无卤阻燃黑色环氧胶组合物及用其制作电磁波屏蔽膜的方法技术

本发明专利技术涉及一种无卤阻燃黑色环氧胶组合物，它包括以下质量份的各组分：无卤素环氧树脂12～50份；热塑性树脂和/或合成橡胶10～40份；固化剂2～10份；含磷和/或含氮阻燃剂8～40份；黑色填料3～70份；固化促进剂0.1～5份；本发明专利技术还提供一种采用上述无卤阻燃黑色环氧胶组合物制作电磁波屏蔽膜的方法，其采用无卤阻燃黑色环氧胶组合物制成的电磁波屏蔽膜具有固化时间短，固化产物展现出良好的剥离强度、焊接耐热性、稳定的黑度，能够在十分钟以内快速固化；其制备的黑色覆盖膜或者电磁屏蔽膜的阻燃等级达到UL‑94V0级；表面硬度可以达到1H，具有良好的表面黏结性能；并具有一定的电磁波屏蔽特性。

Halogen free flame retardant epoxy resin composition and method of making black with the electromagnetic wave shielding film

The invention relates to a halogen-free flame retardant epoxy resin composition comprising black, each following quality parts: no halogen epoxy resin 12 ~ 50; thermoplastic resin and / or synthetic rubber from 10 to 40; 2 to 10 portions of curing agent; phosphorus and / or nitrogen containing flame retardant from 8 to 40; the black filler is 3 to 70; 0.1 to 5 portions of curing agent; the invention also provides a method of using the halogen-free flame retardant epoxy adhesive composition for producing black film shielding electromagnetic wave, the electromagnetic wave shielding film made by non halogen flame retardant epoxy black composition has a short curing time, curing products show good peel strength, the welding heat resistance, stable blackness, within ten minutes of fast curing; the preparation of the black coating or the electromagnetic shielding film of flame retardant grade of UL grade 94V0; surface hardness can reach 1H, with good table The performance of surface bonding, and has some electromagnetic shielding properties.

