WO2020184438A1 - 液状組成物、強誘電性絶縁シート及びその製造方法 - Google Patents

液状組成物、強誘電性絶縁シート及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2020184438A1
WO2020184438A1 PCT/JP2020/009699 JP2020009699W WO2020184438A1 WO 2020184438 A1 WO2020184438 A1 WO 2020184438A1 JP 2020009699 W JP2020009699 W JP 2020009699W WO 2020184438 A1 WO2020184438 A1 WO 2020184438A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inorganic filler
liquid composition
polymer
sheet
less
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/009699
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
渉 笠井
細田 朋也
敦美 山邊
達也 寺田
Original Assignee
Agc株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agc株式会社 filed Critical Agc株式会社
Priority to KR1020217020344A priority Critical patent/KR20210136965A/ko
Priority to JP2021505027A priority patent/JP7322946B2/ja
Priority to CN202080019961.0A priority patent/CN113557262B/zh
Publication of WO2020184438A1 publication Critical patent/WO2020184438A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/16Solid spheres
    • C08K7/18Solid spheres inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/56Insulating bodies
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/443Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from vinylhalogenides or other halogenoethylenic compounds
    • H01B3/445Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from vinylhalogenides or other halogenoethylenic compounds from vinylfluorides or other fluoroethylenic compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/20Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/20Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06
    • H01G4/206Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06 inorganic and synthetic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/32Wound capacitors

Definitions

  • the present invention relates to a liquid composition and a ferroelectric insulating sheet containing a tetrafluoroethylene polymer having high melt processability and a ferroelectric inorganic filler, and a method for producing the same.
  • An object of the present invention is to provide a liquid composition capable of producing a ferroelectric insulating sheet having excellent flexibility, dielectric properties having high dielectric constant and low dielectric loss tangent, and excellent bondability or adhesiveness.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a ferroelectric insulating sheet using such a liquid composition, and to provide a ferroelectric insulating sheet having excellent flexibility, dielectric properties, and adhesiveness or adhesiveness.
  • the tetrafluoroethylene-based polymer has a tetrafluoroethylene-based polymer having a polar functional group containing a unit based on perfluoro (alkyl vinyl ether), or a unit based on perfluoro (alkyl vinyl ether) is 2 for all units.
  • the liquid composition according to any one of [1] to [10] is applied to the surface of the support and heated to remove the liquid dispersion medium and the tetrafluoroethylene polymer is fired.
  • a method for producing a ferroelectric insulating sheet which comprises a layer containing the tetrafluoroethylene polymer and the inorganic filler.
  • a ferroelectric insulating sheet having high flexibility and uniform dielectric properties is provided.
  • the "viscosity of the liquid composition” is the viscosity of the liquid composition measured at 25 ° C. and a rotation speed of 30 rpm using a B-type viscometer. The measurement is repeated 3 times, and the average value of the measured values for 3 times is used.
  • the "thixotropy of the liquid composition” is a value calculated by dividing the viscosity ⁇ 1 measured under the condition of a rotation speed of 30 rpm by the viscosity ⁇ 2 measured under the condition of a rotation speed of 60 rpm. Each viscosity measurement is repeated 3 times, and the average value of the measured values for 3 times is used.
  • the "average particle size of powder" is analyzed by a laser diffraction / scattering method using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (LA-920 measuring device manufactured by HORIBA, Ltd.) after dispersing the powder in water. Desired. That is, the particle size distribution of the powder is measured by the laser diffraction / scattering method, the cumulative curve is obtained with the total volume of the particle population as 100%, and the point where the cumulative volume is 50% on the cumulative curve is the average particle diameter. .. The same applies to the average particle size of the inorganic filler.
  • the "average length and average diameter of the fibrous inorganic filler” is an average value of values measured from each of the fibrous inorganic fillers taken in a 200-fold image of a scanning electron microscope for 10 fields of view.
  • the "polymer melting temperature” is the temperature corresponding to the maximum value of the polymer melting peak measured by the differential scanning calorimetry (DSC) method.
  • the "melt viscosity of the polymer” is based on ASTM D 1238, and a polymer sample (2 g) that has been preheated at the measurement temperature for 5 minutes using a flow tester and a 2 ⁇ -8L die is loaded with 0.7 MPa. It is a value measured by holding it at the measured temperature.
  • the “polymer storage modulus” is a value measured based on ISO 6721-4: 1994 (JIS K7244-4: 1999).
  • the “melt viscosity of the polymer” is based on ASTM D 1238, and a polymer sample (2 g) that has been preheated at the measurement temperature for 5 minutes using a flow tester and a 2 ⁇ -8L die is loaded with 0.7 MPa.
  • the "ten-point average roughness (Rzjis)" is a value specified in Annex JA of JIS B 0601: 2013.
  • “Peeling strength” means a rectangular (length 100 mm, width 10 mm) cut out laminate at a position 50 mm from one end in the length direction, a tensile speed of 50 mm / min, and a laminate from one end in the length direction. It is the maximum load (N / cm) applied when the metal foil and the polymer layer are peeled off at 90 ° to a distance.
  • the "unit" in the polymer may be an atomic group formed directly from one molecule of the monomer by the polymerization reaction, and the polymer obtained by the polymerization reaction is treated by a predetermined method to form a part of the structure of the atomic group. May be a transformed atomic group.
  • the liquid composition of the present invention contains a tetrafluoroethylene polymer having a melt viscosity at 380 ° C. of 1 ⁇ 10 2 to 1 ⁇ 10 6 Pa ⁇ s (hereinafter, also referred to as “F polymer”) and has an average particle size of 30 ⁇ m. It contains the following powder (hereinafter, also referred to as "F powder”), an inorganic filler having a viscosity of 10 or more at 25 ° C., and a liquid dispersion medium.
  • the viscosity of the liquid composition of the present invention is 50 to 10000 mPa ⁇ s.
  • such a liquid composition is applied to the surface of a support and heated to remove the liquid dispersion medium and the F polymer is fired to have a ferroelectricity containing the F polymer and the inorganic filler.
  • This is a method for obtaining an insulating sheet (hereinafter, also referred to as “FE sheet”).
  • the liquid composition of the present invention is a liquid composition containing F powder and the inorganic filler, each of which is dispersed and has high homogeneity and excellent stability. The reason is that the F powder contains a predetermined heat-meltable F polymer and is a powder having a predetermined particle size.
  • the inorganic filler is less likely to be deposited and is uniformly dispersed in the FE sheet. It is also considered that the meltability of the F polymer causes the inorganic filler to be uniformly dispersed in the dense matrix of the F polymer in the FE sheet to form a sheet having bondability or adhesiveness. It is presumed that due to these synergistic effects, the flexibility of the FE sheet was increased, the FE sheet having excellent dielectric properties, and having bondability or adhesiveness was obtained.
  • the inorganic filler is unevenly distributed in the FE sheet, and the characteristics of the FE sheet tend to be non-uniform. Further, at the time of kneading, the tetrafluoroethylene polymer is easily fibrillated and the porosity of the FE sheet is increased, so that the dielectric property of the FE sheet is difficult to improve due to the presence of the air layer.
  • the F polymer in the present invention is a polymer having a unit based on tetrafluoroethylene (hereinafter, also referred to as “TFE”).
  • TFE tetrafluoroethylene
  • the F polymer may be a homopolymer of TFE, or may be a copolymer of TFE and a comonomer copolymerizable with TFE.
  • the F polymer preferably has 90 to 100 mol% of TFE units with respect to all the units constituting the polymer.
  • the fluorine content of the F polymer is preferably 70 to 76% by mass, more preferably 72 to 76% by mass. If an F polymer having a fluorine content in the above range is used, the dielectric properties of the FE sheet can be improved (particularly, low dielectric loss tangent).
  • F polymer examples include polytetrafluoroethylene (PTFE), a copolymer of TFE and ethylene (ETFE), a copolymer of TFE and propylene, and a copolymer of TFE and perfluoro (alkyl vinyl ether) (hereinafter, also referred to as "PAVE").
  • PFA polytetrafluoroethylene
  • ETFE copolymer of TFE and ethylene
  • PAVE perfluoro (alkyl vinyl ether)
  • FFA a copolymer of TFE and hexafluoropropylene
  • FEP a copolymer of TFE and fluoroalkylethylene
  • CTFE chlorotrifluoro
  • the copolymer may have a unit based on another comonomer.
  • the melt viscosity of the F polymer is 1 ⁇ 10 2 ⁇ 1 ⁇ 10 6 Pa ⁇ s at 380 ° C., and more preferably 1 ⁇ 10 2 ⁇ 1 ⁇ 10 6 Pa ⁇ s at 300 ° C..
  • the FE sheet formed from the F polymer having such a melt viscosity is highly flexible and easy to process. Therefore, such an FE sheet is advantageous for use in the field of a substrate containing an electronic component.
  • a hot meltable F polymer is preferable, an F polymer having a melting temperature of 140 to 320 ° C. is more preferable, and an F polymer having a melting temperature of 260 to 320 ° C. is further preferable.
  • the F polymer include FEP, PFA, and PTFE having a number average molecular weight of 200,000 or less.
  • the PTFE also includes a copolymer of TFE and a trace amount of comonomer (HFP, PAVE, FAE, etc.).
  • the number average molecular weight of the PTFE is preferably 10 or less, more preferably 50,000 or less.
  • the number average molecular weight of the PTFE is preferably 10,000 or more.
  • the number average molecular weight is a value calculated based on the following equation (2).
  • Mn 2.1 ⁇ 10 10 ⁇ ⁇ Hc- 5.16 ...
  • Mn indicates the number average molecular weight of the PTFE
  • ⁇ Hc indicates the amount of heat of crystallization (cal / g) of the PTFE measured by the differential scanning calorimetry.
  • the F polymer is preferably an F polymer having a TFE unit and a functional group.
  • a functional group a carbonyl group-containing group, a hydroxy group, an epoxy group, an amino group and an isocyanate group are preferable.
  • the functional group may be contained in a unit in the F polymer, or may be contained in the terminal group of the main chain of the polymer. Examples of the latter polymer include polymers having a functional group as a terminal group derived from a polymerization initiator, a chain transfer agent, or the like. Further, an F polymer having a functional group obtained by subjecting the F polymer to plasma treatment or ionization wire treatment can also be mentioned.
  • F polymer having a functional group a TFE unit and an F polymer having a unit having a functional group are preferable.
  • the unit having a functional group a unit based on a monomer having a functional group is preferable, and a unit based on a monomer having a carbonyl group-containing group, a hydroxy group, an epoxy group, an amino group and an isocyanate group is more preferable.
  • a cyclic monomer having an acid anhydride residue As the monomer having a carbonyl group-containing group, a cyclic monomer having an acid anhydride residue, a monomer having a carboxy group, a vinyl ester and a (meth) acrylate are preferable, and a cyclic monomer having an acid anhydride residue is more preferable, and anhydrous. Itaconic acid, citraconic anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride (also known as hymic anhydride, hereinafter also referred to as "NAH”) and maleic anhydride are particularly preferable.
  • NASH hymic anhydride
  • the F polymer having a functional group include an F polymer having a TFE unit, a unit based on HFP, a unit based on PAVE or a unit based on FAE, and a unit having a functional group.
  • CF 2 CFOCF 3
  • CF 2 CFOCF 2 CF 3
  • CF 2 CFOCF 2 CF 2 CF 3
  • PPVE PPVE
  • CF 2 CFOCF 2 CF 2 CF 2 CF 3
  • CF 2 CFO (CF 2) ) 8 F, and the like.
  • F-polymers contain 90 to 99 mol% of TFE units, 0.5 to 9.97 mol% of HFP-based units, PAVE-based units or FAE-based units, and functional to all the units constituting the polymer. It is preferable to have 0.01 to 3 mol% of units having a group, respectively. Specific examples of such F-polymers include the polymers described in International Publication No. 2018/16644.
  • the F polymer has a functional group (particularly a carbonyl group-containing group), it is more excellent in bondability or adhesiveness when adhering other members (substrate, sheet, film, etc.) to the FE sheet. Further, when the FE sheet is used as an interlayer insulating layer for embedding an electronic component having a printed wiring board, high adhesiveness to the electronic component is exhibited, and the fixing force of the electronic component to the printed wiring board is enhanced.
  • the F polymer include a polymer having a polar functional group containing TFE units and PAVE units (hereinafter, also referred to as “polymer (p1)”), and TFE units and PAVE units, including PAVE units.
  • a polymer having no polar functional group hereinafter, also referred to as “polymer (p2)” containing 2.0 to 5.0 mol% with respect to all units.
  • the polymer (p1) a polymer containing a TFE unit, a PAVE unit, and a unit based on a monomer having a polar functional group is preferable.
  • This polymer contains 90 to 99 mol% of TFE units, 0.5 to 9.97 mol% of PAVE units and 0.01 to 3 mol% of units based on monomers having polar functional groups, based on all units. It is preferable to contain each.
  • the monomer having a polar functional group itaconic anhydride, citraconic anhydride and NAH are preferable.
  • Specific examples of the polymer (p1) include the polymers described in International Publication No. 2018/16644.
  • the polymer (p2) is composed of only TFE units and PAVE units, and contains 95.0 to 98.0 mol% of TFE units and 2.0 to 5.0 mol% of PAVE units with respect to all the units. Is preferable.
  • the content of PAVE units in the polymer (p2) is preferably 2.1 mol% or more, more preferably 2.2 mol% or more, based on all the units.
  • the fact that the polymer (p2) does not have polar functional groups means that the number of polar functional groups possessed by the polymer is less than 500 per 1 ⁇ 10 6 carbon atoms constituting the polymer main chain. Means that The number of the polar functional groups is preferably 100 or less, more preferably less than 50. The lower limit of the number of polar functional groups is usually 0.
  • the polymer (p2) may be produced by using a polymerization initiator, a chain transfer agent, or the like that does not generate a polar functional group as the terminal group of the polymer chain, and is an F polymer having a polar functional group (derived from the polymerization initiator).
  • An F polymer or the like having a polar functional group at the terminal group of the main chain of the polymer may be fluorinated to produce the polymer. Examples of the fluorination treatment method include a method using fluorine gas (see JP-A-2019-194314, etc.).
  • the average particle size of the F powder is preferably 0.05 to 6 ⁇ m, more preferably 0.2 to 3 ⁇ m. In this range, the fluidity and dispersibility of the powder are improved, the packing effect of the powder particles is further enhanced, and the dielectric property of the FE sheet is further improved.
  • the sparse filling bulk density of the F powder is preferably 0.05 g / mL or more, more preferably 0.08 to 0.5 g / mL.
  • the dense packing bulk density of the powder is preferably 0.05 g / mL or more, more preferably 0.1 to 0.8 g / mL. When the sparsely packed bulk density or the densely packed bulk density is within the above range, the handleability of the powder is excellent.
  • the F powder in the present invention may contain a polymer component (aromatic polymer, etc.) other than the F polymer, but it is preferable that the F polymer is the main component.
  • the content of the F polymer in the F powder is preferably 80% by mass or more, more preferably 100% by mass. Further, the surface of the F powder may be coated with silica.
  • the inorganic filler in the present invention has a dielectric constant at 25 ° C. of 10 or more, preferably 25 or more, and more preferably 50 or more.
  • the upper limit of the dielectric constant is preferably 10,000. If an inorganic filler having a dielectric constant in the above range is used, excellent dielectric properties (high dielectric constant and low dielectric loss tangent) can be easily imparted to the FE sheet.
  • the dielectric constant in the present invention is a dielectric constant measured at 28 GHz.
  • an inorganic filler containing barium titanate, lead zirconate titanate, lead titanate, zirconium oxide, titanium oxide, bismuth strontium tantalate, bismuth strontium niobate, or bismuth titanate is preferable.
  • a perovskite-type ferroelectric filler and a bismuth layered perovskite-type ferroelectric filler are preferable because of their high dielectric constant and electrical resistivity.
  • the perovskite-type ferroelectric filler include barium titanate filler, lead zirconate titanate filler, lead titanate filler, zirconium oxide filler, and titanium oxide filler.
  • Examples of the bismuth layered perovskite type ferroelectric filler include bismuth strontium tantalate filler, bismuth strontium niobate filler, and bismuth titanate filler.
  • the crystallinity of the inorganic filler is preferably 80% or more, more preferably 90% or more.
  • the crystallinity is 100% or less.
  • the inorganic filler not only has excellent high dielectric property, but also tends to improve the liquid physical properties of the liquid composition.
  • the inorganic filler is preferably surface-treated.
  • Surface treatment agents include polyhydric alcohols (trimethylolethane, pentaeristol, propylene glycol, etc.), saturated fatty acids (stearic acid, lauric acid, etc.), saturated fatty acid esters, alkanolamines, amines (trimethylamine, triethylamine, etc.), paraffin. Examples include waxes, silane coupling agents, silicones and polysiloxanes.
  • silane coupling agent examples include 3-aminopropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane and 3-.
  • Isocyanatepropyltriethoxysilane is preferred.
  • the specific gravity of the inorganic filler is preferably 4 or more, and more preferably 6 or more.
  • the shape of the inorganic filler may be granular, needle-like (fibrous), or plate-like.
  • Specific shapes of the inorganic filler include spherical, scale-like, layered, leaf-like, apricot kernel-like, columnar, chicken crown-like, equiaxed, leaf-like, mica-like, block-like, flat plate-like, wedge-like, rosette-like, and mesh. Shape and prismatic shape. As described above, in the liquid composition of the present invention, since the F powder is uniformly dispersed, the inorganic filler is easily dispersed well.
  • the inorganic filler is dispersed densely and uniformly and an FE sheet having excellent dielectric properties can be obtained, it is preferable to use an inorganic filler having a fine structure as the inorganic filler.
  • the inorganic filler having such a fine structure include a spherical inorganic filler having an average particle diameter of 2 ⁇ m or less, and a fibrous inorganic filler having an average length of 30 ⁇ m or less and an average diameter of 2 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the former inorganic filler is preferably 0.05 to 5 ⁇ m, more preferably 0.1 to 3 ⁇ m.
  • the inorganic filler is less likely to settle in the liquid composition and the wet film.
  • the average length is the average length of the fibers and the average diameter is the average diameter of the fibers.
  • the average length is preferably 1 to 30 ⁇ m, more preferably 10 to 20 ⁇ m.
  • the average diameter is preferably 0.1 to 1 ⁇ m, more preferably 0.3 to 0.6 ⁇ m.
  • a polar solvent that is liquid at 25 ° C. is preferable, and it may be protic or aprotic. Further, the liquid dispersion medium may be an aqueous solvent or a non-aqueous solvent. As the liquid dispersion medium, an aprotic polar solvent is preferable because it is easy to improve the liquid physical properties of the liquid composition. Two or more liquid dispersion media may be used in combination. As such a liquid dispersion medium, water, amide, alcohol, sulfoxide, ester, ketone and glycol ether are preferable, water, ketone and amide are more preferable, and ketone and amide are further preferable.
  • liquid dispersion medium examples include water, methanol, ethanol, isopropanol, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide, diethyl ether, dioxane, ethyl lactate, and the like.
  • examples thereof include ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethylene glycol monoisopropyl ether, and cellosolve (methyl cellosolve, ethyl cellosolve, etc.).
  • aprotic polar solvents include methyl ethyl ketone, cyclohexanone and N-methyl-2-pyrrolidone.
  • the liquid composition of the present invention preferably further contains a dispersant from the viewpoint of further improving the dispersibility of each component.
  • the dispersant is a compound having a hydrophilic group and a hydrophobic group, and as the dispersant, a fluorine-based dispersant, a silicone-based dispersant and an acetylene-based dispersant are preferable, and a fluorine-based dispersant is more preferable.
  • the dispersant is preferably nonionic.
  • fluorine-based dispersant fluoromonool, fluoropolyol, fluorosilicone and fluoropolyether are preferable.
  • the fluoropolyol a copolymer of fluoro (meth) acrylate and (meth) acrylate having a hydroxyl group is preferable, and (meth) acrylate having a polyfluoroalkyl group or a polyfluoroalkenyl group and (meth) having a polyoxyalkylene monool group. Acrylate is more preferred.
  • the fluorosilicone is preferably a polyorganosiloxane having a CF bond in a part of the side chain.
  • the fluoropolyether a compound in which a part of hydrogen atoms of the polyoxyalkylene alkyl ether is replaced with a fluorine atom is preferable.
  • the liquid composition of the present invention further contains an inorganic filler having a coefficient of linear expansion of 10 ppm / ° C. or less and a dielectric constant of less than 10 at 25 ° C. (hereinafter, also referred to as “second inorganic filler”). Is preferable.
  • the inorganic filler having a dielectric constant of 10 or more at 25 ° C. is also hereinafter referred to as "first inorganic filler”. If the liquid composition of the present invention contains a second inorganic filler, the thermal expansion of the FE sheet formed from the liquid composition is likely to be further reduced.
  • the second inorganic filler may be contained in the first inorganic filler, or may be contained as a filler different from the first inorganic filler.
  • the liquid composition of the present invention contains an F polymer having excellent dispersibility, and has excellent liquid physical properties. Therefore, even when the second inorganic filler is contained, the liquid physical properties due to the interaction between the second inorganic filler and the first inorganic filler are unlikely to deteriorate. Further, in the FE sheet formed from the FE sheet, since both are uniformly distributed, the physical properties of both are highly likely to be expressed.
  • the proportion of the second inorganic filler in the liquid composition of the present invention is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more.
  • the ratio of the second inorganic filler is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less.
  • the liquid composition of the present invention has excellent liquid properties even when it contains a large amount of the second inorganic filler.
  • the dielectric constant of the second inorganic filler at 25 ° C. is more preferably less than 8.
  • the dielectric constant of the second inorganic filler at 25 ° C. is preferably 1 or more.
  • the coefficient of linear expansion of the second inorganic filler is more preferably 8 ppm / ° C. or less.
  • the coefficient of linear expansion of the second inorganic filler is preferably 0.01 ppm / ° C. or higher.
  • the second inorganic filler boron nitride and silicon oxide (silica) are preferable, and silicon oxide (silica) is more preferable.
  • These second inorganic fillers may be sintered bodies (ceramics).
  • a boron nitride filler and a silica filler are preferable.
  • the average particle size of the second inorganic filler is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.3 ⁇ m or more.
  • the average particle size is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 6 ⁇ m or less. When the average particle size is within such a range, the interaction between the components is relatively enhanced, and the dispersibility of the liquid composition is likely to be improved.
  • the shape of the second inorganic filler examples include spherical, scaly, plate-like, and fibrous shapes.
  • the ratio of the minor axis to the major axis is preferably 0.8 or more and less than 1. In this case, the interaction between the components tends to be enhanced.
  • the second inorganic filler is scaly, its aspect ratio is preferably 5 or more, more preferably 10 or more. The aspect ratio is preferably 1000 or less.
  • the average major axis (average value of the diameter in the longitudinal direction) is preferably 1 ⁇ m or more, and more preferably 3 ⁇ m or more.
  • the average major axis is preferably 20 ⁇ m or less, and more preferably 10 ⁇ m or less.
  • the average minor axis is preferably 0.01 ⁇ m or more, more preferably 0.1 ⁇ m or more.
  • the average minor axis is preferably 1 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or less. In this case, the interaction between the components tends to be enhanced.
  • Preferable specific examples of the second inorganic filler include spherical silica fillers having an average particle diameter of more than 0.10 ⁇ m and 1 ⁇ m or less (such as the “Admafine” series manufactured by Admatex).
  • the liquid composition may contain other materials as long as the effects of the present invention are not impaired. Other materials may or may not dissolve in the liquid composition.
  • the other material may be a non-curable resin or a curable resin.
  • the non-curable resin include thermosetting resins and non-meltable resins.
  • the thermosetting resin include thermoplastic polyimide.
  • the non-meltable resin include a cured product of a curable resin.
  • the curable resin examples include polymers having a reactive group, oligomers having a reactive group, low molecular weight compounds, and low molecular weight compounds having a reactive group.
  • the reactive group include a carbonyl group-containing group, a hydroxy group, an amino group and an epoxy group.
  • the curable resin include epoxy resin, thermosetting polyimide, polyamic acid which is a polyimide precursor, acrylic resin, phenol resin, polyester resin, polyolefin resin, modified polyphenylene ether resin, polyfunctional cyanate ester resin, and polyfunctional maleimide. Examples thereof include cyanate ester resin, polyfunctional maleimide resin, vinyl ester resin, urea resin, diallyl phthalate resin, melanin resin, guanamine resin, and melamine-urea cocondensation resin.
  • the epoxy resin examples include naphthalene type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, and aliphatic chain epoxy resin.
  • examples thereof include cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alkylphenol novolac type epoxy resin, aralkyl type epoxy resin, and biphenol type epoxy resin.
  • the bismaleimide resin examples include the resin composition (BT resin) described in JP-A-7-70315 and the resin described in International Publication No. 2013/0083667.
  • the polyamic acid usually has a reactive group capable of reacting with the oxygen-containing polar group of the F polymer.
  • Examples of the diamine and polyvalent carboxylic acid dianhydride forming the polyamic acid include [0020] of Japanese Patent No. 5766125, [0019] of Japanese Patent No. 5766125, and [0055] and [0055] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-145676. 0057] and the like.
  • thermosetting resin examples include thermoplastic resins such as thermoplastic polyimide and thermosetting cured products of curable resins.
  • thermoplastic resin include polyester resin, polyolefin resin, styrene resin, polycarbonate, thermoplastic polyimide, polyarylate, polysulfone, polyarylsulfone, aromatic polyamide, aromatic polyetheramide, polyphenylensulfide, polyaryletherketone, and polyamide.
  • such other materials include thixotropic agents, defoaming agents, dehydrating agents, plasticizers, weather resistant agents, antioxidants, heat stabilizers, lubricants, antistatic agents, whitening agents, colorants, and conductive agents. , Mold release agent, surface treatment agent, viscosity modifier, flame retardant.
  • the viscosity of the liquid composition of the present invention is preferably 75 to 5000 mPa ⁇ s, more preferably 100 to 2000 mPa ⁇ s. In this case, the precipitation of the inorganic filler in the liquid composition and the wet film can be prevented more reliably. Moreover, the coatability is also excellent.
  • the thixotropy of the liquid composition is preferably 1.0 to 2.2, more preferably 1.4 to 2.2, and even more preferably 1.5 to 2.0. In this case, not only the dispersibility of the liquid composition is excellent, but also the homogeneity of the FE sheet is likely to be improved.
  • the proportion of the F polymer in the liquid composition of the present invention is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more. This ratio is preferably 60% by mass or less, and more preferably 50% by mass or less.
  • the proportion of the inorganic filler in the liquid composition of the present invention is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more. This ratio is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less. Since the liquid composition of the present invention has a highly stable dispersed state due to the F powder, it is excellent in dispersibility even if it contains a large amount of inorganic filler.
  • the proportion of the liquid dispersion medium in the liquid composition of the present invention is preferably 10% by mass or more.
  • This ratio is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less.
  • the proportion thereof is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less.
  • the liquid composition of the present invention contains the second inorganic filler
  • the liquid composition of the present invention contains an F polymer, a first inorganic filler and a second inorganic filler in this order in an amount of 10 to 60% by mass. It is preferably contained in an amount of 10 to 50% by mass and 10 to 50% by mass.
  • the liquid composition of the present invention is also excellent in dispersibility even in such an embodiment containing a large amount of the first inorganic filler and the second inorganic filler.
  • the liquid composition of the present invention is applied to the surface of a support to form a wet film on the surface of the support.
  • the wet film is heated to remove the liquid dispersion medium from the wet film, and the F polymer is fired to obtain an FE sheet laminated on the support.
  • the support and the FE sheet can be separated to obtain a single FE sheet.
  • the production object of the production method of the present invention may be a laminate of a support and an FE sheet, or may be a single FE sheet separated from the support.
  • the support may be a peelable support capable of removing the FE sheet from the laminate of the support and the FE sheet, or may be a non-peelable support.
  • the support having a peelable surface include a sheet or film made of a material to which the F polymer is difficult to fuse when firing the F polymer, a sheet or film having a peelable surface treatment, and the like.
  • the support may be made of a material that can be removed from the laminate with a solvent, an etching agent, or the like.
  • the non-peelable support include a sheet and a film made of a material to which the F polymer is easily fused when the F polymer is fired.
  • the material of the support examples include inorganic materials such as metal and glass, and heat-resistant resins such as heat-resistant resins and cured products of curable resins.
  • a film or sheet made of a metal material (hereinafter, also referred to as "metal leaf") is preferable, and as a manufacturing object, an FE sheet existing on the metal leaf is preferable. .. Further, the FE sheet existing on the metal foil can be made into a single FE sheet by removing the metal foil with an etching agent.
  • a metal foil with an FE sheet metal foil with a resin layer
  • the FE sheet layer in this laminated body is also referred to as a “resin layer”.
  • a printed wiring board can be obtained by processing a metal foil into a circuit pattern by etching or the like in such a laminate.
  • the thickness of the resin layer is preferably 1 to 50 ⁇ m, more preferably 2 to 15 ⁇ m. In this range, it is easy to balance the electrical characteristics and the suppression of warpage when the laminated body is processed into a printed wiring board.
  • a thin capacitor can be manufactured.
  • Such a capacitor may be used to form a non-volatile memory (FeRAM).
  • the thickness of the resin layer is preferably 0.01 to 50 ⁇ m, more preferably 0.1 to 15 ⁇ m.
  • the metal constituting the metal foil examples include copper, copper alloy, stainless steel, nickel, nickel alloy (including 42 alloy), aluminum, and aluminum alloy.
  • a copper foil is preferable, and a rolled copper foil having no distinction between the front and back sides or an electrolytic copper foil having a distinction between the front and back sides is preferable.
  • the metal foil may be a metal foil with a carrier laminated on the carrier via an intermediate layer. Further, the metal foil may have a laminated structure having a base material layer made of the above metal (for example, copper foil) and a roughened treatment layer made of metal particles (roughened particles). In this case, the surface of the roughening treatment layer constitutes the surface of the metal foil.
  • the metal particles are preferably formed of a metal or a metal alloy, more preferably of copper, nickel, cobalt or an alloy containing one or more of these.
  • minute irregularities reflecting the shape of the metal particles are likely to be formed on the surface of the roughening treatment layer. Therefore, the adhesion between the FE sheet and the metal foil can be improved.
  • the ten-point average roughness of the surface of the metal foil is preferably 0.1 to 2.5 ⁇ m, more preferably 0.3 to 2 ⁇ m. In this case, transmission loss can be suppressed even when the laminated body is processed into a printed wiring board.
  • the roughened layer can be formed by electroplating or dry etching or wet etching on the surface of the metal foil.
  • the metal foil may be provided with at least one layer of a heat resistant treatment layer, a rust preventive treatment layer and a chromate treatment layer from the viewpoint of improving various properties.
  • these layers are provided on the surface of the roughening treatment layer opposite to the base material layer, or between the roughening treatment layer and the metal foil.
  • the heat-resistant treatment layer, the rust prevention treatment layer, or the chromate treatment layer constitutes the outermost layer of the metal foil, the surface thereof constitutes the surface of the metal foil.
  • the thickness of the metal foil is appropriately determined according to the use of the laminated body, and is preferably 1 to 50 ⁇ m when the laminated body is processed into a printed wiring board and used. Further, when a laminated metal foil in which an ultrathin metal foil and a supporting metal foil are laminated is used, the thickness of the ultrathin metal foil is preferably 2 to 5 ⁇ m.
  • the method of applying the liquid composition to the surface of the support may be any method as long as a stable wet film made of the liquid composition is formed on the surface of the support, and the coating method, the droplet ejection method, and the dipping method are used.
  • the coating method is preferable. If the coating method is used, a wet film can be efficiently formed on the surface of the metal foil with simple equipment.
  • the coating methods include spray method, roll coating method, spin coating method, gravure coating method, micro gravure coating method, gravure offset method, knife coating method, kiss coating method, bar coating method, die coating method, fountain Mayer bar method, and slot die coating. The law can be mentioned.
  • the wet film After forming the wet film, the wet film is heated and held at a temperature at which the liquid dispersion medium in the liquid composition volatilizes, the wet film is dried, and then the dried film is heated to the temperature at which the liquid dispersion medium is volatilized. It is preferable to bake the powder while keeping it at a temperature higher than. Specifically, it is preferable to bake the powder after holding it at a temperature equal to or higher than the boiling point of the liquid dispersion medium. Drying may be carried out in one step at a constant temperature, or in two or more steps at different temperatures.
  • drying method examples include a method using an oven, a method using a ventilation drying furnace, and a method of irradiating heat rays such as infrared rays. Drying may be carried out under either normal pressure or reduced pressure.
  • the dry atmosphere may be any of an oxidizing gas atmosphere (oxygen gas, etc.), a reducing gas atmosphere (hydrogen gas, etc.), and an inert gas atmosphere (helium gas, neon gas, argon gas, nitrogen gas, etc.). ..
  • the firing method examples include a method using an oven, a method using a ventilation drying oven, and a method of irradiating heat rays such as infrared rays, and these methods may be combined.
  • the dried product may be pressurized with a heating plate, a heating roll or the like.
  • the firing may be carried out under either normal pressure or reduced pressure.
  • the firing atmosphere is preferably a reducing gas atmosphere or an inert gas atmosphere.
  • the firing temperature is set according to the type of F polymer, and is preferably 180 ° C to 400 ° C, more preferably 260 to 380 ° C.
  • the firing temperature means the temperature of the firing atmosphere.
  • the firing time is preferably 1 to 15 minutes.
  • the metal foil When removing the metal foil, it is preferable to remove the metal foil by wet etching. By wet etching, the metal foil can be removed accurately and sufficiently. Further, in this case, the wet etching is preferably performed using an acid solution.
  • the functional group When the F polymer has a hydrolyzable acid anhydride group as the functional group, the functional group is activated by the acid solution, so that the adhesiveness of the FE sheet is further improved.
  • activation of the functional group conversion of an acid anhydride group into a 1,2-dicarboxylic acid group can be mentioned.
  • the acid solution at least one of hydrochloric acid (hydrogen chloride aqueous solution), nitric acid aqueous solution and hydrofluoric acid (hydrofluoric acid aqueous solution) can be used.
  • the obtained single FE sheet can be used as an adhesive layer for adhering two base materials, an interlayer insulating film, a solder resist layer, a coverlay film, or the like.
  • an FE sheet containing an F polymer and an inorganic filler having a dielectric constant of 10 or more at 25 ° C.
  • the FE sheet of the present invention may be a laminated body having a separate support, or may be a single sheet.
  • the F polymer and the inorganic filler in the FE sheet are the same as the liquid composition of the present invention, including preferred embodiments.
  • the FE sheet of the present invention is a sheet in which an inorganic filler which is a ferroelectric substance is highly dispersed in a dense film formed of an F polymer, and has dielectric properties having flexibility, a high dielectric constant, and a low dielectric loss tangent. And, it is a sheet having excellent bondability or adhesiveness.
  • the thickness of the FE sheet of the present invention is preferably 1 to 100 ⁇ m, more preferably 3 to 80 ⁇ m.
  • the dielectric constant of the FE sheet of the present invention is preferably 10 or more.
  • the dielectric loss tangent of the FE sheet of the present invention is preferably 0.1 or less, more preferably 0.05 or less, and even more preferably 0.01 or less.
  • the peel strength of the FE sheet with respect to other base materials (members) such as metal foil is preferably 10 N / cm or more, more preferably 15 N / cm or more. The upper limit of the peel strength is usually 20 N / cm.
  • the warpage rate of the FE sheet is preferably 25% or less, and particularly preferably 7% or less.
  • the dimensional change rate of the FE sheet is preferably ⁇ 1% or less, and particularly preferably ⁇ 0.2% or less. In this case, the FE sheet is likely to be multi-layered.
  • the surface of the FE sheet of the present invention is excellent in adhesiveness, it can be easily and firmly adhered to other substrates.
  • the method of laminating another base material on the surface of the FE sheet include a method of heat-pressing the FE sheet and the other substrate.
  • the press temperature is preferably equal to or lower than the melting temperature of the F polymer, and more preferably 120 to 300 ° C.
  • the hot press is particularly preferably performed at a vacuum degree of 20 kPa or less from the viewpoint of suppressing air bubble mixing and suppressing deterioration due to oxidation. Further, at the time of hot pressing, it is preferable to raise the temperature after reaching the degree of vacuum.
  • the FE sheet can be crimped in a state before it is softened, that is, in a state before a certain degree of fluidity is developed, so that the generation of air bubbles can be prevented.
  • the pressure in the hot press is preferably 0.2 to 10 MPa from the viewpoint of firmly adhering the FE sheet and the substrate while suppressing damage to the substrate.
  • the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment.
  • the liquid composition and the FE sheet of the present invention may be added with any other configuration or may be replaced with any configuration exhibiting the same function in the configuration of the above-described embodiment.
  • the method for producing an FE sheet of the present invention may be added to any other step in the configuration of the above-described embodiment, or may be replaced with an arbitrary step exhibiting the same function.
  • F powder 1 Powder made of F polymer 1 having an average particle size of 2.6 ⁇ m
  • F powder 2 Powder made of F polymer 2 having an average particle size of 18.8 ⁇ m
  • F powder 3 Average particle size 7. Powder consisting of PTFE1 which is 2 ⁇ m
  • Inorganic filler 1 A spherical ferroelectric filler of barium titanate having an average particle diameter of 0.4 ⁇ m, a dielectric constant of 91, and an fQ value of 5000 (“HF-90D” manufactured by KCM Corporation). Note that f is the frequency (GHz) and Q is the reciprocal of the dielectric loss tangent (1 / tan ⁇ ).
