CN103192572B - 耐高温覆盖膜和使用其制备的金属基散热板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种耐高温覆盖膜和使用其制备的金属基散热板及其制备方法，属于涂料涂层技术领域。采用耐高温覆盖膜替代传统的白色涂层，该覆盖膜包括依次层叠的粘结层、薄膜层和白色涂层；粘结层为聚氨树脂或环氧树脂中的至少一种；薄膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜或聚酰亚胺薄膜中的至少一种；白色涂层主要由50-150份的热固性柔性树脂组合物，0.1-70份的颜料，0.02-3.5份的助剂，再用有机溶剂调节上述组分的固体含量为40-50%后制备而成；该耐高温覆盖膜和使用其制备的金属基散热板具有较好的饶折性，可实现多维弯折而不会产生裂纹，可广泛用于LED的多角度立体照明中。

Description

耐高温覆盖膜和使用其制备的金属基散热板及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料涂层技术领域，特别是涉及一种耐高温覆盖膜和使用其制备的金属基散热板及其制备方法。

背景技术

随着电子信息产品的大量生产，并且其朝向轻薄短小、多功能的设计趋势，作为电子零组件主要支撑的印制电路基板，也随着该发展趋势，不断提高技术，以提供更为优良的高密度布线、薄形、微细孔径、高散热特性，因此在该背景下诞生了高散热的金属基散热板。而铝基散热板是其中应用最广的散热基板，目前铝基散热板大量应用于LED照明中，随着LED照明的发展，为解决LED的发光角度问题，并减少人工装配的耗时耗力，出现了立体的LED照明，故需要其散热板也能实现多角度的立体功能。但是，处于对反射率性能的考虑，一般LED用的金属基散热板的板面都会有一层白色涂层，此白色涂层主要由小分子量、比较硬脆的感光树脂制成，通过紫外线感光进行交联反应，且此涂层是直接涂布在金属基板表层，无其他过渡层（如薄膜层等），因此，目前此白色涂层无法满足挠折需求，经过弯折后会出现裂纹，甚至断裂的情况。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，公开一种耐高温覆盖膜，该覆盖膜具有较好的饶折性，可实现多维弯折而不会产生裂纹。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种耐高温覆盖膜，包括依次层叠的粘结层、薄膜层和白色涂层；

所述粘结层为聚酯树脂或环氧树脂中的至少一种；

所述薄膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜或聚酰亚胺薄膜中的至少一种；

所述白色涂层主要由以下重量份的原料制备而成：

热固性柔性树脂组合物  50-150份

颜料                  0.1-70份

助剂                  0.02-3.5份

有机溶剂              调节上述组分的固体含量为40-50%；

所述热固性柔性树脂组合物由以下重量份的原料组成：

柔性树脂              40-150份

固化剂                10-60份。

在其中一些实施例中，所述白色涂层还包括重量份为5-20份的填料，所述填料为高岭土、氢氧化铝、二氧化硅、氢氧化镁、三氧化二锑、十溴二苯乙烷中的至少一种。选择不同填料可以赋予该覆盖膜层不同的性能。如氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑、十溴二苯乙烷具有阻燃的作用，二氧化硅能够增加细腻度。

在其中一些实施例中，所述柔性树脂为醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、UV树脂中的至少一种。该柔性树脂是指具有韧性、可弯折，有交强抗拉伸性、耐冲击性的一类树脂。

在其中一些实施例中，所述固化剂为可与所述柔性树脂中的活性基团发生交联反应的固化或交联用树脂中的至少一种；所述活性基团为羟基、羧基、环氧基、氰酸基、氨酯基中的至少一种；如环氧固化剂、异氰酸酯固化剂、氨基固化剂等。上述固化剂均可直接提高涂层的耐候性和耐黄变性；同时，采用部分封闭型固化剂需加热到一点温度后才解封参与反应，可增强加工时的可控性和可操作性。

在其中一些实施例中，所述颜料为钛白粉或钛白粉和有色颜料。该有色颜料为硫酸钡、涂料或油墨用的色浆及色粉，颜色包括紫色、红色、蓝色、绿色等。所述钛白粉优选金红石型或锐钛型二氧化钛白色颜料，具有很好的高温稳定性和耐候性，同时有较高的遮盖力，能使组合物呈白色，进而使所制备的覆盖膜层呈白色。而其他的颜料作用是对白色颜料进行调色，让其更白且不容易黄变。且钛白粉与助剂中的荧光增白剂配合使用，还能实现本白色涂层的高白度和高遮盖力特性。

在其中一些实施例中，所述助剂为荧光增白剂、催化剂、增稠剂、流平剂、消泡剂、分散剂中的至少一种；所述有机溶剂为丁酮、甲苯、环己酮、二丙二醇甲醚醋酸酯、异己二醇、乙酸乙酯、三丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚中的至少一种。采用以上溶剂或混合溶剂可溶解固体组分，从而获得适宜的粘度，提供良好的可加工性，保证在涂覆过程中涂层不出现表观缺陷。

本发明还公开一种制备上述耐高温覆盖膜的方法，包括以下步骤：

1）将上述白色涂层原料所有组份在高速分散机中混合均匀，用三辊机或砂磨机研磨至10μm以下；

2）通过涂胶机涂在厚度为5-50μm的薄膜层上，涂层厚度为10-25μm，80-180℃烘烤25-120分钟；

3）在薄膜层另一侧涂覆粘结层，涂层厚度为2-35μm，经80-200℃烘烤5-35分钟干燥后，即得。

在其中一些实施例中，所述薄膜层厚度为5-50μm，所述白色涂层的涂覆厚度为10-25μm；所述粘结层的涂覆厚度为2-35μm。

本发明还公开一种金属基散热板，该散热板包括上述的耐高温覆盖膜。

本发明还公开一种制备上述金属基散热板的方法，包括以下步骤：

1）采用快压机，在100-180℃，2-10min，50-200kg压力的条件下，将上述的耐高温覆盖膜压合在金属基散热板的基板上；

2）80-250烘烤25-350分钟熟化，即得。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明采用新的耐高温覆盖膜取代传统的白色涂层，解决了传统白色涂层无法满足挠折需求，经过弯折后会出现裂纹，甚至断裂的问题，实现了覆盖膜层及使用该覆盖膜层制备的金属基散热板可以弯折的目的，满足了LED照明需要多角度立体照明的需求。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行详细说明，但并不对本发明造成任何限制。

实施例1

一种耐高温覆盖膜，包括依次层叠的粘结层、薄膜层和白色涂层；

所述粘结层为聚酯树脂；

所述薄膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜；

所述白色涂层由以下重量份的原料制备而成：

热固性柔性树脂组合物：

柔性树脂：环氧树脂（商品型号壳牌828）             8份

          聚酯树脂（商品型号Polybond PE-708）     33份

固化剂：环氧固化剂（商品型号Amicure PACM）        2份

        异氰酸酯固化剂（商品型号Desmodur N3175）  12份

颜料：金红石型钛白粉（商品型号Ti-Pure R-902+）    50份

助剂：荧光增白剂（商品型号OB-1）                  0.1份

      流平剂（商品型号BYK-300）                   0.04份

有机溶剂：丁酮和甲苯（3:1）混合溶剂，调节组分的固体含量为50%。

制备上述耐高温覆膜层的步骤如下：

1）将上述白色涂层原料所有组份在高速分散机中混合均匀，用三辊机研磨至8μm；

2）通过涂胶机涂在厚度为25μm的PET薄膜上，涂层厚度为25μm，放入160℃的烘箱中烘烤40分钟；

3）在薄膜层另一侧涂覆粘结胶层，经150℃，10分钟烘烤干燥后，制得本实施例所述耐高温覆盖膜，干膜厚度约12μm。

实施例2

一种耐高温覆盖膜，包括依次层叠的粘结层、薄膜层和白色涂层；

所述粘结层为环氧树脂；

所述薄膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜；

所述白色涂层由以下重量份的原料制备而成：

热固性柔性树脂组合物：

柔性树脂：UV树脂（商品型号6311）                 4份

          醇酸树脂（商品型号UralacAK436）        7份

          聚酯树脂（商品型号Polybond PE-708）    36份

固化剂：异氰酸酯固化剂（商品型号Polybond M-80）  12份

        氨基固化剂（商品型号CYMEL688）           6份

颜料：金红石型钛白粉（商品型号Ti-Pure R-706）    50份

助剂：荧光增白剂（商品型号OB-1）                 0.1份

      流平剂（商品型号BYK-300）                  0.04份

有机溶剂：丁酮调节组分的固体含量为40%。

    制备上述耐高温覆膜层的步骤如下：

1）将上述白色涂层原料所有组份在高速分散机中混合均匀，用砂磨机研磨至1μm；

2）通过涂胶机涂在厚度为5μm的PET薄膜上，涂层厚度为10μm，放入80℃的烘箱中烘烤120分钟；

3）在薄膜层另一侧涂覆粘结胶层，涂层厚度为2μm，经80℃，35分钟烘烤干燥后，制得本实施例所述耐高温覆盖膜。

实施例3

一种耐高温覆盖膜，包括依次层叠的粘结层、薄膜层和白色涂层；

所述粘结层为聚酯树脂；

所述薄膜层为聚酰亚胺薄膜；

所述白色涂层由以下重量份的原料制备而成：

热固性柔性树脂组合物：

柔性树脂：聚酯树脂（商品型号Polybond PE-320）      25份

          聚酯树脂（商品型号Polybond PE-533）      75份

固化剂：异氰酸酯固化剂（商品型号Polybond M-80）    35份

颜料：金红石型钛白粉，（商品型号Ti-Pure R-706）    70份

助剂：荧光增白剂（商品型号OB-1）                   0.4份

流平剂（商品型号BYK-300）                          0.04份

有机溶剂：丁酮和甲苯（3:1）混合溶剂，调节组分的固体含量为45%。

制备上述耐高温覆膜层的步骤如下：

1）将上述白色涂层原料所有组份在高速分散机中混合均匀，用砂磨机研磨至10μm；

2）通过涂胶机涂在厚度为50μm的PET薄膜上，涂层厚度为25μm，放入180℃的烘箱中烘烤25分钟；

3）在薄膜层另一侧涂覆粘结胶层，涂层厚度为35μm，经200℃，20分钟烘烤干燥后，制得本实施例所述耐高温覆盖膜。

实施例4

一种耐高温覆盖膜，包括依次层叠的粘结层、薄膜层和白色涂层；

所述粘结层为聚酯树脂；

所述薄膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜；

所述白色涂层由以下重量份的原料制备而成：

热固性柔性树脂组合物：

柔性树脂：聚酯树脂（商品型号Polybond PE-222）        25份

          聚酯树脂（商品型号Polybond PE-708）        75份

固化剂：异氰酸酯固化剂（商品型号Polybond N-10）      18份

填料：氢氧化铝（山东产超细氢氧化铝）                 5份

颜料：金红石型钛白粉（Ti-Pure R-706）                70份

助剂：荧光增白剂(OB-1)                               0.4份

      流平剂(BYK-300)                                0.04份

有机溶剂：丁酮和甲苯（3:1）混合溶剂，调节组分的固体含量为50%。

1）将上述白色涂层原料所有组份在高速分散机中混合均匀，用砂磨机研磨至5μm；

2）通过涂胶机涂在厚度为30μm的PET薄膜上，涂层厚度为15μm，放入100℃的烘箱中烘烤80分钟；

3）在薄膜层另一侧涂覆粘结胶层，涂层厚度为15μm，经200℃，5分钟烘烤干燥后，制得本实施例所述耐高温覆盖膜。

实施例5

一种耐高温覆盖膜，包括依次层叠的粘结层、薄膜层和白色涂层；

所述粘结层为聚酯树脂；

所述薄膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜；

所述白色涂层由以下重量份的原料制备而成：

热固性柔性树脂组合物：

柔性树脂：聚酯树脂(商品型号Polybond PE-320)         25份

          聚酯树脂(商品型号Polybond PE-708)         75份

固化剂：异氰酸酯固化剂(商品型号Polybond N-10)       10份

填料：二氧化硅(商品型号EVONIK R972)                 18份

颜料：金红石型钛白粉(商品型号Ti-Pure R-706)         70份

助剂：荧光增白剂(商品型号OB-1)                      0.4份

      流平剂(商品型号BYK-300)                       0.04份

有机溶剂：丁酮和甲苯（3:1）混合溶剂，调节组分的固体含量为50%。

1）将上述白色涂层原料所有组份在高速分散机中混合均匀，用砂磨机研磨至3μm；

2）通过涂胶机涂在厚度为25μm的PET薄膜上，涂层厚度为20μm，放入90℃的烘箱中烘烤100分钟；

3）在薄膜层另一侧涂覆粘结胶层，涂层厚度为20μm，经140℃，15分钟烘烤干燥后，制得本实施例所述耐高温覆盖膜。

实施例6

一种金属基散热板，其制备方法如下：

1.采用快压机，在100℃，10min，200kg压力的条件下，将实施例1任一耐高温覆膜压合在金属基散热板上；

2.将金属基散热板在80℃烘烤350分钟，熟化后即制成。

实施例7

一种金属基散热板，其制备方法如下：

1.采用快压机，在180℃，2min，50kg压力的条件下，将实施例4任一耐高温覆膜压合在金属基散热板上；

2.将金属基散热板在250℃烘烤25分钟，熟化后即制成。

实施例8

一种金属基散热板，其制备方法如下：

1.采用快压机，在140℃，6min，120kg压力的条件下，将实施例5任一耐高温覆膜压合在金属基散热板上；

2.将金属基散热板在160℃烘烤60分钟，熟化后即制成。

实施例9

将上述实施例1-5的耐高温覆膜进行性能测试，结果如下表1。

表1.耐高温覆膜的性能测试结果

上述性能测试方式为，黄变、反射率采用CM-2300d型积分球分光测色计检测；反射率为以8°射出标准光源(D65)，同时积分球以8°接收反射光线，该测试仪符合美国ASTM E313-98标准；耐折性的测试为与金属基散热板粘合后进行90°正反弯折3次后，进行观察和百格测试。上述表1中Δb表示偏黄程度。

由上述结果可知，本发明采用新的耐高温覆盖膜解决了传统白色涂层无法满足挠折需求，经过弯折后会出现裂纹，甚至断裂的问题，实现了覆盖膜层及使用该覆盖膜层制备的金属基散热板可以弯折的目的。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种耐高温覆盖膜，其特征在于，包括依次层叠的粘结层、薄膜层和白色涂层；

所述粘结层为聚酯树脂；

所述薄膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜或聚酰亚胺薄膜中的至少一种；

所述白色涂层主要由以下重量份的原料制备而成：

所述热固性柔性树脂组合物由以下重量份的原料组成：

柔性树脂                         40-150份

固化剂                           10-60份；

所述柔性树脂为聚酯树脂。

2.根据权利要求1所述的耐高温覆盖膜，其特征在于，所述白色涂层还包括重量份为5-20份的填料，所述填料为高岭土、氢氧化铝、二氧化硅、氢氧化镁、三氧化二锑、十溴二苯乙烷中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的耐高温覆盖膜，其特征在于，所述固化剂为与所述柔性树脂中的活性基团发生交联反应的固化或交联用树脂中的至少一种；所述活性基团为羟基、羧基、环氧基、氰酸基、氨酯基中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的耐高温覆盖膜，其特征在于，所述颜料为钛白粉或钛白粉和有色颜料。

5.根据权利要求1所述的耐高温覆盖膜，其特征在于，所述助剂为荧光增白剂、催化剂、增稠剂、流平剂、消泡剂、分散剂中的至少一种；所述有机溶剂为丁酮、甲苯、环己酮、二丙二醇甲醚醋酸酯、异己二醇、乙酸乙酯、三丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚中的至少一种。

6.一种制备权利要求1-5任一项所述耐高温覆盖膜的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将所述白色涂层原料所有组份混合均匀，研磨至10μm以下；

2)涂在薄膜层上，80-180℃烘烤25-120分钟；

3)在薄膜层另一侧涂覆粘结层，经80-200℃烘烤5-35分钟干燥后，即得。

7.根据权利要求6所述的制备耐高温覆盖膜的方法，其特征在于，所述薄膜层厚度为5-50μm，所述白色涂层的涂覆厚度为10-25μm；所述粘结层的涂覆厚度为2-35μm。

8.一种金属基散热板，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的耐高温覆盖膜。

9.一种制备权利要求8的金属基散热板的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在100-180℃，2-10分钟，50-200kg压力的条件下，将所述的耐高温覆盖膜压合在金属基散热板的基板上；

2)80-250℃烘烤25-350分钟熟化，即得。