KR101772157B1 - Preparation method for polyimide product and the polyimide product thereby - Google Patents

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Abstract

본 발명은 a) 다이안하이드라이드 및 다이아민 단량체 염 또는 상기 단량체 염의 용액을 성형 장치에 주입 또는 도포하는 단계; 및 b) 상기 단량체 염 또는 단량체 염의 용액을 가열하여 이미드화시킴과 동시에 성형하여 폴리이미드 성형품을 제조하는 단계;를 포함하는 폴리이미드 성형품 제조방법에 관한 것으로서, 상기 방법에 따르면 다이안하이드라이드 및 다이아민 단량체 염 또는 상기 단량체 염의 용액으로부터 폴리이미드 성형품을 직접 제조할 수 있게 되므로, 제조 단계가 간단하고, 비용이 절감되며, 상기 방법에 따라 제조된 폴리이미드 성형품은 종래의 방법에 따라 제조된 폴리이미드 성형품 대비 높은 분자량을 가지므로, 우수한 열 안정성 및 기계적 물성을 가진다. The present invention relates to a process for the preparation of a molding composition comprising the steps of: a) injecting or applying a solution of dianhydride and diamine monomer salt or said monomer salt into a molding apparatus; And b) heating and imidizing a solution of the monomer salt or monomer salt to form a polyimide molded article, wherein the method comprises the steps of: preparing a polyimide molded article by mixing the diimide hydride and the diamine It is possible to directly produce a polyimide molded article from a monomer salt or a solution of the monomer salt so that the production step is simple and the cost is reduced and the polyimide molded article produced according to the above- Has a high molecular weight in contrast, and therefore has excellent thermal stability and mechanical properties.

Description

단량체의 염을 사용한 폴리이미드 성형품 제조방법{Preparation method for polyimide product and the polyimide product thereby}[0001] The present invention relates to a method for producing a polyimide molded article using a salt of a monomer,

본 발명은 단량체의 염을 사용한 폴리이미드 성형품 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing a molded article of polyimide using a salt of a monomer.

폴리이미드 등의 고내열성 고분자 재료는 첨단 기술의 발달에 따른 제품의 소형경박화, 고성능화, 고신뢰화를 위한 필수적인 소재로서 필름, 성형품, 섬유, 도료, 접착제 및 복합재 등의 형태로 우주, 항공, 전기/전자, 자동차 및 정밀기기 등 광범위한 산업분야에 이용되고 있다. High heat-resistant polymer materials such as polyimide are indispensable materials for miniaturization, high performance, and high reliability of products due to the development of advanced technology. They are used in the form of films, molded products, fibers, paints, adhesives and composites, / Electronics, automobiles and precision instruments.

상기 고내열성 고분자 재료 중 폴리이미드(polyimide, PI)는 이미드 고리의 화학적 안정성을 기초로 하여 우수한 기계적 강도, 내화학성, 내후성, 내열성을 가진다. 뿐만 아니라 합성이 용이하고, 박막형 필름을 만들 수 있고 경화를 위한 가교기가 필요 없는 장점을 가지고 있고 뛰어난 전기적 특성으로 인해 미소전자 분야, 광학 분야 등에 이르기 까지 고기능성 고분자 재료로 각광받고 있다. Polyimide (PI) among the high heat-resistant polymer materials has excellent mechanical strength, chemical resistance, weather resistance, and heat resistance based on the chemical stability of the imide ring. In addition, it is easy to synthesize, can form a thin film and does not need a crosslinking agent for curing. Due to its excellent electrical properties, it is widely regarded as a highly functional polymer material ranging from microelectronics and optical fields.

현재까지 보고된 폴리이미드 성형품 제작방법은 폴리이미드를 합성한 후 이를 성형장치에 주입, 또는 도포하여 제작하는 것이다. 폴리이미드 합성 방법 중 대표적인 것은 다이안하이드라이드(dianhydride)와 다이아민(diamine)을 반응시켜 전구체인 폴리아믹산(polyamic acid, PAA)을 합성하고 다음 단계에서 폴리아믹산을 이미드화시키는 2단계의 합성 방법이다. The polyimide molded article manufacturing method reported so far is to synthesize polyimide and then inject it into a molding apparatus or apply it to the mold. A typical synthesis method of polyimide is a two-step synthesis method in which polyamic acid (PAA), which is a precursor, is synthesized by reacting dianhydride with diamine, and then imidizing polyamic acid in the next step .

상기 방법에 있어서 제 1 단계는 폴리아믹산의 제조 단계로 다이아민이 용해된 반응 용액에 다이안하이드라이드가 첨가되어 개환, 중부가 반응으로 인해 폴리아믹산이 만들어진다. 이때 사용되는 반응 용매는 N,N-다이메틸아세트아마이드, N,N-다이메틸포름아마이드, N-메틸피롤리돈, 메타-크레졸 등의 극성 유기 용매가 주가 된다.In the first step of the method, the dianhydride is added to the reaction solution in which the diamine is dissolved in the production step of the polyamic acid, and the polyamic acid is produced due to the ring-opening, middle-portion reaction. The reaction solvent to be used is N, N - is a polar organic solvent such as cresol price-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N- methylpyrrolidone, meta.

제 2 단계는 상기 제 1 단계에서 제조한 폴리아믹산을 화학적 방법 또는 열적 방법을 통하여 탈수 및 폐환 반응시킴으로써 이미드화 하는 것이다. 상기 화학적 이미드화 방법은 전구체인 폴리아믹산 용액에 무수아세트산등의 산무수물로 대표되는 화학탈수제와 피리딘등의 3급 아민류로 대표되는 이미드화 촉매를 투입하여 160℃이상에서 가열하는 방법이다. 한편 열적 이미드화 방법은 전구체인 폴리아믹산 용액을 기판에 도포하고 용매를 증발시킨 후 화학탈수제 및 촉매 없이 250 내지 350℃로 가열하는 방법이다. In the second step, the polyamic acid prepared in the first step is imidized by a dehydration and ring-closing reaction through a chemical method or a thermal method. The chemical imidization method is a method in which a chemical dehydrating agent such as acetic anhydride such as acetic anhydride and an imidization catalyst typified by tertiary amines such as pyridine are added to a polyamic acid solution as a precursor and heated at 160 ° C or higher. On the other hand, the thermal imidization method is a method in which a precursor polyamic acid solution is applied to a substrate, the solvent is evaporated, and then heated to 250 to 350 ° C without a chemical dehydrating agent and a catalyst.

상기한 바와 같이 종래의 폴리이미드 합성 방법을 거쳐 폴리이미드 성형품을 제작하는 것은 폴리이미드를 얻기까지의 매우 복잡한 단계를 거치는 문제점 및 사용되는 탈수제 및 촉매로 인해 높은 비용이 소모된다는 문제점이 있었다. 또한 사용된 유기 용제의 잔류로 인하여 최종적으로 제조된 성형품에서 문제점이 발생할 수도 있다. As described above, there is a problem in that the production of the polyimide molded product through the conventional polyimide synthesis method has a problem in that it takes a very complicated step to obtain polyimide and a high cost is consumed due to the used dehydrating agent and catalyst. Also, the residual organic solvent may cause problems in the final product.

이에, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 폴리이미드 전구체인 폴리아믹산 바니시를 성형장치에 주입, 또는 도포하여 이미드화와 동시에 폴리이미드 성형품을 제작하는 방법이 개발되었다. 하지만 이렇게 제작된 폴리이미드 성형품은 낮은 이미드화율로 인해 성형품 자체의 기계적 물성이 떨어지고, 이미드화율을 높이기 위해서는 높은 온도를 필요로 하게 되므로 기존의 단점을 해결하기 어려운 문제점이 존재한다.In order to solve the above problems, there has been developed a method for forming a polyimide molded article at the same time as imidization by injecting or applying a polyamic acid varnish, which is a polyimide precursor, into a molding apparatus. However, in the polyimide molded product thus manufactured, mechanical properties of the molded article itself deteriorate due to a low imidization rate, and a high temperature is required to increase the imidization rate, so that there is a problem that it is difficult to solve the conventional drawbacks.

Macromolecules 1994, 27, 4101-4105 Kazuo Itoya, Yoshihiro Kumagai, Masa-aki Kakimoto, and Yoshio Imai High-pressure Synthesis of Aliphatic Polyimides via Salt Monomers Composed of Aliphatic Diamines and Oxydiphthalic Acid. Macromolecules 1994, 27, 4101-4105 Kazuo Itoya, Yoshihiro Kumagai, Masa-aki Kakimoto, and Yoshio Imai High-pressure Synthesis of Aliphatic Polyimides via Salt Monomers Composed of Aliphatic Diamines and Oxydiphthalic Acid.

본 발명에서는 다이안하이드라이드 및 다이아민 단량체 염 또는 상기 단량체 염의 용액으로부터 간단하게 폴리이미드 필름을 비롯한 폴리이미드 성형품을 제조할 수 있게 하는 단량체의 염을 사용한 폴리이미드 성형품 제조방법을 제공한다. The present invention provides a process for producing a polyimide molded article using a salt of a monomer which makes it possible to simply produce a polyimide molded article including a polyimide film from a solution of a dianhydride and a diamine monomer salt or the above monomer salt.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에서는, a) 다이안하이드라이드 및 다이아민 단량체 염 또는 상기 단량체 염의 용액을 성형 장치에 주입 또는 도포하는 단계; 및 b) 상기 단량체 염 또는 단량체 염의 용액을 가열하여 이미드화시킴과 동시에 성형하여 폴리이미드 성형품을 제조하는 단계;를 포함하는 폴리이미드 성형품 제조방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a molded article, comprising: a) injecting or applying a solution of a dianhydride and a diamine monomer salt or the monomer salt into a molding apparatus; And b) heating and imidizing the solution of the monomer salt or the monomer salt to form a polyimide molded article.

또한, 본 발명의 또 다른 일실시예에서는, 상기 방법에 따라 제조된 폴리이미드 성형품으로서, 수평균분자량은 50,000 내지 1,500,000 인 폴리이미드 성형품을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a polyimide molded article produced by the above method, wherein the polyimide molded article has a number average molecular weight of 50,000 to 1,500,000.

본 발명에 따르면, 다이안하이드라이드 및 다이아민 단량체 염 또는 상기 단량체 염의 용액으로부터 폴리이미드 성형품을 직접 제조할 수 있게 되므로, 제조 단계가 간단하고, 비용이 절감된다. According to the present invention, it is possible to directly produce a polyimide molded article from a solution of dianhydride and diamine monomer salt or the monomer salt, so that the manufacturing step is simple and the cost is reduced.

한편, 본 발명에 따르면 전방향족 폴리이미드, 부분지방족 폴리이미드 및 전지방족 폴리이미드 성형품을 모두 제조할 수 있는 장점이 있다. On the other hand, according to the present invention, there is an advantage that both the wholly aromatic polyimide, the partially aliphatic polyimide and the pre-aliphatic polyimide molded article can be produced.

한편, 본 발명에 따라 제조되는 폴리이미드 성형품은 종래의 방법에 따라 제조된 폴리이미드 성형품 대비 높은 분자량을 가지므로, 우수한 열 안정성 및 기계적 물성을 가진다.On the other hand, the polyimide molded product manufactured according to the present invention has a higher molecular weight than the polyimide molded product produced by the conventional method, and thus has excellent thermal stability and mechanical properties.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 4,4’-옥시다이프탈릭 안하이드라이드와 2,2-비스(3-아미노-4-하이드록실페닐)헥사플루오로프로판 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 3,3',4,4'-벤조페논-테트라카복실릭 다이안하이드라이드와 4,4'-메틸렌비스(2-메틸사이클로헥사민) 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예 3에 따른 싸이클로부탄-1,2,3,4-테트라카복실릭 다이안하이드라이드와 4,4'-옥시다이아닐린 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예 4에 따른 1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카르복실릭 다이안하이드라이드와 4,4’-메틸렌비스(싸이클로헥실아민) 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예 5에 따른 4,4'-바이프탈릭 안하이드라이드와 4,4'-옥시다이아닐린 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예 6에 따른 피로메탈릭 다이안하이드라이드와 4,4'-메틸렌비스(2-메틸사이클로헥사민) 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예 7에 따른 1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카르복실릭 다이안하이드라이드와 2,2'-비스(트리플로로메틸)벤지딘 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예 8에 따른 싸이클로부탄-1,2,3,4-테트라카복실릭 다이안하이드라이드와 4,4’-메틸렌비스(싸이클로헥실아민) 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 비교예 1에 따른 1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카르복실릭 다이안하이드라이드와 4,4’-메틸렌비스(싸이클로헥실아민) 폴리아믹산 염의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 비교예 2에 따른 1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카르복실릭 다이안하이드라이드와 4,4’-메틸렌비스(싸이클로헥실아민) 폴리아믹산 염의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 비교예 3에 따른 4,4’-옥시다이프탈릭 안하이드라이드와 4,4'-옥시다이아닐린 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 비교예 4에 따른 1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카르복실릭 다이안하이드라이드와 4,4’-메틸렌비스(싸이클로헥실아민) 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a graph showing the FT-IR spectrum of 4,4'-oxydiphthalic anhydride and 2,2-bis (3-amino-4-hydroxylphenyl) hexafluoropropane polyimide according to Example 1 of the present invention Lt; / RTI >
FIG. 2 is a graph showing the results of FT (weight average molecular weight) of 3,3 ', 4,4'-benzophenone-tetracarboxylic dianhydride and 4,4'-methylene bis (2-methylcyclohexamine) polyimide according to Example 2 of the present invention -IR spectra.
3 shows FT-IR spectra of cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride and 4,4'-oxydianiline polyimide according to Example 3 of the present invention.
4 shows FT-IR spectra of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) polyimide according to Example 4 of the present invention will be.
5 shows FT-IR spectra of 4,4'-biphthalic anhydride and 4,4'-oxydianiline polyimide according to Example 5 of the present invention.
FIG. 6 shows FT-IR spectra of the pyrotalic dianhydride and 4,4'-methylene bis (2-methylcyclohexamine) polyimide according to Example 6 of the present invention.
7 shows FT-IR spectra of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine polyimide according to Example 7 of the present invention .
8 shows FT-IR spectra of cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride and 4,4'-methylene bis (cyclohexylamine) polyimide according to Example 8 of the present invention will be.
9 shows FT-IR spectra of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) polyamic acid salt according to Comparative Example 1 of the present invention will be.
10 shows FT-IR spectra of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) polyamic acid salt according to Comparative Example 2 of the present invention will be.
11 shows FT-IR spectra of 4,4'-oxydiphthalic anhydride and 4,4'-oxydianiline polyimide according to Comparative Example 3 of the present invention.
12 shows FT-IR spectra of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) polyimide according to Comparative Example 4 of the present invention will be.

