[发明专利]聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、清漆、聚酰亚胺膜和基板

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有高透明性、抗弯曲性、高耐热性等优异的性能，并且还具有极低的线热膨胀系数的聚酰亚胺及其前体等。

背景技术

近年来，随着先进信息化社会的到来，已经开发出了光通信领域的光纤或光波导等、以及显示装置领域中的液晶取向膜或滤色片用保护膜等光学材料。特别是在显示装置领域中，正在对作为玻璃基板的替代品的轻量且可挠性优异的塑料基板进行研究，并且已积极开发出可弯曲或卷起的显示器。因此，正在寻求一种能够用于各种用途的性能更高的光学材料。

因分子内的共轭或电荷转移复合物的形成，芳香族聚酰亚胺实质上着色成黄褐色。因此，作为抑制着色的手段，已提出了下述方法：例如通过向分子内导入氟原子、向主链赋予挠曲性、导入大基团作为侧链等，由此来抑制分子内的共轭或电荷转移复合物的形成，从而使其呈现透明性。另外，还提出了通过使用原理上不会形成电荷转移复合物的半脂环式或全脂环式聚酰亚胺来从而使其呈现透明性的方法。

专利文献1中公开了下述内容：为了得到薄、轻且难以破裂的有源矩阵显示装置，在四羧酸组分残基为脂肪族基团的透明的聚酰亚胺膜的基板上，使用常规的成膜工艺来形成薄膜晶体管，从而得到薄膜晶体管基板。在此，具体所使用的聚酰亚胺是由作为四羧酸组分的1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐和作为二胺组分的4，4’-二氨基二苯基醚制备而成的物质。

专利文献2中公开了一种通过使用特定的干燥工序的溶液流延法来得到由聚酰亚胺构成的无色透明树脂膜的制造方法，该无色透明树脂膜的无色透明性、耐热性和平坦性十分优异，可用于液晶显示元件、有机EL显示元件的透明基板或薄膜晶体管基板、可挠性配线基板等。在此所使用的聚酰亚胺是由作为四羧酸组分的1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐和作为二胺组分的α，α’-双(4-氨基苯基)-1，4-二异丙基苯和4，4’-双(4-氨基苯氧基)联苯制备而成的物质等。

在专利文献3、4中记载了一种可溶于有机溶剂的聚酰亚胺，其中该有机溶剂使用二环己基四羧酸作为四羧酸组分，并且使用二氨基二苯基醚、二氨基二苯基甲烷、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]醚、间苯二胺作为二胺组分。

对于这种使用脂环式四羧酸二酐作为四羧酸组分、使用芳香族二胺作为二胺组分的半脂环式聚酰亚胺而言，其兼具透明性、抗弯曲性、高耐热性。但是，通常这种半脂环式聚酰亚胺的线热膨胀系数大到50ppm/K以上，因此与金属等导体的线热膨胀系数的差较大，在形成电路基板时有时会产生翘曲增大等不良情况，特别是具有不易于进行显示器用途等的微小电路形成工艺的问题。

在非专利文献1中记载了一种聚酰亚胺，该聚酰亚胺使用(4arH，8acH)-十氢-1t，4t：5c，8c-二亚甲基萘-2t，3t，6c，7c-四羧酸类作为四羧酸组分，并且使用4，4’-二氨基二苯基醚(DDE)、4，4’-二氨基二苯基甲烷(DDM)、4，4’-二氨基二苯基砜(DDS)、3，3’-二氨基二苯基酮(DDK)、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯(BAB)或2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)作为二胺组分。在非专利文献2中记载了一种聚酰亚胺，该聚酰亚胺使用(4arH，8acH)-十氢-1t，4t：5c，8c-二亚甲基萘-2c，3c，6c，7c-四羧酸类作为四羧酸组分，并且使用4，4’-二氨基二苯基醚(DDE)或1，3-双(4-氨基苯氧基)苯(BAB)作为二胺组分。非专利文献1和2中记载了使用不同的立体异构体的十氢-1，4：5，8-二亚甲基萘-2，3，6，7-四羧酸类的聚酰亚胺，但其性能没有大的差别。此外，非专利文献1和非专利文献2中都没有涉及线热膨胀系数的记载。

在专利文献5中公开了一种聚酰亚胺，该聚酰亚胺使用十氢-1，4：5，8-二亚甲基萘-2，3，6，7-四羧酸类作为四羧酸组分，并且使用2，2’-双(三氟甲基)联苯胺、2，2’-二氯联苯胺或4，4’-二氨基二苯醚作为二胺组分。虽然记载了该聚酰亚胺透明性高，且玻璃化转变温度高，但没有涉及线热膨胀系数的记载。此外，也没有涉及十氢-1，4：5，8-二亚甲基萘-2，3，6，7-四羧酸类的立体结构的记载。