JP6904347B2 - フッ素樹脂パウダーを含む液状組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
このような液状組成物中のフルオロポリマー微細粉末や樹脂パウダーの凝集は、液状組成物の粘度が低い場合に顕著である。
[1]下記重合体(X)を含むパウダー材料からなる、平均粒径が0.02〜200μmの樹脂パウダーと、前記樹脂パウダーの官能基と反応する反応性基を有するバインダー成分と、前記バインダー成分を溶解し得る液状媒体とを含む混合物を加熱処理し、加熱前の粘度に対する粘度変化率が5〜200%の液状組成物を得る、液状組成物の製造方法。
重合体(X):テトラフルオロエチレンに基づく単位を有する含フッ素重合体であって、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基およびイソシアネート基からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する、含フッ素重合体。
[3]前記重合体(X)の融点が260〜380℃である、[1]または[2]の液状組成物の製造方法。
[4]前記重合体(X)が、融点が260〜320℃の、溶融成形可能な含フッ素共重合体である、[1]〜[3]のいずれかの液状組成物の製造方法。
[5]前記重合体(X)が、前記官能基を有する単位とテトラフルオロエチレンに基づく単位とペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含有し、全単位の合計に対する各単位の割合が下記の共重合体である、[1]〜[4]のいずれかに記載の液状組成物の製造方法。
前記官能基を有する単位:0.01〜3モル%。
テトラフルオロエチレンに基づく単位:90〜99.89モル%。
ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位:0.1〜9.99モル%。
[7]前記樹脂パウダーの平均粒径が0.02〜10μmである、[1]〜[6]のいずれかの液状組成物の製造方法。
[8]前記反応性基が、カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、アミノ基またはエポキシ基である、[1]〜[7]のいずれかの液状組成物の製造方法。
[9]前記混合物が、さらにフィラーを含む、[1]〜[8]のいずれかの液状組成物の製造方法。
[11]前記[1]〜[9]のいずれかの液状組成物の製造方法により液状組成物を得て、得られた液状組成物を強化繊維基材に含浸させ、乾燥した後に加熱して繊維強化フィルムを得る、繊維強化フィルムの製造方法。
[12]前記[1]〜[9]のいずれかの液状組成物の製造方法により液状組成物を得て、得られた液状組成物を強化繊維基材に含浸させ、乾燥させてプリプレグを得る、プリプレグの製造方法。
[13]前記[1]〜[9]のいずれかの液状組成物の製造方法により液状組成物を得て、基材の少なくとも一面に得られた液状組成物を塗布し、乾燥した後に加熱して接着基材を得る、接着基材の製造方法。
[14]前記[10]のフィルムの製造方法によりフィルムを得るか、[11]の繊維強化フィルムの製造方法により繊維強化フィルムを得るか、[12]のプリプレグの製造方法によりプリプレグを得るか、または[13]の接着基材の製造方法により接着基材を得て、それらのいずれかを含む基材を形成し、前記基材の片面または両面に金属層を形成して金属積層板を得る、金属積層板の製造方法。
[15]前記[14]の金属積層板の製造方法により金属積層板を得て、前記金属層をエッチングしてパターン回路を形成してプリント基板を得る、プリント基板の製造方法。
「比誘電率」は、SPDR(スピリットポスト誘電体共振器)法により、23℃±2℃、50±5%RHの範囲内の環境下にて、周波数2.5GHzで測定される値である。
重合体における「単位」は、単量体が重合することによって形成された、該単量体1分子に由来する原子団を意味する。単位は、重合反応によって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重合体を処理することによって該原子団の一部が別の構造に変換された原子団であってもよい。
「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートとメタクリレートの総称である。同様に、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルとメタクリロイルの総称である。
本発明の液状組成物の製造方法は、重合体(X)を含むパウダー材料からなる平均粒径が0.02〜200μmの樹脂パウダーと、前記樹脂パウダーの官能基と反応する反応性基を有するバインダー成分と、前記バインダー成分を溶解し得る液状媒体とを含む混合物を加熱処理し、加熱前の粘度に対する粘度変化率が5〜200%の液状組成物を得る方法である。
パウダー材料に含まれる重合体(X)は1種でも2種以上でもよい。
パウダー材料は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、重合体(X)以外の樹脂をさらに含んでもよい。
官能基(i)は、重合体(X)中の単位に含まれていてもよく、その場合、官能基(i)を有する単位はフッ素原子を有する単位であってもよく、フッ素原子を有しない単位であってもよい。以下、官能基(i)を有する単位を「単位(1)」ともいう。単位(1)はフッ素原子を有しない単位が好ましい。
また、官能基(i)は重合体(X)の主鎖の末端基に含まれていてもよく、その場合、重合体(X)は単位(1)を有していてもよく、有していなくてもよい。官能基(i)を有する末端基は、重合開始剤、連鎖移動剤等に由来する末端基であり、官能基(i)を有する、または重合体形成の反応の際に官能基(i)を生じる、重合開始剤や連鎖移動剤を使用することにより官能基(i)を有する末端基が形成される。また、重合体形成後にその末端基に官能基(i)を導入することもできる。末端基に含まれる官能基(i)としては、アルコキシカルボニル基、カーボネート基、カルボキシ基、フルオロホルミル基、酸無水物残基、ヒドロキシ基が好ましい。
以下、単位(1)とTFE単位とを有する共重合体である重合体(X)を例にして本発明を説明する。
ハロホルミル基は、−C(=O)−X(ただし、Xはハロゲン原子である。)で表される基である。ハロホルミル基におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。すなわち、ハロホルミル基としてはフルオロホルミル基(カルボニルフルオリド基ともいう。)が好ましい。
アルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基は、直鎖状でも分岐状でもよい。該アルコキシ基としては、炭素原子数1〜8のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基またはエトキシ基が特に好ましい。
単量体(m1)としては、官能基(i)を1つ有し、重合性二重結合を1つ有する化合物が好ましい。
単量体(m1)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
単量体(m12)としては、例えば、イタコン酸、シトラコン酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸;アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和モノカルボン酸等が挙げられる。
ビニルエステルとしては、例えば、酢酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、ブタン酸ビニル、ピバル酸ビニル、安息香酸ビニル等が挙げられる。
(メタ)アクリレートとしては、例えば、(ポリフルオロアルキル)アクリレート、(ポリフルオロアルキル)メタクリレート等が挙げられる。
エポキシ基を含む単量体としては、例えば、不飽和グリシジルエーテル類(例えば、アリルグリシジルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテル等。)、不飽和グリシジルエステル類(例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等。)等が挙げられる。
イソシアネート基を含む単量体としては、例えば、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−(2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)エチルイソシアネート、1,1−ビス((メタ)アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等が挙げられる。
カルボニル基含有基を有する単量体としては、熱安定性、金属との接着性向上の点から、単量体(m11)が好ましい。なかでも、IAH、CAHおよびNAHが特に好ましい。IAH、CAHおよびNAHからなる群から選ばれる少なくとも1種を用いると、無水マレイン酸を用いた場合に必要となる特殊な重合方法(特開平11−193312号公報参照。)を用いることなく、酸無水物残基を含有する含フッ素共重合体を容易に製造できる。IAH、CAHおよびNAHのなかでは、バインダー成分との間の密着性がより優れる点から、NAHが好ましい。
CF2=CFORf2としては、CF2=CFOCF3、CF2=CFOCF2CF3、CF2=CFOCF2CF2CF3(以下、「PPVE」ともいう。)、CF2=CFOCF2CF2CF2CF3、CF2=CFO(CF2)8F等が挙げられ、PPVEが好ましい。
PAVEは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記含フッ素単量体としては、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレンおよびCH2=CX4(CF2)qX5が好ましい。
CH2=CX4(CF2)qX5としては、CH2=CH(CF2)2F、CH2=CH(CF2)3F、CH2=CH(CF2)4F、CH2=CF(CF2)3H、CH2=CF(CF2)4H等が挙げられ、CH2=CH(CF2)4F、またはCH2=CH(CF2)2Fが好ましい。
単量体(m42)としては、エチレンまたはプロピレンが好ましく、エチレンが特に好ましい。
なお、重合体(X−2)は、重合体(X−1)と同様に、官能基(i)を有する末端基を有していてもよい。
また、重合体(X)は、溶融成形可能であることが好ましい。なお、「溶融成形可能」であるとは、溶融流動性を示すことを意味する。「溶融流動性を示す」とは、荷重49Nの条件下、樹脂の融点よりも20℃以上高い温度において、溶融流れ速度が0.1〜1000g/10分となる温度が存在することを意味する。「溶融流れ速度」とは、JIS K 7210:1999(ISO 1133:1997)に規定されるメルトマスフローレート(MFR)を意味する。溶融成形可能な重合体(X)の融点は、260〜320℃がより好ましく、280〜320℃がさらに好ましく、295〜315℃が特に好ましく、295〜310℃が最も好ましい。重合体(X)の融点が上記範囲の下限値以上であれば、耐熱性に優れる。重合体(X)の融点が上記範囲の上限値以下であれば、溶融成形性に優れる。
なお、重合体(X)の融点は、当該重合体(X)を構成する単位の種類や含有割合、分子量等によって調整できる。例えば、TFE単位の割合が多くなるほど、融点が高くなる傾向がある。
共重合体(X)の比誘電率は、TFE単位の含有量により調整できる。
重合体(X)以外の含フッ素共重合体としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン/フルオロアルキルビニルエーテル共重合体(ただし、重合体(X)を除く。)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(ただし、重合体(X)を除く。)、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体等が挙げられる。重合体(X)以外の含フッ素重合体としては、耐熱性の点から、融点が280℃以上であるものが好ましい。
樹脂パウダーのD90は、レーザー回折・散乱法により求められる体積基準累積90%径である。すなわち、レーザー回折・散乱法により粒度分布を測定し、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90%となる点の粒子径である。
パウダー材料が重合体(X)以外の樹脂を含む場合は、重合体(X)と該樹脂とを溶融混練した後に粉砕して分級することが好ましい。
パウダー材料の粉砕方法および分級方法としては、国際公開第2016/017801号の[0065]〜[0069]に記載の方法を採用できる。
なお、樹脂パウダーとしては、所望の樹脂パウダーが市販されていればそれを用いてもよい。
線状ポリイミド等の融点を有する樹脂となるバインダー成分としては、融点を有する樹脂の融点が280℃以上となるものが好ましい。これにより、液状組成物により形成したフィルム等において、はんだリフローに相当する雰囲気に曝されたときの熱による膨れ(発泡)が抑制されやすい。
言い換えれば、バインダー成分が多くの反応性基を有している場合、官能基(i)と反応させる際に適切な量の反応性基を官能基(i)と反応させることにより、本発明における液状組成物の粘度変化率を所定の数値範囲に調整する。
線状ポリイミドや架橋ポリイミド前駆体であるポリアミック酸としては、芳香族ジアミン等の芳香族ポリアミンと芳香族多価カルボン酸二無水物またはその誘導体とを縮重合で得られる全芳香族のポリアミック酸が好ましい。全芳香族のポリアミック酸のさらなる縮重合により全芳香族ポリイミドが得られる。
芳香族多価カルボン酸二無水物および芳香族ジアミンの具体例としては、特開2012−145676号公報の[0055]、[0057]に記載したもの等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
エポキシ樹脂としては、例えば、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、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、ビフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
