族聚酰亚胺前体,可例举:使四羧酸二酐和二胺在溶剂中聚合而成的聚酰胺酸、或使该聚酰胺酸与氨水或有机胺反应而成的聚酰胺酸盐。通过使聚酰胺酸盐溶解于水中,可以制备聚酰胺酸的水溶液。
作为四羧酸二酐,可例举:均苯四酸酐、联苯四羧酸酐。作为二胺,可例举:N,N’-二氨基二苯醚、对二氨基苯。作为溶剂,可例举:N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺。
作为有机胺,可例举:甲胺、乙胺、正丙胺、2-乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇等伯胺;二甲胺、2-(甲氨基)乙醇、2-(乙氨基)乙醇等仲胺;2-二甲氨基乙醇、2-二乙氨基乙醇、1-二甲氨基-2-丙醇等叔胺;四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵等季铵盐。
作为水溶性的芳族聚酰胺酰亚胺或其前体,可例举二异氰酸酯和/或二胺与作为酸组分的三元酸酐(或三元酰氯)反应而获得的芳族聚酰胺酰亚胺或其前体。
作为二异氰酸酯,可例举:4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、3,3’-二甲基联苯-4,4’-二异氰酸酯、3,3’-二苯甲烷二异氰酸酯、3,3’-二甲氧基联苯-4,4’-二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、甲苯二异氰脲酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯。这些二异氰酸酯可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
另外,从提高芳族聚酰胺酰亚胺的稳定性的观点考虑,作为二异氰酸酯,也可以使用以封端剂使异氰酸酯基稳定化的封端型异氰酸酯。作为封端剂,可以举出醇、酚和肟等。
作为二胺,可例举:3,3’-二甲基联苯-4,4’-二胺、4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯砜、3,3’-二氨基二苯砜、苯二甲胺、苯二胺、异佛尔酮二胺。这些二胺可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
作为三元酸酐,可例举偏苯三酸酐,作为三元酰氯化物,可例举偏苯三酸酐酰氯。作为三元酸酐,从减轻对环境的负荷的观点考虑,优选偏苯三酸酐。
在制造芳族聚酰胺酰亚胺时,除了上述的三元酸酐(或三元酰氯)以外,作为酸成分,还可以在不损害芳族聚酰胺酰亚胺的特性的范围内使用二羧酸、四羧酸二酐等。
作为二羧酸,可例举:对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸。作为四羧酸二酐,可例举:均苯四酸二酐、二苯酮四羧酸二酐和联苯四羧酸二酐。这些可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
从保持芳族聚酰胺酰亚胺的特性的观点考虑,三元酸以外的羧酸(二羧酸和四羧酸)的总量优选为全部羧酸中的0~30摩尔%的范围。
从所生成的芳族聚酰胺酰亚胺的分子量和交联度的观点考虑,相对于酸成分的总量1.0摩尔,二异氰酸酯化合物和/或二胺和酸成分(三元酸酐或三元酰氯和根据需要而使用的二羧酸和四羧酸的合计量)的使用比率优选为0.8~1.1摩尔。
作为水溶性的芳族聚酰胺酰亚胺或其前体的具体例,可例举“HPC-1000”、“HPC-2100D”(均为昭和电工材料株式会社制)。
作为芳族聚醚酰亚胺,可例举主链中具有酰亚胺键和醚键的非晶性聚合物,优选2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷和间苯二胺的缩聚物。作为芳族聚醚酰亚胺的具体例,可例举“Ultem1000F3SP”(SABIC公司制)。
作为芳族硫醚系树脂,可例举聚苯硫醚。
作为芳族砜系树脂,可例举聚苯砜。
本组合物2中芳族聚合物的含量相对于本组合物2的整体质量优选为0.1质量%以上,更优选为0.3质量%以上。芳族聚合物的含量相对于本组合物2的整体质量优选为30质量%以下,更优选为10质量%以下。
本组合物2中芳族聚合物的含量与F粒子的含量之比优选为0.001以上,更优选为0.005以上。该含量之比优选为0.1以下,更优选为0.05以下。
本发明中的增粘聚合物是选自极性乙烯基聚合物和多糖类中的至少一种聚合物。极性乙烯系聚合物是指在聚合物的主链或侧链具有极性官能团的乙烯系聚合物。
作为极性官能团,可例举:醚键、酯键、酰胺键、酰亚胺键、硫醚键、硫键、二硫键、含羰基基团、含羟基基团、硫醇基、硫基、磺酰基、磺酰氧基、氨基、酰胺基。
增粘聚合物可以是热固性的,也可以是热塑性的,还可以是改性的。增粘聚合物可以作为其前体被包含在本发明的组合物2中。
增粘聚合物优选为水溶性。换言之,增粘聚合物优选溶解于本组合物2中。
增粘聚合物优选具有含羰基基团或含羟基基团。该情况下,增粘聚合物的F粒子与芳族聚合物的亲和性提高,本组合物2的分散稳定性等物性容易优异,且增粘聚合物作为粘合剂的作用容易优异。
增粘聚合物的平均分子量优选为3000以上,更优选为10000以上,进一步优选为100000以上,特别优选为300000以上。增粘聚合物的平均分子量优选为1000000以下,更优选为500000以下。该情况下,本组合物2的分散稳定性等物性容易优异。
增粘聚合物的热分解温度优选为150℃以上,更优选为200℃以上。增粘聚合物的热分解温度优选为320℃以下,更优选为300℃以下。热分解温度优选为F聚合物的熔融温度以下。该情况下,增粘聚合物作为粘接剂的作用容易优异。另外,由本组合物2形成的成形物中不易残留增粘聚合物,成形物的电特性等物性容易优异。
作为极性乙烯系聚合物,可例举:聚乙烯醇等乙烯醇系聚合物、聚乙烯吡咯烷酮等乙烯基吡咯烷酮系聚合物、聚丙烯酸等丙烯酸系聚合物、羧基乙烯基聚合物等羧基乙烯系聚合物,优选乙烯醇系聚合物。
作为乙烯醇系聚合物,优选聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇的部分乙酰化物、聚乙烯醇的部分缩醛化物、乙烯醇和乙烯醇缩丁醛和乙酸乙烯酯的共聚物。
作为乙烯醇系聚合物的具体例,可例举:“S-LEC(注册商标)B”系列、“S-LEC(注册商标)K(KS)”系列、“S-LEC(注册商标)SV”系列(以上均为积水化学工业株式会社制)、“Mobital(注册商标)”系列(可乐丽株式会社制)。
作为丙烯酸系聚合物,可例举:聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯等聚丙烯酸酯,聚-α-卤代丙烯酸酯、聚-α-氰基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠。
作为多糖类,可例举:糖原、直链淀粉、琼脂糖、支链淀粉、纤维素、糊精、葡聚糖、果聚糖、甲壳素、黄原胶、瓜尔胶、酪蛋白、阿拉伯树胶、明胶、琼脂胶、阿拉伯聚糖、凝胶多糖、胼胝质、羧甲基淀粉、几丁质、壳聚糖、榅桲籽、葡甘聚糖、结冷胶、罗望子胶、右旋糖酐、黑曲霉多糖、透明质酸、石耳素、海萝聚糖、果胶、紫菜多糖、海带多糖、地衣多糖、角叉菜胶、海藻酸、黄芪胶、碱胶、刺槐豆胶等。
其中,作为增粘聚合物,优选非离子型多糖类,优选糖原、直链淀粉、琼脂糖、支链淀粉、纤维素、糊精、葡聚糖、果聚糖、甲壳素,纤维素优选羧甲基纤维素、羟乙基纤维素。羧甲基纤维素可以是羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素铵等羧甲基纤维素盐。羟乙基纤维素的表示其氧化乙烯加成程度的指标即加成平均摩尔数在1.5以上且2.5以下,则从混合时能够抑制空气混入所引起的发泡或凝聚的观点考虑是优选的。
作为多糖类的具体例,可例举:“SUNROSE(注册商标)”系列(日本制纸株式会社制)、“METOLOSE(注册商标)”系列(信越化学工业株式会社制)、“HEC CF级”(住友精化株式会社制)。
本组合物2中增粘聚合物的含量相对于本组合物2的整体质量优选为0.1质量%以上,更优选为0.2质量%以上。增粘聚合物的含量相对于本组合物2的整体质量优选为30质量%以下,更优选为10质量%以下。
