聚酰胺酰亞胺溶液以及聚酰胺酰亞胺膜的制作方法
【專利摘要】本發明的目的是獲得低線性熱膨脹系數優良，進而涂布性也優良的聚酰胺酰亞胺溶液。另外，本發明的目的是使用該聚酰胺酰亞胺溶液提供對耐熱性和低線性熱膨脹系數的要求較高的制品或部件。通過提供一種聚酰胺酰亞胺溶液而實現上述目的，所述聚酰胺酰亞胺溶液含有特定的聚酰胺酰亞胺和有機溶劑，其特征在于，所述有機溶劑是酰胺系溶劑與酰胺系以外的溶劑的混合溶劑，并且酰胺系以外的溶劑是選自醚系、酮系、酯系、二醇醚系以及二醇酯系溶劑中的至少一種溶劑。
【專利說明】聚酰胺酰亞胺溶液以及聚酰胺酰亞胺膜【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及聚酰胺酰亞胺溶液以及由聚酰胺酰亞胺溶液得到的聚酰胺酰亞胺膜。進而涉及含有聚酰胺酰亞胺膜的層疊物、柔性顯示器基板、TFT基板、濾色器、電子紙以及有機EL。
【背景技術】
[0002]近年來，伴隨著液晶顯示器、有機EL顯示器、電子紙等顯示器、以及太陽能電池、觸摸屏等電子產品的迅速發展，要求對設備進行薄型化、輕量化、進而柔性化。在這些設備中，在玻璃板上形成有各種電子元件、例如薄膜晶體管或透明電極等，通過將該玻璃材料替換為薄膜材料，可以實現面板自身的薄型化和輕量化。但是，這些電子元件的形成過程中需要高溫工藝。
[0003]另外，在將由無機材料構成的這些微細的元件形成于薄膜上時，由于無機材料與薄膜的線性熱膨脹系數的差異，無機元件形成后，有可能薄膜發生翹曲，進而無機元件被破壞。因此，希望有具有耐熱性、并與無機材料具有相同的線性熱膨脹系數的材料。
[0004]上述的設備制作工藝分為成批式工藝和卷對卷工藝。使用卷對卷的制作工藝時，需要新的設備，而且還必須克服因卷繞機與薄膜彼此的接觸而引起的幾個問題。另一方面，成批式工藝是在玻璃或金屬等基板上涂布涂層樹脂溶液并干燥，在基板形成后進行剝離的工藝。因此，可以利用目前的TFT等玻璃基板用工藝、設備，所以在成本方面具有優勢。
[0005]從上述背景出發，迫切需要開發能夠應對已有的成批式工藝，并能夠獲得具有耐熱性、高尺寸穩定性的涂布薄膜的涂布用樹脂溶液。
[0006]作為滿足上述要求的材料，研究了聚酰亞胺。聚酰亞胺樹脂具有優良的耐熱性、機械強度、電特性等，所以一直以來被廣泛用作電氣、電子、機械、航空領域等的工業用材料。特別是與一般的聚酰亞胺不同，聚酰胺酰亞胺中已知有很多可溶于有機溶劑的化合物(例如專利文獻I)，在搪瓷漆、電氣絕緣用的涂布劑、涂料等需要溶液制膜的用途中適合使用。
[0007]另一方面，作為聚酰亞胺的溶解中使用的溶劑，大多使用酰胺系溶劑。酰胺系溶劑的溶解性高，但另一面，由于極性高，所以容易吸濕，涂布時吸收空氣中的水分而發生相分離，從而使涂膜表面產生白化的問題多有發生。特別是，使用成批式工藝時，由于可以設想在涂布后至下一工序前會有待機時間，所以產生白化、成為問題的可能性較高。白化會導致表面性的惡化等，在后面的加工中有可能發生問題。作為其對策，研究了在酰胺系以外的溶劑中顯示出溶解性的聚酰亞胺的開發(專利文獻2)。另外，在專利文獻3中記載了含有酰胺基的聚酰亞胺。
[0008]現有技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本公開專利公報特開平5-59174號公報(1993年3月9日公開)”
[0011]專利文獻2:日本公開專利公報特開2006-2163號公報(2006年I月5日公開)”
[0012]專利文獻3:日本公開專利公報“特開2010-106225號公報(2010年5月13日公開)，，
【發明內容】
[0013]本發明要解決的問題
[0014]已知很多可溶性聚酰胺酰亞胺，但在專利文獻I中記載的聚酰胺酰亞胺由于含有剛性較低的脂肪族基，所以知道它們不顯示低線性熱膨脹性。專利文獻2中記載的聚酰亞胺在酮系或醚系溶劑中可溶，且能夠在不發生白化現象的情況下進行涂布，但是由于聚合物骨架中含有彎曲成分，所以聚合物主鏈的剛性喪失，很難兼備耐熱性、高尺寸穩定性。
[0015]另外，在專利文獻3中，作為可溶性的聚酰胺酰亞胺，合成含有酰胺基的四羧酸二酐，并由該物質和二胺合成了聚酰胺酰亞胺，但對于聚酰胺酰亞胺溶液與線性熱膨脹系數的關系完全沒有觸及。另外，由于使用無機材料作為基材來進行涂布，所以未顯示充分的熱膨脹特性。而且，有關調制聚酰胺溶液時的溶劑和涂布性，也沒有任何觸及。
[0016]如上所述，盡管可溶性聚酰胺酰亞胺是以往知道的，但在制膜時具有極低的低線性熱膨脹系數、并且涂布時能夠在不發生白化的情況下制膜的聚酰胺酰亞胺溶液迄今為止還未被公開。本發明是鑒于上述實情而完成的，目的是獲得低線性熱膨脹系數優良、進而涂布性也優良的聚酰胺酰亞胺溶液。另外，目的是使用該聚酰胺酰亞胺溶液提供對耐熱性和低線性熱膨脹系數的要求較高的制品或部件。特別是，目的是提供將由本發明的聚酰胺酰亞胺溶液得到的聚酰胺酰亞胺膜適用于形成在玻璃、金屬、金屬氧化物以及單晶硅等無機物表面的用途中而得到的制品以及部件。
