新型二胺化合物、利用该二胺化合物的聚酰亚胺前体和聚酰亚胺膜及其用途制造技术

本发明专利技术涉及一种新型二胺化合物、利用该二胺化合物的聚酰亚胺前体和聚酰亚胺膜及其用途，本发明专利技术的新型二胺化合物可以非常有用地用作制备具有优异的透明性、高耐热性和低相位差的聚酰亚胺膜的单体。的聚酰亚胺膜的单体。

【技术实现步骤摘要】
新型二胺化合物、利用该二胺化合物的聚酰亚胺前体和聚酰亚胺膜及其用途


[0001]本专利技术涉及一种新型二胺化合物、制备该二胺化合物的方法以及包含该二胺化合物的组合物，更详细地，涉及一种作为有用地用于制备聚酰亚胺膜的单体的二胺化合物、制备该二胺化合物的方法以及包含该二胺化合物的组合物。
[0002]此外，本专利技术涉及一种由所述二胺化合物制备的聚酰亚胺前体、聚酰亚胺前体组合物、聚酰亚胺膜、制备该二胺化合物的方法及其用途。

技术介绍

[0003]聚酰亚胺(polyimide，PI)被认为是具有高耐热性、轻且柔韧的材料。聚酰亚胺是结晶度较低或大部分具有非晶形结构的聚合物，聚酰亚胺的优点在于容易合成，可以制备薄膜，并且不需要用于固化的交联基团，而且聚酰亚胺是由于透明性和刚性链结构而具有优异的耐热性和耐化学性以及优异的机械物理性能、电特性和尺寸稳定性的聚合物材料，目前被广泛地用作汽车、航空航天领域、柔性电路板、LCD用液晶取向膜、粘合剂和涂布剂等的电气材料和电子材料。
[0004]在这种聚酰亚胺的领域中，作为具有优异的热尺寸稳定性的树脂，芳香族聚酰亚胺受到关注。作为由具有刚性和线性的化学结构的芳香族聚酰亚胺形成的成型体的聚酰亚胺膜广泛用于柔性基板的基膜或半导体的层间绝缘膜等需要高热尺寸稳定性(低线性热膨胀系数)的领域中。但是，具有低线性热膨胀系数的芳香族聚酰亚胺由于分子内共轭以及分子内和分子间电荷转移相互作用而被强烈着色，因此难以应用于光学用途。此外，聚酰亚胺的分子间作用力非常强，因此具有加工性不足的缺点。r/>[0005]另外，柔性器件通过以下方法制备：在传送的基板上涂布聚酰亚胺前体组合物后进行固化而制膜，并通过薄膜晶体管(TFT)和有机膜沉积等后续工艺完成器件，然后从传送的基板脱附所完成的器件。如上所述伴随高温工艺的柔性器件需要高温下的耐热性。特别地，使用利用低温多晶硅(Low Temperature Poly Silicon，LTPS)的薄膜晶体管的工艺时，工艺温度可能接近500℃，因此在传送的基板上进行制膜的聚酰亚胺膜在高温工艺中也不应发生水解引起的热分解，并且需要满足高耐热性。此外，不仅需要确保储存稳定性，还需要确保加工后的透明性。
[0006]此外，利用聚酰亚胺树脂材料作为显示器的基板时，该树脂材料优选为具有优异的透明性和低相位差(Retardation)的材料。相位差是指双折射(两个正交的折射率之差)与膜厚度的乘积，特别地，厚度方向的相位差是影响视角特性的重要的数值。大的相位差值可能会成为引起显示器的显示质量降低的原因，因此柔性显示器基板除了需要高柔韧性(挠性)之外，还需要低相位差值特性。
[0007]因此，为了制造柔性器件，需要可以实现稳定的光学物理性能和优异的耐热特性的聚酰亚胺。这种聚酰亚胺的物理性能源自制备该聚酰亚胺的单体，为了制备具有进一步提高的物理性能的聚酰亚胺，需要开发新型单体。
[现有技术文献][专利文献][0008](专利文献1)US 2019
‑
0292138 A1(2019年09月26日)

技术实现思路

本专利技术要解决的技术问题
[0009]本专利技术提供一种新型结构的二胺化合物及其制备方法，所述新型结构的二胺化合物作为可制备具有提高的物理性能、特别是具有改善相位差的特性的高透明聚酰亚胺膜的单体非常有用。
[0010]此外，本专利技术提供一种包含所述新型二胺化合物的聚酰亚胺基聚合物组合物。
[0011]此外，本专利技术提供一种利用所述新型二胺化合物制备具有改善的物理性能的聚酰亚胺膜的聚酰亚胺前体。
[0012]此外，本专利技术提供一种利用所述新型聚酰亚胺前体的具有低相位差的高透明聚酰亚胺膜。
[0013]此外，本专利技术提供一种包括所述聚酰亚胺膜的层叠体和光电器件。解决技术问题的技术手段
[0014]本专利技术提供一种新型结构的二胺化合物，所述新型结构的二胺化合物作为制备具有提高的物理性能、特别是具有改善相位差的特性的聚酰亚胺膜的聚酰亚胺前体的单体有用，新型二胺化合物由以下化学式1表示。
[0015][化学式1][0016][0017]所述化学式1中，L1至L4各自独立地为单键或C1
‑
C10亚烷基；R1至R4各自独立地为氢、卤素、C1
‑
C10烷基、卤代C1
‑
C10烷基、C1
‑
C10烷氧基、C3
‑
C10环烷基或C6
‑
C20芳基，或者所述R1和R3可以通过
‑
NR'
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
相互连接形成环；R'为氢、C1
‑
C10烷基、C3
‑
C10环烷基或C6
‑
C20芳基；A环和B环各自独立地为C6
‑
C20芳环；R
a
和R
b
各自独立地为卤素、C1
‑
C10烷基、卤代C1
‑
C10烷基、C1
‑
C10烷氧基、C3
‑
C10环烷基或C6
‑
C20芳基；a和b各自独立地为0至3的整数；m和n各自独立地为1至10的整数。
[0018]根据一个实施方案，在化学式1中，L1和L3各自独立地为单键或C1
‑
C5亚烷基；L2和L4各自独立地为C1
‑
C5亚烷基；A环和B环可以各自独立地为苯或萘。
[0019]根据一个实施方案，化学式1的二胺化合物可以由以下化学式2或化学式3表示。
[0020][化学式2][0021][0022][化学式3][0023][0024]所述化学式2和化学式3中，L1至L4各自独立地为C1
‑
C5亚烷基；X为
‑
NR'
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
；R
’
为氢或C1
‑
C5烷基；R
a
和R
b
各自独立地为卤素、C1
‑
C5烷基、卤代C1
‑
C5烷基、C1
‑
C5烷氧基、C3
‑
C7环烷基或C6
‑
C12芳基；a和b各自独立地为0或1的整数；m和n各自独立地为1至5的整数。
[0025]根据一个实施方案，化学式2的二胺化合物可以由以下化学式4表示。
[0026][化学式4][0027][0028]所述化学式4中，R
a
和R
b
各自独立地为卤素、C1
‑
C5烷基或卤代C1
‑
C5烷基；a和b各自独立地为0或1的整数；c和d各自独立地为1或2的整数。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二胺化合物，其由以下化学式1表示：[化学式1]所述化学式1中，L1至L4各自独立地为单键或C1
‑
C10亚烷基；R1至R4各自独立地为氢、卤素、C1
‑
C10烷基、卤代C1
‑
C10烷基、C1
‑
C10烷氧基、C3
‑
C10环烷基或C6
‑
C20芳基，或者所述R1和R3可以通过
‑
NR'
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
相互连接形成环；R'为氢、C1
‑
C10烷基、C3
‑
C10环烷基或C6
‑
C20芳基；A环和B环各自独立地为C6
‑
C20芳环；R
a
和R
b
各自独立地为卤素、C1
‑
C10烷基、卤代C1
‑
C10烷基、C1
‑
C10烷氧基、C3
‑
C10环烷基或C6
‑
C20芳基；a和b各自独立地为0至3的整数；m和n各自独立地为1至10的整数。2.根据权利要求1所述的二胺化合物，其中，所述L1和L3各自独立地为单键或C1
‑
C5亚烷基；L2和L4各自独立地为C1
‑
C5亚烷基；A环和B环各自独立地为苯或萘。3.根据权利要求2所述的二胺化合物，其中，所述二胺化合物由以下化学式2或化学式3表示：[化学式2][化学式3]所述化学式2和化学式3中，L1至L4各自独立地为C1
‑
C5亚烷基；X为
‑
NR'
‑
、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
；R'为氢或C1
‑
C5烷基；R
a
和R
b
各自独立地为卤素、C1
‑
C5烷基、卤代C1
‑
C5烷基、C1
‑
C5烷氧基、C3
‑
C7环烷基或C6
‑
C12芳基；a和b各自独立地为0或1的整数；
m和n各自独立地为1至5的整数。4.根据权利要求3所述的二胺化合物，其中，所述二胺化合物由以下化学式4或化学式5表示：[化学式4][化学式5]所述化学式4和化学式5中，X为
‑
O
‑
或
‑
S
‑
；R
a
和R
b
各自独立地为卤素、C1
‑
C5烷基或卤代C1
‑
C5烷基；a和b各自独立地为0或1的整数；c和d各自独立地为1或2的整数。5.根据权利要求4所述的二胺化合物，其中，所述二胺化合物选自以下化合物：
其中，R
c
和R
d
各自独立地为氢、氟或三氟甲基。6.根据权利要求1所述的二胺化合物，其中，所述二胺化合物用于合成聚酰亚胺基聚合物的用途。7.一种权利要求1所述的二胺化合物的制备方法，其包括以下步骤：使由以下化学式B
‑
1和化学式B
‑
2表示的化合物与化学式C的化合物反应，以制备化学式A的二硝基化合物；使化学式A的二硝基化合物还原，以制备由以下化学式1表示的二胺化合物，[化学式1][化学式A][化学式B
‑
1][化学式B
‑
2][化学式C]所述化学式1、化学式A、化学式B
‑
1、化学式B
‑
2和化学式C中，L1至L4、R1至R4、A环、B环、R
a
、R
b
、a、b、m和n与权利要求1的化学式1中的定义相同。8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述化学式A的二硝基化合物的还原在氢气和选自Pd/C、雷尼镍、Rh/C、Pt/C及Ru/C中的一种或两种以上的存在下或者在铁和酸的存在下进行。
9.一种聚酰亚胺基聚合物组合物，其包含权利要求1至6中任一项所述的二胺化合物。10.根据权利要求9所述的组合物，其中，所述聚酰亚胺基聚合物为聚酰亚胺、聚酰亚胺前体或它们的混合物。11.一种聚酰亚胺前体，其包含衍生自权利要求1至6中任一项所述的二胺化合物的结构单元和衍生自酸二酐化合物的结构单元。12.根据权利要求11所述的聚酰亚胺前体，其中，所述酸二酐化合物由以下化学式D表示：[化学式D]所述化学式D中，为选自为选自中的至少一种四价基团；R
a1
、R
a2
和R
a3
各自独立地为C1
‑
C10烷基或卤代C1
‑
C10烷基；L为单键、C1
‑
C10亚烷基、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
SO2‑
、
‑
SiR'R
”‑
、
‑
CO
‑
Ar
‑
CO
‑
或
‑
O
‑
Ar1‑
(X
‑
Ar2)
s
‑
O
‑
，所述亚烷基可以进一步被选自C1
‑
C10烷基和卤代C1
‑
C10烷基中的一种以上取代；R'和R”各自独立地为C1
‑
C10烷基；Ar、Ar1和Ar2各自独立地为C6
‑
C20亚芳基，所述亚芳基可以进一步被选自C1
‑
C10烷基和卤代...

【专利技术属性】
技术研发人员：李周炫，朴相胤，李韶英，
申请(专利权)人：爱思开高新信息电子材料株式会社，
类型：发明
国别省市：