CN109628012A - 一种耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜及其制备方法 - Google Patents

一种耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜及其制备方法，包括基材层和热熔胶层，所述基材层复合于所述热熔胶层上；按照质量份数计算，所述基材层的原料包括20～40份环状聚烯烃树脂A，5～32份卤系阻燃剂，1～10份协效剂和0.1～2份抗氧化剂；按照质量份数计算，所述热熔胶层的原料包括60～80份环状聚烯烃树脂B，5～32份所述卤系阻燃剂，1～10份所述协效剂和0.1～2份所述抗氧化剂。环状聚烯烃树脂A、B的吸湿性小于0.05％，提升了柔性线材的在高湿度条件或者水下条件的绝缘稳定性；具有极低的介电常数和损耗因子，降低了信号在传输过程中的损耗问题；可以长期在120～150℃高温条件下使用，耐酸耐碱性能优异。

Description

一种耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及热熔胶膜领域，尤其涉及一种耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜及其制备方法。
背景技术
目前的柔性线缆主要分为两类：FFC和FPC。FFC(柔性扁平电缆)加工简单，价格便宜，FFC的绝缘基材为PET膜，不耐高温。PET基材层与饱和聚酯热熔胶层易吸水，吸水后绝缘性能急剧下降。其次，PET膜与饱和聚酯的介电损耗大，信号传输损耗大。FPC(柔性印刷电路板)的绝缘基材采用PI膜，耐高温性能好，但是PI膜吸湿性能差，吸水后绝缘性能下降较大，其次PI基材层的介电常数高，信号损耗大。
发明内容
本发明的目的在于提出一种耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜及其制备方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜，包括基材层和热熔胶层，所述基材层复合于所述热熔胶层上；
按照质量份数计算，所述基材层的原料包括20～40份环状聚烯烃树脂A，5～32份卤系阻燃剂，1～10份协效剂和0.1～2份抗氧化剂；
按照质量份数计算，所述热熔胶层的原料包括60～80份环状聚烯烃树脂B，5～32份所述卤系阻燃剂，1～10份所述协效剂和0.1～2份所述抗氧化剂；
所述环状聚烯烃树脂A的软化温度比环状聚烯烃树脂B的软化温度高，环状聚烯烃树脂B的结构式如下：
所述耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜中，基材层和热熔胶层均采用耐高温高湿、低介电的阻燃环状聚烯烃材料。环状聚烯烃树脂A、B的吸湿性小于0.05％，提升了柔性线材的在高湿度条件或者水下条件的绝缘稳定性；具有极低的介电常数和损耗因子，降低了信号在传输过程中的损耗问题；可以长期在120～150℃高温条件下使用，耐酸耐碱性能优异。基材层采用耐热性较好的环状聚烯烃树脂A，热熔胶层采用软化温度比环状聚烯烃树脂A低的环状聚烯烃树脂B。从环状聚烯烃树脂B的结构式看，环状聚烯烃树脂B根据乙烯链段和环状聚烯烃链段的含量来决定树脂的耐热性，乙烯链段含量越高，软化点越低，环状聚烯烃含量越高，耐温性能越好。
优选地，所述环状聚烯烃树脂A的软化温度比环状聚烯烃树脂B的软化温度高80～100℃。
优选地，所述环状聚烯烃树脂A的软化温度不小于160℃，所述环状聚烯烃树脂B的软化温度为80～150℃。基材层作为承接层，耐热性要求高，选择软化温度不小于160℃的环状聚烯烃树脂A作为基体树脂。热熔胶层的环状聚烯烃树脂B的软化温度则控制在80～150℃，以便制备柔性材料。
优选地，按照质量份数计算，所述热熔胶层的原料还包括12～40份马来酸酐接枝改性聚乙烯，增加热熔胶层对导体的粘接强度，提升热熔胶层的粘金属力。
优选地，所述基材层的厚度为5～300μm，热熔胶层的厚度为10～250μm。
优选地，所述卤系阻燃剂为十溴二苯乙烷阻燃剂。十溴二苯乙烷阻燃剂不仅具有十溴二苯醚的诸多优点，而且热稳定性、光稳定性、抗迁移性等多方面都比十溴二苯醚略胜一筹，更重要的是它的分子中不存在醚键，所以没有生成多溴代二苯并二恶烷和多溴代二苯并呋喃的危险。
优选地，所述协效剂为三氧化二锑协效剂。十溴二苯乙烷阻燃剂这种溴化阻燃剂单独使用时阻燃效果不是很明显，通过三氧化二锑协效剂的协同作用后，阻燃效果非常明显。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。
优选地，所述耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜的制备方法：
步骤A，按照质量份数计算，将20～40份环状聚烯烃树脂A，5～32份卤系阻燃剂，1～10份协效剂和0.1～2份抗氧化剂投入混合仪器混合均匀，获得基材混合料，然后所述基材混合料投入双螺杆造粒机进行造粒，制得基材层颗粒；
步骤B，按照质量份数计算，将60～80份环状聚烯烃树脂B，5～32份所述卤系阻燃剂，12～40份马来酸酐接枝改性聚乙烯，1～10份协效剂和0.1～2份所述抗氧化剂投入混合仪器混合均匀，获得热熔胶混合料，然后所述热熔胶混合料投入双螺杆造粒机进行造粒，制得热熔胶层颗粒；
步骤C，将步骤A的基材层颗粒和步骤B的热熔胶层颗粒加入到共挤流延膜机中，通过双层流延共挤成型将基材层复合于所述热熔胶层上，制得所述耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜。
所述耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜的制备方法采用挤出工艺生产，胶膜不含挥发性有机化合物(VOC)，生产过程绿色环保。基材层和热熔胶层均采用耐高温高湿、低介电的阻燃环状聚烯烃材料。环状聚烯烃树脂A、B的吸湿性小于0.05％，提升了柔性线材的在高湿度条件或者水下条件的绝缘稳定性；具有极低的介电常数和损耗因子，降低了信号在传输过程中的损耗问题；可以长期在120～150℃高温条件下使用，耐酸耐碱性能优异。
优选地，所述步骤A和步骤B中，控制双螺杆造粒机的四个加热区的温度：第一加热区的温度为240～270℃、第二加热区的温度为250～290℃、第三加热区的温度为250～310℃和第四加热区的温度为260～310℃，控制所述双螺杆造粒机的转速为15～20r/min，控制所述双螺杆造粒机的切粒长度为3～4mm。主要控制双螺杆造粒机的四个加热区的温度、螺杆转速、切刀转速和料粒冷却，使料粒不发生粘连，颗粒均匀。切刀转速调整到切粒长度为3～4mm。螺杆转速调整到料粒不发生粘连。
附图说明
附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明其中一个实施例的热熔胶结构示意图。
其中：基材层1；热熔胶层2。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1至6的热熔胶膜的各原料及其质量份数，如表1所示。
表1
实施例1至6根据以下步骤制备热熔胶膜：
步骤A，按照表1所示的质量份数计算，将环状聚烯烃树脂A，三氧化二锑协效剂，十溴二苯乙烷阻燃剂和抗氧化剂投入混合仪器混合均匀，获得基材混合料，然后所述基材混合料投入双螺杆造粒机进行造粒，控制所述双螺杆造粒机的四个加热区的温度：第一加热区的温度为250℃、第二加热区的温度为270℃、第三加热区的温度为300℃和第四加热区的温度为310℃，控制所述双螺杆造粒机的转速为15r/min，控制所述双螺杆造粒机的切粒长度为3mm，制得基材层颗粒；
步骤B，按照表1所示的质量份数计算，将环状聚烯烃树脂B，三氧化二锑协效剂，十溴二苯乙烷阻燃剂，抗氧化剂和马来酸酐接枝改性聚乙烯投入混合仪器混合均匀，获得热熔胶混合料，然后所述热熔胶混合料投入双螺杆造粒机进行造粒，控制所述双螺杆造粒机的四个加热区的温度：第一加热区的温度为240℃、第二加热区的温度为280℃、第三加热区的温度为290℃和第四加热区的温度为310℃，控制所述双螺杆造粒机的转速为20r/min，控制所述双螺杆造粒机的切粒长度为3mm，制得热熔胶层颗粒；
步骤C，将步骤A的基材层颗粒和步骤B的热熔胶层颗粒加入到共挤流延膜机中，通过双层流延共挤成型将基材层1复合于所述热熔胶层2上，制得所述耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜，如图1所示。
对比例1至6的热熔胶膜的各原料及其质量份数，如表2所示。
表2
对比例1和2根据以下步骤制备热熔胶膜：
步骤A1，按照表2所示的质量份数计算，将所有的基材层原料投入混合仪器混合均匀，获得基材混合料，然后所述基材混合料投入双螺杆造粒机进行造粒，控制所述双螺杆造粒机的四个加热区的温度：第一加热区的温度为250℃、第二加热区的温度为270℃、第三加热区的温度为300℃和第四加热区的温度为310℃，控制所述双螺杆造粒机的转速为15r/min，控制所述双螺杆造粒机的切粒长度为3mm，制得基材层颗粒；
步骤B1，按照表2所示的质量份数计算，将所有的热熔胶层原料投入混合仪器混合均匀，获得热熔胶混合料，然后所述热熔胶混合料投入双螺杆造粒机进行造粒，控制所述双螺杆造粒机的四个加热区的温度：第一加热区的温度为240℃、第二加热区的温度为280℃、第三加热区的温度为290℃和第四加热区的温度为310℃，控制所述双螺杆造粒机的转速为20r/min，控制所述双螺杆造粒机的切粒长度为3mm，制得热熔胶层颗粒；
步骤C1，将步骤A1的基材层颗粒和步骤B1的热熔胶层颗粒加入到共挤流延膜机中，通过双层流延共挤成型将基材层1复合于所述热熔胶层2上，制得热熔胶膜。
对比例3至6根据以下步骤制备热熔胶膜：
步骤A2，按照表2所示的质量份数计算，将所有的基材层原料投入反应釜中搅拌均匀，制得基材层1；
步骤B2，按照表2所示的质量份数计算，将所有的热熔胶层原料投入另一反应釜中搅拌均匀，制得热熔胶层2；
步骤C2，将热熔胶层2涂布于所述基材层1上，制得热熔胶膜。
对比例7根据以下步骤制备热熔胶膜：
步骤A3，按照实施例1所示的质量份数计算，将所有的基材层原料投入反应釜中搅拌均匀，制得基材层1；
步骤B3，按照实施例1所示的质量份数计算，将所有的热熔胶层原料投入另一反应釜中搅拌均匀，制得热熔胶层2；
步骤C3，将热熔胶层2涂布于所述基材层1上，制得热熔胶膜。
检测实施例1至6和对比例1至7的热熔胶膜的性能，结果如表3所示。
表3
由实施例1至6和对比例1至7可知，所述耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜中，基材层1和热熔胶层2均采用耐高温高湿、低介电的阻燃环状聚烯烃材料。环状聚烯烃树脂A、B的吸湿性小于0.05％，提升了柔性线材的在高湿度条件或者水下条件的绝缘稳定性；具有极低的介电常数和损耗因子，降低了信号在传输过程中的损耗问题；可以长期在120～150℃高温条件下使用，耐酸耐碱性能优异。
基材层1作为承接层，耐热性要求高，选择软化温度不小于160℃的环状聚烯烃树脂A作为基体树脂。热熔胶层2的环状聚烯烃树脂B的软化温度则控制在80～150℃，以便制备柔性材料。
马来酸酐接枝改性聚乙烯增加热熔胶层2对导体的粘接强度，提升热熔胶层2的粘金属力。
采用挤出工艺生产，胶膜不含挥发性有机化合物(VOC)，生产过程绿色环保。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜，包括基材层和热熔胶层，所述基材层复合于所述热熔胶层上，其特征在于：
按照质量份数计算，所述基材层的原料包括20～40份环状聚烯烃树脂A，5～32份卤系阻燃剂，1～10份协效剂和0.1～2份抗氧化剂；
按照质量份数计算，所述热熔胶层的原料包括60～80份环状聚烯烃树脂B，5～32份所述卤系阻燃剂，1～10份所述协效剂和0.1～2份所述抗氧化剂；
所述环状聚烯烃树脂A的软化温度比环状聚烯烃树脂B的软化温度高，环状聚烯烃树脂B的结构式如下：
2.根据权利要求1所述的耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜，其特征在于：所述环状聚烯烃树脂A的软化温度比环状聚烯烃树脂B的软化温度高80～100℃。
3.根据权利要求2所述的耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜，其特征在于：所述环状聚烯烃树脂A的软化温度不小于160℃，所述环状聚烯烃树脂B的软化温度为80～150℃。
4.根据权利要求1所述的耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜，其特征在于：按照质量份数计算，所述热熔胶层的原料还包括12～40份马来酸酐接枝改性聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜，其特征在于：所述基材层的厚度为5～300μm，所述热熔胶层的厚度为10～250μm。
6.根据权利要求1所述的耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜，其特征在于：所述卤系阻燃剂为十溴二苯乙烷阻燃剂。
7.根据权利要求1所述的耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜，其特征在于：所述协效剂为三氧化二锑协效剂。
8.根据权利要求1所述的耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜的制备方法，其特征在于：
步骤A，按照质量份数计算，将20～40份环状聚烯烃树脂A，5～32份卤系阻燃剂，1～10份协效剂和0.1～2份抗氧化剂投入混合仪器混合均匀，获得基材混合料，然后所述基材混合料投入双螺杆造粒机进行造粒，制得基材层颗粒；
步骤B，按照质量份数计算，将60～80份环状聚烯烃树脂B，5～32份所述卤系阻燃剂，12～40份马来酸酐接枝改性聚乙烯，1～10份所述协效剂和0.1～2份所述抗氧化剂投入混合仪器混合均匀，获得热熔胶混合料，然后所述热熔胶混合料投入双螺杆造粒机进行造粒，制得热熔胶层颗粒；
步骤C，将步骤A的基材层颗粒和步骤B的热熔胶层颗粒加入到共挤流延膜机中，通过双层流延共挤成型将基材层复合于所述热熔胶层上，制得所述耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜。
10.根据权利要求9所述的耐湿、耐高温、低介电常数的热熔胶膜的制备方法，其特征在于：
所述步骤A和步骤B中，控制所述双螺杆造粒机的四个加热区的温度：第一加热区的温度为240～270℃、第二加热区的温度为250～290℃、第三加热区的温度为250～310℃和第四加热区的温度为260～310℃，控制所述双螺杆造粒机的转速为15～20r/min，控制所述双螺杆造粒机的切粒长度为3～4mm。
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