KR20230172120A - 투명 폴리이미드-우레탄 및 이의 제조방법 - Google Patents

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KR20230172120A
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하유미
원종찬
김윤호
임현태
이효은
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한국화학연구원
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Abstract

본 발명은 디안하이드라이드계 화합물로부터 제조된 아미드 디올과 우레탄 프리폴리머를 중합하여 제조된 투명 폴리이미드-우레탄을 제공하며, 제조된 투명 폴리이미드-우레탄은 우수한 투명성을 가질 수 있을 뿐 아니라, 현저한 파단신율 및 파단인장강도를 가져, 웨어러블 장치에 포함된 스트레쳐블 디스플레이 기판으로 유용하게 사용가능할 수 있다.

Description

투명 폴리이미드-우레탄 및 이의 제조방법{Transparent polyimide-urethane and method for producing the same}
본 발명은 이미드 디올을 포함하여 제조된 투명 폴리이미드-우레탄 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
종래부터 유리 및 금속재료를 대체한 투명성을 가진 고분자 수지는 다양한 산업분야에 사용되고 있으며, 고분자 수지가 가지는 우수한 내충격성, 가공성, 생산성 및 원가절감 등의 이유로 보다 다양한 물성을 가지는 고분자 수지의 연구와 그 시장규모는 점차 증가할 것으로 예상되고 있다.
현재까지 많이 사용되고 있는 투명성을 가진 고분자 수지는 폴리카보네이트계 수지 또는 아크릴계 수지를 많이 사용하고 있으나, 낮은 내열성과 내화학성을 내화학성으로 인하여, 보다 우수한 내열성 및 기계적 강도가 필요한 전자장치 소재로는 적합하지 않았다.
상기 폴리카보네이트계 수지 또는 아크릴계 수지의 문제점을 극복하고자, 내열성이 우수한 폴리이미드계 수지가 사용되고 있으며, 더욱 다양한 물성을 구현하고자 현재까지 연구가 진행 중에 있다.
최근에는 기존 센서 기술을 기반으로 사물에 다양한 IT 기술을 적용하여 인간, 사물 및 서비스 등 분산된 구성 요소들이 상호 지능적 협력관계를 형성하는 사물인터넷(IoT: Internet of Things)의 수요가 더욱 증가될 것으로 전망되고 있다.
그 결과, 웨어러블(Wearable) 소자 및 기기에 대한 수요와 관심이 증가되고 있으며, 특히 인체에 대한 착용감과 활용도를 증가시키기 위해서, 스트레쳐블 디스플레이(stretchable display)에 대한 요구가 증가할 것으로 보이고, 더욱 유연한 스트레쳐블 디스플레이가 필요할 것으로 전망된다.
하지만 종래의 폴리이미드계 수지는 우수한 내열성을 가지나, 유연성 및 가공성이 낮다. 따라서, 스트레쳐블 디스플레이 소재로 사용하기에는 적합하지 않으며, 다양한 기술적 도입으로 유연성을 부여하였으나, 2차원적인 변형만 가능하여 인체 부착형태 또는 섬유형태로 가공 및 사용에 제한이 있었다.
또한 스트레쳐블 디스플레이로 사용된 매트리스 수지는 우수한 유연성 뿐 아니라, 우수한 내열성을 동시에 만족하여한다. 하지만 우수한 유연성과 내열성을 동시에 가지는 것은 서로 상보적 특성을 가짐으로서, 동시에 상기 물성을 만족하는 스트레쳐블 디스플레이 개발은 여전히 필요하다.
따라서 종래의 폴리이미드계 수지의 우수한 내열성과 폴리우레탄의 우수한 유연성을 동시에 구현하는 새로운 고분자 소재가 필요한 실정이며, 특히 스트레쳐블 디스플레이 기판으로 유용하게 사용 가능한 새로운 중합체가 필요한 실정이다.
한국공개특허 10-1996-0017732 A 한국공개특허 10-2018-0039580 A
본 발명의 목적은 스트레처블 디스플레이에 적용이 가능한 우수한 투명성 및 유연성을 가지는 투명 폴리이미드-우레탄을 제공하고자하는 것이다.
본 발명의 목적은 종래의 스트레처블 디스플레이가 가진 2차원적인 변형만 가능한 문제를 해결하고자, 우수한 기계적 강도를 구현할 수 있고, 특히 현저한 파단신율을 구현하는 투명 폴리이미드-우레탄을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 목적은 포함된 각각의 단량체의 구조 및 함량을 제어하여, 각 산업에 적합한 물성 구현이 가능한 투명 폴리이미드-우레탄 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 투명 폴리이미드-우레탄을 제공한다.
[화학식 1]
(은 치환 또는 비치환 4가 고리형 지방족 유기기 또는 치환 비치환 4가 방향족 유기기이며,
A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌이며,
A3는 서로 독립적으로 폴리알킬렌 에스터, 폴리알킬렌 에테르 및 폴리알킬렌 카보네이트에서 선택되는 하나 또는 둘이 이상을 포함하며,
D1 및 D2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌, C3-C20시클로알킬렌, C6-C20아릴렌, -[C3-C20시클로알칼렌]-[C1-C12알킬렌]- 또는 -[C6-C20아릴렌]-[C1-C12알킬렌]-이다.)
일 구현에 따른, 상기 투명 폴리이미드-우레탄은 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 더 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서,
A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌이며,
D1 및 D2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌, C3-C20시클로알킬렌, C6-C20아릴렌, -[C3-C20시클로알칼렌]-[C1-C12알킬렌]- 또는 -[C6-C20아릴렌]-[C1-C12알킬렌]-이다.)
일 구현에 따른, 상기 화학식 1에서,
은 하기 화학식 3, 화학식 4 또는 화학식 5로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 3]
(상기 화학식 3에서,
R1 및 R2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C7알킬렌 또는 직쇄 또는 분지쇄 할로C1-C12알킬렌이다.)
[화학식 4]
(상기 화학식 4에서,
R3는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C7알킬렌 또는 직쇄 또는 분지쇄 할로C1-C12알킬렌이다.)
[화학식 5]
상기 화학식 5에서,
R4는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C7알킬렌 또는 직쇄 또는 분지쇄 할로C1-C12알킬렌이다.)
일 구현에 따른, 상기 화학식 3 내지 5에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬렌이며, R3 및 R4는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬렌 또는 플루오르가 하나 이상 치환된 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬렌일 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 화학식 1에서, A3는 하기 화학식 6으로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 6]
(상기 화학식 6에서,
j 및 K는 7≤j+k≤27을 만족하는 정수이다.)
일 구현에 따른, 상기 화학식 6에서, j 및 k는 10≤j+k ≤18을 만족하는 정수일 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 화학식 1에서, A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 C1-C12알킬렌이며, D1 및 D2는 서로 독립적으로 C4-C12시클로알킬렌 또는 -[C4-C12시클로알킬렌]-[C1-C10알킬렌]-일 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 화학식 1에서, D1 및 D2.는 서로 독립적으로 하기 화학식 7 또는 화학식 8에서 선택되는 것일 수 있다.
[화학식 7]
(상기 화학식 7에서,
R11 내지 R13은 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C5알킬이다.)
[화학식 8]
(상기 화학식 8에서,
R14 내지 R17은 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C5알킬이며,
p 및 q는 서로 독립적으로 0 내지 1 정수이다.)
일 구현에 따른, 상기 투명 폴리이미드-우레탄은 하기 화학식 9로 표시되는 반복단위를 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 9]
(상기 화학식 9에서,
A3은 상기 화학식 6으로 표시되는 구조이며,
a 및 b는 서로 독립적으로 2 내지 12 정수이다.)
일 구현에 따른, 상기 투명 폴리이미드-우레탄은 중량평균분자량이 50,000 내지 1,000,000 g/mol일 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 투명 폴리이미드-우레탄은 ASTM D412로 측정한 파단신율이 500% 이상일 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 투명 폴리이미드-우레탄은 ASTM D3850로 측정한 Td5%가 250 ℃이상일 수 있다.
본 발명은 폴리올과 디이소시아네트계 화합물을 반응하여 하기 화학식 10으로 표시되는 우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계;
상기 우레탄 프리폴리머와 하기 화학식 11로 표시되는 이미드 디올을 반응하여 투명 폴리이미드-우레탄을 합성하는 단계;
