专利名称：聚合物-有机粘土复合物的制备方法及源于它的制品的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及聚合物-有机粘土复合物的制备方法以及这种复合物的用途，例如在形成溶剂流延膜中的用途。本公开还描述了包含聚酰亚胺的溶剂流延膜和制备这种制品的 方法。所述膜通过二酐组分和二胺组分的聚合反应形成，并且Tg为180°C至450°C，尤其是190°C或更大，并且其中所述膜具有a)小于70ppm/° C，尤其是小于60ppm/° C的CTE ；b)0. I微米至250微米，尤其是5至250微米的厚度；以及，c)含有小于5wt%的残留溶剂。
背景技术：
热塑性片材和膜具有广泛的应用。例如，可发现热塑性膜和片材用于汽车应用、电子应用、军事应用、器具、工业设备和家具中。膜的一种重要的用途是在柔性电路(flex circuit)应用上用作基材或涂层。为了用于这个用途中，新的膜应该满足对于柔性电路基材关键的两个要求，即低热膨胀系数(CTE)和高温耐受性(尤其是当使用高温制造步骤时)。需要低CTE尽可能紧密地与铜的CTE(CTE=17ppm/° C)相匹配。这防止膜在作为铜层或铜电路迹线的基材时因温度变化而卷曲。低CTE还防止铜和基材层之间在热循环时尺寸不匹配地变化，其通过减少图案化的铜迹线的应力和疲劳而增加最终柔性电路的寿命。换句话说，当柔性电路板的膜基材和施加的导电金属层以相同的比率膨胀和收缩时，对柔性电路板的性质是有利的。当这些层不以相同的比率膨胀和收缩时，会并且一定会出现与粘结以及层的取向相关的问题。尽管小于70ppm/° C，具体地小于60ppm/° C，甚至更具体地小于30ppm/° C的CTE将容许热循环时有低的翘曲，且是通常目标，但是当该膜的CTE变得与铜的CTE更加接近时将会取得更好的结果。TMA或热机械分析试验CTE :膜样品的尺寸变化测定为温度的函数，并从这种变化的斜率计算出CTE。通常，必须在预期该膜在柔性电路加工过程中所经历的温度范围上测量CTE。20至250°C的温度范围是测定CTE的合理温度范围。高温耐受性也可以是基材膜耐受柔性电路制造过程中的焊接工艺的重要性质。对于新的无铅焊接工艺，该膜应该显示出对短期高温例如260°C的耐受性。对于温度耐受性的标准试验是焊剂漂浮试验(solder float test)，其中将小片的膜固定到软木上，并浸没在熔融焊剂中10秒。然后移除该膜，擦去焊剂，并检测该膜。如果存在任何可见的翘曲或起泡，该膜就不能通过该试验。虽然该试验没有标准的厚度，但是能够报道该膜通过焊剂漂浮试验的最小厚度。260°C和288°C的温度是分别用于与铅低共熔的焊剂和无铅的焊剂的标准焊剂漂浮温度。对柔性电路基材的低CTE和耐高温性要求已经通过使用聚酰亚胺膜而得到解决。许多可商购的聚酰亚胺(PI)膜具有高玻璃化转变温度(大于350°c)，并且可以是部分交联的，具有优异的温度耐受性。这些膜中的聚合物分子在生产它们时受到轻微应力，导致聚合物分子的对齐并且赋予PI膜低的CTE。由于该膜从未经历高于材料的玻璃化转变温度(Tg)的温度,所以 应力不能得到松弛,而该膜在柔性电路制造(flex fabrication)温度时是尺寸稳定的。 由于热塑性片材和膜使用于越来越广泛的应用中，越来越需要热塑性片材和膜能够经受住一段合适时期的高温而不显著劣化。越来越需要膜具有a)低于70ppm/° C，具体地低于30ppm/° C的CTE，并且技术上尽可能地接近于铜的CTE ;和b)高的耐热性。
发明内容
本发明涉及制备聚合物-有机粘土复合物的方法和源于其的制品，例如热塑性片材和膜。所述片材和膜可用于广泛应用中，例如汽车应用、电子应用、军事应用、器具、工业设备和家具中。在一实施方案中，制备聚合物-有机粘土复合组合物的方法包括合并溶剂与未剥落的有机粘土从而提供第一混合物，其中所述未剥落的有机粘土包含交替的无机硅酸盐层和有机层，并在所述娃酸盐层之间具有初始间距(initial spacing);将该第一混合物暴露于激发条件(energized condition)下以提供第二混合物,所述激发条件的强度和时期足以增大所述无机硅酸盐层的初始间距；使该第二混合物与聚合物组分接触，从而该聚合物组分填充位于至少一对硅酸盐层之间的至少一区，其中所述聚合物组分至少部分可溶于所述溶剂中；以及从第二混合物中除去至少一部分溶剂，其中无机硅酸盐层在除去溶剂之后仍被聚合物分隔。在另一实施方案中，制备聚合物-有机粘土复合组合物的方法包括合并溶剂与未剥落的有机粘土从而提供第一混合物，其中所述有机粘土包含交替的无机硅酸盐层和有机层，以及式(I)的季有机阳离子，
权利要求
1.一种制备聚合物-有机粘土复合组合物的方法，其包括 合并溶剂与未剥落的有机粘土从而提供第一混合物，其中所述未剥落的有机粘土包含交替的无机硅酸盐层和有机层，并且在硅酸盐层之间具有初始间距； 将该第一混合物暴露于激发条件下从而提供第二混合物，所述激发条件的强度和时期足以增大所述无机硅酸盐层的初始间距； 使该第二混合物与聚合物组分接触，从而所述聚合物组分填充位于至少一对硅酸盐层之间的至少一区，其中所述聚合物组分至少部分可溶于所述溶剂中；以及 从所述第二混合物中除去至少一部分所述溶剂，其中所述无机硅酸盐层在除去溶剂之后仍被所述聚合物分隔。
2.权利要求I的方法，其中所述激发条件是通过超声能量源产生的。
3.权利要求I的方法，其中超声能量源为超声波液体处理器。
4.权利要求I的方法，其中所述激发条件是通过高剪切混合机产生的。
5.权利要求I的方法，其中该能量的强度和时期足以使有机粘土的初始d-间距净增 大。
6.权利要求I的方法，其中将第一混合物暴露于激发条件下，该激发条件的强度和时期足以使无机硅酸盐层的初始间距增大数量5埃 90埃。
7.权利要求I的方法，其中无机硅酸盐层的初始间距的增大导致了无机硅酸盐层的无规间距。
8.权利要求I的方法，其中有机粘土的初始d-间距的净增大为约10%至约500%。
9.权利要求I的方法，其中所述有机粘土还包含式(I)的季有机阳离子
10.权利要求9的方法，其中所述季有机阳离子为季鱗阳离子。
11.权利要求I的方法，其中所述有机粘土还包含式(2)的季鱗阳离子
12.权利要求I的方法，其中所述有机粘土还包含式(3)的季鱗阳离子
13.权利要求9的方法，其中所述季有机阳离子为季铵阳离子。
14.权利要求I的方法，其中所述有机粘土还包含式(4)的吡啶鎗阳离子
15.权利要求14的方法，其中所述有机粘土还包含式(5)的季吡啶鎗阳离子
16.权利要求I的方法，其中所述无机硅酸盐层源于选自下组的无机粘土高岭石，地开石，珍珠陶土，叙永石，叶蛇纹石，纤蛇纹石，叶蜡石，蒙脱石，贝得石，绿脱石，皂石，锌蒙脱石，富镁蒙脱石，锂蒙脱石，四甲硅烷化云母，钠带云母，白云母，珍珠云母，滑石，蛭石，金云母，黄绿脆云母，绿泥石，人造硅酸盐，及其组合。
17.权利要求I的方法，其中所述溶剂选自下组N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、环丁砜、四氢呋喃、二苯甲酮、环己酮、苯酚、邻甲酚、对甲酚、间甲酚、苯酚、乙基苯酚、异丙基苯酚、叔丁基苯酚、二甲酚、三甲基苯酚、氯苯酚、二氯苯酚、苯基苯酚、在烷基中具有I至约4个碳原子的乙二醇单烷基醚、在烷基中具有I至约4个碳原子的二甘醇单烷基醚、乙二醇单芳基醚、丙二醇单芳基醚、四甲基脲、苯氧乙醇、丙二醇苯基醚、苯甲醚、藜芦醚、邻二氯苯、氯苯、三氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、吡啶、N-环己基吡咯烷酮、乳酸乙酯、离子液体，及其组合。
18.权利要求I的方法，其中所述聚合物-有机粘土复合物包含选自下组的聚合物 聚氯乙烯，聚烯烃，聚酯，聚酰胺，聚砜，聚酰亚胺，聚醚酰亚胺，聚醚砜，聚苯硫醚，聚醚酮，聚醚醚酮，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，聚苯乙烯，聚丁二烯，聚(丙烯酸酯)，聚(烷基丙烯酸酯)，聚丙烯腈，聚缩醛，聚碳酸酯，聚苯醚，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，聚乙酸乙烯酯，液晶聚合物，芳族聚酯，乙烯-四氟乙烯共聚物，聚氟乙烯，聚偏二氟乙烯，聚偏二氯乙烯，聚四氟乙烯，及包含至少一种前述聚合物的组合。
19.权利要求I的方法，其中所述聚合物-有机粘土包含聚醚砜。
20.权利要求I的方法，其中所述聚合物-有机粘土复合物包含聚酰亚胺。
21.权利要求I的方法，其中所述聚合物-有机粘土复合物包含聚醚酰亚胺。
22.权利要求I的方法，其中所述聚合物-有机粘土复合物包含聚醚酮。
23.权利要求I的方法，其中所述聚合物-有机粘土复合物包含具有约180°C至约450 0C的玻璃化转变温度的聚合物。
24.权利要求I的方法，其中除去至少一部分溶剂是在脱挥发型挤出机中进行的。
25.—种制备聚合物-有机粘土复合组合物的方法，所述方法包括 合并溶剂与未剥落的有机粘土从而提供第一混合物，其中所述有机粘土包含交替的无机硅酸盐层和有机层，以及式(I)的季有机阳离子
26.权利要求25的方法，其中所述溶剂是在脱挥发型挤出机上除去的。
27.包含通过权利要求I的方法制备的聚合物-有机粘土复合物的制品。
28.权利要求27的制品，其呈厚度0.f 1000微米的膜的形式。
29.权利要求28的制品，其中所述膜为溶剂流延膜。
30.一种制备聚合物-有机粘土复合物的方法，其包括 合并溶剂与未剥落的有机粘土，从而形成第一混合物，其中所述有机粘土包含交替的无机硅酸盐层和有机层，并且在所述硅酸盐层之间具有初始间距； 将该第一混合物暴露于激发条件下从而形成第二混合物，所述激发条件的强度和时期足以增大所述无机硅酸盐层的初始间距； 使第一或第二混合物与聚合物前体接触；使聚合物前体聚合从而形成聚合物；以及 从第二混合物除去至少一部分所述溶剂，其中无机硅酸盐层在除去溶剂之后仍被聚合物分隔。
31.权利要求30的方法，其中所述聚合至少部分发生在所述暴露的过程之中。
32.权利要求30的方法，其中所述聚合至少部分发生在所述暴露之后。
33.权利要求30的方法，其中所述聚合至少部分发生在所述除去溶剂的过程之中。
34.权利要求30的方法，其中所述聚合物前体为聚酰胺酸。
35.权利要求30的方法，其中所述聚合物前体包括二酐组分和二胺组分。
36.一种制备聚合物-有机粘土复合物的方法，其包括 合并溶剂、未剥落的有机粘土、二酐组分和二胺组分，从而形成第一混合物，其中所述有机粘土包含交替的无机硅酸盐层和有机层，并且在所述硅酸盐层之间具有初始间距；将该第一混合物暴露于激发条件下从而形成第二混合物，所述激发条件的强度和时期足以增大所述无机硅酸盐层的初始间距； 使所述二酐组分与所述二胺组分聚合从而形成聚酰胺酸；以及从聚酰胺酸混合物中除去至少一部分所述溶剂，从而提供聚酰亚胺，其中无机硅酸盐层在除去溶剂之后仍被聚酰亚胺分隔。
全文摘要
一种制备聚合物-有机粘土复合组合物的方法，其包括合并溶剂与未剥落的有机粘土从而提供第一混合物，其中所述未剥落的有机粘土包含交替的无机硅酸盐层和有机层，并且在硅酸盐层之间具有初始间距；将该第一混合物暴露于激发条件下从而提供第二混合物，所述激发条件的强度和时期足以增大无机硅酸盐层的初始间距；使该第二混合物与聚合物组分接触，从而所述聚合物组分填充位于至少一对硅酸盐层之间的至少一区，其中所述聚合物组分至少部分可溶于所述溶剂中；以及从第二混合物除去至少一部分所述溶剂，其中无机硅酸盐层在除去溶剂之后仍被聚合物分隔。
文档编号C08K3/34GK102732034SQ20121025945
公开日2012年10月17日 申请日期2007年6月25日 优先权日2006年6月26日
发明者埃里克.哈格伯格, 塔拉.J.马伦, 戴维.B.霍尔, 约翰.L.马克赛姆, 罗伊.R.奥德尔, 艾伯特.S.斯特拉, 萨拉.E.吉诺维斯, 詹姆斯.M.怀特, 陈国邦 申请人:沙伯基础创新塑料知识产权有限公司