脱模剂用化合物及其制备方法
阅读说明：本技术 脱模剂用化合物及其制备方法 (Compound for mold release agent and preparation method thereof ) 是由 金炫中 金洪彻 李圣徒 于 2020-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种超薄型脱模剂及其制备方法,更详细地涉及一种即使在连续蒸镀机中连续或不连续地施加热,也可以以超薄形式进行涂覆而没有热变形的脱模剂的制备方法。(The present invention relates to an ultra-thin release agent and a method for preparing the same, and more particularly, to a method for preparing a release agent that can be coated in an ultra-thin form without thermal deformation even if heat is continuously or discontinuously applied in a continuous vapor deposition machine.)
技术领域
本发明涉及一种脱模剂用化合物及其制备方法，更详细地涉及一种即使在连续蒸镀机中连续或不连续地施加热，也可以以超薄形式进行涂覆而没有热变形的脱模剂用化合物及其制备方法。
背景技术
随着使用塑料薄膜的工业增加，对具有附加功能的膜涂层的需求增加，并且需要各种涂覆技术。对薄膜进行涂覆时可以连续涂覆的连续涂覆工艺取得许多技术进步。
将利用氨基醇酸树脂等的脱模剂(韩国授权专利第10-1541989号)或有机硅脱模剂(韩国专利公开公报第10-2015-0008696号)、氟系脱模剂(日本公开专利公报第2014-129517号)等添加到树脂材料中并用作薄膜的硬涂层材料，或者即使直接被用作脱模剂，也大部分通过湿法涂覆工艺被广泛利用，例如通过旋涂等湿法进行涂覆并光固化等的具有1微米以上的膜厚度的脱模剂(韩国专利公开公报第10-2019-0088462号)。
在湿法涂覆工艺的情况下，难以形成1微米以下的超薄膜，并且由于使用溶剂而引起大气污染问题等，因此，与这种湿法工艺相比，可以均匀地涂覆1微米以下的超薄膜的真空蒸镀工艺得到发展。真空蒸镀工艺主要是间歇式工艺，但为了提高生产性以及有效的层压，可以连续进行的卷对卷等连续蒸镀技术也得到进步。
此外，随着先进的IT技术的发展，引入了复杂的连续蒸镀工艺，例如对显示器基板或电路板等连续地进行涂覆或脱膜等。例如，用于容易地去除后续的功能性涂层的脱膜层也需要即使在真空蒸镀机中连续或不连续地施加热也可以蒸镀涂覆而没有变形的功能。但是，通过连续蒸镀来涂覆现有的脱模剂时，由于施加的热，蒸发时变形并分解，或者熔化并在用于蒸镀材料的坩埚等热源周围固化，或者冷却后再次施加热来进行蒸镀时可能无法再次使用，并且由于大部分脱模剂为液态，在真空状态下以液相存在时不稳定，因此具有污染蒸镀机内部的缺点。
因此，需要开发一种固体粉末形式的脱模剂，在蒸镀机中将该脱模剂连续地进行蒸镀涂覆时应具有热稳定性，在不连续地进行加热和冷却时也应没有热变形，而且不会在长时间的高真空状态下由于不期望的蒸发而污染蒸镀机内部，并且操作人员可以容易地进行处理。
发明内容
要解决的技术问题
为了解决这种问题，本发明的目的在于提供一种化学品处理容易且可以在真空状态下以稳定的固态的脱膜剂形成超薄膜的脱模剂用化合物及其制备方法。
技术方案
根据本发明的第一方面，提供一种包含由以下化学式1表示的结构的脱模剂用化合物：
[化学式1]
所述化学式1中，L是碳原子数为1-20的脂肪族衍生物或芳香族衍生物；m和n分别为0或1；R1和R2各自独立地为氢原子或者具有取代或未取代的脂肪族烃基或全氟烷基的碳原子数为1-40的衍生物；B1和B2各自独立地为-O-、-COO-、-NHCOO-或它们的组合；G1和G2各自独立地为H、CH3、CH2A(其中，A为F、Cl、Br或I)或被省略；Y和Z各自独立地为碳原子数为1-6的烷基。
根据本发明的第二方面，提供一种包含由以下化学式2表示的结构的脱模剂用化合物：
[化学式2]
所述化学式2中，L1和L2各自独立地为碳原子数为1-40的脂肪族衍生物或芳香族衍生物；m、n、o和p分别为0或1；R1、R2、R3和R4各自独立地为氢原子或者具有取代或未取代的脂肪族烃基或全氟烷基的碳原子数为1-40的衍生物；B1、B2、B3和B4各自独立地为-O-、-COO-、-NHCOO-或它们的组合；G1和G2各自独立地为H、CH3、CH2A(其中，A为F、Cl、Br或I)或被省略；Y和Z各自独立地为碳原子数为1-6的烷基；X为-CH2-或-O-。
根据本发明的第三方面，提供一种包含所述脱模剂用化合物的脱模剂。
根据本发明的第四方面，提供一种将脱模剂进行真空蒸镀的涂覆方法。
有益效果
本发明的脱模剂用化合物改善了在连续或间歇性地进行蒸镀的连续或不连续蒸镀机系统中通过热变形和化学键合而变形的现有的脱模剂的弱点，本发明的脱模剂用化合物具有可以在真空蒸镀机中蒸镀的300-4000g/mol的分子量，并且排除了可能会发生热变形的官能团，以在不会发生由于蒸镀时脱膜材料受到的热分解或化学键合等而引起的分子量的变化或变形的情况下可以进行蒸镀，而且即使施加连续或不连续地重复的蒸镀热，也可以以超薄形式进行连续蒸镀或间歇性蒸镀的连续操作，而不会发生由于热分解或键合而引起的变形，因此可以提高生产性。此外，本发明的脱模剂用化合物的特征在于，可以用如醇等溶剂容易地去除，因此可以容易地进行脱膜工艺。
附图说明
图1是示出本发明的实施例1的在真空蒸镀机中进行蒸镀时发生的根据时间的坩埚中的温度稳定性、厚度变化和蒸镀机中的真空度变化的图表。
图2示出通过重复加热数次来进行蒸镀时的材料状态的变化、涂覆表面的接触角的变化和涂覆后的雾度的变化的结果。
具体实施方式
以下，对本发明进行更详细的说明。
本发明的脱模剂用化合物包含由以下化学式1或化学式2表示的结构：
[化学式1]
所述化学式1中，L是碳原子数为1-20的脂肪族衍生物或芳香族衍生物；m和n分别为0或1；R1和R2各自独立地为氢原子或者具有取代或未取代的脂肪族烃基或全氟烷基的碳原子数为1-40的衍生物；B1和B2各自独立地为-O-、-COO-、-NHCOO-或它们的组合；G1和G2各自独立地为H、CH3、CH2A(其中，A为F、Cl、Br或I)或被省略；Y和Z各自独立地为碳原子数为1-6的烷基。
[化学式2]
所述化学式2中，L1和L2各自独立地为碳原子数为1-40的脂肪族衍生物或芳香族衍生物；m、n、o和p分别为0或1；R1、R2、R3和R4各自独立地为氢原子或者具有取代或未取代的脂肪族烃基或全氟烷基的碳原子数为1-40的衍生物；B1、B2、B3和B4各自独立地为-O-、-COO-、-NHCOO-或它们的组合；G1和G2各自独立地为H、CH3、CH2A(其中，A为F、Cl、Br或I)或被省略；Y和Z各自独立地为碳原子数为1-6的烷基；X为-CH2-或-O-。
本发明的脱模剂用化合物的总分子量可以为300-4000g/mol。
根据本发明的另一个方面，提供一种包含所述脱模剂用化合物的脱模剂。
根据本发明的另一个方面，提供一种将所述脱模剂进行真空蒸镀的涂覆方法。
本发明中使用的脱模剂用化合物或包含该脱模剂用化合物的脱模剂应为单一化合物而不是混合相，从而即使连续或不连续地重复蒸镀时，也可以稳定地实现脱模性而没有热变形。
此外，可以利用根据本发明制备的脱模剂通过连续或不连续的工艺进行真空蒸镀，在进行需要脱膜功能的蒸镀或涂覆后进行脱膜工艺时，除了干法的物理方法之外，还可以利用溶剂去除。尽管没有特别限定，但可以使用包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇的碳原子数为1-10的醇类和其它有机溶剂来去除脱模剂。
以下，通过合成例和实施例，对本发明进行更详细的说明。但是，本发明的范围并不限定于此。
[实施例]
1.合成例1
如下制备六亚甲基-双(全氟六乙基氨基甲酸酯)。
在100mL的圆底烧瓶中加入20g的全氟己基乙基醇和40g的1,3-双三氟甲基苯，并在常温下搅拌30分钟。在该溶液中加入4.62g的六亚甲基二异氰酸酯，在剧烈搅拌下缓慢地升温至75℃，加入一滴二月桂酸二丁基锡催化剂，并剧烈搅拌20小时。当确认FTIR光谱中的异氰酸酯峰(2270-2290cm-1)消失时，进行冷却，并利用旋转蒸发器初步去除溶剂和杂质，在1托(torr)和50℃的真空烘箱中进行二次提纯，获得白色粉末形式的固形物。NMR、FTIR和GC/MS光谱与以下结构一致。
<六亚甲基-双(全氟六乙基氨基甲酸酯)>
2.合成例2
如下制备4甲基-2,3苯基-双(全氟己基乙基氨基甲酸酯)。
在100mL的圆底烧瓶中加入20g的全氟己基乙基醇和40g的1,3-双三氟甲基苯，并在常温下搅拌30分钟。在该溶液中加入4.78g的甲苯-2,4-二异氰酸酯，在剧烈搅拌下缓慢地升温至75℃，加入一滴二月桂酸二丁基锡催化剂，并剧烈搅拌20小时。当确认FTIR光谱中的异氰酸酯峰(2270-2290cm-1)消失时，进行冷却，并利用旋转蒸发器初步去除溶剂和杂质，在1托(torr)和50℃的真空烘箱中进行二次提纯，获得白色粉末形式的固形物。NMR、FTIR和GC/MS光谱与以下结构一致。
<4甲基-2,3苯基-双(全氟己基乙基氨基甲酸酯)>
3.合成例3
如下制备1,4-亚苯基-双(全氟己基乙基氨基甲酸酯)。
在100mL的圆底烧瓶中加入20g的全氟己基乙基醇和40g的1,3-双三氟甲基苯，并在常温下搅拌30分钟。在该溶液中加入4.41g的对苯二异氰酸酯，在剧烈搅拌下缓慢地升温至75℃，加入一滴二月桂酸二丁基锡催化剂，并剧烈搅拌20小时。当确认FTIR光谱中的异氰酸酯峰(2270-2290cm-1)消失时，进行冷却，并利用旋转蒸发器初步去除溶剂和杂质，在1托(torr)和50℃的真空烘箱中进行二次提纯，获得白色粉末形式的固形物。NMR、FTIR和GC/MS光谱与以下结构一致。
<1,4-亚苯基-双(全氟己基乙基氨基甲酸酯)>
4.合成例4
如下制备亚甲基二苯基-双(全氟己基乙基氨基甲酸酯)。
在100mL的圆底烧瓶中加入20g的全氟己基乙基醇和40g的1,3-双三氟甲基苯，并在常温下搅拌30分钟。在该溶液中加入6.87g的亚甲基二苯基二异氰酸酯，在剧烈搅拌下缓慢地升温至100℃，加入一滴二月桂酸二丁基锡催化剂，并剧烈搅拌20小时。当确认FTIR光谱中的异氰酸酯峰(2270-2290cm-1)消失时，进行冷却，并利用旋转蒸发器初步去除溶剂和杂质，在1托(torr)和75℃的真空烘箱中进行二次提纯，获得白色粉末形式的固形物。NMR、FTIR和GC/MS光谱与以下结构一致。
<亚甲基二苯基-双(全氟己基乙基氨基甲酸酯)>
5.合成例5
如下制备2,4-二-2-辛烷基氨酯基甲苯。
在100mL的圆底烧瓶中加入10g的甲苯-2,4-二异氰酸酯和20g的甲苯，并在常温下搅拌30分钟。在该溶液中加入10g的2-辛烷，在剧烈搅拌下缓慢地升温至75℃，搅拌4小时，并且升温至90℃并剧烈搅拌16小时。当确认FTIR光谱中的异氰酸酯峰(2270-2290cm-1)消失时，进行冷却，并利用旋转蒸发器初步去除溶剂和杂质，在1托(torr)和90℃的真空烘箱中进行二次提纯，获得浅褐色/白色粉末形式的固形物。NMR、FTIR和GC/MS光谱与以下结构一致。
<2,4-二-2-辛烷基氨酯基甲苯>
6.合成例6
如下制备2,4-十二烷氨酯基甲苯。
在100mL的圆底烧瓶中加入10g的甲苯-2,4-二异氰酸酯和20g的甲苯，并在常温下搅拌30分钟。在该溶液中加入21.40g的1-十二烷醇，在剧烈搅拌下缓慢地升温至75℃，加入一滴二月桂酸二丁基锡催化剂，并剧烈搅拌20小时。当确认FTIR光谱中的异氰酸酯峰(2270-2290cm-1)消失时，进行冷却，并利用旋转蒸发器初步去除溶剂和杂质，在1托(torr)和75℃的真空烘箱中进行二次提纯，获得白色粉末形式的固形物。NMR、FTIR和GC/MS光谱与以下结构一致。
<2,4-十二烷氨酯基甲苯>
7.合成例7
如下制备癸二酸双(全氟己基乙基酯)。
在100mL的圆底烧瓶中加入20g的癸二酸和72.01g的全氟己基乙基醇，在剧烈搅拌下缓慢地升温至130℃，加入11.1ml的浓硫酸并剧烈搅拌20小时。此时，设置成可以在氮气气氛下将水进行冷凝并去除。将温度冷却至常温，然后加入2g的水滑石以去除酸，并进行过滤，获得清澈的溶液，对于该清澈的溶液，利用旋转蒸发器初步去除溶剂和杂质，在1托(torr)和75℃的真空烘箱中进行二次提纯，获得白色/浅褐色粉末形式的固形物。NMR、FTIR和GC/MS光谱与以下结构一致。
<癸二酸双(全氟己基乙基酯)>
8.合成例8
如下制备1,2,3,4,-丁烷四羧酸-四(全氟乙基酯)。
在100mL的圆底烧瓶中加入20g的全氟己基乙基醇和40g的1,3-双三氟甲基苯，并在常温下搅拌30分钟。在该溶液中加入3.21g的1,2,3,4-丁烷四羧酸，在剧烈搅拌下缓慢地升温至110℃，加入0.5ml的浓硫酸并剧烈搅拌20小时。此时，设置成可以在氮气气氛下将水进行冷凝并去除。将温度冷却至常温，然后加入2g的水滑石以去除酸，并进行过滤，获得清澈的溶液，对于该清澈的溶液，利用旋转蒸发器初步去除溶剂和杂质，在1托(torr)和75℃的真空烘箱中进行二次提纯，获得白色/浅褐色粉末形式的固形物。NMR、FTIR和GC/MS光谱与以下结构一致。
<1,2,3,4,-丁烷四羧酸-四(全氟乙基酯)>
9.合成例9
如下制备(2-全氟己基乙基醚乙基)苯。
在100mL的圆底烧瓶中加入20g的全氟己基乙基醇和40g的1,3-双三氟甲基苯，并在常温下搅拌30分钟。在该溶液中加入4.39g的氢氧化钠，在剧烈搅拌下缓慢地升温至65℃，并剧烈搅拌4小时。之后，加入11.18g的(2-溴乙基)苯，升温至75℃并剧烈搅拌5小时。之后，转移到分液漏斗，并在其中添加100g的浓度为3摩尔的盐酸，接着添加100g的丙酮，洗涤并过滤，获得清澈的溶液。对于该清澈的溶液，利用旋转蒸发器初步去除溶剂和杂质，在1托(torr)和75℃的真空烘箱中进行二次提纯，获得白色粉末形式的固形物。NMR、FTIR和GC/MS光谱与以下结构一致。
<(2-全氟己基乙基醚乙基)苯>
实施例1：干法真空蒸镀工艺的评价
利用上述合成例中的合成例2中制备的粉末进行真空蒸镀。将合成例中制备的粉末装入真空蒸镀机的泻流室中，并将根据时间的温度的升温过程、蒸镀过程中的真空蒸镀机中的真空度的变化和相应的厚度的增加之间的关系示于图1中。
实施例2：真空蒸镀特性的评价
使用所述合成例2中制备的粉末，将实施例1的过程重复进行数次。在通过重复升温和冷却来进行蒸镀的过程中，测量蒸镀速率为/秒和/秒时的温度、蒸镀前/后的状态、厚度为100nm和200nm时的接触角和雾度并在图2中示出。
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