[发明专利]聚酰亚胺共聚物和使用其的聚酰亚胺膜

说明书

根据本发明的聚酰亚胺共聚物具有其中硅氧烷结构以纳米尺寸分布在聚合物中的特定结构，因此能够实现优异的透明度、耐热性、机械强度和柔性以及残余应力的有效降低，并因此可以用于各种不同领域，例如装置用基底、显示器用覆盖基底、光学膜、集成电路(IC)封装、粘合膜、多层柔性印刷电路(FPC)、带、触摸面板和光盘用保护膜。

技术领域

本申请要求于2017年9月14日提交的韩国专利申请第10-2017-0118000号的优先权的权益，其全部公开内容通过引用并入本文。

本发明提供了用于制备具有改善的耐热性和透明度的聚酰亚胺膜的聚酰亚胺共聚物。

背景技术

聚酰亚胺(PI)是具有相对低的结晶度或主要是非晶结构的聚合物，其具有容易合成、可以形成为薄膜以及不需要交联剂来固化的优点。此外，聚酰亚胺是除了其透明度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的聚合物材料。因此，其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。

虽然聚酰亚胺是具有高的热稳定性、机械特性、耐化学性和电特性的高性能聚合物材料，但其不满足作为用于显示器领域的基本要求的无色透明特性，并且其热膨胀系数应降低。例如，由DuPont销售的Kapton的热膨胀系数低至约30ppm/℃，但这不满足塑料基底的要求。因此，存在许多研究以在保持聚酰亚胺的基本特性的同时使光学特性和热史的变化最小化。

通常，芳族聚酰亚胺具有独特的深棕色。其原因在于酰亚胺结构中存在的σ电子、π电子、非键合未共用电子对的电子可以被激发，这可以通过酰亚胺主链内的苯的π电子形成链间键的电荷转移配合物(下文中，称为CT-配合物)的理论来解释。

通常，聚酰亚胺吸收400nm或更小至500nm的可见波长范围内的光，使得其显示出黄色至红色的互补色。为了减少作为聚酰亚胺的缺点的CT-配合物，存在通过向聚酰亚胺的主链中引入具有相对强的电负性的官能团例如三氟甲基(-CF₃)、砜(-SO₂)和醚(-O-)以限制π电子的运动来削弱共振效应的方法。此外，通过引入非苯的环烯烃结构，可以降低主链中存在的π电子的密度以制造无色透明的聚酰亚胺膜。

同时，聚酰胺-酰亚胺由于其优异的特性(例如耐热性、机械强度和电特性)而被广泛用作电气、机械、电子和航空航天领域中的工业材料。此外，通常，已知聚酰胺-酰亚胺具有与聚酰亚胺的结构不同的结构并且可溶于有机溶剂，允许用于需要溶液流延的应用，例如瓷漆料、电绝缘用涂覆剂和油漆。

然而，对于显示装置领域中的应用，仍然需要开发具有较低的热膨胀系数以及较高的溶解度、透明度和热稳定性的用于柔性显示器的聚合物。

发明内容

技术问题

本发明要解决的一个问题是提供用于制备具有改善的耐热性和透明度的聚酰亚胺膜的聚酰亚胺共聚物。

本发明要解决的另一个问题是提供由所述聚酰亚胺共聚物制备的聚酰亚胺膜。

本发明要解决的另一个问题是提供使用所述聚酰亚胺共聚物的显示装置。

技术方案

为了解决前述问题，本发明提供了聚酰亚胺共聚物，其通过使组合物聚合和固化来制备，所述组合物包含：

作为聚合组分的酸二酐、二胺和二甲基硅氧烷(DMS)-二苯基硅氧烷(DPS)低聚物；以及具有正分配系数(Log P)的溶剂，

其中尺寸为50nm或更小的DMS-DPS的区域均匀地分布在聚酰亚胺基体中，以及DMS-DPS区域所占据的体积为总体积的15％至30％。

根据一个实施方案，DMS-DPS低聚物可以具有以下结构。