一种车用FFC线材的热熔胶膜制备方法及其热熔胶膜与流程

本发明涉及薄膜制造领域，尤其涉及一种车用ffc线材的热熔胶膜制备方法及其热熔胶膜。

背景技术：

ffc排线又称fexibeflatcable(ffc),即柔性扁平线缆,是一种用上下两层绝缘材料中间夹上镀锡扁平铜线，压合制成的新型数据线缆，具有柔软，随意弯曲折叠等优点。现有的ffc排线为通过热熔胶膜实现绝缘材料和镀锡扁平铜线的热熔粘接。

车用ffc线材应用于发动机舱中的车载带动作部件，ffc排线会经常随车载带动作部件动作而发生弯折、移动等动作。但现有的热熔胶膜应用在车用ffc线材上出现以下问题：

1.对pet聚酯薄膜的附着力不够，容易出现热熔胶与pet聚酯薄膜脱层的问题，即使有做底涂处理，底涂层与热熔胶也容易出现开裂问题；

2.内聚力不够，热熔胶属于热塑性交联剂，交联度低，应用在带动作的车用ffc线材，容易出现热熔胶开裂的问题；

3.粘导体强度受温度影响大，现有的热熔胶膜在室温测试条件下，对于常规0.035mm*0.3mm(厚度*宽度)导体，粘接力都在50g以下，属于热塑性粘接；在高温条件(＞50℃)和低温(＜-10℃)条件下，热熔胶膜的剥离力急剧下滑，容易出现导体与热熔胶膜脱离以及导体断裂的问题，难以满足车载带动作部位用ffc线的要求；

4.耐候性差，热熔胶膜交联度低，热熔胶层吸湿性大，饱和聚酯易降解，导致pet聚酯薄膜与热熔胶之间起泡分层；

5.抗溢胶性能差，常规热塑性热熔胶膜受温度的影响，热熔胶会逐渐下沉，导致热熔胶溢到导体表面，导致导体与连接器绝缘。

技术实现要素：

本发明为解决上述问题提出一种车用ffc线材的热熔胶膜制备方法及其热熔胶膜。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种车用ffc线材的热熔胶膜制备方法，包括以下步骤：

a.制备底涂剂：

步骤a1，按照质量份数，将20～40份中分子量饱和聚酯和60～80份丁酮-甲苯溶剂加入反应釜中搅拌溶解，搅拌速度为500～1000r/min；

步骤a2，步骤a1中的反应釜搅拌溶解均匀后降至室温，然后按照质量份数，加入0.1～5份抗粘连剂和0.5～20份低温封闭型异氰酸酯固化剂，并搅拌分散均匀；

步骤a3，按照质量份数，在涂布前往步骤a2中的反应釜中加入2～30份异氰酸酯固化剂，并搅拌分散均匀，制得底涂剂；

b.制备热熔胶：

步骤b1，按照质量份数，将30～45份高分子量饱和聚酯a、5～20份高分子量饱和聚酯b和40～60份甲苯溶剂加入另一个反应釜中，升温至60～80℃后，搅拌溶解，搅拌速度为500～1000r/min；

步骤b2，步骤b1中的反应釜搅拌溶解后，按照质量份数，加入0.5～10份环氧树脂，并搅拌溶解均匀；

步骤b3，按照质量份数，往步骤b2中的反应釜加入20～40份阻燃剂，0～2.5份抗粘连剂和1～3份钛白粉，然后以1000r/min的搅拌速度搅拌分散均匀；

步骤b4，步骤b3中的反应釜研磨至细度低于10μm；

步骤b5，按照质量份数，在涂布前往步骤b4中的反应釜中加入0.5～8份封闭型潜固化剂，并搅拌分散均匀，制得热熔胶；

c.涂布步骤，在pet聚酯薄膜上先涂布所述底涂剂，所述底涂剂的涂布厚度为0.5～2μm；然后涂布所述热熔胶，所述热熔胶的涂布厚度为15～100μm，制得车用ffc线材的热熔胶膜；

其中，所述中分子量饱和聚酯的分子量小于高分子量饱和聚酯b的分子量，高分子量饱和聚酯b的分子量小于高分子量饱和聚酯a的分子量。

车用ffc线材的热熔胶膜制备方法用于制备车载带动作部件用ffc线的热熔胶膜。制得的所述底涂剂为热固型底涂剂，底涂剂添加低温封闭型异氰酸酯固化剂，增加底涂剂对pet聚酯薄膜和热熔胶的化学交联，提高底涂剂在高、低温条件下对pet聚酯薄膜和热熔胶的附着力。ffc线材又称为柔性扁平电缆。

所述热熔胶使用封闭型潜固化剂，增加热熔胶的交联程度和内聚力，提升耐热性能和耐水解性能，降低胶层的流动性，避免热熔胶开裂或pet聚酯薄膜和热熔胶间的起泡分层；增加热熔胶对导体的粘接，提升热熔胶膜在在高温条件(＞50℃)和低温(＜-10℃)条件下，的粘接强度，防止在上述高、低温条件下因剥离力急剧下滑而使热熔胶和导体脱离，和防止受温度影响使热熔胶下沉而溢到导体表面，导致导体与连接器绝缘，从而所述热熔胶满足车载带动作部位用ffc线的要求。

所述步骤b5的封闭型潜固化剂解封后，一是对高分子量饱和聚酯b的分子量小于高分子量饱和聚酯a的羟基，以及环氧树脂的羟基进行交联，二是固化环氧树脂的环氧基，三是咪唑与环氧树脂的环氧基交联，从而增加热熔胶对导体的附着力，避免因交联度低而使热熔胶层吸湿性大、高分子量饱和聚酯a和高分子量饱和聚酯b发生降解而导致pet聚酯薄膜与热熔胶之间起泡分层。

优选地，所述中分子量饱和聚酯的分子量为3000～20000，所述中分子量饱和聚酯的玻璃化温度为-40～30℃，从而提高对pet聚酯薄膜的附着力。

优选地，所述高分子量饱和聚酯a的分子量为15000～40000，所述高分子量饱和聚酯a的玻璃化温度为-20～30℃；所述高分子量饱和聚酯b的分子量为15000～35000，所述高分子量饱和聚酯b的玻璃化温度为50～120℃。

高分子量饱和聚酯a和高分子量饱和聚酯b，分子量大，柔韧性极佳，尤其适合做ffc线材的热熔胶基体树脂。高分子量饱和聚酯a的分子量为15000～40000，所述高分子量饱和聚酯a的玻璃化温度为-20～30℃，柔韧性优异。为提高热熔胶的韧性和玻璃化温度，需要配合加入高分子量饱和聚酯b。

优选地，所述步骤a2中的低温封闭型异氰酸酯固化剂的解封温度为60～130℃，所述低温封闭型异氰酸酯固化剂为hdi类型或ipdi类型；所述步骤a3中的所述异氰酸酯固化剂为hdi类型或ipdi类型。

所述步骤a2中的低温封闭型异氰酸酯固化剂柔韧性好，解封后，增加对pet聚酯薄膜和热熔胶的化学交联，提高内聚力，避免制得的热熔胶膜的底涂层发生开裂，适应于车载带动作部件用ffc线需经常随车载带动作部件动作而发生弯折、移动等动作的工作环境。

所述步骤a3中的所述异氰酸酯固化剂为hdi类型或ipdi类型，柔韧性和耐候性都非常优异，大大增加底涂层对pet聚酯薄膜的附着力和提升底涂层里中分子量饱和聚酯的化学交联。

优选地，所述步骤b5的封闭型潜固化剂为具有咪唑类型封端的异氰酸酯固化剂，对金属有优异的附着力，主要起增加对金属的附着力。咪唑类型封端的异氰酸酯固化剂可选用hdi类型，柔韧性和耐候性极佳。

优选地，所述步骤b2中的环氧树脂为高分子环氧树脂，所述步骤b2中的环氧树脂的羟值为180～200mgkoh/g。含有大量的羟基，可以与底涂剂的低温封闭型异氰酸酯固化剂反应，增加热熔胶对底涂剂的化学交联；也可以与热熔胶的封闭型潜固化剂反应，增加热熔胶的交联密度和对导体的附着力。

优选地，所述抗粘连剂包括微硅粉和蜡粉，所述抗粘连剂增加热熔胶和底涂剂的抗返粘性能。

优选地，所述微硅粉由多种粒径大小的硅粉组成。

优选地，所述步骤b3中的阻燃剂为含溴阻燃剂或无卤阻燃剂，增加ffc线材的阻燃性，满足线材vw-1的阻燃要求。

优选地，使用所述车用ffc线材的热熔胶膜制备方法制得的热熔胶膜，包括pet聚酯薄膜、底涂层和热熔胶层，所述底涂层设置于pet聚酯薄膜和热熔胶层之间；所述底涂层为通过所述步骤a1至步骤a3制得的底涂剂，所述底涂层的涂布厚度为0.5～2μm；所述热熔胶层为通过所述步骤b1至步骤b5制得的热熔胶，所述热熔胶层的涂布厚度为15～100μm。

附图说明

附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明其中一个实施例的热熔胶膜结构示意图。

其中：pet聚酯薄膜1；底涂层2；热熔胶层3。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1～12底涂剂的各组分及其质量份数，如表1所示。

表1

实施例1～11根据以下步骤制备底涂剂：

步骤a1，按照表1的质量份数，将中分子量饱和聚酯和丁酮-甲苯溶剂加入反应釜中搅拌溶解，搅拌速度为500～1000r/min；中分子量饱和聚酯的分子量为4000，玻璃化温度为-30℃；

步骤a2，步骤a1中的反应釜搅拌溶解均匀后降至室温，然后按照表1的质量份数，加入抗粘连剂和份低温封闭型异氰酸酯固化剂，并搅拌分散均匀；

步骤a3，按照表1的质量份数，在涂布前往步骤a2中的反应釜中加入异氰酸酯固化剂，并搅拌分散均匀，制得底涂剂。

实施例1～12根据以下步骤制备热熔胶：

步骤b1，按照质量份数，将35份高分子量饱和聚酯a、10份高分子量饱和聚酯b和50份甲苯溶剂加入另一个反应釜中，升温至70℃后，搅拌溶解，搅拌速度为800r/min；高分子量饱和聚酯a的分子量为30000，玻璃化温度为10℃；高分子量饱和聚酯b的分子量为20000，玻璃化温度为80℃；

步骤b2，步骤b1中的反应釜搅拌溶解后，按照质量份数，加入5份环氧树脂，并搅拌溶解均匀；

步骤b3，按照质量份数，往步骤b2中的反应釜加入30份阻燃剂，2份抗粘连剂和1份钛白粉，然后以1000r/min的搅拌速度搅拌分散均匀；

步骤b4，步骤b3中的反应釜研磨至细度低于10μm；

步骤b5，按照质量份数，在涂布前往步骤b4中的反应釜中加入5份封闭型潜固化剂，并搅拌分散均匀，制得热熔胶。

实施例1～11根据以下步骤制备热熔胶膜：

将底涂剂涂布在厚度为25μm的pet聚酯薄膜1上，底涂剂的涂布厚度为1μm，然后涂布厚度为35μm的热熔胶，制得热熔胶膜，如图1所示，底涂层2设置于pet聚酯薄膜1和热熔胶层3之间。热熔胶膜宽度为25.4mm，热熔胶胶面与胶面热封，热封压力0.5mpa，时间1秒，温度180℃，热封后120℃，熟化1小时。

实施例12根据以下步骤制备热熔胶膜：

在厚度为25μm的pet聚酯薄膜1上，涂布厚度为35μm的热熔胶，制得热熔胶膜。热熔胶膜样品的宽度为25.4mm，热熔胶胶面与胶面热封，热封压力0.5mpa，时间1秒，温度180℃，热封后120℃，熟化1小时。

实施例1～12制得的热熔胶膜样品在不同温度下测试底涂对热熔胶和pet聚酯薄膜1的剥离强度；

将实施例1～12制得的热熔胶膜样品在85温度与85湿度条件下放置1000h，再测试剥离强度；

检测实施例1～12制得的热熔胶膜样品的耐黄变性能。

检测结果如下表2所示。

表2

由实施例1～12可知，底涂剂添加低温封闭型异氰酸酯固化剂，增加底涂剂对pet聚酯薄膜1和热熔胶的化学交联，提高底涂剂在高、低温条件下对pet聚酯薄膜1和热熔胶的附着力。低温封闭型异氰酸酯固化剂柔韧性好，解封后，增加对pet聚酯薄膜1和热熔胶的化学交联，提高内聚力，避免制得的热熔胶膜的底涂层2发生开裂，适应于车载带动作部件用ffc线需经常随车载带动作部件动作而发生弯折、移动等动作的工作环境。异氰酸酯固化剂为hdi类型或ipdi类型，柔韧性和耐候性都非常优异，大大增加底涂层2对pet聚酯薄膜1的附着力和提升底涂层2里中分子量饱和聚酯的化学交联。

实施例13～24热熔胶的各组分及其质量份数，如表3所示。

表3

实施例13～24根据以下步骤制备底涂剂：

步骤a1，按照质量份数，将20份中分子量饱和聚酯和60份丁酮-甲苯溶剂加入反应釜中搅拌溶解，搅拌速度为500～1000r/min；中分子量饱和聚酯的分子量为15000，玻璃化温度为25℃；

