一种可常温储存的快速反应型环氧胶带及其制备方法、用途与流程

本发明属于胶带，尤其涉及一种可常温储存的快速反应型环氧胶带及其制备方法、用途。

背景技术：

1、随着科技的发展，人们生活愈加便利，电子产品也越来越成为不可或缺的一部分，而柔性印刷电路板(fpc)已成为电子产品中不可缺少的重要组成部分，它适应了电子产品向高密度、小型化、高可靠性发展的需求。目前，它已被广泛应用于计算机与通讯、航天与国防、消费电子品，医疗设备等行业的电子设备上。

2、fpc基材是用挠性塑料薄膜与金属薄片材料按一定设计要求粘接在一起制成的。常用的绝缘薄膜是聚酰亚胺(pi)和聚酯(pet)，常用的金属薄片材料是铜箔或sus不锈钢。为了迎合市场多变的fpc性能需求，不同性能的fpc胶粘剂的设计开发便起到至关重要的作用。纵观国内外多年的开发受用，fpc胶粘剂其主要还是以改性环氧树脂类(ep)和聚丙烯酸酯类(pea)这两类为主。凭借着成本低廉，加工窗口宽，同时粘接性能优良等特点，环氧胶粘剂便脱颖而出。而应用于fpc的环氧胶粘剂为了迎合实际高效率生产以及后期稳定使用的需求，往往需要短时间高温固化，同时保证较好的粘接性，这不仅要克服固化速率与存储性之间的矛盾，还需要解决快速固化带来的胶膜稳定性问题，如较大收缩率等。而过高的加工温度(180℃以上)会降低加工组件和设备的使用寿命，存在损害其他元器组件的风险，增加能耗，从而提高生产成本。同时热固型的环氧胶粘剂因其固有特性，耐热性不足，吸水以及加之胶粘剂组分本身沸点或者分解温度较低引起自身组件气泡鼓包问题，影响了后续组装和产品的使用稳定性。因此，为了满足市场高需求量以及功能多样化的需求，开发一款制备简单，对生产工艺要求不高，便于常规胶粘剂制造企业生产，同时能在中温(180℃以下)下短时间反应完全，具有良好的常温储存性以及较好的耐湿热性的环氧胶粘剂已是刻不容缓。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种可常温储存的快速反应型环氧胶带，该胶带的环氧胶粘剂粘接性较为稳定,具有较强的粘接伸能力，能在中温下(150～160℃)短时间内快速反应(几十秒内)，且具有良好的储存性。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可常温储存的快速反应型环氧胶带，包括上离型层、环氧胶粘剂层和基材层，所述环氧胶粘剂层位于上离型层与基材层之间；

3、所述环氧胶粘剂层由环氧胶粘剂涂覆液烘干获得，此涂覆液由以下重量份组分组成：

4、环氧树脂20％～30％，增韧剂10％～30％，填充剂10％～25％，固化剂10％～30％，促进剂0.5％～3％，5％～10％的乙酸乙酯或苯，乙酸乙酯或苯是作为稀释剂，用于提前分散促进剂使用。

5、上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：

6、1.上述方案中，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、螯合物改性型环氧树脂、树枝状环氧树脂中一种或至少两种的混合物；优选地，所述环氧树脂优选为双酚a型环氧树脂，螯合物改性型环氧树脂和树枝状环氧树脂中的一种或两种以上的混合物。

7、进一步优选地，所述环氧树脂包括但不限于环氧树脂yd134，螯合型环氧树脂ep-49-10p2与树脂状环氧树脂cye-003中的任意两种的混合物；两种环氧树脂的质量比为1:2～1:4；通过不同环氧树脂的适量配合使用，一方面可以利用树枝状结构存在的较高密度和数量的羟基和环氧基团形成更高密度的的三维空间网状结构，从而提高胶膜的玻璃化转变温度，即改善胶膜的耐湿热和粘接性，另一方面，可以凭借螯合型环氧树脂中的p＝o中的氧原子与金属基材界面的金属原子形成相对于氢键作用更为稳定且作用力更大的配位键，也能进一步改善胶膜的耐湿热性和粘接性。

8、2.上述方案中，所述增韧剂为丁腈橡胶类增韧剂、丙烯酸(酯)橡胶类、核壳橡胶类环氧树脂增韧剂、聚醚砜中的一种或至少两种的混合物；

9、所述丁腈橡胶为羧基的丁腈橡胶，与树脂亲和性较好，通过基团的反应改善了胶膜的脆性，通过自身的极性基团进一步提升与金属基材的粘接强度与附着力；进一步优选地，所述的丁腈橡胶包括但不限于如cvc的ctbn 1300x13，中国台湾南帝的1072cgj以及日本jsr的xer32；

10、进一步优选地，所述的丙烯酸(酯)橡胶类包括但不限于杜邦的vamac g，日本大曹的ctv2，以及长濑spg-2；

11、进一步优选地，所述核壳橡胶类环氧树脂增韧剂包括但不限于深圳辉亚的的hy-t054，日本钟渊的mx-125。

12、3.上述方案中，所述填充剂为碳酸钙、氢氧化铝、硅微粉(二氧化硅)、二氧化钛的其中一种或两种以上组分；进一步优选地，所述填充剂包括但不限于上海宜鑫化工的氢氧化铝，江苏联瑞新材的硅微粉或者苏州锦艺新材的硅微粉。

13、4.上述方案中，所述固化剂为有机胺类固化剂、酸酐类固化剂、咪唑类固化剂中的一种或至少两种的混合物；

14、进一步优选地，有机胺类固化剂为4，4-二氨基二苯砜(dds)，双氰胺中的一种或多种；

15、进一步优选地，咪唑类固化剂为一些改性潜伏型咪唑，包括但不限于adeka的5046s，以及旭化成的胶囊固化剂等。

16、进一步优选地的咪唑类固化剂为旭化成的改性咪唑胶囊化处理得到的胶囊固化剂，为了进一步使用常规且简单的溶剂型胶膜生产工艺，特选具有高耐溶剂性且高反应性(利于胶粘剂的快速反应)的胶囊固化剂hxa3042hp。

17、5.上述方案中，所述促进剂为胺类促进剂、取代脲类促进剂、咪唑类促进剂以及三氟化硼络合物类促进剂的一种或者至少两种的混合物。

18、进一步优选地，所述的促进剂为三氟化硼络合物类促进剂。

19、6.上述方案中，所述上离型层和基材层均采用聚酯薄膜基材，并在酯薄膜基材上涂布有离型层，所述离型层采用的离型剂包括长链烷基化合物和有机硅聚合物，所述上离型层和基材层的离型层均与环氧胶粘剂层贴合。

20、7.上述方案中，所述上离型层离型力在20～30gf/25mm之间，厚度为40～50μm。所述基材层离型力在50～100gf/25mm之间，厚度为70～80μm，所述环氧胶粘剂层的厚度为10～15μm，所述上离型层和基材层分别对应轻离型层和重离型层。

21、为达到上述目的，本发明采用的另一技术方案是：一种可常温储存的快速反应型环氧胶带的制备方法，包括以下步骤：

22、将0.5％～3％促进剂和5％～10％的乙酸乙酯或者苯进行搅拌分散4h至混合液均一；

23、将所述环氧树脂20％～30％，增韧剂10％～30％，填充剂10％～25％，固化剂10％～30％以及已经分散好的促进剂分散液加入到有机溶剂中，并加入促进剂，制得粘合剂胶液；特别注意的是在用到的胶囊固化剂时，因其存在且依靠一层纳米级多孔外壳来保护和隔绝作为内芯的改性咪唑固化剂在常温下固化环氧，以达到成品胶膜良好常温储存性的目的，而常规生产工艺为了维持壳体完整性除了温度压力的常规管控外，分散工艺的选择尤为关键。为了更好地将难分散组分如填料分散在胶粘剂中，常规的较为简易的溶剂型分散工艺如高速剪切盘分散，砂磨球磨等自然是首选，而在将胶囊固化剂分散至胶液中时，这些操作工艺往往因剧烈的机械碰撞产生足以破坏其壳体的力，使其本身的存储性失效，所以更需要针对性的采用旋叶搅拌等较为温和的方式进行分散，以达到保护壳体又分散均匀的目的。

24、将所述粘合剂胶液涂覆于所述基材层上，于80～90℃下烘干溶剂，得到环氧胶粘剂层，再在环氧胶粘剂层上覆盖一层上离型层进行胶层的保护，得到快速反应型环氧胶带

25、为达到上述目的，本发明采用的另一技术方案是：一种可常温储存的快速反应型环氧胶带的用途，所述快速反应型环氧胶带可用于fpc基材组件。

26、1.上述方案中，所述fpc基材组件从上至下依次为绝缘膜材、环氧胶粘剂层以及金属板材，所述fpc薄膜厚度为50～100μm，金属板材厚度为200～300μm。

27、所述的fpc基材组件中的绝缘膜材的原料包括基体树脂，所述基体树脂为聚酰亚胺(pi)，聚酯(pet)中的一种或多种。优选地，所述的fpc基材组件中的粘合层为上述环氧胶粘剂。优选地，粘合层厚度为10～15μm。

28、优选地，所述fpc基材组件中的金属板材的材料为不锈钢sus或铜箔。

29、2.上述方案中，所述粘接过程具体包括以下步骤：撕去所述快速反应型环氧胶带的上离型层，预贴在金属板材上，80℃/0.5mpa/2s下进行滚贴，使得胶膜紧紧贴于金属板材，再撕去基材层，将绝缘膜材贴在环氧胶粘剂层上，所述热压温度为150～160℃，热压压力为4～5mpa，热压时间为20～30s，热压处理后得到fpc基材组件。

30、由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

31、1.本发明可常温储存的快速反应型环氧胶带中的环氧胶粘剂能实现在较高温度(150～160℃)下几十秒内的快速反应完全，同时具有较大粘接强度，且具有良好的常温储存性，同时具有良好的耐湿热，而该胶粘剂的原理以及组分较为简单，生产工艺简单、快速，易于推广，具有较为广阔的市场前景。

32、2.本发明可常温储存的快速反应型环氧胶带，选择极性较低的甲苯为溶剂，采用较低烘烤温度和较为温和的分散工艺(旋叶搅拌)搭配使用耐溶剂型(胶囊膜厚度级别为厚)的胶囊固化剂，实现了胶囊固化剂在常规胶粘剂溶剂型制备工艺中的使用，所获得的环氧胶粘剂能够有良好的储存性和较快的反应速度。

33、3.本发明采用三氟化硼乙胺络合物作为促进剂，该固化剂在常温下具有良好的稳定性，在高温下分解出乙胺和三氟化硼，固化以及促进固化剂进一步固化环氧树脂，从而使得其在搭配胶囊固化剂使用后，能实现胶粘剂的短时间快速固化完全，且能常温放置很长时间。而三氟化硼乙胺可溶于苯等苯类溶剂，其较好的溶解性相较于传统的潜伏性促进剂(呈现粉状，且难溶于任何溶剂，只能以填料的形式分散在胶体中)能更好地分散在胶粘剂中。这一方面有利于改组分能更好的发挥自身促进作用，加快胶粘剂固化，另一方面能适用溶剂型工艺，降低分散难度，简化生产工艺。

34、4.本发明对螯合型环氧树脂以及树枝状环氧树脂的使用，分别通过强力的配位作用和较高的反应基团密度，使得胶膜有更高的交联密度和强度，从而改善其耐湿热性。