KR19990053253A - 가용성 폴리이미드계 수지 조성물 - Google Patents

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KR19990053253A
KR19990053253A KR1019970072854A KR19970072854A KR19990053253A KR 19990053253 A KR19990053253 A KR 19990053253A KR 1019970072854 A KR1019970072854 A KR 1019970072854A KR 19970072854 A KR19970072854 A KR 19970072854A KR 19990053253 A KR19990053253 A KR 19990053253A
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유현식
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Abstract

본 발명의 폴리이미드계 수지 조성물은 제1디아민 단량체, 제2디아민 단량체 및 테트라카르본산 이무수물 단량체를 유기용매 하에서 반응시켜 생성된 하기 구조식(I)의 가용성 폴리이미드 및 상기 폴리이미드 고형분 5∼50중량부가 용해되어 구성되는 폴리이미드 용액 조성물이다.
상기식에서, Q는 하기 구조식(Ⅱ)와 같고, R1은 하기 구조식(Ⅲ)과 같고, R2는 하기 구조식(Ⅳ)와 같으며 n : m의 비는 100 : 1∼1 : 1의 범위이다.

Description

[발명의 명칭]
가용성 폴리이미드계 수지 조성물
[발명의 상세한 설명]
[발명의 분야]
본 발명은 가용성 폴리이미드계 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 제1디아민 단량체, 제2디아민 단량체 및 테트라카르본산 이무수물 단량체로 이루어지는 가용성 폴리이미드계 수지 조성물에 관한 것이다.
[발명의 배경]
폴리이미드 수지는 내열성, 기계적 특성, 및 전기적 특성이 우수한 물성을 가진 고분자로서 우주 및 전자산업 등에 사용되고 있다. 일반적으로 내열성 및 기계적 특성이 우수한 폴리이미드는 유기용제에 잘 녹지 않기 때문에 유기용제에 녹아 있는 폴리아믹산 형태로 기재에 도포하여 열경화시켜 폴리이미드화하는 방법이 사용되고 있다. 이 경우 열경화작업이 고온에서 이루어지므로 다른 부분의 손상을 가져오는 경우가 많다. 또한 폴리아믹산은 디아민계통의 단량체와 테트라카르본산 이무수들계통의 단량체가 유기용제하에서 반응하여 얻어지는데 용액의 점도가 높아져 작업성이 좋지 않으며 니켈, 알루미늄, 실리콘, 실리콘 산화피막 등과의 접착성이 현저히 떨어지는 결점이 있다. 그러나 가용성 폴리이미드의 경우 도포 후 용매만 제거되면 되므로 비교적 낮은 온도에서 다른 부분의 손상이나 변형없이 최종제품을 얻을 수 있는 장점이 있다. 이 경우의 단점은 불용성 폴리이미드에 비해 내열성 혹은 기계적 특성이 저하되는 경향이 있다.
이에 본 발명자들은 내열성, 기계적 특성, 전기적 특성 및 접착력이 우수한 가용성 폴리이미드계 수지 조성물을 제조하기에 이르렀다.
[발명의 목적]
본 발명의 목적은 가용성 폴리이미드를 사용하여 작업성이 개선된 폴리이미드계 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 니켈, 알루미늄, 실리콘, 실리콘 산화피막 등과의 접착력이 우수한 가용성 폴리이미드계 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 내열성 및 기계적 특성이 우수한 가용성 폴리이미드계 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
[발명의 요약]
본 발명의 폴리이미드계 수지 조성물은 제1디아민 단량체, 제2디아민 단량체 및 테트라카르본산 이무수물 단량체를 유기용매 하에서 반응시켜 생성된 하기 구조식(I)의 가용성 폴리이미드 및 상기 폴리이미드 고형분 5∼50중량부가 용해되어 구성되는 폴리이미드 용액 조성물이다.
상기식에서, Q는 하기 구조식(Ⅱ)와 같고, R1은 하기 구조식(Ⅲ)과 같고, R2는 하기 구조식(IV)와 같으며 n : m의 비는 100 : 1∼1 : 1의 범위이다.
[발명의 구체예에 대한 상세한 설명]
본 발명의 폴리이미드계 수지 조성물은 제1디아민 단량체, 제2디아민 단량체 및 테트라카르본산 이무수물 단량체를 유기용매 하에서 반응시켜 생성된 하기 구조식(I)의 가용성 폴리이미드 및 상기 폴리이미드 고형분 5∼50중량부가 용해되어 구성되는 폴리이미드 용액 조성물이다.
상기식에서, Q는 하기 구조식(Ⅱ)와 같고, R1은 하기 구조식(Ⅲ)과 같고, R2는 하기 구조식(IV)와 같으며 n : m의 비는 100 : 1∼1 : 1의 범위이다.
상기 제1디아민 단량체(Ⅳ)는 하기 구조식(V)의 1,3-비스(γ-아미노프로필)테트라메틸 디실록산(1,3-bis(γ-aminopropyl)disiloxane)이다.
상기 제2디아민 단량체(Ⅲ)는 하기 구조식(M)의 2;2-비스(4-아미노페녹시)페닐프로판(2,2-bis(4-aminophenoxy)phenylpropane)이다.
상기 테트라카르본산 이무수물 단량체(Ⅱ)는 하기 구조식(Ⅶ)의 3,3', 4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산무수물(3,3', 4,4'-dimethylsulfonetetracarboxylic dianhydride)이다.
그리고 상기 유기 용매는 N-메틸피롤리돈(N-methyl pyrrolidone)이다.
본 발명의 가용성 폴리이미드계 수지조성물은 N-메틸피롤리돈에 2,2-비스(4-아미노페녹시)페닐프로판 및 1,3-비스(γ-아미노프로필)테트라메틸디실록산을 녹여 제1혼합용액을 만들고, N-메틸피롤리돈을 0℃로 유지한 후 3,3', 4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산 무수물을 넣고 교반하면서 제1혼합용액을 적하하여 2시간 가량 반응시키고, 그리고 상기 반응후 반응용액에 톨루엔을 첨가하여 환류시키면서 물을 추출한 후 진공에서 톨루엔을 증발시켜 생성된 용액을 여과하여 얻어진 폴리이미드 용액을 유리기판에 코팅하여 120℃에서 두시간 동안 처리하여 제조된다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 구체화될 것이며 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 기재될 뿐이며 본 발명의 보호범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1 : 폴리이미드 필름의 제조
N-메틸피롤리돈 120g에 2,2-비스(4-아미노페녹시)페닐프로판 20.5g과 1,3-비스(γ-아미노프로필)테트라메틸 디실록산 0.48g을 녹여서 용액1을 만들었다. 250ml 반응기에 N-메틸피롤리돈 48g을 채운 다음 0℃를 유지하였다. 3,3', 4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산 이무수물 17.2g을 넣고 교반시키면서 용액1을 30분에 걸쳐 적하한 다음 두시간 동안 반응을 시켰다. 반응중에 온도는 0℃로 유지하였다. 반응기에 톨루엔 140g을 첨가한 다음 10시간 동안 환류시키면서 물을 추출해 낸 다음 진공에서 톨루엔을 증발시켰다.
결과 얻어진 용액을 여과하여 폴리이미드 용액을 얻었다. 상기에서 얻어진 폴리이미드 용액을 이용하여 30㎛ 두께의 필름을 제조하고, 그 기계적 물성을 측정하여 하기의 표 1에 나타내었다.
실시예 2 : 폴리이미드 피막의 제조
상기 실시예 1에서 얻어진 폴리이미드 용액을 유리기판에 코팅하여 120℃에서 두시간 처리하여 만들어진 시료를 65℃ 항온조에 침수시키고 주기적으로 ASTM-D3359법에 따라 접착력 시험을 실시하였다. ASTM에서의 5B를 나타내는 시료는 다시 항온조에 침수시켜 피막 박리 현상이 일어날 때까지 20일이 걸렸다.
비교실시예 1 : 폴리이미드 필름의 제조
N-메틸피롤리돈 120g에 2,2-비스(4-아미노페녹시)페닐프로판 20.5g을 녹여서 용액1을 만들었다. 250㎖ 반응기에 N-메틸피롤리돈 48g을 채운 다음 0℃를 유지하였다. 3,3', 4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산 이무수물 15.9g을 넣고 교반시키면서 용액1을 30분에 걸쳐 적하한 다음 두시간 동안 반응을 시켰다. 반응 중에 온도는 0℃로 유지하였다. 반응기에 톨루엔 140g을 첨가한 다음 10시간 동안 환류시키면서 물을 추출해 낸 다음 진공에서 톨루엔을 증발시켰다. 결과 얻어진 용액을 여과하여 폴리이미드 용액을 얻었다.
상기에서 제조된 폴리이미드 용액을 이용하여 30㎛ 두께의 필름을 제조하고, 그 기계적 물성을 측정하여 하기의 표 1에 나타내었다.
비교실시예 2 : 폴리이미드 피막의 제조
비교실시예 1에서 제조된 폴리이미드 용액을 유리기판에 코팅하여 120℃에서 두시간 처리하여 만들어진 시료를 65℃ 항온조에 침수시키고 주기적으로 ASTM-D3359법에 따라 접착력 시험을 실시하였다. ASTM에서의 5B를 나타내는 시료는 다시 항온조에 침수시켜 피막 박리 현상이 일어나기까지 8일이 걸렸다.
표 1
TGA(℃)*: 10중량% 감소시의 온도이며, 온도상승율은 10℃/분이다.
본 발명의 가용성 폴리이미드 수지 조성물은 기계적 물성, 내열성 및 접착력이 우수하여 전자부품용 보호막에 적용될 수 있고, 각종 기계류 및 장치의 보호막으로 사용될 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (3)

  1. 제1디아민 단량체, 제2디아민 단량체 및 테트라카르본산 이무수물 단량체를 유기용매 하에서 반응시켜 생성된 하기 구조식(I)을 갖는 가용성 폴리이미드:
    상기식에서, Q는 하기식(Ⅱ)와 같고, R1은 하기식(Ⅲ)과 같고, R2는 하기식(IV)와 같으며, n:m의 비는 100:1 내지:1:1의 범위임:
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1디아민 단량체는 하기 구조식(V)의 1,3-비스(γ-아미노프로필)테트라메틸디실록산이고, 상기 제2디아민 단량체는 하기구조식(Ⅵ)의 2,2-비스(4-아미노페녹시)페닐프로판이고, 상기 테트라카르본산 이무수물 단량체는 3.3', 4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산 무수물(Ⅶ)인 것을 특징으로 하는 가용성 폴리이미드.
  3. 유기용매 100중량부에 제1항의 폴리이미드 고형분 5∼50중량부가 용해되어 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 용액 조성물.
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