CN115093802B - 一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法，包括依次设置的哑黑印刷层、第一金属层、塑料薄膜层、第二金属层和导电压敏胶层；其中第一金属层和第二金属层选自不同金属层，优选为铜层和铝层。本发明采用两种不同金属层与塑料薄膜层复合后作为导电压敏胶的基材，相对于双层铝复合塑料薄膜导电胶带，由于复合了金属铜等易导电金属层，具有更好的电磁屏蔽性能。另外，由于采用异种金属层与塑料薄膜进行复合，可以通过不同模量和拉伸率的金属进行组合，具有更优的贴附性和表面追随性，施工后具有更好的抗翘曲性能。此外，本发明中对复合的塑料薄膜表面进行了特殊的处理工艺，使得复合材料具有极佳的金属‑塑料薄膜层间结合力，不易发生分层现象。

Description

一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于电磁屏蔽材料技术领域，尤其涉及一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法。

背景技术

随着国际信息技术行业的迅速发展，作为手机、电脑、笔记本以及其他类型的移动终端产品的重要部件，显示器行业也不断推陈出新，显示器尺寸逐渐向超薄化、大屏化、窄边框等多元化方向发展。显示模组是显示器的关键零组件之一，通常包括显示面板和背光模组。显示面板具有面向使用者的正面以及背向使用者的背面，显示面板的四周边缘设有包边，现有技术中的显示面板往往出现漏光等不良现象。

此外，现代电子产品的工作现场环境日益复杂，许多电子产品本身也是一个具有众多电路系统的复杂系统，来自这些产品外部的电磁辐射以及内部系统之间、各传输通道之间、内部元器件之间的电磁干扰对这些产品所产生的危害，已严重威胁着其工作的稳定性、可靠性和安全性，因此，防电磁干扰已是人们越来越关注的焦点之一。

同时，在电子产品工作、尤其是长期工作时，容易产生较多热量，如果不能及时将热量及时扩散掉，将严重电子产品的使用寿命和工作的稳定性，因此电子产品的散热问题时刻受到人们的关注。

近年来遮光铝箔麦拉胶带凭借着良好的遮光性能及金属铝箔的电磁屏蔽效果，可以一定程度解决遮光及电磁屏蔽的问题。目前市面上的遮光铝箔麦拉胶带通常有哑光黑色油墨层、PET薄膜层及电磁屏蔽金属层构成，其中哑光黑色油墨层由印刷方式制备，将哑黑印刷PET薄膜与金属铝箔使用复合胶复合的工艺制备的遮光麦拉铝箔。该类产品由于聚酯材料具有弹性模量高、长时间高温高湿环境后容易发生起翘的现象，最终导致失粘、漏光等不良情况，进而导致电子产品工作异常。另外，由于聚酯材料层和金属层具有不同的热膨胀系数，导致在热复合过程中会有应力生成，最后导致复合材料在模切成小件后很容易发生卷曲，从而严重影响了后续施工操作的便利性。

为解决上述问题，日本迪睿和公司开发了一种双铝的麦拉遮光胶带，将PET薄膜的两面都与铝箔进行复合，然后进行油墨印刷和压敏胶涂布。该双铝麦拉结构可以较大程度的消除单铝麦拉因PET和金属铝的材料性能差异所导致的卷曲、追随性差、易翘曲等问题。但该双铝麦拉遮光胶带应用于较大段差的表面贴合时，仍然存在着追随性不足易翘曲等问题，亟待提升和改善。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法，该电磁屏蔽复合材料具有电磁屏蔽效应强、阻抗低、抗起翘、不易卷曲、厚度薄、层间结合力好、粘结可靠以及遮光性好等特点。

本发明认为当双铝麦拉导电胶带应用于液晶显示模组的包边时，处于内面靠近导电胶的金属铝层的变形程度要小于处于外侧的金属铝层，因此两层金属产生的内应力不同，使得双铝结构在一些苛刻的表面结构如高段差表面粘接时仍然有翘起的风险。金属麦拉导电胶带由于是单面胶带，对显示屏进行包边粘接时，多层结构中内外层的变形量不同，越靠外形变越大，对应产生的内应力也不同。通过实验验证和理论分析，本发明认为通过采用异种金属分别复合于PET的两面，通过选择合适的结构设计和金属层的模量及断裂伸长率区间，可以进一步提高双金属麦拉结构的形状追随性和抗起翘性能。

本发明提供了一种电磁屏蔽复合材料，包括依次设置的哑黑印刷层、第一金属层、塑料薄膜层、第二金属层和导电压敏胶层；

所述第一金属层和第二金属层选自不同金属层。

在本发明中，所述电磁屏蔽复合材料的总厚度为0.020～0.080mm；

所述第一金属层、塑料薄膜层和第二金属层的厚度比为0.5～2:1:0.5～2。

所述聚酯薄膜层的厚度为0.05～0.030mm。

在本发明中，所述第一金属层的厚度为0.005～0.020mm；

所述第二金属层的厚度为0.005～0.020mm。

在本发明中，所述塑料薄膜层为聚酯薄膜层；所述聚酯薄膜层的弹性模量优选1-5Gpa，拉伸强度≥30MPa，断裂伸长率≥70％；

在本发明中，所述第一金属层和第二金属层的拉伸模量控制在小于150GPa，且所述第一金属层的拉伸模量小于第二金属层的拉伸模量，且拉伸模量之差在30～50GPa之间。本发明通过选择拉伸模量大的金属及拉伸模量小的金属相互搭配，既能实现对曲面或弯曲部贴合时的形状追随性和形状保持性，也不会影响对卷曲现象的抑制。

在本发明中，所述第一金属层的断裂伸长率大于第二金属层的断裂伸长率，且断裂伸长率之差＞0.5％。本发明通过控制两个金属层的断裂伸长率的差别，使电磁屏蔽复合材料的弯曲方向朝向断裂伸长率小的金属侧时，能够更好地实现对曲面或弯曲部贴合时的形状追随性和形状保持性。

在本发明中，所述第一金属层和第二金属层分别选自铝、铜、镍、金、镍、金、银等，从经济性和易制造性角度，第一金属层优选为金属铝，第二金属层优选为金属铜。

在本发明中，所述铜层以电镀方式形成，铜层表面做抗氧化处理；

所述铝层选自o态除油退火的软质铝箔。

所述哑黑印刷层的厚度为0.002～0.010mm。

在本发明中，导电压敏胶层包括溶剂型丙烯酸胶水和分散在所述溶剂型丙烯酸胶水中的导电粒子；

所述溶剂型丙烯酸胶水的制备原料包括聚合物、增粘树脂、添加剂、交联剂和溶剂；所述聚合物的重均分子量50～150万g/mol，玻璃化转变温度为-50～-20℃。

本发明提供了一种上述技术方案所述电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将哑黑印刷层、第一金属层、塑料薄膜层、第二金属层和导电压敏胶层依次进行复合，得到电磁屏蔽复合材料。

在本发明中，对于电磁屏蔽复合材料的结构为哑黑印刷层-铝层-塑料薄膜层-铜层-导电压敏胶层的结构而言，本发明优选采用以下方法：

所述电磁屏蔽复合材料的制备方法具体包括以下步骤：

将金属铝层表面电晕处理，涂布胶水后与电晕处理的塑料薄膜复合，得到复合基材；

将所述复合基材的铝层表面涂布哑黑印刷层，得到哑光黑色基材；

将所述哑光黑色基材的塑料薄膜面做等离子体处理，然后通过物理沉积的方法对塑料薄膜层表面进行处理形成镀铜层；再经多次电镀形成电解铜层，在铜层表面做抗氧化处理后涂布导电压敏胶，得到电磁屏蔽复合材料。

或者，电磁屏蔽复合材料的制备方法具体采用以下步骤：

将塑料薄膜一面做等离子体处理，然后通过物理沉积的方法对塑料薄膜层表面进行处理形成镀铜层；再经多次电镀形成电解铜层，在铜层表面做抗氧化处理，得到塑料薄膜和金属铜的复合材料。

将金属铝层表面电晕处理，涂布胶水后与塑料薄膜和金属铜的复合材料的塑料面复合，得到三层复合基材；

将所述三层复合基材的铝层表面涂布哑黑印刷层，得到哑光黑色电磁屏蔽复合基材；再在复合基材的铜层表面涂布导电压敏胶，得到电磁屏蔽复合材料。

或者，在本发明中，所述电磁屏蔽复合材料的制备还可以通过以下步骤获得：

将金属铝层表面电晕处理，涂布胶水后与电晕处理的塑料薄膜复合，得到复合基材；

将所述复合基材的铝层表面涂布哑黑印刷层，得到哑光黑色基材；

将作为支撑基材的塑料薄膜表面多次电镀形成电解铜层，得到带有支撑基材的铜箔；

在哑光黑色基材的塑料薄膜表面涂布复合胶水后贴合带有支撑基材的铜箔，再剥离支撑基材，同步对铜层表面进行抗氧化处理，得到复合基材；

再在复合基材的铜层表面涂布导电压敏胶，得到电磁屏蔽复合材料。

或者，所述电磁屏蔽复合材料的制备方法具体包括以下步骤：

将作为支撑基材的塑料薄膜表面多次电镀形成电解铜层，得到带有支撑基材的铜箔；

将带有支撑基材的铜箔表面电晕处理，涂布胶水后与电晕处理的塑料薄膜复合，同步对铜层表面进行抗氧化处理，得到复合基材；

将所述哑光黑色基材的塑料薄膜表面涂布复合胶水后贴合铝箔，得到三层复合基材；将所述三层复合基材的铝层表面涂布哑黑印刷层，得到哑光黑色电磁屏蔽复合层；

再在所述哑光黑色电磁屏蔽复合层的铜层表面涂布导电压敏胶，得到电磁屏蔽复合材料。

在等离子处理过程中，在氧气氛围下使用铁、铜、铝、铬等金属的一种或几种作为电极，以在薄膜表面形成金属氧化物涂层。在本发明中，所述物理沉积的方法包括化学镀、真空蒸镀或真空溅射。

对于电磁屏蔽复合材料为哑黑印刷层-铜层-塑料薄膜层-铝层-导电压敏胶层优选采用上述哑黑印刷层-铝层-塑料薄膜层-铜层-导电压敏胶层的结构的类似制备工艺。

本发明提供了一种电磁屏蔽复合材料，包括依次设置的哑黑印刷层、第一金属层、塑料薄膜层、第二金属层和导电压敏胶层；所述第一金属层和第二金属层选自铜层和/或铝层；且为不同金属层。本发明采用不同金属层与塑料薄膜层复合后作为导电压敏胶的基材，相对于单层金属复合导电胶带，具有更好的尺寸稳定性和抗卷曲性，更有利于产品的应用和施工；具有更好的贴附性和表面追随性，制成的压敏胶带具有更好的抗起翘性能；具有更好的电磁屏蔽性能，更有利电磁屏蔽效果的提升。相对于双层铝复合塑料薄膜导电胶带，由于复合了金属铜等易导电金属层，具有更好的电磁屏蔽性能。另外，由于采用异种金属层与塑料薄膜进行复合，可以通过不同模量和拉伸率的金属进行组合，具有更优的贴附性和表面追随性，施工后具有更好的抗翘曲性能。在做金属铜层的直接电解复合时，对薄膜表面进行等离子体预处理，可以提供优异的层间结合力。

具体实施方式

本发明提供了一种电磁屏蔽复合材料，包括依次设置的哑黑印刷层、第一金属层、塑料薄膜层、第二金属层和导电压敏胶层；

所述第一金属层和第二金属层选自不同金属层。

本发明提供的电磁屏蔽复合材料包括哑黑印刷层；所述哑黑印刷层的厚度为0.002～0.010mm。所述哑黑印刷层通过油墨多次印刷得到；所述油墨优选采用市售的热固型聚氨酯油墨；所述热固型聚氨酯油墨主要包括以下组分：聚氨酯类聚合物、炭黑、附着力促进剂和分散剂。

本发明提供的电磁屏蔽复合材料包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层和第二金属层选自不同金属层。

金属麦拉导电胶带由于是单面胶带，对显示屏进行包边粘接时，多层结构中内外层的变形量不同，越靠外形变越大，对应产生的内应力也不同。通过实验验证和理论分析，本发明认为通过采用异种金属分别复合于PET的两面，通过选择合适的结构设计和金属层的模量区间，可以进一步提高双金属麦拉结构的形状追随性和抗起翘性能。

使用拉伸模量大的金属，由于与塑料薄膜的模量差别较大，不利于对曲面或弯曲部贴合时的形状追随性和形状保持性，容易产生卷曲。使用拉伸模量小的金属，抗拉性变差，在加工或施工过程中容易产生卷曲的倾向。考虑到第一金属层在单面胶结构中相对于第二金属层处于更外层，在本发明中，所述第一金属层和第二金属层的拉伸模量控制在＜150GP，且所述第一金属层的拉伸模量小于第二金属层的拉伸模量，且拉伸模量之差在30-50GPa之间。

在本发明中，所述第一金属层的断裂伸长率要大于第二金属层，且断裂伸长率之差＞0.5％。两面金属的断裂伸长率有差别，当弯曲方向朝向断裂伸长率小的金属侧时，可以更好地实现对曲面或弯曲部贴合时的形状追随性和形状保持性的。

在本发明中，所述第一金属层和第二金属层可以分别选自铝、铜、镍、金、镍、金、银等，从经济性和易制造性角度，第一金属层优选为金属铝，第二金属层优选为金属铜。采用该组合可满足第一金属层的拉伸模量小于第二金属层的拉伸模量，且拉伸模量之差在30-50GPa之间。另外，金属铝的延展性要好于金属铜层，因此金属铝层的断裂伸长率要大于金属铜层。这样保证了金属铝层在应用时可以承受更大的变形。

所述铝层优选采用软质的o态压延铝箔；铝箔的厚度优选为0.005～0.020mm。本发明为了提高铝层与粘合剂层和导电压敏胶层的粘结效果，优选对铝箔进行除油退火加工。金属铝层和塑料薄膜层的复合优选采用复合胶水来完成。常见的复合胶水，可以选择干复或湿复两种方式，其中干复方式通过选用热熔胶进行复合，湿复方式通常选用溶剂型聚氨酯胶水进行涂布、干燥后复合，由于湿复更容易控制膜厚度的均匀性及涂布性，优选为溶剂型聚氨酯胶水的湿式复合，粘合剂层厚度通常控制在0.003～0.005mm之间。当选用黑色粘合剂时，可以通过添加炭黑或者黑色染料的方式进行解决。

金属铜层可通过胶水复合或镀膜沉积的方式与塑料薄膜层连接。

当采用胶水复合的方式引入金属铜层时，金属铜层优选采用常见的电解铜箔，可采用市售常规铜箔，也可以通过在塑料薄膜表面多次电镀形成电解铜层，得到带有支撑基材的铜箔；所述铜箔的总厚度优选为0.005～0.020mm。金属铜箔复合胶水及工艺的方案同上述铝箔复合方案，不再重复描述。

此外，由于金属铜层易氧化，在复合电解金属铜层之后，表面需要做抗氧化处理，常见的抗氧化处理方法包括使用电镀、蒸镀、磁控溅射等方式在表面形成锌、铬、镍等金属镀层，或通过铬酸盐、苯并三氮唑等化学防锈剂进行表面处理。

由于铜箔的复合对设备和工艺要求较高，尤其是对应较薄的铜箔，复合过程中容易产生褶皱，良品率低，并且通过贴合复合得到的复合材料有内应力，材料卷曲的倾向比较大。基于此，金属铜层还可以通过电镀、蒸镀等物理沉积的方法直接在塑料薄膜层一侧形成。从经济性、易规模制造、厚度满足薄型设计等角度，优选为通过电镀在薄膜层一侧形成电解铜层。当采用电镀方式形成电解铜层，需要对薄膜表面进行表面预处理和活化处理来形成足够的层间结合力和导电能力，以满足复合材料层间结合力及电镀工艺的要求。在本发明中，塑料薄膜表面的预处理优选在氧气氛围中进行等离子体处理，处理过程中使用铁、铝、铜、铬等金属作为电极，可以在塑料薄膜表面形成非连续的金属氧化物涂层，对金属-塑料薄膜间的结合力有很大的提升。然后通过化学镀或真空蒸镀、真空溅射等物理沉积的方法对塑料薄膜层表面进行处理形成表面活化层，优选的处理方式是对薄膜表面通过真空溅射形成镀铜金属层，镀铜金属层的厚度为10～100nm。

在本发明中，形成电解铜层优选采用碱性镀铜或酸性镀铜工艺，为了获得足够厚度的铜涂层，优选采用酸性镀铜。本发明考虑到生产效率及量产的可行性，本发明优选采用多次镀铜的方式来达到目标厚度；所述铜镀层的总厚度优选为0.005～0.020mm。

此外，通过物理沉积技术形成的金属铜层同样需要进行抗氧化处理，处理方式与上述方式相同，不再重复描述。

由于金属铜层良好的延展性、耐折性和低弹性系数，具有优异的电导性，满足低衰减的要求。上述优异性能使得金属铜层相对于金属铝层具有更加优异的电磁屏蔽效能和抗起翘性能，比较适合应用于多层复合电磁屏蔽材料的基材。此外，使用电镀的方式完成金属铜层的复合，相对于复合胶水贴合铜箔，内部应力更小，模切后的小件更不易卷曲，有利于后续的施工操作。

本发明提供的电磁屏蔽复合材料包括塑料薄膜层；所述塑料薄膜层选自聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜、聚烯烃薄膜或聚氨酯薄膜；从易得性、机械性能、耐热性、绝缘性能、成本以及易加工性等综合来看，本发明的塑料薄膜层优选聚酯薄膜，其厚度优选为0.05～0.030mm，更优选为0.007～0.020mm；拉伸强度≥30MPa，断裂伸长率≥70％。所述聚酯薄膜的弹性模量优选1-5Gpa，该模量范围可以保证形成的多层复合结构同时具有较好的抗卷曲效果和抗翘曲性能。

本发明提供的电磁屏蔽复合材料包括导电压敏胶层；所述导电压敏胶层包括溶剂型丙烯酸系胶水和分散在所述溶剂型丙烯酸系胶水中的具有特定粒径的导电粒子，通过导电粒子与金属层接通，达到接地除静电、电磁屏蔽的目的。

在本发明中，所述溶剂型丙烯酸系胶水可以通过聚合物、增粘树脂、添加剂、交联剂以及溶剂来调配，其中，聚合物可通过丙烯酸及其酯类单体通过自由基聚合得到，重均分子量范围为50～150万g/mol，玻璃化转变温度为-50℃～-20℃。当分子量过低时，所制得压敏胶内聚性能不足，容易发生残胶和不易模切等风险；当分子量过高时，尽管压敏胶内聚性能、模切性能得到了改善，但是，所制得的压敏胶初粘性，粘着力性能不足，长期使用后容易出现失粘、翘边等的不良现象。本发明所述聚合物优选为硬单体、软单体及功能单体通过引发剂引发聚合反应制备，其中，硬单体优选自乙酸乙烯、丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯等，用于提供聚合物内聚力；软单体优选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯等，用于提供原胶黏性；功能单体优选自甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐等，用于提供交联点、内聚力；引发剂通常选用热引发剂，例如过氧化物类或偶氮类；所述过氧化物类引发剂优选用过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮等，偶氮类引发剂优选用偶氮二异丁腈类、偶氮二异庚腈等。通过将上述材料进行自由基聚合反应制备成聚合物，该聚合物重均分子量为50万～100万g/mol，玻璃化转变温度为-50℃～-20℃。所述增粘树脂可以是松香类、改性松香类、萜烯树脂及其氢化物、石油树脂、酚醛树脂等中的一种或多种，本发明优选为松香及其改性松香类树脂。所述添加剂为炭黑，该炭黑通过市售方式得到。所述交联剂为异氰酸酯类、环氧类、金属盐类和氮丙啶类的一种或多种，本发明优选为异氰酸酯类和环氧类交联剂。按照重量份计算，所述聚合物用量为100份，所述增粘树脂用量为10～50份，所述交联剂用量为0.05～2份。

所述导电粒子可选自金粉、银粉、镍粉、导电炭黑及表面包覆型金属粉等材料，从经济性和性能等方面综合考虑，优选镍粉作为导电粒子的原材料。镍粉存在三种结构形态，分别为片状、链状和球状，相比前两种，第三种与胶的匹配性更高，能更好地达到贯通胶粘剂层导电的效果，故优选球状镍粉。此外，为了达到更高的导电性能，可以将镍粉和银粉(或金粉)相混合使用。加入的导电粒子，除了起到导电的作用之外，导热作用也非常明显。导电粒子的粒径范围通常根据胶膜的厚度进行搭配，本发明根据实际的使用情况，优选粒径范围为0.010～0.100mm。

在本发明具体实施例中，所述导电压敏胶层包括100重量份丙烯酸聚合物、25重量份松香类树脂D-125、10重量份D50粒径0.015mm的链状导电镍粉和2重量份异氰酸酯类交联剂科思创L-75。

本发明优选在所述导电压敏胶层的表面复合一层离型材料，以方便压敏胶的转移、存储和使用。所述离型材料层为常见的离型膜或离型纸，其中常见离型膜包括PET离型膜、PE离型膜和PP离型膜；所述离型纸优选包括PE淋膜离型纸和格拉辛离型纸。本发明所用离型材料的离型力为5～30g/25mm，离型力过小会导致胶膜间不能很好的贴合，反之会导致剥离时造成胶带样品出现卷曲、不易剥离等情况发生。离型材料的主要作用是便于收卷、模切、解卷，故本发明对其厚度不做特别限制。

本发明提供了一种上述技术方案所述电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将金属铝层表面电晕处理，涂布胶水后与电晕处理的塑料薄膜复合，得到复合基材；

将所述复合基材的铝层表面涂布哑黑印刷层，得到哑光黑色基材；

将所述哑光黑色基材的塑料薄膜面做等离子体处理，然后通过化学镀或真空蒸镀、真空溅射等物理沉积的方法对塑料薄膜层表面进行处理形成镀铜层，再经多次电镀形成电解铜层，然后在铜层表面做抗氧化处理；再在复合基材的铜层表面涂布导电压敏胶，得到电磁屏蔽复合材料；

或者，电磁屏蔽复合材料的制备方法具体采用以下步骤：

将塑料薄膜一面做等离子体处理，然后通过物理沉积的方法对塑料薄膜层表面进行处理形成镀铜层；再经多次电镀形成电解铜层，在铜层表面做抗氧化处理，得到塑料薄膜和金属铜的复合材料。

将金属铝层表面电晕处理，涂布胶水后与塑料薄膜和金属铜的复合材料的塑料面复合，得到三层复合基材；

将所述三层复合基材的铝层表面涂布哑黑印刷层，得到哑光黑色电磁屏蔽复合基材；再在复合基材的铜层表面涂布导电压敏胶，得到电磁屏蔽复合材料。

或者，在本发明中，所述电磁屏蔽复合材料的制备还可以通过以下步骤获得：

将金属铝层表面电晕处理，涂布胶水后与电晕处理的塑料薄膜复合，得到复合基材；

将所述复合基材的铝层表面涂布哑黑印刷层，得到哑光黑色基材；

将作为支撑基材的塑料薄膜表面多次电镀形成电解铜层，得到带有支撑基材的铜箔；

在哑光黑色基材的塑料薄膜表面涂布复合胶水后贴合带有支撑基材的铜箔，再剥离支撑基材，同步对铜表面进行抗氧化处理，得到复合基材；

再在复合基材的铜层表面涂布导电压敏胶，得到电磁屏蔽复合材料。

或者，所述电磁屏蔽复合材料的制备方法具体包括以下步骤：

将作为支撑基材的塑料薄膜表面多次电镀形成电解铜层，得到带有支撑基材的铜箔；

将带有支撑基材的铜箔表面电晕处理，涂布胶水后与电晕处理的塑料薄膜复合，再剥离支撑基材，同步对铜表面进行抗氧化处理，得到复合基材；

将所述复合基材的塑料薄膜表面涂布复合胶水后贴合铝箔，得到三层复合基材；将所述三层复合基材的铝层表面涂布哑黑印刷层，得到哑光黑色电磁屏蔽复合层；

再在哑光黑色电磁屏蔽复合层的铜层表面涂布导电压敏胶，得到电磁屏蔽复合材料。

本发明优选在金属铝层涂布前，对其进行电晕处理，采用网纹辊涂布方式涂布溶剂型聚氨酯胶水，干燥后得到0.003～0.005mm干胶厚度，再与塑料薄膜进行贴合。贴合前，本发明为了提高复合胶水的粘结性能，优选对塑料薄膜进行电晕处理，贴合收卷得到中间品，备用。

本发明对铝层表面电晕处理，涂布哑黑印刷层后，烘箱烘干，高温熟化22～26h，得到0.001～0.002mm厚度的油墨层；此后，以同样的方式在已有油墨层上进行再次印刷，直至油墨层厚度达到0.003～0.005mm，得到哑光黑色基材备用。

电镀处理前，本发明优选对哑光黑色基材的哑光印刷层进行保护；常用的保护方式采用贴合保护膜即可，所述保护膜选自丙烯酸保护膜、PE自粘膜等；直接将保护膜贴合在所需保护面即可。

本发明对塑料薄膜面进行电镀处理，优选先对电镀面进行等离子体处理，优选为氧气氛围中使用铝、铁、铜、铬等金属作为电极，通过此种方式，可以在薄膜表面形成不连续的金属氧化物涂层，对于提升后续电镀后金属层和塑料层的层间结合力大有益处。为了使薄膜层具有导电性，满足电镀工艺的要求，需要继续对等离子处理过的塑料薄膜表面进行活化处理。通过化学镀或真空蒸镀、优选真空溅射等物理沉积的方法对塑料薄膜层表面进行处理形成镀铜层，镀层的厚度为10～100nm；再采用多次电镀方式，形成电解铜层；所述金属铜层的厚度优选为0.005～0.010mm。

本发明采用不同种金属层与塑料薄膜多层复合的材料作为基材，涂布导电压敏胶后，得到电磁屏蔽复合材料；所述电磁屏蔽复合材料应用于液晶显示器的包边与遮光时，与传统的单层金属复合导电胶带和双铝复合导电胶带比相比，具有以下增益点：1)采用多层金属与塑料薄膜复合后作为导电压敏胶的基材，相对于单层金属复合导电胶带，具有更好的尺寸稳定性和抗卷曲性，更有利于产品的应用和施工；具有更好的贴附性和表面追随性，制成的压敏胶带具有更好的抗起翘性能；2)采用金属铜与塑料薄膜复合材料作为导电压敏胶的基材，相对于采用金属铝与塑料薄膜复合材料作为导电压敏胶的基材，具有更好的电磁屏蔽效应和抗翘曲性能。3)采用金属铜与塑料薄膜复合材料作为导电压敏胶的基材，相对于采用金属铝与塑料薄膜复合材料作为导电压敏胶的基材，由于可采用物理沉积的方式进行加工，可以取得更薄的厚度，满足当前电子产品薄型化的设计需求。此外，采用物理沉积的方式引入金属铜层，具有更小的内部应力，使得该复合材料不易卷曲，具有更好的施工操作便利性；4)在塑料薄膜电解镀铜时，先对薄膜表面做等离子体处理，以在薄膜表面形成金属氧化物涂层，然后再通过化学镀或物理沉积形成预处理铜层，最后再进行电解镀铜。采用此种方式可以大大增强金属铜层和塑料薄膜层的结合力。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

基材的制备

1)、使用0.007mm厚度的o态除油退火软质铝箔(8011-0系列铝箔，弹性模量70GPa，断裂伸长率6％)，涂布前对其进行电晕处理，采用网纹辊涂布方式涂布溶剂型聚氨酯胶水，烘箱烘干干燥后得到0.003～0.005mm干胶厚度，与0.010mm厚度的PET薄膜(浙江大华，弹性模量4GPa，拉伸强度110MPa)进行热贴合，贴合前，为提高复合胶水的粘结性能，将PET薄膜进行电晕处理，贴合收卷得到中间品备用。

2)、对上步得到的复合材料的表面进行哑黑印刷，使用市售的热固型聚氨酯油墨，采用凹版印刷设备，涂布油墨时，先对铝箔进行电晕处理，印刷完成后，烘干，加温熟化24小时，得到0.001～0.002mm厚度的油墨层。此后，以同样的方式在已有油墨层上进行再次印刷，直至油墨层厚度达到0.003mm，得到哑光黑色复合基材，备用。

3)、对步骤2)中得到的中间体基材的哑光黑色进行保护。使用市售的36μm丙烯酸保护膜对保护面直接贴合即可。

4)、对上述步骤3)中得到的中间品的复合材料薄膜面进行电镀处理。先对薄膜电镀面在氧气氛围下以铜为电极进行等离子体处理，然后再进行磁控溅射镀镍处理，镀镍层的厚度控制在50nm。然后通过多层电镀，形成电解铜层，铜层的厚度为0.007mm。

5)、对步骤4)中得到的复合材料金属铜面再进行磁控溅射镀镍抗氧化处理，镀镍层的厚度控制在100nm，收卷得到复合基材备用。

导电胶粘剂的制备

压敏胶聚合物的制备：四口反应釜中加入20份甲苯，50份丙烯酸丁酯，30份丙烯酸甲酯，2份丙烯酸，0.5份过氧化苯甲酰，通氮气置换反应釜中的空气，加热到60℃，保温5小时，再加入0.5份过氧化苯甲酰，再保温2小时，降温，溶剂稀释，出料得丙烯酸聚合物备用。

取100重量份上述制备的丙烯酸聚合物，25重量份松香类树脂D-125(荒川化学制造)，D50粒径0.015mm的链状导电镍粉10重量份，异氰酸酯类交联剂(科思创公司的L-75)2重量份，利用溶剂进行固含量调整，同时进行高速搅拌分散，制备得到28％固含量的溶剂型丙烯酸系压敏胶备用。

多层复合电磁屏蔽膜的制备

采用刮刀涂布方式，将上述调配好的溶剂型丙烯酸系压敏胶涂布在上述制备的复合塑料铝箔基材的铜金属面，通过多级干燥烘箱干燥后，得到0.015mm干胶膜，贴合离型膜或离型纸得到成品1。

实施例2

基材的制备

1)、0.010mm厚度的PET薄膜(浙江大华，弹性模量4GPa，拉伸强度110MPa)一面进行电镀。先对薄膜电镀面在氧气氛围下以铜为电极进行等离子体处理，然后再进行磁控溅射镀镍处理，镀镍层的厚度控制在50nm。然后依次通过多次电镀，形成电解铜层，铜层的厚度为0.007mm。然后对铜表面再进行磁控溅射镀镍抗氧化处理，镀镍层的厚度控制在100nm，收卷得到复合基材备用。2)、对上述1)中得到的复合材料薄膜面进行复合。使用0.007mm厚度的o态除油退火软质铝箔(8011-0系列铝箔，弹性模量70GPa，断裂伸长率6％)，涂布前对其进行电晕处理，采用网纹辊涂布方式涂布溶剂型聚氨酯胶水，烘箱烘干干燥后得到0.003mm干胶厚度，与0.010mm厚度的复合材料的非金属面进行贴合，贴合前，为提高复合胶水的粘结性能，可将PET薄膜进行电晕处理，贴合收卷得到中间品备用。

3)、对上步得到的复合材料的金属铝表面进行哑黑印刷，使用市售的热固型聚氨酯油墨，采用凹版印刷设备对铜金属面印刷，烘干，加温熟化24小时，得到0.001～0.002mm厚度的油墨层。此后，以同样的方式在已有油墨层上进行再次印刷，直至油墨层厚度达到0.003mm，得到哑光黑色复合基材，备用。

多层复合电磁屏蔽膜的制备

采用刮刀涂布方式，将实施例1调配好的溶剂型丙烯酸系压敏胶涂布在上述制备的复合塑料铝箔基材的铝箔面，涂布前，对铝箔进行电晕处理，通过多级干燥烘箱干燥后，得到0.015mm干胶膜，贴合离型膜或离型纸得到成品2。

实施例3

(1)使用0.007mm厚度的o态除油退火软质铝箔(8011-0系列铝箔，弹性模量70GPa，断裂伸长率6％)，涂布前对其进行电晕处理，采用网纹辊涂布方式涂布溶剂型聚氨酯胶水，烘箱烘干干燥后得到0.003～0.005mm干胶厚度，与0.010mm厚度的PET薄膜(浙江大华，弹性模量4GPa，拉伸强度110MPa)进行贴合得到复合基材，贴合前，为提高复合胶水的粘结性能，可将PET薄膜进行电晕处理，贴合收卷得到中间品备用。

(2)对上步得到的复合基材的铝表面进行哑黑印刷，使用市售的热固型聚氨酯油墨，采用凹版印刷设备，涂布油墨时，先对铝箔进行电晕处理，印刷完成后，烘干，加温熟化24小时，得到0.001～0.002mm厚度的油墨层。此后，以同样的方式在已有油墨层上进行再次印刷，直至油墨层厚度达到0.003mm，得到哑光黑色基材，备用。

(3)在50μmPET薄膜一面进行测控溅射镀镍处理，镀层的厚度控制在50nm。然后通过多层电镀，铜层的厚度为0.007mm。收卷备用。

(4)将上述(3)得到的带有支撑膜的电解铜表面进行电晕处理，采用网纹辊涂布方式涂布溶剂型聚氨酯胶水，烘箱烘干干燥后得到0.003～0.005mm干胶厚度，与步骤(2)得到的复合基材PET面进行复合，撕除支撑膜后收卷。贴合前，为提高复合胶水的粘结性能，可将PET薄膜进行电晕处理。然后对电解铜面再次进行测控溅射镀镍抗氧化处理，镀层的厚度控制在100nm，收卷备用。

(5))采用刮刀涂布方式，将实施例1中调配好的溶剂型丙烯酸系压敏胶涂布在上述步骤(4)制备的复合电解铜层的哑光黑色基材的铜金属面，通过多级干燥烘箱干燥后，得到0.015mm干胶膜，贴合离型膜或离型纸得到成品3。

实施例4

(1)在50μmPET薄膜一面进行测控溅射镀镍处理，镀镍层的厚度控制在50nm间。然后通过多层电镀，铜层的厚度为0.007mm，收卷备用。对铜表面进行电晕处理，采用网纹辊涂布方式涂布溶剂型聚氨酯胶水，烘箱烘干后得到0.003～0.005mm干胶厚度，与0.010mm厚度的PET薄膜(浙江大华，弹性模量4GPa，拉伸强度110MPa)进行贴合，撕除铜表面的支撑膜。贴合前，为提高复合胶水的粘结性能，可将PET薄膜进行电晕处理，贴合收卷得到复合基材备用。然后对电解铜面再次进行测控溅射镀镍抗氧化处理，镀层的厚度控制在100nm，得到复合基材收卷备用。

(2)使用0.007mm厚度的o态除油退火软质铝箔(8011-0系列铝箔，弹性模量70GPa，断裂伸长率6％)，涂布前对其进行电晕处理，采用网纹辊涂布方式涂布溶剂型聚氨酯胶水，烘箱烘干干燥后得到0.003～0.005mm干胶厚度，与上述(1)得到的复合基材的PET面进行贴合，贴合前，为提高复合胶水的粘结性能，可将PET薄膜进行电晕处理，贴合收卷得到中间品备用。

(3)对上步得到的复合基材的铝表面进行哑黑印刷，使用市售的热固型聚氨酯油墨，采用凹版印刷设备，涂布油墨时，先对铝箔进行电晕处理，印刷完成后，烘干，加温熟化24小时，得到0.001～0.002mm厚度的油墨层。此后，以同样的方式在已有油墨层上进行再次印刷，直至油墨层厚度达到0.003mm，得到哑光黑色基材，备用。

(4)采用刮刀涂布方式，将上述实施例1中调配好的溶剂型丙烯酸系压敏胶涂布在上述步骤(3)制备的复合电解铜层的哑光黑色基材的铜金属面，通过多级干燥烘箱干燥后，得到0.015mm干胶膜，贴合离型膜或离型纸得到成品4。

将上述实施例所制备得到的多层复合电磁屏蔽膜通过如下测试进行性能验证，结果见表1；

对比例1

市售单铝基材电磁屏蔽膜。

对比例2

市售双铝基材电磁屏蔽膜。

对比例3

除步骤4中未对PET表面进行等离子体处理，其余与实施例1相同。

对比例4

除未对涂压敏胶前的铜表面进行镀镍抗氧化处理，其余同实施例3。

1.百格法测试

按照JIS K 5600标准，在上述所制备的基材上以1mm间隔划10×10个方格，使用透明胶带(3M，Scotch Tape)贴覆后，以90°角度快速剥离，记录未被剥离的方格数，按如下标准进行结果判定。

○：100/100

×：0～99/100

2.耐酒精摩擦测试

使用摩擦测试仪，测杆平头包四层无尘布，负重500g，次数50来回，速度1cycle/1sec，测试制备得到的基材的油墨印刷面，要求不可变色露底。

OK代表无变色露底，NG代表有变色或露底现象。

3.粘着力测试

根据ASTM D3330方法进行测定，样品裁切成25mm幅宽，150mm长度，温度23℃、湿度50％RH条件下放置至少2小时后，贴附于清洗干净的标准钢板，2kg压着辊轮往返压着一次，用剥离力测定装置(Instron型拉伸试验机，岛津制作所)，在剥离角度180°、剥离速度300mm/min的条件下进行剥离，测试180°剥离力，其中，将N＝3的平均值作为测定值。

4.保持力测试

根据ASTM D3654方法进行测定，样品裁切成25mm幅宽，150mm长度，温度23℃、湿度50％RH条件下放置至少2小时后，贴附于清洗干净的标准钢板，2kg压着辊轮往返压着一次，保持贴附面积为25mm*25mm，挂重1kg砝码，85℃*85％相对湿度烘箱保存3天，观察胶带是否存在位移及其位移距离。

5.抗卷曲性

将复合材料制备成10mm宽150mm长的样品，撕除离型材料后，平放于桌面上，目视产生的卷曲。以卷曲产生的卷数进行计量评价，不小计量单位为0.25卷。

6.形状保持性

将复合材料制备成10mm宽150mm长的样品，撕除离型材料后，将材料以压敏胶面作为内侧直角弯曲90°，然后观察材料保持形状的持续时间，以小于10S、10-20S、大于20S作为三个等级评估，分别记为差、良、优。

7.老化抗起翘测试

老化条件1

样品裁切成3mm幅宽，150mm长度，包裹贴附于LCM模组边框，保持玻璃侧贴附宽度为0.5～1mm，包裹贴附完毕后指压按紧，标准实验室条件下静置1小时后放入85℃*85％相对湿度烘箱保存10天后取出，观察玻璃侧胶带的起翘情况。

老化条件2

样品裁切成3mm幅宽，150mm长度，包裹贴附于LCM模组边框，保持玻璃侧贴附宽度为0.5～1mm，包裹贴附完毕后指压按紧，标准实验室条件下静置1小时后放入可编程恒温恒湿烘箱保存10天后取出，温度程序设置为85℃*30min→零下40℃*30min，循环100次，观察玻璃侧胶带的起翘情况。

OK代表测试完成后无起翘现象；NG代表测试完成后有边缘起翘现象。

8.耐残胶、分层测试

样品裁切成20mm幅宽，150mm长度，贴附于玻璃板、标准钢板、铝板、PC板，2kg压着辊轮往返压着一次，标准实验室条件下静置1小时后放入85℃*85％相对湿度烘箱保存10天后取出，快速剥离胶带，观察板材表面是否有残胶，同时观察胶带是否存在分层现象。

OK代表剥离后无基材分层现象；NG代表剥离后有基材分层现象。

9.阻抗测试

将待测样品撕去离型材料，胶面朝上，在测试铜块(250±5g)夹具自然放置于胶面，待数值稳定后，读取数字式微欧表的数值，即为阻抗值。

10.屏蔽效能测试

根据ASTM D4935标准进行测试，扫描频率为30MHz～3GHz，测试条件为高温高湿(85℃*85％相对湿度)。

表1对比例和实施例的复合材料的性能测试结果

本发明提供了一种电磁屏蔽复合材料，包括依次设置的哑黑印刷层、第一金属层、塑料薄膜层、第二金属层和导电压敏胶层；所述第一金属层和第二金属层选自不同金属层。由以上实施例及对比例1和2可知，本发明采用不同金属层与塑料薄膜层复合后作为导电压敏胶的基材，相对于单层金属复合导电胶带，具有更好的尺寸稳定性和抗卷曲性，更有利于产品的应用和施工；具有更好的贴附性和表面追随性，制成的压敏胶带具有更好的抗起翘性能。由实施例1与对比例3相比较可知，在PET薄膜表面进行电镀形成金属层时，如果不预先进行等离子处理，金属铜层与PET的结合比较差，在抗分层测试时会失败，金属铜层会与中间的PET薄膜层分离。由实施例3与对比例4相比较可知，如果不对电解铜层的表面进行抗氧化处理，金属铜层由于氧化的影响，与压敏胶的结合比较差，在剥离力测试时会发生脱胶的现象。在抗分层测试时也会失败，金属铜层与压敏胶出现明显的分层。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电磁屏蔽复合材料，其特征在于，包括依次设置的哑黑印刷层、第一金属层、塑料薄膜层、第二金属层和导电压敏胶层；

所述第一金属层和第二金属层选自不同金属层；

所述第一金属层和第二金属层的拉伸模量控制在＜150GPa；所述第一金属层的拉伸模量小于第二金属层的拉伸模量，且拉伸模量之差在30~50 GPa之间；

所述第一金属层的断裂伸长率大于第二金属层的断裂伸长率，且断裂伸长率之差>0.5%。

2.根据权利要求1所述的电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述电磁屏蔽复合材料的总厚度为0.020~0.080 mm；

所述第一金属层、塑料薄膜层和第二金属层的厚度比为0.5~2:1:0.5~2。

3.根据权利要求1所述的电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述塑料薄膜层为聚酯薄膜层；所述聚酯薄膜层的弹性模量为1-5 Gpa，拉伸强度≥30MPa，断裂伸长率≥70%；所述聚酯薄膜层的厚度为0.05~0.030 mm；

所述第一金属层和第二金属层的厚度分别为0.005~0.020 mm。

4.根据权利要求1所述的电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述导电压敏胶层包括溶剂型丙烯酸胶水和分散在所述溶剂型丙烯酸胶水中的导电粒子；

所述溶剂型丙烯酸胶水的制备原料包括聚合物、增粘树脂、添加剂、交联剂和溶剂；所述聚合物的重均分子量为20~150万g/mol，玻璃化转变温度为-50~-20℃。

5.根据权利要求1所述的电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述第一金属层和第二金属层分别为金属铝和金属铜。

6.根据权利要求1所述的电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述哑黑印刷层和所述导电压敏胶层通过涂布方式分别与所述第一或所述第二金属层固定连接。

7.根据权利要求5所述的电磁屏蔽复合材料，其特征在于，金属铝层与所述塑料薄膜层之间由复合胶水连接；

金属铜层通过胶水复合或镀膜沉积的方式与所述塑料薄膜层连接。

8.根据权利要求5所述的电磁屏蔽复合材料，当金属层为铜时，其未复合表面需经过抗氧化处理。

9.根据权利要求8所述的电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述电磁屏蔽复合材料的制备方法具体包括以下步骤：

将金属铝层表面电晕处理，涂布胶水后与电晕处理的塑料薄膜复合，得到复合基材；

将所述复合基材的铝层表面涂布哑黑印刷层，得到哑光黑色基材；

将所述哑光黑色基材的塑料薄膜面做等离子体处理，然后通过物理沉积的方法对塑料薄膜层表面进行处理形成镀铜层，再经多次电镀形成电解铜层，然后在铜层表面做抗氧化处理；再在复合基材的铜层表面涂布导电压敏胶，得到电磁屏蔽复合材料；

或者，电磁屏蔽复合材料的制备方法具体采用以下步骤：

将塑料薄膜一面做等离子体处理，然后通过物理沉积的方法对塑料薄膜层表面进行处理形成镀铜层；再经多次电镀形成电解铜层，在铜层表面做抗氧化处理，得到塑料薄膜和金属铜的复合材料；

将金属铝层表面电晕处理，涂布胶水后与塑料薄膜和金属铜的复合材料的塑料面复合，得到三层复合基材；

将所述三层复合基材的铝层表面涂布哑黑印刷层，得到哑光黑色电磁屏蔽复合基材；再在复合基材的铜层表面涂布导电压敏胶，得到电磁屏蔽复合材料；

或者，所述电磁屏蔽复合材料的制备方法还可以采用以下步骤：

将金属铝层表面电晕处理，涂布胶水后与电晕处理的塑料薄膜复合，得到复合基材；

将所述复合基材的铝层表面涂布哑黑印刷层，得到哑光黑色基材；

将作为支撑基材的塑料薄膜表面多次电镀形成电解铜层，得到带有支撑基材的铜箔；

在哑光黑色基材的塑料薄膜表面涂布复合胶水后贴合带有支撑基材的铜箔，再剥离支撑基材，铜表面同步做抗氧化处理，得到复合基材；

再在复合基材的铜层表面涂布导电压敏胶，得到电磁屏蔽复合材料；

或者，所述电磁屏蔽复合材料的制备方法具体包括以下步骤：

将作为支撑基材的塑料薄膜表面多次电镀形成电解铜层，得到带有支撑基材的铜箔；

将带有支撑基材的铜箔表面电晕处理，涂布胶水后与电晕处理的塑料薄膜复合，再剥离支撑基材，铜表面同步做抗氧化处理，得到复合基材；

将所述复合基材的塑料薄膜表面涂布复合胶水后贴合铝箔，得到三层复合基材；将所述三层复合基材的铝层表面涂布哑黑印刷层，得到哑光黑色电磁屏蔽复合层；

再在所述哑光黑色电磁屏蔽复合层的铜层表面涂布导电压敏胶，得到电磁屏蔽复合材料。