[发明专利]聚酰亚胺树脂及其制造方法、以及聚酰亚胺薄膜及其制造方法

说明书

聚酰亚胺树脂具有源自酸二酐的结构和源自二胺的结构，作为酸二酐，包含通式(1)所示的酸二酐及含氟的芳香族酸二酐，作为二胺，包含氟烷基取代联苯胺。通式(1)中，n为1以上的整数，R¹～R⁴分别独立地为氢原子、碳原子数1～20的烷基、或碳原子数1～20的全氟烷基。相对于酸二酐总量100mol％，通式(1)所示的酸二酐的量优选为10～65mol％，含氟的芳香族酸二酐的量优选为30～80mol％。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺树脂及其制造方法、聚酰亚胺溶液、以及聚酰亚胺薄膜及其制造方法。

背景技术

近年来，随着电子装置的急速进步，要求装置的薄型化、轻量化，进而要求挠性化。特别是在要求高耐热性、高温下的尺寸稳定性、高机械强度的用途中，正在研究将聚酰亚胺薄膜应用为基板、覆盖窗等中使用的玻璃的代替材料。

通常的聚酰亚胺着色为黄色或褐色，对有机溶剂不表现溶解性。不溶于有机溶剂的聚酰亚胺的薄膜化中，可以采用以下方法：将作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸溶液涂布在基材上，利用加热将溶剂去除，并对聚酰胺酸进行脱水环化而进行酰亚胺化的方法(热酰亚胺化)。

已知通过脂环式结构的导入、弯曲结构的导入、氟取代基的导入等，可以对聚酰亚胺赋予可见光的透明性及可溶性。例如，专利文献1中记载了如下内容：使用含酯基单体的聚酰亚胺同时具有优异的透明性和耐热性，且可溶于多种溶剂。

对于像这样的可溶于有机溶剂的聚酰亚胺而言，可以通过以下方法薄膜化：将使聚酰亚胺树脂溶解于有机溶剂而成的溶液(聚酰亚胺溶液)涂布在基材上后，使溶剂干燥。通过使用聚酰亚胺溶液的方法，可以得到透明且着色少的聚酰亚胺薄膜，但与热酰亚胺化法相比，溶剂容易残留在聚酰亚胺薄膜中，可能会成为机械强度降低的原因。另一方面，为了去除残留溶剂而进行高温/长时间的加热时，聚酰亚胺薄膜会着色，透明性会降低。

专利文献2中公开了一种使用规定的脂环式单体的聚酰亚胺，记载了其可溶于二氯甲烷等低沸点溶剂，因此可以制作残留溶剂量少的聚酰亚胺薄膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2014/046180号国际公开小册子

专利文献2：日本特开2016-132686号公报

发明内容

发明要解决的问题

根据本发明人等的研究，使用专利文献1的聚酰亚胺树脂的聚酰亚胺薄膜在厚度为较厚的40μm以上时，黄色度高且透明性不充分。使用类似专利文献2中记载的脂环式单体的聚酰亚胺(及作为其前体的聚酰胺酸)的聚合度容易降低。使用低聚合度(低分子量)的聚酰亚胺树脂的聚酰亚胺薄膜有弹性模量、拉伸强度等机械强度不充分的情况。

本发明的目的在于提供一种溶解于二氯甲烷等低沸点溶剂，且透明性及机械强度优异的聚酰亚胺树脂及聚酰亚胺薄膜。

用于解决问题的方案

本发明的一个实施方式的聚酰亚胺树脂具有源自酸二酐的结构和源自二胺的结构，作为酸二酐，包含通式(1)所示的酸二酐及含氟芳香族酸二酐，作为二胺，包含氟烷基取代联苯胺。

通式(1)中，n为1以上的整数，R¹～R⁴分别独立地为氢原子、碳原子数1～20的烷基、或碳原子数1～20的全氟烷基。

通式(1)所示的酸二酐的量相对于酸二酐总量100mol％优选为10～65mol％。含氟芳香族酸二酐的量相对于酸二酐总量100mol％优选为30～80mol％。氟烷基取代联苯胺的量相对于二胺总量100mol％优选为40～100mol％。