聚酰亚胺树脂及其制造方法与薄膜技术

本发明专利技术涉及一种聚酰亚胺树脂及其制造方法与薄膜。该聚酰亚胺树脂是由至少两种二酐单体及至少两种二胺单体衍生而成。二酐单体选自由对-伸苯基双(苯偏三酸酯二酐)、4,4’-(六氟亚丙基)双-邻苯二甲酸酐及4,4’-(4,4’-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)组成的群组。二胺单体其中一种为2,2’-双(三氟甲基)联苯胺，且其含量占二胺单体总摩尔数的70-90％；其余的二胺单体选自由4,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯甲烷、2,2’-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’-二胺基二苯砜、1,3-l双(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-二胺基苯甲酰胺苯、对-苯二胺、4,4’-二氨基-2,2’-二甲基-1,1’-联苯及2,2-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷组成的群组。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种聚酰亚胺树脂及其制造方法与薄膜，特别是指一种具有低介电损耗因子及线热膨胀系数的聚酰亚胺树脂，可以用在高频基板的绝缘层。
技术介绍
软性印刷电路板(FlexiblePrintedCircuitBoard,FPCB)因其具有可挠曲特性，已广泛用于高密度化、轻小化及高效能化的行动通讯及可携式电子产品等设备中。随着无线传输高频化与数据传输高速化，高频基板将逐渐成为未来发展的重点。高频基板其中之一的要求为，在高频高速传输下需保留数据讯号的完整性，传输过程不能造成讯号损失或被干扰。聚酰亚胺((Polyimide)软性铜箔基板(FlexibleCopperCladLaminate,FCCL)因具备良好的尺寸安定性、耐热性、热膨胀系数、机械强度与电阻绝缘性，已被大量运用在电子产业。不过，聚酰亚胺因具有高介电常数、高损耗因子等特性，不适合用在高频基板的绝缘层。目前常见的高频软性基板多以液晶高分子膜(LiquidCrystalPolymer,LCP)压合铜箔制成。但是，LCP的独特分子结构特性容易产生过多顺向性排列，造成横方向的机械性质不佳，而使LCP薄膜加工及产品应用受到严重限制。另外，LCP的独特分子结构特性，也造成其高分子玻璃转移温度(Tg)与熔点(Tm)相近，而使应用其的软性铜箔基板在热压合工艺时不易控制尺寸安定性。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供一种聚酰亚胺树脂及其制造方法与薄膜。本专利技术的聚酰亚胺树脂保有其材料本身良好的尺寸安定性、耐热性、热膨胀系数、机械强度与电阻绝缘性等特性，同时更具有低介电损耗因子，适合应用在高频基板中。本专利技术提供一种聚酰亚胺树脂，是由下列成分衍生而成：(a)至少两种选自由对-伸苯基双(苯偏三酸酯二酐)、4,4’-(六氟亚丙基)双-邻苯二甲酸酐及4,4’-(4,4’-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)组成的群组的二酐单体；以及(b)至少两种二胺单体，其中一种二胺单体为2,2’-双(三氟甲基)联苯胺，且其含量占所述二胺单体总摩尔数的70-90％；其余的二胺单体选自由4,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯甲烷、2,2’-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’-二胺基二苯砜、1,3-双(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-二胺基苯甲酰胺苯、对-苯二胺、4,4’-二氨基-2,2’-二甲基-1,1’-联苯及2,2-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷组成的群组，且其含量占所述二胺单体总摩尔数的10-30％；其中，所述二酐单体的总摩尔数与所述二胺单体的总摩尔数比为0.85-1.15，且所述聚酰亚胺树脂的介电损耗因子小于0.007，线热膨胀系数介于15-35ppm/K。