KR101138800B1 - Transparent and highly heat resistant polymer resin and preparation method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고내열성 투명 고분자 수지 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 플렉서블 LCD 패널의 제조 공정에서 안정적으로 사용될 수 있는 고내열성 투명 고분자 수지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 고내열성 투명 고분자 수지는 광학적 및 기계적 특성이 우수하며 열팽창계수가 낮아 기존 유리 기판을 사용하는 LCD 패널의 제조공정에서도 사용될 수 있으며 고온의 LCD 제조공정에서 기판의 수축 및 팽창에 의한 LCD 패널의 패턴 셀의 위상차 변화를 최소화할 수 있어 플렉서블 LCD 패널(flexible LCD pannel)의 제조에 사용될 수 있다.The present invention relates to a high heat-resistant transparent polymer resin and a method of manufacturing the same, and more particularly to a high heat-resistant transparent polymer resin and a method of manufacturing the same that can be used stably in the manufacturing process of the flexible LCD panel. The high heat-resistant transparent polymer resin of the present invention has excellent optical and mechanical properties and has a low coefficient of thermal expansion and can be used in a manufacturing process of an LCD panel using an existing glass substrate. It is possible to minimize the phase difference change of the pattern cell can be used in the manufacture of a flexible LCD panel (flexible LCD panel).
고내열성 투명 고분자 수지, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스(아미노페닐)플루오렌, 5-히드록시 이소프탈산, 테레프탈산, 에피클로로히드린, LCD 패널 High heat resistant transparent polymer resin, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (aminophenyl) fluorene, 5-hydroxy isophthalic acid, terephthalic acid, epichlorohydrin, LCD panel
Description
본 발명은 고내열성 투명 고분자 수지 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 플렉서블 LCD 패널의 제조 공정에서 안정적으로 사용될 수 있는 고내열성 투명 고분자 수지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a high heat-resistant transparent polymer resin and a method of manufacturing the same, and more particularly to a high heat-resistant transparent polymer resin and a method of manufacturing the same that can be used stably in the manufacturing process of the flexible LCD panel.
액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD)는 일정한 전압을 가하면 액정의 분자배열이 흐트러져서 빛을 통과하지 못하게 하는 원리를 이용한 것으로서 칼라음극선관에 비하여 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 CRT에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작고 얇게 제조할 수 있어 중량이 적게 나갈 뿐만 아니라 평면화가 쉽다는 장점이 있기 때문에 플라즈마 표시장치(PDP)나 전계방출표시장치(FED)와 함께 최근에 휴대폰이나 컴퓨터의 모니터, 텔레비전 등의 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.Liquid crystal display (LCD) uses the principle that the liquid crystal's molecular arrangement is disturbed and does not pass through the light when a certain voltage is applied, and it has better visibility and the same power consumption than the color cathode ray tube. Compared with the plasma display device (PDP) or the field emission display device (FED) in recent years, mobile phones and computer monitors are not only small, but also have a small amount of heat generation and can be manufactured thinner, which makes them easier to flatten. Is emerging as a next-generation display device such as a television.
이러한 액정표시장치는 일반적으로 LCD 패널과 백라이트 유닛을 구비하고 있다. 액정표시장치는 우수한 색재현성과 높은 색온도, 화이트 밸런스를 특징으로 하며, 이러한 액정표시장치의 특징을 만족시키기 위해서는 LCD 패널의 기판은 투명하면서도 200℃ 이상의 LCD 제조과정의 높은 온도에서도 기판의 변형에 의한 패턴 셀의 위상차 변화를 최소화할 수 있도록 내열성이 높은 소재로 제조될 것이 요구된다. Such liquid crystal displays generally include an LCD panel and a backlight unit. The LCD has excellent color reproducibility, high color temperature and white balance. In order to satisfy the characteristics of the LCD, the substrate of the LCD panel is transparent and the substrate is deformed even at the high temperature of the LCD manufacturing process over 200 ° C. It is required to be made of a material having high heat resistance so as to minimize the phase difference change of the pattern cell.
내열성이 우수한 수지로서 하기 공개된 문헌에 개시되어 있으며 이하에서 상술한다.As a resin excellent in heat resistance, it is disclosed in the following published document and is explained in full detail below.
미국공개특허 제2006-0276616호에서는 9,9-비스-(4-히드록시페닐) 플루오렌 유도체, 테레프탈산 및 이소프탈산 유도체들의 혼합물로부터 얻어지는 폴리에스테르에 대하여 개시하고 있으며, 일본공개특허 제2007-246668호에서는 방향족 디아민(플루오렌-9-일리덴디페닐렌기)과 디카르본산류(프탈산, 이소프탈산, 페테프탈산)을 원료로 하여 구성되는 폴리이미드 화합물에 대하여 개시하고 있다. US Patent Publication No. 2006-0276616 discloses a polyester obtained from a mixture of 9,9-bis- (4-hydroxyphenyl) fluorene derivatives, terephthalic acid and isophthalic acid derivatives, and Japanese Patent Publication No. 2007-246668 No. discloses a polyimide compound composed of aromatic diamine (fluorene-9-ylidenediphenylene group) and dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, and petephthalic acid) as raw materials.
또한 일본공개특허 제1998-060312호에서는 글라이실화된 테레프탈레이트가 경화제로 사용된 수지 조성물에 대하여 개시하고 있으며, 일본등록특허 제4314845호에서는 글라이시딜화된 히드로테레프탈산이 반응성 모노머로 사용되는 수지 조성물에 대하여 개시하고 있다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1998-060312 discloses a resin composition in which a glycylated terephthalate is used as a curing agent, and Japanese Patent No. 4314845 discloses a resin composition in which glycidylated hydroterephthalic acid is used as a reactive monomer. Is disclosed.
본 발명자들은 상술한 문헌에서 개시된 수지보다 광학적 및 기계적 특성이 우수하면서 고내열성을 나타내는 고분자 수지를 개발하고자 예의 연구를 거듭한 결과, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌(BHPF) 또는 9,9-비스(아미노페닐)플루오렌(BAPF)과 5-히드록시 이소프탈산 및 테레프탈산을 반응시켜 합성된 출발중합체와 에피클로로히드린을 반응시켜 제조된 고내열성 투명 고분자 수지를 LCD 패널의 기판의 제조에 사용하는 경우, 고온의 LCD 공정에서도 기판의 변형에 의한 액티브 매트릭스의 미스얼라인먼트(misalignment) 발생으로 인한 LCD 패널의 패턴 셀(pattern cell)의 위상차 변화를 최소화할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하기에 이르렀다. The present inventors earnestly studied to develop a polymer resin having superior optical and mechanical properties and high heat resistance than the resin disclosed in the above-mentioned document, and as a result, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene (BHPF) Alternatively, a high heat-resistant transparent polymer resin prepared by reacting 9,9-bis (aminophenyl) fluorene (BAPF) with 5-hydroxy isophthalic acid and terephthalic acid and a starting polymer synthesized with epichlorohydrin may be used. When used in the manufacture of a substrate, it was found that even in a high temperature LCD process, it is possible to minimize the phase difference change of the pattern cell of the LCD panel due to misalignment of the active matrix due to the deformation of the substrate. The invention has been completed.
