[发明专利]一种用非硅离型膜生产超薄聚酰亚胺薄膜的方法

说明书

本发明提供了一种用非硅离型膜生产超薄聚酰亚胺薄膜(PolyimideFilm,PI)的方法，包括如下步骤：步骤一：生产非硅离型膜；步骤二：生产超薄PI膜；步骤三：将步骤二所得的中间产品熟化；步骤四：剥离。该方法解决了当前全球制膜行业无法生产6‑8微米厚PI膜的困境，大幅降低了生产成本，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺薄膜技术领域，具体地，涉及超薄聚酰亚胺薄膜，尤其是，一种用非硅离型膜生产超薄聚酰亚胺薄膜的方法。

背景技术

聚酰亚胺(Polyimide,简称PI)薄膜具有优异的机械性能、耐高温性能、耐辐射性能、低介电常数和高电阻率等，是电力电器的关键性绝缘材料，广泛应用于输配电设备、风力发电设备、变频电机、高速牵引电机及高压变压器等的制造。上世纪90年代以来，高性能聚酰亚胺薄膜材料又成为微电子制造与封装的关键性材料，广泛应用于超大规模集成电路的制造、TAB载带、柔性封装基板、柔性连接带线等方面。我国早在上世纪70年代就由原一机部组织开展了聚酰亚胺薄膜制造技术的研究。其中，申请号为CN201710813775.4，发明名称为一种双向拉伸聚酰亚胺薄膜制造方法的中国发明专利公开了制造方法，包括以下步骤：制胶，送料，挤压流膜，调整厚度，干燥成型，剥离，浮动牵引，上针，拉伸定型，测厚度，拖动干燥，收卷，表观检验，电晕，产品分切，粘沉，包装入库；其中，所述制胶包括步骤有：制胶前准备，原材料检验，投溶剂、加二胺溶解，加二酐聚合，加添加剂，调粘，压滤，消泡；所述调粘与所述压滤之间进行粘度检验；所述剥离与所述浮动牵引之间进行表观自检；所述拖动干燥与所述收卷之间进行表观检查；所述收卷与所述表观检验之间进行机械物理性能检验。该双向拉伸聚酰亚胺薄膜制造方法，具有工业实用性强，生产效率高，产品质量好的优点。

然而，依照该专利方法生产和市场上常见的聚酰亚胺薄膜厚度在25-250μm之间，不能满足现代工业对超薄这一主题的需求。我国对于超薄遮光型聚酰亚胺薄膜的研究还处于初级阶段，马建莉等将一种两端带有偶氮基团的黑色有机染料接枝到聚酰亚胺链段上并采用一步法制得含有偶氮发色团的黑色共聚聚酰亚胺，而后通过涂膜、亚胺化的过程制得黑色聚酰亚胺薄膜。这一薄膜虽然达到了黑色遮光的目标，但由于黑色有机染料的存在，使得最终得到的黑色遮光型聚酰亚胺薄膜的热稳定性大幅度下降[马建莉，杨琳等，黑色聚酰亚胺薄膜的制备研究，化工新型材料，2014，42(10)，P.81-82.]。吴海红等以石墨为填料，将其直接加入到聚酰胺酸溶液中并长时间持续搅拌得到黑色聚酰胺酸共混溶液，而后涂膜并热亚胺化制备黑色遮光型聚酰亚胺薄膜。这一薄膜不仅没有达到完全遮光的目标，且薄膜的机械性能也有所下降，更为关键的是，薄膜的电阻由于石墨的加入而急速下降，使其作为绝缘材料的使用受到了很大的限制[吴海红，蒋里锋等，聚酰亚胺/导电石墨抗静电复合材料的制备与表征，塑料工业，2012,40(1)，P.119-122.]。

目前，市场上已有的超薄遮光型聚酰亚胺薄膜主要分为两类：一类是在聚酰亚胺薄膜的两侧或一侧涂上普通的遮光颜料来达到遮光的目的；另一类是在聚酰亚胺的前驱体聚酰胺酸中添加有机染料或碳黑、石墨烯、碳纳米管等碳材料形成聚酰胺酸共混溶液后再原位进行亚胺化。第一类薄膜存在的问题是，普通颜料难以承受长时间的高温，极大的影响了聚酰亚胺薄膜的热性能，且由于普通颜料和聚酰亚胺薄膜间热膨胀系数的差异，在高温下易出现粘合分层、薄膜脱落等现象。第二类薄膜存在的问题是，有机染料限制了薄膜在高温下的应用，而常规使用的碳黑、石墨烯、碳纳米管等碳材料由于其本身优异的导电性，在掺入到聚酰胺酸中后使得最终得到的薄膜绝缘性能大为降低，限制了聚酰亚胺作为绝缘材料的使用。

因此，亟待研发新的超薄聚酰亚胺薄膜，并保存其电绝缘性、机械性能，耐高温性能、耐辐射性能、低介电常数和高电阻率性能，以满足市场的需求。

发明内容