KR102125686B1 - Polyamic acid composition and method for preparing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디아민 단량체 및 디안하이드라이드 단량체를 1:0.98 내지 0.99의 몰비로 포함하고, 하기 수학식 1을 만족하는 폴리아믹산 조성물을 제공한다:
[수학식 1]
|[(V1- V2)/V1]×100|≤15(%)
상기 수학식 1에서,
V1은 폴리아믹산 조성물을 지지체에 제막한 직후의 점도를 나타내고,
V2는 폴리아믹산 조성물을 지지체에 제막한 후 25℃에서 1 시간이 경과한 후의 점도를 나타낸다.The present invention provides a polyamic acid composition comprising a diamine monomer and a dianhydride monomer in a molar ratio of 1:0.98 to 0.99, and satisfying Equation 1 below:
[Equation 1]
|[(V 1 -V 2 )/V 1 ]×100|≤15(%)
In Equation 1,
V 1 represents the viscosity immediately after forming the polyamic acid composition on the support,
V 2 represents the viscosity after 1 hour at 25° C. after forming the polyamic acid composition on the support.
Description
본 발명은 저장 안정성 및 점도 안정성이 향상된 폴리아믹산 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyamic acid composition having improved storage stability and viscosity stability and a method for manufacturing the same.
폴리이미드(polyimide, PI)는 강직한 방향족 주쇄를 기본으로 하는 열적 안정성을 가진 고분자 물질로 이미드 고리의 화학적 안정성을 기초로 하여 우수한 강도, 내화학성, 내후성, 내열성 등의 기계적 특성을 가진다. Polyimide (PI) is a polymer material with thermal stability based on a rigid aromatic backbone and has mechanical properties such as excellent strength, chemical resistance, weather resistance, and heat resistance based on the chemical stability of the imide ring.
뿐만 아니라 폴리이미드는 절연 특성, 낮은 유전율과 같은 뛰어난 전기적 특성으로 전자, 통신, 광학 등 광범위한 산업 분야에 적용 가능한 고기능성 고분자 재료로 각광받고 있다.In addition, polyimide is in the spotlight as a high-performance polymer material applicable to a wide range of industries such as electronics, communications, and optics due to its excellent electrical properties such as insulation properties and low dielectric constant.
최근에는 각종 전자기기가 박형화, 경량화 및 소형화됨에 따라 가볍고 유연성이 우수한 박형의 폴리이미드 필름을 회로기판의 절연소재 또는 디스플레이용 유리기판을 대체할 수 있는 디스플레이 기판으로 사용하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다.Recently, as various electronic devices have become thinner, lighter, and smaller, many studies have been conducted to use a light and flexible thin polyimide film as a display substrate that can replace an insulating material of a circuit board or a glass substrate for a display. .
일반적으로 폴리이미드 필름은 디안하이드라이드와 디아민의 중합 반응으로 제조되는 폴리아믹산을 지지체 상에 도포하고 이미드화하여 필름의 형태로 제조하고, 이를 지지체로부터 박리하는 방법으로 제조된다.In general, a polyimide film is prepared by applying a polyamic acid prepared by polymerization reaction of dianhydride and diamine on a support and imidizing it to form a film, and peeling it from the support.
이때, 폴리아믹산은 아민기와 카르복실산기를 모두 포함하고 있으며, 특히 카르복실산기 중의 히드록시기가 인접한 아민기와 반응함에 따라 가수분해될 수 있어, 이를 포함하는 폴리아믹산 조성물의 저장 안정성 및 점도 안정성이 불량한 것으로 알려져 있다. 또한, 이러한 현상은 저온일 때보다 상온 또는 그 이상의 조건에서 두드러지는 것으로 알려져 있다.At this time, the polyamic acid contains both an amine group and a carboxylic acid group, and in particular, the hydroxy group in the carboxylic acid group can be hydrolyzed as it reacts with an adjacent amine group, resulting in poor storage stability and viscosity stability of the polyamic acid composition containing the same. Is known. It is also known that this phenomenon is more pronounced at room temperature or higher than at a low temperature.
폴리아믹산 조성물의 저장 안정성 및 점도 안정성이 불량할 경우, 공정 중 혹은 장시간 해동 과정에서 점도가 크게 변화할 수 있고, 이에 따라 폴리아믹산 조성물의 도포 및 이미드화가 불안정하게 진행될 수 있다. 또한, 폴리아믹산의 점도가 변화하는 경우에는 폴리이미드 필름의 기계적, 열적 특성의 저하를 야기할 수 있다.When the storage stability and the viscosity stability of the polyamic acid composition are poor, the viscosity may change greatly during the process or during a long-time thawing process, and accordingly, the application and imidation of the polyamic acid composition may proceed unstable. In addition, when the viscosity of the polyamic acid is changed, deterioration of the mechanical and thermal properties of the polyimide film may be caused.
이중 폴리이미드 필름의 열적 특성의 저하는 고온 공정을 수반하는 디스플레이 기판의 제조에 특히 부정적일 수 있다.The deterioration of the thermal properties of the double polyimide film can be particularly negative for the manufacture of display substrates involving high temperature processes.
예를 들어, LTPS(low temperature polysilane) 공정을 사용하는 OLED(organic light emitting diode)의 경우 400℃ 이상의 공정온도가 조성될 수 있으며, 이러한 고온에서는 내열성이 우수한 폴리이미드라 하더라도 열분해될 수 있는 바, 폴리이미드 필름의 열적 특성은 디스플레이 기판을 구현하는데 매우 중요한 인자라 할 수 있다.For example, in the case of an organic light emitting diode (OLED) using a low temperature polysilane (LTPS) process, a process temperature of 400° C. or higher may be formed, and even at high temperatures, even polyimide having excellent heat resistance may be thermally decomposed. The thermal properties of the polyimide film can be said to be a very important factor in realizing a display substrate.
또한, 상기와 같은 폴리이미드 필름의 제조방법의 경우, 폴리아믹산을 지지체 상에 도포하는 공정, 이후 이미드화하여 필름의 형태로 제조하는 공정 및 이를 지지체로부터 박리하는 공정을 순차적으로 수행하여 다수의 폴리이미드 필름을 생산하는 것이 일반적이며, 특히 폴리아믹산을 지지체 상에 도포하는 공정 중에 방치된 상태에서 폴리아믹산의 점도가 변화하는 경우, 목표로 한 폴리이미드 필름의 두께가 변화하는 문제가 발생할 수 있다.In addition, in the case of the method for producing a polyimide film as described above, a process of applying a polyamic acid on a support, followed by imidization to prepare a film in the form of a film, and a process of peeling it from the support, sequentially perform a number of poly It is common to produce a mid film, and in particular, when the viscosity of the polyamic acid changes in a state left in the process of applying the polyamic acid on a support, a problem in which the thickness of the targeted polyimide film changes may occur.
따라서, 상온에서의 저장 안정성 및 공정 중의 점도 안정성이 우수한 폴리아믹산과 기계적, 열적 특성이 우수한 폴리이미드 필름의 필요성이 높은 실정이다.Accordingly, there is a high need for a polyamic acid excellent in storage stability at room temperature and viscosity stability in the process, and a polyimide film excellent in mechanical and thermal properties.
본 발명의 목적은, 상온에서의 저장 안정성 및 폴리아믹산을 지지체 상에 도포하는 공정 중의 점도 안정성이 우수한 폴리아믹산 조성물의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 폴리아믹산 조성물을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a method for preparing a polyamic acid composition having excellent storage stability at room temperature and viscosity stability during a process of applying polyamic acid on a support, and a polyamic acid composition prepared using the same.
이와 동시에, 본 발명의 폴리아믹산 조성물로부터 제조된 폴리이미드 필름은 1 중량%의 열분해온도(Td)가 560℃ 이상이고, 열팽창계수가 5 ppm/℃ 이하이며, 신율이 15% 이상이고, 인장강도가 350 MPa 이상이고, 두께가 10 내지 20 ㎛일 수 있다. 이러한 폴리이미드 필름은 연성회로기판 또는 디스플레이기 기판에 요구되는 기계적, 열적 특성을 만족하는 이점이 있다.At the same time, the polyimide film prepared from the polyamic acid composition of the present invention has a thermal decomposition temperature (Td) of 1% by weight or more, 560°C or more, a thermal expansion coefficient of 5 ppm/°C or less, an elongation of 15% or more, and tensile strength. Is 350 MPa or more, and may have a thickness of 10 to 20 μm. The polyimide film has an advantage of satisfying mechanical and thermal properties required for a flexible circuit board or a display board.
이에, 본 발명은 이의 구체적 실시예를 제공하는데 실질적인 목적이 있다.Accordingly, the present invention has a practical purpose in providing specific examples thereof.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, In order to achieve the above object,
본 발명은, 디아민 단량체 및 디안하이드라이드 단량체를 1:0.98 내지 0.99의 몰비로 포함하고, 하기 수학식 1을 만족하는 폴리아믹산 조성물을 제공한다:The present invention provides a polyamic acid composition comprising a diamine monomer and a dianhydride monomer in a molar ratio of 1:0.98 to 0.99, and satisfying Equation 1 below:
[수학식 1][Equation 1]
|[(V1- V2)/V1]×100|≤15(%)|[(V 1 -V 2 )/V 1 ]×100|≤15(%)
상기 수학식 1에서,In Equation 1,
V1은 폴리아믹산 조성물을 지지체에 제막한 직후의 점도를 나타내고, V 1 represents the viscosity immediately after forming the polyamic acid composition on the support,
V2는 폴리아믹산 조성물을 지지체에 제막한 후 25℃에서 1 시간이 경과한 후의 점도를 나타낸다.V 2 represents the viscosity after 1 hour at 25° C. after forming the polyamic acid composition on the support.
본 발명은 또한, 유기용매; 및 디아민 단량체 및 디안하이드라이드 단량체를 1:0.98 내지 0.99의 몰비로 혼합하여 중합 반응시키는 단계를 포함하는 폴리아믹산 조성물의 제조방법을 제공한다.The present invention also, an organic solvent; And mixing the diamine monomer and the dianhydride monomer at a molar ratio of 1:0.98 to 0.99 to polymerize the mixture.
본 발명은 또한, 상기 폴리아믹산 조성물을 지지체에 제막하고 건조하여 겔 필름을 제조하는 단계; 및 상기 겔 필름을 경화하는 단계를 포함하는 폴리이미드 필름의 제조방법을 제공한다.The present invention also, the step of forming a polyamic acid composition on a support and dried to produce a gel film; And it provides a method for producing a polyimide film comprising the step of curing the gel film.
본 발명은 또한, 상기 폴리아믹산 조성물의 경화물을 포함하는 폴리이미드 필름을 제공한다.The present invention also provides a polyimide film comprising a cured product of the polyamic acid composition.
본 발명은 또한, 상기 폴리이미드 필름을 포함하는 전자 장치를 제공한다.The present invention also provides an electronic device comprising the polyimide film.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리아믹산 조성물의 제조방법은 유기용매 중에서 디아민 단량체 및 디안하이드라이드 단량체를 1:0.98 내지 0.99의 몰비로 중합하여 폴리아믹산 조성물을 제조하는 단계를 포함함으로써, 폴리아믹산 조성물의 지지체 상에 도포하는 공정 중의 점도 안정성을 향상하는 효과를 발휘할 수 있다. As described above, the method for preparing the polyamic acid composition according to the present invention comprises the steps of preparing a polyamic acid composition by polymerizing a diamine monomer and a dianhydride monomer in an organic solvent at a molar ratio of 1:0.98 to 0.99. The effect of improving the viscosity stability during the process of coating on the support of the mixed acid composition can be exhibited.
이와 동시에, 본 발명에 따른 제조방법은 상기 폴리아믹산 조성물을 55 내지 85℃로 승온하고, 1 내지 4 시간 동안 교반하여 에이징(aging)하는 단계를 포함함으로써, 폴리아믹산 조성물 자체의 상온에서의 저장 안정성을 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.At the same time, the manufacturing method according to the present invention includes the step of aging by heating the polyamic acid composition to 55 to 85° C. and stirring for 1 to 4 hours, thereby ensuring storage stability at the normal temperature of the polyamic acid composition itself. It can exert an effect of improving.
또한, 이와 같이 제조된 폴리이미드 필름은 기계적, 열적 특성이 우수한 바, 연성회로기판 또는 디스플레이 기판 등에 바람직하게 적용될 수 있다.In addition, the polyimide film manufactured as described above has excellent mechanical and thermal properties, and can be preferably applied to a flexible circuit board or a display substrate.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다.The present invention can be variously changed and can have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, terms such as "comprises" or "have" are intended to indicate that there are features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
본 발명에서, "디안하이드라이드(이무수물; dianhydride)"는 그 전구체 또는 유도체를 포함하는 것으로 의도되는데, 이들은 기술적으로는 디안하이드라이드가 아닐 수 있지만, 그럼에도 불구하고 디아민과 반응하여 폴리아믹산을 형성할 것이며, 이 폴리아믹산은 다시 폴리이미드로 변환될 수 있다.In the present invention, "dianhydride (dianhydride)" is intended to include its precursor or derivative, which may not technically be dianhydride, but nevertheless reacts with diamine to form a polyamic acid. And this polyamic acid can be converted back to polyimide.
본 발명에서, "디아민"은 그의 전구체 또는 유도체를 포함하는 것으로 의도되는데, 이들은 기술적으로는 디아민이 아닐 수 있지만, 그럼에도 불구하고 디안하이드라이드와 반응하여 폴리아믹산을 형성할 것이며, 이 폴리아믹산은 다시 폴리이미드로 변환될 수 있다.In the present invention, “diamine” is intended to include precursors or derivatives thereof, which may not technically be diamines, but will nevertheless react with dianhydrides to form polyamic acids, which polyamic acids again Can be converted to polyimide.
본 발명에서, 양, 농도, 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위 또는 바람직한 상한 값 및 바람직한 하한 값의 열거로서 주어지는 경우, 범위가 별도로 개시되는 지에 상관없이 임의의 한 쌍의 임의의 위쪽 범위 한계치 또는 바람직한 값 및 임의의 아래쪽 범위 한계치 또는 바람직한 값으로 형성된 모든 범위를 구체적으로 개시하는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, when an amount, concentration, or other value or parameter is given as an enumeration of a range, a preferred range, or a preferred upper and lower limit, any upper limit of any pair of any pair, regardless of whether the ranges are disclosed separately. Or it should be understood to specifically disclose all ranges formed of preferred values and any lower range limits or preferred values.
수치 값의 범위가 본 명세서에서 언급될 경우, 달리 기술되지 않는다면, 그 범위는 그 종점 및 그 범위 내의 모든 정수와 분수를 포함하는 것으로 의도된다.When a range of numerical values is referred to herein, unless stated otherwise, that range is intended to include the endpoints and all integers and fractions within the range.
본 발명의 범주는 범위를 정의할 때 언급되는 특정 값으로 한정되지 않는 것으로 의도된다.It is intended that the scope of the invention not be limited to the specific values recited when defining a range.
이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 폴리아믹산 조성물은, 디아민 단량체 및 디안하이드라이드 단량체를 1:0.98 내지 0.99의 몰비로 포함하고, 하기 수학식 1을 만족한다:The polyamic acid composition according to the present invention includes a diamine monomer and a dianhydride monomer in a molar ratio of 1:0.98 to 0.99, and satisfies Equation 1 below:
[수학식 1][Equation 1]
|[(V1- V2)/V1]×100|≤15(%)|[(V 1 -V 2 )/V 1 ]×100|≤15(%)
상기 수학식 1에서,In Equation 1,
V1은 폴리아믹산 조성물을 지지체에 제막한 직후의 점도를 나타내고, V 1 represents the viscosity immediately after forming the polyamic acid composition on the support,
V2는 폴리아믹산 조성물을 지지체에 제막한 후 25℃에서 1 시간이 경과한 후의 점도를 나타낸다.V 2 represents the viscosity after 1 hour at 25° C. after forming the polyamic acid composition on the support.
하나의 구체적인 예로서, 상기 폴리아믹산 조성물은 디아민 단량체 및 디안하이드라이드 단량체를 1:0.98 또는 1:0.99의 몰비로 포함할 수 있다.As one specific example, the polyamic acid composition may include a diamine monomer and a dianhydride monomer in a molar ratio of 1:0.98 or 1:0.99.
상기 수학식 1은 폴리아믹산 조성물을 지지체에 제막한 직후에서 제막한 후 25℃에서 1 시간이 경과한 후의 점도 변화율을 나타낸 것으로서, |[(V1- V2)/V1]×100|의 값은 점도 변화율(%)을 나타내고, 상기 점도 변화율은 0 내지 15%, 1 내지 15%, 1 내지 10%, 1 내지 5%, 5 내지 15%, 또는 10 내지 15%일 수 있다. Equation 1 shows the rate of change of viscosity after 1 hour at 25° C. after film formation immediately after film formation of the polyamic acid composition on a support, of |[(V 1 -V 2 )/V 1 ]×100| The value represents the rate of change in viscosity (%), and the rate of change in viscosity may be 0 to 15%, 1 to 15%, 1 to 10%, 1 to 5%, 5 to 15%, or 10 to 15%.
통상적인 폴리아믹산 조성물의 경우, 지지체에 제막한 직후의 점도와 제막 후 25℃에서 1 시간이 경과한 후 점도에 따른 변화율이 ±15%를 초과하므로, 이로 인해 공정 중에 방치된 상태로 폴리아믹산 조성물의 점도가 변화하여 목표로 한 폴리이미드 필름의 두께가 구현되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.In the case of a conventional polyamic acid composition, the viscosity immediately after film formation on the support and the rate of change according to the viscosity after 1 hour at 25° C. after film formation exceed ±15%, thereby causing the polyamic acid composition to remain in the process. Variation in viscosity of the target may cause a problem that the target thickness of the polyimide film is not realized.
반면에, 본 발명의 폴리아믹산 조성물은 상기 수식에 따른 점도 변화가 상기 범위와 같이 크지 않은 바, 공정 중의 제막 점도 안정성이 매우 우수하다는 것을 알 수 있다.On the other hand, the polyamic acid composition of the present invention, the viscosity change according to the above formula is not as large as the above range, it can be seen that the film forming viscosity stability during the process is very excellent.
본 발명에 따른 폴리아믹산 조성물은 하기 수학식 2를 만족하는 것을 특징으로 한다:The polyamic acid composition according to the present invention is characterized by satisfying the following Equation 2:
[수학식 2][Equation 2]
|V3 - V4|≤200(cP)|V 3 -V 4 |≤200(cP)
상기 수학식 2에서,In Equation 2,
V3은 폴리아믹산 조성물의 25℃에서 임의의 시점에서의 점도를 나타내고, V 3 represents the viscosity at any point in time at 25° C. of the polyamic acid composition,
V4는 폴리아믹산 조성물의 25℃에서 상기 임의의 시점으로부터 7 일이 경과한 후의 점도를 나타낸다.V 4 represents the viscosity after 7 days have elapsed from the above arbitrary time point at 25°C of the polyamic acid composition.
상기 수학식 2는 폴리아믹산 조성물의 25℃에서 임의의 시점과 임의의 시점으로부터 7 일이 경과한 후의 점도 변화를 나타낸 것으로, |V3 - V4|는 폴리아믹산 조성물의 점도 변화를 나타내고, 점도 변화는 0 내지 200 cP, 1 내지 200 cP, 1 내지 150 cP, 1 내지 100 cP, 1 내지 50 cP, 50 내지 200 cP, 100 내지 200 cP, 또는 150 내지 200 cP일 수 있다.Equation 2 shows the viscosity change after 7 days from any time point and any time point at 25° C. of the polyamic acid composition, and |V 3 -V 4 | shows the viscosity change of the polyamic acid composition, and the viscosity The change can be 0 to 200 cP, 1 to 200 cP, 1 to 150 cP, 1 to 100 cP, 1 to 50 cP, 50 to 200 cP, 100 to 200 cP, or 150 to 200 cP.
상기 폴리아믹산 조성물의 점도 변화는 폴리아믹산 조성물에 변성이 일어났음을 의미하므로, 이는 폴리아믹산 조성물의 변성 정도를 나타내는 하나의 지표로서 이해될 수 있다.Since the change in viscosity of the polyamic acid composition means that denaturation has occurred in the polyamic acid composition, it can be understood as an index indicating the degree of modification of the polyamic acid composition.
통상적인 폴리이믹산은 상온에서 약 7 일간 저장하는 경우, ±300 cP를 초과하는 점도 변화를 나타내고, 이는 폴리아믹산에 상당한 정도의 변성이 발생하였음을 의미하며, 저장 안정성이 불량하여 우수한 물성의 폴리이미드 필름이 구현되기 어려울 수 있다.Conventional polyimic acid exhibits a viscosity change in excess of ±300 cP when stored for about 7 days at room temperature, which means that a significant degree of degeneration has occurred in the polyamic acid, and the storage stability is poor, resulting in excellent physical properties of polyimide. Films can be difficult to implement.
반면에, 본 발명에 따른 폴리아믹산 조성물은 점도 변화가 ±200 cP 이하로 상온에서의 저장 안정성이 매우 우수하다는 것을 알 수 있다.On the other hand, it can be seen that the polyamic acid composition according to the present invention has a very excellent storage stability at room temperature with a viscosity change of ±200 cP or less.
이는, 상기 폴리아믹산 조성물 내의 폴리아믹산은 수 평균 분자량에 대한 중량 평균 분자량의 비(poly dispersity index)가 1,3 내지 2,2, 1.5 내지 2.0, 또는 1.5 내지 1.8로 조절된 결과인 것으로 이해할 수 있다.It can be understood that the polyamic acid in the polyamic acid composition is a result of adjusting the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (poly dispersity index) to 1,3 to 2,2, 1.5 to 2.0, or 1.5 to 1.8. have.
구체적으로, 상기 폴리아믹산의 수 평균 분자량에 대한 중량 평균 분자량의 비가 상기와 같이 조절된 것은, 분자량의 분포도가 좁게 형성된 것을 의미하며, 이는 폴리아믹산 조성물 내에 존재하는 저분자량의 올리고머가 상대적으로 적게 생성된 것으로 이해할 수 있다. 즉, 상온에서 추가적인 중합 반응을 통해 점도 변화를 유발할 수 있는 저분자량의 올리고머의 수가 적은 것을 의미하므로, 본 발명에 따른 폴리아믹산 조성물은 상온에서의 저장 안정성이 향상되는 효과를 발휘할 수 있다.Specifically, the ratio of the weight-average molecular weight to the number-average molecular weight of the polyamic acid is adjusted as described above, which means that the distribution of molecular weight is formed narrowly, which produces relatively low oligomers of low molecular weight present in the polyamic acid composition. It can be understood as. That is, since it means that the number of low molecular weight oligomers capable of causing a viscosity change through an additional polymerization reaction at room temperature is small, the polyamic acid composition according to the present invention can exhibit an effect of improving storage stability at room temperature.
