CN114729141A - 聚酰亚胺薄膜的制备方法及由此制备的聚酰亚胺薄膜 - Google Patents

聚酰亚胺薄膜的制备方法及由此制备的聚酰亚胺薄膜 Download PDF

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Abstract

一种聚酰亚胺薄膜的制备方法及由此制备的聚酰亚胺薄膜。该方法包括：通过二酐单体与二胺单体的反应制备聚酰胺酸的步骤；制备含有所述聚酰胺酸、酰亚胺化催化剂、脱水剂、填料及溶剂的聚酰亚胺前体溶液的步骤；以及酰亚胺化所述聚酰胺酸以制备聚酰亚胺薄膜的步骤，其中相对于每摩尔所述聚酰胺酸中的酰胺酸基，以约0.8摩尔至约2.5摩尔的摩尔比包含所述酰亚胺化催化剂，相对于每摩尔所述聚酰胺酸中的酰胺酸基，以约2.0摩尔至约4.0摩尔的摩尔比包含所述脱水剂，所述填料的平均粒径(D50)为约1.6μm以下，所述聚酰亚胺薄膜的模量为约2.5GPa至约4.0GPa。

Description

聚酰亚胺薄膜的制备方法及由此制备的聚酰亚胺薄膜
技术领域
本发明涉及聚酰亚胺薄膜的制备方法及由此制备的聚酰亚胺薄膜。更详细而言，涉及在低弹性模量下具有高屈服点及高屈服强度且具有高透光率及低雾度的聚酰亚胺薄膜的制备方法及由此制备的聚酰亚胺薄膜。
背景技术
近年来，柔性显示器，如弯曲的显示器、可弯式显示器、可折迭显示器以及可卷式显示器，作为下一代的显示器而吸引学术界及工业界的关注。作为构成柔性显示器的重要的聚合物基板材料，在构成柔性显示器的各种类型的材料中的功能性薄膜/涂布材料可被视为是对于柔性显示器的成功实现及开发的必要的核心材料，并且作为这种材料，聚酰亚胺备受关注。
聚酰亚胺为一种聚合物，其特征在于其主链中有杂-酰亚胺环，并且因其具有优异的耐热性、机械特性、阻燃性、耐化学性、低介电常数等的特性，因而应用于广范围，如涂布材料、成型材料以及复合材料。
用于柔性显示器的聚合物基板所需的最重要物理特性为柔性。特别是，这种聚合物基板不仅在柔性显示器反复变形的折曲、弯折、折迭、卷曲及拉伸过程中不应发生损坏，而且不应该失去其初始的物理特性。
另一方面，针对各种目的，此种用于柔性显示器的聚合物基板需要透明，因此经常还需要光学特性，如高透光率、低雾度等。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的一目的在于提供在低弹性模量下具有高屈服点与高屈服强度的聚酰亚胺薄膜的制备方法。
本发明的另一目的在于提供具有高透光率及低雾度的聚酰亚胺薄膜的制备方法。
本发明的再一目的在于提供由如上所述的聚酰亚胺薄膜制备方法制备的聚酰亚胺薄膜。
用于解决技术问题的手段
1.根据本发明的一方面，聚酰亚胺薄膜的制备方法包括：通过二酐单体与二胺单体的反应而制备聚酰胺酸的步骤；制备含有该聚酰胺酸、酰亚胺化催化剂(imidizingcatalyst)、脱水剂、填料及溶剂的聚酰亚胺前体溶液的步骤；以及酰亚胺化该聚酰胺酸以制备聚酰亚胺薄膜的步骤，其中，相对于每摩尔该聚酰胺酸中的酰胺酸基，以约0.8摩尔至约2.5摩尔的摩尔比包含该酰亚胺化催化剂，相对于每摩尔该聚酰胺酸中的酰胺酸基，以约2.0摩尔至约4.0摩尔的摩尔比包含该脱水剂，该填料的平均粒径(D50)为约1.6μm以下，该聚酰亚胺薄膜的模量为约2.5GPa至约4.0GPa。
2.在上述的第一实例中，以二酐单体的总摩尔量为基准，联苯四甲酸二酐(biphenyltetracarboxylic dianhydride，BPDA)的含量可为约10摩尔％至约90摩尔％。
3.在上述的第一或第二实例中，以二酐单体的总摩尔量为基准，均苯四甲酸二酐(pyromellitic dianhydride，PMDA)的含量可进一步为约10摩尔％至约90摩尔％。
4.在上述的第一至第三实例中的任一实例中，所述二胺单体可包括4,4’-二氨基-2,2’-二甲基联苯(m-tolidine，m-TD)、4,4'-二胺基二苯醚(4,4'-oxydianiline，ODA)、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene，TPE-R)、2,2-双(4-[4-氨基苯氧基]-苯基)丙烷(2,2-bis(4-[4-aminophenoxy]-phenyl)propane，BAPP)或它们的组合。
5.根据本发明的另一方面，提供由上述的第一至第四实例中任一制备方法所制备的聚酰亚胺薄膜。
6.在上述的第五实例中，所述聚酰亚胺薄膜可具有约2.3％至约2.8％的屈服点。
7.在上述的第五或第六实例中，所述聚酰亚胺薄膜可具有约55MPa至约80MPa的屈服强度。
8.在上述的第五至第七实例中的任一实例中，所述聚酰亚胺薄膜在可见光区域可具有约43％以上的透射率。
9.在上述的第五至第八实例中的任一实例中，所述聚酰亚胺薄膜可具有约7.5％以下的雾度。
发明的效果
本发明提供在低弹性模量下具有高屈服点及高屈服强度且具有高透射率及低雾度的聚酰亚胺薄膜的制备方法及由此制备的聚酰亚胺薄膜。
具体实施方式
在描述本发明时，当确定相关已知技术的详细描述可能非必要地模糊本发明要旨，则将省略其详细描述。
当使用本文中所提及的术语“包含”、“具有”、“构成”时，除非使用“仅”，可添加其他部分。当以单数形式表示结构要素时，除非另有明确说明，否则包括复数的情况。
并且，在解释结构要素时，也被解释为包括误差范围，除非另行清楚指明。
在本文中，以表示具体数值范围的表述“a至b”中的“至”意指“≥a且≤b”。
本发明的发明人通过以下发现来完成本发明：在由聚酰胺酸制备聚酰亚胺薄膜的情况下，当通过控制酰亚胺化催化剂的含量、脱水剂的含量以及填料的平均粒径(D50)来制备聚酰亚胺薄膜时，该聚酰亚胺薄膜可在约2.0GPa至约4.0GPa的低模量下也具有高屈服点及高屈服强度以在施加反复变形的情况下也能够具有低损坏程度的同时可具有高透射率及低雾度。后文中，将详细地说明本发明。
聚酰亚胺薄膜的制备方法
根据本发明的一方面，提供聚酰亚胺薄膜的制备方法。该方法可包括：通过二酐单体与二胺单体的反应而制备聚酰胺酸的步骤；制备含有该聚酰胺酸、酰亚胺化催化剂、脱水剂、填料及溶剂的聚酰亚胺前体溶液的步骤；以及酰亚胺化该聚酰胺酸以制备聚酰亚胺薄膜的步骤，其中，相对于每摩尔该聚酰胺酸中的酰胺酸基，能够以约0.8摩尔至约2.5摩尔的摩尔比包含该酰亚胺化催化剂，相对于每摩尔该聚酰胺酸中的酰胺酸基，能够以约2.0摩尔至约4.0摩尔的摩尔比包含该脱水剂，该填料的平均粒径(D50)可为约1.6μm以下，该聚酰亚胺薄膜的模量可为约2.5GPa至约4.0GPa。后文中，将详细说明各步骤。
首先，聚酰胺酸可通过二酐单体与二胺单体的反应而制备。更具体地，可通过在溶剂中聚合二酐单体及二胺单体以制备聚酰胺酸溶液。此时，单体可同时地或依序地添加。此情况中，单体间可发生部分聚合。
二酐单体的种类没有特别限制，可在不对本发明的效果产生不良影响的范围内进行各种选择。例如，二酐单体可包括联苯四甲酸二酐(BPDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)等，其可单独或组合使用。
根据一实例，以二酐单体的总摩尔量为基准，二酐单体可包含约10摩尔％至约90摩尔％的联苯四甲酸二酐(BPDA)(例如，10摩尔％、15摩尔％、20摩尔％、25摩尔％、30摩尔％、35摩尔％、40摩尔％、45摩尔％、50摩尔％、55摩尔％、60摩尔％、65摩尔％、70摩尔％、75摩尔％、80摩尔％、85摩尔％或90摩尔％)。在这种情况下，可制备在低弹性模量下具有高屈服点与高屈服强度且具有高透射率及低雾度的聚酰亚胺薄膜。例如，以二酐单体的总摩尔量为基准，二酐单体可包含约15摩尔％至约85摩尔％，作为另一示例，可包含约20摩尔％至约80摩尔％，作为进一步的示例，可包含约30摩尔％至约70摩尔％，但不限于此。
根据一实例，二酐单体可包括联苯四甲酸二酐(BPDA)与均苯四甲酸二酐(PMDA)。在这种情况下，可制备在低弹性模量下具有高屈服点与高屈服强度且具有高透射率及低雾度的聚酰亚胺薄膜。联苯四甲酸二酐(BPDA)及均苯四甲酸二酐(PMDA)的摩尔比可为例如约10：90至约90：10(例如，10：90、15：85、20：80、25：75、30：70、35；65、40：60、45：55、50：50、55：45、60：40、65：35、70：30、75：25、80：20、85：15或90：10)，作为另一示例，可为约20：80至约80：20，作为进一步的示例，可为约30：70至约70：30，但不限于此。根据一实例，以二酐单体的总摩尔量为基准，二酐单体可包联苯四甲酸二酐及均苯四甲酸二酐，其中，两者总摩尔数大于约10摩尔％至约100摩尔％(例如，11摩尔％、15摩尔％、20摩尔％、25摩尔％、30摩尔％、35摩尔％、40摩尔％、45摩尔％、50摩尔％、55摩尔％、60摩尔％、65摩尔％、70摩尔％、75摩尔％、80摩尔％、85摩尔％、90摩尔％、95摩尔％或100摩尔％)，但不限于此。
二胺单体的种类没有特别限制，可在不对本发明的效果产生不良影响的范围内进行各种选择。例如，二胺单体可包括4,4’-二氨基-2,2’-二甲基联苯(m-TD)、4,4'-二胺基二苯醚(ODA)、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯(TPE-R)、2,2-双(4-[4-氨基苯氧基]-苯基)丙烷(BAPP)等，其可单独或组合两种以上使用。根据一实例，二胺单体可包含4,4’-二氨基-2,2’-二甲基联苯(m-TD)或4,4'-二胺基二苯醚(ODA)。根据其他实例，二胺单体可包括4,4’-二氨基-2,2’-二甲基联苯(m-TD)及4,4'-二胺基二苯醚(ODA)，其摩尔比为约1：99至约99：1(例如，1：99、5：95、10：90、15：85、20：80、25：75、30：70、35：65、40：60、45：55、50：50、55：45、60：40、65：35、70：30、75：25、80：20、85：15、90：10、95：5或99：1)，例如，其摩尔比可以为约1：99至约50：50，作为另一示例，可以为约1：99至约30：70，作为进一步的示例，可以为约5：95至约20：80，但不限于此。
有机溶剂可以为可溶解聚酰胺酸之任何溶剂，例如，非质子极性有机溶剂(aprotic polar organic solvent)。非质子极性有机溶剂的非限制性示例可包括：酰胺溶剂，如N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)及N,N’-二甲基乙酰胺(DMAc)；酚类溶剂，如对氯苯酚、邻氯苯酚；N-甲基吡咯烷酮(NMP)；γ-丁内酯(GBL)；以及二乙二醇二甲醚(diglyme)。它们可单独或组合两种以上使用。根据需要，可使用辅助溶剂，如甲苯、四氢呋喃、丙酮、甲基乙基酮、甲醇、乙醇、水等，以调整聚酰胺酸的溶解度。在一实例中，溶剂可为酰胺溶剂，例如，N,N’-二甲基甲酰胺或N,N’-二甲基乙酰胺，但不限于此。
根据一实例，以聚酰胺酸溶液的总重量为基准，聚酰胺酸的可为约5重量％至约35重量％(例如，5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％或35重量％)。在此范围内，聚酰胺酸溶液可具有适合形成薄膜的分子量及溶液黏度。以聚酰胺酸溶液的总重量为基准，聚酰胺酸可为例如，约10重量％至约30重量％，作为另一示例，可为约15重量％至约25重量％，但不限于此。
接着，可制备含有聚酰胺酸、酰亚胺化催化剂、脱水剂、填料及溶剂的聚酰亚胺前体溶液。更具体地，聚酰亚胺前体溶液可通过将酰亚胺化催化剂、脱水剂、填料及任选地附加溶剂添加至聚酰胺酸溶液来制备。附加溶剂可参照针对制备聚酰胺酸溶液中所使用的溶剂的描述来理解。
酰亚胺化催化剂可指具有促进聚酰胺酸闭环反应的效果的成分，作为其示例可包括叔胺化合物，更具体而言，可例举脂肪族叔胺类、芳香族叔胺、杂环叔胺等。其中，从作为催化剂的反应性的观点考虑，可使用杂环叔胺，杂环叔胺类的示例可包括喹啉、异喹啉、β-甲基吡啶、吡啶等，它们可单独或呼和两种以上使用。
相对于每摩尔聚酰胺酸中的酰胺酸基，能够以约0.8摩尔至约2.5摩尔(例如，0.8摩尔、0.9摩尔、1.0摩尔、1.1摩尔、1.2摩尔、1.3摩尔、1.4摩尔、1.5摩尔、1.6摩尔、1.7摩尔、1.8摩尔、1.9摩尔、2.0摩尔、2.1摩尔、2.2摩尔、2.3摩尔、2.4摩尔或2.5摩尔)的摩尔比包含酰亚胺化催化剂。若酰亚胺化催化剂的含量小于上述范围，则难以形成聚酰亚胺薄膜，以及若酰亚胺化催化剂的含量超过上述范围，则存在模量过度增加(例如，超过约4.0GPa)且透射率恶化的问题。因此，在此范围内，可制备在低弹性模量下具有高屈服点与高屈服强度且具有高透射率及低雾度的聚酰亚胺薄膜。例如，相对于每摩尔聚酰胺酸中的酰胺酸基，能够以约0.8摩尔至约2.4摩尔的摩尔比包含酰亚胺化催化剂，但不限于此。
脱水剂是指通过对聚酰胺酸的脱水作用来促进闭环反应分，其示例可包括脂肪族酸酐、芳香族酸酐、N,N'-二烷基碳二亚胺、低级脂肪族卤化物、卤化低级脂肪酸酐、芳族膦酸二卤化物及亚硫酰卤化物，它们可单独或两种以上混合使用。其中，从可取得性及成本的观点考虑，可单独或混合两种以上使用脂肪族酸酐，例如乙酸酐、丙酸酐、乳酸酐等。
相对于每摩尔聚酰胺酸中的酰胺酸基，能够以约2.0摩尔至约4.0摩尔(例如，2.0摩尔、2.1摩尔、2.2摩尔、2.3摩尔、2.4摩尔、2.5摩尔、2.6摩尔、2.7摩尔、2.8摩尔、2.9摩尔、3.0摩尔、3.1摩尔、3.2摩尔、3.3摩尔、3.4摩尔、3.5摩尔、3.6摩尔、3.7摩尔、3.8摩尔、3.9摩尔或4.0摩尔的摩尔比)的摩尔比包含脱水剂。在此范围内，可制备在低弹性模量具高屈服点与高屈服强度、高透射率及低雾度的聚酰亚胺薄膜。例如，相对于每摩尔聚酰胺酸中的酰胺酸基，能够以约2.5摩尔至约3.3摩尔的摩尔比包含脱水剂，但不限于此。
根据一实例，酰亚胺化催化剂及脱水剂的摩尔比(酰亚胺化催化剂：脱水剂)可为约1：1至约1：10(例如，1：1、1：1.1、1：1.2、1：1.3、1：1.4、1：1.5、1：1.6、1：1.7、1：1.8、1：1.9、1：2、1：3、1：4、1：5、1：6、1：7、1：8、1：9或1：10)。在此范围内，可制备在低弹性模量下具有高屈服点与高屈服强度且具有高透射率及低雾度的聚酰亚胺薄膜。例如，酰亚胺化催化剂与脱水剂的摩尔比可为例如约1：1.2至约1：6，作为另一示例，可为约1：1.3至约1：5，作为进一步的示例，可为约1：1.3至约1：4，但不限于此。
填料可赋予聚酰亚胺薄膜粗糙度，其示例可包括无机填料，更具体地，可例举磷酸氢钙、硫酸钡、碳酸钙、球形二氧化硅等，但不限于此。它们可单独或两种以上混合使用。
填料的平均粒径(D50)可为约1.6μm以下，具体地，可大于0μm至约1.6μm。在此范围内，可制备在低弹性模量下具有高屈服点与高屈服强度且具有高透射率及低雾度的聚酰亚胺薄膜。例如，填料的平均粒径(D50)可为0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm或1.6μm，作为另一示例，可为约0.5μm至约1.6μm，但不限于此。
虽然填料的含量没有特别限制，但以聚酰亚胺薄膜的总重量为基准，能够以约0.05重量％至约0.5重量％(例如，0.05重量％、0.1重量％、0.15重量％、0.2重量％、0.25重量％、0.3重量％、0.35重量％、0.4重量％、0.45重量％或0.5重量％)包含填料，但不限于此。在此范围内，可制备在低弹性模量下具有高屈服点与高屈服强度且具有高透射率及低雾度的聚酰亚胺薄膜。例如，填料的含量可为约0.1重量％至约0.3重量％，但不限于此。
在一实例中，聚酰亚胺前体溶液可在不对本发明的效果产生不良影响的范围内进一步包含各种添加剂。这种添加剂可包括例如，抗氧化剂、光稳定剂、抗静电剂、热稳定剂、阻燃剂等，它们可单独或组合两种以上使用。
接着，聚酰亚胺薄膜可通过聚酰胺酸的酰亚胺化来制被。例如，聚酰亚胺薄膜可通过将聚酰亚胺前体溶液流延于支撑体上并干燥以制备凝胶膜，并通过对该凝胶膜热处理以进行酰亚胺化来制备。
根据一实例，在用于形成凝胶膜的步骤中，流延于支撑体(例如，玻璃板、铝箔、环形(endless)不锈钢带、不锈钢卷筒等)上的聚酰亚胺前体溶液在温度约40℃至约300℃下干燥以获得凝胶膜，例如，约80℃至约200℃，作为另一示例，约100℃至约180℃，作为进一步的示例，约100℃至约130℃。其结果，凝胶膜可经由部分固化和/或干燥而形成。凝胶膜存在于从聚酰胺酸转化为聚酰亚胺的固化中间阶段并可具有自支撑性。
根据需要，可包括拉伸凝胶膜的步骤，以便调整最终获得的聚酰亚胺薄膜的厚度及尺寸并改善聚酰亚胺薄膜的取向性。在此情况下，凝胶膜的拉伸可于纵向(MD)及横向(TD)之至少一者实施。
凝胶膜可具有约5重量％至约500重量％的挥发物含量，例如，约5重量％至约200重量％，作为另一示例，约5重量％至约150重量％，但不限于此。在此范围内，可具有在用于获得聚酰亚胺薄膜的后续热处理过程中避免发生诸如膜破裂、不均色调及特性变化等缺陷的效果。在此情况下，凝胶膜的挥发物含量可根据以下式1计算。式1中，A表示凝胶膜的重量，B表示在450℃下将凝胶膜加热20分钟后的重量。
(A-B)×100/B(1)
根据一实例，在凝胶膜的热处理的步骤中，可在可变化的温度下，例如，约50℃至约700℃，作为另一示例，约150℃至约600℃，作为进一步的示例，约200℃至约600℃，对凝胶膜进行热处理以自凝胶膜移除残余溶剂，并通过对残余的大部分酰胺酸基进行酰亚胺化以获得聚酰亚胺薄膜。
根据需要，以如上所述的方式获得的聚酰亚胺薄膜可在温度约400℃及约650℃下进行约5秒至400秒的热加工处理以进一步对聚酰亚胺薄膜进行固化。在此情况下，热加工处理可在预定的张力下实施以缓和有可能残留在所获得的聚酰亚胺薄膜中的内部应力。
聚酰亚胺薄膜
根据本发明的另一方面，提供通过上述制备方法所制备的聚酰亚胺薄膜。通过上述的制备方法所制备的聚酰亚胺薄膜可在低弹性模量下具有高屈服点的同时还可改善透射率。
聚酰亚胺薄膜可具有约2.5GPa至约4.0GPa(例如，2.5GPa、2.6GPa、2.7GPa、2.8GPa、2.9GPa、3GPa、3.1GPa、3.2GPa、3.3GPa、3.4GPa、3.5GPa、3.6GPa、3.7GPa、3.8GPa、3.9GPa或4.0GPa)的模量。根据一实例，聚酰亚胺薄膜可具有约2.7GPa至约3.7GPa的模量，但不限于此。
根据一实例，聚酰亚胺薄膜可具有约2.3％至约2.8％(例如，2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％或2.8％)的屈服点。例如，聚酰亚胺薄膜可具有约2.4％至约2.7％的屈服点，但不限于此。
根据一实例，聚酰亚胺薄膜可具有约55MPa至约80MPa(例如，55MPa、56MPa、57MPa、58MPa、59MPa、60MPa、61MPa、62MPa、63MPa、64MPa、65MPa、66MPa、67MPa、68MPa、69MPa、70MPa、71MPa、72MPa、73MPa、74MPa、75MPa、76MPa、77MPa、78MPa、79MPa或80MPa)的屈服强度。例如，聚酰亚胺薄膜可具有约55MPa至约75MPa的屈服强度，作为另一示例，约60MPa至约80MPa，作为进一步的示例，约60MPa至约75MPa，但不限于此。
根据一实例，聚酰亚胺薄膜在可见光区域，例如，约380nm至约780nm的波长下可具有约43％以上(例如，约43％至约100％)的透射率。例如，聚酰亚胺薄膜可具有约43％至约90％的透射率，作为另一示例，约45％至约80％，但不限于此。
根据一实例，聚酰亚胺薄膜可具有约5μm至约100μm的厚度。聚酰亚胺薄膜的厚度可以为例如，约10μm至约80μm，作为另一示例，约20μm至约70μm，作为进一步的示例，约25μm至约60μm，但不限于此。
以下，通过本发明的优选实施例更详细地说明本发明的配置和作用。然而，这被呈现为本发明的优选示例来提供并且不应被解释为在任何意义上限制本发明。
实施例1
将作为二酐单体的17g的3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(BPDA)及23g的均苯四甲酸二酐、以及作为二胺单体的4g的4,4’-二氨基-2,2’-二甲基联苯(m-TD)以及30g的4,4'-二胺基二苯醚(ODA)混合于326g的二甲基甲酰胺(DMF)中以进行聚合，由此制备了固含量为18.5重量％的聚酰胺酸溶液。
相对于每摩尔的酰胺酸基，向以如上所述的方式制备的聚酰胺酸溶液中添加作为酰亚胺化催化剂的1.0摩尔的异喹啉以及作为脱水剂的2.5摩尔的乙酸酐，并且添加作为填料的磷酸氢钙(D50＝1.5μm)以使其基于聚酰亚胺薄膜的总重量为0.2重量％，并添加57g的DMF，由此制备了聚酰亚胺前体溶液。
使用刮刀(doctor blade)将所述聚酰亚胺前体溶液流延于SUS板(100SA，Sandvik公司制造)上，并在110℃干燥10分钟以制备了凝胶膜。自SUS板移除所述凝胶膜后，在400℃进行热处理10分钟，由此制备了50μm厚度的聚酰亚胺薄膜。
实施例2至6及比较例1至6
除了酰亚胺化催化剂含量、脱水剂含量及平均粒径如表1所列改变以外，以与实施例1相同的方法制备了聚酰亚胺薄膜。
然而，比较例4及5无法获得聚酰亚胺薄膜。
物理特性评价方法
(1)模量(单位：GPa)、屈服点(单位：％)、屈服强度(单位：MPa)：将制得的聚酰亚胺薄膜切割成具有尺寸15mm×50mm的试样，接着根据ASTM D882，使用拉伸试验机(Instron5564，美国英斯特朗(Instron)公司制造)在室温下以200mm/分钟的拉伸速度(tensilespeed)测量模量、屈服点及屈服强度。结果示于下表1。
(2)透射率(单位：％)、雾度(单位：％)：根据ASTM D 1003使用雾度计(HM-150，日本村上(MURAKAMI)公司制造)在室温下测量透光率及雾度。结果显示于下表1。
表1
Figure BDA0003653493750000111
Figure BDA0003653493750000121
如由上述的表1可确认，可知在酰亚胺化催化剂含量、脱水剂含量及填料的平均粒径属于本发明的范围内的实施例1至6的情况下，聚酰亚胺薄膜具有低模量、高屈服点、高透射率及低雾度。
相反，在填料的平均粒径在本发明的范围以外的比较例1及2的情况下，聚酰亚胺薄膜具有9.2％以上的雾度。在酰亚胺化催化剂的含量超过本发明的范围的比较例3的的情况下，聚酰亚胺薄膜具有4.1GPa的高模量、以及40％以下的低透射率，并且，在酰亚胺化催化剂的含量未达到本发明的范围的比较例4的情况下，无法形成薄膜。在脱水剂的含量未达到本发明的范围的比较例5的情况下，无法形成薄膜，并且，在脱水剂的含量超过本发明的范围的比较例6的情况下，聚酰亚胺薄膜具有低透射率。
本领域的普通技术人员可以容易地对本发明进行简单的修改或变更，所有这种修改或变更都可以认为包括在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种聚酰亚胺薄膜的制备方法，其中，
包括：
通过二酐单体与二胺单体的反应而制备聚酰胺酸的步骤；
制备含有所述聚酰胺酸、酰亚胺化催化剂、脱水剂、填料及溶剂的聚酰亚胺前体溶液的步骤；以及
酰亚胺化所述聚酰胺酸以制备聚酰亚胺薄膜的步骤，
其中，相对于每摩尔所述聚酰胺酸中的酰胺酸基，以约0.8摩尔至约2.5摩尔的摩尔比包含所述酰亚胺化催化剂，
相对于每摩尔所述聚酰胺酸中的酰胺酸基，以约2.0摩尔至约4.0摩尔的摩尔比包含所述脱水剂，
所述填料的平均粒径D50为约1.6μm以下，
所述聚酰亚胺薄膜的模量为约2.5GPa至约4.0Gpa。
2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其中，以二酐单体的总摩尔量为基准，联苯四甲酸二酐的含量为约10摩尔％至约90摩尔％。
3.根据权利要求2所述的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其中，以二酐单体的总摩尔量为基准，均苯四甲酸二酐的含量进一步为约10摩尔％至约90摩尔％的。
4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺薄膜的制备方法，其中，所述二胺单体包含4,4’-二氨基-2,2’-二甲基联苯、4,4'-二胺基二苯醚、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、2,2-双(4-[4-氨基苯氧基]-苯基)丙烷或它们的组合。
5.一种聚酰亚胺薄膜，其中，所述聚酰亚胺薄膜由权利要求1至4中任一项所述的制备聚酰亚胺薄膜的方法制备。
6.根据权利要求5所述的聚酰亚胺薄膜，其中，所述聚酰亚胺薄膜具有约2.3％至约2.8％的屈服点。
7.根据权利要求5或6所述的聚酰亚胺薄膜，其中，所述聚酰亚胺薄膜具有约55MPa至约80MPa的屈服强度。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的聚酰亚胺薄膜，其中，所述聚酰亚胺薄膜在可见光区域具有约43％以上的透射率。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的聚酰亚胺薄膜，其中，所述聚酰亚胺薄膜具有约7.5％以下的雾度。
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