  • Inorganic filler 2 Fibrous ferroelectric filler of barium titanate having an average length of 15 ⁇ m, an average diameter of 0.5 ⁇ m, and a dielectric constant of 90 [second inorganic filler]
  • Inorganic filler 3 Silica filler [metal foil] having an average particle diameter of 5.2 ⁇ m, a dielectric constant of 4, and a coefficient of linear expansion of 0.5 ppm / ° C.
  • Metal foil 1 Electrolytic copper foil with a thickness of 18 ⁇ m and a ten-point average roughness of 1.0 ⁇ m
  • Example 2 Preparation of dispersion and production of laminate (Example 1) 38.5 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 1.5 parts by mass of nonionic fluoropolyol, 30 parts by mass of F powder 1 and 30 parts by mass of inorganic filler 1 in a pot. After putting it in, the zirconia ball was put in the pot. Then, the pot was rolled at 150 rpm for 1 hour, and F powder 1 and the inorganic filler 1 were dispersed in NMP to prepare a dispersion liquid 1. Next, the dispersion liquid 1 was coated on the surface of the metal foil 1 by a roll-to-roll method by a die coating method to form a wet film.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • nonionic fluoropolyol 1.5 parts by mass of nonionic fluoropolyol
  • F powder 1 and the inorganic filler 1 were dispersed in NMP to prepare a dispersion liquid 1.
  • the metal leaf 1 on which the wet film was formed was passed through a drying oven at 140 ° C. for 5 minutes and dried by heating. Then, the dried membrane was heated and fired at 380 ° C. for 10 minutes in a nitrogen oven. As a result, the laminated body 1 in which the FE sheet was formed on the surface of the metal foil 1 was manufactured. The thickness of the FE sheet was 50 ⁇ m.
  • Example 2 The dispersion liquid 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic filler 1 was changed to the inorganic filler 2, and the laminate 2 was produced.
  • Example 3 The dispersion liquid 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the F powder 1 was changed to the F powder 2, and the laminate 3 was produced.
  • Example 4 (Comparative example)
  • the dispersion liquid 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the F powder 1 was changed to the F powder 3, and the laminate 4 was produced.
  • Example 5 comparativative example
  • the dispersion liquid 5 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the F powder 1 was changed to PVDF1, and the laminate 5 was produced. In the dispersion liquid 5, PVDF1 was dissolved in NMP and the inorganic filler 1 was dispersed in NMP.
  • Viscosity measurement The viscosity of each dispersion is the viscosity measured using a B-type viscometer under the conditions of 25 ° C. and a rotation speed of 30 rpm. The measurement was repeated 3 times, and the average value of the measured values for 3 times was used.
  • Example 6 Example 1 except that the amount of NMP is 43.5 parts by mass, the amount of F powder 1 is 25 parts by mass, the amount of inorganic filler 1 is 15 parts by mass, and 15 parts by mass of inorganic filler 3 is further blended.
  • the dispersion liquid 6 was prepared to produce the laminate 6.
  • Example 7 The dispersion liquid 7 was adjusted in the same manner as in Example 1 except that the amount of NMP was changed to 48.5 parts by mass, the amount of F powder 1 was changed to 25 parts by mass, and the amount of inorganic filler 1 was changed to 25 parts by mass. , The laminated body 7 was manufactured.
  • Example 8 Example 1 except that F powder 1 is changed to F powder 3, the amount of NMP is 43.5 parts by mass, the amount of inorganic filler 1 is 15 parts by mass, and 15 parts by mass of inorganic filler 3 is further blended. In the same manner as above, the dispersion liquid 8 was prepared to produce the laminate 8.
  • the dispersions 6 to 8 were measured for viscosity at 25 ° C., evaluation of dispersion degree, and measurement of dielectric constant and dielectric loss tangent. Further, from each of the laminated body 6 and the laminated body 7, a single FE sheet was obtained in the same manner as in the case of measuring the dielectric constant and the dielectric loss tangent. This FE sheet was washed, cut into 180 mm squares, and the coefficient of linear expansion was measured in the range of 25 ° C. to 260 ° C. according to the measurement method specified in JIS C 6471: 1995. The results of the above measurements are shown in Table 2.
  • Example 4 Since PTFE having a high melt viscosity was used, only an FE sheet in which the liquid composition was remarkably thickened and the peel strength and embedding property were remarkably lowered could be obtained. Further, in Example 5, since the solvent-soluble PVDF was used, only an FE sheet having a high dielectric loss tangent and a lowered peel strength and embedding property could be obtained.
  • Example 8 since PTFE having a high melt viscosity was used, the dispersed state of the liquid composition was poor, and it was difficult to form an FE sheet from it.
  • the ferroelectric insulating sheet of the present invention has a high dielectric constant, a low dielectric loss tangent, and excellent flexibility and bondability, and is therefore suitable as a dielectric layer of a capacitor built in a flexible multilayer printed wiring board.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

可撓性と、高誘電率及び低誘電正接を備えた誘電特性と、接合性又は貼着性とに優れた強誘電性絶縁シートを製造可能な液状組成物の提供、かかる液状組成物を使用した強誘電性絶縁シートの製造方法の提供と、可撓性と前記誘電特性と貼着性又は貼合性に優れた強誘電性絶縁シートの提供。 本発明の液状組成物は、380℃における溶融粘度が1×10~1×10Pa・sのテトラフルオロエチレン系ポリマーを含む平均粒子径が30μm以下のパウダーと、25℃における誘電率が10以上の無機フィラーと、液状分散媒とを含有し、25℃における粘度が50~10000mPa・sである。

Description

液状組成物、強誘電性絶縁シート及びその製造方法
 本発明は、溶融加工性の高いテトラフルオロエチレン系ポリマーと強誘電性無機フィラーとを含む、液状組成物及び強誘電性絶縁シート、及びその製造方法に関する。
 携帯電話等の電子機器が小型化及び高機能化するにつれて、プリント配線板に搭載する電子部品を基板内へ埋め込む検討が盛んになされている。
 一対の電極間に誘電体層として強誘電性絶縁シートを介挿すれば、小型かつ薄型のキャパシタを構成できる。従来、プリント配線板の埋め込みに使用するキャパシタには、強誘電性絶縁シートとしてセラミックス焼結体を使用するのが主流であった。
 しかし、セラミックス焼結体は、可撓性が低く、薄膜化すると脆くなるという問題があった。かかる問題を解決すべく、フルオロポリマーと強誘電性無機フィラーとを含む強誘電性絶縁シートの使用が提案されている(特許文献1~3参照)。
特開2010-180070号公報 特開2013-008724号公報 特開2002-076547号公報
 しかし、本発明者らの検討によれば、特許文献1~3の強誘電性絶縁シートは、可撓性又は誘電特性の点で未だ充分ではなかった。また、強誘電性絶縁シートの電子機器への実装に際しては、他の基材(部材)に対する、接合性又は貼合性も求められる。しかし、この点でも、特許文献1~3の強誘電性絶縁シートは、未だ充分ではなかった。
 本発明は、可撓性と、高誘電率及び低誘電正接を備えた誘電特性と、接合性又は貼着性とに優れた強誘電性絶縁シートを製造可能な液状組成物の提供を目的とし、かかる液状組成物を使用した強誘電性絶縁シートの製造方法の提供と、可撓性と前記誘電特性と貼着性又は貼合性に優れた強誘電性絶縁シートの提供を目的とする。
 本発明は、下記の態様を有する。
[1]380℃における溶融粘度が1×10~1×10Pa・sのテトラフルオロエチレン系ポリマーを含む平均粒子径が30μm以下のパウダーと、25℃における誘電率が10以上の無機フィラーと、液状分散媒とを含有する、25℃における粘度が50~10000mPa・sである、液状組成物。
[2]前記テトラフルオロエチレン系ポリマーが、さらにペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位又はヘキサフルオロプロピレンに基づく単位を有するテトラフルオロエチレン系ポリマーである、[1]に記載の液状組成物。
