多层聚酰亚胺薄膜及其的制备方法技术

本发明专利技术提供一种多层聚酰亚胺薄膜及其的制备方法，在该多层聚酰亚胺薄膜中，芯层由包含至少一种酰亚胺化催化剂及至少一种脱水剂的非热塑性聚酰亚胺树脂形成，层压在芯层的一表面或两表面的表面层包含至少一种的酰亚胺化催化剂，但不包含脱水剂。但不包含脱水剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层聚酰亚胺薄膜及其的制备方法


[0001]本专利技术涉及多层聚酰亚胺薄膜及其的制备方法，更详细而言，涉及多层聚酰亚胺的层间界面附着力及与铜箔的附着力优异并弹性模量为7GPa以上的多层聚酰亚胺薄膜及其的制备方法。

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、电绝缘性、耐化学性、耐候性的高分子材料。
[0003]尤其是由于具有优异的绝缘性能，即低介电常数等优异的电性能，因此在电力、电子、光学等领域作为高功能性高分子材料而备受瞩目。
[0004]近年来，随着电子产品的轻量化和小型化，正在积极开发高集成度和柔性薄电路板。
[0005]在这种薄电路板中，广泛使用具有优异的耐热性、耐低温性及绝缘性能且易于弯曲的聚酰亚胺薄膜上形成有包含金属箔的电路的结构。
[0006]作为这种薄电路板，主要使用柔性金属箔层压板，例如，包括使用薄铜板来作为金属箔的柔性铜箔层压板(Flexible Copper Clad Laminate，FCCL)。此外，聚酰亚胺还用作薄电路板的保护模，绝缘膜等。
[0007]作为柔性金属箔层压板的制备方法，例如，(i)浇铸方法，将聚酰亚胺前体的聚酰胺酸浇铸(cast)或涂敷在金属箔上后进行酰亚胺化，(ii)金属化方法，通过溅射或电镀直接在聚酰亚胺薄膜上设置金属层，以及(iii)层压方法，通过热塑性聚酰亚胺来用热和压力将聚酰亚胺薄膜与金属箔粘合。
[0008]其中，双层压法的优点在于，能够适用的金属箔的厚度范围比浇铸方法更广，装置成本比金属化方法更低。
[0009]然而，在层压法的情况下，由于通常使用热塑性树脂来粘合聚酰亚胺薄膜和金属箔，因此，为了表现出热塑性树脂的热粘合性，需要对聚酰亚胺薄膜施加300℃以上的热。
[0010]在这种高温层压工序中，存在聚酰亚胺薄膜的储能模量大大降低的问题，在低储能模量下，聚酰亚胺薄膜变得松散，在层压结束后，聚酰亚胺薄膜极不可能以平坦形状存在，尺寸稳定性降低，在多层形式的聚酰亚胺薄膜中，还会出现各层或金属箔分离的分层现象。
[0011]另一方面，在与层压工序的温度相比聚酰亚胺薄膜的玻璃化转变温度显著低的情况下，尺寸稳定性也会降低，因此，层压之后聚酰亚胺薄膜外观质量有可能会降低，同样，在多层形式的聚酰亚胺薄膜中，会出现各层或金属箔分离的分层现象。
[0012]因此，为了解决上述问题以大幅提高加工性，需要开发一种因层间界面附着力及与铜箔的附着力高而不发生分层现象且因弹性模量等机械性能优异而可以实现稳定电路的聚酰亚胺薄膜及其的有效制备方法。
[0013]在如上所述的
技术介绍
的事项旨在帮助理解专利技术的背景，并且有可能包括本技术
所属领域的普通技术人员尚未知的事项。

技术实现思路

[0014]专利技术要解决的技术问题
[0015]为了解决所述问题，本专利技术的目的在于，提供层间界面附着力及与铜箔的附着力优异且保持优异的机械性能(弹性模量等)的多层聚酰亚胺薄膜及其的制备方法。
[0016]对此，本专利技术实质性目的在于，提供其的具体实施例。
[0017]用于解决技术问题的手段
[0018]用于实现如上所述目的的本专利技术一实施方式提供多层聚酰亚胺薄膜，该多层聚酰亚胺薄膜包含含有非热塑性聚酰亚胺的芯层及含有层压在所述芯层的一表面或两表面的非热塑性聚酰亚胺的表面层，其中，所述芯层包含至少一种脱水剂及至少一种酰亚胺化催化剂，所述表面层包含至少一种酰亚胺化催化剂且不包含脱水剂。
[0019]与包含在所述表面层的二酐成分和二胺成分的固含量相比，所述多层聚酰亚胺薄膜的所述表面层的酰亚胺化催化剂的含量可以大于0.1mol％且小于1.2mol。
[0020]另外，芯层及所述表面层是可以通过对包含选自由均苯四酸二酐(pyrome llitic dianhydride，PMDA)、3,3
′
,4,4
′‑
二苯甲酮四羧酸二酐(3,3
′
,4,4
′‑
benzophen onetetraca rboxylic dianhydride，BTDA)、氧双邻苯二甲酸酐(oxydiphthalic a nhydride，ODPA)及3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸二酐(3,3',4,4'
‑
biphenyltetracarboxylic dianhydride，BPDA)组成的组中的至少一种二酐成分、以及选自由4,4
′‑
二氨基
‑
2,2
′‑
二甲基联苯(4,4
′‑
diamino
‑
2,2
′‑
dimethylbiphenyl，m
‑
tolidine)、3,5
‑
二氨基苯甲酸(3,5
‑
diaminobenzoic acid，3,5
‑
DABA)、对苯二胺(p
‑
phenylenediamine，PPD)及二氨基二苯醚(4,4
′‑
oxydianiline，ODA)组成的组中的至少一种二胺成分的聚酰胺酸溶液进行酰亚胺化而获得的。
[0021]所述多层聚酰亚胺薄膜的所述芯层与所述表面层的厚度比可以为6：4至9：1。
[0022]所述多层聚酰亚胺薄膜的所述酰亚胺化催化剂可选自由喹啉、异喹啉、β
‑
甲基吡啶、吡啶、咪唑、2
‑
咪唑、1,2
‑
二甲基咪唑、2
‑
苯基咪唑及苯并咪唑组成的组中的一种以上，所述脱水剂可以是乙酸酐，包含在芯层和表面层的酰亚胺化催化剂可以相同或不同。
[0023]所述多层聚酰亚胺薄膜的弹性模量为7GPa以上，所述多层聚酰亚胺薄膜与铜箔的附着力为1.0kgf/cm2以上。
[0024]所述多层聚酰亚胺薄膜可以通过包括对形成所述芯层的聚酰胺酸溶液或聚酰亚胺树脂和形成所述表面层的聚酰胺酸溶液或聚酰亚胺树脂进行共挤压的步骤的制备方法来制备。
[0025]本专利技术的另一实施方式提供制备方法，该制备方法包括：第一溶液准备步骤，准备包含形成芯层的第一聚酰胺酸溶液或通过酰亚胺化所述第一聚酰胺酸溶液而制备的第一聚酰亚胺树脂、至少一种酰亚胺化催化剂及至少一种脱水剂的第一溶液；第二溶液准备步骤，准备包含形成表面层的第二聚酰胺酸溶液或通过酰亚胺化所述第二聚酰胺酸溶液而制备的第二聚酰亚胺树脂、至少一种酰亚胺化催化剂且不包含脱水剂的第二溶液；共挤压步骤，通过共挤压模具来共挤压所述第一溶液和所述第二溶液；以及固化步骤，固化所述共挤压出的第一溶液和第二溶液。
[0026]专利技术的效果
[0027]如上所述，本专利技术通过芯层由包含至少一种酰亚胺化催化剂及至少一种脱水剂的非热塑性聚酰亚胺树脂形成且层压在芯层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多层聚酰亚胺薄膜，其特征在于，包含：芯层，含有非热塑性聚酰亚胺；以及表面层，含有层压在所述芯层的一表面或两表面的非热塑性聚酰亚胺，所述芯层包含至少一种脱水剂及至少一种酰亚胺化催化剂，所述表面层包含至少一种酰亚胺化催化剂且不包含脱水剂。2.根据权利要求1所述的多层聚酰亚胺薄膜，其特征在于，与包含在所述表面层的二酐成分和二胺成分的固含量相比，所述表面层的酰亚胺化催化剂的含量大于0.1mol％且小于1.2mol％。3.根据权利要求1所述的多层聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述芯层及所述表面层是通过对包含选自由均苯四酸二酐、3,3',4,4'
‑
二苯甲酮四羧酸二酐、氧双邻苯二甲酸酐及3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸二酐组成的组合中的至少一种二酐成分、以及选自由4,4'
‑
二氨基
‑
2,2'
‑
二甲基联苯、3,5
‑
二氨基苯甲酸、对苯二胺及二氨基二苯醚组成的组中的至少一种二胺成分的聚酰胺酸溶液进行酰亚胺化而获得的。4.根据权利要求1所述的多层聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述芯层与所述表面层的厚度比为6：4至9：1。5.根据权利要求1所述的多层聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述酰亚胺化催化剂选自由喹啉、异喹啉、β
‑
甲基吡啶、吡啶、咪唑、2
‑
咪唑、1,2
‑
二甲基咪唑、2
‑
苯基咪唑及苯并咪唑组成的组中的一种以上。6.根据权利要求1所述的多层聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述脱水剂是乙酸酐。7.根据权利要求1所述的多层聚酰亚胺薄膜，其特征在于，包含在所述芯层和所述表面层的所述酰亚胺化催化剂相同或不同。8.根据权利要求1所述的多层聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述多层聚酰亚胺薄膜的弹性模量为7GPa以上，所述多层聚酰亚胺薄膜与铜箔的附着力为1.0kgf/cm2以上。9.根据权利要求1所述的多层聚酰亚胺薄膜，其特征在于，所述多层聚酰亚胺薄膜通过包括对形成所述芯层的聚酰胺酸溶液或聚酰亚胺树脂和形成所述表面层的聚酰胺酸溶液或聚酰亚胺树脂进行共挤压的步骤来制备。10.一种多层聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征在于，包括：第一溶液准备步骤，准备包含形成芯层的第一聚酰胺酸溶液或通过酰亚胺化...

【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：