CN106700428A - 一种无卤树脂组合物及其制备的胶粘剂、叠层母排用绝缘胶膜，该绝缘胶膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无卤树脂组合物，按照质量份数计，所述无卤树脂组合物包括饱和聚酯树脂40～110份、酚醛树脂5～40份、固化剂1～20份、无卤阻燃剂10～150份、填料0～100份、抗氧剂0.01～1份及偶联剂0.01～5份。本发明的无卤树脂组合物中的酚醛树脂具有良好的阻燃性和优异的耐热性，且饱和聚酯树脂和酚醛树脂中均含有羟基，都可与固化剂反应，形成互穿聚合物网络，使得到的固化物体系具有优异的高温粘接性能和阻燃性能。本发明还提供一种采用上述无卤树脂组合物制作的胶粘剂及叠层母排用绝缘胶膜，以及所述叠层母排用绝缘胶膜的制备方法。

Description

一种无卤树脂组合物及其制备的胶粘剂、叠层母排用绝缘胶 膜，该绝缘胶膜的制备方法
技术领域
本发明涉及叠层母排用绝缘胶膜领域，尤其涉及一种无卤树脂组合物及其制备的胶粘剂、叠层母排用绝缘胶膜，该绝缘胶膜的制备方法。
背景技术
叠层母排也称复合母排、复合母线、叠层母线、复合铜排、低感母排等，其英文名被称作Laminatd Busbar。其作为一种具有多层次复合结构的连接排，叠层母排可以算作配电***的高速公路。和传统的复杂笨重且耗时耗力的配线方法相比，叠层母排可以提供高技术含量且容易设计出清晰结构的配电***。它具备了可重复电气性能、电感阻抗低、抗干扰能力强以及可靠性高等一些特点，因此，它可以作为一些大功率模块的电气连接部件。此外，由于叠层母排具有装配简单、结构紧凑等特点，其被广泛应用于风电、光伏、电力牵引设备以及大型网络设备的功率转换模块等。
叠层母排主要由导体材料和绝缘材料经热压而成，一般采用铜、铝作为导体材料，导体材料之间则采用绝缘胶膜作为粘结和绝缘；作为导体之间粘结和绝缘材料的绝缘胶膜，其性能的好坏对于叠层母排的性能优劣有着至关重要的影响。当前，用于叠层母排的绝缘胶膜的胶粘剂主要有环氧类胶粘剂和饱和聚酯类胶粘剂。环氧类胶粘剂是一类热固性胶粘剂，具有粘接性能好、耐热性能优异、电绝缘性能好、介电性能优异等优点，但是也存在储存期短、压合时间长、压合温度高等缺点，使得其在叠层母排用绝缘胶膜中的应用受到限制。饱和聚酯类胶粘剂是一类热塑性胶粘剂，虽然具有储存时间长、压合时间短等优点，但是饱和聚酯类胶粘剂的高温粘接性能一般较差，也很难满足叠层母排用绝缘胶膜的应用要求。
为了改善饱和聚酯类胶粘剂的高温粘接性能，目前通常采用与环氧树脂共混或者添加少量固化剂的方式，使其形成互穿聚合物网络结构或者产生部分交联以提高饱和聚酯类胶粘剂的耐高温性能。如中国专利CN104178044A公开了一种环氧改性饱和聚酯树脂胶粘剂，由以下质量百分数的各组分制备而成：饱和聚酯树脂A20-50％，饱和聚酯树脂B5-30％，环氧树脂2-20％，异氰酸酯1-10％，阻燃剂20-70％，分散剂0.05-5％，按上述配比分散于有机溶剂中，得到叠层母排用改性饱和聚酯胶粘剂。但是环氧树脂开环与异氰酸酯的反应温度通常高于200℃，在较低温下很难与饱和聚酯树脂形成互穿聚合物网络结构以提高饱和聚酯胶粘剂体系的高温性能。又如中国专利CN105176468A及CN105199649A则公开了一种采用添加酸酐固化剂的办法使饱和聚酯树脂形成部分交联，但是总体仍保持热塑性，可显著改善饱和聚酯胶粘剂的高温粘接性能。但是这种改性饱和聚酯胶粘剂仅可用于工作温度为105℃的叠层母排，随着温度升高，该饱和聚酯胶粘剂的高温粘接强度迅速降低，无法满足更高工作温度叠层母排的应用要求。
此外，用于叠层母排的绝缘胶膜主要可分为有卤型和无卤型。然而，随着各种环保法律法规的颁布以及公众环保意识提高，有卤型产品的使用越来越受到限制，而无卤型产品的开发与应用则已是大势所趋。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种无卤树脂组合物；本发明的目的之二在于提供一种采用上述无卤树脂组合物制作的胶粘剂；本发明的目的之三在于提供一种采用上述无卤树脂组合物制作的叠层母排用绝缘胶膜；本发明的目的之四在于提供所述的叠层母排用绝缘胶膜的制备方法。所述的叠层母排用绝缘胶膜采用上述无卤树脂组合物，其阻燃效果好，具有优异的高温剥离强度、加工性能及高低温冲击性能，可满足更高工作温度叠层母排的应用要求及日益严格的环保要求。
为实现该目的，本发明提供一种无卤树脂组合物，按照质量份数计，所述无卤树脂组合物包括饱和聚酯树脂40～110份，例如为41份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、80份、90份、100份、105份或109份；酚醛树脂5～40份，例如为6份、10份、15份、20份、25份、30份、35份或39份；固化剂1～20份，例如为2份、5份、8份、10份、15份、19份；以及无卤阻燃剂10～150份，例如为11份、15份、25份、35份、50份、60份、70份、80份、90份、100份、110份、120份、130份、140份或149份。
本发明的无卤树脂组合物采用饱和聚酯树脂作为主体树脂，配合酚醛树脂、固化剂及无卤阻燃剂组成，其中酚醛树脂具有良好的阻燃性和优异的耐热性，且饱和聚酯树脂和酚醛树脂中均含有羟基，都可与固化剂反应，形成互穿聚合物网络，使得到的固化物体系具有优异的高温粘接性能。
饱和聚酯树脂的分子量太高，则溶解困难，所制得的树脂组合物粘度太高，导致涂覆表观较差；饱和聚酯树脂的分子量太低，则涂覆后树脂组合物层的内聚强度较低，导致剥离强度不够。饱和聚酯羟值太低，则无法与酚醛树脂、固化剂形成三维交联网络；饱和聚酯羟值过高，则交联密度太高，树脂组合物层变脆。
较佳地，所述饱和聚酯树脂包括饱和聚酯树脂A或饱和聚酯树脂B中的任意一种或两者的混合物；所述饱和聚酯树脂A的分子量Mn在3000～30000之间，玻璃化转变温度Tg在-30～65℃之间，例如-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃、20℃、30℃、50℃或65℃；羟值在2～15mgKOH/g之间，例如2mgKOH/g、5mgKOH/g、10mgKOH/g或15mgKOH/g；所述饱和聚酯树脂B的分子量Mn在5000～30000之间，玻璃化转变温度Tg在10～110℃之间，例如：11℃、15℃、20℃、30℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃或109℃；羟值在2～15mgKOH/g之间，例如2.5mgKOH/g、5mgKOH/g、10mgKOH/g或14mgKOH/g。按照质量份数计，所述饱和聚酯树脂A的添加量为0～30份，可以是1份、5份、10份、20份、25份或29份；所述饱和聚酯树脂B的添加量为40～80份，可以是41份、50份、60份、70份或79份。所述饱和聚酯树脂A可以优选韩国SK化学制造的ES450、ES850、ES750，还有德国Evonik公司制造的S1611、S1426、S1313等；所述的饱和聚酯树脂B可优选德国Evonik公司制造的L952、L912等，还有韩国SK化学制造的ES901、ES600、ES120等。
较佳地，所述酚醛树脂可选自热固性酚醛树脂或热塑性酚醛树脂中的任意一种或两种的混合物。
较佳地，按结构选择，所述酚醛树脂可选自双酚A型酚醛树脂、邻甲酚醛树脂、苯酚酚醛树脂、芳烷基酚醛树脂、诺伏拉克型酚醛树脂、含三嗪结构的酚醛树脂中的任意一种或至少两种的混合物。
较佳地，按结构选择，所述固化剂选自脂肪族异氰酸酯固化剂、脂环族异氰酸酯固化剂、芳香族异氰酸酯固化剂中的任意一种或至少两种的混合物；所述脂肪族异氰酸酯固化剂选自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)二聚体、三聚体或加成物中的任意一种或至少两种的混合物；所述脂环族异氰酸酯固化剂选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)二聚体、三聚体或加成物中的任意一种或至少两种的混合物；所述的芳香族异氰酸酯固化剂选自甲苯二异氰酸酯(TDI)二聚体、三聚体或加成物，2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)二聚体、三聚体或加成物，苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)二聚体、三聚体或加成物中的任意一种或至少两种的混合物。
较佳地，按反应特性选择，所述固化剂选自室温反应型异氰酸酯固化剂、封闭型异氰酸酯固化剂中的一种或两者混合物；所述封闭型异氰酸酯固化剂需高温解封之后才具备反应活性，所述的解封温度小于140℃。解封温度太高，导致烘烤及压合温度过高，带来能耗上升，且高温长时间压合，也会使得聚合物薄膜性能下降。
较佳地，所述无卤阻燃剂可以是含磷阻燃剂、含氮阻燃剂或二者组合。按照质量份数计，含磷阻燃剂为10～100份，例如为11份、20份、30份、40份、50份、60份、70份、80份、90份或99份，含氮阻燃剂为0～50份，例如为1份、5份、10份、15份、20份、25份、30份、40份、45份或49份。所述含磷阻燃剂优选使用日本大冢株式化学制造的SPB-100，德国科莱恩公司制造的OP-930、OP-935，四国化成株式会社制造的SP-703H等。因为用于制备叠层母排用绝缘胶膜除了考虑阻燃效率外，还需考虑阻燃剂对高低温剥离强度、耐湿热老化性、耐高低温冲击性、加工性等性能的影响。
所述含氮阻燃剂为三聚氰胺及其盐，属于三嗪类化合物，主要通过分解吸热及生成难燃气体以稀释可燃物而发挥作用，此类阻燃剂无卤、低毒、低烟，但是阻燃效率欠佳。本发明采用三嗪类化合物协同含磷阻燃剂以达到阻燃要求，本发明的含氮阻燃剂优选使用Ciba melapur系列产品，如melapur MC50、melapurMC25和melapur MC15等。
较佳地，所述无卤树脂组合物还包括填料，按质量分数计，所述填料为0～100份，例如1份、10份、20份、30份、40份、50份、60份、70份、80份、90份或99份；所述填料为氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化硅、氧化镁、沸石、硅灰石、粘土、滑石、云母、碳酸钙及硅酸钙中的任意一种或至少两种的混合物。
较佳地，所述无卤树脂组合物还包括抗氧剂，按照质量份数计，所述抗氧剂的添加量为0.01～1份。可延长叠层母排用绝缘胶膜使用寿命，减缓或抑制热压时胶粘剂老化过程的进行，本发明中优选使用受阻酚类抗氧剂1010、1076、1098、2246以及亚磷酸酯类抗氧剂168、618。
较佳地，所述无卤树脂组合物还包括偶联剂，按照质量份数计，所述偶联剂的添加量为0.01～5份，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的任意一种或两种的混合物，所述硅烷偶联剂为KH171、KH151、KH172、KH792、KH550、KH560、KH570、KH530中的任意一种或至少两种的混合物；所述钛酸酯偶联剂为TMC-101、TMC-102、TMC-201、TMC-105、TMC-311w、TMC-311、TMC-2中的任意一种或至少两种的混合物。
本发明还提供一种阻燃型胶粘剂，包括如上所述的无卤树脂组合物和有机溶剂，所述阻燃型胶粘剂的固含量为20wt％～60wt％，优选为30wt％～60wt％，例如：30wt％、40wt％、50wt％或60wt％；可获得适宜的粘度，提供良好的加工性，保证使用(如涂覆)过程中不出现表观缺陷。
较佳地，所述有机溶剂为丁酮、丙酮、环己酮、甲苯、二甲苯、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯、乙酸乙酯中的任意一种或至少两种的混合物。
本发明还提供一种叠层母排用绝缘胶膜，包括绝缘薄膜及单面或双面涂覆于所述绝缘薄膜上的如上所述的阻燃型胶粘剂所形成的胶粘剂层。
较佳地，所述绝缘薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜(PEN)、聚酰亚胺薄膜(PI)或聚间苯二甲酰间苯二胺薄膜(NOMEX)。
较佳地，所述绝缘薄膜的厚度为100～250μm，例如：105μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm或249μm；
所述胶粘剂层的厚度为10～50μm，例如：11μm、20μm、30μm、40μm或49μm。
本发明还提供一种制备如上所述的叠层母排用绝缘胶膜的方法，其特征在于，包括步骤：
(1)按照所述质量份数称取饱和聚酯树脂、酚醛树脂、固化剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、填料、抗氧剂及偶联剂，使用球磨机、罐磨机或砂磨机同时配合使用高剪切搅拌分散设备将其与有机溶剂混合，制得阻燃型胶粘剂；以及
(2)将所述阻燃型胶粘剂单面或双面涂覆于绝缘基材上，送入在线干燥烘箱，在80～160℃加热2～10分钟以去除所述有机溶剂，形成固态的胶粘剂层，收卷即得到所述叠层母排用绝缘胶膜。
较佳地，所述有机溶剂为丁酮、丙酮、环己酮、甲苯、二甲苯、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯、乙酸乙酯中的任意一种或至少两种的混合物。
现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的无卤树脂组合物中添加少量酚醛树脂，可以在无卤树脂组合物中引入芳环，提高耐热性和阻燃性能。同时酚醛树脂与饱和聚酯树脂都含有羟基，都可与固化剂发生交联固化反应，从而形成互穿聚合物网络，得到的固化物体系优异的耐热性和高温粘接性能。使用该无卤树脂组合物制备的叠层母排用绝缘胶膜的阻燃性可达UL94VTM-0级，且具有优异的高温剥离强度、尺寸稳定性、加工性能及高低温冲击性能，可满足更高工作温度叠层母排的应用要求。采用无卤阻燃剂，可以满足日益严格的环保要求。
说明书附图
图1为本发明叠层母排用绝缘胶膜第一实施例的示意图。
图2为本发明叠层母排用绝缘胶膜第二实施例的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种无卤树脂组合物，包括按照质量份数计算的饱和聚酯树脂B(L952)40份、热塑性酚醛树脂5份、脂肪族异氰酸酯固化剂3份、含磷阻燃剂(OP-935)30份、填料(氢氧化铝)5份、抗氧剂(168)0.3份、偶联剂(KH570)0.8份。
将所述的无卤树脂组合物应用于叠层母排用绝缘胶膜。
含有无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜的制备方法：先用环己酮调节由所述饱和聚酯树脂B、热塑性酚醛树脂、脂肪族异氰酸酯固化剂、含磷阻燃剂、填料、抗氧剂、偶联剂组成的液态分散体(固体含量40wt％)，混制成阻燃型胶粘剂。
如图1所示，再将该阻燃型胶粘剂用涂覆机单面涂在厚度为125μm的PET绝缘薄膜10上，涂胶厚度为30μm；
接着在160℃下处理5分钟，以使环己酮挥发，在PET绝缘膜上形成固态的胶粘剂层10；
最后收卷即得到所述无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜1。
实施例2
一种无卤树脂组合物，包括按照质量份数计算的饱和聚酯树脂A(S1611)5份、饱和聚酯树脂B(ES120)75份、热固性酚醛树脂15份、脂环族异氰酸酯固化剂20份、含磷阻燃剂(SPB-100)80份、含氮阻燃剂(melapur MC15)20份、填料(氢氧化镁)10份、抗氧剂(1010)0.1份、偶联剂(KH570)0.08份。
将所述的无卤树脂组合物应用于叠层母排绝缘胶膜。
含有无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜的制备方法：先用丙酮调节由所述饱和聚酯树脂A、饱和聚酯树脂B、热固性酚醛树脂、脂环族异氰酸酯固化剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、填料、抗氧剂、偶联剂组成的液态分散体(固体含量45wt％)，混制成阻燃型胶粘剂。
如图2所示，再将该阻燃型胶粘剂用涂覆机双面涂在厚度为100μm的PBT绝缘薄膜10’上，涂胶厚度为40μm；
接着在90℃下处理5分钟，以使丙酮挥发，在PBT绝缘膜上形成固态的胶粘剂层20’；
最后收卷即得到所述无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜1’。
实施例3
一种无卤树脂组合物，包括按质量份数计算的饱和聚酯树脂A(S1426)25份、饱和聚酯树脂B(L912)40份、热塑性酚醛树脂30份、芳香族异氰酸酯固化剂8份、含磷阻燃剂(SP-703H)30份、含氮阻燃剂(melapur MC15)40份、填料(二氧化硅)20份、抗氧剂(1010)0.5份、偶联剂(TMC-311)0.2份。
将所述无卤树脂组合物用于叠层母排用绝缘胶膜。
含有无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜的制备方法：先用乙酸乙酯调节由所述饱和聚酯树脂A、饱和聚酯树脂B、热塑性酚醛树脂、芳香族异氰酸酯固化剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、填料、抗氧剂、偶联剂组成的液态分散体(固体含量为50wt％)，混制成阻燃型胶粘剂。
再将该阻燃型胶粘剂用涂覆机单面涂在厚度为100μm的PEN绝缘薄膜上，涂胶厚度为30μm；
接着在90℃下处理5分钟，以使乙酸乙酯挥发，在PEN绝缘膜上形成固态的胶粘剂层；
最后收卷即得到所述无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜。
实施例4
一种无卤树脂组合物，包括按质量份数计算的饱和聚酯树脂A(ES450)8份、饱和聚酯树脂B(L952)47份、热固性酚醛树脂8份、脂肪族异氰酸酯固化剂5份、含磷阻燃剂(SP-730H)45份、含氮阻燃剂(melapur MC25)17份、抗氧剂(1076)0.9份、填料(氢氧化铝)10份、偶联剂(KH171)0.07份。
将所述无卤树脂组合物用于叠层母排用绝缘胶膜。
含有无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜的制备方法：先用丁酮调节由所述饱和聚酯树脂A、饱和聚酯树脂B、热固性酚醛树脂、脂肪族异氰酸酯固化剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、抗氧剂、填料、偶联剂组成的液态分散体(固体含量为60wt％)，混制成阻燃型胶粘剂。
再将该阻燃型胶粘剂用涂覆机单面涂在厚度为110μm的PI绝缘薄膜上，涂胶厚度为12μm；
接着在110℃下处理9分钟，以使丁酮挥发，在PI绝缘膜上形成固态的胶粘剂层；
最后收卷即得到所述热塑性树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜。
实施例5
一种无卤树脂组合物，包括按质量份数计算的饱和聚酯树脂A(ES850)11份、饱和聚酯树脂B(L912)68份、热塑性酚醛树脂14份、脂环族异氰酸酯固化剂8份、含磷阻燃剂(OP-930)55份、含氮阻燃剂(melapur MC50)19份、抗氧剂(1098)0.4份、填料(二氧化硅)30份、偶联剂(KH151)3.8份。
将所述无卤树脂组合物用于叠层母排用绝缘胶膜。
含有无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜的制备方法：先用丙酮调节由所述饱和聚酯树脂A、饱和聚酯树脂B、热塑性酚醛树脂、脂环族异氰酸酯固化剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、抗氧剂、填料、偶联剂组成的液态分散体(固体含量为45wt％)，混制成阻燃型胶粘剂。
再将该阻燃型胶粘剂用涂覆机单面涂在厚度为130μm的NOMEX绝缘薄膜上，涂胶厚度为17μm；
接着在165℃下处理7分钟，以使丙酮挥发，在NOMEX绝缘膜上形成固态的胶粘剂层；
最后收卷即得到所述热塑性树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜。
实施例6
一种无卤树脂组合物，包括按质量份数计算的饱和聚酯树脂A(ES750)29份、饱和聚酯树脂B(ES901)72份、热固性酚醛树脂19份、芳香族异氰酸酯固化剂19份、含磷阻燃剂(OP-935)60份、含氮阻燃剂(melapur MC50)22份、抗氧剂(618)1份、填料(氧化镁)70份、偶联剂(KH172)2.6份。
将所述无卤树脂组合物用于叠层母排用绝缘胶膜。
含有无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜的制备方法：先用甲苯调节由所述饱和聚酯树脂A、饱和聚酯树脂B、热固性酚醛树脂、芳香族异氰酸酯固化剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、抗氧剂、填料、偶联剂组成的液态分散体(固体含量为57wt％)，混制成阻燃型胶粘剂。
再将该阻燃型胶粘剂用涂覆机单面涂在厚度为150μm的PET绝缘薄膜上，涂胶厚度为20μm；
接着在150℃下处理6分钟，以使甲苯挥发，在PET绝缘膜上形成固态的胶粘剂层；
最后收卷即得到所述热塑性树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜。
实施例7
一种无卤树脂组合物，包括按质量份数计算的饱和聚酯树脂A(S1611)17份、饱和聚酯树脂B(ES600)59份、热塑性酚醛树脂24份、脂肪族异氰酸酯固化剂11份、含磷阻燃剂(SPB-100)75份、含氮阻燃剂(melapur MC15)24份、抗氧剂(1010)0.5份、填料(沸石)60份、偶联剂(KH792)4.7份。
将所述无卤树脂组合物用于叠层母排用绝缘胶膜。
含有无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜的制备方法：先用二甲苯调节由所述饱和聚酯树脂A、饱和聚酯树脂B、热塑性酚醛树脂、脂肪族异氰酸酯固化剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、抗氧剂、填料、偶联剂组成的液态分散体(固体含量为53wt％)，混制成阻燃型胶粘剂。
再将该阻燃型胶粘剂用涂覆机单面涂在厚度为140μm的PBT绝缘薄膜上，涂胶厚度为31μm；
接着在145℃下处理7分钟，以使二甲苯挥发，在PBT绝缘膜上形成固态的胶粘剂层；
最后收卷即得到所述热塑性树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜。
实施例8
一种无卤树脂组合物，包括按质量份数计算的饱和聚酯树脂A(S1426)22份、饱和聚酯树脂B(ES120)70份、热固性酚醛树脂33份、脂环族异氰酸酯固化剂15份、含磷阻燃剂(SP-703H)65份、含氮阻燃剂(melapur MC25)37份、抗氧剂(1076)0.7份、填料(粘土)50份、偶联剂(KH550)3.1份。
将所述无卤树脂组合物用于叠层母排用绝缘胶膜。
含有无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜的制备方法：先用乙二醇单甲醚调节由所述饱和聚酯树脂A、饱和聚酯树脂B、热固性酚醛树脂、脂环族异氰酸酯固化剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、抗氧剂、填料、偶联剂组成的液态分散体(固体含量为41wt％)，混制成阻燃型胶粘剂。
再将该阻燃型胶粘剂用涂覆机单面涂在厚度为160μm的PEN绝缘薄膜上，涂胶厚度为38μm；
接着在130℃下处理6分钟，以使乙二醇单甲醚挥发，在PEN绝缘膜上形成固态的胶粘剂层；
最后收卷即得到所述热塑性树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜。
实施例9
一种无卤树脂组合物，包括按质量份数计算的饱和聚酯树脂A(S1313)14份、饱和聚酯树脂B(L952)63份、热塑性酚醛树脂28份、芳香族异氰酸酯固化剂13份、含磷阻燃剂(OP-930)70份、含氮阻燃剂(melapur MC25)32份、抗氧剂(1098)0.2份、填料(云母)40份、偶联剂(KH560)1.4份。
将所述无卤树脂组合物用于叠层母排用绝缘胶膜。
含有无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜的制备方法：先用丙二醇单甲醚调节由所述饱和聚酯树脂A、饱和聚酯树脂B、热塑性酚醛树脂、芳香族异氰酸酯固化剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、抗氧剂、填料、偶联剂组成的液态分散体(固体含量为37wt％)，混制成阻燃型胶粘剂。
再将该阻燃型胶粘剂用涂覆机单面涂在厚度为175μm的PI绝缘薄膜上，涂胶厚度为42μm；
接着在140℃下处理4分钟，以使丙二醇单甲醚挥发，在PI绝缘膜上形成固态的胶粘剂层；
最后收卷即得到所述热塑性树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜。
实施例10
一种无卤树脂组合物，包括按质量份数计算的饱和聚酯树脂A(ES450)27份、饱和聚酯树脂B(ES901)78份、热固性酚醛树脂39份、脂肪族异氰酸酯固化剂17份、含磷阻燃剂(OP-935)30份、含氮阻燃剂(melapur MC50)43份、抗氧剂(2246)0.6份、填料(碳酸钙)25份、偶联剂(KH530)0.03份。
将所述无卤树脂组合物用于叠层母排用绝缘胶膜。
含有无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜的制备方法：先用丙二醇单甲醚醋酸酯调节由所述饱和聚酯树脂A、饱和聚酯树脂B、热固性酚醛树脂、脂肪族异氰酸酯固化剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、抗氧剂、填料、偶联剂组成的液态分散体(固体含量为32wt％)，混制成阻燃型胶粘剂。
再将该阻燃型胶粘剂用涂覆机单面涂在厚度为195μm的NOMEX绝缘薄膜上，涂胶厚度为47μm；
接着在150℃下处理3分钟，以使丙二醇单甲醚醋酸酯挥发，在NOMEX绝缘膜上形成固态的胶粘剂层；
最后收卷即得到所述热塑性树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜。
对比例1
一种无卤树脂组合物，将按质量份数计算的饱和聚酯树脂A(ES450)28份、饱和聚酯树脂B(ES120)73份、芳香族异氰酸酯固化剂7份、含磷阻燃剂(SPB-100)45份、含氮阻燃剂(melapur MC15)30份、抗氧剂(1010)0.2份、偶联剂(KH570)0.3份。
将所述无卤树脂组合物用于叠层母排用绝缘胶膜。
含有无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜的制备方法：先用丁酮调节由所述饱和聚酯树脂A、饱和聚酯树脂B、芳香族异氰酸酯固化剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、抗氧剂、偶联剂组成的液态分散体(固体含量为43％)，混制成阻燃型胶粘剂。
再将该阻燃型胶粘剂用涂覆机单面涂在厚度为150μm的PET绝缘薄膜上，涂胶厚度为30μm；
接着在90℃下处理5分钟，以使丁酮挥发，在PET绝缘膜上形成固态的胶粘剂层；
最后收卷即得到所述无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜。
对比例2
一种无卤树脂组合物，将按质量份数计算的饱和聚酯树脂A(S1313)20份、饱和聚酯树脂B(L912)60份、热固性酚醛树脂20份、含磷阻燃剂(OP-935)70份、抗氧剂(168)0.3份、偶联剂(KH550)0.1份。
将所述无卤树脂组合物用于叠层母排用绝缘胶膜。
含有无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜的制备方法：先用甲苯调节由所述饱和聚酯树脂A、饱和聚酯树脂B、热固性酚醛树脂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、抗氧剂、偶联剂组成的液态分散体(固体含量为48％)，混制成阻燃型胶粘剂。
再将该阻燃型胶粘剂用涂覆机单面涂在厚度为188μm的PET绝缘薄膜上，涂胶厚度为30μm；
接着在120℃下处理5分钟，以使甲苯挥发，在PET绝缘膜上形成固态的胶粘剂层；
最后收卷即得到所述无卤树脂组合物的叠层母排用绝缘胶膜。
对比例3
依照中国专利CN104178044A的实施例1～5制得叠层母排用绝缘胶膜，将其作为对比例3，并按照下述方法对其进行测试。
对实施例1～10、对比例1～3及现有产品的叠层母排用绝缘胶膜进行性能测试，各测试项目的测试方法如下：
(1)剥离强度
绝缘胶膜与铜箔的粘结力，90°剥离试验；其中，A态剥离强度为在空气中的测试结果，高温剥离强度为在相应温度的硅油中的测试结果。
(2)电气强度
绝缘胶膜连接设备后，加电压，频率为50Hz，计算击穿时的电气强度。
(3)延伸率
按ASTM D-882标准，采用材料拉伸试验机测试得到。
(4)尺寸稳定性
绝缘胶膜125℃处理4小时，150℃处理2小时，然后测量其处理前后MD和TD方向的尺寸变化；其中，MD为径向，TD为纬向。
(5)高低温冲击性能
将绝缘胶膜与铜排高温压合，然后进行高低温冲击试验。高低温冲击试验条件为：-40℃～125℃/200次循环，-40℃/恒温0.5小时，-40℃升温至125℃/1分钟，125℃/恒温0.5小时，125℃降温至-40℃/1分钟，以上一个循环约为1小时。
高低温冲击后胶膜与铜排之间无起泡、无开裂则为合格，否则不合格。
(6)湿热老化性能
将绝缘胶膜与铜排高温压合，然后进行湿热老化试验。湿热老化试验条件为：85℃×85％RH/1000小时。
湿热老化后胶膜与铜排间无起泡、脱层、开裂则为合格，否则不合格。
(7)加工性(折弯测试)
将厚度为3mm的铜排与胶膜高温压合后冷却至室温，进行折弯试验，弯折角度为90°。折弯后胶膜与铜排间无起泡、脱层、开裂则为合格，否则不合格。
(8)高温测试
将折弯加工的样品置于125℃烘箱烘烤240小时，胶膜与铜排间无起泡、脱层、开裂则为合格，否则不合格。
(9)阻燃性
依据UL 94垂直燃烧法测定。
具体测试结果如下表1所示。
从表1可以看出，对比例1中的无卤树脂组合物中没有用酚醛树脂改性，所制备的绝缘胶膜的A态剥离强度为1.73N/mm，在105℃的剥离强度也可达0.93N/mm，而125℃的剥离强度却仅有0.07N/mm；对比例2中的无卤树脂组合物中添加酚醛树脂，但是未添加固化剂，无法形成互穿网络结构，其A态剥离强度仅为1.03N/mm，105℃剥离强度为0.41N/mm，125℃剥离强度为0.12N/mm，远低于对比例1；对比例1和对比例2均无法将酚醛树脂的芳环有效引入树脂组合物中，以形成三维交联网络，故采用该树脂组合物制备的绝缘胶膜的高温剥离强度显著低于实施例，高低温冲击测试、高温测试及湿热老化测试均不合格。对比例3采用中国专利CN104178044A的实施例，由于环氧树脂开环与异氰酸酯固化剂反应温度通常在200℃以上，故在较低温度下环氧树脂无法进行有效的交联反应，导致添加环氧树脂对改善饱和聚酯的耐热性效果非常有限，所制备的绝缘胶膜仅可满足105℃叠层母排的应用要求，在125℃高温测试及高低温冲击循环中均不合格。而实施例1～10的无卤树脂组合物中均添加了酚醛树脂改性，其高温粘接性能、高低温冲击性能、湿热老化性能均相对于对比例1～3有很大改善，125℃环境中剥离强度仍大于1.0N/mm，在经历200个高低温冲击循环、85℃及85％湿度的条件下湿热老化1000小时、高温烘烤240小时后，仍未出现开裂、起泡现象。以酚醛树脂改性饱和聚酯树脂，酚醛树脂及饱和聚酯树脂中均含有羟基，且都可与异氰酸酯固化剂发生交联反应，形成互穿聚合物网络，可显著提高饱和聚酯胶粘剂的耐热性和高温剥离强度。
综上所述，本发明的无卤树脂组合物及其制备的叠层母排用绝缘胶膜的电气性能、耐环境测试均达标，阻燃性能达到UL94VTM-0级，具有优异的高低温剥离强度、良好的加工性能。
现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的无卤树脂组合物中添加少量酚醛树脂，可以在无卤树脂组合物中引入芳环，提高耐热性和阻燃性能。同时酚醛树脂与饱和聚酯树脂都含有羟基，都可与异氰酸酯固化剂发生交联固化反应，从而形成互穿聚合物网络，得到的固化物体系具有优异的耐热性和高温粘接性能。使用该无卤树脂组合物制备的叠层母排用绝缘胶膜的阻燃性可达UL94VTM-0级，且具有优异的高温剥离强度、加工性能及高低温冲击性能，可满足更高工作温度叠层母排的应用要求。采用无卤阻燃剂，可以满足日益严格的环保要求。
以上，仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的范围。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (19)

1.一种无卤树脂组合物，其特征在于，按照质量份数计，所述无卤树脂组合物包括如下组分：
2.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述饱和聚酯树脂包括饱和聚酯树脂A或饱和聚酯树脂B中的任意一种或两者的混合物；按照质量份数计，所述饱和聚酯树脂A的添加量为0～30份，所述饱和聚酯树脂B的添加量为40～80份。
3.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述饱和聚酯树脂A的分子量在3000～30000之间，玻璃化转变温度在-30～65℃之间，羟值在2～15mgKOH/g之间；所述饱和聚酯树脂B的分子量在5000～30000之间，玻璃化转变温度在10～110℃之间，羟值在2～15mgKOH/g之间。
4.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述酚醛树脂可选自热固性酚醛树脂或热塑性酚醛树脂中的任意一种或两种的混合物。
5.如权利要求1所述的阻燃型树脂组合物，其特征在于，所述酚醛树脂可选自双酚A型酚醛树脂、邻甲酚醛树脂、苯酚酚醛树脂、芳烷基酚醛树脂、诺伏拉克型酚醛树脂、含三嗪结构的酚醛树脂中的任意一种或至少两种的混合物。
6.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述固化剂选自脂肪族异氰酸酯固化剂、脂环族异氰酸酯固化剂、芳香族异氰酸酯固化剂中的任意一种或至少两种的混合物；所述脂肪族异氰酸酯固化剂选自六亚甲基二异氰酸酯二聚体、三聚体或加成物中的任意一种或至少两种的混合物；所述脂环族异氰酸酯固化剂选自异佛尔酮二异氰酸酯二聚体、三聚体或加成物中的任意一种或至少两种的混合物；所述的芳香族异氰酸酯固化剂选自甲苯二异氰酸酯二聚体、三聚体或加成物，2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯二聚体、三聚体或加成物，苯二亚甲基二异氰酸酯二聚体、三聚体或加成物中的任意一种或至少两种的混合物。
7.如权利要求1所述的阻燃型树脂组合物，其特征在于，所述固化剂选自室温反应型异氰酸酯固化剂、封闭型异氰酸酯固化剂中的一种或两者混合物；所述封闭型异氰酸酯固化剂需高温解封之后才具备反应活性，所述的解封温度小于140℃。
8.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述无卤阻燃剂可以是含磷阻燃剂、含氮阻燃剂或二者组合。
9.如权利要求8所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述含磷阻燃剂选自SPB-100、OP-930、OP-935、SP-703H中的任意一种或至少两种的混合物。
10.如权利要求8所述的无卤树脂组合物，其特征在于，所述含氮阻燃剂为三聚氰胺及其盐。
11.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，还包括填料，按质量分数计，所述填料为0～100份，所述填料为氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化硅、氧化镁、沸石、硅灰石、粘土、滑石、云母、碳酸钙及硅酸钙中的任意一种或至少两种的混合物。
12.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，还包括抗氧剂，按照质量份数计，所述抗氧剂的添加量为0.01～1份，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010、1076、1098、2246以及亚磷酸酯类抗氧剂168、618中的任意一种或至少两种的混合物。
13.如权利要求1所述的无卤树脂组合物，其特征在于，还包括偶联剂，按照质量份数计，所述偶联剂的添加量为0.01～5份，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的任意一种或两种的混合物，所述硅烷偶联剂为KH171、KH151、KH172、KH792、KH550、KH560、KH570、KH530中的任意一种或至少两种的混合物；所述钛酸酯偶联剂为TMC-101、TMC-102、TMC-201、TMC-105、TMC-311w、TMC-311、TMC-2中的任意一种或至少两种的混合物。
14.一种阻燃型胶粘剂，其特征在于，包括如权利要求1～13任一项所述的无卤树脂组合物和有机溶剂，所述阻燃型胶粘剂的固含量为20wt％～60wt％。
15.如权利要求14所述的阻燃型胶粘剂，其特征在于，所述有机溶剂为丁酮、丙酮、环己酮、甲苯、二甲苯、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯、乙酸乙酯中的任意一种或至少两种的混合物。
16.一种叠层母排用绝缘胶膜，其特征在于，包括绝缘薄膜及单面或双面涂覆于所述绝缘薄膜上的如权利要求14～15任一项所述的阻燃型胶粘剂所形成的胶粘剂层。
17.如权利要求16所述的叠层母排用绝缘胶膜，其特征在于，所述绝缘薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酰亚胺薄膜或聚间苯二甲酰间苯二胺薄膜。
18.如权利要求16所述的叠层母排用绝缘胶膜，其特征在于，所述绝缘薄膜的厚度为100～250μm；所述胶粘剂层的厚度为10～50μm。
19.一种制备如权利要求16～18任一项所述的叠层母排用绝缘胶膜的方法，其特征在于，包括步骤：
(1)按照所述质量份数称取饱和聚酯树脂、酚醛树脂、固化剂及无卤阻燃剂，与有机溶剂混合制得阻燃型胶粘剂；以及
(2)将所述阻燃型胶粘剂单面或双面涂覆于绝缘基材上，送入烘箱以去除所述有机溶剂，形成固态的胶粘剂层，收卷即得到所述叠层母排用绝缘胶膜。
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