KR101474319B1 - 잉크젯용 잉크 - Google Patents

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KR101474319B1
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    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds

Abstract

상온보존에서의 보존안정성이 양호하며, 1회의 젯팅으로 비교적 두꺼운 막(1㎛이상)을 형성할 수 있고, 폴리아미드산을 25중량% 이상의 고농도로 함유하는 잉크젯용 잉크가 요구되고 있다.
적어도 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)과, 디아민(a2)과, 식(1)로 나타내는 말단가교제(a3) 또는 식(2)로 나타내는 말단가교제(a4)를 반응시켜 얻어지는, 분자말단에 가교성기를 갖고, 중량평균분자량이 500~7,500인 폴리아미드산(A)을 포함하는 잉크젯용 잉크에 의한다.
Figure 112009076393854-pat00001
Figure 112009076393854-pat00002
(식 중, R1 및 R2는 독립하여 불포화탄화수소 구조를 갖는 탄소수 2~100의 유기기이다.)
잉크젯용 잉크, 폴리아미드산, 말단가교제

Description

잉크젯용 잉크{INK FOR INK JETTING}
본 발명은 잉크젯용 잉크에 관한 것으로, 예를 들어 전자부품 제작에 있어서 절연층막을 형성하기 위한 폴리아미드산 조성물, 그 조성물을 이용하여 형성되는 폴리이미드막 및 그 폴리이미드막을 형성한 필름기판, 그 필름기판을 갖는 전자부품에 관한 것이다.
폴리이미드는 내열성, 전기절연성이 우수하기 때문에 전자통신분야에서 널리 이용되고 있는 재료이다(예를 들어, 특허문헌 1~3 참조).
폴리이미드를 원하는 패턴막으로서 사용하는 경우, 종래에는 에칭이나 감광성 폴리이미드를 이용하여 패턴을 형성하는 것이 일반적이었으나, 포토레지스트, 현상액, 에칭액, 박리액 등의 다종 대량의 약액이 필요하며, 또한 복잡한 공정을 요하는 것이었다, 따라서 최근 잉크젯에 의해 원하는 패턴막을 형성하는 방법이 검토되고 있다.
잉크젯용 잉크는 여러가지가 제안되고 있으나(예를 들어, 특허문헌 4~5 참조), 잉크젯 잉크로서 토출ㆍ인쇄하기 위해서는 점도, 표면장력, 용제의 비점 등의 다양한 파라미터를 최적화하여 행해야 한다. 예를 들어, 점도에 관해서는 일반적으 로는 1~20mPaㆍs 정도의 저점도인 것이 요구되고, 특히 피에조방식의 잉크젯 인쇄의 경우는 압전소자의 토출압력이 작기 때문에 점도가 커지면 경우에 따라서는 토출이 불가능하게 된다. 표면장력에 대해서는 20~70mN/m의 범위, 바람직하게는 20~40mN/m의 범위로 조정해야 한다. 표면장력이 작으면 잉크는 프린터 헤드의 노즐로부터 나온 직후에 번져서 양호한 액적이 형성되지 않게 된다. 반대로, 너무 크면 매니스터스를 형성할 수 없게 되므로 토출이 불가능하게 되거나 한다. 또한, 용제의 비점은 100~300℃, 바람직하게는 150~250℃의 범위에 들어갈 필요가 있다. 비점이 너무 낮으면 프린터 헤드의 노즐부의 잉크 중의 용제가 증발되어 버린다. 그 때문에, 잉크의 점도가 변하여 토출되지 않거나 혹은 잉크의 성분이 고화되어 버리는 경우가 있다. 반대로 비점이 너무 높으면 인쇄 후의 건조가 너무 느려서 인쇄 패턴이 악화될 수 있다.
폴리이미드계의 잉크젯용 잉크는 폴리아미드산이 비교적 고분자이기 때문에 잉크젯용 잉크로서 최적 점도의 잉크를 조제하기 위해서는 용매의 비율을 늘려서 잉크 중의 폴리아미드산 함유량을 적게 할 필요가 있다. 그러나, 이로 인하여 1회의 잉크젯팅으로 얻어지는 막의 두께가 얇아진다는 문제점이 있다.
예를 들어, 폴리아미드산의 중량평균분자량을 10,000~50,000으로 제어함으로써 잉크의 저점도화를 도모하고, 폴리아미드산의 함유량을 크게 하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 6 참조). 그러나 중량평균분자량이 10,000보다 작아지면 충분한 기계적 강도가 얻어지지 않기 때문에, 폴리머 농도가 15~20중량% 정도로 작은 것이었다. 또한, 점도도 15~25mPaㆍs로 비교적 높기 때문에 잉크젯 토출불 량이 생기기 쉽다는 문제점이 있다.
또한, 열가교제와, 그 열가교제와 반응할 수 있는 기를 갖는 중량평균분자량 300~9,000의 폴리이미드 또는 폴리벤조옥사졸을 함유하는 잉크젯용 열경화성 수지조성물이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 7 참조). 열가교제와 반응 가능한 페놀성 수산기, 카르복실, 술폰아미드 등의 기를 갖는 폴리이미드 또는 폴리벤조옥사졸을 함유하는 조성물에 관한 것이며, 상기 조성물은 에폭시 화합물, 메티롤 화합물, 알콕시메티롤 화합물, 비스말레이미드, 불포화결합을 갖는 비스이미드 화합물, 아세틸렌 화합물 등의 열가교제를 필수로 하기 때문에, 보존안정성이나 열경화시의 잔존 미잔응물 등이 문제이다.
그 밖에, 폴리머의 중량평균분자량을 제어한 잉크젯용 조성물이 여러가지 제안되어 있는데, 중량평균분자량이 매우 폭넓은 범위로 규정되어 있거나 용해성에 문제가 있는 가용성 폴리이미드나 그 밖의 폴리머였다(예를 들어, 특허문헌 8~12 참조). 그러나, 중량평균분자량을 10,000 이하로 제어한 폴리아미드산을 이용한 잉크젯용 잉크는 제안되어 있지 않다.
한편, 테트라카르본산 2무수물과 디아민과 말단가교제를 반응시켜 얻어지고, 분자 말단에 가교성 기를 갖는 폴리아믹산 또는 폴리이미드의 올리고머가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 13~15 참조). 그러나, 이들 올리고머는 내열성이 양호한 폴리이미드 수지를 생성하는 프레프리그를 제공하는 것이며, 특히 유리섬유, 아라미드 섬유, 카본 섬유, 알루미나 섬유, 실리콘카바이드 섬유 등을 보강재로 한 섬유강화복합재의 매트릭스 수지로서 이용하는 것이다. 프레프리그는 통상 20중량% 이상의 용액에 보강용 섬유를 함침하여 사용되는 것이며, 잉크젯용 잉크와는 그 설계사상, 사용법이 전혀 다른 것이다. 혹은 말단에 열경화 가능한 관능기를 갖는 이미드 화합물이 개시되어 있으나(예를 들어, 특허문헌 16 참조), 이것에 대하여도 잉크젯용 잉크로서의 사용을 상정하고 있는 것이 아니고, 잉크젯용 잉크로서 필요한 점도나 표면장력의 최적화에 대해서는 전혀 고려하지 않았다.
특정 구조의 반복단위와 분자말단의 5~99몰%에 가교성을 갖는 것을 특징으로 하는 가교성기 함유 폴리이미드 전구체가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 17 참조). 그리고, 말단가교제로서 탄소-탄소 이중결합 등의 불포화기를 이용하는 것, 분자 말단에 아미노기를 잔존시킴으로써 폴리아미드산의 보존안정성이 양호하게 되는 것이 개시되어 있다.
그렇지만, 상기 기술은 폴리이미드계의 내열성 접착제에 관한 것이며, 유연ㆍ캐스트, 혼련압출 등의 방법으로 고점도의 폴리이미드 전구체 용액을 기판 상에 도포한 후, 가열하여 접착제로서 사용하기 때문에 잉크젯 잉크로서 사용 가능한 점도 범위에서는 명확하게 벗어나는 것이다.
폴리이미드 등의 축합계 고분자는 2종의 모노머 성분의 몰 수를 합하므로써 고분자량체를 얻을 수 있다. 상기 기술은 모노머 성분의 디아민과 테트라카르본산 2무수물의 몰 수를 각각 M1, M2로 했을 때, M1:M2=1.00:0.90~0.999로 조정함으로써 고분자량체의 폴리아미드산을 합성하는 것이다. 필연적으로 잉크젯 용도에서 최적인, 고농도이고 저점도의 용액을 조제하는 것은 어렵게 되어 있다.
또한, 양 말단에 반응성기를 갖는 결정성 수지를 필수성분으로 하는 잉크젯 잉크 조성물이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 18 참조). 상기 기술은 방향족 폴리에스테르, 지방족 폴리아미드, 방향족 폴리아미드, 폴리올레핀 등의 결정성 수지의 말단에 반응성기를 도입하여 처짐(sagging), 염출(bleeding)를 억제하는 것이며, 일반적으로는 비결정성 수지로서 알려져 있는 폴리이미드 수지의 분자 말단에 가교성 기를 갖고, 중량평균분자량을 제어하는 기술과는 다른 것이다.
상기의 제문제를 해결하기 위해 폴리아미드산의 말단에 분자 가교기를 반응시켜서 분자량을 제어한 저점도ㆍ고농도의 열경화성 잉크젯용 잉크가 제안(특허문헌 19, 20 참조)되어 있다. 그러나, 분자가교성 기로서 트리에톡시시릴기 등의 실리콘 함유 관능기를 갖는 폴리아믹산을 함유하는 잉크젯용 잉크가 개시되어 있을 뿐이며, 분자가교기로서 불포화탄화수소 구조를 갖는 것에 대해서는 전혀 기재되어 있지 않다.
[특허문헌1] 특개2000-039714호 공보
[특허문헌2] 특개2003-238683호 공보
[특허문헌3] 특개2004-094118호 공보
[특허문헌4] 특개2003-213165호 공보
[특허문헌5] 특개2006-131730호 공보
[특허문헌6] 특개2005-187596호 공보
[특허문헌7] 특개2007-314647호 공보
[특허문헌8] 특개2000-101206호 공보
[특허문헌9] 특개2000-101240호 공보
[특허문헌10] 특개2000-129181호 공보
[특허문헌11] 특개2007-297480호 공보
[특허문헌12] 특개2006-124650호 공보
[특허문헌13] 특개소59-167569호 공보
[특허문헌14] 특개소64-542029호 공보
[특허문헌15] 특개2004-331801호 공보
[특허문헌16] 특개소62-29584호 공보
[특허문헌17] 특개2001-323065호 공보
[특허문헌18] 특개2005-206820호 공보
[특허문헌19] 특개2009-035700호 공보
[특허문헌20] 특개2009-035702호 공보
상온보존에서의 보존안정성이 양호하며, 1회의 젯팅으로 비교적 두꺼운 막(1㎛ 이상)을 형성할 수 있는, 폴리아미드산을 25중량%이상의 고농도로 함유하는 잉크젯용 잉크가 요구되고 있다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토하였다. 그 결과, 열경화성 조성물에 포함되는 하기 구성의 폴리아미드산(A) 중, 중량평균분자량이 500~7,500의 폴리아미드산(A)을 잉크젯용 잉크에 이용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성시켰다.
본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
[1] 적어도 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)과,디아민(a2)과, 식(1)로 나타내는 말단가교제(a3) 또는 식(2)로 나타내는 말단가교제(a4)를 반응시켜 얻어지는, 분자말단에 가교성기를 갖고, 중량평균분자량이 500~7,500인 폴리아미드산(A)을 포함하는 잉크젯용 잉크.
Figure 112009076393854-pat00003
Figure 112009076393854-pat00004
(식 중, R1 및 R2는 독립하여 불포화탄화수소 구조를 갖는 탄소수 2~100의 유기기이다.)
[2] 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)이 피로메리트산2무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르본산2무수물, 2,2',3,3'-벤조페논테트라카르본산2무수물, 2,3,3',4'-벤조페논테트라카르본산2무수물, 3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르본산2무수물, 2,2',3,3'-디페닐술폰테트라카르본산2무수물, 2,3,3',4'-디페닐술폰테트라카르본산2무수물, 3,3',4,4'-디페닐에테르테트라카르본산2무수물, 2,2',3,3'-디페닐에테르테트라카르본산2무수물, 2,3,3',4'-디페닐에테르테트라카르본산2무수물, 2,2-[비스(3,4-디카르복시페닐)]헥사플루오로프로판2무수물, 에틸렌글리콜비스(안히드로트레멜리테이트), 시클로부탄테트라카르본산2무수물, 메틸시클 로부탄테트라카르본산2무수물, 시클로펜탄테트라카르본산2무수물, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르본산2무수물, 에탄테트라카르본산2무수물, 및 부탄테트라카르본산2무수물, p-페닐렌비스(트리메리트산모노에스테르산무수물), 4,4'-[(이소프로필리덴)비스(p-페닐렌옥시)]디푸탈산2무수물, 에틸렌디아민4초산2무수물, 3,3',4,4'-비시클로헥실테트라카르본산2무수물, 3,3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌호박산2무수물, 1,3-디히드로-1,3-디옥소-5-이소벤조푸란카르본산-5,5-[(1-메틸에틸리덴)디-4,1-페닐렌]에스테르, 1,3-디히드로-1,3-디옥소-5-이소벤조푸란카르본산, p-페닐렌비스(트리메리트산모노에스테르산무수물)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 상기 [1]에 기재된 잉크젯용 잉크.
[3] 디아민(a2)이 3,3'-디아미노디페닐술폰, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노디페닐메탄, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, m-키실렌디아민, p-키실렌디아민, 2,2'-디아미노디페닐프로판, 벤지딘, 1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]시클로헥산, 1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-4-메틸시클로헥산, 비스[4-(4-아미노벤질)페닐]메탄, 1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]시클로헥산, 1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]4-메틸시클로헥산, 1,1-비스[[4-(4-아미노벤질)페닐]시클로헥산, 1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]-4-메틸시클로헥산, 1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]메탄, 디에틸렌글리콜비스(3-아미노프로필)에테르, 1,2-비스(2-아미노에톡시)에탄, 1,4-부탄디올비스(3-아미노프로필)에테르, 3,9-비스(3-아미노프로필)- 2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 1,6-비스(4-((4-아미노페닐)메틸)페닐)헥산, 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산, α,α'-비스(4-아미노페닐)-1,4-디이소프로필벤젠, 1,4-비스(3-아미노프로필)피페라진, N,N'-비스(3-아미노프로필)에틸렌디아민, 1,4-비스(아미노메틸)시클로헥산, 1,3-비스(아미노메틸)시클로헥산, 네오펜틸글리콜비스(4-아미노페닐)에테르, 식(4)
Figure 112009076393854-pat00005
(식 중, R3 및 R4는 독립하여 탄소수 1~3의 알킬 또는 페닐이며, R5는 메틸렌 또는 알킬로 치환될 수 있는 페닐렌이며, 2개의 x는 독립하여 1~6의 정수이며, y는 1~70의 정수이며, 복수개 존재하는 R3, R4 및 R5는 각각 서로 동일해도 되고 상이할 수도 있다) 및 하기 식(IX)
Figure 112009076393854-pat00006
(식 중, A3은 단결합, -O-, -COO-, -OCO-, -CO-, -CONH- 또는 -(CH2)p-(p는 1~6의 정수이다)이며, R6은 스테로이드 골격을 갖는 기, 또는 시클로헥산환 및 벤젠 환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 환구조를 갖는 기이며, 벤젠환에 결합되어 있는 2개의 아미노기의 위치관계가 파라위치일 때는 R6은 탄소수 1~30의 알킬이어도 되고, 상기 위치관계가 메타위치일 때는 R6은 1~10의 알킬, 또는 -F, -CH3, -OCH3, -OCH2F, -OCHF2 혹은 -OCF3으로 치환되어 있어도 되는 페닐이어도 되고, 상기 탄소수 1~30의 알킬 및 탄소수 1~10의 알킬에 있어서는 임의의 -CH2-가 -CF2-, -CHF-, -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어 있어도 되고, 임의의 -CH3가 CH2F, -CHF2 또는 -CF3으로 치환되어 있어도 된다.)로서 나타나는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 상기 [1]에 기재된 잉크젯용 잉크.
[4] 말단가교제(a3)가 말레인산무수물, 시트라콘산무수물, 이타콘산무수물, 아릴나딕산무수물, 5-노보넨-2,3-디카르본산무수물, 4-에티닐푸탈산무수물, 페닐에티닐푸탈산무수물, 시클로헥센-1,2-디카르본산무수물, exo-3, 6-에폭시-1,2,3, 6-테트라히드로푸탈산무수물, 아릴호박산무수물로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 상기 [1]에 기재된 잉크젯용 잉크.
[5] 말단가교제(a4)가 4-에티닐아닐린, 3-에티닐아닐린, 프로파길아민, 3-아미노부틴, 4-아미노부틴, 5-아미노펜틴, 4-아미노펜틴, 아릴아민, 7-아미노펩틴, m-아미노스티렌, p-아미노스티렌, m-아미노-α-메틸스티렌, 3-아미노페닐아세틸렌, 4-아미노페닐아세틸렌으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 상기 [1]에 기재된 잉크젯용 잉크.
[6] 또한 용매(B)를 포함하는 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 잉크젯용 잉크.
[7] 용매(B)가 유산에틸, 에탄올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 시클로헥사논, 1,3-디옥소란, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 1,4-디옥산, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 아니솔, 에틸락테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜이소프로필메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜부틸메틸에테르, 트리프로필렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콘모노페닐에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르(1-부톡시-2-프로판올), 프로필렌글리콜모노에틸에테르(1-에톡시-2-프로판올), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(1-메톡시-2-프로판올), 트리에틸렌글리콜디비닐에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라메틸렌글리콜모노비닐에테르, 안식향산메틸, 안식향산에틸, 1-비닐-2-피롤리돈, 1-부틸-2-피롤리돈, 1-에틸-2-피롤리돈, 1-(2-히드록시에틸)-2-피롤리돈, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 1-아세틸-2-피롤리 돈, N,N-디에틸아세트아미드, N,N-디메틸프로피온아미드, N-메틸-ε-카프로락탐,1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 및 γ-부티로락톤으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 상기 [6]에 기재된 잉크젯용 잉크.
[8] 용매(B)가 용매 전체 중량에 대하여 아미드계 용매를 20중량% 이상 포함하지 않는 상기 [6] 또는 [7]에 기재된 잉크젯용 잉크.
[9] 용매(B)가 아미드계 용매를 포함하지 않는 상기 [6] 또는 [7]에 기재된 잉크젯용 잉크.
[10] 반응에 이용하는, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)의 몰 수를 n1, 디아민(a2)의 몰 수를 n2, 및 말단가교제(a3)의 몰 수를 n3으로 했을 때, 각각의 몰 수가 n2
Figure 112009076393854-pat00007
n1+0.5×n3 및 0.02
Figure 112009076393854-pat00008
n1/n2
Figure 112009076393854-pat00009
0.5의 관계가 되도록 반응시킴으로써 얻어지는, 분자 말단에 가교성 기를 갖는 폴리아미드산(A)을 포함하는 상기 [1]에 기재된 잉크젯용 잉크.
[11] 반응에 이용하는 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)의 몰 수를 n1, 디아민(a2)의 몰 수를 n2, 및 말단가교제(a4)의 몰 수를 n4로 했을 때, 각각의 몰 수가 n2
Figure 112009076393854-pat00010
n1-0.5×n4 및 0.2
Figure 112009076393854-pat00011
n2/n1
Figure 112009076393854-pat00012
0.5의 관계가 되도록 반응시킴으로써 얻어지는, 분자 말단에 가교성 기를 갖는 폴리아미드산(A)을 포함하는 상기 [1]에 기재된 잉크젯용 잉크.
[12] 폴리아미드산(A)의 중량평균분자량이 500~3,500인 상기 [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 잉크젯용 잉크.
[13] 폴리아미드산(A)의 중량평균분자량이 500~2,500인 상기 [12]에 기재된 잉크젯용 잉크.
[14] 잉크젯용 잉크 100중량부에 대하여 폴리아미드산(A) 25~60중량부를 포함하는 상기 [1] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 잉크젯용 잉크.
[15] 상기 [1] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 잉크젯용 잉크를 잉크젯 도포방법에 의해 도포하여 폴리아미드산 막을 형성하는 공정 및 폴리아미드산 막을 가열처리하여 폴리이미드막을 형성하는 공정을 거쳐 얻어진 폴리이미드막 또는 패턴형상 폴리이미드막.
[16] 상기 [1] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 잉크젯용 잉크를 잉크젯 도포방법에 의해 도포하고나서 건조시켜 폴리아미드산 막을 형성하는 공정 및 폴리아미드산 막을 가열처리하여 폴리이미드막을 형성하는 공정을 포함하는 잉크도포방법.
[17] 상기 [16]에 기재된 잉크도포방법을 이용하여 폴리이미드막을 형성하는 폴리이미드막 형성방법.
[18] 상기 [17]에 기재된 폴리이미드막 형성방법으로 기판 상에 폴리이미드막이 형성된 필름기판.
[19] 상기 [18]에 기재된 필름기판을 갖는 전자부품.
[20] 적어도 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)과, 디아민(a2)과, 식(1)로 나타내는 말단가교제(a3)을 반응시켜서 얻어지는, 분자 말단에 가교성 기를 갖는 폴리아미드산(A)을 포함하는 열경화성 조성물이며,
반응에 이용하는, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)의 몰 수를 n1, 디 아민(a2)의 몰 수를 n2, 및 말단가교제(a3)의 몰 수를 n3으로 했을 때, 각각의 몰 수가 n2
Figure 112009076393854-pat00013
n1+0.5×n3 및 0.02
Figure 112009076393854-pat00014
n1/n2
Figure 112009076393854-pat00015
0.5의 관계가 되도록 반응시킴으로써 얻어지는, 분자 말단에 가교성 기를 갖는 폴리아미드산(A)을 포함하는 열경화성 조성물.
Figure 112009076393854-pat00016
(식 중, R1은 불포화탄화수소 구조를 갖는 탄소수 2~100의 유기기이다.)
[21] 적어도 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)과, 디아민(a2)과, 식(2)에서 나타나는 말단가교제(a4)를 반응시켜서 얻어지는, 분자 말단에 가교성 기를 갖는 폴리아미드산(A)을 포함하는 열경화성 조성물이며,
반응에 이용하는, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)의 몰 수를 n1, 디아민(a2)의 몰 수를 n2, 및 말단가교제(a4)의 몰 수를 n4로 했을 때, 각각의 몰 수가 n2
Figure 112009076393854-pat00017
n1-0.5×n4 및 0.2
Figure 112009076393854-pat00018
n2/n1
Figure 112009076393854-pat00019
0.5의 관계가 되도록 반응시킴으로써 얻어지는, 분자 말단에 가교성 기를 갖는 폴리아미드산(A)을 포함하는 열경화성 조성물.
Figure 112009076393854-pat00020
(식 중, R2는 불포화탄화수소 구조를 갖는 탄소수 2~100의 유기기이다.)
본 명세서 중 「유기기」란 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 탄소수1~100의 탄화수소기를 들 수 있다.
또한, 1가의 유기기로서는, 구체적으로는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알콕시, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~20의 아릴옥시, 치환기를 갖고 있어도 되는 아미노, 치환기를 갖고 있어도 되는 시릴, 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬티오(-SY1, 식 중, Y1은 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알킬을 나타낸다.), 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴티오(-SY2, 식 중, Y2는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~18의 아릴을 나타낸다.), 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬술포닐(-SO2Y3, 식 중 Y3은 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알킬을 나타낸다.), 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴술포닐(-SO2Y4, 식 중 Y4는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~18의 아릴을 나타낸다.)을 들 수 있다.
본 명세서에서, 「탄소수 1~20의 탄화수소기」의 탄화수소는, 포화 혹은 불포화의 비환식이어도 되고, 포화 혹은 불포화의 환식이어도 된다. 탄소수 1~20의 탄화수소가 비환식인 경우에는 직쇄상이어도 되고, 분지상이어도 된다. 「탄소수 1~20의 탄화수소기」에는 탄소수 1~20의 알킬, 탄소수 2~20의 알케닐, 탄소수 2~20의 알키닐, 탄소수 4~20의 알킬디에닐, 탄소수 6~18의 아릴, 탄소수 7~20의 알킬아릴, 탄소수 7~20의 아릴알킬, 탄소수 4~20의 시클로알킬, 탄소수 4~20의 시클로알케닐 등이 포함된다.
본 명세서에 있어서, 「탄소수 1~20의 알킬」은 탄소수 1~10의 알킬인 것이 바람직하고, 탄소수 2~6의 알킬인 것이 더욱 바람직하다. 알킬의 예로서는 제한하는 것은 아니지만, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, s-부틸, t-부틸, 펜 틸, 헥실, 도데카닐 등을 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「탄소수 2~20의 알케닐」은 탄소수 2~10의 알케닐인 것이 바람직하고, 탄소수 2~6의 알케닐인 것이 더욱 바람직하다. 알케닐의 예로서는, 제한하는 것은 아니지만, 비닐, 아릴, 프로페닐, 이소프로페닐, 2-메틸-1-프로페닐, 2-메틸아릴, 2-부테닐 등을 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「탄소수 2~20의 알키닐」은 탄소수 2~10의 알키닐인 것이 바람직하고, 탄소수 2~6의 알키닐인 것이 더욱 바람직하다. 알키닐의 예로서는, 제한하는 것은 아니지만, 에티닐, 프로피닐, 부티닐 등을 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「탄소수 4~20의 알킬디에닐」은 탄소수 4~10의 알킬디에닐인 것이 바람직하고, 탄소수 4~6의 알킬디에닐인 것이 더욱 바람직하다. 알킬디에닐의 예로서는, 제한하는 것은 아니지만, 1,3-부타디에닐 등을 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「탄소수 6~18의 아릴」은 탄소수 6~10의 아릴인 것이 바람직하다. 아릴의 예로서는, 제한하는 것은 아니지만, 페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 인데닐, 비페니릴, 안트릴, 페난트릴 등을 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「탄소수 7~20의 알킬아릴」은 탄소수 7~12의 알킬아릴인 것이 바람직하다. 알킬아릴의 예로서는, 제한하는 것은 아니지만, o-트릴, m-트릴, p-트릴, 2,3-키시릴, 2,4-키시릴, 2, 5-키시릴, o-쿠메닐, m-쿠메닐, p-쿠메닐, 메시틸 등을 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「탄소수 7~20의 아릴알킬」은 탄소수 7~12의 아릴알킬인 것이 바람직하다. 아릴알킬의 예로서는, 제한하는 것은 아니지만, 벤질, 페네 틸, 디페닐메틸, 트리페닐메틸, 1-나프틸메틸, 2-나프틸메틸, 2,2-디페닐에틸, 3-페닐프로필, 4-페닐부틸, 5-페닐펜틸 등을 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「탄소수 4~20의 시클로알킬」은 탄소수 4~10의 시클로알킬인 것이 바람직하다. 시클로알킬의 예로서는, 제한하는 것은 아니지만, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실 등을 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「탄소수 4~20의 시클로알케닐」은 탄소수 4~10의 시클로알케닐인 것이 바람직하다. 시클로알케닐의 예로서는, 제한하는 것은 아니지만, 시클로부테닐, 시클로펜테닐, 시클로헥세닐 등을 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「탄소수 1~20의 알콕시」는 탄소수 1~10의 알콕시인 것이 바람직하고, 탄소수 2~6의 알콕시인 것이 더욱 바람직하다. 알콕시의 예로서는, 제한하는 것은 아니지만, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜틸옥시 등이 있다.
본 명세서에 있어서, 「탄소수 6~20의 아릴옥시」는 탄소수 6~10의 아릴옥시인 것이 바람직하다. 아릴옥시의 예로서는, 제한하는 것은 아니지만, 페닐옥시, 나프틸옥시, 비페닐옥시 등을 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「알킬티오(-SY1, 식 중 Y1은 치환기를 가져도 되는 탄소수 2~20의 알킬을 나타낸다.)」 및 「알킬술포닐(-SO2Y3, 식 중 Y3은 치환기를 가져도 되는 탄소수 1~20의 알킬을 나타낸다.)」에 있어서, Y1 및 Y3은 탄소수 2~10의 알킬인 것이 바람직하고, 탄소수 2~6의 알킬인 것이 더욱 바람직하다. 알킬의 예로 서는, 제한하는 것은 아니지만, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, s-부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 도데카닐 등을 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「아릴티오(-SY2, 식 중 Y2는 치환기를 가져도 되는 탄소수 6~18의 아릴을 나타낸다.)」 및 「아릴술포닐(-SO2Y4, 식 중 Y4는 치환기를 가져도 되는 탄소수 6~18의 아릴을 나타낸다.)」에 있어서, Y2 및 Y4는 탄소수 6~10의 아릴인 것이 바람직하다. 아릴의 예로서는, 제한하는 것은 아니지만, 페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 인데닐, 비페니릴, 안트릴, 페난트릴 등을 들 수 있다.
「탄소수 1~20의 탄화수소기」, 「탄소수 1~20의 알콕시」, 「탄소수 6~20의 아릴옥시」, 「아미노」, 「시릴」, 「알킬티오」, 「아릴티오」, 「알킬술포닐」, 「아릴술포닐」에는 치환기가 도입되어 있어도 된다. 이 치환기로서는, 예를 들어 에스테르, 카르복실, 아미드, 알킨, 트리메틸시릴, 아미노, 포스포닐, 티오, 카르보닐, 니트로, 술포, 이미노, 할로게노, 또는 알콕시 등을 들 수 있다. 이 경우, 치환기는 치환 가능한 위치에 1개 이상, 치환 가능한 최대수까지 도입되어 있어도 되고, 바람직하게는 1개~4개 도입되어 있어도 된다, 치환기 수가 2개 이상인 경우, 각 치환기는 동일할 수 있고, 상이할 수도 있다.
본 명세서에 있어서, 「치환기를 가져도 되는 아미노」의 예로서는, 제한하는 것은 아니지만, 아미노, 디메틸아미노, 메틸아미노, 메틸페닐아미노, 페닐아미노 등이 있다.
본 명세서에 있어서, 「치환기를 가져도 되는 시릴」의 예로서는, 제한하는 것은 아니지만, 디메틸시릴, 디에틸시릴, 트리메틸시릴, 트리에틸시릴, 트리메톡시시릴, 트리에톡시시릴, 디페닐메틸시릴, 트리페닐시릴, 트리페녹시시릴, 디메틸메톡시시릴, 디메틸페녹시시릴, 메틸메톡시시릴 등이 있다.
이상, 1가의 유기기의 구체예를 들었으나, 본 명세서 중, 2가의 유기기의 구체예로서는 본 명세서 중에 기재된 1가의 유기기에서 다시 가수를 하나 늘린 기를 들 수 있다. 마찬가지로, 본 명세서 중, 4가의 유기기의 구체예로서는 본 명세서 중에 기재된 1가의 유기기에서 다시 가수를 3개 늘린 기를 들 수 있다.
본 발명의 바람직한 형태에 다른 잉크젯용 잉크는, 예를 들어 잉크의 상온보존에서의 보존안정성이 양호하다. 또한 본 발명의 바람직한 형태에 따른 폴리아미드산을 25중량% 이상의 고농도로 함유하는 잉크젯용 잉크를 이용하면, 1회의 젯팅으로 비교적 두꺼운 막두께(1㎛ 이상)를 갖는 폴리이미드막을 형성할 수 있다.
본 발명의 폴리아미드산은 중량평균분자량이 900~7,500의 범위이면서 제막시에 충분한 기계적 강도가 얻어지는 것이다. 중량평균분자량이 작기 때문에 잉크젯 인쇄에 적합한 저점도화와 25중량% 이상의 고농도화의 양립이 가능하다.
또한, 패턴형상 폴리이미드막의 형성을 위해 본 발명의 바람직한 형태에 따른 잉크젯용 잉크를 이용하는 경우, 잉크젯 인쇄에 의해 필요한 부분에만 프린팅하기 때문에 재료사용량은 압도적으로 적고, 포토마스크를 사용할 필요가 없으므로 다품종 대량생산이 가능하며, 또한 제조에 드는 공정수가 적다.
본 발명의 잉크젯용 잉크로부터 형성된 폴리이미드막은, 예를 들어 내열성, 전기절연성이 높고, 전자부품의 신뢰성, 생산수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 폴리아미드산(A)을 포함하는 열경화성 조성물을 제공한다. 또한, 폴리아미드산(A)을 포함하는 잉크젯용 잉크, 또는 폴리아미드산(A)와 용매(B)를 포함하는 잉크젯용 잉크를 제공한다. 또한, 이들 잉크를 이용한 잉크도포방법, 도포방법을 이용한 폴리아미드막 형성방법 등을 제공한다.
본 발명에서 말하는 잉크란, 유색, 무색의 어느 것이어도 상관없다.
1. 폴리아미드산 (A)
본 발명의 잉크젯용 잉크에 포함되는 폴리아미드산(A)은 적어도 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a)과, 디아민(a2)과, 식(1)에서 나타나는 말단가교제(a3) 또는 식(2)에서 나타나는 말단가교제(a4)를 반응시켜서 얻을 수 있다. 식 중, R1 및 R2는 독립하여 불포화탄화수소 구조를 갖는 탄소수 2~100의 유기기이다. 이 폴리아미드산(A)은 분자 말단에 가교성 기를 갖는다. 본 발명에서의 가교성 기란, 예를 들어 불포화결합(예를 들어, 이중결합, 삼중결합)을 포함하는 관능기를 말한다.
Figure 112009076393854-pat00021
Figure 112009076393854-pat00022
상기 반응에 말단가교제(a3)를 이용하는 경우에는 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)의 몰 수가 n1, 디아민(a2)의 몰 수를 n2, 및 말단가교제(a3)의 몰 수를 n3으로 했을 때, 각각의 몰 수가 n2
Figure 112009076393854-pat00023
n1+0.5×n3 및 0.02
Figure 112009076393854-pat00024
n1/n2
Figure 112009076393854-pat00025
0.5의 관계가 되도록 반응시킴으로써 본 발명에 이용되는 폴리아미드산(A)이 얻어진다.
n1, n2, n3의 몰 수가 상기 관계가 됨으로써 얻어지는 폴리아미드산(A)의 중량평균분자량은 500~7,500이 되고, 잉크젯용 잉크에 적합하게 이용할 수 있다.
또한, 상기 반응에 말단가교제(a4)를 이용하는 경우에는 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)의 몰 수를 n1, 디아민(a2)의 몰 수를 n2 및 말단가교제(a4)의 몰 수를 n4로 했을 때, 각각의 몰 수가 n2
Figure 112009076393854-pat00026
n1-0.5×n4 및 0.2
Figure 112009076393854-pat00027
n2/n1
Figure 112009076393854-pat00028
0.5의 관계가 되도록 반응시킴으로써 본 발명에 이용되는 폴리아미드산(A)이 얻어진다.
n1, n2, n3의 몰 수가 상기의 관계가 됨으로써 얻어지는 폴리아미드산(A)의 중량평균분자량은 500~7,500이 되고, 잉크젯용 잉크에 적합하게 이용할 수 있다.
산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1), 디아민(a2)과의 반응에 의해 식(3)에서 나타나는 구성단위가 형성된다. 이 식 중, R3 과 R4는 각각 독립하여 탄소수 2~100의 유기기이다.
Figure 112009076393854-pat00029
또한, 말단가교제(a4)와 산무수물기와의 반응에 의해 하기의 식(5)에서 나타 나는 분자말단기가 형성되고, 말단가교제(a3)와 아미노기와의 반응에 의해 하기 식(6)에서 나타나는 분자말단기가 형성된다. 여기서, R1 및 R2는 독립하여 불포화탄화수소 구조를 갖는 탄소수 2~100의 유기기이다.
Figure 112009076393854-pat00030
본 발명의 잉크젯용 잉크에 포함되는 폴리아미드산(A)은 상기 식(5) 및 식(6)에서 나타나는 분자말단기가 폴리아미드산의 말단봉지제로서 작용함으로써 중량평균분자량을 500~7,500으로 제어할 수 있다.
또한, 상기 식(5) 및 식(6)에서 나타나는 분자말단기가 가열함으로써 가교구조가 되기 때문에 중량평균분자량이 500~7,500이면 작은 폴리아미드산(A)으로부터 단단한 막이 얻어진다.
이하에 폴리아미드산(A)을 얻기 위해 이용할 수 있는 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1), 디아민(a2), 말단가교제(a3) 및 말단가교제(a4)에 대하여 설명한다.
1.1 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물( a1 )
본 발명에서 폴리아미드산(A)의 합성에 이용되는 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)의 구체예로서는 스티렌-무수말레인산공중합체, 메타크릴산메틸-무수말레인산공중합체 등의 무수물기를 갖는 라디칼중합성 모노머와 다른 라디칼 중합 성 모노머와의 공중합체나 테트라카르본산2무수물 등을 들 수 있다. 테트라카르본산2무수물로서는, 예를 들어 피로메리트산2무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르본산2무수물, 2,2',3,3'-벤조페논테트라카르본산2무수물, 2,3,3',4'-벤조페논테트라카르본산2무수물, 3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르본산2무수물, 2,2',3,3'-디페닐술폰테트라카르본산2무수물, 2,3,3',4'-디페닐술폰테트라카르본산2무수물, 3,3',4,4'-디페닐에테르테트라카르본산2무수물, 2,2',3,3'-디페닐에테르테트라카르본산2무수물, 2,3,3',4'-디페닐에테르테트라카르본산2무수물, 2,3-[비스(3,4-디카르복시페닐)]헥사플루오로프로판2무수물, 에틸렌글리콜비스(안히드로트리멜리테이트), 시클로부탄테트라카르본산2무수물, 메틸시클로부탄테트라카르본산2무수물, 시클로펜탄테트라카르본산2무수물, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르본산2무수물, 에탄테트라카르본산2무수물 및 부탄테트라카르본산2무수물, p-페닐렌비스(트리메리트산모노에스테르산무수물), 4,4'-[(이소프로필리덴)비스(p-페닐렌옥시)]디푸탈산2무수물, 에틸렌디아민4초산2무수물, 3,3',4,4'-비시클로헥실테트라카르본산2무수물, 3,3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌호박산2무수물, 하기 식 a1-1~a1-73에서 나타나는 화합물 등의 테트라카르본산2무수물을 들 수 있다.
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산무수물을 2개 이상 갖는 화합물의 상기 구체예 중에서도 식a1-1, a1-5, a1-6, a1-7, a1-8, a1-9, a1-14, a1-18, a1-20에서 나타나는 화합물이 용매로의 용해성이 높고 고농도의 잉크를 조제할 수 있으므로 바람직하다. 또한 잉크젯용 잉크의 용도에 따라서는 높은 투명성이 필요하게 되지만, 이와 같은 경우에는 스티렌-무수말레인산공중합체, a1-6, a1-7, a1-8, a1-9, a1-14, a1-18 등에서 나타나는 화 합물을 이용하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 상기 기재한 산무수물기를 갖는 화합물은 1종류만을 이용해도 되고 또 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
1.2 디아민( a2 )
본 발명에서 폴리아미드산(A)의 합성이 이용되는 디아민(a2)은 아미노기를 2개 갖고 있으면, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 3,3'-디아미노디페닐술폰, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노디페닐메탄, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, m-키실렌디아민, p-키실렌디아민, 2,2'-디아미노디페닐프로판, 벤지딘, 1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]메탄, 하기 식(Ⅱ)~(Ⅷ)에서 나타나는 화합물을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00044
식(Ⅱ) 중, A1은 -(Ch2)m-이며, 여기서 m은 1~6의 정수이다.
식(Ⅳ), (Ⅵ) 및 (Ⅷ) 중, A1은, 단결합, -O-, -S-, -S-S-, -SO2-, CO-, -CONH-, -NHCO-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -(CH2)m-, -O-(CH2)m-O-, -S-(CH2)m-S-이며, 여기서 m은 1~6의 정수이다.
식(Ⅶ) 및 (Ⅷ) 중, A2는 단결합, -O-, -S-, -CO-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2- 또는 탄소수 1~3의 알킬렌이며, 시클로헥산환 또는 벤젠환에 결합하고 있는 수소는 -F, -CH3과 치환되어 있어도 된다.
식(Ⅱ)에서 나타나는 디아민으로서는, 예를 들어 식(Ⅱ-1)~(Ⅱ-3)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00045
식(Ⅲ)에서 나타나는 디아민으로서는, 예를 들어 식(Ⅲ-1), (Ⅲ-2)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00046
식(Ⅳ)에서 나타나는 디아민으로서는, 예를 들어 식(Ⅳ-1), (Ⅳ-3)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00047
식(Ⅴ)에서 나타나는 디아민으로서는, 예를 들어 식(Ⅴ-1)~(Ⅴ-5)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00048
식(Ⅵ)에서 나타나는 디아민으로서는, 예를 들어 식(Ⅵ-1)~(Ⅵ-30)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00049
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식(Ⅶ)에서 나타나는 디아민으로서는, 예를 들어 식(Ⅶ-1)~(Ⅶ-6)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
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Figure 112009076393854-pat00059
Figure 112009076393854-pat00060
식(Ⅷ)에서 나타나는 디아민으로서는, 예를 들어 식(Ⅷ-1)~(Ⅷ-11)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00061
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Figure 112009076393854-pat00063
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식(Ⅱ)~(Ⅷ)에서 나타나는 디아민(a2)의 상기 구체예 중에서도 더욱 바람직하게는 식(Ⅴ-1)~(Ⅴ-5), 식(Ⅵ-1)~(Ⅵ-12), 식(Ⅵ-26), 식(Ⅵ-27), 식(Ⅶ-1), 식 (Ⅶ-2), 식(Ⅶ-6), 식(Ⅷ-1)~(Ⅷ-5)에서 나타나는 디아민을 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 식(Ⅵ-1)~(Ⅵ-12)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
이들 중에서도 4,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노디페닐메탄, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, m-키실렌디아민, p-키실렌디아민, 2,2'-디아미노디페닐프로판, 벤지딘, 1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]메탄 등이 바람직하게 이용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 폴리아미드산(A)의 합성에 이용되는 디아민(a2)으로서는 또한 식(Ⅸ)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00067
식(Ⅸ) 중, A3은 단결합, -O-, -COO-, -OCO-, -CO-, -CONH- 또는 -(CH2)p-이며, 여기서 p는 1~6의 정수이다.
식(Ⅸ) 중 R6은 스테로이드 골격을 갖는 기, 또는 시클로헥산환 및 벤젠환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 환구조를 갖는 기이며, 벤젠환에 결합하고 있는 2개의 아미노기의 위치관계가 파라위치일 때는 R6은 탄소수 1~30의 알킬, 혹은 상기 위치관계가 메타일 때는 탄소수 1~10의 알킬 또는 -F, -CH3, -OCH3, -OCH2F, -OCHF2 혹은 -OCF3으로 치환되어 있어도 되는 페닐이어도 되고, 상기 탄소수 1~30의 알킬 및 탄소수 1~10의 알킬에 있어서는 임의의 -CH2-가 -CF2-, -CHF-, -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어 있어도 되고, 임의의 -CH3가 CH2F, -CHF2 또는 -CF3로 치환되어 있어도 된다.
식(Ⅸ)에 있어서 2개의 아미노기는 페닐환탄소에 결합하고 있지만, 바람직하게는 2개의 아미노기의 결합위치관계는 메타위 또는 파라위인 것이 바람직하다. 또한 2개의 아미노기는 각각 「R6-A3-」의 결합관계를 1위로 했을 때에 3위와 5위, 또는 2위와 5위에 결합하고 있는 것이 바람직하다.
식(Ⅸ)에서 나타나는 디아민으로서는, 예를 들어 식(Ⅸ-1)~(Ⅸ-11)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00068
Figure 112009076393854-pat00069
식(Ⅸ-1), (Ⅸ-2), (Ⅸ-7) 및 (Ⅸ-8) 중, R18은 탄소수 1~30의 유기기이지만, 이들 중에서도 탄소수 3~12의 알킬 또는 탄소수 3~12의 알콕시가 바람직하고, 탄소수 5~12의 알킬 또는 탄소수 5~12의 알콕시가 더욱 바람직하다. 또한, 상기 식(Ⅸ-3)~(Ⅸ-6) 및 (Ⅸ-9)~(Ⅸ-11) 중, R19는 탄소수 1~30의 유기기이지만, 이들 중에서도 탄소수 1~10의 알킬 또는 탄소수 1~10의 알콕시가 바람직하고, 탄소수 3~10의 알킬 또는 탄소수 3~10의 알콕시가 더욱 바람직하다.
식(Ⅸ)에서 나타나는 디아민으로서는, 또한 예를 들어 하기 식(Ⅸ-12)~(Ⅸ-17)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00070
식(Ⅸ-12)~(Ⅸ-15)에 있어서, R20은 탄소수 1~30의 유기기이며, 탄소수 4~16의 알킬이 바람직하고, 탄소수 6~16의 알킬이 더욱 바람직하다. 식(Ⅸ-16)과 식(Ⅸ-17)에 있어서, R21은 탄소수 1~30의 유기기이며, 탄소수 6~20의 알킬이 바람직하고, 탄소수 8~20의 알킬이 더욱 바람직하다.
식(Ⅸ)에서 나타나는 디아민으로서는, 또한 예를 들어 하기 식(Ⅸ-18)~(Ⅸ-38)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
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식(Ⅸ-18), (Ⅸ-19), (Ⅸ-22), (Ⅸ-24), (Ⅸ-25), (Ⅸ-28), (Ⅸ-30), (Ⅸ- 31), (Ⅸ-36) 및 (Ⅸ-37)에 있어서, R22는 탄소수 1~30의 유기기이며, 탄소수 1~12의 알킬, 탄소수 1~12의 알콕시가 바람직하고, 탄소수 3~12의 알킬 또는 탄소수 3~12의 알콕시가 더욱 바람직하다. 또한 상기 식(Ⅸ-20), (Ⅸ-21), (Ⅸ-23), (Ⅸ-26), (Ⅸ-27), (Ⅸ-29), (Ⅸ-32)~(Ⅸ-35) 및 (Ⅸ-38)에 있어서, R23은 수소, -F, 탄소수 1~12의 알킬, 탄소수 1~12의 알콕시, -CN, -OCH2F, -OCHF2 또는 -OCF3이며, 탄소수 3~12의 알킬 또는 탄소수 3~12의 알콕시가 더욱 바람직하다. 상기 식 (Ⅸ-33)과 (Ⅸ-34)에 있어서 A9는 탄소수 1~12의 알킬렌이다.
식(Ⅸ)에서 나타나는 디아민으로서는, 또한 예를 들어 하기 식(Ⅸ-39)~(Ⅸ-48)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00074
Figure 112009076393854-pat00075
식(Ⅸ)에서 나타나는 디아민(a2) 중, 식(Ⅸ-1)~식(Ⅸ-11)에서 나타나는 디아민이 바람직하고, 식(Ⅸ-2), 식(Ⅸ-4), 식(Ⅸ-5), 식(Ⅸ-6)에서 나타나는 디아민이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서, 폴리아미드산(A)의 합성에 이용되는 디아민(a2)은, 또한 하기 식(Ⅸ)~(Ⅶ)에서 나타나는 화합물을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00076
Figure 112009076393854-pat00077
식(ⅩⅠ)과 (ⅩⅡ) 중, R10은 수소 또는 -CH3이며, R11은 각각 독립하여 수소 또는 탄소수 1~20의 알킬 혹은 탄소수 2~20 알케닐이며, A6은 각각 독립하여 단결합, -C(=0)- 또는 -CH2-이다.
식(ⅩⅡ) 중, R13 및 R14는 각각 독립하여 수소, 탄소수 1~20의 알킬 또는 페닐이다.
상기 식 (ⅩⅠ)에 있어서, 2개의 「NH2-Ph-A6-O-」(-Ph-는 페닐렌을 나타낸다)의 한쪽은 스테로이드핵의 3위에 결합하고, 다른 한쪽은 6위에 결합하고 있는 것이 바람직하다. 또한 2개의 아미노기는 각각 페닐환탄소에 결합하고 있고, A6의 결합위치에 대하여 메타위 또는 파라위에 결합하고 있는 것이 바람직하다.
식 (ⅩⅠ)에서 나타나는 디아민으로서는, 예를 들어 식(ⅩⅠ-1)~ (ⅩⅠ-4)에서 나타나는 디아민을 을 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00078
식(ⅩⅡ)에 있어서, 2개의 「NH2-(R14-)Ph-A6-O-」(-Ph-는 페닐렌을 나타낸다)는 각각 페닐환탄소에 결합하고 있으나, 바람직하게는 스테로이드핵이 결합하고 있는 탄소에 대하여 메타위 또는 파라위의 탄소에 결합하고 있다. 또한, 2개의 아미노기는 각각 페닐환탄소에 결합하고 있으나, A6에 대하여 메타위 또는 파라위에 결합하고 있는 것이 바람직하다.
식(ⅩⅡ)에서 나타나는 디아민으로서는, 예를 들어 식(ⅩⅡ-1)~ (ⅩⅡ-8)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00079
Figure 112009076393854-pat00080
본 발명에 있어서, 폴리아미드산(A)의 합성에 이용되는 디아민(a2)은, 또한 식(ⅩⅢ), (ⅩⅣ)에서 나타나는 화합물을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00081
식(ⅩⅢ) 중, R15는 수소 또는 탄소수 1~20의 알킬이며, 상기 알킬 중 탄소수 2~20의 알킬의 임의의 -CH2-는 -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되고, A7은 각각 독립하여 -O- 또는 탄소수 1~6의 알킬렌이며, A8은 단결합 또는 탄소수 1~3의 알킬렌이며, 환 T는 1,4-페닐렌 또는 1,4-시클로헥실렌이며, h는 0 또는 1이다.
Figure 112009076393854-pat00082
식(ⅩⅣ) 중, R16은 탄소수 2~30의 알킬이며, 이들 중에서도 탄소수 6~20의 알킬이 바람직하다. R17은 수소 또는 탄소수 1~30의 알킬이며, 이들 중에서도 탄소수 1~10의 알킬이 바람직하다. A7은 각각 독립하여 -O- 또는 탄소수 1~6의 알킬렌이다.
상기 식(ⅩⅢ)에 있어서, 2개의 아미노기는 각각 페닐환탄소에 결합하고 있으나, A7에 대하여 메타위 또는 파라에 결합하고 있는 것이 바람직하다.
식(ⅩⅢ)에서 나타나는 디아민으로서는, 예를 들어 1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]시클로헥산, 1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-4-메틸시클로헥산, 1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]시클로헥산, 1,1-비스[[4-(4-아미노벤질)페닐]4-메틸시클로헥산, 식(ⅩⅢ-1)~(ⅩⅢ-9)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00083
Figure 112009076393854-pat00084
이들 중에서도 1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]시클로헥산, 1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-4-메틸시클로헥산, 1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]시클로헥산 및 1,1-비스[[4-(4-아미노벤질)페닐]4-메틸시클로헥산이 바람직하다. 또한, 상기 식(ⅩⅢ-1)~(ⅩⅢ-3)에 있어서, R24는 수소 또는 탄소수 1~20의 알킬이 바람직하고, 상기 식(ⅩⅢ-4)~(ⅩⅢ-9)에 있어서, R25는 수소 또는 탄소수 1~10의 알킬이 바람직하다.
상기 식(ⅩⅣ)에 있어서, 2개의 아미노기는 각각 페닐환탄소에 결합하고 있으나, A7에 대하여 메타위 또는 파라위에 결합하고 있는 것이 바람직하다.
식(ⅩⅣ)에서 나타나는 디아민으로서는, 예를 들어 (ⅩⅣ-1)~(ⅩⅣ-3)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00085
(ⅩⅣ-1)~(ⅩⅣ-3)식 중, R26은 탄소수 2~30의 알킬이며, 이들 중에서도 탄소수 6~20의 알킬이 바람직하고, R27은 수소 또는 탄소수 1~30의 알킬이며, 이들 중 에서도 수소 또는 탄소수 1~10의 알킬이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 있어서, 폴리아미드산(A)의 합성에 이용되는 디아민(a2)은, 예를 들어 식(Ⅰ)~(ⅩⅣ)에서 나타나는 디아민을 이용할 수 있으나, 이들 디아민 이외의 디아민도 이용할 수 있다. 예를 들어, 나프탈렌 구조를 갖는 나프탈렌계 디아민, 플루오렌 구조를 갖는 플루오렌계 디아민, 또는 실록산 결합을 갖는 실록산계 디아민 등을 단독 또는 다른 디아민과 혼합하여 이용할 수 있다.
실록산계 디아민은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 하기 식(4)에서 나타나는 것이 본 발명에서 바람직하게 사용될 수 있다.
Figure 112009076393854-pat00086
식 중, R5 및 R6은 독립하여 탄소수 1~3의 알킬 또는 페닐이며, R7은 독립해서는 메틸렌, 페닐렌 또는 적어도 하나의 수소가 알킬로 치환된 페닐렌이며, x는 독립하여 1~6의 정수이며, y는 1~70의 정수이다.
또한 바람직하게는 본 발명에 있어서, 폴리아미드산(A)의 합성에 이용되는 디아민(a2)으로서, 하기 식(11)~(18)에서 나타나는 디아민을 들 수 있다. 식 중, R30 및 R31은 독립하여 탄소수 3~20의 알킬이다.
Figure 112009076393854-pat00087
Figure 112009076393854-pat00088
Figure 112009076393854-pat00089
또한, 본 발명의 잉크젯용 잉크에 포함되는 폴리아미드산(A)을 합성하기 위해 이용할 수 있는 디아민(a2)은 본 명세서의 디아민으로 한정되지 않고, 본 발명의 목적이 달성되는 범위 내에서 그 외에도 각종 형태의 디아민을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 잉크젯용 잉크에 포함되는 폴리아미드산(A)을 합성하기 위해 이용할 수 있는 디아민(a2)은 1종류만을 이용해도 되고, 또 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 된다. 즉, 2종류 이상의 조합으로서는 상기 디아민끼리, 상기 디아민과 그 외의 디아민, 또는 상기 디아민 이외의 디아민끼리를 이용할 수 있다.
또한, 잉크젯용 잉크의 용도에 따라서는 높은 투명성이 필요하게 되지만, 그러한 경우에는 3,3'-디아미노디페닐술폰 및 식(4)에서 y=1~15의 정수인 디아민을 이용하는 것이 특히 바람직하다.
1.3 말단가교제( a3 )
본 발명의 잉크젯용 잉크에 포함되는 폴리아미드산(A)의 합성에 임의로 이용할 수 있는 말단가교제(a3)는 하기 식(1)에서 나타나는 것이면 특별히 한정되지 않 는다. 식 중, R1은 독립하여 불포화탄화수소 구조를 갖는 탄소수 2~100의 유기기이다.
Figure 112009076393854-pat00090
말단가교제(a3)의 구체예로서는 말레인산무수물, 시트라콘산무수물, 이타콘산무수물, 아릴나딕산무수물, 5-노보넨-2,3-디카르본산무수물, 4-에티닐푸탈산무수물, 4-페닐에티닐푸탈산무수물, 시클로헥센-1,2-디카르본산무수물, exo-3, 6-에폭시-1,2,3, 6-테트라히드로푸탈산무수물, 아릴호박산무수물을 들 수 있다. 이들 중에서도 얻어지는 막의 내구성이 우수하다는 점 때문에 말레인산무수물, 시트라콘산무수물, 아릴나딕산무수물이 바람직하다. 이들의 말단가교제(a3)는 1종류만을 이용해도 되고, 또 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 되는데, 가교밀도를 균일하게 제어한다는 관점에서 보면 1종류만을 사용하는 것이 바람직하다.
1.4 말단가교제( a4 )
본 발명의 잉크젯용 잉크에 포함되는 폴리아미드산(A)의 합성에 임의로 이용할 수 있는 말단가교제(a4)는 식(2)에서 나타나는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 식 중, R2은 독립하여 불포화탄화수소 구조를 갖는 탄소수 2~100의 유기기이다.
Figure 112009076393854-pat00091
말단가교제(a4)의 구체예로서는 4-에티닐아닐린, 3-에티닐아닐린, 프로파길아민, 3-아미노부틴, 4-아미노부틴, 5-아미노펜틴, 4-아미노펜틴, 아릴아민, 7-아미노헵틴, m-아미노스티렌, p-아미노스티렌, m-아미노-α-메틸스티렌, 3-아미노페닐아세틸렌, 4-아미노페닐아세틸렌을 들 수 있다. 이들 중에서도 얻어지는 막의 내구성이 우수하다는 점 때문에 4-에티닐아닐린, 3-에티닐아닐린, m-아미노스티렌, p-아미노스티렌이 바람직하다. 이들 말단가교제(a4)는 1종류만을 이용해도 되고, 또 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 되지만, 가교밀도를 균일하게 제어한다는 관점에서 보면 1종류만을 사용하는 것이 바람직하다.
1.5 폴리아미드산(A)을 합성하기 위한 반응조건
폴리아미드산(A)은 예를 들어 말단가교제(a3) 또는 말단가교제(a4)와, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)과, 디아민(a2)을 반응시켜 합성할 수 있다.
본 발명의 폴리아미드산(A)은 반응에 이용하는, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)의 몰 수를 n1, 디아민(a2)의 몰 수를 n2 및 말단가교제(a3)의 몰 수를 n3으로 했을 때, 각각의 몰 수가 n2
Figure 112009076393854-pat00092
n1+0.5×n3 및 0.02
Figure 112009076393854-pat00093
n1/n2
Figure 112009076393854-pat00094
0.5의 관계가 되도록 반응시킴으로써 얻어진다.
또한, 반응에 이용하는 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)의 몰 수를 n1, 디아민(a2)의 몰 수를 n2 및 말단가교제(a4)의 몰 수를 n4로 했을 때, 각각의 몰 수가 n2
Figure 112009076393854-pat00095
n1-0.5×n4 및 0.2
Figure 112009076393854-pat00096
n2/n1
Figure 112009076393854-pat00097
0.5의 관계가 되도록 반응시킴으로써 얻어진다.
상기의 관계를 만족시킴으로써 상온보존에서의 보존안정성이 양호하며, 1회 의 젯팅으로 비교적 두꺼운 막(1㎛ 이상)을 형성할 수 있는 폴리아미드산을 얻을 수 있다.
1. 5. 1 반응용매
예를 들어, 말단가교제(a3) 또는 말단가교제(a4)와, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)과, 디아민(a2)을 반응시켜서 폴리아미드산(A)을 합성하기 위해 이용되는 반응용매는, 폴리아미드산(A)을 합성할 수 있으면 특별히 한정되는 것은 아니다. 반응용매로서는, 예를 들어 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 시클로헥사논, 1,3-디옥소란, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 1,4-디옥산, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 아니솔, 에틸락테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜이소프로필메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜부틸메틸에테르, 트리프로필렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콘모노페닐에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르(1-부톡시-2-프로판올), 프로필렌글리콜모노에틸에테르(1-에톡시-2-프로판올), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(1-메톡시-2-프로판 올), 트리에틸렌글리콜디비닐에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라메틸렌글리콜모노비닐에테르, 안식향산메틸, 안식향산에틸, 1-비닐-2-피롤리돈, 1-부틸-2-피롤리돈, 1-에틸-2-피롤리돈, 1-(2-히드록시에틸)-2-피롤리돈, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 1-아세틸-2-피롤리돈, N,N-디에틸아세트아민, N,N-디메틸프로피온아미드, N-메틸-ε-카프로락탐,1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 및 γ-부티로락톤을 들 수 있다.
이들 중에서도 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3-메톡시프로피온산메틸, 시클로헥사논, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 및 γ-부티로락톤을 이용하면, 잉크젯 헤드로의 손상이 적은 잉크로 할 수 있으므로 바람직하다.
이들 반응용매는 1종류만을 이용해도 되고, 또 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 된다. 또한 상기 반응용매 이외에 다른 용매를 혼합해서 이용할 수도 있다.
반응용매는 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)과 디아민(a2)과, 말단가교제(a3) 또는 말단가교제(a4)의 합계 100중량부에 대하여 100중량부 이상 사용하면 반응이 자연스럽게 진행되므로 바람직하다. 반응은 0℃~100℃에서 0.2~20시간 반응시키는 것이 바람직하다.
1. 5. 2 반응계로의 첨가순서
또한, 반응원료의 반응계로의 첨가순서는 특별히 한정되지 않는다. 즉, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)과 디아민(a2)과, 말단가교제(a3) 또는 말단가교제(a4)를 동시에 반응용매에 가하는 방법, 디아민(a2)와 말단가교제(a3)를 반응 용매 중에 용해시킨 후에 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)과, 말단가교제(a4)를 첨가하는 방법, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)과 말단가교제(a4)를 반응용매 중에 용해시키고, 또한 말단가교제(a3)를 미리 반응시킨 후에 디아민(a2)을 첨가하는 방법, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)과 디아민(a2)을 미리 반응시켜서 공중합체를 합성한 후에 그 공중합체에 말단가교제를 첨가하는 방법 등, 어떤 방법도 이용할 수 있다.
1. 6 폴리아미드산(A)의 구성
본 발명의 잉크젯용 잉크에 포함되는 폴리아미드산(A)은, 예를 들어 식(3)에서 나타나는 구성단위를 갖고, 식(5) 및 식(6)에서 나타나는 분자말단기의 군에서 선택되는 하나 이상의 분자말단기를 갖는다.
이 폴리아미드산(A)은, 예를 들어 상술한 말단가교제(a3) 또는 말단가교제(a4)와, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)과, 디아민(a2)을 반응시킴으로써 합성할 수 있다. 즉, 폴리아미드산(A)의 구조단위가 되는 상기 식(3)은 중합기를 2개 이상 갖는 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)과 중합기를 2개 갖는 디아민(a2)과의 반응에 의해 얻을 수 있다. 한편, 말단가교제(a3)와 말단가교제(a4)는 중합기를 하나밖에 갖지 않으므로 이들 화합물은 폴리아미드산(A)에 있어서 분자말단기를 구성한다. 즉, 식(5)의 R2는 말단가교제(a4)의 잔기이며, 식(6)의 R1은 말단가교제(a3)의 잔기이다. 또한, 당해 폴리아미드산(A)의 구성과 모노머의 관계는 일례에 지나지 않는다. 또한 폴리아미드산(A)의 제조방법도 당해 방법에 한정되 지 않는다.
1. 7 폴리아미드산(A)의 중량평균분자량
본 발명에 있어서, 중량평균분자량이 500~7,500인 폴리아미드산(A)이 잉크젯용 잉크로서 이용될 수 있다. 중량평균분자량이 500 이상인 폴리아미드산(A)은 가열처리에 의해 폴리이미드막을 형성하는 공정에 있어서, 증발하지 않고 화학적ㆍ기계적으로 안정되며, 중량평균분자량이 7,500 이하인 폴리아미드산(A)은 용매에 대한 용해성을 향상시키고, 저점도화할 수 있으므로, 얻어지는 도막의 막두께를 크게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 폴리아미드산(A)의 용매에 대한 「용해성」을 더욱 향상시키고, 저점도화하기 위해서는 그 중량평균분자량은 500~3,500인 것이 바람직하고, 500~2,500인 것이 더욱 바람직하다.
폴리아미드막(A)의 중량평균분자량은 겔 침투 크로마토그래피(GPC)법으로 측정할 수 있다. 구체적으로는, 얻어진 폴리아미드산(A)을 테트라히드로푸란(THF)으로 폴리아미드산의 농도가 1중량%가 되도록 희석하고, 토우소가부시키가이샤제 컬럼G4000HXL, G3000HXL, G2500HXL 및 G2000HXL을 이용하여 THF를 전개제로 하여 겔 침투 크로마토그래피(GPC)법으로 측정하고, 폴리스티렌 환산함으로써 구할 수 있다.
2 용매(B)
본 발명의 잉크젯용 잉크는, 예를 들어 폴리아미드산(A)을 용매(B)에 용해하여 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 잉크젯용 잉크에 포함되는 용매는 폴리아미드산(A)을 용해할 수 있는 용매이면 특별히 제한되지 않는다. 또, 단독으로는 폴리아 미드산(A)을 용해하지 않는 용매라도, 다른 용매와 혼합함으로써 잉크젯용 잉크에 포함되는 용매(B)로서 이용할 수 있다.
잉크젯용 잉크에 포함되는 용매(B)의 구체예로서는 유산에틸, 에탄올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 시클로헥사논, 1,3-디옥소란, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 1,4-디옥산, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 아니솔, 에틸락테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜이소프로필메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜부틸메틸에테르, 트리프로필렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콘모노페닐에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르(1-부톡시-2-프로판올), 프로필렌글리콜모노에틸에테르(1-에톡시-2-프로판올), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(1-메톡시-2-프로판올), 트리에틸렌글리콜디비닐에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라메틸렌글리콜모노비닐에테르, 안식향산메틸, 안식향산에틸, 1-비닐-2-피롤리돈, 1-부틸-2-피롤리돈, 1-에틸-2-피롤리돈, 1-(2-히드록시에틸)-2-피롤리돈, 2-피롤리 돈, N-메틸-2-피롤리돈, 1-아세틸-2-피롤리돈, N,N-디에틸아세트아미드, N,N-디메틸프로피온아미드, N-메틸-ε-카프로락탐, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 및 γ-부티로락톤을 들 수 있다.
이들 용매 중에서도, 예를 들어 잉크젯 헤드의 내구성 향상 면에서 유산에틸, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3-메톡시프로피온산메틸, γ-부티로락톤을 용매(B)로서 포함하는 것이 바람직하다.
그러나, 이들 용매 중에서 잉크젯 헤드의 내구성 면에서 1-비닐-2-피롤리돈, 1-부틸-2-피롤리돈, 1-에틸-2-피롤리돈, 1-(2-히드록시에틸)-2-피롤리돈, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 1-아세틸-2-피롤리돈, N,N-디에틸아세트아미드, N,N-디메틸프로피온아미드, N-메틸-ε-카프로락탐, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등의 아미드계 용매는 용매(B) 전체 중량에 대하여 80중량% 이상 포함하지 않는 것이 바람직하고, 60중량% 이상 포함하지 않는 것이 보다 바람직하며, 40중량% 이상 포함하지 않는 것이 더욱 바람직하며, 20중량% 이상 포함하지 않는 것이 보다 더욱 바람직하며, 모두 포함하지 않는 것이 특히 바람직하다.
이들 용매는 1종류만을 이용해도 되고, 또 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 된다. 또한 용매는 잉크젯용 잉크에서의 고형분 농도가 25~80중량%가 되도록 첨가되어 이용되는 것이 바람직하다.
3 본 발명의 잉크젯용 잉크에서의 폴리아미드산(A)의 농도
본 발명에서 잉크젯용 잉크 중의 폴리아미드산(A)의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 잉크젯용 잉크100 중량부에 대하여 폴리아미드산(A)을 25~60 중량부 포함하는 것이 바람직하고, 25~55중량부 포함하는 것이 더욱 바람직하며, 30~50중량부 포함하는 것이 특히 바람직하다. 이들 농도범위이면 1회의 잉크젯팅으로 얻어지는 막의 두께가 최적이 되고, 젯팅 정밀도가 높기 때문에 바람직하다.
4 잉크젯용 잉크에 첨가되는 첨가제
목적으로 하는 특성에 따라서는 잉크젯용 잉크는 에폭시수지, 아크릴수지, 계면활성제, 대전방지제, 커플링제, 에폭시경화제, pH조정제, 방청제, 방부제, 방미제, 산화방지제, 환원방지제, 증발촉진제, 킬레이트화제, 수용성 폴리머, 안료, 염료 등의 첨가제를 필요에 의해 선택하여 첨가하고, 그들을 균일하게 혼합용해함으로써 얻을 수 있다.
4. 1 에폭시수지
잉크젯용 잉크에 첨가되어도 되는 에폭시수지로서는 옥시란이나 옥세탄을 가지면, 특별히 한정되지는 않지만, 옥시란을 2개 이상 갖는 화합물이 바람직하다.
잉크젯용 잉크 중의 에폭시수지의 농도는, 특별히 한정되지는 안지만, 0.1~20중량%가 바람직하고, 1~10중량%가 더욱 바람직하다. 이 농도범위이면 잉크젯용 잉크로 형성된 도막의 내열성, 내약품성, 평탄성이 양호하다.
에폭시수지로서는, 예를 들어 비스페놀 A형 에폭시수지, 글리시딜에스테르형 에폭시수지, 지환식 에폭시수지, 옥시란을 갖는 모노머의 중합체 및 옥시란을 갖는 모노머와 다른 모노머와의 공중합체를 들 수 있다.
옥시란을 갖는 모노머의 구체예로서는 글리시딜(메타)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실(메타)아크릴레이트 및 메틸글리시딜(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
또한, 옥시란을 갖는 모노머와 공중합을 행하는 다른 모노머의 구체예로서는 (메타)아크릴산, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, iso-부틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 2-히드록실에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 스티렌, 메틸스티렌, 크롤메틸스티렌, (3-에틸-3-옥세타닐)메틸(메타)아크릴레이트, N-시클로헥실말레이미드 및 N-페닐말레이미드를 들 수 있다.
옥시란을 갖는 모노머의 중합체 및 옥시란을 갖는 모노머와 다른 모노머의 공중합체의 바람직한 구체예로서는 폴리글리시딜메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, 벤질메타크릴레이트-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, n-부틸메타크릴레이트-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, 2-히드록시에틸메타크릴레이트-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, (3-에틸-3-옥세타닐)메틸메타크릴레이트-글리시딜메타크릴레이트 공중합체, 또는 스티렌-글리시딜메타크릴레이트 공중합체를 들 수 있다. 잉크젯용 잉크가 이들의 에폭시수지를 함유하면, 잉크젯용 잉크로 형성된 도막의 내열성이 양호하게 되므로 바람직하다.
에폭시수지의 구체예로서는, 상품명「에피코트 807」, 「에피코트 815」, 「에피코트 825」, 「에피코트 827」, 「에피코트 828」, 「에피코트 190P」, 「에피 코트 191P」(이상, 유화쉘 에폭시(주)제), 상품명 「에피코트 1004」, 「에피코트 1256」(이상, 재팬 에폭시레진(주)제), 상품명 「아랄다이트 CY177」, 상품명 「아랄다이트 CY184」(일본지바가이기(주)제), 상품명「셀록사이드 2021P」, 「셀록사이드 3000」, 「EHPE-3150」(다이셀화학공업(주)제), 상품명「테크모어 VG3101L」(미츠이화학(주)제), N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-키실렌디아민, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아민디페닐메탄을 들 수 있다. 이들 중에서도 상품명「아랄다이트 CY184」, 상품명 「셀록사이드 2021P」, 상품명 「테크모어 VG3101L」, 상품명 「에피코트 828」은 얻어지는 폴리이미드막의 평탄성이 특히 양호하기 때문에 바람직하다.
에폭시수지는 1종류만을 이용해도 되고, 또 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
4. 2 아크릴수지
잉크젯용 잉크에 첨가되어도 되는 아크릴수지로서는 아크릴기나 메타크릴기를 갖고 있으면 특별히 한정되지 않는다.
잉크젯용 잉크 중의 아크릴수지의 농도는, 특별히 제한되지는 않지만, 0.1~20중량%가 바람직하고, 1~10중량%가 더욱 바람직하다. 이 농도범위이면 잉크젯용 잉크로 형성된 도막의 내열성, 내약품성, 평탄성이 양호하다.
아크릴수지로서는, 예를 들어 히드록실을 갖는 다관능중합성 모노머, 히드록실을 갖지 않는 단관능중합성 모노머, 2관능(메타)아크릴레이트, 또는 3관능 이상의 다관능(메타)아크릴레이트의 단독중합체, 혹은 이들 모노머의 공중합체를 들 수 있다.
상기 히드록실을 갖는 단관능중합성 모노머의 구체예로서는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 또는 1,4-시클로헥산디메탄올모노(메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 그 중에서도 형성되는 막을 유연하게 할 수 있다는 점에서 4-히드록시부틸아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올모노아크릴레이트가 바람직하다.
히드록실을 갖지 않는 단관능중합성 모노머의 구체예로서는, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실(메타)아크릴레이트, 메틸글리시딜(메타)아크릴레이트, 3-메틸-3-(메타)아크릴록시메틸옥세탄, 3-에틸-3-(메타)아크릴록시메틸옥세탄, 3-메틸-3-(메타)아크릴록시에틸옥세탄, 3-에틸-3-(메타)아크릴록시에틸옥세탄, p-비닐페닐-3-에틸옥세타-3-일메틸에테르, 2-페닐-3-(메타)아크릴록시메틸옥세탄, 2-트리플로로메틸-3-(메타)아크릴록시메틸옥세탄, 4-트리플로로메틸-2-(메타)아크릴록시메틸옥세탄, (메타)아크릴산, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, iso-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 스티렌, 메틸스티렌, 크롤메틸스티렌, (3-에틸-3-옥세타닐)메틸(메타)아크릴레이트, N-시클로헥실말레이미드, N-페닐말레이미드, 비닐톨루엔, (메타)아크릴아미드, 트리시클로[5. 2. 1. 02.6]데카닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아 크릴레이트, 글리세롤모노(메타)아크릴레이트, 폴리스티렌마크로모노머, 폴리메틸메타크릴레이트마크로모노머, N-아크릴로일몰포린, 5-테트라히드로프루프릴옥시카보닐펜틸(메타)아크릴레이트, 라우릴알콜의 에틸렌옥시드 부가물의 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, 크로톤산, α크롤아크릴산, 계피산, 말레인산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, ω-카르복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트, 호박산모노[2-(메타)아크릴로일록시에틸], 말레인산모노[2-(메타)아크릴로일록시에틸], 또는 시클로헥센-3,4-디카르본산모노[2-(메타)아크릴로일록시에틸]을 들 수 있다.
2관능(메타)아크릴레이트의 구체예로서는, 비스페놀F에틸렌옥시드 변성 디아크릴레이트, 비스페놀A에틸렌옥시드 변성 디아크릴레이트, 이소시아눌산에틸렌옥시드 변성 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 펜타에리스리톨디아크릴레이트, 펜타에리스리톨디아크릴레이트모노스테아레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1, 6-헥산디올디아크릴레이트, 1, 9-노난디올디아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올디아크릴레이트, 2-n-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올디아크릴레이트, 트리메티롤프로판디아크릴레이트, 또는 디펜타에리스리톨디아크릴레이트를 들 수 있다.
3관능 이상의 다관능(메타)아크릴레이트의 구체예로서는, 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 에피클로로히드린 변성 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 디트리메티롤프로판테트라 (메타)아크릴레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 에피클로로히드린 변성 글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 알킬 변성 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 알킬 변성 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 알킬 변성 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 인산트리(메타)아크릴레이트, 트리스[(메타)아크릴록시에틸]이소시아누레이트, 카프로락톤 변성 트리스[(메타)아크릴록시에틸]이소시아누레이트, 또는 우레탄(메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 이들 아크릴수지는 1종류만을 이용해도 되고, 또는 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
4. 3 계면활성제
잉크젯용 잉크에 첨가되어도 되는 계면활성제로서는, 도포성을 향상시킬 수 있다는 점에서, 예를 들어 상품명「Byk-300」, 「Byk-306」, 「Byk-335」, 「Byk-310」, 「Byk-341」, 「Byk-344」, 「Byk-370」(빅ㆍ케미(주)제)등의 실리콘계 계면활성제 ; 상품명「Byk-354」, 「Byk-358」, 「Byk-361」(빅ㆍ케미(주)제) 등의 아크릴계 계면활성제, 상품명「DFX-18」, 「푸타젠트 250」, 「푸타젠트 251」(네오스(주)제) 등의 불소계 계면활성제를 들 수 있다. 이들 계면활성제는 1종류만을 이용해도 되고, 또는 2종류 이상을 혼합해서 이용해도 된다.
계면활성제는 하지 기판으로의 습윤성, 레벨링성, 또는 도포성을 향상시키기 위해 사용하는 것이며, 잉크젯용 잉크 100중량부에 대하여 0.01~1중량부를 첨가하여 이용되는 것이 바람직하다.
4. 4 대전방지제
잉크젯용 잉크에 첨가되어도 되는 대전방지제로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지의 대전방지제를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 산화주석, 산화주석ㆍ산화안티몬 복합산화물, 산화주석ㆍ산화인듐 복합산화물 등의 금속산화물이나 4급 암모늄염을 들 수 있다. 이들 대전방지제는 1종류만을 이용해도 되고, 또는 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
대전방지제는 대전을 방지하기 위해 사용하는 것이며, 잉크젯용 잉크 100중량부에 대하여 0.01~1중량부를 첨가하여 이용하는 것이 바람직하다.
4. 5 커플링제
앙크젯용 잉크에 첨가되어도 되는 커플링제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지의 커플링제를 이용할 수 있다. 첨가되는 커플링제는 실란 커플링제가 바람직하고, 구체적으로는 트리알콕시실란 화합물 또는 디알콕시실란 화합물 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 예를 들어
Figure 112009076393854-pat00098
-비닐프로필트리메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00099
-비닐프로필트리에톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00100
-아크릴로일프로필메틸메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00101
-아크릴로일프로필트리메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00102
-아크릴로일프로필메틸에톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00103
-아크릴로일프로필트리에톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00104
-메타크릴로일프로필메틸디메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00105
-메타크릴로일프로필트리메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00106
-메타크릴로일프로필메틸디에톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00107
-메타크릴로일프로필트리에톡시 실란,
Figure 112009076393854-pat00108
-글리시독시프로필메틸디메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00109
-글리시독시프로필트리메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00110
-글리시독시프로필메틸디에톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00111
-글리시독시프로필트리에톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00112
-아미노프로필메틸디메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00113
-아미노프로필트리메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00114
-아미노프로필메틸디메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00115
-아미노프로필트리에톡시실란, N-아미노에틸-
Figure 112009076393854-pat00116
-이미노프로필메틸디메톡시실란, N-아미노에틸-
Figure 112009076393854-pat00117
-아미노프로필트리메톡시실란, N-아미노에틸-
Figure 112009076393854-pat00118
-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-
Figure 112009076393854-pat00119
-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-
Figure 112009076393854-pat00120
-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-
Figure 112009076393854-pat00121
-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-페닐-
Figure 112009076393854-pat00122
-아미노프로필메틸디에톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00123
-메르캅토프로필메틸디메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00124
-아미노프로필트리메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00125
-메르캅토프로필메틸디에톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00126
-메르캅토프로필트리에톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00127
-이소시아네이트프로필메틸디에톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00128
-이소시아네이트프로필트리에톡시실란이다. 이들 중에서도
Figure 112009076393854-pat00129
-비닐프로필트리디메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00130
-아크릴로일프로필트리메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00131
-메타크릴로일프로필트리메톡시실란,
Figure 112009076393854-pat00132
-이소시아네이트프로필트리에톡시실란이 특히 바람직하다.
이들 커플링제는 1종류만을 이용해도 되고, 또 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 된다. 커플링제는 잉크젯용 잉크 100중량부에 대하여 0.01~3중량부를 첨가하여 이용되는 것이 바람직하다.
4. 6 에폭시 경화제
잉크젯용 잉크에 첨가되어도 되는 에폭시 경화제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지의 에폭시 경화제를 이용할 수 있다. 구체적으로는 유기산디히드라 지드 화합물, 이미다졸 및 그 유도체, 디시안디아미드, 방향족 아민, 다가 카르본산, 다가 카르본산 무수물 등을 들 수 있다. 더욱 구체적으로는, 디시안디아미드 등의 디시안디아미드류, 아디핀산디히드라지드, 1,3-비스(히드라지노카본에틸)-5-이소프로필히단토인 등의 유기산 디히드라지드, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸이미다졸린-(1')]-에틸트리아진, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸 등의 이미다졸 유도체, 무수푸탈산, 무수트리메리트산, 1,2,4-시클로헥산트리카르본산-1,2-무수물 등의 산무수물, 또는 트리메리트산을 들 수 있다.
그 중에서도 투명성이 양호한 트리메리트산, 1,2,4-시클로헥산트리카르본산-1,2-무수물이 바람직하다.
이들 에폭시 경화제는 1종류만을 이용해도 되고, 또 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 된다. 에폭시 경화제는 잉크젯용 잉크 100중량부에 대하여 0.2~5중량부를 첨가하여 이용되는 것이 바람직하다.
5 잉크젯용 잉크
5. 1 잉크젯용 잉크의 점도
본 발명에 있어서, 잉크젯용 잉크의 점도는, 특별히 한정되지는 않지만, 상온(25℃)에서 젯팅을 행하는 경우는 그 점도가 1~50mPaㆍs이면, 잉크젯 도포방법에 의한 젯팅 정밀도가 향상되는 점에서 바람직하다. 또한, 25℃에서의 잉크젯용 잉크의 점도는 보다 바람직하게는 5~30mPaㆍs, 더욱 바람직하게는 8~15mPaㆍs(25℃)이다. 점도가 15mPaㆍs(25℃)보다 작으면 잉크젯 토출 불량이 발생되지 않는다.
잉크 헤드를 가열하여 젯팅을 행하는 경우는 가열온도(바람직하게는 40~120℃)에서의 잉크젯용 잉크의 점도는 1~50mPaㆍs가 바람직하고, 5~30mPaㆍs라면 더욱 바람직하고, 8~15mPaㆍs가 특히 바람직하다. 가열온도에서의 점도가 15mPaㆍs보다 작으면 잉크젯 토출불량이 발생하지 않는다.
5. 2 잉크젯용 잉크의 표면장력
본 발명의 잉크젯용 잉크의 표면장력은 통상 20~70mN/m이며, 바람직하게는 20~40mN/m이다.
표면장력이 이러한 범위에 있으면 젯팅에 의해 양호한 액적이 형성되고, 또 매니스커스를 형성할 수 있다.
6 폴리이미드막
본 발명의 잉크젯용 잉크를 기판 표면에 잉크젯에 의해 도포하고, 핫플레이트, 또는 오븐 등으로 가열처리하여 전면 도는 소정의 패턴형상(예를 들어, 라인형상)의 폴리이미드막이 형성된다. 또, 본 발명의 폴리이미드막의 형성은 가열처리로 한정되지 않고, UV 처리, 이온빔, 전자선, 또는 감마선 등의 처리여도 된다.
6. 1 잉크젯 도포방법에 의한 잉크젯용 잉크의 도포
잉크젯 도포방법으로서는, 잉크의 토출방법에 따라 각종 타입이 있다. 토출방법으로서는, 예를 들어 압전소자형, 버블젯(등록상표)형, 연속분사형, 또는 정전유도형을 들 수 있다. 본 발명에 관한 잉크는 잉크에 포함되는 각 성분을 적정하게 선택함으로써 다양한 방법으로 토출이 가능하며, 잉크젯용 잉크를 미리 정해진 패턴형상으로 도포할 수 있다.
본 발명에 따른 잉크를 이용하여 도포를 행하는데에 바람직한 토출방법은 압전소자형이다. 이 압전소자형의 헤드는 복수의 노즐을 갖는 노즐형성기판과, 노즐에 대향하여 배치되는 압전재료와 도전재료로 이루어지는 압력발생소자와, 이 압력발생소자의 주위를 채우는 잉크를 구비한 온 디맨드 잉크젯 도포헤드이며, 인가전압에 의해 압력발생소자를 변위시키고, 잉크의 소액적을 노즐로부터 토출시킨다.
잉크젯 도포장치는 도포 헤드와 잉크 수용부가 별개로 된 구성으로 한정되지 않고, 그들이 분리되지 않게 일체로 된 구성을 이용해도 된다. 또한, 잉크 수용부는 도포 헤드에 대하여 분리 가능 또는 분리 불가능하게 일체화되어 캐리지에 탑재되는 것 외에, 장치의 고정부위에 설치되어 잉크공급부재, 예를 들면 튜브를 통해 도포 헤드에 잉크를 공급하는 형태의 것이어도 된다.
또한, 도포 헤드에 대하여 바람직한 부압을 작용시키기 위한 구성을 잉크 탱크에 설치하는 경우에는 잉크 탱크의 잉크 수납부에 흡수체를 배치한 형태, 혹은 가요성의 잉크 수용부와 이것에 대하여 그 내용적을 확장하는 방향의 탄성지지력을 작용하는 스프링부를 구비한 형태 등을 채용할 수 있다. 도포장치는 상술한 바와 같이 시리얼 도포방식을 채택하는 것 외에, 도포 매체의 전체폭에 대응한 범위에 걸쳐 도포소자를 정렬시켜서 이루어지는 라인프린터의 형태를 취하는 것이어도 된다.
6. 2 폴리아미드산의 막의 형성
잉크젯 도포방법에 의해 본 발명의 잉크젯용 잉크를 기판 상에 도포한 후, 핫플레이트, 또는 오븐 등으로 가열함으로써 건조(용매를 제거)하고, 폴리아미드산 의 막을 형성할 수 있다.
가열조건은 각 성분의 종류 및 배합비율에 따라 다르지만, 통상 70~120℃에서, 오븐을 이용한 경우에는 5~15분간, 핫플레이트를 이용한 경우에는 1~5분간에 폴리아미드산의 막이 형성된다.
6. 3 폴리이미드의 막의 형성
폴리아미드산의 막을 형성한 후, 폴리아미드산을 이미드화시키기 위해 180~350℃, 바람직하게는 200~300℃에서 가열처리한다. 이 때, 오븐을 이용한 경우에서는 30~90분간, 핫플레이트를 이용한 경우에서는 5~30분간 가열처리함으로써 폴리이미드막을 얻을 수 있다. 폴리아미드산의 막이 패턴형상으로 형성되어 있는 경우에는 패턴형상의 폴리이미드막이 형성된다. 본 명세서에서는 특별히 언급이 없는 한, 폴리이미드막은 패턴형상의 폴리이미드막을 포함한다.
이와 같이 하여 얻어진 폴리이미드막은 내열성, 전기절연성이 우수한 절연막이다.
7 필름기판
본 발명의 필름기판은, 예를 들어 잉크젯 등의 방법에 의해 배선이 형성된 폴리이미드 필름 등의 기판 상에 본 발명의 잉크젯용 잉크를 잉크젯 도포방법에 의해 전면 또는 소정의 패턴형상(라인형상 등)으로 도포하고, 그 후 기판을 건조하고, 더욱 가열하여 폴리이미드막이 형성되어 얻어진다.
본 발명에서 이용할 수 있는 폴리이미드막은 바람직하게는 상술한 폴리이미드 필름 등의 기판 상에 형성되지만, 특별히 이것에 한정되는 것은 아니고 공지의 기판 상에 형성할 수 있다.
본 발명에 적용 가능한 기판으로서는, 예를 들어 FR-1, FR-3, FR-4, CEM-3, 또는 E668 등의 각종 규격에 적합한 유리 에폭시 기판, 유리 컴포지트 기판, 종이 페놀 기판, 종이 에폭시 기판, 그린 에폭시 기판 또는 BT 레진 기판을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 적용 가능한 다른 기판으로서는, 예를 들어 동, 황동, 인청동, 헬륨동, 알루미늄, 금, 은, 니켈, 주석, 크롬, 또는 스테인레스 등의 금속으로 이루어지는 기판(그들 금속의 표면을 갖는 기판이어도 된다)이나 ; 산화알루미늄(알루미나), 질화알루미늄, 산화지르코늄(지르코니아), 지르코늄의 규산염(지르콘), 산화마그네슘(마그네시아), 티탄산알루미늄, 티탄산바륨, 티탄산납(PT), 티탄산지르콘산납(PZT), 티탄산지르콘산란탄납(PLZT), 니오브산리튬, 탄탈산리튬, 황화카드뮴, 황화몰리브덴, 산화베리륨(베리리아), 산화규소(실리카), 탄화규소(실리콘카바이트), 질화규소(실리콘나이트라이드), 질화붕소(보론나이트라이드), 산화아연, 뮬라이트, 페라이트, 스테아타이트, 홀스테라이트, 스피넬, 또는 스포쥬멘 등의 세라믹으로 이루어지는 기판(그들의 세라믹스의 표면을 갖는 기판이어도 된다)이나 ; PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 수지, PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트) 수지, PCT(폴리시클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트) 수지, PPS(폴리페닐렌설파이드) 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 테프론(등록상표), 열가소성에라스토머, 또는 액정폴리머 등의 수지로 이루어지는 기판(그들 수지의 표면을 갖는 기판이어도 된다)이나 ; 실리콘, 게르마늄, 또는 갈륨비소 등의 반도체기판이나 ; 유리기판이나 ; 혹은 산화주석, 산화아연, ITO, 또는 ATO 등의 전극재료가 표면에 형성된 기판이나 ; αGEL(알파겔), βGEL(베타겔), θGEL(시터겔), 또는 γGEL(감마겔)(이상, 가부시키가이샤 타이카의 등록상표) 등의 겔시트를 들 수 있다.
8 전자부품
예를 들어 미리 배선이 형성된 폴리이미드 필름 등의 필름기판 상에 본 발명의 잉크젯용 잉크를 잉크젯 도포방법에 의해 도포하고, 그 후 해당 필름 기판을 건조하고, 다시 가열함으로써 절연성을 갖는 폴리이미드막으로 피복된 플렉시블한 전자부품을 얻을 수 있다.
(실시예)
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예에서 이용하는, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1), 디아민(a2), 말단가교제(a3), 말단가교제(a4) 및 용매(B)의 명칭을 약호로 나타낸다. 이하의 기술에는 이 약호를 사용한다.
산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물( a1 )
ODPA : 3,3',4,4'-디페닐에테르테트라카르본산2무수물
BPDA : 3,3'-4,4'-디페닐테트라카르본산2무수물
TDA : 3,3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌호박산2무수물
CBDA : 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르본산2무수물
TMHQ : p-페닐렌비스(트리메리트산모노에스테르산무수물)
BSAA : 4,4'-[(이소프로필리덴)비스(p-페닐렌옥시)]디푸탈산2무수물
BPDA-H : 3,3',4,4'-비시클로헥실테트라카르본산2무수물
디아민( a2 )
DDS : 3,3'-디아미노디페닐술폰
DDE : 4,4'-디아미노디페닐에테르
DDM : 4,4'-디아미노디페닐메탄
mDDM : 3,4'-디아미노디페닐메탄
BAPP : 2,2'-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판
BAPS-M : 비스[3-(4-아미노페녹시)페닐]술폰
3o2o2o3DA : 디에틸렌글리콘비스(3-아미노프로필)에테르
ATU : 3,9-비스(3-아미노프로필)-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸
말단가교제( a3 )
MA : 말레인산무수물
CA : 시트라콘산무수물
ANA : 아릴나딕산무수물
말단가교제( a4 )
3-EA : 3-에티닐아닐린
4-EA : 4-에티닐아닐린
용매(B)
EDM : 디에틸렌글리콘메틸에틸에테르
GBL : γ부티로락톤
NMP : N-메틸-2-피롤리돈
[합성예 1] 폴리아미드산(1)의 합성
온도계, 교반기, 원료투입사입구 및 질소가스도입구를 구비한 300ml의 4구플라스크에 표 1에 나타내는 바와 같이 원료를 사입하고, 건조질소기류하 40℃에서 5hr 교반한 바, 담황색 투명한 폴리아미드산의 25중량% 용액을 얻었다. 이 용액의 점도는 18.6mPaㆍs(25℃)이며, 중량평군분자량은 1550이었다.
용액의 점도는 E형 점도계(TOKYO KEIKI제 VISCONIC ELD)로 측정하였다.
폴리아미드산의 중량평균분자량은 얻어진 폴리아미드산을 테트라히드로푸란(THF)으로 폴리아미드산 농도가 약 1중량%가 되도록 희석하고, GPC 장치 : 니혼 분코우가부시키가이샤제, JASCO GULLIVER 1500(인텔리전트 시차굴절율계 RI-1530)을 이용하여 상기 희석액을 전개제로 하여 GPC법에 의해 측정하고, 폴리스티렌 환산함으로써 구하였다. 컬럼은 토우소가부시키가이샤제 컬럼 G4000HXL, G3000HXL, G2500HXL 및 G2000HXL의 4개를 이 순서로 접속하여 사용하고, 컬럼 온도 40℃, 유속 1.0ml/min의 조건에서 측정하였다.
[합성예 2~15]
폴리아미드산(2)~(25)의 합성
포 1에 나타내는 바와 같이 원료를 사입하는 것 이외에는 합성예 1과 동일한 조건에서 폴리아미드산 용액을 조제하고, 각각을 폴리아미드산(2)~(25)로서 사용하였다.
얻어진 폴리아미드산(2)~(25)의 중량평균분자량 및 25℃에서의 점도를 합성예 1과 동일한 조건에서 측정하였다. 이들 측정결과는 표 1에 나타내는 바와 같았다.
합성예 폴리아미드산 원료 점도
(mPaㆍs)
중량평균분자량
(a1) (a2)
(a3) (a4) 용매(B)
합성예 1 (1) ODPA
3.31g
BAPP
17.51
- MA
4.18
- GBL
37.5g
EDM
37.5g
18.6 1,550
합성예 2 (2) ODPA
5.19g
DDM
13.26g
- MA
6.56g
- NMP
37.5g
EDM
37.5g
18.0 1,050
합성예 3 (3) BSAA
5.09g
BAPP
16.07g
MA
3.84g
NMP
37.5g
EDM
37.5g
17.5 1,850
합성예 4 (4) TMHQ
6.56g
DDM
12.34g
- MA
6.10g
- NMP
37.5g
EDM
37.5g
26.0 1,450
합성예 5 (5) ODPA
4.57g
DDS
14.64g
- MA
5.78g
- GBL
52.5g
EDM
22.5g
14.7 1,000
합성예 6 (6) ODPA
3.19g
BAPS-M
17.78g
- MA
4.03g
- GBL
52.5g
EDM
22.5g
15.4 1,360
합성예 7 (7) ODPA
5.00g
DDM
12.78g
- CA
7.22g
- NMP
52.5g
EDM
22.5g
20.0 1,040
합성예 8 (8) TDA
4.87g
DDM
12.86g
- CA
7.27g
- NMP
52.5g
EDM
22.5g
19.0 930
합성예 9 (9) ODPA
2.80g
BAPP
14.82g
- ANA
7.37g
- NMP
37.5g
EDM
37.5g
14.8 1,670
합성예10 (10) ODPA
5.19g
mDDM
13.26g
- MA
6.56g
- NMP
37.5g
EDM
37.5g
14.1 960
합성예11 (11) ODPA
5.16g
DDE
13.32g
- MA
6.52g
- NMP
37.5g
EDM
37.5g
20.0 1,240
합성예12 (12) BPDA
5.16g
mDDM
13.32g
- MA
6.52g
- NMP
52.5g
EDM
22.5g
14.9 1,130
합성예13 (13) CBDA
3.55g
DDM
14.35g
- MA
7.10g
- NMP
37.5g
EDM
37.5g
16.3 990
합성예14 (14) ODPA
3.41g
ATU
6.05g
BAPP
9.05g
MA
6.48g
- NMP
37.5g
EDM
37.5g
14.7 1,730
합성예15 (15) ODPA
4.19g
ATU
7.42g
DDE
5.42g
MA
7.96g
- NMP
37.5g
EDM
37.5g
15.6 1,700
합성예16 (16) ODPA
2.38g
BAPP
18.87g
- MA
3.76g
- GBL
37.5g
EDM
37.5g
13.4 1,290
합성예17 (17) ODPA
2.81g
BAPP
18.62g
- MA
3.56g
- GBL
37.5g
EDM
37.5g
15.7 1,350
합성예18 (18) ODPA
0.94g
BAPP
19.9g
- MA
4.16g
- GBL
60.0g
EDM
15.0g
11.4 940
합성예19 (19) BPDA-H
3.27g
BAPP
17.54g
- MA
4.19g
- NMP
52.5g
EDM
22.5g
16.1 1,220
합성예20 (20) BPDA-H
3.65g
DDE
14.33g
- MA
7.02g
- NMP
37.5g
EDM
37.5g
13.2 640
합성예21 (21) ODPA
4.45g
DDE
5.75g
3o2o2o3DA
6.33g
MA
8.46g
- NMP
37.5g
EDM
37.5g
13.6 1,760
합성예22 (22) BPDA-H
4.41g
DDE
5.76g
3o2o2o3DA
6.35g
MA
8.47g
- NMP
37.5g
EDM
37.5g
12.3 1,460
합성예23 (23) CBDA
2.65g
BAPP
11.09g
3o2o2o3DA
5.95g
MA
5.30g
- NMP
37.5g
EDM
37.5g
11.7 1,760
합성예24 (24) TMHQ
15.63g
DDM
3.38g
- - 4-EA
5.99g
NMP
52.5g
EDM
22.5g
20.3 2,410
합성예25 (25) BSAA
14.44g
BAPP
5.69g
- - 3-EA
4.87g
NMP
52.5g
EDM
22.5g
28.9 2,130
또한, 반응에 이용하는 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)의 몰 수를 n1, 디아민(a2)의 몰 수를 n2, 및 말단가교제(a3)의 몰 수를 n3으로 했을 때, 각각의 몰 수가 n2
Figure 112009076393854-pat00133
n1+0.5×n3 및 0.02
Figure 112009076393854-pat00134
n1/n2
Figure 112009076393854-pat00135
0.5가 되는 관계식의 결과를 표 2에 나타낸다.
합성예
몰 수의 관계
(n2) n1+0.5×n3 n1/n2
합성예1 0.043 0.032 0.25
합성예2 0.067 0.050 0.25
합성예3 0.039 0.029 0.25
합성예4 0.062 0.047 0.25
합성예5 0.059 0.044 0.25
합성예6 0.041 0.031 0.25
합성예7 0.064 0.048 0.25
합성예8 0.065 0.049 0.25
합성예9 0.036 0.027 0.25
합성예10 0.067 0.050 0.25
합성예11 0.067 0.050 0.25
합성예12 0.067 0.051 0.26
합성예13 0.072 0.054 0.25
합성예14 0.044 0.044 0.25
합성예15 0.054 0.054 0.25
합성예16 0.046 0.027 0.17
합성예17 0.045 0.027 0.20
합성예18 0.048 0.024 0.06
합성예19 0.043 0.032 0.25
합성예20 0.072 0.048 0.17
합성예21 0.057 0.057 0.25
합성예22 0.058 0.058 0.25
합성예23 0.054 0.041 0.25
또한, 말단가교제(a4)를 이용하는 경우, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)의 몰 수를 n1, 디아민(a2)의 몰 수를 n2, 및 말단가교제(a4)의 몰 수를 n4로 했을 때, 각각의 몰 수가 n2
Figure 112009076393854-pat00136
n1-0.5×n4 및 0.2
Figure 112009076393854-pat00137
n2/n1
Figure 112009076393854-pat00138
0.5가 되는 관계식의 결과를 표 3에 나타낸다.

합성예
몰 수의 관계
(n2) n1-0.5×n4 n2/n1
합성예24 0.017 0.012 0.46
합성예25 0.014 0.007 0.50
(실시예 1) 폴리이미드막(1)의 형성
합성예 1에서 합성된 폴리아미드산(1)을 그대로 잉크젯용 잉크(1)로 했다.
FUJIFILM Dimatix사 제 잉크젯 도포장치 DMP-2831로 1.5mm두께의 유리에폭시 수지 양면 동 도포판 상에 1도트폭으로 도트피치 40미크론으로 설정하고, 길이 5cm의 라인도포를 가온(40℃)에서 행하였다. 피에조 전압은 16V, 구동주파수는 5kHz로 했다. 기판을 80℃의 핫플레이트에서 5분간 건조한 후, 230℃의 오븐에서 30분간 가열하고, 라인형상으로 형성된 절연성의 폴리이미드막(1)을 얻었다.
얻어진 폴리이미드막의 라인폭, 엣지의 직선성을 광학현미경으로 관찰하고, 막두께를 측정했다. 막두께는 촉침식막후계(α스텝 200, KLA-Tencor Japan 가부시키가이샤제)를 사용하고, 3개소의 측정치의 평균치를 막두께로 했다. 그 결과를 표 4에 나타낸다. 라인폭은 거의 도포했을 때의 폭을 유지하고 있고, 라인의 엣지의 직선성도 양호하며, 라인은 충분한 두께를 갖고 있다.
(실시예 2~25) 폴리이미드막(2)~(25)의 형성
실시예 1과 동일한 조건으로 잉크젯용 잉크를 조제하고, 각각을 잉크젯용 잉크(2)~(25)로 했다.
잉크젯용 잉크(2)~(25)를 사용하여 헤드 가온온도만 조건을 바꾸고, 그 밖의 조건은 실시예 1과 동일한 조건에서 폴리이미드막(2)~(25)를 얻었다.
얻어진 폴리이미드막에 대하여 실시예 1과 동일한 조건에서 평가를 행하였다. 그 결과를 표 4에 나타낸다. 모든 잉크젯용 잉크에 있어서 라인폭은 거의 도포했을 때의 폭을 유지하고 있고, 라인의 엣지의 직선성도 양호하며, 라인은 충분한 두께를 갖고 있다.
(비교예 1) 폴리아미드산(C1)
합성예 1에서 이용한 300ml의 4구플라스크에 이하에 나타내는 바와 같이 원료를 사입하고, 건조질소기류하 40℃에서 5시간 교반하여 담황식 투명한 폴리아미드산(C1)의 25중량% 용액을 얻었다. 이 용액의 점도는 9.6mPaㆍs(25℃)이며, 중량평균분자량은 3,400이었다.
ODPA 11.4g
DDS 2.1g
S330 11.5g
EDM 75.0g
(비교예 2) 폴리아미드산(C2)
합성예 1에서 이용한 300ml의 4구플라스크에 이하에 나타내는 바와 같이 원료를 사입하고, 건조질소기류하 40℃에서 5시간 교반하여 담황식 투명한 폴리아미드산(C2)의 25중량% 용액을 얻었다. 이 용액의 점도는 10.2mPaㆍs(25℃)이며, 중량평균분자량은 3,900이었다.
ODPA 10.8g
BAPP 3.4g
S330 10.9g
EDM 75.0g
(비교예 3) 폴리이미드막(C1)의 형성
폴리아미드산(C1)의 용액을 그대로 잉크젯용 잉크(C1)로 했다.
잉크젯용 잉크(C1)를 잉크젯용 잉크로서 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 폴리이미드의 절연막(C1)을 얻었다.
얻어진 폴리이미드막(C1)에 대하여 실시예 1과 동일한 조건에서 평가를 행하였다. 그 결과, 폴리이미드막(C1)의 라인폭은 60㎛로 되었다. 또한, 폴리이미드막(C1)의 라인의 막두께는 1.20㎛였다.
(비교예 4) 폴리이미드막(C2)의 형성
폴리아미드산(C2)의 용액을 그대로 잉크젯용 잉크(C2)로 했다.
잉크젯용 잉크(C2)를 잉크젯용 잉크로서 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 폴리이미드의 절연막(C2)을 얻었다.
얻어진 폴리이미드막(C2)에 대하여 실시예 1과 동일한 조건에서 평가를 행하였다. 그 결과, 폴리이미드막(C2)의 라인폭은 70㎛로 되었다. 또한, 폴리이미드막(C2)의 라인의 막두께는 1.10㎛였다.
표 4에 실시예 1~25와 비교예 3,4의 결과를 정리한다.
잉크젯용 잉크 헤드가온온도 라인폭(㎛) 막두께(㎛)
실시예1 (1) 40 65 1.25
실시예2 (2) 40 75 1.30
실시예3 (3) 40 70 1.15
실시예4 (4) 50 100 1.25
실시예5 (5) 30 75 1.10
실시예6 (6) 30 65 1.00
실시예7 (7) 45 60 1.15
실시예8 (8) 45 55 1.15
실시예9 (9) 30 85 1.20
실시예10 (10) 30 80 1.15
실시예11 (11) 45 120 1.35
실시예12 (12) 35 140 1.25
실시예13 (13) 35 70 1.32
실시예14 (14) 35 75 1.30
실시예15 (15) 35 70 1.40
실시예16 (16) 35 75 1.35
실시예17 (17) 35 75 1.35
실시예18 (18) 30 80 1.20
실시예19 (19) 35 75 1.35
실시예20 (20) 30 85 1.25
실시예21 (21) 30 90 1.20
실시예22 (22) 30 90 1.25
실시예23 (23) 30 100 1.22
실시예24 (24) 55 55 1.21
실시예25 (25) 65 70 1.10
비교예3 (C1) 30 60 1.20
비교예4 (C2) 30 70 1.10
(실시예 26) 폴리이미드 잉크의 항온보존안정성
실시예 1에서 얻어진 잉크젯용 잉크(1)의 상온시에서의 보존안정성을 평가하였다. 용액의 점도는 E형 점도계(TOKYO KEIKI제 VISCONIC ELD)로 측정하였다. 상온보존시의 1일, 3일, 1주간, 2주간, 30일, 60일, 90일, 120일로 경시적으로 점도를 측정하였다. 도 1에 나타나는 바와 같이 큰 점도변화는 없었다.
(실시예 27)
잉크젯용 잉크(2)를 사용한 것 이외에는 실시예 16과 동일한 조건에서 경시적으로 점도 변화를 측정했다. 도 2에 나타나는 바와 같이 큰 점도 변화는 없었다.
(비교예 5)
잉크젯용 잉크(C1)를 잉크젯용 잉크로서 사용한 것 이외에는 실시예 15와 동일한 조건에서 경시적으로 점도 변화를 측정했다.
도 3에 나타나는 바와 같이 상온보존 2주간 후부터 증점이 일어나고, 30일에 점도가 급상승하고, 2개월 후에는 잉크가 고화했다.
(비교예 6)
잉크젯용 잉크(C2)를 사용한 것 이외에는 실시예 16과 동일한 조건에서 경시적으로 점도 변화를 측정했다.
도 4에 나타나는 바와 같이, 14일에 점도가 급상승하고, 30일에 잉크가 고화했다.
본 발명의 활용법으로서, 예를 들어 플렉시블 배선기판용 절연막, 그것을 이용한 전자부품을 들 수 있다.
도 1은 잉크젯용 잉크(1)의 보존안정성을 나타내는 그래프.
도 2는 잉크젯용 잉크(2)의 보존안정성을 나타내는 그래프.
도 3은 잉크젯용 잉크(C1)의 보존안정성을 나타내는 그래프.
도 4는 잉크젯용 잉크(C2)의 보존안정성을 나타내는 그래프.

Claims (22)

  1. 적어도 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1), 디아민(a2) 및 식(2)에서 나타나는 말단가교제(a4)를 반응시켜 얻어지는 분자말단, 또는 적어도 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1), 디아민(a2), 식(1)에서 나타나는 말단가교제(a3) 및 식(2)에서 나타나는 말단가교제(a4)를 반응시켜 얻어지는 분자말단에 가교성기를 갖고, 중량평균분자량이 500~7,500인 폴리아미드산(A)을 포함하며,
    말단가교제(a4)가 4-에티닐아닐린, 3-에티닐아닐린, m-아미노스티렌 및 p-아미노스티렌으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯용 잉크.
    Figure 112014072251905-pat00139
    Figure 112014072251905-pat00140
    (식 중, R1 및 R2는 독립하여 불포화탄화수소 구조를 갖는 탄소수 2~100의 유기기이다.)
  2. 제 1 항에 있어서,
    산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)이 피로메리트산2무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르본산2무수물, 2,2',3,3'-벤조페논테트라카르본산2무수물, 2,3,3',4'-벤조페논테트라카르본산2무수물, 3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르본산2무수물, 2,2',3,3'-디페닐술폰테트라카르본산2무수물, 2,3,3',4'-디페닐술폰테트라카르본산2무수물, 3,3',4,4'-디페닐에테르테트라카르본산2무수물, 2,2',3,3'-디페닐에테르테트라카르본산2무수물, 2,3,3',4'-디페닐에테르테트라카르본산2무수물, 2,2-[비스(3,4-디카르복시페닐)]헥사플루오로프로판2무수물, 에틸렌글리콜비스(안히드로트리멜리테이트), 시클로부탄테트라카르본산2무수물, 메틸시클로부탄테트라카르본산2무수물, 시클로펜탄테트라카르본산2무수물, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르본산2무수물, 에탄테트라카르본산2무수물 및 부탄테트라카르본산2무수물, p-페닐렌비스(트리메리트산모노에스테르산무수물), 4,4'-[(이소프로필리덴)비스(p-페닐렌옥시)]디푸탈산2무수물, 에틸렌디아민4초산2무수물, 3,3',4,4'-비시클로헥실테트라카르본산2무수물, 3,3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌호박산2무수물, 1,3-디히드로-1,3-디옥소-5-이소벤조푸란카르본산-5, 5-[(1-메틸에틸리덴)디-4, 1-페닐렌]에스테르, 1,3-디히드로-1,3-디옥소-5-이소벤조푸란카르본산, p-페닐렌비스(트리메리트산모노에스테르산무수물)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯용 잉크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    디아민(a2)이 3,3'-디아미노디페닐술폰, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노디페닐메탄, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, m-키실렌디아민, p-키실렌디아민, 2,2'-디아미노디페닐프로판, 벤지딘, 1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]시클로헥산, 1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-4-메틸시클로헥산, 비스[4-(4-아미노벤질)페닐]메탄, 1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]시클로헥산, 1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]4-메틸시클로헥산, 1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]시클로헥산, 1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]-4-메틸시클로헥산, 1,1-비스[4-(4-아미노벤질)페닐]메탄, 디에틸렌글리콜비스(3-아미노프로필)에테르, 1,2-비스(2-아미노에톡시)에탄, 1,4-부탄디올비스(3-아미노프로필)에테르, 3,9-비스(3-아미노프로필)-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 1,6-비스(4-((4-아미노페닐)메틸)페닐)헥산, 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산, α,α'-비스(4-아미노페닐)-1,4-디이소프로필벤젠, 1,4-비스(3-아미노프로필)피페라진, N,N'-비스(3-아미노프로필)에틸렌디아민, 1,4-비스(아미노메틸)시클로헥산, 1,3-비스(아미노메틸)시클로헥산, 네오펜틸글리콜비스(4-아미노페닐)에테르, 식(4)
    Figure 112014072251905-pat00141
    (식 중, R3 및 R4는 독립하여 탄소수 1~3의 알킬 또는 페닐이며, R5는 메틸렌 , 페닐렌 또는 알킬로 치환된 페닐렌이며, 2개의 x는 독립하여 1~6의 정수이며, y는 1~70의 정수이며, 복수개 존재하는 R3, R4 및 R5는 각각 서로 동일하거나 상이하다)
    및 하기 식(IX)
    Figure 112014072251905-pat00142
    (식 중, A3은 단결합, -O-, -COO-, -OCO-, -CO-, -CONH- 또는 -(CH2)p-(p는 1~6의 정수이다)이며, R6은 스테로이드 골격을 갖는 기, 또는 시클로헥산환 및 벤젠환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 환구조를 갖는 기이며, 벤젠환에 결합되어 있는 2개의 아미노기의 위치관계가 파라위일 때는 R6은 탄소수 1~30의 알킬이며, 상기 위치관계가 메타위일 때는 R6은 탄소수 1~10의 알킬, 페닐기 또는 -F, -CH3, -OCH3, -OCH2F, -OCHF2 혹은 -OCF3으로 치환된 페닐기이며, 상기 탄소수 1~30의 알킬 및 탄소수 1~10의 알킬은 비치환 알킬, 임의의 -CH2-가 -CF2-, -CHF-, -O-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환된 알킬, 또는 임의의 -CH3가 CH2F, -CHF2 또는 -CF3으로 치환된 알킬이다.)
    ;
    로 나타내는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯용 잉크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    말단가교제(a3)가 말레인산무수물, 시트라콘산무수물, 이타콘산무수물, 아릴나딕산무수물, 5-노보넨-2,3-디카르본산무수물, 4-에티닐푸탈산무수물, 4-페닐에티닐푸탈산무수물, 시클로헥센-1,2-디코본산무수물, exo-3,6-에폭시-1,2,3,6-테트라히드로푸탈산무수물, 아릴호박산무수물로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯용 잉크.
  5. 삭제
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    용매(B)를 더 포함하는 잉크젯용 잉크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    용매(B)가 유산에틸, 에탄올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 시클로헥사논, 1,3-디옥소란, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 1,4-디옥산, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 아니솔, 에틸락테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜이소프로필메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜부틸메틸에테르, 트리프로필렌글리콜디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콘모노페닐에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르(1-부톡시-2-프로판올), 프로필렌글리콜모노에틸에테르(1-에톡시-2-프로판올), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(1-메톡시-2-프로판올), 트리에틸렌글리콜디비닐에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라메틸렌글리콜모노비닐에테르, 안식향산메틸, 안식향산에틸, 1-비닐-2-피롤리돈, 1-부틸-2-피롤리돈, 1-에틸-2-피롤리돈, 1-(2-히드록시에틸)-2-피롤리돈, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 1-아세틸-2-피롤리돈, N,N-디에틸아세트아미드, N,N-디메틸프로피온아미드, N-메틸-ε-카프로락탐, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 및 γ-부티로락톤으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 잉크젯용 잉크.
  8. 제 6 항에 있어서,
    용매(B)가 용매 전체 중량에 대하여 아미드계 용매를 20중량% 이상 포함하지 않는 잉크젯용 잉크.
  9. 제 6 항에 있어서,
    용매(B)가 아미드계 용매를 포함하지 않는 잉크젯용 잉크.
  10. 제 1 항에 있어서,
    반응에 이용하는, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)의 몰 수를 n1, 디아민(a2)의 몰 수를 n2, 및 말단가교제(a3)의 몰 수를 n3으로 했을 때, 각각의 몰 수가 n2
    Figure 112009076393854-pat00143
    n1+0.5×n3 및 0.02
    Figure 112009076393854-pat00144
    n1/n2
    Figure 112009076393854-pat00145
    0.5의 관계가 되도록 반응시킴으로써 얻어지는, 분자 말단에 가교성 기를 갖는 폴리아미드산(A)을 포함하는 잉크젯용 잉크.
  11. 제 1 항에 있어서,
    반응에 이용하는, 산무수물기를 2개 이상 갖는 화합물(a1)의 몰 수를 n1, 디아민(a2)의 몰 수를 n2, 및 말단가교제(a4)의 몰 수를 n4로 했을 때, 각각의 몰 수가 n2
    Figure 112009076393854-pat00146
    n1-0.5×n4 및 0.2
    Figure 112009076393854-pat00147
    n2/n1
    Figure 112009076393854-pat00148
    0.5의 관계가 되도록 반응시킴으로써 얻어지는, 분자 말단에 가교성 기를 갖는 폴리아미드산(A)을 포함하는 잉크젯용 잉크.
  12. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리아미드산(A)의 중량평균분자량이 500~3,500인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.
  13. 제 12 항에 있어서,
    폴리아미드산(A)의 중량평균분자량이 500~2,500인 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.
  14. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    잉크젯용 잉크 100중량부에 대하여 폴리아미드산(A) 25~60중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯용 잉크.
  15. 제 1 항에 기재된 잉크젯용 잉크를 잉크젯 도포방법에 의해 도포하여 폴리아미드산 막을 형성하는 공정 및 폴리아미드산 막을 가열처리하여 폴리이미드막을 형성하는 공정을 거쳐 얻어진 폴리이미드막.
  16. 제 1 항에 기재된 잉크젯용 잉크를 잉크젯 도포방법에 의해 도포하고나서 건조시켜 폴리아미드산 막을 형성하는 공정 및 폴리아미드산 막을 가열처리하여 폴리이미드막을 형성하는 공정을 포함하는 잉크도포방법.
  17. 제 16항에 기재된 잉크도포방법을 이용하여 폴리이미드막을 형성하는 폴리이미드막 형성방법.
  18. 제 17항에 기재된 폴리이미드막 형성방법으로 기판 상에 폴리이미드막이 형성된 필름기판.
  19. 제 18항에 기재된 필름기판을 갖는 전자부품.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제 1 항에 기재된 잉크젯용 잉크를 잉크젯 도포방법에 의해 도포하여 폴리아미드산 막을 형성하는 공정 및 폴리아미드산 막을 가열처리하여 폴리이미드막을 형성하는 공정을 거쳐 얻어진 패턴형상 폴리이미드막.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080001616A (ko) * 2006-06-29 2008-01-03 칫소가부시키가이샤 보호막용 조성물, 컬러 필터 기판 및 액정 표시 소자
KR20080020564A (ko) * 2006-08-31 2008-03-05 칫소가부시키가이샤 잉크젯용 잉크

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