[發(fā)明專利]光學(xué)透明的聚酰亞胺

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880064997.3
• 申請(qǐng)日: 2018-10-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111479853A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·麥克納馬拉;J·D·哈維;M·J·格雷厄姆;C·謝爾格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 齊默爾根公司;阿克隆聚合物系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): C08G73/10
• 分類號(hào): C08G73/10;G02F1/1333;H01L31/18;C08J5/18;C09D179/08;C09J179/08;C12P13/00
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 楊月;鐘守期

本發(fā)明提供了新型的聚酰亞胺，其相對(duì)于常規(guī)聚酰亞胺，具有高脂族單體含量和改善的光學(xué)性能和溶解度。本發(fā)明還提供了制備所述聚酰亞胺的方法、引入所述聚酰亞胺的制品及其制備方法，以及使用所述聚酰亞胺的方法。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2017年10月5日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/568,745號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。

關(guān)于聯(lián)邦資助的研究與開(kāi)發(fā)下作出的發(fā)明權(quán)利的聲明

本發(fā)明是根據(jù)DARPA授予的第HR0011-15-9-0014號(hào)協(xié)議，在政府支持下完成的。政府享有本發(fā)明的某些權(quán)利。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及由脂族多胺和二酐構(gòu)成的透明且光學(xué)透明的聚酰亞胺。

背景技術(shù)

大多數(shù)常規(guī)聚酰亞胺是在UV-可見(jiàn)光譜中光學(xué)透明性降低的高度著色材料。因此，這種聚酰亞胺不適合作為光學(xué)材料用于涉及光通信和光學(xué)計(jì)算中光波導(dǎo)的應(yīng)用，且不適合作為柔性基材或作為有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)和有源矩陣液晶(AM-LCD)顯示器的部件。這些聚酰亞胺的另一個(gè)限制是它們不適合作為UV固化涂料和粘合劑的透明基材，因?yàn)樗鼈兊腢V吸收干擾用于UV固化涂料和粘合劑的光引發(fā)劑的效率。

這種聚酰亞胺的另一個(gè)限制是它們是高度剛性的聚合物，因此是相對(duì)不溶的。這種限制要求將聚酰胺酸聚酰亞胺前體溶液加工成聚合物材料(如薄膜)。然后在超過(guò)200℃的溫度下，將該聚合物材料熱轉(zhuǎn)化為不溶性聚酰亞胺。這種高溫轉(zhuǎn)化阻止這些聚酰亞胺結(jié)合到最新的應(yīng)用中，如柔性電子器件、柔性氫化物電子器件、柔性電路和可穿戴電子器件，所有這些都使用低溫處理。

發(fā)明內(nèi)容

本文設(shè)想的各種實(shí)施方案可包括，但不限于，以下中的一項(xiàng)或多項(xiàng)：

實(shí)施方案1：衍生自單體的聚酰亞胺，包括：一種或多種脂族多胺；和一種或多種脂肪族二酐或其四羧酸、一種或多種芳族二酐或其四酸，或其混合物，其中所述一種或多種脂族二酐或其四羧酸選自：2,3,4,5-四氫呋喃四羧酸二酐；5-(2,5-二氧代四氫呋喃)-3-甲基-3-環(huán)己烷-1,2-二羧酸二酐；1,2,4,5-環(huán)己烷四羧酸二酐(H-PMDA)；3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫-1-萘琥珀酸；以及3,3',4,4'-二環(huán)己基四羧酸二酐(H-BPDA)；并且其中所述聚酰亞胺在400納米及以上具有至少60％的光學(xué)透射率。

實(shí)施方案2：根據(jù)實(shí)施方案1所述的聚酰亞胺，其中所述一種或多種脂族多胺選自：1,2-二氨基乙烷(1,2-DAE)；1,3-二氨基丙烷(1,3-DAP)；1,4-二氨基丁烷(1,4-DAB)；1,5-二氨基戊烷(1,5-DAP)；1,6-二氨基己烷(1,6-HMDA)；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；1,11-二氨基十一烷；1,12-二氨基十二烷；N-(3-氨基丙基)-1,4-丁二胺，N,N'-雙(3-氨基丙基)-1,4-丁二胺；N-(3-氨基丙基)-1,3-丙二胺；以及N1-(3-(3-氨基丙基氨基)丙基)丁烷-1,4-二胺。

實(shí)施方案3：衍生自單體的聚酰亞胺，包括：一種或多種脂族多胺；和一種或多種脂族二酐或其四羧酸、一種或多種芳族二酐或其四酸，或其混合物，其中所述一種或多種脂族多胺選自：1,2-二氨基乙烷(1,2-DAE)；1,5-二氨基戊烷(1,5-DAP)；1,6-二氨基己烷(1,6-HMDA)；1,7-二氨基庚烷；1,8-二氨基辛烷；1,9-二氨基壬烷；1,11-二氨基十一烷；1,12-二氨基十二烷；N-(3-氨基丙基)-1,4-丁二胺，N,N'-雙(3-氨基丙基)-1,4-丁二胺；N-(3-氨基丙基)-1,3-丙二胺；以及N1-(3-(3-氨基丙基氨基)丙基)丁烷-1,4-二胺；并且其中所述聚酰亞胺在400納米及以上具有至少60％的光學(xué)透射率。

實(shí)施方案4：根據(jù)實(shí)施方案1-3中任一項(xiàng)所述的聚酰亞胺，其中所述聚酰亞胺包括所述一種或多種芳族二酐，其當(dāng)量重量百分比不超過(guò)50％。