片材和片材的制造方法与流程
未命名
08-27
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1.本发明涉及片材和片材的制造方法。
背景技术:
2.氟树脂是具备优异的耐热性、电绝缘性、非黏性、耐候性的合成树脂,成型为片材状而制成氟树脂片材,在化学材料、电气电子部件、半导体、汽车等产业领域中被广泛利用(例如专利文献1~4)。
3.例如,聚四氟乙烯(以下称为ptfe)等的熔融粘度显著高,因此难以进行由一般的热塑性树脂进行的挤出成型等熔融成型。
4.作为这样的难以熔融成型的树脂的片材的制法,采用将原料粉末压缩成型而成型为圆筒状的块(铸坯)后,将块表面削成为薄的膜状的被称为切削加工的方法。
5.例如在专利文献1中,关于ptfe片材的制造方法,公开了如下技术:通过在规定的条件下对切削加工前的块体进行加热处理及温度降低处理,从而来抑制块体的应变。
6.作为氟树脂等合成树脂的应用例,已知有例如发挥非黏性且脱模性优异的特性来作为脱模片材的利用。然而,若将经过前述的切削加工而得到的合成树脂膜用作脱模片材,则有时在脱模侧的片材的表面转印有被称为切削痕的纵条纹。
7.作为将氟树脂膜的表面进行平滑化的技术,例如在专利文献2中公开了对通过切削法得到的膜进行加热压制处理的技术。根据专利文献2的技术,对脱模片材的表面进行平滑化虽然有可能能够降低一部分的纵条纹(切削痕),但无法实质上去除纵条纹,另外,若对切削加工后的膜进行加热压制处理,则会产生因温度变化等引起的热变形。
8.另外,由于氟树脂的耐热性、绝缘性优异,因此也期待例如作为耐热绝缘带等耐热材料或印刷基板材料的应用。
9.然而,通过切削加工制造的氟树脂片材容易因加热等而热收缩,尺寸稳定性差,因此被指出例如难以进行与其它材料的接合等加工处理的问题。
10.现有技术文献:
11.专利文献:
12.专利文献1:日本特开2013-027983号公报
13.专利文献2:日本特开2015-189934号公报
14.专利文献3:日本特开2014-231562号公报
15.专利文献4:日本特开2010-201649号公报
技术实现要素:
16.本发明的目的在于提供一种能够抑制热变形、尺寸稳定性优异的片材。
17.根据本发明,提供以下的片材。
18.1.一种片材,其中,该片材为通过切削加工而得到的合成树脂制的片材,实质上不具有加工痕迹。
19.2.根据1所述的片材,其中,所述合成树脂含有氟树脂。
20.3.根据2所述的片材,其中,所述切削加工面具有包含氟树脂粉末的原料粉末的烧成物集聚而成的面,所述烧成物保持与所述原料粉末的颗粒大致相同的形状,并且不产生由切削加工引起的延伸变形。
21.4.根据1~3中任一项所述的片材,其中,使用扫描型电子显微镜以6000倍的倍率拍摄所述片材的中心部的切削加工面中的平面尺寸3mm
×
3mm的部位,拍摄横20μm
×
纵15μm的范围,在从以1280
×
960像素数保存的多个图像数据中提取出的任意1280
×
960像素区域中,实质上观察不到在切削加工方向上伸长的空隙。
22.5.根据1~4中任一项所述的片材,其中,在180℃下加热后,自然冷却时,所述片材的平面尺寸在片材平面方向上沿着作为切削加工方向的规定方向收缩,沿着与该规定方向正交的方向膨胀。
23.6.根据1~5中任一项所述的片材,其中,所述片材的切削加工面的扫描型电子显微镜图像中的深色部的长宽比的算术平均值超过0.80。
24.7.根据6所述的片材,其中,所述深色部的长宽比的算术平均值为0.90以上。
25.8.根据1~7中任一项所述的片材,其中,进行了表面改性的所述切削加工面上的粘接强度超过0.2n/mm。
26.9.根据1~8中任一项所述的片材,其中,在180℃下加热后,自然冷却时的切削加工方向的收缩率小于1.5%。
27.10.根据2~9中任一项所述的片材,其中,所述氟树脂为聚四氟乙烯(ptfe)或改性ptfe。
28.11.一种印刷基板用材料,其中,包含1~10中任一项所述的片材。
29.12.一种片材的制造方法,其中,该片材的制造方法为制造1~10中任一项所述的片材的方法,包括对通过切削加工得到的合成树脂制的片材的至少一面,以该一面实质上不具有加工痕迹的方式进行除去该加工痕迹的处理的工序。
30.根据本发明,能够提供能够抑制热变形、尺寸稳定性优异的片材。
附图说明
31.图1是表示对烧成后的成型体(铸坯)的长度方向外周表面进行切削而形成片材状的切削工序的图。
32.图2是用于说明成型体的内部结构的概念图。
33.图3是具有加工痕迹的切削加工面的扫描型电子显微镜图像。
34.图4是不具有加工痕迹的切削加工面的扫描型电子显微镜图像。
35.图5的(a)是具有加工痕迹的切削加工面的扫描型电子显微镜图像,图5的(b)是将图5的(a)中所示的深色部的一个抽出表示的概念图。
36.图6的(a)是实质上不具有加工痕迹的切削加工面的扫描型电子显微镜图像,图6的(b)是将图6的(a)中所示的深色部的一个抽出表示的概念图。
37.图7是实施例1~6和比较例1~2中得到的片材表面的扫描型电子显微镜图像。
38.图8是图4所示的片材的原料粉末的扫描型电子显微镜图像。
39.图9是放大观察图8的β所示的范围的扫描型电子显微镜图像。
具体实施方式
40.以下,对本发明所涉及的片材和片材的制造方法进行说明。在本说明书中,“x~y”表示“x以上且y以下”的数值范围。关于一个技术事项,在存在多个“x以上”等下限值的情况下,或者存在多个“y以下”等上限值的情况下,能够从该上限值和下限值任意地选择组合。
41.[片材]
[0042]
本发明的一个方式所涉及的片材是通过切削加工得到的合成树脂制的片材,是实质上不具有加工痕迹的片材。片材与厚度无关,具有成为平面的一面和作为其背面的另一面,能够由带状、平板状等形状构成,例如,包含薄膜、胶带。合成树脂制的片材是指含有合成树脂的片材。
[0043]
另外,在以下的说明中,将含有合成树脂的树脂片简称为合成树脂的树脂片。
[0044]
所谓切削加工,如图1所示,是指一边使烧成树脂粉末的压缩成型体的铸坯10旋转,一边使切削刃20与铸坯10的表面抵接而较薄地连续地切削片材的方法。
[0045]
所谓切削加工面,是指在通过切削加工而切削出的片材中,被切削刃切削的面30a、30b。考虑到在一面具有铸坯10的外周面而被切出的部分通常作为产品被去除,切削加工面典型地说是指片材的两个平面。另外,所谓切削加工方向是指图1中箭头a所示的方向。
[0046]
所谓加工痕迹,是指形成于切削加工面的、条纹形状的合成树脂的树脂片。具体而言,加工痕迹是指在切削加工面中合成树脂的树脂片架设于后述的空隙的方式,是指该空隙上的树脂片和由该树脂片划定的空隙。
[0047]
需要说明的是,对切削加工方向进行详细说明的话,在片材平面残留有加工痕迹的情况下,切削加工方向能够确定为该加工痕迹的形成方向(具体而言,在片材平面中,在空隙上跨过前述的树脂片(加工痕迹)地延伸设置的方向、或者由该树脂片(加工痕迹)覆盖其一部分而呈长条状的空隙的长度方向)。换而言之,所谓加工痕迹,是指在切削加工面的空隙上沿加工方向伸长的条纹形状的合成树脂的树脂片、和由该树脂片划定的空隙。
[0048]
另一方面,在片材平面未残留加工痕迹的情况下,切削加工方向能够确定为该片材的热处理后的收缩方向。具体而言,通过切削加工而得到的片材在基于切削加工的应力特性上、热处理后自然冷却时(更详细而言,进行后述的实施例的“加热尺寸变化率的测定”中的项目1~项目5的处理时),其平面尺寸在片材平面方向上沿着作为切削加工方向的规定方向收缩,沿着与该规定方向正交的方向膨胀。即,在热处理后自然冷却时,能够将片材的平面尺寸收缩的方向确定为切削加工方向。
[0049]
本发明人等对经过切削加工而得到的合成树脂制的片材容易发生热变形、尺寸稳定性差的原因进行了深入研究,结果发现,若加工痕迹残留于切削加工面,则容易产生片材的热变化,尺寸稳定性恶化。
[0050]
在此,将具有切削加工面上的加工痕迹的层称为脆弱层。即,脆弱层是指通过切削加工将片材的表层通过切削刃而沿加工方向拉伸而形成的层。推定脆弱层机械性地脆,容易受到热变化等的影响。
[0051]
本方式的片材实质上不具有前述的加工痕迹(脆弱层),因此抑制了伴随温度变化的变形,尺寸稳定性优异。
[0052]
除此以外,本方式的片材实质上不具有前述的加工痕迹(脆弱层),因此在将该片材作为脱模片材使用的情况下,能够减少加工痕迹向脱模侧的片材的转印,另外,在使该片
材与其它构件(例如铜等金属材料、其它材料)粘接的情况下,能够有效地进行等离子体处理等表面改性,因此能够提高与其它构件的粘接强度。
[0053]
如上所述,对原料粉末的压缩成型体进行烧成而得到的铸坯(成型体)进行切削加工。在该情况下,在作为被加工体的铸坯的内部,存在于压缩粉末间的被称为孔隙10a的空隙分散存在于整体(参照图2)。因此,在通过切削加工切削出的片材的表面,铸坯内部的孔隙的一部分成为凹陷部而被显现。
[0054]
在切削加工面具有加工痕迹的情况下,树脂片的至少一部分跨越凹陷部(相当于前述的空隙)而在切削加工方向上延伸存在(图3中的区域α)。因此,在切削加工面上被识别的凹陷部(相当于前述的空隙)的形状,其一部分被树脂片覆盖,从而在切削加工方向上细长地伸长的部位(条纹形状部)变多。
[0055]
另一方面,在切削加工面上实质上不具有加工痕迹的情况下,在切削加工面上被识别的凹陷部的形状与前述的孔隙自身的形状接近,因此切削加工方向的伸长率低的部位变多(参照图4)。
[0056]
典型的加工痕迹看起来为条纹形状,因此能够通过显微镜图像确认加工痕迹的有无(图3)。在本技术中“实质上不具有加工痕迹”是指在片材的切削加工面中,加工痕迹实质上被除去,内部结构露出。
[0057]
具体而言,“实质上不具有加工痕迹”是指以下的状态。首先,在扫描型电子显微镜(hitachi high-tech corporation制,“su3500”)的试样台上添加碳带,以测定试样(片材中心部的平面尺寸3mm
×
3mm部位)的切削加工面成为观察面的方式进行设置。接着,对切削加工面进行铂蒸镀,使用扫描型电子显微镜(hitachi high-tech corporation制,“su3500”)以加速电压5kv、6000倍的倍率,在以1280
×
960像素数保存在横20μm
×
纵15μm的范围内观察得到的扫描型电子显微镜图像的多个图像数据中的任意3点的图像(1280
×
960像素区域)中,实质上未观察到条纹形状部,在图像上完全未视觉辨认到条纹形状部的情况自不必说,也包括参照本发明的目的等,在图像上视觉辨认到在不违反本发明的本质的范围内残留的条纹形状部的情况。
[0058]
一个实施方式所涉及的片材的切削加工面的扫描型电子显微镜图像中的深色部的长宽比的算术平均值超过0.80。本实施方式提供一种确定上述的加工痕迹(条纹形状部)的1个方法。
[0059]
在此,在本技术中,扫描型电子显微镜图像中的深色部相当于片材表面的凹陷部(空隙),以如以下的方式确定。
[0060]
首先,用扫描型电子显微镜以倍率6000倍在横20μm
×
纵15μm的范围拍摄片材的切削加工面,根据以1280
×
960像素数保存的多个图像数据,设定并提取规定的像素区域(1280
×
960像素区域)。对于该提取图像,使用多值图像处理的直方图分析获取程序(例如,分析软件(media cybernetics.inc.制,“image-pro 10”)),取得灰度(256个等级)的直方图,将所取得的直方图作为正态分布,提取将其分散量设为σ时的平均值
±
3σ的范围,设为256个等级。进而,进行直方图的平坦化处理,基于由此得到的灰度频数分布数据,将256个等级中的0~35灰度的像素部分定义为“深色部”。
[0061]
图5的(a)是具有加工痕迹的切削加工面中心部的扫描型电子显微镜图像的一个例子,对于该扫描型电子显微镜图像,将用上述的方法进行图像分析而提取的深色部p的外
缘用线包围而示出。图5的(b)是将图5的(a)中所示的深色部的一个抽出而示出的概念图。
[0062]
需要说明的是,在图5的(a)中,用“a”表示的方向是切削加工方向,在图5的(a)所示的例子中,相当于片材的长度方向。在图5的(a)中,用“b”表示的方向是与切削加工方向正交的方向,在图5的(a)所示的例子中,相当于与片材的长度方向正交的方向。需要说明的是,图5的(a)的右下所示的标尺(10刻度)中是以整个标尺表示5.00μm。关于这一点,对于图6的(a)也是同样的。
[0063]
图6的(a)是实质上不具有加工痕迹的切削加工面中心部的扫描型电子显微镜图像的一例,针对该扫描型电子显微镜图像,利用线包围而示出用上述的方法进行图像分析而提取出的深色部的外缘。图6的(b)是将图6的(a)中所示的深色部的一个抽出而示出的概念图。
[0064]
需要说明的是,在图6的(a)中,用“a”表示的方向是切削加工方向,在图6的(a)所示的例子中,相当于片材的长度方向。在图6的(a)中,用“b”表示的方向是与切削加工方向正交的方向,在图6的(a)所示的例子中,相当于与片材的长度方向正交的方向。
[0065]
另外,在本技术中,“深色部的长宽比”是指与切削加工方向正交的方向的直径相对于切削加工方向的直径。
[0066]
另外,“深色部的长宽比的算术平均值”是指,对于测定试样(片材中心部的平面尺寸3mm
×
3mm部位)的切削加工面,从使用扫描型电子显微镜观察的图像中提取任意3点的图像(1280
×
960像素区域),针对在这3点的图像的各自中确定的全部深色部的长宽比,针对每个图像计算算术平均值,对针对各图像得到的算术平均值进一步进行算术平均而得到的值。例如,在图5所示的例子中,由于深色部p的切削加工方向的直径为ra1,与切削加工方向正交的方向的直径为rb1,因此,深色部p的长宽比(与切削加工方向正交的方向的直径/切削加工方向的直径)由(rb1/ra1)表示。在图5所示的例子中,(rb1/ra1)大致为0.5。
[0067]
另外,例如在图6所示的例子中,由于深色部p的切削加工方向的直径为ra2,与切削加工方向正交的方向的直径为rb2,因此,深色部p的长宽比由(rb2/ra2)表示。在图6所示的例子中,(rb2/ra2)大致为1。
[0068]
在片材表面存在加工痕迹的情况下,切削加工面中的凹陷部的形状如上所述,在切削加工方向上伸长的形状变多,因此如图5所示,存在长宽比变小的倾向。
[0069]
另一方面,在片材表面没有加工痕迹的情况下,由于切削加工面的凹陷部的形状如前述那样,切削加工方向的伸长率低的情况变多,因此如图6所示,存在长宽比大于规定值的倾向。大局而言,长宽比具有大于规定的下限值且小于规定的上限值的倾向,即,具有在作为正圆的1的附近存在偏差的倾向,因此也可以说接近于1。
[0070]
在一个实施方式中,若扫描型电子显微镜图像中的深色部的长宽比的算术平均值超过0.80,则实质上不具有加工痕迹。
[0071]
另外,算术平均值为根据从上述的像素区域内提取出的全部深色部的长宽比而计算出的值。
[0072]
作为本发明的其它实施方式,深色部的长宽比的算术平均值的下限值也可以超过0.80,为0.81以上、0.85以上、0.90以上、0.93以上、0.95以上、1.00以上、1.05以上、1.12以上、1.14以上、1.16以上、或1.20以上。作为本发明的其它实施方式,深色部的长宽比的算术平均值的上限没有特别限定,例如可以构成为1.5以下、1.35以下、1.33以下、1.26以下、
1.23以下、或1.15以下。进而,在本发明的其它实施方式中,深色部的长宽比的算术平均值能够通过组合上述实施方式的上限值和下限值而构成,例如,也可以构成为超过0.80且为1.5以下、或者0.90以上且1.35以下。
[0073]
如果深色部的长宽比的算术平均值在上述范围内,则可以说是在切削加工面上加工痕迹少、接近内部结构的结构在表面露出的、具有良好的表面状态的片材。
[0074]
(雾度值)
[0075]
在一个实施方式中,片材切削加工面的雾度值的下限可以超过53%,也可以为55%以上或60%以上。另外,雾度值的上限例如可以为100%以下、99%以下、95%以下、90%以下、80%以下、70%以下、或65%以下。
[0076]
需要说明的是,雾度值是指与膜的透明性相关的指标,是表示浊度(昙度)的指标。雾度值具体通过实施例中记载的方法进行评价。
[0077]
(粘接强度)
[0078]
在一个实施方式中,对片材的切削加工面进行了等离子体处理等表面改性后的该切削加工面的粘接强度可以超过0.2n/mm,也可以为0.5n/mm以上。粘接强度具体通过实施例中记载的方法进行评价。
[0079]
(加热尺寸变化率)
[0080]
一个实施方式所涉及的片材在180℃下的加热处理后自然冷却时的片材平面方向上的切削加工方向的收缩率(加热尺寸变化率)可以小于1.5%,也可以为1.3%以下或1.1%以下。具体而言,加热尺寸变化率通过实施例中记载的方法进行评价。
[0081]
[合成树脂]
[0082]
作为合成树脂,可以没有特别限定地使用通常使用的合成树脂,可以举出例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、氟树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂等。其中,可以优选使用氟树脂。
[0083]
作为氟树脂,可以没有特别限定地使用通常使用的氟树脂,优选聚四氟乙烯(ptfe)。聚四氟乙烯(ptfe)为四氟乙烯的均聚物。
[0084]
另外,作为氟树脂,也可以使用改性聚四氟乙烯(改性ptfe)。改性聚四氟乙烯(改性ptfe)是利用全氟烷基乙烯基醚进行了改性的聚四氟乙烯。
[0085]
作为上述全氟烷基乙烯基醚,可以举出下述式(1)所表示的全氟烷基乙烯基醚。
[0086]
cf2=cf-orf(1)
[0087]
(式(1)中,rf为碳原子数为1~10(优选为碳原子数为1~5)的全氟烷基、或者下述式(2)所表示的全氟有机基团。)
[0088][0089]
(式(2)中,n为1~4的整数。)
[0090]
作为式(1)的碳原子数为1~10的全氟烷基,例如可以列举全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基等,优选为全氟丙基。
[0091]
[其它填充材料]
[0092]
在一个实施方式中,片材还可以包含填充材料。作为该填充材料,可以列举氧化铝、氧化钛、二氧化硅、硫酸钡、碳化硅、氮化硅、玻璃纤维、玻璃珠、云母。这些填充材料可以使用1种或2种以上。
[0093]
在片材中包含选自氧化铝、氧化钛、二氧化硅、硫酸钡、碳化硅、氮化硅、玻璃纤维、玻璃珠和云母中的1种以上的填充材料的情况下,其含量例如为0.5~50质量%,优选为1~35质量%。需要说明的是,片材中也可以不一定含有填充剂。
[0094]
在一个实施方式中,片材例如可以由85质量%以上、90质量%以上、95质量%以上、98质量%以上、99质量%以上、99.5质量%以上、99.9质量%以上、或100质量%的聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯;以及
[0095]
选自氧化铝、氧化钛、二氧化硅、玻璃纤维、玻璃珠和云母中的1种以上的填充材料构成。
[0096]
[片材的制造方法]
[0097]
本发明的一个方式所涉及的片材的制造方法包括:对通过切削加工得到的合成树脂制的片材的至少一个面,以该一面实质上不具有加工痕迹的方式进行除去该加工痕迹的处理的工序。
[0098]
一个实施方式所涉及的片材的制造方法包括下述(1)~(4)的工序:
[0099]
(1)将包含合成树脂的原料填充到模具中,进行压缩成型而形成成型体的工序
[0100]
(2)烧成成型体的工序
[0101]
(3)进行对烧成后的成型体的表面进行切削而形成片材状的切削加工处理的工序
[0102]
(4)从制成片材状的成型体的表面去除加工痕迹的工序
[0103]
作为合成树脂,可以使用在前述的片材的项目中说明的树脂。
[0104]
关于压缩成型的原料,作为优选的原料可以举出作为合成树脂含有80~100质量%的氟树脂(例如聚四氟乙烯或改性聚四氟乙烯)的原料。
[0105]
在压缩的原料包含选自氧化铝、氧化钛、二氧化硅、玻璃纤维、玻璃珠、云母中的1种以上的填充材料的情况下,该填充材料的配合量相对于氟树脂(例如聚四氟乙烯、改性聚四氟乙烯或它们的混合物)为1~50质量%。
[0106]
将上述原料填充到模具中,进行压缩成型而形成压缩成型体。面压可以为10~100mpa,可以为20~60mpa,也可以为30~50mpa。
[0107]
对得到的压缩成型体进行烧成,得到铸坯。烧成温度可以为100~400℃,可以为350~370℃,也可以为360~370℃。
[0108]
作为压缩成型体的原料粉末,例如在使用含有聚四氟乙烯等氟树脂的原料粉末的情况下,得到的铸坯可作为原料粉末的烧成物集聚而成的成型体而得到。
[0109]
从易进行后述的切削加工的观点出发,铸坯(成型体)的形状优选为圆筒状。在铸坯(成型体)为圆筒体的情况下,该圆筒体的直径例如可以为100~500mm,也可以为150~500mm。
[0110]
接着,进行对作为烧成后的成型体的铸坯的表面进行切削而形成片材状的切削加工处理。
[0111]
在铸坯(成型体)为圆筒体的情况下,将切削刃抵接于烧成后的圆筒体的长度方向外周表面而进行切削,形成片材状。
[0112]
在铸坯(成型体)为圆筒体的情况下,也可以在实施对烧成后的圆筒体的长度方向外周表面进行切削而形成片材状的工序之前,将烧成后的圆筒体的外周表面、内周表面以及端面表面分别从表面外侧除去至3mm的厚度。
[0113]
对烧成后的圆筒体的长度方向外周表面进行切削而形成片材状的切削加工工序能够使用图1所示的装置来实施。切削得到的片材的厚度例如可以为0.01~1mm,也可以为0.01~0.5mm。
[0114]
在图1中,使烧成后的铸坯(圆筒体)10旋转,利用切削刃(机用刀具)20进行切削而形成片材30。
[0115]
接着,通过在片材的表面投射颗粒,除去存在于片材的表面的加工痕迹。由此,能够使该片材表面实质上不具有加工痕迹。
[0116]
作为通过颗粒投射来去除加工痕迹的方法,只要是能够调整为通过该颗粒投射使片材表面被拉伸而不产生新的加工痕迹(与基于切削加工的加工痕迹不同的痕迹)的方法即可,没有特别限定。作为除去加工痕迹的方法,例如可以举出使用干冰作为投射颗粒的干冰喷射处理、向水中投射分散有颗粒的浆料的处理,但并不限定于此。
[0117]
通过颗粒投射的加工痕迹的去除可以通过适当调整投射颗粒的种类(颗粒的材质、形状、粒径)或投射条件(投射角度、投射距离、投射压力)来进行,以去除片材表面的加工痕迹从而该片材表面能够实质上不具有加工痕迹,并且不会通过颗粒投射使片材表面拉伸而产生新的加工痕迹。
[0118]
在通过上述方法得到的片材中,与铸坯内部的结构大致相同的结构表现为切削加工面的表面形状。
[0119]
例如,作为原料粉末,在使用含有氟树脂的原料粉末的情况下,对于原料粉末的烧成物集聚而成的成型体(铸坯),通过进行上述的切削加工处理及加工痕迹的除去处理,由此最终得到的片材成为其切削加工面具有由原料粉末的烧成物集聚而成的面的片材。该烧成物保持与原料粉末的颗粒大致相同的形状,作为不产生由切削加工引起的延伸变形的烧成物,构成切削加工面。
[0120]
图8是用扫描型电子显微镜观察图4所示的片材的原料粉末而得到的图像,图9是将图8中由β表示的范围进一步放大并用扫描型电子显微镜观察到的图像。
[0121]
图8所示的原料粉末(ptfe粉末)是将通过悬浮聚合而合成的一次颗粒造粒成压缩成型用而得到的粉末,在β所示的范围内,例如存在于q所示的位置的微小的一次颗粒(平均粒径:约1μm)凝聚,形成平均粒径为10~100μm左右的二次颗粒(例如占β所示的范围的块状颗粒)。
[0122]
将图8所示的原料粉末进行压缩成型而得到的压缩成型体是前述的一次颗粒(平均粒径:约1μm)的集合体,对将由该成型体进行烧成而得到的铸坯进行切削加工而得到的片材的切削加工表面用扫描型电子显微镜进行观察,将得到的扫描型电子显微镜图像示于图4。
[0123]
该铸坯中,将平均粒径约1μm左右的一次颗粒压缩成型,并经过烧成过程,因此该一次颗粒的一部分变形为扁平状,并且一部分与其它一次颗粒熔接、压接或粘接。即,铸坯具有扁平状的一次颗粒相互结合(卡合)的状态,换而言之,具有一次颗粒保持与原料粉末的颗粒大致相同形状的状态,对该铸坯进行切削加工而得到的片材的切削加工面,如图4所示,具有平均粒径为约1μm左右的颗粒(原料粉末的烧成物)集聚而成的面。
[0124]
在图4中,例如c、d、e、f所示的各区域(原料粉末的烧成物)的形状与图9中的g、h、i、j所示的各区域(原料粉末的一次颗粒)的形状分别具有大致相同的形状。
[0125]
以上说明的本方式的片材适合用作例如印刷基板用材料。
[0126]
[实施例]
[0127]
实施例1
[0128]
<铸坯的制作>
[0129]
将聚四氟乙烯(ptfe)的粉末填充到模具中,从上下以压制压力20mpa进行压缩成型0.5小时,得到了圆筒状的预成型体(外径245mm
×
内径75mm
×
高300mm)。将得到的预成型体投入到烧成炉中,在365℃下烧成5小时。
[0130]
《切削加工》
[0131]
利用图1所示的装置对得到的圆筒状烧成体(外径245mm
×
内径75mm
×
高度300mm)进行切削加工,制造了0.05mm厚的片材。
[0132]
<加工痕迹的除去>
[0133]
向得到的片材的切削加工面进行投射使作为投射颗粒的研磨剂分散而得到的浆料(研磨液)的处理。
[0134]
需要说明的是,在本实施例中,作为加工痕迹的除去工序的一例,采用了投射研磨液的处理,但在本发明中的加工痕迹的除去工序中,例如只要是能够通过颗粒投射来除去加工痕迹的方法,能够适当采用不同的方法。
[0135]
加工痕迹的除去在以下的条件下进行。
[0136]
(颗粒投射条件)
[0137]
·
浆料(研磨液):
[0138]
溶剂:纯水
[0139]
研磨剂:氧化铝(al2o3)、多边形颗粒、平均粒径(d50)6.7μm,研磨剂含量:0.95体积%
[0140]
·
投射角度:90
°
[0141]
·
投射距离:20mm
[0142]
·
气压:0.2mpa
[0143]
对得到的片材进行以下的评价。
[0144]
将结果示于表1。
[0145]
[深色部的提取以及长宽比的计算]
[0146]
首先,在扫描型电子显微镜(hitachi high-tech corporation制,“su3500”)的试样台上添附碳带,以测定试样(片材中心部的平面尺寸3mm
×
3mm部位)的切削加工面成为观察面的方式进行设置。接着,在测定试样的切削加工面上进行铂蒸镀,使用扫描型电子显微镜(hitachi high-tech corporation制,“su3500”)以加速电压为5kv、6000倍的倍率,从以1280
×
960像素数保存在横20μm
×
纵15μm的范围内观察到的扫描型电子显微镜图像的多个图像数据中的任意3点的图像(1280
×
960像素区域),任意地提取了3点1280
×
960像素区域的图像。
[0147]
对于这3点的各提取图像,使用多值图像处理的直方图分析获取程序(media cybernetics.inc.制,“image-pro 10”),取得灰度(256个等级)的直方图,将所取得的直方图作为正态分布,提取将其分散量设为σ时的平均值
±
3σ的范围,设为256个等级。进而,进行直方图的平坦化处理,基于由此得到的灰度频数分布数据,将256个等级中的0~35灰度
的像素部分确定为“深色部”。
[0148]
接着,针对在各图像中确定出的全部深色部,分别测量切削加工方向的直径以及与切削加工方向正交的方向的直径,计算出长宽比((与切削加工方向正交的方向的直径)/(切削加工方向的直径))。对于这样得到的全部浓缩部的长宽比,对每个图像算出算术平均值,将对3点的图像得到的各自的算术平均值进一步进行算术平均,从而算出“深色部的长宽比的算术平均值”。
[0149]
[加工痕迹的有无]
[0150]
在“深色部的提取和长宽比的计算”中得到的扫描型电子显微镜图像中,确认了加工痕迹的有无。具体而言,在从在上述条件下观察到的扫描型电子显微镜图像中提取出的3点的1280
×
960像素区域的图像中的任一个中,在片材的切削加工面的空隙上确认到在切削加工方向上伸长的条纹形状的树脂片或在相同方向上呈长条状的空隙(加工痕迹)的情况下,设为“有加工痕迹”,在上述3点的图像的任一个中均未观察到加工痕迹的情况下,设为“无加工痕迹”。
[0151]
实施例2~6、比较例2
[0152]
除了如表1所示那样变更用于除去加工痕迹的浆料(研磨液)的研磨剂浓度以外,其它与实施例1同样地制作片材并进行了评价。将结果示于表1。
[0153]
比较例1
[0154]
除了不进行加工痕迹的除去工序以外,其它与实施例1同样地制作了片材,并进行了评价。将结果示于表1。
[0155]
实施例7
[0156]
使用改性聚四氟乙烯(改性ptfe)代替聚四氟乙烯,除此以外,其它与实施例6同样地制作了片材,并进行了评价。将结果示于表2。
[0157]
比较例3
[0158]
使用改性聚四氟乙烯来代替聚四氟乙烯,除此以外,与比较例1同样地制作了片材,并进行了评价。将结果示于表2。
[0159]
[加热尺寸变化率的测定]
[0160]
通过以下的步骤评价实施例6、7和比较例1、3中得到的片材的加热前后的尺寸变化(加热尺寸变化率)。将结果示于表2。
[0161]
1.将片材切割成110mm
×
130mm的尺寸,在23℃的恒温室中静置15小时。
[0162]
2.在1的静置后的片材上描绘50mm
×
50mm的标线,用数字显微镜(keyence corporation制,“vhx5000”)测定切削加工方向(以下,也称为md方向)和与其正交的方向(以下,也称为cd方向)的标线间距离,作为加热前尺寸。
[0163]
3.用夹具夹持2的尺寸测定后的片材的md方向的两端,悬挂设置于热风循环式吉尔老化试验箱(gear oven)(tabai espec corp.制,“phh-100”)内。
[0164]
4.将3的热风循环式吉尔老化试验箱从常温升温至180℃,到达180℃后保持1小时,自然冷却至常温。
[0165]
5.4的放冷后,卸下夹具,在23℃的恒温室中静置15小时。
[0166]
6.5的静置后,再次用数码显微镜测定标线间距离,作为加热后尺寸。
[0167]
7.从由2得到的加热前尺寸和由6得到的加热后尺寸,通过下述式(i)算出加热尺
寸变化率。
[0168]
加热尺寸变化率=(加热后尺寸-加热前尺寸)/加热前尺寸
……(i)[0169]
[雾度值的测定]
[0170]
按照以下的顺序测定实施例7和比较例3中得到的片材的雾度值。
[0171]
依据jis k7136,从片材的中心部切割出平面尺寸为30mm
×
30mm的部位,使用雾度仪(日本电色工业株式会社制造,“ndh5000”),测定扩散透射率和全光线透射率,由以下的式(ii)计算雾度值。扩散透射率及全光线透射率的测定在片材的3个部位(切削加工面的任意3点)进行,算出由各自的测定值算出的雾度值的算术平均值。将结果示于表3。
[0172]
雾度值(%)=扩散透射率/全光线透射率
×
100
……
(ii)
[0173]
[表面改性后的片材的粘接性评价]
[0174]
将实施例6、比较例1的片材切出100mm
×
100mm,进行下述所示的等离子体处理后,进行下述所示的粘接性评价。将结果示于表4。
[0175]
(等离子体处理)
[0176]
在真空等离子体装置中设置片材进行抽真空,在氮气和氢气的混合气体气氛下,使用2.45ghz的微波实施了10秒的等离子体处理。
[0177]
(粘接强度测定)
[0178]
将等离子体处理后的片材、无卤低介电粘接剂(半固化)片材(尼关工业株式会社制,“safy”,厚度25μm)及电解铜箔(三井金属矿业株式会社制,“tq-m4-vsp”,厚度18μm)依次重叠,用热压(温度:160℃,压制时间:1小时,压制载荷:4mpa)进行压接,制作粘接强度测定用的试样。在该试样中,切出10mm宽切口,将铜箔剥离30mm。使用小型台式试验机(岛津制作所株式会社制,“ez-lx”),以50mm/min的拉伸速度对经过剥离的带有铜箔的试样进行90
°
剥离试验,测定粘接强度。
[0179]
在实施例1~6、比较例1~2中,将通过“深色部的提取和长宽比的计算”获得的电子显微镜图像(倍率6000倍、1280
×
960像素区域)示于图7。
[0180]
[表1]
[0181][0182]
[表2]
[0183][0184]
[表3]
[0185][0186]
[表4]
[0187][0188]
[产业上的利用可能性]
[0189]
本发明的片材优选作为耐热绝缘带等耐热材料、印刷基板用材料、脱模片材使用,但并不限定于此。
[0190]
以上对本发明的实施方式和/或几个实施例进行了详细说明,但本领域技术人员不脱离本发明的新的教导及效果,容易对这些例示的实施方式和/或实施例加入较多的变更。因此,这些许多变更包含在本发明的范围内。
[0191]
将该说明书中记载的文献、以及成为本技术的根据巴黎条约的优先权的基础的申请的内容全部引用。
技术特征:
1.一种片材,其中,该片材为通过切削加工而得到的合成树脂制的片材,并且该片材实质上不具有加工痕迹。2.根据权利要求1所述的片材,其中,所述合成树脂含有氟树脂。3.根据权利要求2所述的片材,其中,所述切削加工面具有包含氟树脂粉末的原料粉末的烧成物集聚而成的面,所述烧成物保持与所述原料粉末的颗粒大致相同的形状,并且不产生由切削加工引起的延伸变形。4.根据权利要求1~3中任一项所述的片材,其中,使用扫描型电子显微镜以6000倍的倍率拍摄所述片材的中心部的切削加工面中的平面尺寸为3mm
×
3mm的部位,拍摄横20μm
×
纵15μm的范围,在从以1280
×
960像素数保存的多个图像数据中提取出的任意1280
×
960像素区域中,实质上观察不到在切削加工方向上伸长的空隙。5.根据权利要求1~4中任一项所述的片材,其中,在180℃下加热后自然冷却时,所述片材的平面尺寸在片材平面方向上沿着作为切削加工方向的规定方向收缩,并沿着与该规定方向正交的方向膨胀。6.根据权利要求1~5中任一项所述的片材,其中,所述片材的切削加工面的扫描型电子显微镜图像中的深色部的长宽比的算术平均值超过0.80。7.根据权利要求6所述的片材,其中,所述深色部的长宽比的算术平均值为0.90以上。8.根据权利要求1~7中任一项所述的片材,其中,进行了表面改性的所述切削加工面上的粘接强度超过0.2n/mm。9.根据权利要求1~8中任一项所述的片材,其中,在180℃下加热后自然冷却时的切削加工方向的收缩率小于1.5%。10.根据权利要求2~9中任一项所述的片材,其中,所述氟树脂为ptfe或改性ptfe,其中ptfe表示聚四氟乙烯。11.一种印刷基板用材料,其中,包含权利要求1~10中任一项所述的片材。12.一种片材的制造方法,其中,该片材的制造方法为制造权利要求1~10中任一项所述的片材的方法,包括:对通过切削加工得到的合成树脂制的片材的至少一面,以该一面实质上不具有加工痕迹的方式进行除去该加工痕迹的处理的工序。
技术总结
一种片材,其为通过切削加工而得到的合成树脂制的片材,并且实质上不具有加工痕迹。并且实质上不具有加工痕迹。并且实质上不具有加工痕迹。
技术研发人员:渡边智和 吉田优 宇梶友乃 关口昌史
受保护的技术使用者:霓佳斯株式会社
技术研发日:2021.12.14
技术公布日:2023/8/24
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