TW202237710A - 液狀組合物之製造方法及組合物 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於提供一種液狀組合物之製造方法,該液狀組合物含有四氟乙烯系聚合物之粒子,且分散穩定性、均勻性及操作性優異,所得之成形物之電特性等物性優異,該液狀組合物可用作阻焊劑組合物或印刷基板之構成材料。
一種液狀組合物之製造方法,其於具備薄膜回轉攪拌機構或自轉及公轉攪拌機構之槽內,將四氟乙烯系聚合物之粒子、芳香族樹脂或新莫氏硬度為12以下之無機粒子之至少一者、及液狀化合物加以混合,而獲得包含上述四氟乙烯系聚合物之粒子、芳香族樹脂或新莫氏硬度為12以下之無機粒子之至少一者、及上述液狀化合物之液狀組合物。
Description
本發明係關於一種液狀組合物之製造方法及液狀組合物,該液狀組合物包含四氟乙烯系聚合物之粒子、及芳香族性樹脂或規定之無機粒子之至少一者。
聚四氟乙烯(PTFE)等四氟乙烯系聚合物其電特性、撥水撥油性、耐化學品性、耐熱性等物性優異,用於印刷基板等多種產業用途。作為用於對基材表面賦予上述物性之塗佈劑,已知包含四氟乙烯系聚合物之粒子、及水等液狀分散介質之液狀組合物。
由於可由該液狀組合物形成低介電常數、低介電損耗因數等電特性優異之成形物,故而該液狀組合物作為形成與高頻段之頻率對應之印刷基板之介電層之材料而受到矚目。
為了形成更優異之介電層,亦進行了四氟乙烯系聚合物與芳香族性樹脂之混合之研究。
例如於專利文獻1中,揭示一種於聚醯胺酸之清漆中混合PTFE之粒子並對其進行醯亞胺化製程而製成之聚醯亞胺-PTFE共混膜。於專利文獻2中,揭示一種如下製作之聚醯亞胺-PTFE共混膜:製造聚醯胺酸之清漆,取出其之一部分與PTFE之粒子加以混合,將其與殘餘之清漆加以混合,對其進行熱流延法,而製成聚醯亞胺-PTFE共混膜。
於專利文獻3中,為了提高該液狀組合物之塗佈性,提出使用增黏劑。於專利文獻4中,為了提高由該液狀組合物所形成之成形物之接著性,提出使用聚醯胺醯亞胺樹脂及聚醚醯亞胺。
又,由於四氟乙烯系聚合物之分散穩定性非常低,故而基於獲得分散穩定性優異之液狀組合物之觀點而言,自先前開始提出了各種方案。
例如專利文獻5中,基於提高分散穩定性之觀點而言,揭示一種進而混合有陶瓷之無機粒子之、包含PTFE之粒子之液狀組合物。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2005-142572號公報
專利文獻2:國際公開第2016/159061號
專利文獻3:日本專利特開2018-048233號公報
專利文獻4:日本專利特開2019-218484號公報
專利文獻5:日本專利特開2016-194017號公報
[發明所欲解決之問題]
四氟乙烯系聚合物其表面張力較低,不易與其他成分相互作用,分散穩定性非常低。由此,本發明人等發現如下問題:於先前技術文獻之形態之情形時,所得之混合物(組合物)其分散穩定性較低,且易於變質,因此,由其所得之成形品之成分分佈之均勻性或緻密性降低,物性不易發揮。進而,本發明人等亦有如下見解:於由該混合物(組合物)形成帶凸部之基材等具有微細或複雜之形狀之成形物之情形時,該問題變得顯著。
又,於專利文獻5中記載之形態之情形時,由於無機粒子之凝集,液狀組合物之分散穩定性及均勻性不充分,且液狀組合物易於變質。進而,由該液狀組合物所得之成形物中之成分分佈之均勻性尚不充分。
本發明人等進行了銳意研究,結果有如下見解:於含有四氟乙烯系聚合物之粒子、及芳香族樹脂或特定之無機粒子之至少一者之液狀組合物之製造中,若將其等於特定之條件下加以混合,則獲得分散穩定性、均勻性及操作性優異之液狀組合物。又,具體而言,有如下見解:可提高組合物中之四氟乙烯系聚合物之粒子及芳香族性樹脂之含量。
此外,本發明人等亦有如下見解:該液狀組合物不僅適合形成緻密之成形物,亦適合形成低介電損耗因數及低線膨脹性等優異且具有微細或複雜之形狀之成形物。
又,具體而言,本發明人等亦有如下見解:該液狀組合物適合形成低介電損耗因數及低線膨脹性等優異之緻密之成形物。
進而,具體而言,本發明人等亦有如下見解:該液狀組合物適合形成高度具備四氟乙烯系聚合物及無機粒子之物性且低介電損耗因數、低線膨脹性及熱傳導性等優異之緻密之成形物。
本發明之目的在於,提供一種組合物之製造方法、較佳為抗蝕劑組合物之該組合物,該組合物之分散穩定性、均勻性及操作性優異,且該組合物包含四氟乙烯系聚合物之粒子、及芳香族性樹脂或規定之無機粒子之至少一者。
具體而言,本發明之目的在於,提供一種液狀組合物之製造方法、較佳為抗蝕劑組合物之該液狀組合物、以及由該抗蝕劑組合物所形成之具有凸部之帶凸部之構件,該液狀組合物之分散穩定性及操作性優異,且該液狀組合物包含四氟乙烯系聚合物之粒子及芳香族性樹脂,該凸部具有規定之圖案。
又,具體而言,本發明之目的在於,提供一種液狀組合物之製造方法及該液狀組合物、以及使用該液狀組合物之積層體之製造方法,該液狀組合物包含四氟乙烯系聚合物之粒子、芳香族聚合物、規定之增黏聚合物、及水,且分散穩定性、均勻性及操作性優異。
又,具體而言,本發明之目的在於,提供一種可形成分散穩定性、均勻性及操作性優異之液狀組合物之組合物,組合物較佳為塊狀且黏土狀之硬黏物(膏體或濕粉)。
又,具體而言,本發明之目的在於,提供一種液狀組合物之製造方法、及使用所得之液狀組合物之積層體之製造方法,該液狀組合物包含四氟乙烯系聚合物之粒子及規定之無機粒子,無機粒子之凝集較少,且分散穩定性、均勻性及操作性優異。
[解決問題之技術手段]
本發明具有下述形態。
<1>一種液狀組合物之製造方法,其於具備薄膜回轉攪拌機構或自轉及公轉攪拌機構之槽內,將四氟乙烯系聚合物之粒子、芳香族樹脂或新莫氏硬度為12以下之無機粒子之至少一者、及液狀化合物加以混合,而獲得包含上述四氟乙烯系聚合物之粒子、芳香族樹脂或新莫氏硬度為12以下之無機粒子之至少一者、及上述液狀化合物之液狀組合物。
<2>如<1>之製造方法,其將四氟乙烯系聚合物之粒子、及芳香族性樹脂之清漆放入具備圓筒形之攪拌槽及旋轉部位之攪拌機之上述攪拌槽內,上述旋轉部位於上述攪拌槽之內壁面之內側旋轉且具有形成有複數個孔之圓筒部,藉由上述旋轉部位之旋轉所產生之離心力,一面於上述攪拌槽之內壁面擴展成薄膜圓筒狀一面攪拌,而獲得包含上述四氟乙烯系聚合物及上述芳香族性樹脂之液狀組合物。
<3>如<2>之製造方法,其中上述四氟乙烯系聚合物係包含基於全氟(烷基乙烯基醚)之單元之具有含氧極性基者。
<4>如<2>或<3>之製造方法,其中上述四氟乙烯系聚合物之粒子之質量相對於上述芳香族性樹脂之質量之比為0.5~10。
<5>一種液狀組合物,其係與芳香族性樹脂之清漆混合而使用,包含四氟乙烯系聚合物之粒子、及芳香族性樹脂之清漆,上述四氟乙烯系聚合物之粒子及上述芳香族性樹脂之總含量為50質量%以上,且上述四氟乙烯系聚合物之粒子之含量相對於上述芳香族性樹脂之質量比為0.5~10。
<6>如<1>之製造方法,其於具備薄膜回轉攪拌機構或自轉及公轉攪拌機構之槽內,將四氟乙烯系聚合物之粒子、芳香族樹脂、選自由極性乙烯系聚合物及多糖類所組成之群中之至少1種增黏聚合物、以及水加以混合,而獲得包含上述四氟乙烯系聚合物之粒子、上述芳香族樹脂、上述增黏聚合物、及上述水之液狀組合物。
<7>如<6>之製造方法,其於具備薄膜回轉攪拌機構或自轉及公轉攪拌機構之槽內,將上述四氟乙烯系聚合物之粒子、上述芳香族樹脂、上述增黏聚合物、及上述水加以混合,進而混合水,而獲得上述液狀組合物。
<8>如<6>或<7>之製造方法,其中上述四氟乙烯系聚合物之粒子包含熱熔融性四氟乙烯系聚合物之粒子、及非熱熔融性四氟乙烯系聚合物之粒子。
<9>如<6>至<8>中任一項之製造方法,其中上述芳香族樹脂係芳香族聚醯亞胺、芳香族聚醯胺醯亞胺、芳香族聚醚醯亞胺、或其等之前驅物。
<10>如<6>至<9>中任一項之製造方法,其進而於具備薄膜回轉攪拌機構或自轉及公轉攪拌機構之槽內混合無機粒子,而獲得上述液狀組合物。
<11>一種組合物,其包含四氟乙烯系聚合物之粒子、芳香族聚合物、選自由極性乙烯系聚合物及多糖類所組成之群中之至少1種增黏聚合物、以及水,上述增黏聚合物之含量相對於上述四氟乙烯系聚合物之粒子之比為0.05以下,將溫度設為25℃、將剪切速度剪切速度設為1 s
-1時利用毛細測定儀(Capillograph)測定所得之黏度為10000 Pa・s~100000 Pa・s。
<12>如<1>之製造方法,其對四氟乙烯系聚合物之粒子、新莫氏硬度為12以下之無機粒子、及液狀化合物進行薄膜回轉而將其等加以混合,從而獲得包含上述四氟乙烯系聚合物之粒子、上述無機粒子、及上述液狀化合物之液狀組合物。
<13>如<12>之製造方法,其中上述四氟乙烯系聚合物之粒子包含熱熔融性四氟乙烯系聚合物之粒子、及非熱熔融性四氟乙烯系聚合物之粒子。
<14>如<12>或<13>之製造方法,其中上述無機粒子係氮化硼粒子或二氧化矽粒子。
<15>如<12>至<14>中任一項之製造方法,其中上述液狀組合物之黏度為10000 mPa・s以下。
[發明之效果]
根據本發明,可製造分散穩定性及操作性優異且包含四氟乙烯系聚合物之粒子及芳香族性樹脂之液狀組合物。該組合物之電特性等物性優異,該組合物例如可用作阻焊劑組合物,亦可用作印刷基板之構成材料。
又,根據本發明,可製造分散穩定性、均勻性及操作性優異,且包含四氟乙烯系聚合物之粒子、芳香族聚合物、規定之增黏聚合物、及水之液狀組合物。該液狀組合物之電特性等物性優異,該液狀組合物例如可用作印刷基板之構成材料。
又,根據本發明,提供一種可形成分散穩定性、均勻性及操作性優異之液狀組合物之組合物。
又,根據本發明,可製造分散穩定性及操作性優異且包含四氟乙烯系聚合物之粒子及規定之無機粒子之液狀組合物。該液狀組合物可形成電特性等物性優異之成形物,例如可用作印刷基板之材料。
「四氟乙烯系聚合物」係含有基於四氟乙烯(以下亦記為「TFE」)之單元(以下亦記為「TFE單元」)之聚合物,亦簡記為「F聚合物」。
「平均粒徑(D50)」係藉由雷射繞射散射法求出之對象物(粒子及填料)之體積基準累積50%粒徑。即,藉由雷射繞射散射法對粒度分佈進行測定,將對象物集體之總體積設為100%,求出累積曲線,「平均粒徑(D50)」係於該累積曲線上累積體積為50%之點之粒徑。
對象物之D50係使對象物分散於水中,使用雷射繞射散射式之粒度分佈測定裝置(堀場製作所公司製造,LA-920測定器)並藉由雷射繞射散射法進行分析而求出。
「平均粒徑(D90)」係粒子之累積體積粒徑,其係與「D50」同樣地求出之粒子之體積基準累積90%粒徑。
「熱熔融性樹脂」意指於49 N之負載條件下,於較樹脂之熔融溫度高出20℃以上之溫度中存在熔融流動速度為1~1000 g/10分鐘之溫度之熔融流動性樹脂。
「非熱熔融性樹脂」意指於49 N之負載條件下不存在熔融流動速度為1~1000 g/10分鐘之溫度之非熔融流動性樹脂。
「熔融溫度」係與藉由示差掃描熱量測定(DSC)法測定之聚合物之熔解峰之最大值相對應之溫度。
「聚合物之熔融溫度(熔點)」係與藉由示差掃描熱量測定(DSC)法測定之聚合物之熔解峰之最大值相對應之溫度。
「黏度」係使用B型黏度計於25℃下於轉速為30 rpm之條件下測定之液狀組合物之黏度。反覆進行3次測定,取3次測定值之平均值。
「觸變比」係於轉速為30 rpm之條件下測定之液狀組合物之黏度η
1除以於轉速為60 rpm之條件下測定之黏度η
2而算出之值。反覆進行3次各黏度之測定,取3次測定值之平均值。
「新莫氏硬度」係以15種基準礦物之硬度作為尺度而求出之硬度。基準礦物按照較軟之礦物(新莫氏硬度1)至較硬之礦物(新莫氏硬度15)之順序,為滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長石、熔融石英、水晶(石英)、黃玉(topaz)、石榴石、熔融氧化鋯、熔融氧化鋁、碳化矽、碳化硼及金剛石。於本說明書中,根據使用該等基準礦物摩擦對象試樣時有無劃痕,來確定硬度。例如,使用方解石之情形時未產生劃痕、使用螢石之情形時產生劃痕之對象試樣之新莫氏硬度為3.5。
聚合物中之「單元」意指藉由單體之聚合形成之基於上述單體之原子團。單元可為藉由聚合反應直接形成之單元,亦可為藉由對聚合物進行處理而使上述單元之一部分轉化成其他結構之單元。以下,亦將基於單體a之單元簡記為「單體a單元」。
本發明之製造方法(以下亦記為「本法」)於具備薄膜回轉攪拌機構或自轉及公轉攪拌機構之槽內,將F聚合物之粒子(以下亦記為「F粒子」)、芳香族樹脂或新莫氏硬度為12以下之無機粒子(以下亦記為「本無機粒子」)之至少一者、及液狀化合物加以混合,而獲得包含F粒子、芳香族樹脂或本無機粒子之至少一者、及液狀化合物之液狀組合物(以下亦記為「本液狀組合物」)。
本發明中之F聚合物可為熱熔融性,亦可為非熱熔融性。
於F聚合物為熱熔融性之情形時,其熔融溫度較佳為200℃以上,更佳為240℃以上,進而較佳為260℃以上。F聚合物之熔融溫度較佳為325℃以下,更佳為320℃以下。F聚合物之熔融溫度尤佳為200~320℃。
F聚合物之玻璃轉移點較佳為50℃以上,更佳為75℃以上。F聚合物之玻璃轉移點較佳為150℃以下,更佳為125℃以下。
F聚合物之表面張力較佳為16~26 mN/m,更佳為16~20 mN/m。再者,F聚合物之表面張力可藉由於由F聚合物所製作之平板上載置潤濕指數試劑(和光純藥公司製造)之液滴而進行測定。
F聚合物之氟含量較佳為70質量%以上,更佳為72~76質量%。氟含量較高之F聚合物雖電物性等物性優異,但表面張力較低,於液狀化合物中之分散穩定性易於降低,然而,於本發明中,藉由下述之各形態之作用機制,該F聚合物之分散穩定性易於提高。
作為F聚合物,可例舉:聚四氟乙烯(PTFE);包含TFE單元及基於乙烯之單元之聚合物;包含TFE單元及基於丙烯之單元之聚合物;包含TFE單元及基於全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)之單元(PAVE單元)之聚合物(PFA);包含TFE單元及基於六氟丙烯之單元之聚合物(FEP);包含TFE單元及基於氟烷基乙烯之單元之聚合物;包含TFE單元及基於三氟氯乙烯之單元之聚合物,較佳為PFA或FEP,更佳為PFA。上述聚合物可進而包含基於其他共聚單體之單元。
作為PAVE,較佳為CF
2=CFOCF
3、CF
2=CFOCF
2CF
3或CF
2=CFOCF
2CF
2CF
3(以下亦記為「PPVE」),更佳為PPVE。
PTFE可為非熱熔融性PTFE,亦可為熱熔融性PTFE。
F聚合物較佳為具有含氧極性基。於該情形時,易於以分子集合體等級形成微小球晶,F粒子之潤濕性提高,本發明之效果易於高度呈現。
含氧極性基可包含於F聚合物中之單元,亦可包含於F聚合物之主鏈之末端基。作為後者之形態,可例舉:具有含氧極性基作為來源於聚合起始劑、鏈轉移劑等之末端基之F聚合物;對F聚合物進行電漿處理或電離輻射處理所得之具有含氧極性基之F聚合物。含氧極性基較佳為含羥基之基、含羰基之基及含膦醯基之基,基於本液狀組合物之分散穩定性之觀點而言,更佳為含羥基之基及含羰基之基,進而較佳為含羰基之基。
含羥基之基較佳為含有醇性羥基之基,更佳為-CF
2CH
2OH或-C(CF
3)
2OH。
含羰基之基係包含羰基(>C(O))之基,較佳為羧基、烷氧羰基、醯胺基、異氰酸基、胺基甲酸酯基(-OC(O)NH
2)、酸酐殘基(-C(O)OC(O)-)、醯亞胺殘基(-C(O)NHC(O)-等)或碳酸酯基(-OC(O)O-),更佳為酸酐殘基。於該情形時,F粒子與本無機粒子及液狀化合物易於相互作用,本液狀組合物之分散穩定性等液性物性易於變得優異。
F聚合物較佳為包含TFE單元及PAVE單元且具有含羰基之基之聚合物,更佳為包含TFE單元、PAVE單元、及基於具有含羰基之基之單體之單元之聚合物,進而較佳為以相對於所有單元依序為90~99莫耳%、0.5~9.97莫耳%、0.01~3莫耳%包含該等單元之聚合物。若存在含羰基之基,則基於可進一步提高F聚合物之親和性或密接性之觀點而言較佳。
於F聚合物具有含羰基之基之情形時,F聚合物中之含羰基之基之數量相對於主鏈之碳數1×10
6個,較佳為10~5000個,更佳為100~3000個,進而較佳為800~1500個。再者,F聚合物中之含羰基之基之數量可藉由聚合物之組成或國際公開第2020/145133號中記載之方法進行定量。
又,具有含羰基之基之單體較佳為伊康酸酐、檸康酸酐或5-降莰烯-2,3-二羧酸酐(以下亦記為「NAH」)。作為該聚合物之具體例,可例舉國際公開第2018/16644號中記載之聚合物。
本發明中之F粒子之D50較佳為0.1~25 μm。F粒子之D50較佳為20 μm以下,更佳為10 μm以下,進而較佳為8 μm以下。F粒子之D50較佳為0.2 μm以上,更佳為0.5 μm以上,進而較佳為1 μm以上。該範圍之D50之情形時,F粒子之流動性及分散穩定性易於變得良好。
基於分散穩定性之觀點而言,F粒子之比表面積較佳為1~25 m
2/g,更佳為1~8 m
2/g。
F粒子可使用一種,亦可使用兩種以上。於使用兩種F粒子之情形時,F粒子較佳為包含熱熔融性F聚合物之粒子及非熱熔融性F聚合物之粒子,更佳為包含熔融溫度為200~320℃之F聚合物(較佳為上述之包含TFE單元及PAVE單元且具有含氧極性基之聚合物)之粒子、及非熱熔融性PTFE之粒子。繼而,進而較佳為後者之粒子之含量多於前者之粒子之含量之形態。
於該情形時,F聚合物維持物性之同時適度原纖化,於由本液狀組合物所形成之成形物中本無機粒子易於被擔載,成形物之強度易於提高。
於該情形時,前者之粒子占前者之粒子與後者之粒子之合計量之比率較佳為50質量%以下,更佳為25質量%以下。又,該情形時之比率較佳為0.1質量%以上,更佳為1質量%以上。
該本液狀組合物不僅分散穩定性、均勻性及操作性易於變得優異,而且易於形成基於非熱熔融性PTFE之物性優異之、接著性之成形物。
又,於該情形時,較佳為熔融溫度為200~320℃之F聚合物之粒子之D50為0.1~1 μm且非熱熔融性PTFE之粒子之D50為0.1~1 μm之形態、熔融溫度為200~320℃之F聚合物之粒子之D50為1~4 μm且非熱熔融性PTFE之粒子之D50為0.1~1 μm之形態。
F粒子可包含除F聚合物以外之樹脂,較佳為以F聚合物作為主成分。F粒子中之F聚合物之含量較佳為80質量%以上,更佳為100質量%。
作為上述樹脂,可例舉芳香族聚酯、聚醯胺醯亞胺、(熱塑性)聚醯亞胺、聚苯醚、聚苯氧、馬來醯亞胺等耐熱性樹脂。
本液狀組合物中之F粒子之含量相對於本液狀組合物之整體質量,較佳為20質量%以上,更佳為30質量%以上。F粒子之含量相對於本液狀組合物之整體質量,較佳為80質量%以下,更佳為70質量%以下。
首先,對本法之第一形態(以下亦記為「本法1」)進行說明。
本法1係藉由特定之攪拌器件將四氟乙烯系聚合物(以下亦記為「F聚合物」)之粒子(以下亦記為「F粒子」)及芳香族性樹脂(以下亦記為「第一芳香族性樹脂」)之清漆加以混合,而獲得包含上述F粒子及上述第一芳香族性樹脂之組合物。
又,本發明之組合物(以下亦記為「本組合物1」)包含F粒子及第一芳香族性樹脂,F粒子及第一芳香族性樹脂之總含量為50質量%以上,且F粒子之含量相對於第一芳香族性樹脂之質量比為0.5~10。本組合物1係與芳香族性樹脂(以下亦記為「第二芳香族性樹脂」)之清漆混合而使用,較佳為用於負型抗蝕劑組合物。
藉由本法1所得之組合物例如本組合物1之分散穩定性及操作性優異。其理由及其作用機制尚不清楚,例如推定如下。
F聚合物其表面能較低,分散性較低,因此,F粒子與芳香族性樹脂混合時,易於形成複雜之二次粒子而發生凝集。對此,於本法1中,採用特定之攪拌方法,即,使包含F粒子及芳香族性樹脂之處理液於容器內高速移動,於其液膜與容器之內壁之間產生切應力,藉此,抑制F粒子之變質之同時,使F粒子之二次粒子鬆散,將F粒子及芳香族性樹脂加以混合。認為其結果為,藉由本發明可獲得分散穩定性優異之組合物,進而,即便提高F聚合物及第一芳香族性樹脂之含量,亦可獲得操作性優異之組合物(例如本組合物1)。使用本組合物1,即可形成高度具備F聚合物及第一芳香族性樹脂之物性且電特性等優異之成形物。
本發明中使用之、第一芳香族性樹脂之清漆中之芳香族性樹脂較佳為具有含氧極性基之芳香族性樹脂。作為第一芳香族性樹脂之具體例,可例舉芳香族聚醯亞胺、芳香族聚醯亞胺前驅物(聚醯胺酸)、芳香族聚醯胺醯亞胺、芳香族聚醯胺醯亞胺前驅物、環氧樹脂、酚系樹脂、芳香族性聚酯樹脂(液晶性芳香族性聚酯等)、芳香族性聚酯醯胺(液晶性芳香族性聚酯醯胺等)、聚苯醚、芳香族性馬來醯亞胺樹脂。
其中,更佳為具有環氧基之芳香族性樹脂、或具有羧基且酸值為150 mgKOH/g以下之硬化性之芳香族性樹脂。
作為具有環氧基之芳香族性樹脂,可例舉酚系酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、第三丁基兒茶酚型環氧樹脂、胺基苯酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂等環氧樹脂。該等環氧樹脂為固形狀(於40℃下為固體狀)、半固形狀(於20℃下為固體狀,於40℃下為液狀)、液狀(於20℃下為液狀)之任一種均可。該等環氧樹脂可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
於本組合物1包含半固形狀之環氧樹脂之情形時,有以下趨勢:使本組合物1(較佳為負型抗蝕劑組合物)硬化所得之硬化物之玻璃轉移溫度(Tg)變高,線膨脹係數變低,耐龜裂性優異。另一方面,於本組合物1包含固形狀之環氧樹脂之情形時,有硬化物之玻璃轉移溫度變高、耐熱性優異之趨勢,於本組合物1包含液狀環氧樹脂之情形時,有乾膜之可撓性優異之趨勢。
作為具有羧基且酸值為150 mgKOH/g以下之硬化性之芳香族性樹脂,較佳為具有羧基之感光性樹脂且為鹼可溶性樹脂。基於光硬化性及顯影性變得良好之觀點而言,該感光性樹脂較佳為分子中具有乙烯性不飽和雙鍵,更佳為具有(甲基)丙烯醯氧基。再者,於本說明書中,(甲基)丙烯醯氧基係丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基及其等兩者之總稱用語。
作為此種樹脂,較佳為含羧基之酚系樹脂,更佳為於使多官能酚系樹脂(例如多官能酚醛清漆型環氧樹脂)與(甲基)丙烯酸反應後、使二元酸酐加成於存在於側鏈之羥基所得之含羧基之酚系樹脂,該多官能酚系樹脂係使酚性羥基與表氯醇反應而環氧化所得。該含羧基之酚系樹脂由於易於與F聚合物(尤其是具有極性官能基之F聚合物)相互作用,故而較佳。
第一芳香族性樹脂之酸值較佳為120 mgKOH/g以下,更佳為90 mgKOH/g以下。酸值較佳為40 mgKOH/g以上,更佳為45 mgKOH/g以上。具有該酸值之第一芳香族性樹脂與F聚合物高度地相互作用,本組合物1中之F粒子之分散穩定性提高。
又,該第一芳香族性樹脂其鹼顯影性良好,易於獲得作為目的物之具有複雜形狀之成形物(凸部)。
作為構成第一芳香族性樹脂之清漆之溶劑,可例舉N-甲基-2-吡咯啶酮、環己酮。第一芳香族性樹脂之清漆中之第一芳香族性樹脂之含量較佳為20~90質量%之範圍。
於本法中,將F粒子及第一芳香族性樹脂之清漆放入具備圓筒形之攪拌槽及旋轉部位之攪拌機之上述攪拌槽內,該旋轉部位於上述攪拌槽之內壁面之內側旋轉且具有形成有複數個孔之圓筒部,藉由上述旋轉部位之旋轉所產生之離心力,一面於上述攪拌槽之內壁面擴展成薄膜圓筒狀一面攪拌,而獲得包含F聚合物及第一芳香族性樹脂之組合物。
該攪拌器件有時亦被稱為薄膜回轉型高速混合機,藉由上述作用機制,可使F粒子本身不變質而使其二次粒子鬆散之同時,將F粒子與第一芳香族性樹脂混合。
其結果,藉由更短時間之攪拌即可獲得分散性優異之組合物。又,該組合物尤其是本組合物1即便進而與第二芳香族性樹脂之清漆、及視需要使用之無機填料等任意添加成分混合,亦可形成分散穩定性優異之組合物。
上述圓筒形之攪拌槽之內壁面可設有凹凸。該凹凸之高度及形狀之組合具備幾μm~幾百μm左右之深度(高度)、格子狀之凹槽或小凹坑,可適當進行更換。又,可將攪拌槽之內壁面等分為例如上中下,形成不同之凹凸圖案。
上述攪拌槽之材質可使用可進行凹凸形成加工處理且不易磨耗之例如不鏽鋼或陶瓷等。
上述攪拌槽可具備複數個構成攪拌對象之成分之投入口。即,於藉由本法1製造組合物時,可將對F粒子與第一芳香族性樹脂之清漆進行預混合所得之混合物一次性供給至攪拌槽內,亦可將F粒子與第一芳香族性樹脂之清漆分開供給至攪拌槽內。
又,上述攪拌槽可具備將構成攪拌對象之成分加以混合所得之混合物之排出口。因此,本法1可分批式實施,亦可連續式實施。
於上述攪拌槽之內壁面之內側旋轉且具有形成有複數個孔之圓筒部之旋轉部位與攪拌槽之內壁面介隔1~10 mm左右之微小之間隙對向。旋轉部位之周速及攪拌時間可適當設定。
所供給之F粒子及第一芳香族性樹脂之清漆遍及攪拌槽之內壁面與旋轉部位之圓筒部之外周面之間之間隙,成為膜狀,隨著旋轉部位之旋轉而於攪拌槽內高速回轉。此時,由於不僅受到剪應力,而且受到切應力,故可實現高水準之分散。
於本法1中,關於F粒子及第一芳香族性樹脂之清漆之使用量,清漆中之F粒子之質量相對於第一芳香族性樹脂之質量之比較佳為0.5~10之範圍,更佳為1~3之範圍。
本組合物1包含F粒子、及第一芳香族性樹脂之清漆,與第二芳香族性樹脂之清漆混合而使用,F粒子及上述第一芳香族性樹脂之總含量為50質量%以上,且F粒子之含量相對於上述第一芳香族性樹脂之質量比為0.5~10。
本組合物1係樹脂固形物成分之含量較高、F聚合物占樹脂固形物成分之含量較高且分散穩定性及操作性優異之組合物。
於本組合物1中之F粒子及F聚合物分別於上述範圍內之情形時,尤其是F聚合物為具有含氧極性基之聚合物之情形時,該趨勢變得顯著。
本組合物1較佳為對F粒子及第一芳香族性樹脂之清漆較佳為使用上述薄膜回轉型高速混合機進行攪拌而製備。於該情形時,該趨勢亦易於變得顯著。
基於進一步提高分散性及操作性之觀點而言,本組合物1可進而包含界面活性劑作為分散劑。
界面活性劑較佳為非離子性。
界面活性劑之親水部位較佳為具有氧伸烷基或醇性羥基,疏水部位較佳為具有乙炔基、聚矽氧烷基、全氟烷基或全氟烯基。換言之,界面活性劑較佳為乙炔系界面活性劑、矽酮系界面活性劑或氟系界面活性劑。
本組合物1可進而包含其他樹脂。其他樹脂可為熱固性樹脂,亦可為熱塑性樹脂。
作為其他樹脂,可例舉不具有芳香族性之、馬來醯亞胺樹脂、聚胺酯樹脂、聚醯亞胺、聚醯胺酸、聚醯胺醯亞胺、聚乙烯醇縮醛樹脂。作為其他樹脂,較佳為馬來醯亞胺樹脂、聚醯亞胺及聚醯胺酸。於該情形時,由本組合物1所形成之成形物之柔軟性及接著性易於變得優異。
本組合物1除該等成分以外,亦可包含矽烷偶合劑、脫水劑、消泡劑、塑化劑、耐候劑、抗氧化劑、熱穩定劑、潤滑劑、抗靜電劑、增白劑、著色劑、導電劑、離型劑、表面處理劑、阻燃劑等添加劑。
關於本組合物1與第二芳香族性樹脂之清漆之混合,可將本組合物1與第二芳香族性樹脂之清漆一次性混合,可將本組合物1逐次混合於第二芳香族性樹脂之清漆中,亦可於第二芳香族性樹脂之清漆中逐次混合本組合物1。
再者,於下述之進而混合無機填料、光聚合起始劑、硬化劑或硬化促進劑、分散劑、其他液狀分散介質等任意添加成分之情形時,可於任意階段混合。
作為本組合物1與第二芳香族性樹脂之清漆之混合方法,可例舉:利用攪拌裝置、或亨舍爾混合機、加壓捏合機、班布里混合機或行星式混合機進行之攪拌,該攪拌裝置單軸或多軸具備槳葉、渦輪葉片、輪葉、殼狀葉片等葉片(攪拌翼);利用球磨機、磨碎機、籃式磨機、砂磨機(sand mill)、砂研磨機(sand grinder)、DYNO-MILL(使用玻璃珠或氧化鋯珠等粉碎介質之珠磨機)、Dispermat、SC磨機、釘碎機(Spike Mill)或攪拌磨機等、使用介質之分散機進行之混合;使用微噴均質機、Nanomizer、Ultimaizer等高壓均質機、超音波均質機、溶解器、分散機、高速葉輪分散機、下述自轉公轉攪拌機等、不使用介質之分散機進行之混合。較佳為亨舍爾混合機、加壓捏合機、班布里混合機、行星式混合機或自轉公轉攪拌機,更佳為行星式混合機。行星式混合機具備具有雙軸之攪拌葉片且對攪拌槽中之混練物進行攪拌、混練之構造,該雙軸之攪拌葉片相互進行自轉與公轉。由此,攪拌槽中攪拌葉片無法到達之死角較少,可減輕葉片之負荷,將內容物高度混合。又,可於混合結束後,於所得之本組合物1中繼而添加第二芳香族性樹脂之清漆、及視需要使用之無機填料等任意添加成分,直接製造下述本組合物1。
又,混合可使用雙軸型擠出混練機或石磨型混練機進行。雙軸型擠出混練機例如為藉由平行地靠近配置之二根螺桿間之剪力對被混練物進行混練之雙螺旋式連續混練裝置。石磨型混練機例如為具有筒狀之固定部、及旋轉部之混練機,該筒狀之固定部具備可通過被混練物之內部空間,該旋轉部配置於固定部之內部空間,且藉由旋轉對通過內部空間之被混練物連續進行混練,並將其於旋轉軸方向上搬送。
又,可使用上述薄膜回轉型高速混合機。
構成上述第二芳香族性樹脂之清漆之芳香族性樹脂較佳為具有含氧極性基之芳香族性樹脂,更佳為具有環氧基之芳香族性樹脂、或具有羧基之芳香族性樹脂。該第二芳香族性樹脂之詳情及較佳之具體例與上述第一芳香族性樹脂相同。
又,混合時,構成本組合物1之第一芳香族性樹脂與第二芳香族性樹脂可不同,較佳為使用種類相同者。
於本組合物1與第二芳香族性樹脂之清漆之混合時,可進而混合無機填料。無機填料並無特別限定,只要為包含無機粒子之成分即可。
作為無機填料,較佳為包含氧化物、氮化物、金屬單一成分、合金及碳之填料,較佳為矽酸鹽(氧化矽(二氧化矽)、矽灰石、滑石、雲母)、金屬氧化物(氧化鈹、氧化鈰、氧化鋁、鹼氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈦等)、氮化硼及偏矽酸鎂(塊滑石)之填料,更佳為含有選自鋁、鎂、矽、鈦、鋅中之至少1種元素之無機氧化物之填料,進而較佳為二氧化矽、氧化鈦、氧化鋅、塊滑石及氮化硼之填料,尤佳為二氧化矽之填料。又,無機填料亦可為陶瓷。無機填料可使用一種,亦可將兩種以上混合來使用。於將兩種以上無機填料混合來使用之情形時,可將兩種二氧化矽之填料混合來使用,亦可將二氧化矽之填料與金屬氧化物之填料混合來使用。
若使用二氧化矽之填料,則可充分降低所得之成形物之線膨脹係數。
於無機填料為二氧化矽填料之情形時,無機填料中之二氧化矽之含量較佳為50質量%以上,更佳為75質量%。二氧化矽之含量較佳為100質量%以下。
無機填料之表面之至少一部分較佳為進行表面處理。作為該表面處理所用之表面處理劑,較佳為矽烷偶合劑,更佳為3-胺基丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷。
無機填料之D50較佳為25 μm以下,更佳為15 μm以下。無機填料之D50較佳為0.1 μm以上。
無機填料之形狀為粒狀、針狀(纖維狀)、板狀之任一種均可。作為無機填料之具體之形狀,可例舉球狀、鱗片狀、層狀、葉片狀、杏仁狀、柱狀、雞冠狀、等軸狀、葉狀、雲母狀、塊體狀、平板狀、楔狀、玫瑰花狀、網狀、角柱狀。無機填料可為中空狀,亦可包含中空狀之填料及非中空狀之填料。
作為無機填料之較佳之具體例,可例舉二氧化矽填料(Admatechs公司製造之「Admafine(註冊商標)」系列等)、藉由二癸酸丙二醇酯等酯進行表面處理之氧化鋅(堺化學工業股份有限公司製造之「FINEX(註冊商標)」系列等)、球狀熔融二氧化矽(DENKA公司製造之「SFP(註冊商標)」系列等)、藉由多元醇及無機物進行被覆處理之氧化鈦(石原產業公司製造之「Tipaque(註冊商標)」系列等)、藉由烷基矽烷進行表面處理之金紅石型氧化鈦(Tayca公司製造之「JMT(註冊商標)」系列等)、中空狀二氧化矽填料(太平洋水泥公司製造之「E-SPHERES」系列、日鐵礦業公司製造之「SiliNax」系列、Emerson & Cuming公司製造之「Ecco Sphere」系列等)、滑石填料(Nippon Talc公司製造之「SG」系列等)、塊滑石填料(Nippon Talc公司製造之「BST」系列等)、氮化硼填料(昭和電工公司製造之「UHP」系列、DENKA公司製造之「Denka Boron Nitride」系列(「GP」、「HGP」等級)等)。
於混合無機填料之情形時,無機填料之含量較佳為0.1~75質量%,更佳為1~60質量%。若於該範圍內混合無機填料,則可降低所得之成形物(硬化物)之線膨脹係數。因此,即便對成形物進行熱處理,亦可防止其變形。
於本組合物1與第二芳香族性樹脂之清漆之混合時,可進而混合光聚合起始劑(增感劑)。作為光聚合起始劑,可例舉苯烷酮系光聚合起始劑、醯基氧化膦系光聚合起始劑、安息香系光聚合起始劑、二苯甲酮系光聚合起始劑、2,2'-偶氮二異丁腈、過氧化苯甲醯。
於本組合物1與第二芳香族性樹脂之清漆之混合時,較佳為進而混合硬化劑或硬化促進劑,更佳為進而混合可與芳香族性樹脂發生熱硬化反應之硬化劑或硬化促進劑。再者,於F聚合物具有含羰基之基(羧基、酸酐殘基等)之情形時,硬化劑或硬化促進劑可與F聚合物發生熱硬化反應。若混合硬化劑或硬化促進劑,則可進一步提高由所得之組合物所形成之成形物之硬度。
作為該硬化劑或硬化促進劑,較佳為選自由胺、咪唑、酚、酸酐、具有酚性羥基之化合物、具有氰酸酯基之化合物、具有馬來醯亞胺基之化合物所組成之群中之至少1種,基於提高本組合物1之穩定性與所形成之成形物之接著性及電特性之觀點而言,更佳為胺或咪唑。硬化劑或硬化促進劑可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
較佳為以所得之組合物之硬化起始溫度為120~200℃之方式選擇硬化劑或硬化促進劑。再者,「硬化起始溫度」係藉由示差掃描熱量測定(DSC)確認之、表示對所得之組合物進行加熱時之最初之變化點之溫度。
作為胺,較佳為脂肪族聚胺(伸烷基二胺、聚伸烷基聚胺、具有芳香環之脂肪族聚胺等)、其加成化合物(與苯基縮水甘油醚、甲苯基縮水甘油醚或烷基縮水甘油醚之反應物等)、脂環式聚胺(異佛爾酮二胺、1,3-雙(胺基甲基)環己烷、雙(4-胺基環己基)甲烷、降莰烯二胺、1,2-二胺基環己烷、Laromin等)、或其加成化合物(與正丁基縮水甘油醚或雙酚A二縮水甘油醚之反應物等)。
作為咪唑,較佳為2-甲基咪唑、4-甲基-2-乙基咪唑、2-苯基咪唑、4-甲基-2-苯基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-異丙基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、咪唑之𠯤化合物、咪唑之異三聚氰酸鹽、咪唑羥甲基體、或該等之加成化合物(環氧樹脂與咪唑之反應物等)。
作為酚,較佳為對苯二酚、間苯二酚、或雙酚A。作為酸酐,較佳為鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基耐地酸酐、或二苯甲酮四羧酸。
作為具有酚性羥基之化合物,可例舉酚系酚醛清漆樹脂、烷基酚系酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆樹脂、二環戊二烯型酚系樹脂、Xylok型酚系樹脂、萜烯改性酚系樹脂、甲酚/萘酚樹脂、聚乙烯酚類、苯酚/萘酚樹脂、含α-萘酚骨架之酚系樹脂、含三𠯤骨架之甲酚酚醛清漆樹脂、聯苯芳烷基型酚系樹脂、苯酚芳烷基(ZYLOCK)型酚系酚醛清漆樹脂等。
作為具有氰酸酯基之化合物,例如,可例舉酚系酚醛清漆型氰酸酯樹脂、烷基酚系酚醛清漆型氰酸酯樹脂、二環戊二烯型氰酸酯樹脂、雙酚A型氰酸酯樹脂、雙酚F型氰酸酯樹脂、雙酚S型氰酸酯樹脂。又,亦可為一部分經三𠯤化之預聚物。
作為具有馬來醯亞胺基之化合物,例如可例舉4,4'-二苯甲烷雙馬來醯亞胺、苯甲烷雙馬來醯亞胺、間苯雙馬來醯亞胺、3,3'-二甲基-5,5'-二甲基-4,4'-二苯甲烷雙馬來醯亞胺、4-甲基-1,3,-伸苯基雙馬來醯亞胺、(1,6-雙馬來醯亞胺-2,2,4-三甲基)己烷、及該等之低聚物、以及具有馬來醯亞胺骨架之二胺縮合物。
於本組合物1與第二芳香族性樹脂之清漆之混合時,可進而混合分散劑。作為分散劑,可例舉與作為本組合物1可包含之分散劑之界面活性劑相同者。
於本組合物1與第二芳香族性樹脂之清漆之混合時,可進而混合除本組合物1可包含之液狀分散介質(例如構成第一芳香族性樹脂之清漆之溶劑)及第二芳香族性樹脂之清漆含有之溶劑以外之液狀分散介質(其他液狀分散介質)。混合時之其他液狀分散介質之比率相對於第二芳香族性樹脂清漆之總量,較佳為25質量%以下,更佳為10質量%以下,進而較佳為5質量%以下。又,本組合物1中之液狀分散介質之比率(含量)之下限為0%。
作為其他液狀分散介質之具體例,可例舉溶纖劑系溶劑、酯系溶劑、酮系溶劑、醇系溶劑、醯胺系溶劑、芳香族烴系溶劑。
於本組合物1與第二芳香族性樹脂之清漆之混合時,關於芳香族性樹脂之含量(比率),較佳為第一芳香族性樹脂與第二芳香族性樹脂之合計量多於F聚合物之含量(比率)。於該情形時,所得之組合物之操作性、硬化性、顯影性等物性進一步提高。具體而言,芳香族性樹脂之含量相對於F聚合物之含量之質量之比較佳為1~10,更佳為1~5,進而較佳為1.5~3。
所得之組合物中之F聚合物之含量較佳為1~30質量%,更佳為10~25質量%。
又,關於所得之組合物中之芳香族性樹脂之含量,第一芳香族性樹脂與第二芳香族性樹脂之合計量較佳為20~90質量%,更佳為30~80質量%。
又,於所得之組合物含有硬化劑或硬化促進劑之情形時,其含量較佳為0.01~15質量%,更佳為0.5~10質量%。
本組合物1可良好地用作負型抗蝕劑組合物。
抗蝕劑組合物可藉由網版印刷法、棒式塗佈法、刮刀塗佈法等塗佈方法塗佈於基材之表面。
塗佈後,為了獲得指觸乾燥性,較佳為對塗膜進行乾燥。該乾燥之條件較佳為設為於75~95℃下40~70分鐘。
乾燥可使用熱風循環式乾燥爐或遠紅外線乾燥爐。
基於乾燥覆膜之顯影性變得良好之觀點而言,乾燥後之塗膜(乾燥覆膜)之厚度較佳為10~150 μm,更佳為20~60 μm。
其次,使用具有規定之曝光圖案(開口)之曝光遮罩,對乾燥覆膜照射曝光之光。
曝光光源可使用鹵素燈、高壓水銀燈、雷射光、金屬鹵化物燈、黑光燈、無極燈等。再者,亦可不使用曝光遮罩而藉由雷射直接成像裝置於乾燥覆膜上形成圖案。
接著,藉由顯影液對曝光後之乾燥覆膜進行顯影。藉此,乾燥覆膜之不需要之部分被去除,獲得具有規定之圖案之乾燥覆膜。
顯影液可藉由噴霧法、浸漬法等對曝光後之乾燥覆膜賦予。
顯影液較佳為使用包含氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、矽酸鈉等鹼之鹼水溶液,更佳為使用以濃度1.5質量%以下包含鹼之稀鹼水溶液。
藉由本組合物1,可使用稀鹼水溶液作為顯影液,因此,可獲得損傷較少且解像性亦優異之乾燥覆膜。再者,為了去除不需要之顯影液,顯影後之乾燥覆膜較佳為進行水洗或酸中和。
繼而,藉由紫外線(活性能量線)之照射使所得之顯影後之乾燥覆膜硬化(後硬化)。再者,於本組合物1含有上述硬化劑之情形時,亦可藉由加熱使顯影後之乾燥覆膜硬化。藉此,獲得密接性及耐龜裂性優異之硬化覆膜(凸部等成形物)。
本組合物1亦可良好地用作用於多層印刷配線板之貫通孔或凹部之填充之填充材料。
多層印刷配線板具有介隔絕緣層積層之複數個電路圖案。絕緣層包含聚苯醚、聚苯氧、氰酸酯、聚醯亞胺、含氟聚合物等。又,電路圖案包含藉由鍍覆等形成之金屬膜。
該多層印刷配線板具有於其厚度方向貫通之貫通孔或凹陷之凹部。貫通孔或凹部係藉由鑽孔加工、雷射加工形成。於貫通孔或凹部之內表面形成有導電膜,規定之電路圖案彼此電性連接。
若於該貫通孔或凹部填充本組合物1並使其硬化,則可填充貫通孔或凹部。
向貫通孔或凹部填充本組合物1可藉由網版印刷法、輥塗法、模嘴塗佈法、真空印刷法實施。此時,較佳為將本組合物1填充至自貫通孔或凹部溢出之程度。
於本組合物1含有硬化劑或硬化促進劑之情形時,較佳為藉由加熱使填充於貫通孔或凹部之本組合物1硬化。
本組合物1之加熱之條件較佳為於80~160℃下30~180分鐘。再者,基於抑制本組合物1之硬化時之釋氣之觀點而言,較佳為使本組合物1分2個階段即暫時硬化階段及正式硬化階段硬化。作為暫時硬化之條件,較佳為於80~110℃下30~90分鐘。作為正式硬化之條件,較佳為於130~160℃下30~180分鐘。本組合物1由於硬化時之體積變化率較小,故而可防止多層印刷配線板之形狀穩定性降低。
再者,於本組合物1之暫時硬化階段或硬化階段,可去除自成形物之貫通孔或凹部溢出之不需要之部分,使之平坦化。其後,可於多層印刷配線板之表面,藉由鍍覆等形成金屬膜,使之圖案化為規定之圖案,而形成電路圖案。此處,對於多層印刷配線板之表面,於金屬膜之形成之前,可視需要使用過錳酸鉀水溶液等進行粗化處理。
又,本組合物1亦可良好地用於製作乾膜。
該乾膜可藉由於承載膜上塗佈本組合物1並使其乾燥,形成作為乾燥覆膜之樹脂膜而製作。乾膜上可視需要積層保護膜。
承載膜係具有支持乾膜之功能之膜。作為該承載膜,例如,可例舉聚烯烴膜、聚酯膜、聚醯亞胺膜、聚醯胺醯亞胺膜、聚四氟乙烯膜、聚苯乙烯膜、進行表面處理之紙基材。其中,基於耐熱性、機械強度、操作性等觀點而言,較佳為聚酯膜。
承載膜之表面可實施離型處理。
保護膜係為了防止灰塵等附著於乾膜之表面並提高其操作性,而貼合於乾膜之與承載膜為相反側之面之膜。
保護膜例如可使用與上述承載膜中例舉者相同之膜或紙基材,較佳為聚烯烴膜或聚酯膜。
保護膜之厚度較佳為10~150 μm。保護膜之表面可實施離型處理。
作為由具有乾膜、承載膜、及保護膜之積層膜製造印刷配線板之方法,可例舉以下方法。
首先,自乾膜剝離承載膜及保護膜之任意一者。於本組合物1含有硬化劑或硬化促進劑之情形時,其次,壓接於形成有電路圖案之電路基板後,使其熱硬化。熱硬化可使用烘箱、熱壓機等。其後,於電路基板之規定之部位藉由雷射加工或鑽孔加工形成貫通孔(導孔),露出電路圖案。藉此,獲得印刷配線板。再者,於電路圖案上不需要成分(膠渣)未完全去除而殘留之情形時,較佳為進行除膠渣處理。
承載膜及保護膜之另一者於規定之階段自乾膜剝離。再者,電路圖案彼此之電性連接可使用形成於貫通孔之內表面之導電膜、收納於貫通孔內之支柱或接線柱。
本發明之帶凸部之基材(以下亦記為「本帶凸部之基材」)具有基材、及設置於基材之表面且具有由本組合物1所形成之規定之圖案之凸部。凸部可藉由上述之將本組合物1用作負型抗蝕劑組合物之方法製造。
基材可使用:基材I:基板上形成有像素電極、開關元件及配線之主動矩陣基板;基材II:積層有聚合物膜及金屬層之積層板等。
於基材I之情形時,凸部例如以露出像素電極之方式設置於主動矩陣基板之表面作為框體。於該情形時,於藉由凸部劃分之空間內,配置有機EL(Electroluminescence,電致發光)層(電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層等)、含有電泳粒子之電泳分散液,將具備共通電極等之對向基板與主動矩陣基板對向配置,即可製作顯示裝置(電子裝置)。
於該構成中,凸部可賦予作為規定2個基板之相隔距離之間隔件、防止單位像素彼此之間之串擾之黑矩陣之功能。
又,由於本帶凸部之基材中之凸部之撥水撥油性優異,且缺陷較少,故而形成有機EL層之油墨或電泳分散液不易附著於凸部,可獲得顯示性能優異之顯示裝置。又,由於凸部之電特性(低介電常數性)亦優異,故而於顯示裝置中不易產生寄生電容,開關特性之降低亦可防止。
於基材II之情形時,聚合物膜可為僅由聚合物層所構成之單層膜,亦可為具有作為表面層之聚合物層、及支持表面層(聚合物層)之支持層之積層膜。
支持層可包含耐熱性樹脂膜、作為纖維強化樹脂板之前驅物之預浸體、具有耐熱性樹脂層之膜、具有預浸體層之膜。
再者,預浸體係使強化纖維(玻璃纖維、碳纖維等)之纖維基材(絲束、織布等)含浸熱固性樹脂或熱塑性樹脂所得之片狀基板。
耐熱性樹脂膜係包含1種以上耐熱性樹脂之膜。作為耐熱性樹脂,可例舉聚醯亞胺、聚芳酯、聚碸、聚芳碸、芳香族聚醯胺、芳香族聚醚醯胺、聚苯硫醚、聚芳醚酮、聚醯胺醯亞胺、液晶性聚酯、液晶性聚酯醯胺,較佳為聚醯亞胺(尤其是芳香族性聚醯亞胺)、F聚合物、除F聚合物以外之氟樹脂。
聚合物層較佳為包含上述耐熱性樹脂,更佳為包含F聚合物。於該情形時,基材之低介電損耗因數性易於變得優異,本凸部與基材易於牢固地接著。
包含F聚合物之聚合物層可藉由對F聚合物進行熔融混練並進行擠出成形而獲得。於該情形時,積層膜係對包含F聚合物之膜與支持層進行熱壓接而獲得。
包含F聚合物之聚合物層可藉由將包含F粒子及液狀分散介質之分散液塗佈於基材並進行加熱而獲得。於該情形時,剝離基材即可獲得包含F聚合物之單層膜,使用構成上述支持層之膜作為基材,不剝離基材即可獲得積層膜。
作為基材II之積層板可藉由對聚合物膜與金屬箔進行熱壓接而製作。
作為金屬箔之材質,可例舉銅、銅合金、不鏽鋼、鎳、鎳合金(亦包括42合金)、鋁、鋁合金、鈦、鈦合金等。
金屬箔較佳為銅箔,更佳為壓延銅箔或電解銅箔。
作為作為基材II之積層板之較佳之形態,可例舉預浸體層/包含F聚合物之聚合物層/金屬層之形態。金屬層可具有規定之圖案。又,可於不具有圖案之金屬層上形成本凸部,使用該凸部作為遮罩,對金屬層進行蝕刻而加工成電路,從而獲得印刷配線板。
以上對本法1、本組合物1及帶凸部之基材進行了說明,然而,本發明並不限定於上述實施方式之構成。
例如,本法1於上述實施方式之構成中,可追加具有其他任意步驟,亦可與產生相同作用之任意步驟替換。又,本組合物1於上述實施方式之構成中,可追加其他任意構成,亦可與發揮相同功能之任意構成替換。
繼而,對本法之第二形態(以下亦記為「本法2」)進行說明。
本法2係於具備薄膜回轉攪拌機構或自轉及公轉攪拌機構之槽內,將F粒子、芳香族樹脂、選自由極性乙烯系聚合物及多糖類所組成之群中之至少1種增黏聚合物、以及水加以混合,而獲得包含F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水之液狀組合物(以下亦記為「本組合物2」)。
本組合物2之分散穩定性、均勻性及操作性優異。又,由本組合物2可形成高度具備F聚合物之物性及芳香族樹脂之物性且電特性及低線膨脹性優異之成形物。其理由及其作用機制尚不清楚,例如推定如下。
F聚合物由於其較低之表面能,故而分散性較低。若為了提高液狀組合物之分散性,而施加較強之剪切力,使F粒子與芳香族樹脂於水中混合,則F聚合物發生原纖化等而改性,易於形成複雜之二次粒子而發生凝集。於使用增黏聚合物之情形時,同樣,相較於成分彼此之間之相互作用而言,單獨成分內之相互作用反而提高,例如,增黏聚合物本身易於凝集。如此,抑制成分凝集之同時將F粒子與芳香族樹脂混合而獲得分散穩定性、均勻性及操作性優異之液狀組合物較為困難。
於本法2中,採用於具備薄膜回轉攪拌機構或自轉及公轉攪拌機構之槽內將F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水加以混合之方法,於使增黏聚合物分別高度滲透於F粒子及芳香族樹脂之狀態下進行混合。換言之,亦可視作藉由增黏聚合物緩和將兩者混合時產生之碰撞之衝擊,抑制F粒子之改性及成分凝集。又,亦可視作藉由F粒子與芳香族樹脂之碰撞,促進兩者之黏著粒子(F粒子之表面黏著有芳香族樹脂之複合粒子等)之形成。
由於該等因素,F粒子以單個粒子等級與芳香族樹脂高度混合,因此,認為藉由本法2獲得分散穩定性、均勻性及操作性優異且發泡受到抑制之液狀組合物。
進而,藉由包含以上述黏著粒子為代表之均勻之粒子,於自本組合物2去除水等液性成分時,易於形成均勻且較密之粒子之堆積結構。認為其結果為,由本組合物2獲得F聚合物中緻密配置有芳香族樹脂且電特性、低線膨脹性優異之成形物。
本發明中之芳香族樹脂(亦記為「芳香族聚合物」)藉由上述作用機制,可提高本組合物2之分散穩定性等液性物性,並可對由本組合物2所得之成形物賦予耐彎曲性等柔軟性、UV(ultraviolet,紫外線)吸收性。又,芳香族聚合物於對聚醯亞胺膜或金屬箔等基材之表面賦予本組合物2而形成包含F聚合物之聚合物層時,可賦予該聚合物層與樹脂膜之接著性、密接性等特性。
芳香族聚合物可為熱固性,亦可為熱塑性,可經改性。芳香族聚合物亦可以其前驅物之形式包含於本組合物2中。
芳香族聚合物較佳為水溶性。換言之,芳香族聚合物較佳為溶解於本組合物2中。
基於本組合物2之分散穩定性之觀點而言,芳香族聚合物之酸值較佳為20~100mg/KOH,更佳為35~70 mgKOH/g。再者,於芳香族聚合物具有酸酐基之情形時,將使酸酐基開環之情形時之酸值作為芳香族聚合物之酸值。
關於酸值,取約0.5 g芳香族聚合物,於其中添加1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷約0.15 g,進而添加N-甲基-2-吡咯啶酮約60 g、及離子交換水約1 mL,進行攪拌直至芳香族聚合物完全溶解。使用0.05莫耳/L之乙醇性氫氧化鉀溶液並藉由電位差滴定裝置對其進行滴定,藉此可測定酸值。
芳香族聚合物之平均分子量較佳為5000以上,更佳為10000以上。芳香族聚合物之平均分子量較佳為50000以下,更佳為30000以下。於該情形時,芳香族聚合物易於溶解於水。又,由本組合物2所得之成形物之耐彎曲性等力學特性易於變得優異。
作為芳香族聚合物,可例舉芳香族醯亞胺系樹脂、芳香族硫醚系樹脂、芳香族碸系樹脂、酚系樹脂,較佳為芳香族醯亞胺系樹脂。
作為芳香族醯亞胺系樹脂,可例舉芳香族聚醯亞胺、芳香族聚醯胺醯亞胺、芳香族聚醚醯亞胺或其等之前驅物。該等可經改性,例如可具有羧酸基等極性官能基。
作為芳香族醯亞胺系樹脂,較佳為芳香族聚醯亞胺或其前驅物(聚醯胺酸或其鹽)、芳香族聚醯胺醯亞胺或其前驅物,更佳為水溶性之芳香族聚醯亞胺前驅物、水溶性之芳香族聚醯胺醯亞胺前驅物,進而較佳為水溶性之芳香族聚醯胺醯亞胺前驅物。
作為水溶性之芳香族聚醯亞胺前驅物,可例舉使四羧酸二酐與二胺於溶劑中聚合所得之聚醯胺酸、使該聚醯胺酸與氨水或有機胺反應所得之聚醯胺酸鹽。藉由使聚醯胺酸鹽溶解於水中,可製備聚醯胺酸之水溶液。
作為四羧酸二酐,例如,可例舉均苯四甲酸酐、聯苯四羧酸酐。作為二胺,例如,可例舉N,N'-二胺基二苯醚、對苯二胺。作為溶劑,例如,可例舉N-甲基吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺。
作為有機胺,例如,可例舉:甲基胺、乙基胺、正丙基胺、2-乙醇胺、2-胺基-2-甲基-1-丙醇等一級胺;二甲胺、2-(甲胺基)乙醇、2-(乙胺基)乙醇等二級胺;2-二甲胺基乙醇、2-二乙胺基乙醇、1-二甲胺基-2-丙醇等三級胺;四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨等四級銨鹽。
作為水溶性之芳香族聚醯胺醯亞胺或其前驅物,可例舉使二異氰酸酯及/或二胺與作為酸成分之三元酸酐(或三元醯氯)反應所得之芳香族聚醯胺醯亞胺或其前驅物。
作為二異氰酸酯,例如,可例舉4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、3,3'-二甲基聯苯-4,4'-二異氰酸酯、3,3'-二苯甲烷二異氰酸酯、3,3'-二甲氧基聯苯-4,4'-二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯。該等二異氰酸酯可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合來使用。
再者,基於提高芳香族聚醯胺醯亞胺之穩定性之觀點而言,作為二異氰酸酯,可使用藉由封端劑使異氰酸基穩定化所得之封端型異氰酸酯。作為封端劑,可例舉醇、酚、及肟等。
作為二胺,例如,可例舉3,3'-二甲基聯苯-4,4'-二胺、4,4'-二胺基二苯甲烷、4,4'-二胺基二苯醚、4,4'-二胺基二苯基碸、3,3'-二胺基二苯基碸、苯二甲胺、苯二胺、異佛爾酮二胺。該等二胺可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合來使用。
作為三元酸酐,例如,可例舉偏苯三甲酸酐,作為三元醯氯,例如,可例舉偏苯三甲酸酐醯氯。作為三元酸酐,基於減輕對環境之負荷之觀點而言,較佳為偏苯三甲酸酐。
於製造芳香族聚醯胺醯亞胺時,除上述三元酸酐(或三元醯氯)以外,於不損傷芳香族聚醯胺醯亞胺之特性之範圍內可使用二羧酸、四羧酸二酐等作為酸成分。
作為二羧酸,例如,可例舉對苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸、癸二酸。作為四羧酸二酐,例如,可例舉均苯四甲酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐、聯苯四羧酸二酐。該等可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合來使用。
基於維持芳香族聚醯胺醯亞胺之特性之觀點而言,除三元酸以外之羧酸(二羧酸及四羧酸)之總量於所有羧酸中較佳為0~30莫耳%之範圍。
基於生成之芳香族聚醯胺醯亞胺之分子量及交聯度之觀點而言,二異氰酸酯及/或二胺及酸成分(三元酸酐或三元醯氯與視需要使用之二羧酸及四羧酸二酐之合計量)之使用比率較佳為相對於酸成分之總量1.0莫耳,將二異氰酸酯化合物及/或二胺化合物設為0.8~1.1莫耳。
作為水溶性之芳香族聚醯胺醯亞胺或其前驅物之具體例,可例舉「HPC-1000」、「HPC-2100D」(均為昭和電工材料公司製造)。
作為芳香族聚醚醯亞胺,可例舉主鏈中具有醯亞胺鍵及醚鍵之非晶性聚合物,較佳為2,2-雙[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷與間苯二胺之縮聚物。作為芳香族聚醚醯亞胺之具體例,例如可例舉「Ultem 1000F3SP」(SABIC公司製造)。
作為芳香族硫醚系樹脂,可例舉聚苯硫醚。
作為芳香族碸系樹脂,可例舉聚苯碸。
本組合物2中之芳香族聚合物之含量相對於本組合物2之整體質量,較佳為0.1質量%以上,更佳為0.3質量%以上。芳香族聚合物之含量相對於本組合物2之整體質量,較佳為30質量%以下,更佳為10質量%以下。
本組合物2中之芳香族聚合物之含量相對於F粒子之含量之比較佳為0.001以上,更佳為0.005以上。該含量之比較佳為0.1以下,更佳為0.05以下。
本發明中之增黏聚合物係選自由極性乙烯系聚合物及多糖類所組成之群中之至少1種聚合物。再者,極性乙烯系聚合物係於聚合物之主鏈或側鏈具有極性官能基之乙烯系聚合物。
作為極性官能基,可例舉醚鍵、酯鍵、醯胺鍵、醯亞胺鍵、硫醚鍵、硫鍵、雙硫鍵、含羰基之基、含羥基之基、硫醇基、硫基、磺醯基、次硫醯基(sulfoxyl group)、胺基、醯胺基。
增黏聚合物可為熱固性,亦可為熱塑性,可經改性。增黏聚合物亦可以其前驅物之形式包含於本組合物2中。
增黏聚合物較佳為水溶性。換言之,增黏聚合物較佳為溶解於本組合物2中。
增黏聚合物較佳為具有含羰基之基或含羥基之基。於該情形時,增黏聚合物之F粒子及芳香族聚合物之親和性提高,本組合物2之分散穩定性等物性易於變得優異,又,增黏聚合物之作為黏結劑之作用易於變得優異。
增黏聚合物之平均分子量較佳為3000以上,更佳為10000以上,進而較佳為100000以上,尤佳為300000以上。增黏聚合物之平均分子量較佳為1000000以下,更佳為500000以下。於該情形時,本組合物2之分散穩定性等物性易於變得優異。
增黏聚合物之熱分解溫度較佳為150℃以上,更佳為200℃以上。增黏聚合物之熱分解溫度較佳為320℃以下,更佳為300℃以下。熱分解溫度較佳為F聚合物之熔融溫度以下。於該情形時,增黏聚合物之作為黏結劑之作用易於變得優異。又,增黏聚合物不易殘留於由本組合物2所形成之成形物中,成形物之電特性等物性易於變得優異。
作為極性乙烯系聚合物,可例舉聚乙烯醇等乙烯醇系聚合物、聚乙烯吡咯啶酮等乙烯吡咯啶酮系聚合物、聚丙烯酸等丙烯酸系聚合物、羧乙烯聚合物等羧乙烯系聚合物,較佳為乙烯醇系聚合物。
作為乙烯醇系聚合物,較佳為:聚乙烯醇;聚乙酸乙烯酯;聚乙烯醇之部分乙醯化物;聚乙烯醇之部分縮醛化物;乙烯醇、乙烯醇縮丁醛及乙酸乙烯酯之共聚物。
作為乙烯醇系聚合物之具體例,可例舉「S-LEC(註冊商標)B」系列、「S-LEC(註冊商標)K(KS)」系列、「S-LEC(註冊商標)SV」系列(以上為積水化學工業公司製造)」、「Mowital(註冊商標)」系列(可樂麗公司製造)。
作為丙烯酸系聚合物,可例舉:聚丙烯酸;聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯等聚丙烯酸酯;聚-α-鹵代丙烯酸酯;聚-α-氰基丙烯酸酯;聚丙烯醯胺;聚丙烯酸鈉。
作為多糖類,可例舉肝糖、直鏈澱粉、瓊脂糖、支鏈澱粉、纖維素、糊精、葡聚糖、果聚糖、甲殼素、三仙膠、瓜爾膠、酪蛋白、阿拉伯膠、明膠、膠瓊硫糖、阿拉伯糖聚醣、卡德蘭多糖、胼胝質、羧甲基澱粉、甲殼素、聚葡萄胺糖、榅桲籽、葡甘露聚醣、結冷膠、羅望子膠、葡聚糖、黑麴黴多糖、玻尿酸、石耳多糖、海蘿膠、果膠、紫菜多糖、昆布糖、地衣澱粉、角叉菜膠、海藻酸、黃蓍膠、阿卡希亞膠、刺槐豆膠等。
上述之中,作為增黏聚合物,較佳為非離子性之多糖類,較佳為肝糖、直鏈澱粉、瓊脂糖、支鏈澱粉、纖維素、糊精、葡聚糖、果聚糖、甲殼素,作為纖維素,較佳為羧甲基纖維素、羥乙基纖維素。羧甲基纖維素可為羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素銨等羧甲基纖維素鹽。若羥乙基纖維素之加成平均莫耳數為1.5以上2.5以下,則基於可於混合時抑制由空氣之夾帶所導致之發泡或凝集之觀點而言較佳,該加成平均莫耳數係表示其環氧乙烷之加成程度之指標。
作為多糖類之具體例,可例舉「Sunrose(註冊商標)」系列(日本製紙公司製造)、「Metolose(註冊商標)」系列(信越化學工業公司製造)、「HEC CF grade」(住友精化公司製造)。
本組合物2中之增黏聚合物之含量相對於本組合物2之整體質量,較佳為0.1質量%以上,更佳為0.2質量%以上。增黏聚合物之含量相對於本組合物2之整體質量,較佳為30質量%以下,更佳為10質量%以下。
本組合物2中之增黏聚合物之含量相對於F粒子之含量之比較佳為0.001以上,更佳為0.003以上。該含量之比較佳為0.05以下,更佳為0.03以下,進而較佳為0.01以下。
本組合物2中之水之含量較佳為30質量%以上,更佳為40質量%以上。水之含量較佳為90質量%以下,更佳為80質量%以下,進而較佳為60質量%以下。
於該範圍內,本組合物2之分散穩定性等液性物性易於進一步提高。
本組合物2可進而包含除水以外之水溶性分散介質作為分散介質。作為該水溶性分散介質,較佳為於大氣壓下於25℃下為液體之被分類為極性之水溶性化合物,例如,可例舉N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮。
本法2之第一形態(以下亦記為「形態2-1」)係將F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水於薄膜回轉攪拌機構之槽內加以混合,即對於該等成分一面將其等擴展成薄膜狀一面進行回轉而使其等混合,獲得本組合物2。
於形態2-1中,混合較佳為使伴隨回轉之離心力作用於展開成薄膜狀之各成分而進行。於該情形時,增黏聚合物分別高度滲透於F粒子及芳香族聚合物,而進行混合。具體而言,混合較佳為藉由本法1中所述之薄膜回轉型高速混合機進行。
薄膜回轉型高速混合機中之攪拌槽、及具有形成有複數個孔之圓筒部之旋轉部位之詳情如上所述。
混合時,可將F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水一次性供給至攪拌槽內,亦可使用複數個投入口將F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水分開供給至攪拌槽內。
混合可分批式實施,亦可連續式實施。於連續式之情形時,可使用1個攪拌槽,將自排出口取出之混合物再次自投入口供給來進行混合,亦可使用複數個攪拌槽,將自前段之攪拌槽之排出口取出之混合物自後段之攪拌槽之投入口供給來進行混合。所供給之F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水遍及攪拌槽之內壁面與旋轉部位之圓筒部之外周面之間之間隙,成為膜狀,隨著旋轉部位之旋轉而於攪拌槽內高速回轉。此時,由於不僅受到剪應力,而且受到切應力,故可實現高水準之分散混合。
於形態2-1中,混合可使用具備圓錐台形狀且筒狀之定子、及於定子之內壁面之內側旋轉之圓盤之攪拌機,使F粒子、芳香族聚合物、增黏聚合物、及水一面藉由圓盤之旋轉而回轉,一面通過定子與圓盤之間之圓筒狀空隙來進行。於該情形時,定子之內壁面及圓盤較佳為設有凹凸構造。作為該凹凸構造,可例舉具備高度(深度)為幾μm~幾百μm左右之格子狀之凹槽或小凹坑之構造。該攪拌器件有時亦被稱為膠體磨機。
關於圓盤,其外周面與定子之內壁面介隔1~10 mm左右之微小之間隙對向。圓盤之周速及攪拌時間可適當設定。
於該情形時,所供給之F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水於通過定子之內壁面與圓盤之外周面之間之間隙時,成為膜狀,隨著圓盤之旋轉而於定子內高速回轉。此時,由於不僅受到剪應力,而且受到切應力,故可實現高水準之分散混合。
於形態2-1中,較佳為對包含F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水之組合物進行薄膜回轉而進行混合。即,較佳為於對F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水進行薄膜回轉而使其等混合之前,進行預混合。於該情形時,上述之本法2之作用機制增強,本組合物2之發泡受到抑制,分散穩定性等物性易於進一步提高。
作為預混合之方法,可例舉與上述之本組合物1與第二芳香族樹脂之清漆之混合時之混合方法相同之方法。
包含F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水之組合物較佳為對F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水進行預混合所得之混練物。混練物中可進而添加水來調整黏度。於該情形時,上述之本法2之作用機制易於增強。該混練物較佳為具有流動性及黏性之硬黏物(漿料)、或塊狀且黏土狀之硬黏物(膏體)。
漿料中之固形物成分量較佳為40~90質量%,更佳為60~80質量%。膏體中之固形物成分量較佳為50~99質量%,更佳為60~95質量%。
再者,漿料及膏體中之固形物成分量意指於由本組合物2所形成之成形物中形成固形物成分之物質之總量。例如,於漿料包含F聚合物、芳香族樹脂及下述無機粒子之情形時,該等成分之總含量為漿料及膏體中之固形物成分量。
本法2之第二形態(以下亦記為「形態2-2」)係於具備自轉及公轉攪拌機構之槽內,將F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水加以混合,而獲得本組合物2。此處,自轉攪拌機構係藉由收納攪拌對象物之槽繞旋轉軸旋轉而攪拌對象物之機構。旋轉軸之方向相對於槽為任一方向均可。另一方面,公轉攪拌機構係藉由槽環繞位於收納攪拌對象物之槽外之固定點而攪拌對象物之機構。層相對於公轉面垂直、水平或傾斜均可。該攪拌器件有時亦被稱為自轉公轉攪拌機。
於形態2-2中,較佳為於自轉速度為公轉速度之2倍以上、或公轉速度為自轉速度之2倍以上之條件下進行上述混合。於該情形時,易於獲得由空氣之夾帶所導致之發泡或凝集受到抑制且分散性及分散穩定性優異之本組合物2。
於形態2-2中,亦可於具備自轉及公轉攪拌機構之槽內混合包含F粒子、芳香族聚合物、增黏聚合物、及水之組合物。即,F粒子、芳香族聚合物、增黏聚合物、及水可於在具備自轉及公轉攪拌機構之槽內混合之前進行預混合。
又,可藉由形態2-1及形態2-2之任一者將F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水加以混合,進而混合水,而獲得本組合物2。
作為進而混合水時之方法,可採用形態2-1、形態2-2及可用於上述預混合之方法,較佳為形態2-1及形態2-2。尤佳為將F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物及水之混合與進而添加水進行之混合藉由同一形態進行,較佳為將兩者之混合藉由形態2-2進行。於該情形時,上述之本法2之作用機制增強,本組合物2之分散穩定性等物性易於進一步提高。
混合時,可進而添加無機粒子。添加無機粒子之階段可為混合前,亦可為混合過程中。例如,可製備包含F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、水、及無機粒子之組合物,將其用於混合。
作為無機粒子,較佳為氮化物粒子或無機氧化物粒子,更佳為氮化硼粒子、氧化鈹粒子(鈹之氧化物之粒子)、矽酸鹽粒子(二氧化矽粒子、矽灰石粒子、滑石粒子)、或金屬氧化物(氧化鈰、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈦等)粒子,進而較佳為氮化硼粒子及二氧化矽粒子,尤佳為二氧化矽粒子。
無機粒子較佳為其表面之至少一部分藉由矽烷偶合劑(3-胺基丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷等)進行表面處理。
無機粒子之D50較佳為20 μm以下,更佳為10 μm以下。D50較佳為0.01 μm以上,更佳為0.1 μm以上。
無機粒子之形狀為球狀、針狀(纖維狀)、板狀之任一種均可,較佳為球狀或板狀。
作為無機粒子之具體之形狀,可例舉球狀、鱗片狀、層狀、葉片狀、杏仁狀、柱狀、雞冠狀、等軸狀、葉狀、雲母狀、塊體狀、平板狀、楔狀、玫瑰花狀、網狀、角柱狀。
無機粒子可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。於本組合物2進而包含無機粒子之情形時,其量相對於本組合物2之整體質量,較佳為1~50質量%,更佳為5~40質量%。
作為無機粒子之較佳之具體例,可例舉與於上述之本組合物1與第二芳香族樹脂之清漆之混合時可進而混合之無機填料之具體例相同者。
於形態2-1及形態2-2之任一者中,較佳均為於混合之前將F粒子以粉體之狀態預先混合並壓碎。即,較佳為進行預先消除F粒子之凝集狀態而使其為分散之狀態之處理。
F粒子之壓碎可藉由形態2-2及可用於上述預混合之方法進行,較佳為藉由形態2-2之方法進行。
於上述之進而添加無機粒子之情形時,較佳為將F粒子與無機粒子以粉體混合物之狀態預先如上述般混合並壓碎,將其用於本法2。
又,於對F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水進行薄膜回轉而使其等混合之前或於具備自轉及公轉攪拌機構之槽內混合之前進行預混合之情形時,F粒子之壓碎較佳為於預混合之前進行。
混合時,可進而添加界面活性劑。添加界面活性劑之階段可為混合前,亦可為混合過程中。例如,可製備包含F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、水、及界面活性劑之組合物,將其用於混合。
界面活性劑較佳為非離子性界面活性劑。
非離子性界面活性劑較佳為乙二醇單烷基醚、乙炔系界面活性劑、矽酮系界面活性劑或氟系界面活性劑,更佳為乙二醇單烷基醚、矽酮系界面活性劑。本組合物2可包含矽酮系界面活性劑及乙二醇單烷基醚。
作為非離子性界面活性劑之具體例,可例舉「Ftergent」系列(NEOS股份有限公司製造,Ftergent係註冊商標)、「Surflon」系列(AGC SEIMI CHEMICAL公司製造,Surflon係註冊商標)、「Megafac」系列(DIC股份有限公司製造,Megafac係註冊商標)、「Unidyne」系列(大金工業股份有限公司製造,Unidyne係註冊商標)、「BYK-347」、「BYK-349」、「BYK-378」、「BYK-3450」、「BYK-3451」、「BYK-3455」、「BYK-3456」(BYK-Chemie Japan股份有限公司製造)、「KF-6011」、「KF-6043」(信越化學工業股份有限公司製造)、「Tergitol」系列(陶氏化學公司製造,「Tergitol TMN-100X」等)、「Lutensol T08」、「Lutensol XL70」、「Lutensol XL80」、「Lutensol XL90」、「Lutensol XP80」、「Lutensol M5」(以上為BASF公司製造)、「Newcol 1308FA」、「Newcol 1310」(以上為日本乳化劑公司製造)、「Leocol TDN-90-80」、「Leocol SC-90」(以上為LION SPECIALTY CHEMICALS公司製造)。
於本組合物2包含界面活性劑之情形時,本組合物2中之界面活性劑之含量較佳為0.1~15質量%,更佳為1~10質量%。
本組合物2基於pH調整之觀點而言,可進而包含pH調整劑或pH緩衝劑。於該情形時,較佳為藉由pH調整劑或pH緩衝劑將本組合物2之pH調整為5~10,更佳為調整為7~9。
作為pH調整劑,可例舉胺、氨、檸檬酸。
作為pH緩衝劑,可例舉三(羥甲基)胺基甲烷、乙二胺四乙酸、碳酸氫銨、碳酸銨、乙酸銨。
添加pH調整劑或pH緩衝劑之階段可為混合前,亦可為混合過程中。
本組合物2可進而經脫泡處理。脫泡較佳為使用自轉公轉攪拌機進行。
本組合物2中可進而添加水溶性溶劑。藉由上述作用機制,本組合物2其分散穩定性優異,因此,可容易地與水溶性溶劑混合。作為水溶性溶劑,可例舉與上述之可用於本組合物2之水溶性溶劑相同之化合物。
本組合物2中,除上述成分以外,可進而添加觸變性賦予劑、黏度調節劑、消泡劑、塑化劑、耐候劑、抗氧化劑、熱穩定劑、潤滑劑、抗靜電劑、增白劑、著色劑、導電劑、離型劑、表面處理劑、阻燃劑、防腐劑、防黴劑、有機填料等。
藉由上述作用機制,本組合物2其分散穩定性優異,因此,可添加其等來容易地調整液性物性。
本組合物2之黏度較佳為10 mPa・s以上,更佳為50 mPa・s以上,進而較佳為100 mPa・s以上。本組合物2之黏度較佳為10000 mPa・s以下,更佳為3000 mPa・s以下,進而較佳為1000 mPa・s以下。於該情形時,本組合物2之分散穩定性等液性物性易於變得優異。
本組合物2之觸變比較佳為1.0以上。本組合物2之觸變比較佳為3.0以下,更佳為2.0以下。於該情形時,本組合物2其分散穩定性等液性物性優異,易於形成更緻密之成形物。
本組合物2之分散層率較佳為60%以上,更佳為70%以上,進而較佳為80%以上。本組合物2由於分散穩定性優異,故而分散層率易於取該範圍之值。
此處,分散層率係將液狀組合物(18 mL)放入螺旋管(內容積:30 mL)中,於25℃下靜置14日,此時,由靜置後之螺旋管中之液狀組合物整體之高度與沈降層(分散層)之高度,根據以下式算出之值。再者,於靜置後確認無沈降層、狀態未發生變化之情形時,設為液狀組合物整體之高度未發生變化,分散層率設為100%。
分散層率(%)=(沈降層之高度)/(液狀組合物整體之高度)×100
本組合物2之分散度較佳為100 μm以下,更佳為70 μm以下,進而較佳為50 μm以下。本組合物2之分散度較佳為10 μm以上。本組合物2由於藉由上述作用機制,F粒子之凝集受到抑制,故而分散度易於為上述範圍。
再者,分散度意指使用研磨細度規依據JIS K5600-2-5測定之、存在於液狀組合物中之粗大粒子之大小。
本組合物2其分散穩定性等液性物性優異,藉由上述作用機制,可形成基於F聚合物及芳香族樹脂之物性優異之成形物。又,可形成對基材表現出牢固之接著性之成形物。
本發明之積層體之製造方法係對基材之表面賦予本組合物2並進行加熱,而形成包含F聚合物及芳香族樹脂之聚合物層(以下亦記為「F層1」),從而獲得具有包含基材之基材層及F層1之積層體。
更具體而言,對基材之表面賦予本組合物而形成液狀覆膜,對該液狀覆膜進行加熱,去除分散介質,形成乾燥覆膜,進而對乾燥覆膜進行加熱,對F聚合物進行焙燒,即可獲得於基材層之表面具有F層1之積層體。
作為基材,可例舉金屬基板(銅、鎳、鋁、鈦、其等之合金等金屬箔等)、耐熱性樹脂膜(包含聚醯亞胺、聚芳酯、聚碸、聚芳碸、聚醯胺、聚醚醯胺、聚苯硫醚、聚芳醚酮、聚醯胺醯亞胺、液晶性聚酯、液晶性聚酯醯胺、四氟乙烯系聚合物等耐熱性樹脂之1種以上之膜,可為單層膜,亦可為多層膜)、預浸體(纖維強化樹脂基板之前驅物)、玻璃。
金屬基板可為低粗化銅箔,亦可為無粗化銅箔。於金屬基板為低粗化銅箔或無粗化銅箔之情形時,積層體之傳輸特性易於變得優異。
基材之表面之十點平均粗糙度較佳為0.01~0.05 μm。
作為基材之形狀,可例舉平面狀、曲面狀、凹凸狀,進而,為箔狀、板狀、膜狀、纖維狀之任一種均可。
作為對基材之表面賦予本組合物2之方法,為於基材之表面形成包含本組合物2之穩定之液狀覆膜(濕膜)之方法即可,可例舉塗佈法、液滴噴出法、浸漬法,較佳為塗佈法。若使用塗佈法,則可藉由簡單之設備於基材之表面高效率地形成液狀覆膜。
作為塗佈法,可例舉噴霧法、輥式塗佈法、旋轉塗佈法、凹版塗佈法、微凹版塗佈法、凹版膠版法、刮塗法、接觸塗佈法、棒式塗佈法、模嘴塗佈法、噴注麥勒棒法、狹縫式模嘴塗佈法、浸漬塗佈法。
對液狀覆膜進行乾燥時,以液性成分(包括水)揮發之溫度對液狀覆膜進行加熱,於基材之表面形成乾燥覆膜。該乾燥時之加熱之溫度較佳為100~200℃。再者,可於去除液性成分之步驟中吹送空氣。
乾燥時,液性成分未必需要完全揮發,揮發至保持後之層形狀穩定且可維持自立膜之程度即可。
於對F聚合物進行焙燒時,較佳為以F聚合物之熔融溫度以上之溫度對乾燥覆膜進行加熱。該加熱之溫度較佳為380℃以下,更佳為350℃以下。
作為各加熱之方法,可例舉使用烘箱之方法、使用通風乾燥爐之方法、照射紅外線等熱射線之方法。加熱於常壓下及減壓下之任一種狀態下進行均可。又,加熱氣氛為氧化性氣氛(氧氣等)、還原性氣氛(氫氣等)、惰性氣氛(氦氣、氖氣、氬氣、氮氣等)之任一種均可。
加熱時間較佳為0.1~30分鐘,更佳為0.5~20分鐘。
若於以上之條件下進行加熱,則可維持較高之生產性之同時,良好地形成F層1。
F層1之厚度較佳為0.1 μm以上,更佳為10 μm以上,進而較佳為50 μm以上。F層1之厚度較佳為500 μm以下,更佳為250 μm以下。本組合物2其分散穩定性等物性優異,因此,由本組合物2可容易地形成較厚之F層1。
F層1與基材層之剝離強度較佳為10 N/cm以上,更佳為15 N/cm以上。上述剝離強度較佳為100 N/cm以下。若使用本組合物2,則可不損傷F層1中之F聚合物之物性而容易地形成該本積層體。
本組合物2可僅對基材之一個表面賦予,亦可對基材之兩個面賦予。前者之情形時,獲得具有包含基材之基材層且於該基材層之單個表面具有F層1之積層體,後者之情形時,獲得具有包含基材之基材層且於該基材層之兩個表面具有F層1之積層體。後者之積層體由於更不易發生翹曲,故而其加工時之處理性優異。
作為該積層體之具體例,可例舉:具有金屬箔且於該金屬箔之至少一個表面具有F層1之覆金屬積層體;具有聚醯亞胺膜且於該聚醯亞胺膜之兩個表面具有F層1之多層膜。該等積層體由於電特性等各種物性優異,故而適合作為印刷基板材料等,可用於軟性印刷基板或剛性印刷基板之製造。
於基材層之兩個表面具有F層1之本積層體可藉由對基材之兩個面賦予本組合物2,進行加熱而去除液性成分,進而進行加熱而對F聚合物進行焙燒,同時形成兩個面之F層1而獲得。
於基材層之兩個表面具有F層1之本積層體可藉由於將基材浸漬於本組合物2中而對基材之兩個面賦予本組合物2後,使其通過焙燒爐,進行加熱而獲得。具體而言,可藉由於將基材浸漬於本組合物2中後,自本組合物2中取出基材並使其通過焙燒爐,進行加熱而獲得。
該本積層體使用具有浸漬塗佈機及焙燒爐之裝置即可良好地製造。作為焙燒爐,可例舉立式焙燒爐。又,作為該裝置,可例舉田端機械工業公司製造之玻璃布塗佈裝置。
如上所述,若使用本組合物2,則可獲得成分之均勻分佈性優異且電特性優異之積層體。本組合物2尤其適合藉由卷對卷工藝製造於聚醯亞胺膜之兩個表面含有F層1之多層膜之情形。該多層膜可有效地用作印刷配線基板、尤其是軟性印刷配線基板之材料,良好地呈現出F聚合物之物性。
又,藉由自本積層體去除基材,可製造包含F層1之片材。作為去除之方法,可例舉剝離或蝕刻。
包含F層1與基材層之積層體、及F層1之片材可用作天線零件、印刷基板、飛機用零件、汽車用零件、運動用具、食品工業用品、散熱零件、塗料、化妝品等。
具體而言,亦可良好地用作電線被覆材(飛機用電線等)、用於電動汽車等之馬達等之漆包線被覆材、電絕緣性膠帶、石油鑽井用絕緣膠帶、印刷基板用材料、分離膜(微濾膜、超濾膜、逆滲透膜、離子交換膜、透析膜、氣體分離膜等)、電極黏合劑(鋰二次電池用、燃料電池用等)、複製輥、傢俱、汽車儀錶板、家電製品等之罩部、滑動構件(負載軸承、滑動軸、閥、軸承、襯套、密封件、止推墊圈、耐磨環、活塞、滑動開關、齒輪、凸輪、帶式輸送機、食品搬送用帶等)、耐磨墊、耐磨條、管形燈、試驗插座、晶圓導件、離心泵之磨耗零件、烴/藥品及水供給泵、工具(鏟、銼、錐、鋸等)、鍋爐、料斗、管、烘箱、烤模、滑槽、模具、馬桶、容器被覆材、功率裝置、電晶體、閘流體、整流器、變壓器、電力MOS FET(Power Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor,電力金屬氧化物半導體場效應電晶體)、CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)、散熱片、金屬散熱板、風車或風力發電設備或飛機等之葉片、汽車用之散熱基板、無線通信裝置(例如,國際公開第2020/008691號或國際公開第2020/031419號中記載之無線通信裝置)之散熱構件。
基材層為樹脂膜(較佳為聚醯亞胺系樹脂膜)之本積層體可用作離型膜或承載膜。本積層體由於F層1與基材層之接著性優異,不易發生層間剝離,故而可反覆用作承載膜。又,F層1由於耐熱性優異,故而即便反覆使用,離型性亦不易變差。
具體而言,本積層體可用作陶瓷坯片形成用之承載膜、二次電池形成用之承載膜、固體高分子電解質膜形成用之承載膜、固體高分子電解質膜之觸媒形成用承載膜。
本發明之液狀組合物包含F粒子、芳香族樹脂、選自由極性乙烯系聚合物及多糖類所組成之群中之至少1種增黏聚合物、以及水,增黏聚合物之含量相對於F粒子之比為0.05以下。
本發明之液狀組合物中之F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、水之定義及範圍、以及較佳之範圍與本法2之本組合物2中之其等相同。又,本發明之液狀組合物之物性亦與本法2之本組合物2中之其相同。
本發明之液狀組合物藉由本法2可良好地製造。
本發明之組合物包含F粒子、芳香族樹脂、選自由極性乙烯系聚合物及多糖類所組成之群中之至少1種增黏聚合物、以及水,增黏聚合物之含量相對於F粒子之比為0.05以下,將溫度設為25℃、將剪切速度剪切速度設為1 s
-1時利用毛細測定儀測定所得之黏度為10000 Pa・s~100000 Pa・s。由於本發明之組合物之均勻性優異,故而若將本發明之組合物與水混合,則可獲得分散穩定性、均勻性及操作性優異之液狀組合物。
本發明之組合物中之F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、水之定義及範圍、以及較佳之範圍與本法2之本組合物2中之其等相同。
本發明之組合物之、將溫度設為25℃、將剪切速度設為1 s
-1時利用毛細測定儀測定所得之黏度較佳為15000 Pa・s以上。該黏度較佳為50000 Pa・s以下,更佳為30000 Pa・s以下。
本發明之組合物較佳為充分包含水且包含高度潤濕之F粒子之粉體,即塊狀且黏土狀之硬黏物(膏體或濕粉)。
本發明之組合物中之F粒子之含量相對於本發明之組合物之整體質量,較佳為40質量%以上,更佳為50質量%以上。F粒子之含量較佳為90質量%以下,更佳為80質量%以下。
本發明之組合物中之芳香族樹脂之含量相對於本發明之組合物之整體質量,較佳為0.1質量%以上,更佳為0.3質量%以上。芳香族樹脂之含量較佳為30質量%以下,更佳為10質量%以下。
本發明之組合物中之增黏聚合物之含量相對於本發明之組合物之整體質量,較佳為0.1質量%以上,更佳為1質量%以上。增黏聚合物之含量較佳為30質量%以下,更佳為10質量%以下。
本發明之組合物中之水之含量相對於本發明之組合物之整體質量,較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上。水之含量較佳為50質量%以下,更佳為40質量%以下。
本發明之組合物中之增黏聚合物之含量相對於F粒子之比為0.05以下,較佳為0.03以下,更佳為0.01以下。該比較佳為0.001以上,更佳為0.03以上。
本發明之組合物中之固形物成分量較佳為40~99質量%,更佳為50~80質量%。
本發明之組合物較佳為於具備薄膜回轉攪拌機構或自轉及公轉攪拌機構之槽內,將F粒子、芳香族樹脂、增黏聚合物、及水加以混合而獲得。混合之方法、以及較佳之範圍與本法2中之其等相同。
又,將本發明之組合物與水混合所得之液狀組合物之形態、以及較佳之範圍與本法2之本組合物2中之其等相同。
以上對本組合物2之製造方法、使用本組合物2之積層體之製造方法、本發明之液狀組合物、及本發明之組合物進行了說明,然而,本發明並不限定於上述實施方式之構成。
例如,本組合物2之製造方法、使用本組合物2之積層體之製造方法於上述實施方式之構成中,可追加具有其他任意步驟,亦可與產生相同作用之任意步驟替換。又,本組合物2、本發明之液狀組合物、及本發明之組合物於上述實施方式之構成中,可追加具有其他任意之構成,亦可與發揮相同功能之任意構成替換。
繼而,對本法之第三形態(以下亦記為「本法3」)進行說明。
本法3係對F粒子、新莫氏硬度為12以下之無機粒子(本無機粒子)、及液狀化合物進行薄膜回轉而使其等混合,獲得包含F粒子、本無機粒子、及液狀化合物之液狀組合物(以下亦記為「本組合物3」)。
本組合物3之本無機粒子之凝集較少,分散穩定性、均勻性及操作性優異。又,由本組合物3可形成高度具備F聚合物之物性及本無機粒子之物性且電特性、低線膨脹性及熱傳導性優異之成形物。其理由尚不清楚,例如推定如下。
若將表面能較低之F聚合物與無機粒子混合,則相較於無機粒子與F粒子之間之相互作用而言,無機粒子彼此之相互作用提高,無機粒子易於發生凝集。尤其是將形成二次粒子之無機粒子用於混合之情形時,該趨勢易於變得顯著。
若為了消除無機粒子之凝集而對液狀組合物施加較強之剪切力,則F聚合物發生原纖化等而改性,易於損傷F聚合物之物性。不僅如此,於低硬度之無機粒子之情形時,其本身易於破碎粉碎、進而凝集。如此,抑制無機粒子之凝集之同時將F粒子與無機粒子混合而獲得分散穩定性、均勻性及操作性優異之液狀組合物較為困難。
於本法中,採用對F粒子、本無機粒子、及液狀化合物進行薄膜回轉而使其等混合之方法,於使液狀化合物分別高度滲透於F粒子及本無機粒子而使兩者潤濕之狀態下進行混合。換言之,亦可視作藉由液狀化合物緩和兩者發生碰撞時產生之衝擊,抑制F粒子之改性及本無機粒子之過度破碎。又,亦可視作藉由F粒子與無機粒子之碰撞,促進本無機粒子與F粒子之黏著粒子(F粒子之表面黏著有無機粒子之複合粒子等)之形成。進而,於將形成二次粒子之無機粒子用於混合之情形時,亦可視作藉由液狀化合物之滲透,促進二次粒子之消除。
由於該等因素,F粒子與本無機粒子以單個粒子等級高度混合,因此,認為藉由本法獲得分散穩定性、均勻性及操作性優異之液狀組合物。進而,藉由包含以上述黏著粒子為代表之均勻之粒子,於自本組合物3去除液狀化合物時,易於形成均勻且較密之粒子之堆積結構。認為其結果為,由本組合物3獲得F聚合物中緻密配置有無機粒子且電特性、低線膨脹性及熱傳導性優異之成形物。
本法3中之本無機粒子係新莫氏硬度為12以下之無機化合物之粒子。本無機粒子可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
本無機粒子之新莫氏硬度較佳為10以下,更佳為8以下,進而較佳為5以下,尤佳為3以下。本無機粒子之新莫氏硬度較佳為1以上,更佳為2以上。
本無機粒子之形狀為球狀、針狀(纖維狀)、板狀之任一種均可,較佳為板狀。於該情形時,認為易於形成本無機粒子與F粒子之黏著粒子,本組合物3之分散穩定性等物性易於變得優異。其結果,由本組合物3所形成之成形物之電特性及低線膨脹性易於變得優異。又,於成形物中本無機粒子易於形成通路,成形物之熱傳導性易於變得優異。
作為本無機粒子之具體之形狀,可例舉球狀、鱗片狀、層狀、葉片狀、杏仁狀、柱狀、雞冠狀、等軸狀、葉狀、雲母狀、塊體狀、平板狀、楔狀、玫瑰花狀、網狀、角柱狀。
本無機粒子較佳為碳粒子、氮化物粒子及無機氧化物粒子,更佳為碳纖維粒子、氮化硼粒子(新莫氏硬度:2)、氮化鋁粒子、氧化鈹粒子(鈹之氧化物之粒子)、矽酸鹽粒子(二氧化矽粒子(新莫氏硬度:8)、矽灰石粒子、滑石粒子(新莫氏硬度:1))、及金屬氧化物粒子(氧化鈰、氧化鋁(新莫氏硬度:12)、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈦等),基於本組合物3之分散穩定性與由本組合物3所形成之成形物之電特性及低線膨脹性之觀點而言,進而較佳為氮化硼粒子及二氧化矽粒子,尤佳為氮化硼粒子。又,基於由本組合物3所形成之成形物之熱傳導性之觀點而言,較佳為氮化硼粒子及氧化鋁粒子。
本無機粒子之D50較佳為20 μm以下,更佳為10 μm以下。D50較佳為0.01 μm以上,更佳為0.1 μm以上。本無機粒子之D50相對於F粒子之D50之比較佳為1以上,更佳為2以上。該比較佳為20以下,更佳為10以下。
本無機粒子之比表面積較佳為1~20 m
2/g。
本無機粒子之長徑比較佳為2以上,更佳為5以上,進而較佳為10以上。本無機粒子之長徑比較佳為10000以下。該長徑比且新莫氏硬度較小之無機粒子藉由其形狀各向異性,混合時易於發生凝集或破碎,然而,於本法中,藉由上述作用機制,根據本法可實現與F粒子之高度混合。
基於潤濕性之觀點而言,本無機粒子其表面之至少一部分可藉由矽烷偶合劑(3-胺基丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷等)進行表面處理。
作為本無機粒子之較佳之具體例,可例舉與上述之本法1中之無機填料之具體例及本法2中之無機粒子相同者。
本組合物3中之本無機粒子之含量相對於本組合物3之整體質量,較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上。本無機粒子之含量相對於本組合物3之整體質量,較佳為60質量%以下,更佳為50質量%以下。
本組合物3中之本無機粒子之含量相對於F粒子之含量之比較佳為0.1~3,更佳為0.2~1。於該情形時,本無機粒子之二次粒子易於消除,本組合物3之分散穩定性等物性易於變得優異。
本法3中之液狀化合物意指於大氣壓下於25℃下為液體之化合物。
作為液狀化合物,可例舉烴、水、醇、醯胺、酮及酯,較佳為水、醯胺、酮及酯。
液狀化合物之沸點較佳為50~240℃之範圍。液狀分散介質可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
作為醇,可例舉甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇。
作為醯胺,可例舉N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基丙醯胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、六甲基磷醯三胺、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮等。
作為酮,可例舉丙酮、甲基乙基酮、甲基異丙基酮、甲基異丁基酮、甲基正戊基酮、甲基異戊基酮、2-庚酮、環戊酮、環己酮、環庚酮。
作為酯,可例舉乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯。
作為液狀化合物之較佳之具體例,可例舉水、N-甲基-2-吡咯啶酮、γ-丁內酯、環己酮及環戊酮。
本組合物3中之液狀化合物之含量較佳為30~90質量%,更佳為50~80質量%。於該範圍內,本組合物3之分散穩定性等液性物性易於進一步提高。
本法對F粒子、本無機粒子、及液狀化合物進行薄膜回轉而使其等混合,即對於該等成分,一面將其等擴展成薄膜狀一面進行回轉而使其等混合,獲得本組合物3。伴隨回轉之離心力有效地作用於展開成薄膜狀之各成分,液狀化合物分別高度滲透於F粒子及本無機粒子,而進行混合。
混合較佳為藉由本法1及本法2中所述之薄膜回轉型高速混合機進行。
薄膜回轉型高速混合機中之攪拌槽、及具有形成有複數個孔之圓筒部之旋轉部位之詳情如上所述。
混合時,可將F粒子、本無機粒子、及液狀化合物一次性供給至攪拌槽內,亦可使用複數個投入口將F粒子、本無機粒子、及液狀化合物分開供給至攪拌槽內。
混合可分批式實施,亦可連續式實施。於連續式之情形時,可使用1個攪拌槽,將自排出口取出之混合物再次自投入口供給來進行混合,亦可使用複數個攪拌槽,將自前段之攪拌槽之排出口取出之混合物自後段之攪拌槽之投入口供給來進行混合。
所供給之F粒子、本無機粒子、及液狀化合物遍及攪拌槽之內壁面與旋轉部位之圓筒部之外周面之間之間隙,成為膜狀,隨著旋轉部位之旋轉而於攪拌槽內高速回轉。此時,由於不僅受到剪應力,而且受到切應力,故可實現高水準之分散混合。
於本法中,較佳為對包含F粒子、本無機粒子、及液狀化合物之組合物進行薄膜回轉而進行混合。即,於本法中,較佳為於對F粒子、本無機粒子、及液狀化合物進行薄膜回轉而使其等混合之前,進行預混合。於該情形時,上述之本法之作用機制增強,本組合物3之分散穩定性等物性易於進一步提高。
作為預混合之方法,可例舉與本法1及本法2中所述之混合方法相同之方法。
包含F粒子、本無機粒子、及液狀化合物之組合物較佳為對F粒子、本無機粒子、及液狀化合物進行預混合所得之混練物。混練物中可進而添加液狀化合物來調整黏度。於該情形時,上述之本法之作用機制易於增強。該混練物較佳為具有流動性及黏性之硬黏物(漿料)、或塊狀且黏土狀之硬黏物(膏體)。
漿料中之固形物成分量較佳為40~90質量%,更佳為60~80質量%。膏體中之固形物成分量較佳為50~99質量%,更佳為60~95質量%。
再者,漿料及膏體中之固形物成分量為與本法2中所述者相同之含義。
混合時,可進而添加與F聚合物不同之聚合物。添加不同之聚合物之階段可為混合前,亦可為混合過程中。例如,可製備包含F粒子、本無機粒子及液狀化合物、以及不同之聚合物之組合物,將其用於混合。
不同之聚合物可為熱固性,亦可為熱塑性,可經改性。又,不同之聚合物可溶解於本組合物3中,亦可不溶解而分散。不同之聚合物亦可以其前驅物之形式包含於本組合物3中。
作為不同之聚合物,可例舉丙烯酸樹脂、酚系樹脂、液晶性聚酯、液晶性聚酯醯胺、聚烯烴樹脂、改性聚苯醚、多官能氰酸酯樹脂、多官能馬來醯亞胺-氰酸酯樹脂、多官能性馬來醯亞胺、苯乙烯彈性體之類的芳香族彈性體、乙烯酯樹脂、尿素樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、三聚氰胺樹脂、胍胺樹脂、三聚氰胺-脲共縮合樹脂、聚碳酸酯、聚芳酯、聚碸、聚芳碸、芳香族聚醯胺、芳香族聚醯胺醯亞胺、芳香族聚醚醯胺、聚苯硫醚、聚芳醚酮、聚苯醚、環氧樹脂等。
作為不同之聚合物之較佳之形態,可例舉芳香族聚合物。芳香族聚合物較佳為聚苯醚或芳香族彈性體(苯乙烯彈性體等)。於該情形時,不僅由本組合物3所形成之成形物之接著性與低線膨脹性進一步提高,而且本組合物3之液性物性(黏度、觸變比等)得到平衡,因此,其操作性易於提高。
於本組合物3包含上述不同之聚合物之情形時,其含量相對於本組合物3之整體質量較佳為40質量%以下。
混合時,可進而添加界面活性劑。添加界面活性劑之階段可為混合前,亦可為混合過程中。例如,可製備包含F粒子、本無機粒子及液狀化合物、以及界面活性劑之組合物,將其用於混合。
界面活性劑較佳為非離子性界面活性劑。
作為非離子性界面活性劑之具體例,可例舉與上述之可添加於本組合物2中之界面活性劑相同者。
於本組合物3包含非離子性界面活性劑之情形時,本組合物3中之非離子性界面活性劑之含量較佳為0.1~15質量%,更佳為1~10質量%。
混合時,可進而添加矽烷偶合劑。於該情形時,F粒子與本無機粒子之黏結力易於提高,於由本組合物3所形成之成形物中本無機粒子之剝落易於受到抑制。作為矽烷偶合劑,可例舉與可用於本無機粒子之表面處理之矽烷偶合劑相同之化合物。
添加矽烷偶合劑之階段可為混合前,亦可為混合過程中。例如,可製備包含F粒子、本無機粒子及液狀化合物、以及矽烷偶合劑之組合物,將其用於混合。
於本組合物3包含矽烷偶合劑之情形時,本組合物3中之矽烷偶合劑之含量相對於F粒子之含量較佳為1~10質量%。
於本法中之液狀化合物為水之情形時,基於pH調整之觀點而言,可進而使用pH調整劑或pH緩衝劑。於該情形時,較佳為藉由pH調整劑或pH緩衝劑將本組合物3之pH調整為5~10,更佳為調整為7~9。
作為pH調整劑或pH緩衝劑,可例舉與本組合物2中所述之化合物相同之化合物。
添加pH調整劑或pH緩衝劑之階段可為混合前,亦可為混合過程中。
本組合物3可進而經脫泡處理。脫泡較佳為使用自轉公轉攪拌機進行。
本組合物3中可進而添加液狀化合物。藉由上述作用機制,本組合物3其分散穩定性優異,因此,可容易地與液狀化合物混合。進而添加之液狀化合物可與本法中之液狀化合物相同,亦可不同。
本組合物3中,除液狀化合物以外,亦可進而添加上述成分(與F聚合物不同之聚合物、界面活性劑、矽烷偶合劑、pH調整劑、pH緩衝劑)、觸變性賦予劑、黏度調節劑、消泡劑、塑化劑、耐候劑、抗氧化劑、熱穩定劑、潤滑劑、抗靜電劑、增白劑、著色劑、導電劑、離型劑、表面處理劑、阻燃劑、防腐劑、防黴劑等。
藉由上述作用機制,本組合物3其分散穩定性優異,因此,可添加其等來容易地調整液性物性。
本組合物3之黏度較佳為10 mPa・s以上,更佳為50 mPa・s以上,進而較佳為100 mPa・s以上。本組合物3之黏度較佳為10000 mPa・s以下,更佳為3000 mPa・s以下,進而較佳為1000 mPa・s以下。於該情形時,本組合物3之分散穩定性等液性物性易於變得優異。
本組合物3之觸變比較佳為1.0以上。本組合物3之觸變比較佳為3.0以下,更佳為2.0以下。於該情形時,本組合物3其分散穩定性等液性物性優異,易於形成更緻密之成形物。
本組合物3之分散層率較佳為60%以上,更佳為70%以上,進而較佳為80%以上。本組合物3由於分散穩定性優異,故而分散層率易於取該範圍之值。分散層率如本組合物2中所述。
本組合物3之分散度較佳為100 μm以下,更佳為70 μm以下,進而較佳為50 μm以下。本組合物3之分散度較佳為10 μm以上。本組合物3由於藉由上述作用機制,本無機粒子之凝集受到抑制,故而分散度易於為上述範圍。分散度如本組合物2中所述。
本組合物3其分散穩定性等液性物性優異,藉由上述作用機制,可形成基於F聚合物及本無機粒子之物性優異之成形物。又,可形成對基材表現出牢固之接著性之成形物。
本發明之積層體之製造方法係對基材之表面賦予本組合物3並進行加熱,而形成包含F聚合物及本無機粒子之聚合物層(以下亦記為「F層2」),從而獲得具有包含基材之基材層及F層2之積層體。
更具體而言,對基材之表面賦予本組合物3而形成液狀覆膜,對該液狀覆膜進行加熱,去除分散介質,形成乾燥覆膜,進而對乾燥覆膜進行加熱,對F聚合物進行焙燒,即可獲得於基材層之表面具有F層2之積層體。
作為基材,可例舉與本法2中所述者相同者。
金屬基板可為低粗化銅箔,亦可為無粗化銅箔。於金屬基板為低粗化銅箔或無粗化銅箔之情形時,積層體之傳輸特性易於變得優異。
作為基材之形狀,可例舉平面狀、曲面狀、凹凸狀,進而,為箔狀、板狀、膜狀、纖維狀之任一種均可。
對基材之表面賦予本組合物3之方法、對所形成之液狀覆膜進行乾燥之方法、及加熱之方法與上述之本法2中之積層體之製造方法相同。
F層2之厚度較佳為0.1 μm以上,更佳為10 μm以上,進而較佳為50 μm以上。F層2之厚度較佳為500 μm以下,更佳為250 μm以下。本組合物3其分散穩定性等物性優異,因此,由本組合物3可容易地形成較厚之F層2。
F層2與基材層之剝離強度較佳為10 N/cm以上,更佳為15 N/cm以上。上述剝離強度較佳為100 N/cm以下。若使用本組合物3,則可不損傷F層2中之F聚合物之物性而容易地形成該本積層體。
本組合物3可僅對基材之一個表面賦予,亦可對基材之兩個面賦予。前者之情形時,獲得具有包含基材之基材層且於該基材層之單個表面具有F層2之積層體,後者之情形時,獲得具有包含基材之基材層且於該基材層之兩個表面具有F層2之積層體。後者之積層體由於更不易發生翹曲,故而其加工時之處理性優異。
作為該積層體之具體例,可例舉:具有金屬箔且於該金屬箔之至少一個表面具有F層2之覆金屬積層體;具有聚醯亞胺膜且於該聚醯亞胺膜之兩個表面具有F層2之多層膜。該等積層體由於電特性等各種物性優異,故而適合作為印刷基板材料等,可用於軟性印刷基板或剛性印刷基板之製造。
又,藉由自本積層體去除基材,可製造包含F層2之片材。作為去除之方法,可例舉剝離或蝕刻。
包含F層2與基材層之積層體、及F層2之片材可用作天線零件、印刷基板、飛機用零件、汽車用零件、運動用具、食品工業用品、散熱零件、塗料、化妝品等。具體例如本法2中所述。
以上對本組合物3之製造方法及使用本組合物3之積層體之製造方法進行了說明,然而,本發明並不限定於上述實施方式之構成。例如,本組合物3之製造方法、及使用本組合物3之積層體之製造方法於上述實施方式之構成中,可追加具有其他任意步驟,亦可與產生相同作用之任意步驟替換。
[實施例]
以下,藉由實施例對本發明詳細進行說明,然而本發明並不限定於該等。
所用之各成分之詳情表示如下。
[F粒子]
F粒子1:包含F聚合物1(熔融溫度:300℃)之粒子(D50:2.1 μm),該F聚合物1依序以97.9莫耳%、0.1莫耳%、2.0莫耳%包含TFE單元、NAH單元及PPVE單元,且相對於1×10
6個主鏈碳數具有1000個含羰基之基。
F粒子2:包含聚合物(熔融溫度305℃)之粒子(D50:1.8 μm),該聚合物依序以97.5莫耳%、2.5莫耳%包含TFE單元及PPVE單元,且不具有含氧極性基。
F粒子3:包含非熱熔融性之聚四氟乙烯之非熔融性粒子(D50:0.3 μm)。
[液狀分散介質(液狀化合物)]
NMP:N-甲基-2-吡咯啶酮
Tol:甲苯
[芳香族性樹脂(芳香族聚合物)之清漆]
清漆1:使環氧化之多官能酚系樹脂與丙烯酸反應後、使鄰苯二甲酸酐加成於存在於側鏈之羥基所得之含羧基之酚系樹脂(芳香族性樹脂1,酸值:80 mgKOH/g)之清漆(溶劑:Tol,固形物成分量:65質量%)
清漆2:包含芳香族聚醯胺醯亞胺(PAI1)之前驅物(酸值:50 mgKOH/g)之水清漆
[無機粒子]
粒子1:板狀且鱗片狀之氮化硼粒子(D50:14.6 μm,新莫氏硬度:2)
粒子2:球狀之碳化硼粒子(D50:12.2 μm,新莫氏硬度:14)
[增黏聚合物]
增黏聚合物1:羧甲基纖維素(分子量:350000,熱分解溫度:300℃)
增黏聚合物2:羥乙基纖維素(住友精化公司製造之「HEC CF-Y」)[樹脂膜]
聚醯亞胺膜1:厚度25 μm之芳香族性聚醯亞胺膜(PI Advanced Materials公司製造之「FG-100」)
《形態1之實施例及評價》
1-1.組合物之製造例
[例1-1]
(1)將F粒子1、清漆1、及NMP放入具備圓筒形之攪拌槽及旋轉部位之攪拌機之攪拌槽內,該旋轉部位於該攪拌槽之內壁面之內側旋轉且具有形成有複數個孔之圓筒部,使旋轉部位高速旋轉而進行混合,從而獲得包含F粒子1(30質量份)、芳香族性樹脂1(20質量份)、Tol(10質量份)、及NMP(30質量份)之組合物1-1(黏度:10000 mPa・s)。
(2)向罐中投入組合物1及清漆1,搖動混合,獲得包含F粒子1(30質量份)、芳香族性樹脂1(80質量份)、Tol(40質量份)、及NMP(60質量份)之液狀組合物1-1(黏度:400 mPa・s)。
組合物1-1及液狀組合物1-1於25℃下保管30日後,亦未見凝集物,分散性優異。
[例1-2]
(1)將F粒子1變更為F粒子2,除此以外,與例1-1之(1)同樣地操作,獲得組合物1-2。
(2)將組合物1變更為組合物2,除此以外,與例1-1之(2)同樣地操作,獲得液狀組合物1-2。
組合物1-2及液狀組合物1-2於25℃下保管30日後,亦可見凝集物,需要再分散之操作。
[例1-3]
向罐中投入F粒子2(30質量份)、芳香族性樹脂1(80質量份)、Tol(40質量份)、及NMP(60質量份),並投入氧化鋯球。其後,以150 rpm將罐滾動1小時,嘗試製備液狀組合物,但變得黏稠,無法直接獲得均勻之分散液。
1-2.帶凸部之基材之製造例
於F聚合物1之膜與電解銅箔(福田金屬箔粉工業公司製造,「CF-T49A-DS-HD2」)之積層體中,於電解銅箔之與膜為相反側之表面塗佈液狀組合物1-1,而於積層體上形成塗膜。對該塗膜於80℃下進行10分鐘乾燥,獲得乾燥覆膜(厚度:50 μm)。
其次,使用具有規定圖案之開口之曝光遮罩,對乾燥覆膜照射紫外線(累計光量:150 mJ/cm
2)。接著,使用1.0質量%之碳酸鈉水溶液對紫外線照射後之乾燥覆膜進行顯影,形成凸部。
使用光學顯微鏡對該凸部進行確認,結果確認無粒子自凸部脫落。又,凸部之鉛筆硬度為4H,與僅由清漆1所形成之凸部之鉛筆硬度為同等。
1-3.膜之製造例
將液狀組合物1-1塗佈於電解銅箔(福田金屬箔粉工業公司製造,「CF-T49A-DS-HD2」)上而形成塗膜,對該塗膜於80℃下進行10分鐘乾燥,獲得乾燥覆膜(厚度:50 μm)。
其次,不使用曝光遮罩,而對整個乾燥覆膜照射紫外線。再者,將紫外線之累計光量設為150 mJ/cm
2。接著,使用氯化鐵水溶液對電解銅箔進行蝕刻,獲得膜。使用SPDR(分離柱電介質諧振器)及網路分析儀,對該膜之10 MHz時之電特性進行測定,結果介電常數為3以下,介電損耗因數為0.05以下,電特性優異。
《形態2之實施例及評價》
2-1.液狀組合物之製造例
[例2-1]
首先,向罐中投入清漆2、增黏聚合物1、及水並混合。進而,向罐中投入F粒子1並混合,製備組合物。繼而,向行星式混合機中投入調整之組合物並混練,獲得包含F粒子1(40質量份)、PAI1(0.4質量份)、增黏聚合物1(0.6質量份)、及水(29質量份)之膏體2-1。膏體2-1為塊狀且為黏土狀。
於膏體2-1中分複數次添加水並攪拌,放入具備圓筒形之攪拌槽及旋轉部位之攪拌機之攪拌槽內,該旋轉部位於該攪拌槽之內壁面之內側旋轉且具有形成有複數個孔之圓筒部,使旋轉部位以7500 rpm高速旋轉30秒而進行混合。藉此,獲得包含F粒子1(40質量份)、PAI1(0.4質量份)、增黏聚合物1(0.6質量份)、及水(59質量份)之液狀組合物2-1(黏度:300 mPa・s)。
再者,液狀組合物2-1中之增黏聚合物之含量相對於F粒子之比為0.015。
[例2-2]
將F粒子1變更為F粒子2,除此以外,與例2-1同樣地操作,獲得包含F粒子2(40質量份)、PAI1(0.4質量份)、增黏聚合物1(0.6質量份)、及水(59質量份)之液狀組合物2-2(黏度:600 mPa・s)。
[例2-3]
將F粒子1(40質量份)變更為F粒子1(20質量份)及F粒子3(20質量份),除此以外,與例2-1同樣地操作,獲得包含F粒子1(20質量份)、F粒子3(20質量份)、PAI1(0.4質量份)、增黏聚合物1(0.6質量份)、及水(59質量份)之液狀組合物2-3(黏度:500 mPa・s)。
[例2-4]
向罐中投入F粒子1、清漆2、增黏聚合物1、及水,並投入氧化鋯球。其後,以150 rpm將罐滾動1小時,獲得包含F粒子1(40質量份)、PAI1(0.4質量份)、增黏聚合物1(0.6質量份)、及水(59質量份)之液狀組合物2-4(黏度:900 mPa・s)。
[例2-5]
將向罐中投入清漆2、增黏聚合物1、及水並混合時之增黏聚合物1及水之量分別變更為2.6質量份、27質量份,除此以外,與例2-1同樣地操作,獲得包含F粒子1(40質量份)、PAI1(0.4質量份)、增黏聚合物1(2.6質量份)、及水(57質量份)之液狀組合物2-5(黏度:1000 mPa・s)。
再者,液狀組合物2-5中之增黏聚合物之含量相對於F粒子之比為0.065。
[例2-6]
向罐中投入F粒子2、清漆2、增黏聚合物1、及水,並投入氧化鋯球。其後,以150 rpm將罐滾動1小時,獲得包含F粒子2(40質量份)、PAI1(0.4質量份)、增黏聚合物1(2.6質量份)、及水(57質量份)之液狀組合物2-6(黏度:3000 mPa・s)。
再者,液狀組合物2-6中之增黏聚合物之含量相對於F粒子之比為0.065。
[例2-7]
首先,向自轉公轉攪拌機中投入F粒子1,並攪拌而使其預先分散。進而,向自轉公轉攪拌機中投入預先分散之F粒子1、以及清漆2、增黏聚合物2及水,將自轉速度相對於公轉速度之比設為2,進行攪拌,獲得包含F粒子1(40質量份)、PAI1(0.4質量份)、增黏聚合物2(0.6質量份)、及水(19質量份)之膏體2-7(將溫度設為25℃、將剪切速度設為1 s
-1時利用毛細測定儀測定所得之黏度:20000 Pa・s)。
一面於膏體2-7中分數次添加水,一面將自轉速度相對於公轉速度之比設為2,使用自轉公轉攪拌機進行混合,而獲得包含F粒子1(40質量份)、PAI1(0.4質量份)、增黏聚合物2(0.6質量份)、及水(59質量份)之液狀組合物2-7(黏度:400 mPa・s)。
再者,液狀組合物2-7中之增黏聚合物之含量相對於F粒子之比為0.015。
液狀組合物2-7之製造後至起泡消失之時間短於液狀組合物2-1之製造後至起泡消失之時間,液狀組合物7之處理性優異。
2-2.積層體之製造例
於厚度為18 μm之長條銅箔之表面,使用棒式塗佈機塗佈液狀組合物2-1,形成濕膜。接著,使該形成有濕膜之銅箔於110℃下通過乾燥爐5分鐘而進行乾燥,形成乾膜。將形成有乾膜之基材於氮氣烘箱中於380℃下加熱3分鐘。藉此,製造具有銅箔及位於其表面之聚合物層之積層體2-1,該聚合物層包含F粒子1之熔融焙燒物及PAI1,且作為成形物之厚度為200 μm。
將液狀組合物2-1變更為液狀組合物2-2~2-7,除此以外,與積層體2-1同樣地操作,獲得積層體2-2~2-7。
2-3.液狀組合物之評價
<液狀組合物之分散穩定性>
將各液狀組合物(18 mL)放入螺旋管(內容積:30 mL)中,於25℃下靜置14日。由靜置前後之螺旋管中之液狀組合物整體之高度與沈降層(分散層)之高度,根據以下式算出分散層率,按照下述基準對分散穩定性進行評價。
[評價基準]
◎:分散層率為80%以上。
〇:分散層率為70%以上且未達80%。
△:分散層率為60%以上且未達70%。
×:分散層率未達60%。
2-4.積層體之評價
<積層體之電特性>
對於各積層體,使用氯化鐵水溶液藉由蝕刻去除積層體之銅箔,製作為單獨之聚合物層之片材。藉由SPDR(分離柱電介質諧振)法對所製作之片材之介電損耗因數(測定頻率:10 GHz)進行測定,按照下述基準進行評價。
[評價基準]
〇:介電損耗因數未達0.0010。
△:介電損耗因數為0.0010以上且未達0.0025以下。
×:介電損耗因數超過0.0025。
將各評價結果總結表示於表1中。
[表1]
液狀組合物或積層體編號 | 2-1 | 2-2 | 2-3 | 2-4 | 2-5 | 2-6 | 2-7 |
分散穩定性 | ◎ | 〇 | ◎ | △ | △ | × | ◎ |
電特性 | 〇 | 〇 | 〇 | △ | △ | × | 〇 |
進而,由積層體2-3所得之片材與由積層體2-1所得之片材相比,折彎性優異,片材強度優異。
2-5.積層膜之製造例
藉由卷對卷工藝,於聚醯亞胺膜1之一面使用小徑反向凹版法塗佈液狀組合物2-7,使其通過通風乾燥爐(爐溫150℃)3分鐘而去除水,形成乾膜。又,於聚醯亞胺膜1之另一面,亦同樣地塗佈液狀組合物2-7並使其乾燥,形成乾膜。
接著,使兩個面形成有乾膜之聚醯亞胺膜1通過遠紅外線爐(爐內入口及出口附近之爐溫度為300℃,中心附近之爐溫度為360℃)5分鐘,對F粒子1進行熔融焙燒。
藉此,於聚醯亞胺膜1之兩個面形成包含F粒子1之熔融焙燒物及PAI1之聚合物層(厚度:25 μm),藉由卷對卷工藝,獲得依序直接形成有聚合物層、聚醯亞胺膜層、及聚合物層之積層體(積層膜2-1)。
自積層膜2-1切下矩形狀(長度100 mm,寬度10 mm)試驗片,對距試驗片之長度方向之一端50 mm之位置進行固定,以拉伸速度50 mm/分自長度方向之一端以相對於試驗片為90°將聚合物層與聚醯亞胺膜層剝離。此時施加之最大負載為15 N/cm以上,積層膜2-1之層間密接性優異。
自積層膜2-1切下180 mm見方之四角形試驗片,對於試驗片,藉由JIS C 6471:1995所規定之測定方法對線膨脹係數進行測定,結果線膨脹係數未達20 ppm/℃,積層膜2-1之低線膨脹性優異。
《形態3之實施例及評價》
3-1.液狀組合物之製造例
[例3-1]
首先,將F粒子1與粒子1之粉體混合物、及NMP投入罐中並混合,製備組合物。繼而,向行星式混合機中投入所製備之組合物並混練,獲得包含F粒子1(20質量份)、粒子1(20質量份)、及NMP(30質量份)之膏體3-1。膏體3-1為塊狀且為黏土狀。
於膏體3-1中分複數次添加NMP並攪拌,放入具備圓筒形之攪拌槽及旋轉部位之攪拌機之攪拌槽內,該旋轉部位於該攪拌槽之內壁面之內側旋轉且具有形成有複數個孔之圓筒部,使旋轉部位以7500 rpm高速旋轉30秒而進行混合。藉此,獲得包含F粒子1(20質量份)、粒子1(20質量份)、及NMP(60質量份)之液狀組合物3-1(黏度:500 mPa・s)。
[例3-2]
將F粒子1變更為F粒子2,除此以外,與例3-1同樣地操作,獲得包含F粒子2(20質量份)、粒子1(20質量份)、及NMP(60質量份)之液狀組合物3-2(黏度:800 mPa・s)。
[例3-3]
將F粒子1(20質量份)變更為F粒子1(10質量份)及F粒子3(10質量份),除此以外,與例3-1同樣地操作,獲得包含F粒子1(10質量份)、F粒子2(10質量份)、粒子2(20質量份)、及NMP(60質量份)之液狀組合物3-3(黏度:700 mPa・s)。
[例3-4]
將F粒子1變更為F粒子2,並將粒子1變更為粒子2,除此以外,與例3-1同樣地操作,獲得包含F粒子2(20質量份)、粒子2(20質量份)、及NMP(60質量份)之液狀組合物3-4(黏度:2000 mPa・s)。
[例3-5]
向罐中投入F粒子2、粒子1、及NMP,並投入氧化鋯球。其後,以150 rpm將罐滾動1小時,獲得包含F粒子2(20質量份)、粒子1(20質量份)、及NMP(60質量份)之液狀組合物3-5(黏度:3000 mPa・s)。
3-2.積層體之製造例
於厚度為18 μm之長條銅箔之表面,使用棒式塗佈機塗佈液狀組合物3-1,形成濕膜。接著,使該形成有濕膜之銅箔於110℃下通過乾燥爐5分鐘而進行乾燥,形成乾膜。
使形成有乾膜之基材通過兩對輥之間,而對乾膜進行擠壓,該兩對輥調整為於0.5 MPa下對乾膜進行擠壓且加熱至120℃。
其後,進而將基材於氮氣烘箱中於380℃下加熱3分鐘。藉此,製造具有銅箔及位於其表面之聚合物層之積層體3-1,該聚合物層包含F粒子1之熔融焙燒物及粒子1,且作為成形物之厚度為200 μm。
將液狀組合物3-1變更為液狀組合物3-2~3-5,除此以外,與積層體3-1同樣地操作,獲得積層體3-2~3-5。
3-3.液狀組合物之評價
<液狀組合物之分散穩定性>
將各液狀組合物(18 mL)放入螺旋管(內容積:30 mL)中,於25℃下靜置14日。由靜置前後之螺旋管中之液狀組合物整體之高度與沈降層(分散層)之高度,根據以下式算出分散層率,按照下述基準對分散穩定性進行評價。
[評價基準]
〇:分散層率為80%以上。
△:分散層率為60%以上且未達80%。
×:分散層率未達60%。
3-4.積層體之評價
3-4-1.積層體之線膨脹性
對於各積層體,使用氯化鐵水溶液藉由蝕刻去除積層體之銅箔,製作為單獨之聚合物層之片材。自所製作之片材切下180 mm見方之四角形試驗片,藉由JIS C 6471:1995所規定之測定方法,對25℃以上260℃以下之範圍內之試驗片之線膨脹係數進行測定,按照下述基準進行評價。
[評價基準]
〇:線膨脹係數為50 ppm/℃以下。
△:線膨脹係數超過50 ppm/℃且為75 ppm/℃以下。
×:線膨脹係數超過75 ppm/℃。
3-4-2.積層體之熱傳導性
對於各積層體,使用氯化鐵水溶液藉由蝕刻去除積層體之銅箔,製作為單獨之聚合物層之片材。自所製作之片材之中心部切下10 mm×10 mm見方之試驗片,對其面內方向之熱傳導率(W/m・K)進行測定,按照下述基準進行評價。
[評價基準]
〇:熱傳導率為5 W/m・K以上。
×:熱傳導率未達5 W/m・K。
將各評價結果總結表示於表2中。
[表2]
液狀組合物或積層體編號 | 3-1 | 3-2 | 3-3 | 3-4 | 3-5 |
分散穩定性 | 〇 | △ | 〇 | × | × |
線膨脹性 | 〇 | △ | 〇 | △ | × |
熱傳導性 | 〇 | 〇 | 〇 | × | × |
進而,由積層體3-3所得之片材與由積層體3-1所得之片材相比,折彎性優異,片材強度優異。
[產業上之可利用性]
藉由本發明之方法製造之液狀組合物之分散穩定性、均勻性及操作性優異。
藉由形態1之製造方法所得之液狀組合物例如亦可用作阻焊劑組合物、用於多層印刷配線板之貫通孔或凹部之填充之填充材料。
由藉由形態2或形態3之方法所得之液狀組合物可形成低線膨脹性、熱傳導性、電特性等物性優異之成形物。由此,該液狀組合物可容易地加工成膜、纖維強化膜、預浸體、金屬積層板(帶樹脂之金屬箔)等。所得之加工物品可用作天線零件、印刷基板、飛機用零件、汽車用零件、運動用具、食品工業用品、滑動軸承等之材料。
Claims (15)
- 一種液狀組合物之製造方法,其於具備薄膜回轉攪拌機構或自轉及公轉攪拌機構之槽內,將四氟乙烯系聚合物之粒子、芳香族樹脂或新莫氏硬度為12以下之無機粒子之至少一者、及液狀化合物加以混合,而獲得包含上述四氟乙烯系聚合物之粒子、芳香族樹脂或新莫氏硬度為12以下之無機粒子之至少一者、及上述液狀化合物之液狀組合物。
- 如請求項1之製造方法,其將四氟乙烯系聚合物之粒子、及芳香族性樹脂之清漆放入具備圓筒形之攪拌槽及旋轉部位之攪拌機之上述攪拌槽內,上述旋轉部位於上述攪拌槽之內壁面之內側旋轉且具有形成有複數個孔之圓筒部,藉由上述旋轉部位之旋轉所產生之離心力,一面於上述攪拌槽之內壁面擴展成薄膜圓筒狀一面攪拌,而獲得包含上述四氟乙烯系聚合物及上述芳香族性樹脂之液狀組合物。
- 如請求項2之製造方法,其中上述四氟乙烯系聚合物係包含基於全氟(烷基乙烯基醚)之單元之具有含氧極性基者。
- 如請求項2或3之製造方法,其中上述四氟乙烯系聚合物之粒子之質量相對於上述芳香族性樹脂之質量之比為0.5~10。
- 一種液狀組合物,其係與芳香族性樹脂之清漆混合而使用,包含四氟乙烯系聚合物之粒子、及芳香族性樹脂之清漆,上述四氟乙烯系聚合物之粒子及上述芳香族性樹脂之總含量為50質量%以上,且上述四氟乙烯系聚合物之粒子之含量相對於上述芳香族性樹脂之質量比為0.5~10。
- 如請求項1之製造方法,其於具備薄膜回轉攪拌機構或自轉及公轉攪拌機構之槽內,將四氟乙烯系聚合物之粒子、芳香族樹脂、選自由極性乙烯系聚合物及多糖類所組成之群中之至少1種增黏聚合物、以及水加以混合,而獲得包含上述四氟乙烯系聚合物之粒子、上述芳香族樹脂、上述增黏聚合物、及上述水之液狀組合物。
- 如請求項6之製造方法,其於具備薄膜回轉攪拌機構或自轉及公轉攪拌機構之槽內,將上述四氟乙烯系聚合物之粒子、上述芳香族樹脂、上述增黏聚合物、及上述水加以混合,進而混合水,而獲得上述液狀組合物。
- 如請求項6或7之製造方法,其中上述四氟乙烯系聚合物之粒子包含熱熔融性四氟乙烯系聚合物之粒子、及非熱熔融性四氟乙烯系聚合物之粒子。
- 如請求項6至8中任一項之製造方法,其中上述芳香族樹脂係芳香族聚醯亞胺、芳香族聚醯胺醯亞胺、芳香族聚醚醯亞胺、或其等之前驅物。
- 如請求項6至9中任一項之製造方法,其進而於具備薄膜回轉攪拌機構或自轉及公轉攪拌機構之槽內混合無機粒子,而獲得上述液狀組合物。
- 一種組合物,其包含四氟乙烯系聚合物之粒子、芳香族聚合物、選自由極性乙烯系聚合物及多糖類所組成之群中之至少1種增黏聚合物、以及水,上述增黏聚合物之含量相對於上述四氟乙烯系聚合物之粒子之比為0.05以下,將溫度設為25℃、將剪切速度剪切速度設為1 s -1時利用毛細測定儀測定所得之黏度為10000 Pa・s~100000 Pa・s。
- 如請求項1之製造方法,其對四氟乙烯系聚合物之粒子、新莫氏硬度為12以下之無機粒子、及液狀化合物進行薄膜回轉而將其等加以混合,從而獲得包含上述四氟乙烯系聚合物之粒子、上述無機粒子、及上述液狀化合物之液狀組合物。
- 如請求項12之製造方法,其中上述四氟乙烯系聚合物之粒子包含熱熔融性四氟乙烯系聚合物之粒子、及非熱熔融性四氟乙烯系聚合物之粒子。
- 如請求項12或13之製造方法,其中上述無機粒子係氮化硼粒子或二氧化矽粒子。
- 如請求項12至14中任一項之製造方法,其中上述液狀組合物之黏度為10000 mPa・s以下。
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