聚酰亚胺粉体及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种聚酰亚胺粉体及其制造方法，该聚酰亚胺粉体可提供耐热性、透明性优异的聚酰亚胺膜，着色和杂质少，可溶于溶剂。一种聚酰亚胺粉体，其为可溶于N,N‑二甲基乙酰胺的聚酰亚胺粉体，经过由至少一种芳香族二胺化合物和至少一种四羧酸二酐生成聚酰胺酸的聚合、化学酰亚胺化反应、通过所生成的聚酰亚胺的析出而进行的粉体的形成、以及干燥的工序而制造，该聚酰亚胺粉体的特征在于，该聚酰亚胺粉体的平均粒径在0.02～0.8mm的范围，由该聚酰亚胺粉体的N,N‑二甲基乙酰胺溶液制膜而得到的厚度50μm的聚酰亚胺膜在450nm的波长下的透光率为80％以上。

Polyimide Powder and Its Manufacturing Method

The invention provides a polyimide powder and a manufacturing method thereof. The polyimide powder can provide a polyimide film with excellent heat resistance and transparency, less coloring and impurities, and is soluble in solvents. A polyimide powder, which is a polyimide powder soluble in N, N dimethylacetamide, is formed by the polymerization, chemical imidization reaction of polyamide acid formed from at least one aromatic diamine compound and at least one tetracarboxylic dianhydride, by the precipitation of the resulting polyimide, and The characteristic of the polyimide powder is that the average particle size of the polyimide powder is in the range of 0.02-0.8mm. The light transmittance of the 50-micron thick polyimide film obtained from the solution of N, N-dimethylacetamide of the polyimide powder is over 80% at 450 nm.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚酰亚胺粉体及其制造方法
本专利技术涉及聚酰亚胺粉体及其制造方法，尤其是涉及可提供适合用于显示器用途或电子材料用途、兼具极其优异的耐热性和透明性的聚酰亚胺膜的聚酰亚胺粉体及其制造方法。
技术介绍
聚酰亚胺树脂作为耐热性优异的塑料应用于航空航天领域、电绝缘领域、电子领域等要求耐热性、高可靠性的广泛领域中。另外，近年来提出了兼具耐热性和透明性的透明聚酰亚胺，例如在专利文献1中提出了一种适合于光波导的透明性优异的可溶性聚酰亚胺，其由含有氟原子的特定单体合成。在专利文献2中提出了一种使用了特定脂环族二胺的可溶于有机溶剂的透明聚酰亚胺。但是，专利文献1中记载的聚酰亚胺在300℃以上的温度对制膜后的聚酰亚胺进行了热处理，因此难以确保充分的透明性，专利文献2中记载的聚酰亚胺使用脂环族二胺作为原料，因此缺乏耐热性，并且存在通过加热而着色的问题。作为聚酰亚胺的粉体，公开了下述方法：在可溶性聚酰亚胺的清漆中添加水或甲醇等不良溶剂，使块状的聚酰亚胺树脂析出(专利文献3)。另外，在专利文献4中提出了将二胺类与酸二酐类聚合而得到的聚酰胺酸的酰亚胺化物的粉末。但是，专利文献3和专利文献4中记载的聚酰亚胺的粉体没有充分注意聚酰亚胺粉体的粒径，因此未充分进行聚酰亚胺粉体中的酰亚胺化剂和酰亚胺化促进剂的除去，其结果，存在下述问题：容易发生这些物质对由聚酰亚胺粉体得到的聚酰亚胺膜的着色，难以得到透明性优异的聚酰亚胺膜。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平4-235505专利文献2：日本特开2000-169579专利文献3：日本特开2004-285355专利文献4：日本特表2013-523939
