CN109370299B - 黑色油墨及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种黑色油墨，组分包括可溶解聚酰亚胺、阻燃剂、树脂、DMAC、碳黑和滑石粉，使用本发明提供的油墨制备得到的黑色覆盖膜，价格较低，生产原料来源广泛，可以依据客户的需求调整黑色度、透光率、遮光性、哑度等性能，用本发明提供的黑色油墨制备得到的黑色覆盖膜，优点在于黑色油墨层与保护线路用的胶层分开，从而有效避免被保护的线路板中的线路间短路的问题。

Description

黑色油墨及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于挠性电路板技术领域，具体涉及黑色油墨及其制备方法和应用。
背景技术
与普通覆盖膜相比，黑色覆盖膜不透明、无反射，主要用于制备LED灯板、汽车灯等，由于不反射背光，因此这种不透明的覆盖膜可增强发光源的对比度，有助于提高光电元器件的工作效率；此外，黑色覆盖膜还被广泛用于手机的制造。
就黑色覆盖膜的制备技术来说，常用的技术途径有两种：一是将普通覆盖膜用胶液涂覆在黑色聚酰亚胺膜(PI膜)上；二是特制一种黑色胶液涂覆在普通PI膜上。对批量生产而言，第一种途径只需更换原材料，操作简便；第二种途径则要从胶液配方入手。
然而，第一种途径存在的问题是：25μm以上厚度的黑色PI膜国内外均有销售，而12.5μm的黑色PI膜生产厂家及供应量较少，存在价格昂贵及生产工艺不成熟的状况，为了达到所需要的黑度，必须向黑色PI膜中添加大量的炭黑粉，这会导致表面绝缘性能降低，出现短路等不良现象，因此黑度和绝缘性能相矛盾，且填料比例过高会严重影响到实际的PI膜生产，致使很多厂家能生产黑色PI，但是厚度达到12.5μm的就很难生产，而客户往往需求的正是这个规格。
第二种从胶液配方入手的途径存在的问题是：覆盖膜本身对胶层的要求非常复杂，且多项性能相互矛盾，获得一种满足需求的覆盖膜本身就难度极大，再开发一种黑色胶液就将矛盾更加复杂化，不仅要解决覆盖膜本身的问题，还要调和添加炭黑所带来的黑度、透光性和绝缘性之间的矛盾，难以避免的是最终黑色覆盖膜的基本性能比普通覆盖膜差，包括存储性、粘接性、覆形性、电性能等都会有不同程度的降低，其哑光度(表面粗糙，是一种外观性能)等性能难以达到手机生产厂家的要求。
发明内容
为解决现有技术中，黑色覆盖膜所存在的问题，本发明的目的之一是提供一种黑色油墨。
本发明的目的之二是提供上述黑色油墨的制备方法。
本发明的目的之三是提供上述黑色油墨的应用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
黑色油墨，包括以下重量份计的组分：
可溶解聚酰亚胺2～20份，
阻燃剂1～2份，
树脂2～5份，
DMAC1～5份，
碳黑1～2份，
滑石粉0.1～0.5份。
优选地，所述可溶解聚酰亚胺的制备方法包括：
(1)将二胺和四酸二酐按照摩尔比为1:1的比例加入NMP溶剂中，在5℃的水浴中混匀后得到PAA酸；
(2)将乙酸酐与催化剂加入步骤(1)的PAA酸中，90℃下脱水，即得所述可溶解聚酰亚胺。
进一步优选地，所述二胺为2，2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷、ODA和3，3’-DDS中的一种或者多种。
进一步优选地，所述四酸二酐为BPADA、BTDA、PMDA和ODPA中的一种或多种。
进一步优选地，所述催化剂为吡啶、甲基吡啶、三乙胺和异喹啉中的一种或多种。
优选地，所述阻燃剂为科莱恩OP-935。
优选地，所述树脂为改性环氧树脂，所述改性环氧树脂为XD-1000、嘉盛德3501L或CV公司C431A70。
上述黑色油墨的制备方法，步骤包括：将所述可溶解聚酰亚胺、阻燃剂、树脂、DMAc、碳黑与滑石粉依次加入容器中，高速搅拌混匀。
黑色油墨在覆盖膜中的应用。
优选地，所述覆盖膜包括依次相连的第一保护层、黑色油墨层、绝缘层、胶黏剂层和第二保护层。
优选地，所述第一保护层为亚光离型膜层。
优选地，所述绝缘层为液晶聚合物层、聚酰亚胺层、聚酯薄膜和聚萘酯薄膜中的一种。
优选地，所述绝缘层的厚度为5～50μ。
优选地，所述胶黏剂层为环氧胶层、丙烯酸层、聚酯胶层和聚酰亚胺胶层中的一种。
优选地，所述胶黏剂层的厚度为8～100μ。
优选地，所述第二保护层为离型膜层。
覆盖膜的制备方法为：制备得到黑色油墨后，在普通PI膜上涂布后固化。
用本发明提供的黑色油墨制备得到的黑色覆盖膜，价格较低，生产原料来源广泛，可以依据客户的需求调整黑色度、透光率、遮光性、哑度等性能。其中，黑色度、透光率和遮光性通过碳粉和二氧化硅的添加量以及细度来控制，哑度则通过黑色层的保护膜的粗糙度来控制。具体方法为：需要获得更黑，透光率更低，遮光性更好的黑色胶，则需要添加较多的填料，以及将填料细度控制的更低。而需要获得哑度为30的表面粗糙度则通过哑度为30的黑色层离型膜转印到黑色层上以实现哑度为30的黑色覆盖膜。
用本发明提供的黑色油墨制备得到的黑色覆盖膜，优点在于黑色油墨层与保护线路用的胶层分开，从而有效避免被保护的线路板中的线路间短路的问题。而在黑色油墨层的上方的保护层，则有效保护黑色油墨层不被污染，避免污染的可能，另外由于选用的保护层与黑色油墨层接触的一面具有较好的粗糙度，利用转印的原理可以轻松获得较好的哑光度乃至于无光的黑色覆盖膜。
覆盖膜中，第一保护层为哑光离型膜，哑光微粘膜，其厚度优选25微米～200微米，更优选38微米～100微米。其主要功能是提供给黑色油墨层稳定的哑光度。保护层1与胶面的接触面的哑光度优选30以下更优选10以下(无光产品)。也可以选择亮面离型膜，其产品为亮面黑色覆盖膜。
黑色油墨层提供给黑色覆盖膜的黑色度，其厚度范围为3微米～40微米。其主要功能是提供黑色覆盖膜的遮光率，黑度等性能、
绝缘层为LCP、聚酰亚胺、聚酯薄膜、聚萘酯薄膜中的一种，其厚度为3微米～50微米，更优选5～25微米。
胶粘剂层为环氧胶、丙烯酸胶、聚酯胶、聚氨酯胶、聚酰亚胺胶等其中的一种或者参杂胶粘剂，其厚度为8微米～100微米，优选10到40微米。
第二保护层为离型纸，离型膜，微粘膜等保护材料，其主要功能是保护低介电损耗胶粘剂层不受污染。
本发明的有益效果
1、使用本发明提供的油墨制备得到的黑色覆盖膜，价格较低，生产原料来源广泛，可以依据客户的需求调整黑色度、透光率、遮光性、哑度等性能；
2、用本发明提供的黑色油墨制备得到的黑色覆盖膜，优点在于黑色油墨层与保护线路用的胶层分开，从而有效避免被保护的线路板中的线路间短路的问题。
附图说明
图1是使用本发明黑色油墨制备得到的覆盖膜的结构示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合附图说明对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
本例制备了一种黑色油墨，编号为A，组分及制备方法为：
将ODA，2，2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷两种二胺；与BPADA、BTDA酸酐按照酸酐：二胺摩尔比为1：1的比例加入NMP溶剂中，其中固形分为20％，在5℃的水浴中充分混合搅拌8hr，获得PAA酸；
将乙酸酐、吡啶按照与酸酐的摩尔比为2：1：1比例添加进第一步合成好的PAA酸中在90℃的条件下脱水7hr，获得可溶解聚酰亚胺1。
将上述32g可溶解聚酰亚胺1溶液、3.84g科莱恩OP-935、7.72g长濑XD-1000树酯、8克DMAC溶剂、4.5g三菱MA-100，0.6g滑石粉按照顺序添加，高速搅拌2hr，得到黑色油墨A。
实施例2
本例制备了一种黑色油墨，编号为B，组分及制备方法为：
将3，3’-DDS，2，2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷两种二胺；与BPADA、PMDA酸酐按照摩尔比为1：1的比例加入NMP溶剂中，其中固形分为10％，在5℃的水浴中充分混合搅拌8hr，获得PAA酸；
将乙酸酐、异喹啉按照与酸酐的摩尔比为2：1：1比例添加进第一步合成好的PAA酸中在90℃的条件下脱水7hr，获得可溶解聚酰亚胺2。
将上述30g可溶解聚酰亚胺2溶液、3.2g科莱恩OP-935、7.72g长濑XD-1000树酯、8克DMAc溶剂、4.3g三菱MA-100，0.4g滑石粉按照顺序添加，高速搅拌2hr，得到黑色油墨B。
实施例3
本例制备了一种黑色油墨，编号为C，组分及制备方法为：
将ODA，2，2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷两种二胺；与BPADA、BTDA酸酐按照摩尔比为1：1的比例加入NMP溶剂中，其中固形分为20％，在5℃的水浴中充分混合搅拌8hr，获得PAA酸。
将乙酸酐、吡啶按照与酸酐的摩尔比为2：1:1比例添加进第一步合成好的PAA酸中在90℃的条件下脱水7hr，获得可溶解聚酰亚胺3。
将上述32g可溶解聚酰亚胺3溶液、4.2g科莱恩OP-935、7.72g长濑XD-1000树酯、8克DMAc溶剂、0.5g苯胺黑，1.0g滑石粉按照顺序添加，高速搅拌2hr，得到黑色油墨C。
检测例
使用黑色油墨A、B和C，制备得到三种黑色覆盖膜，编号分别为AD-1，AD-2和AD-3，
结构如图1所示，其中，1为第一保护层、2为黑色油墨层、3为绝缘层、4为胶黏剂层、5为第二保护层。
制备方法为：在PI薄膜表面涂布2～25μm，经过烤箱烘干，固化，贴合哑光离型膜或者离型纸，得到黑色覆盖膜的第一面。之后在PI薄膜的另一侧涂布覆盖膜胶并贴合离型纸，得到黑色覆盖膜。其性能如表1所示。
表1三种覆盖膜性能检测结果
Figure BDA0001840672240000051
与现有技术中的黑色覆盖膜相比，本发明的优点在于黑色油墨层与保护线路用的胶层分开，从而有效避免被保护的线路板中的线路间短路的问题。而在黑色油墨层的上方的保护层，则有效保护黑色油墨层不被污染，避免污染的可能，另外由于选用的保护层与黑色油墨层接触的一面具有较好的粗糙度，利用转印的原理可以轻松获得较好的哑光度乃至于无光的黑色覆盖膜。

Claims (4)

1.黑色油墨，其特征在于，由以下重量份计的组分制备得到：
可溶解聚酰亚胺2~20份，
阻燃剂1~2份，
树脂2~5份，
DMAC1~5份，
碳黑1~2份，
滑石粉0.1~0.5份；
所述阻燃剂为科莱恩OP-935；
所述树脂为改性环氧树脂，所述改性环氧树脂为XD-1000、嘉盛德3501L或CVC公司431A70；
所述可溶解聚酰亚胺的制备方法包括：
（1）将二胺和四酸二酐按照摩尔比为1:1的比例加入NMP溶剂中，在5℃的水浴中混匀后得到PAA酸；
（2）将乙酸酐与催化剂加入步骤（1）的PAA酸中，90℃下脱水，即得所述可溶解聚酰亚胺；
所述二胺为2，2-双（4-（4-氨基苯氧基）苯基）丙烷、ODA和3，3’-DDS中的一种或者多种；
所述四酸二酐为BPADA、BTDA、PMDA和ODPA中的一种或多种；
所述催化剂为吡啶、甲基吡啶、三乙胺和异喹啉中的一种或多种；
所述乙酸酐、催化剂与四酸二酐的摩尔比为2:1:1；
所述黑色油墨用于聚酰亚胺膜。
2.根据权利要求1所述黑色油墨的制备方法，其特征在于，步骤包括：将所述可溶解聚酰亚胺、阻燃剂、树脂、DMAC、碳黑与滑石粉依次加入容器中，高速搅拌混匀。
3.如权利要求1所述黑色油墨或权利要求2所述方法制备的黑色油墨在覆盖膜中的应用。
4.根据权利要求3所述黑色油墨在覆盖膜中的应用，其特征在于，所述覆盖膜包括依次相连的第一保护层、黑色油墨层、绝缘层、胶黏剂层和第二保护层。
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WO2017159914A1 (ko) * 2016-03-18 2017-09-21 국도화학 주식회사 저광택 블랙 폴리이미드 전사 필름 및 그 제조방법

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"可溶性聚酰亚胺用于无胶双面挠性覆铜板的研究";胡启彬等;《绝缘材料》;20170227;第50卷(第2期);第30-34页 *

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