본 발명의 목적은 투명성과 내열성이 요구되는 디스플레이의 소재로 사용될 수 있는 고내열성 투명 고분자 수지 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a high heat-resistant transparent polymer resin that can be used as a display material that requires transparency and heat resistance, and a method of manufacturing the same.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 플루오렌 유도체와 5-히드록시 이소프탈산 및 테레프탈산을 반응시켜 합성된 출발중합체와 에피클로로히드린을 반응시켜 제조된 고내열성 투명 고분자 수지 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a high heat-resistant transparent polymer resin composition prepared by reacting a fluoroene derivative, 5-hydroxy isophthalic acid and terephthalic acid with a synthesized starting polymer and epichlorohydrin.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 본 발명의 고내열성 투명 고분자 수지 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 고내열성 투명 고분자 수지 조성물일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the high heat resistant transparent polymer resin composition of the present invention may be a high heat resistant transparent polymer resin composition represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
상기 R1 내지 R23는 각각 독립적으로 수소; 알킬 또는 탄소 개수가 1~12를 가지는 사이클로알킬 그룹; 알릴 또는 탄소 개수가 1~12를 가치는 치환성 알릴; 할로겐; O-R 기를 가지는 알콕시 그룹; n 정수값으로 1~12를 가지는 CnF(2n+1) 퍼풀루오로-알킬(Perfuloro-alkyl) 그룹 및 n 정수값으로 1~12를 가지는 CnCl(2n+1) 퍼 클로로-알킬(Perchloro-alkyl) 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 A:B는 상기 고내열성 투명 고분자 수지 조성물의 주쇄 내의 반복단위를 나타내는 수로서 A+B=1이고, A:B는 0.1:0.9 내지 0.9:0.1이며, 0.1 단위로 반복단위 조정이 가능하다.R1 to R23 are each independently hydrogen; Alkyl or cycloalkyl group having 1 to 12 carbon atoms; Allyl or substituted allyl in which the carbon number is 1 to 12; halogen; Alkoxy groups having O—R groups; CnF (2n + 1) Perfuloro-alkyl group having 1 to 12 integer values n and CnCl (2n + 1) Perchloro-alkyl having 1 to 12 integer values n ) A: B is a number representing repeating units in the main chain of the high heat resistant transparent polymer resin composition, A + B = 1, A: B is 0.1: 0.9 to 0.9: 0.1, Repeat unit can be adjusted in 0.1 unit.
상기 화학식 1로 표시되는 고내열성 투명 고분자 수지 조성물은 플루오렌 유도체인 하기 화학식 3으로 표시되는 9,9-비스(아미노페닐)플루오렌(BAPF)과 5-히드록시 이소프탈산 및 테레프탈산을 반응시켜 합성된 출발중합체와 에피클로로히드린을 반응시켜 제조될 수 있다. The high heat resistant transparent polymer resin composition represented by Chemical Formula 1 is synthesized by reacting 9,9-bis (aminophenyl) fluorene (BAPF), 5-hydroxy isophthalic acid and terephthalic acid, represented by the following Chemical Formula 3, a fluorene derivative: Can be prepared by reacting the epipolymer with epichlorohydrin.
[화학식 3](3)
상기 R1 내지 R16은 각각 독립적으로 수소; 알킬 또는 탄소 개수가 1~12를 가지는 사이클로알킬 그룹; 알릴 또는 탄소 개수가 1~12를 가치는 치환성 알릴; 할로겐; O-R 기를 가지는 알콕시 그룹; n 정수값으로 1~12를 가지는 CnF(2n+1) 퍼풀루오로-알킬(Perfuloro-alkyl) 그룹 및 n 정수값으로 1~12를 가지는 CnCl(2n+1) 퍼클로로-알킬(Perchloro-alkyl) 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된다.R1 to R16 are each independently hydrogen; Alkyl or cycloalkyl group having 1 to 12 carbon atoms; Allyl or substituted allyl in which the carbon number is 1 to 12; halogen; Alkoxy groups having O—R groups; CnF (2n + 1) Perfuloro-alkyl group having 1 to 12 integer values n and CnCl (2n + 1) Perchloro-alkyl having 1 to 12 integer values n ) Is selected from the group consisting of.
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 본 발명의 고내열성 투명 고분자 수지 조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 고내열성 투명 고분자 수지 조성물일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the high heat resistant transparent polymer resin composition of the present invention may be a high heat resistant transparent polymer resin composition represented by the following formula (2).
[화학식 2][Formula 2]
상기 R1 내지 R23는 각각 독립적으로 수소; 알킬 또는 탄소 개수가 1~12를 가지는 사이클로알킬 그룹; 알릴 또는 탄소 개수가 1~12를 가치는 치환성 알릴; 할로겐; O-R 기를 가지는 알콕시 그룹; n 정수값으로 1~12를 가지는 CnF(2n+1) 퍼풀루오로-알킬(Perfuloro-alkyl) 그룹 및 n 정수값으로 1~12를 가지는 CnCl(2n+1) 퍼클로로-알킬(Perchloro-alkyl) 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 A:B는 상기 고내열성 투명 고분자 수지 조성물의 주쇄 내의 반복단위를 나타내는 수로서 A+B=1이고, A:B는 0.1:0.9 내지 0.9:0.1이며, 0.1 단위로 반복단위 조정이 가능하다.R1 to R23 are each independently hydrogen; Alkyl or cycloalkyl group having 1 to 12 carbon atoms; Allyl or substituted allyl in which the carbon number is 1 to 12; halogen; Alkoxy groups having O—R groups; CnF (2n + 1) Perfuloro-alkyl group having 1 to 12 integer values n and CnCl (2n + 1) Perchloro-alkyl having 1 to 12 integer values n ) A: B is a number representing repeating units in the main chain of the high heat resistant transparent polymer resin composition, A + B = 1, A: B is 0.1: 0.9 to 0.9: 0.1, Repeat unit can be adjusted in 0.1 unit.
상기 화학식 2로 표시되는 고내열성 투명 고분자 수지 조성물은 플루오렌 유도체인 하기 화학식 4로 표시되는 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌(BHPF)과 5-히드록시 이소프탈산 및 테레프탈산을 반응시켜 합성된 출발중합체와 에피클로로히드린을 반응시켜 제조될 수 있다.The high heat-resistant transparent polymer resin composition represented by the formula (2) is 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene (BHPF), 5-hydroxy isophthalic acid and terephthalic acid represented by the following formula (4) which is a fluorene derivative It can be prepared by reacting epichlorohydrin with the starting polymer synthesized by the reaction.
[화학식 4][Formula 4]
상기 R1 내지 R16은 각각 독립적으로 수소; 알킬 또는 탄소 개수가 1~12를 가지는 사이클로알킬 그룹; 알릴 또는 탄소 개수가 1~12를 가치는 치환성 알릴; 할로겐; O-R 기를 가지는 알콕시 그룹; n 정수값으로 1~12를 가지는 CnF(2n+1) 퍼풀루오로-알킬(Perfuloro-alkyl) 그룹 및 n 정수값으로 1~12를 가지는 CnCl(2n+1) 퍼클로로-알킬(Perchloro-alkyl) 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된다.R1 to R16 are each independently hydrogen; Alkyl or cycloalkyl group having 1 to 12 carbon atoms; Allyl or substituted allyl in which the carbon number is 1 to 12; halogen; Alkoxy groups having O—R groups; CnF (2n + 1) Perfuloro-alkyl group having 1 to 12 integer values n and CnCl (2n + 1) Perchloro-alkyl having 1 to 12 integer values n ) Is selected from the group consisting of.
또한, 본 발명은 플루오렌 유도체를 5-히드록시 이소프탈산 및 테레프탈산과 함께 용매에 용해시킨 후 반응시켜 출발중합체를 합성하는 단계(단계 1);In addition, the present invention comprises the steps of synthesizing the starting polymer by dissolving the fluorene derivative in a solvent with 5-hydroxy isophthalic acid and terephthalic acid (step 1);
상기 단계 1에서 합성한 출발중합체와 에피클로로히드린을 염기성 용매에 용해시킨 후 혼합하고 반응시켜 고내열성 투명 고분자 수지 조성물을 제조하는 단계(단계 2); 및Preparing a high heat-resistant transparent polymer resin composition by dissolving the starting polymer synthesized in Step 1 and epichlorohydrin in a basic solvent, then mixing and reacting (step 2); And
상기 단계 2에서 제조된 고내열성 투명 고분자 수지 조성물을 경화제를 사용하여 경화시키는 단계(단계 3)를 포함하는 고내열성 투명 고분자 수지의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a high heat resistant transparent polymer resin comprising the step (step 3) of curing the high heat resistant transparent polymer resin composition prepared in step 2 using a curing agent.
하기에서 본 발명에 따른 고내열성 투명 고분자 수지의 제조방법에 대해 단계별로 구체적으로 설명한다.Hereinafter will be described in detail step by step for the manufacturing method of a high heat-resistant transparent polymer resin according to the present invention.
우선 플루오렌 유도체를 5-히드록시 이소프탈산 및 테레프탈산과 함께 용매에 용해시킨 후 반응시켜 출발중합체를 합성한다(단계 1). First, the fluorene derivative is dissolved in a solvent together with 5-hydroxy isophthalic acid and terephthalic acid, followed by reaction to synthesize a starting polymer (step 1).
본 발명의 고내열성 투명 고분자 수지의 제조방법에서 플루오렌 유도체로는 상술한 화학식 3으로 표시되는 9,9-비스(아미노페닐)플루오렌(BAPF) 또는 화학식 4로 표시되는 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌(BHPF)을 사용할 수 있다.As a fluorene derivative in the manufacturing method of the high heat resistant transparent polymer resin of the present invention, 9,9-bis (aminophenyl) fluorene (BAPF) represented by the above-mentioned formula (3) or 9,9-bis (represented by the formula (4) 4-hydroxyphenyl) fluorene (BHPF) can be used.
상기 단계 1에서 사용될 수 있는 용매로는 N-메틸피롤리돈, 피리딘 및 트리페릴 포스페이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합용액을 사용할 수 있다.As the solvent that may be used in the step 1, one or two or more mixed solutions selected from the group consisting of N-methylpyrrolidone, pyridine and tripryl phosphate may be used.
다음으로, 상기 단계 1에서 합성한 출발중합체와 에피클로로히드린을 염기성 용매에 용해시킨 후 혼합하고 반응시켜 고내열성 투명 고분자 수지 조성물을 제조한다(단계 2). Next, the starting polymer synthesized in Step 1 and epichlorohydrin are dissolved in a basic solvent, mixed, and reacted to prepare a high heat-resistant transparent polymer resin composition (step 2).
상기 단계 1에서 합성한 출발중합체와 에피클로로히드린을 염기성 용매에 용해시킨 후 혼합하고 반응시키는 경우 출발중합체의 5-히드록시 이소프탈산의 히드록시기와 에피클로로히드린이 반응하여 에폭시기가 형성됨으로서 가교구조를 형성한다.When the starting polymer synthesized in step 1 and epichlorohydrin are dissolved in a basic solvent and then mixed and reacted, the hydroxy group of 5-hydroxy isophthalic acid of the starter polymer reacts with epichlorohydrin to form an epoxy group, thereby forming a crosslinked structure. To form.
상기 단계 2에서 사용되는 염기성 용매로는 수산화칼륨(KOH), 수산화나트늄(NaOH) 및 K2CO3(탄산칼륨)을 디메틸설폭사이드(DMSO) 등의 용매에 용해시킨 염기성 용매를 사용할 수 있다.As the basic solvent used in step 2, a basic solvent obtained by dissolving potassium hydroxide (KOH), sodium hydroxide (NaOH) and K 2 CO 3 (potassium carbonate) in a solvent such as dimethyl sulfoxide (DMSO) may be used. .
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 단계 2에서 제조된 고내열성 투명 고 분자 수지 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 고내열성 투명 고분자 수지 조성물일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the high heat resistant transparent high molecular resin composition prepared in step 2 may be a high heat resistant transparent polymer resin composition represented by the formula (1).
본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 상기 단계 2에서 제조된 고내열성 투명 고분자 수지 조성물은 상기 화학식 2로 표시되는 고내열성 투명 고분자 수지 조성물일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the high heat resistant transparent polymer resin composition prepared in Step 2 may be a high heat resistant transparent polymer resin composition represented by Formula 2.
마지막으로 상기 단계 2에서 제조된 고내열성 투명 고분자 수지 조성물을 경화제를 사용하여 경화시켜 본 발명의 고내열성 투명 고분자 수지를 제조한다. Finally, the high heat resistant transparent polymer resin composition prepared in Step 2 is cured using a curing agent to prepare the high heat resistant transparent polymer resin of the present invention.
본 발명에서 경화제로는 아민계 경화제, 무수화물계 경화제, 알코올계 경화제 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 경화제로는 예를 들어, 9,9-비스(아미노페닐)플루오렌, 디에틸렌 트리아민(diethylene triamine), 트리에틸렌 테트라아민(triethylene tetramine), 디에틸아미노 프로필 아민(diethylamino propyl amine), 메탄 디아민(menthane diamine), N-아미노에틸 피페라진(N-aminoethyl piperazine), M-자일렌 디아민(M-xylene diamine), 이소포론 디아민(isophorone diamine), 메타 페닐렌 디아민(meta phenylene diamine), 4.4' 디메틸 아닐린(4.4' dimethyl aniline), 디아미노 디페닐 술폰(diamino diphenyl sulfone), 도데실 석신 언하이드라이드(dodecenyl succinic anhydride), 시클로 알리파닉 언하이드라이드(cyclo aliphatic anhydride), 메틸 테트라하이드로프탈릭 언하이드라이드(methyl tetrahydrophthalic anhydride), 메틸 히믹 언하이드라이드(methyl hymic anhydride), 헥사 하이드로프탈릭 언하이드라이드(hexa hydrophthalic anhydride), 테트라하이드로프탈릭 언하이드라이 드(tetratrahydrophthalic anhydride), 프탈릭 언하이드라이드(phthalic anhydride), 트리메틸릭 언하이드라이드(trimethylic anhydride), 피로메틸 언하이드라이드(pyromethylic anhydride) 등을 사용할 수 있다. In the present invention, the curing agent may be an amine curing agent, an anhydride curing agent, an alcohol curing agent and the like, but is not limited thereto. As the curing agent, for example, 9,9-bis (aminophenyl) fluorene, diethylene triamine, triethylene tetramine, diethylamino propyl amine, methane Menthane diamine, N-aminoethyl piperazine, M-xylene diamine, isophorone diamine, meta phenylene diamine, 4.4 '4.4' dimethyl aniline, diamino diphenyl sulfone, dodecenyl succinic anhydride, cyclo aliphatic anhydride, methyl tetrahydrophthalic Methyl tetrahydrophthalic anhydride, methyl hymic anhydride, hexa hydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic Can be used for dry high DE (tetratrahydrophthalic anhydride), phthalic anhydride (phthalic anhydride), trimethyl rigs anhydride (trimethylic anhydride), fatigue methyl anhydride (pyromethylic anhydride) and the like.
이와 같이 고분자 수지 조성물을 경화제를 사용하여 경화시키는 방법은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 실시할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.As such, the method of curing the polymer resin composition using a curing agent can be easily carried out by those skilled in the art to which the present invention pertains, and thus a detailed description thereof will be omitted.
본 발명은 광학적 및 기계적 특성이 우수하면서 고내열성을 나타내는 고분자 수지를 제공함으로써 기존 유리 기판을 사용하는 LCD 패널의 제조공정에서도 사용될 수 있으며 고온의 LCD 제조공정에서 기판의 수축 및 팽창에 의한 LCD 패널의 패턴 셀의 위상차 변화를 최소화할 수 있어 플렉서블 LCD 패널의 제조에 사용될 수 있다. The present invention can be used in the manufacturing process of the LCD panel using the existing glass substrate by providing a polymer resin having excellent optical and mechanical properties and high heat resistance, and the LCD panel by shrinking and expanding the substrate in the high temperature LCD manufacturing process Since the phase difference of the pattern cell can be minimized, it can be used for manufacturing the flexible LCD panel.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention. Such variations and modifications are intended to be within the scope of the appended claims.
<< 실시예Example >>
<< 실시예Example 1> 고내열성 투명 고분자 수지의 제조 1> Preparation of high heat resistant transparent polymer resin
교반장치, 질소 투입구, 응축기가 설치된 3-neck 분리형 반응조에서 9,9-비스(아미노페닐)플루오렌 7.5 g, 5-히드록시 이소프탈산 3.13 g 및 테레프탈산 0.714 g을 N-메틸피롤리돈 120 ml, 피리딘 30 ml 및 트리페릴 포스페이트 40 ml의 혼합용매에 용해시킨 후 상온에서 2시간 동안 교반시키고 100℃에서 밤새 교반하였다. 이후 수득된 반응물을 메탄올에 침전시킨 후 여과하고 세척하고 진공오븐에서 55℃로 8시간 건조시켜 출발중합체를 수득하였다. 이와 같이 얻어진 출발중합체 1g과 에피클로로히드린 0.319 ml, 수산화칼륨 8 mg, 디메틸설폭사이드 20 ml를 반응조 내에서 혼합한 후 상온에서 12시간동안 반응시켰다. 이후 증류수를 이용하여 침전 및 여과시킨 후 메탄올을 사용하여 2회 세척하였고 진공오븐에서 55℃로 8시간 건조시켜 고내열성 고분자 수지 조성물을 제조하였다. 이와 같이 얻어진 본 발명의 고내열성 투명 고분자 수지 조성물을 BAPF 경화제 1 중량%(고분자 수지 조성물 전체중량 기준) 사용하여 경화시킴으로써 본 발명의 고내열성 투명 고분자 수지를 제조하였고, 제조된 고내열성 투명 고분자 수지에 대해 TMA 장비를 사용하여 CTE(coefficient of thermal expansion)를 측정하였고 그 결과를 도 1에 나타내었다.In a 3-neck separate reactor equipped with a stirrer, a nitrogen inlet, and a condenser, 7.5 g of 9,9-bis (aminophenyl) fluorene, 3.13 g of 5-hydroxy isophthalic acid and 0.714 g of terephthalic acid were 120 ml of N-methylpyrrolidone. After dissolving in a mixed solvent of 30 ml of pyridine and 40 ml of triferyl phosphate, the mixture was stirred at room temperature for 2 hours and stirred at 100 ° C. overnight. The obtained reaction was then precipitated in methanol, filtered, washed and dried for 8 hours at 55 ° C. in a vacuum oven to give a starting polymer. 1 g of the starting polymer thus obtained, 0.319 ml of epichlorohydrin, 8 mg of potassium hydroxide, and 20 ml of dimethyl sulfoxide were mixed in a reactor and reacted at room temperature for 12 hours. After precipitation and distillation using distilled water and then washed twice with methanol and dried for 8 hours at 55 ℃ in a vacuum oven to prepare a high heat-resistant polymer resin composition. The high heat-resistant transparent polymer resin of the present invention was cured by using the high heat-resistant transparent polymer resin composition of the present invention obtained by curing with 1% by weight of BAPF curing agent (based on the total weight of the polymer resin composition). The coefficient of thermal expansion (CTE) was measured using a TMA instrument, and the results are shown in FIG. 1.
<< 실시예Example 2> 고내열성 투명 고분자 수지의 제조 2> Preparation of high heat resistant transparent polymer resin
고내열성 투명 고분자 수지 조성물을 BAPF 경화제 5 중량%(고분자 수지 조성물 전체중량 기준) 사용하여 경화시킨 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하여 본 발명의 고내열성 투명 고분자 수지를 제조하였고, 제조된 고내열성 투명 고분자 수지에 대해 TMA 장비를 사용하여 CTE(coefficient of thermal expansion)를 측정하였고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.The high heat resistant transparent polymer resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the high heat resistant transparent polymer resin composition was cured using 5 wt% of BAPF curing agent (based on the total weight of the polymer resin composition), thereby preparing a high heat resistant transparent polymer resin of the present invention. The coefficient of thermal expansion (CTE) was measured using a TMA apparatus for the heat resistant transparent polymer resin, and the results are shown in FIG. 2.
<< 실시예Example 3> 고내열성 투명 고분자 수지의 제조 3> Preparation of high heat resistant transparent polymer resin
고내열성 투명 고분자 수지 조성물을 BAPF 경화제 10 중량%(고분자 수지 조성물 전체중량 기준)를 사용하여 경화시킨 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하여 본 발명의 고내열성 투명 고분자 수지를 제조하였고, 제조된 고내열성 투명 고분자 수지에 대해 TMA 장비를 사용하여 CTE(coefficient of thermal expansion)를 측정하였고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.A high heat resistant transparent polymer resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the high heat resistant transparent polymer resin composition was cured using 10 wt% of BAPF curing agent (based on the total weight of the polymer resin composition). For the high heat resistant transparent polymer resin, the coefficient of thermal expansion (CTE) was measured using a TMA instrument, and the results are shown in FIG. 3.
<< 비교예Comparative example 1> 1>
9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌 21.02 g, 이소프탈산 6.09 g, 테레프탈산 6.09 g을 톨루엔 240 ml의 용매와 함께 반응조에 투입하였다. 반응조에 설치된 교반장치의 rpm을 400 내지 500 수준으로 유지하며 45℃로 가열하면서 고형분을 완전히 용융시킨 후 25℃로 냉각하였다. 이후 상기 반응중 생성된 산을 제거하기 위해 트리에틸아민 13.4 g을 투입하였고 교반장치의 rpm을 600으로 상승시킨 후 30분간 혼합한 후 반응물을 아세톤을 이용하여 여과하고 증류수를 이용하여 2회 이상 세척하고 다시 아세톤을 이용하여 세척하였다. 이후 최종 생성물을 8 시간동안 진공오븐에서 건조하여 80% 수율로 선형구조의 고분자 수지를 얻었다. 이와 같이 제조된 고분자 수지에 대해 TMA 장비를 사용하여 CTE(coefficient of thermal expansion)를 측정하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.21.02 g of 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 6.09 g of isophthalic acid and 6.09 g of terephthalic acid were added to a reactor with 240 ml of toluene solvent. While maintaining the rpm of the stirrer installed in the reactor at 400 to 500 level, the solids were completely melted while heating to 45 ° C. and then cooled to 25 ° C. Thereafter, 13.4 g of triethylamine was added to remove the acid generated during the reaction, the rpm of the stirring apparatus was increased to 600, and the mixture was mixed for 30 minutes, and then the reaction product was filtered using acetone and washed twice with distilled water. And washed again with acetone. Thereafter, the final product was dried in a vacuum oven for 8 hours to obtain a linear polymer resin in 80% yield. For the polymer resin thus prepared, the coefficient of thermal expansion (CTE) was measured using a TMA apparatus, and the results are shown in FIG. 4.
도 1 내지 도 4는 각각 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3 및 비교예 1에서 제조한 고분자 수지의 CTE(coefficient of thermal expansion)를 측정한 결과를 나타낸다. 도 1 내지 도 4에서는 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3 및 비교예 1에서 제조한 고분자 수지를 지그에 부착한 후 30도에서 필요온도 구간까지 5회 이상 반복적으로 가열과정과 냉각 과정을 실시하여 생기는 길이의 변화(dt/d)를 계산하여 표시되는 부피의 변화를 Y축에 나타내었으며 온도의 변화를 X축으로 나타내었으며 그 기울기값은 CTE(coefficient of thermal expansion)를 나타낸다.1 to 4 show the results of measuring the coefficient of thermal expansion (CTE) of the polymer resins prepared in Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1, respectively. In Figures 1 to 4, after the polymer resins prepared in Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1 were attached to the jig, the heating and cooling processes were repeatedly performed at least 5 times from 30 degrees to the required temperature section. The calculated change in length (dt / d) is shown on the Y-axis, the change in temperature is shown on the X-axis, and the slope value represents the coefficient of thermal expansion (CTE).
도 1 내지 도 4를 참조하면, 비교예 1에서 BHPF와 이소프탈산, 테레프탈산을 이용하여 제조된 선형구조의 고분자 수지의 CTE는 60~65 ppm 수준이였으나 실시예 1 내지 실시예 3에서 제조한 본 발명의 고내열성 투명 고분자 수지는 20~25ppm 수준의 CTE를 나타내어 본 발명의 고내열성 투명 고분자 수지의 CTE가 향상되었음을 알 수 있다.1 to 4, in Comparative Example 1, the CTE of the linear polymer polymer prepared using BHPF, isophthalic acid and terephthalic acid was 60 to 65 ppm, but was prepared in Examples 1 to 3 The high heat resistant transparent polymer resin of the present invention shows a CTE of 20-25 ppm level, it can be seen that the CTE of the high heat resistant transparent polymer resin of the present invention is improved.
도 1은 본 발명의 실시예 1에서 제조한 고내열성 투명 고분자 수지에 대해 CTE(coefficient of thermal expansion)를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing the results of measuring the coefficient of thermal expansion (CTE) of the high heat-resistant transparent polymer resin prepared in Example 1 of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예 2에서 제조한 고내열성 투명 고분자 수지에 대해 CTE(coefficient of thermal expansion)를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the results of measuring the coefficient of thermal expansion (CTE) for the high heat-resistant transparent polymer resin prepared in Example 2 of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예 3에서 제조한 고내열성 투명 고분자 수지에 대해 CTE(coefficient of thermal expansion)를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing the results of measuring the coefficient of thermal expansion (CTE) of the high heat-resistant transparent polymer resin prepared in Example 3 of the present invention.
도 4는 본 발명의 비교예 1에서 제조한 고내열성 투명 고분자 수지에 대해 CTE(coefficient of thermal expansion)를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the results of measuring the coefficient of thermal expansion (CTE) of the high heat-resistant transparent polymer resin prepared in Comparative Example 1 of the present invention.
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