本發(fā)明涉及有機(jī)高分子領(lǐng)域,具體涉及聚酰胺酰亞胺樹脂的制備方法及聚酰胺酰亞胺樹脂膜的制備方法、聚酰胺酰亞胺樹脂膜、顯示裝置用視窗以及柔性顯示裝置。
背景技術(shù):
1、聚酰亞胺是指在主鏈上含酰亞胺鍵的高分子。聚酰亞胺作為綜合性能優(yōu)異的有機(jī)高分子材料之一,耐熱溫度高達(dá)400℃以上,絕緣性高且介電常數(shù)、介電損失非常小,化學(xué)性能也良好。因此,聚酰亞胺由于具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械特性及獨(dú)特的電性能,因此顯示出能應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的可能性。但是,聚酰亞胺難以溶解、熔融,因此作為材料的加工性差。因?yàn)榧庸ば圆?,因此聚酰亞胺主要由兩階段工藝制備。首先,將作為單體的二胺及四羧酸二酐進(jìn)行聚合,制備聚酰胺酸溶液(聚酰胺酰亞胺前體)。然后,通過供熱的方式(加熱)或化學(xué)(添加脫水劑、催化劑等)手段來(lái)制備聚酰亞胺。
2、普通的聚酰亞胺是難溶、難熔融的高耐熱性高分子,且具有耐熱氧化性、耐熱特性、耐放射線性、低溫特性、耐試劑性等優(yōu)異的特性,可用于汽車材料、航天·航空材料等耐熱高端材料、絕緣涂覆材料、絕緣膜材料、半導(dǎo)體、tft-lcd的電極保護(hù)膜等電子材料這些廣泛范圍的領(lǐng)域。
3、然而,聚酰亞胺會(huì)由于高的芳香族環(huán)密度所導(dǎo)致的電荷移動(dòng)相互作用,而帶有褐色或者黃色的顏色,造成可見光線區(qū)域中的透過度低,作為由于具有大的重折率,難以作為光學(xué)部件來(lái)使用。
4、為了使普通的帶有顏色的聚酰亞胺變得透明,通過向主鏈中導(dǎo)入曲折性的連結(jié)基或自由體積較大的側(cè)鏈,來(lái)抑制分子內(nèi)或者分子間電荷移動(dòng)相互作用,從而能夠?qū)崿F(xiàn)透明性。
5、例如,在專利文獻(xiàn)1中,提出了限定為2,2’-雙(三氟甲基)聯(lián)苯胺、4,4’-(六氟異丙烯基)二鄰苯二甲酸酐及對(duì)苯二甲酸氯化物的組成,得到熱性能、機(jī)械及光學(xué)特性優(yōu)異的共聚合聚酰胺-酰亞胺膜及共聚合聚酰胺-酰亞胺的制造方法。平均透過度、熱線膨脹系數(shù)優(yōu)異,但yi值大。
6、在專利文獻(xiàn)2中,提出了限定為2,2’-雙(三氟甲基)聯(lián)苯胺、4,4’-(六氟異丙烯基)二鄰苯二甲酸酐、3,3’,4,4’-聯(lián)苯四羧酸二酐及對(duì)苯二甲酸氯化物的組成,得到熱性能、機(jī)械及光學(xué)特性優(yōu)異的共聚合聚酰胺-酰亞胺膜及共聚合聚酰胺-酰亞胺的制造方法。平均透過度、yi值優(yōu)異,但熱線膨脹系數(shù)的值大。
7、在專利文獻(xiàn)3中,提出了限定為2,2’-雙(三氟甲基)聯(lián)苯胺、4,4’-(六氟異丙烯基)二鄰苯二甲酸酐、3,3’,4,4’-聯(lián)苯四羧酸二酐、環(huán)丁烷四羧酸二酐及/或環(huán)戊烷四羧酸二酐、對(duì)苯二甲酸氯化物及/或間苯二甲酸氯化物的組成,其熱穩(wěn)定性、機(jī)械物性及重折率特性優(yōu)異,能夠用于塑料顯示用基板等的透明聚酰胺-酰亞胺樹脂及使用其的膜。透過度、熱線膨脹系數(shù)、重折率優(yōu)異,但yi值大。
8、在專利文獻(xiàn)4中,提出了一種聚酰胺酰亞胺,其由第一單體、至少一種第二單體、至少一種四價(jià)共聚單體和至少一種二價(jià)共聚單體制備,所述第一單體是具有亞烷基鏈的二胺,也就是,該申請(qǐng)技術(shù)方案中必須使用具有亞烷基鏈的二胺。雖然具有亞烷基鏈的二胺能夠有利于提高聚酰胺酰亞胺樹脂產(chǎn)品的透過率以及降低黃色指數(shù),但是對(duì)于會(huì)造成玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)的降低、熱線膨脹系數(shù)(cte)的增高以及耐熱性降低。
9、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
10、專利文獻(xiàn)1:日本專利第5799172號(hào)公報(bào)
11、專利文獻(xiàn)2:日本專利第5908657號(hào)公報(bào)
12、專利文獻(xiàn)3:日本專利第6244470號(hào)公報(bào)
13、專利文獻(xiàn)4:中國(guó)專利申請(qǐng)cn116917377?a
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
2、本發(fā)明主要目的在于,提供一種熱穩(wěn)定性、力學(xué)特性及光學(xué)特性優(yōu)異、可用于視窗、觸摸面板、柔性顯示器用基板等的透明聚酰胺酰亞胺及使用該透明聚酰胺酰亞胺的膜。
3、用于解決技術(shù)問題的手段
4、本發(fā)明第一方面提供一種聚酰胺酰亞胺樹脂的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:s1:通過將第一單體與第二單體在第一溶劑中聚合,得到含聚酰亞胺的溶液;s2:在所述含聚酰亞胺的溶液中加入第三單體,通過聚合得到聚酰胺酰亞胺前體溶液;s3:在所述聚酰胺酰亞胺前體溶液中加入反應(yīng)劑,得到聚酰胺酰亞胺樹脂溶液;s4:將所述聚酰胺酰亞胺樹脂溶液加入到水中得到沉淀物,將該沉淀物過濾及粉碎后進(jìn)行干燥,得到聚酰胺酰亞胺樹脂粉末,其中,所述第一單體為下述化學(xué)式(i)所示的二胺,所述第二單體為二羧酸衍生物,所述第三單體為四羧酸二酐,
5、nh2-r-nh2···化學(xué)式(i)
6、其中,r是具有1個(gè)以上被取代或無(wú)取代的苯環(huán)結(jié)構(gòu)的亞苯基,當(dāng)r為具有2個(gè)以上苯環(huán)結(jié)構(gòu)的亞苯基時(shí),所述2個(gè)以上苯環(huán)結(jié)構(gòu)由單鍵、-o-、-s-、-c(=o)-或-ch(oh)-連結(jié),所述被取代是指亞苯基被-ccl3或-cbr3取代。
7、在上述聚酰胺酰亞胺樹脂的制備方法中,所述第二單體為對(duì)苯二甲酸氯化物和/或間苯二甲酸氯化物。
8、在上述聚酰胺酰亞胺樹脂的制備方法中,所述第三單體包括選自3,3’,4,4’-聯(lián)苯四羧酸二酐、4,4’-氧基二鄰苯二甲酸二酐、環(huán)丁烷四羧酸二酐、4-(2,5-二氧代四氫呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氫萘-1,2-二羧酸酐、3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)二甲基硅烷二酐、4,4-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、磺酰鄰苯二甲酸酐、4,4'-(六氟異丙烯)二酞酸酐、4,4’-(4,4’-異亞丙基二苯氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)、4,4’-(4,4’-異丙基二苯氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)中的一種以上。
9、在上述聚酰胺酰亞胺樹脂的制備方法中,所述反應(yīng)劑為甲基吡啶及乙酸酐。
10、在上述聚酰胺酰亞胺樹脂的制備方法中,第一溶劑和第二溶劑可以相同也可以不同,可以為n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基乙酰胺(dmac)、二甲基亞砜(dmso)、丙酮、乙酸乙酯、二乙基甲酰胺(def)、二乙基乙酰胺(dea)、丙二醇單甲醚(pgme)、間甲基苯酚等溶劑中的一種或兩種以上的混合溶劑。此外,能夠使用四氫呋喃(thf)、氯仿等低沸點(diǎn)溶液、或γ-丁內(nèi)酯等低吸收性溶劑。更優(yōu)選地,溶劑為dmac或nmp。
11、本發(fā)明的第二方面提供一種聚酰胺酰亞胺樹脂膜的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:將上述聚酰胺酰亞胺樹脂的制備方法所制得的聚酰胺酰亞胺樹脂粉末溶解于溶劑中,得到待處理溶液;將所述待處理溶液在玻璃基板上流平,通過階段加熱得到所述聚酰胺酰亞胺樹脂膜。
12、在上述聚酰胺酰亞胺樹脂膜的制備方法中,所述待處理溶液的固含量為5~20質(zhì)量%、溶液粘度為1~500pa·s。
13、本發(fā)明第三方面提供一種聚酰胺酰亞胺樹脂膜,其特征在于,所述聚酰胺酰亞胺樹脂膜通過根據(jù)上述聚酰胺酰亞胺樹脂膜的制備方法制得,且厚度為10~100μm。
14、在上述聚酰胺酰亞胺樹脂膜中,所述聚酰胺酰亞胺樹脂膜的黃色指數(shù)為8以下,所述熱線性膨脹系數(shù)為30ppm/k以下
15、在上述聚酰胺酰亞胺樹脂膜中,所述熱線性膨脹系數(shù)為25ppm/k以下,優(yōu)選為20ppm/k以下。
16、本發(fā)明的第四方面提供一種顯示裝置用視窗,其特征在于,包括上述聚酰胺酰亞胺樹脂膜。
17、本發(fā)明的第五方面提供一種柔性顯示裝置,其特征在于,包括上述聚酰胺酰亞胺樹脂膜。
18、發(fā)明的技術(shù)效果
19、根據(jù)本發(fā)明,能夠得到透明且表現(xiàn)出優(yōu)異熱穩(wěn)定性、力學(xué)特性,光學(xué)特性也優(yōu)異,而且尺寸變化也小的能夠用于視窗、觸摸面板、柔性顯示器基板、tft絕緣膜等各個(gè)領(lǐng)域的聚酰胺酰亞胺樹脂及聚酰胺酰亞胺膜。