RU2065457C1 - Method of polyimide film producing - Google Patents
Method of polyimide film producing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2065457C1 RU2065457C1 SU3040524A RU2065457C1 RU 2065457 C1 RU2065457 C1 RU 2065457C1 SU 3040524 A SU3040524 A SU 3040524A RU 2065457 C1 RU2065457 C1 RU 2065457C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- film
- gas
- heat treatment
- cushion
- stage
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства пленок из термостойких полимеров, а именно из класса полиимидов и может быть использовано при производстве пленок, применяемых в электронной и электротехнической промышленности, для основы магнитных лент и т.д. The invention relates to the production of films from heat-resistant polymers, namely from the class of polyimides and can be used in the manufacture of films used in the electronic and electrical industries, for the basis of magnetic tapes, etc.
Известен способ получения полиимидной пленки поливом раствора полиамидокислоты (промежуточный продукт при синтезе полиимидов) в растворителе (например N,N'-диметилформамиде, N,N'-диметилацетамиде) на бесконечную ленту или полированный металлический барабан. A known method of producing a polyimide film by pouring a solution of polyamide acid (an intermediate in the synthesis of polyimides) in a solvent (for example N, N'-dimethylformamide, N, N'-dimethylacetamide) onto an endless tape or polished metal drum.
Образовавшуюся пленку высушивают при 90-100oС. Полученную пленку из полиамидокислоты подвергают термической циклизации (имидизации) при постепенном подъеме температуры от 60 до 320 o C. Продолжительность процесса 60-90 мин.The resulting film is dried at 90-100 o C. The resulting film from polyamic acid is subjected to thermal cyclization (imidization) with a gradual increase in temperature from 60 to 320 o C. The duration of the process is 60-90 minutes
Полученная полиимидная пленка имеет достаточно высокую прочность (1000-1200 кг/см2) однако она недостаточно термически стабильна. Так, ее усадка после выдержки в течение 30 мин при температуре 350oС составляет 1-2% а после выдержки в течение 60 мин, при 200oC 0,2-0,3%
Такая величина усадки делает пленку непригодной для применения в специальных областях техники, в частности в качестве основы для изготовления печатных плат в микроэлектронике.The resulting polyimide film has a sufficiently high strength (1000-1200 kg / cm 2 ) however it is not thermally stable enough. So, its shrinkage after holding for 30 minutes at a temperature of 350 o C is 1-2% and after holding for 60 minutes, at 200 o C 0.2-0.3%
This shrinkage makes the film unsuitable for use in special fields of technology, in particular as a basis for the manufacture of printed circuit boards in microelectronics.
Пленка для электронной промышленности должна иметь хорошую геометрию (быть плоской) и иметь усадку при 350oC менее 0,6% а при 200oС не более 0,05%
Наиболее близким изобретению является способ получения полиимидной пленки, имеющей повышенную термическую стабильность.The film for the electronics industry must have good geometry (be flat) and have a shrink at 350 o C less than 0.6% and at 200 o C no more than 0.05%
Closest to the invention is a method for producing a polyimide film having enhanced thermal stability.
Согласно патента полиимидную пленку получают поливом раствора полиамидокислоты на подложку, сушкой полиамидокислотной пленки и последующей стадийной термообработкой в напряженном состоянии, причем первую стадию проводят при постоянных размерах пленки хотя бы в одном направлении и ступенчатом подъеме температуры от 100 до 400oС, а вторую стадию при температурах до 550oC путем двухосной ориентации пленки.According to the patent, a polyimide film is obtained by pouring a solution of polyamide acid onto a substrate, drying the polyamide acid film and subsequent stage heat treatment in a stressed state, the first stage being carried out at constant film sizes in at least one direction and a stepwise temperature rise from 100 to 400 o C, and the second stage at temperatures up to 550 o C by biaxial orientation of the film.
После подобной термообработки пленка имеет пониженную усадку (при 550oC 1,5% (30 мин), 350oC 1,0% (30 мин), и 200oC 0,1% (60 мин).After such heat treatment, the film has reduced shrinkage (at 550 ° C. 1.5% (30 min), 350 ° C. 1.0% (30 minutes), and 200 ° C. 0.1% (60 minutes).
Описанный способ имеет следующие недостатки. The described method has the following disadvantages.
1. Ориентация пленки на второй стадии термообработки возможна только после длительной (более 6 часов) высокоинтенсивной термообработки пленки при температурах до 400 oС с целью доведения остаточного содержания растворителя до величины менее 0,01% Только в этом случае после ориентации, возникает термостабильная структура полимера. В противном случае на пленке при ориентации возникают многочисленные гофры и полосы.1. Orientation of the film at the second stage of heat treatment is possible only after a long (more than 6 hours) high-intensity heat treatment of the film at temperatures up to 400 o С in order to bring the residual solvent content to less than 0.01%. Only in this case, after orientation, does the polymer stabilize . Otherwise, numerous corrugations and bands appear on the film during orientation.
Однако проведение столь интенсивной и длительной термообработки приводит не только к удалению растворителя, но и к деструкции самого полимера (полиимида), что резко снижает диэлектрические и физико-механические свойства пленки и препятствует ее дальнейшему использованию. However, carrying out such an intensive and lengthy heat treatment leads not only to the removal of the solvent, but also to the destruction of the polymer itself (polyimide), which sharply reduces the dielectric and physico-mechanical properties of the film and prevents its further use.
2. Как уже указывалось, время термообработки по рассматриваемому патенту составляет более 6 часов. Такой процесс малопроизводителен и не может быть применен в промышленных условиях. 2. As already indicated, the heat treatment time for the patent in question is more than 6 hours. Such a process is inefficient and cannot be applied in an industrial environment.
3. Оборудование для двухосной ориентации полиимидной пленки чрезвычайно сложно и энергоемко. Это связано с высокими температурами ориентации (до 550oC) и большими усилиями (более 100 кг/см2), возникающими при продольной и поперечной вытяжке полиимидной пленки.3. Equipment for biaxial orientation of a polyimide film is extremely complex and energy intensive. This is due to high orientation temperatures (up to 550 o C) and high forces (more than 100 kg / cm 2 ) arising from the longitudinal and transverse stretching of the polyimide film.
Особенно сложны крупные установки, применяемые для поперечной или одновременной ориентации полиимидной пленки. Especially complex are the large installations used for the transverse or simultaneous orientation of the polyimide film.
4. Несмотря на практически полное удаление растворителя, пленка после процесса двухосной ориентации не является полностью плоскостной, а имеет гофры и карманы. 4. Despite the almost complete removal of the solvent, the film after the biaxial orientation process is not completely planar, but has corrugations and pockets.
Целью предлагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных свойств пленки. The aim of the invention is to improve the operational properties of the film.
Поставленная цель достигается способом, включающем операции полива раствора полиамидокислоты на подложку, сушки полиамидокислотной плетки и ее стадийной термообработки в напряженном состоянии, причем первую стадию термообработки проводят при постоянных размерах пленки хотя бы в одном направлении и ступенчатом подъеме температуры от 100 до 400o C, а термообработку на второй стадии проводят на криволинейной (например, цилиндрической) газовой подушке в условиях одноосного приложения усилия величиной 0,1-0,5 кг/см2 без удержания пленки в поперечном направлении при температуре 320-440oС. Температуру, давление и расход газа в газовой подушке могут регулировать. Сторону пленки, не контактирующую с газовой подушкой обдувают газом с температурой равной температуре газа в подушке и давлением, меньшим давления газа в подушке. Охлаждение пленки после второй стадии термообработки проводят на криволинейной (например, цилиндрической) газовой подушке при температуре 20-40oC и натяжении, равном натяжению второй стадии термообработки, причем при данном натяжении пленки, давление и расход газа в криволинейной (цилиндрической) газовой подушке выбирают из условия: H/h max, где Н толщина газовой подушки по середине между входом и выходом пленки с участка термообработки; h толщина газовой подушки на входе и выходе пленки с участка термообработки.This goal is achieved by a method including the operation of pouring a solution of polyamide acid on a substrate, drying a polyamide acid whisk and its stage heat treatment in a stressed state, the first stage of heat treatment being carried out at constant film sizes in at least one direction and a stepwise temperature increase from 100 to 400 o C, and heat treatment in the second stage is carried out on a curved (for example, cylindrical) gas cushion under uniaxial application of a force of 0.1-0.5 kg / cm 2 without holding the film in the cross the final direction at a temperature of 320-440 o C. The temperature, pressure and gas flow in the gas cushion can be adjusted. The side of the film that is not in contact with the gas cushion is blown with gas at a temperature equal to the temperature of the gas in the cushion and a pressure lower than the gas pressure in the cushion. Film cooling after the second heat treatment stage is carried out on a curved (for example, cylindrical) gas cushion at a temperature of 20-40 o C and a tension equal to the tension of the second heat treatment stage, and at a given film tension, the gas pressure and flow rate in a curved (cylindrical) gas cushion is selected from the condition: H / h max, where N is the thickness of the gas cushion in the middle between the inlet and outlet of the film from the heat treatment section; h the thickness of the gas cushion at the inlet and outlet of the film from the heat treatment section.
На фиг. 1 представлено устройство для осуществления способа получения полиимидной пленки, на фиг. 2 схемы расположения пленки над криволинейной газовой подушкой при различных натяжениях, на фиг.3 графики, показывающие величину газовой подушки на участке термообработки. In FIG. 1 shows a device for implementing a method for producing a polyimide film, FIG. 2 are diagrams of film arrangement over a curved gas cushion at various tensions; Fig. 3 graphs showing the size of the gas cushion in the heat treatment section.
Устройство для осуществления способа содержит бункер 1 с раствором полиимидокислоты, шестеренчатый насос 2, фильеру 3, барабан 4, установку первой стадии термообработки 5 (установка крупного типа), установку второй стадии термообработки 6 и намотчик пленки 7. Установка второй стадии термообработки включает группу зажимных греющих валков 8, термообрабатывающий валок 9 с газопроницаемой рабочей поверхностью, охлаждающие валки 10 и 11 с газопроницаемой рабочей поверхностью, причем валок 11 качающийся и группу зажимных валков 12. Над валками 9 и 10 установлены короба 13 и 14 с газопроницаемой рабочей поверхностью для нагрева и охлаждения обрабатываемой полиимидной пленки 15. A device for implementing the method comprises a hopper 1 with a solution of polyimidic acid, a gear pump 2, a die 3, a drum 4, a first heat treatment stage 5 installation (large type installation), a second heat treatment stage 6 installation and a film winder 7. The second heat treatment stage installation includes a group of clamping heaters rolls 8, heat-treating
Предложенный способ основан на обнаруженном эффекте снижения усадки пленки при одновременном сохранении или даже улучшении плоскостности в условиях термообработки пленки на криволинейной, например, цилиндрической газовой подушке при температурах 320-440oС и натяжениях 0,1-0,5 кг/см2.The proposed method is based on the discovered effect of reducing film shrinkage while maintaining or even improving flatness under conditions of heat treatment of the film on a curvilinear, for example, cylindrical gas cushion at temperatures of 320-440 o With and tensions of 0.1-0.5 kg / cm 2 .
Только сочетание этих двух параметров (усадки и плоскостности) позволяет применять термообработанную пленку в электронной промышленности, например, для изготовления печатных плат и фольгировании диэлектриков. Only a combination of these two parameters (shrinkage and flatness) allows the use of heat-treated film in the electronics industry, for example, for the manufacture of printed circuit boards and foil dielectrics.
Задача снижения усадки пленки без учета сохранения плоскостности является тривиальной и может быть легко решена, например, нагревом свободно лежащего образца пленки до необходимых, температур или способом описанным в прототипе. При этом, однако, происходит резкое коробление пленки. The task of reducing the shrinkage of the film without taking into account the preservation of flatness is trivial and can be easily solved, for example, by heating a free-lying film sample to the required temperatures or by the method described in the prototype. In this case, however, a sharp warpage of the film occurs.
Решить задачу сохранения плоскостности при одновременном снижении усадки впервые удалось с помощью предложенного способа. To solve the problem of preserving flatness while reducing shrinkage for the first time was possible using the proposed method.
Способ получения полиимидной пленки осуществляют следующим образом. A method of obtaining a polyimide film is as follows.
Раствор полиамидокислоты (ПАК) в определенном растворителе из бункера 1 с помощью шестеренчатого насоса 2 подают в фильеру 3 и поливом наносят на вращающийся барабан 4, где при температурах 80-110oС в течение 5-15 мин, осуществляется сушка пленки до содержания остаточного растворителя 20-30% Далее пленку направляют в установку клуппного типа 5, где производится первая стадия термообработки при ступенчатом подъеме температуры от 100 до 400oС в течение 20-60 мин. В результате такой термообработки происходит превращение полиамидокислоты в полиимид. Затем пленка направляется в установку 6, где на валках 8 она предварительно нагревается и на газопроницаемом валке 9, внутрь которого подается нагретый газ, проводится вторая стадия термообработки в диапазоне температур 320-440oС при натяжении 0,1-0,5 кг/см2. В случае необходимости применения более мягкого режима нагрева пленки, валок может быть заменен на несколько последовательно расположенных газопроницаемых валков аналогичной конструкции.A solution of polyamic acid (PAA) in a specific solvent from hopper 1 is fed into a die 3 using a gear pump 2 and sprayed onto a rotating drum 4, where at temperatures of 80-110 o C for 5-15 minutes, the film is dried to the content of residual solvent 20-30% Next, the film is sent to the installation of the screw type 5, where the first stage of heat treatment is performed with a stepwise rise in temperature from 100 to 400 o C for 20-60 minutes As a result of this heat treatment, the conversion of polyamic acid to polyimide occurs. Then the film is sent to the installation 6, where it is preheated on the
При этом температура газа, подаваемого в каждый из валков может изменяться от валка к валку по любой заданной программе (например, плавно повышаться). На газопроницаемых валках 10 и 11 пленка охлаждается до температуры 20-40oС газом.In this case, the temperature of the gas supplied to each of the rolls can vary from roll to roll according to any given program (for example, gradually increase). On gas-
Натяжение пленки задавалось в пределах 0,1-0,5 кг/см2 за счет качающегося газопроницаемого валка 11. Поддержание постоянства натяжения производилось за счет автоматического регулирования скорости двух групп зажимных валков 8 и 12 соответственно. Величина натяжения задается любым известным способом (грузами, пневмоцилиндрами, тензодатчиками натяжения и т.д.).The film tension was set in the range of 0.1-0.5 kg / cm 2 due to the swinging gas-permeable roll 11. Maintaining a constant tension was carried out by automatically controlling the speed of two groups of
Давление и расход газа подбирали таким образом, чтобы обеспечивалось образование воздушной подушки между валками 9, 10, 11 и пленкой 15, и, чтобы отношение H/h было максимальным (см. фиг. 2 и 3). Здесь h толщина подушки на входе и выходе с участка термообработки, Н толщина подушки посередине между входом и выходом с участка термообработки. The pressure and gas flow rate were selected so that an air cushion was formed between the
При правильно подобранных расходе и давлении газа каждому заданному натяжению пленки соответствует совершенно определенное ее положение на воздушной подушке. Пленка располагается на подушке, как показано на фиг.2, 3. При этом на фиг.2а показано положение пленки при небольшом натяжении и большом давлении газа. В этом случае поток отводимого из подушки газа направлен преимущественно поперек движения пленки и, как показали эксперименты, этот поток оказывает дополнительное разглаживающее действие на пленку. With correctly selected gas flow and pressure, each given film tension corresponds to its perfectly defined position on the air cushion. The film is located on the cushion, as shown in figure 2, 3. In this case, figure 2a shows the position of the film under low tension and high gas pressure. In this case, the flow of gas discharged from the cushion is directed mainly across the motion of the film and, as experiments have shown, this flow has an additional smoothing effect on the film.
Если давление газа недостаточно (или натяжение слишком велико), то поток отводимого газа направлен преимущественно вдоль пленки (фиг.2б). В этом случае термообработанная пленка имеет продольные складки. If the gas pressure is insufficient (or the tension is too high), then the flow of exhaust gas is directed mainly along the film (fig.2b). In this case, the heat-treated film has longitudinal folds.
В случае очень большого давления газа при небольшом натяжении, наблюдается "унос" пленки, ее колебания на подушке, приводящие к большой неравномерности свойств пленки. In the case of a very high gas pressure with a slight tension, the film is "entrained", its vibrations on the cushion, leading to a large non-uniformity of the film properties.
К сожалению из-за большого количества факторов, влияющих на положение пленки (длина участка термообработки, ширина пленки, величина натяжения, сопротивление газопроницаемой) стенки валка, давление и расход газа в подушке), авторам не удалось установить однозначной связи между величинами натяжения и расхода газа, определяющими максимальный эффект разглаживания пленки. Экспериментально было установлено, что максимальная плоскостная, при прочих равных условиях, пленка получается при выполнении указанного соотношения H/h max. Unfortunately, due to the large number of factors affecting the position of the film (heat treatment length, film width, tension, gas permeable resistance) of the roll wall, pressure and gas flow in the cushion), the authors were unable to establish an unambiguous relationship between the tension and gas flow that determine the maximum smoothing effect of the film. It was experimentally established that the maximum planar, ceteris paribus, film is obtained when the specified ratio H / h max.
Очень важным требованием является необходимость обдува стороны пленки не контактирующей газовой подушкой газом с температурой равной температуре газа в подушке. Равенство температур с обеих сторон пленки обеспечивает равномерность свойств термообработанной пленки. A very important requirement is the need to blow the sides of the film with a non-contacting gas pad with gas at a temperature equal to the temperature of the gas in the pillow. Equal temperatures on both sides of the film ensures uniformity of the properties of the heat-treated film.
Условие обдува пленки газом, подаваемым через газопроницаемые короба 13 и 14 с давлением Po, меньшим давления Pп газа в подушке (через валки 9 и 10) определяет, дополнительно к изложенному, условия равновесия пленки на подушке при термообработке.The condition for blowing the film with gas supplied through gas-permeable boxes 13 and 14 with a pressure P o less than the pressure P p of the gas in the pillow (through the
Было установлено, что если давление подаваемого газа одинаковы с обеих сторон пленки, т.е. Po Pп, то ее положение на подушке становится неустойчивым, возникают колебания, приводящие к получению неплоскостной пленки.It was found that if the pressure of the supplied gas is the same on both sides of the film, i.e. P o P p , then its position on the pillow becomes unstable, vibrations occur, resulting in a non-planar film.
Если давление сверху больше, т.е. Po > Pп, то пленка поджимается к пористому валку и возникает картина, показанная на фиг.2б, т.е. поток отводимого газа идет в основном вдоль пленки, его разглаживающие действие незначительно и пленка после термообработки имеет продольные складки.If the pressure from above is greater, i.e. P o > P p , then the film is pressed against the porous roll and the pattern shown in fig.2b, i.e. the flow of exhaust gas is mainly along the film, its smoothing effect is negligible and the film after longitudinal processing has longitudinal folds.
При условии Po < Pп, обдувающий газ оказывает не только термостатирующее, но и разглаживающее действие (фиг.2а).Provided that P o <P p , the blowing gas has not only thermostatic, but also a smoothing effect (figa).
Для получения плоской безусадочной пленки также очень важен режим охлаждения. Попытки охлаждать пленку, например, на металлических валках приводили к очень сильному ее короблению. Силовое разделение двух процессов (термообработки и охлаждение) приводили либо к увеличению усадки, либо к появлению продольных складок, отсюда было получено условие равенства натяжения при термообработке и охлаждении. To obtain a flat, non-shrink film, the cooling mode is also very important. Attempts to cool the film, for example, on metal rolls led to a very strong warpage. The force separation of the two processes (heat treatment and cooling) led either to an increase in shrinkage or to the appearance of longitudinal folds, from which the condition of equal tension during heat treatment and cooling was obtained.
Угол обхвата пленкой криволинейной поверхности может быть любым, графики, показывающие величину газовой подушки на участке термообработки (фиг. 3) приведены для угла обхвата 120o
В качестве движущейся подложки, кроме поверхности барабана, можно использовать также и бесконечную металлическую ленту. Особо следует остановиться на выборе газа применяемого в газовой подушке для термообработки. Выбор газа определяется, с одной стороны, требованиями, предъявляемыми к пленке, с другой, толщиной термообрабатываемой пленки. Конечно, во всех случаях, наиболее предпочтительным является использование инертного газа (например, азота) с целью предотвращения термоокислительной деструкции пленки. Однако, как показали эксперименты, в связи с незначительным временем термообработки (до 120 сек) и особенно для пленок малой (до 40 мкм) толщины применение азота не является обязательным. В этом случае подача воздуха в газопроницаемый валок и его контакт с термообрабатываемой пленкой не приводит к сколько-нибудь значительной деструкции полимера.The angle of the film circumference of the curved surface can be any, graphs showing the size of the gas cushion in the heat treatment area (Fig. 3) are given for the angle of 120 o
In addition to the surface of the drum, an endless metal strip can also be used as a moving substrate. Particular attention should be paid to the choice of gas used in the gas cushion for heat treatment. The choice of gas is determined, on the one hand, by the requirements for the film, on the other hand, by the thickness of the heat-treatable film. Of course, in all cases, it is most preferable to use an inert gas (for example, nitrogen) in order to prevent thermal oxidative degradation of the film. However, experiments have shown that, due to the short heat treatment time (up to 120 sec) and especially for films of small (up to 40 microns) thickness, the use of nitrogen is not necessary. In this case, the air supply to the gas-permeable roll and its contact with the heat-treatable film does not lead to any significant polymer degradation.
Последнее обстоятельство существенно упрощает оборудование для второй стадии термообработки. The latter circumstance greatly simplifies the equipment for the second stage of heat treatment.
Изобретение подтверждается примерами. The invention is confirmed by examples.
Пример 1. Example 1
13% раствор полиимидного лака ПАК-1 на основе пиромеллитового диангидрида и 4,4'-диаминодифенилоксида полученного, в растворителе N,N'-диметилформамиде, с помощью фильеры 3 наносят на поверхность барабана 4 с температурой 95 oС, где формуют в пленку и сушат. Далее пленку с остаточным содержанием растворителя 25% направляют в установку клуппного типа, где при постоянных размерах пленки в продольном направлении в условиях ступенчатого подъема температуры от 100 до 400oC проводится ее имидизация по следующему режиму:
100oC 10 мин
150oC 10 мин
200oC 20 мин
300oC 20 мин
400oC 30 мин.A 13% solution of PAK-1 polyimide varnish based on pyromellitic dianhydride and 4,4'-diaminodiphenyl oxide obtained in a solvent N, N'-dimethylformamide, is applied by means of die 3 to the surface of drum 4 with a temperature of 95 ° C, where it is formed into a film and are dried. Then the film with a residual solvent content of 25% is sent to the installation of the screw type, where at constant film sizes in the longitudinal direction under conditions of stepwise temperature rise from 100 to 400 o C it is imidized according to the following mode:
100 o
150 o
200 o
300 o
400 o C 30 min.
После этой стадии термообработки ПМ-пленка с остаточным содержанием растворителя ≈ 0,3 0,6% имела следующие свойства: прочность при разрыве вдоль и поперек 1200 кг/см2, относительное удлинение при разрыве ≈ 50% усадка при 200oC 0,2% при 350oC ≈ 1,5% Толщина пленки 40 мкм. Пленка была плоской без гофр.After this heat treatment stage, the PM film with a residual solvent content of ≈ 0.3 0.6% had the following properties: tensile strength along and across 1200 kg / cm 2 , elongation at break ≈ 50% shrinkage at 200 o C 0.2 % at 350 o C ≈ 1.5
Вторая стадия термообработки была проведена с целью доведения свойств пленки, прежде всего усадки, до требований электронной промышленности. Термообработка проводилась на газовой подушке, образованной путем подачи, нагретого воздуха в газопроницаемый валок 9 диаметром 400 мм. Скорость пленки 0,5 м/мин. Угол охвата валка пленкой 120o Температура газа в подушке 350oС, в коробе 13 обдува 350oC. Натяжение пленки 0,2 кг/см2 Температура охлаждения в валке 10 и коробе 20oС. Давление газа, подаваемого в валки 9 и 10 ≈ 0,01 атм, в короба обдува 13 и 14 0,005 атм. Давление газа в подушке было подобрано из условия H/h max.The second stage of heat treatment was carried out in order to bring the properties of the film, primarily shrinkage, to the requirements of the electronics industry. The heat treatment was carried out on a gas cushion formed by supplying heated air to a gas-
Готовая пленка имела усадку при 200oC 0,05% при 350oC 0,5% Пленка была плоской, ее прочность составила 1200 кг/см2 относительное удлинение ≈ 50-55%
Таким образом, пленка обработанная по указанному режиму полностью отвечала требованиям электронной промышленности.The finished film had a shrink at 200 o C 0.05% at 350 o C 0.5% The film was flat, its strength was 1200 kg / cm 2 elongation ≈ 50-55%
Thus, the film processed according to the specified mode fully met the requirements of the electronics industry.
Примеры 2-8. Examples 2-8.
Для иллюстрации возможностей предлагаемого способа и границ технологических параметров, запасных в формуле, приведем в виде таблицы варианта технологического режима, свойства пленки до и после второй стадии термообработки. Отметим, что в зависимости от толщины пленки и технологического режима сушки и первой стадии термообработки свойства пленки могут весьма сильно различаться. To illustrate the possibilities of the proposed method and the boundaries of the technological parameters, spare in the formula, we present in the form of a table a variant of the technological regime, the properties of the film before and after the second stage of heat treatment. Note that, depending on the film thickness and the technological mode of drying and the first stage of heat treatment, the properties of the film can vary greatly.
Так для пленки толщиной ≈ 100 мкм практически невозможно после процесса имидизации (первой стадии термообработки) получить усадку менее 1,5% (350oC), а для тонких пленок менее 0,6-0,9% (350oC).So for a film with a thickness of ≈ 100 μm, it is practically impossible to obtain a shrink of less than 1.5% (350 o C) after the imidization process (first stage of heat treatment), and for thin films less than 0.6-0.9% (350 o C).
Температурные границы (320-440oC) определяются, с одной стороны, прекращением процесса снижения усадки при испытаниях 350oC (ниже 320oC), с другой, увеличением неплоскостности пленки выше допустимых пределов (выше 440oC).The temperature limits (320-440 o C) are determined, on the one hand, by the termination of the process of reducing shrinkage during testing 350 o C (below 320 o C), on the other hand, by an increase in the film flatness above acceptable limits (above 440 o C).
Нами было установлено, что по мере снижения натяжения в указанных пределах (0,1-0,5 кг/см2), плоскостность пленки несколько улучшается, однако при уменьшении натяжения менее 0,1 мг/см2 плоскостность снова ухудшается из-за того, что положение пленки на газовой подушке становится неустойчивыми. При натяжении выше 0,5 кг/см2 на пленке появляются продольные складки.We found that as the tension decreases within the indicated limits (0.1-0.5 kg / cm 2 ), the flatness of the film improves slightly, however, when the tension decreases below 0.1 mg / cm 2, the flatness worsens again due to that the position of the film on the gas cushion becomes unstable. When the tension is above 0.5 kg / cm 2 , longitudinal folds appear on the film.
Как уже отмечалось в результате термообработки на второй стадии плоскостность пленки могла быть улучшена. Этого, однако, не наблюдалось при натяжениях менее 0,1 кг/см2
В приведенных примерах режимы и сушки первой стадии термообработки соответствовали примеру 1,
где δ толщина пленки, мкм,
t температура газовой подушки (температура второй стадии термообработки), oC.As already noted as a result of heat treatment in the second stage, the flatness of the film could be improved. This, however, was not observed at tensions less than 0.1 kg / cm 2
In the above examples, the modes and drying of the first stage of heat treatment corresponded to example 1,
where δ is the film thickness, microns,
t temperature of the gas cushion (temperature of the second stage of heat treatment), o C.
tохл. температура охлаждения пленки, oC,
T натяжение пленки, кг/см2,
Pп давление газа в подушке, атм,
eo и 
ε и e′ тоже после термообработки,
τ продолжительность второй стадии термообработки, сек.t cool. film cooling temperature, o C,
T film tension, kg / cm 2 ,
P p gas pressure in the pillow, atm,
e o and
ε and e ′ also after heat treatment,
τ duration of the second stage of heat treatment, sec.
Значения давления газа в подушке (примеры 2-8) были больше значений давления газа над подушкой и подбирались из условия. The gas pressure in the pillow (examples 2-8) were greater than the gas pressure above the pillow and were selected from the condition.
Последние примеры (5-8) являются сравнительными. В них показано, что переход через граничные значения по температуре и натяжению приводит к получению некондиционной пленки (в примерах 6-8 пленка неплоскостна, а в примере 5 пленка не проходит по усадке). Recent examples (5-8) are comparative. They showed that the transition through the boundary values in temperature and tension leads to the formation of a substandard film (in examples 6-8, the film is non-flat, and in example 5 the film does not pass through shrinkage).
Остальные физико-механические свойства пленки до и после второй стадии термообработки были практически одинаковы и отвечали требованиям электронной промышленности. The other physical and mechanical properties of the film before and after the second stage of heat treatment were almost the same and met the requirements of the electronics industry.
Пример 9. Example 9
Пленка обрабатывалась по режиму примера 1, но давление газа в подушке было равно давлению над пленкой (Рo Pп). При этом пленка испытывала постоянные поперечные колебания при термообработке. В результате полученная пленка была неоднородна по свойствам, имела карманы и складки.The film was processed according to the mode of example 1, but the gas pressure in the pillow was equal to the pressure above the film (P o P p ). In this case, the film experienced constant transverse vibrations during heat treatment. As a result, the resulting film was heterogeneous in properties, had pockets and folds.
Пример 10. Example 10
Термообработка проводилась аналогично примеру 8, но давление газа над пленкой было больше давления в газовой подушке Рo > Pп, т.е. над пленкой Рo 0,02 атм в газовой подушке Рп 0,01 атм.The heat treatment was carried out analogously to example 8, but the gas pressure above the film was greater than the pressure in the gas cushion P o > P p , i.e. above the film P o 0.02 atm in a gas cushion P p 0.01 atm.
В этом случае пленка была практически прижата к поверхности газопроницаемого валка 9 (рис.2б), (зазор < 1 мм). Пленка после термообработки имела многочисленные продольные складки. In this case, the film was practically pressed against the surface of the gas-permeable roll 9 (Fig. 2b), (gap <1 mm). The film after heat treatment had numerous longitudinal folds.
Пример 11. Example 11
Чтобы показать необходимость термообработки на цилиндрической газовой подушке, пленка была термообработана на режимах примера 1 на устройстве, представляющем собой плоский короб, оснащенный дюзами для подачи нагретого газа. Над дюзами в камере проходила полиимидная пленка. При этом, пленка находилась на плоской газовой подушке. To show the need for heat treatment on a cylindrical gas cushion, the film was heat treated in the modes of example 1 on a device that is a flat box equipped with nozzles for supplying heated gas. A polyimide film passed over the nozzles in the chamber. At the same time, the film was on a flat gas cushion.
Усадка после такой термообработки оказалась практически такой же как и в примере 1 (0,5-0,6% при 350oC), однако пленка при этом была явно некондиционной из-за сильного коробления.The shrinkage after such heat treatment turned out to be almost the same as in example 1 (0.5-0.6% at 350 o C), however, the film was clearly substandard due to strong warpage.
Пример 12. Example 12
Пленка термообрабатывалась аналогично примеру 1, однако охлаждение проводилось не на газовой подушке, а на поверхности металлических валков). The film was heat treated analogously to example 1, however, cooling was carried out not on a gas cushion, but on the surface of metal rolls).
После этого пленка имела многочисленные складки, карманы и была некондиционной. After that, the film had numerous folds, pockets and was substandard.
Пример 13. Example 13
Пленка термообрабатывалась аналогично примеру 1, однако давление в подушке было резко снижено (до 0,002 атм) таким образом, что соотношение H/h ≠ max /H ≈ h). Пленка после термообработки имела многочисленные продольные складки. The film was heat-treated analogously to example 1, however, the pressure in the pillow was sharply reduced (to 0.002 atm) so that the ratio H / h ≠ max / H ≈ h). The film after heat treatment had numerous longitudinal folds.
Пример 14. Example 14
Аналогично примеру 1, давление в газовой подушке было резко увеличено (до 0,05 атм) таким образом, что H/h ≠ max. Пленка резко поднялась над валом (см. фиг.3). После термообработки пленка была неплоскостной. Analogously to example 1, the pressure in the gas cushion was sharply increased (up to 0.05 atm) so that H / h ≠ max. The film rose sharply above the shaft (see figure 3). After heat treatment, the film was non-flat.
Таким образом, данное изобретение позволяет улучшить эксплуатационные свойства полиимидной пленки и использовать этот процесс в промышленных условиях при обработке полиимидной пленки с остаточным содержанием растворителя более 0,01% ЫЫЫ2 ТТТ1 Thus, this invention allows to improve the operational properties of the polyimide film and to use this process in an industrial environment when processing a polyimide film with a residual solvent content of more than 0.01% LiNY2 TTT1
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU3040524 RU2065457C1 (en) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | Method of polyimide film producing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU3040524 RU2065457C1 (en) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | Method of polyimide film producing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2065457C1 true RU2065457C1 (en) | 1996-08-20 |
Family
ID=20928301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU3040524 RU2065457C1 (en) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | Method of polyimide film producing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2065457C1 (en) |
-
1992
- 1992-03-03 RU SU3040524 patent/RU2065457C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Энциклопедия полимеров. - М.: 1974, ч.II, c.822. Патент Франции N 2109447, кл. В 29d 7/00, 1973. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101796137B1 (en) | Stretching apparatus and method of manufacturing polyimide film using the same | |
| CN102725114B (en) | Process and equipment for production of polyimide film | |
| TWI520992B (en) | Method for making a polyimide film, apparatus for making a polyimide film, and a polyimide film | |
| US4725484A (en) | Dimensionally stable polyimide film and process for preparation thereof | |
| JPH046213B2 (en) | ||
| KR20110020198A (en) | Polyimide film | |
| JP4839914B2 (en) | Polymer film manufacturing apparatus and polymer film manufacturing method | |
| JP2004299937A (en) | Method of producing graphite film | |
| JP5857607B2 (en) | Stretching apparatus and method for producing polyimide film using the same | |
| RU2065457C1 (en) | Method of polyimide film producing | |
| JP6941459B2 (en) | Graphite film manufacturing method | |
| JP4406764B2 (en) | Gas barrier polyimide film and metal laminate using the same | |
| JPH11930A (en) | Manufacture of heat-resistant film, and manufacture of polyimide film | |
| JPWO2018070476A1 (en) | Method of producing graphite film | |
| JP3973311B2 (en) | Method and apparatus for producing polyimide film | |
| JP4821955B2 (en) | Polymer film manufacturing apparatus and polymer film manufacturing method | |
| JP4821960B2 (en) | Polymer film manufacturing apparatus and polymer film manufacturing method | |
| US20070138690A1 (en) | Process for producing synthetic resin film having molecular orientation controlled in md direction | |
| JP2004346210A (en) | Polyimide film and its manufacturing process | |
| JP2011131456A (en) | Gas-barrier polyimide film and metal layered product using the same | |
| JP2007022042A (en) | Manufacturing method of polymer film and utilization of polymer film | |
| JP2006327022A (en) | Apparatus for manufacturing polyimide film | |
| JP2007253517A (en) | Polymer film manufacturing apparatus and polymer film manufacturing method | |
| JP2009142999A (en) | Apparatus and method for manufacturing polyimide film, and polyimide film | |
| WO2016204285A1 (en) | Process for producing polymer film |