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聚酰胺-酰亚胺膜、其制备方法以及包含其的显示前面板和显示装置与流程

2021-02-02 20:02:54|651|起点商标网
聚酰胺-酰亚胺膜、其制备方法以及包含其的显示前面板和显示装置与流程

实施方案涉及具有清洁的外观和透明性并且抗粘连性优异的聚酰胺-酰亚胺膜,其制备方法以及包含其的显示前面板和显示装置。



背景技术:

聚酰亚胺(pai)等聚酰亚胺树脂具有出色的耐摩擦性、耐热性和耐化学性,因此,它们可应用于基本电气绝缘、涂料、粘合剂、挤出用树脂、耐热涂料、耐热板、耐热胶粘剂、耐热纤维和耐热膜等。

聚酰亚胺应用于各个领域。例如,聚酰亚胺制成粉末形式,并用作金属或电磁线的涂层。根据其应用可将其与其他添加剂混合。另外,聚酰亚胺可与含氟聚合物一起用作装饰和防腐蚀涂料。它还具有将含氟聚合物粘合到金属基底上的作用。此外,聚酰亚胺可用于涂覆厨具,凭借其耐热性和耐化学性被用作气体分离的膜,并且用于在天然气井中过滤诸如二氧化碳、硫化氢的污染物和杂质。

近年来,开发了膜形式的聚酰亚胺,其价格便宜并且具有优异的光学、机械和热性能。这样的聚酰亚胺-酰亚胺膜可以应用于有机发光二极管(oled)、液晶显示器(lcd)等的显示材料;利用其相位差特性时,可以应用于抗反射膜、补偿膜和相位差膜。

这样的聚酰胺-酰亚胺膜应在其生产过程中的高硬度导辊的界面上平滑滑动,从而平滑地卷绕而没有任何划痕等缺陷。

在常规的聚酰胺-酰亚胺膜中,已经添加了添加剂以赋予其防粘连性能。但是,由于在膜所含的聚合物中使用高酰胺含量的添加剂为核,导致颗粒在膜表面上聚集或沉淀,进而引起雾度和黄色指数增加或膜外观差等问题。

因此,研究开发具有清洁外观和优异抗粘连性能而不损害其光学性能和机械性能的膜是一个一直需要解决的问题。



技术实现要素:

要解决的问题

实施方案旨在提供一种具有清洁外观和透明度,并且抗粘连性优异的聚酰胺-酰亚胺膜,其制备方法以及含其的显示前面板和显示装置。

解决问题的方案

根据一个实施方案,所述聚酰胺-酰亚胺膜包含二胺化合物、二酐化合物和二羰基化合物聚合形成的聚酰胺-酰亚胺聚合物;以及填料,其中所述二羰基化合物包括第一二羰基化合物和第二二羰基化合物,所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物互为结构异构体,下述等式1的fh值为0.5或更小。

[等式1]

在等式1中,fc是所述填料的含量(ppm),其基于聚合物中固体含量的总重量,hz表示膜的雾度(%)。

根据另一实施方案,所述显示前面板包括聚酰胺-酰亚胺膜和功能层,其中所述聚酰胺-酰亚胺膜包含聚酰胺-酰亚胺聚合物和填料,并且上述等式1的fh值为0.5或更小。

根据又一实施方案,所述显示装置包括显示单元;以及设置在显示单元上的显示前面板,其中所述显示前面板包括聚酰胺-酰亚胺膜,所述聚酰胺-酰亚胺膜包含聚酰胺-酰亚胺聚合物和填料,并且上述等式1的fh值为0.5或更小。

根据一个实施方案,所述制备聚酰胺-酰亚胺膜的方法包括:在有机溶剂中聚合二胺化合物、二酐化合物和二羰基化合物以制备聚酰胺-酰亚胺聚合物溶液;将所述聚酰胺-酰亚胺聚合物溶液的粘度调节至250,000cps至450,000cps;将其中分散有填料的填料分散体添加到所述聚合物溶液中;将所述聚合物溶液装入罐中;将所述聚合物溶液从所述罐中挤出并浇注,然后干燥以制备凝胶片;并热处理所述凝胶片。

本发明的有益效果

根据实施方案,所述聚酰胺-酰亚胺膜不仅具有优异的抗粘连性能,还具有优异的机械性能和光学性能。

另外,根据本实施方案,所述聚酰胺-酰亚胺膜的划痕等缺陷少,弯曲特性优异,并且雾度和透射率优异。因此,可以有利地用于显示前面板和显示装置中。

根据本实施方案,在所述聚酰胺-酰亚胺膜的制备方法中,调节聚合物溶液的粘度和干燥温度,从而可以在不增加雾度的情况下获得添加填料的有利效果。

附图说明

图1是根据一个实施方案的显示装置的剖视图。

图2是根据一个实施方案的制备聚酰胺-酰亚胺膜的方法的示意性流程图。

图3示意性地示出了根据一个实施方案的制备聚酰胺-酰亚胺膜的工艺设备。

具体实施方式

在下文中,将参考附图详细地描述实施例,以使本发明所属领域的技术人员可以容易地实现。然而,实施例可以以许多不同的方式来实现,并且不限于在此描述的实施例。

在整个申请文件中,在提到每个膜、窗口、面板、层等形成在另一膜、窗口、面板、层等“之上”或“之下”时,这不仅表示一个元件直接形成在另一个元件之上或之下,还表示一个元件间接形成在另一个元件之上或之下,而其他元件则介于它们之间。另外,关于每个元件的术语可以参考附图。为了描述的目的,附图中的单个元件的尺寸可能被放大描绘并且不表示实际尺寸。此外,在整个说明书中,相同的附图标记指代相同的元件。

在本申请文件中,当某一部分写作“包括”某元件时,应理解为,除非另外特别说明,否则可以包括其他元件,而不是排除其他元件。

在本申请文件中,除非另有说明,否则单数表达被解释为涵盖在上下文中解释的单数或复数。

此外,除非另有说明,否则本文中使用的与组分的量、反应条件等有关的所有数字和表达应理解为由术语“约”修饰。

本文中使用术语第一、第二等来描述各种元件,并且这些元件不应受到前述术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。

另外,本文所用的术语“取代的”是指被选自以下的至少一个取代基取代:氘、-f、-cl、-br、-i、羟基、氰基、硝基、氨基、酰胺基、肼基、腙基、酯基,酮基、羧基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的脂环族有机基团、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的芳基、以及取代或未取代的杂芳基。上面列举的取代基可以彼此连接形成环。

聚酰胺-酰亚胺膜

实施方案提供了一种聚酰胺-酰亚胺膜,其具有清洁外观和透明度并且抗粘连性能优异。

根据一个实施方案,所述聚酰胺-酰亚胺膜包含聚酰胺-酰亚胺聚合物和填料。所述聚酰胺-酰亚胺聚合物通过二胺化合物、二酐化合物和二羰基化合物的聚合来制备。

具体地,所述二羰基化合物包括第一二羰基化合物和第二二羰基化合物。所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物互为结构异构体。

在所述聚酰胺-酰亚胺膜中,下述等式1的fh值为0.5或更小。

[等式1]

在等式1中,fc是所述填料的含量(ppm),其基于聚合物中固体含量的总重量,hz表示膜的雾度(%)。

当所述填料为1g并且所述聚合物中固体含量为1,000,000g时,所述填料的含量(fc)为1ppm。

具体地,所述聚酰胺-酰亚胺膜的fh值可为,但不限于0.4或更小、0.3或更小、小于0.3、或者0.25或更小。

所述填料的含量和膜的雾度是fh值的变量,所述fh值由它们之间的相关性表示。

通常,随着所述填料含量的增加,由于防滑性能优异减少了诸如划痕的缺陷,但雾度增加,导致光学性能迅速劣化。另一方面,随着所述填料含量的降低,上述防滑性能降低,导致出现机械性能降低的问题。

因此,当通过增加填料含量和降低雾度,使机械性能和光学性能达到或高于一定水平时,所述膜可以有利地应用于显示前面板和显示装置。

在根据一个实施方案,在所述聚酰胺-酰亚胺膜中,如果fh值(其为填料含量和雾度作为变量的参数值)在上述范围内,则生产过程中卷绕成卷状时的滚动性和滑动性能极佳,因此不会产生划痕或皱纹等缺陷。此外,由于该膜的透射率、雾度和黄色指数优异,并且具有高模量,因此可以有利地应用于显示前面板和显示装置。即,如果所述聚酰胺-酰亚胺膜的fh值在上述范围内,则其可以具有适合应用于显示前面板和显示装置的机械性能和光学性能。

具体地,如果所述聚酰胺-酰亚胺膜的fh值超过上述范围,则雾度和黄色指数显著增加。或者,所述填料可能彼此聚集,从而导致薄膜表面有异物感。

所述填料的类型没有特别限制,只要其是能够赋予聚酰胺-酰亚胺膜各种功能的材料即可。

例如,所述填料可以为,但不限于具有uv阻断功能的uv吸收剂,以保护显示器的内部;具有防粘连功能的无机材料,可以在膜生产过程中使其良好地卷绕和展开;具有色彩调节功能的颜料以使膜具有美感等。

具体地,所述uv吸收剂可以为选自二苯甲酮基化合物、苯并三唑基化合物和三嗪基化合物中的至少一种。所述无机材料可以为基于二氧化硅的材料。所述颜料可以为,但不限于选自c.i.颜料红108、硫化镉锌、c.i.颜料绿50和c.i.颜料蓝28中的至少一种。

更具体地,所述填料可以为基于二氧化硅的材料。

所述填料的平均粒径为70nm至120nm。具体地,所述填料的平均粒径可以为,但不限于70nm至110nm、80nm至120nm、80nm至110nm或80nm至100nm。

基于聚酰胺-酰亚胺聚合物的总重量,所述填料的含量为300至2,000ppm。具体地,基于聚酰胺-酰亚胺聚合物的总重量,所述填料的含量可以为,但不限于300至1500ppm、300至1200ppm、300至1000ppm、500至1000ppm、300至800ppm、400至800ppm或500至800ppm。

如果所述填料的粒径和含量满足上述范围,则膜具有优异的抗粘连性,从而在生产过程中以卷状卷绕时的滚动性和滑动性能优异。另外,由于所述膜具有优异的滑动性能,因此几乎没有在卷绕和展开时的刮擦等缺陷。因此,所述膜可以有利地应用于显示前面板和显示装置。

如果所述填料的粒径和含量小于上述范围,则不能获得适当程度的抗粘连性,导致膜的缺陷增加。如果它们超过上述范围,则雾度迅速增加并且透射率迅速降低,从而导致不能获得透明度和清洁外观的问题。

在所述聚酰胺-酰亚胺膜中,由以下等式3表示的is值为5至100。

[等式3]

在等式3中,当膜中酰亚胺重复单元和酰胺重复单元的总摩尔数为100时,im代表酰亚胺重复单元的摩尔数;rs代表膜中残留溶剂的含量(ppm)。

例如,所述is值可以为,但不限于5至80、5至60或5至50。

如果所述聚酰胺-酰亚胺膜的is值满足上述范围,则由于其优异的耐久性,可以得到具有优异的折叠特性的膜。

具体地,如果由于酰亚胺含量(im)高或残留溶剂的含量(rs)高而所述is值超过上述范围,则膜的长期耐久性迅速劣化。具体地,如果酰亚胺含量太高并且因此酰胺含量相对降低,则膜的模量和硬度等机械性能劣化。

根据一个实施方案,所述聚酰胺-酰亚胺膜中的残留溶剂的含量为900ppm或更小。例如,残留溶剂的含量可以为,但不限于800ppm或更小、700ppm或更小、500ppm或更小、或者300ppm或更小。

所述残留溶剂是指在膜生产过程中不挥发并保留在最终生产的膜中的溶剂量。

如果所述聚酰胺-酰亚胺膜中残留溶剂的含量超过上述范围,则膜的耐久性可能劣化,特别是可能对膜的后续加工产生影响。具体地,如果残留溶剂的含量超过上述范围,则膜的水解加速,导致机械性能或光学性能劣化。

根据一个实施方案,当将基于50μm厚度的聚酰胺-酰亚胺膜折叠成具有2mm的曲率半径时,断裂之前的折叠数为100,000或更多。

当将膜折叠成具有2mm的曲率半径然后展开时,折叠的次数计为一。

当所述聚酰胺-酰亚胺膜的折叠数满足上述范围时,可以有利地应用于可折叠显示装置或柔性显示装置。

根据一个实施方案,所述聚酰胺-酰亚胺膜包括二胺化合物、二酐化合物和二羰基化合物聚合形成的聚酰胺-酰亚胺聚合物。

所述二酐化合物和所述二羰基化合物的摩尔比为2:98至50:50。具体地,所述二酐化合物和所述二羰基化合物的摩尔比为2:98至45:55、2:98至40:60、2:98至30:70、2:98至25:75、3:97至25:75、2:98至20:80、3:97至20:80、2:98至15:85、3:97至15:85、2:98至25:75或2:98至15:85。

如果所述二酐化合物与所述二羰基化合物的摩尔比在上述范围内,则可以得到耐久性高、机械特性和光学特性优异的膜。

具体地,如果基于上述摩尔比,所述二酐化合物多于所述二羰基化合物,则诸如模量的机械性能可能劣化。如果所述二羰基化合物多于所述二酐化合物,则诸如雾度的光学性能可能迅速劣化,并且机械性能可能有所劣化。

作为另一实施方案,所述二酐化合物可以由一种组成,所述二羰基化合物可以由两种组成。

所述聚酰胺-酰亚胺聚合物包括衍生自二胺化合物和二酐化合物聚合的酰亚胺重复单元和衍生自二胺化合物和二羰基化合物聚合的酰胺重复单元。

所述二胺化合物为与所述二酐化合物形成酰亚胺键并与二羰基化合物形成酰胺键从而形成共聚物的化合物。

对所述二胺化合物没有特别限制,但是例如可以为具有芳香族结构的芳香族二胺化合物。例如,所述二胺化合物可以是由下式1表示的化合物。

[式1]

h2n-(e)e-nh2

在式1中

e可以选自取代或未取代的二价c6-c30脂环基、取代或未取代的二价c4-c30杂脂环基、取代或未取代的二价c6-c30芳环基、取代或未取代的二价c4-c30杂芳环基、取代或未取代的c1-c30亚烷基、取代或未取代的c2-c30亚烯基、取代或未取代的c2-c30亚炔基、-o-、-s-、-c(=o)-、-ch(oh)-、-s(=o)2-、-si(ch3)2-,-c(ch3)2-和-c(cf3)2-。

e选自1至5的整数。当e为2或更大时,e可以彼此相同或不同。

式1中的(e)e可以选自下式1-1a至1-14a表示的基团,但不限于此。

具体地,式1中的(e)e可以选自以下式1-1b至1-13b所示的基团,但不限于此:

更具体地,式1中的(e)e可以是由上式1-6b表示的基团或由上式1-9b表示的基团。

在一个实施方案中,所述二胺化合物可包含具有含氟取代基或醚基(-o-)的化合物。

所述二胺化合物可以由具有含氟取代基的化合物构成。在这种情况下,含氟取代基可以是氟化烃基,具体地可以是三氟甲基。但不限于此。

在另一实施方案中,可以使用一种二胺化合物作为所述二胺化合物。即,所述二胺化合物可以由单一组分组成。

例如,所述二胺化合物可包含下述式表示的2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯(tfdb),但不限于此。

所述二酐化合物具有低双折射值,因此有助于提高光学性能,例如提高包含聚酰亚胺聚合物的膜的透射率。所述聚酰亚胺聚合物是指包含酰亚胺重复单元的聚合物。

所述二酐化合物没有特别限制,例如可以为具有芳香结构的芳香族二酐化合物。例如,芳香族二酐化合物可以是下述式2表示的化合物。

[式2]

在式2中,g可以选自取代或未取代的四价c6-c30脂环基、取代或未取代的四价c4-c30杂脂环基、取代或未取代的四价c6-c30芳环基、取代或未取代的四价c4-c30杂芳环基的键合基团键合,其中所述脂环基、杂脂环基、芳环基或杂芳环基可以单独存在或可彼此键合形成稠环、取代或未取代的c1-c30亚烷基、取代或未取代的c2-c30亚烯基、取代或未取代的c2-c30亚炔基、-o-、-s-、-c(=o)-、-ch(oh)-、-s(=o)2-、-si(ch3)2-、-c(ch3)2-和-c(cf3)2-。

式2中的g可以选自由以下式2-1a至2-9a表示的基团,但是不限于此。

例如,式2中的g可以是由上式2-2a表示的基团、由上式2-8a表示的基团或由上式2-9a表示的基团。

在一个实施方案中,二酐化合物可包括具有含氟取代基的化合物,具有联苯基的化合物或具有酮基的化合物。

所述二酐化合物可以由具有含氟取代基的化合物构成。在这种情况下,含氟取代基可以是氟化烃基,具体地可以是三氟甲基。但不限于此。

在另一个实施方案中,所述二酐化合物可以由单一组分或两种组分的混合物组成。

例如,所述二酐化合物可以包含下式表示的2,2'-双-(3,4-二羧苯基)六氟丙烷二酐(6fda),但不限于此。

可以聚合二胺化合物和二酐化合物以形成聚酰胺酸。

随后,可以通过脱水反应将聚酰胺酸转化成聚酰亚胺,并且该聚酰亚胺包含酰亚胺重复单元。

聚酰亚胺可以形成由下式a表示的重复单元。

[式a]

在式a中,e、g和e如上所述。

例如,所述聚酰亚胺可以包含由下式a-1表示的重复单元,但不限于此。

[式a-1]

在式a-1中,n是1至400的整数。

对所述二羰基化合物没有特别限制,但可以为例如由下式3表示的化合物。

[式3]

在式3中,

j可以选自取代或未取代的二价c6-c30脂环基、取代或未取代的二价c4-c30杂脂环基、取代或未取代的二价c6-c30芳环基、取代或未取代的二价c4-c30杂芳环基、取代或未取代的c1-c30亚烷基、取代或未取代的c2-c30亚烯基、取代或未取代的c2-c30亚炔基、-o-、-s-、-c(=o)-、-ch(oh)-、-s(=o)2-、-si(ch3)2-、-c(ch3)2-和-c(cf3)2-。

j选自1至5的整数。当j为2或更大时,j可以彼此相同或不同。

x是卤素原子。具体地,x可以是f、cl、br、i等。更具体地,x可以是cl,但不限于此。

式3中的(j)j可以选自下式3-1a至3-14a表示的基团,但是不限于此。

具体地,式3中的(j)j可以选自下式3-1b至3-8b表示的基团,但是不限于此。

更具体地,式3中的(j)j可以是上式3-1b表示的基团、上式3-2b表示的基团、上式3-3b表示的基团或者上式3-8b表示的基团。

在一个实施方案中,可以使用彼此不同的至少两种二羰基化合物的混合物作为所述二羰基化合物。如果使用两种或更多种二羰基化合物,则其中的至少两种(j)j(式3中)选自上式3-1b至3-8b表示的基团。

在另一个实施方案中,所述二羰基化合物可以是含有芳香结构的芳香族二羰基化合物。

例如,所述二羰基化合物可包含第一二羰基化合物和/或第二二羰基化合物。

所述第一二羰基化合物和第二二羰基化合物可以分别是芳香族二羰基化合物。

所述第一二羰基化合物和第二二羰基化合物可以是彼此不同的化合物。

例如,所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物可以是彼此不同的芳香族二羰基化合物,但是它们不限于此。

如果所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物分别为芳香族二羰基化合物,则它们包含苯环。因此,它们可以有助于改善机械性能,例如改善由此制得的包含聚酰胺-酰亚胺树脂的膜的表面硬度和拉伸强度。

另外,所述第一二羰基化合物和所述第二二羰基化合物互为结构异构体。

具体地,所述第一二羰基化合物可以为在m-位具有两个羰基的化合物,并且所述第二二羰基化合物可以为在p-位具有两个羰基的化合物,但不限于此。

所述二羰基化合物可包含由下式表示的对苯二甲酰氯(tpc)、1,1'-联苯-4,4'-二羰基二氯(bpdc)、间苯二甲酰氯(ipc)或其组合。但不限于此。

例如,所述第一二羰基化合物可包含bpdc,所述第二二羰基化合物可包含tpc,但不限于此。

如果以适当的组合使用bpdc作为第一二羰基化合物并且使用tpc作为第二二羰基化合物,则包含由此制得的聚酰胺-酰亚胺树脂的膜可具有高抗氧化性。

可选地,所述第一二羰基化合物可以包含ipc,所述第二二羰基化合物可以包含tpc,但是它们不限于此。

如果将ipc用作第一二羰基化合物,而tpc用作第二二羰基化合物,则包含如此制得的包含聚酰胺-酰亚胺树脂的膜不仅抗氧化性高,并且因为降低了成本而具有经济性。

所述二胺化合物和所述二羰基化合物可以聚合形成由下式b表示的重复单元。

[式b]

