專利名稱：一種異方性導(dǎo)電膠膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種各向異性導(dǎo)電膠膜的制備方法，本發(fā)明將各向異性導(dǎo)電膠膜稱為異方性導(dǎo)電膠膜(ACF)。該膠膜僅沿其厚度方向(Z軸)具有導(dǎo)電性，其他方向(XY軸)不導(dǎo)電。
背景技術(shù)：
異方性導(dǎo)電膠膜，是將導(dǎo)電顆粒分散于粘合劑絕緣樹脂組合物中形成的。將其安裝在彼此相對(duì)的電路之間，在瞬間加壓加熱條件下，電路之間通過導(dǎo)電粒子連接，并牢固粘結(jié)電路。
異方性導(dǎo)電膠膜主要由絕緣樹脂、固化劑和導(dǎo)電粒子構(gòu)成，絕緣樹脂含熱固性樹脂與熱塑性樹脂。熱固性樹脂作為主要成膜物質(zhì)，與固化劑在受熱壓作用下反應(yīng)起主粘接作用。傳統(tǒng)的熱塑性樹脂不參與反應(yīng)，加熱熔化后立即固化，起初粘接作用。熱固性樹脂常用環(huán)氧樹脂和自由基聚合樹脂。其中各類環(huán)氧樹脂(JP9-25967、JP2001207133、CN200410222202.8)是專利中所見使用最多的。固化劑為潛伏性咪唑類固化劑，如US5733954、JP611268721、JP59-227925、EP0193068、JP3-129607、JP09-165435。自由基聚合樹脂有聚氨酯丙烯酸酯，環(huán)氧丙烯酸酯(JP2001171033)，胺改性雙馬來酰亞胺樹脂(CN1242403A)，不飽和聚酰樹脂(JP2001171033)等，采用過氧化物自由基引發(fā)劑，如偶氮二異丁腈，過氧化氫異丙苯，1，1-3，3-過氧-2-乙基己酸酯(NO1130200.3)。與環(huán)氧樹脂協(xié)同作用的熱塑性樹脂有SBS，SIS，SERS，聚乙烯醇縮醛(JP2001064207)，羧基丁腈橡膠(CN991033728，CN200410022028.1)，硅酮。與自由基聚合樹脂協(xié)同使用的有聚乙烯酸縮丁醛，環(huán)氧化的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(CN991033728)，羧基丁腈橡膠。
現(xiàn)有的異方性導(dǎo)電膠膜，在熱壓使用過程中，普遍存在固化率不均，固化收縮率大和固化溫度偏高以及接合強(qiáng)度低等技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種綜合性能優(yōu)異的異方性導(dǎo)電膠膜的制備方法。所要解決的技術(shù)問題是通過對(duì)熱塑性彈性體進(jìn)行改性，使其能夠參與反應(yīng)，增加剝離強(qiáng)度；通過對(duì)固化劑進(jìn)行改性使其膠膜的固化溫度降低，貯存穩(wěn)定性增加。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。
一種異方性導(dǎo)電膠膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟，首先，將絕緣樹脂中的熱塑性彈性體和環(huán)氧樹脂加入到甲苯與乙酸乙酯的混合溶劑中，加熱攪拌；溶解后，將導(dǎo)電粒子加入并攪拌均勻；降溫后，加入潛伏性固化劑以及絕緣樹脂中的抗氧劑、觸變劑、硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻制成膠液。
將所制成膠液涂布到經(jīng)脫膜劑處理過的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯構(gòu)成的剝離薄膜上，經(jīng)烘干后，成膜。
使用的基本配方如下熱塑性彈性體5-12份潛伏性固化劑6-8份液態(tài)環(huán)氧樹脂10-20份固態(tài)環(huán)氧樹脂0-4份導(dǎo)電粒子2-3份抗氧劑 0-0.5份觸變劑 0-0.5份硅烷偶聯(lián)劑 0-1份其中，甲苯/乙酸乙酯混合溶劑占膠液總量的60-70％。
所述的熱塑性彈性體由端羥基液體丁腈橡膠與環(huán)氧樹脂以及異氰酸酯按照1∶2∶2的比例反應(yīng)合成。
所述的端羥基液體丁腈橡膠的羥基含量為0.6~0.7％。
所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯。
所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A型液體環(huán)氧樹脂或固體環(huán)氧樹脂以及它們按任意比例的組合物。
所述的潛伏性固化劑為柔韌性好的2-十七烷基咪唑改性固化劑；改性方法為由2-十七烷基咪唑與液體環(huán)氧樹脂按照2∶1的物質(zhì)量之比反應(yīng)之后，再與甲苯二異氰酸酯(TDI)按摩爾比為1∶1反應(yīng)合成。
所述的抗氧劑為四[β(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，觸變劑為氣相二氧化硅，硅烷偶聯(lián)劑為γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷。
本發(fā)明的積極效果在于所制備的異方性導(dǎo)電膠膜使用溫度在130-150℃的較低溫度范圍內(nèi)；固化時(shí)間較短，為15-20秒；剝離強(qiáng)度較高，為1000gf/cm以上；儲(chǔ)存穩(wěn)定性較好，儲(chǔ)存期超過30天(40℃環(huán)境下)。
具體實(shí)施例方式
下面通過具體的實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
本發(fā)明使用的熱塑性彈性體為自行研制的端羥基液體丁腈橡膠改性環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂選用固體雙酚A環(huán)氧樹脂。固化劑選用自行研制的咪唑改性固化劑JQE6114。導(dǎo)電粒子選用自行研制的鍍Ni/Au交聯(lián)聚合物微球(其中球粒徑有2.5μm，3.5μm，4.5μm，7.5μm多種規(guī)格，Ni鍍層厚度0.2μm，Au鍍層厚度0.02μm)，溶劑為甲苯/乙酸乙酯(1∶1)混合溶劑。
使用的基本配方如下熱塑性彈性體JEC6112 5-12份潛伏性固化劑JQE6114 6-10份液態(tài)環(huán)氧樹脂JE6110-1(環(huán)氧當(dāng)量185-195g/ep)5-10份液態(tài)環(huán)氧樹脂JE6110-2(環(huán)氧當(dāng)量245-270g/ep)5-10份固態(tài)環(huán)氧樹脂JE6110-3(環(huán)氧當(dāng)量450-500g/ep)0-4份導(dǎo)電粒子2-3份抗氧劑0-0.5份觸變劑0-0.5份硅烷偶聯(lián)劑KH570 0-1份甲苯/乙酸乙酯混合溶劑占膠液總量的60-70％本發(fā)明按上述配方制成膠液，涂布，烘干成膜。
在130-150℃，4kgf/cm2，17-20秒下進(jìn)行壓縮，測(cè)試剝離強(qiáng)度，導(dǎo)電接觸電阻和絕緣電阻。
實(shí)施步驟1、熱塑性彈性體的合成。稱量甲苯二異氰酸酯29克，端羥基液體丁腈橡膠122克，控溫70℃，在催化劑二月桂酸二丁基錫的作用下反應(yīng)2小時(shí)，測(cè)定-NCO達(dá)理論設(shè)計(jì)值后，加入35g液體環(huán)氧樹脂JE6110-1，控溫90℃反應(yīng)1小時(shí)，測(cè)定-NCO值，含量小于0.5％停止反應(yīng)，趁熱出料。
2、潛伏性固化劑的合成。稱取44.4克2-十七烷基咪唑和18.9克液體環(huán)氧樹脂在80℃下反應(yīng)3-5小時(shí)，當(dāng)瓶?jī)?nèi)反應(yīng)液由液體變?yōu)榘牍虘B(tài)粘稠物時(shí)，停止加熱，趁熱出料，冷卻。粉碎至3-5μm顆粒后，加入17.4克甲苯二異氰酸酯，50克甲苯/乙酸乙酯的混和溶劑，在70℃下反應(yīng)2小時(shí)后冷卻出料。
3、取步驟1中合成的熱塑性彈性體JEC6112 120克，液體環(huán)氧樹脂JE6110-180克，液體環(huán)氧樹脂JE6110-2 100克，固體環(huán)氧樹脂JE6110-3 20克，加入甲苯/乙酸乙酯的混合溶劑670克，加熱溶解后加入20克粒徑8μm的鍍Ni/Au導(dǎo)電粒子，攪拌均勻，降溫后加入步驟2合成的潛伏性固化劑JQE6114的甲苯溶液(取用時(shí)混勻)150g，抗氧劑5g，觸變劑5g，硅烷偶聯(lián)劑10g，攪拌均勻制成膠液。
將上述膠液涂布在經(jīng)脫模劑處理過的聚鄰苯二甲酸乙二醇酯剝離薄膜上，120℃烘干3分鐘，分切成2毫米寬，單卷50米長(zhǎng)異方性導(dǎo)電膠膜，冷貯。
上述導(dǎo)電膠膜置于兩連接電路間，在130℃，4kgf/cm2m2壓力，20秒的條件下壓縮，剝離強(qiáng)度1600gf/cm，導(dǎo)電電阻5Ω，絕緣電阻5×1011Ω，耐溶劑腐蝕性佳。40℃貯存穩(wěn)定性達(dá)1月以上。
下面針對(duì)異方性導(dǎo)電膠膜的特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。就表一所見的評(píng)價(jià)項(xiàng)目及評(píng)價(jià)方法進(jìn)行說明。
