由聚亞芳基醚酮箔和金屬箔製成的無粘合劑複合物的製作方法
2023-11-01 01:06:27
專利名稱：由聚亞芳基醚酮箔和金屬箔製成的無粘合劑複合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種複合物，其中由聚亞芳基醚酮成型物料製成的箔無粘合劑地連接在金屬箔一側或兩側。箔的連接通過在升高溫度壓制實現。作為可選方法，金屬箔在這裡以其原樣施加且不是像在替代方法中那樣通過真空沉積法或電解施加。複合物例如用作柔性電路板(FCB)。
背景技術：
由聚亞芳基醚酮製成的箔的製造和用途是現有技術。箔用於各式各樣的工業應用，例如用作絕熱材料或功能層的載體。在這些方法中，根據需求，聚亞芳基醚酮與各種填料和任選其它聚合物混合，產生配混物或產生共混物，以及然後將這些進一步加工產生箔。現在已經實現低於10 Pm的箔厚度。性能概況特別著重於高耐溶劑性和耐溫性，同時具有低收縮性和低膨脹係數，以及高撕裂強度(EinreiPfestigkeit)和連續撕裂強度 (Weiterrei3 festigkeit)。根據擠出法進程，可以加工聚亞芳基醚酮，產生非晶態箔或部分結晶箔。為了製造具有儘可能低的和均勻的收縮性的箔，需要最大部分結晶地製備箔和使聚合物分子的取向儘可能低。在擠出法中，聚亞芳基醚酮的非晶態熔體從噴嘴排出到所謂激冷輥上，其中必須在加工技術上複雜地以非常窄的加工窗口轉變為最大部分結晶性的箔。但是，這種方法的加工技術幾乎不能在箔內調整出完全各向同性的聚合物分子的取向。結果在收縮性能方面產生不同的圖樣，其偶爾在箔網幅(Folienbahn)的寬度極大地波動，並且可能在箔的進一步加工和整理期間出現問題或甚至不可接受。完全有可能在部分結晶的擠出聚亞芳基醚酮箔內，收縮率從零至若干百分點變化，具體取決於用於收縮率測定的箔網幅試樣的位置。但是，特別是對於在較高溫度範圍中進一步加工或使用，重要的是箔具有儘可能高的形狀穩定性。本發明提供的箔與金屬箔一起層壓。這裡必須確保在製造工藝過程中或在連續使用荷載期間，在溫度改變的情況下，保持所需的層壓體的層平整。如果層壓體的兩個組成部分(beiden Laminapartner)同時具有非常不同的熱膨脹係數，所得應力非常不同並導致層壓體捲曲，並且同時，也可能進而對界面處的具有較大影響。如果該體系在隨後的進一步加工過程(例如在焊接工藝期間)中經歷高溫度波動，這一點是特別不利的。舉例來說，層壓體不允許捲曲或皺摺。為此，彼此固定的薄聚亞芳基醚酮箔和薄金屬箔的面膨脹係數必須幾乎相同。EP I 314 760 Al描述一種用於印刷電路的箔，其可以由聚亞芳基醚酮成型物料組成。該成型物料(Fonnmasse)包括15至50重量％的「薄片狀」填料，例如可以為氮化硼。所述添加劑使製造期間的收縮率降低，還降低熱膨脹，並且箔因此據信適合於與銅箔一起製造無粘合劑的層壓體。EP I 234 857 Al公開一種成型物料，其用於製造基於例如聚醚醚酮(PEEK)的用於FCBs的箔，其中添加具有特定參數的「薄片狀」填料(優選雲母；也提及滑石)已經用來降低收縮率和熱膨脹。分別基於滑石和酸式偏矽酸鎂的對應公開內容見諸JP2007-197715A,JP 2003-128943A 和 JP 2003-128944A。EP I 234 857 Al 還提到與銅箔一起製造無粘合劑層壓體。最後，JP 2003-128931A描述一種成型物料，用於製造基於許多種聚合物，例如聚亞芳基醚酮的FCBs的箔。該成型物料使用5至50重量％的酸式偏矽酸鎂作為填料。可以另外包含許多其它填料，作為一種可能性提到了氮化硼。但是，沒有明確公開聚亞芳基醚酮/酸式偏娃酸鎂(saures Magnesiummetasilikat)/氮化硼的組合。在此還提到與銅箔一起製造無粘合劑層壓體。
發明內容
本發明的目的在於提供一種從由聚亞芳基醚酮成型物料製成的箔開始的方法，與現有技術相比，其具有更低的收縮率和降低的面熱膨脹係數，並且與金屬箔一起無粘合劑地層壓，產生具有優良和優良層平整(Planlage)的複合物。這一目的通過包括以下步驟的方法實現· I.提供由包含以下組分的成型物料製成的厚度為5至1200iim，優選8至600 和特別優選10至400 Pm的箔
a)60至96重量份，優選65至94重量份，特別優選70至92重量份，和特別優選75至90重量份的聚亞芳基醚酮，
b)2至25重量份，優選4至22重量份，特別優選6至19重量份，和特別優選8至16重量份的六方氮化硼，和
c)2至25重量份，優選4至22重量份，特別優選6至19重量份，和特別優選8至16重量份的滑石，
其中組分a)、b)和c)的重量份總和為100 ；
II.提供厚度為10至150Pm，和優選17至105 U m的金屬箔；
