CN117799259A - 一种pu保护膜及其制造应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PU保护膜及其制造应用方法，其属于聚对苯二甲酸乙二醇酯材料的技术领域，其采用涂布的方式将两层PET膜与PU混合胶形成PU保护膜产品，该种PU保护膜分为三层结构，其上、下层为PET材料或改性PET材料，可以起到高耐温、阻燃、超耐磨以及耐腐蚀的作用；而其中间层为PU混合胶的材料；可以起到吸附以及无污染的作用。该种PU混合胶材料主要由PU胶、助剂、添加剂以及熟化剂混合制成。由前述方法所制成的PU保护膜不会出现硅转移的缺点；也不会掉粉而形成二次勿扰；而且，具有吸附力强以及阻胶效果好的优点。所以，本发明解决了现有技术的保护膜所存在的容易污染线路板的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及聚对苯二甲酸乙二醇酯材料的技术领域，特别是涉及一种应用于线路板保护膜的PU保护膜以及该种PU保护膜的制造、应用方法。
背景技术
线路板是一种用于实现电路连接功能的板材，其通常由导电材料配合绝缘材料制成。根据其所使用的材料和结构的不同，线路板一般可分为以下几种类型：
1.刚性线路板：由刚性基材制成，具有较高的硬度，不易弯曲；通常可将其简称为PCB。
2.柔性线路板：由柔性基材制成，可以弯曲，适用于需要弯曲的场合；通常可将其简称为FPC。
3.刚性-柔性板：结合了刚性线路板和柔性线路板的特性，可以在需要弯曲的地方弯曲，同时保持电路的连接。
随着科技的发展，线路板也不断地向高精度、高密度和高可靠性的方向发展；体现在当今的线路板不断地被要求缩小体积、降低成本，同时还要提高性能。因此，为了保证线路板的使用性能，不管是FPC还是PCB等类型的线路板产品，其加工、储存以及周转的品控需求也越来越高。在高端的FPC或PCB的制造过程中，用于提升线路板的产品品质的方案中，线路板保护膜可以起到重要的作用。而传统的线路板保护膜多为在上、下两层PET的中间涂上硅胶或亚克力胶后；再经过涂布、压合制成的。
例如，中国专利CN113453444B公开了一种PCB线路板绝缘涂漆保护膜制作的方法，在该专利文件中揭示了一种保护胶膜的核心成分，该种保护胶膜是以PET载体为基材，在其中加入氟聚合物并涂覆了硅橡胶共膜层后制得；其制成后的成品膜厚度为60um～80um，对钢粘着力为30N～40N/100mm。
然而，现有技术所公开的线路板保护膜还存在容易污染产品的技术问题。具体的，现有技术所公开的应用于FPC或PCB的保护膜多为含硅胶或含亚克力胶的产品；而该类保护膜产品贴附于线路板之上并经过膜切加工后，若其中间层含有硅胶，则容易在FPC或PCB等产品的表面形成硅油转移而污染产品。若前述保护膜的中间层为亚克力胶，由于亚克力胶容易固化，且固化后其本身的质地变得坚硬；从而，容易在FPC或PCB产品的膜切加工的过程中形成粉末并脱落于产品的表面，也会对FPC或PCB等产品的表面造成污染。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术的保护膜所存在的容易污染线路板的技术问题，提供一种PU保护膜，同时，还提供一种制造该种PU保护膜的方法以及一种应用该种PU保护膜的方法。
一种PU保护膜，其包括：PET合成层以及PU胶混合层；两PET合成层之间设置PU胶混合层；每一PET合成层的厚度均为25-75μm；PU胶混合层的厚度为5-15μm。
具体的，PU胶混合层的组分包括：PU胶、助剂、添加剂以及熟化剂。
具体的，PU胶混合层的组分中，助剂为邻苯二甲酸二丁酯；添加剂为烷基酚；熟化剂为二苄胺103-49-1。
具体的，PU胶混合层的组分按质量份计为：PU胶 85-92.5份、助剂 2.5-5份、添加剂 2.5-5份以及熟化剂 2.5-5份。
进一步的，一种制造前述的PU保护膜的方法，其包括如下步骤：
S11：先按预设的原料配比调配PU混合胶；
S12：将下层PET膜上机，并通过张力***的牵引将其引导至涂布工位；
S13：使用涂布器在25℃下将PU混合胶均匀涂布至下层PET膜的表面；
S14：将完成涂布的下层PET膜放入80℃的鼓风干燥箱中用以除去多余的水分；
S15：通过张力***将烘干后的涂布有PU混合胶的下层PET膜牵引至冷却工位，将其冷却至室温；
S16：下层PET膜完成冷却的同时将上层PET膜上机；
S17：将上层PET膜与涂布有PU混合胶的下层PET膜使用复合机层合贴附，以形成上、下层为PET膜，中间层为PU混合胶的PU保护膜成品；
S18：将PU保护膜成品收卷。
进一步的，下层PET膜及上层PET膜为改性PET膜，其制造方法如下：
S41：首先，利用溶胶-凝胶法合成Zn0 QDs纳米颗粒；
S42：再将正硅酸乙酯和水直接添加到Zn0 QDs的乙醇溶液中以合成Zn0 QDs@Si02纳米粒子；
S43：最后，利用Zn0 QDs@Si02涂层改性PET膜。
具体的，按质量份计，步骤S41具体为：先将2.936份的Zn(Ac)2在160 份的乙醇中溶解并在79℃下回流3h以获得醋酸锌乙醇溶液；再通过超声的作用将0.96份的NaOH溶解在80份的乙醇中以获得氢氧化钠乙醇溶液；当醋酸锌乙醇溶液冷却至室温时，迅速向其中添加氢氧化钠乙醇溶液，并在室温下反应0-2h；仅通过改变NaOH的量，而保持Zn(Ac)2的量不变，进而控制Zn(Ac)2-NaOH的摩尔比范围在1:0.5至1:2.5。
具体的，按质量份计，步骤S42具体为：正硅酸乙酯和水以Zn(Ac)2:TEOS:H2O=1:m:6m的摩尔比加入到Zn0 QDs乙醇溶液中；其中，前述的m= 0.5、1、1.5、2；将6.664份的正硅酸乙酯和3.456份的H2O加入到Zn0 QDs的乙醇溶液中，并搅拌大于8h；然后，按10000 rpm，10min的条件对其离心处理，并于离心后收集纳米颗粒，再用乙醇清洗以去除未反应的有机原料，并用去离子水再次清洗；其中的Zn0 QDs@Si02纳米颗粒通过冷冻干燥获得。
具体的，按质量份计，步骤S43具体为：合成Zn0 QDs@Si02之后，经去离子水洗去未反应的单体，再将其分散在去离子水中以制备纳米粒子分散液；然后，将其添加到WPVA:WH2O=16:84的PVA粘合剂中，并加入少量硼酸，继续搅拌30min，直到形成均匀的溶液；最后，使用薄膜涂布器在25℃下将其涂布在PET基材上，并将其放入80℃的鼓风干燥箱中以除去多余的水分。
具体的，Zn(Ac)2与NaOH的摩尔比为1:1.5，反应时间为2h；使用Zn0 QDs@SiOz/PVA涂层改性的PET聚醋薄膜的涂层厚度为30μm。
综上，本发明一种PU保护膜及其制造方法中采用涂布的方式将两层PET膜与PU混合胶形成PU保护膜产品，该种PU保护膜分为三层结构，其上、下层为PET材料或改性PET材料，可以起到高耐温、阻燃、超耐磨以及耐腐蚀的作用；而其中间层为PU混合胶的材料；可以起到吸附效果好的作用。该种PU混合胶材料主要由PU胶、助剂、添加剂以及熟化剂混合制成。由前述方法所制成的PU保护膜不会出现硅转移的缺点；也不会因掉粉而造成二次污染；而且，其还具有吸附力强以及阻胶效果好的优点。所以，本发明一种PU保护膜解决了现有技术的保护膜所存在的容易污染线路板的技术问题。
附图说明
图1为本发明一种PU保护膜的结构示意图；
图2为本发明一种PU保护膜的制造方法的流程图；
图3为本发明一种PU保护膜的应用方法的流程图；
图4为本发明一种PU保护膜的应用方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1，本发明一种PU保护膜包括：PET合成层1以及PU胶混合层2；两PET合成层1之间设置PU胶混合层2；每一PET合成层1的厚度均为25-75μm；PU胶混合层2的厚度为5-15μm。
其中，PU胶混合层2的组分包括：PU胶、助剂、添加剂以及熟化剂。具体的，PU胶即为聚氨酯树脂；助剂可以为邻苯二甲酸二丁酯；添加剂可以为烷基酚；熟化剂可以为二苄胺103-49-1。
更具体的，PU胶混合层2的组分的其中一实施例按质量份计为：PU胶 85份、助剂 5份、添加剂 5份以及熟化剂 5份。
更具体的，PU胶混合层2的组分的另一实施例按质量份计为：PU胶 92.5份、助剂2.5份、添加剂 2.5份以及熟化剂 2.5份。
更具体的，PU胶混合层2的组分的另一实施例按质量份计为：PU胶 87.5份、助剂5.5份、添加剂 3.5份以及熟化剂 3.5份。
进一步的，PET合成层1的材料可以为改性PET。
进一步的，请继续参阅图2，一种制造前述PU保护膜的方法，其具体步骤如下：
S11：先按预设的原料配比调配PU混合胶；
S12：将下层PET膜上机，并通过张力***的牵引将其引导至涂布工位；
S13：使用涂布器在25℃下将PU混合胶均匀涂布至下层PET膜的表面；
S14：将完成涂布的下层PET膜放入80℃的鼓风干燥箱中用以除去多余的水分；
S15：通过张力***将烘干后的涂布有PU混合胶的下层PET膜牵引至冷却工位，将其冷却至室温；
S16：下层PET膜完成冷却的同时将上层PET膜上机；
S17：将上层PET膜与涂布有PU混合胶的下层PET膜使用复合机层合贴附，以形成上、下层为PET膜，中间层为PU混合胶的PU保护膜成品；
S18：将PU保护膜成品收卷。
按前述步骤所制备得到的PU保护膜的实验参数如下：
进一步的，请继续参阅图3，利用前述方法所制备的PU保护膜用于承载或保护线路板的一种实施例具体包括如下步骤：
S21：预先备好需要贴附线路板及PU保护膜；
S22：将PU保护膜贴附于线路板的表面；
S23：继续对线路板进行其他预设的工序；
S24：将线路板上多余的保护膜废料撕去；
S25：出货。
更进一步的，请继续参阅图4，利用前述方法所制备的PU保护膜用于线路板模切加工的一种实施例具体包括如下步骤：
S31：预先备好需要贴附线路板及PU保护膜；
S32：将PU保护膜贴附于线路板的表面；
S33：对附有PU保护膜的线路板进行横切或冲型加工；
S34：将线路板上多余的保护膜废料撕去；
S35：出货。
进一步的，在前述的PU保护膜的制造方法中，可以先对PET膜进行改性再加入上机的操作，具体包括如下步骤：
S41：首先制备ZnO QDS，具体如下：
通过溶胶-凝胶法合成Zn0 QDs纳米颗粒，即先将Zn(Ac)2和NaOH以不同的Zn(Ac)2-NaOH摩尔比溶解在乙醇中以控制紫外屏蔽范围。具体地，将2.936份的Zn(Ac)2在160 份的乙醇中溶解并在79℃下回流3h以获得醋酸锌乙醇溶液。通过在超声的作用下将0.96份的NaOH溶解在80份的乙醇中以获得氢氧化钠乙醇溶液。当醋酸锌乙醇溶液冷却至室温时，迅速向其中添加氢氧化钠乙醇溶液，并在室温下反应不同的时间，如0-2h；以获得不同紫外屏蔽范围的Zn0 QDs。仅通过改变NaOH的量，而保持Zn(Ac)2的量不变，来控制Zn(Ac)2-NaOH的摩尔比范围在1:0.5至1:2.5。
S42：再制备 ZnO QDS@SiO2，具体如下：
通过将正硅酸乙酯，即TEOS和水直接添加到Zn0 QDs的乙醇溶液中来合成Zn0QDs@Si02纳米粒子。TEOS和水以Zn(Ac)2:TEOS:H2O=1:m:6m的摩尔比加入到Zn0 QDs乙醇溶液中；其中，前述的m= 0.5、1、1.5、2。具体地，将6.664份的TEOS和3.456份的H2O加入到Zn0QDs的乙醇溶液中，并搅拌过夜，或搅拌大于8h。然后，通过离心处理，其中，离心的工艺控制为10000 rpm，10 min。离心后收集纳米颗粒，并用乙醇清洗多次，去除未反应的有机原料，再用去离子水清洗。其中的Zn0 QDs@Si02纳米颗粒可以通过冷冻干燥获得。
S43：利用Zn0 QDs@Si02涂层改性PET膜，具体如下：
将Zn0 QDs@Si02合成之后，经去离子水洗去未反应的单体，再分散在去离子水中以制备纳米粒子分散液。将其添加到WPVA:WH2O=16:84的PVA粘合剂中，并加入少量硼酸，继续搅拌30min，直到形成均匀的溶液。然后，使用薄膜涂布器在25℃下将其涂布在PET基材上，放入80℃的鼓风干燥箱中以除去多余的水分。
S44：经过改性后的PET膜分别放在下层PET膜上料器以及上层PET膜上料器中备用。
具体的，聚对苯二甲酸乙二醇酯，即PET薄膜虽然具有良好的力学性能以及优异的透光性；但，因自身紫外屏蔽性较差，会造成被包覆于其中的PU混合胶被紫外光所影响，而使其加速老化甚至失效。而氧化锌量子点，即Zn0 QDs则具有尺寸小和紫外吸收性能优异的特性，可以用于透明紫外吸收材料的制备；从而，可以对PET薄膜进行改性。
更具体的，以聚乙烯醇，即PVA为树脂基体，Zn0 QDs为紫外吸收剂，在PET膜表面构筑具有紫外屏蔽性能的涂层，进而提升PET膜的紫外屏蔽性。通过溶胶-凝胶法合成Zn0QDs，为降低其紫外光催化降解效应，以提升涂层使用寿命，再在其表面包覆一层硅质层形成二氧化硅包覆氧化锌量子点纳米粒子，即Zn0 QDs@SiO2来避免发生硅迁移的技术问题。
具体的，通过溶胶-凝胶法合成具有紫外吸收作用的Zn0 QDs@Si02纳米粒子的方法中，当Zn(Ac)2与NaOH的摩尔比为1:1.5，反应时间为2h时，得到的Zn0 QDs纳米粒子的紫外吸收性能最好。无定形的SiO2覆盖在Zn0 QDs表面还能显著降低其光催化降解活性，从而保护涂层的树脂材料。Zn0 QDs@SiOz/PVA涂层改性的PET聚醋薄膜，其涂层厚度为30μm时，在紫外区，即6355nm处显示出优异的屏蔽性能，此时，紫外光的透过率仅仅只有5%，而在可见光区仍显示出较高的透过率，可达到87%。由此，可推知该种涂层具有良好的紫外线屏蔽性能和透光率。而且，即使暴露于30W紫外灯下长达100h，其UV-vis透过光谱也没有观察到明显变化，显示出良好的紫外耐久性。
综上，本发明一种PU保护膜及其制造方法中采用涂布的方式将两层PET膜与PU混合胶形成PU保护膜产品，该种PU保护膜分为三层结构，其上、下层为PET材料或改性PET材料，可以起到高耐温、阻燃、超耐磨以及耐腐蚀的作用；而其中间层为PU混合胶的材料；可以起到吸附效果好的作用。该种PU混合胶材料主要由PU胶、助剂、添加剂以及熟化剂混合制成。由前述方法所制成的PU保护膜不会出现硅转移的缺点；也不会因掉粉而造成二次污染；而且，其还具有吸附力强以及阻胶效果好的优点。所以，本发明一种PU保护膜解决了现有技术的保护膜所存在的容易污染线路板的技术问题。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种PU保护膜，其特征在于，其包括：PET合成层以及PU胶混合层；两PET合成层之间设置PU胶混合层；每一PET合成层的厚度均为25-75μm；PU胶混合层的厚度为5-15μm。
2.根据权利要求1所述的一种PU保护膜，其特征在于：PU胶混合层的组分包括：PU胶、助剂、添加剂以及熟化剂。
3.根据权利要求2所述的一种PU保护膜，其特征在于：PU胶混合层的组分中，助剂为邻苯二甲酸二丁酯；添加剂为烷基酚；熟化剂为二苄胺103-49-1。
4.根据权利要求3所述的一种PU保护膜，其特征在于：PU胶混合层的组分按质量份计为：PU胶 85-92.5份、助剂 2.5-5份、添加剂 2.5-5份以及熟化剂 2.5-5份。
5.一种制造如权利要求1-4任一项所述的一种PU保护膜的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S11：先按预设的原料配比调配PU混合胶；
S12：将下层PET膜上机，并通过张力***的牵引将其引导至涂布工位；
S13：使用涂布器在25℃下将PU混合胶均匀涂布至下层PET膜的表面；
S14：将完成涂布的下层PET膜放入80℃的鼓风干燥箱中用以除去多余的水分；
S15：通过张力***将烘干后的涂布有PU混合胶的下层PET膜牵引至冷却工位，将其冷却至室温；
S16：下层PET膜完成冷却的同时将上层PET膜上机；
S17：将上层PET膜与涂布有PU混合胶的下层PET膜使用复合机层合贴附，以形成上、下层为PET膜，中间层为PU混合胶的PU保护膜成品；
S18：将PU保护膜成品收卷。
6.根据权利要求5的一种PU保护膜的制造方法，其特征在于：下层PET膜及上层PET膜为改性PET膜，其制造方法如下：
S41：首先，利用溶胶-凝胶法合成Zn0 QDs纳米颗粒；
S42：再将正硅酸乙酯和水直接添加到Zn0 QDs的乙醇溶液中以合成Zn0 QDs@Si02纳米粒子；
S43：最后，利用Zn0 QDs@Si02涂层改性PET膜。
7.根据权利要求6的一种PU保护膜的制造方法，其特征在于：按质量份计，步骤S41具体为：先将2.936份的Zn(Ac)2在160 份的乙醇中溶解并在79℃下回流3h以获得醋酸锌乙醇溶液；再通过超声的作用将0.96份的NaOH溶解在80份的乙醇中以获得氢氧化钠乙醇溶液；当醋酸锌乙醇溶液冷却至室温时，迅速向其中添加氢氧化钠乙醇溶液，并在室温下反应0-2h；仅通过改变NaOH的量，而保持Zn(Ac)2的量不变，进而控制Zn(Ac)2-NaOH的摩尔比范围在1:0.5至1:2.5。
8.根据权利要求7的一种PU保护膜的制造方法，其特征在于：按质量份计，步骤S42具体为：正硅酸乙酯和水以Zn(Ac)2:TEOS:H2O=1:m:6m的摩尔比加入到Zn0 QDs乙醇溶液中；其中，前述的m= 0.5、1、1.5、2；将6.664份的正硅酸乙酯和3.456份的H2O加入到Zn0 QDs的乙醇溶液中，并搅拌大于8h；然后，按10000 rpm，10 min的条件对其离心处理，并于离心后收集纳米颗粒，再用乙醇清洗以去除未反应的有机原料，并用去离子水再次清洗；其中的Zn0QDs@Si02纳米颗粒通过冷冻干燥获得。
9.根据权利要求8的一种PU保护膜的制造方法，其特征在于：按质量份计，步骤S43具体为：合成Zn0 QDs@Si02之后，经去离子水洗去未反应的单体，再将其分散在去离子水中以制备纳米粒子分散液；然后，将其添加到WPVA:WH2O=16:84的PVA粘合剂中，并加入少量硼酸，继续搅拌30min，直到形成均匀的溶液；最后，使用薄膜涂布器在25℃下将其涂布在PET基材上，并将其放入80℃的鼓风干燥箱中以除去多余的水分。
10.根据权利要求9的一种PU保护膜的制造方法，其特征在于：Zn(Ac)2与NaOH的摩尔比为1:1.5，反应时间为2h；使用Zn0 QDs@SiOz/PVA涂层改性的PET聚醋薄膜的涂层厚度为30μm。
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