KR101475735B1 - Transparent polyamicacid solution, transparent polyimide film and prepreg using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (a) 불소화 디안하이드라이드 또는 상기 불소화 디안하이드라이드와 비불소화 디안하이드라이드를 함유하는 디안하이드라이드(dianhydride); (b) 불소화 디아민; 및 (c) 유기용매를 포함하며, 상기 불소화 디안하이드라이드는 당해 디안하이드라이드 100 몰%를 기준으로 하여, 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드(4-TFPMDA)를 10 내지 100 몰% 범위로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 용액, 상기 폴리아믹산 용액을 이미드화하여 제조된 투명 폴리이미드 수지 필름, 투명 폴리이미드 프리프레그, 및 상기 프리프레그를 포함하는 투명 기판을 제공한다.
본 발명에서는 불소화 디안하이드라이드, 불소화 디아민의 몰 중량%를 조절하여 높은 유리전이온도, 저열팽창 계수 및 높은 광투과도를 나타내므로, 고해상도의 Flexible Display 기판에 유용하게 적용할 수 있다. (A) a fluorinated dianhydride or a dianhydride containing the fluorinated dianhydride and a non-fluorinated dianhydride; (b) a fluorinated diamine; Wherein the fluorinated dianhydride comprises 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride (4-TFPMDA) in an amount of from 10 to 100, based on 100 mol% of the dianhydride, and (c) Mol%, a transparent polyimide resin film prepared by imidizing the polyamic acid solution, a transparent polyimide prepreg, and a transparent substrate comprising the prepreg.
In the present invention, by controlling the molar weight% of the fluorinated dianhydride and the fluorinated diamine, it exhibits a high glass transition temperature, a low thermal expansion coefficient and a high light transmittance, so that it can be effectively applied to a flexible display substrate of high resolution.
Description
본 발명은 Thin-Light 또는 Flexible 디스플레이용 플라스틱(Plastic) 투명 기판에 적용될 수 있는 투명 폴리아믹산(Polyamic acid) 용액, 상기 폴리아믹산 용액으로 제조된 고투명성의 폴리이미드 필름, 투명 프리프레그(Prepreg) 및 투명 기판에 관한 것이다.
The present invention relates to a transparent polyamic acid solution that can be applied to a plastic transparent substrate for a thin-light or flexible display, a highly transparent polyimide film made of the polyamic acid solution, a transparent prepreg, To a transparent substrate.
일반적으로 플라즈마 디스플레이, 액정 소자용 디스플레이 및 유기 발광 소자용 디스플레이와 같은 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display, FPD)에는 유리 기판이 사용되고 있다. 이와 같은 유리 기판을 사용하는 디스플레이는 점차 경박화, 소형화됨에 따라 유리 기판 대체용으로서 투명 플라스틱 기판이 검토되고 있다.In general, a glass substrate is used for a flat panel display (FPD) such as a plasma display, a liquid crystal display, and an organic light emitting display. As a display using such a glass substrate is becoming thinner and smaller, a transparent plastic substrate has been studied as a substitute for a glass substrate.
유리 기판 대체용 투명 플라스틱 기판으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 (Polyethylene terephthalate, PET) 필름이나 폴리에테르설폰(Polyether sulfone, PES) 필름을 이용한 기판이 개발되었다. 상기 PET 필름이나 PES 필름은 투명한 고분자 수지를 필름화한 것이다. 이러한 고분자 수지 필름을 이용한 투명 플라스틱 기판은 유리 기판에 비해 연성은 좋은 반면, 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)가 낮기 때문에 내열성이 떨어진다. 또한, 유리 기판에 비해 열팽창 계수(Coefficient of Thermal Expansion, CTE)가 크기 때문에 디스플레이 제조공정 중 고온에서 이루어지는 공정(예를 들어, 220℃ 이상의 TFT 공정)에서는 쉽게 변형이 일어난다. 따라서, 유리 기판과 같은 투명성을 나타내면서도 고내열성 및 저열팽창 계수를 가지는 투명 플라스틱 기판 소재의 개발이 요구되어 다양한 연구가 이루어지고 있다.A substrate made of polyethylene terephthalate (PET) film or polyether sulfone (PES) film has been developed as a transparent plastic substrate for glass substrate replacement. The PET film or the PES film is a film of a transparent polymer resin. A transparent plastic substrate using such a polymeric resin film has better ductility than a glass substrate, but has a lower glass transition temperature (Tg), resulting in a lower heat resistance. In addition, since the coefficient of thermal expansion (CTE) is larger than that of a glass substrate, deformation occurs easily in a process (for example, a TFT process at 220 ° C or more) at a high temperature during a display manufacturing process. Therefore, development of a transparent plastic substrate material having high heat resistance and low thermal expansion coefficient while showing transparency like a glass substrate has been demanded and various studies have been made.
한편, 대한민국 특허 공개 제10-2011-0108898호에는 무색투명하고 내열성이 우수한 폴리이미드 필름을 제조하는 기술이 개시되어 있다. On the other hand, Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0108898 discloses a technique for producing a colorimetric transparent polyimide film having excellent heat resistance.
상기 폴리이미드 필름을 적용하기 위해 기본적으로 요구되는 특징으로는, 구체적으로 막두께 10㎛에서 550nm의 광투과율이 90%이상인 것, 550nm의 Y.I(Yellow Index)값이 3% 이하인 것, 기판의 팽창 및 수축에 의한 기판상의 표시 픽셀이나 배선 등의 오정렬을 억제하기 위해서 열팽창 계수가 50~250℃ 범위에서 15ppm/℃ 이하인 것, 유리전이 온도가 250℃ 이상인 것 등이 요구된다. Specifically, it is preferable that the light transmittance of 550 nm is 90% or more, the YI (Yellow Index) value of 550 nm is 3% or less, the expansion of the substrate And those having a thermal expansion coefficient of 15 ppm / ° C or lower in the range of 50 to 250 ° C and a glass transition temperature of 250 ° C or higher in order to suppress misalignment of display pixels or wiring on the substrate due to shrinkage.
현재까지 알려진 저열팽창성 폴리이미드의 재료로는 3,3',4,4'-비페닐 테트라카르복실산디안하이드라이드(3,3′,4,4′-Biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride)과 파라페닐렌디아민(p-Phenylenediamine)으로부터 형성된 폴리이미드가 가장 잘 알려져 있다. 그러나 상기 폴리이미드로부터 얻어진 필름은 10ppm/℃ 이하의 열팽창계수 값을 나타내는 것으로 확인되고 있으나, 550nm의 광투과율은 거의 0%에 가깝다. 따라서, 유리 기판과 같은 고투명성을 나타내면서도 내열성이 우수하고 낮은 열팽창 계수를 가지는 투명 플라스틱 기판을 제조하기 위한 폴리아믹산(Polyamic Acid) 조성물 소재의 개발이 요구되고 있다.
The materials of the low thermal expansion polyimide known to date include 3,3 ', 4,4'-biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride and 3,3', 4,4'-biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride, Polyimides formed from p-phenylenediamine are the best known. However, the film obtained from the polyimide has been confirmed to exhibit a thermal expansion coefficient value of 10 ppm / 占 폚 or less, but the light transmittance at 550 nm is nearly 0%. Accordingly, development of a polyamic acid composition material for producing a transparent plastic substrate having high transparency as well as excellent heat resistance and a low coefficient of thermal expansion is required.
본 발명자들은 고투명성의 폴리이미드 필름을 얻기 위해서는 골격 중에 굴곡성이 높은 모노머의 도입이나 불소 치환기의 도입하는 것이 효과적인 방법이라는 점을 인식하여, 특정 성분의 불소화 디아민과 불소화 디안하이드라이드 단량체를 채택하고 이들의 몰 중량%를 조절함으로써, 높은 유리전이온도, 저열팽창계수, 높은 광투과도 등을 동시에 발휘할 수 있는 투명 폴리아믹산 조성물을 제조하였다.The inventors of the present invention have recognized that, in order to obtain a highly transparent polyimide film, introduction of a monomer having a high flexibility into a skeleton or introduction of a fluorine substituent is an effective method, the fluorinated diamine and fluorinated dianhydride monomer of a specific component are adopted, A transparent polyamic acid composition capable of simultaneously exhibiting a high glass transition temperature, a low thermal expansion coefficient and a high light transmittance was prepared.
이에, 본 발명은 고투명성, 저열팽창성, 높은 유리 전이온도 및 플렉서블 필름을 얻을 수 있는 유기 고분자 재료로서 무색 투명한 폴리아믹산(Polyamic Acid) 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for producing a colorless transparent polyamic acid composition as an organic polymer material capable of obtaining a high transparency, a low thermal expansion, a high glass transition temperature and a flexible film.
또한, 본 발명은 무색투명한 폴리아믹산(Polyamic Acid) 조성물을 이용하여 투명성이 우수하고, 높은 유리 전이온도 및 낮은 열팽창 계수를 가지는 필름 또는 프리프레그(Prepreg) 투명기판을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a film or prepreg transparent substrate having excellent transparency and high glass transition temperature and low thermal expansion coefficient by using a colorless transparent polyamic acid composition.
아울러, 본 발명은 LCD 및 OLED의 Thin-Light or 플렉서블(Flexible) 디스플레이용 플라스틱(Plastic) 투명 기판, TFT 기판, 플렉서블 인쇄회로기판, 플렉서블(Flexible) OLED 면조명 기판, 전자 종이용 기판소재, 반도체 공정용 연마소재 등에 적합한 전자 부품용 투명 플렉서블 필름 및 프리프레그(Prepreg)를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
In addition, the present invention relates to a plastic transparent substrate for a Thin-Light or Flexible Display of an LCD and an OLED, a TFT substrate, a flexible printed circuit board, a flexible OLED surface illuminated substrate, Another object of the present invention is to provide a transparent flexible film and prepreg for electronic parts suitable for a polishing material for a process.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 (a) 불소화 디안하이드라이드 또는 상기 불소화 디안하이드라이드와 비불소화 디안하이드라이드를 함유하는 디안하이드라이드(dianhydride); (b) 불소화 디아민; 및 (c) 유기용매를 포함하며, 상기 불소화 디안하이드라이드는 당해 디안하이드라이드 100 몰%를 기준으로 하여, 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드(4-TFPMDA)를 10 내지 100 몰% 범위로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산 용액을 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a fluorinated dianhydride comprising (a) a fluorinated dianhydride or a dianhydride containing the fluorinated dianhydride and a non-fluorinated dianhydride; (b) a fluorinated diamine; Wherein the fluorinated dianhydride comprises 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride (4-TFPMDA) in an amount of from 10 to 100, based on 100 mol% of the dianhydride, and (c) Mol% based on the total weight of the polyamic acid solution.
여기서, 상기 불소화 디안하이드라이드는 2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (6-FDA)를 더 포함하는 것이 바람직하다. Here, the fluorinated dianhydride preferably further comprises 2,2'-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropanediamine hydrate (6-FDA).
또한 상기 비불소화 디안하이드라이드는 피로멜리틱 디안하이드라이드(PMDA) 및 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드(BPDA)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것이 바람직하다.The non-fluorinated dianhydride may further include at least one selected from the group consisting of pyromellitic dianhydride (PMDA) and 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) .
본 발명에서, 상기 불소화 디아민은 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐(2,2'-TFDB)을 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the fluorinated diamine includes 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl (2,2'-TFDB).
본 발명에 따른 바람직한 일례에 따르면, 상기 불소화 디아민(b)과 상기 디안하이드라이드(a)의 몰비(b/a)는 0.9 내지 1.1 범위인 것이 바람직하다.According to a preferred embodiment of the present invention, the molar ratio (b / a) of the fluorinated diamine (b) to the dianhydride (a) is preferably in the range of 0.9 to 1.1.
또한 본 발명은 전술한 폴리아믹산 용액을 이미드화하여 제조된 투명 폴리이미드 수지 필름을 제공한다.The present invention also provides a transparent polyimide resin film prepared by imidizing the above-mentioned polyamic acid solution.
아울러, 본 발명은 유리 섬유 기재; 및 상기 유리 섬유 기재에 함침(含浸)된 폴리이미드 수지를 포함하며, 상기 폴리이미드 수지가 전술한 폴리아믹산 용액을 이미드화하여 제조된 투명 폴리이미드 수지인 투명 프리프레그를 제공한다. In addition, the present invention relates to a glass fiber substrate; And a polyimide resin impregnated in the glass fiber substrate, wherein the polyimide resin is a transparent polyimide resin prepared by imidizing the polyamic acid solution described above.
여기서, 상기 유리 섬유 기재와 폴리이미드 수지의 굴절율 차이가 0.05 이하인 것이 바람직하다. Here, the refractive index difference between the glass fiber substrate and the polyimide resin is preferably 0.05 or less.
나아가, 본 발명은 전술한 투명 프리프레그를 1층 또는 2층 이상 적층하여 형성된 투명 기판을 제공한다.
Further, the present invention provides a transparent substrate formed by laminating one or more transparent prepregs described above.
본 발명에서는 불소화 디안하이드라이드 및 불소화 디아민을 포함하는 단량체를 이용하여 투명 폴리아믹산 수지를 합성함으로써, 고투명성, 저열팽창성, 높은 유리전이온도를 동시에 구현할 수 있는 투명 폴리이미드 필름을 제공할 수 있다.In the present invention, it is possible to provide a transparent polyimide film capable of simultaneously realizing high transparency, low thermal expansion, and high glass transition temperature by synthesizing a transparent polyamic acid resin using a monomer containing fluorinated dianhydride and fluorinated diamine.
또한, 본 발명은 유리 섬유 기재에, 전술한 특성을 가지는 투명 폴리이미드 수지가 함침된 프리프레그를 제조함으로써, 상기 투명 폴리이미드 필름과 대등하게 고투명성, 저열팽창성 및 높은 유리전이온도를 동시에 구현할 수 있는 Flexible Display용 투명 기판을 제공할 수 있다.
Further, the present invention can simultaneously realize high transparency, low thermal expansion, and a high glass transition temperature in the same manner as the transparent polyimide film by preparing a prepreg impregnated with a transparent polyimide resin having the above-described properties on a glass fiber substrate A transparent substrate for a flexible display can be provided.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 투명 기판을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일례에 따른 투명 폴리이미드 기판 및 유리섬유 함침 투명 폴리이미드 프리프레그(Prepreg) 기판을 각각 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 이형 필름 2: 유리 섬유
3: 투명 폴리이미드 수지1 is a view showing a transparent substrate according to an example of the present invention.
2 is a view showing a transparent polyimide substrate and a glass fiber-impregnated transparent polyimide prepreg substrate according to an example of the present invention, respectively.
Description of the Related Art
1: release film 2: glass fiber
3: Transparent polyimide resin
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<투명 폴리아믹산 용액>≪ Transparent polyamic acid solution >
본 발명의 폴리아믹산 용액은 고투명성의 폴리이미드 수지 필름을 제조하기 위한 것으로, 불소화 디안하이드라이드, 불소화 디아민 및 유기 용매를 포함하며, 추가로 비불소화 디안하이드라이드를 더 포함하여 구성될 수 있다.The polyamic acid solution of the present invention is for producing a polyimide resin film having high transparency and comprises a fluorinated dianhydride, a fluorinated diamine and an organic solvent, and may further comprise a non-fluorinated dianhydride.
이러한 본 발명의 폴리아믹산 용액은 불소 치환기가 도입된 불소화 디안하이드라이드와 불소화 디아민으로서 각각 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드(4-TFPMDA)와 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'-디아미노바이페닐 (2,2-TFDB)을 포함하기 때문에, 이를 이미드화시켜 폴리이미드 수지 필름을 제조할 경우 분자 사슬간 자유공간(Free Volume)이 감소하면서 분자 사슬 내 전하이동 착물(CTC: Change transfer complex)의 형성이 제한되어 고투명성을 가지면서도 내열성이 우수하고 낮은 열팽창계수를 가진 폴리이미드 수지 필름을 제조할 수 있다. 실제로 본 발명에서 제조된 폴리이미드 수지 필름은 기존 유리(Glass)에 근접한 특성을 갖는 물성 수준을 보유하고 있으며, 고해상도의 Flexible Display 기판에 적용하기에 적합한 특성을 확보하였음을 확인할 수 있다.The polyamic acid solution of the present invention comprises a fluorinated dianhydride to which a fluorine substituent is introduced and a fluorinated diamine such as 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride (4-TFPMDA) and 2,2'-bis Methyl) -4,4'-diaminobiphenyl (2,2-TFDB). When a polyimide resin film is produced by imidizing the polyimide resin film, the free volume between molecular chains is reduced, It is possible to manufacture a polyimide resin film having a high thermal expansion coefficient and a low coefficient of thermal expansion while having high transparency due to limited formation of a charge transfer complex (CTC). In fact, the polyimide resin film produced according to the present invention has physical properties similar to those of conventional glass and has characteristics suitable for application to high-resolution flexible display substrates.
한편, 종래 불소화 디안하이드라이드 중 6-FDA는 분자 사슬 간 및 분자 사슬 내 전하이동착물 (CTC: Change transfer complex)의 형성을 제한하는 특성이 매우 커서 투명화하는데 매우 적절한 화합물이다. 그러나 6-FDA는 유연한 분자 구조로 인해 분자 사슬 간 자유공간(Free Volume)을 키우는 특징을 가지고 있어서 CTE(열팽창 계수)를 낮출 수 없다. 이에 비해, 본 발명의 불소화 디안하이드라이드 성분으로 사용되는 4-TFPMDA는 분자 사슬 간 자유공간(Free Volume)이 감소하면서 분자 사슬 간 전하이동착물(CTC: Change transfer complex)의 형성이 약간은 증가하나, 분자 사슬 내 전하이동착물(CTC: Change transfer complex)의 형성이 제한되기 때문에 저열팽창 계수 달성 및 고투명화에 매우 유리한 화합물이다. On the other hand, 6-FDA in the conventional fluorinated dianhydride is a compound that is very suitable for transparency because the property of limiting the formation of a molecular transfer chain and a charge transfer complex (CTC) in the molecular chain is very large. However, 6-FDA can not lower the CTE (Thermal Expansion Coefficient) because it has the characteristic of increasing free volume between molecular chains due to its flexible molecular structure. In contrast, the 4-TFPMDA used as the fluorinated dianhydride component of the present invention shows a slight increase in the formation of a change transfer complex (CTC) between molecular chains while decreasing the free volume between molecular chains , And formation of a charge transfer complex (CTC) in the molecular chain is limited, and thus it is a compound that is very advantageous for achieving low thermal expansion coefficient and high transparency.
즉, 본 발명에서는 4-TFPMDA의 강직한 단량체 구조 및 분자 사슬 간 자유공간(Free Volume) 감소를 구현할 수 있기 때문에, 낮은 열팽창계수를 달성하면서, 분자 사슬 내 전하이동착물(CTC: Change transfer complex)의 형성을 제한하기 때문에 투명화를 구현 할 수 있는 최적의 단량체라는 것을 착안하여, 투명 폴리아믹산 용액의 불소화 디안하이드라드 성분으로 채택하였다.
That is, in the present invention, since the rigid monomer structure of 4-TFPMDA and the free volume between molecular chains can be reduced, a change transfer complex (CTC) in the molecular chain, while achieving a low thermal expansion coefficient, , It was adopted as a fluorinated dianhydride component of a transparent polyamic acid solution.
본 발명의 투명 폴리아믹산 제조에 사용되는 불소화 디아민 단량체는 불소화 구조를 포함하는 단량체라면 특별히 한정되지 않으며, 높은 유리전이온도와 저열팽창성의 구현을 위해서 불소화 비페닐 구조의 디아민 단량체를 선택하여 사용 하는 것이 바람직하다.The fluorinated diamine monomer used in the production of the transparent polyamic acid of the present invention is not particularly limited as long as it is a monomer having a fluorinated structure and the diamine monomer having a fluorinated biphenyl structure is selected and used for realizing a high glass transition temperature and low thermal expansion desirable.
구체적으로는, 상기 불소화 비페닐 구조를 포함하는 디아민 단량체로는 2,2'-비스(트리플루오로 메틸)-4,4'-디아미노비페닐 (2,2'-Bis(trifluoromethyl) -4,4'-Diaminobiphenyl, 2,2'-TFDB(A)), 2,2'-비스(트리플루오로 메틸)-4,3'- 디아미노비페닐 (2,2'-Bis(trifluoromethyl) -4,3'-Diaminobiphenyl), 2,2'-비스 (트리플루오로 메틸)-5,5'-디아미노비페닐 (2,2'-Bis(trifluoromethyl) -5,5'-Diaminobiphenyl)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. Specific examples of the diamine monomers having the fluorinated biphenyl structure include 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl (2,2'-bis (trifluoromethyl) -4 , 4'-Diaminobiphenyl, 2,2'-TFDB (A), 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,3'- diaminobiphenyl (2,2'- 4,3'-Diaminobiphenyl, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -5,5'-diaminobiphenyl (2,2'- Or a combination of two or more of them may be used.
고투명성, 저열팽창성, 높은 유리전이온도를 고려할 때, 상기 불소화 디아민은 하기 화학식 1로 표시되는, 2,2'-비스(트리플루오로 메틸)-4,4'-디아미노비페닐 (2,2'-Bis(trifluoromethyl)-4,4'-Diaminobiphenyl, 2,2'-TFDB(A))를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 2,2'-TFDB(A)는 직선형의 고분자화를 유도할 수 있다. Considering the high transparency, low thermal expansion, and high glass transition temperature, the fluorinated diamine is 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl (2, 2'-Bis (trifluoromethyl) -4,4'-Diaminobiphenyl, 2,2'-TFDB (A)). Such 2,2'-TFDB (A) can induce linear polymerization.
상기 2,2'-TFDB의 사용량은 불소화 디아민 100 몰%를 기준으로 하여 60~100 몰% 범위일 수 있으며, 바람직하게는 80~100 몰% 범위일 수 있다. The amount of 2,2'-TFDB to be used may be in the range of 60 to 100 mol%, preferably 80 to 100 mol%, based on 100 mol% of the fluorinated diamine.
또한 본 발명의 투명 폴리아믹산 제조에 사용되는 불소화 디안하이드라이드 단량체는 불소화 구조를 포함하는 산무수물 단량체라면 특별히 한정되지 않는다. 유리전이온도, 저열팽창성 및 고투명성의 구현을 위해서, 불소화 피로멜리틱 디안하이드라이드(Pyromellitic Dianhydride) 구조의 디안하이드라이드 단량체를 포함하는 것이 바람직하며, 일례로, 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoromethyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C)) 일 수 있다.The fluorinated dianhydride monomer used in the production of the transparent polyamic acid of the present invention is not particularly limited as long as it is an acid anhydride monomer having a fluorinated structure. In order to realize a glass transition temperature, low thermal expansion and high transparency, it is preferable to include a dianhydride monomer having a fluorinated pyromellitic dianhydride structure, and for example, 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride 4- (Trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA (C).
상기 화학식 2로 표시되는 4-TFPMDA는 폴리이미드 수지 형성시, 분자 사슬간 자유공간(Free Volume)이 감소하면서 분자사슬 내 전하이동(Charge Transfer)이 제한되어, 직선형의 고분자화, 고투명화 및 저 YI 특성의 저해를 막으면서 저열팽창 특성을 달성할 수 있기 때문에 바람직하다. 이러한 4-TFPMDA의 함량은 디안하이드라이드 100 몰%를 기준으로 할 때, 10 내지 100 몰% 범위일 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 90 몰% 범위일 수 있다. The 4-TFPMDA represented by the above formula (2) has a reduced free volume between molecular chains during the formation of polyimide resin, and the charge transfer within the molecular chain is limited, so that a linear polymerization, It is preferable because it can achieve low thermal expansion characteristics while inhibiting inhibition of YI characteristics. The content of 4-TFPMDA may range from 10 to 100 mol%, preferably from 20 to 90 mol%, based on 100 mol% of dianhydride.
본 발명에서는 전술한 4-TFPMDA 이외에, 불소화 구조를 포함하는 디안하이드라이드 단량체를 더 포함할 수 있다. 이러한 불소화 디안하이드라이드 단량체의 비제한적인 예로는 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxy phenyl)Hexafluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)) 등이 있다. In addition to the 4-TFPMDA described above, the present invention may further include a dianhydride monomer having a fluorinated structure. Nonlimiting examples of such fluorinated dianhydride monomers include 2,2-bis (3,4-dicarboxy phenyl) hexafluoropropane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 6-FDA (B)).
상기 화학식 3으로 표시되는 6-FDA 는 고투명성을 발휘하는 경우 사용하는 것이 바람직하다. The 6-FDA represented by the above formula (3) is preferably used when it exhibits high transparency.
한편 상기 6-FDA는 몰 중량%가 증가할수록 분자 사슬간 자유공간(Free Volume)이 증가하여 투과도는 향상되는 반면, 열팽창계수(CTE)가 증가되고 투명 폴리아믹산의 굴절율이 감소될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 6-FDA의 함량을 적절히 조절하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 6-FDA의 함량은 디안하이드라이드 100 몰%를 기준으로 하여 0 내지 90 몰% 범위일 수 있으며, 바람직하게는 0~50 몰% 범위이며, 보다 바람직하게는 10~40 몰% 범위로 조절할 수 있다. On the other hand, as the molar weight percentage increases, the 6-FDA increases the free volume between molecular chains to increase the permeability while increasing the CTE and decrease the refractive index of the transparent polyamic acid. Therefore, it is preferable to appropriately adjust the content of 6-FDA in the present invention. Accordingly, the content of 6-FDA may be in the range of 0 to 90 mol% based on 100 mol% of dianhydride, preferably 0 to 50 mol% Mol%, more preferably in the range of 10 to 40 mol%.
본 발명에서는 불소화 디안하이드라이드 단량체에, 비(非)불소화 구조를 포함하는 디안하이드라이드 단량체를 더 포함하여 혼용(混用)할 수 있다. 이러한 비불소화 디안하이드라이드 단량체의 비제한적인 예로는 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)), 3,3′,4,4′-비페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (3,3′,4,4′-Biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride, BPDA(E)) 등이 있다. 이들을 단독으로 사용하거나, 또는 2종 이상 혼용할 수 있다.In the present invention, the fluorinated dianhydride monomer may further include a dianhydride monomer having a non-fluorinated structure and may be used in combination. Non-limiting examples of such non-fluorinated dianhydride monomers include pyromellitic dianhydride (PMDA (D)), 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (3 , 3 ', 4,4'-Biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride, BPDA (E)). These may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
상기 화학식 4로 표시되는 PMDA의 사용량은 디안하이드라이드 100 몰%를 기준으로 하여 5~90 몰% 범위일 수 있으며, 바람직하게는 5~70 몰% 범위일 수 있다. The amount of PMDA represented by Formula 4 may range from 5 to 90 mol%, preferably from 5 to 70 mol% based on 100 mol% of dianhydride.
또한 상기 화학식 5로 표시되는 BPDA의 사용량은 디안하이드라이드 100 몰%를 기준으로 하여 5~95 몰% 범위일 수 있으며, 바람직하게는 5~30 몰% 범위일 수 있다. The amount of BPDA represented by Formula 5 may be 5 to 95 mol%, preferably 5 to 30 mol% based on 100 mol% of dianhydride.
본 발명의 투명 폴리아믹산 조성물에 있어서, 상기 불소화 디안하이드라이드와 비불소화 디안하이드라이드의 사용 비율은 30~100 : 0~70 몰% 비율인 것이 바람직하다. 또한 상기 불소화 디아민 성분(b)의 몰수와 상기 디안하이드라이드 성분(a)의 몰수의 비(b/a)는 0.9~1.1인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.99 내지 1 범위일 수 있다. In the transparent polyamic acid composition of the present invention, the ratio of the fluorinated dianhydride to the non-fluorinated dianhydride is preferably 30 to 100: 0 to 70 mol%. The ratio (b / a) of the number of moles of the fluorinated diamine component (b) to the number of moles of the dianhydride component (a) is preferably 0.9 to 1.1, more preferably 0.99 to 1.
본 발명에 따른 투명 폴리아믹산 조성물에서, 불소화 디안하이드라이드만을 사용하는 바람직한 일례를 들면, 6-FDA와 4-TFPMDA의 사용 비율은 10~60 : 40~90 몰%비인 것이 바람직하다. In the transparent polyamic acid composition according to the present invention, it is preferable that the use ratio of 6-FDA and 4-TFPMDA is 10 to 60:40 to 90 mol%, for example, in the case of using only fluorinated dianhydride.
또한 불소화 디안하이드라이드와 비불소화 디안하이드라이드를 혼용하는 2성분계 디안하이드라이드의 바람직한 일례를 들면, 4-TFPMDA와 PMDA의 사용 비율은 40~90 : 10~60 몰%비인 것이 바람직하다. Further, as a preferable example of the two-component dianhydride in which the fluorinated dianhydride and the non-fluorinated dianhydride are mixed, the ratio of 4-TFPMDA to PMDA is preferably 40 to 90: 10 to 60 mol%.
아울러, 불소화 디안하이드라이드와 비불소화 디안하이드라이드를 혼용하는 3성분계 이상 디안하이드라이드의 바람직한 일례를 들면, 6-FDA와 4-TFPMDA와 PMDA의 사용 비율은 10~40 : 40~80 : 10~40 몰%비인 것이 바람직하다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니며, 여기서, 6-FDA와 PMDA의 함량 비는 4-TMPMDA의 사용 비율과 합(合)하여 전체 100 몰%비를 만족시키는 잔량의 몰%비 범위일 수 있다. For example, the use ratio of 6-FDA, 4-TFPMDA, and PMDA is 10 to 40:40 to 80:10 to 10:40 to 10:10, 40 mol%. However, the present invention is not limited thereto. Here, the content ratio of 6-FDA and PMDA may be in the range of mole% of the remaining amount satisfying the entire 100 mol% ratio by summing up with the use ratio of 4-TMPMDA.
본 발명의 폴리아믹산 용액에 포함되는 유기 용매로 사용 가능한 물질은 당 업계에 공지된 것이라면 특별히 한정되지 않으나, N-메틸피롤리디논(NMP), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), 테트라하이드로퓨란(THF), N,N-디메틸포름아미드 (DMF), 디메틸설폭시드(DMSO), 시클로헥산 및 아세토니트릴로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.The materials usable as the organic solvent in the polyamic acid solution of the present invention are not particularly limited as long as they are well known in the art, and examples thereof include N-methylpyrrolidinone (NMP), N, N-dimethylacetamide (DMAc) At least one selected from the group consisting of furan (THF), N, N-dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), cyclohexane and acetonitrile.
이상에서 설명한 본 발명의 폴리아믹산 용액은, 폴리아믹산 용액 전체 중량 100 중량%을 기준으로, 디안하이드라이드 7.5 내지 12.5 중량%, 불소화 디아민 7.5 내지 12.5 중량%, 및 유기용매 75 내지 85 중량% 범위로 포함될 수 있다. 여기서, 상기 디안하이드라이드의 경우, 불소화 디안하이드라이드 1.5~11.25 중량%, 및 비불소화 디안하이드라이드 1.25~6 중량% 범위로 포함될 수 있다. 상기 폴리아믹산 용액에 포함되는 각 성분의 함량 범위가 상기 범위 미만일 경우에는 폴리아믹산 용액의 점도가 너무 낮아질 수 있으며, 반대로 상기 범위를 초과할 경우에는 폴리아믹산 용액의 점도가 너무 높아질 수 있기 때문이다.The polyamic acid solution of the present invention as described above is prepared by mixing 7.5 to 12.5% by weight of dianhydride, 7.5 to 12.5% by weight of fluorinated diamine, and 75 to 85% by weight of organic solvent based on 100% by weight of the total weight of the polyamic acid solution . In the case of the dianhydride, 1.5 to 11.25% by weight of fluorinated dianhydride and 1.25 to 6% by weight of non-fluorinated dianhydride may be included. When the content of each component in the polyamic acid solution is less than the above range, the viscosity of the polyamic acid solution may be too low. On the other hand, if the content of the polyamic acid solution is more than the above range, the viscosity of the polyamic acid solution may become too high.
이러한 본 발명의 폴리아믹산 용액은 약 3,000 내지 50,000 cps, 바람직하게는 약 5,000 내지 20,000 cps 범위의 점도를 가질 수 있다. 폴리아믹산 용액의 점도가 전술한 범위에 해당되는 경우, 폴리아믹산 용액 코팅시 두께 조절이 용이하며, 코팅 표면이 균일하게 발휘될 수 있다.Such a polyamic acid solution of the present invention may have a viscosity ranging from about 3,000 to 50,000 cps, preferably from about 5,000 to 20,000 cps. When the viscosity of the polyamic acid solution falls within the above-mentioned range, it is easy to control the thickness of the polyamic acid solution coating, and the coating surface can be uniformly exerted.
또한, 본 발명의 폴리아믹산 용액은 필요에 따라 본 발명의 목적과 효과를 현저히 손상시키지 않는 범위 내에서 가소제, 산화방지제, 난연화제, 분산제, 점도 조절제, 레벨링제 등의 첨가제를 소량 포함할 수 있다.The polyamic acid solution of the present invention may contain a small amount of additives such as a plasticizer, an antioxidant, a flame retardant, a dispersant, a viscosity modifier, and a leveling agent within a range that does not significantly impair the objects and effects of the present invention .
본 발명의 폴리아믹산 용액은 불소화 디안하이드라이드와 불소화 디아민, 필요한 경우 비불소화 디안하이드라이드를 유기 용매에 투입한 후 반응시켜 제조될 수 있다. 이때 반응 조건은 특별히 한정되지 않으며, 반응 온도는 -20~80℃가 바람직하고, 중합시간은 1 내지 48시간, 바람직하게는 2 내지 12시간 범위일 수 있다. 또한 아르곤이나 질소 등의 불활성 분위기 하에서 반응하는 것이 보다 바람직하다. 전술한 투명 폴리아믹산 용액을 발열 용액 중합반응하여 투명 폴리아믹산 수지가 합성될 수 있다.
The polyamic acid solution of the present invention can be prepared by charging a fluorinated dianhydride, a fluorinated diamine and, if desired, a non-fluorinated dianhydride into an organic solvent and then reacting. The reaction conditions are not particularly limited, and the reaction temperature is preferably -20 to 80 ° C, and the polymerization time may be 1 to 48 hours, preferably 2 to 12 hours. It is more preferable to carry out the reaction in an inert atmosphere such as argon or nitrogen. A transparent polyamic acid solution can be synthesized by polymerization reaction of the above-mentioned transparent polyamic acid solution in an exothermic solution.
<투명 폴리이미드 필름 및 이의 제조방법>≪ Transparent polyimide film and its manufacturing method >
본 발명은 상기에서 설명한 폴리아믹산 용액을 이미드화하여 제조된 폴리이미드 수지 필름을 제공한다.The present invention provides a polyimide resin film produced by imidizing the polyamic acid solution described above.
이때 상기 폴리이미드 수지는 랜덤 공중합체(random copolymer)나 블록 공중합체(block copolymer) 형태일 수 있다. The polyimide resin may be in the form of a random copolymer or a block copolymer.
본 발명의 폴리이미드 수지 필름은 상기 폴리아믹산 용액을 이용하여 제조되기 때문에 고투명성을 나타내면서도 낮은 열팽창계수 및 높은 유리전이온도를 가진다. 구체적으로, 본 발명의 폴리이미드 수지 필름은 강직한 화학 구조를 가져 350℃ 이상의 높은 유리전이온도, 50~250℃ 범위의 열팽창 계수가 65ppm/℃ 이하, 70% 이상의 광투과율, 550nm에서 10% 이하의 Y.I(Yellow Index)값을 각각 나타낼 수 있다. The polyimide resin film of the present invention has a low thermal expansion coefficient and a high glass transition temperature while exhibiting high transparency because it is produced using the polyamic acid solution. Specifically, the polyimide resin film of the present invention has a rigid chemical structure and has a high glass transition temperature of 350 DEG C or higher, a thermal expansion coefficient of 50 to 250 DEG C of 65 ppm / DEG C or less, a light transmittance of 70% or more, (YI) value of each pixel.
또한 상기 폴리이미드 수지는 이미드(imide) 고리를 함유하는 고분자 물질로서, 내열성, 내화학성, 내마모성 및 전기적 특성이 우수하다. The polyimide resin is a polymer material containing an imide ring and is excellent in heat resistance, chemical resistance, abrasion resistance and electrical properties.
여기서, 본 발명의 폴리이미드 수지 필름을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 일례로 상기 폴리아믹산 용액을 유리기판에 코팅(캐스팅)한 후 40~400℃의 범위에서 온도를 서서히 승온시키면서 0.5~8시간 동안 이미드 폐환반응 (Imidazation)을 유도시켜 제조될 수 있다.The polyimide resin film of the present invention is not particularly limited. For example, the polyamic acid solution may be coated (cast) on a glass substrate and then heated at a temperature ranging from 40 to 400 ° C to 0.5 to 8 Lt; RTI ID = 0.0 > imidazation < / RTI >
상기 폴리아믹산 용액은 불소화 디아민 및 불소화 디안하이드라이드 단량체를 용액 중합하여 얻어진 불소화 투명 폴리아믹산을 사용할 수 있으며, 일례로 상기 성분의 단량체 2,2'-TFDB(A)와 4-TFPMDA(C)에, 추가로 6-FDA(B), PMDA(D), BPDA(E) 등을 사용하여 용액(DMAc) 중합 반응한 것일 수 있다. The polyamic acid solution may be a fluorinated transparent polyamic acid obtained by solution polymerization of a fluorinated diamine and a fluorinated dianhydride monomer. For example, the polyamic acid solution may be prepared by reacting the
이러한 본 발명의 폴리이미드 수지 필름(또는 폴리이미드 수지)은, 일례로 하기 반응식과 같은 반응을 거쳐 제조될 수 있다.Such a polyimide resin film (or polyimide resin) of the present invention can be produced, for example, by the reaction shown in the following reaction formula.
[반응식][Reaction Scheme]
여기서, 상기 n은 1 ~ 50 범위이다. Here, n is in the range of 1 to 50.
상기 반응식은 불소화 디아민으로 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐(2.2'-TFDB)을, 불소화 디안하이드라이드로 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-TFPMDA)와 피로멜리틱 디안하이드라이드(PMDA)를 유기용매에 반응시킨 폴리아믹산 용액을 사용하여 제조된 폴리이미드 수지 필름(또는 폴리이미드 수지)을 나타낸 것이다. In the above reaction scheme, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl (2.2'-TFDB) was used as a fluorinated diamine, 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride as a fluorinated dianhydride (Or polyimide resin) prepared by using a polyamic acid solution obtained by reacting 4-TFPMDA with pyromellitic dianhydride (PMDA) in an organic solvent.
이러한 본 발명의 폴리이미드 수지 필름은 다양한 분야에 사용될 수 있으며, 특히, 고투명성 및 내열성이 요구되는 유기 EL 소자용 디스플레이, 액정 소자용 디스플레이와 같은 Flexible 디스플레이의 투명 기판 재료로 사용될 수 있다.
The polyimide resin film of the present invention can be used in various fields, and can be used as a transparent substrate material of a flexible display such as a display for an organic EL device and a display for a liquid crystal device, which are required to have high transparency and heat resistance.
<프리프레그 및 이의 제조방법>≪ Prepreg and Manufacturing Method Thereof &
본 발명은 유리 섬유(glass fiber) 기재; 및 상기 유리섬유 기재에 함침된 투명 폴리이미드 수지를 포함하는 프리프레그(Prepreg)를 제공한다.The present invention relates to a glass fiber substrate; And a transparent polyimide resin impregnated in the glass fiber substrate.
본 발명의 프리프레그는 유리 섬유를 포함함에 따라 유리 기판과 같은 낮은 열팽창 계수를 가질 수 있다. The prepreg of the present invention can have a low coefficient of thermal expansion such as a glass substrate by including glass fibers.
상기 프리프레그에 포함되는 유리 섬유는, 당 업계에 알려진 통상적인 물질을 제한 없이 사용할 수 있다. 이의 비제한적인 예로는 E 유리 섬유, C 유리 섬유, A 유리 섬유, S 유리 섬유, D 유리 섬유, NE 유리 섬유, T 유리 섬유, 석영 유리 섬유 등이 있다. 이들을 단독으로 사용하거나, 또는 2종 이상 혼용할 수 있다. 이때 본 발명의 투명 폴리이미드 수지의 굴절률 범위가 1.55~1.57이기 때문에, 상기 투명 폴리이미드 수지와 굴절율을 일치시켜 투과도를 높일 수 있는 E 유리 섬유(550nm의 굴절율 : 1.563)를 사용하는 것이 바람직하다. The glass fiber contained in the prepreg may be any conventional material known in the art without limitation. Non-limiting examples thereof include E glass fiber, C glass fiber, A glass fiber, S glass fiber, D glass fiber, NE glass fiber, T glass fiber and quartz glass fiber. These may be used alone, or two or more of them may be used in combination. At this time, since the refractive index range of the transparent polyimide resin of the present invention is 1.55 to 1.57, it is preferable to use E glass fiber (refractive index of 550 nm: 1.563) which can increase the transmittance by matching the refractive index with the transparent polyimide resin.
한편, 본 발명의 프리프레그에 포함되는 유리 섬유와 투명 폴리이미드 수지는 서로 동일한 범위의 굴절률을 가질 수 있다. 이때 상기 유리 섬유와 투명 폴리이미드 수지의 굴절율 차이가 0.05 이하일 수 있으며, 바람직하게는 0.001 내지 0.03 범위일 수 있다. 이와 같이 굴절률이 동일한 유리 섬유와 투명 폴리이미드 수지를 포함하는 프리프레그를 이용하여 투명 기판을 제조할 경우, 투명 기판의 투과율이 높아져 우수한 시인성을 가지는 투명 기판을 제공할 수 있다.On the other hand, the glass fibers and the transparent polyimide resin included in the prepreg of the present invention may have refractive indexes in the same range. At this time, the refractive index difference between the glass fiber and the transparent polyimide resin may be 0.05 or less, preferably 0.001 to 0.03. When a transparent substrate is produced by using the prepreg including the glass fibers and the transparent polyimide resin having the same refractive index as described above, the transparency of the transparent substrate is increased and a transparent substrate having excellent visibility can be provided.
일례로, 상기 유리 섬유로서 굴절률이 1.55~1.57인 E 유리 섬유와 1.55~1.57의 굴절률을 가지는 투명 폴리이미드 수지를 동반 사용한다면, 투명 프리프레그 및 상기 투명 프리프레그를 포함하는 투명 기판을 제조할 수 있다. For example, if the E glass fiber having a refractive index of 1.55 to 1.57 and the transparent polyimide resin having a refractive index of 1.55 to 1.57 are used together as the glass fiber, a transparent substrate comprising the transparent prepreg and the transparent prepreg can be manufactured have.
본 발명에서, 상기 유리 섬유에 함침되는 투명 폴리이미드 수지의 함침량은 특별히 한정되지 않으며, 제조되는 프리프레그의 물성 및 두께를 고려하여 적절히 조절할 수 있다. 유리 섬유 내에 양호한 투명 폴리이미드 수지층을 형성시키기 위해서, 프리프레그 100 중량부를 기준으로, 40~60 중량부의 투명 폴리이미드 수지를 함침시킬 수 있다. 일례로, 투명 폴리이미드 수지와 유리 섬유의 사용 비율은 40~60 : 60~40 중량부 비율 범위일 수 있다. In the present invention, the impregnating amount of the transparent polyimide resin impregnated in the glass fiber is not particularly limited, and can be appropriately adjusted in consideration of physical properties and thickness of the prepared prepreg. In order to form a good transparent polyimide resin layer in the glass fiber, 40 to 60 parts by weight of a transparent polyimide resin can be impregnated based on 100 parts by weight of the prepreg. For example, the ratio of the transparent polyimide resin to the glass fiber may range from 40 to 60: 60 to 40 parts by weight.
한편, 본 발명의 프리프레그를 제조하는 방법은 당 업계에 알려진 통상적인 방법을 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로, 불소화 단량체를 이용하여 용액 중합된 투명 폴리아믹산 수지를 유리 섬유에 함침시킨 후 건조하여 제조될 수 있다. The prepreg of the present invention can be prepared by any conventional method known in the art. For example, a transparent polyamic acid resin solution-polymerized using a fluorinated monomer is impregnated into a glass fiber, followed by drying .
이때, 투명 폴리아믹산 수지를 함침시키는 방법은 저분자량의 투명 폴리아믹산 용액을 유리섬유에 함침한 후 이를 140℃에서 1 내지 10분간 건조하여 구현될 수 있다.At this time, the method of impregnating transparent polyamic acid resin can be realized by impregnating glass fiber with a transparent polyamic acid solution having a low molecular weight and then drying it at 140 ° C for 1 to 10 minutes.
상기와 같이 제조된 본 발명의 프리프레그는 다양한 분야에 사용될 수 있으며, 특히, 우수한 투명성, 내열성 및 내구성이 요구되는 디스플레이용 투명 기판의 재료로서 유용하게 사용될 수 있다.
The prepreg of the present invention thus prepared can be used in various fields, and can be usefully used as a material for a transparent substrate for a display which requires excellent transparency, heat resistance and durability.
<투명 기판 및 이의 제조방법>≪ Transparent substrate and manufacturing method thereof >
본 발명은 상술한 프리프레그를 포함하는 투명 기판을 제공한다. 구체적으로, 본 발명의 투명 기판은 상기 프리프레그가 단층 또는 2층 이상 적층된 구조를 가질 수 있다. The present invention provides a transparent substrate including the prepreg described above. Specifically, the transparent substrate of the present invention may have a structure in which the prepreg is a single layer or a laminated structure of two or more layers.
이러한 본 발명의 투명 기판은 당 업계에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있으며, 일례로 상기 프리프레그를 단층 또는 2층 이상 적층한 후 가열/가압하여 제조될 수 있다. 이때, 프리프레그의 가열/가압 조건은 특별히 한정되지 않으며, 일례로 5~45 kgf/cm2 압력 및 100~350℃ 온도 조건하에서 30~120분 동안 가열할 수 있다.The transparent substrate of the present invention can be produced according to a conventional method known in the art. For example, the transparent substrate may be prepared by laminating the prepreg in a single layer or two or more layers, followed by heating / pressing. The heating / pressing conditions of the prepreg are not particularly limited. For example, the prepreg can be heated at a pressure of 5 to 45 kgf / cm 2 and at a temperature of 100 to 350 ° C for 30 to 120 minutes.
또한, 본 발명에 따른 투명 기판은 단층 또는 2층 이상 적층된 프리프레그의 양면을 이형 필름(release film)으로 감싼 후 가열/가압하여 제조될 수도 있다(도 1 참조). The transparent substrate according to the present invention may be manufactured by wrapping both sides of a single layer or two or more layers of prepregs with a release film, followed by heating / pressing (see FIG. 1).
여기서, 이형 필름은 가열/가압 후 투명 기판이 손상되지 않고 형상을 유지할 수 있도록 쉽게 분리시키는 기능을 갖는 것으로서, 일반적으로 사용되는 필름 타입의 이형물질일 수 있다. Here, the release film has a function of easily separating the transparent substrate so as to maintain its shape without damaging the transparent substrate after heating / pressing, and may be a commonly used film-type release material.
상기 이형필름에 사용되는 이형제로는 투명 기판이 이형필름으로부터 온전히 박리 가능하다면, 이의 성분에 특별히 한정되지 않으며, 당 업계에 알려진 통상적인 이형제 성분을 사용할 수 있다. 상기 이형제의 비제한적인 예로는, 에폭시 기반 이형제, 불소 수지로 이루어진 이형제, 실리콘계 이형제, 알키드 수지계 이형제, 수용성 고분자 등을 들 수 있다. 상기 이형필름의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서 사용된 이형필름은 투명 기판을 배리어 코팅(barrier coating)하거나 하드 코팅(hard coating) 하기 전에 제거될 수 있다.The releasing agent used in the releasing film is not particularly limited to the releasing agent as long as the releasing film can be peeled completely from the releasing film, and a conventional releasing agent component known in the art can be used. Non-limiting examples of the releasing agent include an epoxy-based releasing agent, a releasing agent comprising a fluororesin, a silicone-based releasing agent, an alkyd resin-based releasing agent, and a water-soluble polymer. The thickness of the release film is not particularly limited. The release film used in the present invention can be removed before the transparent substrate is barrier coated or hard coated.
본 발명의 투명 기판은 유리전이온도가 높으면서 투명한 폴리이미드 수지를, 굴절률이 거의 동일하며 열팽창 계수가 낮은 유리 섬유에 함침시킨 프리프레그를 이용하여 제조되기 때문에, 유리 기판과 같은 투명성을 나타내고, 높은 유리 전이온도 및 낮은 열팽창 계수를 가질 수 있다. Since the transparent substrate of the present invention is produced by using a prepreg in which a transparent polyimide resin having a high glass transition temperature is impregnated with a glass fiber having a substantially identical refractive index and a low coefficient of thermal expansion, Transition temperature and low thermal expansion coefficient.
또한, 투명 폴리이미드 수지와 유리 섬유의 굴절율을 동일한 범위 내로 조절하여 높은 투과율을 가지도록 제조된 프리프레그를 이용하기 때문에 우수한 광투과도를 나타낼 수 있다. 따라서, 본 발명은 투명성, 높은 유리전이온도, 저열팽창성이 구현된 투명 기판을 제공할 수 있다.In addition, since the refractive index of the transparent polyimide resin and the glass fiber are controlled within the same range, and the prepreg manufactured to have a high transmittance is used, excellent light transmittance can be exhibited. Accordingly, the present invention can provide a transparent substrate having transparency, high glass transition temperature, and low thermal expansion.
전술한 본 발명의 투명 기판은 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 특히 고투명성 및 내열성이 요구되는 OLED 디스플레이, 액정 소자용 디스플레이와 같은 Flexible 디스플레이용 기판으로 활용할 수 있다.The above-described transparent substrate of the present invention can be applied to various fields, and can be used as a substrate for a flexible display such as an OLED display and a liquid crystal display, which are required to have high transparency and heat resistance.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의거하여 더욱 상세히 설명하나, 하기 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples and comparative examples.
[실시예 1] [Example 1]
1. 투명 폴리아믹산 수지의 제조1. Preparation of transparent polyamic acid resin
반응기로서 100㎖ 3구 둥근바닥 플라스크를 이용하고, 50mL/분의 유량으로 질소를 통과시키면서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 39.894g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'-디아미노바이페닐 (2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexafluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)) 과 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoro methyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C))를 각각 1.387g(0.0031mol), 3.586g(0.0125mol)를 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 50 poise (5000 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.
39.894 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged while passing nitrogen through a 100 mL three-necked round bottom flask at a flow rate of 50 mL / min, the temperature of the reactor was raised to 50 캜 And 5 g (0.0156 mol) of 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) were added and stirred for 1 hour to obtain 2,2'- TFDB (A) was completely dissolved. After that, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 6-FDA (B) and 4- ( 1.387g (0.0031mol) and 3.586g (0.0125mol) of tetrafluoromethyl pyromellitic dianhydride (4-TFPMDA (C)) were added to the mixture, . At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a solution of a transparent polyamic acid having a solution viscosity of 50 poise (5000 CPs) at 25 ° C.
2. 투명 폴리이미드 필름의 제조2. Preparation of transparent polyimide film
상기 폴리아믹산 용액을 LCD용 유리에 스핀 코팅한 후 질소 분위기의 컨벡션 오븐에서 80℃에서 30분, 150℃에서 30분, 200℃에서 1시간, 300℃에서 1시간으로 단계적으로 서서히 승온시키면서 건조 및 이미드 폐환반응(Imidazation)을 진행하였다. 이로써, 이미드화율이 85% 이상인 막 두께 10㎛의 투명 폴리이미드 필름을 제조하였다. 이후 불산으로 유리를 에칭하여 폴리이미드 필름을 취하였다.
The polyamic acid solution was spin-coated on a glass for LCD and dried in a convection oven at 80 DEG C for 30 minutes, 150 DEG C for 30 minutes, 200 DEG C for 1 hour, and 300 DEG C for 1 hour, Imidazation reaction proceeded. Thus, a transparent polyimide film having a film thickness of 10 탆 with an imidization ratio of 85% or more was produced. Thereafter, the glass was etched with hydrofluoric acid to obtain a polyimide film.
3. 프리프레그(Prepreg) 제조3. Preparation of prepreg
상기에서 제조된 투명 폴리아믹산 수지 45 중량부(용매 포함 225중량부)와 두께가 85㎛이고 굴절률이 1.563인 유리 섬유(아사히 제품, 상품명 "3313") 55 중량부를 150℃ Hot plate 위의 Steel 용기에 투입하여 용매(DMAc)를 2분간 휘발시켰다. 이후, Squeezing을 거쳐 투명 폴리이미드 수지를 유리 섬유에 함침하고 140℃ 오븐에서 3분간 건조하여 프리프레그를 제조하였다.
45 parts by weight (solvent: 225 parts by weight) of the transparent polyamic acid resin prepared above and 55 parts by weight of glass fiber (product name: "3313 " manufactured by Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) having a thickness of 85 μm and a refractive index of 1.563, And the solvent (DMAc) was volatilized for 2 minutes. Thereafter, the transparent polyimide resin was impregnated with glass fiber through squeezing, and dried in an oven at 140 ° C for 3 minutes to prepare a prepreg.
4. 투명 기판 제조4. Transparent Substrate Manufacturing
상기에서 제조된 프리프레그 1매의 양면에 이형필름을 각각 배치하고 프레스기를 이용하여 30kgf/cm2 압력 및 250℃의 온도에서 30분간 가열/가압하여 두께 95(1 ㎛의 투명 기판을 제조하였다.
A release film was placed on both surfaces of one prepreg prepared above, and heated / pressed at a pressure of 30 kgf / cm 2 and a temperature of 250 캜 for 30 minutes using a press machine to produce a transparent substrate having a thickness of 95 (1 탆.
[실시예 2][Example 2]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 42.837g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐 (2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4-디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)) 과 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoro methyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C))를 각각 3.468g(0.0078mol), 2.241g (0.0078mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 64poise(6400 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.After 42.837 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged in Example 1, the temperature of the reactor was raised to 50 ° C, and then 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Thereafter, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA (B) and 4 (4-dicarboxyphenyl) (0.0078 mol) and 2.241 g (0.0078 mol) of 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA (C) . At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After completion of the reaction, the solution was naturally cooled to obtain a clear polyamic acid solution having a solution viscosity of 64 poise (6400 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[실시예 3][Example 3]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 42.837g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)) 과 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoro methyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C))를 각각 5.549g(0.0125mol), 0.897g(0.0031mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 72 poise(7200 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.After 42.837 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged in Example 1, the temperature of the reactor was raised to 50 ° C, and then 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). After that, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA (B) and 4- (0.0125 mol) and 0.897 g (0.0031 mol) of 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA (C) . At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a solution of 72 poise (7200 CPs) of clear polyamic acid solution at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[실시예 4][Example 4]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 37.07g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐 (2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)) 과 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoro methyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C))를 각각 0.681g(0.0031mol), 3.586g(0.0125mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 63 poise (6300 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.After 37.07 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged in Example 1, the temperature of the reactor was raised to 50 ° C, and then 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Then, a mixture of pyromellitic dianhydride (PMDA (D)) and 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA (C) 0.681 g (0.0031 mol) and 3.586 g (0.0125 mol) were added, respectively, and the mixture was heated at 60 캜 to dissolve. At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a solution of a transparent polyamic acid having a solution viscosity of 63 poise (6300 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[실시예 5][Example 5]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 35.777g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)) 과 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoro methyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C))를 각각 1.703g(0.0078mol), 2.241g(0.0078mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 85 poise (8500 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.After 35.777 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged in Example 1, the temperature of the reactor was raised to 50 ° C, and then 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Then, a mixture of pyromellitic dianhydride (PMDA (D)) and 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA (C) (0.0078 mol) and 2.241 g (0.0078 mol), respectively, and then dissolved by heating at 60 ° C. At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a clear polyamic acid solution having a solution viscosity of 85 poise (8500 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[실시예 6][Example 6]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 34.484g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)) 과 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoro methyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C))를 각각 2.724g(0.0125mol), 0.897g(0.0031mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 141 poise (14100 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.After 34.484 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged in Example 1, the temperature of the reactor was raised to 50 캜, and then 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Then, a mixture of pyromellitic dianhydride (PMDA (D)) and 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA (C) (0.0125 mol) and 0.897 g (0.0031 mol), respectively, and then dissolved by heating at 60 ° C. At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a solution of a transparent polyamic acid having a solution viscosity of 141 poise (14100 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[실시예 7][Example 7]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 38.48g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB(A)) 5g(0.0156mol)을 가하고 1시간동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)) 과 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoro methyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C))의 3가지 단량체를 각각 0.694g(0.0016mol), 0.341g(0.0016mol), 3.586g(0.0125mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 58 poise (5800 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.In Example 1, 38.48 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged. After the temperature of the reactor was raised to 50 캜, 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Thereafter, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA (B), and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride Three monomers, pyromellitic dianhydride (PMDA (D)) and 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA (C) 0.616 g (0.0016 mol), 0.341 g (0.0016 mol) and 3.586 g (0.0125 mol), respectively, were added and dissolved by heating at 60 ° C. At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a solution of a transparent polyamic acid having a solution viscosity of 58 poise (5800 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[실시예 8][Example 8]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 39.307g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB(A)) 5g(0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)) 과 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoro methyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C))의 3가지 단량체를 각각 0 1.734g(0.0039mol), 0.851g(0.0039mol), 2.241g(0.0078mol) 정도 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이 때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 74 poise (7400 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.In Example 1, 39.307 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged. After the temperature of the reactor was raised to 50 캜, 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Then, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA (B), pyromellitic dianhydride Three monomers, pyromellitic dianhydride (PMDA (D)) and 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA (C) 0.0034 mol (0.0039 mol), 0.851 g (0.0039 mol) and 2.241 g (0.0078 mol) of water were added and dissolved by heating at 60 ° C. The solid content at this time was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a solution of a transparent polyamic acid having a solution viscosity of 74 poise (7400 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[실시예 9][Example 9]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 41.74g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)) 과 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoro methyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C))의 3가지 단량체를 각각 3.468g(0.0078mol), 0.851g(0.0039mol), 1.117g(0.0039mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 69 poise (6900 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.In Example 1, 41.74 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged. After the temperature of the reactor was raised to 50 캜, 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Thereafter, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA (B), and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride Three monomers, pyromellitic dianhydride (PMDA (D)) and 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA (C) (0.0078 mol), 0.851 g (0.0039 mol) and 1.117 g (0.0039 mol), respectively, and then dissolved by heating at 60 ° C. At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a solution of a transparent polyamic acid having a solution viscosity of 69 poise (6900 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[실시예 10][Example 10]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 38.21g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB(A)) 5g(0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)) 과 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoro methyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C))의 3가지 단량체를 각각 1.734g(0.0039mol), 1.703g(0.0078mol), 1.117g(0.0039mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 94 poise (9400 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.In Example 1, 38.21 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged. After the temperature of the reactor was raised to 50 캜, 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Thereafter, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA (B), and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride Three monomers, pyromellitic dianhydride (PMDA (D)) and 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA (C) 1.739 g (0.0039 mol), 1.703 g (0.0078 mol) and 1.117 g (0.0039 mol) were added, respectively, and dissolved by heating at 60 ° C. At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a transparent polyamic acid solution having a solution viscosity of 94 poise (9400 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[실시예 11][Example 11]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 40.132g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)) 과 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoro methyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C))의 3가지 단량체를 각각 2.774g(0.0062mol), 1.362g(0.0062mol), 0.897g(0.0031mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 105 poise (10500 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.In Example 1, 40.132 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged. After the temperature of the reactor was raised to 50 캜, 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Thereafter, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA (B), and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride Three monomers, pyromellitic dianhydride (PMDA (D)) and 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA (C) (0.0062 mol), 1.362 g (0.0062 mol) and 0.897 g (0.0031 mol), respectively, and then dissolved by heating at 60 ° C. At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a solution of a transparent polyamic acid having a solution viscosity of 105 poise (10500 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[실시예 12][Example 12]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 45.34g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐(2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)) 과 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoro methyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C))의 3가지 단량체를 각각 5.549g(0.0125mol), 0.341g(0.0016mol), 0.447g(0.0016mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 61 poise (6100 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.After 45.34 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged in Example 1, the temperature of the reactor was raised to 50 ° C, and then 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Thereafter, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA (B), and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride Three monomers, pyromellitic dianhydride (PMDA (D)) and 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA (C) (0.0125 mol), 0.341 g (0.0016 mol) and 0.447 g (0.0016 mol), respectively, were added and dissolved by heating at 60 ° C. At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a solution of a transparent polyamic acid having a solution viscosity of 61 poise (6100 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[실시예 13][Example 13]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 35.46g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐 (2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)) 과 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-(Trifluoro methyl) Pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA(C))의 3가지 단량체를 각각 0.694g(0.0016mol), 2.724g(0.0125mol), 0.447g(0.0016mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 155 poise (15500 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.After 35.46 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged in Example 1, the temperature of the reactor was raised to 50 ° C, and then 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Thereafter, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA (B), and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride Three monomers, pyromellitic dianhydride (PMDA (D)) and 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 4-TFPMDA (C) (0.0016 mol), 2.724 g (0.0125 mol) and 0.447 g (0.0016 mol), respectively, were added and dissolved by heating at 60 ° C. At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a solution of a transparent polyamic acid having a solution viscosity of 155 poise (15500 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[비교예 1][Comparative Example 1]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 36.45g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐 (2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)) 단량체를 각각 2.724g(0.0031mol), 1.387g (0.0125mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 183 poise (18300 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.After 36.45 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged in Example 1, the temperature of the reactor was raised to 50 ° C, and then 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Thereafter, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA (B), and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride 2.724 g (0.0031 mol) and 1.387 g (0.0125 mol) of a monomer of pyromellitic dianhydride (PMDA (D)) were added and dissolved by heating at 60 ° C. At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a solution of a transparent polyamic acid having a solution viscosity of 183 poise (18300 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[비교예 2][Comparative Example 2]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 40.68g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐 (2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4-디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)) 단량체를 각각 3.468g(0.0078mol), 1.703g(0.0078mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 93 poise (9300 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.After 40.68 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged in Example 1, the temperature of the reactor was raised to 50 ° C and 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'- 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Thereafter, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA (B), and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride 3.468 g (0.0078 mol) and 1.703 g (0.0078 mol) of a monomer of pyromellitic dianhydride (PMDA (D)) were added and dissolved by heating at 60 ° C. At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a solution of a transparent polyamic acid having a solution viscosity of 93 poise (9300 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[비교예 3][Comparative Example 3]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 44.92g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐 (2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)), 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D)) 단량체를 각각 5.549g(0.0125mol), 0.681g(0.0031mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 77 poise (7700 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.After 44.92 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged in Example 1, the temperature of the reactor was raised to 50 ° C, and then 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Thereafter, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA (B), and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride 5.549g (0.0125mol) and 0.681g (0.0031mol) of a monomer of pyromellitic dianhydride (PMDA (D)) were added and dissolved by heating at 60 ° C. At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a clear polyamic acid solution having a viscosity of 77 poise (7700 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[비교예 4][Comparative Example 4]
상기 실시예 1에서 N,N-디메틸아세타아미드(DMAc) 43.06g을 채운 후, 반응기의 온도를 50℃로 승온한 후, 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'- 디아미노바이페닐 (2,2'-TFDB(A)) 5g (0.0156mol)을 가하고 1시간 동안 교반하여 2,2'-TFDB(A)를 완전히 용해시켰다. 그 후, 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (2,2-bis(3,4- dicarboxyphenyl)Hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA(B)), 3,3′,4,4′-비페닐테트라카르 복실릭 디안하이드라이드 (3,3′,4,4′-Biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride, BPDA(E)) 단량체를 각각 3.468g(0.0078mol), 2.297g(0.0078mol) 가한 후, 60℃ 가열시켜 용해시켰다. 이때의 고형분은 20%였으며, 이후 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 후, 자연 냉각하여 25℃에서의 용액점도 86 poise (8600 CPs)의 투명 폴리아믹산 용액을 얻었다.After 43.06 g of N, N-dimethylacetamide (DMAc) was charged in Example 1, the temperature of the reactor was raised to 50 ° C, and then 2,2'-bis (trifluoromethyl) 5 g (0.0156 mol) of diaminobiphenyl (2,2'-TFDB (A)) was added and stirred for 1 hour to completely dissolve the 2,2'-TFDB (A). Then, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexa fluoropropane dianhydride, 6-FDA (B), 3 (0.0078 mol), 3,3 ', 4,4'-biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride, and 3', 4,4'-biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride, g (0.0078 mol), and the mixture was dissolved by heating at 60 캜. At this time, the solid content was 20%, and then stirred for 2 hours. After the reaction was completed, the solution was naturally cooled to obtain a solution of a transparent polyamic acid having a solution viscosity of 86 poise (8600 CPs) at 25 ° C.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 폴리이미드 필름 및 폴리에스테르 수지 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판을 각각 제조하였다.
A transparent polyimide film and a polyester resin, and a transparent substrate impregnated with glass fiber were prepared in the same manner as in Example 1, respectively.
[물성 평가][Property evaluation]
실시예 1~13과 비교예 1~4에서 제조된 투명 폴리이미드 필름 및 그 수지를 유리섬유에 함침한 투명 기판의 물성을 하기와 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
The properties of transparent polyimide films prepared in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 and transparent substrates impregnated with glass fibers were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1 below.
<투명 폴리이미드 필름 및 투명 기판의 물성 측정> < Measurement of Physical Properties of Transparent Polyimide Film and Transparent Substrate>
1. 유리전이온도(Tg) 측정1. Measurement of glass transition temperature (Tg)
DMA Q800V7.5 Build 127 장치를 이용하여 DMA 방법(IPC-TM-650 2.4.24.4)에 따라 30~350℃의 온도 프로파일, 5℃/분의 가열속도에서 측정하였다.
DMA was measured using a Q800V7.5 Build 127 apparatus according to the DMA method (IPC-TM-650 2.4.24.4) at a temperature profile of 30 to 350 DEG C and a heating rate of 5 DEG C / min.
2. 열팽창 계수(CTE) 측정2. Coefficient of thermal expansion (CTE) measurement
2940 TMA V2.4E 장치를 이용하여 TMA 방법(IPC-TM-650 2.4.24.5)에 따라 50~250℃의 온도 프로파일, 10℃/분의 가열속도에서 측정하였다.
2940 TMA V2.4E device at a temperature profile of 50 to 250 占 폚 and a heating rate of 10 占 폚 / min according to the TMA method (IPC-TM-650 2.4.24.5).
3. 광투과도 및 Y.I(Yellow Index) 측정3. Measurement of light transmittance and YI (Yellow Index)
550nm 파장에서 UV-Vis NIR Spectrophotometer 및 복굴절 측정장비(Retarder, 오츠카 RETs-100)를 이용하여 ASTM E313-73의 규격인 C광원과 시야각 2도에서 측정하였다. The measurement was performed at a viewing angle of 2 degrees with a C light source of ASTM E313-73 using a UV-Vis NIR Spectrophotometer and a birefringence measuring device (Retarder, Otsuka RETs-100) at a wavelength of 550 nm.
4. 굴절율 측정4. Measurement of refractive index
실리콘 웨이퍼에 투명 폴리아믹산 수지를 막 두께 1㎛ 이하로 코팅한 후 건조 및 이미드 폐환 반응을 진행하였으며, 550nm 파장에서 비접촉식 굴절율 측정 장비 (Ellipso technology의 Elli-RP)를 이용하여 굴절율을 측정하였다.A transparent polyamic acid resin was coated on a silicon wafer to a thickness of 1 μm or less, followed by drying and imidization ring closure. The refractive index was measured using a non-contact refractive index measuring device (Elli-RP, Ellipso technology) at a wavelength of 550 nm.
투명 기판Impregnated with glass fiber
TFDB
(A)2,2'-
TFDB
(A)
(B)6-FDA
(B)
(D)PMDA
(D)
(E)BPDA
(E)
(℃@ DMA Tg)Glass transition temperature
(° C @ DMA Tg)
mol0.0156
mol
mol0.0031
mol
mol0.0125
mol
2Example
2
mol0.0156
mol
mol0.0078
mol
mol0.0078
mol
3Example
3
mol0.0156
mol
mol0.0125
mol
mol0.0031
mol
4Example
4
mol0.0156
mol
mol0.0125
mol
mol0.0031
mol
5Example
5
mol0.0156
mol
mol0.0078
mol
mol0.0078
mol
6Example
6
mol0.0156
mol
mol0.0031
mol
mol0.0125
mol
7Example
7
mol0.0156
mol
mol0.0016
mol
mol0.0125
mol
mol0.0016
mol
8Example
8
mol0.0156
mol
mol0.0039
mol
mol0.0078
mol
mol0.0039
mol
9Example
9
mol0.0156
mol
mol0.0078
mol
mol0.0039
mol
mol0.0039
mol
10Example
10
mol0.0156
mol
mol0.0039
mol
mol0.0039
mol
mol0.0078
mol
11Example
11
mol0.0156
mol
mol0.0062
mol
mol0.0031
mol
mol0.0062
mol
12Example
12
mol0.0156
mol
mol0.0125
mol
mol0.0016
mol
mol0.0016
mol
13Example
13
mol0.0156
mol
mol0.0016
mol
mol0.0016
mol
mol0.0125
mol
1Comparative Example
One
mol0.0156
mol
mol0.0031
mol
mol0.0125
mol
2Comparative Example
2
mol0.0156
mol
mol0.0078
mol
mol0.0078
mol
3Comparative Example
3
mol0.0156
mol
mol0.0125
mol
mol0.0031
mol
4Comparative Example
4
mol0.0156
mol
mol0.0078
mol
mol0.0078
mol
상기 표 1을 살펴보면, 본 발명의 투명 폴리이미드 필름에 해당되는 실시예 4 및 7는 불소화 디안하이드라이드 단량체 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드 (4-TFPMDA(C))의 몰 중량%가 증가함에 따라 높은 유리전이온도, 저열팽창 계수 및 높은 광투과도를 나타내었다. 이것은, 4-TFPMDA(C)의 사용에 따라 분자 사슬간 자유공간(Free Volume)이 감소하면서 분자사슬 내 전하이동(Charge Transfer)이 제한되어 높은 투과도 및 저열팽창계수의 우수한 특성을 나타내었음을 알 수 있다. 이는 기존 유리(Glass)의 특성에 근접한 특성을 갖는 수준이며, 고해상도의 Flexible Display 기판에 적용하기에 적합한 특성을 확보하였음을 확인하였다.Examples 4 and 7 corresponding to the transparent polyimide film of the present invention show the moles of the fluorinated dianhydride monomer 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride (4-TFPMDA (C)) As the% by weight increased, it showed high glass transition temperature, low thermal expansion coefficient and high light transmittance. This indicates that the use of 4-TFPMDA (C) exhibited excellent properties of high transmittance and low thermal expansion coefficient due to limitation of charge transfer in the molecular chain while decreasing free volume between molecular chains . This is a level close to that of conventional glass and confirmed that it is suitable for application to high resolution flexible display substrates.
또한, 본 발명의 불소화 디아민 단량체로는 높은 투과도 및 저열팽창성의 구현을 위해서 (2,2'-비스(트리플루오르메틸)-4,4'-디아미노바이페닐(2,2'-TFDB(A))가 최적의 단량체임을 확인하였다. For the fluorinated diamine monomer of the present invention, for the purpose of realizing high permeability and low thermal expansion property (2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl (2,2'-TFDB ) Is an optimal monomer Respectively.
한편, 불소화 디안하이드라이드 단량체 2,2-비스 (3,4- 디카르복시페닐) 헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (6-FDA(B))의 몰 중량%가 증가할수록 높은 광투과도를 나타내는 반면, 열팽창계수(CTE)가 증가하여 유리와 유사한 열팽창계수를 가질 수 없음을 확인할 수 있다. 이는, 6-FDA(B)의 사용에 따라 분자 사슬간 자유공간(Free Volume)이 증가하여 투과도는 향상되나, 열팽창계수(CTE)는 증가함을 알 수 있다. 이러한 결과는 비교예 1 내지 4에서 확인될 수 있다.On the other hand, as the molar weight percentage of the
한편, 비불소화 디안하이드라이드 단량체인 피로멜리틱 디안하이드라이드 (Pyromellitic Dianhydride, PMDA(D))와 3,3′,4,4′-비페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드 (3,3′,4,4′-Biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride, BPDA(E))의 몰 중량%가 증가할수록 낮은 저열팽창계수를 나타내는 우수한 특성을 가지나, 분자 사슬간 자유공간(Free Volume) 감소 및 분자 사슬내 전하이동(Charge Transfer)의 증가로 인하여 투과도가 감소하는 좋지 않은 특성을 나타냄을 확인하였다(비교예 1~4 참조). On the other hand, pyromellitic dianhydride (PMDA (D)), a non-fluorinated dianhydride monomer, and 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (3,3' (BPDA) (E)), but it has a low thermal expansion coefficient as the molar weight percentage of 4,4'-Biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride and BPDA (E) Charge Transfer), the permeability was found to be poor (see Comparative Examples 1 to 4).
실시예 3 및 12에서 불소화 디안하이드라이드 단량체인 6-FDA(B)의 몰 중량%가 증가할수록 분자 사슬간 자유공간(Free Volume)이 증가하여, 투명 폴리아믹산의 굴절율이 감소하였다. 이는, 투명 폴리아믹산의 굴절율(1.57)이 E 유리섬유의 굴절율(1.565)값과 점점 일치하여지기 때문에 투명 폴리이미드 수지를 이용한 유리섬유 함침 프리프레그(Prepreg) 및 투명기판의 투과도가 점점 증가함을 알 수 있다. 그러나 이러한 특성은 기존의 유리(Glass)와 비교시 낮은 투과도와 높은 열팽창계수를 가지기 때문에 고해상도의 Flexible Display 기판에 적용하기 보다는 저해상도의 광고용 Flexible Display 기판에 적용을 검토하는 것이 적합하다는 것을 확인하였다. In Examples 3 and 12, as the molar weight percentage of 6-FDA (B) as the fluorinated dianhydride monomer was increased, the free volume between molecular chains increased and the refractive index of the transparent polyamic acid decreased. This is because the transmittance of the glass fiber impregnated prepreg and the transparent substrate using the transparent polyimide resin gradually increases because the refractive index (1.57) of the transparent polyamic acid becomes more and more consistent with the refractive index (1.565) of the E glass fiber Able to know. However, since these characteristics have low transmittance and high thermal expansion coefficient compared to conventional glass, it has been confirmed that it is suitable to be applied to a low-resolution advertisement display board rather than a high-resolution flexible display substrate.
Claims (13)
(b) 불소화 디아민; 및
(c) 유기용매를 포함하며,
상기 불소화 디안하이드라이드는 당해 디안하이드라이드 100 몰%를 기준으로 하여, 4-(트리플루오르메틸) 피로멜리틱 디안하이드라이드(4-TFPMDA)를 10 내지 100 몰% 범위로 포함하며,
상기 불소화 디아민은 당해 불소화 디아민 100 몰%를 기준으로 하여, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐(2,2'-TFDB)을 60 내지 100 몰% 범위로 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 폴리아믹산 용액.(a) a dianhydride containing a fluorinated dianhydride;
(b) a fluorinated diamine; And
(c) an organic solvent,
The fluorinated dianhydride includes 4- (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride (4-TFPMDA) in an amount of 10 to 100 mol% based on 100 mol% of the dianhydride,
The fluorinated diamine is preferably used in an amount of 60 to 100 moles, based on 100 mol% of the fluorinated diamine, of 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl (2,2'-TFDB) % ≪ / RTI > by weight of the polyamic acid solution.
상기 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실릭 디안하이드라이드(BPDA)는 디안하이드라이드 100 몰%를 기준으로 하여 5 내지 50 몰% 범위인 것을 특징으로 하는 투명 폴리아믹산 용액.The process of claim 4, wherein the pyromellitic dianhydride (PMDA) is in the range of 5 to 90 mole percent, based on 100 mole percent of the dianhydride,
Wherein the 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) is in the range of 5 to 50 mol% based on 100 mol% of the dianhydride.
상기 유리 섬유 기재에 함침(含浸)된 폴리이미드 수지를 포함하며,
상기 폴리이미드 수지는 제1항 내지 제6항, 제9항 중 어느 한 항의 투명 폴리아믹산 용액을 이미드화하여 제조된 투명 폴리이미드 수지인 것을 특징으로 하는 투명 프리프레그.Glass fiber substrates; And
And a polyimide resin impregnated in the glass fiber substrate,
Wherein the polyimide resin is a transparent polyimide resin prepared by imidizing the transparent polyamic acid solution of any one of claims 1 to 6 and 9.
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