KR100321260B1 - Polyamic acid, and liquid crystal aligning film using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 테트라카르복실산이무수물과 하기 화학식 1의 주쇄내에 지방족 탄소 성분을 갖는 방향족 디아민을 중합하여 제조되는 폴리아믹산, 이러한 폴리아믹산의 이미드화에 의해 수득되는 폴리이미드 수지, 상기 폴리이미드 수지로부터 제조되는 액정배향막 및 액정표시장치에 관한 것으로, 본 발명의 폴리이미드 수지는 내열성, 투명성, 및 액정배향막으로서 안정한 프리틸트 각을 갖기 때문에 액정배향막으로의 응용에 적합하며, 특히 높은 프리틸트 각을 요구하는 STN 액정 표시 장치의 액정배향막으로 유용하다.The present invention provides a polyamic acid prepared by polymerizing tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine having an aliphatic carbon component in the main chain of Formula 1, a polyimide resin obtained by imidization of such a polyamic acid, and a polyimide resin. The polyimide resin of the present invention is suitable for application to liquid crystal alignment films because it has heat resistance, transparency, and stable pretilt angle as a liquid crystal alignment film, and particularly requires a high pretilt angle. It is useful as a liquid crystal aligning film of STN liquid crystal display device.

[화학식 1][Formula 1]

상기 식에서, n은 2-16 사이의 정수이고,Wherein n is an integer between 2-16,

디아민의 위치는 오르쏘(ortho), 파라(para) 및 메타(meta)중 하나의 위치이다.The position of the diamine is the position of one of ortho, para and meta.

Description

폴리아믹산, 및 폴리이미드 수지를 이용한 액정 배향막{POLYAMIC ACID, AND LIQUID CRYSTAL ALIGNING FILM USING THE SAME}POLYAMIC ACID, AND LIQUID CRYSTAL ALIGNING FILM USING THE SAME using polyamic acid and polyimide resin

본 발명은 테트라카르복실산 이무수물과 주쇄내에 지방족 탄소성분을 갖는 방향족 디아민을 중합하여 제조되는 신규 폴리아믹산, 폴리이미드 수지, 이러한 폴리이미드 수지로부터 제조되는 액정배향막에 관한 것으로, 본 발명의 폴리아믹산 및 폴리이미드 수지로부터 제조되는 액정배향막은 프리틸트 각을 STN-LCD의 요구 특성에 부합하게 크게 할 수 있다.The present invention relates to a novel polyamic acid and a polyimide resin prepared by polymerizing tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine having an aliphatic carbon component in a main chain thereof, and a liquid crystal alignment film made from such a polyimide resin. And the liquid crystal alignment film produced from the polyimide resin can increase the pretilt angle in accordance with the required characteristics of the STN-LCD.

최근 액정 디스플레이가 대형화되면서 노트북 등의 사무용에서 점차 벽걸이 TV용으로의 용도가 확장됨에 따라 액정 디스플레이에 대해서는 광시야각이 요구되고 있는데, 액정표시모듈로서 STN-LCD(super twisted nematic-LCD)는 콘트라스트 및 시야특성이 우수하여 각광 받고 있다. 이러한 STN 액정 표시장치에서는 액정 분자가 장축방향에 대해 240 내지 270°꼬여 있어야 한다. 그러나, 종래의 폴리이미드 액정 배향막을 STN-LCD의 제조에 이용할 경우 액정 배향막의 프리틸트 각이너무 작아서 액정이 장축 방향에 대해 240 내지 270°만큼 꼬이게 할 수 없기 때문에 만족스러운 디스플레이 성능을 제공할 수 없다. 따라서, 이러한 큰 프리틸트 각을 안정적으로 유지시킬 수 있는 배향막의 개발히 요구되고 있다.Recently, as the liquid crystal display has been enlarged, the wide field of view is required for the liquid crystal display as the use of a wall-mounted TV is gradually expanded in offices such as laptops. STN-LCD (super twisted nematic-LCD) as a liquid crystal display module is used for contrast and It has excellent visual characteristics and is in the spotlight. In such STN liquid crystal display, liquid crystal molecules should be twisted at 240 to 270 ° with respect to the major axis direction. However, when the conventional polyimide liquid crystal aligning film is used for the production of STN-LCD, the pretilt angle of the liquid crystal aligning film is too small, so that the liquid crystal cannot be twisted by 240 to 270 ° with respect to the major axis direction, thereby providing satisfactory display performance. none. Therefore, there is a demand for development of an alignment film capable of stably maintaining such a large pretilt angle.

액정배향막용 폴리이미드 수지에서 프리틸트 각을 높이기 위한 다양한 방법이 연구되어 왔는데, 구체적으로 고분자 사슬내에 플로로 알킬기를 도입하는 방법(미국특허 제 4,735,492호), 긴 플로로 알킬기를 가지는 아민을 사용하는 방법(일본 특허출원 평1-180518호), 긴 플로로 알킬 사슬을 가지는 금속 착화합물을 사용하는 방법(13회 Liquid Crystal Forum 인쇄물, 10월, 1987) 등이 제안되었다. 그러나 이러한 방법들은 액정배향막, 특히 광시야각이 요구되는 STN-LCD에서 안정적인 큰 프리틸트 각을 제공하지는 못하였다. 또한 칼라 표시 모듈에 대한 수요는 급증하고 있는데 칼라 필터의 내열성에는 한계가 있으므로 저온경화형 배향막의 개발이 요구되고 있다.Various methods for increasing the pretilt angle in the polyimide resin for liquid crystal alignment films have been studied. Specifically, a method of introducing a fluoroalkyl group into the polymer chain (US Pat. No. 4,735,492), which uses an amine having a long fluoroalkyl group, has been studied. The method (Japanese Patent Application No. H1-180518), the method using the metal complex which has a long chain alkyl chain (13th Liquid Crystal Forum printed matter, October, 1987), etc. were proposed. However, these methods did not provide a stable large pretilt angle in liquid crystal alignment films, especially in STN-LCDs requiring a wide viewing angle. In addition, the demand for a color display module is rapidly increasing, but since the heat resistance of the color filter is limited, development of a low-temperature curing type alignment film is required.

본 발명의 하나의 목적은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하는 것으로, 경화온도에 관계없이 높은 프리틸트 각을 안정한 형태로 확보할 수 있는 액정 배향막용 폴리아믹산 수지 및 폴리이미드 수지를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to overcome the problems of the prior art described above, and to provide a polyamic acid resin and a polyimide resin for a liquid crystal alignment film which can ensure a high pretilt angle in a stable form regardless of the curing temperature.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 폴리아믹산 및 폴리이미드로부터 제조되는 높은 프리틸트 각을 안정한 형태로 제공할 수 있는 액정 배향막 및 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a liquid crystal aligning film capable of providing a high pretilt angle made from the polyamic acid and polyimide of the present invention in a stable form and a liquid crystal display device using the same.

즉, 본 발명은 하기 화학식 1에 의해 표시되는 주쇄내에 지방족 탄소성분을 갖는 방향족 디아민과 테트라카르복실산 이무수물을 반응시켜 제조되는 폴리아믹산 수지 및 이를 경화시켜 제조되는 폴리이미드 수지를 제공하는 것이다.That is, the present invention provides a polyamic acid resin prepared by reacting an aromatic diamine having an aliphatic carbon component and tetracarboxylic dianhydride in a main chain represented by the following Chemical Formula 1, and a polyimide resin prepared by curing the same.

상기 식에서, n은 2-16 사이의 정수이고,Wherein n is an integer between 2-16,

디아민의 위치는 오르쏘(ortho), 파라(para) 및 메타(meta)중 하나의 위치이다.The position of the diamine is the position of one of ortho, para and meta.

이하에서 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

종래에 액정 배향막의 소재로 주로 이용되었던 폴리이미드 수지는 일반적으로, 하기 반응식 1과 같이, 적당한 유기용제에서 테트라카르복실산 이무수물과 디아민을 반응시켜 폴리아믹산 수지(이하 "PAA 수지"라 한다)를 제조한 후, 이러한 폴리아믹산을 고온에서 이미드화(탈수반응)시켜 제조한다. 이러한 폴리이미드 수지는 사용되는 단량체의 종류에 따라 여러 가지의 분자구조 및 물성을 가질 수 있다.Conventionally, a polyimide resin mainly used as a material for a liquid crystal alignment layer is generally a polyamic acid resin (hereinafter referred to as "PAA resin") by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine in a suitable organic solvent, as shown in Scheme 1 below. After the preparation, the polyamic acid is prepared by imidization (dehydration) at a high temperature. Such polyimide resin may have various molecular structures and physical properties depending on the type of monomer used.

상기 식에서, Q는 테트라카르복실산 이무수물 단량체이고,Wherein Q is a tetracarboxylic dianhydride monomer,

R은 디아민 단량체이다.R is a diamine monomer.

상기와 같은 폴리이미드 수지는 불융, 불용의 초고내열성 수지로서, ⑴ 뛰어난 내열산화성을 보유하고 ⑵ 장기 사용온도는 약 260℃, 단기 사용온도는 480℃ 정도로 사용가능 온도가 매우 높은 내열특성을 보유할 뿐만 아니라 ⑶ 뛰어난 전기화학적, 기계적 특성 ⑷ 우수한 내방사선성 및 저온특성 ⑸ 고유 난연성 및 ⑹ 우수한 내약품성을 갖는다. 이러한 장점 때문에 자동차 재료, 항공소재, 우주선 소재 그리고 전자재료 등 광범위한 분야에 사용되고 있고, 최근에는 광섬유나 액정배향막 같은 표시재료 등에도 이용되고 있다.Such polyimide resins are insoluble and insoluble ultra-high heat resistant resins, which have excellent thermal oxidation resistance, and long-term use temperature of about 260 ° C and short-term use temperature of about 480 ° C. In addition, 전기 excellent electrochemical and mechanical properties ⑷ excellent radiation resistance and low temperature properties ⑸ intrinsic flame retardancy and ⑹ excellent chemical resistance. Due to these advantages, it is used in a wide range of fields such as automotive materials, aviation materials, spacecraft materials, and electronic materials, and recently, it is also used in display materials such as optical fibers and liquid crystal alignment films.

본 발명은 상기한 종래의 액정 배향막용 폴리이미드 수지를 개량한 것으로, 디아민 성분과 테트라카르복실산 이무수물을 용액중합시켜 제조되는 폴리아믹산 수지에 있어서, 상기 화학식 1의 주쇄내에 지방족 탄소성분을 갖는 방향족 디아민을 사용하여 분자 구조 및 물성을 향상시킨 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 상기 화학식 1의 디아민 성분의 몰비율은 전체 디아민 화합물에 대해 5 내지 100몰%, 더욱 바람직하게 20 내지 100몰%이다.The present invention is an improvement of the above-described conventional polyimide resin for liquid crystal aligning film, wherein the polyamic acid resin produced by solution polymerization of a diamine component and tetracarboxylic dianhydride, having an aliphatic carbon component in the main chain of Formula 1 An aromatic diamine is used to improve molecular structure and physical properties. In the present invention, the molar ratio of the diamine component of Chemical Formula 1 is 5 to 100 mol%, more preferably 20 to 100 mol% based on the total diamine compound.

본 발명에서는 상기 화학식 1로 표시되는 주쇄내에 지방족 탄소성분을 갖는 방향족 디아민 이외에 이러한 디아민 화합물의 효과를 해하지 않는한 다른 디아민 화합물들도 함께 사용할 수 있다. 이러한 디아민 화합물의 예들은 다음의 디아민들중 적어도 하나 이상을 포함하나 반드시 이들로 국한되는 것은 아니다: 파라페닐렌디아민(p-PDA), 메타페닐렌디아민(m-PDA), 옥시디아닐린, 메틸렌디아닐린, 메타비스아미노페녹시디페닐설폰, 파라비스아미노페녹시디페닐설폰.In the present invention, in addition to the aromatic diamine having an aliphatic carbon component in the main chain represented by Formula 1, other diamine compounds may be used together as long as the effects of the diamine compound are not impaired. Examples of such diamine compounds include, but are not necessarily limited to, at least one of the following diamines: paraphenylenediamine (p-PDA), metaphenylenediamine (m-PDA), oxydianiline, methylene Dianiline, metabisaminophenoxydiphenylsulfone, parabisaminophenoxydiphenylsulfone.

본 발명에서 상기 변성 지방족 디아민 외에 사용가능한 디아민들의 예들을 하기 화학식 2에 나타내었다.Examples of diamines usable in addition to the modified aliphatic diamine in the present invention are shown in the following formula (2).

본 발명에서 테트라카르복실산이무수물로서는 하기 화학식 3에 개시된 테트라카르복실산이무수물을 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있는데, 예를 들면 방향족 테트라카르복실산이무수물인 피로멜리트산 이무수물(이하 "PMDA"라 표기함), 벤조페논테드라카르복실산 이무수물(이하 "BTDA"라 표기함), 옥시디프탈산 이무수물(이하 "ODPA"라 표기함), 비스탈산 이무수물(이하 "BPDA"라 표기함), 헥사플로오르이소프로필리덴디프탈산 이무수물(이하 "HFDA"라 표기함)이나 지방족 테트라카르복실산이무수물인 싸이클로헥산-1,2,4,5,-테트라카르복실산이무수물, 5-(2,5-디옥소테트라하이드록시푸릴)-3-메틸-3-싸이클로헥센-1,2-테트라카르복실산이무수물(이하 "DOCDA"라 표기함), 비싸이클로(2,2,2)옥타-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실산이무수물(이하 "BODA"라 표기함), 싸이클로펜탄-1,2,3,4-테트라카르복실산이무수물, 싸이클로부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산이무수물(이하 "CBDA"라 표기함), 부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산이무수물, 싸이클로펜탄-1,2,4,5-테트라카르복실산이무수물 중에서 1종 이상을 선정하여 사용할 수 있다.In the present invention, as the tetracarboxylic dianhydride, one or more types of tetracarboxylic dianhydrides represented by the following Chemical Formula 3 may be used, for example, pyromellitic dianhydride (hereinafter referred to as "PMDA") which is an aromatic tetracarboxylic dianhydride. Benzophenonetedracarboxylic dianhydride (hereinafter referred to as "BTDA"), oxydiphthalic dianhydride (hereinafter referred to as "ODPA"), bisphthalic dianhydride (hereinafter referred to as "BPDA"). ), Hexafluoroisopropylidenediphthalic dianhydride (hereinafter referred to as "HFDA") or cyclohexane-1,2,4,5, -tetracarboxylic dianhydride, which is an aliphatic tetracarboxylic dianhydride, 5- ( 2,5-dioxotetrahydroxyfuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-tetracarboxylic dianhydride (hereinafter referred to as "DOCDA"), bicyclo (2,2,2) octa -7-en-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride (hereinafter referred to as "BODA"), cyclopentane-1,2 , 3,4-tetracarboxylic dianhydride, cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride (hereinafter referred to as "CBDA"), butane-1,2,3,4-tetracarboxylic At least one selected from acid dianhydrides and cyclopentane-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydrides may be used.

상기한 바와 같은 본 발명의 특징적인 디아민 단량체 및 테트라카르복실산 이무수물로부터 제조되는 폴리아믹산은 하기 화학식 4를 반복단위로 한다.The polyamic acid prepared from the characteristic diamine monomer and tetracarboxylic dianhydride of the present invention as described above has the following formula (4) as a repeating unit.

상기 식에서,은 상기 화학식 3의 그룹중에서 선택되는 1종 이상의Where Is at least one selected from the group of Formula 3

테트라카르복실산 이무수물 단량체이고,Tetracarboxylic dianhydride monomer,

은 상기 화학식 1의 방향족 디아민 및/또는 화학식 2의 그룹중에서 선택되는 1종 이상의 디아민 단량체이다. Is at least one diamine monomer selected from the group consisting of the aromatic diamine of the general formula (1) and / or the general formula (2).

본 발명의 폴리이미드 수지는 상기 화학식 4의 폴리아믹산을 가열하거나 탈수제 또는 이미드화 촉매의 존재하에서 이미드화시켜 제조되며, 하기 화학식 5를 반복단위로 한다.The polyimide resin of the present invention is prepared by heating the polyamic acid of Chemical Formula 4 or by imidization in the presence of a dehydrating agent or an imidization catalyst, and the following Chemical Formula 5 is a repeating unit.

상기 식에서,은 상기 화학식 4에서 정의한 바와 같다.Where Wow Is as defined in the formula (4).

본 발명에 따른 폴리아믹산 점도는 5∼100cps(고형분 함량 5%, 25℃)이며, 고형분 함량은 2∼30wt%이다. 경화후 얻어진 폴리이미드는 150∼400℃의 유리전이 온도를 가지며 350℃이상의 내열성을 보유한다. 또한, 본 발명의 폴리아믹산으로부터 제조되는 폴리이미드계 액정배향막은 매우 우수한 인쇄성, 액정배향성 및 경시안정성을 시현할 뿐만 아니라, 프리틸트 각은 약 2°∼ 8°정도로서 TN-LCD용 액정배향막으로 뿐만 아니라, STN-LCD용 액정배향막으로의 사용에도 적합하고, 경화온도 차이에 의한 프리틸트 각 안정성도 우수하다. 또한 상기 화학식 1의 방향족 디아민에서 n 값을 조절함으로써 자유롭게 프리틸트 각을 다르게 설계할 수 있다.The polyamic acid viscosity according to the present invention is 5 to 100 cps (solid content 5%, 25 ° C.), and solid content is 2 to 30 wt%. Polyimide obtained after curing has a glass transition temperature of 150 ~ 400 ℃ and heat resistance of 350 ℃ or more. In addition, the polyimide liquid crystal alignment film prepared from the polyamic acid of the present invention not only exhibits excellent printability, liquid crystal alignment, and chronological stability, but also has a pretilt angle of about 2 ° to 8 ° to provide a liquid crystal alignment film for TN-LCD. Moreover, it is suitable also for use as a liquid crystal aligning film for STN-LCD, and is excellent also in pretilt angle stability by the difference of hardening temperature. In addition, by adjusting the n value in the aromatic diamine of Formula 1, it is possible to freely design different pretilt angles.

나아가, 본 발명의 폴리이미드 수지는 디메틸아세트아마이드 (Dimethyl acetamide, DMAc), 디메틸포름아마이드(Dimethyl formamide, DMF), N-메틸-2-피롤리디논(N-methyl-2-pyrrolidinone, NMP)과 같은 극성 용매를 비롯하여 메타크레졸과 같은 유기용매에 대해 상온에서 쉽게 용해되는 특징을 가진다. 뿐만아니라 테트라하이드로퓨란(이하, "THF"라 표기한다), 클로로포름, 아세톤, 에틸아세테이트와 같은 저비점 용액, 그리고 Υ-부티로락톤, 2-부톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 3-부톡시프로판올과 같은 저흡습성 용매 또는 이들의 혼합 용매에 대해서도 상온에서 10 중량% 이상의 높은 용해도를 나타낸다.Furthermore, the polyimide resin of the present invention is dimethyl acetamide (DMAc), dimethyl formamide (DMF), N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) and Easily dissolved at room temperature with respect to organic solvents such as methacresol, including the same polar solvent. In addition, low boiling point solutions such as tetrahydrofuran (hereinafter referred to as "THF"), chloroform, acetone, ethyl acetate, and Υ-butyrolactone, 2-butoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 3-butoxy Even low hygroscopic solvents such as propanol or mixed solvents thereof exhibit high solubility of at least 10% by weight at room temperature.

본 발명에서 폴리아믹산은 상기 화학식 1로 표시되는 주쇄내에 지방족 탄소성분을 갖는 방향족 디아민 성분을 5∼100mol%, 기타 방향족 디아민 화합물, 및 테트라카르복실산 이무수물을 용액중합시켜 제조되고, 폴리이미드 수지는 이와 같이 해서 수득한 폴리아믹산을 이미드화(탈수)시켜 제조할 수 있다.In the present invention, the polyamic acid is prepared by solution polymerization of 5 to 100 mol% of aromatic diamine components having aliphatic carbon components, other aromatic diamine compounds, and tetracarboxylic dianhydride in the main chain represented by the formula (1), and polyimide resin Can be produced by imidizing (dehydrating) the polyamic acid thus obtained.

본 발명에서 폴리아믹산 중합시 사용되는 유기용매는 본 발명의 특유한 디아민 성분을 용해시킬 수 있고 반응을 해하지 않는한 특별히 제한되지 않는데, 예를 들면 NMP, DMAc, DMF 등을 이용할 수 있고 이외에도 THF, 클로로포름 등을 용매로 사용할 수 있다. 사용가능한 용매 가운데 상기 NMP, DMAc, DMF는 폴리아믹산의 중합시 중합반응의 촉매작용을 하고 이후의 이미드화 과정에서 이미드화를 촉진하므로 바람직하다.The organic solvent used in the polymerization of the polyamic acid in the present invention is not particularly limited as long as it can dissolve the unique diamine component of the present invention and does not degrade the reaction. For example, NMP, DMAc, DMF, etc. can be used, and in addition to THF, chloroform Etc. can be used as a solvent. Among the solvents that can be used, NMP, DMAc, and DMF are preferable because they catalyze the polymerization reaction during the polymerization of the polyamic acid and promote imidization in the subsequent imidization process.

본 발명에서 폴리아믹산 중합시에 반응하게 되는 이무수물과 디아민의 반응비는 1 : 1이므로 두 단량체를 같은 몰비로 반응시켜, 전체 반응용액에 있어 이무수물과 디아민 단량체를 합하여 2∼30중량%를 반응시키면, 결과적으로 얻어지는 폴리아믹산 용액에는 폴리아믹산 고형분이 2∼30중량%가 녹아있게 된다. 본 발명에서 폴리아믹산의 합성은 반응온도 0∼30℃에서 10∼48시간 동안 반응시킴으로써 이루어진다.In the present invention, since the reaction ratio of the dianhydride and diamine to be reacted at the time of polyamic acid polymerization is 1: 1, the two monomers are reacted in the same molar ratio, and the total amount of the dianhydride and diamine monomer in the total reaction solution is 2 to 30% by weight. When it reacts, 2-30 weight% of polyamic-acid solids melt | dissolve in the resultant polyamic-acid solution. In the present invention, the synthesis of polyamic acid is carried out by reacting at a reaction temperature of 0 to 30 ° C. for 10 to 48 hours.

본 발명의 폴리이미드 수지는 상기의 방법에 의해 수득된 폴리아믹산을 열경화시켜 제조된다. 경화조건은 가열판이나 오븐을 사용하여 100∼120℃에서 건조시키고, 질소분위기하의 오븐에서 서서히 승온하여 250∼350℃의 온도범위에서 30분∼2시간 정도 가열하는 것이 바람직하다.The polyimide resin of the present invention is produced by thermosetting the polyamic acid obtained by the above method. It is preferable to dry hardening conditions at 100-120 degreeC using a heating plate or oven, and to heat up in an oven under nitrogen atmosphere gradually, and to heat for 30 minutes-2 hours in the temperature range of 250-350 degreeC.

본 발명의 액정 배향막은 롤코팅, 스핀코팅, 또는 인쇄법 등의 방법에 의해 투명 도전 유리 기판 위에 폴리이미드 수지 용액을 코팅하여 두께 0.1 내지 1 ㎛의 배향막을 형성한 후 이를 나이론 등의 합성섬유로 러빙하여 제조되며, 이를 이용한 액정표시장치는 상하 양쪽의 기판에 상기 액정 배향막이 취부되어 구성된다.In the liquid crystal alignment film of the present invention, a polyimide resin solution is coated on a transparent conductive glass substrate by a roll coating method, a spin coating method, or a printing method to form an alignment film having a thickness of 0.1 to 1 μm. The liquid crystal display device is manufactured by rubbing, and the liquid crystal alignment layer is mounted on both upper and lower substrates.

이하에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the protection scope of the present invention.

제조예 1: 에틸렌 글리콜-3-디니트로벤조에이트(EG-3-DNB)의 제조Preparation Example 1 Preparation of Ethylene Glycol-3-Dinitrobenzoate (EG-3-DNB)

교반기 및 질소주입 장치가 장착된 250ml의 반응기에 질소 가스를 서서히 통과시키면서 130ml DMAc 용매에 18.56g(0.1mol)의 3-니트로벤조일 클로라이드를 용해시킨 후, 3.1g(0.05mol)의 에틸렌 글리콜, 7.91g(0.1mol)의 피리딘, 그리고 60ml DMAc 혼합용액을 서서히 적하하였다. 이때 반응온도는 4-5℃였다. 이러한 혼합용액의 투입을 완료한 후, 전체 반응용액을 교반하면서 3시간 동안 반응을 진행시켰다. 반응 완료후 비용매인 메탄올에 침전시켜 흰색의 반응물을 수득한 후, 이것을 2회 이상 메탄올과 헥산으로 세척하고, 에틸아세테이트/헥산 공용매로 2회 재결정하여 EG-3-DNB를 수득하였다(수율:81.2%).Dissolve 18.56 g (0.1 mol) of 3-nitrobenzoyl chloride in 130 ml DMAc solvent while slowly passing nitrogen gas through a 250 ml reactor equipped with a stirrer and a nitrogen injector, followed by 3.1 g (0.05 mol) of ethylene glycol, 7.91 g (0.1 mol) of pyridine and 60 ml DMAc mixed solution were slowly added dropwise. At this time, the reaction temperature was 4-5 ° C. After the addition of the mixed solution was completed, the reaction was performed for 3 hours while stirring the entire reaction solution. After completion of the reaction, precipitated in non-solvent methanol to obtain a white reactant, which was washed two more times with methanol and hexane, and recrystallized twice with ethyl acetate / hexane cosolvent to yield EG-3-DNB (yield: 81.2%).

제조예 2: 에틸렌 글리콜 디아미노벤조에이트(EG-3-DAB)의 제조Preparation Example 2 Preparation of Ethylene Glycol Diaminobenzoate (EG-3-DAB)

에탄올 200ml에 EG-3-DNB(7.42g, 0.04mole)을 녹인후 Pd/C(5%) 2.0g과 함께 수소반응기에 넣어 3시간 동안 환원반응을 수행하였다. 반응혼합물을 여과한 후 반응 용매를 감압증류하고나서 에틸아세테이트/헥산 공용매에서 재결정하여 하기 화학식 6의 EG-3-DAB를 수득하였다(수율:약 70%, mp:173-175℃)After EG-3-DNB (7.42g, 0.04mole) was dissolved in 200ml of ethanol, Pd / C (5%) was added to a hydrogen reactor with 2.0g for 3 hours. The reaction mixture was filtered and the reaction solvent was distilled under reduced pressure, and then recrystallized from an ethyl acetate / hexane co-solvent to obtain EG-3-DAB of Chemical Formula 6 (yield: about 70%, mp: 173-175 ° C.)

제조예 3: 1,10-데카메틸렌 디올-3-디니트로벤조에이트(DMD-3-DNB)의 제조Preparation Example 3 Preparation of 1,10-decamethylene diol-3-dinitrobenzoate (DMD-3-DNB)

3.1g의 에틸렌 글리콜 대신에 8.71g의 1,10-데칸 디올을 사용한 것 외에는 제조예 1과 동일하게 실시하여 DMD-3-DNB를 수득하였다(수율:59.2%).DMD-3-DNB was obtained in the same manner as in Preparation Example 1, except that 8.71 g of 1,10-decane diol was used instead of 3.1 g of ethylene glycol (yield: 59.2%).

제조예 4: 1,10-데카메틸렌 디올-3-디아미노벤조에이트(DMD-3-DAB)의 제조Preparation Example 4 Preparation of 1,10-decamethylene diol-3-diaminobenzoate (DMD-3-DAB)

7.42g의 EG-3-DNB 대신에 12.14g의 DMD-3-DNB를 사용한 것 외에는 제조예 2와 동일하게 실시하여 하기 화학식 7의 DMD-3-DAB를 수득하였다(수율:약 43.1%; mp:133-134℃).12.14 g of DMD-3-DNB was used instead of 7.42 g of EG-3-DNB to carry out the same procedure as in Preparation Example 2, to obtain DMD-3-DAB of the following Chemical Formula 7 (yield: about 43.1%; mp : 133-134 ° C.).

제조예 5: 1,4-부탄 디올-3-디니트로벤조에이트(BTD-3-DNB)의 제조Preparation Example 5 Preparation of 1,4-butane diol-3-dinitrobenzoate (BTD-3-DNB)

3.1g의 에틸렌 글리콜 대신에 4.5g의 1,3-부탄 디올을 사용한 것 외에는 제조예 1과 동일하게 실시하여 BTD-3-DNB를 수득하였다(수율:79.2%).BTD-3-DNB was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that 4.5 g of 1,3-butane diol was used instead of 3.1 g of ethylene glycol (yield: 79.2%).

제조예 6: 1,4-부탄 디올-3-디아미노벤조에이트(BTD-3-DAB)의 제조Preparation Example 6 Preparation of 1,4-butane diol-3-diaminobenzoate (BTD-3-DAB)

7.42g의 EG-3-DNB 대신에 8.54g의 BTD-3-DNB를 사용한 것 외에는 제조예 2와 동일하게 실시하여 하기 화학식 8의 BTD-3-DAB를 수득하였다. (수율:약 69.8%; mp:217-218℃).BTD-3-DAB of the following Chemical Formula 8 was obtained in the same manner as in Preparation Example 2, except that 8.54 g of BTD-3-DNB was used instead of 7.42 g of EG-3-DNB. (Yield 69.8%; mp: 217-218 ° C.).

제조예 7: 1,7-헵탄 디올-4-디니트로벤조에이트(HTD-4-DNB)의 제조Preparation Example 7 Preparation of 1,7-heptane diol-4-dinitrobenzoate (HTD-4-DNB)

3.1g의 에틸렌 글리콜 대신에 6.6g의 1,7-헵탄 디올을 사용한 것 외에는 제조예 1과 동일하게 실시하여 HTD-4-DNB를 수득하였다(수율:49.5%).HTD-4-DNB was obtained in the same manner as in Preparation Example 1, except that 6.6 g of 1,7-heptane diol was used instead of 3.1 g of ethylene glycol (yield: 49.5%).

제조예 8: 1,7-헵탄 디올-4-디니트로벤조에이트(HTD-4-DAB)의 제조Preparation Example 8 Preparation of 1,7-heptane diol-4-dinitrobenzoate (HTD-4-DAB)

7.42g의 EG-3-DNB 대신에 10.22g의 HTD-4-DNB를 사용한 것 외에는 제조예 2와 동일하게 실시하여 하기 화학식 9의 HTD-4-DAB를 수득하였다(수율:약 19.2%; mp:102-103℃).HTD-4-DAB of the following Chemical Formula 9 was obtained in the same manner as in Preparation Example 2, except that 10.22 g of HTD-4-DNB was used instead of 7.42 g of EG-3-DNB (yield: about 19.2%; mp : 102-103 ° C.).

제조예 9: 1,7-헵탄 디올-2-디니트로벤조에이트(HTD-2-DNB)의 제조Preparation Example 9 Preparation of 1,7-heptane diol-2-dinitrobenzoate (HTD-2-DNB)

3.1g의 에틸렌 글리콜 대신에 6.6g의 1,7-헵탄 디올을 사용한 것 외에는 제조예 1과 동일하게 실시하여 HTD-2-DNB를 수득하였다(수율:49.5%).HTD-2-DNB was obtained in the same manner as in Preparation Example 1, except that 6.6 g of 1,7-heptane diol was used instead of 3.1 g of ethylene glycol (yield: 49.5%).

제조예 10: 1,7-헵탄 디올-2-디니트로벤조에이트(HTD-2-DAB)의 제조Preparation Example 10 Preparation of 1,7-heptane diol-2-dinitrobenzoate (HTD-2-DAB)

7.42g의 EG-3-DNB 대신에 10.22g의 HTD-2-DNB를 사용한 것 외에는 제조예 2와 동일하게 실시하여 하기 화학식 10의 HTD-2-DAB를 수득하였다(수율:약 19.2%; mp:102-103℃).HTD-2-DAB of the following Chemical Formula 10 was obtained in the same manner as in Preparation Example 2, except that 10.22 g of HTD-2-DNB was used instead of 7.42 g of EG-3-DNB (yield: about 19.2%; mp : 102-103 ° C.).

제조예 11: 1,10-데카메틸렌 디올-4-디니트로벤조에이트(DMD-4-DNB)의 제조Preparation Example 11 Preparation of 1,10-decamethylene diol-4-dinitrobenzoate (DMD-4-DNB)

3.1g의 에틸렌 글리콜 대신에 8.71g의 1,10-데칸 디올을 사용한 것 외에는 제조예 1과 동일하게 실시하여 DMD-4-DNB를 수득하였다(수율:59.2%).DMD-4-DNB was obtained in the same manner as in Preparation Example 1, except that 8.71 g of 1,10-decane diol was used instead of 3.1 g of ethylene glycol (yield: 59.2%).

제조예 12: 1,10-데카메틸렌 디올-4-디아미노벤조에이트(DMD-4-DAB)의 제조Preparation Example 12 Preparation of 1,10-decamethylene diol-4-diaminobenzoate (DMD-4-DAB)

7.42g의 EG-3-DNB 대신에 12.14g의 DMD-4-DNB를 사용한 것 외에는 제조예 2와 동일하게 실시하여 하기 화학식 11의 DMD-4-DAB를 수득하였다(수율:약 43.1%; mp:133-134℃).12.14 g of DMD-4-DNB was used instead of 7.42 g of EG-3-DNB to prepare DMD-4-DAB of the following Formula 11, obtaining a yield of about 43.1%; mp : 133-134 ° C.).

실시예 1Example 1

교반기, 온도조절장치, 질소주입장치, 적하깔대기 및 냉각기를 부착한 50mL의 반응기에 질소 가스를 서서히 통과시키면서 화학식 6의 고체상의 EG-3-DAB(0.62g, 2mmole)를 반응용매 DMAc 11.16g에 용해시킨 후 질소가스를 통과 시키면서 ODPA(0.62g, 2mmole)를 서서히 첨가한 후 10℃에서 7시간 반응시켜 10wt%의 폴리아믹산 용액을 수득하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.While slowly passing nitrogen gas through a 50 mL reactor equipped with a stirrer, a thermostat, a nitrogen injector, a dropping funnel and a cooler, EG-3-DAB (0.62 g, 2 mmoles) of the formula (6) was added to 11.16 g of the reaction solvent DMAc. After dissolving, ODPA (0.62g, 2mmole) was slowly added while passing through nitrogen gas, and then reacted at 10 ° C. for 7 hours to obtain a 10 wt% polyamic acid solution, and evaluated the physical properties of the results in Tables 1 to 3 below. Shown in

실시예 2Example 2

교반기, 온도조절장치, 질소주입장치, 적하깔대기 및 냉각기를 부착한 50mL의 반응기에 질소가스를 서서히 통과시키면서 화학식 7의 고체상의 DMD-3-DAB (0.84g, 2mmole)를 반응용매 DMAc 13.14g에 용해시킨 후 질소가스를 통과시키면서 ODPA(0.62g, 2mmole)를 서서히 첨가하여 10℃에서 7시간 반응시켜 10wt%의 폴리아믹산 용액을 수득하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.While slowly passing nitrogen gas through a 50 mL reactor equipped with a stirrer, a temperature controller, a nitrogen injector, a dropping funnel and a cooler, DMD-3-DAB (0.84 g, 2 mmoles) of the formula (7) was added to 13.14 g of the reaction solvent. After dissolving, ODPA (0.62g, 2mmole) was slowly added while passing through nitrogen gas and reacted at 10 ° C. for 7 hours to obtain a 10 wt% polyamic acid solution, and the overall physical properties thereof were evaluated in Tables 1 to 3 below. Indicated.

실시예 3Example 3

교반기, 온도조절장치, 질소주입장치, 적하깔대기 및 냉각기를 부착한 50mL의 반응기에 질소가스를 서서히 통과시키면서 화학식 8의 고체상의 BTD-3-DAB (0.68g, 2mmole)를 반응용매 DMAc 11.34g에 용해시킨 후 질소가스를 통과시키면서DOCDA(0.53g, 2mmole)를 서서히 첨가하여, 10℃에서 7시간 반응시켜 10wt%의 폴리아믹산 용액을 수득하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.While slowly passing nitrogen gas through a 50 mL reactor equipped with a stirrer, a temperature controller, a nitrogen injector, a dropping funnel and a cooler, BTD-3-DAB (0.68 g, 2 mmoles) of the formula (8) was added to 11.34 g of the reaction solvent DMAc. After dissolving, DOCDA (0.53 g, 2 mmol) was slowly added while passing through nitrogen gas, and reacted at 10 ° C. for 7 hours to obtain a 10 wt% polyamic acid solution, and evaluated the physical properties thereof. Shown in

실시예 4Example 4

교반기, 온도조절장치, 질소주입장치, 적하깔대기 및 냉각기를 부착한 50mL의 반응기에 질소가스를 서서히 통과시키면서 상기 구조 화학식 8의 고체상의 BTD-3-DAB(0.68g, 2mmole)를 반응용매 DMAc 11.79g에 용해시킨 후 질소가스를 통과시키면서 DOCDA(0.26g, 1mmole)과 BTDA(0.32g, 1mmole)를 서서히 첨가하여 10℃에서 7시간 반응시켜 10wt%의 폴리아믹산 용액을 수득하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.While slowly passing nitrogen gas through a 50 mL reactor equipped with a stirrer, a temperature controller, a nitrogen injector, a dropping funnel and a cooler, BTD-3-DAB (0.68 g, 2 mmoles) of the structural formula 8 was reacted with DMAc 11.79 After dissolving in g, DOCDA (0.26g, 1mmole) and BTDA (0.32g, 1mmole) were slowly added while passing through nitrogen gas and reacted at 10 ° C for 7 hours to obtain 10wt% polyamic acid solution. The results are shown in Tables 1 to 3 below.

실시예 5Example 5

교반기, 온도조절장치, 질소주입장치, 적하깔대기 및 냉각기를 부착한 50mL의 반응기에 질소가스를 서서히 통과시키면서 화학식 9의 고체상의 HTD-4-DAB (0.76g, 2mmole)를 반응용매 DMAc 11.79g에 용해시킨 후 질소가스를 통과시키면서 BODA(0.25g, 1mmole)과 BTDA(0.32g, 1mmole)를 서서히 첨가하여 10℃에서 7시간 반응시켜 10wt%의 폴리아믹산 용액을 수득하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.HTD-4-DAB (0.76g, 2mmole) in solid form of Chemical Formula 9 was added to 11.79g of reaction solvent while slowly passing nitrogen gas through a 50mL reactor equipped with a stirrer, temperature controller, nitrogen injector, dropping funnel and cooler. After dissolving, BODA (0.25g, 1mmole) and BTDA (0.32g, 1mmole) were slowly added while passing through nitrogen gas and reacted at 10 ° C for 7 hours to obtain a 10wt% polyamic acid solution. Are shown in Tables 1 to 3 below.

실시예 6Example 6

교반기, 온도조절장치, 질소주입장치, 적하깔대기 및 냉각기를 부착한 50mL의 반응기에 질소가스를 서서히 통과시키면서 화학식 10의 고체상의 HTD-2-DAB (0.76g, 2mmole)를 반응용매 DMAc 11.79g에 용해시킨 후 질소가스를 통과시키면서 BODA(0.25g, 1mmole)과 BTDA(0.32g, 1mmole)를 서서히 첨가하여 10℃에서 7시간 반응시켜 10wt%의 폴리아믹산 용액을 수득하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.HTD-2-DAB (0.76 g, 2mmole) in solid form of Chemical Formula 10 was added to 11.79 g of reaction solvent while slowly passing nitrogen gas through a 50 mL reactor equipped with a stirrer, temperature controller, nitrogen injector, dropping funnel and cooler. After dissolving, BODA (0.25g, 1mmole) and BTDA (0.32g, 1mmole) were slowly added while passing through nitrogen gas and reacted at 10 ° C for 7 hours to obtain a 10wt% polyamic acid solution. Are shown in Tables 1 to 3 below.

실시예 7Example 7

교반기, 온도조절장치, 질소주입장치, 적하깔대기 및 냉각기를 부착한 50mL의 반응기에 질소가스를 서서히 통과시키면서 화학식 11의 고체상의 DMD-4-DAB (0.84g, 2mmole)를 반응용매 DMAc 13.14g에 용해시킨 후 질소가스를 통과시키면서 BTDA(0.64g, 2mmole)를 서서히 첨가하여 10℃에서 7시간 반응시켜 10wt%의 폴리아믹산 용액을 수득하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.While slowly passing nitrogen gas through a 50 mL reactor equipped with a stirrer, a temperature controller, a nitrogen injector, a dropping funnel, and a cooler, solid DMD-4-DAB (0.84 g, 2 mmoles) of Formula 11 was added to 13.14 g of reaction solvent DMAc. After dissolving, BTDA (0.64g, 2mmole) was slowly added while passing through nitrogen gas, and reacted at 10 ° C. for 7 hours to obtain a 10wt% polyamic acid solution, and the overall physical properties thereof were evaluated in Tables 1 to 3 below. Indicated.

실시예 8Example 8

교반기, 온도조절장치, 질소주입장치, 적하깔대기 및 냉각기를 부착한 50mL의 반응기에 질소가스를 서서히 통과시키면서 화학식 11의 고체상의 DMD-4-DAB (0.42g, 1mmole)와 p-PDA(0.11g, 1mmole)를 반응용매 DMAc 11.79g에 용해시킨 후질소가스를 통과시키면서 ODPA(0.31g, 1mmole)과 BTDA(0.32g, 1mmole)를 서서히 첨가하여 반응온도를 10℃에서 7시간 반응시켜 10wt%의 폴리아믹산 용액을 수득하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.DMD-4-DAB (0.42g, 1mmole) and p-PDA (0.11g) in solid phase of Formula 11 while slowly passing nitrogen gas through a 50 mL reactor equipped with a stirrer, temperature controller, nitrogen injector, dropping funnel and cooler. , 1mmole) was dissolved in 11.79g of the reaction solvent DMAc and then slowly added ODPA (0.31g, 1mmole) and BTDA (0.32g, 1mmole) while passing through nitrogen gas. A polyamic acid solution was obtained and the physical properties thereof were evaluated, and the results are shown in Tables 1 to 3 below.

실시예 9Example 9

교반기, 온도조절장치, 질소주입장치, 적하깔대기 및 냉각기를 부착한 50mL의 반응기에 질소가스를 서서히 통과시키면서 화학식 11의 고체상의 DMD-4-DAB (0.08g, 0.2mmole)와 p-PDA(0.20g, 1.8mmole)를 반응용매 DMAc 11.79g에 용해시킨 후 질소가스를 통과시키면서 DOCDA(0.53g, 2mmole)를 서서히 첨가하여 10℃에서 7시간 반응시켜 10wt%의 폴리아믹산 용액을 수득하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.DMD-4-DAB (0.08g, 0.2mmole) and p-PDA (0.20) in solid phase of Formula 11 while slowly passing nitrogen gas through a 50 mL reactor equipped with a stirrer, temperature controller, nitrogen injector, dropping funnel and cooler. g, 1.8mmole) was dissolved in 11.79g of the reaction solvent DMAc, and DOCDA (0.53g, 2mmole) was slowly added while passing through nitrogen gas to react at 10 ° C for 7 hours to obtain a 10wt% polyamic acid solution. The results are shown in Tables 1 to 3 below.

실시예 10Example 10

교반기, 온도조절장치, 질소주입장치, 적하깔대기 및 냉각기를 부착한 50mL의 반응기에 질소가스를 서서히 통과시키면서 화학식 9의 고체상의 HTD-4-DAB (0.61g, 1.6mmole)와 ODA(0.08g, 0.4mmole)를 반응용매 DMAc 11.79g에 용해시킨 후 질소가스를 통과시키면서 DOCDA(0.53g, 2mmole)를 서서히 첨가하여 10℃에서 7시간 반응시켜 10wt%의 폴리아믹산 용액을 수득하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.HTD-4-DAB (0.61g, 1.6mmole) and ODA (0.08g, solid phase) of Formula 9 while slowly passing nitrogen gas through a 50 mL reactor equipped with a stirrer, temperature controller, nitrogen injector, dropping funnel and cooler 0.4mmole) was dissolved in 11.79g of reaction solvent DMAc, and DOCDA (0.53g, 2mmole) was slowly added while passing through nitrogen gas to react at 10 ° C for 7 hours to obtain 10wt% polyamic acid solution. The results are shown in Tables 1 to 3 below.

실시예 11Example 11

교반기, 온도조절장치, 질소주입장치, 적하깔대기 및 냉각기를 부착한 50mL의 반응기에 질소가스를 서서히 통과시키면서 화학식 9의 고체상의 HTD-4-DAB (0.03g, 0.2mmole)와 p-PDA(0.18g, 1.6mmole) 및 SDA(0.05g, 0.2mmole)를 반응용매 DMAc 11.79g에 용해시킨 후 질소가스를 통과시키면서 DOCDA(0.53g, 2mmole)를 서서히 첨가하여 10℃에서 7시간 반응시켜 10wt%의 폴리아믹산 용액을 수득하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.HTD-4-DAB (0.03g, 0.2mmole) and p-PDA (0.18g) in solid phase of Formula 9 while slowly passing nitrogen gas through a 50 mL reactor equipped with a stirrer, temperature controller, nitrogen injector, dropping funnel and cooler. g, 1.6 mmol) and SDA (0.05 g, 0.2 mmol) were dissolved in 11.79 g of the reaction solvent DMAc, and DOCDA (0.53 g, 2 mmol) was slowly added while passing through nitrogen gas to react at 10 ° C. for 7 hours to obtain 10 wt% of A polyamic acid solution was obtained and the physical properties thereof were evaluated, and the results are shown in Tables 1 to 3 below.

비교예 1Comparative Example 1

EG-3-DAB(0.62g, 2mmole) 대신에 BAPP(0.82g, 2mmole)를 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 폴리아믹산을 합성하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 함께 나타내었다.Except for reacting BAPP (0.82g, 2mmole) instead of EG-3-DAB (0.62g, 2mmole) was carried out in the same manner as in Example 1 to synthesize a polyamic acid and evaluate the overall physical properties to the results It is shown together in Tables 1-3.

비교예 2Comparative Example 2

EG-3-DAB(0.62g, 2mmole) 대신에 ODA(0.40g, 2mmole)를 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 폴리아믹산을 합성하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 함께 나타내었다.Except for reacting ODA (0.40g, 2mmole) in place of EG-3-DAB (0.62g, 2mmole) was carried out in the same manner as in Example 1 to synthesize a polyamic acid and evaluate the overall properties of the results It is shown together in Tables 1-3.

비교예 3Comparative Example 3

BTD-3-DAB(0.68g, 2mmole) 대신에 ODA(0.40g, 2mmole)를 반응시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 실시하여 폴리아믹산을 합성하고 제반 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 함께 나타내었다.Except for reacting ODA (0.40g, 2mmole) instead of BTD-3-DAB (0.68g, 2mmole) was carried out in the same manner as in Example 3 to synthesize a polyamic acid and evaluated the overall physical properties It is shown together in Table 1 to Table 3 below.

[물성 평가][Property evaluation]

본 실시예에서 수득된 폴리아믹산, 폴리이미드 수지 및 액정표시장치의 물성은 아래의 방법에 의해 평가하였다.The physical properties of the polyamic acid, the polyimide resin and the liquid crystal display device obtained in this example were evaluated by the following method.

(1) 폴리아믹산의 고유점도 및 폴리이미드 수지의 유리전이온도(Tg) 측정(1) Intrinsic viscosity of polyamic acid and glass transition temperature (Tg) of polyimide resin

폴리아믹산의 고유점도는 NMP를 용매로 하여 0.5dL/g의 농도로 30℃에서 측정하였고, 유리전이온도는 시차주사 열량계(DSC:differential scanning calorimeter)를 이용해서 측정하였다.The intrinsic viscosity of the polyamic acid was measured at 30 ° C. at a concentration of 0.5 dL / g using NMP as a solvent, and the glass transition temperature was measured using a differential scanning calorimeter (DSC).

폴리아믹산의 고유점도 (dl/g)Intrinsic viscosity of polyamic acid (dl / g) 폴리이미드의 Tg (℃)Tg of polyimide (℃) 실시예 1Example 1 0.950.95 178178 실시예 2Example 2 0.790.79 138138 실시예 3Example 3 0.520.52 148148 실시예 4Example 4 0.650.65 205205 실시예 5Example 5 0.350.35 184184 실시예 6Example 6 0.280.28 170170 실시예 7Example 7 0.990.99 173173 실시예 8Example 8 0.800.80 225225 실시예 9Example 9 0.450.45 265265 실시예10Example 10 0.480.48 200200 실시예11Example 11 0.400.40 255255 비교예 1Comparative Example 1 0.970.97 242242 비교예 2Comparative Example 2 1.051.05 270270 비교예 3Comparative Example 3 0.760.76 265265

상기 실시예에서 얻어진 폴리아믹산의 점도로부터 아민이 오르쏘(ortho)로 치환된 경우를 제외하고는 모두 고분자량의 중합체가 합성됨을 알 수 있다. 합성된 폴리아믹산을 완전히 경화하여 얻어진 폴리이미드의 Tg는 구조에 따라 다양한 값을 보였는데, 특히, 본 발명에서 합성한 아민내의 알킬기가 길어질수록 Tg가 낮아졌다. 또한 아민의 치환 위치는 파라(para)일 때가 가장 높은 Tg를 보였다.From the viscosity of the polyamic acid obtained in the above example, it can be seen that all polymers of high molecular weight are synthesized except when the amine is substituted with ortho. The Tg of the polyimide obtained by completely curing the synthesized polyamic acid showed various values depending on the structure. In particular, the longer the alkyl group in the amine synthesized in the present invention, the lower the Tg. Also, the substitution position of amine showed the highest Tg when para.

(2) 인쇄성 및 액정배향 특성(2) Printability and liquid crystal alignment characteristic

상기 실시예에서 얻어진 폴리아믹산 용액을 γ-뷰티로락톤을 추가하여 고형분 함량이 5wt%가 되도록 하였다. 이것을 ITO 유리 기판 위에 박막코팅(speed : 700rpm/5sec-1700rpm/30sec)하고, 180℃, 230℃, 그리고 250℃ 각 온도에서 베이킹하여 인쇄성을 조사하였고, 형성된 폴리이미드 막을 러빙하여 제작한 액정셀의 배향 특성을 평가하여 하기 표 2에 정리하였다. 이 때 액정의 배향상태는 편광현미경을 사용하여 관찰하였으며, 결정 회전법을 이용하여 각 액정 셀의 프리틸트 각들을 측정하였다.The polyamic acid solution obtained in the above example was added with gamma -butyrolactone so that the solid content was 5wt%. It was a thin film coating (speed: 700rpm / 5sec-1700rpm / 30sec) on an ITO glass substrate, baked at 180 ° C, 230 ° C, and 250 ° C temperature to investigate the printability, and was formed by rubbing the formed polyimide film. The orientation characteristic of was evaluated and put together in following Table 2. At this time, the alignment state of the liquid crystal was observed using a polarizing microscope, and the pretilt angles of the respective liquid crystal cells were measured using the crystal rotation method.

경화온도에 따른 프리틸트 각Pretilt angle according to curing temperature 인쇄성Printability 액정배향성Liquid crystal orientation 180℃180 ℃ 230℃230 ℃ 250℃250 ℃ 실시예 1Example 1 2.152.15 2.202.20 2.212.21 우수Great 우수Great 실시예 2Example 2 6.856.85 6.876.87 6.886.88 우수Great 우수Great 실시예 3Example 3 2.702.70 2.732.73 2.742.74 우수Great 우수Great 실시예 4Example 4 2.652.65 2.662.66 2.672.67 우수Great 우수Great 실시예 5Example 5 4.014.01 4.044.04 4.054.05 보통usually 우수Great 실시예 6Example 6 4.564.56 4.574.57 4.574.57 보통usually 우수Great 실시예 7Example 7 7.117.11 7.127.12 7.137.13 우수Great 우수Great 실시예 8Example 8 7.057.05 7.257.25 7.307.30 우수Great 우수Great 실시예 9Example 9 4.094.09 4.394.39 4.804.80 우수Great 우수Great 실시예10Example 10 4.324.32 4.494.49 4.514.51 우수Great 우수Great 실시예11Example 11 3.213.21 3.513.51 3.943.94 우수Great 우수Great 비교예 1Comparative Example 1 1.471.47 1.831.83 2.202.20 보통usually 불량Bad 비교예 2Comparative Example 2 0.520.52 0.690.69 0.840.84 불량Bad 불량Bad 비교예 3Comparative Example 3 1.321.32 1.591.59 1.981.98 우수Great 불량Bad

(3) 전압보유율 측정(3) Voltage retention rate

액정 셀에서 한쪽 ITO 유리판 전극은 TFT 모듈의 드레인에 연결하고, 다른 한쪽 ITO 유리판 전극은 접지한 상태에서 주파수 30Hz, 전압 ±4.5V를 100μs 주기의 신호로 보내어 드레인의 전압변화를 온도를 180℃, 230℃, 그리고 250℃로 변화시켜 가며 측정하여 하기 표 3에 정리하였다. 전압보유율은 하기 수학식 1과 같이 정의된다.In the liquid crystal cell, one ITO glass plate electrode is connected to the drain of the TFT module, while the other ITO glass plate electrode is grounded, and a frequency of 30 Hz and a voltage of ± 4.5 V are signaled in a signal of 100 μs period to change the voltage of the drain to 180 ° C. 230 ℃, and was measured by changing to 250 ℃ summarized in Table 3 below. Voltage retention is defined as in Equation 1 below.

경화온도에 따른 전압보유율Voltage retention according to curing temperature 180℃180 ℃ 230℃230 ℃ 250℃250 ℃ 실시예 1Example 1 93.893.8 95.495.4 94.994.9 실시예 2Example 2 90.090.0 90.590.5 90.990.9 실시예 3Example 3 91.591.5 93.893.8 92.992.9 실시예 4Example 4 92.892.8 93.193.1 93.393.3 실시예 5Example 5 94.094.0 95.695.6 96.196.1 실시예 6Example 6 65.865.8 72.572.5 79.579.5 실시예 7Example 7 98.098.0 98.598.5 99.199.1 실시예 8Example 8 97.097.0 97.297.2 98.598.5 실시예 9Example 9 96.796.7 96.596.5 97.297.2 실시예10Example 10 93.893.8 94.594.5 96.596.5 실시예11Example 11 80.180.1 89.289.2 92.192.1 비교예 1Comparative Example 1 45.845.8 49.149.1 53.053.0 비교예 2Comparative Example 2 32.532.5 42.242.2 55.355.3 비교예 3Comparative Example 3 50.250.2 58.258.2 65.265.2

상기 표 3을 통해서 확인되는 바와 같이, 본 발명에서 특징적으로 사용되는 주쇄내에 지방족 탄소성분을 갖는 방향족 디아민을 사용하였을 경우 92% 이상의 높은 전압보유율을 시현하였다. 특히 화학식 1에서 알킬기 n의 값이 클수록 전압보유율이 우수한 것으로 나타났다.As confirmed through Table 3, when using an aromatic diamine having an aliphatic carbon component in the main chain characteristically used in the present invention exhibited a high voltage retention of 92% or more. In particular, the larger the value of the alkyl group n in the formula (1) was shown to be excellent voltage retention.

본 발명의 폴리이미드 수지는 인쇄성, 투명성, 성형·가공성등이 우수할 뿐만 아니라 경화조건에 관계 없이 높은 프리틸트 각을 시현하는 액정 배향막으로 응용이 가능하므로 STN-LCD 등의 액정 표시장치에 적용될 수 있다, 나아가 본 발명의 폴리아믹산 또는 폴리이미드 수지에 의해 제조되는 액정표시장치는 우수한 액정 배향성 및 신뢰성을 갖기 때문에 벽결이용 액정 TV, 컴퓨터, 워드 프로세서 등으로 용도 전개가 가능하다.The polyimide resin of the present invention can be applied to liquid crystal display devices such as STN-LCDs because it is excellent in printability, transparency, molding and processability, and can be applied as a liquid crystal alignment film that exhibits high pretilt angle regardless of curing conditions. Further, since the liquid crystal display device manufactured by the polyamic acid or polyimide resin of the present invention has excellent liquid crystal orientation and reliability, it can be used in wall-mounted liquid crystal TVs, computers, word processors, and the like.

Claims (10)

하기 화학식 1에 의해 표시되는 주쇄내에 지방족 탄소성분을 갖는 방향족 디아민과 테트라카르복실산 이무수물을 중합시켜 제조되는 하기 화학식 4의 반복단위를 포함하는 폴리아믹산 수지.A polyamic acid resin comprising a repeating unit of formula (4) prepared by polymerizing an aromatic diamine having an aliphatic carbon component and tetracarboxylic dianhydride in a main chain represented by formula (1). [화학식 1][Formula 1] 상기 식에서, n은 2-16 사이의 정수이고,Wherein n is an integer between 2-16, 디아민의 위치는 오르쏘(ortho), 파라(para) 및 메타(meta)중 하나의 위치이다.The position of the diamine is the position of one of ortho, para and meta. [화학식 4][Formula 4] 상기 식에서,은 테트라카르복실산 이무수물 성분이고;Where Is a tetracarboxylic dianhydride component; 은 디아민 성분이며; Is a diamine component; n은 2와 16 사이의 정수이다.n is an integer between 2 and 16. 제 1항에 있어서, 상기 화학식 4의 테트라카르복실산 이무수물 단량체이 하기 화학식 3의 그룹중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 수지.The tetracarboxylic dianhydride monomer of claim 1 The polyamic acid resin, characterized in that at least one member selected from the group of the formula (3). [화학식 3][Formula 3] 제 1항에 있어서, 상기 화학식 4의 디아민 단량체,이 상기 화학식 1의 디아민 이외에 하기 화학식 2의 그룹중에서 선택된 1종 이상의 디아민인 반복단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 수지.According to claim 1, Diamine monomer of the formula (4), In addition to the diamine of the general formula (1), polyamic acid resin comprising a repeating unit which is at least one diamine selected from the group of the formula (2). [화학식 2][Formula 2] 제 3항에 있어서, 상기 화학식 1의 방향족 디아민 성분의 몰비율이 전체 디아민 성분에 대하여 5 내지 100몰%인 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 수지.4. The polyamic acid resin according to claim 3, wherein the molar ratio of the aromatic diamine component of Chemical Formula 1 is 5 to 100 mol% with respect to all the diamine components. 제 1항의 폴리아믹산을 경화시켜 제조되고 하기 화학식 5의 반복단위를 갖는폴리이미드 수지.A polyimide resin prepared by curing the polyamic acid of claim 1 and having a repeating unit represented by the following Chemical Formula 5. [화학식 5][Formula 5] 상기 식에서,은 테트라카르복실산 이무수물 단량체이고;Where Is a tetracarboxylic dianhydride monomer; 은 디아민 단량체이다. Is a diamine monomer. 제 5항에 있어서, 상기 화학식 5의 테트라카르복실산 이무수물 단량체이 하기 화학식 3의 그룹중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리이미드 수지.The tetracarboxylic dianhydride monomer of claim 5 The polyimide resin, characterized in that at least one member selected from the group of formula (3). [화학식 3][Formula 3] 제 5항에 있어서, 상기 화학식 5의 디아민 단량체,이 상기 화학식 1의 디아민 이외에 하기 화학식 2의 그룹중에서 선택된 1종 이상의 디아민인 반복단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 수지.According to claim 5, Diamine monomer of the formula (5), A polyimide resin comprising a repeating unit which is one or more diamines selected from the group of the following Chemical Formula 2 in addition to the diamine of Chemical Formula 1. [화학식 2][Formula 2] 제 7항에 있어서, 상기 화학식 1의 방향족 디아민 성분의 몰비율이 전체 디아민 성분에 대하여 5 내지 100몰%인 것을 특징으로 하는 폴리이미드수지.The polyimide resin according to claim 7, wherein the molar ratio of the aromatic diamine component of Chemical Formula 1 is 5 to 100 mol% based on the total diamine components. 제 5항의 폴리이미드 수지로부터 제조된 액정 배향막.The liquid crystal aligning film manufactured from the polyimide resin of Claim 5. 상하 양쪽 기판의 표면에 제 9항의 액정 배향막을 취부한 액정 표시 장치.The liquid crystal display device which mounted the liquid crystal aligning film of Claim 9 on the surface of both the upper and lower board | substrates.
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