KR20070076771A

KR20070076771A - 폴리이미드 필름

Info

Publication number: KR20070076771A
Application number: KR1020060006042A
Authority: KR
Inventors: 안찬재; 송상민; 강충석
Original assignee: 주식회사 코오롱
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2007-07-25
Also published as: WO2007083909A1; KR100845328B1; JP2009523884A; TW200804477A; US20090069532A1

Abstract

본 발명은 신장율이 50~150%, 인장탄성율이 4~8GPa, 인장강도가 150~500MPa, 그리고 흡습율이 5% 이하인 폴리이미드 필름을 제공하며, 이는 고탄성률과 인장강도를 가지면서도 우수한 신율을 가져 TAB 및 COF 등에 기재필름으로 사용하게 되면 높은 물성을 발휘하면서도 첨가제를 이용해 특성을 개질하는 데 있어서 생산 및 가공성을 향상시킬 수 있다.

폴리이미드 필름, TAB 테이프, COF용 베이스 필름

Description

폴리이미드 필름{Polyimide film}

본 발명은 흡습성이 적고 탄성계수가 높으며 향상된 신율을 가져 연성회로기판, TAB 및 COF용 베이스 필름 등으로 유용한 폴리이미드 필름에 관한 것이다.

폴리이미드 필름은 기계적 및 열적 치수 안정성이 우수하고, 화학적 안정성을 갖는 특성으로 인해 전기/전자 재료, 우주/항공 및 전기통신 분야에 넓게 이용되고 있다.

특히, 폴리이미드 필름은 부품의 경박단소화로 인해 미세한 패턴을 가진 연성회로기판 재료, TAB 테이프 및 COF용 베이스 필름으로 많이 사용되고 있다.

TAB 및 COF 기술은 IC 칩 및 LSI 칩을 밀봉하는 기술의 일종이다. 연성테이프 위에 전도성 패턴을 만들고 위에 칩을 실장하여 밀봉하는 기술로 패키지화된 밀봉소자의 크기가 작고 가요성을 가지고 있어 제품의 경박단소화에 유리하다.

폴리이미드 필름을 이용해 TAB 및 COF용 베이스 필름으로 이용하기 위해서는 높은 치수 안정성이 요구된다. 폴리이미드 필름을 가열 상태로 접합하는 TAB 및 COF 제조공정 또는 스퍼터링 공정 후의 냉각 과정에서 열수축에 의해 치수변화가 발생하거나 에칭 공정 이후에 잔류 응력에 의해 치수변화가 발생할 수 있기 때문이다. 그 결과로 IC와 LSI 칩을 TAB이나 COF에 접합 하는 과정에서 위치 오차가 발생할 수 있다.

그리고, 칩을 기판과 전기적으로 연결하기 위해 납땜 리플로우(Reflow) 공정을 거치면서 TAB 테이프가 고온(300℃)에 노출된다. 이때 흡습되어 있던 수분이 발산되면서 가스를 발생하게 되는데 이것은 필름의 치수 변화를 일으키며 전도성 패턴과 폴리이미드 필름 사이에 발포체를 형성하기도 한다. 이 문제를 해결하기 위해서는 흡습율이 작아야 한다.

종래 폴리이미드 필름을 살펴보면, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 단위 및 p-페닐렌디아민 단위를 포함한 폴리이미드 필름이 많이 사용되고 있다. 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 단위를 포함하는 폴리이미드 필름의 특징은 탄성계수값이 높으나 수증기투과도가 좋지 않고 에칭성이 떨어진다는 것이다.

일본특허공개 2001-270034호에는 피로멜리틱이무수물과 4,4'-디아미노페닐에테르, p-페닐렌 디아민으로 이루어진 수축율이 0.1%인 폴리이미드 필름에 대해 소개하고 있지만, 여기서는 열가소성 폴리이미드를 적층해야 하는데 통상 이것은 제조가 불편하고 전용 생산 장치를 필요로 한다.

이에, 본 발명자는 연성회로기판, TAB 및 COF용 베이스 필름 등으로 적용하는 데 있어서 바람직한 폴리이미드 필름을 개발하기 위해 연구노력하던 중, 일정의 신장율을 가지면서 인장탄성율, 강도 및 흡습율 등을 만족하는 경우 이와 같은 용도에 적절함을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 TAB 테이프와 COF용 베이스 필름 등에 사용하기에 적합한 낮은 흡습성 및 흡습팽창계수, 높은 탄성계수값을 가지면서도, 향상된 신율을 갖는 폴리이미드 필름을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적은 디아민류와 이무수물로부터 얻어진 폴리아믹산을 이미드화하여 얻어지고, 신장율이 50~150%, 인장탄성율이 4~8GPa, 인장강도가 150~500MPa, 그리고 흡습율이 5% 이하인 특징을 갖는 폴리이미드 필름으로부터 달성되어질 수 있다.

그리고, 본 발명의 폴리이미드 필름은 이무수물은 비페닐카르복실산 무수물 또는 그 유도체와 피로멜리트산 무수물 또는 그 유도체를 함유하며; 디아민류는 페닐렌디아민 또는 그 유도체와 디아미노페닐에테르 또는 그 유도체를 함유하는 것임을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 디아민류는 3,4-디아미노페닐에테르를 포함하는 것임을 그 특징으로 한다. 이때, 3,4-디아미노페닐에테르는 전체 디아민류 중 0.7 내지 0.05몰비로 포함되는 것임을 그 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 폴리이미드 필름은 페닐렌 디아민을 전체 디아민 중 0.8~0.1몰비로 포함하는 것임을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 신장율 50 내지 150%이며, 인장탄성율이 4 내지 8GPa이고 강도가 150 내지 500MPa이며 흡습율이 5% 이하인 폴리이미드 필름에 관한 것이다.

여기서 신장율, 인장강도 및 인장탄성율은 ASTM D 882 규정에 의거하여 인스트론(Instron)을 이용하여 3번 테스트하여 평균값을 취한 값이다.

그리고, 흡습율의 측정은, 필름의 일부를 잘라 100% RH(상대습도)분위기의 챔버(Chamber) 안에 48시간 동안 보관한 후 열무게분석법(Thermal gravimetric analysis)을 이용해 분석한다. 온도를 35℃에서 10℃/min으로 250℃까지 가열하여 무게변화를 분석해 흡습율을 계산한다.

일반적으로 폴리이미드 필름은 연신율이 낮은데, 연신율이 낮을 경우 첨가제를 투입하기 어려우며 크랙(Crack)에 대한 내성이 약하다. TAB 테이프용 폴리이미드 필름의 접동성, 열전도성, 도전성, 내코로나성 등을 부여를 위해서 첨가제를 사용하는데 적절한 필름의 연신율이 필요하다. 첨가제를 첨가하게 되면 필름 연신율이 크게 떨어져 필름을 생산할 때 파단이 발생할 수 있어 생산 및 가공이 어려워 진다. 따라서 폴리이미드 필름의 연신율이 높으면 기능성 부여 및 생산성 향상에 유리하다. 그런데, 필름의 연신율을 높이게 되면 필름의 중요한 물성인 탄성률이나 강도의 손실을 가져올 수 있다.

이에 본 발명에서는 일정의 연신율 하에서는 인장강도, 인장탄성율 및 흡습율 저하를 가져오지 않음을 확인하였다.

즉 본 발명에서는 폴리이미드 필름을 연성회로기판, TAB 및 COF용 베이스 필 름으로 적용하는 데 있어서, 알려져 있는 기타의 물성과 신장율과의 상관관계를 찾아낸 것이다.

상기한 범위내로 신장율, 인장강도, 인장탄성율 및 흡습율을 만족시키기 위한 방법은 한정되는 것은 아니나, 본 발명에서 고려된 방법으로는 폴리아믹산을 제조하는 데 사용되는 이무수물로 비페닐카르복실산 무수물 또는 그 유도체와 피로멜리트산 무수물 또는 그 유도체를 함유하며, 디아민류로 페닐렌디아민 또는 그 유도체와 디아미노페닐에테르 또는 그 유도체를 함유하는 방법을 들 수 있다. 이때 디아미노페닐에테르 또는 그 유도체는 4,4-디아미노페닐에테르일 수 있다.

그런데 특히 바람직하기로는 디아민류로서 3,4-디아미노페닐에테르를 필수적으로 포함하는 방법을 들 수 있는데, 그 함량은 전체 디아민류 중 0.7 내지 0.05몰비, 바람직하게는 0.5몰비 내외로 조절하는 것도 하나의 방법일 수 있다.

그리고, 다른 방법으로는 디아민류 조성에 있어서 페닐렌디아민 또는 그 유도체와, 디아미노페닐에테르 또는 그 유도체의 혼합비를 조절하는 방법을 들 수 있는데, 이때 페닐렌디아민 또는 그 유도체의 함량이 전체 디아민류 중 0.8 내지 0.1몰비가 되도록 조절하는 것도 한 방법일 수 있다. 좀더 바람직하게는 디아미노페닐에테르 또는 그 유도체의 혼합비가 전체 디아민류 중 적어도 0.3몰비는 되는 것이다.

이 외에도 당업계의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명에서 규명한 인장강도, 인장탄성율 및 흡습율과, 신장율의 상관관계를 고려하여 다양한 방법으로 본 발명의 목적에 도달할 수 있을 것이다.

본 발명을 달성하기 위한 폴리이미드 필름의 제조의 이해를 돕기 위해 다음에서 조성 및 제막 방법에 대해 구체적으로 살피나, 이에 한정되는 것은 아니다.

[이무수물]

본 발명에서 사용할 수 있는 이무수물은 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 무수물, 피로멜리트산 무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 무수물, p-페닐렌-비스 트리멜리트산 무수물 등을 사용할 수 있으나 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 무수물, 피로멜리트산 무수물을 이용하는 것이 바람직하다.

특히, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 무수물을 전체 이무수물 중 0.05 내지 0.7몰비, 0.1 내지 0.6몰비 되도록 사용하는 것이 바람직하다. 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 단위가 포함된 폴리이미드 필름의 특징은 탄성계수값이 높고 낮은 흡습율을 보인다. 반면에 에칭능력(etchability)이 좋지 못해 알칼리 에칭에 적합하지 못하다. 따라서 적절한 조성비를 선택해 필름을 제조하는 것이 바람직하다.

[디아민]

본 발명에 사용할 수 있는 디아민류는 p-페닐렌 디아민, 4,4'-디아미노페닐에테르, 3,4-디아미노페닐에테르, 2,4-디아미노페닐에테르 등을 들 수 있다. 일반적으로는 p-페닐렌디아민과 4,4'-디아미노페닐에테르를 사용하며 첨가제를 투입할 필요가 있거나 가공성을 필요로 할 때는 3,4-디아미노페닐에테르를 사용한다.

전체 디아민 중 p-페닐렌 디아민의 비율을 0.8 내지 0.1몰비 되도록 하는 것 이 바람직하다. p-페닐렌 디아민은 디아미노페닐에테르와 비교하여 직선성을 가진 단량체로 필름의 열팽창계수(Coefficient of thermal expansion)값을 떨어뜨리는 역할을 한다. 반면에 p-페닐렌 디아민의 함량이 높으면 필름의 가요성이 떨어지고 필름형성능을 상실할 수도 있다.

3,4-디아미노페닐에테르 또는 2,4-디아미노페닐에테르는 4,4'-디아미노페닐에테르보다 굴곡성을 가진 단량체로 4,4'-디아미노페닐에테르와 일부 또는 전부를 교체하여 사용하면 필름의 물성을 크게 손상시키지 않는 범위에서 연신율을 더 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 3,4-디아미노페닐에테르의 함량은 전체 디아민류 중 0.7 내지 0.05몰비인 것이 바람직하며, 이를 포함하는 디아미노페닐에테르 또는 그 유도체의 함량은 전체 디아민류 중 적어도 0.3몰비 이상인 것이다.

[폴리이미드 필름 제막법]

일반적으로 폴리이미드 필름의 제막법은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 정도로서 각별하지 않으나, 일예를 제시하면; 먼저, 유기 용매를 이용해 상기한 이무수물과 디아민을 반응시켜 폴리아믹산 용액을 얻는다. 이때, 용매는 일반적으로 아미드계 용매로 비양성자성 극성 용매(Aprotic solvent)를 사용하는 것이 바람직하며 그 예로는 N,N'-디메틸포름아미드, N,N'-디메틸아세트아미드, N-메틸-피롤리돈 등을 들 수 있으며 필요에 따라 2종을 조합해서 사용할 수도 있다.

단량체의 투입형태는 가루(powder), 덩어리(lump) 및 용액형태로 투입할 수 있으며 반응 초기에는 가루형태로 투입하여 반응을 진행하고 중합 점도 조절을 위해 용액형태로 투입하는 것이 바람직하다.

실질적으로 등몰량의 디아민과 이무수물이 투입된 상태에서 전체 폴리아믹산 용액 중 투입된 단량체의 무게를 고형분 함량이라고 하는데 10~30% 또는 12~23%사이의 범위에서 중합을 진행하는 것이 바람직하다.

폴리이미드 필름에 접동성, 열전도성, 도전성, 내코로나성과 같은 여러가지 특성을 개선하기 위해 충진제를 첨가할 수도 있다. 충진제의 종류를 한정할 수는 없지만 바람직한 예로는 실리카, 산화티탄, 알루미나, 질화규소, 질화붕소, 인산수소칼슘, 인산칼슘, 운모 등을 들 수 있다.

충진제의 입경은 필름의 두께나 종류에 따라 다르며 충진제의 표면도 개질된 것일 수 있다. 충진제의 평균입경은 0.1~100㎛가 바람직하며 0.1~25㎛가 더욱 바람직하다.

상기 충전제의 첨가량도 특별히 한정된 것은 아니며 개질해야 할 필름, 입자의 종류 및 입경, 입자표면 등에 따라 변동될 수 있다. 충진제의 첨가량은 중합이 끝난 폴리아믹산 용액의 고형분 함량을 기준으로 하여 10ppm~5%범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 충진제의 첨가량이 상기 범위 이상으로 사용되면 폴리이미드 필름의 물성을 손상시킬 수 있으며 상기 범위 이하로 사용되면 개질 효과를 보기 어렵다.

투입방법은 반응물 초기에 투입할 수도 있으며 반응이 끝난 후에 투입할 수도 있다. 또는, 반응기의 오염을 방지하기 위해 촉매 혼합공정에서 투입할 수도 있 어 투입 방법 및 시기가 특별히 한정된 것은 아니다.

폴리아믹산 용액은 촉매와 섞여 지지체에 도포되는데 사용되는 촉매는 무수산으로 이루어진 탈수 촉매와 3급아민류를 사용하는 것이 바람직하다. 무수산의 예로는 아세트산 무수물이 있으며 3급아민류로는 이소퀴놀린, β-피콜린, 피리딘 등을 예로 들 수 있다.

무수산의 투입량은 폴리아믹산 용액 중 o-카르복실릭아미드기(o-carboxylic amide functional group)의 몰비율로 계산할 수 있으며 1.0~5.0몰비율로 사용하는 것이 바람직하다.

3급아민의 투입량은 폴리아믹산 용액 중 o-카르복실릭아미드기의 몰비율로 계산할 수 있으며 0.2~3.0몰비율 사이로 투입하는 것이 적당하다.

촉매의 투입은 무수산/아민류의 혼합물 또는 무수산/아민/용매 혼합물로 사용할 수 있다.

