| 主权项 |
1.一种制备聚醯亚胺/氧化矽有机无机混成薄膜材 料之方法,包括下列步骤: (a)以芳族二酸酐及芳族二胺在35℃或低于35℃之温 度反应,以制备聚醯胺酸,其中该芳族二酸酐与该 芳族二胺的莫耳比为使聚醯胺酸末端仍带有未反 应之酸酐基; (b)以式H2N-R1-Si(R2)3所示之胺基偶合剂(其中R1代表C1 -6伸烷基、伸芳基,R2可相同或不同且代表C1-6烷氧 基)中之胺基与步骤(a)制得之聚醯胺酸之酸酐基反 应,得到胺基偶合剂封端之聚醯胺酸,其中胺基偶 合剂之莫耳数小于芳族二胺之莫耳数; (c)在步骤(b)制得的溶液中加入式Si(R3)4所示之烷氧 化矽单体(其中R3代表卤素、C1-6烷氧基、C2-6烯氧 基及芳氧基),利用聚醯胺酸本身作为催化剂在少 量水存在下,于15℃至100℃之温度范围内,于溶剂中 进行水解及缩合反应,因而Si(R3)4中之矽烷醇基与 进行水解缩合反应后之聚醯胺酸末端之胺基偶合 剂产生共价键结,因而提高相容性; (d)在步骤(C)所制得之溶液中,加入式R4Si(R5)3所示之 分子间作用力偶合剂单体(其中R4为末端带有环氧 基之基,R5代表卤素、C1-6烷氧基、C2-6烯氧基及芳 氧基)进行水解缩合反应后并与氧化矽部份产生共 价键结,环氧基开环形成羟基而与聚醯胺酸上的羰 基形成氢键,形成有机无机混成材料前驱溶液;其 中该R4Si(R5)3所示之分子间作用力偶合剂莫耳数小 于步骤(c)所加入之Si(R3)4之单体莫耳数; (e)所得混成材料前驱溶液涂布于基材上,经升温固 化获得聚醯亚胺/二氧化矽有机无机混成薄膜材料 。 2.一种制备聚醯亚胺/氧化矽有机无机混成薄膜材 料之方法,包括下列步骤: (a1)以芳族二酸酐及芳族二胺在35℃或低于35℃之 温度反应,以制备聚醯胺酸,其中芳族二酸酐与芳 族二胺之量为使聚醯胺酸末端仍带有未反应之酸 酐基; (b1)于步骤(a1)所制得的溶液中加入酸酐与胺类最 为催化剂进行醯亚胺化反应形成聚醯亚胺; (c1)以通式H2N-R1-Si(R2)3所示之胺基偶合剂(其中R1代 表C1-6伸烷基、伸芳基等,R2为可相同或不同之C1-6 烷氧基)中之胺基与步骤(b1)所得之聚醯亚胺末端 的酸酐基反应,得到胺基偶合剂封端的聚醯亚胺, 其中胺基偶合剂其莫耳数小于芳族二胺之莫耳数; (dl)在步骤(c1)制得的溶液中加入式Si(R3)4所示之烷 氧化矽单体(其中R3代表卤素、C1-6烷氧基、C2-6烯 氧基及芳氧基),在酸或硷催化剂与少量水存在下, 在15至100℃之温度范围内,于溶剂中进行水解及缩 合反应,Si(R3)4之单体反应后为带有部份矽烷醇基 之氧化矽SiOx(OH)y者,并且聚醯亚胺末端之胺基偶合 剂也进行水解缩合反应而与前述之氧化矽产生共 价键结,提高相容性; (e1)在步骤(d1)所制得之溶液中,加入式R4Si(R5)3所示 之分子间作用力偶合剂单体(其中R4为末端带有环 氧基之基,R5为卤素、C1-6烷氧基、C2-6烯氧基及芳 氧基),其进行水解缩合反应后与氧化矽部份产生 共价键结,环氧基并打开形成羟基(-OH),而与聚醯亚 胺上的羰基形成氢键,获得相容性提高之混合材料 前驱溶液; (f1)将步骤(e1)所得混成材料前驱溶液涂布于基材 之上,经升温固化可制得聚醯亚胺/氧化矽有机无 机混成材料薄膜。 3.如申请专利范围第1或2项之方法,其中该芳族二 酸酐系选自下列所组成之组群: 苯均四酸二酐(PMDA)、4,4-二酸二酐(BPDA)、4,4-六 氟亚异丙基二酸二酐(6FDA)、1-(三氟甲基)-2,3,5,6- 苯四羧酸二酐(P3FDA)、1,4-双(三氟甲基)-2,3,5,6-苯四 羧酸二酐(P6FDA)、1-(3',4'-二羧基苯基)-1,3,3-三甲基 满-5,6-二羧酸二酐、1-(3',4'-二羧基苯基)-1,3,3-三 甲基满-6,7-二羧酸二酐、1-(3',4'-二羧基苯基)-3- 甲基满-5,6-二羧酸二酐、1-(3',4'-二羧基苯基)-3- 甲基满-6,7-二羧酸二酐、2,3,9,10-二嵌苯四羧 酸二酐、1,4,5,8-四羧酸二酐、2,6-二氯-1,4,5,8- 四羧酸二酐、2,7-二氯-1,4,5,8-四羧酸二酐、2,3,6, 7-四氯-2,4,5,8-四羧酸二酐、菲-1,8,9,10-四羧酸二 酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、1,2',3,3,-二苯 甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、3,3',4 ,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2',3,3'-联苯四羧酸二 酐、4,4'-亚异丙基二酸二酐、3,3'-亚异丙基二 酸二酐、4,4'-氧基二酸二酐、4,4'-磺醯基二酸 二酐、3,3'-氧基二酸二酐、4,4'-亚甲基二酸二 酐、4,4'-硫基二酸二酐、4,4'-亚乙基二酸二酐 、2,3,6,7-四羧酸二酐、1,2,4,5-四羧酸二酐、1,2 ,5,6-四羧酸二酐、苯-1,2,3,4-四羧酸二酐及 -2,3,5,6-四羧酸二酐及其组合。 4.如申请专利范围第1或2项之方法,其中该芳族二 胺系选自下列所组成之组群: 4,4'-氧基二苯胺(ODA)、1,4-双(4-胺基苯氧基)-2-第三 丁基苯(BATB)、2,2'-二甲基-4,4'-双(4-胺基苯氧基)联 苯(DBAPB)、2,2-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷( BAPPH)、2,2'-双[4-(4-胺基苯氧基)苯基]原冰片烷(BAPN) 、5-胺基-1-(4'-胺基苯基)-1,3,3-三甲基满、6-胺基 -1-(4'-胺基苯基)-1,3,3-三甲基满、4,4'-亚甲基双( 邻-氯苯胺)、3,3'-二氯二苯胺、3,3'-磺醯基二苯胺 、4,4'-二胺基二苯甲酮、1,5-二胺基、双(4-胺基 苯基)二乙基矽烷、双(4-胺基苯基)二苯基矽烷、 双(4-胺基苯基)乙基膦氧化物、N-(双(4-胺基苯基))- N-甲基胺、N-(双(4-胺基苯基))-N-苯基胺、4,4'-亚甲 基双(2-甲基苯胺)、4,4'-亚甲基双(2-甲氧基苯胺)、 5,5'-亚甲基双(2-胺基苯酚)、4,4'-亚甲基双(2-甲基 苯胺)、4,4'-氧基双(2-甲氧基苯胺)、4,4'-氧基双(2- 氯苯胺)、2,2'-双(4-胺基苯酚)、5,5'-氧基双(2-胺基 苯酚)、4,4'-硫基双(2-甲基苯胺)、4,4'-硫基双(2-甲 氧基苯胺)、4,4'-硫基双(2-氯苯胺)、4,4'-磺醯基双( 2-甲基苯胺)、4,4'-磺醯基双(2-乙氧基苯胺)、4,4'- 磺醯基双(2-氯苯胺)、5,5'-磺醯基双(2-胺基苯酚)、 3,3'-二甲基-4,4'-二胺基二苯甲酮、3,3'-二甲氧基-4, 4' -二胺基二苯甲酮、3,3'-二氯-4,4'-二胺基二苯甲酮 、4,4'-二胺基联苯、间-苯二胺、对-苯二胺、4,4'- 亚甲基二苯胺、4,4'-硫基二苯胺、4,4'-磺醯基二苯 胺、4,4'-亚异丙基二苯胺、3,3'-二甲基联苯胺、3,3 '-二甲氧基联苯胺、3,3'-二羧基联苯胺、2,4-甲苯 基二胺、2,5-甲苯基二胺、2,6-甲苯基二胺、间-二 甲苯基二胺、2,4-二胺基-5-氯甲苯及2,4-二胺基-6- 氯甲苯及其组合。 5.如申请专利范围第1或2项所述之方法,其中式Si(R3 )4所示之该烷氧化矽单体系选自下列所组成之组 群:四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四丙氧基矽烷 及其组合。 6.如申请专利范围第1或2项所述之方法,其中式H2N-R 1-Si(R2)3所示之胺基偶合剂系选自下列所组成之组 群:3-胺基丙基三甲氧基矽烷(APrTMOS)、3-胺基丙基 三乙氧基矽烷(APrTEOS)、3-胺基苯基三甲氧基矽烷( APTMOS)、3-胺基苯基三乙氧基矽烷(APTEOS)及其组合 。 7.如申请专利范围第1或2项所述之方法,其中式R3-Si (R4)3所示之该分子间作用力之偶合剂系选自下列 所组成之组群:-缩水甘油氧基丙基三甲氧基矽 烷(GTMOS)、-缩水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷( GTEOS)及其组合。 图式简单说明: 第1图系依据本发明方法制备结合分子内共价键与 分子间作用力以促进相容性之聚醯亚胺/氧化矽有 机无机混成薄膜材料之制程流程图。 第2图系依据本发明方法制得之结合分子内共价键 与分子间作用力以促进相容性之聚醯亚胺/氧化矽 有机无机混成薄膜材料之示意图。 第3图为本发明实例1及6所制得之溶液(A)、(B)、(D) 涂覆后烘烤所制成之薄膜之红外线光谱图。 第4图为本发明实例2至5所制得之6FDA/DBAPB、6FDA/BATB 、6FDA/BAPPH、6FDA/BAPN涂覆并烘烤后制成薄膜之近红 外线光谱图。 第5图为本发明实例1之结合分子内共价键与分子 间作用力以促进相容性之6FDA/DBAPB聚醯亚胺/氧化 矽有机无机混成材料TEM照片。 第6图为本发明实施例10所制得之薄膜之TGA图。 第7图为本发明实施例10所制得之薄膜之DSC图。 第8图为本发明实施例10所制得之薄膜之TMA图。 第9图为本发明实施例1、5及6中制备之溶液(A)、(B) 、(C)、(D)烘烤制成薄膜之UV-可见光光谱图。 |