【技术实现步骤摘要】
无卤阻燃黑色环氧胶组合物及用其制作电磁波屏蔽膜的方法
本专利技术涉及覆盖膜技术，尤其涉及一种快速固化的无卤阻燃黑色环氧胶组合物及用其制作电磁波屏蔽膜的方法。
技术介绍
随着电子工业的高速发展，电子产品的体积、尺寸越来越小，功率密度越来越大，功能模块越来越多，解决电子设备、功能模块之间相互干扰的问题是对电子工业设计的一个巨大的挑战。电磁屏蔽膜无疑是解决电磁波干扰问题的有效手段之一，电磁波屏蔽膜是一种具有良好屏蔽功能，它由独特的五层结构所组成，分别是离型膜层、黑色绝缘层、金属层、导电胶层以及保护膜层组成。电磁屏蔽膜的工作原理是在需要防止电磁波干扰的线路板上覆合电磁屏蔽膜，外部电磁波与内部电磁波在经过屏蔽膜时折射、吸收电磁波以达到屏蔽的功能。传统上一般采用导电银浆作为屏蔽载体，由于在使用过程中会排放大量的有机溶剂，对环境、人体健康造成危害，已逐步被市场淘汰。且采用导电银浆作为屏蔽载体时，一方面，实现涂布层黑色的主要技术途径是在涂布胶层中添加苯胺黑、钴黑、炭黑等黑色填料使其达到黑色的目的；但是钴黑的着色力差，炭黑易团聚分散性差，苯胺黑长期使用对操作员工的健康产生较大危害，不能阻燃，受热易分解等问题。另一方面，传统电子材料用环氧胶需要使用两步法固化，即：现在涂布烘箱中烘烤使其挥发溶剂，并使其达到半固化状态，之后根据要求使用不同的工艺(如压合，贴合等工艺)再放入烘箱后进行后固化，存在对原材料要求高，能耗大，固化时间长等问题。此外，环氧胶在快速固化以后容易引起翘曲，甚至卷成筒状，不能够达到柔性线路板材料的使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种不含卤素且能够阻燃的快速固化无卤阻燃黑色环氧胶组合物。本专利技术的另一个目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种不含卤素且能够阻燃的快速固化的无卤阻燃黑色环氧胶组合物制作电磁波屏蔽膜的方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种无卤阻燃黑色环氧胶组合物，它包括以下质量份的各组分：无卤素环氧树脂12～50份；热塑性树脂和/或合成橡胶10～40份；固化剂2～10份；含磷和/或含氮阻燃剂8～40份；黑色填料3～70份；固化促进剂0.1～5份。优选地，所述无卤素环氧树脂为苯酚型、联苯型、DSPD酚型、双酚A型、双酚S型、双酚F型的无卤素环氧树脂以及它们的氰化物和无卤素含磷环氧树脂中的一种或两种以上的组合；其中，所述无卤素环氧树脂是指在分子结构中不包含卤素原子，但是在每个分子中包含至少两个环氧基的环氧树脂，对无卤素环氧树脂没有特别的限制，可采用市场销售的各种无卤素环氧树脂。优选地，所述无卤素环氧树脂为聚丁烯橡胶和/或丙烯腈改性的双酚A型无卤素环氧树脂。优选地，所述热塑性树脂为聚酯树脂、丙烯酸类树脂、苯氧基树脂和聚酰胺酰亚胺树脂中的一种或两种以上的混合物；所述热塑性树脂和合成橡胶混合使用时，所述的热塑性树脂占质量份为0～10份，所述的合成橡胶占质量份为15～30份。优选地，所述合成橡胶为丙烯腈与丁二烯共聚合生成的含羧基的丙烯腈-丁二烯共聚物，该含羧基的丙烯腈-丁二烯共聚物分子末端羧基化通过包含羧基(如甲基丙烯酸)的单体来实现，其中，丙烯腈含量为5～60的质量百分比；丙烯腈含量优选在15～35的质量百分比，含羧基的丙烯腈一丁二烯共聚物可采用市场销售的相关产品，如Nipol1072(ZeonCorporation)、1072CG和高纯度、低离子杂质的产品XER-32。优选地，所述固化剂为采用基于多胺的固化剂和/或基于酸酐的固化剂。所述基干多胺的固化剂为二氨基二苯砜、亚苯基二胺、二氨基二苯基甲烷中的一种或两种以上的混合物，所述基干酸酐的固化剂为如苯二甲酸酐、均苯四酸酐、六氢邻苯二甲酸酐中的一种或两种以上的混合物。优选地，所述含磷和/或含氮阻燃剂为OP-935和/或氢氧化铝的一种或两种混合物。优选地，所述黑色填料为碳粉、碳纳米管、石墨烯中的一种或两种以上的混合物；其中，碳纳米管填料粒状为不规则或片状，粒径为20nm～25um。优选地，所述固化促进剂为咪唑化合物、有机脲化合物、季铵盐和氟硼酸盐中的一种或两种以上的混合物；所述咪唑化合物为2-甲基咪唑、1-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-乙基-4、一甲基咪唑(2E4MZ)、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ-CN)、2-十一烷基咪唑(C11Z)、1-氰乙基-2一卜一烷基咪唑(C11Z-CN)或2二十七烷基咪坐(C17Z)中的一种或两种以上的混合物；有机脲化合物为C6H3Cl2-NH-CO-N(CH3)2、C6H5-NH-CO-N(CH3)2、H3C-C6H3[NH-CO-N(CH3)2]2的一种或两种以上的混合物；所述季铵盐为2,4,6一三(二甲胺基甲基)苯酚的三(二乙基乙酸)盐或2,4,6-(甲胺基甲基)苯酚的油酸盐；所述氟硼酸盐为三氟化硼与单乙胺的络合物、三氟化硼与正丁胺的络合物、三氟化硼与苄胺的络合物或三氟化硼与二甲基苯胺的络合物中的一种或两种以上的混合物；其中，所述固化促进剂优选的质量份为0.1～1份。用无卤阻燃黑色环氧胶组合物制作电磁波屏蔽膜的方法，该电磁波屏蔽膜的第一层载体层为离型膜，第三层金属层为屏蔽层，第四层导电胶层为导电层，第五层离型层为保护膜，在所述第一层载体层和第三层金属层之间采用无卤阻燃黑色环氧胶组合物作为绝缘层制作第二层黑色环氧胶层，制作第二层黑色环氧胶层包括以下步骤：(1)、按比例称取无卤阻燃黑色环氧胶组合物的各组分，置于研磨设备中，加入有机溶剂进行混合研磨后送至高剪切搅拌分散设备中混合均匀，形成无卤素阻燃黑色绝缘胶组合物的液态分散体，然后使用涂布设备将该分散体涂覆于作为离型膜的第一层载体层，涂胶厚度为3～22μm；(2)、将步骤(1)中的涂覆有树脂组合物分散体的第一层载体层经过干燥烘箱除去有机溶剂，并干燥无卤素阻燃黑色环氧胶组合物致其形成半固化态的无卤素阻燃黑色绝缘胶组合物层，干燥温度80～180℃，加热时间为2～10min，得到无卤素阻燃黑色环氧胶的半固化产物；(3)、将步骤(2)的无卤素阻燃黑色环氧胶的半固化产物放入高真空环境下溅射、蒸镀，或者在化学镀槽中金属化黑色绝缘胶层得到电磁波屏蔽膜的半成品；(4)、将导电胶涂覆在步骤(3)的电磁波屏蔽膜半成品上经过干燥烘箱，除去有机溶剂并干燥导电胶组合物至其半固化，即可得到成品。进一步地，所述第一层载体层为PET离型膜，厚度为25～100μm；第一层载体层优选PET哑光离型膜，厚度为50～75μm。进一步地，所述第二层黑色环氧胶层为无卤素阻燃黑色环氧胶，厚度3～25μm；优选无卤素阻燃黑色环氧胶厚度为5～15μm。进一步地，所述第三金属层的厚度在进一步地，所述第四层导电胶层的厚度在3～25μm，优选第四层导电胶层的厚度为3～10μm。本专利技术的有益效果是：通过实验证明，本专利技术无卤阻燃黑色环氧胶组合物，固化后表面硬度能够达到1H，具有一定的电磁波屏蔽特性，浸锡后无明显颜色变化并具有良好的耐酸碱性能；固化产物展现出良好的硬度、阻燃性、剥离强度、电性能和焊接耐热性，并且不含卤素、锑化物等有害物质元素，不会污染环境。其制备的电磁波屏蔽膜具有以下优点。1)、阻燃等级达到UL-94V0级；2)、具有较高的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤阻燃黑色环氧胶组合物，其特征在于，它包括以下质量份的各组分：无卤素环氧树脂12～50份；热塑性树脂和/或合成橡胶10～40份；固化剂2～10份；含磷和/或含氮阻燃剂8～40份；黑色填料3～70份；固化促进剂0.1～5份。

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃黑色环氧胶组合物，其特征在于，它包括以下质量份的各组分：无卤素环氧树脂12～50份；热塑性树脂和/或合成橡胶10～40份；固化剂2～10份；含磷和/或含氮阻燃剂8～40份；黑色填料3～70份；固化促进剂0.1～5份。2.根据权利要求1所述的无卤阻燃黑色环氧胶组合物，其特征在于，所述无卤素环氧树脂为苯酚型、联苯型、DSPD酚型、双酚A型、双酚S型、双酚F型的无卤素环氧树脂以及它们的氰化物和无卤素含磷环氧树脂中的一种或两种以上的组合。3.根据权利要求2所述的无卤阻燃黑色环氧胶组合物，其特征在于，所述无卤素环氧树脂为聚丁烯橡胶和/或丙烯腈改性的双酚A型无卤素环氧树脂。4.根据权利要求1所述的无卤阻燃黑色环氧胶组合物，其特征在于，所述热塑性树脂为聚酯树脂、丙烯酸类树脂、苯氧基树脂和聚酰胺酰亚胺树脂中的一种或两种以上的混合物。5.根据权利要求1所述的无卤阻燃黑色环氧胶组合物，其特征在于，所述合成橡胶为丙烯腈与丁二烯共聚合生成的含羧基的丙烯腈-丁二烯共聚物，该含羧基的丙烯腈-丁二烯共聚物分子末端羧基化通过包含羧基(如甲基丙烯酸)的单体来实现，其中，丙烯腈含量为5～60的质量百分比。6.根据权利要求1所述的无卤阻燃黑色环氧胶组合物，其特征在于，所述固化剂为采用基于多胺的固化剂和/或基于酸酐的固化剂。所述基干多胺的固化剂为二氨基二苯砜、亚苯基二胺、二氨基二苯基甲烷中的一种或两种以上的混合物，所述基干酸酐的固化剂为如苯二甲酸酐、均苯四酸酐、六氢邻苯二甲酸酐中的一种或两种以上的混合物。7.根据权利要求1所述的无卤阻燃黑色环氧胶组合物，其特征在于，所述含磷和/或含氮阻燃剂为OP-935和/或氢氧化铝的一种或两种混合物。8.根据权利要求1所述的无卤阻燃黑色环氧胶组合物，其特征在于，所述黑色填料为碳粉、碳纳米管、石墨烯中的一种或两种以上的混合物。9.根据权利要求1所述的无卤阻燃黑色环氧胶组合物，其特征在于，所述固化促进剂为咪唑化合物、有机脲化合物、季铵盐和氟硼酸盐中的一种或两种以上的混合物；所述咪唑化合物为2-甲基咪唑、1-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-乙基-4、一甲基咪唑(2E4MZ)、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ-CN)、2-十一烷基咪唑(C11Z)、1-氰乙基-2一卜一烷基咪唑(C11Z-CN)或2二十七烷基咪坐(C17Z)中的一种或两种以上的混合物；有机脲化合物为C6H3Cl2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔清臣，凌红旗，张家骥，徐海斌，
申请(专利权)人：中山国安火炬科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44