CN106113849A - 一种抗磁导热膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抗磁导热膜，包括，第一剥离层；复合在所述第一剥离层上的抗静电层；复合在所述抗静电层上的基材层；复合在所述基材层上的金属层；复合在所述金属层上的导热层；复合在所述导热层上的第二剥离层；所述导热层内部分散有导热粒子，所述导热粒子包括氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、氮化硼粒子和铜锌合金粒子中的一种或几种。本发明中的抗磁导热膜同时设置了金属层和导热层，导热层中分散有导热粒子，在配合金属层能够有效抗磁的同时，还能够迅速将电子元件或者电子设备上产生的热量传到除去，从而起到保护电子元件和设备的作用。本发明还提供一种抗磁导热膜的制备方法。

Description

一种抗磁导热膜及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子膜材料技术领域，尤其涉及一种抗磁导热膜及其制备方法。
背景技术
目前电子元件或者电子设备的发热问题一直是生产商和使用者非常关心的问题。电子元件/设备过热会加速损耗电子元件的寿命，而且会使设备产生安全隐患。同时，电磁辐射和干扰也是影响电子元件灵敏度和使用者健康的重要因素。现在市面上的抗磁薄膜材料普遍存在散热性差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗磁导热膜及其制备方法，本发明中的抗磁导热膜同时具有良好的抗磁性能和导热性能。
本发明提供一种抗磁导热膜，包括：第一剥离层；
复合在所述第一剥离层上的抗静电层；
复合在所述抗静电层上的基材层；
复合在所述基材层上的金属层；
复合在所述金属层上的导热层；
复合在所述导热层上的第二剥离层；
所述导热层内部分散有导热粒子，所述导热粒子包括氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、氮化硼粒子和铜锌合金粒子中的一种或几种。
优选的，所述导热粒子的粒径为50～800nm。
优选的，所述导热层内导热粒子的质量分数为5～45％。
优选的，所述导热层的厚度为5～50μm。
优选的，所述抗静电层中包括抗静电剂，所述抗静电剂包括胺的衍生物，季铵盐，硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物中的一种或几种；
所述抗静电层中抗静电剂的质量分数为0.1～3％。
优选的，所述抗静电层的厚度为2～8μm。
优选的，所述金属层选自铜层、银层、镍层、钴层或其合金层。
优选的，所述金属层的厚度为50～500nm。
优选的，所述基材层选自聚对苯二甲酸乙二醇酯层、均苯型聚酰亚胺层或联苯型聚酰亚胺层；
所述基材层的厚度为25～100μm。
本发明提供一种抗磁导热膜的制备方法，包括以步骤：
A)在基材的一面涂覆抗静电胶水，固化得到复合有抗静电层的基材；
B)在抗静电层表面贴合剥离膜，形成第一剥离层；
C)在基材的另一面镀一层金属，形成金属层；
D)在金属层表面涂覆导热胶，固化后得到导热层，所述导热胶中分散有导热粒子，所述导热粒子包括氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、氮化硼粒子和铜锌合金粒子中的一种或几种；
E)在导热层表面贴合离型膜，得到抗磁导热膜。
本发明提供一种抗磁导热膜，包括，第一剥离层；复合在所述第一剥离层上的抗静电层；复合在所述抗静电层上的基材层；复合在所述基材层上的金属层；复合在所述金属层上的导热层；复合在所述导热层上的第二剥离层；所述导热层内部分散有导热粒子，所述导热粒子包括氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、氮化硼粒子和铜锌合金粒子中的一种或几种。本发明中的抗磁导热膜同时设置了金属层和导热层，导热层中分散有导热粒子，在配合金属层能够有效抗磁的同时，还能够迅速将电子元件或者电子设备上产生的热量传到除去，从而起到保护电子元件和设备的作用。实验结果表明，本发明的中抗磁导热膜抗磁性能良好，电磁衰减SET达到60～70dB；导热性能良好，导热系数为20～30Wm-1K-1。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明中抗磁导热膜的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种抗磁导热膜，包括：第一剥离层；