[3]前記テトラフルオロエチレン系ポリマーが、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含む、極性官能基を有するテトラフルオロエチレン系ポリマー、又は、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を全単位に対して2.0~5.0モル%含む、極性官能基を有さないテトラフルオロエチレン系ポリマーである、[1]又は[2]に記載の液状組成物。
[4]前記パウダーの平均粒子径が、0.05~6μmである、[1]~[3]のいずれかに記載の液状組成物。
[5]前記無機フィラーの含有量が、10質量%以上である、[1]~[4]のいずれかに記載の液状組成物。
[6]前記無機フィラーが、ペロブスカイト型強誘電体フィラー又はビスマス層状ペロブスカイト型強誘電体フィラーである、[1]~[5]のいずれかに記載の液状組成物。
[7]前記無機フィラーが、平均粒子径2μm以下の球状無機フィラー、又は、平均長さ30μm以下かつ平均径2μm以下の繊維状無機フィラーである、[1]~[6]のいずれかに記載の液状組成物。
[8]前記液状分散媒が、非プロトン性極性溶媒である、[1]~[7]のいずれかに記載の液状組成物。
[9]さらに、線膨張係数が10ppm/℃以下であり、かつ25℃における誘電率が10未満である無機フィラーを含む、[1]~[8]のいずれかに記載の液状組成物。
[10]さらに、分散剤を含有する、[1]~[9]のいずれかに記載の液状組成物。
[11]前記[1]~[10]のいずれかに記載の液状組成物を、支持体の表面に塗布し、加熱して前記液状分散媒を除去するとともに前記テトラフルオロエチレン系ポリマーを焼成し、前記テトラフルオロエチレン系ポリマーと前記無機フィラーとを含む層を備えた強誘電性絶縁シートを得る、強誘電性絶縁シートの製造方法。
[12]380℃における溶融粘度が1×10~1×10Pa・sのテトラフルオロエチレン系ポリマーと25℃における誘電率が10以上の無機フィラーとを含む、強誘電性絶縁シート。
[13]前記無機フィラーが、ペロブスカイト型強誘電体フィラー又はビスマス層状ペロブスカイト型強誘電体フィラーである、[12]に記載の強誘電性絶縁シート。
[14]厚さが1~100μmである、[12]又は[13]に記載の強誘電性絶縁シート。
[15]誘電率が10以上であり誘電正接が0.1以下である、[12]~[14]のいずれかに記載の強誘電性絶縁シート。
 本発明によれば、熱溶融性の高いテトラフルオロエチレン系ポリマーのパウダーを使用するので、高い可撓性及び均一な誘電特性を有する強誘電性絶縁シートが提供される。
 以下の用語は、以下の意味を有する。
 「液状組成物の粘度」は、B型粘度計を用いて、25℃にて回転数が30rpmの条件下にて測定される、液状組成物の粘度である。測定は3回繰り返し、3回分の測定値の平均値とする。
 「液状組成物のチキソ比」とは、回転数が30rpmの条件で測定される粘度η1を回転数が60rpmの条件で測定される粘度η2で除して算出される値である。それぞれの粘度の測定は、3回繰り返し、3回分の測定値の平均値とする。
 「パウダーの平均粒子径」は、パウダーを水中に分散させ、レーザー回折・散乱式の粒度分布測定装置(堀場製作所社製、LA-920測定器)を用いたレーザー回折・散乱法により分析して求められる。すなわち、レーザー回折・散乱法によってパウダーの粒度分布を測定し、粒子の集団の全体積を100%として累積カーブを求め、その累積カーブ上で累積体積が50%となる点が平均粒子径である。無機フィラーの平均粒子径に関しても同様である。
 「繊維状無機フィラーの平均長さ及び平均径」は、繊維状無機フィラーを、走査型電子顕微鏡の200倍像にて10視野分撮影し、それぞれから計測される値の平均値である。
 「ポリマーの溶融温度」は、示差走査熱量測定(DSC)法で測定したポリマーの融解ピークの最大値に対応する温度である。
 「ポリマーの溶融粘度」は、ASTM D 1238に準拠し、フローテスター及び2Φ-8Lのダイを用い、予め測定温度にて5分間加熱しておいたポリマー試料(2g)を0.7MPaの荷重にて測定温度に保持して測定される値である。
 「ポリマーの貯蔵弾性率」は、ISO 6721-4:1994(JIS K7244-4:1999)に基づき測定される値である。
 「ポリマーの溶融粘度」は、ASTM D 1238に準拠し、フローテスター及び2Φ-8Lのダイを用い、予め測定温度にて5分間加熱しておいたポリマーの試料(2g)を0.7MPaの荷重にて測定温度に保持して測定した値である。
 「十点平均粗さ(Rzjis)」は、JIS B 0601:2013の附属書JAで規定される値である。
 「剥離強度」とは、矩形状(長さ100mm、幅10mm)に切り出した積層体の長さ方向の一端から50mmの位置を固定し、引張り速度50mm/分、長さ方向の片端から積層体に対して90°で、金属箔とポリマー層とを剥離させた際にかかる最大荷重(N/cm)である。
 「フィラーの結晶化度」は、X線回折装置により測定される値であり、フィラーのX線回折パターンを結晶質成分から生じる結晶ピーク強度と非晶質成分から生じる非晶質ハロー強度とに分離し、それぞれの積分強度を算出し、下式(1)により算出した値である。
  結晶化度(%)=Sc/(Sc+Sa)×100・・・(1)
 なお、Scは結晶ピークの積分強度を、Saは非晶質ハローの積分強度を示す。
 ポリマーにおける「単位」は、重合反応によってモノマー1分子から直接形成された原子団であってもよく、重合反応によって得られたポリマーを所定の方法で処理して、上記原子団の構造の一部が変換された原子団であってもよい。
 本発明の液状組成物は、380℃における溶融粘度が1×10~1×10Pa・sのテトラフルオロエチレン系ポリマー(以下、「Fポリマー」とも記す。)を含む平均粒子径が30μm以下のパウダー(以下、「Fパウダー」とも記す。)と、25℃における誘電率が10以上の無機フィラーと、液状分散媒とを含有する。本発明の液状組成物の粘度は、50~10000mPa・sである。
 本発明の製造方法は、かかる液状組成物を、支持体の表面に塗布し、加熱して前記液状分散媒を除去するとともにFポリマーを焼成し、Fポリマーと前記無機フィラーとを含む強誘電性絶縁シート(以下、「FEシート」とも記す。)を得る方法である。
 本発明の液状組成物は、Fパウダー及び前記無機フィラーを含み、それぞれが分散した、均質性が高く安定性に優れた液状組成物である。その理由としては、Fパウダーが、所定の熱溶融性のFポリマーを含む点と所定の粒径のパウダーである点が挙げられる。かかるFパウダーが液状分散媒中に分散していることにより、液状組成物の粘度が所定の範囲に収束しているだけでなく、概して比重が高く沈降又は凝集し易い前記無機フィラーの分散状態を向上させていると考えられる。かかる分散性の向上は、液状組成物に含まれる前記無機フィラーの含有量が高い場合に一層顕著になる。
 加えて、かかる状態の液状組成物からFEシートを製造すると、支持体の表面に形成される液状組成物の被膜(以下、「ウェット膜」とも記す。)中で、パウダー粒子同士が密にパッキングするため、前記無機フィラーが沈着しにくくなり、FEシート中に均一に分散するとも考えられる。また、Fポリマーの溶融性により、FEシート中で、Fポリマーの緻密なマトリックス中に前記無機フィラーが均一に分散した状態となり、接合性又は貼着性を有するシートが形成されるとも考えられる。これらの相乗効果により、FEシートの可撓性が高まり、誘電特性に優れ、接合性又は貼着性を有するFEシートが得られたと推察される。
 これに対して、ポリフッ化ビニリデン等の溶媒可溶性フルオロポリマーと前記無機フィラーとを含む液状組成物を使用してFEシートを製造する場合は、前記無機フィラーが該液状の被膜中で沈着しやすく、前記無機フィラーが均一に分散したFEシートが得られず、FEシートの特性が不均一になりやすい。
 また、非溶融性の繊維状のテトラフルオロエチレン系ポリマーと前記無機フィラーとの混練物を押出成形してFEシートを製造する場合、混練物の加工性が低く、可撓性の高いFEシートが得られない。また、前記テトラフルオロエチレン系ポリマーと無機フィラーの比重差や低相溶性により、これらを均一に混練するのが難しい。このため、FEシート中で無機フィラーが偏在して、FEシートの特性が不均一になりやすい。さらに、混練の際に、前記テトラフルオロエチレン系ポリマーがフィブリル化しやすく、FEシートの空孔率が増大するため、空気層の存在によりFEシートの誘電特性が向上しにくい。
 本発明におけるFポリマーは、テトラフルオロエチレン(以下、「TFE」とも記す。)に基づく単位を有するポリマーである。Fポリマーは、TFEのホモポリマーであってもよく、TFEと、TFEと共重合可能なコモノマーとのコポリマーであってもよい。Fポリマーは、ポリマーを構成する全単位に対して、TFE単位を90~100モル%有するのが好ましい。Fポリマーのフッ素含有量は、70~76質量%が好ましく、72~76質量%がより好ましい。上記範囲のフッ素含有量のFポリマーを使用すれば、FEシートの誘電特性の向上(特に、低誘電正接化)が図られる。
 Fポリマーとしては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、TFEとエチレンとのコポリマー(ETFE)、TFEとプロピレンとのコポリマー、TFEとペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)(以下、「PAVE」とも記す。)とのコポリマー(PFA)、TFEとヘキサフルオロプロピレン(以下、「HFP」とも記す。)とのコポリマー(FEP)、TFEとフルオロアルキルエチレン(以下、「FAE」とも記す。)とのコポリマー、TFEとクロロトリフルオロエチレン(CTFE)とのコポリマーが挙げられる。なお、コポリマーは、さらに他のコモノマーに基づく単位を有していてもよい。
 Fポリマーの溶融粘度は、380℃において1×10~1×10Pa・sであり、300℃において1×10~1×10Pa・sがより好ましい。かかる溶融粘度のFポリマーから形成されるFEシートは、可撓性が高くかつ加工しやすくなる。このため、かかるFEシートは、電子部品を内蔵する基板の分野においての使用に有利である。
 Fポリマーとしては、熱溶融性のFポリマーが好ましく、溶融温度が140~320℃のFポリマーがより好ましく、溶融温度が260~320℃のFポリマーがさらに好ましい。この場合、均一な厚さのFEシートを形成しやすい。また、接合性又は貼着性により優れたFEシートを形成しやすい。
 Fポリマーの好適な具体例としては、FEP、PFA、数平均分子量が20万以下であるPTFEが挙げられる。なお、前記PTFEには、TFEと極微量のコモノマー(HFP、PAVE、FAE等。)のコポリマーも包含される。
 前記PTFEの数平均分子量は、10以下が好ましく、5万以下がより好ましい。前記PTFEの数平均分子量は、1万以上が好ましい。
 なお、数平均分子量は、下式(2)に基づいて算出される値である。
  Mn=2.1×1010×ΔHc-5.16 ・・・(2)
 式(2)中、Mnは、前記PTFEの数平均分子量を、ΔHcは、示差走査熱量分析法により測定される前記PTFEの結晶化熱量(cal/g)を、それぞれ示す。
 Fポリマーは、TFE単位及び官能基を有するFポリマーが好ましい。官能基としては、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、アミノ基及びイソシアネート基が好ましい。官能基は、Fポリマー中の単位に含まれていてもよく、ポリマーの主鎖の末端基に含まれていてもよい。後者のポリマーとしては、重合開始剤、連鎖移動剤等に由来する末端基として官能基を有するポリマーが挙げられる。また、Fポリマーを、プラズマ処理や電離線処理して得られる、官能基を有するFポリマーも挙げられる。
 官能基を有するFポリマーとしては、TFE単位及び官能基を有する単位を有するFポリマーが好ましい。官能基を有する単位としては、官能基を有するモノマーに基づく単位が好ましく、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、アミノ基及びイソシアネート基を有するモノマーに基づく単位がより好ましい。
 カルボニル基含有基を有するモノマーとしては、酸無水物残基を有する環状モノマー、カルボキシ基を有するモノマー、ビニルエステル及び(メタ)アクリレートが好ましく、酸無水物残基を有する環状モノマーがより好ましく、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物(別称:無水ハイミック酸。以下、「NAH」とも記す。)及び無水マレイン酸が特に好ましい。
 官能基を有するFポリマーの好適な具体例としては、TFE単位と、HFPに基づく単位、PAVEに基づく単位又はFAEに基づく単位と、官能基を有する単位とを有するFポリマーが挙げられる。
 PAVEとしては、CF=CFOCF、CF=CFOCFCF、CF=CFOCFCFCF(PPVE)、CF=CFOCFCFCFCF、CF=CFO(CFFが挙げられる。
 FAEとしては、CH=CH(CFF、CH=CH(CFF、CH=CH(CFF、CH=CF(CFH、CH=CF(CFHが挙げられる。
 かかるFポリマーは、ポリマーを構成する全単位に対して、TFE単位を90~99モル%、HFPに基づく単位、PAVEに基づく単位又はFAEに基づく単位を0.5~9.97モル%、官能基を有する単位を0.01~3モル%、それぞれ有するのが好ましい。かかるFポリマーの具体例としては、国際公開第2018/16644号に記載されるポリマーが挙げられる。
 Fポリマーが官能基(特にカルボニル基含有基)を有する場合、FEシートに他の部材(基板、シート、フィルム等)を接着する際の接合性又は貼着性に、より優れる。また、プリント配線板を有する電子部品を埋め込む層間絶縁層としてFEシートを使用する場合、電子部品との高い接着性が発揮され、電子部品のプリント配線板への固定力が高まる。
 Fポリマーの好適な具体例としては、TFE単位及びPAVE単位を含む、極性官能基を有するポリマー(以下、「ポリマー(p1)」とも記す。)、並びに、TFE単位及びPAVE単位を含み、PAVE単位を全単位に対して2.0~5.0モル%含む、極性官能基を有さないポリマー(以下、「ポリマー(p2)」とも記す。)、が挙げられる。これらのポリマーを使用した場合、液状組成物が分散性に一層向上しやすい。また、シートの形成に際して微小結晶が形成されやすく、FEシートが接合性又は貼着性に優れやすい。
 ポリマー(p1)としては、TFE単位、PAVE単位及び極性官能基を有するモノマーに基づく単位を含むポリマーが好ましい。このポリマーは、全単位に対して、TFE単位を90~99モル%、PAVE単位を0.5~9.97モル%及び極性官能基を有するモノマーに基づく単位を0.01~3モル%、それぞれ含有するのが好ましい。
 また、極性官能基を有するモノマーとしては、無水イタコン酸、無水シトラコン酸及びNAHが好ましい。
 ポリマー(p1)の具体例としては、国際公開第2018/16644号に記載されるポリマーが挙げられる。
 ポリマー(p2)としては、TFE単位及びPAVE単位のみからなり、全単位に対して、TFE単位を95.0~98.0モル%、PAVE単位を2.0~5.0モル%含有するのが好ましい。
 ポリマー(p2)におけるPAVE単位の含有量は、全単位に対して、2.1モル%以上が好ましく、2.2モル%以上がより好ましい。
 なお、ポリマー(p2)が極性官能基を有さないとは、ポリマー主鎖を構成する炭素原子数の1×10個あたりに対して、ポリマーが有する極性官能基の数が、500個未満であることを意味する。上記極性官能基の数は、100個以下が好ましく、50個未満がより好ましい。上記極性官能基の数の下限は、通常、0個である。
 ポリマー(p2)は、ポリマー鎖の末端基として極性官能基を生じない、重合開始剤や連鎖移動剤等を使用して製造してもよく、極性官能基を有するFポリマー(重合開始剤に由来する極性官能基をポリマーの主鎖の末端基に有するFポリマー等)をフッ素化処理して製造してもよい。フッ素化処理の方法としては、フッ素ガスを使用する方法(特開2019-194314号公報等を参照)が挙げられる。
 Fパウダーの平均粒子径は、0.05~6μmが好ましく、0.2~3μmがより好ましい。この範囲において、パウダーの流動性と分散性とが良好となり、パウダー粒子のパッキング効果がより高まり、FEシートの誘電特性がさらに向上する。
 Fパウダーの疎充填嵩密度は、0.05g/mL以上が好ましく、0.08~0.5g/mLがより好ましい。パウダーの密充填嵩密度は、0.05g/mL以上が好ましく、0.1~0.8g/mLがより好ましい。疎充填嵩密度又は密充填嵩密度が上記範囲にある場合、パウダーのハンドリング性が優れる。
 本発明におけるFパウダーは、Fポリマー以外のポリマー成分(芳香族ポリマー等)を含んでいてもよいが、Fポリマーを主成分とするのが好ましい。FパウダーにおけるFポリマーの含有量は、80質量%以上が好ましく、100質量%がより好ましい。また、Fパウダーの表面が、シリカで被覆されていてもよい。
 本発明における無機フィラーは、その25℃における誘電率が10以上、好ましくは25以上、より好ましくは50以上である。誘電率の上限は、10000が好ましい。上記範囲の誘電率を有する無機フィラーを使用すれば、FEシートに優れた誘電特性(高誘電率と低誘電正接)を容易に付与できる。なお、本発明における誘電率は、28GHzで測定される誘電率である。
 無機フィラーとしては、チタン酸バリウム、ジルコン酸チタン酸鉛、チタン酸鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、タンタル酸ビスマスストロンチウム、ニオブ酸ビスマスストロンチウム又はチタン酸ビスマスを含む無機フィラーが好ましい。
 無機フィラーとしては、特に誘電率及び電気抵抗率が高いことより、ペロブスカイト型強誘電体フィラー及びビスマス層状ペロブスカイト型強誘電体フィラーが好ましい。
 ペロブスカイト型強誘電体フィラーとしては、チタン酸バリウムフィラー、ジルコン酸チタン酸鉛フィラー、チタン酸鉛フィラー、酸化ジルコニウムフィラー、酸化チタンフィラーが挙げられる。ビスマス層状ペロブスカイト型強誘電体フィラーとしては、タンタル酸ビスマスストロンチウムフィラー、ニオブ酸ビスマスストロンチウムフィラー、チタン酸ビスマスフィラーが挙げられる。
 無機フィラーの結晶化度は、80%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。結晶化度は、100%以下である。かかる場合、無機フィラーは高誘電性に優れるだけでなく、液状組成物の液物性を向上させやすい。
 無機フィラーは、表面処理されているのが好ましい。表面処理剤としては、多価アルコール(トリメチロールエタン、ペンタエリストール、プロピレングリコール等)、飽和脂肪酸(ステアリン酸、ラウリン酸等)、飽和脂肪酸エステル、アルカノールアミン、アミン(トリメチルアミン、トリエチルアミン等)、パラフィンワックス、シランカップリング剤、シリコーン、ポリシロキサンが挙げられる。
 シランカップリング剤としては、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン及び3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランが好ましい。
 無機フィラーの比重は、4以上が好ましく、6以上がより好ましい。
 無機フィラーの形状は、粒状、針状(繊維状)、板状のいずれであってもよい。無機フィラーの具体的な形状としては、球状、鱗片状、層状、葉片状、杏仁状、柱状、鶏冠状、等軸状、葉状、雲母状、ブロック状、平板状、楔状、ロゼット状、網目状、角柱状が挙げられる。
 上述したとおり、本発明の液状組成物は、Fパウダーが均一に分散しているため、無機フィラーが良好に分散し易い。緻密かつ均一に無機フィラーが分散し、誘電特性により優れたFEシートが得られる観点から、無機フィラーとして、微細構造を有する無機フィラーを使用するのが好ましい。
 かかる微細構造を有する無機フィラーの好適な具体例としては、平均粒子径2μm以下の球状無機フィラー、及び、平均長さ30μm以下かつ平均径2μm以下の繊維状無機フィラーが挙げられる。
 前者の無機フィラーの平均粒子径は、0.05~5μmが好ましく、0.1~3μmがより好ましい。この場合、無機フィラーは、液状組成物及びウェット膜中においてより沈降しにくくなる。
 後者の無機フィラーにおいて、平均長さは繊維の平均長さであり、平均径は繊維の平均直径である。平均長さは、1~30μmが好ましく、10~20μmがより好ましい。平均径は、0.1~1μmが好ましく、0.3~0.6μmがより好ましい。
 本発明における液状分散媒としては、25℃で液体の極性溶媒が好ましく、プロトン性であってもよく、非プロトン性であってもよい。また、液状分散媒は、水性溶媒であってもよく、非水性溶媒であってもよい。液状分散媒としては、液状組成物の液物性を向上させやすい点から、非プロトン性極性溶媒が好ましい。なお、液状分散媒は、2種以上を併用してもよい。
 かかる液状分散媒としては、水、アミド、アルコール、スルホキシド、エステル、ケトン及びグリコールエーテルが好ましく、水、ケトン及びアミドがより好ましく、ケトン及びアミドがさらに好ましい。
 液状分散媒の具体例としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチルエーテル、ジオキサン、乳酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、セロソルブ(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等)が挙げられる。
 非プロトン性極性溶媒の好適な具体例としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン及びN-メチル-2-ピロリドンが挙げられる。
 本発明の液状組成物は、各成分の分散性をより向上させる観点から、さらに分散剤を含有するのが好ましい。分散剤は親水性基と疎水性基を有する化合物であり、分散剤としては、フッ素系分散剤、シリコーン系分散剤及びアセチレン系分散剤が好ましく、フッ素系分散剤がより好ましい。分散剤は、ノニオン性であるのが好ましい。
 フッ素系分散剤としては、フルオロモノオール、フルオロポリオール、フルオロシリコーン及びフルオロポリエーテルが好ましい。
 フルオロポリオールとしては、フルオロ(メタ)アクリレートと水酸基を有する(メタ)アクリレートのコポリマーが好ましく、ポリフルオロアルキル基又はポリフルオロアルケニル基を有する(メタ)アクリレートとポリオキシアルキレンモノオール基を有する(メタ)アクリレートがより好ましい。
 フルオロシリコーンは、側鎖の一部にC-F結合を含むポリオルガノシロキサンが好ましい。
 フルオロポリエーテルとしては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの水素原子の一部がフッ素原子に置換された化合物が好ましい。
 本発明の液状組成物は、さらに、線膨張係数が10ppm/℃以下であり、かつ25℃における誘電率が10未満である無機フィラー(以下、「第2の無機フィラー」とも記す。)を含むのが好ましい。なお、前記の25℃における誘電率が10以上の無機フィラーを、以下、「第1の無機フィラー」とも記す。本発明の液状組成物が、第2の無機フィラーを含めば、それから形成されるFEシートの熱膨張が一層低減されやすい。
 第2の無機フィラーは、第1の無機フィラーに含まれていてもよく、第1の無機フィラーとは別のフィラーとして含まれていてもよい。本発明の液状組成物は分散性に優れたFポリマーを含み、液物性に優れている。そのため、第2の無機フィラーが含まれる場合でも、第2の無機フィラーと第1の無機フィラー間の相互作用による液物性が低下し難い。また、それから形成されるFEシートにおいて、両者が均一分布するため、両者の物性が高度に発現しやすい。
 第2の無機フィラーが含まれる場合、本発明の液状組成物中の第2の無機フィラーの割合は、10質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましい。第2の無機フィラーの割合は、40質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましい。第2の無機フィラーを多く含む場合でも、本発明の液状組成物は液物性に優れている。
 第2の無機フィラーの25℃における誘電率は、8未満がより好ましい。第2の無機フィラーの25℃における誘電率は、1以上が好ましい。
 第2の無機フィラーの線膨張係数は、8ppm/℃以下がより好ましい。第2の無機フィラーの線膨張係数は、0.01ppm/℃以上が好ましい。
 第2の無機フィラーとしては、窒化ホウ素及び酸化ケイ素(シリカ)が好ましく、酸化ケイ素(シリカ)がより好ましい。これらの第2の無機フィラーは、焼結体(セラミックス)であってもよい。
 第2の無機フィラーとしては、窒化ホウ素フィラー及びシリカフィラーが好ましい。
 第2の無機フィラーの平均粒子径は、0.1μm以上が好ましく0.3μm以上がより好ましい。その平均粒子径は、10μm以下が好ましく、6μm以下がより好ましい。平均粒子径が、かかる範囲にあれば、成分間の相互作用が相対的に高まり、液状組成物の分散性が向上しやすい。
 第2の無機フィラーの形状としては、球状、鱗片状、板状、繊維状が挙げられる。
 第2の無機フィラーが球状である場合、その長径に対する短径の比は、0.8以上1未満が好ましい。この場合、成分間の相互作用が亢進しやすい。
 第2の無機フィラーが鱗片状である場合、そのアスペクト比は、5以上が好ましく、10以上がより好ましい。アスペクト比は、1000以下が好ましい。この場合の平均長径(長手方向の直径の平均値)は1μm以上が好ましく、3μm以上がより好ましい。平均長径は、20μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましい。平均短径は、0.01μm以上が好ましく、0.1μm以上がより好ましい。平均短径は、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましい。この場合、成分間の相互作用が亢進しやすい。
 第2の無機フィラーの好適な具体例としては、平均粒子径が0.10μm超かつ1μm以下である球状シリカフィラー(アドマテックス社製の「アドマファイン」シリーズ等)が挙げられる。
 さらに、液状組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の材料を含んでいてもよい。他の材料は、液状組成物に溶解してもよく、溶解しなくてもよい。
 かかる他の材料は、非硬化性樹脂であってもよく、硬化性樹脂であってもよい。
 非硬化性樹脂としては、熱溶融性樹脂、非溶融性樹脂が挙げられる。熱溶融性樹脂としては、熱可塑性ポリイミドが挙げられる。非溶融性樹脂としては、硬化性樹脂の硬化物等が挙げられる。
 硬化性樹脂としては、反応性基を有するポリマー、反応性基を有するオリゴマー、低分子化合物、反応性基を有する低分子化合物が挙げられる。反応性基としては、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基が挙げられる。
 硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、多官能シアン酸エステル樹脂、多官能マレイミド-シアン酸エステル樹脂、多官能性マレイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラニン樹脂、グアナミン樹脂、メラミン-尿素共縮合樹脂が挙げられる。
 エポキシ樹脂の具体例としては、ナフタレン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂が挙げられる。
 ビスマレイミド樹脂としては、特開平7-70315号公報に記載される樹脂組成物(BTレジン)、国際公開第2013/008667号に記載される樹脂が挙げられる。
 ポリアミック酸は、通常、Fポリマーが有する酸素含有極性基と反応し得る反応性基を有している。
 ポリアミック酸を形成するジアミン、多価カルボン酸二無水物としては、特許第5766125号公報の[0020]、特許第5766125号公報の[0019]、特開2012-145676号公報の[0055]、[0057]等に記載の化合物が挙げられる。
 熱溶融性樹脂としては、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂、硬化性樹脂の熱溶融性の硬化物が挙げられる。
 熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート、熱可塑性ポリイミド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリアリールスルホン、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエーテルアミド、ポリフェニレンスルファイド、ポリアリールエーテルケトン、ポリアミドイミド、液晶性ポリエステル、ポリフェニレンエーテルが挙げられ、熱可塑性ポリイミド、液晶性ポリエステル及びポリフェニレンエーテルが好ましい。
 また、かかる他の材料としては、チキソ性付与剤、消泡剤、脱水剤、可塑剤、耐候剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、増白剤、着色剤、導電剤、離型剤、表面処理剤、粘度調節剤、難燃剤も挙げられる。
 本発明の液状組成物の粘度は、75~5000mPa・sが好ましく、100~2000mPa・sがより好ましい。この場合、液状組成物及びウェット膜中における無機フィラーの沈降をより確実に防止できる。また、その塗工性もより優れる。
 また、液状組成物のチキソ比は、1.0~2.2が好ましく、1.4~2.2がより好ましく、1.5~2.0がさらに好ましい。この場合、液状組成物の分散性に優れるだけでなく、FEシートの均質性がより向上しやすい。
 本発明の液状組成物中のFポリマーの割合は、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましい。この割合は、60質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましい。
 本発明の液状組成物中の無機フィラーの割合は、1質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。この割合は、50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましい。本発明の液状組成物はFパウダーにより、その分散状態が高度に安定しているため、無機フィラーを多量に含んでも、分散性に優れる。
 本発明の液状組成物中の液状分散媒の割合は、10質量%以上が好ましい。この割合は、50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましい。
 本発明の液状組成物が分散剤を含む場合、その割合は、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。
 本発明の液状組成物が前記第2の無機フィラーを含む場合、本発明の液状組成物は、Fポリマー、第1の無機フィラー及び第2の無機フィラーを、この順に、10~60質量%、10~50質量%、10~50質量%含むのが好ましい。第1の無機フィラー及び第2の無機フィラーを多量に含む、かかる態様においても、本発明の液状組成物は分散性に優れる。
 本発明の強誘電性絶縁シートの製造方法において、まず、本発明の前記液状組成物を支持体表面に塗布して、支持体表面にウェット膜を形成する。次いで、ウェット膜を加熱して、ウェット膜から液状分散媒を除去するとともに、Fポリマーを焼成して、支持体上に積層されたFEシートを得る。その後、必要により、支持体とFEシートを分離して、単体のFEシートを得ることができる。
 本発明の製造方法の製造目的物は、支持体とFEシートとの積層体であってもよく、支持体から分離された単体のFEシートであってもよい。
 支持体としては、支持体とFEシートとの積層体からFEシートを除去しうる、剥離性の支持体であってもよく、非剥離性の支持体であってもよい。
 剥離性表面を有する支持体としては、Fポリマーの焼成時にFポリマーが融着しがたい材料からなるシートやフィルム、剥離性の表面処理が施されたシートやフィルム、等が挙げられる。場合によっては、積層体から溶剤やエッチング剤等で除去しうる材料からなる支持体であってもよい。非剥離性の支持体としては、Fポリマーの焼成時にFポリマーが融着しやすい材料からなるシートやフィルムが挙げられる。
 支持体の材料としては、金属、ガラス等の無機質材料、耐熱樹脂や硬化性樹脂の硬化物等の耐熱性樹脂等が挙げられる。
 本発明の製造方法における支持体としては、金属材料からなるフィルムやシート(以下、「金属箔」とも記す。)が好ましく、製造目的物としては金属箔上に存在するFEシートであることが好ましい。また、金属箔上に存在するFEシートはエッチング剤により金属箔を除去して、単体のFEシートとすることもできる。
 支持体に金属箔を使用すれば、積層体としてFEシート付金属箔(樹脂層付金属箔)が得られる。以下、この積層体におけるFEシート層を「樹脂層」とも記す。かかる積層体において金属箔を、エッチング等により、回路パターンに加工すれば、プリント配線板が得られる。この場合、樹脂層の厚さは、1~50μmが好ましく、2~15μmがより好ましい。この範囲において、積層体をプリント配線板に加工した際の電気特性と反り抑制とをバランスさせやすい。
 また、樹脂層の金属箔と反対側の面に他の金属箔を接合すれば、薄型のキャパシタを作製できる。かかるキャパシタを使用して、不揮発性メモリ(FeRAM)を構成してもよい。この場合、樹脂層の厚さは、0.01~50μmが好ましく、0.1~15μmがより好ましい。
 金属箔を構成する金属としては、銅、銅合金、ステンレス鋼、ニッケル、ニッケル合金(42合金も含む)、アルミニウム、アルミニウム合金が挙げられる。
 金属箔としては、銅箔が好ましく、表裏の区別のない圧延銅箔又は表裏の区別のある電解銅箔が好ましい。なお、金属箔は、中間層を介してキャリア上に積層されたキャリア付き金属箔であってもよい。
 また、金属箔は、上記金属で構成された基材層(例えば、銅箔)と、金属粒子(粗化粒子)で構成された粗化処理層とを有する積層構造であってもよい。この場合、粗化処理層の表面が金属箔の表面を構成する。
 金属粒子は、金属又は金属合金で形成されるのが好ましく、銅、ニッケル、コバルト又はこれらの1種以上を含む合金で形成されるのがより好ましい。
 かかる積層構成の金属箔においては、粗化処理層の表面に、金属粒子の形状を反映した微小な凹凸が形成されやすい。このため、FEシートと金属箔との密着性を向上できる。
 金属箔の表面の十点平均粗さは、0.1~2.5μmが好ましく、0.3~2μmがより好ましい。この場合、積層体をプリント配線板に加工した場合でも、伝送損失を抑制できる。粗化処理層は、電気めっき法や、金属箔表面のドライエッチング又はウェットエッチングにより、形成できる。
 また、金属箔は、各種特性を向上させる観点から、耐熱処理層、防錆処理層及びクロメート処理層のうちの少なくとも1つの層を備えてもよい。金属箔が積層構成である場合、これらの層は、粗化処理層の基材層と反対側の面、又は粗化処理層と金属箔との間に設けられる。耐熱処理層、防錆処理層又はクロメート処理層が金属箔の最外層を構成する場合、その表面が金属箔の表面を構成する。
 金属箔の厚さは、積層体の用途に応じて適宜決定され、積層体をプリント配線板に加工して使用する場合には、1~50μmが好ましい。また、極薄の金属箔と、支持金属箔とを積層した積層金属箔を使用する場合、極薄の金属箔の厚さは、2~5μmが好ましい。
 液状組成物を支持体の表面に付与する方法としては、支持体の表面に液状組成物からなる安定したウェット膜が形成される方法であればよく、塗布法、液滴吐出法、浸漬法が挙げられ、塗布法が好ましい。塗布法を用いれば、簡単な設備で効率よく金属箔の表面にウェット膜を形成できる。
 塗布法としては、スプレー法、ロールコート法、スピンコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、グラビアオフセット法、ナイフコート法、キスコート法、バーコート法、ダイコート法、ファウンテンメイヤーバー法、スロットダイコート法が挙げられる。
 ウェット膜形成後、ウェット膜を加熱して、液状組成物中の液状分散媒が揮発する温度で保持し、ウェット膜を乾燥し、次いで、乾燥後の膜を、液状分散媒を揮発させた温度を上回る温度で保持して、パウダーを焼成するのが好ましい。具体的には、液状分散媒の沸点以上の温度にて保持した後に、パウダーを焼成するのが好ましい。
 乾燥は、一定温度にて1段階で行ってもよく、異なる温度にて2段階以上で行ってもよい。乾燥の方法としては、オーブンを用いる方法、通風乾燥炉を用いる方法、赤外線等の熱線を照射する方法が挙げられる。乾燥は、常圧下および減圧下のいずれの状態で行ってもよい。また、乾燥雰囲気は、酸化性ガス雰囲気(酸素ガス等)、還元性ガス雰囲気(水素ガス等)、不活性ガス雰囲気(ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、窒素ガス等)のいずれであってもよい。
 焼成の方法としては、オーブンを用いる方法、通風乾燥炉を用いる方法、赤外線等の熱線を照射する方法が挙げられ、これらの方法は組み合わせてもよい。なお、得られる積層体の表面の平滑性を高めるために、加熱板、加熱ロール等で乾燥物を加圧してもよい。
 焼成は、常圧下および減圧下のいずれの状態で行ってよい。また、金属箔、形成されるFEシートのそれぞれの酸化劣化を抑制する観点から、焼成雰囲気は、還元性ガス雰囲気又は不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
 焼成温度は、Fポリマーの種類に応じて設定され、180℃~400℃が好ましく、260~380℃がより好ましい。焼成温度は、焼成雰囲気の温度を意味する。焼成時間は、1~15分間が好ましい。
 金属箔を除去する場合、金属箔の除去は、ウェットエッチングにより行うのが好ましい。ウェットエッチングによれば、金属箔を正確かつ充分に除去できる。
 また、この場合、ウェットエッチングは、酸溶液を用いて行うのが好ましい。Fポリマーが上記官能基として加水分解性の酸無水物基を有する場合、酸溶液により官能基が活性化するので、FEシートの接着性がより向上する。ここで、官能基の活性化の一例としては、酸無水物基の1,2-ジカルボン酸基への変換が挙げられる。
 酸溶液には、塩酸(塩化水素水溶液)、硝酸水溶液及びフッ酸(フッ化水素水溶液)のうちの少なくとも1種を使用できる。
 得られる単体のFEシートは、2つの基材を接着するための接着層、層間絶縁膜、ソルダーレジスト層、カバーレイフィルム等として使用可能である
 本発明によれば、Fポリマーと25℃における誘電率が10以上の無機フィラーとを含む、FEシートが提供される。本発明のFEシートは、支持体を別に有する積層体であってもよく、単独シートであってもよい。
 FEシートにおける、Fポリマーと前記無機フィラーとは、好適な態様も含めて、本発明の液状組成物と同様である。
 本発明のFEシートは、Fポリマーから形成される緻密膜中に強誘電体である無機フィラーが高度に分散したシートであり、可撓性と、高誘電率及び低誘電正接を備えた誘電特性と、接合性又は貼合性とに優れたシートである。
 本発明のFEシートの厚さは、1~100μmが好ましく、3~80μmがより好ましい。
 本発明のFEシートの誘電率は、10以上が好ましい。
 本発明のFEシートの誘電正接は、0.1以下が好ましく、0.05以下がより好ましく、0.01以下がさらに好ましい。
 金属箔等の他の基材(部材)に対するFEシートの剥離強度は、10N/cm以上が好ましく、15N/cm以上がより好ましい。なお、剥離強度の上限は、通常、20N/cmである。
 FEシートの反り率は、25%以下が好ましく、7%以下が特に好ましい。この場合、積層体をプリント配線板等に加工しやすい。
 FEシートの寸法変化率は、±1%以下が好ましく、±0.2%以下が特に好ましい。この場合、FEシートを多層化しやすい。
 本発明のFEシートは、その表面が接着性に優れるため、他の基板と容易かつ強固に接着できる。
 FEシートの表面に他の基材を積層する方法としては、FEシートと他の基板とを熱プレスする方法が挙げられる。
 例えば、他の基板がプリプレグである場合のプレス温度は、Fポリマーの溶融温度以下が好ましく、120~300℃がより好ましい。
 熱プレスは、気泡混入を抑制し、酸化による劣化を抑制する観点から、20kPa以下の真空度で行うのが特に好ましい。
 また、熱プレス時には前記真空度に到達した後に昇温するのが好ましい。これにより、FEシートが軟化する前の状態、すなわち一定程度の流動性が発現する前の状態にて圧着できるので、気泡の発生を防止できる。
 熱プレスにおける圧力は、基板の破損を抑制しつつ、FEシートと基板とを強固に密着させる観点から、0.2~10MPaが好ましい。
 以上、本発明の液状組成物及びFEシート、その製造方法について説明したが、本発明は、上述した実施形態の構成に限定されない。
 例えば、本発明の液状組成物及びFEシートは、上述した実施形態の構成において、他の任意の構成を追加してもよいし、同様の機能を発揮する任意の構成と置換されていてよい。
 また、本発明のFEシートの製造方法は、上述した実施形態の構成において、他の任意の工程を追加してもよいし、同様の機能を発揮する任意の工程と置換されてもよい。
 以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
 1.各成分及び各部材の準備
 [ポリマー]
 Fポリマー1:TFEに基づく単位、NAHに基づく単位及びPPVEに基づく単位を、この順に98.0モル%、0.1モル%、1.9モル%含むコポリマー(溶融温度:300℃、380℃の溶融粘度:3×10Pa・s)
 Fポリマー2:TFEに基づく単位及びPPVEに基づく単位を、この順に97.5モル%、2.5モル%含む、官能基を有さないコポリマー(溶融温度:305℃、380℃の溶融粘度:3×10Pa・s)
 PTFE1:TFEのホモポリマー(溶融温度:327℃、380℃の溶融粘度:2×10Pa・s以上)
 PVDF1:溶媒可溶型のポリフッ化ビニリデン
 [パウダー]
 Fパウダー1:平均粒子径が2.6μmである、Fポリマー1からなるパウダー
 Fパウダー2:平均粒子径が18.8μmである、Fポリマー2からなるパウダー
 Fパウダー3:平均粒子径が7.2μmである、PTFE1からなるパウダー
 [第1の無機フィラー]
 無機フィラー1:平均粒子径が0.4μm、誘電率が91、fQ値が5000である、チタン酸バリウムの球状の強誘電フィラー(共立マテリアル株式会社製、「HF-90D」)。なお、fは周波数(GHz)であり、Qは誘電正接の逆数(1/tanδ)である。
 無機フィラー2:平均長さが15μm、平均径が0.5μm、誘電率が90である、チタン酸バリウムの繊維状の強誘電フィラー
 [第2の無機フィラー]
 無機フィラー3:平均粒子径が5.2μm、誘電率が4、線膨張係数が0.5ppm/℃である、シリカフィラー
 [金属箔]
 金属箔1:厚さが18μm、十点平均粗さが1.0μmである、電解銅箔
 2.分散液の調製及び積層体の製造
 (例1)
 38.5質量部のN-メチル-2-ピロリドン(NMP)と、1.5質量部のノニオン性のフルオロポリオールと、30質量部のFパウダー1と、30質量部の無機フィラー1とをポットに投入した後、ポット内にジルコニアボールを投入した。その後、150rpmにて1時間、ポットをころがし、Fパウダー1及び無機フィラー1をNMPに分散させて分散液1を調製した。
 次に、金属箔1の表面に、分散液1をダイコート法によりロールツーロールで塗工して、ウェット膜を形成した。次いで、このウェット膜が形成された金属箔1を、140℃にて5分間、乾燥炉に通し、加熱により乾燥させた。その後、窒素オーブン中で、乾燥膜を380℃にて10分間、加熱焼成した。これにより、金属箔1の表面にFEシートが形成された積層体1を製造した。なお、FEシートの厚さは50μmであった。
 (例2)
 無機フィラー1を無機フィラー2に変更した以外は、例1と同様にして、分散液2を調製し、積層体2を製造した。
 (例3)
 Fパウダー1をFパウダー2に変更した以外は、例1と同様にして、分散液3を調製し、積層体3を製造した。
 (例4(比較例))
 Fパウダー1をFパウダー3に変更した以外は、例1と同様にして、分散液4を調製し、積層体4を製造した。
 (例5(比較例))。
 Fパウダー1をPVDF1に変更した以外は、例1と同様にして、分散液5を調製し、積層体5を製造した。なお、分散液5では、PVDF1がNMPに溶解し、無機フィラー1がNMPに分散した。
 3.評価及び測定
 3-1.粘度の測定
 各分散液の粘度を、B型粘度計を用いて、25℃にて回転数が30rpmの条件下にて測定した粘度である。測定は3回繰り返し、3回分の測定値の平均値とした。
 3-2.分散度の評価
 各分散液について、K 5600-2-5:1999(ISO 1524:1983)に準拠し、粒ゲージ0-50(Allgood社製)で分散度を、以下の評価基準に従って評価した。
 [評価基準]
 ○(良) :凝集体は確認されなかった。
 △(可) :15μmの範囲から凝集体が確認された。
 ×(不可):40μmの範囲から凝集体が確認された。
 3-3.誘電率及び誘電正接の測定
 各積層体の金属箔1を、塩化第二鉄水溶液でエッチングして、単体のFEシートを得た。このFEシートを洗浄した後、100℃のオーブンで2時間乾燥した。乾燥後のFEシートを、24℃50%RHの環境下に24時間放置した後、SPDR(スプリットポスト誘電体共振器)及びネットワークアナライザーを使用して、28GHzにおける誘電率及び誘電正接を測定した。
 3-4.ピール強度の測定
 各積層体の金属箔1を、2mm幅の帯状部分が残存するように、不要な部分を塩化第二鉄水溶液でエッチングした。その後、帯状部分を角度90°、速度50mm/minでFEシートから剥離する際の剥離強度を測定し、ピール強度とした。
 3-5.埋め込み性の評価
 基材としてのポリイミドフィルム上に10個の0402チップ抵抗(0.4mm×0.2mm×高さ0.13mm)を載置した。全てのチップ抵抗を覆うように、ポリイミドフィルムに4枚のFEシートを重ね、さらにその上に金属箔1を重ねた状態で、真空プレスした。なお、プレス条件を360℃×10分、圧力を2MPaとした。その後、各チップ抵抗が埋設された部分の断面について空孔の有無を確認して、以下の評価基準に従って評価した。
 [評価基準]
 ○(良) :空孔は確認されない。
 △(可) :チップ抵抗の端部とポリイミドフィルムとの境界部にのみ空孔が確認される。
 ×(不可):チップ抵抗とポリイミドフィルムとの境界部に広く空孔が確認される。
 以上の結果を表1に示す。
 上記測定等の結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 (例6)
 NMPの量を43.5質量部に、Fパウダー1の量を25質量部に、無機フィラー1の量を15質量部にし、さらに無機フィラー3の15質量部を配合する以外は、例1と同様にして、分散液6を調製し、積層体6を製造した。
 (例7)
 NMPの量を48.5質量部に、Fパウダー1の量を25質量部に、無機フィラー1の量を25質量部に変更した以外は、例1と同様にし、分散液7を調整して、積層体7を製造した。
 (例8)
 Fパウダー1をFパウダー3に変更し、NMPの量を43.5質量部に、無機フィラー1の量を15質量部にして、さらに無機フィラー3の15質量部を配合する以外は、例1と同様にして、分散液8を調製して、積層体8を製造した。
 前記例1~5と同様に、分散液6~8について、25℃における粘度の測定、分散度の評価、誘電率及び誘電正接の測定を行った。
 さらに、積層体6及び積層体7のそれぞれから、上記誘電率及び誘電正接の測定の場合と同様にして、単体のFEシートを得た。このFEシートを、洗浄し、180mm角に切り出し、JIS C 6471:1995に規定される測定方法にしたがって、25℃~260℃の範囲における、線膨張係数を測定した。
 上記測定等の結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 例1及び例2のFEシートは、高誘電率でありながら、埋め込み性(可撓性)に優れていた。また、その効果は、強誘電性無機フィラーの形状に依存しないことも確認できた。
 一方、例4では溶融粘度の高いPTFEを使用したため、液状組成物が顕著に増粘し、ピール強度及び埋め込み性が顕著に低下したFEシートしか得られなかった。
 また、例5では溶媒可溶型のPVDFを使用したため、誘電正接が高く、ピール強度及び埋め込み性が低下したFEシートしか得られなかった。
 また、第1の無機フィラーと第2の無機フィラーをそれぞれ高濃度に含む分散液6は分散性に優れており、電気特性に優れ、かつ、熱膨張し難いFEシートが、それから得られた。一方、例8では溶融粘度の高いPTFEを使用したため、液状組成物の分散状態が悪く、それからFEシートを形成するのが困難であった。
 本発明の強誘電性絶縁シートは、誘電率が高く誘電正接が低く、可撓性と接合性とに優れるため、フレキシブル多層プリント配線板に内蔵されるキャパシタの誘電体層として好適である。
 なお、2019年03月12日に出願された日本特許出願2019-044626号の明細書、特許請求の範囲及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (15)

  1.  380℃における溶融粘度が1×10~1×10Pa・sのテトラフルオロエチレン系ポリマーを含む平均粒子径が30μm以下のパウダーと、25℃における誘電率が10以上の無機フィラーと、液状分散媒とを含有する、25℃における粘度が50~10000mPa・sである、液状組成物。
  2.  前記テトラフルオロエチレン系ポリマーが、さらにペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位又はヘキサフルオロプロピレンに基づく単位を有するテトラフルオロエチレン系ポリマーである、請求項1に記載の液状組成物。
  3.  前記テトラフルオロエチレン系ポリマーが、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含む、極性官能基を有するテトラフルオロエチレン系ポリマー、又は、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を全単位に対して2.0~5.0モル%含む、極性官能基を有さないテトラフルオロエチレン系ポリマーである、請求項1又は2に記載の液状組成物。
  4.  前記パウダーの平均粒子径が、0.05~6μmである、請求項1~3のいずれか1項に記載の液状組成物。
  5.  前記無機フィラーの含有量が、10質量%以上である、請求項1~4のいずれか1項に記載の液状組成物。
  6.  前記無機フィラーが、ペロブスカイト型強誘電体フィラー又はビスマス層状ペロブスカイト型強誘電体フィラーである、請求項1~5のいずれか1項に記載の液状組成物。
  7.  前記無機フィラーが、平均粒子径2μm以下の球状無機フィラー、又は、平均長さ30μm以下かつ平均径2μm以下の繊維状無機フィラーである、請求項1~6のいずれか1項に記載の液状組成物。
  8.  前記液状分散媒が、非プロトン性極性溶媒である、請求項1~7のいずれか1項に記載の液状組成物。
  9.  さらに、線膨張係数が10ppm/℃以下であり、かつ25℃における誘電率が10未満である無機フィラーを含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の液状組成物。
  10.  さらに、分散剤を含有する、請求項1~9のいずれか1項に記載の液状組成物。
  11.  請求項1~10のいずれか1項に記載の液状組成物を、支持体の表面に塗布し、加熱して前記液状分散媒を除去するとともに前記テトラフルオロエチレン系ポリマーを焼成し、前記テトラフルオロエチレン系ポリマーと前記無機フィラーとを含む層を備えた強誘電性絶縁シートを得る、強誘電性絶縁シートの製造方法。
  12.  380℃における溶融粘度が1×10~1×10Pa・sのテトラフルオロエチレン系ポリマーと25℃における誘電率が10以上の無機フィラーとを含む、強誘電性絶縁シート。
  13.  前記無機フィラーが、ペロブスカイト型強誘電体フィラー又はビスマス層状ペロブスカイト型強誘電体フィラーである、請求項12に記載の強誘電性絶縁シート。
  14.  厚さが1~100μmである、請求項12又は13に記載の強誘電性絶縁シート。
  15.  誘電率が10以上であり誘電正接が0.1以下である、請求項12~14のいずれか1項に記載の強誘電性絶縁シート。
PCT/JP2020/009699 2019-03-12 2020-03-06 液状組成物、強誘電性絶縁シート及びその製造方法 WO2020184438A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020217020344A KR20210136965A (ko) 2019-03-12 2020-03-06 액상 조성물, 강유전성 절연 시트 및 그 제조 방법
JP2021505027A JP7322946B2 (ja) 2019-03-12 2020-03-06 液状組成物、強誘電性絶縁シート及びその製造方法
CN202080019961.0A CN113557262B (zh) 2019-03-12 2020-03-06 液态组合物、铁电性绝缘片及其制造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-044626 2019-03-12
JP2019044626 2019-03-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020184438A1 true WO2020184438A1 (ja) 2020-09-17

Family

ID=72427597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/009699 WO2020184438A1 (ja) 2019-03-12 2020-03-06 液状組成物、強誘電性絶縁シート及びその製造方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7322946B2 (ja)
KR (1) KR20210136965A (ja)
CN (1) CN113557262B (ja)
TW (1) TW202045565A (ja)
WO (1) WO2020184438A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022092036A1 (ja) * 2020-10-29 2022-05-05 Agc株式会社 テトラフルオロエチレン系ポリマーのパウダー粒子を含む組成物、その製造方法、その組成物からの分散液の製造方法
WO2023017811A1 (ja) * 2021-08-13 2023-02-16 Agc株式会社 水系分散液および積層体の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010180070A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Nitto Denko Corp 高誘電率絶縁シートおよびその製造方法
WO2016017801A1 (ja) * 2014-08-01 2016-02-04 旭硝子株式会社 樹脂パウダー、その製造方法、複合体、成形体、セラミックス成形体の製造方法、金属積層板、プリント基板及びプリプレグ
WO2017222027A1 (ja) * 2016-06-23 2017-12-28 旭硝子株式会社 フッ素樹脂パウダーを含む液状組成物の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002076547A (ja) 2000-08-28 2002-03-15 Nippon Pillar Packing Co Ltd フッ素樹脂プリント基板及びその製造方法
JP2013008724A (ja) 2011-06-22 2013-01-10 Nitto Denko Corp 高誘電絶縁放熱シートおよびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010180070A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Nitto Denko Corp 高誘電率絶縁シートおよびその製造方法
WO2016017801A1 (ja) * 2014-08-01 2016-02-04 旭硝子株式会社 樹脂パウダー、その製造方法、複合体、成形体、セラミックス成形体の製造方法、金属積層板、プリント基板及びプリプレグ
WO2017222027A1 (ja) * 2016-06-23 2017-12-28 旭硝子株式会社 フッ素樹脂パウダーを含む液状組成物の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022092036A1 (ja) * 2020-10-29 2022-05-05 Agc株式会社 テトラフルオロエチレン系ポリマーのパウダー粒子を含む組成物、その製造方法、その組成物からの分散液の製造方法
WO2023017811A1 (ja) * 2021-08-13 2023-02-16 Agc株式会社 水系分散液および積層体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210136965A (ko) 2021-11-17
TW202045565A (zh) 2020-12-16
JP7322946B2 (ja) 2023-08-08
CN113557262A (zh) 2021-10-26
CN113557262B (zh) 2024-02-02
JPWO2020184438A1 (ja) 2020-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7234921B2 (ja) 熱プレス積層体、および、熱プレス積層体の製造方法
CN113227232B (zh) 粉末分散液、层叠体和印刷基板
CN113348208B (zh) 分散液
JP7371681B2 (ja) 液状組成物、パウダー、及び、パウダーの製造方法
JP7196914B2 (ja) 樹脂付金属箔、積層体の製造方法、積層体及びプリント基板
JP7283208B2 (ja) パウダー分散液、積層体の製造方法、積層体及びプリント基板の製造方法
TW202106730A (zh) 分散液及成形物
WO2020184438A1 (ja) 液状組成物、強誘電性絶縁シート及びその製造方法
WO2021075504A1 (ja) 非水系分散液及び積層体の製造方法
CN112203844B (zh) 带树脂的金属箔的制造方法及带树脂的金属箔
CN112703107B (zh) 层叠体、印刷基板及其制造方法
WO2020158604A1 (ja) 積層体及びその製造方法、複合積層体の製造方法、並びにポリマーフィルムの製造方法
KR20230112104A (ko) 테트라플루오로에틸렌계 폴리머의 조성물, 적층체 및 필름
JP7484917B2 (ja) 積層体の製造方法及び積層体
JP2021075030A (ja) 積層体、積層体の製造方法、シート、及びプリント回路基板
WO2019142747A1 (ja) 樹脂付金属箔の製造方法
JP7468520B2 (ja) 液状組成物
JP7143793B2 (ja) 積層体及び積層体の製造方法
TWI841684B (zh) 積層體及積層體之製造方法
CN113508036B (zh) 层叠体和层叠体的制造方法
JP2022167052A (ja) 液状組成物
JP2020093196A (ja) 処理金属基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20769124

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021505027

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20769124

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1