KR20160044231A - Preparation method of polyimide under high pressure - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a polyimide preparation method carried out under pressurized conditions, comprising the steps of: a) injecting a dianhydride compound and a dispersed solution prepared by dispersing a diamine compound in an organic solvent or a dispersed solution prepared by dispersing a polyamic acid compound in an organic solvent; and b) preparing polyimide by making the inside of the pressure vessel have pressurized conditions and carrying out an imidization reaction. According to the method, since the imidization reaction is carried out under relatively low temperature conditions, the prepared polyimide has a wide industrial application range because of being colorless and transparent, and fully aromatic polyimide, partially aliphatic polyimide and fully aliphatic polyimide having a high molecular weight can be prepared. In addition, the present invention is economical and eco-friendly by recycling the solvent used in the polyimide preparation process.

Description

가압 조건 하에서 수행되는 폴리이미드 제조방법{Preparation method of polyimide under high pressure}Preparation method of polyimide under high pressure < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 가압 조건 하에서 수행되는 폴리이미드 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing polyimide which is carried out under pressurized conditions.

고내열성 고분자 재료는 첨단 기술의 발달에 따라 제품의 소형경박화, 고성능화, 고신뢰화를 위한 필수적인 소재로서 필름, 성형품, 섬유, 도료, 접착제 및 복합재 등의 형태로 우주, 항공, 전기/전자, 자동차 및 정밀기기 등 광범위한 산업분야에 이용되고 있다. High heat-resistant polymer materials are essential materials for miniaturization, high performance, and high reliability of products in accordance with the development of advanced technology. They are used in the form of film, molded product, fiber, paint, adhesive and composite materials. And precision instruments.

대표적인 고내열성 고분자인 폴리이미드(polyimide, PI)는 이미드 고리의 화학적 안정성을 기초로 하여 우수한 기계적 강도, 내화학성, 내후성, 내열성을 가진다. 뿐만 아니라 합성이 용이하고, 박막형 필름으로도 만들 수 있으며, 경화를 위한 가교기가 필요 없는 장점을 가지고 있고, 뛰어난 전기적 특성으로 인해 미소전자 분야, 광학 분야 등에 이르기까지 고기능성 고분자 재료로 각광받고 있다. Polyimide (PI), which is a typical high heat-resistant polymer, has excellent mechanical strength, chemical resistance, weather resistance, and heat resistance based on the chemical stability of the imide ring. In addition, it is easy to synthesize, can be made into a thin film film, has a merit that it does not need a crosslinking agent for curing, and is attracting attention as a high functional polymer material ranging from microelectronics and optical fields due to its excellent electrical properties.

현재까지 보고된 폴리이미드 제조 방법에는 크게 4가지 방법이 있다. There are four major methods for producing polyimide reported so far.

첫 번째 방법은 다이안하이드라이드와 다이아민의 반응에 의하여 전구체인 폴리아믹산(polyamic acid)을 먼저 합성(1단계)하고, 다음으로 상기 폴리아믹산을 이미드화시킴으로써 폴리이미드를 제조(2단계)하는 방법이다. 상기 1단계는 폴리아믹산 제조 단계로서, 다이아민이 용해된 반응용액에 다이안하이드라이드가 첨가되어 개환, 중부가 반응에 의해 폴리아믹산이 만들어진다. 사용되는 반응 용매로는 N,N-다이메틸아세트아마이드, N,N-다이메틸포름아마이드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 극성 유기 용매가 주로 사용된다. 이어지는 2단계는 상기 1단계에서 제조한 폴리아믹산을 화학적 방법 또는 열적 방법을 통해 탈수 및 폐환 반응시킴으로써 이미드화하여 폴리이미드를 합성한다.The first method is a method in which polyamic acid, which is a precursor, is first synthesized (step 1) by reaction of dianhydride and diamine, and then polyimide is imidized (step 2) . The first step is a step of preparing polyamic acid, in which dianhydride is added to the reaction solution in which diamine is dissolved, and polyamic acid is formed by a ring opening reaction and a middle part reaction. The reaction solvent to be used is N, N - dimethylacetamide, N, N - dimethylformamide, N - polar organic solvents such as methyl-2-pyrrolidone are mainly used. In the subsequent step 2, the polyamic acid prepared in the above step 1 is imidated by dehydration and ring-closing reaction through a chemical method or a thermal method to synthesize a polyimide.

상기 화학적 이미드화 방법은 전구체인 폴리아믹산의 용액에 무수아세트산 등의 산무수물로 대표되는 화학 탈수제와 피리딘 등의 3급 아민류 등으로 대표되는 이미드화 촉매를 투입하여 160℃이상에서 가열하는 방법이다. 한편, 상기 열적 이미드화 방법은 전구체인 폴리아믹산의 용액을 기판에 도포하고 용매를 증발시킨 후 화학 탈수제 및 촉매 없이 250 ~ 350 ℃로 가열하여 열적으로 이미드화하는 방법이다. The chemical imidization method is a method in which a imidization catalyst typified by a chemical dehydrating agent typified by an acid anhydride such as acetic anhydride and a tertiary amine such as pyridine is added to a solution of polyamic acid as a precursor and heated at 160 ° C or higher. The thermal imidization method is a method of applying a solution of polyamic acid, which is a precursor, to a substrate, evaporating the solvent, and then thermally imidizing the solution at 250 to 350 ° C without a chemical dehydrating agent and a catalyst.

상기 폴리이미드 제조 방법에 따르면, 폴리이미드의 제조에 있어서, 특히 지방족 다이아민을 사용하는 경우 다이아민의 아미노기의 염기도가 높아 다이아민이 중합반응에 참여하는 대신 아믹산과 염(salt)을 형성하기 때문에 고분자량의 폴리이미드가 얻어지지 않는다. 따라서 지방족 다이아민을 사용하여 합성한 전지방족 폴리이미드(fully aliphatic polyimide) 및 부분지방족 폴리이미드(partially aliphatic polyimide)는 일반적으로 분자량이 낮아 기계적 성질이 떨어진다. According to the above polyimide production method, when an aliphatic diamine is used in the production of a polyimide, the basicity of the amino group of the diamine is high and the diamine forms a salt with an amic acid instead of participating in the polymerization reaction. Of polyimide can not be obtained. Therefore, fully aliphatic polyimide and partially aliphatic polyimide synthesized by using an aliphatic diamine generally have a low molecular weight and have poor mechanical properties.

두 번째 방법은, 첫 번째 방법의 단점인 아믹산과 다이아민 염의 형성을 방지하여 폴리이미드의 분자량을 높이기 위해 N-실릴레이션 반응을 이용하는 방법이다. 다이아민과 클로로트리메틸실레인을 반응시켜 N-트리메틸실릴기로 보호된 다이아민을 합성한 후, 이 보호된 다이아민을 사용하여 N-트리메틸실릴기로 보호된 폴리아믹산을 거쳐 폴리이미드가 합성된다. 이 방법에서도 N-트리메틸실릴기로 보호된 다이아민의 합성과 폴리이미드 합성에 유기용매가 사용된다.The second method is to use N - silylation reaction to increase the molecular weight of polyimide by preventing the formation of ammic acid and diamine salt, which are disadvantages of the first method. Diamine and chlorotrimethylsilane are reacted to synthesize a diamine protected with N - trimethylsilyl group. Then, the protected diamine is used to synthesize a polyimide through a polyamic acid protected with an N - trimethylsilyl group. In this method, an organic solvent is used for the synthesis of the diamine protected by the N - trimethylsilyl group and for the polyimide synthesis.

N-실릴레이션 방법의 단점으로는 N-트리메틸실릴기로 보호된 지방족 다이아민을 합성하기 위한 클로로트리메틸실레인 시약의 가격이 비싸고 수분에 매우 민감하여 취급하는 데에 어려움이 있으며, 폴리이미드 합성 방법이 첫 번째 합성 방법보다 더 복잡해진다는 단점을 가지고 있다. As a disadvantage of the N -silylation method, the chlorotrimethylsilane reagent for synthesizing an aliphatic diamine protected with an N -trimethylsilyl group is expensive and very difficult to handle due to its high water content, It is more complicated than the first synthesis method.

세 번째 방법은 메타-크레졸을 용매로 사용하는 방법으로서, 용매로 메타-크레졸을 넣고 다이안하이드라이드과 다이아민을 넣은 후 온도를 단계별로 올려 장시간 동안 반응을 보내는 방법이다. 메타-크레졸을 이용한 방법은 반응시간이 64시간 이상으로 반응시간이 길고 여전히 만족할 수 없는 분자량을 가지고 있으며 메타-크레졸 용매를 사용하기 때문에 건조 시간이 길고 자극적인 냄새가 심하다는 단점을 가지고 있다. The third method is a method of using meta-cresol as a solvent, in which meta-cresol is added as a solvent, dianhydride and diamine are added, and the temperature is increased stepwise to react for a long time. The meta-cresol method has a disadvantage in that the reaction time is longer than 64 hours and the reaction time is long and still has unsatisfactory molecular weight and the meta-cresol solvent is used so that the drying time is long and the irritating odor is severe.

네 번째 방법은 in-situ 실릴레이션 방법으로서, 상기 두 번째 방법인 N-실릴레이션 방법이 수분에 민감한 단점을 해결하기 위한 것이다. 유기용매가 들어있는 반응기에 다이아민을 넣은 후 저온에서 클로로트리메틸실레인을 넣어준 후 다이안하이드라이드를 넣어 N-트리메틸실릴기로 보호된 폴리아믹산을 합성한 후 화학적 이미드화 또는 열적 이미드화 반응에 의하여 폴리이미드를 합성한다. In-situ 실릴레이션 합성 방법의 단점은 반응시간이 길고, 분자량은 개선되지만 클로로트리메틸실레인 시약이 고가이며 이미드화시 촉매가 필요하고 건조 시간이 길고 N-트리메틸실릴기로 보호된 폴리아믹산에서 보호기를 제거한 폴리아믹산을 합성하기 위해서 재침전 과정이 필요할 수도 있으며 전지방족 폴리이미드의 경우에도 충분한 투명성을 확보할 수 없다는 단점을 가지고 있다. The fourth method is an in-situ method for solving the drawback that the second method, the N -seal relation method, is sensitive to moisture. After adding diamine to the reactor containing organic solvent, chlorotrimethylsilane was added at low temperature, and then dianhydride was added to synthesize a polyamic acid protected with N - trimethylsilyl group, followed by chemical imidization or thermal imidization reaction Polyimide is synthesized. Disadvantages of the in situ silylation synthesis method are that the reaction time is long and the molecular weight is improved but the chlorotrimethylsilane reagent is expensive, the imidization catalyst is needed, the drying time is long and the protecting group is protected from the polyamic acid protected with N -trimethylsilyl group A reprecipitation process may be required to synthesize the removed polyamic acid, and sufficient transparency can not be secured even in the case of the aliphatic polyimide.

한국등록특허 제1,004,096호(2010.12.20)Korean Patent No. 1,004,096 (December 20, 2010)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 폴리이미드 제조 시 압력용기를 사용하여 가압 조건 하에서 폴리이미드를 제조함으로써, 상대적으로 저온 조건하에서 무색 투명한 폴리이미드를 제조할 수 있는 방법을 제공한다. Disclosure of the Invention The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and provides a method of producing a colorless transparent polyimide under a relatively low temperature condition by producing a polyimide under a pressurized condition using a pressure vessel during the production of the polyimide do.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에서는, a) 다이안하이드라이드 화합물과 다이아민 화합물을 유기용매에 분산시켜 제조한 분산액 또는 폴리아믹산 화합물을 유기용매에 분산시켜 제조한 분산액을 압력용기에 투입하는 단계; 및 b) 상기 압력용기 내부를 가압 조건으로 하여 이미드화 반응시킴으로써 폴리이미드를 제조하는 단계를 포함하는 폴리이미드 제조방법을 제공한다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a pressure vessel, comprising the steps of: a) dispersing a dispersion prepared by dispersing a dianhydride compound and a diamine compound in an organic solvent or a dispersion prepared by dispersing a polyamic acid compound in an organic solvent, Inputting; And b) imidizing the inside of the pressure vessel under a pressurizing condition, thereby producing a polyimide.

또한 예시적인 실시예에서, 상기 방법에 따라 제조된 폴리이미드로서, 상기 폴리이미드가 전방향족 폴리이미드, 부분지방족 폴리이미드 또는 전지방족 폴리이미드인 폴리이미드를 제공한다.Also in an exemplary embodiment, there is provided a polyimide produced according to the method, wherein the polyimide is a wholly aromatic polyimide, a partially aliphatic polyimide or a prealiphatic polyimide.

또한 예시적인 실시예에서, 상기 방법에 따라 제조된 폴리이미드를 유기용매에 용해시켜 폴리이미드 용액을 제조한 다음, 상기 폴리이미드 용액을 기판에 도포하여 폴리이미드 필름을 제조하는 단계를 포함하는 폴리이미드 필름 제조방법을 제공한다. Also, in an exemplary embodiment, a polyimide solution is prepared by dissolving polyimide prepared according to the above method in an organic solvent to prepare a polyimide solution, and then the polyimide solution is applied to a substrate to prepare a polyimide film. A method for producing a film is provided.

또한 예시적인 실시예에서, 상기 방법에 따라 제조된 폴리이미드 필름을 제공한다.Also in an exemplary embodiment, there is provided a polyimide film produced according to the method.

본 발명에 따르면 폴리이미드 제조 반응이 상대적인 저온 조건에서 수행되므로, 제조된 폴리이미드가 무색 투명하여 산업적 응용 범위가 넓다.According to the present invention, since the polyimide production reaction is carried out at a relatively low temperature, the produced polyimide is colorless and transparent and has a wide industrial application range.

또한, 본 발명에 따르면 높은 분자량을 가지는 전방향족 폴리이미드, 부분지방족 폴리이미드 및 전지방족 폴리이미드를 모두 제조할 수 있다.Further, according to the present invention, wholly aromatic polyimides, partial aliphatic polyimides, and all aliphatic polyimides having a high molecular weight can be produced.

또한, 본 발명에 따르면 폴리이미드 제조 과정에서 사용된 용매를 회수하여 재활용할 수 있게 되므로 경제적이고 친환경적이다. Further, according to the present invention, the solvent used in the polyimide manufacturing process can be recovered and recycled, which is economical and environmentally friendly.

도 1은 실시예 1에 따른 피로멜리틱 다이안하이드라이드와 4,4’-옥시다이아닐린 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼이다.
도 2는 실시예 2에 따른 1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카복실릭 다이안하이드라이드와 4,4’-옥시다이아닐린 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼이다.
도 3은 실시예 3에 따른 1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카복실릭 다이안하이드라이드와 4,4-메틸렌비스(2-메틸싸이클로헥실아민) 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼이다.
도 4는 비교예 1에 따른 1,2,3,4-싸이클로펜탄-테트라카복실릭 다이안하이드라이드와 3-(아미노메틸)-3,5,5-트리메틸사이클로헥산아민 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼이다.
도 5는 비교예 2에 따른 3-(아미노메틸)-3,5,5-트리메틸사이클로헥산아민과 3-(아미노메틸)-3,5,5-트리메틸사이클로헥산아민 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼이다.
도 6은 비교예 3에 따른 3-(아미노메틸)-3,5,5-트리메틸사이클로헥산아민과 3-(아미노메틸)-3,5,5-트리메틸사이클로헥산아민 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼이다.
도 7은 비교예 4에 따른 1,2,3,4-싸이클로펜탄-테트라카복실릭 다이안하이드라이드와 3-(아미노메틸)-3,5,5-트리메틸사이클로헥산아민 폴리이미드의 FT-IR 스펙트럼이다.
1 is an FT-IR spectrum of pyromellitic dianhydride and 4,4'-oxydianiline polyimide according to Example 1.
2 is an FT-IR spectrum of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 4,4'-oxydianiline polyimide according to Example 2. Fig.
3 is an FT-IR spectrum of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 4,4-methylenebis (2-methylcyclohexylamine) polyimide according to Example 3.
4 is a graph showing the FT-IR spectra of 1,2,3,4-cyclopentane-tetracarboxylic dianhydride and 3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethylcyclohexaneamine polyimide according to Comparative Example 1 to be.
5 shows the FT-IR spectra of 3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethylcyclohexaneamine and 3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethylcyclohexaneamine polyimide according to Comparative Example 2 to be.
6 shows the FT-IR spectra of 3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethylcyclohexaneamine and 3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethylcyclohexaneamine polyimide according to Comparative Example 3 to be.
7 is a graph showing the FT-IR spectrum of 1,2,3,4-cyclopentane-tetracarboxylic dianhydride and 3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethylcyclohexaneamine polyimide according to Comparative Example 4 to be.

본 발명은 가압 조건 하에서 수행되는 폴리이미드 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a process for producing polyimide which is carried out under pressurized conditions.

본 발명에 따른 폴리이미드 제조방법은 폴리이미드 제조 시 압력용기를 사용하여 가압 조건 하에서 폴리이미드를 제조함으로써, 상대적으로 저온 조건 하에서 무색 투명한 폴리이미드를 제조할 수 있는 방법을 제공한다.
The method for producing a polyimide according to the present invention provides a method for producing a colorless transparent polyimide under a relatively low temperature condition by producing a polyimide under a pressurized condition using a pressure vessel in the production of the polyimide.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

폴리이미드 제조Polyimide manufacturing

본 발명의 목적을 달성하기 위한 일실시예에 따른 폴리이미드 제조방법은 a) 다이안하이드라이드 화합물과 다이아민 화합물을 유기용매에 분산시켜 제조한 분산액 또는 폴리아믹산 화합물을 유기용매에 분산시켜 제조한 분산액을 압력용기에 투입하는 단계; 및 b) 상기 압력용기 내부를 가압 조건으로 하여 이미드화 반응시킴으로써 폴리이미드를 제조하는 단계를 포함한다. In order to accomplish the object of the present invention, there is provided a process for producing a polyimide according to one embodiment, which comprises the steps of: a) preparing a dispersion liquid prepared by dispersing a dianhydride compound and a diamine compound in an organic solvent or a dispersion prepared by dispersing a polyamic acid compound in an organic solvent Into a pressure vessel; And b) imidizing the inside of the pressure vessel under a pressurizing condition to produce a polyimide.

한편, 상기 b)단계에서 생성된 용매 증기를 상기 압력용기로부터 배출시킨 후 이를 냉각 및 응축하여 회수하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include discharging the solvent vapor generated in the step b) from the pressure vessel, and cooling and condensing the solvent vapor.

또한, 상기 b)단계에서 이미드화 반응에 의해 생성된 반응 생성물을 여과하고 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.Further, the method may further include filtering and drying the reaction product produced by the imidization reaction in the step b).

또한, 상기 b)단계에서 이미드화 반응에 의해 생성된 반응 생성물을 순차적으로 재침전, 여과 및 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
In addition, the method may further include a step of sequentially re-precipitating, filtering and drying the reaction products produced by the imidization reaction in the step b).

우선, 다이안하이드라이드 화합물과 다이아민 화합물을 유기용매에 분산시켜 제조한 분산액 또는 폴리아믹산 화합물을 유기용매에 분산시켜 제조한 분산액을 압력용기에 투입한다(단계 a).First, a dispersion liquid prepared by dispersing a dianhydride compound and a diamine compound in an organic solvent or a polyamic acid compound dispersed in an organic solvent is introduced into a pressure vessel (step a).

본 발명의 일실시예에 따라 다이안하이드라이드 화합물과 다이아민 화합물을 유기용매에 분산시켜 제조한 분산액을 사용하는 경우에는 상기 반응물이 혼합된 분산액으로부터 폴리이미드를 직접 제조할 수 있게 된다. According to one embodiment of the present invention, when a dispersion prepared by dispersing a dianhydride compound and a diamine compound in an organic solvent is used, the polyimide can be directly prepared from the dispersion in which the reactants are mixed.

한편, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따라 폴리아믹산 화합물을 유기용매에 분산시켜 제조한 분산액을 사용하여 폴리이미드를 제조하는 경우에는 상기 폴리아믹산 화합물은 당해 기술분야의 일반적인 기술에 따라 제조된 것일 수 있으며, 그 제조방법이 특별히 제한되는 것은 아니다.Meanwhile, when polyimide is prepared using a dispersion prepared by dispersing a polyamic acid compound in an organic solvent according to another embodiment of the present invention, the polyamic acid compound may be one prepared by a general technique in the related art And the production method thereof is not particularly limited.

본 발명의 일실시예에서, 상기 다이안하이드라이드 화합물은 치환 또는 비치환된 1종 이상의 다이안하이드라이드일 수 있으며, 상기 다이안하이드라이드 화합물은 방향족 또는 지방족일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the dianhydride compound may be substituted or unsubstituted at least one dianhydride, and the dianhydride compound may be aromatic or aliphatic.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 다이안하이드라이드는 하기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the dianhydride may include a compound represented by the following formula (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

(상기 화학식 1에서 R1은 아래의 화합물 (R 1 in the formula 1 is a compound of the following

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

로 이루어진 군에서 선택된다.)
. &Lt; / RTI &gt;

본 발명의 일실시예에서, 상기 다이아민 화합물은 치환 또는 비치환된 1종 이상의 다이아민일 수 있으며, 상기 다이아민 화합물은 방향족 또는 지방족일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the diamine compound may be a substituted or unsubstituted diamine, and the diamine compound may be aromatic or aliphatic.

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 다이아민은 하기 화학식 2의 화합물을 포함할 수 있다. Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the diamine may include a compound represented by the following formula (2).

Figure pat00004
Figure pat00004

<화학식 2> (2)

(상기 화학식 2에서 R2는 아래의 화합물(Wherein R &lt; 2 &gt; represents the following compound

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

Figure pat00007
Figure pat00007

Figure pat00008
Figure pat00008

Figure pat00009
Figure pat00009

Figure pat00010
Figure pat00010

로 이루어진 군에서 선택된다.)
. &Lt; / RTI &gt;

한편, 상기 a) 단계의 유기용매는 N-메틸피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아미드, N,N-다이메틸포름아미드, N-비닐피롤리돈, N-메틸카프로락탐, 디메틸술폭시드, 테트라메틸요소, 피리딘, 디메틸술폰, 헥사메틸술폭시드, 메타-크레졸, 감마-부티로락톤, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 에틸카르비톨, 부틸카르비톨, 에틸카르비톨 아세테이트, 부틸카르비톨 아세테이트, 에틸렌글리콜, 젖산에틸, 젖산부틸, 시클로헥사논 및 시클로펜타논으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종의 단일 용매 또는 2종 이상의 혼합 용매일 수 있다.Meanwhile, the organic solvent in step a) may be at least one selected from the group consisting of N -methylpyrrolidone, N, N -dimethylacetamide, N, N -dimethylformamide, N -vinylpyrrolidone, N -methylcaprolactam, But are not limited to, ethyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, ethyl lactate, ethyl lactate, ethyl lactate, ethyl lactate, It may be a single solvent selected from the group consisting of carbitol acetate, ethylene glycol, ethyl lactate, butyl lactate, cyclohexanone and cyclopentanone, or a mixture of two or more thereof.

상기 사용되는 압력용기는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용하는 압력용기일 수 있으며, 그 재질 또는 형상 등이 특별히 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라 그 크기는 달라질 수 있다.
The pressure vessel to be used may be a pressure vessel generally used in the related art, and its material or shape is not particularly limited, and the size may be varied as necessary.

다음으로, 상기 분산액을 압력용기 내에 투입한 후, 상기 압력용기 내부를 가압 조건으로 하여 이미드화 반응시켜 폴리이미드를 제조한다(단계 b).Next, after the dispersion liquid is put into a pressure vessel, imidation reaction is performed under pressure conditions in the pressure vessel to produce polyimide (step b).

한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 b)단계의 가압 조건은 1.1 내지 1000 bar 범위의 압력 조건으로 가압한 것일 수 있으며, 상세하게는 1.1 내지 500 bar, 더욱 상세하게는 1.5 내지 500 bar 범위의 압력 조건으로 가압한 것일 수 있고, 더 나아가서는 2 내지 200 bar 범위의 압력 조건으로 가압한 것일 수 있다. Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the pressing condition of step b) may be a pressure of 1.1 to 1000 bar, more specifically 1.1 to 500 bar, more specifically 1.5 to 500 bar It may be pressurized under a pressure condition, and further pressurized under a pressure condition in the range of 2 to 200 bar.

상기 압력용기를 1.1 bar 미만의 압력으로 가압한 경우에는 상대적인 저온 조건에서 반응이 잘 진행되지 않으며, 상기 1000 bar 초과의 압력으로 가압한 경우에는 압력용기의 손상이 일어날 수 있다. When the pressure vessel is pressurized to a pressure of less than 1.1 bar, the reaction does not progress well at a relatively low temperature. If the pressure vessel is pressurized to a pressure higher than 1000 bar, the pressure vessel may be damaged.

한편, 상기 가압 조건은 압력용기 내부에서 형성된 증기압에 의해 달성되거나, 압력용기 내부에 주입된 불활성 기체에 의해 달성되거나, 또는 압력용기의 압축에 의해 달성될 수 있으며, 상기 요인들의 조합에 의해 달성될 수도 있다. On the other hand, the pressurizing condition may be achieved by the vapor pressure formed inside the pressure vessel, or by the inert gas injected into the pressure vessel, or by compression of the pressure vessel, It is possible.

한편, 상기 불활성 기체는 산소, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤 및 크세논으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 기체일 수 있다.
Meanwhile, the inert gas may be one or more gases selected from the group consisting of oxygen, argon, helium, neon, krypton, and xenon.

한편, 상기 b)단계의 온도 조건은 20 내지 300 ℃ 범위의 온도 조건일 수 있다. 보다 상세하게는 40 내지 250 ℃ 범위의 온도 조건일 수 있으며, 더욱 상세하게는 60 내지 200 ℃ 범위의 온도 조건일 수 있다. 상기 단계의 온도를 20 ℃ 미만으로 한 경우, 반응속도가 지나치게 느려 폴리이미드 제조가 사실상 어려워지며, 300 ℃ 초과로 한 경우, 단량체 또는 고분자의 열분해가 일어날 수 있을 뿐만 아니라, 최종적으로 제조되는 폴리이미드가 무색 투명하지 않게 되는 문제점이 있을 수 있다.
Meanwhile, the temperature condition in the step b) may be a temperature condition ranging from 20 to 300 ° C. More specifically, it may be a temperature condition ranging from 40 to 250 占 폚, and more specifically, a temperature condition ranging from 60 to 200 占 폚. When the temperature is lower than 20 ° C, the reaction rate is too slow to effectively manufacture the polyimide. When the temperature is higher than 300 ° C, not only the thermal decomposition of the monomer or the polymer can occur, but also the polyimide May not be colorless and transparent.

한편, 본 발명의 일실시예에서, 상기 b)단계의 반응 시간은 10분 내지 3일일 수 있으며, 상세하게는 10분 내지 10시간, 더욱 상세하게는 10분 내지 5시간일 수 있다. 반응 시간이 10분 미만인 경우에는 반응이 잘 진행되지 않는 문제점이 있을 수 있고, 반응 시간이 3일을 초과하는 경우에는 겔화(gelation)가 일어날 수 있으며, 경제성 면에서도 바람직하지 못할 수 있다.
Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the reaction time of the step b) may be 10 minutes to 3 days, more specifically 10 minutes to 10 hours, more specifically 10 minutes to 5 hours. If the reaction time is less than 10 minutes, the reaction may not proceed well. If the reaction time exceeds 3 days, gelation may occur, which may be undesirable from the economical point of view.

한편, 상기 b)단계에서 용매 증기가 생성될 수 있는데, 상기 용매 증기를 압력용기로부터 배출시킨 후, 이를 냉각 및 응축하여 회수하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 단계를 통해서 유기용매를 회수할 수 있게 되므로, 경제성이 향상될 수 있다. Meanwhile, in step b), solvent vapor may be generated. After the solvent vapor is discharged from the pressure vessel, the solvent vapor may be cooled, condensed and recovered. Since the organic solvent can be recovered through the above steps, the economical efficiency can be improved.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 상기 b)단계에서 이미드화 반응에 의해 생성된 반응 생성물을 여과하고 건조하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 또 다른 실시예에서는 상기 b)단계에서 이미드화 반응에 의해 생성된 반응 생성물을 순차적으로 재침전, 여과 및 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step (b) may further comprise filtering and drying the reaction product produced by the imidization reaction. In yet another embodiment, the imidization reaction may be performed in step b) And then sequentially reprecipitating, filtering and drying the reaction product produced by the reaction product.

본 발명의 일실시예에서, 상기 재침전 및 여과 시 세정에 사용되는 용매는 물, 에탄올, 메탄올, 아이소프로판올, n-부탄올, n-헥세인, 아세톤, 에테르, 에틸아세테이트, 테트라하이드로퓨란 및 클로로폼으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 단일 용매 또는 2종 이상의 혼합 용매일 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the solvent used for washing in the reprecipitation and filtration is water, ethanol, methanol, isopropanol, n-butanol, n-hexane, acetone, ether, ethyl acetate, tetrahydrofuran, Foam, or a mixture of two or more kinds thereof.

상기 일련의 과정을 거쳐 제조되는 폴리이미드는 수평균분자량이 50,000 내지 2,000,000인 전방향족(fully aromatic) 폴리이미드, 부분지방족(partially aliphatic) 폴리이미드 또는 전지방족(fully aliphatic) 폴리이미드일 수 있다.
The polyimide prepared through the series of processes may be a fully aromatic polyimide having a number average molecular weight of 50,000 to 2,000,000, a partially aliphatic polyimide or a fully aliphatic polyimide.

폴리이미드 필름 제조Production of polyimide film

상기 제조된 폴리이미드가 반응용매로 사용된 유기용매에 용해되어 있는 상태라면 여과-건조 단계 또는 재침전-여과-건조 단계를 거치지 않고, 그대로 직접 기판에 도포함으로써 폴리이미드 필름을 제조할 수도 있다.
If the polyimide is dissolved in an organic solvent used as a reaction solvent, a polyimide film may be prepared by directly applying the polyimide to a substrate without being subjected to a filtration-drying step or a re-precipitation-filtration-drying step.

한편, 상기 설명한 바와 같은 폴리이미드 제조방법에 따라 제조된 폴리이미드가 건조된 상태라면, 이를 유기용매에 용해시켜 폴리이미드 용액으로 제조한 다음, 상기 폴리이미드 용액을 기판에 도포하여 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다.On the other hand, if the polyimide produced according to the above-described polyimide production method is in a dried state, it is dissolved in an organic solvent to prepare a polyimide solution, and then the polyimide solution is applied to a substrate to produce a polyimide film can do.

본 발명의 일실시예에서 상기 제조된 폴리이미드를 용해시키는데 사용되는 유기용매는 N-메틸피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아미드, N,N-다이메틸포름아미드, N-비닐피롤리돈, N-메틸카프로락탐, 디메틸술폭시드, 테트라메틸요소, 피리딘, 디메틸술폰, 헥사메틸술폭시드, 메타-크레졸, 감마-부티로락톤, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 에틸카르비톨, 부틸카르비톨, 에틸카르비톨 아세테이트, 부틸카르비톨 아세테이트, 에틸렌글리콜, 젖산에틸, 젖산부틸, 시클로헥사논 및 시클로펜타논으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종의 단일 용매 또는 2종 이상의 혼합 용매일 수 있다. 한편, 상기 폴리이미드 용액 내의 폴리이미드 농도는 1 내지 90wt%일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the organic solvent used to dissolve the polyimide is N -methylpyrrolidone, N, N -dimethylacetamide, N, N -dimethylformamide, N- money, N-methyl caprolactam, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, pyridine, dimethyl sulfone, hexamethyl sulfoxide, meta-cresol, gamma-butyrolactone, cellosolve, butyl cellosolve, ethyl cells, ethyl carbitol, It may be one single solvent selected from the group consisting of butyl carbitol, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, ethylene glycol, ethyl lactate, butyl lactate, cyclohexanone, and cyclopentanone, or a mixture of two or more thereof. . Meanwhile, the polyimide concentration in the polyimide solution may be 1 to 90 wt%.

한편, 상기 폴리이미드 용액에는 필요에 따라 젖음성 향상제 등의 첨가제를 소량 첨가할 수 있다. 첨가제는 폴리이미드에 대하여 0.001 내지 5중량% 첨가할 수 있으며, 상세하게는 0.01 내지 2중량% 첨가할 수 있다. On the other hand, a small amount of additives such as a wettability improver may be added to the polyimide solution, if necessary. The additive may be added in an amount of 0.001 to 5% by weight, more preferably 0.01 to 2% by weight, based on the polyimide.

상기의 방법으로 제조되는 폴리이미드 필름은 황색지수(Yellow Index)가 5 이하이며, 20㎛ 두께에서 파장 450㎚의 빛에 대하여 80% 이상의 광투과율을 나타낸다.
The polyimide film produced by the above method exhibits a light transmittance of 80% or more with respect to light having a yellow index of 5 or less and a thickness of 20 탆 and a wavelength of 450 nm.

한편, 본 발명의 일실시예에서, 상기 폴리이미드 용액을 기판 상에 도포하는 방법으로는 스핀 도포법, 침지법, 프렉소 인쇄법, 잉크젯 인쇄법, 분사법, 포팅법 또는 스크린 인쇄법 등이 사용될 수 있다. 이들 방법 중 10㎛ 이상의 두꺼운 막을 얻는 방법으로는 바코트 도포법, 슬릿코팅 도포법, 스크린 인쇄법, 스핀 도포법 등이 바람직할 수 있다. Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the method of applying the polyimide solution onto a substrate includes a spin coating method, a dipping method, a flexographic printing method, an inkjet printing method, a spraying method, a potting method, Can be used. Among these methods, a bar coating method, a slit coating method, a screen printing method, a spin coating method and the like may be preferable as a method of obtaining a thick film of 10 탆 or more.

한편, 본 발명의 폴리이미드는 압축성형, 사출성형, 슬러시성형, 중공성형, 압출성형 또는 방적방법 등을 통하여 성형되어 성형품으로도 제조될 수 있다.
On the other hand, the polyimide of the present invention can be molded into a molded product through compression molding, injection molding, slush molding, blow molding, extrusion molding, spinning or the like.

이상 설명한 바와 같이 가압 조건 하에서 폴리이미드를 제조하는 본 발명에 따르면 압력용기를 사용한 가압 조건에서 반응이 진행되므로, 반응이 수행되는 온도는 종래 기술과 대비할 때, 상대적인 저온 조건에 해당하며, 이에 따라 제조되는 폴리이미드는 무색 투명하여 산업적 응용 범위가 넓다. 한편, 본 발명에 따르면 폴리이미드 제조 과정에서 사용된 용매를 회수하여 재활용할 수 있게 되므로 경제적이고 친환경적이다. As described above, according to the present invention for producing polyimide under pressurized conditions, since the reaction proceeds under the pressurizing condition using the pressure vessel, the temperature at which the reaction is carried out corresponds to a relatively low temperature condition in comparison with the prior art, Polyimide is colorless and transparent and has a wide range of industrial applications. Meanwhile, according to the present invention, the solvent used in the polyimide manufacturing process can be recovered and recycled, which is economical and environmentally friendly.

한편, 본 발명에 따라 제조된 폴리이미드는 우주, 항공, 전기/전자, 반도체, 투명/유연 디스플레이, 액정 배향막, 자동차, 정밀기기, 패키징, 의료용 소재, 분리막, 연료전지 또는 2차 전지 등 광범위한 산업분야에 이용될 수 있다.
On the other hand, the polyimide prepared according to the present invention can be used in a wide range of industries such as space, aviation, electric / electronic, semiconductor, transparent / flexible display, liquid crystal alignment film, automobile, precision instrument, packaging, medical material, separator, Can be used in the field.

이하, 본 발명의 실시예 및 실험예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이고 본 발명의 권리범위를 이로 한정하는 것을 의도하지 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples. It should be understood, however, that the following examples and experimental examples are provided to aid understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention thereto.

실시예Example

실시예 1: 전방향족 폴리이미드의 제조Example 1: Preparation of wholly aromatic polyimide

피로멜리틱 다이안하이드라이드 22.6 g과 4,4’-옥시다이아닐린 21.1g을 N-메틸피롤리돈 200mL에 분산시켰다. 상기 반응액을 교반기, 질소주입장치, 온도조절기를 부착한 500mL 압력용기에 옮긴 후 압력용기의 공기를 질소기체로 치환하고 온도를 135℃로 맞춘 후 60 bar의 압력에서 3시간 동안 교반하여 폴리이미드를 합성하였다. 반응 혼합물을 여과하여 고체를 얻은 후 건조하여 중합체 분말을 얻었다.22.6 g of pyromellitic dianhydride and 21.1 g of 4,4'-oxydianiline were dispersed in 200 mL of N -methylpyrrolidone. The reaction solution was transferred to a 500-mL pressure vessel equipped with a stirrer, a nitrogen-introducing apparatus and a temperature controller. The air in the pressure vessel was replaced with nitrogen gas and the temperature was adjusted to 135 ° C. The mixture was stirred at a pressure of 60 bar for 3 hours, Were synthesized. The reaction mixture was filtered to obtain a solid, which was then dried to obtain a polymer powder.

합성된 중합체의 적외선흡수스펙트럼(도 1)에서는 1777cm-1와 1725cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1378cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.The infrared absorption spectrum (Fig. 1), 1777cm -1 and 1725cm -1 C = O absorption band of the already deugi, already CN absorption band of deugi at 1378cm -1 in the synthesized polymer was observed.

상기 폴리이미드 제조반응이 종료한 후 압력용기로부터 수증기를 배출시켜 이송관과 냉각기를 순차적으로 통과시킴으로써 수증기를 냉각 및 응축시켜 약 180mL의 N-메틸피롤리돈을 회수하였다. 회수된 N-메틸피롤리돈의 핵자기공명분석(NMR)결과 불순물이 존재하지 않음이 확인되었다.
After completion of the polyimide production reaction, water vapor was discharged from the pressure vessel and the water vapor was cooled and condensed by sequentially passing through a transfer pipe and a cooler to recover about 180 mL of N - methylpyrrolidone. Nuclear magnetic resonance (NMR) analysis of the recovered N - methylpyrrolidone showed no impurities.

실시예 2: 부분지방족 폴리이미드의 제조Example 2: Preparation of partial aliphatic polyimide

1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카복실릭 다이안하이드라이드 5.60g과 4,4’-옥시다이아닐린 5.00g을 N-메틸피롤리돈 200mL에 분산시켰다. 상기 반응액을 교반기, 질소주입장치, 온도조절기를 부착한 500mL 압력용기에 옮긴 후 압력용기의 공기를 질소기체로 치환하고 온도를 135℃로 맞춘 후 60bar의 압력에서 3시간 동안 교반하여 폴리이미드를 합성하였다. 반응 혼합물을 물에 넣어 재침전하고 여과하여 고체를 얻은 후 건조하여 중합체 분말을 얻었다.5.60 g of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 5.00 g of 4,4'-oxydianiline were dispersed in 200 mL of N -methylpyrrolidone. The reaction solution was transferred to a 500-mL pressure vessel equipped with a stirrer, a nitrogen-introducing apparatus and a temperature controller. The air in the pressure vessel was replaced with nitrogen gas and the temperature was adjusted to 135 ° C. The mixture was stirred at a pressure of 60 bar for 3 hours to obtain polyimide Were synthesized. The reaction mixture was put in water, reprecipitated, and filtered to obtain a solid, which was then dried to obtain a polymer powder.

합성된 중합체의 적외선흡수스펙트럼(도 2)에서는 1785cm-1와 1718cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1394cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.The infrared absorption spectrum (Fig. 2), 1785cm -1 and 1718cm -1 C = O absorption band of the already deugi, already CN absorption band of deugi at 1394cm -1 in the synthesized polymer was observed.

상기 폴리이미드 제조반응이 종료한 후 압력용기로부터 수증기를 배출시켜 이송관과 냉각기를 순차적으로 통과시킴으로써 수증기를 냉각 및 응축시켜 약 180mL의 N-메틸피롤리돈을 회수하였다. 회수된 N-메틸피롤리돈의 핵자기공명분석(NMR)결과 불순물이 존재하지 않음이 확인되었다.
After completion of the polyimide production reaction, water vapor was discharged from the pressure vessel and the water vapor was cooled and condensed by sequentially passing through a transfer pipe and a cooler to recover about 180 mL of N - methylpyrrolidone. Nuclear magnetic resonance (NMR) analysis of the recovered N - methylpyrrolidone showed no impurities.

실시예 3: 전지방족 폴리이미드의 제조Example 3: Preparation of all aliphatic polyimide

1,2,4,5-싸이클로헥산테트라카복실릭 다이안하이드라이드 5.96g와 4,4-메틸렌비스(2-메틸싸이클로헥실아민) 5.60g을 N-메틸피롤리돈 200mL에 넣고 분산시켰다. 상기 반응액을 교반기, 질소주입장치, 온도조절기를 부착한 500mL 압력용기에 옮긴 후 압력용기의 공기를 질소기체로 치환하고 온도를 135℃로 맞춘 후 60 bar의 압력에서 3시간 동안 교반하여 폴리이미드를 합성하였다. 반응 혼합물을 물에 넣어 재침전하고 여과하여 고체를 얻은 후 건조하여 중합체 분말을 얻었다.5.96 g of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and 5.60 g of 4,4-methylenebis (2-methylcyclohexylamine) were added to 200 mL of N -methylpyrrolidone and dispersed. The reaction solution was transferred to a 500-mL pressure vessel equipped with a stirrer, a nitrogen-introducing apparatus and a temperature controller. The air in the pressure vessel was replaced with a nitrogen gas and the temperature was adjusted to 135 ° C. The mixture was stirred at a pressure of 60 bar for 3 hours, Were synthesized. The reaction mixture was put in water, reprecipitated, and filtered to obtain a solid, which was then dried to obtain a polymer powder.

합성된 중합체의 적외선흡수스펙트럼(도 3)에서는 1782cm-1와 1700cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1377cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.The infrared absorption spectrum (Fig. 3), 1782cm -1 and 1700cm -1 C = O absorption band of the already deugi, already CN absorption band of deugi at 1377cm -1 in the synthesized polymer was observed.

상기 폴리이미드 제조반응이 종료한 후 압력용기로부터 수증기를 배출시켜 이송관과 냉각기를 순차적으로 통과시킴으로써 수증기를 냉각 및 응축시켜 약 180mL의 N-메틸피롤리돈을 회수하였다. 회수된 N-메틸피롤리돈의 핵자기공명분석(NMR)결과 불순물이 존재하지 않음이 확인되었다.
After completion of the polyimide production reaction, water vapor was discharged from the pressure vessel, and the water vapor was cooled and condensed by sequentially passing through a transfer pipe and a cooler to recover about 180 mL of N-methylpyrrolidone. Nuclear magnetic resonance analysis (NMR) of the recovered N-methylpyrrolidone showed no impurities.

실시예 4: 폴리이미드 박막 제조Example 4: Preparation of polyimide thin film

박막 제조에 앞서 기판으로 사용할 실리콘 웨이퍼의 세정 공정을 실시하였다. 이 공정을 통하여 파티클(particle)이나 유기 오염물, 금속 오염물 그리고 자연 산화막 등의 다양한 오염물들이 제거된다. 황산과 과산화수소를 7:3의 비로 혼합한 피라나(Piranha)용액을 이용하여 120℃로 3시간 가열하여 오염물을 제거해 주었다.Prior to the production of the thin film, a cleaning process of a silicon wafer to be used as a substrate was carried out. This process removes various contaminants such as particles, organic contaminants, metal contaminants, and natural oxide films. The contaminants were removed by heating at 120 ° C for 3 hours using a Piranha solution containing sulfuric acid and hydrogen peroxide in a ratio of 7: 3.

합성된 폴리이미드 0.20g을 2.0 mL의 N,N-디메틸아세트아마이드 또는 N,N-디메틸포름아마이드에 넣어 폴리이미드 용액을 제조하였다. 또는, 폴리이미드 제조반응 후 얻어지는 폴리이미드 용액을 재침전 또는 여과를 거치지 않고 그대로 사용할 수도 있다. 상기 폴리이미드 용액을 0.2㎛의 세공 크기를 갖고 있는 미세필터로 여과하고 기판에 500rpm으로 10초, 1500rpm으로 50초의 2단계 회전도포(spin coating)한 뒤 용매를 제거한 후 아닐링 과정을 거쳐 폴리이미드 박막을 제조하였다. 0.20 g of the synthesized polyimide was added to 2.0 mL of N, N - dimethylacetamide or N, N - dimethylformamide to prepare a polyimide solution. Alternatively, the polyimide solution obtained after the polyimide production reaction can be used as it is without being subjected to reprecipitation or filtration. The polyimide solution was filtered with a fine filter having a pore size of 0.2 mu m, spin-coated on the substrate in two steps of 500 rpm for 10 seconds and 1500 rpm for 50 seconds, and then the solvent was removed. Thin films were prepared.

또 다른 방법으로서, 기판위에 폴리이미드용액을 캐스팅(casting)하고, 용매 제거와 아닐링 과정을 거쳐 폴리이미드 박막을 제조하였다.
As another method, a polyimide thin film was prepared by casting a polyimide solution on a substrate, removing a solvent and annealing.

비교예 1: 전지방족 폴리이미드의 2단계 제조Comparative Example 1: Two-step preparation of all aliphatic polyimide

질소 가스로 치환한 50-mL 2구 둥근바닥 플라스크에 N-메틸-2-피롤리돈 10 mL을 넣고 1,2,3,4-싸이클로펜탄-테트라카복실릭 다이안하이드라이드 4.20g (2.00 mmol)과 3-(아미노메틸)-3,5,5-트리메틸사이클로헥산아민 3.41g (2.00 mmol)을 넣고 실온에서 24시간 반응시켰다. 10 mL of N -methyl-2-pyrrolidone was added to a 50-mL 2-neck round bottom flask substituted with nitrogen gas, and 4.20 g (2.00 mmol) of 1,2,3,4-cyclopentane-tetracarboxylic dianhydride was added thereto, And 3.41 g (2.00 mmol) of 3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethylcyclohexanamine were added thereto, followed by reaction at room temperature for 24 hours.

화학적 이미드화 방법으로 상기 용액에 5mL의 아세틱안하이드라이드와 3mL의 피리딘을 넣고 170℃ 에서 5시간 동안 환류 시킨 후 상온까지 온도를 내린 후 과량의 얼음물을 사용하여 재침전을 하였다. 여과를 통해 얻은 고체를 물 100mL와 메틸알콜 100mL로 세척 후 진공 건조하여 전지방족 폴리이미드를 합성하였다(한편, 열적이미드화 방법으로는 합성된 폴리아믹산 용액을 기판 위에 캐스팅한 후 300℃까지 오븐 또는 핫플레이트로 단계별로 승온한 후 이 온도에서 12시간 가열하는 방법을 사용하여 폴리이미드를 얻을 수도 있다). 5 mL of acetic anhydride and 3 mL of pyridine were added to the solution by chemical imidization method, and the mixture was refluxed at 170 ° C. for 5 hours. After the temperature was lowered to room temperature, reprecipitation was performed using an excessive amount of ice water. The solid obtained through filtration was washed with 100 mL of water and 100 mL of methyl alcohol, and vacuum-dried to synthesize all aliphatic polyimide. (On the other hand, in the thermal imidation method, the synthesized polyamic acid solution was cast on a substrate, Alternatively, the polyimide may be obtained by heating the mixture in a stepwise manner with a hot plate, followed by heating at this temperature for 12 hours).

합성된 중합체의 적외선흡수스펙트럼(도 4)에서는 1774cm-1와 1713cm-1에서이미드기의 C=O 흡수띠, 1368cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
The infrared absorption spectrum (Fig. 4), 1774cm -1 and 1713cm C = O absorption band, already CN absorption band at 1368cm -1 -1 of deugi this imide group in the synthesized polymer was observed.

비교예 2: 전지방족 폴리이미드의 Comparative Example 2: Synthesis of all aliphatic polyimide NN -실릴레이션 방법에 의한 제조- Manufacture by seal relation method

지방족 디아미노폴리실록산을 합성하는 방법은 질소 가스로 치환한 100mL 3구 둥근바닥 플라스크에 정제한 톨루엔 25mL을 넣고 3-(아미노메틸)-3,5,5-트리메틸사이클로헥산아민 8.52g (5.00 mmol)와 클로로트리메틸실레인 1.09g (10.0 mmol)을 넣고 5℃에서 30분간 반응시켰다. 이 용액에 트리메틸아민 0.591g (10.0 mmol) 을 천천히 적가하였다. 5℃ 에서 2시간 동안 반응 시킨 후 60℃까지 온도를 올려 24시간 동안 반응 시킨 후 진공 건조하여 아미노기가 보호된 지방족 디아미노폴리실록산을 합성하였다.To the aliphatic diaminopolysiloxane, 25 mL of purified toluene was added to a 100 mL 3-necked round bottom flask substituted with nitrogen gas, and 8.52 g (5.00 mmol) of 3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethylcyclohexaneamine And 1.09 g (10.0 mmol) of chlorotrimethylsilane were placed and reacted at 5 ° C for 30 minutes. 0.591 g (10.0 mmol) of trimethylamine was slowly added dropwise to this solution. After reacting at 5 ° C for 2 hours, the temperature was raised to 60 ° C, and the reaction was carried out for 24 hours, followed by vacuum drying to synthesize an amino-protected aliphatic diaminopolysiloxane.

질소 가스로 치환한 50-mL 2구 둥근바닥 플라스크에 N-메틸-2-피롤리돈 10mL을 넣고 1,2,3,4-싸이클로펜탄-테트라카복실릭 다이안하이드라이드 4.20g (2.00 mmol)과 위에서 합성된 지방족 다이아미노폴리실록산을 넣고 실온에서 24시간 반응시켰다. N -methyl-2-pyrrolidone (10 mL) was added to a 50-mL 2-neck round bottom flask substituted with nitrogen gas, and 4.20 g (2.00 mmol) of 1,2,3,4-cyclopentane-tetracarboxylic dianhydride and The aliphatic diaminopolysiloxane synthesized above was added and reacted at room temperature for 24 hours.

합성된 폴리이미드-실록산을 증류수를 사용하여 재침전을 하였다. 그리고 여과 후 진공 건조하여 폴리아믹산을 합성하였다. The synthesized polyimide-siloxane was reprecipitated using distilled water. After filtration and vacuum drying, polyamic acid was synthesized.

화학적 이미드화 방법으로 상기 용액에 5mL의 아세틱안하이드라이드와 3mL의 피리딘을 넣고 170℃ 에서 5시간 동안 환류 시킨 후 상온까지 온도를 내린 후 과량의 얼음물을 사용하여 재침전을 하였다. 여과를 통해 얻은 고체를 물 100mL와 메틸알콜 100mL로 세척 후 진공 건조하여 전지방족 폴리이미드를 합성하였다(한편, 열적이미드화 방법으로는 합성된 폴리아믹산 용액을 기판 위에 캐스팅한 후 300℃까지 오븐 또는 핫플레이트로 단계별로 승온한 후 이 온도에서 12시간 동안 가열하는 방법을 사용하여 폴리이미드를 얻을 수도 있다).5 mL of acetic anhydride and 3 mL of pyridine were added to the solution by chemical imidization method, and the mixture was refluxed at 170 ° C. for 5 hours. After the temperature was lowered to room temperature, reprecipitation was performed using an excessive amount of ice water. The solid obtained through filtration was washed with 100 mL of water and 100 mL of methyl alcohol, and vacuum-dried to synthesize all aliphatic polyimide. (On the other hand, in the thermal imidation method, the synthesized polyamic acid solution was cast on a substrate, Alternatively, the polyimide may be obtained by heating stepwise with a hot plate and then heating at this temperature for 12 hours).

합성된 중합체의 적외선흡수스펙트럼(도 5)에서는 1778cm-1와 1714cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1368cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
The infrared absorption spectrum (Fig. 5), 1778cm -1 and 1714cm -1 C = O absorption band of the already deugi, already CN absorption band of deugi at 1368cm -1 in the synthesized polymer was observed.

비교예 3: 전지방족 폴리이미드의 in-situ 실릴레이션 방법에 의한 제조Comparative Example 3: Preparation of a pre-aliphatic polyimide by an in-situ silylation method

질소 가스로 치환한 50-mL 2구 둥근바닥 플라스크에 N-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 10 mL을 넣고 3-(아미노메틸)-3,5,5-트리메틸사이클로헥산아민 3.406g (2.00 mmol)를 넣은 후 0℃ 에서 클로로트리메틸실레인 0.435g (4.00 mmol)을 넣어준 후 2시간 동안 교반하였다. 그 후 1,2,3,4-싸이클로펜탄-테트라카복실릭 다이안하이드라이드 4.20g (2.00 mmol)을 넣고 실온에서 24시간 반응시켰다. 합성된 다이아미노폴리실록산을 증류수를 사용하여 재침전을 하였다. 그리고 여과 후 진공 건조하여 폴리아믹산을 합성하였다. 10 mL of N -methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added to a 50-mL 2-necked round bottom flask substituted with nitrogen gas, and 3.406 g of 3- (aminomethyl) -3,5,5-trimethylcyclohexaneamine 2.00 mmol) was added thereto, and then 0.435 g (4.00 mmol) of chlorotrimethylsilane was added at 0 ° C, followed by stirring for 2 hours. Then, 4.20 g (2.00 mmol) of 1,2,3,4-cyclopentane-tetracarboxylic dianhydride was added and the mixture was reacted at room temperature for 24 hours. The synthesized diaminopolysiloxane was reprecipitated using distilled water. After filtration and vacuum drying, polyamic acid was synthesized.

화학적 이미드화로 상기 용액에 5mL의 아세틱안하이드라이드와 3mL의 피리딘을 넣고 170℃ 에서 5시간 동안 환류 시킨 후 상온까지 온도를 내린 후 과량의 얼음물을 사용하여 재침전을 하였다. 여과를 통해 얻은 고체를 물 100mL와 메틸알콜 100mL로 세척 후 진공 건조하여 전지방족 폴리이미드를 합성하였다(한편, 열적 이미드화 방법으로는 합성된 폴리아믹산 용액을 기판 위에 캐스팅한 후 300℃까지 오븐 또는 핫플레이트로 단계별로 승온한 후 이 온도에서 12시간 동안 가열하는 방법을 사용하여 폴리이미드를 얻을 수도 있다).5 mL of acetic anhydride and 3 mL of pyridine were added to the solution by chemical imidization, and the mixture was refluxed at 170 DEG C for 5 hours. After the temperature was lowered to room temperature, re-precipitation was performed using excess ice water. The solid obtained through filtration was washed with 100 mL of water and 100 mL of methyl alcohol and vacuum-dried to synthesize a pre-aliphatic polyimide. (On the other hand, in the thermal imidation method, the polyamic acid solution was cast on a substrate, The polyimide may be obtained by heating the mixture in a stepwise manner with a hot plate and then heating at this temperature for 12 hours).

합성된 중합체의 적외선흡수스펙트럼(도 6)에서는 1776cm-1와 1714cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1367cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
Deugi already in the C = O absorption band, 1367cm -1 1776cm -1 and 1714cm -1 in the infrared absorption spectrum (Fig. 6) of the synthesized polymers are already CN absorption band of deugi was observed.

비교예 4: 전지방족 폴리이미드의 메타-크레졸 합성방법에 의한 제조Comparative Example 4: Preparation of a prealiphatic polyimide by meta-cresol synthesis

질소 가스로 치환한 50mL-2구 둥근바닥 플라스크에 메타-크레졸 10mL 을 넣고 1,2,3,4-싸이클로펜탄-테트라카복실릭 다이안하이드라이드 4.20g (2.00 mmol)과 3-(아미노메틸)-3,5,5-트리메틸사이클로헥산아민 3.41g (2.00 mmol)을 넣고 60℃ 에서 8시간 100℃ 에서 12시간 150℃에서 4시간 그리고 200℃에서 48시간 동안 반응시켰다. 합성된 용액을 상온까지 온도를 내린 후 메타 크레졸 100mL과 메틸알콜 100mL로 세척과 필터를 한 후 60℃에서 진공 건조하여 전지방족 폴리이미드를 합성하였다.10 mL of meta-cresol was added to a 50 mL-2-neck round bottom flask substituted with nitrogen gas, and 4.20 g (2.00 mmol) of 1,2,3,4-cyclopentane-tetracarboxylic dianhydride and 3- (aminomethyl) 3.41 g (2.00 mmol) of 3,5,5-trimethylcyclohexaneamine was added and the mixture was reacted at 60 DEG C for 8 hours at 100 DEG C for 12 hours at 150 DEG C for 4 hours and at 200 DEG C for 48 hours. The synthesized solution was cooled to room temperature, washed with 100 mL of methacresol and 100 mL of methyl alcohol, filtered, and vacuum dried at 60 ° C. to synthesize all aliphatic polyimide.

합성된 중합체의 적외선흡수스펙트럼(도 7)에서는 1773cm-1와 1712cm-1에서 이미드기의 C=O 흡수띠, 1367cm-1에서 이미드기의 C-N 흡수띠가 관찰되었다.
The infrared absorption spectrum (Fig. 7), 1773cm -1 and 1712cm -1 C = O absorption band of the already deugi, already CN absorption band of deugi at 1367cm -1 in the synthesized polymer was observed.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 이미드화최고온도Immediate maximum temperature 135℃135 ℃ 135℃135 ℃ 135℃135 ℃ 300℃300 ° C 300℃300 ° C 300℃300 ° C 200℃200 ℃ 반응시간Reaction time 3시간3 hours 3시간3 hours 3시간3 hours 36시간36 hours 36시간36 hours 36시간36 hours 72시간72 hours 촉매사용유무Presence or absence of catalyst 사용안함not used 사용안함not used 사용안함not used 사용함(화학적이미드화 시)Used (at chemical imidization) 사용함(화학적이미드화 시)Used (at chemical imidization) 사용함(화학적이미드화 시)Used (at chemical imidization) 사용안함not used 분산매 또는 용매 종류Dispersion medium or solvent type NMPNMP NMPNMP NMPNMP NMPNMP NMPNMP NMPNMP m-cresol m -cresol 반응단계Reaction step 1 step1 step 1 step1 step 1 step1 step 2 step2 step 4 step4 step 2 step2 step 1 step1 step 합성된 폴리이미드 열분해온도Synthesis of polyimide pyrolysis temperature >500℃> 500 ° C 497℃497 ° C 440℃440 ° C 403℃403 DEG C 407℃407 ° C 428℃428 ° C 434℃434 ° C 합성된 폴리이미드분자량(GPC)The synthesized polyimide molecular weight (GPC) 측정불가Not measurable 221226221226 10235461023546 30543054 95679567 7826578265 1021310213

상기의 표 1에 나타내었듯이 본 발명의 실시예 1 내지 3에서는 종래의 방법인 비교예 1 내지 4에 비하여 이미드화 최고온도가 낮고, 반응시간이 짧으며, 반응단계가 적다. 또한 촉매를 사용하지 않는 장점이 있으며 폴리이미드 제조에 사용된 용매를 회수하여 재활용할 수 있다. 따라서 본 발명의 폴리이미드 합성방법은 종래의 방법에 비하여 간편하고 저렴하며 친환경적이다.As shown in Table 1, in Examples 1 to 3 of the present invention, the maximum imidization temperature is low, the reaction time is short, and the reaction step is small as compared with Comparative Examples 1 to 4 which are conventional methods. It also has the advantage of not using a catalyst, and the solvent used in the production of polyimide can be recovered and recycled. Therefore, the polyimide synthesis method of the present invention is simple, inexpensive and environmentally friendly compared to the conventional method.

Claims (22)

a) 다이안하이드라이드 화합물과 다이아민 화합물을 유기용매에 분산시켜 제조한 분산액 또는 폴리아믹산 화합물을 유기용매에 분산시켜 제조한 분산액을 압력용기에 투입하는 단계; 및 b) 상기 압력용기 내부를 가압 조건으로 하여 이미드화 반응시킴으로써 폴리이미드를 제조하는 단계를 포함하는 폴리이미드 제조방법.a) introducing a dispersion liquid prepared by dispersing a dianhydride compound and a diamine compound in an organic solvent or a polyamic acid compound into an organic solvent into a pressure vessel; And b) imidizing the inside of the pressure vessel under a pressurizing condition to produce a polyimide. 제 1 항에 있어서,
상기 b)단계에서 생성된 용매 증기를 상기 압력용기로부터 배출시킨 후 이를 냉각 및 응축하여 회수하는 단계를 더 포함하는 폴리이미드 제조방법.
The method according to claim 1,
Further comprising discharging the solvent vapor generated in the step b) from the pressure vessel, and cooling and condensing the recovered solvent vapor.
제 1 항에 있어서,
상기 b)단계에서 이미드화 반응에 의해 생성된 반응 생성물을 여과하고 건조하는 단계를 더 포함하는 폴리이미드 제조방법.
The method according to claim 1,
And filtering and drying the reaction product produced by the imidation reaction in the step b).
제 1 항에 있어서,
상기 b)단계에서 이미드화 반응에 의해 생성된 반응 생성물을 순차적으로 재침전, 여과 및 건조하는 단계를 더 포함하는 폴리이미드 제조방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of sequentially reprecipitating, filtering and drying the reaction products produced by the imidization reaction in the step b).
제 1 항에 있어서,
상기 다이안하이드라이드 화합물은 치환 또는 비치환된 1종 이상의 다이안하이드라이드이고, 상기 다이아민 화합물은 치환 또는 비치환된 1종 이상의 다이아민인 폴리이미드 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the dianhydride compound is at least one substituted or unsubstituted dianhydride, and the diamine compound is at least one substituted or unsubstituted diamine.
제 5 항에 있어서,
상기 다이안하이드라이드 화합물은 방향족 또는 지방족 다이안하이드라이드인 폴리이미드 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the dianhydride compound is an aromatic or aliphatic dianhydride.
제 6 항에 있어서,
상기 다이안하이드라이드는 하기의 화학식 1의 다이안하이드라이드인 폴리이미드 제조방법.
Figure pat00011

<화학식 1>
(상기 화학식 1에서 R1은 아래의 화합물
Figure pat00012

Figure pat00013

로 이루어진 군에서 선택된다.)
The method according to claim 6,
Wherein the dianhydride is a dianhydride of the following formula (1).
Figure pat00011

&Lt; Formula 1 >
(R 1 in the formula 1 is a compound of the following
Figure pat00012

Figure pat00013

. &Lt; / RTI &gt;
제 5 항에 있어서,
상기 다이아민 화합물은 방향족 또는 지방족 다이아민인 폴리이미드 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the diamine compound is an aromatic or aliphatic diamine.
제 8 항에 있어서,
상기 다이아민은 하기의 화학식 2의 다이아민인 폴리이미드 제조방법.
Figure pat00014

<화학식 2>
(상기 화학식 2에서 R2는 아래의 화합물
Figure pat00015

Figure pat00016

Figure pat00017

Figure pat00018

Figure pat00019

Figure pat00020

로 이루어진 군에서 선택된다.)
9. The method of claim 8,
Wherein the diamine is a diamine of the following formula (2).
Figure pat00014

(2)
(Wherein R < 2 > represents the following compound
Figure pat00015

Figure pat00016

Figure pat00017

Figure pat00018

Figure pat00019

Figure pat00020

. &Lt; / RTI &gt;
제 1 항에 있어서,
상기 b)단계의 가압 조건은 1.1 내지 1000 bar 범위의 압력 조건인 폴리이미드 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pressing condition in the step b) is a pressure condition in the range of 1.1 to 1000 bar.
제 1 항에 있어서,
상기 b)단계의 온도 조건은 20 내지 300 ℃ 범위의 온도 조건인 폴리이미드 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature condition in the step b) is a temperature condition in the range of 20 to 300 占 폚.
제 1 항에 있어서,
상기 b)단계의 반응은 10분 내지 3일 동안 수행하는 폴리이미드 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the reaction of step b) is carried out for 10 minutes to 3 days.
제 1 항에 있어서,
상기 b)단계의 가압 조건은 압력용기 내부에서 형성된 증기압, 압력용기 내부에 주입된 불활성 기체 및 압력용기의 압축으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 요인에 의해 형성되는 폴리이미드 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pressurization conditions in the step b) are formed by at least one factor selected from the group consisting of a vapor pressure formed inside the pressure vessel, an inert gas injected into the pressure vessel, and a pressure vessel compression.
제 13 항에 있어서,
상기 불활성 기체는 산소, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤 및 크세논으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 기체인 폴리이미드 제조방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the inert gas is at least one gas selected from the group consisting of oxygen, argon, helium, neon, krypton, and xenon.
제 1 항에 있어서,
상기 유기용매는 N-메틸피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아미드, N,N-다이메틸포름아미드, N-비닐피롤리돈, N-메틸카프로락탐, 디메틸술폭시드, 테트라메틸요소, 피리딘, 디메틸술폰, 헥사메틸술폭시드, 메타-크레졸, 감마-부티로락톤, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 에틸카르비톨, 부틸카르비톨, 에틸카르비톨 아세테이트, 부틸카르비톨 아세테이트, 에틸렌글리콜, 젖산에틸, 젖산부틸, 시클로헥사논 및 시클로펜타논으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종의 단일 용매 또는 2종 이상의 혼합 용매인 폴리이미드 제조방법.
The method according to claim 1,
The organic solvent may be selected from the group consisting of N -methylpyrrolidone, N, N -dimethylacetamide, N, N -dimethylformamide, N -vinylpyrrolidone, N -methylcaprolactam, dimethylsulfoxide, But are not limited to, pyridine, dimethyl sulfone, hexamethyl sulfoxide, meta-cresol, gamma-butyrolactone, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, , Ethyl lactate, butyl lactate, cyclohexanone, and cyclopentanone, or a mixed solvent of two or more kinds.
제 1 항의 방법에 따라 제조된 폴리이미드로서, 상기 폴리이미드는 수평균 분자량이 50,000 내지 2,000,000인 전방향족 폴리이미드, 부분지방족 폴리이미드 또는 전지방족 폴리이미드인 폴리이미드.A polyimide produced by the method of claim 1, wherein the polyimide is a wholly aromatic polyimide, a partially aliphatic polyimide or a prealiphatic polyimide having a number average molecular weight of 50,000 to 2,000,000. 제 1 항에 있어서,
상기 제조된 폴리이미드가 반응 용매로 사용된 유기용매 내에 용해되어 있는 상태에서 기판에 직접 도포되어 폴리이미드 필름을 제조하는 단계를 포함하는 폴리이미드 필름 제조방법.
The method according to claim 1,
And directly applying the polyimide to a substrate in a state where the polyimide is dissolved in an organic solvent used as a reaction solvent to produce a polyimide film.
제 1 항에 있어서,
상기 제조된 폴리이미드를 유기용매에 용해시켜 폴리이미드 용액을 제조한 다음, 상기 폴리이미드 용액을 기판에 도포하여 폴리이미드 필름을 제조하는 단계를 포함하는 폴리이미드 필름 제조방법.
The method according to claim 1,
Dissolving the polyimide thus prepared in an organic solvent to prepare a polyimide solution, and then applying the polyimide solution to a substrate to produce a polyimide film.
제 18 항에 있어서,
상기 유기용매는 N-메틸피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아미드, N,N-다이메틸포름아미드, N-비닐피롤리돈, N-메틸카프로락탐, 디메틸술폭시드, 테트라메틸요소, 피리딘, 디메틸술폰, 헥사메틸술폭시드, 메타-크레졸, 감마-부티로락톤, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 에틸카르비톨, 부틸카르비톨, 에틸카르비톨 아세테이트, 부틸카르비톨 아세테이트, 에틸렌글리콜, 젖산에틸, 젖산부틸, 시클로헥사논 및 시클로펜타논으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종의 단일 용매 또는 2종 이상의 혼합 용매인 폴리이미드 필름 제조방법.
19. The method of claim 18,
The organic solvent may be selected from the group consisting of N -methylpyrrolidone, N, N -dimethylacetamide, N, N -dimethylformamide, N -vinylpyrrolidone, N -methylcaprolactam, dimethylsulfoxide, But are not limited to, pyridine, dimethyl sulfone, hexamethyl sulfoxide, meta-cresol, gamma-butyrolactone, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, , Ethyl lactate, butyl lactate, cyclohexanone, and cyclopentanone, or a mixed solvent of two or more kinds.
제 18 항에 있어서,
상기 폴리이미드 용액 내의 폴리이미드 농도는 1 내지 90wt%인 폴리이미드 필름 제조방법.
19. The method of claim 18,
Wherein the polyimide concentration in the polyimide solution is 1 to 90 wt%.
제 17 항 또는 제 18 항에 따라 제조된 폴리이미드 필름으로서, 상기 폴리이미드 필름의 황색지수(Yellow Index)는 5 이하이며, 20㎛ 두께에서 파장 450㎚의 빛에 대하여 80% 이상의 광투과율을 나타내는 폴리이미드 필름.A polyimide film produced according to claim 17 or 18, wherein the polyimide film has a yellow index of 5 or less and a light transmittance of 80% or more with respect to light having a wavelength of 450 nm at a thickness of 20 탆 Polyimide film. 제 1 항에 있어서,
상기 제조된 폴리이미드를 압축성형, 사출성형, 슬러시성형, 중공성형, 압출성형 및 방적방법으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 방법으로 성형하여 제조되는 성형품.
The method according to claim 1,
Wherein the polyimide is molded by at least one method selected from the group consisting of compression molding, injection molding, slush molding, blow molding, extrusion molding and spinning.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102255484B1 (en) * 2019-12-06 2021-05-21 연세대학교 원주산학협력단 Method for producing plate-shaped polyimide powder

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1004096A (en) 1910-12-27 1911-09-26 New Eccles Rubber Works Ltd Machine for making hollow india-rubber balls.
KR20100080425A (en) * 2008-12-30 2010-07-08 주식회사 코오롱 Polyimide film
JP2010189524A (en) * 2009-02-17 2010-09-02 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Polyimide fine particle dispersion, polyimide fine particle, and method for producing them

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1004096A (en) 1910-12-27 1911-09-26 New Eccles Rubber Works Ltd Machine for making hollow india-rubber balls.
KR20100080425A (en) * 2008-12-30 2010-07-08 주식회사 코오롱 Polyimide film
JP2010189524A (en) * 2009-02-17 2010-09-02 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Polyimide fine particle dispersion, polyimide fine particle, and method for producing them

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117069939A (en) * 2023-10-17 2023-11-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 Polyimide microsphere and preparation method thereof, negative electrode plate, battery and power utilization device
CN117069939B (en) * 2023-10-17 2024-04-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 Polyimide microsphere and preparation method thereof, negative electrode plate, battery and power utilization device

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