聚酰亚胺前体溶液和使用其生产的聚酰亚胺膜制造技术

本发明专利技术涉及聚酰亚胺前体的生产，由此，通过使用具有正数分配系数(Log P)且密度为至多1g/cm

Polyimide precursor solution and polyimide film produced with it

The present invention relates to the production of polyimide precursors by using a density of up to 1g / cm with a positive distribution coefficient (log P

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚酰亚胺前体溶液和使用其生产的聚酰亚胺膜
本申请要求于2017年9月29日提交的韩国专利申请第10-2017-0127716号和2018年6月1日提交的韩国专利申请第10-2018-0063124号的优先权的权益，其全部公开内容通过引用并入本文。本专利技术涉及具有高固体含量和低粘度的聚酰亚胺前体溶液和使用其制备的聚酰亚胺。
技术介绍
聚酰亚胺(PI)是具有相对低的结晶度或大部分具有非结晶结构的聚合物，其具有易于合成，可以形成薄膜和不需要用于固化的交联剂的优点。此外，聚酰亚胺是这样的聚合物材料：除了其透明性之外，由于其刚性链结构而具有优异的耐热性和耐化学性、优异的机械特性、电特性和尺寸稳定性。因此，它被广泛用作用于汽车、航空航天、柔性电路板、LCD用液晶取向膜以及粘合剂和涂料的电气和电子材料。通常，通过以下来制造柔性装置：将聚酰亚胺前体溶液施加到载体基底上然后固化以形成膜，通过后续过程完成装置，然后将完成的装置从载体基底上移除。因此，聚酰亚胺前体溶液在室温下的储存稳定性特别重要。如果聚酰亚胺前体溶液的储存稳定性差并且工艺粘度改变，则聚酰亚胺前体溶液的施加和固化过程变得不稳定。已知作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸具有差的储存稳定性，因为其具有与酰胺键相邻的促进水解的羧酸。然而，涉及高温过程的柔性装置需要具有高耐热性。特别地，在使用低温多晶硅(LTPS)工艺的有机发光二极管(OLED)装置的情况下，工艺温度可以接近500℃。然而，在这样的温度下，即使具有优异耐热性的聚酰亚胺也趋于经历热分解。>此外，在从显示装置发射的光通过膜基底发射(例如，底部发射型有机EL等)的情况下，需要膜基底的透明性。特别地，需要在400nm或更小的波长区域(可见光区域)中具有高透光率。此外，当光穿过延迟膜或偏光板时，例如液晶显示器、触摸面板等需要具有高透明性。然而，由于酰亚胺化的聚酰亚胺树脂具有低溶解度，因此难以将其制备成溶液状态，并且其用于涂覆的用途可能受限制。然而，如果要改善溶解度，则耐热性可能降低，而如果要改善耐热性，则透光率降低。因此，需要这样的聚酰亚胺前体溶液：其由于聚酰亚胺前体溶液的水解减少而可以表现出优异的耐化学性和储存稳定性以便制造柔性装置，并且同时，可以在保持机械特性的同时改善耐热性和透明性。
技术实现思路
技术问题本专利技术要解决的一个问题是提供具有高固体含量和低粘度的聚酰亚胺前体溶液。本专利技术要解决的另一问题是提供使用所述聚酰亚胺前体溶液生产的聚酰亚胺膜。本专利技术要解决的另一个问题是提供包括所述聚酰亚胺膜的柔性显示装置。技术方案为了解决所述问题，本专利技术提供了聚酰亚胺前体溶液，其包含聚酰亚胺前体和具有正分配系数(LogP)且密度为1g/cm3或更小的基于酰胺的有机溶剂。根据一个实施方案，当包含有机溶剂的聚酰亚胺前体溶液的固体含量为10重量％至25重量％时，聚酰亚胺前体溶液的粘度可以为7000cP或更小。根据一个实施方案，有机溶剂可以包括二甲基丙酰胺(DMPA)或二乙基丙酰胺(DEPA)。根据一个实施方案，聚酰亚胺前体溶液中包含的聚酰亚胺前体可以为具有式1的重复结构的聚酰胺酸。[式1]在式1中，X为衍生自四羧酸二酐的选自芳族四价有机基团、脂环族四价有机基团和脂族四价有机基团中的四价有机基团，以及Y包括衍生自二胺的选自芳族二价有机基团、脂环族二价有机基团和脂族二价有机基团中的二价有机基团。根据一个实施方案，X为选自以下式2a至2g中的四价有机基团。[式2a][式2b][式2c][式2d][式2e][式2f][式2g]在式2a至2g中，R31至R42可以各自独立地为具有1至10个碳原子的烷基(例如，甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、己基等)或具有1至10个碳原子的氟烷基(例如，氟甲基、全氟乙基、三氟甲基等)，a1为0至2的整数，b1为0至4的整数，c1为0至8的整数，d1和e1各自独立地为0至3的整数，f1和g1各自独立地为0至4的整数，h1和j1各自独立地为0至3的整数，i1为0至4的整数，k1和l1各自独立地为0至4的整数，A1、A2和A3各自独立地选自单键、-O-、-CR46R47-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-C(＝O)NH-、-S-、-SO2-、亚苯基及其组合，其中R46和R47各自独立地选自氢原子、具有1至10个碳原子的烷基(例如甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、己基等)和具有1至10个碳原子的氟烷基(例如氟甲基、全氟乙基、三氟甲基等)。根据一个实施方案，Y为选自以下式4a至4d中的二价有机基团。[式4a][式4b]在式4b中，L1为单键、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)n1-、-O(CH2)n2O-、-OCH2-C(CH3)2-CH2O-或-COO(CH2)n3OCO-，并且n1、n2和n3各自为1至10的整数。[式4c]在式4c中，可以彼此相同或不同的L2和L3各自为单键、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)n1-、-O(CH2)n2O-、-OCH2-C(CH3)2-CH2O-或-COO(CH2)n3OCO-，并且n1、n2和n3各自为1至10的整数。[式4d]在式4d中，可以彼此相同或不同的L4、L5和L6各自为单键、-O-、-CO-、-S-、-SO2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CONH-、-COO-、-(CH2)n1-、-O(CH2)n2O-、-OCH2-C(CH3)2-CH2O-或-COO(CH2)n3OCO-，并且n1、n2和n3各自为1至10的整数。包含在上述式4a至4d的芳族环中的至少一个氢原子可以未被取代或者被具有1至10个碳原子的烷基(例如甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、己基等)或具有1至10个碳原子的氟烷基(例如氟甲基、全氟乙基、三氟甲基等)取代。根据一个实施方案，聚酰亚胺前体在分子结构中还包含以下式6的结构：[式6]其中，p和q为摩尔分数，并且设p+q＝100，p为70至90且q为10至30。为了解决本专利技术的另一问题，提供了使用所述聚酰亚胺前体溶液生产的聚酰亚胺膜。根据一个实施方案，聚酰亚胺膜在380nm至780nm的波长范围内的透射率可以为75％或更大。根据一个实施方案，聚酰亚胺膜的雾度可以为1或更小。根据一个实施方案，聚酰亚胺膜的热分解温度可以为400℃或更高。根据一个实施方案，聚酰亚胺膜的伸长率可以为10％或更大，拉伸强度可以为30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰亚胺前体溶液，包含聚酰亚胺前体和具有在25℃下的正分配系数(Log P)且密度为1g/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 KR 10-2017-0127716;20180601 KR 10-2018-001.一种聚酰亚胺前体溶液，包含聚酰亚胺前体和具有在25℃下的正分配系数(LogP)且密度为1g/cm3或更小的基于酰胺的有机溶剂。


2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺前体溶液，其中当包含所述有机溶剂的所述聚酰亚胺前体溶液的固体含量为10重量％至25重量％时，粘度为7000cP或更小。


3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺前体溶液，其中所述有机溶剂包括二甲基丙酰胺(DMPA)或二乙基丙酰胺(DEPA)。


4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺前体溶液，其中所述聚酰亚胺前体为具有以下式1的重复结构的聚酰胺酸：
[式1]



其中，
X为衍生自四羧酸二酐的选自芳族四价有机基团、脂环族四价有机基团和脂族四价有机基团中的四价有机基团，以及
Y包括衍生自二胺的选自芳族二价有机基团、脂环族二价有机基团和脂族二价有机基团中的二价有机基团。


5.根据权利要求4所述的聚酰亚胺前体溶液，其中X为选自以下式2a至2g中的四价有机基团：
[式2a]



[式2b]



[式2c]



[式2d]



[式2e]



[式2f]



[式2g]



在式2a至2g中，
R31至R42各自独立地为具有1至10个碳原子的烷基、或具有1至10个碳原子的氟烷基，
a1为0至2的整数，b1为0至4的整数，c1为0至8的整数，d1和e1各自独立地为0至3的整数，f1和g1各自独立地为0至4的整数，h1和j1各自独立地为0至3的整数，i1为0至4的整数，k1和l1各自独立地为0至4的整数，
A1、A2和A3各自独立地选自单键、-O-、-CR46R47-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-C(＝O)NH-、-S-、-SO2-、亚苯基及其组合，其中R46和R47各自独立地选自氢原子、具有1至10个碳原子的烷基和具有1至10个碳原子的氟烷基。


6.根据权利要求4所述的聚酰亚胺前体溶液，其中Y为选自以下式4a至4d中的二价有机基团：
[式4a]



[式4b]

【专利技术属性】
技术研发人员：尹哲民，朴珍永，申宝拉，金璟晙，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR