CN106279746B - 高粘性改性pi膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高粘性改性PI膜，其表面依次经过物理改性和化学改性，所述物理改性为所述PI膜至少一层具有凸凹结构，且该凹凸结构中的凹结构的深度小于该PI膜的厚度，所述PI薄膜的凸凹结构采用光刻模具制成，或采用模压模具压缩成型；所述化学改性为等离子体处理和表面接枝改性相结合。本发明制备的高粘性PI膜具有粘性高，良好的亲水性，有利于提高与胶粘剂粘结的有益效果。

Description

高粘性改性PI膜
技术领域
本发明涉及一种PI膜。更具体地说，本发明涉及一种电一种高粘性改性PI膜。
背景技术
PI薄膜具有优异的机械性能、耐热性能、电气性能、阻燃性能和耐辐射性能等。广泛应用于航空航天工业、电子电气工业和信息产业等各个领域。作为挠性印制电路基材、耐高温电线、电缆和电机电器的绝缘，它在减少产品质量、减少体积和提高性能方面具有极大的作用。
因为PI材料耐高温耐挠曲的特性可适应于现代产品轻薄化以及高安全的诉求，PI薄膜的最大应用市场是可挠性电路板，主要用于挠性电路板的基材薄膜和覆盖膜及自粘带的芯片载体。PI薄膜挠性电路板的工艺中，先在PI薄膜涂一层环氧树脂类或丙烯树脂类的胶粘剂，在一定条件下烘焙至半固化状态制成涂胶PI薄膜，然后与金属基底一起进行热压或者热复合制成。由于PI薄膜亲水性差、表面光滑，导致其与胶粘剂粘结性差，容易导致PI膜与胶粘剂层的界面处产生剥离，进而导致金属基板脱落，影响整个电器的正常运行。为了改善粘结性，有必要对PI薄膜表面进行改性处理来增强PI薄膜的表面粘性。
传统的表面改性方法大多是采用湿法化学改性方法，对于湿法化学改性，使得聚合物链的部分降解和剪裂，并导致材料力学性能的降低和进一步的降底。
发明内容
针对上述不足之处，本发明的目的在于提供一种简单实用、经济环保的高粘性改性PI膜。
本发明的技术方案如下：
一种高粘性改性PI膜，其表面依次经过物理改性和化学改性，所述物理改性为所述PI膜至少一层具有凸凹结构，且该凸凹结构中的凹结构的深度小于该PI膜的厚度，所述PI薄膜的凸凹结构采用光刻模具制成，或采用模压模具压缩成型；所述化学改性为等离子体处理和表面接枝改性相结合。
优选的是，所述凸凹结构为呈周期性排布在PI膜表面的几何形状。
优选的是，所述凸凹结构中的凹结构的深度为0.5～2μm。
优选的是，所述PI膜厚为10～20μm。
优选的是，所述等离子体处理和表面接枝改性相结合方法为：
S1：清洗，取物理改性后的PI薄膜在弱碱性溶液中除油去污并微蚀，然后用自来水清洗，晾干备用；
S2：等离子体处理，将清洗晾干后的PI薄膜放在等离子的真空室内，采用辉光放电的方式在氩气流0.6Torr下对PI薄膜进行低温等离子体处理，功率35W，处理时间为1～60s；
S3：活化，将处理好的PI薄膜取出后放空气中5min～1h形成活性中心；
S4：化学接枝，将活化好的PI薄膜放在丙烯酰胺、硫酸亚铁铵的N-甲基吡咯烷酮溶液中，常温下反应10～30min取出；
S5：后处理：将接枝后的PI膜用丙酮和40～60℃去离子水进行冲洗10～20min，自然晾干得到表面化学改性的PI膜。
优选的是，所述步骤S1中的弱碱性溶液为碳酸钠、磷酸钠和十二烷基苯磺酸钠的混合液。
优选的是，所述步骤S1中将所述PI膜在所述弱碱性溶液中浸泡时间为5～10min。
优选的是，所述步骤S3中丙烯酰胺、硫酸亚铁铵的N-甲基吡咯烷酮溶液中，丙烯酰胺和硫酸亚铁铵的质量分数分别为10～25％和0.5％～3％。
通过对PI膜表面物理改性可以有效的提高PI膜表面粗糙度，有利于胶粘剂通过嵌入的方式进入到PI膜的表面，同时PI膜也嵌入到胶粘剂中，两者相互嵌入，有利于产生机械粘合力；同时PI膜的表面进行化学改性，通过采用弱碱溶液对PI膜进行清洗并微蚀，弱碱性微蚀PI膜薄膜可以打开PI薄膜表面的酰亚胺环，使材料表面具有反应活性，可以在材料表面形成亲水性极性基团，同时微蚀可以使PI薄膜表面的粗糙度进一步增加，接触面积也增大，也有利于胶粘剂的附着。经过等离子处理的PI膜表面形成较多且均匀分布的活性官能团，产生很多自由基，使化学接枝能较快的进行。采用液相常温下进行改性，操作简单，节能环保。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)本发明通过物理和化学两种方法对PI膜进行表面处理，提高了PI膜的表面粘性；
(2)本发明采用等离子处理和表面接枝结合起来进行表面改性，一可以有效的提高表面接枝的接枝率；二能避免等离子改性随时间而衰退的问题；
(3)本发明由于采用低温等离子体处理技术，可以不改变PI膜的深层化学性质，只改变其表面性质，不影响基底的力学性能，且接枝物与基底之间由
具体实施方式
下面本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
表面改性PI膜的制备：
(一)表面物理改性
选择PI膜厚为10～20μm的薄膜，采用模压模具压缩成型的办法在所述PI膜的两面制成0.5～2μm的凸凹结构。
(二)表面化学改性
S1：清洗，取物理改性后的PI薄膜在碳酸钠、磷酸钠和十二烷基苯磺酸钠的混合弱碱性溶液中除油去污并微蚀5～15min，然后用自来水清洗，晾干备用；
S2：等离子体处理，将清洗晾干后的PI薄膜放在等离子的真空室内，采用辉光放电的方式在氩气流0.6Torr下对PI薄膜进行低温等离子体处理，功率35W，处理时间为1～60s；
S3：活化，将处理好的PI薄膜取出后放空气中5min～1h形成活性中心；
S4：化学接枝，将活化好的PI薄膜放在丙烯酰胺、硫酸亚铁铵的N-甲基吡咯烷酮溶液中，丙烯酰胺和硫酸亚铁铵的质量分数分别为10～25％，0.5％～3％，常温下反应10～30min取出；
S5：后处理，将接枝后的PI膜用丙酮和40～60℃去离子水进行冲洗10～20min，自然晾干得到表面化学改性的PI膜。
胶粘剂制备：
将环氧树脂，端羟基液体丁腈橡胶加入带有温度计的三口烧瓶中，通过氮气保护，加热并机械搅拌，在100℃下预聚反应2h，降温至60℃，加入充分研磨的固化剂双氰胺固化剂，充分搅拌30min，得到改性环氧树脂胶粘剂。
挠性覆铜板的制备：
将配置好的胶液均匀涂覆在改性后的PI膜上，保持一定的胶层厚度，置入真空烘箱脱除气泡，将涂胶后的PI膜与铜箔粗化面相对叠合后，在1.5MPa的压力下于热压机中，在180℃温度下固化2h，即得可挠性覆铜板。
对比例1
取与实施例1相同的PI膜，不经过任何表面改性，选择与实施例1中相同的胶粘剂和铜板，制的可挠性覆铜板。
对比例2
取与实施例1相同的PI膜，进行和实施例1相同的表面物理改性，不经过化学表面改性，选择与实施例1中相同的胶粘剂和铜板，制的可挠性覆铜板。
对比例3
取与实施例1相同的PI膜，不经过物理表面改性，进行和实施例1相同的表面化学改性，选择与实施例1中相同的胶粘剂和铜板，制的可挠性覆铜板。
Figure GDA0002138257750000051
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种高粘性改性PI膜，其表面依次经过物理改性和化学改性，其特征在于：
所述物理改性为所述PI膜至少一层具有凸凹结构，且该凸凹结构中的凹结构的深度小于该PI膜的厚度，所述PI薄膜的凸凹结构采用光刻模具制成或采用模压模具压缩成型；
所述化学改性为等离子体处理和表面接枝改性相结合；
所述等离子体处理和表面接枝改性相结合方法为：
S1：清洗，取物理改性后的PI薄膜在弱碱性溶液中除油去污并微蚀，然后用自来水清洗，晾干备用；
S2：等离子体处理，将清洗晾干后的PI薄膜放在等离子的真空室内，采用辉光放电的方式在氩气流0.6Torr下对PI薄膜进行等离子体处理，功率35W，处理时间为1～60s；
S3：活化，将处理好的PI薄膜取出后放空气中5min～60min形成活性中心；
S4：化学接枝，将活化好的PI薄膜放在丙烯酰胺、硫酸亚铁铵的N-甲基吡咯烷酮溶液中，常温下反应10～30min取出；
S5：后处理，将接枝后的PI膜用丙酮和40～60℃去离子水进行冲洗10～20min，自然晾干得到表面化学改性的PI膜。
2.如权利要求1所述的一种高粘性改性PI膜，其特征在于：所述凸凹结构为呈周期性排布在PI膜表面的几何形状。
3.如权利要求1所述的一种高粘性改性PI膜，其特征在于：所述凸凹结构中的凹结构的深度为0.5～2μm。
4.如权利要求1所述的一种高粘性改性PI膜，其特征在于：所述PI膜厚为10～20μm。
5.如权利要求1所述的一种高粘性改性PI膜，其特征在于：所述步骤S1中的弱碱性溶液为碳酸钠、磷酸钠和十二烷基苯磺酸钠的混合液。
6.如权利要求1所述的一种高粘性改性PI膜，其特征在于：所述步骤S1中将所述PI膜在所述弱碱性溶液中浸泡时间为5～10min。
7.如权利要求1所述的一种高粘性改性PI膜，其特征在于：所述步骤S4中丙烯酰胺、硫酸亚铁铵的N-甲基吡咯烷酮溶液中，丙烯酰胺和硫酸亚铁铵的质量分数分别为10wt～25wt％和0.5wt％～3wt％。
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