KR20220032406A

KR20220032406A - 저유전 폴리이미드 분말, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 폴리이미드 성형품

Info

Publication number: KR20220032406A
Application number: KR1020200114136A
Authority: KR
Inventors: 전진석; 이길남
Original assignee: 피아이첨단소재 주식회사
Priority date: 2020-09-07
Filing date: 2020-09-07
Publication date: 2022-03-15
Also published as: KR102407559B1; KR102407559B9

Abstract

본 발명은 저유전 특성이 우수한 폴리이미드 분말, 상기 폴리이미드 분말의 제조 방법, 상기 폴리이미드 분말을 포함하는 폴리이미드 성형품 및 상기 폴리이미드 성형품의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

저유전 폴리이미드 분말, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 폴리이미드 성형품{LOW DIELECTRIC POLYIMIDE POWDER, PREPARING METHOD THEREOF, AND POLYIMIDE MOLDED PRODUCT INCLUDING THE SAME}

본 발명은 저유전 폴리이미드 분말, 상기 폴리이미드 분말의 제조 방법, 및 상기 폴리이미드 분말을 포함하는 폴리이미드 성형품 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

폴리이미드(polyimide, PI)는 강직한 방향족 주쇄를 기본으로 하는 열적 안정성을 가진 고분자 물질로 이미드 고리의 화학적 안정성을 기초로 하여 우수한 기계적 강도, 내화학성, 내후성, 내열성을 가진다. 뿐만 아니라 절연특성, 낮은 유전율과 같은 뛰어난 전기적 특성으로 미소전자 분야, 광학 분야 등에 이르기까지, 고기능성 고분자 재료로 각광받고 있다. 미소전자 분야를 예로 들면, 전자제품의 경량화, 소형화로 인해, 집적도가 높고 유연한 박형 회로기판이 활발히 개발되고 있으며, 이에 매우 우수한 내열성, 내저온성 및 절연특성을 가지면서도 굴곡이 용이한 폴리이미드를 박형 회로기판의 보호 필름으로 이용하는 추세이다.

한편, 최근 전자 기기에 다양한 기능들이 내재됨에 따라 상기 전자기기에 빠른 연산 속도와 통신 속도가 요구되고 있으며, 이를 충족하기 위해 고주파로 고속 통신이 가능한 박형 회로기판이 개발되고 있다. 고주파 고속 통신의 실현을 위하여, 고주파에서도 전기 절연성을 유지할 수 있는 높은 임피던스(impedance)를 가지는 절연체가 필요하다. 임피던스는 절연체에 형성되는 주파수 및 유전상수(dielectric constant; Dk)와 반비례의 관계가 성립하므로, 고주파에서도 절연성을 유지하기 위해서는 유전상수가 가능한 낮아야 한다.

그러나, 통상의 폴리이미드의 경우 유전 특성이 고주파 통신에서 충분한 절연성을 유지할 수 있을 정도로 우수한 수준은 아닌 실정이다. 또한, 절연체가 저유전 특성을 지닐수록 박형 회로기판에서 바람직하지 않은 부유 용량(stray capacitance)과 노이즈의 발생을 감소시킬 수 있어, 통신 지연의 원인을 상당부분 해소할 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 저유전 특성의 폴리이미드가 박형 회로기판의 성능에 무엇보다 중요한 요인으로 인식되고 있는 실정이다.

특히, 고주파 통신의 경우 필연적으로 폴리이미드를 통한 유전 손실(dielectric dissipation)이 발생하게 되는데, 유전 손실률(dielectric dissipation factor; Df)은 박형 회로기판의 전기 에너지 낭비 정도를 의미하고, 통신 속도를 결정하는 신호 전달 지연과 밀접하게 관계되어 있어, 폴리이미드의 유전 손실률을 가능한 낮게 유지하는 것도 박형 회로기판의 성능에 중요한 요인으로 인식되고 있다.

또한, 폴리이미드 필름에 습기가 많이 포함될수록 유전상수가 커지고 유전 손실률이 증가한다. 폴리이미드 필름의 경우 우수한 고유의 특성으로 인하여 박형 회로기판의 소재로서 적합한 반면, 극성을 띄는 이미드기에 의해 습기에 상대적으로 취약할 수 있으며, 이로 인해 절연 특성이 저하될 수 있다.

한편, 현재 폴리이미드를 합성하기 위해서는 일반적으로 이무수물산 단량체와 디아민 단량체를 반응시켜 전구체인 폴리아믹산(polyamic acid, PAA)을 합성하고, 다음 단계에서 폴리아믹산을 이미드화시키는 2단계의 합성 방법이 사용되고 있다. 상기 폴리아믹산의 합성 단계에서는, 디아민 단량체가 용해된 반응 용액에 이무수물산 단량체가 첨가되어 개환, 중부가 반응으로 인해 폴리아믹산이 만들어진다. 이때 사용되는 반응 용매는 N,N-다이메틸아세트아마이드, N,N-다이메틸포름아마이드, N-메틸피롤리돈, 메타-크레졸 등의 극성 유기 용매가 주로 사용된다. 상기 이미드화 단계에서는, 상기 폴리아믹산 합성 단계에서 제조한 폴리아믹산을 열적 방법 또는 화학적 방법을 통해 이미드화한다. 상기열적 방법은 전구체인 폴리아믹산 용액을 기판에 도포하고 용매를 증발시킨 후 화학탈수제 및 촉매 없이 250 내지 350℃로 가열하는 방법이고, 상기 화학적 방법은 전구체인 폴리아믹산 용액에 무수 아세트산 등의 산무수물로 대표되는 탈수제와 3급 아민류로 대표되는 이미드화 촉매를 투입하여 160℃ 이상에서 가열하는 방법이다.

