一种挠性印制电路板包封膜用中温固化环氧胶粘剂及其制备方法

摘要

本发明提供了一种挠性印制电路板包封膜用中温固化环氧胶粘剂及其制备方法，该胶粘剂的主要组份包括：液态的环氧CYD-128、固态的环氧CYD-014，液态的羧基丁腈橡胶CTBN、固态的羧基丁腈橡胶1072、一种溶解性好的低分子聚酰胺中温固化剂和一种或多种无机填料。其中温固化剂是环氧胶粘剂的核心组分，由下述方法合成：一种二胺和一种二酸或二酐在极性溶剂中反应，反应温度10℃～80℃；二胺与二酸或二酐反应的摩尔比为0.25～4，极性溶剂用量占反应物质量百分数的50％～90％。用该胶粘剂制备的环氧包封膜能在135℃～145℃下完全固化，固化时间60～120分钟。样品具有1.0N/mm以上的剥离强度、良好耐锡焊性、颜色变化小和较小的吸水率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种挠性印制电路板包封膜用中温固化环氧胶粘剂及其制备方法，该胶粘剂主要应用在挠性印制电板上，属于高分子材料应用领域。

技术背景

包封膜(Coverlay)是挠性印制电路板(Flexible Printed Circuit-FPC)的外层保护材料，它是用于保护未经过特殊处理的线路免受环境及人为因素损害。包封膜一般由三层材料组成：一层绝缘薄膜作基膜，常用绝缘基膜是聚酰亚胺薄膜(PI膜)；中间一层是胶粘剂膜；第三层是保护胶膜用的离型材料。中间层的胶膜是包封膜产品开发的核心部分，常用的胶膜有环氧胶膜和丙烯酸酯胶膜。这两类包封膜各有优缺点，也各有各市场。但是，不论哪种包封膜的固化温度都在160℃～200℃之间。中国专利CN1281020A中叙述了一类多元共聚丙烯酸酯类的胶粘剂，在聚酰亚胺薄膜和铜箔的粘接中固化温度为160℃～170℃。中国专利CN1670107A中叙述了一类环氧类的胶粘剂，其制备成覆盖(包封)膜的固化温度为160℃。中国专利CN1405260A也叙述了一类环氧类的胶粘剂，其制备成覆盖膜的固化温度也是160℃。包封膜固化温度偏高不仅容易给产品造成不平整性、易带静电、尺寸稳定差等缺点，还会增加产品固化时产生气泡的几率，产生较多的次品。另外对节能降耗也有负面影响。因此，降低包封膜固化温度对提高产品的性能和节能降耗都有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的主要解决目前同种类产品固化温度偏高的技术问题，提供一种具有中温固化特点的环氧包封膜用胶粘剂及其制备方法，用该胶粘剂制备的包封膜可以在135℃～145℃下固化，并具有优良的性能。

本发明的一种挠性印制电路板包封膜用中温固化环氧胶粘剂，质量份数配比为：

液态环氧树脂CYD-128     1.0～15份；

固态环氧树脂CYD-014     25份～40份；

液态羧基丁腈橡胶CTBN    3～10份；

固态羧基丁腈橡胶1072    5～20份；

低分子聚酰胺中温固化剂  1.0～15份；

无机填料                15～30份；

有机极性溶剂            165～170份；

其中，所述的低分子聚酰胺中温固化剂由下述方法合成：一种二胺和一种二酸或二酐在极性溶剂中反应，反应温度10℃～80℃；二胺与二酸或二酐反应的摩尔比为0.25～4；极性溶剂用量占反应物质量百分数的50％～90％；所述的二胺选用对苯二胺、己二胺、4，4’-二胺基-二苯甲烷，4，4’-二胺基-二苯砜或双氰胺；所述的二酸选用己二酸、马来酸或对二苯甲酸，所述的二酐选用马来酸酐、均苯四酸二酐、联苯二酐或二苯酮二酐；所述的极性溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、乙腈、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、四氢呋喃、甲乙酮、吡咯烷酮中两种以上混合。

所述的无机填料为氢氧化镁、轻质碳酸钙、气相二氧化硅、超细滑石粉、超细氢氧化铝、超细氧化锌中任一种或两种以上混合。

本发明的挠性印制电路板包封膜用中温固化环氧胶粘剂的制备步骤包括：

1)合成低分子聚酰胺中温固化剂；

2)将无机填料和溶剂混合，装入高速球磨机的碾磨罐中，高速分散及碾磨60～90分钟，经过300目的滤网过滤后待用；

3)溶解橡胶，橡胶浓度为质量百分数的10％～20％，待橡胶完全溶解后，经过300目的滤网过滤待用；

4)将步骤1)、2)和3)得到的组分倒入混合罐中，搅拌混合3～5小时，即得挠性印制电路板包封膜用中温固化环氧胶粘剂。

本发明的挠性印制电路板包封膜用中温固化环氧胶粘剂的应用，将配好的胶粘剂通过涂布机涂布到聚酰亚胺薄膜上，使涂布的干胶厚度15～25μm，在75℃～140℃烘干后与离型材料复合，即制备成中温固化的环氧包封膜，将制备好的环氧包封膜揭去离型材料后和蚀刻好的挠性线路板贴合，在2Mpa和170℃条件下，快压3分钟后，在135℃～145℃固化60～120分钟，即制备成挠性线路板样品。

具体实施例

在下述实施例中，中温固化环氧胶粘剂的配制过程中涉及到的各组份用量参照附表1。

实施例1

在2500mL的容器中加入配比量的对苯二胺、马来酸酐和N，N-二甲基甲酰胺，在80℃温度下搅拌反应3小时，冷却到室温即制备成聚酰胺固化剂。按配比量称取液态羧基丁腈橡胶CTBN和固态羧基丁腈橡胶1072并进行溶解，溶解的浓度为质量百分数的10％～20％，待橡胶完全溶解后，经过300目的滤网过滤待用。

在50L的容器中加入配比量的环氧树脂、丁腈橡胶、无机填料、聚酰胺固化剂和溶剂，在室温下均匀搅拌3～5小时，形成均一的混合液，通过200目滤网过滤除去少量的杂质后，就配成了中温固化环氧包封膜用胶粘剂。用涂布机把胶粘剂涂覆到聚酰亚胺薄膜上，经过烘道烘烤后形成25μm的干胶，然后与离型材料复合在一起，经过50℃～100℃，3～24小时处理以控制胶膜的溢胶量在0.1～0.2mm，制备成中温固化环氧胶包封膜。将其与挠性覆铜板的铜面贴合，经过2MPa和170℃，快压3分钟制成样品，再经过135±2℃烘烤120分钟制备成挠性线路板(FPC)样品，性能测试结果见附表2。

实施例2

根据表1中实施例2的配比，按实施例1的方法制备中温环氧包封膜用胶粘剂、包封膜、FPC样品，性能测试结果见附表2。

实施例3

根据表一中实施例3的配比，按实施例1的方法制备中温环氧胶包封膜用胶粘剂、包封膜，与挠性覆铜板的铜面贴合快压后，经140±2℃，90分钟烘烤制成FPC样品，性能测试结果见附表2。

实施例4

根据表一中实施例4的配比，按实施例1的方法制备中温环氧包封膜用胶粘剂、包封膜，与挠性覆铜板的铜面贴合快压后，经140±2℃，90分钟烘烤制成FPC样品，性能测试结果见附表2。

实施例5

根据表一中实施例5的配比，按实施例1的方法制备中温环氧胶包封膜用胶粘剂、包封膜，与挠性覆铜板的铜面贴合快压后，经145±2℃，60分钟烘烤制成FPC样品，性能测试结果见附表2。

表1：中温固化环氧胶的配方组分表

表2：中温固化的环氧包封膜性能测试表