在本发明的一个实施例中,聚酰亚胺膜复合物具有的可见-红外光消光 系数在下列数字中的任何两个数字之间且包括这两个数字在内:0.05、0.06、 0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5和0.6/微米(或1/微米)。为了 本发明的目的,用可见-红外范围的光来测量每个膜的消光系数。在计算中使 用膜的厚度来确定消光系数。
这里所使用的可见-红外范围的光的消光系数(有时简称以“α”)是计算 值。此计算值是取自以下两个强度值相除的比值,被除数是将一复合膜样品置 于光束的路径中后所测的特定光
波长(使用分光计)的强度,除数是相同的光在 空气中通过的光强度。
如果将此比值取自然对数,再乘以(-1),然后以该数值除以膜的厚度(以 微米测量),则可计算可见-红外光消光系数。
则用于计算可见-红外光消光系数的一般方程式可表示为通式:
α=-1×[ln(I(X)/I(O))]/t
其中I(X)代表通过薄膜的光的强度,
I(O)代表通过空气的光的强度,和
t代表膜的厚度。
通常,这些计算中的膜厚以微米表示。因此,特定薄膜的消光系数(或 α值)表示为1/微米,或微米的倒数(例如,微米-1)。这里所讨论的测量中使 用的特定的光波长通常是那些包含在
光谱中可见-红外光部分的光的波长。
本发明的一个至关重要的方面是发现了一个聚酰亚胺复合物的有益的消 光系数的具体范围。具体地,发现本发明的薄膜需要“光吸收性能”到足够 的程度方可有效地在高速光活化步骤中起作用,通常要使用特定的
激光器。
例如,在所采用的一种类型的光活化步骤(例如,使用激光束的步骤)中, 发现本发明的膜能够吸收相当数量的光能量,以致于膜可以在它上面形成清晰 的电路轨迹图案。这可以在相对短的时间内完成。相反,可从市场上购得的聚 酰亚胺膜(即没有这些特定填充料的膜,或含有非功能性尖晶石型晶体填充料 的膜)通常反应时间太长,并且削光系数太低。因此,从市场上购得的膜是不 能够在很短的时间内进行“光活化”的,如果还可以进行光活化的话。这一问 题使得许多的聚酰亚胺膜复合物,甚至是那些含有相当高的尖晶石型晶体填充 料负载量的膜,也不能吸收足够的光能以用于高速光活化作业,同样也不能够 以清晰的电路图案接受金属敷镀。
一般的聚酰亚胺膜(以及聚酰亚胺膜复合物)通常由二酐或相应的二酸二 酯、二酰卤酯,或二酐的四
羧酸衍
生物、二胺、任选的无机填充料来制备。为 了本发明的目的,发现特别有益于制备这些聚酰亚胺膜复合物的二酐和二胺的 范围很广。
这些复合物的聚酰亚胺组分通常由包括一种或多种芳族二胺组分与一种 或多种芳族二酐组分之间的反应的缩聚反应来合成。通常,聚酰亚胺可通过将 上述
单体与溶剂结合在一起形成聚酰胺基
酸溶液(也称为聚酰胺溶液或聚酰亚 胺母体溶液)来制备。二酐和二胺组分通常以芳族二酐组分对芳族二酐组分的 摩尔比为0.90至1.10或0.98至1.02的比例相组合。可通过调节二酐和二胺 组分的摩尔比来调节分子量。
在本发明的一个实施例中,聚酰胺基酸溶液(和/或聚酰胺基酸浇注溶液) 可在
有机溶剂中制备,其中有机溶剂中的聚合物含量在下列数字中的任何两个 数字之间且包括这两个数字在:5、10、12、15、20、25、27、30、35、40、 45、50、55、60、65、70、75、80、85或90重量%。
用于合成本发明的聚酰亚胺的有用的有机溶剂以能够溶解聚酰亚胺母体 材料为佳。这样的溶剂也应该具有相对低的沸点,如低于225℃,那么聚酰亚 胺在常温(即更便利且成本较低)下可被干燥。沸点低于210、205、200、195、 190或180℃为佳。
本发明的溶剂可单独使用或与其它溶剂组合使用(即共溶剂)。有用的有机 溶剂包括:N-甲基吡咯烷
酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N’-二甲基甲酰胺 (DMF)、二甲亚砜(DMSO)、四甲基脲(TMU)、二乙二醇二乙醚、1,2-二甲氧基 乙烷(单甘醇二甲醚)、二乙二醇二甲醚(二甘醇二甲醚)、1,2-双(2-甲氧基乙 氧基)乙烷(三甘醇二甲醚)、双[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]]醚(四甘醇二甲 醚)、γ-丁内酯,和双(2-甲氧基乙基)醚、四氢呋喃。在一个实施例中,优选 的溶剂包括N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)。
共溶剂也可以使用,通常在总溶剂中约占5至50重量%。有用的共溶剂 包括二
甲苯、甲苯、苯、二乙二醇二乙醚、1,2-二甲氧基乙烷(单甘醇二甲醚)、 二乙二醇二甲醚(二甘醇二甲醚)、1,2-双(2-甲氧基乙氧基)乙烷(三甘醇二甲 醚)、双[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]]醚(四甘醇二甲醚)、γ-丁内酯,双(2-甲 氧基乙基)醚、四氢呋喃、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、“CellosolveTM” (乙二醇乙醚)、丁基“CellosolveTM”(乙二醇丁醚)、“CellosolveTM乙酸酯” (乙二醇乙醚乙酸酯),和“丁基CellosolveTM乙酸酯”(乙二醇丁醚乙酸酯)。
为了本发明的目的,高Tg的聚酰亚胺在这里被定义为那些Tg大于或等于 300、325、350和375℃的聚酰亚胺(或根本没有可测量的Tg的聚酰亚胺)。低 Tg的聚酰亚胺为那些Tg小于300、275、250、225、200、175或150℃的聚酰 亚胺。在本发明的一个实施例中,任何芳族二酐、或芳族二酐的组合物,还有 任何二胺或芳族二胺的组合物,都可用作形成高Tg或低Tg聚酰亚胺的单体。
本发明的二酐可单独或相互组合使用。这些二酐可以它们的四酸的形式 (或作为四酸的一、二、三或四元酯的形式)使用,或作为它们的酰卤(氯)二酯 酸使用。但是在某些实施例中,形成二酐是优选的,因为它比酸或酯更活泼。
合适的芳族二酐的例子包括:1,2,5,6-
萘四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸 二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、2-(3’,4’-二羧基苯基)5,6-二羧基苯并咪唑二 酐、2-(3’,4’-二羧基苯基)5,6-二羧基苯并噁唑二酐、2-(3’,4’-二羧基苯 基)5,6-二羧基苯并噻唑二酐、2,2’,3,3’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,3’,4’-二 苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)、2,2’,3,3’-二苯 基四羧酸二酐、2,3,3’,4’-二苯基四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基四羧酸二酐 (BPDA)、二环[2,2,2]-辛烯-(7)-2,3,5,6-四羧酸-2,3,5,6-二酐、4,4’-硫代- 二苯二
甲酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)砜二酐、双(3,4-二羧基苯基)亚砜二酐 (DSDA)、双(3,4-二羧基苯基噁二唑-1,3,4)对苯二酐、双(3,4-二羧基苯 基)2,5-二唑1,3,4-二酐、双2,5-(3’,4’-二羧基二苯基醚)1,3,4-噁二唑二酐、 4,4’-氧联苯二甲酸酐(ODPA)、双(3,4-二羧基苯基)硫醚二酐、2,2’-双[4-(3,4- 二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)、2,2-双(3,4-二羧基苯 基)1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐(6FDA)、5,5-[2,2,2]-三氟-1-(三氟甲基)亚乙 基、双-1,3-异苯并呋喃二酮、1,4-双(4,4’-羟苯二甲酸酐)苯、双(3,4-二羧 基苯基)甲烷二酐、环戊二烯基四羧酸二酐、环戊烷四羧酸二酐、乙烯四羧酸 二酐、苝3,4,9,10-四羧酸二酐、苯均四酸二酐(PMDA)、四氢呋喃四羧酸二酐、 1,3-双(4,4’-氧联苯二甲酸二酐)苯、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,6- 二氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、2,7-二氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、2,3,6,7-四 氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、菲-1,8,9,10-四羧酸二酐、吡嗪-2,3,5,6-四羧酸 二酐、苯-1,2,3,4-四羧酸二酐和噻吩-2,3,4,5-四羧酸二酐。
对于低Tg或高Tg的聚酰亚胺基聚合物,合适的芳香族二胺包括但不限于: 间苯二胺、对苯二胺、2,5-二甲基-1,4-二
氨基苯、三氟甲基-2,4-二氨基苯、 三氟甲基-3,5-二氨基苯、2,5-二甲基-1,4-苯二胺(DPX)、2,2-双(4-氨基苯基) 丙烷、4,4’-二氨基联苯、4,4’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、4,4’- 二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基硫醚、4,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二 氨基二苯基砜、双-(4-(4-氨基苯氧基)苯基砜(BAPS)、4,4’-双(氨基苯氧基) 联苯(BAPB)、4,4’-二氨基苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-异亚丙基二苯 胺、2,2’-双(3-氨基苯基)丙烷、N,N-双(4-氨基苯基)正丁胺、N,N-双(4-氨基 苯基)甲胺、1,5-二氨基萘、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、间氨基苯甲酰基 对氨基酰苯胺、4-氨基苯基-3-氨基
