含氟聚合物薄膜及其制造方法技术

本发明专利技术提供与基材的密合性及膜强度良好的含氟聚合物的制造方法。含氟聚合物薄膜的制造方法的特征在于，通过以主链具有含氟脂肪族环结构、重均分子量为３０００～８００００的含氟聚合物为蒸镀源的物理蒸镀法，在基材上形成含氟聚合物薄膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含氟聚合物薄膜，特别涉及具有含氟脂肪族环结构的含氟聚合 物薄膜及其制造方法。
技术介绍
以聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯一全氟(垸基乙烯基醚)共聚物(PFA)、 四氟乙烯一六氟丙烯共聚物(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)等为代表的含氟聚合 物的耐热性、耐化学品性、斥水性、耐候性、电绝缘性、光学特性、非粘 附性、低摩擦性、阻燃性等良好，基于该特性，被用于电气，电子、半导 体、建筑、汽车等各领域。近年，随着半导体或电子设备材料的制造中的半导体制造技术、MEMS工艺技术、纳米压印技术等微细加工技术的发展，要求在具有微细结构的 基材表面上形成无孔且均一的含氟聚合物薄膜并赋予耐化学品性 防水 性，防湿性，脱模性等的技术。作为含氟聚合物薄膜的形成方法，已知的有旋涂法、浇注法或浸涂法 这样的湿式法，但由于含有该含氟聚合物的液体的粘性的关系，存在难以 在具有微细结构的基材表面上形成无孔且均一的含氟聚合物薄膜的问题。另一方面， 一般通过干式法形成薄膜时，由于成为薄膜形成原料的气 体分子的平均自由程长，因此认为该气体分子能够均一地到达具有微细结 构的结构体中，与湿式法相比，被期待能够在具有微细结构的基材表面上形成无孔且均一的薄膜。作为通过干式法形成含氟聚合物薄膜的方法，揭示了利用溅射法的在 基材表面形成聚四氟乙烯(PTFE)薄膜的方法(参照非专利文献1等)。此外， 还有通过真空蒸镀法在基材表面形成含氟聚合物薄膜的方法。 一般，通过 真空蒸镀法形成含氟聚合物薄膜时，介以电子束、离子束、热等赋予作为蒸镀源的含氟聚合物以高能量使其气化。但是，该物理蒸镀过程中的高能 量的施加导致含氟聚合物中的氟原子脱离，所形成的含氟聚合物薄膜中的 氟含量与蒸镀源的氟含量相比大幅减少，其结果是，出现形成的含氟聚合 物薄膜着色这样的含氟聚合物薄膜所具备的特性下降等问题。另外，含氟 聚合物的主链被切断，分子量下降，这样就导致所形成的含氟聚合物薄膜 的膜强度及与基材的密合性下降的问题。为了解决以上的问题，作为使用了真空蒸镀法的含氟聚合物薄膜的制 造方法，提出了以下记载的将更易气化的含氟聚合物蒸镀源作为原料来成 膜的方法或导入用于提高与基材的密合性的第2成分的方法等。(1) 氟类高分子薄膜的制造方法，该方法的特征在于，通过以四氟乙烯 和至少1种共聚单体的共聚物为蒸镀源的物理蒸镀法来成膜(参照专利文献 1)。(2) 含氟树脂被覆膜的形成方法，该方法的特征在于，将平均分子量在 600 1500的范围内的低分子量的含氟树脂作为靶材，通过真空镀敷法在基 体上被覆该含氟树脂(参照专利文献2)。(3) 具有含氟薄膜的基材的制造方法，该方法的特征在于，在基材表面 通过蒸镀法堆积含氟有机物的同时，在该基材表面通过离子束溅射法堆积 非含氟物质(参照专利文献3)。专利文献1记载的方法是通过将四氟乙烯和至少1种共聚单体的共聚 物作为蒸镀源使聚合物的结晶性下降且使蒸气压提高的方法，实施例中， 在450 47(TC的温度下使特氟隆(Teflon，注册商标)AF(杜邦公司制)蒸镀。 但是，由于特氟隆AF在约35(TC开始热分解(参照非专利文献2)，因此， 存在通过在超过热分解温度的高温下的蒸镀而形成的含氟聚合物薄膜中的 含氟聚合物的分子量下降、膜强度下降的问题。专利文献2记载的方法是将平均分子量在600 1500的范围内的低分 子量的含氟树脂(含氟聚合物)作为靶材使含氟聚合物的蒸气压增加的方法， 可在250 30(TC的比较低的温度下成膜。但是，由于作为蒸镀源的含氟树 脂(含氟聚合物)的分子量低，因此所形成的含氟聚合物薄膜的分子量也下 降，含氟聚合物薄膜的强度下降。