绝缘薄膜和柔性扁平电缆的制作方法

本公开涉及能够用于柔性扁平电缆(ffc)且具有优秀的机械性能和热性能的绝缘薄膜，和使用所述绝缘薄膜的柔性扁平电缆(ffc)。
背景技术：
：柔性扁平电缆(ffc)已被大量用于计算机、液晶显示装置、移动电话、打印机、汽车、家用电器、复印机和其他各种电子产品、电气产品或机械产品中需要柔性或移动性的电气连接，或各种形式的接线。这样的柔性扁平电缆(ffc)通常具有如下结构：使施用了粘合剂的衬底膜等粘附于单根导体或多根导体的单个表面或两个表面，以覆盖所述导体。柔性扁平电缆(ffc)用于具有运动如旋转或滑动移动的电子装置或机械中，并且甚至在由于电子装置的操作或机械的运动而放热的环境下，用于顺利传递电信号，同时随着因电子装置或机械的运动所引起的结构变化而柔性变形。因此，覆盖柔性扁平电缆(ffc)的柔性扁平电缆(ffc)用绝缘薄膜需要用于运动如旋转或滑动移动的拉伸强度和柔性，而且需要在高温下的高稳定性和阻燃性。作为这样的柔性扁平电缆(ffc)用绝缘薄膜，日本专利申请公开号h08-60108公开了一种使用由聚酰亚胺薄膜和磷改性的饱和聚酯共聚物形成的粘合层的无卤阻燃扁平电缆。然而，存在这样的绝缘薄膜不具有足够的拉伸强度和柔性性能的问题。技术实现要素：技术问题本公开涉及提供具有优秀的机械性能如拉伸强度、伸长率和柔性；耐热性能如由热引起的收缩性和退化的绝缘薄膜，以及使用所述绝缘薄膜的柔性扁平电缆(ffc)。技术方案本公开的一个实施方式提供一种粘合层、中间层和树脂层连续层压的绝缘薄膜，其中绝缘薄膜在85℃的温度和85％的湿度的条件下保持1000个小时后的拉伸强度(th)相对于室温下的拉伸强度(tr)的比(th/tr)可以是0.9～1.0。本公开的实施方式中，绝缘薄膜在85℃的温度和85％的湿度的条件下保持1000个小时后的拉伸强度(th)可以是115mpa～135mpa。本公开的实施方式中，绝缘薄膜在室温条件下的拉伸强度(tr)可以是130mpa～140mpa。本公开的实施方式中，绝缘薄膜的纵向(md)收缩率可以是0.20％～0.35％，以及绝缘薄膜的横向(td)收缩率可以是0.08％～0.13％。本公开的实施方式中，绝缘薄膜的纵向收缩率相对于横向收缩率的比(md/td)可以是2.5～3.0。本公开的实施方式中，粘合层可以包括聚合树脂。本公开的实施方式中，聚合树脂可以包括聚酯(pe)树脂。本公开的实施方式中，聚合树脂可以包括两种或更多种聚酯(pe)树脂，并且作为聚酯(pe)树脂,可以将分子量为1,000～15,000的第一聚酯(pe)树脂和分子量为20,000～35,000的第二聚酯(pe)树脂混合并使用。本公开的实施方式中，粘合层可以包括一种或多种固化剂。本公开的实施方式中，固化剂可以是包括异氰酸酯基、封闭异氰酸酯基和碳化二亚胺基中的至少一种官能团的化合物。本公开的实施方式中，相对于50重量份的聚合树脂，固化剂的量可以为6重量份至60重量份。本公开的实施方式中，粘合层可进一步包括一种或多种阻燃填料。本公开的实施方式中，阻燃填料可以选自由卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、金属系阻燃剂和锑系阻燃剂所组成的组中的一种或多种。本公开的另一实施方式提供了粘合层、中间层和树脂层连续层压的绝缘薄膜，其中绝缘薄膜在85℃的温度和85％的湿度的条件下保持1000个小时后的伸长率(eh)是85％～105％。本公开的实施方式中，绝缘薄膜在85℃的温度和85％的湿度的条件下保持1000个小时后的拉伸强度(th)可以是115mpa～135mpa。本公开的实施方式中，绝缘薄膜在室温条件下的拉伸强度(tr)可以是130mpa～140mpa。本公开的实施方式中，绝缘薄膜的纵向(md)收缩率可以是0.20％～0.35％，以及绝缘薄膜的横向(td)收缩率可以是0.08％～0.13％。本公开的实施方式中，绝缘薄膜的纵向收缩率相对于横向收缩率的比(md/td)可以是2.5～3.0。本公开的实施方式中，粘合层可以包括聚合树脂。本公开的实施方式中，聚合树脂可以包括聚酯(pe)树脂。本公开的实施方式中，聚合树脂可以包括两种或更多种聚酯(pe)树脂，并且聚酯(pe)树脂可以包括分子量为1,000～15,000的第一聚酯(pe)树脂和分子量为20,000～35,000的第二聚酯(pe)树脂。本公开的实施方式中，粘合层可以包括一种或多种固化剂。本公开的实施方式中，固化剂可以是包括异氰酸酯基、封闭异氰酸酯基和碳化二亚胺基中的至少一种官能团的化合物。本公开的实施方式中，相对于50重量份的聚合树脂，固化剂的量可以为6重量份至60重量份。本公开的实施方式中，粘合层可进一步包括一种或多种阻燃填料。本公开的实施方式中，阻燃填料可以是选自由卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和金属系阻燃剂所组成的组中的一种或多种。本公开的另一实施方式提供一种柔性扁平电缆(ffc)，所述柔性扁平电缆包括导体和根据一个实施方式或另一实施方式的绝缘薄膜，所述绝缘薄膜层压在导体的至少一个表面上。在本公开的柔性扁平电缆(ffc)中，在85℃的温度和85％的湿度的条件下保持1000个小时后，所述导体与所述粘合层的剥离强度值可以是0.75kg/cm～1.00kg/cm。有利效果本公开提供的绝缘薄膜具有非常优秀的机械性能如拉伸强度、伸长率和柔性，并且还具有非常优秀的耐热性能如由热引起的收缩性和退化。另外，通过使用所述绝缘薄膜,本公开提供的柔性扁平电缆也具有非常优秀的机械性能和耐热性能。附图说明图1图示了根据本公开的一个实施方式的绝缘薄膜的剖面结构。图2图示了根据本公开的一个实施方式的柔性扁平电缆的剖面结构。图3图示了实施例1-6和测试例1的比较例1-4中固化剂含量与th/tr之间的关系。图4图示了实施例1-6和测试例2的比较例1-4中固化剂含量和eh之间的关系。具体实施方式本公开涉及粘合层、中间层和树脂层连续层压的绝缘薄膜，其中绝缘薄膜在85℃的温度和85％的湿度的条件下保持1000个小时后的拉伸强度(th)相对于在室温下的拉伸强度(tr)的比(th/tr)可以是0.9～1.0。下文中，将描述本公开的优选实施方式。然而，本公开的实施方式可以修改为各种其他形式，本公开的范围不限于下文描述的实施方式。另外，为了对具有相关
技术领域：
中的一般知识的技术人员更完整地描述本公开，提供了本公开的实施方式。最近用于各种电子装置或汽车领域中的柔性扁平电缆(ffc)通常在由于来自电子组件的热量而引起的高温环境下使用，因此，在苛刻条件如高温和高湿下需要诸如高拉伸强度和伸长率的性能。本公开的发明人已经发现了在如上的苛刻条件下能够保持机械性能如高拉伸强度和伸长率、以及柔性的绝缘薄膜，并且已经完成了本发明。具体地，本公开涉及粘合层、中间层和树脂层连续层压的绝缘薄膜，并且图1图示了根据本公开的一个实施方式的绝缘薄膜的剖面结构，其中中间层(2)层压于树脂层(3)上，并且粘合层(1)层压于中间层(2)上。本文中，粘合层(1)起到使绝缘薄膜粘附和结合于导体的作用，中间层(2)位于粘合层(1)和树脂层(3)之间，并起到补充粘合层(1)与树脂层(3)直接结合时不充足的粘结能力的作用，树脂层(3)位于绝缘薄膜最外面的位置，以使导体隔离于所述外部。根据本公开的一个实施方式,绝缘薄膜在85℃的温度和85％的湿度的条件下保持1000个小时后的拉伸强度(th)相对于室温下的拉伸强度(tr)的比(th/tr)是0.9～1.0，优选是0.93～1.0。在本说明书中，术语“室温”是指没有使温度上升或下降的自然温度，例如是指约15℃～35℃、约20℃～25℃以及约25℃～23℃。在本公开中，绝缘薄膜在85℃的温度和85％的湿度的苛刻条件下保持1000个小时后的拉伸强度(th)相对于室温下的拉伸强度(tr)的比(th/tr)是0.9或更高，甚至在苛刻条件下的机械性能可以保持相同或相似于在室温条件下的机械性能。然而当th/tr比小于0.9，会切断粘合层或中间层中所包含的聚合树脂中的交联链，其结果是机械强度和柔性会显著下降。因此，在本公开中，将绝缘薄膜在85℃的温度和85％的湿度的条件下保持1000个小时后的拉伸强度(th)相对于室温下的拉伸强度(tr)的比(th/tr)控制在0.9或更高是优选的，然而，当考虑到实用性和经济状况，将所述比控制在1.0或更低是优选的。另外，根据本公开的另一实施方式，将绝缘薄膜在85℃的温度和85％的湿度的条件下保持1000个小时后，即在苛刻条件下，伸长率(eh)高达85％～105％。在本公开中，绝缘薄膜在室温下的拉伸强度(tr)可高达130mpa～140mpa。此外，在本公开中，绝缘薄膜在85℃的温度和85％的湿度的苛刻条件下保持1000个小时后的拉伸强度(th)也可非常高达115mpa～135mpa。另外，在本公开中，如上提供的绝缘薄膜具有0.20％～0.35％的纵向(md)收缩率和0.08％～0.13％横向(td)收缩率，并且通过将纵向收缩率相对于横向收缩率的比(md/td)控制为2.5～3.0，可进一步提升热收缩率性能。本公开的绝缘薄膜中的粘合层可包括聚合树脂，并且在本文中，可使用选自由聚酯(pe)系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚乙烯系树脂、聚氨酯系树脂和聚苯硫醚系树脂组成的组中的一种或多种作为聚合树脂，优选地，必须包括聚酯(pe)树脂。在本公开中，作为能够用作聚合树脂的聚酯树脂，优选可以使用两种或更多种聚酯树脂。更优选地，可以使用分子量为1,000～15,000的第一聚酯(pe)树脂、分子量为20,000～35,000的第二聚酯(pe)树脂或其混合物，甚至更优选地，可以使用两种或更多种第一聚酯(pe)树脂、两种或多种第二聚酯(pe)树脂或一种或多种第一聚酯(pe)树脂与一种或多种第二聚酯(pe)树脂的混合物，最优选地，可以使用一种或多种第一聚酯(pe)树脂和一种或多种第二聚酯(pe)树脂的混合物。然而，能用于本公开的聚酯树脂的类型不限于上文提及的类型，并且聚酯树脂可根据获得的产物的性能选择性地使用。另外，在本公开的绝缘薄膜中，粘合层优选包括一种或多种固化剂。在本文中，固化剂的类型可以包括包括含有异氰酸酯基、封闭异氰酸酯基和碳化二亚胺基中的至少一种官能团的化合物。更具体地，可以使用多官能异氰酸酯如2,4-甲代亚苯基二异氰酸酯、2,6-甲代亚苯基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙烯苯基二异氰酸酯和环己烷二异氰酸酯；异氰酸酯的多元醇改性物和异氰酸酯的碳化二亚胺改性物；用醇、酚、内酰胺、胺等掩蔽异氰酸酯的封闭型异氰酸酯等等，然而，固化剂不限于这些。另外，在本公开中，相对于50重量份的粘合层中所包含的聚合树脂，固化剂的含量为6重量份至60重量份，优选6重量份至26重量份，更优选8重量份至22重量份，甚至更优选8重量份至18重量份，上述含量范围可进一步提升机械性能如拉伸强度、伸长率和热收缩率；以及柔性。当聚合树脂含量是100重量份时，固化剂含量可增加两倍。在本公开中，当相对于50重量份的聚合树脂，使用最少6重量份的固化剂时，可以获得上文提及的效果；更优选地，为了甚至在苛刻条件下使用时获得优秀的机械性能，需要使用8重量份或更多的固化剂，因为固化剂在聚酯之间进行了充足的交联。然而，当以大于26重量份使用固化剂时，粘合层变得坚硬而减少了柔性，且伸长率也会降低。另外，本公开进一步包括一种或多种阻燃填料，以对粘合层提供阻燃性。在本文中，不具体地限制阻燃填料的类型，然而，随着阻燃填料的添加,根据本公开的柔性扁平电缆(ffc)优选地提供通过了ul标准垂直燃烧试验(vw-1试验)的阻燃性。更具体地，作为阻燃填料，可以使用选自由卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、金属系阻燃剂和锑系阻燃剂所组成的组中的一种或多种，优选地，可以使用大于或等于一种且小于或等于七种的混合物，更优选地，可以使用大于或等于三种且小于或等于五种的混合物。在本公开中，阻燃剂的具体例子可包括氯系阻燃剂如氯化链烷烃、氯化聚乙烯、氯化聚苯和全氯五环癸烷；溴系阻燃剂如亚乙基双五溴苯、亚乙基双五溴联苯、四溴乙烷、四溴双酚a、六溴苯、十溴联苯醚、四溴酞酸酐、聚二溴苯醚、六溴环十二烷和溴化铵；磷酸酯或磷化合物如磷酸三烯丙酯、烷基烯丙基磷酸酯、烷基磷酸酯、磷酸二甲酯、膦酸盐、卤代膦酸酯、磷酸三甲酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁氧乙酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸三甲苯酯、甲苯基苯基磷酸酯、磷酸三苯酯、磷酸三氯乙基酯、三(2-氯丙基)磷酸酯、三(2,3-二氯丙基)磷酸酯、三(2,3-二溴丙基)磷酸酯、三(溴氯丙基)磷酸酯、双(2,3-二溴丙基)2,3-二氯丙基磷酸酯、磷酸双(氯丙基)单辛酯、聚膦酸酯、多磷酸盐、芳族多磷酸盐；二溴新戊二醇和三(二乙基次膦酸)铝；多元醇如膦酸酯类多元醇、磷酸盐类多元醇和含卤元素的多元醇；金属或无机化合物如氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸镁、三氧化锑、三氯化锑、硼酸锌、硼酸锑、硼酸、钼酸锑、氧化钼、氮磷化合物、钙铝硅酸盐、二氧化钛、锆化合物、锡化合物、片钠铝石、铝酸钙水合物、氧化铜、金属铜、碳酸钙和偏硼酸钡；含氮化合物如三聚氰胺氰脲酸盐、三嗪、异氰脲酸酯、尿素和胍；以及其他化合物如基于硅的聚合物、二茂铁、富马酸和马来酸。其中，卤系阻燃剂如溴系阻燃剂和氯系阻燃剂是优选的。在本公开中，不具体限制阻燃填料的含量，然而，相对于50重量份的聚合树脂，包括5重量份或更多的阻燃填料，优选10重量份或更多，更优选15重量份或更多是优选的，因为可以为粘合层提供充分的阻燃性；并且上限可以是75重量份，优选65重量份，更优选60重量份。当阻燃填料含量超过上面提及的上限值时，相比于添加的量的增加，并不能获得充分的阻燃性改良效果，这会导致经济问题，并且由于填料含量的增加，柔性会下降，伸长率也会下降。在本公开中，在不损害绝缘薄膜的性能如机械性能、柔性和阻燃性的范围内，可以进一步包括阻燃剂助剂、颜料、抗氧化剂、隐蔽剂、润滑剂、工艺稳定剂、塑化剂、发泡剂增强物质、着色剂、填料、颗粒、金属减活剂、硅烷偶联剂等。本公开的另一实施方式提供了一种柔性扁平电缆(ffc)，其包括导体和根据本公开的一个方式或另一实施方式的绝缘薄膜，所述绝缘薄膜层压于导体的至少一个表面上，因此具有非常优秀的机械性能、柔性和阻燃性。图2图示了根据本公开的一个实施方式的柔性扁平电缆的剖面结构，粘合层(1)层压于导体(10)的两个表面上，中间层(2)层压于粘合层(1)的另一表面上，并且树脂层(3)层压于中间层(2)的另一表面上。在本发明的柔性扁平电缆(ffc)中，在85℃的温度和85％的湿度的条件下导体与粘合层的剥离强度值可以是0.75kg/cm～1.00kg/cm。在本公开中，不具体限制导体的类型，导体可由导电金属如铜、镀锡铜和镀镍铜组成。作为导体，具有箔状的导电金属是优选的。本公开的另一实施方式提供了制备绝缘薄膜的方法，所述方法包括：通过混合和合成一种或多种聚酯树脂、一种或多种固化剂或一种或多种阻燃填料制备第一溶剂；通过混合和合成一种或多种聚酯树脂、一种或多种固化剂和无机填料制备第二溶剂；通过在树脂层上涂覆第二溶剂形成中间层；以及通过在中间层上涂覆第一溶剂并且将获得物干燥来形成粘合层。在制备本公开的绝缘薄膜的方法中，对聚酯树脂、固化剂和阻燃填料的描述与在绝缘薄膜中描述的聚酯树脂、固化剂和阻燃填料是相同的，因此不会重复对其的详细描述。在本公开中，不具体限制在第二溶剂的制备中使用的无机填料的类型，其例子可包括二氧化硅(sio2)。本公开的另一实施方式提供了制备柔性扁平电缆的方法，所述方法包括：制备两块根据本公开的绝缘薄膜；以及在两块绝缘薄膜的粘合层之间提供导体，并且层压获得物。在本公开中，在使绝缘薄膜附着于导体之前，可以进行将绝缘薄膜切割为希望的大小的步骤。实施例下文中，将参考具体的实施例更详细地描述本公开。然而，下面的实施例仅用于说明性目的，并且本公开的范围不限制于此。[实施例1-6和比较例1-6]将每种25重量份的反应性聚酯树脂(分子量8,000/玻璃化转变温度61℃)和反应性聚酯树脂(分子量30,000/玻璃化转变温度80℃)溶解于80重量份甲苯和90重量份甲乙酮组成的溶剂中以制备树脂溶液，将50重量份阻燃填料添加至其中以改善阻燃性能，然后将异氰酸酯固化剂以下表1中列出的含量添加至其中，以制备具有2,000cps或更高的粘合层用第一溶剂。异氰酸酯固化剂是影响树脂组合物刚性的因子，并且当制备混合物时，在涂覆之前立刻将异氰酸酯固化剂引入。另外，相对于80重量份的聚酯树脂(分子量5,000/玻璃化转变温度51℃)和反应性聚酯树脂(分子量20,000/玻璃化转变温度35℃)的混合树脂，添加20重量份二氧化硅，以制备用于中间层的第二溶剂。使用刮刀涂布法(commacoatingmethod)将第二溶剂以10g/m2的涂布量涂布在定向聚乙烯薄膜的一个表面上，使获得物干燥以形成中间层，并将第一溶剂以100g/m2的涂布量涂布在中间层上，并使获得物干燥以形成具有20μm厚度的粘合层。表1测试例1对于实施例1-6和比较例1-6中制备的绝缘薄膜，使用拉力试验机评价每个样品的绝缘薄膜在室温条件下的拉伸强度(tr)和使绝缘薄膜在85℃的温度和85％的湿度的条件下保持1000个小时后的拉伸强度(th)，结果示于下表2，实施例1-6和比较例1-4中固化剂含量与th/tr之间的关系示于图3的图像中。表2类别固化剂含量(重量份)tr(mpa)th(mpa)th/tr实施例181341280.96实施例2101381310.95实施例3141391290.93实施例4181351250.93实施例5221311180.90实施例6261301170.90比较例11115880.77比较例23119940.79比较例351281080.84比较例4-112750.67比较例51489720.81比较例614111900.81如表2和图3所示，根据本公开的实施例1-6的绝缘薄膜具有0.90～0.96的th/tr，并且可以看到与室温条件相比，在苛刻条件下的性能是非常出众的。然而，由比较例1-6可以看到：与室温条件相比，在苛刻条件下的机械性能大大下降。测试例2对于实施例1-6和比较例1-6中制备的绝缘薄膜，评价了室温条件下的伸长率(er)和在85℃的温度和85％的湿度下保持1000个小时后的伸长率(eh)，结果示于下表3，并且实施例1-6和比较例1-4中固化剂含量和eh的关系图示于图4中。表3类别固化剂含量(重量份)er(％)eh(％)实施例1812092实施例21012397实施例314125103实施例418121105实施例52210489实施例62610985比较例1110477比较例2310978比较例3511782比较例4-9875比较例5148575比较例6148876如表3和图4所示，可以看到根据本公开的实施例1-6的绝缘薄膜在85℃的温度和85％的湿度下保持绝缘薄膜1000个小时后具有85％～105％的高伸长率(eh)。同时，可以看到比较例1-6的绝缘薄膜在85℃的温度和85％的湿度下保持1000个小时后的苛刻条件下仅具有约75％～82％的伸长率(eh)。测试例3对于实施例1-6和比较例1-6中制备的绝缘薄膜，评价了在85℃的温度和95％的湿度的条件下保持1000个小时后的热收缩率、柔性，以及在85℃的温度和85％的湿度的条件下保持1000个小时后的外观，并且结果示于下表4。对柔性和外观的特别的评价标准如下。1.对柔性的评价在85℃的温度和95％的湿度的条件下，绝缘薄膜的次数是使用滑动移动方法直到导体电阻与目前状态的电阻相比增长了10％时的次数。◎：100,000次或更多，○：70,000次至100,000次，△：50,000次至70,000次，x：50,000次或更少2.对外观的评价评价在85℃的温度和85％的湿度的条件下脱层的发生。◎：2,000小时或更长无脱层，○：在1,500小时至2,000小时时发生脱层，△：在1,000小时至1,500小时时发生脱层，x：在1,000小时或更少时发生脱层表4如表4所示，根据本公开的实施例1-6的绝缘薄膜具有约0.2％～0.3％的md和约0.08％～0.10％的td，这表明与比较例1-6的绝缘薄膜相比，具有显著更低的热收缩率，而且还可以看到柔性和外观性能也是非常出众的。测试例4在实施例1-6和比较例1-6中制备的两块绝缘薄膜的粘合层之间提供厚度为35μm的导体，将获得物以0.8m/min的速率层压制备柔性扁平电缆。然后，测量在85℃的温度和85％的湿度的条件下保持1000个小时后的剥离强度(p/s)，结果示于下表5。表5类别固化剂含量(重量份)高温高湿p/s(kg/cm)实施例180.80实施例2100.90实施例3141.00实施例4180.90实施例5220.82实施例6260.75比较例110.30比较例230.50比较例350.70比较例4-0.30比较例5140.20比较例6140.35如表5所示，可以看到与比较例1-6的绝缘薄膜相比，根据本公开的实施例1-6的绝缘薄膜甚至在苛刻条件下具有非常高的剥离强度值。上文已经详细地描述了本公开的实施方式，然而，本公开的权利要求的范围不限制于此，对于本领域技术人员明显的是，在没有背离权利要求中所描述的本公开的技术构思的范围内，可以进行各种修改和改变。附图符号说明1：粘合层，2：中间层，3：树脂层，10：导体工业实用性本公开涉及绝缘薄膜和使用该绝缘薄膜的柔性扁平电缆(ffc)。当前第1页12