苯甲酸酯、N,N-双(4-氨基苯基)苯胺、2,4- 二氨基甲苯、2,5-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、2,4-二胺-5-氯甲苯、2,4- 二胺-6-氯甲苯、2,4-二胺-6-氯甲苯、2,4-双(β-氨基叔丁基)甲苯、双(对β -氨基叔丁基苯基)醚、对双-2-(2-甲基-4-氨基苯基)苯、间二甲苯二胺、和对 二甲苯二胺。
其它合适的芳香族二胺包括:1,2-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基 苯氧基)苯、1,2-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3氨基苯氧基)苯、1-(4-氨基 苯氧基)-3-(3-氨基苯氧基)苯、1,4-双-(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(3-氨基苯 氧基)苯、1-(4-氨基苯氧基)-4-(3-氨基苯氧基)苯、2,2-双(4-[4-氨基苯氧基] 苯基)丙烷(BAPP)、2,2’-双(4-氨基苯基)-六氟丙烷(6F二胺)、2,2’-双(4-苯 氧基苯胺)异丙烯、2,4,6-三甲基-1,3-二氨基苯、4,4’-二氨基-2,2’-三氟甲基 二苯醚、3,3’-二氨基-5,5’-三氟甲基二苯醚、4,4’-三氟甲基-2,2’-二氨基联 苯、2,4,6-三甲基-1,3-二氨基苯、4,4’-氧代-双[2-三氟甲基]苯 胺](1,2,4-OBABTF)、4,4’-氧代-双[3-三氟甲基]苯胺]、4,4’-硫代-双[2-三氟 甲基]苯胺]、4,4’-硫代-双[3-三氟甲基]苯胺]、4,4’-亚砜基-双[2-三氟甲基] 苯胺、4,4’-亚砜基-双[3-三氟甲基]苯胺,和4,4’-酮基-双[(2-三氟甲基)苯 胺]。
脂族二胺也可以用来制备本发明的聚酰亚胺。有用的脂族二胺包括,但不 限于,1,4-四亚甲基二胺、1,5-五亚甲基二胺(PMD)、1,7-七亚甲基二胺、1,8- 八亚甲基二胺、1,9-九亚甲基二胺、1,10-十亚甲基二胺(DMD)、1,11-十一亚 甲基二胺、1,12-十二亚甲基二胺(DDD)、1,16-十六亚甲基二胺。优选的脂族 二胺是六亚甲基二胺(HMD)。
用于制备本发明的聚酰亚胺膜的方法可在US5166308和US5298331中找 到,因为其所有的教导,这里通过参考将此二
专利引入本
说明书中。还能够做 许多的改变,包括:
(a.)一种方法,其中二胺组分和二酐组分初步混合在一起,然后该混合物 在搅拌下分批加入到溶剂中。
(b.)一种方法,其中溶剂加入到搅拌着的二胺和二酐组分的混合物中。(与 上述(a)相反)。
(c.)一种方法,其中二胺全部地溶解在溶剂中,然后将二酐以可以控制反 应速率的比例加入其中。
(d.)一种方法,其中二酐组分全部地溶解在溶剂中,然后将二胺组分以可 以控制反应速率的比例加入其中。
(e.)一种方法,其中二胺组分和二酐组分分别溶解在溶剂中,然后这些溶 剂在反应器中混合。
(f.)一种方法,其中初步形成带有过量胺组分的聚酰胺基酸和带有过量二 酐组分的聚酰胺基酸,然后在反应器中相互反应,特别是以生成非随机 (non-random)或嵌段共聚物的方式反应。
(g.)一种方法,其中胺基组分的一部分首先与二酐组分反应,然后剩余的 二胺组分再反应,或反之亦然。
(h.)一种方法,其中转化型化学品与聚酰胺基酸混合形成聚酰胺基酸浇注 溶液,然后进行浇注以形成凝胶膜。
(i.)一种方法,其中诸组分部分地或全部地以任何顺序加入到部分的或全 部的溶剂中,任何组分的部分或全部也可以在部分或全部溶剂中的溶液的形式 加入。
(j.)一种方法,首先将二酐组分中的一种与二胺组分中的一种反应得到第 一聚酰胺基酸。然后将其它二酐组分与其它二胺组分反应得到第二聚酰胺基 酸。然后将这些酰胺基酸在成膜之前以众多方法中的任何一种组合起来。
本发明的聚酰胺基酸溶液(和/或浇注溶液)可任选是否还包括许多添加剂 中的任何一种。这样的添加剂可用作加工助剂(例如,低聚物)、抗
氧化剂、光 稳定剂、消光系数调节剂、阻燃剂、抗静电剂、热稳定剂、紫外光吸收剂、无 机填充料和各种增强剂。
在一个实施例中,消光系数调节剂可作为尖晶石型晶体填充料的局部替代 品加入。以尖晶石型晶体填充料组分的重量为标准计,合适的替代量可在下列 数字中的任何两个数字之间且包括这两个数字在:1、2、3、4、5、10、15、 20、25、30或40重量%。在一个案例中,大约10%重量的尖晶石型晶体填充 料可被
碳粉或
石墨粉替代。由此形成的聚合物复合物可具有足够量的尖晶石结 构存在于复合物中,以使
金属离子可以在敷镀的过程中进行有效地敷镀(在膜 的表面上),而上述替代品(例如,碳粉)的量也可充分地使复合物
颜色加深, 以使材料能够吸收足够量的光能(即,有效光活化材料表面的光能量)。
本发明的聚酰亚胺复合包括尖晶石型晶体填充料,其通常是均匀分散在聚 酰亚胺
粘合剂组分中,其分散在此粘合剂中的量在下列数字中的任何两个数字 之间且包括这两个数字在内:3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、18、20、 24、25、28、30、32、34、35、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、 56、58和60重量%。含有过多尖晶石晶体填充料的聚酰亚胺膜有时会太脆, 而无法在下游加工中操作,因为这些膜若充填太多的填充料,往往丧失其柔韧 性。另外这些膜也可能不具有作为电介质的足够的
介电强度(因为在复合物中 存在太多的填充料)。
在一个实施例中,本发明的尖晶石型填充料表示为通式:
AB2O4
其中,A是通常为二价的金属阳离子,选自
钙、铬、锰、镍、锌、
铜、钴、铁、 镁、锡、钛、和它们中两种或多种的组合,其中B是通常为三价的金属阳离子, 且选自铬、铁、铝、镍、锰、锡和它们中两种或多种的组合,其中O主要是氧, 如果不是在所有的情况中。
在本发明的一个实施例中,金属阳离子A提供第一金属氧化物簇,即尖晶 石结构的“金属氧化物簇1”(通常是四面体结构)的主阳离子成分。金属阳离 子B提供第二金属氧化物簇,即“金属氧化物簇2”(通常是八面体结构)的主 阳离子成分。
在另一个实施例中,在上述组A和B中,任何可为2价的金属阳离子都可 被用作“A”。另外,任何可为3价的阳离子都可被用作“B”,前提是“金属 氧化物簇1”的几何构型与“金属氧化物簇2”的几何构型不同。
而在另一个实施例中,A和B都可用作“金属氧化物簇2”的金属阳离子(通 常是八面体结构)。特别是在通式常为B(AB)04的“反”尖晶石晶体结构的情 况下更是如此。
以一个或多个步骤,将聚酰亚胺(或如聚酰胺基酸之类的聚酰亚胺母体)溶 剂化得到足够低的
粘度(通常,低于50、40、30、20、15、10、9、8、7、6、5、 4、3、2、1.5、1、0.5、0.1、0.05和0.001千泊的粘度),以使尖晶石型晶体 填充料(其也可以悬浮在相似或同样的溶剂中)充分分散在聚酰亚胺基质中。尖 晶石型填充料的分散通常以避免溶液、分散体、或最终聚酰亚胺粘合剂中主要 颗粒过度聚集的方式来实现。粘合剂中填充材料过度聚集会引起最终膜复合物 中不必要的界面空洞或其它问题。
尖晶石型晶体填充颗粒可直接分散在聚酰亚胺母体材料(即,聚酰胺基酸) 中,或者也可以在分散在聚合物基质之前,分散在相似的溶剂中。在本发明的 一个实施例中,将尖晶石型晶体颗粒分散在二甲基乙酰胺溶剂中,然后使用高 切变机械混合设备与聚酰胺基酸混合。通常,填充颗粒可在溶剂中混合,直到 颗粒的平均粒度达到在下列数字中的任何两个数字之间:50、100、300、500、 800、1000、2000、3000、4000、5000和10000纳米。然后使用其它高速或高 切变的混合设备将颗粒分散体混合到聚酰亚胺母体材料中。任选地,尖晶石型 填充料可使用各种更适宜的溶剂来分散。在某些情况下,这些填充料分散体可 已经被加入了各种已知的分散剂(例如,如聚酰胺基酸),用来辅助形成用于工 业级生产的稳定的颗粒分散体。
那些与聚酰亚胺粘合剂颗粒混合的本发明的尖晶石型晶体填充料,通常具 有的平均粒度在下列数字中的任何两个数字之间且包括这两个数字在内:50、 100、200、250、300、350、400、450、500、1000、2000、3000、4000、5000 和10000纳米。通常,至少80、85、90、92、94、95、96、98、99或100%的 已分散尖晶石型填充料在上述大小范围内。聚合物粘合剂中的晶体尺寸可通过 激光粒度分析仪,诸如由Coulter制造的小体积模件的LS130粒度分析仪来 确定。
最后,母体聚合物(通常是聚酰胺基酸)和尖晶石型晶体填充颗粒混合在一 起形成相对均匀的掺混物。然后将掺混的聚合物混合物转化为聚酰亚胺复合物 材料,其中固体含量通常超过98.0、98.5、99.0或99.5重量%。
因为本发明的尖晶石结构易于分散在聚酰亚胺母体溶液中,往往几乎不需 要或根本不需要其它的切变
力,所形成的浆料可含有通常小于100、50、20、 10、8、6、5、4、3、2或1百万分之一份(ppm)的不利的聚集。为了本发明的 目的,不利的聚集定义为平均粒度大于10、11、12、13、14或15微米的结合 在一起的(连接的)尖晶石型晶体填充料的集合。
通常,本发明的复合填充料是需要作些碾磨或筛选来打破不良的颗粒聚 集。当试图将纳米尺寸的常规填充料充分分散到聚酰亚胺母体材料中去时,这 是典型的。这样的碾磨和筛选成本高,并且不能除去所有不良聚集。
在本发明的一个实施例中,尖晶石型晶体填充料可以20重量%分散和悬浮 在二甲基乙酰胺溶剂(至少为99%的纯度)中。在将尖晶石型晶体填充料分散和 悬浮到溶剂中后(任选地借助于高切变机械混合器),当溶液在20℃下静置72 小时后,能从溶液中沉淀出来的填充料颗粒小于15、10、8、6、4、2或1重 量%。
将粉末状、液态分散体形式或聚合物分散体形式的尖晶石型填充料混合, 以形成聚酰胺基酸浇注溶液。聚酰胺基酸和浇注溶液还可包括许多添加剂中的 任何一种。这些其他的添加剂可用作加工助剂(例如低聚物)、抗氧化剂、光稳 定剂、阻燃剂、抗静电剂、热稳定剂、紫外吸收剂、无机填充料或各种增强剂。 这些无机填充料包括如金属氧化物之类的热传导填充料,和如金属和电传导聚 合物之类的电传导填充料。常用的无机填充料是铝、
硅土、金刚砂、金刚石、 粘土、氮化
硼、氮化铝、二氧化钛、
磷酸二钙和火成金属氧化物(fumed metal oxides)。常用的有机填充料包括聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚苯乙稀、聚二 烷基芴、碳黑和石墨。
然后可将已溶剂化的混合物(聚酰胺基酸浇注溶液)浇注或施涂到如环 带或旋转筒之类的
支撑物上,以得到薄膜。然后,含有溶剂的膜通过在合 适的
温度下(热固化)、任选地用转化化学反应物(即化学固化)下
烘焙转化为 自支撑的膜。然后此膜可在彻底干燥之前从支撑物上分离,并且可通过伸 幅炉再固化进行分子取向。最终的复合膜通常是完全固化的干燥的膜。为 了本发明的目的,“完全热固化的”是指其中至少90、92、94、96、98、 99或99.9%的酰胺基酸部分转
化成为了酰亚胺部分的聚酰亚胺。这里所用 的“干燥的膜”定义为其中少于2、1.5、1.0、0.5、0.1、0.05和0.01重 量%的挥发物(例如,溶剂或
水)残留在聚酰亚胺膜复合物中的膜或膜复合 物。
在本发明的一个实施例中,所制的聚酰亚胺膜复合物的厚度在下列数字 中的任何两个数字之间且包括这两个数字在内:1、2、3、4、5、7、8、9、10、 12、14、16、18、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、 85、90、95、100、125、150、175和200微米。
本发明的尖晶石型的晶体填充料-那些填充料形成“金属氧化物簇1”和 “金属氧化物簇2”-一起提供单一的一种对于
电磁辐射具有突出灵敏度的可 辨识晶型结构。这可以通过光学性质的测量来证实。例如,当这些晶体结构以 约30重量%的填充量分散在聚酰亚胺电介质中时,所测的“可见-红外光”消 光系数在下列数字中的任何两个数字之间且包括这两个数字在内:0.05、0.06、 0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5和0.6/微米。对于这些填充料 特别有用的填充量在下列重量百分比中的任何两个数字之间(且包括这两个数 字在内):3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、18、20、24、25、28、30、 32、34、35、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58和60重量%。
在本发明的实施方式中,必须发现一类尖晶石型晶体填充料,该填充料最 终可以使金属离子很好地沉积在已光活化的路径上(由激光束以相对短的时间 形成)。另外,这些填充料也必须对复合物的可见-红外光消光系数在高速 光活化过程中会提供功能性(即“光活化”在相对低的光含量下易于进行) 这一事实起作用。
虽然旨在不受限于特定的理论,但相信本发明的尖晶石型填充料不仅 仅作为合适的结
合金属离子(即,来自下游的无电镀步骤)的材料使用,而且 这些填充料还作为良好的光
吸收材料用于加快光活化步骤。例如,所发现 的特定类型的分散在聚酰亚胺基质中的尖晶石型晶体填充料,可产生不仅 在使用激光束时易于光活化,而且能够在很多种电镀槽中被快速地镀上金 属的聚酰亚胺膜复合物。
制备用于高速光活化工艺(即,在膜表面用激光束形成图案)所理想的聚 酰亚胺膜复合物所需的光学性质(例如,可见-红外光消光系数)对于本发明 是关键性的。为了提高加工这些复合物时的速度,在聚合物基质中的特定 尖晶石型晶体填充料的数量适当是非常重要的。重要的还有选择尖晶石性 晶体填充料的类型,该填充料要提供给由它形成的复合物以合适的光吸收 性能度。
与上述聚酰亚胺粘合剂相似,尖晶石型晶体填充料也可以具体选择成 使其提供在强光能作用于薄膜后具有清晰光活化路径的复合物。例如,在 光活化材料被浸在无电镀槽中后,清晰光活化路径更易于产生清晰电路金 属轨迹。金属通常通过无电镀步骤沉积在膜表面的光活化部分上。
依据本发明,用于形成聚酰亚胺(即,聚酰亚胺粘合剂)的单体也可加 以选择,以特异性地给复合物提供重要的物理性质。具体追寻的有利性质 包括,但不限于,良好的粘合性(即,金属粘附或对金属粘附)、高和/或低 模量-取决于应用、高的机械延伸性、低的平面内
热膨胀(CTE)系数、低的 湿膨胀系数(CHE)、特定的
玻璃化温度、以及在某些应用中的高的拉伸强 度。
在本发明的一个实施例中,聚酰亚胺膜复合物具有的平面内热膨胀系 数在下列数字中的任何两个数字之间且包括这两个数字在内:70、68、66、64、 62、60、58、56、54、52、50、48、46、44、42、40、38、36、34、32、30、 28、26、24、22、20、18、16、14、12、10、8、6、4、2、0、-4、-8和-10ppm/ ℃。
在一个实施例中,用不同的聚酰亚胺组合物来形成一个多层的聚酰亚胺基 材。多层基材聚酰亚胺可至少用作印刷
电路板(“PCB”)、芯片规模封装、晶 圆规模封装、高
密度互联板(HDI)、模
块、“LGA”矩栅阵列,“SOP”(系统封 装)模块、“QFN”四方无引脚扁平封装-无引线、“FC-QFN”倒装晶片四方无 引脚扁平封装-无引线,或其它相似类型的电子基体的一部分。印刷电路板(或 者
覆盖了、或者在其中结合了本发明的膜)可为单面或双面的,可结合到堆 (stack)或
电缆中(即,软线路电缆)。堆可包括若干独立的电路,形成通常所 谓之多层板。任何这些类型的电路可用在单独的软线路或硬线路中,或组合形 成硬/软或软/硬印刷电路板或电缆。
在本发明的一个实施例中,高Tg的聚酰亚胺层和低Tg的聚酰亚胺尖晶石 型晶体填充料复合物层,可通过共挤出同时浇注。在浇注(casting)时,聚 酰亚胺可以聚酰胺基酸溶液的形式存在。浇注溶液形成未固化的填充或未填充 的聚酰胺基酸膜,然后固化成聚酰亚胺。
在多层聚酰亚胺膜的情形中,尖晶石型晶体填充料可放在外层、内层、两 层之中、或所有三层之中。另外,根据最终所需的性质,每个个别层中的尖晶 石型晶体填充料的含量(或填充量)可不同或相同。在一个实施例中,低Tg的 聚酰亚胺复合物层(含有低Tg的聚酰亚胺和尖晶石型填充料)可与高模量的聚 酰亚胺核心层联合使用。在另一个实施例中,所有三层都可使用高模量的聚酰 亚胺,而只有外层可含有尖晶石型晶体填充料。
在现代电路应用中,Z方向的
稳定性(贯穿膜的厚度),特别是在其中电介 质小于25微米的膜中,越来越重要了。本发明的膜因为提供小于120ppm/℃、 通常小于90ppm/℃的膨胀因子,而常具有非常好的Z轴维稳定性(Z轴热膨胀 系数)。平面内
热膨胀系数由ASTM Method IPC-650 2.4.41测量,且通过引用 包括在这里。
在本发明的一个实施例中,提供一种装置,由此装置电磁辐射(即,由激 光束产生的光能)作用到聚酰亚胺膜复合物的表面上。在本发明的一个实施例 中,聚酰亚胺复合通过使用从市场可购得的Esko-Graphics CyrelDigital imager(CDI)进行光活化。该成像器可以连续波模式或脉冲波模式运行。在预 定的膜的特定部分上施加该能量的目的是为了光活化膜表面。如这里所定义 的,术语“光活化的”定义为聚酰亚胺的部分表面,其中金属离子可以能形成 金属电路轨迹的方式粘合到表面上。如果只有很少部分的金属可以无电镀到膜 表面的光活化的部分(金属的量通常不能形成电传导路径),则就本方面的目的 而言,膜通常不被认为是“可光活化的”。
通常,50-瓦的钇铝石榴石(YAG)激光器可用来光活化本发明的聚酰亚胺膜 复合物。但是,也可使用其它类型的激光器。在一个实施例中,YAG激光器(例 如,芝加哥激光体系型号CLS-960-S
电阻微调系统)可常被用来发射能量在1 至100瓦特、约355、532或1064纳米波长范围内的光。通常,用于光活化聚 酰亚胺膜复合物部分表面的激光波长可在下列波长中的任何两个数值之间且 包括这两个数值在内:400纳米、532纳米、1064纳米或3000纳米。
通常,激光束可通过使用声-光
调制器/分离器/阻尼器件(AOM)来调制,且 产生最高达23瓦特的单束。本发明的膜可通过
真空或粘合剂(或两者)控制在 筒或金属盘的外表面上。滚筒式设备可以1至2000转/分钟的旋转速度旋转膜, 以减少生产时间。激光束的光点直径(或束直径)可处于下列数字中的任何两个 数字直径且包括这两个数字在内的焦距:1、2、4、6、8、10、15、20或25 微米,通常18或12微米。平均照射量(例如,能量剂量)在下列数字中的任何 两个数字之间且包括这两个数字在内:0.1、0.5、1.0、2、4、6、8、10、15 或20焦
耳/平方厘米。在至少两个实施例中,使用4和8焦耳/平方厘米。
印刷电路板的数字图案,称为“图像档案(image file)”,可用来将光 指引到聚酰亚胺膜复合物表面所需的部分上。使用
软件来储存有关布线、间隔、 曲线、焊点、孔洞的
位置的信息和其它信息,诸如焊点直径、焊点间距和洞径。 然后,该数据通常存储在易于由AOM电子器件
访问的数字
存储器中。
通常,激光通过计算机控制,且以有组织的、预定的、
像素×像素(或线 ×线)的方式在面板上或复合表面上移动。电路图案的精细形貌被刻在复合物 的表面上。上述的
光源组合、扫描、光束调制、数字图案转移和上述的机械条 件都用来确定最终所需的具体电路图案。
在本发明的一个实施例中,在光活化后,随后将金属涂覆到本发明的聚酰 亚胺膜的光活化部分上。对于这些复合物,可使用无电镀步骤中的无电镀槽将 金属镀到表面上。镀槽通常含有铜离子源、还原剂、氧化剂、螯合剂、和微量 的其它功能添加剂。
对于镀槽将金属镀到膜表面上的的速度和
质量进行控制的变量是镀槽的 温度、被镀表面的数量、溶液的化学平衡(例如,给镀液补充已消耗的物质)、 和机械搅动程度。通常,镀槽的温度范围控制在室温到约70至80℃之间。温 度根据所使用的螯合剂(和其它添加剂)的类型和用量来调节。
数字影像化的电路可通过使用两步镀槽工艺来进行无电铜镀。首先,本发 明的聚酰亚胺复合物通过光活化步骤被数字影像化。为了开始进行洁净的无电 铜镀步骤,光活化残留物或各种颗粒可通过机械刷拂、空气吹拂或超声除去。 当采取了这些初始步骤后,材料可浸渍在两个无电铜镀槽的第一个中。为了在 光活化的区域内建立铜的“水平面”,材料在第一镀槽中放置七至十分钟。在 用蒸馏水清洗后,材料可在第二无电铜镀槽中浸渍两小时至两个半小时。第二 铜镀槽可在水平铜层上建立一定铜厚度,大约在二十至二十五微米。
本发明材料的优点举例描述在以下的实施例中。制备和测试本发明的聚酰 亚胺(和含有这些聚酰亚胺的组合物)的加工和测试步骤在下文中描述。
实施例部分
以下的实施例由聚酰胺基酸与下述的尖晶石形晶体填充料的分散体相掺 混来制备。聚酰胺基酸来自等摩尔量的二酐和二胺。数据汇总在下表中。
表 实施例号 尖晶石型晶体填充料 填充料充填 量(重量%) 膜厚度(微 米) 红外光消光 系数:1064 纳米波长 实施例 1 (CuFe)(CrFe)2O4 3 54.1 0.068 2 (CuFe)(CrFe)2O4w/+5 重量%的滑石 5 40.9 0.075 3 CuCr2O4 5 15.6 0.089 4 CuCr2O4 7 52.7 0.094 5 CuCr2O4 15 37.5 0.171 6 CuCr2O4 20 15.3 0.248 7 CuCr2O4 40 47.8 0.156 8 CuCr2O4 60 38.6 0.135 9 (NiMn)(CrFe)2O4 5 37.5 0.065 10 (NiMn)(CrFe)2O4 7 58.6 0.088 11 (NiMn)(CrFe)2O4 7 56.7 0.091 12 (NiMn)(CrFe)2O4 10 37.5 0.148 13 (NiMn)(CrFe)2O4 15 37.5 0.243 14 (NiMn)(CrFe)2O4 20 18.1 0.323 15 NiCr2O4/碳粉 7/7 54.4 0.103 对比例 1 在2密耳厚聚酰亚胺 中无填充料 (PMDA/ODA) 0 50.8 0.008 2 在1密耳厚聚酰亚胺 中无填充料 (PMDA/BPDA/ODA/PPD) 0 22.8 0.010 3 (NiMn)(CrFe)2O4 1 37.5 0.025 4 CuCr2O4 1 37.5 0.012 5 CuCr2O4 1 99.5 0.017 6 CuCr2O4 1 129.0 0.018 7 (NiMn)(CrFe)2O4 1 105.2 0.024 8 (NiMn)(CrFe)2O4 1 114.0 0.021 9 CuCr2O4 1.5 75.2 0.017 10 CuCr2O4 2 80.4 0.017 11 NiCr2O4 14 62.1 0.040
实施例1
首先将13.09升的二甲基乙酰胺(DMAC)加入到市场上可购得的Kady研磨 机动态分散混合器中来制备金属氧化物浆料。溶剂在1000转/分钟下搅拌。然 后将溶解在DMAc中的10重量%的聚胺基酸溶液加入到研磨机中,以促进填料 分散体的最终稳定。最后,加入499.62克的(CuFe)(CrFe)2O4细粉末(来自Ferro Co.GmBH的PK 3095),且使其混合约30分钟。
然后使用Greerco混合器,将0.81加仑的上述浆料充分分散且均匀混合 在5.19加仑、17重量%的溶解在DMAc中的聚酰胺基酸溶液中。
在填料分散体彻底混合在聚酰胺基酸聚合物中后,通过加入额外量的苯均 四酸二酐(溶解在6重量%的溶液中),将混合的聚合物的粘度升高到约1000 泊。
然后,将一薄片混合的聚合物(含有尖晶石型晶体填料)浇注到316不锈带 上,形成一湿膜。调节该湿膜的厚度,以获取约2密耳(50微米)厚的干膜。
金属带在炉中加热,且在15分钟内从90℃上升到140℃。膜从带上剥离, 并且被钉在一个拉幅架(热加工炉)上,其中膜的边缘被固定。
然后,将拉幅后的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且将薄膜通过 一个在30分钟内从200℃升到350℃以上的干燥箱,来对薄膜进行酰亚胺化。 此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约3重量%的(CuFe)(CrFe)2O4粉末(来自 Ferro Co.GmBH的PK 3095)。
实施例2
首先将13.09升的二甲基乙酰胺(DMAC)加入Kady研磨机动态分散混合器 中来制备金属氧化物浆料。溶剂在1000转/分钟下搅拌。然后将溶解在DMAc 中的10重量%的聚胺基酸溶液加入到研磨机中,以促进填料分散体的最终稳 定。聚合物的粘度在混合之前是100泊,并且使用了29.78千克的聚酰胺基酸 溶液。最后,加入499.62克的(CuFe)(CrFe)2O4细粉末(来自Ferro Co.GmBH的 PK3095),且使其混合约30分钟。
然后通过加入4.07升二甲基乙酰胺(DMAc)和386克滑石来制备滑石浆料。 浆料被加入到Kady研磨机中。分散体在1000转/分钟下搅拌。然后将溶解在 DMAc中的10重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以促进填充料的分散。聚 合物的粘度在混合之前是100泊。在本案例中,使用了9.27千克的聚酰胺基 酸溶液。
然后使用Greerco混合器,将1.17加仑的上述金属氧化物浆料组合且均 匀混合到3.75加仑、17重量%的溶解在DMAc中的聚酰胺基酸溶液中。此聚合 物溶液的粘度在与浆料混合之前也是100泊。
在填料分散体彻底混合到聚酰胺基酸聚合物中后,通过加入额外量的 PMDA(溶解在6重量%的溶液中),将混合的聚合物的粘度升高到约1000泊。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到316不锈
钢带上,形成一湿膜。调节 该湿膜的厚度,以得到约2密耳(50微米)厚的干膜。
金属带在炉中加热,且在15分钟内从90℃上升到140℃。膜从带上剥离, 并且被钉在一个拉幅架上,其中膜的边缘被固定。
然后,将膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且将薄膜通过一个在30 分钟内从200℃升到350℃以上的干燥箱,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约5重量%的(CuFe)(CrFe)2O4粉末(来 自Ferro Co.GmBH的PK3095)和5重量%的滑石粉末。
实施例3
首先将187.5克二甲基乙酰胺(DMAc)加入到一烧杯中来制备浆料。然后将 此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅拌。 然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以促进 填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用了30 克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的CuCr2O4细粉末(来自Shepherd Powder Co.的Black 20C980),且使其混合约30秒。然后将分散体转移到连续 介质碾磨机(NetzschZeta Mill II)中,并且碾磨5-10分钟,得到最终粒径 大小为0.6-0.7微米的填充料。
然后使用实验室级的Silverson混合器将20克的上述浆料充分分散且均 匀混合到145.26克、19重量%的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺 (4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA)的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度 在与浆料混合之前也是100泊。
在填料分散体彻底混合到聚酰胺基酸聚合物中后,通过加入额外量的 PMDA(溶解在6重量%的溶液中),将混合的聚合物的粘度升高到约1000泊。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到316
不锈钢片上,形成一湿膜。调节 该湿膜的厚度,以得到约0.5密耳(12.5微米)厚的干膜。
金属片在Blue M炉中在60℃下加热三分钟,然后在15分钟内从60℃上 升到150℃。膜从片上剥离,并且被设置在一个固定架上,其中膜的边被销固 定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 在300℃下于Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约5重量%的CuCr2O4粉末(来自 Shepherd Powder Co.的Black 20C980)。
实施例4
通过首先加入182.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了30克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的细CuCr2O4粉末(来自Shepherd Powder Co.的Black 1G),且使其混合约5分钟。
然后使用人工搅拌法将14.2克的上述浆料均匀混合到150克、19.5重量 %的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺(4,4’-ODA)和苯均四酸二酐 (PMDA)的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度在与浆料混合之前是1000 泊。该混合物离心2-3分钟,以除去气泡。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到玻璃片上,形成一湿膜。调节该湿膜 的厚度,以得到约2密耳(50微米)厚的干膜。
玻璃片在一加热台上、在125℃下加热约三十分钟。膜从片上剥离,并且 被设置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 置于在1小时内从150℃升到250℃的Blue M炉中,并在400℃下在另一个Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约7重量%的CuCr2O4粉末(来自 Shepherd Powder Co.的1G)。
实施例5
通过首先加入187.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了30克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的细CuCr2O4粉末(来自Shepherd Powder Co.的Black 20C980),且使其混合约30秒。然后将分散体转移到连续 介质碾磨机(NetzschZeta Mill II)中,并且碾磨5-10分钟,得到最终粒经 大小为0.6-0.7微米的填充料。
然后使用实验室级的Silverson混合器将40克的上述浆料充分分散且均 匀混合到170.78克、19重量%的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺 (4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA)的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度 在与浆料混合之前也是100泊。
在填料分散体彻底混合到聚酰胺基酸聚合物中后,通过加入额外量的 PMDA(溶解在6重量%的溶液中),将混合的聚合物的粘度升高到约1000泊。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到316不锈钢片上,形成一湿膜。调节 该湿膜的厚度,以得到约1.5密耳(37.5微米)厚的干膜。
金属片在Blue M炉中在60℃下加热三分钟,然后在15分钟内从60℃上 升到150℃。膜从板上剥离,并且被设置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 在300℃下于Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。此最终的薄膜 在聚酰亚胺中含有大约15重量%的CuCr2O4粉末(来自Shepherd Powder Co. 的Black 20C980)。
实施例6
通过首先加入187.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了30克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的细CuCr2O4粉末(来自Shepherd Powder Co.的Black 20C980),且使其混合约30秒。然后将分散体转移到连续 介质碾磨机(NetzschZeta Mill II)中,并且碾磨5-10分钟,得到最终粒经 大小为0.6-0.7微米的填充料。
然后使用实验室级的Silverson混合器将40克的上述浆料充分分散且均 匀混合到122.7克、19重量%的溶解在DMAc中的、衍生4,4’-氧联二苯胺 (4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA)的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度 在与浆料混合之前也是100泊。
在填料分散体彻底混合到聚酰胺基酸聚合物中后,通过加入额外量的 PMDA(溶解在6重量%的溶液中),将混合的聚合物的粘度升高到约1000泊。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到316不锈钢片上,形成一湿膜。调节 该湿膜的厚度,以得到约0.5密耳(12.5微米)厚的干膜。
金属片在Blue M炉中在60℃下加热三分钟,然后在15分钟内从60℃上 升到150℃。膜从片上剥离,并且被设置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 在300℃下于Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。此最终的薄膜 在聚酰亚胺中含有大约20重量%的CuCr2O4粉末(来自Shepherd Powder Co. 的Black 20C980)。
实施例7
通过首先加入730克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后将 此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅拌。 然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以促进 填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用了120 克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入150克的细CuCr2O4粉末(来自Shepherd Powder Co.的Black 20C980),且使其混合约5分钟。然后将分散体转移到连 续介质碾磨机(NetzschZeta Mill II)中,并且碾磨15分钟,得到最终粒经 大小为1.1-1.5微米的填充料。
然后将130克的上述浆料充分分散且均匀混合到150克、19.5重量%的溶 解在DMAc中的、来自4,4’-氧联二苯胺(4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA)的聚 酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度在与浆料混合之前是1000泊。混合物 离心2-3分钟以除去
泡沫。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到玻璃片上,形成一湿膜。调节该湿膜 的厚度,以得到约0.5密耳(12.5微米)厚的干膜。
玻璃片在加热台上、在125℃下加热约30分钟。膜从片上剥离,并且被设 置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 置于在1小时内从150℃升到250℃的Blue M炉中,并在400℃下在另一个Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约40重量%的CuCr2O4粉末(来自 Shepherd Powder Co.的Black 20C980)。
实施例8
通过首先加入730克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后将 此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅拌。 然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以促进 填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用了120 克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入150克的CuCr2O4细粉末(来自Shepherd Powder Co.的Black 20C980),且使其混合约5分钟。然后将分散体转移到连 续介质碾磨机(NetzschZeta Mill II)中,并且碾磨15分钟,得到最终粒经 大小为1.1-1.5微米的填充料。
然后将170克的上述浆料使用人工搅拌法均匀混合到150克、19.5重量% 的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺(4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA) 的聚酰胺基酸溶液中。在此情况下,将18.5克的Black 20C980粉末直接加入 到分散体中,并且用手工严格混合。此聚合物溶液的粘度在与浆料混合之前是 1000泊。混合物离心2-3分钟以除去气泡。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到玻璃片上,形成一湿膜。调节该湿膜 的厚度,以得到约2密耳(50微米)厚的干膜。
玻璃片在加热台上、在125℃下加热约三十分钟。膜从片上剥离,并且被 设置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 置于在1小时内从150℃升到250℃的Blue M炉中,并在400℃下在另一个Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有 大约60重量%的CuCr2O4粉末(来自Shepherd Powder Co.的Black 20C980)。
实施例9
通过首先加入152.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了60克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的(NiMn)(CrFe)2O4细粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 376A),且使其混合约30秒。然后将分散体 转移到连续介质碾磨机(NetzschZeta Mill II)中,并且碾磨20分钟,得到 最终粒经大小为0.7-0.9微米的填充料。
然后使用实验室级的Silverson混合器将10克的上述浆料充分分散且均 匀混合到144.37克、19重量%的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺 (4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA)的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度 在与浆料混合之前也是100泊。
在填料分散体彻底混合到聚酰胺基酸聚合物中后,通过加入额外量的 PMDA(溶解在6重量%的溶液中),将混合的聚合物的粘度升高到约1000泊。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到316不锈钢片上,形成一湿膜。调节 该湿膜的厚度,以得到约1.5密耳(37.5微米)厚的干膜。
金属片在Blue M炉中在60℃下加热3分钟,然后在15分钟内从60℃上 升到150℃。膜从片上剥离,并且被设置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 在300℃下于Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约5重量%的(NiMn)(CrFe)2O4粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 376A)。
实施例10
通过首先加入182.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了30克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的(NiMn)(CrFe)2O4细粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 242),且使其混合约5分钟。
然后使用人工搅拌法将14.1克的上述浆料均匀混合到150克、19.5重量 %的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺(4,4’-ODA)和苯均四酸二酐 (PMDA)的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度在与浆料混合之前是1000 泊。混合物离心2-3分钟以除去泡沫。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到玻璃片上,形成一湿膜。调节该湿膜 的厚度,以得到约2密耳(50微米)厚的干膜。
玻璃片在加热台上在60℃下加热约三十分钟。膜从片上剥离,并且被设置 在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 置于在1小时内从150℃升到250℃的Blue M炉中,并在400℃下在另一个Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约7重量%的(NiMn)(CrFe)2O4粉末(来 自Shepherd Powder Co.的B1ack 462)。
实施例11
通过首先加入182.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了30克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的细(NiMn)(CrFe)2O4粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 462),且使其混合约5分钟。
然后使用人工搅拌法将14.1克的上述浆料均匀混合到150克、19.5重量 %的溶解在DMAc中的、来自4,4’-氧联二苯胺(4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA) 的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度在与浆料混合之前是1000泊。混 合物离心2-3分钟以除去泡沫。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到玻璃片上,形成一湿膜。调节该湿膜 的厚度,以得到约2密耳(50微米)厚的干膜。
玻璃片在加热台上在125℃下加热约三十分钟。膜从片上剥离,并且被设 置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 置于在1小时内从150℃升到250℃的Blue M炉中,并在400℃下在另一个Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约7重量%的(NiMn)(CrFe)2O4粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 462)。
实施例12
通过首先加入152.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了60克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的(NiMn)(CrFe)2O4细粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 376A),且使其混合约30秒。然后将分散体 转移到连续介质碾磨机(NetzschZeta Mill II)中,并且碾磨20分钟,得到 最终粒经大小为0.7-0.9微米的填充料。
然后使用实验室级的Silverson混合器将20克的上述浆料充分分散且均 匀混合到134.9克、19重量%的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺 (4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA)的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度 在与浆料混合之前也是100泊。
在填料分散体彻底混合到聚酰胺基酸聚合物中后,通过加入额外量的 PMDA(溶解在6重量%的溶液中),将混合的聚合物的粘度升高到约1000泊。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到316不锈钢片上,形成一湿膜。调节 该湿膜的厚度,以得到约1.5密耳(37.5微米)厚的干膜。
金属片在Blue M炉中在60℃下加热三分钟,然后在15分钟内从60℃上 升到150℃。膜从片上剥离,并且被设置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 在300℃下于Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约10重量%的(NiMn)(CrFe)2O4粉末 (来自Shepherd Powder Co.的Black 376A)。
实施例13
通过首先加入152.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了60克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的(NiMn)(CrFe)2O4细粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 376A),且使其混合约30秒。然后将分散体 转移到连续介质碾磨机(NetzschZeta Mill II)中,并且碾磨20分钟,得到 最终粒经大小为0.7-0.9微米的填充料。
然后使用实验室级的Silverson混合器将30克的上述浆料充分分散且均 匀混合到128.6克、19重量%的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺 (4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA)的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度 在与浆料混合之前也是100泊。
在填料分散体彻底混合到聚酰胺基酸聚合物中后,通过加入额外量的 PMDA(溶解在6重量%的溶液中),将混合的聚合物的粘度升高到约1000泊。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到316不锈钢片上,形成一湿膜。调节 该湿膜的厚度,以得到约1.5密耳(37.5微米)厚的干膜。
金属片在Blue M炉中在60℃下加热三分钟,然后在15分钟内从60℃上 升到150℃。膜从片上剥离,并且被设置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 在300℃下于Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约15重量%的(NiMn)(CrFe)2O4粉末 (来自Shepherd Powder Co.的Black 376A)。
实施例14
通过首先加入152.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了60克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的(NiMn)(CrFe)2O4细粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 376A),且使其混合约30秒。然后将分散体 转移到连续介质碾磨机(NetzschZeta Mill II)中,并且碾磨5-10分钟,得 到最终粒经大小为0.7-0.9微米的填充料。
然后使用实验室级的Silverson混合器将40克的上述浆料充分分散且均 匀混合到116克、19重量%的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺 (4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA)的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度 在与浆料混合之前也是100泊。
在填料分散体彻底混合到聚酰胺基酸聚合物中后,通过加入额外量的 PMDA(溶解在6重量%的溶液中),将混合的聚合物的粘度升高到约1000泊。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到316不锈钢片上,形成一湿膜。调节 该湿膜的厚度,以得到约0.5密耳(12..5微米)厚的干膜。
金属片在Blue M炉中在60℃下加热三分钟,然后在15分钟内从60℃上 升到150℃。膜从片上剥离,并且被设置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 在300℃下于Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约20重量%的(NiMn)(CrFe)2O4粉末 (来自Shepherd Powder Co.的Black 376A)。
实施例15
通过首先加入121.6克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了40克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入25克的NiCr2O4细粉末(来自Cerac) 和25克的细碳黑(来自DuPont的X1396),且使其混合约5分钟。然后将分散 体转移到连续介质碾磨机(NetzschZeta Mill II)中,并且碾磨20分钟,得 到最终粒经大小为0.7-0.9微米的填充料。
然后使用人工搅拌法将19.5克的上述浆料均匀混合到150克、19.5重量 %的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺(4,4’-ODA)和苯均四酸二酐 (PMDA)的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度在与浆料混合之前是1000 泊。混合物离心2-3分钟以除去气泡。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到玻璃片上,形成一湿膜。调节该湿膜 的厚度,以得到约2密耳(50微米)厚的干膜。
玻璃片在加热台上在125℃下加热约三十分钟。膜从片上剥离,并且被设 置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 置于在1小时内从150℃升到250℃的Blue M炉中,并在400℃下在另一个Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约7重量%的NiCr2O4和7重量%的碳 黑粉末。
对比例1
在DMAc中制作20重量%的衍生自4,4’-氧联二苯胺(4,4’-ODA)和苯均四 酸二酐(PMDA)的聚酰胺基酸的溶液。此聚合物溶液的粘度在浇注之前是100泊。
通过加入额外量的PMDA(溶解在6重量%的溶液中),将混合的聚合物的粘 度升高到约1000泊。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到316不锈
钢带上,形成一湿膜。调节 该湿膜的厚度,以得到约2密耳(50微米)厚的干膜。
金属带在炉中加热,且在约15分钟内从90℃升到140℃。并且被钉在一 个拉幅架(热加工炉)上,其中膜的边缘被固定。
然后,将经拉幅的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且将薄膜通过 一个在10-30分钟内从200℃升到350℃以上的干燥箱,来对薄膜进行酰亚胺 化。
此最终的薄膜代表纯的PMDA/ODA聚酰亚胺薄膜。
对比例2
在DMAc中制作14.5重量%的衍生自4,4’-氧联二苯胺(ODA)、对苯二胺 (PPD)、苯均四酸二酐(PMDA)和二苯级二酐(BPDA)的聚酰胺基酸溶液。此聚合 物溶液的粘度在混合之前是100泊。此聚合物溶液的粘度在浇注之前是100泊。
通过加入额外量的PMDA(溶解在6重量%的溶液中),将混合的聚合物的粘 度升高到约1000泊。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到316不锈钢带上,形成一湿膜。调节 该湿膜的厚度,以得到约1密耳(25微米)厚的干膜。
金属带在炉中加热,且在约15分钟内从90℃升到140℃。并且被钉在一 个拉幅架(热加工炉)上,其中膜的边被固定。
然后,将被拉幅的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且将薄膜通过 一个在约30分钟内从200℃升到350℃以上的干燥箱,来对薄膜进行酰亚胺化。 此最终的薄膜代表未填充的、没有填充料的、衍生自 PMDA/BPDA/PPD/ODA单体的聚酰亚胺薄膜。
对比例3
通过首先加入152.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了60克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的(NiMn)(CrFe)2O4细粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 376A),且使其混合约30秒。然后将分散体 转移到连续介质碾磨机(NetzschZeta Mill II)中,并且碾磨5-10分钟,得 到最终粒经大小为0.7-0.9微米的填充料。
然后使用实验室级的Silverson混合器将2克的上述浆料充分分散且均 匀混合到152克、19重量%的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺 (4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA)的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度 在与浆料混合之前也是100泊。
在填料分散体彻底混合到聚酰胺基酸聚合物中后,通过加入额外量的 PMDA(溶解在6重量%的溶液中),将混合的聚合物的粘度升高到约1000泊。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到316不锈钢片上,形成一湿膜。调节 该湿膜的厚度,以得到约1.5密耳(37.5微米)厚的干膜。
金属片在Blue M炉中在60℃下加热三分钟,然后在15分钟内从60℃上 升到150℃。膜从片上剥离,并且被设置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 在300℃下于Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约1重量%的(NiMn)(CrFe)2O4粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 376A)。
对比例4
通过首先加入187.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了30克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的CuCr2O4细粉末(来自Shepherd Powder Co.的Black 20C980),且使其混合约30秒。然后将分散体转移到连续 介质碾磨机(NetzschZeta Mill II)中,并且碾磨5-10分钟,得到最终粒经 大小为0.6-0.7微米的填充料。
然后使用实验室级的Silverson混合器将2克的上述浆料充分分散且均 匀混合到152.13克、19重量%的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺 (4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA)的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度 在与浆料混合之前也是100泊。
在填料分散体彻底混合到聚酰胺基酸聚合物中后,通过加入额外量的 PMDA(溶解在6重量%的溶液中),将混合的聚合物的粘度升高到约1000泊。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到316不锈钢片上,形成一湿膜。调节 该湿膜的厚度,以得到约1.5密耳(37.5微米)厚的干膜。
金属片在Blue M炉中在60℃下加热三分钟,然后在15分钟内从60℃上 升到150℃。膜从片上剥离,并且被设置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 在300℃下于Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约1重量%的CuCr2O4粉末(来自 Shepherd Powder Co.的Black 20C980)。
对比例5
通过首先加入182.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了30克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的细CuCr2O4粉末(来自Shepherd Powder Co.的B1ack 1),且使其混合约5分钟。
然后使用人工搅拌法将1.9克的上述浆料均匀混合到150克、19.5重量% 的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺(4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA) 的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度在与浆料混合之前是1000泊。混 合物离心2-3分钟以除去气泡。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到玻璃片上,形成一湿膜。调节该湿膜 的厚度,以得到约5密耳(125微米)厚的干膜。
玻璃片在加热台上、在125℃下加热约三十分钟。膜从片上剥离,并且被 设置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 置于在1小时内从150℃升到250℃的Blue M炉中,并在400℃下在另一个Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约1重量%的CuCr2O4粉末(来自 Shepherd Powder Co.的Black 1)。
对比例6
通过首先加入182.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了30克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的细CuCr2O4粉末(来自Shepherd Powder Co.的Black 1G),且使其混合约5分钟。
然后使用人工搅拌法将1.9克的上述浆料均匀混合到150克、19.5重量% 的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺(4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA) 的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度在与浆料混合之前是1000泊。混 合物离心2-3分钟以除去气泡。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到玻璃片上,形成一湿膜。调节该湿膜 的厚度,以得到约5密耳(125微米)厚的干膜。