를 포함하는 투명 폴리이미드-우레탄 제조방법을 제공한다.
[화학식 10]
(상기 화학식 10에서,
D1 및 D2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌, C3-C20시클로알킬렌, C6-C20아릴렌, -[C3-C20시클로알칼렌]-[C1-C12알킬렌]- 또는 -[C6-C20아릴렌]-[C1-C12알킬렌]-이며,
A3은 폴리알킬렌 에스터, 폴리알킬렌 에테르 및 폴리알킬렌 카보네이트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 모두 포함한다.)
[화학식 11]
(상기 화학식 11에서,
은 4가 고리형 지방족 유기기 또는 4가 방향족 유기기이며,
A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌이다.)
일 구현에 따른, 상기 폴리올은 폴리카프로락톤 디올일 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 투명 폴리이미드-우레탄을 합성하는 단계는 디이소시아네이트계 화합물 및 이미드 디올이 반응하는 것을 더 포함하는 것일 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 폴리올은 중량평균분자량이 1,000 내지 3,000 g/mol일 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 이미드 디올은 하기 화학식 12로 표시되는 디안하이드라이드계 화합물 및 하기 화학식 13으로 표시되는 아미노 알코올로부터 제조된 것일 수 있다.
[화학식 12]
(상기 화학식 12에서,
은 4가 고리형 지방족 유기기 또는 4가 방향족 유기기이다.)
[화학식 13]
H2N-A1-OH
(상기 화학식 13에서,
A1은 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌이다.)
본 발명은 상기 투명 폴리이미드-우레탄을 포함하여 제조된 스트레쳐블 디스플레이 기판을 제공한다.
본 발명에 따른 투명 폴리이미드-우레탄은 이미드 디올 구조 및 우레탄 구조를 동시에 가짐으로써, 상용 가능한 수준의 내열성과 현저한 유연성을 동시에 가질 수 있을 뿐 아니라, 우수한 투명성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 투명 폴리이미드-우레탄은 이미드 디올과 폴리알킬렌 에스터, 폴리알킬렌 에테르 및 폴리알킬렌 카보네이트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함하고, 포함된 성분들의 비율을 조절함으로써, 투명성 및 신장률을 조절이 가능할 수 있다.
본 발명에 따른 투명 폴리이미드-우레탄 제조방법은 디이소시아네이트 화합물과 폴리올을 반응한 우레탄 프리폴리머와 쇄연장제로서 이미드 디올을 반응함으로써, 폴리우레탄의 유연한 특성과 폴리이미드계 고분자의 내열성 및 우수한 파단강도를 동시에 구현할 수 있다.
따라서 본 발명의 투명 폴리이미드-우레탄은 우수한 투명성을 가질 수 있을 뿐 아니라, 현저한 기계적 강도를 가질 수 있음으로써, 다양한 산업분야에 사용할 수 있으며, 특히 스트레처블 디스플레이 기판으로 유용하게 사용할 수 있다.
도 1은 실시예 3, 실실예 4 및 실시예 6의 투명 폴리이미드-우레탄의 투명한 정도를 촬영한 사진이고, 보다 상세하게 도 1-(a)가 실시예 3, 도 1-(b)가 실시예 4 및 도 1-(C)가 실시예 6의 사진이다.
도 2는 실시예 1 내지 5의 폴리이미드-우레탄은 TGA로 분석한 측정결과이다.
도 3은 실시예 1 내지 5의 폴리이미드-우레탄을 DMA로 분석한 측정결과이다.
이하, 본 발명에 따른 투명 폴리이미드-우레탄 및 이의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 수치 범위는 하한치와 상한치와 그 범위 내에서의 모든 값, 정의되는 범위의 형태와 폭에서 논리적으로 유도되는 증분, 이중 한정된 모든 값 및 서로 다른 형태로 한정된 수치 범위의 상한 및 하한의 모든 가능한 조합을 포함한다. 본 발명의 명세서에서 특별한 정의가 없는 한 실험 오차 또는 값의 반올림으로 인해 발생할 가능성이 있는 수치범위 외의 값 역시 정의된 수치범위에 포함된다.
본 명세서의 용어, "포함한다"는 "구비한다", "함유한다", "가진다" 또는 "특징으로 한다" 등의 표현과 등가의 의미를 가지는 개방형 기재이며, 추가로 열거되어 있지 않은 요소, 재료 또는 공정을 배제하지 않는다.
본 명세서 용어, "C1-Cn"는 탄소수가 1 이상 n이하인 것을 의미하는 용어이다.
본 명세서 용어, "할로겐이 치환된"은 화합물 구조에서 수소가 할로겐 원자로 치환된 것을 의미하는 용어이며, 할로겐은 F, Cl, Br 또는 I를 의미하는 용어일 수 있다.
본 명세서 용어, "-[A]-[B]-"는 A로 나타낸 구조와 B로 나타낸 구조가 연결되어 있는 구조를 의미하는 용어이다.
본 명세서 용어, "디이소이아네이트계 화합물"은 구조 양 말단에 *-N=C=O를 함유하는 화합물을 의미하는 용어일 수 있다.
최근에는 기존 센서 기술을 기반으로 사물에 다양한 IT 기술을 적용하여 인간, 사물 및 서비스 등 분산된 구성 요소들이 상호 지능적 협력관계를 형성하는 사물인터넷(IoT: Internet of Things)의 수요가 더욱 증가될 것으로 전망되고 있다.
그 결과, 웨어러블(Wearable) 소자 및 기기에 대한 수요와 관심이 증가되고 있으며, 특히 인체에 대한 착용감과 활용도를 증가시키기 위해서, 스트레쳐블 디스플레이(stretchable display)에 대한 요구가 증가함에 따라, 더욱 유연한 스트레쳐블 디스플레이가 필요할 것으로 전망된다.
종래의 폴리이미드계 수지는 우수한 투명성 및 내열성을 가질 수 있으나, 낮은 유연성 및 가공성을 가져, 보다 현저한 유연성 및 변형률을 요구하는 스트레쳐블 디스플레이 소재로 사용에 그 한계가 있다.
따라서 본 발명자들은 종래의 폴리이미드계 수지의 문제를 해결하고자, 연구를 심화한 결과, 이미드 디올을 쇄연장제로 사용하여 합성된 투명 폴리이미드-우레탄을 개발하였으며, 상기 투명 폴리이미드-우레탄이 현저한 파단신율 및 파단인장강도를 구현하여 스트레쳐블 디스플레이 소재로써, 유용하게 사용될 수 있는 것을 발견하였다.
이하, 본 발명의 투명 폴리이미드-우레탄에 대해 설명한다,
본 발명에 따른 투명 폴리이미드-우레탄은 이미드 구조와 우레탄 구조를 모두 포함하고, 상기 구조의 단위 함량을 조절함으로써, 폴리이미드계 수지가 가지는 내열성, 강성 및 유전율을 가질 수 있고, 동시에 종래의 폴리이미드계 수지보다 현저하게 높은 유연성 및 변형률을 가지는 것에 기술적 의의를 갖는다.
본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 투명 폴리이미드-우레탄을 제공한다.
[화학식 1]
(은 치환 또는 비치환 4가 고리형 지방족 유기기 또는 치환 비치환 4가 방향족 유기기이며,
A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌이며,
A3은 폴리알킬렌 에스터, 폴리알킬렌 에테르 및 폴리알킬렌 카보네이트에서 선택되는 하나 또는 둘이 이상을 포함하며,
D1 및 D2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌, C3-C20시클로알킬렌, C6-C20아릴렌, -[C3-C20시클로알칼렌]-[C1-C12알킬렌]- 또는 -[C6-C20아릴렌]-[C1-C12알킬렌]-이다.)
일 구현에 따른 상기 투명 폴리이미드-우레탄은 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 더 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서,
A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌이며,
D1 및 D2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌, C3-C20시클로알킬렌, C6-C20아릴렌, -[C3-C20시클로알칼렌]-[C1-C12알킬렌]- 또는 -[C6-C20아릴렌]-[C1-C12알킬렌]-이다.)
상기 투명 폴리이미드-우레탄은 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위만 포함된 단독 중합체일 수 있으며, 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 공중합체일 수 있다. 이는 후술할 투명 폴리이미드-우레탄 제조방법에서, 이미드 디올, 폴리올 및 디이소이아네이트계 화합물의 당량비에 따라 상이할 수 있으며, 자세한 설명은 투명 폴리이미드-우레탄 제조방법에서 설명하도록 한다.
구체적으로 상기 투명 폴리이미드-우레탄은 총 반복단위에 대해서, 상기 화학식 2로 표시되는 반복단위 0 내지 50 mol% 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 0 내지 25 mol%를 포함할 수 있다.
상기 범위로 화학식 2의 반복단위가 더 포함된 투명 폴리이미드-우레탄은 이미드 디올 및 이소시아네이트 단위함량을 증가하여, 화학식 1로 표시되는 반복단위만 포함한 투명 폴리이미드-우레탄 보다 우수한 내열성, 강도 및 투명성을 가질 수 있으나, 유연성이 감소할 수 있음으로써, 산업분야에 따라 조절하여 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
또한 상기 화학식 2는 상기 화학식 1에서 A3이 제외된 것을 제외하고는 동일할 수 있으며, 구체적으로 상기 화학식 2에서,
, A1, A2 및 D1은 상기 화학식 1에서 설명한 구조와 동일할 수 있다.
일 구현에 따른 상기 화학식 1에서,
은 하기 화학식 3, 화학식 4 또는 화학식 5로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 3]
(상기 화학식 3에서,
R1 및 R2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C7알킬렌 또는 직쇄 또는 분지쇄 할로C1-C12알킬렌이다.)
[화학식 4]
(상기 화학식 4에서,
R3는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C7알킬렌 또는 직쇄 또는 분지쇄 할로C1-C12알킬렌이다.)
[화학식 5]
(상기 화학식 5에서,
R4는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C7알킬렌 또는 직쇄 또는 분지쇄 할로C1-C12알킬렌이다.)
구체적으로 상기 화학식 1에서, 은 상기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되는 것일 수 있다.
상기 폴리이미드-우레탄은 화학식 1에서, 이 아릴기를 함유하는 상기 화학식 3 내지 4로 표시되는 구조를 가짐으로써, 투명성이 우수할 수 있을 뿐 아니라, 보다 우수한 인장강도, 내마모성 가질 수 있으며, 현저한 내열성을 가질 수 있어, 디스플레이 기판으로 더욱 유용하게 사용할 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 화학식 3 내지 5에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬렌이며, R3 및 R4는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬렌 또는 플루오르가 하나 이상 치환된 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬렌일 수 있다.
상기 화학식 3 내지 5에서, R1, R2, R3 및 R4가 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬렌 또는 플루오르가 하나 이상 치환된 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬렌구조를 가짐으로써, 내열성이 크게 감소되지 않은 한에서, 우수한 투명성을 구현할 수 있다.
일 구현에 따른 상기 화학식 1에서, A3은 서로 독립적으로 하기 화학식 6으로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 6]
(상기 화학식 6에서,
j 및 K는 7≤j+k≤27을 만족하는 정수이다.)
상기 화학식 1에서, A3은 폴리알킬렌 에스터, 폴리알킬렌 에테르 및 폴리알킬렌 카보네이트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 상기 화학식 6의 구조를 가짐으로써, 이를 포함하는 투명 폴리이미드-우레탄은 보다 우수한 투명성 및 신축성을 가질 수 있어 선호될 수 있다.
보다 상세하게 투명 폴리이미드-우레탄은 상기 화학식 1에서, A3은 상기 화학식 6의 구조를 가짐에 따라, 종래의 이미드계 고분자 보다 우수한 신축성을 가질 수 있으며, 벌키한 구조를 가진 이미드 디올에 도입하여, 이로부터 합성된 폴리이미드-우레탄은 비결정성(amorphous)을 가짐으로써, 보다 우수한 투명성을 구현할 수 있어 선호될 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 화학식 6에서, j 및 k는 10≤j+k≤18을 만족하는 정수일 수 있다.
상기 범위의 j 및 k를 만족하는 A3을 가진 투명 폴리이미드-우레탄은 우수한 파단신율 및 파단강도를 동시에 구현할 수 있을 뿐 아니라, 후술할 투명 폴리이미드-우레탄 제조방법에서 합성 및 작업성이 좋은 점도를 가질 수 있다. 또한 상기 구조인 화학식 6을 함유한 투명 폴리이미드-우레탄은 폴리카프로락톤 디올을 사용함으로써, 높은 신축성 및 투명성을 가질 수 있어 선호될 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 화학식 1에서, A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 C1-C12알킬렌이며, D1 및 D2는 서로 독립적으로 C4-C12시클로알킬렌 또는 -[C4-C12시클로알킬렌]-[C1-C10알킬렌]-일 수 있다.
구체적으로 상기 화학식 1에서, A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 C4-C10알킬렌일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 C4-C8알킬렌일 수 있다.
또 다른 일 구현에 따른, 상기 화학식 1에서, A1 및 A2는 서로 독립적으로 시클로알킬렌 또는 아릴렌일 수 있으며, 이를 포함한 투명 폴리이미드-우레탄은 투명성이 향상될 수 있으며, 보다 구체적으로 A1 및 A2가 시클로알킬렌인 투명 폴리이미드-우레탄은 고분자 체인의 π-π 적층결합을 저하시킬 수 있으나, 기계적 강도를 구현하지 못할 수 있다. 또한 상기 화학식 1에서, A1 및 A2가 아릴렌인 폴리이미드-우레탄은 우수한 내열성은 구현할 수 있으나, 유연성이 현저히 낮아질 수 있음으로써, A1 및 A2가 직쇄 C4-C10알킬렌 구조를 가지는 것이 보다 바람직한 형태일 수 있다.
또한 상기 투명 폴리이미드-우레탄은 전기음성도가 강한 원소(CF3)가 도입된 이미드 골격(6-FDA), 벌키한 특성의 이미드 골격(BPADA), 또는 지환족 이미드 골격(CHDA)을 포함함으로써, π 전자의 이동을 저하시켜 CT(Charge-transfer) complex 형성을 방해하는 동시에, 쇄연장 디올의 알킬렌(CH2)n (n=1~20, 바람직하게는 2~12)가져 비결정성을 도입함으로써, 보다 현저한 무색 투명성을 구현할 수 있어 선호될 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 화학식 1에서, D1, 및 D2는 서로 독립적으로 하기 화학식 7 또는 화학식 8에서 선택되는 것일 수 있으며, 구체적으로는 하기 화학식 7로 표시되는 구조일 수 있다.
[화학식 7]
(상기 화학식 7에서,
R11 내지 R13은 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C5알킬이다.)
[화학식 8]
(상기 화학식 8에서,
R14 내지 R17은 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C5알킬이며,
p 및 q는 서로 독립적으로 0 내지 1 정수이다.)
상기 화학식 1에서, D1 및 D2가 상술한 구조를 가짐으로써, 황색도가 감소할 뿐 아니라, 점착, 접착 또는 코팅용 투명수지 제작에 용이할 수 있으며, 점도가 현저히 감소할 수 있어 보다 선호될 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 투명 폴리이미드-우레탄은 하기 화학식 9로 표시되는 반복단위를 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 9]
(상기 화학식 9에서,
A3은 상기 화학식 6 구조이며,
a 및 b는 서로 독립적으로 2 내지 12 정수이다.)
또 다른 일 구현에 따른, 투명 폴리이미드-우레탄은 하기 화학식 15로 표시되는 반복단위를 더 포함할 수 있다.
[화학식 15]
(상기 화학식 14에서,
a 및 b는 서로 독립적으로 2 내지 12 정수이다.)
일 구현에 따른, 상기 폴리이미드-우레탄은 중량평균분자량이 50,000 내지 1,000,000 g/mol일 수 있으며, 구체적으로는 80,000 내지 300,000 g/mol일 수 있다.
상기 범위의 중량평균분자량인 폴리이미드-우레탄은 우수한 유연성 및 내열성을 가질 수 있으며, 보다 우수한 투명성 가질 수 있을 뿐 아니라, 특히 합성 후, 건조하여 필름형태로 제조될 시, 보다 우수한 작업성을 가질 수 있어 선호될 수 있다.
이하 본 발명의 투명 폴리이미드-우레탄의 물성에 대해 자세히 설명한다.
상기 투명 폴리이미드-우레탄은 종래의 폴리이미드계 수지보다 현저한 유연성을 가질 수 있을 뿐 아니라, 폴리이미드계 수지가 구현하는 투명성, 기계적 강도 및 내열성을 동시에 구현할 수 있고, 상기 물성을 조절할 수 있는 것에 기술적 의의를 가진다.
일 구현에 따른, 상기 폴리이미드-우레탄은 ASTM D412로 측정한 파단신율이 500 % 이상일 수 있으며, 구체적으로는 500 내지 1,000 %일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 700 내지 1,000 %일 수 있다.
상기 범위의 파단신율을 가진 폴리이미드-우레탄은 종래의 폴리이미드계 중합체 보다 현저히 높은 값일 수 있으며, 이는 긴 우레탄 구조를 포함하여 나타나는 현상일 수 있고, 보다 상세하게는 상기 화학식 6에 나타난 바와 같이, 폴리에테르와 폴리에스터를 동시에 가짐으로써, 보다 유용하게 현저한 변형률이 필요한 디스플레이 기판으로 사용할 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 투명 폴리이미드-우레탄은 ASTM D3850로 측정한 Td5%가 250 ℃ 이상일 수 있으며, 구체적으로는 250 내지 350 ℃일 수 있다.
기 범위의 Td5%을 가진 투명 폴리이미드-우레탄은 이미드 구조를 포함하여, 종래의 유연성을 부여한 폴리이미드계 중합체 또는 폴리우레탄 보다 동일 또는 우수한 내열성을 구현하는 것일 수 있으며, 더 나아가 우레탄 구조 및 이미드 구조의 함량을 조절하여 보다 두 물성을 조절 및 동시에 구현할 수 있다.
상기 범위의 Td5%을 가진 투명 폴리이미드-우레탄은 이미드 구조를 포함하여, 종래의 유연성을 부여한 폴리이미드계 중합체 또는 폴리우레탄 보다 동일 또는 우수한 내열성을 구현하는 것일 수 있으며, 더 나아가 우레탄 구조 및 이미드 구조의 함량을 조절하여 보다 두 물성을 조절 및 동시에 구현할 수 있다.
또 다른 일 구현에 따른, 상기 투명 폴리이미드-우레탄은 두께 350 ㎛에서 파장 550 nm인 UV-vis로 측정한 투과도가 15 % 이상일 수 있으며, 구체적으로는 30 내지 90%일 수 있다.
