TW202411316A - 薄片、印刷基板用基材及薄片之製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種薄片,其係包含下述成分(A)及(B)之薄片,前述薄片之斷裂伸長率超過150%, (A)氟樹脂 (B)具有相對於前述薄片之特定厚度為20%以下之平均粒徑之填充材。

Description

薄片、印刷基板用基材及薄片之製造方法
本發明係有關薄片、印刷基板用基材及薄片之製造方法。
氟樹脂係具備優異的耐熱性、電絕緣性、非黏著性、耐候性等之合成樹脂,且成形為薄片狀作為氟樹脂薄片者,被廣泛利用於化學材料、電氣電子零件、半導體、汽車等之產業領域。 與該等之使用用途之關係中,因氟樹脂薄片之電特性、熱特性等之各種特性有時不足,故以該等特性之改善為目的,進行將氟樹脂與填充劑混合使用(專利文獻1~4)。
作為氟樹脂等之合成樹脂之應用例,已知有例如活用非黏著性且脫模性優異之特性,作為脫模薄片加以利用,但一般通用之氟樹脂(例如聚四氟乙烯(以下稱為PTFE),因熱膨脹係數較大,故若作為脫模薄片使用則熱安定性劣化,且有於加熱時等與脫模對象物產生尺寸差等之問題產生。因此,以抑制PTFE等之氟樹脂製薄片之熱膨脹為目的,進行對薄片調配填充材(填料)。例如於專利文獻2,顯示藉由使用以特定方法將PTFE樹脂與陶瓷粉混合所得之PTFE組成物,使成形後所得之薄片之熱膨脹係數降低。
另一方面,於對氟樹脂調配填充材之氟樹脂薄片中,若該薄片之膜厚較小則容易產生貫通孔(針孔),有作為薄片之伸長性容易降低之傾向。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2019/031071號 [專利文獻2]日本特表2022-510017號公報 [專利文獻3]日本專利第2557248號公報 [專利文獻4]日本特開平10-17838號公報
為了解決上述問題,本發明人等嘗試藉由作為對氟樹脂薄片調配之填充材使用粒徑更小者,而抑制貫通孔(針孔)之發生及伸長特性之降低,但未能解決該等問題點。
本發明之目的係提供熱安定性(低熱膨脹性)優異,且伸長特性優異之薄片。
根據本發明可提供以下之薄片等。 1.一種薄片,其係包含下述成分(A)及(B)之薄片,前述薄片之斷裂伸長率超過150%, (A)氟樹脂 (B)具有相對於前述薄片之特定厚度為20%以下之平均粒徑之填充材。 2.如1之薄片,其中前述薄片之特定厚度為25~300μm。 3.如1或2之薄片,其中前述填充材之平均粒徑為0.1~10μm。 4.如1至3中任一項之薄片,其中前述填充材之調配比例為20~50體積%。 5.如1至4中任一項薄片,其中前述氟樹脂係聚四氟乙烯(PTFE)或改質PTFE。 6.如1至5中任一項之薄片,其中前述填充材係選自由氧化鋁、氧化鈦、氧化矽、硫酸鋇、碳化矽、氮化硼、氮化矽、玻璃纖維、玻璃珠及雲母所成之群之一種以上。 7.如1至6任一項之薄片,其中前述薄片之熱膨脹率未達100ppm/℃。 8.如1至7中任一項之薄片,其中前述薄片中存在之直徑50μm以上之貫通孔數係該薄片之表面積每100cm 2為25個以下。 9.一種印刷基板用基材,其包含如1至8中任一項之薄片。 10.一種薄片之製造方法,其包含下述步驟: 混合下述成分(A’)及(B)而調製原料組成物之步驟, 形成將前述原料組成物成形為圓筒狀之成形體之步驟, 燒成前述成形體之步驟,及 將前述經燒成之成形體表面進行削勻(skive)加工形成為薄片狀之步驟, (A’)相對於前述薄片之特定厚度為50%以下之平均粒徑之氟樹脂, (B)具有相對於前述薄片之特定厚度為20%以下之平均粒徑之填充材。 11.如10之薄片之製造方法,其中前述薄片之特定厚度為25~300μm。 12.如10或11之薄片之製造方法,其中前述氟樹脂粒子之平均粒徑為0.1~10μm。 13.如10至12中任一項之薄片之製造方法,其中前述填充材之平均粒徑為0.1~10μm。 14.如10至13中任一項之薄片之製造方法,其中前述填充材之調配比例為20~50體積%。 15.如10至14中任一項之薄片之製造方法,其中調製前述原料組成物之步驟包含自於溶劑中分散有前述(A’)相對於前述薄片之特定厚度為50%以下之平均粒徑的氟樹脂及前述(B)具有相對於前述薄片之特定厚度為20%以下之平均粒徑之填充材之含原料溶液去除前述溶劑。 16.如10至14中任一項之薄片之製造方法,其中調製前述原料組成物之步驟係將前述(A’)相對於前述薄片之特定厚度為50%以下之平均粒徑的氟樹脂及前述(B)具有相對於前述薄片之特定厚度為20%以下之平均粒徑之填充材乾式混合之步驟。 17.一種薄片,其係藉由如10至16中任一項之製造方法而得。
根據本發明可提供熱安定性(低熱膨脹性)優異且伸長特性優異之薄片。
以下針對本發明之一態樣之薄片及薄片之製造方法進行說明。本說明書中,「x~y」係表示「x以上,y以下」之數值範圍者。關於一技術事項,「x以上」等之下限值存在複數之情況,或「y以下」等之上限值存在複數之情況,可自該上限值及下限值任意選擇並組合。
[薄片] 本發明之一態樣之薄片係包含下述成分(A)及(B)之薄片,前述薄片之斷裂伸長率超過150%, (A)氟樹脂 (B)具有相對於前述薄片之特定厚度為20%以下之平均粒徑之填充材。 所謂薄片,與厚度無關,係具有平面之一面與其背面的另一面,且以帶狀、平板狀等形狀構成,包含例如薄膜、帶。
本發明人等發現若對包含氟樹脂之薄片調配填充材,可將該薄片之熱膨脹率抑制為較低,另一方面若於原料組成物中存在具有接近目的之薄片厚度之粒徑的粗大粒子,則將由該原料組成物所成之成形體進行削勻加工形成100μm左右之薄的薄片狀時,會於該薄片發生貫通孔(針孔),並以該貫通孔為原因使薄片變得容易斷裂,使薄片之伸長特性降低。 又,本發明人等發現下述點。亦即,若薄片之製造原料組成物中之填充材51之粒徑與原料之氟樹脂粒子50之粒徑具有較大差時(參照圖1(a)),隨著該填充材51之調配量增大,於原料組成物中,小粒徑之填充材51將侵入至大粒徑之氟樹脂粒子50之空隙間且填充材51於氟樹脂粒子50之間凝集,容易產生具有增大至接近目的之薄片厚度之大小的粒徑之填充材51之凝集體(參照圖1(b))。若將包含該凝集體之原料組成物燒成,則氟樹脂粒子50熔融並一體形成基質,但填充材51之凝集體就此殘留。其結果,發現若將經燒成之成形體削勻加工,成形成100μm左右之薄的薄片狀,則於成形體中因存在填充材51之凝集體,而於薄片產生貫通孔(針孔)。 且,所謂削勻加工,係如圖3所示,使將樹脂粉末之壓縮成形體予以燒成之坯料10旋轉同時對坯料10之表面抵接切削刃20連續削出薄的薄片30。
本態樣之薄片,因含有填充材,故可將熱膨脹率抑制為較低,熱安定性優異。又,本態樣之薄片因斷裂伸長率超過150%,故具有優異的伸長特性。藉此,本態樣之薄片具有高的熱安定性(低熱膨脹特性)且具有高伸長特性。 本態樣之薄片可使用原料組成物(參照圖2(b))而獲得,該原料組成物係將作為原料之具有上述特定粒徑之填充材51與經小粒徑化至與填充材51之粒徑同程度之氟樹脂粒子50’混合,使氟樹脂粒子50’與填充材51均勻分散成之原料組成物。藉由氟樹脂粒子50’與填充材51於原料組成物中均勻分散,即使增大填充材之調配量時,仍可抑制於氟樹脂粒子50’之空隙間侵入填充材51而產生凝集體之現象(圖1之(b)的狀態)。藉由抑制凝集體發生,於將該原料組成物燒成而得之成形體削勻加工所獲得之薄的薄片中,可抑制貫通孔(針孔)發生。因此,削勻加工所得之薄片具有高的熱安定性(低熱膨脹性),且具有高的伸長特性。 將氟樹脂粒子50’小粒徑化至與填充材51之粒徑同程度之方法,將於本發明之一態樣的薄片之製造方法詳述。
(氟樹脂) 作為氟樹脂可未特別限定地使用一般使用者,但較佳為聚四氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯(PTFE)係四氟乙烯之均聚物。
又,作為氟樹脂,可使用改質聚四氟乙烯(改質PTFE)。改質聚四氟乙烯(改質PTFE),較佳為以全氟烷基乙烯醚改質之聚四氟乙烯。 作為上述全氟烷基乙烯醚,可舉例以下述式(1)表示之全氟烷基乙烯醚。 (式(1)中,R f係碳數1~10(較佳為碳數1~5)之全氟烷基,或以下述式(2)表示之全氟有機基)。
(式(2)中,n係1~4之整數)。
作為式(1)之碳數1~10之全氟烷基,可舉例例如全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基等,較佳為全氟丙基。
薄片中所含之氟樹脂含量,可為50體積%以上、60體積%以上,或70體積%以上,可為80體積%以下、70體積%以下,或60體積%以下。 氟樹脂含量若為下限值以上,則作為薄片可獲得良好強度。 又,氟樹脂含量若為上限值以下,則可藉由薄片中所含之填充材將熱膨脹率抑制為較低,可獲得優異的熱安定性。
(填充材) 本態樣之薄片包含填充材。作為該填充材,可舉例為氧化鋁、氧化鈦、氧化矽、硫酸鋇、碳化矽、碳化硼、氮化矽、玻璃纖維、玻璃珠、雲母。 作為填充材,基於對薄片賦予較高熱安定性(低熱膨脹性)之觀點,可適當使用氧化矽、氮化硼、氧化鋁。該等填充材可使用1種或2種以上。
薄片中所含之填充材含量較佳為20體積%以上,可為25質量%以上,亦可為30質量%以上。 又,薄片中所含之填充材含量,較佳為50體積%以下,可為48質量%以下,可為45質量%以下,可為40質量%以下,亦可為30質量%以下。 薄片中之填充材含量若為下限值以上,則薄片之熱膨脹率可抑制於例如100ppm/℃以下之較小值,且熱安定性優異。 又,薄片中之填充材含量若為上限值以下,可充分保持作為薄片之強度,且可獲得良好的處理性。
填充材之平均粒徑相對於薄片之特定厚度為20%以下。填充材粒子之平均粒徑若於上述範圍,則有助於抑制針孔發生。填充材之平均粒徑,相對於薄片之特定厚度可為18%以下、15%以下、12%以下、10%以下、8%以下或5%以下。關於薄片之膜厚之具體厚度於後述。
填充材之平均粒徑只要相對於期望厚度適當選擇即可,例如較佳為0.1μm以上,可為0.2μm以上、0.3μm以上、0.5μm以上,或1μm以上。又,填充材之平均粒徑較佳為10μm以下,可為9μm以下、8μm以下、5μm以下,或3μm以下。填充材之平均粒徑較佳為0.1μm以上10μm以下。 藉由使填充劑之平均粒徑為上述範圍,因可抑制填充材粒子彼此之凝集,可減低粗大粒子之比例,故可抑制薄片中之貫通孔(針孔)發生,獲得優異之伸長特性。
本說明書中,薄片所含之填充材之平均粒徑,係於使用掃描型電子顯微鏡(日立高科技股份有限公司製,「SU8220」)以加速電壓5kV、1000倍之倍率,觀察寬100μm×長100μm範圍之薄片表面之掃描型電子顯微鏡圖像中,測定任意選擇之100個填充材粒子之各粒徑(直徑或最長徑),並將其算術平均值作為薄片中所含之填充材之平均粒徑。
(任意成分) 一實施形態中,薄片可進而含有任意成分。作為任意成分未特別限定,可舉例例如耐燃劑、耐燃助劑、顏料、抗氧化劑、反射賦予劑、遮蔽劑、滑劑、加工安定劑、可塑劑、發泡劑等。 此情況,作為薄片中之任意成分之合計含量,可為20質量%以下、10質量%以下,或5質量%以下。
一實施形態中,薄片係例如85質量%以上、90質量%以上、95質量%以上、98質量%以上、99質量%以上、99.5質量%以上、99.9質量%以上,或100質量%係 由聚四氟乙烯或改質聚四氟乙烯;及 選自由氧化鋁、氧化鈦、氧化矽、玻璃纖維、玻璃珠及雲母之1種類以上的填充材所成。
(薄片特性) 本發明之一態樣之薄片具有特定之厚度,但厚度較佳為25~300μm。作為可製造該厚度之以氟樹脂及填充材作為主成分之薄片之方法,可舉例削勻加工。針對削勻加工及本發明之一態樣之薄片之製造方法之細節將於後述。 作為以氟樹脂及填充材作為主成分之薄片之製造方法,除上述削勻加工以外,已知有塗佈法、擠出成形、壓延等。但例如以塗佈法製造薄片時,薄片之厚度一般於25μm為極限,藉此若要將薄片之厚度增大,必須重複塗抹而使步驟變得繁雜。 又,藉由擠出成形或壓延等方法製造薄片時,所得之厚度通常為1mm等級之厚度,以擠出成形或壓延之方法難以獲得25~300μm厚度之薄片。
薄片厚度較佳為25μm以上,可為30μm以上、50μm以上、70μm以上,或100μm以上。又,薄片厚度較佳為300μm以下,可為200μm以下、150μm以下,或100μm以下。 藉由使薄片厚度為25μm以上,可充分維持作為薄片之強度,獲得良好的處理性。 又,藉由使薄片厚度為300μm以下,可獲得充分的可撓性。 且,本說明書中所謂「薄片厚度」意指於薄片中任意10點之位置測定之厚度之平均值。
於一實施形態中,薄片之斷裂伸長率超過150%,可為152%以上,可為200%以上,可為300%以上,可為350%以上,亦可為380%以上。 斷裂伸長率可藉由實施例中記載之方法測定。
一實施形態中,薄片之熱膨脹率可未達100ppm/℃,可為40ppm/℃以上90ppm/℃以下,可為50ppm/℃以上80ppm/℃以下,亦可為60ppm/℃以上70ppm/℃以下。 熱膨脹率可藉由實施例中記載之方法測定。
一實施形態中,存在於薄片之直徑50μm以上之貫通孔(針孔)之數較佳為薄片之表面積每100cm 2為25個以下,更佳為20個以下,又更佳為15個以下、10個以下、5個以下,期望為0個。 貫通孔(針孔)之數可藉由實施例中記載之方法測定。
[印刷基板用基材] 本發明之一態樣之印刷基板用基材包含上述本發明之一態樣之薄片。 氟樹脂因耐熱性、絕緣性優異,故亦被期待作為例如耐熱絕緣膠帶等之耐熱材料及印刷基板材料之應用。然而,藉由削勻加工製造之以往的氟樹脂薄片,容易因加熱等而熱收縮,尺寸安定性較差,故有例如不易進行與其他材料之接合等之加工處理之問題。 相對於此,本發明之一態樣之薄片藉由於氟樹脂基質中均勻分散填充材粒子,可抑制熱收縮,亦提高尺寸安定性,且相較於以往的氟樹脂薄片,具有容易與其他材料之接合等之加工處理之優點。 作為使用本發明一態樣之薄片的印刷基板用基材之例,可舉例於該薄片上積層銅箔等之金屬箔者。
[薄片之製造方法] 本發明之一態樣之薄片之製造方法包含下述(1)~(4)之步驟: (1)將下述成分(A’)及(B)混合而調製原料組成物之步驟: (A’)相對於前述薄片之特定厚度為50%以下之平均粒徑之氟樹脂, (B)具有相對於前述薄片之特定厚度為20%以下之平均粒徑之填充材, (2)形成將原料組成物成形為圓筒形之成形體之步驟, (3)燒成成形體之步驟 (4)將以燒成之成形體之表面切削並進行形成薄片狀之削勻加工處理之步驟
(步驟(1)原料組成物之調製) 作為成分(A’)之氟樹脂,可使用於前述之薄片項目所說明之成分(A)之氟樹脂。
作為原料使用之氟樹脂具有粒子形狀,其平均粒徑相對於前述薄片之特定厚度為50%以下,只要根據期望之薄片厚度適宜選擇即可。氟樹脂粒子之平均粒徑較佳為0.1~10μm。 藉由使用落於上述平均粒徑範圍之氟樹脂粒子,可獲得填充材粒子與氟樹脂粒子均勻分散之原料組成物。 氟樹脂粒子之平均粒徑可為0.1μm以上,可為0.2μm以上、1μm以上,或5μm以上。 又,氟樹脂粒子之平均粒徑可為10μm以下,亦可為5μm以下。
作為將氟樹脂粒子之平均粒徑設為相對於前述薄片之特定厚度為50%以下,且較佳為0.1~10μm之範圍內之方法,可舉例例如使用於溶劑中分散有氟樹脂粒子之市售之氟樹脂粒子分散液(一般平均粒徑為0.1~0.5μm之範圍)之方法,將市售之粉體狀之氟樹脂粒子(一般平均粒徑為200~600μm之範圍)粉碎為上述平均粒徑之方法。使用藉由上述2種方法所得之氟樹脂粒子之步驟之細節將於後述。
本說明書中,原料組成物之調整所用之氟樹脂粒子之平均粒徑可使用粒度分佈測定裝置(Spectris股份有限公司製,「MS-3000」),以且於測定風壓1Bar之條件測定。
作為成分(B)之填充材,可使用於前述之薄片項目所說明之填充材。 填充材具有粒子形狀,其平均之較佳範圍及其理由,與於前述之薄片項目所說明之填充材粒子之平均粒徑之較佳範圍及其理由相同。 原料組成物之調製所用之填充材粒子之平均粒徑可藉由與氟樹脂粒子之平均粒徑同樣之方法測定。
作為將成分(A’)與成分(B)混合獲得原料組成物之方法之一實施形態,可舉例自將成分(A’)及成分(B)分散於溶劑中之含原料溶液去除溶劑後,將所得之混合粉末藉由附葉片攪拌機攪拌混合之方法。
作為含原料溶液可舉例例如對藉由乳化聚合等於溶劑中生成之氟樹脂(例如PTFE)之粒子分散至該溶劑中之分散液中添加成分(B)後,藉由攪拌機等攪拌混合者。 此情況,分散至分散介質中之氟樹脂之粒子相當於成分(A’)(平均粒徑相對於前述薄片之特定厚度為50%以下之氟樹脂)。
且,作為含原料溶液,未限定於上述者,例如,可對將藉由乳化聚合所生成之氟樹脂粒子(成分(A’))自聚合所用之溶劑分離後分散於其他溶劑之分散液中添加成分(B)者。
作為分散液所用之溶劑未特別限定,可舉例為甲基乙基酮、水等。
分散液中調配之成分(B)之量係調配為自含原料溶液所得之原料組成物中所含之成分(A’)之含量及成分(B)之含量分別為期望之比例。原料組成物中所含之成分(A’)之含量的較佳範圍與於前述之薄片項目所說明之成分(A)之含量之較佳範圍相同。又,原料組成物中所含之成分(B)之含量之較佳範圍與於前述之薄片項目所說明之成分(B)之含量之較佳範圍相同。
添加成分(B)後之分散液之攪拌速度未特別限定,例如可為100~800rpm,亦可為200~600rpm。 添加成分(B)後之分散液之攪拌時間未特別限定,例如可為1~20分鐘,亦可為2~18分鐘。
作為自含原料溶液去除溶劑之方法未特別限定,可藉由例如使含原料溶液所含之成分(A’)及成分(B)藉由共沉等而沉澱而自含原料溶液分離後,以乾燥爐等乾燥,將沉澱物所含之溶劑成分揮發去除而進行。
藉由乾燥爐等使沉澱物乾燥時,乾燥溫度例如可為60~400℃,亦可為80~300℃。
將乾燥後所得之成分(A’)與成分(B)之混合粉末藉由附葉片攪拌機等混合攪拌時之攪拌速度未特別限定,例如可為1000~6000rpm,亦可為2000~5000rpm。 又,乾燥後所得之混合粉末之攪拌時間未特別限定,例如可為1~15分鐘,亦可為2~10分鐘。
作為將成分(A’)(具有相對於前述薄片之特定厚度為50%以下之平均粒徑之氟樹脂粒子)與成分(B)(具有相對於前述薄片之特定厚度為20%以下之平均粒徑之填充材粒子)混合獲得原料組成物之方法之一實施形態,可使用例如將成分(A’)與成分(B)予以乾式混合之方法等。
作為將成分(A’)與成分(B)混合之方法,可舉例例如將氟樹脂之一次粒子凝集成之二次粒子解碎,獲得平均粒徑為0.1~10μm之氟樹脂(成分(A’))後,將成分(A’)與成分(B)藉由附葉片攪拌機等攪拌混合之方法。
氟樹脂之二次粒子之粒徑未特別限定,例如可為100~800μm,可為130~700μm,亦可為150~600μm。 作為將二次粒子解碎之方法未特別限定,可舉例例如使用混合粉碎機、氣流粉碎機、凍結粉碎機等之粉碎機之方法。
成分(A’)與成分(B)係調配為原料組成物中所含之成分(A’)之含量及成分(B)之含量分別成為期望之比例。原料組成物中所含之成分(A’)之含量之較佳範圍與於前述之薄片項目所說明之成分(A)之含量之較佳範圍相同。又,原料組成物中所含之成分(B)之含量之較佳範圍與於前述之薄片項目所說明之成分(B)之含量之較佳範圍相同。
乾式混合中之成分(A’)與成分(B)之攪拌速度未特別限定,例如可為1000~6000rpm,亦可為2000~ 5000rpm。 乾式混合中之成分(A’)與成分(B)之攪拌時間未特別限定,例如可為1~15分鐘,亦可為2~10分鐘。
又,原料組成物中,除成分(A’)及成分(B)以外,可調配任意成分。作為任意成分,可使用於前述之薄片項目所說明之任意成分。 任意成分之調配量之較佳範圍可為與於前述之薄片項目所說明之任意成分之含有量之較佳範圍同樣之範圍。
(步驟(2)成形體之形成) 將上述原料組成物成形為圓筒形而形成成形體。作為形成成形體之方法,可舉例例如將上述原料組成物填充至鑄模,壓縮成形而形成圓筒形之壓縮成形體之方法。 面壓可為10~100MPa,可為20~60MPa,亦可為30~50MPa。 藉由將成分(A’)與成分(B)混合後之原物料組成物壓縮成形可獲得氟樹脂粒子與填充材均勻分散之壓縮成形體(參照圖2(b))。
(步驟(3)成形體之燒成) 將所得之壓縮成形體燒成獲得坯料。燒成溫度可為100~400℃,可為350~370℃,亦可為360~370℃。 所得之坯料係以原料組成物聚集成成形體而獲得。 藉由將成形體燒成,成為於使成形體中各個氟樹脂粒子熔融成為一體之基質中均一分散填充材粒子之狀態。 藉由將成分(A’)與成分(B)混合後之原料組成物之壓縮成形體予以燒成,可抑制填充材之凝集體生成,可獲得粗大粒子少之良好坯料。
基於後述之削勻加工實施容易之觀點,坯料(成形體)之狀狀較佳為圓筒狀。坯料(成形體)為圓筒體之情況,該圓筒體之直徑例如可為100~500mm,亦可為150~500mm。
(步驟(4)藉由削勻加工之薄片形成) 其次,進行將經燒成之成形體的坯料之表面切削形成薄片狀之削勻加工處理。 如圖3所示,坯料(成形體)為圓筒體之情況,對經燒成之圓筒體之長邊方向外周表面抵接切削刃予以切削而形成薄片狀。
使用經將成分(A’)與成分(B)混合後之原料組成物所得之坯料,如前述,由於係填充材粒子凝集之粗大粒子較少之坯料,故藉由將該胚料削勻加工,可獲得貫通孔(針孔)發生受抑制,且伸長特性優異之薄片。
坯料(成形體)為圓筒體之情況,於實施將經燒成之圓筒體之長邊方向外周表面切削成薄片狀之步驟之前,可將經燒成之圓筒體之外周表面、內周表面及端面表面分別去除自表面外側至3mm之厚度。
將已燒成之圓筒體之長邊方向外周表面切削作成薄片狀之削勻加工步驟可使用圖3所示之裝置實施。切削所得之薄片厚度,可根據薄片之使用目的適當選擇,但可為例如25μm以上,30μm以上,50μm以上,70μm以上,或100μm以上。又,切削所得之薄片厚度可為例如300μm以下,200μm以下,150μm以下,或100μm以下。 圖3中,使經燒成之坯料(圓筒體)10旋轉,並藉由切削刃(刀具)20切削成薄片30。
藉由將經由前述步驟(1)~(3)所得之坯料削勻加工,可獲得25~300μm之薄片。
以上說明之本態樣之薄片,適合用作為例如耐熱絕緣膠帶等之耐熱材料、印刷基板用基材、脫模薄片。 [實施例]
(原料組成物之調製) 製造例1 將PTFE分散液(PTFE粒子分散於溶劑中之分散液),及作為填充材之球狀氧化矽(平均粒徑1μm)以成為PTFE分散液所含之PTFE粒子與球狀氧化矽之體積比為PTFE粒子:球狀化矽=6:4之比例混合,使用攪拌機,以旋轉速度300~500rpm攪拌混合5~15分鐘獲得含原料溶液。
以攪拌機攪拌含原料溶液同時進而對該含原料溶液添加乙醇,使PTFE粒子及球狀氧化矽共沉。將該共沉物以100℃~200℃之乾燥爐乾燥,藉由揮發去除溶劑而獲得乾燥粉末。
將所得之乾燥粉末使用附旋轉葉片攪拌機以旋轉速度3000~4000rpm混合0.5~1分鐘,獲得含有PTFE粉末(平均粒徑:0.25μm)與球狀氧化矽(平均粒徑:1μm)之原料組成物1。
製造例2 將聚四氟乙烯(PTFE)粉末(平均粒徑400μm)解碎獲得平均粒徑5μm之PTFE粉末。
將上述所得之平均粒徑5μm之PTFE粉末,及作為填充材之球狀氧化矽(平均粒徑3μm)以體積比PTFE粉末:球狀氧化矽=6:4之比例混合,使用附旋轉葉片攪拌機以旋轉速度3000~4000rpm混合3~7分鐘,獲得含有PTFE粉末(平均粒徑:5μm)與球狀氧化矽(平均粒徑:3μm)之原料組成物2。
製造例3 將PTFE粉末(平均粒徑400μm),及作為填充材(填料)之球狀氧化矽(平均粒徑1μm)以體積比PTFE:球狀氧化矽=6:4之比例混合,使用附旋轉葉片攪拌機以旋轉速度3000~4000rpm混合3~7分鐘,獲得含有PTFE粉末(平均粒徑:400μm)與球狀氧化矽(平均粒徑:1μm)之原料組成物3。
實施例1 <坯料之製作> 將600g之原料組成物1填充至圓筒形鑄模,自上部以加壓壓力30MPa壓縮成形3分鐘,獲得圓筒狀之預備成形體(外徑67mm×內徑33mm)。將所得之預備成形體投入燒成爐以365℃燒成6小時。
<削勻加工> 將所得之圓筒狀燒成體(外徑67mm×內徑33mm)以圖3所示之裝置以切削速度8m/min、目標厚度100μm進行削勻加工,製造100μm厚之薄片。
實施例2 除了使用原料組成物2替代原料組成物1以外,與實施例1相同製作薄片。
比較例1 除了使用原料組成物3替代原料組成物1以外,與實施例1相同製作薄片。
參考例1 準備不含填充材之PTFE薄片(「TOMBONo9001」,NICHAS股份有限公司製)。
[評價方法] (填充材之分散狀態) 針對於實施例2及比較例1所得之薄片之任意表面區域,使用能量分散型X射線分析裝置(堀場製作所公司製,「E-Max N」),以加速電壓15kV實施映射元素分析。 實施例2及比較例1之薄片之映射元素分析結果分別示於圖4及圖5。
根據圖4所示之元素映射分析結果,可確認實施例2所得之薄片,於PTFE樹脂(灰色部分)中球狀氧化矽Si(黑色部分)均勻地分散。 另一方面,根據圖5所示之元素映射分析結果,可確認於比較例1所得之薄片,於PTFE樹脂(灰色部分)中存在有球狀氧化矽Si(黑色部分)凝集後之凝集體Si(黑色部分),且於削勻加工時產生貫通孔(針孔)(由虛線包圍之部分)。
(貫通孔(針孔)之數) 自於實施例1~2、比較例1所得之薄片之任意位置(例如於長條薄片之長邊方向之端處除外於中途位置於短邊方向之中心部及薄片中央部),採取表面積100cm 2之貫通孔(針孔)計數用試料,使用顯微鏡(KEYENCE股份有限公司製,「VHX-5000」)放大觀察,計數具有50μm以上之最長徑之貫通孔(針孔)之數。結果示於表1。
(斷裂伸長率) 自於實施例1~2、比較例1所得之薄片,以測定部位之寬度:10mm、夾頭間距離(評分間距離)L0:22.25mm之方式採取斷裂伸長率測定用之試料,使用拉伸試驗機(島津製作所股份有限公司製,「Ez-LX」),於23℃、50%RH之環境下,以200mm/min拉伸薄片直至斷裂,由斷裂時之標點間距離L1(mm)藉由下述式(3)算出斷裂伸長率。結果示於表1。 斷裂伸長率=(L1-L0)/L0×100%…(3)
(熱膨脹率) 將原料組成物1~3分別填充至長5mm×寬5mm之鑄模,以成形面壓(加壓壓力)30MPa壓縮成形1分鐘,獲得一邊5mm之立方形狀之成形體。將該成形體以360℃燒成6小時,針對所得之燒成體(熱膨脹率測定用試驗體)使用熱機械測定裝置(TMA)(TA Instruments日本股份有限公司製,「Q400」)測定熱膨脹率。熱膨脹率之測定係將追隨荷重設為0.05N,將測定溫度設為自室溫至200℃為止,以升溫速度5℃/min進行升溫。熱膨脹率係自於室溫至200℃為止進行測定中50~150℃之範圍之熱膨張量而算出。
[產業上之可利用可能性]
本發明之薄片適合作為耐熱絕緣膠帶等之耐熱材料、印刷基板用基材、印刷基板、脫模薄片而使用,但不限定於此。
於上述對若干個上述本發明之實施形態及/或實施例詳細說明,但熟知本技藝者只要不實質上脫離本發明之新穎教示及效果,可容易對該等例示之實施形態及/或實施例加入多種變更。因此,該等多種變更包含於本發明之範圍。 本說明書中記載之文獻及成為本申請案之巴黎公約之優先權基礎的申請案內容全部援用於本文。
10:坯料 20:切削刃 30:薄片 50:氟樹脂粒子 50’:氟樹脂粒子 51:填充材
[圖1]係說明以往之薄片之製造方法中原料組成物之調製方法的概略圖。 [圖2]係說明本發明之一態樣之薄片之製造方法中原料組成物之製造方法的概略圖。 [圖3]係顯示將經燒成之成形體(坯料)之長邊方向外周表面予以切削成為薄片狀之削勻步驟之圖。 [圖4]係顯示實施例2之薄片之元素映射分析結果之圖。 [圖5]係顯示比較例1之薄片之元素映射分析結果之圖。

Claims (17)

  1. 一種薄片,其係包含下述成分(A)及(B)之薄片, 前述薄片之斷裂伸長率超過150%, (A)氟樹脂 (B)具有相對於前述薄片之特定厚度為20%以下之平均粒徑之填充材。
  2. 如請求項1之薄片,其中前述薄片之特定厚度為25~300μm。
  3. 如請求項1或2之薄片,其中前述填充材之平均粒徑為0.1~10μm。
  4. 如請求項1或2之薄片,其中前述填充材之調配比例為20~50體積%。
  5. 如請求項1或2之薄片,其中前述氟樹脂係聚四氟乙烯(PTFE)或改質PTFE。
  6. 如請求項1或2之薄片,其中前述填充材係選自由氧化鋁、氧化鈦、氧化矽、硫酸鋇、碳化矽、氮化硼、氮化矽、玻璃纖維、玻璃珠及雲母所成之群之一種以上。
  7. 如請求項1或2之薄片,其中前述薄片之熱膨脹率未達100ppm/℃。
  8. 如請求項1或2之薄片,其中前述薄片中存在之直徑50μm以上之貫通孔數係該薄片之表面積每100cm 2為25個以下。
  9. 一種印刷基板用基材,其包含如請求項1至8中任一項之薄片。
  10. 一種薄片之製造方法,其包含下述步驟: 混合下述成分(A’)及(B)而調製原料組成物之步驟, 形成將前述原料組成物成形為圓筒狀之成形體之步驟, 燒成前述成形體之步驟,及 將前述經燒成之成形體表面進行削勻(skive)加工形成為薄片狀之步驟, (A’)相對於前述薄片之特定厚度為50%以下之平均粒徑之氟樹脂, (B)具有相對於前述薄片之特定厚度為20%以下之平均粒徑之填充材。
  11. 如請求項10之薄片之製造方法,其中前述薄片之特定厚度為25~300μm。
  12. 如請求項10或11之薄片之製造方法,其中前述氟樹脂粒子之平均粒徑為0.1~10μm。
  13. 如請求項10或11之薄片之製造方法,其中前述填充材之平均粒徑為0.1~10μm。
  14. 如請求項10或11之薄片之製造方法,其中前述填充材之調配比例為20~50體積%。
  15. 如請求項10或11之薄片之製造方法,其中調製前述原料組成物之步驟包含自於溶劑中分散有前述(A’)相對於前述薄片之特定厚度為50%以下之平均粒徑的氟樹脂及前述(B)具有相對於前述薄片之特定厚度為20%以下之平均粒徑之填充材之含原料溶液去除前述溶劑。
  16. 如請求項10或11之薄片之製造方法,其中調製前述原料組成物之步驟係將前述(A’)相對於前述薄片之特定厚度為50%以下之平均粒徑的氟樹脂及前述(B)具有相對於前述薄片之特定厚度為20%以下之平均粒徑之填充材乾式混合之步驟。
  17. 一種薄片,其係藉由如請求項10至16中任一項之製造方法而得。
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