一种聚酰胺酸组合物及包含其的聚酰亚胺制造技术

本发明专利技术涉及一种聚酰胺酸组合物以及包含聚酰胺酸组合物的聚酰亚胺，其聚酰胺酸的固体含量浓度高、且粘度低，经固化后，不但具有优异的耐热性、尺寸稳定性和机械物性，而且还具有优异的电气特性的聚酰胺酸组合物，以及由此制备的聚酰亚胺和聚酰亚胺薄膜。备的聚酰亚胺和聚酰亚胺薄膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种聚酰胺酸组合物及包含其的聚酰亚胺
[0001]交叉引用与相关应用
[0002]本专利技术基于日期为2020年11月19日的第10
‑
2020
‑
0155543号韩国专利申请要求优先权，其公开内容通过引用全部并入本文。


[0003]本专利技术涉及一种聚酰胺酸组合物及包含其的聚酰亚胺。

技术介绍

[0004]聚酰亚胺(PI)是一种基于刚性芳香族主链的具有热稳定性的聚合物材料，其基于酰亚胺环的化学稳定性具有优异的机械性能，例如强度、耐化学性、耐候性和耐热性。
[0005]此外，聚酰亚胺具有绝缘性能和优异的电气性能，例如低介电常数，因此作为一种高功能聚合物材料而备受关注，适用于广泛的工业领域，例如电子、通信和光学。涂敷导体的绝缘层(绝缘涂层)要求具有优异的绝缘性、对导体的附着力、耐热性、机械强度等。例如在高电压下使用的电机，将高电压施加到构成电气装置的绝缘导线上，由此在其绝缘涂层表面上容易发生局部放电(电晕放电)。电晕放电的发生可能导致局部温度升高或产生臭氧或离子，导致绝缘电线的绝缘涂层劣化，从而导致早期绝缘击穿，缩短电气设备的寿命。
[0006]近来，各种电子设备趋于薄型化、轻量化以及小型化，因此进行了许多研究，本专利技术旨在使用轻质且具有优异柔性的聚酰亚胺薄膜作为电路板的绝缘材料或能够替代显示器的玻璃基板的显示器基板。
[0007]特别是，对于在高的工艺温度下制造的电路板或显示板中使用的聚酰亚胺膜，需要确保更高水准的尺寸稳定性、耐热性和机械物性。
[0008]作为确保这种物性的方法之一，可以举出增加聚酰亚胺分子量的方法。
[0009]当分子内酰亚胺基越多，聚酰亚胺薄膜的耐热性和机械物性就越高，高分子链越长，酰亚胺基的比例就越大，因此制备高分子量的聚酰亚胺有利于确保物性。
[0010]为了制备高分子量聚酰亚胺，通常将其前驱体聚酰胺酸制备成高分子量，然后通过热处理进行酰亚胺化。
[0011]但是，聚酰胺酸的分子量越高，聚酰胺酸在溶剂中溶解状态下的聚酰胺酸溶液的粘度就越高，从而产生流动性下降、工艺操作性极低的问题。
[0012]此外，为了在保持聚酰胺酸分子量的同时降低聚酰胺酸的粘度，可以考虑降低固体含量和增加溶剂含量的方法，但在这种情况下，由于固化过程中需要去除大量溶剂，可能会出现制造成本和工艺时间增加的问题。
[0013]因此，亟需研究即使聚酰胺酸溶液的固体含量很高，也保持较低粘度，从而满足工艺性，不仅满足由此制备的聚酰亚胺的耐热性和机械物性，同时也满足电气特性的聚酰亚胺薄膜。

技术实现思路

[0014]技术问题
[0015]本专利技术的目的在于提供一种聚酰胺酸组合物以及由此制备的聚酰亚胺和聚酰亚胺膜，其聚酰胺酸的固体含量浓度高的、且粘度低，固化后具有优异的耐热性、尺寸稳定性和机械物性，还具有优异的电气特性。
[0016]技术方案
[0017]本专利技术的目的在于提供一种聚酰胺酸组合物，含有二酐单体成分和二胺单体成分为聚合单元的聚酰胺酸和溶剂。此外，所述溶剂包括第一溶以及与第一溶剂的成分不同的第二溶剂。上述溶剂为有机溶剂。根据本专利技术，聚酰胺酸组合物在固化后120Hz的介电常数为3.5以下，经固化后根据ASTM D257基准，在23℃温度和50％相对湿度下测定的表面电阻为2.35
×
10
14
Ω以上。上述介电常数的上限例如为3.48、3.45、3.43、3.4、3.37、3.35、3.33、3.32、3.3、3.25、3.23、3.2、3.1或3.05以下，下限例如为1.0、2.0、2.5、2.8、3.0、3.1或3.15以上。此外，上述表面电阻的下限为2.35
×
10
14
Ω、2.38
×
10
14
Ω、2.4
×
10
14
Ω、2.45
×
10
14
Ω、2.48
×
10
14
Ω、2.5
×
10
14
Ω、2.65
×
10
14
Ω、2.68
×
10
14
Ω、2.7
×
10
14
Ω、2.75
×
10
14
Ω、2.8
×
10
14
Ω、3
×
10
14
Ω、3.5
×
10
14
Ω、4
×
10
14
Ω、4.5
×
10
14
Ω、5
×
10
14
Ω、5.3
×
10
14
Ω、5.5
×
10
14
Ω或5.6
×
10
14
Ω以上，其上限例如10
×
10
14
Ω、9
×
10
14
Ω、8
×
10
14
Ω、7
×
10
14
Ω、6
×
10
14
Ω、5.8
×
10
14
Ω、5.6
×
10
14
Ω、5.3
×
10
14
Ω、5
×
10
14
Ω、4.5
×
10
14
Ω、4
×
10
14
Ω、3.5
×
10
14
Ω、3
×
10
14
Ω、2.8
×
10
14
Ω或2.6
×
10
14
Ω以下。本专利技术提供聚酰胺酸组合物，通过调整组成来调整物性，因粘度低，而满足工艺性，并且，经固化后，不仅满足耐热性和机械物性，同时满足电气特性。
[0018]如果本专利技术中测定的物理性质为受温度影响的物理性质，则可能是在室温25℃下测定的，除非另有规定。
[0019]本专利技术包括第一溶剂以及第二溶剂。如前所述，第二溶剂与第一溶剂为不同的成分。
[0020]在一具体例中，上述第一溶剂的沸点可以达到150℃以上，并且上述第二溶剂的沸点可以低于第一溶剂的沸点。即，第一溶剂的沸点更高于第二溶剂的沸点。上述第二溶剂的沸点可以在30℃以上且低于150℃的范围内。上述第一溶剂的沸点的下限可以是例如155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃或201℃以上，上述第一溶剂的沸点的上限可以是例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚酰胺酸组合物，其特征在于，包括：含有二酐单体成分和二胺单体成分为聚合单元的聚酰胺酸，以及溶剂，所述溶剂包括第一溶以及与第一溶剂的成分不同的第二溶剂，经固化后120Hz的介电常数为3.5以下，经固化后根据ASTM D257基准，在23℃温度和50％相对湿度下测定的表面电阻为2.35
×
10
14
Ω以上。2.根据权利要求1所述的聚酰胺酸组合物，其特征在于：上述第一溶剂的沸点为150℃以上，并且上述第二溶剂的沸点低于第一溶剂的沸点。3.根据权利要求1所述的聚酰胺酸组合物，其特征在于：所述第二溶剂相对于所述二酐单体为具有低于1.5g/100g的溶解度。4.根据权利要求1所述的聚酰胺酸组合物，其特征在于：上述第二溶剂具有选自由羟基、羧基、烷氧基酯基和醚基组成的组中的至少一种极性官能团。5.根据权利要求1所述的聚酰胺酸组合物，其特征在于：第二溶剂的含量占聚酰胺酸组合物总量的0.01至10重量％。6.根据权利要求1所述的聚酰胺酸组合物，其特征在于：上述二酐单体是，除了包含在聚合单元中的单体之外，还包括具有未聚合的开环结构的单体。7.根据权利要求6所述的聚酰胺酸组合物，其特征在于：具有开环结构的二酐单体参与酰胺化反应。8.根据权利要求1所述的聚酰胺酸组合物，其特征在于，二胺单体包括：1,4
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二氨基苯(PPD)、1,3
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二氨基苯(MPD)、2,4
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二氨基甲苯、2,6
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二氨基甲苯、4,4'
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二氨基二苯醚(ODA)，4,4'
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亚甲基二胺(MDA)，4,4
‑
二氨基苯甲酰苯胺(4,4
‑
DABA)、N,N
‑
双(4
‑
氨基苯基)苯
‑
1,4
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二羧酰胺(BPTPA)、2,2
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二甲基联苯胺(M
‑
TOLIDINE)或2,2
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双(三氟甲基)联...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄仁焕，李翼祥，
申请(专利权)人：PI尖端素材株式会社，
类型：发明
国别省市：