[0017]解決問題的手段
[0018]本
【發明者】發現，為 了獲得作為上述課題的、在有機溶劑中的可溶性和低線性熱膨脹性、進而涂布性優良的聚酰胺酰亞胺溶液(即、聚酰胺酰亞胺在有機溶劑中的可溶性和低線性熱膨脹性優良，進而其溶液的涂布性優良的聚酰胺酰亞胺溶液)，使用酰胺系溶劑與酰胺系以外的溶劑的混合溶劑是非常有效的。
[0019]為了解決上述課題，本發明的聚酰胺酰亞胺溶液的特征在于，是包含含有由下述通式(I)表示的結構的聚酰胺酰亞胺和有機溶劑的聚酰胺酰亞胺溶液，所述有機溶劑是酰胺系溶劑與酰胺系以外的溶劑的混合溶劑，并且酰胺系以外的溶劑是選自醚系、酮系、酯系、二醇醚系以及二醇酯系溶劑中的至少一種溶劑。
[0020][化學式I]
[0021]
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[0022]為了解決上述課題，本發明的聚酰胺酰亞胺膜的特征在于，其包含含有由下述通式(I)表示的結構的聚酰胺酰亞胺，
[0023][化學式2]
[0024]
【權利要求】
1.一種聚酰胺酰亞胺溶液，其特征在于，包含含有由下述通式(I)表示的結構的聚酰胺酰亞胺和有機溶劑，所述有機溶劑是酰胺系溶劑與酰胺系以外的溶劑的混合溶劑，并且酰胺系以外的溶劑是選自醚系、酮系、酯系、二醇醚系以及二醇酯系溶劑中的至少一種溶劑，
2.根據權利要求1所述的聚酰胺酰亞胺溶液，其特征在于，酰胺系溶劑與酰胺系以外的溶劑的重量比即酰胺系溶劑/酰胺系以外的溶劑為80 / 20~5 / 95的范圍。
3.根據權利要求1或2所述的聚酰胺酰亞胺溶液，其特征在于，含有由所述通式(I)表示的結構的聚酰胺酰亞胺是由下述式(6)表示的聚酰胺酰亞胺，
4.根據權利要求1~3中任一項所述的聚酰胺酰亞胺溶液，其特征在于，酰胺系溶劑是N，N-二甲基乙酰胺或N，N-二甲基甲酰胺，酰胺系以外的溶劑是選自甲乙酮、甲基異丁酮、環己酮、環戊酮、丙二醇單甲基醚乙酸酯、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、單甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、單甘醇二乙醚、二甘醇二乙醚、二甘醇二丁醚以及Y-丁內酯中的至少一種溶劑。
5.一種聚酰胺酰亞胺膜，其`特征在于，其包含含有由下述通式(I)表示的結構的聚酰胺酰亞胺，
6.一種聚酰胺酰亞胺膜，其特征在于，其是通過將權利要求1~4中任一項所述的聚酰胺酰亞胺溶液制膜而得到的。
7.根據權利要求5所述的聚酰胺酰亞胺膜，其特征在于，其是通過將下述聚酰胺酰亞胺溶液制膜而得到的，所述聚酰胺酰亞胺溶液的特征在于，所述聚酰胺酰亞胺溶液包含含有由所述通式(I)表示的結構的聚酰胺酰亞胺和有機溶劑，所述有機溶劑是酰胺系溶劑與酰胺系以外的溶劑的混合溶劑，并且酰胺系以外的溶劑是選自醚系、酮系、酯系、二醇醚系以及二醇酯系溶劑中的至少一種溶劑。
8.根據權利要求6或7所述的聚酰胺酰亞胺膜，其特征在于，其是通過將所述聚酰胺酰亞胺溶液涂布于支撐體上而得到的。
9.根據權利要求5~8中任一項所述的聚酰胺酰亞胺膜，其特征在于，所述聚酰胺酰亞胺膜在100~300°C之間的線性熱膨脹系數為22ppm / K以下。
10.根據權利要求5~9中任一項所述的聚酰胺酰亞胺膜，其特征在于，當將面內的折射率設定為Nxy、將厚度方向的折射率設定為Nz時，由Λ N = Nxy-Nz表示的雙折射Λ N為0.070 ~0.30。
11.一種層疊物，其特征在于，其由權利要求5~10中任一項所述的聚酰胺酰亞胺膜和玻璃基板構成。
12.一種柔性顯示器基板，其特征在于，其含有權利要求5~10中任一項所述的聚酰胺酰亞胺膜。
13.—種TFT基板，其特征在于，其含有權利要求5~10中任一項所述的聚酰胺酰亞胺膜。
14.一種濾色器，其特征在于，其含有權利要求5~10中任一項所述的聚酰胺酰亞胺膜。
15.一種電子紙，其特征在于，其含有權利要求5~10中任一項所述的聚酰胺酰亞胺膜。
16.一種有機EL顯示器，其特征在于，其含有權利要求5~10中任一項所述的聚酰胺酰亞胺膜。
【文檔編號】H01L29/786GK103502314SQ201280018593
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年4月19日 優先權日:2011年4月20日
【發明者】藤井真理, 巖本友典, 長谷川匡俊 申請人:株式會社鐘化