水性处理剂、水性处理剂的制造方法以及水性处理剂的使用方法

文档序号:1549102 发布日期:2020-01-17 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 水性处理剂、水性处理剂的制造方法以及水性处理剂的使用方法 (Aqueous treatment agent, method for producing aqueous treatment agent, and method for using aqueous treatment agent ) 是由 松野竹己 北川胜治 花园操 下泽忆良 于 2019-01-07 设计创作,主要内容包括:本发明提供具有良好的环境安全性、水性溶液稳定性、且对各种成型品等得到良好的表面改性的水性处理剂等。所述水性处理剂是含有含酰亚胺基的化合物、含氟树脂的水性分散液和胺化合物的水性处理剂等,所述含酰亚胺基的化合物来自将聚酰亚胺成型品部分水解而成的含酰亚胺基的化合物,相对于含酰亚胺基的化合物中所含的含酰亚胺基的化合物100重量份,使含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的配合量以固体成分换算计为0.1~10000重量份的范围内的值。(The invention provides an aqueous treating agent which has good environmental safety and aqueous solution stability and can obtain good surface modification for various molded products and the like. The aqueous treating agent is an aqueous treating agent containing an imide group-containing compound obtained by partially hydrolyzing a polyimide molded product, an aqueous dispersion of a fluorine-containing resin, and an amine compound, and the amount of the fluororesin contained in the aqueous dispersion of the fluorine-containing resin is in the range of 0.1 to 10000 parts by weight in terms of solid content, relative to 100 parts by weight of the imide group-containing compound contained in the imide group-containing compound.)

水性处理剂、水性处理剂的制造方法以及水性处理剂的使用 方法

技术领域

本发明涉及水性处理剂的制造方法、水性处理剂的使用方法以及水性处理剂。特别是涉及环境安全性、溶液稳定性优异且对各种被处理材具有优异的密合性的水性处理剂、这样的水性处理剂的有效的制造方法以及这样的水性处理剂的使用方法。

背景技术

以往,由于以聚酰亚胺膜为代表的聚酰亚胺成型品具有优异的耐化学药品性,因此,不溶于各种溶剂,且由于熔点高,因此,难以如聚苯乙烯等热塑性塑料那样进行熔融而再利用。因此,将聚酰亚胺成型品等进行废弃处理时,发现虽然昂贵,但大部分进行填埋处理或焚烧处理,缺乏再循环性、环境特性这样的问题。

因此,提出了各种将应废弃的聚酰亚胺成型品进行化学水解而将聚酰亚胺树脂等进行再循环的方法。例如,提出了将芳香族聚酰亚胺成型品在规定浓度的碱共存下、在规定温度条件完全水解,得到作为原材料的芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺(参照专利文献1)。

另外,申请人提出了一种低温固化性的含酰亚胺基的化合物,所述含酰亚胺基的化合物通过采用将聚酰亚胺成型品进行再循环,进行部分水解并且在进行红外光谱测定时得到的红外光谱图中具有规定吸收峰的特定结构的含酰亚胺基的化合物,从而可低温固化且溶解性、密合性优异(参照专利文献2)。

进而,申请人提出了一种含酰亚胺基的化合物组合物,所述含酰亚胺基的化合物组合物通过含有将聚酰亚胺成型品进行再循环,进行部分水解并且具有规定的红外吸收峰的特定结构的含酰亚胺基的化合物、溶剂以及粘度稳定剂,即使为溶液状态,也能够将粘度的上升抑制得较低(参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开昭60-81154号公报(权利要求书等)

专利文献2:日本专利第5627735号公报(权利要求书等)

专利文献3:日本专利第5697805号公报(权利要求书等)

发明内容

然而,专利文献1的聚酰亚胺成型品的再生方法等的主要目的在于,使其基本上完全水解,使芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺析出,将它们分离回收,得到聚酰亚胺原料、残留的金属材料。因此,对于回收的聚酰亚胺原料等,仅考虑了再生聚酰亚胺树脂的生成,对于配合含氟树脂的水性分散液等,进行氟树脂等的底漆处理,没有任何考虑。

另外,专利文献2、专利文献3中记载了使用N-甲基吡咯烷酮作为溶剂,并且相对于特定结构的含酰亚胺基的化合物,通常可以配合含有氟树脂等的各种树脂。然而,对于可以通过以特定比例对特定结构的含酰亚胺基的化合物配合含氟水性分散液而进行聚酰亚胺树脂成型品的表面改性,构成高频用电路基板等,没有任何考虑。另外,对于代替以往使用的铬处理等表面处理,使用于底漆处理,能够提供煎锅等氟树脂被覆成型品,没有任何考虑。即,没有发现以特定比例配合含酰亚胺基的化合物和含氟树脂的水性分散液而构成水性处理剂时,环境安全性、水性溶液稳定性等优异,并且在使用时,含酰亚胺基的化合物与氟树脂适度地相分离,对聚酰亚胺树脂等、铁等显示良好的密合性等。

因此,本发明的发明人进行了潜心研究,结果发现利用特定结构的含酰亚胺基的化合物与规定的含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂之间的相分离现象,得到良好的环境安全性、水性溶液稳定性,且对以聚酰亚胺树脂成型品、氟树脂成型品为代表的各种树脂成型品、金属等,能够发挥良好的密合性、底漆处理性,完成了本发明。即,根据本发明,其目的在于提供水性处理剂、其有效的制造方法以及其使用方法,所述水性处理剂是来自含酰亚胺基的化合物、含氟树脂的水性分散液和胺化合物的水性处理剂,环境安全性、水性溶液稳定性良好且容易处理,并且对各种树脂成型品、金属等能够发挥良好的密合性等。

根据本发明,可提供一种水性处理剂,其特征在于,是含有含酰亚胺基的化合物、含氟树脂的水性分散液和胺化合物的水性处理剂,所述含酰亚胺基的化合物是将聚酰亚胺成型品部分水解而成的含酰亚胺基的化合物,以相对于含酰亚胺基的化合物100重量份,含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的配合量以固体成分换算计成为0.1~10000重量份的范围内的值的方式进行配合,且使胺化合物的配合量相对于含酰亚胺基的化合物100重量份为0.1~30重量份的范围内的值,能够解决上述的课题。

通过如此将含酰亚胺基的化合物、含氟树脂的水性分散液和胺化合物按照以固体成分换算计成为规定比例的方式进行配合,能够得到良好的水性液稳定性、环境安全性。更具体而言,例如,在室温~40℃、3个月的保管条件下,特别是没有沉淀物,粘度增加也为初期粘度的3倍以下。另外,基本上含水量多,相当于消防法中的非危险物。进而,通过将水性处理剂涂布于基材等后进行规定的加热处理,含酰亚胺基的化合物中所含的含酰亚胺基的化合物与含氟树脂的水性分散液中所含的氟系树脂等发生临界性相分离,得到的表面处理膜(包含底漆层等。以下,同样)对以聚酰亚胺树脂成型品、氟树脂成型品为代表的各种树脂成型品、金属等,能够发挥良好的密合性等。应予说明,本发明中,有时将如此对含酰亚胺基的化合物配合规定量的胺化合物而成的组合物称为水性含酰亚胺基的化合物。即,在配合规定量的胺化合物之前,含酰亚胺基的化合物有时显示难溶性,但通过配合规定量的该胺化合物,明显成为水溶性,因此,称为水性含酰亚胺基的化合物。

另外,在构成本发明的水性处理剂时,优选使胺化合物的沸点(大气压下,以下,同样)为50~350℃的范围内的值。如此,通过配合具有规定沸点的胺化合物,在将水性处理剂在规定条件下加热时,能够使其充分地分散,进而,使得到的规定的表面处理膜的耐热性、电特性等良好。

另外,在构成本发明的水性处理剂时,优选含氟树脂的水性分散液含有氟树脂粒子,并且使该氟树脂粒子的平均粒径为0.01~10μm的范围内的值。

通过如此使氟树脂粒子的平均粒径(中值粒径、D50)为规定范围内的值,能够使得到的水性处理剂的水性溶液稳定性更良好,并且与含酰亚胺基的化合物的相分离更为临界性且变得容易,能够进一步提高对各种被处理物等的密合性等。

另外,在构成本发明的水性处理剂时,优选含氟树脂的水性分散液含有表面活性剂,并且使当该表面活性剂的配合量相对于含氟树脂的水性分散液的总量为0.01~10重量%的范围内的值。

通过如此以规定量配合表面活性剂,可得到能够使水性溶液稳定性更良好并且发挥对各种被处理物的更良好的表面涂布性等的水性处理剂。

另外,在构成本发明的水性处理剂时,优选含酰亚胺基的化合物在对该含酰亚胺基的化合物进行红外光谱测定时得到的红外光谱图中,在波数1375cm-1处具有来自酰亚胺基的吸收峰,在波数1600cm-1处具有来自酰胺基的吸收峰以及在波数1413cm-1处具有来自羧基的吸收峰。

如果为这样的含酰亚胺基的化合物,则对水溶性溶剂(水、醇等)的溶解性优异,且即使为较低温加热,也能够短时间且可靠地进行固化反应,制成典型的聚酰亚胺树脂。另外,如果为这样的含酰亚胺基的化合物,则能够广范围地与含氟树脂的水性分散液配合,并且在与氟树脂之间,能够进一步临界性地相分离。

另外,在构成本发明的水性处理剂时,优选含酰亚胺基的化合物含有原甲酸酯化合物、植酸化合物、达克罗化合物和EDTA中的至少一种作为粘度稳定剂,并且使该粘度稳定剂的配合量相对于含酰亚胺基的化合物的总量为0.01~20重量%的范围内的值。

通过如此以规定量配合特定的粘度稳定剂,能够有效地抑制保管时的水性处理剂的粘度上升。因此,能够使得到的水性处理剂的水性溶液稳定性更良好,并且进一步可靠且稳定地发挥对各种被处理物、金属等的密合性、表面涂布性等。

另外,本发明的另一个方案是一种水性处理剂的制造方法,其特征在于,是含有将聚酰亚胺成型品部分水解而成的含酰亚胺基的化合物、含氟树脂的水性分散液和胺化合物的水性处理剂的制造方法,所述制造方法包括下述工序(1)~(3)。

(1)作为第1溶液,准备以相对于含酰亚胺基的化合物100重量份,使水性溶剂以固体成分换算计成为0.1~30重量份的范围内的值的方式进行配合,并且使胺化合物相对于含酰亚胺基的化合物100重量份为0.1~30重量份的范围内的值而成的含酰亚胺基的化合物的溶液(有时称为胺溶液)的工序;

(2)作为第2溶液,准备含氟树脂的水性分散液的工序;

(3)将第1溶液与第2溶液以相对于第1溶液中所含的含酰亚胺基的化合物100重量份,第2溶液中所含的氟树脂的配合量以固体成分换算计成为0.1~10000重量份的范围内的值的方式进行混合,制成水性处理剂的工序。

通过如此将含酰亚胺基的化合物的胺溶液与含氟树脂的水性分散液按照以固体成分换算计成为规定比例的方式进行配合,能够得到具有良好的环境安全性、水性溶液稳定性的水性处理剂。另外,通过将水性处理剂涂布于基材等后进行规定的加热处理,含酰亚胺基的化合物中所含的含酰亚胺基的化合物与含氟树脂的水性分散液中所含的氟系树脂能够临界性地相分离而形成对各种树脂成型品、金属等发挥良好的密合性等的表面处理膜。应予说明,胺化合物也取决于其沸点,有时一部分与含酰亚胺基的化合物反应而残留,但大部分通过进行规定的加热处理而飞散。

另外,本发明的又一方案是一种水性处理剂的使用方法,其特征在于,是含有将聚酰亚胺成型品部分水解而成的含酰亚胺基的化合物、含氟树脂的水性分散液和胺化合物的水性处理剂的使用方法,所述使用方法包括下述工序(1’)~(3’)。

(1’)准备水性处理剂的工序,所述水性处理剂是含有将聚酰亚胺成型品部分水解而成的含酰亚胺基的化合物、含氟树脂的水性分散液和胺化合物的水性处理剂,相对于含酰亚胺基的化合物100重量份,使含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的配合量以固体成分换算计为0.1~10000重量份的范围内的值,且使胺化合物的配合量相对于含酰亚胺基的化合物100重量份为0.1~30重量份的范围内的值;

(2’)将水性处理剂层叠于被处理材的表面的工序;

(3’)将层叠于被处理材的表面的水性处理剂在200℃以上的温度进行加热而制成表面处理膜的工序。

如此,通过在工序(1’)中将含酰亚胺基的化合物、含氟树脂的水性分散液以及胺化合物按照以固体成分换算计成为规定比例的方式进行配合,能够得到具有良好的环境安全性、水性溶液稳定性的水性处理剂。另外,通过在工序(2’)中将水性处理剂层叠(涂布)于被处理材后在工序(3’)中进行规定的加热处理,能够制成规定的表面处理膜(包含底漆处理层等)。即,含酰亚胺基的化合物与氟系树脂等临界性地相分离,不仅以聚酰亚胺树脂成型品、氟树脂成型品为代表得到规定的防水性、耐污染性等,而且能够对各种树脂成型品、金属等发挥良好的密合性等。

附图说明

图1(a)~(d)是用于说明使用水性处理剂进行表面处理而成的聚酰亚胺树脂成型品等的构成例的图。

图2是一个例子的含酰亚胺基的化合物的固化前的FT-IR图。

图3是一个例子的含酰亚胺基的化合物的固化后的FT-IR图。

图4(a)~(b)是水性处理剂(另一种含酰亚胺基的化合物=100%)的固化前和固化后的各自的FT-IR图。

图5(a)~(b)是水性处理剂(又一种含酰亚胺基的化合物/氟树脂=重量比9/1)的固化前和固化后的各自的FT-IR图。

图6(a)~(b)是水性处理剂(又一种含酰亚胺基的化合物/氟树脂=重量比7/3)的固化前和固化后的各自的FT-IR图。

图7(a)~(b)是水性处理剂(又一种含酰亚胺基的化合物/氟树脂=重量比5/5)的固化前和固化后的各自的FT-IR图。

图8(a)~(b)是水性处理剂(其它的含酰亚胺基的化合物/氟树脂=重量比3/7)的固化前和固化后的各自的FT-IR图。

图9(a)~(b)是水性处理剂(氟树脂=重量比100%)的固化前和固化后的各自的FT-IR图。

图10是用于说明基于水性处理剂中所含的氟树脂和含酰亚胺基的化合物的配合比率的对由水性处理剂得到的表面改性膜的表面张力的影响的图。

图11(a)~(d)是用于说明水性处理剂的使用方法的图。

具体实施方式

[第1实施方式]

第1实施方式是一种水性处理剂,其特征在于,是含有将聚酰亚胺成型品部分水解而成的含酰亚胺基的化合物、含氟树脂的水性分散液和胺化合物的水性处理剂,以相对于含酰亚胺基的化合物100重量份,含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的配合量以固体成分换算计成为0.1~10000重量份的范围内的值的方式进行配合,且使胺化合物的配合量相对于含酰亚胺基的化合物100重量份为0.1~30重量份的范围内的值。以下,对于第1实施方式的水性处理剂,对每个构成要件具体地进行说明。另外,提及图1(a)~(d),对使用第1实施方式的水性处理剂进行表面处理而成的聚酰亚胺树脂成型品的构成例(单体的表面处理膜10、单面高频电路用的聚酰亚胺膜10’、双面高频电路用的聚酰亚胺膜10”、单面高频用电路基板14)也具体地进行说明。

1.含酰亚胺基的化合物(水性含酰亚胺基的化合物)

(1)聚酰亚胺成型品

进行部分水解而制成规定的含酰亚胺基的化合物时,作为其原材料,作为传统产业废弃物等进行了处理的聚酰亚胺成型品(再循环品)广泛地成为对象。因此,作为优选的聚酰亚胺成型品,例如可举出聚酰亚胺制膜、聚酰亚胺涂膜、聚酰亚胺制抗蚀剂、聚酰亚胺制电气部件壳体、聚酰亚胺制电子部件材料、聚酰亚胺制容器、聚酰亚胺制机械部件、聚酰亚胺制汽车部件等。

进而,即使是在聚酰亚胺膜表面形成有金属电路图案的电路基板、TAB带等复合层叠体,也可以除去金属电路图案而用作作为制造本发明的含酰亚胺基的化合物时的原材料的聚酰亚胺成型品。此外,从能够省略再循环处理且品质、反应性更稳定化的方面考虑,为了在刚制造后进行水解而得到适于本发明的含酰亚胺基的化合物,非要含有制造的聚酰亚胺膜、聚酰亚胺树脂,未使用的聚酰亚胺成型品(非再循环品)也是合适的。

(2)部分水解物

另外,规定的含酰亚胺基的化合物如图2中示出固化前的红外光谱图的一个例子、图3中示出固化后的红外光谱图的一个例子那样是具有规定结构的聚酰亚胺成型品的部分水解物。即,将规定大小的聚酰亚胺成型品在水和碱性化合物的存在下在例如50~100℃的温度条件下进行部分水解而得到的含酰亚胺基的化合物,即下式(1)所示的具有规定结构的含酰亚胺基的化合物为对象。因此,通过在由碳原子构成的分子内等至少具有酰亚胺基、酰胺基和羧基以及羰基等,能够形成可相对低温固化且对各种有机溶剂显示良好的溶解性、对各种基底显示良好的密合性的含酰亚胺基的化合物。

【化学式1】

Figure BDA0002262099050000081

(式(1)中,符号X为碱金属(锂/Li、钠/Na、钾/K、铷/Rb或铯/Ce),下标n和l是表示位于聚酰亚胺结构的两侧的聚酰胺酸结构的存在量(摩尔数)的符号,通常为0.1~0.8的范围内的值,下标m是表示聚酰亚胺结构的存在量(摩尔数)的符号,通常为0.2~0.9的范围内的值。)

另外,对于含酰亚胺基的化合物的分子末端,推定具有下式(2)所示这样的规定结构。即,推测如符号A所示的聚酰胺酸结构、如符号B所示的聚酰胺酸和碱性皂结构的混合物以及符号C所示的碱性皂结构各自单独或者组合而形成分子末端结构。因此,通过成为这样的分子末端,能够形成可进一步低温固化且对各种有机溶剂的溶解性、密合性更优异的含酰亚胺基的化合物。

【化学式2】

Figure BDA0002262099050000082

其中,含酰亚胺基的化合物在由碳原子构成的一分子内不必同时含有酰亚胺基、酰胺基以及羧基,也可以为下式(3)-1所示的具有酰亚胺基的聚酰亚胺、下式(3)-2所示的具有酰胺基的聚酰胺酸与下式(3)-3所示的具有羧基的羧酸化合物的混合物。

【化学式3】

Figure BDA0002262099050000091

另外,规定的含酰亚胺基的化合物的特征在于,在进行红外光谱测定时得到的红外光谱图中,在波数1375cm-1或其附近具有来自酰亚胺基的吸收峰。其原因是因为通过如此在分子内具有酰亚胺基,能够形成可更低温固化的含酰亚胺基的化合物,进而,在通过热固化处理进行高分子量化而成为聚酰亚胺树脂时,能够发挥规定的耐热性。

应予说明,规定的含酰亚胺基的化合物中的酰亚胺基量(峰高)也可以为表示部分水解的程度的指标,判明了将热固化而成的聚酰亚胺的红外光谱图的酰亚胺基量(峰高)设为100时,优选为10~50的范围,更优选15~45的范围,进一步优选20~40的范围。此外,规定的含酰亚胺基的化合物在波数1770cm-1或其附近具有来自酰亚胺基的吸收峰,因此,可以与上述的吸收峰一起作为是否具有酰亚胺基的参考。

另外,规定的含酰亚胺基的化合物的特征在于,在波数1600cm-1或其附近具有来自酰胺基的吸收峰。其原因是因为通过如此在分子内具有酰胺基,能够形成可更低温固化的含酰亚胺基的化合物。

另外,规定的含酰亚胺基的化合物的特征在于,在波数1413cm-1或其其附近具有来自羧基的吸收峰。该原因是因为通过如此在分子内具有羧基,能够形成具有良好的溶解性、密合性的含酰亚胺基的化合物。另外,规定的含酰亚胺基的化合物优选在波数1710cm-1或其附近具有来自羰基的吸收峰。该原因是因为通过如此在分子内具有羰基,能够形成具有更良好的溶解性的含酰亚胺基的化合物。

(3)S1/S2的比率

另外,规定的含酰亚胺基的化合物的红外光谱图中,将来自苯环的波数1500cm-1处的吸收峰(峰D)的高度设为S1、将来自酰亚胺基的波数1375cm-1的吸收峰(峰A)的高度设为S2时,优选使S1/S2的比率为2~10的范围内的值,该原因是因为通过如此规定酰亚胺基的存在比例,能够形成可更低温固化的含酰亚胺基的化合物,并且能够作为表示部分水解的程度的指标。因此,更优选使S1/S2的比率为3~8的范围内的值,进一步优选使S1/S2的比率为5~7的范围内的值。

(4)S1/S3的比率

另外,规定的含酰亚胺基的化合物的红外光谱图中,将来自苯环的波数1500cm-1处的吸收峰(峰D)的高度设为S1,将来自酰胺基的波数1600cm-1的吸收峰(峰B)的高度设为S3时,优选使S1/S3的比率为2~20的范围内的值。

其原因是因为通过如此规定酰胺基的存在比例,能够形成对水、规定有机溶剂的溶解性、对被处理物的密合性更优异的含酰亚胺基的化合物,并且能够作为表示部分水解的程度的指标。因此,更优选使S1/S3的比率为5~15的范围内的值,进一步优选使S1/S3的比率为7~12的范围内的值。

(5)S1/S4的比率

另外,规定的含酰亚胺基的化合物的红外光谱图中,将来自苯环的波数1500cm-1处的吸收峰(峰D)的高度设为S1,将来自羧基的波数1413cm-1的吸收峰(峰C)的高度设为S4时,优选使S1/S4的比率为8~30的范围内的值。其原因是因为通过如此规定羧基的存在比例,能够形成对规定有机溶剂的溶解性、密合性进一步优异的含酰亚胺基的化合物,并且能够作为表示部分水解的程度的指标。因此,更优选使S1/S4的比率为10~25的范围内的值,进一步优选使S1/S4的比率为13~20的范围内的值。

(6)重均分子量

另外,优选使规定的含酰亚胺基的化合物的重均分子量为1000~100000的范围内的值。其原因是因为通过为这样的重均分子量,可得到规定的低温固化性,并且可得到对有机溶剂的良好的溶解性。因此,更优选使含酰亚胺基的化合物的重均分子量为3000~60000的范围内的值,进一步优选为5000~30000的范围内的值。应予说明,该含酰亚胺基的化合物的重均分子量可以通过凝胶渗透色谱作为聚苯乙烯换算分子量来测定。

(7)粒子

另外,含酰亚胺基的化合物可以在水解后直接使用,优选在溶解于水性溶剂(水等)之间制成粒状并且使其平均粒径为0.1~500μm的范围内的值。其原因是因为通过如此构成,能够形成处理性、保管性变得良好良好并且对水、规定溶剂的溶解性更优异的含酰亚胺基的化合物。因此,更优选使含酰亚胺基的化合物的粒子的平均粒径(中值粒径、D50)为5~100μm的范围内的值,进一步优选为10~50μm的范围内的值。应予说明,含酰亚胺基的化合物的粒子的平均粒径可以依据JIS Z8901:2006,通过测微计、激光粒径测定装置、图像分析装置等进行测定。

(8)含酰亚胺基的化合物的性状等

含酰亚胺基的化合物优选以含有水、醇的水性溶剂作为溶剂,并且使该水性溶剂的配合量相对于含酰亚胺基的化合物的总量通常为0.01~25重量%的范围内的值。其原因是因为如果这样的含酰亚胺基的化合物为含酰亚胺基的化合物水溶液的状态,则不仅处理变得容易,而且能够以精确的比例与含氟树脂的水性分散液配合而形成更均匀的水性处理剂。另外,从能够使含酰亚胺基的化合物在更短时间内溶解的方面考虑,作为水性溶剂,优选预先使胺化合物的一部分或全部溶解于水、醇等而成的水性溶剂(胺化合物的浓度例如为0.1~10重量%)。

2.含氟树脂的水性分散液

(1)氟树脂的种类

对于含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的种类,没有特别限制,优选为聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDE)、聚六氟丙烯(HFP)、全氟丙基乙烯基醚(PPVE)、三氟氯乙烯(CTFE)、四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等中的至少一种。另外,这些氟树脂中,从较廉价、与含酰亚胺基的化合物的混合分散性优异且少量配合即容易相分离、表面改性效果大的方面考虑,优选以聚四氟乙烯(PTFE)为主成分的树脂。进而,也优选为对作为主剂的氟树脂的分子内导入氨基、羧基、羟基等而成的氟树脂。

(2)氟树脂的配合量1

作为含氟树脂的水性分散液的配合量,即,含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的配合量,其特征在于,以固体成分换算计,相对于含酰亚胺基的化合物中所含的含酰亚胺基的化合物100重量份为0.1~10000重量份的范围内的值。其原因是因为如果该含氟树脂的水性分散液(氟树脂)的配合量变得过少,则有时发挥不出配合效果,表现不出由水性处理剂带来的防水性等。因此,使用聚酰亚胺膜作为被处理物时,是因为有时不仅该聚酰亚胺膜的表面的防水性不会提高,而且基于介电常数的降低的高频特性等也不会提高。另一方面,是因为如果该含氟树脂的水性分散液的配合量变得过多,则有时被处理物的机械强度降低,或者耐热性、低温固化性变得不足。因此,通常更优选相对于含酰亚胺基的化合物中所含的含酰亚胺基的化合物100重量份使含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的配合量以固体成分换算计为1~5000重量份的范围内的值,进一步优选为10~500重量份的范围内的值。

(3)氟树脂的配合量2

另外,也取决于用途,例如,假设使用聚酰亚胺膜作为被处理物的高频电路基板等,主要考虑聚酰亚胺膜等的表面改性时,可以使含氟树脂的水性分散液的配合量为较少量。例如,判明了仅通过相对于含酰亚胺基的化合物100重量份配合5重量份的氟树脂而形成表面改性膜,表面张力为45mN/m的聚酰亚胺膜就成为具备23mN/m的表面改性膜的聚酰亚胺膜。因此,主要考虑聚酰亚胺膜等的表面改性时,更优选相对于含酰亚胺基的化合物中所含的含酰亚胺基的化合物100重量份使含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的配合量以固体成分换算计为0.1~80重量份的范围内的值,进一步优选为1~50重量份的范围内的值,最优选为3~30重量份的范围内的值。

进而,作为用途,例如,考虑对作为煎锅、热板等的氟树脂被覆基材的铁、铝等的底漆处理时,从对氟树脂被覆的粘接性特别良好的方面考虑,可以说优选使含氟树脂的水性分散液的配合量相对多。因此,考虑对铁等的底漆处理时,更优选相对于含酰亚胺基的化合物中所含的含酰亚胺基的化合物100重量份使含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的配合量以固体成分换算计为超过80重量份且为10000重量份以下的范围内的值,进一步优选为150~5000重量份的范围内的值,最优选为200~1000重量份的范围内的值。

(4)氟树脂的平均分子量

优选使含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的平均分子量(重均分子量、以下,同样)为60万以上的值。其原因是因为如果氟树脂的平均分子量(重均分子量)小于60万,则有时进行加热熔融并冷却时,难以结晶,得不到具有光泽、透明性的表面处理膜或者有时对基底的表面处理膜的密合力、机械强度过度降低。因此,优选使氟树脂的平均分子量为80~200万的范围内的值,进一步优选为100~150万的范围内的值。

其中,即使在氟树脂的平均分子量小于60万的情况下,例如,即使在10~55万的情况下,也有如下情况:对含酰亚胺基的化合物的混合性变得良好,或者进一步根据加热方法等而得到具有光泽、透明性的水性处理剂。

(5)氟树脂的平均粒径

优选使含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的粒子的平均粒径(中值粒径、D50)为0.01~10μm的范围内的值。其原因是因为通过如此使氟树脂粒子的平均粒径为规定范围内的值,能够使水性处理剂中的水性溶液稳定性更良好。另外,是因为发挥对各种被处理材的更良好的表面涂布性、表面改性性,进而,得到良好的密合性。

更具体而言,如果氟树脂的粒子的平均粒径成为0.01μm的值,则有时对各种被处理材的表面涂布性、表面改性性降低或者难以得到对各种被处理材的良好的密合性。另一方面,是因为如果氟树脂的粒子的平均粒径超过10μm,则有时不仅含氟树脂的水性分散液的稳定性降低,而且水性处理剂的水性溶液的稳定性也降低,发生白色混浊,或者氟树脂等的粒子沉积。因此,更优选使氟树脂的粒子的平均粒径(中值粒径、D50)为0.05~8μm的范围内的值,进一步优选为0.1~5μm的范围内的值。应予说明,氟树脂的粒子的平均粒径(D50)可以依据JIS Z 8901:2006,根据显微镜照片的粒子,使用图像解析装置等进行测定或者使用利用激光的粒子测定装置分别进行测定。

(6)表面活性剂

优选在含氟树脂的水性分散液中配合表面活性剂。即,作为表面活性剂的种类,有阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、非离子系表面活性剂等,具体而言,可举出铵盐系表面活性剂、胺盐系表面活性剂、氟系表面活性剂、硅氧烷系表面活性剂、高分子表面活性剂等。特别是如果为非离子性表面活性剂,则可以通过较少量的配合而有效地防止氟树脂粒子凝聚,得到良好的水性溶液稳定性,因此,是优选的表面活性剂。

另外,表面活性剂的配合量也取决于相对于含酰亚胺基的化合物的含氟树脂的水性分散液,优选相对于水性处理剂的总量使该表面活性剂的配合量以固体成分换算计为0.01~20重量份的范围内的值。其原因是因为如果表面活性剂的配合量变得过少,则有时含氟树脂的水性分散液的水性溶液稳定性过度降低。另一方面,如果表面活性剂的配合量变得过多,则有时固化潜在性降低或者耐热性、机械特性变得不足。因此,更优选相对于水性处理剂的总量使表面活性剂的配合量以固体成分换算计为0.1~10重量份的范围内的值,进一步优选为0.5~5重量份的范围内的值。

(7)含氟树脂的水性分散液的粘度

另外,优选使含氟树脂的水性分散液的粘度为10~50000mPa·sec(测定温度:25℃,固体成分:60重量%,以下同样)的范围内的值。其原因是因为通过将含氟树脂的水性分散液的粘度限制在规定范围,处理变得容易。不仅如此,还得到良好的储存稳定性且涂布性提高,进而,能够均匀且迅速地配合其它配合成分,例如,热塑性树脂成分、热固化性树脂成分、光固化性树脂成分、金属材料、陶瓷材料等。因此,更优选使含氟树脂的水性分散液的粘度为20~10000mPa·sec的范围内的值,进一步优选为30~5000mPa·sec的范围内的值。

(8)含氟树脂的水性分散液的溶剂

另外,作为含氟树脂的水性分散液的溶剂的种类,基本上优选为水。其原因是因为如果为水,则如果在至少100℃以上、进而150℃以上的温度下进行加热,则容易且迅速地飞散,能够有效地防止残留。应予说明,含氟树脂的水性分散液可以发生白色混浊,但从处理性良好的方面考虑,更优选具有透明性,例如,可见光透射率为90%以上。

3.胺化合物

(1)种类1

胺化合物的种类优选考虑处理性、沸点等来决定。因此,例如可举出二乙胺(沸点:55.5℃)、三乙胺(沸点:89.5℃)等中的至少一种、作为具有直链烷基的胺化合物的丙胺(沸点:49℃)、二丙胺(沸点:117℃)、三丙胺(沸点:156℃)、乙基丙基胺(沸点:83℃)、丁胺(78℃)、三丁胺(沸点:216℃)、乙基丁基胺(沸点:125℃)、戊胺(沸点:103℃)、己胺(沸点:131℃)等中的至少一种。

另外,也优选具有支链烷基的胺化合物,具体而言,可举出异丙胺(沸点:34℃)、二异丙胺(沸点:84℃)、三异丙基胺(沸点:47℃)、乙基异丙胺、异丁胺(沸点:69℃)、二异丁胺、叔丁胺(沸点:46℃)、二仲丁胺(沸点:135℃)、二甲基氨基乙醇(沸点:134℃)、三异丁胺(沸点:192℃)等中的至少一种。

另外,具有脂环式结构的胺化合物在进行加热处理时不易变色,因此,可以优选使用。例如可举出环己胺(沸点:134℃)、二环己胺(沸点169℃)等。

另外,作为具有羟烷基的乙醇胺,也可举出二乙醇胺(沸点:280℃)、三乙醇胺(沸点:335℃)、N-甲基乙醇胺(沸点:160℃)、丙醇胺(沸点:160℃)、异丙醇胺(沸点:159℃)、二异丙醇胺(沸点:84℃)、三丙醇胺(190℃)、三异丙醇胺(沸点:190℃)等。

(2)种类2

进而,从不使耐热性等降低的方面考虑,也可以优选使用具有芳香族环的苄胺。因此,例如可举出N,N-二甲基苄胺(沸点:180℃)、苯基胺(=苯胺、沸点:180℃)、二苯胺(沸点:302℃)、三苯胺(沸点:347℃)、N,N-二甲基苯胺(沸点:194℃)等。另外,也可举出具有含有氮的芳香族环的N,N-二甲基对甲苯胺(沸点:211℃)、2-氨基吡啶(沸点:204℃)、4-氨基吡啶(沸点:273℃)、4-二甲基氨基吡啶、四氢-1,4-嗪(=吗啉、沸点:129℃)、吡啶(沸点:115℃)、六氢吡啶(=哌啶、沸点:106℃))、吡咯烷(沸点:87℃)等。特别是如果为吗啉,则不使耐热性等降低,在进行加热处理时不易变色,因此,可以优选使用。

(3)种类3

进而,也可以为在分子结构中具有2个氨基的二胺化合物。而且,作为二胺化合物,也可举出芳香族系、脂肪族系中的任一化合物,但为芳香族系的化合物即可。因此,作为这样的二胺化合物,例如可举出对苯二胺、间苯二胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基乙烷、4,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯硫醚、4,4’-二氨基二苯基砜、1,5-二氨基萘、3,3-二甲基-4,4’-二氨基联苯、5-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚满、6-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚满、4,4’-二氨基苯酰替苯胺、3,5-二氨基-3’-三氟甲基苯酰替苯胺、3,5-二氨基-4’-三氟甲基苯酰替苯胺、3,4’-二氨基二苯基醚、2,7-二氨基芴、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、4,4’-亚甲基-双(2-氯苯胺)、2,2’,5,5’-四氯-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二氯-4,4’-二氨基-5,5’-二甲氧基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基-2,2’-双(三氟甲基)联苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-双(4-氨基苯氧基)-联苯、1,3’-双(4-氨基苯氧基)苯、9,9-双(4-氨基苯基)芴、4,4’-(对亚苯基异亚丙基)双苯胺、4,4’-(间亚苯基异亚丙基)双苯胺、2,2’-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟联苯等芳香族二胺。

(4)种类4

另外,也优选二氨基四苯基噻吩等具有与芳香环键合的2个氨基和该氨基的氮原子以外的杂原子的芳香族二胺。进而,可优选1,1-间二甲苯二胺、1,3-丙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、4,4-二氨基七亚甲基二胺、1,4-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、四氢二环戊二烯亚基二胺(tetrahydrodicyclopentadienylenediamine)、六氢-4,7-亚甲基亚茚满基而亚甲基二胺、三环[6,2,1,02.7]-十一碳烯二甲基二胺、4,4’-亚甲基双(环己胺)等脂肪族二胺和脂环式二胺等。

(5)种类5

总之,胺化合物的种类优选考虑配合的水性处理剂的用途、目的或者臭味等来确定。例如,含酰亚胺基的化合物的配合量/氟树脂的配合量的比率较多时,例如,该比率为1~10时,即使为较低温加热条件也能够使其充分反应,因此,优选为沸点较低,例如,具有150℃以下的沸点的胺化合物。另一方面,含酰亚胺基的化合物的配合量/氟树脂的配合量的比率较小时,例如,该比率为0.1以上且小于1时,需要在较高温加热条件下对氟树脂进行加热,因此,优选使用沸点较高,例如,具有超过150℃的沸点的胺化合物。

(6)沸点

优选使胺化合物的沸点(大气压下)为50~350℃的范围内的值。其原因是因为如果胺化合物的沸点小于50℃,则有时即使在室温下也容易蒸发,处理变难,或者在环境安全性方面产生问题。另一方面,是因为如果胺化合物的沸点超过350℃,则有时即使在进行热处理的情况下也会残留在表面处理膜中,使密合性、机械强度降低。因此,更优选使胺化合物的沸点为60~300℃的范围内的值,进一步优选为70~200℃的范围内的值。

(7)配合量

优选使胺化合物的配合量以固体成分换算计相对于含酰亚胺基的化合物中所含的含酰亚胺基的化合物100重量份为0.1~30重量份的范围内的值。其原因是因为如果该胺化合物的配合量小于0.1重量份,则表现不出在水性处理剂中的添加效果,并且有时在含酰亚胺基的化合物与含氟树脂的水性分散液之间得不到良好的水性溶液稳定性。另一方面,是因为如果该胺化合物的配合量超过30重量份,则有时腐蚀性、残留性提高,或者臭味变得剧烈,或者进一步水性处理剂容易经时变色成茶褐色。因此,更优选使胺化合物的配合量以固体成分换算计相对于含酰亚胺基的化合物中所含的含酰亚胺基的化合物100重量份为1~20重量份的范围内的值,进一步优选为3~10重量份的范围内的值。

4.粘度稳定剂

(1)种类

另外,含酰亚胺基的化合物有时含有不可避免的金属离子,成为来自规定的羧基、羟基的假交联状态。在这样的情况下,可以添加规定的粘度稳定剂,或者,在成为假交联状态之前,为了防止该状态,优选添加原甲酸酯化合物(原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯等)、植酸化合物、达克罗化合物或EDTA等中的至少一种。因此,通过配合规定的粘度稳定剂,能够捕捉认为是来自羧基、羟基的假交联的原因的金属离子并使其螯合化,使成为假交联状态而无法测定粘度的含酰亚胺基的化合物为低粘度(100~100000mPsec、测定温度20℃)并且容易过滤,或者成为可容易地涂布的状态。

(2)配合量

因此,作为规定的粘度稳定剂的配合量,相对于含酰亚胺基的化合物(假交联状态前)100重量份,优选为0.01~10重量份的范围内的值,更优选为0.1~7重量份的范围内的值,进一步优选为0.5~5重量份的范围内的值。

5.溶剂

(1)种类1

作为水性处理剂的溶剂(也包含分散液)的种类,基本上优选为水或者含有0.1~10重量%的胺化合物而成的水。其原因是因为如果溶剂为这样的水,则在涂布水性处理剂后,如果在至少100℃以上,进而,150℃以上的温度下进行加热,则能够容易且迅速地分散而有效地防止残留在表面处理膜中。

(2)种类2

另一方面,根据水性处理剂的用途,也优选配合规定量的有机溶剂。作为这样的有机溶剂,例如可举出N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、甲基二甘醇二甲醚、甲基三甘醇二甲醚、二

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烷、四氢呋喃、环己酮、环戊酮、γ-丁内酯、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、溶纤剂、甲基乙基酮(MEK)、苯甲醚等中的至少一种。

特别是如果为N-甲基吡咯烷酮与甲醇、异丙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇单甲基醚、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、环己酮、二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、水中的至少一种的混合物(NMP/其它溶剂的重量比率=80/20等),则能够在不使电机线圈中使用的漆包线的树脂被覆溶胀的情况下将含酰亚胺基的化合物均匀且牢固地含,因此是良好的溶剂。

(3)配合量

另外,关于水性处理剂的溶剂(主要为水)的配合量,优选相对于其总量(100重量%)使溶剂的配合量为40~99重量%的范围内的值。其原因是因为通过将该溶剂的配合量调整为规定范围,处理变得容易。另外,是因为涂布干燥变得容易,进而,能够均匀且迅速地配合其它配合成分,例如,热塑性树脂成分、热固化性树脂成分、光固化性树脂成分、金属材料、陶瓷材料等。

