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TW201813958A - 二胺化合物、聚合物、絕緣膜與電子裝置 - Google Patents

二胺化合物、聚合物、絕緣膜與電子裝置 Download PDF

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TW201813958A
TW201813958A TW105132084A TW105132084A TW201813958A TW 201813958 A TW201813958 A TW 201813958A TW 105132084 A TW105132084 A TW 105132084A TW 105132084 A TW105132084 A TW 105132084A TW 201813958 A TW201813958 A TW 201813958A
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林冠銘
盧厚德
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達興材料股份有限公司
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Abstract

一種二胺化合物，其具有如式(i)所示之一結構，此二胺化合物可用於合成聚合物，其所合成的聚合物具有良好的金屬密著性，有利於擴大應用範圍。

Description

二胺化合物、聚合物、絕緣膜與電子裝 置
本發明是有關於一種二胺化合物、使用其所製成之聚合物、絕緣膜與電子裝置，且特別是有關於一種有利於提升金屬密著性的二胺化合物、使用其所製成之聚合物、絕緣膜與電子裝置。
二胺化合物具良好的反應性，而可作為合成聚合物的單體，例如，二胺化合物已廣泛應用於合成聚醯胺(polyamide，PA)、聚醯胺酸(polyamide acid，PAA)、聚醯亞胺(polyimide，PI)等聚合物，隨著前述聚合物應用層面的擴大，二胺化合物也日益引起重視。
以現今顯示器技術的發展為例，新一代顯示器的主要訴求為輕、薄與可撓性，習用的玻璃基板已不符合所需，使用有機材料製成的塑膠材料來取代玻璃基板成為近年來開發重點之一，聚醯亞胺被視為具有應用於新一代顯示器之潛力。與其它透明材料如聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，簡稱PET)與三醋酸纖維 素(Triacetyl Cellulose，簡稱TAC)相較，聚醯亞胺具有較高的玻璃轉換溫度(Tg)、優異的熱性質以及有良好的耐化性，可承受酸鹼與溶劑製程，因而被視為取代玻璃基板的理想材料。
然而，塑膠基板使用上常與其他材料接著，例如，塑膠基板與金屬疊層接著或者覆蓋在金屬箔材上，而聚醯亞胺對金屬的附著性不佳，故不利其應用於塑膠基板，或者，需藉由表面化學處理或者使用接著膠來改善，而增加了製程的複雜度與製造成本。
本發明之一目的是提供一種二胺化合物，此二胺化合物可作為合成聚合物的單體，例如可合成聚醯胺、聚醯胺酸、聚醯亞胺或其共聚物。
本發明之另一目的是提供一種聚合物，其具有良好的金屬密著性，有利於擴大其應用範圍，例如，可應用於製造各式模材，如塑膠基板。
本發明之又一目的是提供一種絕緣膜，其具有良好的金屬密著性，有利於簡化製程與降低製造成本。
本發明之再一目的是提供一種電子裝置，其包含絕緣膜。
依據本發明一實施方式，提供一種二胺化合物，其具有如式(i)所示之一結構： 其中，X為-O-、-COO-、-NH-、-CONH-或-NHCO-，Y為單鍵或二價脂肪族烴基，Z為包含至少三個氮的芳香雜環。
