KR101470079B1 - 폴리이미드 분말로 이루어진 소광제, 상기 소광제를 포함하는 폴리이미드 필름, 및 이들의 제조 방법 - Google Patents
폴리이미드 분말로 이루어진 소광제, 상기 소광제를 포함하는 폴리이미드 필름, 및 이들의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101470079B1 KR101470079B1 KR1020120098164A KR20120098164A KR101470079B1 KR 101470079 B1 KR101470079 B1 KR 101470079B1 KR 1020120098164 A KR1020120098164 A KR 1020120098164A KR 20120098164 A KR20120098164 A KR 20120098164A KR 101470079 B1 KR101470079 B1 KR 101470079B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polyimide
- film
- polyimide powder
- powder
- dianhydride
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1046—Polyimides containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
- C08L79/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/10—Treatment with macromolecular organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D179/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
- C09D179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C09D179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2379/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
- C08J2379/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08J2379/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2479/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2461/00 - C08J2477/00
- C08J2479/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08J2479/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
저광택을 갖는 폴리이미드 필름은, 상기 필름을 구성하는 폴리이미드계 중합체, 및 상기 필름 내에 분포된 폴리이미드 분말을 포함하며, 상기 폴리이미드 필름은 약 50 이하의 60°광택값을 가진다. 소광제로서 사용된 폴리이미드 분말은 약 0.5㎛ 내지 약 15㎛의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 본 명세서에 기술된 구체예는 또한 상기 폴리이미드 필름 및 소광제를 제조하는 방법을 포함한다.
Description
관련 출원의 상호-참조
본 출원은 2011년 12월 16일자 출원된, 대만 특허출원 제100146877호의 우선권을 주장한다.
1. 발명의 분야
본 발명은 폴리이미드 분말로 이루어진 소광제(delustrant), 상기 폴리이미드 분말 소광제를 포함하는 폴리이미드 필름, 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다.
2. 관련 기술의 설명
폴리이미드 필름은 전자 제품에 널리 사용된다. 높은 표면 편평도로 인해, 폴리이미드 필름은 눈으로 보기에 불편할 수 있고 장시간 사용 도중에 눈의 긴장을 유발하는 광 반사를 일으킬 수 있다. 이러한 효과는 보는 사람에게 반사광을 훨씬 더 심하게 만들 수 있는 색상 필름에서 더 배가될 수 있다.
폴리이미드 필름의 광택을 줄이기 위해, 일부 접근법은 폴리이미드 필름에 소광제를 도입하여 필름의 표면 거칠기를 높이고, 그래서 입사광이 산란될 수 있도록 할 수 있다. 통상적인 소광제는 무기 및 유기 화합물을 포함할 수 있다.
소광제로서 사용되는 무기 화합물의 예는 산화규소, 산화알루미늄, 탄산칼슘, 황산바륨, 이산화티타늄 등을 포함할 수 있다. 그러나, 무기 입자는 비교적 높은 유전 상수(dielectric constant)를 가지며, 이는 필름에 빈약한 절연 특성을 부여할 수 있다.
소광제로서 사용되는 유기 화합물의 예는 폴리카르보네이트(PC), 폴리스티렌(PS), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 에폭시 수지 등을 포함할 수 있다. 그러나, 유기 화합물은 폴리이미드 필름의 제조에서 화학적 전환이 일어나는 온도에 거의 가까운 250℃를 초과하는 온도를 견딜 수 없다. 그 결과, 폴리이미드 필름의 제조에서 유기 화합물의 사용은 크랙 또는 균열과 같은 결함을 생성하거나, 불균등한 융해로 인해 균일하지 않은 색상의 얼룩을 형성할 수 있다.
그러므로, 바람직한 특성 및 낮은 광택을 가지고, 적어도 상기 언급된 사안을 해결하는 폴리이미드 필름에 대한 요구가 존재한다.
본 출원은 약 50 이하의 60°광택값을 갖는 저-광택 폴리이미드 필름을 기술한다. 상기 폴리이미드 필름은 폴리이미드계 중합체, 및 약 5wt% 내지 약 10wt%의 폴리이미드 분말을 포함한다. 폴리이미드계 중합체는 필름의 주요 분자 구조를 형성하며, 이는 디아민 및 이무수물(dianhydride) 성분을 실질적으로 동일한 몰비로 반응시켜 수득된다. 폴리이미드 분말은 필름 내에 분포된다.
본 출원은 또한 폴리이미드 필름을 제조하는 방법을 기술하며, 상기 방법은 디아민 및 이무수물을 포함하는 단량체의 축합중합(condensation polymerization)을 수행하여 폴리아믹산(polyamic acid, PAA)을 함유하는 용액을 수득하는 단계, 폴리이미드 분말을 PAA를 함유하는 용액에 부가하는 단계, 탈수제 및 촉매를 PAA를 함유하는 용액에 부가하여 전구 용액을 수득하는 단계, 지지체(support) 상에 전구 용액의 층을 코팅하는 단계, 및 코팅된 층을 구워서 저-광택 폴리이미드 필름을 형성하는 단계를 포함한다.
본 출원에 기술된 일부 구체예는 약 2㎛ 내지 약 10㎛의 평균 입자 크기를 가지는 폴리이미드 분말로 이루어진 소광제를 포함하며, 상기 폴리이미드 분말은 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-ODA)을 피로멜리트산 이무수물(pyromellitic dianhydride, PMDA)과 반응시켜 수득된다.
그 외에도, 본 출원은 또한 폴리이미드 분말을 제조하는 방법을 기술하며, 상기 방법은 디아민 및 이무수물 단량체를 약 1:0.950 내지 1:0.995의 몰비로 용매에 부가하여 반응 용액을 수득하는 단계, 여기서 디아민 및 이무수물의 총 중량비는 반응 용액의 약 2wt% 내지 약 20wt%임, 및 탈수제 및 촉매를 상기 반응 용액에 부가하여 혼합물을 수득하는 단계, 및 혼합물을 가열하여 폴리이미드의 침전물을 수득하는 단계를 포함한다.
도 1은 한 구체예에 따라 제조된 폴리이미드 분말의 입자 크기 분포를 도시하는 그래프이다.
본 출원은 필름의 주요 분자 구조를 형성하는 폴리이미드계 중합체 및 상기 필름에 분포된 폴리이미드 분말을 포함하는 저-광택 폴리이미드 필름을 기술한다.
폴리이미드계 중합체는 디아민을 이무수물 성분과 반응시켜 수득할 수 있고, 상기 디아민 및 이무수물의 단량체의 몰비는 실질적으로 1:1과 일치한다. 하나 이상의 디아민 성분은 하나 이상의 이무수물 성분과 반응하여 폴리이미드계 중합체를 형성할 수 있다. 디아민 성분의 예는 제한 없이, 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-ODA), p-페닐렌디아민(p-PDA), 2,2'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘(TFMB) 등을 포함할 수 있다. 이무수물 성분의 예는 제한 없이, 피로멜리트산 이무수물(PMDA), 3,3',4,4'-바이페닐테트라카르복실산 이무수물(BPDA), 2,2-비스[4-(3,4-디카르복시페녹시)페닐]프로판 이무수물(BPADA) 등을 포함할 수 있다.
소광제로서 폴리이미드 분말을 필름에 부가하는 것을 통해, 불균등한 미세구조가 폴리이미드 필름의 표면 상에 형성될 수 있고, 및/또는 광-산란 구조가 폴리이미드 필름에 형성될 수 있다. 그러므로, 입사광이 효과적으로 산란되어 광택을 감소시킬 수 있다.
소광제로서 사용된 폴리이미드 분말은 약 0.5㎛ 내지 약 15㎛의 평균 입자 크기 또는 지름을 가질 수 있다. 더욱 상세하게는, 폴리이미드 분말의 평균 입자 크기는 약 0.7㎛, 1㎛, 2㎛, 3㎛, 5㎛, 7㎛, 10㎛, 11㎛, 12㎛, 13㎛, 또는 이들 값 사이의 임의의 중간값일 수 있다. 예를 들면, 폴리이미드 분말은 약 1㎛ 내지 약 12㎛, 가령 2㎛ 내지 10㎛의 평균 입자 크기를 가질 수 있다.
일부 구체예에서, 폴리이미드 분말의 첨가량은 폴리이미드 필름의 총 중량의 약 5wt% 내지 약 10wt%의 중량비를 가질 수 있다. 예를 들면, 폴리이미드 분말의 중량비는 약 5.5wt%, 6wt%, 7wt%, 8wt%, 9wt%, 10wt%, 또는 이들 값 사이의 임의의 중간값일 수 있다.
폴리이미드 분말의 첨가량 및 평균 입자 크기는 필름의 바람직한 도포 및/또는 약 60°의 관찰각 하에서 바람직한 광택 값(또한 "60°광택값"으로 불림)에 따라 선택될 수 있다. 예를 들면, 60°광택값이 약 25와 일치해야 한다면, 폴리이미드 분말은 평균 입자 크기가 더 큰 경우(가령 12㎛)보다 평균 입자 크기가 더 작은 경우(가령 1㎛)에 더 많은 양으로 포함될 수 있다.
일부 구체예에서, 폴리이미드 필름은 약 50 이하의 60°광택값을 가질 수 있다. 예를 들면, 필름의 60°광택값은 약 1 내지 약 50, 가령 약 1, 5, 10, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 또는 이들 값 사이의 임의의 중간값일 수 있다.
폴리이미드 분말은 디아민을 이무수물 성분과 반응시켜 수득할 수 있다. 하나 이상의 디아민 성분은 하나 이상의 이무수물 성분과 반응하여 폴리이미드 분말을 형성할 수 있다. 디아민 성분의 예는 제한 없이, 4,4'-ODA, TFMB 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 이무수물 성분의 예는 제한 없이, PMDA, BPDA, BPADA, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
저-광택 폴리이미드 필름은 투명할 수 있고, 낮은 광택을 갖는 흐릿한 외관을 나타낼 수 있다. 일부 구체예에서, 폴리이미드 필름은 또한 색상 필름, 가령 빨강, 파랑, 검정, 노랑 등일 수 있다. 색상 안료를 폴리이미드 필름에 포함하여 바람직한 색상을 만들 수 있다. 안료의 양은 필름 중량의 약 2 내지 약 10wt%일 수 있다.
안료는 탄소 미세-입자로 형성된 검정 안료, 크롬 블랙 안료, 티타늄 블랙 안료 등일 수 있다. 색상 안료의 예는 카본 블랙(carbon black), 티타늄 블랙, 본(bone) 블랙, 시아닌 블랙, 아세틸렌 블랙, 램프 블랙, 흑연(graphite), 산화철 블랙, 철 블랙, 아닐린 블랙, 시아닌 블랙 등을 포함할 수 있고, 이들은 개별적으로 또는 조합되어 사용될 수 있다.
한 구체예에서, 카본 블랙, 티타늄 블랙 또는 이들의 조합을 포함하여 증가된 차광률(shading rate)을 가지는 검정 폴리이미드 필름이 형성될 수 있다. 변형예에서, 약 0.1㎛ 내지 약 1.5㎛의 평균 입자 크기를 가지는 카본 블랙 안료가 또한 사용될 수 있다.
10㎛를 초과하는 평균 입자 크기를 가지거나 10wt%를 초과하는 양의 폴리이미드 분말 소광제를 포함하여 검정 폴리이미드 필름이 형성되는 경우, 검정 색상의 심도가 감소될 수 있고 및/또는 필름이 백색 반점의 존재로 인해 하얗게 될 수 있음이 관찰될 수 있다. 더욱이, 필름의 검정 색상은 대량 생산시 불안정할 수 있어, 균질하지 않은 색상을 가지는 필름을 도출한다. 상기 문제를 완화하기 위한 시도에 있어서, 한 구체예의 약 50 이하의 60°광택값을 가지는 검정 폴리이미드 필름은 약 80wt% 내지 약 93wt%의 폴리이미드계 중합체, 약 2wt% 내지 약 10wt%의 검정 안료, 및 약 5wt% 내지 약 10wt%의 약 2㎛ 내지 약 10㎛의 평균 입자 크기를 갖는 폴리이미드 분말을 포함할 수 있다.
폴리이미드 필름은 디아민 및 이무수물을 포함하는 단량체의 축합중합에 의해 수득될 수 있다. 디아민 대 이무수물의 몰비는 실질적으로 1:1와 일치하며, 예를 들면, 0.90:1.10 또는 0.98:1.02이다.
디아민 및 이무수물 성분은 먼저 용매의 존재에서 반응하여 폴리아믹산 용액을 얻을 수 있다. 용매는 비교적 낮은 비등점(boiling point)(예를 들면, 약 225℃ 미만)을 가지는 비-양성자성 극성 용매일 수 있고, 따라서 비교적 낮은 온도에서 제거될 수 있다. 적절한 용매는 제한 없이, 디메틸아세트아미드(DMAC), N,N'-디메틸-포름아미드(DMF) 등을 포함할 수 있다.
폴리이미드 분말 소광제, 탈수제 및 촉매는 이후 폴리아믹산 용액에 포함될 수 있고, 상기 용액을 교반하여 균질한 전구 용액을 수득할 수 있다. 탈수제의 예는 제한 없이, 지방족 산 무수물(가령 아세트산 무수물 및 프로피온산 무수물) 및 방향족 산 무수물(가령 벤조산 무수물 및 프탈산 무수물)을 포함할 수 있고, 이들은 개별적으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 한 구체예에서, 바람직한 탈수제는 아세트산 무수물일 수 있고, 양은 폴리아믹산의 당량(equivalent)당 약 2 내지 3 몰일 수 있다.
촉매의 예는 제한 없이, 헤테로시클릭 삼차 아민(가령 피콜린, 피리딘, 루티딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 신놀린, 프탈라진, 퀴나졸린, 이미다졸, N-메틸-2-피롤리돈, N-에틸-2-피롤리돈, N-메틸 피페리딘, N-에틸 피페리딘 등), 지방족 삼차 아민(가령 트리에틸아민(TEA), 트리프로필아민, 트리부틸아민, 트리에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, 트리에틸렌디아민, 및 N,N-디이소프로필에틸아민(DIPEA)), 및 방향족 삼차 아민(가령 디메틸아닐린)을 포함할 수 있고, 이들은 개별적으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 한 구체예에서, 바람직한 촉매는 피콜린(가령 α-피콜린, β-피콜린 또는 γ-피콜린)이다. 폴리아믹산-탈수제-촉매의 몰비는 약 1:2:1일 수 있고, 즉, 1 몰의 폴리아믹산에 대해 약 2 몰의 탈수제 및 약 1 몰의 촉매가 사용된다. 필요한 경우, 카본 블랙과 같은 색상 안료가 상기 언급된 단계 중 어느 하나에서 부가될 수 있다. 안료는 축합중합의 초기에 디아민 및 이무수물 성분과 혼합되거나, 소광제, 탈수제 또는 촉매가 포함된 후에 부가될 수 있다.
바람직한 특성을 폴리이미드 필름에 부여하기 위해 다른 첨가제가 또한 폴리아믹산을 함유하는 용액에 포함될 수 있다. 예를 들면, 적절한 첨가제는 제한 없이, 가공보조제, 항산화제, 광안정화제, 난연성 첨가제, 대전방지제, 열안정화제, 자외선 흡수제 및 보강제를 포함할 수 있고, 이들은 개별적으로 또는 조합되어 사용될 수 있다.
전구 용액의 층은 이후 유리 또는 스테인레스 평판 지지체 상에 코팅될 수 있다. 코팅된 층은 구워져서 저-광택 폴리이미드 필름을 형성할 수 있고, 이는 이후에 유리 평판 지지체로부터 떼어질 수 있다. 굽기 위한 적절한 온도 범위는 약 90℃ 내지 약 350℃이다. 형성된 폴리이미드 필름은 약 3㎛ 내지 약 150㎛, 예를 들면 약 3㎛ 내지 75㎛, 가령 약 5㎛ 내지 약 50㎛의 두께를 가질 수 있다.
폴리이미드 분말 소광제는 디아민 단량체 및 이무수물 단량체의 축합중합에 의해 수득될 수 있다. 안정하고 바람직한 평균 입자 지름을 얻기 위해, 디아민 대 이무수물의 몰비는 약 1:0.950 내지 1:0.995일 수 있다.
상기 몰비를 갖는 디아민 및 이무수물(가령 4,4'-ODA 및 PMDA) 성분은 용매 내에서 균질하게 혼합되어 반응 용액을 형성할 수 있다. 적절한 용매는 DMAC, DMF 등을 포함할 수 있다. 디아민 및 이무수물을 함유하는 단량체의 총량은 반응 용액의 총 중량의 약 2wt% 내지 약 20wt%일 수 있다. 한 구체예에서, 단량체의 중량비는 반응 용액의 총 중량의 약 5wt% 내지 약 15wt%일 수 있다.
이후 탈수제 및 촉매가 반응 용액에 포함될 수 있고, 이들을 교반하여 반응 혼합물을 수득한다. 폴리이미드 분말을 제조하기 위한 탈수제 및 촉매는 폴리이미드 필름을 제조하기 위해 사용된 것들과 유사할 수 있다.
반응 혼합물을 가열하여 소광제를 형성하는 폴리이미드의 침전물을 수득할 수 있다. 이후 폴리이미드의 침전물을 세정하고, 여과하고 건조할 수 있다.
폴리이미드 분말 소광제의 우수한 내열성으로 인해, 폴리이미드 분말 소광제는 250℃ 내지 500℃의 온도 범위하에서의 화학적 전환 동안 안정한 특성을 유지할 수 있다. 그 결과, 폴리이미드 필름의 제조 도중에 색상 반점에 의해 유발되는, 균일하지 않은 색상 결함이 방지될 수 있다. 무기 소광제와 비교하여, 폴리이미드 분말 소광제는 더 나은 색상 발현, 및 필름의 유전 상수의 감소에 의한 더 높은 절연 특성을 제공할 수 있고, 이는 상기 소광제를 높은 절연 요구조건을 가지는 적용 분야를 위해 특히 적절하도록 만든다.
폴리이미드 분말 소광제 및 저-광택 필름을 만들기 위한 실시예가 아래에 기술된다.
실시예
폴리이미드 분말의 제조
입자 크기는 소광제로서 적용된 폴리이미드 분말의 소거 효과를 결정할 수 있다. 종래의 방법으로 제조된 폴리이미드 분말은 입자 크기의 광범위한 분포로 인해 효과적인 소광제로서 사용될 수 없다. 본 명세서에 기술된 제조 과정의 일부 구체예는 폴리이미드 분말의 평균 입자 크기를 정확하게 통제하기 위해 특정한 몰비의 단량체 및 고체 함량을 적용할 수 있다.
실시예 1-1
3-목(three-necked) 플라스크에 약 570g의 DMAC를 용매로서 부가할 수 있다. 이후, 약 14.35g의 4,4'-ODA 및 약 14.86g의 PMDA를 DMAC 용매에 포함시키고 교반하여 반응 용액에 완전히 용해시킬 수 있다. 4,4'-ODA 및 PMDA의 몰비는 약 1:0.950일 수 있고, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 5wt%일 수 있다. 이후 약 3.17g의 3-피콜린을 반응 용액에 부가할 수 있고, 이를 연속적으로 교반하고 약 170℃에서 18 시간 동안 가열하여 폴리이미드의 침전물을 형성한다. 침전물을 물 및 에탄올로 세정하고, 진공 여과를 거치고, 이후 굽기 오븐에서 약 160℃에서 1 시간 동안 가열하여 폴리이미드 분말을 수득할 수 있다.
실시예 1-2
적용된 양이 약 540g의 DMAC, 약 28.70g의 4,4'-ODA, 약 29.72g의 PMDA, 및 약 6.34g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1-1에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 10wt%일 수 있다.
실시예 1-3
적용된 양이 약 510g의 DMAC, 약 43.05g의 4,4'-ODA, 약 44.58g의 PMDA, 및 약 9.51g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1-1에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 15wt%일 수 있다.
실시예 1-4
적용된 양이 약 15.41g의 PMDA, 및 약 3.29g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1-1에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 4,4'-ODA 대 PMDA의 몰비는 약 1:0.985일 수 있고, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 5wt%일 수 있다.
실시예 1-5
적용된 양이 약 540g의 DMAC, 약 28.70g의 4,4'-ODA, 약 30.81g의 PMDA, 및 약 6.57g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1-4에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 10wt%일 수 있다.
실시예 1-6
적용된 양이 약 510g의 DMAC, 약 43.05g의 4,4'-ODA, 약 46.22g의 PMDA, 및 약 9.86g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1-4에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 15wt%일 수 있다.
실시예 1-7
적용된 양이 약 15.57g의 PMDA, 및 약 3.32g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1-1에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 4,4'-ODA 대 PMDA의 몰비는 약 1:0.995일 수 있고, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 5wt%일 수 있다.
실시예 1-8
적용된 양이 약 540g의 DMAC, 약 28.70g의 4,4'-ODA, 약 31.14g의 PMDA, 및 약 6.64g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1-7에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 10wt%일 수 있다.
실시예 1-9
적용된 양이 약 510g의 DMAC, 약 43.05g의 4,4'-ODA, 약 46.70g의 PMDA, 및 약 9.96g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1-7에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 15wt%일 수 있다.
비교예 1-1
적용된 양이 약 570g의 DMAC, 약 14.35g의 4,4'-ODA, 약 14.08g의 PMDA, 및 약 6.01g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 비교예 1-1에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 4,4'-ODA 대 PMDA의 몰비는 약 1:0.900일 수 있고, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 5wt%일 수 있다.
비교예 1-2
적용된 양이 약 510g의 DMAC, 약 43.05g의 4,4'-ODA, 약 42.23g의 PMDA, 및 약 18.02g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1-1에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 15wt%일 수 있다.
비교예 1-3
적용된 양이 약 576g의 DMAC, 약 11.48g의 4,4'-ODA, 약 11.89g의 PMDA, 및 약 5.07g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1-1에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 4,4'-ODA 대 PMDA의 몰비는 약 1:0.950일 수 있고, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 4wt%일 수 있다.
비교예 1-4
적용된 양이 약 504g의 DMAC, 약 45.93g의 4,4'-ODA, 약 47.56g의 PMDA, 및 약 20.29g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 비교예 1-3에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 16wt%일 수 있다.
비교예 1-5
적용된 양이 약 576g의 DMAC, 약 11.48g의 4,4'-ODA, 약 12.45g의 PMDA, 및 약 5.31g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1-1에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 4,4'-ODA 대 PMDA의 몰비는 약 1:0.995일 수 있고, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 4wt%일 수 있다.
비교예 1-6
적용된 양이 약 504g의 DMAC, 약 45.93g의 4,4'-ODA, 약 49.81g의 PMDA, 및 약 21.25g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 비교예 1-5에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 16wt%일 수 있다.
비교예 1-7
적용된 양이 약 570g의 DMAC, 약 14.35g의 4,4'-ODA, 약 15.65g의 PMDA, 및 약 6.67g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1-1에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 4,4'-ODA 대 PMDA의 몰비는 약 1:1일 수 있고, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 5wt%일 수 있다.
비교예 1-8
적용된 양이 약 510g의 DMAC, 약 43.05g의 4,4'-ODA, 약 46.95g의 PMDA, 및 약 20.02g의 3-피콜린을 포함하는 것을 제외하고는 비교예 1-7에서와 같은 방법으로 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 따라서, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 중량의 약 15wt%일 수 있다. 반응 용액을 연속적으로 교반하고 약 170℃에서 18 시간 동안 가열할 수 있지만, 폴리이미드의 침전물이 형성되지 않는다. 달리 말하면, 어떠한 폴리이미드 분말도 형성될 수 없다.
폴리이미드 분말의 검사
상기 실시예 및 비교예에서 수득된 폴리이미드 분말을 입자 크기의 분포를 측정하기 위해 검사할 수 있다.
입도분석기(Horiba, Instruments사에서 판매하는 Horiba LA-950)를 사용하여 입자 크기를 측정할 수 있다. 폴리이미드 분말을 유동성 담체인 DMAC에 분산시키고, 그라인더를 통해 분산시킬 수 있다. 폴리이미드 분말로부터 측정된 입자 크기는 SEM을 통해 확인할 수 있다. 결과가 하기 표 1에 나타난다.
[표 1]
표 1에서, "고체 함량"은 반응 용액 내 단량체의 중량 백분율을 의미하고; "D50"은 중간 지름이고, 즉, 이것은 누적 분포 백분율이 50%일 때의 입자 크기이고(값 D50보다 더 큰 크기를 갖는 50% 및 값 D50보다 더 작은 50%의 입자가 존재함); "D90"은 누적 분포 백분율이 90%일 때의 입자 크기이며(값 D90보다 더 큰 크기를 갖는 90%의 입자가 존재함), 이는 분말의 더 큰 입자를 나타내기 위한 입자 크기 지수로서 사용되고; "유효 입자 크기(S)"는 S=B/(A+B+C)×100%로 정의되며, 여기서 A는 폴리이미드 분말 내에서 2㎛보다 작은 크기를 갖는 입자의 양(amount)%이고, B는 폴리이미드 분말 내에서 2-10㎛의 지름을 갖는 입자의 양%이고, C는 폴리이미드 분말 내에서 10㎛보다 큰 크기를 갖는 입자의 양%이다.
도 1은 폴리이미드 분말 내 입자 크기의 분포를 도시하는 그래프이다.
도 1 및 표 1에 대하여, 4,4'-ODA 대 PMDA의 몰비가 약 0.95 내지 약 0.995이고 단량체 고체 함량이 반응 용액의 약 5wt% 내지 약 15wt%의 중량비를 가지는 실시예 1-1 내지 1-9에서, 폴리이미드 분말의 값 D50은 약 2.7㎛ 내지 약 4.9㎛이고, 값 D90은 약 5.9㎛ 내지 약 7.3㎛이며, 유효 입자 크기(S)는 70%보다 높다.
대조적으로, 몰비가 0.95보다 낮거나 0.995보다 높고 고체 함량이 5wt% 또는 15wt%인 비교예 1-1, 1-2, 1-7 및 1-8에 있어서, 유효 입자 크기(S)는 70%에 도달할 수 없거나, 심지어 어떠한 입자도 형성될 수 없다. 게다가, 몰비는 0.95-0.995의 범위 이내이고 고체 함량은 5wt%보다 낮거나 15wt%를 초과하는 비교예 1-3 내지 1-6에서, 유효 입자 크기(S)는 역시 70%에 도달할 수 없다.
따라서, 디아민 대 이무수물의 몰비를 약 1:0.95 내지 약 1:0.995로, 고체 함량을 약 5wt% 내지 약 15wt%로 통제하는 것은 70%만큼 높거나 심지어 그 이상인 유효 입자 크기(S)를 수득하도록 허용할 수 있다.
검정 폴리이미드 필름의 제조
단계 1. 폴리이미드 분말의 제조
약 14.35g의 4,4'-ODA, 약 14.86g의 PMDA, 및 약 570g의 DMAC를 3-목 플라스크에 혼합하여 반응 용액을 수득할 수 있다. 4,4'-ODA 대 PMDA의 몰비는 약 1:0.950이고, 단량체의 총 중량비는 반응 용액의 약 5wt%일 수 있다. 이후 약 3.35g의 3-피콜린을 반응 용액에 부가할 수 있고, 이를 연속적으로 교반하고 170℃의 온도에서 18 시간 동안 가열하여 폴리이미드의 침전물을 형성한다. 침전물을 물 및 에탄올로 세정하고, 진공 여과를 거치고, 160℃의 온도에서 1 시간 동안 가열할 수 있고, 이를 통해 약 26.7g의 폴리이미드 분말을 수득할 수 있다.
단계 2. 카본 블랙 슬러리의 제조
약 500g의 카본 블랙(CABOT Company사에서 판매하는 Regal-R400) 및 약 4,000g의 DMAC를 혼합하고 15 분 동안 교반할 수 있다. 이후 혼합물을 그라인더를 통해 가공하여 카본 블랙 슬러리를 수득할 수 있다.
단계 3. 검정 폴리아믹산(PAA) 용액의 제조
약 45g의 카본 블랙 슬러리, 18wt%의 고체 함량을 가지고 약 150,000cps의 점도를 갖는 4,4'-ODA, 파라-페닐렌디아민(p-PDA) 및 PMDA의 중합으로 형성된 약 833g의 폴리아믹산 용액, 및 용매로서 약 122g의 DMAC를 균질하게 혼합하여 약 1,000g의 중량을 가지고 약 15.49wt%과 일치하는 고체 함량을 갖는 검정 PAA 용액을 수득할 수 있다.
단계 4. 검정 폴리이미드 필름의 제조
실시예 3-1
단계 1에서 수득한 약 0.37g의 폴리이미드 분말(약 2.1㎛와 동일한 입자 크기), 단계 3에서 수득한 약 49.83g의 검정 PAA 용액, 및 약 15.2g의 DMAC을 플라스크에 부가하고 1~2 시간 동안 교반하여 저-광택 검정 PAA 용액을 수득할 수 있다. 상기 저-광택 검정 PAA 용액을 유리 평판 지지체 상에 코팅하고 오븐에서 구울 수 있다. 굽기 조건은 대부분의 용매를 제거하기 위해 90℃의 온도에서 30 분 동안으로 설정하고, 이후 저-광택 검정 폴리이미드 필름을 형성하기 위해 170℃-350℃에서 4 시간 동안으로 설정할 수 있다. 유리 평판 지지체로부터 떼어낸 필름은 약 2.1㎛와 동일한 평균 입자 크기를 가지는 5wt%의 폴리이미드 분말을 함유할 수 있다.
실시예 3-2
단량체 4,4'-ODA 및 PMDA의 고체 함량이 약 15wt%이고, 폴리이미드 분말의 평균 입자 크기가 약 5.5㎛인 것을 제외하고 실시예 3-1에서와 같은 방법으로 필름을 제조한다.
실시예 3-3
단량체 4,4'-ODA 및 PMDA의 고체 함량이 약 15wt%이고, 4,4'-ODA 및 PMDA의 몰비가 약 1:0.995이고, 폴리이미드 분말의 평균 입자 크기가 약 8.6㎛인 것을 제외하고 실시예 3-1에서와 같은 방법으로 필름을 제조할 수 있다.
실시예 3-4
폴리이미드 분말의 첨가량이 약 0.78g인 것을 제외하고 실시예 3-1에서와 같은 방법으로 필름을 제조할 수 있다. 따라서, 저-광택 검정 폴리이미드 필름은 약 2.1㎛와 동일한 평균 입자 크기를 가지는 약 10wt%의 폴리이미드 분말을 함유할 수 있다.
실시예 3-5
폴리이미드 분말의 첨가량이 약 0.78g인 것을 제외하고 실시예 3-2에서와 같은 방법으로 필름을 제조할 수 있다. 폴리이미드 분말은 약 5.5㎛와 동일한 평균 입자 크기를 갖는다.
실시예 3-6
폴리이미드 분말의 첨가량이 약 0.78g인 것을 제외하고 실시예 3-3에서와 같은 방법으로 필름을 제조할 수 있다. 폴리이미드 분말은 약 8.6㎛와 동일한 평균 입자 크기를 갖는다.
비교예 3-1
약 2.1㎛의 입자 크기를 갖는 폴리이미드 분말의 첨가량이 약 0.008g인 것을 제외하고 실시예 3-1에서와 같은 방법으로 필름을 제조할 수 있다. 따라서, 저-광택 검정 폴리이미드 필름은 약 1wt%의 폴리이미드 분말을 함유한다.
비교예 3-2
단량체 4,4'-ODA 및 PMDA의 고체 함량이 약 15wt%이고, 폴리이미드 분말의 평균 입자 크기가 약 5.5㎛인 것을 제외하고 비교예 3-1에서와 같은 방법으로 필름을 제조할 수 있다.
비교예 3-3
단량체 4,4'-ODA 및 PMDA의 고체 함량이 약 15wt%이고, 4,4'-ODA 및 PMDA의 몰비가 약 1:0.995이고, 폴리이미드 분말의 평균 입자 크기가 약 8.6㎛인 것을 제외하고 비교예 3-1에서와 같은 방법으로 필름을 제조할 수 있다.
비교예 3-4
어떠한 폴리이미드 분말도 부가되지 않는 것을 제외하고 실시예 3-1에서와 같은 방법으로 필름을 제조할 수 있다.
비교예 3-5
어떠한 폴리이미드 분말도 부가되지 않고, 소광제로서 약 5.2㎛의 입자 크기를 갖는 약 0.37g의 SiO2 분말(GRACE Company사에서 제품명 "P405"로 판매)이 사용된 것을 제외하고 실시예 3-7에서와 같은 방법으로 필름을 제조할 수 있다.
비교예 3-6
필름은 어떠한 폴리이미드 분말도 부가되지 않고, 소광제로서 약 5.4㎛의 입자 크기를 갖는 약 0.37g의 Al2O3 분말(Denka Company사에서 제품명 "ASFP-20"으로 판매)이 사용된 것을 제외하고 실시예 3-7에서와 같은 방법으로 제조할 수 있다.
검정 폴리이미드 필름의 광학 특성의 검사
상기 언급된 실시예 및 비교예에 따라 제조된 검정 폴리이미드 필름의 60°광택값 및 총 투명도를 측정할 수 있고, 상기의 결과가 표 2에 나타난다.
[표 2]
검정 폴리이미드 필름의 광학 특성
명칭 NIPPON DEMSHOKU PG-1M으로 판매되는 광택계(gloss meter)를 60°광택값을 측정하기 위해 사용할 수 있고, 광택값은 3 내지 6개 측정치의 평균으로서 얻어질 수 있다. 명칭 NIPPON DEMSHOKU NDH 2000으로 판매되는 탁도계(haze meter)를총 투명도를 측정하기 위해 사용할 수 있고, 투명도는 3 내지 6개 측정치의 평균으로서 얻어질 수 있다.
표 2에 나타난 바와 같이, 소광제의 부가 없이 형성된 검정 폴리이미드 필름(예컨대, 비교예 3-4)과 비교하여, 폴리이미드 분말 소광제를 포함하는 저-광택 검정 폴리이미드 필름은 더 낮은 60°광택값을 가질 수 있고, 높은 차광률(즉, 총 투명도의 0.1%보다 더 낮음)을 나타낼 수 있다. 특히, 실시예 3-1 내지 3-6에서 나타난 바와 같이, 60°광택값은 5wt% 이상의 폴리이미드 분말이 포함된 경우 50 미만으로 감소될 수 있다. 60°광택값은 더 많은 폴리이미드 분말이 부가될수록 감소될 수 있다. 비교예 3-5 및 3-6에서 사용된 종래의 소광제와 비교하여, 소광제로서 폴리이미드 분말의 사용은 동일하거나 훨씬 나은 소거 효과를 얻을 수 있다.
폴리이미드 분말의 첨가량이 5wt% 보다 적은 경우(이는 비교예 1-3의 경우에 해당), 필름의 60°광택값은 폴리이미드 분말의 평균 입자 크기가 2㎛ 내지 10㎛인 경우에도 역시 100보다 높을 수 있다. 더욱이, 폴리이미드 분말의 양이 5wt%보다 적은 경우, 필름의 60°광택값은 또한 평균 입자 크기가 10㎛보다 더 큼에도 불구하고 100보다 높을 수 있다(표에 나타나지 않음).
매우 작은 입자 크기(예컨대, 0.5㎛ 미만)를 갖는 폴리이미드 분말의 이용은 필름의 표면 거칠기를 감소시킬 수 있고, 이는 입사광의 불충분한 산란을 야기할 수 있다. 바람직한 60°광택값을 얻기 위해 더 많은 양의 폴리이미드 분말을 사용했을 경우, 분말 입자의 분산이 감소될 수 있고 및/또는 심지어 필름의 특성에 영향을 줄 수 있다.
그와 반대로, 매우 큰 입자 크기를 갖는 폴리이미드 분말은 특히 더 얇은 필름(예컨대, 두께가 80㎛ 미만)에서 더 거친 필름 표면을 생성할 수 있고, 이는 표면 균등성에 영향을 줄 수 있다. 더욱이, 더 큰 입자의 폴리이미드 분말은 쉽게 떨어질 수 있고 이후의 가공에 악영향을 끼칠 수 있다.
저광택
폴리이미드 필름의 제조
실시예 5-1
약 6.1g의 폴리이미드 분말(입자 크기 약 5㎛) 및 약 160.6g의 DMAC를 플라스크에 혼합할 수 있다. 이후 약 18wt%과 동일한 고체 함량의 약 333.3g의 PAA 용액(약 150,000cps의 점도를 가지며 4,4'-ODA, p-PDA 및 PMDA로부터 중합됨)을 부가하고, 500g의 총 중량을 가지고 약 13.2wt%와 동일한 단량체의 고체 함량을 갖는 PAA 용액이 수득될 수 있을 때까지 연속적으로 교반할 수 있다. 이후 약 60g의 PAA 용액을 유리 평판 지지체 상에 날(blade)을 이용하여 코팅하고 오븐에서 구울 수 있다. 굽기 조건은 대부분의 용매를 제거하기 위해 약 90℃의 온도에서 30 분 동안, 이후 170℃-350℃에서 4 시간 동안 가열하여 약 10wt%의 폴리이미드 분말을 함유하는 저-광택 폴리이미드 필름을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
비교예 5-1
어떠한 폴리이미드 분말도 부가되지 않고, 소광제로서 약 5.4㎛의 입자 크기를 갖는 약 10wt%의 Al2O3 분말(Denka Company사에서 제품명 "ASFP-20"으로 판매)이 포함된 것을 제외하고 실시예 5-1에서와 같은 방법으로 필름을 제조할 수 있다.
비교예 5-2
어떠한 폴리이미드 분말도 부가되지 않고, 소광제로서 약 5.2㎛의 입자 크기를 갖는 약 10wt%의 SiO2 분말(GRACE Company사에서 제품명 "P405"로 판매)이 포함된 것을 제외하고 실시예 5-1에서와 같은 방법으로 필름을 제조할 수 있다.
비교예 5-3
어떠한 폴리이미드 분말도 부가되지 않고, 소광제로서 약 5㎛의 입자 크기를 갖는 약 10wt%의 TiO2 분말(Sigma Aldrich Company사에서 판매)이 포함된 것을 제외하고 실시예 5-1에서와 같은 방법으로 필름을 제조할 수 있다.
폴리이미드 필름의 유전 상수의 측정
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 폴리이미드 필름의 유전 상수를 측정하기 위해 ASTM D150-95 표준 검사를 사용할 수 있다. 각 필름의 유전 상수를 측정하기 위해 임피던스 분석기(Impedance analyzer) 애질런트(Agilent) 4294A(클립 유형 16034G)를 사용할 수 있고, 유전 상수는 3개 측정치의 평균일 수 있다. 결과가 표 3에 나타난다.
[표 3]
저광택을 갖는 폴리이미드 필름의 유전 상수의 검사 결과
표 3에 나타난 바와 같이, 종래의 무기 소광제와 비교하여, 적절한 양의 폴리이미드 분말을 포함하는 것은 더 낮은 유전 상수 및 더 나은 절연 특성을 가지는 필름의 형성을 허용할 수 있고, 이는 상기 필름을 높은 절연 요구조건을 갖는 적용 분야를 위해 특히 적절하도록 만든다.
본 명세서에 기술된 구체예 및 실시예는 향상된 소거 효과, 높은 절연성 및 우수한 내열성을 가진 폴리이미드 분말을 제조할 수 있다. 폴리이미드 분말은 카본 블랙 안료와 함께(예컨대, 약 2-10wt%의 양으로) 사용되어 높은 차광 특성, 낮은 광택, 향상된 절연성 및 내열성을 갖는 검정 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다.
폴리이미드 필름을 위한 적용 분야의 예는 제한 없이, 연성 인쇄 기판(flexible printed board, FPC), 경성 인쇄 기판, 경연성 인쇄 기판, LCD, LED, 광전지, TFT-LCD, OLED, 무선통신장비, 디지털 카메라, 랩톱, e-book, 태블릿 PC 등을 포함할 수 있다.
필름, 폴리이미드 분말 소광제 및 관련된 제조 방법의 실현이 특정 구체예의 문맥에서 기술되어 있다. 이들 구체예는 예시적인 것이며 제한하는 것으로 이해되지 않는다. 다양한 변화, 변형, 부가, 및 개선이 가능하다. 이들 및 다른 변화, 변형, 부가, 및 개선은 이어지는 청구 범위에 명시된 본 발명의 범위에 속할 수 있다.
Claims (23)
- 다음을 포함하는 폴리이미드 필름:
상기 필름의 주요 분자 구조를 형성하고, 디아민을 동일한 몰비의 이무수물(dianhydride) 성분과 반응시켜 수득되는 폴리이미드계 중합체; 및
상기 필름에 분포된 5 내지 10wt%의 폴리이미드 분말;
여기서 상기 폴리이미드 분말은 상기 디아민을 상기 이무수물과 1:0.950 내지 1:0.995의 몰비로 반응시켜 수득되고, 상기 디아민과 상기 이무수물의 총량은 반응 용액의 총 중량의 5wt% 내지 15wt%이고, 상기 폴리이미드 분말은 70%보다 높은 유효 입자 크기(S)가 2㎛ 내지 10㎛이고, 여기서 "유효 입자 크기(S)"는 S=B/(A+B+C)×100%로 정의되며, 여기서 A는 폴리이미드 분말 내에서 2㎛보다 작은 크기를 갖는 입자의 부피%이고, B는 폴리이미드 분말 내에서 2-10㎛의 지름을 갖는 입자의 부피%이고, C는 폴리이미드 분말 내에서 10㎛보다 큰 크기를 갖는 입자의 부피%이고;
상기 필름은 50 이하의 60°광택값을 가짐. - 제1항에 있어서, 색상 안료를 추가로 포함하는 폴리이미드 필름.
- 제2항에 있어서, 색상 안료는 필름 중량의 2 내지 10 wt%의 중량비를 가지는 폴리이미드 필름.
- 제2항에 있어서, 색상 안료는 카본 블랙(carbon black)인 폴리이미드 필름.
- 제1항에 있어서, 폴리이미드 분말은 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-ODA)을 피로멜리트산 이무수물(PMDA)과 반응시켜 수득되는 폴리이미드 필름.
- 삭제
- 삭제
- 다음을 포함하는, 폴리이미드 필름을 제조하기 위한 방법:
디아민을 이무수물(dianhydride) 성분과 1:0.950 내지 1:0.995의 몰비로 반응시켜 폴리이미드 분말을 제조하는 단계; 여기서 상기 디아민과 상기 이무수물의 총량은 반응 용액의 총 중량의 5wt% 내지 15wt%이고, 상기 폴리이미드 분말은 70%보다 높은 유효 입자 크기(S)가 2㎛ 내지 10㎛이고, 여기서 "유효 입자 크기(S)"는 S=B/(A+B+C)×100%로 정의되며, 여기서 A는 폴리이미드 분말 내에서 2㎛보다 작은 크기를 갖는 입자의 부피%이고, B는 폴리이미드 분말 내에서 2-10㎛의 지름을 갖는 입자의 부피%이고, C는 폴리이미드 분말 내에서 10㎛보다 큰 크기를 갖는 입자의 부피%이고;
디아민 및 이무수물을 포함하는 단량체의 축합중합을 수행하여 폴리아믹산을 함유하는 용액을 수득하는 단계;
상기 폴리이미드 분말을 상기 용액에 부가하는 단계;
탈수제 및 촉매를 상기 용액에 부가하여 전구 용액을 수득하는 단계;
전구 용액의 층을 지지체 상에 코팅하는 단계; 및
코팅된 층을 구워서 폴리이미드 필름을 형성하는 단계;
여기서 상기 폴리이미드 분말은 상기 폴리이미드 필름 내에 분포되고, 상기 필름은 50 이하의 60°광택값을 가짐. - 제8항에 있어서, 폴리이미드 분말은 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-ODA)을 피로멜리트산 이무수물(PMDA)과 반응시켜 수득되는 방법.
- 삭제
- 제8항에 있어서, 폴리이미드 분말은 상기 필름 중량의 5 내지 10 wt%의 중량비를 가지는 방법.
- 제8항에 있어서, 지지체 상에 전구 용액의 층을 코팅하기 전에 폴리아믹산을 함유하는 용액에 색상 안료를 부가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 다음을 포함하는 폴리이미드 필름:
상기 필름의 주요 분자 구조를 형성하는 폴리이미드계 중합체; 및
상기 필름에 분포된 폴리이미드 분말;
여기서 상기 폴리이미드 분말은 디아민을 이무수물과 1:0.950 내지 1:0.995의 몰비로 반응시켜 수득되고, 상기 디아민과 상기 이무수물의 총량은 반응 용액의 총 중량의 5wt% 내지 15wt%이고, 상기 폴리이미드 분말은 70%보다 높은 유효 입자 크기(S)가 2㎛ 내지 10㎛이고, 여기서 "유효 입자 크기(S)"는 S=B/(A+B+C)×100%로 정의되며, 여기서 A는 폴리이미드 분말 내에서 2㎛보다 작은 크기를 갖는 입자의 부피%이고, B는 폴리이미드 분말 내에서 2-10㎛의 지름을 갖는 입자의 부피%이고, C는 폴리이미드 분말 내에서 10㎛보다 큰 크기를 갖는 입자의 부피%임. - 제18항에 있어서, 폴리이미드 분말은 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-ODA)을 피로멜리트산 이무수물(PMDA)과 반응시켜 수득되는 폴리이미드 필름.
- 제18항에 있어서, 상기 필름은 50 이하의 60°광택값을 가지는 폴리이미드 필름.
- 제18항에 있어서, 색상 안료를 추가로 포함하는 폴리이미드 필름.
- 제21항에 있어서, 색상 안료는 필름 중량의 2 내지 10 wt%의 중량비를 가지는 폴리이미드 필름.
- 제21항에 있어서, 색상 안료는 카본 블랙(carbon black)인 폴리이미드 필름.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW100146877A TWI481646B (zh) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | 由聚醯亞胺粉體構成之消光劑、含有該消光劑之聚醯亞胺膜、及其製造方法 |
TW100146877 | 2011-12-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130069336A KR20130069336A (ko) | 2013-06-26 |
KR101470079B1 true KR101470079B1 (ko) | 2014-12-05 |
Family
ID=48583669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120098164A KR101470079B1 (ko) | 2011-12-16 | 2012-09-05 | 폴리이미드 분말로 이루어진 소광제, 상기 소광제를 포함하는 폴리이미드 필름, 및 이들의 제조 방법 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130158195A1 (ko) |
KR (1) | KR101470079B1 (ko) |
CN (1) | CN103160123B (ko) |
TW (1) | TWI481646B (ko) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017159914A1 (ko) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 국도화학 주식회사 | 저광택 블랙 폴리이미드 전사 필름 및 그 제조방법 |
WO2022245105A1 (ko) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 | 피아이첨단소재 주식회사 | 블랙 바나쉬 및 이를 포함하는 필름 |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11203192B2 (en) | 2009-08-03 | 2021-12-21 | E I Du Pont De Nemours And Company | Matte finish polyimide films and methods relating thereto |
US9631054B2 (en) * | 2010-07-23 | 2017-04-25 | E I Du Pont De Nemours And Company | Matte finish polyimide films and methods relating thereto |
US9926415B2 (en) * | 2010-08-05 | 2018-03-27 | E I Du Pont De Nemours And Company | Matte finish polyimide films and methods relating thereto |
US9267057B2 (en) * | 2011-12-16 | 2016-02-23 | Taimide Technology Incorporated | Polyimide film incorporating polyimide powder delustrant, and manufacture thereof |
TWI550000B (zh) * | 2013-07-11 | 2016-09-21 | 達邁科技股份有限公司 | 聚醯亞胺膜 |
TWI487745B (zh) * | 2013-08-27 | 2015-06-11 | Taimide Technology Inc | 呈色聚醯亞胺膜 |
TWI481649B (zh) * | 2013-09-09 | 2015-04-21 | Taimide Technology Inc | 黑色聚醯亞胺膜及其加工方法 |
TWI558556B (zh) * | 2013-10-22 | 2016-11-21 | 達邁科技股份有限公司 | 含有聚醯亞胺粉體消光劑之多層聚醯亞胺膜及其製造方法 |
CN103739205B (zh) * | 2013-11-08 | 2017-06-13 | 北京京东方光电科技有限公司 | 功能材料及其制备方法、显示结构形成材料、彩膜基板、显示装置 |
TWI504641B (zh) * | 2013-12-16 | 2015-10-21 | Taimide Technology Inc | 白色聚醯亞胺膜 |
CN103788371B (zh) * | 2014-01-28 | 2016-08-24 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 含噻唑环二胺化合物在制备太阳能吸热涂料中的应用 |
US9796928B2 (en) | 2014-07-29 | 2017-10-24 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Functional material, its preparation method, alignment material, and liquid crystal display substrate |
EP3176225B1 (en) | 2014-07-29 | 2020-02-19 | Boe Technology Group Co. Ltd. | Functional material, preparation method therefor, organic light-emitting diode display panel |
CN105733001B (zh) * | 2014-12-10 | 2019-01-01 | 天津市嘉诺缘电子科技有限公司 | 一种高性能黑色全亚光聚酰亚胺薄膜的制备方法 |
KR102003772B1 (ko) * | 2015-11-10 | 2019-07-25 | 주식회사 엘지화학 | 폴리이미드계 필름 형성용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 투명 폴리이미드계 필름 |
CN106380843A (zh) * | 2016-10-08 | 2017-02-08 | 扬中市橡胶塑料厂有限公司 | 一种耐高温聚酰亚胺复合材料 |
KR101908684B1 (ko) * | 2017-05-30 | 2018-10-16 | 에스케이씨코오롱피아이 주식회사 | 초박막 블랙 폴리이미드 필름 및 그 제조방법 |
KR102520356B1 (ko) * | 2017-09-26 | 2023-04-12 | 가와무라 산교 가부시키가이샤 | 폴리이미드 분체, 폴리이미드 바니시 및 폴리이미드 필름 |
CN108070102A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-25 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 一种多层低光泽黑色聚酰亚胺薄膜制备方法 |
CN107964109A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-04-27 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 一种消光黑色聚酰亚胺薄膜制备方法 |
CN108034062A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-15 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 一种黑色消光型聚酰亚胺薄膜制备方法 |
CN109233276B (zh) * | 2018-08-24 | 2021-03-16 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 聚酰亚胺消光粉及其制备方法、含有该消光粉的聚酰亚胺薄膜及其制备方法 |
TWI775421B (zh) * | 2021-05-05 | 2022-08-21 | 達邁科技股份有限公司 | 黑色消光之聚醯亞胺膜 |
KR102633563B1 (ko) * | 2021-05-17 | 2024-02-06 | 피아이첨단소재 주식회사 | 블랙 바나쉬 및 이를 포함하는 필름 |
WO2023055186A1 (ko) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 피아이첨단소재 주식회사 | 폴리이미드 분말 및 이의 제조방법 |
CN114410110A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-29 | 四川轻化工大学 | 一种碳化聚酰亚胺树脂粉末及其复合薄膜的制备方法 |
CN115332752B (zh) * | 2022-10-12 | 2023-04-07 | 四川德骏智造科技有限公司 | 一种微波传输线及其制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011017291A1 (en) * | 2009-08-03 | 2011-02-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Matte finish polyimide films and methods relating thereto |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06192446A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 易滑性ポリイミドフィルムの製造方法 |
US6777525B2 (en) * | 2001-07-03 | 2004-08-17 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Heat, moisture, and chemical resistant polyimide compositions and methods for making and using them |
KR101370197B1 (ko) * | 2008-12-30 | 2014-03-06 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 폴리이미드 필름 |
US8541107B2 (en) * | 2009-08-13 | 2013-09-24 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Pigmented polyimide films and methods relating thereto |
CN101703913B (zh) * | 2010-01-16 | 2011-10-05 | 太原理工大学 | 一种制备聚酰亚胺微球的方法 |
KR101328838B1 (ko) * | 2010-03-30 | 2013-11-13 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 폴리이미드 필름 |
TWI443016B (zh) * | 2011-09-09 | 2014-07-01 | Taimide Technology Inc | 聚醯亞胺多層膜及其製造方法 |
-
2011
- 2011-12-16 TW TW100146877A patent/TWI481646B/zh active
-
2012
- 2012-08-28 CN CN201210310734.0A patent/CN103160123B/zh active Active
- 2012-08-31 US US13/600,293 patent/US20130158195A1/en not_active Abandoned
- 2012-09-05 KR KR1020120098164A patent/KR101470079B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011017291A1 (en) * | 2009-08-03 | 2011-02-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Matte finish polyimide films and methods relating thereto |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017159914A1 (ko) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 국도화학 주식회사 | 저광택 블랙 폴리이미드 전사 필름 및 그 제조방법 |
KR101813263B1 (ko) | 2016-03-18 | 2018-01-30 | 국도화학 주식회사 | 저광택 블랙 폴리이미드 전사 필름 및 그 제조방법 |
WO2022245105A1 (ko) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 | 피아이첨단소재 주식회사 | 블랙 바나쉬 및 이를 포함하는 필름 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201321431A (zh) | 2013-06-01 |
CN103160123B (zh) | 2016-08-03 |
CN103160123A (zh) | 2013-06-19 |
KR20130069336A (ko) | 2013-06-26 |
US20130158195A1 (en) | 2013-06-20 |
TWI481646B (zh) | 2015-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101470079B1 (ko) | 폴리이미드 분말로 이루어진 소광제, 상기 소광제를 포함하는 폴리이미드 필름, 및 이들의 제조 방법 | |
KR101985032B1 (ko) | 폴리이미드 분말 소광제를 함유하는 폴리이미드 필름, 및 이의 제조 | |
KR101911116B1 (ko) | 유색의 폴리이미드 소광 분말을 함유하는 폴리이미드 필름 및 이의 제조 | |
TWI542610B (zh) | 聚醯胺酸、聚醯亞胺、聚醯胺酸溶液、聚醯亞胺溶液、由此等溶液所得之聚醯亞胺膜及聚醯亞胺膜之利用 | |
JP6669074B2 (ja) | ポリイミドフィルム、ポリイミド前駆体、及びポリイミド | |
JP6029258B2 (ja) | ポリイミドフィルムの製造方法 | |
EP2867276B1 (en) | Polyimide and polyimide film comprising the same | |
JP5639259B2 (ja) | ポリイミドフィルム | |
TWI468436B (zh) | 聚醯亞胺薄膜 | |
JP5903789B2 (ja) | 共重合ポリイミド前駆体及び共重合ポリイミド | |
US20110171445A1 (en) | Transparent electrode | |
JP2015527422A (ja) | ポリイミド樹脂及びこれから製造されたポリイミドフィルム | |
WO2016063988A1 (ja) | ポリイミド前駆体、ポリイミド、及びポリイミドフィルム | |
JP2021042382A (ja) | ポリイミドフィルム及び電子デバイス | |
JP2022008353A (ja) | 電子デバイスの製造方法 | |
JP6687442B2 (ja) | ポリアミド酸、ポリイミド、ポリアミド酸溶液、およびポリイミドの利用 | |
US9267057B2 (en) | Polyimide film incorporating polyimide powder delustrant, and manufacture thereof | |
TWI535759B (zh) | 由聚醯亞胺粉體構成之消光劑、含有該消光劑之聚醯亞胺膜、及其製造方法 | |
KR20200027360A (ko) | 폴리아믹산-이미드 조성물 및 이로부터 형성된 폴리이미드 필름 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170925 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181004 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190917 Year of fee payment: 6 |