TWI749914B

TWI749914B - 透明聚醯亞胺溶液及其製備方法、透明聚醯亞胺膜及其應用

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Publication number: TWI749914B
Application number: TW109141933A
Authority: TW
Inventors: 李冠緯; 吳佩蓉; 蘇賜祥; 向首睿
Original assignee: 臻鼎科技股份有限公司
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2021-12-11
Also published as: TW202221059A

Abstract

一種透明聚醯亞胺溶液，該透明聚醯亞胺溶液包括透明聚醯亞胺、添加劑和溶劑，透明聚醯亞胺的分子鏈中含有活性氫原子，添加劑包含碳二亞胺基團，活性氫原子與碳二亞胺基團的當量比為1:0.8~1.2。本發明還提供了上述透明聚醯亞胺溶液的製備方法、透明聚醯亞胺膜及其應用。本發明提供的透明聚醯亞胺膜具有高透明度，高硬度、優良的機械性能及撓曲性能，能夠滿足電子產品中觸控面板的使用需求。

Description

透明聚醯亞胺溶液及其製備方法、透明聚醯亞胺膜及其應用

本發明涉及高分子薄膜製備的技術領域，尤其涉及一種透明聚醯亞胺溶液及其製備方法、透明聚醯亞胺膜及其應用。

伴隨著5G產品的開發，電子產品一方面需要保留大的觸控式螢幕，同時還需要輕薄、便於攜帶，因此，則發展出了可折疊的電子產品。傳統觸控面板的材料大多為玻璃，玻璃雖然具有高透明度及高硬度，但其無法滿足輕薄的要求，更無法進行彎折。

目前，聚醯亞胺(PI)是柔性材料中最具發展潛力的材料之一，PI有高耐熱性、耐化學性、良好的電氣性質及耐彎折等特性，能夠滿足電子產品輕薄化、耐候性和撓曲性等需求，被廣泛應用在柔性觸控面板領域。但傳統的聚亞醯胺膜通常呈現為褐色或黃色，透明度低，而且硬度較低，無法滿足觸控面板對高透明度和高硬度的需求。

為了解決上述技術問題，本發明提出一種兼顧高透明度和高硬度的透明聚醯亞胺膜。

另，本發明還提出一種用於製備上述透明聚醯亞胺膜的透明聚醯亞胺溶液及其製備方法。

本發明提供一種透明聚醯亞胺溶液，包括透明聚醯亞胺、添加劑和溶劑，所述透明聚醯亞胺的分子鏈含有活性氫原子，所述添加劑含有碳二亞胺基團，所述活性氫原子與所述碳二亞胺基團的當量比為1:0.8~1.2。

本申請實施方式中，所述透明聚醯亞胺溶液中的固成分包括所述透明聚醯亞胺和所述添加劑，所述透明聚醯亞胺溶液的固含量為30 wt%~45 wt%。

本申請實施方式中，所述添加劑包括溶劑型架橋劑。

本申請實施方式中，所述溶劑包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙醯胺和1,4-丁內酯中的一種或幾種。

本發明還提供一種透明聚醯亞胺溶液的製備方法，包括以下步驟：

混合透明聚醯亞胺、添加劑和溶劑，得到所述透明聚醯亞胺溶液，其中，所述透明聚醯亞胺的分子鏈含有活性氫原子，所述添加劑含有碳二亞胺基團，所述活性氫原子與所述碳二亞胺基團的當量比為1:0.8~1.2。

本申請實施方式中，所述透明聚醯亞胺藉由二胺單體和二酸酐單體經環化反應形成。

本申請實施方式中，所述二胺單體包括3,3'-二氨基-4,4'-二羥基二苯碸、2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷及3,5-二氨基苯甲酸中的一種或幾種。

本申請實施方式中，所述二酸酐單體包括1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、4,4'-(六氟異亞丙基)二鄰苯二甲酸酐、均苯四甲酸二酐、雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐及環戊四酸二酐中的一種或幾種。

本發明還提供一種透明聚醯亞胺膜的製備方法，包括如下步驟：

提供一離型基材。

將如上所述的透明聚醯亞胺溶液塗覆於所述離型基材的離型面，得到一中間膜層。

以及，加熱所述中間膜層，得到所述透明聚醯亞胺膜。

所述透明聚醯亞胺溶液包括聚醯亞胺、添加劑和溶劑，所述聚醯亞胺的分子鏈含有活性氫原子，所述添加劑含有碳二亞胺基團，所述活性氫原子與所述碳二亞胺基團的當量比為1:0.8~1.2，所述活性氫原子和所述碳二亞胺基團加熱交聯形成交聯結構。

本申請實施方式中，在可見光波長400nm~700nm範圍內，所述透明聚醯亞胺膜的透光率大於或等於88%。

本申請實施方式中，所述透明聚醯亞胺膜的硬度大於或等於4H。

本發明還提供一種電子設備，所述電子設備包括觸控面板，所述觸控面板包括如上所述的透明聚醯亞胺膜。

相較於習知技術，本發明的聚醯亞胺膜具有高透明性，同時，藉由在聚醯亞胺分子鏈中引入活性氫原子，使活性氫原子能夠與添加劑中的碳二亞胺基團發生交聯反應，提升透明聚醯亞胺膜的硬度和機械性能。

下面將結合具體實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施方式僅是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基於本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬於本發明保護的範圍。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。在本發明的說明書中所使用的技術手段的名稱只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。

在不衝突的情況下，下述的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

本發明實施例提供了一種透明聚醯亞胺溶液，包括透明聚醯亞胺、添加劑和溶劑，所述透明聚醯亞胺的分子鏈中含有活性氫原子，所述添加劑包含碳二亞胺(N=C=N)基團。當對所述透明聚醯亞胺溶液加熱時，所述活性氫原子與所述碳二亞胺基團能夠發生交聯反應，同時碳二亞胺基團還可以自身交聯，從而提升透明聚醯亞胺膜的硬度和機械性能。其中，可以藉由調節所述活性氫原子與所述碳二亞胺基團的當量比來控制二者的交聯程度，從而控制透明聚醯亞胺膜的透光率、硬度和機械性能。

本實施方式中，所述活性氫原子與所述碳二亞胺基團的當量比為1:0.8~1.2，優選1:1。

本實施方式中，所述聚醯亞胺溶液的固成分包括聚醯亞胺和添加劑，所述聚醯亞胺溶液的固含量為30wt%~45wt%。

本實施方式中，所述添加劑為架橋劑，具體可以採用安鋒實業股份有限公司型號為V-03、V-05或V-07的溶劑型架橋劑。其中V-03的固含量為50wt%，其中溶劑為甲苯，NCN的當量重為216。V-05的固含量為100wt%，NCN的當量重為262。V-07的固含量為50wt%，其中溶劑為甲苯，NCN的當量重為200。具體地，本實施方式中，選擇V-05作為架橋劑，其為溶劑型架橋劑。

本實施方式中，所述溶劑包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙醯胺和1,4-丁內酯中的一種或幾種。

本發明還提供一種上述透明聚醯亞胺溶液的製備方法，所述製備方法包括：混合聚醯亞胺、添加劑和溶劑，得到透明聚醯亞胺溶液。其中，所述聚醯亞胺的分子鏈含有活性氫原子，所述添加劑含有碳二亞胺基團。

本實施方式中，藉由二胺單體和二酸酐單體在溶劑中進行環化反應合成透明的聚醯亞胺。

具體地，聚醯亞胺的反應過程如下所示：

其中，聚醯亞胺的分子結構設計需要滿足一定的需求。傳統的聚醯亞胺的製備方法需要在300℃以上的高溫條件下進行亞醯胺化反應，在此反應條件下共軛苯環上π電子會產生共軛效應，同時分子間與分子內也會發生電荷轉移錯合體效應，以上兩種效應將造成聚醯亞胺在可見光區有強烈吸收，故聚醯亞胺會變得不透明，多呈現褐色及黃色。

為了使合成的聚亞醯胺具有透明性，本發明將含極性分子鏈基團(例如-O-，-SO ₂-，-CO-，酯基，含氮雜環，-CF ₃等)、非對稱結構（例如單體 4,4’-二氨基-2,2’-雙三氟甲基聯苯(TFMB)、1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯(APBN)、9,9-二(4-氨基-3-氟苯基)芴(BFAF)、4,4'-(六氟異亞丙基)二鄰苯二甲酸酐(6FDA)、2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷(6FAP)等）、脂肪族（無苯環）或自由體積相對大的側鏈（例如單體 TFMB、BFAF、6FDA、6FAP等）引入到主鏈上，使得分子間、分子內電荷轉移錯合體結構最少，從而提高聚醯亞胺膜的透明性，同時所得到的透明聚醯亞胺依然具有較好的耐熱及耐化學腐蝕等特性。

另外，本發明還藉由在透明聚醯亞胺分子的側鏈中引入含有具有活性氫原子的官能基（例如-OH，-COOH或-NH ₂等），可以與添加劑中的碳二亞胺基團進行反應，形成網路結構，進而提高透明聚醯亞胺的硬度和機械性能，以滿足電子產品觸控面板的使用需求。

本實施方式中，可以藉由二胺單體結構引入活性氫原子，即上述反應式中Y的結構中包含具有活性氫原子的官能基。

具體地，透明聚醯亞胺分子中的活性氫原子與添加劑中的碳二亞胺基團進行交聯及碳二亞胺基團自身交聯的反應式如下所示：

羧酸基團-COOH與NCN基團進行反應：

氨基-NH ₂與NCN基團進行反應：

羥基-OH與NCN基團進行反應：

NCN基團自身發生交聯反應：

本實施方式中，所述二胺單體包括但不限於包括3,3'-二氨基-4,4'-二羥基二苯碸(3,3'-DABS)、2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷(6FAP)及3,5-二氨基苯甲酸(3,5-DABA)中的一種或幾種。

本實施方式中，所述二酸酐單體可以是芳香族或脂肪族四羧酸二酐，具體包括但不限於1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐(CBDA)、4,4'-(六氟異亞丙基)二鄰苯二甲酸酐(6FDA)、均苯四甲酸二酐(H-PMDA)、雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐(BTA)及環戊四酸二酐(CPDA)中的一種或幾種。

本實施方式中，所述添加劑為架橋劑，具體可以為V-03、V-05或V-07。其中V-03的固含量為50wt%，其中溶劑為甲苯，NCN的當量重為216。V-05的固含量為100wt%，NCN的當量重為262。V-07的固含量為50wt%，其中溶劑為甲苯，NCN的當量重為200。具體地，本實施方式中，選擇V-05作為架橋劑，其為溶劑型架橋劑。

本實施方式中，所述溶劑包括但不限於N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙醯胺(DMA)和1,4-丁內酯(GBL)中的一種或幾種。具體地，採用的GBL與NMP的混合溶劑，其中GBL與NMP的添加比例為1:1。

本實施方式中，所述溶劑還包括二甲苯。

本實施方式中，環化反應的溫度是180℃~190℃，反應時間為16h~18h。

具體地，於500ml反應瓶中加入上述二胺和二酸酐（當量比為1:1）、混合溶劑GBL/NMP（重量比為1:1），固含量為20wt%~25wt%，室溫下攪拌12小時，再加熱至80℃，攪拌反應4小時，生成聚醯胺酸溶液，反應過程中加入二甲苯（混合溶劑GBL/NMP重量的1/5），再升溫至180℃~190℃並架設回流管，180℃~190℃條件下反應16小時~18小時，聚醯胺酸環化得到聚醯亞胺，加入添加劑V-05後，室溫下攪拌均勻，得到透明聚醯亞胺溶液。

本發明還提供一種透明聚醯亞胺膜100，所述透明聚醯亞胺膜100由如上所述的透明聚醯亞胺溶液加熱固化後得到。在可見光波長400nm-700nm範圍內，優選550nm，所述透明聚醯亞胺膜的透光率大於或等於88%，硬度大於或等於4H。製備的所述透明聚醯亞胺膜100具有傳統聚醯亞胺的耐腐蝕、耐高溫及機械強度高等優良性能的同時，提高了透光率和硬度，能夠滿足電子產品中觸控面板的使用要求。

本實施方式中，所述透明聚醯亞胺膜100的抗張強度大於或等於150MPa。

本實施方式中，所述加熱溫度為120℃~150℃，加熱時間為30 min ~60 min。加熱固化過程中透明聚醯亞胺分子中的活性氫原子與架橋劑中的碳二亞胺基團發生交聯反應，同時碳二亞胺基團還可以自身交聯，從而形成熱固型透明聚醯亞胺膜100，具有良好的機械性質、透明度及硬度。

請參閱圖1，本發明還提供如上所述透明聚醯亞胺膜100的製備方法，包括以下步驟：

第一步，提供一鏡面銅板200，於鏡面銅板200的鏡面一側塗布如上所述的透明聚醯亞胺溶液，得到中間膜層300。

本實施方式中，所述鏡面銅板的粗糙度Ra＜0.02um，所述中間膜層的厚度在12um左右。

第二步，將上述中間膜層300於120℃~150℃的條件下進行烘烤固化30min~60min，得到透明聚醯亞胺膜100。

第三步，將上述透明聚醯亞胺膜100收卷，得到熱固型透明的成品透明聚醯亞胺膜100。本發明還提供了一種電子設備，所述電子設備包括觸控面板，所述觸控面板包括如上所述的透明聚醯亞胺膜100。

以下藉由具體實施例來對本申請的方案進行進一步說明。

以下合成例1-5均為未添加添加劑的透明聚醯亞胺溶液的具體實施方式，合成的未添加添加劑的聚醯亞胺溶液的固含量為20wt%~25wt%，合成後的溶液於鏡面銅板（Ra＜0.02um）上塗布12um厚度並在120℃~150℃條件下烘烤 30min~60min，除去溶劑並固化得到未添加添加劑的聚醯亞胺膜，並對上述膜材進行透光率，硬度及機械性能的測試。具體配方及測試結果如表1所示。

合成例1

於500ml反應瓶中依序加入3.3’-DABS (0.1 mol, 28.03 g)和溶劑GBL+NMP (重量比為1：1, 142.92 g) ，待攪拌至溶解後，再加入CBDA ( 0.1 mol, 19.61 g)，攪拌12h再加熱到80℃，攪拌溶解反應4h，反應過程中加入二甲苯(28.58 g)，再升溫至180 ℃，並架設回流管，回流管中加入二甲苯，恒溫180 ℃持續攪拌16h~18h，得到未交聯的透明聚醯亞胺溶液。

合成例2

於500ml反應瓶中依序加入6FAP ( 0.1 mol, 36.63 g)和溶劑GBL+NMP (重量比為1：1, 168.71 g) ，待攪拌至溶解後，再加入CBDA ( 0.1 mol, 19.61 g)，攪拌12h再加熱到80℃，攪拌溶解反應4h，反應過程中加入二甲苯(33.74 g)，再升溫至180 ℃，並架設回流管，回流管中加入二甲苯，恒溫180 ℃持續攪拌16h~18h，得到未交聯的透明聚醯亞胺溶液。

合成例3

於500ml反應瓶中依序加入3.3’-DABS (0.1 mol, 28.03 g)和溶劑GBL+NMP (重量比為1：1, 217.36g) ，待攪拌至溶解後，再加入6FDA ( 0.1 mol, 44.42 g)，攪拌12h再加熱到80℃，攪拌溶解反應4h，反應過程中加入二甲苯(43.47 g)，再升溫至180 ℃，並架設回流管，回流管中加入二甲苯，恒溫180 ℃持續攪拌16h~18h，得到未交聯的透明聚醯亞胺溶液。

合成例4

於500ml反應瓶中依序加入6FAP ( 0.1 mol, 36.63 g)和溶劑GBL+NMP (重量比為1：1, 243.15 g) ，待攪拌至溶解後，再加入6FDA ( 0.1 mol, 44.42 g)，攪拌12h再加熱到80℃，攪拌溶解反應4h，反應過程中加入二甲苯(48.63 g)，再升溫至180 ℃，並架設回流管，回流管中加入二甲苯，恒溫180 ℃持續攪拌16h~18h，得到未交聯的透明聚醯亞胺溶液。

合成例5

於500ml反應瓶中依序加入4.4’-DDS ( 0.1 mol, 24.83 g)和溶劑GBL+NMP (重量比為1：1, 207.76 g) ，待攪拌至溶解後，再加入6FDA ( 0.1 mol, 44.42 g)，攪拌12h再加熱到80℃，攪拌溶解反應4h，反應過程中加入二甲苯(41.55 g)，再升溫至180 ℃，並架設回流管，回流管中加入二甲苯，恒溫180 ℃持續攪拌16h~18h，得到未交聯的透明聚醯亞胺溶液。

表1中合成例1-5合成的透明聚醯亞胺的分子主鏈中引入了極性單體(如-CF₃、-SO₂-)和脂肪族，使得分子間、分子內電荷轉移程度減少，合成透明的溶液，同時得到的透明聚醯亞胺膜材的透光率>88%(550nm)，但從表1也可以看出合成例1-5得到的模材的硬度較小，均只有1H，小於4H，難以滿足電子產品觸控面板對硬度的要求。另外，合成例1-4的二胺單體都選擇具有活性氫原子的官能基(-OH)，可以看出，透明聚醯亞胺的分子鏈內引入含有活性氫原子的官能基並不會影響聚醯亞胺化學合成及透明度，而且這些官能基還可與碳二亞胺基(NCN)在無需催化劑的情況下進行交聯反應，進一步提升膜材的硬度。

以下實施例1-8均為添加了添加劑的透明聚醯亞胺溶液的具體實施方式，合成的透明聚醯亞胺溶液的固含量為30wt%~45wt%，合成後的透明聚醯亞胺溶液於鏡面銅板(Ra<0.02um)上塗布12um厚度並在120℃~150℃條件下烘烤 30min~60min，除去溶劑並固化得到透明聚醯亞胺膜，並對上述膜材進行透光率，硬度及機械性能的測試。具體配方及測試結果如表2所示。

實施例1

於100 ml反應瓶中依序合成例1(10 g)和添加劑(V-05, 2.20 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

實施例2

於100 ml反應瓶中依序合成例2(10 g)和添加劑(V-05, 1.87 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

實施例3

於100 ml反應瓶中依序合成例3(10 g)和添加劑(V-05, 1.45 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

實施例4

於100 ml反應瓶中依序合成例4(10 g)和添加劑(V-05, 1.30 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

實施例5

於100 ml反應瓶中依序合成例1(10 g)和添加劑(V-05, 3.30 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

實施例6

於100 ml反應瓶中依序合成例2(10 g)和添加劑(V-05, 2.81 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

實施例7

於100 ml反應瓶中依序合成例3(10 g)和添加劑(V-05, 2.17 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

實施例8

於100 ml反應瓶中依序合成例4(10 g)和添加劑(V-05, 1.95 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

表2

	項目	實施例1	實施例2	實施例3	實施例4	實施例5	實施例6	實施例7	實施例8
聚醯亞胺(g)	合成例1	10				10
合成例2		10				10
合成例3			10				10
合成例4				10				10
N=C=N (V-05)	重量(g)	2.20	1.87	1.45	1.30	3.30	2.81	2.17	1.95
當量比	0.8	0.8	0.8	0.8	1.2	1.2	1.2	1.2
透光率(%)	550nm	89	91	90	91	88	89	88	89
鉛筆硬度	IPC-TM-650 2.4.27.2	4H	4H	5H	5H	6H	6H	6H	6H
抗張強度(Mpa)	ASTM D638	159	163	168	173	223	242	239	252
延伸率(%)	8.6	7.8	8.9	7.5	2.9	2.3	2.8	2.2

以下對比例1-9均為透明聚醯亞胺溶液的具體實施方式，合成的透明聚醯亞胺溶液的固含量為30wt%~45wt%，合成後的透明聚醯亞胺溶液於鏡面銅板（Ra＜0.02um）上塗布12um厚度並在120℃~150℃條件下烘烤 30min~60min，除去溶劑並固化得到透明聚醯亞胺膜，並對上述膜材進行透光率，硬度及機械性能的測試。具體配方及測試結果如表3所示。

對比例1

於100 ml反應瓶中依序合成例5(10 g)和添加劑(V-05, 2 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

對比例2

於100 ml反應瓶中依序合成例1(10 g)和添加劑(V-05, 1.92 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

對比例3

於100 ml反應瓶中依序合成例2(10 g)和添加劑(V-05, 1.64 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

對比例4

於100 ml反應瓶中依序合成例3(10 g)和添加劑(V-05, 1.27 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

對比例5

於100 ml反應瓶中依序合成例4(10 g)和添加劑(V-05, 1.14 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

對比例6

於100 ml反應瓶中依序合成例1(10 g)和添加劑(V-05, 3.57 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

對比例7

於100 ml反應瓶中依序合成例2(10 g)和添加劑(V-05, 3.04 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

對比例8

於100 ml反應瓶中依序合成例3(10 g)和添加劑(V-05, 2.35 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

對比例9

於100 ml反應瓶中依序合成例4(10 g)和添加劑(V-05, 2.11 g)，攪拌6h後，可得到熱固型透明聚醯亞胺溶液。

表3

	項目	對比例1	對比例2	對比例3	對比例4	對比例5	對比例6	對比例7	對比例8	對比例9
聚醯亞胺 (g)	合成例1		10				10
合成例2			10				10
合成例3				10				10
合成例4					10				10
合成例5	10
N=C=N (V-05)	重量(g)	2.00	1.92	1.64	1.27	1.14	3.57	3.04	2.35	2.11
當量比	—	0.7	0.7	0.7	0.7	1.3	1.3	1.3	1.3
透光率(%)	550nm	86	90	92	90	91	86	87	85	87
鉛筆硬度	IPC-TM-650 2.4.27.2	2H	2H	3H	3H	3H	6H	6H	6H	6H
抗張強度(Mpa)	ASTM D638	81	153	158	161	167	231	252	249	263
延伸率(%)	1.5	7.8	6.9	7.7	6.7	2.5	1.7	2.3	1.5

由表1中的合成例1-5與表2中的實施例1-8進行對比可知，添加具有碳二亞胺基的V-05後，由於透明聚醯亞胺分子鏈上的有活性氫原子能夠與碳二亞胺基發生交聯反應，得到的透明聚醯亞胺膜的機械性能和硬度明顯提升，由1H提高至大於或等於4H，另外，由於添加的活性氫原子與碳二亞胺基的當量比控制在1:0.8~1.2之間，在這個範圍內二者發生交聯後對透明聚醯亞胺膜的透光率並未產生影響，聚醯亞胺膜仍具有很高的透光率（實施例1-8的透光率均大於或等於88%）。另外，由實施例1-4與實施例5-8的比較可知，V-05的添加量提升，會進一步提升透明聚醯亞胺膜的硬度，這是由於碳二亞胺基一方面能與透明聚醯亞胺分子上含有活性氫原子的官能基(-OH)進行交聯反應，另一方面碳二亞胺基自身也可發生交聯反應，當透明聚醯亞胺分子鏈上的活性羥基反應完全後，碳二亞胺基自身繼續發生交聯反應，進一步增加交聯度，提高膜材的機械性能和硬度。但由於V-05為透明黃棕色液體，隨添加量增加，當添加量超過上述比例時，透明度也因此有所下降，以及交聯度提升，相對延伸率有下降的趨勢。

由對比例2-5與實施例1-8進行對比可知，當添加的碳二亞胺基的量過低（活性氫原子與碳二亞胺基的當量之比低於0.8），則機械性能及硬度方面並不能滿足電子產品控制台的使用需求。由對比例6-9與實施例1-8進行對比可知，當添加的碳二亞胺基的量過高（活性氫原子的當量與碳二亞胺基的當量之比大於1.2），則透光率會嚴重降低，而且由於交聯度過高，延伸率過低，不能滿足電子產品控制台的使用需求。因此，為了保證透明聚醯亞胺膜同時具有高透光率、高硬度及優良的機械性能，活性氫原子與碳二亞胺基的當量之比的最佳範圍為1:0.8~1.2。

另外，對比例1中是採用的合成例5作為透明聚醯亞胺，其中合成例5合成的透明聚醯亞胺分子鏈中無活性氫原子的官能基，因此無法與碳二亞胺基進行交聯反應，碳二亞胺基自身可進行交聯反應，但碳二亞胺基與透明聚醯亞胺分子之間無化學鍵結，並且兩者出現相分離現象，導致機械性能下降。

綜上所述，本發明的透明聚醯亞胺膜具有高透明性，同時，藉由在透明聚醯亞胺分子鏈中引入活性氫原子，使活性氫原子能夠與添加劑中的碳二亞胺基團發生交聯反應，提升透明聚醯亞胺膜的硬度和機械性能。

以上實施例和對比例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；另外，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其它各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬於本發明請求項的保護範圍。

100:聚醯亞胺膜 200:鏡面銅板 300:中間膜層

圖1是本發明一實施方式提供的聚醯亞胺膜的製備流程圖。如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本發明。

100:聚醯亞胺膜

200:鏡面銅板

300:中間膜層

Claims

一種透明聚醯亞胺溶液，其中，包括透明聚醯亞胺、添加劑和溶劑，所述透明聚醯亞胺的分子鏈含有活性氫原子，所述添加劑含有碳二亞胺基團，所述活性氫原子與所述碳二亞胺基團的當量比為1:0.8~1.2。
如請求項1所述的透明聚醯亞胺溶液，其中，所述透明聚醯亞胺溶液中的固成分包括所述透明聚醯亞胺和所述添加劑，所述透明聚醯亞胺溶液的固含量為30 wt%~45 wt%。
如請求項1所述的透明聚醯亞胺溶液，其中，所述添加劑包括溶劑型架橋劑。
如請求項1所述的透明聚醯亞胺溶液，其中，所述溶劑包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙醯胺和1,4-丁內酯中的一種或幾種。
一種透明聚醯亞胺溶液的製備方法，其中，包括以下步驟：混合透明聚醯亞胺、添加劑和溶劑，得到所述透明聚醯亞胺溶液，其中，所述透明聚醯亞胺的分子鏈含有活性氫原子，所述添加劑含有碳二亞胺基團，所述活性氫原子與所述碳二亞胺基團的當量比為1:0.8~1.2。
如請求項5所述的透明聚醯亞胺溶液的製備方法，其中，所述透明聚醯亞胺溶液中的固成分包括所述透明聚醯亞胺和所述添加劑，所述透明聚醯亞胺溶液的固含量為30wt%~45 wt%。
如請求項6所述的透明聚醯亞胺溶液的製備方法，其中，所述聚醯亞胺藉由二胺單體和二酸酐單體經環化反應形成。
如請求項7所述的透明聚醯亞胺溶液的製備方法，其中，所述二胺單體包括3,3'-二氨基-4,4'-二羥基二苯碸、2,2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷及3,5-二氨基苯甲酸中的一種或幾種。
如請求項7所述的透明聚醯亞胺溶液的製備方法，其中，所述二酸酐單體包括1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、4,4'-(六氟異亞丙基)二鄰苯二甲酸酐、均苯四甲酸二酐、雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐及環戊四酸二酐中的一種或幾種。
如請求項6所述的透明聚醯亞胺溶液的製備方法，其中，所述溶劑包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙醯胺和1,4-丁內酯中的一種或幾種。
一種透明聚醯亞胺膜的製備方法，其中，包括如下步驟：提供一離型基材；將如請求項1至4任一項所述的透明聚醯亞胺溶液塗覆於所述離型基材的離型面，得到一中間膜層；以及加熱所述中間膜層，得到所述透明聚醯亞胺膜，所述透明聚醯亞胺溶液包括聚醯亞胺、添加劑和溶劑，所述聚醯亞胺的分子鏈含有活性氫原子，所述添加劑含有碳二亞胺基團，所述活性氫原子與所述碳二亞胺基團的當量比為1:0.8~1.2，所述活性氫原子和所述碳二亞胺基團加熱交聯形成交聯結構。
如請求項11所述的透明聚醯亞胺膜的製備方法，其中，在可見光波長400nm~700nm範圍內，所述透明聚醯亞胺膜的透光率大於或等於88%。
如請求項11所述的透明聚醯亞胺膜的製備方法，其中，所述透明聚醯亞胺膜的硬度大於或等於4H。
一種電子設備，其中，所述電子設備包括觸控面板，所述觸控面板包括如請求項11至13任一項所述的透明聚醯亞胺膜。