CN111826011B - 用于透明覆盖膜表面的改性涂料及其制备方法和改性涂层 - Google Patents

Abstract

本发明属于透明柔性电路板技术领域，具体涉及一种用于透明覆盖膜表面的改性涂料及其制备方法和改性涂层。所述改性涂料包括如下质量百分含量的组分：氧化锆20‑30％；感光性树脂9‑30％；季戊四醇三丙烯酸酯0.5‑1％；脂肪烃类溶剂10‑20％；酮类溶剂30‑60％。上述改性涂料涂覆在透明覆盖膜的基材膜层表面成膜后，可以提高透明覆盖膜的基材膜层的耐温性，使基材在高温条件下不易析出和热变形；因此这样的改性涂料用在透明覆盖膜表面，可以避免起雾，从而提高透光率。

Description

用于透明覆盖膜表面的改性涂料及其制备方法和改性涂层

技术领域

本发明属于透明柔性电路板技术领域，具体涉及一种用于透明覆盖膜表面的改性涂料及其制备方法和改性涂层。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，它在照明领域应用广泛。LED透明屏是LED显示屏的一种，发光源是LED灯珠，和传统的LED显示屏领域相比，LED透明屏主要特性是通透率高，屏体重量轻，屏体可以实现无缝拼接，尺寸原理上可以无限扩大，主要安装依附在玻璃幕墙后面或玻璃橱窗后面，室内安装户外观看；LED透明屏结构简单，一般可见光透光率85％以上。

在国内随着“新零售”定义的兴起，以零售为象征的数字标牌行业快速扩大，LED透明屏在商业零销橱窗、室内装饰等领域发挥重要作用，对新零售产生了巨大影响。毫无疑问，门店橱窗展示是零售商店做好产品展示、宣传推广的主要方式，现在很多橱窗已经都安装了LED透明屏，此外，LED透明屏还可以在舞台舞美，4S店，楼宇亮化，建筑幕墙等场景应用。

在透明柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)领域，透明覆铜板(Copper-clad Laminate，CCL)蚀刻后，进行表面沉锡时，覆盖膜的薄膜雾度会增大，从而降低透光率，影响其在LED透明屏领域中的应用。

因此，现有技术有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于透明覆盖膜表面的改性涂料及其制备方法和改性涂层，旨在解决透明覆盖膜容易高温起雾和变形的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种改性涂料，该改性涂料用于透明覆盖膜表面，以所述改性涂料的总质量为100％计，所述改性涂料包括如下质量百分含量的组分：

本发明提供的改性涂料以脂肪烃类溶剂和酮类溶剂为混合溶剂，溶有氧化锆、感光性树脂和季戊四醇三丙烯酸酯，其中的氧化锆具有高温化学稳定性和耐腐蚀性的特点，而季戊四醇三丙烯酸酯可以高交联固化具有高附着力、高硬度，以及耐磨性、耐腐蚀的特点，通过将上述改性涂料涂覆在透明覆盖膜的基材膜层表面成膜后，可以提高透明覆盖膜的基材膜层的耐温性，使基材在高温条件下不易析出和热变形；因此这样的改性涂料用在透明覆盖膜表面，可以避免起雾，从而提高透光率。

本发明另一方面提供一种改性涂料的制备方法，包括如下步骤：

按照本发明所述的改性涂料所含的成分及其含量分别称取各成分原料；

将所述氧化锆、感光性树脂、季戊四醇三丙烯酸酯、脂肪烃类溶剂和酮类溶剂进行混合处理，然后过滤处理，得到所述改性涂料。

本发明提供的制备方法工艺简单、成本低，将该制备方法得到的改性涂料涂覆在透明覆盖膜的基材膜层表面成膜后，可以提高透明覆盖膜的基材膜层的耐温性，使基材在高温条件下不易析出和热变形；因此这样的改性涂料用在透明覆盖膜表面，可以避免起雾，从而提高透光率。

最后，本发明提供一种改性涂层，所述改性涂层涂覆在透明覆盖膜的基材膜层表面，所述改性涂层由本发明所述的改性涂料或本发明所述的制备方法得到的改性涂料涂布在所述透明覆盖膜的基材膜层表面得到。

该改性涂层涂覆在透明覆盖膜的基材膜层表面可以改善基材膜层的耐高温性能，使基材在高温条件下不易析出和热变形，从而可以避免透明覆盖膜起雾，提高透光率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的透明覆盖膜的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的透明覆盖膜的实物图；

图3为本发明实施例提供的透明柔性电路板的实物图；

1-基材膜层；

21-第一改性涂层；

22-第二改性涂层；

3-胶粘层；

41-第一离型保护膜；

42-第二离型保护膜。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

一方面，本发明实施例提供了一种改性涂料，该改性涂料用于透明覆盖膜表面，以所述改性涂料的总质量为100％计，所述改性涂料包括如下质量百分含量的组分：

本发明实施例提供的改性涂料以脂肪烃类溶剂和酮类溶剂为混合溶剂，溶有氧化锆、感光性树脂和季戊四醇三丙烯酸酯，其中的氧化锆具有高温化学稳定性和耐腐蚀性的特点，而季戊四醇三丙烯酸酯可以高交联固化具有高附着力、高硬度，以及耐磨性、耐腐蚀的特点，通过将上述改性涂料涂覆在透明覆盖膜的基材膜层表面成膜后，可以提高透明覆盖膜的基材膜层的耐温性，使基材在高温条件下不易析出和热变形；因此这样的改性涂料用在透明覆盖膜表面，不会起雾，从而提高透光率。

上述改性涂料中，氧化锆(ZrO₂)化学性质稳定，具有耐高温、耐腐蚀等特性，氧化锆的含量范围为20-30％；而季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)是一种含有一个侧羟基、固化快的单体，通过单体自由基聚合形成高附着力、高硬度，以及耐磨性和耐热性优良的膜材，上述季戊四醇三丙烯酸酯的含量范围为0.5-1％；将上述含量的氧化锆和季戊四醇三丙烯酸酯的改性涂料涂覆在透明覆盖膜的基材膜层表面，利用氧化锆和季戊四醇三丙烯酸酯对基材膜层的改性，使透明覆盖膜在高温条件下不容易起雾、热变形，改性后的透明覆盖膜贴合FPC后进行沉锡等加工工艺时，不会增大覆盖膜的雾度，从而提高其透光率。其中，氧化锆优选为氧化锆纤维，氧化锆纤维作为多晶质耐火纤维材料可以在1500℃以上超高温氧化气氛下长期使用，具有高温化学性质稳定、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、不挥发、无污染等特点。而所述感光性树脂包括聚乙烯醇肉桂酸酯感光性树脂或重氮型感光树脂，感光性树脂是具有感光性质的功能高分子材料，将其涂布在透明覆盖膜表面，制作FPC时可以很好地进行光刻工艺，上述感光性树脂的含量为9-30％。上述改性涂料中，溶剂为脂肪烃类溶剂和酮类溶剂的混合溶剂；酮类溶剂能很好地溶解树脂，和脂肪烃类溶剂配合，可以使该改性涂料达到适中的性价比。其中，脂肪烃类溶剂含量为10-20％；所述脂肪烃类溶剂包括饱和烃类溶剂和不饱和烃类溶剂中的至少一种。所述饱和烃类溶剂选自戊烷、己烷、庚烷、辛烷中的至少一种；所述不饱和烃类溶剂选自烯烃溶剂和炔烃溶剂中的至少一种，具体可以是5至15个碳原子的直链烯烃或炔烃。在一个实施例中，所述酮类溶剂包括甲基-2-戊酮、1-甲氧基-2-丙酮和环已酮中的至少一种。具体地，所述酮类溶剂由甲基-2-戊酮、1-甲氧基-2-丙酮和环已酮中组成，且所述甲基-2-戊酮(3-甲基-2-戊酮或4-甲基-2-戊酮)、1-甲氧基-2-丙酮和环已酮的质量比为(1-2):(1-2):(1-2)，即脂肪烃类溶剂10-20％、甲基-2-戊酮10-20％、1-甲氧基-2-丙酮10-20％和环已酮10-20％；上述比例范围内的混合溶剂的可以很好地溶解氧化锆、感光性树脂和季戊四醇三丙烯酸酯，分散效果最佳，使改性涂料能更好地进行涂布。

另一方面，本发明实施例还提供一种改性涂料的制备方法，包括如下步骤：

T01：按照本发明所述的改性涂料所含的成分及其含量分别称取各成分原料；

T02：将所述氧化锆、感光性树脂、季戊四醇三丙烯酸酯、脂肪烃类溶剂和酮类溶剂进行混合处理，然后过滤处理，得到所述改性涂料。

本发明提供的制备方法工艺简单、成本低，将该制备方法得到的改性涂料涂覆在透明覆盖膜的基材膜层表面成膜后，可以提高透明覆盖膜的基材膜层的耐温性，使基材在高温条件下不易析出和热变形；因此这样的改性涂料用在透明覆盖膜表面，可以避免起雾，提高透光率。

进一步地，所述混合处理的条件包括在转速为800-1200r/min的条件下分散1-3h；所述混合处理的温度为25-30℃。具体地，使用高速分散机分散，为避免分散过程温度过高，增加恒温水槽保持温度25-30℃。最后分散均匀后，使用5-10微米的过滤网过滤，形成分散更加均匀的改性涂料。将制得的改性涂料静止2h后即可以上线涂布。

最后，本发明实施例提供一种改性涂层，所述改性涂层涂覆在透明覆盖膜的基材膜层表面，所述改性涂层由本发明实施例所述的改性涂料或本发明实施例所述的制备方法得到的改性涂料涂布在所述透明覆盖膜的基材膜层表面得到。该改性涂层涂覆在透明覆盖膜的基材膜层表面可以改善基材膜层的耐高温性能，使基材在高温条件下不易析出和热变形，从而降低透明覆盖膜的雾度，提高透光率。

具体地，将本发明实施例的改性涂料涂布在基材膜层表面后干燥使溶剂挥发从而得到该改性涂层，这样改性涂层中含有质量比20-30：9-30：0.5-1的氧化锆：感光性树脂：季戊四醇三丙烯酸酯。

具体地，透明覆盖膜的基材膜层相对两表面均涂布改性涂层，如图1所示，所述透明覆盖膜包括基材膜层1和分别设置在所述基材膜层1相对两表面的第一改性涂层21和第二改性涂层22，所述第一改性涂层21和第二改性涂层22用于提高所述基材膜层1的耐温性；所述第一改性涂层21背离所述基材膜层1的表面设置有第一离型保护膜41，所述第二改性涂层22背离所述基材膜层1的表面设置有第二离型保护膜42，所述第二改性涂层22和所述第二离型保护膜42通过胶粘层3贴合。该第一改性涂层21和第二改性涂层22由上述改性涂料制成，其可以改善基材膜层1的耐高温性能，使基材在高温条件下不易析出和热变形，从而降低透明覆盖膜的雾度，提高透光率。第一离型保护膜41和第二离型保护膜41可以使中间的基材膜层1和胶粘层3不受到破坏或者污染。胶粘层3可以为下游线路填充，起到粘结及保护作用。

在一个实施例中，所述第一改性涂层的厚度为2-50μm。所述第二改性涂层的厚度为2-50μm。如果第一改性涂层和第二改性涂层的厚度太薄，对基材膜层1耐热性提高效果不佳，太厚不利于透光。在一个实施例中，所述第一离型保护膜的厚度为4-100μm；所述第二离型保护膜的厚度为4-100μm。

在一个实施例中，所述基材膜层的厚度为5-150μm。所述基材膜层为透明膜，包括PET(Polyethylene Terephthalate)即聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、PA(Polyamide)即聚酰胺膜、PEEK(Poly-ether-ether-ketone)即聚醚醚酮膜、PPS(Polyphenylene sulfide)即聚苯硫醚膜、EPFE(Ethylene-tetra-fluoro-ethylene)即乙烯-四氟乙烯共聚物膜、PTFE(Polytetrafluoroethylene)即聚四氟乙烯膜、PEN(Polyethylene Naphthalate)即聚萘二甲酸乙二醇酯膜、PEI(Polyetherimide)即聚醚酰亚胺膜、PFA(Perfluoroalkoxy)少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物膜和CPI(Colorless Polyimide)即无色透明聚酰亚胺膜中的任意一种。

在一实施例中，基材膜层PET膜，一般PET膜可以耐120℃，当该PET在高温160℃时(例如：160℃固化1h)容易起雾、热变形，使得透明覆盖膜雾度增大，而通过PET膜表面的第一改性涂层和第二改性涂层，可以使的该PET膜在大于160℃(如160-180℃)的条件下不容易析出，不易出现雾状，而且可以防止热变形。

在一个实施例中，所述胶粘层为透明胶粘剂层。

本发明实施例还提供一种透明覆盖膜的制备方法，包括如下步骤：

S01：提供设有相对两表面的基材膜层；

S02：在所述基材膜层的一个表面涂布上述改性涂料，进行第一干燥处理，得到第一改性涂层，然后在所述第一改性涂层背离所述基材膜层的表面贴合第一离型保护膜；

S03：在所述基材膜层的另一个表面涂布所述改性涂料，进行第二干燥处理，得到第二改性涂层，然后在所述第二改性涂层背离所述基材膜层的表面涂覆胶粘剂，进行第三干燥处理，形成胶粘层；

S04：在所述胶粘层背离所述第二改性涂层的表面贴合第二离型保护膜，然后固化处理，得到所述透明覆盖膜；

其中，所述第一改性涂层和第二改性涂层用于提高所述基材膜层的耐温性。

本发明实施例提供的透明覆盖膜的制备过程中，分别在基材膜层的两个相对表面涂布改性涂料形成第一改性涂层和第二改性涂层，该第一改性涂层和第二改性涂层可以提高所述基材膜层的耐温性，使基材在高温条件下不易析出和热变形；因此这样的方法制备得到的透明覆盖膜可以降低雾度，提高透光率。

上述第一干燥处理和第二干燥处理可以去除改性涂料中的溶剂，优选第一干燥处理温度为60-120℃，具体地，可以依次经过60℃-80℃-120℃-120℃-120℃-60℃干燥，而第二干燥处理温度为60-120℃，具体地，可以依次经过60℃-80℃-120℃-120℃-120℃-60℃干燥。在上述温度条件下可以很好地挥发脂肪烃溶剂和酮类溶剂，使涂布的涂料成膜分别变成第一改性涂层和第二改性涂层。上述第三干燥处理的目的是去除胶粘剂中的溶剂，第三干燥处理的温度为60-120℃，具体设置烘道温度：60℃-80℃-120℃-120℃-120℃-60℃；进排风的风频设定为：进风：25-20-20-20-20-25(HZ)，排风：40(HZ)。上述条件下可以很好去除胶粘剂中的溶剂，形成胶粘层。

胶粘剂为透明胶粘剂，透明胶粘剂的配方可以是如下质量百分含量的成分：橡胶30％，双酚树脂45％，离子捕捉剂1％，抗氧化剂2％，促进剂2％，余量为溶剂20％。橡胶可以增加结合力和韧性，双酚树脂柔软度好，具有抗拉作用，而促进剂促使反应彻底，离子捕捉剂消除掉残留的金属离子，抗氧化剂防止使用时氧化。上述透明胶粘剂形成的胶粘层颜色不容易发黄，具有抗紫外线、不易出现眩光等优点。

具体地，上述透明胶粘剂配置包括如下步骤：

半成品1(橡胶)配制：以1kg作为基准

橡胶添加比例：10％-30％(通常选用1072cgj/1072cgx等)

稀释剂(即溶剂)添加比例：70-90％(MEK/mcs等)

半成品2(离子捕捉剂)配制：以1kg作为基准

添加半成品1添加比例：10％-20％

离子捕捉剂添加比例：40-60％(IXE-100等)

稀释剂添加比例：20-50％(MEK/mcs等)

半成品3(抗氧化剂)配制：以1kg作为基准

抗氧化剂添加比例：20％-40％

稀释剂添加比例：60-80％(MEK/mcs等)

半成品4(促进剂)配制：以1kg作为基准

促进剂添加比例：20-30％

稀释剂添加比例：70-80％

半成品5(双酚树脂)配制：以1kg作为基准

树脂添加比例：40-60％(E-12(604/E-20(601)等)

稀释剂添加比例：40-60％(甲苯等)

成品胶的混合：以1kg作为基准，配置比例

半成品1(橡胶)38-60％，半成品5(双酚树脂)38-60％，半成品2(离子捕捉剂)0.5-1％，半成品3(抗氧化剂)0.5-1％，半成品4(促进剂)％。

所有半成品混合后，使用高速分散机分散3-5h，转速800-1200r/min，为避免温度过高，增加恒温水槽，保持温度25-30℃。分散完成后使用5-10微米过滤网过滤，得到成品胶。得到胶粘层后，在胶粘层背离第二改性涂层的表面贴合第二离型保护膜，最后固化处理，形成产品；其中，该固化处理可以是低温固化(如0-5℃左右)。

在一实施例中，该制备方法得到的透明覆盖膜的实物如图2所示，从图可知，通过透明覆盖膜可以清晰地看到对面的景观，说明该透明覆盖膜具有很好的透光性。

本发明实施例还提供一种柔性电路板，所述柔性电路板为透明柔性电路板，包括电路基板，所述电路基板的表面贴合有本发明实施例所述的透明覆盖膜。具体地，可以将离型保护膜去掉，通过胶粘层将基础膜层粘附在电路基板表面。该透明覆盖膜的基材在高温条件下不易析出和热变形，因此该柔性电路板具有很好的透光效果。在一实施例中，该柔性电路板的实物如图3所示，从图可知，透明柔性电路板的基板清晰可见，说明该柔性电路板具有很好的透光性。

本发明实施例还提供一种LED透明屏，包括LED光源和柔性电路板，所述柔性电路板为本发明实施例所述的柔性电路板。该LED透明屏中的柔性电路板为本发明实施例所述的柔性电路板，该透明覆盖膜的基材在高温条件下不易析出和热变形，因此该LED透明屏具有很好的透光效果。

本发明实施例中常温至25-30℃。

本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。

实施例1

一种透明覆盖膜，包括从下到上依次设置的第二离型保护膜、胶粘层、第二改性涂层、PET基材膜层、第一改性涂层和第一离型保护膜。

其中，第一改性涂层和第二改性涂层由改性涂料涂布干燥去溶剂得到，该改性涂料包括：氧化锆25％；感光性树脂15％；季戊四醇三丙烯酸酯1％；庚烷20％、甲基-2-戊酮10％、1-甲氧基-2-丙酮14％和环已酮15％。

实施例2

一种透明覆盖膜，包括从下到上依次设置的第二离型保护膜、胶粘层、第二改性涂层、PET基材膜层、第一改性涂层和第一离型保护膜。

其中，第一改性涂层和第二改性涂层由改性涂料涂布干燥去溶剂得到，该改性涂料包括：氧化锆25％；感光性树脂25％；季戊四醇三丙烯酸酯1％；庚烷10％、甲基-2-戊酮15％、1-甲氧基-2-丙酮14％和环已酮10％。

实施例3

一种柔性电路板，所述柔性电路板为透明柔性电路板，其电路基板表面贴合有实施例1的透明覆盖膜(撕去第一离型保护膜和第二离型保护膜，通过胶粘层粘附在电路基板表面)。

实施例4

一种柔性电路板，所述柔性电路板为透明柔性电路板，其电路基板表面贴合有实施例2的透明覆盖膜(撕去第一离型保护膜和第二离型保护膜，通过胶粘层粘附在电路基板表面)。

性能测试

(1)对实施例1和实施例2的透明覆盖膜进行性能测试，结果如表1所示：

表1

(2)对实施例3和实施例4的透明柔性电路板进行性能测试，结果如表2所示。

表2

(3)对实施例3和实施例4的柔性电路板进行表观测试：

其中，点状缺陷标准和检测结果(包括晶点、气泡点、白斑、亮点、杂物点等)如表3所示；表面刮伤标准和检测结果如表4所示；信赖性测试结果如表5所示。

表3

表4

表5

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于透明覆盖膜表面的改性涂料，其特征在于，以所述改性涂料的总质量为100％计，所述改性涂料由如下质量百分含量的组分组成：

所述透明覆盖膜用于柔性电路板；

所述感光性树脂为聚乙烯醇肉桂酸酯感光性树脂或重氮型感光树脂。

2.如权利要求1所述的改性涂料，其特征在于，所述脂肪烃类溶剂包括饱和烃类溶剂和不饱和烃类溶剂中的至少一种。

3.如权利要求2所述的改性涂料，其特征在于，所述饱和烃类溶剂选自戊烷、己烷、庚烷、辛烷中的至少一种；和/或，

所述不饱和烃类溶剂选自烯烃溶剂和炔烃溶剂中的至少一种。

4.如权利要求1所述的改性涂料，其特征在于，所述酮类溶剂包括甲基-2-戊酮、1-甲氧基-2-丙酮和环已酮中的至少一种。

5.如权利要求4所述的改性涂料，其特征在于，所述酮类溶剂由甲基-2-戊酮、1-甲氧基-2-丙酮和环已酮组成，且所述甲基-2-戊酮、1-甲氧基-2-丙酮和环已酮的质量比为(1-2):(1-2):(1-2)。

6.一种改性涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照权利要求1-5任一项所述的改性涂料所含的成分及其含量分别称取各成分原料；

将所述氧化锆、感光性树脂、季戊四醇三丙烯酸酯、脂肪烃类溶剂和酮类溶剂进行混合处理，然后过滤处理，得到所述改性涂料。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述混合处理的条件包括在转速为800-1200r/min的条件下分散1-3h；和/或，

所述混合处理的温度为25-30℃。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述过滤处理包括用5-10微米的过滤网进行过滤。

9.一种改性涂层，其特征在于，所述改性涂层涂覆在透明覆盖膜的基材膜层表面，所述改性涂层由权利要求1-5任一项所述的改性涂料或权利要求6-8任一项所述的制备方法得到的改性涂料涂布在所述透明覆盖膜的基材膜层表面得到。

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