更具体而言,如果该溶剂的配合量为小于40重量%的值,则有时含酰亚胺基的化合物的溶解性、氟树脂的分散性变得不充分而处理性显著降低。另一方面,如果该溶剂的配合量为超过99重量%的值,则有时粘度过度降低,难以形成规定膜厚且均匀的表面处理膜,或者容易产生沉淀物。因此,更优选使溶剂的配合量相对于水性处理剂的总量为50~90重量%的范围内的值,进一步优选为60~80重量%的范围内的值。

6.水性处理剂的粘度

另外,优选使水性处理剂的粘度通常为10~50000mPa·sec(测定温度:25℃,固体成分浓度:20~60重量%,以下同样)的范围内的值。该原因是因为通过将水性处理剂的粘度限制在规定范围,不仅容易处理,而且可得到良好的储存稳定性。另外,是因为涂布性提高,进而,能够均匀且迅速地配合其它配合成分,例如,热塑性树脂成分、热固化性树脂成分、光固化性树脂成分、金属材料、陶瓷材料等。因此,优选使水性处理剂的粘度为50~10000mPa·sec的范围内的值,进一步优选为100~5000mPa·sec的范围内的值。

7.添加剂

另外,为了在水性处理剂中提高该水溶液的稳定性,或者为了提高含酰亚胺基的化合物的分散性,或者为了提高对涂布的被处理材的润湿性,或者为了进一步调整得到的涂膜的表面平滑性,优选配合与上述粘度稳定剂不同的规定的表面活性剂。另外,配合表面活性剂时,优选使其配合量通常相对于水性处理剂的总量(100重量%)为0.005~10重量%的范围内的值。其原因是因为如果该表面活性剂的配合量为小于0.005重量%的值,则有时表现不出添加效果,如果该表面活性剂的配合量超过10重量%,则有时得到的聚酰亚胺树脂膜的耐热性、机械强度降低。因此,也取决于表面活性剂的种类,更优选使其配合量相对于水性处理剂的总量为0.01~5重量%的范围内的值,进一步优选为0.05~1重量%的范围内的值。

进而,也优选配合无机填料、有机填料、无机纤维、有机纤维、导电性材料、电绝缘性材料、金属离子捕捉剂、轻量化剂、增稠剂、填充剂、研磨剂、着色剂、抗氧化剂、抗水解剂、紫外线吸收剂等中的至少一种公知的添加剂。而且,配合这些公知的添加剂中的至少一种时,优选使其配合量通常相对于水性处理剂的总量(100重量%)为0.1~50重量%的范围内的值,更优选为0.5~30重量%的范围内的值,进一步优选为1~10重量%的范围内的值。

8.低温固化性和用途

(1)一次加热

另外,关于水性处理剂的低温固化性,例如以在120℃、60分钟的加热条件下进行一次加热使其固化,成为依据JIS K 7120,利用热天平测定侧10重量%减少温度为200℃以上的值的规定树脂(主成分为聚酰胺酰亚胺树脂)。即,是因为通过在这样的低温条件下进行一次加热,水性处理剂中所含的含酰亚胺基的化合物成为规定结构的聚酰胺酰亚胺树脂,10%重量减少温度超过200℃,可得到高耐热性、机械强度。而且,主要在一次加热中,含酰亚胺基的化合物与氟系树脂临界性地相分离,因此,可以说在后述的二次加热后,能够对以聚酰亚胺树脂成型品、氟树脂成型品为代表的各种树脂成型品、金属等发挥更良好的密合性等。

(2)二次加热

另外,将水性处理剂层叠于被处理物后,通常优选在200℃、60分钟以上的加热条件下进行二次加热(追加加热)。即,优选以120℃×60分钟进行一次加热后,以200℃、60分钟进行二次加热(有时将其称为逐步固化(Step Cure))。其原因是因为能够形成依据JIS K7120,利用热天平测定的10重量%减少温度为250℃以上的值的表面处理膜。因此,通过作为这样的追加加热的逐步固化,成为规定结构的聚酰亚胺树脂,进而,通过氟树脂充分地溶解而成为结晶性,10%重量减少温度超过250℃,能够得到更高的耐热性、机械强度。

在此,图4(a)~(b)是水性处理剂(PI树脂:100%)的固化前(自然干燥60分钟)和固化后(自然干燥60分钟+60~360℃的升温固化,合计100分钟)的各自的FT-IR图(其1)。另外,图5(a)~(b)是水性处理剂(含酰亚胺基的化合物/氟树脂:9/1)的固化前(自然干燥60分钟)和固化后(自然干燥60分钟+60~360℃的升温固化,合计100分钟)的各自的FT-IR图(其2)。另外,图6(a)~(b)是水性处理剂(含酰亚胺基的化合物/氟树脂:7/3)的固化前(自然干燥60分钟)和固化后(自然干燥60分钟+60~360℃的升温固化,合计100分钟)的各自的FT-IR图(其3)。

另外,图7(a)~(b)是水性处理剂(含酰亚胺基的化合物/氟树脂:5/5)的固化前(自然干燥60分钟)和固化后(自然干燥60分钟+60~360℃的升温固化,合计100分钟)的各自的FT-IR图(其4)。另外,图8(a)~(b)是水性处理剂(含酰亚胺基的化合物/氟树脂:5/5)的固化前(自然干燥60分钟)和固化后(自然干燥60分钟+60~360℃的升温固化,合计100分钟)的各自的FT-IR图(其5)。另外,图9(a)~(b)是水性处理剂(氟树脂:100%)的固化前(自然干燥60分钟)和固化后(自然干燥60分钟+60~360℃的升温固化,合计100分钟)的各自的FT-IR图(其6)。

因此,根据这些加热处理前后的FT-IR图,对于含酰亚胺基的化合物,可理解为通过加热处理而固化反应进行,规定峰的高度(来自苯环的波数1500cm-1处的吸收峰的高度:S1、来自酰亚胺基的波数1375cm-1的吸收峰的高度:S2、来自酰胺基的波数1600cm-1的吸收峰的高度:S3、来自羧基的波数1413cm-1的吸收峰的高度:S4)分别发生变化。另一方面,对于氟树脂,可理解为通过加热处理,虽然规定峰的高度稍微变化,但如果与含酰亚胺基的化合物的峰高变化比较,则其变化的程度非常小。

(3)升温加热

另外,有与逐步固化有点类似的部分,例如,优选从室温开始以1℃/分钟~20℃/分钟的升温速度提高温度至200℃以上、更优选250℃以上、进一步优选300~380℃左右,一边将已层叠的水性处理剂升温一边不仅对含酰亚胺基的化合物进行加热处理,而且对氟树脂也进行加热处理。其原因在逐步固化的情况下,大多暂时改变加热炉,回到室温附近后进行二次加热,但在升温加热的情况下,具有不回到室温附近而连续地进行升温至规定温度的特征。因此,根据升温加热,含酰亚胺基的化合物充分反应成为热固化而成的聚酰亚胺化合物,另一方面,能够使氟树脂充分地溶解而结晶化(根据情况为非结晶化),能够得到具有光泽并富有透明性的表面处理膜。

而且,如果为升温加热方式,则水性处理剂中所含的含酰亚胺基的化合物与氟树脂临界性地相分离,利用所形成的表面处理膜的含酰亚胺基的化合物的富集层,能够对各种树脂成型品、金属等发挥更良好的密合性。另一方面,利用进行相分离而同时形成的表面处理膜的氟树脂的富集层,能够发挥良好的防水性、剥离性、或者发挥对氟系树脂的良好的密合性。

在此,提及图10,对表面处理膜的相分离状态更具体地进行说明。即,图10的横轴采用水性处理剂中所含的含酰亚胺基的化合物和氟树脂的配合比率(-)来表示,纵轴采用表面处理膜的表面张力的值(mN/m)来表示。

而且,如图10中记载的特性曲线所示,固体成分基体中的氟树脂/含酰亚胺基的化合物的配合比率为约90/10~10/90的范围时,均是与氟树脂单体的表面张力的值即22mN/m近似的值,并且未发现显著的差的状态。即,如图1(a)等所示,强烈地推测认定为将通过相分离而得到的表面处理膜10的一个面设为表面侧,将另一个面设为背面侧时,在表面侧形成氟树脂的富集层10a,另一方面,在表面处理膜10的背面侧(相反对侧)形成作为含酰亚胺基的化合物的固化物的聚酰亚胺树脂的富集层10b。

与此相对,随着固体成分基体中的氟树脂/含酰亚胺基的化合物的配合比率超过10/90,经过5/95,接近0/100,表面张力的值急剧增加,成为与作为聚酰亚胺树脂单体的表面张力的值的44mN/m大致同样的值。即,强烈地推测认定为如果该配合比率超过10/90并接近0/100,则基本上聚酰亚胺树脂的含量相当多,因此,在氟树脂与聚酰亚胺树脂之间几乎没有相分离,或者虽然稍微相分离,但由于聚酰亚胺树脂的存在量相当多,因此,显示聚酰亚胺树脂单体的表面张力的值。

(4)具体例

对于本发明的水性处理剂的用途,没有特别限制,例如也可以作为各种树脂膜、树脂成型品、金属膜、金属成型品、陶瓷膜、陶瓷成型品或者纸、木材的水性处理剂。即,来自水性处理剂中所含的聚酰亚胺树脂与氟树脂的相分离,也取决于氟树脂/聚酰亚胺树脂的配合比率,能够以较少的氟树脂的配合比率在表面处理膜的表面侧形成防水性、剥离性、低介电常数等的氟树脂的富集层,另一方面,能够在表面处理膜的背面侧形成对各种基材的密合性、耐热性、机械特性、紫外线吸收性等优异的聚酰亚胺树脂的富集层。而且,氟树脂的富集层与聚酰亚胺树脂的富集层之间的边界不明确,推定牢固地结合。

因此,利用这样的表面处理膜的氟树脂的富集层,适于耐热用水性处理剂、防水性用水性处理剂、耐紫外线用水性处理剂、高介电常数用水性处理剂、耐电绝缘用水性处理剂、装饰剂用水性处理剂等中的至少一种。另外,利用表面处理膜的聚酰亚胺树脂的富集层,可以作为制造具有良好的耐热性等的聚酰亚胺膜、耐热性电气部件壳体、耐热性电子部件成型品、耐热性电路基板、耐热性容器、耐热性机械部件、耐热性汽车部件、紫外线吸收性成型品、紫外线吸收膜等时的原材料。

