KR102260540B1 - manufacturing method of polyamic acid composition, polyamic acid composition, manufacturing method of polyimide film using the polyamic acid composition and polyimide film using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리아믹산 조성물의 제조방법, 폴리아믹산 조성물, 이를 이용한 폴리이미드 필름의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 폴리이미드 필름에 관한 것으로, 보다 정확히 헤테로 원자 및 할로겐 원자를 도입한 디아민 화합물, 산 이무수물 화합물을 포함하여 광학 특성이 향상시킬 수 있는 폴리아믹산 조성물의 제조방법, 폴리아믹산 조성물, 이를 이용한 폴리이미드 필름의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 폴리이미드 필름에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a polyamic acid composition, a polyamic acid composition, a method for producing a polyimide film using the same, and a polyimide film produced through the method, more precisely a diamine compound having a hetero atom and a halogen atom introduced therein; The present invention relates to a method for preparing a polyamic acid composition capable of improving optical properties including an acid dianhydride compound, a polyamic acid composition, a method for preparing a polyimide film using the same, and a polyimide film prepared through the method.

Description

폴리아믹산 조성물의 제조방법, 폴리아믹산 조성물, 이를 이용한 폴리이미드 필름의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 폴리이미드 필름.{manufacturing method of polyamic acid composition, polyamic acid composition, manufacturing method of polyimide film using the polyamic acid composition and polyimide film using the same}A method of manufacturing a polyamic acid composition, a polyamic acid composition, a method of manufacturing a polyimide film using the same, and a polyimide film manufactured through the manufacturing method. {manufacturing method of polyamic acid composition, polyamic acid composition, manufacturing method of polyimide film using the polyamic acid composition and polyimide film using the same}

본 발명은 폴리아믹산 조성물의 제조방법, 폴리아믹산 조성물, 이를 이용한 폴리이미드 필름의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 폴리이미드 필름에 관한 것으로, 보다 정확히 헤테로 원자 및 할로겐 원자를 도입한 디아민 화합물, 산 이무수물 화합물을 포함하여 광학 특성이 향상시킬 수 있는 폴리아믹산 조성물의 제조방법, 폴리아믹산 조성물, 이를 이용한 폴리이미드 필름의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 폴리이미드 필름에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a polyamic acid composition, a polyamic acid composition, a method for producing a polyimide film using the same, and a polyimide film produced through the method, more precisely a diamine compound having a hetero atom and a halogen atom introduced therein; The present invention relates to a method for preparing a polyamic acid composition capable of improving optical properties including an acid dianhydride compound, a polyamic acid composition, a method for preparing a polyimide film using the same, and a polyimide film prepared through the method.

차세대 디스플레이 장치로 주목 받고 있는 플렉서블 디스플레이의 기판 소재는 가볍고, 깨지지 않으며, 휨이 가능하고, 용이한 가공성으로 형태의 제약이 없어야 한다. 현재 디스플레이 기판 소재로 사용되는 유리 기판보다 가벼울 뿐만 아니라 깨지지 않고, 제조가 용이하여, 박막형 필름의 제조가 가능한 고분자 재료가 플렉서블 디스플레이의 구현을 위한 가장 적합한 소재로 주목 받고 있다.The substrate material of a flexible display, which is attracting attention as a next-generation display device, should be light, unbreakable, bendable, and have no shape restrictions due to easy processability. A polymer material capable of manufacturing a thin film because it is lighter than a glass substrate currently used as a display substrate material, does not break, and is easy to manufacture, is attracting attention as the most suitable material for realizing a flexible display.

종래 플렉서블 디바이스는 일반적으로 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이를 사용하고, 높은 공정 온도(300~500℃)의 TFT 공정이 사용되고 있다. 이러한 높은 공정 온도를 견디는 고분자 재료는 극히 제한 적이다. 따라서 최근에는 투명 플렉서블 디스플레이용 플라스틱 기판 후보로서 내열성 및 치수 안정성이 우수한 폴리이미드 수지에 대한 활용이 증가되고 있다.Conventional flexible devices generally use an organic light emitting diode (OLED) display, and a TFT process with a high process temperature (300 to 500° C.) is used. Polymeric materials that can withstand these high processing temperatures are extremely limited. Therefore, in recent years, as a candidate for a plastic substrate for a transparent flexible display, the use of polyimide resin having excellent heat resistance and dimensional stability is increasing.

또한, 유기 발광 다이오드 기술의 지속적인 발전으로 플렉서블 테블릿 PC, 웨어러블기기와 같은 폭넓은 포트폴리오를 보유하게 되었고 이로 인하여 차세대 디스플레이로 자리매김하고 있다. 동시에 고유의 우수한 백색광 색품질로 조명응용으로 확대되고 있다. 조명응용 분야에서 효율적인 광추출을 통해 고효율 광원구현을 재현하기 위해 우수한 광특성과 높은 굴절률을 갖는 고분자 수지에 대한 관심도 증가되고 있다.In addition, with the continuous development of organic light emitting diode technology, the company has a wide portfolio such as flexible tablet PCs and wearable devices, thereby establishing itself as a next-generation display. At the same time, it is expanding into lighting applications with its unique excellent white light color quality. In order to reproduce the realization of a high-efficiency light source through efficient light extraction in the field of lighting applications, interest in polymer resins with excellent optical properties and high refractive index is also increasing.

한편 유기 발광 다이오드 조명응용에 사용하기 위해서는 고굴절률(n=1.7이상)의 고분자 기판재료를 요구하는 경우가 많다. 광원과 고분자 캡슐소재 사이의 굴절률 격차는 특정 입사각에서 빛이 광원을 지나 캡슐 소재를 투과할 때 내부 전반사를 유발하여 기기의 광추출 효율이 저하시키게 된다. 특히, 첨단 광학 기기기에 응용을 위헤서는 우수한 광특성과 고굴절률이 요구되는데 통상적인 폴리이미드는 약 1.3 내지 1.6 범위의 낮은 굴절률을 갖고 있으므로 광추출 효율이 저하되는 문제점을 가진다.On the other hand, in many cases, a polymer substrate material having a high refractive index (n = 1.7 or more) is required for use in an organic light emitting diode lighting application. The difference in refractive index between the light source and the polymer capsule material causes total internal reflection when light passes through the light source at a specific angle of incidence and passes through the capsule material, thereby lowering the light extraction efficiency of the device. In particular, excellent optical properties and high refractive index are required for application to advanced optical devices. Since conventional polyimide has a low refractive index in the range of about 1.3 to 1.6, light extraction efficiency is reduced.

한국등록특허 제10-1704010호는 헤테로 원자 및 할로겐 원자를 포함하는 방향족 고리의 치환기가 도입된 디아민 화합물 및 이에 의해 제조되는 폴리아믹산과 폴리이미드의 제조에 관한 것으로, 높은 굴절률과 낮은 복굴절률을 가지는 투명한 필름을 제공하고 있으나, 이 역시 1.7 이상의 높은 굴절률을 만족시키면서 내열성 및 형태안정성을 뛰어나게 향상시킨 필름을 제공하는 것에 한계가 있었다.Korean Patent Registration No. 10-1704010 relates to a diamine compound having a substituent of an aromatic ring containing a hetero atom and a halogen atom introduced therein, and a polyamic acid and polyimide prepared thereby, having a high refractive index and a low birefringence. Although a transparent film is provided, there is a limit to providing a film having excellently improved heat resistance and shape stability while satisfying a high refractive index of 1.7 or more.

한국등록특허 10-1704010호Korean Patent No. 10-1704010

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 구체적인 목적은 아래와 같다.The present invention is intended to solve the above problems, and its specific purpose is as follows.

본 발명에서는 원자 고유 굴절률이 높은 할로겐 원자와 헤테로 원자를 포함하는 디아민 화합물과 산 이무수물의 조합을 통하여 높은 굴절률을 가지며, 우수한 광특성 및 내열특성을 가지는 고내열 폴리이미드를 발명할 목적이 있다.In the present invention, it is an object of the present invention to invent a high heat-resistant polyimide having a high refractive index and excellent optical and heat resistance properties through a combination of a diamine compound containing a halogen atom and a hetero atom having a high atom intrinsic refractive index and an acid dianhydride.

본 발명에 따르면, 디아민 화합물, 산 이무수물 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하고, 상기 디아민 화합물은 제1 디아민 단량체; 및 염소, 브롬, 요오드, 시안, 트리플루오로메틸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 그룹을 포함하는 제2 디아민 단량체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산을 제공한다.According to the present invention, a diamine compound, an acid dianhydride compound, and one selected from the group consisting of combinations thereof, wherein the diamine compound is a first diamine monomer; and a second diamine monomer comprising one group selected from the group consisting of chlorine, bromine, iodine, cyan, trifluoromethyl, and combinations thereof; provides a polyamic acid comprising a.

상기 제1 디아민 단량체는 불소화 방향족 디아민 단량체, 비불소화 방향족 디아민 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.The first diamine monomer may be one selected from the group consisting of a fluorinated aromatic diamine monomer, a non-fluorinated aromatic diamine monomer, and combinations thereof.

상기 제1 디아민 단량체는 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐(TFMB), 4,4'-옥시디아닐린(ODA), 4,4'-메틸렌디아닐린(MDA), p-페닐렌디아민(pPDA), m-페닐렌디아민(mPDA), p-메틸렌디아닐린(pMDA), m-메틸렌디아닐린(mMDA), p-시클로헥산디아민(pCHDA), p-자일리렌디아민(pXDA), m-자일리렌디아민(mXDA), m-시클로헥산디아민(mXDA), 4,4'-디아미노디페닐설폰(DDS), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로 프로판(BAFP), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판(BAPP), 2,2'-비스(3-아미노-4-메틸페닐)헥사플루오로프로판(BAMF), 2,2'-비스(3-아미노페닐)-헥사플루오로프로판(BAPF), 3,5-디아미노벤조트리프루오라이드(DABF), 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노디페닐에테르(BTDE), 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사프루오로프로판(BAHH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.The first diamine monomer is 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl (TFMB), 4,4'-oxydianiline (ODA), 4,4'-methylene Dianiline (MDA), p-phenylenediamine (pPDA), m-phenylenediamine (mPDA), p-methylenedianiline (pMDA), m-methylenedianiline (mMDA), p-cyclohexanediamine (pCHDA) , p-xylylenediamine (pXDA), m-xylylenediamine (mXDA), m-cyclohexanediamine (mXDA), 4,4'-diaminodiphenylsulfone (DDS), 2,2-bis[4- (4-aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane (BAFP), 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BAPP) ), 2,2'-bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane (BAMF), 2,2'-bis (3-aminophenyl) -hexafluoropropane (BAPF), 3,5- Diaminobenzotrifluoride (DABF), 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminodiphenyl ether (BTDE), 2,2-bis(3-amino-4- It may include one selected from the group consisting of hydroxyphenyl) hexafluoropropane (BAHH) and combinations thereof.

상기 제2 디아민 단량체는 하기 화학식1, 화학식2 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 단량체를 포함할 수 있다.The second diamine monomer may include one monomer selected from the group consisting of the following Chemical Formulas 1 and 2, and combinations thereof.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112019000276515-pat00001
Figure 112019000276515-pat00001

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112019000276515-pat00002
Figure 112019000276515-pat00002

(상기 화학식 1에서 R1은 염소, 브롬, 요오드, 시안, 트리플루오로메틸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하고, 상기 화학식 2에서 R2는 염소, 브롬, 요오드, 시안, 트리플루오로메틸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함한다.)(In Formula 1, R1 includes one selected from the group consisting of chlorine, bromine, iodine, cyan, trifluoromethyl, and combinations thereof, and R2 in Formula 2 is chlorine, bromine, iodine, cyan, trifluoro and one selected from the group consisting of methyl and combinations thereof.)

상기 산 이무수물 화합물은 불소화 방향족 산 이무수물, 비불소화 방향족 산 이무수물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.The acid dianhydride compound may be one selected from the group consisting of fluorinated aromatic acid dianhydrides, non-fluorinated aromatic acid dianhydrides, and combinations thereof.

상기 불소화 방향족 산 이무수물은 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 무수물(4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride, 6FDA)), 4,4'-(4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴디페녹시)비스-(프탈산 무수물)(4,4'-(4,4'-Hexafluoroisopropylidenediphenoxy)bis-(phthalic anhydride, 6-FDPDA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.The fluorinated aromatic acid dianhydride is 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride (4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride, 6FDA)), 4,4'-(4,4'- One selected from the group consisting of hexafluoroisopropylidenediphenoxy)bis-(phthalic anhydride)(4,4'-(4,4'-Hexafluoroisopropylideenediphenoxy)bis-(phthalic anhydride, 6-FDPDA) and combinations thereof may include.

상기 비불소화 방향족 산 이무수물은 피로멜리트산 이무수물(pyromellitic dianhydride, PMDA), 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물(3,3'4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, BPDA), 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물(3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 4,4'-옥시다이프탈산 무수물(4,4′-oxydiphthalic anhydride, ODPA), 2,2-비스[4-(3,4-디카르복시페녹시)페닐]프로판 무수물(2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl]propane dianhydride, BPADA), 3,3',4,4'-디페닐 술폰 테트라 카르복실산 무수물, 에틸렌 글리콜 비스(4-트리멜리테이트 무수물)(3,3’,4,4’-Diphenyl sufone tetracarboxylic dianhydride, DSDA), 사이클로부탄테트라카르복실산 이수물(CBDA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실산 이수물(TDA), 피로멜리틱산 이수물(PMDA), 벤조페논 테트라카르복실산 이수물(BTDA), 옥시디프탈릭 이수물(ODPA), 바이시클로[2.2.2]옥트-7엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 이수물(BTDA), 3,3',4,4-비페니레트라카르복실산 이수물(s-BPDA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.The non-fluorinated aromatic acid dianhydride is pyromellitic dianhydride (PMDA), 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (3,3'4,4'-biphenyltetracarboxylic acid) dianhydride, BPDA), 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 4,4'-oxydiphthalic anhydride ( 4,4′-oxydiphthalic anhydride, ODPA), 2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane anhydride (2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl ]propane dianhydride, BPADA), 3,3',4,4'-diphenyl sulfone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol bis(4-trimellitate anhydride) (3,3',4,4'-Diphenyl sufone) tetracarboxylic dianhydride, DSDA), cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (CBDA), 4-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1, 2-dicarboxylic dianhydride (TDA), pyromellitic dianhydride (PMDA), benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA), oxydiphthalic dianhydride (ODPA), bicyclo[2.2.2]oct -7ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride (BTDA), 3,3',4,4-bipheniretracarboxylic dianhydride (s-BPDA), and combinations thereof It may include one selected from the group consisting of.

상기 제2 디아민 단량체는 디아민 화합물 기준으로 50 내지 80몰% 포함할 수 있다.The second diamine monomer may be included in an amount of 50 to 80 mol% based on the diamine compound.

상기 어느 하나의 폴리아믹산은 점도가 23℃에서 1,000 내지 10,000cp일 수 있다.Any one of the polyamic acids may have a viscosity of 1,000 to 10,000 cp at 23°C.

본 발명에 따르면, 상기 어느 하나의 폴리아믹산을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름을 제공한다.According to the present invention, there is provided a polyimide film comprising any one of the polyamic acids.

상기 폴리이미드 필름은 두께가 10 내지 15㎛일 때, 굴절율 1.7이상, 황색도(Yellow Index, Y.I.) 10이하, 100 내지 250℃에서 열팽창계수(Coefficient of thermal expansion, C.T.E.) 15ppm/℃ 이하, 유리전이온도가 300℃ 이상 및 550㎚ 파장에서의 투과도가 88% 이상일 수 있다.The polyimide film has a thickness of 10 to 15 μm, a refractive index of 1.7 or more, a yellowness (YI) of 10 or less, a coefficient of thermal expansion (CTE) at 100 to 250° C. of 15 ppm/° C. or less, glass The transition temperature may be 300° C. or more and transmittance at a wavelength of 550 nm may be 88% or more.

본 발명에 따르면, 디아민 화합물 및 용매를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물에 산 이무수물 화합물을 투입 및 중합하여 폴리아믹산 용액을 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 디아민 화합물은 불소화 방향족 디아민 단량체, 비불소화 방향족 다이민 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 제1 디아민 단량체; 및 염소, 브롬, 요오드, 시안, 트리플루오로메틸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 제2 디아민 단량체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 제조방법을 제공한다.According to the present invention, preparing a mixture by mixing a diamine compound and a solvent; and preparing a polyamic acid solution by adding and polymerizing an acid dianhydride compound to the mixture, wherein the diamine compound is one selected from the group consisting of a fluorinated aromatic diamine monomer, a non-fluorinated aromatic diamine monomer, and a combination thereof A first diamine monomer comprising; and a second diamine monomer comprising one selected from the group consisting of chlorine, bromine, iodine, cyan, trifluoromethyl, and combinations thereof.

혼합물을 제조하는 단계에서 상기 용매는 극성용매, 저 비점 용매, 저 흡수성 용매, 퍼짐성 용매 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 극성용매는 m-크레졸, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N,N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸설폭사이드(DMSO), 디에틸아세테이트(DEA), 3-메톡시-N,N-디메틸 프로판아미드(DMPA), N,N-디메틸 프로피노아미드(DPA), N,N-디메틸락타미드(DML) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 저 비점 용매는 테트라하이드로퓨란(THF), 트리클로로메탄(클로로포름, TCM) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 저 흡수성 용매는 감마-부티로락톤(GBL), 3-메톡시-N,N-디메틸프로판아미드(DMPA), N,N-디메틸 프로피노아미드(DPA), N,N-디메틸락타미드(DML), N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 퍼짐성 용매로는 에틸렌글리콜모노부틸에테르(EGBE), 에틸렌글리콜디메틸에테르(EGME), 에틸렌글리콜디에틸에테르(EGDE), 에틸렌글리콜디프로필에테르(EGDPE), 에틸렌글리콜디부틸에테르(EGDBE) 및 이들의 조합으로 어루어진 군에서 선택될 수 있다.In the step of preparing the mixture, the solvent is selected from the group consisting of a polar solvent, a low boiling point solvent, a low water absorption solvent, a spreadable solvent, and a combination thereof, and the polar solvent is m-cresol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N,N-dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), dimethylsulfoxide (DMSO), diethylacetate (DEA), 3-methoxy-N,N-dimethyl propanamide (DMPA) ), N,N-dimethyl propinoamide (DPA), N,N-dimethyllactamide (DML), and combinations thereof, and the low boiling point solvent is tetrahydrofuran (THF), trichloromethane (chloroform, TCM) and combinations thereof, and the low water absorption solvent is gamma-butyrolactone (GBL), 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide (DMPA), N,N- It is selected from the group consisting of dimethyl propinoamide (DPA), N,N-dimethyllactamide (DML), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and combinations thereof, and the spreadable solvent is ethylene glycol mono Selected from the group consisting of butyl ether (EGBE), ethylene glycol dimethyl ether (EGME), ethylene glycol diethyl ether (EGDE), ethylene glycol dipropyl ether (EGDPE), ethylene glycol dibutyl ether (EGDBE), and combinations thereof can be

상기 저 흡수성 용매로 감마부티로락톤 30 내지 70몰% 및 N-메틸-2-피롤리돈 30 내지 70몰%를 포함하는 제1 저 흡수성 용매 혼합물, 감마-부티로락톤 30 내지 70몰% 및 N,N-디메틸 프로피노아미드 30 내지 70몰%를 포함하는 제2 저 흡수성 용매 혼합물, 감마-부티로락톤 30 내지 70몰% 및 3-메톡시-N,N-디메틸 프로판아미드 30 내지 70몰%를 포함하는 제3 저 흡수성 용매 혼합물, N,N-디메틸 프로피노아미드 100몰% 또는 3-메톡시-N,N-디메틸 프로판아미드 100몰%를 포함할 수 있다.A first low water absorption solvent mixture comprising 30 to 70 mol% of gamma-butyrolactone and 30 to 70 mol% of N-methyl-2-pyrrolidone as the low water absorption solvent, 30 to 70 mol% of gamma-butyrolactone, and A second low water absorption solvent mixture comprising 30 to 70 mol% of N,N-dimethyl propinoamide, 30 to 70 mol% of gamma-butyrolactone and 30 to 70 mol of 3-methoxy-N,N-dimethyl propanamide % of a third low absorption solvent mixture, 100 mol% of N,N-dimethyl propinoamide or 100 mol% of 3-methoxy-N,N-dimethyl propanamide.

상기 용매는 에틸렌글리콜모노부틸에테르(EGBE), 에틸렌글리콜디메틸에테르(EGME), 에틸렌글리콜디에틸에테르(EGDE), 에틸렌글리콜디프로필에테르(EGDPE), 에틸렌글리콜디부틸에테르(EGDBE) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 퍼짐성 용매를 포함할 수 있다.The solvent is ethylene glycol monobutyl ether (EGBE), ethylene glycol dimethyl ether (EGME), ethylene glycol diethyl ether (EGDE), ethylene glycol dipropyl ether (EGDPE), ethylene glycol dibutyl ether (EGDBE), and combinations thereof It may include one spreadable solvent selected from the group consisting of.

혼합물을 제조하는 단계에서 상기 제2 디아민 단량체는 디아민 화합물 기준으로 50 내지 80몰% 포함할 수 있다.In the step of preparing the mixture, the second diamine monomer may be included in an amount of 50 to 80 mol% based on the diamine compound.

혼합물을 제조하는 단계에서 상기 혼합은 질소분위기 및 25 내지 30℃의 온도에서 30 내지 60분 동안 진행될 수 있다.In the step of preparing the mixture, the mixing may be performed in a nitrogen atmosphere and at a temperature of 25 to 30° C. for 30 to 60 minutes.

폴리아믹산 용액을 제조하는 단계에서 상기 혼합물에 가소제, 산화방지제, 난연화제, 분산제, 점도 조절제, 레벨링제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 더 투입할 수 있다.In the step of preparing the polyamic acid solution, one selected from the group consisting of a plasticizer, an antioxidant, a flame retardant, a dispersant, a viscosity modifier, a leveling agent, and a combination thereof may be further added to the mixture.

폴리아믹산 용액을 제조하는 단계에서 상기 중합은 10 내지 70℃ 온도에서 6 내지 48시간 동안 진행될 수 있다.In the step of preparing the polyamic acid solution, the polymerization may be performed at a temperature of 10 to 70° C. for 6 to 48 hours.

폴리아믹산 용액을 제조하는 단계에서 상기 디아민 화합물 및 산 이무수물 화합물은 상기 폴리아믹산 용액의 고형분을 구성하고, 상기 고형분의 함량은 상기 폴리아믹산 용액 기준으로 10 내지 40중량%일 수 있다.In the step of preparing the polyamic acid solution, the diamine compound and the acid dianhydride compound may constitute a solid content of the polyamic acid solution, and the content of the solid content may be 10 to 40 wt% based on the polyamic acid solution.

폴리아믹산 용액을 제조하는 단계에서 상기 산 이무수물 화합물은 디아민 화합물 기준으로 100 내지 105몰%를 포함할 수 있다.In the step of preparing the polyamic acid solution, the acid dianhydride compound may include 100 to 105 mol% based on the diamine compound.

본 발명에 따르면, 상기 어느 하나의 폴리아믹산 제조방법에 있어서, 상기 폴리아믹산 용액을 기재 상에 코팅하여 투명 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 투명 코팅층을 열처리하는 단계;를 더 포함하고, 상기 열처리는 100 내지 450℃ 온도에서 30 내지 120분 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름 제조방법을 제공한다.According to the present invention, in any one of the polyamic acid manufacturing methods, the method comprising: coating the polyamic acid solution on a substrate to form a transparent coating layer; and heat-treating the transparent coating layer; further comprising, wherein the heat treatment is performed at a temperature of 100 to 450° C. for 30 to 120 minutes.

본 발명에 따르면 투명하면서 높은 굴절률을 갖는 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to manufacture a transparent polyimide film having a high refractive index.

본 발명에 따르면 황색도가 개선된 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to manufacture a polyimide film with improved yellowness.

본 발명에 따르면 열팽창계수가 낮은 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to manufacture a polyimide film having a low coefficient of thermal expansion.

본 발명에 따르면 고효율 광원구현을 목적으로 하는 모든 디바이스에 적용할 수 있는 광학특성이 향상된 폴리이미드 필름을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a polyimide film with improved optical properties that can be applied to all devices for the purpose of realizing a high-efficiency light source.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects. It should be understood that the effects of the present invention include all effects that can be inferred from the following description.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than the actual size for clarity of the present invention. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Also, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where it is "directly on" another part, but also the case where there is another part in between. Conversely, when a part, such as a layer, film, region, plate, etc., is "under" another part, this includes not only cases where it is "under" another part, but also cases where another part is in the middle.

달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.Unless otherwise specified, all numbers, values, and/or expressions expressing quantities of ingredients, reaction conditions, polymer compositions and formulations used herein, contain all numbers, values and/or expressions in which such numbers essentially occur in obtaining such values, among others. Since they are approximations reflecting various uncertainties in the measurement, it should be understood as being modified by the term “about” in all cases. Also, where this disclosure discloses numerical ranges, such ranges are continuous and inclusive of all values from the minimum to the maximum inclusive of the range, unless otherwise indicated. Furthermore, when such ranges refer to integers, all integers inclusive from the minimum to the maximum inclusive are included, unless otherwise indicated.

본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.In this specification, when a range is described for a variable, the variable will be understood to include all values within the stated range including the stated endpoints of the range. For example, a range of “5 to 10” includes the values of 5, 6, 7, 8, 9, and 10, as well as any subranges such as 6 to 10, 7 to 10, 6 to 9, 7 to 9, etc. It will be understood to include any value between integers that are appropriate for the scope of the recited range, such as 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 to 8.5 and 6.5 to 9, and the like. Also for example, a range of "10% to 30%" includes values such as 10%, 11%, 12%, 13%, and all integers up to and including 30%, as well as 10% to 15%, 12% to It will be understood to include any subrange, such as 18%, 20% to 30%, etc., as well as any value between reasonable integers within the scope of the recited range, such as 10.5%, 15.5%, 25.5%, and the like.

본 발명은 폴리아믹산 조성물의 제조방법, 폴리아믹산 조성물, 이를 이용한 폴리이미드 필름의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 폴리이미드 필름에 관한 것으로, 상기 폴리아믹산 조성물 및 이를 포함하는 폴리이미드 필름과 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름의 제조방법으로 구분하여 설명하겠다.The present invention relates to a method for producing a polyamic acid composition, a polyamic acid composition, a method for producing a polyimide film using the same, and a polyimide film prepared through the method for producing the same, and the polyamic acid composition and a polyimide film and polyamide comprising the same The mixed acid composition and the manufacturing method of the polyimide film will be described separately.

폴리아믹산 조성물polyamic acid composition

본 발명의 폴리아믹산은 디아민 화합물, 산 이무수물 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하고, 상기 디아민 화합물은 제1 디아민 단량체; 및 제2 디아민 단량체;를 포함하는 것이 특징이다.The polyamic acid of the present invention includes one selected from the group consisting of a diamine compound, an acid dianhydride compound, and a combination thereof, and the diamine compound is a first diamine monomer; and a second diamine monomer.

상기 폴리아믹산을 구성하는 각 성분에 대해 설명하겠다.Each component constituting the polyamic acid will be described.

디아민 화합물diamine compound

본 발명의 디아민 화합물은 제1 디아민 단량체 및 제2 디아민 단량체를 포함하는 것이 특징이다.The diamine compound of the present invention is characterized in that it comprises a first diamine monomer and a second diamine monomer.

상기 제1 디아민 단량체는 불소화 방향족 디아민 단량체, 비불소화 방향족 디아민 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함한다.The first diamine monomer includes one selected from the group consisting of a fluorinated aromatic diamine monomer, a non-fluorinated aromatic diamine monomer, and combinations thereof.

상기 불소화 방향족 디아민 단량체는 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐(TFMB), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로 프로판(BAFP), 2,2'-비스(3-아미노-4-메틸페닐)헥사플루오로프로판(BAMF), 2,2'-비스(3-아미노페닐)-헥사플루오로프로판(BAPF), 3,5-디아미노벤조트리프루오라이드(DABF), 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노디페닐에테르(BTDE), 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사프루오로프로판(BAHH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용하는 것이 바람직하다.The fluorinated aromatic diamine monomer is 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl (TFMB), 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]- 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane (BAFP), 2,2'-bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane (BAMF), 2,2'-bis ( 3-Aminophenyl)-hexafluoropropane (BAPF), 3,5-diaminobenzotrifluoride (DABF), 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminodi It is preferable to use one selected from the group consisting of phenyl ether (BTDE), 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (BAHH), and combinations thereof.

상기 비불소화 방향족 디아민 단량체는 4,4'-옥시디아닐린(ODA), 4,4'-메틸렌디아닐린(MDA), p-페닐렌디아민(pPDA), m-페닐렌디아민(mPDA), p-메틸렌디아닐린(pMDA), m-메틸렌디아닐린(mMDA), p-시클로헥산디아민(pCHDA), p-자일리렌디아민(pXDA), m-자일리렌디아민(mXDA), m-시클로헥산디아민(mXDA), 4,4'-디아미노디페닐설폰(DDS), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판(BAPP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나인 것이 바람직하다.The non-fluorinated aromatic diamine monomer is 4,4'-oxydianiline (ODA), 4,4'-methylenedianiline (MDA), p-phenylenediamine (pPDA), m-phenylenediamine (mPDA), p -Methylenedianiline (pMDA), m-methylenedianiline (mMDA), p-cyclohexanediamine (pCHDA), p-xylylenediamine (pXDA), m-xylylenediamine (mXDA), m-cyclohexanediamine ( mXDA), 4,4'-diaminodiphenylsulfone (DDS), 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BAPP), and combinations thereof desirable.

상기 제2 디아민 단량체는 하기 화학식1, 화학식2 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 단량체를 포함한다.The second diamine monomer includes one monomer selected from the group consisting of the following Chemical Formulas 1 and 2, and combinations thereof.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112019000276515-pat00003
Figure 112019000276515-pat00003

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112019000276515-pat00004
Figure 112019000276515-pat00004

이때, 상기 화학식1에서 R1은 염소, 브롬, 요오드, 시안, 트리플루오로메틸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하고, 상기 화학식2에서 R2는 염소, 브롬, 요오드, 시안, 트리플루오로메틸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함한다.In this case, in Formula 1, R1 includes one selected from the group consisting of chlorine, bromine, iodine, cyan, trifluoromethyl, and combinations thereof, and R2 in Formula 2 is chlorine, bromine, iodine, cyan, trifluoro and one selected from the group consisting of romethyl and combinations thereof.

상기 제2 디아민 단량체는 전체 디아민 화합물 기준으로 50 내지 80몰% 포함하는 것이 특징이다. 이때 50몰% 미만인 경우 굴절률 특성의 향상에 한계가 있고, 80몰% 초과인 경우 광학특성 저하에 따른 한계가 있다.The second diamine monomer is characterized in that it contains 50 to 80 mol% based on the total diamine compound. In this case, when it is less than 50 mol%, there is a limit to the improvement of the refractive index characteristic, and when it is more than 80 mol%, there is a limit according to the deterioration of the optical characteristic.

산 이무수물 화합물acid dianhydride compounds

본 발명의 산 이무수물 화합물은 불소화 방향족 산 이무수물, 비불소화 방향족 산 이무수물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 것이 특징이다.The acid dianhydride compound of the present invention is characterized in that it comprises one selected from the group consisting of fluorinated aromatic acid dianhydrides, non-fluorinated aromatic acid dianhydrides, and combinations thereof.

상기 불소화 방향족 산 이무수물은 불소 치환기가 도입된 방향족 산 이무수물로, 예를 들어 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 무수물(4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride, 6FDA)), 4,4'-(4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴디페녹시)비스-(프탈산 무수물)(4,4'-(4,4'-Hexafluoroisopropylidenediphenoxy)bis-(phthalic anhydride, 6-FDPDA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나가 될 수 있다.The fluorinated aromatic acid dianhydride is an aromatic acid dianhydride introduced with a fluorine substituent, for example, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride (4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride, 6FDA )), 4,4'-(4,4'-hexafluoroisopropylidenediphenoxy)bis-(phthalic anhydride)(4,4'-(4,4'-Hexafluoroisopropylidenediphenoxy)bis-(phthalic anhydride, 6-FDPDA) and combinations thereof may be selected from the group consisting of.

상기 비불소화 방향족 산 이무수물은 불소 치환기가 도입되지 않은 방향족 산 이무수물로, 예를 들어 피로멜리트산 이무수물(pyromellitic dianhydride, PMDA), 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물(3,3'4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, BPDA), 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물(3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 4,4'-옥시다이프탈산 무수물(4,4′-oxydiphthalic anhydride, ODPA), 2,2-비스[4-(3,4-디카르복시페녹시)페닐]프로판 무수물(2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl]propane dianhydride, BPADA), 3,3',4,4'-디페닐 술폰 테트라 카르복실산 무수물, 에틸렌 글리콜 비스(4-트리멜리테이트 무수물)(3,3’,4,4’-Diphenyl sufone tetracarboxylic dianhydride, DSDA), 사이클로부탄테트라카르복실산 이수물(CBDA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실산 이수물(TDA), 피로멜리틱산 이수물(PMDA), 벤조페논 테트라카르복실산 이수물(BTDA), 옥시디프탈릭 이수물(ODPA), 바이시클로[2.2.2]옥트-7엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 이수물(BTDA), 3,3',4,4-비페니레트라카르복실산 이수물(s-BPDA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나가 될 수 있다.The non-fluorinated aromatic acid dianhydride is an aromatic acid dianhydride into which a fluorine substituent is not introduced, for example, pyromellitic dianhydride (PMDA), 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxyl Acid dianhydride (3,3'4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, BPDA), 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid dianhydride (3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA), 2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane anhydride (2 ,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride, BPADA), 3,3',4,4'-diphenyl sulfone tetracarboxylic acid anhydride, ethylene glycol bis(4-trimellitate anhydride) (3,3',4,4'-Diphenyl sufone tetracarboxylic dianhydride, DSDA), cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (CBDA), 4-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid dianhydride (TDA), pyromellitic acid dianhydride (PMDA), benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride (BTDA), oxydip talic dianhydride (ODPA), bicyclo[2.2.2]oct-7ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride (BTDA), 3,3',4,4-bipheniretra It may be one selected from the group consisting of carboxylic acid dihydrate (s-BPDA) and combinations thereof.

바람직하게 본 발명의 디아민 화합물로 제2 디아민 단량체를 포함할 경우, 상기 산 이무수물은 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 무수물, 4,4'-(4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴디페녹시)비스-(프탈산 무수물), 사이클로부탄테트라카르복실산 이수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이수물, 바이시클로[2.2.2]옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 이수물, 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실산 이수물, 피로멜리틱산 이수물, 벤조페논 테트라카르복실산 이수물, 옥시디프탈릭 이수물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함한다.Preferably, when the second diamine monomer is included as the diamine compound of the present invention, the acid dianhydride is 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride, 4,4'-(4,4'- Hexafluoroisopropylidenediphenoxy)bis-(phthalic anhydride), cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bicyclo[2.2. 2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 4-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-1,2,3,4-tetra and one selected from the group consisting of hydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid dianhydride, pyromellitic acid dianhydride, benzophenone tetracarboxylic dianhydride, oxydiphthalic dianhydride, and combinations thereof.

상기 디아민 화합물 및 산 이무수물 화합물을 포함하는 본 발명의 폴리아믹산의 점도는 23℃에서 1,000 내지 10,000cp인 것이 특징이다. 이때 상기 폴리아믹산의 점도가 1,000cp 미만인 경우 폴리이미드 필름을 제조할 시 적정 수준의 필름 두께를 얻는 것이 어려울 수 있으며, 10,000cp 초과인 경우 균일한 코팅 및 효과적인 용매제거가 이루어질 수 없다는 문제가 생긴다.The viscosity of the polyamic acid of the present invention comprising the diamine compound and the acid dianhydride compound is characterized in that 1,000 to 10,000cp at 23 ℃. At this time, if the viscosity of the polyamic acid is less than 1,000cp, it may be difficult to obtain a film thickness of an appropriate level when manufacturing the polyimide film, and if it exceeds 10,000cp, there is a problem that uniform coating and effective solvent removal cannot be achieved.

폴리아믹산 조성물의 제조방법Method for preparing polyamic acid composition

본 발명의 폴리아믹산 조성물의 제조방법을 설명하는데 있어서, 앞의 폴리아믹산 조성물 구성에서 이미 설명했던 조성물의 특징과 중복되는 사항은 일부 배제하여 설명하도록 한다.In the description of the method for preparing the polyamic acid composition of the present invention, the description will be made by excluding some of the features overlapping with the characteristics of the composition previously described in the composition of the polyamic acid composition.

본 발명의 폴리이미드 필름을 얻기 위해 폴리아믹산(이는 폴리아믹산 용액과 동일한 표현이다.)을 제조하게 되는데, 구체적으로 폴리아믹산 제조방법은 디아민 화합물 및 용매를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물에 산 이무수물 화합물을 투입 및 중합하여 폴리아믹산 용액을 제조하는 단계;를 포함하는 것이 특징이다.In order to obtain the polyimide film of the present invention, a polyamic acid (which is the same expression as a polyamic acid solution) is prepared. Specifically, the polyamic acid production method includes preparing a mixture by mixing a diamine compound and a solvent; and preparing a polyamic acid solution by adding and polymerizing an acid dianhydride compound to the mixture.

혼합물을 제조하는 단계preparing the mixture

디아민 화합물을 준비된 용매에 투입 및 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계이다.In this step, the diamine compound is added to the prepared solvent and mixed to form a mixture.

상기 디아민 화합물은 불소화 방향족 디아민 단량체, 비불소화 방향족 디아민 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 제1 디아민 단량체; 및 염소, 브롬, 요오드, 시안, 트리플루오로메틸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 제2 디아민 단량체;를 포함하게 된다.The diamine compound may include a first diamine monomer including one selected from the group consisting of a fluorinated aromatic diamine monomer, a non-fluorinated aromatic diamine monomer, and a combination thereof; and a second diamine monomer comprising one selected from the group consisting of chlorine, bromine, iodine, cyan, trifluoromethyl, and combinations thereof.

상기 불소화 방향족 디아민 단량체는 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐(TFMB), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로 프로판(BAFP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용하는 것이 바람직하다.The fluorinated aromatic diamine monomer is 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl (TFMB), 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]- It is preferable to use one selected from the group consisting of 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane (BAFP) and combinations thereof.

상기 비불소화 방향족 디아민 단량체는 4,4'-옥시디아닐린(ODA), 4,4'-메틸렌디아닐린(MDA), p-페닐렌디아민(pPDA), m-페닐렌디아민(mPDA), p-메틸렌디아닐린(pMDA), m-메틸렌디아닐린(mMDA), p-시클로헥산디아민(pCHDA), p-자일리렌디아민(pXDA), m-자일리렌디아민(mXDA), m-시클로헥산디아민(mXDA), 4,4'-디아미노디페닐설폰(DDS), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판(BAPP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나인 것이 바람직하다.The non-fluorinated aromatic diamine monomer is 4,4'-oxydianiline (ODA), 4,4'-methylenedianiline (MDA), p-phenylenediamine (pPDA), m-phenylenediamine (mPDA), p -Methylenedianiline (pMDA), m-methylenedianiline (mMDA), p-cyclohexanediamine (pCHDA), p-xylylenediamine (pXDA), m-xylylenediamine (mXDA), m-cyclohexanediamine ( mXDA), 4,4'-diaminodiphenylsulfone (DDS), 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BAPP), and combinations thereof desirable.

상기 제2 디아민 단량체는 구체적으로 하기 화학식1, 화학식2 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 단량체를 포함한다.The second diamine monomer specifically includes one monomer selected from the group consisting of the following Chemical Formulas 1 and 2, and combinations thereof.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112019000276515-pat00005
Figure 112019000276515-pat00005

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112019000276515-pat00006
Figure 112019000276515-pat00006

이때, 상기 화학식1에서 R1은 염소, 브롬, 요오드, 시안, 트리플루오로메틸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하고, 상기 화학식2에서 R2는 염소, 브롬, 요오드, 시안, 트리플루오로메틸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함한다.In this case, in Formula 1, R1 includes one selected from the group consisting of chlorine, bromine, iodine, cyan, trifluoromethyl, and combinations thereof, and R2 in Formula 2 is chlorine, bromine, iodine, cyan, trifluoro and one selected from the group consisting of romethyl and combinations thereof.

상기 혼합은 질소분위기 하에서 25 내지 30℃의 온도에서 30 내지 60분 동안 진행된다.The mixing is carried out for 30 to 60 minutes at a temperature of 25 to 30° C. under a nitrogen atmosphere.

상기 제2 디아민 단량체는 상기 디아민 화합물 전체를 기준으로 30 내지 80몰%, 바람직하게 50 내지 80몰%가 되도록 조절하는 것이 바람직하다.The second diamine monomer is preferably adjusted to be 30 to 80 mol%, preferably 50 to 80 mol%, based on the entire diamine compound.

상기 디아민 화합물을 투입하는 용매는 극성용매, 저 비점 용매, 저 흡수성 용매, 퍼짐성 용매 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 더욱 구체적인 예를 하기에 설명하겠다.(단, 하기 나열되는 용매 중 두 가지 이상의 특징을 포함하는 용매의 경우 중복되어 기재될 수 있다.)The solvent to which the diamine compound is added may be selected from the group consisting of a polar solvent, a low boiling point solvent, a low water absorption solvent, a spreadable solvent, and combinations thereof. A more specific example will be described below. (However, in the case of a solvent containing two or more characteristics among the solvents listed below, the description may be overlapped.)

상기 극성용매는 m-크레졸, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N,N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸설폭사이드(DMSO), 디에틸아세테이트(DEA), 3-메톡시-N,N-디메틸 프로판아미드(DMPA), N,N-디메틸 프로피노아미드(DPA), N,N-디메틸락타미드(DML) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택할 수 있다.The polar solvent is m-cresol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N,N-dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), dimethyl sulfoxide (DMSO), diethyl acetate ( DEA), 3-methoxy-N,N-dimethyl propanamide (DMPA), N,N-dimethyl propinoamide (DPA), N,N-dimethyllactamide (DML), and combinations thereof. can

상기 저 비점 용매는 테트라하이드로퓨란(THF), 트리클로로메탄(클로로포름, TCM) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택할 수 잇다. 상기 저 비점 용매는 휘발성이 높아 필름 제조시 용매 제거가 용이하며, 이는 제조된 필름의 물성을 향상시킬 수 있도록 한다.The low boiling point solvent may be selected from the group consisting of tetrahydrofuran (THF), trichloromethane (chloroform, TCM), and combinations thereof. The low boiling point solvent is highly volatile, and thus it is easy to remove the solvent during film production, which improves the physical properties of the prepared film.

상기 저 흡수성 용매는 감마-부티로락톤(GBL), 3-메톡시-N,N-디메틸프로판아미드(DMPA), N,N-디메틸 프로피노아미드(DPA), N,N-디메틸락타미드(DML), N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택할 수 있다.The low absorption solvent is gamma-butyrolactone (GBL), 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide (DMPA), N,N-dimethyl propinoamide (DPA), N,N-dimethyllactamide ( DML), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and combinations thereof.

상기 저 흡수성 용매는 필름 제조시 수분 흡수를 최소화하여 백탁 현상 개선에 중요한 역할을 하는데, 상온에서 용액 캐스팅 시 백탁 현상을 개선하기 위해, 감마-부티로락톤(GBL) 및 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)의 제1 저 흡수성 용매 혼합물, 감마-부티로락톤(GBL) 및 N,N-디메틸 프로피노아미드(DPA)의 제2 저 흡수성 용매 혼합물, 감마-부티로락톤(GBL) 및 3-메톡시-N,N-디메틸 프로판아미드(DMPA)의 제3 저 흡수성 용매 혼합물을 선택하거나, 또는 3-메톡시-N,N-디메틸 프로판아미드(DMPA) 및 N,N-디메틸 프로피노아미드(DPA)을 각각 단독으로 선택하는 것이 바람직하다.The low water absorption solvent plays an important role in improving cloudiness by minimizing water absorption during film production. In order to improve cloudiness when casting a solution at room temperature, gamma-butyrolactone (GBL) and N-methyl-2-p A first low absorption solvent mixture of rolidone (NMP), a second low absorption solvent mixture of gamma-butyrolactone (GBL) and N,N-dimethyl propinoamide (DPA), gamma-butyrolactone (GBL) and Choose a third low absorption solvent mixture of 3-methoxy-N,N-dimethyl propanamide (DMPA), or 3-methoxy-N,N-dimethyl propanamide (DMPA) and N,N-dimethyl propino It is preferred to select each of the amides (DPA) alone.

상기 저 흡수성 용매로 상기 감마-부티로락톤 및 N-메틸-2-피롤리돈의 혼합물을 사용할 경우, 감마-부티로락톤 30 내지 70몰% 및 N-메틸-2-피롤리돈 30 내지 70몰%를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게 감마-부티로락톤 50 내지 70몰% 및 N-메틸-2-피롤리돈 30 내지 50몰%를 사용한다.When the mixture of gamma-butyrolactone and N-methyl-2-pyrrolidone is used as the low water absorption solvent, 30 to 70 mol% of gamma-butyrolactone and 30 to 70 mol% of N-methyl-2-pyrrolidone It is preferred to use mole %. More preferably, 50 to 70 mol% of gamma-butyrolactone and 30 to 50 mol% of N-methyl-2-pyrrolidone are used.

상기 저 흡수성 용매로 상기 감마-부티로락톤 및 N,N-디메틸 프로피노아미드의 혼합물을 사용할 경우, 감마-부티로락톤 30 내지 70몰% 및 N,N-디메틸 프로피노아미드 30 내지 70몰%를 사용한다. 바람직하게 감마-부티로락톤 50 내지 70몰% 및 N,N-디메틸 프로피노아미드 30 내지 50몰%를 사용한다.When a mixture of gamma-butyrolactone and N,N-dimethyl propinoamide is used as the low water absorption solvent, 30 to 70 mol% of gamma-butyrolactone and 30 to 70 mol% of N,N-dimethyl propinoamide use Preferably, 50 to 70 mol% of gamma-butyrolactone and 30 to 50 mol% of N,N-dimethyl propinoamide are used.

상기 저 흡수성 용매로 상기 감마-부티로락톤 및 3-메톡시-N,N-디메틸 프로판아미드의 혼합물을 사용할 경우, 감마-부티로락톤 30 내지 70몰% 및 3-메톡시-N,N-디메틸 프로판아미드 30 내지 70몰%를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게 감마-부티로락톤 50 내지 70몰% 및 3-메톡시-N,N-디메틸 프로판아미드 30 내지 50몰%를 사용한다.When a mixture of gamma-butyrolactone and 3-methoxy-N,N-dimethyl propanamide is used as the low water absorption solvent, 30 to 70 mol% of gamma-butyrolactone and 3-methoxy-N,N- It is preferable to use 30 to 70 mol% of dimethyl propanamide. More preferably, 50 to 70 mol% of gamma-butyrolactone and 30 to 50 mol% of 3-methoxy-N,N-dimethyl propanamide are used.

상기 저 흡수성 용매로 상기 N,N-디메틸 프로피노아미드 단독 또는 3-메톡시-N,N-디메틸 프로판아미드를 단독으로 선택할 경우 다른 용매의 첨가 없이 단독으로 100몰% 사용하는 것이 바람직하다.When selecting N,N-dimethyl propinoamide alone or 3-methoxy-N,N-dimethyl propanamide alone as the low water absorption solvent, it is preferable to use 100 mol% alone without adding another solvent.

상기 퍼짐성 용매로는 에틸렌글리콜모노부틸에테르(EGBE), 에틸렌글리콜디메틸에테르(EGME), 에틸렌글리콜디에틸에테르(EGDE), 에틸렌글리콜디프로필에테르(EGDPE), 에틸렌글리콜디부틸에테르(EGDBE) 및 이들의 조합으로 어루어진 군에서 선택된 하나를 사용할 수 있다.Examples of the spreadable solvent include ethylene glycol monobutyl ether (EGBE), ethylene glycol dimethyl ether (EGME), ethylene glycol diethyl ether (EGDE), ethylene glycol dipropyl ether (EGDPE), ethylene glycol dibutyl ether (EGDBE), and these One selected from the group consisting of combinations of can be used.

상기 퍼짐성 용매는 젖음성(wetting) 개선에 중요한 역할을 하는데, 용액 캐스팅시 용액의 퍼짐성을 좋게 하여, 용액의 수축을 방지 하고, 균일성이 우수한 필름을 얻을 수 있게 해준다. 이를 위해 에틸렌글리콜모노부틸에테르를 10 내지 40몰%, 바람직하게 10 내지 30몰%를 사용할 수 있다.The spreadable solvent plays an important role in improving wetting, and improves the spreadability of the solution when casting the solution, prevents the solution from shrinking, and makes it possible to obtain a film with excellent uniformity. For this, 10 to 40 mol% of ethylene glycol monobutyl ether may be used, preferably 10 to 30 mol%.

폴리아믹산 용액을 제조하는 단계Preparing a polyamic acid solution

상기 제조된 혼합물에 산 이무수물 화합물을 투입하고 중합반응을 통해 폴리아믹산 용액을 제조하는 단계이다.It is a step of preparing a polyamic acid solution by adding an acid dianhydride compound to the prepared mixture and polymerization reaction.

투입되는 산 이무수물 화합물은 불소화 방향족 산 이무수물, 비불소화 방향족 산 이무수물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있는데, 구체적인 예는 이미 앞서 폴리아믹산 조성물에서 설명한 내용과 중복되므로 생략하도록 한다.The input acid dianhydride compound may include one selected from the group consisting of a fluorinated aromatic acid dianhydride, a non-fluorinated aromatic acid dianhydride, and a combination thereof, and specific examples are omitted because they overlap with those already described in the polyamic acid composition. let it do

본 발명에서 디아민 화합물 및 산 이무수물 화합물은 폴리아믹산 용액에서 고형분을 구성하게 되는데, 이때 상기 고형분의 함량은 상기 폴리아믹산 용액을 기준으로 10 내지 40중량%인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게 고형분은 10 내지 25중량% 포함하게 된다. 이때 상기 고형분의 함량이 10중량% 미만인 경우 폴리이미드 필름 제조시 필름의 두께를 높이는데 한계가 있으며, 고형분 함량이 40중량% 초과인 경우 폴리아믹산 용액 점도를 조절하는데 한계가 있다는 문제가 생긴다.In the present invention, the diamine compound and the acid dianhydride compound constitute a solid content in the polyamic acid solution, wherein the content of the solid content is preferably 10 to 40 wt% based on the polyamic acid solution. More preferably, the solid content is included in an amount of 10 to 25% by weight. At this time, when the content of the solid content is less than 10% by weight, there is a limit in increasing the thickness of the film when manufacturing the polyimide film, and when the content of the solid content is more than 40% by weight, there is a problem in that there is a limit in controlling the viscosity of the polyamic acid solution.

상기 고형분을 구성하는 디아민 화합물 및 산 이무수물 화합물의 경우, 디아민 화합물은 95 내지 100몰% 으로 포함되어 있고, 산 이무수물 화합물은 100 내지 105몰% 으로 포함되어 있다.In the case of the diamine compound and the acid dianhydride compound constituting the solid content, the diamine compound is contained in an amount of 95 to 100 mol%, and the acid dianhydride compound is contained in an amount of 100 to 105 mol%.

상기 중합의 경우 10 내지 70℃의 온도에서 6 내지 48시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. The polymerization is preferably carried out for 6 to 48 hours at a temperature of 10 to 70 ℃.

이 단계에서 상기 산 이무수물 이외 반응성을 높이기 위해 촉매를 더 투입할 수 있다. 이때 사용하는 촉매는 본 발명의 목적에 위배되지 않으며 효과를 현저히 손상시키지 않는 범위에서 반응성을 향상시킬 수 있다면 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있다. 예를 들어, 트리메틸아민(Trimethylamine), 자일렌(Xylene), 피리딘(Pyridine), 퀴놀린(Quinoline) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 본 발명에서는 상기 촉매에 더불어 가소제, 산화방지제, 난연화제, 분산제, 점도 조절제, 레벨링제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 더 포함할 수 있는데, 이 또한 본 발명의 목적 및 효과를 현저히 손상시키지 않는 범위 내에서 필요에 따라 선택하여 사용할 수 있다.In this step, a catalyst other than the acid dianhydride may be further added to increase reactivity. In this case, the catalyst used is not particularly limited as long as the reactivity can be improved in a range that does not violate the purpose of the present invention and does not significantly impair the effect. For example, it may be selected from the group consisting of trimethylamine, xylene, pyridine, quinoline, and combinations thereof. In the present invention, in addition to the catalyst, any one selected from the group consisting of plasticizers, antioxidants, flame retardants, dispersants, viscosity modifiers, leveling agents, and combinations thereof may be further included, which also significantly improves the object and effect of the present invention It can be selected and used as needed within the range that does not damage.

폴리이미드 필름의 제조방법Manufacturing method of polyimide film

상기 제조된 폴리아믹산 용액을 기재 상에 코팅하여 투명 코팅층을 형성하고, 상기 투명 코팅층을 열처리하여 본 발명의 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다.The polyamic acid solution prepared above may be coated on a substrate to form a transparent coating layer, and the transparent coating layer may be heat-treated to prepare the polyimide film of the present invention.

본 발명의 폴리이미드 필름의 제조방법을 구체적으로 살펴보면, 특정 점도를 갖는 본 발명의 폴리아믹산 용액을 유리 등의 준비된 기재 상에 코팅하게 되는데, 이때 사용되는 코팅의 방법은 특별히 한정되지 않는다. 그 예로 스핀 코팅, 딥 코팅, 용매 캐스팅, 슬롯다이 코팅, 스프레이 코팅 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.Looking specifically at the manufacturing method of the polyimide film of the present invention, the polyamic acid solution of the present invention having a specific viscosity is coated on a prepared substrate such as glass, and the coating method used in this case is not particularly limited. For example, it may be selected from the group consisting of spin coating, dip coating, solvent casting, slot die coating, spray coating, and combinations thereof.

상기 열처리는 일반적인 오븐을 통해 대류 방식으로 수행될 수 있는데, 상기 열처리 조건은 100 내지 450℃ 에서 30분 내지 120분 동안 수행된다. 바람직하게 상기 열처리는 100℃에서 30분 및 350℃에서 30분 동안의 온도 및 시간 조건 하에서 수행될 수 있다. 이는 적절한 용매의 제거와 동시에 광학 필름으로 사용되는 본 발명의 폴리이미드 필름 특성을 극대화 할 수 있는 조건이다.The heat treatment may be performed in a convection manner through a general oven, and the heat treatment conditions are performed at 100 to 450° C. for 30 to 120 minutes. Preferably, the heat treatment may be performed under temperature and time conditions at 100° C. for 30 minutes and at 350° C. for 30 minutes. This is a condition capable of maximizing the properties of the polyimide film of the present invention used as an optical film at the same time as removal of an appropriate solvent.

폴리이미드 필름polyimide film

본 발명의 폴리아믹산은 조성물은 신규한 특정 디아민 화합물 및 산 이무수물과 백탁 현상이 발생되지 않는 용매(유기용매)의 구성 및 이들의 사용량을 최적화하여 내열 특성, 광학 특성 및 굴절률 특성이 우수하고 고투명성을 갖는 폴리이미드 필름을 제공하는 것이 특징이다. 구체적으로 본 발명의 폴리이미드 필름은 상기 폴리이미드 필름의 제조방법을 통해 제조되게 되는데, 상기 폴리이미드 필름은 두께가 10 내지 15㎛일 때, 굴절율 1.7이상, 황색도(Yellow Index, Y.I.) 10 이하, 100 내지 250℃에서 열팽창계수(Coefficient of thermal expansion, C.T.E.) 15ppm/℃ 이하, 유리전이온도가 300℃ 이상 및 550㎚ 파장에서의 투과도가 85% 이상을 보이며 높은 투명성을 가지는 것이 특징이다. 이때 본 발명의 폴리이미드 필름의 투과율은 더욱 바람직하게 88% 이상을 보이며, 황색도는 8 이하의 값을 가질 수 있다.The composition of the polyamic acid of the present invention is a novel specific diamine compound and acid dianhydride and a solvent (organic solvent) that does not cause cloudiness, and the composition and usage thereof are optimized to provide excellent heat resistance, optical properties, and refractive index properties. It is characterized by providing a polyimide film having transparency. Specifically, the polyimide film of the present invention is manufactured through the method for manufacturing the polyimide film. When the polyimide film has a thickness of 10 to 15 μm, a refractive index of 1.7 or more and a yellowness index (YI) of 10 or less , a coefficient of thermal expansion (CTE) of 15ppm/℃ or less at 100 to 250℃, a glass transition temperature of 300℃ or more, and a transmittance of 85% or more at a wavelength of 550nm, and is characterized by high transparency. In this case, the transmittance of the polyimide film of the present invention is more preferably 88% or more, and the yellowness may have a value of 8 or less.

본 발명의 폴리이미드 필름은 다양한 분야에 사용될 수 있는데, 특히 고투명성 및 고굴절률 특성을 요구하는 고효율 광원 구현을 필요로 하는 플렉서블 디바이스, 테블릿 PC, 웨어러블기기 및 플렉서블 OLED 조명 기판 소재 등에 유용하게 활용될 수 있다.The polyimide film of the present invention can be used in various fields. In particular, it is usefully used as a flexible device, tablet PC, wearable device, and flexible OLED lighting substrate material that requires a high-efficiency light source that requires high transparency and high refractive index characteristics. can be

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples. The following examples are merely examples to help the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

비교예 1Comparative Example 1

하기 표 1에 나타낸 조성물로서, 디아민 화합물로 TFMB 39.790g(0.24mole)를 용매인 DMPA 444.08g에 녹여 질소분위기의 상온에서 30분간 용해시켰다. 이후 산 이무수물 화합물인 BPDA 37.872g(0.129mole)을 첨가한 후 24시간 동안 교반 및 중합하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다. 중합온도는 30℃로 유지하였고, 고형분은 상기 폴리아믹산 용액 전체 중량에 대해 15중량%가 되도록 유지하였다. 이때 점도측정 장비(Brookfield DV2T, SC4-27)로 측정한 결과 점도는 4,800cp였다.As the composition shown in Table 1 below, 39.790 g (0.24 mole) of TFMB as a diamine compound was dissolved in 444.08 g of DMPA as a solvent and dissolved at room temperature in a nitrogen atmosphere for 30 minutes. Thereafter, 37.872 g (0.129 mole) of BPDA, an acid dianhydride compound, was added, followed by stirring and polymerization for 24 hours to prepare a polyamic acid solution. The polymerization temperature was maintained at 30° C., and the solid content was maintained to be 15% by weight based on the total weight of the polyamic acid solution. At this time, as a result of measuring with a viscosity measuring device (Brookfield DV2T, SC4-27), the viscosity was 4,800 cp.

비교예 2Comparative Example 2

하기 표 1에 나타낸 조성물로서, 디아민 화합물로는 제2 디아민 단량체인 하기 화학식3의 화합물 41.148g(0.120mole)를 용매인 DMPA 444.08g에 녹여 질소분위기의 상온에서 30분간 용해시켰다. 이후 산 이무수물 화합물인 BPDA 36.514g(0.124mole)을 첨가한 후 24시간 동안 교반 및 중합하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다. 중합온도는 30℃로 유지하였고, 고형분은 상기 폴리아믹산 용액 전체 중량에 대해 15중량%가 되도록 유지하였다. 이때 점도측정 장비(Brookfield DV2T, SC4-27)로 측정한 결과 점도는 4,300cp였다.As the composition shown in Table 1 below, as the diamine compound, 41.148 g (0.120 mole) of the compound of Formula 3, which is a second diamine monomer, was dissolved in 444.08 g of DMPA as a solvent, and dissolved at room temperature in a nitrogen atmosphere for 30 minutes. Thereafter, 36.514 g (0.124 mole) of BPDA, an acid dianhydride compound, was added, followed by stirring and polymerization for 24 hours to prepare a polyamic acid solution. The polymerization temperature was maintained at 30° C., and the solid content was maintained to be 15% by weight based on the total weight of the polyamic acid solution. At this time, as a result of measuring with a viscosity measuring device (Brookfield DV2T, SC4-27), the viscosity was 4,300 cp.

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112019000276515-pat00007
Figure 112019000276515-pat00007

비교예 3Comparative Example 3

하기 표 1에 나타낸 조성물로서, 디아민 화합물로는 제2 디아민 단량체인 하기 화학식4의 화합물 41.148g(0.120mole)를 용매인 DMPA 444.08g에 녹여 질소분위기의 상온에서 30분간 용해시켰다. 이후 산 이무수물 화합물인 BPDA 36.514g(0.124mole)을 첨가한 후 24시간 동안 교반 및 중합하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다. 중합온도는 30℃로 유지하였고, 고형분은 상기 폴리아믹산 용액 전체 중량에 대해 15중량%가 되도록 유지하였다. 이때 점도측정 장비(Brookfield DV2T, SC4-27)로 측정한 결과 점도는 4,700cp였다.As the composition shown in Table 1 below, as the diamine compound, 41.148 g (0.120 mole) of a compound of Formula 4 below, which is a second diamine monomer, was dissolved in 444.08 g of DMPA as a solvent and dissolved at room temperature in a nitrogen atmosphere for 30 minutes. Thereafter, 36.514 g (0.124 mole) of BPDA, an acid dianhydride compound, was added, followed by stirring and polymerization for 24 hours to prepare a polyamic acid solution. The polymerization temperature was maintained at 30° C., and the solid content was maintained to be 15% by weight based on the total weight of the polyamic acid solution. At this time, the viscosity was 4,700 cp as a result of measuring with a viscosity measuring device (Brookfield DV2T, SC4-27).

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112019000276515-pat00008
Figure 112019000276515-pat00008

실시예 1Example 1

하기 표 1에 나타낸 조성물로서, 디아민 화합물로는 제1 디아민 단량체인 TFMB 7.728g(0.024mole) 및 제2 디아민 단량체인 하기 화학식3의 화합물 33.156g(0.097mole)를 용매인 DMPA 440.08g에 녹여 질소분위기의 상온에서 30분간 용해시켰다. 이후 산 이무수물 화합물인 BPDA 36.778g(0.125mole)을 첨가한 후 24시간 동안 교반 및 중합하여 폴리아믹산 용액을 제조하였다. 중합온도는 30℃로 유지하였고, 고형분은 상기 폴리아믹산 용액 전체 중량에 대해 15중량%가 되도록 유지하였다. 이때 점도측정 장비(Brookfield DV2T, SC4-27)로 측정한 결과 점도는 4,800cp였다.As the composition shown in Table 1 below, as the diamine compound, 7.728 g (0.024 mole) of TFMB as the first diamine monomer and 33.156 g (0.097 mole) of the compound of Formula 3 as the second diamine monomer were dissolved in 440.08 g of DMPA as a solvent to dissolve nitrogen It was dissolved at room temperature in the atmosphere for 30 minutes. Thereafter, 36.778 g (0.125 mole) of BPDA, an acid dianhydride compound, was added thereto, followed by stirring and polymerization for 24 hours to prepare a polyamic acid solution. The polymerization temperature was maintained at 30° C., and the solid content was maintained to be 15% by weight based on the total weight of the polyamic acid solution. At this time, as a result of measuring with a viscosity measuring device (Brookfield DV2T, SC4-27), the viscosity was 4,800cp.

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112019000276515-pat00009
Figure 112019000276515-pat00009

실시예 2Example 2

하기 표 1에 나타낸 조성물로서, 실시예2는 제1 디아민 단량체인 TFMB를 19.532g(0.061mole) 및 제2 디아민 단량체인 화학식3의 화합물 20.949g(0.061mole)을 용매에 녹이고, 산 이무수물 화합물인 BPDA를 37.180g(0.126mole)을 첨가하여 최종적으로 제조된 폴리아믹산 용액의 점도가 4,500cp이 되도록 조절한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.As the composition shown in Table 1 below, Example 2 is prepared by dissolving 19.532 g (0.061 mole) of TFMB as the first diamine monomer and 20.949 g (0.061 mole) of the compound of Formula 3 as the second diamine monomer in a solvent, and an acid dianhydride compound Phosphorus BPDA was added in the same manner as in Example 1, except that the viscosity of the finally prepared polyamic acid solution was adjusted to 4,500 cp by adding 37.180 g (0.126 mole).

실시예 3Example 3

하기 표 1에 나타낸 조성물로서, 실시예3은 제1 디아민 단량체인 TFMB를 11.634g(0.036mole) 및 제2 디아민 단량체인 화학식3의 화합물 29.117g(0.085mole)을 용매에 녹이고, 산 이무수물 화합물인 BPDA를 36.911g(0.125mole)을 첨가하여 최종적으로 제조된 폴리아믹산 용액의 점도가 4,600cp이 되도록 조절한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.As a composition shown in Table 1 below, Example 3 is obtained by dissolving 11.634 g (0.036 mole) of TFMB, a first diamine monomer, and 29.117 g (0.085 mole), of a compound of Formula 3, which is a second diamine monomer, in a solvent, and an acid dianhydride compound It was carried out in the same manner as in Example 1, except that 36.911 g (0.125 mole) of phosphorus BPDA was added to adjust the viscosity of the finally prepared polyamic acid solution to be 4,600 cp.

실시예 4Example 4

하기 표 1에 나타낸 조성물로서, 실시예4는 제2 디아민 단량체로 하기 화학식4의 화합물 33.156g(0.097mole)을 용매에 녹이고, 산 이무수물 화합물인 BPDA를 36.778g(0.125mole)을 첨가하여 최종적으로 제조된 폴리아믹산 용액의 점도가 4,700cp이 되도록 조절한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.As the composition shown in Table 1 below, Example 4 was obtained by dissolving 33.156 g (0.097 mole) of a compound of Formula 4 below as a second diamine monomer in a solvent, and finally adding 36.778 g (0.125 mole) of BPDA, an acid dianhydride compound, to the final composition. It was carried out in the same manner as in Example 1, except that the viscosity of the polyamic acid solution prepared as 4,700cp was adjusted.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112019000276515-pat00010
Figure 112019000276515-pat00010

실시예 5Example 5

하기 표 1에 나타낸 조성물로서, 실시예5는 제1 디아민 단량체인 TFMB를 19.532g(0.061mole) 및 제2 디아민 단량체인 화학식4의 화합물 20.949g(0.061mole)을 용매에 녹이고, 산 이무수물 화합물인 BPDA를 37.180g(0.126mole)을 첨가하여 최종적으로 제조된 폴리아믹산 용액의 점도가 4,600cp이 되도록 조절한 것을 제외하고 상기 실시예 4과 동일하게 실시하였다.As a composition shown in Table 1 below, Example 5 is prepared by dissolving 19.532 g (0.061 mole) of TFMB, a first diamine monomer, and 20.949 g (0.061 mole), of a compound of Formula 4, which is a second diamine monomer, in a solvent, and an acid dianhydride compound Phosphorus BPDA was added in the same manner as in Example 4, except that the viscosity of the finally prepared polyamic acid solution was adjusted to 4,600 cp by adding 37.180 g (0.126 mole).

실시예 6Example 6

하기 표 1에 나타낸 조성물로서, 실시예6는 제1 디아민 단량체인 TFMB를 11.634g(0.036mole) 및 제2 디아민 단량체인 화학식4의 화합물 29.117g(0.085mole)을 용매에 녹이고, 산 이무수물 화합물인 BPDA를 36.911g(0.125mole)을 첨가하여 최종적으로 제조된 폴리아믹산 용액의 점도가 4,600cp이 되도록 조절한 것을 제외하고 상기 실시예 4과 동일하게 실시하였다.As the composition shown in Table 1 below, Example 6 is prepared by dissolving 11.634 g (0.036 mole) of TFMB as the first diamine monomer and 29.117 g (0.085 mole) of the compound of Formula 4 as the second diamine monomer in a solvent, and an acid dianhydride compound It was carried out in the same manner as in Example 4, except that 36.911 g (0.125 mole) of phosphorus BPDA was added to adjust the viscosity of the finally prepared polyamic acid solution to be 4,600 cp.

구분division 실시예Example 비교예comparative example 1One 22 33 44 55 66 1One 22 33 조성물composition 산 이무수물acid dianhydride *BPDA*BPDA 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 디아민diamine *TFMB*TFMB 2020 5050 7070 2020 5050 7070 100100 -- -- *화학식3*Formula 3 8080 5050 3030 -- -- -- -- 100100 -- *화학식4*Formula 4 -- -- -- 8080 5050 3030 -- -- 100100 용매
(단위: 몰%)
menstruum
(Unit: mole %)
DMPA = 100DMPA = 100
*BPDA: 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이수물(3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride)
*TFMB: 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-벤지딘(2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine)
*화학식3: 2,2'-디브로모-4,4'-디아미노페닐(2,2'-Dibromo-4,4'-diaminobiphenyl)
*화학식4: 2,2'-디아미노-4,4'-디브로모페닐(2,2'-Dimino-4,4'-dibromobiphenyl)
*BPDA: 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride)
*TFMB: 2,2'-bis(trifluoromethyl)-benzidine (2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine)
*Formula 3: 2,2'-dibromo-4,4'-diaminophenyl (2,2'-Dibromo-4,4'-diaminobiphenyl)
*Formula 4: 2,2'-diamino-4,4'-dibromophenyl (2,2'-Dimino-4,4'-dibromobiphenyl)

실험예Experimental example

(1) 폴리아믹산 용액 백탁 현상 평가 (1) Polyamic acid solution cloudiness evaluation

실시예1 내지 6, 비교예1 내지 3에서 준비한 폴리아믹산 용액을 유리판 위에 떨어뜨려 스핀 코터를 이용하여 일정 두께(고형분 15% 기준, 용액의 두께 100㎛일 때 열처리 후 15㎛)를 형성하여, 온도 25℃, 습도 90% 이상의 분위기에서 30분간 방치한 후 백탁 현상을 관찰 하였다. 백탁 현상 발생 수준을 0 내지 5까지 수치화 하여 평가 하였다.(0: 발생 안함, 5: 실한 발생)By dropping the polyamic acid solution prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 on a glass plate and using a spin coater to form a predetermined thickness (based on solid content of 15%, when the thickness of the solution is 100 μm, 15 μm after heat treatment), After leaving it for 30 minutes in an atmosphere with a temperature of 25° C. and a humidity of 90% or more, cloudiness was observed. The level of occurrence of cloudiness was numerically evaluated from 0 to 5. (0: no occurrence, 5: occurrence of sweating)

(2) 폴리이미드 필름 물성 평가(2) Polyimide film property evaluation

실시예1 내지 6, 비교예1 내지 3에서 준비한 폴리아믹산 용액을 유리판 위에 스핀 코터를 이용하여 코팅한 후, 고온 대류 오븐에서 열처리 하였다. 상기 열처리는 질소분위기 하에서 진행하며, 100℃/30min, 350℃/30min 의 온도 및 시간 조건에서 최종 필름을 얻었다. 각각에서 제조된 폴리이미드 필름을 하기와 같은 방법을 통해 물성을 측정하여 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The polyamic acid solutions prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were coated on a glass plate using a spin coater, and then heat-treated in a high-temperature convection oven. The heat treatment was carried out under a nitrogen atmosphere, and a final film was obtained at a temperature and time conditions of 100°C/30min and 350°C/30min. The physical properties of the polyimide films prepared in each were measured in the following manner, and the results are shown in Table 2 below.

(a) 투과도(Transmittance)(a) Transmittance

UV-Vis NIR Spectrophotometer(Shimadsu社, UV-1800)을 이용하여 550㎚에서 투과도를 측정하였다.Transmittance was measured at 550 nm using a UV-Vis NIR Spectrophotometer (Shimadsu, UV-1800).

(b) 굴절률(Reflective Index)(b) Reflective Index

굴절률 측정기(Metricon社, Prism Coupler 2010M)를 이용하여 540㎚에서 TE(Transeverse Elictric)모드로 측정하였다.It was measured in TE (Transverse Elictric) mode at 540 nm using a refractometer (Metricon, Prism Coupler 2010M).

(c) 황색도(Yellowness Index, YI)(c) Yellowness Index (YI)

색차계(LabScan XE)를 이용하여 측정하였다.Measurements were made using a colorimeter (LabScan XE).

(d) 탁도(haze)(d) haze

Haze meter(TOYOSEIKI社, HAZE-GARD)를 이용하여 측정하였다.It was measured using a haze meter (TOYOSEIKI, HAZE-GARD).

(d) 열적 특성(d) thermal properties

필름의 유리전이온도(Tg), 열팽창계수(CTE)는 Netzsch社의 TMA 402 F3을 이용하여 측정하였다. Tension mode의 Force는 0.05N으로 설정하고, 측정 온도는 30℃에서 5℃/min의 속도로 350℃까지 승온하여 100 내지 250℃의 범위에서의 평균값으로서 선열팽창 계수를 측정하였다. 열분해 온도(Td, 1%)는 Netzsch社의 TG 209 F3을 이용하여 측정 하였다.The glass transition temperature (T g ) and coefficient of thermal expansion (CTE) of the film were measured using TMA 402 F3 manufactured by Netzsch. The force of the tension mode was set to 0.05N, the measurement temperature was increased from 30°C to 350°C at a rate of 5°C/min, and the coefficient of linear thermal expansion was measured as an average value in the range of 100 to 250°C. The thermal decomposition temperature (T d , 1%) was measured using TG 209 F3 manufactured by Netzsch.

물성측정physical property measurement 목표값target value 실시예Example 비교예comparative example 1One 22 33 44 55 66 1One 22 33 물성
측정
Properties
Measure
점도
(cp, 23℃)
Viscosity
(cp, 23℃)
1000
~
7000
1000
~
7000
48004800 45004500 46004600 47004700 46004600 46004600 48004800 43004300 47004700
백탁 발생 수준
(상온, RH>90%)
level of cloudiness
(Room temperature, RH>90%)
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
두께(㎛)Thickness (㎛) 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 투과율(%, @550㎚)Transmittance (%, @550nm) >85>85 8686 8888 9090 8787 8989 9090 9191 8484 8888 HazeHaze <1<1 0.980.98 0.900.90 0.530.53 0.840.84 0.660.66 0.580.58 0.530.53 0.890.89 0.780.78 Y.I.Y.I. <10<10 88 77 66 77 77 77 66 1010 77 굴절률(@540㎚)Refractive Index (@540nm) <1.70<1.70 1.831.83 1.801.80 1.751.75 1.771.77 1.751.75 .75.75 1.741.74 1.711.71 1.881.88 CTE
(100 ~
250℃)
CTE
(100 ~
250℃)
ppm/℃ppm/℃ <30<30 99 1111 1313 1717 1717 1616 1414 88 1717
Td 1%Td 1% >400>400 461461 459459 460460 451451 453453 452452 459459 463463 453453

상기 표 2에서 나타낸 바와 같이 화학식3 및 화학식4 구조의 디아민 단량체를 적절히 사용하면 우수한 광특성을 가지는 동시에 높은 굴절률을 가질 수 있다. 아울러, 저 흡수성 용매인 DMPA를 사용함으로써 코팅후 경화 대기시 백탁 현상도 발생하지 않았음을 확인할 수 있다.As shown in Table 2, when the diamine monomers having the structures of Chemical Formulas 3 and 4 are appropriately used, excellent optical properties and high refractive index can be obtained. In addition, it can be confirmed that cloudiness did not occur when waiting for curing after coating by using DMPA, which is a low water absorption solvent.

이로써 본 발명에 의해 제조된 폴리아믹산 용액은 필름의 두께가 10 내지 15㎛ 기준으로, 100 내지 250℃의 범위에서의 열팽창 계수가 17ppm이하, 540㎚의 파장에서의 굴절률이 1.75 이상, 550㎚의 파장에서의 투과율이 88% 이상, 황색도(Yellow Index, Y.I.)가 8 이하인 투명 폴리이미드 필름으로 제공될 수 있다.Thus, the polyamic acid solution prepared by the present invention has a thermal expansion coefficient of 17 ppm or less in a range of 100 to 250 ° C., a refractive index of 1.75 or more at a wavelength of 540 nm, and 550 nm based on a film thickness of 10 to 15 μm. It may be provided as a transparent polyimide film having a transmittance at a wavelength of 88% or more and a Yellow Index (YI) of 8 or less.

따라서 본 발명에 따라 제조된 폴리이미드 필름은 높은 굴절률, 우수한 광투과도 및 내열특성을 만족하여 OLED용 디스플레이, 액정 소자용 디스플레이, TFT기판, 플렉서블 인쇄회로기판, 플렉서블(Flexible) OLED 면조명 기판, 전자 종이용 기판 소재와 같은 플렉서블(Flexible) 디스플레이용 기판 및 보호막에 널리 적용될 수 있다.Therefore, the polyimide film manufactured according to the present invention satisfies high refractive index, excellent light transmittance and heat resistance, and thus, displays for OLED, displays for liquid crystal devices, TFT substrates, flexible printed circuit boards, flexible OLED surface lighting substrates, and electronics. It can be widely applied to a substrate and a protective film for a flexible display such as a substrate material for paper.

Claims (22)

디아민 화합물, 산 이무수물 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하고,
상기 디아민 화합물은 제1 디아민 단량체; 및
브롬을 포함하는 제2 디아민 단량체;를 포함하고,
상기 제1 디아민 단량체는 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐(TFMB), 4,4'-옥시디아닐린(ODA), 4,4'-메틸렌디아닐린(MDA), p-페닐렌디아민(pPDA), m-페닐렌디아민(mPDA), p-메틸렌디아닐린(pMDA), m-메틸렌디아닐린(mMDA), p-시클로헥산디아민(pCHDA), p-자일리렌디아민(pXDA), m-자일리렌디아민(mXDA), m-시클로헥산디아민(mXDA), 4,4'-디아미노디페닐설폰(DDS), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로 프로판(BAFP), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판(BAPP), 2,2'-비스(3-아미노-4-메틸페닐)헥사플루오로프로판(BAMF), 2,2'-비스(3-아미노페닐)-헥사플루오로프로판(BAPF), 3,5-디아미노벤조트리프루오라이드(DABF), 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노디페닐에테르(BTDE), 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사프루오로프로판(BAHH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하고,
상기 제2 디아민 단량체는 하기 화학식2의 단량체를 포함하고,
상기 산 이무수물 화합물은 불소화 방향족 산 이무수물, 비불소화 방향족 산 이무수물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하고,
상기 제2 디아민 단량체는 디아민 화합물 기준으로 50 내지 80몰% 포함되고,
상기 산 이무수물 화합물은 디아민 화합물 기준으로 100 내지 105몰%를 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산.
[화학식 2]
Figure 112021009994008-pat00014

(상기 화학식 2에서 R2는 브롬을 포함한다.)
Containing one selected from the group consisting of diamine compounds, acid dianhydride compounds, and combinations thereof,
The diamine compound is a first diamine monomer; and
a second diamine monomer comprising bromine; and
The first diamine monomer is 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl (TFMB), 4,4'-oxydianiline (ODA), 4,4'-methylene Dianiline (MDA), p-phenylenediamine (pPDA), m-phenylenediamine (mPDA), p-methylenedianiline (pMDA), m-methylenedianiline (mMDA), p-cyclohexanediamine (pCHDA) , p-xylylenediamine (pXDA), m-xylylenediamine (mXDA), m-cyclohexanediamine (mXDA), 4,4'-diaminodiphenylsulfone (DDS), 2,2-bis[4- (4-aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane (BAFP), 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BAPP) ), 2,2'-bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane (BAMF), 2,2'-bis (3-aminophenyl) -hexafluoropropane (BAPF), 3,5- Diaminobenzotrifluoride (DABF), 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminodiphenyl ether (BTDE), 2,2-bis(3-amino-4- containing one selected from the group consisting of hydroxyphenyl) hexafluoropropane (BAHH) and combinations thereof,
The second diamine monomer includes a monomer of Formula 2 below,
The acid dianhydride compound includes one selected from the group consisting of fluorinated aromatic acid dianhydrides, non-fluorinated aromatic acid dianhydrides, and combinations thereof,
The second diamine monomer is included in an amount of 50 to 80 mol% based on the diamine compound,
The acid dianhydride compound is polyamic acid, characterized in that it contains 100 to 105 mol% based on the diamine compound.
[Formula 2]
Figure 112021009994008-pat00014

(R2 in Formula 2 includes bromine.)
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 불소화 방향족 산 이무수물은 4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 무수물(4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride, 6FDA)), 4,4'-(4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴디페녹시)비스-(프탈산 무수물)(4,4'-(4,4'-Hexafluoroisopropylidenediphenoxy)bis-(phthalic anhydride, 6-FDPDA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산.
According to claim 1,
The fluorinated aromatic acid dianhydride is 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride (4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride, 6FDA)), 4,4'-(4,4'- One selected from the group consisting of hexafluoroisopropylidenediphenoxy)bis-(phthalic anhydride)(4,4'-(4,4'-Hexafluoroisopropylidenediphenoxy)bis-(phthalic anhydride, 6-FDPDA) and combinations thereof Polyamic acid comprising a.
제1항에 있어서,
상기 비불소화 방향족 산 이무수물은 피로멜리트산 이무수물(pyromellitic dianhydride, PMDA), 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물(3,3'4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, BPDA), 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물(3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 4,4'-옥시다이프탈산 무수물(4,4′-oxydiphthalic anhydride, ODPA), 2,2-비스[4-(3,4-디카르복시페녹시)페닐]프로판 무수물(2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl]propane dianhydride, BPADA), 3,3',4,4'-디페닐 술폰 테트라 카르복실산 무수물, 에틸렌 글리콜 비스(4-트리멜리테이트 무수물)(3,3’,4,4’-Diphenyl sufone tetracarboxylic dianhydride, DSDA), 사이클로부탄테트라카르복실산 이수물(CBDA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실산 이수물(TDA), 피로멜리틱산 이수물(PMDA), 벤조페논 테트라카르복실산 이수물(BTDA), 옥시디프탈릭 이수물(ODPA), 바이시클로[2.2.2]옥트-7엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 이수물(BTDA), 3,3',4,4-비페니레트라카르복실산 이수물(s-BPDA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산.
According to claim 1,
The non-fluorinated aromatic acid dianhydride is pyromellitic dianhydride (PMDA), 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (3,3'4,4'-biphenyltetracarboxylic acid) dianhydride, BPDA), 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 4,4'-oxydiphthalic anhydride ( 4,4′-oxydiphthalic anhydride, ODPA), 2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane anhydride (2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl ]propane dianhydride, BPADA), 3,3',4,4'-diphenyl sulfone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol bis(4-trimellitate anhydride) (3,3',4,4'-Diphenyl sufone) tetracarboxylic dianhydride, DSDA), cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (CBDA), 4-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1, 2-dicarboxylic dianhydride (TDA), pyromellitic dianhydride (PMDA), benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA), oxydiphthalic dianhydride (ODPA), bicyclo[2.2.2]oct -7ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride (BTDA), 3,3',4,4-bipheniretracarboxylic dianhydride (s-BPDA), and combinations thereof Polyamic acid comprising one selected from the group consisting of.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 폴리아믹산은 점도가 23℃에서 1,000 내지 10,000cp인 것을 특징으로 하는 폴리아믹산.
According to claim 1,
The polyamic acid has a viscosity of 1,000 to 10,000cp at 23 ℃ polyamic acid, characterized in that.
제1항, 제6항, 제7항 및 제9항 중 어느 하나의 폴리아믹산을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.A polyimide film comprising the polyamic acid of any one of claims 1, 6, 7 and 9. 제10항에 있어서,
상기 폴리이미드 필름은 두께가 10 내지 15㎛일 때,
굴절율 1.7이상,
황색도(Yellow Index, Y.I.) 10이하,
100 내지 250℃에서 열팽창계수(Coefficient of thermal expansion, C.T.E.) 15ppm/℃ 이하,
유리전이온도가 300℃ 이상 및
550㎚ 파장에서의 투과도가 88% 이상인 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
11. The method of claim 10,
When the polyimide film has a thickness of 10 to 15 μm,
refractive index of 1.7 or more,
Yellow Index (YI) 10 or less,
Coefficient of thermal expansion (CTE) 15ppm/℃ or less at 100 to 250 ℃,
A glass transition temperature of 300°C or higher and
A polyimide film having a transmittance of 88% or more at a wavelength of 550 nm.
디아민 화합물 및 용매를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
상기 혼합물에 산 이무수물 화합물을 투입 및 중합하여 폴리아믹산 용액을 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 디아민 화합물은 불소화 방향족 디아민 단량체, 비불소화 방향족 디아민 단량체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 제1 디아민 단량체; 및
브롬을 포함하는 제2 디아민 단량체;를 포함하고,
상기 제1 디아민 단량체는 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐(TFMB), 4,4'-옥시디아닐린(ODA), 4,4'-메틸렌디아닐린(MDA), p-페닐렌디아민(pPDA), m-페닐렌디아민(mPDA), p-메틸렌디아닐린(pMDA), m-메틸렌디아닐린(mMDA), p-시클로헥산디아민(pCHDA), p-자일리렌디아민(pXDA), m-자일리렌디아민(mXDA), m-시클로헥산디아민(mXDA), 4,4'-디아미노디페닐설폰(DDS), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로 프로판(BAFP), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판(BAPP), 2,2'-비스(3-아미노-4-메틸페닐)헥사플루오로프로판(BAMF), 2,2'-비스(3-아미노페닐)-헥사플루오로프로판(BAPF), 3,5-디아미노벤조트리프루오라이드(DABF), 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노디페닐에테르(BTDE), 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사프루오로프로판(BAHH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하고,
상기 제2 디아민 단량체는 하기 화학식2의 단량체를 포함하고,
상기 산 이무수물 화합물은 불소화 방향족 산 이무수물, 비불소화 방향족 산 이무수물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하고,
혼합물을 제조하는 단계에서 상기 제2 디아민 단량체는 디아민 화합물 기준으로 50 내지 80몰% 포함되고,
폴리아믹산 용액을 제조하는 단계에서 상기 산 이무수물 화합물은 디아민 화합물 기준으로 100 내지 105몰%를 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 제조방법.
[화학식 2]
Figure 112021009994008-pat00016

(상기 화학식 2에서 R2는 브롬을 포함한다.)
preparing a mixture by mixing a diamine compound and a solvent; and
Including; preparing a polyamic acid solution by adding and polymerizing an acid dianhydride compound to the mixture;
The diamine compound may include a first diamine monomer including one selected from the group consisting of a fluorinated aromatic diamine monomer, a non-fluorinated aromatic diamine monomer, and a combination thereof; and
a second diamine monomer comprising bromine; and
The first diamine monomer is 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl (TFMB), 4,4'-oxydianiline (ODA), 4,4'-methylene Dianiline (MDA), p-phenylenediamine (pPDA), m-phenylenediamine (mPDA), p-methylenedianiline (pMDA), m-methylenedianiline (mMDA), p-cyclohexanediamine (pCHDA) , p-xylylenediamine (pXDA), m-xylylenediamine (mXDA), m-cyclohexanediamine (mXDA), 4,4'-diaminodiphenylsulfone (DDS), 2,2-bis[4- (4-aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane (BAFP), 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (BAPP) ), 2,2'-bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane (BAMF), 2,2'-bis (3-aminophenyl) -hexafluoropropane (BAPF), 3,5- Diaminobenzotrifluoride (DABF), 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminodiphenyl ether (BTDE), 2,2-bis(3-amino-4- containing one selected from the group consisting of hydroxyphenyl) hexafluoropropane (BAHH) and combinations thereof,
The second diamine monomer includes a monomer of Formula 2 below,
The acid dianhydride compound includes one selected from the group consisting of fluorinated aromatic acid dianhydrides, non-fluorinated aromatic acid dianhydrides, and combinations thereof,
In the step of preparing the mixture, the second diamine monomer is included in an amount of 50 to 80 mol% based on the diamine compound,
In the step of preparing the polyamic acid solution, the acid dianhydride compound is a polyamic acid production method, characterized in that it contains 100 to 105 mol% based on the diamine compound.
[Formula 2]
Figure 112021009994008-pat00016

(R2 in Formula 2 includes bromine.)
제12항에 있어서,
혼합물을 제조하는 단계에서 상기 용매는 극성용매, 저 비점 용매, 저 흡수성 용매, 퍼짐성 용매 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 극성용매는 m-크레졸, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N,N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸설폭사이드(DMSO), 디에틸아세테이트(DEA), 3-메톡시-N,N-디메틸 프로판아미드(DMPA), N,N-디메틸 프로피노아미드(DPA), N,N-디메틸락타미드(DML) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 저 비점 용매는 테트라하이드로퓨란(THF), 트리클로로메탄(클로로포름, TCM) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 저 흡수성 용매는 감마-부티로락톤(GBL), 3-메톡시-N,N-디메틸프로판아미드(DMPA), N,N-디메틸 프로피노아미드(DPA), N,N-디메틸락타미드(DML), N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 퍼짐성 용매로는 에틸렌글리콜모노부틸에테르(EGBE), 에틸렌글리콜디메틸에테르(EGME), 에틸렌글리콜디에틸에테르(EGDE), 에틸렌글리콜디프로필에테르(EGDPE), 에틸렌글리콜디부틸에테르(EGDBE) 및 이들의 조합으로 어루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 제조방법.
13. The method of claim 12,
In the step of preparing the mixture, the solvent is selected from the group consisting of a polar solvent, a low boiling point solvent, a low water absorption solvent, a spreadable solvent, and combinations thereof,
The polar solvent is m-cresol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N,N-dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), dimethyl sulfoxide (DMSO), diethyl acetate ( DEA), 3-methoxy-N,N-dimethyl propanamide (DMPA), N,N-dimethyl propinoamide (DPA), N,N-dimethyllactamide (DML), and combinations thereof become,
The low boiling point solvent is selected from the group consisting of tetrahydrofuran (THF), trichloromethane (chloroform, TCM), and combinations thereof,
The low absorption solvent is gamma-butyrolactone (GBL), 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide (DMPA), N,N-dimethyl propinoamide (DPA), N,N-dimethyllactamide ( DML), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and combinations thereof,
Examples of the spreadable solvent include ethylene glycol monobutyl ether (EGBE), ethylene glycol dimethyl ether (EGME), ethylene glycol diethyl ether (EGDE), ethylene glycol dipropyl ether (EGDPE), ethylene glycol dibutyl ether (EGDBE), and these A method for producing polyamic acid, characterized in that it is selected from the group consisting of a combination of
제13항에 있어서,
상기 저 흡수성 용매로 감마부티로락톤 30 내지 70몰% 및 N-메틸-2-피롤리돈 30 내지 70몰%를 포함하는 제1 저 흡수성 용매 혼합물, 감마-부티로락톤 30 내지 70몰% 및 N,N-디메틸 프로피노아미드 30 내지 70몰%를 포함하는 제2 저 흡수성 용매 혼합물, 감마-부티로락톤 30 내지 70몰% 및 3-메톡시-N,N-디메틸 프로판아미드 30 내지 70몰%를 포함하는 제3 저 흡수성 용매 혼합물, N,N-디메틸 프로피노아미드 100몰% 또는 3-메톡시-N,N-디메틸 프로판아미드 100몰%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 제조방법.
14. The method of claim 13,
A first low water absorption solvent mixture comprising 30 to 70 mol% of gamma-butyrolactone and 30 to 70 mol% of N-methyl-2-pyrrolidone, 30 to 70 mol% of gamma-butyrolactone, and A second low water absorption solvent mixture comprising 30 to 70 mol% of N,N-dimethyl propinoamide, 30 to 70 mol% of gamma-butyrolactone and 30 to 70 mol of 3-methoxy-N,N-dimethyl propanamide % of the third low-absorbency solvent mixture, 100 mol% of N,N-dimethyl propinoamide or 100 mol% of 3-methoxy-N,N-dimethyl propanamide.
제12항에 있어서,
상기 용매는 에틸렌글리콜모노부틸에테르(EGBE), 에틸렌글리콜디메틸에테르(EGME), 에틸렌글리콜디에틸에테르(EGDE), 에틸렌글리콜디프로필에테르(EGDPE), 에틸렌글리콜디부틸에테르(EGDBE) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 퍼짐성 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 제조방법.
13. The method of claim 12,
The solvent is ethylene glycol monobutyl ether (EGBE), ethylene glycol dimethyl ether (EGME), ethylene glycol diethyl ether (EGDE), ethylene glycol dipropyl ether (EGDPE), ethylene glycol dibutyl ether (EGDBE), and combinations thereof A polyamic acid production method comprising one spreadable solvent selected from the group consisting of.
삭제delete 제12항에 있어서,
혼합물을 제조하는 단계에서 상기 혼합은 질소분위기에서 25 내지 30℃의 온도에서 30 내지 60분 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 제조방법.
13. The method of claim 12,
In the step of preparing the mixture, the mixing is performed in a nitrogen atmosphere at a temperature of 25 to 30° C. for 30 to 60 minutes.
제12항에 있어서,
폴리아믹산 용액을 제조하는 단계에서 상기 혼합물에 가소제, 산화방지제, 난연화제, 분산제, 점도 조절제, 레벨링제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 더 투입하는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 제조방법.
13. The method of claim 12,
In the step of preparing the polyamic acid solution, one selected from the group consisting of a plasticizer, an antioxidant, a flame retardant, a dispersant, a viscosity modifier, a leveling agent, and a combination thereof is further added to the mixture.
제12항에 있어서,
폴리아믹산 용액을 제조하는 단계에서 상기 중합은 10 내지 70℃ 온도에서 6 내지 48시간 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 제조방법.
13. The method of claim 12,
In the step of preparing the polyamic acid solution, the polymerization is performed at a temperature of 10 to 70° C. for 6 to 48 hours.
제12항에 있어서,
폴리아믹산 용액을 제조하는 단계에서 상기 디아민 화합물 및 산 이무수물 화합물은 상기 폴리아믹산 용액의 고형분을 구성하고,
상기 고형분의 함량은 상기 폴리아믹산 용액 기준으로 10 내지 40중량%인 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 제조방법.
13. The method of claim 12,
In the step of preparing the polyamic acid solution, the diamine compound and the acid dianhydride compound constitute the solid content of the polyamic acid solution,
The content of the solid content is a polyamic acid production method, characterized in that 10 to 40% by weight based on the polyamic acid solution.
삭제delete 제12항 내지 제15항, 제17항 내지 제20항 중 어느 하나의 폴리아믹산 제조방법에 있어서,
상기 폴리아믹산 용액을 기재 상에 코팅하여 투명 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 투명 코팅층을 열처리하는 단계;를 더 포함하고,
상기 열처리는 100 내지 450℃ 온도에서 30 내지 120분 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름 제조방법.
The method for preparing the polyamic acid according to any one of claims 12 to 15 and 17 to 20,
forming a transparent coating layer by coating the polyamic acid solution on a substrate; and
Further comprising; heat-treating the transparent coating layer;
The heat treatment method for producing a polyimide film, characterized in that the heat treatment is carried out at a temperature of 100 to 450 ℃ 30 to 120 minutes.
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