TW202012502A

TW202012502A - 聚醯亞胺前驅體以及由其所得的聚醯亞胺和可撓性器件

Info

Publication number: TW202012502A
Application number: TW108135379A
Authority: TW
Inventors: 王宏遠; 平石克文; 林信行; 森本敏弘
Original assignee: 日商日鐵化學材料股份有限公司
Priority date: 2018-09-29
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2020-04-01
Also published as: WO2020067558A1; US20210340325A1; CN112752787A; KR20210068394A; TWI824023B; JP2024015064A; JPWO2020067558A1

Abstract

一種聚醯亞胺前驅體，其特徵在於：作為源自二胺的結構單元，以源自二胺的所有結構單元的60莫耳%以上包含源自2,2-雙(三氟甲基)聯苯胺的結構單元，作為源自四羧酸二酐的結構單元，以合計為源自四羧酸二酐的所有結構單元的20莫耳%以上包含源自選自4,4'-(2,2'-六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐及4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐中的一種以上的結構單元，且進行醯亞胺化時的聚醯亞胺的黃色度（以膜厚度10 μm換算後）為10以下，撕裂傳播阻力為1.0 mN/μm以上。

Description

聚醯亞胺前驅體以及由其所得的聚醯亞胺和可撓性器件

本發明是有關於一種兼具高透明性、低熱膨脹係數、低延遲性、耐撕裂性，且作為形成顯示裝置的支撐基材等而有用的聚醯亞胺以及其前驅體和可撓性器件。

有機EL（electroluminescence，電致發光）裝置等顯示裝置或觸控面板被用作以電視之類的大型顯示器或行動電話、個人電腦、智慧型手機等小型顯示器為代表的各種顯示器的構成構件。例如，有機EL裝置一般是於作為支撐基板的玻璃基板上形成薄膜電晶體（thin film transistor，TFT），進而於其上依次形成電極、發光層及電極，並利用玻璃基板或多層薄膜等將該些氣密密封而製成。另外，觸控面板為將形成有第1電極的第1玻璃基板與形成有第2電極的第2玻璃基板經由絕緣層（介電層）接合而成的構成。

該些構成構件為於玻璃基板上形成有各種功能層的積層體。藉由將該玻璃基板替換成樹脂基板，與使用先前的玻璃基板的構成構件相比，可進行薄型化、輕量化、可撓化。期待利用其來獲得可撓性顯示器等可撓性器件。另一方面，與玻璃相比，樹脂的（i）尺寸穩定性、（ii）透明性、（iii）耐熱性等差，因此正進行各種研究。作為樹脂基板，特別活躍地研究了所述（i）～（iii）的特性比較優異的聚醯亞胺。

聚醯亞胺的特性依賴於構成其的單體（主要是二胺及四羧酸二酐）的組成。因此，為了製造所述特性優異的樹脂基板，重要的是選擇優異的單體。作為該優異的單體之一，可列舉2,2-雙(三氟甲基)聯苯胺（2,2-bis(trifluoromethyl)benzidine，TFMB）。TFMB為含有氟的芳香族二胺。藉由將其作為聚醯亞胺的單體而導入，可期待於聚醯亞胺基板中提高所述特性。進而，TFMB作為含有氟的芳香族二胺，具有製造成本比較小的產業上極其重要的優點。就該些理由而言，大量進行使用TFMB的樹脂基板的研究（專利文獻1～專利文獻5）。

然而，現狀為即便為使用TFMB的聚醯亞胺，亦未出現具有對於代替玻璃基板而言充分的特性的聚醯亞胺基板。特別是為了於可撓性顯示器用途中應用樹脂基板，除所述（i）～（iii）的特性以外，重要的是（iv）樹脂的雙折射（延遲）低。其是為了獲得鮮明的圖像而需要的物性。延遲有基板的面內方向的延遲及基板的膜厚方向的延遲（Rth），特別是Rth就如下理由而言為重要的特性：若雙折射率大，則有時圖像會出現雙重顯示、顏色模糊。但是，於專利文獻1～專利文獻4的任一者中，均未揭示於使用TFMB的聚醯亞胺中Rth是否顯示出充分低的值。

另外，作為對聚醯亞胺基板所要求的其他重要特性，可列舉（v）撕裂傳播阻力大。於可撓性器件的製造中，包括如下步驟：於玻璃等支撐基材上形成聚醯亞胺層，進而於其上形成功能層，剝離支撐基材，但自無機基板剝離膜時，需要一定以上的膜的機械強度、伸長率等力學特性，特別是若撕裂傳播阻力小，則存在於剝離時膜斷裂的問題。因此，對用作支撐基材的膜要求大的撕裂傳播阻力。因此，本發明者等人於專利文獻5中發現一種可同時滿足尺寸穩定性、耐熱性、透明性、及高撕裂傳播阻力的使用TFMB的聚醯亞胺膜。

根據以上，為了將使用TFMB的聚醯亞胺基板應用作可撓性器件用的基板，除（i）尺寸穩定性、（ii）透明性、（iii）耐熱性以外，特別要求（iv）Rth低、（v）撕裂傳播阻力大。但是，於先前的技術中難以同時滿足（i）～（v）的特性。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2012-040836號公報 [專利文獻2]國際公開2014/098235號 [專利文獻3]國際公開2015/125895號 [專利文獻4]國際公開2016/158825號 [專利文獻5]日本專利特開2015-187987號公報

[發明所欲解決之課題] 本發明的目的在於提供一種除優異的尺寸穩定性、透明性、耐熱性以外，Rth低、撕裂傳播阻力大的聚醯亞胺以及其前驅體。 [解決課題之手段]

本發明者等人進行了努力研究，結果發現特定的聚醯亞胺前驅體以及由其所得的聚醯亞胺能夠滿足所述特性，從而完成了本發明。

即，本發明的聚醯亞胺前驅體為具有源自二胺的結構單元與源自四羧酸二酐的結構單元的聚醯亞胺前驅體。本發明的聚醯亞胺前驅體中，作為i）源自二胺的結構單元，以源自二胺的所有結構單元的60莫耳%以上包含源自2,2-雙(三氟甲基)聯苯胺的結構單元，作為ii）源自四羧酸二酐的結構單元，以合計為源自四羧酸二酐的所有結構單元的20莫耳%以上包含源自選自4,4'-(2,2'-六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐及4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐中的一種以上的結構單元。而且，本發明的聚醯亞胺前驅體中經醯亞胺化而成的聚醯亞胺的黃色度（以膜厚度10 μm換算後）為10以下，且撕裂傳播阻力為1.0 mN/μm以上。

本發明的聚醯亞胺前驅體的重量平均分子量可為80,000～800,000的範圍內。

將本發明的聚醯亞胺前驅體經醯亞胺化而成的聚醯亞胺的膜厚度5 μm～20 μm下的伸長率可為10%以上。

將本發明的聚醯亞胺前驅體經醯亞胺化而成的聚醯亞胺的膜的厚度方向的延遲（以膜厚度10 μm換算後）可為65 nm以下。

本發明的聚醯亞胺為具有源自二胺的結構單元與源自四羧酸二酐的結構單元的聚醯亞胺。本發明的聚醯亞胺中，作為i）源自二胺的結構單元，以源自二胺的所有結構單元的60莫耳%以上包含源自2,2-雙(三氟甲基)聯苯胺的結構單元，作為ii）源自四羧酸二酐的結構單元，以合計為源自四羧酸二酐的所有結構單元的20莫耳%以上包含源自選自4,4'-(2,2'-六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐及4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐中的一種以上的結構單元。而且，本發明的聚醯亞胺的黃色度（以膜厚度10 μm換算後）為10以下，撕裂傳播阻力為1.0 mN/μm以上。

本發明的聚醯亞胺於5 μm～20 μm的膜狀態下的伸長率可為10%以上。

本發明的聚醯亞胺於膜狀態下的厚度方向的延遲（以膜厚度10 μm換算後）可為65 nm以下。

本發明的聚醯亞胺中，作為i）源自二胺的結構單元，可以源自二胺的所有結構單元的80莫耳%以上包含源自2,2-雙(三氟甲基)聯苯胺的結構單元。

本發明的聚醯亞胺中，作為ii）源自四羧酸二酐的結構單元，可以合計為源自四羧酸二酐的所有結構單元的25莫耳%以上包含源自選自4,4'-(2,2'-六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐及4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐中的一種以上的結構單元。

本發明的可撓性器件是於包含所述任一聚醯亞胺的聚醯亞胺層上形成有功能層而成者。 [發明的效果]

本發明的聚醯亞胺前驅體或由其獲得的聚醯亞胺除優異的尺寸穩定性、透明性、耐熱性以外，Rth及撕裂傳播阻力優異。特別是於使用4,4'-(2,2'-六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐的情況下，低Rth優異。另外，於使用4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐的情況下，於製成5 μm～20 μm左右的薄膜膜時延伸率亦優異。進而，由於使用TFMB作為原料單體，故可抑制製造成本，生產性非常優異。因此，例如適合作為顯示裝置、觸控面板等的樹脂基板用聚醯亞胺膜，且可較佳地應用作於聚醯亞胺膜的表面上於表面上形成有顯示元件、發光元件、電路、ITO（indium tin oxide，氧化銦錫）等導電膜、金屬網（metal mesh）、硬塗膜或者防止水分或氧等的滲透的阻氣（gas barrier）膜等功能層的可撓性器件。

本發明的聚醯亞胺前驅體為具有源自二胺的結構單元與源自四羧酸二酐（以下，亦簡稱為「酸二酐」）的結構單元的聚醯亞胺前驅體，作為i）源自二胺的結構單元，以源自二胺的所有結構單元的60莫耳%以上包含源自2,2-雙(三氟甲基)聯苯胺（TFMB）的結構單元，作為ii）源自四羧酸二酐的結構單元，以合計為源自四羧酸二酐的所有結構單元的20莫耳%以上包含源自選自4,4'-(2,2'-六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐（6FDA）及4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐（ODPA）中的一種以上的結構單元。於對本發明的聚醯亞胺前驅體進行醯亞胺化而成的聚醯亞胺中，亦原樣地擁有該些結構單元。另外，本發明的聚醯亞胺前驅體中進行醯亞胺化時的聚醯亞胺的黃色度（以膜厚度10 μm換算後）為10以下，且撕裂傳播阻力為1.0 mN/μm以上。再者，聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺的結構單元及其比例取決於二胺與四羧酸二酐的種類與使用比例，因此結構單元的說明是藉由二胺與酸二酐來進行說明。二胺與酸二酐的使用比例設為源自各自的結構單元的存在比例。

關於所述TFMB，就將其用作單體而製造的聚醯亞胺的（以下，亦簡稱為「聚醯亞胺的」）耐熱性、低熱膨脹係數（低CTE（coefficient of thermal expansion））、透明性的觀點而言，較佳為包含所有二胺的80莫耳%以上，更佳為90莫耳%以上。

除TFMB以外，以對聚醯亞胺賦予所需的特性為目的，可使用其他二胺。於使用其他二胺的情況下，可以未滿所有二胺的40莫耳%的範圍使用，較佳為未滿20莫耳%，更佳為未滿10莫耳%。

作為所述其他二胺，就聚醯亞胺的耐熱性、低CTE的觀點而言，可使用具有一個以上的芳香族環的二胺。若列舉所述二胺的例子，則可列舉：2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯（別名；2,2'-二甲基-聯苯胺）、3,3'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、4,4'-二胺基二苯基醚、3,4'-二胺基二苯基醚、4,6-二甲基間苯二胺、2,5-二甲基對苯二胺、2,4-二胺基-1,3,5-三甲苯、4,4'-亞甲基二鄰甲苯胺、4,4'-亞甲基二-2,6-二甲苯胺、4,4'-亞甲基-2,6-二乙基苯胺、2,4-甲苯二胺、間苯二胺、對苯二胺、4,4'-二胺基二苯基丙烷、3,3'-二胺基二苯基丙烷、4,4'-二胺基二苯基乙烷、3,3'-二胺基二苯基乙烷、4,4'-二胺基二苯基甲烷、3,3'-二胺基二苯基甲烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷4,4'-二胺基二苯基硫醚、3,3'-二胺基二苯基硫醚、4,4'-二胺基二苯基碸、3,3'-二胺基二苯基碸、4,4'-二胺基二苯基醚、3,3'-二胺基二苯基醚、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、聯苯胺、3,3'-二胺基聯苯、3,3'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、3,3'-二甲氧基聯苯胺、4,4'-二胺基對三聯苯、3,3'-二胺基對三聯苯、雙(對β-胺基-第三丁基苯基)醚、雙(對β-甲基-δ-胺基戊基)苯、對雙(2-甲基-4-胺基戊基)苯、對雙(1,1-二甲基-5-胺基戊基)苯、1,5-二胺基萘、2,6-二胺基萘、2,4-雙(β-胺基-第三丁基)甲苯、2,4-二胺基甲苯、間二甲苯-2,5-二胺、對二甲苯-2,5-二胺、間二甲苯二胺、對二甲苯二胺、2,6-二胺基吡啶、2,5-二胺基吡啶、2,5-二胺基-1,3,4-噁二唑、哌嗪、5-胺基-2-(4-胺基苯基)苯並咪唑等。

該些中，就聚醯亞胺的生成反應快、且為高透明的觀點而言，更佳為4,4'-二胺基二苯基醚、4,6-二甲基間苯二胺、2,5-二甲基對苯二胺、2,4-二胺基-1,3,5-三甲苯、2,4-甲苯二胺、間苯二胺、2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、5-胺基-2-(4-胺基苯基)苯並咪唑或對苯二胺。進而佳為適合為2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、5-胺基-2-(4-胺基苯基)苯並咪唑或4,4'-二胺基二苯基醚。

另外，作為所述其他二胺，就聚醯亞胺的低彈性、低殘存應力等柔軟性的觀點而言，亦可應用具有矽氧烷骨架的二胺。作為具有矽氧烷骨架的二胺，例如可列舉二胺基丙基四甲基二矽氧烷、兩末端胺基改質甲基苯基矽酮。

另外，作為所述其他二胺，就聚醯亞胺的透明性或低CTE的觀點而言，亦可應用具有脂環結構的二胺。作為具有脂環結構的二胺，例如可列舉1,4-環己烷二羧酸。

關於選自所述6FDA及ODPA中的一種以上的單體，就將該些用作單體而製造的聚醯亞胺的耐熱性、透明性的觀點而言，包含合計為所有四羧酸二酐的20莫耳%以上，較佳為包含25莫耳%以上。於6FDA的情況下，就低Rth的觀點而言，下限較佳為60莫耳%，更佳為80莫耳%，進而佳為90莫耳%。於ODPA的情況下，就低Rth的觀點而言，較佳為下限為25莫耳%，更佳為30莫耳%，進而佳為35莫耳%。另外，就低CTE的觀點而言，於ODPA的情況下，上限較佳為60莫耳%，更佳為50%，進而佳為40%。

除6FDA或ODPA以外，以對聚醯亞胺賦予所需的特性為目的，可使用其他四羧酸二酐。於使用其他四羧酸二酐的情況下，可以未滿所有四羧酸二酐的40莫耳%的範圍使用，較佳為未滿20莫耳%，更佳為未滿10莫耳%。

作為所述其他四羧酸二酐，例如可列舉：萘-2,3,6,7-四羧酸二酐、萘-1,2,5,6-四羧酸二酐、萘-1,2,6,7-四羧酸二酐、均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,3',4'-二苯甲酮四羧酸二酐、萘-1,2,4,5-四羧酸二酐、萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、萘-1,2,6,7-四羧酸二酐、4,8-二甲基-1,2,3,5,6,7-六氫萘-1,2,5,6-四羧酸二酐、4,8-二甲基-1,2,3,5,6,7-六氫萘-2,3,6,7-四羧酸二酐、2,6-二氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、2,7-二氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、2,3,6,7-四氯萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、1,4,5,8-四氯萘-2,3,6,7-四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯四羧酸二酐、2,3,3',4'-聯苯四羧酸二酐、3,3'',4,4''-對三聯苯四羧酸二酐、2,2'',3,3''-對三聯苯四羧酸二酐、2,3,3'',4''-對三聯苯四羧酸二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)-丙烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)-丙烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)醚二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)碸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)碸二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、苝-2,3,8,9-四羧酸二酐、苝-3,4,9,10-四羧酸二酐、苝-4,5,10,11-四羧酸二酐、苝-5,6,11,12-四羧酸二酐、菲-1,2,7,8-四羧酸二酐、菲-1,2,6,7-四羧酸二酐、菲-1,2,9,10-四羧酸二酐、環戊烷-1,2,3,4-四羧酸二酐、吡嗪-2,3,5,6-四羧酸二酐、吡咯啶-2,3,4,5-四羧酸二酐、噻吩-2,3,4,5-四羧酸二酐、(三氟甲基)均苯四甲酸二酐、二(三氟甲基)均苯四甲酸二酐、二(七氟丙基)均苯四甲酸二酐、五氟乙基均苯四甲酸二酐、雙{3,5-二(三氟甲基)苯氧基}均苯四甲酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐、5,5'-雙(三氟甲基)-3,3',4,4'-四羧基聯苯二酐、2,2',5,5'-四(三氟甲基)-3,3',4,4'-四羧基聯苯二酐、5,5'-雙(三氟甲基)-3,3',4,4'-四羧基二苯基醚二酐、5,5'-雙(三氟甲基)-3,3',4,4'-四羧基二苯甲酮二酐、雙{(三氟甲基)二羧基苯氧基}苯二酐、雙{(三氟甲基)二羧基苯氧基}、三氟甲基苯二酐、雙(二羧基苯氧基)三氟甲基苯二酐、雙(二羧基苯氧基)雙(三氟甲基)苯二酐、雙(二羧基苯氧基)四(三氟甲基)苯二酐、2,2-雙{4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基}六氟丙烷二酐、雙{(三氟甲基)二羧基苯氧基}聯苯二酐、雙{(三氟甲基)二羧基苯氧基}雙(三氟甲基)聯苯二酐、雙{(三氟甲基)二羧基苯氧基}二苯基醚二酐、雙(二羧基苯氧基)雙(三氟甲基)聯苯二酐等。另外，該些可單獨使用或者亦可併用兩種以上。

作為其他四羧酸二酐，較佳為能夠對聚醯亞胺賦予強度與柔軟性、低CTE性的均苯四甲酸二酐（pyromellitic dianhydride，PMDA）、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐（3,3',4,4'-biphenyl tetracarboxylic dianhydride，BPDA）。另外，就耐熱性、透明性優異、且可將CTE控制於適當的範圍而言，較佳為1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐（1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride，CBDA）、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐（1,2,4,5-cyclohexane tetracarboxylic dianhydride，CHDA）。

再者，本發明的聚醯亞胺前驅體可為一種聚醯亞胺前驅體，亦可為兩種以上的聚醯亞胺前驅體的混合物。於後者的情況下，各原料單體的較佳的含有率是作為該混合物相對於所有結構單元的含有率而計算。

本發明的聚醯亞胺前驅體中，經醯亞胺化而成的聚醯亞胺的黃色度（以膜厚度10 μm換算後）為10以下，且撕裂傳播阻力為1.0 mN/μm以上。為了表現出該些的優異的特性，較佳為將聚醯亞胺前驅體的重量平均分子量（Mw）設為80,000～800,000。作為將Mw設為該範圍的方法，可列舉將四羧酸二酐及二胺的投入比等反應條件最佳化。作為反應條件的最佳化的方法，可列舉：（I）於反應溶媒中的高基質濃度下的聚合、（II）原料單體的投入比、（III）清漆的反應條件（溫度、時間）。於進行（I）高基質濃度下的聚合的情況下，調整原料溶液中的原料單體的固體成分濃度。於將固體成分濃度加以最佳化的情況下，較佳為將清漆中的包含所述二胺及四羧酸二酐的單體群的固體成分濃度設為10 wt%～40 wt%。藉此，撕裂傳播阻力變高。一般而言，分子間反應有如下傾向：藉由提高反應基質濃度，單體分子的碰撞概率提高而反應率變高。但是，若反應基質濃度過高、即單體於溶劑中的濃度超過40 wt%，則經高分子量化的聚醯亞胺前驅體無法充分溶解而析出，明顯難以形成薄膜。就所述觀點而言，更佳的下限為12 wt%，進而佳為17 wt%。另外，更佳的上限為30 wt%，進而佳為25 wt%。於選擇溶解性或反應活性低的單體的情況下，為了適當地進行聚合，可添加研究各單體的添加順序、於有機溶媒中添加各單體後加熱並攪拌、於有機溶媒中添加各單體後照射超音波等步驟。

（II）投入比的最佳化如所述般，只要調節作為原料單體的二胺與四羧酸二酐的使用量即可。具體而言，為了獲得適當的分子量的清漆，較佳為以0.985～1.003的範圍調整四羧酸二酐/二胺的莫耳比率。進而更佳為0.987～1.002的範圍。藉此，撕裂傳播阻力變高。一般而言，於由酸二酐與二胺進行加成聚合的聚醯亞胺的情況下，有四羧酸二酐/二胺的莫耳比率越接近1則分子量變最高的傾向。另一方面，越遠離1，則隨著聚合反應的進行，末端官能基偏向酸酐結構或胺基中的任一者，末端的反應無法進行，難以進行高分子量化。如所述般，若分子量過大，則有產生如下不良情況的傾向：黏度過高而難以製膜、伸長率降低等。另一方面，若分子量過小，則有聚醯亞胺的撕裂傳播阻力降低的傾向。另外，有無法獲得Rth的降低效果的傾向。而且，各單體的反應活性不同。因此，酸酐/二胺的莫耳比率相對於投入比發生大幅變動而變得過大或過小，即便四羧酸二酐/二胺的莫耳比率於投入時為1，亦有時無法形成充分高的分子量。相對於此，本發明的聚醯亞胺前驅體選擇適當的單體，選擇適合各單體的四羧酸二酐/二胺的莫耳比率，藉此可將聚醯亞胺前驅體的Mw設為80,000～800,000的範圍內。進而，經醯亞胺化而成的聚醯亞胺的撕裂傳播阻力為1.0 mN/μm以上。為了將四羧酸二酐/二胺的莫耳比率設為適當的範圍，可添加變更各單體相對於有機溶媒的添加順序、於有機溶媒中添加各單體後加熱並攪拌、於有機溶媒中添加各單體後照射超音波等步驟。

於將（III）反應條件加以最佳化的情況下，較佳為經過將包含所述二胺及四羧酸二酐的單體群於有機溶劑中以35℃～50℃加熱1小時～10小時的步驟。藉此，撕裂傳播阻力變高。一般而言，關於包含二胺及四羧酸二酐的單體群於有機溶劑中的反應條件，有如下傾向：反應溫度越高，越難以控制聚合反應而產生凝膠化等不良情況。因此，為了溶解所使用的單體，雖有時提高反應溫度，但一般而言儘量於低溫下進行反應。相對於此，本發明的聚醯亞胺前驅體即便於有機溶劑中的反應溫度高，亦可將聚醯亞胺前驅體的Mw設為80,000～800,000的範圍內。較佳為將具體的反應溫度設為35℃～50℃，且將反應時間設為1小時～10小時。即便於此種反應條件下，所獲得的本發明的聚醯亞胺前驅體的Mw亦為80,000～800,000的範圍內，並且經醯亞胺化而成的聚醯亞胺的撕裂傳播阻力為1.0 mN/μm以上。

進而，如所述般，由於選擇適當的單體，因此特別是於使用6FDA的情況下，可獲得黃色度（以膜厚度10 μm換算後）為10以下、熱膨脹係數為100 ppm/K以下的聚醯亞胺。於加熱溫度未滿35℃時，無法獲得高分子量的樹脂，從而無法獲得撕裂傳播阻力的提高效果或Rth的降低效果。另一方面，若超過50℃，則發生聚合的逆反應，無法獲得高分子量的樹脂。於加熱時間未滿1小時時，無法獲得高分子量的樹脂，從而無法獲得撕裂傳播阻力的提高效果或Rth的降低效果。另一方面，若加熱時間超過10小時，則發生聚合的逆反應，無法獲得高分子量的樹脂。特別是就將Rth抑制得低的觀點而言，加熱溫度較佳為40℃～50℃，且加熱時間較佳為1小時～6小時，更佳為1小時～4小時。

為了提高聚合度，較佳為於35℃～50℃下加熱1小時～10小時的步驟之後，進而經過於5℃～35℃下攪拌5小時以上的步驟。攪拌溫度更佳為10℃～35℃，進而佳為15℃～30℃。另外，攪拌時間進而佳為10小時以上。如此，藉由花費充分的時間實施攪拌步驟，聚醯亞胺前驅體的聚合度變高，容易獲得Mw為80,000～800,000的聚醯亞胺前驅體。

所述（I）～（III）的方法可分別單獨適應，但更佳為組合（I）～（III）的方法來進行。藉由將該些方法加以最佳化，所獲得的聚醯亞胺前驅體的Mw為80,000～800,000的範圍內，並且經醯亞胺化而成的聚醯亞胺的撕裂傳播阻力為1.0 mN/μm以上。特別是於使用6FDA的情況下，藉由所述步驟，將聚醯亞胺的Rth抑制得低，Rth（以膜厚度10 μm換算後）為65 nm以下。另外，於使用ODPA的情況下，即便於製成厚度為5 μm～20 μm左右的薄膜聚醯亞胺膜時，延伸率亦優異。具體而言，於厚度為10 μm左右的聚醯亞胺膜時延伸率（亦稱為「伸長率」）為20%以上，即便是厚度為6 μm左右的聚醯亞胺膜，延伸率亦可保持10%以上的值。進而將組成加以最佳化，藉此厚度為6 μm左右的聚醯亞胺膜的延伸率相對於厚度為10 μm左右的聚醯亞胺膜的延伸率可保持70%以上。近年來，電子機器的小型化、輕量化不斷發展，因此於可撓性器件中亦要求比先前更薄者。於使用ODPA的情況下，可於此種用途中特別較佳地使用。

作為有機溶媒，較佳為極性溶媒，可列舉：N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、二甲基甲醯胺、2-丁酮、二乙二醇二甲醚、二甲苯等。另外，為了提高溶解性，可追加二甲苯、己烷等。更佳為N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮。

另外，於所述加熱時，可於大氣中進行，較佳為於氮氣氣流下進行。另外，可利用單胺或單羧酸二酐對聚醯亞胺前驅體的分子末端進行密封。

本發明的聚醯亞胺是對本發明的聚醯亞胺前驅體進行醯亞胺化而獲得。醯亞胺化可利用熱醯亞胺化法或化學醯亞胺化法等來進行。熱醯亞胺化是藉由以下方式來進行：於玻璃、金屬、樹脂等任意的支撐基材上，使用敷料器塗佈聚醯亞胺前驅體，於150℃以下的溫度下進行2分鐘～60分鐘預乾燥並去除溶媒後，為了進行醯亞胺化而通常自室溫階段性地將溫度昇溫，至450℃為止進行10分鐘～20小時左右的熱處理。能夠根據所需的機械特性來變更熱處理溫度。就聚醯亞胺的耐熱性、機械強度的觀點而言，較佳為用以進行醯亞胺化的熱處理的最高溫度為350℃～450℃，更佳為360℃～400℃。另外，熱醯亞胺化中，若對酸二酐或二胺的種類、溶劑的種類的組合進行選擇，則醯亞胺化以較短的時間完成，包括預加熱在內的熱處理亦能夠於60分鐘以內進行。再者，於塗佈聚醯亞胺前驅體時，可製成使聚醯亞胺前驅體溶解於公知的溶媒中而成的聚醯亞胺前驅體溶液來進行塗佈。化學醯亞胺化是於聚醯亞胺前驅體溶液中加入脫水劑與觸媒，於30℃～60℃下進行化學性脫水。作為代表性的脫水劑，可例示乙酸酐，作為觸媒，可例示吡啶。化學醯亞胺化有容易混入雜質、步驟繁雜的擔憂，因此較佳為利用熱醯亞胺化法進行。再者，可對一種聚醯亞胺前驅體進行醯亞胺化，亦可將兩種以上的聚醯亞胺前驅體混合而一次進行醯亞胺化。

關於本發明的聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺的較佳的聚合度，作為聚醯亞胺前驅體溶液的利用E型黏度計測定的黏度，為1,000 cP～100,000 cP，較佳為可處於3,000 cP～10,000 cP的範圍。另外，聚醯亞胺前驅體的分子量可利用GPC（gel permeation chromatography，凝膠滲透層析）法來求出。聚醯亞胺前驅體的較佳的分子量範圍（聚苯乙烯換算）理想的是數量平均分子量（Mn）為15,000～250,000、重量平均分子量（Mw）為80,000～800,000的範圍。再者，聚醯亞胺的分子量亦處於與其前驅體的分子量同等的範圍。若Mw未滿80,000，則有聚醯亞胺的撕裂傳播阻力降低的傾向，若超過800,000，則有如下傾向：黏度過高而難以製膜，或生成凝膠而膜變得不均勻，藉此撕裂傳播阻力降低。於使用6FDA而未使用ODPA的情況下，更佳為Mw的下限為220,000，進而佳為230,000。另外，於使用ODPA而未使用6FDA的情況下，更佳為Mw的下限為180,000，進而佳為200,000。再者，於併用6FDA及ODPA的情況下，Mw的較佳的下限可根據6FDA及ODPA的莫耳分率來求出。即，於將聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺中的6FDA及OPDA的使用量的合計設為α莫耳、將6FDA的使用量設為β莫耳、將使用6FDA而未使用ODPA時的較佳的Mw的下限設為γ、將使用ODPA而未使用6FDA時的較佳的Mw的下限設為δ的情況下，Mw的較佳的下限ε是由 ε=γ×β/α+δ×（α-β）/α 來表示。

對本發明的聚醯亞胺前驅體進行醯亞胺化而得的本發明的聚醯亞胺如所述般，黃色度（以膜厚度10 μm換算後）為10以下，且撕裂傳播阻力為1.0 mN/μm以上，較佳為Rth（以膜厚度10 μm換算後）為65 nm以下，CTE為100 ppm/K以下。

本發明的聚醯亞胺的黃色度（YI）可為10以下，較佳為6以下，更佳為4以下。若為該範圍，則可較佳地用於有機EL裝置用TFT基板、觸控面板基板、彩色濾光片基板等要求透明性或著色少的基板。

如所述般，本發明的聚醯亞胺的撕裂傳播阻力為1.0 mN/μm以上。若未滿1.0 mN/μm，則例如於聚醯亞胺層上搭載顯示元件等功能層，並自支撐基材剝離聚醯亞胺層的步驟等中，擔心聚醯亞胺層斷裂。更佳的範圍為1.3 mN/μm以上。進而佳的範圍為1.5 mN/μm以上。

另外，就耐熱性的觀點而言，本發明的聚醯亞胺的玻璃轉移溫度（Tg）可為250℃以上，較佳為300℃以上。另外，熱分解溫度（1%重量減少溫度，Td1）可為400℃以上。

另外，本發明的聚醯亞胺的Rth可為65 nm以下，較佳為45 nm以下，更佳為40 nm以下，進而佳為30 nm以下。若為該範圍，則例如於用作觸控面板基板的情況下，視認性等光學特性優異。

就可撓性器件用基板的透明性的觀點而言，本發明的聚醯亞胺於厚度10 μm～15 μm的膜的狀態下，可見區域的總光線透過率可為70%以上，較佳為80%以上。另外，於厚度10 μm～15 μm的聚醯亞胺膜的狀態下，450 nm的透光率較佳為70%以上，更佳為80%以上。

本發明的聚醯亞胺的CTE可為100 ppm/K以下，較佳為-10 ppm/K～80 ppm/K的範圍內。若CTE未滿-10 ppm/K或超過80 ppm/K，則有時產生如下問題：因顯示元件搭載時的熱應力而於顯示裝置產生翹曲或裂紋或者發生剝離等。CTE更佳為0 ppm/K～80 ppm/K的範圍內。特別是於使用ODPA的情況下，藉由組成的最佳化，較佳為將CTE的上限設為40 ppm/K，更佳為設為30 ppm/K，最佳為設為20 ppm/K。

將本發明的聚醯亞胺前驅體製成聚醯亞胺的方法並無限制，於將聚醯亞胺用作樹脂基板的情況下，有利的是以膜狀或包含聚醯亞胺層的積層體的形式獲得。較佳為可利用如下方法的任一方法獲得聚醯亞胺積層體：（1）將包含聚醯亞胺前驅體的樹脂溶液（樹脂組成物）塗佈於支撐基材上後進行乾燥、熱處理（醯亞胺化）的方法；（2）將於液相中完成了醯亞胺化的樹脂溶液塗佈於支撐基材上並進行乾燥的方法；（3）將另行製作的聚醯亞胺膜貼附至另一支撐基材上的方法。就生產效率的觀點而言，理想的是如所述（1）的方法般於支撐基材上進行醯亞胺化而直接製成積層體，並視需要將其剝離而製成膜。此處，作為支撐基材，若可確保可耐受形成聚醯亞胺層時的加熱的耐熱性或自聚醯亞胺積層體剝離支撐基材時的剝離性，則可應用樹脂基材、玻璃基材、金屬基材等公知者。就聚醯亞胺層的低Rth的觀點而言，較佳為玻璃及聚醯亞胺膜，更佳為聚醯亞胺膜。

本發明的聚醯亞胺適合作為於包含本發明的聚醯亞胺的聚醯亞胺層上形成有功能層而成的可撓性器件。所述情況下的聚醯亞胺層可為單層，亦可設為包含多層。於單層的情況下，可設為具有3 μm～100 μm的範圍內的厚度。另一方面，於多層的情況下，只要為主要的聚醯亞胺層具有所述厚度的聚醯亞胺膜即可。此處，所謂「主要的聚醯亞胺層」是指於多層聚醯亞胺中厚度佔最大比率的聚醯亞胺層，且為包含本發明的聚醯亞胺的層，較佳為可將其厚度設為3 μm～100 μm的範圍內，進而佳為4 μm～50 μm的範圍內。

本發明的聚醯亞胺可製成具有該聚醯亞胺層的積層體，並於其聚醯亞胺層表面上形成具有各種功能的元件層等（功能層）。若列舉功能層的例子，則為以液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置、觸控面板、電子紙為代表的顯示裝置，可列舉：彩色濾光片等顯示裝置或該些的構成零件。另外，例如亦包括包含有機EL照明裝置、觸控面板裝置、積層有ITO等的導電性膜、觸控面板用膜、防止水分或氧等的滲透的阻氣膜、可撓性電路基板的構成零件等在內的隨附於所述顯示裝置而使用的各種功能裝置。即，此處所述的「功能層」例如不僅包括液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置、及彩色濾光片等的構成零件，而且亦包括將有機EL照明裝置、觸控面板裝置、有機EL顯示裝置的電極層或發光層、阻氣膜、接著膜、薄膜電晶體（TFT）、液晶顯示裝置的配線層或透明導電層等的一種或兩種以上組合而成者。

功能層的形成方法可根據目標器件來適宜設定形成條件，一般而言可使用於聚醯亞胺膜上形成金屬膜、無機膜、有機膜等後視需要圖案化為規定的形狀、或進行熱處理等公知的方法。即，關於用以形成該些顯示元件的手段並無特別限制，例如可適宜選擇濺鍍、蒸鍍、CVD（chemical vapor deposition，化學氣相沈積）、印刷、曝光、浸漬等，於必要情況下亦可於真空腔室內等進行該些製程處理。而且，對支撐基材與聚醯亞胺膜進行的分離可於經由各種製程處理而形成功能層之後立即進行，亦可於一定程度的期間內預先與基材成為一體，例如於即將用作顯示裝置之前進行分離而加以去除。

以下，作為本發明的可撓性器件的一例，對作為功能層的底部發光結構的有機EL顯示裝置的製造方法的概略進行以下說明。

於含有本發明的聚醯亞胺的聚醯亞胺膜（以下，有時記作「本發明的聚醯亞胺膜」）上設置阻氣層而形成可阻止水分或氧的透濕的結構。其次，於阻氣層的上表面形成包含薄膜電晶體（TFT）的電路構成層。所述情況下，於有機EL顯示裝置中主要選擇動作速度快的LTPS（low temperature poly-silicon，低溫多晶矽）-TFT作為薄膜電晶體。該電路構成層是對在其上表面以矩陣狀配置有多個的畫素區域中的各個形成例如包含氧化銦錫（Indium Tin Oxide，ITO）的透明導電膜的陽極電極而構成。進而，於陽極電極的上表面形成有機EL發光層，並於該發光層的上表面形成陰極電極。該陰極電極共通地形成於各畫素區域。而且，以被覆該陰極電極表面的方式再次形成阻氣層，進而於最表面設置密封基板以保護表面。就可靠性的觀點而言，理想的是亦於該密封基板的陰極電極側的表面積層阻止水分或氧的透濕的阻氣層。再者，有機EL發光層是由電洞注入層-電洞傳輸層-發光層-電子傳輸層等多層膜（陽極電極-發光層-陰極電極）形成，特別是有機EL發光層會因水分或氧而劣化，因此藉由真空蒸鍍來形成，亦包括電極形成在內一般而言是於真空中連續地形成。

自所述有機EL顯示裝置的發光層發出的光的波長主要為440 nm至780 nm，故作為有機EL顯示裝置中所使用的透明樹脂基板，要求於該波長區域中的平均透過率至少為80%以上。另一方面，於藉由UV（ultraviolet，紫外）雷射光的照射進行玻璃基材等支撐基材與聚醯亞胺層的剝離的情況下，若UV雷射光的波長下的透過率高，則需要另外設置吸收/剝離層，藉此生產性降低。所述剝離中目前一般使用308 nm雷射裝置。為了進行雷射剝離，聚醯亞胺本身需要充分吸收308 nm雷射光，理想的是儘量不使光透過。就此種觀點而言，本發明的聚醯亞胺膜於308 nm下的透過率較佳為1%以下，進而佳為0.5%以下。 [實施例]

以下，基於實施例及比較例來對本發明進行具體說明。再者，本發明並不受該些內容限制。

示出實施例及比較例中使用的材料的略號及評價方法。（酸二酐） ·6FDA：4,4'-(2,2'-六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐 ·ODPA：4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐 ·PMDA：均苯四甲酸酐（二胺） ·TFMB：2,2-雙(三氟甲基)聯苯胺 ·m-TB：2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯（溶劑） ·NMP：N-甲基-2-吡咯啶酮 ·DMAc：二甲基乙醯胺

（透光率T450及黃色度YI）利用島津（SHIMADZU）UV-3600分光光度計對聚醯亞胺膜（50 mm×50 mm）求出450 nm下的透光率（T450）。另外，基於下式（1）所表示的計算式來算出YI（黃色度）。 YI=100×（1.2879X-1.0592Z）/Y···（1） [此處，X、Y、Z為由日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）Z 8722規定的試驗片的三刺激值。] 然後，算出下式（2）所表示的以厚度10 μm換算而得的值YI（10）。 YI（10）=（YI/厚度[μm]）×10···（2）

（熱膨脹係數；CTE）利用熱機械分析（thermomechanical analysis，TMA）裝置（日立高新技術科技（Hitachi High-Tech Science）公司製造；品名TMA/AA6100），一面對聚醯亞胺膜（3 mm×15 mm）施加5.0 g的負荷，一面以一定的昇溫速度（10℃/min）自30℃昇溫至280℃，於280℃下保持10分鐘，繼而自280℃降溫至30℃，並根據250℃～100℃的降溫時的聚醯亞胺膜的伸長量測定CTE。

（總光線透過率；TT）利用霧度計（日本電色工業公司製造；品名霧度計（HAZE METER）NDH500）對聚醯亞胺膜（50 mm×50 mm）測定總光線透過率。

（玻璃轉移溫度；Tg）利用動態黏彈性測定裝置（日本TA儀器（TA Instruments Japan）公司製造；品名RAS-G2）對聚醯亞胺膜（5 mm×70 mm）測定以5℃/min自23℃昇溫至450℃時的動態黏彈性，並將顯示出tanδ極大值的溫度設為玻璃轉移溫度（Tg）。

（厚度方向的延遲；Rth）首先，準備為了變更入射至試樣的光的入射角而安裝使試樣旋轉的旋轉裝置的雙折射、相位差評價裝置（光子晶格（Photonic-Lattice）股份有限公司公司製造，WPA-100）。利用該裝置來測定聚醯亞胺膜（50 mm×50 mm）於波長543 nm下的延遲的入射角依賴性。對所述測定資料進行數值分析，求出厚度方向的延遲Rth。將以膜厚度10 μm換算後的值設為Rth10。

（撕裂傳播阻力）準備聚醯亞胺膜（63.5 mm×50 mm）的試驗片，於試驗片上切入長度12.7 mm的切口，使用輕負荷撕裂試驗機（東洋精機公司製造）並於室溫下測定撕裂傳播阻力值。測定的撕裂傳播阻力值表示為每單位厚度的阻力值（kN/m）。

（分子量Mw）分子量是利用凝膠滲透層析法（東曹股份有限公司製造，商品名；HLC-8220GPC）來測定。作為標準物質，使用聚苯乙烯，展開溶媒是使用N,N-二甲基乙醯胺。

（拉伸強度、及拉伸伸長率）準備聚醯亞胺膜（10 mm×15 mm）的試驗片，使用騰喜龍（Tensilon）萬能試驗機（奧立特（Orientec）股份有限公司製造，RTA-250），以拉伸速度10 mm/min進行拉伸試驗。算出5個樣品的平均值，設為拉伸伸長率與拉伸強度。

依據下述的合成例來製備聚醯亞胺前驅體溶液A～聚醯亞胺前驅體溶液C、聚醯亞胺前驅體溶液H～聚醯亞胺前驅體溶液T。

（合成例1）於氮氣氣流下，於3000 ml的可分離式燒瓶中使156.45 g的TFMB溶解於2125 g的DMAc中。繼而，加入218.99 g的6FDA。再者，將酸二酐（a）與二胺（b）的莫耳比（a/b）設為1.009。於45℃下將該溶液加熱2小時而使內容物溶解，之後，於室溫下對溶液持續攪拌10小時以進行聚合反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（polyimide，PI）前驅體溶液A（黏稠的溶液）。將組成、固體成分濃度、聚醯亞胺（PI）前驅體溶液A的Mw等示於表1中。

（合成例2）於氮氣氣流下，於300 ml的可分離式燒瓶中使6.28 g的TFMB及8.72 g的6FDA溶解於85 g的DMAc中。再者，將酸二酐（a）與二胺（b）的莫耳比（a/b）設為1.0。對該溶液一面攪拌一面自室溫昇溫至80℃為止，於80℃下持續攪拌6小時以進行聚合反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液B（黏稠的溶液）。將組成、固體成分濃度、聚醯亞胺（PI）前驅體溶液B的Mw等示於表1中。

（合成例3）於氮氣氣流下，於300 ml的可分離式燒瓶中使6.28 g的TFMB溶解於85 g的DMAc中。繼而，加入8.72 g的6FDA。再者，將酸二酐（a）與二胺（b）的莫耳比（a/b）設為1.0。對於該溶液，不進行加熱而於室溫（20℃）下持續攪拌3小時以進行聚合反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液C（黏稠的溶液）。將組成、固體成分濃度、聚醯亞胺（PI）前驅體溶液C的Mw等示於表1中。

（合成例4）於氮氣氣流下，於3000 ml的可分離式燒瓶中，如表1的組成般，使二胺溶解於NMP中，繼而加入酸二酐。於45℃下將該溶液加熱2小時而使內容物溶解，之後，於室溫下對溶液持續攪拌10小時以進行聚合反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液H（黏稠的溶液）。將組成、固體成分濃度、聚醯亞胺（PI）前驅體溶液H的Mw等示於表1中。

（合成例5）於氮氣氣流下，於3000 ml的可分離式燒瓶中，如表1的組成般，使二胺溶解於NMP中，繼而加入酸二酐。於45℃下將該溶液加熱2小時而使內容物溶解，之後，於室溫下對溶液持續攪拌10小時以進行聚合反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液I（黏稠的溶液）。將組成、固體成分濃度、聚醯亞胺（PI）前驅體溶液I的Mw等示於表1中。

（合成例6）於氮氣氣流下，於3000 ml的可分離式燒瓶中，如表1的組成般，使二胺溶解於NMP中，繼而加入酸二酐。於45℃下將該溶液加熱2小時而使內容物溶解，之後，於室溫下對溶液持續攪拌30小時以進行聚合反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液J（黏稠的溶液）。將組成、固體成分濃度、聚醯亞胺（PI）前驅體溶液J的Mw等示於表1中。

（合成例7）於氮氣氣流下，於3000 ml的可分離式燒瓶中，如表2的組成般，使二胺溶解於NMP中，繼而加入酸二酐。於45℃下將該溶液加熱2小時而使內容物溶解，之後，於室溫下對溶液持續攪拌30小時以進行聚合反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液K（黏稠的溶液）。將組成、固體成分濃度、聚醯亞胺（PI）前驅體溶液K的Mw等示於表2中。

（合成例8）於氮氣氣流下，於3000 ml的可分離式燒瓶中，如表2的組成般，使二胺溶解於NMP中，繼而加入酸二酐。於45℃下將該溶液加熱2小時而使內容物溶解，之後，於室溫下對溶液持續攪拌30小時以進行聚合反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液L（黏稠的溶液）。將組成、固體成分濃度、聚醯亞胺（PI）前驅體溶液L的Mw等示於表2中。

（合成例9）於氮氣氣流下，於3000 ml的可分離式燒瓶中，如表2的組成般，使二胺溶解於NMP中，繼而加入酸二酐。於室溫（23℃）下將該溶液加熱3小時而使內容物溶解，之後，於室溫下對溶液持續攪拌3小時以進行聚合反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液M（黏稠的溶液）。將組成、固體成分濃度、聚醯亞胺（PI）前驅體溶液M的Mw等示於表2中。

（合成例10）於氮氣氣流下，於3000 ml的可分離式燒瓶中，如表2的組成般，使二胺溶解於NMP中，繼而加入酸二酐。於45℃下將該溶液加熱2小時而使內容物溶解，之後，於室溫下對溶液持續攪拌30小時以進行聚合反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液N（黏稠的溶液）。將組成、固體成分濃度、聚醯亞胺（PI）前驅體溶液N的Mw等示於表2中。

（合成例11）於氮氣氣流下，於3000 ml的可分離式燒瓶中，如表2的組成般，使二胺溶解於NMP中，繼而加入酸二酐。對該溶液一面攪拌一面自室溫昇溫至80℃為止，於80℃下持續攪拌6小時以進行聚合反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液O（黏稠的溶液）。將組成、固體成分濃度、聚醯亞胺（PI）前驅體溶液O的Mw等示於表2中。

（合成例12）於氮氣氣流下，於3000 ml的可分離式燒瓶中，如表2的組成般，使二胺溶解於NMP中，繼而加入酸二酐。對於該溶液，不進行加熱而於室溫（20℃）下持續攪拌3小時以進行聚合反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液P（黏稠的溶液）。將組成、固體成分濃度、聚醯亞胺（PI）前驅體溶液P的Mw等示於表2中。

（合成例13）於氮氣氣流下，於3000 ml的可分離式燒瓶中，如表2的組成般，使二胺溶解於NMP中，繼而加入酸二酐。於45℃下將該溶液加熱2小時而使內容物溶解，之後，於室溫下對溶液持續攪拌30小時以進行聚合反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液T（黏稠的溶液）。將組成、固體成分濃度、聚醯亞胺（PI）前驅體溶液T的Mw等示於表2中。

[表1]

[表2]

合成例14 於氮氣氣流下，於300 ml的可分離式燒瓶中加入50 g的合成例9中所獲得的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液M。繼而，加入50 g的合成例10中所獲得的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液N。於室溫下攪拌3小時，獲得高黏稠的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液Q。

合成例15 於氮氣氣流下，於300 ml的可分離式燒瓶中加入50 g的合成例8中所獲得的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液L。繼而，加入50 g的合成例5中所獲得的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液I。於室溫下攪拌3小時，獲得高黏稠的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液S。

合成例16 於氮氣氣流下，於300 ml的可分離式燒瓶中加入50 g的合成例10中所獲得的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液N。繼而，加入50 g的合成例5中所獲得的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液I。於室溫下攪拌3小時，獲得高黏稠的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液R。

（實施例1）於合成例1中所獲得的聚醯亞胺前驅體溶液A中加入溶劑DMAc，以黏度成為4000 cP的方式進行稀釋後，使用棒塗機，以醯亞胺化後的聚醯亞胺層的厚度成為約10 μm的方式塗敷於作為支撐基材的75 μm的聚醯亞胺膜（宇部興產製造的優匹萊克斯（UPILEX）-S）上。繼而，於100℃下進行15分鐘加熱。然後，於氮氣環境中以10分鐘自100℃昇溫至400℃為止，從而於支撐基材上形成聚醯亞胺層（聚醯亞胺A）。自其剝離支撐基材而獲得聚醯亞胺（PI）膜A。所述剝離是藉由以下方式來進行：利用切割刀僅對所形成的聚醯亞胺層切出一周切口以決定進行剝離的範圍後，利用鑷子自支撐基材進行剝離。再者，聚醯亞胺（PI）膜A的厚度、CTE、Tg、TT、T450、Rth10、YI（10）、撕裂傳播阻力、伸長率及強度是示於表3中。

（實施例2）於合成例1中所獲得的聚醯亞胺前驅體溶液A中加入溶劑DMAc，以黏度成為4000 cP的方式進行稀釋後，使用棒塗機，以醯亞胺化後的聚醯亞胺層的厚度成為約10 μm的方式塗敷於作為支撐基材的75 μm的聚醯亞胺膜（宇部興產製造的優匹萊克斯（UPILEX）-S）上。繼而，於120℃下加熱10分鐘而加以乾燥並進行溶劑去除。其次，一面利用握持工具保持支撐基材的寬度方向的膜端部，一面將支撐基材搬入加熱爐中，以約30℃/min的昇溫速度自180℃至360℃為止進行熱處理，並且將支撐基材沿寬度方向延伸10%，於支撐基材上形成聚醯亞胺層（聚醯亞胺B）。自其剝離支撐基材而獲得聚醯亞胺（PI）膜B。所述剝離是藉由以下方式來進行：利用切割刀僅對所形成的聚醯亞胺層切出一周切口以決定進行剝離的範圍後，利用鑷子自支撐基材進行剝離。再者，聚醯亞胺（PI）膜B的厚度、CTE、Tg、TT、T450、Rth10、YI（10）、撕裂傳播阻力、伸長率及強度是示於表3中。

（實施例3）於合成例1中所獲得的聚醯亞胺前驅體溶液A中加入溶劑DMAc，以黏度成為4000 cP的方式進行稀釋後，使用棒塗機，以醯亞胺化後的聚醯亞胺層的厚度成為約10 μm的方式塗敷於作為支撐基材的75 μm的聚醯亞胺膜（宇部興產製造的優匹萊克斯（UPILEX）-S）上。繼而，於120℃下加熱10分鐘而加以乾燥並進行溶劑去除。其次，一面利用握持工具保持支撐基材的寬度方向的膜端部，一面將支撐基材搬入加熱爐中，以約30℃/min的昇溫速度自180℃至360℃為止進行熱處理，並且將支撐基材沿寬度方向延伸20%，於支撐基材上形成聚醯亞胺層（聚醯亞胺C）。自其剝離支撐基材而獲得聚醯亞胺（PI）膜C。所述剝離是藉由以下方式來進行：利用切割刀僅對所形成的聚醯亞胺層切出一周切口以決定進行剝離的範圍後，利用鑷子自支撐基材進行剝離。再者，聚醯亞胺（PI）膜C的厚度、CTE、Tg、TT、T450、Rth10、YI（10）、撕裂傳播阻力、伸長率及強度是示於表3中。

（實施例4）於合成例1中所獲得的聚醯亞胺前驅體溶液A中加入溶劑DMAc，以黏度成為4000 cP的方式進行稀釋後，使用棒塗機，以醯亞胺化後的聚醯亞胺層的厚度成為約10 μm的方式塗敷於作為支撐基材的75 μm的聚醯亞胺膜（宇部興產製造的優匹萊克斯（UPILEX）-S）上。繼而，於120℃下加熱10分鐘而加以乾燥並進行溶劑去除。其次，於氮氣環境中，以一定的昇溫速度（4℃/min）自室溫昇溫至360℃為止，進而於360℃下保持10分鐘。之後，於氮氣環境中花費3小時恢復至室溫而於支撐基材上形成聚醯亞胺層（聚醯亞胺D）。自其剝離支撐基材而獲得聚醯亞胺（PI）膜D。所述剝離是藉由以下方式來進行：利用切割刀僅對所形成的聚醯亞胺層切出一周切口以決定進行剝離的範圍後，利用鑷子自支撐基材進行剝離。再者，聚醯亞胺（PI）膜D的厚度、CTE、Tg、TT、T450、Rth10、YI（10）、撕裂傳播阻力、伸長率及強度是示於表3中。

（實施例5）於合成例1中所獲得的聚醯亞胺前驅體溶液A中加入溶劑DMAc，以黏度成為4000 cP的方式進行稀釋後，使用棒塗機，以醯亞胺化後的聚醯亞胺層的厚度成為約10 μm的方式塗敷於作為支撐基材的100 μm的玻璃基板上。繼而，於120℃下加熱10分鐘而加以乾燥並進行溶劑去除。其次，於氮氣環境中，以一定的昇溫速度（4℃/min）自室溫昇溫至370℃為止，進而於370℃下保持30分鐘。之後，於氮氣環境中花費4小時恢復至室溫而於支撐基材上形成聚醯亞胺層（聚醯亞胺E）。自其剝離支撐基材而獲得聚醯亞胺（PI）膜E。所述剝離是藉由以下方式來進行：利用切割刀僅對所形成的聚醯亞胺層切出一周切口以決定進行剝離的範圍後，利用鑷子自支撐基材進行剝離。再者，聚醯亞胺（PI）膜E的厚度、CTE、Tg、TT、T450、Rth10、YI（10）、撕裂傳播阻力、伸長率及強度是示於表3中。

（比較例1）於合成例2中所獲得的聚醯亞胺前驅體溶液B中加入溶劑DMAc，以黏度成為4000 cP的方式進行稀釋後，使用棒塗機，以醯亞胺化後的聚醯亞胺層的厚度成為約10 μm的方式塗敷於作為支撐基材的100 μm的玻璃基板上。繼而，於120℃下加熱10分鐘而加以乾燥並進行溶劑去除。之後，於350℃下進行30分鐘加熱，從而於支撐基材上形成聚醯亞胺層（聚醯亞胺F）。自其剝離支撐基材而獲得聚醯亞胺（PI）膜F。所述剝離是藉由以下方式來進行：利用切割刀僅對所形成的聚醯亞胺層切出一周切口以決定進行剝離的範圍後，利用鑷子自支撐基材進行剝離。再者，聚醯亞胺（PI）膜F的厚度、CTE、Tg、TT、T450、Rth10、YI（10）、撕裂傳播阻力、伸長率及強度是示於表3中。

（比較例2）於合成例3中所獲得的聚醯亞胺前驅體溶液C中加入溶劑DMAc，以黏度成為4000 cP的方式進行稀釋後，使用棒塗機，以醯亞胺化後的聚醯亞胺層的厚度成為約10 μm的方式塗敷於作為支撐基材的100 μm的玻璃基板上。繼而，於120℃下加熱10分鐘而加以乾燥並進行溶劑去除。其次，於氮氣環境中，以一定的昇溫速度（4℃/min）自室溫昇溫至360℃為止，進而於360℃下保持10分鐘。之後，於氮氣環境中花費3小時恢復至室溫而於支撐基材上形成聚醯亞胺層（聚醯亞胺G）。自其剝離支撐基材而獲得聚醯亞胺（PI）膜G。所述剝離是藉由以下方式來進行：利用切割刀僅對所形成的聚醯亞胺層切出一周切口以決定進行剝離的範圍後，利用鑷子自支撐基材進行剝離。再者，聚醯亞胺（PI）膜G的厚度、CTE、Tg、TT、T450、Rth10、YI（10）、撕裂傳播阻力、伸長率及強度是示於表3中。

對所獲得的聚醯亞胺（PI）膜A～聚醯亞胺（PI）膜G進行各種評價。將結果示於表3中。

（實施例6～實施例14、比較例3～比較例5）代替聚醯亞胺前驅體溶液A而分別使用表4及表5所示的聚醯亞胺前驅體溶液，除此以外以與實施例5相同的條件，於作為支撐基材的100 μm的玻璃基板上形成厚度10 μm的聚醯亞胺層，繼而獲得聚醯亞胺（PI）膜。所獲得的聚醯亞胺層及聚醯亞胺（PI）膜的種類亦記載於表4及表5中。再者，所獲得的聚醯亞胺（PI）膜的厚度、CTE、Tg、TT、T450、Rth10、YI（10）、撕裂傳播阻力、伸長率及強度是示於表4及表5中。

（實施例15～實施例23）分別使用表6所示的聚醯亞胺前驅體溶液，以使醯亞胺化後的聚醯亞胺層成為表6所示的厚度的方式塗敷於作為支撐基材的100 μm的玻璃基板上，除此以外以與實施例5相同的條件形成聚醯亞胺層，繼而獲得聚醯亞胺（PI）膜。所獲得的聚醯亞胺層及聚醯亞胺（PI）膜的種類亦記載於表6中。再者，所獲得的聚醯亞胺（PI）膜的厚度、CTE、Tg、TT、T450、Rth10、YI（10）、撕裂傳播阻力、伸長率及強度是示於表6中。

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

比較例6 於氮氣氣流下，於300 ml的可分離式燒瓶中使18.55 g的m-TB溶解於212.5 g的DMAc中。繼而，加入18.95 g的PMDA。再者，將酸二酐（a）與二胺（b）的莫耳比（a/b）設為0.995。於室溫下將該溶液攪拌3小時並且使其反應，從而獲得高聚合度的聚醯亞胺（PI）前驅體溶液（黏稠的溶液）。與實施例2同樣地進行製膜，並測定光學特性。若YI為51，則為黃色膜。

比較例7 於氮氣氣流下，於300 ml的可分離式燒瓶中使18.55 g的m-TB溶解於212.5 g的DMAc中。繼而，加入18.95 g的PMDA。再者，將酸二酐（a）與二胺（b）的莫耳比（a/b）設為0.995。於45℃下將該溶液加熱2小時並使內容物溶解，之後將溶液攪拌10分鐘並進行聚合反應，結果樹脂的黏度大幅上昇，整體成為凝膠化。無法進行製膜。

以上，出於例示的目的而對本發明的實施形態進行了詳細說明，但本發明並不受所述實施形態制約。

本申請案主張基於日本專利申請案2018-186221號（申請日：2018年9月29日）的優先權，於此引用該申請案的全部內容。

Claims

一種聚醯亞胺前驅體，為具有源自二胺的結構單元與源自四羧酸二酐的結構單元的聚醯亞胺前驅體，所述聚醯亞胺前驅體的特徵在於：作為i）源自二胺的結構單元，以源自二胺的所有結構單元的60莫耳%以上包含源自2,2-雙(三氟甲基)聯苯胺的結構單元，作為ii）源自四羧酸二酐的結構單元，以合計為源自四羧酸二酐的所有結構單元的20莫耳%以上包含源自選自4,4'-(2,2'-六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐及4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐中的一種以上的結構單元，經醯亞胺化而成的聚醯亞胺的黃色度（以膜厚度10 μm換算後）為10以下，且撕裂傳播阻力為1.0 mN/μm以上。
如申請專利範圍第1項所述的聚醯亞胺前驅體，其中重量平均分子量為80,000～800,000的範圍內。
如申請專利範圍第1項所述的聚醯亞胺前驅體，其中經醯亞胺化而成的聚醯亞胺的膜厚度5 μm～20 μm下的伸長率為10%以上。
如申請專利範圍第1項所述的聚醯亞胺前驅體，其中經醯亞胺化而成的聚醯亞胺的膜的厚度方向的延遲（以膜厚度10 μm換算後）為65 nm以下。
一種聚醯亞胺，為具有源自二胺的結構單元與源自四羧酸二酐的結構單元的聚醯亞胺，所述聚醯亞胺的特徵在於：作為i）源自二胺的結構單元，以源自二胺的所有結構單元的60莫耳%以上包含源自2,2-雙(三氟甲基)聯苯胺的結構單元，作為ii）源自四羧酸二酐的結構單元，以合計為源自四羧酸二酐的所有結構單元的20莫耳%以上包含源自選自4,4'-(2,2'-六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐及4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐中的一種以上的結構單元，且黃色度（以膜厚度10 μm換算後）為10以下，撕裂傳播阻力為1.0 mN/μm以上。
如申請專利範圍第5項所述的聚醯亞胺，其中於5 μm～20 μm的膜狀態下的伸長率為10%以上。
如申請專利範圍第5項所述的聚醯亞胺，其中於膜狀態下的厚度方向的延遲（以膜厚度10 μm換算後）為65 nm以下。
如申請專利範圍第5項所述的聚醯亞胺，其中作為所述源自二胺的結構單元，以源自二胺的所有結構單元的80莫耳%以上包含源自2,2-雙(三氟甲基)聯苯胺的結構單元。
如申請專利範圍第5項所述的聚醯亞胺，其中作為所述源自四羧酸二酐的結構單元，以合計為源自四羧酸二酐的所有結構單元的25莫耳%以上包含源自選自4,4'-(2,2'-六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸二酐及4,4'-氧基二鄰苯二甲酸二酐中的一種以上的結構單元。
一種可撓性器件，包括聚醯亞胺層、以及形成於所述聚醯亞胺層上的功能層，所述可撓性器件的特徵在於：所述聚醯亞胺層包含如申請專利範圍第5項至第9項中任一項所述的聚醯亞胺。