在式b中,e、j、e和j如上所述。

例如,所述二胺化合物和所述二羰基化合物可以聚合形成由下式b-1和b-2表示的酰胺重复单元。

可选地,所述二胺化合物和所述二羰基化合物可以聚合形成由下式b-2和b-3表示的酰胺重复单元。

[式b-1]

在式b-1中,x是1至400的整数。

[式b-2]

在式b-2中,y是1至400的整数。

[式b-3]

在式b-3中,y是1至400的整数。

根据一个实施方案,所述聚酰胺-酰亚胺聚合物可以包含由下式a表示的重复单元和由下式b表示的重复单元:

[式a]

[式b]

在式a和b中,

e和j各自独立地选自取代或未取代的二价c6-c30脂环基、取代或未取代的二价c4-c30杂脂环基、取代或未取代的二价c6-c30芳环基、取代或未取代的二价c4-c30杂芳环基、取代或未取代的c1-c30亚烷基、取代或未取代的c2-c30亚烯基、取代或未取代的c2-c30亚炔基、-o-、-s-、-c(=o)-、-ch(oh)-、-s(=o)2-、-si(ch3)2-,-c(ch3)2-和-c(cf3)2-,

e和j各自独立地选自1到5的整数,

当e为2或更大时,则2个或多个e彼此相同或不同,

当j为2或更大时,则2个或多个j彼此相同或不同,

g通过选自取代或未取代的四价c6-c30脂环基、取代或未取代的四价c4-c30杂脂环基、取代或未取代的四价c6-c30芳环基、取代或未取代的四价c4-c30杂芳环基的键合基团键合,其中所述脂环基、杂脂环基、芳环基或杂芳环基可以单独存在或可彼此键合形成稠环、取代或未取代的c1-c30亚烷基、取代或未取代的c2-c30亚烯基、取代或未取代的c2-c30亚炔基、-o-、-s-、-c(=o)-、-ch(oh)-、-s(=o)2-、-si(ch3)2-、-c(ch3)2-和-c(cf3)2-。

在所述聚酰胺-酰亚胺聚合物中,由上式a表示的重复单元与由上式b表示的重复单元的摩尔比可为,但不限于2:98至50:50。具体地,由上式a表示的重复单元与由上式b表示的重复单元的摩尔比可为2:98至45:55、2:98至40:60、2:98至30:70、2:98至25:75、3:97至25:75、2:98至20:80、3:97至20:80、2:98至15:85、3:97至15:85、2:98至25:75或2:98至15:85。但不限于此。

如果上述式a表示的重复单元与上述式b表示的重复单元的摩尔比在上述范围内,则所述聚酰胺-酰亚胺膜具有优异的防粘连性、滑动性能、折叠特性、光学性能和机械性能。

根据一个实施方案,聚酰亚胺膜可以具有80%或更大的透射率。例如,所述透射率可以为,但不限于85%或更大、88%或更大、80%至99%、85%至99%或者88%至99%。

所述聚酰胺酰-亚胺膜的雾度为1%或更小。具体地,所述雾度可以为,但不限于0.9%或更小。

所述聚酰胺-酰亚胺膜的黄色指数为3或更小。例如,所述黄色指数可以为,但不限于2.9或更小、或者2.8或更小。

所述聚酰胺-酰亚胺膜的模量为5.0gpa或更大。具体地,所述模量可以为,但不限于5.5gpa或更大、6.0gpa或更大、6.5gpa或更大、6.8gpa或更大、或者7.0gpa或更大。

所述聚酰胺-酰亚胺膜的抗压强度为0.4kgf/μm或更大。具体地,所述抗压强度可以为,但不限于0.45kgf/μm或更大、或者0.46kgf/μm或更大。

当在utm压缩模式下使用2.5mm球形尖端以10mm/min的速率对聚酰胺-酰亚胺膜进行穿孔时,包括裂纹的穿孔的最大直径(mm)为60mm或更小。具体地,所述穿孔的最大直径可以为,但是不限于5至60mm、10至60mm、15至60mm、20至60mm、25至60mm或25至58mm。

所述聚酰胺-酰亚胺膜的表面硬度为hb或更高。具体地,表面硬度可以为,但不限于h或更高、或者2h或更高。

所述聚酰胺-酰亚胺膜的拉伸强度为15kgf/mm2或更大。具体地,拉伸强度可以为,但不限于18kgf/mm2或更大、20kgf/mm2或更大、21kgf/mm2或更大、或者22kgf/mm2或更大。

所述聚酰胺-酰亚胺膜的伸长率为15%或更多。具体地,伸长率可以为,但不限于16%或更多、17%或更多、或者17.5%或更多。

根据一个实施方案,所述聚酰胺-酰亚胺膜可以确保优异的机械性能,例如优异的折叠特性和高模量,以及优异的光学性能,例如低雾度、低黄色指数(yi)和高透射率。因此,可以赋予需要在诸如模量、延展性、拉伸特性和弹性回复力的透明度和柔韧性的基材长期稳定的机械性能和光学性能。

如上所述的聚酰胺-酰亚胺膜的物理性质是基于40μm至60μm的厚度。例如,所述聚酰亚胺膜的物理性质是基于50μm的厚度。

如上所述的聚酰胺-酰亚胺膜的成分特征和性质可以相互组合。

另外,如上所述的聚酰胺-酰亚胺膜的性质是通过组合构成聚酰胺-酰亚胺膜的组分的化学和物理性质以及制备如下所述的聚酰胺-酰亚胺膜的方法的每个步骤中的条件而实现的结果。

显示前面板

根据一个实施方案,所述显示前面板包括聚酰胺-酰亚胺膜和功能层。

所述聚酰胺-酰亚胺膜包括聚酰胺-酰亚胺聚合物和填料,并且上述等式1的fh值为0.5或更小。

所述聚酰胺-酰亚胺膜的细节如上所述。

所述显示前面板就低雾度和高透射率而言具有优异的光学性能,具有优异的弯曲特性,由于高模量和硬度而具有的强耐刮擦性,以及优异的滑动性能,从而在卷绕和展开时几乎不产生缺陷。因此,所述显示前面板可以有利地应用于显示装置。

显示装置

根据一个实施方案,所述显示装置包括显示单元;以及设置在显示单元上的显示前面板,其中所述显示前面板包括聚酰胺-酰亚胺膜。

所述聚酰胺-酰亚胺膜包括聚酰胺-酰亚胺聚合物和填料,并且上述等式1的fh值为0.5或更小。

所述聚酰胺-酰亚胺膜和显示前面板的细节如上所述。

图1是根据一个实施方案的显示装置的剖视图。

具体地,图1示出了显示装置,其包括显示单元(400)和设置在显示单元(400)上的前面板(300),其中前面板包括具有第一侧面(101)和第二侧面(102)和功能层(200)的聚酰亚胺基膜(100),以及位于显示单元(400)和前面板(300)之间的粘合层(500)。

所述显示单元(400)用于显示图像,并且可具有柔性。

所述显示单元(400)可以是用于显示图像的显示面板。例如,它可以是液晶显示面板或有机电致发光显示面板。所述有机电致发光显示面板可以包括前偏振片和有机el面板。

所述前偏振片可以设置在所述有机el面板的前侧。具体地,所述前偏振片可以附到有机el面板中显示图像的一侧。

所述有机el面板通过像素单元的自发光来显示图像。所述有机el面板可以包括有机el基板和驱动基板。所述有机el基板可以包括多个有机电致发光单元,每个有机电致发光单元对应于像素。具体地,它可以包括阴极、电子传输层、发光层、空穴传输层和阳极。驱动基板可操作地耦合到有机el基板。即,驱动基板可以耦接到有机el基板,以施加驱动信号,例如驱动电流,使得驱动基板可以通过向各个有机电致发光单元施加电流来驱动有机el基板。

另外,可以在所述显示单元(400)和前面板(300)之间插入粘合层(500)。所述粘合层可以是光学透明的粘合层,但是没有特别限制。

所述前面板(300)设置在显示单元(400)上。所述前面板位于显示装置的最外部位置,从而保护显示单元。

所述前面板(300)可以包括聚酰胺-酰亚胺膜和功能层。所述功能层可以是选自由硬涂层、反射率降低层、防污层和防眩层组成的组中的至少一种。所述功能层可以涂覆在所述聚酰胺-酰亚胺膜的至少一个侧面。

聚酰胺-酰亚胺膜的制备方法

一个实施方案提供了一种制备聚酰胺-酰亚胺膜的方法。

根据一个实施方案,所述制备聚酰胺-酰亚胺膜的方法包括:在有机溶剂中聚合二胺化合物、二酐化合物和二羰基化合物以制备聚酰胺-酰亚胺聚合物溶液;将所述聚酰胺-酰亚胺聚合物溶液的粘度调节至250,000cps至450,000cps;将其中分散有填料的填料分散体添加到聚合物溶液中;将所述聚合物溶液装入罐中;将聚合物溶液从所述罐中挤出并浇注,然后干燥以制备凝胶片;并热处理所述凝胶片。

参照图2,制备聚酰胺-酰亚胺膜的方法包括在聚合装置中同时或依次在有机溶剂中混合二胺化合物、二酐化合物和二羰基化合物,以及使混合物反应以制备聚合物溶液(s100);将聚合物溶液装入罐中(s200);用惰性气体吹扫(s300);将罐中的聚合物溶液浇注到带上,然后干燥以制备凝胶片(s400);移动凝胶片时对其进行热处理以制备固化膜(s500);在移动的同时冷却固化膜(s600);然后使用卷绕机卷绕冷却后的固化膜(s700)。

所述聚酰胺-酰亚胺膜是包含聚酰胺-酰亚胺树脂作为主要成分的膜。所述聚酰胺-酰亚胺树脂是包含预定摩尔比的、作为结构单元的酰胺重复单元和酰亚胺重复单元的树脂。

在所述制备聚酰胺-酰亚胺膜的方法中,通过在聚合装置中同时或依次在有机溶剂中混合二胺化合物、二酐化合物和二羰基化合物,并使混合物反应(s100),以制备聚合物溶液,其用于制备聚酰胺-酰亚胺树脂。

在一个实施方案中,可以通过在有机溶剂中同时混合二胺化合物、二酐化合物和二羰基化合物,并使混合物反应以制备聚合物溶液。

在另一个实施方案中,所述制备聚合物溶液的步骤可包括首先将二胺化合物和二酐化合物在溶剂中混合并使之反应,以产生聚酰胺酸(paa)溶液;然后将所述聚酰胺酸(paa)溶液和二羰基化合物混合并反应,以形成酰胺键和酰亚胺键。所述聚酰胺酸溶液是包含聚酰胺酸的溶液。

可选地,制备所述聚合物溶液的步骤可包括首先将所述二胺化合物和所述二酐化合物在溶剂中混合并使之反应,以生成聚酰胺酸溶液;使聚酰胺酸溶液脱水以产生聚酰亚胺(pi)溶液;然后,使聚酰亚胺(pi)溶液和二羰基化合物混合并反应,进一步形成酰胺键。所述聚酰亚胺溶液为包含具有酰亚胺重复单元的聚合物的溶液。

在又一个实施方案中,制备所述聚合物溶液的步骤可以包括首先使所述二胺化合物和所述二羰基化合物在溶剂中混合并反应,以产生聚酰胺(pa)溶液;然后,使所述聚酰胺(pa)溶液和二酐化合物混合并反应,进一步形成酰亚胺键。所述聚酰胺溶液是包含具有酰胺重复单元的聚合物的溶液。

如此制备的聚合物溶液可以是包含聚合物的溶液,所述聚合物包含选自聚酰胺酸(paa)重复单元、聚酰胺(pa)重复单元和聚酰亚胺(pi)重复单元组成的组中至少一种。

可选地,包含在所述聚合物溶液中的聚合物包括衍生自二胺化合物和二酐化合物聚合的酰亚胺重复单元和衍生自二胺化合物和二羰基化合物聚合的酰胺重复单元。

所述聚合物溶液中包含的固体含量可以为10wt%至30wt%。可选地,第二聚合物溶液中包含的固体含量可以为15wt%至25wt%,但是不限于此。

如果所述聚合物溶液中包含的固体含量在上述范围内,则可以在挤出和浇注步骤中有效地制备聚酰胺-酰亚胺膜。另外,如此制得的聚酰胺-酰亚胺膜可具有在高温和高湿度下几乎不劣化的优异的机械性能,以及优异的光学性能,如低黄色指数等。

在一个实施方案中,制备所述聚合物溶液的步骤可以进一步包括引入催化剂。

此时,所述催化剂可包含至少一种选自由β-甲基吡啶、乙酸酐、异喹啉(iq)和吡啶基化合物组成的组,但不限于此。

基于1摩尔的聚酰胺酸,所述催化剂可以,但不限于以0.01至0.4摩尔当量的量添加。

所述进一步添加催化剂可加快反应速度并增强重复单元结构之间或重复单元结构内的化学键合力。

在另一个实施方案中,制备所述聚酰胺-酰亚胺膜的步骤可以进一步包括调节聚酰胺-酰亚胺溶液的粘度。具体地,制备聚酰胺-酰亚胺膜的方法可以进一步包括将所述聚酰胺-酰亚胺溶液的粘度调节至250,000cps至450,000cps。

具体地,制备所述聚酰胺-酰亚胺膜的步骤可包括(a)在有机溶剂中同时或依次使二胺化合物、二酐化合物和二羰基化合物混合并反应以制备第一聚合物溶液;(b)测量所述第一聚合物溶液的粘度并评估是否达到目标粘度;(c)如果所述第一聚合物溶液的粘度没有达到目标粘度,则进一步添加二羰基化合物以制备具有目标粘度的第二聚合物溶液。

在室温下,目标粘度可以为250,000cps至450,000cps。具体地,在室温下,目标粘度可以为,但不限于250,000cps至350,000cps、或350,000cps至450,000cps。

在制备所述第一聚合物溶液和所述第二聚合物溶液的步骤中,聚合物溶液具有彼此不同的粘度。例如,所述第二聚合物溶液的粘度高于第一聚合物溶液的粘度。或者,第二聚合物溶液的粘度低于第一聚合物溶液的粘度。

在制备所述第一聚合物溶液和所述第二聚合物溶液的步骤中,搅拌速度彼此不同。例如,制备所述第一聚合物溶液时的搅拌速度比制备所述第二聚合物溶液时的搅拌速度快。或者,制备所述第一聚合物溶液时的搅拌速度比制备所述第二聚合物溶液时的搅拌速度慢。

在又一个实施方案中,制备所述聚合物溶液的步骤可以进一步包括调节聚合物溶液的ph。在该步骤中,可以将聚合物溶液的ph调节至4至7,例如4.5至7。

所述聚合物溶液的ph可以通过添加ph调节剂来调节。对所述ph调节剂没有特别限制,并且可以包括例如胺基化合物,例如烷氧基胺、烷基胺和链烷醇胺。

如果将所述聚合物溶液的ph调节至上述范围,则可以防止在后续过程中对设备的损坏,防止在由聚合物溶液生产的膜中出现缺陷,并实现所需的如黄色指数和模量的光学性能和机械性能。

基于聚合物溶液中单体的总摩尔数,可以以0.1%摩尔至10%摩尔的量使用所述ph调节剂。

在另一个实施方案中,制备所述聚合物溶液的步骤可以进一步包括用惰性气体吹扫罐。用惰性气体吹扫罐的步骤可以除去水分、减少杂质、提高反应产率,并为最终生产的膜赋予优异的表面外观和机械性能。

所述惰性气体可以为,但不限于选自由氮气、氦气(he)、氖气(ne)、氩气(ar)、氪气(kr)、氙气(xe)和氡气(rn)组成的组中的至少一种。具体地,所述惰性气体可以是氮气。

用于制备聚合物溶液的二酐化合物与二羰基化合物的摩尔比可以为2:98至50:50。具体地,所述二酐化合物和所述二羰基化合物的摩尔比为2:98至45:55、2:98至40:60、2:98至30:70、2:98至25:75、3:97至25:75、2:98至20:80、3:97至20:80、2:98至15:85、3:97至15:85、2:98至25:75或2:98至15:85。但不限于此。

如果以上述摩尔比使用二酐化合物和二羰基化合物,则有利于获得由聚合物溶液制备的聚酰胺-酰亚胺膜的所需程度的机械性能,例如抗粘连性、折叠特性和模量,以及光学性能,例如雾度和透射率。

所述二胺化合物、二酐化合物和二羰基化合物的细节如上所述。

在一个实施方案中,所述有机溶剂可以是选自由二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基乙酰胺(dmac)、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、间甲酚、四氢呋喃(thf)和氯仿组成的组中的至少一种。聚合物溶液中使用的所述有机溶剂可以为,但不限于二甲基乙酰胺(dmac)。

如上所述,一旦制备了在有机溶剂中包含聚酰胺-酰亚胺树脂的聚合物溶液,就将其中分散有填料的填料分散体添加至溶液中。

此处所述填料的细节如上所述。

具体地,所述填料可以是硅基材料。

所述填料分散体可以进一步包含分散剂。

所述分散剂用于帮助分散体中的填料均匀地分散在包含聚酰亚胺基树脂的聚合物溶液中。

在这种情况下,所述分散剂优选为中性分散剂。

所述填料分散体中包含的固体含量为10wt%至30wt%。

如果所述填料分散体中包含的填料的含量在上述范围内,则填料可以均匀地分散并且与包含聚酰亚胺树脂的聚合物溶液适当地混合。另外,在制备膜时最小化填料的聚集,在膜表面上没有异物感,并且可以一同提高膜的光学性能和机械性能。

另外,所述填料分散体可以进一步包含溶剂。

所述溶剂可以是有机溶剂。具体地,其可以是选自由二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基乙酰胺(dmac)、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、间甲酚、四氢呋喃(thf)和氯仿组成的组中至少一种。优选地,所述填料分散体中包含的溶剂可以是,但不限于二甲基乙酰胺(dmac)。

接下来,在制备聚合物溶液的步骤之后,将聚合物溶液倒入罐中(s200)。

图3示意性地示出了根据实施方式的用于制备聚酰胺-酰亚胺膜的工艺设备。参照图3,在聚合装置(10)中制备如上所述的聚合物溶液,并将由此产生的聚合物溶液转移至并储存在罐(20)中。

此时,一旦制备了聚合物溶液,无需任何其他步骤就可以进行将聚合物溶液转移至罐的步骤。具体地,将在聚合设备中制备的聚合物溶液转移至罐中并储存其中,而无需任何单独的沉淀和再溶解步骤以去除杂质。在常规方法中,为了除去在聚合物溶液的制备过程中产生的诸如盐酸(hcl)之类的杂质,将如此制备的聚合物溶液通过单独的步骤纯化以除去杂质,然后将纯化的聚合物溶液在溶剂中复溶。然而,在这种情况下,存在的问题是,在去除杂质的步骤中活性成分的损失增加,导致产率降低。

因此,根据实施方案的制备方法即使存在一定量的杂质,最终使在制备聚合物溶液的步骤中产生的杂质的量最小化,或适当地控制了后续步骤中的杂质,从而不会劣化最终的膜的物理性能。因此,该方法的优点在于,无需单独的沉淀或复溶步骤即可生产膜。

所述罐(20)是在将聚合物溶液成膜之前用于储存聚合物溶液的地方,其内部温度可以为-20℃至20℃。

具体地,所述内部温度可以为,但不限于-20℃至10℃、-20℃至5℃、-20℃至0℃或0℃至10℃。

如果将所述罐(20)的内部温度控制在上述范围内,则可以防止聚合物溶液在储存期间劣化,并且可以降低水分含量,从而防止由此产生膜的缺陷。

所述制备聚酰胺-酰亚胺膜的方法可以进一步包括对转移到罐(20)中的聚合物溶液进行真空脱气。

在将罐的内部压力减压至0.1bar至0.7bar之后,可以进行所述真空脱气30分钟至3小时。在这些条件下进行真空脱气可以减少聚合物溶液中的气泡。作为结果,可以防止由此制得的膜的表面缺陷并且获得优异的光学性能,例如雾度。

另外,所述制备聚酰胺-酰亚胺膜的步骤可以进一步包括用惰性气体吹扫转移至罐(20)中的聚合物溶液(s300)。

具体地,通过用惰性气体在1atm至2atm的内部压力下吹扫罐来进行吹扫。在这些条件下进行的氮气吹扫可以除去聚合物溶液中的水分、减少杂质从而增加反应产率,并获得优异的光学性能,例如雾度,和机械性能。

所述惰性气体可以为,但不限于选自由氮气、氦气(he)、氖气(ne)、氩气(ar)、氪气(kr)、氙气(xe)和氡气(rn)组成的组中的至少一种。具体地,所述惰性气体可以为氮气。

所述真空脱气的步骤和所述用惰性气体吹扫容器的步骤分别在单独的过程中进行。

例如,可以进行真空脱气的步骤,随后是用惰性气体吹扫罐的步骤,但不限于此。

所述真空脱气的步骤和/或用惰性气体吹扫罐的步骤可以改善由此产生的聚酰胺-酰亚胺膜的表面的物理性质。

此后,所述步骤可以进一步包括将聚合物溶液在罐(20)中存储1小时至360小时。此时,所述罐内的温度可以保持在-20℃至20℃。

所述制备聚酰胺-酰亚胺膜的步骤可以进一步包括将聚合物溶液浇注到罐中,然后将其干燥以制备凝胶片(s400)。

可以将所述聚合物溶液浇注到浇注体上,例如浇注辊或浇注带。

参照图3,根据一个实施方案,可以将聚合物溶液施加到作为浇注体的浇注带(30)上,并且在移动它的同时干燥以制成凝胶形式的片材。

当将所述聚合物溶液注入到带(30)上时,注入速率可以为300g/min至700g/min。如果所述聚合物溶液的注入速率满足上述范围,则凝胶片可以均匀地形成适当的厚度。

另外,所述聚合物溶液的浇注厚度可以为200μm至700μm。如果将所述聚合物溶液浇注为上述范围内的厚度,则在干燥和热处理之后产生的最终膜可以具有适当且均匀的厚度。

如上所述,所述聚合物溶液在室温下的粘度可以为100,000cps至500,000cps,例如,100,000cps至400,000cps、100,000cps至350,000cps、150,000cps至350,000cps或150,000cps至250,000cps。如果粘度满足上述范围,则可以将聚合物溶液以均匀的厚度浇注到带上而不产生缺陷。

所述聚合物溶液浇注后在80℃至150℃的温度下干燥以制备凝胶片。具体地,干燥温度可以为,但不限于100℃至150℃、100℃至135℃或125℃至135℃。

具体地,浇注所述聚合物溶液并在上述干燥温度下干燥5分钟至60分钟以制备凝胶片。在干燥过程中,聚合物溶液的溶剂部分或全部挥发以制备凝胶片。

在所述制备聚酰胺-酰亚胺膜的方法中,根据以下等式2的vt值为160或更大。

[等式2]

在等式2中,pv为聚合物溶液调节后的粘度(cps),并且dt表示干燥温度(℃)。

具体地,所述vt值可以为,但不限于160或更大、170或更大、180或更大、185或更大、160至200、170至200、180至200、或者185至200。

如上所述的聚酰胺-酰亚胺膜的性质是通过组合构成聚酰胺-酰亚胺膜的组分及其含量以及在制备膜的方法的每个步骤中的条件而实现的结果。根据一个实施方案,为了确保聚酰胺-酰亚胺膜优异的机械和光学性能,vt值优选为160或更大,所述vt值是与聚合物溶液的粘度和干燥温度相关的参数。

在制备所述聚酰胺-酰亚胺膜的方法中,通过调节聚合物溶液的粘度和干燥温度,vt值落在上述范围内,从而可以实现在不增加雾度的情况下添加填料,增强防粘连性和防滑性的有益效果。

具体地,如果所述vt值小于上述范围,则以所使用的填料为核,由此可产生雾度和黄色指数增加的膜,并且膜表面的异物感而不适合在后续工艺中使用。

干燥时浇注体上的凝胶片的移动速度可以为,但不限于0.1m/min至15m/min,例如0.5m/min至10m/min。

制备所述聚酰胺-酰亚胺膜的步骤包括在移动凝胶片时对其进行热处理以制备固化膜(s500)。

参照图3,可通过使凝胶片通过热固性装置(40)来进行热处理。

所述凝胶片的热处理在80℃至500℃的温度范围内进行5至180分钟。具体地,可以在80℃至500℃的温度范围内以2℃/min至80℃/min的升温速率进行凝胶片的热处理5分钟至150分钟。

根据一个实施方案,可以用热空气处理凝胶片。

如果用热空气进行热处理,则可以均匀地提供热量。如果不能均匀地提供热量,则不能获得令人满意的机械性能。具体地,如果不能获得令人满意的表面粗糙度,可能过多地升高或降低表面张力。

根据一个实施方案,可以在两个或更多个步骤中进行凝胶片的热处理。

根据另一实施方案,可以进行热处理直到凝胶片中所含的残留溶剂的含量为1,000ppm以下。

具体地,所述热处理包括在60℃至120℃的范围内进行5至30分钟的第一热处理步骤;在150℃至350℃的范围内进行30分钟至120分钟的第二热处理步骤。

在所述热处理中,所述第二热处理步骤在所述第一热处理步骤之后进行。在这种情况下,如果在所述第二热处理步骤中凝胶片中包含的有机溶剂的含量超过1,000ppm,则可以额外地进行第三热处理步骤。

例如,所述第三热处理步骤可以在200℃至350℃的范围内进行,直到凝胶片中包含的残留溶剂的含量为1,000ppm以下。

另外,在热处理步骤中,可以将凝胶片在纵向方向(md方向)上拉伸1.01倍至1.05倍。在所述第一热处理步骤和所述第二热处理步骤之间,可以将凝胶片在md方向上拉伸1.01倍至1.05倍。

在所述热处理步骤中,可以将凝胶片在横向方向(td方向)上拉伸1.01倍至1.05倍。在所述第二热处理步骤中,可以将凝胶片在td方向上拉伸1.01倍至1.05倍。

可以同时在md方向和td方向上将凝胶片拉伸1.01倍至1.05倍。可以将凝胶片依次在md方向上拉伸1.01倍至1.05倍,然后在td方向上拉伸1.01倍至1.05倍。

在这些条件下的所述热处理可以使凝胶片固化以具有适当的表面硬度和模量,并且由此制备的固化的膜在高温和高湿下可以具有优异的折叠特性、光学性能和机械性能。

制备聚酰胺-酰亚胺膜的步骤包括在移动固化膜时对其进行冷却(s600)。

参照图3,在固化膜通过热固性装置(40)之后进行冷却。可以通过使用单独的冷却室(未示出)或通过在没有单独的冷却室的情况下形成适当的温度环境来进行。

在所述固化膜移动的同时对其进行冷却的步骤可以包括将温度以100℃/min至1,000℃/min的速度降低的第一降温步骤和将温度以40℃/min至400℃/min的速度降低的第二降温步骤。

在这种情况下,具体地,所述第二降温步骤在所述第一降温步骤之后执行。第一降温步骤的降温速率可以比第二降温步骤的降温速率更快。

例如,所述第一降温步骤的最大速率比所述第二降温步骤的最大速率快。可选地,第一降温步骤的最小速率比第二降温步骤的最小速率快。

如果以这种多阶方式进行冷却固化膜的步骤,则可以使所述固化膜的物理性能进一步稳定,并且可以在长时间内更稳定地维持在固化步骤中获得的膜的光学性能和机械性能。

所述凝胶片的移动速度和所述固化膜的移动速度相同。

所述制备聚酰胺-酰亚胺膜的方法包括使用卷绕机卷绕冷却的固化膜(s700)。

参照图3,可以使用辊形卷绕机(50)卷绕冷却的固化膜。

在这种情况下,干燥时带上凝胶片的移动速度与卷绕时固化膜的移动速度之比为1:0.95至1:1.40。具体地,移动速度的比率可以是1:0.99至1:1.20、1:0.99至1:1.10或1:1.0至1:1.05,但是不限于此。

如果移动速度的比率在上述范围之外,则固化膜的机械性能可能受损,并且柔性和弹性性能可能劣化。

在所述制备聚酰胺-酰亚胺膜的方法中,根据以下关系式1的厚度变化率(%)可以为3%至30%。具体地,厚度变化率(%)可以为,但不限于5%至20%。

[关系式1]厚度变化率(%)=(m1–m2)/m2×100

在关系式1中,m1为凝胶片的厚度(μm),m2为卷绕时冷却的固化膜的厚度(μm)。

通过如上所述的制备方法制备的聚酰胺-酰亚胺膜具有优异的光学性能和机械性能。所述聚酰胺-酰亚胺膜可以适用于需要防滑性和透明度的各种用途。例如,所述聚酰胺-酰亚胺膜可以应用于太阳能电池、显示器、半导体装置、传感器等。

通过制备聚酰胺-酰亚胺膜的方法制备的聚酰胺-酰亚胺膜的细节如上所述。

在下文中,将通过参考示例详细描述以上描述。然而,阐述这些实施例是为了说明本发明,并且本发明的范围不限于此。

实施例

实施例1

在氮气环境下,于20℃在装有温度可控双夹套的1升玻璃反应器中加入作为有机溶剂的585.68g二甲基乙酰胺(dmac)。然后,向其中缓慢加入2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯(tfmb)以使其溶解。随后,向其中缓慢加入2,2'-双(3,4-二羧苯基)六氟丙烷二酐(6fda),并将混合物搅拌1小时。然后,加入间苯二甲酰氯(ipc),并搅拌1小时。然后加入对苯二甲酰氯(tpc),搅拌1小时,从而制备聚合物溶液。随后,在搅拌下缓慢加入10wt%的二羰基化合物的溶液(在溶剂dmac中的tpc溶液),直到聚合物溶液的粘度达到250,000cps。随后,将分散有硅颗粒的溶液添加至已调节粘度的聚合物溶液中进行搅拌。此处,基于聚合物固体的总重量,添加的硅的含量(平均粒径为80nm至100nm)为500ppm。

将由此制备的聚合物溶液装入罐中。将罐中的聚合物溶液涂覆在玻璃板上,在约135℃下用热空气干燥20分钟以制备凝胶片。从玻璃板上取下凝胶片,然后将其固定在销钉框架上。将固定的凝胶片在约270℃下热处理30分钟以获得厚度为50μm的聚酰胺-酰亚胺膜。

关于tfmb、6fda、tpc和ipc的含量,相对于100摩尔的二胺化合物、二酐化合物和二羰基化合物的摩尔数如下表1所示。

实施例2和3及比较例1至5

除了各反应物的种类和含量、聚合物溶液的粘度、干燥温度等如下表1所示地变化以外,与实施例1同样地制作膜。

评价例

分别测量和评价在实施例1至3和比较例1至5中制备的膜的下列性能。结果显示如下表1所示。

评价例1:膜的厚度的测定

使用由mitutoyocorporation制造的数字千分尺547-401在横向上的5个点处测量厚度。将其平均值用作厚度。

评价例2:聚合物溶液的粘度的测定

使用tokisangyo的bhii设备测量聚合物溶液的粘度。

评价例3:透射率和雾度的测定

使用nippondenshokukogyo制造的雾度计ndh-5000w测量550nm处的透光率和雾度。

评价例4:黄色指数的测定

使用cie比色系统,通过分光光度计(ultrascanpro,hunterassociateslaboratory)测量黄色指数(yi)。

评价例5:模量的测量

在与膜的主收缩方向垂直的方向上切出至少5cm,并在主收缩方向上切出10cm。通过在instron的通用测试机utm5566a中以5cm间隔放置的夹子固定膜。直到样品在室温下以5mm/min的速率拉伸时断裂,获得应力-应变曲线。将应力-应变曲线上载荷相对于初始应变的斜率作为模量(gpa)。

[表1]

从表1可以看出,与比较例1~5的膜相比,实施例1~3的聚酰胺-酰亚胺膜的雾度低,黄色指数低,模量优异,显示出优异的机械性能和光学性能。

具体地,在实施例1至3的聚酰胺-酰亚胺膜中,与填料和雾度的含量相关的fh值满足0.5或更小,并且在制备聚酰胺-酰亚胺膜时,与粘度和干燥温度相关的聚合物溶液的vt值满足160或更大。因此,它们不仅具有优异的抗粘连性能,而且还具有优异的机械性能和光学性能。

相反,在比较例1中,在聚合物生产中使用的两种类型的二羰基化合物彼此不是结构异构体。此时,雾度和黄色指数高,表明光学性能劣化。在比较例2中,酰胺重复单元为100%,fh值高。此时,雾度和黄度指数非常高,因此不适用于显示前面板和显示装置。在比较例3中,酰亚胺重复单元大于聚合物中的酰胺重复单元。此时,诸如模量的物理性质有些低。另外,在比较例4和5中,fh值分别为0.55和0.575,超过0.5,并且vt值小于160。此时,雾度为2或更大,黄色指数为6或更大,表明光学性能显著劣化。

附图参考编号

10:聚合装置

20:罐

30:带

40:热固性装置

50:卷绕机

100:聚酰胺-酰亚胺膜

101:第一侧面

102:第二侧面

200:功能层

300:前面板

400:显示单元

500:粘合层

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