[发明专利]聚酰亚胺薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及透明性和耐热性良好且尺寸变化小的聚酰亚胺薄膜的制备方法。

技术领域

以往由于聚酰亚胺具有良好的耐热性的同时，具有良好的机械物理性质、耐药品性、电特性等，所以广泛用于成形材料、复合材料、电气·电子部件等领域。近年来，由于电气·电子仪器日趋小型化、薄型化、轻量化，所以对构成它们的部件之一的塑料薄膜，一直要求具有可靠的耐热性、机械特性、尺寸稳定性。

作为提高聚酰亚胺薄膜平面方向的机械特性、尺寸稳定性的方法，已知有将未延伸聚酰亚胺薄膜进行延伸的方法。例如，作为提高尺寸稳定性的方法，在专利文献1中公开了将芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺反应得到的聚酰胺酸溶液在平滑的平板上流延形成薄膜，并加热，从该薄膜慢慢除去溶剂形成聚酰亚胺前体薄膜，并将由该聚酰亚胺前体薄膜进行热酰亚胺化或化学酰亚胺得到的薄膜在玻璃化温度以上的温度下进行延伸的方法。

作为提高机械特性的方法，在专利文献2中公开了将以由芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺形成的聚酰亚胺为主成分的可熔融成形的聚酰亚胺混合物进行熔融挤出得到薄膜，并将该薄膜在玻璃化温度以上的温度下进行延伸的方法。

作为得到具有良好机械特性的聚酰亚胺薄膜的方法，在专利文献1中公开了将由芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺形成的聚酰胺酸薄膜进行延伸后，进行膨润延伸加热酰亚胺化的方法和将聚酰亚胺薄膜在玻璃化温度区域中进行高温延伸的两种不同方法。

这些现有技术涉及所有由芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺合成的聚酰亚胺薄膜的延伸。这些由芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺合成的所有芳香族聚酰亚胺薄膜具有良好的耐热性和机械特性，但是可见光的吸收大，被着色成从淡黄色到红褐色。伴随上述电气·电子材料用途中的更多性能的多样化，也希望得到具有高耐热性的透明薄膜。

另外，在非专利文献2中公开了通常在构成聚酰亚胺的单体中使用脂环式物质时，由于可控制四羧酸二酐部分和二胺部分之间的电荷转移，所以可控制着色，可得到无色透明的聚酰亚胺。但是，目前为止没有报道关于将在构成聚酰亚胺的单体中使用脂环式物质的聚酰亚胺作为主成分的薄膜进行延伸的研究以及降低尺寸变化的研究。

专利文献1：特开昭61-296034号公报

专利文献2：第2594396号特许公报

非专利文献1：“塑料薄膜的延伸技术和评价”、株式会社技术情报协会、1992年，第247-252页

非专利文献2：日本聚酰亚胺协会编，“最新聚酰亚胺～基础和应用～”株式会社エヌ·テイ一·エス，2002年，第387-407页

发明内容

本发明的目的是提供以往没有研究过的、使在构成聚酰亚胺的单体中使用脂肪族类物质的聚酰亚胺薄膜的尺寸变化降低的方法，提供在本来聚酰亚胺具有的良好的耐热性和机械特性的基础上兼有透明性的尺寸稳定性良好的聚酰亚胺薄膜。

本发明人为解决上述课题而进行深入研究，结果发现从含有具有特定的脂环族四羧酸结构的重复单元的聚酰亚胺可得到无色透明且具有高尺寸稳定性的聚酰亚胺薄膜，由此完成本发明。

也就是，本发明的聚酰亚胺薄膜制备方法是，由具有下述式(1)所示的重复单元的聚酰亚胺所形成的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其特征是，将有机溶剂含量为0.5重量％以上且不足30重量％的未延伸聚酰亚胺薄膜在150℃-380℃的温度下延伸1.2-4.0倍，

[化1]

式(1)中，R是从环己烷衍生的四价基团，φ是总碳原子数为2～39的二价的由脂肪族、脂环族、芳香族或者它们的组合所形成的基团，作为结合基团也可以具有选自由-O-、-SO₂-、-CO-、-CH₂-、-C(CH₃)₂-、-OSi(CH₃)₂-、-C₂H₄O-以及-S-所组成的组中的一种以上。

本发明的聚酰亚胺薄膜可用于透明导电性薄膜、薄膜晶体管基板、柔性印制电路布线基板。

具体实施方式

本发明是由具有上述式(1)表示的重复单元的聚酰亚胺形成的聚酰亚胺薄膜的制备方法，利用聚酰亚胺的有机溶剂溶液，制备含有特定量的有机溶剂的自立性未延伸聚酰亚胺薄膜，然后将其延伸，制得目的聚酰亚胺薄膜。自立性未延伸聚酰亚胺薄膜中有机溶剂含量为0.5重量％以上且不足30重量％，将该薄膜在150℃-380℃下延伸1.2-4.0倍。