[發(fā)明專利]一種室溫存儲(chǔ)型高韌性各向異性導(dǎo)電膠膜的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310081323.7
• 申請(qǐng)日: 2023-02-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115975567A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉伯軍;劉香池;劉婷婷;程鑫鳳;劉洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C09J163/00
• 分類號(hào): C09J163/00;C09J9/02;C09J11/08;C09J7/30;C08G59/62;C08F265/04;C08F265/06;C08F212/08;C08F220/06
• 代理公司: 北京新科華領(lǐng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 16115
• 代理人: 王麗

本發(fā)明公開(kāi)了一種室溫存儲(chǔ)型高韌性各向異性導(dǎo)電膠膜的制備方法，屬于膠黏劑領(lǐng)域。將分子內(nèi)氫鍵型固化劑、核殼型反應(yīng)型增韌劑與環(huán)氧樹(shù)脂、導(dǎo)電粒子摻混后初步固化成各向異性導(dǎo)電膠膜。由于制備的分子內(nèi)氫鍵型固化劑常溫條件下與環(huán)氧樹(shù)脂不發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了各向異性導(dǎo)電膠膜的長(zhǎng)期存放，無(wú)需冷凍。在高溫條件下，制備的咪唑類固化劑的分子內(nèi)氫鍵消失，可以發(fā)揮咪唑類固化劑快速固化的特征，140℃條件下固化時(shí)間僅為8s。制備的核殼型反應(yīng)型增韌劑賦予膠膜良好的韌性，提高了膠膜的斷裂伸長(zhǎng)率，保障其在低溫下的力學(xué)強(qiáng)度。本發(fā)明對(duì)于實(shí)現(xiàn)各向異性導(dǎo)電膠膜的長(zhǎng)期存儲(chǔ)有重要意義，避免了現(xiàn)有產(chǎn)品必須在5℃以下存儲(chǔ)的弊端。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種室溫存儲(chǔ)型高韌性各向異性導(dǎo)電膠膜的制備方法。

背景技術(shù)

各向異性導(dǎo)電膠膜(ACF)是一種新型綠色封裝材料，具備高密度、窄間距的連接能力，已應(yīng)用于集成電路、液晶顯示器和柔性芯片載帶封裝等領(lǐng)域，是由環(huán)氧樹(shù)脂基體摻雜導(dǎo)電微球經(jīng)初級(jí)固化而成。作為一種新型封裝材料，ACF的高溫固化速率較快，室溫環(huán)境下也會(huì)發(fā)生分子之間的交聯(lián)反應(yīng)，因此通常在存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程中必須冷藏，保持低溫，不能夠長(zhǎng)期室溫存儲(chǔ)，這給ACF的使用帶來(lái)了很大不便。為了克服上述問(wèn)題，專利CN?105086866?A報(bào)道了一種可常溫儲(chǔ)存多層結(jié)構(gòu)各向異性導(dǎo)電膠膜及其制備方法，其是采用由含有固化劑的膠帶層，隔離層及樹(shù)脂與金球?qū)咏M成的結(jié)構(gòu)，由于三層結(jié)構(gòu)中含有一層隔離層將樹(shù)脂與固化劑隔離開(kāi)因此可以常溫儲(chǔ)存，并增加保質(zhì)期，三層結(jié)構(gòu)中固化劑層與隔離層都較薄，在使用時(shí)，由于壓頭有一定的溫度與壓力，經(jīng)過(guò)壓頭熱壓后，三層之間的樹(shù)脂會(huì)相互流動(dòng)相互混合，固化劑與樹(shù)脂發(fā)生反應(yīng)，使樹(shù)脂固化達(dá)到粘接的目的。此技術(shù)盡管解決了ACF室溫長(zhǎng)期存儲(chǔ)的問(wèn)題，但是由于樹(shù)脂層和固化劑層之間界面的存在，在高溫條件下僅通過(guò)物理擴(kuò)散進(jìn)行混合，致使固化劑和樹(shù)脂之間的混合效率低，因此固化程度不高。CN?110452633?A專利報(bào)道了一種各向異性導(dǎo)電膠及其制備方法和用途，其是將固化劑膠囊化，利用膠囊結(jié)構(gòu)把固化劑封閉在膠囊內(nèi)部，進(jìn)而達(dá)到固化劑和膠囊隔離的目的，實(shí)現(xiàn)ACF膠膜的長(zhǎng)期存儲(chǔ)。此種技術(shù)的缺點(diǎn)在于將固化劑膠囊化過(guò)程復(fù)雜，成本較高，且固化劑膠囊的尺寸較大，使其固化劑在樹(shù)脂中分散受到影響。如何能夠制備一種室溫條件下能夠長(zhǎng)期存儲(chǔ)，高溫條件下能夠快速固化的ACF，一直是工業(yè)界關(guān)注的技術(shù)問(wèn)題。

咪唑衍生物是環(huán)氧樹(shù)脂的常見(jiàn)的固化體系，其特點(diǎn)是固化速率快，且固化后樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高、耐溶劑和耐腐蝕性好。但由于咪唑衍生物與環(huán)氧樹(shù)脂混合后即使在低溫條件下也可以發(fā)生聚合反應(yīng)，致使咪唑類衍生物固化劑很難與環(huán)氧樹(shù)脂直接進(jìn)行混合制備成單組分環(huán)氧固化體系。將咪唑衍生物進(jìn)行有效的封端處理可以有效降低咪唑衍生物的固化活性，期刊《Materials?Letters》(2019，234：379-383)報(bào)道馬來(lái)酸酐修飾咪唑衍生物作為固化體系制備單組分環(huán)氧樹(shù)脂體系，由于馬來(lái)酸酐具有較高的電子云密度，致使咪唑衍生物的親核能力降低，致使其活性降低，使其能夠室溫存儲(chǔ)，但缺點(diǎn)在于馬來(lái)酸酐的引入也降低了咪唑衍生物在高溫條件的固化速率。雙氰胺也是環(huán)氧樹(shù)脂的潛伏型固化劑，潛伏性好，穩(wěn)定優(yōu)異，但其固化溫度要求高達(dá)180℃，大大超出了ACF綁定過(guò)程中的溫度要求，因此在制備ACF過(guò)程中這類固化溫度特別的固化體系使用也受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種室溫存儲(chǔ)型高韌性各向異性導(dǎo)電膠膜的制備方法，是將咪唑衍生物在分子內(nèi)構(gòu)建出分子內(nèi)氫鍵，進(jìn)而利用氫鍵的作用降低咪唑類固化劑的反應(yīng)活性，使其在室溫條件下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在高溫條件下，由于咪唑衍生物分子內(nèi)氫鍵的破壞，咪唑衍生物恢復(fù)了自身的活性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)快速固化的目的。此外，為了提高ACF自身的韌性，在ACF制備過(guò)程中引入了核殼型反應(yīng)型增韌劑去提高基體樹(shù)脂韌性，提高了ACF在低溫條件下的力學(xué)強(qiáng)度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種室溫存儲(chǔ)型高韌性各向異性導(dǎo)電膠膜的制備方法，在制備各向異性導(dǎo)電膠膜的過(guò)程中加入分子內(nèi)氫鍵型固化劑和核殼型反應(yīng)型增韌劑。

進(jìn)一步的，所述分子內(nèi)氫鍵型咪唑固化劑的制備方法，反應(yīng)路線如下：