一种单面绝缘胶膜及包含其的叠层母排的制作方法

文档序号:15965969发布日期:2018-11-16 23:10阅读:229来源:国知局

本实用新型属于叠层母排技术领域,涉及一种单面绝缘胶膜及包含其的叠层母排。



背景技术:

叠层母排是一种具有多层复合结构的模块化连接排,由两层或多层扁平导体用绝缘材料粘接封装而成,导体材料层与层之间用绝缘材料进行电气隔离,相邻导体间通相反的电流,其磁场相互抵消,可降低系统电感,提高系统可靠性,并可有效节省安装空间。目前主要应用在电子电力、通讯等领域,能显著提高系统性能,并可降低总体成本。

制作叠层母排的原材料主要有导体材料和绝缘材料,导体材料一般采用镀锡的铜板或铝板,绝缘材料则采用绝缘胶膜。绝缘胶膜主要起到绝缘、粘接、隔离和保护的作用。绝缘胶膜按涂胶面可分为单面胶膜和双面胶膜,主要是在PET、PBT、PI等高分子薄膜表面单面或双面涂覆一层胶粘剂制得。单面胶膜主要是对最外侧导体起到粘接、绝缘和保护的作用;双面胶膜则是在相邻的导体之间起到粘接、绝缘和隔离的作用。叠层母排通常通以大电流,工作电压在数千伏以上,其工作温度也远高于室温,因此,其对阻燃性要求很高,一般要求达到V-0级以上。铜、铝等导体材料在空气中一般不能燃烧,而绝缘胶膜的阻燃性较差,在空气中可以燃烧,尤其是单面胶膜只有一面涂覆胶粘剂层,另一面暴露在空气中,对阻燃要求更高。因此,要提高叠层母排的阻燃性,主要是提高绝缘胶膜的阻燃性。绝缘胶膜主要由高分子薄膜和胶粘剂层组成,而且,由于叠层母排的加工成型要求,高分子薄膜厚度一般在100μm以上,胶粘剂层的厚度在40μm以下。高分子薄膜通常对物理机械性能要求较高,无法依靠添加大量阻燃剂来提高阻燃性;而胶粘剂层本身就比高分子薄膜层薄,性能要求也很高,开发难度很大,如果添加大量阻燃剂来提高阻燃性能,势必降低胶粘剂的其他性能,从而无法满足叠层母排的粘接和绝缘要求。因此,如何提高绝缘胶膜的阻燃性,成为提高叠层母排的安全性和可靠性所亟待解决的问题。

CN 205380955 U公开了一种叠层母排用白色绝缘胶膜,包括依次设置于所述最外侧导体之外的第一胶黏层、本体高分子薄膜、第二胶黏层和具有遮盖力的白色高分子薄膜。该叠层母排用绝缘胶膜在具有良好的耐候性的同时,实现白色外观,以达到遮光和保护导体的内部结构的目的,然而其绝缘胶膜为双面涂覆胶粘剂,并没有解决提高单面绝缘胶膜的阻燃性的问题。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种单面绝缘胶膜及包含其的叠层母排,所述绝缘胶膜为单面绝缘胶膜,包含其的叠层母排,阻燃性好、耐热性优。

为达到此实用新型的目的,本实用新型采用以下技术方案:

一方面,本实用新型提供一种单面绝缘胶膜,所述单面绝缘胶膜分为三层结构,由上至下依次为阻燃性涂层、本体高分子薄膜层、热塑性或热固性胶粘剂层。

在本实用新型中,通过在本体高分子薄膜的一面涂覆一层阻燃性涂层,然后在本体高分子薄膜的另一面涂覆一层热塑性或者热固性胶粘剂层,制成单面绝缘胶膜,以弥补普通高分子材料的性能不足,提高阻燃性,又不会降低胶粘剂的其他性能,使得满足叠层母排的粘接和绝缘要求,使得包含其的叠层母排阻燃性好、耐热性优。

在本实用新型中,阻燃性涂层、本体高分子薄膜层、热塑性或热固性胶粘剂层至上而下贴合在一起。

优选地,所述阻燃性涂层为阻燃环氧涂层、阻燃聚氨酯涂层、阻燃聚酯涂层、阻燃聚丙烯酸酯涂层中的任意一种。

优选地,所述阻燃性涂层的厚度为10-100μm,例如10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm。在本实用新型中,如果阻燃性涂层的厚度太薄则使单面绝缘胶膜的阻燃性达不到要求,而如果厚度太厚,则使得单面绝缘胶膜比较脆,容易开裂,影响整体力学性能。

在本实用新型中,所述阻燃性涂层中添加了阻燃剂,所述阻燃剂为有卤阻燃剂或无卤阻燃剂中的一种或至少两种的组合。

优选地,所述本体高分子薄膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜层、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)薄膜层、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜层或聚酰亚胺(PI)薄膜层中的任意一种。

优选地,所述本体高分子薄膜层的厚度为100-500μm,例如100μm、130μm、150μm、180μm、200μm、230μm、250μm、280μm、300μm、350μm、380μm、400μm、450μm、480μm或500μm。

优选地,所述热塑性或热固性胶粘剂层为改性环氧胶粘剂层、改性聚氨酯胶粘剂层、改性聚酯胶粘剂层、改性聚丙烯酸酯胶粘剂层中的一种。

优选地,所述热塑性或热固性胶粘剂层的厚度为10-50μm,例如10μm、13μm、15μm、18μm、20μm、25μm、28μm、30μm、35μm、38μm、40μm、45μm、48μm或50μm。在本实用新型中,热塑性或热固性胶粘剂层对高分子薄膜及金属具有良好的粘结性能,耐高温性能好、耐老化性能及电气绝缘性能优异,如果热塑性或热固性胶粘剂层的厚度太薄,则与导体层的粘接强度太低,无法满足绝缘胶膜的粘接功能,而如果厚度太厚,则会造成胶粘剂层的溶剂不易挥发,绝缘胶膜的绝缘性能下降,且影响绝缘胶膜的加工性能。

另一方面,本实用新型提供一种叠层母排,所述叠层母排包括导体层以及贴合在所述导体层一侧的如上所述的单面绝缘胶膜。

优选地,所述导体层为铝板层、铜板层或银板层。

相对于现有技术,本实用新型具有以下有益效果:

本实用新型通过在本体高分子材料表面先涂覆一层阻燃性涂层,然后在另一面涂覆一层热塑性或热固性胶粘剂,制成叠层母排用单面绝缘胶膜。该叠层母排用单面绝缘胶膜的阻燃性可达V-0或VTM-0级以上,具有优异的阻燃性能,可以弥补普通高分子薄膜材料阻燃性差的缺点,从而提高叠层母排的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的单面绝缘胶膜的结构示意图,其中1为阻燃性涂层,2为本体高分子薄膜层,3为热固性或热塑性胶粘剂层。

图2为本实用新型的叠层母排的结构示意图,其中1为阻燃性涂层,2为本体高分子薄膜层,3为热固性或热塑性胶粘剂层,4为导体层。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型,不应视为对本实用新型的具体限制。

实施例1

在本实施例中,提供一种单面绝缘胶膜,其结构如图1所示,单面绝缘胶膜分为三层结构,由上至下依次为阻燃性涂层(1)、本体高分子薄膜层(2)、热塑性或热固性胶粘剂层(3),所述的阻燃性涂层、本体高分子薄膜层、热塑性或热固性胶粘剂层至上而下贴合在一起。所述的阻燃性涂层为阻燃聚氨酯涂层,所述的本体高分子薄膜层为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)薄膜层,所述热塑性或热固性胶粘剂层为改性聚氨酯胶粘剂层。

阻燃性涂层的厚度为30μm,本体高分子薄膜层的厚度为200μm,热塑性或热固性胶粘剂层的厚度为40μm。

实施例2

在本实施例中,提供一种单面绝缘胶膜,其结构如图1所示,单面绝缘胶膜分为三层结构,由上至下依次为阻燃性涂层(1)、本体高分子薄膜层(2)、热塑性或热固性胶粘剂层(3),所述的阻燃性涂层、本体高分子薄膜层、热塑性或热固性胶粘剂层至上而下贴合在一起。所述的阻燃性涂层为阻燃环氧涂层,所述的本体高分子薄膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜层,所述热塑性或热固性胶粘剂层为改性环氧胶粘剂层。

阻燃性涂层的厚度为50μm,本体高分子薄膜层的厚度为100μm,热塑性或热固性胶粘剂层的厚度为20μm。

实施例3

在本实施例中,提供一种单面绝缘胶膜,其结构如图1所示,单面绝缘胶膜分为三层结构,由上至下依次为阻燃性涂层(1)、本体高分子薄膜层(2)、热塑性或热固性胶粘剂层(3),所述的阻燃性涂层、本体高分子薄膜层、热塑性或热固性胶粘剂层至上而下贴合在一起。所述的阻燃性涂层为阻燃聚酯涂层,所述的本体高分子薄膜层为聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜层,所述热塑性或热固性胶粘剂层为改性聚酯胶粘剂层。

阻燃性涂层的厚度为100μm,本体高分子薄膜层的厚度为500μm,热塑性或热固性胶粘剂层的厚度为50μm。

实施例4

在本实施例中,提供一种单面绝缘胶膜,其结构如图1所示,单面绝缘胶膜分为三层结构,由上至下依次为阻燃性涂层(1)、本体高分子薄膜层(2)、热塑性或热固性胶粘剂层(3),所述的阻燃性涂层、本体高分子薄膜层、热塑性或热固性胶粘剂层至上而下贴合在一起。所述的阻燃性涂层为阻燃聚丙烯酸酯涂层,所述的本体高分子薄膜层为聚酰亚胺(PI)薄膜层,所述热塑性或热固性胶粘剂层为改性聚丙烯酸酯胶粘剂层。

阻燃性涂层的厚度为10μm,本体高分子薄膜层的厚度为100μm,热塑性或热固性胶粘剂层的厚度为10μm。

实施例5

在本实施例中,提供一种单面绝缘胶膜,其结构如图1所示,单面绝缘胶膜分为三层结构,由上至下依次为阻燃性涂层(1)、本体高分子薄膜层(2)、热塑性或热固性胶粘剂层(3),所述的阻燃性涂层、本体高分子薄膜层、热塑性或热固性胶粘剂层至上而下贴合在一起。所述的阻燃性涂层为阻燃环氧涂层,所述的本体高分子薄膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜层,所述热塑性或热固性胶粘剂层为改性环氧胶粘剂层。

阻燃性涂层的厚度为30μm,本体高分子薄膜层的厚度为100μm,热塑性或热固性胶粘剂层的厚度为50μm。

实施例6

在本实施例中提供了叠层母排,所述叠层母排具有如图2所示的结构,其包括导体层(4)以及贴合在所述导体层(4)一侧的实施例1所述的单面绝缘胶膜,所述导体层为铜板层。

实施例7

在本实施例中提供了叠层母排,所述叠层母排具有如图2所示的结构,其包括导体层(4)以及贴合在所述导体层(4)一侧的实施例2所述的单面绝缘胶膜,所述导体层为铜板层。

实施例8

在本实施例中提供了叠层母排,所述叠层母排具有如图2所示的结构,其包括导体层(4)以及贴合在所述导体层(4)一侧的实施例3所述的单面绝缘胶膜,所述导体层为铜板层。

实施例9

在本实施例中提供了叠层母排,所述叠层母排具有如图2所示的结构,其包括导体层(4)以及贴合在所述导体层(4)一侧的实施例4所述的单面绝缘胶膜,所述导体层为铜板层。

实施例10

在本实施例中提供了叠层母排,所述叠层母排具有如图2所示的结构,其包括导体层(4)以及贴合在所述导体层(4)一侧的实施例5所述的单面绝缘胶膜,所述导体层为铝板层。

比较例1

在本实施例中,提供一种单面绝缘胶膜,其结构如图1所示,单面绝缘胶膜分为三层结构,由上至下依次为阻燃性涂层(1)、本体高分子薄膜层(2)、热塑性或热固性胶粘剂层(3),所述的阻燃性涂层、本体高分子薄膜层、热塑性或热固性胶粘剂层至上而下贴合在一起。所述的阻燃性涂层为阻燃聚氨酯涂层,所述的本体高分子薄膜层为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)薄膜层,所述热塑性或热固性胶粘剂层为改性聚氨酯胶粘剂层。

阻燃性涂层的厚度为5μm,本体高分子薄膜层的厚度为200μm,热塑性或热固性胶粘剂层的厚度为40μm。

比较例2

在本实施例中,提供一种单面绝缘胶膜,其结构如图1所示,单面绝缘胶膜分为三层结构,由上至下依次为阻燃性涂层(1)、本体高分子薄膜层(2)、热塑性或热固性胶粘剂层(3),所述的阻燃性涂层、本体高分子薄膜层、热塑性或热固性胶粘剂层至上而下贴合在一起。所述的阻燃性涂层为阻燃聚丙烯酸酯涂层,所述的本体高分子薄膜层为聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜层,所述热塑性或热固性胶粘剂层为改性聚氨酯胶粘剂层。

阻燃性涂层的厚度为120μm,本体高分子薄膜层的厚度为500μm,热塑性或热固性胶粘剂层的厚度为50μm。

实施例所制备的绝缘胶膜及其叠层母排的阻燃性均可达到UL94 V-0或VTM-0级(见表1)。但是比较例1的阻燃性涂层太薄,其阻燃效果有限,绝缘胶膜整体仍然无法达到UL94 VTM-0级;比较例2的阻燃性涂层过厚,涂覆时溶剂难于挥发,且由于阻燃性涂层添加了大量的阻燃剂填料,本身较脆,导致绝缘胶膜变脆,可加工性变差。

表1绝缘胶膜性能表

以上性能的测试方法如下:

1、阻燃性:按UL 94垂直燃烧法测试;

2、加工性:将绝缘胶膜与厚度为3mm的铜排高温压合后冷却至室温,折弯90°,若没有出现开裂,则为合格;反之,则为不合格。

本实用新型的叠层母排用单面绝缘胶膜的阻燃性可达V-0或VTM-0级以上,具有优异的阻燃性能,可以弥补普通高分子薄膜材料阻燃性差的缺点,从而提高叠层母排的安全性和可靠性。

本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的单面绝缘胶膜及包含其的叠层母排,但本实用新型并不局限于上述实施例,即不意味着本实用新型必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本实用新型的任何改进,对本实用新型所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

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