エポキシ樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される。
バインダー成分を溶解し得る液状媒体としては、バインダー成分の種類に応じて公知の液状媒体を使用でき、例えば、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、N−エチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、ジペンテン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール−tert−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオキサン、n−へキサン、n−ペンタン、n−オクタン、ジエチルエーテル、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸−2−(2−n−ブトキシエトキシ)エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチルエチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−エトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド等が挙げられる。液状媒体としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
混合物は、また、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤としては、特に限定されず、非イオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等が挙げられる。界面活性剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
混合物中の液状媒体の含有量は、樹脂パウダーおよびバインダー成分の合計100質量部に対して、1〜1000質量部が好ましく、10〜500質量部がより好ましく、30〜250質量部が特に好ましい。液状媒体の含有量が前記範囲の下限値以上であれば、混合物の粘度が高すぎず製膜時の塗工性が良好となる。液状媒体の含有量が前記範囲の上限値以下であれば、混合物の粘度が低すぎず製膜時の塗工性が良好であり、また液状媒体の使用量が少ないため、液状媒体の除去工程に由来する製膜品への外観不良が起こりにくい。
混合物が界面活性剤を含む場合、混合物中の界面活性剤の含有量は、バインダー成分100質量部に対して、0.1〜20質量部が好ましく、0.3〜7質量部がより好ましい。
混合物の加熱処理による粘度変化率は、5〜200%であり、7〜180%が好ましく、10〜160%が好ましく、15〜140%がより好ましい。粘度変化率が前記範囲の下限値以上であれば、液状組成物における樹脂パウダーの凝集を抑制できる。粘度変化率が前記範囲の上限値以下であれば、液状組成物の製膜性が充分に確保される。
加熱温度は、樹脂パウダーとバインダー成分の種類に応じて、粘度変化率が前記範囲となるように適宜設定すればよい。例えば、酸無水物残基を有する重合体(X)を含む樹脂パウダーと、バインダー成分としてエポキシ樹脂とを含む混合物の場合、加熱温度は35〜110℃とすることができる。
加熱時間は、樹脂パウダーとバインダー成分の種類に応じて、粘度変化率が前記範囲となるように適宜設定すればよく、例えば、1〜300分とすることができる。
硬化剤の添加量は、熱硬化性樹脂が持つ反応性基量に対して、0.5当量〜2当量用いることが好ましく、0.8〜1.2当量用いることがより好ましい。
これらのことから、本発明の液状組成物の製造方法で得られる液状組成物は、プリント基板用途に好適に使用される後述のフィルム、繊維強化フィルム、プリプレグ、接着基材の製造方法に使用することが好ましい。また、本発明の液状組成物の製造方法で得られる液状組成物は、プリント基板の層間絶縁膜やソルダーレジストの形成に使用することも好ましい。
本発明のフィルムの製造方法は、前記した本発明の液状組成物の製造方法により液状組成物を得て、前記液状組成物を用いて製膜し、乾燥した後に加熱してフィルムを得る方法である。
液状組成物の製膜後、乾燥により液状媒体少なくとも一部を除去する。乾燥においては、必ずしも液状媒体を完全に除去する必要はなく、製膜後の塗膜が膜形状を安定して維持できるまで行えばよい。乾燥においては、液状組成物に含まれていた液状媒体のうち、50質量%以上を除去することが好ましい。
製膜後の塗膜の乾燥方法は、特に限定されず、例えば、オーブンにより加熱する方法、連続乾燥炉により加熱する方法等が挙げられる。
乾燥温度は、液状媒体が除去される際に気泡が生じない範囲であればよく、例えば、50〜250℃が好ましく、70〜220℃がより好ましい。
