TW202402674A - 改質氧化矽粒子材料及其製造方法、樹脂組成物，以及漿料組成物 - Google Patents
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Abstract
［課題］應解決的課題在於提供提升了與氟樹脂材料之間的剝離強度的改質氧化矽粒子材料及其製造方法。［解決手段］獲得以下知識，進而完成本發明：以擁有特定特性的表面處理劑來處理，藉此可提供與氟樹脂材料之密合性優異的改質氧化矽粒子材料。亦即，解決上述課題之本發明的改質氧化矽粒子材料，其經以在IR光譜於1000～1200 cm
−1擁有尖峰之含氟表面處理劑進行表面處理，在IR光譜於3600～3800 cm
−1未擁有源自羥基的尖峰，在TOF-SIMS觀測到由C
xF
y（x及y為1以上）所示之碎片離子之中之至少1者，係為藉由TOF-SIMS量測之氟鍵結的碳數（C
氟）與氫鍵結的碳數（C
氫）之比的C
氟／C
氫為5以上，體積平均粒徑為0.3～10 μm，以每單位表面積（m
2）之碳量為0.03質量%～0.11質量%。球形度以0.95以上為佳。
Description
本發明係關於改質氧化矽粒子材料及其製造方法、樹脂組成物，以及漿料組成物。
作為高頻率用途的基板材料，有時會採用包含聚四氟乙烯（PTFE）等氟樹脂材料者。由於氟樹脂材料的熱膨脹率高，故在僅使用氟樹脂材料作為基板材料的情況下尺寸穩定性差。是故，於加熱時引發尺寸變化的可能性高。已有以提升尺寸穩定性為目的而進行使填料分散於氟樹脂材料中一事。
作為於氟樹脂材料中分散的填料，已廣泛使用破碎狀氧化矽、球狀氧化矽等氧化矽粒子材料。破碎狀氧化矽藉由定錨效應（anchor effect）可抑制自氟樹脂材料的剝離，密合性高而填充性低。反之，球狀氧化矽的填充性優異，但較破碎狀氧化矽還易於自氟樹脂材料剝離。若氧化矽粒子材料易於自氟樹脂材料剝離，則於採用作為基板材料時，佈線等的剝離強度會變低。
『專利文獻』
《專利文獻1》：日本專利第5605305號公報
《專利文獻2》：日本專利第5046482號公報
本發明係鑑於上述實情而完成者，應解決的課題在於提供提升了與氟樹脂材料之間的剝離強度的改質氧化矽粒子材料及其製造方法。再者，應解決的課題亦在於提供具有此種改質氧化矽粒子材料的樹脂組成物及漿料組成物。
本發明人等以解決上述課題之目的而潛心研究的結果，獲得以擁有特定特性的表面處理劑來處理，藉此可提供與氟樹脂材料之密合性優異的改質氧化矽粒子材料這樣的知識，進而完成本發明。
亦即，解決上述課題之本發明的改質氧化矽粒子材料，經以在IR光譜於1000～1200 cm
−1擁有尖峰之含氟表面處理劑進行表面處理，在IR光譜於3600～3800 cm
−1未擁有源自羥基的尖峰，在飛行時間二次離子質譜法（TOF-SIMS）下觀測到由C
xF
y（x及y為1以上）所示之碎片離子之中之至少1者，係為藉由TOF-SIMS量測之氟鍵結的碳數（C
氟）與氫鍵結的碳數（C
氫）之比的C
氟／C
氫為5以上，體積平均粒徑為0.3～10 μm。尤其每單位表面積（m
2）的碳量為0.03質量%～0.11質量%。球形度以0.95以上為佳。
並且，以在下述清洗條件下清洗前後的碳量之比（（清洗前的碳量）／（清洗後的碳量））為2.0～4.5為佳。
（清洗條件）
以100 g之比例使之混合於甲基乙基酮200 mL中，照射超音波（40 kHz，600 W）5分鐘後，以14000 rpm進行離心分離5分鐘，獲得沉澱物。重複此操作5次。
解決上述問題的本發明之改質氧化矽粒子材料的製造方法具有：原料粒子材料製備工序，其製備體積平均粒徑為0.3～10 μm且由氧化矽而成之原料粒子材料；以及表面處理工序，其以前述原料粒子材料之質量為基準，以超過0.30%且未達1.50%的量，利用在IR光譜於1000～1200 cm
−1擁有尖峰之含氟表面處理劑進行表面處理。尤以前述含氟表面處理劑的量係在IR光譜於3600～3800 cm
−1變得不擁有源自羥基之尖峰的量為佳。
解決上述問題之本發明的樹脂組成物具有本發明的改質氧化矽粒子材料與將前述改質氧化矽粒子材料分散的氟樹脂材料。並且，本發明的漿料組成物具有本發明的改質氧化矽粒子材料與將前述改質氧化矽粒子材料分散的液狀物質。
本發明的改質氧化矽粒子材料藉由具有上述構造而與氟樹脂材料的密合性較未改質者還上升。
依據以下實施型態針對本發明之改質氧化矽粒子材料及其製造方法、樹脂組成物，以及漿料組成物進行詳細說明。本實施型態之改質氧化矽粒子材料係使用於使之分散於氟樹脂材料中而密合之用途的材料。具體而言，係使用作為係為於由氟樹脂材料而成之基質中分散之漿料或固化物的樹脂組成物，或者使用作為係為與由氟樹脂材料而成之粒子材料混合之混合物的樹脂組成物。
（改質氧化矽粒子材料）
本實施型態之改質氧化矽粒子材料係經以含氟表面處理劑進行表面處理的氧化矽粒子材料。氧化矽粒子材料的組成係以氧化矽作為主成分者，係氧化矽以整體之質量為基準計50%以上者，良佳為70%以上，較佳為90%以上、99%以上，更佳為除了不可避免的不純物以外全部由氧化矽構成者。
本實施型態之改質氧化矽粒子材料的體積平均粒徑為0.3～10 μm。體積平均粒徑的下限值可示例0.3 μm、0.5 μm、1.0 μm，上限值可示例8.0 μm、10 μm。此等下限值及上限值能夠任意組合。
本實施型態之改質氧化矽粒子材料的球形度以0.8以上為佳，以0.9以上為較佳，以0.95以上為更佳。為了提升球形度，以提高藉由含氟表面處理劑進行表面處理前之氧化矽粒子材料的球形度為符合期望。作為獲得球形度高之氧化矽粒子材料的方法，並不特別限定，但若將氧化矽粒子材料採用VMC法（即所謂爆燃法。將金屬粒子放入至高溫的氧化環境下使爆燃發生後急速冷卻的方法）或熔融法（將由氧化矽而成的粒子放入至高溫氣體環境下並加熱熔融後急速冷卻的方法），則可獲得球形度高的改質氧化矽粒子材料。
在本說明書中之所謂「球形度」係以SEM拍攝照片，由此觀察到之粒子的面積與周長，以利用（球形度）＝［4π×（面積）÷（周長）
2］算出之值的形式算出。愈接近1則愈接近正圓。具體而言，採用以影像處理裝置（希森美康股份有限公司：FPIA-3000）對100個粒子量測到的平均值。
含氟表面處理劑在IR光譜於1000～1200 cm
−1擁有尖峰。在IR光譜於1000～1200 cm
−1是否擁有尖峰，係在量測到之IR光譜中在減去背景時的吸光度確認到尖峰時，判斷為在IR光譜於1000～1200 cm
−1擁有尖峰。IR光譜的量測亦可在改質氧化矽粒子材料的狀態下直接量測。此係因即使在改質氧化矽粒子材料的表面上呈特徴的尖峰亦不會變化之故。
再者，在TOF-SIMS可觀測到由C
xF
y（x及y為1以上）所示之碎片離子之中之至少1者。TOF-SIMS的量測亦可針對單獨的表面處理劑進行，亦可針對本實施型態之改質氧化矽粒子材料量測。尤以觀測到由C
xF
y所示之碎片離子之中之2者以上為佳，以觀測到3者以上為較佳。於此，所謂偵測到碎片離子，係與未施以表面處理之氧化矽比較時確認到碎片離子的情形。
含氟表面處理劑係擁有C－F鍵的化合物，於此結構中可擁有三甲氧基矽烷結構。含氟表面處理劑的處理量以在處理後之IR光譜中於3600～3800 cm
−1未擁有源自羥基的尖峰的方式為之。所謂在IR光譜於3600～3800 cm
−1未擁有尖峰，係在量測到之IR光譜中在減去背景時的吸光度確認到尖峰時，判斷為在IR光譜於3600～3800 cm
−1未擁有尖峰。
並且，改質氧化矽粒子材料之係為藉由TOF-SIMS量測之氟鍵結的碳數（C
氟）與氫鍵結的碳數（C
氫）之比的C
氟／C
氫為5以上，尤以8以上、10以上、12以上為佳。於此，假定C
氟係源自存在於表面之含氟表面處理劑者，但由於不易以改質氧化矽粒子材料之狀態來界定，故不特別與源自其他化合物者嚴格區別。
具體而言，於計算C
氟／C
氫時，使用如下算出的C
氟之值與C
氫之值來計算。此外，TOF-SIMS之各尖峰的尖峰強度雖會因應此碎片之存在量增減，但無比例關係且無嚴格的定量性，卻顯示具有再現性的關係，因而用以界定本案發明。
首先，於計算C
氟時，自針對改質氧化矽粒子材料藉由TOF-SIMS量測到的尖峰針對由C
xF
y所示之碎片之各者量測尖峰強度。於此，x與y可採用任意數值的組合，使用所有在TOF-SIMS偵測到者。
為了算出C
氟，定為將藉由於此等尖峰強度乘上碳數（x的值）而算出之對應各碳數之值（碳量）累計之值。舉例而言，針對x、y為（6、3）的碎片（C
6F
3），碳量使用以一位有效數字計算之值（例如4×10
3）作為尖峰強度，將此尖峰強度（在本示例為4000）與碳數x（在本示例為碳數6）相乘，以碳量24000的形式計算。針對其他尖峰亦使用對應其x與y之尖峰的尖峰強度與x的值來計算。
其次，於算出C
氫時，自藉由TOF-SIMS量測到的尖峰針對由C
xH
y所示之碎片之各者量測尖峰強度。於此，x與y可採用任意數值的組合，使用所有在TOF-SIMS偵測到者。
為了算出C
氫，定為將藉由於此等尖峰強度乘上碳數（x的值）而算出之各個碳量累計之值。舉例而言，針對x、y為（1、1）的碎片（CH），碳量使用以一位有效數字計算之值（例如2×10
4）作為尖峰強度，將此尖峰強度（在本示例為20000）與碳數x（在本示例為碳數1）相乘，以碳量20000的形式計算。針對其它尖峰亦使用對應其x與y之尖峰的尖峰強度與x的值來計算。
於此，如C
xH
yF
z般於相同的碎片中包含有氟與氫的情況下，由碳數x與尖峰強度算出之「碳量」的值使用y與z按比例分配給C
氟與C
氫。舉例而言，在y與z為2與1的情況下，碳量的y／（y＋z）＝2／3按比例分配給C
氟，剩下的1／3按比例分配給C
氫。
利用含氟表面處理劑之表面處理並不特別限定，但可在將使之分散乃至溶解於溶媒中的液體以霧狀或以液體的狀態在攪拌的同時放入，或者在揮發性的情況下可使其蒸發再放入。可在放入後或放入時進行加熱。作為加熱溫度的下限值，可列舉：60℃、80℃、100℃、120℃、150℃等。
作為含氟表面處理劑的處理量，以在下述清洗條件清洗前後的碳量之比（（清洗前的碳量）／（清洗後的碳量））為2.0～4.5為佳，作為下限值可示例2.0、2.3、2.5，作為上限值可示例3.3、3.5、4.0。此等下限值及上限值能夠任意組合。由於假定因清洗而未強固鍵結於表面之含氟表面處理劑會脫離，故由清洗前的碳量降低至清洗後的碳量之碳量係關聯於附著於表面之含氟表面處理劑之量的值。
