[发明专利]聚酰胺酸树脂与聚酰亚胺树脂的纯化方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种树脂溶液的纯化方法，且特别是有关于一种聚酰胺酸(polyamic acid，PAA)树脂与聚酰亚胺树脂(polyimide resin)的纯化方法。

背景技术

电子材料产品在应用端的表现常决定了元件的品质与表现，因此相较于一般广泛应用的材料而言，电子材料在纯度与品质上有更高的门槛要求。而在电子材料的合成上为满足终端产品的需求，大多是由多种的原料来进行聚合或添加不同材质所设计出的配方，因此若能由最上游原料进行纯度的控管，则可减少电子材料品质上的变动。

以聚酰亚胺(PI)与聚酰胺酸(PAA)而言，它们在电子材料的应用相当广泛，举凡LCD、IC、软性铜面基层板(flexible copper clad laminate，FCCL)等电子产品皆有使用PI的实例，因此在不同的产品应用下，对于聚酰亚胺树脂与聚酰胺酸树脂也有着不同的要求。而在要求不同之处外，可以发现聚酰亚胺与聚酰胺酸材料在离子含量与含水量上皆有相同的要求，因为这两项因子会直接的影响最终产品的表现。

举例来说，目前聚酰亚胺或聚酰胺酸在配向膜的应用上必须含有低浓度的金属离子含量，而在树脂溶液的成分组成上最主要的官能基为胺基、酰亚胺、酰胺或酸基，因此对于金属离子皆具有螯合的作用力，另外所使用的溶剂(如：1-甲基-2-吡咯烷酮、环丁内酯、BC、EC、DMAc等等)也同时具有螯合的能力。所以，在树脂溶液被使用过后所含的金属离子杂质往往过多，而需要进一步的纯化。其次，在聚酰亚胺或聚酰胺酸在配向膜的应用上必须含有低浓度的水含量，以免在涂布时影响到膜面的平整性与均匀性，因此在生产时或使用后含水率若有上升，则需要将含水率下降。

就目前聚酰亚胺或聚酰胺酸的纯化方法来看，多以沉淀析出为主要方法，而此方法的目的为除去溶液中分子量较小的高分子或单体，最后能将分子量的分布缩小，同时也将溶液中所含的金属离子冲洗掉，以达到纯化的效果。

然而，在工业制程上利用此方法所消耗的溶剂量将会相当大，并且进一步造成后续废液处理上的问题。另外，在制程程序上也较为复杂。有鉴于此，若能改善上述溶剂消耗量以及缩减制程程序，将在实质应用上以及绿色环保上都有很大的效益。

发明内容

本发明提供一种聚酰胺酸树脂与聚酰亚胺树脂的纯化方法，可以达到纯化的效果，特别对于树脂溶液这类产品中所含有的水以及金属离子皆能有效的移除，并能改善溶剂消耗量并缩减制程程序。

本发明提出一种聚酰胺酸树脂的纯化方法，包括提供含有金属离子杂质的聚酰胺酸树脂，再依序进行金属离子移除步骤与水分移除步骤。其中，所述金属离子移除步骤是使用阳离子交换树脂与上述聚酰胺酸树脂接触，以移除其中的金属离子杂质；而水分移除步骤则是藉由移除上述聚酰胺酸树脂中的水分，来纯化聚酰胺酸树脂。

本发明再提出一种聚酰亚胺树脂的纯化方法，包括提供含有金属离子杂质的聚酰亚胺树脂，再依序进行金属离子移除步骤与水分移除步骤。其中，所述金属离子移除步骤是使用阳离子交换树脂与上述聚酰亚胺树脂接触，以移除其中的金属离子杂质；而水分移除步骤则是藉由移除上述聚酰亚胺树脂中的水分，来纯化聚酰亚胺树脂。

在本发明的各实施例中，上述阳离子交换树脂的主链为聚苯乙烯、聚双乙烯苯、或硅氧烷(silicone)进行聚合或交联的聚合物。

在本发明的各实施例中，上述阳离子交换树脂具有下列官能基：磺酸基、胺盐基、酸基、多醇基或尿素基。

在本发明的各实施例中，上述金属离子移除步骤的反应流量在10L/h～300L/h之间。

在本发明的各实施例中，上述金属离子移除步骤的温度在0℃～75℃之间。

在本发明的各实施例中，上述金属离子移除步骤的压力在0kg/m²～10kg/m²之间。

在本发明的各实施例中，上述金属离子移除步骤的pH值为4～10。

在本发明的各实施例中，上述水分移除步骤包括使用分子筛、硅藻土或氧化铝。

在本发明的各实施例中，上述水分移除步骤包括进行蒸发、冷冻升华、分子筛吸收、硅藻土吸收或氧化铝吸收的制程。

在本发明的各实施例中，上述水分移除步骤包括进行薄膜蒸发。

在本发明的各实施例中，上述水分移除步骤的反应时间在4小时～12小时之间。

在本发明的各实施例中，上述水分移除步骤的温度在-5℃～75℃之间。

在本发明的各实施例中，上述水分移除步骤的压力在0.01托(torr)～30托之间。