專利名稱：耐高溫抗靜電的壓敏膠粘帶的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一壓敏膠粘帶結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可用于在與波焊接操作有關(guān)的高溫下，蒙版印刷電路板(PCBs)。這類含有離子導(dǎo)電聚合微粒膠粘組成的膠粘帶具有高抗摩擦靜電性，因此能保護電子元件免于形成靜電。另外，從PCB上除去膠粘蒙版帶時，不會有膠粘殘留物沾污板的表面。
工藝描述波焊接一般用于將電子元件永久地連接在印刷電路板上。在波焊接連接過程中，使用各種方法蒙版或覆蓋板時不希望焊劑在該區(qū)域。已知如使用基于涂布了硅酮基膠粘劑的耐高溫聚酰亞胺膜的自粘帶可獲得這樣的蒙版。然而，在從電子組合件表面除去這類膠粘帶時會引起由靜電帶來的摩擦電荷，它損害靈敏電子元件，并引起由硅酮帶來的印刷電路的污染。
導(dǎo)電帶也可用于蒙版。導(dǎo)電帶不會象由絕緣物質(zhì)如硅酮構(gòu)成的帶子那樣易引起摩擦電荷。因此在組裝操作中，使用導(dǎo)電帶會減少電子元件的故障率。
已知有各種不同類型的導(dǎo)電帶可在室溫下使用。美國專利3,104,985、3,832,598和4,749,612描述了有碳黑的粘結(jié)劑涂層的膠粘帶，據(jù)說其消除了靜電荷。許多專利也揭示了多層帶結(jié)構(gòu)，其中一層，通常為埋層是導(dǎo)電的。
例如，日本公開公報J63012681-A揭示了一種在聚烯烴襯底和橡膠粘結(jié)層之間有一中間的抗靜電聚合物層的帶子。
歐洲專利EP0,422,919-A2揭示一種在聚合物膜襯底和硅酮粘結(jié)層之間有一被粘結(jié)劑環(huán)繞的導(dǎo)電顆?；?qū)щ姴瓕拥膸ё印?jù)說使用高溫膜襯底、聚酰亞胺，結(jié)合了硅粘結(jié)劑和膠粘劑可得到一在不適用以前抗靜電帶的高溫下作為波焊接蒙版帶時性能良好的帶子。即這種帶子在波焊接槽中，溫度為250℃，時間達5秒，仍能保持完好。
依賴于使用導(dǎo)電顆粒的抗靜電或?qū)щ妿?，需要使用充分抵消靜電荷的高負荷的這類顆粒。導(dǎo)電顆粒在用于電子組合件的無靜電蒙版的絕緣粘合劑表面必須是有效的。遷移到導(dǎo)電顆粒的下層的電荷遷移需要通過粘合劑的導(dǎo)電通路。然而，高顆粒負荷常引起失去粘結(jié)性和不需要的污染物質(zhì)的遷移。必須解決這一問題與使用附加聚合物粘結(jié)劑的矛盾，這種粘結(jié)劑在靠近導(dǎo)電顆粒處為電絕緣，因此在減少遷移的同時會引起摩擦電荷的增加。
用一本來為導(dǎo)電的粘合層可避免必需解決的在顆粒負荷和聚合粘結(jié)劑間的矛盾。然而，未知有一種使用了與印刷電路板直接接觸的固有導(dǎo)電性的粘合劑的波焊接蒙版帶。無論其是否導(dǎo)電，大多數(shù)的非硅酮粘合劑在波焊接過程中，不能保持完好，因而在這類應(yīng)用中無法使用。
現(xiàn)在的發(fā)明者已發(fā)現(xiàn)一種可在波焊接槽要求的高溫下使用的固有導(dǎo)電性的粘合劑。當(dāng)在帶有專門的底涂料的耐高溫材料上涂布后，提供的這種帶結(jié)構(gòu)可在波焊接應(yīng)用中使用，而無以前的波焊接蒙版所具有的問題。
本發(fā)明的膠粘帶由離子電荷和丙烯酸微粒粘合劑構(gòu)成。在每一聚合物粒表面具有聚合電解質(zhì)的聚合微粒為導(dǎo)電顆粒，它可用作抗靜電粘合劑組成。這樣的粘合劑在波焊接槽中具有耐高溫性。
本領(lǐng)域中眾所周知一些微粒粘合劑可在各種基材上涂布，并在只要求低粘結(jié)性(如復(fù)位)的應(yīng)用中使用。在美國專利3,691,140(silver)中揭示了在具有復(fù)位性質(zhì)的氣溶膠粘結(jié)體系的這類小球體及其應(yīng)用。通過丙烯酸烷基酯單體和離子共聚體(如甲基丙烯酸鈉在一乳化劑存在下)水溶液懸浮聚合制備這類微粒。使用水溶，基本上油不溶的離子共聚用單體嚴(yán)格地防止了微粒的凝集和附聚。然而，以前本領(lǐng)域中曾揭示微粒粘合劑都可用于這類post-ItTM商標(biāo)和其它可移去類的應(yīng)用中的復(fù)位粘合劑。很可能認為由這類粘合劑制備的壓敏膠粘帶。由于其缺乏導(dǎo)電性和易于除去而不適用于抗靜電帶。進一步，一般認為丙烯酸粘合劑不具備耐熱性。
本發(fā)明的粘合劑帶提供了極其有效地消除了靜電荷、無需擔(dān)心粘合劑遷移，可在敏感應(yīng)用中使用的抗靜電帶。發(fā)明概要本發(fā)明提供了一種耐高溫?？轨o電壓敏膠粘帶，其由帶有會引起非摩擦電荷的底涂料的聚合膜襯底，牢固粘結(jié)在基材上的微粒粘合劑構(gòu)成。這種帶子具有當(dāng)浸沒在熔融焊料中，高溫下5秒鐘，高達20秒鐘下基本無變化。保持良好的性能。
更特殊的是本發(fā)明提供了一種由有反面支承至少一面支承或的基材、平均粒徑至少1微米的微粒粘合劑和至少一種選自由堿金屬鹽或堿土金屬鹽，構(gòu)成的組的離子鹽，構(gòu)成的耐熱抗靜電壓敏膠粘帶。其中微粒具有支承由聚合電解質(zhì)基的聚合物形成的離子導(dǎo)電物質(zhì)的表面。上述粘合劑借助底涂料將其粘接到上述基材，上述底涂料由至少一種酚樹脂和至少一種彈性化合物構(gòu)成。
上述膠粘帶在波焊接槽中停留至少5秒鐘仍保持完好。
最好，本發(fā)明的耐熱抗靜電壓敏膠粘帶由一粘結(jié)性聚合物單體構(gòu)成，單體為a)至少一個(甲基)丙烯酸烷基酯或乙烯基酯為至少70份。
b)相應(yīng)，至少一個極性單體為多達30份，構(gòu)成100份單體。
和其中上述離子導(dǎo)電材料為由聚合電解質(zhì)基的聚合物形成的聚合電解質(zhì)構(gòu)成，上述聚合電解質(zhì)基的聚合物以0.1-10份的量加入，上述粘合劑借助一底涂料組分將其粘接到上述基材上，上述底涂料由至少一種酚甲醛樹脂和至少一種橡膠化合物構(gòu)成，橡膠化合物選自由丁基橡膠。丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯、丁二烯-苯乙烯、氯丁橡膠、聚丁二烯、聚異戊二烯、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯，和其混合物組成的組。
上述膠粘帶在波焊接槽停留至少10秒鐘，仍保持完好。
此處使用的這些術(shù)語具有下列意思。
1術(shù)語“聚合電解質(zhì)”意指含有能與受體原子結(jié)合的電子供體原子的聚合物。
2術(shù)語“聚合電解質(zhì)基聚合物”意指在微粒形成中能形成聚合電解質(zhì)的聚合物。
3術(shù)語“聚合電解質(zhì)功能單元”意指含有電子供體類的基團。
4術(shù)語“微?！币庵钢睆綖?-250微米的顆粒。
5術(shù)語“摩擦電荷”意指與兩個可分開的表面間的摩擦或分離有關(guān)的靜電的產(chǎn)生。
6術(shù)語“微滴”意指在完成聚合前，微粒的液態(tài)階段。
7術(shù)語“空洞”意指微滴或微粒干燥前在懸浮液或分散介質(zhì)中靜置時其壁內(nèi)的空間，其中含有所使用的介質(zhì)。
8術(shù)語“空隙”意指聚合微粒的內(nèi)部完全空著的空間。
9術(shù)語“空心”意指至少含有一個空洞或空隙。
10術(shù)語“實心”意指無空隙或空洞。
11術(shù)語“(甲基)丙烯酸烷基酯”意指丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯。
12術(shù)語“改進的表面”意指經(jīng)過底涂、涂布或處理如化學(xué)或輻射處理，改變了表面的原來性質(zhì)的表面。
此處所用的，所有份數(shù)、百分比和比例(除非專門指出)均以重量表示。發(fā)明的詳述用于制備微粒丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸酯單體和用于本發(fā)明的帶子的導(dǎo)電壓敏粘合劑為單官能團不飽和的丙烯酸酯或非叔烷基醇的甲基丙烯酸酯，這類烷基含有4-14個碳原子。這類丙烯酸酯是親油的，水乳化的，限制了水溶解度，并作均聚物時，通常其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于約-20℃。這類單體包括，例如丙烯酸異辛基酯、丙烯酸4-甲基2-戊基酯、丙烯酸2-甲基丁基酯、丙烯酸異戊基酯、丙烯酸仲丁基酯、丙烯酸正丁基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸異癸基酯、丙烯酸異壬基酯、丙烯酸異癸基酯和諸如此類，單獨的或為混合物。
較好的丙烯酸酯類包括丙烯酸異辛基酯、丙烯酸異壬基酯、丙烯酸異戊基酯、丙烯酸異癸基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸正丁基酯、丙烯酸仲丁基酯和其混合物。丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯或其它乙烯單體作為均聚物其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于-20℃，丙烯酸叔丁基酯、乙酸乙烯基酯和諸如此類與一個或多個丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體混合后使用，產(chǎn)生的聚合物其玻璃化轉(zhuǎn)化溫度低于-20℃。當(dāng)甲基丙烯酸酯是使用的唯一丙烯酸烷基酯時，以后必須加入交聯(lián)劑。
可用的乙烯基酯單體為能形成玻璃化轉(zhuǎn)化溫度低于約10℃的均聚體。這樣的酯含有1-14個碳原子和如己酸乙烯基2-乙基酯、癸酸乙烯基酯、月桂酸乙烯基酯、壬酸乙烯基酯、己酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、癸酸乙烯基酯、辛酸乙烯基酯和諸如此類單體。
可使用的極性單體包括中等極性單體如N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基己內(nèi)酰胺、丙烯腈、丙烯酸乙烯基酯和鄰苯二甲酸1，5-己二烯酯，強極性單體如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酸羥基酯、丙烯酸氰烷基酯、丙烯酰胺、取代的丙烯酰胺。當(dāng)使用多于一個的極性單體時，混合物可能包括具有相似或不同的極性的單體如一個中等極性和一個強極性單體或兩個來自同一組的單體。
由此制備的導(dǎo)電顆粒和壓敏膠粘劑由至少70份重量的至少一個(甲基)丙烯酸烷基酯或乙烯基酯、相應(yīng)最多30份重量的一個或多個極性單體構(gòu)成。
適于使用的聚合電解質(zhì)基聚合物包括聚環(huán)氧乙烷、聚苯氧、聚苯硫、聚環(huán)硫乙烷、聚吖丙啶、聚1，2-環(huán)氧丙烷、聚環(huán)氧丁烷、聚環(huán)硫丁烷、聚丁烯基亞胺和諸如此類。最好是聚環(huán)氧乙烷。本發(fā)明的微粒中使用聚合電解質(zhì)基聚合物的量，以100份單體重量為基準(zhǔn)為0.1-10份，最好為1-5份。
通過將離子鹽加入到含有微粒的粘結(jié)性組成中，來進一步加強聚合微粒的導(dǎo)電性。據(jù)信離子鹽類可成為帶有在無定形區(qū)域出現(xiàn)的電子供體基團。
用于這一目的的鹽類包括堿金屬鹽和堿土金屬鹽，包括但并不限制于NaI、NaScN、BaCF3SO3、NaBr、NaClO4、LiCl、LiNO3、LiCF3SO3LiSO4、LiOH和KOH，在本發(fā)明中最好使用鋰鹽，特別是硝酸鋰。
通過各種乳化方法可以制備微粒，根據(jù)是需要空心還是實心微粒改變?nèi)榛椒āＭㄟ^“兩步”乳化法可制備空心微粒的水懸浮液，第一步涉及在油相單體中形成極性單體水溶液的油包水乳化物，即至少一個(甲基)丙烯酸酯或乙烯基酯單體與一聚合電解質(zhì)基聚合物一起，使用一具有低親水-親油平衡值(HLB)的乳化劑。合適的乳化劑其HLB值低于7，最好為2-7。這樣的乳化劑例子包括脫水山梨(糖)醇-油酸、脫水山梨(糖)醇三油酸和乙氧化油醇如BrijTM93，可從Atlas Chemical Industries，Inc得到。
因此，在第一步，將油相單體，聚合電解質(zhì)基聚合物、乳化劑、自由基引發(fā)劑和任選的交聯(lián)劑單體或按下面定義的單體組合，攪拌所有或部分極性單體的水溶液，將其倒入油相混合物形成一油包水乳化物。聚合電解質(zhì)基聚合物既可加到油相，也可加到水相。增稠劑如甲基纖維素也可加入到油包水乳化液的水相中。第二步，通過將第一步形成的油包水乳化液分散到含有HLB低于6的乳化劑的水相，形成一水包油包水的乳化液。水相也可含有部分在第一步未加的極性單體。這類乳化劑例子包括乙氧基化脫水山梨(糖)醇-油酸、乙氧基化月桂基醇和烷基硫酸鹽。在這兩步中。當(dāng)使用乳化劑時，其濃度應(yīng)大于其臨界膠束濃度。在此定義為乳化劑形成膠束所需的最低濃度，即乳化劑分子的亞顯微的積聚。對每一種乳化劑其臨界膠束濃度略有差異，使用的濃度范圍為1.0×10-4到大約3.0摩爾/升?？稍谠S多參考文獻如Surfactant SystemsTheir Chemistry，Pharmaey & Biology，(D.Attwood and A.T.Florence，Chapman & Hall Ltd，New York City，1983)中找到有關(guān)水包油包水乳化即多級乳化的其它細節(jié)。
本方法的最后一步涉及單體熱引發(fā)聚合或工基引發(fā)聚合的應(yīng)用?？墒褂玫囊l(fā)劑為一般適合于丙烯酸酯或乙烯基酯單體自由基聚合并為油溶和在水中極低溶解的物質(zhì)。然而，當(dāng)極性單體為N-乙烯基吡咯烷酮時，應(yīng)使用過氧化苯甲酰作為引發(fā)劑。
這類引發(fā)劑的例子包括偶氮化合物、氫過氧化物、過氧化物和諸如此類，光引發(fā)劑如二苯酮、苯偶姻乙醚和2，2-二甲氧基苯基苯乙酮。
使用一水溶性聚合引發(fā)劑會引起大量膠乳的形成。膠乳顆粒的極微小粒度再引起不希望的膠束的明顯形成。這種引發(fā)劑一般使用的量為總聚合物組成的重量的0.01％到10％，最好達5％。
也可通過“一步”乳化法制備空心導(dǎo)電微粒的水懸浮液。該方法為至少一種能在乳化聚合中基本穩(wěn)定的微滴中產(chǎn)生油包水乳化的乳化劑存在下，至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯單體或乙烯基酯單體、至少一種極性單體和一種聚合電解質(zhì)基聚合物的水懸浮聚合。同“兩步”乳化法一樣，所使用的乳化劑其濃度大于臨界膠束濃度。一般需要高HLB的乳化劑，即乳化劑的HLB至少約為25才能在聚合時產(chǎn)生穩(wěn)定的含有空洞的微滴，并適合于在一步法中使用。這類乳化劑例子包括，烷基芳醚硫酸鹽，如烷基芳醚硫酸鈉TritonTMW/30可從Rohm和Haas得到，烷基芳基聚醚硫酸鹽如烷基芳基聚(環(huán)氧乙烷)硫酸鹽，最好其中有直至4個乙烯氧基重復(fù)單元，烷基硫酸鹽如月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、月桂基硫酸三乙醇胺、十六烷基硫酸鈉、烷基醚硫酸鹽如月桂基醚硫酸銨和烷基聚醚硫酸鹽如烷基聚(環(huán)氧乙烷)硫酸鹽，最好其中有直至4個乙烯氧基單元。當(dāng)鹽類對最少量表面活性劑提供每一微粒以最大空隙體積時，最好為烷基硫酸鹽、烷基醚硫酸鹽和烷基芳醚硫酸鹽和其混合物。非離子乳化劑如SiponicTMY-500-70(乙氧基化油醇)。可從Alcolac，Inc得到和PluronicTMP103(聚氧化丙烯和聚環(huán)氧乙烷的嵌段共聚物，可從BASF Corporation得到)可單獨使用或與離子乳化劑混合使用。也可使用聚合穩(wěn)定劑，但此穩(wěn)定劑不是必需的。
組成中可能還含有交聯(lián)劑如多功能團的(甲基)丙烯酸酯，如二丙烯酸丁二醇酯或二丙烯酸己二醇酯、或其它多功能團交聯(lián)劑如二乙烯基苯。當(dāng)使用交聯(lián)劑時，其量為總聚合物組成物的1％，最好達0.5％。
也可用于本發(fā)明的帶子上的實心微粒也通過相似的一步法制備，該方法為在懸浮液穩(wěn)定劑存在下，至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯單體或乙烯基酯單體，至少一種極性單體和一種聚合電解質(zhì)基聚合物的水懸浮聚合。由于未要求形成的微滴為含有空心的微滴，不必使用高HLB的乳化劑。這類可使用的較低HLB乳化劑例子包括月桂基硫酸銨如StandapolTMA，可Hercudes得到，和其它空間或電子空間聚合穩(wěn)定劑如(聚)乙烯基醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基甲基醚和諸如此類。
通過直到完成引發(fā)油相的聚合，才加入所有或部分聚合電解質(zhì)基聚物，能改進微球的制備；然而，組分必須在100％聚合轉(zhuǎn)化前加入到聚合混合物中。
在美國專利3,691,140、4,166,152、4,636,432、4,656,218和5,045,569中，揭示了為了制備粘結(jié)組分，借助懸浮聚合也可制備離散導(dǎo)電聚合微粒。
導(dǎo)電微粒一般為具有粘性。彈性、在有機溶劑中不溶化但溶脹的、和微小的，一般其粒徑至少為1微米，較好范圍為1-250微米，更好的為1-50微米。導(dǎo)電微粒固化后含有一個空隙或多個空隙。
聚合后，可獲得在室溫下穩(wěn)定附聚和凝集的微粒水懸浮液。懸浮液中含有非揮發(fā)性固體組分，其量為10-50％(wt)。在長期靜置時，懸浮液分成兩相，一相為水相，其中基本上無聚合物，另一相為導(dǎo)電微粒的水懸浮液。當(dāng)使用高HLB乳化劑時，微滴具有一個或多個空洞，干燥后成為空隙。兩相都含有少量的小膠束顆粒。傾析富含微粒相得到一相當(dāng)于40-56％的非揮發(fā)性固體組分的水溶液懸浮液，如果固體組分與水共振蕩，又會重分散。
通過添加增粘樹脂和/或增塑劑可改變微粒的粘結(jié)性質(zhì)。使用的好的增粘劑包括氫化松香酯、可從如Hercules Inc.公司購得，其商品名為ForalTM65、ForalTM85、ForalTM105和TacolynTM。其它可用的增粘劑包括那些基于叔丁基苯乙烯的物質(zhì)。可使用的增塑劑包括鄰苯二甲酸二辛基酯、2-乙基己基磷酸鹽、磷酸三(甲苯酯)、和諸如此類。
本發(fā)明的范圍內(nèi)還包括用于本發(fā)明帶子中的各種其它組分，如顏料、填料、包括附加導(dǎo)電填料、穩(wěn)定劑或各種聚合添加劑。
可通過將本發(fā)明的含有微粒的組成涂布在各種耐高溫底涂基材上，制備本發(fā)明的帶子。合適的基材包括聚合膜如聚酰亞胺和聚苯硫醚，熱處理的無紡物、玻璃纖維、金屬聚合膜、陶瓷片材、金屬箔等?；幕蛴袝r稱作帶子襯里，必須能承受至少200℃溫度，最好能在大約260℃溫度，且不會分解或從表面剝離粘結(jié)組分。
載有微粒粘結(jié)組分的表面為底涂面。本發(fā)明的帶子中使用的底涂料包括至少一種酚樹脂和至少一種橡膠組分。
可使用的橡膠組成包括天然橡膠如丁基橡膠和各種合成化合物，包括但并不限于此，丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚體、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯、丁烯-苯乙烯、氯丁橡膠、聚丁二烯、聚異戊二烯、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯和其混合物。最好的底涂料為含有兩種或多種橡膠化合物的混合物如丙烯腈-丁二烯和氯丁橡膠。
可使用的酚樹脂包括但并不限于酚甲醛樹脂，可從Union Carbide購得商品名為UCAR BKR-2620和UCAR CK-1635，酚醛樹脂和諸如此類，及其混合物。最好底涂料為每100份橡膠化合物中含有40-120份，最好為40-100份酚樹脂。
底涂料進一步包括添加物如增粘劑、抗氧劑、著色劑、粘度調(diào)節(jié)劑、溶劑和其它常用添加物，本領(lǐng)域已熟知這些物質(zhì)的使用量。
好的增粘劑包括氫化松香酯、包括那些可從Hercules公司得到的，商品名為PiudyteTM、ForalTM、PentalynTM和諸如此類。
好的底涂料包括15-100份增粘劑。
粘合劑和底涂料的涂布可按傳統(tǒng)方法進行，如刀涂布，摩耶涂布和其它本領(lǐng)域熟知的涂布粘合劑如使用擠出模頭的一般方法。
帶子可以卷料出售，也可分成片如窄帶或標(biāo)簽出售。另外在兩個基材間可提供粘合劑，如將粘合劑涂布在一聚酰亞胺基材上，此基材放在一低粘性背涂材上或其它為了分別使用的易除去的表面上。
通過下面的例子說明本發(fā)明的這些和其它方面，但并不將這些例子視為對本發(fā)明范圍的限制。
術(shù) 語IOA 丙烯酸異辛基酯AA 丙烯酸PEO 聚環(huán)氧乙烷PEO(750) 具有高分子量約為750的丙烯酸酯終止PEOBPER 70％過氧化苯甲酰，LucidolTM70PEODMA 聚環(huán)氧乙烷二甲基丙烯酸酯[(PEO)9DMA]1.6HDDA 二丙烯酸-1，6己二醇酯ALS 月桂基硫酸銨StandapolTMA 由Hercules得到的月桂基硫酸銨Santivar A 抗氧劑二叔戊基氫醌PiccolyteTMS115 聚萜烯樹脂(增粘劑)ZirexTM樹脂酸鋅(增粘劑)酚樹脂CK-1635 酚甲醛樹脂，也特指CK-1635 UCAR，由Union Carbide生產(chǎn)BKR-2620 酚甲醛樹脂，也特指BKR-2620 UCAR由Union Carbide生產(chǎn)試驗方法抗靜電涂料的摩擦電荷測定相互疊層的物質(zhì)的分開會引起在原接觸面產(chǎn)生電荷。有可能測量產(chǎn)生的電位差來計算電荷的量。
一般使用3M711電荷分析儀，可從Minnesota Mining and Manufacture Co.得到，測定電位差。這一裝置包括一電位差感應(yīng)器，固定在一合適的盒子中。盒子帶有一相應(yīng)于一不銹鋼板的測定電位差的數(shù)字讀出，不銹鋼板水平放置并絕緣連接在盒子上。通過將帶子的粘合劑一面相對于不銹鋼板面疊和，測定本發(fā)明膠粘帶的靜電荷的產(chǎn)生。
一窄條帶子，1.0英寸寬×6.0英寸長放在使用一3磅滾輪的不銹鋼板的上層表面。隨后將不銹鋼板接到數(shù)字顯示零處。接著，將帶子空著的一端抓緊并用一均勻的力，以1.0英尺/秒速度使帶子從不銹鋼板表面剝離。在鋼板上產(chǎn)生的電位差顯示在數(shù)字讀出上。讀數(shù)之后，通過將鋼板接地將測試儀調(diào)零。先前從鋼板上剝離的帶子盡可能緊靠鋼板放置但不與鋼板接觸，第二次的電位差讀數(shù)代表了存在于帶子表面的電位差。
通過將一合適的板連接在不銹鋼板表面，有可能測定將本發(fā)明的膠粘帶子從印刷電路上分離時產(chǎn)生的電位差。用上述的鋼板方法將膠粘帶連接到線路板上，在將帶子從線路板上剝離時顯示一電位差讀出，它反映了在線路板表面產(chǎn)生的電荷。接下來通過接地將儀器歸零。通過將剝離帶放在最靠近鋼板處，測得帶上存在的電荷。
使用3M711電荷分析儀也可測定在解開一卷帶子時的摩擦電荷。從一卷膠粘帶上解開一段長度大約為1.0英尺的帶子但不拿走。當(dāng)將解開的這段帶子放在最靠近接地鋼板處，顯示的電位差讀數(shù)代表帶子上的電荷量。粘合劑遷移對本發(fā)明的帶子，很重要的一點是要防止在波焊接中粘合劑從帶子上遷移到電子組合件的表面。試驗測定帶子甚至在焊料融化的高溫下在薄膜基材和粘合劑間有很強粘合能力。
將帶子樣品(2.5cm×7.6cm)的粘合劑一面貼在無塵的印刷線路板(PCB)4.45cm×10cm部分的表面上，一小部分帶子覆蓋PCB的邊緣部分，以便隨后除去。來自3磅滾輪的壓力確保帶子樣品的堅固使用。這些測試片隨后放在一融化焊料槽中，帶子固定在低于焊料表面達所需的時間。
從焊料槽中取出測試片，將其冷卻至室溫。抓住帶子空著的一端將其從PCB的邊緣剝離。觀察后測定粘合劑是否從膜基材分離，是否在PCB表面留有不希望的殘留物。實施例微粒的制備實施例1丙烯酸(5.4克)、聚丙烯酸環(huán)氧乙烷酯(PEO750)(13.5克)、PEODMA(0.15克)和70％過氧化苯甲酰溶解在丙烯酸異辛基酯(223.2克)中。將此溶液加入到表面活性劑的水溶液中。表面活性劑溶液由從Hercules得到的StundalolTMA(8.4克)溶解在(360克)去離子水中構(gòu)成。通過使用一Qmni混合器以定位5高剪切混合制備水溶液中的丙烯酸異辛基酯乳化物。混合持續(xù)進行到油滴的平均粒度大約為3μm。使用一光學(xué)顯微鏡測定粒度。
將產(chǎn)生的水包油乳化物倒入到一帶有4個導(dǎo)流片，一個槳形攪拌和一合適加熱源如一加熱罩的1升樹脂反應(yīng)器中。以400rpm的速度連續(xù)攪拌，反應(yīng)器和組成物加熱到60℃。
此時用氮氣排除反應(yīng)器中的氧。反應(yīng)在無氧條件下進行。在保持反應(yīng)溫度和攪拌速度條件下，反應(yīng)持續(xù)22小時。產(chǎn)生的水懸浮液含有粒徑大約為5μm的不溶顆粒。實施例2用于聚酰亞胺基材的底涂料組成。
成分份數(shù) 固體％丁二烯/丙烯腈 75.00份 25.63氯丁橡膠W. 25.00份 8.54酚樹脂BKR-2620 19.90份 6.8Santivar A 3.95份1.35Piccolyte S115 49.67份 16.97Zirex 49.67份 16.97酚樹脂 69.43份 23.73甲基乙基酮 329.57份異丙醇 60.00份甲苯621.00份物理性質(zhì)固體比重1.065 溶液比重0.884#每加侖7.370％Comb.RHC Soln.7.67％Comb.RHC在固體上34.17％理論固體22.45底涂料溶液物質(zhì)的制備丁二烯/丙烯腈 75.00份 5.755％氯丁橡膠W. 25.00份 1.918％酚樹脂BKR-2620 19.90份 1.527％SantivarTMA 3.95份0.303％PiccolyteTMS115 49.67份 3.811％ZirexTM49.67份 3.811％酚樹脂 69.43份 5.328％甲基乙基酮 329.57份 25.290％異丙醇 60.00份 4.604％甲苯621.00份 47.652％如上所述，樹脂、增粘劑和抗氧劑溶解在由甲基乙基酮、異丙醇和甲苯構(gòu)成的混合溶劑中，提供在膜基材上的底涂料。帶有攪拌的攪乳器或相似設(shè)備用于底涂料溶液的制備。如果需要進行澄清度檢查并過濾。實施例3粘接涂料組成粘合劑1100份硝酸鋰 0.40份氫氧化鋰 0.28份氫氧化銨 0.60份苯并三唑20.05份增稠劑(QR708)30.30份1實施例1的40％固體懸浮液21∶1的異丙醇/水10％溶液3在異丙醇的50％溶液將100分按上述方法制備的粘合劑加到鋰鹽混合物中以增加離子導(dǎo)電性。氫氧化銨用于PH調(diào)節(jié)，苯并三唑用于耐腐蝕性，增稠劑改進了涂布性能。在涂布前每一添加組分緩慢攪到粘結(jié)組分中并完全混合。實施例4使用A底涂料涂布的帶的制備可通過在一合適膜襯里上涂布底涂料，干燥后，上面再涂一層抗靜電粘結(jié)組成，可制備本發(fā)明的耐高溫抗靜電膠粘帶。
可按上述使用底涂料或再添加0.5份苯并三唑耐腐蝕劑。一滾花筒在一填充了20μm的聚酰亞胺(Kapton)膜上使用底涂料的涂布。涂布后的膜在180°F下干燥1分鐘，得到的底涂料涂布重量為0.003gm/ft2。
隨后在底涂料層上涂布一厚75μm(3mil)的粘合劑膜，在110℃(230°F)下干燥3分鐘。實施例5-10C帶子的性能包括了本發(fā)明的帶子的電性能和粘結(jié)性能列于下表，實施例5，C6和C7在相對濕度為10％寸測試，而樣品8，C9和C10在相對濕度為60％寸測試。
實施例5和8為本發(fā)明的帶子。例子C6和C9為含有硅酮粘合劑的稱為30#90的商品帶。例子C8和C10為稱為3M#1205的商品帶。
注意到只有本發(fā)明的帶子具有無粘合劑遷移和低摩擦電荷的性能。表
*在287℃(550°F)將帶子樣品浸入融化焊料達5秒鐘測定粘合劑遷移。
權(quán)利要求
1.一種耐熱靜電壓敏膠粘帶，由一具有正反面，且上述的兩面中至少有一面帶有平均粒徑至少為1微米的微粒粘合劑的基材，其中的微粒表面帶有聚合電解質(zhì)基聚合物形成的離子導(dǎo)電物質(zhì)，和至少一種離子鹽構(gòu)成，離子鹽選自由堿金屬鹽和堿土金屬構(gòu)成的組，將上述粘合劑借助底涂料連接在上述基材上，上述底涂料含有至少一種酚樹脂和至少一種橡膠化合物，上述的粘合劑帶在浸入260℃的融化焊料達至少5秒鐘，仍能保持完好。
2.權(quán)利要求1的耐熱抗靜電壓敏膠粘帶，其特征在于上述酚樹脂為酚甲醛樹脂。
3.權(quán)利要求1的耐熱抗靜電壓敏膠粘帶，其特征在于上述底涂料由橡膠化合物構(gòu)成，橡膠化合物選自由丁基橡膠、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯共聚物、氯丁橡膠、聚丁二烯、聚異戊二烯、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯和其混合物構(gòu)成的組。
4.權(quán)利要求1的耐熱抗靜電壓敏膠粘帶，其特征在于上述底涂料由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和氯丁橡膠的混合物構(gòu)成。
5.權(quán)利要求1的耐熱抗靜電壓敏膠粘帶，其特征在于上述微粒粘合劑由單體聚合物構(gòu)成，單體包括a)至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯或乙烯基酯為至少70份，b)相應(yīng)，最多30份至少一種的極性單體，構(gòu)成100份單體，和其中的上述的離子導(dǎo)電物質(zhì)，由聚合電解質(zhì)基的聚合物形成的聚合電解質(zhì)構(gòu)成，聚合電解質(zhì)基聚合物選自由聚環(huán)氧乙烷、聚苯氧、聚苯硫、聚環(huán)硫乙烷、聚吖丙啶、聚環(huán)氧丙烷、聚環(huán)氧丁烷、聚環(huán)硫丁烷、聚丁烯基亞胺構(gòu)成的組，上述聚合電解質(zhì)基聚合物的加入量為0.1-10份。
6.權(quán)利要求1的耐熱抗靜電壓敏膠粘帶，其特征在于上述離子導(dǎo)電材料由每摩爾聚合電解質(zhì)基團中0.01-10摩爾的至少一種堿金屬鹽或堿土金屬鹽構(gòu)成。
7.權(quán)利要求6的耐熱抗靜電壓敏膠粘帶，其特征在于上述的鹽選自由LiCl，LiNO3，LiCF3SO3，LiSO4，LiOH，KOH，NaSCN，NaI，BaSO3CF3和NH4OH構(gòu)成的組。
8.權(quán)利要求5的耐熱抗靜電壓敏膠粘帶，其特征在于(甲基)丙烯酸烷基酯選自由(甲基)丙烯酸異辛基酯、(甲基)丙烯酸2-己基己基酯、(甲基)丙烯酯異癸基酯、(甲基)丙烯酸異戊基酯、(甲基)丙烯酸異癸基酯和(甲基)丙烯酸丁基酯構(gòu)成的組，乙烯基酯選自由2-乙基己酸乙烯基酯、己酸乙烯基酯、月桂酸乙烯基酯、壬酸乙烯基酯、己酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、癸酸乙烯基酯、辛酸乙烯基酯構(gòu)成的組，極性單體選自由N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基己內(nèi)酰胺、丙烯腈、丙烯酸乙烯基酯、鄰苯二甲酸1，5-己二烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酸羥烷基酯、丙烯酸氰烷基酯，丙烯酰胺和丙烯酰胺取代物構(gòu)成的組。
9.權(quán)利要求1的耐熱抗靜電壓敏膠粘帶，其特征在于基材選自由聚酰亞胺、聚苯硫、熱處理過的無紡物、玻璃纖維、金屬聚合膜、陶瓷片材和金屬箔構(gòu)成的組。
10.權(quán)利要求9的耐熱抗靜電壓敏膠粘劑，其特征在于基材為聚酰亞胺。
全文摘要
一種耐熱抗靜電壓敏膠粘帶，由涂布了平均徑至少為1微米的微粒粘合劑的基材，其中的微粒表面帶有由聚合電解質(zhì)基聚合物形成的離子導(dǎo)電物質(zhì)，和至少一種離子鹽構(gòu)成。離子鹽選自由堿金屬鹽和堿土金屬鹽構(gòu)成的組，將上述粘合劑借助一底涂料組分連接在上述基材上，上述底涂料含有至少一種酚樹脂和至少一種橡膠化合物，上述膠粘帶在浸入融化焊料達至少5秒鐘后仍能保持完好。
文檔編號H05K3/00GK1147268SQ95192921
公開日1997年4月9日 申請日期1995年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月6日
發(fā)明者G·古特曼, S·D·亞烏 申請人:美國3M公司