JPH08259764A - Adhesive and filled polymer film composite material - Google Patents
Adhesive and filled polymer film composite materialInfo
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- JPH08259764A JPH08259764A JP4634996A JP4634996A JPH08259764A JP H08259764 A JPH08259764 A JP H08259764A JP 4634996 A JP4634996 A JP 4634996A JP 4634996 A JP4634996 A JP 4634996A JP H08259764 A JPH08259764 A JP H08259764A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、充填材と接着剤の
混合物を吸収させたポリマー基材から形成された薄いフ
ィルム複合材料に関する。この吸収された充填材は、こ
のフィルム複合材料に熱的及び/又は機械的及び/又は
電気的性質を与える。特に、本発明は薄い含フッ素ポリ
マーフィルム複合材料であって、前記含フッ素ポリマー
の空隙が充填材と接着剤の混合物を含むものを提供す
る。この本発明の、吸収させられたフィルム複合材料は
エレクトロニクス装置の製作に使用するに適している。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to thin film composites formed from a polymeric substrate imbibed with a mixture of filler and adhesive. The absorbed filler imparts thermal and / or mechanical and / or electrical properties to the film composite. In particular, the present invention provides a thin fluoropolymer film composite material, wherein the fluoropolymer voids comprise a mixture of filler and adhesive. This absorbed film composite material of the present invention is suitable for use in the fabrication of electronic devices.
【0002】[0002]
【従来の技術】充填材を含むポリマーフィルムは、エレ
クトロニクス産業において、エレクトロニクス基材、チ
ップパッケージ、回路基板及び他のエレクトロニクス装
置の製造に、またフィルター、セパレーター又は膜が必
要な分離技術に使用するのに適している。このフィルム
の最終用途及びこのフィルムが示す特定の性質が、特定
の充填材の選択を決定する。例えば、フィルター又はセ
パレーターを与えるためにはフィルム中に活性炭を配合
することができる。導電性をあたえる金属の微粒子を配
合することによってポリマーフィルムに電気的性質を与
えることができる。しばしば、このフィルムはポリマー
接着剤であり、前記金属粒子はこのフィルムに、必要な
電気的性質を与える。熱伝導性は、前記接着剤中にセラ
ミック及び/又は金属及び/又はダイヤモンドを加える
ことによって得ることができる。Polymer films containing fillers are used in the electronics industry for the production of electronic substrates, chip packages, circuit boards and other electronic devices, and for separation techniques in which filters, separators or membranes are required. Suitable for The end use of the film and the particular properties it exhibits will determine the choice of a particular filler. For example, activated carbon can be incorporated into the film to provide a filter or separator. The electrical properties of the polymer film can be imparted by incorporating fine particles of a metal that impart conductivity. Often, the film is a polymeric adhesive and the metal particles give the film the necessary electrical properties. Thermal conductivity can be obtained by adding ceramic and / or metal and / or diamond in the adhesive.
【0003】接着性フィルムは、(1)重合して「ポリ
マー」フィルムを形成する溶液もしくはペースト、又は
(2)それに添加された接着剤を有するポリマー基材か
ら形成することができる。いずれの場合にも、望みの電
気的/熱的性質を与えるために充填材の量を増やすに連
れて、前記接着剤の物性が限られた有用性の点まで低下
する。例えば、典型的な導電性接着剤は40〜60%
(v/v)の充填材を有するであろう。しかしながら、
これらの接着剤は非常に弱くて脆く、ペースト/液体と
して施されたときにのみ有用である。もしフィルムをこ
れらの組成物から作ることができたとしても、それらは
「B」ステージ形態において取り扱うのが困難であり、
それらのサイズと厚さが限定される。Adhesive films can be formed from (1) a solution or paste that polymerizes to form a "polymer" film, or (2) a polymeric substrate with an adhesive added to it. In either case, as the amount of filler is increased to provide the desired electrical / thermal properties, the physical properties of the adhesive drop to the point of limited utility. For example, a typical conductive adhesive is 40-60%
Will have (v / v) filler. However,
These adhesives are very weak and brittle and are only useful when applied as a paste / liquid. Even if films could be made from these compositions, they were difficult to handle in the "B" stage configuration,
Their size and thickness are limited.
【0004】充填された接着剤の短所を克服する1つの
アプローチは、添加される充填材の量を制限することで
ある。他のアプローチは編織されたグラスファイバーの
ような補強材を添加することである。しかしながら、こ
れらの両方のアプローチにおいて、これを実施すると、
充填された接着剤の性能はひどく低下する。その結果、
望みの充填材量より少ない量が用いられる。得られたシ
ート状接着剤は使い物にはなるが、望みの最適な性質と
性能は得られない。従って、既存の充填された接着剤は
使用性のために性能を犠牲にしている。One approach to overcoming the disadvantages of filled adhesives is to limit the amount of filler added. Another approach is to add reinforcement such as woven glass fiber. However, in both of these approaches, doing this would result in
The performance of the filled adhesive is severely degraded. as a result,
Less than the desired amount of filler is used. The sheet-like adhesive obtained is usable, but does not have the desired optimum properties and performances. Therefore, existing filled adhesives sacrifice performance for usability.
【0005】加えて、粒子で充填されたシート状接着剤
は「粒子沈降」あるいは沈降として知られている現象の
被害を受ける。重い粒子(樹脂の密度の10倍まで)は
フィルムの底に沈み、樹脂に富んだ表面を残すであろ
う。この現象は望ましくない不均質性をもたらし、信頼
性を乏しくする。過剰の表面樹脂をフィルム中に確実に
押し込むためには高い接合圧力がしばしば必要である。
そうやっても、表面の凹凸は、粒子によって供給される
性質の不完全な、樹脂に富んだ領域をもたらすであろ
う。In addition, sheet-like adhesives filled with particles suffer from a phenomenon known as "particle settling" or settling. Heavy particles (up to 10 times the density of the resin) will sink to the bottom of the film, leaving a resin-rich surface. This phenomenon results in undesired inhomogeneities and poor reliability. High bonding pressure is often required to ensure that excess surface resin is forced into the film.
Even so, surface irregularities will result in resin-rich regions of imperfect nature provided by the particles.
【0006】接着剤を充填したフィルムを調製する試み
がなされたが、重大な欠点が存在し、それ故それらの調
製は限定される。添加できる充填材の量は、(1)ポリ
マーフィルム又は基材、及び(2)充填材及び接着剤の
添加剤の物理的制限によって調節される。しばしば、望
みの量の充填材を使用すると、接着剤及び充填材の添加
剤の取扱いを不可能にする。Attempts have been made to prepare adhesive-filled films, but there are significant drawbacks and therefore their preparation is limited. The amount of filler that can be added is controlled by the physical limitations of (1) polymer film or substrate, and (2) filler and adhesive additives. Often, the use of the desired amount of filler makes handling of the adhesive and filler additives impossible.
【0007】そうでなければ脆い層に構造的完全性を与
えるために基材中に熱硬化性樹脂を吸収させることが行
われてきた。例えば、編織されたグラスファイバー基材
に熱硬化性又は熱可塑性接着剤を吸収させることができ
る。しかしながら、このアプローチは、充填材も添加さ
れるとき重大な欠点が現れる。例えば、中空ガラス微小
球が熱硬化性接着剤中に分散され、次いで編織された基
材に吸収させられた。しかしながら、基材に混ぜ込める
充填材の量は限定される。なぜならば、得られる接着剤
フィルムの可撓性と操作性は貧弱であり、この接着剤フ
ィルムを望みの用途に適合させるのは困難であるからで
ある。Absorption of thermosetting resins into substrates has been practiced to provide structural integrity to otherwise brittle layers. For example, a knitted or woven glass fiber substrate can be imbibed with a thermosetting or thermoplastic adhesive. However, this approach presents significant drawbacks when fillers are also added. For example, hollow glass microspheres were dispersed in a thermosetting adhesive and then imbibed on a woven substrate. However, the amount of filler that can be incorporated into the substrate is limited. Because the resulting adhesive film has poor flexibility and operability, it is difficult to adapt this adhesive film to the desired application.
【0008】そのような複合材料の他の欠点は編織され
た構造体を用いて可能な均質性が限定されることであ
る。前記編織物の全ての間隙に、複数の間隙の間で画定
される体積とは異なる組成物が存在する。これは、物
性、電気的性質、及び適合性において不均質性をもたら
す。広い範囲の充填材量で均質で可撓性の充填された接
着剤シートを持つことが望ましいであろう。Another drawback of such composite materials is the limited homogeneity possible with woven structures. In every gap of the knitted fabric there is a composition that is different from the volume defined between the gaps. This leads to inhomogeneities in physical properties, electrical properties, and compatibility. It would be desirable to have a homogeneous, flexible filled adhesive sheet with a wide range of filler amounts.
【0009】また、硬化性添加剤が感圧接着剤に添加さ
れ、これが発泡ポリウレタンに吸収させられたが、この
足場(scaffolding)の性質は多数の制限事
項を提出した。結局、薄い複合材料を作るのも、又可撓
性で熱的に安定な複合材料を作るのも非常に困難であ
る。難燃性可撓性回路基板として使用するために、難燃
剤粒子を接着剤中に分散し、次いでこれを不織のポリイ
ミドとエステルの基材中に吸収させた。一般に、これら
の先行技術では、性能を目的として最善の量の添加剤を
接着剤に添加し、同時にその接着剤を薄いシートとして
提供することは不可能であった。Curable additives have also been added to pressure sensitive adhesives which have been absorbed into foamed polyurethanes, but the nature of this scaffolding has presented numerous limitations. After all, it is very difficult to make thin composites, and also flexible, thermally stable composites. For use as a flame retardant flexible circuit board, flame retardant particles were dispersed in an adhesive which was then absorbed into a non-woven polyimide and ester substrate. In general, these prior arts have not been able to add the best amount of additives to the adhesive for performance purposes while at the same time providing the adhesive as a thin sheet.
【0010】押し出し及び延伸膨張に先立って直接に充
填材を含フッ素ポリマーに添加することによって、含フ
ッ素ポリマー、例えば多孔質で延伸膨張されたポリテト
ラフルオロエチレン(PTFE)にも充填材が添加され
た。厚さ0.1〜5.0ミル(2.54〜12.7μm
)で、実質的にピンホールがなく、無機充填材で充填
された、薄くて多孔質のポリテトラフルオロエチレンフ
ィルムも、印刷配線回路基板(PWB)用に低静電容量
のポリテトラフルオロエチレン層として公知である。こ
の用いられる多孔質ポリテトラフルオロエチレンは、G
oreに与えられた米国特許No.3953566の教え
に従って調製することができる。おのおのの場合におい
て、充填材は、押し出し及び延伸膨張に先立って混合さ
れる。By adding the filler directly to the fluoropolymer prior to extrusion and stretching, the fluoropolymer, eg, porous and expanded polytetrafluoroethylene (PTFE), is also loaded. It was Thickness 0.1 to 5.0 mils (2.54 to 12.7 μm
), A thin and porous polytetrafluoroethylene film substantially free of pinholes and filled with an inorganic filler also has a low capacitance polytetrafluoroethylene layer for a printed wiring board (PWB). Is known as. This porous polytetrafluoroethylene used is G
It can be prepared according to the teachings of US Pat. No. 3,953,566 to Ore. In each case, the filler is mixed prior to extrusion and stretching.
【0011】延伸膨張されておらず、従って延伸膨張さ
れたポリテトラフルオロエチレンの微小繊維−節微細構
造を含まないポリテトラフルオロエチレンも充填材を含
有することができる。誘電性を有し、セラミック充填材
及びポリテトラフルオロエチレンからなる押し出された
複合テープは、この充填材を押し出しに先立ってポリテ
トラフルオロエチレンに添加することによって調製され
た。水性ポリテトラフルオロエチレン−充填材分散体を
調製するときは、均質性と改善された分散性とを与える
ために、シラン化合物も望ましいであろう。Lever
ettの米国特許No.3929721及びOgdenら
の米国特許No.4038244を参照のこと。シラン類
に加えて、よりよい分散性のために親水性充填材を疎水
性にする他の有機化合物も知られている。カワチらの米
国特許No.4440879及びモロズミの米国特許No.
4143110を参照のこと。Polytetrafluoroethylene which is not expanded and thus does not contain expanded fibril-nodular microstructures of polytetrafluoroethylene can also contain fillers. An extruded composite tape having a dielectric, ceramic filler and polytetrafluoroethylene was prepared by adding the filler to polytetrafluoroethylene prior to extrusion. Silane compounds may also be desirable in order to provide homogeneity and improved dispersibility when preparing aqueous polytetrafluoroethylene-filler dispersions. Lever
See U.S. Pat. No. 3,929,721 to Ett and U.S. Pat. No. 4,038,244 to Ogden et al. In addition to silanes, other organic compounds are known that render hydrophilic fillers hydrophobic for better dispersibility. Kawachi et al., U.S. Pat. No. 4,440,879 and Morozumi, U.S. Pat.
See 4143110.
【0012】これらの特許で形成される複合材料は「焼
結」温度で−即ち、非常に高い温度で又は高い温度と圧
力で−接合する必要がある。その結果、これらの複合材
料は予期された程度に使用されなかった。特に、この複
合材料が更に加工されるときに遭遇する困難の故にそう
であった。これらの複合材料に接合される他の材料が、
これらの高い温度及び圧力に耐えられないときは、特に
そうである。The composite materials formed in these patents must be bonded at "sintering" temperatures-that is, at very high temperatures or at high temperatures and pressures. As a result, these composites were not used to the extent expected. This was especially the case because of the difficulties encountered when the composite material was processed further. Other materials that are bonded to these composites are
This is especially the case when they cannot withstand these high temperatures and pressures.
【0013】これらの欠点を回避するための他の試みが
なされたが、その結果は満足できるものではなかった。
Landiの米国特許No.3407096及び3407
249に教示された技術に従って多孔質の微細繊維化さ
れたポリテトラフルオロエチレンが調製された。Lan
diの特許においては、無機又は有機の充填材が未焼結
のポリテトラフルオロエチレン繊維のネットワーク中に
添加される。Landiのプロセスは、押し出し成形さ
れるポリテトラフルオロエチレンと有機ポリマーとの混
合物を調製することを含む。続いて、前記有機ポリマー
は適当な溶媒に溶解して除かれる。得られた構造物はそ
の非常に微細な繊維のネットワークの故に粒状充填材が
入って来るのを排除する。Other attempts have been made to avoid these drawbacks, but the results have not been satisfactory.
Landi U.S. Patent Nos. 3407096 and 3407.
Porous microfibrillated polytetrafluoroethylene was prepared according to the technique taught in H.249. Lan
In the di patent, inorganic or organic fillers are added into the network of unsintered polytetrafluoroethylene fibers. The Landi process involves preparing a mixture of extruded polytetrafluoroethylene and an organic polymer. Subsequently, the organic polymer is dissolved in a suitable solvent and removed. The resulting structure eliminates the ingress of particulate filler due to its very fine network of fibers.
【0014】サトーの米国特許No.5141972にお
いては、ガス含有微小中空球又は球が、ポリテトラフル
オロエチレンを用いて絶縁性多孔質複合材料を形成する
のに使用される。サトーの特許において、ポリテトラフ
ルオロエチレン基材は気孔率が約75%であり、超音波
攪拌された微小中空球含有液体中に浸漬され、この球を
前記孔中に流入させる。この吸収された基材は無拘束状
態で加熱され、こうして前記多孔質ポリテトラフルオロ
エチレンを収縮させ、前記微小球を前記孔中に固定す
る。製造された製品は、サトーの特許に従えば、多孔質
で耐圧縮性で低誘電性の材料として有用である。この球
は前記孔を満たし、こうしてこの孔が潰れるのを防ぐ。
同じアプローチを用いて、サトーの米国特許No.508
7641では、孔中に焼結されたポリテトラフルオロエ
チレン粒子を有する多孔質ポリテトラフルオロエチレン
複合材料が製造される。各々の場合において、サトーの
複合材料は満足に樹脂を吸収させられず、そのようなも
のとして、接着剤として使用するのは非常に困難であ
る。In Sato's US Pat. No. 5141972, gas-containing microhollow spheres or spheres are used to form an insulating porous composite material using polytetrafluoroethylene. In the Sato patent, the polytetrafluoroethylene substrate has a porosity of about 75% and is immersed in a liquid containing ultrasonically agitated micro hollow spheres, which is allowed to flow into the pores. The absorbed substrate is heated unrestrained, thus causing the porous polytetrafluoroethylene to shrink and immobilize the microspheres in the pores. The manufactured product, according to the Sato patent, is useful as a porous, compression resistant, low dielectric material. The sphere fills the hole and thus prevents it from collapsing.
Using the same approach, Sato's US Patent No. 508
At 7641, a porous polytetrafluoroethylene composite material having polytetrafluoroethylene particles sintered into the pores is manufactured. In each case, Sato's composite material does not absorb the resin satisfactorily and, as such, is very difficult to use as an adhesive.
【0015】先行技術は充填材を含む基材を製造してい
るが、製造される粒子に接着剤を添加しても許容できる
製品を生じなかった。例えば、S.ハマサキ等の特開昭
61−40328号公報においては、厚さ50μm 以下
の薄い電気絶縁材として使用するために、シリコーンゴ
ムを多孔質で延伸膨張されたポリテトラフルオロエチレ
ン構造体中に吸収させている。このシリコーンゴムは溶
液として吸収され、透明な、例えば充填材のない生成物
を生じ、これは続いて硬化される。しかしながら、この
硬化生成物の構造的完全性は乏しい。このハマサキ特許
の構造体を補強することを企図して、H.カトー等の特
開昭62−100539号公報は、最初にセラミックを
ポリテトラフルオロエチレンの分散体に添加することに
よって作られるシリコーンゴム物品を教示している。充
填材は、節−及び−微小繊維の節中に直接添加され、そ
の後上述のようにして前記微小繊維構造体中にシリコー
ン樹脂が吸収される。これらの両方の例において、最終
製品はゴム様硬化シートである。While the prior art produced substrates containing fillers, the addition of adhesive to the particles produced did not result in an acceptable product. For example, S. In JP-A-6140328 of Hamasaki et al., Silicone rubber is absorbed in a porous and expanded polytetrafluoroethylene structure for use as a thin electric insulating material having a thickness of 50 μm or less. There is. This silicone rubber is absorbed as a solution, yielding a transparent, eg unfilled, product which is subsequently cured. However, the structural integrity of this cured product is poor. With the intention of reinforcing the structure of this Hamasaki patent, H. Kato et al., JP 62-100359 teaches a silicone rubber article made by first adding a ceramic to a dispersion of polytetrafluoroethylene. The filler is added directly into the nodes of the node and the fibrils, after which the silicone resin is absorbed into the fibril structure as described above. In both of these examples, the final product is a rubber-like cured sheet.
【0016】同様にして、M.ハタカヤマ等は、GB−
2195269B(EP−0248617B1)におい
て、プリント配線板(PWB)用の接着剤として有用
な、延伸膨張されたポリテトラフルオロエチレンに熱硬
化性樹脂を吸収させた物品及び方法を記載している。無
機充填材は延伸膨張された多孔質ポリテトラフルオロエ
チレンの節−及び−微小繊維構造体中に配合できよう。
ハタカヤマ等の米国特許No.4784901も参照のこ
と。ここでは、充填材のない樹脂をポリテトラフルオロ
エチレン中に含浸させている。Similarly, M. Hatakayama is GB-
2195269B (EP-0248617B1) describes an article and method in which a thermosetting resin is absorbed in expanded polytetrafluoroethylene, which is useful as an adhesive for a printed wiring board (PWB). The inorganic filler could be incorporated into the expanded and expanded porous polytetrafluoroethylene node- and-fibril structure.
See also U.S. Pat. No. 4,784,901 to Hatakayama et al. Here, a resin without a filler is impregnated in polytetrafluoroethylene.
【0017】残念ながら、これらのアプローチでは、セ
ラミックが節及び微小繊維構造体を弱めるので、多量の
セラミックの配合を達成するのは困難である。充填材で
補強したポリテトラフルオロエチレンの薄いフィルムを
作るのは困難である。それは、材料の厚さが減るに従っ
て、充填材/微小繊維の粒子がピンホール裂け目を作り
だすからである。更に、無機充填材を配合すること、特
に30容量%より大きな範囲で配合することは、これら
の複合材料の混合及びペースト押し出し加工を非常に困
難にする。更に残念なことは、セラミック補強材は複合
材料構造体の全体に亘って均一に分布しないことであ
る。Unfortunately, these approaches make it difficult to achieve high ceramic loadings because the ceramic weakens the knots and fibril structure. It is difficult to make thin films of polytetrafluoroethylene reinforced with fillers. This is because the filler / microfiber particles create pinhole cracks as the material thickness decreases. Furthermore, the incorporation of inorganic fillers, especially in the range greater than 30% by volume, makes the mixing and paste extrusion of these composites very difficult. Even more unfortunate is that the ceramic reinforcement is not evenly distributed throughout the composite structure.
【0018】[0018]
【発明が解決しようとする課題】多量の補強材を保有す
ることができ、均一に補強された、薄い接着性シート状
複合材料に対する需要が存在する。即ち、構造的完全性
を犠牲にすることなく望みの性質を最大にするために、
可能な最大量の充填材を含有し、構造的に信頼性があ
り、充填材で充填された接着性フィルムの需要が存在す
る。これらのフィルムは、できるだけ薄く又は厚く、使
いやすく、そして便利なシート状の形態を有すべきであ
り、このシートは脆くなく、均一な堅さを有し、ピンホ
ールのないものであるべきである。以下に記載する本発
明は先行技術の欠点を克服するものである。There is a need for a uniformly reinforced, thin adhesive sheet composite which can carry large amounts of reinforcement. That is, in order to maximize the desired properties without sacrificing structural integrity,
There is a need for an adhesive film that contains the maximum amount of filler possible, is structurally reliable, and is filled with filler. These films should be as thin or thick as possible, easy to use, and have a convenient sheet-like morphology, which should not be brittle, have uniform hardness, and be pinhole free. is there. The invention described below overcomes the drawbacks of the prior art.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明は、当初のポリマ
ー基材の当初の空隙に由来して、多量の充填材及び熱可
塑性又は熱硬化性接着剤を吸収させた多孔質ポリマー基
材に関する。特に、含フッ素ポリマー、例えばGore
の米国特許No.3953566及びBowman等の米
国特許No.4482516(これらをここに引用して記
載に含める)の多孔質で延伸膨張されたポリテトラフル
オロエチレン材料は、本発明に使用することができ、接
着剤と充填材のペースト混合物を吸収させてエレクトロ
ニクス産業及び他の産業における使用のための複合材料
を提供する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a porous polymeric substrate that has absorbed a large amount of filler and a thermoplastic or thermosetting adhesive derived from the original voids of the original polymeric substrate. . In particular, fluoropolymers such as Gore
The porous, expanded polytetrafluoroethylene materials of U.S. Pat. No. 3,953,566 of Bowman et al. And U.S. Pat. No. 4,482,516 of Bowman et al., Which are incorporated herein by reference, may be used in the present invention. , Absorbing a paste mixture of adhesive and filler to provide a composite material for use in the electronics industry and other industries.
【0020】従って、本発明の主たる目的は、ペースト
として組み合わされた熱硬化性又は熱可塑性接着剤樹脂
及び粒状充填材が多孔質ポリマーの空隙中に注入され又
は吸収されてなる複合材料フィルムを形成することであ
る。この多孔質ポリマー基材は初期空隙体積が少なくと
も30%、好ましくは少なくとも50%、最も好ましく
は少なくとも70%であり、熱硬化性又は熱可塑性接着
性樹脂及び粒状充填材のペーストをこの間隙中に収容す
るのを容易にし、一方で可撓性補強材を提供して全体の
複合材料の脆さと粒子の沈降を防ぐ。Accordingly, a primary object of the present invention is to form a composite film in which a thermosetting or thermoplastic adhesive resin and a particulate filler combined as a paste is injected or absorbed into the voids of a porous polymer. It is to be. The porous polymeric substrate has an initial void volume of at least 30%, preferably at least 50%, most preferably at least 70%, and a thermosetting or thermoplastic adhesive resin and a particulate filler paste are placed in the interstices. It facilitates containment while providing a flexible reinforcement to prevent brittleness and particle settling of the overall composite.
【0021】本発明の1つの態様は約5〜約40容量%
のポリマー基材と、この基材の空隙中に吸収された10
〜95容量%の、粒子の充填された接着剤とを有するポ
リマー複合材料を提供するものである。One aspect of the invention is about 5 to about 40% by volume.
Of the polymer substrate and 10 absorbed in the voids of the substrate
-95% by volume of a particle-filled adhesive and a polymer composite are provided.
【0022】本発明の他の態様は、5〜85容量%の無
機粒状充填材が複合材料の、多孔質ポリマーの構造内
に、又は接着剤内に、又はこの両者内に含有されている
複合材料及びそれを作る方法を提供する。Another aspect of the invention is a composite in which 5 to 85% by volume of inorganic particulate filler is contained in the composite material, within the structure of the porous polymer, or within the adhesive, or both. Provide materials and methods of making them.
【0023】本発明の更に他の態様は、空隙体積が少な
くとも50%である延伸膨張されたポリテトラフルオロ
エチレンのフィルムであって、均一に分散された接着剤
−充填材ペースト混合物を含有し、前記充填材は前記複
合材料の体積の5〜85体積%を占めるものを提供する
ことである。Yet another aspect of the present invention is a film of expanded polytetrafluoroethylene having a void volume of at least 50%, containing a uniformly dispersed adhesive-filler paste mixture, The filler is to provide 5 to 85% by volume of the volume of the composite material.
【0024】本発明の更に他の態様は、空隙体積が少な
くとも30%の延伸膨張されたポリテトラフルオロエチ
レンのフィルムであって、接着剤と充填材のペースト混
合物を含有し、前記充填材は前記複合材料の体積の5〜
85体積%を占め、前記ポリテトラフルオロエチレンの
平均孔径が前記粒状充填材の平均直径の2.5倍以上で
あるものを提供するものである。あるいはこの代わり
に、孔径(pore size)及び粒子サイズ(pa
rticle size)を計算したとき、PTFEの
最小の孔径が最大の粒子サイズの1.4倍以上であって
もよい。Yet another aspect of the invention is a film of expanded polytetrafluoroethylene having a void volume of at least 30%, comprising a paste mixture of an adhesive and a filler, said filler being 5 to 5 of the volume of the composite material
The polytetrafluoroethylene occupies 85% by volume, and the average pore diameter of the polytetrafluoroethylene is 2.5 times or more the average diameter of the granular filler. Alternatively, the pore size and particle size (pa
The minimum pore size of PTFE may be 1.4 times or more of the maximum particle size when calculating the particle size).
【0025】本発明の追加の態様は、熱硬化性の又は熱
可塑性の接着剤を有し微小繊維によって相互に結合され
た節を有する含フッ素ポリマー基材、及びこの含フッ素
ポリマー基材の空隙中に配置されたセラミック粒子を有
する複合材料を提供する。An additional aspect of the present invention is a fluoropolymer substrate having a thermosetting or thermoplastic adhesive and having nodes interconnected by fibrils, and voids of the fluoropolymer substrate. Provided is a composite material having ceramic particles disposed therein.
【0026】本発明の目的は、エレクトロニクス装置用
の接着剤及び充填材含有基材であって1又はそれ以上の
複合材料の層を有し、少なくとも1つの層は導電性金属
を含有するものを提供することである。It is an object of the present invention to provide an adhesive and filler containing substrate for an electronic device having one or more layers of composite material, at least one layer containing a conductive metal. Is to provide.
【0027】本発明の種々の目的は以下の記載を吟味す
ることによって明らかとなるであろう。本発明の作用
は、本発明を限定するものでない添付図面を結び付けて
考察するとき以下の記載から明らかとなる筈である。Various objects of the invention will be apparent from a review of the following description. The operation of the present invention will become apparent from the following description when considered in conjunction with the accompanying drawings that do not limit the present invention.
【0028】初期空隙体積が30〜95%、好ましくは
少なくとも50%、そしてしばしば70%超の多孔質基
材は、充填材を含有する接着剤を吸収するための足場
(scaffold)となり、且つ良好に調節された厚
さを有する基材を提供することが見出された。多孔質の
延伸膨張されたポリオレフィン、例えば超高分子量(U
HMW)ポリエチレン、含フッ素ポリマー、例えば多孔
質の延伸膨張されたポリテトラフルオロエチレン(その
コポリマーと組み合わされたもの及び組み合わされない
ものを含む)、多孔質の無機又は有機の発泡体、微孔質
のセルロースアセテート等が、本発明に使用できる基材
の幾つかの例である。これらの物質は空隙を有する足場
を提供し、これは充填材を有しもしくは有しない熱可塑
性又は熱硬化性樹脂をこの足場の空隙中に吸収させる。
その結果、熱硬化性又は熱可塑性接着剤中に多量の無機
充填材、例えば粒状又は繊維状のセラミック充填材、粉
末状の金属を存在させることが、ここに記載した本発明
により可能になり、一方で、従順で、しなやかで、使用
に便利で、取り扱いやすく、薄いフィルム中に裂け目も
ピンホールもないシート状接着剤が作れるのである。こ
の結果は予想できなかった。それは、充填材の充填され
た接着剤の一般的なシートは非常に折れやすく、脆く、
全く取扱いのできないものであるからである。この驚く
べき結果は、延伸膨張された基材、例えば延伸膨張され
たポリテトラフルオロエチレンの可撓性に由来する。Porous substrates having an initial void volume of 30-95%, preferably at least 50%, and often more than 70% provide a scaffold for absorbing filler-containing adhesives and are good. It has been found to provide a substrate having a controlled thickness. Porous stretched and expanded polyolefin such as ultra high molecular weight (U
HMW) polyethylene, fluoropolymers such as porous expanded polytetrafluoroethylene (including those with and without its copolymers), porous inorganic or organic foams, microporous Cellulose acetate and the like are some examples of substrates that can be used in the present invention. These materials provide a scaffold with voids, which allows thermoplastic or thermoset resins with or without fillers to be absorbed into the voids of the scaffold.
As a result, the presence of large amounts of inorganic fillers in the thermosetting or thermoplastic adhesives, such as granular or fibrous ceramic fillers, powdered metals, is made possible by the invention described herein, On the other hand, a sheet adhesive that is compliant, supple, convenient to use, easy to handle, and has no tears or pinholes in a thin film can be made. This result was unexpected. It is a common sheet of adhesive filled with filler that is very fragile and brittle,
This is because it cannot be handled at all. This surprising result comes from the flexibility of the expanded substrate, such as expanded polytetrafluoroethylene.
【0029】伝統的に、複合材料をつなぎ止めるのに
「強い」補強材が用いられてきた。これとは対照的に、
本発明は強い補強材で達成できたよりも遙かに低いパー
センテージの組成で、低モジュラス補強材を用いる。こ
れは、以前に可能と考えられていたよりも遙かに高い充
填材のパーセンテージを与える。Traditionally, "strong" stiffeners have been used to anchor composite materials. In contrast,
The present invention uses a low modulus reinforcement with a much lower percentage of composition than could be achieved with a strong reinforcement. This gives a much higher percentage of filler than previously thought possible.
【0030】本発明の基材は、充填材の充填された接着
剤内で相互に侵入するネットワークとして役立つる節と
微小繊維の微細な相互に結合されたネットワークから形
成される足場である。追加の予期できない利点は、延伸
膨張されたポリテトラフルオロエチレンで作った接着性
フィルムの厚さが、薄膜基材/足場の厚さによってしっ
かりと調節されることである。従って、被覆過程のペー
ストの厚さの制御は本発明の制御パラメーターではな
く、このことは有利である。なぜなら、このペーストの
性質、例えば粘度と厚さは多数の変数によって影響され
やすいからである。その代わりに、足場が複合材料の5
%という小さな部分を構成するときでも、出発基材の厚
さと構造は吸収過程と最終生成物の性質を制御する。そ
の結果、接着剤、特に充填材を充填された接着剤の非常
に綿密に制御された厚さは、高い信頼性をもって作るこ
とができる。このことは、電子装置やマイクロ電子装置
の誘電体層にとって重要である。The substrate of the present invention is a scaffold formed from fine interconnected networks of fibrils and nodes that serve as interpenetrating networks within the filler-filled adhesive. An additional unexpected advantage is that the thickness of the adhesive film made of expanded polytetrafluoroethylene is tightly controlled by the thin film substrate / scaffold thickness. Therefore, controlling the paste thickness during the coating process is not a control parameter of the present invention, which is advantageous. This is because the properties of this paste, such as viscosity and thickness, are susceptible to many variables. Instead, the scaffold is made of composite material.
The thickness and structure of the starting substrate controls the absorption process and the properties of the final product, even when making up as small a percentage. As a result, very finely controlled thicknesses of adhesives, in particular filler-filled adhesives, can be produced with high reliability. This is important for dielectric layers in electronic and microelectronic devices.
【0031】本発明の他の予期できなかった利点は、接
着剤中の粒子のばらつきがなく均質な分散体を微孔質構
造体中に導入できることである。このことは、基材の微
孔質による強靱化効果、及びこの分散体が均一に分散さ
れた状態を維持する(即ち、粒子は多かれ少なかれ足場
によって収容されるという事実の故に粒子の移動が減ら
される)傾向がある故の均質化効果を含む、多数の重要
な利点を提供する。Another unexpected advantage of the present invention is the ability to introduce a uniform dispersion of particles in the adhesive into the microporous structure. This reduces the migration of particles due to the toughening effect of the microporosity of the substrate and the fact that the dispersion remains uniformly dispersed (ie the particles are more or less accommodated by the scaffold). It provides a number of important advantages, including homogenization effects due to its tendency to
【0032】より詳しくは、本発明の複合材料組成物
は、(これに限られる訳ではないが)5〜40容量%の
ポリテトラフルオロエチレン、及び10〜95容量%
の、前記ポリテトラフルオロエチレンのウェブの多孔質
構造体内に吸収された粒子の充填された接着剤、を含有
する充填材で充填された又は充填されていない多孔質の
延伸膨張されたポリテトラフルオロエチレンのフィルム
を含む。この充填材は、この接着剤中に懸濁された粒子
の形で、この接着剤の全体に亘って分散されていてもよ
い。これに代えて、又はこれに加えて、ポリテトラフル
オロエチレンは同じの又は異なった粒状充填材をフィル
ムの微小繊維−節構造体中に含んで、熱伝導性及び/又
は電気伝導性を賦与してもよい。全ての場合において、
この粒状充填材は全体の複合材料の5〜85容量%を構
成する。More particularly, the composite material composition of the present invention comprises (but is not limited to) 5-40% by volume of polytetrafluoroethylene and 10-95% by volume.
A porous filled expanded polytetrafluoro with or without a filler containing a particle-filled adhesive adsorbed within the porous structure of the polytetrafluoroethylene web. Includes a film of ethylene. The filler may be dispersed throughout the adhesive in the form of particles suspended in the adhesive. Alternatively or additionally, polytetrafluoroethylene may include the same or different particulate fillers in the film's fibril-nodular structure to provide thermal and / or electrical conductivity. May be. In all cases,
The particulate filler constitutes 5-85% by volume of the total composite.
【0033】粒子で充填された接着剤は、それらの中に
1又はそれ以上の次のものを懸濁しているものである:
金属及び合金、例えば(これらに限られないが)ニッケ
ル、銅、アルミニウム、ケイ素、半田、銀、金;金属で
メッキされた粒子、例えば銀メッキされた銅、銀メッキ
されたニッケル、銀メッキされたガラス微小球;無機化
合物、例えばBaTiO3 、SrTiO3 、SiO2 、
Al2 O3 、BN、ZnO、TiO2 、MnO、Cu
O、Sb2 O3 、WC、溶融シリカ、ヒュームドシリ
カ、無定形溶融シリカ、ゾル−ゲルシリカ、ゾル−ゲル
チタネート、混合チタネート;イオン交換樹脂;リチウ
ム含有セラミック;中空ガラス微小球;炭素ベースの物
質、例えば炭素、活性炭、カーボンブラック、ケッチェ
ム(ketchem)ブラック、ダイヤモンド粉末;エ
ラストマー、例えばポリブタジエン、ポリシロキサン;
半金属;並びにセラミック。本発明に使用するに特に好
ましい充填材は、BaTiO2 、SiO2 、Al
2 O3 、ZnO、TiO2 、ニッケル及び半田で、特に
SiO2 、TiO2 及びZnOである。Particle-filled adhesives are those in which are suspended one or more of the following:
Metals and alloys such as, but not limited to, nickel, copper, aluminum, silicon, solder, silver, gold; metal plated particles such as silver plated copper, silver plated nickel, silver plated Glass microspheres; inorganic compounds such as BaTiO 3 , SrTiO 3 , SiO 2 ,
Al 2 O 3 , BN, ZnO, TiO 2 , MnO, Cu
O, Sb 2 O 3 , WC, fused silica, fumed silica, amorphous fused silica, sol-gel silica, sol-gel titanate, mixed titanates; ion exchange resins; lithium-containing ceramics; hollow glass microspheres; carbon-based materials , Eg carbon, activated carbon, carbon black, ketchem black, diamond powder; elastomers such as polybutadiene, polysiloxane;
Semi-metals; as well as ceramics. Particularly preferred fillers for use in the present invention are BaTiO 2 , SiO 2 , Al
2 O 3 , ZnO, TiO 2 , nickel and solder, especially SiO 2 , TiO 2 and ZnO.
【0034】この粒子は、前記接着剤に1又はそれ以上
の特定の性質、例えば熱伝導性、電気伝導性、寸法安定
性、低い誘電率、高い誘電率、イオン交換能、ガルバー
ニ電位、難燃性、等を与える。「粒状の」とはどんなア
スペクト比を持っていてもよい充填材の意味である。従
って、この用語は充填材及び粉末の両方を含む。この充
填材は周知の技術、例えば充填材を疎水性にするシラン
被覆によって処理されていてもよい。The particles have one or more specific properties for the adhesive, such as thermal conductivity, electrical conductivity, dimensional stability, low dielectric constant, high dielectric constant, ion exchange capacity, galvanic potential, and flame retardancy. Gender, etc. "Granular" means a filler that can have any aspect ratio. Thus, this term includes both fillers and powders. This filler may have been treated by well known techniques, for example by a silane coating which renders the filler hydrophobic.
【0035】接着剤それ自体は熱硬化性であっても、熱
可塑性であってもよく、ポリグリシジルエーテル、ポリ
シアヌレート、ポリイソシアネート、ビス−トリアジン
樹脂、ポリ(ビス−マレイミド)、ノルボルネン末端ポ
リイミド、アセチレン末端ポリイミド、ポリブタジエン
及びそれらの機能化されたコポリマー、ポリシロキサ
ン、ポリシスカロキサン(polysisqualox
ane)、官能化されたポリフェニレンエーテル、ポリ
アクリレート、ノボラックポリマー及びコポリマー、含
フッ素ポリマー及びコポリマー、メラミンポリマー及び
コポリマー、ポリ(ビスフェニルシクロブタン)並びに
これらの混合物を含み得る。上述の接着剤は、それら自
体相互にブレンドするか又は他のポリマー又は添加剤と
配合して難燃性又は高められた靱性を与えてもよい。The adhesive itself may be thermosetting or thermoplastic and may be polyglycidyl ether, polycyanurate, polyisocyanate, bis-triazine resin, poly (bis-maleimide), norbornene terminated polyimide. , Acetylene-terminated polyimides, polybutadienes and their functionalized copolymers, polysiloxanes, polycisqualox
ane), functionalized polyphenylene ethers, polyacrylates, novolac polymers and copolymers, fluoropolymers and copolymers, melamine polymers and copolymers, poly (bisphenylcyclobutane) and mixtures thereof. The adhesives described above may themselves be blended with each other or compounded with other polymers or additives to provide flame retardancy or enhanced toughness.
【0036】本発明において、延伸膨張された多孔質の
充填された又は充填されていない基材は、延伸膨張され
たポリテトラフルオロエチレン及びポリオレフィンに加
えて、不織紙、ポリマー繊維、不織フォームを含み、こ
れらは足場/マトリックス材料として使用され、フィル
ムを形成する。ここに意図する不織紙は、「ウェットレ
イ(wet−lay)」及び「スパンボンド」法によっ
て作られたもの、例えばセルロース紙、アラミド紙を含
むが、これらに限られない。繊維足場は短く切った繊維
のマット及びセラミック紙を含み得る。発泡体は、エア
ロゾルセラミック発泡体又は連続気泡ポリマー発泡体、
又はポリ(エチレンテレフタレート)発泡体を含み得
る。延伸膨張された足場材料は延伸膨張されたポリエチ
レン、微孔質ポリマー、例えばセルロースアセテート等
を含みうる。これらの材料は、足場又はマトリックスの
延伸膨張された形態の故に、またそれらの低いモジュラ
スの故に、接着剤含有フィルムに特別な強度を与える。
このマトリックスは、足場として役立ち、さもなければ
もっと弱いセラミック及び接着剤のペースト/分散体を
相互に保持する。In the present invention, expanded porous filled or unfilled substrates include nonwoven papers, polymer fibers, nonwoven foams, in addition to expanded polytetrafluoroethylene and polyolefins. , Which are used as scaffold / matrix materials to form films. Nonwoven papers contemplated herein include, but are not limited to, those made by the "wet-lay" and "spunbond" processes, such as cellulose paper, aramid paper. Fiber scaffolds may include chopped fiber mats and ceramic paper. The foam may be an aerosol ceramic foam or an open cell polymer foam,
Or it may comprise poly (ethylene terephthalate) foam. The expanded scaffold material may include expanded polyethylene, microporous polymers such as cellulose acetate and the like. These materials impart extra strength to the adhesive-containing film due to the expanded morphology of the scaffold or matrix and due to their low modulus.
This matrix serves as a scaffold and holds the otherwise weaker ceramic and adhesive paste / dispersion together.
【0037】本発明において、延伸膨張されたポリテト
ラフルオロエチレンはバインダーとして作用し、結局、
接着剤は良好な接着特性を発揮するのみでよい。延伸膨
張されたポリテトラフルオロエチレン構造体の低いモジ
ュラス及び節と微小繊維との入り組んだネットワーク
は、相分離したポリマーアロイにおける転化相のよう
に、全体の複合材料を強化するのに役立つ。これは、人
は古典的にはバインダー及びのりの両方として接着剤に
頼るから、通常は実際的でないとみられる成分の組成比
をも許容する。In the present invention, the expanded and expanded polytetrafluoroethylene acts as a binder, and as a result,
The adhesive need only exhibit good adhesive properties. The low modulus of the expanded polytetrafluoroethylene structure and the intricate network of nodes and fibrils help strengthen the overall composite, like the inversion phase in phase separated polymer alloys. This also allows for compositional ratios of components that would normally not be practical because people classically rely on adhesives as both binders and glues.
【0038】本発明の他の鍵となる特徴は厚さの調節で
ある。延伸膨張されたポリテトラフルオロエチレンは非
常に均一に作りうる。そして一旦樹脂を吸収するとその
最終的な厚さを変えない。従って、全体の厚さ制御が得
られる。加えて、延伸膨張されたポリテトラフルオロエ
チレンの厚さは正確に調節され、その結果、得られた足
場フィルムは非常に薄く又は非常に厚くできる。非常に
薄い基材は、幾つかの層を有する複合材料の調製を可能
にするという追加の利点を有する。Another key feature of the present invention is thickness control. Stretched and expanded polytetrafluoroethylene can be made very uniform. And once the resin is absorbed, it does not change its final thickness. Therefore, overall thickness control is obtained. In addition, the thickness of the expanded polytetrafluoroethylene is precisely controlled so that the resulting scaffold film can be very thin or very thick. Very thin substrates have the additional advantage of allowing the preparation of composite materials with several layers.
【0039】本発明の重要な側面はポリテトラフルオロ
エチレンを延伸させて膨張させ、節と微小繊維とで形成
される相互に繋がっている導管(channels)を
有する多孔質材料を形成するという異常な特徴の使用に
存する。ポリテトラフルオロエチレンを延伸して多孔質
材料を形成することは周知であり、米国特許No.395
3566及び4482516に記載されている。延伸膨
張されたポリテトラフルオロエチレン中の空隙空間は、
体積の少なくとも50%、しばしば70%超を占め、一
方では同時に非常に強いままである。この空隙空間が充
填材、例えばSiO2 、TiO2 等で置換されると、そ
れは非常に充填度が高く、しかも強さと取り扱いやすさ
を保持している複合材料を与える。An important aspect of the present invention is the extraordinary ability to stretch and expand polytetrafluoroethylene to form a porous material having interconnected channels formed of nodes and microfibers. Lies in the use of features. It is well known to stretch polytetrafluoroethylene to form a porous material and is described in US Pat. No. 395.
3566 and 4482516. The void space in the expanded and expanded polytetrafluoroethylene is
It occupies at least 50%, often more than 70% of the volume, while at the same time remains very strong. When this void space is replaced by a filler, such as SiO 2 , TiO 2, etc., it gives a composite material which is very highly packed and yet retains strength and handleability.
【0040】本発明においては、平均フロー孔径(Me
an Flow Pore Size)及び最小孔径
を、Coulter(商標) Porometer II
(Coulter Electronics Lt
d.,Luton UK)を用いて測定した。この測定
器はその値を直接報告する。In the present invention, the average flow pore size (Me
an Flow Pore Size) and minimum pore size by Coulter ™ Porometer II
(Coulter Electronics Lt
d. , Luton UK). This instrument reports its value directly.
【0041】平均粒径及び最大粒径はMacrotra
c光散乱粒径分析器Model No.FRA(Mic
rotrac Division of Leeds
&Northup, North Wales, P
A, USA)を用いて測定した。平均粒径(APS)
は粒子の50%がそれよりも大きい値として定義され
る。最大粒径(LPS)は、Microtracヒスト
グラムで検出しうる最大粒子として定義される。The average particle size and the maximum particle size are Macrotra
c Light scattering particle size analyzer Model No. FRA (Mic
rotrac Division of Leeds
& Northup, North Wales, P
A, USA). Average particle size (APS)
Is defined as the value at which 50% of the particles are larger. Maximum particle size (LPS) is defined as the largest particle that can be detected in a Microtrac histogram.
【0042】見かけ密度(Observed Dens
ity)(ρobs)はグラムで表したみかけ重量(o
bserved weight)を立方センチメートル
(cc)で表した計算体積で割ることにより計算した。
サンプルの体積は平均厚さ、長さ及び幅を掛けることに
よって計算した。各平均は少なくとも5つの別々の測定
値からなっていた。これらの測定に付随する不確かさは
複数の計算を通じて繰り上げた。Apparent density (Observed Dens)
(ty) (ρobs) is the apparent weight in grams (o)
Calculated by dividing the bserved weight by the calculated volume in cubic centimeters (cc).
The sample volume was calculated by multiplying the average thickness, length and width. Each average consisted of at least 5 separate measurements. The uncertainty associated with these measurements has been rounded up through multiple calculations.
【0043】計算密度(ρcalc)は次の式で計算し
た:ρcalc=Σ(vi)* (ρi);ここにviは
i番目の成分の体積分率であり、ρiはi番目の成分の
密度である。The calculated density (ρcalc) was calculated by the following formula: ρcalc = Σ (vi) * (ρi); where vi is the volume fraction of the i-th component, and ρi is the density of the i-th component. Is.
【0044】プレプレグ樹脂含量(RC)は、プレプレ
グの見本の重量を、同じ見本を溶媒で全ての接着剤を徹
底的に抽出し、これを乾燥し、秤量した後のものの重量
に分けることによって算出した。The prepreg resin content (RC) is calculated by dividing the weight of the prepreg swatch by the weight of the same swatch after thorough extraction of all adhesive with solvent, drying and weighing. did.
【0045】誘電率(Dk)(周波数3ギガヘルツ未満
での)はHewlett−Packerd 8753A
Network Analyzer(Hewlett
−Packard Corp.,San Jose,
CA)を用いて、銅を被覆したラミネートについての基
材共鳴法により得た。Dielectric constant (Dk) (at frequencies below 3 GHz) is Hewlett-Packard 8753A.
Network Analyzer (Hewlett
-Packard Corp. , San Jose,
CA) was used to obtain the substrate resonance method for copper coated laminates.
【0046】誘電率(Dk)及び誘電正接(dissi
pation factor)(Df)(5ギガヘルツ
超の周波数での)はGDKプロダクツ(GDK Pro
cucts,Inc.,Cazoniva,NY)及び
Hewlett Packard 8510 Netw
ork Analyzer(Hewlett−Pack
ard Corp.,San Jose, CA)を用
いて開発した共鳴モード(resonant mod
e)ジエレクトロメーター(dielectromet
er)を用いて得た。Dielectric constant (Dk) and dielectric loss tangent (dissi)
partition factor (Df) (at frequencies above 5 gigahertz) is a GDK product (GDK Pro).
cucts, Inc. , Cazonova, NY) and Hewlett Packard 8510 Netw.
ork Analyzer (Hewlett-Pack)
ard Corp. , San Jose, CA) developed resonance mode (resonant mod)
e) Dielectrometer
er).
【0047】銅剥離値は、Applied Test
Systems Model No.1401コンピュ
ーター制御引っ張り試験機(Applied Test
Systems,Inc.,Butler,PA,U
SA)に連結した剛性スライディングプレーン基体に定
着させた銅被覆ラミネートについて90°剥離形態を用
いて測定した。The copper peeling value is the Applied Test.
Systems Model No. 1401 Computer-controlled tensile tester (Applied Test)
Systems, Inc. , Butler, PA, U
The copper-clad laminate fixed to a rigid sliding plane substrate bonded to SA) was measured using the 90 ° peel morphology.
【0048】重量組成は、Galbraith Lab
oratories(Knoxville,TN)によ
る元素分析によって測定した。SiO2 、TiO2 及び
Niの組成は誘導結合形プラズマ分光灰溶融分解分析法
を用いて測定し、これを用いてSi、Ti及びNiの各
量を確定した。PTFE組成物は同様な方法で測定した
が、フッ素を直接測定するSchniger Flas
k/SpecificIon Electrode A
nalysisによるフッ素を用いた。接着剤の量は物
質収支の差異によって計算した。The weight composition is Galbraith Lab.
It was measured by elemental analysis by oratories (Knoxville, TN). The compositions of SiO 2 , TiO 2 and Ni were measured by using the inductively coupled plasma spectral ash melting decomposition analysis method, and the respective amounts of Si, Ti and Ni were determined by using this. The PTFE composition was measured in a similar manner, but Schniger Flas was used to measure fluorine directly.
k / Specificion Electrode A
Fluorine from Nalysis was used. The amount of adhesive was calculated by the difference in mass balance.
【0049】空隙体積(VV)又は「空気容量%」は見
かけ密度を計算密度で割り、これを1から引いて計算
し、一方で不確かさの適当な度合いをこれに及ぼした。The void volume (VV) or "% air volume" was calculated by dividing the apparent density by the calculated density and subtracting this from 1, while exerting on it a suitable degree of uncertainty.
【0050】各成分の体積分率(VF)は、複合材料中
の密集体の体積(1−VV)に各成分の体積分率を掛け
て計算した。それは、次の式によって計算される:VF
i =(1−VV)* (i番目の成分の体積/複合材料の
全体積)=(〔(ρobs)/(ρcalc)〕
* 〔((Wi )* (ρi )〕(VV+Σ(Wi )
(ρi )〕;ここにVFi はi番目の成分の体積分率で
あり、ρobsはg/ccで表した見かけ密度であり、
ρcalcはg/ccで表した計算密度であり、Wi は
i番目の成分の重量分率であり、ρi はg/ccで表し
たi番目の成分の密度である。The volume fraction (VF) of each component was calculated by multiplying the volume (1-VV) of dense particles in the composite material by the volume fraction of each component. It is calculated by the formula: VF
i = (1-VV) * (volume of i-th component / total volume of composite material) = ([(ρobs) / (ρcalc))]
* [((W i ) * (ρ i )] (VV + Σ (W i )
(Ρ i )]; where VF i is the volume fraction of the i-th component, ρ obs is the apparent density in g / cc,
ρ calc is the calculated density in g / cc, W i is the weight fraction of the i-th component, and ρ i is the density of the i-th component in g / cc.
【0051】一般に、本発明の方法は次のことを含む:
(a)潤滑され押し出されたプレフォームを延伸してポ
リテトラフルオロエチレンシートを延伸膨張し、微小粒
子と接着剤とを空隙又は細孔容積中に自由に流入させる
に充分な微細構造にすること、(b)ポリマー材料、例
えば熱硬化性又は熱可塑性の材料及び充填材からペース
トを形成すること、そして(c)浸漬、被覆、圧縮供給
によって、接着剤と充填材のペーストを、非常に多孔質
の足場、例えば延伸膨張されたポリテトラフルオロエチ
レンに吸収させること。In general, the method of the present invention comprises:
(A) Stretching the lubricated and extruded preform to stretch and expand the polytetrafluoroethylene sheet to a microstructure sufficient to allow the microparticles and adhesive to freely flow into the void or pore volume. , (B) forming a paste from a polymeric material, such as a thermosetting or thermoplastic material and a filler, and (c) making the paste of adhesive and filler highly porous by dipping, coating or compressing. Absorbing on a quality scaffold, such as expanded polytetrafluoroethylene.
【0052】以下の例は本発明がどのようにして作ら
れ、使用されるかを示すが、これらは本発明の範囲を限
定するものではない。The following examples show how the invention can be made and used, but they are not intended to limit the scope of the invention.
【0053】本発明の好ましい態様の1つにおいて、延
伸膨張され、多孔質の、充填材で充填された又は充填さ
れていないポリテトラフルオロエチレンが、マトリック
ス材料として使用されてフィルムが作られる。それはそ
の延伸膨張された形態によって与えられる格別な強度の
故、またその低いモジュラスの故である。このマトリッ
クスは相互に保持しあい、そうでなければ一層弱いペー
スト/分散体のセラミック及び接着剤を受容できる空隙
容積を提供するのに役立つ。既に述べたように、低モジ
ュラス及び相互に結合された節と微小繊維とのネットワ
ークの故に、延伸膨張されたポリテトラフルオロエチレ
ン構造体は、相分離したポリマーアロイにおける転化相
のように、全体の複合材料を強化するのに役立つ。これ
は、人は伝統的にバインダー及びのりの両方として接着
剤に頼るから、通常は実際的でないとみれれる成分の組
成比をも許容する。本発明において、延伸膨張されたポ
リテトラフルオロエチレンはバインダーとして作用し、
結局、接着剤は良好な接着特性を発揮するだけでよい。
他の鍵となる特徴は厚さの調節である。延伸膨張された
ポリテトラフルオロエチレンは非常に均一に作りうる。
そして一旦樹脂を吸収するとその最終的な厚さを変えな
い。従って、全体の厚さ制御が得られる。加えて、延伸
膨張されたポリテトラフルオロエチレンの厚さは非常に
薄く又は非常に厚くできる。非常に薄いフィルムの場合
には、幾つかの相を組み合わせて複合材料とすることが
できる。In one of the preferred embodiments of the present invention, stretched, porous, filler-filled or unfilled polytetrafluoroethylene is used as a matrix material to make a film. It is due to the exceptional strength provided by its expanded configuration and due to its low modulus. This matrix holds together and serves to provide a void volume that can otherwise accept the weaker paste / dispersion ceramic and adhesive. As already mentioned, due to the low modulus and the network of interconnected nodes and fibrils, the expanded polytetrafluoroethylene structure, like the conversion phase in phase-separated polymer alloys, has a large overall structure. Helps to strengthen composite materials. This also allows compositional ratios of components that would normally not be practical because one has traditionally relied on adhesives as both binders and glues. In the present invention, the expanded and expanded polytetrafluoroethylene acts as a binder,
After all, the adhesive need only exhibit good adhesive properties.
Another key feature is thickness control. Stretched and expanded polytetrafluoroethylene can be made very uniform.
And once the resin is absorbed, it does not change its final thickness. Therefore, overall thickness control is obtained. In addition, the expanded polytetrafluoroethylene can be very thin or very thick. In the case of very thin films, several phases can be combined into a composite material.
【0054】本発明の重要な側面はポリテトラフルオロ
エチレンを延伸させて膨張させると、節と微小繊維とで
形成される相互に繋がっている導管(channel
s)でできた多孔質材料を形成するという異常な特徴の
使用に存する。延伸膨張されたポリテトラフルオロエチ
レン中の空隙空間は、体積の少なくとも30%、しばし
ば50%超、よりしばしば70%超を占め、それでも非
常に強いままである。次いでこの空隙空間は充填材を含
有する接着剤で置き換えられ、これは望みの性質の向上
を付与する。例えば、ニッケルの充填された接着剤は、
高い電気的及び熱的伝達性を発揮し、溶融シリカ(Si
O2 )の充填された接着剤は高い寸法安定性及び比較的
低い熱膨張率(CTE)を発揮し、リチウムの充填され
た接着剤は高いイオン交換性を発揮し、酸化チタン(T
iO2 )又はチタネートの充填された接着剤は高い誘電
率を発揮する、等々である。もし機械的保全性が必要と
見做されれば、粒子それ自体はプライマー又は他の表面
修飾層、例えばシラン被膜、チタネート、ジルコネー
ト、接着剤それ自体のサイジング剤の薄い被覆を有して
もよい。An important aspect of the present invention is that when polytetrafluoroethylene is stretched and expanded, the interconnected channels formed by nodes and microfibers.
s) in the use of the unusual feature of forming a porous material. The void spaces in expanded polytetrafluoroethylene occupy at least 30%, often more than 50%, more often more than 70% of the volume and still remain very strong. This void space is then replaced with an adhesive containing filler, which gives the desired improvement in properties. For example, a nickel filled adhesive is
Exhibits high electrical and thermal conductivity, fused silica (Si
The O 2 ) -filled adhesive exhibits high dimensional stability and a relatively low coefficient of thermal expansion (CTE), and the lithium-filled adhesive exhibits high ion-exchange properties, such as titanium oxide (T
Adhesives filled with io 2 ) or titanates exhibit high dielectric constants, and so on. If mechanical integrity is deemed necessary, the particles themselves may have a thin coating of primer or other surface modifying layer such as a silane coating, titanate, zirconate, sizing on the adhesive itself. .
【0055】本発明の特徴を図1〜3を参照して述べる
が、本発明はこれらに限定されるものではない。Although the features of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3, the present invention is not limited thereto.
【0056】図1において、フィルム1は粒状充填材を
含んでおらず、延伸膨張された又は延伸されたポリテト
ラフルオロエチレンフィルム1を示しており、これは節
2(不規則な円で示されている)が微小繊維3(線で示
されている)で相互に連結されたものを含む。即ち、図
1は節−及び−微小繊維構造体を示している。In FIG. 1, film 1 does not include particulate filler and shows stretched or expanded polytetrafluoroethylene film 1, which is described in Section 2 (indicated by irregular circles). ) Are interconnected by fibrils 3 (indicated by lines). That is, FIG. 1 shows a node-and-microfiber structure.
【0057】図2において、前記節−及び−微小繊維構
造体によって画定された連続空隙は、粒子5で充填され
た接着剤4で置き換えられている。この節−及び−微小
繊維構造体は接着剤の足場として役立つ。In FIG. 2, the continuous voids defined by the nodes and microfiber structures have been replaced by an adhesive 4 filled with particles 5. This node-and-microfiber structure serves as a scaffold for the adhesive.
【0058】図3は、フィルム1の節も粒子を持ち、必
ずしも同じものが空隙内に分散されていない様子を示
す。FIG. 3 shows that the nodes of the film 1 also have particles, and the same particles are not necessarily dispersed in the voids.
【0059】本発明の充填された接着剤フィルムを調製
するために、粒状充填材は溶媒又は水溶液又は溶融接着
剤中に混合され、微細に分散された混合物を与える。小
さな粒子の形状をした充填材は通常、大きさが40μm
未満であり、好ましくは平均粒子サイズが1〜10μm
である。ポリテトラフルオロエチレンの節−及び−微小
繊維構造体の平均孔径は、前記粒子の適切な侵入を許す
程に充分大きなものであるべきである。もし基材が延伸
膨張されたポリテトラフルオロエチレンであるときは、
Bowman等の米国特許No.4482516に教示さ
れたものに類似した構造が望ましい。好ましくは、平均
フローポアサイズ(mean flowpore si
ze)(MFPS)は最大粒子の大きさよりも約2〜5
倍又はそれ以上であるべきであり、MFPSが充填材の
大きさの約2.4倍より大きいことが特に好ましい。To prepare the filled adhesive film of the present invention, the particulate filler is mixed in a solvent or aqueous solution or molten adhesive to give a finely dispersed mixture. Fillers in the form of small particles typically have a size of 40 μm
Is less than 1 and preferably has an average particle size of 1 to 10 μm
Is. The average pore size of the polytetrafluoroethylene node- and-microfiber structures should be large enough to allow proper penetration of the particles. If the substrate is expanded polytetrafluoroethylene,
Structures similar to those taught in Bowman et al., U.S. Pat. No. 4,482,516 are preferred. Preferably, the mean flow pore si
ze) (MFPS) is about 2-5 smaller than the largest particle size.
It should be double or more, and it is especially preferred that the MFPS is greater than about 2.4 times the size of the filler.
【0060】これに代えて、相対的な孔径及び粒子サイ
ズを判断するための他のメカニズムは、最小の孔径は最
大の粒子サイズの約1.4倍以上であると計算されても
よい。Alternatively, another mechanism for determining relative pore size and particle size may be calculated such that the minimum pore size is about 1.4 times greater than the maximum particle size.
【0061】表1は基材の平均フローポアサイズ(MF
PS)及び粒子サイズの関係の効果を示している。平均
フローポアサイズ(MFPS)対最大粒子サイズの比が
2.0より小さいときは悪い結果が得られる。この場
合、均質な複合材料は観察されず、殆どの粒状充填材は
微孔質基材に均一に侵入しない。MFPS対最大粒子の
比が約2.0より大きいときは、均一な複合材料が得ら
れる。MFPS対最大粒子の比が大きければ大きいほ
ど、均質な分散体が微孔質基材中に吸収される場合が相
対的に多くなる。Table 1 shows the average flow pore size (MF) of the substrate.
The effect of the relationship between PS) and particle size is shown. Poor results are obtained when the ratio of mean flow pore size (MFPS) to maximum particle size is less than 2.0. In this case, no homogeneous composite material is observed and most of the particulate filler does not evenly penetrate the microporous substrate. A uniform composite material is obtained when the MFPS to maximum particle ratio is greater than about 2.0. The higher the ratio of MFPS to the largest particles, the more often the homogeneous dispersion is absorbed into the microporous substrate.
【0062】 〔表1〕 基材ホ゜アサイス゛ 粒子ホ゜アサイス゛ 最小 MFPS 平均 最大 (平均ホ゜アサイス゛)/(最小ホ゜アサイス゛) 詳細 (μm) (μm) (μm) (μm) (平均粒子サイス゛)/(最大粒子サイス゛) 結果 PP266-81a 4 7 5 10 1.4 0.4 悪 PP266-81b 4 5 5 10 1.0 0.4 悪 PP266-85 -- 58 5 10 12.4 N/A* 良 PP266-92 18 32 6 10 5.3 1.8 良 PP266-92 18 32 1 1 32.0 18.0 良 PP266-94 17 24 6 10 4.0 1.7 良 PP266-118 0.2 0.4 0.5 1.6 0.8 0.125 悪 PP279-74 -- 60 18 30 3.3 --- 良 PP279-112 14 11 0.5 1.6 22.0 8.8 良 PP289-4 14 29 4 8 7.3 1.8 良 PP289-4 14 29 5 10 5.8 1.4 良 * N/A:データなし。[Table 1] Substrate Poise Size Particle Poise Size Minimum MFPS Average Maximum (Average Poise Size) / (Minimum Poise Size) Details (μm) (μm) (μm) (μm) (Average Particle Size) / (Maximum Particle Size) Results PP266-81a 4 7 5 10 1.4 0.4 Bad PP266-81b 4 5 5 10 1.0 0.4 Bad PP266-85 --58 5 10 12.4 N / A * Good PP266-92 18 32 6 10 5.3 1.8 Good PP266-92 18 32 1 1 32.0 18.0 Good PP266-94 17 24 6 10 4.0 1.7 Good PP266-118 0.2 0.4 0.5 1.6 0.8 0.125 Bad PP279-74 --60 18 30 3.3 --- Good PP279-112 14 11 0.5 1.6 22.0 8.8 Good PP289-4 14 29 4 8 7.3 1.8 Good PP289-4 14 29 5 10 5.8 1.4 Good * N / A: No data.
【0063】前記空隙を有するフィルムは粒子の充填さ
れた樹脂を容易に吸収させられる。この場合、現在のと
ころ空気を含んでいる空隙の全て又は一部は粒子で充填
された樹脂/接着剤で置き換えられる。空気の空隙の一
部のみが樹脂で置換されていると、最終複合材料は然る
べき状態に圧縮されて、非常に薄くて空隙のない複合材
料になる。この複合材料は優れた接着性、優れた厚さ調
節性、並びに優れた可撓性及び圧縮性を有する。こうし
て、以前には達成できなかった、異常に薄く、良く制御
された厚さの、異常に配合量の多い接着剤を作ることが
できる。The film having voids can easily absorb the resin filled with particles. In this case, all or part of the voids that currently contain air are replaced with a resin / adhesive filled with particles. If only a portion of the air voids are replaced with resin, the final composite will be properly compressed into a very thin void-free composite. This composite material has excellent adhesion, excellent thickness control, and excellent flexibility and compressibility. In this way, it is possible to produce unusually thick, well-controlled thickness, unusually high loading adhesives that were previously unattainable.
【0064】図4は本発明を用いて製作できる複合材料
を示す。微小繊維3で相互に連結された節2を含有し、
接着剤4及び粒子5を有する接着性フィルム1は少なく
とも1つの金属の層6にくっつけられている。この構造
体は種々の用途、例えば印刷回路板基材、埋設コンデン
サ、吸熱材料等として役立つ。この材料の反対側にも金
属層が適用され、サンドイッチ構造を作りだし得る。FIG. 4 shows a composite material that can be made using the present invention. Contains nodes 2 interconnected by fibrils 3,
The adhesive film 1 with the adhesive 4 and the particles 5 is attached to at least one layer 6 of metal. The structure serves a variety of applications, such as printed circuit board substrates, embedded capacitors, endothermic materials and the like. A metal layer can also be applied to the other side of this material to create a sandwich structure.
【0065】[0065]
(例1)難燃化され、ジシアナミド/2−メチルイミダ
ゾールを触媒とするビスフェノール−Aをベースとする
ポリグリシジルエーテル(Nelco N−4002−
5,Nelco Corp.)をMEKに溶解した20
%(w/w)溶液中に281.6gのTiO2 (Tl
Pure R−900, DuPont Compan
y)を混合することによって微細な分散体を調製した。
この分散体を継続的に攪拌して均一性を確保した。次い
で、延伸膨張されたPTFEの見本を樹脂混合物中に浸
漬した。このウェブを、張力を掛けながら165℃で1
分間乾燥して可撓性の複合材料を作った。この様にして
製造した部分的に硬化した接着性複合材料は、57wt
%のTiO2 、13wt%のPTFE及び30wt%の
エポキシ接着剤からなっていた。この接着性シートの幾
つかの積み重ねを銅フォイルの間に置き真空で補助され
た水圧プレス中で、600psi(4.1MPa)、2
25℃で90分プレスし、加圧下に冷却した。これは誘
電率19.0の銅ラミネートを生じ、これは平均積み重
ね厚さ100μm (0.0039”(3.9ミル))の
誘電性ラミネート厚さで、280℃で30秒の半田ショ
ックに耐えた。Example 1 Polyglycidyl ether based on bisphenol-A (Nelco N-4002) flame retarded and catalyzed by dicyanamide / 2-methylimidazole.
5, Nelco Corp. 20) dissolved in MEK
% (W / w) solution with 281.6 g of TiO 2 (Tl
Pure R-900, DuPont Compan
A fine dispersion was prepared by mixing y).
The dispersion was continuously stirred to ensure homogeneity. The expanded PTFE swatch was then immersed in the resin mixture. The web is tensioned at 165 ° C for 1 hour.
It was dried for a minute to make a flexible composite material. The partially cured adhesive composite material produced in this way is 57 wt.
% TiO 2 , 13 wt% PTFE and 30 wt% epoxy adhesive. Place several stacks of this adhesive sheet between copper foils in a vacuum assisted hydraulic press at 600 psi (4.1 MPa), 2
It was pressed at 25 ° C. for 90 minutes and cooled under pressure. This results in a copper laminate with a dielectric constant of 19.0, which has an average stack thickness of 100 µm (0.0039 "(3.9 mils) dielectric laminate thickness and withstands solder shock at 280 ° C for 30 seconds. It was
【0066】(例2)44gのNi粉末(Aldric
h Chemical Co.,Catalog#2
6,698−1)、17.4gの白金で硬化したポリ
(ジメチルシロキサン−メチルシロキサン)熱硬化性シ
リコーンエラストマー(Sylgard4105,Do
w Chemical Co.)及び40gのMEKを
混合することによって微細な分散体を調製した。この分
散体は均一性を保つために継続的に攪拌された。次い
で、延伸膨張されたPTFEの見本が前記樹脂混合物中
に浸漬された。この見本を取り出した後、過剰の樹脂を
両側の表面から拭き取った。このウェブを張力を掛けた
まま165℃で1分間乾燥し可撓性複合材料を得た。こ
の複合材料は39wt%のNi、10wt%のPTF
E、及び51wt%のシリコーンからなり、3平方イン
チのサンプルについて100ミリオーム未満の電気伝導
度、及び1.33℃/Wの熱インピーダンス(ther
mal impedance)を示した。(Example 2) 44 g of Ni powder (Aldric
h Chemical Co. , Catalog # 2
6,698-1), 17.4 g of platinum cured poly (dimethylsiloxane-methylsiloxane) thermosetting silicone elastomer (Sylgard 4105, Do.
w Chemical Co. ) And 40 g of MEK to prepare a fine dispersion. The dispersion was continuously stirred to maintain homogeneity. A sample of expanded PTFE was then dipped into the resin mixture. After removing this sample, excess resin was wiped off the surfaces on both sides. The web was dried for 1 minute at 165 ° C. with tension applied to obtain a flexible composite material. This composite material is 39 wt% Ni, 10 wt% PTF
E, and 51 wt% silicone, and has a conductivity of less than 100 milliohms for a 3 square inch sample and a thermal impedance of 1.33 ° C./W.
mal impedance) was shown.
【0067】(例3)165gのZnO粉末(Nort
h American Oxide)を、ポリ(1,2
−ブタジエン−コ−スチレン)(R−104,Rico
n Resins)をMEKに溶解した20%(w/
w)溶液中に混合することにより、微細な分散体を調製
した。この分散体は均一性を保つために継続的に攪拌さ
れた。次いで、0.0004”の銅で充填された延伸膨
張されたPTFEの見本(米国特許出願No.19604
8(Ameen等により1994年2月14日に出願)
の教示に従って40%のレベルに充填されたもの)が前
記樹脂混合物中に浸漬された。この見本を取り出した
後、過剰の樹脂を両側の表面から拭き取った。このウェ
ブを張力を掛けたまま165℃で1分間乾燥し可撓性複
合材料を得た。Example 3 165 g of ZnO powder (Nort
h American Oxide) to poly (1,2
-Butadiene-co-styrene) (R-104, Rico
n Resins dissolved in MEK 20% (w /
w) A fine dispersion was prepared by mixing in the solution. The dispersion was continuously stirred to maintain homogeneity. Then, an expanded PTFE sample filled with 0.0004 "copper (US Patent Application No. 19604).
8 (filed on February 14, 1994 by Ameen et al.)
(Filled to a level of 40% according to the teachings of 1.) was immersed in the resin mixture. After removing this sample, excess resin was wiped off the surfaces on both sides. The web was dried for 1 minute at 165 ° C. with tension applied to obtain a flexible composite material.
【0068】(例4)200gのビスマレイミドトリア
ジン樹脂(BT206OBJ,三菱ガス化学)及び38
8gのMEKの、マンガンを触媒とした溶液中に、フェ
ニルトリメトキシシラン(04330,Huls/Pe
trarch)で前処理した386gのSiO2 (HW
−11−89,Harbison Walker Co
rp.)を混合することによって微細な分散体を調製し
た。この分散体を継続的に攪拌して均一性を確保した。
次いで、0.0002”の延伸膨張されたPTFEの見
本を樹脂混合物中に浸漬して取り出し、張力を掛けなが
ら165℃で1分間乾燥して可撓性の複合材料を作っ
た。このプレプレグの幾つかの積み重ねを銅フォイルの
間に置き真空で補助された水圧プレス中で、250ps
i(1.7MPa)、225℃で90分プレスし、加圧
下に冷却した。こうして得られた誘電体は53wt%の
SiO2 、5wt%のPTFE及び42wt%の接着剤
からなり、銅に対する良好な接着性、誘電率(10ギガ
ヘルツで)3.3及び誘電正接(10ギガヘルツで)
0.005であった。Example 4 200 g of bismaleimide triazine resin (BT206OBJ, Mitsubishi Gas Chemical) and 38
Phenyltrimethoxysilane (04330, Huls / Pe) was added to a manganese-catalyzed solution of 8 g of MEK.
386 g of SiO 2 (HW) pretreated with
-11-89, Harbison Walker Co
rp. ) Was mixed to prepare a fine dispersion. The dispersion was continuously stirred to ensure homogeneity.
A 0.0002 ″ sample of expanded PTFE was then dipped into the resin mixture, removed, and dried under tension for 1 minute at 165 ° C. to make a flexible composite material. Some of this prepreg Place the stack between copper foils in a vacuum assisted hydraulic press at 250 ps.
i (1.7 MPa), pressed at 225 ° C. for 90 minutes and cooled under pressure. The dielectric thus obtained consists of 53 wt% SiO 2 , 5 wt% PTFE and 42 wt% adhesive, has good adhesion to copper, dielectric constant 3.3 (at 10 GHz) and dielectric loss tangent (at 10 GHz). )
It was 0.005.
【0069】(例5)274.7gのビスマレイミドト
リアジン樹脂(BT2060BJ,三菱ガス化学)及び
485gのMEKの、マンガンを触媒とした溶液中に、
483gのSiO2 (HW−11−89,Harbis
on Walker Corp.)を混合することによ
って微細な分散体を調製した。この分散体を継続的に攪
拌して均一性を確保した。次いで、0.0002”
(5.1μm )の延伸膨張されたPTFEの見本を樹脂
混合物中に浸漬し、取り出して張力を掛けながら165
℃で1分間乾燥して可撓性の複合材料を作った。このプ
レプレグの幾つかの積み重ねを銅フォイルの間に置き真
空で補助された水圧プレス中で、250psi(1.7
MPa)、225℃で90分プレスし、加圧下に冷却し
た。こうして得られた誘電体は57wt%のSiO2 、
4wt%のPTFE及び39wt%の接着剤からなり、
銅に対する良好な接着性を示し、誘電率(10ギガヘル
ツで)3.2及び誘電正接(10ギガヘルツで)0.0
05であった。Example 5 In a solution of 274.7 g of bismaleimide triazine resin (BT2060BJ, Mitsubishi Gas Chemical) and 485 g of MEK using manganese as a catalyst,
483 g of SiO 2 (HW-11-89, Harbis
on Walker Corp. ) Was mixed to prepare a fine dispersion. The dispersion was continuously stirred to ensure homogeneity. Then 0.0002 "
A (5.1 μm) sample of expanded PTFE was dipped in the resin mixture, removed and tensioned at 165
It was dried at 0 ° C for 1 minute to make a flexible composite material. Several stacks of this prepreg were placed between copper foils in a vacuum assisted hydraulic press at 250 psi (1.7
(MPa), pressed at 225 ° C. for 90 minutes and cooled under pressure. The dielectric thus obtained is 57 wt% of SiO 2 ,
Consisting of 4 wt% PTFE and 39 wt% adhesive,
Shows good adhesion to copper, dielectric constant (at 10 GHz) 3.2 and loss tangent (at 10 GHz) 0.0.
It was 05.
【0070】(例6)3.30kgのビスマレイミドトリ
アジン樹脂(BT206OBJ,三菱ガス化学)及び1
5.38kgのMEKの、マンガンを触媒とした溶液中
に、15.44kgのTiO2 (Tl Pure R−9
00,DuPont Company)を混合すること
によって微細な分散体を調製した。この分散体を継続的
に攪拌して均一性を確保した。次いで、TiO2 を充填
した0.0004”(10.2μm )の延伸膨張された
PTFEの見本(TiO2 を40%添加し、薄膜を最後
に圧縮しなかった他はMortimerの米国特許No.
4985296の教示に従って充填した)を樹脂混合物
中に浸漬し、取り出し、次いで張力を掛けながら165
℃で1分間乾燥して可撓性の複合材料を作った。このプ
レプレグの幾つかの積み重ねを銅フォイルの間に置き、
真空で補助された水圧プレス中で、500psi(3.
5MPa)、220℃で90分プレスし、加圧下に冷却
した。こうして得られた誘電体は、銅に対する良好な接
着性、誘電率10.0及び誘電正接0.008であっ
た。Example 6 3.30 kg of bismaleimide triazine resin (BT206OBJ, Mitsubishi Gas Chemical) and 1
In a solution of 5.38 kg of MEK in a manganese-catalyzed solution, 15.44 kg of TiO 2 (Tl Pure R-9
00, DuPont Company) to prepare a fine dispersion. The dispersion was continuously stirred to ensure homogeneity. Then, the stretched expanded PTFE of filled with TiO 2 0.0004 "(10.2μm) swatch (TiO 2 was added 40%, except that no compressing the film last U.S. Patent Mortimer No.
(Filled according to the teachings of 4985296) was dipped into the resin mixture, removed, and then 165 under tension.
It was dried at 0 ° C for 1 minute to make a flexible composite material. Place several stacks of this prepreg between the copper foils,
In a vacuum-assisted hydraulic press, 500 psi (3.
5 MPa), 220 ° C. for 90 minutes, and cooled under pressure. The dielectric thus obtained had good adhesion to copper, a dielectric constant of 10.0 and a dielectric loss tangent of 0.008.
【0071】本発明の特別な具体例を、ここに説明し記
述したが、本発明はそのような説明及び記述に限定され
るものではない。変形と修飾したものが、この明細書の
特許請求の範囲内で本発明の一部として含まれ具体化さ
れることは明らかである。While particular embodiments of the present invention have been illustrated and described herein, the present invention is not limited to such description and description. It is obvious that variations and modifications are included and embodied as part of the present invention within the scope of the claims of this specification.
【図1】粒状充填材を除いた、微小繊維3で相互接続さ
れた節2を含有する延伸膨張された又は延伸されたポリ
テトラフルオロエチレンフィルム1を示す説明図。FIG. 1 is an illustration showing a stretched or stretched polytetrafluoroethylene film 1 containing nodes 2 interconnected by fibrils 3 without the particulate filler.
【図2】前記節−及び微小繊維構造体で画定された空隙
が粒子で充填された接着剤を含有する延伸膨張された又
は延伸されたポリテトラフルオロエチレンフィルムを示
す説明図。FIG. 2 is an illustration showing a stretched or stretched polytetrafluoroethylene film containing an adhesive in which the voids defined by the nodes and microfiber structures are filled with particles.
【図3】前記節−及び微小繊維構造体で画定された空隙
が粒子で充填された接着剤を含有し、充填材粒子が微小
繊維−節構造体中にも配置されている延伸膨張された又
は延伸されたポリテトラフルオロエチレンフィルムを示
す説明図。FIG. 3 Stretch-expanded wherein the voids defined by the knot- and fibril structures contain a particle-filled adhesive and filler particles are also located in the fibril-knot structure. An explanatory view showing a stretched polytetrafluoroethylene film.
【図4】金属の層に接着された本発明の複合材料を示す
説明図。FIG. 4 is an illustration showing a composite material of the present invention adhered to a metal layer.
1…フィルム 2…節 3…微小繊維 4…接着剤 5…粒子 6…金属 1 ... Film 2 ... Section 3 ... Microfiber 4 ... Adhesive 5 ... Particles 6 ... Metal
Claims (10)
る少なくとも1つの多孔質含フッ素ポリマー基材層;及
び前記基材の空隙全体に均一に分散された接着剤及び粒
状充填材、 を含む不織複合材料接着材であって、 ここに前記接着剤及び充填材が、含フッ素ポリマー基材
の体積が前記複合材料の約5〜40容量%となるように
前記基材中に存在する、前記複合材料。1. A non-woven fabric comprising at least one porous fluoropolymer substrate layer having a void volume of at least 30% by volume; and an adhesive and a particulate filler uniformly dispersed throughout the voids of the substrate. A composite adhesive, wherein the adhesive and filler are present in the substrate such that the volume of the fluoropolymer substrate is about 5-40% by volume of the composite. material.
パウンドである、請求項1に記載の複合材料。2. The composite material according to claim 1, wherein the adhesive is a thermosetting or thermoplastic compound.
トエステル樹脂又はポリブタジエン樹脂の少なくとも1
つである請求項2に記載の複合材料。3. The adhesive is at least one of an epoxy resin, a cyanate ester resin or a polybutadiene resin.
The composite material according to claim 2, wherein
ポリテトラフルオロエチレンであり、前記充填材がSi
O2 、TiO2 、又はZnOの内少なくとも1つである
請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合材料。4. The fluorine-containing polymer is stretched and expanded polytetrafluoroethylene, and the filler is Si.
The composite material according to claim 1, which is at least one of O 2 , TiO 2 , and ZnO.
合材料。5. The composite material of claim 4, wherein there is a plurality of substrate layers.
る請求項5に記載の複合材料。6. The composite material of claim 5, wherein a metal layer is adhered to the adhesive material.
リテトラフルオロエチレンを有する複合材料を提供する
のに充分な接着剤と充填材が存在する、請求項1〜6の
いずれか1項に記載の複合材料。7. The adhesive and the filler are sufficient to provide a composite having from about 5 to about 40 volume% expanded polytetrafluoroethylene. The composite material according to the item.
と充填材が吸収されている請求項1〜7のいずれか1項
に記載の複合材料。8. The composite material according to claim 1, wherein 10 to 95% by volume of the adhesive and the filler are absorbed in the base material.
材が含有されている請求項1〜8のいずれか1項に記載
の複合材料。9. The composite material according to claim 1, wherein the composite material contains 5 to 85% by volume of a filler.
なくとも1つの多孔質ポリマー基材層を含み、前記空隙
が接着剤及び充填材を含み、ここに前記充填材が前記基
材の前記空隙全体に亘って均一に分布し、前記ポリマー
基材の体積が前記複合材料の約5〜約40容量%となる
ように前記接着剤及び充填材が前記基材中に存在する、
前記複合材料接着材。10. At least one porous polymeric substrate layer having an initial void volume of at least 30%, said voids comprising an adhesive and a filler, wherein said filler throughout said voids of said substrate. The adhesive and filler are present in the substrate such that the volume of the polymer substrate is about 5 to about 40% by volume of the composite material, evenly distributed throughout.
The composite material adhesive.
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US39832995A | 1995-03-03 | 1995-03-03 | |
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---|---|
JP (1) | JPH08259764A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007523247A (en) * | 2004-02-19 | 2007-08-16 | ゴア エンタープライズ ホールディングス,インコーポレイティド | Low friction and wear resistant materials and articles made therefrom |
JP2010530018A (en) * | 2007-06-13 | 2010-09-02 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | Catalyst for epoxide curing |
JP2013139150A (en) * | 2003-11-10 | 2013-07-18 | Gore Enterprise Holdings Inc | Aerogel/ptfe composite insulating material |
KR101368921B1 (en) * | 2008-12-24 | 2014-03-04 | 니뽄 고아 가부시끼가이샤 | Composite sheet and production method therefor |
JP2015091362A (en) * | 2009-03-04 | 2015-05-14 | ゴア エンタープライズ ホールディングス,インコーポレイティド | Atraumatic lead removal sheath |
-
1996
- 1996-03-04 JP JP4634996A patent/JPH08259764A/en active Pending
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