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无色透明聚酰亚胺薄膜的专利技术热点

点击次数:1983    发布日期:2019-09-06   本文链接:http://www.pibomo.com/datum/881.html

      近年来,光电器件小型化、轻薄化、柔性化趋势日益明显,无色透明聚酰亚胺薄膜(简称CPI薄膜)由于兼具良好的无色透明性、耐热性和绝缘性,已广泛应用于柔性印刷线路板、柔性太阳能电池、柔性显示器、触摸屏等光电器件的制造。由于产品附加值高、市场潜力巨大,目前全球CPI薄膜市场竞争较为激烈,生产企业众多,主要有美国的杜邦,日本的宇部兴产、三菱瓦斯、三井化学、东洋纺,韩国的SKC可隆以及中国的长春高琦等。美日韩三国企业由于掌握大量核心专利,能够提供高品质CPI薄膜产品,从而攫取了大部分市场份额。我国虽然是全球*大的电子消费品生产和消费市场,对CPI薄膜持续保持旺盛需求,但我国相关企业缺乏核心专利,高品质CPI薄膜产品稀缺,难以支撑国内庞大的市场需求。因此,有必要对CPI薄膜专利技术热点进行梳理,以期为国内相关企业准确把握产业技术动态、尽快掌握核心专利,提供有益借鉴。
      诸如光电器件等领域的应用对CPI薄膜提出了诸多新的性能要求,进一步改进CPI薄膜的无色透明性、耐热性、尺寸稳定性、柔韧性、双折射和延迟性、力学强度、介电性、表面特性、溶解性和储存稳定性,已成为业界*为关注的专利技术热点。
1、无色透明性
      无色透明性是CPI薄膜区别于传统聚酰亚胺薄膜的*显著特征。一直以来,通过分子设计获得新的二酐或二胺单体是赋予聚酰亚胺薄膜无色透明性的主要手段,但随着新单体的开发越来越困难,目前对于无色透明性的改进已经逐渐从新单体开发转向已有单体的有效配合、功能性助剂的选用、成膜工艺的改进等方面。
2、耐热性
      聚酰亚胺是已知耐热性**的聚合物材料,这也是CPI薄膜值得推广的价值所在,因而在通过分子设计改进CPI薄膜无色透明性的同时,如何避免因聚合物结构变化对其耐热性产生不利影响,一直深受业界关注。目前,将含氟单体与能够赋予刚性的脂环或芳环单体混合使用,添加封端剂、耐热性助剂,是用于提高CPI薄膜耐热性的主要手段。
3、尺寸稳定性
      光电器件是CPI薄膜的重要应用产品,具有良好尺寸稳定性的CPI薄膜通常能够为光电器件提供更好的产品品质和使用寿命。目前,选用特殊单体、改进成膜工艺、添加无机填料是改善CPI薄膜尺寸稳定性的主要途径。
4、柔韧性
      具有良好柔韧性的CPI薄膜,对于触摸屏、柔性显示器等柔性光电器件的实用化具有特殊意义。目前,改善CPI薄膜柔韧性的手段主要集中在选用特定单体组合方面。
5、双折射和延迟性
      当用于柔性显示器、触摸屏时,CPI薄膜的双折射和延迟性对其显示性能会产生重要影响,因而如何实现低双折射、低延迟也是业界关注的焦点。
6、力学强度
      为满足CPI薄膜的透明性要求而对聚酰亚胺分子进行的结构改进,通常会导致其力学性能劣化。为改善CPI薄膜的力学性能,需要对二胺或二酐单体作进一步的优化选择。
7、介电性
      与芳香族聚酰亚胺相比,脂肪族聚酰亚胺具有双极性、分子内密度低且分子间或分子内电荷转移较低,从而表现出更低的介电常数。
8、表面特性
      作为高品质光学薄膜使用的CPI薄膜,通常要求其具有良好的表面特性,如适宜于薄膜卷绕包装操作的低表面摩擦因数,满足纳米级表面平整度要求的低表面粗糙度等。
9、溶解性
      在聚酰亚胺分子结构中引入不易形成电荷转移络合物,同时降低了π-π电子云重叠等分子间相互作用的脂环式结构,可以大大改善其溶解性,但相对于传统的芳香型聚酰亚胺而言,脂环式结构的引入会降低其耐热性能。
10、储存稳定性
      聚酰亚胺在加工成膜之前,通常以聚酰胺酸溶液的形式保存和使用。由于聚酰胺酸结构中能够促进水解的羧酸基团与酰胺键相邻,从而表现出较差的储存稳定性。



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