CN117625060A - 一种具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜及其制备方法，高速传输热熔胶膜技术领域。本发明具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，从下至上依次包括PET膜和绝缘胶层；按质量份数计算，绝缘胶层的原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂10～25份、阻燃剂8～25份和聚丙烯粉2～5份。本发明的FFC用高速传输热熔胶膜，对金属导体具有很强的附着力，可以达到直接贴合导体的目的，在后期镀金工艺后几乎不会出现金属导体脱PIN的问题，大大提高了FFC线材的成品率，解决了采用现有的热熔胶膜通过垫片贴合导体会降低FFC线材的成品率的问题，以及大大提高了FFC线材的信号传输速率并且降低了衰减。
Description
技术领域
本发明涉及的热熔胶膜技术领域，具体涉及一种具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜及其制备方法。
背景技术
柔性扁平电缆(Flexible Flat Cable，简称FFC)是一种用热熔胶膜和极薄的镀锡扁平导体，通过自动化设备生产线压合而成的新型数据线缆。
常见的热熔胶膜通常包括PET膜和绝缘胶层，目前热熔胶膜中的绝缘胶层普遍是采用聚酯树脂作为主体材料，由于聚酯树脂对金属材质的导体(铜线)的附着力较低，或是端口溢胶量偏大，因此通常需要在位于FFC线材端口位置处的导体的外部先加入具有高粘金属力的垫片，以达到粘金属导体的作用，然后再将热熔胶膜贴合在垫片的外部。由于垫片具有一定的厚度，以及为了使垫片满足抗溢胶需求，通常要求垫片在高温(160℃～210℃)压合时的流动性不能太好，这使得垫片较硬，在导体、垫片和PET绝缘膜压合后，容易导致垫片和热熔胶膜之间存在空隙，使压合后的产品产生孔洞。由于后续还需要将压合完成的产品置于电镀液中进行镀金工艺，由于垫片和热熔胶膜之间存在孔洞，在镀金时容易使FFC线材中渗进电镀液，而出现导体脱PIN的问题，从而大大降低了FFC线材的成品率。而且，由于现有的热熔胶膜中绝缘胶层的主要材料是聚酯树脂，聚酯树脂具有较高的介电常数，这会导致采用现有的热熔胶膜制得的FFC线材的信号传输速度较慢。因此，急需开发一种能直接贴导体而无需使用垫片，且具有较高的传输速率的FFC用的热熔胶膜。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，对金属导体具有很强的附着力，可以达到直接贴合导体的目的，在后期镀金工艺后几乎不会出现金属导体脱PIN的问题，大大提高了FFC线材的成品率，解决了采用现有热熔胶膜通过垫片贴合导体会降低FFC线材的成品率的问题，同时，热熔胶膜采用了介电常数和损耗因子较低的聚烯烃类材料，用于制备FFC线材，能提高FFC线材的传输速率并降低FFC线材的衰减。
本发明的另一目的在于提出一种具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜的制备方法，能够制得直接贴导体且具有高速传输功能的FFC用热熔胶膜。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，从下至上依次包括PET膜和绝缘胶层；
按质量份数计算，所述绝缘胶层的原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂10～25份、阻燃剂8～25份和聚丙烯粉2～5份。
优选地，所述马来酸酐改性聚烯烃树脂为以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段的共聚物为主体，在主体两端接枝有马来酸酐的树脂。
优选地，按质量百分比计算，所述马来酸酐改性聚烯烃树脂中马来酸酐的接枝量为1.2～1.5％。
优选地，所述聚丙烯粉的粒径≤5μm。
优选地，所述阻燃剂为含溴阻燃剂或无卤阻燃剂。
优选地，所述PET膜的厚度为7～100μm，所述绝缘胶层的厚度为5～100μm。
优选地，按质量份数计算，所述绝缘胶层的原料还包括40～80份甲苯溶剂。
一种具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜的制备方法，用于制备上述的具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，包括以下步骤：
(1)按质量份数计算，向40～80份甲苯溶剂中加入10～25份马来酸酐改性聚烯烃树脂，待马来酸酐改性聚烯烃树脂完全溶解后依次加入8～25份阻燃剂和2～5份聚丙烯粉，分散均匀，得到绝缘胶；
(2)在PET膜的表面涂布涂布绝缘胶，得到绝缘胶层，制得具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜。
本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本技术方案的绝缘胶层的主体材料为马来酸酐改性聚烯烃树脂，马来酸酐改性聚烯烃树脂的两端接枝有马来酸酐，马来酸酐可以和金属导体之间形成化学键或者物理吸附，能显著增加绝缘胶层与金属导体之间的黏合强度，使本技术方案用于FFC的高速传输热熔胶膜对金属导体具有很强的附着力，在不使用垫片的情况下，可以达到直接贴合导体的目的。由于无需打垫片，在压合后，本方案高速传输热熔胶膜和金属导体之间能紧密贴合，基本无空隙或孔洞，因此在后期镀金后几乎不会出现金属导体脱PIN的问题，大大提高了FFC线材的成品率，而且由于本技术方案的高速传输热熔胶膜是直接和金属导体贴合的，无需打垫片，省去了打垫片的步骤，大大降低了FFC线材的制作难度和时间。同时，本技术方案的绝缘胶层采用了介电常数和损耗因子较低的聚烯烃类材料，相比于普通采用聚酯类的热熔胶膜制备的FFC线材来说，采用本方案的热熔胶膜压合好的FFC线材，具有更高的传输速率并且能降低FFC线材的衰减。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用原料未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。
一种具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，从下至上依次包括PET膜和绝缘胶层；
按质量份数计算，所述绝缘胶层的原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂10～25份、阻燃剂8～25份和聚丙烯粉2～5份。
值得说明的是，本技术方案的绝缘胶层的主体材料为马来酸酐改性聚烯烃树脂，马来酸酐改性聚烯烃树脂的两端接枝有马来酸酐，马来酸酐可以和金属导体之间形成化学键或者物理吸附，能显著增加绝缘胶层与金属导体之间的黏合强度，使本技术方案用于FFC线材的高速传输热熔胶膜对金属导体具有很强的附着力，在不使用垫片的情况下，可以达到直接贴合导体的目的，由于无需打垫片，在压合后，高速传输热熔胶膜和金属导体之间能够紧密贴合，基本无空隙或孔洞，因此在后期镀金工艺后几乎不会出现金属导体脱PIN的问题，大大提高了FFC线材的成品率，而且由于本技术方案的高速传输热熔胶膜是直接和金属导体贴合的，无需打垫片，省去了打垫片的步骤，大大降低了FFC线材的制作难度和时间。
进一步的说明，由于传统的热熔胶膜中绝缘胶层的主体材料为聚酯树脂，聚酯树脂具有较高的介电常数，通常在3.0～6.0左右，这会导致采用传统的热熔胶膜制得的FFC线材的信号传输速度较慢。本技术方案绝缘胶层的主体材料为马来酸酐改性聚烯烃树脂，聚烯烃树脂的介电常数和损耗因子均较低，将本技术方案的热熔胶膜用于FFC线材，能显著提高FFC线材的传输速率和降低FFC线材的衰减，因此采用本技术方案的高速传输热熔胶膜制得的FFC线材具有高速传输的功能。
具体来说，绝缘胶层的原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂10～25份、阻燃剂8～25份和聚丙烯粉2～5份，在该配方下，绝缘胶层不仅具有很好的粘金属力，可达到直接贴导体的目的，而且在该配方下马来酸酐改性聚烯烃树脂和PP粉可以将绝缘胶层的软化点提升至120～160℃，增加绝缘胶层的抗溢胶能力，且绝缘胶层不会有反粘，同时通过添加8～25份阻燃剂使绝缘胶层可以达到UL94VTM-0阻燃的等级。
进一步的说明，本技术方案的高速传输热熔胶膜中的PET膜为采用PET作为主要材料的薄膜，为高速传输热熔胶膜的基材，本技术方案PET膜可从市面上购买得到，或采用现有常规的配方和工艺制备得到。
进一步的说明，所述马来酸酐改性聚烯烃树脂为以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段的共聚物为主体，在主体两端接枝有马来酸酐的树脂。
本技术方案使用的马来酸酐改性聚烯烃树脂的两端接枝有马来酸酐，能显著提高绝缘胶层对导体具有良好的附着力。
值得说明的是，本技术方案马来酸酐改性聚烯烃树脂的主体为聚烯烃树脂，更为优选地，以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段的共聚物为主体，聚烯烃树脂相对于其他聚合物而言，其介电常数和损耗因子更低，更有利于FFC线材信号的传输。较常规聚酯接枝的马来酸酐而言，本技术方案以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段的共聚物为主体的改性树脂的介电常数在2.2～2.3左右，损耗因子在0.003～0.004左右，而其他马来酸酐改性的聚合物的介电常数和损耗因子较高，特别是聚酯类的马来酸酐改性树脂的介电常数和损耗因子，远高于马来酸酐改性聚烯烃树脂的介电常数和损耗因子，因此，若主体材料采用其他聚合物，获得的改性树脂的传输效果，远没有以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段的共聚物为主体制得的热熔胶膜的传输效果好。
进一步的说明，按质量百分比计算，所述马来酸酐改性聚烯烃树脂中马来酸酐的接枝量为1.2～1.5％。
值得说明的是，本技术方案的马来酸酐改性聚烯烃树脂以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段的共聚物作为主体，在两端接枝了1.2％～1.5％的马来酸酐，使马来酸酐改性聚烯烃树脂对金属导体有很好的附着力，使本技术方案的FFC用高速传输热熔胶膜在不打垫片的情况下，能够达到直接贴导体的目的，大大提高FFC线材的成品率，以及能提高FFC线材的传输速率并且降低FFC线材的衰减。
进一步的说明，本技术方案的马来酸酐改性聚烯烃树脂的软化点在90～165℃左右，由于FFC线端口位置对溢胶量有一定要求，该软化点下的马来酸酐改性聚烯烃树脂，配合2～5份聚丙烯粉(PP粉)，可将绝缘胶层的软化点提升至130～160℃，使其具有较好的抗溢胶功能。
优选地，本技术方案马来酸酐改性聚烯烃树脂为中分子量的树脂，作为优选地，马来酸酐改性聚烯烃树脂的分子量为10万～18万。
进一步的说明，所述聚丙烯粉的粒径≤5μm。
本技术方案通过在绝缘胶层中加入粒径≤5μm的聚丙烯粉(PP粉)，不仅起到了起到降低反粘的作用，而且提高了绝缘胶层的软化点，使其具有较好的抗溢胶功能。
具体来说，PP粉的粒径≤5μm，可以更均匀的分散在绝缘胶层中，使绝缘胶层表面较细腻，在涂布绝缘胶时也不会有太大颗粒点；若PP粉的粒径过大，使PP粉难以均匀分散在绝缘胶中，而且涂布外观比较粗糙，压成FFC线后，线身会有很多颗粒点。
进一步的说明，所述阻燃剂为含溴阻燃剂或无卤阻燃剂。
本技术方案中(3)阻燃剂为常见的含溴阻燃剂或无卤阻燃等，加入到绝缘胶层中起到阻燃的作用。
进一步的说明，所述PET膜的厚度为7～100μm，所述绝缘胶层的厚度为5～100μm。
具体来说，本技术方案FFC用的高速传输热熔胶膜中PET膜的厚度为7μm～100μm，可根据FFC线材的应用场景要求，进行选择。本技术方案中绝缘胶层的厚度不易低于5μm，优选地，绝缘胶层的厚度为5～100μm，更为优选地，绝缘胶层的厚度为5～50μm，若绝缘胶层的厚度过薄，高温压合时流动性不够，导致对导体的附着力不够，若绝缘胶层的厚度过厚，不容易进行一次性涂布。
进一步的说明，按质量份数计算，所述绝缘胶层的原料还包括40～80份甲苯溶剂。
一种具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜的制备方法，用于制备上述的具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，包括以下步骤：
(1)按质量份数计算，向40～80份甲苯溶剂中加入10～25份马来酸酐改性聚烯烃树脂，待马来酸酐改性聚烯烃树脂完全溶解后依次加入8～25份阻燃剂和2～5份聚丙烯粉，分散均匀，得到绝缘胶；
(2)在PET膜的表面涂布绝缘胶，得到绝缘胶层，制得具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜。
值得说明的是，本技术方案先在PET膜上涂布绝缘胶，制得能够直接贴导体且具有高速传输功能的FFC用热熔胶膜。
下面结合实施例和对比例进一步阐述本发明的技术方案。
实施例1
本实施例具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，从下至上依次包括PET膜、和绝缘胶层；其中PET膜的厚度为50μm，绝缘胶层的厚度为20μm；
按质量份数计算，绝缘胶层的原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂20份、阻燃剂18份和聚丙烯粉2份；其中，聚丙烯粉的粒径≤5μm；阻燃剂为含溴阻燃剂；
绝缘胶层中使用的马来酸酐改性聚烯烃树脂为以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段的共聚物为主体，在主体两端接枝有马来酸酐的树脂，按质量百分数计算，马来酸酐改性聚烯烃树脂中马来酸酐的接枝量为1.4％。
本实施例具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)先在分散机中加入60份甲苯溶剂，再加入20份马来酸酐改性聚烯烃树脂，待马来酸酐改性聚烯烃树脂完全溶解后，加入18份阻燃剂，分散均匀后再加入2份聚丙烯粉，分散均匀，得到绝缘胶；
(2)在PET膜的表面涂布绝缘胶，得到绝缘胶层，制得具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜。
实施例2
本实施例具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，从下至上依次包括PET膜和绝缘胶层；其中PET膜的厚度为50μm，绝缘胶层的厚度为20μm；
按质量份数计算，绝缘胶层的原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂18.5份、阻燃剂25份和聚丙烯粉3.5份；其中，聚丙烯粉的粒径≤5μm；阻燃剂为无卤阻燃剂；
绝缘胶层中使用的马来酸酐改性聚烯烃树脂为以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段的共聚物为主体，在主体两端接枝有马来酸酐的树脂，按质量百分数计算，马来酸酐改性聚烯烃树脂中马来酸酐的接枝量为1.4％。
本实施例具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)先在分散机中加入53份甲苯溶剂，再加入18.5份马来酸酐改性聚烯烃树脂，待马来酸酐改性聚烯烃树脂完全溶解后，加入25份阻燃剂，分散均匀后再加入3.5份聚丙烯粉，分散均匀，得到绝缘胶；
(2)在PET膜的表面涂布绝缘胶，得到绝缘胶层，制得具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜。
实施例3
本实施例具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，从下至上依次包括PET膜、底涂层和绝缘胶层；其中PET膜的厚度为50μm，绝缘胶层的厚度为20μm；
按质量份数计算，绝缘胶层的原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂17份、阻燃剂18份和聚丙烯粉5份；其中，聚丙烯粉的粒径≤5μm；阻燃剂为含溴阻燃剂；
绝缘胶层中使用的马来酸酐改性聚烯烃树脂为以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段的共聚物为主体，在主体两端接枝有马来酸酐的树脂，按质量百分数计算，马来酸酐改性聚烯烃树脂中马来酸酐的接枝量为1.4％。
本实施例具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)先在分散机中加入60份甲苯溶剂，再加入17份马来酸酐改性聚烯烃树脂，待马来酸酐改性聚烯烃树脂完全溶解后，加入18份阻燃剂，分散均匀后再加入5份聚丙烯粉，分散均匀，得到绝缘胶；
(2)在PET膜的表面涂布绝缘胶，得到绝缘胶层，制得具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜。
对比例1
本对比例为传统的FFC用热熔胶膜。
具体的，采用本领域常规对热熔胶膜进行性能测试的方法，测试实施例1-3的高速传输热熔胶膜中绝缘胶层和对比例1传统的FFC用热熔胶膜中绝缘胶层的反粘情况和软化点，检测数据如下表1所示。同时，将实施例1-3的FFC用高速传输热熔胶膜和对比例1传统的FFC用热熔胶膜分别和导体进行压合，其中导体规格和压合条件如下：
导体规格：0.05mm厚度×0.3mm宽度裸铜导体，导体间距0.5mm；
压合条件：压合温度180℃，压力：0.5MPa，速度：1.2m/min；
采用上述压合条件压合后，采用本领域常用的测试方法测试压合后获得的产品中高速传输热熔胶膜对0.3mm宽度裸铜导体的附着力，测试结果数据如下表1所示。
表1性能测试结果
从表1的数据可以看出，相对于对比例1传统的FFC用热熔胶膜，实施例1-3的制得的高速传输热熔胶膜对0.3mm宽度裸铜导体的附着力为39.7～51.4g/0.3mm，远大于对比例1传统的FFC用热熔胶膜，且采用实施例1的绝缘胶的配方制得的高速传输热熔胶膜的对0.3mm宽度裸铜导体的附着力最大，能达到51.4g/0.3mm。同时，实施例1-3的绝缘胶层的反粘较低，均小于＜0.15N/50mm，而且相对于对比例1，实施例1-3的绝缘胶层的软化点更高，具有较好的抗溢胶功能。
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 (8)
1.一种具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，其特征在于，从下至上依次包括PET膜和绝缘胶层；
按质量份数计算，所述绝缘胶层的原料包括马来酸酐改性聚烯烃树脂10～25份、阻燃剂8～25份和聚丙烯粉2～5份。
2.根据权利要求1所述具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，其特征在于，所述马来酸酐改性聚烯烃树脂为以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段的共聚物为主体，在主体两端接枝有马来酸酐的树脂。
3.根据权利要求2所述具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，其特征在于，按质量百分比计算，所述马来酸酐改性聚烯烃树脂中马来酸酐的接枝量为1.2～1.5％。
4.根据权利要求1所述具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，其特征在于，所述聚丙烯粉的粒径≤5μm。
5.根据权利要求1所述具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，其特征在于，所述阻燃剂为含溴阻燃剂或无卤阻燃剂。
6.根据权利要求1所述具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，其特征在于，所述PET膜的厚度为7～100μm，所述绝缘胶层的厚度为5～100μm。
7.根据权利要求1所述具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，其特征在于，按质量份数计算，所述绝缘胶层的原料还包括40～80份甲苯溶剂。
8.一种具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-7任一项所述的具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜，包括以下步骤：
(1)按质量份数计算，向40～80份甲苯溶剂中加入10～25份马来酸酐改性聚烯烃树脂，待马来酸酐改性聚烯烃树脂完全溶解后依次加入8～25份阻燃剂和2～5份聚丙烯粉，分散均匀，得到绝缘胶；
(2)在PET膜的表面涂布涂布绝缘胶，得到绝缘胶层，制得具有高粘金属力的高速传输热熔胶膜。
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