KR101167011B1 - 블랙 폴리이미드 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 블랙 폴리이미드 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 디아민류와 이무수물로부터 얻어진 폴리이미드 필름에 카본블랙과 실리카를 적용하되, 카본블랙과 실리카의 함량을 최적화하여 블랙 폴리이미드 필름의 물성을 개선하고, 제조 과정에서 카본블랙과 실리카의 혼합방법에 의해 물성의 균일성을 향상시킨 것을 특징으로하는 블랙 폴리이미드 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

블랙 폴리이미드 필름 및 그 제조방법 {Black Polyimide Film and Method for Preparing the Same}
본 발명은 차폐용으로 사용되는 블랙 폴리이미드 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 폴리이미드(PI) 수지라 함은 방향족 디안하이드라이드와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 용액중합하여 폴리아믹산 유도체를 제조한 후, 고온에서 폐환탈수시켜 이미드화하여 제조되는 고내열수지를 일컫는다. 폴리이미드 수지를 제조하기 위하여 방향족 디안하이드라이드 성분으로서 피로멜리트산이무수물(PMDA) 또는 비페닐테트라카르복실산이무수물(BPDA) 등을 사용하고 있고, 방향족 디아민 성분으로서는 옥시디아닐린(ODA), p-페닐렌 디아민(p-PDA), m-페닐렌 디아민(m-PDA), 메틸렌디아닐린(MDA), 비스아미노페닐헥사플루오로프로판(HFDA) 등을 사용하고 있다.
폴리이미드 수지는 불용, 불융의 초고내열성 수지로서 내열산화성, 내열특성, 내방사선성, 저온특성, 내약품성 등에 우수한 특성을 가지고 있어, 자동차 재료, 항공소재, 우주선 소재 등의 내열 첨단소재 및 절연코팅제, 절연막, 반도체, TFT-LCD의 전극 보호막 등 전자재료에 광범위한 분야에 사용되고 있다.
특히, 최근에는 휴대용 전자기기 및 통신기기에 커버레이(coverlay)로서 많이 사용되고 있으며, 시각적인 효과를 위해 차광기능과 절연 기능을 가지면서 기계적 물성이 우수한 차폐용 폴리이미드 필름에 대한 관심이 높아지고 있다.
실제로 WO 2011/017291에는 커버레이에 적용하기 위하여 카본블랙과 소광제 등을 이용한 폴리이미드 필름이 기재되어 있으나, 여전히 폴리이미드 필름의 물성의 균일성 문제의 해결책을 제시하는 문제점이 있다.
본 발명은 차광기능 및 전기 절연기능이 우수하고, 물성이 균일한 블랙 폴리이미드 필름 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
이에 본 발명은 바람직한 제1 구현예로서, 이무수물과 디아민류로부터 얻어진 폴리아믹산을 이미드화하여 얻어지는 폴리이미드 필름으로서, 카본블랙 3.0 ~ 10.0 중량% 및 실리카 입자 0.5~1.5중량%를 포함하고, 가시광선 영역의 광투과도가 1.0%이하, 광택도가 60%이하, 신율이 80%이상이고, 표면저항이 1015Ω이상 및 핀홀 발생률(개/100㎡)이 1이하이며, 상기 신율, 광투과도 및 표면저항은 아래 식에 의한 편차비율이 각각 10% 이내인 것을 특징으로 하는 블랙폴리이미드 필름을 제공한다.
편차비율(%) = (최대값-최소값)/평균값 * 100
상기 구현예에 의한 카본블랙은 부피평균입경이 10㎛이하이며, 입자의 최대 입경이 10㎛이하이고, 입자의 최소 입경이 20nm이상인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 카본블랙은 입경분산도(=부피평균입경/수평균입경)가 5이하인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 실리카 입자는 부피평균입경이 1.0 ~ 10㎛인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 디아민은 파라페닐렌디아민 또는 옥시디아닐린인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 블랙 폴리이미드 필름은 이무수물류와 디아민류로부터 폴리아믹산 용액을 중합하는 단계; 상기 폴리아믹산 용액에 카본 블랙 및 실리카 입자를 혼합하되, 라인믹서에 상기 폴리아믹산 용액, 카본 블랙 및 실리카 입자를 각각 다른 라인을 통해 라인믹서에 투입한 후 혼합하여 지지체에 제막하는 단계; 열처리하여 이미드화하는 단계; 및 냉각하여 블랙폴리이미드 필름을 제조하는 단계를 포함하는 블랙폴리이미드 필름의 제조방법에 의해 제조된 것일 수 있다.
본 발명은 또한 바람직한 제2 구현예로서, 이무수물류와 디아민류로부터 폴리아믹산 용액을 중합하는 단계; 상기 폴리아믹산 용액에 카본 블랙 및 실리카 입자를 혼합하되, 상기 폴리아믹산 용액, 카본 블랙 및 실리카 입자를 각각 다른 라인을 통해 라인믹서에 투입한 후 혼합하여 지지체에 제막하는 단계; 열처리하여 이미드화하는 단계; 및 냉각하여 블랙폴리이미드 필름을 제조하는 단계를 포함하는 블랙폴리이미드 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 구현예에 의한 블랙폴리이미드 필름에서 카본 블랙 및 실리카 입자의 함량은 각각 3.0 ~ 10.0 중량% 및 0.5~1.5중량%인 것일 수 있다.
본 발명은 차광기능 및 전기 절연기능이 우수하면서도, 기계적 물성의 균일도가 높으며, 핀 홀 발생율이 감소된 블랙 폴리이미드 필름을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 블랙 폴리이미드 필름에 발생한 핀 홀의 사진이다.
본 발명은 이무수물과 디아민류로부터 얻어진 폴리아믹산을 이미드화하여 얻어지는 폴리이미드 필름으로서, 카본블랙 3.0 ~ 10.0 중량% 및 실리카 입자 0.5~1.5중량%를 포함하며, 가시광선 영역의 광투과도가 1.0%이하, 광택도가 60%이하, 신율이 80%이상, 표면저항이 1015Ω이상 및 핀홀 발생률(개/100㎡)이 1이하이며,
상기 가시광선 영역의 광투과도, 신율 및 표면저항은 아래 식에 의한 편차비율이 각각 10% 이내인 것인 블랙폴리이미드 필름에 관한 것이다.
편차비율(%) = (최대값-최소값)/평균값 x 100
본 발명의 블랙폴리이미드 필름은 차광 기능을 제공하기 위하여 가시광선 영역의 광투과도가 1.0%이하이고, 광택도가 60%이하인 것을 특징으로 하고, 그 수치는 낮을수록 바람직하다. 이로 인해 적용되는 제품의 외형에서 미적 특성이 강화되며 내부의 형상이 차단됨으로 보안성이 보장된다.
또한, 본 발명의 블랙폴리이미드 필름은 커버레이로서 전기 절연기능을 제공하기 위하여 표면저항이 1015Ω이상인 것을 특징으로 하고, 표면저항은 그 수치가 높을수록 바람직하다. 상기 블랙폴리이미드 표면저항이 1015Ω이상을 만족함으로써, 주로 사용되는 용도가 연성회로의 보호필름인 커버레이로써 제품의 전기 안정성을 향상 시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 블랙폴리이미드 필름은 상술한 차광 기능을 제공하면서 동시에 기계적 물성을 확보하기 위하여 신율이 80%이상이고 핀홀 발생률(개/100㎡)이 1이하인 것을 특징으로 함으로써, 제품 생산 및 가공 시 공정 안정성이 향상되며 최종의 제품의 기계적 신뢰성이 향상될 수 있다. 핀 홀은 폴리이미드 필름 제조시 발생할 수 있는 미세한 기공 또는 작은 구멍을 가리키는 것으로서 (도 1), 핀홀 발생률이 낮을수록 제품의 기계적 신뢰성이 향상된다.
또한, 본 발명의 블랙폴리이미드 필름은 기계적 물성의 균일성을 확보하는 측면에서, 상기 가시광선 영역의 광투과도, 신율 및 표면저항이 아래 식에 의한 편차비율이 10% 각각 이내인 것일 수 있다.
편차비율(%) = (최대값-최소값)/평균값 * 100
상기 편차비율이 10% 이내일 경우, 제품을 FPCB(flexible printed circuit board)제조공정에 투입시 공차 발생을 최소화할 수 있다.
전술한 바와 같은 블랙폴리이미드 필름의 물성을 달성할 수 있도록, 블랙폴리이미드 필름은 카본블랙 3~10중량%와 실리카 입자 0.5~1.5중량%를 포함하며, 카본블랙과 실리카 입자를 제막공정에서 라인믹서를 이용하여 혼합한 뒤 제막하여 제조된 것임을 특징으로 할 수 있다.
카본블랙의 함량이 3중량% 미만이면 가시광선 영역의 투과도가 커지게 되고, 10중량%를 초과하게 되면 차광기능은 향상될 수 있으나, 절연성이 떨어지는 문제점이 있을 수 있다.
상기 카본블랙은 부피평균입경이 1㎛이하이고, 입자의 최대 입경이 10㎛이하이며, 입자의 최소 입경이 20nm이상으로 함으로써 블랙폴리이미드 필름의 재질로 사용되는 수지의 기계적 및 전기적 특성 하락을 최소화 할 수 있다.
또한, 상기 카본블랙은 입경분산도(=부피평균입경/수평균입경)가 5이하이거나, 더욱 바람직하게는 3이하인 것이 좋은데, 입경분산도가 낮을수록 카본블랙 입자들이 사용 시 엉겨 붙어있는 현상이 적고, 입경균일도가 높아져서, 수지의 내부에서 균일한 분산이 이루어져, 수지와의 혼합 시 균일하게 혼합될 수 있다. 그에 따라 필름의 기계적 물성 저하가 최소화되고, 전반적인 물성의 균일화, 즉 위치별 색상편차를 최소화 등을 도모할 수 있고, 특히, 필름의 신율을 크게 향상시킬 수 있는 것이다. 그리고, 카본블랙의 입경분산도는 밀링처리와 분산제 적용을 통하여 향상시킬 수 있다. 이 때, 밀링처리는 카본블랙 단독으로도 할 수 있고, 더욱 좋기로는 실리카 입자와 함께 밀링처리를 함으로써, 카본블랙과 충진제 모두 입자 분산도를 향상시키는 것이 바람직하다.
실리카 입자는 블랙 폴리이미드 필름의 주행성, 소광, 방열특성, 차폐성을 위하여 사용되며, 실리카 입자의 함량이 0.5중량% 미만이면 차폐율 및 소광특성이 저하되고, 1.5중량%를 초과하면 필름의 기계적 물성 특히 신율이 저하 및 필름 제조 시 핀홀 발생률이 높아져 제품 수율저하 및 외관 품질저하 문제점이 있다.
실리카 입자는 부피평균입경이 최소 1.0㎛이상으로 함으로써 필름의 조도를 크게 개선할 수 있고, 최대 10㎛이하로 함으로써 필름의 기타 물성의 저하를 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 블랙폴리이미드 필름은 가시광선 영역의 광투과도, 신율 및 표면저항이 아래 식에 의한 편차비율이 각각 10%이내로서, 균일한 물성을 나타낼 수 있다.
편차비율(%) = (최대값-최소값)/평균값 * 100
이와 같이 블랙폴리이미드 필름이 균일한 물성을 나타내는 것은 블랙폴리이미드 필름의 제조 공정 중 카본블랙과 실리카 입자의 혼합 시기, 혼합 방법 및 혼합 정도에 기인한 것일 수 있다.
즉, 이무수물과 디아민류로부터 폴리아믹산 용액을 중합하는 단계와 상기 폴리아믹산 용액을 제막하는 단계를 거쳐 블랙폴리이미드 필름을 제조하는 공정 중에 있어서, 상기 제막하는 단계에서 카본블랙과 실리카 입자를 폴리아믹산 용액과 혼합하여 제막함으로써, 카본블랙과 실리카 입자를 폴리아믹산 용액과 보다 균일하게 혼합할 수 있다. 이에 따라, 제조된 블랙폴리이미드 필름은 전술한 바와 같은 편차비율을 나타내며, 결국, 균일한 기계적, 광학적, 전기적 특성을 가질 수 있다.
이때, 제막하는 단계에서의 혼합은 라인믹서를 이용하여 혼합할 수 있으며, 폴리아믹산 용액, 카본블랙 및 실리카 입자를 라인믹서에 각각 다른 라인을 통하여 투입하여 혼합함으로서, 하나의 투입구에 동시 투입에 의해 발생할 수 있는 응집 현상을 방지하여 더욱 균일하게 혼합할 수 있다. 한편, 폴리아믹산 용액을 중합하는 단계에서 카본블랙 및 실리카 입자를 혼합을 하게 되면 중합 공정에서 사용하는 대용량의 교반기의 혼합 능력이 상대적으로 떨어져 필름의 균일한 물성 구현이 어려운 문제점이 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 이무수물은 비페닐카르복실산 이무수물 또는 그 유도체와 피로멜리트산 이무수물 또는 그 유도체를 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 이무수물은 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 피로멜리트산 이무수물, 3,3'4,4'-벤조페논테트라카르복실산 무수물, p-페닐렌-비스 트리멜리트산 이무수물 등을 사용할 수 있으나, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 피로멜리트산 이무수물을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 본 발명에서는 이무수물 중에서도 피로멜리트산이무수물 및 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물을 사용하면, 상술한 광투과도, 광택도, 체적저항 등의 물성을 향상시키기 위하여 투입되는 카본블랙 및 실리카에 의한 기계적 물성 하락을 적게 할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 디아민류는 페닐렌디아민 또는 그 유도체와 디아노페닐에테르 또는 그 유도체를 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 디아민류는 p-페닐렌 디아민, 4,4'-디아미노페닐에테르, 3,4-디아미노페닐에테르, 2,4-디아미노페닐에테르 등을 들 수 있다. 일반적으로는 기계적 특성 향상을 위해 p-페닐렌디아민과 4,4'-디아미노페닐에테르를 사용한다.
전체 디아민류 1몰에 대하여 열팽창계수 및 모듈러스를 향상 시키기 위해 p-페닐렌 디아민의 비율을 0.8 내지 0.1몰비가 되도록 사용할 수도 있다. p-페닐렌 디아민은 디아미노페닐에테르와 비교하여 직선성을 가진 단량체로 필름의 열팽창계수(Coefficient of thermal expansion)값을 떨어뜨리는 역할을 한다. 반면에 p-페닐렌 디아민의 함량이 높으면 필름의 가요성이 떨어지고 필름형성능력을 상실할 수도 있다.
본 발명의 블랙 폴리이미드 필름을 제조하는 방법으로는 일반적으로 폴리이미드 필름의 제막법을 이용할 수 있으나, 중합된 폴리아믹산 용액에 카본블랙 및 실리카 입자를 제막 공정에서 라인믹서를 이용하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 제막법을 이용할 수 있다.
즉, 본 발명의 블랙폴리이미드 필름의 제조방법은 이무수물류와 디아민류로부터 폴리아믹산 용액을 중합하는 단계; 상기 폴리아믹산 용액에 카본 블랙 및 실리카 입자를 혼합하되, 상기 폴리아믹산 용액, 카본 블랙 및 실리카 입자를 각각 다른 라인을 통해 라인믹서에 투입한 후 혼합하여 지지체에 제막하는 단계; 열처리하여 이미드화하는 단계; 및 냉각하여 블랙폴리이미드 필름을 제조하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
그 일예를 제시하면, 먼저, 유기 용매를 이용해 상기한 이무수물과 디아민을 반응시켜 폴리아믹산 용액을 얻는다. 이때, 용매는 일반적으로 아미드계 용매로 비양성자성 극성 용매(Aprotic solvent)를 사용하는 것이 바람직하며 그 예로는 N,N'-디메틸포름아미드, N,N'-디메틸아세트아미드, N-메틸-피롤리돈 등을 들 수 있으며 필요에 따라 2종을 조합해서 사용할 수도 있다.
단량체의 투입형태는 가루(powder), 덩어리(lump) 및 용액형태로 투입할 수 있으며 반응 초기에는 가루형태로 투입하여 반응을 진행하고 중합 점도 조절을 위해 용액형태로 투입하는 것이 바람직하다.
실질적으로 등몰량의 디아민과 이무수물이 투입된 상태에서 전체 폴리아믹산 용액 중 투입된 단량체의 무게를 고형분 함량이라고 하는데, 고형분 함량 10~30% 또는 12~23%사이의 범위에서 중합을 진행하는 것이 바람직하다.
폴리아믹산 용액은 촉매와 섞여 지지체에 도포되는데 사용되는 촉매는 무수산으로 이루어진 탈수 촉매와 3급아민류를 사용하는 것이 바람직하다. 무수산의 예로는 아세트산 무수물이 있으며 3급아민류로는 이소퀴놀린, β-피콜린, 피리딘 등을 예로 들 수 있다.
무수산의 투입량은 폴리아믹산 용액 중 o-카르복실릭아미드기(o-carboxylic amide functional group)의 몰비율로 계산할 수 있으며 1.0~5.0몰비율로 사용하는 것이 바람직하다.
3급아민의 투입량은 폴리아믹산 용액 중 o-카르복실릭아미드기의 몰비율로 계산할 수 있으며 0.2~3.0몰비율 사이로 투입하는 것이 적당하다.
촉매의 투입은 무수산/아민류의 혼합물 또는 무수산/아민/용매 혼합물의 형태로 사용할 수 있다.
카본블랙과 실리카의 입자는 사전에 밀링처리를 하여 입자분산도를 향상시킨 후에 촉매용액 함께 폴리아믹산 용액과 균일하게 혼합한다.
도포된 필름은 건조 공기 및 열처리에 의해 지지체 위에서 겔화된다. 도포된 필름의 겔화 온도 조건은 100~250℃가 바람직하며 지지체로는 유리판, 알루미늄박, 순환 스테인레스 벨트, 스테인레스 드럼 등을 사용할 수 있다.
겔화에 필요한 처리 시간은 온도, 지지체의 종류, 도포된 폴리아믹산 용액의 양, 촉매의 혼합조건에 따라 다르며 일정한 시간으로 한정되어 있지 않다. 바람직하기로는 5분~30분 사이의 범위에서 시행하는 것이 좋으며 겔 필름의 잔류용매 함량은 30%이하가 좋다.
겔화된 필름을 지지체에서 분리하고 열처리하여 건조 및 이미드화를 완료시킨다. 열처리온도는 100~600℃ 사이에서 진행하며 처리 시간은 1분~30분 사이에서 진행한다. 겔화된 필름은 열처리시에 지지대에 고정시켜 진행한다. 겔필름은 핀타입의 프레임을 사용하거나 클립형을 사용하여 고정할 수 있다.
열처리를 마친 필름의 잔류 휘발성분은 3중량%이하이며 바람직하게는 1중량%이하이다.
열처리를 마친 필름은 일정한 장력하에서 열처리하여 제막에서 발생한 필름내부의 잔류응력을 제거한다. 장력 및 온도 조건은 서로 상관관계를 가지므로 온도에 따라 장력 조건은 달라질 수 있다. 온도는 100~500℃ 사이에서 유지하는 것이 좋으며 장력은 50N 이하, 시간은 1분에서 1시간 사이로 유지시키는 것이 바람직하다.
이하에서, 본 발명을 실시예 및 비교예를 통하여 상세히 설명한다.
실시예 1
표 1에 기재된 카본블랙의 함량, 실리카 입자 함량 및 카본블랙과 실리카 입자 혼합시기에 따라 아래와 같은 방법으로 블랙폴리이미드 필름을 제조하였다.
폴리아믹산 용액 중합 공정으로서, 300L 반응기에 질소분위기하에서 용매로 N,N'-디메틸포름아미드(DMF)를 181.2kg 투입하였다. 온도를 30℃로 하고 디아민으로 4,4'-디아미노페닐렌에테르(ODA) 20.64kg을 넣었다. 30분 가량 교반하여 단량체가 용해된 것을 확인한 뒤에 피로멜리트산 이무수물(PMDA)을 21.81kg을 투입하였다. 투입이 끝나면 온도를 유지하면서 1시간 동안 교반하여, 1차 반응을 완료하였다. 1차 반응이 완료되면 반응기의 온도를 40℃로 승온하여 8% PMDA용액을 0.67kg 투입하고 온도를 유지하며 2시간 동안 교반하였다. 교반 중에 반응기 내부를 1torr정도로 감압해 반응 중에 생성되었던 폴리아믹산 용액 내의 기포를 제거하여, 폴리아믹산 용액 중합 공정을 완료하였다.
반응이 완료된 폴리아믹산 용액은 고형분함량이 18.5wt%이며 점도는 상온에서 2600 poise이다.
밀링 처리된 카본블랙과 실리카 입자는 제막 공정에서 바니쉬와 촉매용액과의 혼합공정에 투입되어 혼합되며, 이때 균일하게 혼합하기 위하여, 폴리아믹산 용액, 촉매용액, 카본블랙 및 실리카 입자 분산용액을 라인믹서에 각각 다른 라인을 통하여 투입하여, 혼합하였다.
또한, 투입된 카본블랙과 실리카의 함량은 전체 폴리이미드필름에 대하여 카본블랙 6중량%, 실리카 1.0중량%이다.
카본블랙의 최소 입경은 30nm이고 실리카의 부피평균입경은 5.2㎛이다.
이 폴리아믹산 용액과 촉매용액(촉매 비율 : 이소퀴놀린=7.2, 무수초산= 22.4, DMF= 20.4, 카본블랙 =1.08, 실리카 = 0.18) 비율을 100/50비율로 균일하게 혼합하여 Endless 벨트에 100㎛로 캐스팅하고 100℃ ~ 200℃의 온도범위에서 건조한 후 필름을 Endless 벨트에서 박리하여 고온 텐터에 이송하였다.
필름을 고온 텐터에서 200℃부터 600℃까지 가열한 후 냉각해 필름을 핀에서 분리하여 12㎛ 두께의 필름을 얻었다.
위 방법으로 얻은 블랙 폴리이미드 필름의 신율, 광투과도, 광택도, 표면저항 및 핀홀 발생률을 측정하였고, 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다. 또한, 신율, 광투과도 및 표면저항의 편차비율을 계산하여 표 3에 나타내었다.
실시예 2
카본블랙을 7.2중량% 및 실리카를 1.2중량%로 하는 것 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
실시예 3
카본블랙을 6중량% 및 실리카를 1.5중량%로 하는 것 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 2
표 1에 기재된 카본블랙 및 실리카 입자의 함량을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 블랙폴리이미드 필름을 제조하였다.
비교예 3 내지 비교예 4
표 1에 기재된 카본블랙 및 실리카 입자 함량에 따라 블랙폴리이미드 필름을 제조하되, 카본블랙 및 실리카 입자 혼합시기로서, 카본블랙과 실리카입자를 중합 공정 중에서 1차 반응 완료 후 투입하여 혼합하고, 제막 공정에서는 폴리아믹산 용액에 촉매만 투입하여 혼합하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 블랙폴리이미드 필름을 제조하였다.
카본블랙
(중량%)		 실리카 입자
(중량%)		 카본블랙 및 실리카 입자 혼합시기
실시예 1 6.0 1.0 제막 공정
실시예 2 7.2 1.2 제막 공정
실시예 3 6.0 1.5 제막 공정
비교예 1 5.0 5.0 제막 공정
비교예 2 1.0 2.5 제막 공정
비교예 3 5.0 5.0 중합 공정
비교예 4 1.0 2.5 중합 공정
위와 같이 제조된 본 발명의 실시예 및 비교예에 대하여 다음과 같이 물성을 측정하였으며, 그 결과는 표 2와 같다.
신율
ASTM D 882 측정방법에 따라 인스트론(Instron 3365SER) 장비를 이용하여 측정한다.
폭 및 Grip 간격 :15mm * 50mm
Cross Head Speed :200mm/min
가시광선 영역의 광투과도
Hunter Lab(모델명 : CQX3391)을 이용하여 투과모드로 측정한다.
광택도
광택도 측정장비를 이용하여 60도 각도로 측정한다.
장비명 :　Gloss meter
모델명 :　E406L
제조사 : Elcometer
표면저항
고저항측정기(4339B, Agilent Technologies사)를 이용하여 500V하에서 저항을 측정한다.
핀홀 발생률
결점검출기(윈트리스사)가 설치 와인더에서 필름 폭 0.6m 제품 길이 1,000m를 주행시켜 100㎡당 핀홀 빈도 수를 계산한다.
카본블랙
(중량%)		 실리카 입자
(중량%)		 신율(%) 광투과도(%) 광택도(%) 표면저항
(Ω)		 핀홀 발생률
(개/100㎡)
실시예 1 6.0 1.0 100 0.1 45 1.98x 1016 0
실시예 2 7.2 1.2 85 0.05 37 1.11x 1016 0.17
실시예 3 6.0 1.5 86 0.09 35 1.87x 1016 0.5
비교예 1 5.0 5.0 66 0.06 30 1.1x 1015 5
비교예 2 1.0 2.5 90 2.5 47 3.12x 1016 3
비교예 3 5.0 5.0 60 0.06 31 1.1x 1015 6
비교예 4 1.0 2.5 82 2.4 43 3.12x 1016 3
카본블랙
(중량%)		 실리카 입자
(중량%)		 신율
편차비율		 광투과도
편차비율		 표면저항
편차비율
실시예 1 6.0 1.0 5% 5% 4%
실시예 2 7.2 1.2 5% 6% 7%
실시예 3 6.0 1.5 6% 6% 6%
비교예 1 5.0 5.0 15% 13% 13%
비교예 2 1.0 2.5 12% 11% 11%
비교예 3 5.0 5.0 20% 15% 15%
비교예 4 1.0 2.5 17% 11% 15%
*편차 비율 값 계산 방법
편차 비율 = (최대값 - 최소값)/평균값 * 100

Claims (8)

  1. 이무수물과 디아민류로부터 얻어진 폴리아믹산을 이미드화하여 얻어지는 폴리이미드 필름으로서,
    카본블랙 3.0 ~ 10.0 중량% 및 실리카 입자 0.5~1.5중량%를 포함하고, 가시광선 영역의 광투과도가 1.0%이하, 광택도가 60%이하, 신율이 80%이상이고, 표면저항이 1015Ω이상 및 핀홀 발생률(개/100㎡)이 1이하이며,
    상기 신율의 편차비율, 광투과도의 편차비율 및 표면저항의 편차비율은 아래 식 (1), (2) 및 (3)에 의한 값이 각각 10% 이내인 것을 특징으로 하는 블랙폴리이미드 필름으로서,
    신율의 편차비율(%)=(신율의 최대값- 신율의 최소값)/평균값*100 -- (1)
    광투과도의 편차비율(%)=(광투과도의 최대값 - 광투과도의 최소값)/평균값*100 -- (2)
    표면저항의 편차비율(%)=(표면저항의 최대값- 표면저항의 최소값)/평균값 * 100 -- (3)
    이무수물류와 디아민류로부터 폴리아믹산 용액을 중합하는 단계;
    상기 폴리아믹산 용액에 카본 블랙 및 실리카 입자를 혼합하되, 라인믹서에 상기 폴리아믹산 용액, 카본 블랙 및 실리카 입자를 각각 다른 라인을 통해 라인믹서에 투입한 후 혼합하여 지지체에 제막하는 단계;
    열처리하여 이미드화하는 단계; 및
    냉각하여 블랙폴리이미드 필름을 제조하는 단계를 포함하는 블랙폴리이미드 필름의 제조방법에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 블랙 폴리이미드 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 카본블랙은 부피평균입경이 10㎛이하이며, 입자의 최대 입경이 10㎛이하이고, 입자의 최소 입경이 20nm이상인 것을 특징으로 하는 블랙 폴리이미드 필름.
  3. 제2항에 있어서, 상기 카본블랙은 입경분산도(=부피평균입경/수평균입경)가 5이하인 것을 특징으로 하는 블랙 폴리이미드 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 실리카 입자는 부피평균입경이 1.0 ~ 10㎛인 것을 특징으로 하는 블랙 폴리이미드 필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 디아민은 파라페닐렌디아민 또는 옥시디아닐린인 것을 특징으로 하는 블랙 폴리이미드 필름.
  6. 삭제
  7. 이무수물류와 디아민류로부터 폴리아믹산 용액을 중합하는 단계;
    상기 폴리아믹산 용액에 카본 블랙 및 실리카 입자를 혼합하되, 상기 폴리아믹산 용액, 카본 블랙 및 실리카 입자분산용액을 각각 다른 라인을 통해 라인믹서에 투입한 후 혼합하여 지지체에 제막하는 단계;
    열처리하여 이미드화하는 단계; 및
    냉각하여 블랙폴리이미드 필름을 제조하는 단계를 포함하되,
    상기 블랙폴리이미드 필름에서 카본 블랙 및 실리카 입자의 함량은 각각 3.0 ~ 10.0 중량% 및 0.5~1.5중량%인 것을 특징으로 하는 블랙폴리이미드 필름의 제조방법.
  8. 삭제
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