CN114261164A - 一种耐高温bopp薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐高温BOPP薄膜及其制备方法，包括依序设置的上表层、芯层和下表层，上表层包括以下质量份的组分：均聚聚丙烯90‑95份，抗粘结剂5‑10份；芯层包括以下质量份的组分：均聚聚丙烯89‑97份，抗静电剂0.5‑3份，滑爽剂0.5‑3份，增挺剂石油树脂2‑5份，所述下表层包括以下质量份的组分：HCPP树脂98‑99.5份，抗粘连剂0.5‑2份。本发明的BOPP薄膜在满足目前使用性能和不降低原有的物理性能的基础上，同时具备耐高温性，在现有生产工艺上即可生产，成本低廉，便于快速推广。
Description
技术领域
本发明属于薄膜材料技术领域，具体涉及一种耐高温BOPP薄膜及其制备方法。
背景技术
覆铜板又称覆铜箔层压板（CCL）， 用以制作印制电路板（PCB）。覆铜板主要由增强材料、粘结剂和铜箔构成，将增强材料浸以粘结剂（环氧树脂），再在其基础上的一面或双面覆以铜箔，最后通过热压形成板块材料。
环氧树脂覆铜板需要使用耐温性的隔离膜来实现板材/加热板/板材之间的隔离，压制过程中大体分成升温、保温和降温三个阶段：升温阶段，主要是使热量从加热板逐步传递到层间每块产品，使树脂熔化、流动；升温一般从70度上升到130度，130度上升到162度，保温阶段一般维持在165-168度，使得树脂交联固化；降温阶段从165-168度降到60度左右。压制过程结束后，隔离膜需要快速地无残留、完整从板材上揭掉。但随着覆铜板技术的发展，原来的低Tg到高Tg材料树脂出现，加工过程中保温的温度要求越来越高，从而对隔离膜的耐热性要求不断提高。
BOPP薄膜作为一种价廉、加工性良好的包装材料，其熔点一般在163摄氏度左右，但用于电路板的层间高温隔离的BOPP薄膜需要耐高温性，因此提高BOPP薄膜耐高温性成为亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐高温BOPP薄膜，其在满足目前使用性能和不降低原有的物理性能的基础上，同时具备耐高温性，在现有生产工艺上即可生产，成本低廉，便于快速推广。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种耐高温BOPP薄膜，包括依序设置的上表层、芯层和下表层，所述上表层包括以下质量份的组分：
均聚聚丙烯 90-95份
抗粘结剂 5-10份
所述芯层包括以下质量份的组分：
均聚聚丙烯 89-97份
抗静电剂 0.5-3份
滑爽剂 0.5-3份
增挺剂 2-5份
所述下表层包括以下质量份的组分：
高结晶度聚丙烯（HCPP）树脂 98-99.5份
抗粘连剂 0.5-2份
其中，所述增挺剂为石油树脂，所述下表层的厚度低于上表层。
优选的，所述抗静电剂的载体为PP均聚物，有效成分为质量比1:1的乙氧基胺和单甘酯，浓度为40w%。
优选的，所述滑爽剂的载体为PP均聚物，有效成分为芥酸酰胺，浓度为25w%。
优选的，所述抗粘结剂的载体为PP均聚物，有效成分为粒径4-7μm的二氧化硅，浓度为5w%。
优选的，所述HCPP树脂熔指为4g/10min~4.5g/10min。
优选的，所述上表层厚度为1.2-1.5μm，芯层厚度为16-36μm，下表层厚度为1.1-1.4μm。
本发明的另一目的是提供一种耐高温BOPP薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别将上表层原料、芯层原料、下表层中组分原料加入不同的挤出机中，各层分开投料并熔融塑化，得到上表层熔体、芯层熔体和下表层熔体；
（3）上表层熔体、芯层熔体和下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出，得膜片；
（4）膜片经过贴合激冷辊和水浴冷却得到铸片；
（5）铸片经纵向拉伸、横向拉伸、牵引处理后收卷得到BOPP薄膜，其中收卷过程加装防静电装置。
优选的，所述上表层、芯层的熔融塑化温度为240~255℃，所述下表层的熔融塑化温度为210~230℃。
优选的，所述纵向拉伸比为5.0-6.0，横向拉伸比为8.0-10.0，纵向拉伸过程中，预热温度为120~145℃，拉伸温度为110~135℃，定型温度为140~145℃；横向拉伸过程，预热温度为165~175℃，拉伸温度为150~160℃，定型温度为165~170℃。
优选的，所述激冷辊温度为28~32℃，水浴温度为28~30℃。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）本发明BOPP薄膜芯层中添加石油树脂增挺剂，使得BOPP薄膜的结晶度得到提高，进而使得熔点得到提高。
（2下表层接触环氧树脂覆铜板，本发明BOPP薄膜中采用HCPP树脂，该树脂的熔点比一般BOPP树脂熔点高3-5℃，从而能保证在作为隔离材料时有良好的耐温性能； HCPP树脂熔指（4-5g/10min）偏高，熔料流动性偏大，为此本发明降低下表层生产挤出量（即下表层厚度低于上表层厚度），降低下表层熔融塑化温度的加工方法，保证功能层的熔料温度稳定，从而网压稳定。
（3）BOPP薄膜作为隔离膜，环氧树脂覆铜板中加热板接触其上表层，本发明BOPP薄膜上表层中添加了较大比例的抗粘连剂，抗粘连剂的主要成分是天然硅石（二氧化硅），耐热温度达到800℃，天然硅石密集排列在表层，加热时会产生一个由二氧化硅为主体的“缓冲层”，从而提高上表层的耐温性。
（4）由于电晕处理会在薄膜表层大分子链断裂，产生极性基团，一旦受热，这些极性基团容易产生交联反应，本发明BOPP薄膜制备过程中不进行电晕处理，从而避免电晕处理所带来的交联反应，进而降低薄膜耐温性的缺陷。
（5）由于PP材料是良好的绝缘材料，但辊筒的摩擦很容易产生静电积累，从而有静电拉弧的现象，对此，本发明除了在配方中添加适当分量的抗静电剂外，在牵引、收卷环节也增加去静电装置，杜绝静电拉弧现象。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种耐高温BOPP薄膜，包括依序设置的上表层、芯层和下表层，所述上表层包括以下质量份的组分：
均聚聚丙烯 95份
抗粘结剂 5份
所述芯层包括以下质量份的组分：
均聚聚丙烯 95.2份
抗静电剂 1份
滑爽剂 0.8份
增挺剂石油树脂 3份
所述下表层包括以下质量份的组分：
HCPP树脂 98份
抗粘连剂 2份
其中，抗静电剂的载体为PP均聚物，有效成分为质量比1:1的乙氧基胺和单甘酯，浓度为40w%。
滑爽剂的载体为PP均聚物，有效成分为芥酸酰胺，浓度为25w%。
抗粘结剂的载体为PP均聚物，有效成分为粒径4-7μm的二氧化硅，浓度为5w%。
HCPP树脂熔指为4g/10min。
一种耐高温BOPP薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别将上表层原料、芯层原料、下表层中组分原料加入不同的挤出机中，各层分开投料并熔融塑化，得到上表层熔体、芯层熔体和下表层熔体，其中，上表层、芯层熔融塑化温度为240℃，下表层熔融塑化温度为210℃，转速为20rpm；
（2）上表层熔体、芯层熔体和下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出，得膜片；
（3）膜片经过贴合激冷辊和水浴冷却得到铸片，所述激冷辊温度为30℃，水浴温度为30℃；
（4）铸片经纵向拉伸、横向拉伸、牵引处理后收卷得到BOPP薄膜；其中，纵向拉伸比为5.5，横向拉伸比为9.0，纵向拉伸过程中，预热温度为135℃，拉伸温度为132℃，定型温度为142℃；横向拉伸过程，预热温度为170℃，拉伸温度为158℃，定型温度为165℃；牵引处理过程不需要电晕处理，调整牵引段的速度参数使薄膜展平，在收卷架上加设防静电支架。
按照上述原料配方和制备方法生产出的BOPP薄膜，上表层厚度为1.3μm，中间层厚度为25μm，下表层厚度为1.1μm。
实施例2
一种耐高温BOPP薄膜，包括依序设置的上表层、芯层和下表层，所述上表层包括以下质量份的组分：
均聚聚丙烯 93份
抗粘结剂 7份
所述芯层包括以下质量份的组分：
均聚聚丙烯 94份
抗静电剂 1份
滑爽剂 1份
增挺剂石油树脂 4份
所述下表层包括以下质量份的组分：
HCPP树脂 99份
抗粘连剂 1份
其中，抗静电剂的载体为PP均聚物，有效成分为质量比1:1的乙氧基胺和单甘酯，浓度为40w%。
滑爽剂的载体为PP均聚物，有效成分为芥酸酰胺，浓度为25w%。
抗粘结剂的载体为PP均聚物，有效成分为粒径4-7μm的二氧化硅，浓度为5w%。
HCPP树脂熔指为4g/10min。
一种耐高温BOPP薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别将上表层原料、芯层原料、下表层中组分原料加入不同的挤出机中，各层分开投料并熔融塑化，得到上表层熔体、芯层熔体和下表层熔体，上表层、芯层熔融塑化温度为245℃，下表层熔融塑化温度为220℃，转速为20rpm；
（2）上表层熔体、芯层熔体和下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出，得膜片；
（3）膜片经过贴合激冷辊和水浴冷却得到铸片，所述激冷辊温度为30℃，水浴温度为30℃；
（4）铸片经纵向拉伸、横向拉伸、牵引收卷得到BOPP薄膜；其中，纵向拉伸比为5.0，横向拉伸比为9.0，纵向拉伸过程中，预热温度为140℃，拉伸温度为135℃，定型温度为140℃；横向拉伸过程，预热温度为169℃，拉伸温度为157℃，定型温度为167℃；牵引处理过程不需要电晕处理，调整牵引段的速度参数使薄膜展平，在收卷架上加设防静电支架。
按照上述原料配方和制备方法生产出的BOPP薄膜，上表层厚度为1.3μm，中间层厚度为26μm，下表层厚度为1.1μm。
实施例3
按实施例1的制备方法制备，增挺剂石油树脂质量份为5。
对比例1
与实施例1的区别在于：将下表层中HCPP树脂替换为均聚聚丙烯。
对比例2
与实施例1的区别在于：芯层中不包括增挺剂石油树脂。
对比例3
与实施例1的区别在于：制备方法中纵向拉伸、横向拉伸后还经电晕处理。
将上述实施例和对比例制备的BOPP薄膜进行耐高温性能测试，检测结果如表1所示：
表1 实施例和对比例的BOPP薄膜的性能测试结果
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种耐高温BOPP薄膜，包括依序设置的上表层、芯层和下表层，其特征在于：所述上表层包括以下质量份的组分：
均聚聚丙烯 90-95份
抗粘结剂 5-10份
所述芯层包括以下质量份的组分：
均聚聚丙烯 89-97份
抗静电剂 0.5-3份
滑爽剂 0.5-3份
增挺剂 2-5份
所述下表层包括以下质量份的组分：
HCPP树脂 98-99.5份
抗粘连剂 0.5-2份
其中，所述增挺剂为石油树脂，所述下表层的厚度低于上表层。
2.根据权利要求1所述的耐高温BOPP薄膜，其特征在于：所述抗静电剂的载体为PP均聚物，有效成分为质量比1:1的乙氧基胺和单甘酯，浓度为40w%。
3.根据权利要求1所述的耐高温BOPP薄膜，其特征在于：所述滑爽剂的载体为PP均聚物，有效成分为高分子胺，浓度为25w%。
4.根据权利要求1所述的耐高温BOPP薄膜，其特征在于：所述抗粘结剂的载体为PP均聚物，有效成分为粒径4-7μm的二氧化硅，浓度为5w%。
5.根据权利要求1所述的耐高温BOPP薄膜，其特征在于：所述HCPP树脂熔指为4g/10min~4.5g/10min。
6.根据权利要求1所述的耐高温BOPP薄膜，其特征在于：所述上表层厚度为1.2-1.5μm，芯层厚度为16-36μm，下表层厚度为1.1-1.4μm。
7.一种根据权利要求1-6任一所述的耐高温BOPP薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）分别将上表层原料、芯层原料、下表层中组分原料加入不同的挤出机中，各层分开投料并熔融塑化，得到上表层熔体、芯层熔体和下表层熔体；
（3）上表层熔体、芯层熔体和下表层熔体在三层结构模头中汇合挤出，得膜片；
（4）膜片经过贴合激冷辊和水浴冷却得到铸片；
（5）铸片经纵向拉伸、横向拉伸、牵引处理后收卷得到BOPP薄膜，其中收卷过程加装防静电装置。
8.根据权利要求7所述的耐高温BOPP薄膜的制备方法，其特征在于：所述上表层、芯层的熔融塑化温度为240~255℃，所述下表层的熔融塑化温度为210~230℃。
9.根据权利要求7所述的耐高温BOPP薄膜的制备方法，其特征在于：所述纵向拉伸比为5.0-6.0，横向拉伸比为8.0-10.0，纵向拉伸过程中，预热温度为120~145℃，拉伸温度为110~135℃，定型温度为140~145℃；横向拉伸过程，预热温度为165~175℃，拉伸温度为150~160℃，定型温度为165~170℃。
10.根据权利要求7所述的耐高温BOPP薄膜的制备方法，其特征在于：所述激冷辊温度为28~32℃，水浴温度为28~30℃。
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