KR20130127197A - Polymer, method of preparing the same, and article including the polymer - Google Patents

Polymer, method of preparing the same, and article including the polymer Download PDF

Info

Publication number
KR20130127197A
KR20130127197A KR1020120050945A KR20120050945A KR20130127197A KR 20130127197 A KR20130127197 A KR 20130127197A KR 1020120050945 A KR1020120050945 A KR 1020120050945A KR 20120050945 A KR20120050945 A KR 20120050945A KR 20130127197 A KR20130127197 A KR 20130127197A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
substituted
unsubstituted
same
different
Prior art date
Application number
KR1020120050945A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101404160B1 (en
Inventor
이영무
한상훈
조혜진
쉥하이리
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
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 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Priority to KR1020120050945A priority Critical patent/KR101404160B1/en
Priority to PCT/KR2013/003030 priority patent/WO2013172554A1/en
Publication of KR20130127197A publication Critical patent/KR20130127197A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101404160B1 publication Critical patent/KR101404160B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/58Other polymers having nitrogen in the main chain, with or without oxygen or carbon only
    • B01D71/62Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain
    • B01D71/64Polyimides; Polyamide-imides; Polyester-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B01D53/228Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion characterised by specific membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/76Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular 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
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/0683Polycondensates containing six-membered rings, condensed with other rings, with nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • C08G73/0694Polycondensates containing six-membered rings, condensed with other rings, with nitrogen atoms as the only ring hetero atoms with only two nitrogen atoms in the ring, e.g. polyquinoxalines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular 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
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1039Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors comprising halogen-containing substituents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular 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
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1042Copolyimides derived from at least two different tetracarboxylic compounds or two different diamino compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular 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
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1075Partially aromatic polyimides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular 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
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/22Polybenzoxazoles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00Compositions 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
    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00Compositions 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
    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

Provided are a polymer derived from a polyamic acid including repeating units represented by chemical formula 1 and chemical formula 2, copolymers thereof, or blends thereof; polyimide including repeating units represented by chemical formula 3 and chemical formula 4, copolymers thereof, or blends thereof; or combination thereof, a manufacturing method thereof, and articles including the polymer.

Description

고분자, 이의 제조 방법 및 상기 고분자를 포함하는 성형품{POLYMER, METHOD OF PREPARING THE SAME, AND ARTICLE INCLUDING THE POLYMER}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a polymer, a method for producing the same, and a molded article comprising the polymer. BACKGROUND ART [0002]

본 기재는 고분자, 이의 제조 방법 및 상기 고분자를 포함하는 성형품에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer, a method for producing the same, and a molded article comprising the polymer.

경성 유기물질에서 기공을 통한 저분자 또는 이온의 확산은 본질적으로 서브나노 또는 나노 기술에 기초한 현상이다. 이러한 유기물질을 포함하는 막은 저분자 또는 이온을 선택적으로 용이하게 분리하기 위해 이용될 수 있으며, 이러한 기술은 화학물질의 제조공정, 에너지 전환, 에너지 저장, 유기 배터리, 연료 전지, 기체 분리 등 다양한 분야에서 다양한 목적을 위해 이용될 수 있다.The diffusion of small molecules or ions through pores in hard organic materials is a phenomenon based essentially on subnano or nanotechnology. Such a membrane containing an organic material can be used for selectively separating low molecular ions or ions easily, and this technique can be applied to various fields such as chemical manufacturing process, energy conversion, energy storage, organic battery, fuel cell, And can be used for various purposes.

따라서 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 상기와 같이 저분자 또는 이온을 선택적으로 용이하게 분리하면서, 동시에 내열성, 내화학성, 일반적인 용매에의 가용성 및 기계적 강도를 모두 갖춘 물질에 대한 개발이 이루어지지 못하고 있어 다양한 응용 분야에 적용되지 못하고 있는 실정이다.Therefore, researches are actively being conducted. However, as described above, a material having both heat resistance, chemical resistance, solubility in general solvents and mechanical strength has not been developed at the same time while selectively separating low molecular weight or ion, and thus it has not been applied to various application fields. to be.

본 발명의 일 구현예는 저분자의 투과도 및 선택도가 우수하고, 내열성, 내화학성 및 용매에의 가용성이 우수한 고분자를 제공하기 위한 것이다.One embodiment of the present invention is to provide a polymer having excellent low-molecular permeability and selectivity, and excellent heat resistance, chemical resistance, and solubility in a solvent.

본 발명의 다른 일 구현예는 상기 고분자의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Another embodiment of the present invention is to provide a method for producing the polymer.

본 발명의 또 다른 일 구현예는 상기 고분자를 포함하는 성형품을 제공하기 위한 것이다.Another embodiment of the present invention is to provide a molded article comprising the polymer.

본 발명의 일 측면에 따른 고분자는 하기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리아믹산; 하기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리이미드; 또는 이들의 조합으로부터 유도된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a polymer comprising: a polyamic acid including a polyamic acid, a copolymer thereof, or a blend thereof; A polyimide including repeating units represented by the following formulas (3) and (4), a copolymer thereof, or a blend thereof; Or a combination thereof.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 화학식 1 내지 화학식 4에서,In the above Chemical Formulas 1 to 4,

Ar1은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C60 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 4가의 C4 내지 C60 헤테로 고리기에서 선택되는 방향족 고리기이고, 상기 방향족 고리기는 단독으로 존재하거나; 2개 이상이 서로 접합되어 축합 고리를 형성하거나; 2개 이상이 단일결합, O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, C(=O)NH 또는 치환 또는 비치환된 4가의C1 내지 C30 지방족 유기기에 의해 연결되어 있고,Ar 1 is an aromatic ring group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted tetravalent C6 to C60 arylene group and a substituted or unsubstituted tetravalent C4 to C60 heterocyclic group which are the same or different from each other in each repeating unit, Said aromatic ring group being present alone; Two or more are joined to each other to form a condensed ring; Two or more single bond, O, S, C (= O), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where, 1≤p≤10) , (CF 2) q (where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, C (= O) NH or a substituted or unsubstituted tetravalent aliphatic organic groups C1 to C30 Lt; / RTI >

,,

T는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,T represents a divalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted quaternary C3 to C40 alicyclic group, or a substituted or unsubstituted aliphatic group, A tetravalent C6 to C40 aromatic organic group,

Y는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 OH, SH 또는 NH2이고,Y is the same or different from each other in each repeating unit and is independently OH, SH or NH 2 ,

n은 10≤n≤400을 만족하는 정수이다.n is an integer satisfying 10? n? 400.

상기 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자 또는 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자는 약 0.20 내지 약 0.35의 자유 체적도(FFV)를 가질 수 있다.The polymer derived from the polyamic acid or the polymer derived from the polyimide may have a free volume degree (FFV) of about 0.20 to about 0.35.

상기 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자 또는 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자는 XRD 측정에 의한 면간 거리가 약 520 pm 내지 약 850 pm의 범위에 있을 수 있다.The polymer derived from the polyamic acid or the polymer derived from the polyimide may have an interplanar distance by XRD measurement ranging from about 520 pm to about 850 pm.

상기 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자 또는 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자는 약 280 m2/g 내지 약 600 m2/g의 BET 표면적을 가질 수 있다.The polymer derived from the polyamic acid or the polymer derived from the polyimide may have a BET surface area of about 280 m 2 / g to about 600 m 2 / g.

상기 Ar1은 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택될 수 있다.The Ar 1 may be selected from those represented by the following formulas.

Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00005
Figure pat00006

상기 식에서,Where

X1 내지 X6은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, 또는 C(=O)NH이고,X 1 to X 6 are the same or different, each independently O, S, C (= O ), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where , and 1≤p≤10), (CF 2) q ( where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, or C (= O) NH,

W1 및 W2는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, 또는 C(=O)이고,W 1 and W 2 are the same or different and each independently O, S, or C (= O)

Z1은 O, S, CR300R301 또는 NR302이고, 여기서 R300, R301 및 R302는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이고,Z 1 is O, S, CR 300 R 301 or NR 302 wherein R 300 , R 301 and R 302 are the same or different and are each independently hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group,

Z2 및 Z3는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 N 또는 CR303(여기서, R303은 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이다)이나 동시에 CR303은 아니고,Z 2 and Z 3 are the same or different and are each independently N or CR 303 (wherein R 303 is a hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group) but not CR 303 at the same time,

T는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,T is independently a substituted or unsubstituted quadrivalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted quadrivalent C3 to C40 alicyclic group group, or a substituted or unsubstituted quadrivalent C6 to C40 aromatic organic group,

R1 내지 R62는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기이고,R 1 to R 62 are the same or different and are each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted C1 to C10 aliphatic organic group,

k1 내지 k3, k8 내지 k14, k24, k25, k49 내지 k54 및 k59 내지 k62는 0 내지 2의 정수이고,k1 to k3, k8 to k14, k24, k25, k49 to k54 and k59 to k62 are integers of 0 to 2,

k5, k15, k16, k19, k21 및 k23은 0 또는 1의 정수이고,k5, k15, k16, k19, k21 and k23 are integers of 0 or 1,

k4, k6, k7, k17, k18, k20, k22, k26 내지 k29, k31, k34 내지 k36, k38, k41, k44 내지 k46 및 k55 내지 k58은 0 내지 3의 정수이고,and k55 to k58 are integers of from 0 to 3, and k4, k6, k7, k17, k18, k20, k22, k26 to k29, k31, k34 to k36, k38, k41, k44 to k46,

k30, k37, k42, k43, k47 및 k48은 0 내지 4의 정수이고,k30, k37, k42, k43, k47 and k48 are integers of 0 to 4,

k32, k33, k39 및 k40은 0 내지 5의 정수이다.k32, k33, k39, and k40 are integers of 0 to 5.

상기 T는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택될 수 있다.The above T may be selected from those represented by the following formulas.

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 식에서,Where

R200 내지 R231은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 2가의 C6 내지 C30 방향족 유기기이고,R 200 to R 231 are the same or different and each independently represents hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C30 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 alicyclic group or a substituted or unsubstituted divalent C6 To C30 aromatic organic groups,

t1 내지 t12는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.t1 to t12 are the same or different from each other and independently an integer of 0 to 4;

구체적으로는 상기 T는 하기 식으로 표시되는 것 중에서 선택될 수 있다.Specifically, T may be selected from those represented by the following formulas.

Figure pat00008
Figure pat00008

구체적으로는 상기 Ar1은 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택될 수 있다.Specifically, Ar 1 may be selected from those represented by the following formulas.

Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011

Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011

상기 고분자에서, 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산의 공중합체에서의 각 반복단위 사이의 몰비는 약 0.1:9.9 내지 약 9.9:0.1일 수 있다.In the polymer, the molar ratio between the respective repeating units in the copolymer of the polyamic acid containing the repeating units represented by the formulas (1) and (2) may be about 0.1: 9.9 to about 9.9: 0.1.

한편, 상기 고분자에서, 상기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드의 공중합체에서의 각 반복단위 사이의 몰비는 약 0.1:9.9 내지 약 9.9:0.1일 수 있다.On the other hand, in the polymer, the molar ratio between the respective repeating units in the polyimide copolymer containing the repeating units represented by the above formulas (3) and (4) may be about 0.1: 9.9 to about 9.9: 0.1.

상기 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자 및 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자는 하기 화학식 5 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 반복단위를 포함하는 화합물 또는 이들의 공중합체를 포함할 수 있다.The polymer derived from the polyamic acid and the polymer derived from the polyimide may include a compound containing a repeating unit represented by any of the following Chemical Formulas 5 to 8 or a copolymer thereof.

Figure pat00012
Figure pat00012

Figure pat00013
Figure pat00013

Figure pat00014
Figure pat00014

Figure pat00015
Figure pat00015

상기 화학식 5 내지 화학식 8에서,In the above Chemical Formulas 5 to 8,

Ar1, T 및 n은 각각 상기 화학식 1 내지 화학식 16의 Ar1, T 및 n에서 설명된 바와 같고,Ar 1 , T and n are as described in Ar 1 , T and n in the above Chemical Formulas 1 to 16, respectively,

Ar1'는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 2가의 C6 내지 C60 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 2가의 C4 내지 C60 헤테로 고리기에서 선택되는 방향족 고리기이고, 상기 방향족 고리기는 단독으로 존재하거나; 2개 이상이 서로 접합되어 축합 고리를 형성하거나; 2개 이상이 단일결합, O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, C(=O)NH 또는 또는 치환 또는 비치환된 4가의C1 내지 C30 지방족 유기기에 의해 연결되어 있고,Ar 1 ' are the same or different and are each independently an aromatic ring group selected from substituted or unsubstituted divalent C6 to C60 arylene groups and substituted or unsubstituted divalent C4 to C60 heterocyclic groups, and the aromatic ring group is Either alone; Two or more are joined to each other to form a condensed ring; Two or more single bond, O, S, C (= O), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where, 1≤p≤10) , (CF 2) q (where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, C (= O) NH , or substituted or unsubstituted C1 to C30 aliphatic organic tetravalent Lt; / RTI >

Y''는 O 또는 S 이다.Y " is O or S;

상기 Ar1, 및 T 의 예, 그리고 구체예에 대한 설명은 상술한 바와 같다.Examples of Ar 1 and T, and descriptions of specific examples are as described above.

상기 Ar1'는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택될 수 있다.The Ar 1 ' may be selected from those represented by the following formulas.

Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00016
Figure pat00017

상기 식에서,Where

X1 내지 X6은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, 또는 C(=O)NH이고,X 1 to X 6 are the same or different, each independently O, S, C (= O ), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where , and 1≤p≤10), (CF 2) q ( where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, or C (= O) NH,

W1 및 W2는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, 또는 C(=O)이고,W 1 and W 2 are the same or different and each independently O, S, or C (= O)

Z1은 O, S, CR300R301 또는 NR302이고, 여기서 R300, R301 및 R302는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이고,Z 1 is O, S, CR 300 R 301 or NR 302 wherein R 300 , R 301 and R 302 are the same or different and are each independently hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group,

Z2 및 Z3는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 N 또는 CR303(여기서, R303은 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이다)이나 동시에 CR303은 아니고,Z 2 and Z 3 are the same or different and are each independently N or CR 303 (wherein R 303 is a hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group) but not CR 303 at the same time,

T는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,T is independently a substituted or unsubstituted quadrivalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted quadrivalent C3 to C40 alicyclic group group, or a substituted or unsubstituted quadrivalent C6 to C40 aromatic organic group,

R1 내지 R62는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 금속 술포네이트기이고,R 1 to R 62 are the same or different and are each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted C1 to C10 aliphatic organic group or a metal sulfonate group,

k63, k69, k84 내지 k88, k92 내지 k96, k102 내지 k109, k116 및 k119는 0 내지 4의 정수이고,k63, k69, k84 to k88, k92 to k96, k102 to k109, k116 and k119 are integers of 0 to 4,

k64 내지 k66, k68, k71, k74, k75, k77, k78, k81, k83, k110 내지 k112, k115, k117, k118, k120 및 k123은 0 내지 3의 정수이고,k81, k115, k117, k118, k120, and k123 are integers of 0 to 3,

k67, k72, k73, k76, k79, k80, k82, k90, k98, k100, k101, k113, k114, k121 및 k122는 0 내지 2의 정수이고,k100, k101, k113, k114, k121, and k122 are integers of 0 to 2,

k70은 0 또는 1의 정수이고,k70 is an integer of 0 or 1,

k89, k91, k97 및 k99는 0 내지 5의 정수이다.
k89, k91, k97, and k99 are integers of 0 to 5.

전술한 바와 같이, 상기 Ar1'에서의 T 역시 상기 Ar1에서 T에 대해 정의한 바와 같고, 그 예 및 구체적인 예 또한 Ar1에서 T에 대해 정의한 것과 같다.
As described above, T in Ar 1 ' is as defined for T in Ar 1 , and examples and specific examples thereof are also the same as those defined for T in Ar 1 .

구체적으로는 상기 Ar1' 는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택될 수 있다.Specifically, Ar 1 ' may be selected from those represented by the following formulas.

Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021

상기 식에서,Where

M은 수소 또는 금속이고, 상기 금속은 나트륨, 칼륨, 리튬, 이들의 합금 또는 이들의 조합이다.M is hydrogen or a metal, and the metal is sodium, potassium, lithium, an alloy thereof, or a combination thereof.

상기 고분자는 약 10,000 g/mol 내지 약 500,000 g/mol의 중량평균 분자량(Mw)을 가질 수 있다.The polymer may have a weight average molecular weight (Mw) of from about 10,000 g / mol to about 500,000 g / mol.

본 발명의 다른 일 구현예에 따른 고분자의 제조 방법은 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리아믹산을 이미드화하여 폴리이미드를 얻는 단계; 및 상기 폴리이미드를 열처리하는 단계를 포함한다.A method for producing a polymer according to another embodiment of the present invention includes the steps of imidizing a polyamic acid containing a repeating unit represented by the above formulas (1) and (2), a copolymer thereof, or a blend thereof, Mead; And heat treating the polyimide.

상기 열처리는 약 1 ℃/min 내지 약 30 ℃/min의 승온 속도로 약 350℃ 내지 약 500℃까지 승온하고, 그 온도로 비활성 분위기 하에서 약 1분 내지 약 12시간 동안 수행할 수 있다.The heat treatment may be performed at a temperature rising rate of about 1 占 폚 / min to about 30 占 폚 / min to a temperature of about 350 占 폚 to about 500 占 폚, and at that temperature for about 1 minute to about 12 hours under an inert atmosphere.

본 발명의 또 다른 일 구현예에 따른 고분자의 제조 방법은 상기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리이미드를 열처리하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a process for preparing a polymer, comprising the steps of: heat-treating a polyimide including the repeating units represented by the above formulas 3 and 4, a copolymer thereof, .

상기 열처리에 대한 설명은 상술한 바와 같다.The above description of the heat treatment is as described above.

본 발명의 또 다른 일 구현예에 따른 고분자의 제조 방법은 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리아믹산, 그리고 상기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리이미드의 조합을 포함하는 화합물 중 폴리아믹산을 이미드화하여 폴리이미드를 얻는 단계; 및 상기 폴리이미드를 열처리하는 단계를 포함한다.The method for producing a polymer according to another embodiment of the present invention includes a polyamic acid including the repeating units represented by the above formulas (1) and (2), a copolymer thereof or a polyamic acid including a blend thereof, Imidizing a polyamic acid in a compound comprising a polyimide including a repeating unit represented by Formula (3) and Formula (4), a copolymer thereof, or a blend of polyimides comprising a blend thereof to obtain a polyimide; And heat treating the polyimide.

상기 열처리에 대한 설명은 상술한 바와 같다.The above description of the heat treatment is as described above.

본 발명의 또 다른 일 측면은 상기 고분자를 포함하는 성형품을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a molded article comprising the polymer.

상기 성형품은 기체 분리막일 수 있다.The molded article may be a gas separation membrane.

기타 본 발명의 측면들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Other aspects of the present invention are included in the following detailed description.

본 발명에 따른 고분자는 저분자의 투과도 및 선택도가 우수하고, 내열성, 내화학성,용매에의 가용성이 우수하며 기계적 강도 또한 우수하다.The polymer according to the present invention has excellent low-molecular permeability and selectivity and is excellent in heat resistance, chemical resistance, solubility in solvents, and excellent mechanical strength.

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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, this is presented as an example, by which the present invention is not limited and the present invention is defined only by the scope of the claims to be described later.

본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, "치환" 또는 "치환된"이란 화합물 또는 작용기 중의 수소 원자가 C1 내지 C10 알킬기, C1 내지 C10 알콕시기, C1 내지 C10 할로알킬기, C1 내지 C10 할로알콕시기 및 C6 내지 C20 방향족 유기기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환된 것을 의미한다.Unless otherwise defined herein, the term "substituted" or "substituted" means that the hydrogen atom in the compound or functional group is a C1 to C10 alkyl group, a C1 to C10 alkoxy group, a C1 to C10 haloalkyl group, a C1 to C10 haloalkoxy group and a C6 group. To C20 is substituted with one or more substituents selected from the group consisting of aromatic organic groups.

본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, "헤테로 고리기"란 O, S, N, P, Si 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 하나의 고리 내에 1 내지 3 개 함유하는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 사이클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 사이클로알키닐기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기를 의미한다.As used herein, unless otherwise defined, a "heterocyclic group" refers to a substituted or unsubstituted heteroaryl group containing 1 to 3 heteroatoms selected from the group consisting of O, S, N, P, Si, Means a substituted or unsubstituted C2 to C30 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 cycloalkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 cycloalkynyl group, or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group .

본 명세서에서 별도의 정의가 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 의미한다.Unless otherwise defined herein, the term "aliphatic organic group" means a C1 to C30 alkyl group, a C2 to C30 alkenyl group, a C2 to C30 alkynyl group, a C1 to C30 alkylene group, a C2 to C30 alkenylene group, or a C2 to C30 Means a C1 to C15 alkyl group, a C2 to C15 alkenyl group, a C2 to C15 alkynyl group, a C1 to C15 alkylene group, a C2 to C15 alkenylene group, or a C2 to C15 alkynylene group, Means a C3 to C30 cycloalkyl group, a C3 to C30 cycloalkenyl group, a C3 to C30 cycloalkynyl group, a C3 to C30 cycloalkylene group, a C3 to C30 cycloalkenylene group, or a C3 to C30 cycloalkynylene group. Specifically, a C3 to C15 cycloalkyl group, a C3 to C15 cycloalkenyl group, a C3 to C15 cycloalkynyl group, a C3 to C15 cycloalkylene group, a C3 to C15 cycloalkenylene group, or Refers to a C3 to C15 cycloalkynylene group, and "aromatic organic group" means a C6 to C30 aryl group or a C6 to C30 arylene group, specifically a C6 to C16 aryl group or a C6 to C16 arylene group.

본 명세서에서 별도의 정의가 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.As used herein, unless otherwise defined, "combination" means mixing or copolymerization. "Copolymerization" means block copolymerization or random copolymerization, and "copolymer" means block copolymer or random copolymer.

또한 본 명세서에서 "*"는 동일하거나 상이한 원자 또는 화학식과 연결되는 부분을 의미한다.In the present specification, "*" means the same or different atom or part connected to a chemical formula.

본 발명의 일 구현예에 따른 고분자는 하기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리아믹산; 하기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리이미드; 또는 이들의 조합으로부터 유도된다.The polymer according to an embodiment of the present invention is a polyamic acid including a polyamic acid including a repeating unit represented by the following general formula (1) and a general formula (2), a copolymer thereof, or a blend thereof; A polyimide including repeating units represented by the following formulas (3) and (4), a copolymer thereof, or a blend thereof; Or a combination thereof.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00022
Figure pat00022

[화학식 2](2)

Figure pat00023
Figure pat00023

[화학식 3](3)

Figure pat00024
Figure pat00024

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00025
Figure pat00025

상기 화학식 1 내지 화학식 4에서,In the above Chemical Formulas 1 to 4,

Ar1은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C60 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 4가의 C4 내지 C60 헤테로 고리기에서 선택되는 방향족 고리기이고, 상기 방향족 고리기는 단독으로 존재하거나; 2개 이상이 서로 접합되어 축합 고리를 형성하거나; 2개 이상이 단일결합, O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, C(=O)NH 또는 치환 또는 비치환된 4가의C1 내지 C30 지방족 유기기에 의해 연결되어 있고,Ar 1 is an aromatic ring group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted tetravalent C6 to C60 arylene group and a substituted or unsubstituted tetravalent C4 to C60 heterocyclic group which are the same or different from each other in each repeating unit, Said aromatic ring group being present alone; Two or more are joined to each other to form a condensed ring; Two or more single bond, O, S, C (= O), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where, 1≤p≤10) , (CF 2) q (where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, C (= O) NH or a substituted or unsubstituted tetravalent aliphatic organic groups C1 to C30 Lt; / RTI >

T는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,T represents a divalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted quaternary C3 to C40 alicyclic group, or a substituted or unsubstituted aliphatic group, A tetravalent C6 to C40 aromatic organic group,

Y는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 OH, SH 또는 NH2이고,Y is the same or different from each other in each repeating unit and is independently OH, SH or NH 2 ,

n은 10≤n≤400을 만족하는 정수이다.n is an integer satisfying 10? n? 400.

상기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산 및 상기 화학식 3 및 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드는 일반적인 방법에 따라 제조할 수 있다. 일 예로, 상기 폴리아믹산은 아민기에 대하여 오르쏘 위치에 존재하는 OH, SH 또는 NH2기를 포함하는 디아민과 테트라카르복실산 무수물을 반응시켜 제조할 수 있다. 또한 상기 폴리이미드는 상기와 같이 제조한 폴리아믹산을 열적 용액 이미드화 또는 화학적 이미드화함으로써 제조할 수 있다. 상기 열적 용액 이미드화 및 화학적 이미드화에 대하여는 후술한다.The polyamic acid including the repeating units represented by the above formulas (1) and (2) and the polyimide including the repeating units represented by the above formulas (3) and (4) can be prepared by a general method. For example, the polyamic acid may be prepared by reacting a diamine containing an OH, SH, or NH 2 group present in ortho position with respect to an amine group, and a tetracarboxylic acid anhydride. The polyimide may be prepared by subjecting the polyamic acid prepared as described above to thermal solution imidization or chemical imidization. The thermal solution imidization and the chemical imidization will be described later.

상기 폴리아믹산은 후술할 제조공정을 통해 이미드화 및 열전환되고, 상기 폴리이미드는 후술할 제조공정을 통해 열전환되어, 높은 자유 체적도를 갖는 폴리벤조옥사졸, 폴리벤조티아졸, 폴리피롤론 또는 이들의 조합을 포함하는 고분자로 전환될 수 있다.The polyamic acid is imidized and thermally converted through a production process to be described later, and the polyimide is thermally converted through a production process to be described later to obtain polybenzoxazole, polybenzothiazole, polypyrrolone or the like having high free volume Or a combination thereof.

상기 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자 및 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자는 유기 용매에의 용해성이 우수하고 유연한 구조(flexible structure)를 포함하고, 동시에 상기 유연한 구조를 사이에 두고 연결되는 강직한 구조(rigid structure), 구체적으로는 강직한 사다리형 구조를 포함한다. 이에 따라 상기 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자 및 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자는 강직한 사다리형 구조가 유연한 경첩으로 연결되는 형태로 반복되는 구조를 포함함으로써, 굴절 가능한 계단이 무정형으로 분포되면서 형성되는 미세 기공을 가질 수 있으며, 또한 기계적 강도 및 가공성이 우수하므로 필름, 섬유, 중공사 등의 형태로 제조하는데 용이하게 사용될 수 있다.The polymer derived from the polyamic acid and the polymer derived from the polyimide have excellent solubility in an organic solvent and include a flexible structure and at the same time a rigid structure ), And specifically includes an elongated ladder-like structure. Accordingly, the polymer derived from the polyamic acid and the polymer derived from the polyimide include a repeating structure in which the rigid ladder structure is connected to the flexible hinge, so that the refractory stairs are distributed in an amorphous form, And has excellent mechanical strength and processability. Therefore, it can be easily used in the form of films, fibers, hollow yarns, and the like.

상기 폴리아믹산으로부터 유도되는 고분자 및 상기 폴리이미드로부터 유도되는 고분자는 약 0.20 내지 약 0.35의 자유 체적도(FFV)를 가질 수 있고, XRD 측정에 의한 면간 거리(d-spacing)가 약 520 pm 내지 약 850 pm의 범위에 있을 수 있다. 이로써 상기 폴리아믹산으로부터 유도되는 고분자 및 상기 폴리이미드로부터 유도되는 고분자는 저분자를 용이하게 투과 내지 분리할 수 있다. The polymer derived from the polyamic acid and the polymer derived from the polyimide may have a free volume degree (FFV) of about 0.20 to about 0.35, and the d-spacing by XRD measurement is about 520 pm to about 850 < / RTI > As a result, the polymer derived from the polyamic acid and the polymer derived from the polyimide can easily transmit or separate low molecular weight molecules.

상기 폴리아믹산으로부터 유도되는 고분자 및 상기 폴리이미드로부터 유도되는 고분자는 약 280 m2/g 내지 약 600 m2/g 의 BET(Brunauer-Emmett-Teller) 표면적을 가질 수 있다. 따라서 상기 폴리아믹산으로부터 유도되는 고분자 및 상기 폴리이미드로부터 유도되는 고분자는 효율적으로 저분자를 투과시키거나 선택적으로 분리할 수 있다The polymer derived from the polyamic acid and the polymer derived from the polyimide may have a BET (Brunauer-Emmett-Teller) surface area of about 280 m 2 / g to about 600 m 2 / g. Therefore, the polymer derived from the polyamic acid and the polymer derived from the polyimide can efficiently transmit low molecular weight or can be selectively separated

상기 화학식 1 내지 화학식 4에서, Ar1의 예는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the above Chemical Formulas 1 to 4, examples of Ar 1 may be selected from those represented by the following formulas, but are not limited thereto.

Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00026
Figure pat00027

상기 식에서,Where

X1 내지 X6은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, 또는 C(=O)NH이고,X 1 to X 6 are the same or different, each independently O, S, C (= O ), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where , and 1≤p≤10), (CF 2) q ( where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, or C (= O) NH,

W1 및 W2는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, 또는 C(=O)이고,W 1 and W 2 are the same or different and each independently O, S, or C (= O)

Z1은 O, S, CR300R301 또는 NR302이고, 여기서 R300, R301 및 R302는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이고,Z 1 is O, S, CR 300 R 301 or NR 302 wherein R 300 , R 301 and R 302 are the same or different and are each independently hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group,

Z2 및 Z3는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 N 또는 CR303(여기서, R303은 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이다)이나 동시에 CR303은 아니고,Z 2 and Z 3 are the same or different and are each independently N or CR 303 (wherein R 303 is a hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group) but not CR 303 at the same time,

T는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,T is independently a substituted or unsubstituted quadrivalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted quadrivalent C3 to C40 alicyclic group group, or a substituted or unsubstituted quadrivalent C6 to C40 aromatic organic group,

R1 내지 R62는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기이고,R 1 to R 62 are the same or different and are each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted C1 to C10 aliphatic organic group,

k1 내지 k3, k8 내지 k14, k24, k25, k49 내지 k54 및 k59 내지 k62는 0 내지 2의 정수이고,k1 to k3, k8 to k14, k24, k25, k49 to k54 and k59 to k62 are integers of 0 to 2,

k5, k15, k16, k19, k21 및 k23은 0 또는 1의 정수이고,k5, k15, k16, k19, k21 and k23 are integers of 0 or 1,

k4, k6, k7, k17, k18, k20, k22, k26 내지 k29, k31, k34 내지 k36, k38, k41, k44 내지 k46 및 k55 내지 k58은 0 내지 3의 정수이고,and k55 to k58 are integers of from 0 to 3, and k4, k6, k7, k17, k18, k20, k22, k26 to k29, k31, k34 to k36, k38, k41, k44 to k46,

k30, k37, k42, k43, k47 및 k48은 0 내지 4의 정수이고,k30, k37, k42, k43, k47 and k48 are integers of 0 to 4,

k32, k33, k39 및 k40은 0 내지 5의 정수이다.k32, k33, k39, and k40 are integers of 0 to 5.

상기 T의 예는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The example of T may be selected from the following formulas, but is not limited thereto.

Figure pat00028
Figure pat00028

상기 식에서,Where

R200 내지 R231은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 2가의 C6 내지 C30 방향족 유기기이고,R 200 to R 231 are the same or different and each independently represents hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C30 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 alicyclic group or a substituted or unsubstituted divalent C6 To C30 aromatic organic groups,

t1 내지 t12는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.t1 to t12 are the same or different from each other and independently an integer of 0 to 4;

구체적으로는 상기 T의 예는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, examples of T may be selected from the following formulas, but are not limited thereto.

Figure pat00029
Figure pat00029

상기 화학식 1 내지 화학식 4에서, Ar1의 구체적인 예는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the above Chemical Formulas 1 to 4, specific examples of Ar 1 may be selected from the following formulas, but are not limited thereto.

Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032

상기 화학식 1 내지 화학식 4에서, T의 예 및 구체적인 예는 상기 Ar1을 설명할 때 기재한 T의 예 및 구체적인 예로 언급된 것과 동일하다.In the above Chemical Formulas 1 to 4, examples of T and specific examples thereof are the same as those mentioned for T and specific examples of T described above for Ar 1 .

상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산의 공중합체에서의 각 반복단위 사이의 몰비; 또는 상기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드의 공중합체에서의 각 반복단위 사이의 몰비를 조절하여, 제조된 고분자의 물성 제어가 가능하다.A molar ratio between repeating units in a copolymer of a polyamic acid containing repeating units represented by the above formulas (1) and (2); Or by controlling the molar ratio between the respective repeating units in the copolymer of polyimide including the repeating units represented by the above formulas (3) and (4), the physical properties of the prepared polymer can be controlled.

상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산의 공중합체에서의 각 반복단위 사이의 몰비는 약 0.1:9.9 내지 약 9.9:0.1, 구체적으로는 약 2:8 내지 약 8:2, 더욱 구체적으로는 약 5:5로 조절할 수 있다.The molar ratio between the respective repeating units in the copolymer of the polyamic acid containing the repeating units represented by the above formulas (1) and (2) is about 0.1: 9.9 to about 9.9: 0.1, specifically about 2: 8 to about 8: , More specifically about 5: 5.

또한 상기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드의 공중합체에서의 각 반복단위 사이의 몰비는 약 0.1:9.9 내지 약 9.9:0.1, 구체적으로는 약 2:8 내지 약 8:2, 더욱 구체적으로는 약 5:5로 조절할 수 있다.The molar ratio between the repeating units in the polyimide copolymer containing the repeating units represented by the above formulas (3) and (4) is about 0.1: 9.9 to about 9.9: 0.1, specifically about 2: 8 to about 8: 2, more specifically about 5: 5.

이러한 공중합비는 제조된 고분자의 분자구조 배열 및 모폴로지에 영향을 주는데, 이러한 분자구조 배열 및 모폴로지 변화는 밀도, 기공 특성, 내열성, 인장 강도, 전단력 등과 관련되어 있다. 상기 몰비 내지 공중합비가 상기 범위 내인 경우, 제조된 고분자는 저분자를 효율적으로 투과시키거나 선택적으로 분리할 수 있고, 우수한 내열성, 내화학성, 기계적 강도 및 가공성을 가질 수 있다.Such a copolymerization ratio affects the molecular structure and morphology of the prepared polymer. Such molecular structure arrangement and morphological change are related to density, pore characteristics, heat resistance, tensile strength, shear force, and the like. When the molar ratio or the copolymerization ratio is within the above range, the produced polymer can efficiently permeate low molecular weight or can be selectively separated, and can have excellent heat resistance, chemical resistance, mechanical strength and processability.

상기 폴리아믹산으로부터 유도되는 고분자 및 상기 폴리이미드로부터 유도되는 고분자는 하기 화학식 5 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 반복단위를 포함하는 화합물 또는 이들의 공중합체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The polymer derived from the polyamic acid and the polymer derived from the polyimide may include, but are not limited to, a compound containing a repeating unit represented by any one of Chemical Formulas 5 to 8, or a copolymer thereof.

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure pat00033
Figure pat00033

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure pat00034
Figure pat00034

[화학식 7][Formula 7]

Figure pat00035
Figure pat00035

[화학식 8][Formula 8]

Figure pat00036

Figure pat00036

상기 화학식 5 내지 화학식 8에서, Ar1, T 및 n은, 각각 상기 화학식 1 내지 화학식 4의 Ar1, T 및 n에 대해 설명된 바와 같고,In the above Chemical Formulas 5 to 8, Ar 1 , T and n are as described for Ar 1 , T and n in the above Chemical Formulas 1 to 4, respectively,

Ar1'는 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 2가의 C6 내지 C60 아릴렌기, 및 치환 또는 비치환된 2가의 C4 내지 C60 헤테로 고리기에서 선택되는 방향족 고리기이고, 상기 방향족 고리기는 단독으로 존재하거나; 2개 이상이 서로 접합되어 축합 고리를 형성하거나; 2개 이상이 단일결합, O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, C(=O)NH 또는 또는 치환 또는 비치환된 4가의C1 내지 C30 지방족 유기기에 의해 연결되어 있고,Ar 1 ' are the same or different from each other, and each independently represents an aromatic ring group selected from a substituted or unsubstituted divalent C6 to C60 arylene group and a substituted or unsubstituted divalent C4 to C60 heterocyclic group, The ring group is present alone; Two or more are joined to each other to form a condensed ring; Two or more single bond, O, S, C (= O), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where, 1≤p≤10) , (CF 2) q (where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, C (= O) NH , or substituted or unsubstituted C1 to C30 aliphatic organic tetravalent Lt; / RTI >

Y''는 O 또는 S 이다.Y " is O or S;

상기 화학식 5 내지 화학식 8에서, Ar1, 및 T의 예, 그리고 이들에 대한 구체적인 예는 각각 상기 화학식 1 내지 화학식 4의 Ar1 및 T의 예 및 구체적인 예로 언급된 것과 동일하다.Examples of Ar 1 and T in the above Chemical Formulas 5 to 8 and specific examples thereof are the same as those mentioned in the examples and specific examples of Ar 1 and T in the above Chemical Formulas 1 to 4, respectively.

상기 화학식 5 내지 화학식 8에서, Ar1'의 예는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the general formulas (5) to (8), examples of Ar 1 ' may be selected from the following formulas, but are not limited thereto.

Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00037
Figure pat00038

상기 식에서,Where

X1 내지 X6은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, 또는 C(=O)NH이고,X 1 to X 6 are the same or different, each independently O, S, C (= O ), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where , and 1≤p≤10), (CF 2) q ( where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, or C (= O) NH,

W1 및 W2는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, 또는 C(=O)이고,W 1 and W 2 are the same or different and each independently O, S, or C (= O)

Z1은 O, S, CR300R301 또는 NR302이고, 여기서 R300, R301 및 R302는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이고,Z 1 is O, S, CR 300 R 301 or NR 302 wherein R 300 , R 301 and R 302 are the same or different and are each independently hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group,

Z2 및 Z3는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 N 또는 CR303(여기서, R303은 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이다)이나 동시에 CR303은 아니고,Z 2 and Z 3 are the same or different and are each independently N or CR 303 (wherein R 303 is a hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group) but not CR 303 at the same time,

T는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,T is independently a substituted or unsubstituted quadrivalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted quadrivalent C3 to C40 alicyclic group group, or a substituted or unsubstituted quadrivalent C6 to C40 aromatic organic group,

R63 내지 R123은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 금속 술포네이트기이고,R 63 to R 123 are the same or different and each independently represents hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C10 aliphatic organic group, or a metal sulfonate group,

k63, k69, k84 내지 k88, k92 내지 k96, k102 내지 k109, k116 및 k119는 0 내지 4의 정수이고,k63, k69, k84 to k88, k92 to k96, k102 to k109, k116 and k119 are integers of 0 to 4,

k64 내지 k66, k68, k71, k74, k75, k77, k78, k81, k83, k110 내지 k112, k115, k117, k118, k120 및 k123은 0 내지 3의 정수이고,k81, k115, k117, k118, k120, and k123 are integers of 0 to 3,

k67, k72, k73, k76, k79, k80, k82, k90, k98, k100, k101, k113, k114, k121 및 k122는 0 내지 2의 정수이고,k100, k101, k113, k114, k121, and k122 are integers of 0 to 2,

k70은 0 또는 1의 정수이고,k70 is an integer of 0 or 1,

k89, k91, k97 및 k99는 0 내지 5의 정수이다.k89, k91, k97, and k99 are integers of 0 to 5.

구체적으로는 상기 Ar1'의 예는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, examples of Ar 1 ' may be selected from the following formulas, but are not limited thereto.

Figure pat00039
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042

Figure pat00039
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042

상기 식에서,Where

M은 수소 또는 금속이고, 상기 금속은 나트륨, 칼륨, 리튬, 이들의 합금 또는 이들의 조합이다.M is hydrogen or a metal, and the metal is sodium, potassium, lithium, an alloy thereof, or a combination thereof.

본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자 및 폴리이미드로부터 유도된 고분자는 일반적인 유기 용매에 가용성인 폴리아믹산 내지 폴리이미드를 이용하여 제조될 수 있고, 상기 고분자는 결함이나 크랙없이 용이하게 코팅될 수 있으므로, 제조 공정을 단순화하여 공정 비용을 감소시킬 수 있고 대면적으로 형성할 수 있다. 또한 상기 고분자는 제조 공정 조건을 조절함으로써 기공 크기 내지 분포를 조절할 수 있다. 이로써 상기 고분자는 기체 투과, 기체 분리, 증기 분리, 물 정제, 흡착제, 내열성 섬유, 박막 제조 분야 등과 같은 다양한 응용 분야에 폭넓게 적용될 수 있다.The polymer derived from polyamic acid and the polymer derived from polyimide according to an embodiment of the present invention can be produced using polyamic acid or polyimide soluble in general organic solvent and the polymer can be easily produced without defects or cracks It is possible to simplify the manufacturing process, reduce the process cost, and can be formed in a large area. Further, the polymer can control pore size or distribution by controlling the manufacturing process conditions. As a result, the polymer can be widely applied to a variety of applications such as gas permeation, gas separation, steam separation, water purification, adsorbent, heat resistant fiber, and thin film manufacturing fields.

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면 고분자는 상기 폴리아믹산 및 상기 폴리이미드의 조합으로부터 유도될 수 있고, 이 경우 상기 고분자는 상기 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자 및 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자를 포함할 수 있다. 이하에서 달리 설명하지 않는 한, 상기 폴리아믹산, 상기 폴리이미드, 상기 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자 및 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자에 대한 설명은 상술한 바와 같다.According to another embodiment of the present invention, the polymer may be derived from a combination of the polyamic acid and the polyimide, wherein the polymer may comprise a polymer derived from the polyamic acid and a polymer derived from the polyimide have. Unless otherwise described below, the polyamic acid, the polyimide, the polymer derived from the polyamic acid, and the polymer derived from the polyimide are as described above.

상기 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자 및 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자를 포함하는 고분자는 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자:폴리이미드로부터 유도된 고분자를 약 0.1:9.9 내지 약 9.9:0.1의 중량비, 구체적으로는 약 8:2 내지 약 2:8의 중량비, 더욱 구체적으로는 약 5:5 중량비로 포함할 수 있다. 이러한 고분자는 상술한 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자의 특성 및 폴리이미드로부터 유도된 고분자의 특성을 모두 가질 수 있다. 또한 우수한 치수 안정성 및 장기 안정성을 가질 수 있다.The polymer comprising the polyamic acid and the polymer derived from the polyimide is obtained by mixing a polymer derived from a polyamic acid and a polyimide derived polymer at a weight ratio of about 0.1: 9.9 to about 9.9: 0.1, 8: 2 to about 2: 8 by weight, more specifically about 5: 5 by weight. Such a polymer may have both the properties of the polymer derived from the polyamic acid described above and the characteristics of the polymer derived from the polyimide. And can have excellent dimensional stability and long-term stability.

상기 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자 및 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자는 각각 약 10,000 g/mol 내지 약 500,000 g/mol의 중량평균 분자량(Mw)을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자 및 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자는 용이하게 합성될 수 있고, 우수한 기계적 강도 및 치수 안정성을 가질 수 있다.The polymer derived from the polyamic acid and the polymer derived from the polyimide may have a weight average molecular weight (Mw) of about 10,000 g / mol to about 500,000 g / mol, respectively. In this case, the polymer derived from the polyamic acid and the polymer derived from the polyimide can be easily synthesized, and can have excellent mechanical strength and dimensional stability.

본 발명의 다른 일 구현예는 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리아믹산을 이미드화하여 폴리이미드를 얻는 단계; 및 상기 폴리이미드를 열처리하는 단계를 포함하는 고분자의 제조 방법을 제공한다. 상기 고분자는 상기 화학식 5 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 반복단위를 포함하는 화합물 또는 이들의 공중합체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a process for producing a polyimide, comprising: imidizing a polyamic acid containing a repeating unit represented by the above general formulas (1) and (2), a copolymer thereof or a blend thereof to obtain a polyimide; And heat treating the polyimide. The present invention also provides a method for producing a polymer. The polymer may include, but is not limited to, a compound containing a repeating unit represented by any one of formulas (5) to (8), or a copolymer thereof.

상기 고분자의 제조 방법에서, 상기 이미드화는 열적 이미드화 공정으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the method for producing a polymer, the imidization may be performed by a thermal imidization process, but the present invention is not limited thereto.

상기 열적 이미드화는 비활성 분위기 하에 약 150℃ 내지 약 300℃에서 약 30 분 내지 약 2시간 동안 수행할 수 있다. 이미드화의 온도가 상기 범위 미만이면 전구체인 폴리아믹산의 이미드화가 미미하고, 이와 반대로 상기 범위를 초과하더라도 효과상의 큰 증가가 없어 비경제적이다.The thermal imidization may be performed under an inert atmosphere at about 150 ° C to about 300 ° C for about 30 minutes to about 2 hours. If the temperature of the imidization is less than the above range, the imidization of the precursor polyamic acid is insignificant. On the contrary, even if the imidization temperature exceeds the above range, there is no significant increase in the effect.

상기 이미드화의 조건은 상기 폴리아믹산의 작용기인 Ar1, T 및 Y의 종류에 따라 적절히 조절할 수 있다.The conditions for the imidization are that the functional groups of the polyamic acid, Ar 1 , T and Y depending on the kind of the material.

상기 폴리이미드를 열처리하면, 열전환 반응을 통해 재배열되어 피코기공을 가지는 고분자를 얻을 수 있다. 상기 피코기공을 가지는 고분자는 상기 폴리이미드에 비해 감소된 밀도, 피코 기공이 서로 잘 연결됨에 따라 증가된 자유 체적도 및 증가된 면간 거리를 가진다. 이로써 상기 피코기공을 가지는 고분자는 효율적으로 저분자를 투과시키거나 선택적으로 분리할 수 있다.When the polyimide is heat-treated, it is rearranged through thermal conversion reaction to obtain a polymer having picopores. The polymer having picopores has a reduced density as compared with the polyimide, an increased free volume and an increased interplanar distance as the picopores are connected to each other. As a result, the polymer having picopores can efficiently transmit low molecular weight or can be selectively separated.

또한, 상기 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자는 유기 용매에의 용해성이 우수하고 유연한 구조(flexible structure)를 포함하고, 동시에 상기 유연한 구조를 사이에 두고 연결되는 강직한 구조(rigid structure), 구체적으로는 강직한 사다리형 구조를 포함함으로써, 미세 기공을 가질 수 있으며, 또한 가공성이 우수하고 인장강도, 팽창률 등과 같은 기계적 강도를 개선할 수 있다.In addition, the polymer derived from the polyamic acid has a rigid structure which is excellent in solubility in an organic solvent and includes a flexible structure and at the same time is connected via the flexible structure, By including a ladder-like structure, it is possible to have micropores, to have excellent processability, and to improve mechanical strength such as tensile strength, expansion rate and the like.

상기 열처리는 약 1℃/min 내지 30℃/min의 승온 속도로 약 350℃ 내지 약 500℃까지 승온하고, 그 온도로 비활성 분위기 하에서 약 1분 내지 약 12시간 동안 수행할 수 있다. 구체적으로는 상기 열처리는 약 5 ℃/min 내지 약 20 ℃/min의 승온 속도로 약 350℃ 내지 약 450℃까지 승온하고, 그 온도로 비활성 분위기 하에서 약 1시간 내지 약 6시간 동안 수행할 수 있다. 더욱 구체적으로는 상기 열처리는 약 10 ℃/min 내지 약 15 ℃/min의 승온 속도로 약 420℃ 내지 약 450℃까지 승온하고, 그 온도로 비활성 분위기 하에서 약 2시간 내지 약 5시간 동안 수행할 수 있다. 열처리가 상기 조건 범위 내에서 이루어지는 경우 열전환 반응이 충분히 이루어질 수 있다.The heat treatment may be performed at a temperature rising rate of about 1 占 폚 / min to 30 占 폚 / min to about 350 占 폚 to about 500 占 폚, and at that temperature for about 1 minute to about 12 hours under an inert atmosphere. Specifically, the heat treatment may be performed at a temperature rising rate of about 5 ° C / min to about 20 ° C / min to a temperature of about 350 ° C to about 450 ° C, and at that temperature for about 1 hour to about 6 hours under an inert atmosphere . More specifically, the heat treatment can be performed at an elevated temperature rate of about 10 [deg.] C / min to about 15 [deg.] C / min to a temperature of about 420 [deg.] C to about 450 [deg.] C and for about 2 hours to about 5 hours have. When the heat treatment is performed within the above-mentioned range, the thermal conversion reaction can be sufficiently performed.

이러한 열처리를 통해, 상기 화학식 5 내지 화학식 8로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리벤조옥사졸, 폴리벤조티아졸 또는 폴리피롤론 고분자를 얻을 수 있다. 이와 같은 고분자의 제조는 상기 이미드화로 얻어진 폴리이미드 내의 CO2 또는 H2O 제거반응을 통해 이루어진다.Through such heat treatment, polybenzoxazole, polybenzothiazole or polypyrrolone polymer containing the repeating units represented by the above formulas (5) to (8) can be obtained. The production of such a polymer is carried out through the removal of CO 2 or H 2 O in the polyimide obtained by the imidization.

본 발명의 또 다른 일 구현예는 상기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리이미드를 열처리하는 단계를 포함하는 고분자의 제조 방법을 제공한다. 상기 고분자는 상기 화학식 5 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 반복단위를 포함하는 화합물 또는 이들의 공중합체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Another embodiment of the present invention is a process for preparing a polymer comprising heat-treating a polyimide including the repeating units represented by the above-mentioned formulas (3) and (4), a copolymer thereof, or a blend thereof ≪ / RTI > The polymer may include, but is not limited to, a compound containing a repeating unit represented by any one of formulas (5) to (8), or a copolymer thereof.

이하에서 달리 설명하지 않는 한, 상기 열처리, 상기 열전환 및 상기 재배열에 대한 설명은 상술한 바와 같다.Unless otherwise described below, the description of the heat treatment, the heat conversion and the rearrangement is as described above.

상기 폴리이미드는, 상기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산을 이미드화, 예컨대 화학적 이미드화 또는 열적 용액 이미드화 함으로써 얻을 수 있다.The polyimide can be obtained by imidizing a polyamic acid containing the repeating units represented by the above formulas (1) and (2), for example, by chemical imidization or thermal solution imidization.

상기 화학적 이미드화는 약 20℃ 내지 약 180℃에서 약 4 시간 내지 약 24 시간 동안 반응을 진행시킴으로써 이루어질 수 있다. 이때 촉매로 피리딘과 생성된 물의 제거를 위한 아세틱 무수물을 첨가할 수 있다. 화학적 이미드화의 온도가 상기 범위 이내이면 폴리아믹산의 이미드화가 충분히 이루어질 수 있다.The chemical imidization may be carried out by carrying out the reaction at about 20 ° C to about 180 ° C for about 4 hours to about 24 hours. At this time, acetic anhydride may be added to remove pyridine and generated water as a catalyst. If the temperature of the chemical imidization is within the above range, imidization of the polyamic acid can be sufficiently performed.

상기 화학적 이미드화는 먼저 상기 폴리아믹산에서 아민기의 오르쏘 위치에 존재하는 작용기인 OH, SH 및 NH2를 보호한 후, 이루어질 수 있다. 구체적으로는 상기 작용기인 OH, SH 및 NH2에 보호기를 도입하고, 이미드화를 진행한 후, 보호기를 제거하는 방법으로 이루어질 수 있다. 상기 보호기로는 트리메틸클로로실란((CH3)3SiCl), 트리에틸클로로실란((C2H5)3SiCl), 트리부틸클로로실란((C4H9)3SiCl), 트리벤질클로로실란((C6H5)3SiCl), 트리에톡시클로로실란((OC2H5)3SiCl) 등과 같은 클로로실란, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofurane, THF)과 같은 하이드로퓨란을 사용할 수 있고, 이때 염기로서 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 피리딘 등과 같은 3차 아민을 사용할 수 있다. 또한 상기 보호기를 제거하는 물질로는 희석된 염산, 황산, 질산, 아세트산 등을 사용할 수 있다. 상기와 같이 보호기를 사용한 화학적 이미드화는 본 발명의 일 구현예에 따른 고분자의 수율 및 분자량을 증가시킬 수 있다.The chemical imidization may first be performed after protecting the functional groups OH, SH, and NH 2 present at the ortho position of the amine group in the polyamic acid. Specifically, the protecting group may be removed by introducing a protecting group into the functional groups OH, SH and NH 2 , proceeding to imidization, and then removing the protecting group. Examples of the protecting group include trimethylchlorosilane ((CH 3 ) 3 SiCl), triethylchlorosilane ((C 2 H 5 ) 3 SiCl), tributylchlorosilane ((C 4 H 9 ) 3 SiCl), tribenzylchlorosilane Such as chlorosilane and tetrahydrofuran (THF), such as ((C 6 H 5 ) 3 SiCl), triethoxychlorosilane ((OC 2 H 5 ) 3 SiCl) and the like, Tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, pyridine and the like can be used. As the material for removing the protecting group, diluted hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, etc. may be used. As described above, chemical imidization using a protecting group can increase the yield and molecular weight of the polymer according to one embodiment of the present invention.

상기 열적 용액 이미드화는 용액 상에서 약 100℃ 내지 약 180℃에서 약 2 시간 내지 약 30 시간 동안 반응을 진행시킴으로써 이루어질 수 있다. 열적 용액 이미드화의 온도가 상기 범위 이내이면 폴리아믹산의 이미드화가 충분히 이루어질 수 있다.The thermal solution imidization may be carried out by allowing the reaction to proceed in a solution state at about 100 ° C to about 180 ° C for about 2 hours to about 30 hours. If the temperature of the thermal solution imidization is within the above range, imidization of the polyamic acid can be sufficiently performed.

상기 열적 용액 이미드화는 먼저 상기 폴리아믹산에사 아민기의 오르쏘 위치에 존재하는 작용기인 OH, SH 및 NH2를 보호한 후, 이루어질 수 있다. 구체적으로는 상기 작용기인 OH, SH 및 NH2에 보호기를 도입하고, 이미드화를 진행한 후, 보호기를 제거하는 방법으로 이루어질 수 있다. 상기 보호기로는 트리메틸클로로실란, 트리에틸클로로실란, 트리부틸클로로실란, 트리벤질클로로실란, 트리에톡시클로로실란 등과 같은 클로로실란, 테트라하이드로퓨란과 같은 하이드로퓨란을 사용할 수 있고, 이때 염기로서 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 피리딘 등과 같은 3차 아민을 사용할 수 있다. 상기 보호기를 제거하는 물질로는 희석된 염산, 황산, 질산, 아세트산 등을 사용할 수 있다.The thermal solution imidization may be performed after first protecting OH, SH, and NH 2 , which are functional groups present at the ortho position of a polyamine, with a polyamine acid. Specifically, the protecting group may be removed by introducing a protecting group into the functional groups OH, SH and NH 2 , proceeding to imidization, and then removing the protecting group. As the protecting group, there may be used, for example, a chlorosilane such as trimethylchlorosilane, triethylchlorosilane, tributylchlorosilane, tribenzylchlorosilane, triethoxychlorosilane or the like, or hydrofuran such as tetrahydrofuran, , Tertiary amines such as triethylamine, tripropylamine, pyridine and the like can be used. Examples of the material for removing the protecting group include diluted hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, and the like.

또한 상기 열적 용액 이미드화는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 크레졸 등의 벤젠류, 헥산, 시클로헥산 등의 지방족 유기 용매류 등을 더 첨가하여 이루어진 공비혼합물을 이용하여 이루어질 수 있다.The thermal solution imidization may be performed using an azeotropic mixture prepared by further adding benzene, toluene, xylene, cresol or the like, or aliphatic organic solvents such as hexane or cyclohexane.

상기와 같이 보호기를 도입하고, 공비혼합물을 사용함으로써 이루어진 열적 용액 이미드화는 본 발명의 일 구현예에 따른 고분자의 수율 및 분자량을 증가시킬 수 있다.The thermal solution imidization by introducing a protecting group and using an azeotropic mixture as described above can increase the yield and molecular weight of the polymer according to one embodiment of the present invention.

상기 이미드화의 조건은 상기 폴리아믹산의 작용기인 Ar1, T 및 Y의 종류에 따라 적절히 조절할 수 있다.The conditions for the imidization are that the functional groups of the polyamic acid, Ar 1 , T and Y depending on the kind of the material.

본 발명의 또 다른 일 구현예는 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리아믹산, 그리고 상기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리이미드의 조합을 포함하는 화합물 중 폴리아믹산을 이미드화하여 폴리이미드를 얻는 단계; 및 상기 폴리이미드를 열처리하는 단계를 포함하는 고분자의 제조 방법을 제공한다. 상기 고분자는 상기 화학식 5 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 반복단위를 포함하는 화합물 또는 이들의 공중합체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Another embodiment of the present invention is a polyamic acid comprising a repeating unit represented by the above formulas (1) and (2), a copolymer thereof, or a polyamic acid including a blend thereof, Imidizing a polyamic acid in a compound comprising a polyimide including a repeating unit having a repeating unit represented by the following general formula (1), a copolymer thereof, or a blend thereof, to obtain a polyimide; And heat treating the polyimide. The present invention also provides a method for producing a polymer. The polymer may include, but is not limited to, a compound containing a repeating unit represented by any one of formulas (5) to (8), or a copolymer thereof.

이하에서 달리 설명하지 않는 한, 상기 이미드화, 상기 열처리, 상기 열전환 및 상기 재배열에 대한 설명은 상술한 바와 같다.Unless otherwise described below, the imidization, the heat treatment, the heat conversion, and the rearrangement are as described above.

상기 고분자의 제조 공정에서, 화학 구조 내 Ar1, T 및 Y의 특성을 고려하여 고분자 설계를 조절함으로써, 기공 크기 내지 분포 등 관련 특성을 제어할 수 있다.In the process of preparing the polymer, related characteristics such as pore size and distribution can be controlled by controlling the polymer design in consideration of the characteristics of Ar 1 , T and Y in the chemical structure.

본 발명의 일 구현예에 따른 고분자는 고분자 내에 존재하는 강직한 구조를 포함함으로써, 온화한 조건에서뿐만 아니라 긴 작업 시간, 산성 조건 및 고습, 고온과 같은 가혹한 조건하에서도 견딜 수 있다. 즉 본 발명의 일 구현예에 따른 고분자는 화학적 안정성, 내열성 및 기계적 물성이 우수하다.The polymer according to an embodiment of the present invention includes a rigid structure existing in a polymer, so that it can withstand not only mild conditions but also long working hours, acidic conditions and harsh conditions such as high humidity and high temperature. That is, the polymer according to one embodiment of the present invention is excellent in chemical stability, heat resistance, and mechanical properties.

이때 상기 화학식 5 내지 화학식 8로 표시되는 반복단위를 포함하는 고분자 또는 이들의 공중합체는 제조 단계에서 적절한 중량평균 분자량을 갖도록 설계하며, 구체적으로는 중량평균 분자량이 약 10,000 g/mol 내지 약 500,000 g/mol이 되도록 한다. 이들의 중량평균 분자량이 상기 범위 내인 경우, 고분자의 물성이 우수하게 유지될 수 있다.The polymer having repeating units represented by the above formulas (5) to (8) or a copolymer thereof is designed to have an appropriate weight average molecular weight in the preparation stage. Specifically, the polymer has a weight average molecular weight of about 10,000 g / mol to about 500,000 g / mol. When the weight average molecular weight thereof is within the above range, the physical properties of the polymer can be maintained to be excellent.

본 발명의 일 구현예에 따른 고분자는 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자 또는 폴리이미드로부터 유도된 고분자로서, 피코기공을 가진다. 상기 피코기공은 2개 이상이 서로 연결되어 모래시계 모양(hourglass shaped)으로 형성됨으로써, 높은 자유 체적도를 가져 저분자를 효율적으로 투과시키거나 선택적으로 분리할 수 있다. A polymer according to an embodiment of the present invention is a polymer derived from a polyamic acid or a polymer derived from a polyimide, and has a picopore. The picopores are formed in an hourglass shape by connecting two or more of the picopores. Thus, the picopores can efficiently transmit or selectively separate small molecules due to high free volume.

본 발명의 또 다른 일 구현예는 상기 고분자를 포함하는 성형품(article)을 제공한다. 상기 성형품은 시트, 필름, 파우더, 막 또는 파이버(fiber)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Another embodiment of the present invention provides a molded article comprising the polymer. The molded article may be a sheet, a film, a powder, a film or a fiber, but is not limited thereto.

상기 성형품은 내부에 강직한 사다리형 구조가 유연한 경첩으로 연결되는 형태로 반복되는 구조를 포함함으로써, 굴절 가능한 계단이 무정형으로 분포되면서 형성되는 미세 기공, 구체적으로는 아령 모양의 미세 기공을 가질 수 있다. 따라서 상기 성형품은 저분자를 효율적으로 투과시키거나 선택적으로 분리할 수 있고, 내열성, 표면 경도 및 치수 안정성이 우수하므로, 상기 성능을 필요로 하는 다양한 기술분야에 이용될 수 있다. 구체적으로는 상기 성형품은 기체 분리막으로 사용될 수 있다.The molded product may have a structure in which a rigid ladder structure is connected in a flexible hinge structure to the inside of the molded article so that the refractable stairs may have micropores formed by amorphous distribution, specifically dumbbell-shaped micropores . Therefore, the molded article can efficiently transmit or selectively separate low molecular weight materials, and is excellent in heat resistance, surface hardness and dimensional stability, and thus can be used in various technical fields requiring the above performance. Specifically, the molded article may be used as a gas separation membrane.

이하 본 기재의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 기재의 일 실시예일 뿐이며, 본 기재가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Examples and comparative examples of the present invention will be described below. However, the following examples are only examples of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

실시예Example : 고분자 합성 및 이를 이용한 기체 분리막의 제조: Synthesis of Polymer and Preparation of Gas Separation Membrane Using It

실시예Example 1 One

하기 반응식 1로 표시되는 바에 따라 폴리벤조옥사졸을 포함하는 고분자를 제조하였다.Polymers containing polybenzoxazole were prepared as shown in Reaction Scheme 1 below.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure pat00043
Figure pat00043

비스페놀 A(bisphenol A) 100g을 메탄 술폰산(methane sulfonic acid) 4.5g과 혼합한 후, 140℃에서 5시간 동안 반응시킨다. 이어서, 2 리터(liter)의 증류수에서 침전 분리하여 3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비(인단)-6,6'-디올(3,3,3',3'-tetramethyl-1,1'-spirobi(indane)-6,6'-diol)을 제조한다.100 g of bisphenol A was mixed with 4.5 g of methane sulfonic acid and reacted at 140 ° C for 5 hours. Subsequently, precipitation and separation were carried out in 2 liters of distilled water to obtain 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indan) -6,6'-diol (3,3,3' , 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indane) -6,6'-diol.

이어서, 상기 제조한 3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비(인단)-6,6'-디올을 질산 360 ml 에 넣고 5시간 동안 반응시켜 3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비(인단)-5,5'-디니트로-6,6'-디올(3,3,3',3'-tetramethyl-1,1'-spirobi(indane)-5,5'-dinitro-6,6'-diol)을 제조하였다.Then, the prepared 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indan) -6,6'-diol was added to 360 ml of nitric acid and reacted for 5 hours, 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indane) -5,5'-dinitro-6,6'-diol (3,3,3 ' -spirobi (indane) -5,5'-dinitro-6,6'-diol.

이어서, 상기 제조한 3,3,3',3'-테트라메틸 -1,1'-스피로비(인단)-5,5'-디니트로-6,6'-디올을 Pd/C 2.5g과 함께 에탄올 330ml에 넣고 환류(reflux)하면서 NH2NH2H2O 66 ml와 10시간 동안 교반하여 3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비(인단)-5,5'-디아미노-6,6'-디올(3,3,3',3'-tetramethyl-1,1'-spirobi(indane)-5,5'-diamino-6,6'-diol) 2.85g을 제조하였다.Subsequently, the above-prepared 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indan) -5,5'-dinitro-6,6'-diol was mixed with 2.5 g of Pd / And the mixture was stirred with 66 ml of NH 2 NH 2 H 2 O for 10 hours while refluxing it in 330 ml of ethanol to obtain 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indane) -5 , 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indane) -5,5'-diamino-6,6'-diol (3,3,3 ' 2.85 g.

상기 제조한 3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비(인단)-5,5'-디아미노-6,6'-디올(TSBIDD) 3.384 g을 3,3',4,4'-헥사플루오로프로필리덴 디프탈산 이무수물(3,3',4,4'-hexafluoropropylidene diphthalic dianhydride, 6FDA) 4.442 g과 함께 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidinone, NMP) 용액 31.3 g에서 4시간 동안 반응시켜 연한 노란색 용액을 제조하였다.3.384 g of the above-prepared 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indane) -5,5'-diamino-6,6'-diol (TSBIDD) N-methylpyrrolidinone (NMP) together with 4.442 g of 4,4'-hexafluoropropylidene diphthalic dianhydride (6FDA) (3,3 ', 4,4'-hexafluoropropylidene diphthalic dianhydride, The solution was reacted at 31.3 g for 4 hours to prepare a pale yellow solution.

이어서, 여기에 피리딘(pyridine) 40 ml와 오르토-자일렌(o-xylene)을 첨가한 후, 환류(reflux)하면서 6시간 동안 반응시켜 노란색 용액을 얻었다. 이어서, 이를 증류수에 침적하고 세척 건조하여 얻어진 6FDA-TSBIDD 폴리이미드를 다시 N-메틸피롤리돈(NMP)에 20 중량%가 되도록 용해시킨다. Then, 40 ml of pyridine and ortho-xylene were added thereto, and the mixture was reacted for 6 hours while refluxing to obtain a yellow solution. Subsequently, it is immersed in distilled water, washed and dried, and then the resulting 6FDA-TSBIDD polyimide is dissolved again in N-methylpyrrolidone (NMP) to 20 wt%.

이어서, 상기 용해된 용액을 유리판 위에 캐스팅하고 진공 오븐 내에서 100℃, 150℃, 200℃ 및 250℃에서 각 1시간씩 유지하여 필름을 제조하였다. 상기 제조한 필름의 두께는 64 ㎛이었다.Then, the dissolved solution was cast on a glass plate and kept at 100 ° C, 150 ° C, 200 ° C, and 250 ° C for 1 hour in a vacuum oven to produce a film. The thickness of the film thus prepared was 64 占 퐉.

상기 제조한 폴리이미드 필름을 머플로(muffle furnace)에 넣고 분당 10℃/min의 속도로 300℃까지 가열하고, 300℃에서 30분 동안 유지하였다. 이어서, 425℃까지 가열하고 2 시간 동안 유지하는 열처리를 수행하여 투명한 옅은 갈색의 TSBIDD-계(TSBIDD-based) 폴리벤조옥사졸 필름을 수득함으로써, 기체 분리막을 제조하였다. The polyimide film prepared above was put into a muffle furnace, heated to 300 캜 at a rate of 10 캜 / min, and maintained at 300 캜 for 30 minutes. Subsequently, heat treatment was performed by heating to 425 DEG C and holding for 2 hours to obtain a transparent light brown TSBIDD-based polybenzoxazole film, thereby preparing a gas separation membrane.

상기 수득한 폴리벤조옥사졸 필름에 대해 하기 방법에 따라FTIR 분석, 자유체적도, 면간 거리 및 BET 표면적을 측정하였다.
FTIR analysis, free volume degree, interplanar distance and BET surface area were measured for the obtained polybenzoxazole film according to the following method.

<< FTIRFTIR 분석> Analysis>

FTIR(fourier transform infrared(FTIR)) 스펙트럼은 적외선 분광기(infrared microspectrometer)(IlluminatIR, SensIR Technologies, Danbury, CT, USA)를 사용하여 측정하였다.Fourier transform infrared (FTIR) spectra were measured using an infrared microspectrometer (IlluminatIR, SensIR Technologies, Danbury, CT, USA).

<< 자유체적도Free volume 측정> Measurement>

고분자의 밀도는 자유체적도와 관련이 있고, 기체 투과도에 영향을 미친다. 막의 밀도를 하기 수학식 1에 따라 사르토리우스 LA 310S 정밀저울(Sartorius LA 310S analytical balance)을 이용하여 부력법(buoyancy method)으로 측정하였다.The density of the polymer is related to the free volume and affects gas permeability. The density of the membrane was measured by the buoyancy method using a Sartorius LA 310S analytical balance according to the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00044
Figure pat00044

상기 수학식 1에서,In the above equation (1)

ρP는 고분자의 밀도이고,ρ P is the density of the polymer,

ρ W 는 탈이온수의 밀도이고,ρ W is the density of the deionized water,

Wa 는 공기 중에서 측정한 고분자의 무게이고, Wa Is the weight of the polymer measured in air,

Ww 는 탈이온수에서 측정한 고분자의 무게이다. Ww Is the weight of the polymer measured in deionized water.

자유 체적도(FFV, V f )는 상기 데이터로부터 하기 수학식 2에 따라 계산했다.The free volume diagrams (FFV, V f ) were calculated from the above data according to the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) &quot;

Figure pat00045
Figure pat00045

상기 수학식 2에서,In Equation (2)

V는 고분자의 비부피(specific volume)이고,V is the specific volume of the polymer,

Vw는 반데르발스 비부피(specific Van der Waals volume)이다.Vw is a specific Van der Waals volume.

<면간 거리 측정><Measurement of interplanar distance>

면간 거리는 X-선 회절 패턴 결과로부터 브래그 식(Bragg's equation)에 따라 계산하였다.The interplanar distance was calculated according to the Bragg's equation from the results of the X-ray diffraction pattern.

<< BETBET 표면적 측정> Surface area measurement>

BET 표면적은 표면적 및 기공크기 측정기(pore size and surface area analyzer, ASAP 2020, Micromeritics, USA)를 이용하여 77K의 온도에서 측정한 재료의 상대압력-질소 흡착량의 등온 곡선을 Brunauer-Emmett-Teller의 수식을 이용하여 계산하였다.
The BET surface area was determined by the Brunauer-Emmett-Teller method using a pore size and surface area analyzer (ASAP 2020, Micromeritics, USA) And calculated using the formula.

FTIR 분석 결과 폴리하이드록시이미드에서는 존재하지 않았던 폴리벤조옥사졸 특성밴드인 1,553 cm-1, 1,480 cm-1(C=N) 및 1,058 cm-1(C-O)의 밴드가 확인되었다. 또한 제조된 고분자의 자유체적도는 0.26, 면간 거리는 642 pm였다. BET 표면적은 446 m2/g였다.
FTIR analysis showed that polybenzoxazole characteristic bands of 1,553 cm -1 , 1,480 cm -1 (C = N) and 1,058 cm -1 (CO) were not present in the polyhydroxyimide. The free volume of the prepared polymer was 0.26 and the interplanar distance was 642 pm. The BET surface area was 446 m 2 / g.

실시예Example 2 2

450℃에서 30분시간 동안 열처리 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 폴리벤조옥사졸을 포함하는 고분자를 제조하고, 이를 이용하여 폴리벤조옥사졸 필름을 얻었다. FT-IR 분석결과 폴리하이드록시이미드에서는 존재하지 않았던 폴리벤조옥사졸 특성밴드인 1,553 cm-1, 1,480 cm-1(C=N) 및 1,058 cm-1(C-O)의 밴드가 확인되었다. 또한 제조된 고분자의 자유체적도는 0.26, 면간 거리는 619 pm였다. BET 표면적은 371 m2/g였다.
The polybenzoxazole-containing polymer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polybenzoxazole film was heat-treated at 450 ° C for 30 minutes, and polybenzoxazole film was obtained. FT-IR analysis showed that polybenzoxazole characteristic bands of 1,553 cm -1 , 1,480 cm -1 (C = N) and 1,058 cm -1 (CO) were not present in the polyhydroxyimide. The free volume of the prepared polymer was 0.26 and the interplanar distance was 619 pm. The BET surface area was 371 m 2 / g.

실시예Example 3 3

상기 제조한 3,3,3', 3'-테트라메틸-1,1'-스피로비(인단)-5,5'-디아미노-6,6'-디올(TSBIDD) 3.384 g을 3,3',4,4'-헥사플루오로프로필리덴 디프탈산 이무수물(3,3',4,4'-hexafluoropropylidene diphthalic dianhydride, 6FDA) 4.442 g과 함께 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidinone, NMP) 용액 31.3 g에서 4 시간 동안 반응시켜 연한 노란색 용액을 제조하였다.3.384 g of the above-prepared 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indane) -5,5'-diamino-6,6'-diol (TSBIDD) N-methylpyrrolidinone (NMP) together with 4.442 g of 4,4'-hexafluoropropylidene diphthalic dianhydride (6FDA) (3,3 ', 4,4'-hexafluoropropylidene diphthalic dianhydride, The solution was reacted at 31.3 g for 4 hours to prepare a pale yellow solution.

제조된 용액을 유리판 위에 캐스팅하고 진공 오븐 내에서 100℃, 150℃, 200℃ 및 250℃에서 각 1시간씩 유지하여 필름을 제조하였다. 상기 제조한 필름의 두께는 126 ㎛이었다. The prepared solution was cast on a glass plate and kept at 100 ° C, 150 ° C, 200 ° C, and 250 ° C for 1 hour in a vacuum oven to produce a film. The thickness of the film thus prepared was 126 탆.

상기 제조한 폴리이미드 필름을 머플로(muffle furnace)에 넣고 분당 10℃/min의 속도로 300℃까지 가열하고, 300℃에서 30분 동안 유지하였다.The polyimide film prepared above was put into a muffle furnace, heated to 300 캜 at a rate of 10 캜 / min, and maintained at 300 캜 for 30 minutes.

이어서, 425℃까지 가열하고 2 시간 동안 유지하는 열처리를 수행하여 투명한 옅은 갈색의 TSBIDD-계(TSBIDD-based) 폴리벤조옥사졸 필름을 수득함으로써, 기체 분리막을 제조하였다.Subsequently, heat treatment was performed by heating to 425 DEG C and holding for 2 hours to obtain a transparent light brown TSBIDD-based polybenzoxazole film, thereby preparing a gas separation membrane.

FT-IR 분석결과 폴리하이드록시이미드에서는 존재하지 않았던 폴리벤조옥사졸 특성밴드인 1,553 cm-1, 1,480 cm-1(C=N) 및 1,058 cm-1(C-O)의 밴드가 확인되었다. 또한 제조된 고분자의 자유체적도는 0.26, 면간 거리는 634 pm였다. BET 표면적은 431 m2/g였다.
FT-IR analysis showed that polybenzoxazole characteristic bands of 1,553 cm -1 , 1,480 cm -1 (C = N) and 1,058 cm -1 (CO) were not present in the polyhydroxyimide. The free volume of the prepared polymer was 0.26 and the interplanar distance was 634 pm. The BET surface area was 431 m 2 / g.

실시예Example 4 4

하기 반응식 2로 표시되는 바에 따라 폴리벤조옥사졸을 포함하는 고분자를 제조하였다.Polymers containing polybenzoxazole were prepared as shown in Reaction Scheme 2 below.

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure pat00046

Figure pat00046

상기 제조한 3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비(인단)-5,5'-디아미노-6,6'-디올(TSBIDD) 3.384 g을 파이로멜리틱 이무수물 (pyromelitic, PMDA) 2.181g과 함께 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidinone, NMP) 용액 31.3 g에서 4 시간 동안 반응시켜 연한 노란색 용액을 제조하였다.3.384 g of the above-prepared 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indane) -5,5'-diamino-6,6'-diol (TSBIDD) A pale yellow solution was prepared by reacting 2.181 g of pyromelitic (PMDA) with 31.3 g of N-methylpyrrolidinone (NMP) solution for 4 hours.

이어서, 여기에 피리딘(pyridine) 40 ml와 오르토-자일렌(o-xylene)을 첨가한 후, 환류(reflux)하면서 6 시간 동안 반응시켜 노란색 용액을 얻었다. 이어서, 이를 증류수에 침적하고 세척 건조하여 얻어진 PMDA-TSBIDD 폴리이미드를 다시 N-메틸피롤리돈(NMP)에 20 중량%가 되도록 용해시킨다. 이어서, 상기 용해된 용액을 유리판 위에 캐스팅하고 진공 오븐 내에서 100℃, 150℃, 200℃ 및 250℃에서 각 1시간씩 유지하여 필름을 제조하여, 기체 분리막을 얻었다. 상기 제조한 필름의 두께는 45 ㎛이었다.Then, 40 ml of pyridine and ortho-xylene were added thereto, and the mixture was reacted for 6 hours while refluxing to obtain a yellow solution. Subsequently, it is immersed in distilled water, followed by washing and drying, and the resultant PMDA-TSBIDD polyimide is dissolved again in N-methylpyrrolidone (NMP) in an amount of 20% by weight. Subsequently, the dissolved solution was cast on a glass plate and kept in a vacuum oven at 100 ° C, 150 ° C, 200 ° C, and 250 ° C for 1 hour, respectively, to obtain a gas separation membrane. The thickness of the film thus prepared was 45 탆.

열처리 온도: 450℃에서 1.5시간Heat treatment temperature: 450 캜 for 1.5 hours

FT-IR 분석결과 폴리하이드록시이미드에서는 존재하지 않았던 폴리벤조옥사졸 특성밴드인 1,553 cm-1, 1,480 cm-1(C=N) 및 1,058 cm-1(C-O)의 밴드가 확인되었다. 또한 제조된 고분자의 자유체적도는 0.21, 면간 거리는 525 pm였다. BET 표면적은 282.5 m2/g였다.
FT-IR analysis showed that polybenzoxazole characteristic bands of 1,553 cm -1 , 1,480 cm -1 (C = N) and 1,058 cm -1 (CO) were not present in the polyhydroxyimide. The free volume of the prepared polymer was 0.21 and the interplanar distance was 525 pm. The BET surface area was 282.5 m 2 / g.

실시예Example 5 5

상기 제조한 3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비(인단)-5,5'-디아미노-6,6'-디올(TSBIDD) 3.384 g을 파이로멜리틱 이무수물 (pyromelitic, PMDA) 2.181g과 함께 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidinone, NMP) 용액 31.3 g에서 4 시간 동안 반응시켜 연한 노란색 용액을 제조하였다.3.384 g of the above-prepared 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indane) -5,5'-diamino-6,6'-diol (TSBIDD) A pale yellow solution was prepared by reacting 2.181 g of pyromelitic (PMDA) with 31.3 g of N-methylpyrrolidinone (NMP) solution for 4 hours.

제조된 용액을 유리판 위에 캐스팅하고, 진공 오븐 내에서 100℃, 150℃, 200℃ 및 250℃에서 각 1시간씩 유지하여 필름을 제조하였다. 상기 제조한 필름의 두께는 52 ㎛이었다. The prepared solution was cast on a glass plate and kept in a vacuum oven at 100 ° C, 150 ° C, 200 ° C and 250 ° C for 1 hour, respectively, to produce a film. The thickness of the film thus prepared was 52 탆.

상기 제조한 폴리이미드 필름을 머플로(muffle furnace)에 넣고 분당 10℃/min의 속도로 300℃까지 가열하고, 300℃에서 30분 동안 유지하였다.The polyimide film prepared above was put into a muffle furnace, heated to 300 캜 at a rate of 10 캜 / min, and maintained at 300 캜 for 30 minutes.

이어서, 450℃까지 가열하고 1.5 시간 동안 유지하는 열처리를 수행하여 투명한 옅은 갈색의 TSBIDD-계(TSBIDD-based) 폴리벤조옥사졸 필름을 제조하였다.Subsequently, heat treatment was performed by heating to 450 DEG C and holding for 1.5 hours to prepare a transparent pale brown TSBIDD-based polybenzoxazole film.

FT-IR 분석결과 폴리하이드록시이미드에서는 존재하지 않았던 폴리벤조옥사졸 특성밴드인 1,553 cm-1, 1,480 cm-1(C=N) 및 1,058 cm-1(C-O)의 밴드가 확인되었다. 또한 제조된 고분자의 자유체적도는 0.22, 면간 거리는 544 pm였다.
FT-IR analysis showed that polybenzoxazole characteristic bands of 1,553 cm -1 , 1,480 cm -1 (C = N) and 1,058 cm -1 (CO) were not present in the polyhydroxyimide. The free volume of the prepared polymer was 0.22 and the interplanar distance was 544 pm.

실시예Example 6 6

하기 반응식 3으로 표시되는 바에 따라 폴리벤조옥사졸을 포함하는 고분자를 제조하였다.Polymers containing polybenzoxazole were prepared as shown in Reaction Scheme 3 below.

[반응식 3]Scheme 3

Figure pat00047
Figure pat00047

상기 제조한 3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비(인단)-5,5'-디아미노-6,6'-디올(TSBIDD) 3.384 g을 3,3',4,4'-바이페닐 테트라카르복실산 이무수물( 3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylic Dianhydride, BP) 2.942 g과 함께 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidinone, NMP) 용액 31.3 g에서 4 시간 동안 반응시켜 연한 노란색 용액을 제조하였다.3.384 g of the above-prepared 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indane) -5,5'-diamino-6,6'-diol (TSBIDD) N-methylpyrrolidinone (NMP) solution 31.3 (trade name, manufactured by Tosoh Corporation) along with 2.942 g of 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride (3,3 ', 4,4'- g for 4 hours to prepare a pale yellow solution.

이어서, 여기에 피리딘(pyridine) 40 ml와 오르토-자일렌(o-xylene)을 첨가한 후, 환류(reflux)하면서 6 시간 동안 반응시켜 노란색 용액을 얻었다. 이어서, 이를 증류수에 침적하고 세척 건조하여 얻어진 BPDA-TSBIDD 폴리이미드를 다시 N-메틸피롤리돈(NMP)에 20 중량%가 되도록 용해시킨다. 이어서, 상기 용해된 용액을 유리판 위에 캐스팅하고 진공 오븐 내에서 100℃, 150℃, 200℃ 및 250℃에서 각 1시간씩 유지하여 필름을 제조하였다. 상기 제조한 필름의 두께는 61㎛이었다.Then, 40 ml of pyridine and ortho-xylene were added thereto, and the mixture was reacted for 6 hours while refluxing to obtain a yellow solution. Subsequently, it is immersed in distilled water, washed and dried, and then the resulting BPDA-TSBIDD polyimide is dissolved again in N-methylpyrrolidone (NMP) to a concentration of 20% by weight. Then, the dissolved solution was cast on a glass plate and kept at 100 ° C, 150 ° C, 200 ° C, and 250 ° C for 1 hour in a vacuum oven to produce a film. The thickness of the film thus prepared was 61 mu m.

상기 제조한 폴리이미드 필름을 머플로(muffle furnace)에 넣고 분당 10℃/min의 속도로 300℃까지 가열하고, 300℃에서 30분 동안 유지하였다.The polyimide film prepared above was put into a muffle furnace, heated to 300 캜 at a rate of 10 캜 / min, and maintained at 300 캜 for 30 minutes.

이어서, 500℃까지 가열하고 15분 동안 유지하는 열처리를 수행하여 투명한 옅은 갈색의 TSBIDD-계(TSBIDD-based) 폴리벤조옥사졸 필름을 제조하였다.Subsequently, heat treatment was performed by heating to 500 DEG C and holding for 15 minutes to prepare a transparent pale brown TSBIDD-based polybenzoxazole film.

FT-IR 분석결과 폴리하이드록시이미드에서는 존재하지 않았던 폴리벤조옥사졸 특성밴드인 1,553 cm-1, 1,480 cm-1(C=N) 및 1,058 cm-1(C-O)의 밴드가 확인되었다. 또한 제조된 고분자의 자유체적도는 0.18, 면간 거리는 526 pm였다. BET 표면적은 306 m2/g였다.
FT-IR analysis showed that polybenzoxazole characteristic bands of 1,553 cm -1 , 1,480 cm -1 (C = N) and 1,058 cm -1 (CO) were not present in the polyhydroxyimide. The prepared polymer had a free volume of 0.18 and interplanar distance of 526 pm. The BET surface area was 306 m 2 / g.

실시예Example 7 7

상기 제조한 3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비(인단)-5,5'-디아미노-6,6'-디올(TSBIDD) 3.384 g을 3,3',4,4'-바이페닐 테트라카르복실산 이무수물( 3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylic Dianhydride, BPDA) 2.942 g 과 함께 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidinone, NMP) 용액 31.3 g에서 4 시간 동안 반응시켜 연한 노란색 용액을 제조하였다.3.384 g of the above-prepared 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indane) -5,5'-diamino-6,6'-diol (TSBIDD) N-methylpyrrolidinone (NMP) solution 31.3 (trade name, manufactured by Tosoh Corporation) along with 2.942 g of 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) g for 4 hours to prepare a pale yellow solution.

제조된 용액을 유리판 위에 캐스팅하고 진공 오븐 내에서 100℃, 150℃, 200℃ 및 250℃에서 각 1 시간씩 유지하여 필름을 제조하였다. 상기 제조한 필름의 두께는 93 ㎛이었다. The prepared solution was cast on a glass plate and kept at 100 ° C, 150 ° C, 200 ° C, and 250 ° C for 1 hour in a vacuum oven to produce a film. The thickness of the film thus prepared was 93 탆.

상기 제조한 폴리이미드 필름을 머플로(muffle furnace)에 넣고 분당 10℃/min의 속도로 300℃까지 가열하고, 300℃에서 30 분 동안 유지하였다.The polyimide film prepared above was put into a muffle furnace, heated to 300 캜 at a rate of 10 캜 / min, and maintained at 300 캜 for 30 minutes.

이어서, 500℃까지 가열하고 15 분 동안 유지하는 열처리를 수행하여 투명한 옅은 갈색의 TSBIDD-계(TSBIDD-based) 폴리벤조옥사졸 필름을 제조하였다.Subsequently, heat treatment was performed by heating to 500 DEG C and holding for 15 minutes to prepare a transparent pale brown TSBIDD-based polybenzoxazole film.

FT-IR 분석결과 폴리하이드록시이미드에서는 존재하지 않았던 폴리벤조옥사졸 특성밴드인 1,553 cm-1, 1,480 cm-1(C=N) 및 1,058 cm-1(C-O)의 밴드가 확인되었다. 또한 제조된 고분자의 자유체적도는 0.25, 면간 거리는 565 pm였다.
FT-IR analysis showed that polybenzoxazole characteristic bands of 1,553 cm -1 , 1,480 cm -1 (C = N) and 1,058 cm -1 (CO) were not present in the polyhydroxyimide. The free volume of the prepared polymer was 0.25 and the interplanar distance was 565 pm.

실시예Example 8 8

하기 반응식 4로 표시되는 바에 따라 폴리벤조옥사졸을 포함하는 고분자를 제조하였다.Polymers containing polybenzoxazole were prepared as shown in Reaction Scheme 4 below.

[반응식 4][Reaction Scheme 4]

Figure pat00048
Figure pat00048

상기 제조한 3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비(인단)-5,5'-디아미노-6,6'-디올(TSBIDD) 3.384 g을 파이로멜리틱 이무수물 (pyromelitic, PMDA) 1.09g과 3,3',4,4'-헥사플루오로프로필리덴 디프탈산 이무수물(3,3',4,4'-hexafluoropropylidene diphthalic dianhydride, 6FDA) 2.221 g 함께 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidinone, NMP) 용액 31.3 g에서 4 시간 동안 반응시켜 연한 노란색 용액을 제조하였다.3.384 g of the above-prepared 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi (indane) -5,5'-diamino-6,6'-diol (TSBIDD) 1.09 g of pyromelitic (PMDA) and 2.221 g of 3,3 ', 4,4'-hexafluoropropylidene diphthalic dianhydride (6FDA) (3,3', 4,4'-hexafluoropropylidene diphthalic dianhydride, And reacted with 31.3 g of N-methylpyrrolidinone (NMP) solution for 4 hours to prepare a pale yellow solution.

이어서, 여기에 피리딘(pyridine) 40 ml와 오르토-자일렌(o-xylene)을 첨가한 후, 환류(reflux)하면서 6 시간 동안 반응시켜 노란색 용액을 얻었다. 이어서, 이를 증류수에 침적하고 세척 건조하여 얻어진 6FDA/PMDA-TSBIDD 폴리이미드를 다시 N-메틸피롤리돈(NMP)에 20 중량%가 되도록 용해시킨다. 이어서, 상기 용해된 용액을 유리판 위에 캐스팅하고 진공 오븐 내에서 100℃, 150℃, 200℃ 및 250℃에서 각 1시간씩 유지하여 필름을 제조하였다. 상기 제조한 필름의 두께는 46㎛이었다.Then, 40 ml of pyridine and ortho-xylene were added thereto, and the mixture was reacted for 6 hours while refluxing to obtain a yellow solution. Subsequently, it is immersed in distilled water, washed and dried, and then the obtained 6FDA / PMDA-TSBIDD polyimide is dissolved again in N-methylpyrrolidone (NMP) to 20 wt%. Then, the dissolved solution was cast on a glass plate and kept at 100 ° C, 150 ° C, 200 ° C, and 250 ° C for 1 hour in a vacuum oven to produce a film. The thickness of the film thus prepared was 46 mu m.

상기 제조한 폴리이미드 필름을 머플로(muffle furnace)에 넣고 분당 10℃/min의 속도로 300℃까지 가열하고, 300℃에서 30 분 동안 유지하였다.The polyimide film prepared above was put into a muffle furnace, heated to 300 캜 at a rate of 10 캜 / min, and maintained at 300 캜 for 30 minutes.

이어서, 450℃까지 가열하고 1시간 동안 유지하는 열처리를 수행하여 투명한 옅은 갈색의 TSBIDD-계(TSBIDD-based) 폴리벤조옥사졸 필름을 제조하였다.Subsequently, heat treatment was performed by heating to 450 DEG C and holding for 1 hour to prepare a transparent pale brown TSBIDD-based polybenzoxazole film.

FT-IR 분석결과 폴리하이드록시이미드에서는 존재하지 않았던 폴리벤조옥사졸 특성밴드인 1,553 cm-1, 1,480 cm-1(C=N) 및 1,058 cm-1(C-O)의 밴드가 확인되었다. 또한 제조된 고분자의 면간 거리는 831pm였다. BET 표면적은 434 m2/g였다.
FT-IR analysis showed that polybenzoxazole characteristic bands of 1,553 cm -1 , 1,480 cm -1 (C = N) and 1,058 cm -1 (CO) were not present in the polyhydroxyimide. The interplanar distance of the prepared polymer was 831 pm. The BET surface area was 434 m 2 / g.

비교예Comparative Example 1: 고분자 합성 및 이를 이용한 기체 분리막 제조 1: Synthesis of Polymer and Preparation of Gas Membrane Using It

하기 반응식 5로 표시되는 바에 따라 사다리꼴 구조의 다공성 고분자를 제조하였다.A porous polymer having a trapezoidal structure was prepared as shown in Reaction Scheme 5 below.

[반응식 5][Reaction Scheme 5]

Figure pat00049

Figure pat00049

500ml 플라스크에 3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스파이로비스인단-5,5',6,6'-테트롤(3,3,3',3'-tetramethyl-1,1'-spirobisindane-5,5',6,6'-tetrol(TTSBI)) 10.213 g(30mmol)과 1,4-다이시아노테트라플루오로벤젠 (1,4-dicyanotetrafluorobenzene (DCTB)) 6.003g (30mmol), 탄산칼륨 8.292g(60mmol)을 디메틸포마이드 (DMF) 200 ml 용매 하에 상온에서 약 20분 격렬히 교반하였다. A 500 ml flask was charged with 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobisinden-5,5', 6,6'-tetrol (3,3,3 ' 10.113 g (30 mmol) of 1,4-dicyanotetrafluorobenzene (DCTB), 1,1'-spirobisindane-5,5 ', 6,6'-tetrol (TTSBI) 6.003 g (30 mmol) of potassium carbonate and 8.292 g (60 mmol) of potassium carbonate were stirred vigorously in a dimethylformamide (DMF) 200 ml solvent at room temperature for about 20 minutes.

반응 플라스크를 오일 베스에 넣고 55℃까지 올린 후, 약 23 시간 동안 유지시켰다. 이때 교반 속도는 810 rpm이다. The reaction flask was placed in an oil bath, heated to 55 ° C, and maintained for about 23 hours. The stirring speed is 810 rpm.

반응 플라스크를 식힌 후 300 ml 물에 부어 정제되지 않은 고분자를 얻는다. 이 고분자를 다시 클로로포름에 녹힌 후 메탄올에 다시 침적을 잡고 건조시켜 PIM-1 고분자를 얻는다. The reaction flask is cooled and poured into 300 ml of water to obtain an unpurified polymer. The polymer is dissolved again in chloroform, and the polymer is again immersed in methanol and dried to obtain a PIM-1 polymer.

2 wt% 농도의 고분자 용액을 클로로포름 용매를 이용하여 제조한 후, 0.45 ㎛ 실린지 필터를 이용하여 정제한 뒤 유리판에 캐스팅하여 하루 동아 천천히 상온에서 용매를 휘발시켜 고분자 필름을 얻어낸다. PIM-1고분자 필름을 70℃ 오븐에서 건조하여 용매를 완벽히 제거한다. 평균 두께는 53 ㎛였으며, BET 표면적은 850m2/g 였다.
A 2 wt% polymer solution was prepared using chloroform solvent, purified using 0.45 ㎛ syringe filter, cast on a glass plate, and solvent evaporated slowly at room temperature for one day to obtain a polymer film. The PIM-1 polymer film is dried in an oven at 70 ° C to completely remove the solvent. The average thickness was 53 탆, and the BET surface area was 850 m 2 / g.

비교예Comparative Example 2 2

하기 반응식 6으로 표시되는 바에 따라 폴리벤조옥사졸을 포함하는 다공성 고분자를 제조하였다.A porous polymer containing polybenzoxazole was prepared as shown in Reaction Scheme 6 below.

[반응식 6][Reaction Scheme 6]

Figure pat00050
Figure pat00050

2,2'-비스(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사플루오로프로판(bisAPAF, 3.663g, 10mmol)과 NMP(15.06mL)를 질소 기체가 흐르는 100mL 삼구 플라스크에 넣고 0℃로 유지된 아이스배스 안에 둔다. 순서대로 프로필렌 옥사이드(PO, 0.3mL)와 테레프탈로일 클로라이드(TCL, 2.030g, 10mmol)가 NMP(8.35mL)와 혼합된 용액을 플라스크에 넣고 2시간 동안 반응이 진행되도록 둔다. (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (bisAPAF, 3.663 g, 10 mmol) and NMP (15.06 mL) were placed in a 100 mL three-necked flask with flowing nitrogen gas, I put it in the ice bath. A solution of propylene oxide (PO, 0.3 mL) and terephthaloyl chloride (TCL, 2.030 g, 10 mmol) in NMP (8.35 mL) was added to the flask in this order and the reaction was allowed to proceed for 2 hours.

상온에서 12 시간 동안 교반하면, 점성을 가진 폴리 하이드록시아마이드 용액을 얻게 된다. 이 용액을 유리판 위에 부어 캐스팅한 후, 100℃에서 1 시간, 200℃에서 10 시간 동안 진공 상태의 오븐 안에 두어 용매가 제거되도록 한다. 천천히 식힌 후 폴리 하이드록시아마이드 전구체 필름을 얻는다. Stirring at room temperature for 12 hours gives a viscous polyhydroxyamide solution. The solution is poured onto a glass plate and cast in a vacuum oven at 100 ° C for 1 hour and at 200 ° C for 10 hours to remove the solvent. After cooling slowly, a polyhydroxyamide precursor film is obtained.

폴리 하이드록시 아마이드 전구체 필름은 아르곤 기체가 흐르며, 분당 5℃씩 증가하는 화로에 두어 350℃까지 온도를 증가시킨 뒤 한 시간 동안 유지시킨다. 화로 내부의 온도를 천천히 식힌 후 폴리벤조옥사졸 필름을 얻어낸다. 고분자 필름의 평균 두께는 40㎛였으며, 밀도는 1.39g/cm3, 면간거리는 719 pm였다.
The polyhydroxyamide precursor film is heated in an argon gas flow increasing to 5O &lt; 0 &gt; C / min to 350 &lt; 0 &gt; C and maintained for one hour. The temperature inside the furnace is slowly cooled to obtain a polybenzoxazole film. The average thickness of the polymer film was 40 탆, the density was 1.39 g / cm 3 , and the interplanar spacing was 719 pm.

비교예Comparative Example 3 3

하기 반응식 7로 표시되는 바에 따라 폴리벤조옥사졸을 포함하는 다공성 고분자를 제조하였다.A porous polymer containing polybenzoxazole was prepared as shown in Reaction Scheme 7 below.

[반응식 7][Reaction Scheme 7]

Figure pat00051
Figure pat00051

2,2'-비스(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사플루오로프로판(bisAPAF, 3.663g, 10mmol)과 NMP(15.06mL)를 질소 기체가 흐르는 100mL 삼구 플라스크에 넣고 0℃로 유지된 아이스배스 안에 둔다. 순서대로 프로필렌 옥사이드(PO, 0.3mL)와 파라-페닐렌(테드랄로일 디클로라이드)(TPCL, 2.030g, 10mmol)이 NMP(8.35mL)와 혼합된 용액을 플라스크에 넣고, 2 시간 동안 반응이 진행되도록 둔다. (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (bisAPAF, 3.663 g, 10 mmol) and NMP (15.06 mL) were placed in a 100 mL three-necked flask with flowing nitrogen gas, I put it in the ice bath. A solution of propylene oxide (PO, 0.3 mL) and para-phenylene (tetraloyl dichloride) (TPCL, 2.030 g, 10 mmol) in NMP (8.35 mL) was placed in a flask and reacted for 2 hours .

상온에서 12 시간 동안 교반하면, 점성을 가진 폴리 하이드록시아마이드 용액을 얻게 된다. 이 용액을 유리판 위에 부어 캐스팅한 후, 100℃에서 1 시간, 200℃에서 10 시간 동안 진공 상태의 오븐 안에 두어 용매가 제거되도록 한다. 천천히 식힌 후 폴리 하이드록시아마이드 전구체 필름을 얻는다. Stirring at room temperature for 12 hours gives a viscous polyhydroxyamide solution. The solution is poured onto a glass plate and cast in a vacuum oven at 100 ° C for 1 hour and at 200 ° C for 10 hours to remove the solvent. After cooling slowly, a polyhydroxyamide precursor film is obtained.

폴리 하이드록시아마이드 전구체 필름은 아르곤 기체가 흐르며, 분당 5℃씩 증가하는 화로에 두어 350℃까지 온도를 증가시킨 뒤 한 시간 동안 유지시킨다. 화로 내부의 온도를 천천히 식힌 후 폴리벤조옥사졸 필름을 얻어낸다. 고분자 필름의 평균 두께는 42 ㎛였으며, 밀도는 1.32 g/cm3, 면간거리는 758 pm였다.
The polyhydroxyamide precursor film is heated in an argon gas flow increasing to 5O &lt; 0 &gt; C / min to 350 &lt; 0 &gt; C and maintained for one hour. The temperature inside the furnace is slowly cooled to obtain a polybenzoxazole film. The average thickness of the polymer film was 42 탆, the density was 1.32 g / cm 3 , and the interplanar spacing was 758 pm.

시험예Test Example 1: 기계적 특성 평가 1: mechanical properties evaluation

실시예 1 내지 실시예 9 및 비교예 1 내지 비교예 3에서 제조된 필름을 기체 분리막으로 사용하여, 상기 기체 분리막의 기계적인 특성을 AGS-J 500N(shimadzu)를 이용하여 25℃에서 측정하였다. 각각의 샘플마다 4 개씩의 시편에 대하여 시험을 실시하였다. 평균에 대한 표준편차는 ±10%였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.Mechanical properties of the gas separation membranes were measured at 25 占 폚 using AGS-J 500N (shimadzu) using the films prepared in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 as gas separation membranes. Four specimens were tested for each sample. The standard deviation for the mean was ± 10%. The results are shown in Table 1 below.

기체 분리막Gas separator 인장 강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
파괴점에서의 연신율
(%)
Elongation at break point
(%)
실시예 1 Example 1 8383 2020 실시예 2Example 2 8888 1818 실시예 3Example 3 8484 2323 실시예 4Example 4 9090 2020 실시예 5Example 5 8585 19 19 실시예 6Example 6 9292 1717 실시예 7Example 7 8888 1717 실시예 8Example 8 8686 1818 비교예 1Comparative Example 1 4545 7 7 비교예 2Comparative Example 2 8080 66 비교예 3Comparative Example 3 7575 88

상기 표 1 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 8에서 제조된 기체 분리막은 대체적으로 파괴점에서의 연신율(elongation percent at break, 단위: %)이 비교예 1 내지 비교예 3에서 제조된 기체 분리막보다 우수하다. 이는 실시예 1 내지 실시예 8에서 제조된 기체 분리막에 포함되는 고분자가 벤조옥사졸 구조와 사다리형의 구조를 동시에 가져 강직하면서도 인장강도가 증가할 수 있는 유연성을 동시에 포함하는 특성을 가지기 때문이다.As shown in Table 1, the gas separation membranes prepared in Examples 1 to 8 generally had elongation percent at break (unit:%) at the breaking point of the gas separation membranes prepared in Comparative Examples 1 to 3 . This is because the polymers included in the gas separation membranes prepared in Examples 1 to 8 have the characteristics of simultaneously including the benzoxazole structure and the ladder structure simultaneously and the flexibility that can increase the tensile strength at the same time.

상기 시험 결과로부터, 실시예 1 내지 실시예 8에서 제조된 기체 분리막에 포함된 고분자는 벤조옥사졸 구조와 사다리형 구조를 동시에 가짐으로써 온화한 조건에서뿐만 아니라 긴 작업 시간, 산성 조건 및 고습, 고온과 같은 가혹한 조건하에서도 견딜 수 있음을 확인할 수 있다.
From the above test results, the polymers included in the gas separation membranes prepared in Examples 1 to 8 have both a benzoxazole structure and a ladder-like structure, so that they can be used not only in mild conditions but also in long working times, acidic conditions, It can be confirmed that it can withstand under severe conditions.

시험예Test Example 2: 기체 투과도( 2: gas permeability ( permeabilitypermeability ) 및 선택도() And selectivity ( selectivityselectivity ) 측정) Measure

실시예 1 내지 8 및 비교예 2 내지 비교예 3에서 제조한 기체 분리막에 대하여, 기체 투과도 및 선택도를 알아보기 위해 하기와 같은 시험을 실시했다. 그 결과를 하기 표 2 및 표 3에 나타낸다.The gas separation membranes prepared in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 2 to 3 were tested for gas permeability and selectivity in the following manner. The results are shown in Tables 2 and 3 below.

고진공 시간지연 장치(high-vacuum time-lag apparatus)를 이용하여 기체 투과도 및 선택도를 측정하였으며, 다운스트림 부피는 30 cm3로 조정하였고, 업스트림 압력 및 다운스트림 압력은 각각 33 atm 및 0.002 atm의 풀스케일(full scale)을 가진 바라트론 트랜스듀서(Baratron transducer)를 이용하여 측정하였다.Gas permeability and selectivity were measured using a high-vacuum time-lag apparatus, the downstream volume was adjusted to 30 cm 3 , the upstream and downstream pressures were 33 atm and 0.002 atm And measured using a full scale Baratron transducer.

모든 순수 기체 투과도 측정은 27℃에서 5번 이상 실시하였다. 투과도의 평균값에 대한 표준편차는 ±2% 이내였으며, 샘플들의 재현 가능성은 ±5% 이내로 우수하였다. 기체 분리막의 유효 면적은 4.00 cm2였다.All pure gas permeability measurements were carried out more than 5 times at 27 ° C. The standard deviation of the mean value of the transmittance was within ± 2%, and the reproducibility of the samples was within ± 5%. The effective area of the gas separation membrane was 4.00 cm 2 .

순수 기체들에 대하여, 고정 압력에서 투과된 부피 또는 고정 수집 부피에서 투과압력의 증가 속도를 측정할 수 있다. 주입압력 p 1 이 대기압 이상인 경우 투과압력 p 2 는 매우 작은 값(< 2 Torr)을 가진다. 투과 면에서의 압력이 p 2 대 시간으로 기록되면서 측정되는 동안, 고분자막을 통한 기체 분자의 투과도의 근사값을 구할 수 있다. A 분자의 기체 투과율 P A 는 평형 상태에서 다운스트림 압력이 고정 투과 부피를 증가시키는 속도로부터 하기 수학식 3에 따라 계산될 수 있다. For pure gases, the rate of increase in permeate pressure can be measured at a fixed volume or at a fixed collection volume. Injection pressure p 1 The permeation pressure p 2 has a very small value (<2 Torr). When the pressure on the transmitting surface is p 2 An approximate value of the permeability of gas molecules through the polymer membrane can be obtained while being measured while being recorded in large time. The gas permeability P A of the molecule A can be calculated from the rate at which the downstream pressure increases the fixed permeation volume in the equilibrium state according to the following equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) &quot;

Figure pat00052
Figure pat00052

상기 수학식 3에서,In Equation (3)

V 는 고정 다운스트림 수집기의 부피이고, V is the volume of the fixed downstream collector,

l 은 막 두께이고, l is the film thickness,

A 는 막 면적이고, A is the membrane area,

p 1p 2는 각각 업스트림 및 다운스트림에서의 압력이고, p 1 and p 2 are the pressures in the upstream and downstream, respectively,

R, Tt는 각각 기체상수, 온도 및 시간이다. R , T, and t are the gas constant, temperature, and time, respectively.

기체 분리막Gas separator He
투과도
(Barrer)
He
Permeability
(Barrer)
H2
투과도
(Barrer)
H 2
Permeability
(Barrer)
CO2
투과도
(Barrer)
CO 2
Permeability
(Barrer)
O2
투과도
(Barrer)
O 2
Permeability
(Barrer)
N2
투과도
(Barrer)
N 2
Permeability
(Barrer)
CH4
투과도
(Barrer)
CH 4
Permeability
(Barrer)
실시예 1Example 1 318318 428428 675675 120120 3030 3434 실시예 2Example 2 325325 512512 731731 132132 3434 3737 실시예 3Example 3 428 428 668 668 843843 189 189 45 45 4040 실시예 4Example 4 121121 180180 185185 3434 88 99 실시예 5Example 5 134134 226226 216216 3838 88 1111 실시예 6Example 6 128 128 216 216 146 146 32 32 6 6 7 7 실시예 7Example 7 136 136 208 208 144 144 27 27 6 6 7 7 실시예 8Example 8 215215 350350 362362 6969 1515 1414 비교예 2Comparative Example 2 8282 8585 5050 1111 22 22 비교예3Comparative Example 3 7070 6060 2323 66 1One 1One

기체 분리막Gas separator CO2 /H2
선택도
CO 2 / H 2
Selectivity
O2/N2
선택도
O 2 / N 2
Selectivity
CO2/CH4
선택도
CO 2 / CH 4
Selectivity
CO2/N2
선택도
CO 2 / N 2
Selectivity
실시예 1Example 1 1.61.6 3.93.9 20.120.1 22.222.2 실시예 2Example 2 1.41.4 3.93.9 20.020.0 21.621.6 실시예 3Example 3 1.31.3 4.24.2 21.121.1 18.818.8 실시예 4Example 4 1.01.0 4.14.1 20.520.5 23.723.7 실시예 5Example 5 1.11.1 4.44.4 20.020.0 25.625.6 실시예 6Example 6 0.70.7 4.64.6 21.721.7 22.622.6 실시예 7Example 7 0.7 0.7 4.9 4.9 21.2 21.2 25.225.2 실시예 8Example 8 1.01.0 4.7 4.7 25.025.0 24.824.8 비교예2Comparative Example 2 0.60.6 4.84.8 24.724.7 22.022.0 비교예3Comparative Example 3 0.40.4 4.64.6 16.416.4 23.023.0

상기 표 2 및 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 8에서 제조한 기체 분리막은 대체로 비교예 2 및 3에서 제조한 기체 분리막에 비해서 우수한 기체 투과도를 가지고 있다. 또한, 실시예 1 내지 8에서 제조한 기체 분리막은 비교예 2및 3에서 제조한 기체 분리막보다 우수한 수준의 기체 선택도를 가지는 것을 확인할 수 있다.As shown in Tables 2 and 3, the gas separation membranes prepared in Examples 1 to 8 have superior gas permeability compared to the gas separation membranes prepared in Comparative Examples 2 and 3. In addition, it can be confirmed that the gas separation membranes prepared in Examples 1 to 8 have better gas selectivity than the gas separation membranes prepared in Comparative Examples 2 and 3.

이로써, 실시예 1 내지 8에서 제조한 기체 분리막이 비교예 2 및 비교예 3에서 제조한 기체 분리막보다 많은 양의 기체를 효율적으로 분리할 수 있음을 확인할 수 있다.As a result, it can be seen that the gas separation membranes prepared in Examples 1 to 8 can efficiently separate a larger amount of gas than the gas separation membranes prepared in Comparative Examples 2 and 3.

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.Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.

Claims (30)

하기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리아믹산;
하기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리이미드; 또는
이들의 조합으로부터 유도된 고분자:
[화학식 1]
Figure pat00053

[화학식 2]
Figure pat00054

[화학식 3]
Figure pat00055

[화학식 4]
Figure pat00056

상기 화학식 1 내지 화학식 4에서,
Ar1은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C60 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 4가의 C4 내지 C60 헤테로 고리기에서 선택되는 방향족 고리기이고, 상기 방향족 고리기는 단독으로 존재하거나; 2개 이상이 서로 접합되어 축합 고리를 형성하거나; 2개 이상이 단일결합, O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, C(=O)NH 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C30 지방족 유기기에 의해 연결되어 있고,
T는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,
Y는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 OH, SH 또는 NH2이고,
n은 10≤n≤400을 만족하는 정수이다.
A polyamic acid comprising a repeating unit represented by Formula 1 and Formula 2, a copolymer thereof, or a blend thereof;
A polyimide comprising a repeating unit represented by Formulas 3 and 4, a copolymer thereof, or a blend thereof; or
Polymers derived from combinations of these:
[Formula 1]
Figure pat00053

(2)
Figure pat00054

(3)
Figure pat00055

[Chemical Formula 4]
Figure pat00056

In the above Chemical Formulas 1 to 4,
Ar 1 is the same as or different from each other at each repeating unit, and each independently an aromatic ring group selected from a substituted or unsubstituted tetravalent C6 to C60 arylene group and a substituted or unsubstituted tetravalent C4 to C60 heterocyclic group, The aromatic ring groups are present alone; Two or more are joined to each other to form a condensed ring; Two or more single bond, O, S, C (= O), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where, 1≤p≤10) , (CF 2) q (where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, C (= O) NH or a substituted or unsubstituted tetravalent aliphatic organic groups C1 to C30 Lt; / RTI &gt;
T is the same or different at each repeating unit and is each independently a substituted or unsubstituted tetravalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted tetravalent C3 to C40 alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted group Tetravalent C6 to C40 aromatic organic group,
Y is the same or different from each other in each repeating unit and is independently OH, SH or NH 2 ,
n is an integer satisfying 10? n? 400.
제1항에 있어서,
상기 폴리아믹산 또는 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자는 0.20 내지 0.35의 자유 체적도(FFV)를 가지는 것인 고분자.
The method of claim 1,
The polymer derived from the polyamic acid or the polyimide has a free volume (FFV) of 0.20 to 0.35.
제1항에 있어서,
상기 폴리아믹산 또는 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자는 XRD 측정에 의한 면간 거리가 520 pm 내지 850 pm의 범위에 있는 것인 고분자.
The method of claim 1,
The polymer derived from the polyamic acid or the polyimide has an interplanar distance by XRD measurement in the range of 520 pm to 850 pm.
제1항에 있어서,
상기 폴리아믹산 또는 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자는 280 m2/g 내지 600 m2/g의 BET 표면적을 가지는 것인 고분자.
The method of claim 1,
The polymer derived from the polyamic acid or the polyimide has a BET surface area of 280 m 2 / g to 600 m 2 / g.
제1항에 있어서,
상기 Ar1은 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00057
Figure pat00058

상기 식에서,
X1 내지 X6은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, 또는 C(=O)NH이고,
W1 및 W2는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, 또는 C(=O)이고,
Z1은 O, S, CR300R301 또는 NR302이고, 여기서 R300, R301 및 R302는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이고,
Z2 및 Z3는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 N 또는 CR303(여기서, R303은 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이다)이나 동시에 CR303은 아니고,
T는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,
R1 내지 R62는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기이고,
k1 내지 k3, k8 내지 k14, k24, k25, k49 내지 k54 및 k59 내지 k62는 0 내지 2의 정수이고,
k5, k15, k16, k19, k21 및 k23은 0 또는 1의 정수이고,
k4, k6, k7, k17, k18, k20, k22, k26 내지 k29, k31, k34 내지 k36, k38, k41, k44 내지 k46 및 k55 내지 k58은 0 내지 3의 정수이고,
k30, k37, k42, k43, k47 및 k48은 0 내지 4의 정수이고,
k32, k33, k39 및 k40은 0 내지 5의 정수이다.
The method of claim 1,
Wherein Ar &lt; 1 &gt; is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00057
Figure pat00058

In this formula,
X 1 to X 6 are the same or different, each independently O, S, C (= O ), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where , and 1≤p≤10), (CF 2) q ( where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, or C (= O) NH,
W 1 and W 2 are the same or different and each independently O, S, or C (= O)
Z 1 is O, S, CR 300 R 301 or NR 302 wherein R 300 , R 301 and R 302 are the same or different and are each independently hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group,
Z 2 and Z 3 are the same or different and are each independently N or CR 303 (wherein R 303 is a hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group) but not CR 303 at the same time,
T is each independently a substituted or unsubstituted tetravalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted tetravalent C3 to C40 alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted tetravalent C6 to C40 aromatic organic group,
R 1 to R 62 are the same or different and are each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted C1 to C10 aliphatic organic group,
k1 to k3, k8 to k14, k24, k25, k49 to k54 and k59 to k62 are integers of 0 to 2,
k5, k15, k16, k19, k21 and k23 are integers of 0 or 1,
and k55 to k58 are integers of from 0 to 3, and k4, k6, k7, k17, k18, k20, k22, k26 to k29, k31, k34 to k36, k38, k41, k44 to k46,
k30, k37, k42, k43, k47 and k48 are integers of 0 to 4,
k32, k33, k39, and k40 are integers of 0 to 5.
제5항에 있어서,
상기 T는 하기 식으로 표시되는 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00059

상기 식에서,
R200 내지 R231은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 2가의 C6 내지 C30 방향족 유기기이고,
t1 내지 t12는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
The method of claim 5,
Wherein T is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00059

In this formula,
R 200 to R 231 are the same or different and each independently represents hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C30 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 alicyclic group or a substituted or unsubstituted divalent C6 To C30 aromatic organic groups,
t1 to t12 are the same or different and are each independently an integer of 0 to 4;
제6항에 있어서,
상기 T는 하기 식으로 표시되는 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00060
.
The method according to claim 6,
Wherein T is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00060
.
제5항에 있어서,
상기 Ar1은 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
.
The method of claim 5,
Wherein Ar &lt; 1 &gt; is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
.
제1항에 있어서,
상기 T는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00064

상기 식에서,
R200 내지 R231은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 2가의 C6 내지 C30 방향족 유기기이고,
t1 내지 t12는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
The method of claim 1,
Wherein T is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00064

In this formula,
R 200 to R 231 are the same or different and each independently represents hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C30 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 alicyclic group or a substituted or unsubstituted divalent C6 To C30 aromatic organic groups,
t1 to t12 are the same or different and are each independently an integer of 0 to 4;
제9항에 있어서,
상기 T는 하기 식으로 표시되는 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00065
.
10. The method of claim 9,
Wherein T is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00065
.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산의 공중합체에서의 각 반복단위 사이의 몰비는 0.1:9.9 내지 9.9:0.1인 것인 고분자.
The method of claim 1,
The polymer ratio of the molar ratio between each repeating unit in the copolymer of the polyamic acid comprising a repeating unit represented by Formula 1 and Formula 2 is 0.1: 9.9 to 9.9: 0.1.
제1항에 있어서,
상기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드의 공중합체에서의 각 반복단위 사이의 몰비는 0.1:9.9 내지 9.9:0.1인 것인 고분자.
The method of claim 1,
The polymer ratio of the molar ratio between each repeating unit in the copolymer of the polyimide containing the repeating units represented by the formula (3) and formula (4) is 0.1: 9.9 to 9.9: 0.1.
제1항에 있어서,
상기 폴리아믹산으로부터 유도된 고분자, 상기 폴리이미드로부터 유도된 고분자, 또는 상기 폴리아믹산과 상기 폴리이미드의 조합으로부터 유도되는 고분자는 하기 화학식 5 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 반복단위를 포함하는 화합물 또는 이들의 공중합체를 포함하는 것인 고분자:
[화학식 5]
Figure pat00066

[화학식 6]
Figure pat00067

[화학식 7]
Figure pat00068

[화학식 8]
Figure pat00069

상기 화학식 5 내지 화학식 8에서,
Ar1은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C60 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 4가의 C4 내지 C60 헤테로 고리기에서 선택되는 방향족 고리기이고, 상기 방향족 고리기는 단독으로 존재하거나; 2개 이상이 서로 접합되어 축합 고리를 형성하거나; 2개 이상이 단일결합, O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, C(=O)NH 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C30 지방족 유기기에 의해 연결되어 있고,
Ar1'는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 2가의 C6 내지 C60 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 2가의 C4 내지 C60 헤테로 고리기에서 선택되는 방향족 고리기이고, 상기 방향족 고리기는 단독으로 존재하거나; 2개 이상이 서로 접합되어 축합 고리를 형성하거나; 2개 이상이 단일결합, O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, C(=O)NH 또는 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C30 지방족 유기기에 의해 연결되어 있고,
T는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,
Y''는 O 또는 S 이고,
n은 10≤n≤400을 만족하는 정수이다.
The method of claim 1,
The polymer derived from the polyamic acid, the polymer derived from the polyimide, or the polymer derived from a combination of the polyamic acid and the polyimide may include a compound including a repeating unit represented by any one of the following Formulas 5 to 8 or A polymer comprising a copolymer of:
[Chemical Formula 5]
Figure pat00066

[Chemical Formula 6]
Figure pat00067

(7)
Figure pat00068

[Chemical Formula 8]
Figure pat00069

In the above Chemical Formulas 5 to 8,
Ar 1 is an aromatic ring group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted tetravalent C6 to C60 arylene group and a substituted or unsubstituted tetravalent C4 to C60 heterocyclic group which are the same or different from each other in each repeating unit, Said aromatic ring group being present alone; Two or more are joined to each other to form a condensed ring; Or at least two aromatic groups are a single bond, O, S, C (= O), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where, 1≤p≤10) , (CF 2) q (where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, C (= O) NH or a substituted or unsubstituted tetravalent aliphatic organic groups C1 to C30 Lt; / RTI &gt;
Ar 1 ' are the same or different and are each independently an aromatic ring group selected from substituted or unsubstituted divalent C6 to C60 arylene groups and substituted or unsubstituted divalent C4 to C60 heterocyclic groups, and the aromatic ring group is Either alone; Two or more are joined to each other to form a condensed ring; Two or more single bonds, O, S, C (= 0), CH (OH), S (= 0) 2 , Si (CH 3 ) 2 , (CH 2 ) p (where 1 ≦ p ≦ 10) , (CF 2 ) q where 1 ≦ q ≦ 10, C (CH 3 ) 2 , C (CF 3 ) 2 , C (═O) NH or substituted or unsubstituted tetravalent C 1 to C 30 aliphatic organic Connected by groups,
T is the same or different at each repeating unit and is each independently a substituted or unsubstituted tetravalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted tetravalent C3 to C40 alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted group Tetravalent C6 to C40 aromatic organic group,
Y &quot; is O or S,
n is an integer satisfying 10? n? 400.
제13항에 있어서,
상기 Ar1은 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00070
Figure pat00071

상기 식에서,
X1 내지 X6은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, 또는 C(=O)NH이고,
W1 및 W2는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, 또는 C(=O)이고,
Z1은 O, S, CR300R301 또는 NR302이고, 여기서 R300, R301 및 R302는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이고,
Z2 및 Z3는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 N 또는 CR303(여기서, R303은 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이다)이나 동시에 CR303은 아니고,
T는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,
R1 내지 R62는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기이고,
k1 내지 k3, k8 내지 k14, k24, k25, k49 내지 k54 및 k59 내지 k62는 0 내지 2의 정수이고,
k5, k15, k16, k19, k21 및 k23은 0 또는 1의 정수이고,
k4, k6, k7, k17, k18, k20, k22, k26 내지 k29, k31, k34 내지 k36, k38, k41, k44 내지 k46 및 k55 내지 k58은 0 내지 3의 정수이고,
k30, k37, k42, k43, k47 및 k48은 0 내지 4의 정수이고,k32, k33, k39 및 k40은 0 내지 5의 정수이다.
The method of claim 13,
Wherein Ar &lt; 1 &gt; is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00070
Figure pat00071

In this formula,
X 1 to X 6 are the same or different, each independently O, S, C (= O ), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where , and 1≤p≤10), (CF 2) q ( where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, or C (= O) NH,
W 1 and W 2 are the same or different and each independently O, S, or C (= O)
Z 1 is O, S, CR 300 R 301 or NR 302 wherein R 300 , R 301 and R 302 are the same or different and are each independently hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group,
Z 2 and Z 3 are the same or different and are each independently N or CR 303 (wherein R 303 is a hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group) but not CR 303 at the same time,
T is each independently a substituted or unsubstituted tetravalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted tetravalent C3 to C40 alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted tetravalent C6 to C40 aromatic organic group,
R 1 to R 62 are the same or different and are each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted C1 to C10 aliphatic organic group,
k1 to k3, k8 to k14, k24, k25, k49 to k54 and k59 to k62 are integers of 0 to 2,
k5, k15, k16, k19, k21 and k23 are integers of 0 or 1,
and k55 to k58 are integers of from 0 to 3, and k4, k6, k7, k17, k18, k20, k22, k26 to k29, k31, k34 to k36, k38, k41, k44 to k46,
k32, k33, k39, and k40 are integers of 0 to 5, and k30, k37, k42, k43, k47, and k48 are integers of 0 to 4.
제14항에 있어서,
상기 T는 하기 식으로 표시되는 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00072

상기 식에서,
R200 내지 R231은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 2가의 C6 내지 C30 방향족 유기기이고,
t1 내지 t12는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
15. The method of claim 14,
Wherein T is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00072

In this formula,
R 200 to R 231 are the same or different and each independently represents hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C30 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 alicyclic group or a substituted or unsubstituted divalent C6 To C30 aromatic organic groups,
t1 to t12 are the same or different and are each independently an integer of 0 to 4;
제15항에 있어서,
상기 T는 하기 식으로 표시되는 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00073
.
16. The method of claim 15,
Wherein T is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00073
.
제14항에 있어서,
상기 Ar1은 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00074
Figure pat00075
Figure pat00076

상기 식에서,
M은 수소 또는 금속이고, 상기 금속은 나트륨, 칼륨, 리튬, 이들의 합금 또는 이들의 조합이다.
15. The method of claim 14,
Wherein Ar &lt; 1 &gt; is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00074
Figure pat00075
Figure pat00076

In this formula,
M is hydrogen or a metal, and the metal is sodium, potassium, lithium, an alloy thereof, or a combination thereof.
제13항에 있어서,
상기 Ar1'는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00077
Figure pat00078

상기 식에서,
X1 내지 X6은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, 또는 C(=O)NH이고,
W1 및 W2는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 O, S, 또는 C(=O)이고,
Z1은 O, S, CR300R301 또는 NR302이고, 여기서 R300, R301 및 R302는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이고,
Z2 및 Z3는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 N 또는 CR303(여기서, R303은 수소 또는 C1 내지 C5 알킬기이다)이나 동시에 CR303은 아니고,
T는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,
R63 내지 R123은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 지방족 유기기, 또는 금속 술포네이트기이고,
k63, k69, k84 내지 k88, k92 내지 k96, k102 내지 k109, k116 및 k119는 0 내지 4의 정수이고,
k64 내지 k66, k68, k71, k74, k75, k77, k78, k81, k83, k110 내지 k112, k115, k117, k118, k120 및 k123은 0 내지 3의 정수이고,
k67, k72, k73, k76, k79, k80, k82, k90, k98, k100, k101, k113, k114, k121 및 k122는 0 내지 2의 정수이고,
k70은 0 또는 1의 정수이고,
k89, k91, k97 및 k99는 0 내지 5의 정수이다.
The method of claim 13,
Wherein Ar &lt; 1 &gt; is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00077
Figure pat00078

In this formula,
X 1 to X 6 are the same or different, each independently O, S, C (= O ), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where , and 1≤p≤10), (CF 2) q ( where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, or C (= O) NH,
W 1 and W 2 are the same or different and each independently O, S, or C (= O)
Z 1 is O, S, CR 300 R 301 or NR 302 wherein R 300 , R 301 and R 302 are the same or different and are each independently hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group,
Z 2 and Z 3 are the same or different and are each independently N or CR 303 (wherein R 303 is a hydrogen or a C 1 to C 5 alkyl group) but not CR 303 at the same time,
T is each independently a substituted or unsubstituted tetravalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted tetravalent C3 to C40 alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted tetravalent C6 to C40 aromatic organic group,
R 63 to R 123 are the same or different and each independently represents hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C10 aliphatic organic group, or a metal sulfonate group,
k63, k69, k84 to k88, k92 to k96, k102 to k109, k116 and k119 are integers of 0 to 4,
k81, k115, k117, k118, k120, and k123 are integers of 0 to 3,
k100, k101, k113, k114, k121, and k122 are integers of 0 to 2,
k70 is an integer of 0 or 1,
k89, k91, k97, and k99 are integers of 0 to 5.
제18항에 있어서,
상기 Ar1' 는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00079
Figure pat00080
Figure pat00081
Figure pat00082

상기 식에서,
M은 수소 또는 금속이고, 상기 금속은 나트륨, 칼륨, 리튬, 이들의 합금 또는 이들의 조합이다.
19. The method of claim 18,
Wherein Ar &lt; 1 &gt; is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00079
Figure pat00080
Figure pat00081
Figure pat00082

In this formula,
M is hydrogen or a metal, and the metal is sodium, potassium, lithium, an alloy thereof, or a combination thereof.
제13항에 있어서,
상기 T는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00083

상기 식에서,
R200 내지 R231은 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 2가의 C6 내지 C30 방향족 유기기이고,
t1 내지 t12는 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
The method of claim 13,
Wherein T is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00083

In this formula,
R 200 to R 231 are the same or different and each independently represents hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C30 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 alicyclic group or a substituted or unsubstituted divalent C6 To C30 aromatic organic groups,
t1 to t12 are the same or different and are each independently an integer of 0 to 4;
제20항에 있어서,
상기 T는 하기 식으로 표시된 것 중에서 선택되는 것인 고분자:
Figure pat00084
.
21. The method of claim 20,
Wherein T is selected from the group consisting of the following formulas:
Figure pat00084
.
제1항에 있어서,
상기 고분자는 10,000 g/mol 내지 500,000 g/mol의 중량평균 분자량(Mw)을 가지는 것인 고분자.
The method of claim 1,
Wherein the polymer has a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 g / mol to 500,000 g / mol.
하기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리아믹산을 이미드화하여 폴리이미드를 얻는 단계; 및
상기 폴리이미드를 열처리하는 단계를 포함하는 고분자의 제조 방법:
[화학식 1]
Figure pat00085

[화학식 2]
Figure pat00086

상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
Ar1은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C60 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 4가의 C4 내지 C60 헤테로 고리기에서 선택되는 방향족 고리기이고, 상기 방향족 고리기는 단독으로 존재하거나; 2개 이상이 서로 접합되어 축합 고리를 형성하거나; 2개 이상이 단일결합, O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, C(=O)NH 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C30 지방족 유기기에 의해 연결되어 있고,
T는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,
Y는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 OH, SH 또는 NH2이고,
n은 10≤n≤400을 만족하는 정수이다.
Imidizing a polyamic acid comprising a repeating unit represented by Formula 1 and Formula 2, a copolymer thereof, or a blend thereof to obtain a polyimide; And
And heat-treating the polyimide.
[Formula 1]
Figure pat00085

(2)
Figure pat00086

In the above formulas (1) and (2)
Ar 1 is an aromatic ring group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted tetravalent C6 to C60 arylene group and a substituted or unsubstituted tetravalent C4 to C60 heterocyclic group which are the same or different from each other in each repeating unit, Said aromatic ring group being present alone; Two or more are joined to each other to form a condensed ring; Or at least two aromatic groups are a single bond, O, S, C (= O), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where, 1≤p≤10) , (CF 2) q (where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, C (= O) NH or a substituted or unsubstituted tetravalent aliphatic organic groups C1 to C30 Lt; / RTI &gt;
T is the same or different at each repeating unit and is each independently a substituted or unsubstituted tetravalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted tetravalent C3 to C40 alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted group Tetravalent C6 to C40 aromatic organic group,
Y is the same or different from each other in each repeating unit and is independently OH, SH or NH 2 ,
n is an integer satisfying 10? n? 400.
제23항에 있어서,
상기 열처리는 1 내지 30 ℃/min의 승온 속도로 350 내지 500℃까지 승온하고, 그 온도로 비활성 분위기 하에서 1 분 내지 12 시간 동안 수행하는 것인 고분자의 제조 방법.
24. The method of claim 23,
Wherein the heat treatment is carried out at a temperature raising rate of 1 to 30 占 폚 / min to 350 to 500 占 폚, and at that temperature for 1 to 12 hours under an inert atmosphere.
하기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리이미드를 열처리하는 단계를 포함하는 고분자의 제조 방법:
[화학식 3]
Figure pat00087

[화학식 4]
Figure pat00088

상기 화학식 3 및 화학식 4에서,
Ar1은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C60 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 4가의 C4 내지 C60 헤테로 고리기에서 선택되는 방향족 고리기이고, 상기 방향족 고리기는 단독으로 존재하거나; 2개 이상이 서로 접합되어 축합 고리를 형성하거나; 2개 이상이 단일결합, O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, C(=O)NH 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C30 지방족 유기기에 의해 연결되어 있고,
T는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,
Y는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 OH, SH 또는 NH2이고,
n은 10≤n≤400을 만족하는 정수이다.
A method for preparing a polymer comprising the step of heat-treating a polyimide comprising a repeating unit represented by the following formulas (3) and (4), copolymers thereof, or blends thereof:
(3)
Figure pat00087

[Chemical Formula 4]
Figure pat00088

In the above formulas (3) and (4)
Ar 1 is an aromatic ring group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted tetravalent C6 to C60 arylene group and a substituted or unsubstituted tetravalent C4 to C60 heterocyclic group which are the same or different from each other in each repeating unit, Said aromatic ring group being present alone; Two or more are joined to each other to form a condensed ring; Or at least two aromatic groups are a single bond, O, S, C (= O), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where, 1≤p≤10) , (CF 2) q (where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, C (= O) NH or a substituted or unsubstituted tetravalent aliphatic organic groups C1 to C30 Lt; / RTI &gt;
T is the same or different at each repeating unit and is each independently a substituted or unsubstituted tetravalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted tetravalent C3 to C40 alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted group Tetravalent C6 to C40 aromatic organic group,
Y is the same or different from each other in each repeating unit and is independently OH, SH or NH 2 ,
n is an integer satisfying 10? n? 400.
제25항에 있어서,
상기 열처리는 1 내지 30 ℃/min의 승온 속도로 350 내지 500℃까지 승온하고, 그 온도로 비활성 분위기 하에서 1 분 내지 12 시간 동안 수행하는 것인 고분자의 제조 방법.
26. The method of claim 25,
Wherein the heat treatment is carried out at a temperature raising rate of 1 to 30 占 폚 / min to 350 to 500 占 폚, and at that temperature for 1 to 12 hours under an inert atmosphere.
하기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리아믹산, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리아믹산, 그리고 하기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리이미드, 이들의 공중합체, 또는 이들의 블렌드를 포함하는 폴리이미드의 조합을 포함하는 화합물 중 폴리아믹산을 이미드화하여 폴리이미드를 얻는 단계; 및
상기 폴리이미드를 열처리하는 단계
를 포함하는 고분자의 제조 방법:
[화학식1]
Figure pat00089

[화학식 2]
Figure pat00090

[화학식 3]
Figure pat00091

[화학식 4]
Figure pat00092

상기 화학식 1 내지 화학식 4에서,
Ar1은 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C60 아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 4가의 C4 내지 C60 헤테로 고리기에서 선택되는 방향족 고리기이고, 상기 방향족 고리기는 단독으로 존재하거나; 2개 이상이 서로 접합되어 축합 고리를 형성하거나; 2개 이상이 단일결합, O, S, C(=O), CH(OH), S(=O)2, Si(CH3)2, (CH2)p(여기서, 1≤p≤10), (CF2)q(여기서, 1≤q≤10), C(CH3)2, C(CF3)2, C(=O)NH 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C30 지방족 유기기에 의해 연결되어 있고,
T는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 4가의 C1 내지 C40 지방족 유기기, 치환 또는 비치환된 4가의 C3 내지 C40 지환족 유기기, 또는 치환 또는 비치환된 4가의 C6 내지 C40 방향족 유기기이고,
Y는 각각의 반복단위에서 동일하거나 서로 상이하며 각각 독립적으로 OH, SH 또는 NH2이고,
n은 10≤n≤400을 만족하는 정수이다.
A polyamic acid comprising a repeating unit represented by the following Chemical Formulas 1 and 2, a copolymer thereof, or a polyamic acid including a blend thereof, and a polyimide comprising a repeating unit represented by the following Chemical Formulas 3 and 4, Imidating a polyamic acid in a compound comprising a combination of polyimides comprising these copolymers or blends thereof to obtain a polyimide; And
Heat-treating the polyimide
: &Lt; RTI ID = 0.0 &gt;
[Chemical Formula 1]
Figure pat00089

(2)
Figure pat00090

(3)
Figure pat00091

[Chemical Formula 4]
Figure pat00092

In the above Chemical Formulas 1 to 4,
Ar 1 is an aromatic ring group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted tetravalent C6 to C60 arylene group and a substituted or unsubstituted tetravalent C4 to C60 heterocyclic group which are the same or different from each other in each repeating unit, Said aromatic ring group being present alone; Two or more are joined to each other to form a condensed ring; Or at least two aromatic groups are a single bond, O, S, C (= O), CH (OH), S (= O) 2, Si (CH 3) 2, (CH 2) p ( where, 1≤p≤10) , (CF 2) q (where, 1≤q≤10), C (CH 3 ) 2, C (CF 3) 2, C (= O) NH or a substituted or unsubstituted tetravalent aliphatic organic groups C1 to C30 Lt; / RTI &gt;
T is the same or different at each repeating unit and is each independently a substituted or unsubstituted tetravalent C1 to C40 aliphatic organic group, a substituted or unsubstituted tetravalent C3 to C40 alicyclic organic group, or a substituted or unsubstituted group Tetravalent C6 to C40 aromatic organic group,
Y is the same or different from each other in each repeating unit and is independently OH, SH or NH 2 ,
n is an integer satisfying 10? n? 400.
제27항에 있어서,
상기 열처리는 1 내지 30 ℃/min의 승온 속도로 350 내지 500℃까지 승온하고, 그 온도로 비활성 분위기 하에서 1 분 내지 12 시간 동안 수행하는 것인 고분자의 제조 방법.
28. The method of claim 27,
Wherein the heat treatment is carried out at a temperature raising rate of 1 to 30 占 폚 / min to 350 to 500 占 폚, and at that temperature for 1 to 12 hours under an inert atmosphere.
제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 따른 고분자를 포함하는 성형품.A molded article comprising the polymer according to any one of claims 1 to 28. 제29항에 있어서,
상기 성형품은 기체 분리막인 것인 성형품.
30. The method of claim 29,
The molded article is a gas separation membrane.
KR1020120050945A 2012-05-14 2012-05-14 Polymer, method of preparing the same, and article including the polymer KR101404160B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120050945A KR101404160B1 (en) 2012-05-14 2012-05-14 Polymer, method of preparing the same, and article including the polymer
PCT/KR2013/003030 WO2013172554A1 (en) 2012-05-14 2013-04-11 Polymer, preparation method thereof, and molded product comprising said polymer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120050945A KR101404160B1 (en) 2012-05-14 2012-05-14 Polymer, method of preparing the same, and article including the polymer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130127197A true KR20130127197A (en) 2013-11-22
KR101404160B1 KR101404160B1 (en) 2014-06-05

Family

ID=49583929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120050945A KR101404160B1 (en) 2012-05-14 2012-05-14 Polymer, method of preparing the same, and article including the polymer

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101404160B1 (en)
WO (1) WO2013172554A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107406591B (en) * 2015-03-17 2020-03-24 陶氏环球技术有限责任公司 Polymers of intrinsic microporosity
CN115477757B (en) * 2021-05-31 2024-04-05 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 Thermal rearrangement polymer based on 2,2', 3' -biphenyl tetracarboxylic dianhydride, and preparation method and application thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2874741B2 (en) * 1993-03-02 1999-03-24 宇部興産株式会社 Asymmetric hollow fiber polyimide gas separation membrane
TW293832B (en) * 1995-10-13 1996-12-21 Du Pont Polyimide alignment film from 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)-hexafluoropropane dianhydride and ortho-substituted aromatic diamines for active matrix liquid crystal displays
JPH11342322A (en) * 1998-06-02 1999-12-14 Nitto Denko Corp Conductive polyaniline polyimide composition and gas separation membrane consisting of it
CA2640517A1 (en) * 2008-05-19 2009-11-19 Industry-University Cooperation Foundation, Hanyang University Polyamic acids dope composition, preparation method of hollow fiber using the same and hollow fiber prepared therefrom
KR101243931B1 (en) * 2010-06-14 2013-03-14 한양대학교 산학협력단 Separator for lithium secondary battery and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101404160B1 (en) 2014-06-05
WO2013172554A1 (en) 2013-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8734574B2 (en) Gas separation membrane
RU2478108C2 (en) Polymer and method for production thereof
CN108219133B (en) Polyimide resin containing furan ring and preparation method thereof
US8080631B2 (en) Siloxane-modified hyperbranched polyimide
US4954144A (en) Polyimide membranes and their use for gas separation
Santiago-García et al. Gas transport properties of new aromatic polyimides based on 3, 8-diphenylpyrene-1, 2, 6, 7-tetracarboxylic dianhydride
Yen et al. Novel thermally stable and soluble triarylamine functionalized polyimides for gas separation
Díez et al. Thermally rearranged polybenzoxazoles made from poly (ortho-hydroxyamide) s. Characterization and evaluation as gas separation membranes
Wen et al. Syntheses and characterizations of cardo polyimides based on new spirobifluorene diamine monomer
KR20170125973A (en) A novel tetracarboxylic acid dianhydride, and a polyimide and polyimide copolymer obtained from an acid dianhydride
CN111072963A (en) Method for synthesizing polyimide in aqueous phase
KR100688912B1 (en) Hyperbranch polyimide compound and process for preparing the same
KR101404160B1 (en) Polymer, method of preparing the same, and article including the polymer
Wang et al. Highly soluble polyimides containing di-tert-butylbenzene and dimethyl groups with good gas separation properties and optical transparency
KR20160011851A (en) Fluorinated thermally rearranged polymer gas separation membrane for separation of natural gas and preparation method thereof
CN114591503B (en) Soluble poly (benzimidazole-co-imide) polymer and preparation and application thereof
KR20150144848A (en) Gas separation membrane for oxygen gas and nitrogen gas, and the method for preparing thereof
CN114716676A (en) Application of polyimide in gas separation membrane
KR101477710B1 (en) Novel polyimide derivatives, preparation method thereof and polymer gas separation membrane comprising the same
KR101572512B1 (en) Method for preparation of crosslinked thermally rearranged poly(benzoxazole-co-imide) membranes for flue gas separation and membranes for flue gas separation prepared thereby
KR101441344B1 (en) Co- POLYIMIDES WITH HIGH GAS PERMEABILITY AND SELECTIVITY AND METHODS OF SYNTHESIS THEREOF
CN110655647A (en) Thermo-rearrangement poly (benzoxazole-co-amide) copolymer film and preparation and application thereof
JPH0286820A (en) Separating membrane and production thereof
JPH0679151A (en) Polyimide separation film
KR101599898B1 (en) Method for preparation of crosslinked thermally rearranged poly(benzoxazole-co-imide) for gas separation and gas separation membranes prepared thereby

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170403

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee