含有聚酰亚胺粉体消光剂的多层聚酰亚胺膜及其制造方法
【专利说明】含有聚酰亚胺粉体消光剂的多层聚酰亚胺膜及其制造方法 【技术领域】
[0001] 本发明关于一种聚酰亚胺粉体、含有消光剂的聚酰亚胺膜及其制造法，尤其是关 于一种具有低光泽度的聚酰亚胺膜。 【【背景技术】】
[0002] 聚酰亚胺膜常应用于电子产品中，由于聚酰亚胺膜表面具有高平坦度，使得光线 反射度高，容易造成视觉不舒适，且长时间观看易让使用者眼睛疲劳。特别是有色聚酰亚胺 薄膜，因薄膜呈色，会使其表面所产生的大量反射光在视觉上更为显著。
[0003] 因此，为了降低聚酰亚胺膜的光泽度，已有报导在聚酰亚胺薄膜中添加消光剂来 提高薄膜表面的粗糙度，以散射入射光线的方案。
[0004] 习知消光剂的材料可分为无机化合物与有机化合物。这些无机化合物包括氧化 硅、氧化铝、碳酸钙、硫酸钡、二氧化钛等，但由于无机粒子具有较高的介电常数，可能会提 高聚酰亚胺膜的介电常数，从而降低薄膜的绝缘性，不利于后续应用。这些有机化合物包括 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、聚对苯二甲酸 乙二酯（PET)、环氧树脂等，然而，在聚酰亚胺膜制程中，化学转化温度通常须超过250°C， 但这些有机化合物皆无法承受250°C或更高的温度，若作为消光剂添加于聚酰亚胺膜中，会 造成薄膜的缺陷，例如出现裂纹或孔洞，或因熔融不均而产生颜色不一致的斑块。
[0005] 有鉴于此，对于兼具良好薄膜特性与低光泽度的聚酰亚胺薄膜、以及可达成前述 效果的消光剂材料，仍有其需求。 【
【发明内容】
】
[0006] 本发明提供了一种低光泽度的多层聚酰亚胺膜，其至少一最外侧表面的60度光 泽值为约5以下。该多层聚酰亚胺膜包括至少两层的聚酰亚胺层，各层包含聚酰亚胺高分 子聚合物，且至少一层包含分布于该聚酰亚胺高分子聚合物中的聚酰亚胺粉体。该聚酰亚 胺高分子聚合物由实质上等摩尔比例的二胺化合物及二酐化合物反应而形成。在该至少一 层中的聚酰亚胺粉体的比例为约20至50wt%，其以该层的总重量为基础。
[0007] 在一实施例中，本发明提供一种双层聚酰亚胺膜，包括相互堆叠的第一层及第二 层，各层包含聚酰亚胺高分子聚合物、及分布于该聚酰亚胺高分子聚合物中的聚酰亚胺粉 体。在该第一层中，该聚酰亚胺粉体占该第一层总重量的约20至50wt%。在该第二层中， 该聚酰亚胺粉体占该第二层总重量的约20wt%以下。另外，至少一层可还包括颜料（color pigment)〇
[0008] 在一些变化型实施例中，本发明还提供了一种三层聚酰亚胺膜，包括相互堆叠的 第一层、第二层及第三层，该第二层夹置于该第一及第三层中间，且各层包含聚酰亚胺高分 子聚合物。该第一、第三层还分别包含聚酰亚胺粉体，该聚酰亚胺粉体系占该层总重量的约 20至50wt%。另外，该三层聚酰亚胺膜中的至少一层可还包括颜料。 【【附图说明】】
[0009] 图1为本发明聚酰亚胺粉体的粒径分布曲线。
[0010] 图2绘示了包含聚酰亚胺粉体消光剂的双层聚酰亚胺膜。
[0011] 图3绘示了包含聚酰亚胺粉体消光剂的三层聚酰亚胺膜。 【【具体实施方式】】
[0012] 在本发明的低光泽度聚酰亚胺膜中，包括构成该膜主结构的聚酰亚胺高分子聚合 物，以及分布于该聚酰亚胺膜中的聚酰亚胺粉体，该聚酰亚胺粉体作为消光剂。本发明的聚 酰亚胺膜可具有单层结构、或多层结构。
[0013] 该聚酰亚胺高分子聚合物由二胺化合物（diamine)及二酐化合物（dianhydride) 经缩合反应而形成，二胺与二酐的单体的摩尔比例约为实质上相等。可应用于本发明聚酰 亚胺膜的聚酰亚胺高分子聚合物并未特别限制，该二胺与二酐的单体成分及种类亦未特别 限制。该二胺与二酐成分，可分别为单一种或多种的组合。在一实施例中，该二胺可为苯二 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)、对苯二胺（p-PDA)、2,2'_双（三氟甲基）联苯胺 (TFMB)等。在一实施例中，该二酐可为均苯四甲酸二酐（PMDA)、3,3'，4,4'-联苯四羧酸 二酐出?04)及2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基）苯基]丙烷二酐出?404)等。
[0014] 在本发明中，通过将该聚酰亚胺粉体添加至聚酰亚胺高分子聚合物中作为消光 齐U，可在该聚酰亚胺膜的表面形成凹凸微结构，或亦可分布于该聚酰亚胺膜内形成光散射 结构，藉此散射入射光线，达到降低聚酰亚胺膜光泽度的效果。
[0015] 作为消光剂的聚酰亚胺粉体，其平均粒径为约0. 5至15iim。在实施例中，该聚酰 亚胺粉体的平均粒径可为〇. 7、1、2、3、5、7、10、11、12或13iim，亦可介于其中任两数值点的 范围内。在一实施例中，该平均粒径为1至12pm。在优选实施例中，该平均粒径为2至 10um〇
[0016] 在本发明中，该聚酰亚胺粉体的添加量为，以聚酰亚胺膜的总重量为基础，约5至 10wt%。在一实施例中，该聚酰亚胺粉体的比例可为5. 5、6、7、8、9、10wt%，或介于其中任两 数值点的范围内。
[0017] 作为消光剂的聚酰亚胺粉体的添加比例与平均粒径的条件，可视该聚酰亚胺膜的 后续应用及在60度的观察角度下欲达到的光泽值（60。glossvalue)而决定（以下简称 "60度光泽值"）。例如，举例但非限制，在60度的观察角度下欲达到的光泽值为25时，使 用平均粒径较小的聚酰亚胺粉体（如lum)，所需要的添加比例应高于平均粒径较大的聚 酰亚胺粉体（如12Um)。依据本发明的优选实施例，该聚酰亚胺膜具有低光泽度，即60度 光泽值为大约50以下，具体而言，该膜的60度光泽值可介于约1至50之间，例如约1、5、 10、20、25、30、35、40、45、或50。
[0018] 该聚酰亚胺粉体由二胺及二酐经缩合反应而形成，该单体成分及种类并未特别限 制。该二胺与二酐成分可分别为单一种或多种的组合。在一实施例中，该二胺成分可为4， 4'-二胺基二苯醚（4,4，-oxydianilinej，" -0DA)、2,2'_ 双（三氟甲基）联苯胺（2， 2' _bis(trifluoromethyl)benzidine，TFMB)、PDA、PB0A、3,4' -0DA、或其组合，该二酐成 分可选自由均苯四甲酸二酐（pyromelliticdianhydride，PMDA)、3,3^，4，f-联苯四羧 酸二酐（3,3'，4,4' -biphenyltetracarboxylic dianhydride，BPDA)及2,2_双[4_(3，4_二羧基苯氧基）苯基]丙烧二酐（2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride，BPADA)所成群组的一种或多种。
[0019] 本发明低光泽度聚酰亚胺膜的颜色可为透明，亦即，透明膜并呈低光泽雾状效果。 然而本发明不限于此，低光泽度聚酰亚胺膜亦可为有色薄膜，例如，红色、蓝色、黑色、黄色 等。在部分实施例中，该聚酰亚胺膜的成分进一步包括颜料，颜料的成分可依所需薄膜呈色 而选择。该颜料的添加比例，以聚酰亚胺膜的总重量为基础，为约2至10wt%。
[0020] 在一实施例中，该颜料选自黑色颜料，例如碳微粒子、铬系或钛系黑色颜料等。举 例但非限制，该黑色颜料可为碳黑、钛黑、骨炭（boneblack)、花青黑（cyanineblack)、乙 炔黑、灯黑、石墨、铁黑、苯胺黑、花菁黑等，可单独使用或组合使用。
[0021] 在一实施例中，欲获得遮光率较佳的聚酰亚胺膜，可选用碳黑、钛黑、或两者组合 使用。由实施例所发现，将碳黑与钛黑组合使用，可有效提高该膜的遮旋光性。在另一实施 例中，使用平均粒径介于〇. 1ym至1. 5i!m之间的碳黑作为颜料。
[0022] 特别于黑色聚酰亚胺膜的实施例中，若添加粒径大于10um的聚酰亚胺粉体作为 消光剂、或消光剂添加量超过l〇wt%，虽然可获得低光泽度的黑色聚酰亚胺膜，却可能使黑 色的颜色浓度下降，而导致整体膜面颜色偏白或产生白斑，进而造成量产时膜面颜色的稳 定性不佳。即，膜面的部分区域可能会有颜色不均匀的现象。因此，在一优选实施例中，本 发明可提供60度光泽值为50以下的黑色聚酰亚胺膜，其包括约80至93wt%的聚酰亚胺高 分子聚合物、约2至10wt%的黑色颜料、及约5至10wt%的聚酰亚胺粉体，且该聚酰亚胺粉 体具有约2至10iim的平均粒径。
[0023] 本发明的低光泽度聚酰亚胺膜系藉由缩合聚合反应所合成，为二胺单体与二酐单 体的反应。该二酐单体对该二胺单体的摩尔比例实质上约为1 : 1，例如，约