CN110839339A - 一种可弯折使用的电磁屏蔽膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可弯折使用的电磁屏蔽膜及其制备方法，属于电磁屏蔽技术领域，所述可弯折使用的电磁屏蔽膜包括离型载体膜、涂布于离型载体膜上的第一绝缘层、涂布于第一绝缘层上的第二绝缘层、贴合于第二绝缘层上的金属箔屏蔽层、设于金属箔屏蔽层上的胶黏剂层和贴合于胶黏剂层上的离型保护膜；所述第一绝缘层为环氧树脂，所述环氧树脂由环氧树脂预聚物、固化剂、颜料、添加剂经化学反应得到。在制备过程中对压合后的金属箔进行表面处理。最终得到的电磁屏蔽膜具有高屏蔽效能、耐溶剂擦拭性能和耐回流焊接性能。
Description
技术领域
本发明属于电磁屏蔽技术领域，具体涉及一种可弯折使用的电磁屏蔽膜及其制备方法。
背景技术
电磁屏蔽膜是一种可以阻挡电磁波穿透、防止电磁辐射、保护电子信息不泄露并且能够抗电磁干扰的新型电磁屏蔽材料，能够有效防止电磁波对人体的伤害，并屏蔽电磁辐射对电子设备的干扰，保证设备正常工作，同时，由于阻挡了电磁信号的传输，还可以确保电子信息不被泄露和窃取。
挠性线路板(Flexible Printed Circuit Board，缩写FPC)作为电子器件中的连接线,主要起到导通电流和传输信号的作用。当信号传输线分布在FPC最外层时，为了避免信号传输过程受到电磁干扰而引起信号失真，FPC在压合覆盖膜后再压合一层电磁屏蔽膜，起到屏蔽外面电磁干扰的作用。
随着高频高速5G时代的到来以及可穿戴设备的发展，对电磁屏蔽膜材料提出了更高的要求。目前的电子信息设备主要使用的电磁屏蔽膜屏蔽层为金属镀层，主要包括铜镀层、银镀层、镍镀层等。然而，使用金属镀层作为屏蔽层的电磁屏蔽膜的屏蔽效能通常在60dB值左右，难以达到5G通讯电子设备80dB以上屏蔽效能的要求。
为了提高电磁屏蔽膜的屏蔽效能，可以增加屏蔽层的数量，获得具有两个或两个以上屏蔽层的电磁屏蔽膜。中国发明专利申请CN102711428A(一种高屏蔽效能的极薄屏蔽膜及其制作方法)提供了一种高屏蔽效能的极薄屏蔽膜，包括了两层以上实心屏蔽层。该屏蔽膜能够多次反射和吸收高频干扰信号，同时将多余电荷导入接地层，实现高屏蔽效能。但是使用该技术后，屏蔽膜的屏蔽效能依然只有60dB以上。中国发明专利申请CN104853576A(超高屏蔽性能的电磁屏蔽膜及其生产工艺)提供了一种超高屏蔽效能的电磁屏蔽膜，包括一次排布的载体层、绝缘层、第一金属层、第一胶层、第二金属层、第二导电胶层及保护层，其中第一金属层为电镀金属层，第二金属层填充于第一胶层的网状孔隙中。该技术提供的电磁屏蔽膜的电磁屏蔽值可达到75dB以上，但是仍无法超过80dB。
另一种提高屏蔽效能的方法是使用超薄金属箔。超薄金属箔具有更高的导电性能，并且厚度也比点镀金属层大，因此可以获得很高的屏蔽效能。然而，对于电磁屏蔽膜而言，将其用于通讯电子设备时可能存在如下问题：1.通讯电子设备中的FPC在制程中需要使用溶剂进行清洗，因此要求电磁屏蔽膜中各种材料具有良好的耐溶剂擦拭性能，而现有技术中的胶层耐溶剂擦拭性能较差；2.在压合(条件例如180℃，10MPa，2min)FPC时，容易在铜线边缘(段差处)被压断，从而漏出金属屏蔽层。3.在将电磁屏蔽膜用于通讯电子设备中时，需要进行回流焊接，因此也要求电磁屏蔽膜具有较高的回流焊接性能，而现有技术中的基体树脂为热塑性树脂，不耐回流焊接。
发明内容
本发明欲解决的技术问题是现有技术中的电磁屏蔽膜用于通讯电子设备时不耐溶剂擦拭、不耐回流焊接等技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种可弯折使用的电磁屏蔽膜及其制备方法，其中可弯折使用的电磁屏蔽膜包括离型载体膜、涂布于离型载体膜上的第一绝缘层、涂布于第一绝缘层上的第二绝缘层、贴合于第二绝缘层上的金属箔屏蔽层、设于金属箔屏蔽层上的胶黏剂层和贴合于胶黏剂层上的离型保护膜；
其中所述离型载体膜厚度为25-125μm，第一绝缘层厚度为2-5μm，第二绝缘层厚度为3-10μm，金属箔屏蔽层的厚度为2-8μm，胶黏剂层厚度为5-15μm，离型保护膜的厚度为30-80μm。
其中，所述离型载体膜为PET型哑光离型膜；金属箔屏蔽层为超薄金属箔层，具体为电解铜箔或压延铜箔，厚度为2-8μm；离型保护膜为PET离型膜或微粘膜。
所述第一绝缘层为环氧树脂，所述环氧树脂由环氧树脂预聚物、固化剂、颜料、添加剂A经化学反应得到；以质量份计，所述环氧树脂预聚物为30-65份，固化剂为15-35份，颜料为5-15份，添加剂A为5-25份。第一绝缘层为黑色，厚度为2-5μm，其中环氧树脂预聚物包括但不局限于双酚A型环氧树脂预聚物、双酚F型环氧树脂预聚物、酚醛型环氧树脂预聚物、双酚S型环氧树脂预聚物、海因型环氧树脂预聚物、双酚芴型环氧树脂预聚物、联苯型环氧树脂预聚物、脂环族环氧树脂预聚物中的一种或几种的混合物。固化剂包括芳香胺(对二氨基二苯砜、对二氨基二苯基甲烷、间苯二胺)、脂环胺(异佛尔酮二胺、1,2-环己二胺、氢化对二氨基二苯基甲烷)、酚醛(苯酚型、邻甲酚甲醛型、双酚A甲醛型、苯酚芳烷基型、双环戊二烯型)、聚酰胺、聚醚胺中的一种或几种的混合物。所述颜料为炭黑。进一步地，所述添加剂A包括分散剂(改性聚氨酯、改性聚丙烯酸酯、酰胺聚合物)、增韧剂(丁腈橡胶、含羧基丁腈橡胶、聚氨酯、聚丙烯酸酯等)、增稠剂(气相二氧化硅、纤维素类、聚丙烯酸酯、.缔合型聚氨酯)、附着力促进剂(有机硅类、丙烯酸类、氟碳化合物类)、偶联剂(γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷等)中的一种或几种的混合物。
所述第二绝缘层为聚氨酯树脂，所述聚氨酯树脂由含羟基的预聚物、异氰酸酯类固化剂、颜料、添加剂B经化学反应得到；其中颜料为炭黑，以质量份计，所述含羟基的预聚物为45-80份、异氰酸酯类固化剂为2-15份、颜料为5-15份、添加剂B为5-15份。第二绝缘层为黑色，厚度为3-10μm。进一步地，所述含羟基的预聚物包括聚酯树脂和聚醚多元醇的混合物、或线性聚氨酯树脂中的一种或两种，其中聚酯树脂可选用日本东洋纺的VYLON 226、VYLON 885、VYLON GK-810等；聚醚多元醇可选用陶氏化学的VOANOL 4240、VOANOL CP4701、VOANOL CP6001等；线性聚氨酯树脂可选用日本东洋纺的VYLON UR4410等。
含羟基的预聚物中羟基含量为10-90mgKOH/g；所述异氰酸酯类固化剂包括对二异氰酸酯二苯基甲烷(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯、上述三种异氰酸酯的低聚物、上述三种异氰酸酯的封端改性化合物或其低聚物的封端改性化合物中的一种或几种的组合物。进一步地，所述添加剂B包括分散剂(改性聚氨酯、改性聚丙烯酸酯、酰胺聚合物)、增稠剂(气相二氧化硅、纤维素类、聚丙烯酸酯、.缔合型聚氨酯)、附着力促进剂(有机硅类、丙烯酸类、氟碳化合物类)、偶联剂(γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷等)中的一种或几种。
进一步地，所述胶黏剂层选自不含有导电粉的聚氨酯树脂或丙烯酸树脂、含有导电粉的环氧树脂、含有导电粉的聚氨酯树脂、含有导电粉的丙烯酸树脂中的一种。
进一步地，胶黏剂层中所述聚氨酯树脂为含羧基的热塑性聚氨酯树脂，所述丙烯酸树脂为含羧基的热塑性丙烯酸树脂。其中含羧基的热塑性聚氨酯树脂的羧基含量为5-100mgKOH/g。所述含羧基的热塑性聚氨酯树脂中还包括环氧树脂类固化剂，其中含羧基的热塑性聚氨酯树脂可由含羧基的多羟基化合物、含两个羟基及以上的高分子预聚物、异氰酸酯和胺类交联剂合成。含羧基的热塑性聚氨酯树脂可选用日本东洋纺的VYLON UR3500等；环氧树脂类固化剂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、海因型环氧树脂、双酚芴型环氧树脂、联苯型环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或几种的混合物，含羧基的热塑性聚氨酯树脂与环氧树脂类固化剂的比例为60:40—95:5。
进一步地，所述含有导电粉的环氧树脂是由环氧树脂、固化剂、增韧剂、硅烷偶联剂、导电粉、填料经化学反应得到的。所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、海因型环氧树脂、双酚芴型环氧树脂、联苯型环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或几种的混合物。固化剂包括芳香胺(对二氨基二苯砜、对二氨基二苯基甲烷、间苯二胺)、脂环胺(异佛尔酮二胺、1,2-环己二胺、氢化对二氨基二苯基甲烷)、酚醛(苯酚型、邻甲酚甲醛型、双酚A甲醛型、苯酚芳烷基型、双环戊二烯型)、聚酰胺、聚醚胺中的一种或几种的混合物。增韧剂包括丁腈橡胶、含羧基丁腈橡胶、聚氨酯、丙烯酸酯、聚酰亚胺、苯氧树脂中的一种或几种的组合物。硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2，3-环氧丙烷)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种的组合物。
所述导电粉包括片状铜粉、片状银包铜粉、树枝状铜粉、树枝状银包铜粉、球形铜粉、球形银包铜粉、片状镍粉、连珠状镍粉中的一种或几种。所述填料为二氧化硅、碳酸钙、不溶于丁酮的聚合物微球、玻璃粉等中的一种或几种。
本发明中，PET离型膜或微粘膜胶黏剂层的离型力为5-50gf/in。
本发明同时还要求保护一种可弯折使用的电磁屏蔽膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)准备离型载体膜、金属箔、离型保护膜，按配方量配制第一绝缘层和第二绝缘层原料，分别用溶剂稀释；
(2)将稀释后的第一绝缘层原料涂覆在离型载体膜上，加热使溶剂挥发，随后进行熟化；
(3)将稀释后的第二绝缘层原料涂覆在熟化好的第一绝缘层表面，加热使溶剂挥发，溶剂挥发后在第二绝缘层表面压合金属箔，随后进行熟化；
(4)对压合后的金属箔进行表面处理；
(5)在处理后的金属箔表面或离型保护膜表面涂布胶黏剂，加热使胶黏剂中的溶剂挥发后，将离型保护膜压合至金属箔表面，收卷。
进一步地，制备方法为：
(1)准备离型载体膜、铜箔、离型保护膜；第一绝缘层、第二绝缘层以及胶黏剂层按照配方表配制并用溶剂稀释成可涂布的胶水，溶剂包括但不限于乙酸乙酯、丁酮、甲苯、二甲基甲酰胺、丙酮中的一种或几种的组合物。
(2)将第一绝缘层涂覆在离型载体膜上，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为40℃-160℃，涂布线速度为3m/min-100m/min；烘烤完毕后收卷并放置于烘箱中熟化一段时间；熟化温度为50℃-120℃之间，熟化时间为12hr-200hr之间；必要时，连续在多个温度和时间下熟化。
(3)将第二绝缘层涂覆在熟化好的第一绝缘层表面，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为40℃-160℃，涂布线速度为3m/min-30m/min。溶剂挥发后可立即在涂布产线上压合铜箔，也可收卷后在压膜机上压合铜箔；压合铜箔的温度为20℃-100℃，压合压力为0.2MPa-1MPa。压合铜箔后收卷并放置于烘箱中熟化一段时间；熟化温度为50℃-120℃之间，熟化时间为12hr-200hr之间；必要时，连续在多个温度和时间下熟化。
(4)压合好的铜箔进行表面处理，处理方式包括红化处理、棕化处理、黑化处理中的一种。
(5)在处理过的铜箔表面或离型保护膜表面涂布胶黏剂。经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为40℃-160℃，涂布线速度为3m/min-100m/min。溶剂挥发后将离型保护膜直接压合至金属箔表面并收卷。压合条件：温度为20℃-100℃，压合压力为0.2MPa-1MPa。
与现有技术相比，本发明得到的电磁屏蔽膜具有如下优点：
1、该技术所获得的电磁屏蔽膜具有极高的屏蔽效能，可用于5G通讯电子设备，产品可耐288℃10s×3次的焊锡，并可进行一定次数的弯折。
2、双层绝缘层的设计，第一绝缘层使用环氧树脂，交联密度较高，可耐溶剂擦拭(丁酮、乙醇、甲苯、洗版液等)，并在压合时(180℃，10MPa，2min)不易流动，因此可耐高断差(断差指的是FPC板由于布线设计所产生的的表面高度差)。第二绝缘层使用聚氨酯树脂、丙烯酸酯树脂为主体树脂，柔韧性较高，一方面起到粘接铜箔与第一绝缘层的作用，另一方面当电磁屏蔽膜被弯折时不会断裂，可防止铜箔漏出。
3、在涂布胶黏剂之前，对压合好的铜箔进行了表面处理，这可以极其有效的改善回流焊爆版问题。
附图说明
图1：电磁屏蔽膜结构示意图
其中，1为离型载体膜；2为绝缘层；21为第一绝缘层；22为第二绝缘层；3为铜箔屏蔽层；4为胶黏剂层；5为离型保护膜。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
制备了一种具有高电磁屏蔽效能、可弯折使用的电磁屏蔽膜，其制备方法包括如下步骤：
(1)准备离型载体膜1、铜箔3、离型保护膜5；第一绝缘层21、第二绝缘层22以及胶黏剂层4按照配方配制并用溶剂稀释成可涂布的胶水。其中离型载体膜1为聚对苯二甲酸乙二醇酯型(PET)哑光离型膜，厚度为50μm；铜箔3为压延铜箔，厚度为6μm；离型保护膜5为PET离型膜，厚度为60μm。第一绝缘层21原料配方为：按质量份计，双酚A型环氧树脂预聚物55份、对二氨基二苯砜25份、炭黑10份、添加剂A20份(分散剂4份、增韧剂4份、增稠剂4份、附着力促进剂4份、偶联剂4份)。
第二绝缘层22原料配方为：含羟基的预聚物60份、二异氰酸酯二苯基甲烷10份、炭黑10份、添加剂B10份。其中含羟基的预聚物为含羟基的预聚物包括聚酯树脂30份、聚醚多元醇30份，添加剂B中按质量份计，包括分散剂3份、增稠剂3份、附着力促进剂2份、偶联剂2份。
胶黏剂层4原料包括：不含有导电粉的聚氨酯树脂，具体为含羧基的热塑性聚氨酯树脂85份、双酚F型环氧树脂15份。
第一绝缘层21、第二绝缘层22和胶黏剂层4原料选用相同的溶剂，均为甲苯和丁酮的混合物，按体积比，甲苯：丁酮＝1:1。
(2)将第一绝缘层21涂覆在离型载体膜1上，涂覆厚度为8μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为80℃，涂布线速度为90m/min；烘烤完毕后收卷并放置于烘箱中熟化一段时间；熟化温度为90℃，熟化时间为80h。
(3)将第二绝缘层22涂覆在熟化好的第一绝缘层21表面，涂覆厚度为12μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为80℃，涂布线速度为20m/min。溶剂挥发后可立即在涂布产线上压合铜箔3；压合铜箔3的温度为70℃，压合压力为0.2MPa-1MPa。压合铜箔3后收卷并放置于烘箱中熟化一段时间；熟化温度为90℃之间，熟化时间为80h。
(4)压合好的铜箔3进行表面处理，处理方式为棕化处理。
(5)在处理过的铜箔3表面涂布胶黏剂。涂覆厚度为18μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为80℃，涂布线速度为90m/min。溶剂挥发后直接压合离型保护膜5并收卷。压合离型保护膜5条件：温度为80℃，压合压力为0.2MPa-1MPa。
得到的产品记为S1。最终产品S1中，离型载体膜1厚度为50μm，第一绝缘层21厚度为3μm，第二绝缘层22厚度为8μm，铜箔3的厚度为6μm，胶黏剂层4厚度为13μm，PET离型膜5的厚度为60μm。
实施例2
制备了一种具有高电磁屏蔽效能、可弯折使用的电磁屏蔽膜，其制备方法包括如下步骤：
(1)准备离型载体膜1、铜箔3、离型保护膜5；第一绝缘层21、第二绝缘层22以及胶黏剂层4按照配方配制并用溶剂稀释成可涂布的胶水。其中离型载体膜1为PET型离型膜，厚度为50μm；铜箔3为压延铜箔，厚度为6μm；离型保护膜5为PET微粘膜，厚度为60μm。第一绝缘层21原料配方为：按质量份计，双酚F型环氧树脂预聚物20份、间苯二胺40份、炭黑10份、添加剂A30份；其中添加剂A中，按质量份计，包括分散剂6份、增韧剂6份、增稠剂6份、附着力促进剂6份、偶联剂6份。
第二绝缘层22原料配方为：线性聚氨酯60份、二异氰酸酯二苯基甲烷10份、炭黑10份、添加剂B10份。添加剂B中按质量份计，包括分散剂3份、增稠剂3份、附着力促进剂2份、偶联剂2份。
胶黏剂层4原料包括：不含有导电粉的聚氨酯树脂，具体为含羧基的热塑性聚氨酯树脂85份、双酚F型环氧树脂15份。
第一绝缘层21、第二绝缘层22和胶黏剂层4原料选用相同的溶剂，均为二甲基甲酰胺。
(2)将第一绝缘层21涂覆在离型载体膜1上，涂覆厚度为8μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为50℃，涂布线速度为60m/min；烘烤完毕后收卷并放置于烘箱中熟化一段时间；熟化温度为60℃，熟化时间为120h。
(3)将第二绝缘层22涂覆在熟化好的第一绝缘层21表面，涂覆厚度为12μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为50℃，涂布线速度为5m/min。溶剂挥发后可立即在涂布产线上压合铜箔3；压合铜箔3的温度为40℃，压合压力为0.2MPa-1MPa。压合铜箔3后收卷并放置于烘箱中熟化一段时间；熟化温度为60℃之间，熟化时间为130h。
(4)压合好的铜箔3进行表面处理，处理方式为红化处理。
(5)在处理过的铜箔3表面涂布胶黏剂。涂覆厚度为18μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为50℃，涂布线速度为20m/min。溶剂挥发后直接压合离型保护膜5并收卷。压合离型保护膜5条件：温度为30℃，压合压力为0.2MPa-1MPa。
得到的产品记为S2。最终产品S2中，离型载体膜1厚度为50μm，第一绝缘层21厚度为3μm，第二绝缘层22厚度为8μm，铜箔3的厚度为6μm，胶黏剂层4厚度为13μm，PET离型膜5的厚度为60μm。
实施例3
制备了一种具有高电磁屏蔽效能、可弯折使用的电磁屏蔽膜，其制备方法包括如下步骤：
(1)准备离型载体膜1、铜箔3、离型保护膜5；第一绝缘层21、第二绝缘层22以及胶黏剂层4按照配方配制并用溶剂稀释成可涂布的胶水。其中离型载体膜1为聚对苯二甲酸乙二醇酯型(PET)哑光离型膜，厚度为50μm；铜箔3为压延铜箔，厚度为6μm；离型保护膜5为PET离型膜，厚度为60μm。第一绝缘层21原料配方为：按质量份计，联苯型环氧树脂预聚物55份、对二氨基二苯砜15份+间苯二胺10份、炭黑10份、添加剂A20份；其中添加剂A中，按质量份计，包括分散剂4份、增韧剂4份、增稠剂4份、附着力促进剂4份、偶联剂4份。
第二绝缘层22原料配方为：含羟基的预聚物40份、六亚甲基二异氰酸酯18份、炭黑10份、添加剂B20份。其中含羟基的预聚物为线性聚氨酯，添加剂B中按质量份计，包括分散剂5份、增稠剂5份、附着力促进剂5份、偶联剂5份。
胶黏剂层4原料包括：不含有导电粉的聚氨酯树脂，具体为含羧基的热塑性聚氨酯树脂85份、双酚A型环氧树脂15份。
第一绝缘层21、第二绝缘层22和胶黏剂层4原料选用相同的溶剂，均为甲苯和丁酮的混合物，按体积比，甲苯：丁酮＝1:1。
(2)将第一绝缘层21涂覆在离型载体膜1上，涂覆厚度为8μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为120℃，涂布线速度为20m/min；烘烤完毕后收卷并放置于烘箱中熟化一段时间；熟化温度为120℃，熟化时间为20h。
(3)将第二绝缘层22涂覆在熟化好的第一绝缘层21表面，涂覆厚度为12μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为120℃，涂布线速度为30m/min。溶剂挥发后可立即在涂布产线上压合铜箔3；压合铜箔3的温度为100℃，压合压力为0.2MPa-1MPa。压合铜箔3后收卷并放置于烘箱中熟化一段时间；熟化温度为120℃之间，熟化时间为20h。
(4)压合好的铜箔3进行表面处理，处理方式为黑化处理。
(5)在处理过的铜箔3表面涂布胶黏剂。涂覆厚度为18μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为150℃，涂布线速度为10m/min。溶剂挥发后直接压合离型保护膜5并收卷。压合离型保护膜5条件：温度为100℃，压合压力为0.2MPa-1MPa。
得到的产品记为S3。最终产品S3中，离型载体膜1厚度为50μm，第一绝缘层21厚度为3μm，第二绝缘层22厚度为8μm，铜箔3的厚度为6μm，胶黏剂层4厚度为13μm，PET离型膜5的厚度为60μm。
实施例4
制备了一种具有高电磁屏蔽效能、可弯折使用的电磁屏蔽膜，其制备方法包括如下步骤：
(1)准备离型载体膜1、铜箔3、离型保护膜5；第一绝缘层21、第二绝缘层22以及胶黏剂层4按照配方配制并用溶剂稀释成可涂布的胶水。其中离型载体膜1为聚对苯二甲酸乙二醇酯型(PET)哑光离型膜，厚度为50μm；铜箔3为压延铜箔，厚度为6μm；离型保护膜5为PET离型膜，厚度为60μm。第一绝缘层21原料配方为：按质量份计，双酚F型环氧树脂预聚物20份、间苯二胺20份+氢化对二氨基二苯基甲烷20份、炭黑10份、添加剂A30份。其中添加剂A包括分散剂6份、增韧剂6份、增稠剂6份、附着力促进剂6份、偶联剂6份。
第二绝缘层22原料配方为：线性聚氨酯40份、甲苯二异氰酸酯18份、炭黑10份、添加剂B25份。其中添加剂B包括分散剂8份、增稠剂9份、附着力促进剂5份、偶联剂3份。
胶黏剂层4原料包括：不含有导电粉的聚氨酯树脂，具体为含羧基的热塑性聚氨酯树脂85份、双酚F型环氧树脂15份。
第一绝缘层21、第二绝缘层22和胶黏剂层4原料选用相同的溶剂，均为甲苯和丁酮的混合物，按体积比，甲苯：丁酮＝1:1。
(2)将第一绝缘层21涂覆在离型载体膜1上，涂覆厚度为8μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为80℃，涂布线速度为90m/min；烘烤完毕后收卷并放置于烘箱中熟化一段时间；熟化温度为90℃，熟化时间为80h。
(3)将第二绝缘层22涂覆在熟化好的第一绝缘层21表面，涂覆厚度为12μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为80℃，涂布线速度为20m/min。溶剂挥发后可立即在涂布产线上压合铜箔3；压合铜箔3的温度为70℃，压合压力为0.2MPa-1MPa。压合铜箔3后收卷并放置于烘箱中熟化一段时间；熟化温度为90℃之间，熟化时间为80h。
(4)压合好的铜箔3进行表面处理，处理方式为棕化处理。
(5)在处理过的铜箔3表面涂布胶黏剂。涂覆厚度为18μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为80℃，涂布线速度为90m/min。溶剂挥发后直接压合离型保护膜5并收卷。压合离型保护膜5条件：温度为80℃，压合压力为0.2MPa-1MPa。
得到的产品记为S4。最终产品S1中，离型载体膜1厚度为50μm，第一绝缘层21厚度为3μm，第二绝缘层22厚度为8μm，铜箔3的厚度为6μm，胶黏剂层4厚度为13μm，PET离型膜5的厚度为60μm。
实施例5
制备了一种具有高电磁屏蔽效能、可弯折使用的电磁屏蔽膜，其制备方法包括如下步骤：
(1)准备离型载体膜1、铜箔3、离型保护膜5；第一绝缘层21、第二绝缘层22以及胶黏剂层4按照配方配制并用溶剂稀释成可涂布的胶水。其中离型载体膜1为聚对苯二甲酸乙二醇酯型(PET)哑光离型膜，厚度为50μm；铜箔3为压延铜箔，厚度为6μm；离型保护膜5为PET离型膜，厚度为60μm。第一绝缘层21原料配方为：按质量份计，双酚A型环氧树脂预聚物55份、对二氨基二苯砜25份、炭黑10份、添加剂A20份；其中添加剂A中，按质量份计，包括分散剂4份、增韧剂4份、增稠剂4份、附着力促进剂4份、偶联剂4份。
第二绝缘层22原料配方为：含羟基的预聚物60份、二异氰酸酯二苯基甲烷10份、炭黑10份、添加剂B10份。其中含羟基的预聚物为线性聚氨酯，添加剂B中按质量份计，包括分散剂3份、增稠剂3份、附着力促进剂2份、偶联剂2份。
胶黏剂层4原料包括：含有导电粉的环氧树脂，具体为酚醛型环氧树脂18份、对二氨基二苯基甲烷38份、聚酰亚胺30份、片状铜粉5份、球形铜粉7份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷3份、γ-巯丙基三甲氧基硅烷2份。
第一绝缘层21、第二绝缘层22和胶黏剂层4原料选用相同的溶剂，均为甲苯和丁酮的混合物，按体积比，甲苯：丁酮＝1:1。
(2)将第一绝缘层21涂覆在离型载体膜1上，涂覆厚度为8μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为80℃，涂布线速度为90m/min；烘烤完毕后收卷并放置于烘箱中熟化一段时间；熟化温度为90℃，熟化时间为80h。
(3)将第二绝缘层22涂覆在熟化好的第一绝缘层21表面，涂覆厚度为12μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为80℃，涂布线速度为20m/min。溶剂挥发后可立即在涂布产线上压合铜箔3；压合铜箔3的温度为70℃，压合压力为0.2MPa-1MPa。压合铜箔3后收卷并放置于烘箱中熟化一段时间；熟化温度为90℃之间，熟化时间为80h。
(4)压合好的铜箔3进行表面处理，处理方式为黑化处理。
(5)在处理过的铜箔3表面涂布胶黏剂。涂覆厚度为18μm，经烘箱干燥使溶剂挥发，烘箱温度为80℃，涂布线速度为90m/min。溶剂挥发后直接压合离型保护膜5并收卷。压合离型保护膜5条件：温度为80℃，压合压力为0.2MPa-1MPa。
得到的产品记为S5。最终产品S5中，离型载体膜1厚度为50μm，第一绝缘层21厚度为3μm，第二绝缘层22厚度为8μm，铜箔3的厚度为6μm，胶黏剂层4厚度为13μm，PET离型膜5的厚度为60μm。
为了验证本发明得到的电磁屏蔽膜的优异性能，同时设置了如下对比例。
对比例1
与实施例1的不同之处在于，无第一绝缘层。产品记为B1。
对比例2
与实施例1的不用之处在于，压合后的铜箔3未进行任何的表面处理。产品记为B2。
对比例3
与实施例1的不同之处在于无第二绝缘层。产品记为B3。
对比例4
与实施例1的不同之处在于，不使用铜箔，而采用镀铜作为屏蔽层。产品记为B4。
上述各实施例和对比例中，对铜箔3的处理方式包括红化处理、棕化处理、黑化处理，其中红化处理是在铜表面进行镀铜。棕化和黑化都是在铜箔表面进行微蚀并生成铜氧化物，以增加铜箔3表面与树脂的结合力。不同的是黑化是在碱性介质中的氧化反应，主要生成氧化铜，棕化是在酸性介质中，主要生成氧化亚铜。这三种处理方式均是行业内常规的处理方法。
表1实施例中主要的原料种类、用量及铜箔的表面处理方法
对上述实施例和对比例中得到的电磁屏蔽膜进行性能测试：
1、参照标准ASTM 4935。测试频率范围：1GHz～10GHz。
2、弯折性能：参照标准IPC-TM-650。将屏蔽膜样品裁切成长15cm、宽1cm的测试样品并压合(180℃、100Kgf/cm2、2min)至柔性电路板表面。样品熟化1hr后置于MIT耐折试验机上进行测试。以屏蔽层(超薄铜箔)不露出为标准记录屏蔽膜耐折次数。
3、耐溶剂性能：将屏蔽膜样品裁切成5cm×5cm的测试样品并压合(180℃、100Kgf/cm2、2min)至柔性电路板表面。样品熟化1hr后使用1mm间距百格刀划出纵横10格×10格的图案，并浸泡于丁酮中10min。浸泡完成后样片用去离子水清洗干净并用无尘布擦拭干净。随后使用3M600胶带对样品进行附着力测试，观察屏蔽膜表面有无脱层及鼓起现象。
4、段差性能测试：取不同厚度规格的聚酰亚胺补强板样片，裁成长1cm×宽1cm的小条，压合(180℃、100Kgf/cm2、2min)至柔性电路板表面。然后取屏蔽膜样品，裁切成长4cm×宽1cm大小，与补强板依垂直方向进行快压(180℃、100Kgf/cm2、2min)。快压完成后撕掉PET离型膜并将样片放置于显微镜下观察屏蔽膜是否有铜色漏出。补强板厚度分别采用50μm、75μm、100μm、125μm、150μm、200μm、250μm、300μm厚度进行测试。以不漏出铜色的最大补强板厚度作为屏蔽膜的耐段差数据。
5、耐回流焊接性能：参照标准IPC-TM-650 2.4.13，将屏蔽膜样品裁切成3cm×3cm的测试样品并压合(180℃、100Kgf/cm2、2min)至柔性电路板表面。样品熟化1hr后放置于288℃锡炉中10s，观察屏蔽膜表面有无鼓起现象。
上述性能测试结果如下表2所示。
表2实施例和对比例中电磁屏蔽膜产品的性能测试结果
图1给出了本发明电磁屏蔽膜的结构，包括离型载体膜1、涂布于离型载体膜1上的第一绝缘层21、涂布于第一绝缘层21上的第二绝缘层22、贴合于第二绝缘层22上的金属箔屏蔽层3、设于金属箔屏蔽层3上的胶黏剂层4和贴合于胶黏剂层4上的离型保护膜5。
从上表2可知，采用本发明的技术方案得到的电磁屏蔽膜各项性能良好，均优于对比例得到的电磁屏蔽膜。
本发明中，第一和第二绝缘层的性能与各层的厚度有关：第一绝缘层21越厚，耐溶剂性能越好；第二绝缘层22越厚，弯折性能越好。此外，铜箔3的厚度太大会大大降低电磁屏蔽膜的弯折性能。因此，本发明中为了避免厚度对电磁屏蔽膜性能的影响，设计实施例和对比例中各个层的厚度均相同，从而研究各层原料配方对电磁屏蔽膜性能的影响。
对于产品S1，采用本发明优选的第一绝缘层21和第二绝缘层22原料配比，并结合本发明的电磁屏蔽膜制备方法，得到的电磁屏蔽膜性能最优。产品S2-S5的第一或第二绝缘层配方，或者在胶黏剂层4中加入导电粉，因此产品S2-S5的综合性能比S1较差。
对比例产品B1、B2和B3，相对于实施例产品S1-S5，第一绝缘层21和第二绝缘层22原料有差异，或者压合后铜箔3未进行表面处理，因此B1、B2和B3的综合性能比S1-S5较差。对比例产品B4，与实施例产品S1相比，用镀铜作为屏蔽层，屏蔽效能明显降低，且屏蔽效能明显低于其他各实施例和对比例的所有产品，可见铜箔能赋予电磁屏蔽膜较高的屏蔽效能。
对铜箔3进行表面处理会降低铜箔的厚度，因此弯折性能有所提高，同时还会提高电磁屏蔽膜的耐回流焊接性能。弯折性能还与胶黏剂层4有关，配方中含有导电粉的胶黏剂层硬度大，因此弯折性能差。本产品中，第一绝缘层21主要是耐溶剂擦拭好，段差性能好，弯折性能稍差；第二绝缘层22主要是弯折性能好，但耐溶剂性能差。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进。尤其是，只要不存在冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种可弯折使用的电磁屏蔽膜，其特征在于：所述可弯折使用的电磁屏蔽膜包括离型载体膜、涂布于离型载体膜上的第一绝缘层、涂布于第一绝缘层上的第二绝缘层、贴合于第二绝缘层上的金属箔屏蔽层、设于金属箔屏蔽层上的胶黏剂层和贴合于胶黏剂层上的离型保护膜。
2.如权利要求1所述的可弯折使用的电磁屏蔽膜，其特征在于：所述第一绝缘层为环氧树脂，所述环氧树脂由环氧树脂预聚物、固化剂、颜料、添加剂A经化学反应得到；
所述第二绝缘层为聚氨酯树脂，所述聚氨酯树脂由含羟基的预聚物、异氰酸酯类固化剂、颜料、添加剂B经化学反应得到。
3.如权利要求2所述的可弯折使用的电磁屏蔽膜，其特征在于：以质量份数计，所述第一绝缘层中各原料的含量为：环氧树脂预聚物30-65份、固化剂15-35份、颜料5-15份、添加剂A5-25份。
4.如权利要求3所述的可弯折使用的电磁屏蔽膜，其特征在于：以质量份数计，所述第二绝缘层中各原料的含量为：含羟基的预聚物45-80份、异氰酸酯类固化剂2-15份、炭黑5-15份、添加剂B 5-15份。
5.如权利要求4所述的可弯折使用的电磁屏蔽膜，其特征在于：所述添加剂A包括分散剂、增韧剂、增稠剂、附着力促进剂、偶联剂中的一种或几种；所述添加剂B包括分散剂、增稠剂、附着力促进剂、偶联剂中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的可弯折使用的电磁屏蔽膜，其特征在于：所述胶黏剂层选自不含有导电粉的聚氨酯树脂、不含有导电粉的丙烯酸树脂、含有导电粉的环氧树脂、含有导电粉的聚氨酯树脂、含有导电粉的丙烯酸树脂中的一种。
7.如权利要求6所述的可弯折使用的电磁屏蔽膜，其特征在于：所述聚氨酯树脂为含羧基的热塑性聚氨酯树脂，所述丙烯酸树脂为含羧基的热塑性丙烯酸树脂。
8.如权利要求6所述的可弯折使用的电磁屏蔽膜，其特征在于：所述含有导电粉的环氧树脂是由环氧树脂、固化剂、增韧剂、硅烷偶联剂、导电粉、填料经化学反应得到。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的可弯折使用的电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)准备离型载体膜、金属箔、离型保护膜，按配方量配制第一绝缘层、第二绝缘层和胶黏剂层原料，分别用溶剂稀释；
(2)将稀释后的第一绝缘层原料涂覆在离型载体膜上，加热使溶剂挥发，随后进行熟化；
(3)将稀释后的第二绝缘层原料涂覆在熟化好的第一绝缘层表面，加热使溶剂挥发，溶剂挥发后在第二绝缘层表面压合金属箔，随后进行熟化；
(4)对压合后的金属箔进行表面处理；
(5)在处理后的金属箔表面或离型保护膜表面涂布胶黏剂，加热使胶黏剂中的溶剂挥发后，将离型保护膜压合至金属箔表面，收卷。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的表面处理为红化处理、棕化处理、黑化处理中的一种。
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