Surface treatment of poly(tetrafluoroethylene) and perfluoroethylene-propylene by radiation grafting

放射線グラフト重合によるPTFEとPFEPの表面改質

伊藤 直樹*; 間瀬 淳*; 瀬古 典明; 玉田 正男; 坂田 栄二*; 近木 祐一郎*

Ito, Naoki*; Mase, Atsushi*; Seko, Noriaki; Tamada, Masao; Sakata, Eiji*; Kogi, Yuichiro*

Poly(tetrafluoroethylene)(PTFE)やperfluoroethylene-propylene(PFEP)などのフッ素高分子は電子デバイスとして、誘電率が小さく電気的特性が優れているが、銅などの金属導体に対する接着力が弱いため、アンテナ材料として産業化するためには多くの問題がある。導体に凹凸を付けてからフッ素樹脂基板に貼り付けてアンテナを製作する方法もあるが、導体表面の凹凸による電力損失のため、周波数の低い領域での使用に限られるなど大きな障害となっている。この問題を解決するため、放射線グラフト重合技術を適用し、銅と相性の良い親水性基をフッ素樹脂基板に導入した。その結果、導体との接着強度が10.3N/cm(PTFE), 14.5N/cm(PFEP)に向上し、反応前後でもフッ素樹脂基板の誘電特性にはほとんど変化がないことがわかった。これにより、フッ素樹脂本来の低損失特性を維持した高性能アンテナ基板が製作できる見通しが得られた。

Polytetrafluoroethylene (PTFE) and perfluoro ethylene-propylene (PFEP) have many desirable properties for application to electronic devices, such as low dielectric constant and loss tangent. However, the weak adhesion of the polymer to various metals, associated with the chemical inertness of the fluorine resin surface, fails to satisfy many of the industry requirements. Surface treatment of PTFE and PFEP by radiation-induced graft polymerization was carried out to improve the adhesion. Peel adhesion strengths of 10.3 N/cm and 14.5 N/cm were attained for PTFE/Cu and PFEP/Cu, respectively by the treatment. In addition, the dielectric function of grafted PTFE and grafted PFEP remained almost unchanged after the graft polymerization.