[發(fā)明專利]耐高溫有色聚酰亞胺薄膜及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710163788.1
• 申請(qǐng)日: 2017-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN106832367A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬紀(jì)翔;青雙桂;白小慶;白蕊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電器科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C08J5/18
• 分類號(hào): C08J5/18;C08J3/20;C08L79/08;C08G73/10
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司45107
• 代理人: 唐智芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚酰亞胺薄膜，具體涉及一種耐高溫有色聚酰亞胺薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酰亞胺薄膜不僅具有優(yōu)良的耐熱性、耐化學(xué)性和機(jī)械強(qiáng)度，而且電氣強(qiáng)度、絕緣性能良好，被廣泛應(yīng)用于微電子、液晶顯示、醫(yī)療等行業(yè)領(lǐng)域。隨著電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)聚酰亞胺特性要求越來(lái)越高，在某些特殊領(lǐng)域，會(huì)需要特殊的薄膜顏色，如在高溫環(huán)境下需要使用紅色、綠色或藍(lán)色膠帶或保護(hù)膜等。在制品的著色過(guò)程中，著色劑在聚酰胺酸樹脂中的分布，即著色劑與樹脂的復(fù)合技術(shù)是實(shí)現(xiàn)均勻穩(wěn)定著色的關(guān)鍵。現(xiàn)有技術(shù)通常采用無(wú)機(jī)顏料進(jìn)行著色，然而，無(wú)機(jī)粒子與有機(jī)樹脂的相容性差，在薄膜成形過(guò)程中容易發(fā)生團(tuán)聚、脫落、沉降等現(xiàn)象，導(dǎo)致薄膜顏色的均勻性變差；盡管可以通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)粒子進(jìn)行表面改性來(lái)解決無(wú)機(jī)粒子與有機(jī)樹脂的相容性問(wèn)題，但還是存在因添加無(wú)機(jī)粒子后影響薄膜本身性能(如力學(xué)性能等)的問(wèn)題。

近年來(lái)，已有企業(yè)通過(guò)采用有機(jī)顏料與無(wú)機(jī)顏料混用以解決傳統(tǒng)聚酯類產(chǎn)品無(wú)法耐高溫的問(wèn)題，如公開號(hào)為CN104311851A的發(fā)明專利公開了一種紅色聚酰亞胺薄膜的制備方法，包括采用紅色顏料和聚酰胺酸，所述紅色顏料由重量比分別是60份至90份無(wú)機(jī)顏料和10份至40份的有機(jī)顏料組成，紅色顏料占聚酰胺酸中的重量比為1％至5％，同時(shí)上述紅色顏料在使用前先與異氰酸酯進(jìn)行處理，所述處理是將異氰酸酯、紅色顏料在溶劑中加熱攪拌分散，處理溫度為80至100℃，合成時(shí)首先將已經(jīng)混有紅色顏料和異氰酸酯的反應(yīng)溶劑放入反應(yīng)釜，然后加入二胺，攪拌溶解后加入二酐，控制最后反應(yīng)生成物的粘度達(dá)到90000±5000CP，然后脫泡流延成膜即可。按該發(fā)明所述方法制得的紅色聚酰亞胺薄膜可承受的溫度為260-350℃；另外，該發(fā)明通過(guò)將紅色顏料與異氰酸酯在高溫條件下處理，使其表面部分生成酰胺鍵，提高顏料在酰胺類溶劑中以及在反應(yīng)后得到的聚酰胺酸溶液體系中的分散性和均勻性，一并解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)機(jī)顏料在聚酰亞胺薄膜后期成形過(guò)程中容易發(fā)生團(tuán)聚、脫落、沉降等導(dǎo)致顏色的均勻性和分散性不好的技術(shù)問(wèn)題。但是，該申請(qǐng)仍然需要用異氰酸酯來(lái)處理紅色顏料，不可避免地影響了所得薄膜的性能；另一方面，本申請(qǐng)人在研究分析中發(fā)現(xiàn)，異氰酸酯的使用導(dǎo)致所得薄膜的耐高溫性能有較大程度的下降；此外，異氰酸酯的使用在后續(xù)聚酰胺酸樹脂的熱亞胺化過(guò)程中散發(fā)刺激性臭味，操作環(huán)境不友好，影響大氣環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種耐高溫有色聚酰亞胺薄膜及其制備方法，采用該方法制得的有色聚酰亞胺薄膜顏色均勻、無(wú)色差，在具有耐高溫性能的同時(shí)還能較好地保持薄膜本身的電氣強(qiáng)度、絕緣性能和力學(xué)性能。

本發(fā)明所述的耐高溫有色聚酰亞胺薄膜的制備方法，包括：選用有機(jī)顏料作為著色劑，將著色劑置于極性非質(zhì)子溶劑中進(jìn)行剪切分散和超聲分散，所得著色劑分散液再置于極性非質(zhì)子溶劑中，之后加入二胺和二酐按現(xiàn)有常規(guī)工藝制備成膜。

本發(fā)明通過(guò)選用有機(jī)顏料作為著色劑，并將著色劑直接置于極性非質(zhì)子溶劑中進(jìn)行剪切分散和超聲分散，一方面可以實(shí)現(xiàn)著色劑的分散均勻性和穩(wěn)定性，使所得薄膜顏色均勻、無(wú)色差；另一方面，采用此方法處理著色劑，使所得薄膜在具有更為優(yōu)異耐高溫性能，可承受的溫度為250-450℃；最后，采用此方法處理著色劑，還能較好地保持薄膜本身的電氣強(qiáng)度、絕緣性能和力學(xué)性能，其中，所得薄膜的拉伸強(qiáng)度≥200MPa，斷裂伸長(zhǎng)率≥60％，表面電阻率≥10¹⁶Ω，體積電阻率≥10¹³Ω·m，介電常數(shù)＜3.5。

本發(fā)明所述制備方法中，所述有機(jī)顏料的用量可以根據(jù)需要進(jìn)行確定，優(yōu)選為聚酰亞胺重量的5-15％。所述的有機(jī)顏料可以為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)選擇，通常可以是紅色有機(jī)顏料(如可以是選自苝系類、蒽醌類和苯并咪唑酮類紅色有機(jī)顏料中的一種或兩種以上的組合)、綠色有機(jī)顏料(如酞青綠等)或藍(lán)色有機(jī)顏料(如酞青藍(lán)等)。

本發(fā)明所述制備方法中，所述剪切分散可以在籃式研磨機(jī)、球磨機(jī)或砂磨機(jī)等設(shè)備中進(jìn)行，分散的時(shí)間通常為0.5-5小時(shí),轉(zhuǎn)速通常為2000-3000rpm。

本發(fā)明所述制備方法中，所述超聲分散的時(shí)間為1-10小時(shí)，超聲波頻率通常為20-40KHz。