聚酰亚胺薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及具有减少的气泡数量、高弹性、已调整表面粗糙度的高厚度的聚酰亚胺薄膜以及包含该聚酰亚胺薄膜的制备方法，并且提供将包含含均苯四酸二酐的二酐组分及由二氨基二苯醚和对苯二胺组成的二胺组分的聚酰胺酸溶液进行酰亚胺化反应而获得且包含球形二氧化硅颗粒和磷化合物的聚酰亚胺薄膜。硅颗粒和磷化合物的聚酰亚胺薄膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚酰亚胺薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚酰亚胺薄膜，更详细而言，涉及一种具有高弹性、受控的表面粗糙度及所制备的薄膜中气泡数量减少的高厚度聚酰亚胺薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚酰亚胺(polyimide，PI)是基于硬质芳香族主链和化学稳定性优异的酰亚胺环而具有有机材料中最高水平的耐热性、耐药品性、电绝缘性、耐化学性、耐候性的高分子材料。
[0003]作为需要上述特性的多种电子设备的材料，聚酰亚胺薄膜备受瞩目。
[0004]目前，大多数聚酰亚胺以聚酰胺酸(poly(amic acid))的形式溶解在有机溶剂中，当变成聚酰亚胺时，由于其不溶解，因此，在聚酰亚胺的加工中使用聚酰胺酸的溶液，一般将上述溶液进行干燥以获得所需的薄膜、成型物或涂层薄膜后通过加热和酰亚胺化来实现。
[0005]另一方面，近来，在将聚酰亚胺薄膜及其层叠体从酰亚胺化温度冷却至室温的过程中所产生的热应力频繁引起严重的问题，例如卷曲、膜的剥离以及龟裂等。
[0006]特别是随着快速进行的电子电路的高密度化，在多层线路板的采用等方面，因热应力所引发的问题已经受到重视。
[0007]即，即使热应力不会导致膜的剥离或龟裂，但多层基板中残留的热应力会显著降低设备的可靠性。
[0008]虽然聚酰亚胺的低膨胀化被认为是降低这种热应力影响的一种方案，但表示低热膨胀系数的聚酰亚胺通常具有硬质的主链结构，因此大多具有较差的水蒸气渗透性且根据制膜条件容易产生气泡的问题。
[0009]即，由于分子排列过于致密，薄膜的水蒸气渗透性较差，并且经常在薄膜制备过程中内部产生气泡(气泡，空气等)。
[0010]这种气泡的产生不仅对制备的聚酰亚胺薄膜的表面粗糙度产生不利影响，还会整体性降低聚酰亚胺薄膜的电学、光学和机械特性。
[0011]因此，需要一种保持原始特性，例如显示低膨胀系数的聚酰亚胺的耐热性等，并具备高弹性、低糙度的特性，同时还能减少聚酰亚胺薄膜的气泡的方案。
[0012]上述的
技术介绍
中描述的事项旨在帮助理解专利技术的背景，并且可包括非本技术所属领域的普通技术人员已知的现有技术的事项。

技术实现思路

[0013]本专利技术要解决的技术问题
[0014]本专利技术的目的在于，提供一种具备表面粗糙度受控的高弹性、高厚度的聚酰亚胺薄膜。
[0015]然而，本专利技术所要解决的问题不限于上述的问题，本领域技术人员通过以下描述
将清楚地理解其他未提及的问题。
[0016]用于解决技术问题的手段
[0017]用于实现如上所述目的的本专利技术一方面提供聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜通过将包含含均苯四酸二酐(pyromellitic diahydride，PMDA)的二酐组分及由二氨基二苯醚(4,4'
‑
oxydianiline，ODA)和对苯二胺(p
‑
phenylene diamine，PPD)组成的二胺组分的聚酰胺酸溶液进行酰亚胺化反应而获得，基于所述二胺组分的总含量100mol％，所述对苯二胺(PPD)的含量为40mol％以上且55mol％以下，所述二氨基二苯醚(ODA)的含量为45mol％以上且60mol％以下，包含球形二氧化硅颗粒和磷(P)化合物。
[0018]本专利技术再一方面提供所述球形二氧化硅颗粒的平均直径为1μm以下的聚酰亚胺薄膜。
[0019]本专利技术另一方面提供与所述二酐组分和所述二胺组分的固体成分相比包含大于0.1重量％且小于3重量％的所述磷化合物的聚酰亚胺薄膜。
[0020]本专利技术还一方面提供聚酰亚胺薄膜，其中，所述磷化合物为选自由磷酸三苯酯(triphenyl phosphate，TPP)、磷酸三二甲苯酯(Trixylenyl phosphate，TXP)、磷酸三甲苯酯(Tricresyl phosphate，TCP)、间苯二酚磷酸二苯酯(Resorcinol diphenyl phosphate)以及聚磷酸铵(ammonium polyphosphate)组成的组中的至少一种。
[0021]本专利技术又一方面提供聚酰亚胺薄膜，其中，所述聚酰亚胺薄膜的弹性模量为5GPa以上，表面粗糙度为0.005μm以下，厚度为70μm以上。
[0022]本专利技术又一方面提供每1m2的气泡的数量小于50个的聚酰亚胺薄膜。
[0023]本专利技术又一方面提供聚酰亚胺薄膜的制备方法，该方法包括：第一步骤(a)，通过在有机溶剂中将含均苯四酸二酐(PMDA)的二酐组分和由二氨基二苯醚(ODA)和对苯二胺(PPD)组成的二胺组分进行聚合以制备聚酰胺酸；第二步骤(b)，在所述第一步骤的所述聚酰胺酸中添加并混合平均直径为1μm以下的球形二氧化硅颗粒；第三步骤(c)，在所述第二步骤的所述聚酰胺酸中添加并混合酰亚胺化催化剂和磷化合物；以及第四步骤(d)，将所述第三步骤的所述聚酰胺酸进行酰亚胺化，基于所述二胺组分的总含量100mol％，所述对苯二胺(PPD)的含量为40mol％以上且55mol％以下，所述二氨基二苯醚(ODA)的含量为45mol％以上且60mol％以下。
[0024]本专利技术又一方面提供聚酰亚胺薄膜的制备方法，其中，在所述第二步骤中，添加均苯四酸二酐(PMDA)溶液以使最终粘度为100000～120000cP。
[0025]本专利技术又一方面提供聚酰亚胺薄膜的制备方法，其中，与所述二酐组分和所述二胺组分的固体成分相比，包含大于0.1重量％且小于3重量％的所述磷化合物。
[0026]本专利技术又一方面提供聚酰亚胺薄膜的制备方法，其中，所述磷化合物为选自由磷酸三苯酯(triphenyl phosphate，TPP)、磷酸三二甲苯酯(Trixylenyl phosphate，TXP)、磷酸三甲苯酯(Tricresyl phosphate，TCP)、间苯二酚磷酸二苯酯(Resorcinol diphenyl phosphate)以及聚磷酸铵(ammonium polyphosphate)组成的组中的至少一种。
[0027]本专利技术又一方面提供聚酰亚胺薄膜的制备方法，其中，所述聚酰亚胺薄膜的弹性模量为5GPa以上，表面粗糙度为0.005μm以下，厚度为70μm以上。
[0028]本专利技术又一方面提供包含所述聚酰亚胺薄膜的保护膜。
[0029]本专利技术又一方面提供包含所述聚酰亚胺薄膜的载体膜。
[0030]专利技术的效果
[0031]本专利技术提供二胺组分的组成比和固体含量受控且包含球形二氧化硅颗粒和磷化合物的聚酰亚胺薄膜，从而提供具有5GPa以上的弹性模量和0.005μm以下的表面粗糙度的厚度为70μm以上的高厚度聚酰亚胺薄膜。
[0032]此外，尽管所制备的聚酰亚胺薄膜为具有70μm以上膜厚的较厚的薄膜，也观察到薄膜中的气泡数量小于50个/m2，并且可获得不存在根据磷化合物含量的变化而观察到的气泡的质量优良的高厚度薄膜。
[0033]这种聚酰亚胺薄膜不仅具有高弹性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚酰亚胺薄膜，其中，所述聚酰亚胺薄膜通过将包含含均苯四酸二酐的二酐组分及由二氨基二苯醚和对苯二胺组成的二胺组分的聚酰胺酸溶液进行酰亚胺化反应而获得，基于所述二胺组分的总含量100mol％，所述对苯二胺的含量为40mol％以上且55mol％以下，所述二氨基二苯醚的含量为45mol％以上且60mol％以下，包含球形二氧化硅颗粒和磷化合物。2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其中，所述球形二氧化硅颗粒的平均直径为1μm以下。3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其中，与所述二酐组分和所述二胺组分的固体成分相比，包含大于0.1重量％且小于3重量％的所述磷化合物。4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其中，所述磷化合物为选自由磷酸三苯酯、磷酸三二甲苯酯、磷酸三甲苯酯、间苯二酚磷酸二苯酯以及聚磷酸铵组成的组中的至少一种。5.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其中，所述聚酰亚胺薄膜的弹性模量为5GPa以上，表面粗糙度为0.005μm以下，厚度为70μm以上。6.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其中，在所述聚酰亚胺薄膜中，每1m2的气泡的数量小于50个。7.一种聚酰亚胺薄膜的制备方法，其中，包括：第一步骤(a)，通过在有机溶剂中将含均苯四酸二酐的二酐组分和由二氨基二苯醚和对苯二胺组成的二胺组分进行聚合以制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：金纪勋，李吉男，
申请(专利权)人：聚酰亚胺先端材料有限公司，
类型：发明
国别省市：