包含结晶性聚酰亚胺树脂和导热性填料的聚酰亚胺薄膜以及其制备方法技术

本发明专利技术提供聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜包含100重量份的第一聚酰亚胺树脂、3重量份至10重量份的第二聚酰亚胺树脂以及2重量份至8重量份的导热性填料，所述第二聚酰亚胺树脂具有比第一聚酰亚胺树脂更高的结晶性，聚酰亚胺薄膜的结晶度为50％以上，厚度方向导热系数为0.8W/m K以上，平面方向导热系数为3.2W/m K以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含结晶性聚酰亚胺树脂和导热性填料的聚酰亚胺薄膜以及其制备方法
本专利技术涉及包含结晶性聚酰亚胺树脂和导热性填料的聚酰亚胺薄膜以及其制备方法。
技术介绍
通常聚酰亚胺(PI)树脂是指通过对芳香族二酐和芳香族二胺或芳香族二异氰酸酯进行溶液聚合以制备聚酰胺酸衍生物之后，在高温下通过闭环脱水，并通过进行酰亚胺化而制成的耐高温树脂聚酰亚胺树脂为不溶且不熔融的超耐热性树脂，并具有优异的特性，例如耐热氧化性、耐热特性、抗辐射性、低温特性、耐化学性等，因此广泛用于耐热高科技材料，例如汽车材料、航空材料、航天器材料等，以及电子材料，例如绝缘涂层剂、绝缘膜、半导体、TFT-LCD的电极保护膜等。近年来，随着高度信息化趋势的发展，积累了大量信息，用于高速处理及传递这些信息的电子设备中的聚酰亚胺树脂必须具有高电绝缘性，而且还需要提高导热性，以便有效地释放由电子设备产生的热量。具体而言，为了进一步提高散热性能，不仅需要确保聚酰亚胺薄膜的平面方向上的所需程度的导热性，还需要确保厚度方向上的所需程度的导热性。然而，尽管聚酰亚胺树脂根据其他结构而具有不同的导热系数，但聚酰亚胺树脂通常具有非晶态结构，因此导热系数不高。为了改善这种聚酰亚胺树脂的导热性，已知一种方法为，将导热性填料分散在前体溶液中，然后使用该分散液来形成薄膜。然而，仅通过加入导热性填料难以实现所需程度的导热性，并且当加入过量填料以改善导热性时，过量的填料形成聚集体，从而导致该填料聚集体从薄膜表面突出而有可能引起外观缺陷。不仅如此，随着薄膜中填料含量增加，有可能存在聚酰亚胺薄膜的机械性能变差或者薄膜化工序本身无法进行的问题。因此，迫切需要一种可从根本上解决这些问题的技术。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于，提供包含结晶性聚酰亚胺树脂以及导热性填料的聚酰亚胺薄膜。根据本专利技术一方面，可通过使聚酰亚胺薄膜中包含第一聚酰亚胺树脂、具有比所述第一聚酰亚胺树脂更高的结晶性的第二聚酰亚胺树脂以及导热性填料，来改善聚酰亚胺薄膜的平面方向导热系数以及厚度方向导热系数。根据本专利技术的另一方面，可通过调节作为第二聚酰亚胺树脂的前体的第二聚酰胺酸的粘度，来改善由此制备的聚酰亚胺薄膜的结晶度。因此，本专利技术的实际目的在于，提供其具体实施例。技术方案本专利技术提供聚酰亚胺薄膜，该聚酰亚胺薄膜包含100重量份的第一聚酰亚胺树脂、3重量份至10重量份的第二聚酰亚胺树脂以及2重量份至8重量份的导热性填料，所述第二聚酰亚胺树脂具有比第一聚酰亚胺树脂更高的结晶性，聚酰亚胺薄膜的结晶度为50％以上，厚度方向导热系数为0.8W/m·K以上，平面方向导热系数为3.2W/m·K以上。本专利技术发现，具有比所述第一聚酰亚胺树脂更高的结晶性的第二聚酰亚胺树脂以及导热性填料可以改善聚酰亚胺薄膜的导热性。因此，在本文中描述实现其的具体细节。在此之前，本文以及专利技术要求保护范围中使用的术语或单词不应解释为限于普遍含义或词典上的含义，应基于专利技术人为了以最佳方式解释其专利技术可以适当地定义术语的概念等原则，解释为符合本专利技术的技术精神的含义和概念。因此，应当理解，在本文中记载的实施例的结构仅仅是本专利技术的优选实施例中的一种，并不代表本专利技术的所有技术精神，故就本申请而言，可以存在各种等同替代物和变形例来替代这些。除非上下文另外明确指出，本文中使用的单数形式包括复数形式。应当理解，在本文中，术语“包括”、“具备”或“具有”等旨在指定存在被实施的特征、数字、步骤、结构要素或它们的组合，并不预先排除一个或多个其他特征或者数字、步骤、结构要素或它们的组合的存在或增加的可能性。本文中“二酐(dianhydride)”旨在包含其前体或者衍生物，在技术上，它们可能不是二酐，尽管如此，也会与二胺反应形成聚酰胺酸，该聚酰胺酸可以重新转换为聚酰亚胺。本文中“二胺(diamine)”旨在包含其前体或者衍生物，在技术上，它们可能不是二胺，尽管如此，也会与二酐反应形成聚酰胺酸，该聚酰胺酸可以重新转换为聚酰亚胺。当本文中给出的量、浓度或者其他值或参数作为范围、优选范围或者优选上限值以及优选下限值的枚举时，无论范围是否单独公开，都应当理解为，具体公开了可以由任意一对的任意上限范围的限值或优选值、以及任意下限范围的限值或优选值形成的所有范围。本文中提及数值范围时，除非另有说明，否则该范围意味着包括其端点以及在该范围内的所有整数和分数。本专利技术的范围不限于在定义范围时所提及的特定值。第一实施方式：聚酰亚胺薄膜根据本专利技术的聚酰亚胺薄膜的特征在于，包含100重量份的第一聚酰亚胺树脂、3重量份至10重量份的第二聚酰亚胺树脂以及2重量份至8重量份的导热性填料，所述第二聚酰亚胺树脂具有比第一聚酰亚胺树脂更高的结晶性，聚酰亚胺薄膜的结晶度为50％以上，厚度方向导热系数为0.8W/m·K以上，平面方向导热系数为3.2W/m·K以上。通常使用的聚酰亚胺树脂为非晶态的高聚物，并且由此制备的聚酰亚胺薄膜也不表现出结晶性或结晶性非常低。相反，在本专利技术中，聚酰亚胺薄膜中包含具有比所述第一聚酰亚胺树脂更高的结晶性的第二聚酰亚胺树脂，使得聚酰亚胺薄膜表现出结晶性，具体而言，所述聚酰亚胺薄膜的结晶度可以为50％以上。在所述聚酰亚胺薄膜中，通过区分测量具有不同组成的各个聚酰亚胺树脂的结晶度并比较聚酰亚胺树脂之间的结晶性的大小是不容易的，但是可以测量聚酰亚胺薄膜本身的结晶度。因此，当聚酰亚胺薄膜的结晶度随着所述聚酰亚胺薄膜中第二聚酰亚胺树脂的含量增加而提高时，可确认，所述第二聚酰亚胺树脂具有比第一聚酰亚胺树脂更高的结晶性。聚酰亚胺树脂的结晶性会受到构成聚酰亚胺树脂的单体成分的极大影响，但除了成分之外，结晶性还可根据聚合方法而不同。例如，在聚酰亚胺树脂的制备过程中，在聚合作为聚酰亚胺树脂的前体的聚酰胺酸的过程中，一些分子结构会根据粘度以规则状态排列，从而形成结晶程度的差异。综上所述，在本专利技术中，聚酰亚胺薄膜的结晶度可根据聚酰亚胺薄膜中的所述第二聚酰亚胺树脂的含量而变化，并且，由此制备的聚酰亚胺薄膜的结晶度可根据作为所述第二聚酰亚胺树脂的前体的第二聚酰胺酸的粘度而变化。另一方面，所述第二聚酰亚胺树脂的至少一部分可形成晶体，并且所述晶体和所述导热性填料可以为在薄膜中沿厚度方向和/或平面方向形成传热路径的结构。在本专利技术中，所述晶体为第二聚酰亚胺树脂中所包含的一部分聚酰亚胺链规则排列的结构，聚酰亚胺链规则排列的结构可例举如下结构，例如，从晶体的中心核沿径向形成的规则的排列向二维或三维方向生长，晶体的形状以圆形或球形，但具体形状或形态不限于此。如上所述的晶体可在聚酰亚胺薄膜中存在无数，可在晶体部分与晶体部分之间包含一部分非晶态部分，非晶态部分和晶体部分也可分别独立存在。这种结构与在聚酰亚胺薄膜中非晶态聚酰亚胺树脂之间分散有导热性填料的一般的聚酰亚胺薄膜的结构不同，在聚酰亚胺薄膜中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰亚胺薄膜，其特征在于，包含：/n100重量份的第一聚酰亚胺树脂；/n3重量份至10重量份的第二聚酰亚胺树脂；以及/n2重量份至8重量份的导热性填料，/n所述第二聚酰亚胺树脂具有比所述第一聚酰亚胺树脂更高的结晶性，/n所述聚酰亚胺薄膜的结晶度为50％以上，厚度方向导热系数为0.8W/m·K以上，平面方向导热系数为3.2W/m·K以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180824 KR 10-2018-00991141.一种聚酰亚胺薄膜，其特征在于，包含：
100重量份的第一聚酰亚胺树脂；
3重量份至10重量份的第二聚酰亚胺树脂；以及
2重量份至8重量份的导热性填料，
所述第二聚酰亚胺树脂具有比所述第一聚酰亚胺树脂更高的结晶性，
所述聚酰亚胺薄膜的结晶度为50％以上，厚度方向导热系数为0.8W/m·K以上，平面方向导热系数为3.2W/m·K以上。


2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，
通过酰亚胺化由第一二酐和第一二胺的反应形成的第一聚酰胺酸来制备所述第一聚酰亚胺树脂，
通过酰亚胺化由第二二酐和第二二胺的反应形成的第二聚酰胺酸来制备所述第二聚酰亚胺树脂。


3.根据权利要求2所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，
所述第一二酐包含由均苯四甲酸二酐(PMDA)、氧双邻苯二甲酸二酐(ODPA)以及二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)组成的组中选择的一种以上，
所述第一二胺包含由苯二胺(PPD)、2,2-双[4’-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)以及亚甲基二苯胺(MDA)组成的组中选择的一种以上。


4.根据权利要求2所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，
所述第二二酐包含联苯四甲酸二酐(BPDA)，
所述第二二胺包含由氧化二苯胺(ODA)、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(TPE-R)以及1,4-双(3-氨基苯氧基)苯(TPE-Q)组成的组中选择的一种以上。


5.根据权利要求4所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述第二二胺包含1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(TPE-R)。


6.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述导热性填料包...

【专利技术属性】
技术研发人员：金纪勋，李吉男，崔祯烈，
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：韩国;KR