此外，由于未与基材形成化学键，因此7存在与基材的密合性劣化而易剥离的问题。专利文献3记载的方法中，通过蒸镀法单独在基材表面形成了含氟有 机物膜时，由于膜强度不够，因此将非含氟物质作为第2成分通过离子束 溅射同时成膜，通过使所形成的膜复合化可使膜强度提高。但是，由于导 入了 Si02等第2成分，因此存在含氟聚合物薄膜所具有的特性下降的问题。非专利文献l:固态薄膜(Thin Solid Films), 15， p87(1973) 非专利文献2:现代氟类聚合物(Modern Fluoropolymer)， 22， p411(1997) 专利文献1:日本专利特开平04-006266号公报 专利文献2:日本专利特开平01-304936号公报 专利文献3:日本专利特开2006-001014号公报专利技术的揭示本专利技术的目的是提供用于解决上述现有技术的问题的方法，该方法是 与基材的密合性及膜强度良好的含氟聚合物薄膜的制造方法。为了实现上述目的，本专利技术提供含氟聚合物薄膜的制造方法，该方法 的特征在于，通过以主链具有含氟脂肪族环结构、重均分子量为3000 80000 的含氟聚合物为蒸镀源的物理蒸镀法，在基材上形成含氟聚合物薄膜。本专利技术的含氟聚合物薄膜的制造方法中，较好的是所述主链具有含氟脂肪 族环结构的含氟聚合物是具有选自以下的通式(1) (5)的重复单元的含氟聚合 物，8<formula>formula see original document page 9</formula>通式(1) (5)中，h为0 5的整数，i为0 4的整数，j为0或1， h+i+j 为1 6， s为0 5的整数，t为0 4的整数，u为0或l， s+t+u为l 6， p、 q及r分别独立地为0 5的整数，p+q+r为1 6， R1、 R2、 R3、 R4、 X1及X2分别独立地为H、 D(氖)、F、 Cl、 OCF3或CF3， R5、 R6、 R7、 118分别独立地为H、 D(氖)、F、 Cl、 CnF2n+1、 CnF2n+^ClmOk或CnF2n+^HmOk， R5 、R6、 X'及XZ中的至少1个为含有F的基团，n为1 5的整数，m为0 5 的整数，2n+l-m》0， k为0 l的整数，117及118可连接成环。本专利技术的含氟聚合物薄膜的制造方法中，较好的是所述主链具有含氟 脂肪族环结构的含氟聚合物为全氟聚合物，更好的是该含氟聚合物为全氟 均聚物。本专利技术的含氟聚合物薄膜的制造方法中，较好的是所述主链具有含氟 脂肪族环结构的含氟聚合物为下述(I) (V)中的任一种(I) 包含由具有2个以上的聚合性双键的含氟单体(a)环化聚合而得的重 复单元的含氟聚合物，(II) 包含由具有含氟环结构的含氟单体(b)聚合而得的重复单元的含氟 聚合物，(III) 包含由所述含氟单体(a)环化聚合而得的重复单元和由所述含氟单 体(b)聚合而得的重复单元的含氟聚合物，(IV) 包含由所述含氟单体(a)环化聚合而得的重复单元和由所述含氟单 体(a)、 (b)以外的含氟单体(c)聚合而得的重复单元的含氟聚合物，(V) 包含由所述含氟单体(b)聚合而得的重复单元和由所述含氟单体(a)、 (b)以外的含氟单体(c)聚合而得的重复单元的含氟聚合物。本专利技术的含氟聚合物薄膜的制造方法中，较好的是物理蒸镀法为真空 蒸镀法。较好的是真空蒸镀法中的蒸镀源的加热温度为10(TC 40(TC的范围。 本专利技术还提供通过本专利技术的含氟聚合物薄膜的制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
含氟聚合物薄膜的制造方法，其特征在于，通过以主链具有含氟脂肪族环结构、重均分子量为３０００～８００００的含氟聚合物为蒸镀源的物理蒸镀法，在基材上形成含氟聚合物薄膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：民辻慎哉，渡边邦夫，坂根好彦，南馆纯，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]