상기 V3은 3,000 내지 8,000 cP, 3,000 내지 6,000 cP, 3,000 내지 4,000 cP 또는 5,000 내지 8,000 cP일 수 있으며, 하나의 구체적인 예에서, 상기 V3가 3,000 내지 8,000 cP일 때 상기 V4는 3,200 내지 8,200 cP일 수 있다. 상기 범위의 V3을 가짐으로써 상기 폴리아믹산 조성물은 유동성 측면에서 취급이 용이한 이점이 있고, 제막에도 유리할 수 있다.The V 3 may be 3,000 to 8,000 cP, 3,000 to 6,000 cP, 3,000 to 4,000 cP, or 5,000 to 8,000 cP, and in one specific example, when V 3 is 3,000 to 8,000 cP, V 4 is 3,200 to 8,200 cP. By having V 3 in the above range, the polyamic acid composition has an advantage of easy handling in terms of fluidity, and may be advantageous in film formation.
예를 들어, 상기 V3의 점도가 8,000 cP 초과인 경우, 폴리이미드 제조 공정 중에 폴리아믹산 조성물을 파이프를 통해 이동시킬 때 파이프와의 마찰에 의해 더 높은 압력을 인가해야만 하므로, 공정 비용이 증가되고 취급성이 저하될 수 있다. 또한, 점도가 높을수록 혼합 공정에 더 많은 시간과 비용이 소요될 수 있다. 반면에, 상기 V3의 점도가 3,000 cP 미만인 경우에는, 경화 과정에서 다량의 용매를 제거해야 함에 따라 제조 비용과 공정 시간이 증가하는 문제가 발생할 수 있다.For example, when the viscosity of V 3 is greater than 8,000 cP, the process cost is increased because a higher pressure must be applied by friction with the pipe when the polyamic acid composition is moved through the pipe during the polyimide manufacturing process. Handling may be deteriorated. In addition, the higher the viscosity, the more time and cost may be required for the mixing process. On the other hand, when the viscosity of the V 3 is less than 3,000 cP, a problem that an increase in manufacturing cost and process time may occur as a large amount of solvent must be removed during the curing process.
상기 폴리아믹산 조성물은 전체 중량을 기준으로 고형분을 10 내지 15 중량% 포함할 수 있다. 하나의 구체적인 예로서, 상기 폴리아믹산 조성물은 전체 중량을 기준으로 고형분을 10 내지 13 중량%, 10 내지 11 중량%, 또는 13 내지 15 중량% 포함할 수 있다.The polyamic acid composition may contain 10 to 15% by weight of solids based on the total weight. As one specific example, the polyamic acid composition may include 10 to 13% by weight, 10 to 11% by weight, or 13 to 15% by weight of solids based on the total weight.
상기 폴리아믹산 조성물의 고형분 함량이 15 중량% 초과인 경우에는, 폴리아믹산 조성물의 점도가 상승하게 되어 저장 안정성이 감소하며, 상기 폴리아믹산 조성물의 고형분 함량이 10 중량% 미만인 경우에는, 경화 과정에서 다량의 용매를 제거해야 함에 따라 제조 비용과 공정 시간이 증가하는 문제가 발생할 수 있다.When the solid content of the polyamic acid composition is more than 15% by weight, the viscosity of the polyamic acid composition is increased to reduce storage stability, and when the solid content of the polyamic acid composition is less than 10% by weight, a large amount in the curing process As it is necessary to remove the solvent, the manufacturing cost and process time may increase.
상기 디안하이드라이드 단량체는 방향족 테트라카르복실릭 디안하이드라이드일 수 있으며, 상기 방향족 테트라카르복실릭 디안하이드라이드는 피로멜리틱 디안하이드라이드(또는 PMDA), 3,3',4,4'-바이페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드(또는 BPDA), 2,3,3',4'-바이페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드(또는 a-BPDA), 옥시디프탈릭 디안하이드라이드(또는 ODPA), 디페닐설폰-3,4,3',4'-테트라카르복실릭 디안하이드라이드(또는 DSDA), 비스(3,4-디카르복시페닐)설파이드 디안하이드라이드, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로페인 디안하이드라이드, 2,3,3',4'-벤조페논테트라카르복실릭 디안하이드라이드, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실릭 디안하이드라이드(또는 BTDA), 비스(3,4-디카르복시페닐)메테인 디안하이드라이드, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)프로페인 디안하이드라이드, p-페닐렌비스(트라이멜리틱 모노에스터 애시드 안하이드라이드), p-바이페닐렌비스(트라이멜리틱 모노에스터 애시드 안하이드라이드), m-터페닐-3,4,3',4'-테트라카르복실릭 디안하이드라이드, p-터페닐-3,4,3',4'-테트라카르복실릭 디안하이드라이드, 1,3-비스(3,4-디카르복시페녹시)벤젠 디안하이드라이드, 1,4-비스(3,4-디카르복시페녹시)벤젠 디안하이드라이드, 1,4-비스(3,4-디카르복시페녹시)바이페닐 디안하이드라이드, 2,2-비스〔(3,4-디카르복시 페녹시)페닐〕프로페인 디안하이드라이드(BPADA), 2,3,6,7-나프탈렌테트라카복실산 디안하이드라이드, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실릭 디안하이드라이드, 또는 4,4'-(2,2-헥사플루오로아이소프로필리덴)디프탈산 디안하이드라이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 디안하이드라이드 단량체는 피로멜리틱 디안하이드라이드(PMDA), 3,3',4,4'-바이페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드(s-BPDA) 및 2,3,3',4'-바이페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드(a-BPDA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.The dianhydride monomer may be an aromatic tetracarboxylic dianhydride, and the aromatic tetracarboxylic dianhydride is pyromellitic dianhydride (or PMDA), 3,3',4,4'-bi Phenyltetracarboxylic dianhydride (or BPDA), 2,3,3',4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (or a-BPDA), oxydiphthalic dianhydride (or ODPA), Diphenylsulfone-3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride (or DSDA), bis(3,4-dicarboxyphenyl)sulfide dianhydride, 2,2-bis(3,4 -Dicarboxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2,3,3',4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (or BTDA), bis(3,4-dicarboxyphenyl)methane dianhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl )Propane dianhydride, p-phenylenebis (trimeric monoester acid anhydride), p-biphenylenebis (trimeric monoester acid anhydride), m-terphenyl-3,4 ,3',4'-tetracarboxylic dianhydride, p-terphenyl-3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride, 1,3-bis(3,4-dicarboxy Phenoxy)benzene dianhydride, 1,4-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)benzene dianhydride, 1,4-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)biphenyl dianhydride, 2 ,2-bis[(3,4-dicarboxy phenoxy)phenyl]propane dianhydride (BPADA), 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene Tetracarboxylic dianhydride, or 4,4'-(2,2-hexafluoroisopropylidene)diphthalic acid dianhydride. Specifically, the dianhydride monomers are pyromellitic dianhydride (PMDA), 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (s-BPDA) and 2,3,3' ,4'-Biphenyltetracarboxylic dianhydride (a-BPDA).
또한, 상기 디아민 단량체는 방향족 디아민으로서, 하기와 같이 분류하여 예를 들 수 있고, 하기 물질로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the diamine monomer is an aromatic diamine, and may be exemplified by classifying as follows, and may include one or more selected from the group consisting of the following materials.
1) 1,4-디아미노벤젠(또는 파라페닐렌디아민, PDA), 1,3-디아미노벤젠, 2,4-디아미노톨루엔, 2,6-디아미노톨루엔, 3,5-디아미노벤조익 애시드(또는 DABA) 등과 같이, 구조 상 벤젠 핵 1개를 갖는 디아민으로서, 상대적으로 강직한 구조의 디아민;1) 1,4-diaminobenzene (or paraphenylenediamine, PDA), 1,3-diaminobenzene, 2,4-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, 3,5-diaminobenzo Diamine having one benzene nucleus in the structure, such as diacid (or DABA), etc., which has a relatively rigid structure in diamine;
2) 4,4'-디아미노디페닐에테르(또는 옥시디아닐린, ODA), 3,4'-디아미노디페닐에테르 등의 디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐메테인(메틸렌디아민), 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노바이페닐, 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노바이페닐, 2,2'-비스(트라이플루오로메틸)-4,4'-디아미노바이페닐, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노디페닐메테인, 3,3'-디카복시-4,4'-디아미노디페닐메테인, 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-디아미노디페닐메테인, 비스(4-아미노페닐)설파이드, 4,4'-디아미노벤즈아닐라이드, 3,3'-디클로로벤지딘, 3,3'-디메틸벤지딘(또는 o-톨리딘), 2,2'-디메틸벤지딘(또는 m-톨리딘), 3,3'-디메톡시벤지딘, 2,2'-디메톡시벤지딘, 3,3'-디아미노디페닐에테르, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디아미노디페닐설파이드, 3,4'-디아미노디페닐설파이드, 4,4'-디아미노디페닐설파이드, 3,3'-디아미노디페닐설폰, 3,4'-디아미노디페닐설폰, 4,4'-디아미노디페닐설폰, 3,3'-디아미노벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 3,3'-디아미노-4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디아미노-4,4'-디메톡시벤조페논, 3,3'-디아미노디페닐메테인, 3,4'-디아미노디페닐메테인, 4,4'-디아미노디페닐메테인, 2,2-비스(3-아미노페닐)프로페인, 2,2-비스(4-아미노페닐)프로페인, 2,2-비스(3-아미노페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로페인, 2,2-비스(4-아미노페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로페인, 3,3'-디아미노디페닐설폭사이드, 3,4'-디아미노디페닐설폭사이드, 4,4'-디아미노디페닐설폭사이드 등과 같이, 구조 상 벤젠 핵 2개를 갖는 디아민;2) Diaminodiphenyl ethers such as 4,4'-diaminodiphenyl ether (or oxidianiline, ODA), 3,4'-diaminodiphenyl ether, and 4,4'-diaminodiphenylmethane (Methylenediamine), 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-bis(trifluoromethyl )-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dicarboxy-4,4'-diaminodiphenylmethane , 3,3',5,5'-tetramethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, bis(4-aminophenyl)sulfide, 4,4'-diaminobenzanilide, 3,3' -Dichlorobenzidine, 3,3'-dimethylbenzidine (or o-tolidine), 2,2'-dimethylbenzidine (or m-tolidine), 3,3'-dimethoxybenzidine, 2,2'-dimethoxy Benzidine, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenylsulfide, 3,4' -Diaminodiphenylsulfide, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone , 3,3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diamino-4,4'-dichlorobenzophenone, 3,3'-diamino-4,4' -Dimethoxybenzophenone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2-bis(3- Aminophenyl)propane, 2,2-bis(4-aminophenyl)propane, 2,2-bis(3-aminophenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis(4-aminophenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 3,3'-diaminodiphenylsulfoxide, 3,4'-diaminodi Diamines having two benzene nuclei in structure, such as phenyl sulfoxide and 4,4'-diaminodiphenyl sulfoxide;
3) 1,3-비스(3-아미노페닐)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페닐)벤젠, 1,4-비스(3-아미노페닐)벤젠, 1,4-비스(4-아미노 페닐)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(3-아미노페녹시)벤젠(또는 TPE-Q), 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠(또는 TPE-Q), 1,3-비스(3-아미노페녹시)-4-트라이플루오로메틸벤젠, 3,3'-디아미노-4-(4-페닐)페녹시벤조페논, 3,3'-디아미노-4,4'-디(4-페닐페녹시)벤조페논, 1,3-비스(3-아미노페닐설파이드)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페닐설파이드)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페닐설파이드)벤젠, 1,3-비스(3-아미노페닐설폰)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페닐설폰)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페닐설폰)벤젠, 1,3-비스〔2-(4-아미노페닐)아이소프로필〕벤젠, 1,4-비스〔2-(3-아미노페닐)아이소프로필〕벤젠, 1,4-비스〔2-(4-아미노페닐)아이소프로필〕벤젠 등과 같이, 구조 상 벤젠 핵 3개를 갖는 디아민;3) 1,3-bis(3-aminophenyl)benzene, 1,3-bis(4-aminophenyl)benzene, 1,4-bis(3-aminophenyl)benzene, 1,4-bis(4-amino Phenyl)benzene, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,4-bis(3-aminophenoxy)benzene (or TPE-Q), 1,4-bis(4-aminophenoxy) Benzene (or TPE-Q), 1,3-bis(3-aminophenoxy)-4-trifluoromethylbenzene, 3,3'-diamino-4-(4-phenyl)phenoxybenzophenone, 3 ,3'-diamino-4,4'-di(4-phenylphenoxy)benzophenone, 1,3-bis(3-aminophenylsulfide)benzene, 1,3-bis(4-aminophenylsulfide)benzene , 1,4-bis(4-aminophenylsulfide)benzene, 1,3-bis(3-aminophenylsulfone)benzene, 1,3-bis(4-aminophenylsulfone)benzene, 1,4-bis(4 -Aminophenyl sulfone)benzene, 1,3-bis[2-(4-aminophenyl)isopropyl]benzene, 1,4-bis[2-(3-aminophenyl)isopropyl]benzene, 1,4-bis [2-(4-aminophenyl)isopropyl] diamine having three benzene nuclei in structure, such as benzene;