清洗條件係如以下。於甲基乙基酮200 mL中使之以100 g的比例混合，照射超音波（40 kHz，600 W）5分鐘後，以10000 rpm進行離心分離5分鐘，獲得沉澱物。重複此操作3次。
而且，含氟表面處理劑以透過使用改質氧化矽粒子材料之氮的BET比表面積而量測到之每單位表面積（m
2）的碳量（C量）為0.03質量%～0.11質量%為佳，作為下限值可示例0.03質量%、0.04質量%、0.05質量%，作為上限值可示例0.09質量%、0.1質量%、0.11質量%。此等下限值及上限值能夠任意組合。計算每單位表面積的碳量之具體的方法以〔碳量（g）〕／〔改質氧化矽粒子材料的質量（g）〕×100／〔比表面積（m
2）〕來計算。並且，以存在於表面之OH基在處理後的IR光譜中於3600～3800 cm
−1未擁有源自羥基的尖峰為符合期望。
（樹脂組成物）
本實施型態之樹脂組成物具有於上已述之改質氧化矽粒子材料與將此改質氧化矽粒子材料分散的氟樹脂材料。本實施型態之樹脂組成物可就此作為基板材料構成基板，或者可使玻璃布等浸潤之以構成基板。
氟樹脂材料並不特別限定，可示例：聚四氟乙烯（PTFE）、全氟烷氧基烷（PFA）、全氟乙烯丙烯共聚物（FEP）、乙烯―四氟乙烯共聚物（ETFE）、聚二氟亞乙烯（PVDF）、聚氯三氟乙烯（PCTFE）、乙烯―氯三氟乙烯聚合物（ECTFE）、四氟乙烯―全氟二甲基二氧呃共聚物（TFE／PDD）、聚氟乙烯（PVF），尤以採用PTFE為佳。並且，亦可具有氟樹脂以外的樹脂材料。氟樹脂材料以外的樹脂材料的含有比例，以做成以質量基準計未達3.0%為佳。
氟樹脂材料係介電損耗正切等的電性特性優異的材料，合適利用於高頻率基板材料等。於此氟樹脂材料中使改質氧化矽粒子材料分散的材料係本實施型態之樹脂組成物。氟樹脂材料可採用作為連續相存在而使改質氧化矽粒子材料分散於其中的形態，或者可採用以擁有與改質氧化矽粒子材料同程度之粒徑（以改質氧化矽粒子材料之粒徑為基準，0.25～4.0左右）的粒子材料之形式與改質氧化矽粒子材料混合之形態等。氟樹脂材料除了可採用固體之外，亦可採用液體狀者。作為將氟樹脂材料做成液體狀的方法，可在採用熱塑性的氟樹脂粒子材料的狀況下，藉由加熱而使其熔融，或者可採用氟樹脂粒子材料的前驅物（藉由如單體等的反應而固化者）。
作為使之分散於氟樹脂材料中之改質氧化矽粒子材料的含量並不特別限定，但以整體的質量為基準，下限值可示例40%、45%、50%，作為上限值可示例60%、65%、70%。此等下限值及上限值能夠任意組合。
（漿料組成物）
本實施型態之漿料組成物具有於上所述之改質氧化矽粒子材料與將此改質氧化矽粒子材料分散的液狀物質。本實施型態之漿料組成物可直接使用，或者可用以於其它材料中導入本實施型態之改質氧化矽粒子材料。
作為液狀物質，可為純粹的化合物，亦可為混合物，整體為液狀的化合物包含有機化合物。無須全部由有機化合物構成，亦可含有無機化合物。作為有機化合物，並不特別限定，但可示例：酮類（甲基乙基酮、甲基異丁基酮、丙酮等）、醇類（甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇等）、烷類（己烷、環己烷、辛烷等）等所謂的有機溶媒、樹脂組成物的前驅物（單體等）。
作為於液狀物質中分散之改質氧化矽粒子材料的含量並不特別限定，但以整體的質量為基準，下限值可示例40%、45%、50%，作為上限值可示例60%、65%、70%。此等下限值及上限值能夠任意組合。
（改質氧化矽粒子材料的製造方法）
本實施型態之改質氧化矽粒子材料的製造方法係可合適製造上述本實施型態之改質氧化矽粒子材料的製造方法，具有原料粒子材料製備工序、表面處理工序與其他視需求而採用的工序。
原料粒子材料製備工序係製備體積平均粒徑為0.3～10 μm且由氧化矽而成之原料粒子材料的工序。作為針對體積平均粒徑的良佳值，能夠採用在本實施型態之改質氧化矽粒子材料的欄位所說明之值。
具體的製造方法並不限定，但以採用先前已述之VMC法或熔融法為佳。所獲得之原料粒子材料的特性（例如球形度、粒度分布、組成）與所製造的改質氧化矽粒子材料之特性大幅關聯。針對球形度、粒徑（粒度分布）、組成，可採用在先前已述之本實施型態之改質氧化矽粒子材料的欄位所記載之範圍。
表面處理工序係對原料粒子材料以含氟表面處理劑進行表面處理的工序。表面處理可藉由使含氟表面處理劑直接接觸原料粒子材料來進行，或者可藉由使含氟表面處理劑以分散乃至溶解於適切的溶媒之狀態接觸原料粒子材料來進行。利用含氟表面處理劑之表面處理可一次使用所有量的含氟表面處理劑來進行，亦可將含氟表面處理劑分為多次進行。在分為多次進行的情況下亦可於多次的表面處理之間設置加熱的工序。
含氟表面處理劑可直接採用在先前已述之本實施型態之改質氧化矽粒子材料的欄位所說明者。以含氟表面處理劑進行表面處理的量，以原料粒子材料之質量為基準，為超過0.30%且未達1.50%的量。
使含氟表面處理劑反應的量以在IR光譜於3400～3600 cm
−1變得不擁有源自羥基的尖峰的量為佳。即使在源自羥基的尖峰消失後，亦在上述範圍使含氟表面處理劑反應，藉此會成為於所製造的改質氧化矽粒子材料之表面附著含氟表面處理劑的狀態。可於進行表面處理時或進行表面處理後進行加熱，促進表面處理的反應。
『實施例』
茲針對本發明之改質氧化矽粒子材料及其製造方法依據實施例進行詳細說明。
（試樣的製備）
將透過VMC法製造之氧化矽（體積平均粒徑5 μm，ADMATECHS COMPANY LIMITED製）定為原料粒子材料，使用作為含氟表面處理劑之信越化學工業製之產品編號：X-24-9418，以於表1所示之比例進行表面處理，獲得改質氧化矽粒子材料，定為試驗例2～9之試驗試樣。原料粒子材料直接定為試驗例1之試驗試樣。
再來，將以3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷（信越化學工業製，KBM-7103）進行表面處理者定為試驗例10之試驗試樣。
使此等試驗試樣分散於氟樹脂材料（PTFE）、分散劑以及溶媒（離子交換水）中製備清漆（為樹脂組成物並且亦為漿料組成物。以下稱為樹脂組成物）。此樹脂組成物中之存在比做成（試驗試樣）：（氟樹脂材料）：（分散劑）：（溶媒）以質量比計為12：12：9：20。
將所獲得之清漆於銅箔粗面均勻塗開1.5 mm的厚度，在120℃之熱風循環烘箱加熱10分鐘，進一步以360℃加熱3分鐘使其半固化。再來，將其以銅箔夾住並以下述條件實施真空加壓。
使用加壓裝置（真空加壓IMC-1AEA型），成形壓力約2 MPa，成形溫度以升溫速度4℃／分鐘由25℃升溫至380℃，升溫後於380℃維持10分鐘。
藉由以上操作獲得之各試驗例的試驗試樣切下3片長度200 mm、寬10 mm做成剝離強度量測用的試驗片。
剝離強度的量測藉由以下方法進行。剝離強度以180℃剝離試驗來進行量測。量測裝置使用萬能材料試驗機5582型，試驗溫度定為23℃，試驗速度定為50 mm／分鐘，剝離幅寬定為100 mm。
算出所獲得之3片試驗片之剝離強度的平均值（平均剝離強度）、最大值、CV值並揭示於表1。針對平均值、最大值、CV值之各者依據表2進行5階段評價之和（最大值15、最小值3：值愈大愈優異）配合表1揭示。
『表1』
| 氧化矽粒子徑(μm) | 氧化矽比表面積(m 2/g) | 氧化矽真球度 | 處理劑 | 含氟表面處理劑的處理量(%) | 每單位比表面積的C量(%) | 清洗前後的碳量比 | 平均剝離強度(N/cm) | 最大剝離強度(N/cm) | CV值(%) | 5階段評價分數 | 綜合穩定性評價 | |
| 試驗例1 | 5 | 3.3 | 1.0 | 未處理 | 0(未處理) | — | 1.0 | 3.1 | 7.2 | 13.3 | 6 | ╳ |
| 試驗例2 | 5 | 3.3 | 1.0 | X-24-9418 | 0.1 | 0.02 | 2.3 | 10.0 | 13.0 | 22.3 | 6 | ╳ |
| 試驗例3 | 5 | 3.3 | 1.0 | 0.3 | 0.03 | 2.8 | 10.3 | 20.1 | 28.9 | 8 | △ | |
| 試驗例4 | 5 | 3.3 | 1.0 | 0.5 | 0.05 | 4.0 | 16.1 | 25.3 | 9.8 | 15 | ◎ | |
| 試驗例5 | 5 | 3.3 | 1.0 | 1.0 | 0.08 | 3.1 | 18.4 | 25.3 | 10.7 | 15 | ◎ | |
| 試驗例6 | 5 | 3.3 | 1.0 | 1.3 | 0.09 | 3.3 | 13.7 | 24.1 | 8.0 | 14 | ◎ | |
| 試驗例7 | 5 | 3.3 | 1.0 | 1.5 | 0.10 | 3.3 | 12.6 | 22.3 | 17.5 | 11 | △ | |
| 試驗例8 | 5 | 3.3 | 1.0 | 2.0 | 0.11 | 4.3 | 12.4 | 20.4 | 18.4 | 11 | △ | |
| 試驗例9 | 5 | 3.3 | 1.0 | 2.5 | 0.12 | 4.6 | 4.3 | 7.9 | 24.0 | 3 | ╳╳ | |
| 試驗例10 | 5 | 3.3 | 1.0 | KBM-7103 | 0.5 | 0.04 | 2.5 | 4.5 | 8.5 | 14.0 | 6 | ╳ |
『表2』
| 5階段評價 | 平均剝離強度 | 最大剝離強度 | CV值 |
| 5 | 15以上 | 25以上 | 12以下 |
| 4 | 12～14 | 20～24 | 13～15 |
| 3 | 9～11 | 15～19 | 16～18 |
| 2 | 6～8 | 10～14 | 19～21 |
| 1 | 5以下 | 9以下 | 22以上 |
如同由表顯而易見，可知在每單位表面積之C量為0.03質量%以上且0.11質量%以下的試驗例3～8之試驗試樣中以5階段評價平均剝離強度、最大剝離強度、CV值之評價分數之和為8以上，相比於偏離此範圍的試驗例1、2、9，較為優異。尤其，可知每單位表面積之C量為0.05質量%以上且0.09質量%以下的試驗例4～6之試驗試樣的剝離強度之5階段評價分數分別為14以上，非常優異。可知作為含氟表面處理劑的處理量以超過0.30%且未達1.50%為佳。再者，可知以0.50%以上為佳，且以1.30%以下為佳。並且，針對以不同的含氟表面處理劑進行表面處理的試驗例10之5階段評價分數之和成為6，可知在試驗例2～9所使用的含氟表面處理劑較優異。
IR光譜
在試驗例2～9所使用之含氟表面處理劑的IR光譜繪示於圖1，試驗例1之試驗試樣的IR光譜繪示於圖2。圖1及2，（a）皆為所量測之IR光譜的整體，（b）皆為將其一部分放大者。如同由圖1顯而易見，可知在以含氟表面處理劑表面處理之試驗例5的試驗試樣中，於1000 cm
−1至1200 cm
−1的範圍擁有源自氟的尖峰（1175 cm
−1）。如同由圖2顯而易見，可知在未以含氟表面處理劑表面處理之試驗例1的試驗試樣（氧化矽粒子）中，於3600 cm
−1至3800 cm
−1的範圍擁有源自羥基的尖峰（3725 cm
−1）。此外，根據針對以含氟表面處理劑進行表面處理的實施例1之試驗試樣量測的IR光譜，於3600 cm
−1至3800 cm
−1的範圍未觀測到源自羥基的尖峰。
TOF-SIMS的量測
針對試驗例1（原料粒子材料的原樣）與試驗例5（含氟表面處理劑1.0%處理）與試驗例10（利用與試驗例5不同的含氟表面處理劑進行表面處理）之各者的試驗試樣進行TOF-SIMS的量測。作為TOF-SIMS的量測條件，定為：質量範圍0～1500（m／z）、光柵尺寸300 μm、掃描數16次、一邊的像素數256像素、量測真空度（試樣導入前）4×10
−7Pa以下、一次離子種類Bi
3 ＋＋、一次離子加速電壓30 kV、脈寬為12.9 ns、具有聚束、具有電荷中和、後段加速為9.5 kV。試驗例5的量測結果繪示於圖3，試驗例1的量測結果繪示於圖4，試驗例10的量測結果繪示於圖5。如同由圖3～5顯而易見，源自氧化矽的碎片離子（Si
xO
y −或Si
xO
yH
−等）與氟離子（F
−）可在試驗例5、1及10全部觀測到，源自氟碳化物的碎片離子（CF
−、CF
3 −、C
8F
7 −、C
8F
9 −、C
8F
11 −等）僅由試驗例5及10觀測到。因此，可知藉由經以含氟表面處理劑進行表面處理，改質氧化矽粒子材料的表面會存在有含氟表面處理劑。
並且，由試驗例5及10之TOF-SIMS的資料計算各尖峰的尖峰強度，算出C
氟／C
氫。在試驗例5中為12以上約12.28，在試驗例10中呈1.5，可知藉由C
氟／C
氫高，改質氧化矽粒子材料的性能會變高。
『表3』
| 試驗例5 | 試驗例10 | |||||||
| 尖峰強度 | x | 碳量 | 尖峰強度 | x | 碳量 | |||
| CF | 10000 | 1 | 10000 | CF | 5000 | 1 | 5000 | |
| C 2F | 20000 | 2 | 40000 | C 2F | 0 | 2 | 0 | |
| C 3F | 5000 | 3 | 15000 | C 3F | 0 | 3 | 0 | |
| CF 3 | 40000 | 1 | 40000 | CF 3 | 40000 | 1 | 40000 | |
| C 4F 3 | 5000 | 4 | 20000 | C 4F 3 | 0 | 4 | 0 | |
| C 5F 3 | 5000 | 5 | 25000 | C 5F 3 | 0 | 5 | 0 | |
| C 6F 3 | 4000 | 6 | 24000 | C 6F 3 | 0 | 6 | 0 | |
| C 7F 5 | 3000 | 7 | 21000 | C 7F 5 | 0 | 7 | 0 | |
| C 7F 7 | 10000 | 7 | 70000 | C 7F 7 | 0 | 7 | 0 | |
| C 8F 7 | 10000 | 8 | 80000 | C 8F 7 | 0 | 8 | 0 | |
| C 8F 8 | 4000 | 8 | 32000 | C 8F 8 | 0 | 8 | 0 | |
| C 9F 9 | 40000 | 9 | 360000 | C 9F 9 | 0 | 9 | 0 | |
| C 氟 | 737000 | C 氟 | 45000 | |||||
| 尖峰強度 | x | 碳量 | 尖峰強度 | x | 碳量 | |||
| C | 20000 | 1 | 20000 | C | 10000 | 1 | 10000 | |
| CH | 40000 | 1 | 40000 | CH | 20000 | 1 | 20000 | |
| C 氫 | 60000 | C 氫 | 30000 | |||||
| C 氟／C 氫 | 12.283 | C 氟／C 氫 | 1.5 |
無
〈圖1〉係繪示在試驗例2～9所使用的含氟表面處理劑之IR光譜的圖。
〈圖2〉係繪示試驗例1的試驗試樣之IR光譜的圖。
〈圖3〉係繪示試驗例5之試驗試樣的TOF-SIMS之結果的圖。
〈圖4〉係繪示試驗例1之試驗試樣的TOF-SIMS之結果的圖。
〈圖5〉係繪示試驗例10之試驗試樣的TOF-SIMS之結果的圖。
無。
Claims (8)
- 一種改質氧化矽粒子材料，其經以在IR光譜於1000～1200 cm −1擁有尖峰之含氟表面處理劑進行表面處理，在IR光譜於3600～3800 cm −1未擁有源自羥基的尖峰，在TOF-SIMS觀測到由C xF y（x及y為1以上）所示之碎片離子之中之至少1者，係為藉由TOF-SIMS量測之氟鍵結的碳數（C 氟）與氫鍵結的碳數（C 氫）之比的C 氟／C 氫為5以上，體積平均粒徑為0.3～10 μm，每單位表面積（m 2）之碳量為0.03質量%～0.11質量%。
- 如請求項1所述之改質氧化矽粒子材料，其中藉由於實施例記載之量測方法量測的平均剝離強度為10 N／cm以上。
- 如請求項1或2所述之改質氧化矽粒子材料，其中在下述清洗條件下清洗前後的碳量之比（（清洗前的碳量）／（清洗後的碳量））為2.0～4.5；（清洗條件）以100 g之比例使之混合於甲基乙基酮200 mL中，照射超音波（40 kHz，600 W）5分鐘後，以14000 rpm進行離心分離5分鐘，獲得沉澱物；重複此操作5次。
- 如請求項1～3中之任1項所述之改質氧化矽粒子材料，其球形度為0.95以上。
- 一種樹脂組成物，其具有如請求項1～4中之任1項所述之改質氧化矽粒子材料與將前述改質氧化矽粒子材料分散的氟樹脂材料。
- 一種漿料組成物，其具有如請求項1～4中之任1項所述之改質氧化矽粒子材料與將前述改質氧化矽粒子材料分散的液狀物質。
- 一種改質氧化矽粒子材料的製造方法，其具有：原料粒子材料製備工序，製備體積平均粒徑為0.3～10 μm且由氧化矽而成之原料粒子材料；以及表面處理工序，以前述原料粒子材料之質量為基準，以超過0.30%且未達1.50%的量，利用在IR光譜於1000～1200 cm −1擁有尖峰之含氟表面處理劑進行表面處理。
- 如請求項7所述之改質氧化矽粒子材料的製造方法，其中前述含氟表面處理劑的量係在IR光譜於3400～3600 cm −1變得不擁有源自羥基之尖峰的量。
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