KR20240002287A - 전선 피복용 가용성 폴리이미드, 이를 포함하는 전선 피복용 조성물, 및 상기 조성물을 포함하는 전선용 피복물 - Google Patents

전선 피복용 가용성 폴리이미드, 이를 포함하는 전선 피복용 조성물, 및 상기 조성물을 포함하는 전선용 피복물 Download PDF

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김윤호
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한국화학연구원
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties

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  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

본 발명은 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체를 공중합하여 형성되는 전선 피복용 가용성 폴리이미드로서, 상기 디아민 단량체가 화학식 1 내지 18 중 하나 이상으로 표시되는 화합물인, 전선 피복용 가용성 폴리이미드를 제공한다.

Description

전선 피복용 가용성 폴리이미드, 이를 포함하는 전선 피복용 조성물, 및 상기 조성물을 포함하는 전선용 피복물{Soluble Polyimide For Coating Wire, Composition Comprising The Same, And Coating For Wire Comprising the Composition}
본 발명은 전선 피복용 가용성 폴리이미드, 이를 포함하는 전선 피복용 조성물, 및 상기 조성물을 포함하는 전선용 피복물에 관한 것이며, 구체적으로는 고전압 전류 전송용 전선 또는 전기 자동차용 전선에 사용되는 가용성 폴리이미드, 이를 포함하는 전선 피복용 조성물, 및 상기 조성물을 포함하는 전선용 피복물에 관한 것이다.
폴리이미드(polyimide, PI)는 기계적 특성이 우수하고, 전기절연성과 내열성이 뛰어난 고분자 물질로서 내마모성과 내약품성을 가질 뿐 아니라 다른 소재에 비하여 가볍고 유연한 특성을 갖는다.
폴리이미드는 이러한 특성으로 인하여 반도체 분야, 디스플레이 분야 등 광범위한 분야에서 절연막(반도체 분야), 인쇄 배선 회로용 기판(디스플레이 분야) 등으로 사용될 뿐 아니라 태양 전지, 디스플레이용 커버 윈도우, 우주 항공용 도료 등으로 다양하게 사용되고 있다.
이러한 폴리이미드는 일반적으로 디아민 단량체(Diamine Monomer)와 디안하이드라이드 단량체(Dianhydride Monomer)를 용액 중합하여 먼저 폴리아믹산 유도체를 제조한 후 이를 고온에서 폐환 탈수시켜 이미드화하는 과정을 거쳐 생성된다.
이렇게 형성되는 폴리이미드는 일반적으로 용매에 대한 용해성이 낮고 융융되기 전에 분해되어 가공성이 떨어지므로 그 자체로는 사용하기에 적합하지 않다. 반면 폴리이미드의 전구체에 해당하는 중간체인 폴리아믹산 유도체는 용액 상태로 존재하여 가공성이 우수하다.
이에 따라 폴리이미드를 이용할 때에는, 1단계에서 중합을 통하여 폴리아믹산 유도체를 형성한 다음, 이 폴리아믹산 유도체 형태에서 가공을 하는 것이 일반적이다. 예컨대, 폴리이미드를 피복물로 사용하고자 하는 경우 가공성이 떨어지는 폴리이미드 대신 그 전구체인 폴리아믹산 유도체, 즉, 폴리이미드 바니쉬를 사용한다. 즉, 폴리아믹산 중간체를 도포할 대상에 도포하거나 코팅한다.
2단계에서는 도포하거나 코팅된 폴리아믹산에 촉매를 가한 후 소정 온도로 열처리하여 폴리아믹산을 경화시켜 최종 완성품인 고형의 폴리이미드를 형성한다.
그러나, 이러한 2단계의 공정을 거쳐 최종 성형품을 제조하는 방법은 중간체인 폴리아믹산의 불안정성이라든지, 경화 도중 생성되는 물과 같은 부산물의 형성으로 인하여 성형품이 변형되거나 결함을 일으킬 수 있다는 문제점을 근본적으로 가지고 있다. 이러한 폴리이미드의 문제점을 최소화하면서, 이미드화가 완전히 진행된 후에도 유기 용매에 대한 용해도가 충분하여 최종 단계의 폴리이미드 자체로 가공성이 우수한 가용성 폴리이미드에 대한 요구가 증가하고 있다.
한편, 고전압 전류 전송용 또는 전기 자동차용 전선에는 일반적으로 안정성이 우수한 피복재료가 요구된다. 특히, 발화시 치명적인 결과를 초래할 수 있는 전기 자동차용 전선의 경우 고내열성, 고절연성 피복재료가 요구되고 있다. 종래부터 전선 피복재로는 폴리올레핀계, 폴리염화비닐(PVC)계, 고무계 등의 원료가 사용되어 왔으나, 이들 원료는 내열성, 전기절연성이 충분하지 않아 고전압 전류 전송용 전선이나 전기자동차용 전선으로 사용하는 데에는 한계가 있다. 최근에는 테프론과 실리콘이 통신용과 같은 특수 용도로서 사용되고 있으나 300℃ 이상의 고온에서 견딜 수 있는 정도의 내열성은 확보되지 않고 있다.
이러한 상황에서 최근 전기 자동차 모터용 피복소재로서 내열성과 내화학성이 우수한 폴리이미드가 적용되고 있다. 그러나, 지금까지의 폴리이미드 피복소재는 폴리아믹산(polyamic acid) 기반 소재로서 이 폴리아믹산 기반 소재는 이미드화 과정에서 300℃ 이상의 고온 열처리가 요구되며, 절연성을 확보하기 위하여 5회 이상의 반복적인 코팅 공정을 거쳐야 한다는 문제가 있었다.
등록특허 제772263호에는 폴리이미드계 바니쉬를 이용하는 전선 피복용 절연 도료가 개시되어 있다. 상기 문헌에서의 폴리이미드계 바니쉬는 폴리아믹산(polpamic acid, 'PAA') 용액을 나타낸다.
등록특허 제772263호
본 발명의 목적은 고온의 열처리 공정과 반복적인 코팅 공정 없이도 기존의 폴리아믹산 수준의 우수한 내열성과 전기 절연성을 갖는 전선 피복용 가용성 폴리이미드를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 가용성 폴리이미드를 포함하는 전선 피복용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 가용성 폴리이미드를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 전선 피복용 조성물을 포함하는 전선용 피복물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 전선 피복용 조성물을 포함하는 피복 전선을제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 가용성 폴리이미드 제조용 단량체 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 예는 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체를 공중합하여 형성되는 전선 피복용 가용성 폴리이미드로서, 상기 디아민 단량체가 화학식 1 내지 18 중 하나 이상으로 표시되는 화합물인, 전선 피복용 가용성 폴리이미드를 제공한다.
<화학식 1>
<화학식 2>
<화학식 3>
<화학식 4>
<화학식 5>
<화학식 6>
<화학식 7>
<화학식 8>
<화학식 9>
<화학식 10>
<화학식 11>
<화학식 12>
<화학식 13>
<화학식 14>
<화학식 15>
<화학식 16>
<화학식 17>
<화학식 18>
상기 화학식 1 내지 18에서,
R1은, 각각 동일하거나 상이하고, 수소, 중수소, C1-C12의 알킬, C6-C20의 아릴, 할로겐으로 치환된 C1-C12의 알킬, 할로겐으로 치환된 C6-C20의 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R2 내지 R4는, 각각 동일하거나 상이하고, 수소, 중수소, C1-C12의 알킬, C3-C6의 시클로알킬, C6-C20의 아릴, C3-C20의 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R5는, 각각 동일하거나 상이하고, 수소, 중수소, C1-C12의 알킬, C3-C6의 시클로알킬, C6-C20의 아릴, C3-C20의 헤테로아릴, 할로겐, 하이드록시, 할로겐으로 치환된 C1-C12의 알킬, 할로겐으로 치환된 C6-C20의 아릴, 할로겐으로 치환된 C3-C20의 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R6은, 각각 동일하거나 상이하고, 수소, 중수소, C1-C6의 알킬, C3-C6의 시클로알킬, 하이드록시, C1-C6의 하이드록시 알킬, C1-C6의 알콕시, C2-C8의 알콕시 알킬, 할로겐, 할로겐으로 치환된 C1-C6의 알킬로 이루어진 군으로부터 선택되고,
X는 O, C1-C6의 알킬렌, S로부터 선택되고,
Y는 O, NR2, CR1으로부터 선택되고,
W는 직접결합 또는 C1-C12의 알킬렌으로, 상기 알킬렌은 인접하는 기와 결합하여 축합고리를 형성할 수 있으며,
Z는 직접결합이거나, C1-C12의 알킬렌, -O-, -SO2-, -S-, -Si-, -NH-, -CO-, -O-페닐렌-O-, C6-C20의 아릴렌, 또는 -CH2-페닐렌-CH2-이고,
l은, 각각 동일하거나 상이하고, 0 내지 3이고,
m, n, o, p는, 각각 동일하거나 상이하고, 0 내지 4이고,
A는 C1-C12의 알킬렌이고,
E는 직접 결합 또는 (CH3)2Si이다.
본 발명의 다른 일 예는 상기 가용성 폴리이미드와 용매를 포함하는 전선 피복용 조성물을 제공한다.
본 발명의 또다른 일 예는 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체를 공중합하여 상기 전선 피복용 가용성 폴리이미드를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또다른 일 예는 상기 전선 피복용 조성물을 포함하는 전선용 피복물을 제공한다.
본 발명의 또다른 일 예는 상기 전선 및 상기 전선에 피복된 전선용 피복물을 포함하는 피복 전선을 제공한다.
본 발명의 또다른 일 예는 상기 전선 및 상기 전선에 피복된 전선용 피복물을 포함하는 전기자동차용 또는 고전압전류 전송용 피복 전선을 제공한다.
본 발명의 또다른 일 예는 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체를 포함하는 가용성 폴리이미드 제조용 단량체 조성물로서, 상기 디아민 단량체가 화학식 1 내지 18 중 하나 이상으로 표시되는 화합물이고, 상기 디안하이드라이드 단량체가 ODPA, 6FDA, CpODA, BPADA 중 하나 이상을 포함하는 가용성 폴리이미드 제조용 단량체 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 전선 피복용 가용성 폴리이미드는 특정한 디아민 단량체를 사용함으로써 종래 디아민 단량체를 사용하는 경우와 비교하여 화학적 안정성이 높고 광 투과성, 가공성 및 용해도가 우수하며, 전기절연성이 뛰어나면서도 내열성이 우수한 절연 피복재를 형성할 수 있다.
이러한 가용성 폴리이미드는 종래의 폴리이미드에 비하여 내열성과 기계적특성이 뛰어나며 이와 동시에 우수한 가공성을 나타낼 수 있다.
또한 본 발명에 따른 가용성 폴리이미드를 사용할 경우 별도의 열처리 공정 없이 200℃ 이하에서 건조 공정을 수행할 수 있을 뿐 아니라, 별도의 탈수 고리화 과정이 필요하지 않아 코팅 박막의 핀홀을 최소화할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 피복재는 우수한 내열성과 전기 절연성을 지니고 있으며, 상용소재에 비하여 유전율이 낮아 내전압특성이 우수하고, 이에 따라 고전압용 전류용 전선에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 가용성 폴리이미드를 이용하여 형성된 MIM 소자를 나타낸다.
도 2는 실시예 1, 3, 7, 8의 샘플에 대한 TGA 분석 결과를 나타낸다.
도 3은 실시예 1, 3, 7, 8의 샘플에 대한 DSC 분석 결과를 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 다른 정의가 없는 한, 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.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 '바람직한', '바람직하게'는 소정 환경 하에서 소정의 이점을 제공할 수 있는 본 발명의 실시 형태를 일컫는다. 그러나, 동일한 환경에서, 혹은 다른 환경에서, 다른 실시 형태가 또한 바람직할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 '전선'은 전류가 흐르도록 하는 도체로 사용되는 선을 의미하는 협의의 전선 뿐 아니라, 전류를 흘려 자속을 발생시키거나 서로 결합하도록 설계된 코일, 케이블, 권선을 포함하는 개념이다.
본 명세서에서 사용되는 용어 '알킬'은 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.
본 명세서에서 사용되는 용어 '아릴'은 단독 고리 또는 2 이상의 고리가 조합된 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.
본 명세서에서 사용되는 용어 '헤테로아릴'은 N, O, S, 및 Se로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 헤테로원자를 갖고, 나머지는 C 원자(들)로 이루어진 방향족의 1가 치환기를 의미한다. 이때 헤테로아릴은 단일환이거나 다중환일 수 있다.
또한, 하나 이상의 바람직한 실시 형태의 언급은 다른 실시 형태가 유용하지 않다는 것을 의미하는 것은 아니며, 본 발명의 범주로부터 다른 실시 형태를 배제하고자 하는 것은 아니다.
본 발명의 일 예는 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체를 공중합하여 형성되는 전선 피복용 가용성 폴리이미드로서, 상기 디아민 단량체가 화학식 1 내지 18 중 하나 이상으로 표시되는 화합물인, 전선 피복용 가용성 폴리이미드를 제공한다. 이하에서 구체적으로 설명한다.
[디아민 단량체]
본 발명에서, 디아민 단량체는 분자 내 디아민 구조를 갖는 화합물로서 중합하여 가용성 폴리이미드를 형성할 수 있는 화합물을 나타낸다.
디아민 단량체로는 하기 화힉식 1 내지 18로 표시되는 화합물 중 하나 이상이 사용될 수 있다.
<화학식 1>
<화학식 2>
<화학식 3>
<화학식 4>
<화학식 5>
<화학식 6>
<화학식 7>
<화학식 8>
<화학식 9>
<화학식 10>
<화학식 11>
<화학식 12>
<화학식 13>
<화학식 14>
<화학식 15>
<화학식 16>
<화학식 17>
<화학식 18>
상기 화학식 1 내지 18에서,
R1은, 각각 동일하거나 상이하고, 수소, 중수소, C1-C12의 알킬, C6-C20의 아릴, 할로겐으로 치환된 C1-C12의 알킬, 할로겐으로 치환된 C6-C20의 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R2 내지 R4는, 각각 동일하거나 상이하고, 수소, 중수소, C1-C12의 알킬, C3-C6의 시클로알킬, C6-C20의 아릴, C3-C20의 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R5는, 각각 동일하거나 상이하고, 수소, 중수소, C1-C12의 알킬, C3-C6의 시클로알킬, C6-C20의 아릴, C3-C20의 헤테로아릴, 할로겐, 하이드록시, 할로겐으로 치환된 C1-C12의 알킬, 할로겐으로 치환된 C6-C20의 아릴, 할로겐으로 치환된 C3-C20의 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R6은, 각각 동일하거나 상이하고, 수소, 중수소, C1-C6의 알킬, C3-C6의 시클로알킬, 하이드록시, C1-C6의 하이드록시 알킬, C1-C6의 알콕시, C2-C8의 알콕시 알킬, 할로겐, 할로겐으로 치환된 C1-C6의 알킬으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
X는 O, C1-C6의 알킬렌, S로부터 선택되고,
Y는 O, NR2, CR1으로부터 선택되고,
W는 직접결합 또는 C1-C12의 알킬렌으로, 상기 알킬렌은 인접하는 기와 결합하여 축합고리를 형성할 수 있으며,
Z는 직접결합이거나, C1-C12의 알킬렌, -O-, -SO2-, -S-, -Si-, -NH-, -CO-, -O-페닐렌-O-, C6-C20의 아릴렌, 또는 -CH2-페닐렌-CH2-이고,
l은, 각각 동일하거나 상이하고, 0 내지 3이고,
m, n, o, p는, 각각 동일하거나 상이하고, 0 내지 4이고,
A는 C1-C12의 알킬렌이고,
E는 직접 결합 또는 (CH3)2Si이다.
