KR20200066155A - Polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility and manufacturing method thereof - Google Patents

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남경남
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Abstract

The present invention relates to a polyimide film with excellent colorless transparency and flexibility as well as a method for preparing the same. More particularly, the film comprises a polyimide resin having a repeating unit represented by chemical formula 1 and a repeating unit represented by chemical formula 2. The polyimide film comprising the polyimide resin having the repeating unit represented by the formula 1 and the repeating unit represented by the formula 2 not only has excellent mechanical properties and thermal stability, but also has excellent colorless transparency and flexibility, and thus can be useful in a transparent electrode film, a solar cell protective film, a flexible substrate and the like.

Description

무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름 및 그 제조방법 {POLYIMIDE FILM EXCELLENT IN COLORLESS TRANSPARENCY AND FLEXIBILITY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Polyimide film with excellent colorless transparency and flexibility and its manufacturing method {POLYIMIDE FILM EXCELLENT IN COLORLESS TRANSPARENCY AND FLEXIBILITY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계적 물성과 열안정성이 우수할 뿐만 아니라, 무색투명성과 유연성이 우수하여 투명전극 필름, 태양전지 보호막 및 유연(flexible) 기판 등에 유용하게 사용될 수 있는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyimide film having excellent colorless transparency and flexibility, and a method for manufacturing the same, more specifically, not only excellent mechanical properties and thermal stability, but also excellent colorless transparency and flexibility to provide a transparent electrode film, a solar cell protective film, and The present invention relates to a polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility that can be usefully used for flexible substrates, and the like, and a method for manufacturing the same.

폴리이미드 필름은 일반적으로 방향족 다이안하이드라이드(dianhydride)와 방향족 디아민(diamine)을 용액중합하여 얻어진 중합물 용액을 촉매와 함께 혼합한 후 필름 형태로 도포하고 고온 건조시키는 단계를 거쳐 탈수 폐환시킴으로써 얻어진다. 이러한 폴리이미드 필름은 우수한 내열성 및 기계적 물성을 갖기 때문에 코팅재료, 복합재료 등의 광범위한 용도로 사용되고 있다.The polyimide film is generally obtained by subjecting a polymer solution obtained by solution polymerization of an aromatic dianhydride and an aromatic diamine to be mixed with a catalyst and then coated in a film form and dried at high temperature to undergo dehydration and ring closure. Since these polyimide films have excellent heat resistance and mechanical properties, they are used for a wide range of applications such as coating materials and composite materials.

그러나, 폴리이미드 필름은 높은 방향족 고리 밀도로 인하여 갈색 또는 황색으로 착색되어 있어 가시광선 영역에서의 투과도가 낮고 노란색 계열의 색을 나타내어 광투과도가 낮아 투명성이 요구되는 분야에 사용하기에는 곤란하였다. However, the polyimide film is colored brown or yellow due to the high aromatic ring density, and thus it is difficult to use in a field where transparency is low due to low transmittance in the visible light region and yellow color, thereby exhibiting low light transmittance.

이러한 점을 해결하기 위해 단량체 및 용제를 고순도로 정제하여 중합을 하는 방법이 시도되었으나, 투과도의 개선효과는 미미하였다. 또한 기존 폴리이미드 필름의 투과도를 개선하기 위해, 예컨대, 문헌 [Macromolecules 1991, 24, 5001-5005]에 개시된 방법에서는 불소원자가 함유된 다이안하이드라이드 및 디아민을 사용하여 폴리이미드 필름을 제조하고 있으나, 제조된 폴리이미드 필름의 내용제성이 만족스럽지 못하였다.In order to solve this problem, a method of purifying the polymer by purifying the monomer and the solvent with high purity has been attempted, but the effect of improving the permeability is negligible. In addition, in order to improve the permeability of the existing polyimide film, for example, in the method disclosed in [Macromolecules 1991, 24, 5001-5005], a polyimide film is prepared using dianhydride and diamine containing fluorine atoms. The solvent resistance of the resulting polyimide film was not satisfactory.

미국특허등록 제5053480호에서는 방향족 다이안하이드라이드 대신 지방족 고리계 다이안하이드라이드 성분을 사용하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 상기 정제방법에 비해 용액상이나 필름화하였을 경우 투명도 및 색상의 개선이 있었으나, 역시 투과도의 개선에 한계가 있었고 열 및 기계적 특성의 저하를 가져오는 문제가 있다.US Patent Registration No. 5053480 discloses a method of using an aliphatic cyclic dianhydride component instead of an aromatic dianhydride. This method has improved transparency and color when it is in the form of a solution or film compared to the above purification method, but also has a limitation in improving the transmittance and has a problem of deteriorating thermal and mechanical properties.

또한 일본특허공개 제2002-322274호는 수소화된 단량체를 사용하여 투명한 폴리이미드 필름을 제조한 바 있으나, 이 역시 제조된 폴리이미드 필름이 유연 기판의 소재로 사용하기에는 불충분한 유연성을 나타내었다.In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-322274 produced a transparent polyimide film using hydrogenated monomers, but this also exhibited insufficient flexibility for the prepared polyimide film to be used as a material for a flexible substrate.

미국특허등록 제5053480호(1991.10.01)U.S. Patent Registration No. 5053480 (1991.10.01) 일본특허공개 제2002-322274호(2002.11.08)Japanese Patent Publication No. 2002-322274 (2002.11.08)

Macromolecules 1991, 24, 5001-5005Macromolecules 1991, 24, 5001-5005

본 발명의 목적은 기계적 물성과 열안정성이 우수할 뿐만 아니라, 무색투명성과 유연성이 우수하여 투명전극 필름, 태양전지 보호막 및 유연(flexible) 기판 등에 유용하게 사용될 수 있는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.The object of the present invention is not only excellent in mechanical properties and thermal stability, but also excellent in colorless transparency and flexibility, so that it can be usefully used in transparent electrode films, solar cell protective films, and flexible substrates. It is to provide a film and its manufacturing method.

본 발명의 목적은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위와 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 갖는 폴리이미드 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름:An object of the present invention is a polyimide film having excellent colorless transparency and flexibility, comprising a polyimide resin having a repeating unit represented by the following formula (1) and a repeating unit represented by the following formula (2):

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 1 및 상기 화학식 2에서 R1In Formula 1 and Formula 2, R 1 is

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지고,Consisting of one selected from the group consisting of,

상기 R2는 탄소수가 1 내지 3인 알킬기 및 페닐기로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지며,The R 2 is made of one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and a phenyl group,

상기 n은 0 내지 700의 정수로 이루어지고,The n is made of an integer from 0 to 700,

상기 x는 0.01<x<0.99이다.The x is 0.01<x<0.99.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위는 4,4'-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드(6FDA), 2,2´-비스(트리플루오로메틸)-[1,1´-비페닐]-4,4´-다이아민(TFMB), 비스(3-아미노프로필) 말단 폴리다이메틸실록산(PDMS)과의 중합에 의해 제조되는 것으로 한다.According to a more preferred feature of the present invention, the repeating unit represented by Chemical Formula 1 is 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA), 2,2'-bis (trifluoro It is assumed to be prepared by polymerization with romethyl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine (TFMB) and bis(3-aminopropyl) terminal polydimethylsiloxane (PDMS).

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위는 4,4´-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드(6FDA), 2,2´-비스(트리플루오로메틸)-4,4´-다이아미노다이페닐 에테르(6FODA), 비스(3-아미노프로필) 말단 폴리다이메틸실록산(PDMS)과의 중합에 의해 제조되는 것으로 한다.According to a more preferred feature of the present invention, the repeating unit represented by Chemical Formula 2 is 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA), 2,2'-bis (trifluoro It is assumed to be prepared by polymerization with romethyl)-4,4'-diaminodiphenyl ether (6FODA) and bis(3-aminopropyl) terminal polydimethylsiloxane (PDMS).

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 폴리이미드 필름은 광투과도가 80% 이상인 것으로 한다.According to a still more preferred feature of the present invention, the polyimide film is assumed to have a light transmittance of 80% or more.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 폴리이미드 필름은 열분해 온도가 400℃ 이상인 것으로 한다.According to a still more preferred feature of the present invention, the polyimide film has a thermal decomposition temperature of 400°C or higher.

또한, 본 발명의 목적은 상기 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 기판을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.In addition, the object of the present invention can also be achieved by providing a flexible substrate characterized in that it comprises a polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility.

또한, 본 발명의 목적은 상기 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자소재를 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.In addition, the object of the present invention can also be achieved by providing an electronic material characterized in that it comprises a polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility.

또한, 본 발명의 목적은 4,4´-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드(6FDA), 2,2´-비스(트리플루오로메틸)-[1,1'-비페닐]-4,4´-다이아민(TFMB) 및 비스(3-아미노프로필) 말단 폴리다이메틸실록산을 유기용매 중에서 공중합시켜 폴리아믹산 용액을 제조하는 폴리아믹산 용액 제조단계, 상기 폴리아믹산 용액 제조단계를 통해 제조된 폴리아믹산 용액을 이미드화하여 폴리이미드를 용액을 제조하는 폴리이미드 용액 제조단계 및 상기 폴리이미드 용액 제조단계를 통해 제조된 폴리이미드 용액을 열처리하여 필름으로 제조하는 필름 제조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름의 제조방법을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.In addition, the object of the present invention is 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA), 2,2'-bis(trifluoromethyl)-[1,1'-ratio Phenyl]-4,4′-diamine (TFMB) and bis(3-aminopropyl) terminal polydimethylsiloxane are copolymerized in an organic solvent to prepare a polyamic acid solution to prepare a polyamic acid solution, and to prepare the polyamic acid solution. A polyimide solution preparation step of preparing a polyimide solution by imidizing a polyamic acid solution prepared through and a film manufacturing step of producing a film by heat-treating the polyimide solution prepared through the polyimide solution preparation step It can also be achieved by providing a method for producing a polyimide film having excellent colorless transparency and flexibility.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 유기용매는 테트라하이드로퓨란(THF), 디메틸포름아마이드(DMF), 디메틸아세트아마이드(DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), m-크레졸 및 클로로포름으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.According to a preferred feature of the invention, the organic solvent is tetrahydrofuran (THF), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), m-cresol and It is assumed that one or more selected from the group consisting of chloroform.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 폴리이미드 용액 제조단계는 폴리아믹산 용액에 이미드화 촉매 및 아세트산 무수물을 혼합하고 교반하여 이루어지는 것으로 한다.According to a more preferred feature of the present invention, the polyimide solution preparation step is made by mixing and stirring an imidization catalyst and acetic anhydride in a polyamic acid solution.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 이미드화 촉매는 이소퀴놀린, β-피콜린 및 피리딘으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것으로 한다.According to a more preferred feature of the invention, the imidization catalyst is made of one selected from the group consisting of isoquinoline, β-picoline and pyridine.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 탈수제는 아세트산 무수물로 이루어지는 것으로 한다.According to a still more preferred feature of the present invention, the dehydrating agent is made of acetic anhydride.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 필름 제조단계는 폴리이미드 용액을 50 내지 400℃ 온도범위에서 5 내지 10℃/min의 승온속도로 1분 내지 5시간 동안 열처리하여 이루어지는 것으로 한다.According to a still more preferred feature of the present invention, the film production step is performed by heat-treating the polyimide solution at a heating rate of 5 to 10°C/min in a temperature range of 50 to 400°C for 1 to 5 hours.

본 발명에 따른 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름 및 그 제조방법은 기계적 물성과 열안정성이 우수할 뿐만 아니라, 무색투명성과 유연성이 우수하여 투명전극 필름, 태양전지 보호막 및 유연(flexible) 기판 등에 유용하게 사용될 수 있는 폴리이미드 필름을 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.The polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility according to the present invention and its manufacturing method have excellent mechanical properties and thermal stability, as well as excellent colorless transparency and flexibility, such as transparent electrode films, solar cell protective films and flexible substrates. It has an excellent effect of providing a polyimide film that can be usefully used.

도 1은 본 발명의 실시예 1 내지 2 및 비교예를 통해 제조된 폴리이미드 필름의 광투과도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1 내지 2 및 비교예를 통해 제조된 폴리이미드 필름의 유연성을 촬영하여 나타낸 사진이다.
1 is a graph showing the light transmittance of polyimide films prepared through Examples 1 to 2 and Comparative Examples of the present invention.
Figure 2 is a photograph showing the flexibility of the polyimide film prepared through Examples 1 to 2 and Comparative Examples of the present invention.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention and the physical properties of each component will be described in detail, but it is intended to be described in detail so that a person skilled in the art to which the present invention pertains can easily implement the invention. This does not mean that the technical spirit and scope of the present invention is limited.

본 발명에 따른 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위와 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 갖는 폴리이미드 수지를 포함한다.The polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility according to the present invention includes a polyimide resin having a repeating unit represented by the following Chemical Formula 1 and a repeating unit represented by the following Chemical Formula 2.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00007
Figure pat00007

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00008
Figure pat00008

이때, 상기 화학식 1 및 상기 화학식 2에서 R1은 하기 화학식 중에서 선택된 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, in Formula 1 and Formula 2, R 1 is preferably made of one selected from the following formulas.

Figure pat00009
Figure pat00009

Figure pat00010
Figure pat00010

Figure pat00011
Figure pat00011

Figure pat00012
Figure pat00012

또한, 상기 화학식 1 및 상기 화학식 2에서 R2는 탄소수가 1 내지 3인 알킬기 및 페닐기로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지며, 상기 n은 0 내지 700의 정수로 이루어지고, 상기 x는 0.01<x<0.99이다.In addition, in Formula 1 and Formula 2, R 2 is composed of one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and a phenyl group, wherein n is an integer of 0 to 700, and x is 0.01<x< 0.99.

이때, 상기 x값으로 인해 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위와 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위의 몰비가 정의되는데, 화학식 1로 표시되는 반복단위와 화학식 2로 표시되는 반복단위는 0.4:0.6 내지 0.6:0.4의 몰비로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.At this time, the molar ratio between the repeating unit represented by Chemical Formula 1 and the repeating unit represented by Chemical Formula 2 is defined due to the x value. The repeating unit represented by Chemical Formula 1 and the repeating unit represented by Chemical Formula 2 are 0.4:0.6 to Most preferably, it consists of a molar ratio of 0.6:0.4.

또한, 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위는 4,4'-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드(6FDA), 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-[1,1'-비페닐]-4,4´-다이아민(TFMB), 비스(3-아미노프로필) 말단 폴리다이메틸실록산(PDMS)과의 중합에 의해 제조되며, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위는 4,4'-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드(6FDA), 2,2’-비스(트리플루오로메틸)-4,4‘-다이아미노다이페닐 에테르(6FODA), 비스(3-아미노프로필) 말단 폴리다이메틸실록산(PDMS)과의 중합에 의해 제조되는 것이 바람직하다.In addition, the repeating unit represented by Chemical Formula 1 is 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA), 2,2'-bis(trifluoromethyl)-[1, It is prepared by polymerization with 1'-biphenyl]-4,4'-diamine (TFMB), bis(3-aminopropyl) terminal polydimethylsiloxane (PDMS), and the repeating unit represented by Formula 2 is 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA), 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminodiphenyl ether (6FODA), It is preferably prepared by polymerization with bis(3-aminopropyl) terminated polydimethylsiloxane (PDMS).

상기의 반복단위로 이루어지는 폴리이미드 필름은 두께가 100㎛ 이하인 경우 80% 이상의 광투과도, 4 이하의 황색도(yellow index) 및 3 이하의 b값을 가질 수 있으며, 열분해 온도가 400℃ 이상인데, 유연기판이나 전자소재에 사용될 수 있다.The polyimide film composed of the repeating unit may have a light transmittance of 80% or more, a yellow index of 4 or less, and a b value of 3 or less when the thickness is 100 μm or less, and the thermal decomposition temperature is 400° C. or more. It can be used for flexible substrates or electronic materials.

또한, 본 발명에 따른 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름의 제조방법은 4,4´-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드(6FDA), 2,2´-비스(트리플루오로메틸)-[1,1'-비페닐]-4,4´다이아민(TFMB) 및 비스(3-아미노프로필) 말단 폴리다이메틸실록산을 유기용매 중에서 공중합시켜 폴리아믹산 용액을 제조하는 폴리아믹산 용액 제조단계, 상기 폴리아믹산 용액 제조단계를 통해 제조된 폴리아믹산 용액을 이미드화하여 폴리이미드를 용액을 제조하는 폴리이미드 용액 제조단계 및 상기 폴리이미드 용액 제조단계를 통해 제조된 폴리이미드 용액을 열처리하여 필름으로 제조하는 필름 제조단계를 포함하여 이루어진다.In addition, the method for producing a polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility according to the present invention is 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA), 2,2'-bis(tri Fluoromethyl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'diamine (TFMB) and bis(3-aminopropyl) terminal polydimethylsiloxane are copolymerized in an organic solvent to prepare a polyamic acid solution. Heat treatment of a polyimide solution prepared through imidization of a polyamic acid solution prepared by imidizing a polyamic acid solution prepared through a mixed acid solution preparation step and the polyamic acid solution preparation step and the polyimide solution preparation step It comprises a film production step to produce a film.

이때, 상기 유기용매는 테트라하이드로퓨란(THF), 디메틸포름아마이드(DMF), 디메틸아세트아마이드(DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), m-크레졸 및 클로로포름으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어진다.At this time, the organic solvent is selected from the group consisting of tetrahydrofuran (THF), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), m-cresol and chloroform It consists of one or more.

상기 폴리이미드 용액 제조단계는 상기 폴리아믹산 용액 제조단계를 통해 제조된 폴리아믹산 용액을 이미드화하여 폴리이미드를 용액을 제조하는 단계로, 화학적 이미드화법이 사용될 수 있는데, 화학적 이미드화법은 폴리아믹산 용액에 이소퀴놀린, β-피콜린, 피리딘 등의 3급 아민류로 대표되는 이미드화 촉매 및 아세트산 무수물 등의 산 무수물로 대표되는 탈수제를 투입하여 이미드화 반응을 진행시키는 방법이다. 이때, 탈수제는 폴리아믹산에 대해 1 내지 10 몰당량, 바람직하게는 1.5 내지 8 몰당량, 더욱 바람직하게는 2 내지 5 몰당량의 비율로 사용할 수 있고, 이미드화 촉매는 폴리아믹산에 대해 0.1 내지 2 몰당량, 바람직하게는 0.2 내지 1.8 몰당량, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 1.5 몰당량의 비율로 사용할 수 있다.The polyimide solution preparation step is a step of imidizing the polyamic acid solution prepared through the polyamic acid solution preparation step to prepare a polyimide solution, and a chemical imidization method may be used. The chemical imidization method is polyamic acid. It is a method of advancing the imidation reaction by introducing an imidization catalyst represented by tertiary amines such as isoquinoline, β-picoline, and pyridine, and a dehydrating agent represented by acid anhydride such as acetic anhydride. At this time, the dehydrating agent may be used in a ratio of 1 to 10 molar equivalents, preferably 1.5 to 8 molar equivalents, more preferably 2 to 5 molar equivalents, and the imidization catalyst to 0.1 to 2 molar equivalents to the polyamic acid. It can be used in a molar equivalent, preferably 0.2 to 1.8 molar equivalents, more preferably 0.3 to 1.5 molar equivalents.

이때, 상기의 과정을 통해 폴리아믹산 용액을 화학적으로 이미드화시켜 폴리이미드 용액을 얻은 후에는 이를 제2용매에 투입하여 고형분을 침전시키고 여과 및 건조하여 폴리이미드 수지를 고형분으로 수득할 수도 있다.In this case, after the polyamic acid solution is chemically imidized through the above process to obtain a polyimide solution, it is added to a second solvent to precipitate solids, filtered and dried to obtain a polyimide resin as a solid content.

또한, 상기 폴리이미드 용액은 4,4´-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드(6FDA), 2,2´-비스(트리플루오로메틸)-[1,1´-비페닐]-4,4´-다이아민(TFMB)을 물을 용매로 중합시켜 폴리이미드 분말을 제조하고, 상기 폴리이미드 분말을 유기 용매 녹인 후, 4,4´-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드(6FDA), 비스(3-아미노프로필) 말단 폴리다이메틸실록산을 첨가하고 공중합시키는 과정을 통해 제조될 수도 있다.In addition, the polyimide solution is 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA), 2,2'-bis(trifluoromethyl)-[1,1'-ratio Phenyl]-4,4´-diamine (TFMB) is polymerized with water to prepare a polyimide powder, and after dissolving the polyimide powder in an organic solvent, 4,4′-(hexafluoroisopropylidene) Diphthalic anhydride (6FDA), bis(3-aminopropyl) terminal polydimethylsiloxane may be added and copolymerized through the process.

상기 필름 제조단계는 상기 폴리이미드 용액 제조단계를 통해 제조된 폴리이미드 용액을 열처리하여 필름으로 제조하는 단계로, 상기 폴리이미드 용액 제조단계를 통해 제조된 폴리이미드 용액을 지지체 위에 도포 또는 캐스팅하여 50 내지 400℃ 온도범위에서 5 내지 10℃/min의 승온속도로 1분 내지 5시간 동안 가열하는 과정으로 이루어진다.The film manufacturing step is a step of heat-treating the polyimide solution prepared through the polyimide solution manufacturing step to produce a film, and applying or casting the polyimide solution prepared through the polyimide solution manufacturing step onto a support to 50 to It consists of heating for 1 minute to 5 hours at a heating rate of 5 to 10°C/min in the temperature range of 400°C.

또한, 본 발명에서는 상기 폴리아믹산 용액으로부터 폴리이미드 필름을 제조하는 과정이 통상적인 방법에 의해 수행될 수도 있는데, 예컨대 지지판, 회전하는 드럼 또는 스틸벨트 등의 지지체 위에 폴리아믹산 용액을 도포 또는 캐스팅한 다음 이미드화를 수행하여 목적하는 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다. 이때 이미드화는 열적 이미드화법, 화학적 이미드화법, 또는 열적 이미드화법과 화학적 이미드화법을 병용하여 적용할 수 있는데, 이때, 열적 이미드화법은 폴리아믹산 용액을 지지체에 도포 또는 캐스팅한 후 가열만으로 이미드화 반응을 진행시키는 방법이다.In addition, in the present invention, a process for preparing a polyimide film from the polyamic acid solution may be performed by a conventional method, for example, after applying or casting a polyamic acid solution on a support such as a support plate, a rotating drum, or a steel belt, The imidization can be performed to produce the desired polyimide film. At this time, the imidization can be applied by thermal imidization, chemical imidization, or thermal imidization and chemical imidization. It is a method of advancing the imidation reaction by heating only.

또한, 상기의 방법 외에 폴리이미드 용액 제조단계를 통해 제조된 폴리이미드 용액을 열처리하여 필름으로 제조하는 과정은 폴리아믹산 용액을 화학적으로 이미드화시켜 폴리이미드 용액을 얻은 후, 이를 제2용매에 투입하여 고형분을 침전시키고 이를 여과 및 건조하여 폴리이미드 수지 고형분을 수득한 후에, 수득된 폴리이미드 수지 고형분을 제1용매에 용해시켜 폴리이미드 수지 용액을 얻은 다음 이를 필름으로 제조하는 과정으로 이루어질 수 있다.In addition, in the process of manufacturing the polyimide solution prepared through the polyimide solution manufacturing step in addition to the above method as a film, the polyamic acid solution is chemically imidized to obtain a polyimide solution, and then it is introduced into a second solvent. After the solid content is precipitated and filtered and dried to obtain a polyimide resin solid content, the obtained polyimide resin solid content is dissolved in a first solvent to obtain a polyimide resin solution, and then it can be made into a process of producing a film.

이때, 상기 제1용매는 폴리아믹산 용액 중합시 사용된 유기용매와 동일한 성분을 사용할 수 있으며, 상기 제2용매는 폴리이미드 수지 고형분을 수득할 수 있도록 제1용매보다 극성이 낮아 용해도 차에 의해 폴리이미드 수지를 고형분으로 석출시킬 수 있는 용매이어야 하는데, 구체적으로는 물, 알코올, 에테르류 및 케톤류로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어질 수 있다. 이때, 제2용매의 사용량이 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는 폴리아믹산 용액의 중량의 3 내지 20배의 양으로 사용할 수 있다.At this time, the first solvent may use the same components as the organic solvent used in the polymerization of the polyamic acid solution, and the second solvent has a lower polarity than the first solvent to obtain a polyimide resin solid content, and thus polyi due to a difference in solubility. It should be a solvent capable of precipitating the mid resin as a solid content, and specifically, it may be made of one selected from the group consisting of water, alcohol, ethers and ketones. At this time, the amount of the second solvent is not particularly limited, but can be preferably used in an amount of 3 to 20 times the weight of the polyamic acid solution.

또한, 침전된 폴리이미드 수지 고형분을 여과한 후 여과된 폴리이미드 수지 고형분에 제1용매 및 제2용매 성분이 잔존하는 경우에는 용매 성분의 제거를 위해 제1용매 및 제2용매의 비점을 고려하여 50 내지 120℃의 온도에서 5 내지 24시간 동안 건조하는 것이 바람직하다.In addition, after filtering the solid content of the precipitated polyimide resin, if the first solvent and the second solvent component remain in the filtered polyimide resin solid, the boiling point of the first solvent and the second solvent is considered to remove the solvent component. It is preferred to dry for 5 to 24 hours at a temperature of 50 to 120°C.

상기의 과정을 통해 제조되는 폴리이미드 필름은 바람직하게는 5 내지 250 ㎛범위, 더욱 바람직하게는 20 내지 100㎛ 범위의 평균 두께를 가질 수 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다.The polyimide film prepared through the above process may preferably have an average thickness in the range of 5 to 250 μm, more preferably in the range of 20 to 100 μm, but is not limited thereto.

이와 같이 제조된 본 발명의 폴리이미드 필름은 필름 두께 100㎛ 이하인 경우 80% 이상의 광투과도, 4 이하의 황색도(yellow index) 및 3 이하의 b값을 가질 뿐만 아니라 내용제성 및 유연성 또한 우수하여 투명전극 필름, 태양전지 보호막 및 유연 기판 등에 유용하게 사용될 수 있다.The polyimide film of the present invention prepared as described above has a light transmittance of 80% or more, a yellow index of 4 or less, and a b value of 3 or less when the film thickness is 100 μm or less, and is also excellent in solvent resistance and flexibility, and thus is transparent. It can be usefully used for electrode films, solar cell protective films and flexible substrates.

이하에서는, 본 발명에 따른 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 폴리이미드 필름의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for manufacturing a polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility according to the present invention and physical properties of the polyimide film produced through the manufacturing method will be described with reference to examples.

<실시예 1> 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름의 제조<Example 1> Preparation of polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility

질소 가스로 치환한 100mL 2구 둥근바닥 플라스크에 테트라하이드로퓨란 (THF) 14.3mL를 투입하고 4,4´-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드 (6FDA) 0.888g (0.002mol), 2,2´-비스(트리플루오로메틸)-[1,1´-비페닐]-4,4´-다이아민(TFMB) 0.198g (0.001mol)과 비스(3-아미노프로필) 말단 폴리다이메틸실록산 (0.001mol) 2.5g을 투입한 후에 상온에서 24시간 동안 반응시켜 폴리아믹산 용액을 제조하고, 제조된 폴리아믹산 용액에 피리딘과 아세트산 무수물을 첨가하고 교반하여 폴리이미드 용액을 제조하고, 제조된 폴리이미드 용액을 유리 기판 위에 100㎛의 두께로 도포하고 오븐에 투입하여 50℃에서 1시간 동안 열처리한 후에 8℃/min의 승온 속도로 100℃까지 승온한 상태에서 1시간 동안 열처리하여 폴리이미드 필름을 제조하였다.14.3 mL of tetrahydrofuran (THF) was added to a 100 mL 2-neck round bottom flask substituted with nitrogen gas, and 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA) 0.888 g (0.002 mol) ), 2,2´-bis(trifluoromethyl)-[1,1´-biphenyl]-4,4´-diamine (TFMB) 0.198g (0.001mol) and bis(3-aminopropyl) terminal After adding 2.5 g of polydimethylsiloxane (0.001 mol), a polyamic acid solution was prepared by reacting at room temperature for 24 hours, pyridine and acetic anhydride were added to the prepared polyamic acid solution and stirred to prepare a polyimide solution, The prepared polyimide solution was coated on a glass substrate to a thickness of 100 µm, put into an oven, and heat treated at 50° C. for 1 hour, followed by heat treatment at 8° C./min. Mid films were prepared.

<실시예 2> 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름의 제조<Example 2> Preparation of a polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility

질소 가스로 치환한 100mL 2구 둥근바닥 플라스크에 테트라하이드로퓨란 (THF) 14.3 mL을 투입하고 4,4´-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드 (6FDA) 0.888g (0.002mol), 2,2´-비스(트리플루오로메틸)-4,4´-다이아미노다이페닐 에테르 0.336 (0.001mol)과 비스(3-아미노프로필) 말단 폴리다이메틸실록산 (0.001mol) 2.5g을 투입한 후에 상온에서 24시간 동안 반응시켜 폴리아믹산 용액을 제조하고, 제조된 폴리아믹산 용액에 피리딘과 아세트산 무수물을 첨가 하고 교반하여 폴리이미드 용액을 제조하고, 제조된 폴리이미드 용액을 유리 기판 위에 100㎛의 두께로 도포하고, 오븐에 투입하여 50℃에서 1시간 동안 열처리한 후에 8℃/min의 승온 속도로 100℃까지 승온한 상태에서 1시간 동안 열처리하여 폴리이미드 필름을 제조하였다.14.3 mL of tetrahydrofuran (THF) was added to a 100 mL 2-neck round bottom flask substituted with nitrogen gas, and 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA) 0.888 g (0.002 mol) ), 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminodiphenyl ether 0.336 (0.001mol) and bis(3-aminopropyl) terminal polydimethylsiloxane (0.001mol) 2.5g After the addition, the mixture was reacted at room temperature for 24 hours to prepare a polyamic acid solution, pyridine and acetic anhydride were added to the prepared polyamic acid solution and stirred to prepare a polyimide solution, and the prepared polyimide solution was 100 μm on a glass substrate. It was coated with a thickness of, and put into an oven, and heat treated at 50° C. for 1 hour, followed by heat treatment for 1 hour while heating up to 100° C. at a heating rate of 8° C./min.

<비교예> 폴리이미드 필름의 제조<Comparative Example> Preparation of polyimide film

질소 가스로 치환한 100mL 2구 둥근바닥 플라스크에 테트라하이드로퓨란 (THF) 14.3 mL을 넣고 4,4´-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드 (6FDA) 0.444g (0.001mol), 2,2´-비스(트리플루오로메틸)-[1,1´-비페닐]-4,4´-다이아민(TFMB) 0.198g (0.001mol)을 넣은 후 상온에서 24시간 반응시켜 폴리아믹산 용액을 제조하고, 제조된 폴리아믹산 용액을 유리 기판 위에 100㎛의 두께로 도포하고, 열적 이미드화 공정(진공 오븐에서 각각 50℃, 100℃, 150℃에서 1시간 씩 가열한 후, 250℃에서 2시간 가열한 후에 furnace에서 300℃의 온도로 30분 가열)을 진행하여 폴리이미드 필름을 제조하였다.Put 14.3 mL of tetrahydrofuran (THF) in a 100 mL 2-neck round bottom flask substituted with nitrogen gas, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA) 0.444 g (0.001 mol) , 2,2´-bis(trifluoromethyl)-[1,1´-biphenyl]-4,4´-diamine (TFMB) 0.198g (0.001mol) was added and reacted at room temperature for 24 hours to make polya Prepare a mixed acid solution, apply the prepared polyamic acid solution to a thickness of 100 µm on a glass substrate, and heat it for 1 hour at 50°C, 100°C, and 150°C in a vacuum oven, respectively, and then 250°C. After heating for 2 hours in the furnace and heated at a temperature of 300 ℃ for 30 minutes) to prepare a polyimide film.

상기 실시예 1 내지 2 및 비교예를 통해 제조된 폴리이미드 필름의 광투과도를 측정하여 아래 표 1 및 도 1에 나타내었다.The light transmittances of the polyimide films prepared through Examples 1 to 2 and Comparative Examples were measured and are shown in Table 1 and FIG. 1 below.

(단, 아래 표 1은 폴리이미드 필름의 광투과도를 550nm 파장에서 측정한 값이며, 폴리이미드 필름의 광투과도는 광투과도 측정기를 이용하여 측정하였다.)(However, in Table 1 below, the light transmittance of the polyimide film was measured at a wavelength of 550 nm, and the light transmittance of the polyimide film was measured using a light transmittance meter.)

<표 1><Table 1>

Figure pat00013
Figure pat00013

상기 표 1 및 아래 도 1에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 폴리이미드 필름은 광투과도가 우수한 것을 알 수 있다.As shown in Table 1 and Figure 1 below, it can be seen that the polyimide films prepared through Examples 1 to 2 of the present invention have excellent light transmittance.

특히, 아래 도 1에 나타낸 것처럼, 가시광선 영역인 380 내지 800nm에서 우수한 투과도를 나타내는 것을 알 수 있다.In particular, as shown in Figure 1 below, it can be seen that it shows excellent transmittance in the visible light region of 380 to 800 nm.

또한, 실시예 1 내지 2 및 비교예를 통해 제조된 폴리이미드 필름의 유연성을 확인하여 아래 도 2에 나타내었다.In addition, the flexibility of the polyimide films prepared through Examples 1 and 2 and Comparative Examples was confirmed and shown in FIG. 2 below.

아래 도 2에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 폴리이미드 필름은 bent, twisted, rolled-up 및 wrapped 특성이 우수한 것을 알 수 있다.As shown in Figure 2 below, it can be seen that the polyimide films prepared through Examples 1 to 2 of the present invention have excellent bent, twisted, rolled-up and wrapped properties.

따라서, 본 발명에 따른 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름 및 그 제조방법은 기계적 물성과 열안정성이 우수할 뿐만 아니라, 무색투명성과 유연성이 우수하여 투명전극 필름, 태양전지 보호막 및 유연(flexible) 기판 등에 유용하게 사용될 수 있는 폴리이미드 필름을 제공한다.Therefore, the polyimide film having excellent colorless transparency and flexibility according to the present invention and its manufacturing method have excellent mechanical properties and thermal stability, as well as excellent colorless transparency and flexibility, making the transparent electrode film, solar cell protective film and flexible. Provided is a polyimide film that can be usefully used for a substrate.

Claims (13)

하기 화학식 1로 표시되는 반복단위와 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 갖는 폴리이미드 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름:
[화학식 1]
Figure pat00014

[화학식 2]
Figure pat00015

상기 화학식 1 및 상기 화학식 2에서 R1
Figure pat00016

Figure pat00017

Figure pat00018

Figure pat00019

로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지고,
상기 R2는 탄소수가 1 내지 3인 알킬기 및 페닐기로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지며,
상기 n은 0 내지 700의 정수로 이루어지고,
상기 x는 0.01<x<0.99이다.
A polyimide film having excellent colorless transparency and flexibility, comprising a polyimide resin having a repeating unit represented by Formula 1 and a repeating unit represented by Formula 2:
[Formula 1]
Figure pat00014

[Formula 2]
Figure pat00015

In Formula 1 and Formula 2, R 1 is
Figure pat00016

Figure pat00017

Figure pat00018

Figure pat00019

Consisting of one selected from the group consisting of,
The R 2 is composed of one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and a phenyl group,
The n is made of an integer from 0 to 700,
The x is 0.01<x<0.99.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 반복단위는 4,4'-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드(6FDA), 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-[1,1'-비페닐]-4,4´-다이아민(TFMB), 비스(3-아미노프로필) 말단 폴리다이메틸실록산(PDMS)과의 중합에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름.
The method according to claim 1,
The repeating unit represented by Chemical Formula 1 is 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA), 2,2'-bis(trifluoromethyl)-[1,1' -Biphenyl]-4,4´-diamine (TFMB), bis(3-aminopropyl) polyimide having excellent colorless transparency and flexibility, characterized by being produced by polymerization with terminal polydimethylsiloxane (PDMS) film.
청구항 1에 있어서,
상기 화학식 2로 표시되는 반복단위는 4,4'-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드(6FDA), 2,2’-비스(트리플루오로메틸)-4,4‘-다이아미노다이페닐 에테르(6FODA), 비스(3-아미노프로필) 말단 폴리다이메틸실록산(PDMS)과의 중합에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름.
The method according to claim 1,
The repeating unit represented by Chemical Formula 2 is 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA), 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'- A polyimide film having excellent colorless transparency and flexibility, characterized by being produced by polymerization with diaminodiphenyl ether (6FODA) and bis(3-aminopropyl) terminal polydimethylsiloxane (PDMS).
청구항 1에 있어서,
상기 폴리이미드 필름은 광투과도가 80% 이상인 것을 특징으로 하는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름.
The method according to claim 1,
The polyimide film is a polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility, characterized in that the light transmittance is 80% or more.
청구항 1에 있어서,
상기 폴리이미드 필름은 열분해 온도가 400℃ 이상인 것을 특징으로 하는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름.
The method according to claim 1,
The polyimide film is a polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility, characterized in that the thermal decomposition temperature is 400 ℃ or more.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 따른 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연 기판.
A flexible substrate comprising a polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility according to any one of claims 1 to 5.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 따른 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자소재.
An electronic material comprising a polyimide film having excellent colorless transparency and flexibility according to any one of claims 1 to 5.
4,4'-(헥사플루오로아이소프로필리덴) 다이프탈릭 안하이드라이드(6FDA), 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-[1,1'-비페닐]-4,4´-다이아민(TFMB) 및 비스(3-아미노프로필) 말단 폴리다이메틸실록산을 유기용매 중에서 공중합시켜 폴리아믹산 용액을 제조하는 폴리아믹산 용액 제조단계;
상기 폴리아믹산 용액 제조단계를 통해 제조된 폴리아믹산 용액을 이미드화하여 폴리이미드를 용액을 제조하는 폴리이미드 용액 제조단계; 및
상기 폴리이미드 용액 제조단계를 통해 제조된 폴리이미드 용액을 열처리하여 필름으로 제조하는 필름 제조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름의 제조방법.
4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA), 2,2'-bis(trifluoromethyl)-[1,1'-biphenyl]-4,4´ A polyamic acid solution preparation step of preparing a polyamic acid solution by copolymerizing diamine (TFMB) and bis(3-aminopropyl) terminal polydimethylsiloxane in an organic solvent;
A polyimide solution preparation step of imidizing the polyamic acid solution prepared through the polyamic acid solution preparation step to prepare a solution of polyimide; And
Method for producing a polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility, comprising; a film production step of producing a film by heat-treating the polyimide solution prepared through the polyimide solution manufacturing step.
청구항 8에 있어서,
상기 유기용매는 테트라하이드로퓨란(THF), 디메틸포름아마이드(DMF), 디메틸아세트아마이드(DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), m-크레졸 및 클로로포름으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름의 제조방법.
The method according to claim 8,
The organic solvent is at least one selected from the group consisting of tetrahydrofuran (THF), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), m-cresol and chloroform. Method for producing a polyimide film excellent in colorless transparency and flexibility, characterized in that consisting of.
청구항 8에 있어서,
상기 폴리이미드 용액 제조단계는 폴리아믹산 용액에 이미드화 촉매 및 탈수제를 혼합하고 교반하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름의 제조방법.
The method according to claim 8,
The manufacturing method of the polyimide solution is a method for producing a polyimide film having excellent colorless transparency and flexibility, which is achieved by mixing and stirring an imidation catalyst and a dehydrating agent in a polyamic acid solution.
청구항 10에 있어서,
상기 이미드화 촉매는 이소퀴놀린, β-피콜린 및 피리딘으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름의 제조방법.
The method according to claim 10,
The imidization catalyst is a method for producing a polyimide film having excellent colorless transparency and flexibility, characterized in that it consists of one selected from the group consisting of isoquinoline, β-picoline and pyridine.
청구항 10에 있어서,
상기 탈수제는 아세트산 무수물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름의 제조방법.
The method according to claim 10,
The dehydrating agent is a method for producing a polyimide film having excellent colorless transparency and flexibility, which is made of acetic anhydride.
청구항 8에 있어서,
상기 필름 제조단계는 폴리이미드 용액을 50 내지 400℃ 온도범위에서 5 내지 10℃/min의 승온속도로 1분 내지 5시간 동안 열처리하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무색투명성과 유연성이 우수한 폴리이미드 필름의 제조방법.
The method according to claim 8,
The film production step is a polyimide solution of 50 to 400 ℃ temperature range of 5 to 10 ℃ / min at a heating rate of 1 minute to 5 hours heat treatment is characterized in that the colorless transparency and flexibility to produce a polyimide film excellent in flexibility Way.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5053480A (en) 1983-06-25 1991-10-01 Nissan Chemical Industries, Ltd. Polyimide resin from cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride
JP2002322274A (en) 2001-04-26 2002-11-08 New Japan Chem Co Ltd Polyimide, polyimide precursor and method for producing them

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100351627B1 (en) * 2000-01-04 2002-09-11 한국화학연구원 Colorless polyimides with good adhesion and their hybrids
JP5053480B2 (en) 2000-11-30 2012-10-17 株式会社レボインターナショナル Method for producing fatty acid ester
CN102666658B (en) * 2009-12-22 2013-09-25 新日铁住金化学株式会社 Polyimide resin, manufacturing method therefor, adhesive resin composition, coverlay film, and circuit board
KR101984171B1 (en) * 2016-06-01 2019-05-30 주식회사 엘지화학 High strength transparent polyamide-imide and process for preparing same
JP6973476B2 (en) * 2017-04-06 2021-12-01 大日本印刷株式会社 Polyimide film, laminates, and surface materials for displays
JP7281887B2 (en) * 2017-10-19 2023-05-26 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 Polyimide precursor and polyimide

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5053480A (en) 1983-06-25 1991-10-01 Nissan Chemical Industries, Ltd. Polyimide resin from cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride
JP2002322274A (en) 2001-04-26 2002-11-08 New Japan Chem Co Ltd Polyimide, polyimide precursor and method for producing them

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Macromolecules 1991, 24, 5001-5005

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