KR20120078318A

KR20120078318A - 공중합 폴리아마이드－이미드 필름 및 공중합 폴리아마이드?이미드의 제조방법

Info

Publication number: KR20120078318A
Application number: KR1020100140586A
Authority: KR
Inventors: 박효준; 정학기
Original assignee: 코오롱인더스트리 주식회사
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2012-07-10
Also published as: KR101583845B1

Abstract

본 발명에 의한 공중합 폴리아마이드-이미드 필름은 TFDB(2,2`-bis trifluoromethyl-4,4`-biphenyl diamine)로부터 유래된 단위구조, 6FDA(4,4'-(hexa-fluoroisopropylidene)diphthalic anhyide)로부터 유래된 단위구조 및 TPC(Terephthaloyl chloride ; 1,4-benzenedicarbonyl chloride)로부터 유래된 단위구조가 공중합된 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공중합 폴리아마이드－이미드 필름 및 공중합 폴리아마이드?이미드의 제조방법{Co-polymerized polyamide-imide film and method of producing the co-polmerized polyamide-imide}

본 발명은 공중합 폴리아마이드-이미드 필름 및 공중합 폴리아마이드-이미드의 제조방법에 관한 것이다.

폴리이미드 필름은 우수한 열적, 기계적 특성을 가지는 것으로, 특히 최근에는 고온용 자재에 대한 요구가 많아짐에 따라 그 사용의 필요성이 대두됨에도 불구하고, 높은 가격으로 인하여 그 사용에 제한이 되어왔다.

특히, 최근에는 전자표시용 디스플레이 등에서 광학적 특성이 우수하면서도 열적, 기계적 특성이 우수한 폴리이미드 필름에 대한 필요성이 대두되고 있다.

이에, 보다 저렴하면서도 열적, 기계적, 광학적 특성이 우수한 폴리이미드 필름에 대한 요구가 많아짐에 따라, 폴리이미드 필름의 주재료인 폴리이미드에 폴리아마이드를 혼합하거나 공중합하려는 시도가 이루어지고 있다.

그러나, 아직 시장에서 요구하는 열적, 기계적 특성과 함께 광학적 특성을 동시에 만족하는 공중합 폴리아마이드-이미드 필름은 제공되고 있지 않은 실정이다.

본 발명은 열적, 기계적, 광학적 특성이 모두 우수한 공중합 폴리아마이드-이미드 필름 및 공중합 폴리아마이드-이미드의 제조방법을 제공하려는 것이다.

본 발명에 의한 공중합 폴리아마이드-이미드 필름은 TFDB(2,2`-bis trifluoromethyl-4,4`-biphenyl diamine)로부터 유래된 단위구조, 6FDA(4,4'-(hexa-fluoroisopropylidene)diphthalic anhyide)로부터 유래된 단위구조 및 TPC(Terephthaloyl chloride ; 1,4-benzenedicarbonyl chloride)로부터 유래된 단위구조가 공중합된 수지를 포함하고, 상기 공중합된 수지는 무게평균분자량이 10,000 ~ 400,000일 수 있다.

즉, 본 발명에 의한 공중합 폴리아마이드-이미드 필름은 폴리아마이드 성분으로 TFDB로부터 유래된 단위구조와 TPC로부터 유래된 단위구조가 중합된 것을 포함하고, 폴리이미드 성분으로서 TFDB로부터 유래된 단위구조와 6FDA로부터 유래된 단위구조가 중합된 것을 포함하는 것으로서, 폴리아마이드 성분과 폴리이미드 성분의 디아민계 단위구조를 TFDB로 공통으로 함으로써, 이로 인해 형성되는 폴리이미드 성분의 높은 유리전이 온도와 우수한 광학 특성 , 수지의 높은 용해도를 구현하고 또한 이로 인해 형성된 폴리아마이드 성분의 낮은 열팽창계수와 높은 기계적 성질을 동시의 구현하여 투명하면서도 내열성이 우수한 필름을 제조할 수 있다.

그리고, 이들 폴리아마이드 성분과 폴리이미드 성분은 서로 공중합됨으로써, 폴리이미드 성분의 우수한 열적, 기계적 특성과 폴리아마이드 성분의 우수한 광학적 특성이 분리되지 않고 단일의 공중합물로서 그 특성발현이 이루어질 수 있는 것이다.

여기에서 상기 공중합된 수지는 TFDB로부터 유래된 단위구조 : 6FDA로부터 유래된 단위구조 : TPC로부터 유래된 단위구조가 1:0.2~0.8:0.8~0.2의 몰비로 공중합됨으로써, 폴리아마이드 성분 및 폴리이미드 성분의 각각의 특성이 의미있게 발현될 수 있도록 할 수 있고, 더욱 바람직하기로는 TFDB로부터 유래된 단위구조 : 6FDA로부터 유래된 단위구조 : TPC로부터 유래된 단위구조가 1:0.3~0.7:0.3~0.7의 몰비로 공중합됨으로써, 폴리아마이드 성분에 의한 광학적 특성과 폴리이미드 성분에 의한 열적, 기계적 특성을 최적화 시킬 수 있다.

TPC로부터 유래된 단위구조가 0.2보다 작을 경우 그 내열성의 향상의 정도가 미비하여 폴리아마이드 성분의 특성을 발현하기 힘들 수 있고, 0.8보다 높을 경우에는 공중합시 중합도의 제어가 힘들어서 균일한 물성을 구현하는 물질을 제조하기 어려울수도 있다. 그리고, TPC로부터 유래된 단위구조가 0.3~0.7인 경우에 폴리아마이드 성분과 폴리이미드 성분의 물리적 특성이 골고루 잘 발현되어 적절한 열적,기계적, 광학적 특성을 가질 수 있다.

본 발명에 의한 공중합 폴리아마이드-이미드의 제조방법은 TFDB와 6FDA를 용액 반응시키는 제1중합단계와, 상기 제1중합단계를 통해 얻어진 중합물과 TPC를 용액 반응시키는 제2중합단계를 포함하여 폴리아믹산 용액을 제조하는 폴리아믹산 제조공정; 상기 폴리아믹산 제조공정에 의하여 제조된 폴리아믹산 용액을 이미드화 촉매의 존재하에서 화학적 이미드화 반응을 시키는 이미드화 공정을 포함한다.

즉, 본 발명에 의한 공중합 폴리아마이드-이미드의 제조방법은 폴리아믹산을 제조하는 공정에서 TFDB와 6FDA를 용액 반응시키는 제1중합단계를 먼저 실행하여 폴리이미드 성분을 먼저 중합하고, 그 후에 TPC를 첨가하여 폴리아마이드 성분을 중합하는 제2중합단계를 실행함으로써, 폴리이미드 성분을 먼저 중합한 후 폴리아마이드 성분을 공중합한다.

폴리아마이드를 먼저 중합하는 경우에는 점도가 너무 급격하게 올라가서 이후에 들어가는 폴리이미드 성분의 반응이 균일하게 일어나지 않을 수 있고 폴리아마이드 성분이 폴리이미드 성분에 비해 상대적으로 용해도가 떨어지므로 용액의 백탁 현상이 일어나 용매와 상분리가 일어날 수 있기 때문에 폴리이미드 성분을 먼저 중합하는 것이 유리하다.

상기 폴리아믹산 제조공정에서 제1중합단계는 TFDB 100mole% 대비 X mole%의 6FDA로 용액 반응시키고, 제2중합단계는 100-X mole%의 TPC를 용액 반응시키는 것(X는 20~80인 것)일 수 있고, 더욱 바람직하기로는 X가 30~70일 수 있다.

여기에서, 상기 이미드화 공정에서 이미드화 촉매는 통상적으로 사용되는 이미드화 촉매면 가능하고, 피리딘 및 아세틱 안하이드라이드를 동시에 사용할 수 있다.

본 발명에 의한 공중합 폴리아마이드-이미드 필름은 상술한 본 발명의 공중합 폴리아마이드-이미드의 제조방법에 의하여 제조된 공중합 폴리아마이드-이미드를 이용하여 통상적인 폴리이미드 필름의 제조방법을 통하여 제조할 수 있다.

본 발명은 열적, 기계적, 광학적 특성이 우수한 공중합 폴리아마이드-이미드 필름 및 공중합 폴리아마이드-이미드의 제조방법을 제공하였다.

도 1은 본 발명의 실시예에 대한 GPC-RI 분석결과 그래프.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로서 실시예를 상세히 설명한다.

<실시예 1>

공중합 폴리아마이드-이미드의 제조

반응기로써 교반기, 질소주입장치, 적하깔때기, 온도조절기 및 냉각기를 부착한 1.5L 반응기에 질소를 통과시키면서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 812g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 맞춘 후 TFDB 64.046g(0.2mol)을 용해하여 이 용액을 25℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 71.08g(0.16mol)을 첨가하고, 1시간동안 교반하여 용해 및 반응 시켰다. 이 때 용액의 온도는 25℃로 유지하였다. 그리고 TPC 8.1208g(0.04mol)을 첨가하였으며, 고형분의 농도는 15중량%인 폴리아믹산 용액을 얻었다.

상기 폴리아믹산 용액을 상온에서 2시간 동안 교반하고, 피리딘 27.8g, 아세틱 안하이드라이드 35.9g 을 투입하여 30분 교반 후 다시 80℃에서 1시간 교반하여 상온으로 식히고, 이를 메탄올 20L가 담겨있는 용기에 서서히 투입하여 침전시키고, 침전된 고형분을 여과하여 분쇄한 후 100℃에서 진공으로 6시간 건조하여 128g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 얻었다.

이렇게 얻은 공중합 폴리아마이드-이미드는 무게평균분자량 측정결과 170,000이였고, GPC-RI 분석 결과는 도 1 그래프의 ④에 표시된 것과 같이 단일피크가 나오는 것으로 볼 때 공중합물로서 합성되었음을 알 수 있다.

공중합 폴리아마이드-이미드 필름의 제조

상기 128g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 512g의 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc)에 녹여서 20wt%의 용액을 얻고, 이렇게 수득된 용액을 스테인레스판에 도포한 후 700㎛로 캐스팅하고 130℃의 열풍으로 30분 건조한 후 필름을 스테인레스판에서 박리하여 프레임에 핀으로 고정하였다. 필름이 고정된 프레임을 진공오븐에 넣고 100℃부터 300℃까지 2시간 동안 천천히 가열한 후 서서히 냉각해 프레임으로부터 분리하여 폴리이미드 필름을 수득하였다. 이후 최종 열처리 공정으로서 다시 300℃에서 30분 동안 열처리하였다(두께 100㎛).

<실시예 2>

공중합 폴리아마이드-이미드의 제조

상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 785g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 맞춘 후 TFDB 64.046g(0.2mol)을 용해하여 이 용액을 25℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 62.195g(0.14mol)을 첨가하고, 1시간동안 교반하여 용해 및 반응 시켰다. 이 때 용액의 온도는 25℃로 유지하였다. 그리고 TPC 12.1812g(0.06mol)을 첨가하였으며, 고형분의 농도는 15중량%인 폴리아믹산 용액을 얻었다.

상기 폴리아믹산 용액을 상온에서 8시간 교반하고 피리딘 25g, 아세틱 안하이드라이드 32g을 투입하여 30분 교반 후 다시 80℃에서 1시간 교반하여 상온으로 식히고, 이를 메탄올 20L가 담겨있는 용기에 서서히 투입하여 침전시키고, 침전된 고형분을 여과하여 분쇄한 후 100℃에서 진공으로 6시간 건조하여 124g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 얻었다.

이렇게 얻은 공중합 폴리아마이드-이미드는 무게평균분자량 측정결과 200,000이였다.

공중합 폴리아마이드-이미드 필름의 제조

상기 124g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 496g의 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc)에 녹여서 20wt%의 용액을 얻었다.

이후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 필름을 제조하였다.

<실시예 3>

공중합 폴리아마이드-이미드의 제조

상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 753g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 맞춘 후 TFDB 64.046g(0.2mol)을 용해하여 이 용액을 25℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 53.31g(0.12mol)을 첨가하고, 1시간동안 교반하여 용해 및 반응 시켰다. 이 때 용액의 온도는 25℃로 유지하였다. 그리고 TPC 16.2416g(0.08mol)을 첨가하였으며, 고형분의 농도는 15중량%인 폴리아믹산 용액을 얻었다.

상기 폴리아믹산 용액을 상온에서 8시간 교반하고 피리딘 21g, 아세틱 안하이드라이드 27g을 투입하여 30분 교반 후 다시 80℃에서 1시간 교반하여 상온으로 식히고, 이를 메탄올 20L가 담겨있는 용기에 서서히 투입하여 침전시키고, 침전된 고형분을 여과하여 분쇄한 후 100℃에서 진공으로 6시간 건조하여 120g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 얻었다.

이렇게 얻은 공중합 폴리아마이드-이미드는 무게평균분자량 측정결과 251,000이였고, GPC-RI 분석 결과는 도 1 그래프의 ③에 표시된 것과 같이 단일피크가 나오는 것으로 볼 때 공중합물로서 합성되었음을 알 수 있다.

공중합 폴리아마이드-이미드 필름의 제조

상기 120g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 480g의 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc)에 녹여서 20wt%의 용액을 얻었다.

<실시예 4>

공중합 폴리아마이드-이미드의 제조

상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 725g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 맞춘 후 TFDB 64.046g(0.2mol)을 용해하여 이 용액을 25℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 44.425g(0.1mol)을 첨가하고, 1시간동안 교반하여 용해 및 반응 시켰다. 이 때 용액의 온도는 25℃로 유지하였다. 그리고 TPC 20.3g(0.10mol)을 첨가하였으며, 고형분의 농도는 15중량%인 폴리아믹산 용액을 얻었다.

폴리아믹산 용액을 상온에서 8시간 교반하고 피리딘 17.4g, 아세틱 안하이드라이드 22.5g 을 투입하여 30분 교반 후 다시 80℃에서 1시간 교반하여 상온으로 식히고, 이를 메탄올 20L가 담겨있는 용기에 서서히 투입하여 침전시키고, 침전된 고형분을 여과하여 분쇄한 후 100℃에서 진공으로 6시간 건조하여 115g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 얻었다.

이렇게 얻은 공중합 폴리아마이드-이미드는 무게평균분자량 측정결과 250,000이였다.

공중합 폴리아마이드-이미드 필름의 제조

상기 115g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 460g의 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc)에 녹여서 20wt%의 용액을 얻었다.

<실시예 5>

상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 703g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 맞춘 후 TFDB 64.046g(0.2mol)을 용해하여 이 용액을 25℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 35.54g(0.08mol)을 첨가하고, 1시간동안 교반하여 용해 및 반응 시켰다. 이 때 용액의 온도는 25℃로 유지하였다. 그리고 TPC 24.36g(0.12mol)을 첨가하였으며, 고형분의 농도는 15중량%인 폴리아믹산 용액을 얻었다.

상기 폴리아믹산 용액을 상온에서 8시간 교반하고 피리딘 14g, 아세틱 안하이드라이드 18g을 투입하여 30분 교반 후 다시 80℃에서 1시간 교반하여 상온으로 식히고, 이를 메탄올 20L가 담겨있는 용기에 서서히 투입하여 침전시키고, 침전된 고형분을 여과하여 분쇄한 후 100℃에서 진공으로 6시간 건조하여 111g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 얻었다.

이렇게 얻은 공중합 폴리아마이드-이미드는 무게평균분자량 측정결과 253,400이였고, GPC-RI 분석 결과는 도 1 그래프의 ② 에 표시된 것과 같이 단일피크가 나오는 것으로 볼 때 공중합물로서 합성되었음을 알 수 있다.

공중합 폴리아마이드-이미드 필름의 제조

상기 111g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 444g의 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc)에 녹여서 20wt%의 용액을 얻었다.

<실시예 6>

공중합 폴리아마이드-이미드의 제조

상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 675g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 맞춘 후 TFDB 64.046g(0.2mol)을 용해하여 이 용액을 25℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 26.655g(0.06mol)을 첨가하고, 1시간동안 교반하여 용해 및 반응 시켰다. 이 때 용액의 온도는 25℃로 유지하였다. 그리고 TPC 28.42g(0.14mol)을 첨가하였으며, 고형분의 농도는 15중량%인 폴리아믹산 용액을 얻었다.

상기 폴리아믹산 용액을 상온에서 8시간 교반하고 피리딘 11g, 아세틱 안하이드라이드 13.5g 을 투입하여 30분 교반 후 다시 80℃에서 1시간 교반하여 상온으로 식히고, 이를 메탄올 20L가 담겨있는 용기에 서서히 투입하여 침전시키고, 침전된 고형분을 여과하여 분쇄한 후 100℃에서 진공으로 6시간 건조하여 107g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 얻었다.

이렇게 얻은 공중합 폴리아마이드-이미드는 무게평균분자량 측정결과 310,000이였고, GPC-RI 분석 결과는 도 1 그래프의 ① 에 표시된 것과 같이 단일피크가 나오는 것으로 볼 때 공중합물로서 합성되었음을 알 수 있다.

공중합 폴리아마이드-이미드 필름의 제조

상기 107g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 428g의 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc)에 녹여서 20wt%의 용액을 얻었다.

<실시예 7>

공중합 폴리아마이드-이미드의 제조

상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 648g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 맞춘 후 TFDB 64.046g(0.2mol)을 용해하여 이 용액을 25℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 17.77g(0.04mol)을 첨가하고, 1시간동안 교반하여 용해 및 반응 시켰다. 이 때 용액의 온도는 25℃로 유지하였다. 그리고 TPC 32.48g(0.16mol)을 첨가하였으며, 고형분의 농도는 15중량%인 폴리아믹산 용액을 얻었다.

폴리아믹산 용액을 상온에서 8시간 교반하고 피리딘 21g, 아세틱 안하이드라이드 27g 을 투입하여 30분 교반 후 다시 80℃에서 1시간 교반하여 상온으로 식히고, 이를 메탄올 20L가 담겨있는 용기에 서서히 투입하여 침전시키고, 침전된 고형분을 여과하여 분쇄한 후 100℃에서 진공으로 6시간 건조하여 102g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 얻었다.

이렇게 얻은 공중합 폴리아마이드-이미드는 무게평균분자량 측정결과 227,000였다.

공중합 폴리아마이드-이미드 필름의 제조

상기 102g의 고형분 분말의 공중합 폴리아마이드-이미드를 408g의 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc)에 녹여서 20wt%의 용액을 얻었다.

<비교예 1>

폴리이미드의 제조

N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 611g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 맞춘 후 TFDB 64.046g(0.2mol)을 용해하여 이 용액을 25℃로 유지하였다. 여기에 6FDA 88.85g(0.2mol)을 첨가하였으며, 고형분의 농도는 20중량%인 폴리아믹산 용액을 얻었다.

폴리아믹산 용액을 상온에서 8시간 교반하고 피리딘 31.64g, 아세틱 안하이드라이드 40.91g 을 투입하여 30분 교반 후 다시 80℃에서 2시간 교반하여 상온으로 식히고, 이를 메탄올 20L가 담겨있는 용기에 서서히 투입하여 침전시키고, 침전된 고형분을 여과하여 분쇄한 후 100℃에서 진공으로 6시간 건조하여 136g의 폴리이미드 분말을 얻었다.

폴리이미드 필름의 제조

상기 고형분 분말의 폴리이미드 496g를 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc)에 녹여서 20wt%의 용액을 얻고, 이후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 필름을 제조하였다.

<비교예 2>

폴리아마이드의 제조

상기 실시예1에서 반응기 크기를 2L로 하여 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 1203g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 맞춘 후 TFDB 64.046g(0.2mol)을 용해하여 이 용액을 25℃로 유지하였다. 여기에 TPC 40.6g(0.2mol)을 첨가하고, 1시간동안 교반하여 용해 및 반응 시켰다. 이 때 용액의 온도는 25℃로 유지하였으며, 고형분의 농도는 8중량%인 폴리아믹산 용액을 얻었다. 이를 증류수 20L가 담겨있는 용기에 서서히 투입하여 침전시키고, 침전된 고형분을 여과하여 분쇄한 후 100℃에서 진공으로 6시간 건조하여 101g의 고형분 분말의 폴리아마이드 얻었다.

폴리아마이드 필름의 제조

상기 고형분 분말의 폴리아마이드 101g을 1161g의 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc)에 녹여서 8wt%의 용액을 얻고, 이후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 필름을 제조하였다.

<물성평가 방법>

(1) 평균투과도

실시예에서 제조된 필름을 UV분광계(코티카 미놀타 CM-3700d)를 이용하여 380~780nm 에서의 평균투과도를 측정하였다.

(2) 황변도 (Yellow Index, Y.I.)

UV분광계(코티카 미놀타 CM-3700d)를 이용하여 380~780nm에서의 황변도를 ASTM E313규격으로 측정하였다.

(3) 열팽창계수(CTE)

TMA(Perkin Elmer사, Diamond TMA)를 이용하여 TMA-Method에 따라 2번에 걸쳐 50~260℃에서의 열팽창계수를 측정하였으며 승온속도는 10℃/min, 100mN의 하중을 가하였다. 첫번째 값을 제외하고 2번째 값을 제시하였으며 그 이유는 필름을 제막하고 열처리를 통하여 필름내에 잔류응력이 남아 있을 수 있으므로 첫 번째 Run으로 잔류응력을 완전히 제거 후 두 번 째 값을 실측정치로 제시하였다.

(4) 두께 측정

Anritsu Electronic Micrometer로 두께를 측정하였으며 장치의 편차는 ㅁ0.5%이하이다.

상기 실시예 1~7 및 비교예 1, 2의 물성평가 결과는 표 1과 같다.

	Thickness (㎛)	평균투과도 (%)	Y.I.	CTE (ppm/℃)
비교예 1	50	90.8	2.2	65
실시예 1	50	90.3	2.4	58
실시예 2	50	90.1	2.5	52
실시예 3	50	89.8	2.8	47
실시예 4	50	89.8	2.8	42
실시예 5	50	89.6	3.0	37
실시예 6	50	89.6	3.1	24
실시예 7	50	89.5	4.2	24
비교예 2	35	84	10	12

상기 물성평가 결과, 본 발명의 실시예들은 폴리이미드 필름인 비교예 1과 대비할 때, 광학특성의 있어서 황변도가 증가하고 평균투과도가 조금씩 저하되는 것을 볼 수 있는데 이는 폴리아마이드 성분이 폴리이미드 성분에 비해 상대적으로 분자간, 분자내 전하이동 착물의 형성이 용이 함으로 인해 것이다. 이에 반하여 열팽창계수가 크게 낮아지는 것을 확인할 수 있는데 이는 TFDB와 TPC로 이루어진 폴리아마이드 성분의 강직성이 뛰어남으로 상대적으로 높은 열팽창계수를 가지는 폴리이미드 성분을 늘어나지 않게 잡아줌으로써 발현되는 것으로 예측된다.

실시예 7의 경우에는 실시예 6과 대비할 때 폴리아마이드 성분 함량이 증가함에도 불구하고 열팽창계수 값의 변화가 거의 없는데, 이것은 폴리아마이드 성분이 증가함에 따라 점도가 급격히 상승하여 중합도 제어가 어려워짐으로 인하여 충분히 반응이 일어나지 않아서 발생되는 것으로 예측된다.

폴리아마이드 필름인 비교예2는 가장 좋은 열팽창계수를 보이나 광학성질이 좋지 않고 중합시 점도가 높음으로 인해 제막 과정에서 다루기가 어려웠으며, 제막이 가능하도록 점도를 낮출 경우에는 그 농도가 너무 낮아서 필름의 두께를 두껍게 하지 못하는 한계가 있고, 그럼에도 불구하고 두께가 두껍게 하면 광학투과도와 황변도가 급격히 나빠져서 사용하기 어려워지는 문제가 있었다.

Claims

TFDB(2,2`-bis trifluoromethyl-4,4`-biphenyl diamine)로부터 유래된 단위구조, 6FDA(4,4'-(hexa-fluoroisopropylidene)diphthalic anhyide)로부터 유래된 단위구조 및 TPC(Terephthaloyl chloride ; 1,4-benzenedicarbonyl chloride)로부터 유래된 단위구조가 공중합된 수지를 포함하는 공중합 폴리아마이드-이미드 필름.
제1항에 있어서, 상기 공중합된 수지는 TFDB로부터 유래된 단위구조:6FDA로부터 유래된 단위구조:TPC로부터 유래된 단위구조가 1:0.2~0.8:0.8~0.2의 몰비 로 공중합된 것을 특징으로 하는 공중합 폴리아마이드-이미드 필름.
제2항에 있어서, 상기 공중합된 수지는 TFDB로부터 유래된 단위구조:6FDA로부터 유래된 단위구조:TPC로부터 유래된 단위구조가 1:0.3~0.7:0.7~0.3의 몰비 로 공중합된 것을 특징으로 하는 공중합 폴리아마이드-이미드 필름.
제1항에 있어서, 상기 공중합된 수지는 무게평균분자량이 10,000~400,000 인 것을 특징으로 하는 공중합 폴리아마이드-이미드 필름.
TFDB와 6FDA를 용액 반응시키는 제1중합단계와, 상기 제1중합단계를 통해 얻어진 중합물과 TPC를 용액 반응시키는 제2중합단계를 포함하여 폴리아믹산 용액을 제조하는 폴리아믹산 제조공정;
상기 폴리아믹산 제조공정에 의하여 제조된 폴리아믹산 용액을 이미드화 촉매의 존재하에서 화학적 이미드화 반응을 시키는 이미드화 공정을 포함하는 공중합 폴리아마이드-이미드의 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 폴리아믹산 제조공정에서 제1중합단계는 TFDB 100mole% 대비 X mole%의 6FDA로 용액 반응시키고, 제2중합단계는 100-X mole%의 TPC를 용액 반응시키는 것(X는 20~80인 것)을 특징으로 하는 공중합 폴리아마이드-이미드의 제조방법.