专利名称：聚酰亚胺薄膜及其制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚酰亚胺薄膜及其制造工艺，聚酰亚胺薄膜是一种耐高温绝缘材料，广泛应用于宇航、电机、仪表通讯等多工业部门，特别是微电子和信息产业有广泛需求，属于绝缘材料制造技术领域。
背景技术：
聚酰亚胺薄膜是美国六十年代初期开发的一种耐高温绝缘材料，在-200-400℃范围内，均具有优异的机械性能、介电性能、耐化学性和耐辐射性，目前已广泛应用于宇航、电机、运输工具、常规武器、车辆、仪表通讯、石油化工等工业部门，随着应用技术的开发，微电子和信息产业对聚酰亚胺薄膜有需求，特别是对用来作为柔性印刷电路板基材的超宽超厚聚酰亚胺薄膜有广泛的需求，而现有产品的规格及其传统生产工艺已不能满足市场的要求，传统生产工艺是采用铝箔法多次重复涂胶工艺，铝箔法又称浸渍法，是最早生产聚酰亚胺薄膜的方法之一，其主要设备有溶剂高位槽、反应釜、树脂贮罐、立式上胶机、高温烘培炉(也叫亚胺化炉)和剥离设备等。上胶机则是由胶槽、加热器(烘箱)、铝箔放卷装置和收卷装置所组成。其工艺过程为首先将0.1mm厚的铝箔作为底材，通过胶槽，浸渍上聚酰亚胺酸溶液，然后进入上胶机的烘箱烘培干燥，即可在铝箔上形成聚酰亚胺薄膜，再将该薄膜连同铝箔一道进入高温烘培炉，高温进行脱水亚胺化反映，最后再剥离、切边、收卷即可制得聚酰亚胺薄膜。
发明内容
本发明的目的是针对现有聚酰亚胺薄膜产品的规格及其传统生产工艺已不能满足微电子和信息产业等市场要求的不足，提供具有超宽超厚的一种聚酰亚胺薄膜及其制造工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种聚酰亚胺薄膜及其制造工艺，其聚酰亚胺薄膜以均苯四甲酸二酐为主原料、以4.4’-二氨基二苯醚、二甲基乙酰胺为辅料，其制造工艺主要依次包括树脂合成、测试粘度、过滤、消泡、流涎成膜、收卷、分切，其特征在于所述聚酰亚胺薄膜的厚度为0.25-0.35mm，幅宽为1250-1500mm；所述制造工艺过程中的树脂合成，将适量二甲基乙酰胺放入溶解釜中，再将适量4.4’-二氨基二苯醚投入二甲基乙酰胺的溶解釜中搅拌，4.4’-二氨基二苯醚全部溶解后，用压缩空气将4.4’-二氨基二苯醚溶液经过过滤器压入反应釜中搅拌、并通冷却水后，先多次以时间间隔、后多次以电流控制方式向反应釜中加入适量均苯四甲酸二酐；流涎成膜制造工艺后经亚胺化炉进行亚胺化处理和拉伸工艺；均苯四甲酸二酐、4.4’-二氨基二苯醚、二甲基乙酰胺的重量配比分别为0.6-0.7％、0.55-0.65％、3.5-4.0％。
本发明通过将均苯四甲酸二酐和4.4’-二氨基二苯醚两种单体在二甲基乙酰胺中反应，剩下的只是亚胺树脂的纯度，通过优化流涎成膜工艺、设置亚胺化和拉伸工艺，使特定的树脂在流涎、亚胺化、拉伸中得到最好的取向结晶，生产出厚度为0.25-0.35mm，幅宽为1250-1500mm的超宽超厚聚酰亚胺薄膜，满足了市场、特别是满足了微电子和信息产业等市场生产柔性印刷电路板的需要，该工艺一次成型，替代了传统的铝箔法多次重复涂胶工艺。
图1为本发明工艺流程图。
具体实施例方式
本发明以均苯四甲酸二酐为主原料、以4.4’-二氨基二苯醚、二甲基乙酰胺为辅料，均苯四甲酸二酐、4.4’-二氨基二苯醚、二甲基乙酰胺的重量配比分别为0.6-0.7％、0.55-0.65％、3.5-4.0％，制成的聚酰亚胺薄膜的厚度为0.25-0.35mm，幅宽为1250-1500mm；其制造工艺主要依次包括树脂合成、测试粘度、过滤、消泡、流涎成膜、亚胺化处理和拉伸工艺、收卷、分切；在树脂合成工艺中，把计量槽中预先抽好的二甲基乙酰胺溶剂放入溶解釜中，将称好的4.4’-二氨基二苯醚投入其中，启动相应搅拌机搅拌溶解，溶解时间不少于1个半小时，待4.4’-二氨基二苯醚全部溶解后，停止搅拌，用压缩空气将4.4’-二氨基二苯醚溶液经过过滤器压入反应釜中，启动其搅拌机，通冷却水，然后按9次进行操作，第1次到第5次以时间控制均苯四甲酸二酐的加料量，均苯四甲酸二酐投料总量的一半分1-5次完成，从第6次到第9次，每次加料都是余量总数的一半投入，直至9次加料完毕。时间间隔根据加料量的多少来适当决定；从第6次到第9次以电流控制均苯四甲酸二酐的加料量，电流控制在10-22A，时间间隔根据电流变化而适当加料，此时温度不断上升，当反应温度达63-65℃、电流为22±1A时，停止向反应釜中加料，再经过3-4小时搅拌，使其充分反应后，向反应釜内通入冷却水使釜内温度在80℃以下，结束时测试粘度；在流涎成膜工艺、亚胺化处理和拉伸工艺中，启动抽风及送风风机，然后再打开流涎部分和亚胺化部分的所有加热电源，在温度设定仪上设定温度，使流涎烘道和亚胺化炉升温，在升温过程中使钢带不断张紧，保持张力在11.5吨力左右，根据所生产薄膜的厚度，上烘道温度进端控制在145-130℃、另一进端控制在130-115℃、中风控制在125-100℃、出口端控制在85-70℃；下烘道温度进口端控制在150-125℃、出口端控制在116-112℃；线速度控制在1.05-0.85m/min；水温控制在16-14℃；温度达到工艺要求后，起动钢带运转，同时不断调整钢带位置使其保持在前后鼓的中央，停止转动钢带，此时把擦洗干净的流涎嘴置于前鼓浮动架的固定槽中，然后调整旋转螺杆和测试高度的千分表，使钢带继续运转，启动空压机贮存约4kg压力后关闭，然后打开树脂管道阀门，输入约1kg压力来压树脂，使其流入到流涎嘴中，当薄膜出来时，通过引片，经过张力装置，再经过亚胺化炉进行亚胺化处理，亚胺处理，实际是薄膜通过高温烧结来改变薄膜的分子结构聚集态，处理薄膜内在的剩余溶剂向外挥发，以达到薄膜的亚胺化处理的要求，亚胺化部分设置低温段、中温段、高温段，低温段上下控制在245-225℃，中温段上下控制在330-305℃，高温段上下控制在375-365℃，在三段温区内，根据所生产薄膜的厚度，线速度控制在1.05-0.60m/min；拉伸工艺是在流涎成膜之后进入亚胺化炉进行拉伸的，由若干个呈三角形排列的主动滚和被动滚一上一下进行定向拉伸，拉伸时亚胺化炉内分为低温段、中温段、高温段。根据薄膜的规格厚度进行温度调整、风速和线速度必须前后同步进行，调控到最佳的技术参数，以达到薄膜拉伸的目的。
权利要求
1.一种聚酰亚胺薄膜，其特征在于所述聚酰亚胺薄膜的厚度为0.25-0.35mm，幅宽为1250-1500mm。
2.一种聚酰亚胺薄膜制造工艺，以均苯四甲酸二酐为主原料、以4.4’-二氨基二苯醚、二甲基乙酰胺为辅料，制造工艺主要依次包括树脂合成、测试粘度、过滤、消泡、流涎成膜、收卷、分切，其特征在于所述制造工艺过程中的树脂合成，将适量二甲基乙酰胺放入溶解釜中，再将适量4.4’-二氨基二苯醚投入二甲基乙酰胺的溶解釜中搅拌，4.4’-二氨基二苯醚全部溶解后，用压缩空气将4.4’-二氨基二苯醚溶液经过过滤器压入反应釜中搅拌、并通冷却水后，先多次以时间间隔、后多次以电流控制方式向反应釜中加入适量均苯四甲酸二酐；流涎成膜制造工艺后经亚胺化炉进行亚胺化处理和拉伸工艺。
3.根据权利要求2所述的聚酰亚胺薄膜制造工艺，其特征在于所述均苯四甲酸二酐、4.4’-二氨基二苯醚、二甲基乙酰胺的重量配比分别为0.6-0.7％、0.55-0.65％、3.5-4.0％。
4.根据权利要求2所述的聚酰亚胺薄膜制造工艺，其特征在于所述先多次以时间间隔向反应釜中加入适量均苯四甲酸二酐，是指第1次到第5次以时间间隔控制均苯四甲酸二酐的加料量，均苯四甲酸二酐投料总量的一半在1-5次完成，每次加入余量的一半左右，时间间隔根据加料量的多少来适当决定。
5.根据权利要求2所述的聚酰亚胺薄膜制造工艺，其特征在于所述后多次以电流控制向反应釜中加入适量均苯四甲酸二酐，是指第6次到第9次以电流控制均苯四甲酸二酐的加料量，每次加入余量的一半左右，电流控制在10-22A。
6.根据权利要求2或5所述的聚酰亚胺薄膜制造工艺，其特征在于以电流控制向反应釜中加入适量均苯四甲酸二酐时，当电流为22±1A、反应温度达63-65℃时，停止向反应釜中加料，经过3-4小时搅拌，达到充分反应后，向反应釜内通入冷却水使釜内温度在80℃以下。
7.根据权利要求2所述的聚酰亚胺薄膜制造工艺，其特征在于流涎工艺的升温过程中使钢带不断张紧，保持张力在11.5吨力左右。
8.根据权利要求2所述的聚酰亚胺薄膜制造工艺，其特征在于流涎工艺的上烘道温度进端控制在145-130℃、另一进端控制在130-115℃、中风控制在125-100℃、出口端控制在85-70℃；下烘道温度进口端控制在150-125℃、出口端控制在116-112℃；线速度控制在1.05-0.85m/min；水温控制在16-14℃。
9.根据权利要求2所述的聚酰亚胺薄膜制造工艺，其特征在于亚胺化工艺设置低温段、中温段、高温段，低温段上下控制在245-225℃，第中温段上下控制在330-305℃，高温段上下控制在375-365℃，在三段温区内，根据生产薄膜的厚度，线速度控制在1.05-0.60m/min。
10.根据权利要求2所述的聚酰亚胺薄膜制造工艺，其特征在于拉伸工艺是在流涎成膜之后进入亚胺化炉进行拉伸的，由若干个呈三角形排列的主动滚和被动滚一上一下进行定向拉伸。
全文摘要
本发明涉及一种聚酰亚胺薄膜及其制造工艺，属于绝缘材料制造技术领域，以均苯四甲酸二酐为主原料、以4.4’－二氨基二苯醚、二甲基乙酰胺为辅料，工艺主要依次包括树脂合成、测试粘度、过滤、消泡、流涎成膜、收卷、分切，其主要特点是聚酰亚胺薄膜的厚度为0.25－0.35mm，幅宽为1250－1500mm；均苯四甲酸二酐和4.4’－二氨基二苯醚两种单体在二甲基乙酰胺中反应，剩下的只是亚胺树脂的纯度，通过优化流涎成膜工艺、设置亚胺化和拉伸工艺，使特定的树脂在流涎、亚胺化、拉伸中得到最好的取向结晶，满足了市场、特别是满足了微电子和信息产业等市场生产柔性印刷电路板的需要，该工艺一次成型，替代了传统的铝箔法多次重复涂胶工艺。
文档编号C08J3/00GK1748985SQ200510041138
公开日2006年3月22日 申请日期2005年7月19日 优先权日2005年7月19日
发明者宋成根, 苗培权, 陆启俊 申请人:江苏亚宝绝缘材料有限公司