또한, 폴리아믹산을 경유하지 않고 단량체로부터 폴리이미드가 직접 합성되는 방법도 개발되었으며, 구체적으로, 이무수물산 단량체와 디아민 단량체의 염을 제조한 후, 상기 염을 가열하여 폴리이미드를 제조하는 방법이 개시된바 있으며, 특성 향상을 위해 필러를 첨가하는 방법도 개발되었으나, 분산성이 낮다는 문제점이 있다.

그러나 상기 방법들은 다수의 합성단계를 거치므로 번거로울 뿐만 아니라 제조단가가 상승하는 문제점이 있었고, 또한 높은 가열공정으로 인하여 폐열이 발생하는 문제점이 있으며, 이외에도 유기 용매의 사용으로 인한 환경 문제 발생의 우려가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1548877호 대한민국 등록특허 제10-1714980호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 저유전 폴리이미드 분말, 상기 폴리이미드 분말의 제조 방법, 및 상기 폴리이미드 분말을 포함하는 폴리이미드 성형품 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 종래 폴리이미드의 제조방법에서 유기용매를 사용함으로써 발생하는 환경오염, 제조 비용 상승, 잔류 용매 등의 문제를 해결하기 위해 물을 분산매로 사용한다. 또한 종래의 폴리이미드 제조방법에 비하여 합성단계가 대폭 감소하여 수율이 높고, 높은 분자량을 가진 폴리이미드를 수득할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 습기에 의한 절연 특성 저하를 방지하기 위해 m-톨리딘 단량체를 사용하여 폴리이미드에 저흡습 특성을 부여하고, 폴리이미드 성형품 제조 시에 본 발명에 따른 저유전 폴리이미드 분말을 사용하여 저유전 특성을 구현하고자 한다.

그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드(BPDA)를 포함하는 제1 이무수물산 성분; 및 m-톨리딘(m-tolidine) 및 파라페닐렌 디아민(PPD)을 포함하는 제1 디아민 성분을 이미드화 반응시켜 얻어지는, 폴리이미드 분말을 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 폴리이미드 분말을 포함하는, 폴리이미드 성형품을 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제1 이무수물산 성분 및 제1 디아민 성분을 물에 넣고, 150℃ 이상 및 10 bar 이상의 반응 조건 하에서 교반하여 폴리이미드 분말을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 이무수물산 성분은 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드 (BPDA)를 포함하며, 상기 제1 디아민 성분은 m-톨리딘(m-tolidine) 및 파라페닐렌 디아민(PPD)을 포함하는, 폴리이미드 분말의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 폴리이미드 분말의 제조방법에 의해 제조된 폴리이미드 분말을 성형하는 단계; 및 소결하는 단계;를 포함하는, 폴리이미드 성형품의 제조방법을 제공한다.

본 발명은, 본 발명은 물을 분산매로 사용하여 저흡습 및 저유전 폴리이미드 분말을 합성함으로써 환경오염, 제조 비용 상승, 잔류 용매 등의 문제를 해결할 수 있다. 또한, 저유전 폴리이미드 분말을 이용하여 제조된 성형품을 제공할 수 있고, 이에 따라 저유전 특성을 제공한다.

본 발명은, 저유전 특성이 우수한 폴리이미드 분말, 물을 분산매로 사용하는 상기 폴리이미드 분말의 제조 방법, 및 상기 폴리이미드 분말이 분산된 폴리이미드 복합 성형품에 관한 것으로, 이하에서, 발명의 실시 형태를 보다 상세하게 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 양, 농도, 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위 또는 바람직한 상한 값 및 바람직한 하한 값의 열거로서 주어지는 경우, 범위가 별도로 개시되는 지에 상관없이 임의의 한 쌍의 임의의 위쪽 범위 한계치 또는 바람직한 값 및 임의의 아래쪽 범위 한계치 또는 바람직한 값으로 형성된 모든 범위를 구체적으로 개시하는 것으로 이해되어야 한다.

수치 값의 범위가 범위가 본 명세서에서 언급될 경우, 달리 기술되지 않는다면, 그 범위는 그 종점 및 그 범위 내의 모든 정수와 분수를 포함하는 것으로 의도된다. 본 발명의 범주는 범위를 정의할 때 언급되는 특정 값으로 한정되지 않는 것으로 의도된다.

본 명세서에서 "이무수물산"은 그 전구체 또는 유도체를 포함하는 것으로 의도되는데, 이들은 기술적으로는 이무수물산이 아닐 수 있지만, 그럼에도 불구하고 디아민과 반응하여 폴리아믹산을 형성할 것이며, 이 폴리아믹산은 다시 폴리이미드로 변환될 수 있다.

본 명세서에서 "디아민"은 그의 전구체 또는 유도체를 포함하는 것으로 의도되는데, 이들은 기술적으로는 디아민이 아닐 수 있지만, 그럼에도 불구하고 이무수물산과 반응하여 폴리아믹산을 형성할 것이며, 이 폴리아믹산은 다시 폴리이미드로 변환될 수 있다.

< 폴리이미드 분말 >

본 발명에 따른 폴리이미드 분말은 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드(BPDA)를 포함하는 제1 이무수물산 성분; 및 m-톨리딘(m-tolidine) 및 파라페닐렌 디아민(PPD)을 포함하는 제1 디아민 성분을 이미드화 반응시켜 얻어지는 것으로서, 저유전 및 저흡습 특성을 가지며, 분산성이 우수한 것을 특징으로 한다.

상기 제1 이무수물산 성분의 총 함량 100 몰%를 기준으로, 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드의 함량은 100 몰%일 수 있다.

본 발명의 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드로부터 유래된 폴리이미드 사슬은 전하이동착체(CTC: Charge transfer complex)라고 명명된 구조, 즉, 전자주게(electron donnor)와 전자받게(electron acceptor)가 서로 근접하게 위치하는 규칙적인 직선 구조를 가지게 되고 분자간 상호 작용(intermolecular interaction)이 강화된다.

이러한 구조는 수분과의 수소결합을 방지하는 효과가 있으므로, 흡습률을 낮추는데 영향을 주어 폴리이미드 분말의 흡습성을 낮추는 효과를 극대화 할 수 있다.

흡습률은, 재료가 흡습하고 있는 수분량을 나타내는 비율로서, 일반적으로 흡습률이 높을 때 유전상수와 유전 손실률이 증가하는 것으로 알려져 있다.

일반적으로, 물이 고체의 상태일 때, 유전상수가 100 이상이고, 액체 상태일 때, 약 80이며, 기체 상태의 수증기일 때, 1.0059로 알려져 있다.

즉, 폴리이미드 외에서 수증기 상태로 존재하는 물은 폴리이미드의 유전상수와 유전 손실률에 실질적으로 영향을 끼치지 않는다. 그러나 수증기 등이 폴리이미드에 흡습된 상태에서는 물은 액체 상태로 존재하는데, 이 경우, 폴리이미드의 유전상수와 유전 손실률은 비약적으로 증가할 수 있다. 즉, 미량의 수분 흡습만으로도 폴리이미드의 유전상수와 유전 손실률은 급변할 수 있다.

또한, 상기 제1 디아민 성분의 총 함량 100 몰%를 기준으로, 상기 m-톨리딘의 함량은 40 내지 60 몰%이며, 상기 파라페닐렌 디아민의 함량은 40 내지 60 몰%일 수 있고, 상기 m-톨리딘의 함량이 50 몰%이고, 상기 파라페닐렌 디아민의 함량이 50 몰%인 것이 바람직할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 파라페닐렌 디아민의 함량이 60 몰%을 초과하는 경우, 폴리이미드 분말을 이용하여 제조되는 성형품의 취성 특성이 과도하게 증가될 수 있다.

특히, m-톨리딘은 특히 소수성을 띄는 메틸기를 가지고 있어서 폴리이미드 분말의 저흡습 특성에 기여한다.

또한, 상기 폴리이미드 분말의 입자 크기(D50)는 필요에 따라 조절될 수 있으며, 예를 들어, 10 μm 이하일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 10 μm일 수 있다. 상기 폴리이미드 분말의 입자 크기 범위를 만족하는 경우, 다른 매트릭스(예를 들어, 고무, 다른 폴리머 등) 내에 첨가 시에 분산성이 우수한 효과를 얻을 수 있고, 상기 입자 크기가 10 μm를 초과하는 경우, 결점으로 발생되어 외관 상 돌기로 나타날 수 있으며, 크랙 발생을 유발할 수 있다.

본 발명의 폴리이미드 분말의 유전율은 3.0 내지 3.5 일 수 있고, 유전 손실률은, 예를 들어 약 10 GHz의 초고주파수 하에서 0.0046 이하일 수 있고, 바람직하게는 0.0040 이하일 수 있다.

일반적으로 “유전율(Permittivity)”이란 유전체(또는 절연체), 즉, 부도체의 전기적인 특성을 나타내는 중요한 특성 값으로 유전율은 DC전류에 대한 전기적 특성을 나타내는 것이 아니라 AC 전류, 특히 교류 전자기파의 특성과 직접적인 관련이 있는 것으로 알려져 있다.

절연체(예컨대, 폴리이미드)에서 평상 시 무작위 방향으로 각자 흩어져있던 +, - moment 성분은, 외부에서 걸린 전자계의 교류 변화에 맞추어 정렬된다. 즉 moment성분들이 전자계의 변화방향에 맞추어 따라 변함으로써, 부도체이면서도 건너편에 내부에 전자기파의 진행을 가능하게 할 수 있다. 이러한 외부의 전자계의 변화에 대해, 물질 내부의 moment가 얼마나 민감하게 잘 반응하여 움직이느냐의 정도를 유전율이라고 표현할 수 있다.

이러한 유전율은 통상적으로 비유전율(Relative Permittivity)을 통해 직관적 해석이 가능하도록 유전상수가 높다는 것은 전기에너지가 잘 전달된다는 것을 의미하므로, 폴리이미드와 같은 절연체는 유전상수가 낮을수록 바람직하다.

< 폴리이미드 분말의 제조 방법 >

본 발명에 따른 폴리이미드 분말의 제조방법은, 제1 이무수물산 성분 및 제1 디아민 성분을 물에 넣고, 150℃ 이상 및 10 bar 이상의 반응 조건 하에서 교반하여 폴리이미드 분말을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 분말 형성 단계에서, 상기 물은 용매로서 작용하며, 상기 용매로는 유기 용매가 함께 첨가될 수 있다. 상기 물은 증류수, 탈이온수 및 수돗물 등에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 유기 용매는 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아미드, N,N-다이메틸포름아미드, N-비닐피롤리돈, N-메틸카프로락탐, 디메틸술폭시드, 테트라메틸요소, 피리딘, 디메틸술폰, 헥사메틸술폭시드, 메타-크레졸, 감마-부티로락톤, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 에틸카르비톨, 부틸카르비톨, 에틸카르비톨 아세테이트, 부틸카르비톨 아세테이트, 에틸렌글리콜, 젖산에틸, 젖산부틸, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 헥산(노말헥산, 이소헥산, 시클로헥산), 헵탄, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메탄올, 에탄올, 프로판올(노말프로판올, 이소프로판올), 부탄올(노말-, 이소-, 터셔리-), 시클로헥사놀, 옥탄올, 벤질알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 초산메틸, 초산에틸, 이소프로필에테르, 테트라하이드로퓨란, 클로로포름, 다이옥세인, 디에틸포름아미드, 설포레인, 개미산, 초산, 프로피온산, 아세트나이트라일 및 테트랄린으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종의 단일 용매 또는 2종 이상의 혼합 용매일 수 있다.

상기 분말 형성 단계에서, 상기 제1 이무수물산 성분은 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드 (BPDA)를 포함할 수 있고, 상기 제1 이무수물산 성분의 총 함량 100 몰%를 기준으로, 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드의 함량은 100 몰%인 것이 바람직하다.

일 구현예에서, 상기 제1 이무수물산 성분은 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (BTDA)를 더 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 제1 이무수물산 성분의 총 함량 100 몰%를 기준으로, 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드의 함량은 5 내지 20 몰%이며, 상기 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실릭 디안하이드라이드의 함량은 80 내지 95 몰%인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 디아민 성분은 m-톨리딘(m-tolidine) 및 파라페닐렌 디아민(PPD)을 포함할 수 있고, 상기 제1 디아민 성분의 총 함량 100 몰%를 기준으로, 상기 m-톨리딘의 함량은 40 내지 60 몰%이고, 상기 파라페닐렌 디아민의 함량은 40 내지 60 몰%인 것이 바람직하다.

상기 분말 형성 단계에서, 상기 제1 이무수물산 성분에 대한 제1 디아민 성분의 몰비는 0.5 내지 2 당량일 수 있다. 상기 몰비는 0.8 내지 1.5 당량일 수 있다. 상기 몰비를 벗어나는 경우에는 최종적으로 형성되는 폴리이미드의 분자량이 매우 작아지게 되고, 이에 따라 폴리이미드의 물리적, 화학적 성질이 매우 떨어지는 문제점이 있다.

상기 분말 형성 단계에서 각 성분의 혼합은 다양한 방법으로 진행될 수 있는데, 예를 들어 각 성분(단량체)을 용매(특히, 물)에 각각 분산시킨 다음, 이를 반응 용기에 투입하는 방법에 의해 수행될 수 있고, 또 다른 방법으로서 반응 용기에 용매를 우선적으로 투입한 다음 각 성분(단량체)를 투입하는 방법에 의해서도 수행될 수 있다. 또한, 반응 용기에 각 성분(단량체)을 우선적으로 투입한 다음 용매를 투입하는 방법으로 수행될 수도 있고, 상기 방법들의 조합에 의해서도 수행이 가능하다.

한편, 상기 분말 형성 단계는, 150℃ 이상, 바람직하게는 180℃ 이상의 고온 조건으로 가열하는 것을 포함하며, 상기 가열은 열 처리, 열풍 처리, 코로나 처리, 고주파 처리, 자외선 처리, 적외선 처리 및 레이저 처리 방법으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 조합에 의해 수행되는 것일 수 있다.

또한, 상기 분말 형성 단계는 10bar 이상 1000bar 이하의 고압 조건일 수 있다. 반응 압력이 1000bar 초과인 경우에는 반응 용기의 손상이 초래될 수 있다.

한편, 상기 분말 형성 단계는 대기 또는 비활성기체 분위기에서 수행될 수 있다.

한편, 상기 가압 조건은 압력 용기 내부에서 수증기압이 형성되거나, 압력 용기 내부에 비활성 기체를 주입하거나 또는 압력 용기를 압축하는 방법으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 조합에 의해 수행되는 것일 수 있다. 상기 비활성 기체는 질소, 아르곤, 헬륨, 네온, 크롭톤 및 크세논으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있다.

상기 폴리이미드 분말의 제조방법은 추가로 상기 폴리이미드 분말을 세척 및 여과하는 단계; 및 건조하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 세척은 폴리이미드 분말 현탁액을 증류수로 세척하는 것을 포함할 수 있다.

상기 여과는 중력 여과, 감압 여과, 진공 여과, 가압 여과, 압착 여과, 원심 여과, 미세 여과, 한외 여과 및 역삼투 방법으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 조합에 의해 수행되는 것일 수 있다. 특히, 감압 여과 방식이 바람직하게 적용될 수 있다.

상기 건조는 자연 건조, 가압 건조, 열풍 건조, 분무 건조, 피막 건조, 진공 건조, 동결 건조, 분무동결 건조, 전자기파 건조 및 플래시 건조 방법으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 조합에 의해 수행되는 것일 수 있다. 특히, 진공 하에서 50℃ 이상으로 건조하는 것이 바람직할 수 있다.

< 폴리이미드 성형품 및 이의 제조 방법 >

나아가, 본 발명에서는 상기 폴리이미드 분말을 성형 및 소결하여 얻어지는 폴리이미드 성형품을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 폴리이미드 성형품에 포함되는 폴리이미드 분말은, 상기 폴리이미드 분말 및 이의 제조 방법에 대하여 기술된 내용을 모두 적용할 수 있으며, 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 동일하게 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 폴리이미드 성형품은 저유전 및 저흡습 특성을 가지는 폴리아미드 분말을 포함함으로써 우수한 저유전 특성을 구현할 수 있다.

상기 폴리이미드 분말의 제조방법에 의해서 제조된 폴리이미드 분말은 성형 및 소결 단계를 거쳐서 성형품으로 제조될 수 있고, 상기 성형 단계에서는 압축 성형, 사출 성형, 중공 성형, 회전 성형, 열 성형 및 슬러시 성형 등이 적용될 수 있다. 또한, 상기 소결 단계는 질소 분위기의 100℃ 이상, 250℃ 이상 및 450℃ 이상 등의 온도에서 수행될 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 폴리이미드 성형품은, 본 발명에 따른 폴리이미드 분말(이하, 제1 폴리이미드 분말이라 함) 및 공지의 방법으로 제조된 제2 폴리이미드 분말을 혼합한 혼합물을 성형한 것일 수 있다.

상기 제1 폴리이미드 분말은 상기 혼합물 총 중량에 대하여 1 중량% 이상 30 중량% 미만 포함될 수 있고, 바람직하게는 1 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 20 중량% 포함될 수 있고, 상기 제2 폴리이미드 분말은 상기 혼합물의 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 잔량으로 포함될 수 있다. 상기 제1 폴리이미드 분말의 함량이 1 중량% 미만이면 유전손실율을 낮추는 효과가 미미하고, 상기 제1 폴리이미드 분말의 함량이 30 중량% 이상이면 성형이 불가능하다.

본원의 일 구현예에서, 상기 제2 폴리이미드 분말은 성형성을 부여하는 역할을 하며, (1) 제2 이무수물산 성분(단량체) 및 제2 디아민 성분(단량체)을 물에 넣고 25 내지 95℃ 온도 범위 내에서 교반하여 단량체 염의 혼합물을 형성하는 단계; 및 (2) 상기 혼합물을 150℃ 이상 및 10 bar 이상의 반응 조건 하에서 교반하여 제2 폴리이미드 분말을 형성하는 단계;를 포함하는 제조방법에 의해 제조된 것일 수 있다.

상기 (1) 단계에서, 상기 제2 이무수물산 성분은 피로멜리틱 디안하이드라이드(PMDA), 옥시디프탈릭 디안하이드라이드(ODPA), 3,3',4,4'-바이페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드(s-BPDA), 2,3,3',4'-바이페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드(a-BPDA), 디페닐설폰-3,4,3',4'-테트라카르복실릭 디안하이드라이드(DSDA), 비스(3,4-디카르복시페닐)설파이드 디안하이드라이드, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 디안하이드라이드, 2,3,3',4'- 벤조페논테트라카르복실릭 디안하이드라이드, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실릭 디안하이드라이드(BTDA), 비스(3,4-디카르복시페닐)메탄 디안하이드라이드, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)프로판 디안하이드라이드, p-페닐렌비스(트라이멜리틱 모노에스터 애시드 안하이드라이드), p-바이페닐렌비스(트라이멜리틱 모노에스터 애시드 안하이드라이드), m-터페닐-3,4,3',4'-테트라카르복실릭 디안하이드라이드, p-터페닐-3,4,3',4'-테트라카르복실릭 디안하이드라이드, 1,3-비스(3,4-디카르복시페녹시)벤젠 디안하이드라이드, 1,4-비스(3,4-디카르복시페녹시)벤젠 디안하이드라이드, 1,4-비스(3,4-디카르복시페녹시)바이페닐 디안하이드라이드, 2,2-비스〔(3,4-디카르복시 페녹시)페닐〕프로판 디안하이드라이드(BPADA), 2,3,6,7-나프탈렌테트라카복실산 디안하이드라이드, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실릭 디안하이드라이드 및 4,4'-(2,2-헥사플루오로아이소프로필리덴)디프탈산 디안하이드라이드로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 이무수물산 단량체일 수 있고, 바람직하게는 피로멜리틱 디안하이드라이드, 3,3', 4,4'-바이페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드 및 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실릭 디안하이드라이드가 사용될 수 있다.

또한, 상기 (1) 단계에서, 상기 제2 디아민 성분은 파라페닐렌디아민(PPD), 메타페닐렌디아민, 3,3'-디메틸벤지딘, 2,2'-디메틸벤지딘, 2,4-디아미노톨루엔, 2,6-디아미노톨루엔, 3,5-디아미노벤조익 애시드(DABA), 4,4'-디아미노디페닐에테르(ODA), 3,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐메탄(메틸렌디아민), 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노바이페닐, 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노바이페닐, 2,2'-비스(트라이플루오로메틸)-4,4'-디아미노바이페닐, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디카르복시-4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,3',5,5'-테트라메틸-4,4'-디아미노디페닐메탄, 비스(4-아미노페닐)설파이드, 4,4'-디아미노벤즈아닐라이드, 3,3'-디메톡시벤지딘, 2,2'-디메톡시벤지딘, 3,3'-디아미노디페닐에테르, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디아미노디페닐설파이드, 3,4'-디아미노디페닐설파이드, 4,4'-디아미노디페닐설파이드, 3,3'-디아미노디페닐설폰, 3,4'-디아미노디페닐설폰, 4,4'-디아미노디페닐설폰, 3,3'-디아미노벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 3,3'-디아미노-4,4'-디클로로벤조페논, 3,3'-디아미노-4,4'-디메톡시벤조페논, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 3,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 2,2-비스(3-아미노페닐)프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)프로판, 2,2-비스(3-아미노페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 3,3'-디아미노디페닐설폭사이드, 3,4'-디아미노디페닐설폭사이드, 4,4'-디아미노디페닐설폭사이드, 1,3-비스(3-아미노페닐)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페닐)벤젠, 1,4-비스(3-아미노페닐)벤젠, 1,4-비스(4-아미노 페닐)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠(TPE-R), 1,4-비스(3-아미노페녹시)벤젠(TPE-Q) 1,3-비스(3-아미노페녹시)-4-트라이플루오로메틸벤젠, 3,3'-디아미노-4-(4-페닐)페녹시벤조페논, 3,3'-디아미노-4,4'-디(4-페닐페녹시)벤조페논, 1,3-비스(3-아미노페닐설파이드)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페닐설파이드)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페닐설파이드)벤젠, 1,3-비스(3-아미노페닐설폰)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페닐설폰)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페닐설폰)벤젠, 1,3-비스〔2-(4-아미노페닐)아이소프로필〕벤젠, 1,4-비스〔2-(3-아미노페닐)아이소프로필〕벤젠, 1,4-비스〔2-(4-아미노페닐)아이소프로필〕벤젠, 3,3'-비스(3-아미노페녹시)바이페닐, 3,3'-비스(4-아미노페녹시)바이페닐, 4,4'-비스(3-아미노페녹시)바이페닐, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)바이페닐, 비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕에테르, 비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕에테르, 비스〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕에테르, 비스〔4-(4-아미노페녹시)페닐〕에테르, 비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕케톤, 비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕케톤, 비스〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕케톤, 비스〔4-(4-아미노 페녹시)페닐〕케톤, 비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕설파이드, 비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕설파이드, 비스 〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕설파이드, 비스〔4-(4-아미노페녹시)페닐〕설파이드, 비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕설폰, 비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕설폰, 비스〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕설폰, 비스〔4-(4-아미노페녹시)페닐〕설폰, 비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕메탄, 비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕메탄, 비스〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕메탄, 비스〔4-(4-아미노페녹시)페닐〕메탄, 2,2-비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕프로판, 2,2-비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕프로판, 2,2-비스〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕프로판, 2,2-비스〔4-(4-아미노페녹시)페닐〕프로판(BAPP), 2,2-비스〔3-(3-아미노페녹시)페닐〕-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 2,2-비스〔3-(4-아미노페녹시)페닐〕-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 2,2-비스〔4-(3-아미노페녹시)페닐〕-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 및 2,2-비스〔4-(4-아미노페녹시)페닐〕-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 디아민 단량체일 수 있고, 바람직하게는 파라페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐에테르가 사용될 수 있다.

한편, 상기 (1) 단계의 용매로는 유기 용매가 함께 첨가될 수 있다. 상기 물은 증류수, 탈이온수 및 수돗물 등에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 유기 용매는 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아미드, N,N-다이메틸포름아미드, N-비닐피롤리돈, N-메틸카프로락탐, 디메틸술폭시드, 테트라메틸요소, 피리딘, 디메틸술폰, 헥사메틸술폭시드, 메타-크레졸, 감마-부티로락톤, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 에틸카르비톨, 부틸카르비톨, 에틸카르비톨 아세테이트, 부틸카르비톨 아세테이트, 에틸렌글리콜, 젖산에틸, 젖산부틸, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 헥산(노말헥산, 이소헥산, 시클로헥산), 헵탄, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메탄올, 에탄올, 프로판올(노말프로판올, 이소프로판올), 부탄올(노말-, 이소-, 터셔리-), 시클로헥사놀, 옥탄올, 벤질알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 초산메틸, 초산에틸, 이소프로필에테르, 테트라하이드로퓨란, 클로로포름, 다이옥세인, 디에틸포름아미드, 설포레인, 개미산, 초산, 프로피온산, 아세트나이트라일 및 테트랄린으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종의 단일 용매 또는 2종 이상의 혼합 용매일 수 있다.

상기 (1) 단계에서 제2 이무수물산 성분에 대한 제2 다아민 성분의 몰 비는 0.5 내지 2 당량일 수 있다. 상기 몰 비는 상세하게는 0.8 내지 1.5 당량일 수 있다. 상기 몰 비를 0.5 당량 미만으로 하거나 2 당량을 초과하게 한 경우에는 최종적으로 형성되는 폴리이미드의 분자량이 매우 작아지게 되고, 이에 따라 폴리이미드의 물리적, 화학적 성질이 매우 떨어지는 문제점이 있다.

상기 (1) 단계는 다양한 방법으로 진행될 수 있는데, 예를 들어 각 단량체를 용매(특히, 물)에 각각 분산시킨 다음, 이를 반응 용기에 투입하는 방법에 의해 수행될 수 있고, 또 다른 방법으로서 반응 용기에 용매를 우선적으로 투입한 다음 각 단량체를 투입하는 방법에 의해서도 수행될 수 있다. 또한 반응 용기에 각 단량체를 우선적으로 투입한 다음 용매를 투입하는 방법으로 수행될 수도 있고, 상기 방법들의 조합에 의해서도 수행이 가능하다.

한편, 상기 (1) 단계에서 온도가 25℃ 미만인 경우에는 반응이 진행되지 않으며, 95℃를 초과하는 경우에는 별도의 추가 열원 공급 장치 또는 냉각 응축 장치 등이 필요하거나 추가적인 공정이 요구될 수 있다.

또한, 상기 (1) 단계는 1시간 내지 5일 동안 수행되는 것일 수 있다. 상세하게는 3시간 내지 2일 동안 수행되는 것일 수 있다. 상기 (1) 단계가 1시간 미만으로 수행된다면 반응이 충분히 진행되지 않는 문제점이 있으며, 5일을 초과하여 수행되면 공정에 따른 비용이 지나치게 증가하는 문제점이 생길 수 있다.

상기 (2) 단계는 150 내지 450℃ 온도 범위 내에서 수행될 수 있고, 바람직하게는 180 내지 350℃의 온도 범위 내에서 수행될 수 있다. 상기 (2) 단계가 150℃미만의 온도에서 수행되는 경우 이미드화가 진행되지 않을 수 있으며, 450℃ 초과의 온도에서 수행되는 경우 단량체 또는 고분자 자체의 열분해가 발생할 수 있다.

상기 (2) 단계는 10분 내지 3일 동안 수행될 수 있으며, 상세하게는 30분 내지 2일 동안 수행될 수 있고, 더욱 상세하게는 1시간 내지 1일 동안 수행될 수 있다. 상기 (2) 단계가 10분 미만으로 수행되는 경우 이미드화가 수행되지 않을 수 있으며, 3일을 초과하여 수행되는 경우 고분자 자체의 열분해가 발생할 수 있다.

한편, 상기 (2) 단계에서 가열은 열 처리, 열풍 처리, 코로나 처리, 고주파 처리, 자외선 처리, 적외선 처리 및 레이저 처리 방법으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 조합에 의해 수행되는 것일 수 있다.

또한, 상기 (2) 단계는 10bar 이상 1000bar 이하의 조건일 수 있고, 대기 또는 비활성기체 분위기에서 수행될 수 있다. 반응 압력이 1000bar 초과인 경우에는 반응 용기의 손상이 초래될 수 있다. 상기 가압 조건은 압력 용기 내부에서 수증기압이 형성되거나, 압력 용기 내부에 비활성 기체를 주입하거나 또는 압력 용기를 압축하는 방법으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 조합에 의해 수행되는 것일 수 있다. 상기 비활성 기체는 질소, 아르곤, 헬륨, 네온, 크롭톤 및 크세논으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있다.

상기 제2 폴리이미드 분말의 제조방법은, 상기 제2 폴리이미드 분말을 세척 및 여과하는 단계; 및 건조하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이와 관련한 구체적인 내용은 상기 제1 폴리이미드 분말의 제조방법에서 기술된 내용을 동일하게 적용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 예에 의한 폴리이미드 성형품의 유전 손실률은 기가(GIGA) 단위의 주파수, 예를 들어 약 10 GHz의 초고주파수 하에서 0.0046 이하일 수 있고, 바람직하게는 0.0040 이하일 수 있다. 상기 범위를 만족할 때, 전력 손실에 따른 신호 전송 지연이 완화되면서 통신 속도가 빠르게 유지될 수 있다.

"유전 손실률(Df)"은 분자들의 마찰이 교대 전기장에 의해 야기된 분자 운동을 방해할 때 유전체(또는 절연체)에 의해 소멸되는 힘을 의미한다.

유전 손실률의 값은 전하의 소실(유전 손실)의 용이성을 나타내는 지수로서 통상적으로 사용되며, 유전 손실률이 높을수록 전하가 소실되기가 쉬워지며, 반대로 유전 손실률이 낮을수록 전하가 소실되기가 어려워질 수 있다. 즉, 유전 손실률은 전력 손실의 척도인 바, 유전 손실률이 낮을 수록 전력 손실에 따른 신호 전송 지연이 완화되면서 통신 속도가 빠르게 유지될 수 있다. 이것은 회로기판 또는 절연 필름으로 활용되는 폴리이미드 성형품에 강력하게 요구되는 특성이다.

특히, 본 발명에 따른 폴리이미드 성형품은 우수한 저유전 특성이 요구되는 다양한 분야에 적용될 수 있다. 예를 들어, 전기적 신호 전송 회로로서 포함하는 전자 부품에 적용될 수 있다. 상기 전기적 신호 전송 회로는, 적어도 2 GHz의 고주파, 상세하게는 적어도 5 GHz의 고주파, 더욱 상세하게는 적어도 10 GHz의 고주파로 신호를 전송하는 전자 부품일 수 있다.

상기 전자 부품은 예를 들어, 휴대 단말기용 통신 회로, 컴퓨터용 통신 회로, 또는 우주 항공용 통신회로일 수 있으나 이것으로 한정되는 것은 아니다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

<제조예 1> 폴리이미드(PI) 분말의 제조 1

증류수 255 g, m-톨리딘 10.51 g, PPD 5.35 g 및 BPDA(Biphenyltetracarboxylic dianhydride) 29.13 g을 계량하여 투입한 후 고온·고압 반응기에서 190℃로 약 6 시간동안 교반하였다 (190℃에서의 고온·고압 반응기의 압력은 12 내지 15 bar). 폴리이미드 분말 현탁액을 증류수로 세척해주면서 감압여과를 실시하였다.

감압여과를 통해 얻어진 미건조 폴리이미드 분말을 진공오븐에서 60℃로 24시간 동안 건조시켜 제1 폴리이미드 분말을 수득하였다.

<제조예 2> 폴리이미드 성형품의 제조

1) 증류수 255g을 5구 비커형 반응조에 넣고 계량한 뒤 피로멜리틱 디안하이드라이드 (PMDA) 23.46 g를 첨가하고 고속교반기를 통해 교반하여 용해시켜 테트라카르복실산 (tetracarboxylic acid) 형태로 변환시켰다(70℃ 1시간). 이후 4,4'-디아미노디페닐에테르 (ODA) 21.54 g을 첨가하여 단량체 염을 합성하였다(70℃ 2시간). 이때 단량체 염의 농도는 15 중량%였고, 고형분은 약 15 중량% 이었다. 형성된 단량체 염의 혼합물을 고온·고압 반응기에서 190℃로 약 6 시간동안 교반하였다(190℃에서의 고온고압반응기의 압력은 12~15 bar). 폴리이미드 분말 현탁액을 증류수로 세척해주면서 감압여과를 실시하였다. 감압여과를 통해 얻어진 미건조 폴리이미드 분말을 진공 오븐에서 60℃로 24시간 동안 건조시켜 제2 폴리이미드 분말을 수득하였다.

2) 상기 제조예 1에서 제조된 제1 폴리이미드 분말과 앞서 제조된 제2 폴리이미드 분말을 각각 비커에 중량%로 계량하여 균일하게 혼합하였다. 상기 혼합 분말을 각 물성평가용 몰드에 계량하고 Hot press로 압축하여(약 100,000 psi) 성형을 진행하였다. 성형 후 질소 분위기의 고온 오븐에서 폴리이미드 분말 성형품의 소결을 진행하였다(100℃ 1시간, 250℃ 1시간, 450℃ 3시간).

<실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3>

상기 제조예 2에서, 제1 폴리이미드 분말(제조예 1) 및 제2 폴리이미드 분말의 함량을 각각 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고, 제조예 2와 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.

또한, 하기 표 1에 상기 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 비교예 3에서 각각 제조된 성형품에 대해 유전손실률을 측정하고, 성형 가능 여부(성형성)를 기재하였다.

유전손실률(Df)은 SPDR(Split Post Dielectric Resonator)로 10GHz 영역대에서 측정하였다.

	제1 PI 분말 (중량%)	제2 PI 분말 (중량%)	유전손실률 (Df)	성형성
실시예 1	1.0	99.0	0.0045	○
실시예 2	5.0	95.0	0.0041	○
실시예 3	10.0	90.0	0.0035	○
실시예 4	20.0	80.0	0.0029	○
비교예 1	0	100.0	0.0047	○
비교예 2	0.1	99.9	0.0047	○
비교예 3	30.0	70.0	-	성형 불가

상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 폴리이미드 성형품은 모두 유전손실률이 0.0046 이하로 현저히 낮은 유전손실률을 나타내었고, 제1 폴리이미드 분말의 함량이 향상될수록 유전손실률이 향상되었으나, 제1 폴리이미드 분말이 과량 첨가되는 경우(비교예 3)에는 성형이 불가하였다.

이상 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims

비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드(BPDA)를 포함하는 제1 이무수물산 성분; 및
m-톨리딘(m-tolidine) 및 파라페닐렌 디아민(PPD)을 포함하는 제1 디아민 성분을 이미드화 반응시켜 얻어지는, 폴리이미드 분말.
제1항에 있어서,
상기 제1 디아민 성분의 총 함량 100 몰%를 기준으로,
상기 m-톨리딘의 함량은 40 내지 60 몰%이며,
상기 파라페닐렌 디아민의 함량은 40 내지 60 몰%인 것을 포함하는, 폴리이미드 분말.
제1항에 있어서,
상기 제1 이무수물산 성분의 총 함량 100 몰%를 기준으로,
상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드의 함량은 100 몰%인 것을 포함하는, 폴리이미드 분말.
제1항에 있어서,
상기 폴리이미드 분말의 입자 크기(D50)는 5 μm 이하인, 폴리이미드 분말.
제1항에 있어서,
상기 제1 이무수물산 성분은 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (BTDA)를 더 포함하는, 폴리이미드 분말.
제5항에 있어서,
상기 제1 이무수물산 성분의 총 함량 100 몰%를 기준으로,
상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드의 함량은 5 내지 20 몰%이며,
상기 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실릭 디안하이드라이드의 함량은 80 내지 95 몰%인 것을 포함하는, 폴리이미드 분말.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 폴리이미드 분말을 포함하는, 폴리이미드 성형품.
제7항에 있어서,
상기 폴리이미드 성형품의 유전 손실률은 0.0046 이하인, 폴리이미드 성형품.
제1 이무수물산 성분 및 제1 디아민 성분을 물에 넣고, 150℃이상 및 10 bar 이상의 반응 조건 하에서 교반하여 폴리이미드 분말을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 이무수물산 성분은 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드 (BPDA)를 포함하며,
상기 제1 디아민 성분은 m-톨리딘(m-tolidine) 및 파라페닐렌 디아민(PPD)을 포함하는, 폴리이미드 분말의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 이무수물산 성분의 총 함량 100 몰%를 기준으로, 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드의 함량은 100 몰%이고,
상기 제1 디아민 성분의 총 함량 100 몰%를 기준으로, 상기 m-톨리딘의 함량은 40 내지 60 몰%이며, 상기 파라페닐렌 디아민의 함량은 40 내지 60 몰%인, 폴리이미드 분말의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 이무수물산 성분은 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (BTDA)를 더 포함하고,
상기 제1 이무수물산 성분의 총 함량 100 몰%를 기준으로, 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드의 함량은 5 내지 20 몰%이며, 상기 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실릭 디안하이드라이드의 함량은 80 내지 95 몰%이고,
상기 제1 디아민 성분의 총 함량 100 몰%를 기준으로, 상기 m-톨리딘의 함량은 40 내지 60 몰%이며, 상기 파라페닐렌 디아민의 함량은 40 내지 60 몰%인, 폴리이미드 분말의 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 폴리이미드 분말을 세척 및 여과하는 단계; 및
건조하는 단계;를 추가로 포함하는,
폴리이미드 분말의 제조방법.
제12항에 있어서,
상기 여과는 감압 여과 방식이 사용되고,
상기 건조는 진공 하에서 50℃이상으로 건조하는, 폴리이미드 분말의 제조방법.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된 폴리이미드 분말을 성형하는 단계; 및
소결하는 단계;를 포함하는, 폴리이미드 성형품의 제조방법.