KR20120105720A - 폴리아미드 혼합물, 이를 사용하여 제조한 필름 및 상기 필름을 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

폴리아미드 혼합물, 이를 사용하여 제조한 필름 및 상기 필름을 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20120105720A
KR20120105720A KR1020110023333A KR20110023333A KR20120105720A KR 20120105720 A KR20120105720 A KR 20120105720A KR 1020110023333 A KR1020110023333 A KR 1020110023333A KR 20110023333 A KR20110023333 A KR 20110023333A KR 20120105720 A KR20120105720 A KR 20120105720A
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Abstract

화학식 1로 표시되는 반복단위, 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 포함하는 제1 폴리아미드; 및 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함하는 제2 폴리아미드를 포함하는 폴리아미드 혼합물 및 이를 사용하여 제조한 필름을 제공한다.

Description

폴리아미드 혼합물, 이를 사용하여 제조한 필름 및 상기 필름을 포함하는 디스플레이 장치{POLYAMIDE MIXTURE, FILM PREPARED BY USING SAME, AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE FILM}
본 기재는 폴리아미드 혼합물, 이를 사용하여 제조한 필름 및 상기 필름을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
무색 투명 재료는 광학 렌즈, 기능성 광학필름, 디스크 기판 등 다양한 용도에 따라서 여러 가지로 연구되고 있지만, 정보기기의 급속한 소형 경량화 또는 표시소자의 고 세밀화에 따라, 재료 자체에 요구되는 기능 및 성능도 점점 정밀하고 동시에 고도화하고 있다.
따라서, 현재 투명성, 내열성, 기계적 강도 및 유연성이 우수한 무색 투명 재료에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
본 발명의 일 측면은 투명성, 내열성, 기계적 강도 및 유연성이 우수한 폴리아미드 혼합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 측면은 상기 폴리아미드 혼합물을 사용하여 제조한 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 상기 필름을 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 포함하는 제1 폴리아미드; 및 하기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함하는 제2 폴리아미드를 포함하는 폴리아미드 혼합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
R1은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 지환족 유기기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로 고리기를 포함하고,
R2는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 유기기이고,
R3 및 R4는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시기, 에테르기(-OR200, 여기서 R200은 C1 내지 C10 지방족 유기기임), 실릴기(-SiR201R202R203, 여기서 R201, R202 및 R203은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C10 지방족 유기기임), 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 C6 내지 C20 방향족 유기기이고,
n1 및 n2는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서,
R5는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 유기기이고,
R6 및 R7은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 전자 흡인기(electron withdrawing group)이고,
R8 및 R9는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시기, 에테르기(-OR204, 여기서 R204는 C1 내지 C10 지방족 유기기임), 실릴기(-SiR205R206R207, 여기서 R205, R206 및 R207은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C10 지방족 유기기임), 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 C6 내지 C20 방향족 유기기이고,
n3은 1 내지 4의 정수이고, n5는 0 내지 4의 정수이고, n3+n5는 4 이하의 정수이고,
n4는 1 내지 4의 정수이고, n6은 0 내지 4의 정수이고, n4+n6은 4 이하의 정수이다.
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 3에서,
R10은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 Si를 함유하는 기, P를 함유하는 기, S를 함유하는 기, 할로겐으로 치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 에테르 결합(-O-)을 함유하는 기이고,
R11은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 유기기이고,
R12 및 R13은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 방향족 유기기이고,
R14 및 R15는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시기, 에테르기(-OR200, 여기서 R200은 C1 내지 C10 지방족 유기기임), 실릴기(-SiR201R202R203, 여기서 R201, R202 및 R203은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C10 지방족 유기기임), 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 C6 내지 C20 방향족 유기기이고,
n7 및 n8은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
상기 화학식 1에서, 상기 R1은 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.
Figure pat00004
상기 화학식 2에서, 상기 R6 및 R7은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 -CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3, -F, -Cl, -Br, -I, -NO2, -CN, -COCH3, 또는 -CO2C2H5일 수 있다.
상기 화학식 3에서, 상기 R10은 -SO2-, -O-, -C(CF3)2-, -C(Cl3)2-, -C(Br3)2-, -CF2-, CCl2-, 또는 -CBr2-일 수 있다.
상기 화학식 3에서, 상기 R12 및 R13은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 단일 결합, -Ph-, -0-Ph-, 또는 -C(CF3)2-Ph-일 수 있고, 여기서 Ph는 페닐렌기이다.
상기 화학식 1 내지 3에서, 상기 R2, R5 및 R11은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.
Figure pat00005
상기 화학식에서,
R16 내지 R27은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 방향족 유기기이고,
n7 및 n10 내지 n16은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
n8 및 n9는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
구체적으로는 상기 R2, R5 및 R11은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.
Figure pat00006
상기 제1 폴리아미드는 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대한 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합의 몰%는 상기 제2 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대한 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합의 몰%보다 클 수 있다.
구체적으로는 상기 제1 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 상기 제1 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 약 10 몰% 이상으로 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로는 상기 제1 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 상기 제1 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 약 30 몰% 이상으로 포함할 수 있다.
구체적으로는 상기 제2 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을, 상기 제2 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 약 30 몰% 미만으로 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로는 상기 제2 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을, 상기 제2 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 약 10 몰% 미만으로 포함할 수 있다.
상기 제1 폴리아미드가 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 더 포함하고, 상기 제2 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 더 포함하는 경우, 상기 제1 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을, 상기 제1 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 약 20 몰% 내지 약 40 몰%로 포함할 수 있고, 상기 제2 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을, 상기 제2 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 약 20 몰% 내지 약 40 몰%로 포함할 수 있다.
상기 제1 폴리아미드는 약 20,000 g/mol 내지 약 400,000 g/mol의 중량 평균 분자량(Mw)을 가질 수 있다.
상기 제2 폴리아미드는 약 20,000 g/mol 내지 약 400,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
상기 폴리아미드 혼합물은 상기 제1 폴리아미드와 상기 제2 폴리아미드를 약 1:99 내지 약 60:40의 중량비로 포함할 수 있고, 구체적으로는 약 10:90 내지 약 40:60의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 폴리아미드 혼합물은 약 380 nm 내지 약 700 nm의 파장 범위에서 총 광선 투과율이 약 80% 이상일 수 있고, 약 400 nm 파장의 빛에 대한 광선 투과율이 약 60% 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면은 상기 폴리아미드 혼합물을 사용하여 제조한 필름을 제공한다.
상기 필름은 약 40 ppm/℃ 이하의 열팽창 계수를 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 상기 필름을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
기타 본 발명의 측면들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 폴리아미드 혼합물은 상대적으로 강직한(rigid) 구조의 제1 폴리아미드 및 상대적으로 유연한(flexible) 구조의 제2 폴리아미드를 포함함으로써, 우수한 투명성, 내열성 및 기계적 강도를 가질 수 있다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 　다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "치환" 내지 "치환된"이란, 본 발명의 작용기 중의 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl 또는 I), 하이드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기(NH2, NH(R100) 또는 N(R101)(R102)이고, 여기서 R100, R101 및 R102는 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기임), 아미디노기, 하이드라진기, 하이드라존기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 지환족 유기기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 알케닐기, 치환 또는 비치환된 알키닐기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "알킬기"란 C1 내지 C30 알킬기를 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C15 알킬기를 의미하고, "사이클로알킬기"란 C3 내지 C30 사이클로알킬기를 의미하고, 구체적으로는 C3 내지 C18 사이클로알킬기를 의미하고, "알콕시기"란 C1 내지 C30 알콕시기를 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C18 알콕시기를 의미하고, "아릴기"란 C6 내지 C30 아릴기를 의미하고, 구체적으로는 C6 내지 C18 아릴기를 의미하고, "알케닐기"란 C2 내지 C30 알케닐기를 의미하고, 구체적으로는 C2 내지 C18 알케닐기를 의미하고, "알킬렌기"란 C1 내지 C30 알킬렌기를 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C18 알킬렌기를 의미하고, "아릴렌기"란 C6 내지 C30 아릴렌기를 의미하고, 구체적으로는 C6 내지 C16 아릴렌기를 의미한다.
또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "지방족 유기기"란 C1 내지 C30 알킬기, C2 내지 C30 알케닐기, C2 내지 C30 알키닐기, C1 내지 C30 알킬렌기, C2 내지 C30 알케닐렌기, 또는 C2 내지 C30 알키닐렌기를 의미하고, 구체적으로는 C1 내지 C15 알킬기, C2 내지 C15 알케닐기, C2 내지 C15 알키닐기, C1 내지 C15 알킬렌기, C2 내지 C15 알케닐렌기, 또는 C2 내지 C15 알키닐렌기를 의미하고, "지환족 유기기"란 C3 내지 C30 사이클로알킬기, C3 내지 C30 사이클로알케닐기, C3 내지 C30 사이클로알키닐기, C3 내지 C30 사이클로알킬렌기, C3 내지 C30 사이클로알케닐렌기, 또는 C3 내지 C30 사이클로알키닐렌기를 의미하고, 구체적으로는 C3 내지 C15 사이클로알킬기, C3 내지 C15 사이클로알케닐기, C3 내지 C15 사이클로알키닐기, C3 내지 C15 사이클로알킬렌기, C3 내지 C15 사이클로알케닐렌기, 또는 C3 내지 C15 사이클로알키닐렌기를 의미하고, "방향족 유기기"란 C6 내지 C30 아릴기 또는 C6 내지 C30 아릴렌기를 의미하고, 구체적으로는 C6 내지 C16 아릴기 또는 C6 내지 C16 아릴렌기를 의미하고, "헤테로 고리기"란 O, S, N, P, Si 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 하나의 고리 내에 1개 내지 3개 함유하는 C2 내지 C30의 사이클로알킬기, C2 내지 C30의 사이클로알킬렌기, C2 내지 C30의 사이클로알케닐기, C2 내지 C30의 사이클로알케닐렌기, C2 내지 C30의 사이클로알키닐기, C2 내지 C30의 사이클로알키닐렌기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기를 의미하고, 구체적으로는 O, S, N, P, Si 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 하나의 고리 내에 1개 내지 3개 함유하는 C2 내지 C15의 사이클로알킬기, C2 내지 C15의 사이클로알킬렌기, C2 내지 C15의 사이클로알케닐기, C2 내지 C15의 사이클로알케닐렌기, C2 내지 C15의 사이클로알키닐기, C2 내지 C15의 사이클로알키닐렌기, C2 내지 C15 헤테로아릴기, 또는 C2 내지 C15 헤테로아릴렌기를 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "조합"이란 혼합 또는 공중합을 의미한다. 또한 "공중합"이란 블록 공중합 내지 랜덤 공중합을 의미하고, "공중합체"란 블록 공중합체 내지 랜덤 공중합체를 의미한다.
또한 본 명세서에서 "＊"는 동일하거나 상이한 원자 또는 화학식과 연결되는 부분을 의미한다.
본 발명의 일 측면은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 포함하는 제1 폴리아미드; 및 하기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함하는 제2 폴리아미드를 포함하는 폴리아미드 혼합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00007
상기 화학식 1에서,
R1은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 지환족 유기기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로 고리기를 포함하고, 구체적으로는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 지환족 유기기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 방향족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로 고리기를 포함할 수 있다.
R2는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 유기기이고, 구체적으로는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 방향족 유기기일 수 있다.
R3 및 R4는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시기, 에테르기(-OR200, 여기서 R200은 C1 내지 C10 지방족 유기기임), 실릴기(-SiR201R202R203, 여기서 R201, R202 및 R203은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C10 지방족 유기기임), 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 C6 내지 C20 방향족 유기기이다.
n1 및 n2는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
상기 화학식 1로 표시되는 반복단위는 강직한(rigid) 구조를 가짐으로써, 이를 포함하는 폴리아미드 혼합물의 내열성 및 기계적 강도를 개선할 수 있다.
한편, 폴리아미드의 착색은 분자 내 및 분자 간의 전하 이동 착체에 의해 이루어질 수 있다. 상기 화학식 1에서, R1이 고리형 구조를 가져, R1의 전자 구름이 분자 사슬의 전자 구름을 분단함으로써, 분자 내 전하이동 착체의 형성을 저해한다. 또한 부피가 큰 R1이 분자 간 전하이동 착체의 형성을 저해한다. 이로 인해 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함하는 폴리아미드 혼합물은 투명하게 형성될 수 있다.
또한 R1이 안정한 고리형 구조를 가짐으로써, 상기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 폴리아미드 혼합물의 내열성 및 기계적 강도를 개선할 수 있다.
구체적으로는 상기 R1은 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00008
상기 화학식 1에서, R2 역시 안정한 고리형 구조, 구체적으로는 방향족 유기기로 형성됨으로써, 상기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 폴리아미드 혼합물의 내열성 및 기계적 강도를 개선할 수 있다.
구체적으로는 상기 R2는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00009
상기 화학식에서,
R16 내지 R27은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 방향족 유기기이고,
n7 및 n10 내지 n16은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
n8 및 n9는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
더욱 구체적으로는 상기 R2는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00010
[화학식 2]
Figure pat00011
상기 화학식 2에서,
R5는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 유기기이고, 구체적으로는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 방향족 유기기일 수 있다.
R6 및 R7은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 전자 흡인기(electron withdrawing group)이다.
R8 및 R9는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시기, 에테르기(-OR204, 여기서 R204는 C1 내지 C10 지방족 유기기임), 실릴기(-SiR205R206R207, 여기서 R205, R206 및 R207은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C10 지방족 유기기임), 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 C6 내지 C20 방향족 유기기이다.
n3은 1 내지 4의 정수이고, n5는 0 내지 4의 정수이고, n3+n5는 4 이하의 정수이고,
n4는 1 내지 4의 정수이고, n6은 0 내지 4의 정수이고, n4+n6은 4 이하의 정수이다.
상기 화학식 2로 표시되는 반복단위는 강직한 구조를 가짐으로써, 이를 포함하는 폴리아미드 혼합물의 내열성 및 기계적 강도를 개선할 수 있다.
상기 화학식 2에서, R5가 안정한 고리형 구조, 구체적으로는 방향족 유기기로 형성됨으로써, 상기 화학식 2의 반복단위를 포함하는 폴리아미드 혼합물의 내열성 및 기계적 강도를 개선할 수 있다.
R5의 구체예에 대한 설명은 상기 R2의 구체예에 대한 설명과 같다.
또한 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위는 전자 흡인기인 R6 및 R7를 포함함으로써 분자 내 및 분자 간 전자 이동 착체의 형성을 저해할 수 있고, 이로 인해 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아미드 혼합물의 투명성을 개선할 수 있다.
구체적으로는 상기 R6 및 R7는 Hammett의 치환기 상수에 있어서 양의 값을 나타내는 기로써, 각각 독립적으로 -CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3, -F, -Cl, -Br, -I, -NO2, -CN, -COCH3, 또는 -CO2C2H5일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 -CF3, -CCl3, -NO2, 또는 -CN일 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00012
상기 화학식 3에서,
R10은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 Si를 함유하는 기, P를 함유하는 기, S를 함유하는 기, 할로겐으로 치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 에테르 결합(-O-)을 함유하는 기이다.
R11은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 유기기이고, 구체적으로는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 방향족 유기기일 수 있다.
R12 및 R13은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 방향족 유기기이다.
R14 및 R15는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시기, 에테르기(-OR200, 여기서 R200은 C1 내지 C10 지방족 유기기임), 실릴기(-SiR201R202R203, 여기서 R201, R202 및 R203은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C10 지방족 유기기임), 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 C6 내지 C20 방향족 유기기이다.
n7 및 n8은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위는 유연한(flexible) 구조를 가짐으로써, 이를 포함하는 폴리아미드 혼합물의 연신율을 개선하여 유연성을 개선할 수 있다. 또한 상기 폴리아미드 혼합물을 필름으로 형성한 후 연신할 때, 결정의 형성을 억제하여 백탁 현상의 발생을 억제함으로써 상기 폴리아미드 혼합물의 투명성을 효과적으로 유지할 수 있다.
상기 화학식 3에서, R10은 분자 내 및 분자 간 전하 이동 착체의 형성을 저해할 수 있는 작용기를 포함함으로써, 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아미드의 투명성을 개선할 수 있다.
구체적으로는 상기 R10은 -SO2-, -O-, -C(CF3)2-, -C(Cl3)2-, -C(Br3)2-, -CF2-, CCl2-, 또는 -CBr2-일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 3에서, R11은 안정한 고리형 구조, 구체적으로는 방향족 유기기로 형성됨으로써, 상기 화학식 3의 반복단위를 포함하는 폴리아미드 혼합물의 내열성 및 기계적 강도를 양호하게 유지할 수 있다.