도포된 필름은 건조 공기 및 열처리에 의해 지지체 위에서 겔화된다. 도포된 필름의 겔화 온도 조건은 100~250℃가 바람직하며 지지체로는 유리판, 알루미늄박, 순환 스테인레스 벨트, 스테인레스 드럼 등을 사용할 수 있다.

겔화에 필요한 처리 시간은 온도, 지지체의 종류, 도포된 폴리아믹산 용액의 양, 촉매의 혼합조건에 따라 다르며 일정한 시간으로 한정되어 있지 않다. 바람직하기로는 5분~30분 사이의 범위에서 시행하는 것이 좋다.

겔화된 필름은 지지체에서 떨어져 열처리하여 건조 및 이미드화를 완료시킨다. 열처리온도는 100~500℃ 사이에서 진행하며 처리 시간은 1분~30분 사이에서 진 행한다. 겔화된 필름은 열처리시에 지지대에 고정시켜 진행한다. 겔필름은 핀타입의 프레임을 사용하거나 클립형을 사용하여 고정할 수 있다.

열처리를 마친 필름의 잔류 휘발성분은 5%이하이며 바람직하게는 3%이하이다.

열처리를 마친 필름은 일정한 장력하에서 열처리하여 제막에서 발생한 필름내부의 잔류응력을 제거한다. 장력 및 온도 조건은 서로 상관관계를 가지므로 온도에 따라 장력 조건은 달라질 수 있다. 온도는 100~500℃ 사이에서 유지하는 것이 좋으며 장력은 50N 이하, 시간은 1분에서 1시간 사이로 유지시키는 것이 바람직하다.

이하에서, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같은바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

2L 자켓 반응기에 용매로 N,N'-디메틸포름아미드(DMF)를 995g 투입하였다. 온도를 30℃로 하고 디아민인 p-페닐렌디아민(p-PDA) 3.65g, 4,4'-디아미노페닐렌에테르(ODA) 2.901g을 넣었다. 30분 가량 교반하여 단량체가 용해된 것을 확인한 뒤에 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 무수물(BPDA)을 5.64g 투입하였다. 반응기의 발열량을 확인하고 발열이 끝나면 다시 30℃로 냉각한 후에 피로멜리트산 무수물(PMDA)을 5.96g을 투입하였다. 투입이 끝나면 온도를 유지하면서 1시간 동안 교반하였다.

교반이 완료되면 반응기의 온도를 40℃로 승온하여 7.2% PMDA용액을 4.98g 투입하고 온도를 유지하며 2시간 동안 교반하였다. 교반 중에 반응기 내부를 1torr정도로 감압해 반응 중에 생성되었던 폴리아믹산 용액 내의 기포를 제거하였다.

반응이 완료된 폴리아믹산 용액은 고형분함량이 18.5wt%이며 점도는 5300 poise이다. 투입된 단량체의 몰비율은 BPDA 40%, PMDA 60%, ODA 30%, PDA 70%이다.

이 폴리아믹산 용액 100g을 50g의 촉매 용액(이소퀴놀린 7.2g, 무수초산 22.4g)을 균일하게 교반하여 스테인레스판에 도포한 후 100㎛로 캐스팅하고 150℃의 열풍으로 5분간 건조한 후 필름을 스테인레스판에서 박리하여 프레임에 핀으로 고정하였다.

필름이 고정된 프레임을 진공오븐에 넣고 100℃부터 350℃까지 30분 동안 천천히 가열한 후 서서히 냉각해 필름을 프레임으로부터 분리하였다.

필름의 일부를 잘라 100% RH(상대습도)분위기의 챔버(Chamber) 안에 48시간 동안 보관한 후 열무게분석법(Thermal gravimetric analysis)을 이용해 분석하였다. 온도를 35℃에서 10℃/min으로 250℃까지 가열하여 무게변화를 분석해 흡습율을 계산하였다.

그리고, 제막이 끝난 샘플의 일부를 폭 6mm ×너비 30mm로 잘라 메틀러 열기계 분석장치(Thermal mechanical apparatus)를 이용해 열팽창계수값(Coefficient of thermal expansion)을 측정하였다. 샘플을 수정 후크(quartz hook)에 걸고 0.005 N의 힘을 가한 뒤에 질소분위기에서 35℃에서 350℃까지 10℃/min으로 가열하여 천천히 냉각한 후 같은 조건으로 40℃에서 250℃까지 가열하였다. 열팽창계수 값은 40℃ 에서 250℃ 범위 내에서 구하였다.

인장강도, 탄성율 및 연신율은 인스트론 장비(Standard Instron testing apparatus)를 이용해 ASTM D 882 규정에 맞추어 3번을 테스트해 평균값을 취했다.

그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.

실시예 2

용매를 995g 투입하고 4,4-ODA를 2.03g, 3,4-ODA 0.87g, p-PDA 3.65g을 투입하였다. 디아민이 모두 용해되면 BPDA를 5.64g, PMDA를 5.96g을 나누어 투입하고 반응물을 교반하였다. 반응이 끝나면 PMDA용액 4.97g을 단계적으로 투입해 반응을 완료하였다. 중합 반응시간 온도 등의 조건은 상기 실시예 1과 같다.

반응이 끝난 폴리아믹산 용액을 상기 실시예 1에서와 같이 제막하고 물성을 측정하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.

실시예 3

용매를 995g 투입하고 4,4-ODA를 2.44g, p-PDA 3.65g 투입하였다. 디아민이 모두 용해되면 BPDA를 5.71g, PMDA를 6.03g을 나누어 투입하고 반응물을 교반하였다. 반응이 끝나면 PMDA용액 5.04g을 단계적으로 투입해 반응을 완료하였다. 중합 반응시간 온도 등의 조건은 상기 실시예예 1과 같다.

실시예 4

용매를 995g 투입하고 4,4-ODA를 1.71g, 3,4-ODA 0.73g, p-PDA 3.65g 투입하 였다. 디아민이 모두 용해되면 BPDA를 5.71g, PMDA를 6.03g을 나누어 투입하고 반응물을 교반하였다. 반응이 끝나면 PMDA용액 5.04g을 단계적으로 투입해 반응을 완료하였다. 중합 반응시간 온도 등의 조건은 상기 실시예 1과 같다.

실시예 5

용매를 995g 투입하고 4,4-ODA를 2.42g, p-PDA 3.92g 투입하였다. 디아민이 모두 용해되면 BPDA를 6.36g, PMDA를 5.44g을 나누어 투입하고 반응물을 교반하였다. 반응이 끝나면 PMDA 용액 5.06g을 단계적으로 투입해 반응을 완료하였다. 중합 반응시간 온도 등의 조건은 상기 실시예 1과 같다.

실시예 6

용매를 995g 투입하고 4,4-ODA를 1.69g, 3,4-ODA 0.73g, p-PDA 3.92g 투입하였다. 디아민이 모두 용해되면 BPDA를 6.36g, PMDA를 5.44g을 나누어 투입하고 반응물을 교반하였다. 반응이 끝나면 PMDA 용액 5.06g을 단계적으로 투입해 반응을 완료하였다. 중합 반응시간 온도 등의 조건은 상기 실시예 1과 같다.

실시예 7

용매를 995g 투입하고 4,4-ODA를 2.84g, p-PDA 3.58g 투입하였다. 디아민이 모두 용해되면 BPDA를 6.91g, PMDA를 5.16g을 나누어 투입하고 반응물을 교반하였다. 반응이 끝나면 PMDA용액 5.03g을 단계적으로 투입해 반응을 완료하였다. 중합 반응시간 온도 등의 조건은 상기 실시예 1과 같다.

실시예 8

용매를 995g 투입하고 4,4-ODA를 1.99g, 3,4-ODA 0.85g, p-PDA 3.58g 투입하였다. 디아민이 모두 용해되면 BPDA를 6.91g, PMDA를 5.16g을 나누어 투입하고 반응물을 교반하였다. 반응이 끝나면 PMDA용액 5.03g을 단계적으로 투입해 반응을 완료하였다. 중합 반응시간 온도 등의 조건은 상기 실시예 1과 같다.

비교예 1

용매를 994.5g 투입하고 p-PDA 5.09g 투입하였다. 디아민이 모두 용해되면 BPDA를 12.38g, PMDA를 1.03g을 나누어 투입하고 반응물을 교반하였다. 반응이 끝나면 PMDA 용액 5.58g을 단계적으로 투입해 반응을 완료하였다. 중합 반응시간 온도 등의 조건은 상기 실시예 1과 같다.

비교예 2

용매를 995.3g 투입하고 4,4-ODA를 1.10g, p-PDA 5.37g 투입하였다. 디아민이 모두 용해되면 PMDA를 12.03g을 나누어 투입하고 반응물을 교반하였다. 반응이 끝나면 PMDA 용액 5.01g을 단계적으로 투입해 반응을 완료하였다. 중합 반응시간 온도 등의 조건은 상기 실시예 1과 같다.

		실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예 5	실시예 6	실시예7	실시예8	비교예1	비교예2
BPDA		40	40	40	40	45	45	50	50	90	0
PMDA		60	60	60	60	55	55	50	50	10	100
PDA		70	70	75	75	75	75	70	70	100	90
ODA		30	30	25	25	25	25	30	30	0	10
ODA 몰비율(몰%)	4,4	100	70	100	70	100	70	100	70	0	0
ODA 몰비율(몰%)	3,4	0	30	0	30	0	30	0	30	0	0

	인장탄성율 (GPa)	인장강도 (MPa)	신장율 (%)	선팽창계수 (ppm/℃)	흡습율 (%)
실시예1	5.5	303.1	51.2	15	2.4
실시예2	5.2	300.3	63.6	16	2.2
실시예3	5.4	310.4	48.2	16	2.4
실시예4	5.5	310.4	52.4	15	2.5
실시예5	5.5	311.2	55.0	15	2.1
실시예6	5.5	312.6	56.9	15	2.1
실시예7	5.5	300.4	83.1	17	2.2
실시예8	5.5	300.8	83.4	17	2.1
비교예1	8.0	510.1	40.6	14	1.9
비교예2	3.8	304.1	70.1	23	3.2

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따라 신장율이 50~150%, 인장탄성율 이 4~8GPa, 인장강도가 150~500MPa, 그리고 흡습율이 5% 이하인 폴리이미드 필름은 고탄성률과 인장강도를 가지면서도 우수한 신율을 가져 TAB 및 COF 등에 기재필름으로 사용하게 되면 높은 물성을 발휘하면서도 첨가제를 이용해 특성을 개질할 수 있어 유용하다.

Claims

디아민류와 이무수물로부터 얻어진 폴리아믹산을 이미드화하여 얻어지며, 신장율이 50~150%, 인장탄성율이 4~8GPa, 인장강도가 150~500MPa, 그리고 흡습율이 5% 이하인 특징을 갖는 폴리이미드 필름.
제 1 항에 있어서, 이무수물은 비페닐카르복실산 무수물 또는 그 유도체와 피로멜리트산 무수물 또는 그 유도체를 함유하며; 디아민류는 페닐렌디아민 또는 그 유도체와 디아미노페닐에테르 또는 그 유도체를 함유하는 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 디아민류는 디아미노페닐에테르 또는 그 유도체로서 3,4-디아미노페닐에테르를 포함하는 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
제 3 항에 있어서, 3,4-디아미노페닐에테르는 전체 디아민류 중 0.7 내지 0.05몰비로 포함되는 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
제 1 항에 있어서, 디아민류는 페닐렌 디아민을 전체 디아민류 중 0.8~0.1몰비로 포함하는 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.
제 3 항에 있어서, 디아민류는 페닐렌 디아민을 전체 디아민류 중 0.8~0.1몰비로 포함하는 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 필름.