聚酰亞胺前體,聚酰亞胺,聚酰亞胺膜,清漆以及基板的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有透明性、耐彎曲性、高耐熱性、在高溫下具有非常低的線性熱 膨脹系數等優(yōu)良品質的聚酰亞胺及其前體。本發(fā)明還涉及了一種聚酰亞胺膜，包含該聚酰 亞胺或其前體的清漆以及基板。
【背景技術】
[0002] 伴隨著先進的信息社會的來臨，諸如光通信領域的光纖和光波導管等光學材料以 及顯示器裝置領域中的液晶定向膜和用于彩色濾光的保護膜等光學材料最近有了快速的 發(fā)展。在顯示裝置領域中，尤其是質量輕、柔性佳的塑料基板已經被作為玻璃基板的替代物 進行了研究，并且深入開展了能夠彎曲和旋轉的顯示器的開發(fā)。因此，需要能用于上述目的 的高性能的光學材料。
[0003] 由于分子內共軛以及電荷轉移復合物的形成，芳香族聚酰亞胺本質上是黃褐色 的。因此，用以減少顏色的手段，提高透明性的方法被相繼提出，例如，向分子內引入氟原 子、賦予主鏈的柔性、向側鏈中引入體積大的基團等來抑制分子內共軛和電荷轉移復合物 的形成。另外，利用原則上不形成電荷轉移復合物的半脂環(huán)或全脂環(huán)的聚酰亞胺來提高透 明性的方法也被提出。
[0004] 專利文獻1中公開了一種薄膜晶體管基板，其是通過利用傳統(tǒng)的成膜方法在透明 的聚酰亞胺（其中四羧酸組分的殘基是脂肪族基團）的膜基板上形成薄膜晶體管獲得的， 以獲得輕薄防碎的有源矩陣顯示器裝置。此處具體使用的聚酰亞胺是由1，2, 4, 5-環(huán)己烷 四羧酸二酐作為四羧酸成分并且4, 4' -二氨基二苯醚作為二胺成分而制得的。
[0005] 專利文獻2公開了一種制備具有良好的無色/透明性、耐熱性、平整性的由聚酰亞 胺形成的無色透明樹脂膜的方法，通過使用特殊干燥步驟的溶液澆鑄法，該無色透明樹脂 膜可用作液晶顯示器裝置或有機EL顯示裝置裝置中的透明基板、薄膜晶體管基板、柔性布 線的基板等。此處使用的聚酰亞胺是由1，2, 4, 5-環(huán)己烷四羧酸二酐作為四羧酸組分并且 a，a ' -雙（4_氨基苯基）-1. 4_二異丙基苯和4, 4' _2 (4_氨基苯氧基）聯苯作為二胺組分 而制得。
[0006] 專利文獻3和4公開了一種可溶于有機溶劑的聚酰亞胺，并且該聚酰亞胺使用二 環(huán)己基四羧酸作為四羧酸組分并且使用二氨基二苯醚、二氨基二苯基甲烷、1，4-雙（4-氨 基苯氧基）苯、1，3_雙（4-氨基苯氧基）苯、2,2_雙[4-(4-氨基苯氧基）苯]丙烷、 2[4-(4_氨基苯氧基）苯]砜、2[4-(4_氨基苯氧基）苯]醚或者間苯二胺作為二胺組分而 制得。
[0007] 其中將脂環(huán)族四羧酸二酐作為四羧酸組分并將芳香族二胺作為二胺組分的半脂 環(huán)聚酰亞胺具有透明性、耐彎曲性以及高耐熱性。但是，這種半脂環(huán)聚酰亞胺通常具有 50ppm/K或更大的高線性熱膨脹系數，因此半脂環(huán)聚酰亞胺與諸如金屬的導電材料之間的 線性熱膨脹系數差異大，在電路板的形成過程中就會有諸如翹曲增多的問題，特別的，存在 不能容易的形成在顯示器等中使用精細電路的問題。
[0008] 專利文獻5公開了一種由含有酯鍵和多種芳香族二胺的脂環(huán)酸二酐得到的聚酰 亞胺，例如實施例4的聚酰亞胺，在100°C到200°C之間具有不高于50ppm/K的線性熱膨脹 系數。但是，該聚酰亞胺具有約300°C的玻璃化轉變溫度，并且推斷在更高溫度下，該聚酰亞 胺的膜軟化并且該聚酰亞胺的線性熱膨脹系數會更大，因此，對于在高溫以及低溫下需要 低的熱膨脹率的電路形成過程，存在出現問題的風險。
[0009] 非專利文獻1公開了一種使用降冰片烷-2-螺_ a _環(huán)戊酮_ a ' _螺-降冰片 烷-5, 5"，6, 6"-四羧酸二酐作為四羧酸組分制備的聚酰亞胺。非專利文獻1公開了該聚 酰亞胺具有高耐熱性和高的玻璃化轉變溫度。進一步的，非專利文獻1還公開了使用的所 述降冰片烷-2-螺_ a _環(huán)戊酮_ a ' _螺-降冰片烷_5, 5"，6, 6"-四羧酸二酐包含六種立 體異構體。
[0010] 專利文獻6公開了一種使用降冰片烷-2-螺-a -環(huán)戊酮-a ' -螺-2" -降冰片 烷-5, 5"，6, 6"-四羧酸二酐和4, 4' -二苯醚等制備的聚酰亞胺。然而，并沒有提到該降冰 片烷-2-螺-a -環(huán)戊酮-a ' _螺-2" -降冰片烷-5, 5"，6, 6" -四羧酸二酐的立體構型。
[0011] 引用文獻
[0012] 專利文獻
[0013] 專利文獻 I JP-A-2003-168800
[0014] 專利文獻 2 :TO 2008/146637
[0015] 專利文獻 3 JP-A-2002-69179
[0016] 專利文獻 4 JP-A-2002-146021
[0017] 專利文獻 5 JP-A-2008-31406
[0018] 專利文獻 6 :W0 2011/099518
[0019] 非專利文獻
[0020] 非專利文獻 I :K0BUNSHI RONBUNSHU (Japanese Journal of Polymer Science and Technology), Vol. 68, No. 3, P. 127-131 (2011)

【發(fā)明內容】

[0021] 技術問題
[0022] 本發(fā)明是基于上述情況所提出的，本發(fā)明的目的是提供一種使用脂環(huán)族四羧酸二 酐作為四羧酸組分以及芳香族二胺作為二胺組分制成的聚酰亞胺，其具有高透明性、高耐 熱性并且在高溫下以及低溫下都具有低的線性熱膨脹系數。
[0023] 也就是說，本發(fā)明的目的是提供一種具有例如高透明性、耐彎曲性、高耐熱性以及 在高溫下具有極低的線性熱膨脹系數的優(yōu)良性能的聚酰亞胺及其前體。
[0024] 解決技術問題的技術手段
[0025] 本發(fā)明涉及如下項。
[0026][1] -種聚酰亞胺前體，包含至少一個由下述化學式（1)所表示的重復單元：
[0027]
【主權項】
1. 一種聚酰亞胺前體，包含至少一個由下述化學式（1)表示的重復單元：
化學式（1)中，A1為去除了氨基基團的芳香族二胺或者脂肪族二胺的二價基團；并且 &和Y :為相互獨立的氫、具有1~6個碳原子的烷基或者具有3~9個碳原子的烷基硅烷 基， 其中基于全部重復單元，由化學式（1)表示的重復單元的總含量為50摩爾％或者更 多。
2. 根據權利要求1所述的聚酰亞胺前體，其中，所述聚酰亞胺前體包含至少一個由化 學式（1)表示的重復單元，其中A,為由下述化學式（2)表示的基團：
化學式（2)中，HiJPn1S 0或者更大的整數，并且Hir^立代表0~3,并且Ii1獨立代 表0~3 JpUdPT1各自獨立代表至少一個選自氫原子、甲基和三氟甲基的基團；并且ZJP W1各自獨立代表直接鍵合或者至少一個選自由式-NHCO-，-CONH-，-COO-和-OCO-表示的基 團。
3. 根據權利要求2所述的聚酰亞胺前體，其中，所述聚酰亞胺前體包含至少兩個由所 述化學式（1)表示的重復單元，其中A1為所述化學式（2)表示的基團。
4. 一種聚酰亞胺前體，包含至少一個由下述化學式（3)表示的重復單元：
化學；T，八2刀太際J安、垂垂萬甘躍一肢現否朋冊躍一肢tfJ 一 ?丌垂I4J ;并且 父2和Y 2