R11의 구체예에 대한 설명은 상기 R2의 구체예에 대한 설명과 같다.
구체적으로는 상기 화학식 3에서, 상기 R12 및 R13은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 단일 결합, -Ph-, -0-Ph-, 또는 -C(CF3)2-Ph-일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, Ph는 페닐렌기를 나타내는 것이다.
결과적으로 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아미드 혼합물은 상대적으로 강직한 구조를 가지는 제1 폴리아미드 및 상대적으로 유연한 구조를 가지는 제2 폴리아미드를 포함함으로써, 우수한 투명성, 내열성, 기계적 강도 및 유연성을 가질 수 있다.
이로써, 상기 폴리아미드 혼합물은 투명성을 요구하는 다양한 필름의 재료로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 폴리아미드 혼합물은 디스플레이용 기판, 터치패널, 광디스크용 보호필름 등 다양한 분야에 유용하게 사용될 수 있다.
상기 제1 폴리아미드는 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 폴리아미드가 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 더 포함하고, 상기 제2 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 더 포함하는 경우, 상기 제1 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량(100몰%)에 대한 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합의 몰%는 상기 제2 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량(100몰%)에 대한 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합의 몰%보다 클 수 있다. 즉, 상기 제1 폴리아미드는 상대적으로 강직한 구조일 수 있고, 상기 제2 폴리아미드는 상대적으로 유연한 구조일 수 있다. 이 경우, 상기 제1 폴리아미드와 상기 제2 폴리아미드는 용이하게 혼합될 수 있고, 이로 인해 상기 폴리아미드 혼합물에서 상분리가 일어나는 것을 방지 내지 완화할 수 있다. 또한 상기 폴리아미드 혼합물의 내열성 및 기계적 강도를 개선할 수 있다.
구체적으로는 상기 제1 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 상기 제1 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 약 10 몰% 이상으로 포함할 수 있고, 더욱 구체적으로는 약 30 몰% 이상으로 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 폴리아미드는 상기 제2 폴리아미드와 용이하게 혼합될 수 있고, 이로 인해 상기 폴리아미드 혼합물에서 상분리가 일어나는 것을 방지 내지 완화할 수 있다. 또한 상기 제1 폴리아미드를 포함하는 폴리아미드 혼합물의 내열성 및 기계적 강도를 개선하면서 동시에 유연성도 효과적으로 개선할 수 있다.
구체적으로는 상기 제2 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을, 상기 제2 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 약 30 몰% 미만으로 포함할 수 있고, 더욱 구체적으로는 약 10 몰% 미만으로 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 폴리아미드는 상기 제1 폴리아미드와 용이하게 혼합될 수 있고, 이로 인해 상기 폴리아미드 혼합물에서 상분리가 일어나는 것을 방지 내지 완화할 수 있다. 또한 상기 제2 폴리아미드를 포함하는 폴리아미드 혼합물의 유연성을 개선하면서 동시에 내열성 및 기계적 강도도 효과적으로 개선할 수 있다. 더구나, 고가의 시약을 적게 사용할 수 있어 경제성도 우수하다.
한편, 상기 제1 폴리아미드가 상기 제2 폴리아미드에 비해, 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 더 많은 몰%로 포함하는 경우, 상기 제1 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을, 상기 제1 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량(100몰%)에 대하여 약 20 몰% 내지 약 40 몰%로 포함할 수 있고, 상기 제2 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을, 상기 제2 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량(100몰%)에 대하여 약 20 몰% 내지 약 40 몰%로 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 폴리아미드와 상기 제2 폴리아미드가 용이하게 혼합될 수 있어, 이를 포함하는 폴리아미드 혼합물에서 상분리가 일어나는 것이 방지 내지 완화될 수 있다. 또한, 상기 폴리아미드 혼합물은 우수한 유연성을 가지면서 동시에 우수한 내열성 및 기계적 강도도 가질 수 있다.
상기 제1 폴리아미드는 약 20,000 g/mol 내지 약 400,000 g/mol의 중량 평균 분자량(Mw)을 가질 수 있다. 상기 제1 폴리아미드의 중량 평균 분자량이 상기 범위 내인 경우, 우수한 가공성 및 공정성을 가질 수 있고, 상기 제1 폴리이미드를 사용하여 제조한 필름은 쉽게 부서지지 않는 우수한 기계적 물성을 가질 수 있다. 구체적으로는 상기 제1 폴리아미드는 약 50,000 g/mol 내지 약 400,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
상기 제2 폴리아미드는 약 20,000 g/mol 내지 약 400,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 상기 제2 폴리아미드의 중량 평균 분자량이 상기 범위 내인 경우, 우수한 가공성 및 공정성을 가질 수 있고, 상기 제2 폴리이미드를 사용하여 제조한 필름은 쉽게 부서지지 않는 우수한 기계적 물성을 가질 수 있다. 구체적으로는 상기 제2 폴리아미드는 약 50,000 g/mol 내지 약 400,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
상기 폴리아미드 혼합물은 상기 제1 폴리아미드와 상기 제2 폴리아미드를 약 1:99 내지 약 60:40의 중량비로 포함할 수 있다. 상기 폴리아미드 혼합물이 상기 제1 폴리아미드와 상기 제2 폴리아미드를 상기 범위 내로 포함하는 경우, 상기 제1 폴리머와 상기 제2 폴리머가 용이하게 혼합되도록 할 수 있어 상분리를 방지 내지 완화할 수 있고, 상기 폴리아미드 혼합물의 투명성을 개선할 수 있다. 또한 상기 제1 폴리아미드의 장점인 내열성 및 기계적 강도, 그리고 상기 제2 폴리아미드의 장점인 유연성을 모두 효과적으로 발현되도록 할 수 있다. 더구나, 고가의 시약을 많이 사용하여 형성되는 제1 폴리아미드의 사용량을 줄일 수 있어 경제성이 우수하다. 구체적으로는 상기 폴리아미드 혼합물은 상기 제1 폴리아미드와 상기 제2 폴리아미드를 약 10:90 내지 약 40:60의 중량비로 포함할 수 있고, 더욱 구체적으로는 상기 폴리아미드 혼합물은 상기 제1 폴리아미드와 상기 제2 폴리아미드를 약 10:90 내지 약 30:70의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 폴리아미드 혼합물은 약 380 nm 내지 약 700 nm의 파장 범위에서 총 광선 투과율이 약 80% 이상일 수 있고, 약 400 nm 파장의 빛에 대한 광선 투과율이 약 60% 이상일 수 있다. 상기 폴리아미드 혼합물의 빛에 대한 광선 투과율이 상기 범위 내인 경우, 상기 폴리아미드 혼합물을 투명성이 요구되는 다양한 분야에 사용되는 필름을 제조하기 위해 용이하게 사용할 수 있다. 구체적으로는 상기 폴리아미드 혼합물은 약 380 nm 내지 약 700 nm의 파장 범위에서 총 광선 투과율이 약 80% 내지 약 95%일 수 있고, 약 400 nm 파장의 빛에 대한 광선 투과율이 약 60% 내지 약 85%일 수 있다.
이하 상기 폴리아미드 혼합물을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
상기 폴리아미드 혼합물은 먼저 제1 폴리아미드 및 제2 폴리아미드를 형성한 후, 상기 형성한 제1 폴리아미드 및 제2 폴리아미드를 혼합함으로써 얻을 수 있다.
제1 폴리아미드 및 제2 폴리아미드는 예컨대, 저온용액 중합법, 계면 중합법, 용융 중합법, 고상 중합법 등을 사용하여 제조할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이 중, 저온용액 중합법을 예로 들어 상기 제1 폴리아미드 및 상기 제2 폴리아미드를 제조하는 방법을 설명한다. 상기 저온용액 중합법은 비프로톤성 극성 용매에서 카르복실산 디클로라이드 및 디아민을 중합시킴으로써 폴리아미드를 제조한다.
상기 비프로톤성 극성 용매는 예를 들면, 디메틸술폭시드, 디에틸술폭시드 등의 술폭시드계 용매, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드 등의 포름아미드계 용매, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디에틸아세트아미드 등의 아세트아미드계 용매, N-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-2-피롤리돈 등의 피롤리돈계 용매, 페놀, o-, m- 또는 p-크레졸, 크시레놀, 할로겐화 페놀, 카테콜 등의 페놀계 용매, 혹은 헥사메틸포스폴아미드, γ-부티로락톤 등을 들 수 있고, 이들을 단독 또는 혼합물로서 이용할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 크실렌, 톨루엔과 같은 방향족 탄화수소를 사용할 수도 있다. 또한 폴리머의 용해를 촉진시키기 위해서 상기 용매에 약 50 중량% 이하의 알칼리 금속염 또는 알칼리 토류금속염을 더 첨가할 수도 있다.
상기 제1 폴리아미드 및 상기 제2 폴리아미드는 상기 비프로톤 극성 용매에서, 4,4'-(9-플루오레닐리덴)디아닐린(4,4'-(9-fluorenylidene)dianiline, BAPF), 2,2'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘(2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine, TFDB), 4,4'-디아미노디페닐 술폰(4,4'-diaminodiphenyl sulfone, DADPS), 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐] 술폰(bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl] sulfone, BAPS), 4,4'-디아미노디페닐에테르(4,4'-diaminodiphenyl ether), 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠(1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene), 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠(1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene), 2,5-비스(4-아미노페녹시)비페닐(2,5-bis(4-aminophenoxy)biphenyl), 1,3-비스(4-아미노페녹시)-5-(2-페닐에티닐)벤젠(1,3-bis(4-aminophenoxy)-5-(2-phenylethynyl)benzene), 4,4'-디페닐렌디아민(4,4'-diphenylenediamine), 4,4'-디아미노-3,3'-디하이드록시비페닐(4,4'-diamino-3,3'-dihydroxybiphenyl), 4,4'-디아미노-2,2'-디클로로비페닐(4,4'-diamino-2,2'-dichlorobiphenyl), 4,4'-디아미노디페닐 술파이드(4,4'-diaminodiphenyl sulfide), 3,7-디아미노-2,8-디메틸디벤조티오펜-5,5-디옥사이드(3,7-diamino-2,8-dimethyldibenzothiophene-5,5-dioxide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 디아민, 그리고 테레프탈로일 클로라이드(terephthaloyl chloride, TPCl), 이소프탈로일 클로라이드(isophthaloyl chloride, IPCl), 나프탈렌 디카르보닐클로라이드, 비페닐 디카르보닐클로라이드, 터페닐 디카르보닐클로라이드, 2-플루오로-테레프탈로일 클로라이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 카르복실산 디클로라이드를 혼합하여 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 이때, 상술한 제1 폴리아미드 및 상기 제2 폴리아미드의 원하는 조성에 맞추어, 상기 디아민 및 상기 카르복실산 디클로라이드를 적절히 선택하여 사용할 수 있음은 당연하다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면 상기 폴리아미드 혼합물을 사용하여 제조한 필름을 제공한다.
상기 필름은 상기 제조한 폴리아미드 혼합물을 사용하여 건습식법, 건식법, 습식법 등으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이 중, 건습식법에 따라 상기 필름을 제조하는 경우, 상기 제조한 폴리아미드 혼합물을 구금으로부터 드럼, 무한벨트 등의 지지체 상에 압출하여 막으로 형성하고, 이어서 이러한 막으로부터 용매를 증발시켜 막이 자기 유지성을 가질 때까지 건조한다. 상기 건조는 예를 들면, 약 25℃ 내지 약 220℃, 약 1 시간 이내로 행할 수 있다. 상기 건조 공정에서 이용되는 드럼, 무한벨트의 표면이 평활하면 표면이 평활한 막이 얻어진다. 상기의 건조 공정을 마친 막은 지지체로부터 박리되고, 습식 공정에 도입되어, 탈염, 탈용매 등이 행하여지고, 또한 연신, 건조, 열처리가 행하여져서 필름으로 형성된다.
상기 연신은 연신배율로서 면배율로 약 0.8 내지 약 8(면배율이란 연신 후의 막의 면적을 연신 전의 막의 면적으로 나눈 값으로 정의한다. 1 이하는 릴렉스를 의미한다)의 범위 내일 수 있고, 구체적으로는 약 1.3 내지 약 8일 수 있다. 한편 상기 연신은 면방향뿐만 아니라, 두께 방향으로도 행할 수 있다.
상기 열처리는 약 200℃ 내지 약 500℃, 구체적으로는 약 250℃ 내지 약 400℃의 온도에서 수초 내지 수분 간 수행할 수 있다.
또한, 연신 및 열처리 후의 막은 천천히 냉각하는 것이 좋고, 구체적으로는 50℃/초 이하의 속도로 냉각하는 것이 좋다.
상기 막은 단층으로 형성할 수도 있고, 복수 층으로 형성할 수도 있다.
상기 폴리아미드 혼합물을 사용하여 제조한 필름은 약 40 ppm/℃ 이하의 열팽창 계수(coefficient of thermal expansion, CTE)를 가질 수 있다. 상기 필름의 열팽창 계수가 상기 범위 내인 경우, 상기 필름을 포함하는 기판의 내열성을 개선할 수 있고, 상기 필름을 포함하는 기판을 포함하는 장비의 수명 및 신뢰성을 효과적으로 개선할 수 있다. 구체적으로는 상기 필름은 약 10 ppm/℃ 내지 약 35 ppm/℃, 더욱 구체적으로는 약 10 ppm/℃ 내지 약 30 ppm/℃의 열팽창 계수를 가질 수 있다.
상기 필름은 약 3% 이하의 헤이즈를 가질 수 있다. 상기 필름의 헤이즈가 상기 범위 내인 경우, 상기 필름은 충분히 투명하여 우수한 선명도를 가질 수 있다. 구체적으로는 상기 필름은 약 1.5% 이하의 헤이즈를 가질 수 있다.
상기 폴리아미드 혼합물을 사용하여 제조한 필름은 약 1 ㎛ 내지 약 1,000 ㎛의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 용도에 따라 두께를 적절하게 조절할 수 있다.
상기 필름은 상기 투명성, 내열성, 기계적 강도 및 유연성이 우수한 폴리아미드 혼합물을 포함함으로써, 우수한 투명성, 내열성, 기계적 강도 및 유연성을 가질 수 있다. 이로써, 상기 필름은 소자용 기판, 디스플레이용 기판, 광학 필름(optical film), IC(integrated circuit) 패키지, 전착 필름(adhesive film), 다층 FRC(flexible printed circuit), 테이프, 터치패널, 광디스크용 보호필름 등과 같은 다양한 분야에 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면 상기 필름을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다. 구체적으로는 상기 디스플레이 장치는 액정 표시 장치(liquid cryatal display device, LCD), 유기발광다이오드(organic light emitting diode, OLED) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
이하에서 본 발명을 실시예　및 비교예를 통하여 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예　및 비교예는 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
합성예 1: 폴리아미드의 합성
100 mL 3구 둥근바닥 플라스크에 4,4'-디아미노디페닐 술폰(4,4'-diaminodiphenyl sulfone, DADPS) 5 mmol, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘(2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine, TFDB) 5 mmol, 테레프탈로일 클로라이드(terephthaloyl chloride, TPCl) 5 mmol, 및 이소프탈로일 클로라이드(isophthaloyl chloride, IPCl) 5 mmol을 N,N-디메틸 아세트아미드(DMAC)에 넣고 반응시켜, 폴리아미드를 수득한다. 상기 수득한 폴리아미드의 중량 평균 분자량은 202,000 g/mol이다.
합성예 2 내지 합성예 13: 폴리아미드의 합성
하기 표 1에 나타낸 바에 따라 디아민 및 카르복실산 디클로라이드의 종류 및 함량을 변경한 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 폴리아미드를 수득한다.
디아민(mol%) 카르복실산
디클로라이드
(mol%)		 중량평균
분자량(Mw)
DADPS
(화학식3)		 BAPS
(화학식3)		 TFDB
(화학식2)		 BAPF
(화학식1)		 TPCl IPCl
합성예 1 50 - 50 - 50 50 202,000
합성예 2 40 30 30 - 50 50 176,000
합성예 3 60 30 10 - 50 50 245,000
합성예 4 50 40 10 - 50 50 118,200
합성예 5 50 10 10 30 50 50 90,000
합성예 6 70 20 10 - 50 50 46,000
합성예 7 60 20 20 - 50 50 101,000
합성예 8 70 10 20 - 20 80 115,000
합성예 9 67 - 33 - 50 50 89,000
합성예 10 50 50 - - 50 50 100,000
합성예 11 80 20 - - 50 50 137,000
합성예 12 75 25 - - 50 50 90,000
합성예 13 67 33 - - 50 50 89,000
실시예 1: 폴리아미드 혼합물 및 필름의 제조
상기 합성예 2에서 수득한 폴리아미드와 상기 합성예 13에서 수득한 폴리아미드를 20:80의 중량비로 혼합하여 폴리아미드 혼합물을 얻는다.
상기 폴리아미드 혼합물을 유리기판 위에 도포한 후, 65 ℃, 70℃, 75℃에서 각각 20분씩 건조한 후, 80 ℃, 130℃에서 각각 30분씩 건조하여 필름을 얻는다. 상기 얻어진 필름을 280℃에서 1%/초의 속도로 한 방향으로 백탁이 형성될 때까지 연신한다. 이와 같이 연신된 필름을, 질소 분위기하, 320℃에서 7분 동안 어닐링(annealing)하여 필름을 제조한다. 상기 필름의 두께는 50 ㎛이다.
실시예 2 내지 8: 폴리아미드 혼합물 및 필름의 제조
하기 표 2에 나타낸 바에 따라 폴리아미드의 종류 및 함량을 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리아미드 혼합물 및 필름을 제조한다. 상기 실시예 2 내지 8에서 제조한 필름의 두께는 각각 50 ㎛이다.
비교예 1: 폴리아미드 혼합물 및 필름의 제조
하기 표 2에 나타낸 바에 따라 폴리아미드의 종류 및 함량을 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리아미드 혼합물 및 필름을 제조한다. 상기 비교예 1에서 제조한 필름의 두께는 50 ㎛이다.
제1 폴리아미드
(중량%)		 제2 폴리아미드
(중량%)		 폴리아미드 혼합물의
투명 여부
(상분리 발생 여부)
실시예 1 합성예 2
(20)		 합성예 13
(80)		 투명
(상분리 없음)
실시예 2 합성예 3
(30)		 합성예 13
(70)		 투명
(상분리 없음)
실시예 3 합성예 4
(30)		 합성예 13
(70)		 투명
(상분리 없음)
실시예 4 합성예 5
(30)		 합성예 13
(70)		 투명
(상분리 없음)
실시예 5 합성예 6
(30)		 합성예 13
(70)		 투명
(상분리 없음)
실시예 6 합성예 7
(30)		 합성예 13
(70)		 투명
(상분리 없음)
실시예 7 합성예 8
(30)		 합성예 13
(70)		 투명
(상분리 없음)
실시예 8 합성예 9
(30)		 합성예 2
(70)		 투명
(상분리 없음)
비교예 1 - 합성예 13
(100)		 투명
(상분리 없음)
시험예 1: 열팽창 계수 측정
실시예 1 내지 8 및 비교예 1에서 제조한 필름에 대하여 각각 TMA분석(thermo mechanical analyzer, 5℃/min, pre-load: 10 mN, TA Instrument TMA 2940)으로 열팽창 계수(CTE)를 측정하여 하기 표 3에 나타낸다.
시험예 2: 광학 특성 평가
실시예 1 내지 8 및 비교예 1에서 제조한 폴리아미드 혼합물의 광학 특성을 평가하기 위하여 광선 투과율 및 헤이즈를 KONICA MINOLTA Spectrophotometer로 측정하여 하기 표 3에 나타낸다.
시험예 3: 백탁 현상 발생시까지의 연신율 측정
상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1에서 필름을 제조하는 과정에서, 백탁이 형성될 때까지의 연신율을 측정하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
구체적으로는 연신율은 하기 수학식 1에 따라 구한다.
[수학식 1]
백탁 현상 발생시까지의 연신율(%)=((L1-L0)/L0)ⅹ100
상기 수학식 1에서, L0은 연신하기 전의 필름의 길이를 의미하고, L1은 연신하여 백탁 현상 발생시의 필름의 길이를 의미한다.
열팽창
계수
(ppm/℃)		 광선 투과율(%) 총
광선
투과율
(%)		 헤이즈
(%)		 백탁 현상 발생시
까지의
연신율
(%)
380 nm 400 nm 450 nm 500 nm 600 nm 700 nm
실시예 1 22.97 24.57 75.84 84.81 86.19 87.44 87.94 86.86 1.05 50
실시예 2 34.43 19.8 67.72 80.98 83.18 86.16 87.5 84.73 1.04 50
실시예 3 24.95 24.45 70.68 82.31 84.11 86.59 87.7 85.4 1.07 66
실시예 4 31.15 15.25 66.16 81.25 83.27 86.25 87.54 84.86 0.9 50
실시예 5 30.42 25.12 71 82.08 83.99 86.51 87.65 85.31 0.64 61
실시예 6 24.56 16.69 62.53 78.66 81.77 85.54 87.35 83.75 1 55
실시예 7 23.43 23.33 65.12 78.86 81.98 85.59 87.28 83.88 0.66 66
실시예 8 16.28 26.45 75.27 83.54 85.28 87.10 87.80 86.27 1.16 53.5
비교예 1 45.12 19.8 70.68 80.98 83.18 86.16 87.5 84.73 1.04 50
상기 표 3에 나타난 바에 의하면, 실시예 1 내지 8에서 제조한 필름은 비교예 1에서 제조한 필름보다, 열팽창 계수가 작아 내열성이 우수함을 확인할 수 있다. 또한 실시예 1 내지 8에서 제조한 필름은 백탁 현상 발생시까지의 연신율이 비교예 1에서 제조한 필름과 동등하거나, 또는 비교예 1에서 제조한 필름보다 큼에 따라, 백탁 현상이 잘 일어나지 않고 분자 사슬 배향이 보다 용이하게 되어 낮은 열팽창 계수를 유도할 수 있고, 내구성이 우수함을 확인할 수 있다.
한편, 실시예 1 내지 8에서 제조한 필름은 비교예 1에서 제조한 필름에 상응하는 수준의 광선 투과율을 가짐을 확인할 수 있다.
따라서, 실시예 1 내지 8에서 제조한 필름은 우수한 광선 투과율을 유지하면서, 동시에 열팽창 계수를 낮추어 내열성을 개선할 수 있음을 확인할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (22)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 포함하는 제1 폴리아미드; 및
    하기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함하는 제2 폴리아미드
    를 포함하는 폴리아미드 혼합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00013

    상기 화학식 1에서,
    R1은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 지환족 유기기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로 고리기를 포함하고,
    R2는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 유기기이고,
    R3 및 R4는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시기, 에테르기(-OR200, 여기서 R200은 C1 내지 C10 지방족 유기기임), 실릴기(-SiR201R202R203, 여기서 R201, R202 및 R203은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C10 지방족 유기기임), 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 C6 내지 C20 방향족 유기기이고,
    n1 및 n2는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
    [화학식 2]
    Figure pat00014

    상기 화학식 2에서,
    R5는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 유기기이고,
    R6 및 R7은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 전자 흡인기(electron withdrawing group)이고,
    R8 및 R9는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시기, 에테르기(-OR204, 여기서 R204는 C1 내지 C10 지방족 유기기임), 실릴기(-SiR205R206R207, 여기서 R205, R206 및 R207은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C10 지방족 유기기임), 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 C6 내지 C20 방향족 유기기이고,
    n3은 1 내지 4의 정수이고, n5는 0 내지 4의 정수이고, n3+n5는 4 이하의 정수이고,
    n4는 1 내지 4의 정수이고, n6은 0 내지 4의 정수이고, n4+n6은 4 이하의 정수이고,
    [화학식 3]
    Figure pat00015

    상기 화학식 3에서,
    R10은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 Si를 함유하는 기, P를 함유하는 기, S를 함유하는 기, 할로겐으로 치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 에테르 결합(-O-)을 함유하는 기이고,
    R11은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 유기기이고,
    R12 및 R13은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 방향족 유기기이고,
    R14 및 R15는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시기, 에테르기(-OR200, 여기서 R200은 C1 내지 C10 지방족 유기기임), 실릴기(-SiR201R202R203, 여기서 R201, R202 및 R203은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C10 지방족 유기기임), 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 C6 내지 C20 방향족 유기기이고,
    n7 및 n8은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 R1은 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴리아미드 혼합물:
    Figure pat00016

  3. 제1항에 있어서,
    상기 R6 및 R7은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 -CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3, -F, -Cl, -Br, -I, -NO2, -CN, -COCH3, 또는 -CO2C2H5인 것인 폴리아미드 혼합물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 R10은 -SO2-, -O-, -C(CF3)2-, -C(Cl3)2-, -C(Br3)2-, -CF2-, CCl2-, 또는 -CBr2-인 것인 폴리아미드 혼합물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 R12 및 R13은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 단일 결합, -Ph-, -0-Ph-, 또는 -C(CF3)2-Ph-이고, 여기서 Ph는 페닐렌기인 것인 폴리아미드 혼합물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 R2, R5 및 R11은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴리아미드 혼합물:
    Figure pat00017

    상기 화학식에서,
    R16 내지 R27은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 방향족 유기기이고,
    n7 및 n10 내지 n16은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
    n8 및 n9는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 R2, R5 및 R11은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 하기 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴리아미드 혼합물:
    Figure pat00018

  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 폴리아미드는 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 더 포함하며,
    상기 제2 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 더 포함하고,
    상기 제1 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대한 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합의 몰%는 상기 제2 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대한 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합의 몰%보다 큰 것인 폴리아미드 혼합물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 상기 제1 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 10 몰% 이상으로 포함하는 것인 폴리아미드 혼합물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을 상기 제1 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 30 몰% 이상으로 포함하는 것인 폴리아미드 혼합물.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제2 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을, 상기 제2 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 30 몰% 미만으로 포함하는 것인 폴리아미드 혼합물.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제2 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을, 상기 제2 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 10 몰% 미만으로 포함하는 것인 폴리아미드 혼합물.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을, 상기 제1 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 20 몰% 내지 40 몰%로 포함하고,
    상기 제2 폴리아미드는 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 또는 이들의 조합을, 상기 제2 폴리아미드에 포함되는 반복단위 총량에 대하여 20 몰% 내지 40 몰%로 포함하는 것인 폴리아미드 혼합물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 폴리아미드는 20,000 g/mol 내지 400,000 g/mol의 중량 평균 분자량(Mw)을 가지는 것인 폴리아미드 혼합물.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2 폴리아미드는 20,000 g/mol 내지 400,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 가지는 것인 폴리아미드 혼합물.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 폴리아미드와 상기 제2 폴리아미드를 1:99 내지 60:40의 중량비로 포함하는 것인 폴리아미드 혼합물.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 폴리아미드와 상기 제2 폴리아미드를 10:90 내지 40:60의 중량비로 포함하는 것인 폴리아미드 혼합물.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 폴리아미드 혼합물은 380 nm 내지 700 nm의 파장 범위에서 총 광선 투과율이 80% 이상인 것인 폴리아미드 혼합물.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 폴리아미드 혼합물은 400 nm 파장의 빛에 대한 광선 투과율이 60% 이상인 것인 폴리아미드 혼합물.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 폴리아미드 혼합물을 사용하여 제조한 필름.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 필름은 40 ppm/℃ 이하의 열팽창 계수를 가지는 것인 필름.
  22. 제20항에 따른 필름을 포함하는 디스플레이 장치.
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