RU2796817C2 - Acid anhydride compound, polyimide-based polymer, polymer film and optical device for which they are used - Google Patents
Acid anhydride compound, polyimide-based polymer, polymer film and optical device for which they are used Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796817C2 RU2796817C2 RU2019123396A RU2019123396A RU2796817C2 RU 2796817 C2 RU2796817 C2 RU 2796817C2 RU 2019123396 A RU2019123396 A RU 2019123396A RU 2019123396 A RU2019123396 A RU 2019123396A RU 2796817 C2 RU2796817 C2 RU 2796817C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- group
- chemical formula
- polyimide
- carbon atoms
- polymer
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Настоящее изобретение относится к соединению ангидрида кислоты, которое можно использовать для синтеза полимера на основе полиимида, обладающего отличной прозрачностью, высокой теплостойкостью и низким замедлением, и к полимеру на основе полиимида, полимерной пленке и оптическому устройству, для которого их используют.The present invention relates to an acid anhydride compound that can be used to synthesize a polyimide-based polymer excellent in transparency, high heat resistance and low retardation, and a polyimide-based polymer, a polymer film and an optical device for which they are used.
Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for the creation of the invention
Рынок подложек устройств отображения быстро меняется в связи с плоскопанельными дисплеями (FPD), которые легко изготавливать с большой площадью и которые можно уменьшить по толщине и весу. Такие плоскопанельные дисплеи включают жидкокристаллические дисплеи (LCD), органические светоизлучающие дисплеи (OLED) и электрофоретические устройства.The market for display substrates is rapidly changing with flat panel displays (FPDs) that are easy to manufacture with a large area and can be reduced in thickness and weight. Such flat panel displays include liquid crystal displays (LCDs), organic light emitting displays (OLEDs), and electrophoretic devices.
В частности, в попытке дальнейшего расширения применения и использования плоскопанельных дисплеев в последние годы внимание было сосредоточено на так называемых гибких устройствах отображения и т.п., в которых гибкие подложки применяются для плоскопанельных дисплеев. Применение таких гибких устройств отображения, в частности, рассматривается в связи с мобильными устройствами, такими как смартфоны, и их области применения постепенно расширяются.In particular, in an attempt to further expand the application and use of flat panel displays, in recent years, attention has been focused on so-called flexible display devices and the like, in which flexible substrates are used for flat panel displays. The use of such flexible display devices is particularly being considered in connection with mobile devices such as smartphones, and their fields of application are gradually expanding.
В частности, ароматическая полиимидная смола представляет собой полимер, имеющий по существу аморфную структуру, демонстрирует превосходную термостойкость, химическую стойкость, электрические свойства и стабильность размеров благодаря своей жесткой цепочечной структуре и может иметь гибкость, применимую к гибким дисплеям, и, таким образом, широко используется в качестве электрического/электронного материала.In particular, the aromatic polyimide resin is a polymer having a substantially amorphous structure, exhibits excellent heat resistance, chemical resistance, electrical properties, and dimensional stability due to its rigid chain structure, and can have flexibility applicable to flexible displays, and thus is widely used. as electrical/electronic material.
Однако полиимидная смола имеет темно-коричневый цвет из-за образования комплекса с переносом заряда (CTC) пи-электронов, присутствующих в имидной цепи, поэтому имеются трудности, связанные с обеспечением ее прозрачности. Таким образом, технология гибкой электроники была разработана для производства электронных устройств и систем, которые являются недорогими и гибкими, но при этом имеют прозрачные свойства.However, the polyimide resin has a dark brown color due to the charge transfer complex (CTC) of the pi electrons present in the imide chain, so it is difficult to make it transparent. Thus, flexible electronics technology has been developed to produce electronic devices and systems that are inexpensive and flexible, yet have transparent properties.
В частности, был предложен способ, в котором трифторметильную группу (-CF3), способную придавать электроноакцепторный эффект, вводят в качестве заместителя в мономерное соединение, используемое для синтеза полиимидной смолы, и прозрачность обеспечивается путем подавления образования CTC (комплекс с переносом заряда) пи-электронов, присутствующих в имидной цепи.In particular, a method has been proposed in which a trifluoromethyl group (-CF 3 ) capable of imparting an electron-withdrawing effect is introduced as a substituent in a monomer compound used for the synthesis of a polyimide resin, and transparency is ensured by suppressing the formation of CTC (Charge Transfer Complex) pi -electrons present in the imide chain.
Однако, что касается полиимида, в который введена трифторметильная группа (-CF3) в качестве заместителя, имеются трудности, связанные с обеспечением достаточной термостойкости. Таким образом, когда его используют в качестве пластиковой подложки, проблема заключается в том, что пластиковая подложка может быть повреждена нагреванием при термообработке металлического слоя, сформированного на пластиковой подложке.However, with respect to a polyimide substituted with a trifluoromethyl group (-CF 3 ), there are difficulties in providing sufficient heat resistance. Thus, when it is used as a plastic substrate, the problem is that the plastic substrate may be damaged by heat treatment of the metal layer formed on the plastic substrate.
Кроме того, полиимид, в который введена трифторметильная группа (-CF3) в качестве заместителя, имеет высокий коэффициент теплового расширения. Таким образом, когда его используют в качестве пластиковой подложки, проблема заключается в том, что происходит деформация тонкой металлической пленки, сформированной на пластиковой подложке.In addition, the polyimide substituted with a trifluoromethyl group (-CF 3 ) has a high coefficient of thermal expansion. Thus, when it is used as a plastic substrate, a problem is that deformation of the thin metal film formed on the plastic substrate occurs.
Следовательно, существует необходимость в разработке мономерного соединения ангидрида кислоты для синтеза полиимида, способного реализовать стабильные свойства термостойкости вместе с превосходной прозрачностью.Therefore, there is a need to develop a monomeric acid anhydride compound for polyimide synthesis capable of realizing stable heat resistance properties together with excellent transparency.
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
Техническая задачаTechnical task
Целью настоящего изобретения является обеспечение соединения ангидрида кислоты, которое можно использовать для синтеза полимера на основе полиимида, обладающего отличной прозрачностью, высокой теплостойкостью и низким замедлением.An object of the present invention is to provide an acid anhydride compound that can be used to synthesize a polyimide-based polymer having excellent transparency, high heat resistance and low retardation.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечение полимера на основе полиимида, синтезированного из упомянутого соединения ангидрида кислоты.Another object of the present invention is to provide a polyimide-based polymer synthesized from said acid anhydride compound.
Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение полимерной пленки и оптического устройства, для которых используют упомянутый полимер на основе полиимида.Yet another object of the present invention is to provide a polymeric film and an optical device for which said polyimide-based polymer is used.
Техническое решениеTechnical solution
В одном аспекте изобретения обеспечивается ангидрид кислоты, представленный следующей химической формулой 1.In one aspect of the invention, an acid anhydride represented by the following chemical formula 1 is provided.
[Химическая формула 1][Chemical formula 1]
В химической формуле 1 X1 и X2 являются одинаковыми или отличными друг от друга, и каждый независимо представляет собой тетравалентную органическую группу, R1 и R2 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо представляет собой любую из замещенной или незамещенной алкильной группы, содержащей 1-20 атомов углерода, замещенной или незамещенной алкокси группы, содержащей 1-20 атомов углерода, замещенной или незамещенной циклоалкильной группы, содержащей 3-20 атомов углерода, замещенной или незамещенной арильной группы, содержащей 6-30 атомов углерода, или замещенной или незамещенной гетероарильной группы, содержащей 3-30 атомов углерода, и L1 имеет любое значение, выбранное из простой связи, -O-, -CO-, -S-, -SO2-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -CONH-, -COO-, -(CH2)y-, -O(CH2)yO-, -O(CH2)y-, -NH-, -NH(CH2)y-NH-, -NH(CH2)yO-, -OCH2-C(CH3)2-CH2O-, -COO-(CH2)y-OCO-, или -OCO-(CH2)y-COO-, где, в L1, y представляет собой целое число, имеющее значение от 1 до 10.In the chemical formula 1, X 1 and X 2 are the same or different from each other, and each independently represents a tetravalent organic group, R 1 and R 2 are the same or different from each other, and each independently represents any of a substituted or unsubstituted alkyl group , containing 1-20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group containing 1-20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group containing 3-20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group containing 6-30 carbon atoms, or substituted or unsubstituted heteroaryl group containing 3-30 carbon atoms, and L 1 is any value selected from a single bond, -O-, -CO-, -S-, -SO 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, - C(CF 3 ) 2 -, -CONH-, -COO-, -(CH 2 ) y -, -O(CH 2 ) y O-, -O(CH 2 ) y -, -NH-, -NH( CH 2 ) y -NH-, -NH(CH 2 ) y O-, -OCH 2 -C(CH 3 ) 2 -CH 2 O-, -COO-(CH 2 ) y -OCO-, or -OCO- (CH 2 ) y -COO- where, in L 1 , y is an integer having a value from 1 to 10.
В другом аспекте изобретения обеспечивается полимер на основе полиимида, включающий по меньшей мере одно повторяющееся звено, выбранное из группы, состоящей из повторяющегося звена, представленного следующей химической формулой 3, повторяющегося звена, представленного следующей химической формулой 4, и повторяющегося звена, представленного следующей химической формулой 5.In another aspect of the invention, there is provided a polyimide-based polymer comprising at least one repeat unit selected from the group consisting of a repeat unit represented by the following chemical formula 3, a repeat unit represented by the following chemical formula 4, and a repeat unit represented by the following chemical formula 5.
[Химическая формула 3][Chemical formula 3]
[Химическая формула 4][Chemical formula 4]
[Химическая формула 5][Chemical Formula 5]
В химических формулах 3-5 по меньшей мере один из R11 и R12 представляет собой алкильную группу, содержащую 1-10 атомов углерода, а другой представляет собой водород, X3 - X5 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо представляет собой функциональную группу, представленную следующей химической формулой 6, Y3 - Y5 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо представляет собой двухвалентную органическую группу,In chemical formulas 3-5, at least one of R 11 and R 12 is an alkyl group containing 1-10 carbon atoms and the other is hydrogen, X 3 - X 5 are the same or different from each other and each independently represents is a functional group represented by the following chemical formula 6, Y 3 - Y 5 are the same or different from each other and each independently represents a divalent organic group,
[Химическая формула 6][Chemical formula 6]
где, в химической формуле 6, X1 и X2 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо представляет собой тетравалентную органическую группу, R1 и R2 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо представляет собой любую из замещенной или незамещенной алкильной группы, содержащей 1-20 атомов углерода, замещенной или незамещенной алкокси группы, содержащей 1-20 атомов углерода, замещенной или незамещенной циклоалкильной группы, содержащей 3-20 атомов углерода, замещенной или незамещенной арильной группы, содержащей 6-30 атомов углерода, или замещенной или незамещенной гетероарильной группы, содержащей 3-30 атомов углерода, и L1 имеет любое значение, выбранное из простой связи, -O-, -CO-, -S-, -SO2-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -CONH-, -COO-, -(CH2)y-, -O(CH2)yO-, -O(CH2)y-, -NH-, -NH(CH2)y-NH-, -NH(CH2)yO-, -OCH2-C(CH3)2-CH2O-, -COO-(CH2)y-OCO-, или -OCO-(CH2)y-COO-, где, в L1, y представляет собой целое число, имеющее значение от 1 до 10.where, in the chemical formula 6, X 1 and X 2 are the same or different from each other and each independently represents a tetravalent organic group, R 1 and R 2 are the same or different from each other and each independently represents any of substituted or unsubstituted an alkyl group containing 1-20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group containing 1-20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group containing 3-20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group containing 6-30 carbon atoms, or substituted or unsubstituted heteroaryl group containing 3-30 carbon atoms, and L 1 is any value selected from a single bond, -O-, -CO-, -S-, -SO 2 -, -C(CH 3 ) 2 - , -C(CF 3 ) 2 -, -CONH-, -COO-, -(CH 2 ) y -, -O(CH 2 ) y O-, -O(CH 2 ) y -, -NH-, - NH(CH 2 ) y -NH-, -NH(CH 2 ) y O-, -OCH 2 -C(CH 3 ) 2 -CH 2 O-, -COO-(CH 2 ) y -OCO-, or - OCO-(CH 2 ) y -COO- where, in L 1 , y is an integer having a value from 1 to 10.
Еще в одном аспекте изобретения обеспечивается полимерная пленка, включающая отвержденный продукт полимера на основе полиимида.In yet another aspect of the invention, a polymeric film is provided, comprising a cured polyimide-based polymer product.
И еще в одном аспекте изобретения обеспечивается оптическое устройство, включающее полимерную пленку.And yet another aspect of the invention provides an optical device comprising a polymer film.
Далее соединение ангидрида кислоты, полимер на основе полиимида, полимерная пленка и оптическое устройство, для которого их используют, в соответствии с конкретными вариантами осуществления настоящего изобретения будут описаны более подробно.Hereinafter, an acid anhydride compound, a polyimide-based polymer, a polymer film, and an optical device for which they are used according to specific embodiments of the present invention will be described in more detail.
Если в настоящем описании не указано иное, используемые технические термины предназначены только для описания конкретных вариантов осуществления и не предназначены для ограничения настоящего изобретения.Unless otherwise indicated in the present description, the technical terms used are only intended to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention.
Формы единственного числа, определяемые артиклями ʺaʺ и ʺanʺ, предназначены также для включения форм множественного числа, если контекст явно не указывает иное.The singular forms defined by the articles ʺaʺ and ʺanʺ are also intended to include plural forms, unless the context clearly indicates otherwise.
В контексте настоящей заявки термин ʺвключающийʺ или ʺсодержащийʺ указывает конкретный признак, область, целое число, стадию, действие, элемент и/или компонент, но не исключает добавления другого конкретного признака, области, целого числа, стадии, действия, элемента, компонента и/или группы.As used herein, the term "comprising" or "comprising" indicates a particular feature, scope, integer, step, action, element, and/or component, but does not preclude the addition of another specific feature, scope, integer, step, action, element, component, and/or groups.
Термины, включающие порядковые номера, такие как ʺпервыйʺ, ʺвторойʺ и т.д., используются только с целью отграничения одного компонента от другого компонента и не ограничиваются порядковыми номерами. Например, первый компонент может быть указан как второй компонент, или аналогичным образом второй компонент может быть указан как первый компонент, без отступления от объема настоящего изобретения.Terms that include serial numbers, such as "first", "second", etc., are used only for the purpose of distinguishing one component from another component and are not limited to serial numbers. For example, the first component may be listed as the second component, or similarly, the second component may be listed as the first component, without departing from the scope of the present invention.
В контексте настоящей заявки средневесовую молекулярную массу измеряют следующим образом: используют устройство Waters Alliance 2695, снабженное колонкой Agilent Mixed B, температура для определения 40°C, растворитель тетрагидрофуран, скорость потока 1,0 мл/мин, образец подготавливают в концентрации 1 мг/10 мл и затем подают в количестве 100 мкл, и значение Mw можно определить с использованием калибровочных кривых, полученных из полистирольного стандарта. Молекулярная масса полистирольных стандартов может быть девяти видов: 2000/10000/30000/70000/200000/700000/2000000/4000000/10000000.In the context of this application, the weight average molecular weight is measured as follows: using a Waters Alliance 2695 device equipped with an Agilent Mixed B column, temperature for determination 40°C, solvent tetrahydrofuran, flow rate 1.0 ml/min, sample prepared at a concentration of 1 mg/10 ml and then served in an amount of 100 μl, and the Mw value can be determined using calibration curves obtained from a polystyrene standard. The molecular weight of polystyrene standards can be nine kinds: 2000/10000/30000/70000/200000/700000/2000000/4000000/10000000.
В контексте настоящей заявки термин ʺзамещенныйʺ означает, что другие функциональные группы вместо атома водорода в соединении связаны, и положение, подлежащее замещению, не ограничивается при условии, что это положение, в котором атом водорода замещен, т.е. положение, в котором он может быть замещен заместителем. Когда присутствуют два или более заместителей, эти два или более заместителей могут быть одинаковыми или отличными друг от друга.In the context of the present application, the term "substituted" means that other functional groups instead of the hydrogen atom in the compound are bonded, and the position to be substituted is not limited, provided that the position in which the hydrogen atom is substituted, i.e. a position in which it can be substituted by a substituent. When two or more substituents are present, the two or more substituents may be the same or different from each other.
В контексте настоящей заявки термин "замещенный или незамещенный" означает, что группа является незамещенной или замещена одним или несколькими заместителями, выбранными из группы, состоящей из дейтерия; группы галогена; циано группы; нитро группы; гидрокси группы; карбонильной группы; сложноэфирной группы; имидной группы; амидной группы; первичной амино группы; карбокси группы; группы сульфоновой кислоты; сульфонамидной группы; фосфиноксидной группы; алкокси группы; арилокси группы; алкилтиокси группы; арилтиокси группы; алкилсульфокси группы; арилсульфокси группы; силильной группы; группы бора; алкильной группы; циклоалкильной группы; алкенильной группы; арильной группы; аралкильной группы; аралкенильной группы; алкиларильной группы; алкоксисилилалкильной группы; арилфосфиновой группы; или гетероциклической группы, содержащей по меньшей мере один из N, O и S атомов, или является незамещенной или замещена заместителем, с которым связаны два или более заместителей из заместителей, приведенных в качестве примера выше. Например, "заместитель, с которым связаны два или более заместителей" может представлять собой бифенильную группу. То есть, бифенильная группа также может представлять собой арильную группу и может пониматься как заместитель, с которым связаны две фенильные группы.In the context of this application, the term "substituted or unsubstituted" means that the group is unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of deuterium; halogen groups; cyano group; nitro groups; hydroxy groups; carbonyl group; an ester group; imide group; amide group; primary amino group; carboxy groups; sulfonic acid groups; sulfonamide group; phosphine oxide group; alkoxy groups; aryloxy groups; alkylthio groups; arylthioxy groups; alkylsulfoxy groups; arylsulfoxy groups; silyl group; boron groups; an alkyl group; cycloalkyl group; alkenyl group; an aryl group; an aralkyl group; aralkenyl group; an alkylaryl group; alkoxysilylalkyl group; arylphosphine group; or a heterocyclic group containing at least one of N, O and S atoms, or is unsubstituted or substituted by a substituent to which two or more of the substituents exemplified above are bonded. For example, "a substituent to which two or more substituents are attached" may be a biphenyl group. That is, the biphenyl group may also be an aryl group and may be understood as a substituent to which two phenyl groups are attached.
В настоящем описании ʺароматическийʺ является характеристикой, которая удовлетворяет правилу Хюккеля, и система может быть определена как ароматическая, когда она удовлетворяет всем из следующих трех условий, в соответствии с правилом Хюккеля.As used herein, "aromatic" is a characteristic that satisfies Hückel's rule, and a system can be defined as aromatic when it satisfies all of the following three conditions, according to Hückel's rule.
1) Должны существовать 4n+2 электронов, которые являются полностью сопряженными пустыми p-орбиталями, ненасыщенные связи, неспаренные электронные пары и т.д.1) There must be 4n+2 electrons that are fully conjugated empty p orbitals, unsaturated bonds, unpaired electron pairs, etc.
2) 4n+2 электронов должны составлять планарный изомер и образовывать кольцевую структуру.2) 4n+2 electrons must form a planar isomer and form a ring structure.
3) Все атомы в кольце должны быть способны участвовать в сопряжении.3) All atoms in the ring must be able to participate in conjugation.
В настоящем описании многовалентная функциональная группа представляет собой остаток, в котором удалены несколько атомов водорода, связывающихся с произвольным соединением, и, например, это может быть двухвалентная функциональная группа, трехвалентная функциональная группа и тетравалентная функциональная группа. В качестве примера, тетравалентная функциональная группа, происходящая из циклобутана, означает остаток, в котором любые четыре атома водорода, связанные с циклобутаном, удалены.In the present specification, a multivalent functional group is a residue in which a plurality of hydrogen atoms bonding to an arbitrary compound have been removed, and, for example, it may be a divalent functional group, a trivalent functional group, and a tetravalent functional group. By way of example, a tetravalent functional group derived from cyclobutane means a residue in which any four hydrogen atoms associated with cyclobutane have been removed.
В настоящем описании примерами галогена могут быть фтор, хлор, бром и йод.In the present description, examples of halogen can be fluorine, chlorine, bromine and iodine.
В настоящем описании алкильная группа представляет собой одновалентную функциональную группу, происходящую из алкана, и она может быть с линейной или разветвленной цепью. Число атомов углерода алкильной группы с линейной цепью конкретно не ограничено, но предпочтительно составляет от 1 до 20. Кроме того, число атомов углерода алкильной группы с разветвленной цепью составляет от 3 до 20. Конкретные примеры алкильной группы включают метил, этил, пропил, н-пропил, изопропил, бутил, н-бутил, изобутил, трет-бутил, втор-бутил, 1-метил-бутил, 1-этил-бутил, пентил, н-пентил, изопентил, неопентил, трет-пентил, гексил, н-гексил, 1-метилпентил, 2-метилпентил, 4-метил-2-пентил, 3,3-диметилбутил, 2-этилбутил, гептил, н-гептил, 1-метилгексил, октил, н-октил, трет-октил, 1-метилгептил, 2-этилгексил, 2-пропилпентил, н-нонил, 2,2-диметилгептил, 1-этил-пропил, 1,1-диметил-пропил, изогексил, 2-метилпентил, 4-метилгексил, 5-метилгексил, 2,6-диметилгептан-4-ил и т.п., но не ограничиваются этим.As used herein, an alkyl group is a monovalent functional group derived from an alkane, and it may be straight chain or branched. The number of carbon atoms of the straight chain alkyl group is not particularly limited, but is preferably 1 to 20. In addition, the number of carbon atoms of the branched chain alkyl group is 3 to 20. Specific examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, n- propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl-butyl, pentyl, n-pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, n- hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, octyl, n-octyl, tert-octyl, 1- methylheptyl, 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2-dimethylheptyl, 1-ethyl-propyl, 1,1-dimethyl-propyl, isohexyl, 2-methylpentyl, 4-methylhexyl, 5-methylhexyl, 2, 6-dimethylheptan-4-yl and the like, but are not limited to this.
В настоящем описании галогеналкильная группа означает функциональную группу, в которой описанная выше алкильная группа замещена галогеном, и примеры галогеновой группы включают фтор, хлор, бром и йод. Галогеналкильная группа может быть замещенной или незамещенной.In the present specification, a haloalkyl group means a functional group in which the above-described alkyl group is substituted with halogen, and examples of the halo group include fluorine, chlorine, bromine, and iodine. The haloalkyl group may be substituted or unsubstituted.
В настоящем описании циклоалкильная группа представляет собой одновалентную функциональную группу, происходящую из циклоалкана, которая может быть моноциклической или полициклической. Количество атомов углерода конкретно не ограничено, но составляет от 3 до 20. В соответствии с одним вариантом осуществления, число атомов углерода циклоалкильной группы составляет от 3 до 10. Конкретные примеры включают циклопропил, циклобутил, циклопентил, 3-метилциклопентил, 2,3-диметилциклопентил, циклогексил, 3-метилциклогексил, 4-метилциклогексил, 2,3-диметилциклогексил, 3,4,5-триметилциклогексил, 4-трет-бутилциклогексил, циклогептил, циклооктил, бицикло[2,2,1]гептил и т.п., но не ограничиваются этим. Циклоалкильная группа может быть замещенной или незамещенной, и, когда она является замещенной, примеры заместителя являются такими, как описано выше.As used herein, a cycloalkyl group is a monovalent functional group derived from a cycloalkane, which may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms is not particularly limited, but is 3 to 20. According to one embodiment, the number of carbon atoms of the cycloalkyl group is 3 to 10. Specific examples include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, 2,3-dimethylcyclopentyl , cyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 2,3-dimethylcyclohexyl, 3,4,5-trimethylcyclohexyl, 4-tert-butylcyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, bicyclo[2.2.1]heptyl and the like, but not limited to this. The cycloalkyl group may be substituted or unsubstituted, and when it is substituted, examples of the substituent are as described above.
В настоящем описании алкиленовая группа представляет собой двухвалентную функциональную группу, происходящую из алкана, и к ней может быть применимо описание алкильной группы, определенной выше, за исключением того, что она является двухвалентной функциональной группой. Например, алкиленовая группа представляет собой линейную или разветвленную цепь и может включать метиленовую группу, этиленовую группу, пропиленовую группу, изобутиленовую группу, втор-бутиленовую группу, трет-бутиленовую группу, пентиленовую группу, гексиленовую группу или т.п. Алкиленовая группа может быть замещенной или незамещенной, и, когда она замещена, примеры заместителя являются такими, как описано выше.In the present description, an alkylene group is a divalent functional group derived from an alkane, and the description of an alkyl group as defined above can be applied to it, except that it is a divalent functional group. For example, the alkylene group is straight or branched chain and may include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isobutylene group, a sec-butylene group, a t-butylene group, a pentylene group, a hexylene group, or the like. The alkylene group may be substituted or unsubstituted, and when substituted, examples of the substituent are as described above.
В настоящем описании циклоалкиленовая группа представляет собой двухвалентную функциональную группу, происходящую из циклоалкана, и к ней может быть применимо описание циклоалкиленовой группы, определенной выше, за исключением того, что она является двухвалентной функциональной группой. Циклоалкиленовая группа может быть замещенной или незамещенной, и, когда она замещена, примеры заместителя являются такими, как описано выше.In the present specification, a cycloalkylene group is a divalent functional group derived from a cycloalkane, and the description of a cycloalkylene group as defined above can be applied to it, except that it is a divalent functional group. The cycloalkylene group may be substituted or unsubstituted, and when substituted, examples of the substituent are as described above.
В настоящем описании алкокси группа представляет собой функциональную группу, с которой вышеуказанная алкильная группа связана на одном конце эфирной группы (-O-), и к ней может быть применимо описание алкильной группы, определенной выше, за исключением что это функциональная группа, связанная с эфирной группой (-O-). Примеры могут включать линейные, разветвленные или циклические группы. Число атомов углерода в алкокси группе конкретно не ограничено, но предпочтительно составляет от 1 до 20. Конкретные примеры включают метокси, этокси, н-пропокси, изопропокси, изопропилокси, н-бутокси, изобутокси, трет-бутокси, втор-бутокси, н-пентилокси, неопентилокси, изопентилокси, н-гексилокси, 3,3-диметилбутилокси, 2-этилбутилокси, н-октилокси, н-нонилокси, н-децилокси, циклогептокси, бензилокси, п-метилбензилокси и т.п., но не ограничиваются этим. Алкокси группа может быть замещенной или незамещенной.In the present specification, an alkoxy group is a functional group to which the above alkyl group is linked at one end of an ether group (-O-), and the description of an alkyl group as defined above can be applied to it, except that it is an ether-linked functional group. group (-O-). Examples may include linear, branched or cyclic groups. The number of carbon atoms in the alkoxy group is not particularly limited, but is preferably 1 to 20. Specific examples include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, sec-butoxy, n-pentyloxy , neopentyloxy, isopentyloxy, n-hexyloxy, 3,3-dimethylbutyloxy, 2-ethylbutyloxy, n-octyloxy, n-nonyloxy, n-decyloxy, cycloheptoxy, benzyloxy, p-methylbenzyloxy, and the like, but are not limited to these. The alkoxy group may be substituted or unsubstituted.
В настоящем описании арильная группа представляет собой одновалентную функциональную группу, происходящую из арена, и конкретно не ограничивается, но предпочтительно содержит от 6 до 20 атомов углерода, и может представлять собой моноциклическую арильную группу или полициклическую арильную группу. Арильная группа может представлять собой фенильную группу, бифенильную группу, терфенильную группу или т.п. в качестве моноциклической арильной группы, но не ограничивается этим. Примеры полициклической арильной группы включают нафтильную группу, антраценильную группу, фенантрильную группу, пиренильную группу, периленильную группу, хризенильную группу и флуоренильную группу или т.п., но не ограничиваются этим.In the present specification, the aryl group is a monovalent arene-derived functional group, and is not specifically limited, but preferably has 6 to 20 carbon atoms, and may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group. The aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, or the like. as a monocyclic aryl group, but is not limited to this. Examples of the polycyclic aryl group include, but are not limited to, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a perylene group, a chryzenyl group, and a fluorenyl group.
В настоящем описании гетероарильная группа включает один или несколько атомов, отличных от углерода, то есть один или несколько гетероатомов, и, в частности, гетероатом может включать один или несколько атомов, выбранных из группы, состоящей из O, N, Se и S, и т.п. Количество атомов углерода конкретно не ограничено, но предпочтительно составляет от 4 до 20, и гетероарильная группа может быть моноциклической или полициклической. Примеры гетероциклической группы включают тиофеновую группу, фуранильную группу, пиррольную группу, имидазолильную группу, тиазолильную группу, оксазолильную группу, оксадиазолильную группу, пиридильную группу, бипиридильную группу, пиримидильную группу, триазинильную группу, триазолильную группу, акридильную группу, пиридазинильную группу, пиразинильную группу, хинолинильную группу, хиназолинильную группу, хиноксалинильную группу, фталазинильную группу, пиридопиримидильную группу, пиридопиразинильную группу, пиразинопиразинильную группу, изохинолинильную группу, индолильную группу, карбазолильную группу, бензоксазолильную группу, бензимидазолильную группу, бензотиазолильную группу, бензокарбазолильную группу, бензотиофеновую группу, дибензотиофеновую группу, бензофуранильную группу, фенантролинильную группу (фенантролин), тиазолильную группу, изоксазолильную группу, оксадиазолильную группу, тиадиазолильную группу, бензотиазолильную группу, фенотиазинильную группу, азиридильную группу, азаиндолильную группу, изоиндолильную группу, индазолильную группу, пуриновую группу (пурин), птеридильную группу (птеридин), бета-карболиновую группу, нафтиридильную группу (нафтиридин), тер- пиридильную группу, феназинильную группу, имидазопиридильную группу, пиропиридильную группу, азепиновую группу, пиразолильную группу, дибензофуранильную группу и т.п., но не ограничиваются этим. Гетероарильная группа может быть замещенной или незамещенной, и, когда она замещена, примеры заместителя являются такими, как описано выше.As used herein, a heteroaryl group includes one or more atoms other than carbon, that is, one or more heteroatoms, and in particular, a heteroatom may include one or more atoms selected from the group consisting of O, N, Se, and S, and etc. The number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 4 to 20, and the heteroaryl group may be monocyclic or polycyclic. Examples of the heterocyclic group include thiophene group, furanyl group, pyrrole group, imidazolyl group, thiazolyl group, oxazolyl group, oxadiazolyl group, pyridyl group, bipyridyl group, pyrimidyl group, triazinyl group, triazolyl group, acridyl group, pyridazinyl group, pyrazinyl group, quinolinyl group group, quinazolinyl group, quinoxalinyl group, phthalazinyl group, pyridopyrimidyl group, pyridopyrazinyl group, pyrazinopyrazinyl group, isoquinolinyl group, indolyl group, carbazolyl group, benzoxazolyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzocarbazolyl group, benzothiophene group, di a benzothiophene group, a benzofuranyl group, phenanthrolinyl group (phenanthroline), thiazolyl group, isoxazolyl group, oxadiazolyl group, thiadiazolyl group, benzothiazolyl group, phenothiazinyl group, aziridyl group, azaindolyl group, isoindolyl group, indazolyl group, purine group (purine), pteridyl group (pteridine), beta- but not limited to a carboline group, a naphthyridyl group (naphthyridine), a terpyridyl group, a phenazinyl group, an imidazopyridyl group, a pyropyridyl group, an azepine group, a pyrazolyl group, a dibenzofuranyl group, and the like. The heteroaryl group may be substituted or unsubstituted, and when substituted, examples of the substituent are as described above.
В настоящем описании ариленовая группа представляет собой двухвалентную функциональную группу, происходящую из арена, и к ней может быть применимо описание арильной группы, определенной выше, за исключением того, что она является двухвалентной функциональной группой. Примеры включают фениленовую группу, бифениленовую группу, терфениленовую группу, нафталиновую группу, флуоренильную группу, пиренильную группу, фенантренильную группу, периленовую группу, тетраценильную группу, антраценильную группу и т.п. Ариленовая группа может быть замещенной или незамещенной.In the present description, an arylene group is a divalent functional group derived from an arene, and the description of an aryl group as defined above can be applied to it, except that it is a divalent functional group. Examples include a phenylene group, a biphenylene group, a terphenylene group, a naphthalene group, a fluorenyl group, a pyrenyl group, a phenanthrenyl group, a perylene group, a tetracenyl group, an anthracenyl group, and the like. The arylene group may be substituted or unsubstituted.
В настоящем описании гетероариленовая группа содержит от 2 до 20 атомов углерода, от 2 до 10 атомов углерода или от 6 до 20 атомов углерода. Гетероариленовая группа представляет собой арильную группу, содержащую O, N или S в качестве гетероатома, и к ней может быть применимо описание гетероарильной группы, определенной выше, за исключением того, что она является двухвалентной функциональной группой. Гетероариленовая группа может быть замещенной или незамещенной.As used herein, the heteroarylene group contains 2 to 20 carbon atoms, 2 to 10 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. The heteroarylene group is an aryl group containing O, N, or S as a heteroatom, and the description of a heteroaryl group as defined above can be applied to it, except that it is a divalent functional group. The heteroarylene group may be substituted or unsubstituted.
В настоящем описании условное обозначение или означает связь, связанную с другой группой заместителя.In the present description, the symbol or means a bond associated with another substituent group.
В настоящем описании прямая связь или простая связь означает соединение с линией связи, в которой никаких атомов или атомных групп не существует в соответствующем положении.In the present description, a direct connection or a simple connection means a connection with a linkage in which no atoms or atomic groups exist in the corresponding position.
1. Соединение ангидрида кислоты1. Acid anhydride compound
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения можно обеспечить соединение ангидрида кислоты, имеющее структуру, представленную химической формулой 1.According to one embodiment of the present invention, an acid anhydride compound having the structure represented by chemical formula 1 can be provided.
Экспериментальным путем авторами настоящего изобретения было обнаружено, что, поскольку атом кремния в структуре мономера образует циклическую структуру (циклическую структуру, связанную посредством L1-X1-Si-X2 в химической формуле 1), как в соединении ангидрида кислоты одного варианта осуществления, оно может иметь высокую термостойкость и может подавлять комплекс с переносом заряда (CTC) пи-электронов, присутствующих в имидной цепи полиимида, синтезированного позднее посредством кремния, обеспечивая, таким образом, прозрачность, и благодаря связывающему свойству кремния можно контролировать двойное лучепреломление, значительно снижая замедление. Настоящее изобретение было создано на основании этих результатов.By experiment, the present inventors have found that since the silicon atom in the monomer structure forms a ring structure (a ring structure linked by L 1 -X 1 -S i -X 2 in the chemical formula 1) as in the acid anhydride compound of one embodiment , it can have high temperature resistance, and can suppress the charge transfer complex (CTC) of pi electrons present in the imide chain of the polyimide later synthesized by silicon, thus providing transparency, and due to the bonding property of silicon, birefringence can be controlled, greatly reducing slowdown. The present invention has been made based on these results.
Поэтому в полимере на основе полиимида, который представляет собой комбинированный продукт, полученный взаимодействием ангидрида кислоты одного варианта осуществления с диаминовым соединением, циклическая структура атома кремния, содержащегося в соединении ангидрида кислоты, сохраняется как есть, и, таким образом, свойства ангидрида кислоты, такие как теплостойкость, прозрачность и низкое замедление, могут быть реализованы в том виде, как они есть.Therefore, in the polyimide-based polymer, which is a combination product obtained by reacting an acid anhydride of one embodiment with a diamine compound, the cyclic structure of the silicon atom contained in the acid anhydride compound is maintained as it is, and thus the properties of the acid anhydride such as heat resistance, transparency and low retardation can be realized as they are.
В частности, в химической формуле 1, X1 и X2 могут быть одинаковыми или отличными друг от друга и каждый может независимо представлять собой тетравалентную органическую группу. Более конкретно, в химической формуле 1, X1 и X2 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо представляет собой любую из тетравалентных органических групп, представленных следующей химической формулой 2.In particular, in the chemical formula 1, X 1 and X 2 may be the same or different from each other, and each may independently represent a tetravalent organic group. More specifically, in the chemical formula 1, X 1 and X 2 are the same or different from each other, and each independently represents any of the tetravalent organic groups represented by the following chemical formula 2.
[Химическая формула 2][Chemical formula 2]
В химической формуле 2, R3 - R8 каждый независимо представляет собой водород или алкильную группу, содержащую 1-6 атомов углерода, и L2 имеет любое значение, выбранное из группы, состоящей из простой связи, -O-, -CO-, -COO-, -S-, -SO-, -SO2-, -CR9R10-, -(CH2)t-, -O(CH2)tO-, -COO(CH2)tOCO-, -CONH-, фенилена, или их комбинации, где, в L2, R9 и R10 каждый независимо представляет собой любую группу, выбранную из водорода или алкильной группы или галогеналкильной группы, содержащей 1-10 атомов углерода, и t представляет собой целое число, имеющее значение от 1 до 10.In the chemical formula 2, R 3 - R 8 each independently represents hydrogen or an alkyl group containing 1-6 carbon atoms, and L 2 is any value selected from the group consisting of a single bond, -O-, -CO-, -COO-, -S-, -SO-, -SO 2 -, -CR 9 R 10 -, -(CH 2 ) t -, -O(CH 2 ) t O-, -COO(CH 2 ) t OCO -, -CONH-, phenylene, or combinations thereof, where, in L 2 , R 9 and R 10 each independently represents any group selected from hydrogen or an alkyl group or haloalkyl group containing 1-10 carbon atoms, and t represents is an integer value from 1 to 10.
Более конкретно, в химической формуле 1, X1 и X2 имеют одинаковое значение и могут представлять собой функциональную группу, представленную следующей химической формулой 2-1. Поскольку соединение ангидрида кислоты в одном варианте осуществления может подавлять образование комплекса с переносом заряда (CTC) пи-электронов, присутствующих в имидной цепи полиимида, посредством кремния, содержащегося в мономерной структуре, как описано выше, можно обеспечить отличную прозрачность без введения сильной электроноакцепторной группы, такой как трифторметильная (-CF3) группа, как в предшествующем уровне техники.More specifically, in the chemical formula 1, X 1 and X 2 have the same meaning and may represent a functional group represented by the following chemical formula 2-1. Since the acid anhydride compound in one embodiment can suppress the formation of the charge transfer complex (CTC) of the pi electrons present in the imide chain of the polyimide, by means of the silicon contained in the monomer structure as described above, excellent transparency can be achieved without the introduction of a strong electron withdrawing group, such as trifluoromethyl (-CF 3 ) group, as in the prior art.
[Химическая формула 2-1][Chemical Formula 2-1]
При этом в химической формуле 1, R1 и R2 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо может представлять собой любую из замещенной или незамещенной алкильной группы, содержащей 1-20 атомов углерода, замещенной или незамещенной алкокси группы, содержащей 1-20 атомов углерода, замещенной или незамещенной циклоалкильной группы, содержащей 3-20 атомов углерода, замещенной или незамещенной арильной группы, содержащей 6-30 атомов углерода, или замещенной или незамещенной гетероарильной группы, содержащей 3-30 атомов углерода.Meanwhile, in the chemical formula 1, R 1 and R 2 are the same or different from each other, and each independently can be any of a substituted or unsubstituted alkyl group containing 1-20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group containing 1-20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group containing 3-20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group containing 6-30 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group containing 3-30 carbon atoms.
Как описано выше, термин "замещенный или незамещенный" означает незамещенный или замещенный одним или несколькими заместителями, выбранными из группы, состоящей из дейтерия; галогеновой группы; циано группы; нитро группы; гидрокси группы; карбонильной группы; сложноэфирной группы; имидной группы; амидной группы; первичной амино группы; карбокси группы; группы сульфоновой кислоты; сульфонамидной группы; фосфиноксидной группы; алкокси группы; арилокси группы; алкилтиокси группы; арилтиокси группы; алкилсульфокси группы; арилсульфокси группы; силильной группы; группы бора; алкильной группы; циклоалкильной группы; алкенильной группы; арильной группы; аралкильной группы; аралкенильной группы; алкиларильной группы; алкоксисилилалкильной группы; арилфосфиновой группы; или гетероциклической группы, содержащей по меньшей мере один из N, O и S атомов, или незамещенный или замещенный заместителем, к которому присоединены два или более заместителей из заместителей, приведенных в качестве примера выше.As described above, the term "substituted or unsubstituted" means unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of deuterium; halogen group; cyano group; nitro groups; hydroxy groups; carbonyl group; an ester group; imide group; amide group; primary amino group; carboxy groups; sulfonic acid groups; sulfonamide group; phosphine oxide group; alkoxy groups; aryloxy groups; alkylthio groups; arylthioxy groups; alkylsulfoxy groups; arylsulfoxy groups; silyl group; boron groups; an alkyl group; cycloalkyl group; alkenyl group; an aryl group; an aralkyl group; aralkenyl group; an alkylaryl group; alkoxysilylalkyl group; arylphosphine group; or a heterocyclic group containing at least one of N, O, and S atoms, or unsubstituted or substituted with a substituent to which two or more of the substituents exemplified above are attached.
В частности, в химической формуле 1, R1 и R2 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо может представлять собой любую из замещенной или незамещенной алкильной группы, содержащей 1-20 атомов углерода, или замещенной или незамещенной арильной группы, содержащей 6-30 атомов углерода.In particular, in the chemical formula 1, R 1 and R 2 are the same or different from each other, and each independently can be any of a substituted or unsubstituted alkyl group containing 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group containing 6 -30 carbon atoms.
Более конкретно, в химической формуле 1, R1 и R2 имеют одинаковое значение, и каждый независимо может представлять собой незамещенную алкильную группу, содержащую 1-20 атомов углерода или 1-10 атомов углерода. Примеры незамещенной алкильной группы, содержащей 1-20 атомов углерода или 1-10 атомов углерода, включают метильную группу.More specifically, in the chemical formula 1, R 1 and R 2 have the same meaning, and each independently may be an unsubstituted alkyl group containing 1-20 carbon atoms or 1-10 carbon atoms. Examples of an unsubstituted alkyl group containing 1-20 carbon atoms or 1-10 carbon atoms include a methyl group.
Кроме того, в химической формуле 1, R1 и R2 имеют одинаковое значение, и каждый независимо может представлять собой незамещенную арильную группу, содержащую 6-30 атомов углерода, или 6-20 атомов углерода. Примеры незамещенной арильной группы, содержащей 6-30 атомов углерода или 6-20 атомов углерода, включают фенильную группу.In addition, in the chemical formula 1, R 1 and R 2 have the same meaning, and each independently can be an unsubstituted aryl group containing 6-30 carbon atoms, or 6-20 carbon atoms. Examples of an unsubstituted aryl group containing 6-30 carbon atoms or 6-20 carbon atoms include a phenyl group.
При этом, в химической формуле 1, L1 имеет любое значение, выбранное из простой связи, -O-, -CO-, -S-, -SO2-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -CONH-, -COO-, -(CH2)y-, -O(CH2)yO-, -O(CH2)y-, -NH-, -NH(CH2)y-NH-, -NH(CH2)yO-, -OCH2-C(CH3)2-CH2O-, -COO-(CH2)y-OCO-, или -OCO-(CH2)y-COO-, где, в L1, y представляет собой целое число, имеющее значение от 1 до 10.Moreover, in the chemical formula 1, L 1 has any value selected from a simple bond, -O-, -CO-, -S-, -SO 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, -CONH-, -COO-, -(CH 2 ) y -, -O(CH 2 ) y O-, -O(CH 2 ) y -, -NH-, -NH(CH 2 ) y -NH-, -NH(CH 2 ) y O-, -OCH 2 -C(CH 3 ) 2 -CH 2 O-, -COO-(CH 2 ) y -OCO-, or -OCO-(CH 2 ) y -COO- where, in L 1 , y is an integer having a value from 1 to 10.
Более конкретно, в химической формуле 1, L1 может иметь любое значение из -O-, -S- или -SO2-.More specifically, in the chemical formula 1, L 1 may be any of -O-, -S- or -SO 2 -.
То есть, соединение ангидрида кислоты может включать соединение, представленное следующей химической формулой 1-1, или соединение, представленное следующей химической формулой 1-2.That is, the acid anhydride compound may include a compound represented by the following chemical formula 1-1 or a compound represented by the following chemical formula 1-2.
[Химическая формула 1-1][Chemical formula 1-1]
[Химическая формула 1-2][Chemical formula 1-2]
Соединение ангидрида кислоты в одном варианте осуществления можно подвергнуть взаимодействию с диаминовым соединением для синтеза полиаминовой кислоты или полимера сложного эфира полиаминовой кислоты, как описано ниже, и полиимид можно синтезировать путем термообработки полиаминовой кислоты или полимера сложного эфира полиаминовой кислоты. То есть, соединение ангидрида кислоты другого варианта осуществления можно использовать для синтеза полимера на основе полиимида. При этом, полимер на основе полиимида означает включение как полиимида, так и полиаминовой кислоты или сложного эфира полиаминовой кислоты в качестве его полимера-предшественника.An acid anhydride compound in one embodiment can be reacted with a diamine compound to synthesize a polyamic acid or polyamic acid ester polymer as described below, and a polyimide can be synthesized by heat treatment of the polyamic acid or polyamic acid ester polymer. That is, the acid anhydride compound of another embodiment can be used to synthesize a polyimide-based polymer. Here, a polyimide-based polymer means including both a polyimide and a polyamic acid or polyamic acid ester as its precursor polymer.
2. Полимер на основе полиимида2. Polyimide-based polymer
Вместе с тем, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, можно обеспечить полимер на основе полиимида, включающий по меньшей мере одно повторяющееся звено, выбранное из группы, состоящей из повторяющегося звена, представленного химической формулой 3, повторяющегося звена, представленного химической формулой 4, и повторяющегося звена, представленного химической формулой 5.However, according to another embodiment of the present invention, it is possible to provide a polyimide-based polymer comprising at least one repeat unit selected from the group consisting of a repeat unit represented by the chemical formula 3, a repeat unit represented by the chemical formula 4, and a repeating unit represented by the chemical formula 5.
Полимер на основе полиимида означает включение всех из полиимида и полиаминовой кислоты или сложного эфира полиаминовой кислоты в качестве полимера-предшественника. То есть, полимер на основе полиимида может включать по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из повторяющегося звена полиаминовой кислоты, повторяющегося звена сложного эфира полиаминовой кислоты, повторяющегося звена полиимида и т.п. То есть, полимер на основе полиимида может включать один вид повторяющегося звена полиаминовой кислоты, один вид повторяющегося звена сложного эфира полиаминовой кислоты, один вид повторяющегося звена полиимида или смесь двух или более повторяющихся звеньев вышеуказанных видов.Polyimide-based polymer means including all of a polyimide and a polyamic acid or polyamic acid ester as a precursor polymer. That is, the polyimide-based polymer may include at least one selected from the group consisting of a polyamic acid repeat unit, a polyamic acid ester repeat unit, a polyimide repeat unit, and the like. That is, the polyimide-based polymer may include one kind of polyamic acid repeating unit, one kind of polyamic acid ester repeating unit, one kind of polyimide repeating unit, or a mixture of two or more repeating units of the above kinds.
В частности, повторяющееся звено полиимида может включать повторяющееся звено, представленное химической формулой 3, повторяющееся звено сложного эфира полиаминовой кислоты может включать повторяющееся звено, представленное химической формулой 4, и повторяющееся звено полиаминовой кислоты может включать повторяющееся звено, представленное химической формулой 5.In particular, the polyimide repeat unit may include the repeat unit represented by chemical formula 3, the polyamic acid ester repeat unit may include the repeat unit represented by chemical formula 4, and the polyamic acid repeat unit may include the repeat unit represented by chemical formula 5.
По меньшей мере одно повторяющееся звено, выбранное из группы, состоящей из повторяющегося звена полиаминовой кислоты, повторяющегося звена сложного эфира полиаминовой кислоты и повторяющегося звена полиимида, может образовывать основную цепь полимера на основе полиимида.At least one repeat unit selected from the group consisting of a polyamic acid repeat unit, a polyamic acid ester repeat unit, and a polyimide repeat unit may form the backbone of the polyimide-based polymer.
Полимер на основе полиимида может включать комбинированный продукт соединения ангидрида кислоты одного варианта осуществления и диаминового соединения. Повторяющееся звено, представленное химической формулой 3, повторяющееся звено, представленное химической формулой 4, и повторяющееся звено, представленное химической формулой 5, включенное в полимер на основе полиимида, может представлять собой повторяющееся звено, содержащееся в комбинированном продукте, полученном путем взаимодействия соединения ангидрида кислоты одного варианта осуществления и диаминового соединения.The polyimide-based polymer may include a combined product of an acid anhydride compound of one embodiment and a diamine compound. The repeat unit represented by the chemical formula 3, the repeat unit represented by the chemical formula 4, and the repeat unit represented by the chemical formula 5 included in the polyimide-based polymer may be the repeat unit contained in the combined product obtained by reacting the compound of an acid anhydride of one embodiment and a diamine compound.
Более конкретно, может быть образована связь между атомом азота амино группы и атомом углерода ангидридной группы путем взаимодействия концевой ангидридной группы (-OC-O-CO-) ангидрида кислоты одного варианта осуществления и концевой амино группы (-NH2) диаминового соединения.More specifically, a bond can be formed between the nitrogen atom of the amino group and the carbon atom of the anhydride group by reacting the anhydride end group (-OC-O-CO-) of the acid anhydride of one embodiment and the end amino group (-NH 2 ) of the diamine compound.
Конкретные примеры диаминового соединения могут включать по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из 2,2'-бис(трифторметил)-4,4'-бифенилдиамина, 2,2'-диметил-4,4'-диаминобензидина, 4,4'-диаминодифенилсульфона, 4,4'-(9-флуоренилиден)дианилина, бис(4-(4-аминофенокси)фенил)сульфона, 2,2',5,5'-тетрахлорбензидина, 2,7-диаминофлуорена, 4,4-диаминооктафторбифенила, м-фенилендиамина, п-фенилендиамина, 4,4'-оксидианилина, 2,2'-диметил-4,4'-диаминобифенила, 2,2-бис[4-(4-аминофенокси)фенил]пропана, 1,3-бис(4-аминофенокси)бензола и 4,4'-диаминобензанилида, или смесь двух или более из них.Specific examples of the diamine compound may include at least one selected from the group consisting of 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-biphenyldiamine, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobenzidine, 4 ,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-(9-fluorenylidene)dianiline, bis(4-(4-aminophenoxy)phenyl)sulfone, 2,2',5,5'-tetrachlorobenzidine, 2,7-diaminofluorene, 4 ,4-diaminooctafluorobiphenyl, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'-oxydianiline, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane , 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene and 4,4'-diaminobenzanilide, or a mixture of two or more of them.
В частности, в химических формулах 3-5, X3 - X5 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо может представлять собой функциональную группу, представленную химической формулой 6. X3 - X5 представляют собой функциональные группы, происходящие из ангидрида кислоты одного варианта осуществления, и в функциональной группе, представленной химической формулой 6, определения X1, X2, R1, R2 и L1 включают все те, которые описаны выше в химической формуле 1 этого одного варианта осуществления.In particular, in the chemical formulas 3-5, X 3 - X 5 are the same or different from each other, and each independently can represent a functional group represented by the chemical formula 6. X 3 - X 5 are functional groups derived from an acid anhydride one embodiment, and in the functional group represented by the chemical formula 6, the definitions of X 1 , X 2 , R 1 , R 2 and L 1 include all those described above in the chemical formula 1 of this one embodiment.
То есть, в полимере на основе полиимида, в соответствии с другим вариантом осуществления, поскольку X3 - X5 в химических формулах 3-5 включают тетравалентную органическую группу, представленную химической формулой 6, может достигаться эффект соединения ангидрида кислоты одного варианта осуществления как таковой и, в частности, может достигаться стабильная теплостойкость и низкое замедление вместе с отличной прозрачностью.That is, in the polyimide-based polymer according to another embodiment, since X 3 to X 5 in the chemical formulas 3 to 5 include a tetravalent organic group represented by the chemical formula 6, the effect of the acid anhydride compound of one embodiment as such can be achieved and in particular, stable heat resistance and low retardation together with excellent transparency can be achieved.
Более конкретно, конкретные примеры функциональной группы, представленной химической формулой 6, включают функциональную группу, представленную следующей химической формулой 6-1, или функциональную группу, представленную следующей химической формулой 6-2.More specifically, specific examples of the functional group represented by the chemical formula 6 include the functional group represented by the following chemical formula 6-1 or the functional group represented by the following chemical formula 6-2.
[Химическая формула 6-1][Chemical Formula 6-1]
[Химическая формула 6-2][Chemical formula 6-2]
В химической формуле 4 по меньшей мере один из R11 и R12 может представлять собой алкильную группу, содержащую 1-10 атомов углерода, а другой может представлять собой водород. То есть, в химической формуле 4, R11 может представлять собой алкильную группу, содержащую 1-10 атомов углерода, а R12 может представлять собой водород. Кроме того, в химической формуле 4, R12 представляет собой алкильную группу, содержащую 1-10 атомов углерода, а R11 может представлять собой водород. Кроме того, в химической формуле 4, R11 и R12 могут представлять собой алкильную группу, содержащую 1-10 атомов углерода.In the chemical formula 4, at least one of R 11 and R 12 may be an alkyl group containing 1-10 carbon atoms, and the other may be hydrogen. That is, in the chemical formula 4, R 11 may be an alkyl group containing 1 to 10 carbon atoms, and R 12 may be hydrogen. In addition, in the chemical formula 4, R 12 represents an alkyl group containing 1 to 10 carbon atoms, and R 11 may represent hydrogen. In addition, in the chemical formula 4, R 11 and R 12 may represent an alkyl group containing 1-10 carbon atoms.
При этом, в химических формулах 3-5, Y3 - Y5 могут представлять собой любую из функциональной группы, представленной следующей химической формулой 7, или функциональной группы, представленной следующей химической формулой 8. Y3 - Y5 могут представлять собой функциональную группу, происходящую из диаминового соединения, используемого в синтезе полиаминовой кислоты, сложного эфира полиаминовой кислоты или полиимида.Meanwhile, in the chemical formulas 3-5, Y 3 - Y 5 may be any of the functional group represented by the following chemical formula 7 or the functional group represented by the following chemical formula 8. Y 3 - Y 5 may be a functional group, derived from a diamine compound used in the synthesis of polyamic acid, polyamic acid ester or polyimide.
[Химическая формула 7][Chemical Formula 7]
В химической формуле 7, R13 и R14 каждый независимо представляет собой водород, галоген, циано, нитрил, алкил, содержащий 1-10 атомов углерода, алкенил, содержащий 1-10 атомов углерода, алкокси, содержащий 1-10 атомов углерода, фторалкил, содержащий 1-10 атомов углерода, или фторалкокси, содержащий 1-10 атомов углерода, p и q каждый независимо представляет собой целое число, имеющее значение от 0 до 4, L3 представляет собой простую связь, -O-, -CO-, -S-, -SO2-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -CONH-, -COO-, -(CH2)y-, -O(CH2)zO-, -O(CH2)z-, -NH-, -NH(CH2)z-NH-, -NH(CH2)zO-, -OCH2-C(CH3)2-CH2O-, -COO-(CH2)z-OCO- или -OCO-(CH2)z-COO-, z представляет собой целое число, имеющее значение от 1 до 10, k и m каждый независимо представляет собой целое число, имеющее значение от 0 до 3, и n представляет собой целое число, имеющее значение от 0 до 3.In the chemical formula 7, R 13 and R 14 are each independently hydrogen, halogen, cyano, nitrile, alkyl having 1-10 carbon atoms, alkenyl having 1-10 carbon atoms, alkoxy having 1-10 carbon atoms, fluoroalkyl , containing 1-10 carbon atoms, or fluoroalkoxy containing 1-10 carbon atoms, p and q each independently represents an integer having a value from 0 to 4, L 3 represents a single bond, -O-, -CO-, -S-, -SO 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, -CONH-, -COO-, -(CH 2 ) y -, -O(CH 2 ) z O-, -O(CH 2 ) z -, -NH-, -NH(CH 2 ) z -NH-, -NH(CH 2 ) z O-, -OCH 2 -C(CH 3 ) 2 -CH 2 O-, -COO-(CH 2 ) z -OCO- or -OCO-(CH 2 ) z -COO-, z is an integer having a value from 1 to 10, k and m are each independently an integer, having a value from 0 to 3, and n is an integer having a value from 0 to 3.
[Химическая формула 8][Chemical formula 8]
В химической формуле 8, Ar1 и Ar2 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо представляет собой замещенную или незамещенную алкиленовую группу, содержащую 1-20 атомов углерода, замещенную или незамещенную циклоалкиленовую группу, содержащую 3-20 атомов углерода, замещенную или незамещенную ариленовую группу, содержащую 6-30 атомов углерода, или замещенную или незамещенную гетероариленовую группу, содержащую 3-30 атомов углерода.In the chemical formula 8, Ar 1 and Ar 2 are the same or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted alkylene group containing 1-20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group containing 3-20 carbon atoms, substituted or an unsubstituted arylene group containing 6-30 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroarylene group containing 3-30 carbon atoms.
Конкретные примеры функциональной группы, представленной химической формулой 7, включают 2,2'-бис(трифторметил)-4,4'-бифениленовую группу, представленную следующей химической формулой 7-1, происходящую из 2,2'-бис(трифторметил)-4,4'-бифенилдиамина.Specific examples of the functional group represented by the chemical formula 7 include 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-biphenylene group represented by the following chemical formula 7-1, derived from 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4 ,4'-biphenyldiamine.
[Химическая формула 7-1][Chemical Formula 7-1]
Кроме того, примеры функциональной группы, представленной химической формулой 8, включают функциональную группу, представленную следующей химической формулой 8-1, происходящую из 4,4'-(9-флуоренилиден)дианилина.In addition, examples of the functional group represented by the chemical formula 8 include the functional group represented by the following chemical formula 8-1 derived from 4,4'-(9-fluorenylidene)dianiline.
[Химическая формула 8-1][Chemical Formula 8-1]
Полимер на основе полиимида, содержащий по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из повторяющегося звена, представленного химической формулой 3, повторяющегося звена, представленного химической формулой 4, и повторяющегося звена, представленного химической формулой 5, можно получить путем взаимодействия одного вида диаминового соединения вместе с соединением ангидрида кислоты одного варианта осуществления.A polyimide-based polymer containing at least one selected from the group consisting of a repeating unit represented by the chemical formula 3, a repeating unit represented by the chemical formula 4, and a repeating unit represented by the chemical formula 5 can be obtained by reacting one kind of diamine compound together with an acid anhydride compound of one embodiment.
В частности, один вид диаминового соединения, который взаимодействует с соединением ангидрида кислоты одного варианта осуществления, может быть любым из диаминовых соединений, представленных следующей химической формулой 9, или диаминовых соединений, представленных следующей химической формулой 10.In particular, one kind of diamine compound that reacts with the acid anhydride compound of one embodiment may be any of the diamine compounds represented by the following chemical formula 9 or the diamine compounds represented by the following chemical formula 10.
[Химическая формула 9][Chemical formula 9]
В химической формуле 9, R13 и R14 каждый независимо представляет собой водород, галоген, циано, нитрил, алкил, содержащий 1-10 атомов углерода, алкенил, содержащий 1-10 атомов углерода, алкокси, содержащий 1-10 атомов углерода, фторалкил, содержащий 1-10 атомов углерода, или фторалкокси, содержащий 1-10 атомов углерода, p и q каждый независимо представляет собой целое число, имеющее значение от 0 до 4, L3 представляет собой простую связь, -O-, -CO-, -S-, -SO2-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -CONH-, -COO-, -(CH2)y-, -O(CH2)zO-, -O(CH2)z-, -NH-, -NH(CH2)z-NH-, -NH(CH2)zO-, -OCH2-C(CH3)2-CH2O-, -COO-(CH2)z-OCO- или -OCO-(CH2)z-COO-, z представляет собой целое число, имеющее значение от 1 до 10, k и m каждый независимо представляет собой целое число, имеющее значение от 0 до 3, и n представляет собой целое число, имеющее значение от 0 до 3.In the chemical formula 9, R 13 and R 14 each independently represents hydrogen, halogen, cyano, nitrile, alkyl containing 1-10 carbon atoms, alkenyl containing 1-10 carbon atoms, alkoxy containing 1-10 carbon atoms, fluoroalkyl , containing 1-10 carbon atoms, or fluoroalkoxy containing 1-10 carbon atoms, p and q each independently represents an integer having a value from 0 to 4, L 3 represents a single bond, -O-, -CO-, -S-, -SO 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, -CONH-, -COO-, -(CH 2 ) y -, -O(CH 2 ) z O-, -O(CH 2 ) z -, -NH-, -NH(CH 2 ) z -NH-, -NH(CH 2 ) z O-, -OCH 2 -C(CH 3 ) 2 -CH 2 O-, -COO-(CH 2 ) z -OCO- or -OCO-(CH 2 ) z -COO-, z is an integer having a value from 1 to 10, k and m are each independently an integer, having a value from 0 to 3, and n is an integer having a value from 0 to 3.
[Химическая формула 10][Chemical Formula 10]
В химической формуле 10, Ar1 и Ar2 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо представляет собой замещенную или незамещенную алкиленовую группу, содержащую 1-20 атомов углерода, замещенную или незамещенную циклоалкиленовую группу, содержащую 3-20 атомов углерода, замещенную или незамещенную ариленовую группу, содержащую 6-30 атомов углерода, или замещенную или незамещенную гетероариленовую группу, содержащую 3-30 атомов углерода.In the chemical formula 10, Ar 1 and Ar 2 are the same or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted alkylene group containing 1-20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group containing 3-20 carbon atoms, substituted or an unsubstituted arylene group containing 6-30 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroarylene group containing 3-30 carbon atoms.
При этом, полимер на основе полиимида может включать: первое повторяющееся звено, выбранное из группы, состоящей из повторяющегося звена, представленного следующей химической формулой 3-1, повторяющегося звена, представленного следующей химической формулой 4-1, и повторяющегося звена, представленного следующей химической формулой 5-1; и второе повторяющееся звено, выбранное из группы, состоящей из повторяющегося звена, представленного следующей химической формулой 3-2, повторяющегося звена, представленного следующей химической формулой 4-2, и повторяющегося звена, представленного следующей химической формулой 5-2.Meanwhile, the polyimide-based polymer may include: a first repeating unit selected from the group consisting of a repeating unit represented by the following chemical formula 3-1, a repeating unit represented by the following chemical formula 4-1, and a repeating unit represented by the following chemical formula 5-1; and a second repeat unit selected from the group consisting of a repeat unit represented by the following chemical formula 3-2, a repeat unit represented by the following chemical formula 4-2, and a repeat unit represented by the following chemical formula 5-2.
[Химическая формула 3-1][Chemical Formula 3-1]
[Химическая формула 4-1][Chemical formula 4-1]
[Химическая формула 5-1][Chemical formula 5-1]
В химических формулах 3-1-5-1 по меньшей мере один из R21 и R22 представляет собой алкильную группу, содержащую 1-10 атомов углерода, а другой представляет собой водород, X6 - X8 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо представляет собой функциональную группу, представленную химической формулой 6, и Y6 - Y8 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо представляет собой функциональную группу, представленную химической формулой 7.In the chemical formulas 3-1-5-1, at least one of R 21 and R 22 is an alkyl group containing 1-10 carbon atoms and the other is hydrogen, X 6 - X 8 are the same or different from each other and each independently represents a functional group represented by the chemical formula 6, and Y 6 to Y 8 are the same or different from each other, and each independently represents a functional group represented by the chemical formula 7.
[Химическая формула 3-2][Chemical Formula 3-2]
[Химическая формула 4-2][Chemical formula 4-2]
[Химическая формула 5-2][Chemical Formula 5-2]
В химических формулах 3-2-5-2In chemical formulas 3-2-5-2
по меньшей мере один из R23 и R24 представляет собой алкильную группу, содержащую 1-10 атомов углерода, а другой представляет собой водород, X9 - X11 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо представляет собой функциональную группу, представленную химической формулой 6, и Y9 - Y11 являются одинаковыми или отличными друг от друга и каждый независимо представляет собой функциональную группу, представленную химической формулой 8.at least one of R 23 and R 24 is an alkyl group containing 1-10 carbon atoms and the other is hydrogen, X 9 - X 11 are the same or different from each other and each independently represents a functional group represented by a chemical formula 6, and Y 9 - Y 11 are the same or different from each other and each independently represents a functional group represented by the chemical formula 8.
То есть, полимер на основе полиимида может включать: первое повторяющееся звено, содержащее функциональную группу, представленную химической формулой 7, в качестве диамин-происходящего повторяющегося звена; и второе повторяющееся звено, содержащее функциональную группу, представленную химической формулой 8, в качестве диамин-происходящего повторяющегося звена. Первое повторяющееся звено и второе повторяющееся звено могут быть произвольно расположены в полиимидном полимере с образованием статистического coполимера, или могут образовывать блок из первого повторяющегося звена и блок из вторых повторяющихся звеньев с образованием блок-coполимера.That is, the polyimide-based polymer may include: a first repeat unit containing a functional group represented by the chemical formula 7 as a diamine-derived repeat unit; and a second repeat unit containing the functional group represented by the chemical formula 8 as a diamine-derived repeat unit. The first repeat unit and the second repeat unit may be randomly located in the polyimide polymer to form a random copolymer, or may form a block of the first repeat unit and a block of the second repeat units to form a block copolymer.
Полимер на основе полиимида, включающий первое повторяющееся звено, выбранное из группы, состоящей из повторяющегося звена, представленного химической формулой 3-1, повторяющегося звена, представленного химической формулой 4-1, и повторяющегося звена, представленного химической формулой 5-1, и второе повторяющееся звено, выбранное из группы, состоящей из повторяющегося звена, представленного химической формулой 3-2, повторяющегося звена, представленного химической формулой 4-2, и повторяющегося звена, представленного химической формулой 5-2, можно получить путем взаимодействия двух разных диаминовых соединений вместе с соединением ангидрида кислоты одного варианта осуществления, и два вида диаминовых соединений можно добавлять одновременно для синтеза статистического coполимера или добавлять последовательно для синтеза блок-coполимера.A polyimide-based polymer comprising a first repeating unit selected from the group consisting of a repeating unit represented by the chemical formula 3-1, a repeating unit represented by the chemical formula 4-1, and a repeating unit represented by the chemical formula 5-1, and a second repeating unit a unit selected from the group consisting of a repeating unit represented by the chemical formula 3-2, a repeating unit represented by the chemical formula 4-2, and a repeating unit represented by the chemical formula 5-2 can be obtained by reacting two different diamine compounds together with the compound an acid anhydride of one embodiment, and two kinds of diamine compounds can be added simultaneously to synthesize a random copolymer, or added sequentially to synthesize a block copolymer.
В частности, два разных диаминовых соединения, которые взаимодействуют вместе с соединением ангидрида кислоты одного варианта осуществления, могут представлять собой диаминовое соединение, представленное химической формулой 9, и диаминовое соединение, представленное химической формулой 10.In particular, two different diamine compounds that are reacted together with an acid anhydride compound of one embodiment may be a diamine compound represented by the chemical formula 9 and a diamine compound represented by the chemical formula 10.
Средневесовая молекулярная масса (измеренная методом гель-проникающей хроматографии) полимера на основе полиимида конкретно не ограничивается, но может быть, например, от 10000 г/моль до 200000 г/моль.The weight average molecular weight (measured by GPC) of the polyimide-based polymer is not particularly limited, but may be, for example, 10,000 g/mol to 200,000 g/mol.
Полимер на основе полиимида в соответствии с настоящим изобретением может демонстрировать превосходные характеристики, такие как отсутствие цвета и прозрачность, при сохранении таких характеристик, как термостойкость, механическая прочность и т.п., благодаря своей жесткой структуре. Таким образом, он может использоваться в различных областях, таких как подложка для устройства, подложка для покрытия дисплея, оптическая пленка, пакет интегральных схем (IC), клейкая пленка, многослойная гибкая печатная схема (FPC), клейкая лента, сенсорная панель, защитная пленка для оптического диска и т.п., и, в частности, она может быть подходящей для подложки для покрытия дисплея.The polyimide-based polymer of the present invention can exhibit excellent characteristics such as colorlessness and transparency while maintaining characteristics such as heat resistance, mechanical strength, and the like due to its rigid structure. Therefore, it can be used in various fields such as device substrate, display cover substrate, optical film, integrated circuit (IC) package, adhesive film, multi-layer flexible printed circuit (FPC), adhesive tape, touch panel, protective film for an optical disc and the like, and in particular, it may be suitable for a substrate for covering a display.
Примеры способа синтеза полимера на основе полиимида конкретно не ограничиваются, но, например, произвольное диаминовое соединение, обычно используемое для получения полиаминовой кислоты, можно подвергнуть взаимодействию с соединением ангидрида кислоты другого варианта осуществления с получением полимера, включающего аминовую кислоту, сложный эфир аминовой кислоты или их смесь.Examples of the method for synthesizing a polyimide-based polymer are not particularly limited, but, for example, an arbitrary diamine compound commonly used to produce a polyamic acid can be reacted with an acid anhydride compound of another embodiment to obtain a polymer comprising an amino acid, an amino acid ester, or their mixture.
Альтернативно, если необходимо, одно или несколько дополнительных диаминовых соединений или одно или несколько соединений ангидрида кислоты могут быть смешаны для получения сополимера полиаминовой кислоты, сополимера сложного эфира полиаминовой кислоты и сополимера полиимида. Кроме того, другой полимер на основе полиимида полимеризуют с использованием одного или нескольких дополнительных диаминовых соединений или одного или нескольких соединений ангидрида кислоты и затем смешивают с полимером на основе полиимида другого варианта осуществления с получением полимерной смеси полиаминовой кислоты, полимерной смеси сложного эфира полиаминовой кислоты и полиимидной полимерной смеси.Alternatively, if necessary, one or more additional diamine compounds or one or more acid anhydride compounds may be mixed to form a polyamic acid copolymer, a polyamic acid ester copolymer, and a polyimide copolymer. In addition, another polyimide-based polymer is polymerized using one or more additional diamine compounds or one or more acid anhydride compounds, and then mixed with the polyimide-based polymer of another embodiment to obtain a polyamic acid polymer blend, a polyamic acid ester polymer blend and a polyimide resin. polymer mixture.
Условия реакции можно соответствующим образом скорректировать в соответствии с условиями получения полиаминовых кислот, которые известны в области техники, к которой относится настоящее изобретение, такими как полимеризация в растворе. В частности, способ получения может включать растворение диамина в органическом растворителе и затем добавление соединения ангидрида кислоты для осуществления реакции полимеризации. Реакцию можно осуществить в атмосфере инертного газа или азота, а также ее можно осуществить в безводных условиях. Кроме того, реакцию полимеризации можно осуществить при температуре от -20 до 60°С или от 0 до 30°С.The reaction conditions can be appropriately adjusted in accordance with the conditions for the production of polyamic acids, which are known in the technical field to which the present invention relates, such as solution polymerization. In particular, the production method may include dissolving the diamine in an organic solvent and then adding an acid anhydride compound to carry out a polymerization reaction. The reaction can be carried out under an inert gas or nitrogen atmosphere, and it can also be carried out under anhydrous conditions. In addition, the polymerization reaction can be carried out at -20 to 60°C or 0 to 30°C.
Кроме того, органический растворитель, который можно использовать для полимеризации, может быть, в частности, выбран из группы, состоящей из кетонов, таких как γ-бутиролактон, 1,3-диметил-имидазолидинон, метилэтилкетон, циклогексанон, циклопентанон, 4-гидрокси-4-метил-2-пентанон и т.п.; ароматических углеводородов, таких как толуол, ксилол, тетраметилбензол и т.п.; гликолевых эфиров (целлозольв), таких как моноэтиловый эфир этиленгликоля, монометиловый эфир этиленгликоля, монобутиловый эфир этиленгликоля, моноэтиловый эфир диэтиленгликоля, монометиловый эфир диэтиленгликоля, монобутиловый эфир диэтиленгликоля, монометиловый эфир пропиленгликоля, моноэтиловый эфир пропиленгликоля, диэтиловый эфир дипропиленгликоля, моноэтиловый эфир триэтиленгликоля и т.п.; этилацетата, бутилацетата, ацетата моноэтилового эфира этиленгликоля, ацетата монобутилового эфира этиленгликоля, ацетата моноэтилового эфира диэтиленгликоля, ацетата монометилового эфира дипропиленгликоля, этанола, пропанола, этиленгликоля, пропиленгликоля, карбитола, диметилацетамида (DMAc), N,N-диэтилацетамида, диметилформамида (DMF), диэтилформамида (DEF), N-метилпирролидона (NMP), N-этилпирролидона (NEP), 1,3-диметил-2-имидазолидинона, N,N-диметилметоксиацетамида, диметилсульфоксида, пиридина, диметилсульфона, гексаметилфосфорамида, тетраметилмочевины, N-метилкапролактама, тетрагидрофурана, м-диоксана, п-диоксана, 1,2-диметоксиэтана, бис(2-метоксиэтил)эфира, 1,2-бис(2-метоксиэтокси)этана, бис[2-(2-метоксиэтокси)]эфира и их смеси.In addition, the organic solvent that can be used for the polymerization may be specifically selected from the group consisting of ketones such as γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy- 4-methyl-2-pentanone and the like; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, tetramethylbenzene and the like; glycol ethers (cellosolve), such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether and t. P.; ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, ethanol, propanol, ethylene glycol, propylene glycol, carbitol, dimethylacetamide (DMAc), N,N-diethylacetamide, dimethylformamide (DMF) ), diethylformamide (DEF), N-methylpyrrolidone (NMP), N-ethylpyrrolidone (NEP), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N,N-dimethylmethoxyacetamide, dimethylsulfoxide, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylphosphoramide, tetramethylurea, N-methylcaprolactam, tetrahydrofuran , m-dioxane, p-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, bis(2-methoxyethyl)ether, 1,2-bis(2-methoxyethoxy)ethane, bis[2-(2-methoxyethoxy)]ether and mixtures thereof.
При этом, аминовая кислота, сложный эфир аминовой кислоты или их смесь, полученные выше, могут быть имидизированы с получением полимера на основе полиимида, включающего по меньшей мере одно повторяющееся звено, выбранное из группы, состоящей из повторяющегося звена, представленного химической формулой 3, повторяющегося звена, представленного химической формулой 4, и повторяющегося звена, представленного химической формулой 5.Meanwhile, the amino acid, amino acid ester, or mixture thereof obtained above can be imidized to obtain a polyimide-based polymer comprising at least one repeating unit selected from the group consisting of a repeating unit represented by the chemical formula 3, a repeating a unit represented by the chemical formula 4 and a repeating unit represented by the chemical formula 5.
В частности, процесс имидизации может представлять собой способ химической имидизации или термической имидизации. Например, полиамид можно получить путем добавления дегидратирующего агента и катализатора имидизации к раствору полимеризованной полиаминовой кислоты или сложного эфира полиаминовой кислоты и затем его нагревания до температуры от 50 до 100°С для имидизации посредством химической реакции или кипячения раствора с обратным холодильником для удаления спирта для имидизации.In particular, the imidization process may be a chemical imidization or thermal imidization method. For example, a polyamide can be obtained by adding a dehydrating agent and an imidization catalyst to a solution of a polymerized polyamic acid or a polyamic acid ester, and then heating it to a temperature of 50 to 100°C for imidization through a chemical reaction or refluxing the solution to remove the alcohol for imidization .
В способе химической имидизации катализатором имидизации может быть пиридин, триэтиламин, пиколин или хинолин, а также замещенное или незамещенное азот-содержащее гетероциклическое соединение, N-оксидное соединение азот-содержащего гетероциклического соединения, замещенное или незамещенное аминокислотное соединение или ароматическое углеводородное соединение, или ароматическое гетероциклическое соединение, содержащее гидроксильную группу. В частности, это может быть низший алкилимидазол, такой как 1,2-диметилимидазол, N-метилимидазол, N-бензил-2-метилимидазол, 2-метилимидазол, 2-этил-4-метилимидазол, 5-метилбензимидазол и т.п.; производное имидазола, такое как N-бензил-2-метилимидазол и т.п; замещенный пиридин, такой как изохинолин, 3,5-диметилпиридин, 3,4-диметилпиридин, 2,5-диметилпиридин, 2,4-диметилпиридин, 4-н-пропилпиридин и т.п., или п-толуолсульфоновая кислота и т.п. Дегидратирующим агентом может быть ангидрид кислоты, такой как ангидрид уксусной кислоты.In the chemical imidization process, the imidization catalyst may be pyridine, triethylamine, picoline, or quinoline, as well as a substituted or unsubstituted nitrogen-containing heterocyclic compound, an N-oxide compound of a nitrogen-containing heterocyclic compound, a substituted or unsubstituted amino acid compound, or an aromatic hydrocarbon compound, or an aromatic heterocyclic compound. a compound containing a hydroxyl group. In particular, it may be a lower alkylimidazole such as 1,2-dimethylimidazole, N-methylimidazole, N-benzyl-2-methylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 5-methylbenzimidazole and the like; an imidazole derivative such as N-benzyl-2-methylimidazole and the like; substituted pyridine such as isoquinoline, 3,5-dimethylpyridine, 3,4-dimethylpyridine, 2,5-dimethylpyridine, 2,4-dimethylpyridine, 4-n-propylpyridine and the like, or p-toluenesulfonic acid, etc. P. The dehydrating agent may be an acid anhydride such as acetic anhydride.
Альтернативно, имидизацию можно осуществить путем нанесения раствора полиаминовой кислоты или сложного эфира полиаминовой кислоты на подложку с последующим нагреванием в печи или на горячей плите при температуре от 100 до 300°С, и нагревание можно осуществить в многостадийном процессе при различных температурах в указанном интервале температур.Alternatively, the imidization can be carried out by applying a solution of a polyamic acid or a polyamic acid ester to a substrate, followed by heating in an oven or hot plate at a temperature of 100 to 300°C, and the heating can be carried out in a multi-stage process at various temperatures within the indicated temperature range.
3. Полимерная пленка3. Polymer film
В то же время, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, может быть обеспечена полимерная пленка, включающая отвержденный продукт из полимера на основе полиимида другого варианта осуществления. Отвержденный продукт из полимера на основе полиимида означает вещество, полученное в процессе отверждения полимера на основе полиимида. Подробные сведения, касающиеся полимера на основе полиимида, могут включать все, что описано выше в других вариантах осуществления.At the same time, according to another embodiment of the present invention, a resin film including a cured polyimide-based polymer product of another embodiment can be provided. A cured polyimide-based polymer product means a substance obtained during the curing of a polyimide-based polymer. Details regarding the polyimide-based polymer may include everything described above in other embodiments.
Как описано выше, когда используют полимер на основе полиимида, содержащий, по меньшей мере, одно, выбранное из группы, состоящей из повторяющегося звена полиаминовой кислоты, повторяющегося звена сложного эфира полиаминовой кислоты и повторяющегося звена полиимида, можно получить полимерную пленку, способную обеспечивать стабильные свойства термостойкости вместе с превосходной прозрачностью.As described above, when a polyimide-based polymer containing at least one selected from the group consisting of a polyamic acid repeat unit, a polyamic acid ester repeat unit, and a polyimide repeat unit is used, a polymer film capable of providing stable properties can be obtained. heat resistance together with excellent transparency.
Толщина полимерной пленки конкретно не ограничивается, но ее можно свободно регулировать в диапазоне, например, от 0,01 до 1000 мкм. Когда толщину полимерной пленки увеличивают или уменьшают на определенную величину, физические свойства, определяемые полимерной пленкой, также могут изменяться на определенную величину.The thickness of the resin film is not particularly limited, but can be freely adjusted in the range of, for example, 0.01 to 1000 µm. When the thickness of the polymer film is increased or decreased by a certain amount, the physical properties defined by the polymer film may also change by a certain amount.
Примеры способа синтеза полимерной пленки конкретно не ограничиваются, но, например, можно использовать способ получения полимерной пленки, включающий стадии нанесения композиции полимерной смолы, содержащей полимер на основе полиимида в соответствии с другим вариантом осуществления на подложку для образования пленочного покрытия (стадия 1); сушки пленочного покрытия (стадия 2); и термообработки и отверждения высушенного пленочного покрытия (стадия 3).Examples of the resin film synthesis method are not particularly limited, but, for example, a resin film production method including the steps of applying a polymer resin composition containing a polyimide-based polymer according to another embodiment to a substrate to form a film coating (step 1); drying the film coating (stage 2); and heat treating and curing the dried film coating (step 3).
Стадия 1 представляет собой стадию нанесения композиции полимерной смолы, содержащей полимер на основе полиимида, описанной выше, на подложку для образования пленочного покрытия. Способ нанесения композиции полимерной смолы, содержащей полимер на основе полиимида, на подложку конкретно не ограничивается, но, например, можно использовать такие методы, как трафаретная печать, офсетная печать, флексографская печать, струйная печать и т.п.Step 1 is a step of applying the polymer resin composition containing the polyimide-based polymer described above to a substrate to form a coating film. The method for applying the polymer resin composition containing the polyimide-based polymer to the substrate is not particularly limited, but for example, methods such as screen printing, offset printing, flexographic printing, inkjet printing, and the like can be used.
Кроме того, композиция полимерной смолы, содержащая полимер на основе полиимида, может быть в растворенной или диспергированной в органическом растворителе форме. В случае этих форм, например, когда полиимидный полимер синтезируют в органическом растворителе, раствор сам может представлять собой реакционный раствор, который должен быть получен, или реакционный раствор может быть разбавлен другим растворителем. Кроме того, когда полимер на основе полиимида получают в виде порошка, он может быть растворен в органическом растворителе с образованием раствора.Further, the polymer resin composition containing the polyimide-based polymer may be in a form dissolved or dispersed in an organic solvent. In the case of these forms, for example, when the polyimide polymer is synthesized in an organic solvent, the solution itself may be the reaction solution to be obtained, or the reaction solution may be diluted with another solvent. In addition, when the polyimide-based polymer is obtained as a powder, it can be dissolved in an organic solvent to form a solution.
Конкретные примеры органического растворителя включают N,N-диметилформамид, N,N-диметилацетамид, N-метил-2-пирролидон, N-метилкапролактам, 2-пирролидон, N-этилпирролидон, N-винилпирролидон, диметилсульфоксид, тетраметилмочевину, пиридин, диметилсульфон, гексаметилсульфоксид, γ-бутиролактон, 3-метокси-N,N-диметилпропанамид, 3-этокси-N,N-диметилпропанамид, 3-бутокси-N,N-диметилпропанамид, 1,3-диметилимидазолидинон, этиламилкетон, метилнонилкетон, метилэтилкетон, метилизоамилкетон, метилизопропилкетон, циклогексанон, этиленкарбонат, пропиленкарбонат, диглим, 4-гидрокси-4-метил-2-пентанон, монометиловый эфир этиленгликоля, ацетат монометилового эфира этиленгликоля, моноэтиловый эфир этиленгликоля, ацетат моноэтилового эфира этиленгликоля, монопропиловый эфир этиленгликоля, ацетат монопропилового эфира этиленгликоля, моноизопропиловый эфир этиленгликоля, ацетат моноизопропилового эфира этиленгликоля, монобутиловый эфир этиленгликоля, ацетат монобутилового эфира этиленгликоля и т.п. Их можно использовать отдельно или в виде комбинации двух или более из них.Specific examples of the organic solvent include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, 2-pyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide , γ-butyrolactone, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-ethoxy-N,N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide, 1,3-dimethylimidazolidinone, ethylamyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone , cyclohexanone, ethylene carbonate, propylene carbonate, diglyme, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monopropyl ether acetate, monoisopropyl ether ethylene glycol, ethylene glycol monoisopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, and the like. They can be used alone or as a combination of two or more of them.
Композиция полимерной смолы может иметь такое содержание твердого вещества, чтобы композиция полимерной смолы имела подходящую вязкость с учетом технологических характеристик, таких как способность к нанесению в качестве покрытия в процессе пленкообразования. Например, содержание в композиции можно регулировать таким образом, чтобы общее содержание полимера составляло от 5 до 30% масс.The polymer resin composition may have a solids content such that the polymer resin composition has a suitable viscosity in view of processing characteristics such as film-forming coating capability. For example, the content in the composition can be adjusted so that the total polymer content is from 5 to 30 wt%.
Кроме того, композицию полимерной смолы можно отрегулировать таким образом, чтобы она имела вязкость 500 сПз или более, 1000 сПз или более или 2000 сПз или более, и вязкость композиции полимерной смолы может составлять 30000 сПз или менее, 20000 сПз или менее, 18000 сПз или менее, или 15 000 сПз или менее. Когда вязкость композиции полимерной смолы составляет менее 500 сПз или более 30000 сПз, образование пузырьков и шероховатость поверхности могут негативно влиять на обработку пленки, и оптические характеристики могут ухудшаться.In addition, the resin composition can be adjusted to have a viscosity of 500 cps or more, 1000 cps or more, or 2000 cps or more, and the viscosity of the resin composition can be 30,000 cps or less, 20,000 cps or less, 18,000 cps or more. less, or 15,000 cps or less. When the viscosity of the polymer resin composition is less than 500 cps or more than 30,000 cps, bubble formation and surface roughness may adversely affect film processing, and optical performance may deteriorate.
