專利名稱：由聚亞芳基醚酮箔和金屬箔制成的無粘合劑復(fù)合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合物，其中由聚亞芳基醚酮成型物料制成的箔無粘合劑地連接在金屬箔一側(cè)或兩側(cè)。箔的連接通過在升高溫度壓制實(shí)現(xiàn)。作為可選方法，金屬箔在這里以其原樣施加且不是像在替代方法中那樣通過真空沉積法或電解施加。復(fù)合物例如用作柔性電路板(FCB)。
背景技術(shù)：
由聚亞芳基醚酮制成的箔的制造和用途是現(xiàn)有技術(shù)。箔用于各式各樣的工業(yè)應(yīng)用，例如用作絕熱材料或功能層的載體。在這些方法中，根據(jù)需求，聚亞芳基醚酮與各種填料和任選其它聚合物混合，產(chǎn)生配混物或產(chǎn)生共混物，以及然后將這些進(jìn)一步加工產(chǎn)生箔。現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)低于10 Pm的箔厚度。性能概況特別著重于高耐溶劑性和耐溫性，同時(shí)具有低收縮性和低膨脹系數(shù)，以及高撕裂強(qiáng)度(EinreiPfestigkeit)和連續(xù)撕裂強(qiáng)度 (Weiterrei3 festigkeit)。根據(jù)擠出法進(jìn)程，可以加工聚亞芳基醚酮，產(chǎn)生非晶態(tài)箔或部分結(jié)晶箔。為了制造具有盡可能低的和均勻的收縮性的箔，需要最大部分結(jié)晶地制備箔和使聚合物分子的取向盡可能低。在擠出法中，聚亞芳基醚酮的非晶態(tài)熔體從噴嘴排出到所謂激冷輥上，其中必須在加工技術(shù)上復(fù)雜地以非常窄的加工窗口轉(zhuǎn)變?yōu)樽畲蟛糠纸Y(jié)晶性的箔。但是，這種方法的加工技術(shù)幾乎不能在箔內(nèi)調(diào)整出完全各向同性的聚合物分子的取向。結(jié)果在收縮性能方面產(chǎn)生不同的圖樣，其偶爾在箔網(wǎng)幅(Folienbahn)的寬度極大地波動(dòng)，并且可能在箔的進(jìn)一步加工和整理期間出現(xiàn)問題或甚至不可接受。完全有可能在部分結(jié)晶的擠出聚亞芳基醚酮箔內(nèi)，收縮率從零至若干百分點(diǎn)變化，具體取決于用于收縮率測定的箔網(wǎng)幅試樣的位置。但是，特別是對于在較高溫度范圍中進(jìn)一步加工或使用，重要的是箔具有盡可能高的形狀穩(wěn)定性。本發(fā)明提供的箔與金屬箔一起層壓。這里必須確保在制造工藝過程中或在連續(xù)使用荷載期間，在溫度改變的情況下，保持所需的層壓體的層平整。如果層壓體的兩個(gè)組成部分(beiden Laminapartner)同時(shí)具有非常不同的熱膨脹系數(shù)，所得應(yīng)力非常不同并導(dǎo)致層壓體卷曲，并且同時(shí)，也可能進(jìn)而對界面處的具有較大影響。如果該體系在隨后的進(jìn)一步加工過程(例如在焊接工藝期間)中經(jīng)歷高溫度波動(dòng)，這一點(diǎn)是特別不利的。舉例來說，層壓體不允許卷曲或皺折。為此，彼此固定的薄聚亞芳基醚酮箔和薄金屬箔的面膨脹系數(shù)必須幾乎相同。EP I 314 760 Al描述一種用于印刷電路的箔，其可以由聚亞芳基醚酮成型物料組成。該成型物料(Fonnmasse)包括15至50重量％的“薄片狀”填料，例如可以為氮化硼。所述添加劑使制造期間的收縮率降低，還降低熱膨脹，并且箔因此據(jù)信適合于與銅箔一起制造無粘合劑的層壓體。EP I 234 857 Al公開一種成型物料，其用于制造基于例如聚醚醚酮(PEEK)的用于FCBs的箔，其中添加具有特定參數(shù)的“薄片狀”填料(優(yōu)選云母；也提及滑石)已經(jīng)用來降低收縮率和熱膨脹。分別基于滑石和酸式偏硅酸鎂的對應(yīng)公開內(nèi)容見諸JP2007-197715A,JP 2003-128943A 和 JP 2003-128944A。EP I 234 857 Al 還提到與銅箔一起制造無粘合劑層壓體。最后，JP 2003-128931A描述一種成型物料，用于制造基于許多種聚合物，例如聚亞芳基醚酮的FCBs的箔。該成型物料使用5至50重量％的酸式偏硅酸鎂作為填料?？梢粤硗獍S多其它填料，作為一種可能性提到了氮化硼。但是，沒有明確公開聚亞芳基醚酮/酸式偏娃酸鎂(saures Magnesiummetasilikat)/氮化硼的組合。在此還提到與銅箔一起制造無粘合劑層壓體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從由聚亞芳基醚酮成型物料制成的箔開始的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其具有更低的收縮率和降低的面熱膨脹系數(shù)，并且與金屬箔一起無粘合劑地層壓，產(chǎn)生具有優(yōu)良和優(yōu)良層平整(Planlage)的復(fù)合物。這一目的通過包括以下步驟的方法實(shí)現(xiàn)· I.提供由包含以下組分的成型物料制成的厚度為5至1200iim，優(yōu)選8至600 和特別優(yōu)選10至400 Pm的箔
a)60至96重量份，優(yōu)選65至94重量份，特別優(yōu)選70至92重量份，和特別優(yōu)選75至90重量份的聚亞芳基醚酮，
b)2至25重量份，優(yōu)選4至22重量份，特別優(yōu)選6至19重量份，和特別優(yōu)選8至16重量份的六方氮化硼，和
c)2至25重量份，優(yōu)選4至22重量份，特別優(yōu)選6至19重量份，和特別優(yōu)選8至16重量份的滑石，
其中組分a)、b)和c)的重量份總和為100 ；
II.提供厚度為10至150Pm，和優(yōu)選17至105 U m的金屬箔；
III.在Tm - 40K 至 Tm + 40K,優(yōu)選 Tm - 20K 至 Tm + 30K,特別優(yōu)選 Tm - IOK 至 Tm +25K，和特別優(yōu)選Tm- 51(至1'111 + 20K的溫度，在至少4 bar (4 IO5 Pa)和至多5000 bar(5 IO8 Pa)的壓力下，不使用粘合劑壓制I.和II.中提供的箔，其中Tm為I.中提供的成型物料中的聚亞芳基醚酮的晶粒熔點(diǎn)，Tm為根據(jù)ISO 11357在第二次加熱期間，利用20K/min的加熱和冷卻速率對成型物料測定的。施加的壓力為優(yōu)選至少6 bar,至少8 bar,至少10 bar,至少12 bar或至少15bar,和至多 4000 bar,至多 3000 bar,至多 2000 bar,至多 1500 bar,至多 1000 bar 或至多800 bar，其中提及的各最小值可以與提及的各最大值組合。I.和II.中提供的箔可以以單個(gè)片(Einzelnutzen),任選與剝離箔(Trennfolien)和平衡箔(Ausgleichsfolien) —起,可以彼此層疊并使用壓力在真空下在層壓機(jī)中壓制，產(chǎn)生在一側(cè)或兩側(cè)上覆蓋金屬層的層壓體。作為替代，可以通過合適的壓機(jī)進(jìn)行棍對棍壓制，產(chǎn)生層壓體卷(Meterware)。聚亞芳基醚酮(PAEK)包括下式的單元 (-Ar-X-)和(-Ar， -Y-)，
其中Ar和Ar’表示二價(jià)芳族殘基，優(yōu)選1，4-亞苯基、4，4’ -亞聯(lián)苯基，或1，4_、I, 5-或2，6-亞萘基。X為吸電子基團(tuán)，優(yōu)選羰基或磺酰基，而Y為另一個(gè)基團(tuán)，例如O、S、CH2、異亞丙基等。這里，至少50%，優(yōu)選至少70%和特別優(yōu)選至少80%的X基團(tuán)應(yīng)表示羰基，而至少50%，優(yōu)選至少70%和特別優(yōu)選至少80%的Y基團(tuán)應(yīng)由氧組成。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，100%的X基團(tuán)由羰基組成，100%的Y基團(tuán)由氧組成。在該實(shí)施方案中，PAEK可以例如為聚醚醚酮(PEEK ;式I)、聚醚酮(PEK ;式II)、聚醚酮酮(PEKK ;式III)或聚醚醚酮酮(PEEKK ;式IV)，但是羰基和氧基團(tuán)的其它排列自然也是可能的。
權(quán)利要求
1 用于制造復(fù)合物的方法，所述復(fù)合物由金屬箔和由聚亞芳基醚酮成型物料制成的箔制成，包括以下步驟 1.提供厚度為5至1200Pm的由包含以下組分的成型物料制成的箔 a)60至96重量份的聚亞芳基醚酮， b)2至25重量份的六方氮化硼，和 c)2至25重量份的滑石， 其中組分a)、b)和c)的重量份總和為100 ； II.提供厚度為10至150um的金屬箔；III.在Tm-40K至Tm+ 40K的溫度和4至5000 bar的壓力，不使用粘合劑壓制I.和·II.中提供的箔，其中T111為I.中提供的成型物料中聚亞芳基醚酮的晶粒熔點(diǎn)，T111為根據(jù)ISO11357，在第二次加熱中和用20K/min的加熱和冷卻速率對所述成型物料測定的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法， 特征在于 I.中提供的箔的厚度為8至600Um0
3.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法， 特征在于 II.中提供的金屬箔的厚度為17至105Um0
4.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法， 特征在于 I.中提供的箔中的聚亞芳基醚酮為聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮酮(PEKK)或聚醚醚酮酮(PEEKK)。
5.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法， 特征在于 根據(jù)ISO 13320,1.中提供的箔中的氮化硼的d5Q粒度為至少0. I iim，和至多10 u m,相應(yīng)的d98為至少0. 3 ii m和至多20 u m。
6.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法， 特征在于 根據(jù)ISO 13317，第3部分，I.中提供的箔中的滑石的d5(l粒度為至少0. I iim，和至多10 U m,相應(yīng)的d98為至少0. 3 iim和至多20 y m。
7.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法， 特征在于 I.中提供的箔的成型物料還包含硅烷和/或低聚硅氧烷。
8.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法， 特征在于 I.中提供的箔已經(jīng)在一側(cè)或兩側(cè)上壓制有II.中提供的金屬箔。
9.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法， 特征在于 II.中提供的金屬箔由銅或鋁組成。
10.根據(jù)在前權(quán)利要求任一項(xiàng)制造的箔復(fù)合物用于制造柔性電路板的用途。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的用途，特征在于I.中提供的箔的厚度為6至150 Um0
全文摘要
本發(fā)明涉及由聚亞芳基醚酮箔和金屬箔制成的無粘合劑復(fù)合物。具體地，本發(fā)明涉及用于制造由聚亞芳基醚酮成型物料制成的箔和金屬箔制成的復(fù)合物的方法，包括以下步驟I.提供厚度為5至1200μm的由包含以下組分的成型物料制成的箔a)60至96重量份的聚亞芳基醚酮，b)2至25重量份的六方氮化硼，和c)2至25重量份的滑石，其中組分a)、b)和c)的重量份總和為100；II.提供厚度為10至150μm的金屬箔；III.在Tm-40K至Tm+40K的溫度和4至5000bar的壓力，不使用粘合劑壓制I.和II.中提供的箔產(chǎn)生適合于制造尺寸穩(wěn)定的電路板的無粘合劑復(fù)合物。
文檔編號H05K3/00GK102744932SQ20121011741
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者J.布拉施克, K.阿爾廷 申請人:贏創(chuàng)德固賽有限公司