[发明专利]芳香族聚酰亚胺膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有特定的弹性模量和热膨胀系数的芳香族聚酰亚胺膜及其制造方法。更详细地说，涉及用作以铜箔为代表的金属箔或金属薄膜层压而成的电布线板支撑体的芳香族聚酰亚胺膜及其制造方法。

背景技术

芳香族聚酰亚胺膜的耐热性、机械物性优异，广泛用作照相机、电脑、液晶显示器等电子设备的柔性印刷板(FPC)和テ一プ·オ一トメィティッド·ボンディング(TAB)等的基板材料。为了把芳香族聚酰亚胺膜用作基板材料，采用用环氧树脂等粘合剂贴合铜箔的方法。

近年来，强烈要求电子设备小型化、高密度化，因此要求厚度更薄、尺寸稳定性优异的膜。特别是在制造柔性印刷基板时，为了与铜箔贴合使用，要求对焊锡回流时的温度变化具有稳定性。特别是在使基材变薄时，在工序中或制造后减少基板的翘曲方面，与铜的热膨胀系数的差异成了问题，提出了改进芳香族聚酰亚胺结构。

作为这种芳香族聚酰亚胺膜，提出了例如双轴取向的芳香族聚酰亚胺膜，其平面各向异性指数为20以下、平均平面热膨胀系数(CTE)比未拉伸膜至少小10％、各向同性和面取向系数为0.11以上(专利文献1)。

(专利文献1)日本特开平5-237928号公报

发明内容

本发明的目的在于提供与铜贴合使用时，即使产生温度改变引起的热膨胀也难以发生翘曲的芳香族聚酰亚胺膜及其制造方法。本发明的其它目的在于提供尽管平面热膨胀系数(面内熱膨張係数)小，也富于柔软性的芳香族聚酰亚胺及其制造方法。

本发明人就芳香族聚酰亚胺膜的拉伸倍率和平面热膨胀系数的关系进行了研究。结果发现，通过以以往没有的高倍率拉伸凝胶膜，可以得到平面热膨胀系数小且尺寸稳定性优异的芳香族聚酰亚胺膜，从而完成了本发明。

另外，本发明人还对凝胶膜的拉伸性进行了研究。特别针对拉伸的凝胶膜的酰亚胺化指数和膨润度进行了研究。结果发现，如果使凝胶膜的酰亚胺化指数在规定的范围，则可以自由设等长度方向(走行方向)和宽度方向的拉伸倍率，可以得到与以往的芳香族聚酰亚胺膜相比，即使弹性模量是同等水平，平面热膨胀系数也小的膜，从而完成了本发明。另外发现，如果使凝胶膜的膨润度在规定的范围，则可以获得更好的结果。

本发明是芳香族聚酰亚胺膜，其由含有70摩尔％以上下述式(I)表示的重复单元的芳香族聚酰亚胺构成，

并满足下述式(1)和(2)，

CTE^MD≤-11×Mi^MD+70    (1)

CTE^TD≤-11×Mi^TD+70    (2)

其中，CTE^MD表示行长度方向的平面热膨胀系数(ppm·K^-1)，

CTE^TD表示宽度方向的平面热膨胀系数(ppm·K^-1)，

Mi^MD表示长度方向的弹性模量(GPa)，

Mi^TD表示宽度方向的弹性模量(GPa)。

另外，本发明是上述芳香族聚酰亚胺膜的制造方法，包括以下步骤：

步骤(1)：使含有70摩尔％以上均苯四酸酐的芳香族四羧酸(A成分)与含有70摩尔％以上4，4’-二氨基二苯醚的芳香族二胺(B成分)在有机溶剂中，在0.95≤A成分/B成分(摩尔比)≤1.05的范围反应，得到含有70摩尔％以上衍生自均苯四酸和4，4’-二氨基二苯醚的重复单元的聚酰胺酸的胶浆，

步骤(2)：在支撑体上流延胶浆，得到流延膜，

步骤(3)：将流延膜浸渍在含有酰亚胺化剂的20～70℃的凝固液中，使聚酰胺酸酰亚胺化，得到凝胶膜，

步骤(4)：将凝胶膜在长度方向和宽度方向分别以1.4倍以上的比率拉伸，得到双轴拉伸的凝胶膜，和

步骤(5)：将双轴拉伸的凝胶膜干燥、热处理。

具体实施方式

下面，就本发明进行详细说明。

<芳香族聚酰亚胺膜>

本发明的芳香族聚酰亚胺膜包含芳香族聚酰胺，该芳香族聚酰胺含有70摩尔％以上，优选90～100摩尔％，更优选95～100摩尔％的下述式(I)表示的重复单元。

在吸湿性、柔软性，还有满足式(1)和(2)所示的弹性模量和平面热膨胀系数的关系方面，优选式(I)的重复单元为70摩尔％以上。在满足式(1)和(2)方面，上述式(1)表示的重复单元所占的比例越高越好。