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KR102773837B1 - Polyimide Film and Method for Preparing the Same - Google Patents

Polyimide Film and Method for Preparing the Same Download PDF

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KR102773837B1
KR102773837B1 KR1020230158823A KR20230158823A KR102773837B1 KR 102773837 B1 KR102773837 B1 KR 102773837B1 KR 1020230158823 A KR1020230158823 A KR 1020230158823A KR 20230158823 A KR20230158823 A KR 20230158823A KR 102773837 B1 KR102773837 B1 KR 102773837B1
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여문진
백승열
원동영
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피아이첨단소재 주식회사
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Abstract

본 발명은 이무수물 단량체 및 디아민 단량체를 중합 단위로 포함하는 폴리이미드를 포함하고, 상기 이무수물 단량체는 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드, 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드 및 피로멜리틱디안하이드라이드를 포함하며, 상기 디아민 단량체는 옥시디아닐린, 파라페닐렌 디아민 및 3,5-디아미노벤조산을 포함하고, 접착력이 1.2 kgf/cm 이상이며, 기계 방향(Machine Direction, MD)의 열팽창계수(CTE)와 폭 방향(Transverse Direction, TD)의 열팽창계수(CTE)의 평균값이 13 ppm/℃ 미만인 폴리이미드 필름 및 그 제조방법을 제공한다.The present invention provides a polyimide film comprising a polyimide comprising a dianhydride monomer and a diamine monomer as polymerization units, wherein the dianhydride monomer comprises benzophenone tetracarboxylic dianhydride, biphenyl tetracarboxylic dianhydride, and pyromellitic dianhydride, and the diamine monomer comprises oxydianiline, paraphenylene diamine, and 3,5-diaminobenzoic acid, and having an adhesive strength of 1.2 kgf/cm or more and an average value of a coefficient of thermal expansion (CTE) in the machine direction (MD) and a coefficient of thermal expansion (CTE) in the transverse direction (TD) of less than 13 ppm/℃, and a method for manufacturing the same.

Description

폴리이미드 필름 및 이의 제조방법 {Polyimide Film and Method for Preparing the Same}Polyimide film and method for preparing the same {Polyimide Film and Method for Preparing the Same}

본 발명은 기계적 특성, 열적 특성 및 접착 특성이 향상된 폴리이미드 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyimide film having improved mechanical properties, thermal properties and adhesive properties and a method for producing the same.

폴리이미드(polyimide, PI)는 강직한 방향족 주쇄를 기본으로 하는 열적 안정성을 가진 고분자 물질로 이미드 고리의 화학적 안정성을 기초로 하여 우수한 기계적 강도, 내화학성, 내후성, 내열성을 가진다.Polyimide (PI) is a thermally stable polymer material based on a rigid aromatic backbone, and has excellent mechanical strength, chemical resistance, weather resistance, and heat resistance based on the chemical stability of the imide ring.

뿐만 아니라 절연특성, 낮은 유전율과 같은 뛰어난 전기적 특성으로 미소전자 분야, 광학 분야 등에 이르기까지, 고기능성 고분자 재료로 각광받고 있다.In addition, it is attracting attention as a high-functional polymer material in fields such as microelectronics and optics due to its excellent electrical properties such as insulating properties and low permittivity.

미소전자 분야를 예로 들면, 전자제품의 경량화, 소형화로 인해, 집적도가 높고 유연한 박형 회로기판이 활발히 개발되고 있으며, 이에 매우 우수한 내열성, 내저온성 및 절연특성을 가지면서도 굴곡이 용이한 폴리이미드를 박형 회로기판의 보호 필름으로 이용하는 추세이다.In the field of microelectronics, for example, due to the weight reduction and miniaturization of electronic products, highly integrated and flexible thin circuit boards are being actively developed, and accordingly, there is a trend to use polyimide, which has excellent heat resistance, low-temperature resistance, and insulation properties while also being easy to bend, as a protective film for thin circuit boards.

이러한 박형 회로기판은, 폴리이미드 필름 상에 금속박을 포함하는 회로가 형성되어 있는 구조가 일반적이며, 이러한 박형 회로기판을 넓은 의미에서 연성금속박적층판으로 지칭하기도 하며, 이것의 예로서, 금속박으로 얇은 구리판을 이용할 때 좁은 의미에서 연성동박적층판(Flexible Copper Clad Laminate; FCCL)으로 지칭하기도 한다.These thin circuit boards generally have a structure in which a circuit including a metal foil is formed on a polyimide film. These thin circuit boards are sometimes referred to as flexible metal clad laminates in a broad sense. As an example, when a thin copper plate is used as the metal foil, they are sometimes referred to as flexible copper clad laminates (FCCL) in a narrow sense.

연성금속박적층판의 제조 방법으로는, 예를 들면 (i) 금속박 상에 폴리이미드의 전구체인 폴리아믹산을 유연(cast), 또는 도포한 후, 이미드화하는 캐스팅법, (ii) 스퍼터링 또는 도금에 의해 폴리이미드 필름 상에 직접 금속층을 설치하는 메탈라이징법, 및 (iii) 열가소성 폴리이미드를 통해 폴리이미드 필름과 금속박을 열과 압력으로 접합시키는 라미네이트법을 들 수 있다.Methods for manufacturing a flexible metal-clad laminate include, for example, (i) a casting method in which polyamic acid, a precursor of polyimide, is cast or applied on a metal foil and then imidized, (ii) a metallizing method in which a metal layer is directly formed on a polyimide film by sputtering or plating, and (iii) a lamination method in which a polyimide film and a metal foil are bonded by heat and pressure using a thermoplastic polyimide.

이중 라미네이트법은, 적용할 수 있는 금속박의 두께 범위가 캐스팅법보다도 넓고, 장치 비용이 메탈라이징법보다도 저렴한 점에서 이점이 있다. 라미네이트를 행하는 장치로는, 롤형의 재료를 투입하면서 연속적으로 라미네이트하는 롤라미네이트 장치, 또는 더블 벨트 프레스 장치 등이 이용되고 있다. 상기 중에서, 생산성의 관점에서 보면 열 롤라미네이트 장치를 이용한 열 롤라미네이트법을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.The double lamination method has the advantage that the thickness range of the applicable metal foil is wider than that of the casting method, and the equipment cost is lower than that of the metallizing method. As the device for performing lamination, a roll lamination device that continuously laminates while feeding in roll-shaped materials, or a double belt press device, etc. are used. Among the above, from the viewpoint of productivity, the thermal roll lamination method using a thermal roll lamination device can be used more preferably.

다만, 라미네이트의 경우, 전술한바와 같이 폴리이미드 필름과 금속박의 접착에 열가소성 수지를 이용하기 때문에, 이 열가소성 수지의 열융착성을 발현시키기 위해서 300℃ 이상, 경우에 따라서는 폴리이미드 필름의 유리전이온도(Tg)에 육박하거나 그 이상인 400℃ 이상의 열을 폴리이미드 필름에 가할 필요가 있다. However, in the case of laminates, since a thermoplastic resin is used for bonding the polyimide film and the metal foil as described above, in order to develop the heat-sealability of this thermoplastic resin, it is necessary to apply heat of 300°C or higher, or in some cases, 400°C or higher, which is close to or higher than the glass transition temperature (Tg) of the polyimide film, to the polyimide film.

일반적으로, 폴리이미드 필름과 같은 점탄성체의 저장탄성률의 값은 유리전이온도를 넘는 온도영역에서, 상온에서의 저장탄성률의 값에 비해 현저하게 감소하는 것으로 알려져 있다.In general, it is known that the storage modulus of a viscoelastic material such as a polyimide film decreases significantly in a temperature range exceeding the glass transition temperature compared to the storage modulus at room temperature.

즉, 고온을 요구하는 라미네이트를 행할 때, 고온에서의 폴리이미드 필름의 저장탄성률이 크게 낮아질 수 있으며, 낮은 저장탄성률 하에서는 폴리이미드 필름이 느슨해지면서 라미네이트 종료 후에 폴리이미드 필름이 평탄한 형태로 존재하지 않을 가능성이 높다. 달리 말하면, 라미네이트의 경우, 폴리이미드 필름의 치수 변화가 상대적으로 불안정적이라 할 수 있다.That is, when lamination requiring high temperature is performed, the storage modulus of the polyimide film at high temperature may be significantly reduced, and under low storage modulus, the polyimide film is likely to become loose and not exist in a flat form after lamination is completed. In other words, in the case of lamination, it can be said that the dimensional change of the polyimide film is relatively unstable.

또 하나 주목할 것은, 라미네이트를 행할 때의 온도 대비 폴리이미드 필름의 유리전이온도가 현저히 낮을 경우이다. 구체적으로, 상기 경우, 라미네이트를 행하는 온도에서 폴리이미드 필름의 점성이 상대적으로 높은 상태이므로 상대적으로 큰 치수 변화가 수반될 수 있고, 이에 따라 라미네이트 이후, 폴리이미드 필름의 외관 품질이 저하될 우려가 있다. Another thing to note is that when the glass transition temperature of the polyimide film is significantly lower than the temperature at which lamination is performed. Specifically, in the above case, since the viscosity of the polyimide film is relatively high at the temperature at which lamination is performed, a relatively large dimensional change may occur, and accordingly, there is a concern that the appearance quality of the polyimide film may deteriorate after lamination.

또한, 캐스팅법을 사용할 경우, 2층 FPC용 3층 폴리이미드 필름으로서, 폴리이미드 필름의 표면에 폴리아믹산 용액을 도포, 건조(이미드화)시켜, 3층 폴리이미드 필름을 제조하는 방법을 들 수 있지만, 폴리이미드 필름을 제조하는 공정, 폴리이미드 필름의 표면에 폴리아믹산 용액을 도포, 건조(이미드화)시키는 공정이 필요하며, 공정이 복수가 되어, 비용이 상승(cost-up)하는 경우가 있었다.In addition, when using a casting method, a method of manufacturing a three-layer polyimide film for a two-layer FPC by applying a polyamic acid solution to the surface of a polyimide film and drying (imidization) the same can be mentioned, but a process for manufacturing a polyimide film and a process for applying a polyamic acid solution to the surface of the polyimide film and drying (imidization) the same are required, and since the process becomes multiple, there are cases where the cost increases.

또한, 2층 FPC용 3층 폴리이미드 필름으로서, 폴리아믹산 용액을 복수층 동시에 지지체 상에 유연(流延)하고, 건조한 후에 지지체로부터 박리하고, 열처리하여 3층 폴리이미드 필름을 제조하는 방법을 들 수 있지만, 지지체 상에 직접 접하고 있는 폴리이미드층이, 지지체 상에 부분적으로 첩부하거나, 지지체 상에 접하는 폴리이미드층과 그 반대 측의 폴리이미드층에서 필 강도의 차이가 발생하는 경우도 있었다.In addition, as a three-layer polyimide film for a two-layer FPC, a method can be exemplified in which a polyamic acid solution is simultaneously flowed onto a support in multiple layers, dried, peeled off from the support, and heat-treated to produce a three-layer polyimide film. However, there were cases in which the polyimide layer directly in contact with the support was partially attached to the support, or a difference in peel strength occurred between the polyimide layer in contact with the support and the polyimide layer on the opposite side.

따라서, 이상의 문제들을 해결한 기계적 특성, 열적 특성 및 접착 특성을 동시에 개선할 수 있는 폴리이미드 필름이 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a demand for a polyimide film that can simultaneously improve mechanical properties, thermal properties, and adhesive properties to solve the above problems.

(선행문헌 1)대한민국 공개특허공보 제10-2019-0079944호(Prior Document 1) Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0079944

이에 상기와 같은 문제를 해결하고자, 특정 성분 및 특정 조성비로 이루어지고, 기계적 특성, 열적 특성 및 접착 특성이 우수한 폴리이미드 필름 및 이의 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention aims to provide a polyimide film comprising specific components and a specific composition ratio and having excellent mechanical properties, thermal properties and adhesive properties, and a method for manufacturing the same.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이무수물 단량체 및 디아민 단량체를 중합 단위로 포함하는 폴리이미드를 포함하고,According to one aspect of the present invention, a polyimide comprising a diamine monomer and a dihydride monomer as polymerization units is provided.

상기 이무수물 단량체는 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드(3,3',4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드(3,3′,4,4′-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA) 및 피로멜리틱디안하이드라이드(pyromellitic dianhydride, PMDA)를 포함하며,The above dianhydride monomers include benzophenonetetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), biphenyltetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), and pyromellitic dianhydride (PMDA).

상기 디아민 단량체는 옥시디아닐린(4,4′-oxydianiline, ODA), 파라페닐렌 디아민(p-phenylenediamine, PPD) 및 3,5-디아미노벤조산(3,5-diaminobenzoic acid, DABA)을 포함하고,The above diamine monomers include 4,4′-oxydianiline (ODA), p-phenylenediamine (PPD) and 3,5-diaminobenzoic acid (DABA).

접착력이 1.2 kgf/cm 이상이며, The adhesive strength is 1.2 kgf/cm or more,

기계 방향(Machine Direction, MD)의 열팽창계수(CTE)와 폭 방향(Transverse Direction, TD)의 열팽창계수(CTE)의 평균값이 13 ppm/℃ 미만인, 폴리이미드 필름을 제공한다.A polyimide film is provided, wherein the average value of the coefficient of thermal expansion (CTE) in the machine direction (MD) and the coefficient of thermal expansion (CTE) in the transverse direction (TD) is less than 13 ppm/℃.

본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드(3,3',4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드(3,3′,4,4′-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA) 및 피로멜리틱디안하이드라이드(pyromellitic dianhydride, PMDA)를 포함하는 이무수물 단량체와,According to another aspect of the present invention, (a) a dianhydride monomer including benzophenonetetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), biphenyltetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA)) and pyromellitic dianhydride (PMDA),

옥시디아닐린(4,4′-oxydianiline, ODA), 파라페닐렌 디아민(p-phenylenediamine, PPD) 및 3,5-디아미노벤조산(3,5-diaminobenzoic acid, DABA)을 포함하는 디아민 단량체를 유기 용매 중에서 중합하여 폴리아믹산을 제조하는 단계; 및A step of manufacturing a polyamic acid by polymerizing a diamine monomer including 4,4′-oxydianiline (ODA), p-phenylenediamine (PPD) and 3,5-diaminobenzoic acid (DABA) in an organic solvent; and

(b) 상기 폴리아믹산을 이미드화하는 단계;를 포함하는(b) a step of imidizing the polyamic acid;

제조된 폴리이미드 필름의 접착력이 1.2 kgf/cm 이상이며, 기계 방향(Machine Direction, MD)의 열팽창계수(CTE)와 폭 방향(Transverse Direction, TD)의 열팽창계수(CTE)의 평균값이 13 ppm/℃ 미만인,The adhesive strength of the manufactured polyimide film is 1.2 kgf/cm or more, and the average value of the coefficient of thermal expansion (CTE) in the machine direction (MD) and the coefficient of thermal expansion (CTE) in the transverse direction (TD) is less than 13 ppm/℃.

폴리이미드 필름의 제조방법을 제공한다. A method for manufacturing a polyimide film is provided.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 폴리이미드 필름과 열가소성 수지층 또는 전기전도성의 금속박을 포함하는 다층 필름 및 연성금속박적층판을 제공한다.According to another aspect of the present invention, a multilayer film and a flexible metal foil laminate comprising the polyimide film and a thermoplastic resin layer or an electrically conductive metal foil are provided.

이러한 측면들에 따라 앞선 종래의 문제가 해결될 수 있으며, 이에 본 발명은 이의 구체적 실시예를 제공하는데 실질적인 목적이 있다.According to these aspects, the above-mentioned conventional problems can be solved, and the present invention has a practical purpose of providing specific embodiments thereof.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 특정 성분 및 특정 조성비로 이루어진 폴리이미드 필름 및 이의 제조방법을 통하여 기계적 특성, 열적 특성 및 접착 특성이 우수한 폴리이미드 필름을 제공함으로써, 이러한 특성들이 요구되는 다양한 분야, 특히 연성금속박적층판 등의 전자 부품 등에 유용하게 적용될 수 있다.As described above, the present invention provides a polyimide film having excellent mechanical properties, thermal properties, and adhesive properties through a polyimide film composed of specific components and a specific composition ratio, and a method for manufacturing the same, so that the polyimide film can be usefully applied to various fields requiring these properties, particularly electronic components such as flexible metal-clad laminates.

이하에서, 본 발명에 따른 "폴리이미드 필름" 및 "폴리이미드 필름의 제조 방법"의 순서로 발명의 실시 형태를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the invention will be described in more detail in the order of “polyimide film” and “method for producing polyimide film” according to the present invention.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms or words used in this specification and claims should not be interpreted as limited to their usual or dictionary meanings, and should be interpreted as meanings and concepts that conform to the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his or her own invention in the best way.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the configuration of the embodiments described in this specification is only one of the most preferred embodiments of the present invention and does not represent all of the technical ideas of the present invention, and it should be understood that various equivalents and modified examples may exist that can replace them at the time of filing this application.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, it should be understood that the terms "comprises," "includes," or "has" are intended to specify the presence of a feature, number, step, component, or combination thereof implemented, but do not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, components, or combinations thereof.

본 명세서에서 양, 농도, 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위 또는 바람직한 상한 값 및 바람직한 하한 값의 열거로서 주어지는 경우, 범위가 별도로 개시되는 지에 상관없이 임의의 한 쌍의 임의의 위쪽 범위 한계치 또는 바람직한 값 및 임의의 아래쪽 범위 한계치 또는 바람직한 값으로 형성된 모든 범위를 구체적으로 개시하는 것으로 이해되어야 한다.When amounts, concentrations, or other values or parameters are given in this specification as a range, a preferred range, or an enumeration of an upper preferred value and a lower preferred value, it should be understood that this specifically discloses all ranges formed by any pair of any upper range limit or preferred value and any lower range limit or preferred value, whether or not ranges are separately disclosed.

수치 값의 범위가 본 명세서에서 언급될 경우, 달리 기술되지 않는다면, 그 범위는 그 종점 및 그 범위 내의 모든 정수와 분수를 포함하는 것으로 의도된다. 본 발명의 범주는 범위를 정의할 때 언급되는 특정 값으로 한정되지 않는 것으로 의도된다.When a range of numerical values is mentioned in this specification, unless otherwise stated, the range is intended to include the endpoints thereof and all integers and fractions within the range. The scope of the present invention is not intended to be limited to the specific values mentioned when defining the range.

본 명세서에서 "이무수물"은 그 전구체 또는 유도체를 포함하는 것으로 의도되는데, 이들은 기술적으로는 이무수물이 아닐 수 있지만, 그럼에도 불구하고 디아민과 반응하여 폴리아믹산을 형성할 것이며, 이 폴리아믹산은 다시 폴리이미드로 변환될 수 있다.As used herein, "dianhydride" is intended to include precursors or derivatives thereof, which may not technically be dianhydrides, but which will nonetheless react with a diamine to form a polyamic acid, which polyamic acid can then be converted to a polyimide.

본 명세서에서 "디아민"은 그의 전구체 또는 유도체를 포함하는 것으로 의도되는데, 이들은 기술적으로는 디아민이 아닐 수 있지만, 그럼에도 불구하고 디안하이드라이드와 반응하여 폴리아믹산을 형성할 것이며, 이 폴리아믹산은 다시 폴리이미드로 변환될 수 있다.As used herein, "diamine" is intended to include precursors or derivatives thereof, which may not technically be diamines, but will nonetheless react with a dianhydride to form a polyamic acid, which can then be converted to a polyimide.

본 명세서에서 수치범위를 나타내는 "a 내지 b" 및 "a~b"에서 "내지" 및 “~”는 ≥ a이고 ≤ b으로 정의한다.In this specification, “a to b” and “a~b” indicating a numerical range are defined as “a to” and “~” as ≥ a and ≤ b.

본 발명에 따른 폴리이미드 필름은 이무수물 단량체 및 디아민 단량체를 중합 단위로 포함하는 폴리이미드를 포함하고, 상기 이무수물 단량체는 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드(3,3',4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드(3,3′,4,4′-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA) 및 피로멜리틱디안하이드라이드(pyromellitic dianhydride, PMDA)를 포함하며, 상기 디아민 단량체는 옥시디아닐린(4,4′-oxydianiline, ODA), 파라페닐렌 디아민(p-phenylenediamine, PPD) 및 3,5-디아미노벤조산(3,5-diaminobenzoic acid, DABA)을 포함할 수 있다.A polyimide film according to the present invention comprises a polyimide comprising a dianhydride monomer and a diamine monomer as polymerization units, wherein the dianhydride monomer comprises benzophenonetetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), biphenyltetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), and pyromellitic dianhydride (PMDA), and the diamine monomer may comprise oxydianiline (ODA), p-phenylenediamine (PPD), and 3,5-diaminobenzoic acid (DABA).

또한, 상기 폴리이미드 필름은 접착력이 1.2 kgf/cm 이상이며, 기계 방향(Machine Direction, MD)의 열팽창계수(CTE)와 폭 방향(Transverse Direction, TD)의 열팽창계수(CTE)의 평균값이 13ppm/℃ 미만일 수 있다.In addition, the polyimide film may have an adhesive strength of 1.2 kgf/cm or more, and an average value of a coefficient of thermal expansion (CTE) in the machine direction (MD) and a coefficient of thermal expansion (CTE) in the transverse direction (TD) may be less than 13 ppm/℃.

예를 들어, 상기 폴리이미드 필름의 접착력은 1.2 kgf/cm 이상 또는 1.25 kgf/cm 이상일 수 있다.For example, the adhesive strength of the polyimide film may be 1.2 kgf/cm or more or 1.25 kgf/cm or more.

또한, 상기 폴리이미드 필름의 접착력은 5.0 kgf/cm 이하, 3.0 kgf/cm 이하 또는 1.5 kgf/cm 이하일 수 있다.Additionally, the adhesive strength of the polyimide film may be 5.0 kgf/cm or less, 3.0 kgf/cm or less, or 1.5 kgf/cm or less.

상기 폴리이미드 필름의 접착력은 필름의 넓은 양면을 각각 A면, B면으로 하고, 상기 A면과 상기 B면은 서로 다른 접착력을 나타낼 수 있다.The adhesive strength of the above polyimide film is such that the wide sides of the film are designated as side A and side B, respectively, and the A side and the B side can exhibit different adhesive strengths.

한편, 상기 B면은 상기 폴리이미드 필름 제조시, 이미드화 단계에서 사용되는 벨트 건조기(belt dryer)의 벨트와 접촉하는 면을 나타내고, 상기 A면은 상기 B면의 반대 면으로 이미드화 단계에서 공기와 접촉하는 면을 나타낼 수 있다.Meanwhile, the B side may represent a side that comes into contact with a belt of a belt dryer used in the imidization step during the manufacture of the polyimide film, and the A side may represent a side opposite to the B side that comes into contact with air in the imidization step.

상기 폴리이미드 필름의 접착력은 상기 폴리이미드 필름의 상기 A면 및 상기 B면에 각각 적층된 동박과의 박리 강도를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 폴리이미드 필름의 접착력은 폴리이미드 필름의 상기 A면 및 상기 B면 상에 각각 접착층(본딩 시트 등), 동박이 차례로 적층된 구조에서 박리 실험을 하여, 접착층과 동박이 박리되는 박리 강도를 나타낼 수 있다. The adhesive strength of the polyimide film can represent the peel strength with respect to the copper foil laminated on the A side and the B side of the polyimide film, respectively. That is, the adhesive strength of the polyimide film can represent the peel strength at which the adhesive layer and the copper foil are peeled by performing a peeling test in a structure in which an adhesive layer (bonding sheet, etc.) and a copper foil are sequentially laminated on the A side and the B side of the polyimide film, respectively.

한편, 상기 폴리이미드 필름의 기계 방향(Machine Direction, MD)의 열팽창계수(CTE)와 폭 방향(Transverse Direction, TD)의 열팽창계수(CTE)의 평균값은 13 ppm/℃ 미만, 12.5 ppm/℃ 이하 또는 12 ppm/℃ 이하일 수 있다.Meanwhile, the average value of the coefficient of thermal expansion (CTE) in the machine direction (MD) and the coefficient of thermal expansion (CTE) in the transverse direction (TD) of the polyimide film may be less than 13 ppm/℃, less than 12.5 ppm/℃, or less than 12 ppm/℃.

또한, 상기 폴리이미드 필름의 기계 방향(Machine Direction, MD)의 열팽창계수(CTE)와 폭 방향(Transverse Direction, TD)의 열팽창계수(CTE)의 평균값은 5 ppm/℃ 이상, 6 ppm/℃ 이상, 7 ppm/℃ 이상, 8 ppm/℃ 이상 또는 9 ppm/℃ 이상일 수 있다.Additionally, the average value of the coefficient of thermal expansion (CTE) in the machine direction (MD) and the coefficient of thermal expansion (CTE) in the transverse direction (TD) of the polyimide film may be 5 ppm/℃ or more, 6 ppm/℃ or more, 7 ppm/℃ or more, 8 ppm/℃ or more, or 9 ppm/℃ or more.

일 구현예에 있어서, 상기 이무수물 단량체의 총함량 100 몰%를 기준으로, 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드의 함량이 15 몰% 이상 35 몰% 이하이고, 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드의 함량이 30 몰% 이상 50 몰% 이하이며, 상기 피로멜리틱디안하이드라이드의 함량이 30 몰% 이상 50 몰% 이하일 수 있다.In one embodiment, based on 100 mol% of the total content of the dihydride monomer, the content of the benzophenone tetracarboxylic dianhydride may be 15 mol% or more and 35 mol% or less, the content of the biphenyl tetracarboxylic dianhydride may be 30 mol% or more and 50 mol% or less, and the content of the pyromellitic dianhydride may be 30 mol% or more and 50 mol% or less.

예를 들어, 상기 이무수물 단량체의 총함량 100 몰%를 기준으로, 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드의 함량이 20 몰% 이상 25 몰% 이하이고, 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드의 함량이 35 몰% 이상 45 몰% 이하이며, 상기 피로멜리틱디안하이드라이드의 함량이 35 몰% 이상 45 몰% 이하일 수 있다.For example, based on 100 mol% of the total content of the above-mentioned dihydride monomers, the content of the benzophenone tetracarboxylic dianhydride may be 20 mol% or more and 25 mol% or less, the content of the biphenyl tetracarboxylic dianhydride may be 35 mol% or more and 45 mol% or less, and the content of the pyromellitic dianhydride may be 35 mol% or more and 45 mol% or less.

상기 이무수물 단량체의 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드로부터 유래된 폴리이미드 사슬은 전하이동착체(CTC: Charge transfer complex)라고 명명된 구조, 즉, 전자주게(electron donnor)와 전자받게(electron acceptor)가 서로 근접하게 위치하는 규칙적인 직선 구조를 가지게 되고 분자간 상호 작용(intermolecular interaction)이 강화된다.The polyimide chain derived from the biphenyltetracarboxylic dianhydride of the above dianhydride monomer has a structure called a charge transfer complex (CTC), i.e., a regular straight structure in which the electron donor and electron acceptor are positioned close to each other, and intermolecular interaction is strengthened.

또한, 카보닐 그룹을 가지고 있는 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드도 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드와 마찬가지로 CTC의 발현에 기여하게 된다.In addition, the benzophenone tetracarboxylic dianhydride having a carbonyl group also contributes to the expression of CTC, similar to the biphenyl tetracarboxylic dianhydride.

특히, 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드의 카보닐 그룹은 폴리이미드 필름의 접착력을 향상시키는데 기여할 수 있다.In particular, the carbonyl group of the benzophenonetetracarboxylic dianhydride can contribute to improving the adhesive strength of the polyimide film.

상기 이무수물 단량체는 상기 피로멜리틱디안하이드라이드를 포함할 수 있다. 상기 피로멜리틱디안하이드라이드는 상대적으로 강직한 구조를 가지는 이무수물 단량체로 폴리이미드 필름에 적절한 탄성을 부여할 수 있는 점에서 바람직하다.The above-mentioned dianhydride monomer may include the above-mentioned pyromellitic dianhydride. The above-mentioned pyromellitic dianhydride is a dianhydride monomer having a relatively rigid structure, which is preferable in that it can provide appropriate elasticity to the polyimide film.

또한, 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드 및 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드는 방향족 부분에 해당하는 벤젠 고리를 2개 포함하는 반면에, 피로멜리틱디안하이드라이드는 방향족 부분에 해당하는 벤젠 고리를 1개 포함한다. In addition, the biphenyltetracarboxylic dianhydride and the benzophenonetetracarboxylic dianhydride contain two benzene rings corresponding to the aromatic moiety, whereas the pyromellitic dianhydride contains one benzene ring corresponding to the aromatic moiety.

상기 이무수물 단량체에서 상기 피로멜리틱디안하이드라이드 함량의 증가는 동일한 분자량을 기준으로 했을 때 분자 내의 이미드기가 증가하는 것으로 이해할 수 있으며, 이는 폴리이미드 고분자 사슬에 상기 피로멜리틱디안하이드라이드로부터 유래되는 이미드기의 비율이 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드 및 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드로부터 유래되는 이미드기 대비 상대적으로 증가하는 것으로 이해할 수 있다. The increase in the content of the pyromellitic dianhydride in the above-mentioned dianhydride monomer can be understood as an increase in the imide group within the molecule based on the same molecular weight, and this can be understood as a relative increase in the proportion of the imide group derived from the pyromellitic dianhydride in the polyimide polymer chain compared to the imide group derived from the biphenyltetracarboxylic dianhydride and the benzophenonetetracarboxylic dianhydride.

상기 피로멜리틱디안하이드라이드의 함량비가 너무 감소하면 상대적으로 강직한 구조의 성분이 감소하게 되어, 폴리이미드 필름의 기계적 특성이 소망하는 수준 이하로 저하될 수 있다.If the content ratio of the above pyromellitic dianhydride is reduced too much, the component of a relatively rigid structure is reduced, and the mechanical properties of the polyimide film may deteriorate below the desired level.

따라서, 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드, 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드 및 상기 피로멜리틱디안하이드라이드의 함량이 본원의 범위를 상회하거나 하회하는 경우, 폴리이미드 필름의 기계적 물성, 열적 특성 및 접착 특성이 저하될 수 있다.Therefore, when the content of the biphenyltetracarboxylic dianhydride, the benzophenonetetracarboxylic dianhydride, and the pyromellitic dianhydride exceeds or falls below the range of the present invention, the mechanical properties, thermal properties, and adhesive properties of the polyimide film may deteriorate.

일 구현예에 있어서, 상기 디아민 단량체의 총함량 100 몰%를 기준으로, 상기 옥시디아닐린의 함량이 35 몰% 이상 55 몰% 이하이고, 상기 파라페닐렌 디아민의 함량이 35 몰% 이상 55 몰% 이하이며, 상기 3,5-디아미노벤조산의 함량이 5 몰% 이상 15 몰% 이하일 수 있다.In one embodiment, based on 100 mol% of the total content of the diamine monomer, the content of the oxydianiline may be 35 mol% or more and 55 mol% or less, the content of the paraphenylene diamine may be 35 mol% or more and 55 mol% or less, and the content of the 3,5-diaminobenzoic acid may be 5 mol% or more and 15 mol% or less.

예를 들어, 상기 디아민 단량체의 총함량 100 몰%를 기준으로, 상기 옥시디아닐린의 함량이 40 몰% 이상 50 몰% 이하이고, 상기 파라페닐렌 디아민의 함량이 40 몰% 이상 55 몰% 이하이며, 상기 3,5-디아미노벤조산의 함량이 5 몰% 이상 10몰% 이하일 수 있다.For example, based on 100 mol% of the total content of the diamine monomer, the content of the oxydianiline may be 40 mol% or more and 50 mol% or less, the content of the paraphenylene diamine may be 40 mol% or more and 55 mol% or less, and the content of the 3,5-diaminobenzoic acid may be 5 mol% or more and 10 mol% or less.

상기 3,5-디아미노벤조산은 친수성 관능기가 포함된 단량체로 폴리이미드 필름의 접착력을 향상시킬 수 있다.The above 3,5-diaminobenzoic acid is a monomer containing a hydrophilic functional group and can improve the adhesive strength of a polyimide film.

또한, 상기 옥시디아닐린 및 상기 파라페닐렌 디아민은 폴리이미드 필름의 기계적 특성 및 열적 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, the above-mentioned oxydianiline and the above-mentioned paraphenylene diamine can improve the mechanical properties and thermal properties of the polyimide film.

따라서, 상기 옥시디아닐린, 상기 파라페닐렌 디아민 및 상기 3,5-디아미노벤조산의 함량이 본원의 범위를 상회하거나 하회하는 경우, 폴리이미드 필름의 기계적 물성, 열적 특성 및 접착 특성이 저하될 수 있다.Therefore, when the contents of the oxydianiline, the paraphenylene diamine and the 3,5-diaminobenzoic acid exceed or fall below the range of the present invention, the mechanical properties, thermal properties and adhesive properties of the polyimide film may deteriorate.

일 구현예에 있어서, 본원의 폴리이미드 필름의 강도가 300 MPa 이상이고, 탄성율이 5.0 GPa 이상이며, 신도가 50% 이상이고, 유리전이온도가 340℃ 이상일 수 있다.In one embodiment, the polyimide film of the present invention may have a strength of 300 MPa or more, an elastic modulus of 5.0 GPa or more, an elongation of 50% or more, and a glass transition temperature of 340°C or more.

예를 들어, 상기 폴리이미드 필름의 강도가 310 MPa 이상, 320 MPa 이상, 330 MPa 이상, 340 MPa 이상 또는 350 MPa 이상일 수 있다. 한편, 상기 폴리이미드 필름의 강도가 450 MPa 이하, 400 Mpa이하, 또는 370 MPa 이하일 수 있다.For example, the strength of the polyimide film may be 310 MPa or more, 320 MPa or more, 330 MPa or more, 340 MPa or more, or 350 MPa or more. Meanwhile, the strength of the polyimide film may be 450 MPa or less, 400 MPa or less, or 370 MPa or less.

또한, 상기 폴리이미드 필름의 탄성율은 10 GPa 이하, 7 GPa 이하 또는 6.5 GPa 이하일 수 있다.Additionally, the elastic modulus of the polyimide film may be 10 GPa or less, 7 GPa or less, or 6.5 GPa or less.

예를 들어, 상기 폴리이미드 필름의 신도가 55% 이상일 수 있고, 80% 이하, 75% 이하, 70% 이하 또는 65% 이하일 수 있다.For example, the elongation of the polyimide film may be 55% or greater, 80% or less, 75% or less, 70% or less, or 65% or less.

한편, 상기 폴리이미드 필름의 유리전이온도는 345℃ 이상 또는 350℃ 이상 이상일 수 있고, 400℃ 이하, 370℃ 이하, 365℃ 이하, 360℃ 이하 또는 355℃ 이하일 수 있다.Meanwhile, the glass transition temperature of the polyimide film may be 345°C or higher, 350°C or higher, or 400°C or lower, 370°C or lower, 365°C or lower, 360°C or lower, or 355°C or lower.

한편, 본원이 폴리이미드 필름을 제조하기 위한 폴리아믹산은 촉매 및 탈수제를 첨가하고 1,500 rpm 이상의 고속 회전을 통해 기포를 제거한 후, 점도계를 이용하여 점도를 측정하여 점도가 100,000 cP에 도달하는 시간이 120초 이상일 수 있다.Meanwhile, the polyamic acid used to manufacture the polyimide film may have a time of 120 seconds or longer for the viscosity to reach 100,000 cP when the viscosity is measured using a viscometer after adding a catalyst and a dehydrating agent and removing air bubbles through high-speed rotation of 1,500 rpm or higher.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리이미드 필름의 상기 폴리이미드는 2 이상의 블록을 가지는 블록 공중합체일 수 있다.In one embodiment, the polyimide of the polyimide film may be a block copolymer having two or more blocks.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리이미드는 상기 옥시디아닐린 및 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드을 포함하는 블록을 포함하는 공중합체일 수 있다.In one embodiment, the polyimide may be a copolymer comprising a block comprising the oxydianiline and the benzophenonetetracarboxylic dianhydride.

다른 일 구현예에 있어서, 상기 폴리이미드는 상기 옥시디아닐린, 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드 및 상기 피로멜리틱디안하이드라이드를 포함하는 블록을 포함하는 공중합체일 수 있다.In another embodiment, the polyimide may be a copolymer comprising blocks comprising the oxydianiline, the benzophenonetetracarboxylic dianhydride, and the pyromellitic dianhydride.

상기 특정 조성의 블록은 특히 상기 폴리이미드 필름의 접착력을 향상시킬 수 있다.The above-mentioned specific composition block can particularly improve the adhesion of the polyimide film.

또한, 상기 특정 조성의 블록을 포함하지 않는 경우, 상기 폴리이미드 필름의 접착력이 저하되는 동시에, 기계 방향(Machine Direction, MD)의 열팽창계수(CTE)와 폭 방향(Transverse Direction, TD)의 열팽창계수(CTE)의 평균값이 커질 수 있다.In addition, when the block of the above-mentioned specific composition is not included, the adhesive strength of the polyimide film may decrease, and the average values of the coefficient of thermal expansion (CTE) in the machine direction (MD) and the coefficient of thermal expansion (CTE) in the transverse direction (TD) may increase.

더불어, 폴리이미드 필름의 유리전이온도가 낮아지거나 제막 공정성이 저하되는 경우가 나타날 수도 있다,In addition, the glass transition temperature of the polyimide film may be lowered or the film forming process may be degraded.

본 발명에서 폴리아믹산의 제조는 예를 들어,In the present invention, the production of polyamic acid is carried out, for example,

(1) 디아민 성분 전량을 용매 중에 넣고, 그 후 이무수물 성분을 디아민 성분과 실질적으로 등몰이 되도록 첨가하여 중합하는 방법;(1) A method of polymerizing by placing the entire diamine component in a solvent, and then adding the dianhydride component in a substantially equimolar amount with the diamine component;

(2) 이무수물 성분 전량을 용매 중에 넣고, 그 후 디아민 성분을 이무수물 성분과 실질적으로 등몰이 되도록 첨가하여 중합하는 방법;(2) A method of polymerizing by placing the entire amount of the dianhydride component in a solvent, and then adding the diamine component in a substantially equimolar amount to the dianhydride component;

(3) 디아민 성분 중 일부 성분을 용매 중에 넣은 후, 반응 성분에 대해서 이무수물 성분 중 일부 성분을 약 95~105 몰%의 비율로 혼합한 후, 나머지 디아민 성분을 첨가하고 이에 연속해서 나머지 이무수물 성분을 첨가하여, 디아민 성분 및 이무수물 성분이 실질적으로 등몰이 되도록 하여 중합하는 방법;(3) A method of polymerizing by adding some of the diamine components into a solvent, mixing some of the dianhydride components with respect to the reaction components at a ratio of about 95 to 105 mol%, adding the remaining diamine components, and then sequentially adding the remaining dianhydride components so that the diamine components and the dianhydride components are substantially equimolar;

(4) 이무수물 성분을 용매 중에 넣은 후, 반응 성분에 대해서 디아민 화합물 중 일부 성분을 95~105 몰%의 비율로 혼합한 후, 다른 이무수물 성분을 첨가하고 계속되어 나머지 디아민 성분을 첨가하여, 디아민 성분 및 이무수물 성분이 실질적으로 등몰이 되도록 하여 중합하는 방법;(4) A method of polymerizing by adding a dianhydride component into a solvent, mixing some of the diamine compound components with the reaction components at a ratio of 95 to 105 mol%, adding other dianhydride components, and then continuously adding the remaining diamine components so that the diamine components and dianhydride components are substantially equimolar;

(5) 용매 중에서 일부 디아민 성분과 일부 이무수물 성분을 어느 하나가 과량이도록 반응시켜, 제1 조성물을 형성하고, 또 다른 용매 중에서 일부 디아민 성분과 일부 이무수물 성분을 어느 하나가 과량이도록 반응시켜 제2 조성물을 형성한 후, 제1, 제2 조성물들을 혼합하고, 중합을 완결하는 방법으로서, 이 때 제1 조성물을 형성할 때 디아민 성분이 과잉일 경우, 제 2조성물에서는 이무수물 성분을 과량으로 하고, 제1 조성물에서 이무수물 성분이 과잉일 경우, 제2 조성물에서는 디아민 성분을 과량으로 하여, 제1, 제2 조성물들을 혼합하여 이들 반응에 사용되는 전체 디아민 성분과 이무수물 성분이 실질적으로 등몰이 되도록 하여 중합하는 방법 등을 들 수 있다.(5) A method of forming a first composition by reacting some of the diamine components and some of the dianhydride components in a solvent so that one is in excess, and forming a second composition by reacting some of the diamine components and some of the dianhydride components in another solvent so that one is in excess, and then mixing the first and second compositions and completing polymerization, wherein when the diamine component is in excess when forming the first composition, the dianhydride component is in excess in the second composition, and when the dianhydride component is in excess in the first composition, the diamine component is in excess in the second composition, and the first and second compositions are mixed so that the total diamine components and dianhydride components used in these reactions are substantially equimolar, and then polymerizing may be performed.

다만, 상기 중합 방법이 이상의 예들로만 한정되는 것은 아니며, 폴리아믹산의 제조는 공지된 어떠한 방법을 사용할 수 있음은 물론이다.However, the polymerization method is not limited to the above examples, and it goes without saying that any known method can be used to manufacture polyamic acid.

하나의 구체적인 예에서, 본 발명에 따른 폴리이미드 필름의 제조방법은,In one specific example, the method for manufacturing a polyimide film according to the present invention comprises:

(a) 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드(3,3',4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드(3,3′,4,4′-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA) 및 피로멜리틱디안하이드라이드(pyromellitic dianhydride, PMDA)를 포함하는 이무수물 단량체와,(a) a dianhydride monomer including benzophenonetetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), biphenyltetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), and pyromellitic dianhydride (PMDA),

옥시디아닐린(4,4′-oxydianiline, ODA), 파라페닐렌 디아민(p-phenylenediamine, PPD) 및 3,5-디아미노벤조산(3,5-diaminobenzoic acid, DABA)을 포함하는 디아민 단량체를 유기 용매 중에서 중합하여 폴리아믹산을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 폴리아믹산을 이미드화하는 단계;를 포함하고, 제조된 폴리이미드 필름의 접착력이 1.2 kgf/cm 이상이며, 기계 방향(Machine Direction, MD)의 열팽창계수(CTE)와 폭 방향(Transverse Direction, TD)의 열팽창계수(CTE)의 평균값이 13 ppm/℃ 미만인 것을 특징으로 한다.A method for producing a polyamic acid, comprising: a step of polymerizing a diamine monomer including 4,4'-oxydianiline (ODA), p-phenylenediamine (PPD), and 3,5-diaminobenzoic acid (DABA) in an organic solvent; and (b) a step of imidizing the polyamic acid; wherein the adhesive strength of the produced polyimide film is 1.2 kgf/cm or more, and an average value of a coefficient of thermal expansion (CTE) in the machine direction (MD) and a coefficient of thermal expansion (CTE) in the transverse direction (TD) is less than 13 ppm/℃.

일 구현예에 있어서, 상기 이무수물 단량체의 총함량 100 몰%를 기준으로, 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드의 함량이 15 몰% 이상 35 몰% 이하이고, 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드의 함량이 30 몰% 이상 50 몰% 이하이며, 상기 피로멜리틱디안하이드라이드의 함량이 30 몰% 이상 50 몰% 이하일 수 있다.In one embodiment, based on 100 mol% of the total content of the dihydride monomer, the content of the benzophenone tetracarboxylic dianhydride may be 15 mol% or more and 35 mol% or less, the content of the biphenyl tetracarboxylic dianhydride may be 30 mol% or more and 50 mol% or less, and the content of the pyromellitic dianhydride may be 30 mol% or more and 50 mol% or less.

또한, 상기 디아민 단량체의 총함량 100 몰%를 기준으로, 상기 옥시디아닐린의 함량이 35 몰% 이상 55 몰% 이하이고, 상기 파라페닐렌 디아민의 함량이 35 몰% 이상 55 몰% 이하이며, 상기 3,5-디아미노벤조산의 함량이 5 몰% 이상 15 몰% 이하일 수 있다.In addition, based on 100 mol% of the total content of the diamine monomer, the content of the oxydianiline may be 35 mol% or more and 55 mol% or less, the content of the paraphenylene diamine may be 35 mol% or more and 55 mol% or less, and the content of the 3,5-diaminobenzoic acid may be 5 mol% or more and 15 mol% or less.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리이미드 필름의 강도가 300 MPa 이상이고, 탄성율이 5.0 GPa 이상이며, 신도가 50% 이상이고, 유리전이온도가 340℃ 이상일 수 있다.In one embodiment, the polyimide film may have a strength of 300 MPa or more, an elastic modulus of 5.0 GPa or more, an elongation of 50% or more, and a glass transition temperature of 340°C or more.

일 구현예에 있어서, 상기 폴리아믹산은 상기 옥시디아닐린 및 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드를 포함하는 블록을 포함하는 공중합체일 수 있다.In one embodiment, the polyamic acid may be a copolymer comprising blocks comprising the oxydianiline and the benzophenonetetracarboxylic dianhydride.

다른 일 구현예에 있어서, 상기 폴리아믹산은 상기 옥시디아닐린, 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드 및 상기 피로멜리틱디안하이드라이드를 포함하는 블록을 포함하는 공중합체일 수 있다.In another embodiment, the polyamic acid may be a copolymer comprising blocks comprising the oxydianiline, the benzophenonetetracarboxylic dianhydride, and the pyromellitic dianhydride.

본 발명에서는, 상기와 같은 폴리아믹산의 중합 방법을 블록 중합 방식으로 정의할 수 있으며, 상기와 같은 과정으로 제조된 본 발명의 폴리아믹산으로부터 제조된 폴리이미드 필름은 기계적 특성, 열적 특성 및 접착 특성을 향상시키는 본 발명의 효과를 극대화시키는 측면에서 바람직하게 적용될 수 있다.In the present invention, the polymerization method of the polyamic acid as described above can be defined as a block polymerization method, and a polyimide film manufactured from the polyamic acid of the present invention manufactured through the above process can be preferably applied in terms of maximizing the effects of the present invention of improving mechanical properties, thermal properties, and adhesive properties.

한편, 폴리아믹산을 합성하기 위한 용매는 특별히 한정되는 것은 아니고, 폴리아믹산을 용해시키는 용매이면 어떠한 용매도 사용할 수 있지만, 아미드계 용매인 것이 바람직하다.Meanwhile, the solvent for synthesizing polyamic acid is not particularly limited, and any solvent that dissolves polyamic acid can be used, but an amide solvent is preferable.

구체적으로는, 상기 용매는 유기 극성 용매일 수 있고, 상세하게는 비양성자성 극성 용매(aprotic polar solvent)일 수 있으며, 예를 들어, N,N-디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), N-메틸-피롤리돈(NMP), p-클로로페놀, o-클로로페놀, N-메틸-피롤리돈(NMP), 감마 브티로 락톤(GBL), 디그림(Diglyme)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라 단독으로 또는 2종 이상 조합해서 사용할 수 있다. Specifically, the solvent may be an organic polar solvent, and specifically, an aprotic polar solvent, and may be, for example, at least one selected from the group consisting of N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-pyrrolidone (NMP), p-chlorophenol, o-chlorophenol, N-methyl-pyrrolidone (NMP), gamma butyrolactone (GBL), and Diglyme, but is not limited thereto, and may be used alone or in combination of two or more as needed.

하나의 예에서, 상기 용매는 N,N-디메틸포름아미드 및 N,N-디메틸아세트아미드가 특히 바람직하게 사용될 수 있다.In one example, the solvent may be N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide, which are particularly preferably used.

또한, 폴리아믹산 제조 공정에서는 접동성, 열전도성, 코로나 내성, 루프 경도 등의 필름의 여러 가지 특성을 개선할 목적으로 나노 실리카 외의 충전재를 첨가할 수도 있다. 첨가되는 충전재는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직한 예로는 산화티탄, 알루미나, 질화규소, 질화붕소, 인산수소칼슘, 인산칼슘, 운모 등을 들 수 있다.In addition, in the polyamic acid manufacturing process, fillers other than nano silica may be added for the purpose of improving various properties of the film, such as tackiness, thermal conductivity, corona resistance, and loop hardness. The fillers to be added are not particularly limited, but preferred examples include titanium oxide, alumina, silicon nitride, boron nitride, calcium hydrogen phosphate, calcium phosphate, and mica.

충전재의 입경은 특별히 한정되는 것은 아니고, 개질하여야 할 필름 특성과 첨가하는 충전재의 종류과 따라서 결정하면 된다. 일반적으로는, 평균 입경이 0.05 내지 100 ㎛, 바람직하게는 0.1 내지 75 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 50 ㎛, 특히 바람직하게는 0.1 내지 25 ㎛이다.The particle size of the filler is not particularly limited and may be determined according to the film properties to be modified and the type of filler to be added. Generally, the average particle size is 0.05 to 100 ㎛, preferably 0.1 to 75 ㎛, more preferably 0.1 to 50 ㎛, and particularly preferably 0.1 to 25 ㎛.

입경이 이 범위를 하회하면 개질 효과가 나타나기 어려워지고, 이 범위를 상회하면 표면성을 크게 손상시키거나, 기계적 특성이 크게 저하되는 경우가 있다.If the particle size falls below this range, it becomes difficult to achieve a modification effect, and if it exceeds this range, the surface properties may be significantly damaged or the mechanical properties may be significantly deteriorated.

또한, 충전재의 첨가량에 대해서도 특별히 한정되는 것은 아니고, 개질하여야 할 필름 특성이나 충전재 입경 등에 의해 결정하면 된다. 일반적으로, 충전재의 첨가량은 폴리이미드 100 중량부에 대하여 0.01 내지 100 중량부, 바람직하게는 0.01 내지 90 중량부, 더욱 바람직하게는 0.02 내지 80 중량부이다.In addition, there is no particular limitation on the amount of filler to be added, and it may be determined based on the film properties to be modified, the particle size of the filler, etc. In general, the amount of filler to be added is 0.01 to 100 parts by weight, preferably 0.01 to 90 parts by weight, and more preferably 0.02 to 80 parts by weight, relative to 100 parts by weight of polyimide.

충전재 첨가량이 이 범위를 하회하면, 충전재에 의한 개질 효과가 나타나기 어렵고, 이 범위를 상회하면 필름의 기계적 특성이 크게 손상될 가능성이 있다. 충전재의 첨가 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지된 어떠한 방법을 이용할 수도 있다.If the amount of filler added is below this range, it is difficult for the filler to exhibit a modifying effect, and if it exceeds this range, the mechanical properties of the film may be significantly damaged. The method of adding the filler is not particularly limited, and any known method may be used.

본 발명의 제조방법에서 폴리이미드 필름은 열 이미드화법 및 화학적 이미드화법에 의해서 제조될 수 있다.In the manufacturing method of the present invention, the polyimide film can be manufactured by a thermal imidization method and a chemical imidization method.

또한, 열 이미드화법 및 화학적 이미드화법이 병행되는 복합 이미드화법에 의해서 제조될 수도 있다.Additionally, it can be manufactured by a complex imidization method in which thermal imidization and chemical imidization are performed in parallel.

상기 열 이미드화법이란, 화학적 촉매를 배제하고, 열풍이나 적외선 건조기 등의 열원으로 이미드화 반응을 유도하는 방법이다.The above thermal imidization method is a method that excludes chemical catalysts and induces the imidization reaction using a heat source such as hot air or an infrared dryer.

상기 열 이미드화법은 상기 겔 필름을 100 내지 600 ℃의 범위의 가변적인 온도에서 열처리하여 겔 필름에 존재하는 아믹산기를 이미드화할 수 있으며, 상세하게는 200 내지 500 ℃, 더욱 상세하게는, 300 내지 500 ℃에서 열처리하여 겔 필름에 존재하는 아믹산기를 이미드화할 수 있다.The above thermal imidization method can imidize the amic acid group present in the gel film by heat-treating the gel film at a variable temperature in the range of 100 to 600°C, specifically, can imidize the amic acid group present in the gel film by heat-treating it at 200 to 500°C, more specifically, can imidize the amic acid group present in the gel film by heat-treating it at 300 to 500°C.

다만, 겔 필름을 형성하는 과정에서도 아믹산 중 일부(약 0.1 몰% 내지 10 몰%)가 이미드화될 수 있으며, 이를 위해 50 ℃ 내지 200 ℃의 범위의 가변적인 온도에서 폴리아믹산 조성물을 건조할 수 있고, 이 또한 상기 열 이미드화법의 범주에 포함될 수 있다.However, even during the process of forming a gel film, some of the amic acid (about 0.1 mol% to 10 mol%) may be imidized, and for this purpose, the polyamic acid composition may be dried at a variable temperature in the range of 50°C to 200°C, and this may also be included in the category of the thermal imidization method.

화학적 이미드화법의 경우, 당업계에 공지된 방법에 따라 탈수제 및 이미드화제를 이용하여, 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다. 여기서 "탈수제"란, 폴리아믹산에 대한 탈수 작용을 통해 폐환 반응을 촉진하는 물질을 의미하고, 이에 대한 비제한적인 예로서, 지방족의 애시드 안하이드라이드, 방향족의 애시드 안하이드라이드, N,N'-디알킬카르보디이미드, 할로겐화 저급 지방족, 할로겐화 저급 패티 애시드 안하이드라이드, 아릴 포스포닉 디할라이드, 및 티오닐 할라이드 등을 들 수 있다. 이중에서도 입수의 용이성, 및 비용의 관점에서 지방족 애시드 안하이드라이드가 바람직할 수 있고, 이의 비제한적인 예로서, 아세틱 안하이드라이드(또는 무수초산, AA), 프로피온 애시드 안하이드라이드, 및 락틱 애시드 안하이드라이드 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.In the case of the chemical imidization method, a polyimide film can be manufactured using a dehydrating agent and an imidizing agent according to a method known in the art. The term "dehydrating agent" here means a substance that promotes a ring closure reaction through a dehydration action on a polyamic acid, and non-limiting examples thereof include aliphatic acid anhydrides, aromatic acid anhydrides, N,N'-dialkylcarbodiimides, halogenated lower aliphatic, halogenated lower fatty acid anhydrides, aryl phosphonic dihalides, and thionyl halides. Among these, aliphatic acid anhydrides may be preferable in terms of ease of acquisition and cost, and non-limiting examples thereof include acetic anhydride (or acetic anhydride, AA), propionic acid anhydride, and lactic acid anhydride, and these may be used alone or in combination of two or more.

또한, "이미드화제"란 폴리아믹산에 대한 폐환 반응을 촉진하는 효과를 갖는 물질을 의미하고, 예를 들어 지방족 3급 아민, 방향족 3급 아민, 및 복소환식 3급 아민 등의 이민계 성분일 수 있다. 이중에서도 촉매로서의 반응성의 관점에서 복소환식 3급 아민이 바람직할 수 있다. 복소환식 3급 아민의 비제한적인 예로서, 퀴놀린, 이소퀴놀린, β-피콜린(BP), 피리딘 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, the "imidizing agent" means a substance having an effect of promoting a ring-closing reaction for polyamic acid, and may be an imine component such as an aliphatic tertiary amine, an aromatic tertiary amine, and a heterocyclic tertiary amine, for example. Among these, a heterocyclic tertiary amine may be preferable from the viewpoint of reactivity as a catalyst. Non-limiting examples of heterocyclic tertiary amines include quinoline, isoquinoline, β-picoline (BP), pyridine, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.

탈수제의 첨가량은 폴리아믹산 중 아믹산기 1 몰에 대하여 0.5 내지 5 몰의 범위 내인 것이 바람직하고, 1.0 몰 내지 4 몰의 범위 내인 것이 특히 바람직하다. 또한, 이미드화제의 첨가량은 폴리아믹산 중 아믹산기 1 몰에 대하여 0.05 몰 내지 2 몰의 범위 내인 것이 바람직하고, 0.2 몰 내지 1 몰의 범위 내인 것이 특히 바람직할 수 있다.The amount of the dehydrating agent added is preferably in the range of 0.5 to 5 mol per mol of the amic acid group in the polyamic acid, and particularly preferably in the range of 1.0 to 4 mol. In addition, the amount of the imidizing agent added is preferably in the range of 0.05 to 2 mol per mol of the amic acid group in the polyamic acid, and particularly preferably in the range of 0.2 to 1 mol.

상기 탈수제 및 이미드화제가 상기 범위를 하회하면 화학적 이미드화가 불충분하고, 제조되는 폴리이미드 필름에 크랙이 형성될 수 있고, 필름의 기계적 강도도 저하될 수 있다. 또한, 이들 첨가량이 상기 범위를 상회하면 이미드화가 과도하게 빠르게 진행될 수 있으며, 이 경우, 필름 형태로 캐스팅하기 어렵거나 제조된 폴리이미드 필름이 브리틀(brittle)한 특성을 보일 수 있어, 바람직하지 않다.If the amount of the dehydrating agent and the imidizing agent is below the above range, chemical imidization is insufficient, cracks may form in the polyimide film being manufactured, and the mechanical strength of the film may also be reduced. In addition, if the amount of these added exceeds the above range, imidization may proceed excessively quickly, and in this case, it is difficult to cast in a film form or the manufactured polyimide film may exhibit brittle characteristics, which is not preferable.

복합이미드화법의 한예로는 폴리아믹산 용액에 탈수제 및 이미드화 제를 투입한 후 80 내지 200℃, 바람직하게는 100 내지 180℃에서 가열하여, 부분적으로 경화 및 건조한 후에 200 내지 400℃에서 5 내지 400 초간 가열함으로써 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다.As an example of a complex imidization method, a polyimide film can be manufactured by adding a dehydrating agent and an imidizing agent to a polyamic acid solution, heating the solution at 80 to 200°C, preferably 100 to 180°C, to partially cure and dry it, and then heating the solution at 200 to 400°C for 5 to 400 seconds.

본 발명은, 상술한 폴리이미드 필름과 열가소성 수지층을 포함하는 다층 필름 및 상술한 폴리이미드 필름과 전기전도성의 금속박을 포함하는 연성금속박적층판을 제공한다.The present invention provides a multilayer film comprising the above-described polyimide film and a thermoplastic resin layer, and a flexible metal foil laminate comprising the above-described polyimide film and an electrically conductive metal foil.

상기 열가소성 수지층으로는 예를 들어 열가소성 폴리이미드 수지층 등이 적용될 수 있다.As the thermoplastic resin layer, for example, a thermoplastic polyimide resin layer can be applied.

사용하는 금속박으로는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 전자 기기 또는 전기 기기용도에 본 발명의 연성금속박적층판을 이용하는 경우에는, 예를 들면 구리 또는 구리 합금, 스테인레스강 또는 그의 합금, 니켈 또는 니켈 합금(42 합금도 포함함), 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함하는 금속박일 수 있다.There is no particular limitation on the metal foil to be used, but when the flexible metal foil laminate of the present invention is used for electronic devices or electrical devices, for example, the metal foil may be copper or a copper alloy, stainless steel or an alloy thereof, nickel or a nickel alloy (including a 42 alloy), aluminum or an aluminum alloy.

일반적인 연성금속박적층판에서는 압연 동박, 전해 동박이라는 구리박이 많이 사용되며, 본 발명에서도 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 이들 금속박의 표면에는 방청층, 내열층 또는 접착층이 도포되어 있을 수도 있다.In general flexible metal foil laminates, copper foils called rolled copper foil and electrolytic copper foil are widely used, and they can also be preferably used in the present invention. In addition, a rust-preventing layer, a heat-resistant layer, or an adhesive layer may be applied to the surface of these metal foils.

본 발명에서 상기 금속박의 두께에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 그 용도에 따라서 충분한 기능을 발휘할 수 있는 두께이면 된다.In the present invention, there is no particular limitation on the thickness of the metal foil, and any thickness that can sufficiently exhibit a function depending on the intended use may be used.

본 발명에 따른 연성금속박적층판은, 상기 폴리이미드 필름의 일면에 금속박이 라미네이트되어 있거나, 상기 폴리이미드 필름의 일면에 열가소성 폴리이미드를 함유하는 접착층이 부가되어 있고, 상기 금속박이 접착층에 부착된 상태에서 라미네이트되어있는 구조일 수 있다. The flexible metal foil laminate according to the present invention may have a structure in which a metal foil is laminated to one side of the polyimide film, or an adhesive layer containing thermoplastic polyimide is added to one side of the polyimide film, and the metal foil is laminated while attached to the adhesive layer.

본 발명은 또한, 상기 연성금속박적층판을 전기적 신호 전송 회로로서 포함하는 전자 부품을 제공한다. The present invention also provides an electronic component including the flexible metal foil laminate as an electrical signal transmission circuit.

이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다. Hereinafter, the operation and effect of the invention will be described in more detail through specific examples of the invention. However, these examples are presented only as examples of the invention, and the scope of the invention's rights is not determined thereby.

<제조예><Manufacturing Example>

교반기 및 질소 주입·배출관을 구비한 500 ㎖ 반응기에 질소를 주입시키면서 DMF을 투입하고 반응기의 온도를 30 ℃로 설정한 후 디아민 단량체인 옥시디아닐린(ODA), 파라페닐렌 디아민(PPD) 및 3,5-디아미노벤조산(DABA)과, 이무수물 단량체인 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드(BPDA), 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드(BTDA) 및 피로멜리틱디안하이드라이드(PMDA)를 정해진 순서에 따라 투입하여 완전히 용해된 것을 확인한다. While injecting nitrogen into a 500 mL reactor equipped with a stirrer and a nitrogen injection/discharge pipe, add DMF and set the temperature of the reactor to 30°C. Then, diamine monomers such as oxydianiline (ODA), paraphenylene diamine (PPD), and 3,5-diaminobenzoic acid (DABA), and dianhydride monomers such as biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), and pyromellitic dianhydride (PMDA) are added in the specified order and confirmed to be completely dissolved.

이후, 질소 분위기하에서 40 ℃로 반응기의 온도를 올려 가열하면서 120분간 교반을 계속해주어 폴리아믹산을 제조하였다. Afterwards, the temperature of the reactor was raised to 40°C under a nitrogen atmosphere and stirring was continued for 120 minutes to produce polyamic acid.

이렇게 제조한 폴리아믹산에 촉매 및 탈수제를 첨가하고 1,500 rpm 이상의 고속 회전을 통해 기포를 제거한 후, 스핀 코터를 이용하여 유리 기판에 도포하였다. A catalyst and a dehydrating agent were added to the polyamic acid thus manufactured, and air bubbles were removed through high-speed rotation at 1,500 rpm or higher, and then the polyamic acid was applied to a glass substrate using a spin coater.

이후, 질소 분위기 하, 120 ℃의 온도에서 30분 동안 건조하여 겔 필름을 제조하였고, 이를 450 ℃까지 2 ℃/min의 속도로 승온하고, 450 ℃에서 60분 동안 열처리한 뒤, 30 ℃까지 2 ℃/min의 속도로 다시 냉각해줌으로써, 최종적인 폴리이미드 필름을 수득하였고, 증류수에 디핑(dipping)하여 유리 기판으로부터 박리시켜주었다.Thereafter, a gel film was produced by drying at 120°C for 30 minutes under a nitrogen atmosphere, which was then heated at a rate of 2°C/min to 450°C, heat-treated at 450°C for 60 minutes, and cooled again at a rate of 2°C/min to 30°C to obtain the final polyimide film, which was then peeled off from the glass substrate by dipping it in distilled water.

제조된 폴리이미드 필름의 두께는 15 ㎛였다. 제조된 폴리이미드 필름의 두께는 Anritsu사의 필름 두께 측정기(Electric Film thickness tester)를 사용하여 측정하였다.The thickness of the manufactured polyimide film was 15 ㎛. The thickness of the manufactured polyimide film was measured using an Electric Film Thickness Tester from Anritsu.

<실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3><Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3>

앞서 설명한 제조예에 의해 제조하되, 디아민 단량체 및 이무수물 단량체의 함량을 표 1에 나타낸 바와 같이 조절해 주었다.It was manufactured according to the manufacturing example described above, but the contents of the diamine monomer and the dianhydride monomer were adjusted as shown in Table 1.

디아민 단량체 및 이무수물 단량체의 투입 순서 및 투입량을 조절하여 실시예 1 내지 실시예 3의 ODA, BTDA 및 PMDA를 포함하는 블록을 포함하는 폴리이미드 필름을 제조하였다.A polyimide film including blocks containing ODA, BTDA and PMDA of Examples 1 to 3 was manufactured by controlling the order and amount of addition of the diamine monomer and the dianhydride monomer.

한편, 디아민 단량체 및 이무수물 단량체의 투입 순서 및 투입량을 조절하여 비교예 1 내지 3의 ODA 및 PMDA를 포함하는 블록을 포함하는 폴리이미드 필름을 제조하였다.Meanwhile, a polyimide film including blocks including ODA and PMDA of Comparative Examples 1 to 3 was manufactured by controlling the order and amount of addition of the diamine monomer and the dianhydride monomer.

즉, 비교예 1 내지 3의 폴리이미드 필름은 ODA, BTDA 및 PMDA를 포함하는 블록을 포함하지 않는다.That is, the polyimide films of Comparative Examples 1 to 3 do not include blocks including ODA, BTDA, and PMDA.

주요 블록 구조Main block structure 디아민 단량체
(몰%)
Diamine monomer
(mole%)
이무수물 단량체
(몰%)
Idianhydride monomer
(mole%)
ODAODA PPDPPD DABADABA PMDAPMDA BPDABPDA BTDABTDA 실시예 1Example 1 ODA, BTDA 및 PMDA를 포함하는 블록Blocks including ODA, BTDA and PMDA 4040 5252 88 3535 4040 2525 실시예 2Example 2 4747 4545 88 4545 4040 2525 실시예 3Example 3 4242 5050 88 4040 4040 2020 비교예 1Comparative Example 1 ODA 및 PMDA를 포함하는 블록Block including ODA and PMDA 4040 5252 88 3434 4646 2020 비교예 2Comparative Example 2 3636 5858 66 4343 1717 4040 비교예 3Comparative Example 3 4040 5252 88 3434 4646 2020

<실험예: 폴리이미드 필름의 특성 평가><Experimental example: Evaluation of properties of polyimide film>

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 각각 제조된 폴리이미드 필름의 특성 평가를 위해, 하기 방법을 이용하여 탄성율, 강도, 신도, 유리전이온도, 접착력, MD/TD 평균값 CTE 및 제막 공정성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.In order to evaluate the properties of the polyimide films manufactured in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, respectively, elastic modulus, strength, elongation, glass transition temperature, adhesion, MD/TD average value CTE, and film forming processability were measured using the following methods, and the results are shown in Table 2 below.

(1) 탄성율, 강도 및 신도(1) Elasticity, strength and elongation

ASTM D 882 측정방법에 따라 인스트론(Instron 3365SER) 장비를 이용하여 탄성율, 강도 및 신도를 측정하였다.Elastic modulus, strength, and elongation were measured using Instron (Instron 3365SER) equipment according to the ASTM D 882 measurement method.

(2) 유리전이온도 측정(2) Measurement of glass transition temperature

유리전이온도(Tg)는 DMA를 이용하여 각 필름의 손실 탄성률과 저장 탄성률을 구하고, 이들의 탄젠트 그래프에서 변곡점을 유리전이온도로 측정하였다.The glass transition temperature (T g ) was measured by obtaining the loss modulus and storage modulus of each film using DMA, and the inflection point in the tangent graph was measured as the glass transition temperature.

(3) 접착력 측정(3) Adhesion measurement

제조된 폴리이미드 필름의 넓은 양면(A면 및 B면)에 각각 이녹스사 Bonding Sheet(BSH-MX-25MP)와 일진 동박(ICS)의 순서로 온도 180 ℃, 압력 30MPa로 60분간 적층시켜서 양면 FCCL을 제작하였다.Double-sided FCCL was manufactured by laminating Inox Bonding Sheet (BSH-MX-25MP) and Iljin Copper Foil (ICS) in that order on both wide sides (A side and B side) of the manufactured polyimide film at a temperature of 180°C and a pressure of 30 MPa for 60 minutes.

즉, 양면 FCCL은 폴리이미드 필름의 A면 상에 Bonding sheet가 적층되고, Bonding sheet 상에 동박이 적층된다. 또한, 폴리이미드 필름의 B면 상에도 상기 A면과 마찬가지로 Bonding sheet가 적층되고, Bonding sheet 상에 동박이 적층된다.That is, in the double-sided FCCL, a bonding sheet is laminated on the A side of the polyimide film, and copper foil is laminated on the bonding sheet. In addition, a bonding sheet is laminated on the B side of the polyimide film, similarly to the A side, and copper foil is laminated on the bonding sheet.

한편, 상기 B면은 폴리이미드 필름 제조시, 이미드화 단계에서 사용되는 벨트 건조기(belt dryer)의 벨트와 접촉하는 면을 나타내고, 상기 A면은 상기 B면의 반대 면으로 이미드화 단계에서 공기와 접촉된 면을 나타낸다.Meanwhile, the B side represents a side that comes into contact with the belt of a belt dryer used in the imidization step during the manufacture of a polyimide film, and the A side represents a side opposite to the B side that comes into contact with air in the imidization step.

제조된 양면 FCCL을 Instron사 3365SER 장비로 200mm/min 조건으로 박리하여 폴리이미드 필름의 양면 (A면 및 B면) 각각의 bonding sheet와 동박의 박리강도를 측정하였다.The manufactured double-sided FCCL was peeled at 200 mm/min using Instron 3365SER equipment, and the peel strength of the bonding sheet and copper foil on each side (A side and B side) of the polyimide film was measured.

(4) MD/TD 평균값 CTE 측정(4) MD/TD average CTE measurement

열팽창 계수(CTE)는 TA사 열기계 분석기(thermomechanical analyzer) Q400 모델을 사용하였으며, 폴리이미드 필름을 폭 4 mm, 길이 20 mm로 자른 후 질소 분위기하에서 0.05 N의 장력을 가하면서, 10 ℃/min의 속도로 상온에서 300℃까지 승온 후 다시 10 ℃/min의 속도로 냉각하면서 100℃에서 200℃ 구간의 기울기를 측정하여, MD 방향 CTE 및 TD 방향의 CTE를 측정하였다. The coefficient of thermal expansion (CTE) was measured using a TA thermomechanical analyzer, model Q400. The polyimide film was cut to 4 mm in width and 20 mm in length, and then, under a nitrogen atmosphere, a tension of 0.05 N was applied. The temperature was increased from room temperature to 300°C at a rate of 10°C/min, and then cooled again at a rate of 10°C/min. The slope between 100°C and 200°C was measured to measure the CTE in the MD direction and the CTE in the TD direction.

이후, 측정된 MD 방향의 CTE 및 TD 방향의 CTE의 평균값을 계산하였다.Afterwards, the average values of the measured CTE in the MD direction and CTE in the TD direction were calculated.

(5) 제막 공정성 측정(5) Measurement of the fairness of the filming process

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 폴리아믹산에 촉매 및 탈수제를 첨가하고 1,500 rpm 이상의 고속 회전을 통해 기포를 제거한 후, 점도계(Thermo Scientific社, HAAKE MARS40 Rheometers)를 이용하여 점도를 측정하여 점도가 100,000 cP에 도달하는 시간을 측정하였다.A catalyst and a dehydrating agent were added to the polyamic acid of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, and air bubbles were removed through high-speed rotation at 1,500 rpm or higher. The viscosity was measured using a viscometer (Thermo Scientific, HAAKE MARS40 Rheometers), and the time for the viscosity to reach 100,000 cP was measured.

100,000 cP에 도달하는 시간이 120 초 이상인 경우 "상"으로 평가하였고, 120초 미만인 경우 "하"로 평가하였다.If the time to reach 100,000 cP was 120 seconds or longer, it was rated as “high”, and if it was less than 120 seconds, it was rated as “low”.

제막 공정성이 "하"로 평가되면, 반응(Gelation 되는 속도)가 빨라서 폴리아믹산 혼합물(폴리아믹산+촉매+탈수제)을 유리 기판에 도포 하는 시간이 충분하지 않고, 스핀코터 작동 중 Gelation이 발생하여 두께가 고르게 형성되지 않을 수 있다.If the film forming process is evaluated as “low,” the reaction (gelation speed) is too fast, so there is not enough time to apply the polyamic acid mixture (polyamic acid + catalyst + dehydrating agent) to the glass substrate, and gelation may occur during the spin coater operation, resulting in an uneven thickness formation.

탄성율
(GPa)
Elasticity
(GPa)
강도
(MPa)
robbery
(MPa)
신도
(%)
Believer
(%)
Tg
(℃)
Tg
(℃)
접착력
(kgf/cm)
A/B면
Adhesion
(kgf/cm)
A/B side
MD/TD
평균 CTE
(ppm/℃)
MD/TD
Average CTE
(ppm/℃)
제막
공정성
Unveiling
Fairness
실시예 1Example 1 6.36.3 360360 6060 350350 1.30 / 1.401.30 / 1.40 9.89.8 award 실시예 2Example 2 5.85.8 355355 6464 352352 1.28 / 1.271.28 / 1.27 11.911.9 award 실시예 3Example 3 6.26.2 350350 5959 350350 1.41 / 1.341.41 / 1.34 10.210.2 award 비교예 1Comparative Example 1 6.76.7 355355 5858 356356 1.12 / 1.081.12 / 1.08 13.413.4 award 비교예 2Comparative Example 2 6.26.2 360360 6868 377377 1.03 / 1.071.03 / 1.07 10.910.9 under 비교예 3Comparative Example 3 6.46.4 350350 6161 345345 1.15 / 1.111.15 / 1.11 18.218.2 award

표 2의 결과로부터, 실시예 1 내지 3의 폴리이미드 필름은 탄성율, 강도, 신도와 같은 기계적 특성, 유리전이온도 및 MD/TD 평균 CTE와 같은 열적 특성, 접착 특성 및 제막 공정성이 고루 우수함을 확인할 수 있었다.From the results in Table 2, it was confirmed that the polyimide films of Examples 1 to 3 were excellent in mechanical properties such as elastic modulus, strength, and elongation, thermal properties such as glass transition temperature and MD/TD average CTE, adhesive properties, and film forming processability.

실시예 1 내지 3의 폴리이미드 필름은 특히 높은 접착력 및 낮은 MD/TD 평균 CTE를 나타내어 비교예 1 내지 3의 폴리이미드 필름에 비하여 우수한 접착력 및 MD/TD 평균 CTE 특성을 가짐을 알 수 있었다. It was found that the polyimide films of Examples 1 to 3 had particularly high adhesion and low MD/TD average CTE, and thus had superior adhesion and MD/TD average CTE properties compared to the polyimide films of Comparative Examples 1 to 3.

