聚酰亚胺前体，聚酰亚胺，聚酰亚胺膜，清漆以及基板制造技术

本发明专利技术涉及一种聚酰亚胺前体，包含至少一个由下述化学式(5)表示的重复单元，

【技术实现步骤摘要】
聚酰亚胺前体，聚酰亚胺，聚酰亚胺膜，清漆以及基板本申请为2013年09月13日递交的申请号为201380060135.0，专利技术名称为聚酰亚胺前体，聚酰亚胺，聚酰亚胺膜，清漆以及基板的分案申请。
本专利技术涉及一种具有透明性、耐弯曲性、高耐热性、在高温下具有非常低的线性热膨胀系数等优良品质的聚酰亚胺及其前体。本专利技术还涉及了一种聚酰亚胺膜，包含该聚酰亚胺或其前体的清漆以及基板。
技术介绍
伴随着先进的信息社会的来临，诸如光通信领域的光纤和光波导管等光学材料以及显示器装置领域中的液晶定向膜和用于彩色滤光的保护膜等光学材料最近有了快速的发展。在显示装置领域中，尤其是质量轻、柔性佳的塑料基板已经被作为玻璃基板的替代物进行了研究，并且深入开展了能够弯曲和旋转的显示器的开发。因此，需要能用于上述目的的高性能的光学材料。由于分子内共轭以及电荷转移复合物的形成，芳香族聚酰亚胺本质上是黄褐色的。因此，用以减少颜色的手段，提高透明性的方法被相继提出，例如，向分子内引入氟原子、赋予主链的柔性、向侧链中引入体积大的基团等来抑制分子内共轭和电荷转移复合物的形成。另外，利用原则上不形成电荷转移复合物的半脂环或全脂环的聚酰亚胺来提高透明性的方法也被提出。专利文献1中公开了一种薄膜晶体管基板，其是通过利用传统的成膜方法在透明的聚酰亚胺(其中四羧酸组分的残基是脂肪族基团)的膜基板上形成薄膜晶体管获得的，以获得轻薄防碎的有源矩阵显示器装置。此处具体使用的聚酰亚胺是由1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐作为四羧酸成分并且4，4′-二氨基二苯醚作为二胺成分而制得的。专利文献2公开了一种制备具有良好的无色/透明性、耐热性、平整性的由聚酰亚胺形成的无色透明树脂膜的方法，通过使用特殊干燥步骤的溶液浇铸法，该无色透明树脂膜可用作液晶显示器装置或有机EL显示装置装置中的透明基板、薄膜晶体管基板、柔性布线的基板等。此处使用的聚酰亚胺是由1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐作为四羧酸组分并且α，α′-双(4-氨基苯基)-1.4-二异丙基苯和4，4′-2(4-氨基苯氧基)联苯作为二胺组分而制得。专利文献3和4公开了一种可溶于有机溶剂的聚酰亚胺，并且该聚酰亚胺使用二环己基四羧酸作为四羧酸组分并且使用二氨基二苯醚、二氨基二苯基甲烷、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯、2，2-双[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]醚或者间苯二胺作为二胺组分而制得。其中将脂环族四羧酸二酐作为四羧酸组分并将芳香族二胺作为二胺组分的半脂环聚酰亚胺具有透明性、耐弯曲性以及高耐热性。但是，这种半脂环聚酰亚胺通常具有50ppm/K或更大的高线性热膨胀系数，因此半脂环聚酰亚胺与诸如金属的导电材料之间的线性热膨胀系数差异大，在电路板的形成过程中就会有诸如翘曲增多的问题，特别的，存在不能容易的形成在显示器等中使用精细电路的问题。专利文献5公开了一种由含有酯键和多种芳香族二胺的脂环酸二酐得到的聚酰亚胺，例如实施例4的聚酰亚胺，在100℃到200℃之间具有不高于50ppm/K的线性热膨胀系数。但是，该聚酰亚胺具有约300℃的玻璃化转变温度，并且推断在更高温度下，该聚酰亚胺的膜软化并且该聚酰亚胺的线性热膨胀系数会更大，因此，对于在高温以及低温下需要低的热膨胀率的电路形成过程，存在出现问题的风险。非专利文献1公开了一种使用降冰片烷-2-螺-α-环戊酮-α′-螺-降冰片烷-5，5″，6，6″-四羧酸二酐作为四羧酸组分制备的聚酰亚胺。非专利文献1公开了该聚酰亚胺具有高耐热性和高的玻璃化转变温度。进一步的，非专利文献1还公开了使用的所述降冰片烷-2-螺-α-环戊酮-α′-螺-降冰片烷-5，5″，6，6″-四羧酸二酐包含六种立体异构体。专利文献6公开了一种使用降冰片烷-2-螺-α-环戊酮-α′-螺-2″-降冰片烷-5，5″，6，6″-四羧酸二酐和4，4′-二苯醚等制备的聚酰亚胺。然而，并没有提到该降冰片烷-2-螺-α-环戊酮-α′-螺-2″-降冰片烷-5，5″，6，6″-四羧酸二酐的立体构型。引用文献专利文献专利文献1：JP-A-2003-168800专利文献2：WO2008/146637专利文献3：JP-A-2002-69179专利文献4：JP-A-2002-146021专利文献5：JP-A-2008-31406专利文献6：WO2011/099518非专利文献非专利文献1：KOBUNSHIRONBUNSHU(JapaneseJournalofPolymerScienceandTechnology)，Vol.68，No.3，P.127-131(2011)
技术实现思路
技术问题本专利技术是基于上述情况所提出的，本专利技术的目的是提供一种使用脂环族四羧酸二酐作为四羧酸组分以及芳香族二胺作为二胺组分制成的聚酰亚胺，其具有高透明性、高耐热性并且在高温下以及低温下都具有低的线性热膨胀系数。也就是说，本专利技术的目的是提供一种具有例如高透明性、耐弯曲性、高耐热性以及在高温下具有极低的线性热膨胀系数的优良性能的聚酰亚胺及其前体。解决技术问题的技术手段本专利技术涉及如下项。[1]一种聚酰亚胺前体，包含至少一个由下述化学式(1)所表示的重复单元：化学式(1)中，A1为去除了氨基基团的芳香族二胺或者脂肪族二胺的二价基团；X1和Y1为相互独立的氢原子、具有1～6个碳原子的烷基或者具有3～9个碳原子的烷基硅烷基，基于全部重复单元，所述由化学式(1)表示的重复单元的总含量为50摩尔％或者更多。[2]如[1]所述的聚酰亚胺前体，其中所述聚酰亚胺前体包含至少一个由化学式(1)表示的重复单元，其中A1为由下述化学式(2)表示的基团：化学式(2)中，m1和n1为0或者更大的整数，并且m1独立代表0～3，n1独立代表0～3；V1，U1和T1各自独立代表至少一个选自氢原子、甲基和三氟甲基的基团；Z1和Wi各自独立代表直接键合或者至少一个选自由式-NHCO-，-CONH-，-COO-和-OCO-表示的基团。[3]如[2]中所述的聚酰亚胺前体，其中所述聚酰亚胺前体包含至少两个由化学式(1)表示的重复单元，其中A1为化学式(2)表示的基团。[4]一种聚酰亚胺前体，包含至少一个由下述化学式(3)表示的重复单元：化学式(3)中，A2为去除了氨基的芳香族二胺或脂肪族二胺的二价基团；X2和Y2是相互独立的氢原子、具有1～6个碳原子的烷基或者有具有3～9个碳原子的烷基硅烷基，基于全部重复单元，所述由化学式(3)表示的重复单元的总含量为30摩尔％或者更多。[5]如[1]所述的聚酰亚胺前体，其中所述聚酰亚胺前体包含至少一个由化学式(3)表示的重复单元，其中A2为由下述化学式(4)表示的基团：化学式(4)中，m2和n2为0或者更大的整数，并且m2独立代表0～3，n2独立代表0～3；V2，U2和T2各自独立代表至少一个选自氢原子、甲基和三氟甲基的基团；Z2和W2各自独立代表直接键合或者至少一个选自由式-NHCO-，-CONH-，-COO-和-OCO-表示的基团。[6]如[5]中所述的聚酰亚胺前体，其中所述聚酰亚胺前体包含至少两个由化学式(3)表示的重复单元，其中A2为由所述化学式(4)表示的基团。[7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酰亚胺前体，包含至少一个由下述化学式(1)表示的重复单元：

【技术特征摘要】
2012.09.18 JP 2012-204181;2013.03.15 JP 2013-054341.一种聚酰亚胺前体，包含至少一个由下述化学式(1)表示的重复单元：化学式(1)中，A1为去除了氨基基团的芳香族二胺或者脂肪族二胺的二价基团；并且X1和Y1为相互独立的氢、具有1～6个碳原子的烷基或者具有3～9个碳原子的烷基硅烷基，其中基于全部重复单元，由化学式(1)表示的重复单元的总含量为50摩尔％或者更多，并且所述聚酰亚胺前体包含至少两个由化学式(1)表示的重复单元，其中A1为由下述化学式(2)表示的基团：化学式(2)中，m1和n1为0或者更大的整数，并且m1独立代表0～3，并且n1独立代表0～3；V1，U1和T1各自独立代表至少一个选自氢原子、甲基和三氟甲基的基团；并且Z1和W1各自独立代表直接键合或者至少一个选自由式-NHCO-，-CONH-，-COO-和-OCO-表示的基团。2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺前体，其中，所述聚酰亚胺前体包含(1)至少一种类型的由化学式(1)表示的重复单元(1-1)，并且化学式(1)中的A1为化学式(2)表示的结构，其中，m1和/或n1为1～3；Z1和/或W1各自独立为-NHCO-，-CONH-，-COO-或者-OCO-；以及(2)至少一种类型的由化学式(1)表示的重复单元(1-2)，并且化学式(1)中的A1为化学式(2)表示的结构，其中，m1和n1为0，或者化学式(1)中的A1为化学式(2)表示的结构，其中m1和/或n1为1～3；Z1和W1为直接键结。3.根据权利要求2所述的聚酰亚胺前体，其中，所述重复单元(1-1)为化学式(1)表示的重复单元，所述化学式(1)中A1为由下述化学式(D-1)到(D-3)任一个所表示的基团：，并且所述重复单元(1-2)为化学式(1)表示的重复单元，所述化学式(1)中A1为由下述化学式(D-4)到(D-6)任一个所表示的基团：4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺前体，其中，所述聚酰亚胺前体包含由所述化学式(1)表示的重复单元，其中A1为由下述化学式(D-1)或(D-2)所代表的基团：5.一种聚酰亚胺前体，包含至少一个由下述化学式(3)表示的重复单元：化学式(3)中，A2为去除了氨基基团的芳香族二胺或者脂肪族二胺的二价基团；并且X2和Y2为相互独立的氢、具有1～6个碳原子的烷基或者具有3～9个碳原子的烷基硅烷基，其中，基于全部重复单元，上述由化学式(3)表示的重复单元的总含量为30摩尔％或者更多，并且所述聚酰亚胺前体包含至少两个由化学式(3)表示的重复单元，其中A2为由下述化学式(4)表示的基团：化学式(4)中，m2和n2为0或者更大的整数，并且m2独立代表0～3，n2独立代表0～3；V2，U2和T2各自独立代表至少一个选自氢原子、甲基和三氟甲基的基团；并且Z2和W2各自独立代表直接键合或者至少一个选自由式-NHCO-，-CONH-，-COO-和-OCO-表示的基团。6.根据权利要求5所述的聚酰亚胺前体，其中，所述聚酰亚胺前体包含(1)至少一种类型的由化学式(3)表示的重复单元(3-1)，并且化学式(3)中的A2为化学式(4)表示的结构，其中，m2和/或n2为1～3；Z2和/或W2各自独立为-NHCO-，-CONH-，-COO-或者-OCO-；以及(2)至少一种类型的由化学式(3)表示的重复单元(3-2)，并且化学式(3)中的A2为化学式(4)表示的结构，其中，m2和n2为0，或者化学式(3)中的A2为化学式(4)表示的结构，其中m2和/或n2为1～3；Z2和W2为直接键结。7.根据权利要求6所述的聚酰亚胺前体，其中，所述重复单元(3-1)为化学式(3)表示的重复单元，所述化学式(3)中A2为由下述化学式(D-1)到(D-3)任一个所表示的基团：，并且所述重复单元(3-2)为化学式(3)表示的重复单元，所述化学式(3)中A2为由下述化学式(D-4)到(D-6)任一个所表示的基团：8.根据权利要求5所述的聚酰亚胺前体，其中，所述聚酰亚胺前体包含由所述化学式(3)表示的重复单元，其中A2为由下述化学式(D-1)或(D-2)所代表的基团：9.一种聚酰亚胺前体，包含至少一个由下述化学式(5)和化学式(6)表示的重复单元：化学式(5)中，A3为去除了氨基基团的芳香族二胺或者脂肪族二胺的二价基团；并且X3和Y3为相互独立的氢原子、具有1～6个碳原子的烷基或者具有3～9个碳原子的烷基硅烷基，化学式(6)中，A3为去除了氨基基团的芳香族二胺或者脂肪族二胺的二价基团；并且X4和Y4为相互独立的氢原子、具有1～6个碳原子的烷基或者具有3～9个碳原子的烷基硅烷基，其中，基于全部重复单元，上述由化学式(5)和化学式(6)表示的重复单元的总含量为80摩尔％或者更多，并且所述聚酰亚胺前体包含至少两个由化学式(5)或化学式(6)表示的重复单元，其中化学式(5)或化学式(6)中的A3为由下述化学式(7)表示的基团：化学式(7)中，m3和n3为0或者更大的整数，并且m3独立代表0～3，n3独立代表0～3；V3，U3和T3各自独立代表至少一个选自氢原子、甲基和三氟甲基的基团；并且Z3和W3各自独立代表直接键合或者至少一个选自由式-NHCO-，-CONH-，-COO-和-OCO-表示的基团。10.根据权利要求9所述的聚酰亚胺前体，其中，所述聚酰亚胺前体包含(1)至少一种类型的由化学式(5)或化学式(6)表示的重复单元(5-1)，并且化学式(5)或化学式(6)中的A3为化学式(7)表示的结构，其中，m3和/或n3为1～3；Z3和/或W3各自独立为-NHCO-，-CONH-，-COO-或者-OCO-；以及(2)至少一种类型的由化学式(5)或化学式(6)表示的重复单元(5-2)，并且化学式(5)或化学式(6)中的A3为化学式(7)表示的结构，其中，m3和n3为0，或者化学式(5)或化学式(6)中的A3为化学式(7)表示的结构，其中m3和/或n3为1～3；Z3和W3为直接键结。11.根据权利要求10所述的聚酰亚胺前体，其中，所述重复单元(5-1)为化学式(5)或化学式(6)表示的重复单元，所述化学式(5)或化学式(6)中A3为由下述化学式(D-1)到(D-3)任一个所表示的基团：，并且所述重复单元(5-2)为化学式(5)或化学式(6)表示的重复单元，所述化学式(5)或化学式(6)中A3为由下述化学式(D-4)到(D-6)任一个所表示的基团：12.根据权利要求9所述的聚酰亚胺前体，其中，所述聚酰亚胺前体包含由所述化学式(5)或化学式(6)表示的重复单元，其中所述化学式(5)或化学式(6)中A3为由下述化学式(D-1)或(D-2)所代表的基团：13.根据权利要求9所述的聚酰亚胺前体，其中，基于全部重复单元，由化学式(5)表示的重复单元的总含量为50摩尔％或者更多，并且由...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈卓也，小滨幸德，渡辺祥行，久野信治，
申请(专利权)人：宇部兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP