聚酰胺树脂、其制备方法以及包含其的聚酰胺膜和树脂层合体技术

本发明专利技术涉及聚酰胺树脂、其制备方法、以及包含其的聚酰胺膜和树脂层合体，所述聚酰胺树脂具有主链，所述主链具有其中两种聚酰胺链段以交替的方式连接的结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚酰胺树脂、其制备方法以及包含其的聚酰胺膜和树脂层合体
相关申请的交叉引用本申请要求在韩国知识产权局于2018年11月5日提交的韩国专利申请第10-2018-0134755号；于2018年12月3日提交的韩国专利申请第10-2018-0153911号；于2019年2月1日提交的韩国专利申请第10-2019-0014022号；于2019年3月26日提交的韩国专利申请第10-2019-0034611号；于2019年10月11日提交的韩国专利申请第10-2019-0125890号；于2019年10月31日提交的韩国专利申请第10-2019-0137544号和于2019年10月31日提交的韩国专利申请第10-2019-0137545号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本专利技术涉及能够实现优异的机械特性并且具有改善的透明度的聚酰胺树脂、用于制备其的方法、以及包含其的聚酰胺膜和树脂层合体。
技术介绍
芳族聚酰亚胺树脂是主要具有无定形结构的聚合物，并且由于其刚性链结构而表现出优异的耐热性、耐化学性、电特性和尺寸稳定性。因此，这些聚酰亚胺树脂被广泛用作用于电气/电子的材料。然而，聚酰亚胺树脂在其使用方面具有许多限制，因为聚酰亚胺树脂由于存在于酰亚胺链中的Pi电子的电荷转移复合物(CTC，chargetransfercomplex)的形成而可能呈现深棕色颜色，并且难以确保透明度。在聚酰亚胺膜包含聚酰亚胺树脂的情况下，存在表面容易被刮擦和耐刮擦性非常弱的缺点。为了解决聚酰亚胺树脂的以上限制，已经积极进行关于在其中引入酰胺基的聚酰胺树脂的研究。酰胺结构诱导分子间氢键和分子内氢键，从而通过诸如氢键的相互作用改善耐刮擦性。然而，由于用于合成聚酰胺树脂的对苯二甲酰氯或间苯二甲酰氯的溶解度、反应性(位阻)和反应速率的差异，衍生自对苯二甲酰氯的酰胺重复单元和衍生自间苯二甲酰氯的酰胺重复单元不形成嵌段，并且几乎不会理想地或交替地聚合。因此，存在这样的限制：当形成衍生自对酰氯单体的酰胺重复单元的嵌段并且聚酰胺树脂的结晶度增加时，透明度由于雾度而变差。此外，当用于合成聚酰胺树脂的单体以溶解于溶剂中的状态进行聚合反应时，由于因水分或在溶剂中混合而引起的劣化，难以确保最终合成的聚酰胺树脂的分子量达到足够的水平。因此，一直需要开发能够同时实现透明度和机械特性的聚酰胺树脂。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供能够实现优异的机械特性并且具有改善的透明度的聚酰胺树脂。本专利技术的另一个目的是提供用于合成上述聚酰胺树脂的聚酰胺树脂制备方法。本专利技术的又一个目的是提供使用上述聚酰胺树脂的聚合物膜和树脂层合体。技术方案为了实现以上目的，本专利技术的一个方面提供了聚酰胺树脂，其包含：第一聚酰胺链段，所述第一聚酰胺链段包含由以下化学式1表示的重复单元或由其构成的嵌段；和第二聚酰胺链段，所述第二聚酰胺链段包含由以下化学式2表示的重复单元或由其构成的嵌段，其中第一聚酰胺链段和第二聚酰胺链段形成包含由以下化学式3表示的交替重复单元的主链。[化学式1][化学式2][化学式3]在化学式1至2中，Ar1和Ar2各自独立地为经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的亚芳基、或者经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的亚杂芳基，以及在化学式3中，A为第一聚酰胺链段，B为第二聚酰胺链段。本专利技术的另一个方面提供了用于制备聚酰胺树脂的方法，所述方法包括：对由以下化学式7表示的化合物和由以下化学式8表示的化合物进行熔融-捏合并使经熔融-捏合的产物凝固以形成复合物的步骤；以及使复合物与芳族二胺单体反应的步骤。[化学式7][化学式8]在化学式7至8中，X为卤素或羟基。本专利技术的另一个方面提供了聚合物膜，其包含聚酰胺树脂，所述聚酰胺树脂包含：第一聚酰胺链段，所述第一聚酰胺链段包含由化学式1表示的重复单元或由其构成的嵌段；和第二聚酰胺链段，所述第二聚酰胺链段包含由化学式2表示的重复单元或由其构成的嵌段，其中第一聚酰胺链段和第二聚酰胺链段形成包含由化学式3表示的交替重复单元的主链。本专利技术的又一个方面提供了树脂层合体，其包括：包含聚酰胺树脂的基底和形成在基底的至少一侧上的硬涂层，所述聚酰胺树脂包含：第一聚酰胺链段，所述第一聚酰胺链段包含由化学式1表示的重复单元或由其构成的嵌段；和第二聚酰胺链段，所述第二聚酰胺链段包含由化学式2表示的重复单元或由其构成的嵌段，其中第一聚酰胺链段和第二聚酰胺链段形成包含由化学式3表示的交替重复单元的主链。在下文中，将更详细地描述根据本专利技术的具体实施方案的聚酰胺树脂、其制备方法、以及包含其的聚酰胺膜和树脂层合体。I.聚酰胺树脂根据本专利技术的一个实施方案，可以提供聚酰胺树脂，其包含：第一聚酰胺链段，所述第一聚酰胺链段包含由化学式1表示的重复单元或由其构成的嵌段；和第二聚酰胺链段，所述第二聚酰胺链段包含由化学式2表示的重复单元或由其组成的嵌段，其中第一聚酰胺链段和第二聚酰胺链段形成包含由化学式3表示的交替重复单元的主链。本专利技术人通过实验发现，由于正如在一个实施方案的聚酰胺树脂中，聚酰胺树脂包含：第一聚酰胺链段，所述第一聚酰胺链段包含由化学式1表示的重复单元或由其构成的嵌段；和第二聚酰胺链段，所述第二聚酰胺链段包含由化学式2表示的重复单元或由其构成的嵌段，其中第一聚酰胺链段和第二聚酰胺链段形成包含由化学式3表示的交替重复单元的主链，因此可以使聚酰胺树脂内第一聚酰胺链段(其为由衍生自对苯二甲酰氯的重复单元构成的聚合物嵌段)的长度的增长最小化并且降低聚酰胺树脂的结晶度，因此实现了透明的聚酰胺树脂。基于这样的发现完成了本专利技术。具体地，在聚酰胺树脂的主链中，包含衍生自1,4-芳族二酰基化合物和芳族二胺化合物的组合的酰胺重复单元的第一聚酰胺链段和包含衍生自1,3-芳族二酰基化合物和芳族二胺化合物的组合的酰胺重复单元或衍生自1,2-芳族二酰基化合物和芳族二胺化合物的组合的重复单元的第二聚酰胺链段交替形成如化学式3中所示的聚合物链。即，第二聚酰胺链段位于第一聚酰胺链段之间，并且可以用于抑制第一聚酰胺链段的长度的增长。当以这种方式抑制第一聚酰胺链段的长度的增长时，可以在降低晶体特性的同时显著降低聚酰胺树脂的雾度值，从而实现优异的透明度。另一方面，“在聚酰胺树脂的主链中，包含衍生自1,4-芳族二酰基化合物和芳族二胺化合物的组合的酰胺重复单元的第一聚酰胺链段与包含衍生自1,3-芳族二酰基化合物和芳族二胺化合物的组合的酰胺重复单元或衍生自1,2-芳族二酰基化合物和芳族二胺化合物的组合的重复单元的第二聚酰胺链段可以交替形成如化学式3中所示的聚合物链”被认为是由于在下文所述的本专利技术的聚酰胺树脂的制备方法中形成经熔融-捏合的复合物。在下文中，将更详细地描述本专利技术的实施方案。除非另有明确说明，否则本文所使用的术语可以如下定义。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰胺树脂，其包含：/n第一聚酰胺链段，所述第一聚酰胺链段包含由以下化学式1表示的重复单元或由其构成的嵌段；和/n第二聚酰胺链段，所述第二聚酰胺链段包含由以下化学式2表示的重复单元或由其构成的嵌段，/n其中所述第一聚酰胺链段和所述第二聚酰胺链段形成包含由以下化学式3表示的交替重复单元的主链：/n[化学式1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181105 KR 10-2018-0134755;20181203 KR 10-2018-011.一种聚酰胺树脂，其包含：
第一聚酰胺链段，所述第一聚酰胺链段包含由以下化学式1表示的重复单元或由其构成的嵌段；和
第二聚酰胺链段，所述第二聚酰胺链段包含由以下化学式2表示的重复单元或由其构成的嵌段，
其中所述第一聚酰胺链段和所述第二聚酰胺链段形成包含由以下化学式3表示的交替重复单元的主链：
[化学式1]



[化学式2]



[化学式3]



在化学式1和2中，
Ar1和Ar2各自独立地为经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的亚芳基、或者经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的亚杂芳基，以及
在化学式3中，
A为所述第一聚酰胺链段，以及
B为所述第二聚酰胺链段。


2.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其中
所述聚酰胺树脂的根据ASTMD1003测量的雾度为3.0％或更小。


3.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其中
所述聚酰胺树脂的重均分子量为330000g/mol或更大。


4.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其中
所述聚酰胺树脂的相对粘度为45000cps或更大。


5.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其中
基于所述聚酰胺树脂中包含的全部重复单元，由化学式2表示的所述重复单元的含量为5mol％至60mol％。


6.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其中
基于所述聚酰胺树脂中包含的全部重复单元，由化学式1表示的所述重复单元的含量为60mol％至90mol％，以及由化学式2表示的所述重复单元的含量为5mol％至40mol％。


7.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其中
所述第一聚酰胺链段的数均分子量为100g/mol或更大且5000g/mol或更小。


8.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其中
由化学式2表示的所述重复单元包括选自由以下化学式2-1表示的重复单元或由以下化学式2-2表示的重复单元中的一种类型的重复单元：
[化学式2-1]



[化学式2-2]



在化学式2-1至2-2中，
Ar2为经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的亚芳基、或者经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的亚杂芳基。


9.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其中
由化学式3表示的所述交替重复单元为由以下化学式4表示的重复单元：
[化学式4]



在化学式4中，
Ar1和Ar2各自独立地为经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的亚芳基、或者经取代或未经取代的具有2至20个碳原子的亚杂芳基，
a1和a2各自独立地为1至10的整数，以及
b1和b2各自独立地为1至5的整数。


10.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其中
由化学式1表示的所述重复单元为衍生自1,4-芳族二酰基化合物和芳族二胺化合物的组合的酰胺重复单元。


11.根据权利要求10所述的聚酰胺树脂，其中
所述1,4-芳族二酰基化合物包括对苯二甲酰氯或对苯二甲酸，以及
所述芳族二胺化合物包括2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-联苯二胺。


12.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂，其中
由化学式2表示的所述重复单元包括衍生自1,2-芳族二酰基化合物和芳族二胺化合物的组合的酰胺重复单元；或衍生自...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔日焕，太泳智，朴谆龙，朴永锡，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR