[发明专利]聚酰亚胺膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种无色且透明的聚酰亚胺膜。

背景技术

通常，聚酰亚胺(PI)膜为聚酰亚胺树脂的薄膜。聚酰亚胺(PI)树脂是 一种利用芳香二酐与芳香二胺或芳香二异氰酸酯通过溶液聚合法制备 成的聚酰胺酸衍生物，随后在高温下进行闭环与脱水处理以对其酰亚胺 化而获得的高耐热树脂。

不易溶解、难熔且可耐受相当高温的聚酰亚胺树脂具有许多优异的 特性，例如抗热氧化性、耐热性、抗辐射性、耐低温性以及耐化学性， 因此聚酰亚胺树脂被应用于各种领域，包括作为汽车用材料、航空器材 料或航天器材料等先进耐热材料，或者作为绝缘涂覆剂、绝缘膜、半导 体以及TFT-LCD的电极保护膜等电子材料。近来，聚酰亚胺树脂已经 被运用作为显示器用材料，例如作为光纤或液晶定向层材料，以及其中 含有或其表面设有导电滤光片的透明电极膜用料。

然而，因聚酰亚胺树脂具有高芳香环密度，而呈现棕色或黄色，导 致其在可见光的范围中具有低穿透度的缺点。聚酰亚胺树脂因其类似黄 色的色泽导致透光率下降，以致其无法被应用在要求透明度的领域中。

为解决上述问题，各种尝试纯化单体以及溶剂至高纯度以达成聚合 的方法已经被提出，然而，透光率的改良并不大。

美国第5,053,480号专利公开了一种利用脂环二酐组分代替芳香二 酐以制备聚酰亚胺树脂的方法。根据此方法，与纯化方法的结果比较， 当该聚酰亚胺膜在溶液状态或薄膜状态时，透明度及颜色有改进，然而， 在改进透光率方面却有其限制，以致无法实现高透光率，并且还减损了 热与机械性质。

在美国第4,595,548、4,603,061、4,645,824、4,895,972、5,218,083、 5,093,453、5,218,077、5,367,046、5,338,826、5,986,036以及6,232,428 号专利，以及韩国第2003-0009437号早期公开公报中，报导了有关新 颖的聚酰亚胺的制备方法，其制备的聚酰亚胺树脂的透光率与色彩透 明度在一定范围内的改进，且在该范围内其热性质并未大幅降低。这 些制备方法是使用芳香二酐与芳香二胺单体，其具有诸如-O-、-SO2-或 CH2-的连接基、因连接位置不在对位而在间位而造成的弯曲结构，或 者诸如-CF3的取代基。然而，如此制备的聚酰亚胺，其具有的机械性 质、黄度指数以及可见光透光率，经评估并不适合用于半导体绝缘膜、 TFT-LCD绝缘膜、电极保护膜以及可挠性显示器基板。

而且，在聚酰亚胺树脂是无色且透明但具有高线性热膨胀系数 (CTE)的情形下，在TFT处理中，该聚酰亚胺薄膜取决于温度变化的膨 胀与收缩程度将增加，以致造成在电子装备中使用的无机薄膜的损毁 以及该装备的性能减损。因此，就以使用该聚酰亚胺树脂作为TFT用 的基板、彩色滤光片用的基板以及定向层的目的而言，该聚酰亚胺树 脂不但需为无色且透明，还必须具有低热膨胀系数。

发明内容

技术问题

因此，本发明的目的在于提供一种无色且透明并具有低热膨胀系数 的聚酰亚胺膜。

此外，本发明的另一目的在于提供一种无色且透明并具有优良机械 性质与高热稳定性的聚酰亚胺膜。

技术方案

根据本发明的一个优选实施方式，所提供的聚酰亚胺膜可由芳香二 酐与芳香二胺的共聚物制备，而且在薄膜厚度为50至100μm且温度50 至250℃的条件下，具有以热机械分析法(TMA方法)测量时，35.0ppm/ ℃或者更低的平均热膨胀系数，以及15.0或者更低的黄度指数。

根据本发明实施例所为的聚酰亚胺膜，在其厚度范围为50至100μm 时，以紫外线分光光度计测量在波长范围为380至780nm时，该聚酰亚 胺膜可以具有85％或者更高的平均透光率。

根据本发明实施方案的聚酰亚胺膜，在其厚度范围为50至100μm， 以紫外线分光光度计测量时，在波长为550nm下，可以具有88％或者更 高的透光率，在波长为440nm下，可以具有70％或者更高的透光率。

根据本发明实施方案的聚酰亚胺膜，其可以具有以紫外线分光光度 计测量时，400nm或者更低的50％截止波长。