CN108003614A - 软性基板用组合物、其制造方法及软性基板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种软性基板用组合物、其制造方法及软性基板。上述软性基板用组合物由混合聚合物(A)与溶剂(B)而制得,其中聚合物(A)由包含四羧酸二酐组份(a)及二胺组份(b)的混合物经反应所制得,且二胺组份(b)包含二胺化合物(b‑1)。上述软性基板用组合物具有特定粘度,以制得具有足够韧性的软性基板。
Description
技术领域
本发明是有关于一种软性基板用组合物、其制造方法及软性基板,且特别是有关于一种具有特定粘度的软性基板用组合物及其制造方法,以制得良好韧性的软性基板。
背景技术
近年来,有机高分子材料已被广泛应用于各式电子元件或装置中,以提升电子元件或装置的各项特性(例如:电气绝缘性、耐热性或机械性质等)。其中,以聚酰亚胺聚合物(polyimide polymer)最被广泛使用,因其具有良好的机械性质及不错的电气性质等优异特性,而受相关业界所偏好。
WO 2009/107429揭示一种透明软性基板用的聚酰亚胺前驱物组合物。所述聚酰亚胺前驱物使用二胺(包括含氟联苯胺及1,4-环己二胺)与四羧酸二酐反应而制得,且上述组合物可形成高透明性的软性基板。然而,上述聚酰亚胺前驱物于加热硬化形成聚酰亚胺时,易有韧性不佳的问题产生,而无法满足业界的需求。
因此,亟须提供一种软性基板用组合物及软性基板,以改善习知软性基板用组合物及软性基板的缺陷。
发明内容
本发明的一方面在于提供一种软性基板用组合物,其包含聚合物(A)与溶剂(B),并具有特定范围的粘度,以制得具有足够韧性的软性基板。
本发明的另一方面在于提供一种软性基板,其包含上述的软性基板用组合物。
本发明的又一方面在于提供一种软性基板用组合物的制造方法,其包含混合聚合物(A)和溶剂(B),其中聚合物(A)可利用四羧酸二酐组份(a)及二胺组份(b)的混合物经反应而制得。
本发明的再一方面在于提供一种软性基板,其可包含由上述制造方法所形成的软性基板用组合物。
根据本发明的上述方面,首先提出一种软性基板用组合物。在一实施例中,上述软性基板用组合物可包含聚合物(A)和溶剂(B),且于25℃时,软性基板用组合物的粘度可为100cps至20,000cps。在一较佳的例子中,软性基板用组合物的粘度可为120cps至18,000cps。在一更佳的例子中,软性基板用组合物的粘度可为150cps至15,000cps。以下分别说明软性基板用组合物所包含的聚合物(A)和溶剂(B)。
聚合物(A)
聚合物(A)选自于由聚酰胺酸树脂、聚酰亚胺树脂或上述树脂的任意组合,且聚合物(A)可由包括四羧酸二酐组份(a)及二胺组份(b)的混合物经反应所制得。
本发明的聚合物(A)可包含如下式(I)所示的结构:
于式(I)中,Z1各自且独立为醚键或酯键;R1各自且独立地为单键、亚甲基或碳数为2至6的亚烷基;R2各自且独立地为卤素原子、碳数为1至4的烷基或碳数为1至4的烷氧基;R3为氢原子、卤素原子、碳数为1至9的烷基、碳数为1至9的烷氧基、碳数为3至12的环烷基、碳数为6至12的芳基;m为0至4的整数;以及,*a代表键结处。
在一实施例中,聚合物(A)更包含如下式(II)所示的结构:
于式(II)中,*b代表键结处,且X代表如下式(II-1)的结构:
于式(II-1)中,Y表示单键、-O-、-CH2-、-SO2-、-C(CH3)2-或是-C(CF3)2-,以及*c代表式(II-1)的结构与式(II)的X的键结处。
四羧酸二酐组份(a)
四羧酸二酐组份可选自于脂肪族四羧酸二酐化合物、脂环族四羧酸二酐化合物、芳香族四羧酸二酐化合物、如下式(IV-1)至式(IV-6)所示的四羧酸二酐化合物以及含氟的四羧酸二酐化合物(fluorine-containing tetracarboxylic dianhydride compound)等。
脂肪族四羧酸二酐化合物的具体例可包含但不限于乙烷四羧酸二酐或丁烷四羧酸二酐等的脂肪族四羧酸二酐组份。
脂环族四羧酸二酐化合物的具体例可包含但不限于1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二环己基四羧酸二酐、顺-3,7-二丁基环庚基-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐或2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐等的脂环族四羧酸二酐化合物。
脂环族四羧酸二酐化合物亦可包含双环系脂环族四羧酸二酐化合物(bicyclicalicyclic tetracarboxylic dianhydride compound)。较佳地,双环系脂环族四羧酸二酐化合物具有原子总数目为7至9的四价桥烃基团(bridged hydrocarbon group),且四价桥烃基团中的其中一个桥(bridge)的桥原子数目为1或2。
双环系脂环族四羧酸二酐化合物的具体例可包含但不限于双环[2.2.1]庚烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、7-氮杂双环[2.2.1]庚烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、7-氧杂双环[2.2.1]庚烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、7-硫杂双环[2.2.1]庚烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、6-(羧甲基)双环[2.2.1]庚烷-2,3,5-三羧酸-2,3,5,6-二酐、双环[2.2.2]辛烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、双环[2.2.2]辛-5-烯-1,2,7,8-四羧酸二酐、双环[2.2.2]辛-2-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、7-氮杂双环[2.2.2]辛烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、7-氧杂双环[2.2.2]辛烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、7-硫杂双环[2.2.2]辛烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、双环[3.2.1]辛烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、双环[3.2.1]辛烷-2,4,5,6-四羧酸二酐、7-氮杂双环[3.2.1]辛烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、7-氮杂双环[3.2.1]辛烷-2,4,5,6-四羧酸二酐、7-氧杂双环[3.2.1]辛烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、7-氧杂双环[3.2.1]辛烷-2,4,5,6-四羧酸二酐、7-硫杂双环[3.2.1]辛烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、7-硫杂双环[3.2.1]辛烷-2,4,5,6-四羧酸二酐、双环[3.2.2]壬烷-2,3,6,7-四羧酸二酐、双环[3.2.2]壬烷-2,4,6,7-四羧酸二酐、双环[3.2.2]壬-8-烯基-2,3,6,7-四羧酸二酐、双环[3.2.2]壬-8-烯基-2,4,6,7-四羧酸二酐、8-氮杂双环[3.2.2]壬烷-2,3,6,7-四羧酸二酐、8-氮杂双环[3.2.2]壬烷-2,4,6,7-四羧酸二酐、8-氧杂双环[3.2.2]壬烷-2,3,6,7-四羧酸二酐、8-氧杂双环[3.2.2]壬烷-2,4,6,7-四羧酸二酐、8-硫杂双环[3.2.2]壬烷-2,3,6,7-四羧酸二酐或8-硫杂双环[3.2.2]壬烷-2,4,6,7-四羧酸二酐等。
芳香族四羧酸二酐化合物的具体例可包含但不限于3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢萘-1-琥珀酸二酐、苯均四羧酸二酐、2,2’,3,3’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯砜四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、3,3’-4,4’-二苯基乙烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二甲基二苯基硅烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-四苯基硅烷四羧酸二酐、1,2,3,4-呋喃四羧酸二酐、2,3,3’,4’-二苯醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯醚四羧酸二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、2,3,3’,4’-二苯硫醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯硫醚四羧酸二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯丙烷二酐、2,2’,3,3’-二苯基四羧酸二酐、2,3,3’,4’-二苯基四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基四羧酸二酐、双(苯二酸)苯膦氧化物二酐、对-次苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、间-次苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、双(三苯基苯二酸)-4,4’-二苯基醚二酐、双(三苯基苯二酸)-4,4’-二苯基甲烷二酐、乙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、丙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,4-丁二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,6-己二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,8-辛二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、2,2-双(4-羟苯基)丙烷-双(脱水偏苯三酸酯)、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-甲基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-乙基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-乙基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-乙基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5,8-二甲基-5-(四氢-2,5-二侧氧基-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二侧氧基四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸二酐等。
式(IV-1)至式(IV-6)所示的四羧酸二酐组份如下所示:
于式(IV-5)中,A1表示含有芳香环的二价基团;a表示1至2的整数;A2及A3可为相同或不同,且可分别代表氢原子或烷基。较佳地,如式(IV-5)所示的四羧酸二酐组份可选自于如下式(IV-5-1)至式(IV-5-3)所示的化合物。
于式(IV-6)中,A4代表含有芳香环的二价基团;A5及A6可为相同或不同,且分别地代表氢原子或烷基。较佳地,如式(IV-6)所示的四羧酸二酐组份可选自于如下式(IV-6-1)所示的化合物。
含氟的四羧酸二酐化合物的具体例可包含但不限于9,9-双(三氟甲基)-9H-二苯并喃-2,3,6,7-四羧酸二酐、下式(IV-7)至式(IV-13)所示的四羧酸二酐化合物或上述化合物的任意组合:
于式(IV-7)中,A7及A8中至少一者为氟原子或三氟甲基。
上述的四羧酸二酐组份可以单独一种使用或者混合多种使用。该四羧酸二酐组份较佳包含但不限于1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二环己基四羧酸二酐、双环[2.2.1]庚烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、7-氧杂双环[2.2.1]庚烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、8-硫杂双环[3.2.2]壬烷-2,3,6,7-四羧酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢萘-1-琥珀酸二酐、苯均四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯砜四羧酸二酐、9,9-双(三氟甲基)-9H-二苯并喃-2,3,6,7-四羧酸二酐,或者式(IV-8)或式(IV-10)所示的四羧酸二酐化合物等。
基于二胺组份(b)的总摩尔数为100摩尔,四羧酸二酐组份的使用量较佳为20摩尔至200摩尔,更佳为30摩尔至120摩尔。
二胺组份(b)
本发明的二胺组份(b)包含至少一种的二胺化合物(b-1)。在一较佳的例子中,二胺组份(b)可进一步包含二胺化合物(b-2)。此外,二胺组份(b)也可选择性地添加其他二胺化合物(b-3)。以下分述之。
二胺化合物(b-1)
本发明此处所称的二胺化合物(b-1)可包含如下式(I’)所示的结构:
于式(I’)中,Z1各自且独立为醚键或酯键;R1各自且独立地为单键、亚甲基或碳数为2至6的亚烷基;R2各自且独立地为卤素原子、碳数为1至4的烷基、碳数为1至4的烷氧基;R3为氢原子、卤素原子、碳数为1至9的烷基、碳数为1至9的烷氧基、碳数为3至12的环烷基、碳数为6至12的芳基;以及,m为0至4的整数。
具体而言,上述二胺化合物(b-1)的具体例可包含如下式(I’-1)至式(I’-26)所示的化合物。
上述的二胺化合物(b-1)以适当的有机化学的标准方法的组合所合成的。以下利用一些例子说明本发明的二胺化合物(b-1)的合成方式。然而,需特别说明的是,可任意组合下述所使用的二醇化合物和二酸化合物,与硝基苯甲酰氯和氟硝基苯,本发明并不限于所举的例子。
在一实施例中,上式(I’-1)至式(I’-16)的二胺化合物(b-1)的合成方法如下述。首先,将1当量的二醇化合物与2当量的4-氟硝基苯(4-fluoronitro benzene)反应,以形成二硝基化合物。接着,以适当的还原剂将前述硝基还原为氨基,即可合成如前述式(I’-1)至式(I’-16)的二胺化合物(b-1)。举例而言,以1,3-二恶烷-5,5-二甲醇作为二醇化合物,则可制得如式(I’-1)所示的二胺化合物。若将1,3-二恶烷-5,5-二甲醇替换为2-甲基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇,则可制得如式(I’-2)所示的二胺化合物。在另一例子中,若以2-丁基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇作为二醇化合物,并将前述的4-氟硝基苯替换为3-氟硝基苯,则可制得如式(I’-4)所示的氨基为间位的二胺化合物。
在一实施例中,上式(I’-17)至式(I’-23)的二胺化合物(b-1)的合成方法如下述。首先,将1当量的二醇化合物与2当量的4-硝基苯甲酰氯(4-nitrobenzoyl chloride)反应,以形成二硝基化合物。接着,以适当的还原剂将前述硝基还原为氨基,即可合成如前述式(I’-17)至式(I’-23)的二胺化合物(b-1)。举例而言,若以2,2-二甲基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇作为二醇化合物,则可制得如式(I’-17)所示的二胺化合物。若将2,2-二甲基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇替换为2-乙基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇,则可制得如式(I’-18)所示的二胺化合物。另一方面,若以2-苯甲基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇作为二醇化合物,并将4-硝基苯甲酰氯替换为3-硝基苯甲酰氯,则可制得如式(I’-22)的氨基为间位的二胺化合物。
在一实施例中,上式(I’-24)至式(I’-26)的二胺化合物(b-1)的合成方法如下述。首先,将1当量的二酸化合物与2当量的4-氟硝基苯反应,以形成二硝基化合物。接着,将前述硝基还原为氨基,即可合成如前述式(I’-24)至式(I’-26)的二胺化合物(b-1)。举例而言,以2,2’-(1,3-二恶烷-5,5-二基)二乙酸作为二酸化合物,则可制得如式(I’-24)所示的二胺化合物。若将2,2’-(1,3-二恶烷-5,5-二基)二乙酸换为2-庚基-1,3-二恶烷-5,5-二羧酸,则可制得如式(I’-25)所示的二胺化合物。另一方面,若以2-甲基-1,3-二恶烷-5,5-二羧酸作为二酸化合物,并将4-氟硝基苯替换为3-氟硝基苯,则可制得如式(I’-26)所示的氨基为间位的二胺化合物。
在一例子中,前述所称的二醇化合物可包括但不限于1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-甲基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-丙基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-丁基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-己基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-异丙基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-壬基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、1,3-二恶烷-5-甲醇-5-正丙醇、2-乙氧基-1,3-二恶烷-5,5二甲醇、2-(氯甲基)-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-苯基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-苯乙基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-(萘-2-基)-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-([1,1’-二(环己)]-4-基)-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-苯基-1,3-二恶烷-5,5-二醇、2-([1,1’-二苯基]-4-基)-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2,2-二甲基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-乙基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-戊基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-甲基-1,3-二恶烷-5,5-二乙醇、2-丙氧基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、2-苯甲基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇或2-(p-甲苯)-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇。
在一例子中,前述所称的二酸化合物可包括但不限于2,2’-(1,3-二恶烷-5,5-二基)二乙酸、2-庚基-1,3-二恶烷-5,5-二羧酸或2-甲基-1,3-二恶烷-5,5-二羧酸。
在一例子中,前述所称的还原剂包括但不限于锌、联氨、水合联氨、硫酸联氨、碳酸联氨及盐酸联氨。
二胺化合物(b-1)可单独使用或组合多种使用。
基于二胺组份(b)的使用量为100摩尔,二胺化合物(b-1)的使用量为5摩尔至60摩尔,较佳为8摩尔至55摩尔,然以10摩尔至50摩尔为更佳。
倘若未使用二胺化合物(b-1),则所制得的软性基板的韧性不佳。
二胺化合物(b-2)
本发明的二胺化合物(b-2)可包含如下式(II’)的结构:
于式(II)中,X代表如下式(II-1)的结构:
于式(II-1)中,Y表示单键、-O-、-CH2-、-SO2-、-C(CH3)2-或是-C(CF3)2-,以及*c代表式(II-1)与式(II’)的X的键结处。
具体而言,包含如式(II’)所示的结构的二胺化合物(b-2)可包含但不限于2,2-双(4-氨基苯氧基(4-苯基))丙烷、2,2-双(4-氨基苯氧基(4-苯基))六氟丙烷、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯基(4,4'-Bis(4-aminophenoxy)biphenyl)、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜或双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜。
在上述例子中,二胺化合物(b-2)较佳可为2,2-双(4-氨基苯氧基(4-苯基))丙烷、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯基或双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜。
基于二胺组份(b)的使用量为100摩尔,二胺化合物(b-2)的使用量为10摩尔至95摩尔,较佳为15摩尔至92摩尔,然以20摩尔至90摩尔为更佳。
本发明的二胺组份(b)中若包含二胺化合物(b-2),可进一步提升所制得的软性基板的韧性。
特别说明的是,本发明的聚合物(A)所包含的式(I)所示的结构,可参考上述二胺化合物(b-1)的内容;以及,本发明的聚合物(A)所包含的式(II)所示的结构,可参考上述二胺化合物(b-2)的内容。不同的是,上述式(I)以及式(II)的结构,使前述式(I’)的二胺化合物(b-1)以及式(II’)的二胺化合物(b-2),分别与四羧酸二酐组份(a)进行脱水缩合而形成酰胺键(即*a和*b所代表的键结处)。
其他二胺化合物(b-3)
本发明的二胺组份(b)可选择性地包含其他二胺化合物(b-3),其可选自于脂肪族二胺化合物、脂环族二胺化合物、芳香族二胺化合物,如下式(III-1)至(III-15)所示的二胺化合物或含氟的二胺化合物等,且上述的其他二胺化合物(b-3)可以单独一种使用或者混合多种使用。
脂肪族二胺化合物包含但不限于1,2-二氨基乙烷、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、4,4’-二氨基庚烷、1,3-二氨基-2,2-二甲基丙烷、1,6-二氨基-2,5-二甲基己烷、1,7-二氨基-2,5-二甲基庚烷、1,7-二氨基-4,4-二甲基庚烷、1,7-二氨基-3-甲基庚烷、1,9-二氨基-5-甲基壬烷、2,11-二氨基十二烷、1,12-二氨基十八烷、1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷等。
脂环族二胺化合物包含但不限于4,4’-二氨基二环己基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基胺、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、异佛尔酮二胺、四氢二环戊二烯二胺、三环[6.2.1.02,7]-十一碳烯二甲基二胺、4,4’-亚甲基双(环己基胺)等。
芳香族二胺化合物包含但不限于4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基乙烷、4,4’-二氨基二苯基砜、4,4’-二氨基苯甲酰苯胺、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、1,5-二氨基萘、5-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基氢茚、6-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基氢茚、六氢-4,7-甲桥次氢茚基二亚甲基二胺、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、4,4’-二氨基二苯甲酮、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、9,9-双(4-氨基苯基)-10-氢蒽、9,10-双(4-氨基苯基)蒽[9,10-bis(4-aminophenyl)anthracene]、2,7-二氨基茀、9,9-双(4-氨基苯基)茀、4,4’-亚甲基-双(2-氯苯胺)、4,4’-(对-次苯基异亚丙基)双苯胺、4,4’-(间-次苯基异亚丙基)双苯胺、5-[4-(4-正戊烷基环己基)环己基]苯基-亚甲基-1,3-二氨基苯{5-[4-(4-n-pentylcyclohexyl)cyclohexyl]phenyl methylene-1,3-diaminobenzene}、1,1-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯基)环己烷{1,1-bis[4-(4-amino phenoxy)phenyl]-4-(4-ethylphenyl)cyclohexane}等。
式(III-1)至(III-15)所示的二胺化合物,如下所示:
于式(III-1)中,B1表示-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-或-CO-;B2表示含有甾类(类固醇)骨架、碳数为2至30的烷基或衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶及哌嗪等含氮原子环状结构的一价基团。
式(III-1)所示的二胺化合物较佳是选自于2,4-二氨基苯基甲酸乙酯(2,4-diaminophenyl ethyl formate)、3,5-二氨基苯基甲酸乙酯(3,5-diaminophenyl ethylformate)、2,4-二氨基苯基甲酸丙酯(2,4-diaminophenyl propyl formate)、3,5-二氨基苯基甲酸丙酯(3,5-diaminophenyl propyl formate)、1-十二烷氧基-2,4-二氨基苯(1-dodecoxy-2,4-diaminobenzene)、1-十六烷氧基-2,4-二氨基苯(1-hexadecoxy-2,4-diaminobenzene)、1-十八烷氧基-2,4-二氨基苯(1-octadecoxy-2,4-diaminobenzene)或下式(III-1-1)至式(III-1-4)所示的二胺化合物。
于式(III-2)中,B3代表-O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-或-CO-;B4及B5代表次脂肪族环、次芳香族环或次杂环的二价基团;B6代表碳数为3至18的烷基、碳数为3至18的烷氧基、氰基或氯原子。较佳地,该式(III-2)所示的二胺化合物是选自于下式(III-2-1)至式(III-2-8)所示的二胺化合物:
于式(III-2-5)至式(III-2-8)中,b可代表3至12的整数。
于式(III-3)中,B7代表氢、碳数为1至5的酰基、碳数为1至5的烷基、碳数为1至5的烷氧基或氯原子,且每个重复单元中的B7可为相同或不同;B8为1至3的整数。
式(III-3)所示的二胺化合物较佳是选自于(1)B8为1:对-苯二胺、间-苯二胺、邻-苯二胺或2,5-二氨基甲苯等;(2)B8为2:4,4’-二氨基联苯、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二氯-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二氯-4,4’-二氨基联苯、2,2’,5,5’-四氯-4,4’-二氨基联苯或2,2’-二氯-4,4’-二氨基-5,5’-二甲氧基联苯等;(3)B8为3:1,4-双(4’-氨基苯基)苯等,更佳是选自于对-苯二胺、2,5-二氨基甲苯、4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯或1,4-双(4’-氨基苯基)苯。
于式(III-4)中,B9为2至12的整数。
于式(III-5)中,B10代表1至5的整数。式(III-5)较佳选自于4,4’-二氨基二苯基硫醚。
于式(III-6)中,B11及B12可为相同或不同,且分别代表二价有机基团,B13代表衍生自吡啶、嘧啶、三嗪、哌啶及哌嗪等含氮原子环状结构的二价基团。
于式(III-7)中,B14代表-O-或次环己烷基,B15代表-CH2-,B16代表次苯基或次环己烷基,B17代表氢或庚基。
式(III-7)所示的二胺化合物较佳选自于如下式(III-7-1)至式(III-7-2)所示的二胺化合物。
式(III-8)至式(III-15)所示的其他二胺化合物(b-3)如下所示。
含氟的二胺化合物较佳是选自于2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双[3-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双[3-(3-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(3-氨基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、双(2,3,5,6-四氟-4-氨基苯基)醚、双(2,3,5,6-四氟-4-氨基苯基)硫醚、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、3,3'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、下式(III-16)至式(III-43)所示的二胺化合物或上述化合物的任意组合。
上述的二胺组份可以单独一种使用或者混合多种使用。二胺组份较佳包含但不限于1,2-二氨基乙烷、4,4’-二氨基二环己基甲烷、1,4-二氨基环己烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基醚、5-[4-(4-正戊烷基环己基)环己基]苯基亚甲基-1,3-二氨基苯、1,1-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-4-(4-乙基苯基)环己烷、2,4-二氨基苯基甲酸乙酯、对-苯二胺、间-苯二胺、邻-苯二胺、4,4’-二氨基联苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(3-氨基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、双(2,3,5,6-四氟-4-氨基苯基)醚、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯,或者式(III-1-1)、式(III-1-2)、式(III-2-1)、式(III-2-6)、或式(III-7-1)、式(III-23)、式(III-25)、式(III-26)、式(III-27)或式(III-33)所示的二胺化合物。
基于二胺组份(b)的使用量为100摩尔,其他二胺化合物(b-3)的使用量为0摩尔至85摩尔,较佳为0摩尔至77摩尔,然以0摩尔至70摩尔为更佳。
聚合物(A)的制造方法
制备聚酰胺酸树脂的方法
聚酰胺酸树脂的制备方法包含以下步骤:将一包括四羧酸二酐组份与二胺组份的混合物溶于溶剂中,在0℃至100℃的温度条件下进行聚合反应达1小时至24小时。接着,将上述的反应溶液以蒸发器进行减压蒸馏,即可得到聚酰胺酸树脂,或者将上述的反应溶液倒入大量的贫溶剂中,以得到一析出物。然后,利用减压干燥的方式干燥处理该析出物,即可得到聚酰胺酸树脂。
用于聚合反应中的溶剂可与软性基板用组合物中的溶剂相同或不同,且用于聚合反应中的溶剂并无特别的限制,只要是可溶解反应物与生成物即可。较佳地,溶剂包含但不限于(1)非质子系极性溶剂:N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、四甲基尿素或六甲基磷酸三胺等;(2)酚系溶剂:间-甲酚、二甲苯酚、酚或卤化酚类等。较佳地,基于混合物的总使用量为100重量份,用于聚合反应中的溶剂的使用量范围为200重量份至2,000重量份;更佳地,用于聚合反应中的溶剂的使用量范围为300重量份至1,800重量份。
特别地,于上述聚合反应中,溶剂可并用适量的贫溶剂,只要不让聚酰胺酸树脂析出即可。所述贫溶剂可单独一种或者混合多种使用,且贫溶剂包含但不限于(1)醇类:甲醇、乙醇、异丙醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇或三乙二醇等;(2)酮类:丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮或环己酮等;(3)酯类:醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、草酸二乙酯、丙二酸二乙酯或乙二醇乙基醚醋酸酯等;(4)醚类:二乙基醚、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇正丁基醚、乙二醇二甲基醚或二乙二醇二甲基醚等;(5)卤化烃类:二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,4-二氯丁烷、三氯乙烷、氯苯或邻-二氯苯等;(6)烃类:四氢呋喃、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯或二甲苯等;或(7)上述的任意组合。较佳地,基于二胺组份的总使用量为100重量份,贫溶剂的使用量范围为0重量份至60重量份;更佳地,贫溶剂的使用量范围为0重量份至50重量份。
制备聚酰亚胺树脂的方法
聚酰亚胺树脂的制备方法包含以下步骤:将包括四羧酸二酐组份与二胺组份的混合物溶解在溶剂中,进行聚合反应形成聚酰胺酸树脂,并在脱水剂及催化剂的存在下,进一步加热并进行脱水闭环反应,使得聚合反应时产生的酰胺酸官能基转变成酰亚胺官能基(即酰亚胺化)。
聚合反应及脱水闭环反应可采所属领域以往操作的反应温度及反应时间。较佳地,聚合反应的操作温度范围为0℃至100℃。较佳地,聚合反应的操作时间范围为1小时至24小时。较佳地,脱水闭环反应的操作温度范围为30℃至200℃,且脱水闭环反应的操作时间范围为0.5小时至50小时。
用于脱水闭环反应中的溶剂可与软性基板用组合物中的溶剂相同,故不再赘述。较佳地,基于聚酰胺酸树脂的使用量为100重量份,用于脱水闭环反应中的溶剂的使用量范围为200重量份至2,000重量份,更佳地,用于脱水闭环反应中的溶剂的使用量范围为300重量份至1,800重量份。
用于脱水闭环反应中的脱水剂是择自于(1)酸酐类化合物:醋酸酐、丙酸酐或三氟醋酸酐等。基于聚酰胺酸树脂为1摩尔,脱水剂的使用量范围为0.01摩尔至20摩尔。用于脱水闭环反应中的催化剂是择自于(1)吡啶类化合物:吡啶、三甲基吡啶或二甲基吡啶等;(2)三级胺类化合物:三乙基胺等。基于脱水剂为1摩尔,催化剂的使用量范围为0.5摩尔至10摩尔。
本发明的聚合物(A)根据凝胶渗透色层分析法所测得经聚苯乙烯换算的重量平均分子量为10,000至90,000,较佳为12,000至75,000,更佳为15,000至60,000。
溶剂(B)
较佳地,软性基板用组合物中所使用的溶剂(B)是择自于N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、γ-丁内酰胺、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙二醇单甲基醚、乳酸丁酯、乙酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇正丁基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺,或此等的一组合。
基于聚合物(A)的使用量为100重量份,溶剂(B)的使用量为200重量份至2,000重量份,较佳为250重量份至1,800重量份,更佳为300重量份至1,500重量份。
添加剂(C)
在不影响本发明的功效的范围内,软性基板用组合物还可选择性地添加添加剂(C),其中添加剂(C)包括但不限于填充剂、可塑剂、耐候剂、粘度调节剂、表面处理剂、抗氧化剂、消泡剂、着色剂、热安定剂、密着助剂以及离型剂等。添加剂可采用所属领域所使用的即可。
填充剂包括但不限于二氧化硅(商品名如IPA-ST(粒径12nm)、EG-ST(粒径12nm)、IPA-ST-L(粒径45nm)、IPA-ST-ZL(粒径100nm),日产化学制造)、氧化铝(aluminiumoxide)、滑石、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、二氧化钛,或其组合。
抗氧化剂包括但不限于二丁基羟基甲苯(商品名如BHT,日本东京化成工业股份有限公司(Tokyo Chemical Industry(TCI)Co.,Ltd.)制造)、2,6-二第三丁基酚,或其组合。
消泡剂包括但不限于硅系消泡剂(商品名如SH-203,东丽道康宁(Toray-Dowcorning)股份有限公司制造)、乙炔二醇系消泡剂(商品名如Surfynol DF-100D、SurfynolDF-37,日信化学制造)、含氟原子的硅系消泡剂(商品名如FA-630,信越化学制造),或其组合。
添加剂(C)可以单独使用或组合多种来使用。
基于聚合物(A)的使用量为100重量份,添加剂(C)的使用量可为0.1至40重量份,且较佳为1重量份至30重量份。
软性基板用组合物的制备方法
本发明的软性基板用组合物的制备方法并无特别的限制,可采用一般的混合方法来制备。举例而言,先将以上述方式制备而成的聚合物(A)和溶剂(B)混合均匀形成混合物。接着,选择性地加入添加剂(C),最后以搅拌装置持续搅拌至溶解即可。
在25℃下,本发明的软性基板用组合物的粘度可依据组合物的各成分比例来做调整,粘度范围为100cps至20,000cps,在一较佳的例子中,软性基板用组合物的粘度可为120cps至18,000cps,在一更佳的例子中,软性基板用组合物的粘度可为150cps至15,000cps。
软性基板的形成方法
本发明的软性基板是由上述的软性基板用组合物而形成。
具体而言,软性基板的形成方式可将本发明的软性基板用组合物涂布于基材上,经干燥处理及硬化处理后,再从基材上脱离即可。
涂布方式可采已知的方式,如藉由旋转涂布、流延涂布或辊式涂布等涂布方法,故不再赘述。干燥处理可采已知的方式,目的在于将溶剂去除即可。干燥处理的操作温度范围较佳为50℃至200℃,时间为1分钟至1小时。硬化处理可采用已知的方式,目的在于将残存溶剂完全去除以及使软性基板形成较致密的结构,硬化处理的操作温度范围较佳为150℃至500℃,时间为10分钟至2小时。
脱离的方式可采已知方式,例如,直接从基板上将软性基板撕离、使用干蚀刻方式将基板移除或使用湿蚀刻方式将基板移除等。
基材包括但不限于用于液晶显示装置的无碱玻璃、钠钙玻璃、硬质玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃或硅晶圆。
本发明的软性基板可适用于软性液晶显示器或电子书。
有现有技术相比,本发明的软性基板用组合物包括二胺化合物(b-1),或进一步包括二胺化合物(b-2),使软性基板用组合物中的聚合物(A)可具有特定的结构。因此,由该组合物所制得的软性基板可具有良好的韧性。
本发明将就以下实施例来作进一步说明,但应了解的是,该等实施例仅为例示说明,而不应被解释为本发明实施的限制。
具体实施方式
合成二胺化合物(b-1)
合成例b-1-1
将0.30摩尔(44.45g)的1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、0.66摩尔(31.68克的悬浮液)的氢化钠(NaH;50重量%的油状悬浮液)、540毫升的甲苯以及360毫升的N,N-二甲基甲酰胺混合,于80℃下搅并拌反应1小时。接着,将上述的反应混合物冷却至20℃后,将溶于180毫升的N,N-二甲基甲酰胺中的0.63摩尔(88.89克)的4-氟硝基苯以1小时滴入上述反应混合物中。完成滴入后,在110℃下搅拌并反应64小时。将反应混合物冷却后,加入蒸馏水并以二氯甲烷进行萃取。利用蒸馏水清洗二氯甲烷层,并加入硫酸镁干燥后,在减压环境下去除溶剂。利用乙醇对所得的固体进行重结晶,以获得化合物1。在氮气气氛下,将0.19摩尔的化合物1、3.35克的钯碳催化剂(Pd/C)、300毫升的四氢呋喃以及300毫升的乙醇混合,于60℃下搅拌。接着,将47.6毫升的水合联氨以1小时滴入后,在60℃下搅拌并反应4小时。反应完成后,利用抽气过滤从上述反应混合物中去除钯碳催化剂。将所得的固体以乙醇进行重结晶,即可获得如式(I’-1)所示的化合物。
合成例b-1-2
合成例b-1-2是以与合成例b-1-1相同的步骤来分别制备,并且其不同处在于:将0.30摩尔的1,3-二恶烷-5,5-二甲醇替换为0.30摩尔的2-丁基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇(分子量:204.26),并将4-氟硝基苯替换为3-氟硝基苯,以获得如式(I’-4)所示的化合物。
合成例b-1-3
合成例b-1-3是以与合成例b-1-1相同的步骤来分别制备,并且其不同处在于:将0.30摩尔的1,3-二恶烷-5,5-二甲醇替换为0.30摩尔的1,3-二恶烷-5-甲醇-5-正丙醇(分子量:176.21),以获得如式(I’-8)所示的化合物。
合成例b-1-4
合成例b-1-4是以与合成例b-1-1相同的步骤来分别制备,并且其不同处在于:将0.30摩尔的1,3-二恶烷-5,5-二甲醇替换为0.30摩尔的2-(氯甲基)-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇(分子量:196.63),以获得如式(I’-10)所示的化合物。
合成例b-1-5
合成例b-1-5是以与合成例b-1-1相同的步骤来分别制备,并且其不同处在于:将0.30摩尔的1,3-二恶烷-5,5-二甲醇替换为0.30摩尔的2-([1,1’-二(环己)]-4-基)-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇(分子量:312.44),以获得如式(I’-14)所示的化合物。
合成例b-1-6
合成例b-1-5是以与合成例b-1-1相同的步骤来分别制备,并且其不同处在于:将0.30摩尔的1,3-二恶烷-5,5-二甲醇替换为0.30摩尔的2-苯基-1,3-二恶烷-5,5-二醇(分子量:196.20),以获得如式(I’-15)所示的化合物。
合成例b-1-7
将0.5摩尔(103.12克)的2-丙氧基-1,3-二恶烷-5,5-二甲醇、1.50摩尔(207.9毫升)的三乙胺以及1200毫升的四氢呋喃混合,在冰浴下搅拌。将溶于600毫升的四氢呋喃的1.05摩尔(194.84克)的4-硝基苯甲酰氯以2小时滴入前述溶液后,在25℃下搅拌并反应4小时。接着,于反应混合物中加入乙酸乙酯,并以蒸馏水清洗后,在减压环境下去除溶剂。利用乙醇将所得的固体进行重结晶,以得到化合物2。在氮气气氛下,将0.39摩尔的化合物2、6.87克的钯碳催化剂(Pd/C)、600毫升的四氢呋喃以及600毫升的乙醇混合,在60℃下搅拌。将97.6毫升的水合联氨以1小时滴入前述溶液后,在60℃下搅拌并反应4小时。反应完成后,利用抽气过滤从上述反应混合物中去除钯碳催化剂,并在减压环境下去除溶剂。将所得的固体以乙醇进行重结晶,即可获得如式(I’-21)所示的化合物。
合成例b-1-8
将0.5摩尔(95.08克)的2-甲基-1,3-二恶烷-5,5-二羧酸、400毫升的氯化亚砜以及少量的二甲基甲酰胺混合,于80℃下搅拌并反应1小时。利用水流式抽气进行减压抽气过滤,以从反应混合物中去除未反应的氯化亚砜。之后,加入680毫升的二氯甲烷以形成溶液。分三次通入150毫升的蒸馏水于上述溶液后,以硫酸镁除水并于减压环境下去除溶剂,以得到固体。利用450毫升的四氢呋喃溶解上述固体,以形成溶液(1)。将1.05摩尔(146.07克)的3-硝基苯酚、800毫升的四氢呋喃、1.50摩尔(207.9毫升)的三乙胺混合,并于冰浴下搅拌。接着,将上述溶液(1)以1小时滴入3-硝基苯酚、四氢呋喃和三乙胺的混合溶液后,在25℃下搅拌并反应4小时。接着,于反应混合物中加入乙酸乙酯,以蒸馏水清洗后,在减压环境下除去溶剂以得到固体。利用乙醇对所得的固体进行重结晶,则获得0.41摩尔的化合物3。在氮气气氛下,将0.41摩尔的化合物3、8.20摩尔(536.20克)的锌、1.64摩尔(87.72克)的氯化铵、1500毫升的乙醇以及1500毫升的四氢呋喃混合,于0℃下搅拌。之后,加入200毫升的蒸馏水,于25℃下搅拌并反应8小时。将反应混合物抽气过滤,以去除不溶的催化剂后,将加入乙酸乙酯而得的溶液以蒸馏水清洗。清洗后的溶液在减压环境下去除溶剂,而可得到固体。利用乙醇将所得固体进行重结晶,进而可获得式(I’-26)所示的化合物。
合成聚合物(A)
合成例A-1-1
在一容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、冷凝管及温度计,并导入氮气。然后,加入0.83克(0.0025摩尔)的如式(I’-1)所示的二胺化合物(b-1-1)、18.47克(0.045摩尔)的2,2-双(4-氨基苯氧基(4-苯基))丙烷(b-2-1)及70克的N-甲基-2-吡咯烷酮(以下简称NMP),并于室温下搅拌至溶解。接着,加入10.91克(0.05摩尔)的苯均四羧酸二酐(a-1)及30克的NMP,并于室温下反应2小时。反应结束后,将反应溶液倒入1500毫升的水中,以析出聚合物,过滤所得的聚合物,并以甲醇重复进行清洗及过滤的步骤三次。之后,将产物置入真空烘箱中,并以温度60℃进行干燥,即可得聚合物(A-1-1),其结果如表1所示。
合成例A-1-2至A-1-7以及比较合成例A-1’-1至A-1’-2
合成例A-1-2至A-1-7使用与合成例A-1-1的聚合物(A-1-1)的制作方法相同的制备方法,不同之处在于合成例A-1-2至A-1-7改变聚合物中原料的种类与使用量,其配方如表1所示,此处不另赘述。
合成例A-2-1
在一容积500毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计,并导入氮气。然后,加入0.83克(0.0025摩尔)的如式(I’-1)所示的二胺化合物(b-1-1)、16.58克(0.045摩尔)的4,4-双(4-氨基苯氧基)二苯基(b-2-2)及70克的NMP,并于室温下搅拌至溶解。接着,加入10.91克(0.05摩尔)的苯均四羧酸二酐(a-1)及30克的NMP。室温下反应6小时后。反应结束后,加入97克的NMP、5.61克的醋酸酐及19.35克的吡啶至前述的反应液中,升温至55℃,且持续搅拌2小时,以进行脱水闭环反应。反应结束后,将反应溶液倒入1500毫升的水中,以析出聚合物,过滤所得的聚合物,并以甲醇重复进行清洗及过滤的步骤三次。之后,将产物置入真空烘箱中,并以温度60℃进行干燥,即可得聚合物(A-2-1),其配方如表1所示。
合成例A-2-2至A-2-7以及比较合成例A-2’-1至A-2’-2
合成例A-2-2至A-2-7使用与合成例A-2-1的聚合物(A-1-1)组合物相同的制备方法,不同的处在于合成例A-2-2至A-2-7改变聚合物中原料的种类与使用量及脱水闭环反应的反应温度与反应时间,其配方如表1所示,此处不另赘述。
制备软性基板用组合物
实施例1
秤取100重量份的合成例A-1-1的聚合物(A-1-1)与200重量份的NMP,并于室温下搅拌混合,即可制得实施例1的软性基板用组合物。所得的软性基板用组合物以下列的评价方式进行评价,其结果如表2所示。
实施例2至15及比较例1至4
实施例2至15及比较例1至4使用与实施例1的软性基板用组合物相同的制备方法,不同之处在于实施例2至15及比较例1至4改变软性基板用组合物中原料的种类及使用量,其配方及评价结果分别如表2及表3所示,此处不另赘述。
评价方式
1.粘度
本发明此处所称的粘度,于25℃下,使用旋转粘度计(型号为DV-E,BROOKFIELD制),以100rpm的条件,量测软性基板用组合物的粘度(单位为cps)。
2.韧性
将上述实施例1至15及比较例1至4的软性基板用组合物以旋转涂布的方式,涂布在尺寸为100mm×100mm的玻璃基板上。然后,以80℃预烤20分钟后可形成一厚度为30μm的预烤涂膜。接着,于300℃下进行后烤,以制得一含有玻璃基板及软性基板的积层体。之后,将所得的积层体裁切为宽为10mm且长为100mm的试片。接下来,使用拉伸试验机(Shimadzu制;AGS-X STD),于25℃以及湿度为50%RH的环境下,以拉伸速度为50mm/分以及夹头间距离为50mm的条件,将上述试片进行拉伸试验,并记录试片发生断裂时的拉伸破坏强度σ(GPa)。重复上述试验3次,并将试验的平均值根据下列基准进行评价:◎:0.20<σ;
○:0.15<σ≦0.20;
△:0.1<σ≦0.15;
X:σ≦0.1。
根据表1以及表2的评价结果可知,当本发明的软性基板用组合物的聚合物(A)包含如式(I’)所示的特定结构(其由二胺化合物(b-1)提供)时,所制得的软性基板具有良好的韧性。此外,当本发明的软性基板用组合物的聚合物(A),进一步包含如式(II’)所示的特定结构(其由二胺化合物(b-2)提供)时,可更提升软性基板的韧性。
另一方面,根据表1以及表3的评价结果可知,若软性基板用组合物中的聚合物(A)未使用二胺化合物(b-1)反应而形成,则上述组合物所制得的软性基板的韧性不佳。进一步而言,即使聚合物(A)使用二胺化合物(b-2)反应而得,但未包含二胺化合物(b-1),仍无法制得具有足够韧性的软性基板。
因此,应用本发明的软性基板用组合物、其制造方法及软性基板,利用二胺化合物(b-1),或进一步添加二胺化合物(b-2),使软性基板用组合物中的聚合物(A)可具有特定的结构。如此,所制得的软性基板可具有良好的韧性。
虽然本发明已以数个实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,在本发明所属技术领域中任何具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (14)
1.一种软性基板用组合物,其特征在于包含:
聚合物(A),选自于由聚酰胺酸树脂、聚酰亚胺树脂以及上述的任意组合所组成的族群,其中该聚合物(A)包含如下式(I)所示的结构:
于式(I)中,Z1各自且独立为醚键或酯键;R1各自且独立地为单键、亚甲基或碳数为2至6的亚烷基;该R2各自且独立地为卤素原子、碳数为1至4的烷基或碳数为1至4的烷氧基;R3为氢原子、卤素原子、碳数为1至9的烷基、碳数为1至9的烷氧基、碳数为3至12的环烷基、碳数为6至12的芳基;m为0至4的整数;以及,*a代表键结处;以及
溶剂(B),
其中,于25℃时,该软性基板用组合物的粘度为100cps至20,000cps。
2.如权利要求1所述的软性基板用组合物,其中该软性基板用组合物的粘度为120cps至18,000cps。
3.如权利要求1所述的软性基板用组合物,其中该软性基板用组合物的粘度为150cps至15,000cps。
4.如权利要求1所述的软性基板用组合物,其中该聚合物(A)更包含如下式(II)所示的结构:
于式(II)中,*b代表键结处,且X代表如下式(II-1)的结构:
于式(II-1)中,Y表示单键、-O-、-CH2-、-SO2-、-C(CH3)2-或是-C(CF3)2-,以及*c代表式(II-1)的结构与式(II)的X的键结处。
5.如权利要求1所述的软性基板用组合物,其中基于该聚合物(A)的使用量为100重量份,该溶剂(B)的使用量为200重量份至2,000重量份。
6.一种软性基板,其特征在于其包含如权利要求1至5中任一项所述的软性基板用组合物。
7.一种软性基板用组合物的制造方法,其特征在于其包括混合下述成分:
聚合物(A),其中该聚合物(A)由包含四羧酸二酐组份(a)及二胺组份(b)的混合物经反应所制得,其中该二胺组份(b)包含如下式(I’)所示的结构的二胺化合物(b-1):
于式(I’)中,Z1各自且独立为醚键或酯键;R1各自且独立地为单键、亚甲基或碳数为2至6的亚烷基;R2各自且独立地为卤素原子、碳数为1至4的烷基或碳数为1至4的烷氧基;R3为氢原子、卤素原子、碳数为1至9的烷基、碳数为1至9的烷氧基、碳数为3至12的环烷基、碳数为6至12的芳基;以及,m为0至4的整数;以及
溶剂(B),
其中,于25℃时,该软性基板用组合物的粘度为100cps至20,000cps。
8.如权利要求7所述的软性基板用组合物的制造方法,其中该软性基板用组合物的粘度为120cps至18,000cps。
9.如权利要求7所述的软性基板用组合物的制造方法,其中该软性基板用组合物的粘度为150cps至15,000cps。
10.如权利要求7所述的软性基板用组合物的制造方法,其中基于该二胺组份(b)的使用量为100摩尔,该二胺化合物(b-1)的使用量为5摩尔至60摩尔。
11.如权利要求7所述的软性基板用组合物的制造方法,其中该二胺组份(b)更包含如下式(II’)所示的结构的二胺化合物(b-2):
于式(II’)中,X代表如下式(II-1)的结构:
于式(II-1)中,Y表示单键、-O-、-CH2-、-SO2-、-C(CH3)2-或是-C(CF3)2-,以及*c代表式(II-1)的结构与式(II’)的X的键结处。
12.如权利要求11所述的软性基板用组合物的制造方法,其中基于该二胺组份(b)的使用量为100摩尔,该二胺化合物(b-2)的使用量为10摩尔至95摩尔。
13.如权利要求7所述的软性基板用组合物的制造方法,其中基于该聚合物(A)的使用量为100重量份,该溶剂(B)的使用量为200重量份至2,000重量份。
14.一种软性基板,其特征在于其包含如权利要求7至13中任一项所述的软性基板用组合物的制造方法所形成的软性基板用组合物。
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