一種黑色聚酰亞胺薄膜及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種黑色消光型聚酰亞胺薄膜，屬于高分子材料領域，具體的說是一 種黑色聚酰亞胺薄膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 黑色PI膜歷史悠久，應用十分廣泛。例如：黑色膠帶、黑色防靜電膠帶、黑色補強 板、黑色覆蓋膜、黑色喇叭音圈、黑色標簽、黑色墊片、黑色遮光片、黑色防屏蔽材料、黑色音 膜片、液晶模組綁扎和大量替代黑色PEI薄膜等。黑色覆蓋膜是黑色PI膜的系列產(chǎn)品之 一，相比于普通覆蓋膜，它不透明，不反射背光保密性佳，顏色均勻，產(chǎn)品一致性優(yōu)良，可用 于LED照明、擾性印制電路板等。
[0003] 就黑色覆蓋膜的制備技術來說，常用的有兩種途徑：一是將普通膠液涂覆在黑色PI膜上，二是特制一種黑色膠液涂覆在普通PI膜上。對批量生產(chǎn)而言，第一種途徑只需更 換原材料，操作簡便；第二種途徑則須從配方入手，且給生產(chǎn)操作帶來一定困擾。
[0004] 以丁酮為溶劑，按一定當量比加入固化劑，溶解透明后加入分散劑、兩種碳黑(一 種為高著色力色素碳黑，一種為高絕緣性碳黑）置于混合機上研磨一定時間，然后加入二氧 化鈦、含磷阻燃劑，最后加入EP和CTBN，固含量約為30%~40% (以粘度來決定)，充分攪拌， 得到黑色環(huán)氧樹脂膠液，約15ym，于160°C烘烤4min，冷卻到室溫，把裁好的離型紙貼在涂 有膠粘劑的PI膜上，得到黑色覆蓋膜。所得薄膜用于手機、節(jié)能照明等領域，缺點在于炭黑 用量越大，離型紙越難以附著于膠層，此現(xiàn)象對FPC制程中沖孔、鉆孔等都會產(chǎn)生一定的 影響。
[0005] CN101579904A公開了一種黑色亞光聚酰亞胺薄膜的制備方法。內(nèi)容包括：聚酰胺 酸溶液的制備、黑色漿料的配制、黑色亞光樹脂溶液制備以及流延、干燥和脫水環(huán)化過程。 加入方法有兩種，一種是將亞光劑和黑色漿料一起加入聚酰胺酸溶液中充分攪拌流延、干 燥和脫水環(huán)化制得黑色薄膜；另一種方法為亞光劑、黑色漿料和二胺先混合均勻，再加入 二酐直接制備黑色亞光聚酰胺酸溶液，流延、干燥和脫水環(huán)化制備黑色薄膜。所得薄膜可適 用于黑色聚酰亞胺薄膜大部分定位領域，例如用作光吸收薄膜，用其制備光固化衰減器和 光終端器等。
[0006] CN102219999A公開了一種可印刷聚酰亞胺黑膜的制備方法。步驟包括：一、將2, 5 鄰二甲基對聯(lián)苯二胺和DMF混合攪拌，加入對苯二硫醚四酸二酐，反應的聚酰胺酸；二、上 述聚酰胺酸中加入DMF稀釋，加入炭黑和活性碳酸鈣制得黑色漿料；三、上述溶液攪拌均 勻、流延、干燥脫水環(huán)化得50ym聚酰亞胺黑膜。本發(fā)明在不犧牲聚酰亞胺薄膜熱性能和電 氣性能的條件下，加入高活性的納米碳酸鈣粒子和炭黑粒子，其附著性、印刷性好，但是其 薄膜厚度達到50ym，阻礙了其應用范圍的拓寬，有必要改進降低薄膜厚度。
[0007] US20040142191公開了一種有鹵型的黑色膠液，將這種黑色膠液涂于普通聚酰亞 胺表面即可得聚酰亞胺黑膜。黑色膠液由溴化環(huán)氧樹脂、端氨基丁腈橡膠或者端羧基丁腈 橡膠和炭黑以一定比例混合制得。該薄膜可用于LED領域，缺點在于制備略顯繁瑣，薄膜 含有鹵族元素，阻燃因素的介入使得其應用受到限制。
[0008] XuePF等用BPDA、0DA合成PAA，加入用酰氯改性過的炭黑，制備了聚酰亞胺黑膜。 炭黑改性過程如下：一、炭黑（CB)在HN03溶液中回流反應4h，使其表面接枝上-C00H，即 CB-C00H;二、在酰氯中反應，得CB-C0C1。制備的改性炭黑加入聚酰胺酸溶液中，攪拌均勻， 流延、干燥和脫水環(huán)化得復合薄膜。該方法薄膜制備過程簡單易行，便于批量生產(chǎn)，但同樣 存在有鹵聚酰亞胺黑膜的問題。
[0009] 而且碳粉在聚酰亞胺薄膜內(nèi)的分散性直接影響黑色聚酰亞胺薄膜的性能指標，而 碳粉在聚酰胺酸樹脂中的分散性是影響其在聚酰亞胺薄膜中分散性的關鍵因素?，F(xiàn)有的碳 粉在聚酰胺酸樹脂中的分散方法存在分散效果差，或者分散時間廠影響生產(chǎn)效率等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的是為了生產(chǎn)黑色覆蓋膜，改善使用黑色膠液涂覆的方法制備黑色覆 蓋膜的不足，從而提供一種黑色聚酰亞胺薄膜的制備方法。
[0011] 以下是具體技術方案：一種黑色聚酰亞胺薄膜，包括由碳粉與二甲基乙酰胺溶液 組成的黑色混合液與聚酰胺酸樹脂，其中黑色混合液5~15份、聚酰胺酸樹脂70~215份，其 中所述的黑色混合液包括以下重量份數(shù)的組分：碳粉1~3份、二甲基乙酰胺溶液4~12份。
[0012] 進一步的，黑色混合溶液7份，聚酰胺酸樹脂100份。
[0013] 進一步的，碳粉2份，二甲基乙酰胺溶液8份。
[0014] 一種黑色聚酰亞胺薄膜制備方法，包括以下步驟： (1) 黑色混合溶液的制備： ① 稱取碳粉、二甲基乙酰胺溶液，按照1:4的配比關系進行混合，得到混合溶液； ② 將混合溶液放置球磨機中的球磨罐內(nèi)進行攪拌，得到黑色混合液； (2) 聚酰亞胺薄膜的制備： ① 將球磨后的黑色混合液與聚酰胺酸樹脂以7:100的配比關系進行混合； ② 進行攪拌得到碳粉分散充分的聚酰胺黑粉混合樹脂； ③ 將得到的聚酰胺黑粉混合樹脂經(jīng)流延拉伸亞胺化得到黑色聚酰亞胺薄膜。
[0015] 進一步的，步驟（1)中的步驟②中的球磨罐中設置有占球磨罐罐體積1/4的陶瓷 小球。
[0016] 進一步的，步驟（1)中的步驟②中的攪拌速度為100轉(zhuǎn)/min，攪拌時間為2小時。
[0017] 進一步的，步驟（2)中的步驟②中的攪拌頻率為50Hz，攪拌時間為2小時。
[0018] 進一步的，步驟（2)中的步驟③中的亞胺化溫度為350°C~400°C 有益效果：（1)本發(fā)明采用的填料都有良好的著色能力，顏色穩(wěn)固性能優(yōu)異；（2)與 現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明縮短了碳粉的分散時間，確保了分散效果；（3)本發(fā)明生產(chǎn)出來的薄 膜，熱性能穩(wěn)定，其熱膨脹系數(shù)高，熱分解溫度高，使用范圍廣泛。
【具體實施方式】
[0019] 下面對本發(fā)明作進一步的描述。
[0020] 一種黑色聚酰亞胺薄膜，包括由碳粉與二甲基乙酰胺溶液組成的黑色混合液與聚 酰胺酸樹脂，其中黑色混合液5~15份、聚酰胺酸樹