KR101756714B1 - 내절성이 향상된 무색 투명한 폴리아마이드-이미드 필름 - Google Patents

내절성이 향상된 무색 투명한 폴리아마이드-이미드 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 무색 투명하면서도 기계적 물성이 우수하며 특히 내절성(耐折性)이 좋은 폴리아마이드-이미드 필름에 관한 것이다.
구체적으로는 상기 폴리아마이드-이미드 필름을 구성하는 이미드(imide) 반복단위 및 아마이드(amide) 반복단위의 함량을 조절함으로써 광학 특성 및 기계적 물성을 균형있게 개선하고, 특히 지방족 디카르보닐 화합물을 특정 함량으로 투입하여 아마이드 반복단위를 형성함으로써 유연성까지 부여한 폴리아마이드-이미드 필름에 관한 것이다.

Description

내절성이 향상된 무색 투명한 폴리아마이드-이미드 필름{COLORLESS AND TRANSPARENT POLYAMIDE-IMIDE FLIM HAVING IMPROVED FOLDING ENDURANCE}
본 발명의 일 실시예는 무색 투명하면서도 기계적 물성이 우수하며 특히 내절성(耐折性)이 좋은 폴리아마이드-이미드 필름에 관한 것이다.
폴리이미드 수지는 방향족 디안하이드라이드와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 용액중합한 폴리아믹산 유도체를 고온에서 폐환(ring closure)하여 이미드화한 고내열 수지이다.
상기 방향족 디안하이드라이드로는 피로멜리트산이무수물(PMDA) 또는 비페닐테트라카르복실산 이무수물(BPDA) 등을, 상기 방향족 디아민으로는 옥시디아닐린(ODA), p-페닐렌 디아민(p-PDA), m-페닐렌 디아민(m-PDA), 메틸렌디아닐린(MDA), 비스아미노페닐헥사플루오로프로판(HFDA) 등을 사용할 수 있다.
상기 폴리이미드 수지는 내열산화성, 내열특성, 내방사선성, 저온특성, 내약품성 등이 우수하다. 이에 자동차 재료, 항공 소재, 우주선 소재 등의 내열 첨단소재나 절연코팅제, 절연막, 반도체, TFT-LCD의 전극 보호막 등의 전자재료로 많이 사용된다.
그러나 폴리이미드 수지는 방향족 고리 밀도가 높아 갈색 또는 황색으로 착색이 된다. 따라서 필름 등의 투명성이 요구되는 제품에는 사용하기 곤란하다는 한계가 있었다.
이에 폴리이미드 필름의 투명성을 개선하고자 하는 많은 시도가 있었다. 그 일환으로 한국공개공보 제10-2003-0009437호는 -O-, -SO2-, CH2- 등의 연결기, p-위치가 아닌 m-위치에 연결된 굽은 구조의 단량체, -CF3 등의 치환기를 갖는 방향족 디안하이드라이드와 방향족 디아민 단량체를 사용하여 열적 특성이 크게 저하되지 않는 한도에서 투과도 및 색상의 투명도에 대한 문제를 해결하였다. 그러나 표면경도, 탄성계수 등의 기계적 물성이 저하되어 디스플레이(Display)용으로 사용하기에는 무리가 있었다.
이에 여전히 투명성 등의 광학적 물성, 표면경도 등의 기계적 물성이 모두 우수한 폴리이미드 필름을 제공하기 위한 연구가 필요한 실정이다.
한국공개공보 제10-2003-0009437호
본 발명의 일 실시예는 위와 같은 문제점 및 한계를 해소하기 위한 것으로 다음과 같은 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예는 폴리이미드 구조와 폴리아마이드 구조를 모두 포함하는 공중합체를 형성함으로써, 광학적 특성이 우수하고 투명하면서도 표면경도 등의 기계적 물성이 뛰어난 폴리아마이드-이미드 필름을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 표면경도, 인장강도 등의 강도 측면의 기계적 물성뿐만 아니라 유연성까지 갖춰 플렉시블(flexible) 디스플레이 등의 분야에 사용하기 적합한 폴리아마이드-이미드 필름을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명의 일 실시예는 상기 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 방향족 디아민(aromatic diamine), 방향족 디안하이드라이드(aromatic dianhydride), 방향족 디카르보닐 화합물(aromatic dicarbonyl compound) 및 지방족 디카르보닐 화합물(aliphatic dicarbonyl compound)의 공중합체이고, 상기 공중합체는 상기 방향족 디아민과 상기 방향족 디안하이드라이드로부터 유래하는 이미드(imide) 반복단위와, 상기 방향족 디아민과 상기 방향족 디카르보닐 화합물 또는 지방족 디카르보닐 화합물로부터 유래하는 아마이드(amide) 반복단위를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 상기 방향족 디안하이드라이드, 방향족 디카르보닐 화합물 및 지방족 디카르보닐 화합물의 총 몰에 대하여, 상기 지방족 디카르보닐 화합물을 5몰% 내지 20몰%로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름에 있어서 상기 방향족 디아민은 2,2’-비스(트리플루오로메틸)-4,4’-디아미노바이페닐(2,2’-Bis(trifluoromethyl)-4,4’-diaminodiphenyl, TFDB)이고, 상기 방향족 디안하이드라이드는 2,2-비스(3,4-디카복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(2,2'-Bis-(3,4-Dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 6-FDA)이며, 상기 방향족 디카르보닐 화합물은 테레프탈로일클로라이드(terephthaloyl chloride, TPC) 및 1,1-비페닐-4,4-디카르보닐디클로라이드(1,1-biphenyl-4,4-dicarbonyl dichloride, BPDC) 중 1 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름에 있어서, 상기 지방족 디카르보닐 화합물은 이하의 화학식으로 표현되는 화합물일 수 있다.
[화학식]
Figure 112016107272628-pat00001
여기서, 상기 X, X'는 서로 같거나 다른 할로겐 이온이고, 상기 R은 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬렌기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름에 있어서, 상기 지방족 디카르보닐 화합물이 염화세바코일(sebacoyl dichloride)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 상기 아마이드 반복단위를 50몰% 내지 80몰%로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 두께 20㎛ 내지 100㎛를 기준으로 표면경도가 H 내지 4H 인 조건을 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 두께 30㎛ 내지 60㎛를 기준으로 550nm에서 측정한 투과도가 89% 이상이고, 헤이즈가 1% 미만, 황색도(YI)가 3 이하인 조건을 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 두께 30㎛ 내지 60㎛를 기준으로 내절성 테스트 회수가 300회 내지 1000회인 조건을 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 위와 같은 구성을 포함하므로 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 아마이드 반복단위와 이미드 반복단위를 적절한 양으로 포함하므로 무색 투명하고, 투과도, 헤이즈, 황색도 등의 광학적 특성이 우수하며, 표면경도 등의 기계적 물성이 뛰어나다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 지방족 디카르보닐 화합물로부터 기인하는 아마이드 반복단위를 포함하므로 유연성이 뛰어나다. 따라서 유연성 부족에 따른 필름의 파단, 찢어짐, 뜯김 등의 현상을 방지할 수 있고, 결과적으로 생산성의 향상에 크게 기여할 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 일 실시예의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 발명의 요지가 변경되지 않는 한 다양한 형태로 변형될 수 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되면 공지 구성 및 기능에 대한 설명은 생략한다. 본 명세서에서 "포함"한다는 것은 특별한 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 명세서에서 "내절성"은 필름에 대한 1회 이상의 굽힘 또는 절곡하중에 대한 내구성을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내절성이 향상된 무색 투명한 폴리아마이드-이미드 필름(이하, '폴리아마이드-이미드 필름'이라 함)은 방향족 디아민(aromatic diamine), 방향족 디안하이드라이드(aromatic dianhydride), 방향족 디카르보닐 화합물(aromatic dicarbonyl compound) 및 지방족 디카르보닐 화합물(aliphatic dicarbonyl compound)의 공중합체일 수 있다.
상기 공중합체는 상기 방향족 디아민과 상기 방향족 디안하이드라이드의 결합으로부터 유래하는 이미드(imide) 반복단위 및 상기 방향족 디아민과 상기 방향족 디카르보닐 화합물 또는 지방족 디카르보닐 화합물의 결합으로부터 유래하는 아마이드(amide) 반복단위를 포함할 수 있다.
상기 방향족 디아민은 상기 방향족 디안하이드라이드와 이미드결합, 상기 방향족 디카르보닐 화합물 및 지방족 디카르보닐 화합물과 아마이드결합을 하여 상기 공중합체를 형성하는 화합물이다.
상기 방향족 디아민은 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)-페닐]프로판(6HMDA), 2,2′-비스(트리프루오로메틸)-4,4′-디아미노비페닐(2,2′-TFDB), 3,3′-비스(트리프루오로메틸)-4,4′-디아미노비페닐(3,3′-TFDB), 4,4′-비스(3-아미노페녹시)디페닐설폰(DBSDA), 비스(3-아미노페닐)설폰(3DDS), 비스(4-아미노페닐)설폰(4DDS), 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠(APB-133), 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠(APB-134), 2,2′-비스[3(3-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판(3-BDAF), 및 2,2′-비스[4(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판(4-BDAF) 및 옥시디아닐린(ODA)으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 더 자세하게, 상기 방향족 디아민은 하기의 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식1]
Figure 112016107272628-pat00002
상기 방향족 디안하이드라이드는 복굴절값이 낮기 때문에 상기 폴리아마이드-이미드 필름의 투과도 등과 같은 광학 물성의 향상에 기여할 수 있다.
상기 방향족 디안하이드라이드는 2,2-비스(3,4-디카복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(2,2'-Bis-(3,4-Dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 6-FDA), 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1,2-디카르복실릭 안하이드라이드(TDA), 4,4′-(4,4′-이소프로필리덴디페녹시)비스(프탈릭안하이드라이드)(HBDA), 3,3′-(4,4′-옥시디프탈릭 디안하이드라이드)(ODPA) 및 3,4,3′,4′-비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드(BPDA)으로 구성된 그룹으로부터 하나 이상 선택될 수 있다. 더 자세하게, 상기 방향족 디안하이드라이드는 하기의 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식2]
Figure 112016107272628-pat00003
따라서 상기 방향족 디아민은 상기 방향족 디안하이드라이드와 반응 및 결합하여 이하의 화학식3과 같은 이미드(imide) 반복단위를 형성할 수 있다.
[화학식3]
Figure 112016107272628-pat00004
상기 방향족 디카르보닐 화합물은 상기 폴리아마이드-이미드 필름의 표면경도, 인장강도와 같은 강도 측면의 기계적 물성의 향상에 기여할 수 있다.
상기 방향족 디카르보닐 화합물은 테레프탈로일클로라이드(terephthaloyl chloride, TPC), 1,1-비페닐-4,4-디카르보닐디클로라이드(1,1-biphenyl-4,4-dicarbonyl dichloride, BPDC), 테레프탈릭 엑시드, 디메틸테레프탈레이트, 4,4'-벤조일 디클로라이드, 2,6-나프탈렌디카복실산 디클로라이드 또는 1,5-나프탈렌디카복실산 디클로라이드로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 더 자세하게, 상기 방향족 디카르보닐 화합물로 하기의 화학식 4 및 화학식 5로 표시되는 화합물이 조합되어 사용될 수 있다.
[화학식4]
Figure 112016107272628-pat00005
[화학식5]
Figure 112016107272628-pat00006
따라서 상기 방향족 디아민은 상기 방향족 디카르보닐 화합물과 반응 및 결합하여 이하의 화학식6 및 화학식7과 같은 아마이드(amide) 반복단위를 형성할 수 있다.
[화학식6]
Figure 112016107272628-pat00007
[화학식7]
Figure 112016107272628-pat00008
상기 지방족 디카르보닐 화합물은 이하의 화학식8로 표현되는 화합물일 수 있다.
[화학식8]
Figure 112016107272628-pat00009
여기서, 상기 X, X'는 서로 같거나 다른 할로겐 이온이고, 상기 R은 치환된 또는 비치환된 C1-C10 알킬렌기일 수 있다.
상기 지방족 디카르보닐 화합물은 상기 지방족 디아민과 아마이드 결합을 하기 때문에 상기 폴리아마이드-이미드 필름의 기계적 물성의 향상에 기여할 수 있음은 물론이고, 상기 화학식8로부터 알 수 있듯이 직쇄구조의 탄소골격을 포함하고 있으므로 상기 폴리아마이드-이미드 필름에 유연성을 부여할 수도 있다.
상기 지방족 디카르보닐 화합물은 염화세바코일(sebacoyl dichloride), 염화수베로일(suberoyl dichloride), 염화아디포일(adipoyl dichloride) 및 염화도데칸(dodecane dichloride) 중 어느 하나 이상일 수 있으나, 적정 탄소수를 보유하고 있는 이하의 화학식9로 표현되는 염화세바코일을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
[화학식9]
Figure 112016107272628-pat00010
따라서 상기 방향족 디아민은 상기 지방족 디카르보닐 화합물과 반응 및 결합하여 이하의 화학식10과 같은 아마이드(amide) 반복단위를 형성할 수 있다.
[화학식10]
Figure 112016107272628-pat00011
상기 화학식3으로 표현되는 이미드 반복단위는 방향족 디안하이드라이드를 포함하므로 투과도, 헤이즈 등의 광학 물성의 향상에 기여한다. 또한 상기 화학식6 및 화학식7로 표현되는 아마이드 반복단위는 방향족 디카르보닐 화합물을 포함하므로 표면경도 등의 기계적 물성의 향상에 기여한다. 또한 상기 화학식10으로 표현되는 아마이드 반복단위는 지방족 디카르보닐 화합물을 포함하므로 내절성 등의 유연성 향상에 기여한다.
따라서 상기 이미드 반복단위, 아마이드 반복단위의 함량이 특정 범위에 속하도록 제어하여 구성성분을 중합하면 광학 특성, 기계적 물성 및 유연성이 균형있게 개선된 폴리아마이드-이미드 필름을 얻을 수 있다. 상기 이미드 반복단위 및 아마이드 반복단위의 함량은 상기 방향족 디안하이드라이드, 방향족 디카르보닐 화합물 및 지방족 디카르보닐 화합물의 투입량으로 조절할 수 있다.
상기 방향족 디안하이드라이드와 상기 방향족 디아민의 몰비는 약 1:2 내지 약 1:5 일 수 있다.
또한, 상기 지방족 디카르보닐 화합물과 상기 방향족 디카르보닐 화합물의 몰비는 1:8 내지 1:15 일 수 있다.
또한, 상기 방향족 디안하이드라이드와 상기 방향족 디아민의 몰수의 총합(A)과 상기 지방족 디카르보닐 화합물과 상기 방향족 디카르보닐 화합물의 몰수의 총합(B)의 비율(A:B)은 1:4 내지 1:10일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 상기 아마이드 반복단위를 50몰% 내지 80몰%로 포함할 수 있다. 이는 상기 방향족 디안하이드라이드, 방향족 디카르보닐 화합물 및 지방족 디카르보닐 화합물의 총 몰에 대하여, 상기 방향족 디카르보닐 화합물 및 지방족 디카르보닐 화합물을 50몰% 내지 80몰%로 투입하여 구현할 수 있다.
상기 아마이드 반복단위가 50몰% 미만이면 표면경도, 인장강도의 향상 정도가 미미하여 상기 폴리아마이드-이미드 필름의 표면에 결함이 생길 수 있고, 마찰 등에 의해 쉽게 손상될 수 있다.
반면에 상기 아마이드 반복단위가 80몰%를 초과하면 상기 이미드 반복단위의 함량이 너무 적어지기 때문에 상기 폴리아마이드-이미드 필름의 투명성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 상기 방향족 디안하이드라이드, 방향족 디카르보닐 화합물 및 지방족 디카르보닐 화합물의 총 몰에 대하여, 상기 지방족 디카르보닐 화합물을 5몰% 내지 20몰%로 포함할 수 있다.
상기 지방족 디카르보닐 화합물의 함량이 5몰% 미만이면 유연성의 향상 정도가 미미하여 상기 폴리아마이드-이미드 필름을 권취하거나 구부릴 때 파단, 찢어짐, 뜯김 등의 현상이 발생하는 것을 막을 수 없다.
반면에 상기 지방족 디카르보닐 화합물의 함량이 20몰%를 초과하면 상기 방향족 디카르보닐 화합물의 함량이 상대적으로 적어지기 때문에 표면경도, 인장강도 등의 기계적 물성의 향상 정도가 미미해질 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 모두 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 두께 20㎛ 내지 100㎛, 더 자세하게는 30㎛ 내지 70㎛를 기준으로 표면경도가 H 내지 4H인 조건을 만족할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 두께 30㎛ 내지 60㎛를 기준으로 550nm에서 측정한 투과도가 89% 이상이고, 헤이즈가 1% 미만이며, 황색도(YI)가 3 이하인 조건을 만족할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 두께 30㎛ 내지 60㎛를 기준으로 내절성 테스트 회수가 300회 내지 1000회인 조건을 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름은 무생투명하면서 기계적 물성이 우수하고, 유연성이 뛰어나 플렉시블(flexible) 디스플레이 분야에서 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 보다 상세히 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 일 실시예를 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 이하의 내용에 한정되는 것은 아니다.
실시예1
온도조절이 가능한 이중자켓의 1L용 유리반응기에 20℃의 질소 분위기 하에서 디메틸아세트아마이드(DMAc) 779.1g을 채운 후, 2,2’-비스(트리플루오로메틸)-4,4’-디아미노바이페닐(TFDB) 64g(0.2mol)을 서서히 투입하면서 용해시키고, 이어 2,2-비스(3,4-디카복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(6-FDA 26.6g(0.06mol)을 서서히 투입하며 1시간 동안 교반하였다.
그리고 1,1-비페닐-4,4-디카르보닐디클로라이드(BPDC) 14.0g(0.05mol)을 투입한 뒤 1시간 동안 교반시키고, 테레프탈로일클로라이드(TPC) 14.6g(0.072mol)을 투입한 뒤 1시간 동안 교반하였다. 이어서 염화세바코일(Sebacoyl dichloride, SD) 2.39g(0.01mol)을 투입하고 1시간 동안 교반하여 중합용액을 제조하였다.
상기 중합용액을 유리판에 도포한 후, 80℃의 열풍으로 30분 건조하였다. 건조한 폴리아마이드-이미드 중합물을 유리판에서 박리한 후, 핀 프레임에 고정하여 80-300℃ 온도범위에서 2℃/min 속도로 승온시켜 두께 30㎛의 폴리아마이드-이미드 필름을 얻었다.
실시예2 , 실시예3 및 비교예
각 성분의 함량을 이하의 표1과 같이 달리한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 폴리아마이드-이미드 필름을 제조하였다.
구분
 투입량 [mol] SD 함량1 )
[몰%]		 두께
[㎛]
6-FDA TPC BPDC SD TFDB
실시예1 0.06 0.062 0.056 0.01 0.2 5.3 30
실시예2 0.06 0.052 0.056 0.02 0.2 10.6 30
실시예3 0.06 0.012 0.056 0.04 0.2 21.3 30
비교예 0.06 0.072 0.056 0 0.1 0 30
1) 상기 염화세바코일의 함량은 방향족 디안하이드라이드(6-FDA), 방향족 디카르보닐 화합물(TPC, BPDC) 및 지방족 디카르보닐 화합물(SD)의 총 몰에 대한 값이다.
실험예
상기 실시예1 내지 실시예3 및 비교예에 따른 폴리아마이드-이미드 필름에 대하여 다음과 같은 물성을 측정 및 평가하였다. 그 결과는 이하의 표 2와 같다.
(1) 표면경도 측정
표면경도는 연필경도 측정기(CT-PC1, CORE TECH, Korea)에 연필경도 측정용 연필을 45° 각도로 끼우고, 일정한 하중 (750g)을 가하면서 연필 속도 300mm/min으로 측정하였다. 연필은 Mitsubishi 연필을 사용하였는데, H-9H, F, HB, B-6B 등의 강도를 나타내는 연필을 사용하였다.
(2) 투과도 및 헤이즈(Haze)
일본 덴쇼쿠고교사의 헤이즈미터 NDH-5000W를 사용하여 380nm ~ 780nm에서의 평균 투과도 및 헤이즈를 측정하였다.
(3) 황색도(YI)
황색도(Yellow Index, YI)는 분광광도계 (Hunter Associates Laboratory사 UltraScan PRO)의 CIE 표색계를 사용하여 측정하였다.
(4) 인장강도(modulus)
인스트론사의 만능시험기 UTM(4206-001)을 이용하여, 샘플의 주 수축방향과 직교된 방향으로 5 cm 이상 및 주 수축방향으로 15 mm로 자른후 5 cm 간격의 클립에 장착한 후 상온에서 신장하면서 파단이 일어날 때까지 스트레스-스트레인 곡선을 얻었다. 파단이 일어날 때 걸리는 힘을 인장강도(Gpa)라 하였다.
(5) 내절성
JIS P 8115에 준하여 측정하였다.
테스트 피스에 대하여 다음의 조건에서 반복굽힘피로시험을 수행하였을 때 파된되는 회수를 측정한다.
시험조건: 절곡각도 135도, 텐션하중 1kgf, 시험속도 220회/min, 척부R(접힘 표면) 0.38mm
사용기기: 도요세이키사의 Folding Endurance 테스터 MIT-DA
본 명세서에서 "내절성 테스트"라 함은 위와 같은 시험조건에 따라 평가된 내절성을 의미한다.
구분 표면경도 투과도[%] 헤이즈[%] 황색도 인장강도
[Gpa]		 내절성
[회]
실시예1 H 90.6 0.8 1.7 5.4 303
실시예2 H 91.4 0.5 1.7 5.4 971
실시예3 H 90.1 0.3 2.1 5.3 672
비교예 H 91.5 3.9 2.1 5.5 249
상기 표 2를 참조하면, 상기 비교예도 폴리아마이드 구조 및 폴리이미드 구조를 포함하므로 투과도, 황색도의 광학 특성(헤이즈 제외)과 인장강도, 표면경도의 기계적 물성이 균형잡혀 있음을 알 수 있으나, 지방족 디카르보닐 화합물로부터 기인하는 아마이드 단위구조를 포함하고 있지 않으므로 내절성이 만족스럽지 못함을 알 수 있다.
반면에 염화세바코일을 특정 함량으로 포함하는 실시예1 내지 실시예3은 표면경도 H이상, 투과도 90% 이상, 헤이즈 1% 이하, 황색도 3 이사, 내절성 300회 이상의 조건을 모두 만족함을 확인할 수 있다.
이상으로 실험예 및 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실험예 및 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

Claims (11)

  1. 방향족 디아민(aromatic diamine), 방향족 디안하이드라이드(aromatic dianhydride), 방향족 디카르보닐 화합물(aromatic dicarbonyl compound) 및 지방족 디카르보닐 화합물(aliphatic dicarbonyl compound)의 공중합체이고,
    상기 공중합체는 상기 방향족 디아민과 상기 방향족 디안하이드라이드로부터 유래하는 이미드(imide) 반복단위와,
    상기 방향족 디아민과 상기 방향족 디카르보닐 화합물 또는 지방족 디카르보닐 화합물로부터 유래하는 아마이드(amide) 반복단위를 포함하고,
    상기 지방족 디카르보닐 화합물은 이하의 화학식으로 표현되는 화합물이며,
    [화학식]
    Figure 112017044366218-pat00013

    여기서, 상기 X, X'는 서로 같거나 다른 할로겐 이온이고, 상기 R은 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬렌기이다.
    상기 아마이드 반복단위를 50몰% 내지 80몰%로 포함하고,
    두께 30㎛ 내지 60㎛ 기준,
    550nm에서 측정한 투과도가 89% 이상이며, 헤이즈가 1% 미만이고,
    황색도(YI)가 3 이하이며,
    내절성 테스트 회수가 300회 내지 1000회인 폴리아마이드-이미드 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향족 디안하이드라이드, 방향족 디카르보닐 화합물 및 지방족 디카르보닐 화합물의 총 몰에 대하여,
    상기 지방족 디카르보닐 화합물을 5몰% 내지 20몰%로 포함하는 폴리아마이드-이미드 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향족 디아민은 2,2’-비스(트리플루오로메틸)-4,4’-디아미노바이페닐(2,2’-Bis(trifluoromethyl)-4,4’-diaminodiphenyl, TFDB)이고,
    상기 방향족 디안하이드라이드는 2,2-비스(3,4-디카복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드(2,2'-Bis-(3,4-Dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 6-FDA)이며,
    상기 방향족 디카르보닐 화합물은 테레프탈로일클로라이드(terephthaloyl chloride, TPC) 및 1,1-비페닐-4,4-디카르보닐디클로라이드(1,1-biphenyl-4,4-dicarbonyl dichloride, BPDC) 중 1 이상인 폴리아마이드-이미드 필름.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지방족 디카르보닐 화합물이 염화세바코일(sebacoyl dichloride)인 폴리아마이드-이미드 필름.
  6. 삭제
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    두께 20㎛ 내지 100㎛ 기준,
    표면경도가 H 내지 4H 인 폴리아마이드-이미드 필름.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 중 어느 한 항의 폴리아마이드-이미드 필름을 포함하는 플렉시블 디스플레이.
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