KR20230163300A - Novel diamine compounds, polyamic acid and polyimide formed therefrom - Google Patents

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KR20230163300A
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김경철
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최윤정
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Abstract

하기 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물이 제공된다. 또한, 디아민 화합물로부터 유래된 구조단위를 포함하는 폴리아믹산이 제공된다. 또한, 폴리아믹산으로부터 형성된 폴리이미드 및 폴리이미드 필름이 제공된다. 폴리이미드 필름의 내열성, 광학특성 및 유연성이 향상될 수 있다.
[화학식 1]
A diamine compound represented by the following formula (1) is provided. Additionally, a polyamic acid containing a structural unit derived from a diamine compound is provided. Also provided are polyimides and polyimide films formed from polyamic acids. The heat resistance, optical properties, and flexibility of the polyimide film can be improved.
[Formula 1]

Description

신규한 디아민 화합물, 폴리아믹산 및 이로부터 형성된 폴리이미드{NOVEL DIAMINE COMPOUNDS, POLYAMIC ACID AND POLYIMIDE FORMED THEREFROM}Novel diamine compound, polyamic acid and polyimide formed therefrom {NOVEL DIAMINE COMPOUNDS, POLYAMIC ACID AND POLYIMIDE FORMED THEREFROM}

본 발명은 신규한 디아민 화합물, 폴리아믹산 및 이로부터 형성된 폴리이미드에 관한 것이다.The present invention relates to novel diamine compounds, polyamic acids and polyimides formed therefrom.

폴리이미드는 합성이 용이하고 가교기 없이도 경화가 가능하며, 폴리이미드로부터 박막화 필름이 제공될 수 있다. 최근에 전자 제품이 경량화, 집적화 및 정밀화 됨에 따라, 폴리이미드가 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등 반도체 재료의 집적화 소재로 적용되고 있다. 예를 들어, 폴리이미드를 가볍고 유연한 성질을 지니는 플렉시블 디스플레이 기판(flexible plastic display board)에 사용하려는 연구가 진행되고 있다.Polyimide is easy to synthesize and can be cured without a crosslinker, and a thin film can be provided from polyimide. Recently, as electronic products have become lighter, more integrated, and more precise, polyimide is being applied as an integration material for semiconductor materials such as liquid crystal displays (LCDs) and plasma display panels (PDPs). For example, research is underway to use polyimide in a flexible plastic display board that is lightweight and flexible.

폴리이미드 필름은 폴리이미드 중합체를 필름화하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 방향족 이무수물(dianhydride)과 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 용액 중합하여 폴리아믹산(polyamic acid) 유도체 용액을 제조한 후, 이를 실리콘 웨이퍼나 유리 등에 코팅하고 열처리하여 폴리이미드 필름을 제조될 수 있다.Polyimide film can be manufactured by turning polyimide polymer into a film. For example, a polyimide film can be prepared by solution polymerizing aromatic dianhydride and aromatic diamine or aromatic diisocyanate to prepare a polyamic acid derivative solution, which is then coated on a silicon wafer or glass and heat treated. You can.

폴리이미드 중합체는 고비점의 유기용매에 용해되어 전구체인 폴리아믹산의 상태로 기재에 도포한 후 300℃ 이상의 온도에서 장시간 가열 처리하여 탈수/이미드화시켜 제조될 수 있다.Polyimide polymer can be manufactured by dissolving it in an organic solvent with a high boiling point, applying it to a substrate in the form of polyamic acid, which is a precursor, and then heat-treating it at a temperature of 300°C or higher for a long time to dehydrate/imidize it.

그러나, 상기 폴리아믹산의 탈수, 이미드화 반응은 고온에서 장시간 동안 가열되므로 폴리이미드의 품질이 열화일 수 있다. 또한, 가열이 부족하면 제조된 폴리이미드 중합체의 구조 중에 폴리아믹산이 잔존하여 내습성, 내부식성 등이 저하될 수 있다.However, since the dehydration and imidization reaction of the polyamic acid is heated at a high temperature for a long time, the quality of the polyimide may deteriorate. In addition, if heating is insufficient, polyamic acid may remain in the structure of the produced polyimide polymer, thereby reducing moisture resistance, corrosion resistance, etc.

일본특허공개 1990-036232호는 유기용매에 용해되는 폴리이미드 중합체 용액을 기재에 도포한 후, 가열하여 용매를 휘발시켜 폴리이미드 중합체 피막을 제조하는 방법을 제시하고 있다. 그러나, 상술한 방법으로 제조된 폴리이미드 중합체 피막은 낮은 내용매성을 가질 수 있다.Japanese Patent Publication No. 1990-036232 proposes a method of producing a polyimide polymer film by applying a polyimide polymer solution soluble in an organic solvent to a substrate and then heating it to volatilize the solvent. However, the polyimide polymer coating produced by the above-described method may have low solvent resistance.

일본특허공개 1998-195278호는 저온에서 단시간 동안 열처리하여 폴리이미드 중합체 피막을 제조하는 열경화성 폴리이미드 중합체 조성물을 제시하고 있다. 그러나, 상기 열경화성 수지는 충분한 내열성을 나타내지 못하거나 투명성이 낮아 사용 분야가 한정된다.Japanese Patent Publication No. 1998-195278 proposes a thermosetting polyimide polymer composition for producing a polyimide polymer film by heat treatment at a low temperature for a short time. However, the thermosetting resin does not exhibit sufficient heat resistance or has low transparency, so its field of use is limited.

일본특허공개 1990-036232호Japanese Patent Publication No. 1990-036232 일본특허공개 1998-195278호Japanese Patent Publication No. 1998-195278

본 발명의 일 과제는 신규한 디아민 화합물을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a novel diamine compound.

본 발명의 일 과제는 상술한 디아민 화합물로부터 형성된 폴리아믹산을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a polyamic acid formed from the above-described diamine compound.

본 발명의 일 과제는 상술한 폴리아믹산으로부터 형성된 폴리이미드를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a polyimide formed from the above-described polyamic acid.

본 발명의 일 과제는 신규한 디아민 화합물의 제조방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a method for producing a novel diamine compound.

본 발명의 일 과제는 폴리이미드의 제조방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a method for producing polyimide.

본 발명의 실시예들에 따른 디아민 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.Diamine compounds according to embodiments of the present invention may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1 중, X는 단결합(direct linkage) 또는 2가의 유기기일 수 있다.In Formula 1, X may be a single bond (direct linkage) or a divalent organic group.

R1 및 R2는 각각 독립적으로 C2 내지 C10의 알킬렌기 또는 적어도 하나의 에테르기(-O-)를 함유하는 C2 내지 C10의 알킬렌기일 수 있다.R 1 and R 2 may each independently be a C2 to C10 alkylene group or a C2 to C10 alkylene group containing at least one ether group (-O-).

일 실시예에 있어서, 상기 화학식 1 중 R1 및 R2는 각각 독립적으로 -R3-R4-이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C5의 알킬렌기 또는 C1 내지 C5의 옥시알킬렌기일 수 있다.In one embodiment, in Formula 1, R 1 and R 2 are each independently -R 3 -R 4 -, and R 3 and R 4 are each independently a C1 to C5 alkylene group or C1 to C5 oxyalkyl. It could be Rengi.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 디아민 화합물은 하기 화학식 4 내지 화학식 15로 표시되는 화합물들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to exemplary embodiments, the diamine compound may include at least one of the compounds represented by Formulas 4 to 15 below.

[화학식 4][Formula 4]

[화학식 5][Formula 5]

[화학식 6] [Formula 6]

[화학식 7][Formula 7]

[화학식 8][Formula 8]

[화학식 9][Formula 9]

[화학식 10][Formula 10]

[화학식 11][Formula 11]

[화학식 12][Formula 12]

[화학식 13][Formula 13]

[화학식 14][Formula 14]

[화학식 15][Formula 15]

본 발명의 실시예들에 따른 폴리아믹산 중합체는 상기 디아민 화합물로부터 유래한 구조단위를 포함할 수 있다.Polyamic acid polymers according to embodiments of the present invention may include structural units derived from the diamine compounds.

일부 실시예들에 있어서, 상기 폴리아믹산 중합체는 상기 디아민 화합물 및 방향족 테트라카복실산 이무수물 화합물의 중합체를 포함할 수 있다.In some embodiments, the polyamic acid polymer may include a polymer of the diamine compound and the aromatic tetracarboxylic dianhydride compound.

일부 실시예들에 있어서, 상기 폴리아마이드 중합체는 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함할 수 있다.In some embodiments, the polyamide polymer may include a repeating unit represented by Formula 2 below.

[화학식 2][Formula 2]

상기 화학식 2 중, X는 단결합, C1 내지 C4의 알킬렌기, -O-, -C(=O)-, -SO2- 또는 -C(R5)(R6)- 일 수 있다. R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 알킬기 또는 적어도 하나의 수소가 불소로 치환된 C1 내지 C4의 알킬기일 수 있다. R5과 R6는 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.In Formula 2, X may be a single bond, a C1 to C4 alkylene group, -O-, -C(=O)-, -SO 2 -, or -C(R 5 )(R 6 )-. R 5 and R 6 may each independently be hydrogen, a C1 to C4 alkyl group, or a C1 to C4 alkyl group in which at least one hydrogen is substituted with fluorine. R 5 and R 6 may be connected to each other to form a ring.

R1 및 R2는 각각 독립적으로 C2 내지 C10의 알킬렌기 또는 적어도 하나의 에테르기(-O-)를 함유하는 C2 내지 C10의 알킬렌기일 수 있다.R 1 and R 2 may each independently be a C2 to C10 alkylene group or a C2 to C10 alkylene group containing at least one ether group (-O-).

Ar은 C6 내지 C40의 2가의 방향족 탄화수소기일 수 있다.Ar may be a C6 to C40 divalent aromatic hydrocarbon group.

n은 10 내지 1000의 정수일 수 있다.n may be an integer from 10 to 1000.

본 발명의 실시예들에 따른 폴리이미드는 상기 폴리아믹산 중합체의 이미드화 반응 생성물을 포함할 수 있다.Polyimide according to embodiments of the present invention may include an imidization reaction product of the polyamic acid polymer.

일부 실시예들에 있어서, 상기 폴리이미드는 하기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함할 수 있다.In some embodiments, the polyimide may include a repeating unit represented by Formula 3 below.

[화학식 3][Formula 3]

상기 화학식 3 중, X는 단결합, C1 내지 C4의 알킬렌기, -O-, -C(=O)-, -SO2- 또는 -C(R5)(R6)- 일 수 있다. R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 알킬기 또는 적어도 하나의 수소가 불소로 치환된 C1 내지 C4의 알킬기일 수 있다. R5과 R6는 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.In Formula 3, X may be a single bond, a C1 to C4 alkylene group, -O-, -C(=O)-, -SO 2 - or -C(R 5 )(R 6 )-. R 5 and R 6 may each independently be hydrogen, a C1 to C4 alkyl group, or a C1 to C4 alkyl group in which at least one hydrogen is substituted with fluorine. R 5 and R 6 may be connected to each other to form a ring.

R1 및 R2는 각각 독립적으로 C2 내지 C10의 알킬렌기 또는 적어도 하나의 에테르기(-O-)를 함유하는 C2 내지 C10의 알킬렌기일 수 있다.R 1 and R 2 may each independently be a C2 to C10 alkylene group or a C2 to C10 alkylene group containing at least one ether group (-O-).

Ar은 C6 내지 C40의 2가의 방향족 탄화수소기일 수 있다.Ar may be a C6 to C40 divalent aromatic hydrocarbon group.

n은 10 내지 1000의 정수일 수 있다.n may be an integer from 10 to 1000.

본 발명의 실시예들에 따른 폴리이미드 필름은 상기 폴리이미드를 포함할 수 있다.Polyimide films according to embodiments of the present invention may include the polyimide.

본 발명의 실시예들에 따른 플레서블 디바이스는 상기 폴리이미드 필름을 포함할 수 있다.Flexible devices according to embodiments of the present invention may include the polyimide film.

본 발명의 실시예들에 따르면, 하기 화학식 16으로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 17로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 18로 표시되는 화합물을 제조하고, 상기 화학식 18로 표시되는 화합물을 환원시켜 상기 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물을 제조할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a compound represented by Formula 16 is reacted with a compound represented by Formula 17 to prepare a compound represented by Formula 18, and the compound represented by Formula 18 is reduced to obtain Formula 18. A diamine compound represented by 1 can be produced.

[화학식 16][Formula 16]

[화학식 17][Formula 17]

[화학식 18][Formula 18]

상기 화학식 16 내지 화학식 18 중, X는 단결합 또는 2가의 유기기이고, R, R1 및 R2은 각각 C2 내지 C10의 알킬렌기 또는 적어도 하나의 에테르기(-O-)를 함유하는 C2 내지 C10의 알킬렌기이고, R1 및 R2는 R로부터 유래한 유기기일 수 있다.In Formulas 16 to 18 , It is a C10 alkylene group, and R 1 and R 2 may be an organic group derived from R.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물 및 테트라카복실산 이무수물 화합물을 300℃ 이하의 온도에서 반응시켜 폴리이미드를 제조할 수 있다.According to embodiments of the present invention, polyimide can be produced by reacting the diamine compound represented by Formula 1 and the tetracarboxylic dianhydride compound at a temperature of 300°C or lower.

일부 실시예들에 있어서, 상기 테트라카복실산 이무수물 화합물은 방향족 테트라카복실산 이무수물 화합물일 수 있다.In some embodiments, the tetracarboxylic acid dianhydride compound may be an aromatic tetracarboxylic dianhydride compound.

일부 실시예들에 있어서, 상기 다아민 화합물 및 상기 테트라카복실산 이무수물을 150℃ 내지 300℃의 온도에서 1 내지 15시간 동안 반응시킬 수 있다.In some embodiments, the polyamine compound and the tetracarboxylic dianhydride may be reacted at a temperature of 150°C to 300°C for 1 to 15 hours.

일부 실시예들에 있어서, 상기 다아민 화합물 및 상기 테트라카복실산 이무수물 화합물을 반응시키는 단계는 0℃ 내지 120℃의 온도에서 1 내지 100시간 동안 반응시키는 제1 열처리 단계, 및 0℃ 내지 300℃의 온도에서 1 내지 15시간 동안 수행되는 제2 열처리 단계를 포함할 수 있다.In some embodiments, the step of reacting the diamine compound and the tetracarboxylic dianhydride compound includes a first heat treatment step of reacting at a temperature of 0°C to 120°C for 1 to 100 hours, and a temperature of 0°C to 300°C. It may include a second heat treatment step performed at a temperature for 1 to 15 hours.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 열처리 단계에 의해 상기 다아민 화합물 및 상기 테트라카복실산 이무수물로부터 폴리아믹산이 형성되며, 상기 제2 열처리 단계에 의해 상기 폴리아믹산으로부터 폴리이미드가 형성될 수 있다.In one embodiment, polyamic acid may be formed from the polyamine compound and the tetracarboxylic dianhydride through the first heat treatment step, and polyimide may be formed from the polyamic acid through the second heat treatment step.

본 발명의 실시예들에 따르면, 폴리이미드 중합체가 신규한 디아민 화합물로부터 유래된 구조단위를 포함할 수 있다. 상기 디아민 화합물로부터 유래된 구조단위에 의해 폴리이미드 중합체의 내열성 및 광학 특성이 개선될 수 있다. According to embodiments of the present invention, the polyimide polymer may include structural units derived from novel diamine compounds. The heat resistance and optical properties of polyimide polymer can be improved by the structural unit derived from the diamine compound.

또한, 상기 디아민 화합물을 사용하여 형성된 폴리이미드 중합체는 유기용매에 대한 높은 용해성을 가질 수 있다. 따라서, 폴리이미드 필름의 성형성 및 가공성이 향상될 수 있다.Additionally, the polyimide polymer formed using the diamine compound may have high solubility in organic solvents. Therefore, the moldability and processability of the polyimide film can be improved.

폴리이미드 필름은 향상된 광학 특성, 유전율 및 내열성을 가지고 있어 예를 들면, 반도체 소자의 컬러 필터나 발광 다이오드, 레이저 다이오드의 보호막, 액정 배향막, 액정 표시 장치, 광학장치용 유연기판, 일렉트로닉스 분야 및 광학 분야 등에 유용하게 적용될 수 있다.Polyimide film has improved optical properties, dielectric constant, and heat resistance, and is used in, for example, color filters for semiconductor devices, light emitting diodes, protective films for laser diodes, liquid crystal alignment films, liquid crystal displays, flexible substrates for optical devices, electronics, and optics. It can be usefully applied, etc.

도 1은 실시예 1에 따른 디아민 화합물의 NMR 분석 스펙트럼이다.
도 2는 실시예 2에 따른 디아민 화합물의 NMR 분석 스펙트럼이다.
도 3은 실시예 3에 따른 디아민 화합물의 NMR 분석 스펙트럼이다.
Figure 1 is an NMR analysis spectrum of a diamine compound according to Example 1.
Figure 2 is an NMR analysis spectrum of a diamine compound according to Example 2.
Figure 3 is an NMR analysis spectrum of a diamine compound according to Example 3.

본 발명의 실시예들에 따르면, 신규한 디아민 화합물이 제공될 수 있다. 또한, 신규한 디아민 화합물로부터 제조된 폴리아믹산 중합체, 상기 폴리아믹산 중합체로부터 제조된 폴리이미드 및 폴리이미드 필름이 제공될 수 있다.According to embodiments of the present invention, novel diamine compounds can be provided. In addition, polyamic acid polymers prepared from novel diamine compounds, polyimides and polyimide films prepared from the polyamic acid polymers can be provided.

이하에서, 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다. Below, embodiments of the present invention will be described in detail.

본 명세서에 사용된 화학식으로 표시되는 화합물의 이성질체가 있는 경우에는, 해당 화학식으로 표시되는 화합물은 그 이성질체까지 포함하는 대표 화학식을 의미한다.When there are isomers of a compound represented by a chemical formula used in this specification, the compound represented by the chemical formula means a representative chemical formula including the isomers.

본 명세서에서 사용된 용어 "X계 화합물"은 X 화합물, 또는 X 화합물의 유도체를 의미할 수 있다. "X 화합물"은 X 단위를 모체, 측기 또는 치환기에 포함하는 화합물을 의미할 수 있다.As used herein, the term “X-based compound” may mean an X compound or a derivative of an X compound. “X compound” may refer to a compound containing X units as a parent, side group, or substituent.

본 명세서에서 사용된 용어 "Ca 내지 Cb"는 "a 내지 b의 탄소 원자수"를 의미할 수 있다. As used herein, the term “Ca to Cb” may mean “the number of carbon atoms from a to b.”

<디아민 화합물><Diamine compound>

예시적인 실시예들에 따른 디아민 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다. Diamine compounds according to exemplary embodiments may be represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1 중, X는 단결합(direct linkage) 또는 2가(divalent)의 유기기일 수 있다. 단결합은 X와 인접한 벤젠 고리의 탄소 원자들이 직접 연결된 것을 의미할 수 있다.In Formula 1, X may be a single bond (direct linkage) or a divalent organic group. A single bond may mean that X and the carbon atoms of the adjacent benzene ring are directly connected.

