[发明专利]用作取向膜材料的聚合物及取向膜的制备方法

权利要求书

1.一种用作取向膜材料的聚合物，其特征在于，包含聚酰亚胺分子链、及以支链的形式与所述聚酰亚胺分子链相连接的硅氧烷化合物分子，所述硅氧烷化合物分子具有连接性基团R及功能性基团R’，所述连接性基团R用于与所述聚酰亚胺分子链相连接，所述功能性基团R’用于控制液晶分子的预倾角，起到配向作用，其中，R为-(CO)OH，-(CO)NH₂，-OH，或R’为具有3-10个碳原子的直链烷基或支链烷基、其中某个CH₂基团被-CH＝CH-、-C≡C-、苯基、环烷基所取代的具有3-10个碳原子的直链烷基或支链烷基、或苯基。

2.如权利要求1所述的用作取向膜材料的聚合物，其特征在于，所述硅氧烷化合物分子与聚酰亚胺分子链通过以下两种方式之一进行连接：

(Ⅰ)所述硅氧烷化合物分子中的连接性基团R结合到所述聚酰亚胺分子链中，使得所述硅氧烷化合物分子中除该连接性基团R以外的部分以支链的形式悬挂在所述聚酰亚胺分子链的侧部；

(Ⅱ)所述硅氧烷化合物分子中的连接性基团R与所述聚酰亚胺分子链相连接，使得整个硅氧烷化合物分子以支链的形式悬挂在所述聚酰亚胺分子链的侧部。

3.如权利要求1所述的用作取向膜材料的聚合物，其特征在于，所述聚酰亚胺分子链的结构式为其中，n和m为大于0的自然数。

4.如权利要求1所述的用作取向膜材料的聚合物，其特征在于，所述硅氧烷化合物为树形硅氧烷化合物，所述树形硅氧烷化合物的分子式为R₁Si_nO_n-1R’_2n+1，其中，n＝4或13；

所述树形硅氧烷化合物的粒径为1-3nm。

5.如权利要求1所述的用作取向膜材料的聚合物，其特征在于，所述硅氧烷化合物为笼型低聚倍半硅氧烷化合物，所述笼型低聚倍半硅氧烷化合物的分子式为R₁Si_nO_1.5nR’_n-1，其中，n＝6,8,10,或12；

所述笼型低聚倍半硅氧烷化合物的粒径为1-3nm。

6.如权利要求1所述的用作取向膜材料的聚合物，其特征在于，所述硅氧烷化合物分子在所述聚合物中的质量百分比为1～50wt％。

7.一种取向膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、按照硅氧烷化合物、二酐类单体、及二胺类单体的摩尔比为1～50：100：50～99的比例称取硅氧烷化合物、二酐类单体、及二胺类单体；

所述硅氧烷化合物分子具有连接性基团R及功能性基团R’，所述连接性基团R用于与所述聚酰亚胺分子链相连接，所述功能性基团R’用于控制液晶分子的预倾角，起到配向作用，其中，R为-(CO)OH，-(CO)NH₂，-OH，或R’为具有3-10个碳原子的直链烷基或支链烷基、其中某个CH₂基团被-CH＝CH-、-C≡C-、苯基、环烷基所取代的具有3-10个碳原子的直链烷基或支链烷基、或苯基；

步骤2、提供适量溶剂，将步骤1所称取的二酐类单体、硅氧烷化合物、及二胺类单体溶解于所述溶剂中，制得取向膜前体材料；

步骤3、提供一基板，将所述步骤2制得的取向膜前体材料涂布到基板表面；

步骤4、对涂布在所述基板表面的取向膜前体材料进行预固化，预固化的温度为100～130℃，预固化的持续时间为1～10min；

步骤5、对涂布在基板表面的取向膜前体材料进行主固化，主固化的温度为210～240℃，主固化的持续时间为20～40min，制得取向膜。

8.如权利要求7所述的取向膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述硅氧烷化合物为树形硅氧烷化合物或笼型低聚倍半硅氧烷化合物。

9.如权利要求7所述的取向膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷和丁内酯中的一种或多种的组合。

10.如权利要求7所述的取向膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2制得的一种取向膜前体材料，包含硅氧烷化合物、二酐类单体、二胺类单体、及溶剂，其中，所述硅氧烷化合物的摩尔含量n1、所述二酐类单体的摩尔含量n2、及所述二胺类单体的摩尔含量n3之间的比例为n1：n2：n3＝1～50：100：50～99，且n2＝n1+n3；

并且所述硅氧烷化合物在所述取向膜前体材料中的质量百分比为0.01～0.5wt％。