依據本發明另一實施方式，提供一種聚合物，其係以[0009]段所述之二胺化合物進行一聚合反應所生成，其中聚合物包含式(I)及/或式(II)及/或式(III)所示之一結構： 其中A1係二價有機基，A2及A3係各自獨立為四價有機基，E1、E2及E3係各自獨立為[0009]段所述之二胺化合物的殘基。
依據本發明又一實施方式，提供一種絕緣膜，其係由如[0010]段所述之聚合物所製成。
依據本發明再一實施方式，提供一種電子裝置，包含一絕緣膜，此絕緣膜係由如[0010]段所述之聚合物所製成。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖是二胺化合物(i-1)的氣相層析質譜儀(Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)結果圖。
<二胺化合物>
本發明提供一種二胺化合物，其具有如式(i)所示之一結構： 其中，X為-O-、-COO-、-NH-、-CONH-或-NHCO-，Y為單鍵或二價脂肪族烴基，Z為包含至少三個氮的芳香雜環。
具體來說，上述二價脂肪族烴基可為但不限於二價烷烴基、二價烯烴基(含有碳-碳雙鍵的碳氫化合物基團)或二價炔烴基(含有碳-碳三鍵的碳氫化合物基團)，或者，上述二價脂肪族烴基可為但不限於碳數為1至4的烴基。Z可為式(z-1)、式(z-2)或式(z-3)所示之基團： 其中，R各自獨立為-H或碳數為1至4的烴基，例如，R可為甲基、乙基、丙基或丁基。
更具體來說，上述式(i)的二胺化合物可為但不限於式(i-1)至式(i-6)任一者所示之一結構：
式(i)的二胺化合物可作為合成聚合物的單體，即上述式(i)的二胺化合物可進行一聚合反應而生成聚 合物，藉此所合成之聚合物可具有良好的金屬密著性。關於聚合物將於下文中詳細介紹。
本發明中，「式(i)的二胺化合物」可表達為「二胺化合物(i)」，其他化合物的表示方法依此類推，在下文中將不在予以贅述。
<其他二胺化合物>
於上述以二胺化合物(i)作為單體的聚合反應中，可同時使用其他二胺化合物，亦即聚合物可同時包含二胺化合物(i)的殘基及其他二胺化合物的殘基，使聚合物的性質能符合實際需求，例如，前述聚合反應中，可同時使用含有羥基的其他二胺化合物，而使聚合物為包含聚羥基醯胺及/或聚苯噁唑片段的共聚物。在本發明中，「殘基」係指單體參與聚合反應後，單體之部分結構變成聚合物結構的一部分，此單體之部分結構即為殘基。在本發明中，「其他二胺化合物」係指式(i)之二胺化合物以外的二胺化合物。其他二胺化合物可為但不限於式(ii-1)、式(ii-2)、式(ii-3)、式(ii-4)或式(ii-5)所示之結構或此些結構之異構物：
當作為合成聚合物的單體時，上述其他二胺化合物可單獨使用，亦可同時使用。
<其他單體>
於上述以二胺化合物(i)作為單體的聚合反應中，同時包含其他單體，其他單體包含至少一反應官能基，可與二胺化合物的胺基反應而生成聚合物。例如，其他單體可為但不限於二酸酐化合物、二醯氯化合物或其混合物，當其他單體為二酸酐化合物，可與二胺化合物(i)通過聚合反應生成聚醯胺酸，當其他單體為二醯氯化合物，可與二胺化合物(i)通過聚合反應生成聚醯胺，當其他單體為二酸酐化合物與二醯氯化合物的混合物，可與二胺化合物(i)通過聚合反應生成聚醯胺-聚醯胺酸共聚物，而前述聚醯胺酸或聚醯胺-聚醯胺酸共聚物可進行部分或完全脫水閉環反應而生成聚醯亞胺、聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物、聚醯胺-聚醯亞胺共聚物或聚醯胺-聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物。
二酸酐化合物可為但不限於式(iii-1)、式(iii-2)、式(iii-3)或式(iii-4)所示之結構或此些結構之異構物： (iii-1)、 (iii-2)、
當作為合成聚合物的單體時，上述二酸酐化合物可單獨使用，亦可同時使用。
二醯氯化合物可為但不限於式(iv-1)、式(iv-2)或式(iv-3)所示之結構或此些結構之異構物：
當作為合成聚合物的單體時，上述二醯氯化合物可單獨使用，亦可同時使用。
<聚合物>
本發明提供一種聚合物，其係以二胺化合物(i)進行聚合反應所生成。
具體來說，聚合物係以二胺化合物(i)與其他單體進行聚合反應所生成。聚合反應的反應物可更包含其他二胺化合物，用以提供胺基與其他單體進行聚合反應。依據單體(式(i)之二胺化合物、其他二胺化合物、其他單體)的選 擇，可得到不同的聚合物，例如，聚合物可為但不限於聚醯胺酸、聚醯胺、聚醯胺-聚醯胺酸共聚物、聚醯胺酸-聚羥基醯胺共聚物、聚醯胺-聚羥基醯胺共聚物、聚醯胺-聚醯胺酸-聚羥基醯胺共聚物、聚醯亞胺、聚醯胺-聚醯亞胺共聚物、聚醯胺-聚醯亞胺-聚醯胺酸共聚物、聚醯亞胺-聚苯噁唑共聚物、聚醯亞胺-聚醯胺酸-聚苯噁唑-聚羥基醯胺共聚物、聚醯胺-聚苯噁唑共聚物、聚醯胺-聚苯噁唑-聚羥基醯胺共聚物、聚醯胺-聚醯亞胺-聚醯胺酸-聚苯噁唑-聚羥基醯胺共聚物。
更具體來說，聚合物可包含式(I)及/或式(II)及/或式(III)所示之一結構： 其中A1係二價有機基，A2及A3係各自獨立為四價有機基，E1、E2及E3係各自獨立為式(i)之二胺化合物的殘基。
聚合物可更包含式(IV)及/或式(V)所示之一結構： 其中T1及T2係各自獨立為二價有機基，M1及M2係各自獨立為四價有機基。
依據前述的聚合物，基於聚合物為100莫耳百分比，式(I)、式(II)及式(III)的含量總和可大於或等於5莫耳百分比。
依據前述的聚合物，聚合物可更包含有飽和末端官能基。藉此，可進一步提升其顯影性。飽和末端官能基可為但不限於烷基醯氯、芳香族醯氯、脂芳族醯氯、芳香族單氨、脂肪族單氨、脂芳族單氨等的殘基。
依據前述的聚合物，A2及A3可各自獨立為芳香族二酸酐化合物的殘基。藉此，可進一步提升其耐熱性與機械特性。
<聚合物之製備方法>
聚合物之製備方法包含以下步驟：提供二胺化合物(i)、其他單體及選擇性地提供其他二胺化合物等單體作為反應物，於有機溶劑中進行聚合反應，以得到一包含聚合物之反應溶液。且可選擇性地進行脫水閉環反應。此外，聚合物末端可以單官能基的單體進行封端，例如烷基醯氯、芳香族醯氯、脂芳族醯氯、芳香族單氨、脂肪族單氨、脂芳族 單氨等，而於聚合物上形成末端官能基，以其他單體的含量為100莫耳百分比，提供末端官能基的單體含量為1~60莫耳百分比，較佳的含量為20~40莫耳百分比。當以所有二胺化合物含量總和為100莫耳百分比，提供末端官能基的單體含量為1~60莫耳百分比，較佳的含量為20~40莫耳百分比。
前述有機溶劑係用來溶解作為反應物的單體及產物聚合物，根據有機溶劑對聚合物的溶解度，可區分為溶解度較佳的有機溶劑與溶解度較差的有機溶劑。
溶解度較佳的有機溶劑可為但不限於N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基己內醯胺、二甲基亞碸、四甲基尿素、六甲基磷醯胺、γ-丁內酯(gamma-butyl lactone，GBL)或吡啶，以上有機溶劑可單獨使用，亦可混合兩種以上同時使用。
溶解度較差的有機溶劑亦可與前述溶解度較佳的有機溶劑混合使用，但前提係聚合物不至於被析出。溶解度較差的有機溶劑包含但不限於甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、環己醇、乙二醇、乙二醇甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙基醚、丙酮、甲基乙基酮、環己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、四氫呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、正己烷、正庚烷、正辛烷。
除了以上所列舉之有機溶劑，舉凡可溶解單體與聚合物之有機溶劑，皆可作為聚合反應的有機溶劑。
聚合物可進行純化，純化步驟如下，將包含聚合 物之反應溶液倒入大量溶解度較差的溶劑中，以得到沉澱物，續以減壓下進行乾燥，即可得到初步純化的聚合物。續將初步純化的聚合物溶解於有機溶劑中，並以溶解度較差溶劑進行沉澱，此步驟進行一次或多次即可得到經純化的聚合物。
進行聚合反應時，二胺化合物(i)與所有二胺化合物(二胺化合物(i)加上其他二胺化合物)之比例關係，以二胺化合物(i)佔所有二胺化合物含量大於或等於5莫耳百分比為佳，以10~90莫耳百分比為較佳，以20~80莫耳百分比為更佳。
以下以聚合物為聚醯胺酸、聚醯亞胺及聚醯亞胺-聚醯胺酸共聚物為例，詳加說明聚合物之製備方法。
以二胺化合物(i)、其他二胺化合物以及二酸酐化合物等單體作為反應物，於有機溶劑中進行聚合反應，以0℃至70℃的溫度進行1至24小時，以得到一包含聚醯胺酸之反應溶液，前述聚合反應的溫度與時間，可根據反應物多寡而彈性調整。之後，將聚合物進行純化，以得到經純化的聚醯胺酸。關於有機溶劑以及純化步驟請參照上文，在此不予贅述。
進行聚合反應時，二胺化合物(i)、其他二胺化合物以及二酸酐化合物之比例關係，以二酸酐化合物之酸酐基含量為1當量，所有二胺化合物之胺基為0.5~2當量為佳，0.7~1.5當量為更佳。
倘若欲形成聚醯亞胺或聚醯亞胺-聚醯胺酸共聚物，可將上述包含聚醯胺酸之反應溶液經完全或部分脫水閉環反應，以得到一包含聚醯亞胺或聚醯亞胺-聚醯胺酸共聚物之 反應溶液，再進行純化步驟，以得到經純化的聚醯亞胺或聚醯亞胺-聚醯胺酸共聚物。
脫水閉環反應可為直接加熱，或者添加脫水劑及催化劑來進行。直接加熱的溫度可為50℃~300℃，又以100℃~250℃為佳。添加脫水劑及催化劑的溫度可為-20℃~150℃，又以0℃~120℃為佳。脫水劑可使用酸酐，如乙酸酐、丙酸酐或三氟乙酸酐，脫水劑的用量視所需閉環率(亞胺化比率)而定，催化劑可使用三級胺，如三乙基胺、吡啶或二甲基吡啶。關於脫水閉環反應係為習知，其他細節不再贅述。
以下再以聚合物為聚醯胺-聚羥基醯胺共聚物為例，詳加說明聚合物之製備方法。
聚合物以二胺化合物(i)、包含羥基的其他二胺化合物以及二醯氯化合物等單體作為反應物，於有機溶劑中進行聚合反應，以-10℃至40℃的溫度進行1至24小時，以得到一包含聚醯胺-聚羥基醯胺共聚物之反應溶液，前述聚合反應的溫度與時間，可根據反應物多寡而彈性調整。之後，將聚合物進行純化，以得到經純化的聚醯胺-聚羥基醯胺共聚物。關於有機溶劑以及純化步驟請參照上文，在此不予贅述。
進行聚合反應時，二胺化合物(i)、包含羥基的其他二胺化合物以及二醯氯化合物之比例關係，以二醯氯化合物之醯氯基含量為1當量，所有二胺化合物之胺基為0.5~2當量為佳，0.7~1.5當量為更佳。
依據前述的聚合物，聚合物的重量平均分子量較佳可為18000至26000。藉此，可進一步提升其機械特性。
倘若欲形成聚醯胺-聚苯噁唑共聚物或聚醯胺-聚苯噁唑-聚羥基醯胺共聚物，可將上述包含聚醯胺-聚羥基醯胺共聚物之反應溶液經完全或部分脫水閉環反應，以得到一包含聚醯胺-聚苯噁唑共聚物或聚醯胺-聚苯噁唑-聚羥基醯胺共聚物之反應溶液，再進行純化步驟，即可得到經純化的聚醯胺-聚苯噁唑共聚物或聚醯胺-聚苯噁唑-聚羥基醯胺共聚物。
脫水閉環反應可為直接加熱，或者添加脫水劑及催化劑來進行。直接加熱的溫度可為50℃~450℃，又以150℃~350℃為佳。添加脫水劑及催化劑的溫度可為50℃~450℃，又以100℃~250℃為佳。催化劑可使用磺酸類催化劑，如對甲苯磺酸或對甲苯磺酸甲酯。催化劑的添加量可為每1莫耳的聚醯胺-聚羥基醯胺共聚物的重現單元使用0.01~20莫耳為佳。
<樹脂清漆>
本發明之樹脂清漆係將前述合成的聚合物溶解於有機溶劑中，及可選擇地添加其他添加劑，如有機矽(氧)烷化合物、環氧化合物、光起始劑、感光性化合物、密著促進劑、催化劑、熱起始劑等。藉此，有利於聚合物的後續應用，例如，可應用於製造顯示器中的塑膠基板，可作為感光樹脂，或可作為電子元件的保護層。
本發明之樹脂清漆之黏度(ηln)係得自下式(1)，係 將聚合物溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮溶劑中，配製成濃度為0.5克/100毫升之溶液，並於30℃下測量溶液之黏度：
樹脂清漆根據黏度與揮發性考量，其固體含量可為但不限於5wt%~30wt%為佳。當固體含量偏低，易使膜厚偏薄，當固體含量偏高，易影響塗佈品質。
製備樹脂清漆之溫度以0℃至150℃為佳，以20℃至50℃為更佳。
本發明之樹脂清漆之有機溶劑可為但不限於N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基己內醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯、γ-丁內醯胺、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丙基醚、乙二醇單丁基醚等，以上有機溶劑可單獨使用，亦可混合兩種以上同時使用。除了以上所列舉之有機溶劑，舉凡可溶解聚合物之有機溶劑，皆可使用。
本發明之樹脂清漆可選擇性地添加有機矽(氧)烷化合物，有機矽(氧)烷化合物可為但不限於胺基丙基三甲氧基矽烷、胺基丙基三乙基矽烷、乙烯基甲基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環已基)乙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、N-乙氧羰基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-乙氧羰基-3- 胺基丙基三乙氧基胺矽烷、N-三乙氧基甲矽烷基丙基三伸乙基三胺、N-三甲氧基甲矽烷基丙基三伸乙基三胺、N-雙(氧基伸乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-雙(氧基伸乙基)-3-胺基丙基三乙基矽烷等。有機矽(氧)烷化合物於樹脂清漆中的含量，係在不影響原樹脂清漆所要求特性的前提下，能改善樹脂清漆對基板表面之密著性與流平性為原則，若有機矽(氧)烷化合物的含量過多，所形成的膜易產生不易離型的現象；若樹脂清漆中的有機矽(氧)烷化合物的含量過少，所形成的膜易產生流平不良的現象。因此本發明之樹脂清漆中，若以聚合物的總重量為100重量份，其中有機矽(氧)烷化合物含量較佳為0.01~5重量份，更佳為0.1~3重量份。
本發明之樹脂清漆可選擇性地添加環氧化合物，環氧化合物可為但不限於乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1,6-己烷二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二縮水甘油醚、1,3,5,6-四縮水甘油-2,4-己烷二醇、N,N,N',N'-四縮水甘油基-間-苯二甲苯、1,3-雙(N,N-二縮水甘油胺基甲基)環己烷、N,N,N',N'-四縮水甘油基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、3-(N-烯丙基-N-縮水甘油基)胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(N,N-二縮水甘油基)胺基丙基三甲氧基矽烷、9,9-二[(2,3-環氧丙氧基)苯基]芴。環氧化合物於樹脂清漆中的含量，係在不影響原樹脂清漆所要求特性的前提下，且能改善樹脂清漆對基板表面之密著性為原則。若環氧化合物含量過多，所形成的膜易產生不易離型的現象；若環氧化合物含量過少， 所形成的樹脂清漆易產生密著不佳的現象。因此本發明之樹脂清漆，若以樹脂清漆總重量為100重量份，其中環氧化合物的含量較佳為0.01~3重量份，更佳為0.1~2重量份。
本發明之樹脂清漆可選擇性地添加感光性化合物，具體舉例但不限如下列式(vi-1)或式(vi-2)所示之化合物： 其中R為氫、NAC4或NAC5，NAC4及NAC5的結構如下所示：
本發明之樹脂清漆可選擇性地添加催化劑，具體舉例但不限如下列化合物：對甲苯磺酸或對甲苯磺酸甲酯。
<絕緣膜>
本發明提供一種絕緣膜，其係以前述聚合物所製成。
具體言之，形成絕緣膜之方法包含以下步驟：首先，將聚合物製備為樹脂清漆，將樹脂清漆藉由滾輪塗佈法、旋轉塗佈法或印刷法施加於玻璃基板上以形成一塗覆層。其次，對塗覆層進行加熱烘烤以形成薄膜，加熱烘烤的目的是移 除樹脂清漆內的有機溶劑，此外，當聚合物包含聚醯胺酸或聚羥基醯胺等片段時，加熱烘烤可促進脫水閉環反應。一般而言，加熱烘烤之溫度可為80℃~300℃，或者為100℃~240℃。所形成之薄膜之厚度可為但不限於0.005微米~50微米。之後，將烘烤後的薄膜再經100℃~200℃加熱烘烤以消除熱應力，接者以刀片輕刮膜四周並取下，即可獲得本發明的絕緣膜。
藉此，絕緣膜具有良好的金屬密著性，有利於作為顯示器的塑膠基板，或者可作為電子裝置中的絕緣元件，如保護層，而具有寬廣的應用範圍。
<電子裝置>
本發明提供一種電子裝置，包含絕緣膜，其係以前述聚合物所製成。關於絕緣膜的細節請參照上文，在此不予贅述。
電子裝置可為顯示裝置，例如，電子裝置可為可撓曲的有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，OLED)顯示器或者電子紙顯示器，而絕緣膜係作為其中具有可撓性的塑膠基板。
或者，電子裝置可為半導體裝置，而絕緣膜係作為其中的可撓性電路基板、各種配線被覆保護劑、耐熱性黏接劑、電線或電纜絕緣被膜等。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例予以詳細說明，然本發明並不以所揭露的具體實施例為限。
<二胺化合物的合成>
二胺化合物(i-1)之合成：二胺化合物(i-1)的合成方式如反應方程式1如下所示：
具體步驟如下：將23.5g的3,5-二硝基苯醯氯溶於N,N-二甲基乙醯胺(dimethylacetamide，DMAc)中，並添加2當量的吡啶，接著將8.48g的3-胺基-1,2,4-三唑，於0℃下緩慢滴入，反應溫度不可超過3℃。反應6小時後，加入水使固體析出，收集固體並以0.1N鹽酸清洗固體2次，再以飽和的碳酸鉀水溶液清洗固體，接著再以純水清洗2次，最後以乙醇清洗後可得中間產物S-1。接著，取20g的中間產物S-1以N-甲基-2-吡咯烷酮溶解，加入5重量百分比的鈀金屬活性碳，並於25℃下緩緩滴入80%聯胺水合物20g，反應18小時後，過濾收集濾液，抽乾後可得產物，將產物以氣相層析質譜儀進行分析，請參照第1圖，其為二胺化合物(i-1)的氣相層析質譜儀結果圖，由第1圖可知，滯留時間27.14分鐘的沖提物為二胺化合物(i-1)，其分子量為283，產物為二胺化合物(i-1)。
<聚合物的合成>
合成例1~11：將二胺化合物、其他二胺化合物、二酸酐化合物依照表一的種類以及比例，依序添加於N-甲基-2-吡咯烷酮中，製備成固體含量為15wt%的溶液，於40℃下反應5~6小時，即可得到包含聚醯胺酸的反應溶液。若需要亞胺化，將包含聚醯胺酸的反應溶液經稀釋後添加適當比例的吡啶與乙酸酐，於100℃~110℃下進行脫水閉環反應3~4小時，以得到包含聚醯亞胺或聚醯亞胺-聚醯胺酸的反應溶液。之後將反應溶液倒入乙醇中進行析出，並以乙醇進行清洗純化，最後收集固體並減壓乾燥，可得聚合物。並以凝膠滲透層析儀(Gel Permeation Chromatography；GPC)量測聚合物的重量平均分子量(Mw)，並紀錄於表一中。
表一中，其他二胺化合物(v-1)的結構如下：
合成例12~16：將二胺化合物、其他二胺化合物、二醯氯化合物、封端劑依照表二的種類以及比例，依序添加於N-甲基-2-吡咯烷酮中，製備成固體含量為15wt%的溶液，於0℃下反應5~6小時，即可得到包含聚醯胺-聚羥基醯胺的反應溶液。之後將反應溶液倒入甲醇/水的體積比為1：1的混合溶液中進行析出，並以甲醇/水的體積比為1：1的混合溶液進行清洗純化，最後收集固體並減壓乾燥，可得聚合物。並以GPC量測聚合物的重量平均分子量(Mw)，紀錄於表二中。
實施例1~14以及比較例1’~4’：依據表三所示的混配比例，將聚合物溶解於γ-丁內酯或N-甲基-2-吡咯烷酮中，製備成固體含量為15wt%的溶液，並以直徑1微米的過濾器過濾，所收集的濾液為實施例1~14以及比較例1’~4’的樹脂清漆。將實施例1~14以及比較例1’~4’的樹脂清漆分別藉由旋轉塗佈機施加於玻璃基板上，且以250℃的加熱板進行乾燥20分鐘，所得厚度為10微米的薄膜，即為實施例1~14以及比較例1’~4’的絕緣膜。將實施例1~14以及比較例1’~4’進行金屬密著性、耐熱性以及機械特性的評估，評估結果紀錄於表三，評估方法請參照下文。
由表三可知，本發明的實施例1~14，其金屬密著性皆為佳或優，而比較例1’~4’未使用式(i)的二胺化合物作為生成聚合物的單體，其金屬密著性皆為劣，顯見本發明藉由以式(i)的二胺化合物作為生成聚合物的單體，可使所生成的聚合物具有良好的金屬密著性。此外，由實施例1、2，或者由實施例3、4、5，可知當增加二胺化合物(i)的使用量，可提升金屬密著性。由實施例1~11以及實施例12~13可知，當提升聚合物的分子量，可進一步提升機械特性。由實施例1~11以及實施例14可知，當使用的二酸酐化合物為芳香族二酸酐化合物時，有助於提升耐熱性與機械特性。
實施例15~17以及比較例5’~7’：依照表四所示之 混配比例將聚合物、二胺化合物(i-1)、感光性化合物(PAC)、環氧化合物、催化劑等成份，溶解於γ-丁內酯(GBL)、丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate，PGMEA)中，並以直徑1微米之過濾器過濾，所收集之濾液即實施例15~17以及比較例5’~7’之樹脂清漆。將實施例15~17以及比較例5’~7’的樹脂清漆分別藉由旋轉塗佈機施加於玻璃基板上，且以250℃的加熱板進行乾燥20分鐘，所得厚度為10微米的薄膜，即為實施例15~17以及比較例5’~7’的絕緣膜。將實施例15~17以及比較例5’~7’進行金屬密著性以及顯影性的評估，評估結果紀錄於表四，評估方法請參照下文。
表四中，PAC為TPD423，購自MIWON、環氧 化合物為9,9-二[(2,3-環氧丙氧基)苯基]芴、催化劑為對甲苯磺酸甲酯。
由表四可知，本發明的實施例15~17，其金屬密著性皆為佳或優，而比較例5’~6’未使用式(i)的二胺化合物作為生成聚合物的單體，其金屬密著性皆為差，顯見本發明藉由以二胺化合物(i)作為生成聚合物的單體，可使所生成的聚合物具有良好的金屬密著性。由實施例15~16以及實施例17可知，當聚合物的末端官能基為飽和末端官能基時，可進一步提升顯影性。由實施例15~17與比較例7’可知，當式(i)的二胺化合物以添加的方式，而非作為生成聚合物的單體(即聚合物不包含式(i)的二胺化合物的殘基)，不利於提升金屬密著性。
<實施例的評估方法>
實施例1~17以及比較例1’~7’的性質量測方式如下。
金屬密著性：將實施例1~17以及比較例1’~7’的樹脂清漆塗佈於鉬/鋁(Mo/Al)合金薄膜玻璃，並經由2.38%TMAH室溫下浸泡10分鐘後，清洗乾燥，以百格測試法(ASTM M3359)進行檢測，檢測結果以0B-5B表示，其中0B代表劣，1B-2B代表差，3B為中，4B為佳，5B為優。