일 실시예에 있어서, 상기 2가의 유기기는 C1 내지 C4의 알킬렌기, -O-, -C(=O)-, -SO2- 또는 -C(R5)(R6)- 일 수 있다. R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 알킬기일 수 있다.In one embodiment, the divalent organic group may be a C1 to C4 alkylene group, -O-, -C(=O)-, -SO 2 -, or -C(R 5 )(R 6 )-. R 5 and R 6 may each independently be hydrogen or a C1 to C4 alkyl group.

일 실시예에 있어서, R5 및 R6는 각각 독립적으로 적어도 하나의 수소가 할로겐 원자(예를 들어, F, Cl, Br 또는 I)로 치환된 C1 내지 C4의 알킬기일 수 있다. 예를 들면, R5 및 R6는 C1 내지 C4의 불화 알킬기일 수 있다.In one embodiment, R 5 and R 6 may each independently be a C1 to C4 alkyl group in which at least one hydrogen is replaced with a halogen atom (eg, F, Cl, Br or I). For example, R 5 and R 6 may be a C1 to C4 fluorinated alkyl group.

일부 실시예들에 있어서, R5과 R6는 서로 연결되어 고리를 형성할 수도 있다. 예를 들면, R5 및 R6는 서로 결합되어 C3 내지 C8의 탄화수소 고리를 형성할 수 있다.In some embodiments, R 5 and R 6 may be connected to each other to form a ring. For example, R 5 and R 6 may be combined with each other to form a C3 to C8 hydrocarbon ring.

R1 및 R2는 각각 독립적으로 C2 내지 C10의 알킬렌기 또는 적어도 하나의 에테르기(-O-)를 함유하는 C2 내지 C10의 알킬렌기일 수 있다.R 1 and R 2 may each independently be a C2 to C10 alkylene group or a C2 to C10 alkylene group containing at least one ether group (-O-).

예를 들면, 상기 화학식 1 중 R1 및 R2는 각각 독립적으로 *-R3-R4-*이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C5의 알킬렌기 또는 C1 내지 C5의 옥시알킬렌기일 수 있다. *는 인접한 산소원자와의 결합손이다.For example, in Formula 1, R 1 and R 2 are each independently *-R 3 -R 4 -*, and R 3 and R 4 are each independently a C1 to C5 alkylene group or C1 to C5 oxyalkyl. It could be Rengi. * is a bond with an adjacent oxygen atom.

본 명세서에서 사용된 용어 "알킬렌기"란 직쇄 또는 분지쇄의 포화 탄화수소로부터 두개의 수소 원자가 이탈된 2가(divalent)의 탄화수소 그룹을 의미한다. 예를 들면, 알킬렌기로서, 메틸렌기, 에틸렌기, i-프로필렌기, n-프로필렌기, t-부틸렌기, s-부틸렌기, n-부틸렌기, 펜틸렌기, 디메틸프로필렌기, 에틸프로필렌기, 메틸에틸프로필렌기, 헥실렌기 등을 들 수 있다.The term “alkylene group” used herein refers to a divalent hydrocarbon group in which two hydrogen atoms are removed from a straight-chain or branched-chain saturated hydrocarbon. For example, as an alkylene group, methylene group, ethylene group, i-propylene group, n-propylene group, t-butylene group, s-butylene group, n-butylene group, pentylene group, dimethylpropylene group, ethylpropylene group, A methyl ethyl propylene group, a hexylene group, etc. are mentioned.

본 명세서에서 사용된 용어 "옥시알킬렌기"는 2가의 탄화수소 그룹의 탄소 원자 중 하나가 산소 원자로 치환된 작용기를 의미한다. 예를 들면, 옥시메틸렌기는 에틸렌기의 탄소 원자 중 하나가 산소 원자로 치환된 구조를 가질 수 있다. 옥시알킬렌기의 예로서, 옥시메틸렌기, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기, 옥시부틸렌기, 옥시펜틸렌기, 디메틸옥시프로필렌기, 에틸옥시프로필렌기 등을 들 수 있다.The term “oxyalkylene group” used herein refers to a functional group in which one of the carbon atoms of a divalent hydrocarbon group is replaced with an oxygen atom. For example, an oxymethylene group may have a structure in which one of the carbon atoms of the ethylene group is replaced with an oxygen atom. Examples of oxyalkylene groups include oxymethylene group, oxyethylene group, oxypropylene group, oxybutylene group, oxypentylene group, dimethyloxypropylene group, and ethyloxypropylene group.

상기 화학식 1에서, 벤젠고리들이 전기음성도가 큰 치환기나 극성 작용기로 연결되어 인접한 방향족 구조 간 π전자 이동이 제한될 수 있으며, π전자들에 의한 전하 이동 착체 현상(CTC)이 감소할 수 있다. 또한, 분자 내에 부피가 큰 치환기나 작용기가 존재함에 따라, 분자의 움직임이 억제되어 유리전이온도가 증가할 수 있다.In Formula 1, the benzene rings are connected to a highly electronegative substituent or polar functional group, so that π electron movement between adjacent aromatic structures may be limited, and charge transfer complex (CTC) due to π electrons may be reduced. . Additionally, as bulky substituents or functional groups exist within the molecule, the movement of the molecule may be inhibited and the glass transition temperature may increase.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 디아민 화합물은 하기 화학식 4 내지 화학식 15로 표시되는 화합물들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to exemplary embodiments, the diamine compound may include at least one of the compounds represented by Formulas 4 to 15 below.

[화학식 4][Formula 4]

[화학식 5][Formula 5]

[화학식 6] [Formula 6]

[화학식 7][Formula 7]

[화학식 8][Formula 8]

[화학식 9][Formula 9]

[화학식 10][Formula 10]

[화학식 11][Formula 11]

[화학식 12][Formula 12]

[화학식 13][Formula 13]

[화학식 14][Formula 14]

[화학식 15][Formula 15]

일 실시예에 있어서, 하기 화학식 16으로 표시되는 산클로라이드 화합물 및 하기 화학식 17로 표시되는 아미노알콜 화합물을 반응시켜 하기 화학식 18로 표시되는 디니트로 화합물을 합성할 수 있다. 상기 디니트로 화합물을 환원시켜 상기 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물을 제조할 수 있다.In one example, a dinitro compound represented by Formula 18 can be synthesized by reacting an acid chloride compound represented by Formula 16 below and an amino alcohol compound represented by Formula 17 below. The diamine compound represented by Formula 1 can be prepared by reducing the dinitro compound.

[화학식 16][Formula 16]

[화학식 17][Formula 17]

[화학식 18][Formula 18]

상기 화학식 16 내지 화학식 18 중, X는 단결합 또는 2가의 유기기이며, 상기 화학식 1에서 설명한 바와 같다. R은 C2 내지 C10의 알킬렌기 또는 적어도 하나의 에테르기(-O-)를 함유하는 C2 내지 C10의 알킬렌기일 수 있다. R1 및 R2는 각각 R로부터 유래한 유기기일 수 있다.In Formulas 16 to 18, X is a single bond or a divalent organic group, as described in Formula 1 above. R may be a C2 to C10 alkylene group or a C2 to C10 alkylene group containing at least one ether group (-O-). R 1 and R 2 may each be an organic group derived from R.

예를 들면, 상기 다아민 화합물은 하기 반응식 1로 예시되는 방법으로 제조될 수 있다.For example, the polyamine compound can be prepared by the method illustrated in Scheme 1 below.

<반응식 1><Scheme 1>

일부 실시예들에 있어서, 상기 산클로라이드 화합물을 유기 용매에 녹인 제1 전구체 용액을 준비할 수 있다. 또한, 상기 아미노알콜 화합물을 유기 용매에 녹인 제2 전구체 용액을 준비할 수 있다.In some embodiments, a first precursor solution may be prepared by dissolving the acid chloride compound in an organic solvent. Additionally, a second precursor solution can be prepared by dissolving the amino alcohol compound in an organic solvent.

상기 제2 전구체 용액을 제1 전구체 용액에 일정한 속도로 적가할 수 있다. 이 후, 상기 제1 전구체 용액 및 상기 제2 전구체 용액을 교반 및 혼합하여 상기 산클로라이드 화합물 및 상기 아미노알콜 화합물을 반응시킬 수 있다.The second precursor solution may be added dropwise to the first precursor solution at a constant rate. Afterwards, the first precursor solution and the second precursor solution may be stirred and mixed to react the acid chloride compound and the amino alcohol compound.

제1 전구체 용액 및 제2 전구체 용액의 반응 혼합물을 물에 천천히 적가하여 침전물을 수득할 수 있다. 이 후, 침전물을 여과하고 건조시켜 상기 디니트로 화합물을 수득할 수 있다.A precipitate may be obtained by slowly adding the reaction mixture of the first precursor solution and the second precursor solution dropwise to water. Afterwards, the precipitate can be filtered and dried to obtain the dinitro compound.

상기 디니트로 화합물을 환원 반응시켜 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물을 제조할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 환원 반응은 상기 디니트로 화합물을 유기 용매에 용해시킨 후 촉매를 첨가함으로써 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 촉매로 팔라듐 촉매를 사용할 수 있다.The diamine compound represented by Formula 1 can be prepared by performing a reduction reaction of the dinitro compound. In one embodiment, the reduction reaction can be performed by dissolving the dinitro compound in an organic solvent and then adding a catalyst. For example, a palladium catalyst can be used as the catalyst.

<폴리아믹산><Polyamic acid>

예시적인 실시예들에 따른 폴리아믹산 중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물로부터 제조될 수 있다.Polyamic acid polymers according to exemplary embodiments may be prepared from the diamine compound represented by Formula 1 above.

상기 폴리아믹산 중합체는 상기 디아민 화합물로부터 유래한 구조단위를 포함할 수 있다. 상기 디아민 화합물 유래 구조단위에 의해 중합체의 열적 안정성이 향상되면서 가시광 영역에서의 광투과율이 개선될 수 있다.The polyamic acid polymer may include structural units derived from the diamine compound. The thermal stability of the polymer is improved by the structural unit derived from the diamine compound, and the light transmittance in the visible light region can be improved.

예를 들면, 상기 폴리아믹산 중합체는 하기 화학식 2-1로 표시되는 구조단위를 포함할 수 있다. For example, the polyamic acid polymer may include a structural unit represented by the following formula 2-1.

[화학식 2-1][Formula 2-1]

상기 화학식 2-1 중, X, R1 및 R2는 상기 화학식 1에서 설명한 바와 같을 수 있다.In Formula 2-1, X, R 1 and R 2 may be as described in Formula 1 above.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 폴리아믹산 중합체는 상기 디아민 화합물 및 테트라카복실산 이무수물의 중합체를 포함할 수 있다.According to exemplary embodiments, the polyamic acid polymer may include a polymer of the diamine compound and tetracarboxylic dianhydride.

상기 테트라카르복실산 이무수물로서 착색되지 않은 화합물, 또는 착색의 원인으로서 알려져 있는 전하 이동 착체(charge transfer complex, CTC)를 형성하기 어려운 화합물을 사용할 수 있다. As the tetracarboxylic dianhydride, a non-colored compound or a compound that is difficult to form a charge transfer complex (CTC), which is known to cause coloring, can be used.

일 실시예에 있어서, 테트라카르복실산 이무수물로 지방족 테트라카르복실산 이무수물 또는 지환식 테트라카르복실산 이무수물을 사용할 수 있다. 이 경우, 폴리이미드 중합체의 투명성이 개선될 수 있다.In one embodiment, aliphatic tetracarboxylic dianhydride or alicyclic tetracarboxylic dianhydride may be used as the tetracarboxylic dianhydride. In this case, the transparency of the polyimide polymer can be improved.

상기 지방족 테트라카르복실산 이무수물로서는, 예를 들면 부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산 이무수물 또는 펜탄-1,2,4,5-테트라카르복실산 이무수물 등을 들 수 있고, 지환식 테트라카르복실산 이무수물로서는 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카르복실산 이무수물, 사이클로헥산-1,2,4,5-테트라카르복실산 이무수물, 디사이클로헥실-3,4,3',4'-테트라카르복실산 이무수물, 비사이클로[2.2.1]헵탄-2,3,5,6-테트라카르복 실산 이무수물, 2,3,4,5-테트라히드로푸란테트라카르복실산 이무수물 등을 들 수 있다.Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride or pentane-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride. Examples of alicyclic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride, and dicyclohexyl-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride. 3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo[2.2.1]heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,4,5-tetra Hydrofuran tetracarboxylic dianhydride, etc. can be mentioned.

예시적인 실시예들에 따르면, 테트라카르복실산 이무수물로 방향족 테트라카르복실산 이무수물을 사용할 수 있다. 방향족 구조를 갖는 화합물을 단량체로 사용함에 따라, 중합체의 내열성이 향상될 수 있으며, 강직한(rigid) 방향족 구조로 인하여 기계적 물성이 개선될 수 있다.According to exemplary embodiments, aromatic tetracarboxylic dianhydride may be used as tetracarboxylic dianhydride. By using a compound with an aromatic structure as a monomer, the heat resistance of the polymer can be improved, and mechanical properties can be improved due to the rigid aromatic structure.

일부 실시예들에 있어서, 방향족 테트라카르복실산 이무수물은 하기 화학식 19로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.In some embodiments, the aromatic tetracarboxylic dianhydride may include a compound represented by Formula 19 below.

<화학식 19><Formula 19>

상기 화학식 19 중, Ar은 C6 내지 C40의 2가의 방향족 탄화수소기일 수 있다. 방향족 탄화수소기는 벤젠고리를 포함하는 유기기를 의미할 수 있다. 예를 들면, Ar은 C6 내지 C40의 아릴기, C6 내지 C40의 아릴알킬기, C6 내지 C40의 헤테로아릴기일 수 있다.In Formula 19, Ar may be a C6 to C40 divalent aromatic hydrocarbon group. An aromatic hydrocarbon group may refer to an organic group containing a benzene ring. For example, Ar may be a C6 to C40 aryl group, a C6 to C40 arylalkyl group, or a C6 to C40 heteroaryl group.

일 실시예에 있어서, Ar은 C5 내지 C20의 방향족 탄화수소기일 수 있다. 방향족 고리의 탄소수가 적절하게 조절되어 용매에 대한 용해도가 향상될 수 있으며, 필름의 제조가 보다 용이해질 수 있다.In one embodiment, Ar may be a C5 to C20 aromatic hydrocarbon group. By appropriately adjusting the number of carbon atoms in the aromatic ring, solubility in solvents can be improved and film production can become easier.

Ar이 2개 이상의 벤젠고리를 포함하는 다중고리 탄화수소기인 경우, 벤젠고리들은 단결합, 알킬렌기, -O-, C(=O)-, -S(=O)-, -SO2-, -C(R7)(R8)-, -O- 또는 -S-로 연결될 수 있으며, 또는 축합 다환 구조를 가질 수 있다. R7 및 R8는 각각 독립적으로 C1 내지 C4의 알킬기 또는 적어도 하나의 수소가 불소로 치환된 C1 내지 C4의 알킬기일 수 있다.When Ar is a multicyclic hydrocarbon group containing two or more benzene rings, the benzene rings are single bonds, alkylene groups, -O-, C(=O)-, -S(=O)-, -SO 2 -, - It may be connected to C(R 7 )(R 8 )-, -O-, or -S-, or may have a condensed polycyclic structure. R 7 and R 8 may each independently be a C1 to C4 alkyl group or a C1 to C4 alkyl group in which at least one hydrogen is substituted with fluorine.

일부 실시예들에 있어서, 방향족 테트라카르복실산 이무수물로서는 피로멜리트산 이무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-디페닐에테르 테트라카르복실산 이무수물, 4,4'-헥사플루오로프로필리덴비스프탈산 이무수물, 3,3',4,4'-디페닐술폰 테트라카르복실산 이무수물 등을 들 수 있다.In some embodiments, the aromatic tetracarboxylic dianhydride includes pyromellitic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'- Examples include diphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 4,4'-hexafluoropropylidene bisphthalic dianhydride, and 3,3',4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride.

또한, 1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온,1,3,3a,4,5,9b-헥사히드로-5-메틸-5-(테트라히드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온 등의 방향족 환을 갖는 지방족 테트라카르복실산 이무수물을 사용할 수도 있다.In addition, 1,3,3a,4,5,9b-hexahydro-5-(tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl)-naphtho[1,2-c]furan-1,3 -Dione,1,3,3a,4,5,9b-hexahydro-5-methyl-5-(tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl)-naphtho[1,2-c] An aliphatic tetracarboxylic dianhydride having an aromatic ring such as furan-1,3-dione can also be used.

일 실시예에 있어서, 테트라카르복실산 이무수물은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.In one embodiment, tetracarboxylic dianhydride can be used alone or in combination of two or more types.

일부 실시예들에 있어서, 디아민 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 이외에 1종 이상의 추가 디아민 화합물을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 추가 디아민 화합물은 단환 또는 다환의 C6 내지 C24의 방향족 구조, 단환 또는 단환의 C6 내지 C18의 지환족 구조, 또는 이들 중 2개 이상이 단일결합이나 관능기로 연결된 구조를 포함할 수 있다. 또는, 방향족, 지환족 등의 고리 구조 단독 또는 융합된 복소환 고리 구조, 또는 이들 중 2개 이상이 단일결합으로 연결된 구조를 포함하는 디아민 화합물을 사용할 수 있다.In some embodiments, the diamine compound may further include one or more additional diamine compounds in addition to the compound represented by Formula 1. For example, the additional diamine compound may comprise a monocyclic or polycyclic C6 to C24 aromatic structure, a monocyclic or monocyclic C6 to C18 alicyclic structure, or a structure in which two or more of these are linked by a single bond or functional group. . Alternatively, a diamine compound containing a single or fused heterocyclic ring structure such as aromatic or alicyclic ring structure, or a structure in which two or more of these are connected by a single bond can be used.

일부 실시예들에 있어서, 상기 폴리아마이드 중합체는 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함할 수 있다.In some embodiments, the polyamide polymer may include a repeating unit represented by Formula 2 below.

[화학식 2][Formula 2]

상기 화학식 2 중, X, R1 및 R2는 상기 화학식 1에서 설명한 바와 같을 수 있다. Ar은 상기 화학식 19에서 설명한 바와 같을 수 있다.In Formula 2, X, R 1 and R 2 may be as described in Formula 1 above. Ar may be as described in Formula 19 above.

n은 10 내지 1000의 정수일 수 있다.n may be an integer from 10 to 1000.

일부 실시예들에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위의 함량은 폴리아믹산 중합체의 전체 반복단위 100몰% 중 80몰% 이상, 90물% 이상, 또는 95몰% 이상일 수 있다. 이에 따라, 중합체의 내열성 및 기계적 물성이 개선될 수 있으며, 방향족 구조에 의한 흡광이 억제되어 가시광 영역에서의 투과율이 향상될 수 있다.In some embodiments, the content of the repeating unit represented by Formula 2 may be 80 mol% or more, 90 mol% or more, or 95 mol% or more out of 100 mol% of the total repeating units of the polyamic acid polymer. Accordingly, the heat resistance and mechanical properties of the polymer can be improved, and light absorption due to the aromatic structure can be suppressed, thereby improving transmittance in the visible light region.

일 실시예에 있어서, 상기 폴리아믹산 중합체는 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 10개 내지 1000개, 또는 20개 내지 200개가 연결되어 폴리아믹산 중합체를 구성할 수 있다. In one embodiment, the polyamic acid polymer may be composed of a repeating unit represented by Formula 2. For example, 10 to 1000 or 20 to 200 repeating units represented by Formula 2 may be connected to form a polyamic acid polymer.

<폴리이미드 및 폴리이미드 필름><Polyimide and polyimide film>

예시적인 실시예들에 따른 폴리이미드는 상기 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물로부터 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리이미드는 상기 디아민 화합물로부터 유래한 구조단위를 포함할 수 있다.Polyimide according to exemplary embodiments may be manufactured from the diamine compound represented by Formula 1 above. For example, the polyimide may include a structural unit derived from the diamine compound.

일부 실시예들에 있어서, 상기 폴리이미드는 하기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함할 수 있다.In some embodiments, the polyimide may include a repeating unit represented by Formula 3 below.

[화학식 3][Formula 3]

상기 화학식 3 중, X, R1 및 R2는 상기 화학식 1에서 설명한 바와 같을 수 있다. Ar은 상기 화학식 19에서 설명한 바와 같을 수 있다.In Formula 3, X, R 1 and R 2 may be as described in Formula 1 above. Ar may be as described in Formula 19 above.

n은 10 내지 1000의 정수일 수 있다.n may be an integer from 10 to 1000.

일 실시예에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위의 함량은 폴리이미드 중합체의 전체 반복단위 100몰% 중 80몰% 이상, 90물% 이상, 또는 95몰% 이상일 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리이미드는 상기 화학식 3으로 표시되는 반복단위로 구성될 수 있다. In one embodiment, the content of the repeating unit represented by Formula 3 may be 80 mol% or more, 90 mol% or more, or 95 mol% or more out of 100 mol% of the total repeating units of the polyimide polymer. For example, the polyimide may be composed of a repeating unit represented by Chemical Formula 3.

예시적인 실시예들에 따르면, 폴리이미드의 제조 방법은 용매 존재 하에 디아민 화합물과 테트라카르복실산 이무수물을 고온으로만 중합시키는 1단 중합법을 사용할 수 있다.According to exemplary embodiments, a method for producing polyimide may use a one-stage polymerization method in which a diamine compound and tetracarboxylic dianhydride are polymerized only at high temperature in the presence of a solvent.

또한, 먼저 저온에서 폴리아믹산을 합성한 후에 고온에서 이미드화 (imidization)하는 2단 중합법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리이미드는 상기 폴리아믹산의 이미드화 반응 생성물을 포함할 수 있다.Additionally, a two-stage polymerization method can be used in which polyamic acid is first synthesized at low temperature and then imidized at high temperature. For example, the polyimide may include an imidization reaction product of the polyamic acid.

디아민 화합물 및 테트라카복실산 이무수물의 반응 온도는 300℃ 이하일 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물을 사용함에 따라 300℃ 이하의 온도에서도 폴리아믹산의 합성 및 폴리이미드로의 전환이 촉진될 수 있으며, 예를 들면, 완전 이미드화될 수 있다. 상대적으로 낮은 온도에서 반응이 수행됨에 따라, 급격한 반응 및 이로 인해 초래되는 중합체의 물성 저하를 방지할 수 있다.The reaction temperature of the diamine compound and tetracarboxylic dianhydride may be 300°C or lower. By using the diamine compound represented by Formula 1, the synthesis of polyamic acid and conversion to polyimide can be promoted even at a temperature of 300°C or lower, and, for example, complete imidization can be achieved. As the reaction is performed at a relatively low temperature, rapid reaction and the resulting deterioration of the physical properties of the polymer can be prevented.

1단 중합법을 사용하는 경우, 반응 온도는 150℃ 내지 300℃일 수 있으며, 반응은 1시간 내지 15시간 동안 수행될 수 있다. 2단 중합법을 사용하는 경우, 폴리아믹산 합성은 0℃ 내지 120℃의 온도에서 1시간 내지 100시간 동안 수행될 수 있으며, 이미드화는 0℃내지 300℃의 온도에서 1시간 내지 15시간 동안 수행될 수 있다.When using a one-stage polymerization method, the reaction temperature may be 150°C to 300°C, and the reaction may be performed for 1 hour to 15 hours. When using a two-stage polymerization method, polyamic acid synthesis can be performed at a temperature of 0℃ to 120℃ for 1 hour to 100 hours, and imidization can be performed at a temperature of 0℃ to 300℃ for 1 hour to 15 hours. It can be.

일 실시예에 있어서, 이미드화 반응이 진행되면서 옥사졸화 반응이 함께 진행될 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리이미드는 벤조옥사졸(benzoxazole) 구조를 포함할 수 있다. 폴리이미드의 주쇄 내에 포함된 벤조옥사졸 구조에 의해 중합체의 내열성, 광학특성 및 유연성이 보다 향상될 수 있다.In one embodiment, the oxazolization reaction may proceed simultaneously with the imidation reaction. For example, the polyimide may include a benzoxazole structure. The heat resistance, optical properties, and flexibility of the polymer can be further improved by the benzoxazole structure contained in the main chain of polyimide.

테트라카르복실산 이무수물에 대한 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물의 비율은 폴리이미드 중합체의 분자량 등에 따라 적절히 조절될 수 있다. 일 실시예들에 있어서, 테트라카르복실산 이무수물에 대한 디아민 화합물의 몰비는 0.95 내지 1.05, 바람직하게는 0.98 내지 1.02일 수 있다.The ratio of the diamine compound represented by Formula 1 to tetracarboxylic dianhydride can be appropriately adjusted depending on the molecular weight of the polyimide polymer. In some embodiments, the molar ratio of the diamine compound to tetracarboxylic dianhydride may be 0.95 to 1.05, preferably 0.98 to 1.02.

또한, 폴리이미드 중합체의 분자량을 조절하기 위해서, 무수 프탈산, 아닐린 등의 일관능의 원료를 첨가할 수도 있다. 이 경우 첨가되는 원료의 양은 폴리이미드 중합체에 대하여 2몰% 이하일 수 있다.Additionally, in order to adjust the molecular weight of the polyimide polymer, monofunctional raw materials such as phthalic anhydride and aniline may be added. In this case, the amount of added raw material may be 2 mol% or less based on the polyimide polymer.

일부 실시예들에 있어서, 합성 시 사용되는 용매는 원료인 화학식 1의 디아민과 테트라카르복실산 이무수물, 생성물인 폴리이미드 중합체와 상용성을 갖는 것이 바람직하다.In some embodiments, it is preferable that the solvent used during synthesis is compatible with the diamine and tetracarboxylic dianhydride of Chemical Formula 1, which are raw materials, and the polyimide polymer, which is the product.

예를 들면, 용매로서 페놀, 4-메톡시페노-4-메톡시페놀, 2,6-디메틸페놀, m-크레졸 등의 페놀류; 테트라히드로푸란, 아니솔 등의 에테르류; 시클로헥사논, 2-부타논, 메틸이소부틸케톤, 2-헵타논, 2-옥타논, 아세토페논 등의 케톤류; 아세트산부틸, 벤조산메틸, γ-부티로락톤 등의 에스테르류; 부틸셀로솔브 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 등의 셀로솔브류; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세토아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드류 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.For example, as a solvent, phenols such as phenol, 4-methoxyphenol-4-methoxyphenol, 2,6-dimethylphenol, and m-cresol; ethers such as tetrahydrofuran and anisole; Ketones such as cyclohexanone, 2-butanone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone, 2-octanone, and acetophenone; esters such as butyl acetate, methyl benzoate, and γ-butyrolactone; Cellosolves such as butyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; Amides such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetoamide, and N-methyl-2-pyrrolidone may be used. These may be used alone or in combination of two or more.

일부 실시예들에 있어서, 상술한 용매들은 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류와 병용될 수 있다. 이 경우, 이미드화 반응 시 생성되는 물을 공비에 의해 용이하게 제거할 수 있다. In some embodiments, the above-described solvents may be used in combination with aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene. In this case, water generated during the imidization reaction can be easily removed by azeotrope.

일부 실시예들에 있어서, 상기 디아민 화합물은 서로 다른 2종 이상의 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 테트라카르복실산 이무수물은 서로 다른 2종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.In some embodiments, the diamine compound may include two or more different compounds represented by Formula 1. In some embodiments, tetracarboxylic dianhydride may include two or more different compounds.

일 실시예에 있어서, 디아민 화합물이 2종 이상 사용되거나 테트라카르복실산 이무수물이 2종 이상 사용되는 경우, 2종 이상의 원료를 미리 모두 혼합한 후에 함께 중축합시킬 수 있다. 또는, 각각의 원료를 개별적으로 반응시키면서 차례로 첨가하여 중축합시킬 수 있다.In one embodiment, when two or more types of diamine compounds or two or more types of tetracarboxylic dianhydride are used, the two or more raw materials may be mixed in advance and then polycondensed together. Alternatively, polycondensation can be carried out by adding each raw material in turn while reacting each material individually.

일부 실시예들에 있어서, 이미드화 과정에서 탈수제 및 이미드화 촉매를 첨가하고 추가로 가열할 수도 있다. 예를 들면, 상기 탈수제로서 무수 아세트산, 무수 프로피온산, 무수 트리플루오로아세트산 등의 산무수물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 고리화 촉매로서 피리딘, 콜리딘, 루티딘, 트리에틸아민 등의 3급 아민을 사용할 수 있다. In some embodiments, a dehydrating agent and an imidization catalyst may be added and additionally heated during the imidization process. For example, acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic acid anhydride, and trifluoroacetic acid anhydride can be used as the dehydrating agent. For example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine, and triethylamine can be used as the cyclization catalyst.

일 실시예에 있어서, 상기 탈수제의 첨가량은 상기 디아민 화합몰 1 몰에 대하여 1몰 내지 10몰일 수 있다.In one embodiment, the amount of the dehydrating agent added may be 1 mole to 10 moles per 1 mole of the diamine compound.

일 실시예에 있어서, 상기 이미드화 촉매의 첨가량은 상기 탈수제 1몰에 대하여 0.5몰 내지 10몰일 수 있다.In one embodiment, the added amount of the imidization catalyst may be 0.5 mole to 10 mole per 1 mole of the dehydrating agent.

일 실시예에 있어서, 상기 폴리이미드의 중량평균분자량은 50,000g/mol 내지 2,000,000g/mol, 또는 50,000g/mol 내지 200,000g/mol일 수 있다. 예를 들면, 상기 중량평균분자량은 폴리스티렌 환산 중량평균분자량으로 겔 크로마토그래피(GPC)법을 이용하여 측정할 수 있다.In one embodiment, the weight average molecular weight of the polyimide may be 50,000 g/mol to 2,000,000 g/mol, or 50,000 g/mol to 200,000 g/mol. For example, the weight average molecular weight is the weight average molecular weight converted to polystyrene and can be measured using gel chromatography (GPC).

예시적인 실시예들에 따른 폴리이미드 필름은 상기 폴리이미드를 포함할 수 있다.Polyimide films according to exemplary embodiments may include the polyimide.

예시적인 실시예들에 따른 폴리이미드 중합체는 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물 유래 구조단위를 포함함에 따라, 유기용매에 대하여 높은 용해성을 나타낼 수 있다. 따라서, 폴리이미드 용액의 점도가 적절한 범위로 조절되어 각종 기재 상에 용이하게 코팅될 수 있다.As the polyimide polymer according to exemplary embodiments includes a structural unit derived from a diamine compound represented by Formula 1, it may exhibit high solubility in organic solvents. Therefore, the viscosity of the polyimide solution can be adjusted to an appropriate range and can be easily coated on various substrates.

상기 폴리이미드 중합체를 용해시킬 수 있는 유기 용매는 폴리이미드 합성에 사용되는 유기 용매, 또는 합성시와 다른 방향족 탄화수소계 용매, 케톤계 용매 등이 사용될 수 있다.The organic solvent capable of dissolving the polyimide polymer may be an organic solvent used in polyimide synthesis, an aromatic hydrocarbon-based solvent different from that used during synthesis, a ketone-based solvent, etc.

일 실시예에 있어서, 저비점의 방향족 탄화수소계 용매 또는 케톤계 용매는 제조된 폴리이미드 용액에 빈용매를 첨가하여 재침전시키는 등의 방법에 의해 정제된 폴리이미드 중합체를 다시 용해시킬 때에 사용할 수도 있다. In one embodiment, a low boiling point aromatic hydrocarbon-based solvent or ketone-based solvent may be used to re-dissolve the purified polyimide polymer by a method such as adding a poor solvent to the prepared polyimide solution and reprecipitating it.

일 실시예에 있어서, 폴리이미드 중합체가 코팅 가능한 기재는 철, 구리, 니켈, 알루미늄 등의 금속; 유리 등의 무기물; 에폭시계 수지, 아크릴 수지 등의 유기 수지일 수도 있다.In one embodiment, the substrate on which the polyimide polymer can be coated includes metals such as iron, copper, nickel, and aluminum; inorganic substances such as glass; It may be an organic resin such as epoxy resin or acrylic resin.

일 실시예에 있어서, 폴리이미드 용액 내에 폴리이미드 중합체의 페놀기와 반응하는 물질을 첨가하여 열경화성을 보다 향상시킬 수 있다. 상기 페놀기와 반응하는 물질은 카르복실기, 아미노기, 에폭시기 등의 페놀기와 반응 가능한 관능기를 2종 이상 포함하는 수지, 올리고머 등의 다관능성의 유기 화합물을 들 수 있다.In one embodiment, thermosetting properties can be further improved by adding a substance that reacts with the phenol group of the polyimide polymer into the polyimide solution. Substances that react with the phenol group include polyfunctional organic compounds such as resins and oligomers containing two or more functional groups capable of reacting with phenol groups such as carboxyl groups, amino groups, and epoxy groups.

예시적인 실시예들에 따른 폴리이미드 필름은 상기 폴리이미드 용액를 경화시켜 제조할 수 있다. Polyimide films according to exemplary embodiments can be manufactured by curing the polyimide solution.

예를 들면, 기재 상에 폴리이미드 용액을 도포한 후 경화시켜 폴리이미드 막을 형성할 수 있다. 이 후, 기재로부터 폴리이미드 막을 박리하여 폴리이미드 필름을 수득할 수 있다. 상기 폴리이미드 필름은 상기 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물 유래 단위를 포함하여 유연성, 광학특성 및 내열성이 개선될 수 있다.For example, a polyimide film can be formed by applying a polyimide solution on a substrate and then curing it. After this, the polyimide film can be peeled from the substrate to obtain a polyimide film. The polyimide film can have improved flexibility, optical properties, and heat resistance by including a unit derived from the diamine compound represented by Chemical Formula 1.

 상기 경화 공정은 80℃ 내지 300℃, 바람직하게는 100℃ 내지 250℃의 온도에서 수행될 수 있다. 경화 온도가 80℃ 미만이면 경화시간이 길어 실용성이 낮고 저온에 사용되는 기구 선택 시 보존 안정성이 저하될 수 있다. 또한, 도포 후에 300℃ 보다 높은 고온에서 장시간의 가열을 필요로 하지 않으므로 기재의 열에 의한 폴리이미드 필름의 열화를 억제할 수 있다.The curing process may be performed at a temperature of 80°C to 300°C, preferably 100°C to 250°C. If the curing temperature is less than 80℃, the curing time is long, making it less practical, and storage stability may be reduced when selecting equipment used at low temperatures. In addition, since long-term heating at a temperature higher than 300°C is not required after application, deterioration of the polyimide film due to heat of the substrate can be suppressed.

상기 폴리이미드 필름의 가시광 영역에서의 투과율은 80% 이상일 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리이미드 필름의 400nm 내지 700 ㎚ 파장 영역에서의 투과율은 80% 이상일 수 있으며, 바람직하게는 85% 이상일 수 있다. 상기 투과율은 두께 10㎛의 필름에 대하여 UV 분광분석기를 이용하여 측정한 것일 수 있다.Transmittance in the visible light region of the polyimide film may be 80% or more. For example, the transmittance of the polyimide film in the 400 nm to 700 nm wavelength range may be 80% or more, and preferably 85% or more. The transmittance may be measured using a UV spectrophotometer for a film with a thickness of 10 μm.

일 실시예에 있어서, 상기 폴리이미드 필름의 열분해 온도(decomposition temperature, Td5%)는 300℃ 이상일 수 있으며, 바람직하게는 320℃ 이상일 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리이미드 필름의 열분해 온도는 300℃ 내지 450℃일 수 있다. 열분해 온도(Td5%)는 질소 가스 분위기 하에서 0℃로부터 10℃/min의 승온 속도로 가열하여 필름의 중량이 초기 중량 대비 5% 감소할 때의 온도일 수 있다.In one embodiment, the thermal decomposition temperature (Td5%) of the polyimide film may be 300°C or higher, and preferably 320°C or higher. For example, the thermal decomposition temperature of the polyimide film may be 300°C to 450°C. The thermal decomposition temperature (Td5%) may be the temperature at which the weight of the film decreases by 5% compared to the initial weight by heating from 0° C. at a temperature increase rate of 10° C./min under a nitrogen gas atmosphere.

일 실시예에 있어서, 상기 폴리이미드 필름의 열분해개시온도(initial decomposition temperature, IDT)는 300℃ 이상일 수 있으며, 바람직하게는 320℃ 이상일 수 있다. 열분해개시온도(IDT)는 질소 가스 분위기 하에서 0℃로부터 10℃/min의 승온 속도로 가열하는 경우, 필름의 중량이 감소하기 시작하는 온도일 수 있다.In one embodiment, the initial decomposition temperature (IDT) of the polyimide film may be 300°C or higher, and preferably 320°C or higher. The thermal decomposition initiation temperature (IDT) may be the temperature at which the weight of the film begins to decrease when heated at a temperature increase rate of 10°C/min from 0°C in a nitrogen gas atmosphere.

예시적인 실시예들에 따른 플렉서블 디바이스는 상기 폴리벤조옥사졸 필름을 기판으로 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 플렉서블 디바이스는 박막 트랜지스터, 액정 디스플레이(LCD), 전자종이, 유기 EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), IC 카드 등일 수 있다.Flexible devices according to example embodiments may include the polybenzoxazole film as a substrate. For example, the flexible device may be a thin film transistor, liquid crystal display (LCD), electronic paper, organic EL display, plasma display panel (PDP), IC card, etc.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예 및 비교예들을 포함하는 실험예를 제시하나, 이는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, experimental examples including specific examples and comparative examples are presented to aid understanding of the present invention, but these are only illustrative of the present invention and do not limit the scope of the appended claims, and do not limit the scope and technical idea of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications to the embodiments are possible within the scope, and it is natural that such changes and modifications fall within the scope of the appended patent claims.

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

1. 폴리아믹산 중합체의 제조1. Preparation of polyamic acid polymer

교반기, 온도계, 적하장치, 질소 치환 장치가 부착된 플라스크 내에, 하기 표 1의 테트라카르복실산 이무수물 0.2몰과 디메틸아세틸아마이드(DMA) 200g을 투입하고 50℃로 가온하며 교반하여 용해시켰다. 이 후, 실온에서 하기 표 1의 방향족 디아민 0.2몰을 디메틸아세틸아마이드(DMA) 200 g에 용해시킨 뒤, dropping funnel을 이용하여 1시간 동안 적하한 후, 50℃에서 5시간 동안 교반하여 폴리아믹산 중합체를 제조하였다.Into a flask equipped with a stirrer, thermometer, dropping device, and nitrogen displacement device, 0.2 mol of tetracarboxylic dianhydride and 200 g of dimethylacetylamide (DMA) shown in Table 1 below were added and dissolved by heating to 50°C and stirring. Afterwards, 0.2 mol of the aromatic diamine of Table 1 below was dissolved in 200 g of dimethylacetylamide (DMA) at room temperature, and then added dropwise over 1 hour using a dropping funnel, followed by stirring at 50°C for 5 hours to form a polyamic acid polymer. was manufactured.

반응 혼합물의 일부를 DMSO-d6 용매에 녹여서 NMR(Nuclear Magnetic Resonance)을 측정하여 반응물에 디아민이 존재하지 않음을 확인하였다. 또한, IR 측정으로 폴리이믹산이 생성됨을 확인하였다. A portion of the reaction mixture was dissolved in DMSO-d6 solvent and NMR (Nuclear Magnetic Resonance) was measured to confirm that diamine was not present in the reaction product. In addition, it was confirmed that polyimic acid was produced through IR measurement.

도 1 내지 도 3은 A-1, A-2 및 A-3를 NMR로 분석한 그래프이다. 구체적으로, 도 1은 A-1, 도 2는 A-2, 도 3은 A-3의 NMR 스펙트럼 그래프이다.Figures 1 to 3 are graphs analyzing A-1, A-2, and A-3 by NMR. Specifically, Figure 1 is an NMR spectrum graph of A-1, Figure 2 is an NMR spectrum graph of A-2, and Figure 3 is a graph of A-3.

A-1, A-2 및 A-3의 NMR data는 아래와 같다.The NMR data of A-1, A-2, and A-3 are as follows.

1H NMR(A-1): 10.06(2H), 9.79(2H), 8.05(4H), 7.16(2H), 7.11(4H), 6.99(2H), 6.87(2H), 6.77(4H), 6.60(4H), 5.50(4H), 4.50(8H) 1H NMR(A-1): 10.06(2H), 9.79(2H), 8.05(4H), 7.16(2H), 7.11(4H), 6.99(2H), 6.87(2H), 6.77(4H), 6.60 (4H), 5.50(4H), 4.50(8H)

1H NMR(A-2): 10.06(2H), 9.79(2H), 8.05(4H), 7.85(4H), 7.82(2H), 7.11(2H), 7.08(2H), 6.77(4H), 6.68(4H), 5.50(4H), 4.50(8H) 1H NMR(A-2): 10.06(2H), 9.79(2H), 8.05(4H), 7.85(4H), 7.82(2H), 7.11(2H), 7.08(2H), 6.77(4H), 6.68 (4H), 5.50(4H), 4.50(8H)

1H NMR(A-3): 10.06(2H), 9.79(2H), 8.05(4H), 7.57(2H), 7.08(2H), 6.95(2H), 6.90(2H), 6.77(4H), 6.68(4H), 5.50(4H), 4.50(8H) 1 H NMR (A-3): 10.06(2H), 9.79(2H), 8.05(4H), 7.57(2H), 7.08(2H), 6.95(2H), 6.90(2H), 6.77(4H), 6.68 (4H), 5.50(4H), 4.50(8H)

구분division 방향족 디아민aromatic diamine 테트라카르복실산 이무수물Tetracarboxylic dianhydride 실시예 1Example 1 A-1A-1 B-1B-1 실시예 2Example 2 A-2A-2 B-1B-1 실시예 3Example 3 A-3A-3 B-1B-1 비교예 1Comparative Example 1 A-4A-4 B-1B-1 비교예 2Comparative Example 2 A-5A-5 B-1B-1

상기 표 1에서 사용된 구체적인 화합물은 아래와 같다.The specific compounds used in Table 1 above are as follows.

A-1: 화학식 5로 표시되는 디아민 화합물A-1: Diamine compound represented by formula 5

A-2: 화학식 7로 표시되는 디아민 화합물A-2: Diamine compound represented by Formula 7

A-3: 화학식 10으로 표시되는 디아민 화합물A-3: Diamine compound represented by formula 10

A-4: 하기 화학식 a로 표시되는 디아민 화합물A-4: Diamine compound represented by the following formula (a)

[화학식 a][Formula a]

A-5: 하기 화학식 b로 표시되는 디아민 화합물A-5: Diamine compound represented by the following formula (b)

[화학식 b][Formula b]

B-1: 하기 화학식 15로 표시되는 이산 클로라이드B-1: Diacid chloride represented by the following formula (15)

[화학식 15][Formula 15]

2. 폴리이미드 필름의 제조2. Preparation of polyimide film

상기 실시예 및 비교예의 폴리아믹산 중합체 용액을 유리 기판 상에 도포하고 100℃ 열풍건조기에서 10분간 건조하여 막 두께 10㎛의 필름을 제조하였다. 상기 필름에 잔존하는 아믹산을 이미드화하기 위해 300℃ 오븐에서 3시간 동안 추가 가열하였다. 이후, 유리 기판으로부터 제조된 필름을 박리하여 폴리이미드 필름을 수득하였다. The polyamic acid polymer solutions of the above examples and comparative examples were applied on a glass substrate and dried in a hot air dryer at 100°C for 10 minutes to prepare a film with a thickness of 10 μm. In order to imidize the amic acid remaining in the film, it was further heated in an oven at 300°C for 3 hours. Afterwards, the film prepared from the glass substrate was peeled to obtain a polyimide film.

실험예: 폴리이미드 필름의 특성 평가Experimental example: Evaluation of properties of polyimide film

1. 유연성 1. Flexibility

상기 얻어진 폴리이미드 필름을 구부리면서 부러지는 각도를 측정하였다. 평가 기준은 아래와 같다.The breaking angle was measured while bending the obtained polyimide film. The evaluation criteria are as follows.

<평가기준> <Evaluation criteria>

◎: 180도 구부려도 부러지지 않음◎: Does not break even when bent 180 degrees

O: 150도 초과 및 180도 미만에서 부러짐O: Broken above 150 degrees and below 180 degrees

×: 150도 이하에서 부러짐×: Broken below 150 degrees

2. 내열성 2. Heat resistance

열중량 분석 장치(TA instruments사, TGA Q50)를 이용하여 폴리이미드 필름의 중량이 초기 중량 대비 5% 감소되는 온도(Td5%) 및 열분해개시온도(IDT)를 각각 측정하였다. Using a thermogravimetric analysis device (TA instruments, TGA Q50), the temperature at which the weight of the polyimide film was reduced by 5% compared to the initial weight (Td5%) and the thermal decomposition initiation temperature (IDT) were measured, respectively.

구체적으로, 10℃/min의 승온 속도로 0℃에서 400℃로 승온시켜 폴리이미드 필름의 중량이 감소하기 시작하는 온도(IDT) 및 초기 중량이 5% 감소하였을 때의 온도(Td5%)를 측정하였다. 평가 기준은 아래와 같다.Specifically, the temperature was raised from 0°C to 400°C at a temperature increase rate of 10°C/min, and the temperature at which the weight of the polyimide film began to decrease (IDT) and the temperature when the initial weight decreased by 5% (Td5%) were measured. did. The evaluation criteria are as follows.

<평가기준> <Evaluation criteria>

◎: 중량이 5% 감소되는 온도 및 열분해개시온도가 320℃ 이상 ◎: The temperature at which the weight is reduced by 5% and the thermal decomposition start temperature is 320℃ or higher.

O: 중량이 5% 감소되는 온도 및 열분해개시온도가 300℃ 이상 내지 320℃ 미만 O: The temperature at which the weight is reduced by 5% and the thermal decomposition start temperature is 300 ℃ or more and less than 320 ℃

×: 중량이 5% 감소되는 온도 및 열분해개시온도가 300℃ 미만×: Temperature at which weight is reduced by 5% and thermal decomposition start temperature is less than 300℃

평가결과는 하기 표 2에 나타내었다.The evaluation results are shown in Table 2 below.

구분division 유연성flexibility 내열성heat resistance 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 ×× ×× 비교예 2Comparative Example 2 ××

상기 표 2를 참조하면, 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물을 사용하여 제조된 폴리이미드 필름은 유연성 및 내열성이 모두 개선되었다. 비교예들에 따른 폴리이미드 필름은 유연성이 열화이며, 내열성이 상대적으로 저하된 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 2, the polyimide film manufactured using the diamine compound represented by Formula 1 had both improved flexibility and heat resistance. It can be seen that the polyimide films according to the comparative examples had deteriorated flexibility and relatively reduced heat resistance.

Claims (16)

하기 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물:
[화학식 1]

(상기 화학식 1 중, X는 단결합(direct linkage) 또는 2가의 유기기이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 C2 내지 C10의 알킬렌기 또는 적어도 하나의 에테르기(-O-)를 함유하는 C2 내지 C10의 알킬렌기임).
A diamine compound represented by the following formula (1):
[Formula 1]

(In Formula 1, X is a single bond (direct linkage) or a divalent organic group,
R 1 and R 2 are each independently a C2 to C10 alkylene group or a C2 to C10 alkylene group containing at least one ether group (-O-).
청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1 중 R1 및 R2는 각각 독립적으로 -R3-R4-이고, R3 및 R4는 각각 독립적으로 C1 내지 C5의 알킬렌기 또는 C1 내지 C5의 옥시알킬렌기인, 디아민 화합물.The method of claim 1, wherein in Formula 1, R 1 and R 2 are each independently -R 3 -R 4 -, and R 3 and R 4 are each independently a C1 to C5 alkylene group or C1 to C5 oxyalkylene. Attributable to diamine compounds. 청구항 1에 있어서, 하기 화학식 4 내지 화학식 15로 표시되는 화합물들 중 적어도 하나를 포함하는, 디아민 화합물:
[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]

[화학식 13]

[화학식 14]

[화학식 15]
.
The diamine compound according to claim 1, comprising at least one of the compounds represented by the following formulas 4 to 15:
[Formula 4]

[Formula 5]

[Formula 6]

[Formula 7]

[Formula 8]

[Formula 9]

[Formula 10]

[Formula 11]

[Formula 12]

[Formula 13]

[Formula 14]

[Formula 15]
.
청구항 1에 따른 디아민 화합물로부터 유래한 구조단위를 포함하는, 폴리아믹산 중합체.A polyamic acid polymer comprising a structural unit derived from the diamine compound according to claim 1. 청구항 4에 있어서, 상기 디아민 화합물 및 방향족 테트라카복실산 이무수물 화합물의 중합체를 포함하는, 폴리아믹산 중합체.The polyamic acid polymer according to claim 4, comprising a polymer of the diamine compound and an aromatic tetracarboxylic dianhydride compound. 청구항 4에 있어서, 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는, 폴리아믹산 중합체:
[화학식 2]

(상기 화학식 2 중, X는 단결합, C1 내지 C4의 알킬렌기, -O-, -C(=O)-, -SO2- 또는 -C(R5)(R6)- 이며,
R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 알킬기 또는 적어도 하나의 수소가 불소로 치환된 C1 내지 C4의 알킬기이고, R5과 R6는 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 C2 내지 C10의 알킬렌기 또는 적어도 하나의 에테르기(-O-)를 함유하는 C2 내지 C10의 알킬렌기이고,
Ar은 C6 내지 C40의 2가의 방향족 탄화수소기이고,
n은 10 내지 1000의 정수임).
The polyamic acid polymer according to claim 4, comprising a repeating unit represented by the following formula (2):
[Formula 2]

( In the above formula 2 ,
R 5 and R 6 are each independently hydrogen, a C1 to C4 alkyl group, or a C1 to C4 alkyl group in which at least one hydrogen is substituted with fluorine, and R 5 and R 6 may be connected to each other to form a ring,
R 1 and R 2 are each independently a C2 to C10 alkylene group or a C2 to C10 alkylene group containing at least one ether group (-O-),
Ar is a C6 to C40 divalent aromatic hydrocarbon group,
n is an integer from 10 to 1000).
청구항 4에 따른 폴리아믹산 중합체의 이미드화 반응 생성물을 포함하는, 폴리이미드.A polyimide comprising an imidization reaction product of the polyamic acid polymer according to claim 4. 청구항 7에 있어서, 하기 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함하는, 폴리이미드:
[화학식 3]

(상기 화학식 3 중, X는 단결합, C1 내지 C4의 알킬렌기, -O-, -C(=O)-, -SO2- 또는 -C(R5)(R6)- 이며,
R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 알킬기 또는 적어도 하나의 수소가 불소로 치환된 C1 내지 C4의 알킬기이고, R5과 R6는 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 C2 내지 C10의 알킬렌기 또는 적어도 하나의 에테르기(-O-)를 함유하는 C2 내지 C10의 알킬렌기이고,
Ar은 C6 내지 C40의 2가의 방향족 탄화수소기이고,
n은 10 내지 1000의 정수임).
The polyimide according to claim 7, comprising a repeating unit represented by the following formula (3):
[Formula 3]

( In the above formula 3 ,
R 5 and R 6 are each independently hydrogen, a C1 to C4 alkyl group, or a C1 to C4 alkyl group in which at least one hydrogen is substituted with fluorine, and R 5 and R 6 may be connected to each other to form a ring,
R 1 and R 2 are each independently a C2 to C10 alkylene group or a C2 to C10 alkylene group containing at least one ether group (-O-),
Ar is a C6 to C40 divalent aromatic hydrocarbon group,
n is an integer from 10 to 1000).
청구항 7에 따른 폴리이미드를 포함하는, 폴리이미드 필름.A polyimide film comprising the polyimide according to claim 7. 청구항 9에 따른 폴리이미드 필름을 포함하는, 플렉서블 디바이스.A flexible device comprising the polyimide film according to claim 9. 하기 화학식 16으로 표시되는 산클로라이드 화합물 및 하기 화학식 17로 표시되는 아미노알콜 화합물을 반응시켜 하기 화학식 18로 표시되는 디니트로 화합물을 제조하는 단계; 및
상기 디니트로 화합물을 환원시키는 단계를 포함하는 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물의 제조방법:
[화학식 16]

[화학식 17]

[화학식 18]

[화학식 1]

(상기 화학식 1 및 화학식 16 내지 화학식 18 중, X는 단결합 또는 2가의 유기기이고,
R, R1 및 R2은 각각 C2 내지 C10의 알킬렌기 또는 적어도 하나의 에테르기(-O-)를 함유하는 C2 내지 C10의 알킬렌기이고, R1 및 R2는 R로부터 유래한 유기기임).
Preparing a dinitro compound represented by Formula 18 by reacting an acid chloride compound represented by Formula 16 below and an aminoalcohol compound represented by Formula 17 below; and
Method for producing a diamine compound represented by Formula 1 comprising the step of reducing the dinitro compound:
[Formula 16]

[Formula 17]

[Formula 18]

[Formula 1]

(In Formula 1 and Formula 16 to Formula 18, X is a single bond or a divalent organic group,
R, R 1 and R 2 are each a C 2 to C 10 alkylene group or a C 2 to C 10 alkylene group containing at least one ether group (-O-), and R 1 and R 2 are organic groups derived from R. ).
하기 화학식 1로 표시되는 디아민 화합물 및 테트라카복실산 이무수물 화합물을 300℃ 이하의 온도에서 반응시키는 단계를 포함하는, 폴리이미드의 제조방법:
[화학식 1]

(상기 화학식 1 중, X는 단결합 또는 2가의 유기기이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 C2 내지 C10의 알킬렌기 또는 적어도 하나의 에테르기(-O-)를 함유하는 C2 내지 C10의 알킬렌기임).
A method for producing polyimide, comprising reacting a diamine compound represented by the following formula (1) and a tetracarboxylic dianhydride compound at a temperature of 300°C or lower:
[Formula 1]

(In Formula 1, X is a single bond or a divalent organic group,
R 1 and R 2 are each independently a C2 to C10 alkylene group or a C2 to C10 alkylene group containing at least one ether group (-O-).
청구항 12에 있어서, 상기 테트라카복실산 이무수물 화합물은 방향족 테트라카복실산 이무수물 화합물인, 폴리이미드의 제조방법.The method of claim 12, wherein the tetracarboxylic dianhydride compound is an aromatic tetracarboxylic dianhydride compound. 청구항 12에 있어서, 상기 다아민 화합물 및 상기 테트라카복실산 이무수물 화합물을 반응시키는 단계는 150℃ 내지 300℃의 온도에서 1 내지 15시간 동안 수행되는, 폴리이미드의 제조방법.The method of claim 12, wherein the step of reacting the diamine compound and the tetracarboxylic dianhydride compound is performed at a temperature of 150°C to 300°C for 1 to 15 hours. 청구항 12에 있어서, 상기 다아민 화합물 및 상기 테트라카복실산 이무수물 화합물을 반응시키는 단계는 0℃ 내지 120℃의 온도에서 1 내지 100시간 동안 반응시키는 제1 열처리 단계, 및 0℃ 내지 300℃의 온도에서 1 내지 15시간 동안 수행되는 제2 열처리 단계를 포함하는, 폴리이미드의 제조방법.The method of claim 12, wherein the step of reacting the diamine compound and the tetracarboxylic dianhydride compound is a first heat treatment step of reacting at a temperature of 0°C to 120°C for 1 to 100 hours, and at a temperature of 0°C to 300°C. A method for producing polyimide, comprising a second heat treatment step performed for 1 to 15 hours. 청구항 15에 있어서, 상기 제1 열처리 단계에 의해 상기 다아민 화합물 및 상기 테트라카복실산 이무수물로부터 폴리아믹산이 형성되며, 상기 제2 열처리 단계에 의해 상기 폴리아믹산으로부터 폴리이미드가 형성되는, 폴리이미드의 제조방법.

The method of claim 15, wherein the polyamic acid is formed from the diamine compound and the tetracarboxylic dianhydride by the first heat treatment step, and the polyimide is formed from the polyamic acid by the second heat treatment step. method.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0236232A (en) 1988-02-09 1990-02-06 Occidental Chem Corp New soluble polyimide siloxane and its manufacture and use
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Patent Citations (2)

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