[发明专利]芳族聚酰亚胺膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及新型的芳族聚酰亚胺膜及其制造方法。

背景技术

由3，3’，4，4’-联苯四羧酸、其酸酐或其酯(以下有时称为3，3’，4，4’-联苯四羧酸成分或s-BPDA成分)和实质上等摩尔的对苯二胺(以下有时称为PPD)制备聚酰胺酸，对该聚酰胺酸在高温下进行加热得到芳族聚酰亚胺，由该芳族聚酰亚胺制成的芳族聚酰亚胺膜由于表现出优异的耐热性、高的尺寸稳定性和高的机械强度，广泛用作用于制造以电子部件的基板为中心的各种工业制品的材料。

在专利文献1中，记载了为了对由上述s-BPDA成分和PPD制造的芳族聚酰亚胺膜的表面进行改性而实施等离子体放电处理的方法。而且，在该专利文献1中还记载了若s-BPDA可以并用2，3，3’，4’-联苯四羧酸成分或苯均四酸成分等其它芳族四羧酸成分，条件是并用成分的量为其90摩尔％以内。但是，没有并用这些其它芳族四羧酸成分的效果等的详细记载。

专利文献1：日本特开平11-209488号公报

发明内容

由s-BPDA成分和PPD制造的芳族聚酰亚胺膜如上所述，为具有优异的耐热性、高的尺寸稳定性和高的机械强度等各种优点的高分子膜，但是如专利文献1所述，表面活性差，不对其表面进行改性，在膜表面上不容易层压其它材料。

进一步地，在由s-BPDA成分和PPD制造芳族聚酰亚胺膜的步骤中，由于通过极性溶剂中s-BPDA成分与PPD的反应形成的聚酰胺酸的溶液的粘度升高，存在难以使用含有高浓度的s-BPDA成分和PPD的溶液作为原料溶液的问题。不能提高原料溶液的浓度意味着最终在提高芳族聚酰亚胺膜的生产性的目的、增大膜厚的目的上受限。

此外，工业上由s-BPDA成分和PPD制造芳族聚酰亚胺膜时，必需下述步骤，所述步骤为使聚酰胺酸溶液流延在支撑体的表面上形成流延膜，且使该流延膜与加热至50～180℃的气体接触，由此蒸发除去溶剂的一部分，形成溶剂含量为30～50质量％的固化膜后，从支撑体剥离该固化膜的步骤，其中所述支撑体为处于走行状态的带或处于旋转状态的鼓。在工业上制造芳族聚酰亚胺膜时，该步骤中从聚酰胺酸溶液的流延膜到剥离固化膜所需的时间成为问题。即，将固化膜从支撑体剥离后，通常必需使固化膜为束缚状态(拘束状態)并加热至400～550℃的温度，将聚酰胺酸转变为聚酰亚胺的操作，该固化膜可以顺利地(即不需要太大的力地)从支撑体剥离成为用于得到高品质的芳族聚酰亚胺膜的重要因素。因此，在制造芳族聚酰亚胺膜时，可以使流延在支撑体上的聚酰胺酸溶液在尽可能短的时间形成可以顺利地从支撑体剥离的状态的固化膜，对于芳族聚酰亚胺膜的工业制造来说成为非常重要的问题。

此外，进而由s-BPDA成分和PPD制造的芳族聚酰亚胺膜(即，包含s-BPDA单元和PPD单元的芳族聚酰亚胺膜)还存在水蒸气透过率低的问题。该水蒸气透过率低虽然未必是缺点，但是在使用芳族聚酰亚胺膜作为电子部件的基板时，通过软钎焊处理部分形成高温状态，膜内部的水分气化，由此有可能产生膜的膨胀(所谓的“起泡”)。

本发明人为了解决迄今为止已知的由s-BPDA成分和PPD制造的芳族聚酰亚胺膜的制造中的上述问题以及不充分的水蒸气透过性的问题，为了制造新型的芳族聚酰亚胺膜而进行了研究。其中，在该研究中，对于以往的由s-BPDA成分和PPD制造的芳族聚酰亚胺膜具有的优异的耐热性和尺寸稳定性、以及高的机械强度，注意到基本维持或进一步改善这些特性是有必要的。

本发明的发明人发现，在由s-BPDA成分和PPD制造芳族聚酰亚胺膜时，将s-BPDA的一部分置换成少量的2，3，3’，4’-联苯四羧酸成分(以下有时称为a-BPDA成分)时，对于耐热性、尺寸稳定性、机械强度等各种特性，与以往的由s-BPDA成分和PPD得到的芳族聚酰亚胺膜同等，但是缩短了其制造步骤所需时间，此外发现得到的芳族聚酰亚胺膜具有高的水蒸气透过性，从而完成了本发明。

本发明涉及包含以100∶102～100∶98的摩尔比含有联苯四羧酸单元和对苯二胺单元的芳族聚酰亚胺的厚度为5～250μm的芳族聚酰亚胺膜，所述联苯四羧酸单元以75∶25～97∶3的摩尔比含有3，3’，4，4’-联苯四羧酸单元和2，3，3’，4’-联苯四羧酸单元。

上述本发明的芳族聚酰亚胺膜可以通过含有下述步骤的制造方法在工业上容易地制造。