본 발명은 다이안하이드라이드 및 다이아민 단량체 염 또는 상기 단량체 염의 용액으로부터 간단하게 폴리이미드 필름을 비롯한 폴리이미드 성형품을 제조할 수 있게 하는 단량체의 염을 사용한 폴리이미드 성형품 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a process for producing a polyimide molded article using a salt of a monomer which makes it possible to simply produce a polyimide molded article including a polyimide film from a solution of a dianhydride and a diamine monomer salt or the above monomer salt.

상기 폴리이미드 성형품 제조방법에 따르면 다이안하이드라이드 및 다이아민 단량체 염 또는 상기 단량체 염의 용액으로부터 폴리이미드 성형품을 직접 제조할 수 있게 되므로, 제조 단계가 간단하고, 비용이 절감된다. 또한, 본 발명에 따르면 전방향족 폴리이미드, 부분지방족 폴리이미드 및 전지방족 폴리이미드 성형품을 모두 제조할 수 있는 장점이 있다. 한편, 본 발명에 따라 제조되는 폴리이미드 성형품은 종래의 방법에 따라 제조된 폴리이미드 성형품 대비 높은 분자량을 가지므로, 우수한 열 안정성 및 기계적 물성을 가진다.
According to the polyimide molded article manufacturing method, since the polyimide molded article can be directly manufactured from the solution of the dianhydride and the diamine monomer salt or the monomer salt, the manufacturing step is simple and the cost is reduced. Further, according to the present invention, there is an advantage that both the wholly aromatic polyimide, the partially aliphatic polyimide and the pre-aliphatic polyimide molded article can be produced. On the other hand, the polyimide molded product manufactured according to the present invention has a higher molecular weight than the polyimide molded product produced by the conventional method, and thus has excellent thermal stability and mechanical properties.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

폴리이미드 성형품 제조Production of molded polyimide

본 발명의 목적을 달성하기 위한 일실시예에서, a) 다이안하이드라이드 및 다이아민 단량체 염 또는 상기 단량체 염의 용액을 성형 장치에 주입 또는 도포하는 단계; 및 b) 상기 단량체 염 또는 단량체 염 용액을 가열하여 이미드화시킴과 동시에 성형하여 폴리이미드 성형품을 제조하는 단계;를 포함하는 폴리이미드 성형품 제조방법을 제공한다.
In one embodiment to accomplish the object of the present invention, there is provided a process for the preparation of a composition comprising: a) injecting or applying a solution of a dianhydride and a diamine monomer salt or a monomer salt into a molding apparatus; And b) heating and imidizing the monomer salt or monomer salt solution to form a polyimide molded article.

우선 다이안하이드라이드(dianhydride) 및 다이아민(diamine) 단량체 염 또는 상기 단량체 염의 용액을 성형 장치에 주입 또는 도포한다(단계 a).First, a solution of dianhydride and diamine monomer salt or a solution of said monomer salt is injected or applied to the molding apparatus (step a).

본 발명의 일실시예에서, 상기 다이안하이드라이드는 치환 또는 비치환된 1종 이상의 다이안하이드라이드일 수 있으며, 상기 다이안하이드라이드는 방향족 또는 지방족일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the dianhydride may be substituted or unsubstituted at least one dianhydride, and the dianhydride may be aromatic or aliphatic.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 다이안하이드라이드는 하기의 화학식 1의 다이안하이드라이드일 수 있다. Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the dianhydride may be a dianhydride represented by the following formula (1).

Figure 112016124110707-pat00001
Figure 112016124110707-pat00001

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

(상기 화학식 1에서 R1은 아래의 화합물(R 1 in the formula 1 is a compound of the following

Figure 112016124110707-pat00002
Figure 112016124110707-pat00002

Figure 112016124110707-pat00003
Figure 112016124110707-pat00003

Figure 112016124110707-pat00004
Figure 112016124110707-pat00004

Figure 112016124110707-pat00005
Figure 112016124110707-pat00005

로 이루어지는 군에서 선택된다.)
. &Lt; / RTI &gt;

본 발명의 일실시예에서, 상기 다이아민은 치환 또는 비치환된 1종 이상의 다이아민일 수 있으며, 상기 다이아민은 방향족 또는 지방족일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the diamine may be substituted or unsubstituted at least one diamine, and the diamine may be aromatic or aliphatic.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 다이아민은 하기의 화학식 2의 다이아민일 수 있다. Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the diamine may be a diamine of the following formula (2).

Figure 112016124110707-pat00006
Figure 112016124110707-pat00006

<화학식 2> (2)

(상기 화학식 2에서 R2는 아래의 화합물(Wherein R &lt; 2 &gt; represents the following compound

Figure 112016124110707-pat00007
Figure 112016124110707-pat00007

Figure 112016124110707-pat00008
Figure 112016124110707-pat00008

Figure 112016124110707-pat00009
Figure 112016124110707-pat00009

Figure 112016124110707-pat00010
Figure 112016124110707-pat00010

Figure 112016124110707-pat00011
Figure 112016124110707-pat00011

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로 이루어지는 군에서 선택된다. 한편, 상기 x는 1≤x≤50을 만족하는 정수이고, 상기 n은 1 내지 20 범위의 자연수이며, W, X, Y는 각각 탄소수 1 내지 30 사이의 알킬기 또는 아릴기이고, Z는 에스테르기, 아미드기, 이미드기 및 에테르기로 이루어지는 군에서 선택된다.)
&Lt; / RTI &gt; X is an integer satisfying 1? X? 50, n is a natural number in the range of 1 to 20, W, X and Y are each an alkyl or aryl group having 1 to 30 carbon atoms, and Z is an ester group , An amide group, an imide group and an ether group.

한편, 상기 a) 단계에서 단량체 염이 녹아있는 단량체 염의 용액의 용매는 물 또는 유기용매일 수 있다. On the other hand, the solvent of the monomer salt solution in which the monomer salt is dissolved in step a) may be water or organic solvent.

본 발명의 일실시예에서, 상기 물은 증류수, 탈이온수 및 수돗물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the water may be at least one selected from the group consisting of distilled water, deionized water and tap water.

한편, 본 발명의 일실시예에서, 상기 유기용매는 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아미드, N,N-다이메틸포름아미드, N-비닐피롤리돈, N-메틸카프로락탐, 디메틸술폭시드, 테트라메틸요소, 피리딘, 디메틸술폰, 헥사메틸술폭시드, 메타-크레졸, 감마-부티로락톤, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 에틸카르비톨, 부틸카르비톨, 에틸카르비톨 아세테이트, 부틸카르비톨 아세테이트, 에틸렌글리콜, 젖산에틸, 젖산부틸, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 헥산(노말헥산, 이소헥산, 시클로헥산), 펜탄, 헵탄, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메탄올, 에탄올, 프로판올(노말프로판올, 이소프로판올), 부탄올(노말-, 이소-, 터셔리-), 시클로헥사놀, 옥탄올, 벤질알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 초산메틸, 초산에틸, 디에틸에테르, 이소프로필에테르, 테트라하이드로퓨란, 클로로포름, 다이옥세인, 디에틸포름아미드, 설포레인, 개미산, 초산, 프로피온산, 아세트나이트라일 및 테트랄린으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종의 단일 용매 또는 2종 이상의 혼합 용매일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the organic solvent is selected from the group consisting of N -methyl-2-pyrrolidone, N, N -dimethylacetamide, N, N -dimethylformamide, N -vinylpyrrolidone, N -Methyl caprolactam, dimethyl sulfoxide, tetramethyl urea, pyridine, dimethyl sulfone, hexamethyl sulfoxide, meta-cresol, gamma-butyrolactone, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol, butyl carbitol , Ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, ethylene glycol, ethyl lactate, butyl lactate, cyclohexanone, cyclopentanone, hexane (normalhexane, isohexane, cyclohexane), pentane, heptane, benzene, toluene, , Methanol, ethanol, propanol (normal propanol, isopropanol), butanol (normal-, iso-, tertiary-), cyclohexanol, octanol, benzyl alcohol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, Ethyl, diethyl ether, isopropyl ether, tetrahydrofuran A single solvent selected from the group consisting of furan, chloroform, dioxane, diethylformamide, sulfolane, formic acid, acetic acid, propionic acid, acetonitrile and tetralin or a mixture of two or more thereof.

상기 단량체 염 또는 단량체 염의 용액을 주입 또는 도포하는 성형 장치는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 장치일 수 있으며 목적하는 성형품의 종류에 따라 달라질 수 있되, 이미드화 반응을 동시에 수행할 수 있는 것이어야 한다.
The molding apparatus for injecting or applying a solution of the monomer salt or the monomer salt may be a device commonly used in the art and may be varied depending on the kind of the desired molded article and should be able to simultaneously perform the imidization reaction .

다음으로, 상기 성형 장치에 주입 또는 도포된 단량체 염 또는 단량체 염의 용액을 가열하면 이미드화와 동시에 폴리이미드 성형품이 제조되게 된다(단계 b). Next, when the solution of the monomer salt or the monomer salt injected or applied to the molding apparatus is heated, a polyimide molded article is produced simultaneously with the imidation (step b).

한편, 상기 b) 단계는 150 내지 450℃ 온도 범위로 가열하여 진행할 수 있으며, 보다 상세하게는 200 내지 400℃ 온도 범위로 가열하여 진행할 수 있다. 상기 b) 단계의 온도가 150℃ 미만인 경우 이미드화 반응이 진행되지 않으며, 450℃ 초과인 경우에는 단량체 또는 고분자 자체의 열분해가 발생할 수 있다. Meanwhile, the step b) may be carried out by heating to a temperature in the range of 150 to 450 ° C, more specifically, in a temperature range of 200 to 400 ° C. If the temperature in the step b) is lower than 150 ° C, the imidization reaction does not proceed. If the temperature is higher than 450 ° C, thermal decomposition of the monomer or the polymer itself may occur.

한편, 상기 b) 단계는 0 초과 1000bar 미만의 압력 조건에서 진행될 수 있다. 보다 상세하게는 0 초과 내지 500bar 의 압력 조건에서 진행될 수 있다. 상기 b) 단계에서 1000bar 이상의 압력이 걸리는 경우, 성형 장치(반응 용기)의 손상을 초래할 수 있다.
On the other hand, the step b) may be carried out under a pressure condition of more than 0 but less than 1000 bar. More specifically, in a pressure condition of more than 0 to 500 bar. If a pressure of 1000 bar or more is applied in the step b), the molding apparatus (reaction vessel) may be damaged.

한편, 상기 b) 단계는 10분 내지 3일 동안 진행될 수 있다. 보다 상세하게는 1시간 내지 48시간 동안 반응이 진행될 수 있다. 반응 시간이 10분 미만인 경우 반응이 잘 진행되지 않는 문제점이 있으며, 3일을 초과하는 경우에는 공정비용이 지나치게 증가할 수 있다. On the other hand, the step b) may be carried out for 10 minutes to 3 days. More specifically, the reaction may proceed for 1 hour to 48 hours. If the reaction time is less than 10 minutes, the reaction does not proceed well. If the reaction time exceeds 3 days, the process cost may be excessively increased.

본 발명의 일실시예에서, 상기 b) 단계의 성형 장치 내에 주입 또는 도포된 단량체 염 또는 단량체 염 용액에는 열 처리, 열풍 처리, 코로나 처리, 고주파 처리, 자외선 처리, 적외선 처리 및 레이저 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 처리 방법으로 가열하여 이미드화 반응을 진행시키게 된다. In one embodiment of the present invention, the monomer salt or monomer salt solution injected or applied into the molding apparatus of the step b) includes a group consisting of heat treatment, hot air treatment, corona treatment, high frequency treatment, ultraviolet ray treatment, To heat the imidization reaction.

한편, 본 발명의 일실시예에서, 상기 b) 단계의 이미드화 반응과 동시에 용융 가공, 중공 가공, 캘린더 가공 및 소결법을 포함하는 필름 가공; 캐스팅, 적층법, 압축 성형, 사출 성형, 중공 성형, 회전 성형, 열 성형 및 슬러시 성형을 포함하는 성형품 가공; 및 습식 방사, 건식 방사 및 용융 방사를 포함하는 섬유 가공;으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 가공 방법으로 가공하여, 폴리이미드 성형품을 제조하게 된다. On the other hand, in an embodiment of the present invention, film processing including melt processing, hollow processing, calendering and sintering simultaneously with the imidization reaction of step b) Casting, lamination, compression molding, injection molding, blow molding, rotary molding, thermoforming and slush molding; And fiber processing including wet spinning, dry spinning, and melt spinning to produce a polyimide molded article.

한편, 본 발명의 일실시예에서, 상기 제조된 폴리이미드 성형품은 폴리이미드 필름, 고내열성 엔지니어링 플라스틱, 접착제, 테이프, 섬유, 액정 배향막, 층간 절연체, 코팅막 수지, 인쇄회로 기판 및 플렉서블 디스플레이 기판으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 용도로 사용될 수 있다.
On the other hand, in one embodiment of the present invention, the polyimide molded product produced is a polyimide film comprising a polyimide film, a high heat resistant engineering plastic, an adhesive, a tape, a fiber, a liquid crystal alignment film, an interlayer insulator, a coating film resin, Lt; / RTI &gt; may be used in one or more applications selected from the group.

상기 설명한 바와 같은 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 폴리이미드 성형품은 종래의 방법에 따라 제조된 폴리이미드 성형품 대비 높은 분자량을 가지므로, 우수한 열 안정성 및 기계적 물성을 가진다. 상기 폴리이미드 성형품은 우주, 항공, 전기/전자, 반도체, 투명/유연 디스플레이, 액정 배향막, 자동차, 정밀기기, 패키징, 의료용 소재, 분리막, 연료전지, 2차전지 등 광범위한 산업분야에 이용될 수 있다.
The polyimide molded product produced according to the production method of the present invention as described above has a high molecular weight as compared with the polyimide molded product produced by the conventional method, and thus has excellent thermal stability and mechanical properties. The polyimide molded article can be used in a wide variety of industrial fields such as space, aviation, electric / electronic, semiconductor, transparent / flexible display, liquid crystal alignment film, automobile, precision instrument, packaging, medical material, separator, fuel cell, .

이하, 본 발명의 실시예 및 실험예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이고 본 발명의 권리범위를 이로 한정하는 것을 의도하지 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples. It should be understood, however, that the following examples and experimental examples are provided to aid understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention thereto.

실시예Example

실시예 1: 전 방향족 폴리이미드 성형품 제조Example 1: Production of wholly aromatic polyimide molded article

4,4’-옥시다이프탈릭 안하이드라이드와 2,2-비스(3-아미노-4-하이드록실페닐)헥사플루오로프로판의 반응을 통해 얻은 단량체 염 5g을 압축성형용기에 넣고 200℃에서 8시간 동안 이미드화와 동시에 전 방향족 폴리이미드성형품을 제조하였다.5 g of the monomer salt obtained through the reaction of 4,4'-oxydiphthalic anhydride with 2,2-bis (3-amino-4-hydroxylphenyl) hexafluoropropane was placed in a compression molding vessel, Imidization and simultaneous aromatic polyimide molding were made for 8 hours.

상기 합성된 중합체의 적외선 흡수 스펙트럼(도 1)에서는 1783cm-1와 1709cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1381cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
In the infrared absorption spectrum (Fig. 1) of the synthesized polymers 1783cm -1 and 1709cm - 1 already in C = O absorption band of in deugi, 1381cm -1 The absorption band of CN already deugi was observed.

실시예 2: 부분 지방족 폴리이미드 성형품 제조Example 2: Production of partially aliphatic polyimide molded article

3,3',4,4'-벤조페논-테트라카복실릭 다이안하이드라이드와 4,4'-메틸렌비스(2-메틸사이클로헥사민)의 단량체 염 5g을 에탄올 15g에 녹여 20wt% 단량체 염 용액을 제조하였다.5 g of a monomer salt of 3,3 ', 4,4'-benzophenone-tetracarboxylic dianhydride and 4,4'-methylenebis (2-methylcyclohexamine) was dissolved in 15 g of ethanol to prepare a 20 wt% monomer salt solution .

다음으로 상기 단량체 염 용액을 소다유리에 회전도포하고 대기조건에서 250℃에서 24시간 동안 가열하여 부분 지방족 폴리이미드 필름을 제조하였다.Next, the monomer salt solution was spin-coated on soda glass and heated at 250 ° C for 24 hours under atmospheric conditions to prepare a partially aliphatic polyimide film.

상기 합성된 중합체의 적외선 흡수 스펙트럼(도 2)에서는 1780cm-1와 1703cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1379cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
In the infrared absorption spectrum (Fig. 2) of the synthetic polymer 1780cm -1 and 1703cm - 1 already in C = O absorption band of in deugi, 1379cm -1 The absorption band of CN already deugi was observed.

실시예 3: 부분 지방족 폴리이미드의 제조Example 3: Preparation of partial aliphatic polyimide

싸이클로부탄-1,2,3,4-테트라카복실릭 다이안하이드라이드와 4,4'-옥시다이아닐린의 반응을 통해 얻은 단량체 염 5g을 압축성형용기에 넣고 250℃에서 24시간 동안 이미드화와 동시에 부분 지방족 폴리이미드성형품을 제조하였다.5 g of the monomer salt obtained through the reaction of cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride with 4,4'-oxydianiline was placed in a compression molding vessel and imidized at 250 ° C. for 24 hours A partially aliphatic polyimide molded article was produced.

상기 합성된 중합체의 적외선 흡수 스펙트럼(도 3)에서는 1780cm-1와 1712cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1379cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
In the infrared absorption spectrum of the synthesized polymer (Fig. 3) 1780cm -1 and 1712cm - 1 already in C = O absorption band of in deugi, 1379cm -1 The absorption band of CN already deugi was observed.

실시예 4: 전 지방족 폴리이미드의 제조Example 4: Preparation of all aliphatic polyimide

1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카르복실릭 다이안하이드라이드 2.242g (0.01mol)와 4,4’-메틸렌비스(싸이클로헥실아민)의 반응을 통해 얻은 25wt%의 단량체 염용액 20g을 소다유리에 회전도포하고 대기조건에서 400℃에서 18시간 동안 가열하여 전 지방족 폴리이미드 필름을 제조하였다.20 g of a 25 wt% monomer salt solution obtained through the reaction of 2.242 g (0.01 mol) of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride with 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) And then heated at 400 &lt; 0 &gt; C for 18 hours under atmospheric conditions to prepare a wholly aliphatic polyimide film.

상기 합성된 중합체의 적외선 흡수 스펙트럼(도 4)에서는 1785cm-1와 1707cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1380cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
In the infrared absorption spectrum of the synthesized polymer (Fig. 4) 1785cm -1 and 1707cm - 1 already in C = O absorption band of in deugi, 1380cm -1 The absorption band of CN already deugi was observed.

실시예 5: 전 방향족 폴리이미드의 제조Example 5: Preparation of wholly aromatic polyimide

4,4'-(바이프탈릭 안하이드라이드)와 4,4'-옥시다이아닐린의 반응을 통해 얻은 단량체 염 5g을 압축성형용기에 넣고 350℃에서 6시간 동안 이미드화와 동시에 전 방향족 폴리이미드성형품을 제조하였다. 5 g of the monomer salt obtained through the reaction of 4,4 '- (biphthalic anhydride) and 4,4'-oxydianiline was placed in a compression molding vessel and imidized at 350 ° C. for 6 hours to obtain a wholly aromatic polyimide A molded article was prepared.

상기 합성된 중합체의 적외선 흡수 스펙트럼(도 5)에서는 1785cm-1와 1711cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1379cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
In the infrared absorption spectrum (Fig. 5) of the synthesized polymers 1785cm -1 and 1711cm - 1 already in C = O absorption band of in deugi, 1379cm -1 The absorption band of CN already deugi was observed.

실시예 6: 부분 지방족 폴리이미드의 제조Example 6: Preparation of partial aliphatic polyimide

피로메탈릭 다이안하이드라이드와 4,4'-메틸렌비스(2-메틸사이클로헥사민)의 반응을 통해 얻은 단량체 염 5g을 압축성형용기에 넣고 350℃에서 12시간 동안 이미드화와 동시에 부분 지방족 폴리이미드성형품을 제조하였다. 5 g of the monomer salt obtained through the reaction of 4,4'-methylenebis (2-methylcyclohexamine) with pyrotalic dicarboxylic acid dihydride was placed in a compression molding vessel and imidized at 350 ° C. for 12 hours to obtain a partially aliphatic polyimide molded article .

상기 합성된 중합체의 적외선 흡수 스펙트럼(도 6)에서는 1785cm-1와 1709cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1388cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
In the infrared absorption spectrum of the synthesized polymer (FIG. 6) 1785cm -1 and 1709cm - 1 already in C = O absorption band of in deugi, 1388cm -1 The absorption band of CN already deugi was observed.

실시예 7: 부분 지방족 폴리이미드의 제조Example 7: Preparation of partial aliphatic polyimide

1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카르복실릭 다이안하이드라이드와 2,2'-비스(트리플로로메틸)벤지딘의 반응을 통해 얻은 25wt%의 단량체 염용액 20g을 소다유리에 회전도포하고 300℃에서 24시간 동안 가열하여 부분 지방족 폴리이미드 필름을 제조하였다.20 g of a 25 wt% monomer salt solution obtained by reacting 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride with 2,2'-bis (trifluoromethyl) benzidine was spin-coated on a soda glass Followed by heating at 300 DEG C for 24 hours to prepare a partially aliphatic polyimide film.

상기 합성된 중합체의 적외선 흡수 스펙트럼(도 7)에서는 1779cm-1와 1711cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1383cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
In the infrared absorption spectrum of the synthesized polymer (Fig. 7) 1779cm -1 and 1711cm - 1 already in C = O absorption band of in deugi, 1383cm -1 The absorption band of CN already deugi was observed.

실시예 8: 전 지방족 폴리이미드의 제조Example 8: Preparation of all aliphatic polyimide

싸이클로부탄-1,2,3,4-테트라카복실릭 다이안하이드라이드와 4,4’-메틸렌비스(싸이클로헥실아민)의 단량체 염 5g을 증류수 15g에 녹여 20wt% 단량체 염 용액을 합성하였다.5 g of a monomer salt of cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride and 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) was dissolved in 15 g of distilled water to synthesize a 20 wt% monomer salt solution.

다음으로 상기 염용액을 소다유리에 회전도포하고 280℃에서 24시간 동안 가열하여 전 지방족 폴리이미드 필름을 제조하였다.Next, the salt solution was spin-coated on soda glass and heated at 280 DEG C for 24 hours to prepare a pre-aliphatic polyimide film.

상기 합성된 중합체의 적외선 흡수 스펙트럼(도 8)에서는 1779cm-1와 1713cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1371cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
In the infrared absorption spectrum (Fig. 8) of the synthesized polymers 1779cm -1 and 1713cm - 1 already in C = O absorption band of in deugi, 1371cm -1 The absorption band of CN already deugi was observed.

비교예 1: 전 지방족 폴리이미드 성형품 제조Comparative Example 1: Production of preformed aliphatic polyimide

1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카르복실릭 다이안하이드라이드와 4,4’-메틸렌비스(싸이클로헥실아민)의 단량체 염 5g을 압축성형용기에 넣은 후 150℃에서 1분 반응시켰으나 폴리이미드 생성반응이 충분히 진행되지 않아 전 지방족 폴리이미드 성형품을 제조할 수 없었다.5 g of a monomer salt of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) was placed in a compression molding vessel and the reaction was carried out at 150 ° C. for 1 minute. The production reaction did not proceed sufficiently and a molded product of all aliphatic polyimide could not be produced.

상기 합성된 중합체의 적외선 흡수 스펙트럼(도 9)에서는 전형적인 폴리이미드에서 확인할 수 있는 1787cm-1에서의 이미드기의 C=O 흡수띠가 관찰되지 않았다.
In the infrared absorption spectrum (FIG. 9) of the synthesized polymer, the C = O absorption band of the imide group at 1787 cm -1 , which can be confirmed by typical polyimide, was not observed.

비교예 2: 전 지방족 폴리이미드 성형품 제조Comparative Example 2: Production of preformed aliphatic polyimide

1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카르복실릭 다이안하이드라이드와 4,4’-메틸렌비스(싸이클로헥실아민)의 단량체 염 5g을 증류수 20g에 용해시켜 단량체 염 용액을 얻었다.5 g of a monomer salt of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) was dissolved in 20 g of distilled water to obtain a monomer salt solution.

다음으로 상기 용액을 감압오븐을 사용하여 80℃에서 24시간 반응시켰으나 폴리이미드 생성반응이 충분히 진행되지 않아 전 지방족 폴리이미드 필름을 제조할 수 없었다.Next, the solution was reacted at 80 ° C. for 24 hours using a vacuum oven, but the polyimide-forming reaction did not proceed sufficiently, so that a pre-aliphatic polyimide film could not be produced.

상기 합성된 중합체의 적외선 흡수 스펙트럼(도 11)에서는 전형적인 폴리이미드에서 확인할 수 있는 1787cm-1에서의 이미드기의 C=O 흡수띠가 관찰되지 않았다.
In the infrared absorption spectrum (FIG. 11) of the synthesized polymer, the C = O absorption band of the imide group at 1787 cm -1 , which can be confirmed by typical polyimide, was not observed.

비교예 3: 전 방향족 폴리이미드의 제조Comparative Example 3: Preparation of wholly aromatic polyimide

질소 가스로 치환한 100-mL 2구 둥근바닥 플라스크에 N-메틸-2-피롤리돈 45 mL을 넣고 4,4'-옥시다이프탈릭 안하이드라이드 3.102g (0.01mol)와 4,4'-옥시다이아닐린 2.002g (0.01mol)을 넣은 후 25℃에서 24시간 반응시켜 폴리아믹산을 합성하였다.45 mL of N-methyl-2-pyrrolidone was added to a 100-mL 2-neck round bottom flask substituted with nitrogen gas, and 3.102 g (0.01 mol) of 4,4'-oxydiphthalic anhydride and 4,4'- (0.01 mol) of oxydianiline were added and reacted at 25 DEG C for 24 hours to synthesize polyamic acid.

다음으로 상기 혼합물을 물을 사용하여 재침전을 하였다. 중력 여과 후 물 100mL와 메탄올 100mL로 세척 후 진공 건조하여 건조된 폴리아믹산을 얻었다. The mixture was then reprecipitated using water. After gravity filtration, it was washed with 100 mL of water and 100 mL of methanol, followed by vacuum drying to obtain a dried polyamic acid.

다음으로 상기 폴리아믹산 5g을 N-메틸-2-피롤리돈 15g에 용해시켜 폴리아믹산 용액을 합성하였다.Next, 5 g of the polyamic acid was dissolved in 15 g of N-methyl-2-pyrrolidone to synthesize a polyamic acid solution.

다음으로 상기 폴리아믹산 용액을 소다유리에 회전도포하여 대기조건 하 350℃에서 24시간 가열하여 전 방향족 폴리이미드 필름을 제조하였다.Next, the polyamic acid solution was spin-coated on soda glass and heated at 350 캜 for 24 hours under atmospheric conditions to prepare a wholly aromatic polyimide film.

상기 합성된 중합체의 적외선 흡수 스펙트럼(도 11)에서는 1788cm-1와 1709cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1388cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
In the infrared absorption spectrum (Fig. 11) of the synthetic polymer and 1788cm -1 1709cm -1 C = O absorption band of the already deugi in, 1388cm -1 The absorption band of CN already deugi was observed.

비교예 4: 전 지방족 폴리이미드의 제조Comparative Example 4: Preparation of all aliphatic polyimide

질소 가스로 치환한 100-mL 2구 둥근바닥 플라스크에 N-메틸-2-피롤리돈 40 mL을 넣고 1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카르복실릭 다이안하이드라이드 2.242g (0.01mol)와 4,4'-메틸렌비스(싸이클로헥실아민) 2.002g (0.01mol)을 넣은 후 25℃에서 24시간 반응시켜 폴리아믹산을 합성하였다.N-methyl-2-pyrrolidone (40 mL) was added to a 100-mL 2-neck round bottom flask substituted with nitrogen gas, and 2.242 g (0.01 mol) of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride And 2.002 g (0.01 mol) of 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) were added thereto, and reacted at 25 ° C for 24 hours to synthesize polyamic acid.

다음으로 상기 혼합물을 물을 사용하여 재침전을 하였다. 중력 여과 후 물 100mL와 메탄올 100mL로 세척 후 진공 건조하여 건조된 폴리아믹산을 얻었다. The mixture was then reprecipitated using water. After gravity filtration, it was washed with 100 mL of water and 100 mL of methanol, followed by vacuum drying to obtain a dried polyamic acid.

화학적 이미드화 방법으로는 폴리아믹산을 N-메틸-2-피롤리돈에 용해시키고 상기 용액에 5mL의 아세틱안하이드라이드와 3mL의 피리딘을 넣고 170℃ 에서 5시간 동안 환류 시킨 후 상온까지 온도를 내린 후 과량의 얼음물을 사용하여 재침전을 하였다. 그리고 물 100mL와 메틸알콜 100mL로 세척 후 진공 건조하여 전 지방족 폴리이미드를 합성하였다.As a chemical imidization method, polyamic acid was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone, and 5 mL of acetic anhydride and 3 mL of pyridine were added to the solution, refluxed at 170 DEG C for 5 hours, and then cooled to room temperature Re-precipitation was carried out using an excess of ice water. After washing with 100 mL of water and 100 mL of methyl alcohol, the mixture was vacuum-dried to synthesize all aliphatic polyimide.

열적 이미드화 방법으로는 상기 건조된 폴리아믹산을 250 ~ 300℃로 오븐 또는 핫플레이트로 단계별로 승온하여 12시간 가열하는 방법을 사용하여 전 지방족 폴리이미드를 얻었다.As a thermal imidation method, the dried polyamic acid was heated at 250 to 300 ° C in an oven or a hot plate stepwise and heated for 12 hours to obtain a pre-aliphatic polyimide.

다음으로 상기 폴리이미드 5g을 N-메틸-2-피롤리돈 15g에 용해시켜 폴리이미드 용액을 얻었다.Next, 5 g of the polyimide was dissolved in 15 g of N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a polyimide solution.

다음으로 상기 폴리이미드 용액을 소다유리에 회전도포하여 대기조건 하 200℃에서 24시간 가열하여 전 지방족 폴리이미드 필름을 제조하였으나 균열이 발생하였다.Next, the polyimide solution was spin-coated on soda glass and heated at 200 ° C for 24 hours under atmospheric conditions to produce a wholly aliphatic polyimide film, but cracking occurred.

상기 합성된 중합체의 적외선 흡수 스펙트럼(도 12)에서는 1781cm-1와 1714cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1379cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
In the infrared absorption spectrum (Fig. 12) of the synthetic polymer and 1781cm -1 1714cm -1 C = O absorption band of the already deugi in, 1379cm -1 The absorption band of CN already deugi was observed.

Figure 112016124110707-pat00019
Figure 112016124110707-pat00019

상기 표 1에서 확인할 수 있듯이 실시예 1 내지 8에서는 단량체 염 또는 염 용액을 사용하여 180 내지 400℃ 온도 범위에서 8시간 내지 24시간 범위 내에서 이미드화와 동시에 성형품이 제조되었다. 상기의 실시예에서 보는 바와 같이 종래의 폴리이미드 성형품 제조방법에 비하여 감소된 제조단계로 폴리이미드 성형품의 제조가 가능하였으며 상기 폴리이미드 성형품은 높은 분자량을 지니는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in Table 1, in Examples 1 to 8, a molded article was prepared by imidization in the temperature range of 180 to 400 ° C for 8 to 24 hours using a monomer salt or a salt solution. As shown in the above example, it is possible to manufacture a polyimide molded article in a reduced manufacturing step as compared with the conventional method of producing a polyimide molded article, and it has been confirmed that the polyimide molded article has a high molecular weight.

이에 비하여 비교예 1과 비교예 2에서는 단량체 염의 반응을 통해 얻은 염 또는 염 용액을 150℃ 미만의 온도, 또는 1분 미만의 시간에서 압축성형 및 필름가공을 수행하였으나 상기 방법으로 폴리이미드 성형품을 얻을 수 없었다. 또한 비교예 3에서는 유기용매를 사용하여 폴리아믹산 전구체를 얻은 후 350℃에서 24시간 필름가공을 수행하였으나 실시예 1 내지 8에서 얻어진 폴리이미드의 분자량에 비해 낮은 수준의 분자량을 지닌 것을 확인할 수 있었다. 또한 비교예 4에서는 유기용매를 사용하여 폴리아믹산 전구체를 합성하여 폴리이미드를 제작하는 기존의 방법을 수행하여 폴리이미드를 얻은 후 200℃에서 24시간 필름가공을 수행하였으나 균열이 발생하였고 실시예 1 내지 8에서 얻어진 폴리이미드의 분자량에 비해 낮은 수준의 분자량을 지닌 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the salt or salt solution obtained through the reaction of the monomer salt was subjected to compression molding and film processing at a temperature of less than 150 ° C or in a time of less than 1 minute, but a polyimide molded article I could not. In Comparative Example 3, a polyamic acid precursor was obtained using an organic solvent and then film-processed at 350 ° C. for 24 hours. However, it was confirmed that the polyimide precursor was lower in molecular weight than the polyimide obtained in Examples 1 to 8. In Comparative Example 4, a polyimide was obtained by performing a conventional method of synthesizing a polyamic acid precursor by using an organic solvent to produce a polyimide, and then film processing was performed at 200 ° C. for 24 hours. However, It was confirmed that the molecular weight of the polyimide obtained in Example 8 was lower than that of the polyimide.

Claims (10)

a) 고체상의 치환 또는 비치환된 1종 이상의 다이안하이드라이드 및 치환 또는 비치환된 1종 이상의 다이아민 단량체 염을 성형 장치에 주입하는 단계; 및
b) 상기 단량체 염을 150 내지 450℃의 온도 범위로 가열하여 이미드화시킴과 동시에 성형하여 폴리이미드 성형품을 제조하는 단계;를 포함하고,
폴리이미드 성형품의 수평균분자량은 50,000 내지 1,500,000인, 폴리이미드 성형품 제조방법.
a) injecting a solid substituted or unsubstituted at least one dianhydride and at least one substituted or unsubstituted diamine monomer salt into a molding apparatus; And
b) heating the monomer salt to a temperature in the range of 150 to 450 캜 to imidize and form the polyimide molded product,
Wherein the polyimide molded article has a number average molecular weight of 50,000 to 1,500,000.
제 1 항에 있어서,
상기 다이안하이드라이드는 방향족 또는 지방족 다이안하이드라이드인 폴리이미드 성형품 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the dianhydride is an aromatic or aliphatic dianhydride.
제 2 항에 있어서,
상기 다이안하이드라이드는 하기의 화학식 1의 다이안하이드라이드인 폴리이미드 성형품 제조방법:
Figure 112016124110707-pat00020

<화학식 1>
(상기 화학식 1에서 R1은 아래의 화합물
Figure 112016124110707-pat00021

Figure 112016124110707-pat00022

Figure 112016124110707-pat00023

Figure 112016124110707-pat00024

로 이루어지는 군에서 선택된다).
3. The method of claim 2,
Wherein the dianhydride is a dianhydride represented by the following formula (1): < EMI ID =
Figure 112016124110707-pat00020

&Lt; Formula 1 &gt;
(R 1 in the formula 1 is a compound of the following
Figure 112016124110707-pat00021

Figure 112016124110707-pat00022

Figure 112016124110707-pat00023

Figure 112016124110707-pat00024

&Lt; / RTI &gt;
제 1 항에 있어서,
상기 다이아민은 방향족 또는 지방족 다이아민인 폴리이미드 성형품 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the diamine is an aromatic or aliphatic diamine.
제 4 항에 있어서,
상기 다이아민은 하기의 화학식 2의 다이아민인 폴리이미드 성형품 제조방법:
Figure 112017034616529-pat00025

<화학식 2>
(상기 화학식 2에서 R2는 아래의 화합물
Figure 112017034616529-pat00026

Figure 112017034616529-pat00043

Figure 112017034616529-pat00044

Figure 112017034616529-pat00045

Figure 112017034616529-pat00046

로 이루어지는 군에서 선택된다. 한편, 상기 x는 1≤x≤50을 만족하는 정수이고, 상기 n은 1 내지 20 범위의 자연수이며, W, X, Y는 각각 탄소수 1 내지 30 사이의 알킬기 또는 아릴기이고, Z는 에스테르기, 아미드기, 이미드기 및 에테르기로 이루어지는 군에서 선택된다).
5. The method of claim 4,
Wherein the diamine is a diamine of the following formula (2): < EMI ID =
Figure 112017034616529-pat00025

(2)
(Wherein R &lt; 2 &gt; represents the following compound
Figure 112017034616529-pat00026

Figure 112017034616529-pat00043

Figure 112017034616529-pat00044

Figure 112017034616529-pat00045

Figure 112017034616529-pat00046

&Lt; / RTI &gt; X is an integer satisfying 1? X? 50, n is a natural number in the range of 1 to 20, W, X and Y are each an alkyl or aryl group having 1 to 30 carbon atoms, and Z is an ester group , An amide group, an imide group and an ether group).
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 b) 단계는 0 초과 1000 bar 미만의 압력 조건에서 진행되는 폴리이미드 성형품 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step b) is carried out under a pressure condition of more than 0 but less than 1000 bar.
제 1 항에 있어서,
상기 b) 단계는 10분 내지 3일 동안 진행되는 폴리이미드 성형품 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step b) is performed for 10 minutes to 3 days.
제 1 항에 있어서,
상기 b) 단계에서 단량체 염은 열 처리, 열풍 처리, 코로나 처리, 고주파 처리, 자외선 처리, 적외선 처리 및 레이저 처리로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 처리 방법으로 가열하여 이미드화 하는 폴리이미드 성형품 제조방법.
The method according to claim 1,
In the step b), the monomer salt is imidized by heating by one or more treatment methods selected from the group consisting of heat treatment, hot air treatment, corona treatment, high frequency treatment, ultraviolet ray treatment, infrared ray treatment and laser treatment.
제 1 항에 있어서,
상기 b) 단계에서 단량체 염은 이미드화와 동시에,
용융 가공, 중공 가공, 캘린더 가공 및 소결법으로 이루어지는 군에서 선택되는 필름 가공;
캐스팅, 적층법, 압축 성형, 사출 성형, 중공 성형, 회전 성형, 열 성형 및 슬러시 성형으로 이루어지는 군에서 선택되는 성형품 가공; 및
습식 방사, 건식 방사 및 용융 방사를 포함하는 섬유 가공;으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 가공 방법으로 제조되는 폴리이미드 성형품 제조방법.
The method according to claim 1,
In the step b), the monomer salt is imidized,
Film processing selected from the group consisting of melt processing, hollow processing, calendering and sintering;
A molding process selected from the group consisting of casting, lamination, compression molding, injection molding, blow molding, rotary molding, thermoforming and slush molding; And
A fiber spinning process, a spinning process, a wet spinning process, a dry spinning process and a fiber spinning process including melt spinning.
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