一種P10覆銅板用半固化片的製作方法

2023-07-20 09:30:51

本發明涉及一種P10覆銅板用半固化片。
背景技術：
：近年，一類耐紫外線變色性及耐熱變色性優異、LED燈光輻射輸出高的覆銅板(P10覆銅板)，在LED(發光二極體)應用領域得到迅速的發展。它已成為在覆銅板中滿足特殊性能要求的一類產品。然而，溫度升高會使環氧樹脂透明度明顯下降，Barton研究發現溫度達到140℃時，環氧樹脂嚴重退化，影響LED燈使用壽命，溫度達到150℃時，環氧樹脂透明度明顯下降，從而導致LED燈光輻射輸出減弱。目前而言，通常採用加適量無機填料降低覆銅板熱膨脹係數。銅箔，玻纖布，樹脂三者熱膨脹係數相差較大，加入適量填料可緩解三者的熱脹冷縮差異，這樣可以避免高溫下三者變形不一樣所導致的線路變形斷裂，以避免造成災變性失效。但對於P10覆銅板來說，目前其生產成本仍然較高，並且高溫下的樹脂透明度下降仍然存在，使用壽命和耐紫外線性能有待進一步提高。技術實現要素：本發明所解決的技術問題在於克服了現有的P10覆銅板的成本高、耐酸鹼性和耐熱性以及環氧樹脂因高溫透明度降低影響LED燈光輻射輸出減弱等缺陷，提供了一種P10覆銅板用膠液、半固化片與覆銅板及製備方法。本發明的膠液不僅具有良好的附著力和抗紫外線功能，還具有很好的耐熱性，具有優良的耐酸鹼性、耐溶劑性、耐熱性。由本發明的膠液進一步製得的半固化片和覆銅板具有與其一樣的理化性能，並且較現有的產品更白且平整光亮，能使得LED光顯得更白、更亮且更鮮豔。本發明通過以下技術方案解決上述技術問題。本發明提供了一種P10覆銅板用膠液，其由下述原料製得，所述原料包括下述重量份的組分：300-400份液態環氧樹脂、100-200份固態環氧樹脂、175-235份酚醛樹脂、0.3-0.4份固化促進劑、280-360份溶劑、100-600份無機填料和0.5-1.0份螢光增白劑。其中，所述液態環氧樹脂和所述固態環氧樹脂可採用本領域覆銅板膠液中各種常規使用的環氧樹脂；所述液態環氧樹脂較佳地為雙酚型液態環氧樹脂，更佳地為雙酚A型液態環氧樹脂。所述固態環氧樹脂較佳地為雙酚型固態環氧樹脂，更佳地為雙酚A型固態環氧樹脂。本發明中，採用聚合度n(分子量或環氧當量)不同的環氧樹脂。一般來說，環氧當量越高(分子量越大)柔韌性就越好，從而提高板材的柔韌性；同時增加固化反應程度，縮短反應時間。本發明中，同時採用固體和液態環氧樹脂進行搭配，可使後續製得的半固化片的熱脹冷縮係數最小，具有抗紫外線功能。所述液態環氧樹脂的環氧當量較佳地為195-200g/eq(即克/當量)；所述固態環氧樹脂的環氧當量較佳地為980-1070g/eq。所述液態環氧樹脂的重量份數較佳地為320-380份；所述固態環氧樹脂的重量份數較佳地為120-180份。本發明中，酚醛樹脂用來取代目前常規使用的雙氰胺，作為固化劑使用。發明人發現，採用酚醛樹脂來取代雙氰胺，其不僅能增強韌性，黏結力強、貯存穩定性好、成型工藝性好，還可充當樹脂含量，從而減少環氧樹脂的投入量。所述酚醛樹脂的軟化點較佳地為80-120℃，更佳地為85-100℃，例如95-100℃。本發明中，所述軟化點指物質軟化的溫度，一般指無定形聚合物開始變軟時的溫度，即本發明中所述酚醛樹脂開始變軟時的溫度。所述酚醛樹脂的重量份數較佳地為190-210份。其中，所述固化促進劑可為本領域常規使用的固化促進劑，較佳地為咪唑類固化促進劑，更佳地為2-甲基咪唑和/或2-苯基咪唑。所述固化促進劑的重量份數較佳地為0.35-0.40份。所述固化促進劑為2-甲基咪唑和2-苯基咪唑時，所述2-甲基咪唑和2-苯基咪唑的重量比較佳地為(1-2)：(4-5)。其中，所述溶劑可為本領域常規使用的溶劑，較佳地為酮類溶劑和/或醚類溶劑，更佳地為丙酮、丁酮和丙二醇甲醚中的一種或多種。所述溶劑的重量份數較佳地為360-370份。當所述溶劑為丙酮、丁酮和丙二醇甲醚時，所述丙酮、丁酮和丙二醇甲醚的重量比較佳地為(2-4)：(1-3)：(1-2)。其中，所述無機填料可為本領域常規使用的無機填料，較佳地為氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鈣、二氧化矽和滑石粉中的一種或多種。所述無機填料的重量份數較佳地為100-300份。當所述無機填料為氫氧化鋁、二氧化矽和滑石粉時，所述氫氧化鋁、二氧化矽和滑石粉的重量比較佳地為(3-5)：(6-8)：(1-2)。其中，所述螢光增白劑可為常用於棉和尼龍等織物增白的螢光增白劑，較佳地為旭泰(太倉)精細化工有限公司生產的Sunwhite系列螢光增白劑，如SunwhiteFG-E螢光增白劑。本發明中，採用了螢光增白劑，不僅可以吸收不可見的紫外光(波長範圍約為60-380nm)，將其轉換為波長較長的藍光或紫色的可見光，進而補償板材基質中不想要的微黃色，同時反射出比原來入射的更多的可見光(波長在400-600nm)，從而能在後續覆銅板使用中使LED光顯得更白、更亮、更鮮豔。本發明還提供了一種P10覆銅板用膠液的製備方法，其包括下述步驟：(1)在攪拌條件下，將混合物A與所述液態環氧樹脂混合；然後以2500-3000rpm的速度進行剪切3-5小時，再與混合物B進行混合，得混合物C；所述混合物A由所述固態環氧樹脂與40％-60％的所述溶劑混合得到；所述混合物B由所述酚醛樹脂和剩餘的所述溶劑混合得到；(2)在攪拌條件下，將所述混合物C、所述固化促進劑和所述螢光增白劑混合，然後再與所述無機填料混合，以2000-3000rpm的速度進行剪切，熟化後即得。按本領域常識，在溶劑採用多種溶劑種類時，預先將所有溶劑進行混合後使用，所述混合以混合均勻為準，較佳地為在500-800rpm的轉速下攪拌0.1-0.2小時。在所述混合物A的製備中，所述混合以使所述固態環氧樹脂完全溶解為準，較佳地為以1500-2000rpm的轉速攪拌6-8小時。在所述混合物B的製備中，所述混合以使所述酚醛樹脂完全溶解為準，較佳地為以1500-2000rpm的轉速攪拌6-8小時。步驟(1)中，所述攪拌的方法和條件可為本領域常規的方法和條件。所述攪拌的轉速較佳地為1500-2000rpm。所述攪拌的時間較佳地為3-5小時。步驟(1)中，「與混合物B進行混合」的方法和條件可為本領域常規的方法和條件，較佳地為以1500-2000rpm的轉速攪拌3-5小時。步驟(2)中，所述剪切的時間較佳地為0.5-1.5小時。所述剪切的速度較佳地為2000-2500rpm。步驟(2)中，所述熟化的方法和條件可為本領域常規的方法和條件。所述的熟化較佳地為以1000-1500rpm的轉速攪拌6-10小時。本發明還提供了一種P10覆銅板用半固化片的製備方法，其包括下述步驟：在電子級玻璃纖維布上塗覆所述P10覆銅板用膠液，烘乾後，即得。所述的電子級玻璃布為本領域中常規使用的半固化片原材料中的電子級玻璃布。較佳地，所述電子級玻璃布為電子級玻璃纖維布7628。較佳地，所述塗覆的設備為上膠機。較佳地，所述塗覆的車速為17-25m/min；更佳地為16-19m/min，例如18m/min。較佳地，所述烘乾的溫度為170-230℃；更佳地為200-220℃。本發明還提供了一種由上述製備方法製得的P10覆銅板用半固化片。本發明中，所述P10覆銅板用半固化片的樹脂含量(RC)一般為40-60％。所述P10覆銅板用半固化片的凝膠時間(GT)一般為65-85s。所述P10覆銅板用半固化片流動度(RF)一般為18-25％。所述P10覆銅板用半固化片的揮發份一般在0.25％以下。4英寸*4英寸面積的所述P10覆銅板用半固化片的重量(PPW)一般在4.0-4.6g。本發明還提供了一種P10覆銅板的製備方法，其包括如下步驟：①疊片：將若干張所述半固化片進行疊配，形成疊片；在疊片的兩外側面的一面或兩面上覆上銅箔，得半成品；②將所述半成品進行熱壓壓制，即得。本發明中，所述疊配為覆銅板製備工藝領域常規的疊放半固化片的方法，一般是用大小和形狀相同的若干張半固化片進行整齊疊放，即半固化片的各邊都對齊的疊放。本發明中，所述疊配不需要壓力，所述疊配一般遵循四大原則：含膠量高低搭配原則、布型一致原則、結構對稱原則和左右搭配原則。步驟①中，所述銅箔可為本領域常規使用的銅箔。步驟②中，所述熱壓壓制的方法和條件可為本領域常規的方法和條件。所述熱壓壓制的壓力較佳地為20-40kg/cm2；所述熱壓壓制的溫度較佳地為90-220℃；所述熱壓壓制的時間較佳地為80-120min。本發明中，所述覆銅板的製備方法，一般還進行後續的外形加工和檢驗工序，以確保產品的品質。本發明還提供了一種由所述製備方法所製得的P10覆銅板。在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本發明各較佳實例。本發明所用試劑和原料均市售可得。本發明的積極進步效果在於：本發明的P10覆銅板用膠液不僅具有良好的附著力和抗紫外線功能，還具有很好的耐熱性，具有優良的耐酸鹼性、耐溶劑性、耐熱性。由本發明的膠液進一步製得的半固化片和覆銅板具有與其一樣的理化性能，並且較現有的產品更白且平整光亮，能使得LED光顯得更白、更亮且更鮮豔。具體實施方式下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但並不因此將本發明限制在所述的實施例範圍之中。下列實施例中未註明具體條件的實驗方法，按照常規方法和條件，或按照商品說明書選擇。下述實施例中，所用的份數均為重量份數。下述實施例中，所用的螢光增白劑為旭泰(太倉)精細化工有限公司生產的SunwhiteFG-E系螢光增白劑。下述實施例中，所使用的雙酚A型液態環氧樹脂的環氧當量為195-200g/eq；所使用的雙酚A型固態環氧樹脂的環氧當量為980-1070g/eq。實施例1P10覆銅板用膠液的原料配方如下：雙酚A型液態環氧樹脂370份、雙酚A型液態環氧樹脂160份、酚醛樹脂(軟化點為95-100℃)200份、2-苯基咪唑0.20份、2-甲基咪唑0.15份、丙酮140份、丁酮100份、丙二醇甲醚130份、氫氧化鋁300份、軟性矽100份、滑石粉50份和螢光增白劑0.5份。膠液的製備方法如下：(1)將丙酮、丁酮和丙二醇甲醚在500rpm的轉速下攪拌0.1小時得到混合溶劑；取一半混合溶劑與固態環氧樹脂混合，以1500的轉速攪拌6小時，得到混合物A；取另一半混合溶劑與酚醛樹脂混合，以1500rpm的轉速攪拌6小時，得到混合物B；在1500rpm的攪拌轉速下，將混合物A與液態環氧樹脂混合，攪拌6-8小時，然後以2500rpm的速度進行剪切6小時；再於混合物B進行混合，以1500rpm的轉速攪拌3小時，得到混合物C；(2)在攪拌條件下，將混合物C、2-苯基咪唑、2-甲基咪唑和螢光增白劑混合，然後與氫氧化鋁、軟性矽和滑石粉混合，以2000rpm的速度進行剪切0.5小時，在以1000rpm的轉速攪拌6小時進行熟化，即得。P10覆銅板用半固化片的製備方法：用上膠機在電子級玻璃纖維布7628上塗覆所述P10覆銅板用膠液，烘乾後，即得。P10覆銅板用半固化片的控制參數如下：上膠機烘箱溫度：210℃；上膠速度：19m/min；樹脂含量：RC可達45％；半固化片的凝膠時間GT：70s；半固化片的流動度RF：19％；半固化片的揮發份VC：0.25％；半固化片的重量PPW:4.2g。P10覆銅板(1.5mm板)的製備方法如下：①疊片：將6張7628半固化片進行疊配，形成疊片；在疊片的兩外側面的一面上覆上12μm厚的銅箔，得半成品；②將半成品進行熱壓壓制，即得；熱壓壓力：30kg/cm2；熱壓壓制溫度：175℃；熱壓壓制時間：80min。經檢測，所製得的P10覆銅板的性能參數如表1所示。表1試驗項目單位檢測標準實施例11.熱分解溫度(Td)℃10℃/min，N，5％WtLoss4012.阻燃性-UL94V-0V-03.熱應力，288℃，20秒-表面無分層、無起泡無破壞4.耐熱性，288℃(TMA法)Min≥30605.Tg值，(DSC法)℃≥1701806.吸水率，最大值％≤0.50.127.耐化學性(工藝溶劑浸泡法)-60分鐘不褪色無破壞8.抗剝強度LBS/IN≥58.1由表1可見，實施例1所製得的P10覆銅板綜合性能佳。此外，對所製得的P10覆銅板用半固化片進行外觀評價，其相對於現有市售的用於製備P10覆銅板的半固化片更白，並且更為平整光亮；經檢測，在140-150℃下進行老化試驗，該P10覆銅板用半固化片的透明度下降低，因此所製得的P10覆銅板在實際使用中的使用壽命長，且不會造成LED燈光輻射輸出減弱。實施例2P10覆銅板用膠液的原料配方如下：雙酚A型液態環氧樹脂350份、雙酚A型固態液態環氧樹脂150份、酚醛樹脂(軟化點為95-100℃)205份、2-苯基咪唑0.10份、2-甲基咪唑0.25份、丙酮130份、丁酮110份、丙二醇甲醚130份、氫氧化鋁350份、二氧化矽150份、滑石粉60份和螢光增白劑0.6份。膠液的製備方法如下：(1)將丙酮、丁酮和丙二醇甲醚在800rpm的轉速下攪拌0.2小時得到混合溶劑；取40％混合溶劑與固態環氧樹脂混合，以2000rpm的轉速攪拌8小時，得到混合物A；取剩餘混合溶劑與酚醛樹脂混合，以2000rpm的轉速攪拌8小時，得到混合物B；在2000rpm的攪拌轉速下，將混合物A與液態環氧樹脂混合，攪拌8小時，然後以3000rpm的速度進行剪切8小時；再於混合物B進行混合，以2000rpm的轉速攪拌3-5小時，得到混合物C；(2)在攪拌條件下，將混合物C、2-苯基咪唑、2-甲基咪唑和螢光增白劑混合，然後與氫氧化鋁、二氧化矽和滑石粉混合，以2500rpm的速度進行剪切1.5小時，在以1500rpm的轉速攪拌10小時進行熟化，即得。P10覆銅板用半固化片的製備方法：用上膠機在電子級玻璃纖維布7628上塗覆所述P10覆銅板用膠液，烘乾後，即得。P10覆銅板用半固化片的控制參數如下：上膠機烘箱溫度：220℃；上膠速度：21m/min；樹脂含量：RC可達55％；半固化片的凝膠時間GT：75s；半固化片的流動度RF：18％；半固化片的揮發份VC：0.20％；半固化片的重量PPW:4.1g。P10覆銅板(1.0mm板)的製備方法如下：①疊片：將4張7628半固化片進行疊配，形成疊片；在疊片的兩外側面的兩面上覆上15μm厚的銅箔，得半成品；②將半成品進行熱壓壓制，即得；熱壓壓力：32kg/cm2；熱壓壓制溫度：185℃；熱壓壓制時間：90min。經檢測，所製得的P10覆銅板的性能參數如表2所示。表2試驗項目單位檢測標準實施例11.熱分解溫度(Td)℃10℃/min，N，5％WtLoss3852.阻燃性-UL94V-0V-03.熱應力，288℃，20秒-表面無分層、無起泡無破壞4.耐熱性，288℃(TMA法)Min≥30805.Tg值，(DSC法)℃≥1701756.吸水率，最大值％≤0.50.197.耐化學性(工藝溶劑浸泡法)-60分鐘不褪色無破壞8.抗剝強度LBS/IN≥57.8由表2可見，實施例2所製得的P10覆銅板綜合性能佳。此外，對所製得的P10覆銅板用半固化片進行外觀評價，其相對於現有市售的用於製備P10覆銅板的半固化片更白，並且更為平整光亮；經檢測，在140-150℃下進行老化試驗，該P10覆銅板用半固化片的透明度下降低，因此所製得的P10覆銅板在實際使用中的使用壽命長，且不會造成LED燈光輻射輸出減弱。實施例3P10覆銅板用膠液的原料配方如下：雙酚A型液態環氧樹脂300份、雙酚A型固態環氧樹脂200份、酚醛樹脂(軟化點為95-100℃)210份、2-苯基咪唑0.25份、2-甲基咪唑0.10份、丙酮140份、丁酮120份、丙二醇甲醚100份、氫氧化鋁400份、矽微粉130份、滑石粉70份和螢光增白劑0.4份。膠液的製備方法如下：(1)將丙酮、丁酮和丙二醇甲醚在600rpm的轉速下攪拌0.15小時得到混合溶劑；取40％混合溶劑與固態環氧樹脂混合，以1800rpm的轉速攪拌7小時，得到混合物A；取剩餘混合溶劑與酚醛樹脂混合，以1800rpm的轉速攪拌7小時，得到混合物B；在1800rpm的攪拌轉速下，將混合物A與液態環氧樹脂混合，攪拌6-8小時，然後以2700rpm的速度進行剪切7小時；再於混合物B進行混合，以1800rpm的轉速攪拌3-5小時，得到混合物C；(2)在攪拌條件下，將混合物C、2-苯基咪唑、2-甲基咪唑和螢光增白劑混合，然後與氫氧化鋁、矽微粉和滑石粉混合，以2200rpm的速度進行剪切1小時，在以1200rpm的轉速攪拌8小時進行熟化，即得。P10覆銅板用半固化片的製備方法：用上膠機在電子級玻璃纖維布7628上塗覆所述P10覆銅板用膠液，烘乾後，即得。P10覆銅板用半固化片的控制參數如下：上膠機烘箱溫度：215℃；上膠速度：18m/min；樹脂含量：RC可達60％；半固化片的凝膠時間GT：65s；半固化片的流動度RF：19％；半固化片的揮發份VC：0.22％；半固化片的重量PPW:4.4g。P10覆銅板(0.8mm板)的製備方法如下：①疊片：將3張7628半固化片進行疊配，形成疊片；在疊片的兩外側面的兩面上覆上18μm厚的銅箔，得半成品；②將半成品進行熱壓壓制，即得；熱壓壓力：35kg/cm2；熱壓壓制溫度：170℃；熱壓壓制時間：95min。經檢測，所製得的P10覆銅板的性能參數如表3所示。表3由表3可見，實施例3所製得的P10覆銅板綜合性能佳。此外，對所製得的P10覆銅板用半固化片進行外觀評價，其相對於現有市售的用於製備P10覆銅板的半固化片更白，並且更為平整光亮；經檢測，在140-150℃下進行老化試驗，該P10覆銅板用半固化片的透明度下降低，因此所製得的P10覆銅板在實際使用中的使用壽命長，且不會造成LED燈光輻射輸出減弱。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp