KR20140066204A - 복합재 - Google Patents

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KR20140066204A
KR20140066204A KR1020147007990A KR20147007990A KR20140066204A KR 20140066204 A KR20140066204 A KR 20140066204A KR 1020147007990 A KR1020147007990 A KR 1020147007990A KR 20147007990 A KR20147007990 A KR 20147007990A KR 20140066204 A KR20140066204 A KR 20140066204A
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카츠로 츠카모토
유조 나카무라
타쿠야 이와모토
코지 후지하라
세이지 반도
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도꾸리츠교우세이호우진 산교기쥬츠소우고겐큐쇼
제팬 마텍스 카부시키가이샤
스미토모 세이카 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 폴리이미드 필름, 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리이미드 바니시, 폴리아미드산 용액을 건조시켜 얻어지는 이미드화 반응이 미완료이고, 또한 자립성을 갖는 폴리이미드 전구체 필름, 폴리벤조이미다졸 필름, 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 바니시, 폴리아조메틴 필름, 폴리이미드 수지와 폴리벤조이미다졸 수지로 이루어지는 혼합 필름, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 폴리이미드 전구체와 폴리아조메틴으로 이루어지는 혼합 필름, 폴리벤조옥사졸 필름 등에 무기충전재를 함유시켜 이루어지는 무기충전재 함유재와, 팽창 흑연, 유기섬유, 무기섬유 중 어느 하나로 이루어지는 성형체로 구성되어 이루어지며, 아스베스토스제 실링재의 대체가 될 수 있는 실링재나 열전도성이 우수한 방열시트로서 바람직하게 사용할 수 있는 복합재를 제공한다.

Description

복합재{COMPOSITE MATERIAL}
본 발명은 복합재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무기충전재를 함유하는 폴리이미드 필름이나 폴리벤조이미다졸 필름, 폴리벤조옥사졸 등과, 팽창 흑연 등으로 이루어지는 성형체로 구성된 복합재에 관한 것이다.
폴리이미드는 내열성, 내한성, 전기절연성, 기계적 강도 등의 특성이 매우 뛰어나기 때문에, 다양한 기술분야에서 폭넓게 사용되고 있으며, 예를 들면 전기·전자분야에서 회로기판상에 보호층이나 절연층을 형성하기 위한 재료 등으로서 사용되고 있다.
폴리이미드의 공업적으로 가장 일반적인 합성방법으로서 이단법(二段法)이 알려져 있다.
이단법은 테트라카르복실산이수화물과 디아민을 등(等)몰로 중합시켜, 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산(폴리아믹산)을 얻고, 이 폴리아미드산을 200℃ 이상으로 가열하거나 촉매를 사용함으로써 탈수·고리화(이미드화) 반응을 진행하여 폴리이미드를 얻는 방법이다.
폴리이미드는 공업적으로는 이미드화 반응이 완료된 폴리이미드 필름의 형태로 이용되는 경우도 있지만, 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리이미드 바니시(varnish)의 형태나, 폴리아미드산 용액을 건조시켜 얻어지는 이미드화 반응이 완료되지 않은 폴리이미드 전구체 필름의 형태로 이용되는 경우가 많다.
구체적으로는 폴리이미드 바니시(폴리아미드산 용액)은 기판 등의 대상물에 도포하여 사용되며, 폴리이미드 전구체 필름은 기판 등의 대상물에 접착하여 사용된다. 도포된 폴리이미드 바니시나 접착된 폴리이미드 전구체 필름은 가열됨으로써 이미드화되어 폴리이미드층을 형성한다.
그러나, 폴리이미드 바니시나 폴리이미드 전구체 필름은 보존안정성이 나쁘고, 실온에서 저장하면, 폴리아미드산이 산무수물과 방향족 아민으로 해중합을 일으키며, 생성된 산무수물과 다른 분자쇄 아미노기 사이에서 일어나는 아미드 교환반응에 의해 평균분자량이 저하되고, 그에 따라 접착성 저하나 필름 취화(脆化)가 발생한다. 그 때문에, 폴리이미드 바니시나 폴리이미드 전구체 필름은 냉장보관이 필요하고, 취급성이 나쁘다는 문제가 있었다.
또한, 폴리이미드 필름은 상술한 바와 같이 내열성, 내한성, 전기절연성, 기계적 강도 등의 특성이 매우 우수하지만, 사용용도에 따라서는 이들 특성의 보다 나은 향상(예를 들면 내열성의 향상)이나, 열전도성 또는 증기 배리어성 등이 불충분한 특성의 개선이 필요하였다. 예를 들어, 실링재에 적용하는 경우에는 증기 배리어성의 개선이 필요하며, 가열시트에 적용하는 경우에는 열전도성의 개선이 필요하다.
폴리벤조이미다졸(PBI)은 열적, 화학적으로 안정된 복소환식(heterocyclic) 고분자이어서 내열성이나 내마모성이 우수하다. 그 때문에, 폴리이미드와 마찬가지로, 반도체 분야 등에서 보호막 등으로서의 이용이 기대되고 있는데, 사용용도에 따라서는 특성의 보다 나은 향상이나 개선이 요구된다.
폴리벤조옥사졸(PBO)은 폴리이미드와 동등한 내열성, 내한성, 전기절연성, 기계적 강도 등의 특성을 갖는다. 따라서, 폴리이미드와 마찬가지로, 예를 들면 전기·전자분야에서 회로기판 상에 보호층이나 절연층을 형성하기 위한 재료 등으로서 사용되고 있는데, 사용용도에 따라서는 특성의 보다 나은 향상이나 개선이 요구된다.
종래, 패킹이나 가스켓 등의 실링재로서는 저온영역(-240℃ 정도)에서 고온영역(+400℃ 정도)까지 넓은 온도범위에서 매우 뛰어난 특성을 구비한 아스베스토스(asbestos, 석면) 시트 조인트 가스켓이 널리 사용되고 있었는데, 아스베스토스의 사용이 원칙적으로 금지됨에 따라, 아스베스토스의 대체 재료가 모색되고 있다.
현재 사용되고 있는 실링재의 재료 중, 팽창 흑연은 상기한 넓은 온도 범위에 대응할 수 있는 유일한 재료인데, 전해부식이나 표면에서의 가루떨어짐{컨타미네이션(contamination)}이 발생할 우려가 있다는 결점이 있어, 아스베스토스의 완전한 대체 재료는 될 수 없다.
또한, 팽창 흑연은 열전도성이 우수하기 때문에, 액정 TV 등의 전기제품에 사용되고 있는 전자부품으로부터의 발열을 확산하기 위한 방열(放熱)시트의 재료로서도 이용되고 있다(예를 들면 하기 특허문헌 1 참조).
그러나, 팽창 흑연 시트를 방열시트로서 사용할 경우, 팽창 흑연 시트를 전자부품을 탑재한 회로기판에 고정하기 위해 점착제나 양면점착테이프 등의 점착층을 개재시킬 필요가 있기 때문에, 점착층에 의해 열전도성이 저해되어 양호한 방열효과를 얻기 어렵다는 문제가 있었다.
또한, 팽창 흑연은 전도성이고, 가루떨어짐에 의한 컨타미네이션의 문제도 있다. 그 때문에, 방열시트로서 사용할 경우에는 절연성을 얻을 목적이나 컨타미네이션 방지의 목적으로 표면에 마스킹막을 형성할 필요가 있고, 마스킹막에 의해 열전도성이 저해되어 버린다는 문제가 있었다.
특허문헌 1 : 일본특허공개 2005-229100호 공보
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 폴리이미드나 폴리벤조이미다졸, 폴리벤조옥사졸의 특성을 개선하여 팽창 흑연 등의 기존의 실링재나 방열시트의 재료와 조합함으로써, 아스베스토스제 실링재의 대체가 될 수 있는 실링재나 열전도성이 우수한 방열시트로서 바람직하게 사용될 수 있는 복합재를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
청구항 1과 관련되는 발명은 폴리이미드 필름, 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리이미드 바니시, 폴리아미드산 용액을 건조시켜 얻어지는 이미드화 반응이 미완료이고, 또한 자립성(自立性; self-support property)을 갖는 폴리이미드 전구체 필름, 폴리벤조이미다졸 필름, 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 바니시, 폴리아조메틴 필름, 폴리이미드 수지와 폴리벤조이미다졸 수지로 이루어지는 혼합 필름, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 폴리이미드 전구체와 폴리아조메틴으로 이루어지는 혼합 필름, 폴리벤조옥사졸 필름, 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리벤조옥사졸 바니시, 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 바니시를 건조시켜 얻어지는 옥사졸화가 미완료이며, 또한 자립성을 갖는 폴리벤조옥사졸 전구체 필름, 폴리이미드 수지와 폴리벤조옥사졸 수지로 이루어지는 혼합 필름, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조옥사졸 전구체 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 폴리이미드 전구체와 폴리벤조옥사졸 전구체로 이루어지는 혼합 필름, 폴리이미드 수지와 폴리벤조옥사졸 수지를 공중합하여 얻어지는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합필름, 폴리아미드산과 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산을 공중합한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 용액으로 이루어지는 바니시, 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 용액을 건조시켜 얻어지는 이미드화와 옥사졸화가 미완료이며, 또한 자립성을 갖는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 필름 중 어느 하나에 무기충전재를 함유시켜 이루어지는 무기충전재 함유재와, 팽창 흑연, 유기섬유, 무기섬유 중 어느 하나로 이루어지는 성형체로 구성되어 이루어지는 복합재에 관한 것이다.
청구항 2와 관련되는 발명은 상기 성형체의 외면에, 상기 무기충전재 함유재로부터 형성된 무기충전재 함유층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 복합재에 관한 것이다.
청구항 3과 관련되는 발명은 팽창 흑연, 유기섬유, 무기섬유 중 어느 하나로 이루어지는 성형체의 내부에, 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리이미드 바니시 또는 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 바니시, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산으로 이루어지는 폴리벤조옥사졸 바니시, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조옥사졸 전구체 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 폴리아미드산과 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산을 공중합한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 용액으로 이루어지는 바니시 중 어느 하나에 무기충전재가 함유된 무기충전재 함유재가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합재에 관한 것이다.
청구항 4와 관련되는 발명은 상기 무기충전재가 점토로 이루어지는 것을 특징으로 하는 청구항 1~3 중 어느 하나에 기재된 복합재에 관한 것이다.
청구항 5와 관련되는 발명은 상기 무기충전재가 규산염 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 청구항 1~3 중 어느 하나에 기재된 복합재에 관한 것이다.
청구항 1과 관련되는 발명에 따르면, 폴리이미드 필름, 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리이미드 바니시, 폴리아미드산 용액을 건조시켜 얻어지는 이미드화 반응이 미완료이고, 또한 자립성을 갖는 폴리이미드 전구체 필름, 폴리벤조이미다졸 필름, 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 바니시, 폴리아조메틴 필름, 폴리이미드 수지와 폴리벤조이미다졸 수지로 이루어지는 혼합 필름, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 폴리이미드 전구체와 폴리아조메틴으로 이루어지는 혼합 필름, 폴리벤조옥사졸 필름, 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리벤조옥사졸 바니시, 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 바니시를 건조시켜 얻어지는 폴리옥사졸화가 미완료이며, 또한 자립성을 갖는 폴리벤조옥사졸 전구체 필름, 폴리이미드 수지와 폴리벤조옥사졸 수지로 이루어지는 혼합 필름, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조옥사졸 전구체 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 폴리이미드 전구체와 폴리벤조옥사졸 전구체로 이루어지는 혼합 필름, 폴리이미드 수지와 폴리벤조옥사졸 수지를 공중합하여 얻어지는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합필름, 폴리아미드산과 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산을 공중합한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 용액으로 이루어지는 바니시, 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 용액을 건조시켜 얻어지는 이미드화와 옥사졸화가 미완료이고, 또한 자립성을 갖는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 필름 중 어느 하나에 무기충전재를 함유시켜 이루어지는 무기충전재 함유재와, 팽창 흑연, 유기섬유, 무기섬유 중 어느 하나로 이루어지는 성형체로 구성되어 이루어지는 복합재이기 때문에, 무기충전재가 갖는 뛰어난 특성(내열성 등)에 의해 폴리이미드나 폴리벤조이미다졸, 폴리벤조옥사졸이 원래 갖는 우수한 특성(내열성 등)을 더욱 향상시키면서, 무기충전재의 종류를 적당히 선택함으로써, 열전도성이나 증기 배리어성 등이 불충분한 특성을 개선한 복합재를 얻을 수 있다.
청구항 2와 관련되는 발명에 따르면, 상기 성형체의 외면에, 상기 무기충전재 함유재로 형성된 무기충전재 함유층이 형성되어 있는 복합재이기 때문에, 높은 내열성 및 실링성을 가지고, 가루떨어짐이 없으며, 절연성이 우수한 복합재가 된다.
청구항 3과 관련되는 발명에 따르면, 팽창 흑연, 유기섬유, 무기섬유 중 어느 하나로 이루어지는 성형체의 내부에, 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리이미드 바니시, 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 바니시, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산으로 이루어지는 폴리벤조옥사졸 바니시, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조옥사졸 전구체 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 폴리아미드산과 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산을 공중합한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합 전구체 용액으로 이루어지는 바니시 중 어느 하나에 무기충전재가 함유된 무기충전재 함유재가 포함되어 이루어지는 복합재이기 때문에, 높은 내열성을 가지고, 실링성 및 절연성이 뛰어난 복합재가 된다.
청구항 4와 관련되는 발명에 따르면, 무기충전재가 점토로 이루어지기 때문에, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 복합재가 얻어진다.
청구항 5와 관련되는 발명에 따르면, 무기충전재가 규산염 화합물로 이루어지기 때문에, 실링성이 우수하고 슬라이딩 저항이 작은 복합재가 얻어진다.
도 1은 본 발명과 관련되는 복합재로 이루어지는 실링재를 나타내고 있고, (a)는 평면도, (b)는 종단면도이다.
도 2는 본 발명과 관련되는 복합재로 이루어지는 실링재를 다층구조로 한 형태를 나타내고 있고, (a)는 평면도, (b)는 종단면도이다.
도 3은 본 발명과 관련되는 복합재로 이루어지는 방열시트를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명과 관련되는 복합재의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다.
본 발명과 관련되는 복합재는 폴리이미드 필름, 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리이미드 바니시, 폴리아미드산 용액을 건조시켜 얻어지는 이미드화 반응이 미완료이고, 또한 자립성을 갖는 폴리이미드 전구체 필름, 폴리벤조이미다졸 필름, 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 바니시, 폴리아조메틴 필름, 폴리이미드 수지와 폴리벤조이미다졸 수지로 이루어지는 혼합 필름, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 폴리이미드 전구체와 폴리아조메틴으로 이루어지는 혼합 필름, 폴리벤조옥사졸 필름, 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리벤조옥사졸 바니시, 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 바니시를 건조시켜 얻어지는 옥사졸화가 미완료이고, 또한 자립성을 갖는 폴리벤조옥사졸 전구체 필름, 폴리이미드 수지와 폴리벤조옥사졸 수지로 이루어지는 혼합 필름, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조옥사졸 전구체 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 폴리이미드 전구체와 폴리벤조옥사졸 전구체로 이루어지는 혼합 필름, 폴리이미드 수지와 폴리벤조옥사졸 수지를 공중합하여 얻어지는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합 필름, 폴리아미드산과 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산을 공중합한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 용액으로 이루어지는 바니시, 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 용액을 건조시켜 얻어지는 이미드화와 옥사졸화가 미완료이며, 또한 자립성을 갖는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 필름 중 어느 하나에 무기충전재를 함유시켜 이루어지는 무기충전재 함유재와 팽창 흑연, 유기섬유, 무기섬유 중 어느 하나로 이루어지는 성형체로 구성되어 있다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제1 실시형태는 무기충전재를 함유하는 폴리이미드 필름이다.
무기충전재의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 점토, 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물 중에서 선택되는 1종, 또는 2종 이상의 혼합물이 바람직하게 사용된다.
점토로서는 천연점토, 합성점토, 변성점토 중 1종 이상을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 운모, 버미큘라이트, 몬모릴로나이트, 베이델라이트, 헥토라이트, 스티븐사이트, 마가디사이트, 아일러라이트(Ilerite), 카네마이트, 일라이트, 셀리사이트, 논트로나이트 중 1종 이상이 바람직하게 사용된다.
규산염 화합물로서는 탈크, 카올린, 제올라이트, 할로이사이트, 버미큘라이트 등이 바람직하게 사용되지만, 이들에 한정되지 않는다.
질화물로서는 질화붕소, 질화알루미늄, 질화규소 등이 바람직하게 사용되지만, 이들에 한정되지 않는다.
무기산화물로서는 알루미나, 산화마그네슘, 이산화규소, 산화아연, 이산화 지르코늄 등이 바람직하게 사용되지만, 이들에 한정되지 않는다.
무기충전재의 함유량은 10~90중량%로 하는 것이 바람직하며, 30~70중량%로 하는 것이 보다 바람직하다.
그 이유는 무기충전재의 함유량이 10중량% 미만이면 무기충전재가 갖는 특성(내열성, 실링성, 열전도성, 내마모성)이 충분히 발휘되지 않고, 90중량%를 초과하면 굴곡성이 부족한 무른 필름이 되어, 어느 경우든 바람직하지 않기 때문이다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 1 실시형태인 폴리이미드 필름(이하, 본 폴리이미드 필름이라 칭한다)은 무기충전재가 함유되어 있고, 무기충전재가 갖는 특성을 폴리이미드 필름에 부여할 수 있다. 예를 들면, 무기충전재는 폴리이미드에 비해 내열성이 우수하기 때문에, 폴리이미드 필름의 내열성을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 무기충전재가 갖는 강성이 부여됨으로써, 필름의 건조·경화 후의 수축(컬)이 잘 발생하지 않는 폴리이미드 필름을 얻을 수 있다.
무기충전재가 점토{특히, 판상결정점토(층상규산염에 속하는 점토광물)}로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 폴리이미드 필름이 얻어진다.
무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 폴리이미드 필름이 얻어진다.
본 폴리이미드 필름은 이하와 같은 2단법을 이용한 방법으로 제조할 수 있다.
테트라카르복실산이수화물과 디아민을 등몰로 중합시켜, 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산(폴리아믹산)을 얻는다.(제 1 공정)
이 폴리아미드산을 유기용매에 용해하고, 이 유기용매에 무기충전재를 배합한다.(제 2 공정)
이 용액(무기충전재가 배합된 폴리아미드산 용액)을 저온(약 90℃)에서 건조시켜 필름(폴리이미드 전구체 필름)으로 만든다.(제 3 공정)
이 필름(폴리이미드 전구체 필름)을 200℃ 이상으로 가열하거나 또는 촉매를 사용함으로써 탈수·고리화(이미드화) 반응을 완료시키고, 폴리이미드 필름으로 만든다.(제 4 공정)
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 2 실시형태는 무기충전재를 함유하는 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리이미드 바니시이다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 2 실시형태인 폴리이미드 바니시(이하, 본 폴리이미드 바니시라 칭한다)는 상기한 본 폴리이미드 필름 제조방법의 제 1 공정 및 제 2 공정을 거침으로써 제조할 수 있다.
즉, 본 폴리이미드 바니시는 본 폴리이미드 필름을 제조하는 과정(중간공정)에서 얻을 수 있다.
본 폴리이미드 바니시는 무기충전재를 함유하는 폴리이미드 바니시인 점에서, 실온에서 저장가능한 보존안정성이 뛰어난 폴리이미드 바니시가 된다.
즉, 상술한 바와 같이, 종래의 폴리이미드 바니시는 실온에서 저장하면, 폴리아미드산이 산무수물과 방향족 아민으로 해중합을 일으키고, 생성된 산무수물과 다른 분자쇄의 아미노기 사이에서 일어나는 아미드 교환반응에 의해 평균분자량이 저하되며, 그에 따라 접착성의 저하 등이 발생한다.
그러나, 본 폴리이미드 바니시는 무기충전재를 함유함으로써, 상기한 폴리아미드산의 해중합이 억제되고, 평균분자량의 저하가 발생하기 어려워지며, 결과적으로, 실온에서 저장가능한 보존안정성이 우수한 폴리이미드 바니시가 된다.
본 폴리이미드 바니시는 대상물에 대해 도포한 후, 가열하여 이미드화함으로써, 대상물 외면에 폴리이미드막을 형성할 수 있다.
본 폴리이미드 바니시는 상술한 바와 같이 무기충전재가 함유되어 있다. 그 때문에, 이 폴리이미드 바니시를 대상물에 도포, 가열하여 얻어지는 폴리이미드막은 무기충전재가 갖는 높은 내열성을 발휘할 수 있다. 또한, 무기충전재를 적당히 선택함으로써, 폴리이미드가 원래 갖는 우수한 특성을 유지하면서, 열전도성이나 증기 배리어성 등이 불충분한 특성을 개선한 폴리이미드막을 얻을 수 있다.
무기충전재가 점토(특히, 판상결정점토)로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 폴리이미드막이 얻어진다.
무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 폴리이미드막이 얻어진다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 3 실시형태는 무기충전재를 함유하는 폴리아미드산 용액을 건조시켜 얻어지는, 이미드화 반응이 미완료이고 또한 자립성(자기지지성)을 갖는 폴리이미드 전구체 필름이다. 또한, 자립성(자기지지성)이란 지지체 없이도 필름 단독으로 형상을 유지할 수 있는 것을 말한다.
본 발명과 관련되는 복합재 원료의 제 3 실시형태인 폴리이미드 전구체 필름(이하, 본 폴리이미드 전구체 필름이라 칭한다)은 상기한 본 폴리이미드 필름 제조방법인 제 1 공정~제 3 공정을 거침으로써 제조할 수 있다.
즉, 본 폴리이미드 전구체 필름은 본 폴리이미드 필름을 제조하는 과정(중간공정)에서 얻을 수 있다,
본 폴리이미드 전구체 필름은 무기충전재를 함유하는 폴리이미드 전구체 필름인 점에서, 실온에서 저장가능한 보존안정성이 우수한 폴리이미드 전구체 필름이 된다.
즉, 상술한 바와 같이, 종래의 폴리이미드 전구체 필름은 실온에서 저장하면, 폴리아미드산이 산무수물과 방향족 아민으로 해중합을 일으키고, 생성된 산무수물과, 다른 분자쇄 아미노기와의 사이에서 일어나는 아미드 교환반응에 의해 평균분자량이 저하되며, 그에 따라 접착성 저하나 필름 취화가 발생한다.
그러나, 본 폴리이미드 전구체 필름은 무기충전재를 함유함으로써, 상술한 폴리아미드산의 해중합이 억제되고, 평균분자량의 저하가 발생하기 어려워지며, 결과적으로, 실온에서 저장가능한 보존안정성이 우수한 폴리이미드 전구체 필름이 된다.
본 폴리이미드 전구체 필름은 그 자체가 접착성을 가지는 점에서, 접착필름으로 사용할 수 있다. 그 때문에, 대상물에 대해 접착한 후, 가열하여 이미드화함으로써, 대상물 외면에 폴리이미드막을 형성할 수 있다.
본 폴리이미드 전구체 필름은 상술한 바와 같이 무기충전재가 함유되어 있다. 그 때문에, 이 폴리이미드 전구체 필름을 대상물에 접착·가열하여 얻어지는 폴리이미드막은 무기충전재가 갖는 높은 내열성을 발휘할 수 있다. 또한, 무기충전재를 적당히 선택함으로써, 폴리이미드가 원래 갖는 뛰어난 특성을 유지하면서, 열전도성이나 증기 배리어성 등이 불충분한 특성을 개선한 폴리이미드막을 얻을 수 있다.
무기충전재가 점토(특히, 판상결정점토)로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 폴리이미드막이 얻어진다.
무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 폴리이미드막이 얻어진다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 4 실시형태는 무기충전재를 함유하는 폴리벤조이미다졸 필름이다.
여기서, 폴리벤조이미다졸이란, 치환 또는 비치환의 벤조이미다졸을 모노머 단위로서 포함하는 중합체이다. 구체적으로는, 예를 들면 폴리-2,2'-(m-페닐렌)-5,5'-비벤조이미다졸 등이다.
무기충전재의 종류 및 함유량에 대해서는 상기 제 1 실시형태의 것과 동일하다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 4 실시형태인 폴리벤조이미다졸 필름(이하, 본 폴리벤조이미다졸 필름이라 칭한다)은 무기충전재가 함유되어 있어서, 무기충전재가 갖는 특성을 폴리벤조이미다졸 필름에 부여할 수 있다. 예를 들면, 무기충전재는 폴리벤조이미다졸 필름에 비해 내열성이 뛰어나기 때문에, 폴리벤조이미다졸 필름의 내열성을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 무기충전재가 갖는 강성이 부여됨으로써, 필름의 건조·경화 후의 수축(컬)이 잘 발생하지 않는 폴리벤조이미다졸 필름을 얻을 수 있다.
무기충전재가 점토{특히, 판상결정점토(층상규산염에 속하는 점토광물)}로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 폴리벤조이미다졸 필름이 얻어진다.
무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 폴리벤조이미다졸 필름이 얻어진다.
본 폴리벤조이미다졸 필름은 예를 들면 이하와 같은 방법으로 제조할 수 있다.
폴리벤조이미다졸(PBI)을 용매에 용해시켜 PBI 용액으로 만든다.(제 1 공정) 용매로서는 N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭시드, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸아세트아미드(DMA), 디메틸포름아미드(DMF), 피리딘, 디메틸설포옥사이드(DMSO) 등이 사용된다.
이 PBI 용액에 무기충전재를 배합한다. (제 2 공정)
무기충전재를 배합한 PBI 용액을 기체(基體) 외면에 도포하여 기체 외면에 도막을 형성한다. (제 3 공정)
이 도막을 저온(약 90~100℃)으로 가열함으로써 용매를 제거하여 폴리아조메틴 필름을 얻는다. (제 4 공정)
이 폴리아조메틴 필름에 소부(소성) 처리(예를 들면 약 300~350℃로 처리)를 하여 경화도막을 형성한다. (제 5 공정)
이 경화도막을 기체로부터 박리하여 폴리벤조이미다졸 필름을 얻는다. (제 6 공정)
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 5 실시형태는 무기충전재를 함유하는 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 바니시이다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 5 실시형태인 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 바니시(이하, 본 폴리벤조이미다졸 바니시라 칭한다)는 상기한 본 폴리벤조이미다졸 필름 제조방법의 제 1 공정 및 제 2 공정을 거침으로써 제조할 수 있다.
즉, 본 폴리벤조이미다졸 바니시는 본 폴리벤조이미다졸 필름을 제조하는 과정(중간공정)에서 얻을 수 있다.
본 폴리벤조이미다졸 바니시는 무기충전재를 함유하는 폴리벤조이미다졸 바니시인 점에서, 실온에서 저장가능한 보존안정성이 우수한 폴리벤조이미다졸 바니시가 된다.
본 폴리벤조이미다졸 바니시는 대상물에 대해 도포한 후, 소부(소성) 처리함으로써, 대상물 외면에 폴리벤조이미다졸막을 형성할 수 있다.
본 폴리벤조이미다졸 바니시는 상술한 바와 같이 무기충전재가 함유되어 있다. 그 때문에, 이 폴리벤조이미다졸 바니시를 대상물에 도포·소부하여 얻어지는 폴리벤조이미다졸막은 무기충전재가 갖는 높은 내열성을 발휘할 수 있다. 또한, 무기충전재를 적당히 선택함으로써, 폴리벤조이미다졸이 원래 갖는 우수한 특성을 유지하면서, 열전도성이나 증기 배리어성 등이 불충분한 특성을 개선한 폴리벤조이미다졸막을 얻을 수 있다.
무기충전재가 점토(특히, 판상결정점토)로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 폴리벤조이미다졸막이 얻어진다.
무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 폴리벤조이미다졸막이 얻어진다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 6 실시형태는 무기충전재를 함유하는 폴리아조메틴 필름이다. 폴리아조메틴은 폴리벤조이미다졸의 전구체이다. 폴리아조메틴 및 폴리아조메틴 필름의 구체적인 예는, 예를 들면 일본특허공개 2008-266538호 공보에 기재되어 있다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 6 실시형태인 폴리아조메틴 필름(이하, 본 폴리아조메틴 필름이라 칭한다)은 상기한 본 폴리벤조이미다졸 필름 제조방법의 제 1 공정~제 4 공정을 거침으로써 제조할 수 있다.
즉, 본 폴리아조메틴 필름은 본 폴리벤조이미다졸 필름을 제조하는 과정(중간공정)에서 얻을 수 있다.
본 폴리아조메틴 필름은 그 자체가 접착성을 갖기 때문에, 접착필름으로서 사용할 수 있다. 그 때문에, 대상물에 대해 접착한 후, 소부(소성)함으로써 대상물 외면에 폴리벤조이미다졸막을 형성할 수 있다.
본 폴리아조메틴 필름은 상술한 바와 같이 무기충전재가 함유되어 있다. 그 때문에, 이 폴리아조메틴 필름을 대상물에 접착·소부하여 얻어지는 폴리벤조이미다졸막은 무기충전재가 갖는 높은 내열성을 발휘할 수 있다. 또한, 무기충전재를 적당히 선택함으로써, 폴리벤조이미다졸이 원래 갖는 우수한 특성을 유지하면서, 열전도성이나 증기배리어 등이 불충분한 특성을 개선한 폴리벤조이미다졸막을 얻을 수 있다.
무기충전재가 점토(특히, 판상결정점토)로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 폴리벤조이미다졸막이 얻어진다.
무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 폴리벤조이미다졸막이 얻어진다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 7 실시형태는 무기충전재를 함유하는, 폴리이미드 수지와 폴리벤조이미다졸 수지로 이루어지는 혼합 필름이다.
이 혼합 필름(이하, 본 혼합 필름 1이라 칭한다)은 예를 들면, 상기한 본 폴리이미드 필름 제조방법의 제 2 공정 도중(무기충전재의 배합 전)에 얻어지는 폴리아미드산을 유기용매에 용해한 용액과, 상기한 본 폴리벤조이미다졸 필름 제조방법의 제 1 공정에서 얻어지는 PBI 용액과의 혼합액에 무기충전재를 배합하고, 이 무기충전재를 배합한 혼합액을 저온(약 90~100℃)으로 가열하여 폴리이미드 전구체와 폴리아조메틴으로 이루어지는 혼합 필름을 얻은 후, 이 혼합 필름을 고온(약 300~350℃)으로 가열 또는 소부함으로써 얻을 수 있다.
무기충전재의 종류 및 함유량에 대해서는 상기 제 1 실시형태의 것과 같다.
본 혼합 필름 1은 상기한 본 폴리이미드 필름과 본 폴리벤조이미다졸 필름의 특성을 겸비한 필름이 된다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 8 실시형태는 무기충전재를 함유하는, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 혼합 바니시이다.
이 혼합 바니시(이하, 본 혼합 바니시 1이라 칭한다)는 예를 들면, 상기한 본 폴리이미드 필름 제조방법의 제 2 공정 도중(무기충전재의 배합전)에서 얻어지는 폴리아미드산을 유기용매에 용해한 용액과, 상기한 본 폴리벤조이미다졸 필름 제조방법의 제 1 공정에서 얻어지는 PBI 용액과의 혼합액에 무기충전재를 배합함으로써 얻을 수 있다.
무기충전재의 종류 및 함유량에 대해서는 상기 제 1 실시형태의 것과 같다.
본 혼합 바니시 1은 상기한 본 폴리이미드 바니시와 본 폴리벤조이미다졸 바니시의 특성을 겸비한 바니시가 된다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 9 실시형태는 무기충전재를 함유하는, 폴리이미드 전구체와 폴리아조메틴으로 이루어지는 혼합 필름이다.
이 혼합 필름(이하, 본 혼합 필름 2라 칭한다)은 예를 들면, 상기한 본 폴리이미드 필름 제조방법의 제 2 공정 도중(무기충전재의 배합 전)에 얻어지는 폴리아미드산을 유기용매에 용해한 용액과, 상기한 본 폴리벤조이미다졸 필름 제조방법의 제 1 공정에서 얻어지는 PBI 용액과의 혼합액에 무기충전재를 배합하고, 이 무기충전재를 배합한 혼합액을 저온(약 90~100℃)으로 가열함으로써 얻을 수 있다.
본 혼합 필름 2는, 상기한 본 폴리이미드 전구체 필름과 본 폴리아조메틴 필름의 특성을 겸비한 필름이 된다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 10 실시형태는 무기충전재를 함유하는 폴리벤조옥사졸 필름이다.
여기서, 폴리벤조옥사졸이란 치환 또는 비치환의 벤조옥사졸을 모노머 단위로서 포함하는 중합체이다. 구체적으로는, 예를 들면 폴리(파라페닐렌벤조비스옥사졸, 폴리-2,2'-(p-페닐렌)-5,5'-비벤조옥사졸 등이다.
무기충전재의 종류 및 함유량에 대해서는 상기 제 1 실시형태의 것과 같다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 10 실시형태인 폴리벤조옥사졸 필름(이하, 본 폴리벤조옥사졸 필름이라 칭한다)은 무기충전재가 함유되어 있어서, 무기충전재가 갖는 특성을 폴리벤조옥사졸 필름에 부여할 수 있다. 예를 들면, 무기충전재는 폴리벤조옥사졸 필름에 비해 내열성이 우수하기 때문에, 폴리벤조옥사졸 필름의 내열성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 무기충전재가 갖는 강성이 부여됨으로써, 필름의 건조·경화 후의 수축(컬)이 잘 발생하지 않는 폴리벤조옥사졸 필름을 얻을 수 있다.
무기충전재가 점토{특히, 판상결정점토(층상규산염에 속하는 점토광물)}로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 폴리벤조옥사졸 필름이 얻어진다.
무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 폴리벤조옥사졸 필름이 얻어진다.
본 폴리벤조옥사졸 필름은, 예를 들면 이하와 같은 방법으로 제조할 수 있다.
테트라카르복실산이수화물과 비스아미노페놀화합물을 등몰로 중합시켜, 폴리벤조옥사졸 전구체인 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산(폴리아믹산)을 얻는다.(제 1 공정)
이 폴리아미드산을 유기용매에 용해하고, 이 유기용매에 무기충전재를 배합한다.(제 2 공정)
이 용액(무기충전재가 배합된 폴리아미드산 용액)을 저온(약 90℃)에서 건조시켜 필름(폴리벤조옥사졸 전구체 필름)으로 만든다.(제 3 공정)
이 필름(폴리벤조옥사졸 전구체 필름)을 200℃ 이상으로 가열하거나 또는 촉매를 사용함으로써 탈수·고리화(옥사졸화) 반응을 완료시켜, 폴리벤조옥사졸 필름으로 만든다.(제 4 공정)
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 11 실시형태는 무기충전재를 함유하는 폴리벤조옥사졸 전구체 용액으로 이루어지는 바니시이다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 11 실시형태인 폴리벤조옥사졸 전구체 용액으로 이루어지는 바니시(이하, 본 폴리벤조옥사졸 바니시라 칭한다)는 상기한 본 폴리벤조옥사졸 제조방법의 제 1 공정 및 제 2 공정을 거침으로써 제조할 수 있다.
즉, 본 폴리벤조옥사졸 바니시는 본 폴리벤조옥사졸을 제조하는 과정(중간공정)에서 얻을 수 있다.
본 폴리벤조옥사졸 바니시는 무기충전재를 함유하는 폴리벤조옥사졸 바니시인 점에서, 실온에서 저장가능한 보존안정성이 우수한 폴리벤조옥사졸 바니시가 된다.
본 폴리벤조옥사졸 바니시는 대상물에 대해 도포한 후, 가열하여 옥사졸화함으로써, 대상물 외면에 폴리벤조옥사졸막을 형성할 수 있다.
본 폴리벤조옥사졸 바니시는 상술한 바와 같이 무기충전재가 함유되어 있다. 그 때문에, 이 폴리벤조옥사졸 바니시를 대상물에 도포·가열하여 얻어지는 폴리벤조옥사졸막은 무기충전재가 갖는 높은 내열성을 발휘할 수 있다. 또한, 무기충전재를 적당히 선택함으로써, 폴리벤조옥사졸이 원래 갖는 우수한 특성을 유지하면서, 열전도성이나 증기 배리어성 등이 불충분한 특성을 개선한 폴리벤조옥사졸막을 얻을 수 있다.
무기충전재가 점토(특히, 판상결정점토)로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 폴리벤조옥사졸막이 얻어진다.
무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 폴리벤조옥사졸막이 얻어진다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 12 실시형태는 무기충전재를 함유하는 폴리벤조옥사졸 전구체 용액을 건조시켜 얻어지는, 옥사졸화 반응이 미완료이고, 또한 자립성(자기지지성)을 갖는 폴리벤조옥사졸 전구체 필름이다.
본 발명과 관련되는 복합재 원료의 제 12 실시형태인 폴리벤조옥사졸 전구체 필름(이하, 본 폴리벤조옥사졸 전구체 필름이라 칭한다)은 상기한 본 폴리벤조옥사졸 필름 제조방법의 제 1 공정~제 3 공정을 거침으로써 제조할 수 있다.
즉, 본 폴리벤조옥사졸 전구체 필름은 본 폴리벤조옥사졸을 제조하는 과정(중간공정)에서 얻을 수 있다.
본 폴리벤조옥사졸 전구체 필름은 무기충전재를 함유하는 폴리벤조옥사졸 전구체 필름인 점으로부터, 실온에서 저장가능한 보존안정성이 우수한 폴리벤조옥사졸 전구체 필름이 된다.
즉, 상술한 바와 같이, 종래의 폴리벤조옥사졸 전구체 필름은 실온에서 저장하면, 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산이 산무수물과 방향족 아민으로 해중합을 일으키고, 생성된 산무수물과 다른 분자쇄의 아미노기 사이에서 일어나는 아미드 교환반응에 의해 평균분자량이 저하하며, 그에 따라 접착성 저하나 필름 취화가 발생한다.
그러나, 본 폴리벤조옥사졸 전구체 필름은 무기충전재를 함유함으로써, 상기한 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산의 해중합이 억제되고, 평균분자량의 저하가 발생하기 어려워지며, 결과적으로, 실온에서 저장가능한 보존안정성이 우수한 폴리벤조옥사졸 전구체 필름이 된다.
본 폴리벤조옥사졸 전구체 필름은 그 자체가 접착성을 가지므로, 접착필름으로서 사용할 수 있다. 그 때문에, 대상물에 대해 접착한 후, 가열하여 옥사졸화함으로써, 대상물 외면에 폴리벤조옥사졸막을 형성할 수 있다.
본 폴리벤조옥사졸 전구체 필름은 상기한 바와 같이 무기충전재가 함유되어 있다. 그 때문에, 이 폴리벤조옥사졸 전구체 필름을 대상물에 접착·가열하여 얻어지는 폴리벤조옥사졸막은 무기충전재가 갖는 높은 내열성을 발휘할 수 있다. 또한, 무기충전재를 적당히 선택함으로써, 폴리벤조옥사졸이 원래 갖는 우수한 특성을 유지하면서, 열전도성이나 증기 배리어성 등이 불충분한 특성을 개선한 폴리벤조옥사졸막을 얻을 수 있다.
무기충전재가 점토(특히, 판상결정점토)로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 폴리벤조옥사졸막이 얻어진다.
무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 폴리벤조옥사졸막이 얻어진다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 13 실시형태는 무기충전재를 함유하는, 폴리이미드 수지와 폴리벤조옥사졸 수지로 이루어지는 혼합 필름이다.
이 혼합 필름(이하, 본 혼합 필름 3이라 칭한다)은 예를 들면, 상기한 본 폴리이미드 필름 제조방법의 제 1 공정에서 얻어지는 폴리아미드산과, 상기한 본 폴리벤조옥사졸 필름 제조방법의 제 1 공정에서 얻어지는 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산을 유기용매에 용해한 혼합액에 무기충전재를 배합하고, 이 무기충전재를 배합한 혼합액을 저온(약 90~100℃)으로 가열하여 폴리이미드 전구체와 폴리벤조옥사졸 전구체로 이루어지는 혼합 필름을 얻은 후, 이 혼합 필름을 고온(약 300~350℃)으로 가열 또는 소부함으로써 얻을 수 있다.
무기충전재의 종류 및 함유량에 대해서는 상기 제 1 실시형태의 것과 같다.
본 혼합 필름 3은 상기한 본 폴리이미드 필름과 본 폴리벤조옥사졸 필름의 특성을 겸비한 필름이 된다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 14 실시형태는 무기충전재를 함유하는, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조옥사졸 전구체 용액으로 이루어지는 혼합 바니시이다.
이 혼합 바니시(이하, 본 혼합 바니시 2라 칭한다)는 예를 들면, 상기한 본 폴리이미드 필름 제조방법의 제 1 공정에서 얻어지는 폴리아미드산과, 상기한 본 폴리벤조옥사졸 제조방법의 제 1 공정에서 얻어지는 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산을 유기용매에 용해한 혼합액에 무기충전재를 배합함으로써 얻을 수 있다.
무기충전재의 종류 및 함유량에 대해서는 상기 제 1 실시형태의 것과 같다.
본 혼합 바니시 2는 상기한 본 폴리이미드 바니시와 본 폴리벤조옥사졸 바니시의 특성을 겸비한 바니시가 된다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 15 실시형태는 무기충전재를 함유하는, 폴리이미드 전구체와 폴리벤조옥사졸 전구체로 이루어지는 혼합 필름이다.
이 혼합 필름(이하, 본 혼합 필름 4라 칭한다)은 예를 들면, 상기한 본 폴리이미드 필름 제조방법의 제 1 공정에서 얻어지는 폴리아미드산과, 상기한 본 폴리벤조옥사졸 제조방법의 제 1 공정에서 얻어지는 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산을 유기용매에 용해한 혼합액에 무기충전재를 배합하고, 이 무기충전재를 배합한 혼합액을 저온(약 90~100℃)으로 가열함으로써 얻을 수 있다.
무기충전재의 종류 및 함유량에 대해서는 상기 제 1 실시형태의 것과 같다.
본 혼합 필름 4는 상기한 본 폴리이미드 전구체 필름과 본 폴리벤조옥사졸 전구체 필름의 특성을 겸비한 필름이 된다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 16 실시형태는 무기충전재를 함유하는, 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 필름이다.
여기서, 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체란 치환 또는 비치환의 폴리이미드에 벤조옥사졸이 모노머 단위로서 포함된 공중합체이다. 구체적으로는, 예를 들면 하기 식(화학식 1)으로 나타내는 구조를 들 수 있다.
무기충전재의 종류 및 함유량에 관해서는 상기 제 1 실시형태의 것과 같다.
Figure pct00001
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 16 실시형태인 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 필름(이하, 본 공중합체 필름이라 칭한다)은 무기충전재가 함유되어 있어서, 무기충전재가 갖는 특성을 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 필름에 부여할 수 있다. 예를 들면, 무기충전재는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 필름에 비해 내열성이 우수하기 때문에, 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 필름의 내열성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 무기충전재가 갖는 강성이 부여됨으로써, 필름의 건조·경화 후의 수축(컬)이 잘 발생하지 않는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 필름을 얻을 수 있다.
무기충전재가 점토{특히, 판상결정점토(층상규산염에 속하는 점토광물)}로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 필름이 얻어진다.
무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 필름이 얻어진다.
본 공중합체 필름은 예를 들면 이하와 같은 방법으로 제조할 수 있다.
테트라카르복실산이수화물 1몰에 대해, 디아민화합물과 비스아미노페놀 화합물을 임의의 비율로 합쳐 1몰을 사용하여 중합시켜, 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체인 폴리아미드산(폴리아믹산)을 얻는다.(제 1 공정)
이 폴리아미드산을 유기용매에 용해하고, 이 유기용매에 무기충전재를 배합한다.(제 2 공정)
이 용액(무기충전재가 배합된 폴리아미드산 용액)을 저온(약 900℃)에서 건조시켜 필름(폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 필름)으로 만든다.(제 3 공정)
이 필름(폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 필름)을 200℃ 이상으로 가열하거나 또는 촉매를 사용함으로써 탈수·고리화(이미드화와 옥사졸화) 반응을 완료시켜, 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 필름으로 만든다.(제 4 공정)
본 공중합체 필름은 상기한 본 폴리이미드 필름과 본 폴리벤조옥사졸 필름의 특성을 겸비한 필름이 되는데, 혼합 필름에 비해 분자량이 크고 강인한 필름이 된다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 17 실시형태는 무기충전재를 함유하는, 폴리아미드산과 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산을 공중합한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 용액으로 이루어지는 바니시이다.
이 공중합체 전구체 용액으로 이루어지는 바니시(이하, 본 공중합체 바니시라 칭한다)는 상기한 본 공중합체 필름 제조방법의 제 1 공정 및 제 2 공정을 거침으로써 제조할 수 있다.
즉, 본 공중합체 바니시는 본 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 필름을 제조하는 과정(중간공정)에서 얻을 수 있다.
본 공중합체 바니시는 상기한 본 폴리이미드 바니시와 본 폴리벤조옥사졸 바니시의 특성을 겸비한 바니시가 된다.
본 공중합체 바니시는 무기충전재를 함유하는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 바니시인 점으로부터, 실온에서 저장가능한 보존안정성이 우수한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 바니시가 된다.
즉, 상술한 바와 같이, 종래의 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 바니시는 실온에서 저장하면, 폴리아미드산이 산무수물과 방향족 아민으로 해중합을 일으키고, 생성된 산무수물과 다른 분자쇄의 아미노기 사이에서 일어나는 아미드 교환반응에 의해 평균분자량이 저하되며, 그에 따라 접착성 저하 등이 발생한다.
그러나, 본 공중합체 바니시는 무기충전재를 함유함으로써, 상기한 폴리아미드산의 해중합이 억제되고, 평균분자량의 저하가 일어나기 어려워지며, 결과적으로, 실온에서 저장가능한 보존안정성이 우수한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 바니시가 된다.
본 공중합체 바니시는 대상물에 대해 도포한 후, 가열하여 이미드화와 옥사졸화함으로써, 대상물 외면에 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체막을 형성할 수 있다.
본 공중합체 바니시는 상술한 바와 같이 무기충전재가 함유되어 있다. 그 때문에, 이 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 용액으로 이루어지는 바니시를 대상물에 도포·가열하여 얻어지는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체막은 무기충전재가 갖는 높은 내열성을 발휘할 수 있다. 또한, 무기충전재를 적당히 선택함으로써, 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체가 원래 갖는 우수한 특성을 유지하면서, 열전도성이나 증기 배리어성 등이 불충분한 특성을 개선한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체막을 얻을 수 있다.
무기충전재가 점토(특히, 판상결정점토)로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 폴리이미드막이 얻어진다.
무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체막이 얻어진다.
본 발명과 관련되는 복합재의 원료가 되는 무기충전재 함유재의 제 18 실시형태는 무기충전재를 함유하는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 용액을 건조시켜 얻어지는, 이미드화와 옥사졸화 반응이 미완료이며 또한 자립성(자기지지성)을 갖는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 필름이다.
본 발명과 관련되는 복합재 원료의 제 18 실시형태인 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 필름(이하, 본 공중합 전구체 필름이라 칭한다)은 상기한 본 공중합체 필름 제조방법의 제 1 공정~제 3 공정을 거침으로써 제조할 수 있다.
즉, 본 공중합 전구체 필름은 본 공중합체 필름을 제조하는 과정(중간공정)에서 얻을 수 있다.
본 공중합 전구체 필름은 무기충전재를 함유하는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 필름인 점에서, 실온에서 저장가능한 보존안정성이 우수한 폴리이미드 전구체 필름이다.
즉, 상술한 바와 같이, 종래의 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 필름은 실온에서 저장하면, 폴리아미드산이 산무수물과 방향족 아민으로 해중합을 일으키며, 생성된 산무수물과 다른 분자쇄의 아미노기 사이에서 일어나는 아미드 교환반응에 의해 평균분자량이 저하되며, 그에 따라 접착성 저하라든지 필름 취화가 발생한다.
그러나, 본 공중합 전구체 필름은 무기충전재를 함유함으로써, 상기한 폴리아미드산의 해중합이 억제되고, 평균분자량의 저하가 발생하기 어려워지며, 결과적으로, 실온에서 저장가능한 보존안정성이 우수한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 필름이 된다.
본 공중합 전구체 필름은 그 자체가 접착성을 가지므로, 접착필름으로서 사용할 수 있다. 그 때문에, 대상물에 대해 접착한 후, 가열하여 이미드화와 옥사졸화함으로써, 대상물 외면에 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체막을 형성할 수 있다.
본 공중합 전구체 필름은 상기한 바와 같이 무기충전재가 함유되어 있다. 그 때문에, 이 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 필름을 대상물에 접착·가열하여 얻어지는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체막은 무기충전재가 갖는 높은 내열성을 발휘할 수 있다. 또한, 무기충전재를 적당히 선택함으로써, 폴리이미드가 원래 갖는 우수한 특성을 유지하면서, 열전도성이나 증기 배리어성 등이 불충분한 특성을 개선한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체막을 얻을 수 있다.
무기충전재가 점토(특히, 판상결정점토)로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체막이 얻어진다.
무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체막이 얻어진다.
본 발명과 관련되는 복합재는 상술한 제 1~제 18 실시형태의 무기충전재 함유재와, 팽창 흑연, 유기섬유, 무기섬유 중 어느 하나로 이루어지는 성형체로 구성된다.
구체적으로는 상기 성형체의 외면에, 상기 무기충전재를 함유하는, 폴리이미드 수지의 층, 폴리벤조이미다졸 수지의 층, 폴리이미드 수지와 폴리벤조이미다졸 수지의 혼합물의 층, 폴리벤조옥사졸 수지의 층, 폴리이미드 수지와 폴리벤조옥사졸 수지의 혼합물의 층, 폴리이미드와 폴리벤조이미다졸의 공중합체 수지의 층 중 어느 한 층(이하, 무기충전재 함유층이라 칭한다)이 형성되어 있는 복합재(제 1 예)와, 상기 성형체의 내부에 상기 무기충전재를 함유하는 폴리이미드 수지, 폴리벤조이미다졸 수지, 폴리이미드 수지와 폴리벤조이미다졸 수지의 혼합수지, 폴리벤조옥사졸 수지, 폴리이미드 수지와 폴리벤조옥사졸 수지의 혼합수지, 폴리이미드와 폴리벤조이미다졸의 공중합체 수지 중 어느 하나(이하, 무기충전재 혼합수지라 칭한다)가 함유되어 있는 복합재(제 2 예)를 포함한다.
성형체의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 시트형상(필름형상도 포함), 링 형상, 끈 형상(실 형상도 포함) 등의 형상으로 할 수 있다.
팽창 흑연으로 이루어지는 성형체는 천연흑연, 열분해흑연, 키시흑연(kish graphite) 등의 흑연분말을 원료로 사용하고, 이를 농황산, 농질산 등과 반응시켜 일단 층간화합물로 한 후, 물세척 등을 거침으로써 잔류화합물을 얻어, 이를 급속 가열에 의해 팽창시켜 얻어지는 가요성 팽창 흑연을 원하는 형상이 되도록 성형(가압성형 등)함으로써 얻어진다.
무기섬유로서는 세라믹스 섬유, 유리 섬유, SiC 섬유, 탄소 섬유, 세피올라이트, 암면(rock wool)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 무기섬유를 바람직하게 사용할 수 있다.
무기섬유로 이루어지는 성형체로서는 무기섬유로 형성된 필름이나 시트 등을 들 수 있으며, 예를 들면 무기섬유 페이퍼가 사용된다.
유기섬유로서는 아크릴 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 비닐론, 폴리이미드 섬유, 폴리아미드이미드 섬유, 폴리벤조이미다졸 섬유, 폴리벤조옥사졸 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기섬유를 바람직하게 사용할 수 있다.
유기섬유로 이루어지는 성형체로서는 유기섬유로 형성된 필름이나 시트 등을 들 수 있으며, 예를 들면 유기섬유 페이퍼가 사용된다.
상기 제 1 예의 복합재는 이하의 3가지 방법 (A)~(C) 중 어느 하나에 의해 형성할 수 있다,
(A) 성형체의 외면에, 본 폴리이미드 필름, 본 폴리벤조이미다졸 필름, 본 폴리벤조옥사졸 필름, 본 혼합 필름 1, 본 혼합 필름 2, 본 혼합 필름 3, 본 혼합 필름 4, 본 공중합체 필름 중 어느 하나를 적층(점착 등)한다.
(B) 성형체의 외면에, 본 폴리이미드 바니시, 본 폴리벤조이미다졸 바니시, 본 폴리벤조옥사졸 바니시, 본 혼합 바니시 1, 본 혼합 바니시 2, 본 공중합체 바니시 중 어느 하나를 도포하여 가열 또는 소부함으로써, 폴리이미드막, 폴리벤조이미다졸막, 폴리벤조옥사졸막, 폴리이미드와 폴리벤조이미다졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 공중합체막 중 어느 하나를 형성한다.
(C) 성형체의 외면에, 본 폴리이미드 전구체 필름, 본 폴리아조메틴 필름, 본 폴리벤조옥사졸 전구체 필름, 본 혼합 필름 2, 본 혼합 필름 4, 본 공중합 전구체 필름 중 어느 하나를 접착하여 가열 또는 소부함으로써, 폴리이미드막, 폴리벤조이미다졸막, 폴리벤조옥사졸막, 폴리이미드와 폴리벤조이미다졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 공중합체막 중 어느 하나를 형성한다.
상기 제 2 예의 복합재는 다음과 같은 방법에 의해 형성할 수 있다.
성형체의 내부에, 본 폴리이미드 바니시, 본 폴리벤조이미다졸 바니시, 본 폴리벤조옥사졸 바니시, 본 혼합 바니시 1, 본 혼합 바니시 2, 본 공중합체 바니시 중 어느 하나를 함침하여 가열 또는 소부처리함으로써, 성형체 내부의 본 폴리이미드 바니시, 본 폴리벤조이미다졸 바니시, 본 폴리벤조옥사졸 바니시, 본 혼합 바니시 1, 본 혼합 바니시 2, 본 공중합체 바니시를 폴리이미드 수지, 폴리벤조이미다졸 수지, 폴리벤조옥사졸 수지, 폴리이미드와 폴리벤조이미다졸의 혼합수지, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 혼합수지, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 공중합체 수지 중 어느 하나로 한다.
본 발명의 제 1 예와 관련되는 복합재는 성형체의 외면에 무기충전재 함유층이 형성되어 있는 복합재이기 때문에, 성형체에 대해 뛰어난 내열성이나 절연성을 부여할 수 있다.
성형체가 팽창 흑연으로 이루어지는 경우, 팽창 흑연이 가지고 있는 높은 내열성을 가지면서, 팽창 흑연의 결점인 가루떨어짐이 방지되며, 팽창 흑연이 가지고 있지 않은 우수한 절연성을 갖는 복합재가 된다.
성형체가 무기섬유로 이루어지는 경우, 내열성이 우수한 복합재가 된다.
성형체가 유기섬유로 이루어지는 경우, 가요성이 우수한 복합재가 된다.
무기충전재가 점토로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 복합재가 얻어진다. 또한, 무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 복합재가 얻어진다.
본 발명의 제 2 예와 관련되는 복합재는 성형체의 내부에 무기충전재 함유수지가 함유되어 있는 복합재이기 때문에, 성형체에 대해 뛰어난 내열성을 부여할 수 있다.
성형체가 팽창 흑연으로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 복합재가 된다.
성형체가 무기섬유로 이루어지는 경우, 내열성이 우수한 복합재가 된다.
성형체가 유기섬유로 이루어지는 경우, 가요성이 우수한 복합재가 된다.
무기충전재가 점토로 이루어지는 경우, 실링성, 절연성, 내약품성, 증기 배리어성이 우수한 복합재가 얻어진다. 또한, 무기충전재가 규산염 화합물, 질화물, 무기산화물로 이루어지는 경우, 열전도성이 우수한 복합재가 얻어진다.
본 발명과 관련되는 복합재는, 예를 들면 실링재나 방열시트의 용도로 바람직하게 사용된다.
실링재로서 사용하는 경우, 그 종류는 특별히 한정되지 않고, 정적 실링재(고정용 실링재) 및 동적 실링재(운동용 실링재)의 양쪽 모두를 포함한다. 구체적으로는 가스켓이나 패킹 등을 예시할 수 있다. 또한, 실링재의 형상이나 크기에 대해서도 특별히 한정되지 않고, 사용용도에 따라 적당히 설정할 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련되는 복합재의 일 예인 실링재를 나타내고 있으며, (a)는 평면도, (b)는 종단면도이다.
도시한 예의 실링재는 링 형상으로 성형된 성형체(1)의 외면(내측 표면)에, 무기충전재를 함유하는 무기충전재 함유층(2)이 형성되어 있다. 성형체(1)는 상술한 팽창 흑연, 무기섬유, 유기섬유 중 어느 하나로 이루어진다.
또한, 성형체(1)의 외면에는 앞쪽 표면(3), 뒷쪽 표면(4), 내측 표면(5), 외측 표면(6)을 포함하고, 본 발명과 관련되는 복합재로 이루어지는 실링재는 이들 중 적어도 1군데 이상의 외면에 무기충전재 함유층(2)이 형성되어 있다.
예를 들면, 실링재가 도시한 바와 같은 그랜드 패킹인 경우, 밸브봉과 접촉하는 내측 표면(5)에, 점토 등의 무기충전재를 함유하는 무기충전재 함유층(2)을 형성함으로써, 실링성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
무기충전재 함유층(2)은 이하의 3가지 방법 (A)~(C) 중 어느 하나에 의해 형성할 수 있다.
(A) 성형체의 외면에, 본 폴리이미드 필름, 본 폴리벤조이미다졸 필름, 본 폴리벤조옥사졸 필름, 본 혼합 필름 1, 본 혼합 필름 2, 본 혼합 필름 3, 본 혼합 필름 4, 본 공중합체 필름 중 어느 하나를 적층(점착 등)한다.
(B) 성형체의 외면에, 본 폴리이미드 바니시, 본 폴리벤조이미다졸 바니시, 본 폴리벤조옥사졸 바니시, 본 혼합 바니시 1, 본 혼합 바니시 2, 본 공중합체 바니시 중 어느 하나를 도포하여 가열 또는 소부함으로써 폴리이미드막, 폴리벤조이미다졸막, 폴리벤조옥사졸막, 폴리이미드와 폴리벤조이미다졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 공중합체막 중 어느 하나를 형성한다.
(C) 성형체의 외면에, 본 폴리이미드 전구체 필름, 본 폴리아조메틴 필름, 본 폴리벤조옥사졸 전구체 필름, 본 혼합 필름 2, 본 혼합 필름 4, 본 공중합 전구체 필름 중 어느 하나를 접착하여 가열 또는 소부함으로써, 폴리이미드막, 폴리벤조이미다졸막, 폴리벤조옥사졸막, 폴리이미드와 폴리벤조이미다졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 공중합체막 중 어느 하나를 형성한다.
실링재는 다층구조로 할 수도 있다.
도 2는 본 발명과 관련되는 복합재로 이루어지는 실링재를 다층구조로 한 형태를 나타내고 있고, (a)는 평면도, (b)는 종단면도이다.
도시한 예의 실링재는 링 형상으로 성형된 성형체(1)가 복수층 형성되어 있으며, 성형체(1)의 층 사이에 무기충전재 함유층(2)이 형성되어 있다. 이와 같이 성형체(1)의 층 사이에 점토 등의 무기충전재를 함유하는 무기충전재 함유층(2)을 형성함으로써, 실링성을 보다 향상시키는 것이 가능해진다.
적층의 층수는 도시예에서는 3층이지만 이에 한정되지 않으며, 2층이어도 좋고 4층이어도 좋다.
본 발명과 관련되는 복합재로 이루어지는 실링재의 제 2 예는 팽창 흑연, 유기섬유, 무기섬유 중 어느 하나로 이루어지는 성형체의 내부에, 무기충전재 함유 수지가 포함되어 있는 복합재로 이루어지는 실링재이다.
이와 같은 실링재는 성형체의 내부에, 본 폴리이미드 바니시, 본 폴리벤조이미다졸 바니시, 본 폴리벤조옥사졸 바니시, 본 혼합 바니시 1, 본 혼합 바니시 2, 본 공중합체 바니시 중 어느 하나를 함침하고, 이 함침된 바니시를 가열 또는 소부함으로써 얻을 수 있다.
보다 구체적으로는, 예를 들면 팽창 흑연 분말 또는 무기섬유 또는 유기섬유에, 본 폴리이미드 바니시, 본 폴리벤조이미다졸 바니시, 본 폴리벤조옥사졸 바니시, 본 혼합 바니시 1, 본 혼합 바니시 2, 본 공중합체 바니시 중 어느 하나를 혼합한 후, 이 혼합물을 금형 등의 성형장치를 이용하여 가열성형함으로써 제조할 수 있다. 혹은, 시트형상으로 성형된 팽창 흑연 또는 무기섬유 또는 유기섬유로 이루어지는 성형체를, 본 폴리이미드 바니시, 본 폴리벤조이미다졸 바니시, 본 폴리벤조옥사졸 바니시, 본 혼합 바니시 1, 본 혼합 바니시 2, 본 공중합체 바니시 중 어느 하나에 침지한 후, 금형 등의 성형장치를 이용하여 가열성형함으로써 제조할 수도 있다.
실링재가 그랜드 패킹인 경우, 편조 전의 실(yarn)을 본 폴리이미드 필름 또는 본 폴리이미드 전구체 필름 또는 본 폴리벤조이미다졸 필름 또는 본 폴리아조메틴 필름 또는 본 폴리벤조옥사졸 필름 또는 본 폴리벤조옥사졸 전구체 필름 또는 본 혼합 필름 1, 또는 본 혼합 필름 2, 또는 본 혼합 필름 3, 또는 본 혼합 필름 4, 또는 본 공중합체 필름 또는 본 공중합 전구체 필름으로 피복한 후, 혹은 편조전의 실에 본 폴리이미드 바니시, 본 폴리벤조이미다졸 바니시, 본 폴리벤조옥사졸 바니시, 본 혼합 바니시 1, 본 혼합 바니시 2, 본 공중합체 바니스를 함침한 후, 이들을 가열성형함으로써 제조할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명과 관련되는 복합재로 이루어지는 실링재는 성형체의 외면에 무기충전재 함유층이 형성되어 있는 복합재, 혹은 성형체의 내부에 무기충전재 함유 수지가 포함되어 있는 복합재로 이루어진다.
그 때문에, 성형체가 팽창 흑연으로 이루어지는 경우, 팽창 흑연제 실링재와 같은 높은 내열성을 가지면서, 팽창 흑연제 실링재의 결점인 가루떨어짐이나 전해부식의 발생이 방지되고, 팽창 흑연이 가지고 있지 않은 우수한 절연성을 갖는 실링재가 되어, 종래의 아스베스토스제 실링재의 대체품으로 사용하는 것이 가능하게 된다.
성형체가 무기섬유로 이루어지는 경우, 내열성이 우수한 실링재가 된다.
성형체가 유기섬유로 이루어지는 경우, 가요성이 우수한 실링재가 된다.
무기충전재로서, 질화붕소 등의 판상결정을 갖는 무기충전재를 사용할 경우, 실링성이 우수함과 아울러, 저마찰계수(저슬라이딩저항)의 실링재(패킹)를 얻을 수 있다.
도 3은 본 발명과 관련되는 복합재의 일 예인 방열시트를 나타내는 사시도이다.
도시한 예의 방열시트는 사각형상으로 성형된 시트형상의 성형체(이하, 시트라 칭한다)(1)의 외면에 무기충전재 함유층(2)이 형성되어 있다.
또한, 성형체(1)의 외면에는 앞쪽 표면(3)과 뒷쪽 표면(4)과 외측 표면(6)을 포함하고, 본 발명과 관련되는 복합재로 이루어지는 방열시트는 이들 중 적어도 1군데 이상의 외면에 무기충전재 함유층(2)이 형성된다.
무기충전재 함유층(2)은 이하의 3가지 방법 (A)~(C) 중 어느 하나로 형성할 수 있다.
(A) 시트의 외면에, 본 폴리이미드 필름, 본 폴리벤조이미다졸 필름, 본 폴리벤조옥사졸 필름, 본 혼합 필름 1, 본 혼합 필름 2, 본 혼합 필름 3, 본 혼합 필름 4, 본 공중합체 필름 중 어느 하나를 적층(점착 등)한다.
(B) 시트의 외면에, 본 폴리이미드 바니시, 본 폴리벤조이미다졸 바니시, 본 폴리벤조옥사졸 바니시, 본 혼합 바니시 1, 본 혼합 바니시 2, 본 공중합체 바니시 중 어느 하나를 도포하여 가열 또는 소부함으로써, 폴리이미드막, 폴리벤조이미다졸막, 폴리벤조옥사졸막, 폴리이미드와 폴리벤조이미다졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 공중합체막 중 어느 하나를 형성한다.
(C) 시트의 외면에, 본 폴리이미드 전구체 필름, 본 폴리아조메틴 필름, 본 폴리벤조옥사졸 전구체 필름, 본 혼합 필름 2, 본 혼합 필름 4, 본 공중합 전구체 필름 중 어느 하나를 접착하여 가열 또는 소부함으로써, 폴리이미드막, 폴리벤조이미다졸막, 폴리벤조옥사졸막, 폴리이미드와 폴리벤조이미다졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 공중합체막 중 어느 하나를 형성한다.
본 발명과 관련되는 복합재로 이루어지는 방열시트는 성형체의 외면에 무기충전재 함유층이 형성되어 있는 복합재로 이루어진다.
성형체가 팽창 흑연으로 이루어지는 경우, 팽창 흑연으로부터의 가루떨어짐을 방지할 수 있음과 동시에, 팽창 흑연에는 없는 절연성을 갖는 방열시트가 된다.
성형체가 무기섬유로 이루어지는 경우, 내열성이 우수한 방열시트가 된다.
성형체가 유기섬유로 이루어지는 경우, 가요성이 우수한 방열시트가 된다.
또한, 무기충전재 함유층(2)을, 본 폴리이미드 바니시, 본 폴리벤조이미다졸 바니시, 본 폴리벤조옥사졸 바니시, 본 혼합 바니시 1, 본 혼합 바니시 2, 본 공중합체 바니시 중 어느 하나를 시트의 외면에 도포하여 가열 또는 소부한 폴리이미드막, 폴리벤조이미다졸막, 폴리벤조옥사졸막, 폴리이미드와 폴리벤조이미다졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 공중합체막으로 형성한 경우, 혹은, 본 폴리이미드 전구체 필름, 본 폴리아조메틴 필름, 본 폴리벤조옥사졸 전구체 필름, 본 혼합 필름 2, 본 혼합 필름 4, 본 공중합 전구체 필름 중 어느 하나를 시트의 외면에 접착하여 가열한 폴리이미드막, 폴리벤조이미다졸막, 폴리벤조옥사졸막, 폴리이미드와 폴리벤조이미다졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 혼합막, 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 공중합체막으로 형성한 경우에는 무기충전재 함유층(2)이 시트를 다른 부재에 접착하는 접착제로서의 기능을 발휘하기 때문에, 시트를 회로기판 등에 부착하기 위한 점착제나 양면 점착테이프가 불필요하게 되어, 방열성이 우수한 방열시트를 얻을 수 있다.
본 발명과 관련되는 복합재는 가스켓이나 패킹 등의 실링재, 액정 TV나 퍼스널 컴퓨터 등에 사용되는 방열시트 등의 용도로 바람직하게 사용된다.
1 : 성형체
2 : 무기충전재 함유층(무기충전재를 함유하는 폴리이미드층 또는 폴리벤조이미다졸층 또는 폴리벤조옥사졸층 또는 폴리이미드와 폴리벤조이미다졸의 혼합층 또는 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 혼합층 또는 폴리이미드와 폴리벤조옥사졸의 공중합체층)
3 : 성형체의 외면(앞쪽 표면)
4 : 성형체의 외면(뒷쪽 표면)
5 : 성형체의 외면(내측 표면)
6 : 성형체의 외면(외측 표면)

Claims (5)

  1. 폴리이미드 필름, 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리이미드 바니시, 폴리아미드산 용액을 건조시켜 얻어지는 이미드화 반응이 미완료이고, 또한 자립성을 갖는 폴리이미드 전구체 필름, 폴리벤조이미다졸 필름, 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 바니시, 폴리아조메틴 필름, 폴리이미드 수지와 폴리벤조이미다졸 수지로 이루어지는 혼합 필름, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 폴리이미드 전구체와 폴리아조메틴으로 이루어지는 혼합 필름, 폴리벤조옥사졸 필름, 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리벤조옥사졸 바니시, 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 바니시를 건조시켜 얻어지는 옥사졸화가 미완료이며, 또한 자립성을 갖는 폴리벤조옥사졸 전구체 필름, 폴리이미드 수지와 폴리벤조옥사졸 수지로 이루어지는 혼합 필름, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조옥사졸 전구체 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 폴리이미드 전구체와 폴리벤조옥사졸 전구체로 이루어지는 혼합 필름, 폴리이미드 수지와 폴리벤조옥사졸 수지를 공중합하여 얻어지는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합 필름, 폴리아미드산과 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산을 공중합한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 용액으로 이루어지는 바니시, 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 용액을 건조시켜 얻어지는 이미드화와 옥사졸화가 미완료이고, 또한 자립성을 갖는 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합체 전구체 필름 중 어느 하나에 무기충전재를 함유시켜 이루어지는 무기충전재 함유재와, 팽창 흑연, 유기섬유, 무기섬유 중 어느 하나로 이루어지는 성형체로 구성되어 이루어지는 복합재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 성형체의 외면에, 상기 무기충전재 함유재로 형성된 무기충전재 함유층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 복합재.
  3. 팽창 흑연, 유기섬유, 무기섬유 중 어느 하나로 이루어지는 성형체의 내부에, 폴리아미드산 용액으로 이루어지는 폴리이미드 바니시, 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 바니시, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조이미다졸 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산으로 이루어지는 폴리벤조옥사졸 바니시, 폴리아미드산 용액과 폴리벤조옥사졸 전구체 용액으로 이루어지는 혼합 바니시, 폴리아미드산과 페놀 부위를 갖는 폴리아미드산을 공중합한 폴리이미드-폴리벤조옥사졸 공중합 전구체 용액으로 이루어지는 바니시 중 어느 하나에 무기충전재가 함유된 무기충전재 함유재가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 복합재.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무기충전재가 점토로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합재.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무기충전재가 규산염 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합재.
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