[发明专利]具有侧链基团的二酸酐单体、聚酰亚胺以及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二酸酐单体、聚酰亚胺与其制备方法，且特别是一种具有侧链基团的二酸酐单体、聚酰亚胺与其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺（Polyimide）为目前常见的工业塑料，其具有良好的机械性质、较高的玻璃转移温度以及较高的热裂解温度，因此被广泛的应用于半导体工业、光电产业以及机械工业上。然而，聚酰亚胺对于有机溶剂的溶解度差，因此降低了聚酰亚胺的可加工性。因此目前有许多针对聚酰亚胺性质的研究，希望能在维持一定热性质的条件下，增加聚酰亚胺分子的溶解度。

发明内容

本发明提供一种二酸酐单体（dianhydride），其具有侧链基团。

本发明提供一种二酸酐单体的制备方法，其用以制备上述二酸酐单体。

本发明提供一种聚酰亚胺化合物，其具有侧链基团。

本发明提供一种聚酰亚胺化合物的制备方法，其用以制备上述聚酰亚胺化合物。

本发明提供一种具有侧链基团的二酸酐单体，其具有大型的侧链基团，因此此种二酸酐单体具有较低的结构对称性以及排列规则性。所述侧链基团是选自下列基团所组成的群组的基团：具有至少一三级碳的α取代基的环烯类（cyclokene）、具有一三级碳的环烷类（cycloalkane）、具有至少一三级碳的环烯类、苯（phenyl）、α取代基的苯、萘（naphthalene）、α取代基的萘、蒽（anthracene）、α取代基的蒽、菲（phenanthrene）、α取代基的菲、α取代基的芳香烃衍生物、芳香烃衍生物、金刚烷（adamantane）、α取代基的金刚烷、钻石烷（diamantine）、α取代基的钻石烷。

本发明提供一种二酸酐单体的制备方法，用以制备上述二酸酐单体。所述二酸酐单体的制备方法包括（I）将溴化合物（bromo compound）、对苯二酚（hydroquinone compound）以及苯（benzene）进行加热回流（recirculate），以形成对苯二酚化合物固体析出；（II）将对苯二酚化合物与4-硝基邻苯二甲腈（4-nitrophthalonitrile）进行加热反应，并利用甲醇（methanol）水溶液作为沉淀剂，以形成双（3,4-二氰基苯氧基）化合物（bis（3,4-dicyanophenoxy）compound）；（III）将双（3,4-二氰基苯氧基）化合物、氢氧化钾（potassium hydroxide,KOH）以及甲醇进行加热回流，以形成双（3,4-二羧基苯氧基）化合物（bis（3,4-dicarboxyphenoxy）compound）固体析出；（IV）将双（3,4-二羧基苯氧基）化合物、冰醋酸（acetic anhydride）以及无水醋酸酐进行脱水死循环反应，以形成二酸酐单体。

本发明提供一种具有侧链基团的聚酰亚胺化合物，其是利用上述二酸酐单体制备而成。此种聚酰亚胺化合物具有大型的侧链基团，因此其结构对称性以及排列规则性较低。所述侧链基团是选自下列基团所组成的群组的基团：具有至少一三级碳的α取代基的环烯类、具有一三级碳的环烷类、具有至少一三级碳的环烯类、α取代基的苯、苯、α取代基的萘、萘、α取代基的蒽、蒽、α取代基的菲（phenanthrene）、菲、α取代基的芳香烃衍生物、芳香烃衍生物、金刚烷、α取代基的金刚烷、钻石烷、α取代基的钻石烷。

本发明提供一种聚酰亚胺化合物的制备方法，用以制备上述的聚酰亚胺化合物。所述聚酰亚胺化合物的制备方法包括（I）在无水环境下，将二酸酐单体、二胺单体（diamine）溶解于甲酚（cresol）之中，并进行搅拌，以形成聚酰胺酸（polyamic acid）化合物;（II）在聚酰胺酸化合物溶液中滴入5-10滴异构喹啉（isoquinoline），并进行加热回流，以形成聚酰亚胺化合物溶液;（III）将聚酰亚胺化合物溶液冷却，并加入乙醇中进行沉淀，以形成聚酰亚胺化合物固体析出。

综上所述，本发明提供一种具有侧链基团的二酸酐单体、具有侧链基团的聚酰亚胺化合物以及其制备方法。所述二酸酐单体具有大型的侧链基团，利用此种二酸酐单体所制备的聚酰亚胺化合物结构对称性以及排列规则性较低，以至于此种聚酰亚胺化合物的分子间作用力较低。因此，此种聚酰亚胺化合物对于各种溶剂具有较佳的溶解度。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。

具体实施方式