一种热塑型聚酰亚胺薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热塑型聚酰亚胺薄膜的制备方法，制备步骤如下：（1）在PI膜的一面涂布聚酰胺酸树脂，预烘烤，形成聚酰胺酸树脂层；（2）将经步骤1加工处理后的PI膜置于通氮气保护的高温无氧化烘箱中，梯度升温使聚酰胺酸树脂层酰亚胺化，即得单面聚酰亚胺层的PI膜；（3）在步骤2制备得到的单面聚酰亚胺层的PI膜另一面上涂布聚酰胺酸树脂，于烘箱中预烘烤，除去溶剂，形成聚酰胺酸树脂层；（4）将步骤3加工处理后的PI膜置于通氮气保护的高温无氧化烘箱中，梯度升温使聚酰胺酸树脂层酰亚胺化，即得热塑型聚酰亚胺薄膜。本发明专利技术提供的制备方法简单，制备得到的薄膜具有剥离强度高，抗张强度良好，伸长率大，玻璃化转变温度高等优点。

Preparation of a Thermoplastic Polyimide Film

The invention discloses a preparation method of thermoplastic polyimide film. The preparation steps are as follows: (1) polyamide resin is coated on one side of PI film and prebaked to form a polyamide resin layer; (2) the PI film processed in step 1 is placed in a high temperature non-oxidizing oven protected by nitrogen gas, and the gradient temperature is raised to imide the polyamide resin layer, so as to obtain one-sided polyimide. PI film of amine layer; (3) PI film of one-sided polyimide layer prepared in step 2 is coated with polyamide resin on the other side, which is prebaked in oven to remove solvents and form polyamide resin layer; (4) PI film processed in step 3 is placed in a high temperature non-oxidizing oven protected by nitrogen gas, which is imidized by gradient heating to form thermoplastic polyamide resin layer. Imine film. The preparation method provided by the invention is simple, and the prepared film has the advantages of high peeling strength, good tensile strength, high elongation and high glass transition temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种热塑型聚酰亚胺薄膜的制备方法
本专利技术涉及电子材料
，具体为一种热塑型聚酰亚胺薄膜的制备方法。
技术介绍
聚酰亚胺是以酰亚胺环为结构特征的芳杂环聚合物，具有突出的耐热性能及优异的综合性能，可以通过多种方法进行合成与加工，在航空、航天、电器、机械和微电子工业等方面都有着广泛的应用。在1955年，美国DuPont公司申请了世界上第一篇有关聚酰亚胺在材料方面应用的专利，20世纪60年代，DuPont公司又开发了一系列聚酰亚胺材料，如1961年杜邦公司生产出聚均苯四甲酰亚胺（Kapton）,1964年开发生产聚均苯四甲酸（Vespel）,1965年公开报道该聚合物的薄膜和塑料。继后，它的粘合剂、涂料、泡沫和纤维相继出现，从而开始了一个聚酰亚胺蓬勃发展的时代。特别是20世纪80年代以来，随着微电子技术的发展，由于聚酰亚胺在性能和合成方面的突出特点，无论作为结构材料还是功能材料都被发挥的淋漓尽致，因此聚酰亚胺被人们称为解决问题的能手,甚至被认为“没有聚酰亚胺就没有今天的微电子技术”。聚酰亚胺薄膜在在软性印刷电路板上的用途：软性印刷电路板，简称软板，具有柔软、轻、薄及可挠曲等到优点，在电子产品快速走向轻、薄、短、小趋势下，目前已广泛地应用在笔记本电脑、数码相机、手机、液晶显示器等电子领域。传统软板材料主要是以聚酰亚胺（polyimide）膜/粘接剂/铜箔之三层结构为主，粘接剂是以环氧树脂和丙烯酸类为主，这种结构的软板材料存在以下缺陷：1、耐热性差：长期使用温度限制在100～200℃，当温度大于120℃，三层有胶软板基材的抗撕强度因粘接剂劣化使得抗撕强度剧烈下降，一般在软板上做SMT焊接时，温度大多超过300℃，另外软硬结合板生产中的压合过程温度也高达200℃，对三层软板基材基材而言并不适用这些应用，使用领域受限；2、三层有胶软板尺寸变化率受温度影响甚大，尺寸安定性差；3、耐化性差：三层有胶软板基材因粘接剂的耐化学药品性不佳，抗撕强度随时间增长而大幅下降。两层柔性软板的性能远好于三层柔性软板，结构为热塑型聚酰亚胺膜/铜箔的两层结构。近年来，制造热塑型聚酰亚胺薄膜主要有如下两种方法:（1）流延法：树脂经挤出机熔融塑化,通过狭缝机头模口挤出,使熔料紧贴在冷却辊筒上,经过拉伸、切边、卷取等工序制成卷材，此法所生产的聚酰亚胺薄膜虽然厚度均匀性好，表面干净平整，但性能方面-尺寸稳定性较大，剥离强度较低，抗张强度和伸长率均比较低，抗张均小于200MPa。（2）双向拉伸法:在接近聚酰亚胺的玻璃化转变温度时，对薄膜进行纵向和横向拉伸，然后在张紧状态下进行适当冷却或热定型处理或特殊的加工，此法对机器要求很高，其所制备的热塑型聚酰亚胺薄膜的尺寸稳定性较差，剥离强度较低，抗张强度和伸长率均比较低。由上述可见目前热塑型聚酰亚胺比较严重的问题是尺寸稳定性较差，剥离强度较低，抗张强度低，伸长率低。因此提供一种提高热塑型聚酰亚胺薄膜尺寸稳定性，剥离强度好，抗张强度高和伸长率高的制备方法是目前本
迫切需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种热塑型聚酰胺薄膜的制备方法，制备得到的热塑型聚酰胺薄膜磁村稳定性强，剥离强度好，抗张强度高和伸长率高的优点。一种热塑型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述热塑型聚酰亚胺薄膜按照如下步骤制备：步骤1，在PI膜的一面涂布聚酰胺酸树脂，于烘箱中在140℃～170℃的温度范围预烘烤，除去溶剂，在PI膜上形成第一聚酰胺酸树脂层；步骤2，将经步骤1加工处理后的PI膜置于通氮气保护的高温无氧化烘箱中，从80℃梯度升温至320℃～350℃，使所述第一聚酰胺酸树脂层酰亚胺化完全，即得单面聚酰亚胺层的PI膜；步骤3，在步骤2制备得到的单面聚酰亚胺层的PI膜另一面上涂布聚酰胺酸树脂，于烘箱中在140℃～170℃的温度范围预烘烤，除去溶剂，形成第二聚酰胺酸树脂层；步骤4，将步骤3加工处理后的PI膜置于通氮气保护的高温无氧化烘箱中从80℃梯度升温至320℃～350℃，使所述第二聚酰胺酸树脂层酰亚胺化完全，即得热塑型聚酰亚胺薄膜。本专利技术热塑型聚酰亚胺薄膜，采用涂布方式将聚酰胺酸树脂直接涂布在PI膜上，涂布均匀性好，表面干净平整，无需如双向拉伸法在接近聚酰亚胺的玻璃化转变温度时，对薄膜进行纵向和横向拉伸，然后在张紧状态下进行适当冷却或热定型处理或特殊的加工，所需设备为涂布机即可，避免拉伸对PI膜的机械损伤，同时由于聚酰胺酸树脂受温度变化影响小，在150℃条件下加热30分钟尺寸变化在0.05%之内，其良好的尺寸安定性对于细线路化制程会有相当大帮助。而本双面柔性覆铜板的制备操作主要包括涂布、去溶剂、酰亚胺化，制备工艺简单，使用常规设备即可完成，减少生产设备的投入，降低生产成本。进一步地，所述预烘烤时间为5～10分钟。预烘烤主要为了将烘干溶剂，时间过长降低生产效率，时间过短导致溶剂未完全烘干，则聚酰胺酸树脂层容易在压合过程中变形。进一步地，所述梯度升温为80±5℃干燥30分钟，120±5℃干燥60分钟，分别于160±5℃、200±5℃、250±5℃下干燥30分钟，然后于300±5℃干燥20分钟，再于320℃～350℃干燥60分钟。通过梯度升温使聚酰胺酸树脂层酰亚胺化完全，形成耐化性、耐热性强的粘结层，提高双面柔性覆铜板的耐热性和耐化性。进一步地，所述PI膜厚度为12.5μm，所述第一聚酰胺酸树脂层和第二聚酰胺酸树脂层的厚度为6～7μm。PI膜常规选用12.5μm，而控制涂布在PI膜上下两面的聚酰胺酸树脂层厚度为6～7μm，使总厚度控制在24.5～26.5μm范围内，保证制备得到的热塑型聚酰亚胺薄膜的柔软性。进一步地，所述聚酰胺酸树脂按如下方法制备得到：在氮气保护下，将芳香族二胺单体溶于非质子极性溶剂中，在25℃～50℃搅拌溶解，得到质量浓度为6%～9%的芳香族二胺单体溶液；将芳香族二胺单体溶液降温至0℃～25℃后，加入芳香族二酸酐单体，所述芳香族二胺单体与芳香族二酸酐单体的摩尔比为1:0.95～1:1.05，聚合反应6～10小时后静置消泡，即得聚酰胺酸树脂。聚酰胺酸树脂合成前还可分别对芳香族二胺单体和芳香族二酸酐单体进行预处理，由于芳香族二胺长期放置在空气中容易氧化，通过升华提纯方法纯化，去除氧化物，同时将芳香族二酸酐置于170℃～175℃烘箱内烘干4～5小时，去除多余的水分，避免水分过多，引起合成树脂水解。本专利技术选用芳香族二胺单体与芳香族二酸酐单体作为聚合反应起始物，该制备方法具有简单、可控的特点，聚合反应得到的聚酰胺酸树脂具有优异的耐热性和耐化性。在25℃～50℃条件下加速芳香族二胺单体在非质子极性溶剂中溶解，加入芳香族二酸酐单体前将芳香族二胺单体溶液降温，控制聚合反应的强度，使反应具有可控性。进一步地，所述芳香族二胺单体为对苯二胺、4,4'-二氨基二苯醚、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、1,3-双（4-氨基苯氧基）苯、4,4'-双(4-氨基苯氧基)二苯砜中的一种或多种。上述组分优选试剂纯度级别为电子级，合成制备得到的树脂具有良好的耐高温性，且在市面上常见销售，容易获取。进一步地，所述芳香族二酸酐单体为均苯四甲酸酐、3,3',4,4'-联苯四甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热塑型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述热塑型聚酰亚胺薄膜按照如下步骤制备：步骤1，在PI膜的一面涂布聚酰胺酸树脂，于烘箱中在140℃～170℃的温度范围预烘烤，除去溶剂，在PI膜上形成第一聚酰胺酸树脂层；步骤2，将经步骤1加工处理后的PI膜置于通氮气保护的高温无氧化烘箱中，从80℃梯度升温至320℃～350℃，使所述第一聚酰胺酸树脂层酰亚胺化完全，即得单面聚酰亚胺层的PI膜；步骤3，在步骤2制备得到的单面聚酰亚胺层的PI膜另一面上涂布聚酰胺酸树脂，于烘箱中在140℃～170℃的温度范围预烘烤，除去溶剂，形成第二聚酰胺酸树脂层；步骤4，将步骤3加工处理后的PI膜置于通氮气保护的高温无氧化烘箱中从80℃梯度升温至320℃～350℃，使所述第二聚酰胺酸树脂层酰亚胺化完全，即得热塑型聚酰亚胺薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种热塑型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述热塑型聚酰亚胺薄膜按照如下步骤制备：步骤1，在PI膜的一面涂布聚酰胺酸树脂，于烘箱中在140℃～170℃的温度范围预烘烤，除去溶剂，在PI膜上形成第一聚酰胺酸树脂层；步骤2，将经步骤1加工处理后的PI膜置于通氮气保护的高温无氧化烘箱中，从80℃梯度升温至320℃～350℃，使所述第一聚酰胺酸树脂层酰亚胺化完全，即得单面聚酰亚胺层的PI膜；步骤3，在步骤2制备得到的单面聚酰亚胺层的PI膜另一面上涂布聚酰胺酸树脂，于烘箱中在140℃～170℃的温度范围预烘烤，除去溶剂，形成第二聚酰胺酸树脂层；步骤4，将步骤3加工处理后的PI膜置于通氮气保护的高温无氧化烘箱中从80℃梯度升温至320℃～350℃，使所述第二聚酰胺酸树脂层酰亚胺化完全，即得热塑型聚酰亚胺薄膜。2.根据权利要求1所述的热塑型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述预烘烤时间为5～10分钟。3.根据权利要求2所述的热塑型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述梯度升温为80±5℃干燥30分钟，120±5℃干燥60分钟，分别于160±5℃、200±5℃、250±5℃下干燥30分钟，然后于300±5℃干燥20分钟，再于320℃～350℃干燥30分钟。4.根据权利要求3所述的热塑型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述PI膜厚度为12.5μm，所述第一聚酰胺酸树脂层和第二聚酰胺酸树脂层的厚度为6～7μm。5.根据权利要求1至4任一项所述的热塑型聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，所述聚酰胺酸树脂按如...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐娘华，高侠，
申请(专利权)人：广东圣帕新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44