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含酯基四羧酸二酐的高透明性聚酰亚胺薄膜
发布时间:2014-11-13  人气:163  本文链接:www.dgkapton.com/cat-2/114.html

三菱化学的长谷川匡俊等人发明的含酯基四羧酸二酐的聚酰亚胺薄膜不仅具有高透明性, 而且具有极高的柔性、高玻璃化转移温度,同时还具有良好的溶液加工性。它不仅适用于各种电子元件的电气绝缘膜,而且适用于液晶显示用透明基板、有机电发光显示用透明基板、电子纸基板、太阳能电池基板、半导体元件的保护膜、层间绝缘膜,特别是柔性LCD的塑料基板等。

含酯基脂环式四羧酸二酐的合成

长古川匡俊等人发明中提出的含酯基脂环式四羧酸二酐(HT44BP)是按如下方法合成的:在反应器中加入核氢化偏苯三酸酐氯化物21.7g100mmol),使之溶于97.4ml无水四氢呋喃中,用安全塞密封好。在另外的容器中使44'- 联苯酚(44'-BP9.31g50mmol)及吡啶16.2ml200mmol)在42ml无水四氢呋喃中溶解,也要用安全塞密封好。将上述44'-联苯酚溶液用注射器向用冰水保持在0℃的偏苯三酸酐氯化物溶液中于1h内滴加完,再搅拌24h。过滤,得到白色沉淀。将其用水清洗,除去水溶性盐酸盐。在此阶段由于进行水洗处理会使一部分目的物水解,令酸酐开环。因此, 应于180℃下进行12h的真空干燥, 使之完全热闭环, 从而得到粗生成物, 收率为66%。将其用14-二氧六环进行再结晶,得到酯基四羧酸二酐的白色粉末。

聚酰亚胺前体的合成

在装有经良好干燥的搅拌机的密闭反应器中,加入44'-二氨基二苯醚(44'-ODA5mmol,使之在NN-二甲基乙酰胺(DMAC)中溶解。在此溶液中缓缓加入5.1中所得的白色粉末5mmol, 于室温下搅拌反应21h,得到透明、粘稠的聚酰亚胺前体溶液。聚合物溶质浓度开始时设定为30wt%, 因溶液粘度会急剧增加, 为确保搅拌效率, *终用溶剂缓缓稀释至11wt%。将此聚酰亚胺前体溶液在室温及-20℃下保存1个月毫无沉淀也全无凝胶化现象发生,显示出极高的溶液储存稳定性。用该聚酰亚胺前体溶液制成的聚酰亚胺薄膜显示出良好的透明性、极高的柔性、热稳定性和很小的双折射率。

长谷川匡俊的发明还显示出采用不同的二胺单体与该发明的含酯基脂环式四羧酸二酐反应合成的聚酰胺酸,进而制成的透明聚酰亚胺薄膜,总体上各项性能指标均属优良, 但因使用的二胺单体不同而有所差异,却各有所长。例如,在上述合成例中当二胺单体采用44'-ODA时,其固有粘度为300g/dlTg228℃、CTE76ppm/k、双折射率为0.0003400nm处的光透过率为76.8%。而当采用TFMB时,固有粘度则为1.00g/dlTg266℃、CTE71.4ppm/k、双折射率为0.0116400nm处的光透过率为88.5%。笔者认为这恰好为该发明的透明聚酰亚胺薄膜应用于不同领域创造了有利条件。