二胺化合物、以及使用其的聚酰亚胺前体和聚酰亚胺膜制造技术

本发明专利技术公开了新的二胺，所述新的二胺具有含有分子内酰亚胺基并且在酰亚胺基的相对侧处另外地含有取代有酰胺基的芳族环基的结构。在聚酰亚胺生产中使用所述新的二胺作为聚合成分可以提供在保持光学特性的同时具有显著改善的机械特性和热特性的聚酰亚胺膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二胺化合物、以及使用其的聚酰亚胺前体和聚酰亚胺膜
本申请要求于2018年12月12日提交的韩国专利申请第10-2018-0160168号和于2019年12月10日提交的韩国专利申请第10-2019-0163512号的优先权的权益，其全部公开内容通过引用并入本文。本专利技术涉及新的二胺以及通过使用其的聚酰亚胺前体和聚酰亚胺膜。
技术介绍
近年来，在显示器领域中产品的减重和小型化受到重视。目前使用的玻璃基底重且脆，并且难以应用于连续过程。因此，正在积极进行研究以将具有轻质、柔性且可适用于连续过程的优点并且可代替玻璃基底的塑料基底应用于手机、笔记本电脑和PDA。特别地，聚酰亚胺(PI)树脂具有易于合成、可以形成为薄膜并且不需要用于固化的交联剂的优点。近来，由于电子产品的减重和精度，聚酰亚胺被广泛用作诸如LCD、PDP等的半导体中的集成用材料。特别地，对于将PI应用于具有轻且柔性特性的柔性塑料显示板已经进行了许多研究。通过使聚酰亚胺树脂成膜而生产的聚酰亚胺(PI)膜通常通过以下来制备：进行芳族二酐与芳族二胺或芳族二异氰酸酯的溶液聚合以制备聚酰胺酸衍生物的溶液，将该溶液涂覆在硅晶片或玻璃上，并通过热处理固化。涉及高温过程的柔性装置需要在高温下的耐热性。特别地，使用低温多晶硅(LTPS)法制造的有机发光二极管(OLED)装置可以具有接近500℃的过程温度。然而，在该温度下，即使用具有优异耐热性的聚酰亚胺也倾向于发生由水解引起的热分解。因此，为了制造柔性装置，必须确保优异的耐化学性和储存稳定性使得不发生在高温过程期间由水解引起的热分解。此外，芳族聚酰亚胺树脂由于分子内相互作用和电荷转移配合(chargetransfercomplexation，CTC)而表现出差的可加工性和棕色着色。为了克服这一点，已经进行了尝试以将脂族链、柔性连接基团、氟化官能团等引入到在聚酰亚胺生产中使用的单体中。然而，这些取代基的引入引起聚酰亚胺的机械特性即强度劣化的问题。因此，需要开发能够在保持聚酰亚胺的特性的同时改善机械特性的技术。
技术实现思路
技术问题本专利技术要解决的一个问题是提供能够生产具有改善的物理特性的聚酰亚胺的新的二胺。本专利技术要解决的另一个问题是提供用于生产具有改善的物理特性的聚酰亚胺膜的聚酰亚胺前体。本专利技术要解决的又一个问题是提供通过使用所述聚酰亚胺前体制备的聚酰亚胺膜。本专利技术还提供了包括所述聚酰亚胺膜的柔性装置和制造所述柔性装置的方法。技术方案为了解决本专利技术的问题，提供了由式1表示的二胺。[式1]在式1中，Z1至Z8各自独立地为碳原子或氮原子，条件是Z1至Z8不同时为氮原子，R1、R2、R3和R4各自独立地选自具有1至10个碳原子的烷基、具有1至10个碳原子的卤代烷基、具有1至10个碳原子的烯基、和具有6至18个碳原子的芳基，n1、n2、n3和n4各自独立地为0至4的整数，以及X为单键或选自以下的官能团：O、S、S-S、C(＝O)、-C(＝O)O-、CH(OH)、S(＝O)2、Si(CH3)2、CR'R”、C(＝O)NH及其组合，其中R'和R”各自独立地选自氢原子、具有1至10个碳原子的烷基和具有1至10个碳原子的氟烷基。根据一个实施方案，在式1中，Z1至Z4中的至少一者必须为碳原子，以及Z5至Z8中的至少一者必须为碳原子。根据一个实施方案，在式1中，R1和R2可以各自独立地为具有1至5个碳原子的烷基或具有1至5个碳原子的卤代烷基，或者n1和n2可以各自独立地为0。根据一个实施方案，在式1中，Z1至Z4可以全部为碳原子。根据一个实施方案，在式1中，Z1至Z4中的至少一者可以为氮原子或者X5至X8中的至少一者可以为氮原子。根据一个实施方案，在式1中，Z1至Z4中的至少一者可以为氮原子以及Z5至Z8中的至少一者可以为氮原子。根据一个实施方案，式1的二胺可以选自式1-1至1-20的化合物。此外，本专利技术提供了聚酰亚胺前体，所述聚酰亚胺前体通过使包含至少一种二胺和至少一种酸二酐的聚合组分聚合而获得，其中聚合组分中的二胺包括由式1表示的二胺。此外，本专利技术提供了通过使用所述聚酰亚胺前体制造的聚酰亚胺膜。根据一个实施方案，聚酰亚胺膜可以通过包括以下的方法来制造：将包含聚酰亚胺前体的聚酰亚胺前体组合物施加在载体基底上；以及对聚酰亚胺前体组合物进行加热和固化。为了解决本专利技术的另一个问题，提供了包括所述聚酰亚胺膜作为基底的柔性装置。此外，本专利技术提供了用于制造柔性显示器的方法，所述方法包括：将包含聚酰亚胺前体的聚酰亚胺前体组合物施加在载体基底上；对聚酰亚胺前体组合物进行加热以使聚酰胺酸酰亚胺化，从而形成聚酰亚胺膜；在聚酰亚胺膜上形成装置；以及将其上形成有装置的聚酰亚胺膜从载体基底上剥离。根据一个实施方案，所述方法可以包括LTPS(低温多晶硅)法、ITO法或氧化物法。本专利技术提供了用于制备具有式1的结构的二胺的方法，所述方法包括以下步骤：使式(i)的化合物与下式(ii)的化合物反应以获得式(iii)的化合物；使式(iii)的化合物与式(iv)的化合物反应以获得式(v)的化合物；以及将式(v)的化合物还原：其中，Za至Zd各自独立地为碳原子或氮原子，条件是Za至Zd不同时为氮原子，R1、R2和Ra各自独立地选自具有1至10个碳原子的烷基、具有1至10个碳原子的卤代烷基、具有1至10个碳原子的烯基、和具有6至18个碳原子的芳基，n1、n2和n各自独立地为0至4的整数，以及X为单键或选自以下的官能团：O、S、S-S、C(＝O)、-C(＝O)O-、CH(OH)、S(＝O)2、Si(CH3)2、CR'R”、C(＝O)NH及其组合，其中R'和R”各自独立地选自氢原子、具有1至10个碳原子的烷基和具有1至10个碳原子的氟烷基。有益效果本专利技术公开了新的二胺，所述新的二胺具有包含分子内酰亚胺基并且在酰亚胺基的两侧还包含取代有酰胺基的芳族环基的结构，当在聚酰亚胺的生产中使用新的二胺作为聚合组分时，所述新的二胺可以提供其中在保持光学特性的同时还显著改善机械特性和热特性的聚酰亚胺膜。具体实施方式由于可以在本专利技术中进行各种修改和变化，因此在图中示出了具体的实施方案并将在详细描述中对具体的实施方案进行详细描述。然而，应理解，本专利技术不旨在限于这些具体的实施方案，而是包括落入本专利技术的精神和范围内的所有修改、等同方案和替代方案。在本专利技术的以下描述中，如果确定已知功能的详细描述可能模糊本专利技术的主旨，则将省略已知功能的详细描述。在本说明书中，除非另有说明，否则所有化合物或有机基团可以为经取代或未经取代的。在本文中，术语“经取代的”意指化合物或有机基团中包含的至少一个氢被选自以下的取代基取代：卤素原子、具有1至10个碳原子的烷基或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有下式1的结构的二胺：/n[式1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181212 KR 10-2018-0160168;20191210 KR 10-2019-011.一种具有下式1的结构的二胺：
[式1]



在所述式1中，
Z1至Z8各自独立地为碳原子或氮原子，条件是Z1至Z8不同时为氮原子，R1、R2、R3和R4各自独立地选自具有1至10个碳原子的烷基、具有1至10个碳原子的卤代烷基、具有1至10个碳原子的烯基、和具有6至18个碳原子的芳基，n1、n2、n3和n4各自独立地为0至4的整数，以及X为单键或选自以下的官能团：O、S、S-S、C(＝O)、-C(＝O)O-、CH(OH)、S(＝O)2、Si(CH3)2、CR'R”、C(＝O)NH及其组合，其中R'和R”各自独立地选自氢原子、具有1至10个碳原子的烷基和具有1至10个碳原子的氟烷基。


2.根据权利要求1所述的二胺，其中Z1至Z4中的至少一者必须为碳原子，以及Z5至Z8中的至少一者必须为碳原子。


3.根据权利要求1所述的二胺，其中R1和R2各自独立地为具有1至5个碳原子的烷基或具有1至5个碳原子的卤代烷基，或者n1和n2各自独立地为0。


4.根据权利要求1所述的二胺，其中Z1至Z4全部为碳原子。


5.根据权利要求1所述的二胺，其中Z1至Z4中的至少一者为氮原子或者Z5至Z8中的至少一者为氮原子。


6.根据权利要求1所述的二胺，其中Z1至Z4中的至少一者为氮原子以及Z5至Z8中的至少一者为氮原子。


7.根据权利要求1所述的二胺，其中所述式1的所述二胺选自式1-1至1-20的化合物：





8.一种聚酰亚胺前体，通过使包含至少一种二胺和至少一种酸二酐的聚合组分聚合而获得，其中所述二胺包括根据权利要求1至7中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：丘冀哲，金炅焕，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR