KR20190054843A - Polyimides and optoelectronic devices comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
폴리이미드 중합체 및 이를 포함하는 광전 소자에 관한 것이다.To a polyimide polymer and a photoelectric device including the same.
광정보 처리 시스템을 구현하는 데 가장 핵심적인 요소인 광신호 처리 소자로서 광 변조기, 광 스위칭, 광 메모리, 광전자 회로, 파장 변환, 전계 센서, 테라헤르츠(THz)파 발생 및 수신, 홀로그램 등의 광 제어 소자 등이 대표적이다. Optical signals such as optical modulators, optical switching, optical memories, optoelectronic circuits, wavelength conversion, electric field sensors, THz wave generation and reception, and holograms are the most important elements for implementing optical information processing systems. And control devices.
이들의 구현을 위한 광전 소재로서는, 재료로서 니오브산 리튬(LiNbO3) 과 같은 무기결정이 사용되고 있으나 가공성 및 고온에서의 광전 특성 발현이 어려운 단점이 있다. 따라서, 차세대 초고속 광통신 실현을 위해서는 이를 극복할 수 있는 새로운 재료의 개발이 요구되고 있다. As the photoelectric material for these implementations, an inorganic crystal such as lithium niobate (LiNbO 3 ) is used as a material, but it has a disadvantage in that it is difficult to exhibit processability and photoelectric property at a high temperature. Therefore, in order to realize the next-generation ultra-high-speed optical communication, development of a new material capable of overcoming this is required.
반면, 유기 고분자 재료는 용액공정에 의한 대면적 코팅이 가능하고, 전기광학계수(Electro-optic coefficient, r33)의 개선이 상대적으로 용이하기 때문에 차세대 광통신용 전기광학 재료로서 응용가능성이 크다. On the other hand, the organic polymer material can be applied to a large area by a solution process, and the electro-optic coefficient (r 33 ) can be improved relatively easily, which is highly applicable as an electro-optical material for next-generation optical communication.
그러나, 잘 알려진 바와 같이, 고분자 물질이 전기광학 특성을 갖기 위하여서는 전체의 계가 비대칭성을 가지고 있어야 한다. 이를 위해서는 고분자 재료의 유리전이온도 부근에서 직류전기장을 가하여 분극배열시킨 후, 전장의 인가하에서 냉각시켜 배향된 분극을 고정시키는 전장폴링법이 이용되고 있다. However, as is well known, in order for a polymer material to have electro-optical properties, the entire system must have asymmetry. For this purpose, a full-field poling method has been used in which a polarized material is polarized by applying a DC electric field near a glass transition temperature of a polymer material, and then cooled under application of an electric field to fix an oriented polarization.
고분자를 이용한 전기광학 재료의 문제점의 하나로서, 폴링 후, 초기 전기광학 특성이 감소하는 완화현상이 있다. 장기간 신뢰성 있는 소자를 제작하기 사용되기 위해서는 이러한 완화현상의 저감이 매우 중요하며, 이를 위해 발색단에 측쇄를 도입하거나, 유리전이온도가 높은 고분자를 이용한 기술의 개발이 이루어지고 있다. 그리하여 폴리아믹산에 저분자 광전기능 화합물을 도핑하여 열안정성을 다소 개선하였으나, 광전기능 화합물의 첨가에 의해 유리전이온도가 낮아지는 단점을 보였다. As one of the problems of the electro-optical material using a polymer, there is a relaxation phenomenon in which the initial electro-optical characteristic decreases after the poling. Reduction of such relaxation phenomenon is very important in order to be used for manufacturing a long-time reliable device. For this purpose, introduction of a side chain into a chromophore or development of a technique using a polymer having a high glass transition temperature is being carried out. Thus, the thermal stability was slightly improved by doping polyamic acid with a low molecular photoelectric functional compound, but the glass transition temperature was lowered by the addition of photoelectric compound.
또한, 미쯔노부 반응을 통한 비선형광학 활성 디아민이나 광전기능형 고분자의 합성이 보고되었다. 아크릴 혹은 폴리카보네이트를 기재로 하는 광전고분자의 경우, 낮은 유리전이온도로 인하여 광전계수의 개선은 비교적 용이한 반면 경시안정성의 경우, 80-100 ℃의 온도 범위에서 수백 시간에 그치고 있다.Also, synthesis of nonlinear optically active diamine or photoelectric functional polymer through Mitsunobu reaction has been reported. In the case of a photopolymer based on acrylic or polycarbonate, the improvement of the photoelectric coefficient is relatively easy due to the low glass transition temperature, while in the case of the time stability, it is only several hundred hours in the temperature range of 80-100 ° C.
이러한 고분자 전기광학 재료 중에서도 폴리이미드를 기재고분자로 하는 전기광학 재료는 상대적으로 높은 유리전이온도(Tg)를 갖고 있어 열적안정성이 우수한 장점이 있다. 그러나, 이러한 폴리이미드계 전기광학 고분자들도 100 ℃이상의 고온공정 혹은 장시간 사용할 경우 분극(poling)공정을 통해 배향시켜 놓은 발색단의 흐트러짐에 의해 광전특성의 감소를 야기하여 광전소자의 장기 안정성을 저하시키는 단점이 있다Among these polymer electro-optic materials, an electro-optical material comprising polyimide as a base polymer has a relatively high glass transition temperature (T g ) and is excellent in thermal stability. However, such a polyimide-based electrooptic polymer also has a disadvantage in that it deteriorates the long-term stability of the photoelectric device due to a decrease in the photoelectric property due to the chromophore disorder caused by the poling process when the process is performed at a high temperature of 100 ° C or higher or for a long time. There is
그러나, 광제어소자 및 차세대 실리콘 포토닉스 등의 소자에 적용되기 위해서는, 100℃이상에서의 경시안정성 및 공정용액에 대한 안정성이 매우 필요하다. However, in order to be applied to devices such as a light control device and a next-generation silicon photonics, stability over time at 100 占 폚 or higher and stability against a process solution are highly required.
특허문헌 1(대한민국 등록특허 제10-0284814호)에서는 비선형 광학 특성을 갖는 광가교형 폴리이미드계 고분자 화합물 및 그 제조방법을 개시하고 있으며, 해당 기술에서 제시한 광전 소재의 경우, 180 ℃의 온도까지 가열하였을 때 초기값의 50 % 정도까지 광전계수가 감소하는 결과를 보였다. Patent Document 1 (Korean Patent No. 10-0284814) discloses a photo-crosslinkable polyimide-based polymer compound having non-linear optical properties and a manufacturing method thereof. In the case of the photoelectric material proposed in the related art, The photoelectric coefficient decreased to about 50% of the initial value.
또한, 특허문헌 2(미국 등록특허 제5223356호)에서는 광경화형 폴리비닐신나메이트(polyvinylcinnamate)가 도입된 광전소재를, 특허문헌 3(미국 등록특허 제7390857호)에서는 130-200 ℃의 온도 범위에서 열경화를 통한 열가교중합체 기술을 개발하였다. Patent Document 2 (US Patent No. 5,223,356) discloses a photoelectric material into which a photo-curable polyvinylcinnamate is introduced, and Patent Document 3 (US Patent No. 7390857) discloses a photoelectric material in a temperature range of 130-200 占 폚 Thermal crosslinking polymer technology was developed through thermal curing.
그러나, 현재까지 개발된 대부분의 광전 고분자 소재의 경우, 광학통신소자 및 반도체의 제조 혹은 사용 온도에 견딜 수 있을 정도의 내열성을 제공하지 못하고 있으며, 고온에서의 장기사용을 위한 특성개선이 크게 요구되고 있다.However, most of the photoelectric polymer materials developed to date have not provided enough heat resistance to withstand the manufacturing or use temperature of optical communication devices and semiconductors, and are required to improve characteristics for long-term use at high temperatures have.
이에, 본 발명자들은 우수한 내열성, 내화학성 및 광전 특성을 나타내는 폴리이미드 공중합체를 개발하고, 이를 광전 소자에 적용하여 우수한 광전계수 및 열적안정성을 나타냄을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the inventors of the present invention have developed a polyimide copolymer exhibiting excellent heat resistance, chemical resistance and photoelectric properties, and confirmed that it exhibits excellent photoelectric coefficient and thermal stability by applying it to a photoelectric device, thereby completing the present invention.
본 발명의 일 측면에서의 목적은 고온경시안정성 및 내화학성이 우수한 광전 폴리이미드 공중합체를 제공하는 데 있다.An object of one aspect of the present invention is to provide a photoelectric polyimide copolymer excellent in stability at a high temperature and with high chemical resistance.
본 발명의 다른 측면에서의 목적은 250 ℃ 온도 이상에서의 경시안정성 및 내화학성을 제공하는 광전 소자를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an optoelectronic device that provides stability and chemical resistance over time at a temperature of 250 DEG C or higher.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에서In order to achieve the above object, in one aspect of the present invention,
하기 화학식 1로 표시되는 폴리이미드 중합체가 제공된다.There is provided a polyimide polymer represented by the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
(상기 화학식 1에서,(In the formula 1,
는 , , 또는 이고, 상기 A1은 단결합, -(CH2)p-, -O-, -CO-, -S-, -SO2-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -Si(CH3)2-, , 또는 이고, p는 1-5이고, The , , or And wherein A 1 represents a single bond, - (CH 2) p - , -O-, -CO-, -S-, -SO 2 -, -C (CH 3) 2 -, -C (CF 3) 2 -, -Si (CH 3) 2 -, , or , P is 1-5,
는 , , 또는 를 포함하고, X는 -O-(C=O)-, -(C=O)-O-, -NH(C=O)-, -(C=O)-NH-, -O-, -S-, -N(C=O)2CH2CH- 또는 -CH2-O(C=O)-이고, Y1 내지 Y3는 각각 독립적으로 수소(H), C1-30의 알킬 또는 C5-30의 아릴이고, R0는 C1-30의 알킬 또는 C5-30의 아릴이고, t는 1-20의 정수이고, The , , or (C = O) -O-, -NH (C = O) -, - (C = O) -NH-, -O-, - S-, -N (C = O) 2 CH 2 CH- , or -CH 2 -O (C = O) - a, Y 1 to Y 3 are each independently hydrogen (H), a C 1-30 alkyl or C 0-30 aryl, R 0 is C 1-30 alkyl or C 5-30 aryl, t is an integer of 1-20,
는 , , 또는 이고, R1은 이고, R2는 수소(H), C1-5의 직쇄 알킬 또는 C3-5의 분지쇄 알킬이고, Z1은 CR7 또는 질소(N)이고, Z2는 , 또는 이고, Z3는 CR7 또는 질소(N)이고, Z4는 NR7, 황(S) 또는 산소(O)이고, Z5는 이고, R3 내지 R7은 각각 독립적으로 수소(H), 할로, 시아노(CN), 니트로(NO2), C1-5의 직쇄 알킬, C3-5의 분지쇄 알킬 또는 할로겐 치환된 C1-5의 알킬이고, q는 1-5의 정수이고, The , , or , R < 1 > And, R 2 is hydrogen (H), a straight chain alkyl or branched alkyl of C 3-5 of C 1-5, Z 1 is CR 7 or nitrogen (N), Z 2 is , or And, Z 3 is CR 7 or nitrogen (N) and, Z 4 is NR 7, a sulfur (S) or oxygen (O), Z 5 is And R 3 to R 7 are each independently selected from the group consisting of hydrogen (H), halo, cyano (CN), nitro (NO 2 ), C 1-5 linear chain alkyl, C 3-5 branched chain alkyl, C 1-5 alkyl, q is an integer of 1-5,
n은 1-500의 정수이고,n is an integer of 1-500,
m은 1-500의 정수이다.)m is an integer of 1-500.)
또한, 본 발명의 다른 측면에서In another aspect of the present invention,
이무수물; 하기 화학식 2, 화학식 3, 화학식 4 및 화학식 5로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 방향족 디아민; 및 비스하이드록시페닐을 포함하는 방향족 디아민;을 이용하여 중합체를 제조하는 단계(단계 1); 및Dianhydride; At least one aromatic diamine selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (2), (3), (4) and (5) And an aromatic diamine comprising bishydroxyphenyl; (step 1); And
상기 단계 1에서 제조된 중합체 및 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 이용하여 폴리이미드 중합체를 제조하는 단계(단계 2)를 포함하는 상기 화학식 1의 폴리이미드 중합체의 제조방법이 제공된다.There is provided a process for producing a polyimide polymer represented by the above formula (1), which comprises a step (step 2) of producing a polyimide polymer using the polymer produced in the above step 1 and a compound represented by the following formula (6).
[화학식 2](2)
[화학식 3](3)
[화학식 4][Chemical Formula 4]
[화학식 5][Chemical Formula 5]
[화학식 6][Chemical Formula 6]
(상기 화학식 2 내지 화학식 6에서,(In the above
X, Y1, Y2, Y3, R2, Z1, Z2, q 및 t는 화학식 1에서의 정의와 같다).X, Y 1 , Y 2 , Y 3 , R 2 , Z 1 , Z 2 , q and t are as defined in the formula (1)).
나아가, 본 발명의 또 다른 측면에서Further, in another aspect of the present invention
상기 화학식 1로 표시되는 폴리이미드 중합체를 포함하는 고분자 막이 제공된다.There is provided a polymer membrane comprising the polyimide polymer represented by the above formula (1).
더욱 나아가, 본 발명의 다른 측면에서Further, in another aspect of the present invention
상기 고분자 막을 포함하는 광전 소자가 제공된다.There is provided a photoelectric device including the polymer film.
본 발명의 일 측면에서 제공되는 폴리이미드 중합체는 우수한 내열성, 내화학성 및 광전 특성을 나타내는 효과가 있다. 상기 폴리이미드 중합체를 포함하는 고분자 막은 표면 조도가 낮고, 전도성 유리 또는 금속에 대한 인쇄성이 우수할 뿐만 아니라, 300 nm 이상의 장파장 영역 및 50-1,000 mJ/cm2 범위의 낮은 광량에서도 우수한 광반응 특성을 나타내는 효과가 있다.The polyimide polymer provided in one aspect of the present invention has an effect of exhibiting excellent heat resistance, chemical resistance, and photoelectric characteristics. The polymer film containing the polyimide polymer has a low surface roughness and is excellent in printing property against conductive glass or metal. In addition, it has excellent photoreaction characteristics even in a long wavelength region of 300 nm or more and a low light amount of 50-1,000 mJ / cm 2 .
또한, 광경화된 고분자 막의 열분해 개시 온도는 250 ℃ 이상의 값을 나타내었으며, 상기 고분자 막을 포함하는 광전 소자의 광전계수(r33)는 우수한 범위의 수치를 나타내며, 고온경시안정성이 월등히 우수한 효과가 있다. 뿐만 아니라, 고온에서의 낮은 기체 방출 특성, 전기절연성, 우수한 내용제성, 다양한 기판과의 접착특성이 우수하여 광변조기, 스위치와 같은 광전 소자의 적용에 유용한 효과가 있다.In addition, the photocatalytic coefficient of the photoelectric device including the polymer film (r 33 ) exhibits a good range of values, and the stability at a high temperature is remarkably excellent even when the photocurable polymer film has a pyrolysis initiation temperature of 250 ° C or more . In addition, it is effective for application of photoelectric devices such as optical modulators and switches because of its low gas emission characteristics at high temperatures, electrical insulation, excellent solvent resistance, and adhesion properties to various substrates.
도 1은 실시예 1에서 제조된 폴리이미드 중합체의 핵자기 공명 스펙트럼이고,
도 2는 실시예 1에서 제조된 폴리이미드 중합체를 광경화한 고분자 막의 열중량분해곡선이고,
도 3은 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 폴리이미드 중합체로부터 제조된 광전 소자를 150 ℃의 온도에서 열처리한 후 측정한 고온경시변화곡선이고,
도 4는 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 폴리이미드 중합체로부터 제조된 광전 소자를 200 ℃의 온도에서 열처리한 후 측정한 고온경시변화곡선이고,
도 5는 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 폴리이미드 중합체의 공정 용액에 대한 박막두께변화 비교도이다.1 is a nuclear magnetic resonance spectrum of the polyimide polymer prepared in Example 1,
2 is a thermogravimetric curve of a polymer film obtained by photo-curing the polyimide polymer prepared in Example 1,
FIG. 3 is a graph showing a change with time at a high temperature measured after heat treatment of the photoelectric device manufactured from the polyimide polymer produced in Example 1 and Comparative Example 1 at a temperature of 150 ° C.,
FIG. 4 is a graph showing a change with time at a high temperature measured after heat treatment of the photoelectric device manufactured from the polyimide polymer produced in Example 1 and Comparative Example 1 at a temperature of 200 ° C.,
FIG. 5 is a comparative chart of film thickness variations for the process solution of the polyimide polymer prepared in Example 1 and Comparative Example 1. FIG.
본 발명의 일 측면에서In one aspect of the invention,
하기 화학식 1로 표시되는 폴리이미드 중합체가 제공된다.There is provided a polyimide polymer represented by the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
(상기 화학식 1에서,(In the formula 1,
는 , , 또는 이고, 상기 A1은 단결합, -(CH2)p-, -O-, -CO-, -S-, -SO2-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -Si(CH3)2-, , 또는 이고, p는 1-5이고, The , , or And wherein A 1 represents a single bond, - (CH 2) p - , -O-, -CO-, -S-, -SO 2 -, -C (CH 3) 2 -, -C (CF 3) 2 -, -Si (CH 3) 2 -, , or , P is 1-5,
는 , , 또는 를 포함하고, X는 -O-(C=O)-, -(C=O)-O-, -NH(C=O)-, -(C=O)-NH-, -O-, -S-, -N(C=O)2CH2CH- 또는 -CH2-O(C=O)-이고, Y1 내지 Y3는 각각 독립적으로 수소(H), C1-30의 알킬 또는 C5-30의 아릴이고, R0는 C1-30의 알킬 또는 C5-30의 아릴이고, t는 1-20의 정수이고, The , , or (C = O) -O-, -NH (C = O) -, - (C = O) -NH-, -O-, - S-, -N (C = O) 2
는 , , 또는 이고, R1은 이고, R2는 수소(H), C1-5의 직쇄 알킬 또는 C3-5의 분지쇄 알킬이고, Z1은 CR7 또는 질소(N)이고, Z2는 , 또는 이고, Z3는 CR7 또는 질소(N)이고, Z4는 NR7, 황(S) 또는 산소(O)이고, Z5는 이고, R3 내지 R7은 각각 독립적으로 수소(H), 할로, 시아노(CN), 니트로(NO2), C1-5의 직쇄 알킬, C3-5의 분지쇄 알킬 또는 할로겐 치환된 C1-5의 알킬이고, q는 1-5의 정수이고, The , , or , R < 1 > And, R 2 is hydrogen (H), a straight chain alkyl or branched alkyl of C 3-5 of C 1-5, Z 1 is CR 7 or nitrogen (N), Z 2 is , or And, Z 3 is CR 7 or nitrogen (N) and, Z 4 is NR 7, a sulfur (S) or oxygen (O), Z 5 is And R 3 to R 7 are each independently selected from the group consisting of hydrogen (H), halo, cyano (CN), nitro (NO 2 ), C 1-5 linear chain alkyl, C 3-5 branched chain alkyl, C 1-5 alkyl, q is an integer of 1-5,
n은 1-500의 정수이고,n is an integer of 1-500,
m은 1-500의 정수이다.)m is an integer of 1-500.)
이하, 본 발명에 따른 폴리이미드 중합체에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the polyimide polymer according to the present invention will be described in detail.
일반적으로 폴리이미드 중합체(또는 수지)라 함은 방향족 테트라카르복실산 이무수물 또는 그 유도체와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 축중합한 후, 이미드화하여 제조되는 고내열성 수지를 일컫는다. 폴리이미드 중합체는 사용된 단량체의 종류에 따라 여러 가지의 분자구조를 가질 수 있으며, 일반적으로 방향족 테트라카르복실산 이무수물과 방향족 디아민을 사용하여 축중합시켜 제조하고 있다. 대부분의 폴리이미드 수지는 불용, 불융의 초고내열성 수지로서 다음과 같은 특성을 가지고 있다. 이는, 뛰어난 내열산화성, 높은 사용가능온도, 약 260 ℃의 장기 사용 가능온도와 약 480 ℃의 단기 사용 가능온도를 나타내는 우수한 내열특성, 내방사선성, 우수한 저온특성, 우수한 내약품성 등이다.In general, the polyimide polymer (or resin) refers to a high heat resistant resin produced by condensation polymerization of an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride or a derivative thereof with an aromatic diamine or an aromatic diisocyanate followed by imidization. The polyimide polymer may have various molecular structures depending on the type of monomers used and is generally prepared by polycondensation using an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride and an aromatic diamine. Most polyimide resins are insoluble and insoluble ultra high heat resistant resins and have the following characteristics. This is because of excellent heat resistance and oxidation resistance, high usable temperature, long-term usable temperature of about 260 占 폚, excellent heat resistance characteristic of short-term usable temperature of about 480 占 폚, radiation resistance, excellent low temperature characteristic and excellent chemical resistance.
그러나, 현재까지 개발된 광전특성 보유 폴리이미드 중합체의 경우 광전계수 향상을 위해 도입된 측쇄가 고정되어 있지 않아 고온에서의 장기안정성이 낮은 문제점이 있다.However, in the case of the polyimide polymer having photoelectric characteristics developed up to now, there is a problem that the side chain introduced for the purpose of improving the photoelectric coefficient is not fixed and the long-term stability at high temperature is low.
이때, 본 발명의 일 측면에서 제공되는 폴리이미드 중합체는 300 nm 이상의 장파장 및 50 mJ/cm2의 낮은 광량에서도 우수한 광반응성을 갖는 방향족 디아민과 비스하이드록시페닐을 함유 방향족 디아민을 가용성 폴리이미드 중합체의 단량체로 도입하였으며, 동시에 광전 기능성기를 측쇄로 도입하였다. At this time, the polyimide polymer provided in one aspect of the present invention may contain aromatic diamine and bishydroxyphenyl-containing aromatic diamine having excellent photoreactivity even at a long wavelength of at least 300 nm and at a low light intensity of 50 mJ / cm 2 as a soluble polyimide polymer Was introduced as a monomer, and at the same time a photoelectric functional group was introduced into the side chain.
구체적인 일례로, 상기 폴리이미드 중합체는 고유점도가 0.1-5.0 dL/g일 수 있으며, 0.6-5.0 dL/g일 수 있고, 0.9-5.0 dL/g일 수 있으며, 0.6-4.0 dL/g일 수 있고, 0.9-4.0 dL/g일 수 있으며, 0.9-2.5 dL/g일 수 있다. 또한, 상기 폴리이미드 중합체는 중량평균분자량이 5,000-500,000 g/mol일 수 있다. 나아가, 상기 폴리이미드 중합체는 유리전이온도(Tg)가 150-250 ℃의 온도 범위일 수 있다. 더욱 나아가, 상기 폴리이미드 중합체는 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드(DMF), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 아세톤, 에틸아세테이트(EA)와 같은 비양성자성 극성용매를 비롯하여 메타-크레졸(m-cresol) 등과 같은 유기 용매에 대해 상온에서 쉽게 용해될 수 있다. 특히, 테트라하이드로푸란(THF), 감마-부티로락톤(GBL) 등과 같은 저흡수성 용매에 대해서도 상온에서 10 중량% 이상의 높은 용해도를 나타낸다.In a specific example, the polyimide polymer may have an intrinsic viscosity of 0.1-5.0 dL / g, may be 0.6-5.0 dL / g, may be 0.9-5.0 dL / g, may be 0.6-4.0 dL / g, And may be 0.9-4.0 dL / g, and may be 0.9-2.5 dL / g. In addition, the polyimide polymer may have a weight average molecular weight of 5,000-500,000 g / mol. Further, the polyimide polymer may be a glass transition temperature (T g) is the temperature range of 150-250 ℃. Furthermore, the polyimide polymer can be prepared by reacting an aprotic polar solvent such as dimethylacetamide (DMAc), dimethylformamide (DMF), N -methyl-2-pyrrolidone (NMP), acetone, And can easily dissolve at room temperature for organic solvents such as meta-cresol and the like. In particular, it exhibits a high solubility of 10% by weight or more at room temperature even for a low-absorbent solvent such as tetrahydrofuran (THF), gamma-butyrolactone (GBL) and the like.
또한, 일례로 상기 폴리이미드 중합체에서 상기 는 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 및 등을 포함할 수 있다. 이때, 상기 r은 1-20일 수 있으며, 1-10일 수 있고, 1-5일 수 있다.Further, for example, in the polyimide polymer, The , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , And And the like. Here, r may be 1-20, may be 1-10, and may be 1-5.
나아가, 일례로 상기 폴리이미드 중합체는 이무수물 단량체, 광반응성기를 함유하는 방향족 디아민 단량체, 비스하이드록시페닐을 함유하는 방향족 디아민 단량체 및 광전기능 화합물을 사용하여 제조될 수 있다. 또한, 상기한 디아민 단량체 이외에도 당 분야에서 통상적으로 사용되어온 방향족 디아민 단량체를 더 사용하여 제조될 수 있다.Further, for example, the polyimide polymer may be produced using a dianhydride monomer, an aromatic diamine monomer containing a photoreactive group, an aromatic diamine monomer containing bishydroxyphenyl, and a photoelectric compound. In addition to the above-mentioned diamine monomers, aromatic diamine monomers commonly used in the art can be further used.
이때, 상기 광반응성기를 함유하는 방향족 디아민 단량체는 전체 디아민 단량체 사용량 100에 대하여 1-99 몰% 범위로 사용될 수 있다. 또한, 상기 비스하이드록시페닐을 함유하는 방향족 디아민 단량체는 전체 디아민 단량체 사용량 100에 대하여 1-99 몰% 범위로 사용될 수 있다.In this case, the aromatic diamine monomer containing the photoreactive group may be used in an amount of 1-99 mol% based on 100 of the total diamine monomer used. The aromatic diamine monomer containing bishydroxyphenyl may be used in an amount of from 1 to 99 mol% based on 100 of the total diamine monomer used.
일례로, 상기 이무수물 단량체는 테트라카르복실산 이무수물일 수 있으며, 피로멜리트산 이무수물(PMDA), 옥시디프탈산 이무수물(ODPA), 비페닐-3,4,3',4'-테트라카르복실산이무수물(BPDA), 벤조페논-3,4-3',4'-테트라카르복실산 이무수물(BTDA), 디페닐설폰-3,4-3',4'-테트라카르복실산 이무수물(DSDA), 4,4'-(2,2'-헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 이무수물(6FDA), m(p)-터-페닐-3,4,3',4'-테트라카르복실산 이무수물, 시클로부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산 이무수물(CBDA), 1-카르복시디메틸-2,3,5-시클로펜탄트리카르복실산-2,6,3,5-이무수물(TCAAH), 시클로헥산-1,2,4,5-테트라카르복실산 이무수물(CHDA), 부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산 이무수물(BuDA), 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산 이무수물(CPDA), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르복실산 이무수물(DOCDA), 4-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴-3-일)-테트랄린-1,2-디카르복실산 이무수물(DOTDA), 바이시클로옥텐-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물(BODA) 및 나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산 이무수물(NTDA) 등의 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물일 수 있다.For example, the dianhydride monomer may be a tetracarboxylic dianhydride and may include pyromellitic dianhydride (PMDA), oxydiphthalic dianhydride (ODPA), biphenyl-3,4,3 ', 4'-tetracarboxylic dianhydride (BPDA), benzophenone-3,4-3 ', 4'-tetracarboxylic dianhydride (BTDA), diphenylsulfone-3,4-3', 4'-tetracarboxylic acid dianhydride (DSDA), 4,4 '- (2,2'-hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride (6FDA), m ( p ) Carboxylic acid dianhydride, cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid dianhydride (CBDA), 1-carboxydimethyl-2,3,5-cyclopentanetricarboxylic acid-2,6,3 , 5-dianhydride (TCAAH), cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic acid dianhydride (CHDA), butane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid dianhydride (BuDA) 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride (CPDA), 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic acid dianhydride (DOC DA), 4- (2,5-dioxotetrahydrofuryl-3-yl) -tetralin-1,2-dicarboxylic acid dianhydride (DOTDA), bicyclooctene- -Tetracarboxylic dianhydride (BODA) and naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride (NTDA), and the like.
일례로, 상기 광반응성기를 함유하는 방향족 디아민 단량체는 실록산 디아민 유도체, 퓨릴-(아크릴로일옥시) 3,5-디아미노벤조에이트, 3,5-디아미노벤젠 신나메이트 및 쿠마론닐 3,5-디아미노벤조에이트의 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물일 수 있다.For example, the aromatic diamine monomer containing the photoreactive group may be selected from siloxane diamine derivatives, furyl- (acryloyloxy) 3,5-diaminobenzoate, 3,5-diaminobenzenesinnamate and
일례로, 상기 비스하이드록시페닐을 함유하는 방향족 디아민 단량체는 2 개 이상의 하이드록시기를 포함하는 방향족 디아민 단량체로, 디아미노레조시놀(DAR), 4,4-디아미노-3,3-디히드록시 비페닐(DDB), 2,2-비스-(3-아미노-4-하이드록시페닐)프로판(BAP), 2,2-비스-(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사플루오로 프로판(6FAP) 등의 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물일 수 있다.For example, the bishydroxyphenyl-containing aromatic diamine monomer is an aromatic diamine monomer containing two or more hydroxy groups, and includes diaminoresorcinol (DAR), 4,4-diamino-3,3-dihydro (DDB), 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane (BAP), 2,2- (6FAP), and the like, or a mixture of two or more thereof.
통상적으로 사용되어온 방향족 디아민 단량체로는 예를 들어, 파라-페닐렌디아민(PPD), 메타-페닐렌디아민(MPD), 2,4-톨루엔디아민(TDA), 4,4'-디아미노디페닐메탄(MDA), 4,4'-디아미노디페닐에테르(DPE), 3,4'-디아미노디페닐에테르(3,4'-DPE), 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐(TB), 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐(m-TB), 2,2'-비스(트리풀루오르메틸)-4,4'-디아미노비페닐(TFMB), 3,7-디아미노-디메틸디벤조티오펜-5,5-디옥사이드(TSN), 4,4'-디아미노벤조페논(BTDA), 3,3'-디아미노벤조페논(3,3'-BTDA), 4,4'-디아미노디페닐설파이드(ASD), 4,4'-디아미노디페닐설폰(ASN), 4,4'-디아미노벤즈아닐리드(DABA), 1,n-(4-아미노페녹시)알칸(DAnMG), 1,3-비스(4-아미노페녹시)2,2-디메틸프로판(DANPG), 1,2-비스[2-(4-아미노페녹시)에톡시]에탄(DA3EG), 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌(FDA), 5(6)-아미노-1-(4-아미노메틸)-1,3,3-트리메틸인단(PIDN), 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠(TPE-Q), 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠(TPE-R), 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠(APB), 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐(BAPB), 4,4'-비스(3-아미노페녹시)비페닐(BAPB-M), 2,2-비스(4-아미노페녹시페닐)프로판(BAPP), 2,2-비스(3-아미노페녹시페닐)프로판(BAPP-M), 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐] 설폰(BAPS), 비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]설폰(BAPS-M), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사풀루오로프로판(HFBAPP), 3,3'-디카르복시-4,4'-디아미노 디페닐메탄(MBAA), 4,6-디하이드록시-1,3-페닐렌디아민(DADHB), 3,3'-디하이드록시-4,4'-디아미노비페닐(HAB), 2,2-비스(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사풀루오로프로판(6FAP), 3,3',4,4'-테트라아미노 비페닐(TAB), 1,6-디아미노헥산(HMD), 1,3-비스(3-아미노플로필)-1,1,3,3-테트라메틸실록산, 1-아미노-3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥산(DAIP), 4,4'-메틸렌 비스(4-시클로헥실아민)(DCHM), 1,4-아미노시클로헥산(DACH), 비시클로[2,2,1]헵탄비스(메틸아민)(NBDA), 트리시클로[3,3,1,13,7]데칸-1,3-디아민(13AD), 4-아미노안식향산-4-아미노페닐에테르(APAB), 2-(4-아미노페닐)-5-아미노벤족사졸(5ABO), 9,9-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐)플루오렌(BAOFL), 2,2-비스(3-비스(3-설포프로폭시)-4,4'-디아미노비페닐(3,3',4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐-3,3'-디설폰산(pBAPBDS), 비스(4-아미노페닐)헥사풀루오로프로판(HFDA), 5-디아미노 벤조산, 2,4-디아미노벤젠 설폰산, 2,5-디아미노벤젠 설폰산 및 2,2-디아미노벤젠 디설폰산 등의 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물일 수 있다.Examples of the aromatic diamine monomer that is conventionally used include para-phenylenediamine (PPD), meta-phenylenediamine (MPD), 2,4-toluenediamine (TDA), 4,4'-diaminodiphenyl Methane (MDA), 4,4'-diaminodiphenyl ether (DPE), 3,4'-diaminodiphenyl ether (3,4'-DPE), 3,3'- Diaminobiphenyl (TB), 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl ( m- TB), 2,2'-bis (truculuoromethyl) -4,4'- diamino (TFMB), 3,7-diamino-dimethyldibenzothiophene-5,5-dioxide (TSN), 4,4'- diaminobenzophenone (BTDA), 3,3'-diaminobenzophenone (3,3'-BTDA), 4,4'-diaminodiphenylsulfide (ASD), 4,4'-diaminodiphenylsulfone (ASN), 4,4'- diaminobenzanilide (DAMG), 1,3-bis (4-aminophenoxy) 2,2-dimethylpropane (DANPG), 1,2-bis [2- (4-aminophenyl) fluorene (FDA), 5 (6) -amino-1- (4-aminomethyl) 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene (TPE-R), 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (APB), 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl and 4,4'- Bis (4-aminophenoxyphenyl) propane (BAPP), 2,2-bis (3-aminophenoxyphenyl) propane (BAPP- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone (BAPS), bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone (BAPS- Hexafluoropropane (HFBAPP), 3,3'-dicarboxy-4,4'-diaminodiphenylmethane (MBAA), 4,6-dihydroxy-1,3-phenylenediamine (DADHB) Dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl (HAB), 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexaprylopropane (6FAP), 3,3'- (TAB), 1,6-diaminohexane (HMD), 1,3-bis (3-aminophylphenyl) -1,1,3,3-tetramethylsiloxane , 1-amino-3-aminomethyl-3,5 , 5-trimethylcyclohexane (DAIP), 4,4'-methylenebis (4-cyclohexylamine) (DCHM), 1,4- aminocyclohexane (DACH), bicyclo [2,2,1] heptanebis (Methylamine) (NBDA), tricyclo [3,3,1,13,7] decane-1,3-diamine 13AD, 4-aminobenzoic acid- (5-aminophenyl) -5-aminobenzoxazole (5ABO), 9,9-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl) fluorene (BAOFL), 2,2- 4,4'-diaminobiphenyl (3,3 ', 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl-3,3'-disulfonic acid (pBAPBDS), bis -Aminophenyl) hexafluoropropane (HFDA), 5-diaminobenzoic acid, 2,4-diaminobenzenesulfonic acid, 2,5-diaminobenzenesulfonic acid and 2,2-diaminobenzenesulfonic acid Or a mixture of two or more.
일례로, 상기 광전기능 화합물은 N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-니트로페닐아조)아닐린, N-에틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-니트로페닐아조)아닐린, 2-((4-((2-하이드록시에틸)(메틸)아미노)페닐)디아제닐)-5-나이트로벤조나이트릴, 2-((4-((6-하이드록시헥실)(메틸)아미노)페닐)디아제닐)-5-나이트로벤조나이트릴,2-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-나이트로페닐)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올,6-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-나이트로페닐)디아제닐)페닐)아미노)헥산-1-올,2-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-시아노)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올, 6-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-시아노)디아제닐)페닐)아미노)헥산-1-올, 2-(메틸(4-((퍼플루오로피리딘-4-일)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올, 6-(메틸(4-((퍼플루오로피리딘-4-일)디아제닐)페닐)아미노)헥산-1-올, 2-(메틸(4-((2-(트리플루오로메틸)피리딘-4-일)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올 및 6-(메틸(4-((2-(트리플루오로메틸)피리딘-4-일)디아제닐)페닐)아미노)헥산-1-올 등의 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물일 수 있다.In one embodiment, the photofunctional compound is selected from the group consisting of N-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -4- (4-nitrophenyl azo) 4 - ((4 - ((2-hydroxyethyl) amino) phenyl) diazenyl) -5-nitrobenzonitrile, 2- Phenyl) diazenyl) -5-nitrobenzonitrile, 2- (methyl (4 - ((2,3,5,6-tetrafluoro-4-nitrophenyl) ) Diazenyl) phenyl) amino) ethan-1-ol, 6- (Methyl 4- ((2,3,5,6-tetrafluoro-4-nitrophenyl) Ol, 2- (methyl (4 - ((2,3,5,6-tetrafluoro-4-cyano) diazenyl) phenyl) amino) ethan- ((2,3,5,6-tetrafluoro-4-cyano) diazenyl) phenyl) amino) hexan- Diazenyl) phenyl) amino) ethan-1-ol, 6- (methyl (4 - ((perfluoropyridin- (4 - ((2- (trifluoromethyl) pyridin-4-yl) diazenyl) phenyl) amino) ethan- Pyridin-4-yl) diazenyl) phenyl) amino) hexan-1-ol and mixtures of two or more thereof.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에서In another aspect of the present invention,
이무수물; 하기 화학식 2, 화학식 3, 화학식 4 및 화학식 5로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 방향족 디아민; 및 비스하이드록시페닐을 포함하는 방향족 디아민;을 이용하여 중합체를 제조하는 단계(단계 1); 및Dianhydride; At least one aromatic diamine selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (2), (3), (4) and (5) And an aromatic diamine comprising bishydroxyphenyl; (step 1); And
상기 단계 1에서 제조된 중합체 및 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 이용하여 폴리이미드 중합체를 제조하는 단계(단계 2)를 포함하는 하기 화학식 1의 폴리이미드 중합체의 제조방법이 제공된다.There is provided a process for producing a polyimide polymer represented by the following formula (1), which comprises a step (step 2) of producing a polyimide polymer using the polymer produced in the step 1 and a compound represented by the following formula (6).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
[화학식 2](2)
[화학식 3](3)
[화학식 4][Chemical Formula 4]
[화학식 5][Chemical Formula 5]
[화학식 6][Chemical Formula 6]
(상기 화학식 1 내지 화학식 6에서,(In the above Chemical Formulas 1 to 6,
, , , X, Y1, Y2, Y3, R0, R2, Z1, Z2, n, m, q 및 t는 상기 화학식 1에서의 정의와 같다.) , , , X, Y 1 , Y 2 , Y 3 , R 0 , R 2 , Z 1 , Z 2 , n, m, q and t are as defined in the above formula (1)
이하, 본 발명에 따른 폴리이미드 중합체의 제조방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the method for producing the polyimide polymer according to the present invention will be described in detail for each step.
먼저, 본 발명에 따른 폴리이미드 중합체의 제조방법에 있어서, 단계 1은 이무수물; 화학식 2, 화학식 3, 화학식 4 및 화학식 5로 표시되는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 방향족 디아민; 및 비스하이드록시페닐을 포함하는 방향족 디아민;을 이용하여 중합체를 제조하는 단계이다.First, in the process for producing a polyimide polymer according to the present invention, step 1 is a step of reacting dianhydride; At least one aromatic diamine selected from the group consisting of compounds represented by formulas (2), (3), (4) and (5); And an aromatic diamine including bishydroxyphenyl, to prepare a polymer.
본 발명에 따른 폴리이미드 중합체는 이무수물 단량체와 디아민 단량체 등을 극성 유기 용매에 용해시켜 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 특히, 화학식 2 내지 화학식 5로 표시되는 광반응성기를 함유하는 방향족 디아민 단량체 및 비스하이드록시페닐을 포함하는 방향족 디아민 단량체를 사용하여 제조된다.The polyimide polymer according to the present invention can be prepared by dissolving a dianhydride monomer, a diamine monomer or the like in a polar organic solvent. In particular, it is produced using an aromatic diamine monomer containing an aromatic diamine monomer containing a photoreactive group represented by the general formulas (2) to (5) and bishydroxyphenyl.
이때, 일례로 상기 단계 1에서는 유기 용매를 이용할 수 있으며, 상기 유기 용매는 메타-크레졸, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸아세트아미드(DMAc), 감마부티로락톤, 2-부톡시에탄올 및 2-에톡시에탄올. 메타올, 테트라하이드로퓨란 및 디옥산 등의 1 종의 용매 또는 2 종 이상의 혼합 용매를 이용할 수 있다.In this case, for example, an organic solvent may be used in the step 1, and the organic solvent may be selected from the group consisting of meta-cresol, N -methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc) Gamma-butyrolactone, 2-butoxyethanol and 2-ethoxyethanol. Methanol, tetrahydrofuran, and dioxane, or a mixture of two or more solvents.
또한, 일례로 상기 단계 1의 이무수물은 피로멜리트산 이무수물(PMDA), 옥시디프탈산 이무수물(ODPA), 비페닐-3,4,3',4'-테트라카르복실산이무수물(BPDA), 벤조페논-3,4-3',4'-테트라카르복실산 이무수물(BTDA), 디페닐설폰-3,4-3',4'-테트라카르복실산 이무수물(DSDA), 4,4'-(2,2'-헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 이무수물(6FDA), m(p)-터-페닐-3,4,3',4'-테트라카르복실산 이무수물, 시클로부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산 이무수물(CBDA), 1-카르복시디메틸-2,3,5-시클로펜탄트리카르복실산-2,6,3,5-이무수물(TCAAH), 시클로헥산-1,2,4,5-테트라카르복실산 이무수물(CHDA), 부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산 이무수물(BuDA), 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산 이무수물(CPDA), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르복실산 이무수물(DOCDA), 4-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴-3-일)-테트랄린-1,2-디카르복실산 이무수물(DOTDA), 바이시클로옥텐-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물(BODA) 및 나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산 이무수물(NTDA) 등의 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물일 수 있다.For example, the dianhydride in step 1 may be at least one selected from the group consisting of pyromellitic dianhydride (PMDA), oxydiphthalic dianhydride (ODPA), biphenyl-3,4,3 ', 4'-tetracarboxylic dianhydride (BPDA) , 4'-tetracarboxylic acid dianhydride (BTDA), diphenylsulfone-3,4-3 ', 4'-tetracarboxylic dianhydride (DSDA), 4, 4'- (2,2'-hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride (6FDA), m ( p ) -terphenyl-3,4,3 ', 4'-tetracarboxylic dianhydride, Cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid dianhydride (CBDA), 1-carboxydimethyl-2,3,5-cyclopentanetricarboxylic acid-2,6,3,5-dianhydride TCAAH), cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride (CHDA), butane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid dianhydride (BuDA) 4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride (CPDA), 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic dianhydride (DOCDA), 4- (2,5-dioxotetrahydrofuryl-3 -Tetralin-1,2-dicarboxylic acid dianhydride (DOTDA), bicyclooctene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride (BODA) and naphthalene- 5,8-tetracarboxylic dianhydride (NTDA), and the like, or a mixture of two or more thereof.
나아가, 일례로 상기 단계 1의 화학식 2 내지 화학식 5로 표시되는 화합물을 포함하는 방향족 디아민은 실록산 디아민 유도체, 퓨릴-(아크릴로일옥시) 3,5-디아미노벤조에이트, 3,5-디아미노벤젠 신나메이트 및 쿠마론닐 3,5-디아미노벤조에이트일 수 있다.Further, for example, the aromatic diamine containing the compound represented by the general formulas (2) to (5) in the step 1 may be a siloxane diamine derivative, a furyl- (acryloyloxy) 3,5-diaminobenzoate, Benzene cinnamate and
또한, 일례로 상기 단계 1의 비스하이드록시페닐을 포함하는 방향족 디아민은 2 개 이상의 하이드록시기를 포함하는 방향족 디아민 단량체로, 디아미노레조시놀(DAR), 4,4-디아미노-3,3-디히드록시 비페닐(DDB), 2,2-비스-(3-아미노-4-하이드록시페닐)프로판(BAP), 2,2-비스-(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사플루오로 프로판(6FAP) 등의 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물일 수 있다. 구체적인 일례로서, , , 및 등의 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물일 수 있으나, 상기 비스하이드록시페닐을 포함하는 방향족 디아민은 2 개 이상의 하이드록시기를 가지는 방향족 디아민이라면 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, for example, the aromatic diamine containing bishydroxyphenyl in step 1 above is an aromatic diamine monomer having two or more hydroxy groups, and includes diaminoresorcinol (DAR), 4,4-diamino-3,3 Dihydroxybiphenyl (DDB), 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane (BAP), 2,2- Fluoropropane (6FAP), and the like, or a mixture of two or more thereof. As a specific example, , , And , And the aromatic diamine containing bishydroxyphenyl is not limited to an aromatic diamine having two or more hydroxy groups.
또한, 상기 단계 1에서는 통상적으로 사용되어 온 방향족 디아민 단량체를 더 사용하여 중합체를 제조할 수 있다. 일례로, 파라-페닐렌디아민(PPD), 메타-페닐렌디아민(MPD), 2,4-톨루엔디아민(TDA), 4,4'-디아미노디페닐메탄(MDA), 4,4'-디아미노디페닐에테르(DPE), 3,4'-디아미노디페닐에테르(3,4'-DPE), 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐(TB), 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐(m-TB), 2,2'-비스(트리풀루오르메틸)-4,4'-디아미노비페닐(TFMB), 3,7-디아미노-디메틸디벤조티오펜-5,5-디옥사이드(TSN), 4,4'-디아미노벤조페논(BTDA), 3,3'-디아미노벤조페논(3,3'-BTDA), 4,4'-디아미노디페닐설파이드(ASD), 4,4'-디아미노디페닐설폰(ASN), 4,4'-디아미노벤즈아닐리드(DABA), 1,n-(4-아미노페녹시)알칸(DAnMG), 1,3-비스(4-아미노페녹시)2,2-디메틸프로판(DANPG), 1,2-비스[2-(4-아미노페녹시)에톡시]에탄(DA3EG), 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌(FDA), 5(6)-아미노-1-(4-아미노메틸)-1,3,3-트리메틸인단(PIDN), 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠(TPE-Q), 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠(TPE-R), 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠(APB), 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐(BAPB), 4,4'-비스(3-아미노페녹시)비페닐(BAPB-M), 2,2-비스(4-아미노페녹시페닐)프로판(BAPP), 2,2-비스(3-아미노페녹시페닐)프로판(BAPP-M), 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐] 설폰(BAPS), 비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]설폰(BAPS-M), 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사풀루오로프로판(HFBAPP), 3,3'-디카르복시-4,4'-디아미노 디페닐메탄(MBAA), 4,6-디하이드록시-1,3-페닐렌디아민(DADHB), 3,3'-디하이드록시-4,4'-디아미노비페닐(HAB), 2,2-비스(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사풀루오로프로판(6FAP), 3,3',4,4'-테트라아미노 비페닐(TAB), 1,6-디아미노헥산(HMD), 1,3-비스(3-아미노플로필)-1,1,3,3-테트라메틸실록산, 1-아미노-3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥산(DAIP), 4,4'-메틸렌 비스(4-시클로헥실아민)(DCHM), 1,4-아미노시클로헥산(DACH), 비시클로[2,2,1]헵탄비스(메틸아민)(NBDA), 트리시클로[3,3,1,13,7]데칸-1,3-디아민(13AD), 4-아미노안식향산-4-아미노페닐에테르(APAB), 2-(4-아미노페닐)-5-아미노벤족사졸(5ABO), 9,9-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐)플루오렌(BAOFL), 2,2-비스(3-비스(3-설포프로폭시)-4,4'-디아미노비페닐(3,3',4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐-3,3'-디설폰산(pBAPBDS), 비스(4-아미노페닐)헥사풀루오로프로판(HFDA), 5-디아미노 벤조산, 2,4-디아미노벤젠 설폰산, 2,5-디아미노벤젠 설폰산 및 2,2-디아미노벤젠 디설폰산 등이 있으며, 상기 방향족 디아민 단량체 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물을 더 사용할 수 있다.In addition, in the above step 1, a polymer can be produced by further using an aromatic diamine monomer which has been conventionally used. For example, para-phenylenediamine (PPD), meta-phenylenediamine (MPD), 2,4-toluenediamine (TDA), 4,4'- diaminodiphenylmethane (MDA) Diaminodiphenyl ether (DPE), 3,4'-diaminodiphenyl ether (3,4'-DPE), 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl (TB) ( M- TB), 2,2'-bis (tributylmethyl) -4,4'-diaminobiphenyl (TFMB), 3,7- Diaminobenzothiophene-5,5-dioxide (TSN), 4,4'-diaminobenzophenone (BTDA), 3,3'-diaminobenzophenone (3,3'-BTDA), 4 , 4'-diaminodiphenylsulfide (ASD), 4,4'-diaminodiphenylsulfone (ASN), 4,4'-diaminobenzanilide (DABA) (DAMEG), 1,3-bis (4-aminophenoxy) 2,2-dimethylpropane (DANPG), 1,2-bis [2- (4-aminophenoxy) ethoxy] (FID), 5 (6) -amino-1- (4-aminomethyl) -1,3,3-trimethylindane (PIDN), 1,4- Bis (4-aminophenoxy) benzene (T (4-aminophenoxy) benzene (TPE-R), 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (APB) Aminophenoxy) biphenyl (BAPB), 4,4'-bis (3-aminophenoxy) biphenyl (BAPB-M), 2,2- (3-aminophenoxy) phenyl] propane (BAPP-M), bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- Sulfone (BAPS-M), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane (HFBAPP), 3,3'-dicarboxy-4,4'-diaminodiphenyl Methane (MBAA), 4,6-dihydroxy-1,3-phenylenediamine (DADHB), 3,3'-dihydroxy-4,4'- diaminobiphenyl (HAB) (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (6FAP), 3,3 ', 4,4'-tetraaminobiphenyl (TAB), 1,6- diaminohexane 1,3-bis (3-aminopropyl) -1,1,3,3-tetramethylsiloxane, 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane (DAIP) '-Methylenebis (4-cyclo (NBDA), tricyclo [3, 3, 1, 13, 7] heptane bis (methylamine) Aminophenyl ether (APAB), 2- (4-aminophenyl) -5-aminobenzazole (5ABO), 9,9-bis [4 (3-aminophenoxy) phenyl) fluorene (BAOFL), 2,2-bis (3-bis (3-sulfoproxy) -4,4'- diaminobiphenyl (4-aminophenoxy) biphenyl-3,3'-disulfonic acid (pBAPBDS), bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane (HFDA), 5-diaminobenzoic acid, 4-diaminobenzenesulfonic acid, 2,5-diaminobenzenesulfonic acid, 2,2-diaminobenzenesulfonic acid and the like, and one or more aromatic diamine monomers may be further used.
다음으로, 본 발명에 따른 폴리이미드 중합체의 제조방법에 있어서, 단계 2는 상기 단계 1에서 제조된 중합체 및 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 이용하여 폴리이미드 중합체를 제조하는 단계이다.Next, in the method for producing a polyimide polymer according to the present invention,
상기 단계 2에서는 상기 단계 1에서 제조된 중합체의 측쇄에 광전기능 화합물을 도입하는 단계로, 화학식 6으로 표시되는 화합물을 이용하여 반응시킨다.In the
일례로, 상기 단계 2의 화학식 6으로 표시되는 화합물은 광전기능 화합물로서, N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-니트로페닐아조)아닐린, N-에틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-니트로페닐아조)아닐린, 2-((4-((2-하이드록시에틸)(메틸)아미노)페닐)디아제닐)-5-나이트로벤조나이트릴, 2-((4-((6-하이드록시헥실)(메틸)아미노)페닐)디아제닐)-5-나이트로벤조나이트릴,2-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-나이트로페닐)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올,6-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-나이트로페닐)디아제닐)페닐)아미노)헥산-1-올,2-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-시아노)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올, 6-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-시아노)디아제닐)페닐)아미노)헥산-1-올, 2-(메틸(4-((퍼플루오로피리딘-4-일)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올, 6-(메틸(4-((퍼플루오로피리딘-4-일)디아제닐)페닐)아미노)헥산-1-올, 2-(메틸(4-((2-(트리플루오로메틸)피리딘-4-일)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올 및 6-(메틸(4-((2-(트리플루오로메틸)피리딘-4-일)디아제닐)페닐)아미노)헥산-1-올 등의 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물일 수 있다.For example, the compound represented by the general formula (6) in the step 2 is a photoelectric compound such as N-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -4- (4-nitrophenyl azo) (2 - ((2-hydroxyethyl) (methyl) amino) phenyl) diazenyl) -5-nitrobenzonitrile 2- ((4 - ((2, 3, 5, 6-tetrahydrobenzoyl) phenyl) diazenyl) Phenyl) amino) ethan-1-ol, 6- (methyl (4 - ((2,3,5,6-tetrafluoro-4-nitro Phenyl) amino) ethane-1-ol, 2- (methyl (4 - ((2,3,5,6-tetrafluoro-4-cyano) diazenyl) Ol, 6- (methyl (4 - ((2,3,5,6-tetrafluoro-4-cyano) diazenyl) phenyl) amino) hexan- ((Perfluoropyridin-4-yl) diazenyl) phenyl) amino) ethan- 4-yl) diazenyl) phenyl) amino) ethane, which is a starting material, Ol and 6- (methyl (4 - ((2- (trifluoromethyl) pyridin-4-yl) diazenyl) phenyl) amino) hexan- .
나아가, 본 발명의 또 다른 일 측면에서Further, in another aspect of the present invention,
상기 화학식 1로 표시되는 폴리이미드 중합체를 포함하는 고분자 막이 제공된다.There is provided a polymer membrane comprising the polyimide polymer represented by the above formula (1).
본 발명에서 제공되는 폴리이미드 중합체를 포함하는 고분자 막은 표면 조도가 낮고, 전도성 유리 또는 금속에 대한 인쇄성이 우수할 뿐만 아니라, 내열성 및 광전 특성이 매우 우수하다. The polymer film containing the polyimide polymer provided by the present invention has a low surface roughness, excellent printability to conductive glass or metal, and excellent heat resistance and photoelectric characteristics.
또한, 300 nm 이상, 300-400 nm의 장파장 영역 및 20-1,000 mJ/cm2, 바람직하게는 30-500 mJ/cm2, 더욱 바람직하게는 50-100 mJ/cm2 정도의 낮은 광량에서도 우수한 광반응 특성을 나타낸다.In addition, more than 300 nm, the long wavelength region of 300-400 nm and 20-1,000 mJ / cm 2, preferably 30-500 mJ / cm 2, and more preferably excellent in low-light amount of about 50-100 mJ / cm 2 Exhibits photoreaction characteristics.
나아가, 일례로 상기 고분자 막은 광 경화도가 10 % 이상인 것이 바람직하다. 상기 고분자 막이 광 경화되는 경우 월등히 우수한 열적 안정성을 나타낼 수 있다.Furthermore, for example, the polymer film preferably has a light curing degree of 10% or more. When the polymer film is photo-cured, it can exhibit remarkably excellent thermal stability.
또한, 상기 고분자 막의 열 분해 온도는 250 ℃ 온도 이상일 수 있으며, 250 ℃ 온도 초과일 수 있고, 280 ℃ 온도 이상일 수 있다.The thermal decomposition temperature of the polymer film may be 250 ° C or higher, 250 ° C or higher, and 280 ° C or higher.
나아가, 본 발명의 다른 일 측면에서Further, in another aspect of the present invention,
상기의 고분자 막을 포함하는 광전 소자가 제공된다.There is provided an optoelectronic device including the above polymer film.
본 발명에서 제공되는 광전 소자는 광전계수가 20-50 pm/V이며, 150 ℃의 온도에서 500 시간 동안 열처리한 경우, 초기 광전계수 값의 유지도가 95 %, 200 ℃의 온도에서 1 시간 동안 열처리한 경우에는 90 % 이상인 뛰어난 고온경시안정특성을 제공하는 특징이 있다. 뿐만 아니라, 고온에서의 낮은 기체방출특성, 전기절연성, 다양한 기판과의 접착특성이 우수하여 광변조기, 스위치와 같은 소자의 제작으로 유용하다.In the photoelectric device provided in the present invention, when the photoelectric coefficient is 20-50 pm / V and the heat treatment is performed at a temperature of 150 ° C for 500 hours, the initial photoelectric coefficient is maintained at 95% and 200 ° C for 1 hour And when it is heat-treated, excellent stability at a high temperature with aging stability of 90% or more is provided. In addition, it is useful for manufacturing devices such as optical modulators and switches because of its low gas emission characteristics at high temperatures, electrical insulation, and adhesion properties to various substrates.
이하, 하기 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples and experimental examples.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.It should be noted, however, that the following examples and experimental examples are illustrative of the present invention, but the scope of the invention is not limited by the examples and the experimental examples.
<< 제조예Manufacturing example 1> 3,5- 1> 3,5- 디아미노Diamino 벤질benzyl 신나메이트Shinnamate (3,5-(3,5- diaminodiamino -benzyl -benzyl cinnamatecinnamate )의 합성) Synthesis of
(1) 수소 반응기에 100 ml의 에탄올(ethanol)을 넣고 3,5-디니트로 벤질 알코올(3,5-dinitro benzyl alcohol) 10 g을 용해시킨다. 촉매로서 Pd/C(5 %) 1 g을 첨가한 후, 3.5 atm의 압력 하에서 5-6 시간 동안 환원반응을 수행하였다. 이후, 멤브레인 필터(Membrane filter)를 사용하여 Pd/C가 제거된 반응 혼합물을 감압 농축하여 얻어진 고체를 에탄올 내에서 재결정하여 수득물을 얻는다.(1) Add 100 ml of ethanol to a hydrogenation reactor and dissolve 10 g of 3,5-dinitrobenzyl alcohol. After adding 1 g of Pd / C (5%) as a catalyst, a reduction reaction was carried out at a pressure of 3.5 atm for 5-6 hours. Thereafter, the reaction mixture from which Pd / C has been removed by using a membrane filter is concentrated under reduced pressure, and the obtained solid is recrystallized in ethanol to obtain a product.
(2) 얼음조가 장착된 500 ml의 둥근바닥 플라스크에 6 g의 3,5-디니트로 벤질 알코올(3,5-dinitro benzyl alcohol)을 넣고 240 ml의 1,4-다이옥산(1,4-dioxane)/물(H2O) (부피비 4/1) 혼합용매를 첨가하여 용해시킨 후, 촉매로서 탄산나트륨(Na2CO3) 13.8 g과 디-터트-부틸 디카보네이트(di-tert-butyl dicarbonate; t-BOC) 23.22 g을 넣고 5 분 동안 교반하였다. 이어, 온도를 상온까지 승온시킨 후 6-7 시간 동안 교반을 계속 진행하였다. 이후 반응 혼합물을 여과하여 탄산나트륨을 제거하였으며, 감암농축된 반응물에 200 ml의 에틸아세테이트(ethyl acetate)를 가하여 희석시킨다. 소금물을 사용하여 에틸아세테이트 내의 극성용제를 제거하였으며, 최종적으로 무수 마그네슘설페이트(anhydrous MgSO4)로 수분을 제거한 용액을 감압 농축하여 미량의 불순물이 함유된 반응 생성물을 제조한다. 이어서 에틸아세테이트를 재결정용제로 사용하여 백색의 고체인 디-터트-부틸 5-(하이드록시 메틸)-1,3-페닐렌 디카바메이트(di-tert-butyl 5-(hydroxymethyl)-1,3-phenylene dicarbamate)를 수득하였다.(2) In a 500 ml round-bottomed flask equipped with an ice bath, 6 g of 3,5-dinitrobenzyl alcohol was added, and 240 ml of 1,4-dioxane ) / Water (H 2 O) (
(3) 얼음조가 장착된 500 ml의 둥근바닥 플라스크에 디-터트-부틸 5-(하이드록시 메틸)-1,3-페닐렌 디카바메이트(di-tert-butyl 5-(hydroxymethyl)-1,3-phenylene dicarbamate) 6 g을 넣고 250 ml 메타크레졸(m-cresol; MC)에 용해시킨 후, 신나모일 클로라이드(cinnamoyl chloride) 3.5 g을 첨가하여 교반하였다. 0 ℃의 온도에서 트리에틸아민(triethylamine; TEA) 4 g을 천천히 주입한 후 온도를 상온까지 승온시키고 12 시간 동안 교반을 계속하였다. 이후 반응 혼합물을 소금물을 사용하여 메타크레졸 내의 극성용제를 제거하였으며, 최종적으로 무수 마그네슘설페이트로 수분을 제거한 용액을 감압 농축하여 미량의 불순물이 함유된 반응생성물을 제조한다. 이어 관크로마토그래피(에틸아세테이트(EA):헥산(Hx)=1:4)로 정제하여 백색의 고체인 3,5-비스(터트-부톡시카르보닐아미노)벤질 신나메이트(3,5-bis(tert-butoxycarbonylamino)benzyl cinnamate)를 수득하였다.(3) To a 500 ml round-bottomed flask equipped with an ice bath was added di-tert-butyl 5- (hydroxymethyl) -1, 3-phenylene dicarbamate 3-phenylene dicarbamate (6 g) was dissolved in 250 ml of m-cresol (MC), and then 3.5 g of cinnamoyl chloride was added and stirred. 4 g of triethylamine (TEA) was slowly injected at a temperature of 0 ° C, the temperature was raised to room temperature, and stirring was continued for 12 hours. Thereafter, the polar solvent in the metacresol was removed using a brine solution, and finally the solution, from which moisture was removed with anhydrous magnesium sulfate, was concentrated under reduced pressure to prepare a reaction product containing a trace amount of impurities. The residue was purified by column chromatography (ethyl acetate (EA): hexane (Hx) = 1: 4) to obtain 3,5-bis (tert-butoxycarbonylamino) benzyl cinnamate (tert-butoxycarbonylamino) benzyl cinnamate).
(4) 500 ml의 둥근바닥 플라스크에 3,5-비스(터트-부톡시카르보닐아미노)벤질 신나메이트(3,5-bis(tert-butoxycarbonylamino)benzyl cinnamate) 6 g을 넣고 200 ml 메타크레졸에 용해시킨 후 트리플로오로아세틱 산(triflouroacetic acid; CF3COOH) 100 ml를 첨가하여 상온에서 4 시간 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 감압농축 하여 휘발성 물질을 제거하고 250 ml 메타크레졸로 희석하였다. 희석된 반응 혼합물을 탄산수소나트륨으로 중화 시킨 뒤 소금물을 사용하여 메타크레졸 내의 극성용제를 제거하였으며, 최종적으로 무수 마그네슘설페이트로 수분을 제거한 용액을 감압 농축하여 미량의 불순물이 함유된 반응 생성물을 제조하였다. 이어 관크로마토그래피(EA:Hx=3:2)로 정제하여 노란색의 액상 화합물인 3,5-디아미노 벤질 신나메이트(3,5-diamino-benzyl cinnamate)를 제조하였다.(4) 6 g of 3,5-bis (tert-butoxycarbonylamino) benzyl cinnamate was placed in a 500 ml round-bottom flask, and 200 ml of metacresol After dissolution, 100 ml of triflouroacetic acid (CF 3 COOH) was added and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. Thereafter, the reaction mixture was concentrated under reduced pressure to remove volatile substances and diluted with 250 ml of methacrole. The diluted reaction mixture was neutralized with sodium hydrogencarbonate, and the polar solvent in the metacresol was removed by using brine. Finally, the water-removed solution was concentrated under reduced pressure to prepare a reaction product containing a small amount of impurities . And then purified by column chromatography (EA: Hx = 3: 2) to prepare a yellow liquid compound, 3,5-diamino-benzyl cinnamate.
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제조예Manufacturing example
2> 3-비페닐-4-일- 2> 3-Biphenyl-4-yl-
아크릴릭
(1) 가열 환류장치가 장착된 250 ml의 둥근바닥 플라스크에 비페닐-4-카르발데히드(biphenyl-4-carbaldehyde) 2 g을 넣고 100 ml 벤젠에 용해시킨 후, 트리페닐 포스포란(triphenyl phosphorane) 유도체 4.2 g을 첨가하여 80 ℃의 온도에서 8 시간 동안 가열 환류 교반하였다. 이때, 트리페닐 포스포란(triphenyl phosphorane) 유도체는 트리페닐 포스페이트(triphenyl phosphate)와 에틸 브로모 아세테이트(ethyl bromo acetate)로부터 제조된 알킬 포스포늄염(alkyl phosphonium salt)을 n-부틸 리튬(n-butyl lithium)으로 탈양성자화 작용(deprotonation)하여 합성하였다. 이어, 반응 혼합물을 상온까지 식힌 후 소금물을 사용하여 벤젠 내의 극성용제를 제거하였으며, 최종적으로 무수 마그네슘설페이트로 수분을 제거한 용액을 감압 농축하여 미량의 불순물이 함유된 반응 생성물을 제조하였다. 이어서 관크로마토그래피(EA:Hx=1:4)로 정제하여 백색의 고체인 3-비페닐-4-일-아크릴릭 산 에틸 에스터(3-biphenyl-4-yl-acrylic acid ethyl ester)를 수득하였다.(1) In a 250 ml round-bottomed flask equipped with a reflux condenser, 2 g of biphenyl-4-carbaldehyde was added, dissolved in 100 ml of benzene, and then triphenyl phosphorane ) Derivative (4.2 g) was added thereto, followed by heating under reflux for 8 hours at a temperature of 80 ° C. At this time, the triphenyl phosphorane derivative is prepared by reacting an alkyl phosphonium salt prepared from triphenyl phosphate and ethyl bromo acetate with n-butyl lithium was synthesized by deprotonation. Next, the reaction mixture was cooled to room temperature, and the polar solvent in benzene was removed using brine. Finally, the solution, from which moisture was removed with anhydrous magnesium sulfate, was concentrated under reduced pressure to prepare a reaction product containing trace impurities. The residue was purified by column chromatography (EA: Hx = 1: 4) to obtain 3-biphenyl-4-yl-acrylic acid ethyl ester as a white solid .
(2) 250 ml의 둥근바닥 플라스크에 3-비페닐-4-일-아크릴릭 산 에틸 에스터(3-biphenyl-4-yl-acrylic acid ethyl ester) 4.55 g을 넣고 100 ml의 ㅌ테트라하이드로푸란(THF)/에탄올(EtOH)/물(H2O) (부피비 1/1/1) 혼합용매를 첨가하여 용해시킨 후 리튬 하이드록사이드(lithium hydroxide) 5 g을 넣고 2 시간 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 염산으로 적정하여 중화시킨 후 침전물을 여과, 건조하여 백색의 고체인 3-비페닐-4-일-아크릴릭 산(3-biphenyl-4-yl-acrylic acid)을 수득하였다.(2) 4.55 g of 3-biphenyl-4-yl-acrylic acid ethyl ester was added to a 250 ml round-bottomed flask, and 100 ml of tetrahydrofuran (THF ) / Ethanol (EtOH) / water (H 2 O) (volume ratio 1/1/1) mixed solvent was added and dissolved. Then, 5 g of lithium hydroxide was added and stirred for 2 hours. Thereafter, the reaction mixture was neutralized by titration with hydrochloric acid, and the precipitate was filtered and dried to obtain a white solid, 3-biphenyl-4-yl-acrylic acid.
(3) 500 ml의 둥근바닥 플라스크에 3-비페닐-4-일-아크릴릭 산(3-biphenyl-4-yl-acrylic acid) 2 g을 넣고 200 ml 메타크레졸에 용해시킨 후 옥살릴 클로라이드 2 ml를 첨가하여 교반하였다. 이어 디메틸포름아미드 2-3 방울을 넣고 상온에서 2 시간 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 감압농축 하여 휘발성 물질 제거하고 노란색의 고체 화합물인 3-비페닐-4-일-아크릴로일 클로라이드(3-biphenyl-4-yl-acryloyl chloride)를 수득하였다.(3) 2 g of 3-biphenyl-4-yl-acrylic acid was dissolved in 200 ml of metacresol in a 500 ml round bottom flask, and 2 ml of oxalyl chloride And the mixture was stirred. 2-3 drops of dimethylformamide were added and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Thereafter, the reaction mixture was concentrated under reduced pressure to remove volatiles, and 3-biphenyl-4-yl-acryloyl chloride, a yellow solid compound, was obtained.
(4) 얼음조가 장착된 500ml의 둥근바닥 플라스크에 디-터트-부틸 5-(하이드록시 메틸)-1,3-페닐렌디카바메이트(di-tert-butyl 5-(hydroxy methyl)-1,3-phenylene dicarbamate) 3.02 g을 넣고 250 ml 메타크레졸에 용해시킨 후, 3-비페닐-4-일-아크릴로일 클로라이드(3-Biphenyl-4-yl-acryloyl chloride) 2.0 g을 첨가하여 교반하였다. 이후 0 ℃의 온도에서 트리에틸아민 1.1 g을 천천히 주입 한 후 온도를 상온까지 승온시킨 후 12 시간 동안 교반을 계속하였다. 반응 혼합물을 소금물을 사용하여 메타크레졸 내의 극성용제를 제거하였으며, 최종적으로 무수 마그네슘설페이트로 수분을 제거한 용액을 감압 농축하여 미량의 불순물이 함유된 반응생성물을 제조하였다. 이어서 관크로마토그래피(EA:Hx=1:4)로 정제하여 백색의 고체인 3-비페닐-4-일-아크릴릭 산 3,5-비스-터트-부톡시카르보닐아미노-벤질 에스터(3-biphenyl-4-yl-acrylic acid 3,5-bis-tert- butoxycarbonylamino- benzyl ester)를 수득하였다.(4) To a 500 ml round-bottomed flask equipped with an ice bath was added di-tert-butyl 5- (hydroxy methyl) -1, 3- dihydroxy- 3-phenylene dicarbamate (3.02 g) was dissolved in 250 ml of metacresol, and then 2.0 g of 3-biphenyl-4-yl-acryloyl chloride was added thereto and stirred . Then, 1.1 g of triethylamine was slowly added at a temperature of 0 ° C, the temperature was raised to room temperature, and stirring was continued for 12 hours. The polar solvent in the metacresol was removed from the reaction mixture using brine, and finally the water-removed solution with magnesium sulfate was concentrated under reduced pressure to prepare a reaction product containing a small amount of impurities. The residue was purified by column chromatography (EA: Hx = 1: 4) to give 3-biphenyl-4-yl-
(4) 500 ml의 둥근바닥 플라스크에 3-비페닐-4-일-아크릴릭 산 3,5-비스-터트-부톡시카르보닐아미노-벤질 에스터(3-biphenyl-4-yl-acrylic acid 3,5-bis-tert- butoxycarbonylamino- benzyl ester) 4.5 g을 넣고 200 ml 메타크레졸에 용해시킨 후 트리플루오로아세틱 산 100 ml를 첨가하여 상온에서 4 시간 동안 교반하였다. 이어 반응 혼합물을 감압농축 하여 휘발성 물질을 제거하고 250 ml의 메타크레졸로 희석하였다. 희석된 반응 혼합물을 탄산수소나트륨으로 중화 시킨 뒤 소금물을 사용하여 메타크레졸 내의 극성용제를 제거하였으며, 최종적으로 무수 마그네슘설페이트로 수분을 제거한 용액을 감압 농축하여 미량의 불순물이 함유된 반응 생성물을 제조하였다. 이어서 관크로마토그래피(EA:Hx=3:2)로 정제하여 노란색의 고체 화합물인 3-비페닐-4-일-아크릴릭 산 3,5-디아미노-벤질 에스터(3-biphenyl-4-yl-acrylic acid 3,5-diamino-benzyl ester)를 제조하였다.(4) To a 500 ml round bottom flask was added 3-biphenyl-4-yl-
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제조예Manufacturing example
3> 3-나프탈렌-2-일- 3> 3-Naphthalen-2-yl-
아크릴릭
(1) 500 ml의 둥근바닥 플라스크에 3-나프탈렌-1-일 아크릴릭 산(3-Naphthalene-1-yl acrylic acid) 2 g을 넣고 200 ml 메타크레졸에 용해시킨 후 옥살릴 클로라이드(oxalyl chloride) 2 ml를 첨가하여 교반하였다. 이어 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide; DMF)를 2-3 방울 넣고 상온에서 2 시간 동안 교반하였다. 이후, 반응 혼합물을 감압농축 하여 휘발성 물질 제거하고 노란색의 고체 화합물인 3-나프탈렌-1-일-아크릴로일 클로라이드(3-Naphthalen-1-yl-acryloyl chloride)를 수득하였다.(1) In a 500 ml round-bottomed flask, 2 g of 3-naphthalene-1-yl acrylic acid was dissolved in 200 ml of metacresol and dissolved in
(2) 얼음조가 장착된 500 ml의 둥근바닥 플라스크에 디-터트-부틸 5-(하드록시 메틸)-1,3-페닐렌 디카바메이트(di-tert-butyl 5-(hydroxy methyl)-1,3 -phenylene dicarbamate) 6 g을 넣고 250 ml 메타크레졸에 용해시킨 후, 3-나프탈렌-1-일-아크릴로일 클로라이드(3-Naphthalen-1-yl-acryloyl chloride) 2.01 g을 첨가하여 교반하였다. 이후 0 ℃의 온도에서 트리에틸아민 1.51 g을 천천히 주입 한 후 온도를 상온까지 승온시킨 후 12 시간 동안 교반을 계속하였다. 이어 반응 혼합물을 소금물을 사용하여 메타크레졸 내의 극성용제를 제거하였으며, 최종적으로 무수 마그네슘설페이트로 수분을 제거한 용액을 감압 농축하여 미량의 불순물이 함유된 반응 생성물을 제조하였다. 이어 관크로마토그래피(EA:Hx=1:4)로 정제하여 백색의 고체인 3-나프탈렌-2-일-아크릴릭 산 3,5-비스-터트-부톡시카르보닐 아미노 에스터(3-naphthalen-2-yl-acrylic acid 3,5-bis-tert- butoxycarbonyl amino benzyl ester)를 수득하였다.(2) To a 500 ml round-bottomed flask equipped with an ice bath was added di-tert-butyl 5- (hydroxy methyl) -1 , 3-phenylene dicarbamate) was dissolved in 250 ml of metacresol, to which 2.01 g of 3-naphthalen-1-yl-acryloyl chloride was added and stirred . Then, 1.51 g of triethylamine was slowly injected at a temperature of 0 ° C, and then the temperature was raised to room temperature and stirring was continued for 12 hours. Then, the polar solvent in the metacresol was removed using a brine solution. Finally, the solution, from which moisture was removed with anhydrous magnesium sulfate, was concentrated under reduced pressure to prepare a reaction product containing a trace amount of impurities. The residue was purified by column chromatography (EA: Hx = 1: 4) to obtain 3-naphthalen-2-yl-
(3) 500 ml의 둥근바닥 플라스크에 3-나프탈렌-2-일-아크릴릭 산 3,5-비스-터트-부톡시카르보닐 아미노 에스터(3-naphthalen-2-yl-acrylic acid 3,5-bis-tert- butoxycarbonyl amino benzyl ester) 6 g을 넣고 200 ml 메타크레졸에 용해시킨 후 트리플루오로아세틱 산 100 ml를 첨가하여 상온에서 4 시간 동안 교반하였다. 이후 반응 혼합물을 감압농축 하여 휘발성 물질을 제거하고 250 ml 메타크레졸로 희석하였다. 희석된 반응 혼합물을 탄산수소나트륨으로 중화 시킨 뒤 소금물을 사용하여 메타크레졸 내의 극성용제를 제거하였으며, 최종적으로 무수 마그네슘설페이트로 수분을 제거한 용액을 감압 농축하여 미량의 불순물이 함유된 반응생성물을 제조하였다. 이어서 관크로마토그래피(EA:Hx=3:2)로 정제하여 노란색의 고체 화합물인 3-나프탈렌-2-일-아크릴릭 산 3,5-디아미노-벤질 에스터(3-Naphthalen -2-yl-acrylic acid 3,5-diamino-benzyl ester)를 제조하였다.(3) To a 500 ml round bottom flask was added 3-naphthalen-2-yl-
<< 실시예Example 1> 폴리이미드 중합체의 제조 1 1 > Preparation of polyimide polymer 1
단계 1: 교반기, 온도조절장치, 질소주입장치, 적하깔대기 및 냉각기를 부착한 1 L의 반응기에 질소가스를 서서히 통과시키면서 제조예 1에서 제조된 10.7 g(0.04 mol)의 3,5-디아미노 벤질 신나메이트와 14.6 g(0.04 mol)의 2,2-비스-(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사플루오로 프로판(6FAP)을 반응용매인 547 g의 메타크레졸 용매에 용해시킨 후, 질소 가스를 통과시키면서, 35.5 g(0.08 mol)의 4,4'-(2,2'-헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 이무수물(6FDA)을 서서히 첨가하였다. 이때, 고형분의 농도는 10 중량%로 고정하였으며, 반응온도를 80 ℃로 승온하여, 2 시간 유지한 후, 150 ℃의 온도까지 가열하여 3 시간 유지하였다. 얻어진 중합체 용액을 과량의 메탄올에 첨가하여, 고체를 분리한 후, 여과하여 80 ℃ 온도의 진공건조기에서 12 시간 동안 건조하여, 중합체를 수득하였다.Step 1: In a 1 L reactor equipped with a stirrer, a temperature controller, a nitrogen inlet, a dropping funnel and a condenser, 10.7 g (0.04 mol) of 3,5-diamino Benzyl cinnamate and 14.6 g (0.04 mol) of 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (6FAP) were dissolved in a metacresol solvent of 547 g as a reaction solvent, 35.5 g (0.08 mol) of 4,4 '- (2,2'-hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride (6FDA) was slowly added while passing nitrogen gas. At this time, the solid content was fixed at 10% by weight, the reaction temperature was raised to 80 캜, held for 2 hours, heated to 150 캜 and held for 3 hours. The resulting polymer solution was added to an excess amount of methanol to separate the solid, followed by filtration and drying in a vacuum dryer at 80 DEG C for 12 hours to obtain a polymer.
단계 2: 상기 단계 1에서 수득한 중합체 1.48 g(2 mmol)을 30 ml의 테트라히드로퓨란(THF)에 용해시킨 후, 1.95 g(6 mmol)의 N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-니트로페닐아조)아닐린, 1.57 g(6 mmol)의 트리페닐렌포스핀 및 1.04 g(6 mmol)의 디에틸 디아조카복실레이트(DEAD)를 첨가하여, 상온에서 3 일 동안 교반하였다. 반응이 종료된 후, 과량의 메탄올에 침전하여 생성물을 여과하여, 80 ℃ 온도의 진공건조기에서 12 시간 동안 건조하여, 폴리이미드 중합체를 제조하였다.Step 2: 1.48 g (2 mmol) of the polymer obtained in the above step 1 was dissolved in 30 ml of tetrahydrofuran (THF) and then 1.95 g (6 mmol) of N-methyl-N- (2- 1.57 g (6 mmol) triphenylphosphine and 1.04 g (6 mmol) diethyldiazocarboxylate (DEAD) were added at room temperature for 3 days Lt; / RTI > After completion of the reaction, the product was precipitated in excess amount of methanol, and the product was filtered and dried in a vacuum dryer at 80 ° C for 12 hours to prepare a polyimide polymer.
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실시예Example
2> 폴리이미드 중합체의 제조 2 2 > Preparation of
상기 실시예 1의 단계 2에서 N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-니트로페닐아조)아닐린, 트리페닐렌포스핀, 디에틸 디아조카복실레이트의 사용량을 각각 1.30 g(4 mmol), 1.05 g(4 mmol), 0.69 g(4 mmol)으로 하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 중합체를 제조하였다.The amount of N-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -4- (4-nitrophenylazo) aniline, triphenylenphosphine and diethyldiazocarboxylate used in
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실시예Example
3> 폴리이미드 중합체의 제조 3 3> Preparation of
상기 실시예 1의 단계 2에서 N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-니트로페닐아조)아닐린, 트리페닐렌포스핀, 디에틸 디아조카복실레이트의 사용량을 각각 0.98 g(3 mmol), 0.78 g(3 mmol), 0.52 g(3 mmol)으로 하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 중합체를 제조하였다.The amount of N-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -4- (4-nitrophenylazo) aniline, triphenylenphosphine and diethyldiazocarboxylate used in
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실시예Example
4> 폴리이미드 중합체의 제조 4 4> Preparation of
상기 실시예 1의 단계 1에서 제조예 1에서 제조된 3,5-디아미노 벤질 신나메이트를 대신하여 제조예 2에서 제조된 3-비페닐-4-일-아크릴릭 산 3,5-디아미노-벤질 에스터(3-biphenyl-4-yl-acrylic acid 3,5-diamino-benzyl ester)를 단량체로 적용하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 중합체를 제조하였다.Diaminobenzyl cinnamate prepared in Preparation Example 1 was used instead of 3-biphenyl-4-yl-
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실시예Example
5> 폴리이미드 중합체의 제조 5 5> Preparation of
상기 실시예 2의 단계 1에서 제조예 1에서 제조된 3,5-디아미노 벤질 신나메이트를 대신하여 제조예 2에서 제조된 3-비페닐-4-일-아크릴릭 산 3,5-디아미노-벤질 에스터(3-biphenyl-4-yl-acrylic acid 3,5-diamino-benzyl ester)를 단량체로 적용하는 것을 제외하고 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리이미드 중합체를 제조하였다.Except that 3,5-diaminobenzyl cinnamate prepared in Preparation Example 1 was used instead of 3-biphenyl-4-yl-
<< 실시예Example 6> 폴리이미드 중합체의 제조 6 6> Preparation of polyimide polymer 6
상기 실시예 3의 단계 1에서 제조예 1에서 제조된 3,5-디아미노 벤질 신나메이트를 대신하여 제조예 2에서 제조된 3-비페닐-4-일-아크릴릭 산 3,5-디아미노-벤질 에스터(3-biphenyl-4-yl-acrylic acid 3,5-diamino-benzyl ester)를 단량체로 적용하는 것을 제외하고 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 폴리이미드 중합체를 제조하였다.The procedure of Example 3 was repeated except that 3,5-diaminobenzyl cinnamate prepared in Preparation Example 1 was used instead of 3-biphenyl-4-yl-
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실시예Example
7> 폴리이미드 중합체의 제조 7 7> Preparation of
상기 실시예 1의 단계 1에서 제조예 1에서 제조된 3,5-디아미노 벤질 신나메이트를 대신하여 제조예 3에서 제조된 3-나프탈렌-2-일-아크릴릭 산 3,5-디아미노-벤질 에스터(3-naphthalen-2-yl-acrylic acid 3,5-diamino-benzyl ester)를 단량체로 적용하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 중합체를 제조하였다.3-naphthalen-2-yl-
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실시예Example
8> 폴리이미드 중합체의 제조 8 8> Preparation of
상기 실시예 2의 단계 1에서 제조예 1에서 제조된 3,5-디아미노 벤질 신나메이트를 대신하여 제조예 3에서 제조된 3-나프탈렌-2-일-아크릴릭 산 3,5-디아미노-벤질 에스터(3-naphthalen-2-yl-acrylic acid 3,5-diamino-benzyl ester)를 단량체로 적용하는 것을 제외하고 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리이미드 중합체를 제조하였다.3-naphthalene-2-yl-
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실시예Example
9> 폴리이미드 중합체의 제조 9 9> Preparation of
상기 실시예 3의 단계 1에서 제조예 1에서 제조된 3,5-디아미노 벤질 신나메이트를 대신하여 제조예 3에서 제조된 3-나프탈렌-2-일-아크릴릭 산 3,5-디아미노-벤질 에스터(3-naphthalen-2-yl-acrylic acid 3,5-diamino-benzyl ester)를 단량체로 적용하는 것을 제외하고 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 폴리이미드 중합체를 제조하였다.3-naphthalen-2-yl-
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실시예Example
10> 폴리이미드 중합체의 제조 10 10> Preparation of
상기 실시예 1의 단계 2에서 N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-니트로페닐아조)아닐린을 대신하여 1.12 g(3 mmol)의 2-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-시아노페닐)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올(분자량; 372 g/mol)을 광전기능성 치환기로 도입하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 중합체를 제조하였다.1.12 g (3 mmol) of 2- (methyl (4- ((2-hydroxyphenyl) azo) aniline was used in the place of N-methyl- (Molecular weight: 372 g / mol) was introduced as a photo-functional substituent, the above-mentioned compound was synthesized in the same manner as in item A polyimide polymer was prepared in the same manner as in Example 1.
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실시예Example
11> 폴리이미드 중합체의 제조 11 11> Preparation of
상기 실시예 2의 단계 2에서 2-((4-((2-하이드록시에틸)(메틸)아미노)페닐)디아제닐)-5-나이트로벤조나이트릴을 대신하여 1.49 g(4 mmol)의 2-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-시아노페닐)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올(분자량; 372 g/mol)을 광전기능성 치환기로 도입하는 것을 제외하고 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리이미드 중합체를 제조하였다.(2-hydroxyethyl) (methyl) amino) phenyl) diazenyl) -5-nitrobenzonitrile in
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실시예Example
12> 폴리이미드 중합체의 제조 12 12> Preparation of
상기 실시예 3의 단계 2에서 2-((4-((2-하이드록시에틸)(메틸)아미노)페닐)디아제닐)-5-나이트로벤조나이트릴을 대신하여 2.23 g(6 mmol)의 2-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-시아노페닐)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올(분자량; 372 g/mol)을 광전기능성 치환기로 도입하는 것을 제외하고 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 폴리이미드 중합체를 제조하였다.Instead of 2 - ((4 - ((2-hydroxyethyl) (methyl) amino) phenyl) diazenyl) -5-nitrobenzonitrile in
이하, 상기 실시예 1 내지 실시예 12에서 제조된 폴리이미드 중합체의 구조를 하기 표 1에 나타내었다.The structures of the polyimide polymers prepared in Examples 1 to 12 are shown in Table 1 below.
<< 비교예Comparative Example 1> 1>
단계 1: 교반기, 온도조절장치, 질소주입장치, 적하깔대기 및 냉각기를 부착한 1 L의 반응기에 질소가스를 서서히 통과시키면서 29.2 g(0.08 mol)의 2,2-비스-(3-아미노-4-하이드록시페닐)헥사플루오로 프로판(6FAP)을 반응용매인 547 g의 메타크레졸 용매에 용해시킨 후, 질소 가스를 통과시키면서, 35.5 g(0.08 mol)의 4,4'-(2,2'-헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 이무수물(6FDA)을 서서히 첨가하였다. 이때, 고형분의 농도는 10 중량%로 고정하였으며, 반응온도를 80 ℃로 승온하여, 2 시간 동안 유지한 후, 150 ℃의 온도까지 가열하여 3 시간 동안 유지하였다. 얻어진 중합체 용액을 과량의 메탄올에 첨가하여, 고체를 분리한 후, 여과하여 80 ℃ 온도의 진공건조기에서 12 시간 동안 건조하여, 중합체를 수득하였다.Step 1: While slowly passing nitrogen gas through a 1 L reactor equipped with a stirrer, a thermostat, a nitrogen inlet, a dropping funnel and a condenser, 29.2 g (0.08 mol) of 2,2-bis- Hexafluoropropane (6FAP) was dissolved in 547 g of metacresol solvent as a reaction solvent. 35.5 g (0.08 mol) of 4,4 '- (2,2' -Hexafluoroisopropylidene) diphthalic acid dianhydride (6FDA) was slowly added. At this time, the solid content was fixed to 10% by weight, the reaction temperature was raised to 80 캜, held for 2 hours, heated to 150 캜 and maintained for 3 hours. The resulting polymer solution was added to an excess amount of methanol to separate the solid, followed by filtration and drying in a vacuum dryer at 80 DEG C for 12 hours to obtain a polymer.
단계 2: 상기 단계 1에서 수득한 중합체 1.48 g(2 mmol)을 30 ml의 테트라히드로퓨란(TFH)에 용해시킨 후, 1.95 g(6 mmol)의 N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-니트로페닐아조)아닐린, 1.57 g(6 mmol)의 트리페닐렌포스핀 및 1.04 g(6 mmol)의 디에틸 디아조카복실레이트(DEAD)를 첨가하여, 상온에서 3 일 동안 교반하였다. 반응이 종료된 후, 과량의 메탄올에 침전하여 생성물을 여과하여, 80 ℃ 온도의 진공건조기에서 12 시간 동안 건조하여, 폴리이미드 중합체를 제조하였다.Step 2: 1.48 g (2 mmol) of the polymer obtained in the above step 1 was dissolved in 30 ml of tetrahydrofuran (TFH), and then 1.95 g (6 mmol) of N-methyl-N- (2- 1.57 g (6 mmol) triphenylphosphine and 1.04 g (6 mmol) diethyldiazocarboxylate (DEAD) were added at room temperature for 3 days Lt; / RTI > After completion of the reaction, the product was precipitated in excess amount of methanol, and the product was filtered and dried in a vacuum dryer at 80 ° C for 12 hours to prepare a polyimide polymer.
<< 비교예Comparative Example 2> 2>
상기 비교예 1의 단계 2에서 N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-니트로페닐아조)아닐린, 트리페닐렌포스핀, 디에틸 디아조카복실레이트의 사용량을 각각 1.30 g(4 mmol), 1.05 g(4 mmol), 0.69 g(4 mmol)으로 하는 것을 제외하고 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 중합체를 제조하였다.The amount of N-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -4- (4-nitrophenylazo) aniline, triphenylenphosphine and diethyldiazocarboxylate used in
<< 비교예Comparative Example 3> 3>
상기 비교예 1의 단계 2에서 N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-니트로페닐아조)아닐린, 트리페닐렌포스핀, 디에틸 디아조카복실레이트의 사용량을 각각 0.98 g(3 mmol), 0.78 g(3 mmol), 0.52 g(3 mmol)으로 하는 것을 제외하고 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 중합체를 제조하였다.The amount of N-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -4- (4-nitrophenylazo) aniline, triphenylenphosphine and diethyldiazocarboxylate used in
<< 실험예Experimental Example 1> 폴리이미드 중합체 합성 결과 분석 1> Analysis of polyimide polymer synthesis results
본 발명에 따른 폴리이미드 중합체의 합성 결과를 확인하기 위하여, 상기 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 폴리이미드 중합체들을 핵자기 공명 분광기(1H NMR spectroscopy) 및 용액의 고유점도 측정을 통해 분석하였으며, 그 결과를 하기 표 2 및 도 1에 나타내었다.In order to confirm the results of the synthesis of the polyimide polymers according to the present invention, the polyimide polymers prepared in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 3 were measured by nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H NMR spectroscopy) And the results are shown in Table 2 and FIG.
고유점도는 폴리이미드 중합체를 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 용해시킨 후, 각각의 용액점도를 측정하였으며 하기 수학식 1에 의해 계산하였다.The intrinsic viscosity was determined by dissolving the polyimide polymer in N- methyl-2-pyrrolidone (NMP), measuring the solution viscosity thereof, and calculating the viscosity of each solution.
[수학식 1][Equation 1]
ηinh = ln(t/t0)/c η inh = ln (t / t 0) / c
(상기 수학식 1에서,(In the above formula (1)
ηinh은 고유점도이고, c는 농도(g/100 ml)이고, t는 중압체 용액의 낙하시간이고, t0는 NMP의 낙하시간이다.)η inh is the intrinsic viscosity, c is the concentration (g / 100 ml), t is the drop time of the intermediate pressure solution, and t 0 is the fall time of the NMP.
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리이미드 중합체인 실시예 1 내지 12에서 제조된 폴리이미드 중합체의 고유점도는 0.95-2.35 ㎗/g인 것을 확인할 수 있었으며, 용매 주형에 의한 필름 성형성이 매우 우수한 것으로 나타났다. 또한, 치환 반응의 조건변화에 의해 치환율의 제어가 가능한 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 2, the intrinsic viscosity of the polyimide polymers prepared in Examples 1 to 12, which are the polyimide polymers according to the present invention, was 0.95-2.35 dl / g, and the film moldability Were found to be very good. It is also confirmed that the substitution rate can be controlled by changing the conditions of the substitution reaction.
나아가, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리이미드 중합체인 실시예 1에서 제조된 폴리이미드 중합체는 핵자기 공명 분광기를 통한 구조 분석 결과를 통해 정상적인 합성이 이루어졌음을 확인할 수 있다.Further, as shown in FIG. 1, the polyimide polymer prepared in Example 1, which is a polyimide polymer according to the present invention, can be confirmed to have been synthesized normally through a structural analysis using a nuclear magnetic resonance spectrometer.
<< 실험예Experimental Example 2> 폴리이미드 중합체를 포함하는 고분자 막 및 광전 소자 특성 분석 2> Characterization of polymer membrane and photoelectric device including polyimide polymer
광전 소자의 제조Manufacturing of optoelectronic devices
0.15 g의 폴리이미드 중합체를 0.85 g의 사이클로헥사논에 첨가하여 24시간 동안 교반하여 용해시켰다. 제조된 용액(1 g 용액 15 중량%)을 0.2 ㎛ 크기의 필터를 사용하여 걸러낸 후 상온에 30 분 동안 놓아 기포를 없앤다. 열쇠고리 모양의 인듐틴옥사이드(ITO)가 코팅된 20 mm X 20 mm 크기의 유리판에 스핀코터(spin coater)를 이용하여 1 ㎛ 두께의 폴리이미드 중합체를 코팅하여 고분자 막을 형성하였으며, 총 7 단계를 거쳐서 스핀코팅을 진행하였다(500 rpm/5 sec, 1,000 rpm/3 sec, 1,500 rpm/2 sec, 2,000 rpm/30 sec, 1,500 rpm/2 sec, 1,000 rpm/3 sec, 500 rpm/5 sec). 0.15 g of polyimide polymer was added to 0.85 g of cyclohexanone and dissolved by stirring for 24 hours. The prepared solution (15% by weight of 1 g solution) is filtered using a filter having a size of 0.2 탆 and then left at room temperature for 30 minutes to remove air bubbles. A polymer membrane was formed by coating a 1 μm thick polyimide polymer on a 20 mm × 20 mm glass plate coated with key ring-shaped indium tin oxide (ITO) using a spin coater. (500 rpm / 5 sec, 1,000 rpm / 3 sec, 1,500 rpm / 2 sec, 2,000 rpm / 30 sec, 1,500 rpm / 2 sec, 1,000 rpm / 3 sec, and 500 rpm / 5 sec).
이후, 폴리이미드 중합체를 포함하는 고분자 막이 코팅된 유리판을 210 ℃ 온도의 핫 플레이트 위에 30 분 동안 올려놓아 고분자 막에 남아있는 용매를 제거하였다. 이어, 용매가 제거된 소자(고분자 막이 코팅된 ITO 기판)에 열쇠고리 모양의 마스크를 인듐틴옥사이드 모양과 90 o가 되도록 씌운 뒤 금 박막용 증착기 체임버(chamber)에 금선(gold wire)과 함께 넣는다. 체임버를 3 X 10-6 torr 이하의 고진공으로 만든 후 금선에 전압을 걸어 0.1 nm/s의 속도 날아가게 해 50 nm 두께의 금 박막을 고분자 막 상부에 형성하였다. Thereafter, a glass plate coated with a polymer membrane containing a polyimide polymer was placed on a hot plate at 210 DEG C for 30 minutes to remove the solvent remaining in the polymer membrane. Then, a keyhole-shaped mask is coated on the device from which the solvent is removed (polymer film-coated ITO substrate) so as to have a shape of indium tin oxide of 90 ° and then put in a chamber of a gold thin film deposition chamber together with a gold wire . The chamber was made to a high vacuum of 3 × 10 -6 torr or less, and a gold thin film having a thickness of 50 nm was formed on the polymer film by applying voltage to the gold wire at a speed of 0.1 nm / s.
이어, 상기 금 박막이 형성된 소자의 고분자 막과 인듐틴옥사이드가 겹쳐진 부분의 고분자 막을 제거하여 고분자 막 하단 부분에 전압이 걸릴 수 있는 통로를 만든다. 이후 폴링머신(poling machine)에 소자를 넣고 양극(+ charge)과 음극(- charge)의 전압을 걸 수 있는 지그(jig)를 인듐틴옥사이드와 금 박막에 각각 접촉시킨다. Then, the polymer film of the device where the gold thin film is formed and the polymer film of the overlapping part of the indium tin oxide are removed, thereby forming a passage through which the voltage can be applied to the lower part of the polymer film. Then, a device is inserted into a poling machine, and a jig capable of applying voltage between positive charge and negative charge is contacted with indium tin oxide and gold thin film, respectively.
최종적으로, 소자에 100 V/㎛ 전압을 걸고 폴링머신 내부의 온도를 130-220 ℃의 온도까지 서서히 올린다. 해당 온도에서 30 분 동안 유지한 후 100 ℃의 온도까지 서서히 온도를 낮춘다. 소자를 넣고 온도가 변화하는 동안 전압은 60-100 V/um를 유지하였다. 100 ℃의 온도에서 폴링머신 내 소자를 꺼낸 후 상온에서 1 분 동안 식혀 광전 소자를 제조하였으며, 광전 소자 상부로부터 300-460 nm 파장의 자외선을 노광하여 광경화 반응을 진행하였다. Finally, a voltage of 100 V / [mu] m is applied to the device and the temperature inside the poling machine is gradually raised to a temperature of 130-220 [deg.] C. Keep at that temperature for 30 minutes and then gradually lower the temperature to 100 ° C. The device was kept at 60-100 V / um while the temperature was changed. The device in the poling machine was taken out at a temperature of 100 ° C and then cooled at room temperature for 1 minute to produce a photoelectric device. The photocatalytic reaction was performed by exposing the photoelectric device to ultraviolet rays having a wavelength of 300-460 nm.
(1) 열분해 특성 분석(1) Analysis of pyrolysis characteristics
상기 광경화 반응이 완료된 고분자 박막의 열분해 특성을 열중량분석장비(TGA)를 통해 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3 및 도 2에 나타내었다.The pyrolysis characteristics of the photopolymerized thin film were evaluated by a thermogravimetric analyzer (TGA). The results are shown in Table 3 and FIG.
(2) 광전 소자의 특성 평가(2) Characteristic evaluation of photoelectric device
상기 광전 소자에서 인듐틴옥사이드 부분과 금 박막 부분에 인듐선(Indium wire)과 인두기를 이용하여 구리 전선을 납땜한 후 2 V의 전압을 걸어 전기광학계수(electrooptic coefficient; 광전계수; r33)를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.In the photoelectric device, the copper wires were soldered using the indium tin oxide portion and the gold thin film portion with the indium wire and the soldering iron, and then a voltage of 2 V was applied thereto to obtain an electrooptic coefficient (photoelectric coefficient; r 33 ) And the results are shown in Table 3 below.
(3) 광전 소자의 고온경시안정성 평가(3) Stability evaluation of photoelectric device at high temperature with aging
상기 광전 소자의 고온경시안정성 평가를 위해서, 실시예 1 및 비교예 1의 폴리이미드 중합체를 포함하는 광전 소자를 오븐에 넣고 150 ℃ 및 250 ℃ 에서 열처리를 수행한 후, 초기 광전계수의 감소를 관찰하였으며, 그 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다. In order to evaluate the stability of the photoelectric device at a high temperature with time, the photoelectric device including the polyimide polymer of Example 1 and Comparative Example 1 was placed in an oven and subjected to heat treatment at 150 占 폚 and 250 占 폚. The results are shown in FIG. 3 and FIG.
상기 표 3 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리이미드 중합체를 포함하는 고분자 막의 경우 열분해 개시온도가 250 ℃ 이상으로 우수하였으며, 200 ℃에서의 열분해산물은 거의 관찰되지 않았다. As shown in Table 3 and FIG. 2, the polymer membrane comprising the polyimide polymer according to the present invention exhibited excellent pyrolysis initiation temperature of 250 ° C or more, and pyrolysis products at 200 ° C were hardly observed.
또한, 상기 표 3, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리이미드 중합체를 포함하는 고분자 막이 형성된 광전 소자의 경우 광전계수가 최소 28 pm/V로 비교예 1 내지 3의 폴리이미드 중합체를 포함하는 고분자 막이 형성된 광전 소자의 광전계수인 8-12 pm/V 값 보다 월등히 우수한 것을 확인할 수 있으며, 특히 실시예 1의 폴리이미드 중합체를 포함하는 고분자 막이 형성된 광전 소자의 경우 광전계수가 48 pm/V로 월등히 우수한 것을 확인할 수 있었다.In addition, as shown in Table 3, FIG. 3 and FIG. 4, in the case of the photoelectric device in which the polymer film containing the polyimide polymer according to the present invention was formed, the photoelectric coefficient was at least 28 pm / V, The photoelectric coefficient of the polymer membrane including the polymer was much higher than that of the photoelectric coefficient of 8-12 pm / V. In particular, in the case of the photoelectric device in which the polymer membrane including the polyimide polymer of Example 1 was formed, pm / V.
나아가, 150 ℃에서 500 시간, 250 ℃의 온도에서 1 시간의 열처리 이후에도, 각각 95 % 및 90 % 이상의 초기 광전 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.Further, it was confirmed that the initial photoelectric characteristics were 95% and 90% or more, respectively, even after the heat treatment at 150 ° C. for 500 hours and at 250 ° C. for 1 hour.
<< 실험예Experimental Example 3> 공정 용제에 대한 안정성 평가 3> Evaluation of stability for process solvent
본 발명에 따른 폴리이미드 중합체의 공정 용제에 대한 안정성을 확인하기 위하여, 상기 실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 폴리이미드 중합체를 사용하여 광경화시킨 고분자 막 및 비교예 1에서 제조된 폴리이미드 중합체를 사용하여 제조된 고분자 막을 이용하여 유기 용매에 대한 내화학성 평가, 및 포토레지스트(PR) 및 포토레지스트 스트리퍼에 대한 화학적 안정성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 4 및 도 5에 나타내었다.In order to confirm the stability of the polyimide polymer according to the present invention with respect to the process solvent, the photopolymerized film prepared using the polyimide polymer prepared in Examples 1 to 3 and the polyimide polymer prepared in Comparative Example 1 And the chemical stability of the photoresist (PR) and the photoresist stripper were evaluated. The results are shown in Table 4 and FIG. 5, respectively.
히드록사이드2.38% tetramethylammonium
Hydroxide
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 폴리이미드 중합체를 포함하는 고분자 막의 경우 우수한 내용제성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이는 광가교 반응에 의한 중합체 용해도의 감소에 기인된 결과로서, 다양한 공정 용제에 노출되는 다층 어레이 소자 등에의 적용이 가능할 수 있다. As shown in Table 4, it was confirmed that the polymer membrane comprising the polyimide polymer prepared in Examples 1 to 3 according to the present invention exhibited excellent solvent resistance. As a result of the decrease in the solubility of the polymer by the photo-crosslinking reaction, it can be applied to a multilayer array device or the like exposed to various process solvents.
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조된 폴리이미드 중합체를 포함하는 고분자 막의 경우 포토레지스트 처리 공정 조건(70 ℃, 60 초 침적) 하에서 5 % 이하의 매우 낮은 두께변화를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.5, the polymer film containing the polyimide polymer prepared in Example 1 according to the present invention exhibited a very low thickness variation of 5% or less under photoresist treatment process conditions (70 캜, 60 seconds of immersion) . ≪ / RTI >
이와 같이, 본 발명에 따른 폴리이미드 중합체, 이를 포함하는 고분자 막 및 이로부터 제작된 광전 소자는 우수한 내화학특성 및 내열특성 등으로 인하여 광통신 소자에 사용되는 다양한 광학부품, 스위치 및 광변조기 등으로의 응용에 적합하며, 동시에 미세패턴 형성 특성이 요구되는 고내열 소재를 제공할 수 있다. Thus, the polyimide polymer according to the present invention, the polymer film containing the same, and the photoelectric device fabricated therefrom can be used as various optical components, switches and optical modulators used in optical communication devices due to excellent chemical resistance and heat resistance It is possible to provide a high heat-resistant material which is suitable for application and at the same time requires fine pattern formation characteristics.
또한, 본 발명에 따른 폴리이미드 중합체는 고온경시안정성이 우수하기 때문에 본 발명의 폴리이미드 중합체를 이용하여 광전 소재 코어층 및 클래드층을 가지는 유기 광전 고분자 소자를 제작할 수 있다. 본 발명에 의하면, 소형, 고효율 광 변조기의 제작, 광통신의 고속화 및 저소비 전력화를 도모할 수 있다. 또한, 기존의 다단계 포토레지스트 도포공정을 단축할 수 있다.In addition, since the polyimide polymer according to the present invention has excellent stability at a high temperature, the organic photoelectric polymer device having the photoelectric material core layer and the clad layer can be manufactured using the polyimide polymer of the present invention. According to the present invention, it is possible to manufacture a small-sized, high-efficiency optical modulator, increase the speed of optical communication, and reduce power consumption. In addition, the conventional multistage photoresist coating process can be shortened.
Claims (12)
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서,
는 , , 또는 이고, 상기 A1은 단결합, -(CH2)p-, -O-, -CO-, -S-, -SO2-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2-, -Si(CH3)2-, , 또는 이고, p는 1-5이고,
는 , , 또는 를 포함하고, X는 -O-(C=O)-, -(C=O)-O-, -NH(C=O)-, -(C=O)-NH-, -O-, -S-, -N(C=O)2CH2CH- 또는 -CH2-O(C=O)-이고, Y1 내지 Y3는 각각 독립적으로 수소(H), C1-30의 알킬 또는 C5-30의 아릴이고, R0는 C1-30의 알킬 또는 C5-30의 아릴이고, t는 1-20의 정수이고,
는 , , 또는 이고, R1은 이고, R2는 수소(H), C1-5의 직쇄 알킬 또는 C3-5의 분지쇄 알킬이고, Z1은 CR7 또는 질소(N)이고, Z2는 , 또는 이고, Z3는 CR7 또는 질소(N)이고, Z4는 NR7, 황(S) 또는 산소(O)이고, Z5는 이고, R3 내지 R7은 각각 독립적으로 수소(H), 할로, 시아노(CN), 니트로(NO2), C1-5의 직쇄 알킬, C3-5의 분지쇄 알킬 또는 할로겐 치환된 C1-5의 알킬이고, q는 1-5의 정수이고,
n은 1-500의 정수이고,
m은 1-500의 정수이다).
A polyimide polymer represented by the following formula (1)
[Chemical Formula 1]
(In the formula 1,
The , , or And wherein A 1 represents a single bond, - (CH 2) p - , -O-, -CO-, -S-, -SO 2 -, -C (CH 3) 2 -, -C (CF 3) 2 -, -Si (CH 3) 2 -, , or , P is 1-5,
The , , or (C = O) -O-, -NH (C = O) -, - (C = O) -NH-, -O-, - S-, -N (C = O) 2 CH 2 CH- , or -CH 2 -O (C = O) - a, Y 1 to Y 3 are each independently hydrogen (H), a C 1-30 alkyl or C 0-30 aryl, R 0 is C 1-30 alkyl or C 5-30 aryl, t is an integer of 1-20,
The , , or , R < 1 > And, R 2 is hydrogen (H), a straight chain alkyl or branched alkyl of C 3-5 of C 1-5, Z 1 is CR 7 or nitrogen (N), Z 2 is , or And, Z 3 is CR 7 or nitrogen (N) and, Z 4 is NR 7, a sulfur (S) or oxygen (O), Z 5 is And R 3 to R 7 are each independently selected from the group consisting of hydrogen (H), halo, cyano (CN), nitro (NO 2 ), C 1-5 linear chain alkyl, C 3-5 branched chain alkyl, C 1-5 alkyl, q is an integer of 1-5,
n is an integer of 1-500,
and m is an integer of 1-500).
상기 는 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 및 로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상을 더 포함하며, 상기 화학식에서 r은 1-20인 것을 특징으로 하는 폴리이미드 중합체.
The method according to claim 1,
remind The , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , And , Wherein r is 1-20. 2. The polyimide polymer according to claim 1,
상기 폴리이미드 중합체는 고유점도가 0.1-5.0 dL/g이고, 중량평균분자량이 5,000-500,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 폴리이미드 중합체.
The method according to claim 1,
Wherein the polyimide polymer has an intrinsic viscosity of 0.1-5.0 dL / g and a weight average molecular weight of 5,000-500,000 g / mol.
상기 단계 1에서 제조된 중합체 및 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 이용하여 폴리이미드 중합체를 제조하는 단계(단계 2)를 포함하는 하기 화학식 1의 폴리이미드 중합체의 제조방법:
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 6]
(상기 화학식 1 내지 화학식 6에서,
, , , X, Y1, Y2, Y3, R2, Z1, Z2, n, m, t 및 q는 청구항 제1항에서의 정의와 같다).
Dianhydride; At least one aromatic diamine selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (2), (3), (4) and (5) And an aromatic diamine comprising bishydroxyphenyl; (step 1); And
A process for producing a polyimide polymer represented by the following formula (1), comprising the step of preparing a polyimide polymer using the polymer prepared in the above step 1 and a compound represented by the following formula (6)
[Chemical Formula 1]
(2)
(3)
[Chemical Formula 4]
[Chemical Formula 5]
[Chemical Formula 6]
(In the above Chemical Formulas 1 to 6,
, , , X, Y 1 , Y 2 , Y 3 , R 2 , Z 1 , Z 2 , n, m, t and q are as defined in claim 1).
상기 단계 1의 이무수물은 피로멜리트산 이무수물(PMDA), 옥시디프탈산 이무수물(ODPA), 비페닐-3,4,3',4'-테트라카르복실산이무수물(BPDA), 벤조페논-3,4-3',4'-테트라카르복실산 이무수물(BTDA), 디페닐설폰-3,4-3',4'-테트라카르복실산 이무수물(DSDA), 4,4'-(2,2'-헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈산 이무수물(6FDA), m(p)-터-페닐-3,4,3',4'-테트라카르복실산 이무수물, 시클로부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산 이무수물(CBDA), 1-카르복시디메틸-2,3,5-시클로펜탄트리카르복실산-2,6,3,5-이무수물(TCAAH), 시클로헥산-1,2,4,5-테트라카르복실산 이무수물(CHDA), 부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산 이무수물(BuDA), 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산 이무수물(CPDA), 5-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴)-3-메틸시클로헥산-1,2-디카르복실산 이무수물(DOCDA), 4-(2,5-디옥소테트라히드로퓨릴-3-일)-테트랄린-1,2-디카르복실산 이무수물(DOTDA), 바이시클로옥텐-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물(BODA) 및 나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산 이무수물(NTDA)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리이미드 중합체의 제조방법.
5. The method of claim 4,
The dianhydride in step 1 above may be selected from the group consisting of pyromellitic dianhydride (PMDA), oxydiphthalic dianhydride (ODPA), biphenyl-3,4,3 ', 4'-tetracarboxylic dianhydride (BPDA) 4,4 ', 4'-tetracarboxylic acid dianhydride (DSDA), 4,4'- (tetraacetic acid dianhydride (BTDA) Hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride (6FDA), m ( p ) -terphenyl-3,4,3 ', 4'-tetracarboxylic dianhydride, cyclobutane- , 2,3,4-tetracarboxylic dianhydride (CBDA), 1-carboxydimethyl-2,3,5-cyclopentanetricarboxylic acid-2,6,3,5-dianhydride (TCAAH), cyclo Hexane-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride (CHDA), butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride (BuDA), 1,2,3,4-cyclopentane Tetracarboxylic dianhydride (CPDA), 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic dianhydride (DOCDA), 4- -Dioxotetrahydrofuryl-3-yl) -tetralin -1,2-dicarboxylic dianhydride (DOTDA), bicyclopentene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride (BODA) and naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxyl And at least one member selected from the group consisting of acid dianhydride (NTDA).
상기 단계 2의 화학식 6으로 표시되는 화합물은 N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-니트로페닐아조)아닐린, N-에틸-N-(2-하이드록시에틸)-4-(4-니트로페닐아조)아닐린, 2-((4-((2-하이드록시에틸)(메틸)아미노)페닐)디아제닐)-5-나이트로벤조나이트릴, 2-((4-((6-하이드록시헥실)(메틸)아미노)페닐)디아제닐)-5-나이트로벤조나이트릴,2-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-나이트로페닐)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올,6-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-나이트로페닐)디아제닐)페닐)아미노)헥산-1-올,2-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-시아노)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올, 6-(메틸(4-((2,3,5,6-테트라플루오로-4-시아노)디아제닐)페닐)아미노)헥산-1-올, 2-(메틸(4-((퍼플루오로피리딘-4-일)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올, 6-(메틸(4-((퍼플루오로피리딘-4-일)디아제닐)페닐)아미노)헥산-1-올, 2-(메틸(4-((2-(트리플루오로메틸)피리딘-4-일)디아제닐)페닐)아미노)에탄-1-올 및 6-(메틸(4-((2-(트리플루오로메틸)피리딘-4-일)디아제닐)페닐)아미노)헥산-1-올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리이미드 중합체의 제조방법.
5. The method of claim 4,
(2-hydroxyethyl) -4- (4-nitrophenylazo) aniline, N-ethyl-N- 2 - ((4- (2-hydroxyethyl) amino) phenyl) diazenyl) -5-nitrobenzonitrile, (Methyl) (4 - ((2,3,5,6-tetrafluoro-4- (2-hydroxyethyl) amino) phenyl) diazenyl) Phenyl) amino) ethan-1-ol, 6- (methyl (4- ((2,3,5,6-tetrafluoro-4-nitrophenyl) diazenyl) phenyl) amino ), Hexan-1-ol, 2- (methyl (4 - ((2,3,5,6-tetrafluoro-4-cyano) diazenyl) (4 - ((2,3,5,6-tetrafluoro-4-cyano) diazenyl) phenyl) amino) hexan- Phenyl) amino) ethan-1-ol, 6- (methyl (4 - ((perfluoropyridin-4-yl) diazenyl) Yl) phenyl) amino) ethan-1-ol and 6- (methyl (4- (2- ((2- (trifluoromethyl) pyridin-4-yl) diazenyl) phenyl) amino) hexan-1-ol.
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서,
, , , n 및 m은 청구항 제1항에서의 정의와 같다).
A polymer membrane comprising a polyimide polymer represented by the following formula (1): < EMI ID =
[Chemical Formula 1]
(In the formula 1,
, , , n and m are the same as defined in claim 1).
상기 고분자 막은 광 경화도가 10 % 이상인 것을 특징으로 하는 고분자 막.
8. The method of claim 7,
Wherein the polymer film has a light curing degree of 10% or more.
상기 고분자 막의 열 분해 온도는 250 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는 고분자 막.
8. The method of claim 7,
Wherein the polymer membrane has a thermal decomposition temperature of 250 ° C or higher.
10. A photoelectric device comprising the polymer membrane of claim 7.
상기 광전소자의 광전계수는 20-50 pm/V인 것을 특징으로 하는 광전 소자.
11. The method of claim 10,
Wherein the photoelectric coefficient of the photoelectric device is 20-50 pm / V.
상기 광전소자의 고온경시안정성은 200 ℃의 온도에서 1 시간 열처리한 후 90 % 이상인 것을 특징으로 하는 광전 소자.11. The method of claim 10,
Wherein the stability of the photoelectric device at high temperature with aging is at least 90% after heat treatment at a temperature of 200 캜 for one hour.
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