乾燥時間は、0.1〜30分が好ましく、0.5〜20分がより好ましい。
乾燥は、1段階で実施してもよく、異なる温度にて2段階以上で実施してもよい。
フィルムの厚みは、1〜3000μmが好ましい。プリント基板用途の場合、フィルムの厚みは、3〜2000μmがより好ましく、5〜1000μmがさらに好ましく、6〜500μmが特に好ましい。
フィルムの比誘電率は、2.0〜3.5が好ましく、2.0〜3.0が特に好ましい。比誘電率が前記範囲の上限値以下であれば、プリント基板用途等の低誘電率が求められる用途に有用である。比誘電率が前記範囲の下限値以上であれば、電気特性と接着性の双方に優れる。
本発明の繊維強化フィルムの製造方法は、前記した本発明の液状組成物の製造方法により液状組成物を得て、前記液状組成物を強化繊維基材に含浸させ、乾燥した後に加熱して繊維強化フィルムを得る方法である。
強化繊維基材の形態としては、繊維強化フィルムの機械的特性の点から、シート状に加工されたものが好ましい。具体的には、例えば、複数の強化繊維からなる強化繊維束を織成してなるクロス、複数の強化繊維が一方向に引き揃えられた基材、それらを積み重ねたもの等が挙げられる。強化繊維は、強化繊維シートの長さ方向の全長または幅方向の全幅にわたり連続している必要はなく、途中で分断されていてもよい。
繊維強化フィルムの厚みは、1〜3000μmが好ましい。プリント基板用途の場合、繊維強化フィルムの厚みは、3〜2000μmがより好ましく、5〜1000μmがさらに好ましく、6〜500μmが特に好ましい。
繊維強化フィルムの比誘電率は、2.0〜3.5が好ましく、2.0〜3.0が特に好ましい。比誘電率が前記範囲の上限値以下であれば、プリント基板用途等の低誘電率が求められる用途に有用である。比誘電率が前記範囲の下限値以上であれば、電気特性と接着性の双方に優れる。
本発明のプリプレグの製造方法は、前記した本発明の液状組成物の製造方法により液状組成物を得て、前記液状組成物を強化繊維基材に含浸させ、乾燥させてプリプレグを得る方法である。本発明のプリプレグの製造方法における、液状組成物の強化繊維基材の含浸は、繊維強化フィルムの製造方法と同様に行える。
また、含浸後の乾燥は、フィルムの製造方法における乾燥と同様に行える。プリプレグにおいては、液状媒体が残存していてもよい。プリプレグにおいては、液状組成物に含まれていた液状媒体のうち、70質量%以上が除去されていることが好ましい。
プリプレグの製造方法においては、バインダー成分として熱硬化性樹脂、または熱硬化性樹脂の原料を用いた場合、乾燥後に硬化性樹脂を半硬化状態としてもよい。
本発明の接着基材の製造方法は、前記した本発明の液状組成物の製造方法により液状組成物を得て、基材の少なくとも一面に前記液状組成物を塗布し、乾燥した後に加熱して接着基材を得る方法である。
液状組成物の基材への塗布方法は、特に限定されず、例えば、フィルムの製造方法で挙げた方法が挙げられる。
液状組成物の塗布後の乾燥および加熱は、フィルムの製造方法と同様に行える。
基材の両面に接着層を形成する場合、それぞれの接着層の組成および厚みが同じになるようにしてもよく、異なるようにしてもよい。接着基材の反りの抑制の点では、それぞれの接着層の組成や厚みが同じなるようにすることが好ましい。
接着基材の比誘電率は、2.0〜3.5が好ましく、2.0〜3.0が特に好ましい。比誘電率が前記範囲の上限値以下であれば、プリント基板用途等の低誘電率が求められる用途に有用である。比誘電率が前記範囲の下限値以上であれば、電気特性と接着性の双方に優れる。
本発明の金属積層板の製造方法は、前記した本発明の製造方法のいずれかによりフィルム、繊維強化フィルム、プリプレグまたは接着基材を得て、それらいずれかを含む基材を形成し、前記基材の片面または両面に金属層を形成して金属積層板を得る方法である。このように、本発明の製造方法で得られるフィルム、繊維強化フィルム、プリプレグまたは接着基材を基板に使用することで、基板と、該基板の片面または両面に形成された金属層とを備える金属積層板を製造できる。
金属層を構成する金属としては、用途に応じて適宜選択でき、例えば、銅もしくは銅合金、ステンレス鋼もしくはその合金等が挙げられる。金属箔としては、圧延銅箔、電解銅箔といった銅箔が好ましい。金属箔の表面には、防錆層(例えばクロメート等の酸化物皮膜)や耐熱層が形成されていてもよい。また、基板との密着性を向上させるために、金属箔の表面にカップリング剤処理等が施されてもよい。
金属層の厚みは、特に限定されず、金属積層板の用途に応じて、充分な機能が発揮できる厚みを選定すればよい。
本発明のプリント基板の製造方法は、前記した本発明の金属積層板の製造方法により金属積層板を得て、該金属積層板の金属層をエッチングしてパターン回路を形成してプリント基板を得る方法である。このように、前記した本発明の金属積層板の製造方法で得られる金属積層板を使用することで、プリント基板を製造できる。プリント基板の製造方法としては、例えば、本発明の金属積層板の製造方法で得た金属積層板の金属層をエッチングしてパターン回路を形成する方法が挙げられる。金属層のエッチングは、公知の方法を採用できる。
具体的には、例えば、以下の方法が挙げられる。任意の積層構造の金属積層板の金属層をエッチングしてパターン回路を形成した後、本発明の液状組成物の製造方法により得た液状組成物を該パターン回路上に塗布し、乾燥した後に加熱して層間絶縁膜とする。次いで、前記層間絶縁膜上に蒸着等で金属層を形成し、エッチングしてさらなるパターン回路を形成する。
また、プリント基板の製造においては、カバーレイフィルムを積層してもよい。カバーレイフィルムは、典型的には、基材フィルムと、その表面に形成された接着剤層とから構成され、接着剤層側の面がプリント基板に貼り合わされる。カバーレイフィルムの基材フィルムとしては、例えば、本発明の製造方法で得たフィルムを使用できる。
また、金属積層板の金属層をエッチングして形成したパターン回路上に、本発明の製造方法で得たフィルムを用いた層間絶縁膜(接着層)を形成し、カバーレイフィルムとしてポリイミドフィルムを積層してもよい。
[測定方法]
重合体(X)および樹脂パウダーについての各種測定方法を以下に示す。
(1)共重合組成
重合体(X)の共重合組成のうち、NAHに基づく単位の割合(モル%)は、以下の赤外吸収スペクトル分析によって求めた。NAHに基づく単位以外の単位の割合は、溶融NMR分析およびフッ素含有量分析により求めた。
重合体(X)をプレス成形して厚み200μmのフィルムを得た後、赤外分光法により分析して赤外吸収スペクトルを得た。赤外吸収スペクトルにおいて、重合体(X)中のNAHに基づく単位における吸収ピークは1778cm−1に現れる。該吸収ピークの吸光度を測定し、NAHのモル吸光係数20810mol−1・l・cm−1を用いて、重合体(X)におけるNAHに基づく単位の割合を求めた。
セイコー電子社製の示差走査熱量計(DSC装置)を用い、重合体(X)を10℃/分の速度で昇温したときの融解ピークを記録し、極大値に対応する温度(℃)を融点(Tm)とした。
テクノセブン社製のメルトインデクサーを用い、372℃、49N荷重下で、直径2mm、長さ8mmのノズルから10分間(単位時間)に流出する重合体(X)の質量(g)を測定してMFRとした。
ASTM D 150準拠の変成器ブリッジ法にて、温度を23℃±2℃の範囲内、相対湿度を50%±5%RHの範囲内に保持した試験環境において、絶縁破壊試験装置(YSY−243−100RHO(ヤマヨ試験機社製))にて、1MHzで求めた値を比誘電率とした。
2.000メッシュ篩(目開き2.400mm)、1.410メッシュ篩(目開き1.705mm)、1.000メッシュ篩(目開き1.205mm)、0.710メッシュ篩(目開き0.855mm)、0.500メッシュ篩(目開き0.605mm)、0.250メッシュ篩(目開き0.375mm)、0.149メッシュ篩(目開き0.100mm)、および受け皿をこの順に上から重ねた。その上から試料(重合体(X))を入れ、30分間振とう器で篩分けを行った。その後、各篩の上に残った試料の質量を測定し、各目開き値に対する通過質量の累計をグラフに表し、通過質量の累計が50%の時の粒径を試料の平均粒径とした。
堀場製作所社製のレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置(LA−920測定器)を用い、樹脂パウダーを水中に分散させ、粒度分布を測定し、平均粒径(μm)およびD90(μm)を算出した。
樹脂パウダーの疎充填嵩密度、密充填嵩密度は、国際公開第2016/017801号の[0117]、[0118]に記載の方法を用いて測定した。
単位(1)を形成する単量体としてNAH(無水ハイミック酸、日立化成社製)を、PPVE(CF2=CFO(CF2)3F、旭硝子社製)を用いて、国際公開第2016/017801号の[0123]に記載の手順で重合体(X−1)を製造した。
重合体(X−1)の共重合組成は、NAHに基づく単位/TFE単位/PPVE単位=0.1/97.9/2.0(モル%)であった。重合体(X−1)の融点は300℃であり、比誘電率は2.1であり、MFRは17.6g/10分であり、平均粒径は1554μmであった。
製造例1で製造した樹脂パウダーに、界面活性剤(商品名「ニューコール1308」、日本乳化剤社製)を樹脂パウダーに対して3質量%となるように添加し、さらにメチルエチルケトン(以下、「MEK」という。)を添加して固形分濃度を40質量%とし、撹拌機により300rpmの条件下で1時間撹拌した後、1500rpmで15分撹拌した。次いで、超音波ホモジナイザーにて5分超音波処理した後、樹脂パウダー分散液を得た。次いで、エポキシ樹脂の主剤(DIC社製、商品名:EPICLON HP−7200H−75M、液状媒体:MEK、固形分濃度:75質量%)に、樹脂パウダー分散液およびMEKを、主剤中の固形分:樹脂パウダー:MEK=26:25:40(質量比)となるように添加し、撹拌機により1000rpmの条件下で1時間撹拌して混合物を得た。
前記混合物に対して50℃、30分間の加熱処理を施した後、室温まで冷却した。加熱処理前の混合物の粘度は4500mPasec、加熱処理後の混合物の粘度は5000mPasecであり、加熱処理前後の粘度変化率は111%であった。
加熱処理後の混合物に、エポキシ樹脂用硬化剤(DIC社製、商品名:フェノライト TD−2090−60M、溶媒:MEK、固形分:60質量%)を、主剤中の固形分:硬化剤中の固形分=26:9(質量比)となるように添加し、撹拌機により1000rpmの条件下で20分撹拌して液状組成物を得た。
製造例1で製造した樹脂パウダーに、界面活性剤(商品名「フタージェント710−FL」、ネオス社製)を樹脂パウダーに対して10質量%となるように添加し、さらにMEKを添加してパウダー濃度を30質量%とし、3Lのボールミル混合機により200rpmの条件下で1時間撹拌し、樹脂パウダー分散液を得た。次いで、実施例1と同じエポキシ樹脂の主剤に、樹脂パウダー分散液およびMEKを、主剤中の固形分:樹脂パウダー:MEK=37.5:15:46(質量比)となるように添加し、撹拌機により200rpmの条件下で15分撹拌して混合物を得た。
前記混合物に対して50℃、30分間の加熱処理を施した後、室温まで冷却した。加熱処理前の混合物の粘度は480mPasec、加熱処理後の混合物の粘度は520mPasecであり、加熱処理前後の粘度変化率は108%であった。
加熱処理後の混合物に、実施例1と同じエポキシ樹脂用硬化剤を、主剤中の固形分:硬化剤中の固形分=26:9(質量比)となるように添加し、撹拌機により200rpmの条件下で20分撹拌して液状組成物を得た。
製造例1で製造した樹脂パウダーに、実施例2と同じ界面活性剤を樹脂パウダーに対して13質量%となるように添加し、さらにシクロヘキサノンを添加してパウダー濃度を30質量%とし、3Lのボールミル混合機により200rpmの条件下で1時間撹拌し、樹脂パウダー分散液を得た。次いで、実施例1と同じエポキシ樹脂の主剤に、樹脂パウダー分散液およびMEKを、主剤中の固形分:樹脂パウダー:MEK=37.5:15:46(質量比)となるように添加し、撹拌機により200rpmの条件下で15分撹拌して混合物を得た。
前記混合物に対して50℃、30分間の加熱処理を施した後、室温まで冷却した。加熱処理前の混合物の粘度は180mPasec、加熱処理後の混合物の粘度は270mPasecであり、加熱処理前後の粘度変化率は150%であった。
加熱処理後の混合物に、実施例1と同じエポキシ樹脂用硬化剤を、主剤中の固形分:硬化剤中の固形分=26:9(質量比)となるように添加し、撹拌機により200rpmの条件下で20分撹拌して液状組成物を得た。
加熱処理を行わなかった以外は、実施例1と同様にして液状組成物を得た。
各例で得た液状組成物について、以下の(a)〜(d)の評価を行った。
(a)製造直後の液状組成物の外観を目視で確認し、樹脂パウダーの凝集の有無を判定した。樹脂パウダーの凝集が見られなかったものを○(良好)、樹脂パウダーの凝集が見られたものを×(不良)とした。
(b)前記(a)の判定後、液状組成物を100メッシュのフィルタにてろ過し、フィルタ上に凝集物が存在するか否かを目視にて確認した。凝集物が見られなかったものを○(良好)、凝集物が見られたものを×(不良)とした。
(c)前記(b)のろ過後の液状組成物の一部を取り出し、3時間静置した後、樹脂パウダーの沈降による固液分離の有無を目視にて確認した。固液分離が見られたものを○(良好)、固液分離が見られたものを×(不良)とした。
(d)厚み12μmの電解銅箔(福田金属箔粉社製、CF−T4X−SVR−12、表面粗さ(Rz)1.2μm)上に、前記(b)のろ過後の液状組成物を塗布し、オーブンにより乾燥して厚み35μmのフィルムを形成し、銅箔/フィルムの片面銅張積層体を得た。乾燥においては、60℃で10分間、100℃で10分間、170℃で5分間の加熱を順に実施した。前記片面銅張積層体におけるフィルムを目視にて確認した。フィルム中に凝集物が見られず、樹脂パウダーの斑に起因する色斑がなかったものを○(良好)、凝集物が見られ、樹脂パウダーの斑に起因する色斑が見られたものを×(不良)とした。
評価結果を表1に示す。
一方、比較例1では、ろ過後に静置した液状組成物において樹脂パウダーの沈降による固液分離は見られた。また、片面銅張積層体のフィルムに凝集物が見られ、フィルムには樹脂パウダーの分散不良による色斑が確認された。
なお、2016年06月23日に出願された日本特許出願2016−124649号の明細書、特許請求の範囲およ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 (14)
- 下記重合体(X)を含むパウダー材料からなる、平均粒径が0.02〜200μmの樹脂パウダーと、
前記樹脂パウダーのカルボニル基含有基と反応する下記反応性基を有する下記バインダー成分と、
前記バインダー成分を溶解し得る液状媒体とを含む混合物を加熱処理し、加熱前の粘度に対する粘度変化率が5〜200%の液状組成物を得る、液状組成物の製造方法。
重合体(X):テトラフルオロエチレンに基づく単位を有する含フッ素重合体であって、カルボニル基含有基を有し、融点が260〜320℃であり、溶融成形可能な含フッ素重合体。
反応性基:カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基。
バインダー成分:ポリアミック酸、エポキシ樹脂、硬化性アクリル樹脂、フェノール樹脂、硬化性ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、反応性基を有するフッ素樹脂(ただし、前記重合体(X)を除く。)。 - 前記重合体(X)が、カルボニル基含有基を有する単位とテトラフルオロエチレンに基づく単位とを含有する共重合体である、請求項1に記載の液状組成物の製造方法。
- 前記重合体(X)が、カルボニル基含有基を有する単位とテトラフルオロエチレンに基づく単位とペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含有し、全単位の合計に対する各単位の割合が下記の共重合体である、請求項1または2に記載の液状組成物の製造方法。
カルボニル基含有基を有する単位:0.01〜3モル%。
テトラフルオロエチレンに基づく単位:90〜99.89モル%。
ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位:0.1〜9.99モル%。 - 前記カルボニル基含有基が、炭化水素基の炭素原子間にカルボニル基を有してなる基、カーボネート基、カルボキシ基、ハロホルミル基、アルコキシカルボニル基または酸無水物残基である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の液状組成物の製造方法。
- 前記カルボニル含有基が酸無水物残基であり、前記反応性基がエポキシ基である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の液状組成物の製造方法。
- 前記樹脂パウダーの平均粒径が0.02〜10μmである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の液状組成物の製造方法。
- 前記混合物が、さらにフィラーを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の液状組成物の製造方法。
- 前記混合物中の前記樹脂パウダーの含有量が、前記バインダー成分の100質量部に対して、5〜500質量部である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の液状組成物の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液状組成物の製造方法により液状組成物を得て、得られた液状組成物を用いて製膜し、乾燥した後に加熱してフィルムを得る、フィルムの製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液状組成物の製造方法により液状組成物を得て、得られた液状組成物を強化繊維基材に含浸させ、乾燥した後に加熱して繊維強化フィルムを得る、繊維強化フィルムの製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液状組成物の製造方法により液状組成物を得て、得られた液状組成物を強化繊維基材に含浸させ、乾燥させてプリプレグを得る、プリプレグの製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液状組成物の製造方法により液状組成物を得て、基材の少なくとも一面に得られた液状組成物を塗布し、乾燥した後に加熱して接着基材を得る、接着基材の製造方法。
- 請求項9に記載のフィルムの製造方法によりフィルムを得るか、請求項10に記載の繊維強化フィルムの製造方法により繊維強化フィルムを得るか、請求項11に記載のプリプレグの製造方法によりプリプレグを得るか、または請求項12に記載の接着基材の製造方法により接着基材を得て、それらのいずれかを含む基材を形成し、前記基材の片面または両面に金属層を形成して金属積層板を得る、金属積層板の製造方法。
- 請求項13に記載の金属積層板の製造方法により金属積層板を得て、前記金属層をエッチングしてパターン回路を形成してプリント基板を得る、プリント基板の製造方法。
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