专利名称：：一种防静电的耐高温聚酰亚胺胶带的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种胶带，尤其涉及一种防静电的耐高温聚酰亚胺胶带。
背景技术：
：随着电子技术的飞速发展，集成电路物理尺寸逐步縮小、集成度的不断提高，以及更多新的高分子材料的广泛使用，静电释放日益变得重要，静电防护问题也越来越受到更为广泛的关注。其中印刷电路板(PCB)在过波峰焊或回流焊工艺中需要高温遮蔽胶带，对其金手指及一些元器件进行保护。例如，近年来无铅回流焊的最高温度达到280°C_300°C。如果部分元器件比较灵敏，其容易被产生的静电所影响(在胶带剥离PCB板过程中产生的静电)，因而一方面要求高温胶带具有较好的耐高温性，即在高温后剥离无残胶；另一方面也要求耐高温遮蔽胶带具有防静电功能。目前，市面上的一些耐高温防静电胶带仍然存在如下问题(1).向胶层或胶层与基材的夹层中引入离子型添加剂，其导静电性能主要依靠环境中的湿度；在高温环境，将无法发挥正常的防静电作用。(2).向胶粘剂中引入导电金属粒子或高分子微粒，尽管其自身可以保持导静电功能，无须依靠环境中的湿度，但其表面或稍凸起的微米级导电颗粒由于直接接触一些微小元器件，一方面可能引起短路；另一方面在胶带剥离后可在器件表面留有少量导电粒子；导电颗粒的引入，将影响胶粘剂本身的一些性能，如降低粘接强度、内聚强度等。(3).因向基材或底涂或胶层中的单独或同时加入导电物质，造成胶带的透光率明显下降，不利于在PCB过高温后检查胶层是否存在气泡或残胶等现象。针对上述问题，一些发明人提供下面的解决方案。如美国专利公开文本US20060251892A1公开了一种防静电单面或双面胶带。这种胶带的特征在于在基材与胶层之间存在一层导电底涂，该底涂包括导电金属颗粒或导电聚合物、聚丙烯或酚醛或橡胶树脂、和交联剂，通过常规的涂布方式即可；底涂的涂布厚度在0.525微米范围；该单面胶带的结构为胶层/导电底涂/基材；该双面胶的结构为胶层/导电底涂/基材/导电底涂/胶层、胶层/导电底涂/基材/胶层；该胶带的胶系为丙烯酸压敏胶；但该胶带不具备耐高温的性能；美国专利US5，631，079揭示一种耐高温防静电胶带；该胶带的胶层为含有粒径低于l微米的表面导电包裹颗粒的丙烯酸亚敏胶；该胶带可浸泡在融化态金属锡水(235°C265°C)至少5秒钟后保持剥离无残胶。欧洲专利EP422919也公开了一种抗静电耐高温胶带。该胶带包括基材、中间导电层(基材与胶层之间)、导电胶层。基材包括耐高温的聚酰亚胺薄膜。中间导电层为含有导电粒子的高分子涂层、或金属真空渡层、或复合铝箔，其表面电阻不低于1X107欧姆。导电胶层为含有较大颗粒的导电粒子，导电粒子甚至可以伸出胶面，将被接触面与中间导电层接通。当中间导电层使用铝箔，胶系为有机硅压敏胶时，硅底涂需要涂布在铝箔上之后再涂硅胶。此时可以通过弯折铝箔剌穿硅底涂及硅胶后，部分剌穿点直接接触被粘物而导通即起到防静电作用，因而胶层中无须加入任何导电颗粒。但当在较大张力的情况下，上述弯折易恢复，剌穿点将失效，从而失去静电功能。此外，美国专利US5637368揭示了一种耐高温防静电胶带。该胶带的结构为(按顺序)聚酰亚胺膜/五氧化二矾涂层/硅底涂/硅胶。五氧化二矾涂层通过使用水性五氧化二矾分散液(含带有磺酸基团的聚合物)由特定的涂布方式完成。五氧化二矾是不透明物质。综上所述，上述专利所揭示的耐高温防静电胶带虽然在一定程度上满足了耐高温与抗静电的功能，但都没有同时克服上面描述的问题。因此，有必要开发一种能够同时消除上述问题的耐高温防静电胶带。
发明内容本发明的目的在于提供一种耐高温防静电的聚酰亚胺胶带，其不仅具有抗静电性能和耐高温性能的良好平衡，而且避免了由离子型添加剂和导电粒子导致的问题，而且具有良好的透光率。为此，本发明提供了一种胶带，其包括包括两个主表面的聚酰亚胺基材，涂布于所述基材至少一个主表面的包括至少一种导电聚合物的导电层，布置于所述导电层上的硅氧烷底涂，和布置在硅氧烷底涂上的硅氧烷粘合剂层。根据本发明某些实施方案的胶带具有良好抗静电性(例如，胶带在剥离时生产的静电压低于100伏特(v))、与基材接触面无导电粒子、耐高温(例如，可在28(TC下耐受10分钟以上)、透光率好、易于制备(例如采用常规涂布方法制备)，因而具备优异的综合性能。本发明的胶带尤其适用于PCB灵敏元器件过波峰焊或回流焊的遮蔽。图1示出了根据本发明一个实施方案的结构示意图。具体实施例方式本发明中，除非特别指出，术语"胶带"并不限于带状，还包括，例如片状，和与应用场合相匹配的任何其它形状。本发明提供了一种胶带，其包括包括两个主表面的聚酰亚胺基材，涂布于所述基材至少一个主表面的包括至少一种导电聚合物的导电层，布置于所述导电层上的硅氧烷底涂，和布置在硅氧烷底涂上的硅氧烷粘合剂层。本发明中对于聚酰亚胺基材没有任何限制，常规的用于胶带领域的聚酰亚胺基材都可以用在本发明中。根据某些优选的实施方案，本发明的胶带中所述导电聚合物选自聚噻吩、聚噻吩与聚乙烯苯磺酸络合物(PEDT/PSS)、聚苯胺、聚呋喃、聚苯磺酸、以及它们的各种混合物中。根据某些优选的实施方案，本发明的胶带中所述导电聚合物占导电层总重量的2050重量％。根据某些优选的实施方案，本发明的胶带中所述导电层还包括选自水性树脂、交联齐U、分散齐U、偶联齐U、掺杂齐U、去离子水/溶剂混合液、PH调节剂中的至少一种。其中所述水性树脂包括但不限于丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂、有机硅分散体或上述树脂的改性树脂。所述水性树脂优选占导电层总重量的4070重量％。所述交联剂包括但不限于三聚氰胺、两或两官能度以上的氮丙啶、异氰酸酯或其预聚体。所述交联剂优选占导电层总重量的125重量％。所述偶联剂例如为硅烷类偶联剂，如KH560，KH550，其优选占导电层总重量的0.15重量％。所述掺杂剂包括但不限于金属盐、路易斯酸、非质子极性溶剂(如二甲基甲酰胺(DMF)，二甲基乙酰胺(DMAC)，N-甲基吡烙烷酮(NMP)等)、和其混合物。所述掺杂剂优选占导电层总重量的O.10.5重量％。所述pH调节剂包括但不限于氨水、二甲基乙醇胺、和其混合物。所述PH调节剂优选占导电层总重量的O.10.2重根据某些优选的实施方案，本发明的胶带中所述导电层的涂布厚度为0.10.5微米，成本相对较低，这是本发明胶带的另一个突出的优点。根据某些优选的实施方案，本发明的胶带中所述导电层的表面电阻为1X1051X108Q。根据某些优选的实施方案，本发明的胶带中使用的底涂为硅氧烷底涂。如迈图新材料集团(中国上海)的SS4191，道康宁(中国上海)的7499(有机锡)、信越(中国台北)的KR-3006A。根据某些优选的实施方案，本发明胶带的胶层中的硅氧烷粘合剂为縮合型(有机锡催化型)硅氧烷粘合剂。如迈图新材料集团的PSA610/518、道康宁的7406/7355/7566/280A。上述胶带的结构可扩展成双面胶带，两面的结构可以相同或不同。例如，可以在基材的两面分别涂布包括至少一种导电聚合物的导电层，布置于所述导电层上的硅氧烷底涂，和布置在硅氧烷底涂上的硅氧烷粘合剂层。也可以在基材的一侧涂布包括至少一种导电聚合物的导电层，涂布于所述导电层上的硅氧烷底涂，和布置在硅氧烷底涂上的硅氧烷粘合剂层，而在基材的另一侧分别再涂硅氧烷底涂、硅氧烷粘合剂层。本发明的胶带可以在胶层上贴合有离型膜。下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。需要指出，这些详细的描述并非对本发明保护范围的限制。本发明的保护范围以所附的权利要求书为准。本发明中，除非特别指出，百分比、份数、比值等均以重量为基准。图1示出了根据本发明胶带的一个实施方案的结构示意图。图1中，从下到上依次为基材1、导电涂层2、底涂3和胶层4。实施例縮写与实物对照表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>测试方法—、静电耗散时间1.测试者带上静电防护手套，将预先切好的150mmX150mm的样品放入静电耗散仪(Model406C，ElectroTechSystems,Inc.(ETS))测试室;2.将样品表面电荷测试值清零，给样品瞬间加5000V高压；3.按测试键，样品外加电压立即停止，记录静电耗散时间；一般，如果超过30s即视为绝缘性好，手动停止测试；低于0.01S即为具有导静电功能；二、解巻静电压的测试1.将胶带(宽25mrn，长33m，巻芯内径为76.2mm)放在IMASS测试仪(型号为SP-2000)上，以2286mm/min的速度解巻；2.