一种导热石墨复合膜及其制备方法与流程

本发明属于导热材料的技术领域，具体涉及一种导热石墨复合膜及其制备方法。

背景技术：

高导热石墨膜，又称人工合成石墨膜，因其优异导热性、耐腐蚀性以及导电性，被广泛应用在电子类产品进行散热。但为了进一步提高导热石墨膜的密度、导热性和延展性，导热石墨膜还需要经高压力作用下压延成型，在压延过程中，需要一种底膜作为承载物；同时，导热石墨膜应用于电子产品散热时，需要根据电子产品的具体尺寸和要求进行膜切工序。

现有技术中的导热石墨膜的压延和膜切工艺，如图1所示，以离型膜为底膜，该底膜包括pet基材1和涂在基材上1的硅油层4，通过压延机将导热石墨膜3压合在硅油层4上；之后再在导热石墨膜3背向硅油层4的一侧表面上设置保护膜，保护膜由pet基材1和涂在该基材1一侧表面上的硅胶层5，通过硅胶层5将导热石墨膜3与保护膜粘结；再将离型膜从导热石墨膜3上撕掉，形成导热石墨膜3与保护膜的复合膜；最后采用膜切机将该复合膜切割成所需尺寸和形状的片材。

但是，上述的复合膜在膜切过程中，由于硅胶的粘结性，硅胶层5会撕掉部分的导热石墨膜3，引起膜切后复合膜的边缘出现起翘或毛边现象，影响复合膜的后续处理工序，也造成导热石墨膜的成品率降低；同时，形成上述复合膜的过程中，先需要离型膜的支撑，后续还的将离型膜撕掉，导致整个制备工艺复杂，成本高的缺陷。

技术实现要素：

因此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中导热石墨膜与底膜形成的复合膜，在膜切后复合膜的边缘出现起翘或毛边现象，以及复合膜制备工艺复杂和成本高的问题。

为此，本发明提供一种导热石墨复合膜，包括

基材；

涂层，设置在所述基材的一侧表面上，其粘性小于胶黏剂的粘性且其单位面积的剥离力大于离型剂的单位面积的剥离力；

导热石墨膜，压合在所述涂层的背向所述基材一侧的表面上。

优选地，上述的导热石墨复合膜，所述涂层为采用所述离型剂与所述胶黏剂的混合物形成的薄膜。

优选地，上述的导热石墨复合膜，所述涂层包括至少一个第一区域，以及与所述第一区域相邻设置的第二区域；所述第一区域内设有所述离型剂，所述第二区域内设有所述胶黏剂。

进一步优选地，上述的导热石墨复合膜，至少有一个所述第一区域位于外侧，所述第二区域位于该所述第一区域内，且该所述第一区域处于所述导热石墨膜边缘的四周位置处。

本发明提供一种导热石墨复合膜的制备方法，包括以下步骤：

s2：在基材的一侧表面上涂上所需厚度的涂层，以形成底膜；

s3：将导热石墨膜压延在底膜中涂层的背向基材的一侧表面上，以形成复合膜。

优选地，上述的导热石墨复合膜的制备方法，在s2步骤中，在基材的一侧表面涂上离型剂与胶黏剂按照所需比例配合后的混合液，以形成所述涂层。

优选地，上述的导热石墨复合膜的制备方法，所述混合液中还包括助剂，所述助剂为抗静电剂、消泡剂、抗氧化剂中的任意一种，或者任意两种或者三种的混合物；

所述混合液的质量为100份，所述离型剂的质量为5份-70份，所述胶黏剂的质量为5-70份；所述助剂所占的质量为1份-7份，其余为溶剂。

优选地，上述的导热石墨复合膜的制备方法，在s2步骤之前，还包括

s1：根据预设图案，在所述基材的一侧表面上制备出或分割出所需图案的至少一个第一区域和至少一个第二区域；

在s2步骤中，分别在所述第一区域内和第二区域内涂上所需厚度的离型剂和胶黏剂，来形成所述涂层。

进一步优选地，上述的导热石墨复合膜的制备方法，在s2步骤中，预先在离型剂和胶黏剂中分别加入助剂，所述助剂为抗静电剂、消泡剂、抗氧化剂中的任意一种，或者任意两种或者三种的混合物；再将混合有助剂的所述离型剂和所述胶黏剂分别涂在所述第一区域和第二区域内。

优选地，上述的导热石墨复合膜的制备方法，所述涂层的厚度为1um-15um；和/或

所述基材为pet、pe、opp、bopet、bopp、pc、pmma、ps、abs、ptfe中的任意一种；和/或

所述离型剂为聚乙烯醇、硅油、硅脂、乳化石腊中的任意一种，或两种或者多种的混合物；和/或

所述胶黏剂为硅胶和/或丙烯酸酯。

本发明提供的技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的导热石墨复合膜，包括基材、涂层以及导热石墨膜，其中涂层设置在所述基材的一侧表面上，其粘性小于胶黏剂的粘性且其单位面积的剥离力大于离型剂的单位面积的剥离力；导热石墨膜压合在所述涂层的背向所述基材一侧的表面上。

此结构的复合膜，由于基材与导热石墨膜之间的涂层的粘性小于胶黏剂的粘性，且其单位面积的剥离力大于离型剂的单位面积的剥离力，使得该涂层既有离型剂的剥离力功能，又有胶黏剂的粘性，可以采用一层的涂层来代替现有的离型膜中的离型剂层和保护膜中的胶黏剂层，一层基材代替现有的离型膜中的基材和保护膜中的基材，使得该复合膜只需经过一道覆膜工艺形成，便可直接进入下一道的膜切工艺，无需像现有的需要经过两道覆膜工序和一道的撕膜工序，将导热石墨膜转移到保护膜上来形成复合膜，才能够进行下一道的膜切工序，从而缩短复合膜的制备过程，同时减少一层辅材(离型剂层或者胶黏剂层)，降低复合膜制备的成本。另外，在膜切工艺过程中，由于涂层的粘性较小，其对导热石墨膜的吸附作用力也较小，在膜切后，使得复合膜边缘处出现毛边或起鼓的现象大大减少，从而提高膜切后复合膜的成品率。

2.本发明提供的导热石墨复合膜，所述涂层为采用所述离型剂与所述胶黏剂的混合物形成的薄膜，可以根据实际需要，随时调整涂层中离型剂和胶粘剂的含量，以便于调整涂层的粘性和单独面积上的剥离力。

3.本发明提供的导热石墨复合膜，所述涂层包括至少一个第一区域，以及与所述第一区域相邻设置的第二区域；所述第一区域内设有所述离型剂，所述第二区域内设有所述胶黏剂，便于通过改变不同区域的面积，来调整涂层所需的粘性和单独面积上的剥离力。

4.本发明提供的导热石墨复合膜，至少有一个所述第一区域位于外侧，所述第二区域位于该所述第一区域内，且该所述第一区域处于所述导热石墨膜边缘的四周位置处。在膜切复合膜时，处于复合膜边缘位置处的离型剂层，其对导热石墨膜的吸附力很小，进一步使得复合膜被膜切后，复合膜的边缘不会出现起鼓或毛边的现象。

5.本发明提供一种导热石墨复合膜的制备方法，包括如下步骤：s2：在基材的一侧表面上涂上所需厚度的涂层，以形成底膜；s3：将导热石墨膜压延在底膜中涂层的背向基材的一侧表面上，以形成复合膜。

此制备方法，只需进行一次的覆膜工序就能够制备出上述的复合膜，该复合膜便直接可以进入下一道的膜切工艺，无需像现有的需要经过两道覆膜工序和一道的撕膜工序，将导热石墨膜转移到保护膜上，来形成复合膜，才能够进行下一道的膜切工序，从而缩短复合膜的制备过程，同时减少一层辅材(离型剂层或者胶黏剂层)，降低复合膜制备的成本。

6.本发明提供一种导热石墨复合膜的制备方法，在s2步骤之前，还包括s1：根据预设图案，在所述基材的一侧表面上制备出或分割出所需图案的至少一个第一区域和至少一个第二区域；在s2步骤中，分别在所述第一区域内和第二区域内涂上所需厚度的离型剂和胶黏剂，来形成所述涂层。此方法中，通过先在基材上形成预设的图案，之后再根据图案喷上所需厚度的离型剂层和胶粘剂层，使得导热石墨膜在涂层上所受到的吸附力和剥离力更规整化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中导热石墨复合膜的制备工艺；

图2为本发明实施例1中提供导热石墨复合膜的结构示意图；

图3为图2中导热石墨复合膜的涂层的第一种结构示意图；

图4为图2中导热石墨复合膜的涂层的第二种结构示意图；

图5为图2中导热石墨复合膜的涂层的第三种结构示意图；

图6为图2中导热石墨复合膜的涂层的第四种结构示意图。

附图标记说明：

1-基材；2-涂层；21-第一区域；22-第二区域；3-导热石墨膜；4-硅油层；5-硅胶层。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种导热石墨复合膜，如图2所示，包括基材1、涂层2以及导热石墨膜3。其中，涂层2设置在基材1的一侧表面上，其粘性小于胶黏剂的粘性且其单位面积的剥离力大于离型剂的单位面积的剥离力；导热石墨膜3压合在涂层2的背向基材1一侧的表面上。

上述的涂层2为采用离型剂与胶黏剂、助剂的混合物形成的薄膜，薄膜的厚度最佳地控制在3um，或者1um、2um、4um、5um、8um、9um、12um、15um，最好控制在1um-15um范围内，当然根据客户实际需求，还可以为其他尺寸，但不宜过厚，防止涂层2对导热石墨膜3的粘性过大，或者单位面积的剥离力过大，影响复合膜的性能。

其中，离型剂优选为硅油，胶黏剂优选为硅胶，助剂包括抗静电剂、消泡剂、抗氧化剂；例如抗静电剂为硅酸乙酯，消泡剂为聚醚类消泡剂，抗氧化剂为抗氧化剂1010。基材1优选为树脂材料，例如pet材质。

此实施方式中的复合膜，由于基材1与导热石墨膜3之间的涂层2的粘性小于硅胶的粘性，且其单位面积的剥离力大于硅油的单位面积的剥离力，使得该涂层2既具有硅油的剥离力功能，又有硅胶的粘性，可以采用一层的涂层2来代替现有的离型膜中的硅油层和保护膜中的硅胶层，一层基材1代替现有的离型膜中的基材1和保护膜中的基材1，使得该复合膜只需经过一道覆膜工艺形成，便直接进入下一道的膜切工艺，无需像现有的需要经过两道覆膜工序和一道的撕膜工序，将导热石墨膜3转移到保护膜上来形成复合膜，才能够进行下一道的膜切工序，从而缩短复合膜的制备过程，同时减少一层辅材(硅油层或者硅胶层)，降低复合膜制备的成本。另外，在膜切工艺过程中，由于涂层2的粘性较小，其对导热石墨膜3的吸附作用力也较小，在膜切后，使得复合膜边缘处出现毛边或起鼓的现象大大减少，从而提高膜切后复合膜的成品率。另外，通过加入助剂来改善压合后导热石墨膜3在底膜上的性能，例如避免出现起泡现象，或出现静电现象等。

作为可替换的实施方式，上述的离型剂还可以为聚乙烯醇、硅脂、乳化石腊中的任意一种，或者聚乙烯醇、硅脂、乳化石腊中任意两种或者三种中的混合物，例如聚乙烯醇与乳化石蜡的混合物，或者又如，硅脂与硅油的混合物；或者再如，乳化石蜡与硅油、聚乙烯醇的混合物。混合物的配比根据实际需求调整。

作为胶黏剂的变形，胶黏剂还可以为丙烯酸酯，或者其他胶，只需具有一定的粘性，能够将导热石墨膜3粘合在底膜上即可。

作为可替换的实施方式，基材1的材质还可以为pe、opp、bopet、bopp、pc、pmma、ps、abs、ptfe等等。

作为变形，上述的混合物中，还可以不设置助剂，涂层2只需采用离型剂与胶粘剂的混合液形成。

作为涂层2的变形，涂层2除了采用离型剂、胶粘剂以及助剂的混合液形成外，还可以采用其他方式形成。例如，如图3所示，涂层2包括多个第一区域21，以及与第一区域21相邻设置的第二区域22；第一区域21内设有上述的离型剂，第二区域22内设有上述的胶黏剂。

优选地，第一区域21为方格形状，第二区域22也为方格形状，第一区域21与第二区域22相互交叉设置，使得离型剂与胶黏剂在涂层2上间隔地均匀分布，从而使得涂层2对导热石墨膜3的吸附力和剥离力相当。最佳地，第一区域21与第二区域22的厚度一样，作为变形，第一区域21的厚度大于第二区域22的厚度，使得涂层2中离型剂的剥离作用起主导作用；在膜切复合膜时，涂层2对导热石墨膜3的吸附作用相对弱，进一步地避免出现毛边或起鼓现象。或者第一区域21的厚度小于第二区域22的厚度，使得胶黏剂的粘性起主导作用，但总体上涂层2的粘性小于胶黏剂的粘性，单位面积的剥离力大于离型剂的单位面积剥离力。

又如，如图4所示，第一区域21嵌入第二区域22内，相邻两个第一区域21相离，总体上使得第一区域21的面积大于第二区域22的面积；或者如图5所示，沿水平方向，先在基材1上间隔地形成第一区域21和第二区域22，两个区域均成长条形，或者如图6所示，沿竖直方向上，在基材1上间隔地形成第一区域21和第二区域22，两个区域也均为长条形。

最佳地，有一个第一区域21位于外侧，所有的第二区域22位于该第一区域21内，且该第一区域21处于导热石墨膜3边缘的四周位置处，使得导热石墨膜3的边缘被底膜吸附的胶黏力更小，剥离作用其主导作用，则膜切后，复合膜的边缘处没无毛边现象或起鼓现象发生。同时位于第一区域21内的第二区域22给导热石墨膜3施加胶黏力。例如涂层2呈一个回字型，或者圆环形，外侧是第一区域21，内侧是第二区域22。或者第一区域21和第二区域22呈其他形状，根据实际需求进行设计，最好涂层2边缘处的剥离力起主导作用，中间处胶黏性起主导作用。

实施例2

本实施例提供一种实施例1中提供的导热石墨复合膜的制备方法，包括以下步骤：

s2：将质量为40份的硅油、质量为30份的硅胶、质量为5份的助剂，混入溶剂中，以形成混合液；其中助剂主要是消泡剂和抗静电剂，二者的质量比为6:1；采用喷墨打印机在pet基材1的顶部表面上喷上3um厚的该混合液，待混合液固化后与pet基材1形成底膜；

s3：采用对辊压延机，将导热石墨膜3压合在底膜中涂层2的顶部表面上，即形成复合膜。

此实施方式中的复合膜的制备方法，由于涂层2既具有一定的粘性和剥离力，只需在基材1上涂上所需厚度涂层2，再将导热石墨膜3压合在其上即形成复合膜，也即只需进行一次的覆膜工序就能够制备出上述的复合膜，该复合膜就可以直接进入下一道的膜切工艺，无需像现有的需要经过两道覆膜工序和一道的撕膜工序，将导热石墨膜3转移到保护膜上，来形成复合膜，才能够进行下一道的膜切工序，从而缩短复合膜的制备过程，同时减少一层辅材(硅油层4或者硅胶层5)，降低复合膜制备的成本；另外，还避免在膜切过程中，复合膜的边缘出现毛边或起鼓现象。

作为可替换的实施方式，助剂还可以包括防静电剂、抗氧化剂，其所占的质量份数还可以为1份、2份、3份、4份、6份、7份等等，最好将助剂的质量份数控制在1份-7份的范围内。

作为硅油和硅胶的质量份数的变形，硅油的质量份数还可以为10份、20份、30份、50份、60份、70份等等，而硅胶的质量份数还可以为5份、10份、15份、18份、20份、25份、35份、45份、50份、60份、70份等等，最好地，涂层2的剥离力占主导作用，避免膜切后复合膜边缘起鼓或毛边的现象发生。当然，也可以根据实际需要来调整硅胶与硅油的质量份数，以调整涂层2的粘性或剥离力。作为变形，溶剂还可以为环己烷、丙酮、甲苯。

作为变形，助剂还可以为抗氧化剂，或者氧化剂与消泡剂的混合物，或者抗静电剂与氧化剂的混合物，或者抗氧化剂、消泡剂、抗静电剂三者的混合物。

作为变形，在s1步骤中，涂层2的厚度还可以为1um、1.5um、2um、4um、5um、6um、7um、8um、9um、10um、11um、12um、13um、14um、15um等等，最好是控制在1um-15um范围内，但是也可以根据客户的实际需求，来调整涂层2的厚度。

作为变形，s2步骤中，基材1还可以为pe、opp、bopet、bopp、pc、pmma、ps、abs、ptfe基材1中的任意一种。

作为硅油的变形，硅油可以被其他的离型剂代替，例如聚乙烯醇、硅脂、乳化石腊中的任意一种，或者聚乙烯醇、硅脂、乳化石腊中任意两种或者三种中的混合物，例如聚乙烯醇与乳化石蜡的混合物，二者的质量比为1:2；或者又如，硅脂与硅油的混合物，二者的质量比为1:4；或者再如，乳化石蜡与硅油、聚乙烯醇的混合物，三者的质量比为1:3:5，若离型剂采用两种或两种以上的物质混合后，该混合物中各种离型剂的配比可以根据实际需求调整，不作具体限定。

作为硅胶的变形，硅胶可被其他的胶黏剂代替，例如丙烯酸酯，或者丙烯酸酯与硅胶的混合物(其配比不作具体限定)，或者其他胶，只需具有一定的粘性，能够将导热石墨膜3粘合在底膜上即可。

实施例3

本实施例提供一种导热石墨复合膜的制备方法，其与实施例2中的制备方法相比，其存在的区别仅在于：涂层2形成的方式不同，所采用的离型剂、胶黏剂、助剂以及基材1都与实施例1中一样，具体而言，该制备方法，包括如下步骤：

s1：根据预设图案，在基材1的顶部表面上分割出所需图案的多个第一区域21和或多个第二区域22，例如如图3所示，第一区域21为方格形状，第二区域22也为方格形状，第一区域21与第二区域22相互交叉设置，整个图案为黑白网格状；

s2：预先在离型剂和胶黏剂中分别加入助剂，采用喷墨打印机将混合有助剂的离型剂和胶黏剂分别涂在第一区域21和第二区域22内，使得第一区域21内的离型剂的厚度与第二区域22内的胶黏剂的厚度一致，例如5um，以形成5um厚的涂层2；使得离型剂与胶黏剂在涂层2上间隔地均匀分布；

s3:采用对辊压延机，将导热石墨膜3压合在底膜中涂层2的顶部表面上，即形成复合膜。

此实施方式的复合膜的制备方法，根据导热石墨膜3所需要的粘性和单位面积上的剥离力，预先设计好离型剂和胶粘剂所处位置的图案，再根据该图案在基材1上划分出图案中的两个区域，分别来对两个区域进行涂离型剂和胶黏剂，使得形成的涂层2对导热石墨膜3所施加的作用力能够更好地达到所预设的程度，进一步地改善复合膜中底膜的性能。

作为变形，如图4所示，图案中第二区域22嵌入第一区域21内，相邻两个第一区域21相隔开，总体上使得第二区域22的面积大于第一区域21的面积；或者如图5和图6所示，图案为竖向黑白相隔的竖条形，或者图案为横向黑白相隔的横条形。

最佳地，图案为圆环形，或者回字形，或者其他形状，至少有一个第一区域21位于外侧，所有第二区域22位于该第一区域21内，且该第一区域21处于导热石墨膜3边缘的四周位置处，例如该第一区域21的宽度为1mm、5mm、10mm等等，使得导热石墨膜3的边缘处涂层2的胶黏力很小，离型起主导作用，则膜切后，复合膜的边缘处无毛边现象或起鼓现象发生。图案还可以为其他形状，可以根据实际需求进行设计，最好涂层2边缘处的剥离力起主导作用，中间处的胶黏起主导作用。

作为变形，在基材1上制备出上述图案的第一区域21和第二区域22时，还可以通过化学蚀刻方式在基材1的一侧表面上形成，或者通过将图案制备成模具，在制备基材1过程中，通过模具直接制备出该图案。

作为上述实施例2和实施例3的变形，还可以采用其他喷涂设备在基材1上涂上上述的混合液或者离型剂，或者胶黏剂，例如喷枪。上述的对辊压延机也可以被其他压力设备替代，例如对平板压力装置。

作为变形，涂层2仅采用一种材料涂成，只需该材料的粘性小于胶黏剂的粘性，且其单位面积的剥离力大于离型剂的单位面积的剥离力。直接将此材料涂在基材1表面上，无需设置上述的图案。

总之，上述的复合膜制备方法，包括在基材1的一侧表面上涂上所需厚度的涂层2，以形成底膜；将导热石墨膜3压延在底膜中涂层2的背向基材1的一侧表面上，以形成复合膜即可。

上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。仍处于本发明创造的保护范围之中。