Кроме того, композиция полимерной смолы может дополнительно включать другие компоненты в дополнение к органическому растворителю. В неограничивающем примере, когда композицию полимерной смолы наносят в качестве покрытия, можно дополнительно включить добавки, которые могут улучшать однородность толщины пленки и гладкость поверхности, улучшать адгезию между композицией полимерной смолы и подложкой, изменяя диэлектрическую постоянную и проводимость композиции полимерной смолы или увеличивая плотность композиции полимерной смолы. Примеры таких добавок включают различные виды растворителей, поверхностно-активных веществ, силановых соединений, диэлектриков, сшивающих соединений и т.п.In addition, the polymer resin composition may further include other components in addition to the organic solvent. In a non-limiting example, when the polymer resin composition is applied as a coating, additives can be further included that can improve film thickness uniformity and surface smoothness, improve adhesion between the polymer resin composition and the substrate, change the dielectric constant and conductivity of the polymer resin composition, or increase the density of the polymer composition. resins. Examples of such additives include various kinds of solvents, surfactants, silane compounds, dielectrics, crosslinkers, and the like.
Стадия 2 представляет собой стадию сушки пленочного покрытия, образованного путем нанесения композиции полимерной смолы на подложку.Step 2 is a drying step of the coating film formed by applying the resin composition to the substrate.
Стадию сушки пленочного покрытия можно осуществить при помощи нагревательного средства, такого как нагревательная плита, печь с циркуляцией горячего воздуха, инфракрасная печь и т.п., и сушку можно осуществить при температуре от 50°С до 150°С или от 50 до 100°С.The drying step of the film coating may be carried out with a heating means such as a hot plate, a hot air circulation oven, an infrared oven or the like, and the drying may be carried out at a temperature of 50°C to 150°C or 50 to 100°C. WITH.
Стадия 3 представляет собой стадию термообработки и отверждения высушенного пленочного покрытия. При этом, термообработку можно осуществить при помощи нагревательного средства, такого как нагревательная плита, печь с циркуляцией горячего воздуха, инфракрасная печь и т.п., и термообработку можно осуществить при температуре от 180°С до 500°С или от 200°C до 500°C.Stage 3 is the stage of heat treatment and curing of the dried film coating. Meanwhile, the heat treatment can be carried out using a heating means such as a hot plate, a hot air circulation oven, an infrared oven, and the like, and the heat treatment can be carried out at a temperature of 180°C to 500°C or 200°C to 500°C.
Применение полимерной пленки конкретно не ограничивается, и ее можно использовать, например, в качестве замедляющей оптической пленки.The use of the resin film is not particularly limited, and it can be used as a retardation optical film, for example.
4. Оптическое устройство4. Optical device
В то же время, в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения, может быть обеспечено оптическое устройство, включающее полимерную пленку другого варианта осуществления. Подробные сведения, касающиеся полимерной пленки, могут включать все детали, описанные выше в других вариантах осуществления.At the same time, according to another embodiment of the present invention, an optical device including a resin film of another embodiment can be provided. Details regarding the polymeric film may include all the details described above in other embodiments.
Оптическое устройство может включать различные устройства с использованием свойств, реализуемых светом, и может включать, например, устройство отображения. Конкретные примеры устройства отображения включают жидкокристаллический дисплей (LCD), устройство на органических светоизлучающих диодах (OLED), гибкий дисплей и сворачиваемый или складной дисплей, но не ограничивается этим.The optical device may include various devices using properties realized by light, and may include, for example, a display device. Specific examples of the display device include, but are not limited to, a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED) device, a flexible display, and a rollable or folding display.
Оптическое устройство может иметь различные структуры в зависимости от области применения и конкретной формы. Например, это может быть структура, включающая окно пластиковой крышки, сенсорную панель, поляризатор, барьерную пленку, светоизлучающий элемент (OLED-элемент и т.д.), прозрачную подложку или т.п.The optical device may have different structures depending on the application and the specific form. For example, it may be a structure including a plastic cover window, a touch panel, a polarizer, a barrier film, a light emitting element (OLED element, etc.), a transparent substrate, or the like.
Полимерную пленку другого варианта осуществления, описанного выше, можно использовать в различных применениях, таких как подложка, внешняя защитная пленка или окно крышки в таких различных оптических устройствах, и, более конкретно, ее можно наносить на подложку.The polymer film of another embodiment described above can be used in various applications such as a substrate, an outer protective film, or a cover window in such various optical devices, and more specifically, it can be applied to a substrate.
Например, подложка устройства отображения может иметь структуру, в которой защитный слой устройства, прозрачный электродный слой, слой оксида кремния, полиимидная пленка, слой оксида кремния и слой твердого покрытия последовательно ламинируются, и полимерная пленка другого варианта осуществления может быть введена в полиимидную пленку подложки устройства отображения.For example, the display device substrate may have a structure in which a device protective layer, a transparent electrode layer, a silicon oxide layer, a polyimide film, a silicon oxide layer, and a hard coating layer are successively laminated, and another embodiment resin film may be incorporated into the device substrate polyimide film. display.
Подложка устройства отображения может включать слой оксида кремния, образованный между прозрачной полиимидной пленкой и отвержденным слоем, с целью дальнейшего улучшения стойкости к растворителям или водопроницаемости и оптических свойств, и слой оксида кремния может быть образован путем отверждения полисилазана.The display device substrate may include a silicon oxide layer formed between the transparent polyimide film and the cured layer in order to further improve solvent resistance or water permeability and optical properties, and the silicon oxide layer may be formed by curing the polysilazane.
В частности, слой оксида кремния может быть сформирован, перед образованием слоя покрытия по меньшей мере на одной стороне прозрачной полиимидной пленки, путем нанесения и сушки раствора, содержащего полисилазан, и затем отверждения нанесенного слоя полисилазана.In particular, the silicon oxide layer can be formed, before forming the coating layer on at least one side of the transparent polyimide film, by applying and drying a solution containing polysilazane, and then curing the applied polysilazane layer.
Полезные эффектыBeneficial effects
В соответствии с настоящим изобретением, можно обеспечить способ получения соединения ангидрида кислоты, способного реализовывать стабильные свойства теплостойкости вместе с отличной прозрачностью, полимер на основе полиимида, полимерную пленку и оптическое устройство, для которого их используют.According to the present invention, it is possible to provide a method for producing an acid anhydride compound capable of realizing stable heat resistance properties together with excellent transparency, a polyimide-based polymer, a polymer film, and an optical device for which they are used.
Подробное описание вариантов осуществленияDetailed description of embodiments
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно при помощи примеров. Однако эти примеры представлены только в иллюстративных целях и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.Hereinafter, the present invention will be described in more detail using examples. However, these examples are presented for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.
<Пример синтеза><Synthesis Example>
Пример синтеза 1: Получение соединения ангидрида кислоты DA-1Synthesis Example 1 Preparation of Acid Anhydride Compound DA-1
Соединение ангидрида кислоты DA-1, имеющее представленную выше структуру, получали следующим способом. Конкретный механизм синтеза соединения ангидрида кислоты DA-1 является следующим.The acid anhydride compound DA-1 having the structure shown above was obtained by the following method. The specific mechanism for the synthesis of the acid anhydride compound DA-1 is as follows.
Результаты Фурье-ИК и 1H ЯМР измерений ангидрида кислоты (DA-1) являются следующими.The results of FT-IR and 1 H NMR measurements of acid anhydride (DA-1) are as follows.
Инфракрасная спектроскопия с Фурье-преобразованием:Fourier transform infrared spectroscopy:
1H ЯМР (DMF-d7): 1 H NMR (DMF-d7):
Пример синтеза 2: Получение соединения ангидрида кислоты DA-2Synthesis Example 2: Preparation of Acid Anhydride Compound DA-2
Соединение ангидрида кислоты DA-2, имеющее представленную выше структуру, получали таким же способом, как в Примере синтеза 1, за исключением того, что использовали дифенилдихлорсилан вместо диметилдихлорсилана. Конкретный механизм синтеза ангидрида кислоты DA-2 является следующим.The acid anhydride compound DA-2 having the structure shown above was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1, except that diphenyldichlorosilane was used instead of dimethyldichlorosilane. The specific mechanism for the synthesis of DA-2 acid anhydride is as follows.
Результаты 1H ЯМР измерений ангидрида кислоты (DA-2) являются следующими.The results of 1 H NMR measurements of acid anhydride (DA-2) are as follows.
1H ЯМР (DMF-d7): 1 H NMR (DMF-d7):
<Примеры: Получение раствора полиаминовой кислоты и полиимидной пленки><Examples: Preparation of polyamic acid solution and polyimide film>
Пример 1Example 1
(1) Получение раствора полиаминовой кислоты(1) Preparation of polyamic acid solution
2,2'-бис(трифторметил)-4,4'-бифенилдиамин (TFMB) полностью растворяли в безводном N-метилпирролидоне (NMP). Затем соединение ангидрида кислоты DA-1, полученное в Примере синтеза 1, добавляли к раствору на ледяной бане так, чтобы молярное соотношение TFMB:DA-1=50:50 было удовлетворено, и смесь перемешивали при комнатной температуре в течение около 16 часов для осуществления синтеза полимера полиаминовой кислоты P-1.2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-biphenyldiamine (TFMB) was completely dissolved in anhydrous N-methylpyrrolidone (NMP). Then, the acid anhydride compound DA-1 obtained in Synthesis Example 1 was added to the ice bath solution so that the molar ratio of TFMB:DA-1=50:50 was satisfied, and the mixture was stirred at room temperature for about 16 hours to effect synthesis of polyamic acid polymer P-1.
Полученный таким образом полимер полиаминовой кислоты P-1 помещали в смешанный растворитель, состоящий из NMP и н-бутоксиэтанола, и перемешивали при 25°C в течение 16 часов. Полученный раствор фильтровали под давлением через фильтр с размером пор 0,1 мкм, изготовленный из поли(тетрафторэтилена), с получением раствора полиаминовой кислоты.The P-1 polyamic acid polymer thus obtained was placed in a mixed solvent consisting of NMP and n-butoxyethanol and stirred at 25° C. for 16 hours. The resulting solution was filtered under pressure through a 0.1 μm filter made of poly(tetrafluoroethylene) to obtain a polyamic acid solution.
(2) Получение полиимидной пленки(2) Production of polyimide film
Раствор полиаминовой кислоты, полученный в (1) Примера 1, наносили методом центрифугирования до толщины 0,1 мкм на квадратную стеклянную подложку размером 2,5 см × 2,7 см. Затем подложку, покрытую раствором полиаминовой кислоты, помещали на горячую плиту при 80°С и сушили в течение 30 минут. Затем пленку подвергали термообработке(отверждали) в печи при 400°С в течение 40 минут с получением полиимидной пленки.The polyamic acid solution obtained in (1) of Example 1 was spin-coated to a thickness of 0.1 µm on a 2.5 cm × 2.7 cm square glass substrate. Then, the polyamic acid solution coated substrate was placed on a hot plate at 80 °C and dried for 30 minutes. Then, the film was heat-treated (cured) in an oven at 400° C. for 40 minutes to obtain a polyimide film.
Пример 2Example 2
Полимер полиаминовой кислоты P-2, раствор полиаминовой кислоты и полиимидную пленку получали таким же способом, как в Примере 1, за исключением того, что в процессе получения раствора полиаминовой кислоты использовали соединение ангидрида кислоты DA-2, полученное в Примере синтеза 2, вместо соединения ангидрида кислоты DA-1, полученного в Примере синтеза 1, таким образом, молярное соотношение TFMB:DA-2=50:50 было удовлетворено.The polyamic acid polymer P-2, the polyamic acid solution, and the polyimide film were obtained in the same manner as in Example 1, except that the acid anhydride compound DA-2 obtained in Synthesis Example 2 was used in the process for preparing the polyamic acid solution, instead of the compound acid anhydride DA-1 obtained in Synthesis Example 1, thus the molar ratio of TFMB:DA-2=50:50 was satisfied.
Пример 3Example 3
Полимер полиаминовой кислоты P-3, раствор полиаминовой кислоты и полиимидную пленку получали таким же способом, как в Примере 1, за исключением того, что в процессе получения раствора полиаминовой кислоты использовали 4,4'-(9-флуоренилиден)дианилин (BAFL) вместо 2,2'-бис(трифторметил)-4,4'-бифенилдиамина (TFMB), таким образом, молярное соотношение BAFL:DA-1=50:50 было удовлетворено.Polyamic acid polymer P-3, polyamic acid solution, and polyimide film were prepared in the same manner as in Example 1, except that 4,4'-(9-fluorenylidene)dianiline (BAFL) was used in the process for preparing the polyamic acid solution. 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-biphenyldiamine (TFMB), thus a molar ratio of BAFL:DA-1=50:50 was satisfied.
Пример 4Example 4
Полимер полиаминовой кислоты P-4, раствор полиаминовой кислоты и полиимидную пленку получали таким же способом, как в Примере 2, за исключением того, что в процессе получения раствора полиаминовой кислоты использовали 4,4'-(9-флуоренилиден)дианилин (BAFL) вместо 2,2'-бис(трифторметил)-4,4'-бифенилдиамина (TFMB), таким образом, молярное соотношение BAFL:DA-2=50:50 было удовлетворено.Polyamic acid polymer P-4, polyamic acid solution, and polyimide film were prepared in the same manner as in Example 2, except that 4,4'-(9-fluorenylidene)dianiline (BAFL) was used in the process for preparing the polyamic acid solution. 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-biphenyldiamine (TFMB), thus a molar ratio of BAFL:DA-2=50:50 was satisfied.
Пример 5Example 5
Полимер полиаминовой кислоты P-5, раствор полиаминовой кислоты и полиимидную пленку получали таким же способом, как в Примере 1, за исключением того, что в процессе получения раствора полиаминовой кислоты использовали смесь 2,2'-бис(трифторметил)-4,4'-бифенилдиамина (TFMB) и 4,4'-(9-флуоренилиден)дианилина (BAFL) вместо 2,2'-бис(трифторметил)-4,4'-бифенилдиамина (TFMB), таким образом, молярное соотношение (TFMB+BAFL):DA-1=50:50 было удовлетворено.Polyamic acid polymer P-5, polyamic acid solution and polyimide film were obtained in the same manner as in Example 1, except that a mixture of 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4' was used in the process of preparing the polyamic acid solution. -biphenyldiamine (TFMB) and 4,4'-(9-fluorenylidene)dianiline (BAFL) instead of 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-biphenyldiamine (TFMB), thus the molar ratio (TFMB+BAFL ):DA-1=50:50 was satisfied.
Пример 6Example 6
Полимер полиаминовой кислоты P-6, раствор полиаминовой кислоты и полиимидную пленку получали таким же способом, как в Примере 2, за исключением того, что в процессе получения раствора полиаминовой кислоты использовали смесь 2,2'-бис(трифторметил)-4,4'-бифенилдиамина (TFMB) и 4,4'-(9-флуоренилиден)дианилина (BAFL) вместо 2,2'-бис(трифторметил)-4,4'-бифенилдиамина (TFMB), таким образом, молярное соотношение (TFMB+BAFL):DA-2=50:50 было удовлетворено.Polyamic acid polymer P-6, polyamic acid solution and polyimide film were obtained in the same manner as in Example 2, except that a mixture of 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4' was used in the process of preparing the polyamic acid solution. -biphenyldiamine (TFMB) and 4,4'-(9-fluorenylidene)dianiline (BAFL) instead of 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-biphenyldiamine (TFMB), thus the molar ratio (TFMB+BAFL ):DA-2=50:50 was satisfied.
[Экспериментальные примеры][Experimental examples]
Измеряли или оценивали следующие свойства раствора полиаминовой кислоты или полиимидной пленки, полученных в примерах выше, и результаты показаны в Таблице 1 ниже.The following properties of the polyamic acid solution or polyimide film obtained in the examples above were measured or evaluated, and the results are shown in Table 1 below.
Экспериментальный пример 1: ВязкостьExperimental Example 1: Viscosity
Что касается раствора полиаминовой кислоты, полученного в примерах, относительную вязкость измеряли с использованием вискозиметра Брукфилда DV-2T со шпинделем LV-4 (64) при 0,3-100 об/мин в соответствии с ASTM D 2196 ʺМетод испытания реологических свойств неньютоновских материалов с использованием ротационного вискозиметраʺ, используя изотермическую рефлюксную систему 25 ± 0,2°C, где ряд стандартных растворов с диапазоном вязкости от 5000 до 100000 сПз использовали в качестве кремниевых и масляных стандартов вязкости по Брукфилду. Используемая единица измерения представляла собой сПз.With regard to the polyamic acid solution prepared in the examples, the relative viscosity was measured using a Brookfield DV-2T viscometer with an LV-4 spindle (64) at 0.3-100 rpm in accordance with ASTM D 2196 "Method for testing the rheological properties of non-Newtonian materials with using a rotational viscometer, using an isothermal reflux system of 25 ± 0.2°C, where a number of standard solutions with a viscosity range from 5,000 to 100,000 cps were used as Brookfield silicon and oil viscosity standards. The unit used was cps.
Экспериментальный пример 2: толщинаExperimental Example 2: Thickness
Что касается полиимидной пленки, полученной в примерах, толщину пленки определяли с использованием TENCOR Alpha-Step.With regard to the polyimide film obtained in the examples, the film thickness was determined using TENCOR Alpha-Step.
Экспериментальный пример 3: индекс желтизны (Y.I.)Experimental Example 3: Yellowness Index (Y.I.)
Что касается полиимидной пленки, полученной в примерах, индекс желтизны (YI) измеряли с использованием дифференциального колориметра (Color Eye 7000A).With regard to the polyimide film obtained in the examples, the yellowness index (YI) was measured using a differential colorimeter (Color Eye 7000A).
Эксперимент 4: пропусканиеExperiment 4: Passing
Что касается полиимидных пленок, полученных в примерах, средний коэффициент пропускания (T) света при длине волны от 380 до 780 нм измеряли с использованием системы УФ-видимой спектроскопии (Agilent, UV 8453).With regard to the polyimide films obtained in the examples, the average transmittance (T) of light at a wavelength of 380 to 780 nm was measured using a UV-visible spectroscopy system (Agilent, UV 8453).
Эксперимент 5: замедление (Rth) в направлении толщины при длине волны 550 нмExperiment 5: Deceleration (Rth) in Thickness Direction at 550 nm
Образец, имеющий длину 76 мм, ширину 52 мм и толщину 13 мкм, получали из полиимидных пленок, полученных в примерах, и в качестве измерительного устройства использовали ʺAxoScanʺ от компании AXOMETRICS. Замедление (Rth) в направлении толщины определяли следующим образом: вводят значение показателя преломления (показатель преломления пленки для света при 550 нм, полученный путем измерения показателя преломления, описанного выше), затем измеряют замедление в направлении толщины с использованием света при длине волны 550 нм в условиях температуры: 25°С и влажности: 40%; и используют измеренное значение замедления в направлении толщины, определенное таким образом (значение, определенное автоматическим измерением с использованием измерительного устройства).A sample having a length of 76 mm, a width of 52 mm, and a thickness of 13 μm was obtained from the polyimide films obtained in the examples, and "AxoScan" from AXOMETRICS was used as a measuring device. The retardation (Rth) in the thickness direction was determined as follows: the value of the refractive index (the refractive index of the film for light at 550 nm, obtained by measuring the refractive index described above) is entered, then the retardation in the thickness direction is measured using light at a wavelength of 550 nm in temperature conditions: 25°C and humidity: 40%; and using the measured retardation value in the thickness direction thus determined (value determined by automatic measurement using the measuring device).
Экспериментальный пример 6: Коэффициент теплового расширения (CTE) и температура стеклованияExperimental Example 6: Coefficient of Thermal Expansion (CTE) and Glass Transition Temperature
Что касается полиимидных пленок, полученных в примерах, получали образцы размера 5 × 20 мм с использованием TMA (TA Instruments, Q400). На образцы затем нагружали вспомогательное приспособление, и длина фактически измеренной пленки была установлена равной 16 мм. Усилие вытягивания пленки было установлено равным 0,02 Н, температуру начала измерения повышали до 350°С со скоростью 5°С/мин от 100°С, и измеряли коэффициент линейного теплового расширения при первом охлаждении. Затем осуществляли нагревание до 350°C, проводили касательную на отрезке, где угол наклона стал увеличиваться при втором нагреве, а начальную точку, где угол наклона стал увеличиваться, измеряли путем установления Tg интервала.For the polyimide films prepared in the examples, 5 x 20 mm samples were prepared using TMA (TA Instruments, Q400). The samples were then loaded with an accessory and the actual measured film length was set to 16 mm. The pulling force of the film was set to 0.02 N, the measurement start temperature was raised to 350°C at a rate of 5°C/min from 100°C, and the linear thermal expansion coefficient was measured at the first cooling. Then, heating to 350° C. was carried out, a tangent was drawn at the segment where the inclination angle began to increase in the second heating, and the starting point where the inclination angle began to increase was measured by setting the Tg interval.
Экспериментальный пример 7: Температура термического разложения 1% (Td 1%)Experimental Example 7 Thermal Decomposition Temperature 1% (Td 1%)
Что касается полиимидных пленок, полученных в примерах, температуру термического разложения измеряли в соответствии с методом испытания ISO 11359.With regard to the polyimide films obtained in the examples, the thermal decomposition temperature was measured in accordance with the ISO 11359 test method.
Экспериментальный пример 8: Механические свойства (модуль упругости, максимальная прочность на разрыв, максимальное удлинение)Experimental Example 8: Mechanical Properties (Modulus of Elasticity, Maximum Tensile Strength, Maximum Elongation)
Что касается полиимидных пленок, полученных в примерах, пленку разрезали на ширину 5 мм или более и длину 60 мм или более с использованием Zwick UTM, а затем зазор между захватами был установлен на 40 мм, и измеренное значение было подтверждено при вытягивании образца со скоростью 10 мм/мин.With regard to the polyimide films obtained in the examples, the film was cut into a width of 5 mm or more and a length of 60 mm or more using Zwick UTM, and then the gap between the grippers was set to 40 mm, and the measured value was confirmed by drawing the sample at a speed of 10 mm/min.
Результаты Экспериментальных примеров 1-8 показаны в Таблице 1 ниже.The results of Experimental Examples 1-8 are shown in Table 1 below.
(Не определена)N/D
(Not determined)
(Не определена)N/D
(Not determined)
Как показано в таблице 1, было подтверждено, что полиимидные пленки, полученные в Примерах 1 и 2, демонстрируют низкий индекс желтизны (YI) и высокую прозрачность для видимого света и, таким образом, превосходную оптическую прозрачность, и что измеренное значение замедления является низким, и достигалось низкое замедление в соответствии с контролем двойного лучепреломления. Кроме того, было подтверждено, что вышеуказанная полиимидная пленка имеет низкий коэффициент теплового расширения, высокую температуру стеклования и высокую температуру термического разложения и демонстрирует хороший уровень механических физических свойств, в то же время показывая превосходные характеристики термостойкости.As shown in Table 1, it was confirmed that the polyimide films obtained in Examples 1 and 2 exhibit a low yellowness index (YI) and high transparency to visible light, and thus excellent optical transparency, and that the measured retardation value is low, and low retardation was achieved in accordance with birefringence control. In addition, the above polyimide film was confirmed to have a low thermal expansion coefficient, a high glass transition temperature, and a high thermal decomposition temperature, and exhibit a good level of mechanical physical properties while showing excellent heat resistance performance.
Claims (43)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123396A RU2796817C2 (en) | 2019-07-25 | Acid anhydride compound, polyimide-based polymer, polymer film and optical device for which they are used |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123396A RU2796817C2 (en) | 2019-07-25 | Acid anhydride compound, polyimide-based polymer, polymer film and optical device for which they are used |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019123396A RU2019123396A (en) | 2021-01-26 |
RU2796817C2 true RU2796817C2 (en) | 2023-05-29 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2139892C1 (en) * | 1992-12-16 | 1999-10-20 | Канегафути Кагаку Когио Кабусики Кайся | Thermoplastic polymide or variant thereof, polyamide acid or variant thereof and thermally fusible laminated film for applying coating onto wire |
DE69421216T2 (en) * | 1993-07-13 | 2000-04-13 | Menicon Co., Ltd. | Material for eyepiece lenses |
CN1388904A (en) * | 2000-08-09 | 2003-01-01 | 三井化学株式会社 | Optical members made of polyimide resins |
RU2478108C9 (en) * | 2008-10-09 | 2013-07-10 | ИЮКФ-ХИЮ (Индастри-Юниверсити Кооперейшн Фаундейшн Ханиянг Юниверсити) | Polymer and method for production thereof |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2139892C1 (en) * | 1992-12-16 | 1999-10-20 | Канегафути Кагаку Когио Кабусики Кайся | Thermoplastic polymide or variant thereof, polyamide acid or variant thereof and thermally fusible laminated film for applying coating onto wire |
DE69421216T2 (en) * | 1993-07-13 | 2000-04-13 | Menicon Co., Ltd. | Material for eyepiece lenses |
CN1388904A (en) * | 2000-08-09 | 2003-01-01 | 三井化学株式会社 | Optical members made of polyimide resins |
RU2478108C9 (en) * | 2008-10-09 | 2013-07-10 | ИЮКФ-ХИЮ (Индастри-Юниверсити Кооперейшн Фаундейшн Ханиянг Юниверсити) | Polymer and method for production thereof |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Ya.S.Vygodskii et al. The study of the kinetics of formation of poly(amido)acids for carding. Polymer Science USSR, 1977, v.19. Крамарев Д.В. Композиционные материалы на основе термопластичного полиимида и полиарамидной ткани. Дисс. на соискание ученой степени канд. технич. наук. М., 2018, 139 с. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10899886B2 (en) | Polyimide precursor solution and method for producing same | |
KR101968258B1 (en) | Poly(amide-imide) block copolymer, article including same, and display device including the article | |
TWI617596B (en) | High strength transparent polyamide-imide and process for preparing same, and polyamide-imide film | |
KR101989028B1 (en) | Polyimide and polyimide film for flexible display prepared therefrom | |
CN112204084B (en) | Polyimide-based polymer film, substrate for display device using same, and optical device | |
KR102718970B1 (en) | Preparing method of polyamide-based (co)polymer, and polyamide-based (co)polymer resin composition, polymer film using the same | |
KR102450354B1 (en) | Diamine compound, acid anhydride compound, polyimide-based polymer, polymer film, substrate for display device and optical device using the same | |
KR20210012506A (en) | Acid anhydride compound, polyimide-based polymer, polymer film, and optical device using the same | |
KR102054546B1 (en) | Polyimide precursor solution and polyimide film prepared therefrom | |
JP7414010B2 (en) | Polyimide resin film, display device substrates and optical devices using the same | |
JP2024028411A (en) | Polyamic acid composition and transparent polyimide film using the same | |
RU2796817C2 (en) | Acid anhydride compound, polyimide-based polymer, polymer film and optical device for which they are used | |
TWI792536B (en) | Polyimide polymer film, substrate for flexible display device, and flexible display device using the same | |
TW202202557A (en) | Polyimide precursor, polyimide precursor composition, polyimide film, method for preparing the same, and use thereof | |
KR20220104439A (en) | Polyimide precursor composition, and polyimider film, substrate for display device, circuit board, optical device and electronic device using the same | |
KR102573177B1 (en) | Acid anhydride compound, polyimide-based polymer, polymer film, substrate for display device and optical device using the same | |
KR102581352B1 (en) | Diamine compound, polyimide-based polymer, polymer film, substrate for display device and optical device using the same | |
KR102427760B1 (en) | Polyimide-based polymer film, substrate for display device, and optical device using the same | |
KR20210003609A (en) | Preparation method of acid anhydride compound, acid anhydride compound, polyimide-based polymer, polymer film, and substrate for display device using the same | |
KR102782117B1 (en) | Polyimide resin film | |
KR102742721B1 (en) | Tetracarboxylic acid dianhydride, polyamic acid composition and polyimide film | |
KR20230012349A (en) | Polyimide film, substrate for display device, touch panel, solar cell and optical device and electronic device using the same | |
KR20220067390A (en) | Polyimide-based polymer film, substrate for display device, circuit board, optical device and electronic device using the same | |
KR20220068127A (en) | Polyimide polymer film, substrate for flexible display device, and flexible display device using the same | |
KR20230133083A (en) | Polyimide-based resin film, substrate for display device, substrate for touch panel, substrate for solar cell, optical device and electronic device using the same |