玻璃片在加热台上、在125℃下加热约30分钟。膜从片上剥离,并且被设 置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 置于在1小时内从150℃升到250℃的Blue M炉中,并在400℃下在另一个Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约1重量%的CuCr2O4粉末(来自 Shepherd Powder Co.的Black 1G)。
对比例7
通过首先加入182.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了30克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的细(NiMn)(CrFe)2O4细粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 242),且使其混合约5分钟。
然后使用人工搅拌法将1.9克的上述浆料均匀混合到150克、19.5重量% 的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺(4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA) 的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度在与浆料混合之前是1000泊。混 合物离心2-3分钟以除去泡沫。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到玻璃片上,形成一湿膜。调节该湿膜 的厚度,以得到约5密耳(125微米)厚的干膜。
玻璃片在加热台上在125℃下加热约三十分钟。膜从片上剥离,并且被设 置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 置于在1小时内从150℃升到250℃的Blue M炉中,并在400℃下在另一个Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约7重量%的(NiMn)(CrFe)2O4粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 242)。
对比例8
通过首先加入182.5克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后 将此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅 拌。然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以 促进填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用 了30克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入37.5克的(NiMn)(CrFe)2O4细粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 462),且使其混合约5分钟。
然后使用人工搅拌法将1.9克的上述浆料均匀混合到150克、19.5重量% 的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺(4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA) 的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度在与浆料混合之前是1000泊。混 合物离心2-3分钟以除去泡沫。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到玻璃片上,形成一湿膜。调节该湿膜 的厚度,以得到约5密耳(125微米)厚的干膜。
玻璃片在加热台上在125℃下加热约三十分钟。膜从片上剥离,并且被设 置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 置于在1小时内从150℃升到250℃的Blue M炉中,并在400℃下在另一个Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约1重量%的(NiMn)(CrFe)2O4粉末(来 自Shepherd Powder Co.的Black 462)。
对比例9
通过首先加入730克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后将 此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅拌。 然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以促进 填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用了120 克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入150克的CuCr2O4细粉末(来自Shepherd Powder Co.的Black 20C980),且使其混合约5分钟。
然后使用人工搅拌法将2.7克的上述浆料均匀混合到150克、19.5重量% 的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺(4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA) 的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度在与浆料混合之前是1000泊。混 合物离心2-3分钟以除去泡沫。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到玻璃片上,形成一湿膜。调节该湿膜 的厚度,以得到约2密耳(50微米)厚的干膜。
玻璃片在加热台上、在125℃下加热约三十分钟。膜从片上剥离,并且被 设置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 置于在1小时内从150℃升到250℃的Blue M炉中,并在400℃下在另一个Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约1.5重量%的CuCr2O4粉末(来自 Shepherd Powder Co.的Black 20C980)。
对比例10
通过首先加入730克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后将 此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅拌。 然后将溶解在DMAc中的14.25重量%的聚胺基酸溶液加入到烧杯中,以促进 填充料的分散。聚合物的粘度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用了120 克的聚酰胺基酸溶液。最后,加入150克的CuCr2O4细粉末(来自Shepherd Powder Co.的Black 20C980),且使其混合约5分钟。然后将分散体转移到连 续介质碾磨机(NetzschZeta Mill II)中,并且碾磨15分钟,得到最终粒经 大小为1.1-1.5微米的填充料。
然后使用人工搅拌法将3.6克的上述浆料均匀混合到150克、19.5重量% 的溶解在DMAc中的、衍生自4,4’-氧联二苯胺(4,4’-ODA)和苯均四酸二酐(PMDA) 的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度在与浆料混合之前是1000泊。混 合物离心2-3分钟以除去泡沫。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到玻璃片上,形成一湿膜。调节该湿膜 的厚度,以得到约2密耳(50微米)厚的干膜。
玻璃片在加热台上、在125℃下加热约30分钟。膜从片上剥离,并且被设 置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 置于在1小时内从150℃升到250℃的Blue M炉中,并在400℃下在另一个Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约2重量%的CuCr2O4粉末(来自 Shepherd Powder Co.的Black 20C980)。
对比例11
通过首先加入30克二甲基乙酰胺(DMAc)到一烧杯中来制备浆料。然后将 此烧杯在实验室级的Silverson混合器中悬挂,溶剂在3000转/分钟下搅拌。 然后将1.632克的Nafion加入到烧杯中,以促进填充料的分散。聚合物的粘 度在混合之前是100泊。在这种情况下,使用了40克的聚酰胺基酸溶液。最 后,加入8克的NiCr2O4细粉末(来自Cerac),且使其混合约约2小时。
然后使用人工搅拌法将所有上述浆料均匀混合到300克、17重量%的溶解 在DMAc中的聚酰胺基酸溶液中。此聚合物溶液的粘度在与浆料混合之前是 1200泊。混合物离心2-3分钟以除去泡沫。
然后,将一薄片混合的聚合物浇注到玻璃片上,形成一湿膜。调节该湿膜 的厚度,以得到约2密耳(50微米)厚的干膜。
玻璃片在加热台上在125℃下加热约三十分钟。膜从片上剥离,并且被设 置在一个固定架上,其中膜的边被固定。
然后,将被固定的膜进一步加热到干燥(>99%的固体),并且通过将薄膜 置于在1小时内从150℃升到250℃的Blue M炉中,并在400℃下在另一个Blue M炉中放置5分钟,来对薄膜进行酰亚胺化。
此最终的薄膜在聚酰亚胺中含有大约14重量%的NiCr2O4(来自Cerac)。