在此,再次提及图1(a)~(d),对来自水性处理剂的表面处理膜10和使用其而成的聚酰亚胺树脂成型品的构成例(表面处理膜10、单面高频电路用的聚酰亚胺膜10’、双面高频电路用的聚酰亚胺膜10”和单面高频用电路基板14)具体地进行说明。即,示出图1(a)所示的表面处理膜10在将本发明的水性处理剂应用于剥离部件等后,在规定温度下进行加热处理,在含酰亚胺基的化合物与氟树脂之间发生相分离,形成氟树脂的富集层10a和聚酰亚胺树脂的富集层10b。因此,事实上,作为双层结构的表面处理膜10,可以从剥离部件除去,可以将其用于各种用途。因此,在附图中,能够得到在表面侧具备低介电常数的氟树脂的富集层10a、在下层侧具备耐热性、机械强度、密合性、耐紫外线等优异的聚酰亚胺树脂的富集层10b的表面处理膜10。

另外,图1(b)示出在聚酰亚胺膜10c的单侧表面事实上形成双层结构的表面处理膜10而成的、作为复合聚酰亚胺树脂成型品的例如单面高频电路用的聚酰亚胺膜10’。如此,如果是由该聚酰亚胺膜10c和表面处理膜10构成的单面高频电路用的聚酰亚胺膜10’,则作为表面张力被调整成规定范围、在表面侧具备低介电常数的氟树脂的富集层10a的复合聚酰亚胺膜层叠体,可以将规定的金属导体等牢固地层叠。因此,可以使用由表面处理膜10构成的单面高频电路用的聚酰亚胺膜10’构成低介电常数的高频用电路基板、耐热性电路基板等电绝缘用基板(包含电绝缘用膜)。

另外,图1(c)示出在聚酰亚胺膜10c的两面分别应用水性处理剂后,在规定温度下进行加热处理,在两面形成包含氟树脂的富集层10a和聚酰亚胺树脂的富集层10b的第1表面处理膜和包含氟树脂的富集层10a’和聚酰亚胺树脂的富集层10b’的第2表面处理膜而成的、双面高频电路用的聚酰亚胺膜10”的一个例子。如此,能够得到在聚酰亚胺膜10c的两面具有低介电常数的氟树脂的富集层10a、10a’的双面高频电路用的聚酰亚胺膜10”。因此,如果在这些第1表面处理膜和第2表面处理膜的表面分别形成导体层后,通过光刻法等形成规定电路,则能够构成低介电常数的双面高频用电路基板、双面耐热性电路基板等。

另外,图1(d)示出在聚酰亚胺膜10c上,作为底漆处理,将本发明的水性处理剂应用于一侧并进一步在规定温度下进行加热处理,由此形成包含氟树脂的富集层10a和聚酰亚胺树脂的富集层10b而成的表面处理膜10,并进一步在其上具备规定功能膜(金属层)12、其它底漆层12a的单面高频用电路基板。如此,通过在聚酰亚胺膜10c的单面具备作为底漆层的表面处理膜10,能够在形成于表面处理膜10的上方的其它的底漆层12a和规定功能膜(金属层)12之间得到牢固粘接力。因此,作为规定功能膜12,根据用途,例如可以分别牢固地形成金属层、导电膜、带电处理膜、电绝缘膜、气体阻隔膜、脱模层(氟树脂层)、装饰层等。

此外,本发明的水性处理剂具有即使在没有新配合紫外线吸收剂等的情况下,紫外线吸收性也优异这样的特征。因此,例如,判明了即使是厚度8~20μm左右的薄膜涂膜,也截止99%以上、更优选99.9%以上的300~400nm的波长的紫外线。即,本发明的水性处理剂和由其得到的紫外线吸收层即使是薄膜,紫外线吸收性、耐候性也极其优异,因此,也可以作为包含剥离部件、粘合剂、聚酯基材以及由本发明的水性处理剂形成的紫外线吸收层的紫外线吸收膜而优选使用。

[第2实施方式]

第2实施方式是一种水性处理剂的制造方法,其特征在于,是含有将聚酰亚胺成型品部分水解而成的含酰亚胺基的化合物、含氟树脂的水性分散液和胺化合物的水性处理剂的制造方法,所述制造方法包括下述工序(1)~(3)。

(1)作为第1溶液,准备按照相对于含酰亚胺基的化合物100重量份,使水性溶剂以固体成分换算计成为0.1~30重量份的范围内的值的方式进行配合,且使胺化合物相对于含酰亚胺基的化合物100重量份为0.1~30重量份的范围内的值而成的含酰亚胺基的化合物的溶液的工序;

(2)作为第2溶液,准备含氟树脂的水性分散液的工序;

(3)将第1溶液与第2溶液以相对于第1溶液中所含的含酰亚胺基的化合物100重量份,第2溶液中所含的氟树脂的配合量以固体成分换算计成为0.1~10000重量份的范围内的值的方式进行混合,制成水性处理剂的工序。

以下,沿着工序(1)~(3)等,对第2实施方式的水性处理剂的制造方法依次进行说明。

1.工序(1)

工序(1)包括将聚酰亚胺成型品切断,制成规定大小的准备工序。因此,优选将聚酰亚胺成型品使用切削装置、粉碎装置、分级装置等将作为产业废弃物等的聚酰亚胺成型品切断或者分级而预先调整其最大宽度、平均粒径。即,优选以能够更均匀且迅速地部分水解的方式使用切割机、刀、切碎机、碎纸机、球磨机、粉碎装置、筛、冲孔金属、旋风分离器等将作为产业废弃物等的聚酰亚胺成型品切断或者分级而预先调整其最大宽度、平均粒径。

更具体而言,将聚酰亚胺成型品调整成长条状时,优选使其平均宽度为10mm以下、更优选为1~5mm的范围内的值。另外,将聚酰亚胺成型品调整成粒状时,优选使其平均粒径为10mm以下,更优选为1~5mm的范围内的值。而且,为了进一步使最大宽度、平均粒径一致,优选一边使用干冰等进行冷却一边投入到具备冲孔金属、筛等的树脂用粉碎机进行粉碎,制成小片状或粒状的聚酰亚胺粉碎品。

接着,是将规定大小的聚酰亚胺成型品在至少水和碱性化合物的存在下,在40~100℃的温度条件、更优选50~80℃的温度条件下进行部分水解,制成粗制含酰亚胺基的化合物的工序。因此,优选在至少水和碱性化合物的存在下,在规定温度下,例如,在常压下,在1~48小时的条件下,将聚酰亚胺成型品水解。在此,作为碱性化合物,是指产生氢氧化物离子的化合物,例如可举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸氢钠等。

应予说明,如上所述,通过确认进行红外光谱测定时得到的红外光谱图中的来自酰亚胺基的吸收峰、来自酰胺基的吸收峰、来自羧基的吸收峰等的有无、各自的峰高以及与来自苯环的吸收峰的相对高度比等为规定范围内的数值,能够确认聚酰亚胺成型品是否被部分水解而得到期望的粗制含酰亚胺基的化合物。

接着,是将粗制含酰亚胺基的化合物进行精制,制成在进行红外光谱测定时得到的红外光谱图中,在波数1375cm-1处具有来自酰亚胺基的吸收峰,在波数1600cm-1处具有来自酰胺基的吸收峰以及在波数1413cm-1处具有来自羧基的吸收峰的含酰亚胺基的化合物的工序。因此,优选在成为具有规定的吸收峰的含酰亚胺基的化合物后,例如进行酸处理(盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、有机酸处理等)进行中和,进一步反复进行例如5次水洗工序,将粗制含酰亚胺基的化合物精制,制成除去了杂质的含酰亚胺基的化合物(粒状)。

而且,为了有效地避免在粗制含酰亚胺基的化合物中残留的酸成分、碱成分的影响,例如,对耐热性、金属腐蚀等的影响,更优选在酸处理中使用作为弱酸的磷酸,作为碱处理,更优选使用氢氧化钾。此外,对粗制含酰亚胺基的化合物进行精制,使其干燥后,为了使粒度一致,优选使用筛将含酰亚胺基的化合物按照规定粒径进行分级。

应予说明,对于粗制含酰亚胺基的化合物是否被充分精制,可以使用离子色谱仪、X射线光电子能谱法(XPS)对氯、硫、磷、铝、镁等元素(或元素离子)为规定量以下的情况进行定量来确认。更具体而言,例如可以通过离子色谱元素分析对氯离子为100ppm以下、更优选10ppm以下、进一步优选1ppm以下进行定量,确认粗制含酰亚胺基的化合物的精制程度。

最后,使前工序中得到的含酰亚胺基的化合物溶解于规定量的水性溶剂,制成含酰亚胺基的化合物溶液。此时,作为水性溶剂,最初,单独且少量使用NMP等,使用公知的搅拌装置中的至少一种制成均匀溶液(母料)后,接着,配合水性溶剂作为稀释剂,由此能够在极短时间内制成含酰亚胺基的化合物溶液,因此,作为含酰亚胺基的化合物溶液的制造方法是实务性的。

另一方面,判明了如果使用在水性溶剂中配合规定量的胺化合物而成的水溶液,则含酰亚胺基的化合物容易溶解,因此,能够在短时间内制成含酰亚胺基的化合物溶液。总之,在制成含酰亚胺基的化合物溶液的阶段或其中途,优选配合规定量的植酸、原甲酸三乙酯等作为粘度稳定剂。

2.工序(2)

工序(2)是准备含氟树脂的水性分散液的工序。即,是将固体成分为30~70重量%的氟树脂的粒子(平均粒径:0.01~10μm)直接或者与表面活性剂一起配合在水中,均匀地混合而准备含氟树脂的水性分散液的工序。应予说明,如果氟树脂的粒子的平均粒径等为规定范围内,则也可以使用市售的含氟树脂的水性分散液。

3.工序(3)

工序(3)是将工序(1)中得到的含酰亚胺基的化合物溶液与工序(2)中得到的含氟树脂的水性分散液进行混合,制成水性处理剂的工序。即,是准备相对于含酰亚胺基的化合物100重量份使含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的配合量以固体成分换算计为0.1~10000重量份的范围内的值而成的水性处理剂的工序。更具体而言,优选使用螺旋桨混合机、行星式混合机、球磨机、喷射磨、振动磨、三辊磨机等公知的搅拌装置中的至少一种稳定地搅拌至均匀,制成含有含酰亚胺基的化合物和氟树脂等而成的水性处理剂。

4.其它检查工序

优选设置对得到的水性处理剂的固体成分、粘度、外观、反应性等进行检查的检查工序来确认为规定范围内的值。

[第3实施方式]

第3实施方式是一种表面处理方法,其特征在于,是使用含有将聚酰亚胺成型品部分水解而成的含酰亚胺基的化合物和含氟树脂的水性分散液的水性处理剂而成的表面处理方法,所述表面处理方法包括下述工序(1’)~(3’)。

(1’)准备水性处理剂的工序,所述水性处理剂是含有将聚酰亚胺成型品部分水解而成的含酰亚胺基的化合物、含氟树脂的水性分散液和胺化合物的水性处理剂,相对于含酰亚胺基的化合物100重量份,使含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的配合量以固体成分换算为0.1~10000重量份的范围内的值,且使胺化合物的配合量相对于含酰亚胺基的化合物100重量份为0.1~30重量份的范围内的值;

(2’)将水性处理剂层叠于被处理材的表面的工序;

(3’)将层叠于被处理材的表面的水性处理剂在200℃以上的温度下进行加热而制成表面处理膜的工序。

以下,一边提及图10(a)~(d)一边沿着工序(1’)~(3’)等对第3实施方式的水性处理剂的使用方法依次进行说明。

1.工序(1’)

工序(1’)是水性处理剂的准备工序,由于与上述的实施方式2的水性处理剂的制造方法实质上为同一内容,因此,省略再次的说明。

2.工序(2’)

工序(2’)是将工序(1’)中得到的水性处理剂层叠于被处理材50的表面的工序。在此,作为被处理材50,代表性的是聚酰亚胺系树脂成型品(膜)、氟系树脂成型品(膜)或金属(铁、铝等)。即,聚酰亚胺系树脂成型品通常存在如下情况:耐化学药品性(耐碱性)稍弱,密合性过高,防污性低,此外,介电损耗稍高。因此,在这样的情况下,通过将得到的水性处理剂涂布于聚酰亚胺系树脂成型品、铁基材后进行加热处理,由此能够在聚酰亚胺系树脂成型品、铁基材的表面形成耐化学药品性(耐碱性)强、能够调节密合性、介电特性等的表面处理膜。

另外,氟系树脂成型品通常存在如下情况:机械强度弱且表面防水性过高,表面的密合性低。因此,在这样的情况下,通过将得到的水性处理剂涂布于氟系树脂成型品的表面后进行加热处理,由此能够在氟系树脂成型品的表面形成机械强度强、能够调节密合性、介电特性等的表面调节层。此外,聚酯系树脂成型品通常存在如下情况:机械强度、耐热性或耐紫外线特性不充分且密合性低。因此,通过将得到的水性处理剂涂布于聚酯系树脂成型品的表面后,进行加热处理,由此能够使聚酯系树脂成型品的机械强度、耐热性或耐紫外线特性提高,进而得到优异的密合性、介电特性等。

因此,作为应用得到的水性处理剂的各种被处理材没有特别限制,例如,不仅优选应用于上述的树脂成型品,而且也优选应用于其以外的各种树脂成型品(膜)、金属膜、金属成型品、陶瓷膜、陶瓷成型品(也包含玻璃成型品)、纸、木材等,能够发挥期望的表面处理特性。应予说明,作为被处理材50的厚度,通常优选为50~5000μm的范围内的值,更优选为100~2000μm的范围内的值,进一步优选为200~1000μm的范围内的值。

5.工序(3’)

接着,如图11(b)所示,工序(3’)是将水性处理剂层叠于被处理材50的表面后,例如在室温放置1~24小时,进一步在200℃以上的温度下进行加热处理而制成规定的表面处理膜52的工序。即,是通过如此进行加热处理,使水性处理剂中所含的水分、胺化合物飞散,并且基本上使含酰亚胺基的化合物与氟树脂相分离,事实上制成双层结构的表面处理膜52的工序。另外,是因为通过如此进行加热处理,使水性处理剂中所含的氟树脂溶解,使其结晶化,形成均匀的表面,并且也使表面防水性、剥离性提高。

而且,如第1实施方式中叙述的那样,可以进行二次加热,进而,也优选以1℃/分钟~20℃/分钟的升温速度升温至200℃以上、更优选250℃以上、进一步优选300℃以上进行升温加热处理。应予说明,作为表面处理膜52的厚度,通常优选为1~1000μm的范围内的值,更优选为10~500μm的范围内的值,进一步优选为20~300μm的范围内的值。

6.追加工序(4)

接着,如图11(c)所示,追加工序(4)是在规定的表面处理膜52的上方形成作为任意层的着色层53的工序。即,优选实施形成包含来自含有白色氧化钛等作为着色剂53a的氟系树脂的着色材分散用树脂层53b而成的着色层53的工序。通过如此形成着色层53,装饰性进一步提高,且作为煎锅、热板等使用时,存在与烹饪食物等的区别明确,烹饪食物本身变得容易这样的优点。作为该着色层53的厚度,通常优选为1~100μm的范围内的值,更优选为10~80μm的范围内的值,进一步优选为20~60μm的范围内的值。应予说明,为了在规定的表面处理膜52的上方更牢固地形成着色层53,优选使形成规定的表面处理膜52时的温度为170~200℃的范围,在规定的表面处理膜52一部分未干燥的状态下,将着色层53在例如300℃~380℃的温度范围下进行加热处理而形成。

7.追加工序(5)

接着,如图11(d)所示,追加工序(5)是在规定的着色层53的上方形成由透明氟系树脂等构成的外涂层54的工序。即,是形成由较高分子量的氟树脂、玻璃质材料(二氧化硅、聚硅氮烷膜、金刚石碳等)构成的外涂层54作为表面保护层的工序。通过如此形成外涂层54,装饰性进一步提高,且作为煎锅、热板等使用时,具有使着色层53、表面处理膜52的机械保护、耐久性提高这样的优点。作为该外涂层54的厚度,通常优选为1~1000μm的范围内的值,更优选为10~500μm的范围内的值,进一步优选为20~100μm的范围内的值。应予说明,为了在规定的表面处理膜52的上方或着色层53和表面处理膜52的上方更牢固地形成外涂层54,优选使形成规定的表面处理膜52或着色层53和表面处理膜52时的温度为170~200℃的范围,在规定的表面处理膜52或规定的着色层53和表面处理膜52一部分未干燥的状态下将外涂层54在例如300℃~380℃的温度范围下进行加热处理而形成。

8.其它

上述的外涂层54优选基本上为透明性(可见光透射率例如为90%以上)并且能够视觉上辨认出作为基底的着色层53。其中,省略作为基底的着色层53时,为了提高外涂层54的机械强度、耐热性、耐久性等,也优选配合规定量的氧化铝、氧化硅(二氧化硅)、氧化锆、钛、氧化钛、碳酸钙、刚玉、玻璃粉等中的至少一种无机填料。

实施例

以下,基于实施例对本发明进一步详细地进行说明。

[实施例1]

1.水性处理剂的制造

(1)工序(1)

将作为聚酰亚胺成型品的Kapton膜(Kapton-100H为主体,其它Kapton膜的混合品,东丽杜邦株式会社制)使用切碎机切断成宽度10mm以下的长条状。接着,一边添加干冰进行冷却一边投入于具备直径3mm的冲孔金属的树脂用粉碎机(型号P-1314,Horai株式会社),将通过该冲孔金属的聚酰亚胺成型品(平均粒径:约3mm)设为作为部分水解的对象的聚酰亚胺粉碎品。

接着,在带搅拌装置的1000ml容器内收容得到的聚酰亚胺粉碎品5g、离子交换水400g以及作为碱性物质的氢氧化钾2g。接着,将容器内的温度加温到50℃后,一边搅拌收容物一边在24小时的条件下进行水解处理,得到含有粗制含酰亚胺基的化合物的溶液。

接着,对于含有粗制含酰亚胺基的化合物的溶液,反复进行5次酸处理(磷酸)、水洗、碱处理和水洗这一系列工序,将粗制含酰亚胺基的化合物精制而制成粒状的含酰亚胺基的化合物(平均粒径:5μm)。应予说明,通过定量分析确认在粒状的含酰亚胺基的化合物中分别含有约0.2重量%的钾、约0.02重量%的Si、约0.02重量%的Ca、0.005重量%的Fe。

接着,在带搅拌装置的容器内收容300g的水性溶剂后,投入100g的粒状(平均粒径:0.3mm)的含酰亚胺基的化合物,使用搅拌机进行搅拌直至成为均匀的含酰亚胺基的化合物水溶液。接着,追加配合100g的水作为含酰亚胺基的化合物水溶液的稀释剂,进一步投入8.2g的原甲酸三乙酯作为粘度稳定剂。

(2)工序(2)

接着,制造含氟树脂的水性分散液。即,以固体成分成为60重量%的方式将氟树脂的粒子(平均粒径:0.2μm,称为氟树脂A)与非离子表面活性剂(1重量%)一起配合,均匀地混合而制成含氟树脂的水性分散液。

(3)工序(3)

将得到的含酰亚胺基的化合物(固体成分:约20重量%)与得到的含氟树脂的水性分散液(固体成分:60重量%)混合,用螺旋桨混合机缓慢(5~50rpm)地搅拌直至均匀,作为水性处理剂。即,以相对于含酰亚胺基的化合物100重量份以固体成分换算计使含氟树脂的水性分散液的配合量为5重量份,另外,使用二甲基氨基乙醇(沸点:134℃)作为胺化合物(A1)并且相对于含酰亚胺基的化合物100重量份成为1重量份的比例的方式进行配合,制成水性处理剂。应予说明,在配合胺化合物时,为了使含酰亚胺基的化合物能够在水性处理剂更均匀地溶解,优选在配合含氟树脂的水性分散液之前将含酰亚胺基的化合物与胺化合物预先混合。即,是因为通过将胺化合物与含酰亚胺基的化合物预先混合,使胺化合物与含酰亚胺基的化合物所具有的羧基进行反应,由此得到的含酰亚胺基的化合物的水溶性进一步提高。

(4)工序(4)

将得到的水性处理剂(黑色透明液)利用刀涂机以干燥后的厚度成为10μm的方式层叠于作为被处理材的聚酰亚胺树脂膜(KaptonH膜,厚度50μm)的表面。

(5)工序(5)

最后,在作为被处理材的聚酰亚胺树脂膜的表面层叠水性处理剂,进一步在室温放置1~24小时。接着,使用循环式的加热烘箱在200℃、30分钟的加热条件下进行加热处理(1阶段),进一步在280℃、30分钟的加热条件下进行加热处理(2阶段)而制成具备表面处理膜(干燥后厚度:10μm)的聚酰亚胺树脂膜。

2.水性处理剂的评价

(1)水性溶液稳定性(评价1)

将得到的水性处理剂在25℃、3个月的条件下静置,通过下述基准目视评价水性溶液稳定性。

◎:透明,未观察到明显的沉淀物。

○:一部分混浊,但未观察到明显的沉淀物。

△:一部分混浊,但稍微观察到明显的沉淀物。

×:混浊,观察到明显的沉淀物。

(2)外观性(评价2)

通过下述基准目视评价得到的具备表面处理膜的聚酰亚胺树脂膜的外观。

◎:透明并且色泽非常良好。

○:大致透明并且色泽良好。

△:一部分不透明并且色泽稍差。

×:不透明并且色泽差。

(3)密合性(评价3)

依据JIS K 5600实施棋盘格试验,通过下述基准评价得到的具备表面处理膜的聚酰亚胺树脂膜中,表面处理膜与聚酰亚胺树脂膜之间的密合性。

◎:残留棋盘格为100个/100个。

○:残留棋盘格为95个以上/100个。

△:残留棋盘格为80个以上/100个。

×:残留棋盘格为小于80个/100个。

(4)防水性(评价4)

测定得到的表面处理膜的表面张力(25℃),按照下述基准评价防水性。

◎:表面张力为22mN/m以下。

○:表面张力为25mN/m以下。

△:表面张力为40mN/m以下。

×:表面张力超过40mN/m。

(5)耐热性(评价5)

依据JIS K 7120,使用热天平(Metler公司制,TG-DTA分析装置),在100ml/分钟的氮气流中,加热至(升温速度10℃/分钟)30~500℃,得到TG-DTA曲线。然后,以TG-DTA曲线中的TG曲线为基础,通过以下的基准进行得到的具备表面处理膜的聚酰亚胺树脂膜的耐热性评价。

◎:10%重量减少温度为250℃以上。

○:10%重量减少温度为200℃以上。

△:10%重量减少温度为150℃以上。

×:10%重量减少温度小于150℃。

[实施例2]

在实施例2中,以相对于含酰亚胺基的化合物的含酰亚胺基的化合物100重量份,以固体成分换算计,含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂(A)的配合量成为10重量份、胺化合物的配合量成为5重量份的方式制成水性处理剂(黑色透明液),与实施例1同样地进行评价。

[实施例3]

在实施例3中,以相对于含酰亚胺基的化合物中所含的含酰亚胺基的化合物100重量份,以固体成分换算计,含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂(A)的配合量成为30重量份、胺化合物的配合量成为10重量份的方式制成水性处理剂(黑色透明液),与实施例1同样地进行评价。

[实施例4]

在实施例4中,以相对于含酰亚胺基的化合物中所含的含酰亚胺基的化合物100重量,以固体成分换算计,含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂(A)的配合量成为50重量份、胺化合物的配合量成为20重量份的方式制成水性处理剂(黑色透明液),与实施例1同样地进行评价。

[实施例5]

在实施例5中,以相对于含酰亚胺基的化合物中所含的含酰亚胺基的化合物100重量份,以固体成分换算计,含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂(A)的配合量成为70重量份、胺化合物的配合量成为20重量份的方式制成水性处理剂(黑色透明液),与实施例1同样地进行评价。

[实施例6]

在实施例6中,使含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的平均粒径为0.1μm(称为氟树脂B),并且使氟树脂的配合量为150重量份,除此以外,与实施例4同样地制成水性处理剂(黑色透明液)并进行评价。

[实施例7]

在实施例7中,使含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的平均粒径为0.5μm(称为氟树脂C),并且使氟树脂的配合量为300重量份,进而,使胺化合物的种类为三乙胺(称为胺化合物A2),除此以外,与实施例4同样地制成水性处理剂(黑色透明液)并进行评价。

[实施例8]

在实施例8中,使含氟树脂的水性分散液中所含的氟树脂的平均粒径为2.0μm(称为氟树脂D),并且使氟树脂的配合量为1000重量份,进而,使胺化合物的种类为吗啉(称为胺化合物A3),除此以外,与实施例4同样地制成水性处理剂(淡黄色透明液)并进行评价。

[比较例1]

在比较例1中,制成相对于含酰亚胺基的化合物100重量份,完全不配合含氟树脂的水性分散液,即,以固体成分换算计,使含氟树脂的水性分散液为0重量份的水性处理剂(黑色透明液),除此以外,与实施例3同样地进行评价。

[比较例2]

在比较例2中,以相对于含酰亚胺基的化合物100重量份,以固体成分换算计,含有氟树脂A的含氟树脂的水性分散液的配合量成为10500重量份的方式制成水性处理剂(淡黑色透明液),除此以外,与实施例4同样地进行评价。

[表1]

Figure BDA0002262099050000341

评价1:水性溶液稳定性

评价2:外观性

评价3:密合性(棋盘格试验)

评价4:防水性

评价5:耐热性

[实施例9~10]

在实施例9~10中,作为被处理材,使用氟树脂膜100μm代替聚酰亚胺树脂膜(KaptonH膜,厚度50μm)等,除此以外,与实施例4和实施例5同样地分别制造水性处理剂,应用于氟树脂膜,进行作为复合膜的评价。其结果,如表2所示,使用氟树脂膜(PF)作为被处理物时,在实施例9~10中,得到评价1~5的结果。另外,虽然表2中未示出,但在实施例9~10中,作为评价6,使用紫外线透射率计测定各自得到的复合膜的紫外线透射率(波长375nm),结果为0%。

[实施例11~12]

在实施例11~12中,作为被处理材,使用聚酯膜100μm(东丽制,Lumirror)代替聚酰亚胺树脂膜(Kapton H膜,厚度50μm)等,除此以外,与实施例4和实施例5同样地分别制造水性处理剂,应用于聚酯膜,进行作为复合膜的评价。其结果,如表2所示,使用聚酯膜(PET)作为被处理物时,在实施例11~12中,得到评价1~5的结果。另外,虽然表2中未示出,但在实施例11~12中,作为评价6,使用紫外线透射率计测定得到的复合膜的紫外线透射率(波长375nm),结果为0%。

[比较例3]

在比较例3中,制成相对于含酰亚胺基的化合物100重量份,完全不配合含氟树脂的水性分散液,即,以固体成分换算计为0重量份而成的水性处理剂(黑色透明液),除此以外,与实施例8同样地对作为被处理物的氟树脂膜进行评价。另外,虽然在表2中未示出,但在比较例3中,作为评价6,使用紫外线透射率计测定得到的复合膜的紫外线透射率(波长375nm),结果为70%。

[比较例4]

在比较例4中,制成相对于含酰亚胺基的化合物100重量份,完全不配合含氟树脂的水性分散液,即,以固体成分换算计为0重量份而成的水性处理剂(黑色透明液),除此以外,与实施例8同样地对作为被处理物的聚酯膜进行评价。另外,虽然在表2中未示出,但在比较例4中,作为评价6,使用紫外线透射率计测定得到的复合膜的紫外线透射率(波长375nm),结果为98%。

[表2]

Figure BDA0002262099050000361

评价1:水性溶液稳定性

评价2:外观性

评价3:密合性(棋盘格试验)

评价4:防水性

评价5:耐热性

产业上的可利用性

如以上的说明所示,根据本发明,利用将作为产业废弃物等的聚酰亚胺成型品部分水解并且将在红外光谱图中具有规定吸收峰的特定结构的含酰亚胺基的化合物与规定的含氟树脂的水性分散液以规定比例配合而成的水性处理剂,能够供给环境安全性、水性溶液稳定性优异的水性处理剂。另外,根据得到的水性处理剂,通过聚酰亚胺树脂与氟树脂之间的临界性相分离,能够在表处理膜的一侧的单面形成已热固化的聚酰亚胺树脂的富集层,在相反侧的单面形成已结晶化等的氟树脂的富集层,进而,能够提供聚酰亚胺树脂的富集层与氟树脂的富集层牢固地结合的表处理膜。因此,利用聚酰亚胺树脂的富集层和氟树脂的富集层,对以聚酰亚胺树脂成型品、氟树脂成型品为代表的各种被处理材显示良好的粘接性,并且可靠地实施用于赋予耐热性、赋予耐机械特性、赋予耐紫外线性、赋予耐化学药品性等的表面处理。

进而,得到的水性处理剂即使为溶液状态,保存稳定性也优异,根据粘度增加(初期值的约3倍以内)进行判断,确认了不仅在室温下,而且即使为温度40℃,也具有至少3个月以上的储存期限。因此,得到的水性处理剂的环境安全性、水性溶液稳定性优异,而且可期待作为含有廉价(非再循环品的聚酰亚胺树脂的1/10~1/2的价格)的含酰亚胺基的化合物的水性处理剂广泛应用于各种被处理材。

符号说明

10:表面处理膜

10a、10a’:氟树脂的富集层

10b、10b’:聚酰亚胺树脂的富集层

10c:聚酰亚胺膜

10’:单面高频电路用的聚酰亚胺膜

10”:双面高频电路用的聚酰亚胺膜

12:规定功能膜(金属层)

12a:底漆层

14:单面高频用电路基板

50:被处理材

52:表面处理膜

53:着色层

53a:着色材

53b:着色材分散用树脂层

54:外涂层

60:具备氟树脂层的金属成型品

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