KR20220113354A - Dispersions, methods for preparing dispersions and moldings - Google Patents
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Abstract
(과제) 소정의 테트라플루오로에틸렌계 폴리머와 소정의 이방성 필러를 포함하는 분산액 및 그 제조 방법, 그리고, 양자의 물성을 고도로 구비한 성형물의 제공.
(해결 수단) 본 발명의 분산액은, 퍼플루오로(알킬비닐에테르)에 기초하는 단위 또는 헥사플루오로프로필렌에 기초하는 단위를 포함하는 테트라플루오로에틸렌계 폴리머의 파우더와, 모스 경도가 4 이하인 이방성 필러와, 액상 분산매를 포함한다. 상기 파우더의 평균 입자경은, 상기 이방성 필러의 평균 입자경보다 작다. 본 발명의 성형물은, 퍼플루오로(알킬비닐에테르)에 기초하는 단위를 포함하는 소정의 테트라플루오로에틸렌계 폴리머와, 상기 이방성 필러를 포함한다. 상기 성형물에서 차지하는 상기 이방성 필러의 비율은 10 질량% 이상이다.(Project) Provision of a dispersion containing a predetermined tetrafluoroethylene-based polymer and a predetermined anisotropic filler, a method for producing the same, and a molded article highly equipped with both physical properties.
(Solution) The dispersion liquid of the present invention comprises a powder of a tetrafluoroethylene polymer containing units based on perfluoro (alkylvinyl ether) or units based on hexafluoropropylene, and anisotropy having a Mohs hardness of 4 or less. A filler and a liquid dispersion medium are included. The average particle diameter of the said powder is smaller than the average particle diameter of the said anisotropic filler. The molded article of the present invention contains a predetermined tetrafluoroethylene polymer containing units based on perfluoro (alkyl vinyl ether), and the anisotropic filler. The proportion of the anisotropic filler in the molded product is 10 mass% or more.
Description
본 발명은, 소정의 이방성 필러를 포함하는 분산액 및 그 제조 방법과 성형물에 관한 것이다.The present invention relates to a dispersion containing a predetermined anisotropic filler, a method for producing the same, and a molded article.
퍼플루오로(알킬비닐에테르)에 기초하는 단위를 포함하는 테트라플루오로에틸렌계 폴리머 (PFA), 헥사플루오로프로필렌에 기초하는 단위를 포함하는 테트라플루오로에틸렌계 폴리머 (FEP) 등의 열용융성의 플루오로 폴리머는, 이형성, 전기 절연성, 발수발유성, 내약품성, 내후성, 내열성 등의 물성이 우수하여, 각종 성형물로 가공되어 이용되고 있다.Heat meltability of tetrafluoroethylene polymer (PFA) containing units based on perfluoro (alkyl vinyl ether), tetrafluoroethylene polymer (FEP) containing units based on hexafluoropropylene, etc. Fluoropolymers are excellent in physical properties such as releasability, electrical insulation, water and oil repellency, chemical resistance, weather resistance, heat resistance, and the like, and are processed and used in various molded products.
특허문헌 1 에는, PFA 의 파우더와 질화붕소 필러의 드라이 블렌드물을 용융 혼련하고, 압출 성형하여 얻어지는, 전기 절연성이 우수한 전선 튜브가 기재되어 있다.Patent Document 1 describes a wire tube having excellent electrical insulation properties obtained by melt-kneading a dry blend of PFA powder and boron nitride filler and extrusion molding.
그러나, 이러한 플루오로 폴리머의 용융 점도는 대체로 높아, 플루오로 폴리머와 필러를 용융 혼련할 때에는, 강한 응력이 필요해진다. 그 때, 필러가 원래 갖는 성질 (특히, 형상, 표면 상태 등의 물리적인 성질) 이 손상되어, 성형물에 있어서 필러의 물성이 저하되기 쉽다. 본 발명자들은, 이러한 경향이, 저경도의 무른 필러의 경우에 현저해지는 점, 특히, 저경도 또한 이방성의 필러인 경우에 현저해지는 점을 지견하였다.However, the melt viscosity of such a fluoropolymer is generally high, and a strong stress is required when melt-kneading the fluoropolymer and the filler. In that case, the properties (particularly, physical properties such as shape and surface state) inherent in the filler are impaired, and the physical properties of the filler in a molded product are likely to decrease. The present inventors have discovered that this tendency becomes remarkable in the case of a brittle filler of low hardness, especially in the case of a low hardness and anisotropic filler.
본 발명자들은, 용융 혼련에 의하지 않는, 이러한 성형물의 성형에 적합한 재료를 얻고자, 예의 검토하였다. 그 결과, 소정의 플루오로 폴리머의 파우더와 소정의 이방성 필러를 포함하는 분산액은, 분산 안정성이 우수하고, 도공성 등의 핸들링성도 우수하다는 점을 지견하였다. 또한, 그로부터 형성되는 성형물은, 이방성 필러가 원래 갖는 성질이 손상되기 어렵고, 양자의 물성을 고도로 구비한다는 점도 지견하였다.The present inventors earnestly studied in order to obtain a material suitable for the shaping|molding of such a molded object not by melt-kneading. As a result, it was found that a dispersion containing a predetermined fluoropolymer powder and a predetermined anisotropic filler was excellent in dispersion stability and also excellent in handling properties such as coatability. Moreover, it was also discovered that the molded article formed therefrom is not easily impaired in the properties originally possessed by the anisotropic filler, and is highly equipped with both physical properties.
본 발명의 목적은, 이러한 분산액 및 성형물의 제공이다.It is an object of the present invention to provide such dispersions and moldings.
본 발명은, 하기 양태를 갖는다.The present invention has the following aspects.
[1] 퍼플루오로(알킬비닐에테르)에 기초하는 단위 또는 헥사플루오로프로필렌에 기초하는 단위를 포함하는 테트라플루오로에틸렌계 폴리머의 파우더와, 모스 경도가 4 이하인 이방성 필러와, 액상 분산매를 포함하고, 상기 파우더의 평균 입자경이 상기 이방성 필러의 평균 입자경보다 작은, 분산액.[1] A powder of a tetrafluoroethylene polymer containing a unit based on perfluoro (alkyl vinyl ether) or a unit based on hexafluoropropylene, an anisotropic filler having a Mohs hardness of 4 or less, and a liquid dispersion medium And, the average particle diameter of the powder is smaller than the average particle diameter of the anisotropic filler, dispersion.
[2] 상기 테트라플루오로에틸렌계 폴리머의 함유량 및 상기 이방성 필러의 함유량이, 각각 5 질량% 이상인, [1] 의 분산액.[2] The dispersion liquid of [1], wherein the content of the tetrafluoroethylene-based polymer and the content of the anisotropic filler are 5 mass% or more, respectively.
[3] 상기 이방성 필러의 형상이, 인편상 또는 판상인, [1] 또는 [2] 의 분산액.[3] The dispersion liquid according to [1] or [2], wherein the shape of the anisotropic filler is flaky or plate-like.
[4] 상기 이방성 필러의 애스펙트비가, 2 이상인, [1] ∼ [3] 의 어느 것의 분산액.[4] The dispersion liquid according to any one of [1] to [3], wherein the aspect ratio of the anisotropic filler is 2 or more.
[5] 상기 이방성 필러가, 질화붕소 또는 탤크를 포함하는 이방성 필러인, [1] ∼ [4] 의 어느 것의 분산액.[5] The dispersion liquid according to any one of [1] to [4], wherein the anisotropic filler is an anisotropic filler containing boron nitride or talc.
[6] 추가로, 폴리테트라플루오로에틸렌의 파우더 또는 방향족 폴리머를 포함하는, [1] ∼ [5] 의 어느 것의 분산액.[6] The dispersion liquid according to any one of [1] to [5], further comprising a polytetrafluoroethylene powder or an aromatic polymer.
[7] 성분 분산층률이, 60 % 이상인, [1] ∼ [6] 의 어느 것의 분산액.[7] The dispersion liquid according to any one of [1] to [6], wherein the component dispersion layer ratio is 60% or more.
[8] [1] ∼ [7] 의 어느 것의 분산액을 제조하는 방법으로서, 상기 파우더와, 상기 이방성 필러와, 상기 이방성 필러보다 평균 입자경이 작은 무기 필러와, 액상 분산매를 혼합하는, 분산액의 제조 방법.[8] A method for producing the dispersion according to any one of [1] to [7], wherein the powder, the anisotropic filler, an inorganic filler having an average particle diameter smaller than that of the anisotropic filler, and a liquid dispersion medium are mixed. Way.
[9] 혼합을, 교반에 의해 실시하는, [8] 의 제조 방법.[9] The manufacturing method of [8], wherein mixing is performed by stirring.
[10] 퍼플루오로(알킬비닐에테르)에 기초하는 단위를 포함하는 테트라플루오로에틸렌계 폴리머와, 모스 경도가 4 이하인 이방성 필러를 포함하는 성형물로서,[10] A molded article comprising a tetrafluoroethylene-based polymer containing a unit based on perfluoro (alkyl vinyl ether) and an anisotropic filler having Mohs hardness of 4 or less,
상기 테트라플루오로에틸렌계 폴리머가, 극성 관능기를 갖는 폴리머, 또는, 전체 단위에 대해 상기 퍼플루오로(알킬비닐에테르)에 기초하는 단위를 2.0 ∼ 5.0 몰% 포함하고, 극성 관능기를 갖지 않는 폴리머이며, 상기 성형물에서 차지하는 상기 이방성 필러의 비율이 10 질량% 이상인, 성형물.The tetrafluoroethylene-based polymer is a polymer having a polar functional group, or a polymer containing 2.0 to 5.0 mol% of a unit based on the perfluoro (alkylvinyl ether) with respect to all units, and having no polar functional group, , The molded article, wherein the proportion of the anisotropic filler in the molded article is 10 mass% or more.
[11] 상기 이방성 필러의 애스펙트비가, 2 이상인, [10] 의 성형물.[11] The molded product according to [10], wherein the aspect ratio of the anisotropic filler is 2 or more.
[12] 상기 이방성 필러가, 질화붕소를 포함하는 인편상의 이방성 필러 또는 탤크를 포함하는 판상의 이방성 필러인, [11] 의 성형물.[12] The molded product according to [11], wherein the anisotropic filler is a flaky anisotropic filler containing boron nitride or a plate-shaped anisotropic filler containing talc.
[13] 상기 이방성 필러의 평균 입자경이, 1 ㎛ 이상인, [10] ∼ [12] 의 어느 것의 성형물.[13] The molded product according to any one of [10] to [12], wherein the anisotropic filler has an average particle diameter of 1 µm or more.
[14] 추가로, 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 방향족 폴리머를 포함하는, [10] ∼ [13] 의 어느 것의 성형물.[14] The molded article according to any one of [10] to [13], further comprising polytetrafluoroethylene or an aromatic polymer.
[15] 상기 성형물이, 두께 150 ㎛ 이하의 층상 성형물인, [10] ∼ [14] 의 어느 것의 성형물.[15] The molded article according to any one of [10] to [14], wherein the molded article is a layered molded article having a thickness of 150 µm or less.
본 발명에 의하면, 소정의 플루오로 폴리머의 파우더와 소정의 이방성 필러를 포함하고, 분산성과 핸들링성이 우수한 분산액이 얻어진다. 또, 양자의 물성을 고도로 구비하고, 전기 특성이 특히 우수한 성형물이 얻어진다.According to the present invention, a dispersion comprising a predetermined fluoropolymer powder and a predetermined anisotropic filler and excellent in dispersibility and handling properties is obtained. Moreover, a molded article which is highly equipped with both physical properties and is especially excellent in an electrical property is obtained.
이하의 용어는, 이하의 의미를 갖는다.The following terms have the following meanings.
「평균 입자경 (D50)」은, 레이저 회절·산란법에 의해 구해지는 대상물 (파우더 또는 필러) 의 체적 기준 누적 50 % 직경이다. 즉, 레이저 회절·산란법에 의해 대상물의 입도 분포를 측정하고, 대상물의 입자의 집단의 전체 체적을 100 % 로 하여 누적 커브를 구하고, 그 누적 커브 상에서 누적 체적이 50 % 가 되는 점의 입자경이다."Average particle diameter (D50)" is the volume-based cumulative 50% diameter of the target object (powder or filler) calculated|required by the laser diffraction/scattering method. That is, the particle size distribution of the object is measured by the laser diffraction and scattering method, the cumulative curve is obtained with the total volume of the population of particles of the object being 100%, and the particle diameter at the point where the cumulative volume becomes 50% on the cumulative curve. .
「D90」은, 동일하게 하여 측정되는, 대상물의 체적 기준 누적 90 % 직경이다."D90" is a volume-based cumulative 90% diameter of an object measured in the same way.
「입도 분포」는, 동일하게 하여 구해지는 각 입자경 구간에 있어서의 입자량 (%) 을 플롯한 곡선에 의해 나타나는 분포이다."Particle size distribution" is a distribution shown by the curve which plotted the particle|grain amount (%) in each particle diameter range calculated|required similarly.
「용융 온도」는, 시차 주사 열량 측정 (DSC) 법으로 측정한 폴리머의 융해 피크의 최대치에 대응하는 온도이다.The "melting temperature" is a temperature corresponding to the maximum value of the melting peak of the polymer measured by the differential scanning calorimetry (DSC) method.
「유리 전이점」은, 동적 점탄성 측정 (DMA) 법으로 폴리머를 분석하여 측정되는 값이다.A "glass transition point" is a value measured by analyzing a polymer by a dynamic viscoelasticity measurement (DMA) method.
폴리머에 있어서의「단위」는, 중합 반응에 의해 모노머로부터 직접 형성된 원자단이어도 되고, 중합 반응에 의해 얻어진 폴리머를 소정의 방법으로 처리하여, 구조의 일부가 변환된 원자단이어도 된다. 폴리머에 포함되는, 모노머 A 에 기초하는 단위를, 단순히「모노머 A 단위」라고도 기재한다.The "unit" in the polymer may be an atomic group formed directly from a monomer by a polymerization reaction, or an atomic group in which a part of the structure is converted by treating the polymer obtained by the polymerization reaction by a predetermined method. A unit based on the monomer A contained in the polymer is also simply described as a “monomer A unit”.
본 발명의 분산액 (이하,「본 분산액」이라고도 기재한다.) 은, 퍼플루오로(알킬비닐에테르) (PAVE) 에 기초하는 단위 (PAVE 단위) 또는 헥사플루오로프로필렌 (HFP) 에 기초하는 단위 (HFP 단위) 를 포함하는 테트라플루오로에틸렌계 폴리머 (이하,「F 폴리머」라고도 기재한다.) 의 파우더 (이하,「F 파우더」라고도 기재한다.) 와, 모스 경도가 4 이하인 이방성 필러와 액상 분산매를 포함한다.The dispersion of the present invention (hereinafter also referred to as “the present dispersion”) is a unit based on perfluoro(alkylvinyl ether) (PAVE) (PAVE unit) or a unit based on hexafluoropropylene (HFP) ( HFP unit) containing powder (hereinafter also referred to as “F polymer”) of a tetrafluoroethylene-based polymer (hereinafter also referred to as “F powder”), an anisotropic filler having a Mohs hardness of 4 or less, and a liquid dispersion medium includes
또, F 파우더의 평균 입자경은, 이방성 필러의 평균 입자경보다 작다. 본 분산액에 있어서, F 파우더 및 이방성 필러는 분산되어 있다.Moreover, the average particle diameter of F powder is smaller than the average particle diameter of an anisotropic filler. In the present dispersion, the F powder and the anisotropic filler are dispersed.
본 분산액은, 분산 안정성과 핸들링성이 우수하여, F 폴리머와 이방성 필러의 물성을 고도로 구비한 성형품을 형성하기 쉽다. 그 이유는 반드시 명확하지는 않지만, 이하와 같이 생각할 수 있다.This dispersion liquid is excellent in dispersion stability and handling property, and it is easy to form a molded article equipped with the physical property of F polymer and an anisotropic filler highly. Although the reason is not necessarily clear, it can think as follows.
본 발명에 있어서의 이방성 필러는, 부정 형상 또한 다양한 성상 (정벽 등) 을 갖는, 취약한 필러라고도 할 수 있다. 본 분산액에 있어서, 이방성 필러는, 그 상태가 불안정하고, 응집 또는 침강하기 쉽다. 또, 이방성 필러는, 그 형상 또는 성상이 물리적인 응력 (전단 응력 등) 으로 파괴되기 쉬운 상태에 있다.The anisotropic filler in the present invention can be said to be a weak filler having an irregular shape and various properties (such as a regular wall). In the present dispersion, the anisotropic filler is unstable in its state and tends to aggregate or settle. Moreover, the anisotropic filler is in a state in which the shape or property is easily destroyed by physical stress (shear stress, etc.).
한편, F 폴리머는, 열용융 가공성으로 대표되는 가소성을 갖는 폴리머이며, 그 파우더 (F 파우더) 는, 물리적인 응력의 영향을 받기 어렵고, 그 분산성이 우수하다.On the other hand, F polymer is a polymer having plasticity typified by heat melt workability, and the powder (F powder) is not easily affected by physical stress and has excellent dispersibility.
본 분산액은, 이러한 F 파우더를, 이방성 필러의 평균 입자경보다 작은 상태로, 바꾸어 말하면, 치밀하게 포함하고 있어, 이방성 필러와 F 파우더의 친화성은 상대적으로 높아지기 쉬운 상태에 있다. 요컨대, 본 분산액에서는, F 파우더가 보다 미립상으로 치밀하게 포함되기 때문에, F 파우더와 이방성 필러 사이에는 유사적인 2 차 입자가 형성되기 쉬운 상태에 있다고 생각된다. 그 결과, 이방성 필러의 분산 상태가 안정화하기 때문에, 본 분산액은 분산 안정성과 핸들링성이 우수하다고 생각된다.This dispersion contains such F powder in a state smaller than the average particle diameter of the anisotropic filler, in other words, densely, and the affinity between the anisotropic filler and F powder is relatively easy to increase. In other words, in the present dispersion, since the F powder is more densely contained in a fine particle form, it is considered that a similar secondary particle is easily formed between the F powder and the anisotropic filler. As a result, since the dispersed state of the anisotropic filler is stabilized, it is thought that this dispersion liquid is excellent in dispersion stability and handling property.
또, 이러한 본 분산액으로부터, 액상 분산매를 제거하면서 F 파우더를 용융 소성하면, 이방성 필러의 변형을 억제하면서, 성형물을 성형하기 쉽다. 또, 액상 분산매의 제거 과정에서, 이방성 필러가 배향하면서, 고도로 충전된 성형물이 얻어지기 쉽다. 그 결과, 본 분산액으로부터, F 폴리머의 물성과 이방성 필러의 물성을 고도로 구비한 성형품이 얻어졌다고 생각된다.In addition, if the F powder is melt-fired while removing the liquid dispersion medium from this dispersion liquid, the molded article can be easily molded while suppressing the deformation of the anisotropic filler. In addition, in the process of removing the liquid dispersion medium, while the anisotropic filler is oriented, it is easy to obtain a highly filled molded product. As a result, it is thought that the molded article which was equipped with the physical property of F polymer highly and the physical property of an anisotropic filler from this dispersion liquid was obtained.
예를 들어, 인편상 또는 판상의 이방성 필러를 포함하는 본 분산액으로부터 성형물을 형성하면, 이방성 필러가 성형물의 표면 (면 방향) 에 대해 평행하게 배향되어, 성형물에 있어서의 이방성 필러의 물성이 고도로 발현되기 쉽다. 그 때문에, 본 분산액을 이용하면, 박층상의 성형물에 있어서도, F 폴리머의 물성과 이방성 필러의 물성을 고도로 발현하기 쉽다.For example, when a molded article is formed from the present dispersion containing a flaky or plate-shaped anisotropic filler, the anisotropic filler is oriented parallel to the surface (plane direction) of the molded article, and the physical properties of the anisotropic filler in the molded article are highly expressed. easy to become Therefore, when this dispersion is used, even in a thin-layered molded article, the physical properties of the F polymer and the physical properties of the anisotropic filler are easily expressed to a high degree.
또한, 이방성 필러가 인편상 또는 판상이면, 이방성 필러가 카드 하우스 구조를 형성하여, 본 분산액의 액 물성 (점도, 분산 안정성 등) 이 향상될 뿐만이 아니라, 그로부터 형성되는 성형물에 있어서 이방성 필러가 보다 고도로 분산되기 쉽다. 그 결과, 성형물이 전기 특성이 우수하기 쉽다. 또, 성형물이 응력을 받았을 때, 이방성 필러에 의해 응력이 분산되기 쉬워, 기계적 강도 (절곡성 등) 가 향상되기 쉽다. 또한, 성형물에 있어서, 이방성 필러의 패스가 형성되기 때문에, 성형물의 열전도성이 향상되기 쉽다.In addition, if the anisotropic filler is flaky or plate-shaped, the anisotropic filler forms a card house structure, so that the liquid physical properties (viscosity, dispersion stability, etc.) of the present dispersion are improved, and the anisotropic filler in the molded article formed therefrom is more highly easy to disperse As a result, the molding tends to be excellent in electrical properties. Moreover, when a molding receives stress, it is easy to disperse|distribute a stress by an anisotropic filler, and mechanical strength (bendability, etc.) improves easily. Moreover, in a molded article, since the path|pass of an anisotropic filler is formed, it is easy to improve the thermal conductivity of a molded article.
본 분산액에 있어서의 F 파우더는, F 폴리머로 이루어지는 것이 바람직하다. 파우더에 있어서의 F 폴리머의 함유량은, 80 질량% 이상이 바람직하고, 100 질량% 가 보다 바람직하다.It is preferable that the F powder in this dispersion liquid consists of F polymer. 80 mass % or more is preferable and, as for content of F polymer in powder, 100 mass % is more preferable.
F 파우더에 포함될 수 있는 다른 성분으로는, F 폴리머와는 상이한 수지 또는 무기물을 들 수 있다. 상이한 수지로는, 방향족 폴리에스테르, 폴리아미드이미드, 열가소성 폴리이미드, 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌옥사이드를 들 수 있다.Other components that may be included in the F powder include resins or inorganic substances different from those of the F polymer. Examples of different resins include aromatic polyester, polyamideimide, thermoplastic polyimide, polyphenylene ether, and polyphenylene oxide.
무기물로는, 산화규소 (실리카), 금속 산화물 (산화베릴륨, 산화세륨, 알루미나, 소다 알루미나, 산화마그네슘, 산화아연, 산화티탄 등), 질화붕소, 메타규산마그네슘 (스테아타이트) 을 들 수 있다.Examples of the inorganic substance include silicon oxide (silica), metal oxides (such as beryllium oxide, cerium oxide, alumina, soda alumina, magnesium oxide, zinc oxide, titanium oxide), boron nitride, and magnesium metasilicate (steatite).
F 폴리머와는 상이한 수지 또는 무기물을 포함하는 F 파우더는, F 폴리머를 코어로 하고, 상기 수지 또는 무기물을 쉘에 갖는 코어 쉘 구조를 갖거나, 상기 수지 또는 무기물을 코어로 하고, F 폴리머를 쉘에 갖는 코어 쉘 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 F 파우더는, 예를 들어, F 폴리머의 파우더와, 상기 수지 또는 무기물의 파우더를 합착 (충돌, 응집 등) 시켜 얻어진다.The F powder containing a resin or inorganic substance different from the F polymer has a core-shell structure with the F polymer as the core and the resin or the inorganic substance as the shell, or the resin or the inorganic substance as the core, and the F polymer as the shell It is preferable to have a core-shell structure having Such F powder is obtained by, for example, bonding (collision, agglomeration, etc.) a powder of an F polymer and the powder of the resin or inorganic substance.
F 파우더의 D50 은, 10 ㎛ 이하가 바람직하고, 6 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 4 ㎛ 이하가 더욱 바람직하다. F 파우더의 D50 은, 0.01 ㎛ 이상이 바람직하고, 0.1 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 1 ㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 또, F 파우더의 D90 은, 20 ㎛ 이하가 바람직하고, 10 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. F 파우더의 D50 및 D90 이, 이러한 범위에 있으면, 이방성 필러와의 친화성이 보다 향상되어, 본 분산액의 분산 안정성과, 그 성형물의 물성이 보다 향상되기 쉽다.10 micrometers or less are preferable, as for D50 of F powder, 6 micrometers or less are more preferable, and 4 micrometers or less are still more preferable. 0.01 micrometer or more is preferable, as for D50 of F powder, 0.1 micrometer or more is more preferable, and 1 micrometer or more is still more preferable. Moreover, 20 micrometers or less are preferable and, as for D90 of F powder, 10 micrometers or less are more preferable. When the D50 and D90 of the F powder are within these ranges, the affinity with the anisotropic filler is further improved, and the dispersion stability of the present dispersion and the physical properties of the molded product are more likely to improve.
본 분산액에 있어서의 F 파우더의 함유량은, 5 질량% 이상이 바람직하고, 10 질량% 이상이 보다 바람직하고, 25 질량% 이상이 더욱 바람직하다. F 파우더의 함유량은, 50 질량% 이하가 바람직하고, 40 질량% 이하가 보다 바람직하고, 30 질량% 이하가 더욱 바람직하다. F 파우더의 함유량이, 이러한 범위에 있으면, 치밀하게 포함되는 F 파우더에 의해, F 파우더와 이방성 필러의 친화성이 높아져, 본 분산액의 분산 안정성이 보다 향상되기 쉽다. 또, 성형물에 있어서의 F 폴리머의 물성이 현저하게 발현되기 쉽다.5 mass % or more is preferable, as for content of F powder in this dispersion liquid, 10 mass % or more is more preferable, and 25 mass % or more is still more preferable. 50 mass % or less is preferable, as for content of F powder, 40 mass % or less is more preferable, 30 mass % or less is still more preferable. When the content of the F powder is in such a range, the affinity between the F powder and the anisotropic filler is increased by the densely contained F powder, and the dispersion stability of the present dispersion is more likely to be improved. In addition, the physical properties of the F polymer in the molded product are remarkably easily expressed.
본 분산액에 있어서의 F 폴리머는, 테트라플루오로에틸렌 (TFE) 에 기초하는 단위 (TFE 단위) 를 포함하는 폴리머이다. F 폴리머는, PAVE 단위 및 HFP 단위의 양방을 포함하고 있어도 되고, 어느 일방만을 포함하고 있어도 된다.The F polymer in the present dispersion is a polymer containing units based on tetrafluoroethylene (TFE) (TFE units). F polymer may contain both a PAVE unit and an HFP unit, and may contain only either one.
PAVE 는, CF2 = CFOCF3, CF2 = CFOCF2CF3 또는 CF2 = CFOCF2CF2CF3 (PPVE) 이 바람직하고, PPVE 가 보다 바람직하다.CF2 = CFOCF3 , CF2 = CFOCF2CF3 , or CF2 = CFOCF2CF2CF3 ( PPVE) is preferable and, as for PAVE, PPVE is more preferable.
F 폴리머의 용융 온도는, 280 ∼ 325 ℃ 가 바람직하고, 285 ∼ 320 ℃ 가 보다 바람직하다.280-325 degreeC is preferable and, as for the melting temperature of F polymer, 285-320 degreeC is more preferable.
F 폴리머의 유리 전이점은, 75 ∼ 125 ℃ 가 바람직하고, 80 ∼ 100 ℃ 가 보다 바람직하다.75-125 degreeC is preferable and, as for the glass transition point of F polymer, 80-100 degreeC is more preferable.
F 폴리머는, 극성 관능기 (산소 함유 극성기) 를 가지고 있어도 된다. 극성 관능기는, F 폴리머 중의 단위에 포함되어 있어도 되고, 폴리머의 주사슬의 말단기에 포함되어 있어도 된다. 후자의 양태로는, 중합 개시제, 연쇄 이동제 등에서 유래하는 말단기로서 극성 관능기를 갖는 F 폴리머, F 폴리머를 플라즈마 처리나 전리선 처리하여 얻어지는 극성 관능기를 갖는 F 폴리머를 들 수 있다.The F polymer may have a polar functional group (oxygen-containing polar group). The polar functional group may be contained in the unit in the F polymer, or may be contained in the terminal group of the main chain of the polymer. Examples of the latter aspect include an F polymer having a polar functional group as a terminal group derived from a polymerization initiator, a chain transfer agent, and the like, and an F polymer having a polar functional group obtained by subjecting the F polymer to plasma treatment or ionizing radiation treatment.
극성 관능기는, 수산기 함유기 또는 카르보닐기 함유기가 바람직하고, 본 분산액의 분산 안정성의 관점에서, 카르보닐기 함유기가 보다 바람직하다.The polar functional group is preferably a hydroxyl group-containing group or a carbonyl group-containing group, and more preferably a carbonyl group-containing group from the viewpoint of dispersion stability of the present dispersion.
수산기 함유기는, 알코올성 수산기를 함유하는 기가 바람직하고, -CF2CH2OH 또는 -C(CF3)2OH 가 보다 바람직하다.The hydroxyl group-containing group is preferably a group containing an alcoholic hydroxyl group, and more preferably -CF 2 CH 2 OH or -C(CF 3 ) 2 OH.
카르보닐기 함유기는, 카르보닐기 (> C(O)) 를 포함하는 기이며, 카르복실기, 알콕시카르보닐기, 아미드기, 이소시아네이트기, 카르바메이트기 (-OC(O)NH2), 산 무수물 잔기 (-C(O)OC(O)-), 이미드잔기 (-C(O)NHC(O)- 등) 또는 카보네이트기 (-OC(O)O-) 가 바람직하다.The carbonyl group-containing group is a group containing a carbonyl group (> C(O)), a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, an amide group, an isocyanate group, a carbamate group (-OC(O)NH 2 ), an acid anhydride residue (-C( O)OC(O)-), an imide residue (-C(O)NHC(O)-, etc.) or a carbonate group (-OC(O)O-) is preferable.
F 폴리머에 있어서의 카르보닐기 함유기의 수는, 주사슬의 탄소수 1 × 106 개당, 10 ∼ 5000 개가 바람직하고, 100 ∼ 3000 개가 보다 바람직하고, 800 ∼ 1500 개가 더욱 바람직하다. 또한, F 폴리머에 있어서의 카르보닐기 함유기의 수는, 폴리머의 조성 또는 국제 공개 2020/145133호에 기재된 방법에 의해 정량할 수 있다.The number of carbonyl group-containing groups in the F polymer is preferably from 10 to 5000, more preferably from 100 to 3000, still more preferably from 800 to 1500, per carbon number of 1×10 6 in the main chain. In addition, the number of carbonyl group-containing groups in F polymer can be quantified by a polymer composition or the method described in International Publication No. 2020/145133.
F 폴리머로는, PAVE 단위를 포함하고, 전체 단위에 대해 PAVE 단위를 1.5 ∼ 5.0 몰% 포함하는 테트라플루오로에틸렌계 폴리머가 바람직하고, PAVE 단위 및 극성 관능기를 갖는 모노머에 기초하는 단위를 포함하고, 극성 관능기를 갖는 폴리머 (1), 또는 PAVE 단위를 포함하고, 전체 단위에 대해 PAVE 단위를 2.0 ∼ 5.0 몰% 포함하는, 극성 관능기를 갖지 않는 폴리머 (2) 가 보다 바람직하다.The F polymer is preferably a tetrafluoroethylene-based polymer that contains PAVE units and contains 1.5 to 5.0 mol% of PAVE units based on the total unit, and contains a PAVE unit and a unit based on a monomer having a polar functional group, , a polymer (1) having a polar functional group, or a polymer (2) having no polar functional group including PAVE units and 2.0 to 5.0 mol% of PAVE units relative to all units is more preferable.
이들 F 폴리머는, 그 파우더가 분산 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 본 분산액으로부터 형성되는 성형물 (폴리머층 등) 중에 있어서, 보다 치밀 또한 균질하게 분포하기 쉽다. 게다가, 성형물 중에 있어서 미소 구정을 형성하기 쉬워, 다른 성분과의 밀착성이 높아지기 쉽다. 그 결과, 3 성분 각각의 물성을 고도로 구비한 성형물이 보다 얻어지기 쉽다.These F polymers not only have excellent dispersion stability of the powder, but are also more densely and more homogeneously distributed in a molded article (such as a polymer layer) formed from the present dispersion. Moreover, it is easy to form microspheres in a molded object, and adhesiveness with another component tends to become high. As a result, it is easier to obtain a molded article having the physical properties of each of the three components to a high degree.
폴리머 (1) 는, 전체 단위에 대해, TFE 단위를 90 ∼ 98 몰%, PAVE 단위를 1.5 ∼ 9.97 몰% 및 극성 관능기를 갖는 모노머에 기초하는 단위를 0.01 ∼ 3 몰%, 각각 함유하는 것이 바람직하다.The polymer (1) preferably contains 90 to 98 mol% of TFE units, 1.5 to 9.97 mol% of PAVE units, and 0.01 to 3 mol% of units based on monomers having a polar functional group, respectively, with respect to all units. do.
또, 극성 관능기를 갖는 모노머는, 무수 이타콘산, 무수 시트라콘산 또는 5-노르보르넨-2,3-디카르복실산 무수물 (별칭 : 무수 하이믹산 ; 이하,「NAH」라고도 기재한다.) 이 바람직하다.Moreover, the monomer which has a polar functional group is itaconic acid anhydride, citraconic acid anhydride, or 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride (Alternative name: hymic acid anhydride; hereafter also described as "NAH".) This is preferable.
폴리머 (1) 의 구체예로는, 국제 공개 제2018/16644호에 기재되는 폴리머를 들 수 있다.As a specific example of the polymer (1), the polymer described in International Publication No. 2018/16644 is mentioned.
폴리머 (2) 는, TFE 단위 및 PAVE 단위만으로 이루어지고, 전체 단위에 대해, TFE 단위를 95.0 ∼ 98.0 몰%, PAVE 단위를 2.0 ∼ 5.0 몰% 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the polymer (2) consists only of a TFE unit and a PAVE unit, and contains 95.0-98.0 mol% of TFE units and 2.0-5.0 mol% of PAVE units with respect to all units.
폴리머 (2) 에 있어서의 PAVE 단위의 함유량은, 전체 단위에 대해, 2.1 몰% 이상이 바람직하고, 2.2 몰% 이상이 보다 바람직하다.2.1 mol% or more is preferable with respect to all units, and, as for content of the PAVE unit in polymer (2), 2.2 mol% or more is more preferable.
또한, 폴리머 (2) 가 극성 관능기를 갖지 않는다는 것은, 폴리머 주사슬을 구성하는 탄소 원자수의 1 × 106 개당에 대해, 폴리머가 갖는 극성 관능기의 수가, 500 개 미만인 것을 의미한다. 상기 극성 관능기의 수는, 100 개 이하가 바람직하고, 50 개 미만이 보다 바람직하다. 상기 극성 관능기의 수의 하한은, 통상, 0 개이다.Further, that the polymer (2) does not have a polar functional group means that the number of polar functional groups in the polymer is less than 500 per 1 × 10 6 carbon atoms constituting the polymer main chain. 100 or less are preferable and, as for the number of the said polar functional group, less than 50 are more preferable. The lower limit of the number of the said polar functional groups is 0 normally.
폴리머 (2) 는, 폴리머 사슬의 말단기로서 극성 관능기를 일으키지 않는, 중합 개시제나 연쇄 이동제 등을 사용하여 제조해도 되고, 극성 관능기를 갖는 F 폴리머 (중합 개시제에서 유래하는 극성 관능기를 폴리머의 주사슬의 말단기에 갖는 F 폴리머 등) 를 불소화 처리하여 제조해도 된다. 불소화 처리의 방법으로는, 불소 가스를 사용하는 방법 (일본 공개특허공보 2019-194314호 등을 참조) 을 들 수 있다.Polymer (2) may be prepared using a polymerization initiator, chain transfer agent, or the like that does not cause a polar functional group as a terminal group of the polymer chain, and F polymer having a polar functional group (a polar functional group derived from the polymerization initiator is a polymer main chain F polymer or the like having a terminal group of ) may be produced by fluorination treatment. As a method of fluorination treatment, a method using fluorine gas (refer to Unexamined-Japanese-Patent No. 2019-194314, etc.) is mentioned.
본 발명에 있어서의 이방성 필러의 모스 경도는, 4 이하이며, 3 이하가 바람직하다. 이방성 필러의 모스 경도는, 1 이상이 바람직하고, 2 이상이 보다 바람직하다. 모스 경도가 이러한 범위에 있는 무른 이방성 필러여도, 이방성 필러와 F 파우더의 친화성에 의해 본 분산액은 분산 안정성이 우수하고, 그 성형물에 있어서의 필러의 물성이 높아지기 쉽다.The Mohs' Hardness of the anisotropic filler in this invention is 4 or less, and 3 or less are preferable. 1 or more are preferable and, as for the Mohs' Hardness of an anisotropic filler, 2 or more are more preferable. Even if it is a soft anisotropic filler having Mohs' Hardness within this range, the dispersion liquid is excellent in dispersion stability due to the affinity of the anisotropic filler and F powder, and the physical properties of the filler in the molded product are likely to be high.
이방성 필러는, 1 종을 사용해도 되고, 평균 입자경 또는 종류가 상이한 2 종 이상을 사용해도 된다.An anisotropic filler may use 1 type, and may use 2 or more types from which an average particle diameter or a type differs.
본 발명에 있어서의 이방성 필러의 형상은, 입상, 침상 (섬유상), 판상 중 어느 것이어도 된다. 이방성 필러의 구체적인 형상으로는, 구상, 인편상, 층상, 엽편상 (葉片狀), 행인상 (杏仁狀), 기둥상, 계관상 (鷄冠狀), 등축상, 엽상, 운모상, 블록상, 평판상, 쐐기상, 로제트상, 망목상, 각기둥상을 들 수 있다.The shape of the anisotropic filler in the present invention may be any of a granular shape, a needle shape (fibrous shape), and a plate shape. Specific shapes of the anisotropic filler include spherical, scaly, lamellar, lobed, columnar, lanceolate, equiaxed, lobed, mica, and block. , a flat plate shape, a wedge shape, a rosette shape, a mesh shape, and a prismatic shape.
이방성 필러의 형상은, 인편상 또는 판상이 바람직하다. 인편상 또는 판상의 이방성 필러를 사용하면, 그것이 카드 하우스 구조를 형성하여, 분산액의 액 물성 (점도, 분산 안정성 등) 을 향상시키기 쉬울 뿐만 아니라, 성형물 중에서의 필러의 배향성도 향상시키기 쉬워, 그 기능 (기계적 강도, 열전도성, 전기 특성 등) 을 높이기 쉽다.As for the shape of an anisotropic filler, a scale shape or plate shape is preferable. When a flaky or plate-shaped anisotropic filler is used, it forms a card house structure, and it is easy to improve the liquid physical properties (viscosity, dispersion stability, etc.) of the dispersion, as well as the orientation of the filler in the molded product. (mechanical strength, thermal conductivity, electrical characteristics, etc.) is easy to raise.
이방성 필러로는, 카본 필러, 질화물 필러, 운모 필러, 클레이 필러, 탤크 필러를 들 수 있고, 질화붕소 또는 탤크를 포함하는 필러가 바람직하고, 질화붕소를 포함하는 필러가 보다 바람직하다. 질화붕소의 결정형은, 육방정, 능면체정, 입방정, 우르츠광 중 어느 것이어도 된다. 이러한 이방성 필러를 포함하는 본 분산액은, 분산 안정성과 핸들링성이 우수하다. 또, 성형물 중에서 필러가 F 폴리머에 부여하는 전기적인 간섭이 증대되기 쉽고, 그 결과, 성형물의 전기 특성 (특히, 유전 정접성) 이 양호해지기 쉽다. 게다가, 성형물의 열전도성이 양호해지기 쉽다.Examples of the anisotropic filler include a carbon filler, a nitride filler, a mica filler, a clay filler, and a talc filler, preferably a filler containing boron nitride or talc, and more preferably a filler containing boron nitride. The crystal form of boron nitride may be any of hexagonal crystal, rhombohedral crystal, cubic crystal, and wurtzite. This dispersion liquid containing such an anisotropic filler is excellent in dispersion stability and handling property. In addition, in the molded article, the electrical interference imparted by the filler to the F polymer tends to increase, and as a result, the electrical properties (particularly, dielectric loss tangent property) of the molded article are likely to be good. In addition, the thermal conductivity of the molded article tends to be good.
질화붕소를 포함하는 필러에 있어서의 질화붕소의 함유량은, 95 질량% 이상이 바람직하고, 99 질량% 이상이 보다 바람직하고, 99.5 질량% 이상이 더욱 바람직하다. 함유량의 상한은, 100 질량% 이다. 이 경우, 성형물이 저선팽창성과 전기 특성이 우수하기 쉽다.95 mass % or more is preferable, as for content of boron nitride in the filler containing boron nitride, 99 mass % or more is more preferable, and its 99.5 mass % or more is still more preferable. The upper limit of content is 100 mass %. In this case, the molded article tends to be excellent in low linear expansibility and electrical properties.
이방성 필러를 물에 첨가했을 때, 그 물의 pH 는, 산성, 중성, 알칼리성 중 어느 것을 나타내도 되고, 알칼리성을 나타내는 것이 바람직하다.When an anisotropic filler is added to water, pH of the water may show any of acidity, neutrality, and alkalinity, and it is preferable to show alkalinity.
이방성 필러의 비표면적은, 1 ∼ 20 ㎡/g 가 바람직하고, 3 ∼ 8 ㎡/g 가 보다 바람직하다. 이 경우, 본 분산액 중에서 이방성 필러가 젖기 쉬워져, F 파우더와의 친화성이 항진되기 쉽다. 또, 성형물에 있어서, 이방성 필러와 F 폴리머가 보다 균일하게 분산 (분포) 되어, 양자의 물성이 밸런스 좋게 발현되기 쉽다.1-20 m<2>/g is preferable and, as for the specific surface area of an anisotropic filler, 3-8 m<2>/g is more preferable. In this case, the anisotropic filler becomes wet easily in this dispersion liquid, and affinity with F powder tends to be improved. In addition, in the molded article, the anisotropic filler and the F polymer are more uniformly dispersed (distributed), and the physical properties of both are easily expressed in a well-balanced manner.
이방성 필러의 표면은, 표면 처리되어 있어도 된다.The surface of the anisotropic filler may be surface-treated.
표면 처리제로는, 다가 알코올 (트리메틸올에탄, 펜타에리스리톨, 프로필렌글리콜 등), 포화 지방산 (스테아르산, 라우르산 등), 그 에스테르, 알칸올아민, 아민 (트리메틸아민, 트리에틸아민 등), 파라핀 왁스, 실란 커플링제, 실리콘, 폴리실록산, 무기물 (알루미늄, 규소, 지르코늄, 주석, 티타늄, 안티몬 등의, 산화물, 수산화물, 수화 산화물 또는 인산염) 을 들 수 있다.As a surface treatment agent, polyhydric alcohol (trimethylolethane, pentaerythritol, propylene glycol, etc.), saturated fatty acid (stearic acid, lauric acid, etc.), its ester, alkanolamine, amine (trimethylamine, triethylamine, etc.), Paraffin wax, a silane coupling agent, silicone, polysiloxane, and an inorganic substance (oxides, such as aluminum, silicon, zirconium, tin, titanium, antimony, a hydroxide, a hydrated oxide, or a phosphate) are mentioned.
표면 처리제로는, 실란 커플링제가 바람직하다. 이러한 경우, 이방성 필러와, F 폴리머의 파우더가, 보다 친화되어, 본 분산액의 분산 안정성이 향상되기 쉽다. 실란 커플링제는, 아미노기, 티올기, 비닐기, 아크로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기를 갖는 것이 바람직하다.As a surface treatment agent, a silane coupling agent is preferable. In this case, the anisotropic filler and the F polymer powder are more compatible, and the dispersion stability of the present dispersion is easily improved. It is preferable that a silane coupling agent has an amino group, a thiol group, a vinyl group, an acroyloxy group, or a methacryloyloxy group.
이방성 필러는, 소수부와 친수부를 갖는 이방성 필러여도 된다. 이러한 이방성 필러로는, 표면에 소수층을 갖고, 내부에 친수층을 갖는 이방성 필러를 들 수 있다. 그 구체예로는, 소수층, 친수층 (함수층), 소수층을 이 순서로 구비한 판상의 다층 필러를 들 수 있다. 친수층의 함수율은, 0.3 질량% 이상이 바람직하다. 이 경우, 분산액에 있어서의 이방성 필러의 분산 상태가 안정되기 쉬울 뿐만 아니라, 분산액으로부터 성형물을 성형할 때의 이방성 필러의 배향성도 더욱 높아져, F 폴리머의 물성과 이방성 필러의 물성을 고도로 구비한 성형품이 얻어지기 쉽다.The anisotropic filler may be an anisotropic filler having a hydrophobic portion and a hydrophilic portion. As such an anisotropic filler, it has a hydrophobic layer on the surface, and the anisotropic filler which has a hydrophilic layer inside is mentioned. Specific examples thereof include a plate-shaped multilayer filler including a hydrophobic layer, a hydrophilic layer (water-containing layer), and a hydrophobic layer in this order. As for the moisture content of a hydrophilic layer, 0.3 mass % or more is preferable. In this case, not only the dispersion state of the anisotropic filler in the dispersion is easily stabilized, but also the orientation of the anisotropic filler when molding a molded article from the dispersion is further increased, so that a molded article having high physical properties of the F polymer and the anisotropic filler is obtained. easy to obtain
이방성 필러의 D50 은, 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 3 ㎛ 이상이 보다 바람직하고, 5 ㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 이방성 필러의 D50 은, 25 ㎛ 이하가 바람직하고, 20 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 이방성 필러의 D90 은, 10 ㎛ 이상이 바람직하고, 15 ㎛ 이상이 보다 바람직하다. 이방성 필러의 D90 은, 30 ㎛ 이하가 바람직하고, 20 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 이방성 필러의 D50 및 D90 이, 이러한 범위에 있으면, F 파우더와의 친화성이 보다 향상되어, 본 분산액의 분산 안정성과 그 성형물의 물성이 보다 향상되기 쉽다. 이러한 이방성 필러의 구체예로는, 인편상의 질화붕소 필러 및 판상의 탤크 필러를 들 수 있다.1 micrometer or more is preferable, as for D50 of an anisotropic filler, 3 micrometers or more are more preferable, and 5 micrometers or more are still more preferable. 25 micrometers or less are preferable and, as for D50 of an anisotropic filler, 20 micrometers or less are more preferable. 10 micrometers or more are preferable and, as for D90 of an anisotropic filler, 15 micrometers or more are more preferable. 30 micrometers or less are preferable and, as for D90 of an anisotropic filler, 20 micrometers or less are more preferable. When D50 and D90 of the anisotropic filler are within these ranges, affinity with F powder is further improved, and dispersion stability of the present dispersion and physical properties of the molded product are more likely to improve. As a specific example of such an anisotropic filler, a flaky boron nitride filler and a plate-shaped talc filler are mentioned.
이방성 필러의 애스펙트비는, 2 이상이 바람직하고, 3 이상이 보다 바람직하고, 5 이상이 더욱 바람직하고, 10 이상이 특히 바람직하다. 이방성 필러의 애스펙트비는, 10000 이하가 바람직하다. 이 경우, 성형물 중에서의 필러의 배향성을 보다 향상시키기 쉽고, 그 기능을 높이기 쉽다. 구체적으로는, 분산액에 있어서의 이방성 필러의 분산 상태가 안정되기 쉬울 뿐만 아니라, 분산액으로부터 성형물을 성형할 때의 이방성 필러의 배향성도 더욱 높아져, F 폴리머의 물성과 이방성 필러의 물성을 고도로 구비한 성형품이 얻어지기 쉽다.2 or more are preferable, as for the aspect-ratio of an anisotropic filler, 3 or more are more preferable, 5 or more are still more preferable, 10 or more are especially preferable. As for the aspect-ratio of an anisotropic filler, 10000 or less are preferable. In this case, it is easy to improve the orientation of the filler in a molding more easily, and it is easy to raise the function. Specifically, not only the dispersion state of the anisotropic filler in the dispersion is easily stabilized, but also the orientation of the anisotropic filler when molding a molded article from the dispersion is further increased. This is easy to obtain.
또한, 이방성 필러의 애스펙트비는, 이방성 필러의 평균 입자경 (D50) 을 이방성 필러의 평균 단경 (폭 방향의 길이의 평균치) 으로 나누어 구해지는 값이다.The aspect ratio of the anisotropic filler is a value obtained by dividing the average particle diameter (D50) of the anisotropic filler by the average minor diameter (average value of the length in the width direction) of the anisotropic filler.
이러한 이방성 필러의 구체적인 양태로는, 평균 단경이 1 ㎛ 이하, 또는, 평균 장경 (길이 방향의 길이의 평균치) 이 1 ㎛ 이상인 필러를 들 수 있다. 이러한 이방성 필러의 구체예로는, 평판상의 탤크 필러를 들 수 있다.As a specific aspect of such an anisotropic filler, an average minor diameter is 1 micrometer or less, or a filler whose average major diameter (average value of length in a longitudinal direction) is 1 micrometer or more is mentioned. As a specific example of such an anisotropic filler, a flat talc filler is mentioned.
이방성 필러는, 단층 구조여도 되고, 복층 구조여도 된다. 이러한 이방성 필러로는, 3 층 구조의 탤크 필러를 들 수 있다.A single layer structure may be sufficient as an anisotropic filler, and a multilayer structure may be sufficient as it. As such an anisotropic filler, the talc filler of a three-layer structure is mentioned.
이방성 필러의 바람직한 구체예로는, 질화붕소 필러 (쇼와전공사 제조의「UHP」시리즈, 덴카 제조의「HGP」시리즈,「GP」시리즈 등), 탤크 필러 (일본 탤크사 제조의「SG」시리즈 등) 를 들 수 있다.Preferred specific examples of the anisotropic filler include boron nitride fillers (“UHP” series manufactured by Showa Denka Corporation, “HGP” series manufactured by Denka, “GP” series, etc.), talc fillers (“SG” manufactured by Nippon Talc). series, etc.).
본 분산액에 있어서, F 파우더의 D50 은, 이방성 필러의 D50 보다 작다. 요컨대, 본 분산액에서는, 미립상의 F 파우더를 치밀하게 포함함으로써, F 파우더와 이방성 필러의 친화성을 높여, 본 분산액의 분산 안정성을 향상시키고 있다. 게다가, 성형물에 있어서, 이방성 필러가 보다 균일하게 분산되어, 그 물성이 현저하게 발현되기 쉽다.In this dispersion, D50 of F powder is smaller than D50 of anisotropic filler. In other words, in the present dispersion, by densely containing the fine F powder, the affinity between the F powder and the anisotropic filler is increased, and the dispersion stability of the present dispersion is improved. Moreover, in a molded article, an anisotropic filler is disperse|distributed more uniformly, and the physical property is remarkably easy to express.
구체적으로는, F 파우더의 D50 이 0.1 ㎛ 이상 또한 5 ㎛ 미만이며, 이방성 필러의 D50 이 1 ㎛ 이상 또한 25 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.It is specifically, preferable that D50 of F powder is 0.1 micrometer or more and less than 5 micrometers, and it is preferable that D50 of an anisotropic filler is 1 micrometer or more and 25 micrometers or less.
본 분산액에 포함되는 필러의 바람직한 양태로는, 이방성 필러 (이하,「이방성 필러 1」이라고도 기재한다.) 를 포함하고, 또한 이방성 필러 1 보다 평균 입자경이 작은 무기 필러 (이하,「상이한 필러」라고도 기재한다.) 를 포함하는 양태를 들 수 있다. 이 경우, 필러끼리의 사이에서의 상호 작용에 의한 본 분산액의 분산 안정성의 향상과, 상이한 필러에 의한 치밀한 성형물의 형성능이 밸런스 잡혀, 얻어지는 성형물의 제반 물성 (내수성, 저선팽창성, 전기 특성 등) 이 더욱 향상되기 쉽다. 또한, 상이한 필러는 평균 입자경이 이방성 필러 1 보다 작은 무기 필러이면 되고, 그 재질은 이방성 필러 1 과 동일해도 되고 상이해도 된다.Preferred embodiments of the filler contained in the dispersion include an anisotropic filler (hereinafter also referred to as “anisotropic filler 1”) and an inorganic filler having an average particle diameter smaller than that of the anisotropic filler 1 (hereinafter also referred to as “different filler”). described.) can be exemplified. In this case, the improvement of the dispersion stability of the dispersion liquid due to the interaction between the fillers and the ability to form a dense molded article by different fillers are balanced, and the physical properties of the resulting molded article (water resistance, low linear expansion property, electrical properties, etc.) more likely to be improved. In addition, a different filler should just be an inorganic filler whose average particle diameter is smaller than the anisotropic filler 1, and the material may be the same as or different from the anisotropic filler 1.
이 바람직한 양태에 있어서, 이방성 필러 1 의 평균 입자경이 6 ㎛ 초과 15 ㎛ 이하이며, 또한, 상이한 필러의 평균 입자경이 1 ㎛ 이상 6 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이 때, 이방성 필러 1 은 질화붕소를 포함하는 필러이며, 또한, 상이한 필러는 질화붕소를 포함하는 필러 또는 메타규산마그네슘 필러 (스테아타이트 필러) 인 것이 바람직하다. 또, 이방성 필러 1 의 애스펙트비는 10 이상이며, 또한, 상이한 필러의 애스펙트비는, 40 이하인 것이 바람직하고, 10 미만인 것이 보다 바람직하다.This preferred aspect WHEREIN: It is preferable that the average particle diameter of the anisotropic filler 1 is more than 6 micrometers and 15 micrometers or less, Moreover, it is preferable that the average particle diameters of different fillers are 1 micrometer or more and 6 micrometers or less. At this time, it is preferable that the anisotropic filler 1 is a filler containing boron nitride, and a different filler is a filler containing boron nitride or a magnesium metasilicate filler (steatite filler). Moreover, it is preferable that the aspect-ratio of the anisotropic filler 1 is 10 or more, and it is preferable that it is 40 or less, and, as for the aspect-ratio of a different filler, it is more preferable that it is less than 10.
이 경우, 얻어지는 성형물에 있어서, 상이한 필러에 의해 이방성 필러 1 의 랜덤 배향성이 촉진되어, 필러 물성과 성형물 물성 (접착성, 강성 등) 이 밸런스 잡히기 쉽다.In this case, in the molded article obtained, the random orientation of the anisotropic filler 1 is promoted by different fillers, and the filler physical properties and the molded article physical properties (adhesiveness, rigidity, etc.) are easily balanced.
이 바람직한 양태에 있어서, 이방성 필러 1 의 평균 입자경이 1 ㎛ 초과 15 ㎛ 이하이며, 또한, 상이한 필러의 평균 입자경이 0.01 ㎛ 이상 1 ㎛ 미만인 것도 바람직하다. 이 때, 이방성 필러 1 은 질화붕소를 포함하는 필러이며, 또한, 상이한 필러는 산화규소를 포함하는 필러인 것이 바람직하다.This preferred aspect WHEREIN: It is also preferable that the average particle diameter of the anisotropic filler 1 is more than 1 micrometer and 15 micrometers or less, and it is also preferable that the average particle diameters of different fillers are 0.01 micrometer or more and less than 1 micrometer. At this time, it is preferable that the anisotropic filler 1 is a filler containing boron nitride, and that a different filler is a filler containing a silicon oxide.
이 산화규소를 포함하는 필러는, 실리카 필러 또는 메타규산마그네슘 필러 (스테아타이트 필러) 인 것이 바람직하다. 또, 산화규소를 포함하는 필러의 표면은 실란 커플링제로 표면 처리되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the filler containing this silicon oxide is a silica filler or a magnesium metasilicate filler (steatite filler). Moreover, it is preferable that the surface of the filler containing a silicon oxide is surface-treated by the silane coupling agent.
이 산화규소를 포함하는 필러는, 대략 진구상인 것이 바람직하다. 이 경우, 치밀한 성형물을 형성하기 쉽다. 또한, 대략 진구상이란, 주사형 전자 현미경 (SEM) 에 의해 관찰했을 때에, 장경에 대한 단경의 비가 0.7 이상인 구형의 입자가 차지하는 비율이 95 % 이상인 것을 의미한다.It is preferable that the filler containing this silicon oxide is substantially spherical shape. In this case, it is easy to form a dense molding. In addition, when it observes with a scanning electron microscope (SEM), a substantially spherical shape means that the ratio of spherical particle|grains whose ratio of the minor axis with respect to a major axis is 0.7 or more is 95 % or more.
이러한 산화규소를 포함하는 필러의 구체예로는, 대략 진구상 실리카 필러 (아드마텍스사 제조의「아드마파인」시리즈 등), 구상 용융 실리카 (덴카사 제조의「SFP」시리즈 등), 중공상 실리카 필러 (태평양 시멘트사 제조의「E-SPHERES」시리즈, 닛테츠 광업사 제조의「실리낙스」시리즈, 에머슨·앤드·카밍사 제조「에코코스푸이어」시리즈 등), 스테아타이트 필러 (일본 탤크사 제조의「BST」시리즈 등) 를 들 수 있다.As a specific example of such a filler containing silicon oxide, a substantially spherical silica filler ("Admapine" series manufactured by Admatex, etc.), spherical fused silica ("SFP" series manufactured by Denka, etc.), hollow Phase silica filler (“E-SPHERES” series manufactured by Pacific Cement Co., Ltd., “Silinax” series manufactured by Nittetsu Mining Corporation, “Ecocospurer” series manufactured by Emerson & Carming, etc.), steatite filler (Japan) "BST" series manufactured by Talc, etc.) is mentioned.
이 바람직한 양태에 있어서는, 상이한 필러에 의해, 성형물에 있어서의 이방성 필러 1 의 랜덤 배향성이 촉진되어, 성형물에 있어서의 필러 물성과 성형물 물성 (접착성, 표면 평활성, 강성 등) 이 밸런스 잡히기 쉽다. 요컨대, 성형물에 있어서 이방성 필러 1 의 배향성이 부분적으로 흐트러지고, 필러 배향성의 높이에 기인하는 전기 특성 및 저선팽창성과 필러 배향의 흐트러짐에 기인하는 강성, 접착성 및 표면 평활성이, 성형물에 고도로 구비되기 쉽다.In this preferred embodiment, the random orientation of the anisotropic filler 1 in the molded article is promoted by different fillers, and the filler physical properties in the molded article and the molded article physical properties (adhesiveness, surface smoothness, rigidity, etc.) are easily balanced. In short, in the molded article, the orientation of the anisotropic filler 1 is partially disturbed, and the electric properties and low linear expansion resulting from the height of the filler orientation and the rigidity, adhesion and surface smoothness resulting from the disruption of the filler orientation are highly provided in the molded article. easy.
또, 이 바람직한 양태에 있어서의 필러는, 다봉성의 입도 분포를 갖는 상태로 포함되어 있어도 된다. 이 경우, 치밀한 성형물을 형성하기 쉬운 관점에서, 입도 분포에 있어서의 봉우리 가운데, 본 필러 1 에 기인하는 봉우리가 가장 높은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 필러는, 6 ㎛ 이하의 영역과 6 ㎛ 초과의 영역에 봉우리를 각각 갖는 이봉성 (二峰性) 의 입도 분포를 갖는 상태로 포함되어 있는 것이 바람직하다.Moreover, the filler in this preferable aspect may be contained in the state which has a multimodal particle size distribution. In this case, it is preferable that the peak resulting from the present filler 1 is the highest among the peaks in the particle size distribution from the viewpoint of facilitating formation of a dense molded product. Specifically, it is preferable that the filler is contained in a state having a bimodal particle size distribution having peaks in a region of 6 µm or less and a region exceeding 6 µm, respectively.
또, 이 바람직한 양태에 있어서의 필러는, 그 적어도 일부가 F 파우더의 표면에 부착되어 포함되어 있어도 되고, 그 표면에 적어도 일부의 F 파우더가 부착되어 포함되어 있어도 된다. 이 경우, 본 분산액은, F 파우더와 이방성 필러 1 의 컴포지트체를 포함한다고도 할 수 있어, 그 분산 안정성이 더욱 향상되어, 그로부터 형성되는 성형물의 제반 물성 (내수성, 저선팽창성, 전기 특성 등) 이 더욱 향상되기 쉽다.Moreover, as for the filler in this preferable aspect, the at least one part may adhere to the surface of F powder, and may be contained, and at least one part of F powder may adhere and may be contained in the surface. In this case, the present dispersion can also be said to contain a composite body of F powder and anisotropic filler 1, and the dispersion stability thereof is further improved, and various physical properties (water resistance, low linear expansion properties, electrical properties, etc.) of the molded product formed therefrom are improved. more likely to be improved.
또한, 이 바람직한 양태에 있어서의, 이방성 필러 1 의 함유량에 대한, 상이한 필러의 함유량의 질량비는, 0.1 이상이 바람직하고, 0.2 이상이 보다 바람직하다. 또, 상기 질량비는, 2 이하가 바람직하고, 1 이하가 보다 바람직하다. 이 경우, 분산액의 분산 안정성과 성형물의 물성이 밸런스 잡히기 쉽다.Moreover, 0.1 or more are preferable and, as for mass ratio of content of the different filler with respect to content of the anisotropic filler 1 in this preferable aspect, 0.2 or more are more preferable. Moreover, 2 or less are preferable and, as for the said mass ratio, 1 or less is more preferable. In this case, the dispersion stability of the dispersion and the physical properties of the molded product are easily balanced.
본 분산액에 있어서의 이방성 필러의 함유량은, 5 질량% 이상이 바람직하고, 10 질량% 이상이 보다 바람직하고, 25 질량% 이상이 더욱 바람직하다. F 파우더의 함유량은, 50 질량% 이하가 바람직하고, 40 질량% 이하가 보다 바람직하고, 30 질량% 이하가 더욱 바람직하다.5 mass % or more is preferable, as for content of the anisotropic filler in this dispersion liquid, 10 mass % or more is more preferable, and 25 mass % or more is still more preferable. 50 mass % or less is preferable, as for content of F powder, 40 mass % or less is more preferable, 30 mass % or less is still more preferable.
본 분산액에 있어서의, F 폴리머의 함유량 및 이방성 필러의 함유량은, 각각 5 질량% 이상인 것이 바람직하다. 양자의 함유량의 합은, 60 질량% 이하가 바람직하다. 이러한 높은 비율 (함유량) 로, F 폴리머와 이방성 필러의 각각을 함유해도, 상기 서술한 작용 기구와 같이, 본 분산액은 분산 안정성이 우수하고, 양자의 물성을 고도로 구비한 성형물을 형성하기 쉽다.It is preferable that content of F polymer and content of an anisotropic filler in this dispersion liquid are 5 mass % or more, respectively. As for the sum of both content, 60 mass % or less is preferable. Even if each of the F polymer and the anisotropic filler is contained at such a high ratio (content), the dispersion is excellent in dispersion stability as in the above-mentioned mechanism of action, and it is easy to form a molded article having high physical properties of both.
본 분산액은, 분산 안정성과 핸들링성을 향상시키는 관점에서, 추가로 계면 활성제를 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that this dispersion liquid further contains surfactant from a viewpoint of improving dispersion stability and handling property.
계면 활성제는, 논이온성인 것이 바람직하다.It is preferable that surfactant is nonionic.
계면 활성제의 친수 부위는, 옥시알킬렌기 또는 알코올성 수산기를 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the hydrophilic site|part of surfactant has an oxyalkylene group or alcoholic hydroxyl group.
옥시알킬렌기는, 1 종으로 구성되어 있어도 되고, 2 종 이상으로 구성되어 있어도 된다. 후자의 경우, 종류가 다른 옥시알킬렌기는, 랜덤상으로 배치되어 있어도 되고, 블록상으로 배치되어 있어도 된다.The oxyalkylene group may be comprised by 1 type, and may be comprised by 2 or more types. In the latter case, the oxyalkylene groups from which a type differs may be arrange|positioned in random form, and may be arrange|positioned in block form.
옥시알킬렌기는, 옥시에틸렌기가 바람직하다.The oxyalkylene group is preferably an oxyethylene group.
계면 활성제의 소수 부위는, 아세틸렌기, 폴리실록산기, 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알케닐기를 갖는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 계면 활성제는, 아세틸렌계 계면 활성제, 실리콘계 계면 활성제 또는 불소계 계면 활성제가 바람직하고, 실리콘계 계면 활성제가 보다 바람직하다.It is preferable that the hydrophobic site|part of surfactant has an acetylene group, a polysiloxane group, a perfluoroalkyl group, or a perfluoroalkenyl group. In other words, the surfactant is preferably an acetylene-based surfactant, a silicone-based surfactant, or a fluorine-based surfactant, and more preferably a silicone-based surfactant.
불소계 계면 활성제로는, 수산기 (특히, 알코올성 수산기) 또는 옥시알킬렌기와 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알케닐기를 갖는 불소계 계면 활성제가 더욱 바람직하다.As the fluorine-based surfactant, a fluorine-based surfactant having a hydroxyl group (particularly, an alcoholic hydroxyl group) or an oxyalkylene group, a perfluoroalkyl group, or a perfluoroalkenyl group is more preferable.
계면 활성제의 구체예로는,「프터젠트」시리즈 (네오스사 제조),「서플론」시리즈 (AGC 세이미 케미컬사 제조),「메가팍」시리즈 (DIC 사 제조),「유니다인」시리즈 (다이킨 공업사 제조),「BYK-347」,「BYK-349」,「BYK-378」,「BYK-3450」,「BYK-3451」,「BYK-3455」,「BYK-3456」 (빅케미·재팬 주식회사사 제조),「KF-6011」,「KF-6043」 (신에츠 화학공업 주식회사 제조) 을 들 수 있다.Specific examples of surfactants include "Ftergent" series (manufactured by Neos), "Sufflon" series (manufactured by AGC Semi-Chemical, Inc.), "Megapac" series (manufactured by DIC), and "Unidyne" series ( Daikin Kogyo Co., Ltd.), 「BYK-347」, 「BYK-349」, 「BYK-378」, 「BYK-3450」, 「BYK-3451」, 「BYK-3455」, 「BYK-3456」 (Big Chemie - Japan Co., Ltd. make), "KF-6011", "KF-6043" (made by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd.) are mentioned.
본 분산액에 있어서의 계면 활성제의 함유량은, 1 ∼ 15 질량% 가 바람직하다. 이 경우, 성분간의 친화성이 항진되어, 본 분산액의 분산 안정성이 보다 향상되기 쉽다.As for content of surfactant in this dispersion liquid, 1-15 mass % is preferable. In this case, the affinity between the components is enhanced, and the dispersion stability of the present dispersion is more likely to be improved.
본 발명에 있어서의 액상 분산매는, F 파우더 및 이방성 필러의 분산매로서 기능하는, 25 ℃ 에서 불활성인 액체 화합물이다. 액상 분산매는, 물이어도 되고, 비수계 분산매여도 된다. 액상 분산매는, 1 종이어도 되고, 2 종 이상이어도 된다. 이 경우, 이종의 액체 화합물은 상용하는 것이 바람직하다.The liquid dispersion medium in the present invention is an inactive liquid compound at 25°C that functions as a dispersion medium for F powder and anisotropic filler. The liquid dispersion medium may be water or a non-aqueous dispersion medium may be sufficient as it. One type may be sufficient as a liquid dispersion medium, and 2 or more types may be sufficient as it. In this case, it is preferable that different types of liquid compounds are compatible.
액상 분산매의 비점은, 125 ∼ 250 ℃ 이 바람직하다. 이 경우, 본 분산액으로부터 성형물을 형성할 때에, 이방성 필러가 배향되기 쉽고, 성형물의 물성이 향상되기 쉽다.As for the boiling point of a liquid dispersion medium, 125-250 degreeC is preferable. In this case, when forming a molded article from the present dispersion, the anisotropic filler tends to be oriented and the physical properties of the molded article are easily improved.
액상 분산매로는, 본 분산액의 분산 안정성의 관점에서, 아미드, 케톤 및 에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 액체 화합물이 바람직하고, N-메틸-2-피롤리돈, γ-부티로락톤, 시클로헥사논 또는 시클로펜타논이 보다 바람직하다.As the liquid dispersion medium, at least one liquid compound selected from the group consisting of amides, ketones and esters is preferable from the viewpoint of dispersion stability of the present dispersion, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, Cyclohexanone or cyclopentanone is more preferable.
본 분산액에 있어서의 액상 분산매의 함유량은, 50 질량% 이상이 바람직하고, 60 질량% 이상이 보다 바람직하다. 액상 분산매의 함유량은, 90 질량% 이하가 바람직하고, 80 질량% 이하가 보다 바람직하다.50 mass % or more is preferable and, as for content of the liquid dispersion medium in this dispersion liquid, 60 mass % or more is more preferable. 90 mass % or less is preferable and, as for content of a liquid dispersion medium, 80 mass % or less is more preferable.
본 분산액의 점도는, 50 mPa·s 이상이 바람직하고, 100 mPa·s 이상이 보다 바람직하다. 본 분산액의 점도는, 10000 mPa·s 이하가 바람직하고, 1000 mPa·s 이하가 보다 바람직하고, 800 mPa·s 이하가 더욱 바람직하다.50 mPa*s or more is preferable and, as for the viscosity of this dispersion liquid, 100 mPa*s or more is more preferable. The viscosity of the dispersion liquid is preferably 10000 mPa·s or less, more preferably 1000 mPa·s or less, and still more preferably 800 mPa·s or less.
본 분산액의 틱소비는, 1.0 이상이 바람직하다. 본 분산액의 틱소비는, 3.0 이하가 바람직하고, 2.0 이하가 보다 바람직하다.The thix ratio of this dispersion liquid is preferably 1.0 or more. 3.0 or less is preferable and, as for the thix ratio of this dispersion liquid, 2.0 or less are more preferable.
본 분산액의 성분 분산층률은, 60 % 이상인 것이 바람직하고, 70 % 이상인 것이 보다 바람직하고, 80 % 이상인 것이 더욱 바람직하다. 여기서, 성분 분산층률이란, 본 분산액 (18 mL) 을 스크루관 (내용적 : 30 mL) 에 넣고, 25 ℃ 에서 14 일 정치했을 때, 정치 전후의, 스크루관 속의 본 분산액의 전체의 높이와 성분 분산층의 높이로부터, 이하의 식에 의해 산출되는 값이다.The component dispersion layer ratio of the present dispersion is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, and still more preferably 80% or more. Here, the component dispersion layer ratio refers to the total height and components of the dispersion liquid (18 mL) in the screw tube before and after standing when the dispersion liquid (18 mL) is placed in a screw tube (internal volume: 30 mL) and left still at 25°C for 14 days. It is a value computed by the following formula from the height of a dispersion layer.
성분 분산층률 (%) = (성분 분산층의 높이)/(본 분산액의 전체의 높이) × 100Component dispersion layer ratio (%) = (height of the component dispersion layer) / (the total height of the present dispersion liquid) x 100
또한, 정치 후에 성분 분산층이 확인되지 않고, 상태에 변화가 없는 경우에는, 본 분산액의 전체의 높이에 변화가 없는 것으로 하여, 성분 분산층률은 100 % 로 한다.In addition, when the component dispersion layer is not confirmed after standing still and there is no change in the state, it is assumed that there is no change in the overall height of the present dispersion liquid, and the component dispersion layer ratio is 100%.
본 분산액은, 상기 서술한 작용 기구에 의해, 이러한 범위의, 점도, 틱소성 또는 성분 분산층률로 조정하기 쉬워 핸들링성이 우수하다.This dispersion liquid is easy to adjust to the viscosity, thixotropy, or component dispersion layer ratio within these ranges by the above-mentioned action mechanism, and it is excellent in handling property.
본 분산액은, 추가로 F 폴리머와 상이한 다른 수지 (폴리머) 를 포함해도 된다. 다른 수지는, 열경화성 수지여도 되고, 열가소성 수지여도 된다.The dispersion liquid may further contain another resin (polymer) different from the F polymer. A thermosetting resin may be sufficient as another resin, and a thermoplastic resin may be sufficient as it.
다른 수지로는, 에폭시 수지, 말레이미드 수지, 우레탄 수지, 엘라스토머, 폴리이미드, 폴리아믹산, 폴리아미드이미드, 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌옥사이드, 액정 폴리에스테르, F 폴리머 이외의 플루오로 폴리머를 들 수 있다.Examples of other resins include epoxy resins, maleimide resins, urethane resins, elastomers, polyimides, polyamic acids, polyamideimides, polyphenylene ethers, polyphenylene oxides, liquid crystal polyesters, and fluoropolymers other than F polymers. can
다른 수지의 바람직한 양태로는, 방향족 폴리머의 바니시를 들 수 있다. 방향족 폴리머는, 방향족 폴리이미드 또는 방향족 폴리아믹산이 바람직하고, 열가소성 방향족 폴리이미드가 보다 바람직하다. 이 경우, 그 성형물에 있어서, F 폴리머와 이방성 필러의 물성이 현저하게 발현되기 쉽다. 또, 본 분산액으로부터 성형물을 형성할 때에, F 파우더의 가루 떨어짐도 억제되어, 그 접착성도 보다 향상되기 쉽다.As a preferable aspect of another resin, the varnish of an aromatic polymer is mentioned. An aromatic polyimide or an aromatic polyamic acid is preferable and, as for an aromatic polymer, a thermoplastic aromatic polyimide is more preferable. In this case, in the molded article, the physical properties of the F polymer and the anisotropic filler are remarkably easily expressed. Moreover, when forming a molded object from this dispersion liquid, the powder fall of F powder is also suppressed, and the adhesiveness is also easy to improve more.
본 분산액에 있어서의 방향족 폴리머의 함유량은, 1 ∼ 30 질량% 가 바람직하고, 5 ∼ 25 질량% 가 보다 바람직하다. F 폴리머의 함유량에 대한 방향족 폴리머의 함유량의 질량에서의 비는, 1.0 이하가 바람직하고, 0.1 ∼ 0.7 이 보다 바람직하다.1-30 mass % is preferable and, as for content of the aromatic polymer in this dispersion liquid, 5-25 mass % is more preferable. 1.0 or less is preferable and, as for ratio in the mass of content of aromatic polymer with respect to content of F polymer, 0.1-0.7 are more preferable.
다른 수지의 바람직한 양태로는, 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 의 파우더를 들 수 있다. 이 경우, 그 성형물에 있어서, PTFE 에 기초하는 물성 (저유전 정접성 등의 전기 특성) 이 현저하게 발현되기 쉽다. 또, PTFE 가 조핵제가 되고, 성형물 중의 F 폴리머가 미소 결정을 형성하기 쉬워져, 성형물의 표면에 있어서의 밀착성이 향상되어, 그 접착성이 높아지기 쉽다. 또, 성형물 중에서의 필러의 배향성을 향상시키기 쉬워, 그 기능이 향상되기 쉽다.As a preferable aspect of another resin, the powder of polytetrafluoroethylene (PTFE) is mentioned. In this case, in the molded article, physical properties (electrical properties, such as low dielectric loss tangent property) based on PTFE are remarkably easily expressed. Moreover, PTFE becomes a nucleating agent, F polymer in a molding becomes easy to form microcrystals, the adhesiveness in the surface of a molding improves, and the adhesiveness becomes high easily. Moreover, it is easy to improve the orientation of the filler in a molded object, and the function is easy to improve.
PTFE 는, 하기 식 (1) 에 기초하여 산출되는 수평균 분자량 (Mn) 이 20 만 이하인 PTFE (저분자량 PTFE) 가 바람직하다.PTFE (low molecular weight PTFE) whose number average molecular weight (Mn) computed based on following formula (1) is 200,000 or less is preferable as for PTFE.
Mn = 2.1 × 1010 × ΔHc-5.16··· (1)Mn = 2.1 × 10 10 × ΔHc -5.16 ... (1)
식 (1) 중, ΔHc 는, 시차 주사 열량 분석법에 의해 측정되는 PTFE 의 결정화 열량 (cal/g) 을 나타낸다.In formula (1), ΔHc represents the crystallization calorific value (cal/g) of PTFE measured by differential scanning calorimetry.
저분자량 PTFE 의 Mn 은, 10 만 이하가 바람직하고, 5 만 이하가 보다 바람직하다. 저분자량 PTFE 의 Mn 은, 1 만 이상이 바람직하다.100,000 or less are preferable and, as for Mn of low molecular weight PTFE, 50,000 or less are more preferable. As for Mn of low molecular weight PTFE, 10,000 or more are preferable.
본 분산액에 있어서의 PTFE 의 함유량은, 1 ∼ 30 질량% 가 바람직하고, 5 ∼ 20 질량% 가 보다 바람직하다. F 폴리머의 함유량에 대한 PTFE 의 함유량의 질량에서의 비는, 1.0 이하가 바람직하고, 0.1 ∼ 0.4 가 보다 바람직하다.1-30 mass % is preferable and, as for content of PTFE in this dispersion liquid, 5-20 mass % is more preferable. 1.0 or less is preferable and, as for ratio in mass of content of PTFE with respect to content of F polymer, 0.1-0.4 are more preferable.
다른 수지를 포함하는 경우의 본 분산액은, 본 분산액과 다른 수지의 파우더를 혼합하여 제조해도 되고, 본 분산액과 다른 수지를 포함하는 바니시를 혼합하여 제조해도 된다.In the case of containing another resin, this dispersion liquid may be manufactured by mixing this dispersion liquid and the powder of another resin, and may mix and manufacture this dispersion liquid and the varnish containing another resin.
본 분산액은, 상기 서술한 성분 이외에도, 틱소성 부여제, 소포제, 실란 커플링제, 탈수제, 가소제, 내후제, 산화 방지제, 열안정제, 활제, 대전 방지제, 증백제, 착색제, 도전제, 이형제, 표면 처리제, 점도 조절제, 난연제, 등방성 필러 등의 첨가제를 포함하고 있어도 된다.In addition to the components described above, the present dispersion contains a thixotropic agent, an antifoaming agent, a silane coupling agent, a dehydrating agent, a plasticizer, a weathering agent, an antioxidant, a heat stabilizer, a lubricant, an antistatic agent, a brightener, a colorant, a conductive agent, a mold release agent, and a surface. You may contain additives, such as a processing agent, a viscosity modifier, a flame retardant, and an isotropic filler.
본 분산액은, F 파우더와 이방성 필러와 액상 분산매를 혼합하여 제조할 수 있고, F 파우더를 포함하는 액상 조성물과 이방성 필러를 포함하는 액상 조성물을, 각각 조제하고, 양자를 혼합하여 제조하는 것이 바람직하다.This dispersion can be prepared by mixing F powder, anisotropic filler, and liquid dispersion medium, and it is preferable to prepare a liquid composition containing F powder and a liquid composition containing an anisotropic filler, respectively, and mix both. .
본 분산액의 구체적인 제조 방법으로는, F 파우더와, 이방성 필러 1 과, 상이한 필러와, 액상 분산매를 혼합하는 제조 방법을 들 수 있다. 이 혼합시에는, 미리 F 파우더와 액상 분산매를 혼합하여 액상 조성물을 형성해도 되고, 미리 이방성 필러 1 과 상기 상이한 필러를 혼합해도 된다.As a specific manufacturing method of this dispersion liquid, the manufacturing method of mixing F powder, anisotropic filler 1, a different filler, and a liquid dispersion medium is mentioned. At the time of this mixing, F powder and a liquid dispersion medium may be mixed beforehand, and a liquid composition may be formed, and the anisotropic filler 1 and the said different filler may be mixed previously.
혼합에 사용하는 혼합기로는, 교반 날개에 의한 믹서, 헨셸 믹서, 리본 블렌더, 요동형 혼합기, 진동형 혼합기, 회전형 혼합기 등을 들 수 있고, 구체적으로는, 호모디스퍼, 호모게나이저, 볼 밀을 들 수 있다.Examples of the mixer used for mixing include a mixer using a stirring blade, a Henschel mixer, a ribbon blender, a oscillating mixer, a vibrating mixer, and a rotary mixer, and specifically, a homodisper, a homogenizer, and a ball mill. can be heard
혼합 방법은 배치식, 연속식 중 어느 것이어도 된다. 배치식 혼합에 사용되는 혼합기는, 헨셸 믹서, 가압 니더, 밴버리 믹서 또는 플래너터리 믹서가 바람직하다.The mixing method may be either batch type or continuous type. As for the mixer used for batch mixing, a Henschel mixer, a pressure kneader, a Banbury mixer, or a planetary mixer is preferable.
혼합은, 교반에 의해 실시하는 것이 바람직하고, 교반 날개에 의한 회전 교반에 의해 실시하는 것이 보다 바람직하다.It is preferable to perform mixing by stirring, and it is more preferable to implement by rotation stirring by a stirring blade.
교반의 속도는, 800 rpm 이상이 바람직하고, 2000 rpm 이상이 보다 바람직하다. 교반의 속도는, 10000 rpm 이하가 바람직하고, 8000 rpm 이하가 보다 바람직하다. 이 경우, F 파우더와 이방성 필러에 전단이 가해져 응집물이 해쇄되기 쉽고, 분산성이 우수한 본 분산액을 얻기 쉽다.800 rpm or more is preferable and, as for the speed of stirring, 2000 rpm or more is more preferable. 10000 rpm or less is preferable and, as for the speed of stirring, 8000 rpm or less is more preferable. In this case, shear is applied to the F powder and the anisotropic filler, so that the aggregate is easily crushed, and the present dispersion excellent in dispersibility is easily obtained.
또한, 이방성 필러가 인편상 또는 판상이면, 통상, 형성되어 있는 이방성 필러의 층상 응집물 (2 차 입자) 이 효율적으로 해쇄되면서, 카드 하우스 구조를 형성하기 때문에, 분산성이 우수한 본 분산액이 형성되기 쉽다.In addition, when the anisotropic filler is flaky or plate-shaped, the present dispersion excellent in dispersibility is easily formed because the layered aggregate (secondary particles) of the formed anisotropic filler is effectively disintegrated to form a card house structure. .
본 발명의 성형물 (이하,「본 성형물」이라고도 기재한다.) 은, PAVE 단위를 포함하는 테트라플루오로에틸렌계 폴리머 (이하,「PFA 계 폴리머」라고도 기재한다.) 와, 모스 경도가 4 이하인 이방성 필러를 포함한다. 그리고, PFA 계 폴리머가, 극성 관능기를 갖는 폴리머, 또는, 전체 단위에 대해 PAVE 단위를 2.0 ∼ 5.0 몰% 포함하고, 극성 관능기를 갖지 않는 폴리머이며, 본 성형물에서 차지하는 이방성 필러의 비율 (함유량) 이 10 질량% 이상이다.The molded article of the present invention (hereinafter also referred to as “the present molded article”) comprises a tetrafluoroethylene-based polymer (hereinafter also referred to as “PFA-based polymer”) containing a PAVE unit, and an anisotropy having a Mohs hardness of 4 or less. including fillers. In addition, the PFA-based polymer is a polymer having a polar functional group, or a polymer containing 2.0 to 5.0 mol% of a PAVE unit with respect to the total unit and not having a polar functional group, and the proportion (content) of the anisotropic filler in the present molding is It is 10 mass % or more.
본 성형물의 형상으로는, 층상, 판상, 괴상을 들 수 있고, 층상인 것이 바람직하다. 층상 성형물의 두께는, 150 ㎛ 이하가 바람직하다. 이러한 층상 성형물은, 필름, 프리프레그 등의 함침물이나 적층판 등의 제조를 위해서 유용하다.As a shape of this molding, a layered shape, a plate shape, and a block shape are mentioned, It is preferable that it is layered. As for the thickness of a layered molding, 150 micrometers or less are preferable. Such a layered molding is useful for the manufacture of impregnated substances, such as a film and a prepreg, and a laminated board.
본 성형물에 있어서의, 이방성 필러의 정의 및 범위는, 바람직한 양태도 포함하여, 본 분산액에 있어서의 이방성 필러의 그것들과 동일하다.The definition and range of the anisotropic filler in this molding are the same as those of the anisotropic filler in this dispersion liquid, including a preferable aspect.
본 성형물에 있어서의, PFA 계 폴리머가 갖는 극성 관능기의 종류 및 범위는, 바람직한 양태도 포함하여, F 폴리머에 있어서의 그것들과 동일하다. 또한, PFA 계 폴리머는, 폴리머 (1) 또는 폴리머 (2) 가 바람직하다.In this molded article, the type and range of the polar functional group of the PFA-based polymer are the same as those of the F-polymer, including preferred embodiments. Moreover, as for a PFA-type polymer, a polymer (1) or a polymer (2) is preferable.
본 성형물에 있어서의 이방성 필러의 함유량은, 15 질량% 이상이 바람직하고, 25 질량% 이상이 보다 바람직하다. 이방성 필러의 함유량은, 50 질량% 이하가 바람직하고, 40 질량% 이하가 더욱 바람직하다.15 mass % or more is preferable and, as for content of the anisotropic filler in this molding, 25 mass % or more is more preferable. 50 mass % or less is preferable and, as for content of an anisotropic filler, 40 mass % or less is more preferable.
본 성형물에 있어서의 PFA 계 폴리머의 함유량은, 40 질량% 이상이 바람직하고, 50 질량% 이상이 보다 바람직하고, 60 질량% 이상이 더욱 바람직하다. PFA 계 폴리머의 함유량은, 95 질량% 이하가 바람직하고, 80 질량% 이하가 보다 바람직하고, 70 질량% 이하가 더욱 바람직하다. PFA 계 폴리머의 함유량이 이러한 범위에 있으면, 본 성형물에 있어서, PFA 계 폴리머의 물성이 현저하게 발현되기 쉽다. 또, 본 성형물로부터의 이방성 필러의 가루 떨어짐이 억제된다.40 mass % or more is preferable, as for content of the PFA type polymer in this molding, 50 mass % or more is more preferable, and its 60 mass % or more is still more preferable. 95 mass % or less is preferable, as for content of a PFA-type polymer, 80 mass % or less is more preferable, and its 70 mass % or less is still more preferable. When the content of the PFA-based polymer is within such a range, the physical properties of the PFA-based polymer are remarkably exhibited in the present molded article. Moreover, the powder fall-off of the anisotropic filler from this molding is suppressed.
본 성형물은, 추가로, 방향족 폴리머 (특히, 방향족 폴리이미드) 또는 PTFE 를 포함하는 것이 바람직하다. 본 성형물에 있어서의, 방향족 폴리머 및 PTFE 의, 각각의 정의 및 범위와 F 폴리머의 함유량에 대한 각각의 함유량의 질량에서의 비란, 본 분산액에 있어서의 그것들과 동일하다.It is preferable that this molding further contains an aromatic polymer (especially aromatic polyimide) or PTFE. In this molded article, the definitions and ranges of each of the aromatic polymer and PTFE, and the ratios in the mass of each content to the content of the F polymer are the same as those in the present dispersion.
본 성형물은, 본 분산액으로부터 형성하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 본 분산액을 기재의 표면에 부여하고, 그 액상 분산매를 제거하면, 본 성형물로서 PFA 계 폴리머와 이방성 필러를 포함하는 층 (이하,「본 층」이라고도 기재한다.) 을, 기재의 표면에 용이하게 형성할 수 있다. 보다 구체적으로는, 본 분산액을 기판의 표면에 부여하고, 기판을 가열하여 액상 분산매를 제거하고, 더욱 가열하여 PFA 계 폴리머를 용융 소성시키면, 기판과, 기판의 표면에 형성된 본 층을 갖는 적층체가 얻어진다. 전자의 가열에 있어서의 온도는, 120 ℃ ∼ 200 ℃ 가 바람직하다. 한편, 후자의 가열에 있어서의 온도는 250 ℃ ∼ 400 ℃ 가 바람직하고, 300 ∼ 380 ℃ 가 보다 바람직하다.It is preferable to form this molding from this dispersion liquid. Specifically, when this dispersion is applied to the surface of a substrate and the liquid dispersion medium is removed, a layer containing a PFA-based polymer and an anisotropic filler as the molded product (hereinafter, also referred to as “this layer”) is formed on the substrate. It can be easily formed on the surface. More specifically, when the present dispersion is applied to the surface of the substrate, the substrate is heated to remove the liquid dispersion medium, and further heated to melt and bake the PFA-based polymer, a laminate having a substrate and the main layer formed on the surface of the substrate is obtained As for the temperature in the former heating, 120 degreeC - 200 degreeC are preferable. On the other hand, 250 degreeC - 400 degreeC are preferable and, as for the temperature in the latter heating, 300-380 degreeC are more preferable.
기판으로는, 금속 기판 (구리, 니켈, 알루미늄, 티탄, 그들의 합금 등의 금속박 등), 수지 필름 (폴리이미드, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리알릴술폰, 폴리아미드, 폴리에테르아미드, 폴리페닐렌술파이드, 폴리알릴에테르케톤, 폴리아미드이미드, 액정성 폴리에스테르, 액정성 폴리에스테르아미드 등의 필름), 프리프레그 (섬유 강화 수지 기판의 전구체) 를 들 수 있다.As the substrate, a metal substrate (metal foil such as copper, nickel, aluminum, titanium, alloys thereof, etc.), a resin film (polyimide, polyarylate, polysulfone, polyallylsulfone, polyamide, polyetheramide, polyphenylenesulfone) Films, such as a phide, polyallyl ether ketone, polyamideimide, liquid crystalline polyester, and liquid crystalline polyester amide), and a prepreg (precursor of a fiber reinforced resin substrate) are mentioned.
본 분산액의 부여는, 도포에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 도포 방법으로는, 스프레이법, 롤 코트법, 스핀 코트법, 그라비어 코트법, 마이크로 그라비어 코트법, 그라비어 오프셋법, 나이프 코트법, 키스 코트법, 바 코트법, 다이 코트법, 파운틴 메이어 바법, 슬롯 다이 코트법을 들 수 있다.It is preferable to apply|coat this dispersion liquid. Application methods include spray method, roll coat method, spin coat method, gravure coat method, micro gravure coat method, gravure offset method, knife coat method, kiss coat method, bar coat method, die coat method, Fountain Mayer bar method, slot method A die-coating method is mentioned.
각각의 가열의 방법으로는, 오븐을 사용하는 방법, 통풍 건조로를 사용하는 방법, 적외선 등의 열선을 조사하는 방법을 들 수 있다.As a method of each heating, the method of using an oven, the method of using a ventilation drying furnace, and the method of irradiating heating rays, such as infrared rays, are mentioned.
본 층의 두께는, 0.1 ∼ 150 ㎛ 가 바람직하다. 구체적으로는, 기판이 금속박이면, 본 층의 두께는, 1 ∼ 30 ㎛ 가 바람직하다. 기판이 수지 필름이면, 본 층의 두께는, 1 ∼ 150 ㎛ 가 바람직하고, 10 ∼ 50 ㎛ 가 보다 바람직하다.As for the thickness of this layer, 0.1-150 micrometers is preferable. Specifically, as for the thickness of this layer, if a board|substrate is metal foil, 1-30 micrometers is preferable. When a board|substrate is a resin film, 1-150 micrometers is preferable and, as for the thickness of this layer, 10-50 micrometers is more preferable.
본 분산액은, 기판의 일방의 표면에만 부여해도 되고, 기판의 양면에 부여해도 된다. 전자에 있어서는, 기판과, 기판의 한쪽의 표면에 본 층을 갖는 적층체가 얻어지고, 후자에 있어서는, 기판과, 기판의 양쪽의 표면에 본 층을 갖는 적층체가 얻어진다. 후자의 적층체는, 보다 휨이 발생하기 어렵기 때문에, 그 가공시의 핸들링성이 우수하다.This dispersion liquid may be provided only on one surface of a board|substrate, and may be provided on both surfaces of a board|substrate. In the former, the laminated body which has a board|substrate and this layer on one surface of a board|substrate is obtained, and in the latter, the laminated body which has a board|substrate and this layer on both surfaces of a board|substrate is obtained. Since the latter laminate is less prone to warping, it is excellent in handling properties at the time of processing.
이러한 적층체의 구체예로는, 금속박과, 그 금속박의 적어도 일방의 표면에 본 층을 갖는 금속 피복 적층체, 폴리이미드 필름과 그 폴리이미드 필름의 양방의 표면에 본 층을 갖는 다층 필름을 들 수 있다.Specific examples of such a laminate include a metal foil, a metal-clad laminate having a main layer on at least one surface of the metal foil, and a polyimide film and a multilayer film having a main layer on both surfaces of the polyimide film. can
이들 적층체는, 전기 특성 등의 제반 물성이 우수하여, 프린트 기판 재료 등으로서 바람직하다. 구체적으로는, 이러한 적층체는, 플렉시블 프린트 기판이나 리지드 프린트 기판의 제조에 사용할 수 있다.These laminates are excellent in physical properties, such as electrical properties, and are preferable as a printed circuit board material etc. Specifically, such a laminate can be used for manufacture of a flexible printed circuit board or a rigid printed circuit board.
실시예Example
이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되지 않는다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these.
1. 각 성분의 준비1. Preparation of each ingredient
[파우더][powder]
파우더 1 : TFE 단위, NAH 단위 및 PPVE 단위를, 이 순서로 97.9 몰%, 0.1 몰%, 2.0 몰% 포함하고, 카르보닐기를 주사슬의 탄소수 1 × 106 개당 1000 개 갖는 PFA 계 폴리머 1 (용융 온도 : 300 ℃) 로 이루어지는 파우더 (D50 : 2.1 ㎛)Powder 1: TFE unit, NAH unit and PPVE unit, in this order, 97.9 mol%, 0.1 mol%, 2.0 mol%, PFA-based polymer 1 having 1000 carbonyl groups per 1 × 10 6 carbon atoms in the main chain (melted Temperature: 300°C) powder (D50: 2.1 µm)
파우더 2 : TFE 단위 및 PPVE 단위를, 이 순서로 97.5 몰%, 2.5 몰% 포함하고, 카르보닐기를 주사슬의 탄소수 1 × 106 개당 40 개 갖는 PFA 계 폴리머 2 (용융 온도 305 ℃) 로 이루어지는 파우더 (D50 : 1.8 ㎛)Powder 2: Powder consisting of PFA-based polymer 2 (melting temperature 305° C.) containing 97.5 mol% and 2.5 mol% of TFE units and PPVE units in this order, and having 40 carbonyl groups per 1×10 6 carbon atoms in the main chain (D50: 1.8 μm)
파우더 3 : PFA 계 폴리머 2 로 이루어지는 파우더 (D50 : 5.3 ㎛)Powder 3: Powder consisting of PFA-based polymer 2 (D50: 5.3 μm)
파우더 4 : 수평균 분자량이 2 만인 PTFE 로 이루어지는 파우더 (D50 : 3.2 ㎛)Powder 4: Powder consisting of PTFE with a number average molecular weight of 20,000 (D50: 3.2 μm)
[이방성 필러][Anisotropic filler]
필러 1 : 질화붕소로 이루어지는, 인편상의 필러 (D50 : 7.0 ㎛)Filler 1: flaky filler made of boron nitride (D50: 7.0 µm)
필러 2 : 질화붕소로 이루어지는, 인편상의 필러 (D50 : 3.7 ㎛)Filler 2: flaky filler made of boron nitride (D50: 3.7 µm)
필러 3 : 질화붕소로 이루어지는, 인편상의 필러 (D50 : 7.3 ㎛)Filler 3: flaky filler made of boron nitride (D50: 7.3 µm)
필러 4 : 소수층, 친수층, 소수층을 이 순서로 갖는 3 층 구조의 판상 탤크 필러 (D50 : 4.5 ㎛, 평균 장경 : 5.1 ㎛, 평균 단경 : 0.2 ㎛, 애스펙트비 : 25, 일본 탤크사 제조「SG-95」)Filler 4: A plate-shaped talc filler having a three-layer structure having a hydrophobic layer, a hydrophilic layer, and a hydrophobic layer in this order (D50: 4.5 μm, average major diameter: 5.1 μm, average minor diameter: 0.2 μm, aspect ratio: 25, manufactured by Nippon Talc “SG” -95")
또한, 필러 1 ∼ 3 의 모스 경도는 2 이며, 필러 4 의 모스 경도는 1 이다. 필러 1, 2 및 4 는, 실란 커플링제로 표면 처리되어 있다.In addition, Mohs' Hardness of Fillers 1-3 is 2, and Mohs' Hardness of Filler 4 is 1. Fillers 1, 2 and 4 are surface-treated with a silane coupling agent.
[액상 분산매][Liquid dispersion medium]
NMP : N-메틸-2-피롤리돈NMP: N-methyl-2-pyrrolidone
[계면 활성제][Surfactants]
계면 활성제 1 : CH2 = C(CH3)C(O)OCH2CH2(CF2)6F 와 CH2 = C(CH3)C(O)(OCH2CH2)23OH 의 코폴리머이며, 불소 함유량이, 35 질량% 인 논이온성 폴리머Surfactant 1: Copolymer of CH 2 = C(CH 3 )C(O)OCH 2 CH 2 (CF 2 ) 6 F and CH 2 = C(CH 3 )C(O)(OCH 2 CH 2 ) 23 OH and a nonionic polymer having a fluorine content of 35% by mass
[방향족 폴리머의 바니시][Varnish of aromatic polymer]
바니시 1 : 열가소성의 방향족 폴리이미드 (PI1) 가 NMP 에 용해된 바니시 (고형분 농도 : 18 질량%)Varnish 1: Varnish in which thermoplastic aromatic polyimide (PI1) was dissolved in NMP (solid content concentration: 18 mass%)
2. 분산액의 제조예2. Preparation example of dispersion
(예 1)(Example 1)
먼저, 포트에, 파우더 1 과 바니시 1 과 계면 활성제 1 과 NMP 를 투입하고, 지르코니아 볼을 투입하였다. 그 후, 150 rpm 으로 1 시간, 포트를 굴려, 조성물을 조제하였다. 다른 포트에, 필러 1 과 계면 활성제 1 과 NMP 를 투입하고, 지르코니아 볼을 투입하였다. 그 후, 150 rpm 으로 1 시간, 포트를 굴려, 조성물을 조제하였다.First, the powder 1, the varnish 1, the surfactant 1, and NMP were thrown into the pot, and the zirconia ball|bowl was thrown in. Then, the pot was rolled at 150 rpm for 1 hour, and the composition was prepared. Filler 1, surfactant 1, and NMP were put into another pot, and zirconia balls were put therein. Then, the pot was rolled at 150 rpm for 1 hour, and the composition was prepared.
또 다른 포트에, 양자의 조성물을 투입하고, 지르코니아 볼을 투입하였다. 그 후, 150 rpm 으로 1 시간, 포트를 굴려, 파우더 1 (11 질량부), 필러 1 (11 질량부), PI1 (7 질량부), 계면 활성제 1 (4 질량부) 및 NMP (67 질량부) 를 포함하는 분산액 1 (점도 : 400 mPa·s) 를 얻었다.In another pot, both compositions were put, and zirconia balls were put there. Thereafter, the pot is rolled at 150 rpm for 1 hour, powder 1 (11 parts by mass), filler 1 (11 parts by mass), PI1 (7 parts by mass), surfactant 1 (4 parts by mass) and NMP (67 parts by mass) ) containing dispersion 1 (viscosity: 400 mPa·s) was obtained.
(예 2 ∼ 9)(Examples 2 to 9)
파우더, 필러, 바니시, 계면 활성제 및 액상 분산매의, 종류와 양을, 아래 표 1 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 예 1 과 동일하게 하여, 분산액 2 ∼ 9 를 얻었다.Dispersions 2 to 9 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the types and amounts of the powder, filler, varnish, surfactant, and liquid dispersion medium were changed as shown in Table 1 below.
(예 10)(Example 10)
11 질량부의 필러 1 대신에, 3 질량부의 필러 1 과, 8 질량부의 필러 2 를 사용한 것 이외에는, 예 1 과 동일하게 하여, 분산액 10 을 얻었다.A dispersion liquid 10 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 3 parts by mass of the filler 1 and 8 parts by mass of the filler 2 were used instead of 11 parts by mass of the filler 1.
3. 성형물의 제조예3. Manufacturing example of molded article
길이가 긴 동박 (두께 18 ㎛) 의 표면에, 바 코터를 사용하여 분산액 1 을 도포하여, 웨트막을 형성하였다. 이어서, 이 웨트막이 형성된 금속박을, 120 ℃ 에서 5 분간, 건조로에 통과시키고, 가열에 의해 건조시켜, 드라이막을 얻었다. 그 후, 질소 오븐 내에서, 드라이막을 380 ℃ 에서 3 분간, 가열하였다. 이로써, 금속박과 그 표면에 파우더 1 의 용융 소성물 및 필러 1 을 포함하는, 성형물로서의 폴리머층 (두께 5 ㎛) 을 갖는 적층체 1 을 제조하였다.The dispersion liquid 1 was apply|coated on the surface of the long copper foil (18 micrometers in thickness) using the bar coater, and the wet film was formed. Next, this metal foil with a wet film was passed through a drying furnace at 120 degreeC for 5 minutes, it was made to dry by heating, and the dry film was obtained. Then, the dry film was heated at 380 degreeC for 3 minute(s) in nitrogen oven. Thereby, the laminated body 1 which has a metal foil and the polymer layer (thickness 5 micrometers) as a molded object containing the melt-fired material of the powder 1, and the filler 1 on the surface was manufactured.
분산액 1 을, 분산액 2 ∼ 10 의 각각으로 변경한 것 이외에는, 적층체 1 과 동일하게 하여, 적층체 2 ∼ 10 을 각각 제조하였다.Except having changed the dispersion liquid 1 into each of the dispersion liquids 2-10, it carried out similarly to the laminated body 1, and manufactured the laminated bodies 2-10, respectively.
4. 평가4. Evaluation
4-1. 분산액의 분산 안정성4-1. Dispersion stability of dispersion
분산액 1 ∼ 10 을 용기 내에 25 ℃ 에서 보관 보존 후, 그 분산성을 육안으로 확인하고, 하기의 기준에 따라서 분산 안정성을 평가하였다.After the dispersion liquids 1-10 were stored at 25 degreeC in a container, the dispersibility was visually confirmed, and dispersion stability was evaluated according to the following reference|standard.
[평가 기준][Evaluation standard]
◎ : 응집물이 시인되지 않는다.(double-circle) : Aggregate is not visually recognized.
○ : 용기 측벽에 미세한 응집물의 부착이 시인된다. 가볍게 교반하면 균일하게 재분산되었다.(circle): Adherence of a fine aggregate to a container side wall is visually recognized. It was redispersed uniformly with gentle stirring.
△ : 용기 저부에도 응집물이 침전되어 있는 것이 시인된다. 전단을 가해 교반하면 균일하게 재분산된다.(triangle|delta): It is visually recognized that the aggregate has precipitated also in the container bottom. When agitated by applying shear, it is uniformly redispersed.
× : 용기 저부에도 응집물이 침전되어 있는 것이 시인된다. 전단을 가해 교반해도 재분산이 곤란하다.x: It is visually recognized that the aggregate is also precipitated in the container bottom. It is difficult to redisperse even if it is stirred by applying shear.
4-2. 적층체의 물성4-2. Physical properties of the laminate
4-2-1. 표면 평활성4-2-1. surface smoothness
적층체 1 ∼ 9 의 폴리머층에 대해, 그 표면의 평활성을 육안으로 확인하고, 하기 기준에 따라서 표면 평활성을 평가하였다.About the polymer layers of the laminated bodies 1-9, the surface smoothness was visually confirmed, and the surface smoothness was evaluated according to the following reference|standard.
[평가 기준][Evaluation standard]
○ : 폴리머층의 표면 전체가 평활하다.○: The entire surface of the polymer layer is smooth.
△ : 폴리머 또는 필러의 결락에 의한 요철이, 폴리머층의 표면의 가장자리부에 시인된다.(triangle|delta): The unevenness|corrugation by the loss|missing of a polymer or a filler is visually recognized by the edge part of the surface of a polymer layer.
× : 폴리머 또는 무기 필러의 결락에 의한 요철이, 폴리머층의 표면의 전체에 시인된다.x: The unevenness|corrugation by missing|missing of a polymer or an inorganic filler is visually recognized by the whole surface of a polymer layer.
4-2-2. 선팽창 계수4-2-2. coefficient of linear expansion
적층체 1 ∼ 4, 9 및 10 의 각각에 대해, 가로세로 180 ㎜ 의 네모진 시험편을 잘라내어, JIS C 6471 : 1995 에 규정되는 측정 방법에 따라서, 25 ℃ 이상 260 ℃ 이하의 범위에 있어서의, 시험편의 선팽창 계수를 측정하였다.For each of the laminates 1 to 4, 9 and 10, a 180 mm square test piece is cut out, and according to the measurement method specified in JIS C 6471: 1995, in the range of 25°C or more and 260°C or less, The coefficient of linear expansion of the test piece was measured.
[평가 기준][Evaluation standard]
○ : 30 ppm/ ℃ 이하이다.(circle): 30 ppm/degreeC or less.
× : 30 ppm/ ℃ 초과이다.x: It is more than 30 ppm/degreeC.
4-2-3. 유전 정접4-2-3. hereditary tangent
적층체 1 ∼ 4, 9 및 10 의 각각에 대해, 적층체의 동박을 염화 제 2 철 수용액으로 에칭에 의해 제거하여 단독의 폴리머층을 제작하고, SPDR (스플릿 포스트 유전체 공진) 법으로, 상기 폴리머층의 유전 정접 (측정 주파수 : 10 GHz) 을 측정하였다.For each of the laminates 1 to 4, 9 and 10, the copper foil of the laminate was removed by etching with an aqueous ferric chloride solution to prepare a single polymer layer, and by SPDR (split post dielectric resonance) method, the polymer The dielectric loss tangent (measurement frequency: 10 GHz) of the layer was measured.
[평가 기준][Evaluation standard]
○ : 그 유전 정접이 0.0010 미만이다.(circle): The dielectric loss tangent is less than 0.0010.
△ : 그 유전 정접이 0.0010 이상 0.0025 이하이다.(triangle|delta): The dielectric loss tangent is 0.0010 or more and 0.0025 or less.
× : 그 유전 정접이 0.0025 초과이다.x: The dielectric loss tangent is more than 0.0025.
각각의 평가 결과를, 아래 표 2 에 정리하여 나타낸다.Each evaluation result is put together in Table 2 below, and is shown.
5. 분산액의 제조예 (그 2)5. Preparation example of dispersion (Part 2)
(예 11)(Example 11)
먼저, 포트에, 파우더 1 과 계면 활성제 1 과 NMP 를 더해 혼합하고, 호모디스퍼로 2000 rpm 으로 1 시간 교반하여, 조성물을 조정하였다. 다른 포트에, 필러 1 과 계면 활성제 1 과 NMP 를 투입하고, 호모디스퍼로 2000 rpm 으로 1 시간 교반하여, 조성물을 조정하였다. 또 다른 포트에, 양자의 조성물을 투입하고, 호모디스퍼로 2000 rpm 으로 1 시간 교반하여, 파우더 1 (11 질량부), 필러 1 (11 질량부), 계면 활성제 1 (4 질량부) 및 NMP (74 질량부) 를 포함하는 분산액 11 (점도 : 300 mPa·s, 성분 분산층률 : 80 %) 을 얻었다.First, powder 1, surfactant 1, and NMP were added to a pot and mixed, and the composition was adjusted by stirring at 2000 rpm with a homodisper for 1 hour. Filler 1, surfactant 1, and NMP were put into another pot, and the composition was adjusted by stirring at 2000 rpm with a homodisper for 1 hour. In another pot, put both compositions, and stirred for 1 hour at 2000 rpm with a homodisper, powder 1 (11 parts by mass), filler 1 (11 parts by mass), surfactant 1 (4 parts by mass) and NMP A dispersion liquid 11 (viscosity: 300 mPa·s, component dispersion layer rate: 80%) containing (74 parts by mass) was obtained.
(예 12)(Example 12)
호모디스퍼 대신에, 교반 날개에 의한 교반을 수반하지 않는 초음파 호모게나이저를 사용한 것 이외에는, 예 11 과 동일하게 하여, 분산액 12 를 얻었다 (점도 : 300 mPa·s, 성분 분산층률 : 50 %).A dispersion liquid 12 was obtained in the same manner as in Example 11 except that an ultrasonic homogenizer not accompanied by stirring by a stirring blade was used instead of the homodisper (viscosity: 300 mPa·s, component dispersion layer rate: 50%) .
6. 적층체의 제조예 (그 2)6. Preparation example of laminate (Part 2)
두께 18 ㎛ 의 알루미늄박의 표면에, 분산액 11 을 그라비어 리버스법에 의해 롤 투 롤로 도공하여, 액상 피막을 형성하였다. 이어서, 이 액상 피막이 형성된 알루미늄박을, 120 ℃ 의 건조로에 5 분간으로 통과시키고, 가열에 의해 건조시켰다. 그 후, 질소 분위기하의 원적외선 오븐 내에서, 건조 피막을 340 ℃ 에서 3 분간, 가열하였다. 이로써, 알루미늄박의 표면에 폴리머층 (두께 : 10 ㎛) 이 형성된 적층체 11 을 제조하였다. 또한, 분산액 11 대신에, 분산액 12 를 사용한 것 이외에는, 적층체 11 과 동일하게 하여, 적층체 12 를 제조하였다.The dispersion liquid 11 was coated on the surface of an 18-micrometer-thick aluminum foil by the roll-to-roll method by the gravure reverse method, and the liquid film was formed. Next, this aluminum foil with a liquid film was made to pass through a 120 degreeC drying furnace for 5 minutes, and it was dried by heating. Then, in the far-infrared oven in nitrogen atmosphere, the dry film was heated at 340 degreeC for 3 minute(s). Thereby, the laminated body 11 in which the polymer layer (thickness: 10 micrometers) was formed on the surface of aluminum foil was manufactured. In addition, it carried out similarly to the laminated body 11 except having used the dispersion liquid 12 instead of the dispersion liquid 11, and the laminated body 12 was manufactured.
각각의 적층체의 단면을 SEM 으로 관찰한 결과, 적층체 11 의 폴리머층이, 적층체 12 의 폴리머층보다, 필러 1 의 분포 상태가 치밀하였다. 또, 적층체 11 의 폴리머층이, 적층체 12 의 폴리머층보다 유전 정접이 낮았다. 적층체 11 이 적층체 12 보다, 열전도성과 절곡성이 우수하였다.As a result of observing the cross section of each laminated body by SEM, the distribution state of the filler 1 was denser in the polymer layer of the laminated body 11 than the polymer layer of the laminated body 12. Moreover, the polymer layer of the laminated body 11 had a dielectric loss tangent lower than the polymer layer of the laminated body 12. The laminate 11 was superior to the laminate 12 in thermal conductivity and bendability.
본 발명의 분산액은, 분산 안정성이 우수하고, F 폴리머 (PFA 계 폴리머) 에 기초하는 물성과 이방성 필러에 기초하는 특성을 구비한 성형물 (필름, 프리프레그 등의 함침물, 적층판, 피복재 등) 의 제조에 사용할 수 있다. 본 발명의 성형물은, 안테나 부품, 프린트 기판, 항공기용 부품, 자동차용 부품, 스포츠 용구, 식품 공업 용품, 도료, 화장품 등으로서 유용하고, 구체적으로는, 방열 부재, 전선 피복재 (항공기용 전선 등), 전기 절연성 테이프, 석유 굴삭용 절연 테이프, 프린트 기판용 재료, 분리막 (정밀 여과막, 한외 여과막, 역침투막, 이온 교환막, 투석막, 기체 분리막 등), 전극 바인더 (리튬 이차 전지용, 연료 전지용 등), 카피 롤, 가구, 자동차 대시 보트, 가전 제품 등의 커버, 슬라이딩 부재 (하중 베어링, 미끄럼축, 밸브, 베어링, 기어, 캠, 벨트 컨베이어, 식품 반송용 벨트 등), 공구 (셔블, 줄, 송곳, 톱 등), 보일러, 호퍼, 파이프, 오븐, 구이틀, 슈트, 다이스, 변기, 컨테이너 피복재, 냉열 기기 등의 열교환기 (핀, 전열관 등) 의 외면 피복재로서 유용하다.The dispersion liquid of the present invention is excellent in dispersion stability and has properties based on F polymer (PFA-based polymer) and properties based on anisotropic filler (film, impregnated material such as prepreg, laminate, covering material, etc.) can be used for manufacturing. The molded article of the present invention is useful as antenna parts, printed circuit boards, aircraft parts, automobile parts, sports equipment, food and industrial products, paints, cosmetics, etc., specifically, heat dissipation members, electric wire covering materials (aircraft electric wires, etc.) , electrical insulating tape, insulating tape for petroleum excavation, materials for printed circuit boards, separation membranes (microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, reverse osmosis membranes, ion exchange membranes, dialysis membranes, gas separation membranes, etc.), electrode binders (for lithium secondary batteries, fuel cells, etc.), Copy rolls, furniture, automobile dash boats, covers of home appliances, etc., sliding members (load bearings, sliding shafts, valves, bearings, gears, cams, belt conveyors, food conveying belts, etc.), tools (shovels, files, awls, saw), boilers, hoppers, pipes, ovens, grills, chutes, dies, toilet bowls, container coverings, and heat exchangers (fins, heat transfer tubes, etc.)
Claims (15)
상기 테트라플루오로에틸렌계 폴리머의 함유량 및 상기 이방성 필러의 함유량이, 각각 5 질량% 이상인, 분산액.The method of claim 1,
The dispersion liquid, wherein the content of the tetrafluoroethylene-based polymer and the content of the anisotropic filler are 5 mass% or more, respectively.
상기 이방성 필러의 형상이, 인편상 또는 판상인, 분산액.3. The method according to claim 1 or 2,
The dispersion liquid, wherein the shape of the anisotropic filler is flaky or plate-like.
상기 이방성 필러의 애스펙트비가, 2 이상인, 분산액.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The dispersion liquid, wherein the aspect ratio of the anisotropic filler is 2 or more.
상기 이방성 필러가, 질화붕소 또는 탤크를 포함하는 이방성 필러인, 분산액.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The dispersion liquid, wherein the anisotropic filler is an anisotropic filler containing boron nitride or talc.
추가로, 폴리테트라플루오로에틸렌의 파우더 또는 방향족 폴리머를 포함하는, 분산액.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Further comprising a powder or an aromatic polymer of polytetrafluoroethylene.
성분 분산층률이, 60 % 이상인, 분산액.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
A dispersion liquid having a component dispersion layer ratio of 60% or more.
상기 혼합을, 교반에 의해 실시하는, 제조 방법.9. The method of claim 8,
The manufacturing method which performs the said mixing by stirring.
상기 테트라플루오로에틸렌계 폴리머가, 극성 관능기를 갖는 폴리머, 또는, 전체 단위에 대해 상기 퍼플루오로(알킬비닐에테르)에 기초하는 단위를 2.0 ∼ 5.0 몰% 포함하고, 극성 관능기를 갖지 않는 폴리머이며, 상기 성형물에서 차지하는 상기 이방성 필러의 비율이 10 질량% 이상인, 성형물.A molded article comprising a tetrafluoroethylene-based polymer containing units based on perfluoro (alkyl vinyl ether) and an anisotropic filler having Mohs hardness of 4 or less,
The tetrafluoroethylene-based polymer is a polymer having a polar functional group, or a polymer containing 2.0 to 5.0 mol% of units based on perfluoro (alkylvinyl ether) with respect to all units, and having no polar functional group, , The molded article, wherein the proportion of the anisotropic filler in the molded article is 10 mass% or more.
상기 이방성 필러의 애스펙트비가, 2 이상인, 성형물.11. The method of claim 10,
The aspect ratio of the said anisotropic filler is 2 or more, The molded object.
상기 이방성 필러가, 질화붕소를 포함하는 인편상의 이방성 필러 또는 탤크를 포함하는 판상의 이방성 필러인, 성형물.12. The method of claim 11,
The molded article, wherein the anisotropic filler is a flaky anisotropic filler containing boron nitride or a plate-shaped anisotropic filler containing talc.
상기 이방성 필러의 평균 입자경이, 1 ㎛ 이상인, 성형물.13. The method according to any one of claims 10 to 12,
The molded article, wherein the average particle diameter of the anisotropic filler is 1 µm or more.
추가로, 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 방향족 폴리머를 포함하는, 성형물.14. The method according to any one of claims 10 to 13,
Further comprising polytetrafluoroethylene or an aromatic polymer.
상기 성형물이, 두께 150 ㎛ 이하의 층상 성형물인, 성형물.15. The method according to any one of claims 10 to 14,
The molding is a layered molding having a thickness of 150 µm or less.
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