상기 범위의 투명도를 가진 폴리이미드-우레탄은 종래의 폴리우레탄보다 우수한 투명도를 가짐으로써, 일예로 디스플레이 기판과 같이, 고 투명성이 요구되는 분야에 유용하게 사용할 수 있다.
이하 본 발명의 폴리이미드-우레탄 제조방법에 대해 설명하다.
본 발명에 따른 폴리이미드-우레탄 제조방법은 후술할 우레탄 프리폴리머 및 이미드 디올을 반응하여 제조되는 것으로서, 우수한 반응성으로 제조되고 합성 후, 건조과정으로 필름형태로 제조가 가능할 수 있다. 이뿐만 아니라 상기 폴리이미드-우레탄 제조방법은 이미드 디올을 쇄연장제로 사용하여, 우레탄 구조와 이미드 디올 구조를 쉽게 합성할 수 있으며, 투명성, 내열성 및 유연성을 조절할 수 있을 뿐 아니라, 보다 현저한 유연성 및 변형률을 가진 폴리이미드-우레탄을 제공하는 것에서 기술적 의의를 갖는다.
본 발명은 폴리올과 디이소시아네트계 화합물을 반응하여 하기 화학식 10으로 표시되는 우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계;
상기 우레탄 프리폴리머와 하기 화학식 11로 표시되는 이미드 디올을 반응하여 폴리이미드-우레탄을 제조하는 단계;
를 포함하는 폴리이미드-우레탄 제조방법을 제공한다.
[화학식 10]
(상기 화학식 10에서,
D1 및 D2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌, C3-C20시클로알킬렌, C6-C20아릴렌, -[C3-C20시클로알칼렌]-[C1-C12알킬렌]- 또는 -[C6-C20아릴렌]-[C1-C12알킬렌]-이며,
A3은 서로 독립적으로 폴리알킬렌 에스터, 폴리알킬렌 에테르 및 폴리알킬렌 카보네이트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 모두 포함한다.)
[화학식 11]
(상기 화학식 11에서,
은 4가 고리형 지방족 유기기 또는 4가 방향족 유기기이며,
A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌이다.)
구체적으로 상기 화학식 10에서, D1 및 D3은 서로 독립적으로 C3-C20시클로알킬렌 또는 -[C3-C20시클로알칼렌]-[C1-C12알킬렌]-일 수 있으며, 이는 디이소시아네이트계 화합물의 구조에서 유래된 것일 수 있다.
상기 디이소시아네이트계 화합물은 지방족 디이소시아네이트 및 방향족 디이소시아네이트 및 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 지방족 디이소시아네이트는 일예로 테트라-메틸렌 디이소시아네이트, 펜터-메틸렌 디이소시아네이트, 헥사-메틸렌 디이소시아네이트, 헵타-메틸렌 디이소시아네이트 또는 옥타-메틸렌 디이소시아네이트, 2-메틸펜타메틸렌 1,5-디이소시아네이트,2-에틸테트라 메틸렌 1,4-디이소시아네이트, 헥사메틸렌 1,6-디이소시아네이트(HDI), 펜타메틸렌 1,5-디이소시아네이트, 부틸렌 1,4-디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 1,6-디이소시아네이트, 1-이소시아네이트-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이트 메틸사이클로헥산(이소포론 디이소시아네이트, IPDI), 1,4- 또는 1,3-비스(이소시아네이트 메틸) 사이클로헥산(HXDI), 사이클로헥산 1,4-디이소시아네이트, 1-메틸사이클로헥산 2,4- 또는 2,6-디이소시아네이트 및 메틸렌 디사이클로헥실 (4,4'-, 2,4'- 또는 2,2'-)디이소시아네이트(H12MDI) 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
상기 방향족 디이소시아네이트는 일예로, 나프탈렌 1,5-디이소시아네이트(NDI), 톨릴렌-2,4-디이소이아네이, 톨릴렌-2,6-디이소시아네이트(TDI), 3,3'-디메틸-비페닐-4,4'-디이소시아네이트디페닐(TODI), p-페닐렌디이소시아네이트(PDI), 디페닐에탄-4,4'-디이소시아네이트(EDI), 디페닐메탄 디이소시아네이트, 메틸렌 디페닐렌 디이소시아네이트, 디페닐에탄 1,2-디이소시아네이트 및 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI) 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다.
구체적으로 상기 디이소시아네이트계 화합물은 이를 포함하여 제조된 폴리이미드-우레탄이 황색도가 적고, 우수한 투명성을 구현할 수 있도록 지환족 디이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직할 수 있으며, 보다 구체적으로는 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 1,4- 또는 1,3-비스(이소시아네이트메틸) 사이클로헥산(HXDI)일 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 폴리올은 폴리알킬렌 에스터, 폴리알킬렌 에테르 및 폴리알킬렌 카보네이트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로 상기 폴리올은 폴리알킬렌 카보네이트를 포함하는 것이 보다 우수한 내열성 및 물리적 특성을 구현할 수 있으나, 이로부터 제조된 투명 폴리이미드-우레탄이 보다 우수한 신장률 및 비결정성을 가지기 위해, 폴리올이 폴리알킬렌 에스터, 폴리알킬렌 에테르 및 이들을 포함하는 폴리올을 용하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 폴리올은 폴리에테르와 폴리에스터가 블락 공중합된 것일 수 있으며, 폴리에스터가 가진 우수한 내열성과 폴리에테르가 가진 우수한 유연성을 동시에 가질 수 있어 선호될 수 있다.
구체적으로 상기 에스터계 폴리올은 지방족 디카르복실산과 지방족 디올이 축합중하여 제조된 것일 수 있고, 또한 락톤계 화합물이 개환중합하여 제조된 것일 수 있으나, 에스터를 포함하는 폴리올이면 이를 제하는 것은 아니다.
일 구현에 따른, 상기 폴리올은 폴리카프로락톤 디올일 수 있다.
상기 락톤계 화합물 및 디알킬렌 글리콜 화합물을 반응하여 제조된 폴리올은 랜덤 공중합체로 제조되는 것일 수 있으며, 상기 범위로 중합된 폴리올은 폴리에스터 및 폴리에스터를 모두 포함함으로써, 우수한 내구성, 용매 호환성, 투명성 및 내오염성을 가질 수 있을 뿐 아니라, 폴리에테르를 포함하여 더욱 우수한 유연성을 가질 수 있다.
구체적으로 상기 락톤계 화합물 및 디알킬렌 글리콜로부터 제조된 폴리올은 하기 화학식 14일 수 있다.
[화학식 14]
(상기 화학식 14에서, j 및 K는 7≤j+k≤27을 만족하는 정수이다.)
구체적으로 상기 폴리올을 포함하여 제조된 투명 폴리이미드-우레탄은 폴리알킬렌 에스터를 포함하여, 합리적인 내열성 및 결정을 가질 수 있을 뿐 아니라, 폴리알킬렌 에테르도 포함되어 비결정성 및 유연성을 구현할 수 있음으로써, 현저한 파단신율 및 파단인장강도를 동시에 가질 수 있다.
보다 상세하게 상기 화학식 14의 구조를 가진 폴리올은 양 말단에 긴 폴리에스터 사슬를 가지고, 폴리에스터 사이에 폴리에테르를 함유함으로써, 이를 함유한 폴리이미드-우레탄이 보다 우수한 유연성을 가질 수 있을 수 있으며, 현저한 내열성을 가질 수 있어, 동시에 우수한 유연성 및 내열성을 보다 우수하게 구현할 수 있어 선호될 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 폴리올은 중량평균 분자량이 1,000 내지 3,000 g/mol일 수 있으며, 구체적으로는 1,500 내지 2,500 g/mol일 수 있다.
상기 범위의 중량평균분자량을 가진 폴리올은 적절한 반응성을 구현할 수 있을 뿐 아니라, 이로부터 제조된 폴리이미드-우레탄은 적절이 우레탄 사슬이 패킹되어, 과도한 결정성을 가져 경질되는 것을 방지할 수 있어 선호될 수 있다.
상기 우레탄 프리폴리머는 반응하는 폴리올 및 디이소시아네이트계 화합물의 함량이 증가함에 따라, 이를 포함하여 제조된 투명 폴리이미드-우레탄의 중량평균분자량이 증가할 수 있으나, 우레탄 프리폴리머의 점도가 증가하여 반응성이 하락할 수 있어, 상기 화학식 10으로 나타내는 구조를 가지는 것이 보다 바람직할 수 있다.
일 구현에 따른 상기 투명 폴리이미드-우레탄을 합성하는 단계는 디이소시아네이트계 화합물 및 이미드 디올이 반응하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계에서, 폴리올과 디이소시아네이트계 화합물이 당량비 1:2로 반응하여 화학식 10으로 표시되는 우레탄 프리폴리머를 제조할 수 있으며, 폴리올과 디이소시아네이트계 화합물이 당량비 1:2.5 내지 1:4로 과량의 디이소시아네이트계 화합물이 첨가될 수 있다.
따라서 상기 투명 폴리이미드-우레탄을 제조하는 단계는 화학식 11로 표시되는 이미드 디올과 화학식 10으로 표시되는 우레탄 프리폴리머가 우레탄 반응하여 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 가질 수 있으며, 상기 우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계에서 과량으로 첨가된 디이소시아네이트계 화합물과 이미드 디올이 반응하여 화학식 2로 표시되는 반복단위를 더 포함할 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 더 포함한 투명 폴리이미드-우레탄은 더욱 우수한 투명성을 가질 수 있으나, 파단강도가 감소할 수 있음으로서, 상술한 바와 같이 디이소시아네이트계 화합물의 당량을 조절하여 서로 상이한 물성을 구현하는 투명 폴리이미드-우레탄을 제조할 수 있다.
구체적으로 상기 우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계는 첨가된 폴리올 및 디이소시아네이트계 화합물의 당량비가 1:2 내지 1:4일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 1:2.5 내지 1:3일 수 있다.
상기 당량비 범위로 폴리올 및 디이소시아네이트계 화합물을 반응하여 우레탄 프리폴리머을 제조하고, 이를 포함하여 제조된 투명 폴리이미드-우레탄은 상술한 바와 같이 화학식 2로 표시되는 반복단위가 적절히 포함되어, 우수한 투명성을 구현할 수 있을 뿐 아니라, 파단강도, 파단신율 및 내열성이 본 발명에서 목표하는 수치를 만족할 수 있어 선호될 수 있다.
상기 우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계는 60 내지 80 ℃에서 3 시간 동안 반응하는 것일 수 있으며, 구체적으로는 70 ℃일 수 있으나, 우레탄 프리폴리머를 제조할 수 있는 온도이면 이를 제한하는 것은 아니다.
상기 우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계는 용매를 포함하여 제조된 것일 수 있으며, 일예로 클로로포름, 톨루엔, 클로로메테인, 아세토니트릴 및 테트라하이드로퓨란 등에서 선택되는 하나 또는 둘이상일 수 있으나, 폴리올 및 디이소시아네이트계 화합물을 용해 및 반응할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용가능할 수 있다.
일 구현에 따른, 상기 이미드 디올은 하기 화학식 12로 표시되는 디안하이드라이드계 화합물 및 하기 화학식 13으로 표시되는 아미노알코올로부터 제조된 것일 수 있다.
[화학식 12]
(상기 화학식 12에서,
은 4가 고리형 지방족 유기기 또는 4가 방향족 유기기이다.)
[화학식 14]
H2N-A1-OH
(상기 화학식 13에서,
A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌이다.)
구체적으로 상기 화학식 12에서, 은 상술한 화학식 2 내지 4로 표시되는 것일 수 있으며, 더욱 구체적으로 상기 디안하이드라이드계 화합물은 4,4′-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride, (4,4′-(4,4′-Isopropylidenediphenoxy)bis(phthalic anhydride) 또는 Cyclohexane Tetracarboxylic Dianhydride일 수 있다.
구체적으로 상기 아미노알코올은 상기 화학식 13에서, A1이 직쇄 C2-C12알킬렌일 수 있고, 이를 포함하여 제조된 폴리이미드-우레탄은 보다 우수한 변형률 및 유연성을 가질 수 있어 선호될 수 있다.
상기 이미드 디올을 제조하는 단계에서 용매는 일예로 디메틸포름아미드, 디메틸아세테트아미드, 테트라하이드로퓨란, 아세토나이트릴 및 메틸피롤리돈 등과 같이 극성 비양자성용매일 수 있으나, 당업자가 인식 가능한 용매이면 이를 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현에 따른 투명 폴리이미드-우레탄은 이미드 디올 및 우레탄 프리폴리머를 축합 중합하여, 우수한 내열성, 투명성 및 기계적 강도를 구현하고, 보다 현저한 파단신율 및 파단인장강도를 구현함으로써, 디스플레이 기판으로 사용 가능할 수 있는 것에 기술적 의의를 갖는다.
따라서 본 발명은 상술한 투명 폴리이미드-우레탄을 포함하여 제조된 스트레쳐블 디스플레이 기판을 제공한다.
상기 폴리이미드-우레탄을 포함하여 제조된 스트레쳐블 디스플레이 기판은 종래의 디스플레이 기판이 휘거나 접히는 수준의 2차원적인 변형만 가능한 한계를 해결하여, 3차원적인 변형이 가능할 수 있으며, 인체 부착형 또는 섬유형 등의 높은 변형이 가능한 스트레쳐블 디스플레이 소재로 사용 가능 할 수 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명에 따른 투명 폴리이미드-우레탄에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. 또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 또한, 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
이미드 디올 합성
[제조예 1]
6-amino-1-hexanol 0.081 mol 및 디메틸포름아마이드(DMF) 170 mL를 온도계, 축합기 및 Dean-Stark 트랩이 장착된 250 mL 4-목 둥근 바닥 반응 플라스크에 첨가한 뒤 마그네틱바를 이용해 혼합하였다.
그 후. 4,4′-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydrid(6FDA) 0.033 mol를 추가로 첨가한 후, 질소 분위기 하에 상온에서 반응을 실시하고, 이때 모든 과정은 얇은 층 크로마토그래피(TLC, TLC Silica gel 60 F254를 이용해 관찰하여 진행하였고, 톨루엔(30 mL, 282 mol)을 첨가하고 혼합물을 120 ℃에서 환류하면서 12 시간동안 반응하였다.
반응 종류 후, 상온으로 냉각 하였으며, 잔여 디메틸포름아마이드 제거를 위해 분별깔때기를 사용하여 묽은 염산(0.003N)으로 1회 세척하고, 탄산수소 나트륨 수용액(농도: 1 중량%)으로 1회 세척하였으며, 총 3회 묽은 염산 및 탄산수소 나트륨 수용액에 세척하였다.
세척과정 후, 유기용매층만 황산마그네슘 처리를 통해, 잔여물을 제거 하였고, 이후, 로토-증발기(선일아이라, N-1300E)를 사용하여 용매를 제거하고, 수득물을 컬럼 크로마토그래피(CLC, Merck, TLC Silica gel 60 F254)로 정제 한 후, 건조시켜 최종적으로 연노란색 고체를 수득하였다.
[제조예 2]
상기 제조예 1에서, 4,4′-(4,4′-Isopropylidenediphenoxy)bis(phthalic anhydride(BPADA) 0.033 mol을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 제조하였다.
[제조예 3]
상기 제조예 1에서, 1,2,4,5 - Cyclohexane tetracarboxylic dianhydride(CHDA) 0.033 mol을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 제조하였다.
[제조예 4]
상기 제조예 1에서, 4-아미노-3-메틸페놀을 사용하여 160 ℃에서 반응한 것을 제외하고는 동일하게 제조하였다.
폴리이미드-우레탄 합성 및 필름 제조
[측정방법]
1. 크로마토그래피 측정
제조된 투명 폴리이미드-우레탄을 테트라하이드로퓨한(THF)에 용해 후, Gel Permeation Chromatography(GPC, Alliance XE, 2695 series)를 사용하여 중량평균분자량 및 다분산지수를 측정하였다.
2. 투과도 측정
제조된 투명 폴리이미드-우레탄 필름을 두께 350 um로 시편으로 제작한 후, Uv-Vis 스펙트럼(Perkins Elmer, Lambda 365)을 장비를 사용하여, 가시광선 영역(550 nm)에서의 투과도(transmittance)를 측정하였다.
3. 내열성 측정
질소 환경에서 열중량 분석기(TGA, 제조사, 장비명)을 사용하여, 10 ℃/min 속도로 가열하여 측정하였다.
측정된 결과를 하기 도 1에 기재하였으며, 총량에 대해서 5 중량% 열분해되었을 때 온도(Td5%)를 구하여 나타내었다.
4. DMA(Dynamic Mechanical Analyzer) 측정
DMA 측정기(TA Instruments, DMA Q800)을 사용하여 측정하였고, 제조된 시편 25 (length) × 7 (width) × 0.4 (thickness) mm 을 질소 환경에서 5 ℃/mim의 속도로 가열하였으며, 1 Hz 진동수로 측정하여 도 2에 나타내었다.
5. 파단인장강도 및 파단신율 측정
만능재료시험기(UTM, Lloyd, LR5K-PLUS)를 사용하여, ASTM D412 규격으로 측정하였다.
6. Young’s modulus 측정
만능재료시험기(UTM, Lloyd, LR5K-PLUS)을 사용하여, ASTM E111 규격으로 측정하였다.
7. 비유전율 측정
ASTM D150 규격에 의거하여, 유전율측정 장비(제조사, 장비명)로 유전율을 측정하였다. 이때 측정한 온도는 40 ℃이고, 진동수는 60 Hz에서 유전율을 측정하였으며, 측정된 유전율은 하기 식 1으로 계산하여 시편의 비유전율을 구하였다.
[식 1]
비유전율 = 시편의 유전율 (F/m)/진공유전율 (F/m)
[실시예 1 내지 3]
하기 표 1에 나타낸 제조예 1 내지 4에서 제조된 아미드 디올, 폴리올 및 디이소시아네이트계 화합물과 몰비를 사용하여 제조되었으며, 구체적으로 Polycaprolactone diol(PCL diol, 중량평균분자량: 2,000 g/mol, 시그마알드리치)을 온도계 및 축합기가 장착된 250 mL 4-neck 반응 플라스크에 첨가한 뒤, 70 ℃에서 질소 퍼지를 실시하였으며, 이 후 질소분위기 하에 클로로포름(30 mL)을 첨가하고, 10 분 동안 교반기를 사용하여 교반하였다.
그 후, 이소포론 디이소시아네이트를 플라스크에 첨가하고 3시간 동안 교반하여 반응을 실시하였고, 반응을 종료하고 25 ℃로 냉각하였다. 디부틸주석 디라우레이트 0.0001 mol 첨가한 뒤, 하기 표 1에 나타낸 제조예 1을 첨가하고, 70 ℃ 까지 승온 하여, 2시간 동안 반응하고 냉각하여 폴리이미드-우레탄 용액을 제조하였다.
상기 용액을 유리 페트리 디쉬에 부어 실온에서 필름을 성형하고, 진공오븐(LK lab Korea, LO-VP232N)을 사용하여, 40 ℃에서 6시간 100 ℃ 3시간 건조하여, 필름 고체를 수득하였다.
그 후, 수득된 필름을 상기 방법으로 측정하여, 하기 표 2에 나타내었다.
[실시예 4]
하기 표 1에 나타낸 제조예 1 내지 4에서 제조된 아미드 디올, 폴리올 및 디이소시아네이트계 화합물과 몰비를 사용하여 제조되었으며, 상기 실시예 1에서, 제조예 2를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 필름을 조하였다.
그 후, 수득된 필름을 상기 방법으로 측정하여, 하기 표 2에 나타내었다.
[실시예 5 내지 6]
하기 표 1에 나타낸 조성물들의 몰비로 폴리이미드-우레탄을 합성하였으며, 상기 실시예 1에서, 제조예 3을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 필름을 제조하였다.
그 후, 수득된 필름을 상기 방법으로 측정하여, 하기 표 2에 나타내었다.
[실시예 7]
하기 표 1에 나타낸 조성물들의 몰비로 폴리이미드-우레탄을 합성하였으며, 상기 실시예 1에서, Hexamethylene Diisocyanate를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 필름을 제조하였다.
그 후, 수득된 필름을 상기 방법으로 측정하여, 하기 표 2에 나타내었다.
[실시예 8]
하기 표 1에 나타낸 조성물들의 몰비로 폴리이미드-우레탄을 합성하였으며, 상기 실시예 1에서, Toluene Diisocyanate를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 필를을 제조하였다.
그 후, 수득된 필름을 상기 방법으로 측정하여, 하기 표 2에 나타내었다.
[실시예 9]
하기 표 1에 나타낸 조성물들의 몰비로 폴리이미드-우레탄을 합성하였으며, 폴리올로 Polycarbonate diol(PCD, 중량평균분자량: 2,000 g/mol, 1,6-Hexanediol 및 카보네이트 반응)을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 필름을 제조하였다.
그 후, 수득된 필름을 상기 방법으로 측정하여, 하기 표 2에 나타내었다.
[실시예 10]
하기 표 1에 나타낸 조성물들의 몰비로 폴리이미드-우레탄을 합성하였으며, 폴리올로 Polytetrahydrofuran(중량평균분자량: 2,000 g/mol, 시그마알드리치)을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 필름을 제조하였다.
그 후, 수득된 필름을 상기 방법으로 측정하여, 하기 표 2에 나타내었다.
[비교예 1]
하기 표 1에 나타낸 조성물들의 몰비로 폴리이미드-우레탄을 합성하였으며, 상기 실시예 1에서, 제조예 4를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 필름을 제조하였다.
그 후, 수득된 필름을 상기 방법으로 측정하여, 하기 표 2에 나타내었다.
[비교예 2]
상기 실시예 1에서, 사슬연장제로 1,4-butane diol을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 필름을 제조하였다.
그 후, 수득된 필름을 상기 방법으로 측정하여, 하기 표 2에 나타내었다.
[비교예 3]
상기 실시예 1에서, 사슬연장제로 1,12-dodecane diol을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 필름을 제조하였다.
그 후, 수득된 필름을 상기 방법으로 측정하여, 하기 표 2에 나타내었다.
사슬연장제 우레탄 프리폴리머
이미드 디올
(몰비)		 알킬렌 디올
(몰비)		 폴리올
(몰비)		 이소시아네이트
(몰비)
실시예 1 제조예 1(1.0) - PCL diol(1.0) IPDI(2.0)
실시예 2 제조예 1(1.5) - PCL diol(1.0) IPDI(2.5)
실시예 3 제조예 1(2.0) - PCL diol(1.0) IPDI(3.0)
실시예 4 제조예 2(1.3) - PCL diol(1.0) IPDI(2.3)
실시예 5 제조예 3(1.1) - PCL diol(1.0) IPDI(2.1)
실시예 6 제조예 3(2.0) - PCL diol(1.0) IPDI(3.0)
실시예 7 제조예 1(1.0) - PCL diol(1.0) HMDI(2.5)
실시예 8 제조예 1(1.0) - PCL diol(1.0) TDI(2.5)
실시예 9 제조예 1(1.5) - PCD(1.0) IPDI(2.5)
실시예 10 제조예 1(1.5) - PTHF(1.0) IPDI(2.5)
비교예 1 제조예 4(1.5) PCL diol(1.0) IPDI(2.5)
비교예 2 - BD(1.0) PCL diol(1.0) IPDI(2.0)
비교예 3 - DD(1.0) PCL diol(1.0) IPDI(1.0)
IPDI: Isophorone Diisocyanate
PCL diol: Polycaprolactone diol
PCD: Polycarbonate diol
PTHF: Polytetrahydrofuran
HMDI: Hexamethylene Diisocyanate
TDI: Toluene Diisocyanate
BD: 1,4-butane diol
DD: 1,12-dedocane diol
Mw
(g/mol)		 PDI 투과도
(%)		 Td5%
(℃)		 파단
인장강도
(MPa)		 파단신율
(%)		 Young’s modulus
(MPa)		 비유전율
실시예 1 111,699 1.58 36.3 304.5 54.25 998.70 76.86 2.86±0.05
실시예 2 86,713 1.59 88.45 309.6 25.64 983.44 5.32 2.84±0.07
실시예 3 93,030 1.66 88.85 311.4 39.97 755.81 6.37 2.78±0.03
실시예 4 198,412 1.60 88.73 292.7 28.64 1145.3 6.59 2.75±0.03
실시예 5 177,216 1.50 17.5 291.7 50.23 1046.6 27.5 2.93±0.06
실시예 6 133,378 1.63 38.2 293.5 42.4 982.6 15.7 2.91±0.08
실시예 7 94,261 1.57 15.4 252.1 18.25 953.13 75.3 2.71±0.05
실시예 8 113,261 1.52 50.4 312.1 60.25 620.13 30.3 2.91±0.04
실시예 9 108,321 1.55 78.5 302.1 50.52 802.03 23.2 2.73±0.02
실시예 10 104,265 1.51 90.2 258.1 23.1 795.5 7.2 2.69±0.05
비교예 1 88.13 1.58 32.1 308.1 45.38 398.52 81.1 2.83±0.04
비교예 2 108.321 1.55 38.5 302.1 30.52 402.03 83.2 2.73±0.02
비교예 3 116.417 1.51 3.28 289.9 64.09 1154.41 139.46 2.81±0.13
상기 표 2에서, 각 실시예 1 내지 3을 확인하면, 투과도 및 Td5%가 가장 우수하나, 파단신율이 현저히 감소하는 것을 확인하였다. 이는 실시예 3이 제조예 1의 이미드 디올과 미반응 Isophorone Diisocyanate가 반응한 반복단위를 포함함으로써, 실시예 3이 이미드 디올 및 Isophorone Diisocyanate의 단위함량이 증가하여 나타나는 현상이다.
즉, 투명 폴리이미드-우레탄은 이미드 디올 및 이소시아네이트 단위함량이 증가할수록 브리틀 해지며 투명성이 우수할 수 있으나, 우레탄 구조 단위함량이 감소하여 유연성이 현저히 감소하는 것을 시사한다.
상기 표 2에서, 실시예 4를 보면, 실시예 2와 유사한 물성을 가지는 것을 확인되었으나, 하기 도 1을 보면 실시예 2 보다 노란색을 띄는 것으로 확인되었다.
이는 제조예 2(BPADA)의 이미드 디올로부터 제조된 투명 폴리이미드-우레탄은 우수한 파단신율, 파단인장강도를 구현할 수 있으나, 황색도 증가현상이 발생될 수 있는 것을 시사한다.
상기 표 2에서, 실시예 5 및 6을 보면, 실시예 1 내지 4와 유사한 파단신율 및 파단인장강도를 가지는 것을 확인되었으나, 투과도 및 Td5%가 현저히 감소하는 것으로 확인되었다.
이는 아릴렌기를 함유하는 제조예 1 내지 2를 포함하여 제조된 실시예 1 내지 4가 보다 우수한 내열성을 가질 수 있으며, 투명성 및 기계적 물성에서도 우수한 것을 시사한다.
상기 표 2에서 투과도를 보면, 실시예 1 내지 8이 비교예 1 내지 2보다 우수한 것으로 확인되었고, 특히 이미드 디올을 사용하지 않은 비교예 2 내지 3이 현저히 낮은 것으로 확인되었고, 또한 상기 표 2에서 실시예 1 내지 3의 투과도 값을 보면, 실시예 3이 가장 우수한 것으로 확인 되었으며, 이는 제조된 이미드 디올의 함량이 증가할수록, 제조된 폴리이미드-우레탄의 투명도가 증가되는 것을 시사한다.
상기 표 2에서 실시예 7를 보면 Hexamethylene Diisocyanate를 포하함하여 제조한 것으로서, 우수한 파단신율를 가지나, 실시예 1보다 낮은 투명성 및 파단인장강도를 가지는 것을 확인하였다. 또한 상시 표 1에서 실시예 8을 보면 실시에 1보다 우수한 투과도 ,Td5% 및 파단인장강도를 가지나, 파단신율이 감소한 것을 확인하였다. 이는 투명폴리이미드-우레탄에 포함된 각 단량체의 단위함량 및 구조를 변화함으로써, 각 물성을 조절 가능한 것을 시사한다.
상기 표 2에서, 실시예 9을 보면, 실시예 2보다 투명도가 현저히 낮아지며, 실시예 10은 파단신율이 실시예 2보다 낮은 것을 확인하였다. 이는 폴리카보네이트 디올을 사용하는 것이 내열성 및 강도에서 우수할 수 있으나, 투명성이 하락할 수 있는 것을 시사하며, 폴리에테르 디올을 사용한 실시예 10은 우수한 투명성을 구현할 수 있으나, 기계적 강도는 하락할 수 있는 것을 시사한다.
상기 표 2에서, 비교예 1를 보면, 실시예 1 내지 3 보다 현저히 낮은 파단신율 및 투명성을 가지는 것으로 확인되었으며, 이는 방향족을 함유한 이미드 디올을 포함하여 제조된 투명 폴리이미드-우레탄은 비결정성이 현저히 증가하는 것을 시사한다.
또한 상기 표 2에서, 실시예 2, 실시예 4 및 실시예 5의 투명도 측정결과를 보면 포함된 이미드 디올이 방향족을 포함하는 것이 보다 우수한 투명성을 가지는 것을 확인되었다.
상기 표 2에서, 비교예 2 및 비교예 3을 보면 파단신율이 약간 우수하나, 투명도 측정값이 현저히 낮아, 높은 투명도가 요구되는 디스플레이 기판으로 사용할 수 없다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 비교예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (18)

  1. 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 투명 폴리이미드-우레탄:
    [화학식 1]

    은 치환 또는 비치환 4가 고리형 지방족 유기기 또는 치환 비치환 4가 방향족 유기기이며,
    A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌이며,
    A3는 폴리알킬렌 에스터, 폴리알킬렌 에테르 및 폴리알킬렌 카보네이트에서 선택되는 하나 또는 둘이 이상을 포함하며,
    D1 및 D2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌, C3-C20시클로알킬렌, C6-C20아릴렌, -[C3-C20시클로알칼렌]-[C1-C12알킬렌]- 또는 -[C6-C20아릴렌]-[C1-C12알킬렌]-이다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 폴리이미드-우레탄은 하기 화학식 2로 표시되는 반복단위를 더 포함하는 것인 투명 폴리이미드-우레탄:
    [화학식 2]

    상기 화학식 2에서,
    A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌이며,
    D1 및 D2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌, C3-C20시클로알킬렌, C6-C20아릴렌, -[C3-C20시클로알칼렌]-[C1-C12알킬렌]- 또는 -[C6-C20아릴렌]-[C1-C12알킬렌]-이다.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1에서,
    은 하기 화학식 3, 화학식 4 또는 화학식 5로 표시되는 것인 투명 폴리이미드-우레탄:
    [화학식 3]

    상기 화학식 3에서,
    R1 및 R2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C7알킬렌 또는 직쇄 또는 분지쇄 할로C1-C12알킬렌이다.
    [화학식 4]

    상기 화학식 4에서,
    R3는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C7알킬렌 또는 직쇄 또는 분지쇄 할로C1-C12알킬렌이다.
    [화학식 5]

    상기 화학식 5에서,
    R4는 직쇄 또는 분지쇄 C1-C7알킬렌 또는 직쇄 또는 분지쇄 할로C1-C12알킬렌이다.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 화학식 3 내지 5에서,
    R1 및 R2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬렌이며,
    R3 및 R4는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬렌 또는 플루오르가 하나 이상 치환된 직쇄 또는 분지쇄 C1-C4알킬렌인 투명 폴리이미드-우레탄.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1에서,
    A3는 하기 화학식 6으로 표시되는 것인 투명 폴리이미드-우레탄:
    [화학식 6]

    상기 화학식 6에서,
    j 및 K는 7≤j+k≤27을 만족하는 정수이다.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 화학식 6에서,
    j 및 k는 10≤j+k ≤18을 만족하는 정수인 투명 폴리이미드-우레탄.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1에서,
    A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 C1-C12알킬렌이며,
    D1 및 D2는 서로 독립적으로 C4-C12시클로알킬렌 또는 -[C4-C12시클로알킬렌]-[C1-C10알킬렌]-인 투명 폴리이미드-우레탄.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 화학식 1에서,
    D1 및 D2.는 서로 독립적으로 하기 화학식 7 또는 화학식 8에서 선택되는 것인 투명 투명 폴리이미드-우레탄:
    [화학식 7]

    상기 화학식 7에서,
    R11 내지 R13은 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C5알킬이며,
    [화학식 8]

    상기 화학식 8에서,
    R14 내지 R17은 서로 독립적으로 수소 또는 C1-C5알킬이며,
    p 및 q는 서로 독립적으로 0 내지 1 정수이다.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 폴리이미드-우레탄은 하기 화학식 9로 표시되는 반복단위를 포함하는 것인 투명 폴리이미드-우레탄:
    [화학식 9]

    상기 화학식 9에서,
    A3은 상기 화학식 6으로 표시되는 구조이며,
    a 및 b는 서로 독립적으로 2 내지 12 정수이다.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 폴리이미드-우레탄은 중량평균분자량이 50,000 내지 1,000,000 g/mol인 투명 폴리이미드-우레탄.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 폴리이미드-우레탄은 ASTM D412로 측정한 파단신율이 500% 이상인 투명 폴리이미드-우레탄.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 폴리이미드-우레탄은 ASTM D3850로 측정한 Td5%가 250 ℃이상인 투명 폴리이미드-우레탄.
  13. 폴리올과 디이소시아네트계 화합물을 반응하여 하기 화학식 10으로 표시되는 우레탄 프리폴리머를 제조하는 단계;
    상기 우레탄 프리폴리머와 하기 화학식 11로 표시되는 이미드 디올을 반응하여 투명 폴리이미드-우레탄을 합성하는 단계;
    를 포함하는 투명 폴리이미드-우레탄 제조방법:
    [화학식 10]

    상기 화학식 10에서,
    D1 및 D2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌, C3-C20시클로알킬렌, C6-C20아릴렌, -[C3-C20시클로알칼렌]-[C1-C12알킬렌]- 또는 -[C6-C20아릴렌]-[C1-C12알킬렌]-이며,
    A3은 폴리알킬렌 에스터, 폴리알킬렌 에테르 및 폴리알킬렌 카보네이트에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 모두 포함한다.
    [화학식 11]

    상기 화학식 11에서,
    4가 고리형 지방족 유기기 또는 4가 방향족 유기기이며,
    A1 및 A2는 서로 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌이다.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 폴리올은 폴리카프로락톤 디올인 투명 폴리이미드-우레탄 제조방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 투명 폴리이미드-우레탄을 합성하는 단계는 디이소시아네이트계 화합물 및 이미드 디올이 반응하는 것을 더 포함하는 것인 투명 폴리이미드-우레탄 제조방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 폴리올은 중량평균분자량이 1,000 내지 3,000 g/mol인 투명 투명 폴리이미드-우레탄 제조방법.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 이미드 디올은 하기 화학식 12로 표시되는 디안하이드라이드계 화합물 및 하기 화학식 13으로 표시되는 아미노 알코올로부터 제조된 것인 투명 폴리이미드-우레탄 제조방법:
    [화학식 12]

    상기 화학식 12에서,
    은 4가 고리형 지방족 유기기 또는 4가 방향족 유기기이다.
    [화학식 13]
    H2N-A1-OH
    상기 화학식 13에서,
    A1은 직쇄 또는 분지쇄 C1-C20알킬렌이다.
  18. 제 1항 내지 12항에서 선택되는 어느 한 항의 투명 폴리이미드-우레탄을 포함하여 제조된 스트레쳐블 디스플레이 기판.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR960017732A (ko) 1994-11-30 1996-06-17 탁태문 블럭구조의 폴리(우레탄-이미드) 공중합체의 제조방법
KR20180039580A (ko) 2015-08-11 2018-04-18 도요보 가부시키가이샤 우레탄 변성 폴리이미드계 수지 용액

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