CN106893241A - 一种聚乙烯醇缩醛树脂组合物和涂树脂铜箔 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚乙烯醇缩醛树脂组合物,以质量份数计,包括75~85份的聚乙烯醇缩丁醛、1.8~2.5份的乙酸和15~20份的聚乙烯醇,所述聚乙烯醇的聚合度为1900~2500。本发明属于树脂技术领域,本发明提供了一种性能优良的聚乙烯醇缩醛树脂组合物,具有更好的抗高温性能,且CTI值和抗剥离强度较理想,确保粘度达到要求,可以代替现有的PVB树脂。
Description
技术领域
本发明属于树脂技术领域,尤其涉及一种聚乙烯醇缩醛树脂组合物和涂树脂铜箔。
背景技术
聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂是由聚乙烯醇(PVA)与丁醛在催化剂的条件下缩合而成,其具有优良的强韧性,树脂互溶性、架桥性等性能也十分优异,且无毒、无臭、无腐蚀性,因此,被广泛运用在铜箔上。
中国专利申请CN 103193905公开了一种低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法,该方法采用二步沉淀法,通过调节聚乙烯醇水溶液的pH值、加入降解剂和促进剂,然后调节聚乙烯醇水溶液的温度,加入酸催化剂和正丁醛进行缩醛化反应,得到低粘度聚乙烯醇缩丁醛树脂,丁醛基的含量可以高达到80%以上。中国专利申请CN 105001359公开了一种聚乙烯醇缩丁醛的制备方法,以聚合度为1700~1750的聚乙烯醇为原料,通过在无机酸催化下,先低温使聚乙烯醇与一部分正丁醛反应,再加入正丁醛继续与聚乙烯醇反应,然后,顺序升温至所需温度充分缩醛化,得到的聚乙烯醇缩丁醛具有较好的热稳定性。
铜箔是由铜加一定比例的其他金属制作而成,铜箔是一种阴质性电解材料,沉淀于电路板基底层上的一层薄的、连续的金属箔,其作为PCB的导电体。铜箔具有低表面氧气特性,可以附着于各种不同基材,如金属,绝缘材料等,拥有较宽的温度使用范围,主要应用于电磁屏蔽及抗静电,将导电铜箔置于衬底面,结合金属基材,具有优良的导通性,并提供电磁屏蔽的效果。
我国铜箔产业发展迅猛,作为印刷电路板(PCB)的主要原材料,铜箔的发展一直追随着PCB技术的发展。随着电子产品的发展日新月异,涂树脂铜箔(RCC)的需求渐增,为适应印刷线路板朝细线路、微小孔的方向前进,传统铜箔基板逐渐不能满足需求,使PCB向微小孔及细间距的高密度内部连结技术(HDI)发展,为涂树脂铜箔(RCC)提供了广阔的市场。由于HDI基板上的微小孔须使用激光钻孔,传统FR-4基板由于内含玻璃纤维布,在钻孔时容易使微孔成型性不佳,难以满足需求。涂树脂铜箔不使用玻纤布,加上具有较低的介电常数、表面平坦性佳、信赖度强等特点,将可满足PCB未来发展。
现有的PVB树脂制成的胶水其抗剥离性能和抗高温性能不够理想,运用至铜箔上容易导致胶水与铜箔的粘结不稳定,此外,铜箔树脂往往存在CTI值不够理想的问题,从而会影响涂树脂铜箔的质量。目前PCB厂使用的涂树脂铜箔生产技术主要被Mitsui等公司控制,由于RCC的树脂用量较多,且树脂性能起到至关重要的作用。因此,提供一种性能优良的聚乙烯醇缩醛树脂组合物以代替现有的PVB树脂具有重要意义。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种性能优良的聚乙烯醇缩醛树脂组合物以代替现有的PVB树脂,具有更好的抗高温性能,且CTI值和抗剥离强度较理想,确保粘度达到要求。
本发明的目的将通过下面的详细描述来进一步体现和说明。
本发明提供一种聚乙烯醇缩醛树脂组合物,以质量份数计,包括75~85份的聚乙烯醇缩丁醛、1.8~2.5份的乙酸和15~20份的聚乙烯醇,所述聚乙烯醇的聚合度为1900~2500。
优选地,所述聚乙烯醇缩醛树脂组合物的粘度为200~500cp。
更优选地,所述聚乙烯醇缩醛树脂组合物包括80份的聚乙烯醇缩丁醛、2份的乙酸和18份的聚乙烯醇,其粘度为320~340cp。
本发明提供的聚乙烯醇缩醛树脂组合物由于含有少量的乙酸和高聚合度的聚乙烯醇,具有优良的抗高温性能,且CTI值和抗剥离强度较理想,性能明显优于PVB树脂。
优选地,所述聚乙烯醇的聚合度为1950~2300。
优选地,其制备方法包括如下步骤:
A)将聚乙烯醇在高温下溶于水,得到聚乙烯醇水溶液,置于反应釜中;
B)将所述反应釜降温至30~65℃,加入酸催化剂、所述聚乙烯醇重量0.4~0.9%的乙醛和所述聚乙烯醇重量16~25%的丁醛进行缩醛化反应2~3h,然后降温至8~20℃,加入所述聚乙烯醇重量20~40%的丁醛,再缓慢升温至50~70℃并保温1.5~4h,得到反应产物;
C)向所述反应产物中加入碱调pH至5~6,水洗,脱水分离,干燥,得到聚乙烯醇缩醛树脂组合物。
通过以高聚合度的聚乙烯醇为原料,并添加少量乙醛作为添加剂,经过不同温度的先后两次缩醛化,在制得聚乙烯醇缩丁醛树脂的同时还含有少量的乙酸和高聚合度的聚乙烯醇,得到的聚乙烯醇缩醛树脂组合物抗高温性能、抗剥离强度和CTI值均较理想,提高了水洗效果,可用来代替现有的PVB树脂。加碱调pH后,保持在酸性环境,有利于乙酸在组合物中的留存。本发明提供的聚乙烯醇缩丁醛树脂组合物也可通过聚乙烯醇缩丁醛树脂、乙酸和高聚合度的聚乙烯醇的常规调配制得。
优选地,所述高温为88~98℃,所述聚乙烯醇水溶液的质量百分含量为7~10%。
优选地,所述步骤B)中,将所述反应釜降温至40℃,加入酸催化剂、所述聚乙烯醇重量0.5%的乙醛和所述聚乙烯醇重量18.5%的丁醛进行缩醛化反应2h,然后降温至10℃,加入所述聚乙烯醇重量30%的丁醛,再缓慢升温至65℃并保温3h,得到反应产物。优选地,所述酸催化剂选自稀盐酸、稀硫酸和稀磷酸中的一种或多种。
优选地,所述碱为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液和碳酸氢钠溶液中的一种或多种。
相应地,本发明还提供聚乙烯醇缩醛树脂组合物的制备方法,包括如下步骤:
S1将聚乙烯醇在高温下溶于水,得到聚乙烯醇水溶液,置于反应釜中;
S2将所述反应釜降温至30~65℃,加入酸催化剂、所述聚乙烯醇重量0.4~0.9%的乙醛和所述聚乙烯醇重量16~25%的丁醛进行缩醛化反应2h,然后降温至8~20℃,加入所述聚乙烯醇重量20~40%的丁醛,再缓慢升温至50~70℃并保温1.5~4h,得到反应产物;
S3向所述反应产物中加入碱调pH至5~6,水洗,脱水分离,干燥,得到聚乙烯醇缩醛树脂组合物。
优选地,所述步骤B)中,将所述反应釜降温至40℃,加入酸催化剂、所述聚乙烯醇重量0.5%的乙醛和所述聚乙烯醇重量18.5%的丁醛进行缩醛化反应2h,然后降温至10℃,加入所述聚乙烯醇重量30%的丁醛,再缓慢升温至65℃并保温3h,得到反应产物。
此外,本发明还提供一种涂树脂铜箔,包括铜箔和所述的聚乙烯醇缩醛树脂组合物。涂树脂铜箔的抗高温性能、抗剥离强度和CTI值均较理想。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明提供的聚乙烯醇缩醛树脂组合物由于含有少量的乙酸和高聚合度的聚乙烯醇,具有优良的抗高温性能,且CTI值和抗剥离强度较理想,CTI值(600V电压)≥90滴,抗剥离性能≥2.0Kgf/cm,抗高温性能(260℃)≥20s,性能明显优于PVB树脂。本发明提供的聚乙烯醇缩醛树脂组合物可通过以高聚合度的聚乙烯醇为原料,并添加少量乙醛作为添加剂,经过不同温度的先后两次缩醛化制得,得到抗高温性能、抗剥离强度和CTI值均较理想的聚乙烯醇缩醛树脂组合物,制备方法简单,水洗效果好,可进行产业化生产并代替现有的PVB树脂。
附图说明
图1为本发明提供的聚乙烯醇缩醛树脂组合物制备工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明中,所涉及的原料均可通过市售或本领域的常规技术手段获得。
实施例一聚乙烯醇缩醛树脂组合物
聚乙烯醇缩醛树脂组合物,以质量份数计,包括80份的聚乙烯醇缩丁醛、2份的乙酸和18份的聚乙烯醇,所述聚乙烯醇的聚合度为2100。
实施例二聚乙烯醇缩醛树脂组合物
聚乙烯醇缩醛树脂组合物,以质量份数计,包括79份的聚乙烯醇缩丁醛、2.5份的乙酸和18.5份的聚乙烯醇,所述聚乙烯醇的聚合度为2150。
对比例一聚乙烯醇缩醛树脂组合物
聚乙烯醇缩醛树脂组合物,以质量份数计,包括80份的聚乙烯醇缩丁醛和20份的聚乙烯醇,所述聚乙烯醇的聚合度为2100。
实施例三聚乙烯醇缩醛树脂组合物的制备方法
聚乙烯醇缩醛树脂组合物的制备方法包括如下步骤:
S1将34Kg聚乙烯醇在92℃高温下溶于水,得到质量百分含量为9%的聚乙烯醇水溶液,过滤,置于反应釜中;
S2将所述反应釜降温至40℃,加入酸催化剂、所述聚乙烯醇重量0.5%的乙醛和所述聚乙烯醇重量18.5%的丁醛进行缩醛化反应2h,然后降温至10℃,加入所述聚乙烯醇重量30%的丁醛,再缓慢升温至65℃并保温3h,得到反应产物;
S3向所述反应产物中加入氢氧化钠溶液调pH至5.4,水洗,脱水分离,干燥,得到聚乙烯醇缩醛树脂组合物。
所述聚乙烯醇的聚合度为2100;酸催化剂为质量百分含量为35%的稀盐酸,加入量为聚乙烯醇重量的14.4%。工艺流程图如图1所示。
实施例四聚乙烯醇缩醛树脂组合物的制备方法
制备方法包括如下步骤:
S1将34Kg聚乙烯醇在90℃高温下溶于水,得到质量百分含量为10%的聚乙烯醇水溶液,过滤,置于反应釜中;
S2将所述反应釜降温至40℃,加入酸催化剂、所述聚乙烯醇重量0.6%的乙醛和所述聚乙烯醇重量20%的丁醛进行缩醛化反应2h,然后降温至10℃,加入所述聚乙烯醇重量28%的丁醛,再缓慢升温至65℃并保温3h,得到反应产物;
S3向所述反应产物中加入氢氧化钾溶液调pH至5.5,水洗,脱水分离,干燥,得到聚乙烯醇缩醛树脂组合物;
所述聚乙烯醇的聚合度为2100;酸催化剂为质量百分含量为35%的稀盐酸,加入量为聚乙烯醇重量的16%
对比例2
制备方法包括如下步骤:
S1将34Kg聚乙烯醇在92℃高温下溶于水,得到质量百分含量为9%的聚乙烯醇水溶液,过滤,置于反应釜中;
S2将所述反应釜降温至40℃,加入酸催化剂、所述聚乙烯醇重量0.5%的乙醛和所述聚乙烯醇重量18.5%的丁醛进行缩醛化反应2h,然后降温至10℃,加入所述聚乙烯醇重量30%的丁醛,再缓慢升温至65℃并保温3h,得到反应产物;
S3向所述反应产物中加入氢氧化钠溶液调pH至5.4,水洗,脱水分离,干燥,得到聚乙烯醇缩醛树脂组合物;
所述聚乙烯醇的聚合度为1750;酸催化剂为质量百分含量为35%的稀盐酸,加入量为聚乙烯醇重量的14.4%。
对比例2与实施例三的区别在于:聚乙烯醇的聚合度不同。
对比例3聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备
制备方法包括如下步骤:
S1将34Kg聚乙烯醇在92℃高温下溶于水,得到质量百分含量为9%的聚乙烯醇水溶液,过滤,置于反应釜中;
S2将所述反应釜降温至40℃,加入酸催化剂、所述聚乙烯醇重量18.5%的丁醛进行缩醛化反应2h,然后降温至10℃,加入所述聚乙烯醇重量30%的丁醛,再缓慢升温至65℃并保温3h,得到反应产物;
S3向所述反应产物中加入氢氧化钠溶液调pH至5.4,水洗,脱水分离,干燥,得到聚乙烯醇缩醛树脂组合物;
所述聚乙烯醇的聚合度为2100。酸催化剂为质量百分含量为35%的稀盐酸,加入量为聚乙烯醇重量的14.4%。
对比例3与实施例三的区别在于:未加入乙醛作为添加剂。
树脂的性能检测
分别对实施例一、实施例二、实施例三、实施例四、对比例1、对比例2和对比例3制得的树脂组合物进行抗剥离性能、抗高温性能和CTI值的检测,结果如表1所示。
表1不同树脂组合物的抗剥离性能、抗高温性能和CTI值检测结果表
从表1可知,本发明提供的聚乙烯醇缩醛树脂组合物具有较理想的抗高温性能、抗剥离强度和CTI值,其中实施例一组和实施例三组的综合性能最佳,略优于施例二组和实施例四组。对比例1组由于不含乙酸,树脂组合物的CTI值不够理想;对比例2组由于使用普通的聚乙烯醇(聚合度不够高),制得的树脂抗剥离性能较差;对比例3组由于未添加乙醛作为添加剂,制得产物中不含乙酸且CTI值不够理想,抗剥离性能和抗高温性能也不如本发明实施例。
实施例五涂树脂铜箔
涂树脂铜箔包括铜箔和实施例三制得的聚乙烯醇缩醛树脂组合物。
经检测,涂树脂铜箔具有优良的抗剥离性能、抗高温性能和CTI值。
实施例六涂树脂铜箔
涂树脂铜箔包括铜箔和实施例四制得的聚乙烯醇缩醛树脂组合物。
经检测,涂树脂铜箔具有优良的抗剥离性能、抗高温性能和CTI值。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种聚乙烯醇缩醛树脂组合物,其特征在于:以质量份数计,包括75~85份的聚乙烯醇缩丁醛、1.8~2.5份的乙酸和15~20份的聚乙烯醇,所述聚乙烯醇的聚合度为1900~2500。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇缩醛树脂组合物,其特征在于:其粘度为200~500cp。
3.根据权利要求1所述的聚乙烯醇缩醛树脂组合物,其特征在于:其制备方法包括如下步骤:
A)将聚乙烯醇在高温下溶于水,得到聚乙烯醇水溶液,置于反应釜中;
B)将所述反应釜降温至30~65℃,加入酸催化剂、所述聚乙烯醇重量0.4~0.9%的乙醛和所述聚乙烯醇重量16~25%的丁醛进行缩醛化反应1.5~4h,然后降温至8~20℃,加入所述聚乙烯醇重量20~40%的丁醛,再缓慢升温至50~70℃并保温1.5~4h,得到反应产物;
C)向所述反应产物中加入碱调pH至5~6,水洗,脱水分离,干燥,得到聚乙烯醇缩醛树脂组合物。
4.根据权利要求3所述的聚乙烯醇缩醛树脂组合物,其特征在于:所述高温为88~98℃,所述聚乙烯醇水溶液的质量百分含量为7~10%。
5.根据权利要求3所述的聚乙烯醇缩醛树脂组合物,其特征在于:所述步骤B)中,将所述反应釜降温至40℃,加入酸催化剂、所述聚乙烯醇重量0.5%的乙醛和所述聚乙烯醇重量18.5%的丁醛进行缩醛化反应2h,然后降温至10℃,加入所述聚乙烯醇重量30%的丁醛,再缓慢升温至65℃并保温3h,得到反应产物。
6.根据权利要求3所述的聚乙烯醇缩醛树脂组合物,其特征在于:所述酸催化剂选自稀盐酸、稀硫酸和稀磷酸中的一种或多种。
7.根据权利要求3所述的聚乙烯醇缩醛树脂组合物,其特征在于:所述碱为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液和碳酸氢钠溶液中的一种或多种。
8.一种聚乙烯醇缩醛树脂组合物的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1将聚乙烯醇在高温下溶于水,得到聚乙烯醇水溶液,置于反应釜中;
S2将所述反应釜降温至30~65℃,加入酸催化剂、所述聚乙烯醇重量0.4~0.9%的乙醛和所述聚乙烯醇重量16~25%的丁醛进行缩醛化反应1.5~4h,然后降温至8~20℃,加入所述聚乙烯醇重量20~40%的丁醛,再缓慢升温至50~70℃并保温1.5~4h,得到反应产物;
S3向所述反应产物中加入碱调pH至5~6,水洗,脱水分离,干燥,得到聚乙烯醇缩醛树脂组合物。
9.根据权利要求8所述的聚乙烯醇缩醛树脂的制备方法,其特征在于:所述步骤B)中,将所述反应釜降温至40℃,加入酸催化剂、所述聚乙烯醇重量0.5%的乙醛和所述聚乙烯醇重量18.5%的丁醛进行缩醛化反应2h,然后降温至10℃,加入所述聚乙烯醇重量30%的丁醛,再缓慢升温至65℃并保温3h,得到反应产物。
10.一种涂树脂铜箔,其特征在于:包括铜箔和权利要求1至9中任一项所述的聚乙烯醇缩醛树脂组合物。
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