聚酰胺酸、聚酰亞胺、聚酰胺酸溶液、聚酰亞胺溶液、和由這些溶液獲得的聚酰亞胺膜、以 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于，獲得透明性、耐熱性、光學各向同性優(yōu)異、進而在有機溶劑中可溶的聚酰亞胺，并且其目的在于，利用作為該聚酰亞胺前體的聚酰胺酸和聚酰亞胺來提供耐熱性、透明性的要求高的制品或者構(gòu)件。特別是其目的在于，提供在將本發(fā)明的聚酰胺酸溶液和聚酰亞胺溶液形成于玻璃、金屬、金屬氧化物以及單晶硅等無機物表面的用途中應用的制品和構(gòu)件。通過由含有脂環(huán)式四羧酸二酐和芴結(jié)構(gòu)的單體形成的聚酰胺酸和聚酰亞胺，能夠解決上述課題。
【專利說明】聚酰胺酸、聚酰亞胺、聚酰胺酸溶液、聚酰亞胺溶液、和由這些溶液獲得的聚酰亞胺膜、以及聚酰亞胺膜的利用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚酰胺酸、聚酰亞胺、聚酰胺酸溶液、聚酰亞胺溶液、和由這些溶液獲得的聚酰亞胺膜。并且涉及利用該聚酰亞胺膜的電子設(shè)備材料、TFT基板、柔性顯示基板、濾色器、印刷物、光學材料、液晶顯示裝置、有機EL和電子紙等圖像顯示裝置、3-D顯示器、太陽能電池、觸摸屏、透明導電膜基板、現(xiàn)在使用玻璃的部分的代替材料。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來伴隨著液晶、有機EL、電子紙等顯示器、太陽能電池、觸摸屏等電子設(shè)備的快速進步，要求設(shè)備薄型化、輕質(zhì)化、進而柔性化。于是，研究能夠進行薄型化、輕質(zhì)化、柔性化的塑料膜基板來代替這些設(shè)備中使用的玻璃基板。
[0003]這些設(shè)備中在基板上形成有各種各樣的電子元件，例如薄膜晶體管、透明電極等，但形成這些電子元件必需高溫工藝。因此，塑料膜基板必需具有盡可能適應高溫工藝的足夠的耐熱性。 [0004]另外，從顯示元件發(fā)出的光通過塑料膜基板而射出時(例如底部發(fā)射型有機EL等)，塑料膜基板必需具有透明性。特別是要求屬于可見光區(qū)域的400nm以下的波長區(qū)域下的光透射率高。并且在光通過相位差膜、偏振片時(例如液晶顯示器、觸摸屏等)，除透明性以外，還必須光學各向同性高。
[0005]這些設(shè)備的制作工藝分為間歇式和卷對卷式。在利用卷對卷的制作工藝時，必需具有新型設(shè)備，進而必須克服由旋轉(zhuǎn)和接觸引起的一些問題。另一方面，間歇式是在玻璃基板上涂布涂布樹脂溶液、干燥、形成基板后剝離的工藝。因此，間歇式能夠利用現(xiàn)行TFT等玻璃基板用工藝設(shè)備，所以在成本方面是有優(yōu)勢的。
[0006]出于這樣的背景，強烈地希望開發(fā)出能夠?qū)诂F(xiàn)有的間歇工藝，耐熱性、透明性、光學各向同性優(yōu)異、進而在通用有機溶劑中可溶的材料。
[0007]作為滿足上述要求的材料，研究了作為耐熱性優(yōu)異的材料已知的聚酰亞胺系材料。要獲得透明性高的聚酰亞胺時，通常使用脂環(huán)式單體(專利文獻1、專利文獻2)。另一方面，已知含有芴結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺對于呈現(xiàn)可溶性、控制光學特性、或者經(jīng)時性穩(wěn)定的密合性是有效的(專利文獻3、專利文獻4)。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本國公開專利公報“日本特開2010-70721號公報(2010年4月2日公開)”
[0011]專利文獻2:W02008/010494號公報(2008年I月24日公開)
[0012]專利文獻3:日本國公開專利公報“日本特開2010-180349號公報(2010年8月19日公開)”
[0013]專利文獻4:日本國公開專利公報“日本特開2010-189578號公報(2010年9月2日公開)”

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0015]雖然專利文獻I中記載的聚酰亞胺使用脂環(huán)式單體，耐熱性和透明性優(yōu)異，但關(guān)于在有機溶劑中的可溶性和光學特性沒有記載。此外，雖然專利文獻2中記載的使用了脂環(huán)式單體的聚酰亞胺在有機溶劑中的可溶性高，但關(guān)于透明性、光學特性沒有記載，耐熱性也不夠。專利文獻3中記載的含有芴結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺的耐熱性、透明性優(yōu)異，在有機溶劑中也可溶，但厚度方向的相位差大，沒有兼具光學各向同性。專利文獻4中記載的具有芴結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺在芴結(jié)構(gòu)中具有羧基，因此存在耐熱性不充分的可能性。
[0016]如上所述，即使是含有脂環(huán)式單體的體系、或含有芴結(jié)構(gòu)的材料，迄今仍未知在耐熱性、透明性、還有在有機溶劑中的可溶性以及光學各向同性方面均優(yōu)異的物質(zhì)。
[0017]本發(fā)明是鑒于上述實際情況而完成的，其目的在于，獲得透明性和耐熱性、還有在有機溶劑中的可溶性以及光學各向同性優(yōu)異的聚酰亞胺、聚酰胺酸。并且其目的在于，利用該聚酰亞胺、聚酰胺酸來提供耐熱性、透明性要求高的制品或者構(gòu)件。特別是其目的在于，提供在將本發(fā)明的聚酰亞胺、聚酰胺酸形成于玻璃、金屬、金屬氧化物以及單晶硅等無機物表面的用途中應用的制品和構(gòu)件。
[0018]用于解決技術(shù)問題的手段
[0019]發(fā)現(xiàn):為了獲得作為上述課題的耐熱性、透明性、還有在有機溶劑中的可溶性和光學各向同性優(yōu)異的聚酰亞胺，使用具有脂環(huán)式四羧酸二酐和芴骨架的單體是有效的。
[0020]即，本發(fā)明所涉及的聚酰亞胺的特征在于，含有下述通式(5)表示的結(jié)構(gòu)。
[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種聚酰亞胺，含有下述通式(5)表示的結(jié)構(gòu)，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酰亞胺，其特征在于，所述通式(5)中的A表示的2價有機基團是含有醚鍵的2價有機基團。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚酰亞胺，其特征在于，所述通式(5)中所述的X值為0.3 ≤ X < 1.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的聚酰亞胺，其特征在于，所述通式(5)的A表示的2價有機基團來自于4，4’ - 二氨基二苯基醚、3，4’ - 二氨基二苯基醚、2，2-雙(4-氨基苯氧基苯基)丙烷、1, 4-雙(4-氨基苯氧基)苯、1，3-雙(4-氨基苯氧基)苯、1，3-雙(3-氨基苯氧基)苯、以及4，4’ -雙(4-氨基苯氧基)聯(lián)苯中的至少任一種二胺。
5.一種聚酰亞胺溶液,其含有權(quán)利要求1~4中任一項所述的聚酰亞胺和有機溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚酰亞胺溶液，其特征在于，所述有機溶劑含有選自酰胺系溶劑、酮系溶劑、酯系溶劑以及醚系溶劑中的至少I種。
7.一種聚酰胺酸，其含有下述通式(6)表示的結(jié)構(gòu)，
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚酰亞胺，其特征在于，所述通式(6)中的A表示的2價有機基團是含有醚鍵的2價有機基團。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的聚酰胺酸，其特征在于，所述通式(6)中所述的Y的值為0.3 ≤ Y < 1.0。
10.根據(jù)權(quán)利要求7~9中任一項所述的聚酰胺酸，其特征在于，通式(6)的A表示的2價有機基團來自于4，4’ - 二氨基二苯基醚、3，4’ - 二氨基二苯基醚、2，2-雙(4-氨基苯氧基苯基)丙烷、1, 4-雙(4-氨基苯氧基)苯、1，3-雙(4-氨基苯氧基)苯、1，3-雙(3-氨基苯氧基)苯、以及4，4’ -雙(4-氨基苯氧基)聯(lián)苯中的至少任一種二胺。
11.根據(jù)權(quán)利要求7~10中任一項所述的聚酰胺酸，其中，所述通式(6)表示的聚酰胺酸中的一部分被酰亞胺化。
12.—種聚酰胺酸溶液，其含有權(quán)利要求7~11中任一項所述的聚酰胺酸和有機溶劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的聚酰胺酸溶液，其特征在于，所述有機溶劑含有選自酰胺系溶劑、酮系溶劑、酯系溶劑以及醚系溶劑中的至少I種。
14.一種聚酰亞胺膜，其特征在于，由權(quán)利要求5或6所述的聚酰亞胺溶液得到。
15.一種聚酰亞胺膜，其特征在于，由權(quán)利要求12或13所述的聚酰胺酸溶液得到。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，將所述聚酰亞胺溶液涂裝在支撐體上而得到。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，將所述聚酰胺酸溶液涂裝在支撐體上而得到。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，所述支撐體是玻璃基板。
19.根據(jù)權(quán)利要求14~18中任一項所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，膜厚為IOym時的波長為400nm的光透射率是70%以上。
20.根據(jù)權(quán)利要求14~19中任一項所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，當設(shè)定面內(nèi)的折射率之中最大的為nx、最小的為ny、厚度方向的折射率為nz時,滿足nx — ny < 0.0002且(nx + ny) /2 — nz < 0.005 的關(guān)系。
21.根據(jù)權(quán)利要求14~20中任一項所述的聚酰亞胺膜，其特征在于，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為250°C以上。
22.—種基板，其含有權(quán)利要求14~21中任一項所述的聚酰亞胺膜。
23.一種光學材料，其含有權(quán)利要求14~21中任一項所述的聚酰亞胺膜。
24.一種圖像顯示裝置，其含有權(quán)利要求14~21中任一項所述的聚酰亞胺膜。
25.一種電子設(shè)備材 料，其含有權(quán)利要求14~21中任一項所述的聚酰亞胺膜。
【文檔編號】C08G73/10GK103608382SQ201280028876
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月13日
【發(fā)明者】藤井真理, 小澤伸二 申請人:株式會社鐘化