本组合物2中增粘聚合物的含量与F粒子的含量之比优选为0.001以上,更优选为0.003以上。该含量之比优选为0.05以下,更优选为0.03以下,进一步优选为0.01以下。
本组合物2中水的含量优选为30质量%以上,更优选为40质量%以上。水的含量优选为90质量%以下,更优选为80质量%以下,进一步优选为60质量%以下。
在该范围内则本组合物2的分散稳定性等液物性更容易提高。
本组合物2还可包含作为分散介质的水以外的水溶性分散介质。作为所述水溶性分散介质,优选在大气压下被分类为极性的25℃下呈液态的水溶性化合物,例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮。
本法2的第一方式(以下也记为“方式2-1”)是将F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水在具备通过薄膜旋转来运行的搅拌机构的槽内进行混合,即,使这些成分一边扩展成薄膜状一边旋转来进行混合,从而得到本组合物2。
方式2-1中,混合优选使伴随旋转的离心力作用于展开成薄膜状的各成分来进行。该情况下,F粒子和芳族聚合物各自被增粘聚合物高度渗透而进行混合。具体而言,混合优选用本法1中的上述薄膜旋转型高速混合器来进行。
薄膜旋转型高速混合器中的搅拌槽、和具有形成有多个孔的圆筒部的旋转部位的详细情况如上所述。
混合中,可以将F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水一并供给搅拌槽内,也可以使用多个投入口而分别供给搅拌槽内。
混合可以是分批式也可以是连续式。在连续式的情况下,可以使用一个搅拌槽将排出口排出的混合物再次从投入口供给而混合,也可以使用多个搅拌槽将前段搅拌槽的排出口排出的混合物从后段搅拌槽的投入口供给而混合。所供给的F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水遍及搅拌槽的内壁面与旋转部位的圆筒部的外周面之间的间隙而成为膜状,随着旋转部位的旋转在搅拌槽内高速旋转。此时,不仅受到剪断应力,还受到切应力,从而实现高水准的分散。
在方式2-1中,混合可通过用具有圆锥台形状且筒状的定子、以及在定子的内壁面内侧旋转的转盘的搅拌机,使F粒子、芳族聚合物、增粘聚合物和水一边随转盘旋转而旋转一边通过定子和转盘之间的圆筒状空隙来进行。该情况下,优选在定子的内壁面和转盘上设置凹凸结构。作为该凹凸结构,可例举高度(深度)为几μm~几百μm左右的格子状槽或凹坑的结构。该搅拌装置也可以称为胶体磨。
转盘隔着其外周面距定子的内壁面1~10mm左右的微小间隙与定子对置。转盘的圆周速度和搅拌时间可以适当设定。
该情况下,所供给的F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水在通过定子的内壁面与转盘的外周面之间的间隙时成为膜状,随着转盘旋转而在定子内高速旋转。此时,不仅受到剪断应力,还受到切应力,从而实现高水准的分散混合。
实施方式2-1中,优选使包含F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水的组合物通过薄膜旋转进行混合。即,优选使F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水在通过薄膜旋转进行混合之前进行预混合。该情况下,上述本法2的作用机理增进,本组合物2的发泡得以抑制,分散稳定性等物性容易进一步提高。
作为预混合的方法,可例举与上述本组合物1和第二芳族树脂的清漆混合时的混合方法相同的方法。
包含F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水的组合物优选为将F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水预混合得到的混炼物。可以在混炼物中进一步添加水来调整粘度。该情况下,上述本法2的作用机理容易增进。该混炼物优选为具有流动性和粘性的固炼品(糊料)或块状且粘土状的固炼品(混炼粉)。
糊料中的固体成分量优选为40~90质量%,更优选为60~80质量%。混炼粉中的固体成分量优选为50~99质量%,更优选为60~95质量%。
另外,糊料和混炼粉中的固体成分量是指由本组合物2形成的成形物中形成固体成分的物质的总量。例如,当糊料包含F聚合物、芳族树脂和后述的无机粒子的情况下,这些成分的总含量即为糊料和混炼粉中的固体成分量。
本法2的第二方式(以下也记为“方式2-2”)是将F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水在具有通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内进行混合,从而得到本组合物2。这里,通过自转来运行的搅拌机构是指通过将收纳搅拌对象物的槽绕旋转轴旋转来搅拌对象物的机构。旋转轴的方向可以是相对于槽任意方向。而通过公转来运行的搅拌机构是指通过将收纳搅拌对象物的槽绕着位于槽外的定点旋转来搅拌对象物的机构。槽可以相对于公转面垂直、水平或倾斜。该搅拌机构有时也被称为自转公转搅拌机。
方式2-2中,优选在自转速度为公转速度的2倍以上或公转速度为自转速度的2倍以上的条件下进行上述混合。该情况下,因空气卷入而产生的发泡或凝聚得以抑制,容易得到分散性和分散稳定性优异的本组合物2。
方式2-2中,可以将包含F粒子、芳族聚合物、增粘聚合物和水的组合物在具有通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内进行混合。即,可以将F粒子、芳族聚合物、增粘聚合物和水在具备通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内混合之前进行预混合。
此外,也可以将F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水以方式2-1和方式2-2中的任一种进行混合,再混入水,从而得到本组合物2。
作为进一步混入水时的方法,可以采用方式2-1、方式2-2以及可用于上述预混合的方法,优选方式2-1和方式2-2。特别优选将F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水的混合和进一步添加水而进行的混合以相同方式进行,优选以方式2-2进行两者的混合。该情况下,上述本法2的作用机理增进,本组合物2的分散稳定性等物性容易进一步提高。
混合中,还可以添加无机粒子。添加无机粒子的阶段可以在混合前也可以在混合中。例如,可以制备包含F粒子、芳族树脂、增粘聚合物、水和无机粒子的组合物并将其供于混合。
作为无机粒子,优选氮化物粒子或无机氧化物粒子,更优选氮化硼粒子、氧化铍粒子(铍氧化物粒子)、硅酸盐粒子(二氧化硅粒子、硅灰石粒子、滑石粒子)或者金属氧化物(氧化铈、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化钛等)粒子,进一步优选氮化硼粒子和二氧化硅粒子,特别优选二氧化硅粒子。
无机粒子优选其表面的至少一部分经硅烷偶联剂(3-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等)表面处理。
无机粒子的D50优选为20μm以下,更优选为10μm以下。D50优选为0.01μm以上,更优选为0.1μm以上。
无机粒子的形状可以是球状、针状(纤维状)、板状中的任一种,优选为球状或板状。
作为无机粒子的具体形状,可例举:球状、鳞片状、层状、叶片状、杏仁状、柱状、鸡冠状、等轴状、叶状、云母状、块状、平板状、楔状、花饰状、网眼状、棱柱状。
无机粒子可以单独使用1种,也可以并用2种以上。在本组合物2进一步包含无机粒子的情况下,其量相对于本组合物2整体的质量优选为1~50质量%,更优选为5~40质量%。
作为无机粒子的优选具体例,可例举与上述本组合物1和第二芳族树脂的清漆混合时可以进一步混合的无机填料的具体例相同的无机填料。
方式2-1和方式2-2中的任一种都优选在混合前将F粒子以粉体状态进行预混合并粉碎。即,优选进行预先消解F粒子的凝聚状态使其成为分散状态的处理。
F粒子的粉碎可以用方式2-2和上述预混合中可用的方法来进行,优选用方式2-2的方法来进行。
在进一步添加上述无机粒子的情况下,优选将F粒子和无机粒子以粉体混合物的状态预先进行上述混合并粉碎,供于本法2。
另外,在使F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水通过薄膜旋转进行混合之前或在具有通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内混合之前进行预混合的情况下,优选F粒子在预混合之前进行粉碎。
混合中,还可以添加表面活性剂。添加表面活性剂的阶段可以在混合前也可以在混合中。例如,可以制备包含F粒子、芳族树脂、增粘聚合物、水和表面活性剂的组合物并将其供于混合。
表面活性剂优选为非离子型表面活性剂。
非离子型表面活性剂优选二醇单烷基醚、乙炔系表面活性剂、硅酮系表面活性剂或氟系表面活性剂,更优选二醇单烷基醚、硅酮系表面活性剂。本发明的组合物2也可以包含硅酮系表面活性剂和二醇单烷基醚。
作为非离子型表面活性剂的具体例,可例举:“Ftergent”系列(尼欧斯株式会社制,Ftergent为注册商标),“Surflon”系列(AGC清美化学株式会社制,Surflon为注册商标),“MEGA FACE”系列(DIC株式会社制,MEGA FACE为注册商标),“Unidyne”系列(大金工业株式会社制,Unidyne为注册商标),“注册商标ne株式、“注册商标ne株式、“注册商标ne株式、“注册商标ne株式会、“注册商标ne株式会、“注册商标ne株式会、“注册商标ne株式会(毕克化学日本公司制)、“、克化学日本公司、“、克化学日本公司(信越化学株式会社)制)、“Tergitol”系列(陶氏化学公司制,“氏化学公司制,社)社醚。系表面活性剂等),“氏化学公司制,社)社醚。系、“氏化学公司制,社)社醚。系表、“氏化学公司制,社)社醚。系表、“氏化学公司制,社)社醚。系表、“氏化学公司制,社)社醚。系表、“氏化学公司制,社)社醚。(以上均为BASF公司制),“司制)为司制,社)社醚。、“司制)为司制,社)社醚。系表、“司制)为司制,社)社醚。(以上由日本乳化剂株式会社制造),“以上由日本乳化剂株式会社制造)活性、“以上由日本乳化剂株式会”(以上由狮王特种化学株式会社制造)。
在本组合物2包含表面活性剂的情况下,本组合物2中表面活性剂的含量优选为0.1~15质量%,更优选为1~10质量%。
从pH调节的观点考虑,本发明的组合物2可以包含pH调节剂或pH缓冲剂。该情况下,优选利用pH调节剂或pH缓冲剂将本组合物2的pH值调整为5~10,更优选调整为7~9。
pH调节剂可例举:胺、氨和柠檬酸。
作为pH缓冲剂,可例举:三(羟甲基)氨基甲烷、乙二胺四乙酸、碳酸氢铵、碳酸铵、乙酸铵。
添加pH调节剂或pH缓冲剂的阶段可以在混合前也可以在混合中。
本组合物2可以进一步供于脱泡处理。脱泡优选用自转公转搅拌机来进行。
本组合物2中可以进一步添加水溶性溶剂。通过上述作用机理,本组合物2的分散稳定性优异,因此能够容易地与水溶性溶剂混合。作为水溶性溶剂,可例举与上述本组合物2中可以使用的水溶性溶剂相同的化合物。
本组合物2中,除了上述成分以外,还可以添加触变性赋予剂、粘度调节剂、消泡剂、增塑剂、耐候剂、抗氧化剂、热稳定剂、润滑剂、抗静电剂、增白剂、着色剂、导电剂、脱模剂、表面处理剂、阻燃剂、防腐剂、防霉剂、有机填料等。
通过上述作用机理,本组合物2的分散稳定性优异,因此可以添加这些物质来容易地调整液物性。
本组合物2的粘度优选为10mPa·s以上,更优选为50mPa·s以上,进一步优选为100mPa·s以上。本组合物2的粘度优选为10000mPa·s以下,更优选为3000mPa·s以下,进一步优选为1000mPa·s以下。该情况下,本组合物2容易具有优异的分散稳定性等液物性。
本组合物2的触变比优选为1.0以上。本组合物2的触变比优选为3.0以下,更优选为2.0以下。该情况下,本组合物2的分散稳定性等液物性优异,容易形成更致密的成形物。
本组合物2的分散层率优选为60%以上,更优选为70%以上,进一步优选为80%以上。本组合物2的分散稳定性优异,因此容易得到分散层率在该范围内的值。
这里,分散层率是指,将液态组合物(18mL)放入螺管(内容积:30mL)中在25℃下静置14天后,由静置后螺管中液态组合物整体的高度和沉降层(分散层)的高度根据以下公式算出的值。此外,在静置后未确认到沉降层、状态无变化的情况下,液态组合物整体的高度未变化而分散层率为100%。
分散层率(%)=(沉降层的高度)/(液态组合物整体的高度)×100
本组合物2的分散度优选为100μm以下,更优选为70μm以下,进一步优选为50μm以下。本组合物2的分散度优选为10μm以上。本组合物2通过上述作用机理,F粒子的凝聚得以抑制,因此分散度容易在上述范围内。
分散度是指用研磨细度计根据JIS K5600-2-5测定的液态组合物中所存在的粗大粒子的大小。
本组合物2的分散稳定性等液物性优异,通过上述作用机理,可以形成基于F聚合物和芳族树脂的物性优异的成形物。还能够形成对基材显示出牢固粘接性的成形物。
本发明的层叠体的制造方法是以下层叠体的制造方法:将本组合物2施予基材的表面、经加热形成包含F聚合物和芳族树脂的聚合物层(以下也称为“F层1”),得到具有由基材构成的基材层和F层1的层叠体。
具体而言,若将本组合物施予基材的表面而形成液态被膜,加热该液态被膜除去分散介质以形成干燥被膜,进而加热干燥被膜以烧成F聚合物,则可以得到在基材层的表面具有F层1的层叠体。
作为基材,可例举:金属基板(铜、镍、铝、钛、这些金属的合金等的金属箔等)、耐热性树脂膜(包含聚酰亚胺、聚芳酯、聚砜、聚烯丙基砜、聚酰胺、聚醚酰胺、聚苯硫醚、聚烯丙基醚酮、聚酰胺酰亚胺、液晶性聚酯、液晶性聚酯酰胺、四氟乙烯系聚合物等的1种以上耐热性树脂的膜,可以是单层膜也可以是多层膜)、预浸料(纤维增强树脂基板的前体)、玻璃。
金属基板可以是低粗糙化铜箔,也可以是无粗糙化铜箔。在金属基板为低粗糙化铜箔或无粗糙化铜箔的情况下,层叠体的传输特性容易优异。
基材的表面十点平均粗糙度优选为0.01~0.05μm。
作为基材的形状,可例举平面状、曲面状、凹凸状,进而可以是箔状、板状、膜状、纤维状中的任一种。
作为将本组合物2施予基材的表面的方法,只要是在基材的表面上形成由本组合物2构成的稳定的液态被膜(湿膜)的方法即可,可例举涂布法、液滴喷出法、浸渍法,优选涂布法。使用涂布法则能够用简单的设备高效地在基材的表面上形成液态被膜。
作为涂布法,可例举:喷雾法、辊涂法、旋涂法、凹版涂布法、微凹版涂布法、凹版胶印涂布法、刮刀涂布法、触涂法、棒涂法、模涂法、喷注迈耶绕线棒涂法、狭缝模涂法、浸涂法。
在干燥液态被膜时,在液性成分(包含水)挥发的温度下加热液态被膜,在基材的表面上形成干燥被膜。该干燥时的加热温度优选为100~200℃。另外,也可以在除去液性成分的工序中吹送空气。
干燥时,并不必使液性成分完全挥发,只要挥发到保持后的层形状稳定且能够维持自支撑膜的程度即可。
在烧制F聚合物时,优选在F聚合物的熔融温度以上的温度下加热干燥被膜。该加热的温度优选为380℃以下,更优选为350℃以下。
作为各自的加热方法,可例举使用烤箱的方法、使用通风干燥炉的方法、照射红外线等热线的方法。加热可以在常压下和减压下的任意状态下进行。另外,加热气氛可以是氧化性气体气氛(氧气等)、还原性气体气氛(氢气等)、惰性气体气氛(氦气、氖气、氩气、氮气等)中的任一种。
加热时间优选为0.1~30分钟,更优选为0.5~20分钟。
在以上的条件下进行加热则能够在维持高生产性的同时适宜地形成F层1。
F层1的厚度优选为0.1μm以上,更优选为10μm以上,进一步优选为50μm以上。F层1的厚度优选为500μm以下,更优选为250μm以下。本组合物2的分散稳定性等物性优异,因此由本组合物2可容易地形成厚的F层1。
F层1与基材层的剥离强度优选在10N/cm以上,更优选在15N/cm以上。上述剥离强度优选在100N/cm以下。使用本组合物2则能够在不损害F层1中F聚合物的物性的情况下容易地形成该本层叠体。
本发明的组合物2可以仅施予基材的一个表面,也可以施予基材的两面。前者得到具有由基材构成的基材层和在该基材层的一个表面上的F层1的层叠体,后者得到具有由基材构成的基材层和在该基材层的两个表面上的F层1的层叠体。后一种层叠体更不易产生翘曲,因此其加工时的操作性优异。
作为该层叠体的具体例,可例举:具有金属箔和在该金属箔的至少一个表面上的F层1的覆金属层叠体、具有聚酰亚胺膜和在该聚酰亚胺膜的两个表面上的F层1的多层膜。这些层叠体由于电特性等各种物性优异,因此适合作为印刷基板材料等,可用于制造柔性印刷基板或刚性印刷基板。
在基材层的两个表面上具有F层1的本层叠体可以通过将组合物2施予基材的两个表面上、加热除去液体成分、进一步加热使F聚合物烧成而同时形成两个表面的F层1。
基材层的两个表面都具有F层1的本层叠体也可以通过将基材浸渍于本组合物2中而将本组合物2施予基材的两个面后使其通过烧成炉进行加热而得到。具体而言,可以在将基材浸渍于本组合物2中后,一边从本组合物2中提起基材一边使其通过烧成炉进行加热而得到。
该本层叠体只要使用具有浸涂机和烧成炉的装置即可合适地制造。作为烧成炉,可例举立式烧成炉。另外,作为该装置,可以举出田端机械工业株式会社制的玻璃布涂布装置。
如上所述,使用本组合物2则可以得到成分均匀分布性优异、电特性优异的层叠体。本发明的组合物2特别适合于通过辊对辊工艺制造在聚酰亚胺膜的两个表面都含有F层1的多层膜。该多层膜可以有效地用作为印刷基板、特别是柔性印刷基板的材料,良好地呈现出F聚合物的物性。
另外,从本层叠体除去基材可以制造由F层1构成的片材。除去方法可例举剥离或蚀刻。
由F层1和基材层的层叠体以及F层1构成的片材可用作为天线部件、印刷基板、飞机用部件、汽车用部件、运动器材、食品工业用品、散热部件、涂料、化妆品等。
具体而言,适合用作为电线被覆材料(飞机用电线等)、电动汽车等的电机等所使用的漆包线被覆材料、电绝缘性胶带、石油挖掘用绝缘胶带、印制基板用材料、分离膜(精密过滤膜、超滤膜、反渗透膜、离子交换膜、透析膜、气体分离膜等)、电极粘合剂(锂二次电池用、燃料电池用等)、复印辊、家具、汽车仪表板、家电制品等的盖子、滑动部件(负载轴承、滑动轴、阀门、轴承、轴套、密封、推力垫圈、耐磨环、活塞、滑动开关、齿轮、凸轮、传送带、食品输送带等)、耐磨垫、耐磨条、管灯、试验套筒、晶片导轨、离心泵的磨损部件、烃·化学品和供水泵、工具(铲子、锉刀、锥子、锯子等)、锅炉、料斗、管道、烤箱、烤模、溜槽、塑模、马桶、容器被覆材、功率器件、晶体管、晶闸管、整流器、变压器、功率MOS FET、CPU、散热翅片、金属散热板、风车或风力发电设备或飞机等的叶片、汽车用散热基板、无线通信设备(例如,国际公开第2020/008691号或国际公开第2020/031419号中记载的无线通信设备)的散热部件。
基材层为树脂膜(优选聚酰亚胺系树脂膜)的本层叠体也可用作为脱模膜或载体膜。本层叠体由于F层1与基材层的粘接性优异而不易层间剥离,因此可以作为载体膜反复使用。另外,F层1由于耐热性优异,因此即使反复使用,脱模性也不易恶化。
本层叠体具体可用作为陶瓷生片形成用的载体膜、二次电池形成用的载体膜、固体高分子电解质膜形成用的载体膜、固体高分子电解质膜的催化剂形成用载体膜。
本发明的液态组合物是包含F粒子、芳族树脂、选自极性乙烯系聚合物和多糖类中的至少一种的增粘聚合物和水且增粘聚合物的含量与F粒子的含量之比在0.05以下的液态组合物。
本发明的液态组合物中F粒子、芳族树脂、增粘聚合物、水的定义和范围包括优选范围在内与本法2的本组合物2中的那些相同。另外,本发明的液态组合物的物性也与本法2的本组合物2的物性相同。
本发明的液态组合物可以用本法2适宜地制造。
本发明的组合物是包含F粒子、芳族树脂、选自极性乙烯系聚合物和多糖中的至少一种增粘聚合物和水且增粘聚合物的含量与F粒子的含量之比在0.05以下、其通过温度设为25℃、剪切速度设为1s-1的毛细管测定得的粘度为10000Pa·s~100000Pa·s的组合物。本发明的组合物的均匀性优异,因此将本发明的组合物与水混合则可得到分散稳定性、均匀性和操作性优异的液态组合物。
本发明组合物中F粒子、芳族树脂、增粘聚合物、水的定义和范围包括优选范围在内与本方法2的本组合物2中的那些相同。
本发明的组合物的通过温度设为25℃、剪切速度设为1s-1的毛细管测定得的粘度优选为15000Pa·s以上。该粘度优选为50000Pa·s以下,更优选为30000Pa·s以下。
本发明的组合物优选为充分含水且包含高度润湿的F粒子的粉末,即块状且粘土状的固炼品(混炼粉或湿粉)。
本发明的组合物中F粒子的含量相对于本发明的组合物的整体质量优选为40质量%以上,更优选为50质量%以上。F粒子的含量优选为90质量%以下,更优选为80质量%以下。
本发明的组合物中芳族树脂的含量相对于本发明的组合物的整体质量优选为0.1质量%以上,更优选为0.3质量%以上。芳族树脂的含量优选为30质量%以下,更优选为10质量%以下。
本发明的组合物中增粘聚合物的含量相对于本发明的组合物的整体质量优选为0.1质量%以上,更优选为1质量%以上。增粘聚合物的含量优选为30质量%以下,更优选为10质量%以下。
本发明组合物中水的含量相对于本发明组合物的整体质量优选为10质量%以上,更优选为20质量%以上。水的含量优选为50质量%以下,更优选为40质量%以下。
本发明的组合物中增粘聚合物的含量与F粒子的含量之比在0.05以下,优选在0.03以下,更优选在0.01以下。该比值优选在0.001以上,更优选在0.03以上。
本发明的组合物中的固体成分量优选为40~99质量%,更优选为50~80质量%。
本发明的组合物优选将F粒子、芳族树脂、增粘聚合物和水在具备通过薄膜旋转来运行的搅拌机构或通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内进行混合而得到。混合方法包括优选范围在内与本方法2中的那些相同,。
另外,将本发明的组合物和水混合得到的液态组合物的形态包括优选范围与本法2的本组合物2中的那些相同。
以上,对本组合物2的制造方法、使用本组合物2的层叠体的制造方法、本发明的液态组合物以及本发明的组合物进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式的构成。
例如,本组合物2的制造方法、使用本组合物2的层叠体的制造方法,在上述实施方式的构成中,可以追加具有其他任意的工序,也可以置换为产生同样作用的任意的工序。另外,本组合物2、本发明的液态组合物及本发明的组合物可在上述实施方式的构成中追加其他任意工序,也可以置换为发挥同样作用的任意工序。
接着,对本法的第三方式(以下也称为“本法3”)进行说明。
本法3是使F粒子、新莫氏硬度在12以下的无机粒子(本无机粒子)、和液态化合物通过薄膜旋转进行混合,从而得到包含F粒子、本无机粒子和液态化合物的液态组合物(以下也称为“本组合物3”)的方法。
本组合物3的本无机粒子的凝聚少,分散稳定性、均匀性和操作性优异。另外,由本组合物3可以形成高度具备F聚合物的物性和本无机粒子的物性的电特性、低线膨胀性和热传导性优异的成形物。其理由不一定明确,但例如推定如下。
如果将表面能量低的F聚合物与无机粒子混合,则无机粒子之间的相互作用比无机粒子和F粒子之间的相互作用更高,容易发生无机粒子的凝聚。特别是在将形成了二次粒子的无机粒子供于混合的情况下,该倾向容易变得尤为明显。
如果为消解无机粒子的凝聚而对液态组合物施加强剪切力,则F聚合物会发生原纤化等而变性,容易损害F聚合物的物性。不仅如此,在低硬度的无机粒子的情况下,其自身破碎而微粉化,更容易凝聚。如此,难以在抑制无机粒子的凝聚的同时将F粒子和无机粒子混合得到分散稳定性、均匀性和操作性优异的液态组合物。
本法中,采用使F粒子、本无机粒子和液态化合物通过薄膜旋转进行混合的手段,在使F粒子和本无机粒子各自被液态化合物高度渗透、两者湿润的状态下进行混合。换言之,可认为由液态化合物缓和了两者碰撞时所产生的冲击,抑制了F粒子的变性和本无机粒子的过度破碎。此外,可认为F粒子与无机粒子的碰撞促进了本无机粒子与F粒子的结合粒子(F粒子的表面结合无机粒子的复合粒子等)的形成。进而,可认为在将形成了二次粒子的无机粒子供于混合的情况下,液态化合物的渗透促进了二次粒子的消解。
