JP7236009B2 - 金属張積層板用含フッ素ポリマー、金属張積層板用組成物、硬化性組成物、金属張積層板及びプリント基板 - Google Patents
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Description
本開示の第1の硬化性組成物は、更に、溶剤を含むことが好ましい。
本開示の第1の硬化性組成物は、含フッ素ポリマー100質量部に対し、上記エポキシ樹脂を1~1000質量部含有することが好ましい。
本開示の第1の硬化性組成物は、更に、硬化促進剤を含むことが好ましい。
CH2=CH-O-C(=O)-RA
(式中、RAは、炭素数1~4のアルキル基、又は置換基を有していてもよいフェニル基である。)で示されるモノマーであることが好ましい。
本開示は更に、上記金属張積層板の金属箔をエッチングして形成されたパターン回路を備えることを特徴とするプリント基板(以下「本開示の第1のプリント基板」とも記載する)を提供する。
本開示の第2の含フッ素ポリマーは、数平均分子量が15000以下であることが好ましい。
本開示の第2の含フッ素ポリマーにおいて、前記ビニルエステルモノマーに基づく重合単位は、前記含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、10モル%以上であることが好ましい。
本開示の第2の含フッ素ポリマーにおいて、前記ビニルエステルモノマーは、下記式:
CH2=CH-O-C(=O)-RA
(式中、RAは、炭素数1~4のアルキル基、又は置換基を有していてもよいフェニル基である。)で示されるモノマーであることが好ましい。
本開示の第2の含フッ素ポリマーにおいて、前記ビニルエステルモノマーは、安息香酸ビニル、パラ-t-ブチル安息香酸ビニル、酢酸ビニル、及び、ピバリン酸ビニルからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
本開示の第2の含フッ素ポリマーにおいて、前記テトラフルオロエチレンに基づく重合単位は、前記含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、10モル%以上であることが好ましい。
本開示の第2の含フッ素ポリマーは、更に、前記テトラフルオロエチレン及び前記ビニルエステルモノマー以外のモノマーに基づく重合単位を含むことが好ましい。
本開示の第2の含フッ素ポリマーにおいて、前記テトラフルオロエチレン及び前記ビニルエステルモノマー以外のモノマーは、下記一般式(2):
本開示は更に、本開示の第2の含フッ素ポリマーと、溶剤とを含むことを特徴とする金属張積層板用組成物(以下「本開示の第2の金属張積層板用組成物」とも記載する)を提供する。
本開示はまた、本開示の第2の含フッ素ポリマーと、エポキシ樹脂とを含むことを特徴とする硬化性組成物(以下「本開示の第2の硬化性組成物」ともいう)を提供する。
本開示の第2の硬化性組成物は、更に、溶剤を含むことが好ましい。
本開示の第2の硬化性組成物は、上記含フッ素ポリマー100質量部に対し、前記エポキシ樹脂を1~1000質量部含有することが好ましい。
本開示の第2の硬化性組成物は、更に、硬化促進剤を含むことが好ましい。
本開示は更に、金属箔と、前記金属箔上に設けられた樹脂層とを備える金属張積層板であって、前記樹脂層が、上記硬化性組成物から形成されることを特徴とする金属張積層板(以下「本開示の第2の金属張積層板」とも記載する)を提供する。
本開示はそして、上記金属張積層板の金属箔をエッチングして形成されたパターン回路を備えることを特徴とするプリント基板(以下「本開示の第2のプリント基板」とも記載する)を提供する。
本開示の第3の含フッ素ポリマーは、数平均分子量が1000~600000であることが好ましい。
本開示の第3の含フッ素ポリマーにおいて、前記ビニルエステルモノマーに基づく重合単位は、前記含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、10モル%以上であることが好ましい。
本開示の第3の含フッ素ポリマーにおいて、前記ビニルエステルモノマーは、下記式:
CH2=CH-O-C(=O)-RA
(式中、RAは、炭素数1~4のアルキル基、又は置換基を有していてもよいフェニル基である。)で示されるモノマーであることが好ましい。
本開示の第3の含フッ素ポリマーにおいて、前記ビニルエステルモノマーは、安息香酸ビニル、パラ-t-ブチル安息香酸ビニル、酢酸ビニル、及び、ピバリン酸ビニルからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
本開示の第3の含フッ素ポリマーにおいて、前記含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位は、前記含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、10モル%以上であることが好ましい。
本開示の第3の含フッ素ポリマーは、更に、前記含フッ素ビニルモノマー及び前記ビニルエステルモノマー以外のモノマーに基づく重合単位を含むことが好ましい。
本開示の第3の含フッ素ポリマーにおいて、前記含フッ素ビニルモノマー及び前記ビニルエステルモノマー以外のモノマーは、下記一般式(2):
本開示は更に、本開示の第3の含フッ素ポリマーと、溶剤とを含むことを特徴とする金属張積層板用組成物(以下「本開示の第3の金属張積層板用組成物」とも記載する)を提供する。
本開示はまた、本開示の第3の含フッ素ポリマーと、エポキシ樹脂とを含むことを特徴とする硬化性組成物(以下「本開示の第3の硬化性組成物」ともいう)を提供する。
本開示の第3の硬化性組成物は、更に、溶剤を含むことが好ましい。
本開示の第3の硬化性組成物は、上記含フッ素ポリマー100質量部に対し、前記エポキシ樹脂を1~1000質量部含有することが好ましい。
本開示の第3の硬化性組成物は、更に、硬化促進剤を含むことが好ましい。
本開示は更に、金属箔と、前記金属箔上に設けられた樹脂層とを備える金属張積層板であって、前記樹脂層が、上記硬化性組成物から形成されることを特徴とする金属張積層板(以下「本開示の第3の金属張積層板」とも記載する)を提供する。
本開示はそして、上記金属張積層板の金属箔をエッチングして形成されたパターン回路を備えることを特徴とするプリント基板(以下「本開示の第3のプリント基板」とも記載する)を提供する。
本開示のエポキシ樹脂は、25℃における性状が液体であることが好ましい。また、数平均分子量が500~10000であることも好ましい。
本開示のエポキシ樹脂は、テトラフルオロエチレンに基づく重合単位を含む場合、19F-NMRにおける-CF2H末端のCF2Hの積分値が、CF2全体の積分値に対して4%以下であり、ヘキサフルオロプロピレンに基づく重合単位を含む場合、19F-NMRにおける-CF2CFHCF3末端のCFHの積分値が、CF全体の積分値に対して4%以下であることが好ましい。
本開示のエポキシ樹脂において、前記アリルグリシジルエーテルに基づく重合単位は、前記エポキシ樹脂の全重合単位に対して、10モル%以上であることが好ましい。
本開示のエポキシ樹脂において、テトラフルオロエチレンに基づく重合単位及びヘキサフルオロプロピレンに基づく重合単位の合計含有量は、前記エポキシ樹脂の全重合単位に対して、10モル%以上であることが好ましい。
本開示はまた、本開示のエポキシ樹脂と、含フッ素ポリマーとを含むことを特徴とする硬化性組成物(以下「本開示の第4の硬化性組成物」ともいう)を提供する。
本開示の第4の硬化性組成物は、更に、溶剤を含むことが好ましい。
本開示の第4の硬化性組成物は、上記含フッ素ポリマー100質量部に対し、前記エポキシ樹脂を1~1000質量部含有することが好ましい。
本開示の第4の硬化性組成物は、更に、硬化促進剤を含むことが好ましい。
本開示は更に、金属箔と、前記金属箔上に設けられた樹脂層とを備える金属張積層板であって、前記樹脂層が、上記硬化性組成物から形成されることを特徴とする金属張積層板(以下「本開示の第4の金属張積層板」とも記載する)を提供する。
本開示はそして、上記金属張積層板の金属箔をエッチングして形成されたパターン回路を備えることを特徴とするプリント基板(以下「本開示の第4のプリント基板」とも記載する)を提供する。
特許文献2では、活性エステル化合物として、フェノール性水酸基が芳香族酸あるいは脂肪酸エステル化されている基(活性エステル基)を有する化合物が開示されているが、その他の水酸基含有樹脂の開示はなく、さらに低誘電率性、低誘電正接性の性能を向上させるためには改善の余地があった。
本開示は、上記含フッ素ポリマーの金属張積層板(金属張積層板の樹脂層)への使用を提供する。
上記パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)としては、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)〔PMVE〕、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)〔PEVE〕、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)〔PPVE〕、パーフルオロ(ブチルビニルエーテル)等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
CH2=CH-O-C(=O)-RA (A)
(式中、RAは、炭素数1~4のアルキル基又は置換基を有していてもよいフェニル基である。)
で示されるモノマーであることが好ましい。
上記他のモノマーとしては、水酸基を含まないアルキルビニルエーテル、ハロゲン原子及び水酸基を含まない非フッ素化オレフィン、NH基を含まないアミノ基含有モノマー、OH基を含まない加水分解性シリル基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、オキセタン基含有モノマー、ヘテロ環含有モノマー、(メタ)アクリル酸エステルモノマー等が挙げられる。
上記(メタ)アクリル酸エステルとしては、ポリマーガラス転移温度を高くできる点で、(メタ)アクリル酸の芳香族エステルや脂環式エステルが好ましく、特に下記一般式(2):
本開示において、「(メタ)アクリル酸」はメタクリル酸またはアクリル酸を意味する。
R1aR2aC=CR3a-(CH2)n-COOH (B)
(式中、R1a、R2aおよびR3aは、同じかまたは異なり、いずれも水素原子または炭素数1~10の直鎖または分岐鎖状のアルキル基;nは0以上の整数)で示されるモノマーが挙げられる。たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、ペンテン酸、ヘキセン酸、ヘプテン酸、オクテン酸、ノネン酸、デセン酸、ウンデシレン酸、ドデセン酸、トリデセン酸、テトラデセン酸、ペンタデセン酸、ヘキサデセン酸、ヘプタデセン酸、オクタデセン酸、ノナデセン酸、エイコセン酸、22-トリコセン酸等が挙げられる。
また、上記カルボキシル基を含むモノマーとしては、桂皮酸、3-アリルオキシプロピオン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、マレイン酸無水物、フマル酸、フマル酸モノエステル、フタル酸ビニル、ピロメリット酸ビニル、シトラコン酸、メサコン酸、アコニット酸等も挙げられる。
水酸基及びカルボキシル基を含まない上記他のモノマーとしては、密着性を向上させる観点から、水酸基及びカルボキシル基を含まないヘテロ環含有モノマーが好ましい。上記ヘテロ環含有モノマーとしては、フランやテトラヒドロフルフリルアクリレート、(2ーメチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレートなどの環状エーテル基を含むモノマー、5-オキソ-4-オキサトリシクロ[4.2.1.03.7]ノナン-2-イル=アクリラートなどのラクトン基を含むモノマー、無水イタコン酸、無水シトラコン酸および5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物などの酸無水物基を含むモノマー、N-ビニル-2-ピロリドンなどのピロリドン基を含むモノマーなどがあげられる。ヘテロ環含有モノマーの含有量は、全重合単位に対して、0.1モル%以上が好ましく、0.5モル%以上がより好ましく、1モル%以上が更に好ましい。また、耐熱性の観点から20モル%以下が好ましく、10モル%以下が更に好ましく、5モル%以下が特に好ましい。
上記含フッ素ポリマーにおいて、上記含フッ素ビニルモノマー単位とビニルエステルモノマー単位との合計含有量は、全重合単位に対して、70モル%以上が好ましく、80モル%以上がより好ましく、90モル%以上が更に好ましく、95モル%以上が更により好ましく、97モル%以上が特に好ましい。全重合単位に対して、100モル%であってもよい。
上記他のモノマー単位の含有量は、含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、30モル%以下であることが好ましく、20モル%以下であることがより好ましく、10モル%以下であることが更に好ましく、5モル%以下が更により好ましく、3モル%以下が特に好ましい。また、含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、0モル%以上が好ましく、0.1モル%以上がより好ましく、0.5モル%以上が更に好ましい。
より好ましい態様は、20~80モル%のTFE単位、HFP単位又はCTFE単位、10~70モル%の式(A)で示されるモノマー単位、0~60モル%の式(A)で示されるモノマー以外のビニルエステルモノマー単位、及び、0~10モル%の他のモノマー単位を含むことであり、更に好ましい態様は、30~70モル%のTFE単位、HFP単位又はCTFE単位、20~60モル%の式(A)で示されるモノマー単位、0~40モル%の式(A)で示されるモノマー以外のビニルエステルモノマー単位、及び、0~10モル%の他のモノマー単位を含むことであり、特に好ましい態様は、35~65モル%のTFE単位、HFP単位又はCTFE単位、25~55モル%の式(A)で示されるモノマー単位、0~35モル%の式(A)で示されるモノマー以外のビニルエステルモノマー単位、及び、0~5モル%の他のモノマー単位を含むことである。
より好ましい態様は、20~80モル%のTFE単位、HFP単位又はCTFE単位、10~70モル%の式(A)で示されるモノマー単位、及び、5~50モル%の一般式(2)で示されるモノマー(2)単位を含むことであり、更に好ましい態様は、30~70モル%のTFE単位、HFP単位又はCTFE単位、20~60モル%の式(A)で示されるモノマー単位、及び、10~40モル%の一般式(2)で示されるモノマー(2)単位を含むことであり、特に好ましい態様は、35~65モル%のTFE単位、HFP単位又はCTFE単位、25~55モル%の式(A)で示されるモノマー単位、及び、10~30モル%の一般式(2)で示されるモノマー(2)単位を含むことである。
例えば、含フッ素アルコールは、酸性度の高いアルコールとして知られており、そのpKaが25(ジメチルスルホキシド溶媒中での測定値、以下同じ)以下である。例えば、非フッ素アルコールである(CH3)3COHのpKaが32.2であるのに対して、CF3CH2OHのpKaは23.5、(CF3)2CHOHのpKaは17.9であることが知られている。
それに対して、フェノール性の水酸基のpKaは、含フッ素アルコールと同じくらいである。ナフトールのpKaは17.2、2,6-ジt-ブチルフェノールのpKaは16.8であることが知られている。
また、本開示の含フッ素ポリマーは、上記活性エステル基(A)を有するモノマーに基づく重合単位が、全重合単位に対して10~70モル%であることが好ましく、20~60モル%であることがより好ましく、25~55モル%であることが更に好ましい。
上記含フッ素ポリマーのフッ素含有量は、自動試料燃焼装置を用いた元素分析により求めることができる。
上記ビニルエステルモノマー単位当量は、組成より計算することができる。
また、ゲル分率を高くする観点から、数平均分子量は10000以下であることが好ましく、7000以下がより好ましく、5000以下が更に好ましく、3000以下が特に好ましい。
上記含フッ素ポリマーの数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定することができる。
上記ガラス転移温度は、ASTM E1356-98に従い、下記条件のDSC測定装置を使用してセカンドランにおける熱吸収から中点法によって決定した値である。
測定条件
昇温速度;20℃/min
試料量;10mg
ヒートサイクル;-50℃~150℃、昇温、冷却、昇温
上記T’V’T’の連鎖は、NMR分析のピーク面積より算出することができる。例えば、含フッ素ビニルモノマーがTFEであり、ビニルエステルモノマーが安息香酸ビニルの場合、T’V’T’と並んだ連鎖では、6.1ppm付近にピークを与える。同様に、T’V’V’T’連鎖では、5.9ppm付近、T’V’V’V’T’連鎖では、5.6ppm付近にピークを与える。これらのピークの面積から、下記の式を用いてT’V’T’の連鎖の割合を算出する。単位はモル%とする。
(T’V’T’の連鎖の割合)=((T’V’T’の連鎖のピーク面積)/((T’V’T’の連鎖のピーク面積)+(T’V’V’T’の連鎖のピーク面積)+(T’V’V’V’T’の連鎖のピーク面積)))×100
T’V’V’T’の連鎖の割合やT’V’V’V’T’の連鎖の割合についても同様に算出した。
上記含フッ素ビニルモノマー単位は、TFEに基づく重合単位(TFE単位)であることが好ましく、ビニルエステルモノマー単位は、安息香酸ビニルに基づく重合単位であることが好ましい。
上記連鎖移動剤としては、たとえばアルコール類であり、好ましくは炭素数1~10のアルコール類、より好ましくは炭素数1~10の1価のアルコール類である。具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、t-ブタノール、2-メチルプロパノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、シクロペンタノール、メチルシクロペンタノール、ジメチルシクロペンタノールが使用できる。なかでもメタノール、イソプロパノール、t-ブタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、シクロペンタノール、メチルシクロペンタノールなどが好ましく、特にメタノール、イソプロパノールが好ましい。
本開示の第1の金属張積層板用組成物は、含フッ素ポリマーが上記構成を有することによって、エポキシ樹脂との相溶性に優れる。また、金属張積層板の樹脂層に用いることで該樹脂層を低誘電率及び低誘電正接にすることができる。本開示は、上記金属張積層板用組成物の金属張積層板(金属張積層板の樹脂層)への使用を提供する。
これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
従来の金属張積層板の樹脂層に提案されていた含フッ素ポリマーはエポキシ樹脂との相溶性が十分とはいえなかった。
本開示の第1の硬化性組成物は、上記含フッ素ポリマーを含むことによって、エポキシ樹脂との相溶性に優れる。そのため、低誘電率及び低誘電正接であり、分散性、耐湿性、耐熱性、難燃性、接着性の特性にも優れる。
また、上記含フッ素ポリマーを含むことによって低誘電率及び低誘電正接の樹脂層を形成できるため、金属張積層板の樹脂層を形成するために特に好適である。
本開示の第1の硬化性組成物は、金属張積層板用硬化性組成物であることが好ましい。本開示は、上記硬化性組成物の金属張積層板(金属張積層板の樹脂層)への使用を提供する。
より具体的には、ビスフェノールAなどに基づくエピビス型化合物のエピコート828(シェル化学社製)、アルキル変性型のEPICLON800、EPICLON4050、EPICLON1121N(DIC社製)、ショーダイン(昭和電工社製)、アラルダイトCY-183(チバガイギー社製)などのグリシジルエステル系化合物、ノボラック型のエピコート154(シェル化学社製)、DEN431、DEN438(ダウケミカル社製)、クレゾールノボラック型のECN1280、ECN1235(チバガイギー社製)、ウレタン変性型EPU-6、EPU-10(地竜化工業社製)などが挙げられる。
エポキシ樹脂の重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定することができる。
上記エポキシ当量は、JIS7236に準拠して求められる。
これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
本開示の硬化性組成物は、固形分濃度が、上記含フッ素ポリマー及びエポキシ樹脂の合計で10~80質量%であることが好ましい。固形分濃度がこの範囲であれば、硬化性組成物の粘度が適当であり、塗装して均一な塗膜を形成できる。
本開示の第1の金属張積層板は、金属箔と、該金属箔上に設けられた樹脂層とを備える金属張積層板であって、上記樹脂層が含フッ素ポリマー及びエポキシ樹脂を含み、上記含フッ素ポリマーが含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位と、ビニルエステルに基づく重合単位(但し、前記含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位を除く)とを含み、-OH基を含むモノマーに基づく重合単位及び-COOH基を含むモノマーに基づく重合単位の合計が全重合単位に対して1モル%以下である。
なお、上記樹脂層は、本開示の第1の硬化性組成物から得られるものであり、含フッ素ポリマーとエポキシ樹脂とが架橋しているので、上記の割合は、上記含フッ素ポリマーに由来する樹脂部分100質量部に対するエポキシ樹脂に由来する樹脂部分の割合である。
また、本開示の第1の金属張積層板は、金属箔と上記樹脂層とを備える限り、更にその他の層を含んでいてもよく、金属箔及び上記樹脂層はそれぞれ、1種であってもよいし、2種以上であってもよい。
また、本開示の第1の金属張積層板においては、金属箔の第一の樹脂層が設けられている面とは異なる面(反対側の面)にも第一の樹脂層が設けられていてもよい。すなわち、本開示の第1の金属張積層板は、第一の樹脂層、金属箔、第一の樹脂層の順に積層されたものであってもよいし、第一の樹脂層、金属箔、第一の樹脂層、第二の樹脂層の順に積層されたものであってもよい。
上記接着の方法としては、金属箔とエポキシ樹脂及び上記含フッ素ポリマーを含むフィルムとを重ねた後、50~300℃で加熱プレス機により熱圧着させる方法が好適である。
上記製造方法は、更に、エポキシ樹脂及び上記含フッ素ポリマーを含む組成物を成形して、エポキシ樹脂及び上記含フッ素ポリマーからなるフィルムを得る工程を含むものであってもよい。
成形方法としては、溶融押出成形法、溶媒キャスト法、スプレー法などの方法が挙げられるが、特に限定されるものではない。エポキシ樹脂及び上記含フッ素ポリマーを含む組成物は、後述するように、有機溶剤、硬化剤等を含むものであってもよいし、硬化促進剤、顔料分散剤、消泡剤、レベリング剤、UV吸収剤、光安定剤、増粘剤、密着改良剤、つや消し剤等を含んでもよい。
上記製造方法は、上記第一の樹脂層を形成する工程の後、更に上記第一の樹脂層上に第二の樹脂層となる樹脂フィルムを接着させ、金属箔と、第一及び第二の樹脂層とを備える金属張積層板を得る工程を含むものであってもよい。樹脂フィルムとしては、第二の樹脂層を形成するのに好適な樹脂からなるフィルムが挙げられる。
上記樹脂フィルムを接着する方法としては、50~300℃で加熱プレス機により熱圧着させる方法が好適である。
上記製造方法において、第一の樹脂層を形成するための組成物を金属箔に塗布する方法としては、刷毛塗り、浸漬塗布、スプレー塗布、コンマコート、ナイフコート、ダイコート、リップコート、ロールコーター塗布、カーテン塗布等の方法が挙げられる。組成物を塗布した後、熱風乾燥炉等により25~200℃で1分~1週間乾燥し、硬化させることができる。
第一の樹脂層を形成するための組成物を樹脂フィルムに塗布する方法としては、刷毛塗り、浸漬塗布、スプレー塗布、コンマコート、ナイフコート、ダイコート、リップコート、ロールコーター塗布、カーテン塗布等の方法が挙げられる。組成物を塗布した後、熱風乾燥炉等により25~200℃で1分~1週間乾燥し、硬化させることができる。
上記製造方法において、第一の樹脂層と第二の樹脂層とからなる積層体の第一の樹脂層に金属箔を接着させる方法としては、第一の樹脂層と第二の樹脂層とからなる積層体と金属箔とを当該積層体の第一の樹脂層と金属箔とが接着することとなるように重ねた後、50~300℃で加熱プレス機により熱圧着させる方法が好適である。
本開示の第1のプリント基板は、上記金属張積層板上にカバーレイフィルムを備えるものであってもよく、上記カバーレイフィルムは上記樹脂層を介して金属張積層板と接着していてもよい。
上記エッチングの方法は限定されず従来公知の方法を採用することができる。また、パターン回路は限定されず、どのようなパターン回路のプリント基板でもよい。
上記TVTの連鎖は、NMR分析のピーク面積より算出することができる。例えば、ビニルエステルモノマーが安息香酸ビニルの場合、TVTと並んだ連鎖では、6.1ppm付近にピークを与える。同様に、TVVT連鎖では、5.9ppm付近、TVVVT連鎖では、5.6ppm付近にピークを与える。これらのピークの面積から、それぞれの連鎖の割合を算出する。他のモノマーを使用した場合でもピークの位置はこれに類して連鎖の割合を算出する。
上記TVTの連鎖が45モル%以上である含フッ素ポリマーは、TFEの割合を多くしたり、ビニルエステルモノマーの反応器への時間あたりの供給量を少なくしながら重合することで製造することができる。
上記他のモノマーとしては、本開示の第1の含フッ素ポリマーと同じであり、水酸基を含まないアルキルビニルエーテル、ハロゲン原子及び水酸基を含まない非フッ素化オレフィン、NH基を含まないアミノ基含有モノマー、OH基を含まない加水分解性シリル基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、オキセタン基含有モノマー、ヘテロ環含有モノマー、(メタ)アクリル酸エステルモノマー等が挙げられる。各モノマーとしては、本開示の第1の含フッ素ポリマーで例示したものを全て採用できる。
上記(メタ)アクリル酸エステルとしては、ポリマーのガラス転移温度を高くできる点で、(メタ)アクリル酸の芳香族エステルや脂環式エステルが好ましく、特に下記一般式(2):
本開示において、「(メタ)アクリル酸」はメタクリル酸またはアクリル酸を意味する。
水酸基及びカルボキシル基を含まない上記他のモノマーとしては、密着性を向上させる観点から、水酸基及びカルボキシル基を含まないヘテロ環含有モノマーが好ましい。上記ヘテロ環含有モノマーとしては、ダイフランやテトラヒドロフルフリルアクリレート、(2ーメチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレートなどの環状エーテル基を含むモノマー、5-オキソ-4-オキサトリシクロ[4.2.1.03.7]ノナン-2-イル=アクリラートなどのラクトン基を含むモノマー、無水イタコン酸、無水シトラコン酸および5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物などの酸無水物基を含むモノマー、N-ビニル-2-ピロリドンなどのピロリドン基を含むモノマーなどがあげられる。ヘテロ環含有モノマーの含有量は、全重合単位に対して、0.1モル%以上が好ましく、0.5モル%以上がより好ましく、1モル%以上が更に好ましい。また、耐熱性の観点から20モル%以下が好ましく、10モル%以下が更に好ましく、5モル%以下が特に好ましい。
上記水酸基(-OH基)を含むモノマー、上記カルボキシル基を含むモノマーとしては、本開示の第1の含フッ素ポリマーと同じである。
上記含フッ素ポリマーにおいて、上記TFE単位とビニルエステルモノマー単位との合計含有量は、全重合単位に対して、70モル%以上が好ましく、80モル%以上がより好ましく、90モル%以上が更に好ましく、95モル%以上が更により好ましく、97モル%以上が特に好ましい。全重合単位に対して、100モル%であってもよい。
上記他のモノマー単位の含有量は、含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、30モル%以下であることが好ましく、20モル%以下であることがより好ましく、10モル%以下であることが更に好ましく、5モル%以下が更により好ましく、3モル%以下が特に好ましい。また、含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、0モル%以上が好ましく、0.1モル%以上がより好ましく、0.5モル%以上が更に好ましい。
より好ましい態様は、20~80モル%のTFE単位、10~70モル%の式(A)で示されるモノマー単位、0~60モル%の式(A)で示されるモノマー以外のビニルエステルモノマー単位、及び、0~10モル%の他のモノマー単位を含むことであり、更に好ましい態様は、30~70モル%のTFE単位、20~60モル%の式(A)で示されるモノマー単位、0~40モル%の式(A)で示されるモノマー以外のビニルエステルモノマー単位、及び、0~10モル%の他のモノマー単位を含むことであり、特に好ましい態様は、35~65モル%のTFE単位、25~55モル%の式(A)で示されるモノマー単位、0~35モル%の式(A)で示されるモノマー以外のビニルエステルモノマー単位、及び、0~5モル%の他のモノマー単位を含むことである。
より好ましい態様は、20~80モル%のTFE単位、10~70モル%の式(A)で示されるモノマー単位、及び、3~50モル%の一般式(2)で示されるモノマー(2)単位を含むことであり、更に好ましい態様は、30~70モル%のTFE単位、20~60モル%の式(A)で示されるモノマー単位、及び、5~40モル%の一般式(2)で示されるモノマー(2)単位を含むことであり、特に好ましい態様は、35~65モル%のTFE単位、25~55モル%の式(A)で示されるモノマー単位、及び、10~30モル%の一般式(2)で示されるモノマー(2)単位を含むことである。
本開示の第2の含フッ素ポリマーはまた、上記活性エステル基(A)を有するモノマーに基づく重合単位を含むことが好ましい。
また、本開示の第2の含フッ素ポリマーは、上記活性エステル基(A)を有するモノマーに基づく重合単位が、全重合単位に対して10~70モル%であることが好ましく、20~60モル%であることがより好ましく、25~55モル%であることが更に好ましい。
数平均分子量は1000~10000であることがより好ましく、1000~7000がより好ましく、1000~5000が更に好ましく、1000~3000が特に好ましい。
上記含フッ素ポリマーの数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定することができる。
本開示の第2の金属張積層板用組成物は、更に、硬化促進剤を含んでもよい。上記硬化促進剤としては、本開示の第1の金属張積層板用組成物と同じである。これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
本開示の第2の金属張積層板用組成物は、固形分100質量%に対して、上記含フッ素ポリマーが10質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましく、40質量%以上が更に好ましく、また、100質量%以下であってもよく、80質量%以下であってもよい。
本開示の第2の金属張積層板用組成物は、エポキシ樹脂を含まないものであってよい。
本開示の第2の硬化性組成物は、本開示の第2の含フッ素ポリマーを含むことによって、エポキシ樹脂との相溶性に優れる。そのため、低誘電率及び低誘電正接であり、分散性、耐湿性、耐熱性、難燃性、接着性の特性にも優れる。
また、本開示の第2の含フッ素ポリマーを含むことによって低誘電率及び低誘電正接の樹脂層を形成できるため、金属張積層板の樹脂層を形成するために特に好適である。
本開示の第2の硬化性組成物は、金属張積層板用硬化性組成物であることが好ましい。本開示は、上記硬化性組成物の金属張積層板(金属張積層板の樹脂層)への使用を提供する。
本開示の第2の金属張積層板は、金属箔と、該金属箔上に設けられた樹脂層とを備える金属張積層板であって、上記樹脂層が含フッ素ポリマー及びエポキシ樹脂を含み、上記含フッ素ポリマーがTFEに基づく重合単位と、ビニルエステルモノマーに基づく重合単位とを含み、TFE単位-ビニルエステルモノマー単位-TFE単位の連鎖が45モル%以上であり、水酸基を含むモノマーに基づく重合単位及びカルボキシル基を含むモノマーに基づく重合単位の合計が全重合単位に対して1モル%以下である。
なお、上記樹脂層は、本開示の第2の硬化性組成物から得られるものであり、含フッ素ポリマーとエポキシ樹脂とが架橋しているので、上記の割合は、上記含フッ素ポリマーに由来する樹脂部分100質量部に対するエポキシ樹脂に由来する樹脂部分の割合である。
また、本開示の第2の金属張積層板は、金属箔と上記樹脂層とを備える限り、更にその他の層を含んでいてもよく、金属箔及び上記樹脂層はそれぞれ、1種であってもよいし、2種以上であってもよい。
また、本開示の第2の金属張積層板においては、金属箔の第一の樹脂層が設けられている面とは異なる面(反対側の面)にも第一の樹脂層が設けられていてもよい。すなわち、本開示の第2の金属張積層板は、第一の樹脂層、金属箔、第一の樹脂層の順に積層されたものであってもよいし、第一の樹脂層、金属箔、第一の樹脂層、第二の樹脂層の順に積層されたものであってもよい。
本開示の第2のプリント基板は、上記金属張積層板上にカバーレイフィルムを備えるものであってもよく、上記カバーレイフィルムは上記樹脂層を介して金属張積層板と接着していてもよい。
上記エッチングの方法は限定されず従来公知の方法を採用することができる。また、パターン回路は限定されず、どのようなパターン回路のプリント基板でもよい。
(方法1)フッ素系溶媒を用いて重合する。
(方法2)連鎖移動性の高いモノマーの使用を避ける。
(方法3)ポリマー組成を調整する。
(方法4)ポリマーを高分子量化する。
フッ素化アルカンとしては、炭素数4~8の化合物が好ましい。市販品としては、たとえばC6F13H(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AC-2000)、C6F13C2H5(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AC-6000)、C2F5CHFCHFCF3(ケマーズ社製、バートレル(登録商標)XF)等が挙げられる。
フッ素化芳香族化合物としては、たとえばヘキサフルオロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、ペルフルオロトルエン、ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン等が挙げられる。
ハイドロフルオロエーテルとしては、炭素数4~12の化合物が好ましい。市販品としては、たとえばCF3CH2OCF2CF2H(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AE-3000)、C4F9OCH3(3M社製、ノベック(登録商標)7100)、C4F9OC2H5(3M社製、ノベック(登録商標)7200)、C2F5CF(OCH3)C3F7(3M社製、ノベック(登録商標)7300)等が挙げられる。
フッ素化アルキルアミンとしては、たとえばペルフルオロトリプロピルアミン、ペルフルオロトリブチルアミン等が挙げられる。
フルオロアルコールとしては、たとえば2,2,3,3-テトラフルオロプロパノール、2,2,2-トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール等が挙げられる。なかでも、フッ素化アルカン、ハイドロフルオロエーテル及びフルオロアルコールからなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、ハイドロフルオロエーテルがより好ましい。
ビニルエーテルとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、iso-ブチルビニルエーテル、tert-ブチルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル、クロロメチルビニルエーテル、2-クロロエチルビニルエーテル、クロロプロピルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、エチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテルなどが挙げられる。
アリルエーテルとしては、例えば、アリルエチルエーテル、ジアリルエーテル、1,3-ジアリルオキシ-2-プロパノールなどが挙げられる。
ヒドロキシアルキルビニルエーテルとしては、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、3-ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2-ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、4-ヒドロキシ-2-メチルブチルビニルエーテル、5-ヒドロキシペンチルビニルエーテル、6-ヒドロキシヘキシルビニルエーテルなどが挙げられる。
ヒドロキシアルキルアリルエーテルとしては、2-ヒドロキシエチルアリルエーテル、4-ヒドロキシブチルアリルエーテル、グリセロールモノアリルエーテルなどが挙げられる。その他の官能基を含有するアリルエーテル類として、エポキシ基を有するアリルグリシジルエーテル〔AGE〕などが挙げられる。
連鎖移動性が高いモノマーに基づく重合単位は、本開示の第3の含フッ素ポリマーを構成する全重合単位に対して、10モル%以下が好ましく、5モル%以下がより好ましく、1モル%以下が更に好ましく、0モル%であってもよい。
上記含フッ素ポリマーの数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定することができる。
上記他のモノマーとしては、本開示の第1の含フッ素ポリマーと同じであり、水酸基を含まないアルキルビニルエーテル、ハロゲン原子及び水酸基を含まない非フッ素化オレフィン、NH基を含まないアミノ基含有モノマー、OH基を含まない加水分解性シリル基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、オキセタン基含有モノマー、ヘテロ環含有モノマー、(メタ)アクリル酸エステルモノマー等が挙げられる。各モノマーとしては、本開示の第1の含フッ素ポリマーで例示したものを全て採用できる。
上記(メタ)アクリル酸エステルとしては、ポリマーのガラス転移温度を高くできる点で、脂環式エステルが好ましく、特に下記一般式(2):
本開示において、「(メタ)アクリル酸」はメタクリル酸またはアクリル酸を意味する。
水酸基及びカルボキシル基を含まない上記他のモノマーとしては、密着性を向上させる観点から、水酸基及びカルボキシル基を含まないヘテロ環含有モノマーが好ましい。上記ヘテロ環含有モノマーとしては、ダイフランやテトラヒドロフルフリルアクリレート、(2ーメチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレートなどの環状エーテル基を含むモノマー、5-オキソ-4-オキサトリシクロ[4.2.1.03.7]ノナン-2-イル=アクリラートなどのラクトン基を含むモノマー、無水イタコン酸、無水シトラコン酸および5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物などの酸無水物基を含むモノマー、N-ビニル-2-ピロリドンなどのピロリドン基を含むモノマーなどがあげられる。ヘテロ環含有モノマーの含有量は、全重合単位に対して、0.1モル%以上が好ましく、0.5モル%以上がより好ましく、1モル%以上が更に好ましい。また、耐熱性の観点から20モル%以下が好ましく、10モル%以下が更に好ましく、5モル%以下が特に好ましい。
上記水酸基(-OH基)を含むモノマー、上記カルボキシル基を含むモノマーとしては、本開示の第1の含フッ素ポリマーと同じである。
なお、水酸基を含むモノマーとしては、本開示の第1の含フッ素ポリマーについての説明で例示したものが挙げられる。
より好ましい態様は、20~80モル%のTFE単位、HFP単位又はCTFE単位、10~70モル%の式(A)で示されるモノマー単位、0~60モル%の式(A)で示されるモノマー以外のビニルエステルモノマー単位、及び、0~10モル%の他のモノマー単位を含むことであり、更に好ましい態様は、30~70モル%のTFE単位、HFP単位又はCTFE単位、20~60モル%の式(A)で示されるモノマー単位、0~40モル%の式(A)で示されるモノマー以外のビニルエステルモノマー単位、及び、0~10モル%の他のモノマー単位を含むことであり、特に好ましい態様は、35~65モル%のTFE単位、HFP単位又はCTFE単位、25~55モル%の式(A)で示されるモノマー単位、0~35モル%の式(A)で示されるモノマー以外のビニルエステルモノマー単位、及び、0~5モル%の他のモノマー単位を含むことである。
より好ましい態様は、20~80モル%のTFE単位、HFP単位又はCTFE単位、10~70モル%の式(A)で示されるモノマー単位、及び、5~50モル%の一般式(2)で示されるモノマー(2)単位を含むことであり、更に好ましい態様は、30~70モル%のTFE単位、HFP単位又はCTFE単位、20~60モル%の式(A)で示されるモノマー単位、及び、10~40モル%の一般式(2)で示されるモノマー(2)単位を含むことであり、特に好ましい態様は、35~65モル%のTFE単位、HFP単位又はCTFE単位、25~55モル%の式(A)で示されるモノマー単位、及び、10~30モル%の一般式(2)で示されるモノマー(2)単位を含むことである。
本開示の第2の含フッ素ポリマーはまた、上記活性エステル基(A)を有するモノマーに基づく重合単位を含むことが好ましい。
また、本開示の第2の含フッ素ポリマーは、上記活性エステル基(A)を有するモノマーに基づく重合単位が、全重合単位に対して10~70モル%であることが好ましく、20~60モル%であることがより好ましく、25~55モル%であることが更に好ましい。
本開示の第3の金属張積層板用組成物は、含フッ素ポリマーが上記構成を有することによって、エポキシ樹脂との相溶性に優れる。また、金属張積層板の樹脂層に用いることで該樹脂層を低誘電率及び低誘電正接にすることができる。本開示は、上記金属張積層板用組成物の金属張積層板(金属張積層板の樹脂層)への使用を提供する。
本開示の第3の金属張積層板用組成物は、更に、硬化促進剤を含んでもよい。上記硬化促進剤としては、本開示の第1の金属張積層板用組成物と同じである。これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
本開示の第3の金属張積層板用組成物は、固形分100質量%に対して、上記含フッ素ポリマーが10質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましく、40質量%以上が更に好ましく、また、100質量%以下であってもよく、80質量%以下であってもよい。
本開示の第3の金属張積層板用組成物は、エポキシ樹脂を含まないものであってよい。
本開示の第3の硬化性組成物は、本開示の第3の含フッ素ポリマーを含むことによって、エポキシ樹脂との相溶性に優れる。そのため、低誘電率及び低誘電正接であり、分散性、耐湿性、耐熱性、難燃性、接着性の特性にも優れる。
また、本開示の第3の含フッ素ポリマーを含むことによって低誘電率及び低誘電正接の樹脂層を形成できるため、金属張積層板の樹脂層を形成するために特に好適である。
本開示の第3の硬化性組成物は、金属張積層板用硬化性組成物であることが好ましい。本開示は、上記硬化性組成物の金属張積層板(金属張積層板の樹脂層)への使用を提供する。
本開示の第3の金属張積層板は、金属箔と、該金属箔上に設けられた樹脂層とを備える金属張積層板であって、上記樹脂層が含フッ素ポリマー及びエポキシ樹脂を含み、上記含フッ素ポリマーが含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位と、ビニルエステルモノマーに基づく重合単位とを含み、前記含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位及びビニルエステルモノマーに基づく重合単位の合計含有量が、全重合単位に対して70~100モル%であり、前記含フッ素ビニルモノマーは、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン及びクロロトリフルオロエチレンからなる群より選択される少なくとも1種を含み、前記含フッ素ビニルモノマーがテトラフルオロエチレンを含む場合、19F-NMRにおける-CF2H末端のCF2Hの積分値が、CF2全体の積分値に対して2%以下であり、前記含フッ素ビニルモノマーがヘキサフルオロプロピレンを含む場合、19F-NMRにおける-CF2CFHCF3末端のCFHの積分値が、CF全体の積分値に対して2%以下であり、前記含フッ素ビニルモノマーがクロロトリフルオロエチレンを含む場合、19F-NMRにおける-CF2H末端のCF2Hの積分値及び-CFClH末端のCFClHの積分値の合計が、CF2全体の積分値及びCFCl全体の積分値の合計に対して2%以下である。
なお、上記樹脂層は、本開示の第3の硬化性組成物から得られるものであり、含フッ素ポリマーとエポキシ樹脂とが架橋しているので、上記の割合は、上記含フッ素ポリマーに由来する樹脂部分100質量部に対するエポキシ樹脂に由来する樹脂部分の割合である。
また、本開示の第3の金属張積層板は、金属箔と上記樹脂層とを備える限り、更にその他の層を含んでいてもよく、金属箔及び上記樹脂層はそれぞれ、1種であってもよいし、2種以上であってもよい。
また、本開示の第3の金属張積層板においては、金属箔の第一の樹脂層が設けられている面とは異なる面(反対側の面)にも第一の樹脂層が設けられていてもよい。すなわち、本開示の第3の金属張積層板は、第一の樹脂層、金属箔、第一の樹脂層の順に積層されたものであってもよいし、第一の樹脂層、金属箔、第一の樹脂層、第二の樹脂層の順に積層されたものであってもよい。
本開示の第3のプリント基板は、上記金属張積層板上にカバーレイフィルムを備えるものであってもよく、上記カバーレイフィルムは上記樹脂層を介して金属張積層板と接着していてもよい。
上記エッチングの方法は限定されず従来公知の方法を採用することができる。また、パターン回路は限定されず、どのようなパターン回路のプリント基板でもよい。
上記エポキシ樹脂の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定することができる。
このような性状は、例えば、エポキシ樹脂の低分子量化、低Tg化によって実現できる。
上記エポキシ当量は、JIS7236に準拠して求められる。
本開示の第4の硬化性組成物は、本開示の第3の含フッ素ポリマーを含むことで、本開示の第3の硬化性組成物と同様の利点を有する。さらに、本開示のエポキシ樹脂を含むことで、接着性等の特性をより改善できる。
本開示の第4の硬化性組成物は、金属張積層板用硬化性組成物であることが好ましい。本開示は、上記硬化性組成物の金属張積層板(金属張積層板の樹脂層)への使用を提供する。
本開示の第4の金属張積層板は、金属箔と、該金属箔上に設けられた樹脂層とを備える金属張積層板であって、上記樹脂層が含フッ素ポリマー及びエポキシ樹脂を含み、上記含フッ素ポリマーが含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位と、ビニルエステルモノマーに基づく重合単位とを含み、前記含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位及びビニルエステルモノマーに基づく重合単位の合計含有量が、全重合単位に対して70~100モル%であり、前記含フッ素ビニルモノマーは、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン及びクロロトリフルオロエチレンからなる群より選択される少なくとも1種を含み、前記含フッ素ビニルモノマーがテトラフルオロエチレンを含む場合、19F-NMRにおける-CF2H末端のCF2Hの積分値が、CF2全体の積分値に対して2%以下であり、前記含フッ素ビニルモノマーがヘキサフルオロプロピレンを含む場合、19F-NMRにおける-CF2CFHCF3末端のCFHの積分値が、CF全体の積分値に対して2%以下であり、前記含フッ素ビニルモノマーがクロロトリフルオロエチレンを含む場合、19F-NMRにおける-CF2H末端のCF2Hの積分値及び-CFClH末端のCFClHの積分値の合計が、CF2全体の積分値及びCFCl全体の積分値の合計に対して2%以下であり、上記エポキシ樹脂がテトラフルオロエチレンに基づく重合単位及び/又はヘキサフルオロプロピレンに基づく重合単位、並びに、アリルグリシジルエーテルに基づく重合単位のみからなり、数平均分子量が500~10000であり、25℃における性状が液体であり、テトラフルオロエチレンに基づく重合単位を含む場合、19F-NMRにおける-CF2H末端のCF2Hの積分値が、CF2全体の積分値に対して4%以下であり、ヘキサフルオロプロピレンに基づく重合単位を含む場合、19F-NMRにおける-CF2CFHCF3末端のCFHの積分値が、CF全体の積分値に対して4%以下である。
なお、上記樹脂層は、本開示の第4の硬化性組成物から得られるものであり、含フッ素ポリマーとエポキシ樹脂とが架橋しているので、上記の割合は、上記含フッ素ポリマーに由来する樹脂部分100質量部に対するエポキシ樹脂に由来する樹脂部分の割合である。
また、本開示の第3の金属張積層板は、金属箔と上記樹脂層とを備える限り、更にその他の層を含んでいてもよく、金属箔及び上記樹脂層はそれぞれ、1種であってもよいし、2種以上であってもよい。
また、本開示の第4の金属張積層板においては、金属箔の第一の樹脂層が設けられている面とは異なる面(反対側の面)にも第一の樹脂層が設けられていてもよい。すなわち、本開示の第4の金属張積層板は、第一の樹脂層、金属箔、第一の樹脂層の順に積層されたものであってもよいし、第一の樹脂層、金属箔、第一の樹脂層、第二の樹脂層の順に積層されたものであってもよい。
本開示の第4のプリント基板は、上記金属張積層板上にカバーレイフィルムを備えるものであってもよく、上記カバーレイフィルムは上記樹脂層を介して金属張積層板と接着していてもよい。
上記エッチングの方法は限定されず従来公知の方法を採用することができる。また、パターン回路は限定されず、どのようなパターン回路のプリント基板でもよい。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
測定装置:NMR測定装置:VARIAN社製
1H-NMR測定条件:400MHz(テトラメチルシラン=0ppm)
測定装置:自動試料燃焼装置(三菱化学(株)製 AQF-100) イオンクロマト(DIONEX社製 ICS-1500 Ion Chromatography System)内蔵
試料 3mg
測定装置:昭和電工(株)製Shodex GPC-104
測定条件:溶離液としてはテトラヒドロフランを使用し、分子量の標準サンプルとしては分子量既知のポリスチレンを使用する。
ASTM E1356-98に従い、METLER TOLEDO社製のDSC測定装置を使用してセカンドランにおける熱吸収から中点法によってガラス転移温度および結晶融点を決定した。
測定条件
昇温速度;20℃/min
試料量;10mg
ヒートサイクル;-50℃~150℃、昇温、冷却、昇温
測定装置:Perkin-Elmer FTIRスペクトロメーター1760X(パーキンエルマー社製)
測定は、粉状またはフィルム状の試料を、40回スキャンし測定し赤外スペクトルを得た。
容量3000mlのステンレス製オートクレーブにアセトン1050g、安息香酸ビニル(VBz)130gを投入し、減圧窒素置換の操作を行い、テトラフルオロエチレン(TFE)130gを仕込んだ。撹拌下に適温まで昇温し、過酸化物系重合開始剤8gを仕込み重合を開始した。反応器内圧が1.0MPaGから0.4MPaGへ低下した時点で反応を停止し、重合体を含む溶液を得た。得られた溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、248g/eqであった。
容量6000mlのステンレス製オートクレーブに酢酸ブチル2500g、ネオノナン酸ビニルエステル(NNVE)584g、安息香酸ビニル(VBz)77g、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)527g、クロトン酸(CA)7gを投入し、減圧窒素置換の操作を行い、テトラフルオロエチレン(TFE)658gを仕込んだ。撹拌下に適温まで昇温し、過酸化物系重合開始剤30gを仕込み重合を開始した。反応器内圧が1.0MPaGから0.4MPaGへ低下した時点で反応を停止し、重合体を含む溶液を得た。得られた溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
容量3000mlのステンレス製オートクレーブに減圧窒素置換の操作を行い、アセトン900g、テトラフルオロエチレン(TFE)130gを仕込んだ。撹拌下に70.0℃まで昇温し、過酸化物系重合開始剤8gを仕込むと同時に、安息香酸ビニル(VBz)142gとアセトン71gの混合溶液を毎分3mlで投入し、重合を開始した。反応器内圧が1.0MPaGから0.4MPaGへ低下した時点で反応を停止し、重合体を含む溶液を得た。得られた溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
実施例1において、安息香酸ビニルを87g、加えてイソボニルアクリレートを60g仕込んだ以外は、実施例1と同様に反応し、含フッ素ポリマーを得た。
実施例および比較例で得た含フッ素ポリマーをメチルエチルケトンに溶解し、固形分が50質量%となるように調整した。また、エポキシ樹脂(エポキシ当量:259g/eq)も同様に固形分が80質量%となるように溶液を調整した。
次に、この2種の溶液をビニルエステルユニット当量とエポキシ当量が同じになるように配合量を調整して混合した。混合溶液の外観を目視で観察し、相溶性の評価を行った。相溶性評価について下記の様に判断した。
透明 :〇 (相溶性良い)
不透明:× (相溶性悪い)
結果を表1に示す。
上記の混合液に4―ジメチルアミノピリジンを溶液の固形分に対して0.5質量%加え、良く混合し硬化組成物を作成した。
この上記の硬化組成物を、10g取り、50℃にした送風乾燥機で3時間乾燥した後、175℃にした送風乾燥機で12時間反応させた。反応後、硬化物を冷却した。
次に、硬化物の反応度の指標として、ゲル分率を測定した。
硬化物を取りあらかじめ重さをはかった400メッシュの金属金網で包んだ。50mlのサンプル管に25mlのアセトンと金網に包まれた硬化物を入れ、12時間アセトン中で硬化物を浸漬した。その後、金網を取り出し、乾燥させ乾燥後の重量を測定し、アセトン浸漬後の乾燥硬化物の重量を算出した。
ゲル分率は、アセトン浸漬後の乾燥硬化物の重量/アセトン浸漬前の硬化物の重量×100として算出した。結果を表1に示す。
実施例1と実施例2より、ポリマーの分子量を小さくするとエポキシ樹脂との反応性が良くなりゲル分率が上がることが分かる。
実施例1と実施例3より、第三成分としてイソボニルアクリレートを用いるとエポキシ樹脂との反応性が良くなりゲル分率が上がることが分かる。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン1000gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を70℃まで昇温した。これに攪拌下、テトラフルオロエチレンを槽内圧力が0.79MPaとなるまで仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)4.2gを仕込み、同時に安息香酸ビニル(VBz)の供給を開始した。安息香酸ビニルは1.5ml/分で合計150g追加した。テトラフルオロエチレンも反応中、槽内圧力が0.775~0.7795MPaとなる様に連続で供給した。
反応開始から1時間後にパーブチルPV4.2gをさらに追加した。安息香酸ビニルの供給を停止後、テトラフルオロエチレンの供給も停止した。さらに、槽温を75℃として1時間熟成反応を継続した。
その後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、安息香酸ビニル/テトラフルオロエチレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度17質量%)を得た。
反応終了後、得られた溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、テトラフルオロエチレン50モル%、安息香酸ビニル50モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、12000であった。ガラス転移温度(Tg)は66℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量30.3質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、248g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン900gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を70℃まで昇温した。これに攪拌下、テトラフルオロエチレンを槽内圧力が0.79MPaとなるまで仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)4.2gを仕込み、同時に安息香酸ビニル140gとアセトン70gの混合溶液の供給を開始した。安息香酸ビニルとアセトンの混合溶液は1.5ml/分で合計200g追加した。テトラフルオロエチレンも反応中、槽内圧力が0.775~0.7795MPaとなる様に連続で供給した。
反応開始から1時間後にパーブチルPV4.2gをさらに追加した。安息香酸ビニルとアセトンの混合溶液の供給を停止後、テトラフルオロエチレンの供給も停止した。さらに、槽温を75℃として2時間熟成反応を継続した。
その後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、安息香酸ビニル/テトラフルオロエチレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度21質量%)を得た。
反応終了後、得られた溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、テトラフルオロエチレン60モル%、安息香酸ビニル40モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、9600であった。ガラス転移温度(Tg)は55℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量33.3質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、263g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン800gと安息香酸ビニル20gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を70℃まで昇温した。これに攪拌下、テトラフルオロエチレンを槽内圧力が0.79MPaとなるまで仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)4.2gを仕込み、同時に安息香酸ビニルの供給を開始した。安息香酸ビニルは2.5ml/分で合計100g追加した。テトラフルオロエチレンも反応中、槽内圧力が0.775~0.7795MPaとなる様に連続で供給した。
安息香酸ビニルの供給を停止後、テトラフルオロエチレンの供給も停止した。その後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、安息香酸ビニル/テトラフルオロエチレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度14質量%)を得た。
反応終了後、ポリマー溶液を大量のメタノール溶液に再沈させ、ポリマーの精製を行い、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、テトラフルオロエチレン41モル%、安息香酸ビニル59モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、10000であった。ガラス転移温度(Tg)は62℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量23.5質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、214g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン800gとピバリン酸ビニル(PV)20gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を60℃まで昇温した。これに攪拌下、テトラフルオロエチレンを槽内圧力が0.79MPaとなるまで仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)2.1gを仕込み、同時にピバリン酸ビニルの供給を開始した。ピバリン酸ビニルは2.0ml/分で合計160g追加した。テトラフルオロエチレンも反応中、槽内圧力が0.775~0.7795MPaとなる様に連続で供給した。
ピバリン酸ビニルの供給を停止後、テトラフルオロエチレンの供給も停止した。60℃で1時間熟成反応を継続した後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、ピバリン酸ビニル/テトラフルオロエチレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度14質量%)を得た。
反応終了後、ポリマー溶液を大量のメタノール溶液に再沈させ、ポリマーの精製を行い、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、テトラフルオロエチレン55モル%、ピバリン酸ビニル45モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、14000であった。ガラス転移温度(Tg)は45℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量37.1質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、250g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン800gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を70℃まで昇温した。これに攪拌下、テトラフルオロエチレンを槽内圧力が0.79MPaとなるまで仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)4.2gを仕込み、同時に4-t-ブチル安息香酸ビニル(t-BuVBz)の供給を開始した。4-t-ブチル安息香酸ビニルは2.0ml/分で合計160g追加した。テトラフルオロエチレンも反応中、槽内圧力が0.775~0.7795MPaとなる様に連続で供給した。
4-t-ブチル安息香酸ビニルの供給を停止後、テトラフルオロエチレンの供給も停止した。さらに、槽温を75℃として1時間熟成反応を継続した。
その後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、4-t-ブチル安息香酸ビニル/テトラフルオロエチレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度27質量%)を得た。
