一種高頻高結(jié)合力的聚酰亞胺薄膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺薄膜及其制備方法，用于制備該聚酰亞胺薄膜的聚酰胺酸溶液及其制備方法。聚酰胺酸溶液的組成包括芳香族四酸二酐、芳香族二胺、含硅類助劑和有機(jī)溶劑，所述芳香族四酸二酐為式A、式B或式C所示化合物：所述芳香族二胺為1,4-雙(3'-氨基-5'-三氟甲基苯氧基)聯(lián)苯。本發(fā)明的聚酰亞胺具有優(yōu)良的綜合性能，在保持良好的耐熱性能和力學(xué)性能的同時，具有低介電常數(shù)、低介電損耗，且與銅箔結(jié)合強(qiáng)度優(yōu)異等特性，用于制備用作印刷電路基板的高頻基板，在光通訊領(lǐng)域具有廣泛的發(fā)展和應(yīng)用前景。
【專利說明】一種高頻高結(jié)合力的聚酰亞胺薄膜及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種高頻高結(jié)合力的聚酰亞胺薄膜及其制 備方法，還涉及一種用于制備上述聚酰亞胺薄膜的聚酰胺酸溶液及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚酰亞胺（PI)是重復(fù)單元中含有酰亞胺基團(tuán)的芳雜環(huán)高分子化合物，以耐高溫、 耐輻射為性能特點的特種高聚物，具有良好的力學(xué)性能、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性、耐溶劑性等， 成功應(yīng)用于航空、航天等尖端【技術(shù)領(lǐng)域】，在電子電器、機(jī)械化工等行業(yè)中也得到廣泛的應(yīng) 用。為了適應(yīng)高科技的發(fā)展，PI的研宄也在不斷向著高性能化、多功能化的方向前進(jìn)。
[0003] 我國對聚酰亞胺的研宄開發(fā)始于1962年，1963年漆包線問世，1966年后薄膜、模 塑料、粘合劑相繼問世。到目前為止，研宄開發(fā)形成合理的格局，長春應(yīng)用化學(xué)研宄所以聚 聯(lián)苯四甲酰亞胺的研宄開發(fā)為主，中科院化學(xué)所專門從事PMR聚酰亞胺的研宄開發(fā)，四川 聯(lián)合大學(xué)（成都科技大學(xué)）研宄雙馬來酰亞胺樹脂及制品，西北工業(yè)大學(xué)以聚氨基酰亞胺 的研宄開發(fā)為主，上海市合成樹脂研宄所以研宄開發(fā)聚均苯四甲酰亞胺、聚醚酰亞胺為主， 桂林電器科學(xué)研宄所以研宄開發(fā)聚酰亞胺薄膜的流延裝置為主。據(jù)不完全統(tǒng)計，聚酰亞胺 的研宄開發(fā)和應(yīng)用單位約50多家，主要研宄生產(chǎn)廠家約20家。生產(chǎn)發(fā)展已初具規(guī)模，目前 全國生產(chǎn)能力已達(dá)700t/a，隨著我國航空、航天、電器、電子工業(yè)和汽車工業(yè)的發(fā)展，聚酰 亞胺行業(yè)也會有大的發(fā)展。
[0004] 近來，由于電子產(chǎn)品已走向高速及高頻的應(yīng)用趨勢，使得現(xiàn)今電子產(chǎn)品都需要使 用高頻電路用印刷電路基板來支持，以達(dá)到高頻及高速的運(yùn)作功效。在眾多被用作為高頻 電路用印刷電路基板的材料中，除了陶瓷和發(fā)泡材料外，以氟系樹脂居多，其原因在于氟系 樹脂具有低介電常數(shù)（Dk)和低介電損耗（D f)，如聚四氟乙烯（PTFE)基板在頻率IOGHz下具 有Dk值2. 1、D {值0. 0004,與低吸水率0. 0003等優(yōu)異的電氣性質(zhì)。但是，PTFE基板低玻璃 轉(zhuǎn)移溫度1；是19^：，耐熱性不足。用作印刷電路基板的高頻基板需要低介電常數(shù)（D k)和低 介電損耗（Df)的PI來支撐，然而傳統(tǒng)PI薄膜Dk= 3. 5,故需要對聚酰亞胺進(jìn)行改性以得 到頻率IMHz下DkS 2. 9, D 0. 0005,耐熱性好且與銅箔結(jié)合強(qiáng)度優(yōu)異等特性的PI薄膜。
[0005] 另外，聚酰亞胺由四酸二酐與二胺聚合而成，合成方法有一步合成法、二步合成 法、三步合成法和氣相沉積法，其中氣相沉積法是二胺和二酐的蒸氣在高溫下分別單獨送 入混煉室，混合生成薄膜，是由單體直接合成PI涂層的方法。此法需要高溫，控制比較困 難。也需要對聚酰亞胺的制備方法進(jìn)行改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的第一個目的是克服傳統(tǒng)聚酰亞胺材料不能同時低介電常數(shù)、低電損耗和 高結(jié)合力的要求，提供一種高頻高結(jié)合力的的聚酰亞胺薄膜，還提供了一種用于制備上述 聚酰亞胺薄膜的聚酰胺酸溶液。本發(fā)明的第二個目的是克服現(xiàn)有聚酰亞胺制備工藝難控制 的缺陷，提供了一種采用聚酰胺酸溶液熱胺化制備成聚酰亞胺薄膜的制備方法，易控制。
[0007] 本發(fā)明的第一個方面是提供一種聚酰胺酸溶液其組成包括芳香族四酸二酐、芳香 族二胺、含硅類助劑和有機(jī)溶劑，芳香族四酸二酐、芳香族二胺、含硅類助劑和非質(zhì)子極性 溶劑的用量比例為 0.9-0. 9999mol : Imol : l-200g : IOO-IOOOml ;
[0008] 其中，所述芳香族四酸二酐為式A、式B或式C所示化合物：

【權(quán)利要求】
1. 一種聚酰胺酸溶液，其特征在于，其組成包括芳香族四酸二酐、芳香族二胺、含硅類 助劑和有機(jī)溶劑，芳香族四酸二酐、芳香族二胺、含硅類助劑和非質(zhì)子極性溶劑的用量比例 為 0? 9-0.9999mol : Imol : l-200g : IOO-IOOOml ; 其中，所述芳香族四酸二酐為式A、式B或式C所示化合物：
所述芳香族二胺為1，4-雙（3' -氨基-5' -二氟甲基苯氧基）聯(lián)苯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺酸溶液，其特征在于，所述聚酰亞酸溶液的固含量為 15-21 %〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚酰胺酸溶液，其特征在于，所述聚酰亞酸溶液的固含量為 20%〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺酸溶液，其特征在于，所述聚酰亞酸溶液的表觀粘度 為 10000-15000CPS。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺酸溶液，其特征在于，所述含硅類助劑選自雙_ ( Y _氨 丙基）四甲基硅氧烷、y-氨丙基三乙氧基硅烷、雙-(y-氨丁基）四甲基硅氧烷、三甲基 氯硅烷、二氧化硅中的一種或多種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰胺酸溶液，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為非質(zhì)子極性溶 劑。
7. -種如權(quán)利要求1-6中任意一項所述的聚酰胺酸溶液的制備方法，其特征在于，將 芳香族二胺溶解在有機(jī)溶劑，取芳香族四酸二酐總量的80-99. 99%，加入到芳香族二胺溶 液中，高速攪拌下加入含硅類助劑，混合攪拌〇. 5-2h，然后加入剩余的芳香族四酸二酐，攪 拌15-22h，既得。
8. -種聚酰亞胺薄膜，其特征在于，所述聚酰亞胺薄膜由利要求1-6中任意一項所述 的聚酰胺酸溶液制備而成。
9. 一種如權(quán)利要求8所述的聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，將權(quán)利要求1-6中 任意一項所述的聚酰胺酸溶液、或由權(quán)利要求7-8中任意一項所述的制備方法制得的聚酰 胺酸溶液涂覆在支持體上，熱胺化，既得。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聚酰亞胺薄膜的制備方法，其特征在于，采用階梯升溫法使 聚酰胺酸溶液胺化成聚酰亞胺薄膜，階梯升溫程序如下： 0. 2-lh內(nèi)升溫至100°C，恒溫l_3h;然后0. 5-2h內(nèi)升溫至200°C，恒溫0. 5-2h;再 0. 5-2h內(nèi)升溫至300°C，恒溫0. 5-2h ;再0. 5-2h內(nèi)升溫至360°C，恒溫0. 5-2h ;最后2-4h 內(nèi)降溫至室溫。
【文檔編號】C08J5/18GK104497309SQ201410778668
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】吳沛霖, 楊朝貴 申請人:珠海亞泰電子科技有限公司