聚酰亚胺前体组合物、制备聚酰亚胺前体的方法、聚酰亚胺成形体及其制备方法_5

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应被抑制,由此易于促进第一四簇酸二酢的聚合反应。因此, 所得聚酷亚胺前体易于形成为具有高分子量的聚酷亚胺前体。结果,成形体的机械强度提 局。 阳191] 当制备具有末端氨基的聚酷亚胺前体的预聚物时,可WW(例如)运样的共混比 将各单体加入到水性溶剂中,该共混比使得二胺化合物的摩尔当量高于第二四簇酸二酢的 摩尔当量。 阳192] 二胺化合物的摩尔当量与第二四簇酸二酢的摩尔当量的比值为运样的比值,该比 值使得第二四簇酸二酢的摩尔当量优选在0. 05至0. 6范围内,更优选在0. 1至0. 55范围 内。
[0193] 此外,所得聚酷亚胺前体组合物的预聚物的数均分子量优选在100至1000范围 内,更优选在200至600范围内。 阳194] 聚酷亚胺前体W及聚酷亚胺前体的预聚物的聚合反应过程中的反应溫度(例如) 优选为(TC至70°C,更优选为10°C至60°C,还更优选为20°C至55°C。如果反应溫度控制为 (TCW上,则聚合反应的进展加速。因此,可缩短反应时间并易于提高生产率。另一方面,如 果将反应溫度控制为70°CW下,则可防止在所形成的聚酷亚胺前体的分子内发生酷亚胺化 反应。因此,易于抑制由聚酷亚胺前体的溶解性下降而导致的沉淀或凝胶化。
[0195] 此外,根据聚酷亚胺前体W及聚酷亚胺前体的预聚物的聚合反应溫度,该聚合反 应的时间优选在1小时至24小时范围内。
[0196] 此处,在根据本示例性实施方案的聚酷亚胺前体组合物的制备方法中,未使用可 使聚酷亚胺成形体的机械强度降低的非质子性极性溶剂,或者在更少量的水性溶剂中进行 聚酷亚胺前体的制备。 阳197] 由于该原因,在根据本示例性实施方案的聚酷亚胺前体组合物的制备方法中,制 备了可获得高机械强度的聚酷亚胺成形体的聚酷亚胺前体组合物。
[0198] 此外,在根据本示例性实施方案的聚酷亚胺前体组合物的制备方法中,制备了运 样的聚酷亚胺前体组合物,可由该聚酷亚胺前体组合物容易地获得具有优异特性的聚酷亚 胺成形体,如机械强度、耐热性、电学特性、耐溶剂性。 阳199] 此外,在根据本示例性实施方案的聚酷亚胺前体组合物的制备方法中,由于将水 性溶剂用作溶剂,因而能够W高生产率制备聚酷亚胺前体组合物。 阳200] 聚酷亚胺成形体的制备方法 阳201] 根据本示例性实施方案的制备聚酷亚胺成形体的方法为运样一种聚酷亚胺成形 体制备方法,其中对根据示例性实施方案的聚酷亚胺前体组合物(下文中也称为"特定聚 酷亚胺前体组合物")进行加热处理W进行成形。 阳202] 具体来说,例如,根据本示例性实施方案的制备聚酷亚胺成形体的方法(例如)包 括:将特定聚酷亚胺前体组合物涂覆在待涂覆物上W形成涂膜的步骤(下文中称为"涂膜 形成步骤")、W及对涂膜进行加热处理W形成聚酷亚胺树脂层的步骤(下文中称为"加热 步骤")。 阳203] 涂膜形成步骤 阳204] 首先,准备待涂覆物。根据要制备的聚酷亚胺成形体的应用来选择该待涂覆物。 阳205] 具体来说,在制备液晶取向膜作为聚酷亚胺成形体时,待涂覆物的例子包括用于 液晶元件中的各种基板,其例子包括娃基板、玻璃基板、或者其表面上形成有金属或合金的 基板。 阳206] 另外,在制备纯化膜作为聚酷亚胺成形体时,待涂覆物选自(例如)其上形成有集 成电路的半导体基板、其上形成有配线的配线基板、其上设置有电子元件和配线板的印刷 电路板,等。 阳207]另外,在制备电线包覆材料作为聚酷亚胺成形体时,待涂覆物的例子包括各种电 线(由软铜、硬铜、无氧铜、铭矿和侣等金属或合金制成的线材、棒材或板材)。此外,在将聚 酷亚胺成形体成形加工成带状并使用其作为缠绕在电线上的带状电线包覆材料时,可W使 用各种平面基板或圆柱状基板作为待涂覆物。 阳20引另外,在制备粘合膜作为聚酷亚胺成形体时,其例子包括作为粘合目标的各种成 形体(例如,半导体忍片和印刷基板等各种电子元件)。 阳209] 接下来,将特定聚酷亚胺前体组合物涂覆到所需的待涂覆物上,从而形成特定聚 酷亚胺前体组合物的涂膜。
[0210] 对涂覆特定聚酷亚胺前体组合物的方法不特别限定,其例子包括各种涂覆方法, 例如喷涂法、旋涂法、漉涂法、棒涂法、狭缝模具涂覆法和喷墨涂覆法。 悦11] 加热步骤
[0212] 接下来,对特定聚酷亚胺前体组合物的涂膜进行干燥处理。通过该干燥处理形成 干燥膜(酷亚胺化之前的干燥的膜)。
[0213] 关于干燥处理时的加热条件,加热溫度优选为(例如)80°C至200°C,加热时间优 选为10分钟至60分钟,随着溫度升高,加热时间可W缩短。在加热时,进行热空气鼓风也 是有效的。在加热时,溫度可W逐步升高或者可W在不改变速率的情况下升高。
[0214] 接下来,对干燥膜进行酷亚胺化处理。由此形成聚酷亚胺树脂层。
[0215] 关于酷亚胺化处理的加热条件,通过在150°C至400°C(优选200°C至300°C)下 加热20分钟至60分钟,从而发生酷亚胺化反应并由此形成聚酷亚胺树脂层。在加热反应 时,在达到最终的加热溫度之前,优选逐步或W恒定速率提高溫度W进行加热。
[0216] 通过上述步骤形成聚酷亚胺成形体。另外,根据需要,从待涂覆物上取下聚酷亚胺 成形体,并进行后加工。
[0217] 聚酷亚胺成形体
[0218] 根据示例性实施方案的聚酷亚胺成形体是通过对根据示例性实施方案的聚酷亚 胺前体组合物进行加热处理而成形得到的聚酷亚胺成形体。目P,根据示例性实施方案的聚 酷亚胺成形体是通过根据示例性实施方案的制备聚酷亚胺成形体的方法所获得的聚酷亚 胺成形体。该聚酷亚胺成形体的例子包括各种聚酷亚胺成形体,例如液晶取向膜、纯化膜、 电线包覆材料和粘合膜。聚酷亚胺成形体的其他例子包括晓性电子基板膜、覆铜层压膜、层 压膜、电绝缘膜、燃料电池用多孔膜、分离膜、耐热膜、IC包装、抗蚀膜、平坦化膜、微透镜阵 列膜和光纤覆膜。
[0219] 聚酷亚胺成形体的其他例子包括带部件。带部件的例子包括驱动带、用于电子照 相成像装置的带(例如,中间转印带、转印带、定影带和传送带)。
[0220] 目P,根据示例性实施方案的制备聚酷亚胺成形体的方法能够用作制备上述列举的 各种聚酷亚胺成形体的方法。 阳221] 特定聚酷亚胺前体组合物中所包含的水性溶剂包含在根据示例性实施方案的聚 酷亚胺成形体中。 阳222] 根据示例性实施方案的聚酷亚胺成形体中所含的水性溶剂的量在聚酷亚胺成形 体中为IppbW上且小于1 %。通过加热聚酷亚胺成形体并利用气相色谱法对生成的气体进 行定量,从而确定聚酷亚胺成形体中所含的水性溶剂的量。 阳223] 实施例
[0224] 下文将参照实施例来描述本发明,但是本发明不限于运些实施例。另外,在下文描 述中,除非另外说明,否则"份"和"% "均W重量计。 阳扣引实施例1 阳226] 聚酷亚胺前体组合物(A-I)的制备
[0227]将SlOg的四氨巧喃(下文中也称为TH巧和90g的水装填到配备有揽拌棒、溫度 计和滴液漏斗的烧瓶中。向其中加入43.65邑(217.99111111〇1)的4,4'-二氨基二苯基酸(下 文中也称为ODA:分子量为200. 24),并在加热至40°C的同时将该混合物揽拌30分钟。向 其中加入37. 71g(128. 17mmol)的3, 3',4, 4'-联苯四簇酸二酢(下文中称为BPDA:分子量 为294. 22),并在40°C下对该混合物进行揽拌反应30分钟。由此制备聚酷亚胺前体的预聚 物。在确认该预聚物和原料单体溶解之后,向其中缓慢加入18.64g(85.46mmol)的粉末形 式的均苯四酸二酢(下文称为PMDA:分子量为218. 12),并使该混合物在40°C下反应24小 时,由此获得聚酷亚胺前体组合物(A-I)。该聚酷亚胺前体组合物(A-I)的特性和液体状态 示于表1中。 阳22引此外,所制备的聚酷亚胺前体的酷亚胺化率为0. 03,通过按照上述方式对末端氨 基的量进行测量,结果发现该聚酷亚胺前体至少在末端具有氨基。 阳229] 此外,按照如下方式进行各项测量。
[0230] 固形物含量测量方法 阳231] 使用热重/差热分析仪在W下条件下测量固形物含量。此外,使用380°C下的测量 值,并W作为聚酷亚胺的固形物含量比例的形式测量固形物含量。 阳23引 测量装置:热重/差热分析仪TG/DTA6200(SeikoInstrumentsInc.) 阳233] 测量范围:20°C至400°C
[0234] 升溫速率:20°C/分钟 悦对评价 阳236] 将所获得的聚酷亚胺前体组合物(A-I)在其制备结束后立即用于制备膜,对所制 备膜的成膜性进行评价。此外,测量所获得的膜的机械强度(拉伸强度和拉伸伸长率)。 阳237] 成膜方法
[0238] 采用安装有隔片的涂布刮刀通过棒涂法进行涂覆,涂覆之后的厚度为500ym。
[0239] 涂覆基材:1.Immt玻璃板 阳240] 干燥溫度:60°C10分钟 阳241] 烘烤溫度:250°C30分钟 阳2创成膜性 阳2创从(1)空泡痕迹(voidma曲和似表面不均匀性/斑痕运两方面对所制备的膜 进行评价。 阳244] (1)空泡痕迹
[0245] 评价所制备的膜的表面上是否存在空泡痕迹。评价标准如下。 阳246]A:未发现空泡痕迹。
[0247] B:在所制备的膜的表面上可W确认1个W上但少于10个的空泡痕迹。
[0248] C:在所制备的膜的表面上散有10个W上但少于50个的空泡痕迹。
[0249] D:在所制备的膜的表面上均匀地产生大量的空泡痕迹。
[0250] 似表面不均匀性/斑痕 阳251] 评价所制备的膜的表面上是否存在表面不均匀性和斑痕。评价标准如下。 阳巧2] A:未发现表面不均匀性和斑痕的产生。 阳巧引B:在所制备的膜的一部分表面(小于所制备的膜的表面积的10% )上可W轻度 地确认到表面不均匀性和斑痕。 阳巧4] C:在所制备的膜的一部分表面上可W确认到表面不均匀性和斑痕。 悦对D:在所制备的膜的表面(所制备的膜的表面积的10%W上)上均匀地产生不均 匀性和斑痕。
[0256] 拉伸强度/伸长率 阳257] 使用3号哑铃,由所制备的膜冲压形成样品片。将样品片安装在拉伸试验机中,并 在W下条件下测量样品片被拉伸断裂时所施加的负荷(拉伸强度)W及断裂伸长率(拉伸 伸长率)。 阳巧引测量仪器:由Aikoh化gineeringCo. ,Ltd.制造的拉伸试验机1605型 阳巧9] 样品长度:30mm 阳26〇] 样品宽度:5mm[0261] 拉伸速率:IOmm/分钟 阳%2](胆存稳定性) 阳263] 将获得的聚酷亚胺前体组合物(A-I)在室溫(25°C)下胆存20天。利用胆存
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