步骤a2，步骤a1中的反应釜搅拌溶解均匀后降至室温，然后按照质量份数，加入0.1份抗粘连剂和0.5份低温封闭型异氰酸酯固化剂，并搅拌分散均匀；

步骤a3，按照质量份数，在涂布前往步骤a2中的反应釜中加入2份异氰酸酯固化剂，并搅拌分散均匀，制得底涂剂。

实施例13～24根据以下步骤制备热熔胶：

步骤b1，按照表3的质量份数，将高分子量饱和聚酯a、高分子量饱和聚酯b和甲苯溶剂加入另一个反应釜中，升温至60～80℃后，搅拌溶解，搅拌速度为500～1000r/min；高分子量饱和聚酯a的分子量为35000，玻璃化温度为-10℃；高分子量饱和聚酯b的分子量为20000，玻璃化温度为100℃；

步骤b2，步骤b1中的反应釜搅拌溶解后，按照表3的质量份数，加入环氧树脂，并搅拌溶解均匀；

步骤b3，按照表3的质量份数，往步骤b2中的反应釜加入阻燃剂，抗粘连剂和钛白粉，然后以1000r/min的搅拌速度搅拌分散均匀；

步骤b4，步骤b3中的反应釜研磨至细度低于10μm；

步骤b5，按照表3的质量份数，在涂布前往步骤b4中的反应釜中加入封闭型潜固化剂，并搅拌分散均匀，制得热熔胶。

实施例13～24根据以下步骤制备热熔胶膜：

将底涂剂涂布在厚度为25μm的pet聚酯薄膜1上，底涂剂的涂布厚度为1μm，然后涂布厚度为35μm的热熔胶，制得热熔胶膜，如图1所示，底涂层2设置于pet聚酯薄膜1和热熔胶层3之间。热熔胶膜宽度为25.4mm，热熔胶胶面与胶面热封，热封压力0.5mpa，时间1秒，温度180℃，热封后120℃，熟化1小时。

将实施例13～24制得的热熔胶膜样品在-40℃和85℃条件下，测试剥离强度，观察热熔胶的破坏情况。

将实施例13～24制得的热熔胶膜样品上机，压成ffc线材，导体规格为0.035mm*0.3mm,51pin。

将实施例13～24制得的ffc线材置于85℃条件下做往复挠曲测试，100次/min,测试10万次后，观察热熔胶膜与导体的情况：是否有脱层或者开裂，导体是否断裂等现象。

将实施例13～24制得的ffc线材在85温度与85湿度条件下放置2000h，观察ffc线材是否存在脱层、起泡问题。

将实施例13～24制得的ffc线材戴上连接器，放置于125℃烘箱，测试96h，检测导体表面是否有热熔胶。

实施例13～24制得的ffc线在常温下测试粘导体的强度。

检测结果如下表4所示。

表4

由实施例13～24可知，高分子量饱和聚酯a和高分子量饱和聚酯b，分子量大，柔韧性极佳，尤其适合做ffc线材的热熔胶基体树脂。高分子量饱和聚酯a的分子量为15000～40000，所述高分子量饱和聚酯a的玻璃化温度为-20～30℃，柔韧性优异。为提高热熔胶的韧性和玻璃化温度，需要配合加入高分子量饱和聚酯b；

步骤b2中的环氧树脂为高分子环氧树脂，含有大量的羟基，可以与底涂剂的低温封闭型异氰酸酯固化剂反应，增加热熔胶对底涂剂的化学交联；也可以与热熔胶的封闭型潜固化剂反应，增加热熔胶的交联密度和对导体的附着力；

步骤b5的封闭型潜固化剂为具有咪唑类型封端的异氰酸酯固化剂，对金属有优异的附着力，主要起增加对金属的附着力。所述步骤b5的封闭型潜固化剂解封后，一是对高分子量饱和聚酯b的分子量小于高分子量饱和聚酯a的羟基，以及环氧树脂的羟基进行交联，二是固化环氧树脂的环氧基，三是咪唑与环氧树脂的环氧基交联，从而增加热熔胶对导体的附着力，避免因交联度低而使热熔胶层吸湿性大、高分子量饱和聚酯a和高分子量饱和聚酯b发生降解而导致pet聚酯薄膜1与热熔胶之间起泡分层。咪唑类型封端的异氰酸酯固化剂可选用hdi类型，柔韧性和耐候性极佳。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。