TW202212435A - 膜、包覆電線被覆材料、可撓性印刷電路基板用膜、及積層體 - Google Patents

膜、包覆電線被覆材料、可撓性印刷電路基板用膜、及積層體 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種保持芳香族聚醚酮樹脂(I)之特性且兼具優異之柔軟性、耐彎曲性、低介電性之膜、及使用其之包覆電線被覆材料、可撓性印刷電路基板用膜、積層體。本發明之膜係由包含芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)之樹脂組成物所構成者,且特徵在於:上述含氟共聚物(II)以5.0 μm以下之平均分散粒徑形成分散相,上述芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶度未達6%。

Description

膜、包覆電線被覆材料、可撓性印刷電路基板用膜、及積層體
本發明係關於膜、包覆電線被覆材料、可撓性印刷電路基板用膜、及積層體。
芳香族聚醚酮樹脂之類的工程塑膠由於為具備較高之耐熱性、高度之機械強度、或尺寸穩定性之熱塑性樹脂,因此用於各種用途。
另一方面,氟樹脂之滑動性、耐熱性、耐化學品性、耐溶劑性、耐候性、柔軟性、電氣性質等特性優異,用於汽車、產業機械、OA機器、電氣電子機器等廣泛之領域。然而,相較於結晶性之耐熱性熱塑性樹脂,氟樹脂多數情況下機械特性或如負荷變形溫度所顯示之物理耐熱性較差,又,氟樹脂相較於非晶性之耐熱性熱塑性樹脂而言,存在尺寸穩定性較差之情形,實際情況下使用範圍受限。
在此種狀況下,正在研究併用熱塑性樹脂與氟樹脂之技術。例如,專利文獻1中記載了一種膜,其包含芳香族聚醚酮樹脂(I)及氟樹脂(II),其特徵在於:芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶度為10%以上。
專利文獻2中記載了一種聚芳酮膜,其係由相對於聚芳酮100重量份含有其他熱塑性樹脂3~30重量份之樹脂組成物所構成者,且特徵在於:該膜之緩衝率為3~30%,且沿至少1方向延伸。
專利文獻3中記載了一種樹脂組成物,其特徵在於:含有(A)聚芳酮樹脂70~99質量%及(B)氟樹脂30~1質量%,分散於樹脂組成物中之(B)氟樹脂之平均粒徑為0.1~30 μm。
專利文獻4中記載了一種樹脂組成物,其包含聚芳醚酮、及含氟彈性體,上述聚芳醚酮於溫度372℃、負載49 N時之熔融流動速率MFR A、與上述含氟彈性體於溫度372℃、負載49 N時之熔融流動速率MFR B之比(MFR A/MFR B)為0.2~5.0,上述聚芳醚酮之體積與上述含氟彈性體之體積之合計中,上述聚芳醚酮之體積之比率為60~97體積%。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2016-29164號公報 專利文獻2:日本特開2003-82123號公報 專利文獻3:日本特開2006-274073號公報 專利文獻4:國際公開第2019/198771號
[發明所欲解決之課題]
專利文獻1之目的在於,獲得一種機械強度、及耐磨耗性優異之膜。又,專利文獻2之目的在於,獲得一種高楊氏模數、低介電常數、且阻燃性、耐熱性、絕緣性優異、且剛性亦較高之膜。專利文獻3之目的在於,即便於製造膜、片材等相對較薄之成形體之情形時,仍獲得外觀良好、厚度不均較少、且滑動性、耐溶劑性、耐熱性優異之樹脂成形體。專利文獻4之目的在於,獲得一種於不損害聚芳醚酮之特性之情況下耐衝擊性、柔軟性、耐彎曲性優異、且外觀不良較少之成形體。
然而,在由包含芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)之樹脂組成物所形成之習知之膜中,尚未獲得保持芳香族聚醚酮樹脂(I)之特性且同時兼具優異之柔軟性、耐彎曲性、低介電性者。
本發明係鑒於上述現狀而成者,其目的在於提供一種保持芳香族聚醚酮樹脂(I)之特性,同時兼具優異之柔軟性、耐彎曲性、低介電性之膜、及使用其之包覆電線被覆材、可撓性印刷電路基板用膜、積層體。 [解決課題之技術手段]
本發明人等針對保持芳香族聚醚酮樹脂(I)之特性且兼具優異之柔軟性、耐彎曲性、低介電性之膜進行了潛心研究,結果著眼於芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶度、及含氟共聚物之平均分散粒徑、成形前後之分散粒徑比。並且發現了,藉由包含具有特定範圍之結晶度之芳香族聚醚酮樹脂(I)及特定範圍之平均分散粒徑之含氟共聚物(II)、或包含特定範圍之分散粒徑比之含氟共聚物(II),從而能夠獲得保持芳香族聚醚酮樹脂(I)之特性且同時兼具優異之柔軟性、耐彎曲性、低介電性之膜。
即,本發明係關於一種膜(以下,亦記載為「本發明之第1膜」),其係由包含芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)之樹脂組成物所構成者,且特徵在於:上述含氟共聚物(II)以5.0 μm以下之平均分散粒徑形成分散相,上述芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶度未達6%。
本發明之第1膜較佳為上述含氟共聚物(II)之平均分散粒徑r1、與依據ASTM D1238於380℃、5000 g負載及5分鐘預熱而測定熔體流動速率後的上述含氟共聚物(II)之平均分散粒徑r2之比r2/r1為1.60以下。
又,本發明亦關於一種膜(以下,亦記載為「本發明之第2膜」),其係由包含芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)之樹脂組成物所構成者,且特徵在於:上述含氟共聚物(II)之平均分散粒徑r1、與依據ASTM D1238於380℃、5000 g負載及5分鐘預熱而測定熔體流動速率後的上述含氟共聚物(II)之平均分散粒徑r2之比r2/r1為1.60以下。 再者,於本說明書中,於簡記為「本發明之膜」之情形時,包含本發明之第1膜及第2膜兩者。
本發明之膜較佳為拉伸彈性模數為2400 MPa以下。
本發明之膜較佳為利用MIT彎折試驗機測得之撓曲次數為2000次以上。
上述芳香族聚醚酮樹脂(I)較佳為熔點為300~380℃。 又,上述芳香族聚醚酮樹脂(I)較佳為玻璃轉移溫度為130~220℃。
上述含氟共聚物(II)較佳為熔點為200~323℃。 又,上述含氟共聚物(II)較佳為四氟乙烯及下述通式(1)所表示之全氟乙烯性不飽和化合物之共聚物, CF 2=CF-Rf 1(1) (式中,Rf 1表示-CF 3或-ORf 2,Rf 2表示碳數1~5之全氟烷基)。
本發明之膜較佳為上述芳香族聚醚酮樹脂(I)與上述含氟共聚物(II)之質量比(I):(II)為99:1~30:70。
進而,本發明亦關於一種包含本發明之膜之包覆電線被覆材料。
並且,本發明亦關於一種包含本發明之膜之可撓性印刷電路基板用膜。
又,本發明還關於一種包含本發明之膜之積層體。 [發明之效果]
本發明之膜由於具有上述構成,因此保持芳香族聚醚酮樹脂(I)之特性,同時柔軟性、耐彎曲性、及低介電性優異。
本發明之第1膜係由包含芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)之樹脂組成物所構成者,且上述含氟共聚物(II)以5.0 μm以下之平均分散粒徑形成分散相,上述芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶度未達6%。 聚醚酮樹脂(I)係結晶性樹脂,若結晶度變大,則彈性模數變大,柔軟性降低。一般而言,若彈性模數變大,則施加於膜之緣應力變大,因此耐彎曲性降低。本發明人等為了解決上述課題進行了潛心研究,結果發現了藉由使結晶度未達6%,從而大幅地提高柔軟性及耐彎曲性。 又,雖然若含氟共聚物(II)之分散性較差,則拉伸伸長率或耐彎曲性降低,但發現了藉由使平均分散粒徑為5.0 μm以下,會使拉伸伸長率、耐彎曲性提高。
本發明之第1膜中,上述芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶度未達6%。藉由結晶度未達6%,從而使得本發明之第1膜成為兼具柔軟性、耐彎曲性、及低介電性之膜。上述結晶度較佳為5%以下,進而較佳為4%以下,特佳為未達3%,最佳為0%。 芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶度未達6%之膜係藉由使用聚醚酮酮樹脂獲得。又,於使用聚醚酮酮樹脂以外之樹脂(I)之情形時,例如藉由將輥溫度設為玻璃轉移溫度以下,進行急冷等,從而可達成結晶度未達6%。
