[發(fā)明專利]一種聚酰亞胺薄膜及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202111149671.0
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN115873280A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜天;李應(yīng)成;崔晶;劉京妮;孫旭陽;張培斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08J7/00;C08G73/10;B29C55/16;B29C55/14;B29C71/02;C08L79/08
• 代理公司: 北京知舟專利事務(wù)所(普通合伙) 11550
• 代理人: 馬營營

本發(fā)明公開了一種聚酰亞胺薄膜及其制備方法，所述聚酰亞胺薄膜為結(jié)晶材料、晶粒沿著平行薄膜表面平面的方向取向，其中，MD方向的結(jié)晶取向因子為0.08～0.65，TD方向的結(jié)晶取向因子為0.08～0.65，所述聚酰亞胺薄膜在10GHz頻率條件下的介電常數(shù)小于等于3.1，所述聚酰亞胺薄膜在10GHz頻率條件下的介電損耗小于等于0.010，所述聚酰亞胺薄膜在30GHz頻率條件下的介電常數(shù)小于等于3.1，所述聚酰亞胺薄膜在30GHz頻率條件下的介電損耗小于等于0.012。所述聚酰亞胺薄膜具有低介電常數(shù)、低介電損耗、低吸濕率等特點(diǎn)，且MD/TD方向結(jié)晶取向單獨(dú)可控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚酰亞胺領(lǐng)域，尤其涉及聚酰亞胺薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

聚酰亞胺(PI)是一類在分子主鏈上含有酰亞胺環(huán)結(jié)構(gòu)的高分子，是目前綜合性能最好的功能性高分子材料之一，一直被廣泛應(yīng)用于航空航天、微電子等高精尖領(lǐng)域。一直以來，PI材料都是微電子行業(yè)最重要的基礎(chǔ)材料之一，PI薄膜，黏膠等被廣泛應(yīng)用于微電子器件的制造與封裝。然而隨著科技的進(jìn)步，各行業(yè)對于基礎(chǔ)材料的性能要求不斷提高，尤其是微電子器件不斷微型化、集成化、柔性化，數(shù)據(jù)傳輸也不斷向著高頻高速的方向邁進(jìn)，傳統(tǒng)聚酰亞胺材料已經(jīng)逐漸無法滿足要求。

特別是隨著5G時代的到來，超高速、超高數(shù)據(jù)密度的毫米波通信技術(shù)將全面鋪開，為了保證毫米波信號的高保真?zhèn)鬏敚盘柊l(fā)射接收元器件所用介電材料必須具有很低的介電常數(shù)和介電損耗，從而盡可能的減少信號的延遲和消耗。傳統(tǒng)PI基材存在介電常數(shù)、介電損耗以及吸濕性偏高的問題，已無法滿足其應(yīng)用要求，因此急需開發(fā)新型介電材料以推動5G產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺薄膜及其制備方法，其中，所述聚酰亞胺薄膜具有低介電常數(shù)、低介電損耗、低吸濕率等優(yōu)點(diǎn)，且所述聚酰亞胺薄膜具有MD/TD方向結(jié)晶取向單獨(dú)可控的特點(diǎn)。

本發(fā)明的目的之一在于提供一種聚酰亞胺薄膜，其為結(jié)晶性材料、晶粒沿著平行薄膜表面平面的方向取向，其中，MD方向和TD方向的結(jié)晶取向因子各自獨(dú)立地為0.08～0.65，MD方向的結(jié)晶取向因子與TD方向的取向因子之差為-0.50～0.50。

例如，MD方向的結(jié)晶取向因子為0.08、0.1、0.12、0.15、0.18、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6或0.65，TD方向的結(jié)晶取向因子為0.08、0.1、0.12、0.15、0.18、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6或0.65，MD的結(jié)晶取向因子與TD方向的取向因子之差為-0.50、-0.40、-0.30、-0.20、-0.10、0、0.10、0.20、0.30、0.40或0.50。

其中，當(dāng)MD/TD兩個方向的取向因子之差的絕對值太大時，(1)薄膜易產(chǎn)生破孔或撕裂，(2)若薄膜的各向異性差別太大時，不利用應(yīng)用。

在本發(fā)明中，MD方向是指縱向，TD方向是指橫向，兩個方向的結(jié)晶取向因子可以通過制備工藝進(jìn)行調(diào)整。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，MD方向和TD方向的結(jié)晶取向因子各自獨(dú)立地為0.10～0.55，MD方向的結(jié)晶取向因子與TD方向的取向因子之差為-0.50～0.50。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，MD方向的結(jié)晶取向因子與TD方向的結(jié)晶取向因子的平均值≤0.40，優(yōu)選≤0.38。

其中，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，材料的結(jié)晶取向因子包括MD/TD單向以及兩個方向的平均結(jié)晶取向因子都不宜過大，雖然理論在高取向因子有利于提高材料的介電性能，降低吸濕率，但是在過高的結(jié)晶取向因子容易導(dǎo)致薄膜材料缺陷增多(微孔、縫隙等)，降低加工良率。具體地，當(dāng)兩個方向的結(jié)晶取向因子平均值大于0.4時會導(dǎo)致薄膜表面微孔、縫隙等缺陷增多。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述聚酰亞胺薄膜的吸濕率小于等于1.0％，優(yōu)選小于等于0.8％，更優(yōu)選≤0.6％。