在本专利技术提供的聚酰亚胺树脂中，优选的，所述二酐单体包括对-伸苯基双(苯偏三酸酯二酐)，且其含量占所述二酐单体总摩尔数的80-95％。在本专利技术提供的聚酰亚胺树脂中，优选的，所述二酐单体包括4,4’-(六氟亚丙基)双-邻苯二甲酸酐，且其含量至多占所述二酐单体总摩尔数的15％。在本专利技术提供的聚酰亚胺树脂中，优选的，所述二酐单体包括4,4’-(4,4’-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)，且其含量至多占所述二酐单体总摩尔数的15％。在本专利技术提供的聚酰亚胺树脂中，优选的，所述其余的二胺单体为非直线结构的二胺单体。本专利技术还提供一种聚酰亚胺树脂的制造方法，包括下列步骤：(a)使用溶剂溶解至少两种二酐单体以及至少两种二胺单体，所述二酐单体选自由对-伸苯基双(苯偏三酸酯二酐)、4,4’-(六氟亚丙基)双-邻苯二甲酸酐及4,4’-(4,4’-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)组成的群组；所述二胺单体其中一种为2,2’-双(三氟甲基)联苯胺，其余的二胺单体选自由4,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯甲烷、2,2’-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’-二胺基二苯砜、1,3-双(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-二胺基苯甲酰胺苯、对-苯二胺、4,4’-二氨基-2,2’-二甲基-1,1’-联苯及2,2-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷组成的群组；(b)将溶解的所述二酐单体与溶解的所述二胺单体混合，进行聚合反应形成聚酰胺酸树脂，所述二酐单体的总摩尔数与所述二胺单体的总摩尔数比为0.85-1.15；以及(c)酰亚胺化所述聚酰胺酸树脂，以形成所述聚酰亚胺树脂。在本专利技术提供的聚酰亚胺树脂的制造方法中，优选的，2,2’-双(三氟甲基)联苯胺的含量占所述二胺单体总摩尔数的70-90％。在本专利技术提供的聚酰亚胺树脂的制造方法中，优选的，所述溶剂是非质子性溶剂。更优选的，所述溶剂选自由N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺及N-甲基-2-吡咯烷酮组成的群组。在本专利技术提供的聚酰亚胺树脂的制造方法中，优选的，以所述二胺单体、所述二酐单体及所述溶剂的总重量为基础，该二胺单体及该二酐单体的重量占5-40wt％。本专利技术还提供一种聚酰亚胺树脂，其是以前述制造方法制成，且所述聚酰亚胺树脂具有小于0.007的介电损耗因子，以及介于15-35ppm/K的线热膨胀系数。本专利技术还提供一种薄膜，包括前述的聚酰亚胺树脂。附图说明图1A为实施例1的聚酰亚胺树脂的IR图谱；图1B为实施例1的聚酰亚胺树脂的DSC(DifferentialScanningCalorimeter，示差扫瞄热分析仪)图谱。图1A的吸收峰表为：1781cm-1：酰亚胺&芳香族酯吸收峰(C＝Oinplane)；1723cm-1：酰亚胺吸收峰(outofplane)；1367cm-1：酰亚胺吸收峰(C-N-Cstretching)；1621,1490,1423cm-1：AromaticC＝Cstretching；718cm-1：酰亚胺吸收峰(C＝Obending)；1280,1248,1201,1165cm-1：芳香族酯吸收峰(C-Ostretching)。图2A为实施例2的聚酰亚胺树脂的IR图谱；图2B为实施例2的聚酰亚胺树脂的DSC图谱。图2A的吸收峰表为：1781cm-1：酰亚胺&芳香族酯吸收峰(C＝Oinplane)；1725cm-1：酰亚胺吸收峰(outofplane)；1366cm-1：酰亚胺吸收峰(C-N-Cstretching)；1490,1425cm-1：AromaticC＝Cstretching；719cm-1：酰亚胺吸收峰(C＝Obending)；1282,1248,1203,1171cm-1：芳香族酯吸收峰(C-Ostretching)。图3A为实施例3的聚酰亚胺树脂的IR图谱；图3B为实施例3的聚酰亚胺树脂的DSC图谱。图3A的吸收峰表为：1781cm-1：酰亚胺&芳香族酯吸收峰(C＝Oinplane)；1722cm-1：酰亚胺吸收峰(outofplane)；1366cm-1：酰亚胺吸收峰(C-N-Cstretching)；1492,1425cm-1：AromaticC＝Cstretching；719cm-1：酰亚胺吸收峰(C＝Obending)；1278,1248,1203,1171cm-1：芳香族酯吸收峰(C-Ostretching)。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酰亚胺树脂，是由下列成分衍生而成：(a)至少两种选自由对‑伸苯基双(苯偏三酸酯二酐)、4,4’‑(六氟亚丙基)双‑邻苯二甲酸酐及4,4’‑(4,4’‑异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)组成的群组的二酐单体；以及(b)至少两种二胺单体，其中一种二胺单体为2,2’‑双(三氟甲基)联苯胺，且其含量占所述二胺单体总摩尔数的70‑90％；其余的二胺单体选自由4,4’‑二胺基二苯基醚、4,4’‑二胺基二苯甲烷、2,2’‑双[4‑(4‑胺基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’‑二胺基二苯砜、1,3‑双(4‑胺基苯氧基)苯、4,4’‑二胺基苯甲酰胺苯、对‑苯二胺、4,4’‑二氨基‑2,2’‑二甲基‑1,1’‑联苯及2,2‑双[4‑(4‑胺基苯氧基)苯基]‑1,1,1,3,3,3‑六氟丙烷组成的群组，且其含量占所述二胺单体总摩尔数的10‑30％；其中，所述二酐单体的总摩尔数与所述二胺单体的总摩尔数比为0.85‑1.15，且所述聚酰亚胺树脂的介电损耗因子小于0.007，线热膨胀系数介于15‑35ppm/K。

【技术特征摘要】
2015.07.07 TW 1041219991.一种聚酰亚胺树脂，是由下列成分衍生而成：(a)至少两种选自由对-伸苯基双(苯偏三酸酯二酐)、4,4’-(六氟亚丙基)双-邻苯二甲酸酐及4,4’-(4,4’-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)组成的群组的二酐单体；以及(b)至少两种二胺单体，其中一种二胺单体为2,2’-双(三氟甲基)联苯胺，且其含量占所述二胺单体总摩尔数的70-90％；其余的二胺单体选自由4,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯甲烷、2,2’-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、4,4’-二胺基二苯砜、1,3-双(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-二胺基苯甲酰胺苯、对-苯二胺、4,4’-二氨基-2,2’-二甲基-1,1’-联苯及2,2-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷组成的群组，且其含量占所述二胺单体总摩尔数的10-30％；其中，所述二酐单体的总摩尔数与所述二胺单体的总摩尔数比为0.85-1.15，且所述聚酰亚胺树脂的介电损耗因子小于0.007，线热膨胀系数介于15-35ppm/K。2.如权利要求1所述的聚酰亚胺树脂，其中，所述二酐单体包括对-伸苯基双(苯偏三酸酯二酐)，且其含量占所述二酐单体总摩尔数的80-95％。3.如权利要求1所述的聚酰亚胺树脂，其中，所述二酐单体包括4,4’-(六氟亚丙基)双-邻苯二甲酸酐，且其含量至多占所述二酐单体总摩尔数的15％。4.如权利要求1所述的聚酰亚胺树脂，其中，所述二酐单体包括4,4’-(4,4’-异丙基二苯氧基)双(邻苯二甲酸酐)，且其含量至多占所述二酐单体总摩尔数的15％。5.如权利要求1所述的聚酰亚胺树脂，其中，所述其余的二胺单体为非直线结构的二胺单体。6.一种聚酰亚胺树脂的制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄堂杰，郑思齐，
申请(专利权)人：律胜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71