上述結晶度係膜中之芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶度,並非意指原料之芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶度。上述結晶度可使用X射線繞射裝置,在掃描角度5~40度之範圍內測定廣角X射線繞射,並根據下述式求出。 結晶度(%)=100×(來自芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶之峰面積)/(整體之峰面積) 更具體而言,可使用RIGAKU公司製造之Ultima III X射線繞射裝置,於輸出40 kV-40 mA、掃描角度5~40度之範圍內測定廣角X射線繞射,使用解析軟體RIGAKU公司製造之JADE6.0,算出來自芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶之峰面積及整體之峰面積,並根據上述式算出結晶度。 上述整體之峰面積係將在掃描角度5~40度之範圍內所測定之所有繞射強度進行累計而得之面積(但,不包括來自含氟共聚物(II)之結晶之峰面積)。來自含氟共聚物(II)之結晶之峰面積例如係於2θ=17.7度附近所觀察到之峰之面積。 來自芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶之峰面積係來自芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶之峰之面積之合計面積。 來自芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶之峰根據其種類而有所不同,例如,於芳香族聚醚酮樹脂(I)為聚醚酮酮(PEKK)之情形時,來自PEKK之結晶之峰面積係於2θ=15.7度、18.5度、20.4度、22.7度及28.5度附近所觀察到之峰之面積之合計。推測於2θ=15.7度附近所觀察到之峰係來自(020)面之峰,於2θ=18.5度附近所觀察到之峰係來自(110)面之峰,於2θ=20.4度附近所觀察到之峰係來自(111)面之峰,於2θ=22.7度附近所觀察到之峰係來自(200)面之峰,於2θ=28.5度附近所觀察到之峰係來自(211)面之峰。 又,於芳香族聚醚酮樹脂(I)為聚醚醚酮(PEEK)之情形時,來自PEEK之結晶之峰面積係於2θ=18.7度、20.4度、22.3度及28.6度附近所觀察到之峰之面積之合計。推測於2θ=18.7度附近所觀察到之峰係來自(110)面之峰,於2θ=20.4度附近所觀察到之峰係來自(111)面之峰,於2θ=22.3度附近所觀察到之峰係來自(200)面之峰,於2θ=28.6度附近所觀察到之峰係來自(211)面之峰。
本發明之第1膜中,含氟共聚物(II)以5.0 μm以下之平均分散粒徑形成分散相。藉由平均分散粒徑為上述範圍,可獲得柔軟性、及耐彎曲性優異之膜。就可獲得具有更高之特性之膜,且成形性更優異而言,上述平均分散粒徑較佳為4.0 μm以下,更佳為3.0 μm以下,進而較佳為2.5 μm以下,進而更佳為2.0 μm以下,特佳為1.5 μm以下。平均分散粒徑之下限並無特別限定,可為0.01 μm。若平均分散粒徑超過5.0 μm,則有加工性、耐彎曲性降低之隱憂。
本發明之第1膜中,含氟共聚物(II)之最大分散粒徑較佳為10.0 μm以下。若最大分散粒徑為10.0 μm以下,則可獲得柔軟性、及耐彎曲性優異之膜。又,若最大分散粒徑為5.0 μm以下,則可獲得柔軟性、及耐彎曲性更進一步優異之膜。最大分散粒徑之下限並無特別限定,亦可為0.01 μm。若最大分散粒徑超過10.0 μm,則有加工性、耐彎曲性降低之隱憂。
本發明之膜中,上述含氟共聚物(II)之平均分散粒徑及最大分散粒徑係根據以下順序確定。上述膜中之含氟共聚物之平均分散粒徑可藉由下述方式來確認:將上述膜相對於擠出方向垂直地切斷,對其剖面使用共焦雷射顯微鏡進行觀察。對所獲得之顯微鏡圖像,藉由使用圖像解析軟體(Image J)進行解析。選出分散相,求出圓相當徑。算出相當於20個分散相之圓相當徑,求出其平均值而作為平均分散粒徑。
本發明之第1膜中,含氟共聚物(II)之平均分散粒徑r1、與依據ASTM D1238於380℃、5000 g負載及5分鐘預熱而測定熔體流動速率(MFR)後的含氟共聚物(II)之平均分散粒徑r2之比r2/r1較佳為1.60以下。就柔軟性、耐彎曲性、及低介電性更優異而言,比r2/r1更佳為1.50以下,進而較佳為1.47以下。 若呈粒子狀地分散之含氟共聚物(II)因上述MFR之測定發生凝聚而含氟共聚物(II)之粒子變得粗大,則比r2/r1變大。因此,上述比r2/r1為1.60以下表示含氟共聚物(II)之粒子不易因上述MFR測定而發生凝聚。
本發明之第1膜例如可藉由以下之製造方法進行製造,該製造方法包括成形步驟,其係使包含芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)之樹脂組成物成形而獲得膜。
上述樹脂組成物可使用通常為了製備成形用組成物所使用之摻合磨機、班布里混合機、加壓捏合機、擠出機等混合機,藉由通常之條件進行製造。就可減小含氟共聚物(II)之平均分散粒徑而言,作為混合機,較佳為雙軸擠出機,雙軸擠出機之螺桿構成較佳為L/D=35以上,進而較佳為L/D=40以上,特佳為L/D=45以上。再者,L/D係螺桿之有效長度(L)/螺桿直徑(D)。 根據上述內容,上述樹脂組成物較佳為藉由利用L/D為35以上之螺桿構成之雙軸擠出機將芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)進行混合而獲得者。
作為製造上述樹脂組成物之方法,例如可例舉如下方法:將芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)於熔融狀態進行混合。 藉由將芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)充分地進行混練,可獲得具有所需之分散狀態之樹脂組成物。由於分散狀態會對膜之機械強度及耐彎曲性、以及成形性造成影響,因此應以使由樹脂組成物所獲得之膜能夠獲得所需之分散狀態之方式,適當地進行混練方法之選擇。
作為製造上述樹脂組成物之方法,例如可例舉以下方法等:藉由將芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)以合適之比率投入至混合機中,視所需添加上述其他成分,並於樹脂(I)及(II)之熔點以上進行熔融混練,從而進行製造。 上述其他成分可預先添加於芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)中並加以混合,亦可在摻合芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)時進行添加。
作為上述熔融混練時之溫度,只要根據所使用之芳香族聚醚酮樹脂(I)、含氟共聚物(II)之種類等適當進行設定即可,例如較佳為340~400℃。作為混練時間,通常為1分鐘~30分鐘。
本發明之第1膜可藉由使上述熔融混練所獲得之樹脂組成物成形而獲得。作為使上述混練物成形之方法,根據目標膜之種類、用途、形狀等,可例舉:熔融擠出成形、壓延成形、加壓成形、澆鑄成形等。就獲得均勻之薄膜之觀點而言,較佳為熔融擠出成形。
熔融擠出成形例如可藉由下述方式進行:使用T型模頭之膜成形機,使上述樹脂組成物熔融,而自模頭噴出經熔融之膜,其後,視需要利用冷卻輥進行捲取。T型模頭之膜成形機之料缸溫度可在上述樹脂組成物發生熔融之範圍內進行設定,例如可於340~400℃進行成形。
本發明之第1膜之製造中,冷卻輥之設定溫度較佳為設為10~160℃。更佳為25~160℃。當冷卻輥之設定溫度超過160℃時,有時膜之結晶度不會降低。自模頭噴出之經熔融之膜與冷卻輥接觸之時間例如可在1~30秒之範圍內進行調整。
本發明之第1膜之製造中,較佳為在成形後不進行160℃以上之加熱。若在成形後進行160℃以上之加熱,則有芳香族聚醚酮樹脂(I)發生結晶化,結晶度變為6%以上,無法表現所需特性之隱憂。
本發明之第2膜係由包含芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)之樹脂組成物所構成者,且上述含氟共聚物(II)之平均分散粒徑r1、與依據ASTM D1238於380℃、5000 g負載及5分鐘預熱而測定熔體流動速率後的含氟共聚物(II)之平均分散粒徑r2之比r2/r1為1.60以下。就柔軟性、耐彎曲性、及低介電性更優異而言,比r2/r1更佳為1.50以下,進而較佳為1.47以下。
本發明之第2膜中,芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶度較佳為未達6%。藉由結晶度未達6%,從而更進一步提高柔軟性、耐彎曲性、及低介電性。上述結晶度更佳為5%以下,進而較佳為4%以下,特佳為未達3%,最佳為0%。
