用于耐溶剂的柔性基板的芳香族聚酰胺膜的制作方法_5

文档序号:8908723阅读:来源:国知局
,其组合,或者包括至少 一种其极性溶剂的混合溶剂。
[0416] [c7]根据[cl]至[c6]中任一项所述的方法,其中能够与环氧基团反应的官能团 大于总的二胺混合物的大约lmol%,并小于大约10mol%〇
[0417] [c8]根据[cl]至[c7]中任一项所述的方法,其中含有能够与环氧基团反应的官 能团的芳香族二胺的官能团是羧基。
[0418] [c9]根据[cl]至[c8]中任一项所述的方法,其中二胺中的一种是4, 4'-二氨基 联苯甲酸或3, 5-二氨基苯甲酸。
[0419] [clO]根据[cl]至[c9]中任一项所述的方法,其中含有能够与环氧基团反应的官 能团的芳香族二胺的官能团是羟基。
[0420] [ell]根据[cl]至[clO]中任一项所述的方法,其中盐酸与酸捕获试剂的反应产 生挥发性产物,并且膜直接由反应混合物浇铸。
[0421] [cl2]根据[ell]所述的方法,其中酸捕获试剂是氧化丙烯。
[0422] [cl3]根据[cl2]所述的方法,其中酸捕获试剂是无机盐。
[0423] [cl4]根据[cl]至[cl3]中任一项所述的方法,其中在反应步骤(b)之前或者在 其过程中将酸捕获试剂加入到混合物中。
[0424][cl5]根据[cl]至[cl4]中任一项所述的方法,其中该方法进一步包括对聚酰胺 的-C00H端基和_順 2端基中的一个或两个进行封端的步骤,和/或将聚酰胺的-C00H端基 和-册12端基中的一个或两个修饰成一个或多个能够与环氧基团反应的官能团的步骤。
[0425] [cl6]根据[cl]至[cl5]中任一项所述的方法,其中多官能环氧化物选自酷类环 氧化物和环状脂肪族环氧化物。
[0426] [cl7]根据[cl]至[cl6]中任一项所述的方法,其中多官能环氧化物选自1,2-环 己二甲酸二缩水甘油酯、异氰脲酸三缩水甘油酯、四缩水甘油基4, 4' -二氨基苯基甲烷、 2, 2-双(4-缩水甘油基氧基苯基)丙烷及其高分子量同系物、酚醛清漆环氧化物、7H-茚并 [1,2-13:5,6-13']二环氧乙烯八氢和环氧环己基甲醇3,4-环氧基环己甲酸酯。
[0427] [cl8]根据[cl]至[cl7]中任一项所述的方法,其中多官能环氧化物的量是聚酰 胺重量的大约2-10%。
[0428] [cl9]根据[cl]至[cl8]中任一项所述的方法,其中步骤f)中的加热在减压下或 惰性气氛下进行,温度低于300°C,加热时间大于大约1分钟。
[0429] [c20]根据[cl9]所述的方法,其中温度为大约200°C至大约250°C。
[0430] [c21]根据[cl9]或[c20]所述的方法,其中加热时间大于大约1分钟且小于大约 30分钟。
[0431] [c22]根据[cl]至[c21]中任一项所述的方法,其中在加入多官能环氧化物化合 物之前,首先通过沉淀并再溶解在溶剂中从聚酰胺溶液中分离出聚酰胺。
[0432] [c23]根据[cl]至[c22]中任一项所述的方法,其中膜在不存在无机盐的情况下 产生。
[0433] [c24]根据[cl]至[c23]中任一项所述的方法,其进一步包括以下步骤:
[0434] h)从基底上剥离在基底上形成的显示元件、光学元件或照明元件。
[0435] [dl] -种制造显示元件、光学元件或照明元件的方法,其包括以下步骤:
[0436] a)在低于大约200°C的温度下将芳香族聚酰胺溶液在基底上浇铸成膜;
[0437] b)在导致膜变得耐溶剂的温度下加热基底上的聚酰胺膜;和
[0438] c)在聚酰胺膜的表面上形成显示元件、光学元件或照明元件;
[0439] 其中芳香族聚酰胺溶液包括芳香族聚酰胺、溶剂和多官能环氧化物,
[0440] 其中芳香族聚酰胺包括一个或多个能够与环氧基团反应的官能团。
[0441] [d2]根据[dl]所述的方法,其中能够与环氧基团反应的官能团是羧基或羟基。
[0442] [d3]根据[dl]或[d2]所述的方法,其中芳香族聚酰胺端部的至少一个是封端的。
[0443] [d4]根据[dl]至[d3]中任一项所述的方法,其中芳香族聚酰胺包括:
[0444] 具有通式(I)和(II)的重复单元的芳香族聚酰胺:
[0446] 其中x表示重复结构⑴的mol%,y表示重复结构(II)的mol%,x为90-100, y 为 10-0 ;
[0447] 其中 n = 1-4 ;
[0448] 其中Ari选自:
[0450] 其中p = 4,q = 3,并且其中WHA选自氢、卤素(氟、氯、溴和碘)、烷基、 取代烷基例如卤代烷基、硝基、氛基、硫代烷基、烷氧基、取代烷氧基例如卤代烷氧基、芳基 或取代芳基例如卤代芳基、烷基酯和取代烷基酯、及其组合,其中G,选自共价键;CH 2基团; C(CH3)2基团;C(CF3) 2基团;C(CX3)2基团,其中X是卤素;C0基团;0原子;S原子;so 2基团; Si (CH3)2基团;9, 9-芴基;取代的9, 9-芴;和0Z0基团,其中Z是芳基或取代芳基,例如苯 基、联苯基、全氟联苯基、9, 9-二苯基芴基和取代的9, 9-二苯基芴;
[0451] 其中Ar2选自:
[0453] 其中p = 4,其中R6、R7、R8选自氢、卤素(氟、氯、溴和碘)、烷基、取代烷基例如卤代 烷基、硝基、氛基、硫代烷基、烷氧基、取代烷氧基例如卤代烷氧基、芳基、取代芳基例如卤代 芳基、烷基酯和取代烷基酯、及其组合,其中g2选自共价键;ch2基团;c(ch3)2基团;c(cf3)2 基团;C(CX3)2基团,其中X是卤素;C0基团;0原子;S原子;S02基团;Si(CH 3)2基团;9,9_芴 基;取代的9, 9-芴;和0Z0基团,其中Z是芳基或取代芳基,例如苯基、联苯基、全氟联苯基、 9, 9-二苯基芴基和取代的9, 9-二苯基芴;
[0454] 其中Ar3选自:
[0456] 其中t = 2或3,其中R9、R1Q、Rn选自氢、卤素(氟、氯、溴和碘)、烷基、取代烷基例 如卤代烷基、硝基、氛基、硫代烷基、烷氧基、取代烷氧基例如卤代烷氧基、芳基、取代芳基例 如卤代芳基、烷基酯和取代烷基酯、及其组合,其中G 3选自共价键;CH2基团;C(CH3)2基团; C(CF 3)2基团;C(CX3)2基团,其中X是卤素;C0基团;0原子;S原子;S0 2基团;Si(CH3)2基团; 9, 9-芴基;取代的9, 9-芴;和0Z0基团,其中Z是芳基或取代芳基,例如苯基、联苯基、全氟 联苯基、9, 9-二苯基芴基和取代的9, 9-二苯基芴。
[0457] [d5]根据[d4]所述的方法,其中⑴和(II)选择成使得聚酰胺可溶于极性溶剂 或包括一种或多种极性溶剂的混合溶剂中。
[0458] [d6]根据[d4]或[d5]所述的方法,其中x在90-99mol %间变化,y在10-lmol % 间变化。
[0459] [d7]根据[d4]至[d6]中任一项所述的方法,其中芳香族聚酰胺含有结构⑴和 (II) 的多种重复单元,其中Ari、Ar#Ar3是相同的或不同的。
[0460] [d8]根据[dl]至[d7]中任一项所述的方法,其中多官能环氧化物是具有两个或 更多个缩水甘油环氧基的环氧化物或者具有两个或更多个脂环族基团的环氧化物。
[0461] [d9]根据[dl]至[d8]中任一项所述的方法,其中多官能环氧化物选自通式结构 (III) 和(IV):
[0463] 其中1表示缩水甘油基的数目,R选自:
[0464]
[0466] 其中m = 1-4, n和s是单元的平均数,并且独立地为0-30 ;
[0467] 其中R12是相同的或不同的,并且选自氢、卤素(氟、氯、溴和碘)、烷基、取代烷基例 如卤代烷基、硝基、氛基、硫代烷基、烷氧基、取代烷氧基例如卤代烷氧基、芳基、取代芳基例 如卤代芳基、烷基酯和取代烷基酯、及其组合,其中G4选自共价键;CH2基团;C(CH 3)2基团; C(CF3)2基团;C(CX3)2基团,其中X是卤素;C0基团;0原子;S原子;S0 2基团;Si(CH3)2基团; 9, 9-芴基;取代的9, 9-芴;和0Z0基团,其中Z是芳基或取代芳基,例如苯基、联苯基、全氟 联苯基、9, 9-二苯基芴基和取代的9, 9-二苯基芴,R13是氢或甲基,并且R 14是二价有机基 团;
[0469] 其中环状结构选自:
[0471]
[0472]
[0473] 其中R15是碳原子数为2-18的烷基链,该烷基链可以是直链、支链或具有环骨架的 链,其中m和n独立地为1-30的整数,并且a、b、c、d、e和f独立地为0-30的整数。
[0474] [dlO]根据[dl]至[d9]中任一项所述的方法,其中多官能环氧化物是
[0476] 其中R16是碳原子数为2-18的烷基链,该烷基链可以是直链、支链或具有环骨架的 链,并且其中t和u独立地为1-30的整数。
[0477] [dll]根据[dl]至[dlO]中任一项所述的方法,其中多官能环氧化物选自酷类环 氧化物和环状脂肪族环氧化物。
[0478] [dl2]根据[dl]至[dll]中任一项所述的方法,其中多官能环氧化物选自1,2-环 己二甲酸二缩水甘油酯、异氰脲酸三缩水甘油酯、四缩水甘油基4, 4' -二氨基苯基甲烷、 2, 2-双(4-缩水甘油基氧基苯基)丙烷及其高分子量同系物、酚醛清漆环氧化物、7H-茚并 [1,2-13:5,6-13']二环氧乙烯八氢和环氧环己基甲醇3,4-环氧基环己甲酸酯。
[0479] [dl3]根据[dl]至[dl2]中任一项所述的方法,其中多官能环氧化物的量是聚酰 胺重量的大约2-10%。
[0480] [dl4]根据[dl]至[dl3]中任一项所述的方法,其中溶剂是极性溶剂或包括一种 或多种极性溶剂的混合溶剂。
[0481] [dl5]根据[dl]至[dl4]中任一项所述的方法,其中溶剂是有机和/或无机溶剂。
[0482] [dl6]根据[dl]至[dl5]中任一项所述的方法,其中溶剂是甲酯、N,N_二甲基乙 酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲亚砜(DMS0)、丁基溶纤剂(BCS),或者包括 甲酚、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲亚砜(DMS0)、1,3-二甲 基-咪唑啉酮( DMI)或丁基溶纤剂(BCS)中的至少一种的混合溶剂,其组合,或者包括至少 一种其极性溶剂的混合溶剂。
[0483] [dl7]根据[dl]至[dl6]中任一项所述的方法,其中加热步骤在减压下或惰性气 氛下进行,温度低于300°C,加热时间大于大约1分钟。
[0484] [dl8]根据[dl]至[dl6]中任一项所述的方法,其中温度为大约200°C至大约 250。。。
[0485] [dl9]根据[dl]至[dl8]中任一项所述的方法,其中加热时间大于大约1分钟且 小于大约30分钟。
[0486] [d20]根据[dl]至[dl9]中任一项所述的方法,其中在加入多官能环氧化物化合 物之前,首先通过沉淀并再溶解在溶剂中从聚酰胺溶液中分离出聚酰胺。
[0487] [d21]根据[dl]至[d20]中任一项所述的方法,其中膜在不存在无机盐的情况下 产生。
[0488] [d22]根据[dl]至[d21]中任一项所述的方法,其进一步包括以下步骤:
[0489] h)从基底上剥离在基底上形成的显示元件、光学元件或照明元件。
[0490] [el] -种用于制造耐溶剂的、尺寸稳定的芳香族聚酰胺透明膜的方法,其包括以 下步骤:
[0491] a)形成两种或更多种芳香族二胺的混合物,其中二胺中的至少一种含有一个或多 个能够与环氧基团反应的官能团;
[0492] b)将芳香族二胺混合物溶解在极性溶剂中;
[0493] c)使二胺混合物与至少一种芳香族二酸二氯化物反应,其中产生盐酸和聚酰胺溶 液;
[0494] d)同时通过与酸捕获试剂反应除去游离的盐酸;
[0495] e)加入多官能环氧化物;
[0496] f)在低于大约200°C的温度下将产生的聚酰胺溶液浇铸成膜;
[0497] g)在导致膜变得耐溶剂的温度下加热聚酰胺膜。
[0498] [e2]根据[el]所述的方法,其中芳香族二胺中的一种选自4, 4' -二氨 基_2, 2' -双二氟甲基联苯胺、9, 9-双(4-氨基苯基)荷和9, 9-双(3-氟_4_氨基苯基) 荷、4, 4' -二氨基-2, 2' -双二氟甲氧基联苯胺、4, 4' -二氨基-2, 2' -双二氟甲基二苯酿、 双(4-氨基-2_二氟甲基苯氧基)苯和双(4-氨基_2_二氟甲基苯氧基)联苯。
[0499] [e3]根据[el]所述的方法,其中至少一种芳香族二酸二氯化物选自对苯二甲酰 氯、间苯二甲酰氯、2, 6-萘二甲酰氯和4, 4,-联苯二甲酰氯。
[0500] [e4]根据[el]所述的方法,其中极性溶剂是N,N_二甲基乙酰胺。
[0501] [e5]根据[el]所述的方法,其中含有一个或多个能够与环氧基团反应的官能团 的二胺的量大于总的二胺混合物的大约lmol%,并小于大约10mol%〇
[0502] [e6]根据[el]所述的方法,其中含有能够与环氧基团反应的官能团的芳香族二 胺的官能团是羧基。
[0503] [e7]根据[e6]所述的方法,其中二胺是4, 4'-二氨基联苯甲酸或3, 5-二氨基苯 甲酸。
[0504] [e8]根据[el]所述的方法,其中含有能够与环氧基团反应的官能团的芳香族二 胺的官能团是羟基。
[0505] [e9]根据[el]所述的方法,其中盐酸与酸捕获试剂的反应产生挥发性产物,并且 膜直接由反应混合物浇铸。
[0506] [elO]根据[e9]所述的方法,其中酸捕获试剂是氧化丙烯。
[0507] [ell]根据[el]所述的方法,其中酸捕获试剂是无机盐。
[0508] [el2]根据[el]所述的方法,其中多官能环氧化物选自酚类环氧化物和环状脂肪 族环氧化物。
[0509] [el3]根据[el]所述的方法,其中多官能环氧化物选自1,2-环己二甲酸二缩水甘 油酯、异氰脲酸三缩水甘油酯、四缩水甘油基4, 4'-二氨基苯基甲烷、2, 2-双(4-缩水甘油 基氧基苯基)丙烷及其高分子量同系物、酚醛清漆环氧化物、7H-茚并[l,2-b:5,6-b' ]二 环氧乙烯八氢和环氧环己基甲醇3, 4-环氧基环己甲酸酯。
[0510] [el4]根据[el]所述的方法,其中多官能环氧化物的量是聚酰胺重量的大约 2-10%〇
[0511] [el5]根据[el]所述的方法,其中加热步骤在减压下或惰性气氛下进行,温度低 于300°C,加热时间大于大约1分钟。
[0512] [el6]根据[el5]所述的方法,其中温度为大约200°C至大约250°C。
[0513] [cl7]根据[el5]所述的方法,其中加热时间大于大约1分钟且小于大约30分钟。
[0514] [el8]根据[el]所述的方法,其中在加入多官能环氧化物化合物之前,首先通过 沉淀并再溶解在极性溶剂中从聚酰胺溶液中分离出聚酰胺。
[0515] [el9]根据[el]所述的方法,其中聚酰胺膜在不存在无机盐的情况下产生。
[0516] [e20] -种根据[el]所述的方法制造的耐溶剂的芳香族聚酰胺透明膜。
[0517] [e21] -种芳香族聚酰胺透明膜,其包括:
[0518] a)具有通式(I)和(II)的重复单元的芳香族聚酰胺:
[0520] 其中x = 0. 9-0. 99,y = 0. 1-0. 01 ;其中(I)和(II)选择成使得聚酰胺可溶于极 性溶剂中并且可以溶液浇铸成透明的膜;其中n = 1、2 ;其中Ari选自:
[0522] 其中p = 4,q = 3,并且其中选自氢、卤素(氟、氯、溴和碘)、烷基、 取代烷基例如卤代烷基、硝基、氛基、硫代烷基、烷氧基、取代烷氧基例如卤代烷氧基、芳基 或取代芳基例如卤代芳基、烷基酯和取代烷基酯、及其组合,其中G,选自共价键;CH 2基团; C(CH3)2基团;C(CF3) 2基团;C(CX3)2基团,其中X是卤素;C0基团;0原子;S原子;so 2基团; Si (CH3)2基团;9, 9-芴基;取代的9, 9-芴;和0Z0基团,其中Z是芳基或取代芳基,例如苯 基、联苯基、全氟联苯基、9, 9-二苯基芴基和取代的9, 9-二苯基芴。
[0523] 其中Ar2选自以下形成二胺的芳香族单元:
[0524]
[0525] 其中p = 4,其中R6、R7、R8选自氢、卤素(氟、氯、溴和碘)、烷基、取代烷基例如卤代 烷基、硝基、氛基、硫代烷基、烷氧基、取代烷氧基例如卤代烷氧基、芳基、取代芳基例如卤代 芳基、烷基酯和取代烷基酯、及其组合,其中g2选自共价键;ch2基团;c(ch3)2基团;c(cf3)2 基团;C(CX3)2基团,其中X是卤素;C0基团;0原子;S原子;S02基团;Si(CH 3)2基团;9,9_芴 基;取代的9, 9-芴;和0Z0基团,其中Z是芳基或取代芳基,例如苯基、联苯基、全氟联苯基、 9, 9-二苯基芴基和取代的9, 9-二苯基芴;
[0526] 其中自以下形成含有游离羧酸基的二胺的芳香族单元:
[0528] 其中t = 2或3,其中R9、R1Q、Rn选自氢、卤素(氟、氯、溴和碘)、烷基、取代烷基例 如卤代烷基、硝基、氛基、硫代烷基、烷氧基、取代烷氧基例如卤代烷氧基、芳基、取代芳基例 如卤代芳基、烷基酯和取代烷基酯、及其组合,其中G 3选自共价键;CH2基团;C(CH3)2基团; C(CF 3)2基团;C(CX3)2基团,其中X是卤素;C0基团;0原子;S原子;S0 2基团;Si(CH3)2基团; 9, 9-芴基;取代的9, 9-芴;和0Z0基团,其中Z是芳基或取代芳基,例如苯基、联苯基、全氟 联苯基、9, 9-二苯基芴基和取代的9, 9-二苯基芴。
[0529] 和,
[0530] b)选自通式结构(III)和(IV)的多官能环氧化物:
[0532] 其中1表示缩水甘油基的数目,R选自:
[0533]
[0534] 其中m = 1-4, n和s是单元的平均数,并且独立地为0-30 ;
[0535] 其中R12是相同的或不同的,并且选自氢、卤素(氟、氯、溴和碘)、烷基、取代烷基 例如卤代烷基、硝基、氛基、硫代烷基、烷氧基、取代烷氧基例如卤代烷氧基、芳基、取代芳基 例如卤代芳基、烷基酯和取代烷基酯、及其组合。G 4选自共价键;CH2基团;C(CH3)2基团; C(CF 3)2基团;C(CX3)2基团,其中X是卤素;C0基团;0原子;S原子;S0 2基团;Si(CH3)2基团; 9, 9-芴基;取代的9, 9-芴;和0Z0基团,其中Z是芳基或取代芳基,例如苯基、联苯基、全氟 联苯基、9, 9-二苯基芴基和取代的9, 9-二苯基芴,R13是氢或甲基,并且R 14是二价有机基 团;
[0537] 其中环状结构选自:
[0539]
[0540] 其中R15是碳原子数为2-18的烷基链,该烷基链可以是直链、支链或具有环骨架的 链,其中m和n独立地为1-30的整数,并且a、b、c、d、e和f独立地为0-30的整数。
[0541] [e22]根据[e21]所述的膜,其中共聚物含有结构(I)和(II)的多个重复单元,其 中A ri、ArjP Ar 3是相同的或不同的。
[0542] [e23]根据[e21]所述的膜,其中聚酰胺的Tg>300°C。
[0543] [e24]根据[e21]所述的膜,其中400_750nm下的光学透射比大于大约80%。
[0544] [e25]根据[e21]所述的膜,其中将膜在导致膜变得耐溶剂的温度下在减压下或 在惰性气氛下加热。
[0545] [e26]根据[
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