KR20240072186A - 발포체, 발포 필름 및 적층 필름 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 폴리에테르 에테르 케톤 및 폴리에테르이미드를 함유하며, 상기 폴리에테르이미드의 질량에 대한 상기 폴리에테르 에테르 케톤의 질량의 비가 50/50~87/13인, 발포체 등이다.
Description
본 개시는 발포체, 발포 필름 및 적층 필름에 관한 것이다.
종래, 프린트 기판용 발포체로서, 예를 들어 결정 융해 온도, 유리 전이 온도, 액정 전이 온도 중 적어도 하나가 260℃ 이상인 (a) 성분과, 유리 전이 온도가 230℃ 이하인 비결정성 수지인 (b) 성분을 소정 비율로 포함하는 발포체가 이용되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1).
또한, 프린트 기판용 발포체는 통상 필름상으로 되어 있으며, 즉 발포 필름으로 되어 있다.
또한, 발포 필름은 단층으로 프린트 기판으로서 이용되거나, 혹은 발포 필름과 도전박이 적층된 적층 필름이 프린트 기판으로서 이용되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템(예를 들어, 제5세대 이동 통신 시스템(5G), 제6세대 이동 통신 시스템(6G) 등)에서는, 지금까지 이상으로 전송 손실이 작은 프린트 기판이 요구될 수 있다. 즉, 지금까지 이상으로 절연성이 우수한 프린트 기판이 요구될 수 있다.
또한, 프린트 기판에서의 솔더링에는, 예전부터 유연(有鉛) 솔더가 주로 이용되고 있었지만, 최근에는 무연 솔더가 주로 이용되고 있다.
납프리 솔더의 융점은 유연 솔더의 융점보다 높기 때문에, 내열성이 우수한 프린트 기판이 요구될 수 있다.
따라서, 프린트 기판용 발포체 및 프린트 기판용 발포 필름에는, 우수한 절연성 및 내열성이 요구될 수 있다.
또한, 프린트 기판에의 용도로 한정되지 않고, 다른 용도에서도 절연성 및 내열성이 우수한 발포체 및 발포 필름이 요구될 수 있다.
그러나, 절연성이 우수한 동시에 내열성도 우수한 발포체 및 발포 필름에 대해, 지금까지 충분히는 검토가 이루어지지 않았다.
이에, 본 개시는 절연성 및 내열성이 우수한 발포체 및 발포 필름, 및 당해 발포 필름으로 형성된 층을 갖는 적층 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 개시의 제1은 폴리에테르 에테르 케톤 및 폴리에테르이미드를 함유하며,
상기 폴리에테르이미드의 질량에 대한 상기 폴리에테르 에테르 케톤의 질량의 비가 50/50~87/13인, 발포체에 관한 것이다.
바람직하게는, 비유전율이 2.4 이하이다.
본 개시의 제2는 폴리에테르 에테르 케톤 및 폴리에테르이미드를 함유하며,
비유전율이 2.4 이하인, 발포체에 관한 것이다.
바람직하게는, 상기 폴리에테르이미드의 질량에 대한 상기 폴리에테르 에테르 케톤의 질량의 비가 50/50 이상이다.
바람직하게는, 발포 배율이 1.3배 이상이다.
본 개시의 제3은 상기 발포체로 형성되며,
두께가 50 μm 이상 500 μm 이하인 발포 필름에 관한 것이다.
바람직하게는, 상기 두께가 100 μm 이상 300 μm 이하이다.
본 개시의 제4는 2층 이상이 적층된 적층 필름이며,
상기 발포 필름으로 형성된 층을 갖는 적층 필름에 관한 것이다.
본 개시에 의하면, 절연성 및 내열성이 우수한 발포체 및 발포 필름, 및 당해 발포 필름으로 형성된 층을 갖는 적층 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 발포 필름의 단면 사진이다.
도 2는 실시예 1의 발포 필름의 단면 사진(도 1을 확대한 사진)이다.
도 3은 실시예 1의 발포 필름의 단면 사진(도 2를 확대한 사진)이다.
도 2는 실시예 1의 발포 필름의 단면 사진(도 1을 확대한 사진)이다.
도 3은 실시예 1의 발포 필름의 단면 사진(도 2를 확대한 사진)이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 개시의 일 실시형태에 대해 설명한다.
아울러, 각 실시형태에서의 각 구성 및 이들의 조합 등은 일 예이며, 본 개시의 주지에서 벗어나지 않는 범위 내에서, 적절히 구성의 부가, 생략, 치환 및 그 외 변경이 가능하다. 본 개시는 실시형태에 의해 한정되지 않으며, 클레임의 범위에 의해서만 한정된다.
또한, 본 명세서에 개시된 각각의 태양은 본 명세서에 개시된 다른 어떠한 특징과도 조합할 수 있다.
본 실시형태로서의 제1 실시형태 및 제2 실시형태에 관한 발포체 및 발포 필름에 대해, 발포체가 프린트 기판용 발포 필름인 경우를 예로 들어 설명한다.
<제1 실시형태에 관한 발포체 및 발포 필름>
우선, 제1 실시형태에 관한 발포체인 발포 필름에 대해 설명한다.
제1 실시형태에 관한 발포체는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 및 폴리에테르이미드(PEI)를 함유한다.
상기 폴리에테르이미드(PEI)의 질량에 대한 상기 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 질량의 비는 50/50~87/13이다.
제1 실시형태에 관한 발포체는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 및 폴리에테르이미드(PEI)를 포함하는 폴리머 조성물로 형성되어 있다.
또한, 제1 실시형태에 관한 발포체는 발포성 폴리머체를 가열에 의해 발포시킴으로써 얻어진다.
상기 발포성 폴리머체는 폴리머체에 가압 가스 또는 초임계 유체가 함침된 발포성 폴리머체이다.
상기 폴리머체는 상기 폴리머 조성물로 형성되어 있다.
상기 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)은 하기 식 (1)로 표시된다. 아울러, 하기 식 (1)의 n은 2 이상의 양의 정수이다.
[화 1]
상기 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 수평균 분자량은 소망하는 형상의 발포체를 제작할 수 있으면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 5,000 이상(예를 들어, 5,000~1,000,000), 바람직하게는 8,000 이상(예를 들어, 10,000~500,000), 더욱 바람직하게는 15,000 이상(예를 들어, 20,000~100,000)이다.
아울러, 제1 실시형태에서, 수평균 분자량은 클로로포름 용리액을 이용한 겔 침투 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 폴리스티렌 환산 분자량 분포로부터 측정된 것을 말한다. 당해 GPC에서의 컬럼으로서는, 상기 분자량을 측정하기에 적절한 컬럼을 사용하면 무방하다.
상기 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 용융 점도(전단 속도: 1000 sec-1, 온도: 400℃)는 바람직하게는 0.05 kNsm-2 이상, 보다 바람직하게는 0.10 kNsm-2 이상이다.
또한, 상기 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 용융 점도(전단 속도: 1000 sec-1, 온도: 400℃)는 바람직하게는 0.50 kNsm-2 이하, 보다 바람직하게는 0.45 kNsm-2 이하이다.
아울러, 제1 실시형태에서, 용융 점도는 JIS K7199:1999(ISO11443:1995) 「플라스틱-캐필러리 레오미터 및 슬릿 다이 레오미터에 의한 플라스틱의 흐름 특성 시험 방법」에서의 캐필러리 다이(방법 A)로 측정한다.
상기 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 멜트 볼륨 플로우 레이트(MVR)(온도: 380℃, 하중: 5 kg)는 바람직하게는 5~200 cm3/10 min, 보다 바람직하게는 10~30 cm3/10 min이다.
아울러, 제1 실시형태에서, 멜트 볼륨 플로우 레이트(MVR)는 ISO1133에 따라 측정한다.
상기 폴리에테르이미드(PEI)는 하기 식 (2)로 표시된다. 아울러, 하기 식 (2)의 m은 2 이상의 양의 정수이다.
[화 2]
상기 폴리머 조성물은 본 개시의 효과를 해치지 않는 범위 내에서, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 및 폴리에테르이미드(PEI) 이외의 다른 폴리머를 포함할 수도 있다.
다른 폴리머로서는, 예를 들어 폴리에테르 케톤(PEK), 폴리아릴 케톤(PAK), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리아미드이미드(PAI), 전방향족 폴리에스테르(PE), 폴리설폰(PSF), 폴리아크릴레이트(PA), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리카보네이트(PC), 변성 폴리페닐렌 에테르(변성 PPE), 폴리페닐 설폰(PPSU) 등을 들 수 있다.
또한, 상기 폴리머 조성물은 본 개시의 효과를 해치지 않는 범위 내에서, 첨가제를 포함할 수도 있다.
상기 첨가제로서는, 예를 들어 무기 충전재, 열안정제, 자외선 흡수제, 광안정제, 핵제, 착색제, 활제, 난연제 등을 들 수 있다.
상기 무기 충전재로서는, 예를 들어 탈크, 마이카, 클레이, 유리, 알루미나, 실리카, 질화알루미늄, 질화규소 등을 들 수 있다.
상기 폴리머 조성물은 상기 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 및 상기 폴리에테르이미드(PEI)를 합계로 바람직하게는 50질량% 이상, 보다 바람직하게는 70질량% 이상, 더욱 바람직하게는 80질량% 이상, 특히 바람직하게는 90질량% 이상 포함한다.
상기 폴리에테르이미드(PEI)의 질량에 대한 상기 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 질량의 비는 50/50~87/13이며, 바람직하게는 60/40~85/15, 보다 바람직하게는 70/30~80/20이다.
제1 실시형태에 관한 발포체의 발포 배율은 바람직하게는 1.30배 이상, 보다 바람직하게는 1.40배 이상이다.
제1 실시형태에 관한 발포체의 발포 배율은 큰 것이 바람직하지만, 예를 들어 10배 이하, 구체적으로는 6.0배 이하이다.
아울러, 발포체의 발포 배율은 「발포 전 상태이며, 후술하는 폴리머체의 비중」을 「발포 후 상태인 발포체의 비중」으로 나눈 값이다.
발포체의 비중(밀도)은 JIS K7112:1999 「플라스틱-비발포 플라스틱의 밀도 및 비중의 측정 방법」의 A법(수중 치환법)에 준거하여 구한다.
또한, 폴리머체의 비중은 JIS K7112:1999 「플라스틱-비발포 플라스틱의 밀도 및 비중의 측정 방법」의 A법(수중 치환법)에 준거하여 구한다.
아울러, 폴리머체의 비중의 측정에서는, 발포체를 얻기 전 상태인 폴리머체를 이용하여 측정을 실시할 수도 있고, 또한 발포 후인 발포체밖에 입수할 수 없는 경우에는, 당해 발포체를 열프레스함으로써 폴리머체를 제작하고, 당해 폴리머체를 이용하여 측정을 실시할 수도 있다.
제1 실시형태에 관한 발포체의 평균 기포 지름은 바람직하게는 3 μm 이하, 보다 바람직하게는 5 nm~3 μm, 더욱 바람직하게는 10 nm~2 μm, 특히 바람직하게는 20 nm~1 μm이다.
제1 실시형태에 관한 발포체의 평균 기포 지름이 3 μm 이하임으로써, 당해 발포체인 발포 필름에 비아 홀을 복수 형성하여, 복수의 비아 홀에 도전 페이스트를 충전한 경우에, 하나의 비아 홀에 충전한 도전 페이스트가 기포를 통해 다른 비아 홀에 충전한 도전 페이스트에 접촉하는 것을 억제할 수, 즉 내부 단락을 억제할 수 있다.
제1 실시형태에 관한 발포체의 평균 기포 지름은 이하와 같이 하여 구할 수 있다.
우선, 발포체(발포 필름)를 절단하고, 절단면의 중심 부근을 주사 전자 현미경(SEM)으로 촬영한다. 다음으로, 절단면에서 무작위로 기포를 50개 이상 선택하고, 각 기포의 면적을 구한다. 그리고, 각 기포의 면적으로부터, 절단면 위의 기포가 원형이라고 가정했을 때의 각 기포의 직경을 산출한다. 다음으로, 각 기포의 직경으로부터 기포의 산술 평균값을 구해, 기포의 산술 평균값을 발포체의 평균 기포 지름으로 한다.
주사 전자 현미경(SEM)으로서는, 예를 들어 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼(Hitachi, Ltd.) 제품의 S-4500을 이용할 수 있다. 또한, 각 기포의 면적을 구할 때에는, 예를 들어 화상 처리 소프트웨어를 이용할 수 있다. 당해 화상 처리 소프트웨어로서는, 예를 들어 니혼비쥬얼사이언스 가부시키가이샤(Nihon Visual Science, Inc.) 제품 Image-Pro Plus를 이용할 수 있다.
제1 실시형태에 관한 발포체의 비유전율은 바람직하게는 2.4 이하, 보다 바람직하게는 2.3 이하, 더욱 바람직하게는 2.2 이하, 특히 바람직하게는 2.1 이하, 더욱 특히 바람직하게는 2.0 이하이다.
상기 비유전율이 바람직한 상기 값 이하임으로써, 제1 실시형태에 관한 발포체는 절연성이 높아지며, 그 결과, 차세대 통신 시스템에서의 프린트 기판에 아주 알맞게 이용할 수 있다.
제1 실시형태에 관한 발포체의 비유전율은 가능한 한 낮은 것이 바람직하다.
발포체의 비유전율은 ASTM D150 「Standard Test Methods for AC Loss Characteristics and Permittivity (Dielectric Constant) of Solid Electrical Insulation」에 준거한 전극 비접촉법에 의해 1 MHz로 측정한다.
예를 들어, 발포체의 비유전율은 유전체 테스트·픽스처(키사이트 테크놀로지스(Keysight Technologies)사 제품 「16451B」)를 장착한 LCR 미터(키사이트 테크놀로지스사 제품 「E4980A」)를 이용하여, 전극 비접촉법에 의해 1 MHz로 측정할 수 있다.
제1 실시형태에 관한 발포체인 발포 필름의 두께는 바람직하게는 50 μm 이상 500 μm 이하, 보다 바람직하게는 100 μm 이상 300 μm 이하이다.
상기 두께가 50 μm 이상 500 μm 이하임으로써, 제1 실시형태에 관한 발포 필름은 프린트 기판에 아주 알맞게 이용할 수 있다.
또한, 상기 두께가 300 μm 이하임으로써, 제1 실시형태에 관한 발포 필름은 박형화가 요구되고 있는 프린트 기판에 특히 아주 알맞게 이용할 수 있다.
제1 실시형태에 관한 발포체(발포 필름)는 상기와 같이 구성되어 있는데, 다음으로, 제1 실시형태에 관한 발포체(발포 필름)의 제조 방법에 대해 설명한다.
제1 실시형태에 관한 발포체(발포 필름)의 제조 방법에서는, 우선, 상기 폴리머 조성물로 폴리머체(폴리머 필름)를 성형한다.
폴리머 조성물로 폴리머 필름을 성형하는 성형 방법으로서는, 압출 캐스팅 성형, 캘린더 성형 등을 들 수 있다. 상기 압출 캐스팅 성형에서는, T 다이를 이용할 수 있다.
상기 압출 캐스팅 성형에서의 성형 온도는 유동 개시 온도 이상, 바람직하게는 「유동 개시 온도+20℃」 내지 430℃의 범위이다.
다음으로, 가압 가스 또는 초임계 유체를 폴리머체(폴리머 필름)에 함침시킴으로써, 발포성 폴리머체(발포성 폴리머 필름)를 얻는다.
가압 가스 또는 초임계 유체로서는, 예를 들어 이산화탄소, 질소(N2), 헬륨, 아르곤, 아산화질소, 에틸렌, 에탄, 테트라플루오로에틸렌, 퍼플루오로에탄, 테트라플루오로메탄, 트리플루오로메탄, 1, 1-디플루오로에틸렌, 트리플루오로아미드 옥사이드, 시스-디플루오로디아민, 트랜스-디플루오로디아민, 염화이불화질소, 삼중수소화인, 사불화이질소, 오존, 포스핀, 니트로실 플루오라이드, 삼불화질소, 염화중수소, 제논, 육불화황, 플루오로메탄, 펜타플루오로에탄, 1, 1-디플루오로에텐, 디보란, 물, 테트라플루오로하이드라진, 실란, 사불화규소, 사수소화게르마늄, 삼불화붕소, 불화카보닐, 클로로트리플루오로메탄, 브로모트리플루오로메탄, 불화비닐 등을 들 수 있다.
가압 가스 또는 초임계 유체로서는, 이산화탄소, 질소, 아산화질소, 에틸렌, 에탄, 테트라플루오로에틸렌, 퍼플루오로에탄, 테트라플루오로메탄, 트리플루오로메탄, 1, 1-디플루오로에틸렌이 바람직하다.
가압 가스 또는 초임계 유체로서는, 이산화탄소, 질소, 헬륨, 아르곤이 특히 바람직하다.
폴리머체(폴리머 필름)의 변형을 억제하는 관점에서, 가압 가스 또는 초임계 유체를 폴리머체(폴리머 필름)에 함침시키는 온도는 폴리머체(폴리머 필름)의 유리 전이 온도 이하가 바람직하다.
가압 가스 또는 초임계 유체를 폴리머체(폴리머 필름)에 함침시키는 시간은 폴리머체(폴리머 필름)의 두께 등에 따라서도 다르지만, 바람직하게는 5분 이상, 보다 바람직하게는 30분 이상이다.
또한, 가압 가스 또는 초임계 유체를 폴리머체(폴리머 필름)에 함침시키는 시간은 생산성의 관점에서, 바람직하게는 48시간 이하, 보다 바람직하게는 24시간 이하, 더욱 바람직하게는 12시간 이하이다.
그리고, 상기 발포성 폴리머체(발포성 폴리머 필름)를 가열하고, 함침한 가압 가스 또는 초임계 유체를 기화시킴으로써, 발포체(발포 필름)를 얻는다. 당해 가열은 비가압하에서 실시한다.
상기 가열에 이용하는 장치로서는, 예를 들어 열풍 순환식 열처리로, 열프레스, 오일 배스, 솔트 배스 등을 들 수 있다.
가열 온도는 바람직하게는 150℃~350℃, 보다 바람직하게는 170℃~250℃이다.
가열 시간은 발포가 완료되는 시간으로 설정하면 무방하다.
폴리머체(폴리머 필름)에 함침한 가압 가스 또는 함침한 초임계 유체를 기화시킨 후에, 발포한 발포성 폴리머체(발포성 폴리머 필름)를 실온 부근까지 냉각함으로써, 발포체(발포 필름)를 얻는 것이 바람직하다.
또한, 발포한 발포성 폴리머체(발포성 폴리머 필름)를 실온 부근까지 냉각한 후에, 발포성 폴리머체(발포성 폴리머 필름)를 가열하여 결정화시켜, 발포체(발포 필름)를 얻는 것이 바람직하다.
제1 실시형태에 관한 발포체는 상기와 같이 구성되어 있기 때문에, 이하의 이점을 갖는 것이다.
제1 실시형태에 관한 발포체는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 및 폴리에테르이미드(PEI)를 함유한다.
상기 폴리에테르이미드(PEI)의 질량에 대한 상기 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 질량의 비는 50/50~87/13이다.
폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 융점은 폴리에테르이미드(PEI)의 유리 전이 온도보다 높다.
제1 실시형태에 관한 발포체는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)을 함유함으로써, 내열성이 우수한 것이 된다.
특히, 제1 실시형태에 관한 발포체에 있어서 폴리에테르이미드(PEI)의 질량에 대한 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 질량의 비가 50/50 이상인 것, 즉 제1 실시형태에 관한 발포체가 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)을 많이 함유하는 것에 의해, 제1 실시형태에 관한 발포체는 한층 더 내열성이 우수한 것이 된다.
발포체는 발포성 폴리머 조성물을 가열에 의해 발포시킴으로써 얻어진다.
또한, 위에서 설명한 바와 같이, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 융점은 폴리에테르이미드(PEI)의 유리 전이 온도보다 높다.
제1 실시형태에 관한 발포체에 있어서 폴리에테르이미드(PEI)의 질량에 대한 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 질량의 비가 85/15 이하인 것, 즉, 발포체의 제작에 이용하는 발포성 폴리머 조성물이 폴리에테르이미드(PEI)를 많이 함유하는 것에 의해, 당해 발포성 폴리머 조성물을 발포시키기 위해 당해 발포성 폴리머 조성물을 가열하면 당해 발포성 폴리머 조성물이 부드러워지기 쉬워져, 당해 발포성 폴리머 조성물이 발포되기 쉬워진다. 또한, 폴리에테르이미드(PEI)와 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)은 상용성이 우수하기 때문에, 이로써도, 당해 발포성 폴리머 조성물이 발포되기 쉬워진다. 그 결과, 얻어지는 발포체의 발포 배율이 높아진다.
또한, 공기는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 및 폴리에테르이미드(PEI)를 포함하는 폴리머보다 비유전율이 낮지만, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)과 폴리에테르이미드(PEI)는 비유전율이 동일 정도이다. 이로부터, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 및 폴리에테르이미드(PEI)를 함유하는 발포체의 발포 배율이 높음으로서, 당해 발포체의 비유전율은 낮아진다.
따라서, 제1 실시형태에 관한 발포체의 발포 배율이 높기 때문에, 제1 실시형태에 관한 발포체의 비유전율이 낮아진다.
또한, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)은 흡습성이 낮기 때문에, 수분에 의한 절연성의 저하를 억제할 수 있다.
따라서, 제1 실시형태에 관한 발포체는 절연성이 우수한 것이 된다.
이상으로부터, 제1 실시형태에 관한 발포체는 절연성 및 내열성이 우수하다.
<제2 실시형태에 관한 발포체 및 발포 필름>
다음으로, 제2 실시형태에 관한 발포체 및 발포 필름에 대해 설명한다.
아울러, 제1 실시형태와 중복되는 설명은 생략하고, 제2 실시형태에서 특별히 설명이 없는 것은 제1 실시형태에서 설명한 것과 동일한 내용으로 한다.
제2 실시형태에 관한 발포체인 발포 필름은 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 및 폴리에테르이미드(PEI)를 함유한다.
제2 실시형태에 관한 발포체의 비유전율은 2.4 이하이다.
제2 실시형태에 관한 발포체의 비유전율은 바람직하게는 2.3 이하, 보다 바람직하게는 2.2 이하, 더욱 바람직하게는 2.1 이하, 특히 바람직하게는 2.0 이하이다.
상기 폴리에테르이미드(PEI)의 질량에 대한 상기 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 질량의 비는 바람직하게는 50/50~87/13이며, 보다 바람직하게는 60/40~85/15, 더욱 바람직하게는 70/30~80/20이다.
제2 실시형태에 관한 발포체는 상기와 같이 구성되어 있기 때문에, 이하의 이점을 갖는 것이다.
제2 실시형태에 관한 발포체는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 및 폴리에테르이미드(PEI)를 함유한다.
제2 실시형태에 관한 발포체의 비유전율은 2.4 이하이다.
폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 융점은 폴리에테르이미드(PEI)의 유리 전이 온도보다 높다.
제2 실시형태에 관한 발포체는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)을 함유함으로써, 내열성이 우수한 것이 된다.
제2 실시형태에 관한 발포체는 비유전율이 2.4 이하임으로써, 절연성이 우수한 것이 된다.
발포체는 발포성 폴리머 조성물을 가열에 의해 발포시킴으로써 얻어진다.
또한, 위에서 설명한 바와 같이, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 융점은 폴리에테르이미드(PEI)의 유리 전이 온도보다 높다.
제2 실시형태에 관한 발포체의 제작에 이용하는 발포성 폴리머 조성물이 폴리에테르이미드(PEI)를 함유함으로써, 당해 발포성 폴리머 조성물을 발포시키기 위해 당해 발포성 폴리머 조성물을 가열하면 당해 발포성 폴리머 조성물이 부드러워지기 쉬워져, 당해 발포성 폴리머 조성물이 발포되기 쉬워진다. 또한, 폴리에테르이미드(PEI)와 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)은 상용성이 우수하기 때문에, 이로써도, 당해 발포성 폴리머 조성물이 발포되기 쉬워진다. 그 결과, 얻어지는 발포체의 발포 배율이 높아진다.
또한, 공기는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 및 폴리에테르이미드(PEI)를 포함하는 폴리머보다 비유전율이 낮지만, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)과 폴리에테르이미드(PEI)는 비유전율은 동일 정도이다. 이로부터, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 및 폴리에테르이미드(PEI)를 함유하는 발포체의 발포 배율이 높음으로써, 당해 발포체의 비유전율은 낮아진다.
따라서, 제2 실시형태에 관한 발포체가 폴리에테르이미드(PEI)를 함유함으로써, 발포 배율을 높게 하기 쉬워지고, 그 결과, 비유전율을 2.4 이하로 낮추기 쉬워진다.
또한, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)은 흡습성이 낮기 때문에, 수분에 의한 절연성의 저하를 억제할 수 있다.
따라서, 제2 실시형태에 관한 발포체는 절연성이 우수한 것이 된다.
이상으로부터, 제2 실시형태에 관한 발포체는 절연성 및 내열성이 우수하다.
<적층 필름>
본 실시형태에 관한 적층 필름은 2층 이상이 적층된 적층 필름이다.
본 실시형태에 관한 적층 필름은 본 실시형태에 관한 발포 필름으로 형성된 제1 층을 갖는다.
또한, 본 실시형태에 관한 적층 필름은 도전박으로 형성된 제2 층을 갖는다.
상기 도전박은 예를 들어 구리 등으로 형성되어 있다.
상기 제1 층과 상기 제2 층은 열융착으로 접착되어 있을 수도 있고, 또한 접착제를 통해 접착되어 있을 수도 있다.
제2 층에는 도전성 회로가 형성되어 있을 수도 있다.
서브트랙티브법(에칭), 애디티브법(도금), 다이 스탬핑법(금형), 도체 인쇄법(도전 페이스트) 등의 공지의 방법으로, 제2 층에 도전성 회로를 형성할 수 있다.
아울러, 본 개시에 관한 발포체, 발포 필름 및 적층 필름은 본 개시의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
본 실시형태에 관한 발포체는 프린트 기판에 이용되지만, 본 개시에 관한 발포체는 예를 들어 전선을 피복하는 절연막일 수도 있다.
또한, 본 실시형태에 관한 발포체는 발포 필름이지만, 본 개시에 관한 발포체는 예를 들어 통상(筒狀)일 수도 있다.
실시예
다음으로, 실시예 및 비교예를 들어 본 개시에 대해 더욱 구체적으로 설명한다. 아울러, 본 개시는 이들 실시예로 아무런 한정되지 않는다.
(재료)
PEEK: 폴리에테르 에테르 케톤(다이셀·에보닉사(Daicel-Evonik Ltd.) 제품 VESTAKEEP(등록 상표) 1000G, VESTAKEEP(등록 상표) 2000G, VESTAKEEP(등록 상표) 3300G, VESTAKEEP(등록 상표) L4000G, VESTAKEEP(등록 상표) 5000G)
PEI: 폴리에테르이미드(SABIC사 제품 ULTEM1000)
PEKK: 폴리에테르 케톤 케톤(산동카이성(Shandong Kaisheng)사 제품 Kstone PEKK6A114)
PPSU: 폴리페닐 설폰(BASF사 제품 UltrasonP3010)
아울러, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 멜트 볼륨 플로우 레이트(MVR)는 이하와 같다.
VESTAKEEP(등록 상표) 1000G: 150 cm3/10 min
VESTAKEEP(등록 상표) 2000G: 70 cm3/10 min
VESTAKEEP(등록 상표) 3300G: 20 cm3/10 min
VESTAKEEP(등록 상표) L4000G: 12 cm3/10 min
VESTAKEEP(등록 상표) 5000G: 7 cm3/10 min
(실시예, 비교예)
PEEK 및 그 외 수지를 표 1에 나타내는 비율(질량부)로 예비 혼합을 수행하고, 이축 압출기(φ: 25 mm, L/D: 40)를 사용하여, 실린더 온도 380℃, 스크류 회전수 200 rpm의 조건하에서 용융 혼련하여, 수지 조성물을 얻었다.
당해 수지 조성물을 열프레스기에 의해 380℃, 60 MPa의 조건하에서 압축 성형하여, 하기 표 1의 비중 및 두께의 폴리머 필름을 제작했다.
당해 폴리머 필름을 압력 용기(설정 온도: 100℃)에 넣고, 당해 압력 용기 내를 이산화탄소(CO2) 또는 질소(N2)로 1~2시간 가압하여, 당해 폴리머 필름에 초임계 유체 상태의 이산화탄소(CO2) 또는 질소(N2)를 함침시켰다.
아울러, 가압 시의 압력(게이지 압력)은 이산화탄소(CO2)를 이용한 경우에는 20 MPa로 하고, 질소(N2)를 이용한 경우에는 70 MPa로 했다.
그리고, 압력 용기의 리크 밸브를 전체 개방하여, 1 MPa/sec의 감압 속도로 압력 용기 내의 압력을 개방하고, 압력 용기 내에서 발포성 폴리머 필름을 꺼냈다.
그 후, 소정 온도(발포 온도: 하기 표 1에 기재된 온도)로 한 열판으로 발포성 폴리머 필름을 1분간 가열하여 발포시켰다.
그리고, 발포한 발포성 폴리머 필름의 표면을 냉각하여, 하기 표 1의 비중 및 두께의 발포 필름을 얻었다.
또한, 실시예 1의 발포 필름에 대해서는, 발포 필름을 절단하고, 절단면을 주사 전자 현미경(SEM)으로 촬영했다. 사진 배율이 상이한 사진을 도 1~3에 나타낸다.
(결정화 온도)
초임계 유체에 함침 전의 수지 조성물(4.5~10.0 mg)에 대해, 시차 주사 열량 측정 장치(에스아이아이 나노테크놀로지 가부시키가이샤(SII NanoTechnology Inc.) 제품 X-DSC7000)를 사용하여, 30℃로 1분간 유지한 후, 승온 속도 20℃/분으로 승온하고, 410℃에서 1분간 유지한 후, 냉각 속도 10℃/분으로 냉각하여 열량을 측정했다. 그리고, 냉각 과정에서 최초로 얻어진 열량의 피크의 온도를 결정화 온도로 했다.
(발포 배율)
실시예 및 비교예의 발포 필름의 발포 배율을 위에서 설명한 방법으로 구했다.
발포 배율을 하기 표 1에 나타낸다.
(비유전율)
실시예 1~18의 발포 필름의 비유전율을 위에서 설명한 방법으로 구했다.
실시예 1~4의 발포 필름의 비유전율을 하기 표 2에 나타낸다.
상기 표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~18의 발포 필름인 발포체에서는, 폴리에테르이미드(PEI)의 양이 적은 비교예 1의 발포 필름인 발포체, 폴리에테르이미드(PEI)를 이용하지 않은 비교예 2의 발포 필름인 발포체, 및 폴리에테르이미드(PEI) 대신 폴리에테르 케톤 케톤(PEKK) 또는 폴리페닐 설폰(PPSU)을 이용한 비교예 3, 4의 발포 필름인 발포체에 비해, 발포 배율이 높았다.
따라서, 실시예 1~18의 발포 필름인 발포체는 절연성이 우수하다고 할 수 있다.
상기 표 2에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~4의 비유전율은 2.3 이하였다. 아울러, 실시예 5~18의 비유전율은 2.3 이하였다.
상기 표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~18의 발포 필름인 발포체를 구성하는 수지 조성물의 결정화 온도는 측정할 수 있었다. 한편, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)의 양이 적은 비교예 5, 6의 발포 필름인 발포체를 구성하는 수지 조성물의 결정화 온도는 측정할 수 없었다.
따라서, 실시예 1~18의 발포 필름인 발포체를 구성하는 수지 조성물은 비교예 5, 6의 발포 필름인 발포체를 구성하는 수지 조성물보다 결정성이 높으며, 즉 내열성이 우수한 것을 알 수 있다.
따라서, 본 개시에 의하면, 절연성 및 내열성이 우수한 발포체를 제공할 수 있다.
[개시 항목]
이하의 항목의 각각은 바람직한 실시형태의 개시이다.
[항목 1]
폴리에테르 에테르 케톤 및 폴리에테르이미드를 함유하며,
상기 폴리에테르이미드의 질량에 대한 상기 폴리에테르 에테르 케톤의 질량의 비가 50/50~87/13인, 발포체.
[항목 2]
비유전율이 2.4 이하인, 항목 1에 기재한 발포체.
[항목 3]
폴리에테르 에테르 케톤 및 폴리에테르이미드를 함유하며,
비유전율이 2.4 이하인, 발포체.
[항목 4]
상기 폴리에테르이미드의 질량에 대한 상기 폴리에테르 에테르 케톤의 질량의 비가 50/50 이상인, 항목 3에 기재한 발포체.
[항목 5]
발포 배율이 1.30배 이상인, 항목 1~4 중 어느 한 항에 기재한 발포체.
[항목 6]
항목 1~5 중 어느 한 항에 기재한 발포체로 형성되며,
두께가 50 μm 이상 500 μm 이하인, 발포 필름.
[항목 7]
상기 두께가 100 μm 이상 300 μm 이하인, 항목 6에 기재한 발포 필름.
[항목 8]
2층 이상이 적층된 적층 필름이며,
항목 6 또는 7에 기재한 발포 필름으로 형성된 층을 갖는 적층 필름.
Claims (8)
- 폴리에테르 에테르 케톤 및 폴리에테르이미드를 함유하며,
상기 폴리에테르이미드의 질량에 대한 상기 폴리에테르 에테르 케톤의 질량의 비가 50/50~87/13인, 발포체. - 제1항에 있어서, 비유전율이 2.4 이하인, 발포체.
- 폴리에테르 에테르 케톤 및 폴리에테르이미드를 함유하며,
비유전율이 2.4 이하인, 발포체. - 제3항에 있어서, 상기 폴리에테르이미드의 질량에 대한 상기 폴리에테르 에테르 케톤의 질량의 비가 50/50 이상인, 발포체.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 발포 배율이 1.30배 이상인, 발포체.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재한 발포체로 형성되며,
두께가 50 μm 이상 500 μm 이하인, 발포 필름. - 제6항에 있어서, 상기 두께가 100 μm 이상 300 μm 이하인, 발포 필름.
- 2층 이상이 적층된 적층 필름이며,
제6항에 기재한 발포 필름으로 형성된 층을 갖는 적층 필름.
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