黑色消光之聚酰亚胺膜制造技术

本申请为一种黑色消光之聚酰亚胺膜，其包括有聚酰亚胺、碳黑及聚酰亚胺粉体，该聚酰亚胺成分系由二酸酐与二胺聚合后经由化学环化而得，其中，该二酸酐为均苯四甲酸二酐，二胺为5～15mol％的对苯二胺与95～85mol％的4,4'

【技术实现步骤摘要】
黑色消光之聚酰亚胺膜


[0001]本申请为一种黑色消光之聚酰亚胺膜，该聚酰亚胺膜由二酸酐与二胺聚合后经由化学环化而得，该黑色消光聚酰亚胺膜具有碳黑2～8wt％，聚酰亚胺微粉占比5～10wt％使该黑色消光聚酰亚胺膜具有5～30之光泽度以及小于41ppm/℃之热膨胀系数。

技术介绍

[0002]聚酰亚胺膜常用于软性电路板的覆盖层，其中黑色消光聚酰亚胺膜由于具有特殊的光学特性，因此常用于特殊的软板应用。
[0003]US9631054B2提出了一种使用聚酰亚胺微粉作为消光剂之黑色聚酰亚胺膜，其基底配方组成为均苯四甲酸二酐与4,4'
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二氨基二苯醚，由于聚酰亚胺微粉与聚酰亚胺基底皆为有机物，该黑色聚酰亚胺膜其热膨胀系数会比使用无机消光粉来的高，较高的热膨胀系数造成下游制程在贴胶与贴铜后，由于热膨胀系数与贴覆物差异过大，造成翘曲的问题。
[0004]US10336045B2提出了使用均苯四甲酸二酐、4,4'
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二氨基二苯醚与对苯二胺做为聚酰亚胺配方。其中4,4'
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二氨基二苯醚占总二胺穆尔数的20～80％与对苯二胺占总二胺摩尔数的80～20％之基底配方，该基底配方能改善热膨胀系数较高的问题，但对苯二胺比例过高时会使耐碱性下降，在后续的软板加工制程，常会有碱液清洗等工序，耐碱性较差会造成掉粉以及光学性质变异等问题。
[0005]本申请为一种黑色消光之聚酰亚胺膜，其可具有较低的热膨胀，且可具有较佳之耐碱性。

技术实现思路

[0006]本申请黑色消光之聚酰亚胺膜，其包括有聚酰亚胺，碳黑及聚酰亚胺微粉，该聚酰亚胺成分占该膜之比75～93wt％，该聚酰亚胺由二酸酐与二胺聚合后形成聚酰亚胺前驱物，该聚酰亚胺前驱物再经由化学环化而得到聚酰亚胺，其中二酸酐为均苯四甲酸二酐，二胺为5～15mol％的对苯二胺与95～85mol％的4,4'
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二氨基二苯醚；该碳黑占该膜之2～8wt％；该聚酰亚胺微粉粒径介于2～10μm，且占该膜之5～10wt％；以及该黑色消光聚酰亚胺膜之60度光泽度介于5～30，热膨胀系数小于41ppm/℃。
附图说明
[0007]无
具体实施方式
[0008]本申请为一种黑色消光之聚酰亚胺膜，其包括有聚酰亚胺，碳黑及聚酰亚胺微粉，聚酰亚胺占该膜之75～93wt％，其系由二酸酐与二胺聚合后形成聚酰亚胺前驱物，该聚酰亚胺前驱物再经由化学环化而得到聚酰亚胺，其中二酸酐为均苯四甲酸二酐，二胺为5～15mol％的对苯二胺与95～85mol％的4,4'
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二氨基二苯醚；碳黑占该膜之2～8wt％；聚酰亚
胺微粉粒径介于2～10μm，且占该膜之5～10wt％；以及该黑色消光聚酰亚胺膜之60度光泽度介于5～30，热膨胀系数小于41ppm/℃。
[0009]聚酰亚胺前驱物之制作
[0010]聚酰亚胺前驱物系由二酸酐与二胺所组成，其中二酸酐为均苯四甲酸二酐，二胺为4,4'
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二氨基二苯醚(ODA)与对苯二胺(PDA)。由于苯二胺添加量提升时会造成耐碱性下降，添加量不足时造成热膨胀系数提升，因此本申请之对苯二胺添加量为二胺总摩尔数的5～15％。而4,4'
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二氨基二苯醚添加量为二胺总摩尔数的95～85％。
[0011]聚酰亚胺前驱物制作方法为，将对苯二胺与溶剂相混合，混合完成后添加少量的均苯四甲酸二酐以形成第一链段，该第一链段之二胺摩尔数需大于二酸酐。作为溶剂，聚酰亚胺成分之制作可使用二甲基乙酰胺(DMAc)，N
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甲基吡咯烷酮(NMP)，N
‑
乙基
‑2‑
吡咯烷酮(NEP)，γ
‑
丁内酯(GBL)、N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)本申请使用二甲基乙酰胺作为溶剂。
[0012]将上述第一链段溶液加入4,4'
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二氨基二苯醚，待其溶解完全后添加均苯四甲酸二酐搅拌两小时，之后使用微量的均苯四甲酸二酐进行黏度调整，最终将溶液调整至100,000cps～250,000cps，此时溶液固体含量可介于15～25wt％之间即完成聚酰亚胺前驱物的制作。
[0013]聚酰亚胺微粉之制作
[0014]聚酰亚胺微粉之制作方式为，将4,4'
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二氨基二苯醚与二甲基乙酰胺于三颈烧瓶内相混合，之后缓慢添加均苯四甲酸二酐。续持搅拌并于约170℃加热，反应约18个小时获得聚酰亚胺析出物。以水和乙醇清洗、真空过滤、于约160℃加热干燥约1小时，最终可得到聚酰亚胺微粉。利用粒径分析仪(型号Horiba LA
‑
950,Horiba,Instruments公司贩卖)检测所得粉体之平均粒径。
[0015]聚酰亚胺微粉之二胺与二酸酐单体摩尔比需介于1：0.95～1：0.995之间，且聚合时固体含量控制在5～15wt％之间。藉以获得粒径2～10μm之聚酰亚胺微粉。其中且该酰亚胺微粉之2
‑
10μm之有效粒径(S)大于70％,该有效粒径(S)为:
[0016]S＝B/(A+B+C)
×
100％
[0017]A:粒径小于2μm之聚酰亚胺微粉数量百分比,
[0018]B:2
‑
10μm粒径之聚酰亚胺微粉数量百分比,
[0019]C:粒径大于10μm之聚酰亚胺微粉数量百分比。
[0020]黑色消光聚酰亚胺膜之制作
[0021]将碳黑、聚酰亚胺微粉与二甲基乙酰胺以重量比1：1.95：17.7的比例配置成溶液，搅拌均匀后以0.8mm的锆珠与体积占比50％的锆珠填充率，将该溶液进行研磨，研磨时间为30分钟后完成黑色消光浆料。
[0022]上述黑色消光浆料之碳黑为绝缘碳黑，在本申请中使用Evonik SPECIAL BLACK 4A(SB4A)绝缘碳黑。
[0023]该黑色消光浆料中的碳黑、聚酰亚胺微粉与二甲基乙酰胺的重量比例，可视需求进行调整，其中碳黑与聚酰亚胺微粉间的重量比例与穿透度、光泽度相关，本申请之碳黑添加量范围占黑色聚酰亚胺膜重量的2～8％，聚酰亚胺微粉添加量范围占黑色居酰亚胺膜重量的5～10％。
[0024]将上述黑色消光浆料与聚酰亚胺前驱物相混合，搅拌均匀后加入催化剂与脱水剂
进行化学环化，其中脱水剂可以为醋酸酐或苯甲酸酐，在本申请中选用醋酸酐作为脱水剂；其中催化剂可以为吡啶、3
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甲基吡啶,2
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甲基吡啶,4
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甲基吡啶,异喹啉,喹啉,三乙胺，其中较佳的选择为吡啶、3
‑
甲基吡啶,2
‑
甲基吡啶,4
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甲基吡啶，在本申请中选择3
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甲基吡啶作为催化剂。
[0025]上述催化剂与脱水剂可单独使用，也可以与溶剂混合进行稀释后添加至混合液中，将混入脱水剂与催化剂的混合液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黑色消光之聚酰亚胺膜，其含括有；聚酰亚胺，其占该膜75～93wt％，该聚酰亚胺由二酸酐与二胺聚合后形成聚酰亚胺前驱物，该聚酰亚胺前驱物再经由化学环化而得到聚酰亚胺，其中二酸酐为均苯四甲酸二酐，二胺为5～15mol％的对苯二胺与95～85mol％的4,4'
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二氨基二苯醚；碳黑，其占该膜2～8wt％；聚酰亚胺微粉，其粒径介于2～10μm、其占该膜之5～10wt％；以及该膜具有60度光泽度介于5～30，及热膨胀系数小于41ppm/℃。2.如权利要求1所述的黑色消光之聚酰亚胺膜，该黑色消光聚酰亚胺膜厚度介于5～100μm。3.如权利要求1所述的黑色消光之聚酰亚胺膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：何宜学，蔡孟颖，
申请(专利权)人：达迈科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：