基于这些原因,F粒子和本无机粒子在各个粒子水平上高度混合,因此可认为由本法可得到分散稳定性、均匀性和操作性优异的液态组合物。进而,通过包含以上述结合粒子为代表的均匀粒子,从本组合物3中除去液态化合物后,容易形成均匀且致密的粒子的堆积结构。其结果是,可认为由本组合物3获得无机粒子致密地配置于F聚合物中的电特性、低线膨胀性和热传导性优异的成形物。
本法3中的本无机粒子是新莫氏硬度在12以下的无机化合物的粒子。本无机粒子可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
本无机粒子的新莫氏硬度优选在10以下,更优选在8以下,进一步优选在5以下,特别优选在3以下。本无机粒子的新莫氏硬度优选在1以上,更优选在2以上。
本无机粒子的形状可以是球状、针状(纤维状)、板状中的任一种,优选为板状。该情况下,认为无机粒子和F粒子的结合粒子容易形成,本组合物3的分散稳定性等物性容易优异。其结果是,由本组合物3形成的成形物容易具有优异的电特性和低线膨胀性。另外,本无机粒子在成形物中容易形成通路,成形物的热传导性容易优异。
作为本无机粒子的具体形状,可例举:球状、鳞片状、层状、叶片状、杏仁状、柱状、鸡冠状、等轴状、叶状、云母状、块状、平板状、楔状、花饰状、网眼状、棱柱状。
本无机粒子优选碳粒子、氮化物粒子和无机氧化物粒子,更优选碳纤维粒子、氮化硼粒子(新莫氏硬度:2)、氮化铝粒子、氧化铍粒子(铍氧化物的粒子)、硅酸盐粒子(二氧化硅粒子(新莫氏硬度:8)、硅灰石粒子、滑石粒子(新莫氏硬度:1))和金属氧化物粒子(氧化铈、氧化铝(新莫氏硬度:12)、氧化镁、氧化锌、氧化钛等),从本组合物3的分散稳定性和由本组合物3形成的成形物的电特性和低线膨胀性的观点考虑,更优选氮化硼粒子和二氧化硅粒子,特别优选氮化硼粒子。另外,从由本组合物3形成的成形物的热传导性的观点考虑,优选氮化硼粒子和氧化铝粒子。
本无机粒子的D50优选为20μm以下,更优选为10μm以下。D50优选为0.01μm以上,更优选为0.1μm以上。本无机粒子的D50与F粒子的D50之比优选为1以上,更优选为2以上。该比值优选为20以下,更优选为10以下。
本无机粒子的比表面积优选为1~20m2/g。
本无机粒子的长宽比优选为2以上,更优选为5以上,进一步优选为10以上。本无机粒子的长宽比优选为10000以下。该长宽比且新莫氏硬度小的无机粒子由于其形状各向异性而在混合时容易进行凝聚或破碎,但在本法中,通过上述作用机理,藉由本法能够与F粒子高度混合。
从润湿性的观点考虑,本无机粒子其表面的至少一部分可经硅烷偶联剂(3-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等)表面处理。
作为本无机粒子的优选具体例,可例举与上述本法1中的无机填料的具体例和本法2中的无机粒子相同的物质。
本组合物3中本无机粒子的含量相对于本组合物3的整体质量优选为10质量%以上,更优选为20质量%以上。本无机粒子的含量相对于本组合物3的整体质量优选为60质量%以下,更优选为50质量%以下。
本组合物3中本无机粒子的含量与F粒子的含量之比优选为0.1~3,更优选为0.2~1。该情况下,本无机粒子的二次粒子容易消解,本组合物3的分散稳定性等物性容易优异。
本法3中的液态化合物是指在大气压下25℃下呈液态的化合物。
作为液态化合物,可例举:烃、水、醇、酰胺、酮和酯,优选水、酰胺、酮和酯。
液态化合物的沸点优选为50~240℃的范围。液态分散介质可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为醇,可例举:甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇。
作为酰胺,可例举:N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基丙酰胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、六甲基磷酰三酰胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等。
作为酮,可例举:丙酮、甲乙酮、甲基异丙酮、甲基异丁酮、甲基正戊酮、甲基异戊酮、2-庚酮、环戊酮、环己酮、环庚酮。
作为酯,可例举:乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯。
作为液态化合物的优选具体例,可例举水、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、环己酮和环戊酮。
本组合物3中液态化合物的含量优选为30~90质量%,更优选为50~80质量%。在该范围内则本组合物3的分散稳定性等液物性容易进一步提高。
本法使F粒子、本无机粒子和液态化合物通过薄膜旋转进行混合,即,使这些成分一边扩展成薄膜状一边旋转来进行混合,从而得到本组合物3。伴随旋转的离心力有效地作用于展开成薄膜状的各成分,F粒子和本无机粒子各自被液态化合物高度浸透而进行混合。
混合优选用本法1和本法2中的上述薄膜旋转型高速混合器来进行。
薄膜旋转型高速混合器中的搅拌槽、和具有形成有多个孔的圆筒部的旋转部位的详细情况如上所述。
混合中,可以将F粒子、本无机粒子和液态化合物一并供给搅拌槽内,也可以使用多个投入口而分别供给搅拌槽内。
混合可以是分批式也可以是连续式。在连续式的情况下,可以使用一个搅拌槽将排出口排出的混合物再次从投入口供给而混合,也可以使用多个搅拌槽将前段搅拌槽的排出口排出的混合物从后段搅拌槽的投入口供给而混合。
所供给的F粒子、本无机粒子和液态化合物遍及搅拌槽的内壁面与旋转部位的圆筒部的外周面之间的间隙而成为膜状,随着旋转部位的旋转在搅拌槽内高速旋转。此时,不仅受到剪断应力,还受到切应力,从而实现高水准的分散混合。
本法中,优选使包含F粒子、本无机粒子和液态化合物的组合物通过薄膜旋转进行混合。即,本法中,优选使F粒子、本无机粒子和液态化合物在通过薄膜旋转进行混合之前进行预混合。该情况下,上述本方法的作用机构增进,本组合物3的分散稳定性等物性容易进一步提高。
作为预混合的方法,可例举与本法1及本法2中的上述混合方法相同的方法。
包含F粒子、本无机粒子和液态化合物的组合物优选为将F粒子、本无机粒子和液态化合物预混合得到的混炼物。可以在混炼物中进一步添加液态化合物来调整粘度。该情况下,上述本法的作用机理容易增进。该混炼物优选为具有流动性和粘性的固炼品(糊料)或块状且粘土状的固炼品(混炼粉)。
糊料中的固体成分量优选为40~90质量%,更优选为60~80质量%。混炼粉中的固体成分量优选为50~99质量%,更优选为60~95质量%。
另外,糊料和混炼粉中的固体成分量与本法2中的上述定义相同。
混合时,可以添加与F聚合物不同的聚合物。添加不同聚合物的阶段可以在混合前也可以在混合中。例如,可以制备包含F粒子、本无机粒子、液态化合物和不同聚合物的组合物并将其供于混合。
不同聚合物可以是热固性的也可以是热塑性,还可以是改性的。另外,不同聚合物可以溶解于本组合物3中,也可以不溶解而分散。不同聚合物也可以作为其前体被包含在本发明的组合物3中。
作为不同聚合物,可例举:丙烯酸树脂、酚醛树脂、液晶性聚酯、液晶性聚酯酰胺、聚烯烃树脂、改性聚苯醚、多官能氰酸酯树脂、多官能马来酰亚胺-氰酸酯树脂、多官能马来酰亚胺、苯乙烯弹性体之类的芳族弹性体,乙烯基酯树脂、尿素树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、三聚氰胺树脂、胍胺树脂、三聚氰胺-尿素共缩聚树脂、聚碳酸酯、聚芳酯、聚砜、聚芳砜、芳族聚酰胺、芳族聚酰胺酰亚胺、芳族聚醚酰胺、聚苯硫醚、聚烯丙基醚酮、聚苯醚、环氧树脂等。
作为不同聚合物的优选形态,可例举芳族聚合物。芳族聚合物优选为聚苯醚或芳族弹性体(苯乙烯弹性体等)。该情况下,不仅由本组合物3形成的成形物的粘接性和低线膨胀性进一步提高,而且本组合物3的液物性(粘度、触变比等)可取得平衡,因此其操作性容易提高。
在本组合物3包含上述不同聚合物的情况下,其含量相对于本组合物3整体的质量优选为40质量%以下。
混合中,还可以添加表面活性剂。添加表面活性剂的阶段可以在混合前也可以在混合中。例如,可以制备包含F粒子、本无机粒子、液态化合物和表面活性剂的组合物并将其供于混合。
表面活性剂优选为非离子型表面活性剂。
作为非离子型表面活性剂的具体例,可例举与上述可添加到本组合物2中的表面活性剂相同的物质。
在本组合物3包含非离子型表面活性剂的情况下,本组合物3中的非离子型表面活性剂的含量优选为0.1~15质量%,更优选为1~10质量%。
混合中,还可以添加硅烷偶联剂。该情况下,F粒子与本无机粒子的结合力容易提高,在由本组合物3形成的成形物中容易抑制本无机粒子的剥落。作为硅烷偶联剂,可例举与可用于本无机粒子的表面处理的硅烷偶联剂相同的化合物。
添加硅烷偶联剂的阶段可以在混合前也可以在混合中。例如,可以制备包含F粒子、本无机粒子、液态化合物和硅烷偶联剂的组合物并将其供于混合。
在本组合物3包含硅烷偶联剂的情况下,本组合物3中硅烷偶联剂的含量相对于F粒子的含量优选为1~10质量%。
在本法中的液态化合物为水的情况下,从pH调整的观点考虑,可以使用pH调整剂或pH缓冲剂。该情况下,优选利用pH调节剂或pH缓冲剂将本组合物3的pH值调整至5~10,更优选调整至7~9。
作为pH调节剂或pH缓冲剂,可例举与本组合物2中的上述化合物相同的化合物。
添加pH调节剂或pH缓冲剂的阶段可以在混合前也可以在混合中。
本组合物3还可以供于脱泡处理。脱泡优选采用自转公转搅拌机来进行。
本组合物3中,可以进一步添加液态化合物。通过上述作用机理,本组合物3的分散稳定性优异,因此能够容易地与液态化合物混合。进一步添加的液态化合物可以与本法中的液态化合物相同,也可以不同。
本组合物3中,除了液态化合物以外,还可以添加上述成分(与F聚合物不同的聚合物、表面活性剂、硅烷偶联剂、pH调节剂、pH缓冲剂)、触变性赋予剂、粘度调节剂、消泡剂、增塑剂、耐候剂、抗氧化剂、热稳定剂、润滑剂、抗静电剂、增白剂、着色剂、导电剂、脱模剂、表面处理剂、阻燃剂、防腐剂、防霉剂等。
通过上述作用机理,本组合物3的分散稳定性优异,因此可以添加这些成分来容易地调整液物性。
本组合物3的粘度优选为10mPa·s以上,更优选为50mPa·s以上,进一步优选为100mPa·s以上。本组合物3的粘度优选为10000mPa·s以下,更优选为3000mPa·s以下,进一步优选为1000mPa·s以下。该情况下,本组合物3容易具有优异的分散稳定性等液物性。
本组合物3的触变比优选为1.0以上。本组合物3的触变比优选为3.0以下,更优选为2.0以下。该情况下,本组合物3的分散稳定性等液物性优异,容易形成更致密的成形物。
本组合物3的分散层率优选为60%以上,更优选为70%以上,进一步优选为80%以上。本组合物3的分散稳定性优异,因此容易得到分散层率在该范围内的值。分散层率如本组合物2中所述。
本组合物3分散度优选为100μm以下,更优选为70μm以下,进一步优选为50μm以下。本组合物3的分散度优选为10μm以上。本组合物3通过上述作用机理,本无机粒子的凝聚得以抑制,因此分散度容易在上述范围内。分散度如本组合物2中所述。
本组合物3的分散稳定性等液物性优异,通过上述作用机理,可以形成基于F聚合物和本无机粒子的物性优异的成形物。还能够形成对基材显示出牢固粘接性的成形物。
本发明的层叠体的制造方法是以下层叠体的制造方法:将本组合物3施予基材的表面、经加热形成包含F聚合物和本无机粒子的聚合物层(以下也称为“F层2”),得到具有由基材构成的基材层和F层2的层叠体。
更具体而言,若将本组合物3施予基材的表面而形成液态被膜、加热该液态被膜除去分散介质以形成干燥被膜、进而加热干燥被膜以烧成F聚合物,则可以得到在基材层的表面具有F层2的层叠体。
作为基材,可例举与本法2中的上述基材相同的基材。
金属基板可以是低粗糙化铜箔,也可以是无粗糙化铜箔。在金属基板为低粗糙化铜箔或无粗糙化铜箔的情况下,层叠体的传输特性容易优异。
作为基材的形状,可例举平面状、曲面状、凹凸状,进而可以是箔状、板状、膜状、纤维状中的任一种。
将本组合物3施予基材表面的方法、干燥所形成的液态被膜的方法以及加热方法与上述本方法2中的层叠体的制造方法相同。
F层2的厚度优选为0.1μm以上,更优选为10μm以上,进一步优选为50μm以上。F层2的厚度优选为500μm以下,更优选为250μm以下。本组合物3的分散稳定性等物性优异,因此由本组合物3能够容易地形成厚的F层2。
F层2与基材层的剥离强度优选在10N/cm以上,更优选在15N/cm以上。上述剥离强度优选在100N/cm以下。使用本组合物3则能够在不损害F层2中F聚合物的物性的情况下容易地形成该本层叠体。
本组合物3可以仅施予基材的一个表面,也可以施予基材的两面。前者得到具有由基材构成的基材层和在该基材层的一个表面上的F层2的层叠体,后者得到具有由基材构成的基材层和在该基材层的两个表面上的F层2的层叠体。后一种层叠体更不易产生翘曲,因此其加工时的操作性优异。
作为该层叠体的具体例,可例举:具有金属箔和在该金属箔的至少一个表面上的F层2的覆金属层叠体、具有聚酰亚胺膜和在该聚酰亚胺膜的两个表面上的F层2的多层膜。这些层叠体由于电特性等的各种物性优异,因此适合用作为印刷基板材料等,可用于制造柔性印刷基板或刚性印刷基板。
此外,从本层叠体除去基材可以制造由F层2构成的片材。除去方法可例举剥离或蚀刻。
由F层2和基材层的层叠体以及F层2构成的片材可用作为天线部件、印刷基板、飞机用部件、汽车用部件、运动器材、食品工业用品、散热部件、涂料、化妆品等。具体例如本法2中所述。
以上,对本组合物3的制造方法和使用本组合物3的层叠体的制造方法进行了说明,但本发明并不限于上述实施方式的构成。例如,本组合物3的制造方法和使用本组合物3的层叠体的制造方法可在上述实施方式的构成中追加其他任意工序,也可以置换为发挥同样作用的任意工序。
实施例
下面通过实施例详细说明本发明,但本发明并不限于此。所用的各成分的详细如下。
[F粒子]
F粒子1:由依次含有97.9摩尔%TFE单元、0.1摩尔%NAH单元和2.0摩尔%PPVE单元且每1×106个主链碳原子数有1000个含羰基基团的F聚合物1(熔融温度:300℃)构成的粉末(D50:2.1μm)
F粒子2:由依次含有97.5摩尔%TFE单元和2.5摩尔%PPVE单元的不具有含氧极性基团的聚合物(熔融温度305℃)构成的粒子(D50:1.8μm)
F粒子3:由非热熔融性的聚四氟乙烯构成的非熔融性粒子(D50:0.3μm)
[液态分散介质(液体化合物)]
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
Tol:甲苯
[芳族性树脂(芳族聚合物)的清漆]
清漆1:使环氧化的多官能酚醛树脂反应与丙烯酸后、在侧链所存在的羟基上加成邻苯二甲酸酐而得的含羧基酚醛树脂(芳族性树脂1,酸值:80mgKOH/g)的清漆(溶剂:Tol,固体成分量:65质量%)
清漆2:包含芳族聚酰胺酰亚胺(PAI1)前体(酸值:50mgKOH/g)的水清漆
[无机粒子]
粒子1:板状且鳞片状的氮化硼粒子(D50:14.6μm、新莫氏硬度:2)
粒子2:球状碳化硼粒子(D50:12.2μm、新莫氏硬度:14)
[增粘聚合物]
增粘聚合物1:羧甲基纤维素(分子量:350000,热分解温度:300℃)
增粘聚合物2:羟乙基纤维素(住友精化株式会社制的“HEC CF-Y”)[树脂膜]
聚酰亚胺膜1:厚度25μm的芳族性聚酰亚胺薄膜(PI Advanced Materials公司生产的“FG-100”)
《方式1的实施例和评价》
1-1.组合物的制造例
[例1-1]
(1)将F粒子1、清漆1和NMP放入具备圆筒形的搅拌槽、和在该搅拌槽的内壁面的内侧旋转并具有形成有多个孔的圆筒部的旋转部位的搅拌机的搅拌槽内,通过使旋转部位高速旋转来进行混合,从而得到包含F粒子1(30质量份)、芳族性树脂1(20质量份)、Tol(10质量份)、NMP(30质量份)的组合物1-1(粘度:10000mPa·s)。
(2)向罐中投入组合物1和清漆1并振荡混合,得到包含F粒子1(30质量份)、芳族性树脂1(80质量份)、Tol(40质量份)和NMP(60质量份)的液态组合物1-1(粘度:400mPa·s)。
组合物1-1和液态组合物1-1在25℃下保管30天后也看不到凝聚物,分散性优异。
[例1-2]
(1)除了将F粒子1变更为F粒子2以外,以与例1-1的(1)同样的方式得到组合物1-2。
(2)除了将组合物1变更为组合物2以外,以与例1-1的(2)同样的方式,得到液态组合物1-2。
组合物1-2和液态组合物1-2在25℃下保管30天后仍能看到凝聚物,需要再分散的操作。
[例1-3]
向罐中投入F粒子2(30质量份)、芳族性树脂1(80质量份)、Tol(40质量份)和NMP(60质量份),并投入氧化锆球。然后,以150rpm使罐滚动1小时,欲制备液态组合物但变得粘稠,无法直接得到均匀的分散液。
1-2.带凸部基材的制造例
在F聚合物1的膜与电解铜箔(福田金属箔粉工业株式会社制、“CF-T49A-DS-HD2”)的层叠体中电解铜箔的膜相反侧的表面上涂布液态组合物1-1,在层叠体上形成涂膜。将该涂膜在80℃下干燥10分钟而得到干燥被膜(厚度:50μm)。
接着,使用具有规定图案的开口的曝光掩模,对干燥被膜照射紫外线(累计光量:150mJ/cm2)。随后,用1.0质量%的碳酸钠水溶液使紫外线照射后的干燥被膜显影而形成凸部。
用光学显微镜确认该凸部,结果没有确认到粒子从凸部脱落。另外,凸部的铅笔硬度为4H,与仅由清漆1形成的凸部的铅笔硬度相同。
1-3.薄膜的制造例
将液态组合物1-1涂布于电解铜箔(福田金属箔粉工业株式会社制、“CF-T49A-DS-HD2”)上形成涂膜,将该涂膜在80℃下干燥10分钟而得到干燥被膜(厚度:50μm)。
接着,不使用曝光掩模,对干燥被膜整体照射紫外线。紫外线的累计光量为150mJ/cm2。随后,用氯化铁水溶液蚀刻电解铜箔而得到膜。使用SPDR(分离柱电介质谐振腔)和网络分析仪测定该膜在10MHz下的电特性,结果是介电常数在3以下,介电损耗角正切在0.05以下,电特性优异。
《方式2的实施例及评价》
2-1.液态组合物的制造例
[例2-1]
首先,向罐中投入清漆2、增粘聚合物1和水并进行混合。进而,向罐中投入F粒子1进行混合,制备组合物。接着,将所制成的组合物投入行星式混合机中进行混炼,得到包含F粒子1(40质量份)、PAI1(0.4质量份)、增粘聚合物1(0.6质量份)和水(29质量份)的混炼粉2-1。混炼粉2-1为块状且粘土状。
在混炼粉2-1中分几次添加水进行搅拌,放入具备圆筒形的搅拌槽、和在该搅拌槽的内壁面内侧旋转并具有形成有多个孔的圆筒部的旋转部位的搅拌机的搅拌槽内,使旋转部位以7500rpm高速旋转30秒来进行混合。由此,得到包含F粒子1(40质量份)、PAI1(0.4质量份)、增粘聚合物1(0.6质量份)和水(59质量份)的液态组合物2-1(粘度:300mPa·s)。
另外,液态组合物2-1中增粘聚合物与F粒子的含量之比为0.015。
[例2-2]
除了将F粒子1变更为F粒子2以外,以与例2-1同样的方式得到包含F粒子2(40质量份)、PAI1(0.4质量份)、增粘聚合物1(0.6质量份)和水(59质量份)的液态组合物2-2(粘度:600mPa·s)。
[例2-3]
除了将F粒子1(40质量份)变更为F粒子1(20质量份)和F粒子3(20质量份)以外,以与例2-1同样的方式得到包含F粒子1(20质量份)、F粒子3(20质量份)、PAI1(0.4质量份)、增粘聚合物1(0.6质量份)和水(59质量份)的液态组合物2-3(粘度:500mPa·s)。
[例2-4]
向罐中投入F粒子1、清漆2、增粘聚合物1和水,并投入氧化锆球。然后,将罐以150rpm滚动1小时,得到包含F粒子1(40质量份)、PAI1(0.4质量份)、增粘聚合物1(0.6质量份)和水(59质量份)的液态组合物2-4(粘度:900mPa·s)。
[例2-5]
除了向罐中投入清漆2、增粘聚合物1和水进行混合时增粘聚合物1和水的量分别变更为2.6质量份、27质量份以外,以与例2-1同样的方式,得到包含F粒子1(40质量份)、PAI1(0.4质量份)、增粘聚合物1(2.6质量份)和水(57质量份)的液态组合物2-5(粘度:1000mPa·s)。
液态组合物2-5中增粘聚合物与F粒子的含量之比为0.065。
[例2-6]
向罐中投入F粒子2、清漆2、增粘聚合物1和水,并投入氧化锆球。然后,将罐以150rpm滚动1小时,得到包含F粒子2(40质量份)、PAI1(0.4质量份)、增粘聚合物1(2.6质量份)和水(57质量份)的液态组合物2-6(粘度:3000mPa·s)。
液态组合物2-6中增粘聚合物与F粒子的含量之比为0.065。
[例2-7]
首先,在自转公转搅拌机中投入F粒子1搅拌而进行预分散。进而,在自转公转搅拌机中投入预分散了的F粒子1、清漆2、增粘聚合物2和水,将自转速度与公转速度之比设为2进行搅拌,得到包含F粒子1(40质量份)、PAI1(0.4质量份)、增粘聚合物2(0.6质量份)和水(19质量份)的混炼粉2-7(通过温度设为25℃、剪切速度设为1s-1的毛细管测定得的粘度:20000Pa·s)。
在混炼粉2-7中,一边分几次添加水,一边用自转公转搅拌机将自转速度与公转速度之比设为2进行混合,得到包含F粒子1(40质量份)、PAI1(0.4质量份)、增粘聚合物2(0.6质量份)和水(59质量份)的液态组合物2-7(粘度:400mPa·s)。
液态组合物2-7中增粘聚合物与F粒子的含量之比为0.015。
液态组合物2-7从制造至起泡消失的时间比液态组合物2-1从制造至起泡消失的时间短,液态组合物7的操作性优异。
2-2.层叠体的制造例
在厚18μm的长条铜箔的表面上,用棒涂机涂布液态组合物2-1形成湿膜。接着,将形成有该湿膜的铜箔在110℃下用5分钟通过干燥炉使其干燥,形成干膜。将形成有干膜的基材在氮气烘箱中于380℃加热3分钟。藉此,制成具有铜箔及其表面的包含F粒子1的熔融烧成物和PAI1的作为成形物的200μm厚聚合物层的层叠体2-1。
除了将液态组合物2-1变更为液态组合物2-2~2-7以外,以与层叠体2-1同样的方式,得到层叠体2-2~2-7。
2-3.液态组合物的评价
<液态组合物的分散稳定性>
将各液态组合物(18mL)放入螺管(内容积:30mL)中在25℃下静置14天。由静置前后螺管中液态组合物整体的高度和沉降层(分散层)的高度根据以下公式算出分散层率,按照下述标准来评价分散稳定性。
[评价标准]
◎:分散层率为80%以上。
〇:分散层率为70%以上且不足80%。
△:分散层率为60%以上且不足70%。
×:分散层率小于60%。
2-4.层叠体的评价
<层叠体的电特性>
对于各个层叠体,用氯化铁水溶液通过蚀刻除去层叠体的铜箔,制成作为单独聚合物层的片材。通过SPDR(分离柱电介质谐振腔)法测定所制成的片材的介电损耗角正切(测定频率:10GHz),按照下述标准来评价。
[评价标准]
〇:介电损耗角正切小于0.0010。
△:介电损耗角正切为0.0010以上且0.0025以下。
×:介电损耗角正切大于0.0025。
将各评价结果汇总示于表1。
[表1]
进而,将由层叠体2-3得到的片材与由层叠体2-1得到的片材相比,弯折性优异,片材强度优异。
2-5.层叠膜的制造例
通过辊对辊工艺在聚酰亚胺膜1的一个面上用小径凹版反转法涂布液态组合物2-7,用3分钟通过通风干燥炉(炉温150℃),除去水而形成干膜。在聚酰亚胺膜1的另一面上也以同样方式涂布液态组合物2-7,经干燥形成干膜。
接着,使两面形成有干膜的聚酰亚胺膜1用5分钟通过远红外线炉(炉内入口和出口附近的炉温300℃、中心附近的炉温360℃),使F粒子1熔融烧成。
藉此,在聚酰亚胺膜1的两面形成包含F粒子1的熔融烧成物和PAI1的聚合物层(厚度:25μm),通过辊对辊工艺得到聚合物层、聚酰亚胺膜层和聚合物层依次直接形成的层叠体(层叠膜2-1)。
从层叠膜2-1切出矩形(长度100mm、宽度10mm)的试验片,将与试验片的长度方向的一端相距50mm的位置固定,以50mm/分钟的拉伸速度从长度方向的一端相对于试验片以90°剥离聚合物层和聚酰亚胺膜层。此时施加的最大载荷为15N/cm以上,层叠膜2-1的层间密合性优异。
从层叠膜2-1切出180mm见方的方形试验片,对试验片按照JIS C6471:1995规定的测定方法测定线膨胀系数,结果小于20ppm/℃,层叠膜2-1的低线膨胀性优异。
《方式3的实施例及评价》
3-1.液态组合物的制造例
[例3-1]
首先,向罐中投入F粒子1和粒子1的粉体混合物和NMP并进行混合,制备组合物。接着,将所制成的组合物投入行星式混合机中进行混炼,得到包含F粒子1(20质量份)、粒子1(20质量份)和NMP(30质量份)的混炼粉3-1。混炼粉3-1为块状且粘土状。
在混炼粉3-1中分几次添加NMP进行搅拌,放入具有圆筒形的搅拌槽、和在该搅拌槽的内壁面内侧旋转并具有形成有多个孔的圆筒部的旋转部位的搅拌机的搅拌槽内,使旋转部位以7500rpm高速旋转30秒来进行混合。由此,得到包含F粒子1(20质量份)、粒子1(20质量份)和NMP(60质量份)的液态组合物3-1(粘度:500mPa·s)。
[例3-2]
除了将F粒子1变更为F粒子2以外,以与例3-1同样的方式,得到包含F粒子2(20质量份)、粒子1(20质量份)和NMP(60质量份)的液态组合物3-2(粘度:800mPa·s)。
[例3-3]
除了将F粒子1(20质量份)变更为F粒子1(10质量份)和F粒子3(10质量份)以外,以与例3-1同样的方式,得到包含F粒子1(10质量份)、F粒子2(10质量份)、粒子2(20质量份)和NMP(60质量份)的液态组合物3-3(粘度:700mPa·s)。
[例3-4]
除了将F粒子1变更为F粒子2、将粒子1变更为粒子2以外,以与例3-1同样的方式,得到包含F粒子2(20质量份)、粒子2(20质量份)和NMP(60质量份)的液态组合物3-4(粘度:2000mPa·s)。
[例3-5]
向罐中投入F粒子2、粒子1和NMP,并投入氧化锆球。然后,以150rpm使罐滚动1小时,得到包含F粒子2(20质量份)、粒子1(20质量份)和NMP(60质量份)的液态组合物3-5(粘度:3000mPa·s)。
3-2.层叠体的制造例
在厚18μm的长条铜箔的表面上,用棒涂机涂布液态组合物3-1形成湿膜。接着,将形成有该湿膜的铜箔在110℃下用5分钟通过干燥炉使其干燥,形成干膜。
使形成有干膜的基材通过两对辊之间,该两对辊调整为以0.5MPa按压干膜的方式并加热至120℃,对干膜进行按压。
然后,将基材在氮气烘箱中于380℃进一步加热3分钟。藉此,制成具有铜箔及其表面的包含F粒子1的熔融烧成物和粒子1的作为成形物的200μm厚聚合物层。
除了将液态组合物3-1变更为液态组合物3-2~3-5以外,以与层叠体3-1同样的方式,得到层叠体3-2~3-5。
3-3.液态组合物的评价
<液态组合物的分散稳定性>
将各液态组合物(18mL)放入螺管(内容积:30mL)中在25℃下静置14天。由静置前后螺管中液态组合物整体的高度和沉降层(分散层)的高度根据以下公式算出分散层率,按照下述标准来评价分散稳定性。
[评价标准]
〇:分散层率为80%以上。
△:分散层率为60%以上且不足80%。
×:分散层率小于60%。
3-4.层叠体的评价
3-4-1.层叠体的线膨胀性
对于各个层叠体,用氯化铁水溶液通过蚀刻除去层叠体的铜箔,制成作为单独聚合物层的片材。从所制成的片材切出180mm见方的方形试验片,按照JIS C 6471:1995中规定的测定方法,测定25℃以上260℃以下的范围内的试验片的线膨胀系数,按照下述标准来评价。
[评价标准]
〇:线膨胀系数为50ppm/℃以下。
△:线膨胀系数大于50ppm/℃且在75ppm/℃以下。
×:线膨胀系数大于75ppm/℃。
3-4-2.层叠体的热传导性
对于各个层叠体,用氯化铁水溶液通过蚀刻除去层叠体的铜箔,制成作为单独聚合物层的片材。从所制成的片材的中心部切出10mm×10mm见方的试验片,测定其面内方向的导热系数(W/m·K),按照下述标准来评价。
[评价基准]
〇:导热系数为5W/m·K以上。
×:导热系数小于5W/m·K。
各评价结果汇总示于表2中。
[表2]
进而,由层叠体3-3得到的片材与由层叠体3-1得到的片材相比,弯折性优异,片材强度优异。
产业上的可利用性
用本发明的方法制造的液态组合物的分散稳定性、均匀性和操作性优异。
由方式1的制造方法得到的液态组合物例如可用作为阻焊剂组合物、用于填埋多层印刷电路板的贯通孔或凹部的填充材料。
由方式2或方式3的方法得到的液态组合物能够形成低线膨胀性、热传导性、电特性等物性优异的成形物。因此,该液态组合物能够容易地加工成膜、纤维强化膜、预浸料、金属层压板(带树脂金属箔)等。所得的加工物品可用作为天线部件、印刷基板、飞机用部件、汽车用部件、运动器材、食品工业用品、滑动轴承等的材料。

Claims (15)

1.一种液态组合物的制造方法,其中,将四氟乙烯系聚合物的粒子、芳族树脂或新莫氏硬度在12以下的无机粒子中的至少一方、和液态化合物在具备通过薄膜旋转来运行的搅拌机构或通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内进行混合,从而得到包含所述四氟乙烯系聚合物的粒子、芳族树脂或新莫氏硬度在12以下的无机粒子中的至少一方、和所述液态化合物的液态组合物。
2.如权利要求1所述的制造方法,其中,将四氟乙烯系聚合物的粒子和芳族性树脂的清漆放入具备圆筒形的搅拌槽、和在所述搅拌槽的内壁面的内侧旋转并具有形成有多个孔的圆筒部的旋转部位的搅拌机的所述搅拌槽内,通过由所述旋转部位的旋转而产生的离心力,将四氟乙烯系聚合物的粒子和芳族性树脂的清漆一边在所述搅拌槽的内壁面扩展成薄膜圆筒状一边进行搅拌,从而得到包含所述四氟乙烯系聚合物和所述芳族性树脂的液态组合物。
3.如权利要求2所述的制造方法,其中,所述四氟乙烯系聚合物是含有基于全氟(烷基乙烯基醚)的单元的具有含氧极性基团的四氟乙烯系聚合物。
4.如权利要求2或3所述的制造方法,其中,所述四氟乙烯系聚合物的粒子的质量与所述芳族性树脂的质量之比为0.5~10。
5.一种液态组合物,其包含四氟乙烯系聚合物的粒子和芳族性树脂的清漆,所述四氟乙烯系聚合物的粒子和所述芳族性树脂的总含量在50质量%以上,且所述四氟乙烯系聚合物的粒子相对于所述芳族性树脂的含量的质量比为0.5~10,所述液态组合物与芳族性树脂的清漆混合使用。
6.如权利要求1所述的制造方法,其中,将四氟乙烯系聚合物的粒子、芳族树脂、选自极性乙烯系聚合物和多糖类中的至少一种的增粘聚合物、和水在具备通过薄膜旋转来运行的搅拌机构或通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内进行混合,从而得到包含所述四氟乙烯系聚合物的粒子、所述芳族树脂、所述增粘聚合物和所述水的液态组合物。
7.如权利要求6所述的制造方法,其中,将所述四氟乙烯系聚合物的粒子、所述芳族树脂、所述增粘聚合物和所述水在具备通过薄膜旋转来运行的搅拌机构或通过自转及公转来运行的搅拌机构的槽内进行混合,再混入水,从而得到所述液态组合物。
8.如权利要求6或7所述的制造方法,其中,所述四氟乙烯系聚合物的粒子包含热熔融性四氟乙烯系聚合物的粒子和非热熔融性四氟乙烯系聚合物的粒子。
9.如权利要求6~8中任一项所述的制造方法,其中,所述芳族树脂为芳族聚酰亚胺、芳族聚酰胺酰亚胺、芳族聚醚酰亚胺或它们的前体。
10.如权利要求6~9中任一项所述的制造方法,其中,在具备通过薄膜旋转来运行的搅拌机构或通过自转和公转来运行的搅拌机构的槽内进一步混合无机粒子,从而得到所述液态组合物。
11.一种组合物,其包含四氟乙烯系聚合物的粒子、芳族聚合物、选自极性乙烯系聚合物和多糖类中的至少一种的增粘聚合物、和水,所述增粘聚合物与所述四氟乙烯系聚合物的粒子的含量之比在0.05以下,其通过温度设为25℃、剪切速度设为1s-1的毛细管测定得的粘度为10000Pa·s~100000Pa·s。
12.如权利要求1所述的制造方法,其中,使四氟乙烯系聚合物的粒子、新莫氏硬度在12以下的无机粒子、和液态化合物通过薄膜旋转进行混合,从而得到包含所述四氟乙烯系聚合物的粒子、所述无机粒子、和所述液态化合物的液态组合物。
13.如权利要求12所述的制造方法,其中,所述四氟乙烯系聚合物的粒子包含热熔融性四氟乙烯系聚合物的粒子和非热熔融性四氟乙烯系聚合物的粒子。
14.如权利要求12或13所述的制造方法,其中,所述无机粒子为氮化硼粒子或二氧化硅粒子。
15.如权利要求12~14中任一项所述的制造方法,其中,所述液态组合物的粘度在10000mPa·s以下。
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