III.在Tm - 40K 至 Tm + 40K,優選 Tm - 20K 至 Tm + 30K,特別優選 Tm - IOK 至 Tm +25K，和特別優選Tm- 51(至1'111 + 20K的溫度，在至少4 bar (4 IO5 Pa)和至多5000 bar(5 IO8 Pa)的壓力下，不使用粘合劑壓制I.和II.中提供的箔，其中Tm為I.中提供的成型物料中的聚亞芳基醚酮的晶粒熔點，Tm為根據ISO 11357在第二次加熱期間，利用20K/min的加熱和冷卻速率對成型物料測定的。施加的壓力為優選至少6 bar,至少8 bar,至少10 bar,至少12 bar或至少15bar,和至多 4000 bar,至多 3000 bar,至多 2000 bar,至多 1500 bar,至多 1000 bar 或至多800 bar，其中提及的各最小值可以與提及的各最大值組合。I.和II.中提供的箔可以以單個片(Einzelnutzen),任選與剝離箔(Trennfolien)和平衡箔(Ausgleichsfolien) —起,可以彼此層疊並使用壓力在真空下在層壓機中壓制，產生在一側或兩側上覆蓋金屬層的層壓體。作為替代，可以通過合適的壓機進行棍對棍壓制，產生層壓體卷(Meterware)。聚亞芳基醚酮(PAEK)包括下式的單元 (-Ar-X-)和(-Ar， -Y-)，
其中Ar和Ar』表示二價芳族殘基，優選1，4-亞苯基、4，4』 -亞聯苯基，或1，4_、I, 5-或2，6-亞萘基。X為吸電子基團，優選羰基或磺醯基，而Y為另一個基團，例如O、S、CH2、異亞丙基等。這裡，至少50%，優選至少70%和特別優選至少80%的X基團應表示羰基，而至少50%，優選至少70%和特別優選至少80%的Y基團應由氧組成。在特別優選的實施方案中，100%的X基團由羰基組成，100%的Y基團由氧組成。在該實施方案中，PAEK可以例如為聚醚醚酮(PEEK ;式I)、聚醚酮(PEK ;式II)、聚醚酮酮(PEKK ;式III)或聚醚醚酮酮(PEEKK ;式IV)，但是羰基和氧基團的其它排列自然也是可能的。
權利要求
1 用於製造複合物的方法，所述複合物由金屬箔和由聚亞芳基醚酮成型物料製成的箔製成，包括以下步驟 1.提供厚度為5至1200Pm的由包含以下組分的成型物料製成的箔 a)60至96重量份的聚亞芳基醚酮， b)2至25重量份的六方氮化硼，和 c)2至25重量份的滑石， 其中組分a)、b)和c)的重量份總和為100 ； II.提供厚度為10至150um的金屬箔；III.在Tm-40K至Tm+ 40K的溫度和4至5000 bar的壓力，不使用粘合劑壓制I.和·II.中提供的箔，其中T111為I.中提供的成型物料中聚亞芳基醚酮的晶粒熔點，T111為根據ISO11357，在第二次加熱中和用20K/min的加熱和冷卻速率對所述成型物料測定的。
2.根據權利要求I的方法， 特徵在於 I.中提供的箔的厚度為8至600Um0
3.根據在前權利要求任一項的方法， 特徵在於 II.中提供的金屬箔的厚度為17至105Um0
4.根據在前權利要求任一項的方法， 特徵在於 I.中提供的箔中的聚亞芳基醚酮為聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮酮(PEKK)或聚醚醚酮酮(PEEKK)。
5.根據在前權利要求任一項的方法， 特徵在於 根據ISO 13320,1.中提供的箔中的氮化硼的d5Q粒度為至少0. I iim，和至多10 u m,相應的d98為至少0. 3 ii m和至多20 u m。
6.根據在前權利要求任一項的方法， 特徵在於 根據ISO 13317，第3部分，I.中提供的箔中的滑石的d5(l粒度為至少0. I iim，和至多10 U m,相應的d98為至少0. 3 iim和至多20 y m。
7.根據在前權利要求任一項的方法， 特徵在於 I.中提供的箔的成型物料還包含矽烷和/或低聚矽氧烷。
8.根據在前權利要求任一項的方法， 特徵在於 I.中提供的箔已經在一側或兩側上壓制有II.中提供的金屬箔。
9.根據在前權利要求任一項的方法， 特徵在於 II.中提供的金屬箔由銅或鋁組成。
10.根據在前權利要求任一項製造的箔複合物用於製造柔性電路板的用途。
11.根據權利要求10的用途，特徵在於I.中提供的箔的厚度為6至150 Um0
全文摘要
本發明涉及由聚亞芳基醚酮箔和金屬箔製成的無粘合劑複合物。具體地，本發明涉及用於製造由聚亞芳基醚酮成型物料製成的箔和金屬箔製成的複合物的方法，包括以下步驟I.提供厚度為5至1200μm的由包含以下組分的成型物料製成的箔a)60至96重量份的聚亞芳基醚酮，b)2至25重量份的六方氮化硼，和c)2至25重量份的滑石，其中組分a)、b)和c)的重量份總和為100；II.提供厚度為10至150μm的金屬箔；III.在Tm-40K至Tm+40K的溫度和4至5000bar的壓力，不使用粘合劑壓制I.和II.中提供的箔產生適合於製造尺寸穩定的電路板的無粘合劑複合物。
文檔編號H05K3/00GK102744932SQ20121011741
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月20日 優先權日2011年4月21日
發明者J.布拉施克, K.阿爾廷 申請人:贏創德固賽有限公司