CN105802157B - 一种高温离型膜及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高温离型膜及其生产工艺，高温离型膜由两层外膜和一层中间层膜组合而成，外膜包括上、下两层，中间层膜设置在上、下两层外膜之间；外膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯68～72%、PA66聚酰胺树脂23～27%、相容剂5%；中间层膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯78～82%、LDPE低密度聚乙烯18～22%；高温离型膜中上、下两层外膜的厚度分别为离型膜总厚度的30%，中间层膜的厚度为离型膜总厚度的40%；本发明的离型膜通过组份合理分配及工艺的掌控具有耐高温、离型效果好、压合过程无污染等特点，有效地提高了FPC柔性电路板的合格率并降低成本，同时满足FPC柔性电路板的清洁生产需求，应用前景广。

Description

一种高温离型膜及其生产工艺
技术领域
本发明涉及柔性电路板生产的辅助设备领域，尤其涉及一种适用于柔性电路板生产的高温离型膜及其生产工艺。
背景技术
柔性线路板又称“FPC柔性板”，是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路，具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。例如它可以自由弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化。利用FPC柔性板可大大缩小电子产品的体积，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要；因此，FPC柔性板在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设、PDA、数字相机等领域或产品上得到了广泛的应用。
在FPC柔性电路板在压合操作中，使用的离型膜决定了层压的质量，而层压也是FPC板厂最重要的制程；故离型膜的选购十分关键，所用离型膜要耐高温切不宜变形，平整度好，离型效果好。
为了实现以上功能，目前相关的离型膜产品不完全具备以上功能，一般做法是在离型膜的表面均匀涂布一层极薄的硅胶离型剂，在使用中会产生硅油析出，污染电路板；而国外相关产品又进行技术封锁且价格昂贵。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明目的在于提供一种耐高温、离型效果好、压合过程无污染的适用于柔性电路板生产的高温离型膜及其生产工艺。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种高温离型膜，所述的高温离型膜由两层外膜和一层中间层膜组合而成，所述的外膜包括上、下两层，中间层膜设置在上、下两层外膜之间。
本发明所述的外膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 68～72%、PA66聚酰胺树脂 23～27%、相容剂5%。
本发明的PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯是对苯二甲酸与1,4-丁二醇的缩聚物；其为半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性；因PBT在熔融状态下流动性好，粘度低，易发生“流延”现象；故本发明的技术方案中选用PBT作为基材。PBT具有高耐热性，其熔化温度为225～275℃；如果对PBT通过改性，其拉伸强度、弯曲强度提高一倍以上，热变形温度大幅提高；可以在140℃下长期工作。
本发明的PA66聚酰胺树脂是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称；PA66在聚酰胺材料中有较高的熔点，它是一种半晶体-晶体材料，在较高温度也能保持较强的强度和刚度，耐热性好，可在150℃下长期期使用。
本发明所述的中间层膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 78～82%、LDPE低密度聚乙烯18～22%。
本发明中的LDPE低密度聚乙烯的是以乙烯为单体，在98. 0～294MPa的高压下，用氧或有机过氧化物为引发剂，经聚合所得的聚合物；它是一种乳白色呈半透明的蜡状固体树脂，无毒，软化点较低；超过软化点即熔融，其热熔接性、成型加工性能很好，柔软性良好，抗冲击韧性、耐低温性很好。
本发明所述的高温离型膜中上、下两层外膜的厚度分别为离型膜总厚度的30%，中间层膜的厚度为离型膜总厚度的40%。
本发明所述的相容剂为AX8900树脂，所述的AX8900树脂为乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯三者的三元共聚物；本发明的AX8900树脂利用高压自由基聚合工艺制造而成，其主要用于PBT、PET、PC、PA和PBT/PC、PET/PC，作为增韧相容剂来使用；可以对PET冲击性能改性，对PA66增韧改性。
本发明所述的高温离型膜的生产工艺，所述的生产工艺包括如下操作步骤：
1）将外膜中各组分的按照其质量比投入到高速混合机中混合3次，混合时间为3min/次，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，温度控制在270℃，螺杆转速为280r/min，通过螺杆的剪切、混炼、拉条切粒，将外膜颗粒在烘干机中以140℃烘干3小时后备用；
2）将中间层膜中各组分的按照其质量比投入到高速混合机中混合3次，混合时间为3min/次，密封保存后备用；
3）采用三台挤出机和流延机的组合进行生产，其中挤出机A和挤出机C用于输送外膜，挤出机B用于输送中间层膜，三台挤出机挤出的产品通过高温T型模具进行膜外复合，接着在流延机中进行三层共挤成型、冷却和拉伸，最后通过调整螺杆转速及张力调整，得出厚度为60～90μm的产品。
其详细操作为：先打开挤出机A和C的螺旋杆，对模腔进行冲洗，当模口膜面完整后打开挤出机B的螺旋杆，待模口膜面平整后，打开后续各传动滚筒，依照图2进行穿膜；这时胶辊5温度控制在30℃，成型辊6温度控制在50℃，冷却辊7、8温度控制在150℃；过程中应观察测厚仪曲线，通过调整螺杆转速及张力调整，得出厚度为60～90μm的产品；膜面平整度可通过模口调整螺栓进行调平。
本发明所述的外膜和中间层膜中的生产原料PBT，在使用前需干燥处理，在110～120℃的温度下干燥2.5～3.5h，干燥后原料PBT的湿度＜0.03%。
本发明所述的外膜中的生产原料PA66，在使用前需干燥处理，将其在85℃的热空气中干燥处理4～6h。
本发明所述的步骤3）的生产过程中挤出机A和挤出C的螺杆加热温度为260～270℃，流延机上合流器的温度为245～255℃，T型模具的温度为235～240℃。
本发明的优点在于：本发明的离型膜主要针对部分柔性线路板压合过程侧重离型效果工序使用；其中外膜中PBT是最坚韧的热塑性材料，其流动性好易流延成膜，其耐温性、机械强度高，通过聚酰胺树脂的改性，其有点更加突出；而PA66熔点高，在高温下优良的强度和刚性，避免压合过程与其他材料粘接，纤维树脂的添加，其性能进一步提高，并增加其稳定性；通过相容剂能够使PBT、 PA66更好融合；内层中主要利用LDPE的柔软性，保证薄膜的柔软度，并通过内层所含PBT分子与外膜PBT分子进行粘连，在理论上形成单层膜。
本发明的离型膜通过组份合理分配及工艺的掌控具有耐高温、离型效果好、压合过程无污染等特点，有效地提高了FPC柔性电路板的合格率并降低成本，同时满足FPC柔性电路板的清洁生产需求，市场广阔。
附图说明
图1为本发明的离型膜的结构示意简图；
图2为本发明的生产工艺中的装置连接图。
其中，a 上层外膜，b 中间层膜，c 下层外膜，1 挤出机A螺旋杆，2 挤出机B螺旋杆，3 挤出机C螺旋杆，4 T型模具，5 胶辊，6 成型辊，7 冷却辊A ， 8 冷却辊B ，9 测厚仪，10 张力器，11 卷筒。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
如无特别说明，本发明的以下实施例中的提到的生产原料和机械设备均为市面上可以购得的常规原料和机械设备。
实施例1：如图1所示的一种高温离型膜，其外膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 68%、PA66聚酰胺树脂 27%、AX8900树脂5%；其中间层膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 78%、LDPE低密度聚乙烯22%；所述的高温离型膜中上、下两层外膜的厚度分别为离型膜总厚度的30%，中间层膜的厚度为离型膜总厚度的40%。
实施例2：如图1所示的一种高温离型膜，其外膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 72%、PA66聚酰胺树脂 23%、AX8900树脂5%；其中间层膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 82%、LDPE低密度聚乙烯18%；所述的高温离型膜中上、下两层外膜的厚度分别为离型膜总厚度的30%，中间层膜的厚度为离型膜总厚度的40%。
实施例3：如图1所示的一种高温离型膜，其外膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 70%、PA66聚酰胺树脂 25%、AX8900树脂5%；其中间层膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 80%、LDPE低密度聚乙烯20%；所述的高温离型膜中上、下两层外膜的厚度分别为离型膜总厚度的30%，中间层膜的厚度为离型膜总厚度的40%。
实施例4：如图1和2所示，一种高温离型膜的生产工艺，所述的生产工艺包括如下操作步骤：
1）将本发明外膜和中间层膜中的生产原料PBT，在使用前需干燥处理，在110～120℃的温度下干燥2.5～3.5h，干燥后原料PBT的湿度＜0.03%。
2）将外膜中的生产原料PA66，在使用前需干燥处理，将其在85℃的热空气中干燥处理4～6h。
3）将外膜中各组分的按照其质量比投入到高速混合机中混合3次，混合时间为3min/次，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，温度控制在270℃，螺杆转速为280r/min，通过螺杆的剪切、混炼、拉条切粒，将外膜颗粒在烘干机中以140℃烘干3小时后备用；
4）将中间层膜中各组分的按照其质量比投入到高速混合机中混合3次，混合时间为3min/次，密封保存后备用。
5）采用三台挤出机和流延机的组合进行生产，其中挤出机A和挤出机C用于输送外膜，挤出机B用于输送中间层膜，三台挤出机挤出的产品通过高温T型模具进行膜外复合，接着在流延机中进行三层共挤成型、冷却和拉伸，最后通过调整螺杆转速及张力调整，得出厚度为60～90μm的产品；其中挤出机A和挤出C的螺杆加热温度为260～270℃，流延机上合流器的温度为245～255℃，T型模具的温度为235～240℃。
采用上述配方和方法，最终得到的高温离型膜的性能参数如下表所示：
。
实施例5：配方对比试验；在工艺条件和配方用量不变的情况下，对本发明的配方中的中的各组分进行对比试验，得到的结果如下表所示：
由上表可知：本发明的外膜和中间层中中PBT的含量对产品的耐温性能发生影响，当其含量过多或者较少时，产品最终的耐温性发生下降，而产品中的中间层膜厚度与离型膜总厚度的比例，影响最终产品的离型力，当其厚度比例发生变化时，产品最终的离型力会在一定程度上，而产品的其他综合性能会发生变化。
实施例6：方法对比试验；在采用实施例3中配方，其他工艺条件变量不变的情况下，对本发明的生产工艺中的参数进行对比试验，得到的结果如下表所示：
由上表可知：原料是否进行烘干处理对最终产品的流延成型性、外观质量影响很大；合流器的温度影响塑料的熔融起到一定作用，导致最终产品的塑熔点发生变化。
需要说明的是，上述仅仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述实施例的基础上所做出的任意组合或等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高温离型膜，其特征在于，所述的高温离型膜由两层外膜和一层中间层膜组合而成，所述的外膜包括上、下两层，中间层膜设置在上、下两层外膜之间；
所述的外膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 68～72%、PA66聚酰胺树脂 23～27%、相容剂5%；
所述的中间层膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 78～82%、LDPE低密度聚乙烯18～22%；
所述的高温离型膜中上、下两层外膜的厚度分别为离型膜总厚度的30%，中间层膜的厚度为离型膜总厚度的40%。
2.根据权利要求1所述的高温离型膜，其特征在于，所述的相容剂为AX8900树脂，所述的AX8900树脂为乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯三者的三元共聚物。
3.一种如权利要求1所述的高温离型膜的生产工艺，其特征在于，所述的生产工艺包括如下操作步骤：
1）将外膜中各组分的按照其质量比投入到高速混合机中混合3次，混合时间为3min/次，采用双螺杆挤出机进行熔融共混，温度控制在270℃，螺杆转速为280r/min，通过螺杆的剪切、混炼、拉条切粒，将外膜颗粒在烘干机中以140℃烘干3小时后备用；
2）将中间层膜中各组分的按照其质量比投入到高速混合机中混合3次，混合时间为3min/次，密封保存后备用；
3）采用三台挤出机和流延机的组合进行生产，其中挤出机A和挤出机C用于输送外膜，挤出机B用于输送中间层膜，三台挤出机挤出的产品通过高温T型模具进行膜外复合，接着在流延机中进行三层共挤成型、冷却和拉伸，最后通过调整螺杆转速及张力调整，得出厚度为60～90μm的产品。
4.根据权利要求3所述的高温离型膜的生产工艺，其特征在于，所述的外膜和中间层膜中的生产原料PBT，在使用前需干燥处理，在110～120℃的温度下干燥2.5～3.5h，干燥后原料PBT的湿度＜0.03%。
5.根据权利要求3所述的高温离型膜的生产工艺，其特征在于，所述的外膜中的生产原料PA66，在使用前需干燥处理，将其在85℃的热空气中干燥处理4～6h。
6.根据权利要求3所述的高温离型膜的生产工艺，其特征在于，所述步骤3）的生产过程中挤出机A和挤出C的螺杆加热温度为260～270℃，流延机上合流器的温度为245～255℃，T型模具的温度为235～240℃。
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