CN104592847B - 电子部件用水性涂层剂和处理电子部件的制造方法 - Google Patents

电子部件用水性涂层剂和处理电子部件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电子部件用涂层剂和处理电子部件的制造方法。该涂层剂包括含氟化合物(1)和水性液态介质(2),该涂层剂为溶液,含氟化合物(1)是具有(A)源自含氟丙烯酸酯单体的重复单元和(B)源自含有氨基的单体的重复单元的水溶性聚合物,含氟丙烯酸酯单体(A)是具有选自全氟代烷基、全氟代链烯基和全氟代醚基中的至少一种的含氟基和式-O-CO-CX=CH2所示的不饱和基的单体,式中,X是氢原子、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、CFX1X2基、氰基、碳原子数1~21的直链状或支链状的氟代烷基、取代或非取代的苄基、取代或非取代的苯基,其中,X1和X2是氢原子、氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。

Description

电子部件用水性涂层剂和处理电子部件的制造方法
本案是申请日为2008年12月26日、申请号为200880122620.5、发明名称为“电子部 件用的水性涂层剂”的分案申请
技术领域
本发明涉及对电子部件和电气部件赋予优异的防湿性、拨水拨油性和防污性的水性涂层剂。在本发明中,“电子部件”的用语表示电子部件和电气部件两者。
背景技术
为了控制室外的电子、电气设备(例如电话、信号机、空调室外机、配电盘、柱上式电容器、手机、便携中继天线、汽车电子设备、船舶电子设备、自动售货机、移动个人计算机等),安装电子、电气回路基板的技术逐步发展。但是有时金属配线由于雨或湿气、尘埃、虫等产生的酸或盐等而受到腐蚀,回路被破坏,存在问题。因此,近年来,通常在安装了电子、电气部件后,在回路基板表面实施涂层、提高防湿性。
为了形成防湿涂层,已知涂布拨水拨油剂的方法。
涂布拨水拨油剂的方法是,将成膜能力差的低分子量的有机硅类或氟类的化合物(全氟聚醚低聚物等)溶解在溶剂中,在回路基板上喷雾涂覆的方法(专利文献1(日本专利第3122443号说明书)),因此,在回路基板表面不形成涂层,并且,其效果也会随着时间而下降。
在专利文献2(日本特开昭61-189693号公报)中公开了在电子部件上,涂布含有聚氟烷基的聚合物溶解在不燃性低沸点有机溶剂中而得到的涂层溶液的方法。但是,在涂布作业和环境方面,有机溶剂存在问题。
下面,说明PFOA的环境问题。根据最近的研究结果[EPA报告“PRELIMINARY RISKASSESSMENT OF THE DEVELOPMENTAL TOXICITY ASSOCIATED WITH EXPOSURE TOPERFLUOROOCTANOIC ACID AND ITS SALTS”(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoara.pdf)]等,明确了作为长链氟代烷基化合物的一种的PFOA(perfluorooctanoicacid)对环境的负荷的担忧,在2003年4月14日,EPA(美国环境保护署)发表了强化对PFOA的科学调查。
另一方面,Federal Register(FR Vol.68,No.73/April 16,2003[FRL-2303-8],http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoafr.pdf和EPA Environmental News FORRELEASE:MONDAY APRIL 14,2003 EPA INTENSIFIES SCIENTIFIC INVESTIGATION OF ACHEMICAL PROCESSING AID(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoaprs.pdf))和EPAOPPT FACT SHEET April 14,2003(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoafacts.pdf)公开发表了调聚物由于分解或代谢,可能生成PFOA(所谓调聚物表示长链氟代烷基)。并且,也公开发表了调聚物被使用在赋予了拨水拨油性、防污性的泡沫灭火剂、防护制品、洗净制品、地毯、纺织品、纸、皮革等多种制品中。
一直以来提及的含氟共聚物的Rf基碳原子数为8以上时,存在含有具有生物体积蓄性的PFOA和PFOA类似物质的问题,需求迅速转变为含有碳原子数6以下的短链Rf基的氟代丙烯酸酯聚合物,并且,需求改善了与其它原材料和皮肤的亲合性的含氟聚合物。
专利文献1:日本专利第3122443号说明书
专利文献2:日本特开昭61-189693号公报
发明内容
本发明的目的在于提供涂层操作性和环境性(不使用有机溶剂)优异的防湿涂层剂(即水性涂层组合物)。
本发明的另一目的在于提供容易在电子部件表面形成涂层,且能够形成不仅防湿性优异,耐药品性、电绝缘性、耐候性、耐久性也优异的涂膜的防湿涂层剂。
即,本发明涉及包括含氟化合物(1)和水性液态介质(2)的电子部件用防湿涂层剂。
含氟化合物(1)通常是含氟聚合物。含氟化合物(1)优选为具有(A)源自含氟丙烯酸酯单体的重复单元的聚合物。含氟化合物(1)特别优选为具有:
(A)源自含氟丙烯酸酯单体的重复单元;和
(B)源自含有氨基的单体的重复单元的聚合物。
发明效果
在本发明中,含氟聚合物具有必要的对水的充分的溶解性。在具有碳原子数7以下、特别是碳原子数6以下的短链氟代烷基时,可以得到更高的溶解性。本发明的含氟聚合物具有充分高的水溶性,对基材赋予高的防湿性。
本发明的涂层剂能够在低温下且在短时间内干燥,容易在电子部件表面上形成覆膜。覆膜具有优异的防湿性、拨水拨油性和防污性,且这些性质的持续性优异。由本发明的涂层剂形成的覆膜,即使膜薄,防湿性、拨水拨油性和防污性也很高。并且,覆膜的耐药品性、电绝缘性、耐候性、耐久性优异。
具体实施方式
在本发明中,所谓“丙烯酸酯单体”,不仅包括α位是氢原子的丙烯酸酯,也包括α位氢原子被甲基或卤原子等取代基取代的丙烯酸酯。
在含氟聚合物中,含氟丙烯酸酯单体(A)的例子是具有选自氟代烷基、氟代链烯基和氟代醚基中的至少一种的含氟基(以下称为“含氟基”)和式:-O-CO-CX=CH2所示的不饱和基的单体。
[式-O-CO-CX=CH2中,X是氢原子、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、CFX1X2基(其中,X1和X2是氢原子、氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、氰基、碳原子数1~21的直链状或支链状的氟代烷基、取代或非取代的苄基、取代或非取代的苯基。]
具有含氟基的丙烯酸酯类单体,例如以下式(Ⅰ)表示。
CH2=C(-X)-C(=O)-O-Y-Rf (Ⅰ)
[式中,X是氢原子、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、CFX1X2基(其中,X1和X2是氢原子、氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、氰基、碳原子数1~21的直链状或支链状的氟代烷基、取代或非取代的苄基、取代或非取代的苯基;
Y表示直接结合、可以具有氧原子的碳原子数1~10的脂肪族基、可以具有氧原子的碳原子数6~10的芳香族基、环状脂肪族基或芳香脂肪族基、-CH2CH2N(R1)SO2-基(其中,R1是碳原子数1~4的烷基)或-CH2CH(OY1)CH2-基(其中,Y1是氢原子或乙酰基);
Rf是碳原子数1~21的直链状或支链状的氟代烷基、碳原子数2~7的氟代链烯基、或者选自重复单元:-C3F6O-、-C2F4O-和-CF2O-中的至少一种的重复单元的合计数为1~200的氟代醚基]。
在式(Ⅰ)中,Rf基是氟代烷基时,优选为全氟烷基。Rf基的具体例子可以列举碳原子数1~7的基团,例如,可以列举-CF3、-CF2CF3、-CF2CF2CF3、-CF(CF3)2、-CF2CF2CF2CF3、-CF2CF(CF3)2、-C(CF3)3、-(CF2)4CF3、-(CF2)2CF(CF3)2、-CF2C(CF3)3、-CF(CF3)CF2CF2CF3、-(CF2)5CF3、-(CF2)3CF(CF3)2、-(CF2)4CF(CF3)2、-(CF2)2H、-CF2CFHCF3、-(CF2)4H、-(CF2)6H等。Rf基是氟代烷基时,从上述PFOA的观点和功能的观点出发,Rf基的碳原子数优选为1~7,例如为2~6,更优选为4~6,特别优选为6。
Rf基是氟代链烯基时,Rf基的例子是-CF=CF(CF3)、-CF=C(CF3)2、-CF=C(CF3)(CF2CF2CF3)、-CF=C(CF3)(CF(CF3)2)、-C(CF3)=CF(CF(CF3)2)、-C(CF2CF3)=C(CF3)2等。Rf基是氟代链烯基时,Rf基的碳原子数优选为2~7,更优选3~6,特别优选6。
Rf基是氟代醚基时,氟代醚基具有选自-C3F6O-、-C2F4O-和-CF2O-中的至少一种的重复单元(氧全氟亚烷基)。-C3F6O-是-CF2CF2CF2O-或-CF2C(CF3)FO-。-C2F4O-通常是-CF2CF2O-。氧全氟亚烷基重复单元的合计数是1~200,例如是1~100,特别是5~50。氟代醚基具有在氧全氟亚烷基重复单元上直接结合的末端基。末端基的例子是氢原子、卤原子(例如氟原子)、醇基(例如HOCH2-)、环氧基(例如)、胺基(例如H2N-)、羧酸基(例如HOOC-)、酰基卤(例如F(O=)C-)、氯甲基(ClH2C-)。氟代醚基除了具有氧全氟亚烷基重复单元和末端基以外,还可以具有碳原子数1~10的氟代亚烷基、特别是全氟亚烷基。碳原子数1~10的氟代亚烷基的例子是-CF2-和-CF2CF2-。
作为Rf基例子的氟代醚基(特别是全氟醚基)的例子如下。
F-(CF2CF2CF2O)n-CF2CF2- (n为1~200)
F-(CF2C(CF3)FO)n-CF2CF2- (n为1~200)
F-(CF2C(CF3)FO)n-(CF2O)m-CF2CF2- (m和n合计为1~200)
F-(CF2CF2O)n-(CF2O)m-CF2CF2- (m和n合计为1~200)
Y表示直接结合、可以具有氧原子的碳原子数1~10的脂肪族基、可以具有氧原子的碳原子数6~10的芳香族基、环状脂肪族基或芳香脂肪族基、-CH2CH2N(R1)SO2-基(其中,R1是碳原子数1~4的烷基)或-CH2CH(OY1)CH2-基(其中,Y1是氢原子或乙酰基)。脂肪族基优选亚烷基(特别是碳原子数1~4、例如是1或2)。芳香族基和环状脂肪族基被取代或未被取代均可。
上述含氟丙烯酸酯单体的例子如下。
Rf-(CH2)10OCOCH=CH2
Rf-(CH2)10OCOC(CH3)=CH2
Rf-CH2OCOCH=CH2
Rf-CH2OCOC(CH3)=CH2
Rf-(CH2)2OCOCH=CH2
Rf-(CH2)2OCOC(CH3)=CH2
Rf-SO2N(CH3)(CH2)2OCOCH=CH2
Rf-SO2N(C2H5)(CH2)2OCOCH=CH2
Rf-CH2CH(OCOCH3)CH2OCOC(CH3)=CH2
Rf-CH2CH(OH)CH2OCOCH=CH2
[式中,Rf优选为碳原子数1~7的直链状或支链状的氟代烷基、碳原子数2~7的氟代链烯基、或者选自重复单元:-C3F6O-、-C2F4O-和-CF2O-中的至少一种的重复单元的合计数为1~200的氟代醚基。]
含有氨基的单体(B)是具有氨基和碳-碳双键的化合物。含有氨基的单体(B)优选不含氟原子。
含有氨基的单体(B)的例子如下式所示。
[式中,R11、R12、R21相同或不同,是氢原子或碳原子数1~4的烷基,Y11是氧原子或NH,Z是碳原子数1~10的支链或直链的亚烷基,R11和R12可以相互结合,与邻接的氮原子一起形成环。]
因为共聚物含有氨基,所以例如如果通过质子酸形成盐,在水中溶解时就会解离,呈阳离子性。
R11、R12、R21分别表示氢原子或碳原子数1~4的烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基等)。R21优选为氢原子或甲基。R11和R12相互结合、与邻接的氮原子一起形成环时,R11和R12可以通过氮原子、氧原子、硫原子等杂原子相互结合。作为R11和R12相互结合、与相邻接的氮原子一起形成的环,例如,可以列举氮丙啶环、吡咯烷环、哌啶环、哌嗪环、吗啉环等。
作为Z亚烷基,可以列举亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基、四亚甲基、六亚甲基等直链状或支链状的碳原子数1~6(优选碳原子数1~4)的亚烷基。
作为含有氨基的单体(B)的具体例子,可以列举(甲基)丙烯酸二甲基氨基甲酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基甲酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基丙酯等的化学式(Ⅱ)中Y11是氧原子的化合物;二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等的化学式(Ⅱ)中Y11是NH的化合物等。含有氨基的单体(B)可以单独使用或组合2种以上使用。
构成含氟聚合物的单体,除了包括单体(A)和(B)以外,还可以包括亲水性非氟单体(C)。亲水性非氟单体(C)具有亲水性,不含氟原子。
亲水性基团的例子是氧亚烷基。
亲水性非氟单体(C)可以是作为氧亚烷基(亚烷基的碳原子数2~6)的亲水性基团和具有碳-碳双键的单体。
作为氧亚烷基的亲水性基团为非离子性。亲水性非氟单体(C)中的氧亚烷基数为2~200,例如可以为3~50。
亲水性非氟单体(C)可以是聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯和/或聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯。
亲水性非氟单体(C)的分子量为100以上,例如可以为150以上,优选为200以上,特别优选为250~3000。
聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯,优选由下述通式表示。
CH2=CX1C(=O)-O-(RO)n-X2 (Ⅲ)
[式中,X1是氢原子或甲基,X2是氢原子或碳原子数1~22的不饱和或饱和烃基,R是碳原子数2~6的亚烷基,n是2~90的整数]。n优选为3~30,例如为4~20。
通式(Ⅲ)中的R优选为亚乙基、亚丙基和亚丁基,特别优选为亚乙基。
通式(Ⅲ)中的R可以是2种以上亚烷基的组合。此时,优选至少一个R是亚乙基。作为R的组合,可以列举亚乙基/亚丙基的组合、亚乙基/亚丁基的组合。
亲水性非氟单体(C)可以是2种以上的混合物。此时,优选至少一个亲水性非氟单体(C)的通式(Ⅲ)中的R是亚乙基。
亲水性非氟单体(C)的具体例子例如可以列举以下物质,但不限定于这些物质。
CH2=CX1COO-(CH2CH2O)n-H
CH2=CX1-(CH2CH2O)n-CH3
CH2=CX1COO-(CH2CH(CH3)O)n-H
CH2=CX1COO-(CH2CH(CH3)O)n-CH3
CH2=CX1COO-(CH2CH2O)5-(CH2CH(CH3)O)2-H
CH2=CX1COO-(CH2CH2O)5-(CH2CH(CH3)O)3-CH3
CH2=CX1COO-(CH2CH2O)8-(CH2CH(CH3)O)6-CH2CH(C2H5)C4H9
CH2=CX1COO-(CH2CH2O)23-OOC(CH3)C=CH2
CH2=CX1COO-(CH2CH2O)20-(CH2CH(CH3)O)5-CH2-CH=CH2
构成含氟聚合物的单体,除了包括单体(A)、(B)、(C)以外,还可以根据需要包括其它单体(D)。其它单体(D)优选为非氟单体。作为其它单体(D)的例子,可以例示含有烃基的单体、乙烯、醋酸乙烯酯、卤化乙烯(例如氯乙烯)、偏卤乙烯(例如偏氯乙烯)、丙烯腈、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃甲酯、3-氯-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基烷基酮、乙烯基烷基醚、异戊间二烯、氯丁二烯、丁二烯等,但不限定于这些。
作为其它单体(D)的另外的例子,可以列举具有硅烷基的单体。具有硅烷基的单体,优选具有硅烷基(特别是末端硅烷基)和碳-碳双键的化合物。具有硅烷基的单体,也可以是末端硅烷偶联剂或侧链具有硅烷偶联剂的单体。
具有硅烷基的单体的具体例子如下。
CH2=CHCO2(CH2)3Si(OCH3)3
CH2=CHCO2(CH2)3Si(OC2H5)3
CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(OCH3)3
(γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷)、
CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(OC2H5)3
CH2=CHCO2(CH2)3SiCH3(OC2H5)2
CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiC2H5(OCH3)2
CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(CH3)2(OC2H5)、
CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(CH3)2OH、
CH2=CHCO2(CH2)3SiCH3〔ON(CH3)C2H52
CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiC6H5〔ON(CH3)C2H52
CH2=CHSi(OCH3)3
CH2=CHSi(OC2H5)3
CH2=CHSiCH3(OCH3)2
CH2=CHSi(CH3)2(OC2H5)、
CH2=CHSi(CH3)2SiCH3(OCH3)2
CH2=CHSiCH3〔ON(CH3)C2H52
乙烯基三氯硅烷、
乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷。
含氟聚合物的重均分子量例如可以为1000~1000000,优选为2000~100000,进一步优选为4000~20000。含氟聚合物的重均分子量由GPC(凝胶渗透色谱)求出(聚苯乙烯换算)。
含氟聚合物在水中溶解。含氟聚合物的溶解度(25℃,相对于100g水能够溶解的含氟聚合物的量)为5g以上,例如为10g以上,优选为20g以上。溶解度的上限为500g,例如可以为200g。
含氟聚合物可以由源自下述单体的重复单元的组合构成。
(1)单体(A)+单体(B)、
(2)单体(A)+单体(B)+单体(C)、
(3)单体(A)+单体(B)+单体(D)、
(4)单体(A)+单体(B)+单体(C)+单体(D)
在含氟聚合物中,相对于100重量份单体(A),单体(B)的量可以为1~500重量份,例如为2~100重量份,优选为3~80重量份,更优选为5~70重量份;单体(C)的量可以为0~10重量份,例如为1~5重量份;单体(D)的量可以为0~10重量份,例如为1~5重量份。
本发明的含氟聚合物可以由通常聚合方法的任意一种方法制造,并且,聚合反应的条件也可以任意地选择。作为这样的聚合方法,可以列举溶液聚合、悬浊聚合、乳化聚合。特别优选溶液聚合。
在溶液聚合中,采用下述方法:在聚合引发剂的存在下,使单体溶解在有机溶剂中,氮气置换后,例如在50~120℃的范围加热搅拌1~10小时。作为聚合引发剂,例如,可以列举偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、月桂基过氧化物、氢过氧化枯烯、过氧新戊酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯等。相对于100重量份单体,聚合引发剂的用量可以为0.01~5重量份的范围。
作为有机溶剂,是对单体而言为非活性、并且溶解这些单体的溶剂,例如,可以列举戊烷、己烷、庚烷、辛烷、异辛烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、石油醚、市售石油类溶剂(Exxon Mobil Corporation生产的EXXSOL D40、ISOPER E等)、四氢呋喃、1,4-二噁烷、丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸叔丁酯、异丙醇、丙二醇甲醚乙酸酯、对氯三氟甲苯、1,1,2,2-四氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯、四氯二氟乙烷、三氯三氟乙烷等。相对于合计100重量份的单体,有机溶剂的用量可以为50~1000重量份的范围。
聚合反应后,在反应混合物中加水,除去有机溶剂(通过蒸馏等),由此能够得到聚合物的水溶液。
在本发明中,涂层剂(例如拨水拨油剂或防污剂)包括(1)含氟聚合物和(2)水性液态介质,即包括水、或水和水溶性有机溶剂的混合物。水溶性有机溶剂的例子为醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇;酮,例如丙酮等。相对于混合物(水和水溶性有机溶剂的合计量),水溶性有机溶剂的量为50重量%以下,例如可以为1~30重量%。
涂层剂是含氟聚合物的溶液(水溶液)的形态。
在涂层剂中,含氟聚合物的量没有特别限定,可以在能够均匀溶解的范围内适当选择。例如,相对于涂层剂为0.1~50重量%,例如为0.2~20重量%,优选为0.5~10重量%。
本发明的涂层剂除了含有(1)含氟聚合物和(2)水性液态介质以外,还可以含有(3)添加剂。
添加剂(3)的例子是含硅化合物等。
含硅化合物优选为具有至少1个硅氧烷键的化合物。含硅化合物通常是不包括具有硅烷基的单体的化合物。
含硅化合物例如是烷基硅酸酯、硅醇盐(siliconate,シリコネート)等。
烷基硅酸酯的例子,可以是下述通式(Ⅰ)所示的化合物。
[式中,R1n表示碳原子数1~18的烷基,nn为2以上时,可以相同也可以不同。R2n表示氢原子或碳原子数1~5的烷基,nn为2以上时,可以相同也可以不同。nn表示1~20的整数。]
关于上述R1n,作为碳原子数1~18的烷基(即饱和链状脂肪族烃基),没有特别限定,例如,可以列举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基等,这些烷基可以是直链状也可以是支链状。
关于上述R2n,作为碳原子数1~5的烷基,没有特别限定,例如,可以列举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基等,这些烷基可以是直链状也可以是支链状。
上述nn为1~20的整数,例如为1~10的整数。
作为烷基硅酸酯,进一步具体而言,例如可以列举甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、戊基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、庚基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、壬基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十一烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十三烷基三甲氧基硅烷、十四烷基三甲氧基硅烷、十五烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十七烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、戊基三乙氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、庚基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、壬基三乙氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、十一烷基三乙氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十三烷基三乙氧基硅烷、十四烷基三乙氧基硅烷、十五烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、十七烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷等,其中,优选甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷。
另外,含硅化合物的二聚物等也可以作为含硅化合物使用,作为这样的化合物,可以列举上述通式(Ⅰ)中nn是2或3的化合物等。另外,还可以是nn为20以下的整数的化合物。
硅醇盐(特别是烷基硅醇盐),例如是式:
R1 aSi(OR2)b(OM)c所示的化合物。
[式中,a是0以上的整数(优选1),b是0以上的整数(优选2),c是1以上的整数(优选1),满足a+b+c=4。R1可以相同或不同,表示碳原子数1~18的烃基。R2可以相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~18的烃基。M可以相同或不同,表示碱金属。]
烃基例如为脂肪族烃基(例如烷基)、脂环式烃基、芳香族烃基或芳香脂肪族烃基。
作为R1,例如可以列举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、正己基、正庚基、正辛基、异辛基、2,2,4-三甲基戊基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十八烷基、环戊基、环己基、环庚基、甲基环己基、苯基、萘基、蒽基、菲基、甲苯基、二甲苯基、乙苯基、苄基、苯基乙基等。其中,优选甲基、乙基、丙基,特别优选甲基。
作为R2,除了氢原子以外,还可以列举与R1同样的基团。其中,优选氢原子、甲基、乙基,特别优选氢原子。
作为M,可以列举Li、Na、K等,特别优选Na。
烷基硅醇盐的具体例子为甲基硅醇钠[CH3Si(OH)2(ONa)]和乙基硅醇钾[C2H5Si(OH)2(OK)]。
相对于100重量份含氟聚合物(1),添加剂(3)的量为0~200重量份,例如为0~50重量份,如果例示也可以是0.1~50重量份。
另外,涂层剂除了含有上述成分(1)~(3)以外,还可以根据需要含有其它的拨水剂、其它的拨油剂、荧光剂、干燥速度调节剂、交联剂、成膜助剂、相溶剂、表面活性剂、防冻剂、粘度调节剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、pH调节剂、消泡剂、润滑性调节剂、防静电剂、亲水化剂、抗菌剂、防腐剂、防虫剂、芳香剂、阻燃剂、色调调节剂等。
在本发明中,在基材上涂布涂层剂,赋予基材以防湿性。
作为基材,是电子部件和电气部件等。在本说明书中,在单称“电子部件”时,除了电子部件以外,也包括电气部件。
基材是配置在不论室外、室内的暴露于湿气的场所的电子部件和电气部件,是设置有回路且安装了各种元件的电子部件和电气部件。基材的例子是回路基板、硬盘支座等。电子部件和电气部件例如可以用于电话、信号机、空调室外机、配电盘、柱上式电容器、手机、便携中继天线、汽车电子设备、船舶电子设备、自动售货机、移动个人计算机等物品中。
作为电子部件,可以列举各种印刷线路基板(电子回路基板)、混合IC等,但不限定于这些。
作为这样的电子部件的基板材料,可以使用环氧树脂、酚醛树脂、BT树脂、聚酰亚胺、玻璃基布(纤维)、铝等,并且作为回路材料的铜、银、金、铂等金属或图案散布在基板上。本发明的涂层剂组合物不会使这些材料变性。
另外,作为电气部件,除了内置有上述电子部件的各种电气装置以外,还可以例示配电盘。具体而言,可以例示空调的室外机、手机、汽车导航仪、太阳能电池面板、照明、信号机、便携中继天线、汽车电子设备、自动售货机、移动个人计算机、无人天线电台、无线机、船舶设备、钟表等。
利用刷涂法或浸涂法、喷雾法、辊涂法、浇注封装法、铸造法等涂布涂层剂,在周围环境中静置,使水性液态介质挥发,形成涂层剂覆膜。
在本发明中,涂层剂覆膜可以是由涂层剂组合物制成的膜,例如可以是流延膜。通过以该膜包装电子、电气部件,获得防湿效果。
利用涂层剂对基材进行处理(特别是涂布)。以涂层剂中的含氟聚合物计,涂层剂的量为0.05~50g/m2,例如为0.1~25g/m2,优选为0.5~5.0g/m2。涂布既可以以1次进行,也可以分为多次进行。
所谓“处理”,表示通过浸渍、喷雾、涂布等而将处理剂用于基材。通过处理,作为处理剂有效成分的含氟聚合物附着在基材的表面(和/或浸透基材的内部)。
实施例
以下,表示实施例和比较例,具体地说明本发明,但这些只不过是本发明的具体例子,本发明不限定于此。以下,只要没有特别说明,%是重量%。
本发明和以下的实施例中采用的试验方法和测定方法如下。
(1)拨水拨油性
使用接触角计(协和界面科学株式会社社生产,CONTACT-ANGLE METER CA-DT)评价试验片的铜箔部分的拨水拨油性。
(2)电阻值
使用电阻测定机(ADVANTEST株式会社生产,ULTRA HIGH RESISTANCE METERR8340A)测定试验片的表面电阻。
(3)耐水性
将试验片在25度的去离子水中浸渍24小时。使用电阻测定机测定浸渍后的试验片的表面电阻。
(4)干燥性
采用刷毛涂布法在安装有梳型电极基板的玻璃纤维增强环氧树脂版上涂布涂层剂,一边以室温干燥,一边利用电阻测定机测定试验片的表面电阻。
(5)耐高温高湿性
将试验片在维持85℃、85RH%的高温高湿槽中放置48小时,继续施加恒定16V的电压。在测定电阻值时,施加100V的电压,研究高温高湿下的电阻值的经时变化。
制造例1(“Rf(C6)-DM”聚合物水溶液的调制)
在四口烧瓶中搅拌溶解73.30g CF3CF2-(CF2CF2)2-CH2CH2O COC(CH3)=CH2[Rf(C6)甲基丙烯酸酯]、26.70g甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DM)、150.00g异丙醇(IPA),一边进行氮气置换,一边保持在60℃,之后添加2g过氧新戊酸叔丁酯,在60℃反应6小时,得到聚合物溶液。聚合反应的结束通过气相色谱确认单体转化率达到99%以上。进一步一边以60℃搅拌该聚合物溶液,一边滴加10.20g CH3COOH(醋酸)和300g离子交换水的混合液。此后,减压除去IPA,从以130℃加热1小时后的蒸发残留物求得该溶液的固体成分,用离子交换水稀释使得固体成分为25mass%,得到透明且稳定的聚合物水溶液。
制造例2[Rf(C4)Cl-DM]和制造例3[Rf(C2)-DM]
在制造例1中,将Rf(C6)甲基丙烯酸酯和DM分别替换为63.00g CF3CF2CF2CF2-CH2CH2OCOC(Cl)=CH2[Rf(C4)氯丙烯酸酯]、37.00gDM,除此之外,以完全相同的方法制造,将制得的产物作为制造例2。另外,将除了分别替换为59.62g CF3CF2-CH2OCOC(CH3)=CH2[Rf(C2)甲基丙烯酸酯]、40.38g DM以外、以完全相同的方法制得的产物作为制造例3。
实施例1
采用刷毛涂布法在安装有梳型电极基板的玻璃纤维增强环氧树脂版(材质:CEM3、板厚:1.6mm、铜箔厚:18μm、图案宽:0.75mm或0.3mm)上涂布涂层剂(制造例1~3的聚合物水溶液),使之干燥,制成涂层的膜厚2.7μm的试验片。对该试验片(涂布了实施例1的聚合物水溶液的试验片)测定拨水拨油性、电阻值、耐高温高湿性。在表1~4中表示结果。
实施例2
除了将涂层的膜厚变更为0.8μm以外,重复与实施例1同样的步骤。在表1~4中表示结果。
比较例1和2
除了变更涂层剂的种类和涂层剂的膜厚以外,重复与实施例1同样的步骤。作为比较例,使用聚氨酯类分散液(三井化学聚氨酯株式会社生产“TAKELAC W-6020”)和丙烯酸类分散液(日信化学工业株式会社生产“VINYBLAN T0-453N”)。在表1~4中表示结果。
表1:拨水拨油性
表2:电阻值和耐水性
表3:室温干燥时的干燥性
表4:耐高温高湿性
产业上的可利用性
本发明的涂层剂可以用于电子部件和电气部件的防湿被覆。电子部件和电气部件的例子是回路基板、硬盘支座等。电子部件和电气部件例如是电话、信号机、空调室外机、配电盘、柱上式电容器、手机、便携中继天线、汽车电子设备、船舶电子设备、自动售货机、移动个人计算机等。

Claims (14)

1.一种电子部件用涂层剂,该电子部件用涂层剂包括含氟化合物(1)和水性液态介质(2),其特征在于:
电子部件用涂层剂为溶液,
所述含氟化合物(1)是由(A)源自以式(Ⅰ)所示的含氟丙烯酸酯单体的重复单元和(B)源自以式(Ⅱ)所示的含有氨基的单体的重复单元构成的水溶性含氟聚合物,
在含氟聚合物中,相对于单体(A)100重量份,单体(B)的量是1~500重量份,
CH2=C(-X)-C(=O)-O-Y-Rf(Ⅰ)
式中,X是氢原子、甲基、氟原子、氯原子、溴原子或碘原子;
Y表示可以具有氧原子的碳原子数1~10的脂肪族基;
Rf是碳原子数1~21的直链状或支链状的全氟代烷基,
式中,R11、R12、R21相同或不同,是氢原子或碳原子数1~4的烷基,Y11是氧原子或NH,Z是碳原子数1~10的支链或直链的亚烷基,R11和R12相互结合与邻接的氮原子一起形成环或者不形成环,
水性液态介质(2)是(ⅰ)水、或者(ⅱ)水与水溶性有机溶剂的混合物,
相对于电子部件用涂层剂,含氟化合物的量是0.1~50重量%。
2.如权利要求1所述的电子部件用涂层剂,其特征在于:
含氟丙烯酸酯单体(A)的Rf是碳原子数2~6的全氟代烷基。
3.如权利要求1或2所述的电子部件用涂层剂,其特征在于:
在含有氨基的单体(B)中,R21是氢原子或甲基。
4.如权利要求1或2所述的电子部件用涂层剂,其特征在于:
所述电子部件用涂层剂包括含氟化合物(1)、水性液态介质(2)和添加剂(3),
相对于含氟化合物(1)100重量份,添加剂(3)的量是0.1~200重量份。
5.如权利要求4所述的电子部件用涂层剂,其特征在于:
作为添加剂(3),含有荧光剂或色素。
6.如权利要求1或2所述的电子部件用涂层剂,其特征在于:
所述电子部件用于选自电话、信号机、空调室外机、配电盘、柱上式电容器、手机、便携中继天线、汽车电子设备、船舶电子设备、自动售货机和移动个人计算机的电子、电气设备中。
7.一种处理电子部件的制造方法,其特征在于:
包括用电子部件用涂层剂涂布电子部件的步骤,
该电子部件用涂层剂包括含氟化合物(1)和水性液态介质(2),
该电子部件用涂层剂为溶液,
所述含氟化合物(1)是由(A)源自以式(Ⅰ)所示的含氟丙烯酸酯单体的重复单元和(B)源自以式(Ⅱ)所示的含有氨基的单体的重复单元构成的水溶性含氟聚合物,
在含氟聚合物中,相对于单体(A)100重量份,单体(B)的量是1~500重量份,
CH2=C(-X)-C(=O)-O-Y-Rf(Ⅰ)
式中,X是氢原子、甲基、氟原子、氯原子、溴原子或碘原子;
Y表示可以具有氧原子的碳原子数1~10的脂肪族基;
Rf是碳原子数1~21的直链状或支链状的全氟代烷基,
式中,R11、R12、R21相同或不同,是氢原子或碳原子数1~4的烷基,Y11是氧原子或NH,Z是碳原子数1~10的支链或直链的亚烷基,R11和R12相互结合与邻接的氮原子一起形成环或者不形成环,
水性液态介质(2)是(ⅰ)水、或者(ⅱ)水与水溶性有机溶剂的混合物,
相对于电子部件用涂层剂,含氟化合物的量是0.1~50重量%。
8.如权利要求7所述的制造方法,其特征在于:
含氟丙烯酸酯单体(A)的Rf是碳原子数2~6的全氟代烷基。
9.如权利要求7或8所述的制造方法,其特征在于:
在含有氨基的单体(B)中,R21是氢原子或甲基。
10.如权利要求7或8所述的制造方法,其特征在于:
所述电子部件用涂层剂包括含氟化合物(1)、水性液态介质(2)和添加剂(3),
相对于含氟化合物(1)100重量份,添加剂(3)的量是0.1~200重量份。
11.如权利要求10所述的制造方法,其特征在于:
作为添加剂(3),含有荧光剂或色素。
12.如权利要求7或8所述的制造方法,其特征在于:
所述电子部件用于选自电话、信号机、空调室外机、配电盘、柱上式电容器、手机、便携中继天线、汽车电子设备、船舶电子设备、自动售货机和移动个人计算机的电子、电气设备中。
13.如权利要求7或8所述的制造方法,其特征在于:
在将电子部件用涂层剂用于电子部件后,除去水性液态介质。
14.一种由权利要求7~13中任一项所述的制造方法制得的处理电子部件。
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