表面改性复合二氧化硅粒子及包含该表面改性复合二氧化硅粒子的聚酰亚胺薄膜制造技术

技术编号:15340425 阅读:85 留言:0更新日期:2017-05-16 23:34
本发明专利技术涉及一种表面改性复合二氧化硅粒子及包含该表面改性复合二氧化硅粒子的聚酰亚胺薄膜,提供通过经包含苯基的聚硅氧烷改性,对于高分子的相容性以及分散性提高的表面改性复合二氧化硅粒子,以及利用该表面改性复合二氧化硅粒子制造的表面强度特性优秀的高分子复合物,尤其聚亚酰胺薄膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面改性复合二氧化硅粒子及包含该表面改性复合二氧化硅粒子的聚酰亚胺薄膜
本专利技术涉及一种表面改性复合二氧化硅粒子及包含该表面改性复合二氧化硅粒子的聚酰亚胺薄膜,更加详细而言,与作为有机物的高分子的相容性及分散性极大化的表面改性复合二氧化硅粒子以及包含该表面改性复合二氧化硅粒子的有机无机复合聚酰亚胺薄膜。
技术介绍
一般,聚酰亚胺(PI)树脂为不溶、不融的超高耐热性树脂,具有抗氧化性、耐热特性、抗辐射性、低温特性、耐化学性等优秀的特性,因此用于汽车材料、航空材料、宇宙飞船材料等的耐热尖端材料以及绝缘涂覆剂、绝缘膜、半导体、TFT-LCD的电极保护膜等电子材料的广泛领域。这样的聚酰亚胺通过如下制备:将芳香族二酐和芳香族二胺或芳香族二异氰酸酯进行溶液聚合,制备聚酰胺酸衍生物后,在高温下闭环脱水,使其亚胺化。为了制备聚酰亚胺,作为芳香族二酐成分,使用着均苯四甲酸二酐(PMDA)或3,3',4,4'-联苯基四羧酸二酐(BPDA)等,作为芳香族二胺成分,使用着氧撑二苯胺(ODA)、对苯二胺(p-PDA)、间苯二胺(m-PDA)、亚甲基双苯胺(MDA)、双(氨基苯基)六氟丙烷(HFDA)等。一般聚酰亚胺的芳环密度较高,因此被着色为褐色或黄色,为了应用于显示器或半导体等尖端材料领域,需对褐色以及黄色的聚酰亚胺赋予透明性。为此,通过在主链导入连接基团(-O-、-SO2-、-CO-、-CF3CCF3-)或自由体积相对较大的侧链,最大限度地减少分子间、分子内电荷移动络合物,从而实现透明性。但是,对聚酰亚胺赋予透明性的薄膜,由于上述导入的官能团,会发生耐热性降低的问题。因此,在要求高工艺温度的显示器等材料工艺领域的应用受到限制,另外,机械性能低时,在显示器制造工艺中发生撕裂的现象,从而导致产品的收率降低的结果。为了克服这样的聚酰亚胺所具有的缺陷,会包含并非高分子的其他形态的物质,最具代表性的例子可以举出Si系无机物。在生产薄膜时,如果包含由这种无机物构成的填料,则具有如下优点:提高移动性,或者根据需要增加硬度、改变光学性能、增强耐热性等。与在聚酰亚胺导入二氧化硅的技术相关的现有文献可以举出公开了“二氧化硅-聚酰亚胺混合体及其制造方法”的韩国授权专利第0652863号、公开了“聚酰亚胺/二氧化硅复合材料用前体溶液及其制造方法,以及体积收缩率低的聚酰亚胺/二氧化硅复合材料”的韩国授权专利第1246116号、以及公开了“聚酰亚胺硅氧烷溶液组合物”的国际公开专利WO2005-080505号等。只是,大部分的有机物在大量使用时,根据粒子的大小、粒子的制备方法,具有不同程度的差别,但是暴露出在生成薄膜时因无机物的凝聚现象雾度(haze)增大的缺点。另外,无机物自身与高分子的相容性不良,分散性降低,因此为了防止上述现象,会通过研磨机(mill)或混合机、高速搅拌机、均化器、超声波破碎仪等进行物理分散。因此,迫切需要能够进一步提高与高分子的相容性的技术。
技术实现思路
所要解决的技术问题本专利技术通过二氧化硅粒子的表面改性,提高对于作为有机物的高分子的相容性以及分散性,进而,通过包含所述经过表面改性的二氧化硅粒子,提高聚酰亚胺薄膜的耐热性、透明性以及表面硬度。解决技术问题的方法本专利技术的一实现例提供一种表面改性复合二氧化硅,其为经聚硅氧烷表面改性的二氧化硅粒子,聚硅氧烷是以下化学式1所示化合物单独或与以下化学式2所示化合物的混合物的聚合物,且侧链包含苯基。化学式1化学式2所述化学式1或2中,R分别为选自H、卤原子、被卤原子取代或未被取代的碳原子数1至6的烷氧基及其组合中的相同或不同的一种。另外,所述R1为选自硅上直接连接有苯环的碳的单键、碳原子数1至8的亚烷基、碳原子数3至12的亚烯基、碳原子数3至12的卤代亚烯基、碳原子数3至8的亚炔基及它们的组合中的一种。优选的一实现例中,所述聚硅氧烷可以为将所述化学式1所示化合物和所述化学式2所示化合物按1:1至1:5的重量比混合的混合物的聚合物。根据本专利技术的一实现例的所述聚硅氧烷的重均分子量为1000至10000。根据本专利技术的一实现例的所述表面改性复合二氧化硅的平均粒径可以为0.1至50μm。以100重量份的二氧化硅粒子为基准,根据本专利技术的一实现例的所述聚硅氧烷的含量可以为0.1至10重量份。本专利技术的另一实现例中,提供一种聚酰亚胺薄膜,其包含聚酰亚胺树脂以及二氧化硅粒子,二氧化硅粒子为经聚硅氧烷表面改性的表面改性复合二氧化硅粒子,聚硅氧烷是以下化学式1所示化合物单独或与以下化学式2所示化合物的混合物的聚合物,且侧链包含苯基。化学式1化学式2所述化学式1或2中,R分别为选自H、卤原子、被卤原子取代或未被取代的碳原子数1至6的烷氧基及其组合中的相同或不同的一种。另外,所述R1为选自硅上直接连接有苯环的碳的单键、碳原子数1至8的亚烷基、碳原子数3至12的亚烯基、碳原子数3至12的卤代亚烯基、碳原子数3至8的亚炔基及它们的组合中的一种。根据本专利技术的一实现例的薄膜中,所述聚硅氧烷可以为将所述化学式1所示化合物和所述化学式2所示化合物按1:1至1:5的重量比混合的混合物的聚合物。根据本专利技术的一实现例的薄膜中,所述聚硅氧烷的重均分子量为1000至10000。根据本专利技术的一实现例的薄膜中,所述表面改性复合二氧化硅的平均粒径可以为0.1至50μm。根据本专利技术的一实现例的薄膜中,以100重量份的二氧化硅粒子为基准,所述表面改性复合二氧化硅中的聚硅氧烷的含量可以为0.1至10重量份。根据本专利技术的一实现例的薄膜可以相对于100重量份的聚酰亚胺树脂包含1至10重量份的表面改性复合二氧化硅粒子。按ASTMD1003标准,根据本专利技术的一实现例的薄膜的雾度(Haze)值可以满足0.5至2.0。另外,按铅笔硬度测定(1kg荷重的荷重速度180mm/min)标准,表面硬度可以满足2H至3H。有益效果本专利技术涉及的经过改性的二氧化硅粒子由于在二氧化硅粒子表面结合有包含苯基的聚硅氧烷,分子活动与诸如聚酰亚胺的包含多个芳环的高分子非常相似,因此对于高分子的相容性以及分散性提高,同时,通过无机物来最大限度地改善物理性质,由此能够制造表面强度特性优秀的高分子复合物,尤其是聚酰亚胺薄膜。最佳实施方式根据本专利技术的一实施方式,提供一种表面改性复合二氧化硅,其为经聚硅氧烷表面改性的二氧化硅粒子,聚硅氧烷是由以下化学式1所示化合物单独或与由以下化学式2所示化合物的混合物的聚合物,且侧链包含苯基。化学式1化学式2所述化学式1或2中,R分别为选自H、卤原子、被卤原子取代或未被取代的碳原子数1至6的烷氧基及其组合中的相同或不同的一种。另外,所述R1为选自硅上直接连接有苯环的碳的单键、碳原子数1至8的亚烷基、碳原子数3至12的亚烯基、碳原子数3至12的卤代亚烯基、碳原子数3至8的亚炔基及它们的组合中的一种。由所述化学式1所示化合物单独或与由所述化学式2所示化合物的混合物的聚合物且侧链包含苯基的聚硅氧烷通过与二氧化硅粒子的反应,可以与存在于二氧化硅表面的羟基反应而形成键。尤其是,通过在二氧化硅粒子表面结合侧链包含苯基的聚硅氧烷,能够提高与包含多个芳环的高分子的相容性以及分散性。并没有限定由所述化学式1表示的化合物,作为一例,可以举出二苯基硅二醇(Diphenyls本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种表面改性复合二氧化硅,其中,该表面改性复合二氧化硅为经聚硅氧烷表面改性的二氧化硅粒子,聚硅氧烷是以下化学式1所示化合物单独或与以下化学式2所示化合物的混合物的聚合物,且侧链包含苯基,化学式1

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.30 KR 10-2014-00814041.一种表面改性复合二氧化硅,其中,该表面改性复合二氧化硅为经聚硅氧烷表面改性的二氧化硅粒子,聚硅氧烷是以下化学式1所示化合物单独或与以下化学式2所示化合物的混合物的聚合物,且侧链包含苯基,化学式1化学式2所述化学式1或2中,R分别为选自H、卤原子、被卤原子取代或未被取代的碳原子数1至6的烷氧基及其组合中的相同或不同的一种,所述R1为选自硅上直接连接有苯环的碳的单键、碳原子数1至8的亚烷基、碳原子数3至12的亚烯基、碳原子数3至12的卤代亚烯基、碳原子数3至8的亚炔基及它们的组合中的一种。2.根据权利要求1所述的表面改性复合二氧化硅,其中,所述聚硅氧烷是将所述化学式1所示化合物和所述化学式2所示化合物按1:1至1:5的重量比混合的混合物的聚合物。3.根据权利要求1所述的表面改性复合二氧化硅,其中,所述聚硅氧烷的重均分子量为1000至10000。4.根据权利要求1所述的表面改性复合二氧化硅,其中,所述表面改性复合二氧化硅的平均粒径为0.1至50μm。5.根据权利要求1所述的表面改性复合二氧化硅,其中,以100重量份的二氧化硅粒子为基准,所述聚硅氧烷的含量为0.1至10重量份。6.一种聚酰亚胺薄膜,其中,该聚酰亚胺薄膜包含聚酰亚胺树脂以及二氧化硅粒子,二氧化硅粒子为经聚硅氧烷表面改性的表面改性复合二氧化硅粒子,聚硅氧烷是以下化学式...

【专利技术属性】
技术研发人员:李容根郑鹤基
申请(专利权)人:可隆工业株式会社
类型:发明
国别省市:韩国,KR

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1