즉, 본 발명의 실시예 1 내지 3은 모두 접착력 1.2 kgf/cm 이상, 기계 방향(Machine Direction, MD)의 열팽창계수(CTE)와 폭 방향(Transverse Direction, TD)의 열팽창계수(CTE)의 평균값이 13 ppm/℃ 미만, 강도 300 MPa 이상, 탄성율 5.0 GPa 이상, 신도 50% 이상 및 유리전이온도 340℃ 이상의 범위를 만족시켰다.That is, Examples 1 to 3 of the present invention all satisfied the following ranges: an adhesive strength of 1.2 kgf/cm or more, an average value of the coefficient of thermal expansion (CTE) in the machine direction (MD) and the coefficient of thermal expansion (CTE) in the transverse direction (TD) of less than 13 ppm/℃, a strength of 300 MPa or more, an elastic modulus of 5.0 GPa or more, an elongation of 50% or more, and a glass transition temperature of 340°C or more.

또한, 본 발명의 실시예 1 내지 3의 폴리이미드 필름은 제막 공정성이 모두 "상"으로 측정되었다.In addition, the polyimide films of Examples 1 to 3 of the present invention were all measured to have a film forming processability of “excellent”.

이에 비하여, 비교예 1 내지 3의 폴리이미드 필름은 실시예들의 폴리이미드 필름과 비교하여, 접착력 및 MD/TD 평균 CTE 특성 중 어느 하나 이상에서 저하된 측정 값을 나타내었다.In comparison, the polyimide films of Comparative Examples 1 to 3 showed lower measured values in at least one of the adhesion and MD/TD average CTE characteristics compared to the polyimide films of the examples.

또한, 비교예 2의 폴리이미드 필름은 제막 공정성도 저하되었다.In addition, the polyimide film of Comparative Example 2 also showed a deterioration in film forming processability.

이러한 기계적 특성, 열적 특성 및 접착 특성의 향상 효과는 본원에서 특정된 성분 및 조성비에 의해 달성되는 것이며, 각 성분들의 함량과 블록의 조성이 결정적 역할을 한다는 것을 알 수 있다.It can be seen that these effects of improving mechanical properties, thermal properties and adhesive properties are achieved by the components and composition ratios specified herein, and that the content of each component and the composition of the block play a decisive role.

이상 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상기 내용을 바탕을 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Although the present invention has been described with reference to embodiments thereof, it will be possible for those skilled in the art to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.

Claims (14)

이무수물 단량체 및 디아민 단량체를 중합 단위로 포함하는 폴리이미드를 포함하고,
상기 이무수물 단량체는 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드(3,3',4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드(3,3′,4,4′-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA) 및 피로멜리틱디안하이드라이드(pyromellitic dianhydride, PMDA)를 포함하며,
상기 디아민 단량체는 옥시디아닐린(4,4′-oxydianiline, ODA), 파라페닐렌 디아민(p-phenylenediamine, PPD) 및 3,5-디아미노벤조산(3,5-diaminobenzoic acid, DABA)을 포함하고,
상기 이무수물 단량체의 총함량 100 몰%를 기준으로 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드의 함량이 15 몰% 이상 35 몰% 이하이고, 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드의 함량이 30 몰% 이상 50 몰% 이하이며, 상기 피로멜리틱디안하이드라이드의 함량이 30 몰% 이상 50 몰% 이하이고,
상기 디아민 단량체의 총함량 100 몰%를 기준으로 상기 옥시디아닐린의 함량이 35 몰% 이상 55 몰% 이하이고, 상기 파라페닐렌 디아민의 함량이 35 몰% 이상 55 몰% 이하이며, 상기 3,5-디아미노벤조산의 함량이 5 몰% 이상 15 몰% 이하이고,
접착력이 1.2 kgf/cm 이상이며,
기계 방향(Machine Direction, MD)의 열팽창계수(CTE)와 폭 방향(Transverse Direction, TD)의 열팽창계수(CTE)의 평균값이 13 ppm/℃ 미만이며, 강도가 300 MPa 이상이고, 탄성율이 5.0 GPa 이상이며, 신도가 50% 이상이고, 유리전이온도가 340℃ 이상인,
폴리이미드 필름.
A polyimide comprising a diamine monomer and a dihydride monomer as polymerization units,
The above dianhydride monomers include benzophenonetetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), biphenyltetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), and pyromellitic dianhydride (PMDA).
The above diamine monomers include 4,4′-oxydianiline (ODA), p-phenylenediamine (PPD) and 3,5-diaminobenzoic acid (DABA).
Based on 100 mol% of the total content of the above-mentioned dihydride monomer, the content of the benzophenone tetracarboxylic dianhydride is 15 mol% or more and 35 mol% or less, the content of the biphenyl tetracarboxylic dianhydride is 30 mol% or more and 50 mol% or less, and the content of the pyromellitic dianhydride is 30 mol% or more and 50 mol% or less.
Based on 100 mol% of the total content of the diamine monomer, the content of the oxydianiline is 35 mol% or more and 55 mol% or less, the content of the paraphenylene diamine is 35 mol% or more and 55 mol% or less, and the content of the 3,5-diaminobenzoic acid is 5 mol% or more and 15 mol% or less,
The adhesive strength is 1.2 kgf/cm or more,
The average value of the coefficient of thermal expansion (CTE) in the machine direction (MD) and the coefficient of thermal expansion (CTE) in the transverse direction (TD) is less than 13 ppm/℃, the strength is 300 MPa or more, the elastic modulus is 5.0 GPa or more, the elongation is 50% or more, and the glass transition temperature is 340°C or more.
Polyimide film.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 폴리이미드는 상기 옥시디아닐린 및 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드를 포함하는 블록을 포함하는 공중합체인,
폴리이미드 필름.
In the first paragraph,
The above polyimide is a copolymer including a block including the above oxydianiline and the above benzophenonetetracarboxylic dianhydride.
Polyimide film.
제1항에 있어서,
상기 폴리이미드는 상기 옥시디아닐린, 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드 및 상기 피로멜리틱디안하이드라이드를 포함하는 블록을 포함하는 공중합체인,
폴리이미드 필름.
In the first paragraph,
The above polyimide is a copolymer including a block including the above oxydianiline, the above benzophenonetetracarboxylic dianhydride and the above pyromellitic dianhydride.
Polyimide film.
(a) 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드(3,3',4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드(3,3′,4,4′-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA) 및 피로멜리틱디안하이드라이드(pyromellitic dianhydride, PMDA)를 포함하는 이무수물 단량체와,
옥시디아닐린(4,4′-oxydianiline, ODA), 파라페닐렌 디아민(p-phenylenediamine, PPD) 및 3,5-디아미노벤조산(3,5-diaminobenzoic acid, DABA)을 포함하는 디아민 단량체를 유기 용매 중에서 중합하여 폴리아믹산을 제조하는 단계; 및
(b) 상기 폴리아믹산을 이미드화하는 단계;를 포함하고,
상기 이무수물 단량체의 총함량 100 몰%를 기준으로 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드의 함량이 15 몰% 이상 35 몰% 이하이고, 상기 비페닐테트라카르복실릭디안하이드라이드의 함량이 30 몰% 이상 50 몰% 이하이며, 상기 피로멜리틱디안하이드라이드의 함량이 30 몰% 이상 50 몰% 이하이며,
상기 디아민 단량체의 총함량 100 몰%를 기준으로 상기 옥시디아닐린의 함량이 35 몰% 이상 55 몰% 이하이고, 상기 파라페닐렌 디아민의 함량이 35 몰% 이상 55 몰% 이하이며, 상기 3,5-디아미노벤조산의 함량이 5 몰% 이상 15 몰% 이하이고,
제조된 폴리이미드 필름의 접착력이 1.2 kgf/cm 이상이며, 기계 방향(Machine Direction, MD)의 열팽창계수(CTE)와 폭 방향(Transverse Direction, TD)의 열팽창계수(CTE)의 평균값이 13 ppm/℃ 미만이며, 강도가 300 MPa 이상이고, 탄성율이 5.0 GPa 이상이며, 신도가 50% 이상이며, 유리전이온도가 340℃ 이상인,
폴리이미드 필름의 제조방법.
(a) a dianhydride monomer including benzophenonetetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), biphenyltetracarboxylic dianhydride (3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), and pyromellitic dianhydride (PMDA),
A step of manufacturing a polyamic acid by polymerizing a diamine monomer including 4,4′-oxydianiline (ODA), p-phenylenediamine (PPD) and 3,5-diaminobenzoic acid (DABA) in an organic solvent; and
(b) a step of imidizing the polyamic acid;
Based on 100 mol% of the total content of the above-mentioned dihydride monomer, the content of the benzophenone tetracarboxylic dianhydride is 15 mol% or more and 35 mol% or less, the content of the biphenyl tetracarboxylic dianhydride is 30 mol% or more and 50 mol% or less, and the content of the pyromellitic dianhydride is 30 mol% or more and 50 mol% or less.
Based on 100 mol% of the total content of the diamine monomer, the content of the oxydianiline is 35 mol% or more and 55 mol% or less, the content of the paraphenylene diamine is 35 mol% or more and 55 mol% or less, and the content of the 3,5-diaminobenzoic acid is 5 mol% or more and 15 mol% or less,
The adhesive strength of the manufactured polyimide film is 1.2 kgf/cm or more, the average value of the coefficient of thermal expansion (CTE) in the machine direction (MD) and the coefficient of thermal expansion (CTE) in the transverse direction (TD) is less than 13 ppm/℃, the strength is 300 MPa or more, the elastic modulus is 5.0 GPa or more, the elongation is 50% or more, and the glass transition temperature is 340°C or more.
Method for manufacturing polyimide film.
삭제delete 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 폴리이미드는 상기 옥시디아닐린 및 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드를 포함하는 블록을 포함하는 공중합체인,
폴리이미드 필름의 제조방법.
In Article 7,
The above polyimide is a copolymer including a block including the above oxydianiline and the above benzophenonetetracarboxylic dianhydride.
Method for manufacturing polyimide film.
제7항에 있어서,
상기 폴리아믹산은 상기 옥시디아닐린, 상기 벤조페논테트라카복실릭디안하이드라이드 및 상기 피로멜리틱디안하이드라이드를 포함하는 블록을 포함하는 공중합체인,
폴리이미드 필름의 제조방법.
In Article 7,
The above polyamic acid is a copolymer including a block including the above oxydianiline, the above benzophenonetetracarboxylic dianhydride and the above pyromellitic dianhydride.
Method for manufacturing polyimide film.
제1항, 제5항, 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 폴리이미드 필름과 열가소성 수지층을 포함하는, 다층 필름.A multilayer film comprising a polyimide film according to any one of claims 1, 5, and 6 and a thermoplastic resin layer. 제1항, 제5항, 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 폴리이미드 필름과 전기전도성의 금속박을 포함하는, 연성금속박적층판.A flexible metal foil laminate comprising a polyimide film according to any one of claims 1, 5, and 6 and an electrically conductive metal foil. 제13항에 따른 연성금속박적층판을 포함하는, 전자 부품.An electronic component comprising a flexible metal laminate according to Article 13.
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