聚酰亚胺膜制造技术

技术编号:1569553 阅读:220 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于绝缘材料等的聚酰亚胺膜、使用所述聚酰亚胺膜的TAB带以及柔性印刷电路板,所述聚酰亚胺膜通过将4,4’-氧双邻苯二甲酸酐和至少一种芳族或脂族四羧酸二酐的单体的混合物与对苯二胺和至少一种柔性二胺单体的混合物反应而制备,且具有优异的电性能,例如热膨胀系数、伸长率、强度、介电强度以及体积电阻等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种新型的聚酰亚胺膜,所述聚酰亚胺膜特别具有足 够的拉伸模量、较低的吸收率、较低的吸湿膨胀系数、较低的线性膨 胀系数以及高的尺寸稳定性,并且应用于各种电气/电子器件的绝缘 膜,所述电气/电子器件包括柔性印刷连接板、半导体封装、磁记录 膜以及硬盘悬挂连接基座。现有技术通常,聚酰亚胺树脂指以下列方法制备的高耐热性树脂将芳族 四羧酸或其衍生物与芳族二胺或芳族二异氰酸酯进行溶液聚合以形 成聚酰胺酸衍生物,之后,通过在高温下的环化与脱氢将聚酰胺酸衍 生物酰亚胺化(imidization)。根据使用的单体的种类,聚酰亚胺树脂具 有不同的分子结构,且通常使用均苯四酸二酐(PMDA)或3,3',4,4'-联 苯四甲酸二酐(BPDA)作为芳族四羧酸二酐,并且通常使用对苯二胺 (p-PDA)、间-苯二胺(m-PDA)、 4,4,-二氨基联苯醚(4,4,-oxydianiline (ODA))、 4,4,-亚甲基二苯胺(MDA)、 2,2,-双氨基苯基六氟丙垸 (HFDA)以及类似的芳族二胺用作芳族二胺。由于优异的热氧化稳定性、耐热性(约260°C的长时间使用温度, 以及约480°C的短时间使用温度)、抗辐射性、低温特性、耐化学性 等,多数聚酰亚胺树脂在需要耐热性的高科技中被广泛用作不溶且不 熔的超高耐热性树脂。然而,聚酰亚胺树脂由于下列缺点而很难应用 于需要透明度的领域中;首先,由于聚酰亚胺树脂内的芳族环的高密 度,聚酰亚胺树脂具有较低的光透射率,且在可以见光的范围内显示 出淡黄色;其次,与其它的功能聚合物膜相比,它具有较低的吸湿性; 第三,它具有高的介电常数和差的粘附性。而且,在最近使用的聚酰亚胺膜的情况下,与其它膜相比,它具有优异的柔性,因此它己经在小型家用电器、需要薄电路板的便携式电器,以及由于柔性印刷电路板(以下称为FPC)而被容易处于縮减(cut)和折叠形式的照相机的狭窄空间内使用。然而,近来,由于被广泛用于软盘驱动器(FDD)、硬盘驱动器(HDD)、复印机、打印机等的驱动 部件,因此FPC要求更加提高的滑动性及挠曲性质。FPC需要树脂 膜(称为基膜)作为基材。在提高滑动性及挠曲性质的目的中,考虑到 化学结构,使用包含高柔性聚酰亚胺的聚酰亚胺膜作为基膜。然而,由于高柔性聚酰亚胺通常具有高的热膨胀性,即,具有高 的吸湿膨胀系数及线性膨胀系数,使用聚酰亚胺膜为基膜的FPC可 以能有容易出现巻曲或扭曲的缺陷。因此,要求用于柔性印刷连接板 的基膜的聚酰亚胺膜具有高的拉伸模量、较低的吸湿膨胀系数以及较 低的线性膨胀系数。另一方面,如果以低线性膨胀系数的聚酰亚胺制 成的树脂膜用作基膜,则它由于膜本身的柔性丧失而非常脆,且所得 到的FPC的柔性降低。特别是,由于具有高尺寸稳定性的片状基膜 与任何其它的应用中的基膜相比具有较宽的面积,因此该片状基膜只 好被用作等离子体显示板(PDP)的柔性印刷连接板。如上所述,通过将均苯四酸二酐与4,4'-二氨基联苯醚縮聚而制备 的聚酰亚胺已被用于电气/电子器件,原因是由于高耐热性以及电绝 缘性,它可以被用于上述器件中。并且,由于高尺寸稳定性的优点, 由聚酰亚胺制成的膜可以用于柔性印刷连接板。同时,进行了下列尝试通过提供由均苯四酸二酐、4,4'-二氨基 联苯醚以及对苯二胺组成的三组分基聚酰亚胺,可以增加拉伸模量。 例如,该尝试可以包括 JP-A-60-210629 、 JP-A-64-16832 、 JP-A-64-16833、 JP-A-64-16834、 JP-A-1-131241以及JP-A-1-131242 中的专利技术(在本说明书中,术语"JP-A"指"日本未审査且出版的专利申 请)。而且,进行了通过将3,3,,4,4,-联苯四甲酸二酐(BPDA)加入上述 三组分基聚酰亚胺中以提供具有额外提高的拉伸模量的四组分基聚 酰亚胺的尝试。例如,在JP-A-59-164382以及JP-A-61-111359中描述了上述四组分基聚酰亚胺。而且,通过在聚合过程中以调节好的顺序加入上述单体提高聚酰亚胺的性能的尝试在例如JP-A-5-25273中被报导。并且,在 JP-A-63-189490、 JP-A-3-60182、 JP-A-9-77871 、 JP-A-10-36506以及 JP-A-11-54862中描述了具有与对亚苯基双(偏苯三酸单酯酐)相似的 结构的酸的使用
技术实现思路
技术问题如上所述,因为用于电气/电子器件的聚酰亚胺膜的需求增加, 人们已经在进行各种为满足需要的研究。然而,至今未报道具有优异 的性能(例如,优异的高拉伸模量、较低的吸湿性、较低吸湿膨胀系 数、较低的线性膨胀系数以及高的尺寸稳定性)的聚酰亚胺膜。 技术方案本专利技术是考虑到上述问题而完成的,且是用下列知识完成的聚 酰亚胺膜是通过将包含4,4'-氧双邻苯二甲酸酐及均苯四酸二酐作为 基本组分的酸酐与含有对苯二胺及柔性二胺化合物的芳族二胺反应 而制备的,并且该聚酰亚胺膜具有热膨胀、吸收及吸湿性以及拉伸模 量的协调性,且可以避免巻曲及扭曲的发生。本专利技术的目的是提供具有高拉伸模量及尺寸稳定性,以及较低的 吸收率、吸湿膨胀系数及线性膨胀系数的聚酰亚胺膜。达到上述目的的聚酰亚胺膜是由聚酰胺酸制备的,所述聚酰胺酸 是通过将酸酐与二胺化合物反应而制备的,所述酸酐包含4,4'-氧双邻 苯二甲酸酐与选自单独的均苯四酸二酐或其它芳族四羧酸二酐中的 至少一种酸酐的混合物,所述二胺化合物包含对苯二胺与至少一种二 胺化合物的混合物,所述至少一种二胺化合物选自其中醚基(ether)、 亚甲基等以键合基团的形式存在于通过将氨基中的氮原子与碳原子 键合所形成的各个链中的二胺化合物;或选自具有通过将氨基中的氮 原子与碳原子键合所形成的各个链不是线性排列的结构的二胺化合 物。根据本专利技术的聚酰亚胺膜可以包含相对于所有酸酐的量为10mol。/。至80mol。/。的4,4'-氧双邻苯二甲酸酐。优选地,相对于所有酸酐 的量,4,4,-氧双邻苯二甲酸酐的量可以是20mol。/。至60mol%。本专利技术的聚酰亚胺膜含有对苯二胺与4,4,-二氨基二苯甲烷的二 胺化合物。而且,本专利技术的其它聚酰亚胺膜可以含有对苯二胺及4,4'-二氨基 联苯醚的二胺化合物。根据本专利技术,可以以相对于二胺化合物的量为10至70mo1。/。,优 选20至60mol。/。的量包含对苯二胺。并且,本专利技术的聚酰亚胺膜具有在50°C至300°C为6至30ppm 的线性膨胀系数,至少2.0GPa的拉伸模量,13ppm以下的吸湿膨胀 系数。具有粘合剂层和保护层的本专利技术的聚酰亚胺膜可以被应用于 TAB带。且本专利技术可以包括TAB带。并且,在至少一侧上具有金属 导电层的聚酰亚胺膜可以被应用于柔性印刷电路板。有利效果本专利技术的聚酰亚胺具有与巻曲或扭曲的消失对应的线性膨胀系数以 及拉伸模量,并且具有与由水分吸收所致的尺寸变化引起的巻曲或扭曲的 消失对应的吸湿膨胀系数。结果,可以有效地避免在用于各种电子器件的 FPC或TAB带的制备过程中发生的以及安装差所引起的巻曲或扭曲。实施本专利技术的最优选方式下面将详细本专利技术。 <用于合成聚酰亚胺的单体〉本专利技术的聚酰亚胺膜使用通过下列方式获得的聚酰亚胺主要地本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚酰亚胺膜,所述聚酰亚胺膜包含通过将酸酐与二胺化合物反应而制备的聚酰胺酸,其中所述酸酐包含4,4’-氧双邻苯二甲酸酐与选自单独的均苯四酸二酐和其它芳族四羧酸二酐的混合物中的至少一种酸酐的混合物,并且所述二胺化合物包含对苯二胺和至少一种二胺化合物,所述至少一种二胺化合物选自其中醚基、亚甲基等以键合基团的形式存在于通过将氨基中的氮原子与碳原子键合所形成的各个链之间的二胺化合物,或选自具有通过将氨基中的氮原子与碳原子键合所形成的各个链不是线性排列的结构的二胺化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑鹤基
申请(专利权)人:可隆株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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