复合在所述第一剥离层上的抗静电层；
复合在所述抗静电层上的基材层；
复合在所述基材层上的金属层；
复合在所述金属层上的导热层；
复合在所述导热层上的第二剥离层；
所述导热层内部分散有导热粒子，所述导热粒子包括氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、氮化硼粒子和铜锌合金粒子中的一种或几种。
在本发明中，所述第一剥离层优选为涂布有粘结剂的剥离膜，所述粘结剂用于将所述剥离膜与抗静电层粘合在一起。所述剥离膜优选选自聚对苯二甲酸乙二醇酯层(PET层)、聚氯乙烯层(PVC层)、聚碳酸酯层(PC层)、邻苯基苯酚层(OPP层)或聚乙烯层(PE层)；所述粘结剂优选包括硅胶、亚克力胶、压敏胶或OCA胶水；所述第一剥离层的厚度优选为10～100μm，更优选为30～80μm，最优选为40～60μm；其中所述剥离膜的厚度优选为40～80μm，更优选为50～70μm；所述粘结剂层的厚度优选为5～20μm，更优选为10～15μm。具体的，在本发明的实施例中，可采用北京康得新光电有限公司提供的光学级PET膜。
在本发明中，所述抗静电层由包含抗静电剂的抗静电胶水制成，所述抗静电剂优选包括胺的衍生物，季铵盐，硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物中的一种或几种；所述抗静电剂在所述抗静电胶水中的质量分数优选为0.1～3％，更优选为0.5～2.5％，最优选为1～2％；所述抗静电胶水优选为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂中的一种或几种；所述抗静电胶水可以是热固化型胶水，也可以是光固化型胶水，优选为光固化型胶水。在本发明中，所述抗静电层的厚度优选为2～8μm，更优选为3～7μm，最优选为4～6μm。本发明对所述抗静电胶水的来源没有特殊的限制，具体的，在本发明的实施例中，可采用常州艾卡公司提供的RD-03型号的抗静电胶水。
在本发明中，所述基材层为一种绝缘薄膜看，所述基材层优选选自聚对苯二甲酸乙二醇酯层(PET层)、均苯型聚酰亚胺层或联苯型聚酰亚胺层；所述基材层的厚度优选为25～100μm，更优选为40～80μm，最优选为50～70μm。具体的，在本发明的实施例中，可采用北京康得新光电有限公司提供的光学级PET膜。
在本发明中，所述金属层的作用主要为抗磁，所述金属层通过溅射镀膜的方式将金属粉体复合在所述基材层的一面。所述金属粉体优选包括铜、银、镍、钴中的一种或几种，或者采用他们的合金粉体，即铜合金、银合金、镍合金或钴合金；所述金属粉体的粒径优选为500～800nm，更优选为550～750nm，最优选为600～700nm。所述金属层的厚度优选为50～500nm，更优选为100～400nm，最优选为200～300nm。
在本发明中，所述导热层由含有导热粒子的导热胶制成，所述导热粒子包括氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、氮化硼粒子和铜锌合金粒子中的一种或几种，所述导热粒子的粒径优选为50～800nm，更优选为100～700nm，最优选为200～600nm，具体的，在本发明的实施例中，可以是**nm；所述导热粒子在所述导热胶中的质量分数优选为5～45％，更优选为10～40％，最优选为15～35％。所述导热胶优选选自有机硅胶、环氧树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯树脂中的一种或几种；所述导热层的厚度优选为5～50μm，更优选为10～40μm，最优选为15～35μm。具体的，在本发明的实施例中，可采用东莞鑫威化学公司提供的5710M型号的导热胶。
在本发明中，所述第二剥离层优选为离型膜，所述第二剥离层优选选自选自聚对苯二甲酸乙二醇酯层(PET层)、聚氯乙烯层(PVC层)、聚碳酸酯层(PC层)、邻苯基苯酚层(OPP层)或聚乙烯层(PE层)；所述第二剥离层的厚度优选为10～100μm，更优选为30～80μm，最优选为40～60μm；具体的，在本发明的实施例中，可以是50μm，可采用日本进口的PET-07型号的离型膜。
本发明还提供了一种抗磁导热膜的制备方法，包括以下步骤：
A)在基材的一面涂覆抗静电胶水，固化得到复合有抗静电层的基材；
B)在抗静电层表面贴合剥离膜，形成第一剥离层；
C)在基材的另一面镀一层金属，形成金属层；
D)在金属层表面涂覆导热胶，固化后得到导热层，所述导热胶中分散有导热粒子，所述导热粒子包括氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、氮化硼粒子和铜锌合金粒子中的一种或几种；
E)在导热层表面贴合离型膜，得到抗磁导热膜。
本发明在基材的一面涂覆抗静电胶水，固化后，得到复合有抗静电层的基材，在本发明中，所述基材和抗静电胶水的种类、来源和用量与上文中基材和抗静电胶水的种类、来源和用量一致，在此不再赘述。本发明优选采用微凹辊进行抗静电胶水的涂布，进行紫外光固化，在本发明中，所述紫外光固化的照射强度优选为350～700mJ/cm2，更优选为400～650mJ/cm2，最优选为450～600mJ/cm2；所述紫外光固化的时间优选为50～100s，更优选为60～90s，最优选为70～80s。
得到抗静电层后，本发明在抗静电层的表面贴合剥离膜，形成第一剥离层，本发明优选在剥离膜的一面采用逗号式刮刀涂布一层粘结剂，然后经烘烤固化后将有粘结剂的一面覆在抗静电层的表面，即形成第一剥离层。在本发明中，所述粘结剂的固化温度优选为150～200℃；所述粘结剂的固化时间优选为60～120s，更优选为70～110s，最优选为80～100s。在本发明中，所述第一剥离层的成分和来源于上文中第一剥离层的成分和来源一致，在此不再赘述。
然后，本发明在基材的另一面镀一层金属，形成金属层，在本发明中，所述金属的种类、来源和粒径与上文中金属的种类、来源和粒径一致，在此不再赘述。本发明优选采用溅射镀膜的方式镀上所述金属层。
本发明在金属层表面涂覆导热胶，固化后得到导热层，在本发明中，所述导热胶的成分、来源和用量与上文中导热胶的成分、来源和用量一致，在此不再赘述。在本发明中，所述固化的温度优选为100～140℃，更优选为120～130℃；所述固化的时间优选为60～120s，更优选为70～110s，最优选为80～100s。
最后，本发明在导热层表面贴合离型膜，形成第二剥离层，得到抗磁导热膜。在本发明中，所述第二剥离层的种类、来源和厚度与上文中第二剥离层的种类、来源和厚度一致，在此不再赘述。
本发明提供一种抗磁导热膜，包括，第一剥离层；复合在所述第一剥离层上的抗静电层；复合在所述抗静电层上的基材层；复合在所述基材层上的金属层；复合在所述金属层上的导热层；复合在所述导热层上的第二剥离层；所述导热层内部分散有导热粒子，所述导热粒子包括氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、氮化硼粒子和铜锌合金粒子中的一种或几种。本发明中的抗磁导热膜同时设置了金属层和导热层，导热层中分散有导热粒子，在配合金属层能够有效抗磁的同时，还能够迅速将电子元件或者电子设备上产生的热量传到除去，从而起到保护电子元件和设备的作用。实验结果表明，本发明的中抗磁导热膜良好，SET达到60～70dB；导热性能良好，导热系数为20～30Wm-1K-1。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种抗磁导热膜及其制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
在以下实施例中，PET膜为弘擎科技公司提供的63C型号的PET膜，离型膜为恒新电子公司提供的HX-002-51型号的离型膜。
实施例1
在50μm厚的PET绝缘膜上用微凹辊涂布4μm厚的抗静电胶水，过UV灯固化，得到抗静电层；
取一50μm厚的PET膜，在其中一面用逗号式刮刀涂布一层10μm的硅胶，烘烤固化后将有胶的一面覆在抗静电层表面，形成剥离层；
通过溅射镀膜的方法在PET绝缘膜的另一面镀上一层500nm厚的金属铜，形成金属层；
在铜金属层的表面上涂布一层导热胶，烘烤固化后形成10μm厚的导热层，最后覆上一层50μm厚的离型膜，得到抗磁导热膜。
实施例2
在50μm厚的PET绝缘膜上用微凹辊涂布5μm厚的抗静电胶水，过UV灯固化，得到抗静电层；
取一50μm厚的PET膜，在其中一面用逗号式刮刀涂布一层10μm的硅胶，烘烤固化后将有胶的一面覆在抗静电层表面，形成剥离层；
通过溅射镀膜的方法在PET绝缘膜的另一面镀上一层300nm厚的金属铜，形成金属层；
在铜金属层的表面上涂布一层导热胶，烘烤固化后形成25μm厚的导热层，最后覆上一层50μm厚的离型膜，得到抗磁导热膜。
实施例3
在50μm厚的PET绝缘膜上用微凹辊涂布7μm厚的抗静电胶水，过UV灯固化，得到抗静电层；
取一50μm厚的PET膜，在其中一面用逗号式刮刀涂布一层10μm的硅胶，烘烤固化后将有胶的一面覆在抗静电层表面，形成剥离层；
通过溅射镀膜的方法在PET绝缘膜的另一面镀上一层100nm厚的金属铜，形成金属层；
在铜金属层的表面上涂布一层导热胶，烘烤固化后形成45μm厚的导热层，最后覆上一层50μm厚的离型膜，得到抗磁导热膜。
本发明对实施例1～3得到的抗磁导热膜的性能进行了检测，结果如表1所示。
本发明按照ASTM D5470中的方法，采用耐驰公司的导热系数测试仪测量了本发明实施例1～3中抗磁导热膜的导热系数；
本发明采用北京博兰顿磁电科技有限公司的BLD-1030三维数字高斯计测量。根据Schelkunoff电磁屏蔽理论，电磁波入射到物体上的能量损耗可分为反射损耗、吸收损耗和多次反射损耗，总的衰减就包括这三部分之和，用公式表示为：
SET＝SER+SEA+SEM
式中：SER为反射损失；SEA为吸收损失；SEM为多次反射损失。
先测钢板的电磁，再测贴了抗磁导热膜的钢板的电磁，两者相减即可。
表1本发明实施例1～3中抗磁导热膜的性能数据
实施例 抗磁性能数据 导热性能数据
测试方法 / ASTM D5470
1 62dB 20Wm-1K-1
2 61dB 27Wm-1K-1
3 61dB 21Wm-1K-1
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗磁导热膜，包括：第一剥离层；
复合在所述第一剥离层上的抗静电层；
复合在所述抗静电层上的基材层；
复合在所述基材层上的金属层；
复合在所述金属层上的导热层；
复合在所述导热层上的第二剥离层；
所述导热层内部分散有导热粒子，所述导热粒子包括氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、氮化硼粒子和铜锌合金粒子中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的抗磁导热膜，其特征在于，所述导热粒子的粒径为50～800nm。
3.根据权利要求1所述的抗磁导热膜，其特征在于，所述导热层内导热粒子的质量分数为5～45％。
4.根据权利要求1所述的抗磁导热膜，其特征在于，所述导热层的厚度为5～50μm。
5.根据权利要求1所述的抗磁导热膜，其特征在于，所述抗静电层中包括抗静电剂，所述抗静电剂包括胺的衍生物，季铵盐，硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物中的一种或几种；
所述抗静电层中抗静电剂的质量分数为0.1～3％。
6.根据权利要求5所述的抗磁导热膜，其特征在于，所述抗静电层的厚度为2～8μm。
7.根据权利要求1所述的抗磁导热膜，其特征在于，所述金属层选自铜层、银层、镍层、钴层或其合金层。
8.根据权利要求7所述的抗磁导热膜，其特征在于，所述金属层的厚度为50～500nm。
9.根据权利要求1所述的抗磁导热膜，其特征在于，所述基材层选自聚对苯二甲酸乙二醇酯层、均苯型聚酰亚胺层或联苯型聚酰亚胺层；
所述基材层的厚度为25～100μm。
10.一种抗磁导热膜的制备方法，包括以步骤：
A)在基材的一面涂覆抗静电胶水，固化得到复合有抗静电层的基材；
B)在抗静电层表面贴合剥离膜，形成第一剥离层；
C)在基材的另一面镀一层金属，形成金属层；
D)在金属层表面涂覆导热胶，固化后得到导热层，所述导热胶中分散有导热粒子，所述导热粒子包括氧化铝粒子、氢氧化铝粒子、氮化硼粒子和铜锌合金粒子中的一种或几种；
E)在导热层表面贴合离型膜，得到抗磁导热膜。
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