霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，包括以下步驟：（1）制備復合溶液：聚酰亞胺樹脂的單體溶解后制得聚酰亞胺樹脂溶液，將PTC粉體加入聚酰亞胺樹脂溶液，混勻；（2）通過加熱裝置將銅箔加熱至160-350℃，利用霧化撒粉裝置在銅箔上噴撒步驟（1）制得的復合溶液，在銅箔上形成聚酰亞胺樹脂復合PTC液體的涂層；（3）烘烤步驟（2）噴撒過聚酰亞胺樹脂復合PTC液體涂層的銅箔，經(jīng)交聯(lián)反應到巨幅雙面撓性銅箔；與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的加工過程簡便，可提高生產(chǎn)效率及優(yōu)良品率，產(chǎn)品厚度一致性強，制得的巨幅雙面撓性銅箔品質(zhì)可靠性高，熱敏反應速度快、準確和容量調(diào)整方便。
【專利說明】霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及雙面撓性銅箔的制備方法，尤其涉及一種霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的飛速發(fā)展，社會各行業(yè)特別是復合材料、電子材料，裝飾性材料等對功能性銅箔的需求量日益增加。功能性銅箔目前已經(jīng)成為在功能性能源及電子整機產(chǎn)品中起到支撐、互連元器件作用的PCB的關鍵材料，它被喻為電子產(chǎn)品信號與電力傳輸、溝通的“神經(jīng)網(wǎng)絡”。銅箔作為電子工業(yè)的基礎材料，其發(fā)展一直追隨著PCB技術的發(fā)展，而PCB技術則隨著電子產(chǎn)品的日新月異不斷提高。IT產(chǎn)品技術的發(fā)展促進了 PCB朝著多層化、薄型化、高密度化、高速化、高可靠化、功能化方向發(fā)展，因此開發(fā)更加具有高性能、高質(zhì)量、高可靠性、功能化的銅箔市場前景非常廣闊。
[0003]自1950年荷蘭菲力浦公司的海曼等人發(fā)現(xiàn)BaTi03系陶瓷半導化后可獲得正溫度系數(shù)(PTC)特性以來，人們對它的了解越來越深刻。與此同時，在其應用方面也正日益廣泛，滲透到日常生活、工農(nóng)業(yè)技術、軍事科學、通訊、宇航等各個領域。PTC熱敏電阻發(fā)熱元件是現(xiàn)代以至將來高科技尖端之產(chǎn)品。它被廣泛應用于輕工、住宅、交通、航天、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、環(huán)保、采礦、民用器械等，它與鎳、鉻絲或遠紅外等發(fā)熱元件相比，具有卓越的優(yōu)點。當在PTC元件施加交流或直流電壓升溫時，在居里點溫度以下，電阻率很低；當一旦超越居里點溫度，電阻率突然增大，使其電流下降至穩(wěn)定值，達到自動控制溫度、恒溫目的。PTC元件發(fā)熱時不發(fā)紅，無明火(電阻絲發(fā)紅且有明火)，不易燃燒。PTC元件周圍溫度超越限值時，其功率自動下降至平衡值，不會產(chǎn)生燃燒危險。PTC元件的能量輸入采用比例式，有限流作用，比鎳鉻絲等發(fā)熱元件的開關式能量輸入還節(jié)省電力。PTC材料有高分子材料類與陶瓷類兩種，陶瓷類PTC元件本身為氧化物，無鎳鉻絲之高溫氧化弊端，也沒有紅外線管易碎現(xiàn)象，壽命長。并且多孔型比無孔型壽命更長。PTC元件本身自動控溫，不需另加自動控制溫度線路裝置。多孔型PTC更不需要其他散熱裝置，也不需用導電膠。PTC元件在低壓(6-36伏)和高壓(I 10-240伏)下都能正常使用。低壓PTC元件適用于各類低電壓加熱器，儀器低溫補償，汽車上和電腦周邊設備上的加熱器。高壓PTC元件適用于下列電氣設備的加熱:電熱保溫碟、烘鞋器、熱熔膠槍、電飯煲、電熱靴、電熱驅(qū)蚊器、靜脈注射加熱、輕便塑料封口機、蒸氣發(fā)梳、蒸氣發(fā)生器、加濕器、卷發(fā)器、錄象機、復印機、自動售貨機、熱風簾、暖手器、茶葉烘干機、水管加熱器、旅行干衣機、汽車烤漆房、液化氣瓶加熱器、沐浴器、美容器、電熱餐桌、奶瓶恒溫器、電熱炙療器、電熱水瓶、電熱毯等。
[0004]PTC材料的出現(xiàn)，可以解決傳統(tǒng)開關的速度不夠快和容量不夠大這兩方面的問題。隨著科學技術的發(fā)展和工藝的不斷改進，PTC元件的特性將越來越完善，其常態(tài)可通電流將得到進一步的提高，在交、直流領域可能導致傳統(tǒng)開關的一場技術革命，對于二次控制設備也有著廣泛的應用前景，它將大大降低電子設備的制造成本，提高電子系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性、
可靠性。[0005]PTC材料加工由于鈦酸鋇陶瓷材料的特點，傳統(tǒng)加工均一性控制較難，限制了 PTC材料的應用。
[0006]傳統(tǒng)制備PTC元器件由于工藝的限制，PTC元器件與電極分別加工，然后與極板焊接或膠結(jié)成器件，以小型元器件為主，未見有巨幅超薄功能銅箔加工的報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種聚酰亞胺樹脂復合PTC液體制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，該方法加工過程簡便，可提高生產(chǎn)效率及優(yōu)良品率。
[0008]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
一種霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，包括以下步驟:(I)制備復合溶液:聚酰亞胺樹脂的單體溶解后制得聚酰亞胺樹脂溶液，將PTC粉體加入聚酰亞胺樹脂溶液，混勻；(2)通過加熱裝置將銅箔加熱至160-350°c，利用噴涂設備在銅箔上噴撒步驟(I)制得的復合溶液，在銅箔上形成聚酰亞胺樹脂復合PTC液體的涂層；(3)烘烤步驟(2 )噴撒過聚酰亞胺樹脂復合PTC液體涂層的銅箔，經(jīng)交聯(lián)反應到巨幅雙面撓性銅箔。
[0009]所述銅箔為電解銅箔或熱壓銅箔。
[0010]所述步驟(I) PTC材料為炭黑、碳纖維、石墨片、銀、銅片、銀包銅納米顆粒、鈦酸鋇微粉、含鉛質(zhì)量百分數(shù)為1.0-1.5%的鈦酸鋇微粉或含鍶質(zhì)量百分數(shù)為1.8-2.2%的鈦酸鋇微粉。
[0011]所述步驟(I)中聚酰亞胺樹脂的單體為氨基丙烷或聯(lián)苯酸酐，所述單體溶解后與PTC粉體混合時采用超聲波進行共混復合。
[0012]所述步驟(2)中銅箔的厚度為3-70 μ m。
[0013]所述步驟(2)中銅箔上形成的聚酰亞胺樹脂復合PTC液體涂層的厚度為1-10 μ m。
[0014]所述步驟(3)中交聯(lián)反應為:紫外光交聯(lián)反應、微波交聯(lián)反應、紅外交聯(lián)反應、電子束輻射交聯(lián)反應、輻射交聯(lián)反應或熱交聯(lián)反應。
[0015]所述步驟(3)中烘烤在龍窯中進行，分別經(jīng)歷160°C，200 °C, 250 °C, 300 °C,350°C溫度區(qū)，各溫度區(qū)烘烤時間為1-30分鐘。
[0016]所述步驟(3)制得的巨幅雙面撓性銅箔的厚度為5-90 μ m。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的加工過程簡便，可提高生產(chǎn)效率及優(yōu)良品率，產(chǎn)品厚度一致性強，制得的巨幅雙面撓性銅箔品質(zhì)可靠性高，熱敏反應速度快、準確和容量調(diào)整方便；本發(fā)明以超薄銅箔為基材，利用噴涂技術，在銅箔兩面分別加工出一層PTC材料，形成巨幅雙面撓性銅箔功能性材料，滿足日常生活、工農(nóng)業(yè)技術、軍事科學、通訊、宇航等各個領域的應用需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明噴涂工藝流程圖。
[0019]【具體實施方式】 實施例1
如圖1所示，本實施例霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，包括以下步驟:(1)制備復合溶液:取氨基丙烷93g，溶于IOOOg甲基酰胺中制備溶液，該溶液用水浴冷卻，氮氣保護下依次加入聯(lián)苯酸酐73.7g，將混合液恢復到室溫，持續(xù)攪拌3小時，進行聚合反應，得到粘稠的熱塑性聚酰亞胺樹脂前驅(qū)體溶液，將140g碳纖維添加到以上溶液中在超聲波中超聲并攪拌兩小時，制得復合溶液，(2)將厚度為5μπι的電解銅箔經(jīng)放卷裝置I放出，通過加熱裝置2將放出的電解銅箔加熱至160° C，在幅寬1.3米，長16米的霧化撒粉裝置3上，以50米/分鐘的速度連續(xù)噴撒600米，通過霧化撒粉裝置上設置的流量控制閥4控制復合溶液的流量，使固化的涂布層厚度為2.5 μ m，經(jīng)冷卻裝置5冷卻，然后進入收卷裝置6，完成聚酰亞胺樹脂復合PTC的溶液在電解銅箔上的雙面噴涂；(3)將收卷裝置中的電解銅箔卷取出裝在50米長的龍窯中，依次經(jīng)歷160°C，200°C，25(TC，30(rC，350°C進行加熱，每個溫度區(qū)各10分鐘，完成亞酰胺化，經(jīng)紫外光交聯(lián)反應制得卷裝600米長，幅寬1.3米，厚度為IOym的巨幅雙面撓性電解銅箔。
[0020]實施例2
本實施例霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，包括以下步驟:
(I)制備復合溶液:取氨基丙烷93g，溶于IOOOg甲基酰胺中制備溶液，該溶液用水浴冷卻，氮氣保護下依次加入聯(lián)苯酸酐73.7g，將混合液恢復到室溫，持續(xù)攪拌3小時，進行聚合反應，得到粘稠的熱塑性聚酰亞胺樹脂前驅(qū)體溶液，將140g炭黑添加到以上溶液中在超聲波中超聲并攪拌兩小時，制得復合涂布液，(2)將厚度為3 μ m的電解銅箔經(jīng)放卷裝置放出，通過加熱裝置將放出的電解銅箔加熱至180° C，在幅寬1.3米，長16米的等離子涂布機上，以50米/分鐘的速度連續(xù)噴撒600米，通過霧化撒粉裝置上設置的流量控制閥控制復合溶液的流量，使固化的涂布層厚度為I μ m,經(jīng)冷卻裝置冷卻，然后進入收卷裝置，完成聚酰亞胺樹脂復合PTC液體在電解銅箔上的雙面噴涂；(3)將收卷裝置中的電解銅箔卷取出裝在50米長的龍窯中，依次經(jīng)歷160°C，200°C , 250°C , 300°C , 350°C進行加熱，每個溫度區(qū)各I分鐘，完成亞酰胺化，經(jīng)紫外光交聯(lián)反應制得卷裝600米長，幅寬1.3米，厚度為5 μ m的巨幅雙面撓性電解銅箔。
[0021]實施例3
本實施例霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，包括以下步驟:
(I)制備復合溶液:取氨基丙烷93g，溶于IOOOg甲基酰胺中制備溶液，該溶液用水浴冷卻，氮氣保護下依次加入聯(lián)苯酸酐73.7g，將混合液恢復到室溫，持續(xù)攪拌3小時，進行聚合反應，得到粘稠的熱塑性聚酰亞胺樹脂前驅(qū)體溶液，將IOOg石墨片添加到以上溶液中在超聲波中超聲并攪拌兩小時，制得復合溶液，(2)將厚度為70 μ m的熱壓銅箔經(jīng)放卷裝置放出，通過加熱裝置將放出的熱壓銅箔加熱至230° C，在幅寬1.3米，長16米的霧化撒粉裝置上，以50米/分鐘的速度連續(xù)噴撒600米，通過霧化撒粉裝置上設置的流量控制閥控制復合溶液的流量，使固化的涂布層厚度為10 μ m,經(jīng)冷卻裝置冷卻，然后進入收卷裝置，完成聚酰亞胺樹脂復合PTC液體在熱壓銅箔上的雙面噴涂；(3)將收卷裝置中的熱壓銅箔卷取出裝在50米長的龍窯中，依次經(jīng)歷160°C，200°C , 250°C , 300°C , 350°C進行加熱，每個溫度區(qū)各20分鐘，完成亞酰胺化，經(jīng)紅外交聯(lián)反應制得卷裝600米長，幅寬1.3米，厚度為90 μ m的巨幅雙面撓性熱壓銅箔。
[0022]實施例4
本實施例霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，包括以下步驟:
(I)制備復合溶液:取氨基丙烷93g，溶于IOOOg甲基酰胺中制備溶液，該溶液用水浴冷卻，氮氣保護下依次加入聯(lián)苯酸酐73.7g，將混合液恢復到室溫，持續(xù)攪拌3小時，進行聚合反應，得到粘稠的熱塑性聚酰亞胺樹脂前驅(qū)體溶液，將150g石墨片添加到以上溶液中在超聲波中超聲并攪拌兩小時，制得復合溶液，(2)將厚度為30 μ m的電解銅箔經(jīng)放卷裝置放出，通過加熱裝置將放出的電解銅箔加熱至300° C，在幅寬1.3米，長16米的霧化撒粉裝置上，以50米/分鐘的速度連續(xù)噴撒600米，通過霧化撒粉裝置上設置的流量控制閥控制復合溶液的流量，使固化的涂布層厚度為5 μ m,經(jīng)冷卻裝置冷卻，然后進入收卷裝置，完成聚酰亞胺樹脂復合PTC液體在電解銅箔上的雙面噴涂；(3)將收卷裝置中的電解銅箔卷取出裝在50米長的龍窯中，依次經(jīng)歷160°C，200°C , 250°C , 300°C , 350°C進行加熱，每個溫度區(qū)各25分鐘，完成亞酰胺化，經(jīng)熱交聯(lián)反應制得卷裝600米長，幅寬1.3米，厚度為40 μ m的巨幅雙面撓性電解銅箔。
[0023] 實施例5
本實施例霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，包括以下步驟:
(I)制備復合溶液:取氨基丙烷93g，溶于IOOOg甲基酰胺中制備溶液，該溶液用水浴冷卻，氮氣保護下依次加入聯(lián)苯酸酐73.7g，將混合液恢復到室溫，持續(xù)攪拌3小時，進行聚合反應，得到粘稠的熱塑性聚酰亞胺樹脂前驅(qū)體溶液，將50g石墨片添加到以上溶液中在超聲波中超聲并攪拌兩小時，制得復合溶液，(2)將厚度為50 μ m的熱壓銅箔經(jīng)放卷裝置放出，通過加熱裝置將放出的熱壓銅箔加熱至350° C，在幅寬1.3米，長16米的等離子涂布機上，以50米/分鐘的速度連續(xù)噴撒600米，通過霧化撒粉裝置上設置的流量控制閥控制復合溶液的流量，使固化的涂布層厚度為5 μ m,經(jīng)冷卻裝置冷卻，然后進入收卷裝置，完成聚酰亞胺樹脂復合PTC液體在熱壓銅箔上的雙面噴涂；(3)將收卷裝置中的熱壓銅箔卷取出裝在50米長的龍窯中，依次經(jīng)歷160°C，200 V，250 V，300 V，350 V進行加熱，每個溫度區(qū)各25分鐘，完成亞酰胺化，經(jīng)熱交聯(lián)反應制得卷裝600米長，幅寬1.3米，厚度為60 μ m的巨幅雙面撓性熱壓銅箔。
【權利要求】
1.一種霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，其特征在于包括以下步驟:(I)制備復合溶液:聚酰亞胺樹脂的單體溶解后制得聚酰亞胺樹脂溶液，將PTC粉體加入聚酰亞胺樹脂溶液，混勻；(2)通過加熱裝置將銅箔加熱至160-350°c，利用霧化撒粉裝置在銅箔上噴撒步驟(I)制得的復合溶液，在銅箔上形成聚酰亞胺樹脂復合PTC液體的涂層；(3 )烘烤步驟(2 )噴撒過聚酰亞胺樹脂復合PTC液體涂層的銅箔，經(jīng)交聯(lián)反應到巨幅雙面撓性銅箔。
2.根據(jù)權利要求1所述的霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，其特征在于:所述銅箔為電解銅箔或熱壓銅箔。
3.根據(jù)權利要求1所述的霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，其特征在于:所述步驟(I)PTC材料為炭黑、碳纖維、石墨片、銀、銅片、銀包銅納米顆粒、鈦酸鋇微粉、含鉛質(zhì)量百分數(shù)為1.0-1.5%的鈦酸鋇微粉或含鍶質(zhì)量百分數(shù)為1.8-2.2%的鈦酸鋇微粉。
4.根據(jù)權利要求1所述的霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，其特征在于:所述步驟(I)中聚酰亞胺樹脂的單體為氨基丙烷或聯(lián)苯酸酐，所述單體溶解后與PTC粉體混合時采用超聲波進行共混復合。
5.根據(jù)權利要求1所述的霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，其特征在于:所述步驟(2)中銅箔的厚度為3-70μπι。
6.根據(jù)權利要求1所述的霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，其特征在于:所述步驟(2)中銅箔上形成的聚酰亞胺樹脂復合PTC液體涂層的厚度為1-10 μ m0
7.根據(jù)權利要求1所述的霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，其特征在于:所述步驟(3)中交聯(lián)反應為:紫外光交聯(lián)反應、微波交聯(lián)反應、紅外交聯(lián)反應、電子束輻射交聯(lián)反應、輻射交聯(lián)反應或熱交聯(lián)反應。
8.根據(jù)權利要求1所述的霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，其特征在于:所述步驟(3)中烘烤在龍窯中進行，分別經(jīng)歷160°C，200 °C, 250 °C, 300 °C,350°C溫度區(qū)，各溫度區(qū)烘烤時間為1-30分鐘。
9.根據(jù)權利要求1-8任一所述的霧化撒粉裝置噴撒復合溶液制備巨幅雙面撓性銅箔的方法，其特征在于:所述步驟(3)制得的巨幅雙面撓性銅箔的厚度為5-90μπι。
【文檔編號】B32B15/088GK103786402SQ201410038826
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權日:2014年1月27日
【發(fā)明者】張迎晨 申請人:中原工學院