KR20230001533A - Novel functional diamine and polyimide prepared using the same - Google Patents

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KR20230001533A
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polyamic acid
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송복주
서강득
송기현
최호성
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엘티씨 (주)
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Abstract

The present invention provides a novel benzimidazole-based diamine, a polyamic acid and a polyimide polymer manufactured by using the diamine, and polymer coating materials, films, and substrates for electronic devices containing these polymers. According to one embodiment of the present invention, compared to conventional diamine, chemical stability is high and light transmittance, processability, and solubility characteristics can be improved.

Description

신규한 기능성 디아민 화합물 및 이를 이용하여 제조된 폴리이미드 {NOVEL FUNCTIONAL DIAMINE AND POLYIMIDE PREPARED USING THE SAME}Novel functional diamine compound and polyimide prepared using the same {NOVEL FUNCTIONAL DIAMINE AND POLYIMIDE PREPARED USING THE SAME}

본 발명은 신규 벤즈이미다졸계 디아민, 상기 디아민을 이용하여 제조된 폴리아믹산과 폴리이미드 중합체, 및 이러한 중합체를 포함하는 전자기기용 고분자 코팅 소재, 필름 및 기판에 관한 것이다. The present invention relates to a novel benzimidazole-based diamine, a polyamic acid and a polyimide polymer prepared using the diamine, and a polymer coating material for electronic devices containing the polymer, a film, and a substrate.

폴리이미드 수지(polyimide, PI)는 디아민 단량체와 테트라카르복실산 이무수물 단량체를 중합시킴으로써 얻어지는 것으로, 내열성, 역학적 강도, 치수 안정성이 우수하고, 난연성 및 전기 절연성이 탁월하다. 이러한 우수한 물성으로 인하여 폴리이미드는 전기 및 전자기기, 우주 항공용 기기, 수송기기 등의 다양한 응용분야에서 사용되어 왔고, 사용하고자 하는 용도에 따라 여러 형태로의 연구가 진행되고 있다. 특히 방향족 폴리이미드는 열 안정성, 기계적 물성, 전기 절연성, 내화학성 등의 제반 물성이 매우 우수하여 전자 산업에서 층간 절연 물질, 고분자 복합체의 지지체, 혼합 기체의 분리를 위한 분리막, 고온용 접착제, 피복제 등의 용도로 사용되는 대표적인 고성능 고분자이다.Polyimide resin (polyimide, PI) is obtained by polymerizing a diamine monomer and a tetracarboxylic dianhydride monomer, and has excellent heat resistance, mechanical strength, dimensional stability, flame retardancy and electrical insulation. Due to these excellent physical properties, polyimide has been used in various application fields such as electrical and electronic devices, aerospace devices, and transportation devices, and various forms of research are being conducted depending on the intended use. In particular, aromatic polyimide has excellent physical properties such as thermal stability, mechanical properties, electrical insulation, and chemical resistance, so it is used in the electronics industry as an interlayer insulating material, a support for polymer composites, a separator for separating mixed gases, high-temperature adhesives, and coatings. It is a representative high-performance polymer used for such purposes.

일반적으로 방향족 폴리이미드는 이미드화가 완전히 진행되는 최종 단계에서 유기용매에 전혀 녹지 않고 용융되기 전에 분해가 일어나 가공이 불가능하다. 이에 따라, 중간체인 폴리아믹산 형태에서 가공한 후 열처리 과정 등을 거쳐 이미드화를 종결시키는 2단계 과정을 통하여 최종 완성품을 제조하게 된다. 그러나, 전술한 2단계의 공정을 거쳐 최종 성형품을 제조하는 방법은 중간체인 폴리아믹산의 불안정성 및 경화 도중 생성되는 물과 같은 부산물의 형성으로 성형품의 변형 및 결함을 야기하는 문제점을 근본적으로 가지고 있다. In general, aromatic polyimide is completely insoluble in an organic solvent in the final stage of complete imidization and decomposes before melting, making it impossible to process. Accordingly, a final finished product is manufactured through a two-step process in which imidization is terminated through a heat treatment process after processing in the form of an intermediate polyamic acid. However, the method of manufacturing a final molded article through the above-described two-step process fundamentally has a problem of causing deformation and defects of the molded article due to the instability of the intermediate polyamic acid and the formation of by-products such as water generated during curing.

전술한 방향족 폴리이미드의 제반 물성들의 저하를 최소화하면서, 이미드화가 완전히 진행된 후에도 유기 용매에 대한 용해도가 충분하여 최종 단계에서도 용이하게 가공할 수 있는 가용성 폴리이미드를 개발하고자 하는 연구가 활발히 진행되어 왔다. 일례로, 가용성 폴리이미드를 제조하는 방법으로는 고분자 주쇄에 유연한 작용기를 도입하거나 부피가 큰 치환체를 도입하는 방법, 고분자 사슬의 평판 형태를 뒤틀리게 하는 방법, 지방족 고리 구조(alicyclic)를 가지는 단량체를 사용하는 방법, 비대칭 구조를 도입하여 분자 구조의 규칙성을 저하시키는 방법, 유기용매에 용해도가 좋은 성분을 함께 공중합하는 방법 등이 있다. 그리고 가용성 폴리이미드를 제조하기 위한 또 다른 방법으로는 폴리이미드 주쇄에 플루오로기, 트리플루오로메틸기를 비롯한 퍼플루오로알킬기를 도입하는 방법이 있다. 이러한 방법의 경우, 탄소-수소 간의 결합보다 더 강한 탄소-불소 간의 결합으로 인해 폴리이미드의 내열성을 크게 저하시키지 않으면서도, 종래의 폴리이미드가 갖는 여러 상호작용을 억제하여 폴리이미드의 용해도를 크게 증가시킬 수 있다. 그러나 불소 원자의 낮은 편극도에 기인하여 수분 흡수율, 유전율, 굴절율 등에서 현저한 물성 저하가 초래된다.Research has been actively conducted to develop a soluble polyimide that can be easily processed even in the final stage with sufficient solubility in organic solvents even after complete imidization while minimizing the degradation of the physical properties of the aforementioned aromatic polyimide. . For example, as a method for producing soluble polyimide, a method of introducing a flexible functional group or a bulky substituent into a polymer main chain, a method of distorting the flat shape of a polymer chain, and a monomer having an aliphatic ring structure (alicyclic) are used. method, a method of reducing the regularity of the molecular structure by introducing an asymmetric structure, a method of copolymerizing components having good solubility in an organic solvent together, and the like. Another method for preparing the soluble polyimide is a method of introducing a perfluoroalkyl group including a fluoro group and a trifluoromethyl group into the main chain of the polyimide. In this method, the solubility of polyimide is greatly increased by suppressing various interactions of the conventional polyimide without greatly reducing the heat resistance of the polyimide due to the stronger carbon-fluorine bond than the carbon-hydrogen bond. can make it However, due to the low polarization of fluorine atoms, significant deterioration in physical properties such as water absorption, dielectric constant, and refractive index is caused.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 폴리이미드가 갖는 여러 상호작용을 억제시키고, 폴리이미드 자체에 강인성 및 접착력을 부여하기 위한 단량체로서, 벤즈이미다졸 골격을 가지면서, 유연성 연결기와, 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 기능성 모이어티를 포함하는 비대칭(asymmetry) 구조의 신규 디아민 화합물을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and is a monomer for suppressing various interactions of polyimide and imparting toughness and adhesiveness to polyimide itself, having a benzimidazole skeleton, and having a flexible linking group. , A technical problem is to provide a novel diamine compound having an asymmetric structure including a functional moiety such as a fluoro group or a trifluoromethyl group.

또한 본 발명은 전술한 신규 디아민을 이용함으로써 이미드화가 완전히 진행된 후 우수한 가용성, 강인성 및 접착력을 동시에 확보할 수 있는 폴리아믹산 및 폴리이미드 중합체, 이를 포함하는 고분자 필름을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다. In addition, another technical problem of the present invention is to provide a polyamic acid and a polyimide polymer capable of securing excellent solubility, toughness and adhesiveness at the same time after imidation is completely performed by using the novel diamine described above, and a polymer film including the same. do.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기 발명의 상세한 설명 및 청구범위에 의해 보다 명확하게 설명될 수 있다.Other objects and advantages of the present invention can be more clearly described by the following detailed description and claims.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물, 구체적으로 벤즈이미다졸계 비대칭 구조의 디아민 단량체를 제공한다. In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a compound selected from the group consisting of Formulas 1 to 3 below, specifically a benzimidazole-based asymmetric diamine monomer.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 식에서, In the above formula,

복수의 X는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -및 S(=O)2-으로 이루어진 군에서 선택되며, A plurality of X's are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of -O-, -S-, - and S(=O) 2 -,

R1 내지 R6는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 플루오로, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 및 트리플루오로메틸(CF3)로 이루어진 군에서 선택되며, R 1 to R 6 are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of hydrogen, fluoro, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and trifluoromethyl (CF 3 );

Ar은 하기 화학식 Ar-1 내지 Ar-12로 이루어진 군에서 선택되는 모이어티이며, Ar is a moiety selected from the group consisting of Formulas Ar-1 to Ar-12,

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 식에서, In the above formula,

*는 상기 화학식 1과 결합이 이루어지는 부분을 의미하며, * denotes a portion bonded to Formula 1,

R7 내지 R16은 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 플루오로, 탄소수 1 내지 30의 알킬기 및 트리플루오로메틸(CF3)로 이루어지는 군에서 선택되며, R 7 to R 16 are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of hydrogen, fluoro, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and trifluoromethyl (CF 3 );

상기 R1 내지 R16의 알킬기에 포함된 임의의 수소는 각각 독립적으로 할로겐 및 -CF3 로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있다. Any hydrogen included in the alkyl group of R 1 to R 16 may be independently substituted with one or more substituents selected from the group consisting of halogen and -CF 3 .

또한 본 발명은 전술한 화학식 1의 화합물을 함유하는 디아민; 및 산이무수물을 포함하는 폴리아믹산 제조용 조성물을 제공한다. In addition, the present invention is a diamine containing the compound of the above formula (1); And it provides a composition for preparing a polyamic acid containing an acid dianhydride.

또한 본 발명은 전술한 폴리아믹산 제조용 조성물로부터 형성된 폴리아믹산 및 상기 폴리아믹산을 이미드화하여 형성된 폴리이미드 중합체를 제공한다. In addition, the present invention provides a polyamic acid formed from the above-described composition for producing a polyamic acid and a polyimide polymer formed by imidizing the polyamic acid.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 분자 내 벤즈이미다졸 골격과 에테르, 술폰 등의 연결기를 갖는 비대칭 구조의 디아민 단량체를 사용함으로써, 종래 디아민과 비교하여 화학적 안정성이 높고 광 투과성, 가공성 및 용해도 특성을 향상시킬 수 있다. According to one embodiment of the present invention, by using an asymmetric diamine monomer having a benzimidazole skeleton in the molecule and a linking group such as ether or sulfone, chemical stability is higher than that of conventional diamines, and light transmittance, processability, and solubility characteristics are improved. can improve

전술한 디아민을 이용하여 얻어진 폴리아믹산 및/또는 폴리이미드 중합체는 내열성과 기계적 특성이 뛰어나며, 동시에 우수한 가공성을 발휘할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 폴리이미드 필름은 전자기기용 기판, 전기 및 전자부품용 코팅 소재로 유용하게 사용될 뿐만 아니라 그 외 다양한 분야에 적용 가능하다.The polyamic acid and/or polyimide polymer obtained by using the diamine described above has excellent heat resistance and mechanical properties, and at the same time can exhibit excellent processability. Accordingly, the polyimide film of the present invention is not only usefully used as a substrate for electronic devices and a coating material for electric and electronic parts, but can also be applied to various other fields.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 보다 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.Effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more diverse effects are included in the present specification.

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

본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 다른 정의가 없다면, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.All terms (including technical and scientific terms) used in this specification, unless otherwise defined, may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

또한 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다. 또한, 명세서 전체에서, "위에" 또는 "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 위쪽에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.In addition, throughout this specification, when a certain component is said to "include", this is an open term that implies the possibility of further including other components, not excluding other components, unless otherwise stated. (open-ended terms). In addition, throughout the specification, "above" or "on" means not only the case of being located above or below the target part, but also the case of another part in the middle thereof, and must necessarily specify the direction of gravity It does not mean that it is located above the standard.

본 명세서에서 사용되는 "바람직한" 및 "바람직하게"는 소정 환경 하에서 소정의 이점을 제공할 수 있는 본 발명의 실시 형태를 지칭한다. 그러나, 동일한 환경 또는 다른 환경 하에서, 다른 실시 형태가 또한 바람직할 수 있다. 추가로, 하나 이상의 바람직한 실시 형태의 언급은 다른 실시 형태가 유용하지 않다는 것을 의미하지 않으며, 본 발명의 범주로부터 다른 실시 형태를 배제하고자 하는 것은 아니다.As used herein, “preferred” and “preferably” refer to embodiments of the invention that may provide certain advantages under certain circumstances. However, other embodiments may also be preferred, under the same or other circumstances. Additionally, the recitation of one or more preferred embodiments does not imply that the other embodiments are not useful, nor is it intended to exclude the other embodiments from the scope of the present invention.

또한, 본 명세서 중에 있어서, "단량체" 와 "모노머"는 동일한 의미이다. 본 발명에 있어서의 단량체는 올리고머 및 폴리머와 구별되고, 중량 평균 분자량(Mw)이 1,000 g/mol 이하인 화합물을 지칭한다. 또한 중합체라는 용어는 호모폴리머, 공중합체(copolymer), 및 수지(resin)을 모두 포함한다. In addition, in this specification, "monomer" and "monomer" have the same meaning. Monomers in the present invention are distinguished from oligomers and polymers and refer to compounds having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 g/mol or less. Also, the term polymer includes all homopolymers, copolymers, and resins.

<디아민 단량체><Diamine monomer>

본 발명의 일 실시예는, 폴리아믹산 및/또는 폴리이미드 중합체를 제조하기 위한 디아민(diamine) 단량체이다. 이러한 디아민 단량체는 벤즈이미다졸 (benzimidazole)계 골격과 에테르 그룹, 술폰 그룹 등의 유연한 연결기(예, X, linker)를 갖는 비대칭 구조라는 점에서, 종래 디아민과 차별화된다. One embodiment of the present invention is a diamine monomer for producing polyamic acid and/or polyimide polymer. These diamine monomers are differentiated from conventional diamines in that they have an asymmetric structure having a benzimidazole-based skeleton and a flexible linking group (eg, X, linker) such as an ether group or a sulfone group.

일 구체예를 들면, 상기 디아민 단량체는 하기 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 하나로 표시될 수 있다. For one specific example, the diamine monomer may be represented by any one of Formulas 1 to 3 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00005
Figure pat00005

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00006
Figure pat00006

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 식에서, In the above formula,

복수의 X는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -및 S(=O)2-으로 이루어진 군에서 선택되며, A plurality of X's are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of -O-, -S-, - and S(=O) 2 -,

R1 내지 R6는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 플루오로, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 및 트리플루오로메틸(CF3)로 이루어진 군에서 선택되며, R 1 to R 6 are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of hydrogen, fluoro, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and trifluoromethyl (CF 3 );

Ar은 하기 화학식 Ar-1 내지 Ar-12로 이루어진 군에서 선택되는 모이어티이며, Ar is a moiety selected from the group consisting of Formulas Ar-1 to Ar-12,

Figure pat00008
Figure pat00008

상기 식에서, In the above formula,

*는 상기 화학식 1과 결합이 이루어지는 부분을 의미하며, * denotes a portion bonded to Formula 1,

R7 내지 R16은 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 플루오로, 탄소수 1 내지 30의 알킬기 및 트리플루오로메틸(CF3)로 이루어지는 군에서 선택되며, R 7 to R 16 are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of hydrogen, fluoro, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and trifluoromethyl (CF 3 );

상기 R1 내지 R16의 알킬기에 포함된 임의의 수소는 각각 독립적으로 할로겐 및 -CF3 로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있다. Any hydrogen included in the alkyl group of R 1 to R 16 may be independently substituted with one or more substituents selected from the group consisting of halogen and -CF 3 .

전술한 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 디아민 화합물은, 내열성과 접착력, 강인성을 부여하기 위한 벤즈이미다졸 고리를 포함한다. 이러한 디아민을 사용할 경우 고분자의 사슬 내에 헤테로 고리(예, 벤즈이미다졸)를 포함함으로써 기존의 강직한 구조를 유지하면서 분자 간의 인력을 증가시켜 고분자 재료의 강인성을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 구리와 같은 금속을 포함한 여러 기질에 대한 접착력을 크게 향상시킬 수 있다.The diamine compounds represented by Chemical Formulas 1 to 3 include a benzimidazole ring for imparting heat resistance, adhesive strength and toughness. When such diamine is used, it is possible to increase the strength of the polymer material by including a heterocyclic ring (eg, benzimidazole) in the chain of the polymer to increase the attractive force between molecules while maintaining the existing rigid structure, as well as to increase the toughness of the polymer material, such as copper. Adhesion to various substrates including metals can be greatly improved.

또한 분자 내 에테르 그룹, 술폰 그룹과 같이 유연한 연결기(예, X)를 적어도 하나 이상 포함함으로써, 화학적으로 안정성이 매우 높으며, 구조적으로 강직성과 유연성을 동시에 발휘할 수 있다. In addition, by including at least one flexible linking group (eg, X) such as an ether group or a sulfone group in the molecule, chemical stability is very high, and structural rigidity and flexibility can be exhibited at the same time.

아울러, 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 화합물이 플루오로 또는 트리플루오로메틸기를 적어도 하나 이상 보유하는 경우, 디아민으로부터 얻어지는 폴리아믹산 및 폴리이미드의 유전율을 낮추어주는 역할을 하며 광 투과성 및 가공성을 향상시킬 수 있고 용해도가 크게 향상될 수 있다. 또한 플루오로기, 트리플루오로메틸기 (CF3)의 도입으로 트리플루오로메틸기의 위치에 따른 아민 그룹의 친핵성 (nucleophilicity) 정도에 따라 제조된 폴리이미드의 중합도 및 분자량 제어가 가능하다. 그리고, 페닐기에 플루오로기, 트리플루오로메틸기가 결합된 구조를 갖고 있어 고분자간 π-stacking을 방지하여 고분자의 용해도를 개선하고 이는 고분자의 결정성을 떨어뜨려 저유전율 및 광투과성을 증가시키는 결과를 가져오게 된다. In addition, when the compounds represented by Formulas 1 to 3 have at least one fluoro or trifluoromethyl group, they serve to lower the dielectric constant of polyamic acid and polyimide obtained from diamine, and improve light transmittance and processability and the solubility can be greatly improved. In addition, by introducing a fluoro group and a trifluoromethyl group (CF 3 ), the degree of polymerization and molecular weight of the prepared polyimide can be controlled according to the position of the trifluoromethyl group and the degree of nucleophilicity of the amine group. In addition, it has a structure in which a fluoro group and a trifluoromethyl group are bonded to a phenyl group, thereby preventing π-stacking between polymers and improving the solubility of the polymer, which lowers the crystallinity of the polymer and increases the low permittivity and light transmittance. will bring

나아가 상기 화학식 1 내지 화학식 3의 화합물은, 분자 내 일측에 벤조아미다졸 고리와 연결기 등을 포함하는 비대칭 구조를 갖고 있으므로, 이를 이용하여 제조된 폴리아믹산, 폴리이미드와 같은 고분자의 결정성을 낮추어 준다. 이와 같이 고분자의 결정성이 낮아지면 고분자의 용해도 특성이 개선될 수 있고 고분자의 유전율, 굴절율, 복굴절율 및 광투과율에 영향을 미칠 수 있다.Furthermore, since the compounds of Formulas 1 to 3 have an asymmetric structure including a benzoamidazole ring and a linking group on one side of the molecule, the crystallinity of polymers such as polyamic acid and polyimide prepared using the same is lowered. . As such, when the crystallinity of the polymer is lowered, the solubility characteristics of the polymer may be improved, and the dielectric constant, refractive index, birefringence, and light transmittance of the polymer may be affected.

이에 따라, 전술한 화학식 1 내지 화학식 3 중 어느 하나로 표시되는 신규 디아민을 이용하여 얻어지는 폴리아믹산 및/또는 폴리이미드 중합체는 열에 의한 고분자 주쇄의 구조변형을 최소화하여 낮은 열팽창계수를 가질 수 있으며, 우수한 내열성, 화학적 및 기계적 특성을 갖는다. 그리고 플루오로 또는 트리플루오로메틸기의 도입을 통해 낮은 수분흡수율, 저 유전율, 우수한 용해성 및 가공성 등의 특성을 확보할 수 있다. Accordingly, the polyamic acid and/or polyimide polymer obtained by using the novel diamine represented by any one of Chemical Formulas 1 to 3 may have a low thermal expansion coefficient by minimizing structural deformation of the polymer main chain due to heat, and have excellent heat resistance. , with chemical and mechanical properties. In addition, characteristics such as low water absorption, low dielectric constant, excellent solubility and processability can be secured through the introduction of a fluoro or trifluoromethyl group.

이상에서 설명한 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 예시되는 화합물로 보다 구체화될 수 있다. 그러나 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 예시된 것들에 의해 한정되는 것은 아니다. The compound represented by Formula 1 of the present invention described above may be further exemplified by the compounds exemplified below. However, the compound represented by Formula 1 of the present invention is not limited to those exemplified below.

Figure pat00009
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Figure pat00010
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본 발명에 따른 신규 디아민 화합물을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에 공지된 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다. 상기 제조방법의 일 실시예를 들면, 불소로 치환된 니트로페녹시 벤조산을 합성하는 단계; 벤즈이미다졸 고리를 갖는 디니트로 화합물을 합성하는 단계; 및 상기 디니트로기를 환원하는 단계;를 포함할 수 있다. 일례로, 하기 반응식 1 내지 3에 의해 전술한 화학식 1 내지 3으로 표시되는 디아민 화합물이 제조될 수 있다.A method for preparing the novel diamine compound according to the present invention is not particularly limited, and may be prepared according to a conventional method known in the art. For example, synthesizing nitrophenoxy benzoic acid substituted with fluorine; synthesizing a dinitro compound having a benzimidazole ring; and reducing the dinitro group. For example, the diamine compounds represented by Chemical Formulas 1 to 3 may be prepared by the following Reaction Schemes 1 to 3.

이때 니트로기를 환원하는 단계는 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에 공지된 통상의 방법을 사용할 수 있다. 일례를 들면, 팔라듐/탄소, 백금, 니켈 등을 촉매로서 용매 중에 수소 가스를 주입하는 것, 또는 철, 주석 등의 금속과 염화수소를 반응시키는 것 등을 포함할 수 있다. At this time, the step of reducing the nitro group is not particularly limited, and a conventional method known in the art may be used. For example, it may include injecting hydrogen gas into a solvent using palladium/carbon, platinum, nickel, or the like as a catalyst, or reacting hydrogen chloride with a metal such as iron or tin.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure pat00012
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[반응식 2][Scheme 2]

Figure pat00013
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[반응식 3][Scheme 3]

Figure pat00014
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본 명세서에서 사용되는 용어 "알킬기"는 탄소수 1 내지 20 (구체적으로, 탄소수 1~10)의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 일 실시예로, 상기 알킬은 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.The term "alkyl group" used herein refers to a monovalent substituent derived from a straight or branched chain saturated hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms (specifically, 1 to 10 carbon atoms). In one embodiment, the alkyl may be selected from the group consisting of methyl, ethyl, propyl, isobutyl, sec-butyl, pentyl, iso-amyl, hexyl, etc., but is not limited thereto.

본 명세서에서 사용되는 용어 "알케닐기"는 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 20 (구체적으로, 탄소수 2~10)의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 일 실시예로, 상기 알케닐은 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.As used herein, the term "alkenyl group" refers to a monovalent substituent derived from a linear or branched chain unsaturated hydrocarbon having 2 to 20 carbon atoms (specifically, 2 to 10 carbon atoms) having at least one carbon-carbon double bond. . In one embodiment, the alkenyl may be selected from the group consisting of vinyl, allyl, isopropenyl, 2-butenyl, and the like, but is not limited thereto.

본 명세서에서 사용되는 용어 "아릴기"는 단독 고리 또는 2 이상의 고리가 조합된 탄소수 6 내지 20 (구체적으로, 탄소수 6~10)의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착되거나 축합된 형태도 포함될 수 있다. 일 실시예로, 상기 아릴은 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.As used herein, the term "aryl group" refers to a monovalent substituent derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms (specifically, 6 to 10 carbon atoms) in a single ring or a combination of two or more rings. In addition, a form in which two or more rings are simply attached to each other or condensed may be included. In one embodiment, the aryl may be selected from the group consisting of phenyl, naphthyl, phenanthryl, anthryl, and the like, but is not limited thereto.

본 명세서에서 사용되는 용어 "복소환기"는 N, O, S, 및 Se로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 헤테로원자를 갖고, 나머지는 C 원자(들)로 이루어진 환형의 1가 치환기를 의미한다. 이때, '복소환기'는 단일환이거나 다중환일 수 있다. 복소환기가 방향족고리인 경우, 헤테로아릴기라 하며, 복소환기가 지환족고린 경우, 이는 헤테로시클로알킬기라 한다. 복소환기는 4원, 5원, 6원, 7원 또는 8원 고리를 포함하는 환형 기일 수 있으며, 여기서 상기 고리는 N, O, Se 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 고리 원자를 포함하고, 나머지 고리 원자로서 C를 가진다. 일 실시예로, 상기 복소환기는 피롤리디닐기, 피페리디닐기, 피페라지닐기, 모르폴리노기, 티오모르폴리노기, 호모피페리디닐기, 크로마닐기, 이소크로마닐기, 크로메닐기, 피롤릴기, 푸라닐기, 티에닐기, 피라졸릴기, 이미다졸릴기, 푸라자닐기, 옥사졸릴기, 이속사졸릴기, 티아졸릴기, 이소티아졸릴기, 피리딜기, 피리다지닐기, 피리미디닐기, 피라지닐기, 피라닐기, 인돌릴기, 이소인돌릴기, 인다졸릴기, 푸리닐기, 인돌리지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 프테리디닐기, 퀴놀리지닐기, 벤족사지닐기, 카르바졸릴기, 페나지닐기, 페노티아지닐기 및 페난트리디닐기로 이루어진 군에서 선택될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.As used herein, the term "heterocyclic group" means a cyclic monovalent substituent having one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O, S, and Se, and the rest consisting of C atom(s). In this case, the 'heterocyclic group' may be a single ring or a polycyclic ring. When the heterocyclic group is an aromatic ring, it is referred to as a heteroaryl group, and when the heterocyclic group is an alicyclic ring, it is referred to as a heterocycloalkyl group. The heterocyclic group may be a cyclic group comprising a 4-, 5-, 6-, 7- or 8-membered ring, wherein the ring contains at least one ring atom selected from the group consisting of N, O, Se and S, It has C as the remaining ring atoms. In one embodiment, the heterocyclic group is a pyrrolidinyl group, a piperidinyl group, a piperazinyl group, a morpholino group, a thiomorpholino group, a homopiperidinyl group, a chromanyl group, an isochromanyl group, a chromenyl group, and a pyrrolyl group. , Furanyl group, thienyl group, pyrazolyl group, imidazolyl group, furazanyl group, oxazolyl group, isoxazolyl group, thiazolyl group, isothiazolyl group, pyridyl group, pyridazinyl group, pyrimidinyl group, Pyrazinyl group, pyranyl group, indolyl group, isoindolyl group, indazolyl group, purinyl group, indolizinyl group, quinolinyl group, isoquinolinyl group, quinazolinyl group, pteridinyl group, quinolizinyl group, It may be selected from the group consisting of a benzoxazinyl group, a carbazolyl group, a phenazinyl group, a phenothiazinyl group, and a phenanthridinyl group, but is not limited thereto.

본 명세서에서 사용되는 용어 "알킬옥시기"는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 탄소수 1 내지 20(구체적으로, 탄소수 1~10)의 알킬을 의미하며, 직쇄, 측쇄또는 사이클릭 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 상기 알킬옥시는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.As used herein, the term "alkyloxy group" is a monovalent substituent represented by R'O-, wherein R' means an alkyl having 1 to 20 carbon atoms (specifically, 1 to 10 carbon atoms), straight-chain or branched-chain. or a cyclic structure. In one embodiment, the alkyloxy may be selected from the group consisting of methoxy, ethoxy, n-propoxy, 1-propoxy, t -butoxy, n-butoxy, pentoxy, etc., but is not limited thereto don't

본 명세서에서 사용되는 용어 "아릴옥시기"는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 5 내지 20(구체적으로, 탄소수 6~10)의 아릴을 의미한다. 일 실시예로, 상기 아릴옥시는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.As used herein, the term "aryloxy group" is a monovalent substituent represented by RO-, wherein R means an aryl having 5 to 20 carbon atoms (specifically, 6 to 10 carbon atoms). In one embodiment, the aryloxy may be selected from the group consisting of phenyloxy, naphthyloxy, diphenyloxy, etc., but is not limited thereto.

<폴리아믹산 제조용 조성물><Composition for producing polyamic acid>

본 발명의 다른 일 실시예는, 전술한 신규 디아민 화합물을 포함하는 폴리아믹산 제조용 조성물로서, 이는 폴리아믹산 및/또는 폴리이미드 (공)중합체를 형성하는 전구체 용액에 해당된다. Another embodiment of the present invention is a composition for producing polyamic acid containing the novel diamine compound described above, which corresponds to a precursor solution for forming polyamic acid and/or polyimide (co)polymer.

구체적으로, 상기 폴리아믹산 제조용 조성물은 적어도 1종의 디아민 화합물 및 적어도 1종의 산이무수물을 포함하며, 상기 디아민 화합물은 전술한 화학식 1로 표시되는 벤즈이미다졸계 디아민 화합물을 포함한다. 필요에 따라 잠재성 경화제, 및/또는 당 분야에 공지된 통상적인 첨가제를 적어도 1종 이상 더 포함할 수 있다.Specifically, the composition for producing polyamic acid includes at least one diamine compound and at least one acid dianhydride, and the diamine compound includes the benzimidazole-based diamine compound represented by Formula 1 above. If necessary, a latent curing agent and/or at least one conventional additive known in the art may be further included.

이하, 상기 폴리아믹산 제조용 조성물의 조성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, the composition of the composition for preparing the polyamic acid will be described in detail.

디아민Diamine

본 발명에 따른 폴리아믹산 제조용 조성물은, 전술한 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 포함한다. The composition for producing a polyamic acid according to the present invention includes at least one of the compounds represented by the above-described Chemical Formulas 1 to 3.

여기서, 화학식 1 내지 3으로 표시되는 디아민 화합물은 전술한 내용과 동일하므로, 별도의 설명은 생략한다. Here, since the diamine compounds represented by Chemical Formulas 1 to 3 are the same as those described above, a separate description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 폴리아믹산 제조용 조성물에서, 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 화합물의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에 공지된 함량 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다. 일례를 들면, 상기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 화합물은 전체 디아민 100 몰%를 기준으로 1 내지 100 몰% 범위로 포함될 수 있으며, 구체적으로 10 내지 100 몰% 범위일 수 있다. In the composition for producing polyamic acid according to the present invention, the content of the compounds represented by Chemical Formulas 1 to 3 is not particularly limited and may be appropriately adjusted within a content range known in the art. For example, the compound represented by Chemical Formulas 1 to 3 may be included in an amount of 1 to 100 mol%, specifically 10 to 100 mol%, based on 100 mol% of the total diamine.

본 발명은 당 분야에 공지된 통상의 디아민 화합물을 더 포함할 수 있다. The present invention may further include conventional diamine compounds known in the art.

이러한 디아민 화합물은 전술한 화학식 1과 상이한 비(非)벤즈이미다졸계 디아민(diamine) 화합물이라면 특별한 제한 없이 사용 가능하며, 일례로 디아민 구조를 가지고 있는 방향족, 지환족, 또는 지방족 화합물 등이 있다. 구체적으로, 디아민 화합물은 당 분야에 공지된 비불소 방향족 디아민, 불소 치환기가 도입된 불소화 방향족 디아민, 설폰계 방향족 디아민, 히드록시계 방향족 디아민, 에테르계 방향족 디아민, 지환족 디아민, 아미노실록산, 폴리-디아미노실록산 등을 각각 단독 또는 2종 이상 혼용할 수 있다. Such a diamine compound may be used without particular limitation as long as it is a non-benzimidazole-based diamine compound different from the above-mentioned Formula 1, and examples thereof include aromatic, alicyclic, or aliphatic compounds having a diamine structure. Specifically, the diamine compound is a non-fluorinated aromatic diamine known in the art, a fluorinated aromatic diamine having a fluorine substituent introduced therein, a sulfone-based aromatic diamine, a hydroxy-based aromatic diamine, an ether-based aromatic diamine, an alicyclic diamine, an aminosiloxane, a poly- Diaminosiloxane and the like may be used alone or in combination of two or more, respectively.

사용 가능한 디아민 화합물의 비제한적인 예를 들면, p-페닐렌디아민, 2,3,5,6-테트라메틸-p-페닐렌디아민, 2,5-디메틸-p-페닐렌디아민, m-페닐렌디아민, 2,4-디메틸-m-페닐렌디아민, 2,5-디아미노톨루엔, 2,6-디아미노톨루엔, 2,5-디아미노페놀, 2,4-디아미노페놀, 3,5-디아미노페놀, 3,5-디아미노벤질알코올, 2,4-디아미노벤질알코올, 4,6-디아미노레조르시놀, 4,4'-디아미노비페닐, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 3,3'-디메톡시-4,4'-디아미노비페닐, 3,3'-디하이드록시-4,4'-디아미노비페닐, 3,3'-디플루오로-4,4'-비페닐, 3,3'-트리플루오로메틸-4,4'-디아미노비페닐, 3,4'-디아미노비페닐, 3,3'-디아미노비페닐, 2,2'-디아미노비페닐, 2,3'-디아미노비페닐, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 3,4'-디아미노디페닐메탄, 2,2'-디아미노디페닐메탄, 2,3'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디아미노디페닐에테르, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 2,2'-디아미노디페닐에테르, 2,3'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-술포닐디아닐린, 3,3'-술포닐디아닐린, 비스(4-아미노페닐)실란, 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산, 비스(3-아미노페닐)실란, 디메틸-비스(4-아미노페닐)실란, 디메틸-비스(3-아미노페닐)실란, 아미노프로필 터미네이티드 폴리디메틸실록산, 4,4'-티오디아닐린, 3,3'-티오디아닐린, 4,4'-디아미노디페닐아민, 3,3'-디아미노디페닐아민, 3,4'-디아미노디페닐아민, 2,2'-디아미노디페닐아민, 2,3'-디아미노디페닐아민, N-메틸(4,4'-디아미노디페닐)아민, N-메틸(3,3'-디아미노디페닐)아민, N-메틸(3,4'-디아미노디페닐)아민, N-메틸(2,2'-디아미노디페닐)아민, N-메틸(2,3'-디아미노디페닐)아민, 4,4'-디아미노벤조페논, 3,3'-디아미노벤조페논, 3,4'-디아미노벤조페논, 1,4-디아미노나프탈렌, 2,2'-디아미노벤조페논, 2,3'-디아미노벤조페논, 1,5-디아미노나프탈렌, 1,6-디아미노나프탈렌, 1,7-디아미노나프탈렌, 1,8-디아미노나프탈렌, 2,5-디아미노나프탈렌, 2,6-디아미노나프탈렌, 2,7-디아미노나프탈렌, 2,8-디아미노나프탈렌, 1,2-비스(4-아미노페닐)에탄, 1,2-비스(3-아미노페닐)에탄, 1,3-비스(4-아미노페닐)프로판, 1,3-비스(3-아미노페닐)프로판, 1,4-비스(4-아미노페닐)부탄, 1,4-비스(3-아미노페닐)부탄, 비스(3,5-디에틸-4-아미노페닐)메탄, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페닐)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페닐)벤젠, 1,4-비스(4-아미노벤질)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 4,4'-[1,4-페닐렌비스(메틸렌)]디아닐린, 4,4'-[1,3-페닐렌비스(메틸렌)]디아닐린, 3,4'-[1,4-페닐렌비스(메틸렌)]디아닐린, 3,4'-[1,3-페닐렌비스(메틸렌)]디아닐린, 3,3'-[1,4-페닐렌비스(메틸렌)]디아닐린, 3,3'-[1,3-페닐렌비스(메틸렌)]디아닐린, 1,4-페닐렌비스[(4-아미노페닐)메타논], 1,4-페닐렌비스[(3-아미노페닐) 메타논], 1,3-페닐렌비스[(4-아미노페닐)메타논], 1,3-페닐렌비스[(3-아미노페닐)메타논], 1,4-페닐렌비스(4-아미노벤조에이트), 1,4-페닐렌비스(3-아미노벤조에이트), 1,3-페닐렌비스(4-아미노벤조에이트), 1,3-페닐렌비스(3-아미노벤조에이트), 비스(4-아미노페닐)테레프탈레이트, 비스(3-아미노페닐) 테레프탈레이트, 비스(4-아미노페닐)이소프탈레이트, 비스(3-아미노페닐)이소프탈레이트, N,N'-(1,4-페닐렌)비스(4-아미노벤즈아미드), N,N'-(1,3-페닐렌)비스(4-아미노벤즈아미드), N,N'-(1,4-페닐렌)비스(3-아미노벤즈아미드), N,N'-(1,3-페닐렌)비스(3-아미노벤즈아미드), N,N'-비스(4-아미노페닐)테레프탈아미드, N,N'-비스(3-아미노페닐)테레프탈아미드, N,N'-비스(4-아미노페닐)이소프탈아미드, N,N'-비스(3-아미노페닐)이소프탈아미드, 9,10-비스(4-아미노페닐)안트라센, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)디페닐술폰, 2,2'-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2'-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 2,2'-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 2,2'-비스(3-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 2,2'-비스(3-아미노-4-메틸페닐)헥사플루오로프로판, 2,2'-비스(4-아미노페닐)프로판, 2,2'-비스(3-아미노페닐)프로판, 2,2'-비스(3-아미노-4-메틸페닐)프로판, 1,3-비스(4-아미노페녹시)프로판, 1,3-비스(3-아미노페녹시)프로판, 1,4-비스(4-아미노페녹시)부탄, 1,4-비스(3-아미노페녹시)부탄, 1,5-비스(4-아미노페녹시)펜탄, 1,5-비스(3-아미노페녹시)펜탄, 1,6-비스(4-아미노페녹시)헥산, 1,6-비스(3-아미노페녹시)헥산, 1,7-비스(4-아미노페녹시)헵탄, 1,7-(3-아미노페녹시)헵탄, 1,8-비스(4-아미노페녹시)옥탄, 1,8-비스(3-아미노페녹시)옥탄, 1,9-비스(4-아미노페녹시)노난, 1,9-비스(3-아미노페녹시)노난, 1,10-(4-아미노페녹시)데칸, 1,10-(3-아미노페녹시)데칸, 1,11-(4-아미노페녹시)운데칸, 1,11-(3-아미노페녹시)운데칸, 1,12-(4-아미노페녹시)도데칸, 1,12-(3-아미노페녹시)도데칸. 비스(4-아미노시클로헥실)메탄, 비스(4-아미노-3-메틸시클로헥실)메탄, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 1,5-디아미노펜탄, 1,6-디아미노헥산, 1,7-디아미노헵탄, 1,8-디아미노옥탄, 1,9-디아미노노난, 1,10-디아미노데칸, 1,11-디아미노운데칸, 1,12-디아미노도데칸 등을 들 수 있다. 또, 디아민 측사슬로서 알킬기, 불소 함유 알킬기, 방향 고리, 지방족 고리, 복소 고리, 및 그들로 이루어지는 고리형 치환기를 갖는 디아민 화합물을 들 수 있다.Non-limiting examples of usable diamine compounds include p-phenylenediamine, 2,3,5,6-tetramethyl-p-phenylenediamine, 2,5-dimethyl-p-phenylenediamine, m-phenyl Rendiamine, 2,4-dimethyl-m-phenylenediamine, 2,5-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, 2,5-diaminophenol, 2,4-diaminophenol, 3,5 -Diaminophenol, 3,5-diaminobenzyl alcohol, 2,4-diaminobenzyl alcohol, 4,6-diaminoresorcinol, 4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl- 4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3 '-difluoro-4,4'-biphenyl, 3,3'-trifluoromethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dia Minobiphenyl, 2,2'-diaminobiphenyl, 2,3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4' -Diaminodiphenylmethane, 2,2'-diaminodiphenylmethane, 2,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether , 3,4'-diaminodiphenyl ether, 2,2'-diaminodiphenyl ether, 2,3'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-sulfonyldianiline, 3,3'-sulfonyldi Aniline, bis(4-aminophenyl)silane, 1,3-bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane, bis(3-aminophenyl)silane, dimethyl-bis(4-aminophenyl)silane, dimethyl-bis (3-aminophenyl)silane, aminopropyl terminated polydimethylsiloxane, 4,4'-thiodianiline, 3,3'-thiodianiline, 4,4'-diaminodiphenylamine, 3,3' -Diaminodiphenylamine, 3,4'-diaminodiphenylamine, 2,2'-diaminodiphenylamine, 2,3'-diaminodiphenylamine, N-methyl(4,4'-dia Minodiphenyl) amine, N-methyl (3,3'-diaminodiphenyl) amine, N-methyl (3,4'-diaminodiphenyl) amine, N-methyl (2,2'-diaminodi Phenyl) amine, N-methyl (2,3'-diaminodiphenyl) amine, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 1,4-diaminonaphthalene, 2,2' -Diaminobenzophenone, 2,3'-diaminobenzophenone, 1,5-diaminonaphthalene, 1,6-diaminonaphthalene, 1,7-diaminonaphthalene, 1,8-diaminonaphthalene, 2, 5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 2,7-diaminonaphthalene, 2,8-diaminonaphthalene, 1,2-bis(4-aminophenyl)ethane, 1,2-bis(3 -Aminophenyl) ethane, 1,3-bis (4-aminophenyl) propane, 1,3-bis (3-aminophenyl) propane, 1,4-bis (4-aminophenyl) butane, 1,4-bis (3-aminophenyl)butane, bis(3,5-diethyl-4-aminophenyl)methane, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(4-aminophenoxy) Benzene, 1,4-bis(4-aminophenyl)benzene, 1,3-bis(4-aminophenyl)benzene, 1,4-bis(4-aminobenzyl)benzene, 1,3-bis(4-amino Phenoxy) benzene, 4,4'-[1,4-phenylenebis(methylene)]dianiline, 4,4'-[1,3-phenylenebis(methylene)]dianiline, 3,4'- [1,4-phenylenebis(methylene)]dianiline, 3,4'-[1,3-phenylenebis(methylene)]dianiline, 3,3'-[1,4-phenylenebis(methylene) )] dianiline, 3,3'-[1,3-phenylenebis(methylene)]dianiline, 1,4-phenylenebis[(4-aminophenyl)methanone], 1,4-phenylenebis [(3-aminophenyl)methanone], 1,3-phenylenebis[(4-aminophenyl)methanone], 1,3-phenylenebis[(3-aminophenyl)methanone], 1,4 -Phenylenebis(4-aminobenzoate), 1,4-phenylenebis(3-aminobenzoate), 1,3-phenylenebis(4-aminobenzoate), 1,3-phenylenebis( 3-aminobenzoate), bis(4-aminophenyl)terephthalate, bis(3-aminophenyl)terephthalate, bis(4-aminophenyl)isophthalate, bis(3-aminophenyl)isophthalate, N,N '-(1,4-phenylene)bis(4-aminobenzamide), N,N'-(1,3-phenylene)bis(4-aminobenzamide), N,N'-(1,4 -phenylene)bis(3-aminobenzamide), N,N'-(1,3-phenylene)bis(3-aminobenzamide), N,N'-bis(4-aminophenyl)terephthalamide, N,N'-bis(3-aminophenyl)terephthalamide; N,N'-bis(4-aminophenyl)isophthalamide, N,N'-bis(3-aminophenyl)isophthalamide, 9,10-bis(4-aminophenyl)anthracene, 4,4'- Bis(4-aminophenoxy)diphenylsulfone, 2,2'-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2'-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl] Hexafluoropropane, 2,2'-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2'-bis (3-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2'-bis (3-amino- 4-methylphenyl) hexafluoropropane, 2,2'-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2'-bis (3-aminophenyl) propane, 2,2'-bis (3-amino-4- Methylphenyl) propane, 1,3-bis (4-aminophenoxy) propane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) propane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) butane, 1,4- Bis(3-aminophenoxy)butane, 1,5-bis(4-aminophenoxy)pentane, 1,5-bis(3-aminophenoxy)pentane, 1,6-bis(4-aminophenoxy) Hexane, 1,6-bis (3-aminophenoxy) hexane, 1,7-bis (4-aminophenoxy) heptane, 1,7- (3-aminophenoxy) heptane, 1,8-bis (4 -aminophenoxy) octane, 1,8-bis (3-aminophenoxy) octane, 1,9-bis (4-aminophenoxy) nonane, 1,9-bis (3-aminophenoxy) nonane, 1 ,10-(4-aminophenoxy)decane, 1,10-(3-aminophenoxy)decane, 1,11-(4-aminophenoxy)undecane, 1,11-(3-aminophenoxy) Undecane, 1,12-(4-aminophenoxy)dodecane, 1,12-(3-aminophenoxy)dodecane. Bis(4-aminocyclohexyl)methane, bis(4-amino-3-methylcyclohexyl)methane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1, 6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1, 12-diamino dodecane etc. are mentioned. Moreover, as a diamine side chain, the diamine compound which has an alkyl group, a fluorine-containing alkyl group, an aromatic ring, an aliphatic ring, a heterocyclic ring, and the cyclic substituent which consists of them is mentioned.

전술한 디아민을 각각 단독으로 사용하거나 또는 이들을 2종 이상 혼합된 형태로 사용할 수 있다. Each of the aforementioned diamines may be used alone or two or more of them may be used in a mixed form.

구체적으로, 상기 불소화 디아민은 직선형의 고분자화를 유도할 수 있는 2,2'-비스(트리플루오로 메틸)-4,4'-디아미노비페닐 (TFDB)를 사용할 수 있다. 또한 설폰계 디아민은 비스(4-아미노페닐)설폰(DDS)를 사용할 수 있으며, 상기 히드록시계 디아민은 2,2- 비스 (3-아미노-4-메틸페닐)-헥사플루오로프로판 (BISATAF)을 사용할 수 있다. 또한 에테르계 디아민은 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-다이아미노페닐에테르 (6-FODA), 또는 옥시디아닐린(ODA) 등을 사용할 수 있다. 아미노실록산 및/또는 폴리-디아미노실록산으로는 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산, 아미노프로필 터미네이티드 폴리디메틸실록산 등을 사용할 수 있다. 상술한 통상의 디아민과 혼용될 경우, 상기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 디아민은 전체 디아민 100 몰%를 기준으로 50 내지 95 몰%, 구체적으로 70 내지 90 몰% 범위로 포함될 수 있다.Specifically, as the fluorinated diamine, 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl (TFDB) capable of inducing linear polymerization may be used. In addition, bis(4-aminophenyl)sulfone (DDS) may be used as the sulfone-based diamine, and 2,2-bis(3-amino-4-methylphenyl)-hexafluoropropane (BISATAF) may be used as the hydroxy-based diamine. can be used In addition, 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminophenyl ether (6-FODA) or oxydianiline (ODA) may be used as the ether-based diamine. As the aminosiloxane and/or poly-diaminosiloxane, 1,3-bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane, aminopropyl terminated polydimethylsiloxane, and the like can be used. When mixed with the above-mentioned conventional diamine, diamines represented by Chemical Formulas 1 to 3 may be included in an amount of 50 to 95 mol%, specifically 70 to 90 mol%, based on 100 mol% of the total diamine.

산이무수물acid dianhydride

본 발명에 따른 폴리아믹산 제조용 조성물은 당 분야에 공지된 적어도 1종의 산이무수물 화합물을 포함한다. The composition for producing a polyamic acid according to the present invention includes at least one acid dianhydride compound known in the art.

상기 산이무수물 단량체는 분자 내 디안하이드라이드(dianhydride) 구조를 갖는 당 분야에 공지된 테트라카르복실산 이무수물 화합물을 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로, 당 분야에 공지된 통상의 불소화 방향족 테트라카복실산 이무수물, 지환족 테트라카복실산 이무수물, 비불소화 방향족 테트라카복실산 이무수물 등을 각각 단독 또는 2종 이상 혼용할 수 있다. As the acid dianhydride monomer, tetracarboxylic dianhydride compounds known in the art having a dianhydride structure in a molecule may be used without limitation. Specifically, common fluorinated aromatic tetracarboxylic acid dianhydrides, alicyclic tetracarboxylic acid dianhydrides, and non-fluorinated aromatic tetracarboxylic acid dianhydrides known in the art may be used alone or in combination of two or more.

불소화 방향족 테트라카복실산 이무수물 단량체는 불소 치환기가 도입된 방향족 디안하이드라이드라면, 특별히 한정하지 않는다. 사용 가능한 불소화 방향족 산이무수물의 일례를 들면, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드, (2,2-비스(3,4-디카복시페닐)헥사플루오로프로판 테트라카르복실산 이무수물 (6FDA), 4-(트리플루오로메틸)피로멜리틱 테트라카르복실산 이무수물 (TFPMDA), 노보렌-2-스필로- α-시클로펜타논-α'―스피로-2"-노보렌-5,5",6,6"-테트라카르복실산 이무수물 (CpODA) 등이 있다. 이들을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. The fluorinated aromatic tetracarboxylic dianhydride monomer is not particularly limited as long as it is an aromatic dianhydride having a fluorine substituent introduced therein. Examples of usable fluorinated aromatic acid dianhydrides include 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)hexafluoropropane dianhydride, (2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)hexafluoro Lopropane tetracarboxylic dianhydride (6FDA), 4-(trifluoromethyl)pyromellitic tetracarboxylic dianhydride (TFPMDA), norborene-2-spiro-α-cyclopentanone-α'— spiro-2"-norborene-5,5",6,6"-tetracarboxylic dianhydride (CpODA), etc. These may be used alone or in combination of two or more.

또한, 지환족(alicyclic) 테트라카복실산 이무수물은 화합물 내 방향족고리가 아닌 지환족 고리를 가지면서 테트라카르복실산 이무수물 구조를 갖는 화합물이라면 특별히 제한되지 않는다. 사용 가능한 지환족 테트라카복실산 이무수물의 일례를 들면, 사이클로부탄 테트라카르복실산 이무수물 (CBDA), 1,2,3,4-사이클로펜탄 테트라카르복실산 이무수물 (CPDA), 비사이클로[2,2,2]-7-옥텐-2,3,5,6- 테트라카르복실산 이무수물 (BCDA) 등이 있으나, 이에 특별히 제한되지 않는다. 전술한 테트라카르복실산 이무수물을 각각 단독으로 사용하거나 또는 이들을 2종 이상 혼합된 형태로 사용할 수 있다. In addition, the alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride is not particularly limited as long as it has an alicyclic ring other than an aromatic ring in the compound and has a tetracarboxylic acid dianhydride structure. Examples of usable alicyclic tetracarboxylic acid dianhydrides include cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride (CBDA), 1,2,3,4-cyclopentane tetracarboxylic acid dianhydride (CPDA), bicyclo[2,2 ,2]-7-octene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride (BCDA); and the like, but are not particularly limited thereto. The aforementioned tetracarboxylic dianhydride may be used alone or in a mixed form of two or more thereof.

또한 비불소화 방향족 테트라카르복실산 이무수물 단량체는 불소 치환기가 도입되지 않은 비(非)불소화 방향족 테트라카르복실산 이무수물이라면, 특별히 한정하지 않는다. 사용 가능한 비불소화 방향족 테트라카르복실산 이무수물 단량체의 비제한적인 예로는 피로멜리틱 테트라카르복실산 이무수물 (PMDA), 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실릭 테트라카르복실산 이무수물 (BPDA), 벤조페논 테트라카르복실릭 테트라카르복실산 이무수물 (BTDA), 옥시디프탈릭 테트라카르복실산 이무수물 (ODPA), 등이 있다. 이들을 단독으로 사용하거나, 또는 이들을 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.In addition, the non-fluorinated aromatic tetracarboxylic dianhydride monomer is not particularly limited as long as it is a non-fluorinated aromatic tetracarboxylic dianhydride in which no fluorine substituent is introduced. Non-limiting examples of non-fluorinated aromatic tetracarboxylic acid dianhydride monomers that can be used include pyromellitic tetracarboxylic acid dianhydride (PMDA), 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic tetracarboxylic acid dianhydride (BPDA), benzophenone tetracarboxylic tetracarboxylic dianhydride (BTDA), oxydiphthalic tetracarboxylic dianhydride (ODPA), and the like. These may be used alone or in combination of two or more thereof.

사용 가능한 산이무수물의 비제한적인 예를 들면, 피로멜리트산 이무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 1,2,5,6-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 2,3,6,7-안트라센테트라카르복실산 이무수물, 1,2,5,6-안트라센테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 2,3,3',4-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)에테르, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)술폰, 비스(3,4-디카르복시페닐)메탄, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)프로판, 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)프로판, 비스(3,4-디카르복시페닐)디메틸실란, 비스(3,4-디카르복시페닐)디페닐실란, 2,3,4,5-피리딘테트라카르복실산 이무수물, 2,6-비스(3,4-디카르복시페닐)피리딘, 3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산 이무수물, 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산 이무수물, 1,3-디페닐- 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 옥시디프탈테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-테트라메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,3-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로헵탄테트라카르복실산 이무수물, 2,3,4,5-테트라하이드로푸란테트라카르복실산이무수물, 3,4-디카르복시-1-시클로헥실숙신산 이무수물, 2,3,5-트리 카르복시시클로펜틸아세트산 이무수물, 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라하이드로-1-나프탈렌숙신산 이무수물, 비시클로[3,3,0]옥탄-2,4,6,8-테트라카르복실산 이무수물, 비시클로[4,3,0]노난-2,4,7,9-테트라카르복실산2무수물, 비시클로[4,4,0]데칸-2,4,7,9-테트라카르복실산 이무수물, 비시클로[4,4,0]데칸-2,4,8,10-테트라카르복실산 이무수물, 트리시클로[6.3.0.0<2,6>]운데칸-3,5,9,11-테트라카르복실산 이무수물, 1,2,3,4-부탄테트라카르복실산 이무수물, 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드리나프탈렌-1,2-디카르복실산 이무수물, 비시클로[2,2,2]옥토-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 이무수물,5-(2,5-디옥소테트라하이드로푸릴)-3-메틸-3-시클로헥산-1,2-디카르복실산이무수물, 테트라시클로[6,2,1,1,0,2,7]도데카-4,5,9,10-테트라카르복실산2무수물, 3,5,6-트리카르복시노르보르난-2 : 3, 5 : 6 디카르복실산 이무수물, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 이무수물 등을 들 수 있다.Non-limiting examples of usable acid dianhydrides include pyromellitic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracentetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-anthracentetracarboxylic dianhydride, 3, 3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3',4-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl) ether, 3,3 ',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)sulfone, bis(3,4-dicarboxyphenyl)methane, 2,2-bis(3,4- Dicarboxyphenyl)propane, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane, bis(3,4-dicarboxyphenyl)dimethylsilane , bis(3,4-dicarboxyphenyl)diphenylsilane, 2,3,4,5-pyridinetetracarboxylic dianhydride, 2,6-bis(3,4-dicarboxyphenyl)pyridine, 3,3 ',4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 1,3-diphenyl-1,2,3,4-cyclo Butanetetracarboxylic dianhydride, oxydiphthaltetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride Water, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2 -Dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4 -Cycloheptanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, 3,4-dicarboxy-1-cyclohexylsuccinic dianhydride, 2,3,5-tricarboxy Cyclopentylacetic dianhydride, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalenesuccinic dianhydride, bicyclo[3,3,0]octane-2,4,6,8- tetracarboxylic dianhydride, bicyclo[4,3,0]nonane-2, 4,7,9-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo[4,4,0]decane-2,4,7,9-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo[4,4,0]decane- 2,4,8,10-tetracarboxylic dianhydride, tricyclo[6.3.0.0<2,6>]undecane-3,5,9,11-tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3 ,4-Butanetetracarboxylic dianhydride, 4-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-1,2,3,4-tetrahydrinaphthalene-1,2-dicarboxylic acid dianhydride, bicyclo[2,2,2]octo-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride,5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl -3-cyclohexane-1,2-dicarboxylic dianhydride, tetracyclo[6,2,1,1,0,2,7]dodeca-4,5,9,10-tetracarboxylic dianhydride , 3,5,6-tricarboxynorbornane-2:3,5:6 dicarboxylic acid dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, and the like.

전술한 산이무수물을 각각 단독으로 사용하거나 또는 이들을 2종 이상 혼합된 형태로 사용할 수 있다.Each of the aforementioned acid dianhydrides may be used alone or in a mixed form of two or more thereof.

본 발명의 폴리아믹산 제조용 조성물에 있어서, 상기 디아민(a)의 몰수와 상기 디안하이드라이드 성분(b)의 몰수의 비(a/b)는 0.7 내지 1.3 일 수 있으며, 바람직하게는 0.8 내지 1.2이며, 더욱 바람직하게는 0.9 내지 1.1 범위일 수 있다. 그러나 이에 특별히 제한되지 않는다. In the composition for preparing polyamic acid of the present invention, the ratio (a/b) of the number of moles of the diamine (a) to the number of moles of the dianhydride component (b) may be 0.7 to 1.3, preferably 0.8 to 1.2, and , more preferably in the range of 0.9 to 1.1. However, it is not particularly limited thereto.

용매menstruum

본 발명의 폴리아믹산 제조용 조성물은, 전술한 디아민 단량체 및 산이무수물 단량체의 용액 중합반응을 위한 용매로서, 당 분야에 공지된 유기용매를 제한 없이 사용할 수 있다. In the composition for preparing polyamic acid of the present invention, organic solvents known in the art may be used without limitation as a solvent for solution polymerization of the above-described diamine monomer and acid dianhydride monomer.

사용 가능한 유기용매의 비제한적인 예를 들면, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, N-메틸 카프로락탐, 디메틸술폭사이드, 테트라메틸우레아, 피리딘, 디메틸술폰, 헥사메틸술폭사이드, γ-부티로락톤, 이소프로필알코올, 메톡시메틸펜탄올, 디펜텐, 에틸아밀케톤, 메틸노닐케톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소아밀케톤, 메틸이소프로필케톤, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 부틸카르비톨, 에틸카르비톨, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노아세테이트, 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜-tert-부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노아세테이트모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노아세테이트모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노아세테이트모노프로필에테르, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 트리프로필렌글리콜메틸에테르, 3-메틸-3-메톡시부탄올, 디이소프로필에테르, 에틸이소부틸에테르, 디이소부틸렌, 아밀아세테이트, 부틸부틸레이트, 부틸에테르, 디이소부틸케톤, 메틸시클로헥센, 프로필에테르, 디헥실에테르, 디옥산, n-헥산, n-펜탄, n-옥탄, 디에틸에테르, 시클로헥사논, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 락트산메틸, 락트산에틸, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산n-부틸, 아세트산프로필렌글리콜모노에틸에테르, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산메틸에틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산, 3-메톡시프로피온산, 3-메톡시프로피온산프로필, 3-메톡시프로피온산부틸, 디글라임, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 혼합하여 사용해도 된다. 그러나, 이에 제한되지 않고 상기 중합 반응의 중합체가 용해되는 모든 유기용매를 포함할 수 있다. 바람직한 일례를 들면, m-크레졸, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸설폭사이드(DMSO), 아세톤, 디에틸아세테이트, 및 디메틸 프탈레이트(DMP) 중에서 선택된 하나 이상의 극성용매를 사용할 수 있다. 이외에도, 테트라하이드로퓨란(THF), 클로로포름과 같은 저비점 용액 또는 γ-부티로락톤과 같은 용매를 사용할 수 있다. 상기 용매의 함량은 조성물의 총량이 100 중량부가 되도록 하는 잔량이라면 특별히 한정되지 않는다. 적절한 폴리아믹산 용액의 분자량과 점도를 얻기 위하여, 전체 폴리아믹산 제조용 조성물 중량을 기준으로 하여 50 내지 95 중량부, 구체적으로 70 내지 90 중량부일 수 있다.Non-limiting examples of usable organic solvents include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl caprolactam, dimethyl sulfoxide, tetramethyl Urea, pyridine, dimethyl sulfone, hexamethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, isopropyl alcohol, methoxymethylpentanol, dipentene, ethyl amyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl Isopropyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl carbitol, ethyl carbitol, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene Glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol-tert-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol dimethyl ether, di Propylene glycol monoacetate monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monoacetate monopropyl ether, 3-methyl -3-methoxybutyl acetate, tripropylene glycol methyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diisopropyl ether, ethyl isobutyl ether, diisobutylene, amyl acetate, butyl butylate, butyl ether, di Isobutyl ketone, methylcyclohexene, propyl ether, dihexyl ether, dioxane, n-hexane, n-pentane, n-octane, diethyl ether, cyclohexanone, ethylene carbonate, propylene carbonate, methyl lactate, ethyl lactate, Methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, 3-methoxy methyl propionate, 3-ethoxy methyl ethyl propionate, 3-methoxy ethyl propionate, 3-ethoxy Propionic acid, 3-methoxypropionic acid, 3-methoxypropylpropionate, 3-methoxybutylpropionate, diglyme, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, etc. are mentioned. These may be used independently or may be used in mixture. However, it is not limited thereto and may include all organic solvents in which the polymer of the polymerization reaction is dissolved. For example, m-cresol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), dimethyl sulfoxide (DMSO), acetone, diethyl acetate, and One or more polar solvents selected from dimethyl phthalate (DMP) may be used. In addition, a low boiling point solution such as tetrahydrofuran (THF) or chloroform or a solvent such as γ-butyrolactone may be used. The content of the solvent is not particularly limited as long as the remaining amount is such that the total amount of the composition is 100 parts by weight. In order to obtain an appropriate molecular weight and viscosity of the polyamic acid solution, it may be 50 to 95 parts by weight, specifically 70 to 90 parts by weight based on the total weight of the composition for preparing the polyamic acid.

첨가제additive

전술한 성분들 이외에, 본 발명의 폴리아믹산 제조용 조성물은 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서, 당 분야에 공지된 통상의 첨가제를 적어도 1종 이상 포함할 수 있다. In addition to the above components, the composition for preparing polyamic acid of the present invention may include at least one or more conventional additives known in the art within a range that does not impair the effects of the present invention.

사용 가능한 첨가제의 일례를 들면, 경화제, 잠재성 경화제, 가소제, 산화방지제, 난연화제, 분산제, 점도 조절제, 레벨링제, 무기 충전제, 경화 촉진제 등일 수 있다. 이들을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상 혼용할 수 있다. 상기 첨가제의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에 공지된 사용량 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다. 일례로, 상기 적어도 1종의 첨가제는 당해 폴리아믹산 제조용 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량부, 구체적으로 0.1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. Examples of usable additives may include a curing agent, a latent curing agent, a plasticizer, an antioxidant, a flame retardant, a dispersing agent, a viscosity modifier, a leveling agent, an inorganic filler, and a curing accelerator. These may be used alone or in combination of two or more. The content of the additive is not particularly limited, and may be appropriately adjusted within a range of usage known in the art. For example, the at least one additive may be included in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, specifically 0.1 to 5 parts by weight based on the total weight of the composition for preparing the polyamic acid.

본 발명에 따른 폴리아믹산 제조용 조성물은, 당 분야에 공지된 통상의 방법에 따라 제조될 수 있으며, 일례로 화학식 1로 표시되는 디아민, 및 산이무수물을 용매에 투입한 후 반응시켜 얻을 수 있다. 구체적으로, 화학식 1의 화합물을 포함하는 디아민, 적어도 1종의 디안하이드라이드, 용매, 필요에 따라 통상의 첨가제를 포함하되, 가급적 디아민(a)과 디안하이드라이드(b)의 당량비를 대략 1 : 1로 하여 폴리아믹산 제조용 조성물을 형성할 수 있다.The composition for preparing polyamic acid according to the present invention may be prepared according to a conventional method known in the art, and for example, diamine represented by Formula 1 and an acid dianhydride may be added to a solvent and then reacted. Specifically, a diamine containing the compound of Formula 1, at least one dianhydride, a solvent, and, if necessary, a conventional additive, but preferably, the equivalent ratio of diamine (a) and dianhydride (b) is approximately 1: 1 can form a composition for preparing a polyamic acid.

상기 폴리아믹산 제조용 조성물의 조성은 특별히 제한되지 않으며, 일례로 폴리아믹산 제조용 조성물 전체 중량 100 중량부를 기준으로, 산이무수물 2.5 내지 25.0 중량부, 디아민 2.5 내지 25.0 중량부, 및 당해 조성물 100 중량부를 만족시키는 잔량의 용매를 포함하여 구성될 수 있다. The composition of the composition for preparing polyamic acid is not particularly limited, and for example, 2.5 to 25.0 parts by weight of acid dianhydride, 2.5 to 25.0 parts by weight of diamine, and 100 parts by weight of the composition based on 100 parts by weight of the total weight of composition for preparing polyamic acid It may be constituted by including a residual amount of solvent.

전술한 바와 같이 구성되는 폴리아믹산 제조용 조성물은 약 1,000 내지 400,000 cps, 구체적으로 약 5,000 내지 100,000 cps 범위의 점도(25℃ 기준)를 가질 수 있다. 폴리아믹산 용액의 점도가 전술한 범위에 해당되는 경우, 폴리아믹산 용액 코팅 시 두께 조절이 용이하며, 코팅 표면이 균일하게 발휘될 수 있다.The composition for preparing a polyamic acid configured as described above may have a viscosity (at 25° C.) in the range of about 1,000 to 400,000 cps, specifically about 5,000 to 100,000 cps. When the viscosity of the polyamic acid solution falls within the above range, the thickness can be easily controlled during coating of the polyamic acid solution, and the coating surface can be exhibited uniformly.

<폴리아믹산><Polyamic acid>

본 발명의 또 다른 일 실시예는, 전술한 폴리아믹산 제조용 조성물을 이용하여 형성된 폴리아믹산으로서, 폴리이미드 중합체를 제조하기 위한 폴리이미드 전구체 [poly(amic acid), PAA] 고분자이다. Another embodiment of the present invention is a polyimide precursor [poly(amic acid), PAA] polymer for preparing a polyimide polymer as a polyamic acid formed using the above-described composition for preparing a polyamic acid.

일 구체예를 들면, 상기 폴리아믹산은 하기 화학식 4 내지 화학식 6 중 어느 하나로 표시되는 반복단위를 포함한다. For one specific example, the polyamic acid includes a repeating unit represented by any one of Formulas 4 to 6 below.

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00015
Figure pat00015

[화학식 5][Formula 5]

Figure pat00016
Figure pat00016

[화학식 6][Formula 6]

Figure pat00017
Figure pat00017

상기 식에서, In the above formula,

상기 화학식 5의 B1 및 B2, 상기 화학식 6의 B1 내지 B3는 서로 동일하거나 또는 상이하며, B 1 and B 2 of Formula 5 and B 1 to B 3 of Formula 6 are the same as or different from each other,

다만 상기 화학식 4의 B; 상기 화학식 5의 B1 및 B2 중 적어도 하나; 상기 화학식 6의 B1 내지 B3 중 적어도 하나는 화학식 1 내지 화학식 3의 화합물로 구성된 군에서 선택된 디아민에서 유래된 기이며,However, B in Formula 4; At least one of B 1 and B 2 in Formula 5; At least one of B 1 to B 3 in Formula 6 is a group derived from a diamine selected from the group consisting of compounds of Formulas 1 to 3,

상기 A는 산이무수물에서 유래된 기이며,A is a group derived from an acid dianhydride,

상기 화학식 5에서 x 및 y는 x+y=1을 만족하는 유리수이고,In Formula 5, x and y are rational numbers satisfying x + y = 1,

상기 화학식 6에서 x, y, 및 z는 x + y + z = 1, 0 < y + z ≤ 0.7, 및 0.3 ≤ x + y < 1을 만족하는 유리수이다. In Formula 6, x, y, and z are rational numbers that satisfy x + y + z = 1, 0 < y + z ≤ 0.7, and 0.3 ≤ x + y < 1.

상기 화학식 5 및 6에서, B1 내지 B3는 전술한 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 디아민과 상이한 또 다른 디아민에서 유래된 기를 포함할 수 있다. 이러한 디아민은 전술한 폴리아믹산 제조용 조성물에 기재된 추가 디아민 성분과 동일하므로, 별도의 내용은 생략한다. In Chemical Formulas 5 and 6, B 1 to B 3 may include a group derived from another diamine different from the diamine represented by Chemical Formulas 1 to 3 described above. Since this diamine is the same as the additional diamine component described in the above-described composition for preparing a polyamic acid, a separate description thereof will be omitted.

또한 상기 화학식 4 내지 6에서 A는 산이무수물에서 유래된 기이며, 이러한 산이무수물의 성분은 전술한 폴리아믹산 제조용 조성물에 기재된 구체 산이무수물 성분과 동일하므로, 별도의 내용은 생략한다. In Formulas 4 to 6, A is a group derived from acid dianhydride, and since the component of the acid dianhydride is the same as the specific acid dianhydride component described in the composition for preparing polyamic acid, a separate description thereof will be omitted.

일 구체예를 들면, 상기 A는 하기 예시되는 구조식으로 보다 구체화될 수 있다. 그러나 하기 예시된 것들에 의해 한정되는 것은 아니다.For one specific example, the A may be further embodied in the structural formula exemplified below. However, it is not limited by those exemplified below.

Figure pat00018
Figure pat00018

그리고 화학식 6에서, B1 내지 B3는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 구체적으로 B2 또는 B3는 B1과 동일하거나 또는 상이할 수 있다.And in Formula 6, B 1 to B 3 may be the same as or different from each other, and specifically, B 2 or B 3 may be the same as or different from B 1 .

본 발명에 따른 폴리아믹산 중합체는 당 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 일례로, 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 디아민과, 산이무수물 또는 그 유도체를 용매와 혼합한 다음, 이를 불활성 가스 분위기하에서 중합 반응을 실시하여 폴리아믹산을 제조한다. 용매는 예를 들어 N-메틸피롤리돈, 메타크레졸, 디메틸아세트아마이드 등을 사용한다. 불활성 가스 분위기는 아르곤, 질소 등을 이용할 수 있다. 상술한 중합 반응은 사용하는 디아민 화합물 및 산이수물의 종류 등에 따라 온도 등의 반응 조건이 달라질 수 있으며, 일례로 상기 중합 반응은 예를 들어 25℃ 내지 150℃ 범위에서 실시할 수 있다.The polyamic acid polymer according to the present invention may be prepared according to a conventional method known in the art. For example, a polyamic acid is prepared by mixing diamine including a compound represented by Formulas 1 to 3 with an acid dianhydride or a derivative thereof with a solvent, and then polymerizing the mixture under an inert gas atmosphere. As the solvent, for example, N-methylpyrrolidone, metacresol, dimethylacetamide and the like are used. As the inert gas atmosphere, argon, nitrogen, or the like can be used. In the polymerization reaction described above, reaction conditions such as temperature may vary depending on the type of diamine compound and acid dihydride used.

<폴리이미드 중합체 및 필름><Polyimide polymer and film>

아울러, 본 발명의 또 다른 일 실시예는, 상술한 폴리아믹산을 이미드화하여 형성된 폴리이미드 중합체이다. In addition, another embodiment of the present invention is a polyimide polymer formed by imidizing the above-described polyamic acid.

일반적으로 폴리이미드 수지는 방향족 테트라카르복실산 이무수물 또는 그 유도체와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 축중합하여 폴리아믹산 유도체를 제조한 후, 고온 또는 촉매 조건에서 폐환시켜 폴리이미드를 제조한다. 이에 비해, 본 발명에 따른 폴리이미드 중합체는, 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 신규한 디아민 화합물과 산이무수물을 포함하는 폴리아믹산 제조용 조성물을 용액중합하여 얻어지는 폴리아믹산 함유 용액 (예, 폴리아믹산 용액) 및 이를 탈수 폐환시켜 얻어지는 폴리이미드 수지이다. 이러한 폴리아믹산 및 폴리이미드는 모두 우수한 내열성 및 화학적/기계적 특성을 유지하면서 개선된 가공성을 확보함으로써 전기, 전자부품용 재료, 예컨대 코팅 소재, 기판, 조성물 또는 필름 등으로 유용하게 적용 가능하다. In general, a polyimide resin is prepared by condensation polymerization of aromatic tetracarboxylic dianhydride or a derivative thereof and aromatic diamine or aromatic diisocyanate to prepare a polyamic acid derivative, followed by cyclization at high temperature or under catalytic conditions to prepare polyimide. In contrast, the polyimide polymer according to the present invention is a polyamic acid-containing solution (eg, polyamic acid solution) obtained by solution polymerization of a composition for preparing a polyamic acid containing a novel diamine compound represented by Chemical Formulas 1 to 3 and an acid dianhydride. and a polyimide resin obtained by dehydration ring closure thereof. Both of these polyamic acids and polyimides can be usefully applied as materials for electric and electronic parts, such as coating materials, substrates, compositions, or films, by securing improved processability while maintaining excellent heat resistance and chemical/mechanical properties.

상기 폴리이미드 중합체는 통상의 중합체 또는 공중합체일 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 일례로 당 분야에 공지된 통상의 랜덤 공중합체(random copolymer)나 블록 공중합체(block copolymer) 형태일 수 있다. The polyimide polymer may be a conventional polymer or copolymer, and is not particularly limited. For example, it may be in the form of a conventional random copolymer or block copolymer known in the art.

일 구체예를 들면, 상기 폴리이미드 중합체는 하기 화학식 7 내지 화학식 9 중 어느 하나로 표시되는 반복단위를 포함한다. For example, the polyimide polymer includes a repeating unit represented by any one of Formulas 7 to 9 below.

[화학식 7][Formula 7]

Figure pat00019
Figure pat00019

[화학식 8][Formula 8]

Figure pat00020
Figure pat00020

[화학식 9][Formula 9]

Figure pat00021
Figure pat00021

상기 식에서, In the above formula,

상기 화학식 8의 B1 및 B2, 상기 화학식 9의 B1 내지 B3는 서로 동일하거나 또는 상이하며, B 1 and B 2 of Formula 8 and B 1 to B 3 of Formula 9 are the same as or different from each other;

다만 상기 화학식 7의 B; 상기 화학식 8의 B1 및 B2 중 적어도 하나; 상기 화학식 9의 B1 내지 B3 중 적어도 하나는 화학식 1 내지 화학식 3의 화합물로 구성된 군에서 선택된 디아민에서 유래된 기이며,However, B in Formula 7; at least one of B 1 and B 2 in Formula 8; At least one of B 1 to B 3 in Formula 9 is a group derived from a diamine selected from the group consisting of compounds of Formulas 1 to 3,

상기 A는 산이무수물에서 유래된 기이며,A is a group derived from an acid dianhydride,

상기 화학식 8에서 x 및 y는 x+y=1을 만족하는 유리수이고,In Formula 8, x and y are rational numbers satisfying x + y = 1,

상기 화학식 9에서 x, y, 및 z는 x + y + z = 1, 0 < y + z ≤ 0.7, 및 0.3 ≤ x + y < 1을 만족하는 유리수이다.In Formula 9, x, y, and z are rational numbers that satisfy x + y + z = 1, 0 < y + z ≤ 0.7, and 0.3 ≤ x + y < 1.

상기 화학식 8 및 9에서, B1 내지 B3는 전술한 화학식 1 내지 화학식 3의 디아민과 상이한 또 다른 디아민에서 유래된 기를 포함할 수 있다. 이러한 디아민은 전술한 폴리아믹산 제조용 조성물에 기재된 추가 디아민 성분과 동일하므로, 별도의 내용은 생략한다. In Chemical Formulas 8 and 9, B 1 to B 3 may include a group derived from another diamine different from the diamines of Chemical Formulas 1 to 3 described above. Since this diamine is the same as the additional diamine component described in the above-described composition for preparing a polyamic acid, a separate description thereof will be omitted.

또한 상기 화학식 7 내지 9에서 A는 산이무수물에서 유래된 기이며, 이러한 산이무수물의 성분은 전술한 폴리아믹산 제조용 조성물에 기재된 구체 산이무수물 성분과 동일하므로, 별도의 내용은 생략한다. 그리고 화학식 9에서, B1 내지 B3는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 구체적으로 B2 또는 B3는 B1과 동일하거나 또는 상이할 수 있다.In Formulas 7 to 9, A is a group derived from acid dianhydride, and since the component of the acid dianhydride is the same as the specific acid dianhydride component described in the above-described composition for preparing polyamic acid, a separate description thereof will be omitted. And in Formula 9, B 1 to B 3 may be the same as or different from each other, and specifically, B 2 or B 3 may be the same as or different from B 1 .

본 발명에 따른 폴리이미드 중합체는 당 분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 일례로, 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 디아민, 및 산이무수물 또는 그 유도체를 반응시켜 폴리아믹산을 제조하는 단계; 및 상기 폴리아믹산을 탈수 폐환시켜 폴리이미드 중합체를 얻는 단계;를 포함할 수 있다. The polyimide polymer according to the present invention can be prepared according to conventional methods known in the art. For example, preparing a polyamic acid by reacting a diamine containing a compound represented by Formulas 1 to 3, and an acid dianhydride or a derivative thereof; and obtaining a polyimide polymer by subjecting the polyamic acid to cyclization dehydration.

상기 폴리아믹산을 제조하는 단계는 산이무수물 또는 그 유도체, 및 디아민 화합물의 중합 반응을 포함할 수 있고, 상기 중합 반응에는 유기 용매가 사용될 수 있다. 이러한 유기용매는 전술한 폴리아믹산 제조용 조성물에 기재된 구체 유기용매 성분과 동일하므로, 별도의 내용은 생략한다.The preparing of the polyamic acid may include polymerization of an acid dianhydride or a derivative thereof and a diamine compound, and an organic solvent may be used for the polymerization reaction. Since this organic solvent is the same as the specific organic solvent component described in the above-described composition for preparing polyamic acid, a separate description thereof will be omitted.

또한, 산이수물 또는 이의 유도체, 및 디아민 화합물을 유기 용매에서 반응시켜 폴리아믹산을 제조하는 단계는 디아민 화합물을 유기 용매에 분산 혹은 용해시킨 용액을 교반시키고, 산이무수물을 그대로, 또는 유기 용매에 분산 혹은 용해시켜 첨가하는 방법, 반대로 산이무수물을 유기 용매에 분산 혹은 용해시킨 용액에 디아민 화합물을 첨가하는 방법, 및 산이무수물과 디아민 화합물을 교대로 첨가하는 방법 등으로 이루어진 군에서 선택되는 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 산이무수물 또는 디아민 화합물이 복수 종의 화합물로 이루어지는 경우에는, 미리 혼합한 상태에서 반응시키는 방법, 개별적으로 순차 반응시키는 방법, 및 개별적으로 반응시킨 저분자량체를 혼합 반응시키는 방법 등으로 이루어진 군에서 선택되는 방법으로 수행될 수 있다.In addition, in the step of preparing a polyamic acid by reacting an acid dianhydride or a derivative thereof and a diamine compound in an organic solvent, a solution in which the diamine compound is dispersed or dissolved in an organic solvent is stirred, and the acid dianhydride is either dispersed or dissolved in an organic solvent. It may be carried out by a method selected from the group consisting of a method of adding by dissolving, a method of adding a diamine compound to a solution obtained by dispersing or dissolving acid dianhydride in an organic solvent, and a method of adding acid dianhydride and diamine compound alternately. there is. In addition, when the acid dianhydride or diamine compound is composed of plural types of compounds, in the group consisting of a method of reacting in a premixed state, a method of sequentially reacting individually, and a method of mixing and reacting individually reacted low molecular weight substances, etc. This can be done in any way you choose.

상기 중합반응의 온도는 특별히 제한되지 않으며, 일례로 -20℃ 내지 150℃일 수 있고, 바람직하게는 -5℃ 내지 100℃일 수 있다. 또한 중합 반응은 산이무수물과 디아민 화합물의 임의의 농도에서 실시할 수 있지만, 농도가 지나치게 낮으면 고분자량의 중합체를 얻는 것이 어려울 수 있고, 농도가 지나치게 높으면 반응액의 점성이 지나치게 높아져 균일한 교반이 곤란해질 수 있다. 이에 따라, 산이무수물과 디아민의 반응 용액에서 산이무수물과 디아민 화합물의 농도는 1 내지 50 질량%일 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 30 질량%일 수 있다.The temperature of the polymerization reaction is not particularly limited, and may be, for example, -20 °C to 150 °C, and preferably -5 °C to 100 °C. In addition, the polymerization reaction can be carried out at any concentration of the acid dianhydride and the diamine compound. However, if the concentration is too low, it may be difficult to obtain a polymer with a high molecular weight. If the concentration is too high, the viscosity of the reaction solution becomes too high and uniform stirring is difficult It can get difficult. Accordingly, the concentration of the acid dianhydride and diamine compound in the reaction solution of the acid dianhydride and diamine may be 1 to 50% by mass, preferably 5 to 30% by mass.

상기 폴리아믹산을 탈수 폐환시켜 폴리이미드 중합체를 얻는 단계는 폴리아믹산을 이미드화시키는 것을 포함한다. 일 실시예로, 상기 폴리아믹산은 열 이미드화될 수 있다. 열이미드화는 100℃~400℃, 바람직하게는 120℃ ~ 250℃에서 수행될 수 있다. 이때, 열이미드화 과정은 이미드화 반응에 의해 생성되는 물을 제거하면서 수행되는 것이 바람직하다. Obtaining a polyimide polymer by subjecting the polyamic acid to cyclization dehydration includes imidizing the polyamic acid. In one embodiment, the polyamic acid may be thermally imidized. Thermal imidation may be performed at 100 °C to 400 °C, preferably at 120 °C to 250 °C. At this time, the thermal imidation process is preferably performed while removing water generated by the imidation reaction.

다른 일 실시예로, 상기 폴리아믹산은 촉매 이미드화될 수 있다. 구체적으로, 촉매 이미드화는 폴리아믹산의 용액에 염기성 촉매와 산무수물을 첨가하고, -20℃ 내지 250℃, 바람직하게는 0℃ 내지 180℃에서 교반함으로써 실시할 수 있다. In another embodiment, the polyamic acid may be catalytically imidated. Specifically, catalyst imidation may be carried out by adding a basic catalyst and an acid anhydride to a solution of polyamic acid and stirring at -20°C to 250°C, preferably 0°C to 180°C.

이때 염기성 촉매의 양은 아미드산기의 0.5 내지 30 몰배이며, 바람직하게는 2 내지 20 몰배일 수 있다. 또한 산무수물의 양은 아미드산기의 1 내지 50 몰배이며, 바람직하게는 3 내지 30 몰배일 수 있다. 사용 가능한 염기성 촉매의 예를 들면, 피리딘, 트리에틸아민, 트리메틸아민, 트리부틸아민, 및 트리옥틸아민 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 그 중에서도 피리딘은 반응을 진행시키는데 적당한 염기성을 가지므로 바람직하다. 사용 가능한 산무수물의 예를 들면, 무수 아세트산, 무수 트리멜리트산, 및 무수 피로멜리트산 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 반응 종료 후의 정제 용이성을 고려하여 무수 아세트산이 바람직하다. 촉매 이미드화에 의한 이미드화율은, 촉매량과 반응 온도, 반응 시간을 조절함으로써 제어할 수 있다At this time, the amount of the basic catalyst may be 0.5 to 30 mole times, preferably 2 to 20 mole times the amount of the amide acid group. In addition, the amount of the acid anhydride may be 1 to 50 mole times the amount of the amide acid group, preferably 3 to 30 mole times. Examples of usable basic catalysts may be selected from the group consisting of pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, and trioctylamine. Do. Examples of usable acid anhydrides may be selected from the group consisting of acetic anhydride, trimellitic anhydride, and pyromellitic anhydride. Acetic anhydride is preferred in view of the ease of purification after completion of the reaction. The imidation rate by catalyst imidation can be controlled by adjusting the catalyst amount, reaction temperature, and reaction time.

상기 이미드화 과정을 거친 폴리이미드의 이미드화 비율은 반드시 100%일 필요는 없고, 용도나 목적에 따라 임의로 조정할 수 있다. 일례로, 1 내지 100%일 수 있다.The imidization ratio of the polyimide subjected to the imidization process does not necessarily have to be 100%, and can be arbitrarily adjusted according to the use or purpose. For example, it may be 1 to 100%.

폴리아믹산 또는 폴리이미드 중합체는 폴리아믹산 또는 폴리이미드의 반응 용액을 빈용매에 투입하여 침전시킴으로써 회수될 수 있다. 이때 빈용매는 메탄올, 아세톤, 헥산, 부틸셀로솔브, 헵탄, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 에탄올, 톨루엔, 벤젠, 물 등으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 또한, 상기 빈용매에 투입하여 침전시킨 침전물은 상압 혹은 감압하에서, 상온 또는 가열 조건에서 건조될 수 있다. The polyamic acid or polyimide polymer may be recovered by precipitating a reaction solution of polyamic acid or polyimide in a poor solvent. In this case, the poor solvent may be selected from the group consisting of methanol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, benzene, water, and the like. In addition, the precipitate precipitated by inputting into the poor solvent may be dried under normal pressure or reduced pressure, at room temperature or under heating conditions.

전술한 바와 같이 제조되는 폴리아믹산 및 폴리이미드 중합체의 분자량은 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에 공지된 통상의 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다. 일례를 들면, 겔투과크로마토그래피법으로 측정하였을 때, 중량 평균 분자량(Mw)으로 1,000 내지 400,000 g/mol이며, 바람직하게는, 5,000 내지 100,000 g/mol 일 수 있다. The molecular weight of the polyamic acid and polyimide polymer prepared as described above is not particularly limited and may be appropriately adjusted within a common range known in the art. For example, when measured by gel permeation chromatography, the weight average molecular weight (Mw) may be 1,000 to 400,000 g/mol, preferably, 5,000 to 100,000 g/mol.

본 발명에 따른 폴리이미드 중합체는 종래 폴리이미드가 사용되는 모든 분야에 적용될 수 있으며, 일례로 필름, 기판, 조성물, 및/또는 전자기기용 고분자 코팅 소재 등일 수 있다. 이때 상기 조성물을 구성하는 성분, 함량, 조성 및/또는 그 용도 등에 특별히 제한되지 않는다.The polyimide polymer according to the present invention can be applied to all fields where conventional polyimide is used, and may be, for example, a film, a substrate, a composition, and/or a polymer coating material for electronic devices. In this case, the components constituting the composition, content, composition and / or use thereof are not particularly limited.

구체적으로, 본 발명은 전술한 폴리이미드 중합체를 포함하는 폴리이미드 필름을 제공한다. Specifically, the present invention provides a polyimide film comprising the polyimide polymer described above.

이러한 폴리이미드 필름은 당 분야에 공지된 통상의 방법에 따라 제조될 수있으며, 일례로 폴리이미드 중합체를 포함하는 조성물을 기판 상에 도포한 후 경화시켜 얻을 수 있다.Such a polyimide film may be manufactured according to a conventional method known in the art, and may be obtained by applying, for example, a composition containing a polyimide polymer onto a substrate and then curing it.

상기 도포방법은 당 업계에 알려진 통상적인 방법을 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로 스핀코팅(Spin coating), 바 코팅, 딥 코팅(Dip coating), 용매 캐스팅(Solvent casting), 슬롯다이 코팅(Slot die coating) 및 스프레이 코팅으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 방법에 의해 이루어질 수 있다. 상기 폴리이미드층의 두께는 수 백 nm에서 수십 ㎛가 되도록 폴리아믹산 조성물을 적어도 1회 이상 코팅할 수 있다. As the coating method, conventional methods known in the art may be used without limitation, and examples thereof include spin coating, bar coating, dip coating, solvent casting, and slot die coating. coating) and at least one method selected from the group consisting of spray coating. The polyamic acid composition may be coated at least once or more so that the polyimide layer has a thickness of several hundred nm to several tens of μm.

한편 기존 폴리이미드 필름은 폴리이미드의 불용·불융 특성 때문에, 비교적 불안정한 상태의 폴리아믹산 조성물을 기판에 도포한 후 예비-경화와 본-경화의 2단계 열 경화 과정을 거쳐 제조된다. 이때 예비경화는 100 내지 150℃의 온도범위에서 용매를 휘발시키기 위한 과정이고, 본경화는 300 내지 550℃의 온도범위에서 폴리아믹산의 폐환 탈수반응을 통해서 폴리이미드로 중합시키기 위한 과정이다. 이에 비해, 본 발명에서는 용해성과 가공성이 개선된 폴리이미드 중합체를 제시함에 따라, 폴리이미드 상태의 조성물을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상술한 폴리아믹산 상태에서 필름화 과정을 거치지 않고, 안정한 폴리이미드 상태의 폴리이미드 조성물을 기판 상에 도포한 후 용매 휘발과정만을 거쳐 필름화가 가능하다는 점에서 차이점을 가질 수 있다. On the other hand, the existing polyimide film is manufactured through a two-step thermal curing process of pre-curing and main-curing after applying a polyamic acid composition in a relatively unstable state to a substrate due to the insoluble and insoluble characteristics of polyimide. At this time, the pre-curing is a process for volatilizing the solvent at a temperature range of 100 to 150 ° C, and the main curing is a process for polymerizing polyimide through a ring-closure dehydration reaction of polyamic acid at a temperature range of 300 to 550 ° C. In contrast, in the present invention, as a polyimide polymer with improved solubility and processability is proposed, a composition in a polyimide state can be provided. Accordingly, there may be a difference in that film formation is possible only through a solvent volatilization process after coating a polyimide composition in a stable polyimide state on a substrate without going through the film formation process in the above-described polyamic acid state.

특히 본 발명의 신규 디아민을 이용하여 폴리이미드 코팅 또는 필름을 제조하는 경우, 단단한 막대 모양의 구조를 가진 벤즈이미다졸 고리는 우수한 열적 안정성, 우수한 화학적, 기계적 특성을 발현하는 기능을 하게 되며, 플루오로기 또는 트리플루오로메틸기는 유기용매에 대한 우수한 용해도 특성과 유동성 향상으로 이어져 우수한 가공성과 광학 투명성을 발휘할 수 있다. 또한 상기 폴리이미드 필름은 고내열성, 저열팽창성, 내약품성을 갖고 있어 당 분야에 공지된 통상의 디스플레이 기판(Substrate)으로서 적합하게 사용될 수 있다. In particular, when a polyimide coating or film is prepared using the novel diamine of the present invention, the benzimidazole ring having a rigid rod-shaped structure functions to exhibit excellent thermal stability and excellent chemical and mechanical properties, and fluoro group or trifluoromethyl group leads to excellent solubility in organic solvents and improved fluidity, and thus can exhibit excellent processability and optical transparency. In addition, the polyimide film has high heat resistance, low thermal expansion, and chemical resistance, and thus can be suitably used as a conventional display substrate known in the art.

일 구체예를 들면, 상기 폴리이미드 중합체를 포함하는 필름은 하기 (i) 내지 (vi) 중 적어도 4개 이상의 물성을 만족할 수 있으며, 바람직하게는 모두 만족하는 것일 수 있다. (i) 열중량 분석(TGA)으로 측정된 필름의 5중량% 손실온도(Td5%)가 300℃를 초과하며, 바람직하게는 500℃ 이상일 수 있다. (ii) ASTM E831 규격에 따른 열팽창계수(CTE)가 50~200℃의 평균값이 65 ppm/℃ 미만이며, 바람직하게는 40 ppm/℃ 이하이며, 보다 바람직하게는 35 ppm/℃ 이하일 수 있다. (iii) 유전율(@10 GHz)이 3.5 미만이며, 바람직하게는 3.0 이하일 수 있다. (iv) KS M ISO1514 규격에 따른 접착력이 0.5 kg/cm를 초과하며, 바람직하게는 0.8 kg/cm 이상일 수 있다. (v) 흡습율이 1.0 % 미만이며, 바람직하게는 0.8% 이하일 수 있다. (vi) ASTM D2176 규격에 따른 반복굽힘 횟수가 50,000 회를 초과하며, 바람직하게는 100,000 회 이상일 수 있다. 나아가, (vii) MC 및 Cyclohexanon 중 적어도 1종의 용매 하에서 50% 이하, 일례로 0% 초과, 50% 이하의 용해도를 가질 수 있으며, 바람직하게는 NMP, DMF, 및 THF 중 적어도 1종의 극성 용매 하에서 50% 이상의 용해도일 수 있다.For one specific example, the film including the polyimide polymer may satisfy at least four or more physical properties of the following (i) to (vi), preferably all of them. (i) The 5% weight loss temperature (Td 5% ) of the film measured by thermogravimetric analysis (TGA) may be greater than 300°C, preferably greater than 500°C. (ii) The average value of the coefficient of thermal expansion (CTE) of 50 to 200 ° C according to the ASTM E831 standard may be less than 65 ppm / ° C, preferably 40 ppm / ° C or less, and more preferably 35 ppm / ° C or less. (iii) The permittivity (@10 GHz) may be less than 3.5, preferably 3.0 or less. (iv) The adhesive force according to KS M ISO1514 standard may exceed 0.5 kg/cm, preferably 0.8 kg/cm or more. (v) a moisture absorption rate of less than 1.0%, preferably 0.8% or less. (vi) The number of repeated bendings according to the ASTM D2176 standard may exceed 50,000 times, preferably 100,000 times or more. Furthermore, (vii) may have a solubility of 50% or less, for example, greater than 0% or less than 50% in the solvent of at least one of MC and Cyclohexanon, preferably at least one polarity among NMP, DMF, and THF It may be 50% or more solubility in the solvent.

이와 같이 형성된 본 발명의 폴리이미드 필름의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 적용되는 분야에 따라 적절히 조절될 수 있다. 일례로 1 내지 150㎛ 범위일 수 있으며, 구체적으로 3 내지 80㎛ 범위, 바람직하게는 3 내지 50 ㎛일 수 있다.The thickness of the polyimide film of the present invention thus formed is not particularly limited and may be appropriately adjusted depending on the applied field. For example, it may be in the range of 1 to 150 μm, specifically in the range of 3 to 80 μm, and preferably in the range of 3 to 50 μm.

본 발명에 따른 폴리이미드 필름은 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 구체적으로 내열성과 우수한 기계적 특성, 저 유전율 등이 요구되는 다양한 기술분야에 유용하게 적용될 수 있다. 일례로, 유기 EL 소자(OLED)용 디스플레이, 액정 소자용 디스플레이, TFT 기판, 플렉서블 인쇄회로기판, 플렉서블(Flexible) OLED 면조명 기판, 전자 종이용 기판소재와 같은 플렉서블(Flexible) 디스플레이용 기판 및/또는 보호막으로 활용될 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니다. The polyimide film according to the present invention can be applied to various fields, and specifically, it can be usefully applied to various technical fields requiring heat resistance, excellent mechanical properties, and low permittivity. For example, a display for an organic EL device (OLED), a display for a liquid crystal device, a TFT substrate, a flexible printed circuit board, a flexible OLED surface lighting substrate, a flexible display substrate such as a substrate material for electronic paper and / Alternatively, it can be used as a protective film. However, it is not limited thereto.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples. The following examples are merely examples to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

[합성예: 디아민 단량체의 합성][Synthesis Example: Synthesis of Diamine Monomer]

합성예 1a: 4-(4-니트로페녹시)벤조산의 합성Synthesis Example 1a: Synthesis of 4-(4-nitrophenoxy)benzoic acid

1L 3neck 플라스크에 p-클로로니트로벤젠 (78.8g, 0.50 mol)과 4-하이드록시벤조익산 (69.4g, 0.50 mol)과 디메틸설폭사이드 400ml을 넣어 질소하에서 교반한다. 소듐하이드록사이드 (40g, 1.0 mol)을 증류수 50ml 녹여 투입하였다. 130℃로 승온하고 12시간동안 교반하였다. 반응이 종결되면 반응 물을 3L 증류수에 붓고 교반하며 pH 2로 산성화하였다. 생성된 흰색 고체를 여과한 후 물로 수 차례 세척하여 산을 제거하고 메탄올로 2회 세척하였다. 여과물은 메탄올로 재결정하였다. 생성된 결정은 여과하여 메탄올로 2회 세척 후, 60℃에서 24시간 진공 건조하여 목표 화합물 4-(4-니트로페녹시)벤조산을 105g, 81%의 수득률로 얻었다. Put p -chloronitrobenzene (78.8g, 0.50 mol) and 4-hydroxybenzoic acid (69.4g, 0.50 mol) and 400ml of dimethyl sulfoxide in a 1L 3neck flask and stir under nitrogen. Sodium hydroxide (40g, 1.0 mol) was added by dissolving 50ml of distilled water. The temperature was raised to 130° C. and stirred for 12 hours. Upon completion of the reaction, the reaction water was poured into 3L distilled water and acidified to pH 2 while stirring. The resulting white solid was filtered, washed several times with water to remove acid, and washed twice with methanol. The filtrate was recrystallized from methanol. The resulting crystals were filtered, washed twice with methanol, and vacuum dried at 60° C. for 24 hours to obtain 105 g of the target compound, 4-(4-nitrophenoxy)benzoic acid, in a yield of 81%.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 12.71 (COOH), 8.27 (2H, d, Ar-H), 8.06 (2H, d, Ar-H), 7.25 (2H, d, Ar-H), 7.21 (2H, d, Ar-H). 1 H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ (ppm): 1 H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ (ppm): 12.71 (COOH), 8.27 (2H, d, Ar-H), 8.06 (2H, d, Ar-H), 7.25 (2H, d, Ar-H), 7.21 (2H, d, Ar-H).

합성예 1b: 5-니트로-2-(4-(4-니트로페녹시)페닐)-7-(트리플루오로메틸)-1H-벤조[d]이미다졸의 합성Synthesis Example 1b: Synthesis of 5-nitro-2-(4-(4-nitrophenoxy)phenyl)-7-(trifluoromethyl)-1H-benzo[d]imidazole

1L 3neck 플라스크에 4-(4-나이트로페녹시)벤조산 (55.0g, 0.21 mol)과 5-니트로-3-(트리플루오로메틸)벤젠-1,2-디아민 (46.92g, 0.21 mol)과 폴리포스포릭산 450g을 넣고 120℃ 질소하에서 12시간동안 교반하였다. 반응이 완결되면 40℃로 냉각하여 폴리포스포릭산이 녹을때까지 증류수를 조금씩 첨가하였다. 반응물을 3L 증류수에 부은 후 3N 소듐하이드록사이드 수용액으로 천천히 중화하였다. 생성된 결정을 여과하여 증류수로 수회 세척한 뒤 80℃에서 12시간 진공 건조한 후, 디메틸포름알데하이드로 재결정하여 목표 화합물을 65g, 70%의 수득률로 얻었다. In a 1L 3neck flask, 4-(4-nitrophenoxy)benzoic acid (55.0g, 0.21 mol) and 5-nitro-3-(trifluoromethyl)benzene-1,2-diamine (46.92g, 0.21 mol) 450 g of polyphosphoric acid was added thereto and stirred at 120° C. under nitrogen for 12 hours. When the reaction was completed, it was cooled to 40° C., and distilled water was added little by little until the polyphosphoric acid was dissolved. The reactant was poured into 3L distilled water and then slowly neutralized with 3N aqueous sodium hydroxide solution. The resulting crystals were filtered, washed with distilled water several times, dried under vacuum at 80° C. for 12 hours, and then recrystallized with dimethylformaldehyde to obtain 65 g of the target compound in a yield of 70%.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 12.8 (1H, s, -NH), 8.39 (1H, s, Ar-H), 8.38-8.22 (5H, m, Ar-H), 7.21 (2H, d, ArH), 6.93 (2H, d, Ar-H).1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 12.8 (1H, s, -NH), 8.39 (1H, s, Ar-H), 8.38-8.22 (5H, m, Ar-H), 7.21 (2H, d, ArH), 6.93 (2H, d, Ar-H).

합성예 1c: 2-(4-(4-아미노페녹시))페닐-7-(트리플루오로메틸)-1H-벤조[d]이미다졸-5-아민의 합성Synthesis Example 1c: Synthesis of 2-(4-(4-aminophenoxy))phenyl-7-(trifluoromethyl)-1H-benzo[d]imidazol-5-amine

1L 3neck 플라스크에 5-니트로-2-(4-(4-니트로페녹시)페닐)-7-(트리플루오로메틸)-1H-벤조[d]이미다졸 (20g, 0.04 mol), 5% 팔라듐 / 카본 3g을 넣은 후 2-메톡시에탄올 100ml을 넣고, 수소 분위기에서 6시간동안 교반하고 반응 종결이 되면 촉매를 제거 후 여액을 감압 농축하고 디메틸포름알데하이드로 재결정하여 목표 화합물을 8.9g, 58% 수득률로 얻었다. 5-nitro-2-(4-(4-nitrophenoxy)phenyl)-7-(trifluoromethyl)-1H-benzo[d]imidazole (20g, 0.04 mol), 5% palladium in a 1L 3neck flask / After adding 3 g of carbon, 100 ml of 2-methoxyethanol was added, stirred for 6 hours in a hydrogen atmosphere, and when the reaction was completed, the catalyst was removed, and the filtrate was concentrated under reduced pressure and recrystallized with dimethylformaldehyde to obtain 8.9 g of the target compound, 58%. obtained in yield.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 12.8 (1H, s, NH-), 8.22 (2H, d, Ar-1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 12.8 (1H, s, NH-), 8.22 (2H, d, Ar-

H), 7.10 (1H, d, Ar-H), 6.93(2H, d, Ar-H), 6.85 (1H, s, Ar-H), 6.74 (4H, s, Ar-H), 5.28 (2H, br, -NH2 ), 6.50 (1H, d, Ar-H), 5.50 (2H, br, -NH2).H), 7.10 (1H, d, Ar-H), 6.93 (2H, d, Ar-H), 6.85 (1H, s, Ar-H), 6.74 (4H, s, Ar-H), 5.28 (2H , br, -NH2), 6.50 (1H, d, Ar-H), 5.50 (2H, br, -NH2).

합성예 2a : 2,3,4,5-테트라필루오로-4-(4-니트로페녹시)벤조산의 합성Synthesis Example 2a: Synthesis of 2,3,4,5-tetraphylluoro-4-(4-nitrophenoxy)benzoic acid

1L 3neck 플라스크에 p-클로로니트로벤젠 (50.0g, 0.31 mol)과 2,3,5,6-테트라플루오로 하이드록시벤조익산 (66.6g, 0.31 mol)과 디메틸설폭사이드 400ml을 넣어 질소하에서 교반하였다. 소듐하이드록사이드 (40g, 1.0 mol)을 증류수 50ml 녹여 투입 후 130℃로 승온하고 12시간동안 교반하였다. 반응이 종결되면 반응 물을 3L 증류수에 붓고 교반하며 pH 2로 산성화하였다. 생성된 흰색 고체를 여과한 후 물로 수 차레 세척하여 산을 제거하고 메탄올로 재결정하였다. 생성된 결정은 여과하여 60℃에서 24시간 진공 건조 후 목표 화합물을 82g, 수득률 80%로 얻었다. In a 1L 3neck flask, p-chloronitrobenzene (50.0g, 0.31 mol) and 2,3,5,6-tetrafluorohydroxybenzoic acid (66.6g, 0.31 mol) and 400ml of dimethyl sulfoxide were put and stirred under nitrogen. . After dissolving sodium hydroxide (40g, 1.0 mol) in 50ml of distilled water, the mixture was heated to 130°C and stirred for 12 hours. Upon completion of the reaction, the reaction water was poured into 3L distilled water and acidified to pH 2 while stirring. The resulting white solid was filtered, washed several times with water to remove acid, and recrystallized from methanol. The resulting crystals were filtered and vacuum dried at 60° C. for 24 hours to obtain 82 g of the target compound in a yield of 80%.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 12.71 (COOH), 8.27 (2H, d, Ar-H), 7.21 (2H, d, Ar-H).1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 12.71 (COOH), 8.27 (2H, d, Ar-H), 7.21 (2H, d, Ar-H).

합성예 2b: 5-니트로-2-(2,3,5,6-테트라플루오로-4-(4-니트로페녹시)페닐)-1Synthesis Example 2b: 5-nitro-2-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-(4-nitrophenoxy)phenyl)-1 HH -벤조[-benzo[ dd ]이미다졸의 합성]Synthesis of imidazole

1L 3neck 플라스크에 2,3,4,5-테트라필루오로-4-(4-니트로페녹시)벤조산 (55.0g, 0.15 mol)과 4-니트로-벤젠-1,2-디아민 (23.1g, 0.15 mol)과 폴리포스포릭산 230g을 넣고 120℃ 질소하에서 12시간동안 교반하였다. 반응이 완결되면 40℃로 냉각하여 폴리포스포릭산이 녹을때까지 증류수를 조금씩 첨가하였다. 반응물을 3L 증류수에 부은 후 3N 소듐하이드록사이드 수용액으로 천천히 중화하였다. 생성된 결정을 여과하여 증류수로 수회 세척한뒤 80℃에서 12시간동안 진공 건조한 후 디메틸포름알데하이드 / 테트라하이드로퓨란으로 재결정하여 목표 화합물을 53g, 수득률 80%로 얻었다. In a 1L 3neck flask, 2,3,4,5-tetrafiluoro-4-(4-nitrophenoxy)benzoic acid (55.0 g, 0.15 mol) and 4-nitro-benzene-1,2-diamine (23.1 g, 0.15 mol) and 230 g of polyphosphoric acid were added and stirred at 120° C. under nitrogen for 12 hours. When the reaction was completed, it was cooled to 40° C., and distilled water was added little by little until the polyphosphoric acid was dissolved. The reactant was poured into 3L distilled water and then slowly neutralized with 3N aqueous sodium hydroxide solution. The resulting crystals were filtered, washed several times with distilled water, dried under vacuum at 80° C. for 12 hours, and recrystallized from dimethylformaldehyde/tetrahydrofuran to obtain 53 g of the target compound in a yield of 80%.

1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ (ppm): 12.6 (1H, s, -NH-), 8.27 (2H, ㅇ, Ar-H), 8.09-(1H, d, Ar-H), 7.91 (1H, s, ArH), 7.66 (1H, d, Ar-H), 7.21 (2H, d, Ar-H). 1 H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ (ppm): 12.6 (1H, s, -NH-), 8.27 (2H, o, Ar-H), 8.09- (1H, d, Ar-H) , 7.91 (1H, s, ArH), 7.66 (1H, d, Ar-H), 7.21 (2H, d, Ar-H).

합성예 2c: 2-(4-(4-아미노페녹시)-2,3,5,6-테트라플루오로페닐)-1Synthesis Example 2c: 2-(4-(4-aminophenoxy)-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)-1 HH -벤조[-benzo[ dd ]이미다졸-5-아민의 합성] Synthesis of imidazol-5-amine

1L 3neck 플라스크에 5-니트로-2-(2,3,5,6-테트라플루오로-4-(4-니트로페녹시)페닐)-1H-벤조[d]이미다졸 (30g, 0.06 mol), 5% 팔라듐 / 카본 5g을 넣은 후 2-메톡시에탄올 100ml을 넣고, 수소 분위기에서 6시간 동안 교반하고 반응 종결이 되면 촉매를 제거하고 여액을 감압 농축한 후 디메틸포름알데하이드로 재결정하여 목표화합물을 15g, 수득률 65%로 얻었다. In a 1 L 3neck flask, add 5-nitro-2-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-(4-nitrophenoxy)phenyl) -1H -benzo[ d ]imidazole (30g, 0.06 mol) , After adding 5g of 5% palladium / carbon, 100ml of 2-methoxyethanol was added, stirred for 6 hours in a hydrogen atmosphere, and when the reaction was completed, the catalyst was removed, the filtrate was concentrated under reduced pressure, and the target compound was recrystallized with dimethylformaldehyde. 15 g, yield 65%.

1H NMR (400 MHz, DMSOd6) δ (ppm): 12.6 (1H, s, NH-), 7.43 (1H, d, ArH), 7.10 (1H, d, ArH), 6.74(4H, s, ArH), 6.66 (1H, d, ArH), 5.50 (2H, br, NH2 ), 5.28 (2H, br, -NH2). 1 H NMR (400 MHz, DMSOd 6 ) δ (ppm): 12.6 (1H, s, NH-), 7.43 (1H, d, ArH), 7.10 (1H, d, ArH), 6.74 (4H, s, ArH ), 6.66 (1H, d, ArH), 5.50 (2H, br, NH 2 ), 5.28 (2H, br, -NH 2 ).

합성예 3a: 5-니트로-2-(4-(4-니트로페녹시)페닐)-1H-벤조[d]이미다졸 의 합성Synthesis Example 3a: Synthesis of 5-nitro-2-(4-(4-nitrophenoxy)phenyl)-1H-benzo[d]imidazole

100ml 플라스크에 4-(4-나이트로페녹시)벤조익 산 (3.4g, 0.013mol), 4-나이트로-1,2-페닐렌다이아민 (2.0g, 0.0131mol) 및 폴리포스포릭산 18g을 넣었다. 125℃로 승온하여 7시간 교반 후 40℃로 냉각하였다. 혼합물에 천천히 증류수를 가해 녹인 후 60ml 얼음물에 천천히 부었다. 생성된 결정을 여과하여 증류수로 세척 후 80℃에서 진공 건조하였다. DMF/MeOH 에서 2회에 걸쳐 재결정하고 생성된 결정을 여과하고 메탄올로 수회 세척하여 80℃에서 진공 건조한 후 목표화합물을 수득률 62%로 얻었다.4-(4-nitrophenoxy)benzoic acid (3.4 g, 0.013 mol), 4-nitro-1,2-phenylenediamine (2.0 g, 0.0131 mol) and polyphosphoric acid 18 g in a 100 ml flask put in The temperature was raised to 125°C, stirred for 7 hours, and then cooled to 40°C. Distilled water was slowly added to the mixture to dissolve it, and then it was slowly poured into 60 ml of ice water. The resulting crystals were filtered, washed with distilled water, and vacuum dried at 80°C. After recrystallization from DMF/MeOH twice, the resulting crystals were filtered, washed with methanol several times, and vacuum dried at 80° C. to obtain a target compound in a yield of 62%.

1HNMR(400MHz, DMSO-d6)δ(ppm): 13.6 (1H, s, -NH-), 8.51(1H, s, Ar-H), 8.11(1H, d, Ar-H), 7.27(2H, d, Ar-H).1HNMR (400MHz, DMSO-d6)δ (ppm): 13.6 (1H, s, -NH-), 8.51 (1H, s, Ar-H), 8.11 (1H, d, Ar-H), 7.27 (2H, d, Ar-H).

합성예 3b: 2-(4-(4-아미노페녹시)페닐)-1H-벤조[d]이미다졸-5-아민 의 합성 Synthesis Example 3b: Synthesis of 2-(4-(4-aminophenoxy)phenyl)-1H-benzo[d]imidazol-5-amine

500ml 플라스크에 5-나이트로-2-(4-(4-나이트로페녹시)페닐)-1H-벤조[d]이미다졸 (20g, 0.053 mol), 5% 팔라듐/카본(2.26g, 0.001mol)을 넣은후 2-메톡시에탄올 160ml를 넣고, 수소풍선을 이용하여 반응기내를 수소로 치환하였다. 25℃에서 4시간 교반하고, 실리카/셀라이트 여과를 통하여 촉매를 제거한 후 감압 농축하여 용매를 절반 제거하여 증류수로 결정화 하였다. 생성된 결정을 여과하고 에탄올로 2회 세척한 후 60℃에서 24시간 진공 건조하여 목표화합물을 수득률 59%로 얻었다. 5-nitro-2-(4-(4-nitrophenoxy)phenyl)-1H-benzo[d]imidazole (20 g, 0.053 mol), 5% palladium/carbon (2.26 g, 0.001 mol) in a 500 ml flask ) was added, 160 ml of 2-methoxyethanol was added, and the inside of the reactor was substituted with hydrogen using a hydrogen balloon. After stirring at 25°C for 4 hours, the catalyst was removed through silica/celite filtration, concentrated under reduced pressure to remove half of the solvent, and crystallized with distilled water. The resulting crystals were filtered, washed twice with ethanol, and vacuum dried at 60° C. for 24 hours to obtain a target compound in a yield of 59%.

1HNMR(400MHz, DMSO-d6)δ(ppm): 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6)δ(ppm): 12.1(1H, s, -NH-), 7.99(2H, d, Ar-H), 7.25(1H, d, Ar-H), 6.95(2H, d, Ar-H), 6.83(2H, d, Ar-H), 6.63(3H, m, Ar-H), 6.51(1H, d, Ar-H), 5.03(4H, s, Ar-NH2).1HNMR (400 MHz, DMSO-d6)δ (ppm): 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6)δ (ppm): 12.1 (1H, s, -NH-), 7.99 (2H, d, Ar-H), 7.25 (1H, d, Ar-H), 6.95 (2H, d, Ar-H), 6.83 (2H, d, Ar-H), 6.63 (3H, m, Ar-H), 6.51 (1H, d, Ar-H), 5.03 (4H, s, Ar-NH2).

[실시예 1: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 1: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 1c에서 제조된 디아민 단량체 24.21 g (0.063 mol)과 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA) 19.61 g (0.063 mol)을 250 g의 N-메틸-2-피롤리돈에 녹이고 질소 분위기에서 25 ℃에서 12시간 교반하였다. 반응이 끝난 후 점성이 있는 용액 형태의 폴리아믹산을 얻었다. 24.21 g (0.063 mol) of the diamine monomer and 19.61 g (0.063 mol) of 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA) prepared in Synthesis Example 1c were dissolved in 250 g of N-methyl-2-pyrrolidone and nitrogen The mixture was stirred for 12 hours at 25°C in the atmosphere. After the reaction was completed, polyamic acid in the form of a viscous solution was obtained.

유리 기판 위에 블레이드를 이용해 폴리아믹산 용액을 500 ㎛의 일정한 두께로 도포시킨 후 진공 오븐 하에서 승온 속도는 50 ℃/30 min 간격으로 400℃까지 열처리하여 실시예 1의 폴리이미드 필름을 얻었다. After applying the polyamic acid solution to a constant thickness of 500 μm on a glass substrate using a blade, the polyimide film of Example 1 was obtained by heat treatment up to 400° C. at a heating rate of 50° C./30 min in a vacuum oven.

[실시예 2: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 2: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 1c에서 제조된 디아민 단량체 24.21 g (0.063 mol)과 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 13.74 g (0.063 mol)을 사용하고, 이후 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 실시예 2의 폴리이미드 필름을 얻었다. 24.21 g (0.063 mol) of the diamine monomer and 13.74 g (0.063 mol) of pyromellitic dianhydride (PMDA) prepared in Synthesis Example 1c were used, and then the polyimide of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1. got the film

[실시예 3: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 3: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 1c에서 제조된 디아민 단량체 16.14 g (0.042 mol)과 아미노프프로필 터미네이티드 폴리디메틸실록산 9.50 g (0.010 mol), 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA) 16.13 g (0.052 mol)을 사용하고, 이후 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 실시예 3의 폴리이미드 필름을 얻었다. 16.14 g (0.042 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 1c, 9.50 g (0.010 mol) of aminopropyl terminated polydimethylsiloxane, and 16.13 g (0.052 mol) of 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA) was used, and then the polyimide film of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1.

[실시예 4: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 4: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 1c에서 제조된 디아민 단량체 9.22 g (0.024 mol)과 아미노프프로필 터미네이티드 폴리디메틸실록산 5.7 g (0.006 mol), 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 6.54 g (0.030 mol)을 사용하고, 이후 상기 실시예 3과 동일하게 수행하여 실시예 4의 폴리이미드 필름을 얻었다. Using 9.22 g (0.024 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 1c, 5.7 g (0.006 mol) of aminopropyl terminated polydimethylsiloxane, and 6.54 g (0.030 mol) of pyromellitic dianhydride (PMDA), Thereafter, the polyimide film of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 3.

[실시예 5: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 5: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 1c에서 제조된 디아민 단량체 8.07 g (0.021 mol)과 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산 1.29 g (0.005 mol), 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA) 8.07 g (0.026 mol)을 사용하고, 이후 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 실시예 5의 폴리이미드 필름을 얻었다. 8.07 g (0.021 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 1c and 1.29 g (0.005 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA) 8.07 g (0.026 mol) was used, and then the polyimide film of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1.

[실시예 6: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 6: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 1c에서 제조된 디아민 단량체 7.99 g (0.021 mol)과 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산 1.29 g (0.005 mol), 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 13.74 g (0.063 mol)을 사용하고, 이후 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 실시예 6의 폴리이미드 필름을 얻었다. 7.99 g (0.021 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 1c, 1.29 g (0.005 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, and 13.74 g (0.063 g) of pyromellitic dianhydride (PMDA) mol) was used, and then the polyimide film of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 1.

[실시예 7: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 7: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 3b에서 제조된 디아민 단량체 19.93g (0.063 mol)과 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA) 19.54 g (0.063 mol)을 사용하고, 이후 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 실시예 7의 폴리이미드 필름을 얻었다. Using 19.93 g (0.063 mol) of diamine monomer and 19.54 g (0.063 mol) of 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA) prepared in Synthesis Example 3b, and then carried out in the same manner as in Example 1 to obtain Example The polyimide film of 7 was obtained.

[실시예 8: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 8: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 3b에서 제조된 디아민 단량체 19.93g (0.063 mol)과 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 13.74 g (0.063 mol)을 사용하고, 이후 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 실시예 8의 폴리이미드 필름을 얻었다. 19.93 g (0.063 mol) of the diamine monomer and 13.74 g (0.063 mol) of pyromellitic dianhydride (PMDA) prepared in Synthesis Example 3b were used, and then the polyimide of Example 8 was prepared in the same manner as in Example 1. got the film

[실시예 9: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 9: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 3b에서 제조된 디아민 단량체 15.81 g (0.050 mol)과 아미노프프로필 터미네이티드 폴리디메틸실록산 11.97 g (0.013 mol)을 250 g의 N-메틸-2-피롤리돈에 녹이고 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA) 19.54 g (0.063 mol)을 사용하고, 이후 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 실시예 9의 폴리이미드 필름을 얻었다. 15.81 g (0.050 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 3b and 11.97 g (0.013 mol) of aminopropyl terminated polydimethylsiloxane were dissolved in 250 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 4,4' -Oxydiphthalic anhydride (ODPA) 19.54 g (0.063 mol) was used, and then the polyimide film of Example 9 was obtained in the same manner as in Example 1.

[실시예 10: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 10: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 3b에서 제조된 디아민 단량체 15.81g (0.050 mol)과 아미노프프로필 터미네이티드 폴리디메틸실록산 11.97 g (0.013 mol)을, 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 13.74 g (0.063 mol)을 사용하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 실시예 10의 폴리이미드 필름을 얻었다. Using 15.81 g (0.050 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 3b and 11.97 g (0.013 mol) of aminopropyl terminated polydimethylsiloxane, 13.74 g (0.063 mol) of pyromellitic dianhydride (PMDA) , In the same manner as in Example 1, a polyimide film of Example 10 was obtained.

[실시예 11: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 11: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 3b에서 제조된 디아민 단량체 15.81 g (0.05 mol)과 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산 3.13 g (0.013 mol), 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA) 19.54 g (0.063 mol)을 사용하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 실시예 11의 폴리이미드 필름을 얻었다. 15.81 g (0.05 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 3b, 3.13 g (0.013 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, and 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA) A polyimide film of Example 11 was obtained in the same manner as in Example 1 using 19.54 g (0.063 mol).

[실시예 12: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 12: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 3b에서 제조된 디아민 단량체 15.81 g (0.05 mol)과 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산 3.13 g (0.013 mol), 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 13.74 g (0.063 mol)을 사용하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 실시예 12의 폴리이미드 필름을 얻었다. 15.81 g (0.05 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 3b, 3.13 g (0.013 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, and 13.74 g (0.063 g) of pyromellitic dianhydride (PMDA) mol) was used, and the polyimide film of Example 12 was obtained in the same manner as in Example 1.

[실시예 13: 폴리이미드 및 필름 제조] [Example 13: Production of polyimide and film]

상기 합성예 2c에서 제조된 디아민 단량체 9.70 g (0.025 mol)과 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA) 7.94 g (0.026 mol), 아이소퀴놀린 7.94g을 230 g의 N-메틸-2-피롤리돈에 녹이고 질소 분위기에서 70 ℃에서 2시간, 150 ℃에서 3시간 교반하였다. 반응이 끝난 후 반응기를 상온으로 냉각시킨 후 폴리이미드 용액을 메탄올에 천천히 떨어뜨려 침전시키고 침전물을 여과했다. 침전물을 물과 메탄올로 각각 두차례씩 세척한 후, 80 ℃ 진공오븐에서 15시간 동안 건조하여 목표한 폴리이미드 고분자를 얻었다. 9.70 g (0.025 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 2c, 7.94 g (0.026 mol) of 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA), and 7.94 g of isoquinoline were mixed with 230 g of N-methyl-2-p It was dissolved in Rolidone and stirred at 70 °C for 2 hours and 150 °C for 3 hours in a nitrogen atmosphere. After the reaction was completed, the reactor was cooled to room temperature, and the polyimide solution was slowly dropped into methanol to precipitate, and the precipitate was filtered. The precipitate was washed twice each with water and methanol, and then dried in a vacuum oven at 80 °C for 15 hours to obtain a target polyimide polymer.

합성된 폴리이미드를 10 wt%의 농도로 N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)에 녹여 용액을 제조하고 블레이드 코터로 간격 초기 필름 간격을 500 ㎛로 하여 유리판에 도포시킨 후 진공 오븐내에서 50 ℃/30 min의 승온 속도로 400 ℃까지 열처리하여 실시예 13의 폴리이미드 필름을 제조하였다.The synthesized polyimide was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) at a concentration of 10 wt% to prepare a solution, and it was coated on a glass plate with an initial film interval of 500 μm using a blade coater, and then in a vacuum oven at 50 ° C. The polyimide film of Example 13 was prepared by heat treatment up to 400 ° C. at a heating rate of / 30 min.

[실시예 14: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 14: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 2c에서 제조된 디아민 단량체 9.70 g (0.025 mol)과 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 5.62 g (0.025 mol) 및 아이소퀴놀린 7.75g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 13과 동일하게 수행하여 실시예 14의 폴리이미드 필름을 얻었다. Except for using 9.70 g (0.025 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 2c, 5.62 g (0.025 mol) of pyromellitic dianhydride (PMDA), and 7.75 g of isoquinoline, the same procedure as in Example 13 was performed. Thus, the polyimide film of Example 14 was obtained.

[실시예 15: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 15: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 2c에서 제조된 디아민 단량체 8.15 g (0.021mol)과 아미노프프로필 터미네이티드 폴리디메틸실록산 4.94 g (0.005mol)을 250 g의 N-메틸-2-피롤리돈에 녹이고 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA) 7.94 g (0.026 mol) 및 아이소퀴놀린 7.94g을 사용하고, 이후 상기 실시예 13과 동일하게 수행하여 실시예 15의 폴리이미드 필름을 얻었다. 8.15 g (0.021 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 2c and 4.94 g (0.005 mol) of aminopropyl terminated polydimethylsiloxane were dissolved in 250 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 4,4' -Oxydiphthalic anhydride (ODPA) 7.94 g (0.026 mol) and isoquinoline 7.94 g were used, and then the polyimide film of Example 15 was obtained in the same manner as in Example 13.

[실시예 16: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 16: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 2c에서 제조된 디아민 단량체 8.15 g (0.021mol)과 아미노프프로필 터미네이티드 폴리디메틸실록산 4.75 g (0.005 mol)을, 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 5.62 g (0.025 mol) 및 아이소퀴놀린 7.75g을 사용하고, 상기 실시예 13과 동일하게 수행하여 실시예 16의 폴리이미드 필름을 얻었다. 8.15 g (0.021 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 2c and 4.75 g (0.005 mol) of aminopropyl terminated polydimethylsiloxane, 5.62 g (0.025 mol) of pyromellitic dianhydride (PMDA) and isoquinoline Using 7.75 g, the polyimide film of Example 16 was obtained in the same manner as in Example 13.

[실시예 17: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 17: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 2c에서 제조된 디아민 단량체 8.15 g (0.021mol)과 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산 1.29 g (0.005 mol), 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA) 7.94 g (0.026 mol)을 및 아이소퀴놀린 7.75g을 사용하고, 상기 실시예 13과 동일하게 수행하여 실시예 17의 폴리이미드 필름을 얻었다. 8.15 g (0.021 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 2c, 1.29 g (0.005 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, and 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA) A polyimide film of Example 17 was obtained in the same manner as in Example 13, using 7.94 g (0.026 mol) and 7.75 g of isoquinoline.

[실시예 18: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Example 18: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 합성예 2c에서 제조된 디아민 단량체 8.15 g (0.021mol)과 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산 1.29 g (0.005 mol), 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 5.62 g (0.025 mol) 및 아이소퀴놀린 7.75g을 사용하고, 상기 실시예 13과 동일하게 수행하여 실시예 18의 폴리이미드 필름을 얻었다. 8.15 g (0.021 mol) of the diamine monomer prepared in Synthesis Example 2c, 1.29 g (0.005 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, and 5.62 g (0.025 g) of pyromellitic dianhydride (PMDA) mol) and 7.75 g of isoquinoline, and the same procedure as in Example 13 was performed to obtain a polyimide film of Example 18.

[비교예 1: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Comparative Example 1: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상업적으로 입수 가능한 5-아미노-2-(4-아미노페닐)벤즈이미다졸 디아민 단량체(5APBA) 20 g (0.09 mol)과 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA) 27.66 g (0.089 mmol)을 N-메틸-2-피롤리돈에 녹이고 질소 분위기에서 25 ℃에서 12시간 교반하였다. 반응이 끝난 후 온도를 상온으로 식히고 점성이 있는 용액 형태의 폴리아믹산 조성물을 얻었다. 20 g (0.09 mol) of commercially available 5-amino-2-(4-aminophenyl)benzimidazole diamine monomer (5APBA) and 27.66 g (0.089 mmol) of 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA) It was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone and stirred at 25 °C for 12 hours in a nitrogen atmosphere. After the reaction was completed, the temperature was cooled to room temperature, and a polyamic acid composition in the form of a viscous solution was obtained.

유리 기판 위에 블레이드를 이용해 폴리아믹산 용액을 500 ㎛의 일정한 두께로 도포시킨 후 진공 오븐 하에서 승온 속도는 50℃/30 min 간격으로 400℃까지 열처리하여 비교예 1의 폴리이미드 필름을 얻었다. After applying the polyamic acid solution to a constant thickness of 500 μm on a glass substrate using a blade, the polyimide film of Comparative Example 1 was obtained by heat treatment up to 400° C. at an interval of 50° C./30 min at a heating rate in a vacuum oven.

[비교예 2: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Comparative Example 2: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 비교예 1에서 사용된 디아민 단량체(5APBA) 20 g (0.09 mmol)과 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 19.41 g (0.09 mol)을 250 g의 N-메틸-2-피롤리돈에 녹이고, 이후 상기 비교예 1과 동일하게 수행하여 비교예 2의 폴리이미드 필름을 얻었다. 20 g (0.09 mmol) of the diamine monomer (5APBA) and 19.41 g (0.09 mol) of pyromellitic dianhydride (PMDA) used in Comparative Example 1 were dissolved in 250 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and then A polyimide film of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1.

[비교예 3: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Comparative Example 3: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 비교예 1에서 사용된 디아민 단량체(5APBA) 15.92 g (0.07 mmol)과 아미노프프로필 터미네이티드 폴리디메틸실록산 16.91 g (0.018mol), 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA) 27.66 g (0.089 mmol)을 사용하고, 이후 상기 비교예 1과 동일하게 수행하여 비교예 3의 폴리이미드 필름을 얻었다. 15.92 g (0.07 mmol) of the diamine monomer (5APBA) used in Comparative Example 1, 16.91 g (0.018 mol) of aminopropyl terminated polydimethylsiloxane, and 27.66 g of 4,4'-oxydiphthalic anhydride (ODPA) ( 0.089 mmol) was used, and then the polyimide film of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1.

[비교예 4: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Comparative Example 4: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 비교예 1에서 사용된 디아민 단량체(5APBA) 16.14 g (0.07 mmol)과 아미노프프로필 터미네이티드 폴리디메틸실록산 17.10 g (0.018 mol)을, 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 19.41 g (0.09 mol)을 사용하고, 상기 비교예 1과 동일하게 수행하여 비교예 4의 폴리이미드 필름을 얻었다. 16.14 g (0.07 mmol) of the diamine monomer (5APBA) used in Comparative Example 1 and 17.10 g (0.018 mol) of aminopropyl terminated polydimethylsiloxane, 19.41 g (0.09 mol) of pyromellitic dianhydride (PMDA) was used, and the polyimide film of Comparative Example 4 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1.

[비교예 5: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Comparative Example 5: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 비교예 1에서 사용된 디아민 단량체(5APBA) 15.92 g (0.07 mmol)과 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산 4.42 g (0.018 mol), 4,4'-옥시디프탈산 무수물(ODPA) 27.66 g (0.089 mmol)을 사용하고, 상기 비교예 1과 동일하게 수행하여 비교예 5의 폴리이미드 필름을 얻었다. 15.92 g (0.07 mmol) of the diamine monomer (5APBA) used in Comparative Example 1 and 4.42 g (0.018 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 4,4'-oxydiphthalic anhydride A polyimide film of Comparative Example 5 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 using 27.66 g (0.089 mmol) of (ODPA).

[비교예 6: 폴리아믹산 조성물 및 폴리이미드 필름 제조] [Comparative Example 6: Preparation of polyamic acid composition and polyimide film]

상기 비교예 1에서 사용된 디아민 단량체(5APBA) 15.92 g (0.07 mmol)과 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산 3.13 g (0.013 mol), 피로멜리트산 이무수물(PMDA) 19.41 g (0.09 mol)을 사용하고, 상기 비교예 1과 동일하게 수행하여 비교예 6의 폴리이미드 필름을 얻었다. 15.92 g (0.07 mmol) of the diamine monomer (5APBA) used in Comparative Example 1 and 3.13 g (0.013 mol) of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, pyromellitic dianhydride (PMDA) 19.41 A polyimide film of Comparative Example 6 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 using g (0.09 mol).

참고로, 본원 실시예 1~16 및 비교예 1~6에서 제조된 폴리이미드 필름의 조성은 하기 표 1과 같다. For reference, the compositions of the polyimide films prepared in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 6 of the present application are shown in Table 1 below.

디아민 (몰%)Diamine (mol %) 산이무수물 (몰%)Acid dianhydride (mol%) 제1 디아민primary diamine 제2 디아민secondary diamine 실시예1Example 1 합성예1c (100)Synthesis Example 1c (100) -- OPDAOPDA 실시예2Example 2 합성예1c (100)Synthesis Example 1c (100) -- PMDAPMDA 실시예3Example 3 합성예1c (80)Synthesis Example 1c (80) 실록산A (20)Siloxane A (20) OPDAOPDA 실시예4Example 4 합성예1c (80)Synthesis Example 1c (80) 실록산A (20)Siloxane A (20) PMDAPMDA 실시예5Example 5 합성예1c (80)Synthesis Example 1c (80) 실록산B (20)Siloxane B (20) OPDAOPDA 실시예6Example 6 합성예1c (80)Synthesis Example 1c (80) 실록산B (20)Siloxane B (20) PMDAPMDA 실시예7Example 7 합성예3b (100)Synthesis Example 3b (100) -- OPDAOPDA 실시예8Example 8 합성예3b (100)Synthesis Example 3b (100) -- PMDAPMDA 실시예9Example 9 합성예3b (80)Synthesis Example 3b (80) 실록산A (20)Siloxane A (20) OPDAOPDA 실시예10Example 10 합성예3b (80)Synthesis Example 3b (80) 실록산A (20)Siloxane A (20) PMDAPMDA 실시예11Example 11 합성예3b (80)Synthesis Example 3b (80) 실록산B (20)Siloxane B (20) OPDAOPDA 실시예12Example 12 합성예3b (80)Synthesis Example 3b (80) 실록산B (20)Siloxane B (20) PMDAPMDA 실시예13Example 13 합성예2c (100)Synthesis Example 2c (100) -- OPDAOPDA 실시예14Example 14 합성예2c (100)Synthesis Example 2c (100) -- PMDAPMDA 실시예15Example 15 합성예2c (80)Synthesis Example 2c (80) 실록산A (20)Siloxane A (20) OPDAOPDA 실시예16Example 16 합성예2c (80)Synthesis Example 2c (80) 실록산A (20)Siloxane A (20) PMDAPMDA 실시예17Example 17 합성예2c (80)Synthesis Example 2c (80) 실록산B (20)Siloxane B (20) OPDAOPDA 실시예18Example 18 합성예2c (80)Synthesis Example 2c (80) 실록산B (20)Siloxane B (20) PMDAPMDA 비교예1Comparative Example 1 5APBA (100)5APBA (100) -- OPDAOPDA 비교예2Comparative Example 2 5APBA (100)5APBA (100) -- PMDAPMDA 비교예3Comparative Example 3 5APBA (80)5APBA (80) 실록산A (20)Siloxane A (20) OPDAOPDA 비교예4Comparative Example 4 5APBA (80)5APBA (80) 실록산A (20)Siloxane A (20) PMDAPMDA 비교예5Comparative Example 5 5APBA (80)5APBA (80) 실록산B (20)Siloxane B (20) OPDAOPDA 비교예6Comparative Example 6 5APBA (80)5APBA (80) 실록산B (20)Siloxane B (20) PMDAPMDA

[실험예. 물성 평가][Experimental example. Evaluation of physical properties]

실시예 1 내지 16 및 비교예 1 내지 6에서 제조된 폴리이미드 필름에 대해 제막 특성 밑 최종 얻어지는 필름의 두께를 측정하였으며, 또한 기계적 특성, 열적 특성, 유전율, 반복굽힘 및 용해도 특성 등을 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 이때 각 물성의 구체적인 측정방법은 하기와 같으며, 그 판단 기준은 하기 표 3과 같다. For the polyimide films prepared in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 6, the film forming properties and the thickness of the finally obtained film were measured, and mechanical properties, thermal properties, permittivity, cyclic bending and solubility properties were evaluated to determine the The results are shown in Table 2 below. At this time, the specific measurement method for each physical property is as follows, and the judgment standard is shown in Table 3 below.

(1) 용해도(폴리이미드) (1) Solubility (polyimide)

온도를 20℃로 유지하면서 교반 중인 용매 100g에 샘플을 소량씩 적하하면서 더 이상 녹지 않을 때까지 투입하고 23시간 동안 방치하였다. 하기 식 1에 따라 용해도를 측정하였다.While maintaining the temperature at 20 ° C., the sample was added dropwise in small portions to 100 g of the solvent under stirring until it was no longer dissolved, and left for 23 hours. Solubility was measured according to Equation 1 below.

[식 1][Equation 1]

용해도 (%) = 녹은 샘플양(g)/용매(100g) ×100Solubility (%) = amount of dissolved sample (g) / solvent (100 g) × 100

(2) 필름 두께(2) film thickness

두께 측정 장치(KG601B Electric Micro meter (Anritsu))를 사용하여 필름의 두께를 측정하였다.The thickness of the film was measured using a thickness measuring device (KG601B Electric Micrometer (Anritsu)).

(3) 내열성(3) heat resistance

질소 분위기 하에서 열중량분석기(TGA)를 이용하여 측정하였으며, 이때 내열성 측정범위는 25 ~ 700℃로 하고, 승온 속도는 10℃/min로 하였다. 대기 중에서 흡수된 수분을 제거하기 위해, 105℃에서 30분간 항온시킨 후 해당 무게를 100%로 산정하고 무게 대비 5% 중량 손실이 일어나는 온도(Td5%)를 측정하였다.It was measured using a thermogravimetric analyzer (TGA) under a nitrogen atmosphere. At this time, the heat resistance measurement range was 25 to 700 ° C, and the temperature increase rate was 10 ° C / min. In order to remove moisture absorbed in the air, after incubating at 105 ° C. for 30 minutes, the weight was calculated as 100%, and the temperature at which a 5% weight loss compared to the weight (Td 5% ) was measured.

(4) 유전율(4) Permittivity

시편의 크기는 5×5 cm 이상이고, 시편의 두께는 80㎛로 준비하였다. 공진기 안에 각 시편을 투입하고 상온/상압 상태에서 측정하였다.The size of the specimen was 5 × 5 cm or more, and the thickness of the specimen was prepared at 80 μm. Each specimen was put into the resonator and measured at room temperature/pressure.

(5) 열팽창 계수(CTE)(5) Coefficient of Thermal Expansion (CTE)

20℃-350 ℃까지 온도를 높이며 Probe Position 위치를 측정하였다. 첫 번째 승온을 통해 열 이력을 해소한 후, 두 번째 승온에서 얻어진 TMA 결과를 확보하였고, 고분자 필름 시편은 40x40 mm로 준비하여, 50℃ 내지 250℃ 온도 구간에서 얻어지는 Probe Position의 변화 기울기를 측정하여 열팽창계수를 계산하였다. The probe position was measured while raising the temperature to 20℃-350℃. After solving the thermal history through the first temperature increase, the TMA result obtained at the second temperature increase was secured, and the polymer film specimen was prepared as 40x40 mm, and the change slope of the probe position obtained in the temperature range of 50 ℃ to 250 ℃ was measured. The thermal expansion coefficient was calculated.

(7) 접착력(7) Adhesion

시험판은 유리기판 및 구리필름을 사용하였고 각 기판 위에 KS M ISO1514에 따라 제작하고 건조 후 사용하였다. 시험은 (23±2)℃, 상대습도 (50±5)%에서 수행하고, 절단 횟수는 격자 형태의 각 방향에서 6회 절단하여 측정하였다. A glass substrate and a copper film were used as the test plate, and each substrate was manufactured according to KS M ISO1514 and used after drying. The test was performed at (23±2)° C. and relative humidity (50±5)%, and the number of cuts was measured by cutting six times in each direction of the grid shape.

(8) 흡습율(8) Moisture absorption rate

제조된 폴리이미드 필름을 10 x 10 mm 크기의 시편으로 제작한 후 초기 무게(W1)를 측정하였다. 이어서 각 시편을 온도 25±2℃, 상대습도 30% 조건 하에서 정제수 bath에 24시간 동안 방치하여 흡습 처리한 후, 해당 시편을 꺼내어 헝겊으로 닦아내고 흡습 처리 후 무게(W2)를 측정하였다. 측정된 수치를 하기 식 2에 대입하여 흡습율을 산출하였다.After making the prepared polyimide film into a specimen having a size of 10 x 10 mm, the initial weight (W1) was measured. Then, each specimen was left in a purified water bath for 24 hours at a temperature of 25 ± 2 ° C and a relative humidity of 30% to treat moisture, and then the specimen was taken out, wiped with a cloth, and the weight (W2) was measured after the moisture absorption treatment. The measured value was substituted into Equation 2 below to calculate the moisture absorption.

[식 2][Equation 2]

흡습율(%) = [(W2-W1)/W1] ×100Moisture absorption rate (%) = [(W2-W1)/W1] × 100

(9) 반복 굽힘 시험(9) repeated bending test

KS M ISO5626 및 ASTM D2176에 준하여, MIT 내절도 시험기를 이용하여 적당한 크기의 필름 시편을 분당 175회 속도로 하중을 인가하여 벤딩 그립이 90~135°좌, 우 왕복 회전운동을 하면서 접었다 폈다를 반복하여 시편이 분열될 때까지의 횟수를 측정하였다.In accordance with KS M ISO5626 and ASTM D2176, a film specimen of appropriate size is applied with a load at a speed of 175 times per minute using an MIT theft resistance tester, and the bending grip repeats folding and unfolding while performing left and right reciprocating rotational movements of 90 to 135 ° The number of times until the specimen split was measured.

두께
(㎛)
thickness
(μm)
물성Properties
Td5% (℃)Td 5% (℃) 유전율permittivity 열팽창
계수
thermal expansion
Coefficient
접착력adhesion 용해도solubility 흡습율moisture absorption rate 반복
굽힘
repeat
flex
분말powder 필름film 실시예1Example 1 6060 ++++ ++++ ++ ++++ ++ ++++ ++++ ++++ 실시예2Example 2 6060 ++++ ++++ ++++ ++++ ++ ++ ++++ ++++ 실시예3Example 3 6060 ++++ ++ ++++ ++++ ++++ ++ ++ ++++ 실시예4Example 4 6060 ++++ ++ ++++ ++++ ++++ ++ ++++ ++++ 실시예5Example 5 6060 ++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++ ++++ 실시예6Example 6 6060 ++ ++++ ++++ ++ ++++ ++++ ++++ ++++ 실시예7Example 7 6060 ++++ ++++ ++++ ++++ ++ ++++ ++++ ++++ 실시예8Example 8 6060 ++++ ++++ ++++ ++ ++++ ++++ ++++ ++ 실시예9Example 9 6060 ++++ ++++ ++++ ++ ++++ ++++ ++ ++ 실시예10Example 10 6060 ++++ ++ ++++ ++++ ++++ ++ ++++ ++++ 실시예11Example 11 6060 ++++ ++++ ++ ++ ++++ ++ ++ ++++ 실시예12Example 12 6060 ++++ ++ ++++ ++++ ++ ++ ++++ ++++ 실시예13Example 13 6060 ++++ ++++ ++++ ++ ++ ++++ ++++ ++++ 실시예14Example 14 6060 ++++ ++++ ++++ ++++ ++ ++ ++++ ++++ 실시예15Example 15 6060 ++++ ++ ++++ ++ ++ ++++ ++++ ++++ 실시예16Example 16 6060 ++++ ++ ++++ ++++ ++ ++++ ++++ ++++ 실시예17Example 17 6060 ++ ++++ ++++ ++++ ++ ++++ ++++ ++ 실시예18Example 18 6060 ++ ++++ ++++ ++ ++ ++++ ++++ ++ 비교예1Comparative Example 1 6060 ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ 비교예2Comparative Example 2 6060 ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ 비교예3Comparative Example 3 6060 ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ 비교예4Comparative Example 4 6060 ++ ++ ++ ++ ++++ ++ ++ ++ 비교예5Comparative Example 5 6060 ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ 비교예6Comparative Example 6 6060 ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++

물성Properties 판단 기준judging criteria 내열성 (Td5%) Heat resistance (Td 5%) 분말powder + (>300℃), ++ (≥ 500℃)+ (>300℃), ++ (≥ 500℃) 필름(@150 ㎛)Film (@150 ㎛) + (> 300℃), ++ (≥ 500℃)+ (> 300℃), ++ (≥ 500℃) 유전율(@10 GHz)Permittivity (@10 GHz) + (< 3.5), ++ (≤3.0)+ (< 3.5), ++ (≤3.0) 열팽창계수(ppm/℃,2nd)Coefficient of thermal expansion (ppm/℃,2 nd ) + (< 65), ++ (≤ 40)+ (< 65), ++ (≤ 40) 흡습율 (%)Moisture absorption rate (%) + (< 1.0), ++ (≤ 0.8)+ (< 1.0), ++ (≤ 0.8) 접착력 (kg/cm)Adhesion (kg/cm) + (> 0.5), ++ (≥ 0.8)+ (> 0.5), ++ (≥ 0.8) 용해도 (%)Solubility (%) + MC, 및 cyclohexanone 중 적어도 1종의 용매 하에서 50% 이하의 용해도
++ NMP, DMF, 및 THF 중 적어도 1종의 용매 하에서 50% 이상의 용해도
+ 50% or less solubility in at least one solvent of MC, and cyclohexanone
++ 50% or more solubility in at least one solvent of NMP, DMF, and THF
반복 굽힘 시험(회)Repeated bending test (times) + ( > 50,000), ++ (≥ 100,000)+ ( > 50,000), ++ (≥ 100,000)

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 신규 디아민 단량체를 포함하는 폴리이미드 필름은 높은 용해도, 저유전율, 저흡습율, 높은 접착력, 반복굽힘 특성을 나타냄에 따라 가공성 및 내열성이 우수한 필름을 제조할 수 있다는 것을 알 수 있었다. As shown in Table 2, the polyimide film containing the novel diamine monomer according to the present invention exhibits high solubility, low dielectric constant, low moisture absorption, high adhesive strength, and repeated bending properties, thereby preparing a film with excellent processability and heat resistance. knew that it could be done.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 예시하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 내에 있게 된다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated, but the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and common knowledge in the technical field to which the invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Any person who has, of course, various modifications can be implemented, and such changes are within the scope of the claims.

Claims (13)

하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물:
[화학식 1]
Figure pat00022

[화학식 2]
Figure pat00023

[화학식 3]
Figure pat00024

상기 식에서,
복수의 X는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 -O-, -S-, -및 S(=O)2-으로 이루어진 군에서 선택되며,
R1 내지 R6는 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 플루오로, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 및 트리플루오로메틸(CF3)로 이루어진 군에서 선택되며,
Ar은 하기 화학식 Ar-1 내지 Ar-12로 이루어진 군에서 선택되는 모이어티이며,
Figure pat00025

상기 식에서,
*는 상기 화학식 1과 결합이 이루어지는 부분을 의미하며,
R7 내지 R16은 서로 동일하거나 또는 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 플루오로, 탄소수 1 내지 30의 알킬기 및 트리플루오로메틸(CF3)로 이루어지는 군에서 선택되며,
상기 R1 내지 R16의 알킬기에 포함된 임의의 수소는 각각 독립적으로 할로겐 및 -CF3 로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
A compound selected from the group consisting of the following formulas 1 to 3:
[Formula 1]
Figure pat00022

[Formula 2]
Figure pat00023

[Formula 3]
Figure pat00024

In the above formula,
A plurality of X's are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of -O-, -S-, - and S(=O) 2 -,
R 1 to R 6 are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of hydrogen, fluoro, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and trifluoromethyl (CF 3 );
Ar is a moiety selected from the group consisting of Formulas Ar-1 to Ar-12,
Figure pat00025

In the above formula,
* denotes a portion bonded to Formula 1,
R 7 to R 16 are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of hydrogen, fluoro, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and trifluoromethyl (CF 3 );
Any hydrogen included in the alkyl group of R 1 to R 16 may be independently substituted with one or more substituents selected from the group consisting of halogen and -CF 3 .
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식으로 표시되는 화합물 군 중에서 선택되는 화합물.
Figure pat00026

Figure pat00027

Figure pat00028
According to claim 1,
The compound represented by Formula 1 is a compound selected from the group of compounds represented by the following formula.
Figure pat00026

Figure pat00027

Figure pat00028
제1항 또는 제2항에 기재된 화합물을 함유하는 디아민; 및
산이무수물;
을 포함하는 폴리아믹산 제조용 조성물.
diamine containing the compound according to claim 1 or 2; and
acid dianhydride;
A composition for producing a polyamic acid comprising a.
제3항에 있어서,
상기 화학식 1의 화합물은 전체 디아민 100 몰%를 기준으로 1 내지 100 몰% 범위로 포함되는, 폴리아믹산 제조용 조성물.
According to claim 3,
The compound of Formula 1 is included in the range of 1 to 100 mol% based on 100 mol% of the total diamine, a composition for producing a polyamic acid.
제3항에 있어서,
상기 디아민은, 상기 화학식 1의 화합물과 상이하며, 불소화 방향족 디아민; 설폰계 방향족 디아민, 히드록시계 방향족 디아민, 에테르계 방향족 디아민, 지환족 디아민, 아미노실록산 및 폴리-디아미노실록산으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 폴리아믹산 제조용 조성물.
According to claim 3,
The diamine is different from the compound of Formula 1, and may include fluorinated aromatic diamine; A composition for preparing a polyamic acid further comprising at least one selected from the group consisting of sulfone-based aromatic diamines, hydroxy-based aromatic diamines, ether-based aromatic diamines, alicyclic diamines, aminosiloxanes, and poly-diaminosiloxanes.
제3항에 있어서,
상기 산이무수물은, 불소화 방향족 테트라카복실산 이무수물, 지환족 테트라카복실산 이무수물, 및 비불소화 방향족 테트라카복실산 이무수물로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 폴리아믹산 제조용 조성물.
According to claim 3,
The acid dianhydride includes at least one selected from the group consisting of fluorinated aromatic tetracarboxylic acid dianhydride, alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride, and non-fluorinated aromatic tetracarboxylic acid dianhydride, polyamic acid production composition.
제3항에 있어서,
상기 산이무수물은, 피로멜리트 테트라카르복실산 이무수물 (PMDA), 4,4'-옥시디프탈 테트라카르복실산 이무수물(OPDA), 4,4'-헥사플루오로이소프로필덴디프탈 테트라카르복실산 이무수물 (6FDA), 사이클로헥세인 1,2,4,5-테트라카복실산 이무수물(HPMDA), 비사이클로[2,2,2]-7-옥텐-2,3,5,6- 테트라카르복실산 이무수물 (BCDA), 노보렌-2-스필로- α-시클로펜타논-α'―스피로-2"-노보렌-5,5",6,6"-테트라카르복실산 이무수물 (CpODA), 및 사이클로뷰테인-1,2,3,4-테트라카복실산 이무수물(CBDA) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 폴리아믹산 제조용 조성물.
According to claim 3,
The acid dianhydride is pyromellitic tetracarboxylic dianhydride (PMDA), 4,4'-oxydiphthal tetracarboxylic dianhydride (OPDA), 4,4'-hexafluoroisopropyldendiphthal tetra Carboxylic dianhydride (6FDA), cyclohexane 1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride (HPMDA), bicyclo[2,2,2]-7-octene-2,3,5,6- Tetracarboxylic dianhydride (BCDA), norborene-2-spiro-α-cyclopentanone-α'-spiro-2"-norborene-5,5",6,6"-tetracarboxylic dianhydride A composition for preparing a polyamic acid comprising at least one of water (CpODA) and cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride (CBDA).
제3항의 폴리아믹산 제조용 조성물로부터 형성된 폴리아믹산. A polyamic acid formed from the composition for preparing a polyamic acid according to claim 3. 제8항에 있어서,
상기 폴리아믹산은 하기 화학식 4 내지 화학식 6 중 어느 하나로 표시되는 반복단위를 포함하는, 폴리아믹산:
[화학식 4]
Figure pat00029

[화학식 5]
Figure pat00030

[화학식 6]
Figure pat00031

상기 식에서,
상기 화학식 5의 B1 및 B2, 상기 화학식 6의 B1 내지 B3는 서로 동일하거나 또는 상이하며,
다만 상기 화학식 4의 B; 상기 화학식 5의 B1 및 B2 중 적어도 하나; 상기 화학식 6의 B1 내지 B3 중 적어도 하나는 화학식 1 내지 화학식 3의 화합물로 구성된 군에서 선택된 디아민에서 유래된 기이며,
상기 A는 산이무수물에서 유래된 기이며,
상기 화학식 5에서 x 및 y는 x+y=1을 만족하는 유리수이고,
상기 화학식 6에서 x, y, 및 z는 x + y + z = 1, 0 < y + z ≤ 0.7, 및 0.3 ≤ x + y < 1을 만족하는 유리수이다.
According to claim 8,
The polyamic acid includes a repeating unit represented by any one of Formulas 4 to 6 below:
[Formula 4]
Figure pat00029

[Formula 5]
Figure pat00030

[Formula 6]
Figure pat00031

In the above formula,
B 1 and B 2 of Formula 5 and B 1 to B 3 of Formula 6 are the same as or different from each other,
However, B in Formula 4; at least one of B 1 and B 2 in Formula 5; At least one of B 1 to B 3 in Formula 6 is a group derived from a diamine selected from the group consisting of compounds of Formulas 1 to 3,
A is a group derived from an acid dianhydride,
In Formula 5, x and y are rational numbers satisfying x + y = 1,
In Formula 6, x, y, and z are rational numbers that satisfy x + y + z = 1, 0 < y + z ≤ 0.7, and 0.3 ≤ x + y < 1.
제8항의 폴리아믹산을 이미드화하여 형성된 폴리이미드 중합체.A polyimide polymer formed by imidizing the polyamic acid of claim 8. 제10항에 있어서,
상기 폴리이미드 중합체는 하기 화학식 7 내지 화학식 9 중 어느 하나로 표시되는 반복단위를 포함하는, 폴리이미드 중합체.
[화학식 7]
Figure pat00032

[화학식 8]
Figure pat00033

[화학식 9]
Figure pat00034

상기 식에서,
상기 화학식 8의 B1 및 B2, 상기 화학식 9의 B1 내지 B3는 서로 동일하거나 또는 상이하며,
다만 상기 화학식 7의 B; 상기 화학식 8의 B1 및 B2 중 적어도 하나; 상기 화학식 9의 B1 내지 B3 중 적어도 하나는 화학식 1 내지 화학식 3의 화합물로 구성된 군에서 선택된 디아민에서 유래된 기이며,
상기 A는 산이무수물에서 유래된 기이며,
상기 화학식 8에서 x 및 y는 x+y=1을 만족하는 유리수이고,
상기 화학식 9에서 x, y, 및 z는 x + y + z = 1, 0 < y + z ≤ 0.7, 및 0.3 ≤ x + y < 1을 만족하는 유리수이다.
According to claim 10,
The polyimide polymer includes a repeating unit represented by any one of Formulas 7 to 9 below.
[Formula 7]
Figure pat00032

[Formula 8]
Figure pat00033

[Formula 9]
Figure pat00034

In the above formula,
B 1 and B 2 of Formula 8 and B 1 to B 3 of Formula 9 are the same as or different from each other;
However, B in Formula 7; at least one of B 1 and B 2 in Formula 8; At least one of B 1 to B 3 in Formula 9 is a group derived from a diamine selected from the group consisting of compounds of Formulas 1 to 3,
A is a group derived from an acid dianhydride,
In Formula 8, x and y are rational numbers satisfying x + y = 1,
In Formula 9, x, y, and z are rational numbers that satisfy x + y + z = 1, 0 < y + z ≤ 0.7, and 0.3 ≤ x + y < 1.
제10항에 있어서,
하기 (i) 내지 (vi) 중 적어도 4개 이상의 물성을 만족하는 폴리이미드 중합체:
(i) 열중량 분석(TGA)으로 측정된 5중량% 손실온도(Td5%)가 500℃ 이상이며,
(ii) ASTM E831 규격에 따른 열팽창계수(CTE)가 40 ppm/℃ 이하이며,
(iii) 유전율(@10 GHz)이 3.0 이하이며,
(iv) KS M ISO1514 규격에 따른 접착력이 0.5 kg/cm를 초과하며,
(v) 흡습율이 1.0 % 미만이며,
(vi) ASTM D2176 규격에 따른 반복굽힘 횟수가 100,000 회 이상임.
According to claim 10,
A polyimide polymer that satisfies at least four or more physical properties of the following (i) to (vi):
(i) a 5% weight loss temperature (Td 5% ) measured by thermogravimetric analysis (TGA) is 500 ° C or higher;
(ii) the coefficient of thermal expansion (CTE) according to ASTM E831 standard is 40 ppm/℃ or less;
(iii) the permittivity (@10 GHz) is less than 3.0;
(iv) The adhesive strength according to KS M ISO1514 exceeds 0.5 kg/cm,
(v) the moisture absorption is less than 1.0%;
(vi) The number of repeated bendings according to ASTM D2176 standard is 100,000 times or more.
제10항의 폴리이미드 중합체를 포함하는 폴리이미드 필름. A polyimide film comprising the polyimide polymer of claim 10.
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