[發明專利]光學透明的聚酰亞胺

在審

• 申請號: 201980054721.1
• 申請日: 2019-08-06
• 公開（公告）號: CN112703220A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: A·佐姆貝爾特;S·M·埃德加;A·A·阿爾巴蘭
• 申請（專利權）人: 齊默爾根公司
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C08J5/18
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 楊月;鐘守期

聚合物薄膜，其包含至少兩種選自以下的特性：(i)厚度不大于100μm；(ii)根據ASTM D882的拉伸模量為至少5GPa；(iii)根據ASTM D1746?15在380nm處的第一光學透明度小于50％；(iii)根據ASTM E313?15e1的黃化指數不大于2.5；(iv)根據ASTM D1003?13測定的霧度不大于1.5％；(v)鉛筆硬度大于1H；(vi)根據ASTM D5229/D5229M?14測定的水分膨脹系數('CME')不大于50ppm；(vii)根據ASTM D5034?09(2017)測定的斷裂伸長率為至少10％；或(viii)根據ASTM D2176?16測定的在1mm半徑處的耐折度為至少10,000次折疊。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年8月7日提交的美國臨時專利申請第62/715,632號的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

關于聯邦資助的研究與開發下作出的發明權利的聲明

本發明是根據DARPA授予的第HR0011-15-9-0014號協議，在政府支持下完成的。政府享有本發明的某些權利。

技術領域

本發明涉及包含芳基烷基酰胺、芳基烷基酰亞胺或其組合的透明且光學透明的聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺-酰亞胺或其任意組合。

發明背景

大多數常規聚酰亞胺是在UV-可見光譜中光學透明性降低的高度著色的材料。因此，這種聚酰亞胺不適合作為光學材料用于涉及光通信和光學計算中光波導的應用，且不適合作為柔性基材或作為有機發光二極管(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，因為它們的UV吸收干擾用于UV固化涂料和粘合劑的光引發劑的效率。

這種聚酰亞胺的另一個限制是它們是高度剛性的聚合物，因此是相對不溶的。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200℃的溫度下，將該聚合物材料熱轉化為不溶性聚酰亞胺。這種高溫轉化阻止這些聚酰亞胺結合到最新的應用中，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。

發明內容

本文設想的各種方面和實施方案可包括但不限于以下中的一項或多項：

在第一方面，一種聚合物，其包含選自通式(I)的部分：

在該部分中，通式(I)的基團X可以選自Z、通式(I)中的且適用于基團X中的基團Y每次出現時可獨立地選自CH₂、CH₂CH₂、通式(I)中的且適用于基團X中的基團Z每次出現時可獨立地選自胺、酰胺、酰亞胺、氨基甲酸酯，或脲。

在第二方面，一種用于制備光學透明薄膜的方法，其包含使第一共聚物與第二共聚物聚合。所述第一共聚物選自式(I)。基團X和Y可以如上所述進行選擇。該方法中的基團Z每次出現時可獨立地選自胺或羥基。

在第三方面，一種聚合物薄膜，其包含至少兩種選自以下的特性：

(i)厚度不大于100μm、不大于90μm、不大于80μm、不大于70μm、不大于60μm、不大于50μm、不大于40μm、不大于35μm、不大于30μm，或不大于25μm；

(ii)根據ASTM D882的拉伸模量為至少5GPa、至少5.2GPa、至少5.4GPa、至少5.6GPa、至少5.8GPa、至少6GPa、至少6.2GPa、至少6.4GPa、至少6.6GPa、至少6.8GPa、至少7GPa、至少7.2GPa、至少7.4GPa、至少7.6GPa、至少7.8GPa、至少8GPa、至少8.2GPa、至少8.5GPa、至少9GPa，或至少10GPa；