含有聚酰亞胺粉體消光劑的多層聚酰亞胺膜及其制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】含有聚酰亞胺粉體消光劑的多層聚酰亞胺膜及其制造方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明關(guān)于一種聚酰亞胺粉體、含有消光劑的聚酰亞胺膜及其制造法，尤其是關(guān) 于一種具有低光澤度的聚酰亞胺膜。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 聚酰亞胺膜常應(yīng)用于電子產(chǎn)品中，由于聚酰亞胺膜表面具有高平坦度，使得光線 反射度高，容易造成視覺(jué)不舒適，且長(zhǎng)時(shí)間觀看易讓使用者眼睛疲勞。特別是有色聚酰亞胺 薄膜，因薄膜呈色，會(huì)使其表面所產(chǎn)生的大量反射光在視覺(jué)上更為顯著。
[0003] 因此，為了降低聚酰亞胺膜的光澤度，已有報(bào)導(dǎo)在聚酰亞胺薄膜中添加消光劑來(lái) 提高薄膜表面的粗糙度，以散射入射光線的方案。
[0004] 習(xí)知消光劑的材料可分為無(wú)機(jī)化合物與有機(jī)化合物。這些無(wú)機(jī)化合物包括氧化 硅、氧化鋁、碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化鈦等，但由于無(wú)機(jī)粒子具有較高的介電常數(shù)，可能會(huì)提 高聚酰亞胺膜的介電常數(shù)，從而降低薄膜的絕緣性，不利于后續(xù)應(yīng)用。這些有機(jī)化合物包括 聚碳酸酯（PC)、聚苯乙烯（PS)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸 乙二酯（PET)、環(huán)氧樹(shù)脂等，然而，在聚酰亞胺膜制程中，化學(xué)轉(zhuǎn)化溫度通常須超過(guò)250°C， 但這些有機(jī)化合物皆無(wú)法承受250°C或更高的溫度，若作為消光劑添加于聚酰亞胺膜中，會(huì) 造成薄膜的缺陷，例如出現(xiàn)裂紋或孔洞，或因熔融不均而產(chǎn)生顏色不一致的斑塊。
[0005] 有鑒于此，對(duì)于兼具良好薄膜特性與低光澤度的聚酰亞胺薄膜、以及可達(dá)成前述 效果的消光劑材料，仍有其需求。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006] 本發(fā)明提供了一種低光澤度的多層聚酰亞胺膜，其至少一最外側(cè)表面的60度光 澤值為約5以下。該多層聚酰亞胺膜包括至少兩層的聚酰亞胺層，各層包含聚酰亞胺高分 子聚合物，且至少一層包含分布于該聚酰亞胺高分子聚合物中的聚酰亞胺粉體。該聚酰亞 胺高分子聚合物由實(shí)質(zhì)上等摩爾比例的二胺化合物及二酐化合物反應(yīng)而形成。在該至少一 層中的聚酰亞胺粉體的比例為約20至50wt%，其以該層的總重量為基礎(chǔ)。
[0007] 在一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種雙層聚酰亞胺膜，包括相互堆疊的第一層及第二 層，各層包含聚酰亞胺高分子聚合物、及分布于該聚酰亞胺高分子聚合物中的聚酰亞胺粉 體。在該第一層中，該聚酰亞胺粉體占該第一層總重量的約20至50wt%。在該第二層中， 該聚酰亞胺粉體占該第二層總重量的約20wt%以下。另外，至少一層可還包括顏料（color pigment)〇
[0008] 在一些變化型實(shí)施例中，本發(fā)明還提供了一種三層聚酰亞胺膜，包括相互堆疊的 第一層、第二層及第三層，該第二層夾置于該第一及第三層中間，且各層包含聚酰亞胺高分 子聚合物。該第一、第三層還分別包含聚酰亞胺粉體，該聚酰亞胺粉體系占該層總重量的約 20至50wt%。另外，該三層聚酰亞胺膜中的至少一層可還包括顏料。 【【附圖說(shuō)明】】
[0009] 圖1為本發(fā)明聚酰亞胺粉體的粒徑分布曲線。
[0010] 圖2繪示了包含聚酰亞胺粉體消光劑的雙層聚酰亞胺膜。
[0011] 圖3繪示了包含聚酰亞胺粉體消光劑的三層聚酰亞胺膜。 【【具體實(shí)施方式】】
[0012] 在本發(fā)明的低光澤度聚酰亞胺膜中，包括構(gòu)成該膜主結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺高分子聚合 物，以及分布于該聚酰亞胺膜中的聚酰亞胺粉體，該聚酰亞胺粉體作為消光劑。本發(fā)明的聚 酰亞胺膜可具有單層結(jié)構(gòu)、或多層結(jié)構(gòu)。
[0013] 該聚酰亞胺高分子聚合物由二胺化合物（diamine)及二酐化合物（dianhydride) 經(jīng)縮合反應(yīng)而形成，二胺與二酐的單體的摩爾比例約為實(shí)質(zhì)上相等?？蓱?yīng)用于本發(fā)明聚酰 亞胺膜的聚酰亞胺高分子聚合物并未特別限制，該二胺與二酐的單體成分及種類(lèi)亦未特別 限制。該二胺與二酐成分，可分別為單一種或多種的組合。在一實(shí)施例中，該二胺可為苯二 胺（PDA)、2-(4_胺基苯基）-5_胺基苯并咪唑（PB0A)、3,4'-二胺基二苯醚（3,4' -0DA)、 4,4'-二胺基二苯醚（4,4' -0DA)、對(duì)苯二胺（p-PDA)、2,2'_雙（三氟甲基）聯(lián)苯胺 (TFMB)等。在一實(shí)施例中，該二酐可為均苯四甲酸二酐（PMDA)、3,3'，4,4'-聯(lián)苯四羧酸 二酐出?04)及2,2-雙[4-(3,4-二羧基苯氧基）苯基]丙烷二酐出?404)等。
[0014] 在本發(fā)明中，通過(guò)將該聚酰亞胺粉體添加至聚酰亞胺高分子聚合物中作為消光 齊U，可在該聚酰亞胺膜的表面形成凹凸微結(jié)構(gòu)，或亦可分布于該聚酰亞胺膜內(nèi)形成光散射 結(jié)構(gòu)，藉此散射入射光線，達(dá)到降低聚酰亞胺膜光澤度的效果。
[0015] 作為消光劑的聚酰亞胺粉體，其平均粒徑為約0. 5至15iim。在實(shí)施例中，該聚酰 亞胺粉體的平均粒徑可為〇. 7、1、2、3、5、7、10、11、12或13iim，亦可介于其中任兩數(shù)值點(diǎn)的 范圍內(nèi)。在一實(shí)施例中，該平均粒徑為1至12pm。在優(yōu)選實(shí)施例中，該平均粒徑為2至 10um〇
[0016] 在本發(fā)明中，該聚酰亞胺粉體的添加量為，以聚酰亞胺膜的總重量為基礎(chǔ)，約5至 10wt%。在一實(shí)施例中，該聚酰亞胺粉體的比例可為5. 5、6、7、8、9、10wt%，或介于其中任兩 數(shù)值點(diǎn)的范圍內(nèi)。
[0017] 作為消光劑的聚酰亞胺粉體的添加比例與平均粒徑的條件，可視該聚酰亞胺膜的 后續(xù)應(yīng)用及在60度的觀察角度下欲達(dá)到的光澤值（60。glossvalue)而決定（以下簡(jiǎn)稱 "60度光澤值"）。例如，舉例但非限制，在60度的觀察角度下欲達(dá)到的光澤值為25時(shí)，使 用平均粒徑較小的聚酰亞胺粉體（如lum)，所需要的添加比例應(yīng)高于平均粒徑較大的聚 酰亞胺粉體（如12Um)。依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，該聚酰亞胺膜具有低光澤度，即60度 光澤值為大約50以下，具體而言，該膜的60度光澤值可介于約1至50之間，例如約1、5、 10、20、25、30、35、40、45、或50。
[0018] 該聚酰亞胺粉體由二胺及二酐經(jīng)縮合反應(yīng)而形成，該單體成分及種類(lèi)并未特別限 制。該二胺與二酐成分可分別為單一種或多種的組合。在一實(shí)施例中，該二胺成分可為4， 4'-二胺基二苯醚（4,4，-oxydianilinej，" -0DA)、2,2'_ 雙（三氟甲基）聯(lián)苯胺（2， 2' _bis(trifluoromethyl)benzidine，TFMB)、PDA、PB0A、3,4' -0DA、或其組合，該二酐成 分可選自由均苯四甲酸二酐（pyromelliticdianhydride，PMDA)、3,3^，4，f-聯(lián)苯四羧 酸二酐（3,3'，4,4' -biphenyltetracarboxylic dianhydride，BPDA)及2,2_雙[4_(3，4_二羧基苯氧基）苯基]丙燒二酐（2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride，BPADA)所成群組的一種或多種。
[0019] 本發(fā)明低光澤度聚酰亞胺膜的顏色可為透明，亦即，透明膜并呈低光澤霧狀效果。 然而本發(fā)明不限于此，低光澤度聚酰亞胺膜亦可為有色薄膜，例如，紅色、藍(lán)色、黑色、黃色 等。在部分實(shí)施例中，該聚酰亞胺膜的成分進(jìn)一步包括顏料，顏料的成分可依所需薄膜呈色 而選擇。該顏料的添加比例，以聚酰亞胺膜的總重量為基礎(chǔ)，為約2至10wt%。
[0020] 在一實(shí)施例中，該顏料選自黑色顏料，例如碳微粒子、鉻系或鈦系黑色顏料等。舉 例但非限制，該黑色顏料可為碳黑、鈦黑、骨炭（boneblack)、花青黑（cyanineblack)、乙 炔黑、燈黑、石墨、鐵黑、苯胺黑、花菁黑等，可單獨(dú)使用或組合使用。
[0021] 在一實(shí)施例中，欲獲得遮光率較佳的聚酰亞胺膜，可選用碳黑、鈦黑、或兩者組合 使用。由實(shí)施例所發(fā)現(xiàn)，將碳黑與鈦黑組合使用，可有效提高該膜的遮旋光性。在另一實(shí)施 例中，使用平均粒徑介于〇. 1ym至1. 5i!m之間的碳黑作為顏料。
[0022] 特別于黑色聚酰亞胺膜的實(shí)施例中，若添加粒徑大于10um的聚酰亞胺粉體作為 消光劑、或消光劑添加量超過(guò)l〇wt%，雖然可獲得低光澤度的黑色聚酰亞胺膜，卻可能使黑 色的顏色濃度下降，而導(dǎo)致整體膜面顏色偏白或產(chǎn)生白斑，進(jìn)而造成量產(chǎn)時(shí)膜面顏色的穩(wěn) 定性不佳。即，膜面的部分區(qū)域可能會(huì)有顏色不均勻的現(xiàn)象。因此，在一優(yōu)選實(shí)施例中，本 發(fā)明可提供60度光澤值為50以下的黑色聚酰亞胺膜，其包括約80至93wt%的聚酰亞胺高 分子聚合物、約2至10wt%的黑色顏料、及約5至10wt%的聚酰亞胺粉體，且該聚酰亞胺粉 體具有約2至10iim的平均粒徑。
[0023] 本發(fā)明的低光澤度聚酰亞胺膜系藉由縮合聚合反應(yīng)所合成，為二胺單體與二酐單 體的反應(yīng)。該二酐單體對(duì)該二胺單體的摩爾比例實(shí)質(zhì)上約為1 : 1，例如，約