4) 3,3'-비스(3-아미노페녹시)바이페닐, 3,3'-비스(4-아미노페녹시)바이페닐, 4,4'-비스(3-아미노페녹시)바이페닐, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)바이페닐, 비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕에테르, 비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕에테르, 비스〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕에테르, 비스〔4-(4-아미노페녹시)페닐〕에테르, 비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕케톤, 비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕케톤, 비스〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕케톤, 비스〔4-(4-아미노 페녹시)페닐〕케톤, 비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕설파이드, 비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕설파이드, 비스 〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕설파이드, 비스〔4-(4-아미노페녹시)페닐〕설파이드, 비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕설폰, 비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕설폰, 비스〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕설폰, 비스〔4-(4-아미노페녹시)페닐〕설폰, 비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕메테인, 비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕메테인, 비스〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕메테인, 비스〔4-(4-아미노페녹시)페닐〕메테인, 2,2-비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕프로페인, 2,2-비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕프로페인, 2,2-비스〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕프로페인, 2,2-비스〔4-(4-아미노페녹시)페닐〕프로페인(BAPP), 2,2-비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로페인, 2,2-비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로페인, 2,2-비스〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로페인, 2,2-비스〔4-(4-아미노페녹시)페닐〕-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로페인 등과 같이, 구조 상 벤젠 핵 4개를 갖는 디아민.4) 3,3'-bis(3-aminophenoxy)biphenyl, 3,3'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 4,4'-bis(3-aminophenoxy)biphenyl, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, bis[3-(3-aminophenoxy)phenyl]ether, bis[3-(4-aminophenoxy)phenyl]ether, bis[4- (3-aminophenoxy)phenyl]ether, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ether, bis[3-(3-aminophenoxy)phenyl]ketone, bis[3-(4-aminophenoxy Si)phenyl]ketone, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]ketone, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]ketone, bis[3-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfide , Bis[3-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfide, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfide, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfide, bis[3- (3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[3-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(4-aminophenoxy Si)phenyl]sulfone, bis[3-(3-aminophenoxy)phenyl]methane, bis[3-(4-aminophenoxy)phenyl]methane, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl Methane, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]methane, 2,2-bis[3-(3-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[3-(4 -Aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane( BAPP), 2,2-bis[3-(3-aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis[3-(4- Aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3 ,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, etc., structure Diamine with four phase benzene nuclei.
구체적으로, 상기 디아민 단량체는 4-디아미노벤젠(PPD), 1,3-디아미노벤젠(MPD), 2,4-디아미노톨루엔, 2,6-디아미노톨루엔 및 3,5-디아미노벤조익에시드(DABA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.Specifically, the diamine monomers are 4-diaminobenzene (PPD), 1,3-diaminobenzene (MPD), 2,4-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene and 3,5-diaminobenzo. It may include one or more selected from the group consisting of Ixid (DABA).
또한, 본 발명은 상기 폴리아믹산 조성물의 제조방법을 제공한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 폴리아믹산 조성물의 제조방법은, 유기용매; 및 디아민 단량체 및 디안하이드라이드 단량체를 1:0.98 내지 0.99의 몰비로 혼합하여 중합 반응시키는 단계를 포함한다. In addition, the present invention provides a method for preparing the polyamic acid composition. Specifically, the method for preparing the polyamic acid composition according to the present invention includes an organic solvent; And mixing the diamine monomer and the dianhydride monomer at a molar ratio of 1:0.98 to 0.99 to polymerize the mixture.
하나의 구체적인 예에서, 상기 중합 반응은 10 내지 50℃, 10 내지 40℃, 10 내지 30℃, 20 내지 50℃, 30 내지 50℃, 또는 20 내지 40℃의 온도 범위에서 수행할 수 있다.In one specific example, the polymerization reaction may be performed in a temperature range of 10 to 50 °C, 10 to 40 °C, 10 to 30 °C, 20 to 50 °C, 30 to 50 °C, or 20 to 40 °C.
하나의 구체적인 예에서, 상기 중합 반응시킨 후 폴리아믹산 조성물을 55 내지 85℃에서 에이징(aging)하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 에이징은 1 내지 4 시간 동안 수행할 수 있다. 상기 에이징은 아래에서 후술하는 바와 같이, 폴리아믹산 조성물의 상온에서의 저장 안정성을 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.In one specific example, after the polymerization reaction may include the step of aging (aging) the polyamic acid composition at 55 to 85 ℃, the aging may be performed for 1 to 4 hours. The aging may exert an effect of improving storage stability at room temperature of the polyamic acid composition, as described below.
하나의 구체적인 예에서, 상기 에이징은 중합 후 용액을 55 내지 85℃, 55 내지 75℃, 55 내지 65℃, 65 내지 85℃, 또는 60 내지 80℃에서, 1 내지 4 시간, 1 내지 3 시간, 1 내지 2 시간, 또는 2 내지 3 시간 동안 교반하는 단계를 포함할 수 있으며, 구체적으로, 상기 중합 후 용액을 60 내지 80℃에서 2 내지 3 시간 동안 교반하여 에이징하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 에이징을 위한 온도 및 교반 시간이 상기 범위를 벗어나는 경우, 제조되는 폴리아믹산 조성물의 저장 안정성이 저하될 수 있으며, 특히 상기 승온 온도가 지나치게 높은 경우, 용매 증발로 인하여 고형분 함량이 달라질 수 있고, 이는 제조되는 폴리이미드 필름의 기계적, 열적 특성의 저하를 야기할 수 있다.In one specific example, the aging is a solution after polymerization at 55 to 85 ℃, 55 to 75 ℃, 55 to 65 ℃, 65 to 85 ℃, or 60 to 80 ℃, 1 to 4 hours, 1 to 3 hours, It may include a step of stirring for 1 to 2 hours, or 2 to 3 hours, specifically, may include the step of aging by stirring the solution for 2 to 3 hours at 60 to 80 ℃ after the polymerization. When the temperature and the stirring time for the aging are out of the above range, the storage stability of the polyamic acid composition to be prepared may be lowered, and in particular, when the temperature of the temperature is too high, the solid content may be changed due to evaporation of the solvent. It may cause deterioration of the mechanical and thermal properties of the polyimide film produced.
하나의 구체적인 예에서, 본 발명에 따른 폴리아믹산 조성물의 제조방법은 상기 에이징하는 단계 후, 에이징된 폴리아믹산 조성물을 10 내지 30℃, 10 내지 25℃, 10 내지 20℃, 15 내지 25℃, 또는 20 내지 30℃로 냉각하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 냉각 방법은 특별히 제한되지 않으며, 하나의 예로서 자연 냉각을 포함할 수 있다.In one specific example, the method for preparing a polyamic acid composition according to the present invention is after the aging step, the aged polyamic acid composition is 10 to 30°C, 10 to 25°C, 10 to 20°C, 15 to 25°C, or It may further include a step of cooling to 20 to 30 ℃, the cooling method is not particularly limited, and may include natural cooling as an example.
본 발명에서 사용되는 상기 유기 용매는 폴리아믹산이 용해될 수 있는 유기 용매라면 특별히 한정되지는 않으나, 하나의 예로서 비양성자성 극성 용매(aprotic polar solvent)를 포함할 수 있다. 하나의 예로서, 상기 비양성자성 극성 용매는 N,N'-디메틸포름아미드(DMF), N,N'-디메틸아세트아미드(DMAc) 등의 아미드계 용매, p-클로로페놀, o-클로로페놀 등의 페놀계 용매, N-메틸-피롤리돈(NMP), 감마브티로락톤(GBL) 및 디그림(Diglyme)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.The organic solvent used in the present invention is not particularly limited as long as it is an organic solvent in which the polyamic acid can be dissolved, and as an example, may include an aprotic polar solvent. As an example, the aprotic polar solvent is an amide solvent such as N,N'-dimethylformamide (DMF), N,N'-dimethylacetamide (DMAc), p-chlorophenol, o-chlorophenol It may include one or more selected from the group consisting of phenol-based solvents, such as N-methyl-pyrrolidone (NMP), gamma-tyrolactone (GBL), and digrime.
상기 비양성자성 극성 용매는 톨루엔, 테트라히드로푸란, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메탄올, 에탄올, 물 등의 보조적 용매를 사용하여, 폴리아믹산의 용해도를 조절할 수 있다.The aprotic polar solvent may adjust the solubility of polyamic acid by using auxiliary solvents such as toluene, tetrahydrofuran, acetone, methyl ethyl ketone, methanol, ethanol, and water.
하나의 구체적인 예에서, 상기 유기 용매는 N-메틸-피롤리돈(NMP)을 포함할 수 있다.In one specific example, the organic solvent may include N-methyl-pyrrolidone (NMP).
한편, 본 발명에 따른 폴리아믹산 조성물의 제조방법에는, 접동성, 열전도성, 도전성, 코로나 내성, 루프 경도 등의 필름의 여러 가지 특성을 개선할 목적으로 첨가되는 충전재를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가되는 충전재는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직한 예로는 실리카, 산화티탄, 알루미나, 질화규소, 질화붕소, 인산수소칼슘, 인산칼슘, 운모 등을 들 수 있다.On the other hand, the manufacturing method of the polyamic acid composition according to the present invention may further include a filler added for the purpose of improving various properties of the film such as sliding property, thermal conductivity, conductivity, corona resistance, and loop hardness. The filler to be added is not particularly limited, and preferred examples include silica, titanium oxide, alumina, silicon nitride, boron nitride, calcium hydrogen phosphate, calcium phosphate, and mica.
상기 충전재의 평균 입경은 특별히 한정되는 것은 아니며, 개질해야 할 필름 특성과 첨가하는 충전재의 종류에 따라서 결정할 수 있다. 하나의 구체적인 예로서, 상기 충전재의 평균 입경은 0.05 내지 20 ㎛, 0.1 내지 10 ㎛, 0.1 내지 5 ㎛, 또는 0.1 내지 3 ㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 충전재의 평균 입경이 0.05 ㎛ 미만이면 개질 효과가 나타나기 어려우며, 평균 입경이 20 ㎛ 초과이면 표면성을 크게 손상시키거나, 기계적 특성이 크게 저하될 수 있다.The average particle diameter of the filler is not particularly limited, and can be determined according to the film properties to be modified and the type of the filler to be added. As one specific example, the average particle diameter of the filler may be 0.05 to 20 μm, 0.1 to 10 μm, 0.1 to 5 μm, or 0.1 to 3 μm. For example, if the average particle diameter of the filler is less than 0.05 μm, a modification effect is unlikely to appear, and if the average particle diameter exceeds 20 μm, surface properties may be significantly impaired or mechanical properties may be significantly deteriorated.
또한, 상기 충전재의 첨가량은 특별히 한정되는 것은 아니고, 개질해야 할 필름 특성이나 충전재 입경 등에 의해 결정될 수 있다. 하나의 구체적인 예로서, 상기 충전재의 첨가량은 폴리이미드 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부, 0.01 내지 5 중량부, 또는 0.02 내지 1 중량부일 수 있다. 예를 들어, 상기 충전재 첨가량이 0.01 중량부 미만이면 충전재에 의한 개질 효과가 나타나기 어렵고, 충전재 첨가량이 20 중량부 초과이면 필름의 기계적 특성이 크게 손상될 수 있다. 충전재의 첨가 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지된 어떠한 방법을 이용할 수도 있다.In addition, the amount of the filler to be added is not particularly limited, and may be determined by film properties to be modified, particle size of the filler, and the like. As one specific example, the addition amount of the filler may be 0.01 to 10 parts by weight, 0.01 to 5 parts by weight, or 0.02 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the polyimide resin. For example, if the amount of the filler added is less than 0.01 part by weight, the modification effect by the filler is difficult to appear, and if the amount of the filler added exceeds 20 parts by weight, the mechanical properties of the film may be significantly impaired. The method for adding the filler is not particularly limited, and any known method can be used.
본 발명에 따른 폴리아믹산 조성물은 상기 에이징 단계를 포함하는 제조방법을 통해 폴리아믹산 조성물 자체의 상온 저장 안정성을 향상시키는 바, 상기 수식에 따른 점도 변화가 ±200 cP로서 상온에서의 저장 안정성이 매우 우수하다는 것을 알 수 있다.The polyamic acid composition according to the present invention improves the storage stability at room temperature of the polyamic acid composition itself through the manufacturing method including the aging step, and the viscosity change according to the above formula is ±200 cP, and the storage stability at room temperature is very excellent. You can see that
이는, 상기 특정한 온도 범위에서 에이징시킴으로써 폴리아믹산 조성물에 포함되는 폴리아믹산의 수 평균 분자량에 대한 중량 평균 분자량의 비(poly dispersity index)가 1,3 내지 2,2, 상세하게는 1.5 내지 2.0으로 조절된 결과인 것으로 이해할 수 있다.The ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight of the polyamic acid contained in the polyamic acid composition is adjusted to 1,3 to 2,2, and specifically 1.5 to 2.0 by aging in the specific temperature range. It can be understood as the result.
한편, 통상의 폴리아믹산 조성물의 제조는 예를 들어, 디아민 단량체 전량을 용매 중에 넣고, 그 후 디안하이드라이드 단량체를 디아민 단량체와 실질적으로 등몰 또는 과량이 되도록 첨가하여 중합하는 방법 또는 디안하이드라이드 단량체 전량을 용매 중에 넣고, 그 후 디아민 단량체를 디안하이드라이드 단량체와 실질적으로 등몰 또는 과량이 되도록 첨가하여 중합하는 방법 등을 사용한다.On the other hand, in the preparation of a conventional polyamic acid composition, for example, the total amount of diamine monomers is added to the solvent, and then the dianhydride monomer is added to the diamine monomer to be substantially equimolar or in excess, and polymerization is performed. Is added in a solvent, and then a diamine monomer is added so as to be substantially equimolar or in excess with the dianhydride monomer, followed by polymerization.
상기와 같이, 디아민 단량체 또는 디안하이드라이드 단량체가 실질적으로 등몰 또는 과량이 되도록 중합된 폴리아믹산 조성물은 앞서 설명한 폴리아믹산을 지지체 상에 도포하는 공정 중에 방치된 상태 혹은 사용하기 전 상온에서 장시간 해동, 방치하는 과정에서 폴리아믹산의 점도가 변화하는 경우, 목표로 한 폴리이미드 필름의 두께가 변화하는 문제가 발생할 수 있다.As described above, the polyamic acid composition polymerized such that the diamine monomer or the dianhydride monomer is substantially equimolar or excessive is left in the state of being left in the process of applying the polyamic acid described above on the support or thawed at room temperature for a long time before use. When the viscosity of the polyamic acid changes in the process, a problem may occur in which the thickness of the targeted polyimide film is changed.
반면에, 본 발명은 이하에서 상세하게 입증할 것이나, 유기 용매 중에서 디아민 단량체 및 디안하이드라이드 단량체를 1:0.98 내지 0.99의 몰비로 중합하여 폴리아믹산 조성물을 제조하며, 상기와 같은 특정한 몰비로 중합된 본 발명의 폴리아믹산 조성물은 본 발명의 범위를 벗어나는 몰비로 중합된 경우와 달리 폴리아믹산 조성물을 지지체 상에 도포하는 공정 중에 방치된 상태, 혹은 사용하기 전 상온에서 장시간 해동, 방치하는 과정에서도 그 점도 변화를 억제하는 효과를 나타낼 수 있다.On the other hand, the present invention will be demonstrated in detail below, but a polyamic acid composition is prepared by polymerizing a diamine monomer and a dianhydride monomer in an organic solvent at a molar ratio of 1:0.98 to 0.99, and polymerized at a specific molar ratio as described above. Unlike the case where the polyamic acid composition of the present invention is polymerized in a molar ratio outside the scope of the present invention, it is left in the process of applying the polyamic acid composition on a support, or even after being thawed at room temperature for a long time before use, and its viscosity It can exhibit the effect of suppressing change.
나아가, 본 발명은 상기 폴리아믹산 조성물을 지지체에 제막하고 건조하여 겔 필름을 제조하는 단계; 및 상기 겔 필름을 경화하는 단계를 포함하는 폴리이미드 필름의 제조방법을 제공할 수 있다.Furthermore, the present invention comprises the steps of forming a polyamic acid composition on a support and drying the gel film; And it may provide a method for producing a polyimide film comprising the step of curing the gel film.
구체적으로, 상기한 폴리아믹산 조성물을 이미드화하여 폴리이미드 필름을 제조하는 방법에 대해서는, 종래 공지된 방법을 사용할 수 있다.Specifically, for the method for producing a polyimide film by imidizing the polyamic acid composition described above, a conventionally known method can be used.
이러한 이미드화의 구체적인 방법으로는 열 이미드화법, 화학 이미드화법 또는 상기 열 이미드화법과 화학 이미드화법을 병용하는 복합 이미드화법을 예로 들수 있으며, 이들에 대해서는 이하의 비제한적인 예를 통해 보다 구체적으로 설명한다.Specific examples of the imidization method include a thermal imidization method, a chemical imidization method, or a complex imidization method using a combination of the thermal imidization method and a chemical imidization method, and the following non-limiting examples This will be described in more detail.
<열 이미드화법><Thermal imidization method>
상기 열 이미드화 법은, 화학적 촉매를 배제하고, 열풍이나 적외선 건조기 등의 열원으로 이미드화 반응을 유도하는 방법으로서,The thermal imidization method is a method of excluding chemical catalysts and inducing an imidization reaction with a heat source such as hot air or an infrared dryer.
상기 폴리아믹산 조성물을 건조하여 겔 필름을 형성하는 과정; 및 상기 겔 필름을 열처리하여 폴리이미드 필름을 수득하는 과정을 포함할 수 있다.Drying the polyamic acid composition to form a gel film; And heat-treating the gel film to obtain a polyimide film.
여기서, 겔 필름이란, 폴리아믹산으로부터 폴리이미드로의 변환에 대해 중간 단계에서 자기 지지성을 가지는 필름 중간체라 이해할 수 있다.Here, the gel film can be understood as a film intermediate having self-supporting properties in an intermediate step for conversion from polyamic acid to polyimide.
상기 겔 필름을 형성하는 과정은, 폴리아믹산 조성물을 유리판, 알루미늄 박, 무단(endless) 스테인레스 벨트, 또는 스테인레스 드럼 등의 지지체상에 필름형으로 캐스팅하고, 이후 지지체 상의 폴리아믹산 조성물을 50 내지 200℃, 상세하게는 80 내지 150℃ 범위의 가변적인 온도에서 건조하는 것일 수 있다.In the process of forming the gel film, the polyamic acid composition is cast in a film form on a support such as a glass plate, aluminum foil, endless stainless belt, or stainless drum, and then the polyamic acid composition on the support is 50 to 200°C. , Specifically, may be dried at a variable temperature in the range of 80 to 150°C.
이에 따라 폴리아믹산 조성물에 부분적인 경화 및/또는 건조가 일어남으로써 겔 필름이 형성될 수 있고, 형성된 겔 필름을 지지체로부터 박리하여 겔 필름을 수득할 수 있다.Accordingly, a gel film may be formed by partial curing and/or drying of the polyamic acid composition, and the formed gel film may be peeled off from the support to obtain a gel film.
경우에 따라서는 이후 열처리 과정에서 수득되는 폴리이미드 필름의 두께 및 크기를 조절하고 배향성을 향상시키기 위하여 상기 겔 필름을 연신시키는 공정이 수행될 수 있으며, 연신은 기계반송방향(MD) 및 기계반송방향에 대한 횡방향(TD) 중 적어도 하나의 방향으로 수행될 수 있다.In some cases, a process of stretching the gel film may be performed in order to control the thickness and size of the polyimide film obtained in the subsequent heat treatment process and to improve the orientation, and the stretching is performed in the machine transport direction (MD) and the machine transport direction. It may be performed in at least one of the lateral direction for (TD).
이와 같이 수득한 겔 필름을, 텐터에 고정한 다음 30 내지 500℃의 온도 범위에서 경화시키는 단계를 거칠 수 있으며, 구체적으로, 상기 경화는 순차적으로 30 내지 50℃에서 5 내지 10 분 동안 제1 열처리하는 단계; 180 내지 220℃에서 25 내지 35 분 동안 제2 열처리하는 단계; 및 440 내지 480℃에서 35 내지 45 분 동안 제3 열처리하는 단계를 포함하여 가변적인 온도에서 순차적으로 열처리하여 겔 필름에 잔존하는 물, 잔류 용매 등을 제거하고, 남아 있는 거의 모든 아믹산기를 이미드화하여, 본 발명의 폴리이미드 필름을 수득할 수 있다.The gel film thus obtained may be fixed to a tenter and then subjected to a step of curing in a temperature range of 30 to 500°C. Specifically, the curing is first heat-treated at 30 to 50°C for 5 to 10 minutes. step; Performing a second heat treatment at 180 to 220° C. for 25 to 35 minutes; And a third heat treatment at 440 to 480°C for 35 to 45 minutes to sequentially heat at a variable temperature to remove water, residual solvent, and the like remaining in the gel film, and imidize almost all remaining amic acid groups. Thus, the polyimide film of the present invention can be obtained.
이때, 상기 제1 열처리 내지 제3 열처리는 1 내지 10℃/min의 범위에서 선택되는 어느 하나 이상의 승온 속도로 가열될 수 있다. 예를 들어, 상기 승온 속도는 1 내지 8℃/min, 1 내지 5℃/min, 3 내지 10℃/min, 또는 5 내지 10℃/min일 수 있다.At this time, the first heat treatment to the third heat treatment may be heated at any one or more heating rates selected from the range of 1 to 10 ℃ / min. For example, the heating rate may be 1 to 8°C/min, 1 to 5°C/min, 3 to 10°C/min, or 5 to 10°C/min.
경우에 따라서는, 상기와 같이 수득한 폴리이미드 필름을 300 내지 600℃의 온도로 5 내지 400 초간 가열 마감하여 폴리이미드 필름을 더욱 경화시킬 수도 있으며, 수득한 폴리이미드 필름에 잔류할 수도 있는 내부 응력을 완화시키기 위해서 소정의 장력하에서 이를 수행할 수도 있다.In some cases, the polyimide film obtained as described above may be heat-finished at a temperature of 300 to 600° C. for 5 to 400 seconds to further harden the polyimide film, and internal stress that may remain in the obtained polyimide film It can also be done under a given tension in order to mitigate this.
<화학 이미드화법><Chemical imidation method>
상기 화학 이미드화법은 폴리아믹산 조성물에 탈수제 및/또는 이미드화제를 첨가하여 아믹산기의 이미드화를 촉진하는 방법이다.The chemical imidization method is a method of promoting imidization of an amic acid group by adding a dehydrating agent and/or an imidizing agent to the polyamic acid composition.
여기서 "탈수제"란, 폴리아믹산에 대한 탈수 작용을 통해 폐환 반응을 촉진하는 물질을 의미하고, 이에 대한 비제한적인 예로서, 지방족의 애시드 안하이드라이드, 방향족의 애시드 안하이드라이드, N,N'-디알킬카르보디이미드, 할로겐화 저급 지방족, 할로겐화 저급 패티 애시드 안하이드라이드, 아릴 포스포닉 디할라이드, 및 티오닐 할라이드 등을 들 수 있다. 이중에서도 입수의 용이성, 및 비용의 관점에서 지방족 애시드 안하이드라이드가 바람직할 수 있고, 이의 비제한적인 예로서, 아세틱 안하이드라이드(AA), 프로피온 애시드 안하이드라이드, 및 락틱 애시드 안하이드라이드 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Here, the term “dehydrating agent” refers to a substance that promotes a cyclization reaction through dehydration of a polyamic acid, and as a non-limiting example, an aliphatic acid anhydride, an aromatic acid anhydride, N,N' -Dialkyl carbodiimide, lower halogenated aliphatic, lower halogenated patty acid anhydride, aryl phosphonic dihalide, thionyl halide, and the like. Of these, aliphatic acid anhydrides may be preferred from the viewpoint of ease of availability and cost, and non-limiting examples include acetic anhydride (AA), propionic acid anhydride, and lactic acid anhydride. Etc. are mentioned, These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
또한, "이미드화제"란 폴리아믹산에 대한 폐환 반응을 촉진하는 효과를 갖는 물질을 의미하고, 예를 들어, 지방족 3급 아민, 방향족 3급 아민, 및 복소환식 3급 아민 등의 이민계 성분일 수 있다. 구체적으로, 촉매로서의 반응성의 관점에서 복소환식 3급 아민을 포함할 수 있다. 복소환식 3급 아민의 비제한적인 예로서, 퀴놀린, 이소퀴놀린, β-피콜린(BP) 및 피리딘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. In addition, "imide agent" means a substance having an effect of promoting a ring-closure reaction to polyamic acid, and for example, imine-based components such as aliphatic tertiary amine, aromatic tertiary amine, and heterocyclic tertiary amine Can be Specifically, a heterocyclic tertiary amine may be included from the viewpoint of reactivity as a catalyst. Non-limiting examples of heterocyclic tertiary amines may include one or more selected from the group consisting of quinoline, isoquinoline, β-picoline (BP), and pyridine.
탈수제의 첨가량은 폴리아믹산 중 아믹산기 1 몰에 대하여 0.5 내지 5.0 몰, 0.5 내지 3 몰, 0.5 내지 1.0 몰, 1.0 내지 4.0 몰, 또는 2.0 내지 4.0 몰일 수 있다. 이미드화제의 첨가량은 폴리아믹산 중 아믹산기 1 몰에 대하여 0.05 내지 2 몰, 0.05 내지 1 몰, 0.2 몰 내지 1 몰, 또는 0.5 내지 1 몰일 수 있다.The amount of the dehydrating agent may be 0.5 to 5.0 moles, 0.5 to 3 moles, 0.5 to 1.0 moles, 1.0 to 4.0 moles, or 2.0 to 4.0 moles per 1 mole of the amic acid group in the polyamic acid. The amount of the imidizing agent added may be 0.05 to 2 mol, 0.05 to 1 mol, 0.2 mol to 1 mol, or 0.5 to 1 mol with respect to 1 mol of the amic acid group in the polyamic acid.
상기 탈수제 및 이미드화제가 폴리아믹산 중 아믹산기 1 몰에 대하여 각각 0.5 몰 및 0.05 몰 미만이면 화학적 이미드화가 불충분하고, 제조되는 폴리이미드 필름에 크랙이 형성될 수 있으며, 필름의 기계적 강도도 저하될 수 있다. 또한, 이들 첨가량이 폴리아믹산 중 아믹산기 1 몰에 대하여 각각 5.0 몰 및 2 몰 초과이면 이미드화가 과도하게 빠르게 진행될 수 있으며, 이 경우, 필름 형태로 캐스팅하기 어렵거나 제조된 폴리이미드 필름이 브리틀(brittle)한 특성을 나타내는 문제가 있다.When the dehydrating agent and the imidizing agent are less than 0.5 mol and 0.05 mol, respectively, with respect to 1 mol of the amic acid group in the polyamic acid, chemical imidization is insufficient, cracks may be formed in the polyimide film to be produced, and the mechanical strength of the film is also reduced Can be. In addition, if these addition amounts are more than 5.0 mol and 2 mol, respectively, with respect to 1 mol of the amic acid group in the polyamic acid, imidization may proceed excessively rapidly, in which case, it is difficult to cast in the form of a film or the prepared polyimide film is brittle. There is a problem of exhibiting (brittle) characteristics.
<복합 이미드화법><Composite imidization method>
이상의 화학 이미드화법에 연계하여, 열 이미드화법을 추가로 수행하는 복합 이미드화법이 폴리이미드 필름의 제조에 이용될 수 있다.In conjunction with the chemical imidization method described above, a complex imidization method in which a thermal imidization method is further performed can be used for the production of a polyimide film.
구체적으로 복합 이미드화법은, 저온에서 폴리아믹산 조성물에 탈수제 및/또는 이미드화제를 첨가하는 화학 이미드화법 과정; 및 상기 폴리아믹산 조성물을 건조하여 겔 필름을 형성하고, 상기 겔 필름을 열처리하는 열 이미드화법 과정을 포함할 수 있다.Specifically, the complex imidization method includes a chemical imidization method in which a dehydrating agent and/or an imidizing agent is added to the polyamic acid composition at a low temperature; And drying the polyamic acid composition to form a gel film, and a heat imidization process of heat-treating the gel film.
상기 화학 이미드화법 과정의 수행 시, 탈수제와 이미드화제의 종류 및 첨가량은 앞선 화학 이미드화법에 설명한 바에 따라 적절하게 선택될 수 있다.When performing the chemical imidization process, the type and amount of the dehydrating agent and the imidizing agent may be appropriately selected as described in the previous chemical imidization method.
상기 겔 필름을 형성하는 과정에서는 탈수제 및/또는 이미드화제를 함유하는 폴리아믹산 조성물을 유리판, 알루미늄 박, 무단(endless) 스테인레스 벨트, 또는 스테인레스 드럼 등의 지지체상에 필름형으로 캐스팅하고, 이후 지지체 상의 폴리아믹산 조성물을 50 내지 180℃ 또는 80 내지 180℃ 범위의 가변적인 온도에서 건조한다. 이러한 과정에서, 화학 전환제 및/또는 이미드화제가 촉매로 작용하여 아믹산기가 이미드기로 빠르게 변환될 수 있다.In the process of forming the gel film, a polyamic acid composition containing a dehydrating agent and/or an imidizing agent is cast in a film form on a support such as a glass plate, aluminum foil, endless stainless belt, or stainless drum, and thereafter the support. The polyamic acid composition on top is dried at variable temperatures ranging from 50 to 180°C or 80 to 180°C. In this process, chemical converting agents and/or imidizing agents can act as catalysts to rapidly convert the amic acid groups to imide groups.
경우에 따라서는 이후 열처리 과정에서 수득되는 폴리이미드 필름의 두께 및 크기를 조절하고 배향성을 향상시키기 위하여 상기 겔 필름을 연신시키는 공정이 수행될 수 있으며, 연신은 기계반송방향(MD) 및 기계반송방향에 대한 횡방향(TD) 중 적어도 하나의 방향으로 수행될 수 있다.In some cases, a process of stretching the gel film may be performed in order to control the thickness and size of the polyimide film obtained in the subsequent heat treatment process and to improve the orientation, and the stretching is performed in the machine transport direction (MD) and the machine transport direction. It may be performed in at least one of the lateral direction for (TD).
이와 같이 수득한 겔 필름을, 텐터(tenter)에 고정한 다음 앞서 설명한 가변적인 온도에서 열처리하여 겔 필름에 잔존하는 물, 촉매, 잔류 용매 등을 제거하고, 남아 있는 대부분의 아믹산기를 이미드화시킴으로써, 본 발명의 폴리이미드 필름을 수득할 수 있다. 이와 같은 열처리 과정에서도 탈수제 및/또는 이미드화제가 촉매로서 작용하여 아믹산기가 이미드기로 빠르게 전환될 수 있어 높은 이미드화율의 구현이 가능할 수 있다.The gel film thus obtained is fixed to a tenter and then heat-treated at a variable temperature described above to remove water, catalyst, residual solvent, and the like remaining in the gel film, and imidize most of the remaining amic acid groups. The polyimide film of the present invention can be obtained. In such a heat treatment process, a dehydrating agent and/or an imidizing agent acts as a catalyst, so that the amic acid group can be rapidly converted to an imide group, thereby realizing a high imidization rate.
경우에 따라서는 상기와 같이 수득한 폴리이미드 필름을 400 내지 500℃의 온도로 5 내지 400 초간 가열 마감하여 폴리이미드 필름을 더욱 경화시킬 수도 있으며, 수득한 폴리이미드 필름에 잔류할 수도 있는 내부 응력을 완화시키기 위해서 소정의 장력 하에서 이를 수행할 수도 있다.In some cases, the polyimide film obtained as described above may be heat-finished at a temperature of 400 to 500° C. for 5 to 400 seconds to further harden the polyimide film, and may generate internal stress that may remain in the obtained polyimide film. It can also be done under certain tension to relieve.
본 발명은 또한, 상기 폴리이미드 필름의 제조방법으로 제조되는 폴리이미드 필름을 제공할 수 있다.The present invention can also provide a polyimide film produced by the method for producing the polyimide film.
이상과 같은 제조방법에 따라 제조된 본 발명의 폴리이미드 필름은 1 중량%의 열분해온도(Td)가 560℃ 이상이고, 열팽창계수가 5 ppm/℃ 이하이며, 신율이 15% 이상이고, 인장강도가 350 MPa 이상이며, 두께가 10 내지 20 ㎛일 수 있다.The polyimide film of the present invention manufactured according to the above manufacturing method has a thermal decomposition temperature (Td) of 1% by weight or more, 560°C or more, a thermal expansion coefficient of 5 ppm/°C or less, an elongation of 15% or more, and tensile strength. Is 350 MPa or more, and the thickness may be 10 to 20 μm.
본 발명은 또한, 상기 폴리이미드 필름을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다. 상기 전자 장치는 연성회로기판 또는 디스플레이 기판을 포함할 수 있다.The present invention can also provide an electronic device including the polyimide film. The electronic device may include a flexible circuit board or a display board.
이하 본 발명에 따르는 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples and the like according to the present invention, but the scope of the present invention is not limited by the examples given below.
<실시예 1><Example 1>
교반기 및 질소 주입·배출관을 구비한 500 mL 반응기에 질소를 주입시키면서 NMP을 투입하고 반응기의 온도를 30℃로 설정한 후 디아민 단량체로서 PPD, 디안하이드라이드 단량체로서 BPDA 및 PMDA를 투입하여 완전히 용해된 것을 확인한다. 질소 분위기하에 40℃로 온도를 올려 가열하면서 120 분간 교반을 계속한 후, 23℃에서의 점도가 7,000 cP를 나타내는 폴리아믹산 조성물을 제조하였다.After injecting nitrogen into a 500 mL reactor equipped with a stirrer and a nitrogen injection/discharge tube, NMP was introduced and the temperature of the reactor was set to 30°C, followed by PPD as a diamine monomer, BPDA and PMDA as a dianhydride monomer, and completely dissolved. To confirm that. After heating at 40° C. under a nitrogen atmosphere and stirring was continued for 120 minutes, a polyamic acid composition having a viscosity at 23° C. of 7,000 cP was prepared.
이이서, 질소 분위기하에 80℃로 온도를 올려 가열하면서 2 시간 동안 추가적으로 교반을 계속한 후, 23℃까지 냉각하여 점도(V3)가 4,500 cP를 나타내고, 디아민 단량체 및 디안하이드라이드 단량체를 하기 표 1과 같이 포함하는 폴리아믹산 조성물을 제조하였다.Icer, the temperature was raised to 80° C. under a nitrogen atmosphere, and stirring was continued for 2 hours while heating, and then cooled to 23° C. to show a viscosity (V 3 ) of 4,500 cP. A polyamic acid composition comprising 1 was prepared.
<실시예 2 내지 7 및 비교예 1 내지 5><Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 5>
실시예 1에서, 단량체 및 이의 함량, 에이징 여부, 에이징 온도 및 에이징 시간을 각각 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리아믹산 조성물을 제조하였다.In Example 1, a polyamic acid composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the monomer and its content, whether aging, the aging temperature, and the aging time were changed as shown in Table 1 below.
<실험예 1: 저장 안정성 평가><Experimental Example 1: Storage stability evaluation>
실시예 1 내지 실시예 7, 비교예 1 내지 비교예 5에서 제조된 폴리아믹산 조성물을 상온(25℃)에서 7 일간 방치하였다. 이후, 점도(V4)를 측정하고, 하기 수학식 2에 따라 점도 변화를 산출하여 하기 표 2에 나타내었다.The polyamic acid compositions prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 were left at room temperature (25° C.) for 7 days. Thereafter, the viscosity (V 4 ) was measured, and the viscosity change was calculated according to Equation 2 below, and the results are shown in Table 2 below.
[수학식 2][Equation 2]
|V3 - V4|≤200(cP)|V 3 -V 4 |≤200(cP)
상기 수학식 2에서,In Equation 2,
V3은 폴리아믹산 조성물의 25℃에서 임의의 시점에서의 점도를 나타내고, V 3 represents the viscosity at any point in time at 25° C. of the polyamic acid composition,
V4는 폴리아믹산 조성물의 25℃에서 상기 임의의 시점으로부터 7 일이 경과한 후의 점도를 나타낸다.V 4 represents the viscosity after 7 days have elapsed from the above arbitrary time point at 25°C of the polyamic acid composition.
점도 측정은 Brookfield 점도계(RVDV-II+P)를 25℃에서 7 번 scandal을 사용하여 50 rpm에서 2 회 측정하여 평균값을 측정하였다.For the viscosity measurement, the average value was measured by measuring the Brookfield viscometer (RVDV-II+P) twice at 50 rpm using scandal 7 times at 25°C.
<실험예 2: 점도 안정성 평가><Experimental Example 2: Evaluation of viscosity stability>
실시예 1 내지 실시예 7, 비교예 1 내지 비교예 5에서 제조된 폴리아믹산 조성물을 1,500 rpm 이상의 고속 회전을 통해 기포를 제거하였다. 이후 스핀 코터를 이용하여 유리 기판에 탈포된 폴리아믹산 조성물을 도포하였다.In the polyamic acid compositions prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5, air bubbles were removed through high-speed rotation of 1,500 rpm or more. Thereafter, the defoamed polyamic acid composition was applied to the glass substrate using a spin coater.
도포된 직후 폴리아믹산 조성물의 점도(V1)를 측정하였다. 이후, 25℃에서 1 시간이 경과한 상태에서 폴리아믹산 조성물의 점도(V2)를 측정하고, 하기 수학식 1에 따라 점도 변화율을 산출하여 하기 표 3에 나타내었다.Immediately after application, the viscosity (V 1 ) of the polyamic acid composition was measured. Thereafter, the viscosity (V 2 ) of the polyamic acid composition was measured at a temperature of 25° C. for 1 hour, and the rate of change of viscosity was calculated according to Equation 1 below, and the results are shown in Table 3 below.
[수학식 1][Equation 1]
|[(V1- V2)/V1]×100|≤15(%)|[(V 1 -V 2 )/V 1 ]×100|≤15(%)
상기 수학식 1에서,In Equation 1,
V1은 폴리아믹산 조성물을 지지체에 제막한 직후의 점도를 나타내고, V 1 represents the viscosity immediately after forming the polyamic acid composition on the support,
V2는 폴리아믹산 조성물을 지지체에 제막한 후 25℃에서 1 시간이 경과한 후의 점도를 나타낸다.V 2 represents the viscosity after 1 hour at 25° C. after forming the polyamic acid composition on the support.
표 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 제조방법으로 제조된 실시예들의 경우 상온에서의 저장 안정성 및 공정 중의 점도 안정성이 모두 우수함을 확인할 수 있다. 반면에, 비교예들의 경우 저장 안정성 또는 점도 안정성 중 적어도 어느 하나를 만족하지 못함을 확인할 수 있었다.Referring to Tables 2 and 3, in the case of the examples prepared by the production method of the present invention, it can be confirmed that both storage stability at room temperature and viscosity stability during the process are excellent. On the other hand, it was confirmed that the comparative examples did not satisfy at least one of storage stability or viscosity stability.
<실험예 3: 물성평가><Experimental Example 3: Property evaluation>
실시예 1 내지 실시예 7, 비교예 1 내지 비교예 5에서 제조된 폴리아믹산 조성물을 1,500 rpm 이상의 고속 회전을 통해 기포를 제거하였다. 이후 스핀 코터를 이용하여 유리 기판에 탈포된 폴리아믹산 조성물을 도포하였다. 이후 질소 분위기하 및 120℃의 온도에서 30 분 동안 건조하여 겔 필름을 제조하고, 상기 겔 필름을 450℃까지 2℃/분의 속도로 승온하고, 450℃에서 60 분 동안 열처리하고, 30℃까지 2℃/분의 속도로 냉각하여 폴리이미드 필름을 수득하였다.In the polyamic acid compositions prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5, air bubbles were removed through high-speed rotation of 1,500 rpm or more. Thereafter, the defoamed polyamic acid composition was applied to the glass substrate using a spin coater. Then, under a nitrogen atmosphere and dried at a temperature of 120° C. for 30 minutes, a gel film was prepared, and the gel film was heated to a rate of 2° C./min to 450° C., heat-treated at 450° C. for 60 minutes, to 30° C. Cooling at a rate of 2°C/min yielded a polyimide film.
이후 증류수에 디핑(dipping)하여 유리 기판에서 폴리이미드 필름을 박리시켰다. 제조된 폴리이미드 필름의 두께는 10 ㎛였다. 제조된 폴리이미드 필름의 물성을 하기 방식을 이용하여 측정하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.Thereafter, the polyimide film was peeled from the glass substrate by dipping in distilled water. The thickness of the prepared polyimide film was 10 μm. The physical properties of the prepared polyimide film were measured using the following method, and the results are shown in Table 4 below.
(1) 열팽창 계수((1) Coefficient of thermal expansion ( CTECTE ))
TA사 열기계 분석기(thermomechanical analyzer) Q400 모델을 사용하였으며, 폴리이미드 필름을 폭 2 mm, 길이 10 mm로 자른 후 질소 분위기하에서 0.05 N의 장력을 가하면서, 10℃/min의 속도로 상온에서 500℃까지 승온 후 다시 10℃/min의 속도로 냉각하면서 100℃에서 350℃ 구간의 기울기를 측정하였다.A TA thermomechanical analyzer Q400 model was used, and the polyimide film was cut to a width of 2 mm and a length of 10 mm, and then subjected to a tension of 0.05 N under a nitrogen atmosphere, at a rate of 10°C/min, 500 at room temperature. After heating up to ℃ ℃, while cooling at a rate of 10 ℃ / min was measured the slope of the section from 100 ℃ to 350 ℃.
(2) (2) 신율Elongation
폴리이미드 필름을 폭 10 mm, 길이 40 mm로 자른 후 인스트론(Instron)사의 Instron5564 UTM 장비를 사용하여 ASTM D-882 방법으로 신율을 측정하였다.After the polyimide film was cut to a width of 10 mm and a length of 40 mm, elongation was measured by an ASTM D-882 method using Instron5564 UTM equipment manufactured by Instron.
(3) 1 (3) 1 중량%의Wt% 열분해온도( Pyrolysis temperature( TDTD ))
TA사 열무게 분석(thermogravimetric analysis) Q50 모델을 사용하였으며, 폴리이미드 필름을 질소 분위기하에서 10 min/℃의 속도로 150℃까지 승온시킨 후 30 분간 등온을 유지하여 수분을 제거했다. 이후 10 min/℃의 속도로 600℃까지 승온하여 1%의 중량 감소가 발생하는 온도를 측정하였다.A TA company thermogravimetric analysis Q50 model was used, and the polyimide film was heated to 150° C. at a rate of 10 min/° C. under a nitrogen atmosphere to maintain isotherm for 30 minutes to remove moisture. Thereafter, the temperature was raised to 600°C at a rate of 10 min/°C, and the temperature at which 1% weight loss occurred was measured.
(4) 인장강도(4) Tensile strength
폴리이미드 필름을 폭 10 mm, 길이 40 mm로 자른 후 인스트론(Instron)사의 Instron5564 UTM 장비를 사용하여 ASTM D-882 방법으로 인장강도를 측정하였다. 이때의 Cross Head Speed는 5 mm/min의 조건으로 측정하였다.After the polyimide film was cut to a width of 10 mm and a length of 40 mm, tensile strength was measured by ASTM D-882 method using Instron5564 UTM equipment of Instron. The cross head speed at this time was measured under the condition of 5 mm/min.
표 4를 참조하면, 본 발명의 제조방법으로 제조된 실시예들의 경우 기계적 및 열적 특성이 모두 우수함을 확인할 수 있다. 반면에, 비교예들의 경우 기계적 또는 열적 특성 중 적어도 어느 하나를 만족하지 못함을 확인할 수 있다.Referring to Table 4, it can be seen that in the case of the examples produced by the manufacturing method of the present invention, both mechanical and thermal properties are excellent. On the other hand, it can be confirmed that the comparative examples do not satisfy at least one of mechanical or thermal properties.
한편, 디아민 단량체 및 디안하이드라이드 단량체를 1:1 몰비로 중합한 폴리아믹산 조성물로부터 제조된 비교예 3의 경우, 물성이 우수한 것을 확인할 수 있으나, 상기에서 설명한 바와 같이, 폴리아믹산 조성물의 점도 안정성이 우수하지 못함을 확인할 수 있다.On the other hand, in Comparative Example 3 prepared from a polyamic acid composition obtained by polymerizing a diamine monomer and a dianhydride monomer in a 1:1 molar ratio, physical properties may be confirmed to be excellent, but as described above, the viscosity stability of the polyamic acid composition is It can be confirmed that it is not excellent.
이상 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although described above with reference to embodiments of the present invention, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above.
Claims (18)
상기 디아민 단량체 및 상기 디안하이드라이드 단량체를 1:0.98 내지 0.99의 몰비로 포함하고,
하기 수학식 1을 만족하는 폴리아믹산 조성물로서,
상기 폴리아믹산 조성물 내의 폴리아믹산은 수 평균 분자량에 대한 중량 평균 분자량의 비(poly dispersity index)가 1.5 내지 2.0인 폴리아믹산 조성물:
[수학식 1]
|[(V1- V2)/V1]×100|≤15(%)
상기 수학식 1에서,
V1은 폴리아믹산 조성물을 지지체에 제막한 직후의 점도를 나타내고,
V2는 폴리아믹산 조성물을 지지체에 제막한 후 25℃에서 1 시간이 경과한 후의 점도를 나타낸다.
Diamine monomer, dianhydride monomer and organic solvent,
The diamine monomer and the dianhydride monomer are contained in a molar ratio of 1:0.98 to 0.99,
As a polyamic acid composition satisfying the following equation (1),
The polyamic acid composition in the polyamic acid composition has a polyamic acid composition in which the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (poly dispersity index) is 1.5 to 2.0:
[Equation 1]
|[(V 1 -V 2 )/V 1 ]×100|≤15(%)
In Equation 1,
V 1 represents the viscosity immediately after forming the polyamic acid composition on the support,
V 2 represents the viscosity after 1 hour at 25° C. after forming the polyamic acid composition on the support.
폴리아믹산 조성물은 하기 수학식 2를 만족하는 폴리아믹산 조성물:
[수학식 2]
|V3 - V4|≤200(cP)
상기 수학식 2에서,
V3은 폴리아믹산 조성물의 25℃에서 임의의 시점에서의 점도를 나타내고,
V4는 폴리아믹산 조성물의 25℃에서 상기 임의의 시점으로부터 7 일이 경과한 후의 점도를 나타낸다.
According to claim 1,
The polyamic acid composition is a polyamic acid composition satisfying the following Equation 2:
[Equation 2]
|V 3 -V 4 |≤200(cP)
In Equation 2,
V 3 represents the viscosity at any point in time at 25° C. of the polyamic acid composition,
V 4 represents the viscosity after 7 days have elapsed from the above arbitrary time point at 25°C of the polyamic acid composition.
상기 수학식 2의 V3는 3,000 내지 8,000 cP인 폴리아믹산 조성물.
According to claim 2,
V 3 of Equation 2 is a polyamic acid composition of 3,000 to 8,000 cP.
폴리아믹산 조성물은 전체 중량을 기준으로 고형분을 10 내지 15 중량% 포함하는 폴리아믹산 조성물.
According to claim 1,
The polyamic acid composition is a polyamic acid composition comprising 10 to 15% by weight of solids based on the total weight.
디아민 단량체는 1,4-디아미노벤젠(PPD), 1,3-디아미노벤젠(MPD), 2,4-디아미노톨루엔, 2,6-디아미노톨루엔 및 3,5-디아미노벤조익에시드(DABA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고,
디안하이드라이드 단량체가 피로멜리틱 디안하이드라이드(PMDA), 3,3',4,4'-바이페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드(s-BPDA) 및 2,3,3',4'-바이페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드(a-BPDA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 폴리아믹산 조성물.
According to claim 1,
Diamine monomers are 1,4-diaminobenzene (PPD), 1,3-diaminobenzene (MPD), 2,4-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene and 3,5-diaminobenzoic acid (DABA) contains at least one selected from the group consisting of,
Dianhydride monomers are pyromellitic dianhydride (PMDA), 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (s-BPDA) and 2,3,3',4'- A polyamic acid composition comprising at least one member selected from the group consisting of biphenyltetracarboxylic dianhydride (a-BPDA).
중합 반응시킨 후 폴리아믹산 조성물을 55 내지 85℃에서 에이징(aging)하는 단계를 포함하고,
상기 에이징하는 단계에 의해 폴리아믹산 조성물에 포함되는 폴리아믹산의 수 평균 분자량에 대한 중량 평균 분자량의 비(poly dispersity index)가 1.5 내지 2.0으로 조절되는 것인 제1항에 따른 폴리아믹산 조성물의 제조방법.
Organic solvents; And mixing the diamine monomer and the dianhydride monomer at a molar ratio of 1:0.98 to 0.99 to polymerize the mixture; And
After the polymerization reaction, the step of aging the polyamic acid composition at 55 to 85 ℃ (aging),
A method for preparing the polyamic acid composition according to claim 1, wherein the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight of the polyamic acid contained in the polyamic acid composition is adjusted to 1.5 to 2.0 by the aging step. .
에이징은 1 내지 4 시간 동안 수행하는 폴리아믹산 조성물의 제조방법.
The method of claim 7,
Aging is a method for producing a polyamic acid composition performed for 1 to 4 hours.
에이징하는 단계 후, 폴리아믹산 조성물을 10 내지 30℃로 냉각하는 단계를 더 포함하는 폴리아믹산 조성물의 제조방법.
The method of claim 7,
After the aging step, the method of manufacturing a polyamic acid composition further comprising the step of cooling the polyamic acid composition to 10 to 30 ℃.
중합 반응은 20 내지 40℃의 온도 범위에서 수행하는 폴리아믹산 조성물의 제조방법.
The method of claim 7,
The polymerization reaction is a method for producing a polyamic acid composition performed in a temperature range of 20 to 40°C.
상기 겔 필름을 경화하는 단계를 포함하는 폴리이미드 필름의 제조방법.
A method of producing a gel film by forming a polyamic acid composition according to any one of claims 1 to 4 and 6 on a support and drying it; And
Method of manufacturing a polyimide film comprising the step of curing the gel film.
상기 경화는, 순차적으로
30 내지 50℃에서 5 내지 10 분 동안 제1 열처리하는 단계;
180 내지 220℃에서 25 내지 35 분 동안 제2 열처리하는 단계; 및
440 내지 480℃에서 35 내지 45 분 동안 제3 열처리하는 단계를 포함하는 폴리이미드 필름의 제조방법.
The method of claim 12,
The curing is sequentially
The first heat treatment for 5 to 10 minutes at 30 to 50 ℃;
Performing a second heat treatment at 180 to 220° C. for 25 to 35 minutes; And
Method for producing a polyimide film comprising the step of a third heat treatment for 35 to 45 minutes at 440 to 480 ℃.
상기 제1 열처리 내지 제3 열처리는 1 내지 10℃/min의 범위에서 선택되는 어느 하나 이상의 승온 속도로 가열하는 폴리이미드 필름의 제조방법.
The method of claim 13,
The first heat treatment to the third heat treatment is a method of manufacturing a polyimide film heated at any one or more heating rates selected from the range of 1 to 10 ℃ / min.
A polyimide film comprising a cured product of the polyamic acid composition of claim 1.
1 중량%의 열분해온도(Td)가 560℃ 이상이고,
열팽창계수가 5 ppm/℃ 이하이며,
신율이 15% 이상이고,
인장강도가 350 MPa 이상이며,
두께가 10 내지 20 ㎛인 폴리이미드 필름.
The method of claim 15,
The thermal decomposition temperature (Td) of 1% by weight is 560°C or higher,
The coefficient of thermal expansion is 5 ppm/℃ or less,
Elongation is more than 15%,
Tensile strength is more than 350 MPa,
A polyimide film having a thickness of 10 to 20 μm.
An electronic device comprising the polyimide film according to claim 15 or 16.
전자 장치는 연성회로기판 또는 디스플레이 기판을 포함하는 전자 장치.
The method of claim 17,
The electronic device is an electronic device including a flexible circuit board or a display substrate.
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WO2023229154A1 (en) * | 2022-05-24 | 2023-11-30 | 주식회사 엘지화학 | Method for manufacturing polymer resin film, polymer resin film and substrate for display device using same, and optical device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013221140A (en) * | 2012-04-19 | 2013-10-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Polyimide precursor for negative photosensitive resin composition and negative photosensitive resin composition using the precursor |
CN106633171A (en) * | 2017-01-06 | 2017-05-10 | 北京理工大学 | Preparation method of aminophenyl silsesquioxane crosslinked polyimide aerogel material |
CN108794766A (en) * | 2017-05-05 | 2018-11-13 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | A kind of crosslinked polyimide aeroge and preparation method |
KR101949316B1 (en) * | 2018-02-19 | 2019-02-18 | 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 | Polyamic Acid Composition with Improved Storage Stability, Method for Preparing Polyimide Film by Using the Same and Polyimide Film Prepared by the Same |
-
2019
- 2019-05-24 KR KR1020190061187A patent/KR102125686B1/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013221140A (en) * | 2012-04-19 | 2013-10-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Polyimide precursor for negative photosensitive resin composition and negative photosensitive resin composition using the precursor |
CN106633171A (en) * | 2017-01-06 | 2017-05-10 | 北京理工大学 | Preparation method of aminophenyl silsesquioxane crosslinked polyimide aerogel material |
CN108794766A (en) * | 2017-05-05 | 2018-11-13 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | A kind of crosslinked polyimide aeroge and preparation method |
KR101949316B1 (en) * | 2018-02-19 | 2019-02-18 | 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 | Polyamic Acid Composition with Improved Storage Stability, Method for Preparing Polyimide Film by Using the Same and Polyimide Film Prepared by the Same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023229154A1 (en) * | 2022-05-24 | 2023-11-30 | 주식회사 엘지화학 | Method for manufacturing polymer resin film, polymer resin film and substrate for display device using same, and optical device |
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