聚酰亚胺硅氧烷粘合剂制造技术

本发明专利技术涉及一种聚酰亚胺硅氧烷粘合剂，在有机溶剂溶液内，用联苯二酐和氧化苯二甲酸二酐的二酐与约化学计算量的二胺反应制得之。二胺是一种含５～３０％摩尔的含硅氧烷的二胺与７０～９５％摩尔非含硅氧烷的二胺的混合物。非含硅氧烷的二胺为１０～９０％摩尔的本中所述至少两种二胺的混合物。该粘合剂能制成单、双或三层的胶带，它具有高Ｔ↓［ｇ］和相对低的粘合温度。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有高玻璃化温度(Tg)和相对低粘合温度的聚酰亚胺硅氧烷，以及经其制成的热熔性粘合剂，特别是胶带。具体地讲，本专利技术涉及采用3，3’，4，4’-二苯基四羧酸二酐(BPDA)或者双(3，4-二羧苯基)醚二酐，也称之为氧化二苯二甲酸酐(oxydiphthalic anhydride，(ODPA))，同含硅氧烷的二胺以及至少以下两种二胺的混合物反应制得的聚酰亚胺硅氧烷，所述的两种二胺为2，2-双(4苯基)丙烷(BAPP)，2，2’-双(4-氨基苯基)-1，4-二异丙基苯，也称做双-苯胺P(BAP)，3，3’-二氨基苯基砜(APS)，以及1，3-双(3-氨基苯氧基)苯(APB)。在电子工业中，粘胶带通常被用于各种目的，例如，将金属引线架粘接到集成电路的芯片上。如用于LOC(Lead on chip)的粘合的这种胶带，不但要求具有高纯度，并有优良的粘合特性，且容易大量生产。在某些应用当中，非常需要粘胶带具有超过约200℃的玻璃化温度(Tg)，以至于以粘胶带粘合的芯片在缠绕粘合过程中保持刚性，这可防止形成粘合不牢。同时，该胶带粘合物的温度应当相对的低，以使对芯片加工更快并不易引起热应力和损害。(参见US专利4,624,978)。通常，要求高T g与相对低粘合温度是矛盾的。即，绝大多数的聚酰亚胺硅氧烷粘合温度都比其Tg高至少100℃，其Tg愈高，粘合温度和Tg的温差就愈大。本专利技术人发现，用BPDA或者ODPA，含有硅氧烷的二胺，以及至少两种BAPP，BAP，APS和APB的混合物制成的粘胶带，其Tg大于200℃，并且常常超过230℃，而且具有仅仅比其Tg高出20～75度的粘合温度。这一点很明显地是由于二胺之间的协同作用的原故，因为二胺混合物生成了一种聚酰亚胺硅氧烷，它的粘合温度与Tg之间的差比任何一种二胺本身都小。两种二胺之间的协同作用也可以通过这种事实来得以显示，用二胺混合物制成的聚酰亚胺硅氧烷粘合剂的剥离强度比用任何二胺制成的聚酰亚胺硅氧烷粘合剂的剥离强度都来得大。本专利技术的这种非同寻常的聚酰亚胺硅氧烷可被用于制备单，双或三层的粘胶带。由于这种胶带具有高Tg和相对低的粘合温度，以及在使用中它们并不挥发，这种胶带非常有希望用于电子工业。本专利技术涉及一种溶液，它含有(I)有机溶剂；(II)聚酰胺基酸，它包括如下反应产物(A)选自由3，3’，4，4’-二苯基四羧酸二酐，双(3，4-二羧基苯基)醚二酐和它们的混合物组成的一组二酐；和(B)与所述二酐的摩尔比为约1∶2至2∶1的总二胺，其中所述的总二胺包括(1)约1～30％摩尔含硅氧烷的二胺，以及(2)约70～99％摩尔二胺混合物，这种混合物包括选自如下组成的至少两种二胺，(a)约10～90％摩尔2，2-双(4苯基)丙烷；(b)约10～80％摩尔2，2’-双(4-氨基苯基)-1，4-二异丙基苯；(c)约10～90％摩尔3，3’-氨基苯基砜；和(d)约10～90％摩尔1，3-双(3-氨基苯氧基)苯。另外，本专利技术还涉及一种不溶剂的，实质上完全酰亚胺化(imidixed)的聚酰亚胺硅氧烷粘膜，它包括如下反应物(A)选自3，3’，4，4’-二苯基四羧酸二酐，双(3，4-二羧基苯基)醚二酐，及它们的混合物组成的一组二酐；和(B)与所述二酐的摩尔比为1∶2至2∶1的总二胺，其中所述总二胺包括(1)约1～30％摩尔含硅氧烷的二胺，以及(2)约70～99％摩尔二胺混合物，这种混合物包括(a)约10～90％摩尔2，2-双(4苯基)丙烷；(b)约10～90％摩尔2，2’-双(4-氨基苯基)-1，4-二异苯基苯；(c)约10～90％摩尔3，3’-氨基苯基砜；和(d)约10～90％摩尔1，3-双(3-氨基苯氧基)苯。以及用本专利技术方法制成的聚酰亚胺硅氧烷制成的胶带。本专利技术的产生以及方法中采用的聚酰亚胺硅氧烷并不仅仅完全酰亚胺化，也是热塑性及溶于溶剂的。通过一种二酐(BPDA，ODPA，或其混合物)与至少二种四个二胺(BAPP，BAP，APS，和APB)反应，加上含有硅氧烷基团，可以形成所述的聚酰亚胺硅氧烷。我们已经发现仅仅两种二酐，BPDA和ODPA，得到的聚酰亚胺硅氧烷即具有高Tg和相对低的粘合温度这一意想不到的特性。也可以采用这两种二酐的混合物。优选的二酐是BPDA，因为它产生的粘合剂具有较高的Tg以及较高的剥离强度。我们还进一步发现只选自BAPP，BAP，APS和APB的两种或多种不含硅氧烷的二胺混合物制成的聚酰亚胺硅氧烷具有较高Tg和相对较低的粘合温度这种意想不到的特性。混合物中每一种二胺的含量约10至约90％摩尔(按该二胺混合物计)。一种优选的混合物是约10～90％摩尔的BAPP，以及约10～80％摩尔的BAP，如采用大于90％摩尔的BAPP，聚酰亚胺硅氧烷的Tg则变得无法接受的低，如果采用大于90％摩尔的BAP，聚酰亚胺硅氧烷变得很难粘合。对于BAPP和BAP来讲，更优选使用的二胺比例为约20～80％摩尔BAPP比约20～80％摩尔BAP；其最大比例似乎可达到50∶50摩尔比。BAPP和BAP是优选的二胺。含硅氧烷的二胺即可以是芳香族的，也可以是非芳香族的，但非芳香族二胺更容易利用。可使用的含硅氧烷的二胺之实例包括具有如下通式的二胺 其中，R和R1分别为单价或双价基团，其每一个基团都独立地选自取代或未取代的1～12个碳原子的脂族基团，或者取代或未取代的6～10个碳原子的芳香基团。单价基团的实例包括-CH3，-CF3，-CH＝CH2，-(CH2)nCF3，-C6H6，-CF3-CHF-CF3，以及 双价基团的实例包括-(CH2)n-，-(CF2)n-，-(CH2)nCF2-和-C6H4-，其中n为1至10。本文中用“Gm”表示硅氧烷二胺，其中“m”与上式中的“m”相同，它可以为1～200，但优选为1～12。就象通常制成高分子量的聚酰亚胺硅氧烷一样，用约化学计算量的二胺的二酐制备本专利技术之聚酰亚胺硅氧烷，但是二酐与二胺的当量比为约1∶2至2∶1。本专利技术之聚酰亚胺硅氧烷的二胺部分中为约1～30％摩尔含硅氧烷的二胺，以及约70～90％摩尔的两种或多种BAPP，BAP，APS和APB的二胺混合物。假如多用含硅氧烷的二胺，则Tg就较低，而如果少用含硅氧烷的二胺，则聚酰亚胺硅氧烷溶解性不足，粘度差。优选的是，约10～20％摩尔的二胺部分为含硅氧烷的二胺，而约80～90％摩尔的二胺部分是BAPP，BAP，APS和APB的混合物。典型的是，通过制成一种二酐和三种或多种二胺的溶液来制备本专利技术之聚酰亚胺硅氧烷。在此溶液也包含约1～2％摩尔的可溶性的封端剂，以保持分子量的均匀，从而使其特性和加工处理不会在每一步骤中发生太大的变化。所述的封端剂为仅有单一酐基团或单一二胺基团的化合物。优选地是，它只有单一的酐基。封端剂包括邻苯二甲酸酐，烷基和芳基取带的邻苯二甲酸酐，多环酐，如1，8-萘二甲酸酐。优选的封端剂是邻苯二甲酸(PA)，这是因为它容易利用并且热稳定性好。用于制成二酐和二胺溶液的溶剂也应当溶解形成的聚酰亚胺硅氧烷。选用适当的溶剂取决于制成和溶解的聚酰亚胺硅氧烷的特殊组成，但是这种溶剂可以为N-甲基吡咯烷酮(NMP)，二甘醇二甲醚，三甘醇二甲醚，环己酮，环戍酮，二甲基乙酰胺，以及这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溶液，它含有：（Ⅰ）有机溶剂；（Ⅱ）聚酰胺基酸，它包括如下反应产物（Ａ）选自由３，３’，４，４’－二苯基四羧酸二酐，双（３，４－二羧基苯基）醚二酐和它们的混合物组成的一组二酐；和（Ｂ）与所述二酐的摩尔比为约１∶２至２∶１ 的总二胺，其中所述的总二胺包括（１）约１～３０％摩尔含硅氧烷的二胺，以及（２）约７０～９９％摩尔一种二胺混合物，这种混合物包括选自如下组成的至少两种二胺，（ａ）约１０～９０％摩尔２，２－双（４［４－氨基苯氧基］苯基）丙烷；（ ｂ）约１０～８０％摩尔２，２’－双（４－氨基苯基）－１，４－二异丙基苯；（ｃ）约１０～９０％摩尔３，３’－氨基苯基砜；和（ｄ）约１０～９０％摩尔１，３－双（３－氨基苯氧基）苯。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杰龙德C罗森菲尔德，塞尔焦R罗哈斯泰克泽，约翰A蒂雷尔，
申请(专利权)人：住友电木株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]