JPH0490307A - フッ素樹脂薄膜の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はフッ素樹脂薄膜の製造法の改良に関するもので
ある。

（従来の技術） フッ素樹脂フィルムの製造法としては、フン素樹脂粉末
とナフサのような液状潤滑剤を混合してペースト状物を
得、これを押出および／または圧延によりフィルム状に
成形し、次いで液状潤滑剤を除去し、その後フッ素樹脂
の融点以上の温度に加熱する方法、あるいはフッ素樹脂
粉末を金型に充填した後フッ素樹脂の融点以上の温度に
加熱してブロンク状成形体とし、これを金型から取り出
し旋盤によりフィルム状に切削する方法が知られている
。

これら両方法は比較的厚手のフン素樹脂フィルムの製造
に適しているが、薄手フィルム（薄膜）、例えば約１０
μｍ以下のフィルムを得るのは困難である。

そこで、フン素樹脂薄膜を得る方法として、金属箔をフ
ッ素樹脂ディスパージョン中に浸漬して引上げることに
より、金属箔表面にフン素樹脂ディスパージョンを塗布
し、次にバーにて過剰のディスパージョンを除去し、次
いでフッ素樹脂の融点以上の温度に加熱して薄膜を形成
し、その後金属箔と薄膜を剥離する方法が提案されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） この方法によれば、フッ素樹脂薄膜を効率よく生産でき
る利点があるので好ましいが、過剰ディスパージョンの
除去に際し、金属箔がバーにて押圧されて傷がつき、そ
の傷が金属箔上に形成されるフッ素樹脂薄膜に転写され
製品価値が下落するという問題がある。

また、フッ素樹脂成形品はその表面が不活性であり、従
って、他の物品と貼着する場合は予め接着処理して用い
るが、薄膜のような薄手品の場合には接着処理時にシワ
、折れ等を生じ易いという問題もある。

（課題を解決するだめの手段） 本発明は上記従来技術の有する問題を解決し、フッ素樹
脂薄膜を効率よ（製造する方法を提供するものである。

即ち、本発明に係るフッ素樹脂薄膜の製造法は、耐熱性
プラスチックから成るキャリアシート上にフン素樹脂デ
ィスパージョンを塗布し、これを該フン素樹脂の融点以
上の温度で加熱することによりフッ素樹脂薄膜を形成せ
しめ、次いで該フィルム表面を接着処理し、その後薄膜
とキャリアシートを剥離することを特徴とするものであ
る。

本発明において用いられるキャリアシートは）７素樹脂
薄膜形成作業時および接着処理時の支持体として機能す
るものであり、フッ素樹脂の融点以上の高温加熱工程を
経ることから、ポリイミド、ボ１）エーテルエーテルケ
トン、ポリエーテルスルホン等の耐熱性プラス千ンク製
のものが用いられる。

そして、かような耐熱性プラスチック製キャリアソート
を用いると、フン素樹脂ディスパージョン塗布後のパー
による過剰ディスパージョンの除去に際し、キャリアシ
ートおよびこのキャリアシー）上に形成される薄膜への
傷の発生を有効に防止できるという予想外の利点がある
。従来の金属箔キャリアに代え、プラス千ツクキャリア
を用いることにより、得られる薄膜への傷の発生を何故
防止できるかは未だ解明されていないが、プラス千ツク
キャリアが金属箔キャリアよりも弾性に冨むからである
と推論される。

本発明においては、先ず、キャリアシートにフッ素樹脂
ディスパージョンが塗布される。塗布は浸漬法、スプレ
ー法、刷毛塗り法等いずれを採用してもよい。そして、
ディスパージョンもポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）　、テトラフルオロエチレン−へキサフルオロプ
ロピレン共重合に、（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレ
ン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共１合体（ｐ
ＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ
）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等のフッ素樹脂
を分散媒（通常は水）に分散させたものを適宜用いるこ
とができる。これら、ディスパージョン中におけるフ・
ノ素樹脂の濃度は特に限定されるものではないが、塗布
作業性の点から約４０〜６０１量％とするのが好ましい
。

かようにしてキャリアシートにフッ素樹脂ディスパージ
ョンを塗布した後、分散媒を除去すると共にフッ素樹脂
を焼成し薄膜を形成するための加熱が行われる。加熱は
表面にフッ素樹脂ディスパージョンを塗布したキャリア
シートを該フン素樹脂の融点以上の温度に加熱する一段
加熱法を採用してもよいが、分散媒の蒸発温度で先ず加
熱し分散媒の一部または大部分を蒸発除去し、次いでフ
ッ素樹脂の融点以上に加熱し、薄膜形成および該薄膜の
焼成を行う多段加熱法を採用することもできる。

なお、本発明においては塗布および加熱を繰り返すこと
により、得られる薄膜厚さを所望値に設定できる。キャ
リアシート上に形成された下層薄膜にフッ素樹脂ディス
パージョンを塗布する場合、ディスパージョンによる濡
れ状態を良好に保ち均一な重ね膜を形成するため、ディ
スパージョン中に界面活性剤（シリコーン系、フッ素系
等）を添加しておくことができる。

な打、本発明においては加熱に先立ち、パーにより過剰
のディスパージョンを除去すると共にディスパージョン
厚さを調整するのが好ましいものである。そして、本発
明においてはキャリアとして耐熱性プラスチックフィル
ムを用いているので、バーによる過剰ディスパージョン
の除去に際してもキャリアおよび得られる薄膜に傷が生
ずるようなことがない。

本発明においては、キャリアシート上にフッ素樹脂薄膜
を形成した後、このキャリアシート上の薄膜表面に接着
処理が施される。フン素樹脂薄膜に対する接着処理をキ
ャリアシート上の薄膜に施すことは重要であり、かよう
な状態で処理することにより、フッ素樹脂薄膜にシワや
折れを生ずることなく作業できる。

この接着処理は格別である必要はなく、公知の方法を採
用できる。例えば、金属ナトリウムの如きアルカリ金属
をナフタリンとテトラヒトドロフランの混合液もしくは
液体アンモニアに溶解した溶液を塗布や浸漬により、薄
膜表面に接触させて処理する方法を採用できる。また、
特公昭５３２２１０８号公報、特公昭５６−１３３７号
公報、特公昭５６−１３３８号公報等に記載されたスパ
ッタエンチング処理、あるいはプラズマ放電処理等を採
用してもよい。更に、熱融着性フン素樹脂とシリカ微粉
末から成る接着層を薄膜表面に形成する方法も好ましい
。

本発明においては、上記接着処理の後フッ素樹脂薄膜と
キャリアシートが互いに剥離される。この剥離はフッ素
樹脂薄膜の非接着性の故に簡単に行うことができる。勿
論、所望によりキャリアン−１−にシリコーン系等の離
型剤を予め塗布し、剥離をより容易に行うようにするこ
ともできる。

（発明の効果ン 本発明は上記のように構成され、キャリアシートにフン
素樹脂ディスパージョンを塗布して膜形成するようにし
たので、薄膜を容易に形成でき、またキャリアシート上
の薄膜に対して接着処理を施すので、シワや折れ等を生
ずることなく作業できるという利点がある。

（実施例） 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例Ｉ ＰＴＦＥ濃度５０重量％のディスパージョンを用意し、
これにフッ素系界面活性剤（大日本インキ社製、商品名
メガファックＦ−１４４Ｄ）を添加してよ（攪拌する。

なお、活性剤の添加量はディスパージョン１００重量部
に対し０．　１重量部とした。

この活性剤添加ディスパージョンを厚さ６０μｍの長尺
ポリイミドシート（キャリアシート）の片面にキスコー
ターにより塗布（塗布厚さ約５０μｍ）Ｌ、バーにより
過剰のディスパージョンをそぎ落とし塗布厚さが約２０
μｍになるように調整する。

次に、１１０°Ｃで２０秒間加熱し、更に４００°Ｃで
１５秒間加熱することにより、分散媒の除去、薄膜形成
および薄膜の焼成を行う。

そして、更にディスパージョンの塗布および上記多段加
熱を２回繰り返し、ポリイミドシートの片面上に厚さ２
０μｍの焼成された長尺ＰＴＦＥ薄膜を得る。

次いで、公知のスパッタエツチング処理装置（例えば、
特公昭５６−１３３６号公報記載の装置）により、雰囲
気ガスとしてＡｒガスを用い、雰囲気圧５Ｘ１０−”Ｔ
ｏｒｒ、放電電圧０．５Ｗａｔｔ／ａｌｌの条件でポリ
イミドシート上のＰＴＦＥ薄膜の片面をスパッタエンチ
ング処理する。

そして、スパッタエンチング処理後ポリイミドシートと
ＰＴＦＥ薄膜を剥離する。

ＰＴＦＥ薄膜の機械特性を万能引張型試験機により、温
度２５°Ｃ１引張速度５Ｑｍｍ／ｍｉｎの条件で測定し
たところ、長尺方向の伸びおよび破断強度は４１０％お
よび２８０　ｋｇ／ｃｆであり、幅方向（長尺方向に対
し直角方向）のそれは４２０％および２８５　ｋｇ／ｃ
ｒＡであった。

また、そのヘイズ値は６％と透明性に優れ、絶縁破壊電
圧も３．９ＫＶと優れていた。なお、ヘイズ値は色差計
（日東電工社製、ＮＤ−１００１ＤＰ）を用いて測定し
、絶縁破壊電圧はＪＩＳ　　Ｃ２１０７の４．５に準す
る方法により測定した。

更に、このＰＴＦ’Ｅ薄膜片面の接着処理効果を確認す
るため、プラスチンクフィルム製支持体の片面にシリコ
ーン系粘着副層を設けた市販の粘着テープ（日東電工社
製、商品名Ｎｏ、９０３）を接着処理面に貼着し、温度
２５°Ｃ１引張速度２５Ｏｍ＋／ｍｉｎの条件で、ショ
ツパー型引張試験機を用い１８０°ピーリング法により
シリコーン系粘着剤と接着処理面の間の接着力を測定し
たところ、１．７ｋｇ／２０閣幅と良好な値を示した。

なお、ＰＴＦＥＩ膜と粘着テープとの貼着は２　ｋｇの
ロールにより押圧しながら行ったた。

実施例２ 実施例１で用いたのと同じＰＴＦＥデイスパージョンお
よび長尺ポリイミドシートを用意し、ポリイミドシート
をディスパージョン中乙こ浸漬して引き上げ、２つのバ
ーによりポリイミドシートの各面に過剰に付着している
デイスパージョンをかき落として塗布厚さを約１８μｍ
に調整する。

次に、１１０°Ｃで２０秒間加熱し、更に４００°Ｃで
１５秒間加熱することにより、分散媒の除去、薄膜形成
および薄膜の焼成を行う。そして、塗布および上記多段
加熱を更に３回繰り返し、ポリイミドシートの両面上に
厚さ２５μｍの焼成された長尺ＰＴＦＥ薄膜を得る。

次いで、これを金属ナトリウムのナフタレン溶液に浸漬
して、ＰＴＦＥ薄膜の片面を接着処理する。

その後、２枚のＰＴＦＥ薄膜とポリイミド−シートを剥
離する。

得られたＰＴＦＥＩ膜の長尺方向の伸びおよび破断強度
は４２０％および２９０ｋｇ／ｃｍであり、幅方向のそ
れは４２５％および３００ｋｇ／ａｆｌであった。

また、ヘイズ値は１２％、絶縁破壊電圧は５゜ＯＫＶ、
接着力は１．３ｋｇ／２０ｍｍ幅であった。

実施例３ 実施例２と同様にして長尺ポリイミドシートの両面に厚
さ２５μｍの焼成された長尺ＰＴＦＥ薄膜を形成する。

一方、これとは別にテトラフルオロエチレンへキサフル
オロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）粉末とシリカ微粉末
を含むディスパージョンを用意する。なお、ディスパー
ジョン中におけるＦＥＰとシリカの配合割合は、ＦＥＰ
　１００重量部に対しシリカ３０重量部であり、これら
固形分の濃度は２０重置％である。なお、このディスパ
ージョンにはシリコーン系界面活性剤（日本ユニカー社
製、商品名＞７７）をその濃度が１重量％になるように
添加した。

次に、両面にＰＴＦＥＩ膜を有するポリイミドシートを
上記ディスパージョン中に浸漬して引上げ、２つのバー
によりＰＴＦＥ薄膜面に過剰に付着しているディスパー
ジョンをかき落とし、塗布厚さを約１０μｍに調整する
。

次いで、１１０℃で２０秒間加熱し、更に４゜ＯｏＣで
１０秒間加熱することにより、ＰＴＦＥＩ膜面上にＦＥ
Ｐ粉末とシリカ微粉末から成る接着層を形成せしめ、そ
の後剥離を行い２枚の長尺ＰＴＦＥｍ膜（厚さ２７μｍ
）を得た。

この薄膜の長尺方向の伸びおよび破断強度は４２０％お
よび３００　ｋｇ／ｃｎＴ、幅方向のそれは４２０％お
よび３１０ｋｇ／Ｃ１ａであった。

また、ヘイズ値は４８％、絶縁破壊電圧は５゜２ＫＶ、
接着力は１．８ｋｇ／２０閣幅であった。

比較例１ 厚さ１００μｍのステンレス箔を実施例１で用いたと同
じＰＴＦＥディスパージョン中に浸漬して引き上げ、２
つのバーによりステンレス箔の両面に過剰に付着してい
るディスパージョンをかき落とし、塗布厚さを約１５μ
ｍに調整する。

次に、１１０°Ｃで４０秒間加熱し、更に４００゛Ｃで
５０秒間加熱すること乙こより、分散媒の除去ＰＴＦＥ
Ｉ膜の形成および焼成を行う。そして、塗布および上記
多段加熱を更に３回繰り返し、ステンレス箔の両面上に
厚さ２０μｍの長尺ＰＴＦ巳薄膜を形成せしめる。

その後、ＰＴＦＥ薄膜とステンレス箔を剥離する。

この薄膜の長尺方向の伸びおよび破断強度は４３０％お
よび３５０　ｋｇ／ｃｎ、幅方向のそれは４４０％およ
び３６０　ｋｇ／ａｌｌであった。

また、−、イズ値は７％、絶縁破壊電圧は５，２ＫＶ、
接着力は０．８ｋｇ／２０閣幅であった。

なお、ＰＴＦＥｆｆ膜を剥離した後、ステンレス箔およ
び該薄膜のステンレス箔との接触面を目視観察したとこ
ろ、長尺方向に沿って細かな傷が多数発生していること
が判明した。この傷はステンレス箔にディスパージョン
を塗布した後、その厚さを調整するためバーにて押圧し
た際に、発生したものである。

比較例２ 比較例１で得られたＰＴＦＥ薄膜を実施例１と同様にし
てスパッタエツチング処理したところ、薄膜にシワや折
れが発生してしまった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　耐熱性プラスチックから成るキャリアシート上にフッ
   素樹脂ディスパージョンを塗布し、これを該フッ素樹脂
   の融点以上の温度で加熱することによりフッ素樹脂薄膜
   を形成せしめ、次いで該薄膜表面を接着処理し、その後
   薄膜とキャリアシートを剥離することを特徴とするフッ
   素樹脂薄膜の製造法。