专利名称：离型膜及其制作工艺和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种离型膜及其制作工艺和设备。
背景技术：
目前电路板制造、电子装配用不干胶、树脂浇铸、汽车表面喷涂行业，部大量使用离型膜，对该种薄膜，一般的要求是在温度为120～200℃、压力为从常压到40kg/cm2的物理化学环境下，要求该薄膜和所覆盖的制品不黏结。目前一种方法是采用聚四氟乙烯薄膜，而聚四氟乙烯薄膜价格昂贵另一种方法是采用在薄膜的表面涂覆液态含氟或者含硅表面活性剂的工艺制造离型膜，尽管其成本较低，但该工艺存在以下缺陷1、由于薄膜表面存在液态表面活性剂，故在使用时存在因液态表面活性剂迁移到制品表面而引起的制品污染和制品性能被影响的问题；2、由于起脱模作用的是液态表面活性剂，故在搬运、分切、存储和使用时，薄膜表面的液态表面活性剂容易因被其它材料吸附或者碰拭而损失，从而造成离型膜性能不稳定。
发明内容
本发明目的是提供一种离型膜及其制作工艺和设备，其工艺稳定可靠，离型膜在高温条件下的表面性能稳定、耐无机和有机化学侵蚀性能优良。
本发明的技术方案是一种离型膜，包括薄膜层，它还包括沉积在所述的薄膜层的至少一侧表面上的固体氟碳沉积层。
一种离型膜的制作设备，它包括等离子处理腔、收放料控制腔，所述的等离子处理腔与收放料控制腔之间设有挡板，该挡板上开有狭缝以供薄膜穿过，所述的等离子处理腔内设置有第一组放电电极、第二组放电电极、传动辊，使得薄膜可由第一组放电电极与第二组放电电极之间通过，所述的第一组放电电极、第二组放电电极分别与高频交流电源的第一接线端、第二接线端相连接，以在等离子处理腔中产生辉光放电，产生等离子，所述的等离子处理腔的等离子处理腔壁上开有进气通道和抽气通道，所述的进气通道与气源相连通，抽气通道和真空源相连通。
一种离型膜的制作工艺，将等离子处理腔抽真空，向所述的等离子处理腔内通入氟碳气体，将等离子处理腔内的第一放电电极、第二放电电极接通高频交流电源，两个放电电极之间放电并产生等离子，待处理的薄膜经过所述的两个放电电极之间的间隙，使得固体氟碳沉积层沉积在薄膜的至少一侧表面上。
本发明与现有技术相比，具有下列优点可在薄膜表面形成一层固体氟碳沉积层，其工艺稳定可靠，山于起离型作用的是固体氟碳沉积层，故高温条件下离型膜表面性能稳定、耐无机和有机化学侵蚀性能优良。
附图1为本发明的离型膜的制作设备的主视示意图；附图2为附图1中的A-A方向的剖视图；附图3为高频交流电源的示意图；附图4为本发明的离型膜的主剖视图；其中1、放料辊；2、收料辊；3、测速辊；4、挡板；5、进气通道；6、抽气通道；7、第一组放电电极；8、传动辊；9、狭缝；10、狭缝；11、气源；12、外耦合磁极；13、真空泵；14、高频交流电源；15、外磁体；16、内磁体；17、隔离罩；18、减速器；19、动力源；20、内耦合磁极；21、真空腔壁；22、传动轴；23、静密封装置；24、等离子处理腔壁；25、收放料控制腔壁；26、磁力传动装置；27、第一接线端；28、第二接线端；29、第二组放电电极；30、薄膜层；31、固体氟碳沉积层；32、等离子处理腔；33、收放料控制腔；具体实施方式
参见附图4，一种离型膜，包括薄膜层30，所述的薄膜层30为聚酯薄膜、尼龙薄膜、聚丙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜中的一种，该离型膜还包括沉积在所述的薄膜层30的至少一侧表面上的固体氟碳沉积层31。所述的薄膜层30的厚度为10～200微米，所述的固体氟碳沉积层31的厚度为0.01～1微米。由于起防黏作用的是固体氟碳沉积层31，故高温条件下离型膜表面性能稳定、耐无机和有机化学侵蚀性能优良。
参见附图1-附图3，一种离型膜的制作设备，它包括等离子处理腔32、收放料控制腔33，所述的等离子处理腔32与收放料控制腔33之间设有挡板4，该挡板4上开有狭缝9、狭缝10以供薄膜穿过。
所述的等离子处理腔32内设置有第一组放电电极7、第二组放电电极29、传动辊8，所述的第一组放电电极7、第二组放电电极29分别有多片，所述的第一组放电电极7与第二组放电电极29各片相间隔地设置，所述的传动辊8有多个，薄膜可由第一组放电电极7与第二组放电电极29之间的间隙通过。所述的第一组放电电极7、第二组放电电极29分别与高频交流电源14的第一接线端27、第二接线端28相连接，以在等离子处理腔32中产生辉光放电，产生等离子。所述的等离子处理腔32的等离子处理腔壁24上开有进气通道5和抽气通道6，所述的进气通道5与气源11相连通，抽气通道6和真空源13相连通，使等离子处理腔壁24和收放料控制腔壁25形成并维持真空环境。
所述的收放料控制腔33中设置有放料辊1、收料辊2，所述的收料辊2通过磁力传动装置26与动力源19相传动连接。所述的磁力传动装置26包括外磁体15、内磁体16，所述的外磁体15上设置有外耦合磁极12，所述的内磁体16上设置有内耦合磁极20，所述的外磁体15、内磁体16之间设置有隔离罩17，所述的内磁体16上相传动连接有减速器18，所述的减速器18上传动连接有传动轴22，所述的放料辊1、收料辊2中的至少一个与所述的传动轴22相传动连接，所述的外磁体15与所述的动力源19相传动连接。
参见附图1-附图4，将等离子处理腔32抽真空，在等离子处理腔32内达到满足真空要求的真空度之后，向所述的等离子处理腔32内通入氟碳气体，所述的氟碳气体为四氟化碳、六氟乙烷、四氟乙烯、六氟丙烯中的至少一种或两种以上的混合物。将等离子处理腔32内的第一组放电电极7、第二组放电电极29接通高频交流电源14，两个放电电极之间产生辉光放电并产生等离子，等离子体的成分取决于从进气通道5输入的气体成分。进气通道5与气源11或气体发生装置经过质量流量计和调节控制装置连接，向等离子处理腔壁24内提供成分和流量稳定的气体。待处理的薄膜经过所述的两个放电电极之间的间隙，使得固体氟碳沉积层31沉积在薄膜的至少一侧表面上。
在等离子处理腔32内对气体进行放电而产生的等离子体，会产生很多含有自由基的活性氟碳成分，这种氟碳活性成分在薄膜表面进行接枝和聚合反应，生成一种很薄的氟碳薄膜，等离子处理腔32内的辉光放电除了生成含有自由基的活性氟碳成分以外，还生成其它如氟化氢等杂质气体，这些杂质气体经由真空源13抽出。
在向所述的等离子处理腔32中通入氟碳气体时，还通入参与辅助沉积的气体，所述的参与辅助沉积的气体采用碳氢物质或碳氧物质，通常为甲烷、二氧化碳、乙炔、氢气中的一种或两种以上的混合物，而辅助化学气相沉积的气体成分不是必须的。所述的氟碳气体在通入等离子处理腔32中的气体中所占体积比为99％～30％，所述的参与辅助沉积的气体在通入等离子处理腔32内的气体中所占体积比为1～70％。
在等离子处理腔32中对薄膜的表面处理保持在气压为5～100帕、温度为10～180℃的条件下进行，且处理时间为30～600秒。
在收放料控制腔33内，放料辊1上穿上待处理薄膜，薄膜经过测速辊3从狭缝9穿过，进入等离子处理腔32内进行表面处理后，从狭缝10上卷回到收料辊2上。测速辊3向动力源19提供薄膜的线速度信号，使动力源能调节速度并稳定收料辊2、放料辊1的速度。
放料辊1、收料辊2若采用直接穿过收放料控制腔33的轴传动装置来提供动力，则轴和收放料控制腔壁25接触的地方需要密封，这个部位很容易发生动态密封失效的问题。而磁力传动装置26属非接触式传送装置，本发明的制作设备中的磁力传动装置26除了具有缓冲吸振的功能外，其最大的特点在于他可将内磁体16与传动轴22完全封闭起来，在没有机械接触的情况下，通过磁力耦合将动力源19的输出动能传递给传动轴22，并将动态密封转变为稳定可靠的静态密封，彻底解决了轴动态密封老化失效而导致的泄露问题。
整个生产步骤和工艺控制参照图1所示，打开真空源13，当真空度抽到3.0帕或者更低时，通入等离子体工作气体(上述一种或多种气体的混合气)，把工作气体以较大流速通入等离子处理腔32，30秒后，通过调节质量流量计，把处理区的工作气体压强固定在需要的数值。将第一组放电电极7、第二组放电电极29接通高频交流电源14进行放电，通过调节高频交流电源14，从而把放电功率等参数固定在需要的数值。把待处理的卷状塑料薄膜固定在放料棍1上，然后把薄膜穿过测定线速度的测速辊3，并通过动力源19把薄膜的传动速度固定在所需要的数值，以保证薄膜在放电区域的停留时间为所需要的数值，薄膜经过狭缝9进入等离子处理腔32，按照图中所示传动辊8之间的路线进行穿料，最后通过狭缝10把薄膜引出等离子处理腔32，再把薄膜卷绕到收料辊2上。
待成卷薄膜处理结束后，关闭动力源19，关闭真空源13，当腔体内的混合气压达到200帕时，关闭进气通道5与气源11之间的进气阀门，维持30秒后打开进气阀门，待腔体内的气压和外界一致时，取出处理好的薄膜。
实例1把一定大小的成卷聚酯薄膜放入收放料控制腔中，然后打开真空源，系统抽真空至3.0帕，将甲烷和四氟乙烯气体送入等离子处理腔壁中，清洗等离子处理腔中的残余气体。清洗完毕后，通过调节质量流量计，把等离子处理腔内的气体压力固定为60帕，然后开启高频交流电源(功率为300瓦)，每段涤纶薄膜在放电区域停留的时间为3分钟。处理结束后，使薄膜保持在混合气体中维持30秒，得样品一。
实例2把一定大小的成卷聚丙烯薄膜放入收放料控制腔中，然后打升真空源，系统抽真空至3.0帕，将比例为1∶1的六氟丙烷和甲烷的混合气体送入等离子处理腔内，清洗等离子处理腔中的残余气体。清洗完毕后，通过调节质量流量计，把等离子处理腔内的气体压力固定为80帕，然后开启高频交流电源(功率为500瓦)，每段丙纶薄膜在放电区域停留的时间分钟。处理结束后，使薄膜保持在混合气体中维持30秒，然后取出得样品二。
实例3把一定大小的成卷尼龙薄膜放入等离子处理腔中，然后打开真空源，系统抽真空至3.0帕，将四氟丙烯、六氟甲烷和氢气的混合气体送入等离子处理腔，清洗反应室中的残余气体。清洗完毕后，通过调节质量流量计，把反应腔内的气体压力固定为100帕，然后开启高频交流电源，功率为500瓦，每段尼龙薄膜在放电区域停留的时间3分钟。处理结束后，使薄膜保持在混合气体中维持30秒，然后取出得样品三。
上述三种样品，都达到在高温下表面不粘其它制品的效果。
权利要求
1.一种离型膜，包括薄膜层(30)，其特征在于它还包括沉积在所述的薄膜层(30)的至少一侧表面上的固体氟碳沉积层(31)。
2.根据权利要求1所述的离型膜，其特征在于所述的薄膜层(30)的厚度为10～200微米，所述的固体氟碳沉积层(31)的厚度为0.01～1微米。
3.根据权利要求1所述的离型膜，其特征在于所述的薄膜层(30)为聚酯薄膜、尼龙薄膜、聚丙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜中的一种。
4.一种离型膜的制作设备，其特征在于它包括等离子处理腔(32)、收放料控制腔(33)，所述的等离子处理腔(32)与收放料控制腔(33)之间设有挡板(4)，该挡板(4)上开有狭缝(9，10)以供薄膜穿过，所述的等离子处理腔(32)内设置有第一组放电电极(7)、第二组放电电极(29)、传动辊(8)，使得薄膜可由第一组放电电极(7)与第二组放电电极(29)之间的间隙通过，所述的第一组放电电极(7)、第二组放电电极(29)分别与高频交流电源(14)的第一接线端(27)、第二接线端(28)相连接，以在等离子处理腔(32)中产生辉光放电，产生等离子体，所述的等离子处理腔(32)的等离子处理腔壁(24)上开有进气通道(5)和抽气通道(6)，所述的进气通道(5)与气源(11)相连通，抽气通道(6)和真空泵组(13)相连通。
5.根据权利要求4所述的离型膜的制作设备，其特征在于所述的第一组放电电极(7)、第二组放电电极(29)分别有多片，所述的第一组放电电极(7)与第二组放电电极(29)各片相间隔地设置，所述的传动辊(8)有多个。
6.根据权利要求4所述的离型膜的制作设备，其特征在于所述的收放料控制腔(33)中设置有放料辊(1)、收料辊(2)。
7.根据权利要求6所述的离型膜的制作设备，其特征在于所述的放料辊(1)、收料辊(2)分别通过磁力传动装置(26)与动力源(19)相传动连接。
8.根据权利要求7所述的离型膜的制作设备，其特征在于所述的磁力传动装置(26)包括外磁体(15)、内磁体(16)，所述的外磁体(15)上设置有外耦合磁极(12)，所述的内磁体(16)上设置有内耦合磁极(20)，所述的外磁体(15)、内磁体(16)之间设置有隔离罩(17)，所述的内磁体(16)上相传动连接有减速器(18)，所述的减速器(18)上传动连接有传动轴(22)，所述的放料辊(1)、收料辊(2)中的至少一个与所述的传动轴(22)相传动连接，所述的外磁体(15)与所述的动力源(19)相传动连接。
9.一种离型膜的制作工艺，其特征在于将等离子处理腔(32)抽真空，向所述的等离子处理腔(32)内通入氟碳气体，将等离子处理腔(32)内的第一组放电电极(7)、第二组放电电极(29)接通高频交流电源(14)，两个放电电极之间放电并产生等离子，待处理的薄膜经过所述的两个放电电极之间的间隙，使得固体氟碳沉积层(31)沉积在薄膜的至少一侧表面上。
10.根据权利要求9所述的离型膜的制作工艺，其特征在于所述的通入等离子处理腔(32)内的氟碳气体为四氟化碳、六氟乙烷、四氟乙烯、六氟丙烯中的至少一种或两种以上的混合物。
11.根据权利要求9所述的离型膜的制作工艺，其特征在于在向所述的等离子处理腔(32)中通入氟碳气体时，还通入参与辅助沉积的气体，所述的参与辅助沉积的气体为甲烷、二氧化碳、乙炔、乙烯、氢气中的一种或两种以上的混合物。
12.根据权利要求11所述的离型膜的制作工艺，其特征在于所述的氟碳气体在通入等离子处理腔(32)中的气体中所占体积比为99％～30％，所述的参与辅助沉积的气体在通入等离子处理腔(32)内的气体中所占体积比为1～70％。
13.根据权利要求9所述的离型膜的制作工艺，其特征在于在等离子处理腔(32)中对薄膜的表面处理保持在气压为5～100帕、温度为10～180℃的条件下进行，且处理时间为30～600秒。
全文摘要
本发明提供一种离型膜及其制作工艺和设备，可在薄膜表面沉积一层固体氟碳沉积层，其工艺稳定可靠，由于起离型作用的是固体氟碳沉积层，故高温条件下离型膜表面性能稳定、耐无机和有机化学侵蚀性能优良，使得形成的离型膜产品达到在高温下表面不粘其它制品的效果。
文档编号B32B27/06GK1709691SQ2005100408
公开日2005年12月21日 申请日期2005年6月27日 优先权日2005年6月27日
发明者周伟 申请人:周伟