KR20100000214A - 폴리이미드 수지 복합체 및 성형품 - Google Patents

폴리이미드 수지 복합체 및 성형품 Download PDF

Info

Publication number
KR20100000214A
KR20100000214A KR1020080059625A KR20080059625A KR20100000214A KR 20100000214 A KR20100000214 A KR 20100000214A KR 1020080059625 A KR1020080059625 A KR 1020080059625A KR 20080059625 A KR20080059625 A KR 20080059625A KR 20100000214 A KR20100000214 A KR 20100000214A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyimide resin
resin composite
thermal conductivity
polyimide
aluminum
Prior art date
Application number
KR1020080059625A
Other languages
English (en)
Inventor
곽기남
김정한
김지성
Original Assignee
주식회사 코오롱
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 코오롱 filed Critical 주식회사 코오롱
Priority to KR1020080059625A priority Critical patent/KR20100000214A/ko
Publication of KR20100000214A publication Critical patent/KR20100000214A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/10—Metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/16—Solid spheres
    • C08K7/18—Solid spheres inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리이미드 수지 복합체 및 성형품에 관한 것으로서, 열전도성을 가져 고속 가열, 우수한 열 신뢰성을 요하는 전기전자 재료 분야에 유용한 폴리이미드 수지 복합체를 제공하며, 이로부터 절연성 폴리이미드 기재필름, 열전도성 관상물, 전기전도성 관상물 등 다양한 성형품을 제공할 수 있다.

Description

폴리이미드 수지 복합체 및 성형품{Polyimide resin composites and articles}
본 발명은 폴리이미드 수지 복합체 및 성형품에 관한 것으로, 가요성 동박 적층판, 가요성 인쇄회로기판, 중간 전사 벨트 등의 제조에 유용한 폴리이미드 수지 복합체와 이를 이용하여 얻어지는 성형품에 관한 것이다.
폴리이미드는 우수한 내열성을 가지는 폴리머로 잘 알려져 있다. 이 폴리머는 우수한 내약품성, 전기적 특성, 기계적 특성을 가지고 있다.
이러한 점에서 폴리이미드 필름은 전자재료 분야 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
그 일예로 TAB 테이프의 기재필름으로의 활용을 들 수 있는데, TAB 테이프는 표면상에 매우 미세한 금속 상호접속물이 제공되는 내열성 필름 기재로 이루어진다. 또한, 기재는 개구, 또는 집적 회로(IC) 칩을 탑재하기 위한 " 윈도우" 를 갖는다. TAB 테이프를 정확하게 공급하기 위한 스프로켓 구멍이 테이프의 양쪽 가장 자리 근처에 제공된다.IC 칩은 TAB 테이프상의 윈도우에 끼워져서 테이프 표면상의 금속 상호 접속물에 결합된 후, 칩이 탑재된 TAB 테이프는 전자 기기 배선용 인쇄 회로에 결합된다. 이러한 방식으로 TAB 테이프가 사용되어 전자 회로상의 IC 칩의 탑재 방법을 자동화하여 단순화하고, 또한 제조 생산성을 개선시키고 IC 칩이 탑재된 전자 기기의 전기적 특성을 향상시킨다. 현재 사용 중인 TAB 테이프는 표면상에 전기 전도성 금속박이 폴리에스테르, 아크릴, 에폭시 또는 폴리이미드 기재 접착제의 개재 층이 개재되어 적층된 내열성 기재 필름으로 이루어진 3층 구조물, 또는 표면상에 전도성 금속층이 접착제의 개재층 없이 직접 적층된 내열성 기재 필름으로 이루어진 2층 구조물을 갖는다. 따라서, TAB 테이프중의 기재 필름은 내열성일 필요가 있다. IC 칩이 TAB 테이프 상에서 금속 상호 접속물에 결합되는 경우 그리고 IC 칩 함유 TAB 테이프가 전자 기기 배선용 인쇄 회로에 결합되는 경우 기재 필름이 납땜과 같은 고온 작업에 견딜 수 있도록 보장하기 위해 특히 폴리이미드 필름이 사용되어 왔다. 그러나, 폴리이미드 필름을 금속박 또는 금속층과 적층한 후 금속박 또는 금속층을 화학적으로 에칭시켜 금속 상호접속물을 형성하는 공정에서 발생되는 열은 폴리이미드 필름 및 금속에서 상이한 정도의 치수 변화를 초래할 수 있고, 때때로 TAB 테이프의 상당한 변형을 초래할 수 있다. 그러한 변형은 IC 칩이 테이프상에 탑재되고 IC 칩 함유 TAB 테이프가 전자 기기 배선용 인쇄 회로에 결합되는 후속 조작을 상당히 방해하거나 심지어 불가능하게 할 수 있다. 따라서, 폴리이미드 필름의 열팽창 계수를 금속의 열팽창 계수와 유사하게 만들어서 TAB 테이프의 변형을 감소시키는 몇몇 방식에 대한 필요성이 있어왔다.
이러한 문제는 비단 TAB 테이프의 기재로서만 요구되는 것은 아니고, 가요성 동박 적층판, 가요성 인쇄회로기판, COF(Chip On Film) 등의 제조에서도 마찬가지로 요구되고 있다.
일예로 폴리이미드와 같은 유기 폴리머는 열전도성은 우수하지 않고 오히려 단열적으로 작용하여 레이저 프린터, 전자 사진 복사기에 있어서 토너 화상의 피사체(종이, 판지, OHP 시트 등)에의 가열 정착용 부재(롤 또는 벨트 형)로서의 사용에 있어서 한계가 있었다.
본 발명의 일 구현예에서는 폴리이미드 수지의 고유한 물성의 저해가 없으면서 열전도성이 높은 폴리이미드 수지 복합체를 제공한다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는 열전도성이 높고 전기전도성 또한 우수한 폴리이미드 수지 복합체를 제공한다.
본 발명의 한 구현예에서는 폴리이미드 수지; 및 열전도도가 1.4W/m·K 이상인 무기계 입자를 포함하는 폴리이미드 수지 복합체를 제공한다.
바람직한 본 발명의 한 구현예에서 무기계 입자는 알루미늄 티타네이트 및 알루미늄 티타네이트-지르코늄 티타네이트 복합체 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.
다른 일 구현예에서 무기계 입자는 질화 알루미늄일 수 있다. 이때 질화 알루미늄은 금속 알루미늄을 질산 수용액과 혼합시키고, 이를 교반, 세척 및 건조시켜 얻어지는 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 폴리이미드 수지 복합체에서 무기계 입자는 평균 입경이 0.1 내지 10㎛인 것일 수 있다.
또한 무기계 입자는 폴리이미드 수지 복합체의 열전도도가 0.2 내지 1.0W/m·K 되도록 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일 구현예에서는 폴리이미드 수지 복합체의 전기전도도가 1.0× 1014Ωcm 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는 이와 같은 일 구현예에 따른 폴리이미드 수지 복합체로 된 성형품을 제공하며, 이러한 성형품은 필름 또는 관상물(管狀物)일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의하면 폴리이미드 수지를 주제로 하고 여기에 폴리이미드 수지보다 높은 열전도성을 갖는 무기계 입자를 포함함으로써 폴리이미드 수지가 갖는 고유한 유리한 물성, 즉 내열성, 신장 탄성율, 강도 등은 저해하지 않으면서 열전도성을 가져 고속 가열, 우수한 열 신뢰성을 요하는 전기전자 재료 분야 에 유용한 폴리이미드 수지 복합체를 제공할 수 있다.
또한 열전도성과 함께 전기전도성이 우수하여 단락 회로와 같은 문제점을 야기시키지 않는 폴리이미드 수지 복합체를 제공할 수 있다.
이러한 폴리이미드 수지 복합체로부터 절연성 폴리이미드 기재필름, 열전도성 관상물, 전기전도성 관상물 등 다양한 성형품을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 폴리이미드 수지 복합체는 폴리이미드 수지를 주제로 포함하고, 여기에 열전도성 무기계 입자를 포함하는 것이다.
여기서 열전도성 무기계 입자는, 열전도도가 1.4W/m·K 이상인 입자일 수 있는데, 만일 열전도도가 1.4W/m·K 미만인 무기계 입자를 포함하면, 열 발생부로부터 복사된 열이 복사체의 면으로 효과적으로 전달되지 못하는 문제가 있을 수 있다.
이와 같은 열전도성을 만족하는 무기계 입자라면 그 종류에 각별히 한정되는 것은 아니나, 폴리이미드 필름의 주요한 용도인 전자재료 기재로서의 점을 고려하였을 때, 무기계 입자는 세라믹 입자 또는 금속 산화물 입자일 수 있다.
구체적으로 세라믹 입자로는 알루미늄 티타네이트, 지르코늄 티타네이트 또는 알루미늄 티타네이트-지르코늄 티타네이트 복합체를 들 수 있으며, 금속 산화물 입자로는 알루미늄 입자를 산처리한 것일 수 있다. 특히 열전도성의 측면에서 금속 산화물 입자는 금속 알루미늄을 질산 수용액과 혼합시키고, 이를 교반, 세척 및 건조시켜 얻어지는 질화 알루미늄 입자일 수 있다.
여기서 알루미늄 티타네이트-지르코늄 티타네이트 복합체는 알루미늄 티타네이트 분말을 준비한 다음, 지르코늄 티타네이트 분말을 준비하고 상기 두 분말을 서로 혼합한 후 성형 소결하여 얻어진 것일 수 있으나, 그 방법에 한정이 있는 것은 아니다. 알루미늄 티타네이트-지르코늄 티타네이트 복합체, 알루미늄 티타네이트, 지르코늄 티타네이트 등은 내열 수지보다 높은 열전도성을 갖고 융점이 높아 폴리이미드 수지 복합체를 기존 폴리이미드 수지가 적용되던 다양한 용도에 적용함에 있어서 각별한 문제를 유발하지 않는다.
이와 같은 무기계 입자는 평균 입경이 0.1 내지 10μm인 것이 바람직할 수 있다. 평균 입경이 0.1μm 미만이라면 입자의 응집에 의하여 열전도성이 불균일한 필름이 얻어질 수 있다. 10μm를 넘는다면 입자가 커지기 때문에 입자에 기인한 요철이 생길 수 있다. 때때로 평균 입경 0.1 내지 1μm를 가지는 상대적으로 작은 입자의 군 및 평균 입경 5 내지 10μm를 가지는 상대적으로 큰 입자의 군을 조합하여 사용하는 것도 가능하다.
또한 무기계 입자의 함량은 폴리이미드 수지 복합체의 열전도도가 0.2 내지 1.0W/m·K 되는 양으로 첨가되는 것이 좋은바, 폴리이미드 수지 복합체의 열전도도가 상기 범위 이내인 것이 열 발생부로부터 복사된 열을 복사체의 면으로 효과적으로 전달 가능하다는 점에서 유리할 수 있기 때문이다.
폴리이미드는 적어도 이미드 결합이 반복된 단위로 되어 있는 유기 합성 폴 리머로, 열적으로 열가소성과 열경화성의 2종이 있다.
열가소성 폴리이미드는 일반적으로 이미드기에 주고리 결합하는 유기기에 있어서, 그 유기기의 주고리에 2개 이상의 산소 원자가 결합하는, 일반적으로 폴리에테르이미드라고 불리는 것이다. 약 400℃전후에서 용융하기 때문에 다시 성형할 수 있다. 열경화성 폴리이미드는 융점을 가지지 않아 폴리이미드 단계에서는 완전히 성형할 수 없다. 따라서 필름상으로의 성형은 폴리이미드의 전구체의 단계로 필름상으로 성형한 뒤, 가열에 이해 이미드 폐환을 행하고 목적하는 폴리이미드계 필름으로 만드는 2공정을 취할 필요가 있다.
본 발명의 폴리이미드 수지 복합체는 이러한 열가소성 폴리이미드 또는 열경화성 폴리이미드 모두를 포함할 수 있다.
폴리이미드 수지 복합체를 구성하는 주제인 폴리이미드 수지를 제조하는 데 사용할 수 있는 단량체들로는 폴리이미드 수지 제조 시 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않는 바, 예컨대, 디아민으로는 1,4-페닐렌디아민(1,4-PDA), 1,3-페닐렌디아민(1,3-PDA), 4,4'-메틸렌디아닐린(MDA), 4,4'-옥시디아닐린(ODA), 4,4'-옥시페닐렌디아민(OPDA) 등을 사용할 수 있으며, 다이안하이드라이드로는 1,2,4,5-벤젠테트라카르복실릭 다이안하이드라이드(PMDA), 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실릭 다이안하이드라이드(BTDA), 4,4'-옥시디프탈릭 안하이드라이드(ODPA), 4,4'-헥사플로로아이소프로필리덴디프탈릭 안하이드라이드 등을 사용할 수 있다. 통상 디아민과 다이안하이드라이드의 당량을 유기 극성 용매 중에서 중축합반응한여 폴리이미드 전구체를 얻는다. 이때 유기 극성 용매의 일예로는 디메틸 포름아미드, 디메틸 아세트아미드, 디메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있으나, 이에 한정이 있는 것은 아니다.
이와 같이 폴리이미드 전구체를 얻은 다음, 여기에 상술한 열전도성 무기계 입자를 첨가한 후 이미드화 하여 필름, 관상물(管狀物) 등으로 성형할 수 있다. 여기서, 관상물이라 함은 칼라 레이져 프린터의 중간 전사벨트 또는 정착벨트와 같이 벨트상이거나 튜브상의 성형품을 들 수 있다.
폴리이미드의 특성이 손상되지 않는 한, 열전도성 무기계 입자 이외에도 이미드화를 위한 과정 중 다른 첨가제들을 사용할 수 있음은 물론이다. 첨가제의 일예로는 계면활성제, 도전성 첨가제 등을 들 수 있다. 특히 도전성 첨가제를 포함하는 경우, 폴리이미드 수지 복합체는 열전도성이면서 전기전도성을 가져 중간전사벨트, 정착벨트 등과 같은 용도로 유용하게 적용할 수 있다.
이러한 점에서 유용하기로는 폴리이미드 수지 복합체의 전기전도도가 1.0× 1014Ωcm 이하인 것이 유리할 수 있다.
도전성 첨가제로는 통상 알려진 것을 사용할 수 있으며, 예컨대, 케천블랙(ketjen black), 아세틸렌블랙(acetylene black), 퍼니스블랙(furnace black) 중 선택된 1종 또는 그 이상을 폴리아믹산 용액 고형분 함량에 대하여 1 내지 20 중량부 사용함이 바람직하다.
첨가제의 첨가 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 중합 전 또는 중합 후에 폴리아믹산 용액에 첨가하는 방법, 폴리아믹산 중합 완료 후 3본롤 등을 사용하여 혼련하는 방법, 분산액을 준비하여 이것을 폴리아믹산 용액에 혼합하는 방법 등을 들 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하는 바, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
이하의 실시예에서 무기계 입자의 평균 입경은 입도분석기(모델명 : Multisizer3, 제조사 : Beckman Coulter)를 이용하여 측정하였다.
참고예 1: 폴리이미드 수지의 제조
반응기로써 교반기, 질소주입장치, 적하깔때기, 온도조절기 및 환류냉각기를 부착한 2L 이중 자켓 반응기에 질소를 주입시키면서 비양자성 초극성 용매인 DMF 989g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 맞추었다. 여기에 ODA 100.12g(0.5mol)을 첨가하고 1시간동안 교반하였다. 완전히 용해된 것을 확인한 후 BPDA 73.56g(0.25mol)을 투입하고, 이 때 용액의 온도를 25℃로 유지하였다. 그리고 PMDA 54.53g(0.25mol)을 첨가하였으며, 고형분의 농도는 20중량%인 폴리아믹산 용액을 얻었다. 얻어진 폴리이미드 수지는 열전도도가 0.12W/m·K이었다.
참고예 2: 세라믹 입자의 제조
50몰%의 알루미나와 50몰%의 이산화티타늄에 5몰%의 산화마그네슘(MgO)을 첨가하여 10시간 볼밀에서 혼합한 후, 약 150MPa로 성형하고, 이 성형체를 소성하여 알루미늄 티타네이트 분말을 얻었다. 이때 소성은 500℃까지 100℃/hr로 승온하여 2시간 유지한 후, 1600℃에서 4시간 유지하고, 상온까지 600℃/hr로 냉각하는 조건으로 행하여 알루미늄 티타네이트를 얻었다. 얻어진 알루미늄 티타네이트의 열전도도는 1.5W/m·K이었다.
그 다음 50몰%의 이산화지르코늄(ZrO2)와 50몰%의 이산화티타늄을 10시간 볼밀에서 혼합한 후, 1600℃에서 4시간 소결하여 지르코늄 티타네이트 분말을 얻었다(평균 입경 1.5㎛).
얻어진 각각의 알루미늄 티타네이트와 지르코늄 티타네이트를 각각 건식 분쇄한 후, 분쇄된 분말을 체로 체립시켜 150 내지 200메쉬를 통과시킨 분말을 준비하였다.
알루미늄 티타네이트와 지르코늄 티타네이트를 동몰%로 혼합하고 여기에 3% Zusoplast 126/3, 3%의 Optapix PAF 35와 5%의 물을 바인더를 혼합하여 100 내지 200N/㎟로 일축 가압 성형하였다. 이 성형된 성형체를 각각 1500℃와 1600℃에서 2시간 동안 소결하여 알루미늄 티타네이트-지르코늄 티타네이트 세라믹을 제작하였다. 얻어진 분말은 열전도도가 2.2W/m·K이고 평균 입경 2.5㎛이었다.
참고예 3: 세라믹 입자의 제조(질화 알루미늄의 제조)
금속 알루미늄(상품명 : VA-200, 제조사 : Yamaishimetals Co., Ltd.) 200g을 200g의 1N 질산 수용액과 혼합하고, 혼합물을 15분 동안 교반시킨 후, 이를 이온-교환수로 5 내지 6회 세척하고, 100℃ 오븐에서 24시간 동안 건조시켜 얻은 물질을 400℃ 오븐에서 30분 동안 열처리시켜 질화 알루미늄 분말을 얻었다. 얻어진 분말은 열전도도가 3.0W/m·K이고 평균 입경 6㎛이었다.
실시예 1
상기 참고예 1에서 제조된 폴리아믹산 용액에 참고예 2에서 제조된 세라믹 입자 알루미늄 티타네이트 68.46g(폴리아믹산 용액 중의 고형분 함량 100 중량부에 대하여 30중량부) 및 카본블랙 (Cabot사제, Vulcan XC605) 34.23g (폴리아믹산 용액 중의 고형분 함량 100 중량부에 대해서 15중량부)을 투입하였으며, 초음파 분산기를 통해 상기 용액에 분산시키면서 상온에서 1시간 동안 반응시켰다. 이후 용액을 상온에서 방치하여 8시간 교반하였다. 이 때 23℃에서 용액 점도 2400poise의 폴리아믹산 용액을 얻었다.
수득된 폴리아믹산 혼합 용액을 유리판에서 Doctor blade를 이용하여 두께 300내지 500㎛로 캐스팅한 후 진공오븐에서 40℃에서 1시간, 60℃에서 2시간 건조하여 self standing film을 얻은 후 고온 퍼니스 오븐에서 5℃/min의 승온 속도로 100℃에서 1시간, 200℃에서 1시간, 300℃에서 30분 가열하여 두께 75㎛인 폴리이미드 복합 필름을 얻었다.
실시예 2
상기 실시예 1에서, 열전도성 첨가제로써 알루미늄 티타네이트 대신 알루미늄 티타네이트-지르코늄 티타네이트 복합체를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 폴리이미드 복합 필름을 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서, 열전도성 첨가제로써 알루미늄 티타네이트 대신 참고예 3으로부터 얻어지는 질화 알루미늄(열전도도가 3.0W/mㆍK)을 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 폴리이미드 복합 필름을 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서, 도전성 첨가제로써 카본블랙 (Cabot사제, Vulcan XC605) 15중량부 대신 Ketjen black EC300J (미쓰비시가스케미칼 제품) 5중량부를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 폴리이미드 복합 필름을 제조하였다.
참조예 1
상기 실시예 1에서, 도전성 첨가제인 카본블랙을 투입하지 않은 것을 제외하고 동일한 방법으로 폴리이미드 복합 필름을 제조하였다.
참조예 2
상기 실시예 1에서, 열전도성 첨가제로써 알루미늄 티타네이트를 폴리이미드 고형분 100중량부에 대하여 5중량부만 투입하는 것을 제외하고 동일한 방법으로 폴리이미드 복합 필름을 제조하였다.
참조예 3
상기 실시예 1에서, 열전도성 첨가제로써 알루미늄 티타네이트를 폴리이미드 고형분 100중량부에 대하여 40중량부 투입하는 것을 제외하고 동일한 방법으로 폴리이미드 복합 필름을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서, 열전도성 첨가제인 알루미늄 티타네이트를 투입하지 않은 것을 제외하고 동일한 방법으로 폴리이미드 복합 필름을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서, 열전도성 첨가제로써 알루미늄 티타네이트 대신 자체 열전도도가 1.0W/mㆍK인 실리카(제품명 : ACEMATT HK400, 제조사 : Degussa) 30중량부를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 폴리이미드 복합 필름을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에 나타낸 것과 같은 조성의 폴리이미드 수지 복합체에 대하여 다음과 같이 열전도도, 전기전도도, 탄성률을 하기의 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
(1) 열전도도
FL5000 thermal conductivity analyzer를 이용하여 ASTM E 1461을 기준으로 10℃에서 300℃에서 열전도도를 측정하였다.
(2) 전기전도도
미쓰비시케미컬사제 하이레스타UP 저항측정기를 이용하여 연속적으로 전압을 시료에 가하여 측정하였다. 이 때 시료에 가해진 전압은 10V, 100V, 250V, 500V, 1000V로 전압에 변화를 주면서 측정하였다. 또한 부피저항을 측정하기 위하여 금속 소재의 기판 위에 시료를 설치하고, 매 시료 당 10초 간격으로 측정하였으며, 이 때 고리 형태의 프루브(탐침)을 사용하였다.
(3) 탄성률
Instron사의 universal testing machine (model 1000)을 사용하여 JIS K 6301에 의거하여 측정하였다.
구분 열전도성 첨가제 폴리이미드 수지 복합체
종류 열전도도 (W/mㆍK) 평균 입경 (㎛) 함량* (중량부) 열전도도 (W/mㆍK) 전기전도도 (Ωcm) 탄성율 (GPa)
실시예 1 알루미늄티타네이트 1.5 1.5 30 0.57 2.32 x 1010 3.07
실시예 2 알루미늄티타네이트-지르코늄 티타네이트 복합체 2.2 2.5 30 0.78 7.09 x 1010 3.11
실시예 3 질화 알루미늄 3.0 6 30 0.92 1.18 x 1010 3.02
실시예 4 알루미늄티타네이트 1.5 1.5 30 0.59 5.24 x 109 2.95
참조예 1 알루미늄티타네이트 1.5 1.5 30 0.61 9.86 x 1014 3.18
참조예 2 알루미늄티타네이트 1.5 1.5 5 0.22 1.03 x 1010 3.14
참조예 3 알루미늄티타네이트 1.5 1.5 40 0.72 4.50 x 1012 2.49
비교예 1 - - - 0 0.15 6.75 x 109 3.20
비교예 2 실리카 1.0 3 30 0.18 3.61 x 1010 2.98
* 폴리아믹산 용액 고형분 함량 100중량부에 대한 함량
상기 물성 측정 결과, 열전도성 첨가제가 도입되지 않은 비교예 1의 경우나 자체 열전도도가 1.4W/mK보다 낮은 열전도성 첨가제가 도입된 비교예 2의 경우, 열전도도가 지나치게 낮다.
또한 열전도성 첨가제가 과다하게 도입된 참조예 3의 경우는 열전도성은 향상되나, 필름의 기계 강도가 저하되고 가요성이 불충분하게 되며 벨트로 사용되는 경우 비교적 단기간에 균열이 생기기 쉬워질 수 있다. 열전도성 첨가제의 함량이 적은 경우(참조예 2의 경우)는 열전도성이 향상되기는 하지만 그 향상의 정도가 적을 수 있다.
한편, 도전성 첨가제를 투입한 경우에는 109Ωcm 내지 1012Ωcm 범위의 전기 저항값을 나타내고 있어, 컬러레이저프린터, 컬러복사기, 팩시밀리 등의 중간전사벨트로 사용하기에 적절하다. 이러한 점에 있어서 일정의 열전도도를 만족하는 열전도성 첨가제를 첨가하되 도전성 필러를 투입하지 않은 참조예 1의 경우 전기 저항값이 매우 증가하였으며, 이에 따라 대전방지특성, 전사성, 화상 특성 및 내오염성 등의 물성 저하로 인한 화상 불량의 결함이 발생할 수도 있다.

Claims (10)

  1. 폴리이미드 수지; 및
    열전도도가 1.4W/m·K 이상인 무기계 입자를 포함하는 폴리이미드 수지 복합체.
  2. 제 1 항에 있어서, 무기계 입자는 알루미늄 티타네이트 및 알루미늄 티타네이트-지르코늄 티타네이트 복합체 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 수지 복합체.
  3. 제 1 항에 있어서, 무기계 입자는 질화 알루미늄인 것을 특징으로 하는 폴리이미드 수지 복합체.
  4. 제 1 항에 있어서, 질화 알루미늄은 금속 알루미늄을 질산 수용액과 혼합시키고, 이를 교반, 세척 및 건조, 열처리시켜 얻어지는 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 수지 복합체.
  5. 제 1 항에 있어서, 무기계 입자는 평균 입경이 0.1 내지 10㎛인 것임을 특징으로 하는 폴리이미드 수지 복합체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 무기계 입자는 폴리이미드 수지 복합체의 열전도도가 0.2 내지 1.0W/m·K 되도록 포함되는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 수지 복합체.
  7. 제 1 항에 있어서, 전기전도도가 1.0× 1014 Ωcm 이하인 것을 특징으로 하는 폴리이미드 수지 복합체.
  8. 제 1 항의 폴리이미드 수지 복합체로 된 성형품.
  9. 제 8 항에 있어서, 성형품은 필름인 것을 특징으로 하는 성형품.
  10. 제 8 항에 있어서, 성형품은 관상물인 것을 특징으로 하는 성형품.
KR1020080059625A 2008-06-24 2008-06-24 폴리이미드 수지 복합체 및 성형품 KR20100000214A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080059625A KR20100000214A (ko) 2008-06-24 2008-06-24 폴리이미드 수지 복합체 및 성형품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080059625A KR20100000214A (ko) 2008-06-24 2008-06-24 폴리이미드 수지 복합체 및 성형품

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100000214A true KR20100000214A (ko) 2010-01-06

Family

ID=41810636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080059625A KR20100000214A (ko) 2008-06-24 2008-06-24 폴리이미드 수지 복합체 및 성형품

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100000214A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5117746B2 (ja) 有利な熱膨張特性を有するアラミド充填ポリイミド、およびこれに関連する方法
JP5357749B2 (ja) 高周波数回路用途において有用なポリイミド系組成物を調製する方法
KR101503332B1 (ko) 폴리이미드 필름 및 이의 제조방법
KR20060067879A (ko) 전자 장치에 유용한 고 열 전도도를 가지는 열 전도성폴리이미드 필름 복합체
US20070231588A1 (en) Capacitive polyimide laminate
KR20070058812A (ko) 폴리이미드 필름
KR20060067878A (ko) 전자 장치의 열 전도부로 유용한 고 기계적 신장율을가지는 열 전도성 폴리이미드 필름 복합체
JP4474152B2 (ja) ポリイミドフィルム、その製造方法およびそれを用いたベース基板
US20130240777A1 (en) Highly thermal-conductive polyimide film containing graphite powder
WO2021095662A1 (ja) 非水系分散液、積層体の製造方法及び成形物
TWI485062B (zh) 可撓性覆金屬積層體及其製造方法
EP1494247B1 (en) Polymide resin for electrical insulating material
JP2012213900A (ja) 熱伝導性ポリイミド−金属基板
KR101644483B1 (ko) 폴리이미드 필름
KR20150095113A (ko) 폴리이미드 필름
JP2022089494A (ja) 絶縁性組成物、熱硬化性接着シート、熱伝導性接着層および複合部材
JP2009007531A (ja) 樹脂／フィラー複合材料とそれを用いたプリント配線板
JP4936729B2 (ja) フレキシブルプリント配線板用基板及びその製造方法
KR101248019B1 (ko) 열안정성이 우수한 폴리이미드 필름 및 이의 제조방법
KR20100000214A (ko) 폴리이미드 수지 복합체 및 성형품
WO2014115827A1 (ja) 黒色ポリイミドフィルム
JPH10273592A (ja) 熱伝導性に優れた組成物及び金属ベ−スプリント基板
KR20170076125A (ko) 폴리이미드 수지, 이를 이용한 금속 적층체 및 이를 포함하는 인쇄회로기판
JP2008251900A (ja) フレキシブル基板用積層体及びその製造方法
JP2016047862A (ja) 黒色ポリイミドフィルム

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Withdrawal due to no request for examination