带上静电防护手套，手持3M718静电测试仪，红外探测对准胶带解巻的部位，测试解巻过程产生的静电压；三、耐高温测试1.将25mm宽的胶带贴合在2mm厚50mmX150mm大小的钢板上，然后放入已升至280摄氏度高温的烘箱；2.10分钟后立即取出钢片，胶带与钢板间无气泡、鱼眼，高温剥离胶带无残胶；冷却到室温后剥离亦无残胶；四、透明度的评定标准将胶带贴在电路板(PCB)上，目视对胶带透明度进行评定，标准如下0:完全不可见胶带下面的元器件；1:隐约可见胶带下面的元器件；2:清晰可见胶带下面的元器件；实例11.原材料基材6051,25微米厚的聚酰亚胺膜，由天津市天缘电工材料有限责任公司；硅氧烷底涂SS4191(SS4191A、SS4191B、SS4192C、SS4259C)由迈图高新材料集团(上海)提供；硅氧烷粘合剂7406，由道康宁提供(上海)；A-75，75X的BP0;阿克苏诺贝尔(常熟)提供；导电涂层BaytronP，由H.C.Stark(德国);Sancure825，水性聚氨酯，由上海源禾化工提供；D604，非离子氟类表面活性剂，由空气化工产品(中国)投资有限公司(上海市)；A-187，硅烷偶联剂，由迈图新材料集团提供(上海)；NMP，试剂级；二甲基乙醇胺，试剂级；水，去离子水；异丙醇，试剂级；2.制备方法2.1配方A.导电涂层的配方表1导电涂层配方(单位克)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注各原料依次加入，并边搅拌边慢慢加入；B.底涂配方表2硅氧烷底涂配方(单位克)丁酮14.1正庚垸57.630%SS4191A8100%SS4191B0.18143%SS4192C0.08850%SS4259C0.176固含量，3%C.胶配方表37406硅氧烷粘合剂配方(单位克)740610010%A-7522.40甲苯30共计152.40固含量，38%2.2制备过程将上述导电涂层混合液用250LPI丝网印刷辊涂于25微米厚的聚酰亚胺面一侧，并进烘箱烘干，烘箱最高设置温度为18(TC。涂布厚度控制在O.10.5微米。接着在该导电涂层上面涂布0.1-0.5微米厚的硅氧烷底涂并烘干，最高设置温度为140°C;最后再在硅氧烷底涂上涂布硅氧烷粘合剂，并烘干固化，涂胶厚度为2530微米；2.3性能表4实例1的测试性能9<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>实例21.原材料基材6051,25微米厚的聚酰亚胺膜，由天津市天缘电工材料有限责任公司；硅氧烷底涂SS4191(SS4191A、SS4191B、SS4192C、SS4259C)由迈图新材料集团提供；硅氧烷粘合剂7355，由道康宁提供；A-75，阿克苏诺贝尔提供；DCBPO，德固赛提供；导电涂层BaytronP，由H.C.Stark;HD-MB019，由北京金汇利应用化工制品有限公司提供；325，由氰特公司提供；D604，由美国空气化学提供；A-187,由迈图高新材料集团(上海)提供；NMP，试剂级；二甲基乙酰胺，试剂级；水，水离子水；异丙醇，试剂级；2.制备方法2.1配方A.导电涂层的配方表5导电涂层配方(单位克)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>注各原料依次加入，并边搅拌边慢慢加入；B.底涂配方表6硅氧烷底涂配方(单位克)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>C.胶配方表7硅氧烷粘合剂配方(单位克)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>2.2制备过程与例l相同2.3性能表8实例2的测试性能<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>实例31.原材料基材6051,25微米厚的聚酰亚胺膜，由天津市天缘电工材料有限责任公司；硅氧烷底涂SS4191(SS4191A、SS4191B、SS4192C、SS4259C)由迈图新材料集团(上海)提供；硅氧烷粘合剂7355，由道康宁(上海)提供；7406，由道康宁(上海)提供；A-75，阿克玛(常熟)提供；导电涂层BaytronP，由H.C.Stark(德国);HD-MB019，由北京金汇利应用化工制品有限公司提供；Cymel325，由氰特公司(上海)提供；D604，由美国空气化学(上海)提供；A-187,由迈图新材料集团(上海)提供；NMP，试剂级；二甲基乙酰胺，试剂级；水，水离子水；异丙醇，试剂级；离型膜SILFLU50MD07,由Siliconenature提供；SILFLU75MD07W，由Siliconenature提供；2.制备方法2.l配方A.导电涂层的配方表9导电涂层配方(单位克)Bayt:ranP6.60050%D廳0.096證0.218去离子水5.000异丙醇5.000HD-MD0190.300Cyme13250.080正丁醇0.250A-1870.003D6040.008固含量，％1.04%注各原料依次加入，并边搅拌边慢慢加入；B.底涂配方表10硅氧烷底涂配方(单位克)13<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>C.胶配方表117355硅氧烷粘合剂配方(单位克)<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表127406硅氧烷粘合剂配方(单位克)<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>2.2制备过程先在PI膜一侧分别涂布导电涂层、硅氧烷底涂、7406硅氧烷粘合剂，工艺和涂布厚度与例l相同；然后再在线复合白色的氟素离型膜(SILFLU50MD07W)。接着在PI的另一侧(另一侧复合着离型膜)分别涂布硅氧烷底涂和7355硅氧烷粘合剂，硅氧烷粘合剂厚度为0.05mm。最后在线复合SILFLU75MD07离型膜；2.3性能表13实例3的测试性能<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>实例41.原材料基材6051,25微米厚的聚酰亚胺膜，由天津市天缘电工材料有限责任公司；硅氧烷底涂SS4191(SS4191A、SS4191B、SS4192C、SS4259C)由迈图新材料集团(上海)提供；硅氧烷粘合剂7355，由道康宁(上海)提供；7406，由道康宁(上海)提供；A-75，阿克玛(常熟)提供；导电涂层:BaytronP，由H.C.Stark(德国);HD-MB019，水性聚丙烯酸，由北京金汇利应用化工制品有限公司提供；Cymel325，由氰特公司(上海)提供；D604，由美国空气化学(上海)提供；A-187，由迈图新材料集团(上海)提供；NMP，试剂级；二甲基乙酰胺，试剂级；水，水离子水；异丙醇，试剂级；离型膜SILFLU50MD07,由Siliconenature提供；SILFLU75MD07W，由Siliconenature提供；2.制备方法2.l配方A.导电涂层的配方表14导电涂层配方(单位克)Bayt:ranP1.6550%D廳0.096證0.218去离子水4.5异丙醇4.5HD-MD0190.570Sancure3250.14正丁醇0.250A1870.003D6040.008固含量，％1.04%注各原料依次加入，并边搅拌边慢慢加入；B.底涂配方表15硅氧烷底涂配方(单位克)丁酮14.1正庚垸57.630%SS4191A8100%SS4191B0.18143%SS4192C0.08850%SS4259C0.176固含量，3%16C.胶配方表167355硅氧烷粘合剂配方(单位克)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表177406硅氧烷粘合剂配方(单位克)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>2.2制备过程先在PI膜一侧分别涂布导电涂层、硅氧烷底涂、7406硅氧烷粘合剂，工艺和涂布厚度与例l相同；然后再在线复合白色的氟素离型膜(SILFLU50MD07W)。接着在PI的另一侧分别涂布导电涂层、硅氧烷底涂和7355硅氧烷粘合剂，硅氧烷粘合剂层厚度为0.05mm。最后在线复合SILFLU75MD07离型膜；2.3性能表18实例3的测试性能测试方法对钢板的粘性7355胶面0.40N/mmASTMD-33307406胶面0,20N/mm拉伸强度115N/25mmASTMD-882断裂伸长率>40%胶带总厚度0.105mmASTMD-3652击穿电压6.5KvASTMD-149静电耗散时间<0.01S如前所述产生静电压从FPC剥离<100V如前所述，90in/min的解巻速度耐高温无残胶、气泡280°C10mins透明度2目视对比例11.原材料基材6051,25微米厚的聚酰亚胺膜，由天津市天缘电工材料有限责任公司；硅氧烷底涂SS4191(SS4191A、SS4191B、SS4192C、SS4259C)由迈图新材料集团(上海)提供；硅氧烷粘合剂7355，由道康宁(上海)提供；A-75，阿克玛(常熟)提供；2.制备方法2.l配方A.底涂配方表19硅氧烷底涂配方(单位克)丁酮14.1正庚垸57.630%SS4191A8100%SS4191B0.18118<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>C.胶配方表20硅氧烷粘合剂配方(单位克)<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>2.2制备过程与例1相同，只是没有涂布导电层，仅涂硅氧烷底涂和硅氧烷粘合剂。2.3性能表21实例2的测试性能<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>对比例2根据EP422919实施例1披露的方法制备的胶带，并按实例2的测试方法进行性能测试，透光度为0或1。静电释放时间小于0.01S。耐温条件250摄氏度下最多只能保持5秒钟。权利要求一种胶带，其包括包括两个主表面的聚酰亚胺基材，涂布于所述基材至少一个主表面的包括至少一种导电聚合物的导电层，布置于所述导电层上的硅氧烷底涂，和布置在硅氧烷底涂上的硅氧烷粘合剂层。2.根据权利要求l的胶带，其中所述导电聚合物选自聚噻吩、聚噻吩与聚乙烯苯磺酸络合物、聚苯胺、聚呋喃、聚苯磺酸中的一种或两种以上的混合物。3.根据权利要求1的胶带，其中所述导电聚合物占导电层总重量的2050重量％。4.根据权利要求l的胶带，其中所述导电层还包括选自水性树脂、分散剂、偶联剂、掺杂剂、去离子水/溶剂混合液、pH调节剂中的至少一种。5.根据权利要求4的胶带，其中所述导电层还包括交联剂。6.根据权利要求4的胶带，其中所述水性树脂选自丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、有机硅分散体或上述树脂的混合物。7.根据权利要求4的胶带，其中所述水性树脂占导电层总重量的4070重量％。8.根据权利要求5的胶带，其中所述交联剂选自三聚氰胺、两官能度或以上的氮丙啶、异氰酸酯或其预聚体，及其两种以上上述物质的混合物。9.根据权利要求5的胶带，其中所述交联剂占导电层总重量的125重量％。10.根据权利要求4的胶带，其中所述偶联剂为硅烷类偶联剂。11.根据权利要求4的胶带，其中所述偶联剂占导电层总重量的0.15重量％。12.根据权利要求4的胶带，其中所述掺杂剂选自金属盐、路易斯酸、非质子极性溶剂、或其混合物。13.根据权利要求4的胶带，其中所述掺杂剂占导电层总重量的0.10.5重量％。14.根据权利要求4的胶带，其中所述pH调节剂选自氨水、二甲基乙醇胺、或其混合物。15.根据权利要求4的胶带，其中所述pH调节剂占导电层总重量的0.10.2重量％。16.根据权利要求1的胶带，其中所述导电层的涂布厚度为0.10.5微米。17.根据权利要求1的胶带，其中所述的硅氧烷粘合剂层为縮合型硅氧烷压敏胶层。18.根据权利要求l的胶带，其中所述胶带为双面胶带。19.根据权利要求l的胶带，其中所述胶带的两面具有相同的结构。20.根据权利要求l的胶带，进一步包括在所述硅氧烷粘合剂层上设置的离型膜。全文摘要本发明提供了一种防静电的耐高温聚酰亚胺胶带，其包括包括两个主表面的聚酰亚胺基材，涂布于所述基材至少一个主表面的包括至少一种导电聚合物的导电层，布置于所述导电层上的硅氧烷底涂，和布置在硅氧烷底涂上的硅氧烷粘合剂层。文档编号B32B33/00GK101775259SQ200910002公开日2010年7月14日申请日期2009年1月9日优先权日2009年1月9日发明者凌嵩文,吴庆,熊海锟,耿洪斌申请人:3M创新有限公司