一种抗静电干膜保护膜及其制备方法与流程

本发明涉及干膜保护膜，具体涉及一种抗静电干膜保护膜及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，随着电子工业的快速发展，印刷电路板制造技术不断进步。在这一过程中，干膜技术扮演着关键角色。干膜是一种特殊的高分子化合物，通过紫外线照射后发生聚合反应，形成稳定的保护层，用于电路板的图形转移和蚀刻保护。

2、干膜通常由三层结构组成：顶部的保护膜、中间的感光层和底部的载体层。顶部保护膜主要用于保护感光层免受外部环境的影响；中间的感光层是干膜的核心部分，由光敏树脂组成，能够在紫外光照射下发生聚合反应；底部载体层通常由聚酯(pet)材料制成，为整个干膜结构提供支撑。在使用前，顶部和底部的保护层需要剥离，以确保感光层能够与电路板表面直接接触。

3、在干膜的生产过程中，首先将感光层涂覆在载体上，然后再覆盖上保护膜，形成完整的干膜结构。这种三层结构设计不仅便于干膜的储存和运输，还能有效保护感光层的性能。

4、干膜保护膜在整个生产和使用过程中起着至关重要的作用。它不仅能保持干膜表面的平整度和透明度，还能防止干膜变形和损伤。此外，保护膜还具有抗静电和防刮花的功能，有效防止灰尘和污染物的侵入，减缓干膜的老化过程，从而延长其保质期。

5、目前市场上常见的干膜保护膜材料主要为聚乙烯(pe)和聚丙烯(pp)，这两种材料各有优缺点。

6、pe保护膜具有良好的柔韧性和较低的成本，适合大规模生产，但其质地较软，在卷绕过程中容易变形，且刚性不足，易出现收缩问题。此外，pe保护膜的透明度相对较低，可能影响后续的曝光效果。

7、pp保护膜则具有较高的刚性和优良的透明度，能够更好地保护干膜表面，并提供更清晰的曝光效果。然而，pp保护膜自身静电性较强，在后续使用过程中可能对干膜质量造成不利影响，如吸附灰尘或导致静电放电损伤。另外，pp保护膜的粘结力不够稳定，在剥离过程中可能出现不均匀或残留问题。

8、中国专利文献cn107696652a公开了一种用于感光干膜的保护膜，保护膜采用多层共挤流延法或多层共挤拉伸法制备，该保护膜包括中间pp层和两个表面层，其中一个表面层为pe离型层，另外一个表面层为防滑层；中间pp层完全由pp材料制备成型；pe离型层完全由pe材料制备，该离型层的表面不添加离型剂；防滑层完全由pe材料制备成型，或者由pp材料和pe材料的共聚物或共混物制备成型。

9、现有的干膜保护膜静电大，容易对干膜质量造成很大影响，粘结力不稳定。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种抗静电干膜保护膜及其制备方法，有效降低了干膜保护膜的静电积累，还提高了保护膜的整体性能，包括更好的防尘、防刮花能力，以及稳定的粘结力和易剥离性，延长了其使用寿命，提高了后续加工过程的效率和质量。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种抗静电干膜保护膜，由哑面层、粘附层、芯层复合而成，所述芯层位于哑面层和粘附层之间，所述芯层以重量份数计由以下组分制成：共聚聚丙烯60～80份、聚烯烃弹性体18～40份、复合抗静电剂3～10份。

4、优选的，所述共聚聚丙烯中乙烯含量为1～15wt％，熔点范围135～165℃，总分子量为15万～30万；所述聚烯烃弹性体为乙烯-丙烯弹性体，聚烯烃弹性体中聚乙烯含量为8～20wt％。

5、优选的，所述哑面层以重量份数计由以下组分制成：低密度聚乙烯100份、硅藻土1～3份；所述粘附层以重量份数计由以下组分制成：低密度聚乙烯100份、硅酮粉1～3份。

6、优选的，所述低密度聚乙烯分子量为10万～30万。

7、优选的，所述哑面层的厚度为保护膜总厚度的10～30％，所述粘附层的厚度为保护膜总厚度的10～30％。

8、优选的，所述复合抗静电剂的制备方法，包括如下步骤：

9、(1)将纳米二氧化硅分散至乙醇中，加入kh560，调节ph，搅拌反应，将产物洗涤、干燥，得到预处理二氧化硅；

10、第一阶段，二氧化硅表面改性：将纳米二氧化硅与kh560(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)在乙醇中反应。kh560的甲氧基在溶液中水解形成硅醇基团，随后与二氧化硅表面的硅羟基发生缩合反应，形成si-o-si键。反应结束后，二氧化硅表面被引入了环氧基团，为后续反应提供活性位点。

11、优选的，步骤(1)中，调节ph至4～5；搅拌反应条件为60～80℃下搅拌反应2～4h。

12、优选的，步骤(1)中，纳米二氧化硅、乙醇、kh560的用量比为10g：100～200ml：1～5g。

13、(2)将预处理二氧化硅分散在dmf中，然后加入聚吲哚、三乙胺，超声处理，在氮气保护下搅拌反应，将产物过滤、洗涤、烘干，得到接枝二氧化硅；

14、第二阶段，聚吲哚接枝：将预处理的二氧化硅与聚吲哚在dmf中反应。聚吲哚分子中的仲胺(-nh-)与二氧化硅表面的环氧基团发生开环反应。环氧环打开，仲胺与环氧基团形成新的c-n键，生成叔胺结构(-n<)，同时在碳链上形成新的羟基(-oh)。三乙胺作为催化剂，促进环氧基团的开环反应。

15、优选的，步骤(2)中，预处理二氧化硅、聚吲哚、三乙胺的用量比为10g：2～10g：0.1～1g；超声处理30～60min；搅拌反应条件为80～100℃下搅拌反应6～12h。

16、(3)将接枝二氧化硅分散在dmf中，在氮气氛围下缓慢滴加甲基磺酸甲酯，随后加入碳酸钾，搅拌反应，将产物过滤、醇洗、干燥，得到复合抗静电剂。

17、第三阶段，季铵化反应：将接枝二氧化硅与甲基磺酸甲酯在dmf中反应。甲基磺酸甲酯作为强亲电试剂，与上一步生成的叔胺发生季铵化反应。叔胺上的氮原子进攻甲基磺酸甲酯的甲基，形成n-c键，同时甲磺酸根离子(ch3so3-)作为对离子与新形成的季铵离子配对。碳酸钾作为碱，中和反应产生的酸，推动反应平衡向右移动。这个三阶段过程最终产生了一个复合结构：二氧化硅核心，表面接枝了聚吲哚，并且聚吲哚上的氮原子被季铵化，得到了具有优异抗静电性能的复合材料。

18、优选的，步骤(3)中，搅拌反应条件为30～50℃下搅拌反应12～24h；每隔1h进行5～10min超声处理以加速反应。

19、优选的，步骤(3)中，接枝二氧化硅、甲基磺酸甲酯、碳酸钾的用量比为10g：5～10g：0.1～1g。

20、本发明还要求保护一种所述抗静电干膜保护膜的制备方法，包括如下步骤：按配方将原料各自混合后分别经过三台单螺杆挤出机进行熔融，经过配料块连接器、模头共挤和冷却进行成膜，产品后续经冷却定型、厚度检测、在线分切、收卷及包装，得到所述抗静电干膜保护膜。

21、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

22、1、本发明提供了一种抗静电干膜保护膜，通过三层结构设计和特殊的材料配比，有效解决了现有技术中的静电问题和粘结力不稳定的缺陷。芯层采用共聚聚丙烯、聚烯烃弹性体和复合抗静电剂的组合，既保证了保护膜的刚性和透明度，又显著提高了抗静电性能。纳米二氧化硅的引入不仅增强了保护膜的机械强度和热稳定性，还改善了光学性能和分散性。哑面层和粘附层的设计则进一步增强了保护膜的功能性，提高了与干膜的粘结稳定性，同时保证了良好的剥离性能。这种结构设计不仅有效防止了灰尘吸附和静电放电损伤，还提高了干膜的整体质量和使用寿命。

23、2、本发明提供了一种复合抗静电剂的制备方法，首先，通过kh560对纳米二氧化硅进行表面改性，引入环氧基团，这为后续反应提供了活性位点；其次，将改性后的二氧化硅与聚吲哚反应，通过环氧基团与聚吲哚的仲胺基团反应，实现聚吲哚的接枝，形成电子传导通道；最后，利用甲基磺酸甲酯对接枝的聚吲哚进行季铵化反应，形成具有离子传导性的季铵盐结构。这种多步骤反应设计确保了复合抗静电剂具有优异的性能和稳定性，同时实现了电子传导和离子传导的双重机制。

24、3、本发明提供了一种复合抗静电剂，聚吲哚的接枝提供了电子传导通道，有效降低了表面电阻；季铵化反应引入的离子基团则进一步增强了电荷的传输和耗散能力；同时，三步改性还提高了纳米二氧化硅与树脂基体的相容性；最终得到的产品不仅显著提高了抗静电性能，还具有良好的热稳定性和机械性能。聚吲哚和季铵盐的协同作用创造了一个多功能、高效、持久的抗静电体系，可在宽频率范围和不同湿度条件下持续发挥作用。此外，这种结构还具有一定的防腐蚀能力，进一步提升了复合材料的综合性能。因此，该复合抗静电剂能够在干膜保护膜的使用过程中持续发挥作用，有效防止静电积累和放电损伤，显著提高了干膜的整体质量、可靠性和环境适应性。

25、4、本发明提供了一种复合抗静电剂，其能够在芯层中形成一个密集且连续的导电网络，这一网络不仅在芯层内部提供了导电路径，还通过与相邻层之间的界面作用，形成了导电桥梁，允许电荷在不同层之间传递。当膜表面受到外部电荷刺激时，电荷首先在表面层积累，随即通过表面层与芯层界面处存在的微观不连续性导电连接点传递至芯层，芯层内的导电网络迅速将电荷分散到整个膜层，防止了表面电荷的持续积累。