전술한 화학식 1 내지 화학식 18로 표시되는 디아민 화합물은 용매에 대한 용해성과 내열성, 내전압 특성 등이 우수하여 전선 피복용 가용성 폴리이미드를 제조하기 위한 단량체로서 유용하게 사용될 수 있다.
이들 디아민 단량체는 각각 단독으로 사용될 수도 있고 2종 이상 혼용되어 사용될 수도 있다.
이러한 디아민 단량체로서 바람직하게는 FBODA, BAPF6, DABZO, DABZI, DA-Ami, FBAA, FFAA, FDAAMI, 2,2'-DMB, 4,4'-MDA가 사용될 수 있으며, 더 바람직하게는 FBODA, BAPF6, DABZI, FBAA, FFAA, FDAAMI가 사용될 수 있다.
FBODA
BAPF6
DABZO
DABZI
DA-Ami
FBAA
FFAA
FDAAMI
2,2'-DMB
4,4'-MDA
화학식 6 내지 18의 화합물로는 구체적으로는 다음과 같은 화합물들이 사용될 수 있다.
<화학식 6>
상기 화학식 6의 화합물로는, 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-디아미노레조르시놀이 사용될 수 있다.
<화학식 7>
상기 화학식 7의 화합물로는, 예를 들면, 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, 비스(3-아미노페닐)실란, 디메틸-비스(4-아미노페닐)실란, 디메틸-비스(3-아미노페닐)실란, 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, 2,2＇-디아미노벤조페논, 2,3＇-디아미노벤조페논, 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, 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)프로판이 사용될 수 있다.
<화학식 8>
상기 화학식 8의 화합물로는, 예를 들면, 1,4-디아미노나프탈렌, 1,5-디아미노나프탈렌, 1,6-디아미노나프탈렌, 1,7-디아미노나프탈렌, 1,8-디아미노나프탈렌, 2,5-디아미노나프탈렌, 2,6-디아미노나프탈렌, 2,7-디아미노나프탈렌, 2,8-디아미노나프탈렌이 사용될 수 있다.
<화학식 9>
상기 화학식 9의 화합물로는, 예를 들면, N,N＇-비스(4-아미노페닐)테레프탈아미드, N,N＇-비스(3-아미노페닐)테레프탈아미드, N,N＇-비스(4-아미노페닐)이소프탈아미드, N,N＇-비스(3-아미노페닐)이소프탈아미드, 1,4-페닐렌비스[(4-아미노페닐)메타논], 1,4-페닐렌비스[(3-아미노페닐) 메타논], 1,3-페닐렌비스[(4-아미노페닐)메타논], 1,3-페닐렌비스[(3-아미노페닐)메타논]이 사용될 수 있다.
<화학식 10>
상기 화학식 10의 화합물로는, 예를 들면, 1,4-페닐렌비스(4-아미노벤조에이트), 1,4-페닐렌비스(3-아미노벤조에이트), 1,3-페닐렌비스(4-아미노벤조에이트), 1,3-페닐렌비스(3-아미노벤조에이트)가 사용될 수 있다.
<화학식 11>
상기 화학식 11의 화합물로는, 예를 들면, 비스(4-아미노페닐)테레프탈레이트, 비스(3-아미노페닐) 테레프탈레이트, 비스(4-아미노페닐)이소프탈레이트, 비스(3-아미노페닐)이소프탈레이트가 사용될 수 있다.
<화학식 12>
상기 화학식 12의 화합물로는, 예를 들면, 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)가 사용될 수 있다.
<화학식 13>
상기 화학식 13의 화합물로는, 예를 들면, 2,2＇-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판,
2,2＇-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 4,4＇-비스(4-아미노페녹시)디페닐술폰이 사용될 수 있다.
<화학식 14>
상기 화학식 14의 화합물로는, 예를 들면, 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)도데칸이 사용될 수 있다.
<화학식 15>
상기 화학식 15의 화합물로는, 예를 들면, 비스(4-아미노시클로헥실)메탄, 비스(4-아미노-3-메틸시클로헥실)메탄이 사용될 수 있다.
<화학식 16>
상기 화학식 16의 화합물로는, 예를 들면, 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-디아미노도데칸이 사용될 수 있다.
<화학식 17>
상기 화학식 17의 화합물로는, 예를 들면, 아미노프로필 터미네이티드 폴리디메틸실록산, 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산이 사용될 수 있다.
<화학식 18>
상기 화학식 18의 화합물로는, 예를 들면, 9,10-비스(4-아미노페닐)안트라센이 사용될 수 있다.
[디안하이드라이드 단량체]
본 발명에서 디안하이드라이드 단량체(Dianhydride Monomer, '이무수물 단량체', '디언하이드라이드 단량체'라고도 함)는 분자 내에 디안하이드라이드 구조를 갖는 화합물로서 가용성 폴리이미드를 중합할 수 있는 단량체라면 제한없이 사용될 수 있다. 바람직하게는 방향족 디안하이드라이드 단량체가 사용될 수 있다.
이러한 디안하이드라이드 단량체로는 예를 들면, ODPA(4,4'-옥시디프탈릭 안하이드라이드(4,4'-oxydiphthalic anhydride)), 6FDA((4,4'-(헥사플루오로이소프로필리덴)디프탈릭 안하이드라이드)(4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride)), CpODA((노르보넨-2-스피로-α-사이클로펜타논-α'-스피로-2"-노르보넨-5,5",6,6"-테트라카르복실 디안하이드라이드)(Norbornane-2-spiro-α-cyclopentanone-α'-spiro-2"-norbornane-5,5",6,6"-tetracarboxylic Dianhydride)), BPADA((4,4'-(4,4'-이소프로필리덴-디페녹시)비스(프탈릭 안하이드라이드))(4,4'-(4,4'-isopropylidene-diphenoxy)bis(phthalic anhydride))), BTDA((3,3'4,4'-벤젠페논테트라카르복실 디안하이드라이드)(3,3'4,4'-benxophenonetetracarboxylic dianhydride)), DSDA((5,5'-술포닐비스-1,3-이소벤조푸란디온)(5,5'-sulfonylbis-1,3-isobenzofurandione)), BPTDA((3,3',4,4'-바이페닐테트라카르복실 디안하이드라이드)(3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride)), BPDA((바이페닐테트라카르복실산 디안하이드라이드) (biphenyltetracarboxylic acid dianhydride)), BSAA((4,4-(4,4'-이소프로필리덴디페녹시)비스(프탈릭 안하이드라이드))(4,4-(4,4'-isopropylidenediphenoxy)bis(pthalic anhydride))), PMDA((피로멜리틱 디안하이드라이드)(pyromellitic dianhydride)), N,N,-((4,4-술포닐비스(4,1-페닐렌))비스(1,3-디옥소-옥타하이드로이소벤조푸란-5-카복시이미드)디안하이드라이드)(N,N-((4,4-sulfonylbis(4,1-phenylene))bis(1,3-dioxo-octahydroisobenzofurane-5-carboximide)dianhydride)가 사용될 수 있다.
또한 디안하이드라이드로는 예를 들면, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르복실산 디안하이드라이드, 1,2,5,6-나프탈렌테트라카르복실산 디안하이드라이드, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산 디안하이드라이드, 2,3,6,7-안트라센테트라카르복실산 디안하이드라이드, 1,2,5,6-안트라센테트라카르복실산 디안하이드라이드, 3,3＇,4,4＇-비페닐테트라카르복실산 디안하이드라이드, 2,3,3＇,4-비페닐테트라카르복실산 디안하이드라이드, 비스(3,4-디카르복시페닐)에테르, 3,3＇,4,4＇-벤조페논테트라카르복실산 디안하이드라이드, 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 디안하이드라이드, 2,6-비스(3,4-디카르복시페닐)피리딘, 3,3＇,4,4＇-디페닐술폰테트라카르복실산 디안하이드라이드, 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산 디안하이드라이드, 1,3-디페닐- 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 디안하이드라이드, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 디안하이드라이드, 1,2,3,4-시클로펜탄테트라카르복실산 디안하이드라이드, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 디안하이드라이드, 1,2,3,4-테트라메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 디안하이드라이드, 1,2-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 디안하이드라이드, 1,3-디메틸-1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 디안하이드라이드, 1,2,3,4-시클로헵탄테트라카르복실산 디안하이드라이드, 2,3,4,5-테트라하이드로푸란테트라카르복실산디안하이드라이드, 3,4-디카르복시-1-시클로헥실숙신산 디안하이드라이드, 2,3,5-트리 카르복시시클로펜틸아세트산 디안하이드라이드, 3,4-디카르복시-1,2,3,4-테트라하이드로-1-나프탈렌숙신산 디안하이드라이드, 비시클로[3,3,0]옥탄-2,4,6,8-테트라카르복실산 디안하이드라이드, 비시클로[4,3,0]노난-2,4,7,9-테트라카르복실산2무수물, 비시클로[4,4,0]데칸-2,4,7,9-테트라카르복실산 디안하이드라이드, 비시클로[4,4,0]데칸-2,4,8,10-테트라카르복실산 디안하이드라이드, 트리시클로[6.3.0.0＜2,6＞]운데칸-3,5,9,11-테트라카르복실산 디안하이드라이드, 1,2,3,4-부탄테트라카르복실산 디안하이드라이드, 4-(2,5-디옥소테트라하이드로푸란-3-일)-1,2,3,4-테트라하이드리나프탈렌-1,2-디카르복실산 디안하이드라이드, 비시클로[2,2,2]옥토-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 디안하이드라이드,5-(2,5-디옥소테트라하이드로푸릴)-3-메틸-3-시클로헥산-1,2-디카르복실산디안하이드라이드, 테트라시클로[6,2,1,1,0,2,7]도데카-4,5,9,10-테트라카르복실산2무수물, 3,5,6-트리카르복시노르보르난-2 : 3, 5 : 6 디카르복실산 디안하이드라이드, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산 디안하이드라이드 등이 사용될 수 있다.
전술한 디안하이드라이드는 각각 단독으로 사용하거나 또는 이들을 2종 이상 혼합된 형태로 사용될 수 있다.
디안하이드라이드 단량체로서 바람직하게는 ODPA, 6FDA, CpODA, BPADA, BPTDA가 사용될 수 있다.
ODPA
6FDA
CpODA
BPADA
BPTDA
[가용성 폴리이미드]
가용성 폴리이미드(soluble polyimide)는 이미드(imide) 고리를 함유하는 고분자 물질로서, 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체를 용매에 용해시킨 후, 약 160~190
Figure pat00065
의 조건하에서 이미드화 반응시켜 중합된 것으로, 이미드화가 완결된 용액 상태의 가용성 폴리이미드 수지이다.
예컨대, 디아민 단량체로서 FBODA를 사용하고, 디안하이드라이드 단량체로서 ODPA를 사용하여 중합시키는 경우, 이미드 결합이 형성되어 아래와 같은 가용성 폴리이미드가 얻어진다.
+
ODPA FBODA
→
생성되는 가용성 폴리이미드
본 발명에 따른 가용성 폴리이미드를 제조할 때 디아민 단량체의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 당 분야에 공지된 함량 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다. 일례를 들면, 상기 화학식 1 내지 18로 표시되는 화합물은 전체 디아민 100 몰%를 기준으로 1 내지 100 몰% 범위로 포함될 수 있으며, 구체적으로 10 내지 100 몰% 범위일 수 있다.
본 발명의 가용성 폴리이미드를 제조할 때, 상기 디아민의 몰수(a)와 상기 디안하이드라이드의 몰수(b)의 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.
전술한 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체를 포함하여 공중합된 가용성 폴리이미드는 사용된 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체의 종류에 따라 다양한 반복단위를 함유할 수 있다. 이러한 가용성 폴리이미드는 이미드 고리의 화학적 안정성을 기초로 하여 내열성, 내화학성, 내마모성 및 전기적 특성이 우수하다.
상기 가용성 폴리이미드를 적절한 용매와 함께 사용하여 전선 피복용 조성물을 형성할 수 있다. 사용되는 용매를 생성된 가용성 폴리이미드의 종류에 따라 상이할 수 있으며, 가용성 폴리이미드를 용해시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 용매로는 예를 들면, 유기용매가 사용될 수 있다. 유기용매는 에스테르계 용매 및 케톤계 용매 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 에스테르계 용매로, 사이클로 또는 비사이클로 에스테르 용매를 이용할 수 있으며, 예를 들면, 감마-부티롤락톤, 감마-발레로락톤, 델타-발레로락톤, 감마-카프로락톤, 초산에틸, 초산부틸, 또는 초산이소부틸 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 케톤계 용매로, 사이클로 또는 비사이클로 케톤 용매를 이용할 수 있으며, 예를 들면, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디이소부틸케톤, 또한 메틸이소부틸케톤 등을 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
가용성 폴리이미드와 용매를 포함하는 전선 피복용 조성물은 폴리이미드 바니쉬로서 전선에 피복하여 피복 전선을 형성할 수 있다. 이러한 전선 피복용 조성물은 별도의 고온의 이미드화 공정을 거치지 않게 되며 200℃ 이하의 낮은 열처리 온도를 이용할 수 있다. 이러한 전선 피복용 조성물은 유리전이온도(Tg)가 280℃ 이상이고, Td가 500℃ 이상일 수 있다. 바람직하게는 이러한 조성물은 1MV/cm의 전압을 가하였을 때 누설 전류 밀도가 10-9A/cm2 이하이다. 또한 바람직하게는 이러한 조성물은 4MV/cm의 전압을 가하였을 때 핀홀의 갯수가 10개/cm2 이하일 수 있다. 또한 이러한 조성물은 바람직하게는 1kHz에서의 유전율(Dk)이 3.2 이하일 수 있다.
본 발명에 따른 가용성 폴리이미드는 내열성이 우수하여 고출력에 수반되는 고내열성이 요구되는 자동차 분야에서 각종 전선의 절연 피복 재료로 사용될 수 있다. 본 발명에 의하여 전선 및 이 전선에 피복된 상기 피복 재료를 포함하는 피복 전선을 제공할 수 있다. 상기 피복 전선은 전기 자동차용 또는 고전압전류전송용으로 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체를 포함하는 가용성 폴리이미드 제조용 단량체 조성물로서, 상기 디아민 단량체가 화학식 1 내지 18 중 하나 이상으로 표시되는 화합물이고, 상기 디안하이드라이드 단량체가 ODPA, 6FDA, CpODA, BPADA 중 하나 이상을 포함하는 가용성 폴리이미드 제조용 단량체 조성물을 제공한다.
<실시예>
이하에서는 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 다만, 아래 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1~9>
질소 분위기 하에서 플라스크와 온도계, 환류냉각기를 사용하여 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체의 중합반응을 수행하였다.
먼저 디아민 단량체를 m-크레졸(cresol) 용매에 넣고 상온에서 교반기를 이용하여 충분히 용해시켰다. 상기 용액에 디안하이드라이드 단량체와 이소퀴놀린(isoquinoline) 촉매를 첨가하고 70℃까지 승온시킨 다음 2시간 동안 교반하였다. 이후 150℃까지 천천히 온도를 올리고 3시간 동안 교반하였다. 반응 후 상온까지 냉각시킨 후 메탄올에 침전시켜 세척과 여과를 수차례 반복하여 용매와 촉매를 제거하였다. 충분히 세척을 한 후 진공 오븐에 넣고 80℃에서 20시간 이상 건조하여 가용성 폴리이미드를 얻었다.
얻어진 가용성 폴리이미드를 이용하여 도 1의 구조를 갖는 MIM (metal-insulator-metal) 소자를 제작하였다. 절연체의 두께를 220~350nm로 조절하고 샘플의크기를 1 X 1 mm로 하였다.
<비교예 1~3>
비교예 1~3에서는 실시예 1~9와 같은 가용성 폴리이미드 대신 폴리아믹산을 촉매, 열처리로 경화시켜 폴리이미드를 제조하였다.
비교예 1에서는 실시예 1~9와 상이한 디아민 단량체, 디안하이드라이드가 원료로 사용되었으며, 비교예 2, 3에서는 각각 실시예 1, 7과 동일한 원료가 사용되었다.
질소 분위기 하에서 플라스크를 사용하여 상온에서 중합반응을 진행하였다.
먼저 N-메틸 피롤리돈(NMP; N-methyl pyrrolidinone)용매에 디아민 단량체를 주입하면서 교반기로 교반하여 이를 충분히 용해시켰다. 이 용액에 디안하이드라이드 단량체를 천천히 주입하였다. 점도가 증가하다가 서서히 일정해지면 1시간 동안 추가로 교반한 후 반응을 종료하였다.
얻어진 생성물을 대상물에 도포한 다음 열처리하여 폴리이미드를 형성하고 이를 샘플로 하였다.
실시예 1~9와 비교예 1~3에서 사용된 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체, 그리고 이로부터 얻어진 폴리이미드 절연체의 두께를 아래 표 1에 나타내었다.
디아민 단량체 디안하이드라이드 단량체 두께 (nm)(200℃)
실시예 1 FBODA ODPA 212
실시예 2 BAPF6 ODPA 245
실시예 3 DABZI ODPA 217
실시예 4 FBAA ODPA 270
실시예 5 FFAA ODPA 475
실시예 6 FDAAMI ODPA 260
실시예 7 FBODA 6FDA 242
실시예 8 DABZI 6FDA 341
실시예 9 DABZO 6FDA 244
비교예 1-1 (Kapton Cat.) ODA PMDA 12,700 (12.7 um)
비교예 1-2 (실제 측정 값) ODA PMDA 300
비교예 2 (PAA 방식) FBODA ODPA 200-300
비교예 3 (PAA 방식) 6FDA ODPA
비교예 1~1, 1-2에서 사용된 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체 각각의 구조는 아래와 같다.
ODA
PMDA
<실험예 1>
실시예 1~9와 비교예 1~3의 샘플에 대하여 Tg, Td, 누설전류밀도, 유전상수, 유전 손실, 고전압 조건에서의 절연파괴강도를 측정하였다.
여기서, 누설전류밀도는 1 MV/cm의 전압을 가하였을 때를 기준으로 측정한 값이다.
그 결과를 아래 표 2에 나타내었다.
Tg(℃) Td(3%)(℃) 누설전류밀도
[A/cm2]		 유전상수
(1 kHz)		 유전손실
(1 kHz)		 절연파괴강도(kV/mm)
실시예 1 346.61 533.15 3.86E-10 3.07 0.0033 316.9
실시예 2 285.17 527.31 2.05E-09 2.97 0.0031 308.6
실시예 3 325.92 514.47 2.13E-10 3.23 0.0023 309.4
실시예 4 385.66 543.01 1.38E-09 3.47 0.0056 230.0
실시예 5 285.26 508.44 6.30E-10 3.64 0.0056 211.0
실시예 6 280.46 506.98 9.31E-10 3.20 0.0045 170.7
실시예 7 381.78 509.99 3.86E-10 3.26 0.0052 305.5
실시예 8 369.00 540.64 4.15E-10 3.09 0.0034 263.3
실시예 9 330.02 578.15 3.66E-10 3.13 0.0029 242.8
비교예 1-1
(Kapton Cat.)		 3.4 3.4 0.0016
비교예 1-2
(실제측정값)		 2.61E-6 3.36 0.0048
비교예 2 3.54E-6 2.93 0.0064
<실험예 2>
실시예 1, 7, 비교예 2, 3의 샘플에 대하여 고전압 조건에서 절연파괴전압특성을 측정하였다.
이를 위해 샘플에 4MV/cm의 전압을 가하고 핀홀 생성여부를 관찰하였다.
그 결과를 아래 표 3에 나타내었다.
실시예 비교예
절연파괴이전 <실시예 1> <실시예 7>
<비교예 2> <비교예 3>
절연파괴이후 <실시예 1> <실시예 7> <비교예 2> <비교예 3>
관찰결과, 실시예 1, 7에서는 고전압을 가한 후에도 핀홀이 거의 관찰되지 않았다. 즉, 실시예 1,7의 경우 고전압 조건에서 절연파괴전압 특성(Dielectric strength)이 우수한 것으로 나타났다. 반면, 비교예 2, 3에서는 고전압을 가한 후 핀홀이 상당수 발견되었다. 즉, 비교예 2, 3의 경우 고전압 조건에서 절연파괴전압 특성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
<실험예 3>
실시예 1, 3, 7, 8의 샘플에 대하여 TGA 분석, DSC 분석을 수행한 결과를 각각 도 2, 도 3에 나타내었다.
도 2에 도시된 바와 같이, TGA 분석 결과 온도가 500℃에 도달할 때까지는 실시예 1, 3, 7, 8의 샘플 어디에서도 중량감소가 거의 발생하지 않은 것으로 나타났다.
도 3에 도시된 바와 같이, DSC 분석 결과 온도가 300℃에 도달할 때까지는 실시예 1, 3, 7, 8의 샘플 모두 heat flow가 거의 일정한 것으로 나타났다.

Claims (15)

  1. 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체를 공중합하여 형성되는 전선 피복용 가용성 폴리이미드로서,
    상기 디아민 단량체가 하기 화학식 1 내지 18로 표시되는 화합물 중 하나 이상인, 전선 피복용 가용성 폴리이미드.
    <화학식 1>

    <화학식 2>

    <화학식 3>

    <화학식 4>

    <화학식 5>

    <화학식 6>

    <화학식 7>

    <화학식 8>

    <화학식 9>

    <화학식 10>

    <화학식 11>

    <화학식 12>

    <화학식 13>

    <화학식 14>

    <화학식 15>

    <화학식 16>

    <화학식 17>

    <화학식 18>

    상기 화학식 1 내지 18에서,
    R1은, 각각 동일하거나 상이하고, 수소, 중수소, C1-C12의 알킬, C6-C20의 아릴, 할로겐으로 치환된 C1-C12의 알킬, 할로겐으로 치환된 C6-C20의 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    R2 내지 R4는, 각각 동일하거나 상이하고, 수소, 중수소, C1-C12의 알킬, C3-C6의 시클로알킬, C6-C20의 아릴, C3-C20의 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    R5는, 각각 동일하거나 상이하고, 수소, 중수소, C1-C12의 알킬, C3-C6의 시클로알킬, C6-C20의 아릴, C3-C20의 헤테로아릴, 할로겐, 하이드록시, 할로겐으로 치환된 C1-C12의 알킬, 할로겐으로 치환된 C6-C20의 아릴, 할로겐으로 치환된 C3-C20의 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    R6은, 각각 동일하거나 상이하고, 수소, 중수소, C1-C6의 알킬, C3-C6의 시클로알킬, 하이드록시, C1-C6의 하이드록시 알킬, C1-C6의 알콕시, C2-C8의 알콕시 알킬, 할로겐, 할로겐으로 치환된 C1-C6의 알킬으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    X는 O, C1-C6의 알킬렌, S로부터 선택되고,
    Y는 O, NR2, CR1으로부터 선택되고,
    W는 직접결합 또는 C1-C12의 알킬렌으로, 상기 알킬렌은 인접하는 기와 결합하여 축합고리를 형성할 수 있으며,
    Z는 직접결합이거나, C1-C12의 알킬렌, -O-, -SO2-, -S-, -Si-, -NH-, -CO-, -O-페닐렌-O-, C6-C20의 아릴렌, 또는 -CH2-페닐렌-CH2-이고,
    l은, 각각 동일하거나 상이하고, 0 내지 3이고,
    m, n, o, p는, 각각 동일하거나 상이하고, 0 내지 4이고,
    A는 C1-C12의 알킬렌이고,
    E는 직접 결합 또는 (CH3)2Si이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디아민 단량체가 상기 화학식 1 내지 6, 7 중 어느 하나로부터 선택되는 화합물을 하나 이상 포함하는 전선 피복용 가용성 폴리이미드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디안하이드라이드 단량체가 ODPA, 6FDA, CpODA, BPADA 중 하나 이상을 포함하는 전선 피복용 가용성 폴리이미드.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 가용성 폴리이미드와 용매를 포함하는 전선 피복용 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    200℃ 이하의 열처리 온도에 의하여 형성되는 전선 피복용 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    유리전이온도(Tg)가 280℃ 이상이고, Td가 500℃ 이상인 전선 피복용 조성물.
  7. 제4항에 있어서,
    1MV/cm의 전압을 가하였을 때 누설 전류 밀도가 10-9A/cm2 이하인 전선 피복용 조성물.
  8. 제4항에 있어서,
    4MV/cm의 전압을 가하였을 때 핀홀의 갯수가 10개/cm2 이하인 전선 피복용 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    1kHz에서의 유전율(Dk)이 3.2 이하인 전선 피복용 조성물.
  10. 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체를 공중합하여 제1항의 전선 피복용 가용성 폴리이미드를 제조하는 방법.
  11. 제1항의 전선 피복용 조성물을 포함하는 전선용 피복물.
  12. 전선 및 상기 전선에 피복된 제11항의 전선용 피복물을 포함하는 피복 전선.
  13. 전선 및 상기 전선에 피복된 제11항의 전선용 피복물을 포함하는, 전기자동차용 피복 전선.
  14. 전선 및 상기 전선에 피복된 제11항의 전선용 피복물을 포함하는, 고전압전류 전송용 피복 전선.
  15. 디아민 단량체와 디안하이드라이드 단량체를 포함하는 가용성 폴리이미드 제조용 단량체 조성물로서,
    상기 디아민 단량체가 하기 화학식 1 내지 18 중 하나 이상으로 표시되는 화합물이고,
    상기 디안하이드라이드 단량체가 ODPA, 6FDA, CpODA, BPADA 중 하나 이상을 포함하는 가용성 폴리이미드 제조용 단량체 조성물.
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