剝離強(qiáng)度1100gf/cm以上標(biāo)記為○，不足1100gf/cm標(biāo)記為×。
導(dǎo)電電阻10Ω以下標(biāo)記為○，否則標(biāo)記為×。
40℃環(huán)境1個(gè)月后仍有粘性標(biāo)記為○，否則標(biāo)記為×。
表一

權(quán)利要求
1.一種異方性導(dǎo)電膠膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟，首先，將絕緣樹脂中的熱塑性彈性體和環(huán)氧樹脂加入到甲苯與乙酸乙酯的混合溶劑中，加熱攪拌；溶解后，將導(dǎo)電粒子加入并攪拌均勻；降溫后，加入潛伏性固化劑以及絕緣樹脂中的抗氧劑、觸變劑、硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻制成膠液。將所制成膠液涂布到經(jīng)脫膜劑處理過的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯構(gòu)成的剝離薄膜上，經(jīng)烘干后，成膜。使用的基本配方如下熱塑性彈性體 5-12份潛伏性固化劑 6-8份液態(tài)環(huán)氧樹脂 10-20份固態(tài)環(huán)氧樹脂 0-4份導(dǎo)電粒子 2-3份抗氧劑0-0.5份觸變劑0-0.5份硅烷偶聯(lián)劑0-1份其中，甲苯/乙酸乙酯混合溶劑占膠液總量的60-70％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異方性導(dǎo)電膠膜的制備方法，其特征在于所述的熱塑性彈性體由端羥基液體丁腈橡膠與環(huán)氧樹脂以及異氰酸酯按照1∶2∶2的比例反應(yīng)合成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異方性導(dǎo)電膠膜的制備方法，其特征在于所述的端羥基液體丁腈橡膠的羥基含量為0.6~0.7％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異方性導(dǎo)電膠膜的制備方法，其特征在于所述的異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異方性導(dǎo)電膠膜的制備方法，其特征在于所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A型液體環(huán)氧樹脂或固體環(huán)氧樹脂以及它們按任意比例的組合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異方性導(dǎo)電膠膜的制備方法，其特征在于所述的潛伏性固化劑為柔韌性好的2-十七烷基咪唑改性固化劑；改性方法為由2-十七烷基咪唑與液體環(huán)氧樹脂按照2∶1的物質(zhì)量之比反應(yīng)之后，再與甲苯二異氰酸酯(TDI)按摩爾比為1∶1反應(yīng)合成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異方性導(dǎo)電膠膜的制備方法，其特征在于所述的抗氧劑為四[β(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，觸變劑為氣相二氧化硅，硅烷偶聯(lián)劑為γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷。
全文摘要
本發(fā)明是一種異方性導(dǎo)電膠膜的制備方法，首先，將絕緣樹脂中的熱塑性彈性體和環(huán)氧樹脂加入到甲苯與乙酸乙酯的混合溶劑中，加熱攪拌；溶解后，將導(dǎo)電粒子加入并攪拌均勻；降溫后，加入潛伏性固化劑以及絕緣樹脂中的抗氧劑、觸變劑、硅烷偶聯(lián)劑，攪拌均勻制成膠液。將所制成膠液涂布到經(jīng)脫膜劑處理過的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯構(gòu)成的剝離薄膜上，經(jīng)烘干后，成膜。所制備的異方性導(dǎo)電膠膜使用溫度在130－150℃的較低溫度范圍內(nèi)；固化時(shí)間較短，為15－20秒；剝離強(qiáng)度較高，為1000gf/cm；儲(chǔ)存穩(wěn)定性較好，儲(chǔ)存期超過30天(40℃環(huán)境下)。
文檔編號(hào)C08K3/00GK1919900SQ200610068710
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月1日
發(fā)明者紀(jì)克兵, 李興存, 周小平, 豆帆, 朱洪維 申請(qǐng)人:煙臺(tái)碩德新材料有限公司