本發明之第2膜中,含氟共聚物(II)較佳為以5.0 μm以下之平均分散粒徑形成分散相。藉由平均分散粒徑為上述範圍,從而可獲得柔軟性、及耐彎曲性更進一步優異之膜。就可獲得具有更高之特性之膜,且成形性更優異而言,上述平均分散粒徑較佳為4.0 μm以下,更佳為3.0 μm以下,進而較佳為2.5 μm以下,進而更佳為2.0 μm以下,特佳為1.5 μm以下。平均分散粒徑之下限並無特別限定,可為0.01 μm。若平均分散粒徑超過5.0 μm,則有加工性、耐彎曲性降低之隱憂。
本發明之第2膜中,含氟共聚物(II)之最大分散粒徑較佳為10.0 μm以下。若最大分散粒徑為10.0 μm以下,則可獲得柔軟性、及耐彎曲性優異之膜。又,若最大分散粒徑為5.0 μm以下,則可獲得柔軟性、及耐彎曲性更進一步優異之膜。最大分散粒徑之下限並無特別限定,亦可為0.01 μm。若最大分散粒徑超過10.0 μm,則有加工性、耐彎曲性降低之隱憂。
本發明之膜可藉由以下之製造方法進行製造,該製造方法包括對上述芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)一面施加較高之剪力一面進行熔融混練之步驟。具體而言,以600秒 -1(/sec)以上之剪切速度進行熔融混練。 上述剪切速度更佳為700秒 -1(/sec)以上,進而較佳為750秒 -1(/sec)以上,特佳為800秒 -1(/sec)以上。藉此,能夠使含氟共聚物(II)以次微米級分散於芳香族聚醚酮樹脂(I)中,進而在成形時可抑制含氟共聚物(II)發生凝聚之行為。其結果為,由熔融混練獲得之芳香族聚醚酮樹脂(I)與含氟共聚物(II)之組成物之流動性進一步優異,還可使上述比r2/r1為1.60以下,從而成為拉伸特性、柔軟性、及耐衝擊性進一步優異之膜。 再者,上述剪切速度(γ)例如係使用下述式所求出之值。 γ=πDr/C D:螺桿外徑(mm) r:螺桿轉速(rps) C:端間隙(mm)
上述熔融混練較佳為對上述芳香族聚醚酮樹脂(I)及上述含氟共聚物(II)一面施加較高之剪力一面實施。上述熔融混練所使用之裝置並無特別限定,藉由整合特殊螺桿、或高轉速、窄間隙等可更有效地施加剪切之混練條件,亦可利用習知以來一直使用之混合碾機、如:雙軸擠出機、單軸擠出機、多軸擠出機、串列式擠出機或分批式混練機;Laboplastomill;班布里混合機;加壓捏合機;摻合磨機實施。藉此,能夠使上述含氟共聚物(II)以次微米級分散於上述芳香族聚醚酮樹脂(I)中,進而在成形時可抑制含氟共聚物(II)發生凝聚之行為。其結果為,成為表面不剝離而拉伸特性、柔軟性、耐衝擊性及低介電常數性進一步優異之膜。作為可施加較高之剪力之裝置,較佳為使用雙軸擠出機或混練部中具有內部反饋型螺桿之高剪切加工機(回流式高剪切加工機)來實施。 內部反饋型螺桿係形成有自前端部沿著螺桿中心軸朝著後端側之反饋孔之螺桿。在混練部中具有內部反饋型螺桿之高剪切加工機中,進行如下之循環,即:被注入至混練部中之熔融樹脂跟隨內部反饋型螺桿之旋轉被輸送至前端側,自前端部之流入口流入至反饋孔後流向後方而自噴出口噴出,並再次跟隨內部反饋型螺桿之旋轉被輸送至前端側。藉由該循環,使得熔融樹脂高度地分散、混合,可縮小分散相之尺寸。作為上述高剪切加工機,可例示:日本特開2005-313608號公報、日本專利特開2011-046103號公報等中所記載之裝置。 於使用雙軸擠出機作為混練機之情形時,較佳為使用具有L/D較大之螺桿構成之雙軸擠出機。雙軸擠出機之螺桿構成較佳為L/D=30以上,更佳為L/D=35以上,進而較佳為L/D=40以上。再者,L/D係螺桿之有效長度(L)/螺桿直徑(D)。就提高混練性、生產性之觀點而言,最佳為利用雙軸擠出機來進行熔融混練。
上述熔融混練之時間較佳為1~600秒,更佳為5~300秒。若熔融混練時間長於上述時間,則有樹脂之劣化明顯,無法表現所期望之性能之隱憂。又,若熔融混練時間短於上述時間,則有分散性變差,無法獲得所需之性能之隱憂。 上述熔融混練之溫度需為上述芳香族聚醚酮樹脂(I)之熔點以上,且上述含氟共聚物(II)之熔點以上,較佳為240~450℃,更佳為260~400℃。
(I)芳香族聚醚酮樹脂 本發明之膜中,藉由使用上述芳香族聚醚酮樹脂(I),可製成柔軟性、耐彎曲性、及低介電性優異之膜。 上述芳香族聚醚酮樹脂(I)只要包含由伸芳基、醚基[-O-]、及羰基[-C(=O)-]所構成之重複單元,則並無特別限制,例如包含下述式(a1)~(a5)中之任一者所表示之重複單元。 [-Ar-O-Ar-C(=O)-]                                                (a1) [-Ar-O-Ar-C(=O)-Ar-C(=O)-]                               (a2) [-Ar-O-Ar-O-Ar-C(=O)-]                                       (a3) [-Ar-O-Ar-C(=O)-Ar-O-Ar-C(=O)-Ar-C(=O)-]     (a4) [-Ar-O-Ar-O-Ar-C(=O)-Ar-C(=O)-]                      (a5) (式中,Ar表示可具有取代基之2價芳香族烴環基) 作為Ar所表示之2價芳香族烴環基,例如可例示:伸苯基(鄰伸苯基、間伸苯基、或對伸苯基等)、伸萘基等碳數為6~10之伸芳基;伸聯苯基(2,2'-伸聯苯基、3,3'-伸聯苯基、4,4'-伸聯苯基等)等伸聯芳基(各伸芳基之碳數為6~10);鄰伸聯三苯基、間伸聯三苯基、或對伸聯三苯基等伸聯三芳基(各伸芳基之碳數為6~10)等。該等芳香族烴環基亦可具有取代基,例如:鹵素原子、烷基(甲基等直鏈狀或支鏈狀之碳數1~4之烷基等)、鹵烷基、羥基、烷氧基(甲氧基等直鏈狀或支鏈狀之碳數1~4之烷氧基等)、巰基、烷硫基、羧基、磺基、胺基、N-取代胺基、氰基等。再者,重複單元(a1)~(a5)中,各Ar之種類彼此可相同,亦可不同。 較佳之Ar係伸苯基(例如,對伸苯基)、伸聯苯基(例如,4,4'-伸聯苯基)。
作為具有重複單元(a1)之樹脂,可例示聚醚酮(例如,Victrex公司製造之「PEEK-HT」)等。作為具有重複單元(a2)之樹脂,可例示聚醚酮酮(例如,Arkema+Oxford Performance Material公司製造之「PEKK」)等。作為具有重複單元(a3)之樹脂,可例示:聚醚醚酮(例如,Victrex公司製造之「VICTREX PEEK」、Evonik公司製造之「Vestakeep(註冊商標)」、Daicel Evonik公司製造之「Vestakeep-J」、Solvay Specialty Polymers公司製造之「KetaSpire(註冊商標)」)、聚醚-二苯基-醚-苯基-酮-苯基(例如,Solvay Specialty Polymers公司製造之「Kadel(註冊商標)」)等。作為具有重複單元(a4)之樹脂,可例示聚醚酮醚酮酮(例如,Victrex公司製造之「VICTREX ST」)等。作為具有重複單元(a5)之樹脂,可例示聚醚醚酮酮等。 在由伸芳基、醚基、及羰基所構成之重複單元中,醚片段(E)與酮片段(K)之比率例如為E/K=0.5~3.0,較佳為0.5~2.0左右。由於醚片段賦予分子鏈柔軟性,酮片段賦予分子鏈剛直性,因此存在如下傾向:醚片段越多,則結晶化速度越快,最終所能夠達到之結晶度亦更高,而酮片段越多,則玻璃轉移溫度及熔點越高。 該等芳香族聚醚酮樹脂(I)可單獨地使用,或組合兩種以上使用。
該等芳香族聚醚酮樹脂(I)之中,較佳為具有重複單元(a1)~(a4)中任一者之芳香族聚醚酮樹脂。例如,作為上述芳香族聚醚酮樹脂(I),較佳為選自由聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮及聚醚酮醚酮酮所組成之群中至少1種樹脂。進而,更佳為選自由聚醚酮、聚醚醚酮及聚醚酮酮所組成之群中至少1種樹脂。尤其是,就柔軟性、耐彎曲性、及低介電性進一步優異而言,較佳為聚醚酮酮。
上述芳香族聚醚酮樹脂(I)之熔點較佳為300℃以上。更佳為320℃以上。藉由熔點為上述範圍,可提高所獲得之膜之耐熱性。又,熔點較佳為380℃以下,於將具有380℃以上之熔點之芳香族聚醚酮樹脂進行混練之情形時,混練時含氟共聚物之熱劣化較激烈,有無法維持物性之隱憂。 上述熔點係使用示差掃描熱量測定(DSC)裝置,以10℃/分鐘之速度升溫時之熔解熱曲線中,與極大值對應之溫度。
上述芳香族聚醚酮樹脂(I)於380℃、5000 g負載之條件下所測定之熔體流動速率(MFR)較佳為1~150 g/10分鐘,更佳為5~130 g/10分鐘,進而較佳為10~100 g/10分鐘。藉由MFR為上述範圍,可獲得拉伸強度進一步優異之膜。 上述芳香族聚醚酮樹脂(I)之MFR係依據ASTM D1238,使用熔融指數測定儀進行測定。
上述芳香族聚醚酮樹脂(I)於60 sec -1、390℃之熔融黏度較佳為0.01~4.0 kNsm -2。藉由熔融黏度為上述範圍,使得加工特性提高,進而能夠獲得拉伸強度優異之膜。熔融黏度之較佳下限為0.05 kNsm -2,更佳為0.10 kNsm -2,進而較佳為0.15 kNsm -2。熔融黏度之較佳之上限為2.5 kNsm -2,更佳為1.5 kNsm -2,進而較佳為1.0 kNsm -2。 芳香族聚醚酮樹脂(I)之熔融黏度係依據ASTM D3835-02進行測定。
上述芳香族聚醚酮樹脂(I)之玻璃轉移溫度較佳為130℃以上。更佳為135℃以上,進而較佳為140℃以上。藉由在上述範圍之玻璃轉移溫度,可獲得耐熱性優異之膜。玻璃轉移溫度之上限並無特別限制,就成形性之觀點而言,較佳為220℃以下,更佳為180℃以下。 上述玻璃轉移溫度係依據JIS K7121,使用示差掃描熱量測定(DSC)裝置,於由20℃/分鐘之升溫速度所構成之測定條件下進行測定。
(II)含氟共聚物 本發明之膜中,上述含氟共聚物(II)例如為具有基於至少1種含氟乙烯性單體之聚合單元之聚合物。含氟共聚物(II)較佳為熔融加工性之氟樹脂。作為含氟共聚物(II),可使用1種,亦可使用2種以上。
作為上述含氟共聚物(II),例如可例舉:四氟乙烯(TFE)/六氟丙烯(HFP)共聚物、TFE/HFP/全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)共聚物、TFE/PAVE共聚物[PFA]、乙烯(Et)/TFE共聚物、Et/TFE/HFP共聚物、三氟氯乙烯(CTFE)/TFE共聚物、CTFE/TFE/PAVE共聚物、Et/CTFE共聚物、TFE/偏二氟乙烯(VdF)共聚物、VdF/HFP/TFE共聚物、VdF/HFP共聚物。 作為上述PAVE,較佳為具有碳數1~6之烷基者,可例舉:全氟(甲基乙烯基醚)、全氟(乙基乙烯基醚)、全氟(丙基乙烯基醚)、全氟(丁基乙烯基醚)等。
作為上述含氟共聚物(II),更佳為四氟乙烯(TFE)及下述通式(1)所表示之全氟乙烯性不飽和化合物之共聚物, CF 2=CF-Rf 1(1) (式中,Rf 1表示-CF 3或-ORf 2,Rf 2表示碳數1~5之全氟烷基)。於上述Rf 1為-ORf 2之情形時,上述Rf 2較佳為碳數1~3之全氟烷基。藉由使用上述含氟共聚物(II),可獲得柔軟性、耐彎曲性、及低介電性優異之膜。
作為通式(1)所表示之全氟乙烯性不飽和化合物,就可獲得柔軟性、耐彎曲性、及低介電性優異之膜而言,較佳為選自由六氟丙烯(HFP)、全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)及全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)所組成之群中至少1種,更佳為選自由六氟丙烯、及全氟(丙基乙烯基醚)所組成之群中至少1種。 作為上述含氟共聚物(II),較佳為選自由TFE與HFP之共聚物、TFE、HFP、及PPVE之共聚物、以及TFE與PPVE之共聚物所組成之群中至少1種,更佳為選自由TFE與HFP之共聚物、以及TFE、HFP、及PPVE之共聚物所組成之群中至少1種,特佳為TFE、HFP、及PPVE之共聚物。
上述含氟共聚物(II)較佳為由相對於全部聚合單元而言為98~75質量%之基於TFE之聚合單元(TFE單元)、及2~25質量%之基於上述通式(1)所表示之全氟乙烯性不飽和化合物之聚合單元所構成。構成上述含氟共聚物(II)之TFE之含量之下限更佳為77質量%,進而較佳為80質量%,特佳為83質量%,尤其較佳為85質量%。構成上述含氟共聚物(II)之TFE之含量之上限更佳為97質量%,進而較佳為95質量%,尤其較佳為92質量%。 又,構成含氟共聚物(II)之通式(1)所表示之全氟乙烯性不飽和化合物之含量之下限更佳為3質量%,進而較佳為5質量%。構成含氟共聚物(II)之通式(1)所表示之全氟乙烯性不飽和化合物之含量之上限更佳為23質量%,進而較佳為20質量%,特佳為17質量%,尤其較佳為15質量%。 含氟共聚物(II)較佳為僅由TFE及通式(1)所表示之全氟乙烯性化合物所構成之共聚物。
上述含氟共聚物(II)於60 sec -1、390℃之熔融黏度較佳為0.2~4.0 kNsm -2。藉由熔融黏度為上述範圍,使得加工特性提高,可獲得柔軟性、耐彎曲性、及低介電性優異之膜。熔融黏度之更佳下限為0.25 kNsm -2,進而較佳為0.3 kNsm -2,特佳為0.35 kNsm -2,最佳為0.4 kNsm -2。熔融黏度之更佳之上限為3.7 kNsm -2,進而較佳為3.6 kNsm -2,特佳為3.5 kNsm -2。 上述含氟共聚物(II)之熔融黏度係依據ASTM D3835-02進行測定。
上述含氟共聚物(II)於380℃、5000 g負載之條件下所測定之熔體流動速率(MFR)較佳為0.1~100 g/10分鐘,更佳為0.5~80 g/10分鐘,進而較佳為0.5~70 g/10分鐘。藉由MFR為上述範圍,可獲得柔軟性、耐彎曲性、及低介電性優異之膜。 上述含氟共聚物(II)之MFR係依據ASTM D1238,使用熔融指數測定儀進行測定。
上述含氟共聚物(II)之熔點並無特別限定,由於在成形時所使用之芳香族聚醚酮樹脂(I)發生熔融之溫度時,含氟共聚物(II)已發生熔融對於成形而言較佳,因此上述含氟共聚物(II)之熔點較佳為上述芳香族聚醚酮樹脂(I)之熔點以下之溫度。例如,含氟共聚物(II)之熔點較佳為200~323℃,更佳為220~320℃,進而較佳為240~315℃。含氟共聚物(II)之熔點係作為下述溫度而求出,即,使用示差掃描熱量測定(DSC)裝置,以10℃/分鐘之速度升溫時之熔解熱曲線中,與極大值對應之溫度。
上述含氟共聚物(II)可為利用公知之方法經氟氣處理者,亦可為經氨處理者。
本發明之膜中,就抑制含氟共聚物相之凝聚、合體,容易將其分散粒徑之變化率控制在所需範圍之觀點而言,可使用含有反應性官能基之含氟共聚物。反應性官能基並無特別限定,具體而言,可例示:乙烯基、環氧基、羧基、酸酐基、酯基、醛基、羰二氧基、鹵甲醯基、烷氧羰基、胺基、羥基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、脲基、巰基、硫基、異氰酸基、水解性矽基等,其中,較佳為選自由環氧基、羧基、酸酐基、胺基及羥基所組成之群中至少1種,進而較佳為選自由羧基及酸酐基所組成之群中之至少1種。亦可包含2種以上該等反應性官能基。又,反應性官能基可導入至含氟共聚物之主鏈末端或者側鏈之任一者中。
含有上述反應性官能基之含氟共聚物之官能基量並無特別限定,考慮到充分地進行反應之觀點、及流動性變差之觀點,較佳為0.01莫耳%~15莫耳%之範圍。
本發明之膜中,芳香族聚醚酮樹脂(I)與含氟共聚物(II)之熔融黏度比(I)/(II)(芳香族聚醚酮樹脂(I)/含氟共聚物(II))較佳為0.01~5.0。藉由使熔融黏度比(I)/(II)為上述範圍,可獲得柔軟性、耐彎曲性、及低介電性優異之膜。熔融黏度比(I)/(II)之下限更佳為0.02,進而較佳為0.025,特佳為0.03。熔融黏度比(I)/(II)之上限更佳為4.0,進而較佳為3.0,特佳為2.5,尤其較佳為2.0,最佳為1.8。
本發明之膜中,芳香族聚醚酮樹脂(I)與含氟共聚物(II)之質量比(I):(II)並無特別限定,例如較佳為99:1~30:70。又,更佳為95:5~35:65,進而較佳為95:5~40:60。
本發明之膜中,拉伸彈性模數較佳為2400 MPa以下。上述拉伸彈性模數更佳為2350 MPa以下,進而較佳為2000 MPa以下,特佳為1800 MPa以下,最佳為1700 MPa以下。 上述拉伸彈性模數係依據ASTM D638所測定之值。
本發明之膜中,利用MIT彎折試驗機所測定之撓曲次數較佳為2000次以上。上述撓曲次數更佳為3000次以上,進而較佳為3500次以上,特佳為4000次以上。 上述撓曲次數係依據ASTM D2176所測定之值。
本發明之膜之相對介電常數較佳為2.80以下。更佳為2.70以下,進而較佳為2.60以下。藉由相對介電常數小於上述範圍,可較好地用作包覆電線被覆材料、可撓性印刷基板電路用膜。又,上述相對介電常數之下限並無特別限制,更佳為2.30以上。若使含氟共聚物之組成比變大以致相對介電常數變為未達2.30之程度,則機械物性之降低變得明顯,較難獲得所需之機械物性。 上述相對介電常數係利用空腔共振器擾動法所測定之值。
本發明之膜亦可視需要含有芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)以外之成分。作為上述芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)以外之成分,並無特別限定,可使用:鈦酸鉀等之晶鬚、玻璃纖維、石綿纖維、碳纖維、陶瓷纖維、鈦酸鉀纖維、芳香族聚醯胺纖維、其他高強度纖維等纖維狀補強材料;滑石、雲母、黏土、碳粉末、石墨、人造石墨、天然石墨、玻璃珠等無機填充材料;著色劑;阻燃劑等通常所使用之無機或有機填充材料;聚矽氧油、二硫化鉬等潤滑劑;顏料;碳黑等導電劑;橡膠等耐衝擊性提昇劑;硬脂酸鎂等滑劑;苯并三唑化合物等紫外線吸收劑;氮化硼等發泡劑;其他添加劑等。 該等添加劑於不損害本申請案之效果之範圍內,可添加於原料之芳香族聚醚酮樹脂(I)中,亦可添加於原料之含氟共聚物(II)中。又,於不損害本申請案之效果之範圍內,當將芳香族聚醚酮樹脂(I)與含氟共聚物(II)進行混練時,亦可藉由側進料方式等添加於熔融狀態之原料中。
(III)纖維狀填充劑 本發明之膜亦可進而包含纖維狀填充劑(III)。作為本發明之膜中所使用之纖維狀填充材料,例如可例示:玻璃纖維、碳纖維、磨碎碳纖維、金屬纖維、石綿、岩絨、陶瓷纖維、礦渣纖維、鈦酸鉀晶鬚、硼晶鬚、硼酸鋁晶鬚、碳酸鈣晶鬚、氧化鈦晶鬚、矽灰石、硬矽鈣石、坡縷石(厄帖浦石)、及海泡石等纖維狀無機填充材料;以芳香族聚醯胺纖維、聚醯亞胺纖維及聚苯并噻唑纖維等耐熱有機纖維為代表之纖維狀耐熱有機填充材料;以及對該等填充劑例如經金屬或金屬氧化物等異種材料加以表面被覆而成之纖維狀填充材料等。作為表面被覆有異種材料之填充材料,例如可例示:金屬塗層玻璃纖維及金屬塗層碳纖維等。作為異種材料之表面被覆之方法,並無特別限定,例如可例舉:公知之各種鍍覆法(例如,電鍍、無電解鍍覆、熱浸鍍等)、真空蒸鍍法、離子鍍覆法、CVD法(例如,熱CVD、MOCVD、電漿CVD等)、PVD法、及濺鍍法等。該等纖維狀填充材料之中,較佳為選自由玻璃纖維、碳纖維、磨碎碳纖維及芳香族聚醯胺纖維所組成之群中至少1種,更佳為選自由玻璃纖維及碳纖維所組成之群中至少1種。 上述纖維狀填充材料(III)之纖維直徑較佳為0.1~20 μm之範圍。纖維直徑之上限更佳為18 μm,進而較佳為15 μm。另一方面,纖維直徑之下限更佳為1 μm,進而較佳為6 μm。此處所謂纖維直徑係指數量平均纖維直徑。再者,該數量平均纖維直徑係對成形品溶解於溶劑中或者樹脂利用鹼性化合物分解後所採集到之殘渣、及利用坩堝進行焚化後所採集到之焚化殘渣,進行掃描電子顯微鏡觀察,並由該觀察所得到之圖像所算出之值。 於本發明之膜中所使用之纖維狀填充材料為玻璃纖維之情形時,玻璃纖維之玻璃組成應用以A玻璃、C玻璃、及E玻璃等為代表之各種玻璃組成,並無特別限定。該玻璃填充材料亦可為視需要含有TiO 2、SO 3、及P 2O 5等成分者。該等之中,更佳為E玻璃(無鹼玻璃)。就提高機械強度之觀點而言,該玻璃纖維較佳為經周知之表面處理劑、例如矽烷偶合劑、鈦酸酯偶合劑、或鋁酸酯偶合劑等實施表面處理。又,較佳為經烯烴系樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、環氧系樹脂、及胺酯(urethane)系樹脂等實施集束處理,就機械強度之觀點而言,特佳為經環氧系樹脂、胺酯系樹脂實施集束處理。關於經集束處理後之玻璃纖維之集束劑附著量,在玻璃纖維100質量%中,較佳為0.1~3質量%,更佳為0.2~1質量%。作為本發明之膜中所使用之纖維狀填充材料,亦可使用剖面扁平之玻璃纖維。作為該剖面扁平之玻璃纖維,係如下之玻璃纖維,即纖維剖面之長徑之平均值較佳為10~50 μm,更佳為15~40 μm,進而較佳為20~35 μm,長徑與短徑之比(長徑/短徑)之平均值較佳為1.5~8,更佳為2~6,進而較佳為2.5~5。於使用長徑與短徑之比之平均值為該範圍之剖面扁平之玻璃纖維之情形時,相較於使用未達1.5之非圓形剖面纖維之情形而言,異向性得到大幅改善。又,作為扁平剖面之形狀,除了扁平以外,還可例舉:橢圓狀、繭形狀、及三葉狀、或者與之類似之形狀之非圓形剖面形狀。其中,就改善機械強度、低異向性之觀點而言,較佳為扁平形狀。又,剖面扁平之玻璃纖維之平均纖維長度與平均纖維直徑之比(長徑比)較佳為2~120,更佳為2.5~70,進而較佳為3~50。若纖維長度與平均纖維直徑之比未達2,則有時機械強度之提昇效果會變小,若纖維長度與平均纖維直徑之比超過120,則異向性變大,此外有時成形品外觀亦變差。該剖面扁平之玻璃纖維之平均纖維直徑係指將剖面扁平之形狀換算成相同面積之真圓形時之數量平均纖維直徑。又,平均纖維長度係指本發明之膜中之數量平均纖維長度。再者,該數量平均纖維長度係對成形品利用高溫焚化、利用溶劑之溶解、以及利用化學品之分解等處理所採集到之填充材料之殘渣,進行光學顯微鏡觀察,並由該觀察所得到之圖像,利用圖像解析裝置所算出之值。又,該值係利用以纖維直徑為標準,不對標準以下之長度者進行計數之方法所算出。 上述纖維狀填充劑(III)之質量比相對於本發明之膜而言,較佳為0~50質量%,更佳為5~40質量%,進而較佳為10~30質量%。
(其他添加劑) 本發明之膜中,為了改善其設計性等,有利地使用添加劑。以下,對該等添加劑具體地進行說明。
(IV)染顏料 本發明之膜可進而含有各種染顏料而提供表現多樣之設計性之成形品。作為本發明之膜中所使用之染顏料,可例舉:苝系染料、香豆素系染料、硫靛藍系染料、蒽醌系染料、9-氧硫𠮿
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系染料、鐵藍等亞鐵氰化物、芘酮系染料、喹啉系染料、喹吖啶酮系染料、二
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系染料、異吲哚啉酮系染料、及酞青系染料等。進而,本發明之膜亦可摻合金屬顏料而獲得更良好之金屬色彩。作為金屬顏料,較適宜為鋁粉。又,藉由摻合螢光增白劑或其以外之發光之螢光染料,可賦予產生發光色之更良好之設計效果。
(V)具有熱線吸收能力之化合物 本發明之膜可含有具有熱線吸收能力之化合物。作為該化合物,較適宜例示:酞青系近紅外線吸收劑、ATO、ITO、氧化銥及氧化釕、氧化亞胺、氧化鈦等金屬氧化物系近紅外線吸收劑、硼化鑭、硼化鈰及硼化鎢等金屬硼化物系或氧化鎢系近紅外線吸收劑等近赤外吸收能力優異之各種金屬化合物;以及碳填料。作為上述酞青系近紅外線吸收劑,例如市售有三井化學(股)製造之MIR-362,能夠容易地獲取。作為碳填料,例示有:碳黑、石墨(包含天然、及人工之任一種)及富勒烯等,較佳為碳黑及石墨。該等可單獨地使用,或併用2種以上使用。酞青系近紅外線吸收劑之含量相對於本發明之膜100質量份,較佳為0.0005~0.2質量份,更佳為0.0008~0.1質量份,進而較佳為0.001~0.07質量份。在本發明之膜中,金屬氧化物系近紅外線吸收劑、金屬硼化物系近紅外線吸收劑及碳填料之含量較佳為0.1~200 ppm(質量比率)之範圍,更佳為0.5~100 ppm之範圍。
(VI)光高反射用白色顏料 本發明之膜中可摻合光高反射用白色顏料而賦予光反射效果。作為該白色顏料,特佳為二氧化鈦(尤其是經聚矽氧等有機表面處理劑進行過處理之二氧化鈦)顏料。該光高反射用白色顏料之含量相對於樹脂組成物100質量份,較佳為3~30質量份,更佳為8~25質量份。再者,可併用2種以上之光高反射用白色顏料。
(VII)紫外線吸收劑 本發明之膜中可摻合紫外線吸收劑而賦予耐候性。作為該紫外線吸收劑,具體而言,二苯甲酮系中,例如可例示:2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羥基-4-苄氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-5-磺醯基二苯甲酮、2,2'-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羥基二苯甲酮、2,2'-二羥基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮、2,2'-二羥基-4,4'-二甲氧基-5-鈉磺醯基二苯甲酮、雙(5-苯甲醯基-4-羥基-2-甲氧基苯基)甲烷、2-羥基-4-正十二烷氧基二苯甲酮、及2-羥基-4-甲氧基-2'-羧基二苯甲酮等。作為紫外線吸收劑,具體而言,苯并三唑系中,例如可例示:2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-第三辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-3,5-二異丙苯基苯基)苯基苯并三唑、2-(2-羥基-3-第三丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2,2'-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]、2-(2-羥基-3,5-二第三丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-3,5-二第三丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羥基-3,5-二第三戊基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-第三辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-第三丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-4-辛氧基苯基)苯并三唑、2,2'-亞甲基雙(4-異丙苯基-6-苯并三唑苯基)、2,2'-對伸苯基雙(1,3-苯并
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-4-酮)、及2-[2-羥基-3-(3,4,5,6-四氫鄰苯二甲醯亞胺甲基)-5-甲基苯基]苯并三唑、以及2-(2'-羥基-5-甲基丙烯醯氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑及與能夠與該單體共聚之乙烯基系單體之共聚物、或2-(2'-羥基-5-丙烯醯氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑及與能夠與該單體共聚之乙烯基系單體之共聚物等具有2-羥基苯基-2H-苯并三唑骨架之聚合物等。作為紫外線吸收劑,具體而言,羥基苯基三
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系中,例如可例示:2-(4,6-二苯基-1,3,5-三
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-2-基)-5-己氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三
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-2-基)-5-甲氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三
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-2-基)-5-乙氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三
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-2-基)-5-丙氧基苯酚、及2-(4,6-二苯基-1,3,5-三
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-2-基)-5-丁氧基苯酚等。進而,可例示:2-(4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三
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-2-基)-5-己氧基苯酚等上述例示化合物之苯基變為2,4-二甲基苯基之化合物。作為紫外線吸收劑,具體而言,環狀亞胺酯系中,例如可例示:2,2'-對伸苯基雙(3,1-苯并
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-4-酮)、2,2'-間伸苯基雙(3,1-苯并
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-4-酮)、及2,2'-對,對'-二伸苯基雙(3,1-苯并
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-4-酮)等。又,作為紫外線吸收劑,具體而言,氰基丙烯酸酯系中,例如可例示:1,3-雙-[(2'-氰基-3',3'-二苯基丙烯醯基)氧基]-2,2-雙[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]甲基)丙烷、及1,3-雙-[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]苯等。進而,上述紫外線吸收劑藉由採用能夠進行自由基聚合之單體化合物之結構,亦可為該紫外線吸收性單體及/或光穩定性單體、與(甲基)丙烯酸烷基酯等單體共聚而成之聚合物型紫外線吸收劑。作為上述紫外線吸收性單體,較適宜例示:(甲基)丙烯酸酯之酯取代基中含有苯并三唑骨架、二苯甲酮骨架、三
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骨架、環狀亞胺酯骨架、及氰基丙烯酸酯骨架之化合物。上述之中,就紫外線吸收能力之觀點而言,較佳為苯并三唑系及羥基苯基三
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系,就耐熱性或色相之觀點而言,較佳為環狀亞胺酯系及氰基丙烯酸酯系。具體而言,例如可例舉:Chemipro Kasei(股)製造之「ChemiSorb 79」、BASF日本(股)製造之「TINUVIN 234」等。上述紫外線吸收劑可單獨地使用,或以2種以上之混合物使用。 紫外線吸收劑之含量相對於本發明之膜100質量份,較佳為0.01~3質量份,更佳為0.01~1質量份,進而較佳為0.05~1質量份,特佳為0.05~0.5質量份。
(VIII)抗靜電劑 對於本發明之膜,有時要求抗靜電性能,於該情形時,較佳為含有抗靜電劑。作為該抗靜電劑,例如可例舉:(1)以十二烷基苯磺酸鏻鹽為代表之芳基磺酸鏻鹽、及烷磺酸鏻鹽等有機磺酸鏻鹽、以及如四氟硼酸鏻鹽之硼酸鏻鹽。該鏻鹽之含量相對於本發明之膜100質量份,較適宜為5質量份以下,較佳為0.05~5質量份,更佳為1~3.5質量份,進而較佳為1.5~3質量份之範圍。作為抗靜電劑,例如可例舉:(2)有機磺酸鋰、有機磺酸鈉、有機磺酸鉀、有機磺酸銫、有機磺酸銣、有機磺酸鈣、有機磺酸鎂、及有機磺酸鋇等有機磺酸鹼(土類)金屬鹽。該金屬鹽如上所述,亦用作阻燃劑。更具體而言,該金屬鹽例如可例示:十二烷基苯磺酸之金屬鹽或全氟烷磺酸之金屬鹽等。有機磺酸鹼(土類)金屬鹽之含量相對於本發明之膜100質量份,較適宜為0.5質量份以下,較佳為0.001~0.3質量份,更佳為0.005~0.2質量份。尤其是較適宜為鉀、銫、及銣等鹼金屬鹽。 作為抗靜電劑,例如可例舉:(3)烷磺酸銨鹽、及芳基磺酸銨鹽等有機磺酸銨鹽。該銨鹽之含量相對於本發明之膜100質量份,較適宜為0.05質量份以下。作為抗靜電劑,例如可例舉:(4)含有如聚醚酯醯胺之聚(氧伸烷基)二醇成分作為其構成成分之聚合物。該聚合物之含量相對於本發明之膜100質量份,較適宜為5質量份以下。
(IX)填充材料 本發明之膜中可摻合公知之各種填充材料作為纖維狀填充劑以外之強化填料。作為該填充材料,可例舉:各種板狀填充材料及粒狀填充材料。此處,板狀填充材料係指其形狀為板狀(包括表面具有凹凸之板狀、或板具有彎曲之板狀)之填充材料。粒狀填充材料係指包含不定形狀在內之上述形狀以外之形狀之填充材料。 作為板狀填充材料,較好地例示:玻璃鱗片、滑石、雲母、高嶺土、金屬鱗片、碳鱗片、及石墨、以及使該等填充劑例如經金屬或金屬氧化物等異種材料加以表面被覆而成之板狀填充材料等。其粒徑較佳為0.1~300 μm之範圍。關於該粒徑,在10 μm左右為止之區域內,係指利用作為液相沈降法之一之X射線透過法所測定之粒徑分佈之中值粒徑(D50)所對應之值,在10~50 μm之區域內,係指利用雷射繞射散射法所測定之粒徑分佈之中值粒徑(D50)所對應之值,在50~300 μm之區域內,係指利用振動式篩分法所求出之值。該粒徑係樹脂組成物中之粒徑。板狀填充材料可經各種矽烷系、鈦酸酯系、鋁酸酯系、及鋯酸酯系等偶合劑實施表面處理,又,亦可為經烯烴系樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、環氧系樹脂、及胺酯系樹脂等各種樹脂或高級脂肪酸酯等實施了集束處理、或實施了壓縮處理之造粒物。
(X)其他樹脂或彈性體 本發明之膜中,於不損害本發明之效果之範圍內,亦可在發揮本發明之效果之範圍內,以較小之比率使用其他樹脂或彈性體來代替樹脂成分之一部分。其他樹脂或彈性體之摻合量相對於本發明之膜100質量份,較佳為20質量份以下,更佳為10質量份以下,進而較佳為5質量份以下,最佳為3質量份以下。作為該其他樹脂,例如可例舉:聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚胺酯樹脂、聚矽氧樹脂、聚苯醚樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚碸樹脂、聚甲基丙烯酸酯樹脂、酚樹脂、環氧樹脂等樹脂。又,作為彈性體,例如可例舉:異丁烯/異戊二烯橡膠、苯乙烯/丁二烯橡膠、乙烯/丙烯橡膠、丙烯酸系彈性體、聚酯系彈性體、聚醯胺系彈性體、作為核殼型彈性體之MBS(甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/丁二烯)橡膠、MB(甲基丙烯酸甲酯/丁二烯)橡膠、MAS(甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈/苯乙烯)橡膠、氟橡膠、含氟彈性體等。
(XI)其他添加劑 本發明之膜中可摻合其他抗氧化劑、流動改質劑、抗菌劑、如液態石蠟之分散劑、光觸媒系防污劑及光致變色劑等。
本發明之膜中,芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)之合計較佳為100質量%~50質量%。若未達50質量%,則有喪失柔軟性、耐彎曲性,無法獲得所需之機械物性之隱憂。
本發明之膜之厚度只要根據目標用途等適當進行設定即可,通常為0.001~1 mm。就容易操作性之觀點而言,膜之厚度較佳為0.01 mm以上,更佳為0.05 mm以上。又,較佳為0.7 mm以下,更佳為0.5 mm以下。
本發明之膜具有優異之柔軟性、耐彎曲性及低介電性,且耐熱性、耐化學品性、耐溶劑性、強度、滑動性、剛性、化學品低透過性、尺寸穩定性、阻燃性、電特性及耐久性亦優異,因此能夠利用於各種用途。例如,較適宜作為:包覆電線被覆材料、可撓性印刷電路基板及其表面保護層;多晶片封裝體之表面覆蓋層;各種機械零件;滑動零件;機構零件;汽車領域之滑動零件;宇宙、航空機器之電路基板之保護層;化學設備之內襯;燃料電池零件;能量產生機器零件;隔熱板;密封材料;致動器;用於開掘石油、天然氣體、葉岩油等能量資源之管體零件;或密封帶、脫模膜、各種電絕緣用黏著帶等絕緣紙等。
又,本發明提供一種包含上述本發明之膜之包覆電線被覆材料。包覆電線被覆材料係包覆電線之被覆材料,通常可藉由將帶狀之膜捲繞於芯線並進行加熱等而形成電線之被覆材料。包覆電線被覆材料可由1層本發明之膜所構成,亦可由2層以上之本發明之膜所構成,還可由1層以上之本發明之膜、及1層以上之本發明之膜以外之膜所構成。
進而,本發明提供一種包含上述本發明之膜之可撓性印刷電路基板用膜。可撓性印刷電路基板係指所謂之軟性印刷配線板(FPC)。對於可撓性印刷電路基板,要求低介電性,且要求柔軟性或耐彎曲性。FPC使用聚酯膜、聚醯亞胺膜,但在吸水性或水解性之方面難言充分。本發明之膜由於兼具柔軟性、耐彎曲性及低介電性,且吸水性或水解性亦較低,因此作為可撓性印刷電路基板用膜尤其有用。可撓性印刷電路基板用膜可由1層本發明之膜所構成,亦可包含2層以上之本發明之膜,還可包含1層以上之本發明之膜、及1層以上之本發明之膜以外之膜。
並且,本發明提供一種包含上述本發明之膜之積層體。本發明之積層體只要具有積層結構即可,該積層結構包含至少1層由上述本發明之膜所構成之層,且為2層以上。 本發明之積層體可為下述之態樣:包含2層以上之由本發明之膜所構成之層,且不含由本發明之膜所構成之層以外之層之態樣;包含1層以上之由本發明之膜所構成之層、及1層以上之由本發明之膜所構成之層以外之層之態樣;包含1層以上之由本發明之膜所構成之層、及1層以上之含有銅、不鏽鋼、鋁、鐵、及其等之合金或碳纖維等之層之態樣。積層數並無特別限定,可為10層以下,亦可為5層以下。 作為本發明之積層體,可例舉:可撓性印刷電路基板、包覆電線之被覆材料、CFRTP、電腦相關零件、硬碟相關零件、半導體製造工藝相關零件等。
本發明之膜亦可為了表面改質而藉由Na蝕刻、鹼處理、電漿處理、電暈放電處理、放射線照射、火焰處理等進行處理。上述表面改質可進行1次、2次、或更多次。藉由實施該等處理,可提高膜表面之親水性、印刷性,或提高與其他材料之接著性。 [實施例]
接著,舉出實施例對本發明進行說明,但本發明並不僅受該實施例所限定。
<熔體流動速率(MFR)> (1)含氟共聚物(II)之MFR係依據ASTM D1238,於380℃、5000 g負載之條件下,使用熔融指數測定儀進行測定。 (2)芳香族聚醚酮樹脂(I)之MFR係依據ASTM D1238,於380℃、5000 g負載之條件下,使用熔融指數測定儀進行測定。 (3)將含氟共聚物(II)與芳香族聚醚酮樹脂(I)進行混合而獲得之膜之MFR係依據ASTM D1238,於預熱時間5分鐘、溫度380℃、負載5000 g進行測定而獲得之值。
<熔點> 含氟共聚物(II)之熔點係作為如下溫度而求出,即,使用示差掃描熱量測定(DSC)裝置,以10℃/分鐘之速度升溫時之熔解熱曲線中,與極大值對應之溫度。 芳香族聚醚酮樹脂(I)之熔點係作為如下溫度而求出,即,使用示差掃描熱量測定(DSC)裝置,以10℃/分鐘之速度升溫時之熔解熱曲線中,與極大值對應之溫度。
<玻璃轉移溫度(Tg)> 利用示差掃描熱量測定(DSC)裝置進行測定。
<混練時剪切速度> 混練時之剪切速度(γ)係使用下述式求出。 γ=πDr/C D:螺桿外徑(mm) r:螺桿轉速(rps) C:端間隙(mm)
<結晶度> 結晶度係使用X射線繞射裝置,於輸出40 kV-40 mA、掃描角度5~40度之範圍內測定廣角X射線繞射,算出來自芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶之峰面積及整體之峰面積,並根據下述式求出。 結晶度(%)=100×(來自芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶之峰面積)/(整體之峰面積) 上述整體之峰面積係將在掃描角度5~40度之範圍內所測定之所有繞射強度進行累計而得之面積(但,不包括來自含氟共聚物(II)之結晶之峰面積)。 來自芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶之峰面積係來自芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶之峰之面積之合計面積。 上述來自含氟共聚物(II)之結晶之峰面積係於2θ=17.7度附近所觀察到之峰之面積。 來自實驗例中所使用之PEKK之結晶之峰面積係於2θ=15.7度、18.5度、20.4度、22.7度及28.5度附近所觀察到之峰之面積之合計。推測於2θ=15.7度附近所觀察到之峰係來自(020)面之峰,於2θ=18.5度附近所觀察到之峰係來自(110)面之峰,於2θ=20.4度附近所觀察到之峰係來自(111)面之峰,於2θ=22.7度附近所觀察到之峰係來自(200)面之峰,於2θ=28.5度附近所觀察到之峰係來自(211)面之峰。 又,來自PEEK之結晶之峰面積係於2θ=18.7度、20.4度、22.3度及28.6度附近所觀察到之峰之面積之合計。推測於2θ=18.7度附近所觀察到之峰係來自(110)面之峰,於2θ=20.4度附近所觀察到之峰係來自(111)面之峰,於2θ=22.3度附近所觀察到之峰係來自(200)面之峰,於2θ=28.6度附近所觀察到之峰係來自(211)面之峰。
<拉伸彈性模數及拉伸伸長率(拉伸斷裂伸長率)> 使用ASTM V型啞鈴將實驗例中所獲得之膜沿MD方向沖裁成標線間距離7.6 mm之啞鈴狀試片,使用所獲得之啞鈴狀試片,依據ASTM D638,於25℃、夾板間距離24.5 mm、拉伸速度50 mm/min,測定拉伸彈性模數(MPa)、拉伸伸長率(%)。
<利用MIT彎折試驗機所測定之撓曲次數> 將所獲得之厚度100 μm之膜切成寬度1.5 cm、長度110 mm之短條狀,從而獲得樣品。將其安裝於MIT式耐彎曲疲勞試驗機(安田精機製作所(股)製造)中,於依據ASTM D-2176之條件(負載12.25 N、彎折角度135度、175次/分鐘)之條件下反覆進行彎折試驗,測定直至斷裂為止所需之彎折次數。
<平均分散粒徑及最大分散粒徑> 將所獲得之膜相對於擠出方向垂直地切斷,對其剖面藉由使用共焦雷射顯微鏡進行觀察,從而確認。對所獲得之顯微鏡圖像,藉由使用圖像解析軟體(Image J)進行解析。選出分散相,求出圓相當徑。算出相當於20個分散相之圓相當徑,求出其平均值而作為平均分散粒徑。
<平均分散粒徑比> 使用所獲得之膜,對依據ASTM D1238於380℃、5000 g負載及5分鐘預熱而測定熔體流動速率後的含氟共聚物(II)之平均分散粒徑r2進行測定,求出r2與測定前之平均分散粒徑r1之比r2/r1。
將實驗例中所製得之樹脂組成物於120℃乾燥8小時之後,利用小型射出成形機使其射出成形,藉此獲得依據JIS K7161-2之試片。
<相對介電常數> 對上述射出成形品,使用O-Max製造之水刀切出試片(1.5×1.5×8.0 cm)。對所切出之試片,利用空腔共振擾動法(網路分析儀)測定於6 GHz之相對介電常數。
實驗例中,使用下述材料。 芳香族聚醚酮樹脂(1):聚醚酮酮(MFR:31 g/10分鐘、熔點:331℃、Tg:162℃) 芳香族聚醚酮樹脂(2):聚醚酮酮(MFR:41 g/10分鐘、熔點:331℃、Tg:160℃) 芳香族聚醚酮樹脂(3):聚醚醚酮(MFR:75.6 g/10分鐘、熔點:343℃、Tg:149℃) 芳香族聚醚酮樹脂(4):聚醚酮酮(Cytec Fiberite公司製造、製品名Cypek(R)、等級名DS、MFR:40 g/10分鐘、熔點:336℃、Tg:159℃、Tcc(結晶化溫度):217℃) 芳香族聚醚酮樹脂(5):聚醚酮酮(Cytec Fiberite公司製造、製品名Cypek R、等級名HT、MFR:25 g/10分鐘、熔點:351℃、Tg:158℃、Tcc:200℃)
含氟共聚物(1):TFE/HFP/PPVE共聚物(MFR:29.8 g/10分鐘、熔點:260℃) 含氟共聚物(2):TFE/HFP/PPVE共聚物(MFR:12.3 g/10分鐘、熔點:255℃) 含氟共聚物(3):全氟烷氧基樹脂(鐵氟龍(註冊商標)(R)PFA340、熔點305℃、DuPont-Mitsui Fluorochemicals(股)製造) 含氟共聚物(4):氟乙烯丙烯樹脂(鐵氟龍(註冊商標)(R)FEP、熔點260℃、DuPont-Mitsui Fluorochemicals(股)製造)
實驗例1~9 將芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)以表1中所示之比率(質量%)進行乾摻,並於120℃乾燥8小時,對如此所獲得之混合物,使用回流式高剪切加工機(NIIGATA MACHINE TECHNO股份有限公司製造),於以下所示之規定條件下進行熔融混練。再者,反饋孔之直徑使用ϕ2.5 mm。 螺桿之L/D:1.8 混練溫度:370℃ 混練時之剪切速度:870秒 -1混練時間:10秒
將所獲得之混練物及芳香族聚醚酮樹脂(I)單質(實驗例12)供給至膜成形用T型模頭之擠出機中,於料缸溫度380℃、模頭溫度380℃、螺桿轉速7 rpm之條件、及表1中所示之冷卻輥之溫度條件,成形為厚度100 μm之膜。此時,被擠出之膜與冷卻輥接觸1~10秒。其後,對實驗例6~9之膜,於表1中所示之退火條件實施結晶化處理。具體而言,將所成形之膜夾在300 mm×210 mm模具之間,於180℃放入烘箱中進行3小時退火。對所獲得之膜進行各種評價。將結果示於表1。
實驗例10 將聚醚酮酮(Cytec Fiberite公司製造、製品名Cypek(R)、等級名DS、MFR:40 g/10分鐘、熔點:336℃、Tg:159℃、Tcc:217℃)、與全氟烷氧基樹脂(鐵氟龍(註冊商標)(R)PFA340、熔點305℃、DuPont-Mitsui Fluorochemicals(股)製造),以80:20(質量%)進行乾摻,將如此所獲得之混合物作為原料,供給至50 mm排氣式單軸擠出機(IKEGAI製作所製造)中,於370℃進行熔融後,自寬度500 mm之狹縫模頭(間隙0.8 mm)擠出,並澆鑄於10℃之輥上。澆鑄時,利用施加靜電法使其密接於輥上而加以冷卻。獲得厚度約為100 μm之膜。 使用自所獲得之膜所切出之切片,與實驗例1~9同樣地,在MFR測定之前後測定平均分散粒徑。MFR測定前之粒徑(r1)為5.2 μm,MFR測定後之粒徑(r2)為9.8 μm,粒徑比(r2/r1)為1.9。
實驗例11 將聚醚酮酮(Cytec Fiberite公司製造、製品名Cypek R、等級名HT、MFR:25 g/10分鐘、熔點:351℃、Tg:158℃、Tcc:200℃)、與氟乙烯丙烯樹脂(鐵氟龍(註冊商標)(R)FEP、熔點260℃、DuPont-Mitsui Fluorochemicals(股)製造),以80:20(質量%)進行乾摻,將如此所獲得之混合物作為原料,利用與實驗例10同樣之方法製得膜。 使用自所獲得之膜所切出之切片,與實驗例1~9同樣地,在MFR測定之前後測定平均分散粒徑。MFR測定前之粒徑(r1)為5.4 μm,MFR測定後之粒徑(r2)為10.3 μm,粒徑比(r2/r1)為1.9。
[表1]
樹脂 實驗例1 實驗例2 實驗例3 實驗例4 實驗例5 實驗例6 實驗例7 實驗例8 實驗例9 實驗例10 實驗例11 實驗例12
芳香族聚醚酮樹脂(1)(質量份) 80 60          80 60             100
芳香族聚醚酮樹脂(2)(質量份)       50                           
芳香族聚醚酮樹脂(3)(質量份)          50 40       50 40         
芳香族聚醚酮樹脂(4)(質量份)                            80      
芳香族聚醚酮樹脂(5)(質量份)                               80   
含氟共聚物(1) (質量份) 20 40 50       20 40               
含氟共聚物(2) (質量份)          50 60       50 60         
含氟共聚物(3) (質量份)                            20      
含氟共聚物(4) (質量份)                               20   
冷卻輥溫度 退火條件                                    
25℃ 0小時 (未退火)                              
160℃ 0小時 (未退火)                  
3小時                        
結晶度(%) 0 0 0 4 5 11 6 21 25 0 0 0
拉伸彈性模數(MPa) 2312 1926 1693 1714 1628 2880 2351 2387 2149 2450 2500 2732
拉伸伸長率(%) 97 80 89 92 75 62 80 85 70 43 32 28
撓曲次數(次) 4419 3639 3837 4012 3857 1932 1758 38 27 90 41 548
平均分散粒徑(μm) 0.18 0.28 0.22 0.86 1.17 0.18 0.28 0.86 1.17 5.2 5.4 -
平均分散粒徑比 1.1 1.25 1.23 1.32 1.52 1.1 1.25 1.32 1.52 1.9 1.9 -
最大分散粒徑(μm) 0.4 0.7 0.7 0.8 0.8 0.4 0.7 0.8 0.8 11.2 10.6 -
相對介電常數 2.7 2.5 2.4 2.6 2.5 2.7 2.5 2.6 2.5 2.7 27 3

Claims (13)

  1. 一種膜,其係由包含芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)之樹脂組成物所構成者,且特徵在於: 上述含氟共聚物(II)以5.0 μm以下之平均分散粒徑形成分散相, 上述芳香族聚醚酮樹脂(I)之結晶度未達6%。
  2. 如請求項1之膜,其中,上述含氟共聚物(II)之平均分散粒徑r1、與依據ASTM D1238於380℃、5000 g負載及5分鐘預熱而測定熔體流動速率後的上述含氟共聚物(II)之平均分散粒徑r2之比r2/r1為1.60以下。
  3. 一種膜,其係由包含芳香族聚醚酮樹脂(I)及含氟共聚物(II)之樹脂組成物所構成者,且特徵在於: 上述含氟共聚物(II)之平均分散粒徑r1、與依據ASTM D1238於380℃、5000 g負載及5分鐘預熱而測定熔體流動速率後的上述含氟共聚物(II)之平均分散粒徑r2之比r2/r1為1.60以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之膜,其拉伸彈性模數為2400 MPa以下。
  5. 如請求項1至4中任一項之膜,其中,利用MIT彎折試驗機測得之撓曲次數為2000次以上。
  6. 如請求項1至5中任一項之膜,其中,上述芳香族聚醚酮樹脂(I)之熔點為300~380℃。
  7. 如請求項1至6中任一項之膜,其中,上述芳香族聚醚酮樹脂(I)之玻璃轉移溫度為130~220℃。
  8. 如請求項1至7中任一項之膜,其中,上述含氟共聚物(II)之熔點為200~323℃。
  9. 如請求項1至8中任一項之膜,其中,上述含氟共聚物(II)係四氟乙烯及下述通式(1)所表示之全氟乙烯性不飽和化合物之共聚物, CF 2=CF-Rf 1(1) (式中,Rf 1表示-CF 3或-ORf 2,Rf 2表示碳數1~5之全氟烷基)。
  10. 如請求項1至9中任一項之膜,其中,上述芳香族聚醚酮樹脂(I)與上述含氟共聚物(II)之質量比(I):(II)為99:1~30:70。
  11. 一種包覆電線被覆材料,其包含請求項1至10中任一項之膜。
  12. 一種可撓性印刷電路基板用膜,其包含請求項1至10中任一項之膜。
  13. 一種積層體,其包含請求項1至10中任一項之膜。
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