反応終了後、得られた溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、テトラフルオロエチレン45モル%、4-t-ブチル安息香酸ビニル55モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、9000であった。ガラス転移温度(Tg)は85℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量34.5質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、374g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン800gと4-t-ブチル安息香酸ビニル40gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を65℃まで昇温した。これに攪拌下、テトラフルオロエチレンを槽内圧力が0.79MPaとなるまで仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)2.1gを仕込み、同時に4-t-ブチル安息香酸ビニルの供給を開始した。4-t-ブチル安息香酸ビニルは2.0ml/分で合計120g追加した。テトラフルオロエチレンも反応中、槽内圧力が0.775~0.7795MPaとなる様に連続で供給した。
4-t-ブチル安息香酸ビニルの供給を停止後、テトラフルオロエチレンの供給も停止した。さらに、槽温を65℃のまま0.5時間熟成反応を継続した。
その後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、4-t-ブチル安息香酸ビニル/テトラフルオロエチレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度22質量%)を得た。
反応終了後、得られた溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、テトラフルオロエチレン52モル%、4-t-ブチル安息香酸ビニル48モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、12000であった。ガラス転移温度(Tg)は107℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量26.1質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、311g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン800gと酢酸ビニル20gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を70℃まで昇温した。これに攪拌下、テトラフルオロエチレンを槽内圧力が0.79MPaとなるまで仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)2.1gを仕込み、同時に酢酸ビニルの供給を開始した。酢酸ビニルは1.0ml/分で合計110g追加した。テトラフルオロエチレンも反応中、槽内圧力が0.775~0.7795MPaとなる様に連続で供給した。
酢酸ビニルの供給を停止後、テトラフルオロエチレンの供給も停止した。その後、さらに0.5時間熟成反応を継続した。
その後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、酢酸ビニル/テトラフルオロエチレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度17質量%)を得た。
反応終了後、得られた溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、テトラフルオロエチレン48モル%、酢酸ビニル52モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、10000であった。ガラス転移温度(Tg)は35℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量39.3質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、178g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン800gと安息香酸ビニル20gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を70℃まで昇温した。これに攪拌下、ヘキサフルオロプロピレンを600g仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)2.1gを仕込み、同時に安息香酸ビニルの供給を開始した。安息香酸ビニルは1.5ml/分で合計60g追加した。
安息香酸ビニルの供給を停止後、槽内温度70℃のまま4時間反応を継続した。
槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、安息香酸ビニル/ヘキサフルオロプロピレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度14質量%)を得た。
反応終了後、得られた溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、ヘキサフルオロプロピレン37モル%、安息香酸ビニル63モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、7500であった。ガラス転移温度(Tg)は45℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量28.1質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、235g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン800gとピバリン酸ビニル20gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を70℃まで昇温した。これに攪拌下、ヘキサフルオロプロピレンを600g仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)4.2gを仕込み、同時にピバリン酸ビニルの供給を開始した。ピバリン酸ビニルは1.5ml/分で合計110g追加した。
ピバリン酸ビニルの供給を停止後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、ピバリン酸ビニル/ヘキサフルオロプロピレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度23質量%)を得た。
反応終了後、得られた溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、ヘキサフルオロプロピレン42モル%、ピバリン酸ビニル58モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、9000であった。ガラス転移温度(Tg)は50℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量34.5質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、234g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン800gと4-t-ブチル安息香酸ビニル20gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を70℃まで昇温した。これに攪拌下、ヘキサフルオロプロピレンを600g仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)4.2gを仕込み、同時に4-t-ブチル安息香酸ビニルの供給を開始した。4-t-ブチル安息香酸ビニルは2.0ml/分で合計110g追加した。
4-t-ブチル安息香酸ビニルの供給を停止後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、4-t-ブチル安息香酸ビニル/ヘキサフルオロプロピレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度21質量%)を得た。
反応終了後、得られた溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、ヘキサフルオロプロピレン40モル%、4-t-ブチル安息香酸ビニル60モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、9000であった。ガラス転移温度(Tg)は110℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量25.2質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、305g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン800gと4-t-ブチル安息香酸ビニル16.5gと4-ヒドロキシブチルビニルエーテル3.5gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を65℃まで昇温した。これに攪拌下、テトラフルオロエチレンを槽内圧力が0.79MPaとなるまで仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)2.1gを仕込み、同時に4-t-ブチル安息香酸ビニル180gと4-ヒドロキシブチルビニルエーテル37gの混合溶液の供給を開始した。4-t-ブチル安息香酸ビニルとヒドロキシブチルビニルエーテル37gの混合溶液は2.0ml/分で合計160g追加した。テトラフルオロエチレンも反応中、槽内圧力が0.775~0.7795MPaとなる様に連続で供給した。
4-t-ブチル安息香酸ビニルと4-ヒドロキシブチルビニルエーテルの混合溶液の供給を停止後、テトラフルオロエチレンの供給も停止した。その後、槽温70℃で0.5時間熟成反応を継続した。
その後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、4-t-ブチル安息香酸ビニル/4-ヒドロキシブチルビニルエーテル/テトラフルオロエチレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度14質量%)を得た。
反応終了後、得られた溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、テトラフルオロエチレン48モル%、4-t-ブチル安息香酸ビニル31モル%、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル21モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、10000であった。ガラス転移温度(Tg)は40℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量26.5質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、435g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン1000gと安息香酸ビニル10gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を70℃まで昇温した。これに攪拌下、テトラフルオロエチレンを槽内圧力が0.79MPaとなるまで仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)4.2gを仕込み、同時に安息香酸ビニル87gとイソボニルアクリレート(IBAC)60gの混合溶液の供給を開始した。安息香酸ビニルとイソボニルアクリレートの混合溶液は1.5ml/分で合計110g追加した。テトラフルオロエチレンも反応中、槽内圧力が0.775~0.7795MPaとなる様に連続で供給した。
安息香酸ビニルとアクリル酸イソボニルの混合溶液の供給を停止後、テトラフルオロエチレンの供給も停止した。その後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、安息香酸ビニル/イソボニルアクリレート/テトラフルオロエチレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度14質量%)を得た。
反応終了後、ポリマー溶液を大量のメタノール溶液に再沈させ、ポリマーの精製を行い、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、テトラフルオロエチレン47モル%、安息香酸ビニル34モル%、イソボニルアクリレート19モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、8000であった。ガラス転移温度(Tg)は60℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量26.3質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、401g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン800gと4-t-ブチル安息香酸ビニル20gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を70℃まで昇温した。これに攪拌下、テトラフルオロエチレンを槽内圧力が0.79MPaとなるまで仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)2.1gを仕込み、同時に4-t-ブチル安息香酸ビニル100gとイソボニルアクリレート54gの混合溶液の供給を開始した。4-t-ブチル安息香酸ビニルとイソボニルアクリレートの混合溶液は1.5ml/分で合計132g追加した。テトラフルオロエチレンも反応中、槽内圧力が0.775~0.7795MPaとなる様に連続で供給した。
4-t-ブチル安息香酸ビニルとイソボニルアクリレートの混合溶液の供給を停止後、テトラフルオロエチレンの供給も停止した。その後、槽内温度70℃で0.5時間熟成反応を継続した。
その後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、4-t-ブチル安息香酸ビニル/イソボニルアクリレート/テトラフルオロエチレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度20質量%)を得た。
反応終了後、得られた溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、テトラフルオロエチレン42モル%、4-t-ブチル安息香酸ビニル36モル%、イソボニルアクリレート22モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、8000であった。ガラス転移温度(Tg)は95℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量19.8質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、450g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてフッ素系溶媒(3M社製Novec7200)1400gと4-t-ブチル安息香酸ビニル20gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を65℃まで昇温した。これに攪拌下、テトラフルオロエチレンを槽内圧力が0.79MPaとなるまで仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)2.1gを仕込み、同時に4-t-ブチル安息香酸ビニルの供給を開始した。4-t-ブチル安息香酸ビニルは2.0ml/分で合計80g追加した。テトラフルオロエチレンも反応中、槽内圧力が0.775~0.7795MPaとなる様に連続で供給した。
4-t-ブチル安息香酸ビニルの供給を停止後、テトラフルオロエチレンの供給も停止した。
その後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、4-t-ブチル安息香酸ビニル/テトラフルオロエチレン共重合体のフッ素系溶媒の溶液(固形分濃度0.4質量%)を得た。4-t-ブチル安息香酸ビニル/テトラフルオロエチレン共重合体の含フッ素ポリマーの固体が析出していたため、さらに、アセトン800gを槽内に投入し60℃で0.5時間撹拌し、含フッ素ポリマーを回収した。固形分濃度8.3質量%であった。
得られたアセトン溶液を濃縮後、大量のメタノール溶液に再沈させ、ポリマーの精製を行い、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、テトラフルオロエチレン19モル%、4-t-ブチル安息香酸ビニル81モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、19000であった。ガラス転移温度(Tg)は95℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量10.4質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、236g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてフッ素系溶媒(3M社製Novec7200)1300gとアリルグリシジルエーテル40gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を70℃まで昇温した。これに攪拌下、テトラフルオロエチレンを槽内圧力が0.79MPaとなるまで仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)4.2gを仕込み、同時にアリルグリシジルエーテルの供給を開始した。アリルグリシジルエーテルは1.5ml/分で合計180g追加した。テトラフルオロエチレンも反応中、槽内圧力が0.775~0.7795MPaとなる様に連続で供給した。反応開始後、5時間、1時間、1.5時間経過時にさらにパーブチルPVを各4.2g追加した。
アリルグリシジルエーテルの供給を停止後、テトラフルオロエチレンの供給も停止した。
その後、さらに槽内温度を75℃として3時間熟成反応を継続した。
その後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、内容物を抜き出したが、アリルグリシジルエーテル/テトラフルオロエチレン共重合体のフッ素系溶媒の溶液(固形分濃度0.7質量%)とアリルグリシジルエーテル/テトラフルオロエチレン共重合体メイン成分の2層に分かれていた。アリルグリシジルエーテル/テトラフルオロエチレン共重合体はアセトンに溶けることが分かった為、さらに、アセトン800gを槽内に投入し60℃で0.5時間撹拌し、含フッ素ポリマーを回収し、先のアリルグリシジルエーテル/テトラフルオロエチレン共重合体メイン成分と合わせた。固形分濃度15.2質量%であった。
得られたアセトン溶液を濃縮、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマー(エポキシ樹脂)は、NMR分析より、テトラフルオロエチレン41モル%、アリルグリシジルエーテル59モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、1500であった。ガラス転移温度(Tg)は‐35℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量28.8質量%であった。25℃における性状は、液体であった。
組成より計算したエポキシユニット当量は、184g/eqであった。
3Lステンレス製オートクレーブ中に溶媒としてアセトン800gと安息香酸ビニル20gを仕込み、オートクレーブを窒素置換して、槽温を70℃まで昇温した。これに攪拌下、ヘキサフルオロプロピレンを600g仕込んだ。
次に重合開始剤としてパーブチルPV(製品名、日油株式会社製)4.2gを仕込み、同時に安息香酸ビニルの供給を開始した。安息香酸ビニルは1.5ml/分で合計100g追加した。
安息香酸ビニルの供給を停止後、槽内を常温常圧に戻して重合を停止し、安息香酸ビニル/ヘキサフルオロプロピレン共重合体のアセトン溶液(固形分濃度16質量%)を得た。
反応終了後、ポリマー溶液を大量のメタノール溶液に再沈させ、ポリマーの精製を行い、乾燥して含フッ素ポリマーを得た。
得られた含フッ素ポリマーは、NMR分析より、ヘキサフルオロプロピレン37モル%、安息香酸ビニル63モル%の組成であった。分子量分析より、数平均分子量(Mn)は、9000であった。ガラス転移温度(Tg)は65℃であった。元素分析の結果は、フッ素含有量28.1質量%であった。
組成より計算したビニルエステルユニット当量は、235g/eqであった。
合成例1~14、16で作成した含フッ素ポリマーのフィルムを真空ヒートプレスすることで作成した。作成したフィルム(サンプルF)の比誘電率、誘電正接を下記の様に測定した。表3に結果を記す。
ネットワークアナライザーを使用し、空洞共振器により、上記で作製したサンプルFの共振周波数およびQ値の変化を測定し、12GHzにおける誘電正接(tanδ)を次式にしたがって算出した。空洞共振器法は、埼玉大学小林教授[空洞共振器法による誘電体平板材料の複素誘電率の非破壊測定 MW87-53]による。
tanδ=(1/Qu)×{1+(W2/W1)}-(Pc/ωW1)
D:空洞共振器直径(mm)
M:空洞共振器片側長さ(mm)
L:サンプル長さ(mm)
c:光速(m/s)
Id:減衰量(dB)
F0:共振周波数(Hz)
F1:共振点からの減衰量が3dBである上側周波数(Hz)
F2:共振点からの減衰量が3dBである下側周波数(Hz)
ε0:真空の誘電率(H/m)
εr:サンプルの比誘電率
μ0:真空の透磁率(H/m)
Rs:導体空洞の表面粗さも考慮した実効表面抵抗(Ω)
J0:-0.402759
J1:3.83171
19F-NMRの測定により、-104ppmから-142ppmのCF2全体の積分値と-136ppmから-142ppmのCF2Hの積分値から下式に従い算出した。結果を表3に示す。
-CF2H末端の比率=(-136ppmから-142ppmのCF2Hの積分値)/(-104ppmから-142ppmのCF2全体の積分値)×100
19F-NMRの測定により、-172ppmから-216ppmのCF全体の積分値と-210ppmから-216ppmのCFHの積分値から下式に従い算出した。結果を表3に示す。
-CF2CFHCF3末端の比率=(-210ppmから-216ppmのCFHの積分値)/(-172ppmから-216ppmのCF全体の積分値)×100
合成例1~3の比較や、合成例5及び14の比較から、-CF2H末端の比率が少なくなることで、誘電正接が低下することが分かる。
合成例8及び16の比較から、-CF2CFHCF3末端の比率が少なくなることで、誘電正接が低下することが分かる。
合成例1~14、16で得た含フッ素ポリマー(エステル樹脂)をアセトンに溶解し、固形分が50質量%となるように調整した。また、エポキシA:合成例15、エポキシB:2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)プロパン(東京化成工業株式会社製、純度92.6%、エポキシ当量184)、エポキシC:エチレングリコールジグリシジルエーテル(共栄社化学株式会社製、エポキシ当量130)のエポキシ樹脂も同様に固形分が50質量%となるように溶液を調整した。
次に、この2種の溶液(エステル樹脂溶液、エポキシ樹脂溶液)をビニルエステルユニット当量とエポキシ当量が同じになるように配合量を調整して混合した。混合溶液の外観を目視で観察し、相溶性の評価を行った。相溶性評価について下記の様に判断した。
混合溶液の状態
透明 :〇 (相溶性良い)
不透明:× (相溶性悪い)
固形分濃度が50質量%で不透明の場合は、透明になるまでアセトンを追加し、透明になった固形分濃度を相溶性評価とした。結果を表4~6に示す。表内の相溶性評価の欄には、透明になった固形分濃度(質量%)を記載した。
上記の混合液に4―ジメチルアミノピリジン(DMAP)を溶液の固形分に対して0.5質量%加え、良く混合し硬化組成物を作成した。
この上記の硬化組成物を、10g取り、50℃にした送風乾燥機で3時間乾燥した後、175℃にした送風乾燥機で12時間反応させた。反応後、硬化物を冷却した。
次に、硬化物の反応度の指標として、ゲル分率を測定した。
硬化物を取りあらかじめ重さをはかった400メッシュの金属金網で包んだ。50mlのサンプル管に25mlのアセトンと金網に包まれた硬化物を入れ、12時間アセトン中で硬化物を浸漬した。その後、金網を取り出し、乾燥させ乾燥後の質量を測定し、アセトン浸漬後の乾燥硬化物の質量を算出した。
ゲル分率は、アセトン浸漬後の乾燥硬化物の質量/アセトン浸漬前の硬化物の質量×100として算出した。結果を表4~6に示す。
No.1~3から、概して、ビニルエステルモノマーとして、安息香酸ビニル(VBz)、酢酸ビニルを使用した場合に、エポキシ樹脂との反応性が良くなりゲル分率が上がることが分かる。
No.5、6から、含フッ素ビニルモノマー及びビニルエステルモノマー以外の第3成分として、イソボニルアクリレート(IABC)を用いることで、エポキシ樹脂との反応性が良くなりゲル分率が上がることが分かる。
Claims (58)
- 含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位と、ビニルエステルモノマー(但し、前記含フッ素ビニルモノマーを除く)に基づく重合単位とを含み、水酸基を含むモノマーに基づく重合単位及びカルボキシル基を含むモノマーに基づく重合単位の合計が全重合単位に対して1モル%以下である含フッ素ポリマーを含むことを特徴とする金属張積層板用組成物。
- 更に、溶剤を含む請求項1記載の金属張積層板用組成物。
- 前記ビニルエステルモノマーに基づく重合単位は、前記含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、10モル%以上である請求項1又は2記載の金属張積層板用組成物。
- 前記ビニルエステルモノマーは、下記式:
CH2=CH-O-C(=O)-RA
(式中、RAは、炭素数1~4のアルキル基、又は置換基を有していてもよいフェニル基である。)
で示されるモノマーである請求項1~3のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。 - 前記ビニルエステルモノマーは、安息香酸ビニル、パラ-t-ブチル安息香酸ビニル、酢酸ビニル、及び、ピバリン酸ビニルからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1~4のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。
- 前記含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位は、前記含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、10モル%以上である請求項1~5のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。
- 前記含フッ素ビニルモノマーは、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニル、へキサフルオロプロピレン及びパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1~6のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。
- 前記含フッ素ポリマーは、更に、前記含フッ素ビニルモノマー及び前記ビニルエステルモノマー以外のモノマーに基づく重合単位を含む請求項1~7のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。
- 前記含フッ素ポリマーは、数平均分子量が1000~30000である請求項1~9のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。
- 含フッ素ポリマーと、エポキシ樹脂とを含み、
前記含フッ素ポリマーは、含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位と、ビニルエステルに基づく重合単位(但し、前記含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位を除く)とを含み、水酸基を含むモノマーに基づく重合単位及びカルボキシル基を含むモノマーに基づく重合単位の合計が全重合単位に対して1モル%以下である
ことを特徴とする硬化性組成物。 - 更に、溶剤を含む請求項11記載の硬化性組成物。
- 前記含フッ素ポリマー100質量部に対し、前記エポキシ樹脂を1~1000質量部含有する請求項11又は12記載の硬化性組成物。
- 更に、硬化促進剤を含む請求項11~13のいずれかに記載の硬化性組成物。
- 金属箔と、前記金属箔上に設けられた樹脂層とを備える金属張積層板であって、
前記樹脂層が、請求項11~14のいずれかに記載の硬化性組成物から形成される
ことを特徴とする金属張積層板。 - 請求項15の金属張積層板の金属箔をエッチングして形成されたパターン回路を備えることを特徴とするプリント基板。
- テトラフルオロエチレンに基づく重合単位と、ビニルエステルモノマーに基づく重合単位とを含み、テトラフルオロエチレン単位-ビニルエステル単位-テトラフルオロエチレン単位の連鎖が45モル%以上であり、水酸基を含むモノマーに基づく重合単位及びカルボキシル基を含むモノマーに基づく重合単位の合計が全重合単位に対して1モル%以下である含フッ素ポリマーを含むことを特徴とする金属張積層板用組成物。
- 前記含フッ素ポリマーの数平均分子量が15000以下である請求項17記載の金属張積層板用組成物。
- 前記ビニルエステルモノマーに基づく重合単位は、前記含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、10モル%以上である請求項17又は18記載の金属張積層板用組成物。
- 前記ビニルエステルモノマーは、下記式:
CH2=CH-O-C(=O)-RA
(式中、RAは、炭素数1~4のアルキル基、又は置換基を有していてもよいフェニル基である。)
で示されるモノマーである請求項17~19のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。 - 前記ビニルエステルモノマーは、安息香酸ビニル、パラ-t-ブチル安息香酸ビニル、酢酸ビニル、及び、ピバリン酸ビニルからなる群より選択される少なくとも1種である請求項17~20のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。
- 前記テトラフルオロエチレンに基づく重合単位は、前記含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、10モル%以上である請求項17~21のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。
- 前記含フッ素ポリマーが、更に、前記テトラフルオロエチレン及び前記ビニルエステルモノマー以外のモノマーに基づく重合単位を含む請求項17~22のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。
- 更に、溶剤を含む請求項17~24のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。
- 請求項17~24のいずれかに記載の金属張積層板用組成物と、エポキシ樹脂とを含むことを特徴とする硬化性組成物。
- 更に、溶剤を含む請求項26記載の硬化性組成物。
- 前記含フッ素ポリマー100質量部に対し、前記エポキシ樹脂を1~1000質量部含有する請求項26又は27記載の硬化性組成物。
- 更に、硬化促進剤を含む請求項26~28のいずれかに記載の硬化性組成物。
- 金属箔と、前記金属箔上に設けられた樹脂層とを備える金属張積層板であって、
前記樹脂層が、請求項26~29のいずれかに記載の硬化性組成物から形成される
ことを特徴とする金属張積層板。 - 請求項30の金属張積層板の金属箔をエッチングして形成されたパターン回路を備えることを特徴とするプリント基板。
- 含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位と、ビニルエステルモノマーに基づく重合単位とを含み、
前記含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位及びビニルエステルモノマーに基づく重合単位の合計含有量が、全重合単位に対して70~100モル%であり、
前記含フッ素ビニルモノマーは、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン及びクロロトリフルオロエチレンからなる群より選択される少なくとも1種を含み、
前記含フッ素ビニルモノマーがテトラフルオロエチレンを含む場合、19F-NMRにおける-CF2H末端のCF2Hの積分値が、CF2全体の積分値に対して2%以下であり、
前記含フッ素ビニルモノマーがヘキサフルオロプロピレンを含む場合、19F-NMRにおける-CF2CFHCF3末端のCFHの積分値が、CF全体の積分値に対して2%以下であり、
前記含フッ素ビニルモノマーがクロロトリフルオロエチレンを含む場合、19F-NMRにおける-CF2H末端のCF2Hの積分値及び-CFClH末端のCFClHの積分値の合計が、CF2全体の積分値及びCFCl全体の積分値の合計に対して2%以下である含フッ素ポリマーを含むことを特徴とする金属張積層板用組成物。 - 前記含フッ素ポリマーの数平均分子量が1000~600000である請求項32記載の金属張積層板用組成物。
- 前記ビニルエステルモノマーに基づく重合単位は、前記含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、10モル%以上である請求項32又は33記載の金属張積層板用組成物。
- 前記ビニルエステルモノマーは、下記式:
CH2=CH-O-C(=O)-RA
(式中、RAは、炭素数1~4のアルキル基、又は置換基を有していてもよいフェニル基である。)
で示されるモノマーである請求項32~34のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。 - 前記ビニルエステルモノマーは、安息香酸ビニル、パラ-t-ブチル安息香酸ビニル、酢酸ビニル、及び、ピバリン酸ビニルからなる群より選択される少なくとも1種である請求項32~35のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。
- 前記含フッ素ビニルモノマーに基づく重合単位は、前記含フッ素ポリマーの全重合単位に対して、10モル%以上である請求項32~36のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。
- 前記含フッ素ポリマーが、更に、前記含フッ素ビニルモノマー及び前記ビニルエステルモノマー以外のモノマーに基づく重合単位を含む請求項32~37のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。
- 更に、溶剤を含む請求項32~39のいずれかに記載の金属張積層板用組成物。
- 請求項32~39のいずれかに記載の金属張積層板用組成物と、エポキシ樹脂とを含むことを特徴とする硬化性組成物。
- 更に、溶剤を含む請求項41記載の硬化性組成物。
- 前記含フッ素ポリマー100質量部に対し、前記エポキシ樹脂を1~1000質量部含有する請求項41又は42記載の硬化性組成物。
- 更に、硬化促進剤を含む請求項41~43のいずれかに記載の硬化性組成物。
- 金属箔と、前記金属箔上に設けられた樹脂層とを備える金属張積層板であって、
前記樹脂層が、請求項41~44のいずれかに記載の硬化性組成物から形成される
ことを特徴とする金属張積層板。 - 請求項45の金属張積層板の金属箔をエッチングして形成されたパターン回路を備えることを特徴とするプリント基板。
- テトラフルオロエチレンに基づく重合単位及び/又はヘキサフルオロプロピレンに基づく重合単位と、アリルグリシジルエーテルに基づく重合単位とを含み、
前記テトラフルオロエチレンに基づく重合単位、前記ヘキサフルオロプロピレンに基づく重合単位及び前記アリルグリシジルエーテルに基づく重合単位の合計含有量が、全重合単位に対して98~100モル%であるエポキシ樹脂。 - 25℃における性状が液体である請求項47記載のエポキシ樹脂。
- 数平均分子量が500~10000である請求項47又は48記載のエポキシ樹脂。
- テトラフルオロエチレンに基づく重合単位を含む場合、19F-NMRにおける-CF2H末端のCF2Hの積分値が、CF2全体の積分値に対して4%以下であり、
ヘキサフルオロプロピレンに基づく重合単位を含む場合、19F-NMRにおける-CF2CFHCF3末端のCFHの積分値が、CF全体の積分値に対して4%以下であることを特徴とする請求項47~49のいずれかに記載のエポキシ樹脂。 - 前記アリルグリシジルエーテルに基づく重合単位は、前記エポキシ樹脂の全重合単位に対して、10モル%以上である請求項47~50のいずれかに記載のエポキシ樹脂。
- 前記テトラフルオロエチレンに基づく重合単位及びヘキサフルオロプロピレンに基づく重合単位の合計含有量は、前記エポキシ樹脂の全重合単位に対して、10モル%以上である請求項47~51のいずれかに記載のエポキシ樹脂。
- 請求項47~52のいずれかに記載のエポキシ樹脂と、請求項32~39のいずれかに記載の金属張積層板用組成物とを含むことを特徴とする硬化性組成物。
- 更に、溶剤を含む請求項53記載の硬化性組成物。
- 前記含フッ素ポリマー100質量部に対し、前記エポキシ樹脂を1~1000質量部含有する請求項53又は54記載の硬化性組成物。
- 更に、硬化促進剤を含む請求項53~55のいずれかに記載の硬化性組成物。
- 金属箔と、前記金属箔上に設けられた樹脂層とを備える金属張積層板であって、
前記樹脂層が、請求項53~56のいずれかに記載の硬化性組成物から形成されることを特徴とする金属張積層板。 - 請求項57の金属張積層板の金属箔をエッチングして形成されたパターン回路を備えることを特徴とするプリント基板。
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