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于提供一种聚酰亚胺粉体及其制造方法，该聚酰亚胺粉体可提供耐热性、透明性优异的聚酰亚胺膜，着色和杂质少，可溶于溶剂。用于解决课题的手段本专利技术人发现，通过将具有透明性的聚酰亚胺制成具有特定平均粒径的粉体，能够将对透明性造成不良影响的聚酰亚胺粉体中含有的酰亚胺化剂、酰亚胺化促进剂等残留挥发成分降低至极限，从而完成了本专利技术。根据本专利技术，提供以下所示的聚酰亚胺粉体及其制造方法。[1]一种聚酰亚胺粉体，其为可溶于N,N-二甲基乙酰胺的聚酰亚胺粉体，由至少一种芳香族二胺化合物和至少一种四羧酸二酐经生成聚酰胺酸的聚合、化学酰亚胺化反应、所生成的聚酰亚胺通过析出而进行的粉体的形成、以及干燥的工序而制造，所述聚酰亚胺粉体的特征在于，该聚酰亚胺粉体的平均粒径在0.02～0.8mm的范围，由该聚酰亚胺粉体的N,N-二甲基乙酰胺溶液制膜而得到的厚度50μm的聚酰亚胺膜在450nm的波长下的透光率为80％以上。[2]如[1]所述的聚酰亚胺粉体，其特征在于，使用差示量热热重分析装置测定的200～300℃的范围内的失重率在0～0.2％的范围。[3]如[1]或[2]所述的聚酰亚胺粉体，其特征在于，使用具有氟基的至少一种芳香族二胺化合物作为芳香族二胺化合物，并且使用具有氟基的至少一种四羧酸二酐作为四羧酸二酐来制造。[4]一种聚酰亚胺粉体的制造方法，所述聚酰亚胺粉体的平均粒径为0.02～0.8mm，所述制造方法包括下述工序：(a)准备至少一种芳香族二胺化合物和至少一种四羧酸二酐的工序；(b)在溶剂中，边搅拌边进行上述芳香族二胺化合物与四羧酸二酐生成聚酰胺酸的聚合反应，得到聚酰胺酸溶液的工序；(c)在所得到的聚酰胺酸溶液中添加酰亚胺化剂进行化学酰亚胺化反应，得到聚酰亚胺溶液的工序；(d)对所得到的聚酰亚胺溶液进行搅拌下添加聚酰亚胺的不良溶剂，使聚酰亚胺析出，得到含有挥发成分的聚酰亚胺粉体的工序；(e)将所得到的含有挥发成分的聚酰亚胺粉体在低于100℃的温度干燥直至挥发成分量小于5％，然后进一步在100℃～350℃的温度干燥0.1小时～24小时，除去粉体中含有的挥发成分，得到酰亚胺粉体的工序。[5]一种聚酰亚胺粉体的制造方法，其包括下述工序：(A)在含有溶解于溶剂中的聚酰亚胺的聚酰亚胺溶液中添加聚酰亚胺的不良溶剂，由此使聚酰亚胺析出，得到含有挥发成分的聚酰亚胺粉体的工序，其中，所述聚酰亚胺溶液相对于所述不良溶剂的重量比为1:0.5～1:10，从所述聚酰亚胺的析出开始前的一个时间点至析出粉体化完成为止的所述不良溶剂的每分钟的添加量为所述聚酰亚胺溶液的0.0005～0.1倍(g/分)；(B)在不进行粉碎的情况下，将所述含有挥发成分的聚酰亚胺粉体在低于100℃的温度干燥，直至所述含有挥发成分的聚酰亚胺粉体中的挥发成分量小于5％，然后进一步在100～350℃的温度干燥0.1小时～24小时，得到聚酰亚胺粉体的工序。[6]如[5]所述的方法，其中，通过下述工序得到所述聚酰亚胺溶液：(A1)准备至少一种芳香族二胺化合物和至少一种四羧酸二酐的工序；(A2)在向溶剂溶解下，将上述芳香族二胺化合物和四羧酸二酐聚合，得到聚酰胺酸溶液的工序；(A3)在所得到的聚酰胺酸溶液中添加酰亚胺化剂，进行化学酰亚胺化反应，得到含有溶解于溶剂中的聚酰亚胺的聚酰亚胺溶液的工序。[7]如[6]所述的方法，其中，在10℃以上且低于50℃进行工序(A3)。[8]如[6]或[7]所述的方法，其中，使用具有氟基的至少一种芳香族二胺化合物作为所述芳香族二胺化合物，使用具有氟基的至少一种四羧酸二酐作为所述四羧酸二酐。[9]一种聚酰亚胺粉体，其通过[5]至[8]中任一项所述的方法制造。[10]如[9]所述的聚酰亚胺粉体，其中，所述聚酰亚胺粉体可溶于溶剂。[11]如[10]所述的聚酰亚胺粉体，其中，所述溶剂为N,N-二甲基乙酰胺。[12]如[9]所述的聚酰亚胺粉体，其中，平均粒径在0.02～0.8mm的范围。[13]如[9]所述的聚酰亚胺粉体，其中，包含95体积％以上的粒径在0.01～2mm的范围的颗粒。[14]如[9]所述的聚酰亚胺粉体，其中，200～300℃的范围的失重率在0～0.2％的范围。[15]如[11]所述的聚酰亚胺粉体，其中，将所述聚酰亚胺粉体溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，由该溶液制成厚度50μm的聚酰亚胺膜，测定该膜在450nm的波长下的透光率，此时显示出80％以上的透光率。[16]如[11]所述的聚酰亚胺粉体，其中，将所述聚酰亚胺粉体溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，由该溶液制成厚度50μm的聚酰亚胺膜，测定该膜的黄色度(YI)，此时显示出-5～5的黄色度(YI)。[17]一种聚酰亚胺膜，其是将[1]至[3]以及[9]至[16]中任一项所述的聚酰亚胺粉体制膜而得到的。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种聚酰亚胺粉体及其制造方法，该聚酰亚胺粉体可提供耐热性、透明性优异的聚酰亚胺膜，残留挥发成分等杂质和着色极少。具体实施方式本专利技术的聚酰亚胺粉体是使用芳香族二胺化合物和四羧酸二酐，经过生成聚酰胺酸的聚合、化学酰亚胺化反应、所生成的聚酰亚胺通过析出进行的粉体的形成、以及干燥的工序而制造的。1.原料1.1.芳香族二胺化合物作为本专利技术的聚酰亚胺粉体的制造中使用的芳香族二胺化合物，只要芳香族二胺化合物通过与合用的四羧酸二酐的反应得到的聚酰亚胺可溶于通用溶剂(例如N,N-二甲基乙酰胺(DMAC))、具有规定的透明性，则可以使用任意的芳香族二胺化合物。具体而言，可以列举：间苯二胺、对苯二胺、3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰亚胺粉体，其为可溶于N,N‑二甲基乙酰胺的聚酰亚胺粉体，由至少一种芳香族二胺化合物和至少一种四羧酸二酐经生成聚酰胺酸的聚合、化学酰亚胺化反应、所生成的聚酰亚胺通过析出而进行的粉体的形成、以及干燥的工序而制造，所述聚酰亚胺粉体的特征在于，该聚酰亚胺粉体的平均粒径在0.02mm～0.8mm的范围，由该聚酰亚胺粉体的N,N‑二甲基乙酰胺溶液制膜而得到的厚度50μm的聚酰亚胺膜在450nm的波长下的透光率为80％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.11 JP 2016-0790031.一种聚酰亚胺粉体，其为可溶于N,N-二甲基乙酰胺的聚酰亚胺粉体，由至少一种芳香族二胺化合物和至少一种四羧酸二酐经生成聚酰胺酸的聚合、化学酰亚胺化反应、所生成的聚酰亚胺通过析出而进行的粉体的形成、以及干燥的工序而制造，所述聚酰亚胺粉体的特征在于，该聚酰亚胺粉体的平均粒径在0.02mm～0.8mm的范围，由该聚酰亚胺粉体的N,N-二甲基乙酰胺溶液制膜而得到的厚度50μm的聚酰亚胺膜在450nm的波长下的透光率为80％以上。2.如权利要求1所述的聚酰亚胺粉体，其特征在于，使用差示量热热重分析装置测定的200～300℃的范围内的失重率在0～0.2％的范围。3.如权利要求1或2所述的聚酰亚胺粉体，其特征在于，使用具有氟基的至少一种芳香族二胺化合物作为芳香族二胺化合物，并且使用具有氟基的至少一种四羧酸二酐作为四羧酸二酐来制造。4.一种聚酰亚胺粉体的制造方法，所述聚酰亚胺粉体的平均粒径为0.02mm～0.8mm，所述制造方法包括下述工序：(a)准备至少一种芳香族二胺化合物和至少一种四羧酸二酐的工序；(b)在溶剂中，边搅拌边进行上述芳香族二胺化合物与四羧酸二酐生成聚酰胺酸的聚合反应，得到聚酰胺酸溶液的工序；(c)在所得到的聚酰胺酸溶液中添加酰亚胺化剂进行化学酰亚胺化反应，得到聚酰亚胺溶液的工序；(d)对所得到的聚酰亚胺溶液进行搅拌下添加聚酰亚胺的不良溶剂，使聚酰亚胺析出，得到含有挥发成分的聚酰亚胺粉体的工序；(e)将所得到的含有挥发成分的聚酰亚胺粉体在低于100℃的温度干燥直至挥发成分量小于5％，然后进一步在100℃～350℃的温度干燥0.1小时～24小时，除去粉体中含有的挥发成分，得到酰亚胺粉体的工序。5.一种聚酰亚胺粉体的制造方法，其包括下述工序：(A)在含有溶解于溶剂中的聚酰亚胺的聚酰亚胺溶液中添加聚酰亚胺的不良溶剂，由此使聚酰亚胺析出，得到含有挥发成分的聚酰亚胺粉体的工序，其中，所述聚酰亚胺溶液相对于所述不良溶剂的重量比为1:0.5～1:10，从所述聚酰亚胺的析出开始前的一个时间点至析出粉体化完成为止的所述不良溶剂的每分钟的添...

【专利技术属性】
技术研发人员：长岛丰，山田俊辅，田中圭三，清水诚吾，
申请(专利权)人：河村产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP