KR100584953B1 - 폴리(아미드-이미드) 유연성 절연필름을 포함하는연성금속박막 적층필름 - Google Patents

폴리(아미드-이미드) 유연성 절연필름을 포함하는연성금속박막 적층필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연성금속박막 적층필름에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 연성금속박막 적층필름은 금속박막; 및 상기 금속박막 표면에 적층되어 있으며, 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자의 광가교반응으로 형성된 폴리(아미드-이미드) 유연성 절연필름;을 포함한다. 본 발명의 연성금속박막 적층필름은 광활성 측쇄를 갖는 트리아진 고리가 주쇄에 도입된 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자가 광가교화되어 형성된 폴리(아미드-이미드) 유연성 절연필름을 포함함으로써, 치수안정성, 내열성, 유전율 등의 물성이 향상되고, 휨 또는 꼬임현상이 최소화된다.
연성금속박막 적층필름, 감광성, 폴리(아미드-이미드), 트리아진, 광가교반응

Description

폴리(아미드-이미드) 유연성 절연필름을 포함하는 연성금속박막 적층필름 {A flexible metal clad laminate film comprising poly(amide-imide) flexible insulating film}
본 발명은 폴리(아미드-이미드) 유연성 절연필름을 포함하는 연성금속박막 적층필름에 관한 것으로, 특히 광활성 측쇄를 갖는 트리아진 고리가 주쇄에 도입된 감광성 폴리(아미드-이미드) 고분자가 광가교화되어 형성된 폴리(아미드-이미드) 수지를 유연성 절연필름으로 포함하는 연성금속박막 적층필름에 관한 것이다.
최근에 전자산업 분야에서는 전자기기류의 초소형화, 고집적화, 간략화, 고성능화하는 추세로 인하여 얇고 자유로운 굴곡성과 함께 가벼운 특징을 가지고 있는 연성회로기판이 각광받고 있으며, 이러한 연성회로기판은 연성금속박막 적층필름을 원판으로 사용하고 있다.
연성금속박막 적층필름은 유연성 기재필름과 구리나 알루미늄 등으로 된 도전성 금속박막이 적층된 형태로 제조되며, 유연성 기재필름과 도전성 금속박막 사이에 접착제가 사용될 수도 있다. 즉, 기재필름-접착제-금속박막으로 적층된 3층구조 또는 이것이 반복된 구조나, 접착제 없이 기재필름-금속박막으로 이루어진 2층 구조 또는 이것이 반복된 구조로 되어있다.
연성금속박막 적층필름에 사용되는 기재필름의 재료로는 특유의 굴곡성을 부여하기 위하여 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리술폰, 폴리에테르이미드 등의 유기고분자 물질이 사용되고 있다. 기재필름은 절연성뿐만 아니라 공정 중에 사용되는 고온조건이나 화학약품에 대한 내구성도 우수해야 하며, 치수안정성, 내열성, 유전율, 높은 기계적 강도, 내용제성, 납땜안정성 등의 물성을 갖추어야 한다.
그런데, 통상적으로 사용되는 종래의 기재필름은 굴곡성은 좋으나 선팽창계수가 크다. 따라서, 이를 기재필름으로 사용한 연성금속박막 적층필름은 휨이나 꼬임이 발생되기 쉬운 문제점을 가지고 있으며, 치수안정성, 내열성, 유전율 등의 물성이 원하는 정도에 미치지 못한다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출한 것으로, 광활성 측쇄를 갖는 트리아진 고리가 주쇄에 도입된 감광성 폴리(아미드-이미드) 고분자가 광가교화되어 형성된 폴리(아미드-이미드) 유연성 절연필름을 금속박막에 적층함으로써, 치수안정성, 내열성, 유전율 등 물성이 향상되고, 휨 또는 꼬임현상이 최소화된 연성금속박막 적층필름을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 연성금속박막 적층필름은 금속박막; 및 상기 금속박막 표면에 적층되어 있으며, 하기 화학식 1로 표시 되는 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자의 광가교반응으로 형성된 폴리(아미드-이미드) 유연성 절연필름;을 포함한다. 이러한 본 발명의 연성금속박막 적층필름은 광활성 측쇄를 갖는 트리아진 고리가 주쇄에 도입된 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자의 광가교반응으로 형성된 폴리(아미드-이미드) 수지를 유연성 절연필름의 재료로 사용함으로써, 치수안정성, 내열성, 유전율 등 물성이 향상되고, 휨 또는 꼬임 현상이 최소화된다.
Figure 112004022648448-pat00001
상기 화학식 1에서, m+n=1, 0 ≤ m ≤ 1 및 0 ≤ n ≤ 1이고, R1은 각각 서로 독립적으로 하기 화학식 2의 (1a) 내지 (4a)로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나이다.
Figure 112004022648448-pat00002
상기 화학식 2의 (1a)에서, X는 하기 화학식 3으로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
Figure 112004022648448-pat00003
Figure 112004022648448-pat00004
Figure 112004022648448-pat00005
상기 화학식 3에서 m과 n은 각각 0 ~ 10이다.
상기 화학식 2의 (1a)에서, Y는 하기 화학식 4로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나이다.
Figure 112004022648448-pat00006
상기 화학식 4에서, 1,2,3,4,5,6,7,8,9는 각각 서로 독립적으로 하기 화학식 5로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
Figure 112004022648448-pat00007
상기 화학식 5에서, m과 n은 각각 0 ~ 10이며, A,B,C,D,E는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl, CN, CF3 및 CH3로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이다.
상기 화학식 2의 (2a)와 (3a)에서, n은 0 ~ 10이며, 1,2,3,4,5는 각각 서로 독립적으로 하기 화학식 6으로 표시되는 군으로부터 선택된 하나이고,
Figure 112004022648448-pat00008
상기 화학식 6에서, m과 n은 각각 0 ~ 10이며, A,B,C,D,E는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl, CN, CF3 및 CH3으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이다.
상기 화학식 2의 (4a)에서, Y는 하기 화학식 7로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
Figure 112004022648448-pat00009
상기 화학식 7에서 n은 0 ~ 10이다.
상기 화학식 2의(4a)에서, 1과 2는 각각 서로 독립적으로 하기 화학식 8로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
Figure 112004022648448-pat00010
상기 화학식 8에서 A는 H, F, CH3, CF3 및 CN로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이다.
한편, 상기 화학식 1에서 이미드결합은 아민과 산이무수물의 반응에서 얻어지는 것으로서, 그 반응의 일반적인 형태를 다음의 반응식 1과 같다.
Figure 112004022648448-pat00011
또한, 상기 화학식 1에서 아미드결합은 아민과 카르복시산의 반응에서 얻어지는 것으로서, 그 반응의 일반적인 형태를 다음의 반응식 2과 같다.
Figure 112004022648448-pat00012
상기 화학식 1에서 R2와 R3는 각각 서로 독립적으로 하기 화학식 9로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 아민으로부터 기인하고,
Figure 112004022648448-pat00013
상기 m과 n은 각각 0 ~ 10이다.
상기 화학식 1에서 R4는 하기 화학식 10으로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나의 산이무수물로부터 기인한다.
Figure 112004022648448-pat00014
Figure 112004022648448-pat00015
상기 화학식 1에서, R5는 하기 화학식 11으로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
Figure 112004022648448-pat00016
상기 화학식 11에서 m과 n은 각각 0~10 이다.
본 명세서에서 사용되는 화학구조식 중 벤젠고리 등 고리구조의 치환기가 그 고리를 관통하는 것으로 표시된 경우, 그 치환기는 다른 치환기로 치환되지 않은 고리의 탄소위치 어느 자리에라도 치환될 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 이미 정해진 위치에 치환된 치환기와의 관계에 있어서 오르토(ortho), 메타(meta), 파라(para) 등 어느 위치에라도 치환될 수 있음을 나타내는 것이다.
이하 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 연성금속박막적층필름은 유연성 기재필름의 재료로서 상기 화학식 1로 표시되는 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자가 광가교반응하여 형성 된 폴리(아미드-이미드)가 사용된다.
화학식 1을 참조하면, 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자에는 광활성 측쇄를 갖는 트리아진 고리가 주쇄에 도입되어 있다. 트리아진 고리는 육각형의 방향족 화합물로서, 세 개의 질소원자를 포함하고 있어 전자를 끌어당기는 능력이 우수하다. 이러한 트리아진 고리가 주쇄에 도입됨으로써 고분자 수지의 내열성, 유전율 등의 물성이 향상되고, 또한 광활성 측쇄에서 일어나는 광반응이 촉진된다.
트리아진 고리의 광활성 측쇄인 R1은 상기 화학식 2에 표시된 바와 같이 신나메이트, 쿠마린, 칼콘, 말레이미드 유도체 등으로 이루어져 있다. 이러한 측쇄는 자외선 등의 빛에 의해 이들 사이에서 고리화 첨가반응(cycloaddition)이 일어나 가교화된다. 이러한 측쇄 사이에서 일어날 수 있는 광가교반응의 예를 아래에 나타내었다.
Figure 112004022648448-pat00017
Figure 112004022648448-pat00018
이와 같이, 본 발명의 연성금속박막 적층필름은 상기 화학식 1로 표시되는 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자가 전술한 광가교반응을 통해 형성된 폴리(아미드-이미드)를 이용하여 제조한 필름을 유연성 절연필름으로 사용한다. 본 발명의 연성금속박막 적층필름에 구비된 폴리(아미드-이미드) 유연성 절연필름은 폴리(아미드-이미드) 고분자가 가교화된 재료를 사용하므로서 치수안정성이 향상되므로 휨, 꼬임 등의 현상이 최소화될 뿐만 아니라, 내열성, 치수안정성, 유전율 등의 물성도 우수하다.
본 발명에 따른 연성금속박막 적층필름에 있어서, 화학식 1로 표시되는 폴리(아미드-이미드)계 고분자 화합물의 수평균분자량은 1000 내지 1000000 정도인 것을 사용할 수 있는데, 이러한 폴리(아미드-이미드)계 고분자가 광가교반응하여 형성된 폴리(아미드-이미드) 유연성 절연필름은 예를 들어 1nm 내지 125㎛의 두께로 제조될 수 있다.
전술한 유연성 절연필름은 금속박막 표면에 적층하여 연성금속박막 적층필름을 제조하는데, 필요에 따라 금속박막과 유연성 절연필름 사이에 접착층을 더 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 연성금속박막적층필름에 사용되는 금속박막의 재료로는 구리, 백금, 금, 은, 알루미늄 등의 금속을 사용할 수 있는데, 특히 비용대비 성능이 우수한 구리를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 통상적으로 금속박막은 0.1 ~ 500㎛의 두께로 제조한다.
본 발명에 따른 연성금속박막 적층필름은 다음과 같은 방법으로 제조할 수 있다.
먼저, 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자 용액을 금속박막에 도포한다. 이때, 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자 용액에는 유연성 절연필름의 재료로서 통상적으로 사용되는 폴리(아미드-이미드)계 고분자를 더 용해시킬 수 있다. 이어서, 용매를 제거한 다음, 광가교반응시키면 본 발명에 따른 연성금속박막 적층필름을 얻을 수 있다.
금속박막과 폴리(아미드-이미드) 유연성 절연필름 사이에 접착층을 형성하는 경우의 제조방법은 다음과 같다.
먼저, 유리판 등 지지체에 폴리(아미드-이미드) 고분자 용액을 도포하여 용매를 제거한다. 이어서, 폴리(아미드-이미드) 고분자를 광가교반응시켜 폴리(아미드-이미드) 유연성 필름을 얻는다. 그런 다음, 유연성 필름을 지지체로부터 박리하고, 이를 접착제를 이용하여 금속박막과 접착시켜 금속박막-접착층-폴리(아미드-이미드) 기재필름의 3층으로 이루어진 연성금속박막 적층필름을 제조한다.
후자의 방법에 있어서, 접착제는 주로 아크릴계 또는 실리콘계 접착제가 이용되는데, 접착제는 자체의 내열성이 부족하고 열팽창계수의 차이로 인한 열적 스트레스가 발생하는 등 공정상의 문제를 야기시킨다. 따라서 접착제를 별도로 사용하지 않는 전자의 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완 전하게 설명하기 위해 제공되어 지는 것이다.
제조예 : 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자의 제조
제조예 1 : 신나메이트 광활성 측쇄를 갖는 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자의 제조
(1) 트리아진 고리의 개질
4-(2-테트라히드로피라닐메톡시)브로모벤젠 27.1g을 질소가 충진된 3구 플라스크에서 무수 테트라히드로퓨란 250ml로 용해시킨 후 마그네슘 3g과 24시간 동안 반응시켰다. 이 용액을 질소가 충진된 3구 플라스크에서, 시아누릭 클로라이드 18.4g을 무수 테트라히드로퓨란 200ml에 용해시킨 용액에 -20℃에서 천천히 적하시키면서 12시간 동안 반응시켰다. 반응을 종결시킨 다음, 반응용액을 상온에서 감압하여 테트라히드로퓨란을 제거시킨 후 다시 에틸아세테이트에 용해시켰다. 이 용액을 염기성 수용액과 혼합하여 격렬하게 교반하면서 불순물을 추출한 후 수용액 상을 분리하여 제거하고, 상온에서 감압하여 에틸아세테이트를 제거하였다. 용매가 제거되고 남아 있는 고체상의 물질을 노말헥산에서 재결정하여 2-(4-(2-테트라히드로피라닐메톡시)페닐)-4,6-디클로로-1,3,5-트리아진 30g을 얻었다.
(2) 트리아진 고리에 히드록시 관능기 도입
제조예 1 (1)의 방법으로 얻은 물질 34.0g을 다시 둥근바닥플라스크에 넣어 300ml의 테트라히드로퓨란에 녹인 후, 피리디늄파라톨루엔술포네이트 0.3g을 추가로 넣어준 후에 에탄올 50ml를 첨가하여 24시간 반응시켰다. 반응종결 후 감압증류하여 용매를 제거하고, 남아 있는 고체들을 다시 메틸렌클로라이드에 녹인 후 분별 깔대기에서 증류수와 혼합하여 분순물을 2회 추출하였다. 메틸렌클로라이드 용액에 칼슘클로라이드를 넣어 수분을 제거한 후 다시 감압증류하여 용매를 제거하였다. 이 고체상을 메틸렌클로라이드와 노말헥산의 혼합용액에서 재결정하여 2-(4-히드록시페닐)-4,6-디클로로-1,3,5-트리아진 20.6g을 얻었다.
(3) 신나메이트 측쇄를 갖는 트리아진 고리의 합성
제조예 1 (2)의 방법으로 얻은 트리아진 25.6g을 질소가 충진된 둥근바닥플라스크에 넣고, 무수 테트라히드로퓨란 200ml를 넣어 용해시켰다. 이 용액에 트리에틸아민 15.2g을 첨가하고 온도를 -5℃로 낮춘 후 신나모일클로라이드 25g에 무수 테트라히드로퓨란 100ml를 넣어 희석시킨 신나모일클로라이드 용액을 천천히 적하하면서, 12시간동안 반응시켰다. 반응을 종료시킨 후, 반응 용액을 감압증류하여 테트라히드로퓨란을 제거하고, 이것을 다시 메틸렌클로라이드에 녹여 실리카젤로 충진된 필터를 통과시킨 다음, 다시 감압증류하여 용매를 제거하였다. 마지막으로 메틸렌클로라이드와 노말헥산의 혼합용매에서 재결정을 한 후 감압여과하였다. 얻어진 고체상의 물질을 진공건조하여 신나메이트 측쇄를 갖는 트리아진 35.1g을 얻었다.
(4) 두개의 아민 관능기를 갖는 트리아진 단량체의 합성
제조예 1 (3)의 방법으로 얻은 트리아진 38.6g을 둥근바닥플라스크에 넣고 클로로포름 400ml에 녹였다. 4-아미노페놀 32.8g과 수산화나트륨 12g을 브롬화세틸트리메틸암모늄 3g을 녹인 증류수 300ml에 녹여서 앞의 트리아진 용액과 섞어서 격렬하게 24시간 반응시켰다. 반응을 종결시킨 후 유기용액상을 분리하여 분별깔대기에 옮겨 놓고 증류수로 3회 씻어 불순물을 추출한 후 칼슘클로라이드로 수분을 제거하였다. 수분이 제거된 용액을 감압증류하여 클로로포름을 제거한 후 메틸렌클로라이드와 노말헥산의 혼합용액에서 재결정하였다. 석출된 결정을 감압여과 후 진공건조하여 트리아진 단량체 49.2g을 얻었다.
(5) 신나메이트 광활성 측쇄를 갖는 감광성 고분자의 중합
제조예 1 (4)의 방법으로 얻은 트리아진 단량체 53.156g을 질소가 충진된 둥근바닥플라스크에 넣고 무수 테트라히드로퓨란 400ml에 녹였다. 이 용액에 트리에틸아민 20.238g을 첨가했다. 테레프탈로일 클로라이드 10.15g을 무수 테트라히드로퓨란 100ml에 용해시킨 후 앞의 트리아진 단량체와 트리에틸 아민이 녹아있는 용액에 천천히 적하시키면서 격렬하게 교반시켜 6시간동안 반응을 시켰다. 이 용액에 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물 10.9g을 N-메틸피롤리돈 100ml에 용해시킨 용액을 다시 적하시키면서 6시간동안 반응시켰다. 반응종결 후 메탄올에 반응용액을 천천히 흘려주어 침전을 시키고 여과하여 침전물을 진공건조시켰다. 얻어진 침전물을 다시 테트라히드로퓨란에 용해시키고 메탄올에 침전시키는 과정을 2회 반복 후 진공건조시켜 최종적으로 신나메이트 광활성 측쇄를 갖는 트리아진고리가 도입된 폴리(아미드-이미드) 공중합 고분자 40.1g을 합성하였다.
제조예 2 : 칼콘 광활성 측쇄를 갖는 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자의 제조
(1) 칼콘 감광성 관능기의 합성
4-메톡시칼콘 10g과 시안화나트륨 2.05g을 디메틸설폭시드 100ml에 용해시킨 후 24시간동안 반응을 시켰다. 반응종결 후 반응용액을 클로로포름에 혼합하고 증류수와 교반시켜 불순물을 추출하였다. 수용액상을 제거한 다음, 상온에서 감압시켜 클로로포름을 제거하였다. 남아있는 고체상을 메탄올에서 재결정하고, 40℃에서 진공건조하여 광반응을 위한 측쇄로서 기능할 수 있는 4-히드록시칼콘 19.7g을 얻었다.
(2) 트리아진 고리에 칼콘 감광성 관능기의 도입
제조예 2 (1)의 방법으로 합성된 4-히드록시칼콘 23.8g을 질소가 충진된 둥근바닥플라스크에 넣고 무수 테트라히드로퓨란 240ml에 녹였다. 여기에 수소화나트륨(NaH) 2.4g을 넣고 상온에서 6시간 반응을 시켰다. 전술한 방법으로 반응시켜 얻어진 용액을, 시아누릭 클로라이드 18.4g을 무수 테트라히드로퓨란 200ml에 녹인 용액에 -5℃에서 천천히 적하시키면서 격렬하게 교반하며 24시간동안 반응시켰다. 반응을 종결시킨 후 감압증류하여 테트라히드로퓨란을 제거하였으며, 얻어진 고체 를 다시 클로로포름에 용해시켰다. 이 용액을 분별깔대기에서 증류수로 3회 씻어 불순물을 추출한 후 칼슘 클로라이드로 수분을 제거하였다. 이 용액을 다시 감압증류하여 클로로포름을 제거한 후 메틸렌클로라이드와 노말헥산의 혼합용매로 재결정을 하였다. 얻어진 물질을 감압여과한 후 진공건조하여 칼콘 감광성 관능기를 갖는 트리아진 31.3g을 얻었다.
(3) 두 개의 아민 관능기를 갖는 트리아진 단량체의 합성
제조예 2 (2)의 방법으로 얻은 칼콘 감광성 관능기를 갖는 트리아진 38.6g을 둥근바닥플라스크에 넣고 클로로포름 300ml에 녹였다. 4-아미노페놀 32.8g과 수산화나트륨 12g을 브롬화세틸트리메틸암모늄 3g을 녹인 증류수 300ml에 녹여서 앞서 준비한 트리아진용액과 섞어서 격렬하게 24시간 반응시켰다. 반응을 종결시킨 후 유기용액 상을 분리하여 분별깔대기에 옮겨 놓고 증류수로 3회 씻어 불순물을 추출한 후 칼슘클로라이드로 수분을 제거하였다. 수분이 제거된 용액을 감압증류하여 유기용매인 클로로포름을 제거한 다음, 메틸렌클로라이드와 노말헥산의 혼합용매에서 재결정을 하였다. 석출된 결정을 감압여과한 후 진공건조하여 트리아진 단량체 48.7g을 얻었다.
(4) 칼콘 감광성 관능기를 갖는 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자의 중합
제조예 2 (3)의 방법으로 얻은 트리아진 단량체 53.15g을 질소가 충진된 둥근바닥플라스크에 넣고 수분이 제거된 테트라히드로퓨란 400ml에 녹였다. 이 용액 에 트리에틸아민 20.24g을 첨가했다. 테레프탈로일 클로라이드 10.15g을 무수 테트라히드로퓨란 100ml에 용해시킨 다음, 앞의 트리아진 단량체와 트리에틸 아민이 녹아있는 용액에 천천히 적하시키면서 격렬하게 교반시켜 6시간 반응시켰다. 이 용액에 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물 10.9g을 N-메틸피롤리돈 100ml에 용해시킨 용액을 다시 적하시키면서 6시간동안 반응시켰다. 반응종결 후 메탄올에 반응용액을 천천히 흘려주에 침전을 시키고 여과하여 침전물을 진공건조시켰다. 얻어진 침전물을 다시 테트라히드로퓨란에 용해시키고, 메탄올에 침전시키는 과정을 2회 반복한 다음 진공건조시켜 최종적으로 칼콘 광활성 측쇄를 갖는 트리아진 고리를 주쇄에 도입한 폴리(아미드-이미드) 공중합 고분자 42.2g을 합성하였다.
제조예 3 : 쿠마린 광활성 측쇄를 갖는 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자의 제조
(1) 쿠마린 감광성 관능기의 도입
7-히드록시쿠마린 16.2g과 수소화나트륨(NaH) 2.4g을 질소로 충진되어 있는 둥근바닥플라스크에 넣고 무수 테트라히드로퓨란 160ml에 용해시킨 후 격렬하게 교반하여 6시간동안 반응시켰다. 이 용액을 시아누릭 클로라이드 18.4g을 무수 테트라히드로퓨란 200ml에 녹인 용액에 -5℃에서 천천히 적하시키면서 격렬하게 교반하며 24시간동안 반응시켰다. 반응을 종결시킨 후 감압증류하여 테트라히드로퓨란을 제거하였으며, 얻어진 고체를 다시 클로로포름에 용해시켰다. 이 용액을 분별깔대 기에서 증류수로 3회 씻어 불순물을 추출한 후 칼슘 클로라이드로 수분을 제거하였다. 이 용액을 다시 감압증류하여 클로로포름을 제거한 후 메틸렌클로라이드와 노말핵산의 혼합용매로 재결정을 하였다. 얻어진 물질을 감압여과한 후 진공건조하여 쿠마린 감광성 관능기를 갖는 트리아진 28.2g을 얻었다.
(2) 두 개의 아민 관능기를 갖는 트리아진 단량체의 합성
제조예 3 (1)의 방법으로 얻은 쿠마린 감광성 관능기를 갖는 트리아진 31.1g을 둥근바닥플라스크에 넣고 클로로포름 300ml에 녹였다. 4-아미노페놀 32.8g과 수산화나트륨 12g을 브롬화세틸트리메틸암모늄 3g을 녹인 증류수 300ml에 녹이고, 앞서 준비한 트리아진용액과 섞어서 격렬하게 24시간 반응시켰다. 반응을 종결시킨 후 유기용액 상을 분리하여 분별깔대기에 옮겨 놓고 증류수로 3회 씻어 불순물을 추출한 후 칼슘클로라이드로 수분을 제거하였다. 수분이 제거된 용액을 감압증류하여 유기용매인 클로로포름을 제거한 후 메틸렌클로라이드와 노말헥산의 혼합용매에서 재결정을 하였다. 석출된 결정을 감압여과한 후 진공건조하여 트리아진 단량체41.6g을 얻었다.
(3) 쿠마린 광활성 측쇄를 갖는 감광성 고분자의 중합
제조예 3 (2)의 방법으로 얻은 트리아진 단량체 45.54g을 질소가 충진된 둥근바닥플라스크에 넣고 무수 테트라히드로퓨란 400ml에 녹였다. 이 용액에 트리에틸아민20.24g을 첨가했다. 테레프탈로일 클로라이드 10.15g을 무수 테트라히드로퓨 란 100ml에 용해시킨 후 앞의 트리아진 단량체와 트리에틸 아민이 녹아있는 용액에 천천히 적하시키면서 격렬하게 교반시켜 6시간동안 반응시켰다. 이 용액에 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실산 이무수물 10.9g을 N-메틸피롤리돈 100ml에 용해시킨 용액을 다시 적하시키면서 6시간동안 반응시켰다. 반응종결 후 메탄올에 반응용액을 천천히 흘려주어 침전시키고, 여과하여 침전물을 진공건조시켰다. 얻어진 침전물을 다시 테트라히드로퓨란에 용해시키고 메탄올에 침전시키는 과정을 2회 반복하고 진공건조시켜 최종적으로 쿠마린 광활성 측쇄를 갖는 트리아진 고리가 주쇄에 도입된 폴리(아미드-이미드) 공중합 고분자 26.7g을 합성하였다.
실시예 1 : 연성금속박막 적층필름의 제조
제조예 1에서 제조된 감광성 고분자는 20000cps의 점도를 갖도록 유기용매인 NMP(N-메틸피롤리돈)에 용해시켜 고분자 용액을 만든 후 선속 1m/min의 코팅기로 18㎛두께의 구리박막에 25㎛의 두께의 수지층이 되도록 코팅하였으며, 200℃에서 용매를 제거한 후 600W/inch의 광량을 갖는 자외선 램프를 조사하여 광화학 반응을 유도하였다.
실시예 2 및 3 : 연성금속박막 적층필름의 제조
제조예 1에서 얻은 감광성 고분자 대신, 제조예 2(실시예 2) 및 제조예 3(실시예 3)에서 얻은 감광성 고분자를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연성금속박막 적층필름을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 연성금속박막 적층필름에 대한 물성을 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure 112004022648448-pat00019
또한, 실시예 1 내지 3에서 제조한 연성구리박막적층필름에 대한 Reflow resistance(85℃, 60%RH, 168hr. + Reflow)를 측정하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
Figure 112004022648448-pat00020
상기 표 1 및 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 연성금속박막 적층필름은 우수한 치수안정성, 내열성, 유전율 등을 나타내며, 특히 휨이나 꼬임 현상이 거의 없게 됨을 알 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따라 광활성 측쇄를 갖는 트리아진 고리가 주쇄에 도입된 광감응성 폴리(아미드-이미드)계 고분자의 광가교반응으로 얻어진 폴리(아미드-이미드)를 유연성 절연필름의 재료로 사용한 연성금속박막적층필름은 우수한 치수안정성, 내열성, 유전율을 나타냈으며, 휨이나 꼬임현상이 거의 발생하지 않았다. 따라서, 본 발명에 따른 연성금속박막적층필름은 소형 전자기기류 등 전자산업에 매우 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (6)

  1. (a) 금속박막; 및
    (b) 상기 금속박막 표면에 적층되어 있으며, 하기 화학식 1로 표시되는 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자의 광가교반응으로 형성된 폴리(아미드-이미드) 유연성 절연필름;을 포함하는 연성금속박막 적층필름.
    <화학식 1>
    Figure 112004022648448-pat00021
    상기 화학식 1에서, m+n=1, 0 ≤ m ≤ 1 및 0 ≤ n ≤ 1이고, R1은 각각 서로 독립적으로 하기 화학식 2의 (1a) 내지 (4a)로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
    <화학식 2>
    Figure 112004022648448-pat00022
    상기 화학식 2의 (1a)에서, X는 하기 화학식 3으로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
    <화학식 3>
    Figure 112004022648448-pat00023
    Figure 112004022648448-pat00024
    Figure 112004022648448-pat00025
    상기 화학식 3에서 m과 n은 각각 0 ~ 10이고,
    상기 화학식 2의 (1a)에서, Y는 하기 화학식 4로 표시되는 군으로부터 선택된 하나이고,
    <화학식 4>
    Figure 112004022648448-pat00026
    상기 화학식 4에서, 1,2,3,4,5,6,7,8,9는 각각 서로 독립적으로 하기 화학식 5로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
    <화학식 5>
    Figure 112004022648448-pat00027
    상기 화학식 5에서, m과 n은 각각 0 ~ 10이며, A, B, C, D, E는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl, CN, CF3 및 CH3로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
    상기 화학식 2의 (2a)와 (3a)에서, n은 0 ~ 10이며, 1,2,3,4,5는 각각 서로 독립적으로 하기 화학식 6으로부터 선택된 어느 하나이고,
    <화학식 6>
    Figure 112004022648448-pat00028
    상기 화학식 6에서, m과 n은 각각 0 ~ 10이며, A, B, C, D, E는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl, CN, CF3 및 CH3 로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
    상기 화학식 2의 (4a)에서, Y는 하기 화학식 7로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
    <화학식 7>
    Figure 112004022648448-pat00029
    상기 화학식 7에서 n은 0 ~ 10이고,
    상기 화학식 2의(4a)에서, 1과 2는 각각 서로 독립적으로 하기 화학식 8로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
    <화학식 8>
    Figure 112004022648448-pat00030
    상기 화학식 8에서 A는 H, F, CH3, CF3 및 CN 으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
    상기 화학식 1에서, R2와 R3는 각각 서로 독립적으로 하기 화학식 9로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나의 아민으로부터 기인하고,
    <화학식 9>
    Figure 112004022648448-pat00031
    상기 화학식 9에서 m과 n은 각각 0 ~ 10이고,
    상기 화학식 1에서, R4는 하기 화학식 10으로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나의 산이무수물로부터 기인하고,
    <화학식 10>
    Figure 112004022648448-pat00032
    Figure 112004022648448-pat00033
    상기 화학식 1에서, R5는 하기 화학식 11으로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나이고,
    <화학식 11>
    Figure 112004022648448-pat00034
    상기 화학식 11에서, m과 n은 각각 0 ~ 10 이다.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 감광성 폴리(아미드-이미드)계 고분자는 수평균분자량(Mn)이 1000 내지 1000000 인 것을 특징으로 하는 연성금속박막 적층필름.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 금속박막의 재질은 구리, 백금, 금, 은, 및 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연성금속박막 적층필름.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 금속박막은 두께가 0.1 ~ 500㎛인 것을 특징으로 하는 연성금속박막 적층필름.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 금속박막과 폴리(아미드-이미드) 유연성 절연필름 사이에 접착층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 연성금속박막 적층필름.
  6. 삭제
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