CN105838046B

CN105838046B - 一种三层共挤耐高温阻胶离型膜及其生产工艺

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Publication number: CN105838046B
Application number: CN201610317171.6A
Authority: CN
Inventors: 牛军强; 詹浩; 周学军; 陈百怀
Original assignee: Long Yu Electronic Technology (jiangsu) Co Ltd
Current assignee: Long Yu Electronic Technology (jiangsu) Co Ltd
Priority date: 2016-05-16
Filing date: 2016-05-16
Publication date: 2017-12-05
Anticipated expiration: 2036-05-16
Also published as: CN105838046A

Abstract

本发明公开了一种三层共挤耐高温阻胶离型膜及其生产工艺，其由两层外膜和一层阻胶填充膜组合而成，外膜包括离型上层膜和离型下层膜，阻胶填充膜设置在离型上层膜和离型下层膜之间；外膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯49～51%、PA66聚酰胺树脂24～26%、相容剂5%和玻璃纤维增强塑料20%；阻胶填充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%、EVA乙烯‑醋酸乙烯共聚物14～16%、LDPE低密度聚乙烯9～11%、相容剂3%和稳定剂2%；高温离型膜中离型上层膜和离型下层膜的厚度均离型膜总厚度的30%；本发明的离型膜在保证其耐高温性能时，提高了其阻胶性能，其出胶长度为0.9mm，能有效地提高了FPC柔性电路板的合格率。

Description

一种三层共挤耐高温阻胶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，尤其涉及一种应用于柔性电路板生产的三层共挤耐高温阻胶离型膜及其生产工艺。

背景技术

柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。简称软板或FPC，具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点。主要使用在手机、笔记本电脑、PDA、数码相机、LCM等很多产品。

在FPC柔性电路板压合中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，复性效果好，使用有效时间长。这就是FPC层压离型膜最基本的三大要求：分离性,耐温性,延展性。

1）分离性。所谓的分离性，是指柔性电路板层压后，离型膜能方便地与柔性电路板分离开，离型膜的分离性能与离型表面的粗糙度度有很大关系。

2）耐温性。层压中离型膜在连续升温下（温度190℃；预压10S；成型200S；压力100kg/cm2）不允许脆碎。

3）延展性，即阻胶性。主要用于FPC柔性电路板层压中塞孔，防止胶渗透到板材上，对板材污染，提高线路板的成功率和生产效率。

目前相关产品不能同时满足上述要求，必须搭配使用。也有部分产品是在表面均匀涂布一层极薄的硅胶离型剂而成，在使用中会产生硅油析出，污染电路板。

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性能好，具有良好的分离性和延展性应用于柔性电路板生产三层共挤的离型膜。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种三层共挤耐高温阻胶离型膜，所述的高温离型膜由两层外膜和一层阻胶填充膜组合而成，所述的外膜包括离型上层膜和离型下层膜，所述的阻胶填充膜设置在离型上层膜和离型下层膜之间。

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 49～51%、PA66聚酰胺树脂 24～26%、相容剂5%和玻璃纤维增强塑料20%。

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，其为半晶体-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。

本发明通过配方中的玻璃纤维增强塑料，提高PA66热变形温度，同时对PBT耐高温，高刚性进行提高，降低与柔性线路板的粘连性。玻纤增强塑料是在原有纯塑料的基础上，加入玻璃纤维和其它助剂，从而提高材料的使用范围,玻纤增强以后，玻纤是耐高温材料，因此，增强塑料的耐热温度比不加玻纤以前提高很多，尤其是尼龙类塑料。同时玻纤增强以后，由于玻纤的加入，限制了塑料的高分子链间的相互移动，因此，增强塑料的收缩率下降很多，刚性也大大提高。

本发明所述的阻胶填充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%、EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物14～16%、LDPE低密度聚乙烯9～11%、相容剂3%和稳定剂2%。

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。

本发明中加入的EVA使得产品具有良好的柔软性和弹性，在-50℃下仍然具有较好的可挠性，透明性和表面光泽性，化学稳定性良好，抗老化和耐臭氧强度好，无毒性。

本发明所述的高温离型膜中离型上层膜和离型下层膜的厚度均离型膜总厚度的30%，阻胶填充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。

本发明所述的稳定剂为含硫抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂中的一种或者多种的混合物。所述的含硫抗氧剂包括2，4- 二-( 正辛基硫亚甲基)-6- 甲基苯酚、2，4- 二( 十二烷基硫甲基)-6- 甲基苯酚、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双硬脂基酯。所述的亚磷酸酯类抗氧剂包括三(2，4- 二叔丁基苯基) 亚磷酸酯、四(2，4- 二叔丁基苯基-4，4′ - 联苯基) 双亚磷酸酯、三( 壬基苯基) 亚磷酸酯、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯或季戊四醇双亚磷酸二(2，4- 二特丁基苯基) 酯。

本发明所述的三层共挤耐高温阻胶离型膜的生产工艺，其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）将阻胶填充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260℃，螺杆转速为260r/min，通过螺杆的剪切、混炼、拉条切粒，将阻胶填充膜颗粒在烘干机中以70℃烘干3小时后备用；

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用于输送阻胶填充膜，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100～190μm的产品。

其具体操作为：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100～190μm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阻胶填充膜中的生产原料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230～235℃。

本发明的优点在于：本发明的离型膜通过组份合理分配及工艺的掌控能够同时满足FPC柔性电路板的各种需求，特别对于其耐高温性能，与此同时本发明的产品的分离性和延展性也有较大提高，其出胶长度为0.9mm，能有效地提高了FPC柔性电路板的合格率，满足FPC柔性电路板的生产需求。

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，通过纤维树脂的改性，其有点更加突出；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EVA的弹性与LDPE的抗冲击性能起到填充作用，并通过内层所含PBT分子与外膜PBT分子进行粘连，形成三层薄膜。

附图说明

图1为本发明的离型膜的结构简图；

图2为本发明的生产工艺中的装置连接图；

其中，a 离型上层膜，b 阻胶填充膜，c 离型下层膜，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。本专利使用玻纤增强塑料为杜邦公司生产的PA3018塑料。

实施例1：如图1所示，一种三层共挤耐高温阻胶离型膜，外膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 49%、PA66聚酰胺树脂 26%、AX8900树脂5%和玻璃纤维增强塑料20%；阻胶填充膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 68%、EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物16%、LDPE低密度聚乙烯11%、AX8900树脂3%和稳定剂2%；本发明所述的高温离型膜中离型上层膜和离型下层膜的厚度均离型膜总厚度的30%，阻胶填充膜的厚度为离型膜总厚度的40%。

实施例2：如图1所示，一种三层共挤耐高温阻胶离型膜，外膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 51%、PA66聚酰胺树脂 24%、AX8900树脂5%和玻璃纤维增强塑料20%；阻胶填充膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 72%、EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物14%、LDPE低密度聚乙烯9%、AX8900树脂3%和稳定剂2%；本发明所述的高温离型膜中离型上层膜和离型下层膜的厚度均离型膜总厚度的30%，阻胶填充膜的厚度为离型膜总厚度的40%。

实施例3：如图1所示，一种三层共挤耐高温阻胶离型膜，外膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯50%、PA66聚酰胺树脂 25%、AX8900树脂5%和玻璃纤维增强塑料20%；阻胶填充膜中各组分的质量分数如下：PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯 70%、EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物15%、LDPE低密度聚乙烯10%、AX8900树脂3%和稳定剂2%；本发明所述的高温离型膜中离型上层膜和离型下层膜的厚度均离型膜总厚度的30%，阻胶填充膜的厚度为离型膜总厚度的40%。

实施例4：本发明所述的三层共挤耐高温阻胶离型膜的生产工艺，其生产工艺包括如下操作步骤：

1）将本发明外膜和阻胶填充膜中的生产原料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）将阻胶填充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260℃，螺杆转速为260r/min，通过螺杆的剪切、混炼、拉条切粒，将阻胶填充膜颗粒在烘干机中以70℃烘干3小时后备用。

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用于输送阻胶填充膜，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100～190μm的产品；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230～235℃。

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：本发明的外膜中的PBT含量不宜过多，过多会导致最终产品的综合性能发生明显下降，特别是其塑熔点和阻胶性能，当含量过多时其阻胶性能下降，当其含量过少时，其阻胶性能上升，但是其塑熔点会大大下降，且其断裂出现率增多，出胶长度过长；于此同时，产品的阻胶填充膜厚度与离型膜总厚度比例也会影响最终产品的性能，过多或者过少均会使得最终产品的综合性能下降。

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：在本发明的在工艺温度内，100～190μm厚度的薄膜具有较好的综合性能，当其厚度发生改变时，其最终产品的断裂出现率和出胶长度会产生影响，且不能满足FPC柔性电路板的生产需求，而且当产品的生产温度发生改变时，对最终产品的耐温性能发生较大影响，特别是合流器和T性模具的温度。

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

1.一种三层共挤耐高温阻胶离型膜，其特征在于，所述的耐高温阻胶离型膜由两层外膜和一层阻胶填充膜组合而成，所述的外膜包括离型上层膜和离型下层膜，所述的阻胶填充膜设置在离型上层膜和离型下层膜之间；

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 49～51%、PA66聚酰胺树脂 24～26%、相容剂5%和玻璃纤维增强塑料20%；

所述的阻胶填充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%、EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物14～16%、LDPE低密度聚乙烯9～11%、相容剂3%和稳定剂2%；

所述的耐高温阻胶离型膜中离型上层膜和离型下层膜的厚度均为离型膜总厚度的30%，阻胶填充膜的厚度为离型膜总厚度的40%；

所述的三层共挤耐高温阻胶离型膜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用于输送阻胶填充膜，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100～190μm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230～235℃。

2.根据权利要求1所述的三层共挤耐高温阻胶离型膜，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.根据权利要求1所述的三层共挤耐高温阻胶离型膜，其特征在于，所述的稳定剂为含硫抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂中的一种或者多种的混合物。

4.根据权利要求3所述的三层共挤耐高温阻胶离型膜，其特征在于，所述的含硫抗氧剂包括2，4- 二-( 正辛基硫亚甲基)-6- 甲基苯酚、2，4- 二( 十二烷基硫甲基)-6- 甲基苯酚、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双硬脂基酯。

5.根据权利要求3所述的三层共挤耐高温阻胶离型膜，其特征在于，所述的亚磷酸酯抗氧剂包括三(2，4- 二叔丁基苯基) 亚磷酸酯、四(2，4- 二叔丁基苯基-4，4′ - 联苯基) 双亚磷酸酯、三( 壬基苯基) 亚磷酸酯、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯或季戊四醇双亚磷酸二(2，4- 二特丁基苯基) 酯。

6.一种如权利要求1所述的三层共挤耐高温阻胶离型膜的生产工艺，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）将阻胶填充膜中各组分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260℃，螺杆转速为260r/min，通过螺杆的剪切、混炼、拉条切粒，将阻胶填充膜颗粒在烘干机中以70℃烘干3小时后备用；

7.根据权利要求6所述的三层共挤耐高温阻胶离型膜的生产工艺，其特征在于，所述的外膜和阻胶填充膜中的生产原料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%。

8.根据权利要求6所述的三层共挤耐高温阻胶离型膜的生产工艺，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。