耐熱性：以熱重分析儀(Thermogravimetric analysis，TGA；型號為TA-TAQ500)對實施例1~17以及比較例1’~7’的絕緣膜進行分析，在氮氣下由室溫量測至800℃，並以每分鐘增加10℃的速度升溫，量測熱裂解溫度(Td)， 以Td5% 550℃為優，450℃Td5%<550℃為佳，Td5%<450℃為劣。
機械特性：以萬能拉力機(型號為SHIMADZU EZ-L)對實施例1~17以及比較例1’~7’的絕緣膜進行量測，以斷裂伸張率(Eb)20%為優，10%Eb<20%為佳，5%Eb<10%為差，Eb<5%為劣。
顯影性：以最低曝光量(Eth)的量測方法，係將實施例15~17以及比較例5’~7’之樹脂清漆塗佈於玻璃基板形成2μm~4μm的塗覆層，玻璃基板可選用康寧公司(Corning Inc.)所生產的0.5mm厚的EXG玻璃，或日本電氣硝子公司(Nippon Electric Glass Co,Ltd)所生產的0.5mm厚的OA-10玻璃，將塗覆層進行加熱烘烤得到感光樹脂後，進行I-Line曝光以及顯影，其中顯影係以氫氧化四甲基銨(tetramethylammonium hydroxide，TMAH)作為顯影劑進行60秒，之後，觀察在何種能量下無殘膜，所得的能量即為Eth。Eth120mJ/cm2為佳，>120mJ/cm2為差。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

  1. 一種二胺化合物，其具有如式(i)所示之一結構： 其中，該X為-O-、-COO-、-NH-、-CONH-或-NHCO-，該Y為單鍵或二價脂肪族烴基，該Z為包含至少三個氮的芳香雜環。
  2. 一種聚合物，其係以申請專利範圍第1項所述之二胺化合物進行一聚合反應所生成，其中該聚合物包含式(I)及/或式(II)及/或式(III)所示之一結構： 其中該A 1係二價有機基，該A 2及該A 3係各自獨立為四價有機基，該E 1、該E 2及該E 3係各自獨立為申請專 利範圍第1項所述之二胺化合物的殘基。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的聚合物，其中該聚合物更包含式(IV)及/或式(V)所示之一結構： 其中該T 1及該T 2係各自獨立為二價有機基，該M 1及該M 2係各自獨立為四價有機基。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的聚合物，其中該聚合物為聚醯胺、聚醯胺酸、聚醯亞胺或其共聚物。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的聚合物，其中該聚合反應的反應物更包含其他二胺化合物。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的聚合物，其中基於該聚合物為100莫耳百分比，該式(I)、該式(II)及該式(III)的含量總和大於或等於5莫耳百分比。
  7. 如申請專利範圍第2項所述的聚合物，其中該聚合物更包含有飽和末端官能基。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的聚合物，其中該A 2及A 3係各自獨立為芳香族二酸酐化合物的殘基。
  9. 一種絕緣膜，其係由如申請專利範圍第2項至第8項中任一項所述之聚合物所製成。
  10. 一種電子裝置，包含：一絕緣膜，其係由如申請專利範圍第2項至第8項中任一項所述之聚合物所製成。
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