KR20200058812A - Diamine compound, polyimide precursor and polyimide film prepared by using same - Google Patents
Diamine compound, polyimide precursor and polyimide film prepared by using same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200058812A KR20200058812A KR1020180143384A KR20180143384A KR20200058812A KR 20200058812 A KR20200058812 A KR 20200058812A KR 1020180143384 A KR1020180143384 A KR 1020180143384A KR 20180143384 A KR20180143384 A KR 20180143384A KR 20200058812 A KR20200058812 A KR 20200058812A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- formula
- polyimide
- diamine
- polyimide precursor
- compound
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
- C07D213/60—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
- C07D213/62—Oxygen or sulfur atoms
- C07D213/70—Sulfur atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D239/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
- C07D239/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
- C07D239/24—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D239/28—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, directly attached to ring carbon atoms
- C07D239/32—One oxygen, sulfur or nitrogen atom
- C07D239/38—One sulfur atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
- C07D401/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings
- C07D401/12—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1039—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors comprising halogen-containing substituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1057—Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain
- C08G73/1064—Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain containing sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1075—Partially aromatic polyimides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1085—Polyimides with diamino moieties or tetracarboxylic segments containing heterocyclic moieties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
- C08L79/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 신규 디아민 및 이를 이용한 폴리이미드 전구체 및 물성이 향상된 폴리이미드 필름에 관한 것이다.The present invention relates to a novel diamine and a polyimide precursor using the same and a polyimide film having improved physical properties.
최근 디스플레이 분야에서 제품의 경량화 및 소형화가 중요시 되고 있으며, 현재 사용되고 있는 유리 기판의 경우 무겁고 잘 깨지며 연속공정이 어렵다는 한계가 있기 때문에 유리 기판을 대체하여 가볍고 유연하며 연속공정이 가능한 장점을 갖는 플라스틱 기판을 핸드폰, 노트북, PDA 등에 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.In the field of display, weight reduction and miniaturization of products are considered important in recent years, and currently used glass substrates are heavy, easily broken, and there is a limitation that the continuous process is difficult. Research has been actively conducted to apply the technology to mobile phones, notebooks, PDAs, and the like.
특히, 폴리이미드(PI) 수지는 합성이 용이하고 박막형 필름을 만들 수 있으며 경화를 위한 가교기가 필요 없는 장점을 가지고 있어, 최근에 전자 제품의 경량 및 정밀화 현상으로 LCD, PDP 등 반도체 재료에 집적화 소재로 많이 적용되고 있으며, PI를 가볍고 유연한 성질을 지니는 플렉시블 디스플레이 기판(flexible plastic display board)에 사용하려는 많은 연구가 진행되고 있다.In particular, polyimide (PI) resin is easy to synthesize, can make a thin film, and has the advantage of not requiring a crosslinker for curing. Recently, it has been integrated into semiconductor materials such as LCD and PDP due to the light weight and precision of electronic products. As a result, many studies have been conducted to use PI for a flexible plastic display board having light and flexible properties.
상기 폴리이미드 수지를 필름화하여 제조한 것이 폴리이미드(PI) 필름이며, 일반적으로 폴리이미드 수지는 방향족 다이안하이드라이드와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 용액 중합하여 폴리아믹산 유도체 용액을 제조한 후, 이를 실리콘 웨이퍼나 유리 등에 코팅하고 열처리에 의해 경화시키는 방법으로 제조된다. The polyimide (PI) film is produced by filming the polyimide resin, and in general, the polyimide resin is solution-polymerized with an aromatic dianhydride and an aromatic diamine or an aromatic diisocyanate to prepare a polyamic acid derivative solution. It is manufactured by a method of coating on a silicon wafer or glass and curing by heat treatment.
고온 공정을 수반하는 플렉서블 디바이스는 고온에서의 내열성이 요구되는데, 특히 LTPS(low temperature polysilicon) 공정을 사용하는 OLED(organic light emitting diode) 디바이스의 경우 공정온도가 500℃에 근접하기도 한다. 그러나 이러한 온도에서는 내열성이 우수한 폴리이미드라 하더라도 가수분해에 의한 열분해가 일어나기 쉽다. 따라서, 플렉시블 디바이스 제조를 위해서는 고온공정에서도 가수분해에 의한 열분해가 일어나지 않는 우수한 내화학성 및 저장안정성을 나타낼 수 있는 폴리이미드 필름의 개발이 필요하다.Flexible devices that involve high-temperature processes require heat resistance at high temperatures. In particular, in the case of organic light emitting diode (OLED) devices using low temperature polysilicon (LTPS) processes, process temperatures may approach 500 ° C. However, even at a polyimide having excellent heat resistance at this temperature, thermal decomposition by hydrolysis is likely to occur. Therefore, in order to manufacture a flexible device, it is necessary to develop a polyimide film capable of exhibiting excellent chemical resistance and storage stability that does not cause thermal decomposition by hydrolysis even in a high temperature process.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 물성이 향상된 폴리이미드를 제조할 수 있는 신규 디아민을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a new diamine capable of producing a polyimide with improved physical properties.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 물성이 개선된 폴리이미드 필름을 제조하기 위한 폴리이미드 전구체를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a polyimide precursor for producing a polyimide film with improved physical properties.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 폴리이미드 전구체를 이용하는 폴리이미드 필름을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a polyimide film using the polyimide precursor.
또한, 본 발명은, 상기 폴리이미드 필름을 포함하는 플렉서블 디바이스 및 그 제조공정을 제공하는 것이다.In addition, the present invention is to provide a flexible device comprising the polyimide film and its manufacturing process.
본 발명의 과제를 해결하기 위해, 하기 화학식 1로 표시되는 디아민을 제공한다. In order to solve the problems of the present invention, to provide a diamine represented by the formula (1).
[화학식 1] [Formula 1]
상기 화학식 1에 있어서,In Chemical Formula 1,
X1 내지 X8은 각각 독립적으로 탄소원자 또는 질소원자이되, 적어도 하나 이상은 질소원자이며,X 1 to X 8 are each independently a carbon atom or a nitrogen atom, at least one is a nitrogen atom,
R1, R2, R3 및 R4 는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기 중에서 선택되는 것이고, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently selected from an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 18 carbon atoms,
n1 내지 n4는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.n1 to n4 are each independently an integer of 0 to 4.
바람직한 실시예에 따르면, 화학식 1에 있어서 X1 내지 X8이 동시에 질소원자는 아닌 구조를 갖는다. According to a preferred embodiment, in Formula 1, X 1 to X 8 have a structure other than a nitrogen atom at the same time.
일 실시예에 따르면, 화학식 1에 있어서 R1, R2, R3 및 R4 는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 5의 할로알킬기일 수 있다. According to an embodiment, in Formula 1, R 1, R 2 , R 3 and R 4 may each independently be an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a haloalkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
일 실시예에 따르면, 화학식 1에 있어서 X1 내지 X4 이 모두 탄소원자이고, X5 내지 X8 중 하나 이상이 질소원자일 수 있다. According to one embodiment, in Formula 1, X 1 to X 4 are all carbon atoms, and at least one of X 5 to X 8 may be a nitrogen atom.
일 실시예에 따르면, 화학식 1에 있어서 X1 내지 X4 중 하나 이상이 질소원자이고 X5 내지 X8 중 하나 이상이 질소원자일 수 있다. According to one embodiment, in Formula 1, at least one of X 1 to X 4 may be a nitrogen atom and at least one of X 5 to X 8 may be a nitrogen atom.
일 실시예에 따르면, 화학식 1에 있어서 n1 및 n4 는 동시에 0은 아니다. According to one embodiment, in Formula 1, n1 and n4 are not simultaneously 0.
일 실시예에 따르면, 상기 화학식 1의 디아민이 하기 화학식 1-1 내지 1-32의 화합물 중에서 선택되는 것일 수 있다.According to an embodiment, the diamine of Chemical Formula 1 may be selected from compounds of Chemical Formulas 1-1 to 1-32.
. .
본 발명은 또한, 1종 이상의 디아민 및 1종 이상의 산이무수물을 포함하는 중합성분을 중합시켜 얻어지는 폴리이미드 전구체로서,The present invention is also a polyimide precursor obtained by polymerizing a polymerization component comprising at least one diamine and at least one acid dianhydride,
상기 중합성분 중 디아민이 상기 화학식 1로 나타나는 디아민을 포함하는 것인 폴리이미드 전구체를 제공한다.It provides a polyimide precursor that the diamine in the polymerization component includes the diamine represented by the formula (1).
일 실시예예 따르면, 상기 화학식 1의 디아민을 중합성분으로 하여 제조된 폴리이미드 전구체의 중량평균분자량이 45,000 g/mol이상일 수 있다.According to one embodiment, the weight average molecular weight of the polyimide precursor prepared using the diamine of Formula 1 as a polymerization component may be 45,000 g / mol or more.
본 발명은 또한, 상기 폴리이미드 전구체를 이용하여 제조된 폴리이미드 필름을 제공한다.The present invention also provides a polyimide film prepared using the polyimide precursor.
일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 전구체를 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물을 캐리어 기판 상에 도포하는 단계; 및According to one embodiment, applying a polyimide precursor composition comprising the polyimide precursor on a carrier substrate; And
상기 폴리이미드 전구체 조성물을 가열 및 경화하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.It may be prepared by a method comprising the step of heating and curing the polyimide precursor composition.
본 발명의 다른 과제를 해결하기 위해, 상기 폴리이미드 필름을 기판으로 포함하는 플렉서블 디바이스를 제공한다.In order to solve another problem of the present invention, there is provided a flexible device comprising the polyimide film as a substrate.
본 발명은 또한,The present invention also
상기 폴리이미드 전구체 조성물을 캐리어 기판 상에 도포하는 단계;Applying the polyimide precursor composition on a carrier substrate;
상기 폴리이미드 전구체 조성물을 가열하여 폴리아믹산을 이미드화함으로써 폴리이미드 필름을 형성하는 단계; Heating the polyimide precursor composition to imidize polyamic acid to form a polyimide film;
상기 폴리이미드 필름 상에 소자를 형성하는 단계; 및Forming a device on the polyimide film; And
상기 소자가 형성된 폴리이미드 필름을 상기 캐리어 기판으로부터 박리하는 단계를 포함하는 플렉서블 디바이스의 제조공정을 제공한다.It provides a manufacturing process of a flexible device comprising the step of peeling the polyimide film on which the device is formed from the carrier substrate.
일 실시예에 따르면, 상기 제조공정이 LTPS(저온 폴리실리콘) 공정, ITO 공정 또는 Oxide 공정을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the manufacturing process may include an LTPS (low temperature polysilicon) process, an ITO process, or an oxide process.
본 발명은 설포닐기(sulfonyl)를 함유하면서 방향족 고리구조내에 질소원자를 포함하는 신규 디아민을 중합성분으로 포함함으로써, 중합반응시 반응성이 향상되어 분자량이 현저히 증가된 폴리이미드 전구체를 제공할 수 있다. 따라서, 설포닐기를 포함하는 폴리이미드의 광학적 특성을 유지하면서, 기계적, 열적 특성 또한 현저히 향상된 폴리이미드 필름을 제공할 수 있다.The present invention can provide a polyimide precursor whose molecular weight is significantly increased by improving reactivity during polymerization by including a new diamine containing a sulfonyl group (sulfonyl) and containing a nitrogen atom in an aromatic ring structure as a polymerization component. Therefore, while maintaining the optical properties of the polyimide containing a sulfonyl group, it is possible to provide a polyimide film that is also significantly improved in mechanical and thermal properties.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention can be applied to various transformations and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 명세서에서 모든 화합물 또는 유기기는 특별한 언급이 없는 한 치환되거나 비치환된 것일 수 있다. 여기서, '치환된'이란 화합물 또는 유기기에 포함된 적어도 하나의 수소가 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 할로겐화알킬기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 하이드록시기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 카르복실산기, 알데히드기, 에폭시기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 술폰산기 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 치환기로 대체된 것을 의미한다.All compounds or organic groups herein may be substituted or unsubstituted unless otherwise specified. Here, 'substituted' means that at least one hydrogen contained in the compound or organic group is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a hydroxyl group , Substituted with a substituent selected from the group consisting of alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms, carboxylic acid groups, aldehyde groups, epoxy groups, cyano groups, nitro groups, amino groups, sulfonic acid groups and derivatives thereof.
방향족 폴리이미드는 열산화 안정성, 높은 기계적 강도, 우수한 기계적 강도와 같은 우수한 종합 특성으로 인해 마이크로 전자, 항공 우주, 절연 재료 및 내화 재료와 같은 첨단 산업에서 광범위하게 사용된다. 그러나, 자외선-가시광선 영역에서 강한 흡광도를 갖는 방향족 폴리이미드는 옅은 황색에서 진한 갈색의 강한 착색이 나타나는데 이는 투명성 및 무색 특성이 기본 요구 사항인 광전자 영역(optoelectronics area)에서의 광범위한 적용을 제한한다. 방향족 폴리이미드 수지에서 착색이 나타나는 이유는 고분자 주쇄에서 교대 전자 도너(dianhydride)와 전자 억셉터(diamine) 사이 및 내부 분자 간 전하 전달 복합체(CT-complexes)를 형성하기 때문이다.Aromatic polyimides are widely used in high-tech industries such as microelectronics, aerospace, insulating materials and refractory materials due to their excellent overall properties such as thermal oxidation stability, high mechanical strength, and excellent mechanical strength. However, aromatic polyimides having strong absorbance in the ultraviolet-visible region exhibit strong coloration from pale yellow to dark brown, which limits wide application in the optoelectronics area, where transparency and colorless properties are the basic requirements. The reason for the coloration in the aromatic polyimide resin is that it forms charge-transfer complexes (CT-complexes) between the alternating electron donor and the electron acceptor in the polymer main chain and between internal molecules.
이러한 문제를 해결하기 위해, 높은 유리전이온도(Tg)를 가지며 광학적으로 투명한 PI 필름의 개발을 위해, 기능기 도입, 부피가 큰 부착 펜던트기, 플루오르화된 기능기 등을 고분자 주쇄로의 도입하거나, 유연한 단위 (-S-, -O-, -CH2- 등)의 도입하는 방법들이 연구되어 왔다.To solve this problem, for the development of an optically transparent PI film having a high glass transition temperature (Tg), functional groups are introduced, bulky attached pendant groups, fluorinated functional groups, etc. are introduced into the polymer main chain or However, methods of introducing flexible units (-S-, -O-, -CH 2- , etc.) have been studied.
특히, sulfone(-SO2-)이 도입된 DDS(4,4'-Diaminodiphenylsulfone)를 함유하는 방향족 폴리이미드의 경우, 전기 음성도가 높은 sulfone의 결합이 내부 또는 분자 간 CT-complexes의 형성을 방지 할 수 있어 저위상차, 낮은 YI, 고투과도의 성질을 가질 수 있을 뿐만 아니라, 열적으로 안정한 특성을 나타낼 수 있다. In particular, in the case of aromatic polyimide containing DDS (4,4'-Diaminodiphenylsulfone) in which sulfone (-SO 2- ) is introduced, the binding of sulfone with high electronegativity prevents the formation of internal or intermolecular CT-complexes It can do not only have low phase difference, low YI, and high transmittance, but also can exhibit thermally stable properties.
그러나, DDS(4,4'-Diaminodiphenylsulfone)의 sulfonyl기는 분자내, 분자간 conjugation을 형성함으로써, 폴리이미드 전구체 중합반응시 반응성을 저하시킬 수 있으며, 이로 인해, target 물성을 얻기 위한 분자량에 미치지 못할 수 있다.However, the sulfonyl group of DDS (4,4'-Diaminodiphenylsulfone) may reduce intramolecular and intermolecular conjugation, thereby reducing reactivity during the polymerization reaction of the polyimide precursor, and thus, may not reach the molecular weight for obtaining target properties. .
이러한 종래의 문제를 해결하기 위해, 본 발명은, 하기 화학식 1로 표시되는 디아민을 제공한다. In order to solve this conventional problem, the present invention provides a diamine represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에 있어서,In Chemical Formula 1,
X1 내지 X8은 각각 독립적으로 탄소원자 또는 질소원자이되, 적어도 하나 이상은 질소원자이되, X1 내지 X8은 동시에 질소원자는 아니며,X 1 to X 8 are each independently a carbon atom or a nitrogen atom, at least one or more nitrogen atoms, X 1 to X 8 are not nitrogen atoms at the same time,
R1, R2, R3, R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기 중에서 선택되는 것이고,R 1 , R 2, R 3 , and R 4 are each independently selected from an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 18 carbon atoms,
n1 내지 n4는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다. n1 to n4 are each independently an integer of 0 to 4.
본 발명에 따른 디아민은, 분자간 또는 분자내에서의 sulfonyl기의 conjugation 형성을 억제하기위해, sulfonyl기를 포함하는 DDS구조를 기준으로 질소원자를 함유하는 방향족 고리가 더 결합된 디아민을 사용함으로써, 폴리이미드 주쇄에 전하 전이 복합화를 효과적으로 억제할 수 있으며, 이로 인해 투과성이 향상되어 폴리이미드의 광학적 특성을 증가시킬 수 있다. 또한, 바깥쪽의 벤젠고리의 아미노기는 안쪽의 sulfonyl기를 포함하는 헤테로 고리와 한 평면에 있지 않아 분자내 conjugation을 보다 효과적으로 억제시킬 수 있으며, 이로인해 반응성이 향상되어 DDS보다 분자량이 향상된 고분자를 중합할 수 있다.The diamine according to the present invention, by using a diamine in which an aromatic ring containing a nitrogen atom is further bonded based on a DDS structure containing a sulfonyl group, in order to inhibit the formation of an intermolecular or intramolecular sulfonyl group conjugation, polyimide It is possible to effectively suppress the charge transfer complexation in the main chain, thereby improving the permeability and increasing the optical properties of the polyimide. In addition, the amino group of the benzene ring on the outside is not in one plane with the hetero ring containing the sulfonyl group on the inside, so it is possible to more effectively suppress intramolecular conjugation, thereby improving the reactivity and polymerizing the polymer with improved molecular weight than DDS. Can be.
바람직한 실시예에 따르면, 화학식 1에 있어서 X1 내지 X8이 동시에 질소원자는 아닌 구조를 갖는다. According to a preferred embodiment, in Formula 1, X 1 to X 8 have a structure other than a nitrogen atom at the same time.
또한, 화학식 1의 화합물은 중심기 S(=O)2 를 기준으로 좌우 비대칭 구조를 가질 수 있다. 비대칭 구조를 가짐으로써 폴리이미드 중합시 폴리이미드 주쇄의 입체 장애와 전하 전이 복합화를 효과적으로 억제할 수도 있다. In addition, the compound of Formula 1 may have left and right asymmetric structures based on the central group S (= O) 2 . By having an asymmetric structure, it is also possible to effectively suppress the steric hindrance of the polyimide main chain and charge transfer complexation during polyimide polymerization.
다른 실시예에 따르면, 화학식 1에 있어서 R1, R2, R3 및 R4 는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 5의 할로알킬기일 수 있다. According to another embodiment, in Formula 1, R 1, R 2 , R 3 and R 4 may each independently be an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a haloalkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
일 실시예에 따르면, 화학식 1에 있어서 X1 내지 X4 이 모두 탄소원자이고, X5 내지 X8 중 하나 이상이 질소원자일 수 있다. According to one embodiment, in Formula 1, X 1 to X 4 are all carbon atoms, and at least one of X 5 to X 8 may be a nitrogen atom.
다른 실시예에 따르면, 화학식 1에 있어서 X1 내지 X4 중 하나 이상이 질소원자이고 X5 내지 X8 중 하나 이상이 질소원자일 수 있다. According to another embodiment, in Formula 1, at least one of X 1 to X 4 may be a nitrogen atom and at least one of X 5 to X 8 may be a nitrogen atom.
바람직한 실시예에 따르면, 화학식 1에 있어서 n1 및 n4 는 동시에 0은 아니다. According to a preferred embodiment, in Formula 1, n1 and n4 are not simultaneously 0.
일 실시예에 따르면, 상기 화학식 1의 디아민은 하기 화학식 1-1 내지 1-32의 화합물일 수 있다.According to an embodiment, the diamine of Chemical Formula 1 may be a compound of Chemical Formulas 1-1 to 1-32.
상기 화학식 1에 있어서, 불소(F)를 포함하는 치환기, 예를 들면, 플루오로알킬기와 같은 치환기는, 폴리이미드 구조내 또는 사슬간 packing을 감소시킬 수 있으며, 입체장애 및 전기적 효과로 인해 발색원 간의 전기적인 상호작용을 약화시켜 가시광 영역에서 높은 투명성을 나타내게 할 수 있다. In Chemical Formula 1, a substituent including fluorine (F), for example, a substituent such as a fluoroalkyl group, can reduce packing within a polyimide structure or between chains, and a color source due to steric hindrance and electrical effects. It is possible to weaken the electrical interaction of the liver, thereby exhibiting high transparency in the visible region.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 1종 이상의 디아민 및 1종 이상의 산이무수물을 포함하는 중합성분을 중합시켜 얻어지는 폴리이미드 전구체로서, 상기 중합성분 중 디아민이 상기 화학식 1로 나타나는 디아민을 포함하는 것인 폴리이미드 전구체를 제공한다. According to another aspect of the present invention, a polyimide precursor obtained by polymerizing a polymerization component comprising at least one diamine and at least one acid dianhydride, wherein the polyamine in the polymerization component includes the diamine represented by Formula 1 Provide a mid precursor.
일 실시예에 따르면, 상기 디아민을 사용하여 제조된 폴리이미드 전구체의 중량평균분자량은 중량평균분자량은 45,000 g/mol 이상일 수 있으며, 바람직하게는 50,000 g/mol 이상일 수 있다. 분자량이 45,000 g/mol 미만인 경우 폴리이미드 반응성 저하로 인한 용액의 점도 저하가 발생하여 고형분 대비 점도가 낮아 용액 코팅 공정 및 최종 경화 공정시 필름 두께의 제어가 용이하지 않을 수 있다. 또한 분자량이 낮으면 기계적인 물성이 저하되어 필름 강도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. According to an embodiment, the weight average molecular weight of the polyimide precursor prepared using the diamine may be 45,000 g / mol or more, and preferably 50,000 g / mol or more. When the molecular weight is less than 45,000 g / mol, the viscosity of the solution is lowered due to the decrease in polyimide reactivity, and the viscosity compared to the solid content is low, so it may not be easy to control the film thickness during the solution coating process and the final curing process. In addition, if the molecular weight is low, mechanical properties may deteriorate, resulting in a problem that the film strength is lowered .
본 발명에 따른 폴리이미드 전구체는, 중합성분으로서 하기 화학식 2의 구조를 갖는 디아민 또는 산이무수물을 포함할 수 있다:The polyimide precursor according to the present invention may include a diamine or an acid dianhydride having the structure of Formula 2 as a polymerization component:
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 2에 있어서,In Chemical Formula 2,
R5, R6는 각각 독립적으로 탄소수 1 ∼ 20 의 1 가의 유기기이고, 그리고 h 는 3 ∼ 200 의 정수이다.R 5 and R 6 are each independently a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and h is an integer of 3 to 200.
보다 구체적으로, 상기 화학식 2의 화합물은 하기 화학식 2-1의 디아민 화합물일 수 있다.More specifically, the compound of Formula 2 may be a diamine compound of Formula 2-1.
[화학식 2-1][Formula 2-1]
상기 화학식 2-1에 있어서,In Chemical Formula 2-1,
R은 탄소수 1~10의 알킬기 또는 탄소수 6~24의 아릴기이고,R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 24 carbon atoms,
p 및 q는 몰분율로서 p+q=100 일 때 p는 70~90, q는 10~30 이다.p and q are mole fractions, when p + q = 100, p is 70 to 90, and q is 10 to 30.
상기 화학식 2의 화합물은 상기 중합성분의 총 중량에 대해 5 내지 50 중량% 로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 전체 중합성분 총 중량에 대해 10 내지 20 중량%로 포함할 수 있다. The compound of Formula 2 may be included in 5 to 50% by weight based on the total weight of the polymerization component, preferably 10 to 20% by weight relative to the total weight of the total polymerization component.
상기 화학식 2의 구조를 포함하는 중합성분이 총 중량에 대해 과도하게 첨가되면, 폴리이미드의 모듈러스(modulus)와 같은 기계적 특성이 저하될 수 있고, 막 강도가 감소함으로써, 공정상에서 필름이 찢어지는 등의 물리적 손상이 발생할 수 있다. 또한, 화학식 2의 구조를 갖는 디아민이 과도하게 첨가되는 경우, 상기 실록산 구조를 갖는 고분자로부터 유래되는 Tg가 나타날 수 있으며, 이로부터, 350℃ 이하의 낮은 공정온도에서 Tg가 나타나게 되어, 350℃ 이상의 무기막 증착 공정시 고분자의 유동현상으로 인해 필름표면에 주름이 발생하게 되어 무기막이 갈라지는 현상이 발생할 수 있다.When the polymerization component containing the structure of Formula 2 is excessively added with respect to the total weight, mechanical properties such as modulus of the polyimide may be deteriorated, and film strength may be reduced, resulting in tearing of the film in the process. Physical damage may occur. In addition, when the diamine having the structure of Formula 2 is excessively added, Tg derived from the polymer having the siloxane structure may appear, from which Tg appears at a low process temperature of 350 ° C. or lower, and 350 ° C. or higher During the inorganic film deposition process, wrinkles may occur on the film surface due to the flow phenomenon of the polymer, which may cause the inorganic film to crack.
일반적으로, 상기 화학식 2와 같은 실리콘 올리고머 구조를 포함하는 디아민 또는 산이무수물을 중합성분 중에 10 중량% 이상으로 포함하는 폴리이미드의 경우 잔류응력의 저감효과가 높아질 수 있고, 50중량%보다 높은 조성에서는 Tg가 390℃보다 낮아져 내열성이 저하될 수 있다.In general, in the case of a polyimide containing 10% by weight or more of a diamine or an acid dianhydride containing a silicone oligomer structure as in Chemical Formula 2, the effect of reducing residual stress may be increased, and in a composition higher than 50% by weight Tg is lower than 390 ℃ heat resistance may be lowered.
반면, 본 발명에 따른 폴리이미드는 전체 중합성분에 대해 10 중량% 이상으로 실리콘 올리고머를 포함함에도 불구하고 Tg를 390℃ 이상으로 유지할 수 있다. 따라서, 유리전이온도를 390℃ 이상으로 유지하면서, 실리콘 올리고머 구조에 의한 잔류응력의 감소효과 또한 함께 얻을 수 있다.On the other hand, the polyimide according to the present invention can maintain Tg at 390 ° C. or higher despite containing silicone oligomer at 10% by weight or more with respect to the total polymerization component. Therefore, while maintaining the glass transition temperature at 390 ° C or higher, the effect of reducing the residual stress due to the silicone oligomer structure can also be obtained.
상기 화학식 2의 구조를 갖는 디아민 또는 산이무수물에 포함된 실리콘 올리고머 구조의 분자량은 4000 g/mol 이상일 수 있으며, 여기서 분자량은 중량평균 분자량을 의미하며, 분자량 계산은 NMR분석 또는 산염기 적정법을 사용하여 아민 또는 이무수물과 같은 반응기의 당량을 계산하는 방식을 사용할 수 있다.The molecular weight of the silicone oligomer structure contained in the diamine or acid dianhydride having the structure of Formula 2 may be 4000 g / mol or more, wherein the molecular weight means the weight average molecular weight, and the molecular weight calculation is performed using NMR analysis or an acid group titration method. A method of calculating the equivalent weight of a reactor such as amine or dianhydride can be used.
상기 화학식 2의 구조를 포함하는 실리콘 올리고머 구조의 분자량이 4000 g/mol 미만인 경우에는 내열성이 저하될 수 있으며, 예를 들면, 제조된 폴리이미드의 유리전이온도(Tg)가 저하되거나, 열팽창계수가 과도하게 증가할 수 있다.When the molecular weight of the silicone oligomer structure including the structure of Formula 2 is less than 4000 g / mol, heat resistance may be lowered, for example, the glass transition temperature (Tg) of the prepared polyimide may be lowered, or the coefficient of thermal expansion may be reduced. It may increase excessively.
본 발명에 따르면, 폴리이미드 매트릭스 내에 분포되어 있는 실리콘 올리고머 도메인의 크기가 나노사이즈, 예를 들어 1nm~50nm, 또는 5nm~40nm, 또는 10nm~30nm로서 연속상을 가지므로 내열성과 기계적 물성을 유지하면서 잔류 응력을 최소화할 수 있다. 이와 같은 연속상을 가지지 않는 경우에는 잔류 응력 감소효과는 있을 수 있지만 내열성과 기계적 물성이 현저히 감소하여 공정에 이용하기가 곤란하다.According to the present invention, the size of the silicon oligomer domains distributed in the polyimide matrix is nano-sized, for example, 1 nm to 50 nm, or 5 nm to 40 nm, or 10 nm to 30 nm, so that it has a continuous phase, thus maintaining heat resistance and mechanical properties. Residual stress can be minimized. In the case of not having such a continuous phase, there may be a residual stress reduction effect, but it is difficult to use in the process due to a significant decrease in heat resistance and mechanical properties.
여기서 실리콘 올리고머의 도메인은 실리콘 올리고머 구조를 갖는 폴리머가 분포하는 영역을 의미하며, 그 크기는 해당 영역을 둘러싸는 원의 직경을 지칭하는 것으로 한다. Here, the domain of the silicone oligomer means a region in which a polymer having a silicone oligomer structure is distributed, and its size refers to the diameter of a circle surrounding the region.
실리콘 올리고머 구조를 포함하는 부분(도메인)이 폴리이미드 매트릭스 내에 연속상으로 연결되어 있는 것이 바람직한데, 여기서 연속상이라는 것은 나노사이즈의 도메인이 균일하게 분포하고 있는 형상을 의미한다.It is preferable that the part (domain) containing the silicone oligomer structure is connected in a continuous phase in the polyimide matrix, wherein the continuous phase means a shape in which nano-sized domains are uniformly distributed.
따라서, 본 발명은 고분자량을 갖는 실리콘 올리고머 임에도 불구하고, 폴리이미드 매트릭스 내에서 상분리 없이 균일하게 분포될 수 있어 헤이즈 특성이 저하되어 보다 투명한 특성을 갖는 폴리이미드를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 실리콘 올리고머 구조가 연속상으로 존재함으로 폴리이미드의 기계적 강도 및 스트레스 완화 효과를 보다 효율적으로 향상시켜 줄 수 있다. 이러한 특성으로부터, 본 발명에 따른 조성물은 열적 특성 및 광학적 특성뿐만 아니라, 코팅-경화 후 기판이 휘어지는 현상이 감소하여 평평한 폴리이미드 필름을 제공할 수 있다.Therefore, although the present invention is a silicone oligomer having a high molecular weight, it can be uniformly distributed within the polyimide matrix without phase separation, so that haze characteristics are lowered to obtain a polyimide having more transparent characteristics, as well as a silicone oligomer structure. Because it exists as a continuous phase, the mechanical strength and stress relieving effect of polyimide can be improved more efficiently. From these properties, the composition according to the present invention can provide a flat polyimide film by reducing the thermal and optical properties, as well as the phenomenon of substrate warping after coating-curing.
본 발명은 실리콘 올리고머 구조를 폴리이미드 구조에 삽입함으로써, 폴리이미드의 모듈러스 강도를 적절히 향상시킬 수 있고 외력에 의한 스트레스 또한 완화시켜 줄 수 있다. 이때, 실리콘 올리고머 구조를 포함하는 폴리이미드는 극성을 나타낼 수 있으며, 실록산 구조를 포함하지 않는 폴리이미드 구조와 극성 차이로 인한 상분리가 발생할 수 있으며, 이로 인해 실록산 구조가 폴리이미드 구조 전반에 불균일하게 분포될 수 있다. 이 경우에는 실록산 구조에 의한 폴리이미드의 강도 향상 및 스트레스 완화 효과와 같은 물성 향상효과를 나타내기 어려울 뿐만 아니라, 상분리로 인해 헤이즈가 증가하여 필름의 투명성이 저하될 수 있다. 특히, 실록산 구조를 포함하는 디아민이 고분자량을 갖는 경우에 이로부터 제조된 폴리이미드는 그 극성이 더욱 극명하게 나타나, 폴리이미드 간의 상분리 현상이 보다 극명하게 나타날 수 있다. 이때, 저분자량의 구조를 갖는 실록산 디아민을 사용할 경우에는 스트레스 완화 등의 효과를 나타내기 위해서는 많은 양을 첨가하여야 하며, 이는 낮은 온도에서 Tg가 발생하는 등의 공정상의 문제가 발생시킬 수 있고, 이로 인해 폴리이미드 필름의 물리적 특성이 저하될 수 있다. 이에, 고분자량의 실록산 디아민을 첨가하는 경우에는 relaxation segment가 분자 내에 크게 형성될 수 있으며, 따라서 저분자량을 첨가하는 것에 비해 적은 함량으로도 효과적으로 스트레스 완화 효과를 나타낼 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 고분자량을 갖는 실록산 구조를 갖는 화학식 2의 화합물을 사용함으로써, 폴리이미드 매트릭스상에 상 분리 없이 보다 고르게 분포될 수 있다.In the present invention, by inserting the silicone oligomer structure into the polyimide structure, the modulus strength of the polyimide can be appropriately improved, and stress caused by external force can also be relieved. At this time, a polyimide containing a silicone oligomer structure may exhibit polarity, and phase separation may occur due to a polarity difference with a polyimide structure that does not include a siloxane structure, whereby the siloxane structure is unevenly distributed throughout the polyimide structure. Can be. In this case, it is not only difficult to exhibit a property improvement effect such as strength improvement and stress relaxation effect of the polyimide due to the siloxane structure, but also haze increases due to phase separation, so that transparency of the film may be deteriorated. In particular, when the diamine containing the siloxane structure has a high molecular weight, the polarity of the polyimide prepared therefrom may be more vivid, and the phase separation phenomenon between the polyimides may be more vivid. At this time, when using a siloxane diamine having a low molecular weight structure, a large amount must be added in order to exhibit an effect such as stress relaxation, which may cause process problems such as Tg occurring at a low temperature. Due to this, physical properties of the polyimide film may be deteriorated. Accordingly, when a high molecular weight siloxane diamine is added, a relaxation segment may be largely formed in the molecule, and thus, a stress reduction effect may be effectively exhibited even in a small amount compared to the addition of a low molecular weight. Therefore, the present invention can be more evenly distributed without phase separation on the polyimide matrix by using the compound of Formula 2 having the siloxane structure having the high molecular weight.
일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 전구체를 중합하기 위해 사용되는 산이무수물은 테트라카르복실산 이무수물이 사용될 수 있으며,According to one embodiment, as the acid dianhydride used to polymerize the polyimide precursor, tetracarboxylic dianhydride may be used,
예를 들면, 상기 테트라카르복실산 이무수물로서, 분자내 방향족, 지환족, 또는 지방족의 4가 유기기, 또는 이들의 조합기로서, 지방족, 지환족 또는 방향족의 4가 유기기가 가교구조를 통해 서로 연결된 4가 유기기를 포함하는 테트라카르복실산 이무수물을 사용할 수 있다. 바람직하게는 일환식 또는 다환식 방향족, 일환식 또는 다환식 지환족, 또는 이들 중 둘 이상이 단일결합 또는 관능기로 연결된 구조를 갖는 산이무수물을 포함할 수 있다. 또는, 방향족, 지환족 등의 고리구조가 단독, 또는 접합(fused)된 복소환 고리 구조, 또는 단일결합으로 연결된 구조와 같은 강직(rigid)한 구조를 갖는 4가 유기기를 포함하는 테트라카르복실산 이무수물을 포함할 수 있다.For example, as the tetracarboxylic dianhydride, intramolecular aromatic, alicyclic, or aliphatic tetravalent organic groups, or combinations thereof, aliphatic, alicyclic, or aromatic tetravalent organic groups crosslink each other through a crosslinked structure. Tetracarboxylic dianhydrides containing linked tetravalent organic groups can be used. Preferably, monocyclic or polycyclic aromatic, monocyclic or polycyclic alicyclic, or two or more of these may include an acid dianhydride having a structure connected by a single bond or a functional group. Or, a tetracarboxylic acid containing a tetravalent organic group having a rigid structure such as a heterocyclic ring structure in which a ring structure such as aromatic or cycloaliphatic is single or fused, or a structure connected by a single bond. It may contain dianhydride.
예를 들면, 상기 테트라카르복실산 이무수물은 하기 화학식 3a 내지 3e의 구조를 갖는 4가 유기기를 포함하는 것일 수 있다:For example, the tetracarboxylic dianhydride may include a tetravalent organic group having a structure of Formulas 3a to 3e:
[화학식 3a][Formula 3a]
[화학식 3b][Formula 3b]
[화학식 3c][Formula 3c]
[화학식 3d][Formula 3d]
[화학식 3e][Formula 3e]
상기 화학식 3a 내지 3e에서, 상기 R11 내지 R17 은 각각 독립적으로 -F, -Cl, -Br 및 -I로부터 선택되는 할로겐 원자, 하이드록실기(-OH), 티올기(-SH), 니트로기(-NO2), 시아노기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 할로게노알콕시, 탄소수 1 내지 10의 할로게노알킬, 탄소수 6 내지 20의 아릴기에서 선택되는 것일 수 있고,In the formulas 3a to 3e, the R 11 to R 17 are each independently a halogen atom selected from -F, -Cl, -Br and -I, hydroxyl group (-OH), thiol group (-SH), nitro A group (-NO 2 ), a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenoalkoxy having 1 to 4 carbon atoms, a halogenoalkyl having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
상기 a1은 0 내지 2의 정수, a2는 0 내지 4의 정수, a3는 0 내지 8의 정수, a4 및 a5는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수, a6 및 a9는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수, 그리고 a7 및 a8은 각각 독립적으로 0 내지 7의 정수일 수 있으며,The a1 is an integer from 0 to 2, a2 is an integer from 0 to 4, a3 is an integer from 0 to 8, a4 and a5 are each independently an integer from 0 to 3, a6 and a9 are each independently an integer from 0 to 3 , And a7 and a8 may be each independently an integer of 0 to 7,
상기 A11 및 A12는 각각 독립적으로 단일결합, -O-, -CR18R19-, -C(=O)-, -C(=O)NH-, -S-, -SO2-, 페닐렌기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으며, 이때 상기 R18 및 R19는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 및 탄소수 1 내지 10의 플로오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.A 11 and A 12 are each independently a single bond, -O-, -CR 18 R 19- , -C (= O)-, -C (= O) NH-, -S-, -SO 2- , It may be selected from the group consisting of phenylene groups and combinations thereof, wherein R 18 and R 19 are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. It can be.
또는, 상기 테트라카르복실산 이무수물은 하기 화학식 4a 내지 4n으로 이루어진 군으로부터 선택되는 4가 유기기를 포함하는 것일 수 있다.Alternatively, the tetracarboxylic dianhydride may include a tetravalent organic group selected from the group consisting of the following Chemical Formulas 4a to 4n.
상기 화학식 4a 내지 4n의 4가 유기기내 1 이상의 수소원자는 -F, -Cl, -Br 및 -I로부터 선택되는 할로겐 원자, 하이드록실기(-OH), 티올기(-SH), 니트로기(-NO2), 시아노기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 할로게노알콕시, 탄소수 1 내지 10의 할로게노알킬, 탄소수 6 내지 20의 아릴기에서 선택되는 치환체로 치환될 수 있다. 예를 들면, 상기 할로겐 원자는 플루오로(-F)일 수 있으며, 할로게노알킬기는 플루오로 원자를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기로서, 플루오로메틸기, 퍼플루오로에틸기, 트리플루오로메틸기 등에서 선택되는 것일 수 있으며, 상기 알킬기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기에서 선택되는 것일 수 있고, 상기 아릴기는 페닐기, 나프탈레닐기에서 선택되는 것 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 플루오로원자 및 플로오로알킬기 등의 플루오로 원자를 포함하는 치환기일 수 있다.At least one hydrogen atom in the tetravalent organic group of the formulas 4a to 4n is a halogen atom selected from -F, -Cl, -Br and -I, a hydroxyl group (-OH), a thiol group (-SH), a nitro group ( -NO 2 ), a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenoalkoxy having 1 to 4 carbon atoms, a halogenoalkyl having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. For example, the halogen atom may be fluoro (-F), the halogenoalkyl group is a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms containing a fluoro atom, fluoromethyl group, perfluoroethyl group, trifluoro It may be selected from methyl groups, and the alkyl group may be selected from methyl groups, ethyl groups, propyl groups, isopropyl groups, t-butyl groups, pentyl groups, and hexyl groups, and the aryl groups are selected from phenyl groups and naphthalenyl groups. It may be, and more preferably, it may be a substituent containing a fluoro atom such as a fluoro atom and a fluoroalkyl group.
또는, 상기 테트라카르복실산 이무수물은, 방향족 고리 또는 지방족 구조가 각각의 고리구조가 강직(rigid)한 구조, 즉, 단일 고리 구조, 각각의 고리가 단일결합으로 결합된 구조 또는 각각의 고리가 직접적으로 연결된 복소환 구조를 포함하는 4가 유기기를 포함하는 것 일 수 있다.Alternatively, in the tetracarboxylic dianhydride, an aromatic ring or an aliphatic structure is a structure in which each ring structure is rigid, that is, a single ring structure, a structure in which each ring is bonded by a single bond, or each ring It may be to include a tetravalent organic group containing a heterocyclic structure directly connected.
일 실시예에 따르면, 폴리이미드 전구체 중합시 상기 화학식 1디아민의 이외에 1종 이상의 디아민이 더 포함될 수 있으며, 예를 들면, 탄소수 6 내지 24의 일환식 또는 다환식 방향족 2가유기기, 탄소수 6 내지 18의 일환식 또는 다환식 지환족 2가 유기기, 또는 이들 중 둘 이상이 단일결합이나 관능기로 연결된 구조를 포함하는 2가 유기기 선택되는 2가 유기기 구조를 포함하는 디아민을 포함할 수 있으며, 또는, 방향족, 지환족 등의 고리구조 화합물이 단독, 또는 접합(fused)된 복소환 고리 구조, 또는 단일결합으로 연결된 구조와 같은 강직(rigid)한 구조를 갖는 2가 유기기로부터 선택되는 것 일 수 있다.According to one embodiment, when polymerizing the polyimide precursor, one or more diamines may be further included in addition to the diamine of Formula 1, for example, a monocyclic or polycyclic aromatic divalent organic group having 6 to 24 carbon atoms, and 6 to 18 carbon atoms. A monocyclic or polycyclic alicyclic divalent organic group of, or a diamine containing a divalent organic group structure selected from a divalent organic group comprising a structure in which two or more of them are connected by a single bond or a functional group may be included, Or, a ring structure compound such as aromatic or cycloaliphatic is selected from a divalent organic group having a rigid structure such as a single or fused heterocyclic ring structure or a structure connected by a single bond. Can be.
예를 들면, 상기 디아민은, 하기 화학식 5a 내지 5e 로부터 선택되는 2가 유기기를 포함하는 것일 수 있다.For example, the diamine may include a divalent organic group selected from the following formulas 5a to 5e.
[화학식 5a][Formula 5a]
[화학식 5b][Formula 5b]
[화학식 5c][Formula 5c]
[화학식 5d][Formula 5d]
[화학식 5e][Formula 5e]
상기 화학식 5a 내지 5e에서,In the above formulas 5a to 5e,
R21 내지 R27은 각각 독립적으로 -F, -Cl, -Br 및 -I로부터 선택되는 할로겐 원자, 하이드록실기(-OH), 티올기(-SH), 니트로기(-NO2), 시아노기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 할로게노알콕시, 탄소수 1 내지 10의 할로게노알킬, 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, R 21 to R 27 are each independently a halogen atom selected from -F, -Cl, -Br and -I, hydroxyl group (-OH), thiol group (-SH), nitro group (-NO 2 ), cyan It may be selected from the group consisting of a furnace group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenoalkoxy having 1 to 4 carbon atoms, a halogenoalkyl having 1 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
또, A21 및 A22는 각각 독립적으로 단일결합, -O-, -CR'R"-(이때, R' 및 R"은 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기 등) 및 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기(예를 들면, 트리플루오로메틸기 등)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임), -C(=O)-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -S-, -SO-, -SO2-, -O[CH2CH2O]y-(y는 1 내지 44의 정수임), -NH(C=O)NH-, -NH(C=O)O-, 탄소수 6 내지 18의 일환식 또는 다환식의 시클로알킬렌기(예를 들면, 시클로헥실렌기 등), 탄소수 6 내지 18의 일환식 또는 다환식의 아릴렌기(예를 들면, 페닐렌기, 나프탈렌기, 플루오레닐렌기등), 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며,In addition, A 21 and A 22 are each independently a single bond, -O-, -CR'R "-(where R 'and R" are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, Methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, etc.) and a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, trifluoromethyl group, etc.) Will be), -C (= O)-, -C (= O) O-, -C (= O) NH-, -S-, -SO-, -SO 2- , -O [CH 2 CH 2 O ] y- (y is an integer from 1 to 44), -NH (C = O) NH-, -NH (C = O) O-, monocyclic or polycyclic cycloalkylene group having 6 to 18 carbon atoms (for example For example, a cyclohexylene group, etc., a monocyclic or polycyclic arylene group having 6 to 18 carbon atoms (for example, a phenylene group, a naphthalene group, a fluorenylene group, etc.), and combinations thereof Can,
b1은 0 내지 4의 정수이고, b2는 0 내지 6의 정수이며, b3은 0 내지 3의 정수이고, b4 및 b5는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, b7 및 b8은 각각 독립적으로 0내지 9의 정수이고, b6 및 b9는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.b1 is an integer from 0 to 4, b2 is an integer from 0 to 6, b3 is an integer from 0 to 3, b4 and b5 are each independently integers from 0 to 4, and b7 and b8 are each independently 0 to 0 It is an integer of 9, and b6 and b9 are each independently an integer of 0-3.
또는, 상기 디아민은 방향족 고리 또는 지방족 구조가 강직(rigid)한 사슬구조를 형성하는 2가 유기기를 포함하는 것일 수 있으며, 예를 들면, 단일 고리 구조, 각각의 고리가 단일결합으로 결합된 구조 또는 각각의 고리가 직접적으로 접합(fused)된 복소환 고리 구조를 포함하는 2가 유기기 구조를 포함할 수 있다.Alternatively, the diamine may include a divalent organic group forming a rigid chain structure of an aromatic ring or an aliphatic structure, for example, a single ring structure, a structure in which each ring is bonded by a single bond, or Each ring may include a divalent organic group structure including a fused heterocyclic ring structure.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 테트라카르복실산 이무수물의 총 함량과 상기 디아민의 함량은, 1:1.1~1.1:1 몰비로 반응될 수 있으며, 바람직하게는, 반응성 향상 및 공정성 향상을 위해, 상기 테트라카르복실산 이무수물의 총 함량이 디아민에 비해 과량으로 반응되거나, 또는 디아민의 함량이 테트라카르복실산 이무수물의 총 함량에 비해 과량으로 반응되는 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, the total content of the tetracarboxylic dianhydride and the content of the diamine may be reacted in a molar ratio of 1: 1.1 to 1.1: 1, preferably for improving reactivity and improving processability, It is preferable that the total content of the tetracarboxylic dianhydride is reacted in excess relative to the diamine, or that the content of diamine is reacted in excess relative to the total content of tetracarboxylic dianhydride.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 테트라카르복실산 이무수물의 총 함량과 디아민의 함량의 몰비는 1:0.99 내지 0.99:1 바람직하게는 1:0.98 내지 0.98:1으로 반응되는 것이 바람직할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the molar ratio of the total content of the tetracarboxylic dianhydride and the content of diamine may be preferably reacted at 1: 0.99 to 0.99: 1, preferably 1: 0.98 to 0.98: 1. .
상기한 산이무수물과 다이아민계 화합물의 중합 반응은, 용액 중합 등 통상의 폴리이미드 또는 그 전구체의 중합 방법에 따라 실시될 수 있다.The polymerization reaction of the acid dianhydride and the diamine-based compound may be carried out according to a polymerization method of a conventional polyimide or its precursor, such as solution polymerization.
상기 폴리아믹산 중합반응시 사용가능한 유기용매로는, 감마-부티로락톤, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논 등의 케톤류; 톨루엔, 크실렌, 테트라메틸벤젠 등의 방향족 탄화수소류; 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 글리콜에테르류(셀로솔브); 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에탄올, 프로판올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 카르비톨, 디메틸프로피온아마이드(dimethylpropionamide, DMPA), 디에틸프로피온아마이드(diethylpropionamide, DEPA), 디메틸아세트아미드(DMAc), N,N-디에틸아세트아미드, 디메틸포름아미드(DMF), 디에틸포름아미드(DEF), N-메틸피롤리돈(NMP), N-에틸피롤리돈(NEP), N,N-디메틸메톡시아세트아미드, 디메틸술폭사이드, 피리딘, 디메틸술폰, 헥사메틸포스포르아미드, 테트라메틸우레아, N-메틸카프로락탐, 테트라히드로퓨란, m-디옥산, P-디옥산, 1,2-디메톡시에탄, 비스(2-메톡시에틸)에테르, 1,2-비스(2-메톡시에톡시)에탄, 비스[2-(2-메톡시에톡시)]에테르, 에크아마이드(Equamide)M100, 에크아마이드(Equamide)B100 등일 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.Examples of the organic solvent that can be used in the polyamic acid polymerization reaction include gamma-butyrolactone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, and 4-hydroxy-4. Ketones such as -methyl-2-pentanone; Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and tetramethylbenzene; Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether , Glycol ethers such as dipropylene glycol diethyl ether and triethylene glycol monoethyl ether (cellosolve); Ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, ethanol, propanol, ethylene glycol, propylene glycol, carbitol, dimethyl Dimethylpropionamide (DMPA), diethylpropionamide (DEPA), dimethylacetamide (DMAc), N, N-diethylacetamide, dimethylformamide (DMF), diethylformamide (DEF), N -Methylpyrrolidone (NMP), N-ethylpyrrolidone (NEP), N, N-dimethylmethoxyacetamide, dimethylsulfoxide, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylphosphoramide, tetramethylurea, N- Methylcaprolactam, tetrahydrofuran, m-dioxane, P-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane , Bis [2- (2-methoxyethoxy)] ether, Equamide M100, Equamide B100, and the like, or a mixture of two or more of them may be used.
일 실시예에 따르면, 상기 중합성분을 중합하는 유기용매로서 분배계수 LogP가 양수인 용매를 사용할 수 있다. LogP가 양수인 유기용매를 사용함에 따라 메틸페닐실리콘 올리고머가 10중량% 이상으로 포함되는 조성에서도 Tg를 390℃ 이상의 높은 온도로 유지할 수 있다.According to one embodiment, as the organic solvent for polymerizing the polymerization component, a solvent having a positive distribution coefficient LogP may be used. By using an organic solvent in which LogP is a positive number, Tg can be maintained at a high temperature of 390 ° C. or higher even in a composition in which methylphenylsilicone oligomer is contained in an amount of 10 wt% or more.
또한, 상기와 같은 분배계수가 양수인 유기용매는 플렉서블(flexible)한 폴리이미드 반복구조와 실리콘 올리고머와 같은 실록산 구조를 포함하는 폴리이미드 구조의 극성 차이로 인한 상분리로 인해 발생되는 백탁현상을 감소시킬 수 있다. 종래에는 이러한 상분리를 해결하기 위해 2종의 유기용매를 사용하였으나, 상기와 같은 유기용매를 사용하는 것 만으로도 백탁현상을 감소시킬 수 있어, 보다 투명한 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다.In addition, the organic solvent having a positive partition coefficient as described above may reduce cloudiness caused by phase separation due to polarity differences between a flexible polyimide repeating structure and a polyimide structure including a siloxane structure such as a silicone oligomer. have. Conventionally, two types of organic solvents have been used to solve the phase separation. However, the whitening phenomenon can be reduced by using only the organic solvents described above, so that a more transparent polyimide film can be produced.
상기한 문제를 해결하기 위해 극성 용매와 비극성 용매를 혼합하여 사용하는 방법도 있으나, 극성 용매의 경우 휘발성이 높은 경향이 있으며, 따라서 제조공정상에서 미리 휘발되는 등의 문제가 발생할 수 있으며, 이 때문에 공정의 재현성이 저하되는 등의 문제가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 상분리 문제를 완전히 개선하지 못할 수 있어, 제조된 폴리이미드 필름의 헤이즈(Haze)가 높아져 투명도가 저하될 수 있다. In order to solve the above problems, there is a method of mixing and using a polar solvent and a non-polar solvent, but in the case of a polar solvent, volatile tends to be high, and thus problems such as volatilization in advance in the manufacturing process may occur. Not only may problems such as deterioration of reproducibility, but the phase separation problem may not be completely improved, and the haze of the prepared polyimide film may increase, resulting in a decrease in transparency.
보다 구체적으로는 용매의 분자가 양쪽친매성을 갖는 구조를 포함하는 용매를 사용함으로써, 극성 용매를 사용함에 따른 공정상의 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 양쪽친매성을 갖는 분자구조로 인해 1종류의 용매만을 사용하더라도 폴리이미드를 고르게 분포시킬 수 있어 상분리로 인한 문제를 해결하는데 매우 적합하며, 이로 인해 헤이즈(Haze) 특성이 현저히 개선된 폴리이미드를 제공할 수 있다.More specifically, by using a solvent containing a structure in which the molecules of the solvent have an amphiphilic structure, it is possible to solve a process problem due to the use of a polar solvent, as well as one type due to the molecular structure having an amphiphilic property. Even if only a solvent is used, the polyimide can be evenly distributed, which makes it very suitable for solving problems caused by phase separation, thereby providing a polyimide in which haze characteristics are significantly improved.
상기 분배계수 값이 양수인 경우에는 용매의 극성이 소수성임을 의미하는데, 본 발명자들의 연구에 따르면 분배계수 값이 양수인 특정 용매를 사용하여 폴리이미드 전구체 조성물을 제조하면, 에지백 현상이 개선되는 것을 알 수 있었다. 또한, 본 발명은 상기와 같이 Log P가 양수를 갖는 용매를 사용함으로써, 레벨링제와 같은 소재의 표면장력 및 도막의 평활성을 조절하는 첨가제를 사용하지 않고도 용액의 에지백 현상을 제어할 수 있으며, 이는 첨가제 등의 부가적인 첨가제를 사용하지 않으므로 최종 생성물에 저분자 물질이 함유되는 등의 품질 및 공정상의 문제를 제거할 수 있을 뿐만 아니라 보다 효율적으로 균일한 특성을 갖는 폴리이미드 필름을 형성할 수 있는 효과가 있다.When the distribution coefficient value is positive, it means that the polarity of the solvent is hydrophobic. According to the research of the present inventors, it can be seen that when the polyimide precursor composition is prepared using a specific solvent having a positive distribution coefficient value, the edge back phenomenon is improved. there was. In addition, according to the present invention, by using a solvent in which Log P has a positive number as described above, it is possible to control the edge back phenomenon of the solution without using additives that control the surface tension of the material such as a leveling agent and the smoothness of the coating film, This does not use additional additives such as additives, so it is possible to remove the quality and process problems such as the low-molecular substance content in the final product, as well as to form a polyimide film with uniform properties more efficiently. There is.
예를 들면, 폴리이미드 전구체 조성물을 유리기판에 코팅하는 공정에 있어서, 경화시 또는 습도조건의 코팅액의 방치조건에서 코팅층의 수축으로 인한 에지백 현상이 발생할 수 있다. 이러한 코팅 용액의 에지백 현상은 필름의 두께의 편차를 초래할 수 있어, 이에 의한 필름의 내굴곡성의 부족으로 필름이 끊어지거나 컷팅시 모서리가 부스러지는 현상이 나타나 공정상의 작업성이 나쁘고 수율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.For example, in the process of coating the polyimide precursor composition on the glass substrate, an edge back phenomenon may occur due to shrinkage of the coating layer during curing or under the condition of leaving the coating solution in a humidity condition. The edge back phenomenon of such a coating solution may cause a variation in the thickness of the film, resulting in the film being cut or a corner being broken when cutting due to a lack of flex resistance of the film, resulting in poor process workability and reduced yield. Problems may arise.
또한, 기판상에 도포된 폴리이미드 전구체 조성물에 극성을 갖는 미세 이물질이 유입되는 경우, Log P가 음수인 극성의 용매를 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물에서는 상기 이물질이 갖는 극성에 의해 이물질의 위치를 기준으로 산발적인 코팅의 균열 또는 두께변화가 일어날 수 있으나, Log P가 양수인 소수성의 용매를 사용하는 경우에는 극성을 갖는 미세 이물질이 유입되는 경우에도 코팅의 균열로 인한 두께변화 등의 발생이 감소 또는 억제될 수 있다.In addition, when a fine foreign matter having polarity is introduced into the polyimide precursor composition applied on the substrate, in the polyimide precursor composition including a solvent having a polarity in which Log P is negative, the position of the foreign matter is referenced by the polarity of the foreign matter. As a result, sporadic cracking or thickness changes may occur, but when a hydrophobic solvent having a positive log P is used, the occurrence of thickness changes due to cracking of the coating is reduced or suppressed even when fine foreign matter having polarity is introduced. Can be.
구체적으로, Log P가 양수인 용매를 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물은, 하기 식 1로 정의되는 에지백율(edge back ratio)이 0% 내지 0.1% 이하일 수 있다.Specifically, in the polyimide precursor composition including a solvent in which Log P is a positive number, an edge back ratio defined by the following Equation 1 may be 0% to 0.1% or less.
[식 1][Equation 1]
에지백율(%) = [(A-B)/A] x 100Edge percentage (%) = [(A-B) / A] x 100
상기 식 1에 있어서,In the above formula 1,
A: 기판 (100mm x 100mm) 상에 폴리이미드 전구체 조성물이 완전히 코팅된 상태에서의 면적이고,A: The area in the state where the polyimide precursor composition is completely coated on the substrate (100 mm x 100 mm),
B: 폴리이미드 전구체 조성물 또는 PI 필름이 코팅된 기판의 가장자리 끝단 에서부터 에지백 현상이 발생한 후의 면적이다.B: This is the area after the edge back phenomenon occurs from the edge end of the polyimide precursor composition or the PI film coated substrate.
이러한 폴리이미드 전구체 조성물 및 필름의 에지백(edge back) 현상은 폴리이미드 전구체 조성물 용액을 코팅한 후 30분 이내에 발생될 수 있으며, 특히, 가장자리부터 말려 들어가기 시작함으로써 가장자리의 두께를 두껍게 만들 수 있다.The edge back phenomenon of the polyimide precursor composition and the film may occur within 30 minutes after coating the polyimide precursor composition solution, and in particular, the thickness of the edge may be increased by starting to roll from the edge.
본 발명에 따른 폴리이미드 전구체 조성물을 기판에 코팅한 후 10분 이상, 예를 들면 10분 이상, 예를 들면 40분 이상의 시간 동안 습도조건에서 방치한 후의 상기 코팅된 수지 조성물 용액의 에지백율이 0.1% 이하일 수 있으며, 예를 들면, 20 ~ 30℃의 온도에서, 40% 이상의 습도조건, 보다 구체적으로는 40% 내지 80% 범위의 습도조건, 즉, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 각각의 습도 조건에서, 예를 들면, 50%의 습도조건에서 10 내지 50분간 방치된 이후에도 0.1% 이하의 매우 작은 에지백율을 나타낼 수 있으며, 바람직하게는 0.05%, 보다 바람직하게는 거의 0%에 가까운 에지백율을 나타낼 수 있다.After coating the polyimide precursor composition according to the present invention on a substrate for 10 minutes or more, for example 10 minutes or more, for example, 40 minutes or more, the edge percentage of the coated resin composition solution after being left in a humidity condition is 0.1 % Or less, for example, at a temperature of 20 to 30 ° C., a humidity condition of 40% or more, more specifically, a humidity condition in the range of 40% to 80%, that is, 40%, 50%, 60%, 70% , 80% in each humidity condition, for example, even after standing for 10 to 50 minutes at a humidity condition of 50% may exhibit a very small edge percentage of less than 0.1%, preferably 0.05%, more preferably almost It can show an edge percentage close to 0%.
상기와 같은 에지백율은 경화 이후에도 유지되는 것이며, 예를 들면, 폴리이The edge percentage as described above is maintained even after curing, for example, poly
미드 전구체 조성물을 기판에 코팅한 후 10분 이상, 예를 들면 20 ~ 30℃의 온도에서, 40% 이상의 습도조건, 보다 구체적으로는 40% 내지 80% 범위의 습도조건, 즉, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 각각의 습도 조건에서, 예를 들면 50%의 습도조건에서 10 내지 50분간 방치한 후 경화된 폴리이미드 필름의 에지백율이 0.1% 이하일 수 있으며, 즉, 열처리에 의한 경화 공정에서도 에지백 현상이 거의 일어나지 않거나 없을 수 있으며, 구체적으로는, 0.05%, 보다 바람직하게는 거의 0%에 가까운 에지백율을 나타낼 수 있다.After coating the mid precursor composition on the substrate for 10 minutes or more, for example, at a temperature of 20 to 30 ° C, a humidity condition of 40% or more, more specifically, a humidity condition in the range of 40% to 80%, that is, 40%, 50 %, 60%, 70%, 80% in each of the humidity conditions, for example, at 50% humidity condition after 10 to 50 minutes, the cured polyimide film may have an edge percentage of 0.1% or less, that is, heat treatment Even in the curing process by the edgeback phenomenon may hardly occur or may be present, specifically, 0.05%, and more preferably, may exhibit an edgeback rate close to 0%.
본 발명에 따른 폴리이미드 전구체 조성물은 이러한 에지백(edge back) 현상을 해결함으로써, 보다 균일한 특성을 갖는 폴리이미드 필름을 수득할 수 있어 제조공정의 수율을 보다 향상시킬 수 있다.By solving this edge back phenomenon, the polyimide precursor composition according to the present invention can obtain a polyimide film having more uniform characteristics, thereby improving the yield of the manufacturing process.
또한, 본 발명에 따른 용매의 밀도는 ASTM D1475의 표준측정방법으로 측정하였을 때, 1g/cm3 이하일 수 있으며, 밀도가 1 g/cm3 이상의 값을 갖는 경우에는 상대점도가 높아질 수 있어 공정상 효율성이 감소할 수 있다.In addition, the density of the solvent according to the present invention is ASTM as determined using the standard measurement method D1475, 1g / cm 3 can be less than a density of 1 g / If having a cm 3 or more values, it may increase the relative viscosity of the process the Efficiency can be reduced.
상기 LogP가 양수인 용매는, 예를 들면, N,N-디에틸아세트아마이드(N,Ndiethylacetamide,DEAc), N,N-디에틸포름아마이드(N,N-diethylformamide, DEF),N-에틸피롤리돈(N-ethylpyrrolidone, NEP), 디메틸프로피온아마이드(DMPA) 및 디에틸프로피온아마이드(DEPA) 중에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.The LogP is a positive solvent, for example, N, N-diethylacetamide (N, Ndiethylacetamide, DEAc), N, N-diethylformamide (N, N-diethylformamide, DEF), N-ethylpyrroli It may be one or more selected from money (N-ethylpyrrolidone, NEP), dimethyl propionamide (DMPA) and diethyl propionamide (DEPA).
상기 유기용매는 비점이 300℃ 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로 분배계수 LogP 값은 0.01 내지 3, 또는 0.01 내지 2, 또는 0.1 내지 2 일 수 있다.The organic solvent may have a boiling point of 300 ° C. or less, and more specifically, the distribution coefficient LogP value may be 0.01 to 3, or 0.01 to 2, or 0.1 to 2.
상기 분배계수는 ACD/Labs 사의 ACD/Percepta platform의 ACD/LogP module을 사용하여 계산될 수 있으며, ACD/LogP module은 분자의 2D 구조를 이용하여 QSPR(Quantitative Structure-Property Relationship) 방법론 기반의 알고리즘을 이용한다.The distribution coefficient can be calculated using the ACD / LogP module of ACD / Percepta platform of ACD / Labs, and the ACD / LogP module uses a 2D structure of the molecule to implement an algorithm based on the QSPR (Quantitative Structure-Property Relationship) methodology. To use.
또한, 크실렌, 톨루엔과 같은 방향족 탄화수소를 더 사용할 수도 있으며, 또한 폴리머의 용해를 촉진시키기 위해서 상기 용매에 상기 용매 총량에 대하여 약 50 중량% 이하의 알칼리 금속염 또는 알칼리토류 금속염을 더 첨가할 수도 있다.In addition, aromatic hydrocarbons such as xylene and toluene may be further used, and in order to promote dissolution of the polymer, an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt of about 50% by weight or less based on the total amount of the solvent may be further added to the solvent.
또한, 폴리아믹산 또는 폴리이미드를 합성하는 경우 과잉의 폴리아미노기 또는 산무수물기를 불활성화하기위해서, 분자 말단을 디카본산무수물 또는 모노아민을 반응시켜, 폴리이미드의 말단을 봉지하는 말단 봉지제를더 첨가할 수 있다.In addition, in the case of synthesizing polyamic acid or polyimide, in order to inactivate excess polyamino group or acid anhydride group, a molecular terminal is reacted with dicarboxylic acid anhydride or monoamine to further add a terminal sealant to seal the polyimide end. Can be.
상기 테트라카르복실산 이무수물을 디아민과 반응시키는 방법은 용액 중합 등 통상의 폴리이미드 전구체 중합 제조방법에 따라 실시할 수 있으며. 구체적으로는, 디아민을 유기 용매 중에 용해시킨 후, 결과로 수득된 혼합용액에 테트라카르복실산 이무수물을 첨가하여 중합반응시킴으로써 제조될 수 있다.The method for reacting the tetracarboxylic dianhydride with diamine may be carried out according to a conventional polyimide precursor polymerization production method such as solution polymerization. Specifically, after diamine is dissolved in an organic solvent, it can be prepared by adding a tetracarboxylic dianhydride to the resulting mixed solution for polymerization.
상기 중합반응은 비활성 기체 또는 질소 기류 하에 실시될 수 있으며, 무수조건에서 실행될 수 있다.The polymerization reaction may be performed under an inert gas or nitrogen stream, and may be performed under anhydrous conditions.
또한, 상기 중합반응시 반응온도는 -20 내지 80℃, 바람직하게는 0 내지 80℃에서 실시될 수 있다. 반응온도가 너무 높을 경우 반응성이 높아져 분자량이 커질 수 있으며, 전구체 조성물의 점도가 상승함으로써 공정상으로 불리할 수 있다.In addition, the reaction temperature during the polymerization reaction may be carried out at -20 to 80 ℃, preferably 0 to 80 ℃. When the reaction temperature is too high, the reactivity becomes high and the molecular weight may increase, and the viscosity of the precursor composition increases, which may be disadvantageous in the process.
상기한 제조방법에 따라 제조된 폴리아믹산 용액에 필름 형성 공정시의 도포성 등의 공정성을 고려하여 상기 조성물이 적절한 점도를 갖도록 하는 양으로 고형분을 포함하는 것이 바람직하다. It is preferable that the polyamic acid solution prepared according to the above-described manufacturing method contains solids in an amount to allow the composition to have an appropriate viscosity in consideration of fairness such as coatability during the film forming process.
상기 폴리아믹산을 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물은 유기용매 중에 용해된 용액의 형태일 수 있으며, 이러한 형태를 갖는 경우, 예를 들어 폴리이미드 전구체를 유기용매 중에서 합성한 경우에는, 용액은 얻어지는 반응용액 그 자체여도 되고, 또는 이 반응 용액을 다른 용매로 희석한 것이어도 된다. 또, 폴리이미드 전구체를 고형 분말로서 얻은 경우에는, 이것을 유기 용매에 용해시켜 용액으로 한 것이어도 된다.The polyimide precursor composition containing the polyamic acid may be in the form of a solution dissolved in an organic solvent, and when it has such a form, for example, when a polyimide precursor is synthesized in an organic solvent, the solution is a reaction solution obtained. It may be itself, or this reaction solution may be diluted with another solvent. Moreover, when obtaining a polyimide precursor as a solid powder, you may melt | dissolve this in an organic solvent and make it a solution.
일 실시예에 따르면, 전체 폴리이미드 전구체의 함량이 8 내지 25 중량%가 되도록 유기용매를 첨가하여 조성물의 함량을 조절할 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 25 중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 20 중량% 이하로 조절할 수 있다.According to one embodiment, the content of the composition may be adjusted by adding an organic solvent such that the total polyimide precursor content is 8 to 25% by weight, preferably 10 to 25% by weight, more preferably 10 to 20% by weight % Or less.
또는, 상기 폴리이미드 전구체 조성물이 3,000cP 이상, 혹은 4,000cP 이상의 점도를 갖도록 조절하는 것일 수 있으며, 상기 폴리이미드 전구체 조성물의 점도는 10,000cP 이하, 바람직하게는 9,000cP 이하, 보다 바람직하게는 8,000cP 이하의 점도를 갖도록 조절하는 것이 바람직하다. 폴리이미드 전구체 조성물의 점도가 10,000cP를 초과할 경우 폴리이미드 필름 가공시 탈포의 효율성이 저하됨으로써, 공정상의 효율뿐만 아니라, 제조된 필름은 기포 발생으로 표면조도가 좋지 않아 전기적, 광학적, 기계적 특성이 저하될 수 있다.Alternatively, the polyimide precursor composition may be adjusted to have a viscosity of 3,000 cP or more, or 4,000 cP or more, and the viscosity of the polyimide precursor composition is 10,000 cP or less, preferably 9,000 cP or less, more preferably 8,000 cP It is preferable to adjust to have the following viscosity. When the viscosity of the polyimide precursor composition exceeds 10,000 cP, the efficiency of defoaming decreases during processing of the polyimide film, and thus, not only the process efficiency, but also the prepared film has poor surface roughness due to the generation of bubbles, resulting in poor electrical, optical, and mechanical properties. It may degrade.
이어서 상기 중합반응의 결과로 수득된 폴리이미드 전구체를 화학적 또는 열적 이미드화 방법을 이용해 이미드화 시킴으로써 투명 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다. Subsequently, a transparent polyimide film may be prepared by imidizing the polyimide precursor obtained as a result of the polymerization reaction using a chemical or thermal imidization method.
일 실시예에 따르면, 폴리이미드 전구체 조성물을 캐리어 기판 상에 도포하는 단계; 및According to one embodiment, the step of applying a polyimide precursor composition on a carrier substrate; And
상기 폴리이미드 전구체 조성물을 가열 및 경화하는 단계를 포함하는 방법으로 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다.A polyimide film may be prepared by a method including heating and curing the polyimide precursor composition.
이때, 상기 캐리어 기판으로는 유리, 금속기판 또는 플라스틱 기판 등이 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 이 중에서도 폴리이미드 전구체에 대한 이미드화 및 경화공정 중 열 및 화학적 안정성이 우수하고, 별도의 이형제 처리 없이도, 경화 후 형성된 폴리이미드계 필름에 대해 손상 없이 용이하게 분리될 수 있는 유리 기판이 바람직할 수 있다.At this time, as the carrier substrate, a glass, metal substrate, or plastic substrate may be used without particular limitation, and among them, excellent thermal and chemical stability during the imidation and curing process for the polyimide precursor, without additional release agent treatment, A glass substrate that can be easily separated without damage to the polyimide-based film formed after curing may be desirable.
또, 상기 도포 공정은 통상의 도포 방법에 따라 실시될 수 있으며, 구체적으로는 스핀코팅법, 바코팅법, 롤코팅법, 에어-나이프법, 그라비아법, 리버스 롤법, 키스 롤법, 닥터 블레이드법, 스프레이법, 침지법 또는 솔질법 등이 이용될 수 있다. 이중에서도 연속 공정이 가능하며, 폴리이미드의 이미드화율을 증가시킬 수 있는 캐스팅법에 의해 실시되는 것이 보다 바람직할 수 있다.In addition, the coating process may be performed according to a conventional coating method, specifically, spin coating method, bar coating method, roll coating method, air-knife method, gravure method, reverse roll method, kiss roll method, doctor blade method, Spray method, immersion method or brushing method may be used. Among them, a continuous process is possible, and it may be more preferable to be carried out by a casting method capable of increasing the imidation rate of polyimide.
또, 상기 폴리이미드 전구체 조성물은 최종 제조되는 폴리이미드 필름이 디스플레이 기판용으로 적합한 두께를 갖도록 하는 두께 범위로 기판 위에 도포될 수 있다.In addition, the polyimide precursor composition may be applied over the substrate in a thickness range that allows the final manufactured polyimide film to have a suitable thickness for a display substrate.
구체적으로는 10 내지 30㎛의 두께가 되도록 하는 양으로 도포될 수 있다. 상기 폴리이미드 전구체 조성물 도포 후, 경화 공정에 앞서 폴리이미드 전구체 조성물 내에 존재하는 용매를 제거하기 위한 건조공정이 선택적으로 더 실시될 수 있다.Specifically, it may be applied in an amount to make the thickness of 10 to 30㎛. After application of the polyimide precursor composition, a drying process for removing the solvent present in the polyimide precursor composition may be selectively performed prior to the curing process.
상기 건조공정은 통상의 방법에 따라 실시될 수 있으며, 구체적으로 140℃이하, 혹은 80℃ 내지 140℃의 온도에서 실시될 수 있다. 건조 공정의 실시 온도가 80℃ 미만이면 건조 공정이 길어지고, 140℃를 초과할 경우 이미드화가 급격히 진행되어 균일한 두께의 폴리이미드 필름 형성이 어렵다.The drying process may be performed according to a conventional method, and specifically, may be performed at a temperature of 140 ° C. or less or 80 ° C. to 140 ° C. If the temperature of the drying process is less than 80 ° C, the drying process becomes longer, and if it exceeds 140 ° C, imidization proceeds rapidly, making it difficult to form a polyimide film of uniform thickness.
이어서, 상기 기판에 도포된 폴리이미드 전구체 조성물은 IR오븐, 열풍오븐이나 핫 플레이트 위에서 열처리되며, 이때, 상기 열처리 온도는 300 내지 500℃, 바람직하게는 320 내지 480℃ 온도범위일 수 있으며, 상기 온도범위 내에서 다단계 가열처리로 진행될 수도 있다. 상기 열처리 공정은 20분 내지 70분 동안 진행될 수 있으며, 바람직하게는 20분 내지 60분 정도의 시간 동안 진행될 수 있다.Subsequently, the polyimide precursor composition applied to the substrate is heat-treated on an IR oven, a hot air oven or a hot plate, wherein the heat treatment temperature may range from 300 to 500 ° C, preferably from 320 to 480 ° C, and the temperature It may be carried out by a multi-stage heat treatment within the range. The heat treatment process may be performed for 20 minutes to 70 minutes, and preferably 20 minutes to 60 minutes.
상기와 같이 제조된 폴리이미드 필름의 경화 직후 잔류응력은 40MPa 이하일 수 있으며, 상기 폴리이미드 필름을 상기 폴리이미드 필름을 25℃ 50% 습도 조건에서 3시간 방치한 후의 잔류응력 변화값이 5MPa 이하일 수 있다. The residual stress immediately after curing of the polyimide film prepared as described above may be 40 MPa or less, and the residual stress change value after leaving the polyimide film at 25 ° C. and 50% humidity for 3 hours may be 5 MPa or less. .
상기 폴리이미드 필름의 황색도는 15 이하일 수 있으며, 바람직하게는 13 이하일 수 있다. 또한, 상기 폴리이미드 필름의 헤이즈(Haze)는 2이하 일 수 있고, 바람직하게는 1 이하일 수 있다.The yellowness of the polyimide film may be 15 or less, and preferably 13 or less. In addition, the haze of the polyimide film may be 2 or less, and preferably 1 or less.
또한, 상기 폴리이미드 필름의 450 nm에서의 투과도는 75% 이상일 수 있으며, 550 nm에서의 투과도는 85% 이상 일 수 있고, 630 nm에서의 투과도는 90% 이상일 수 있다.In addition, the transmittance at 450 nm of the polyimide film may be 75% or more, the transmittance at 550 nm may be 85% or more, and the transmittance at 630 nm may be 90% or more.
상기 폴리이미드 필름은 내열성이 높을 수 있으며, 예를 들면, 질량감소가 1% 일어나는 열분해온도(Td_1%)가 500℃ 이상일 수 있다. The polyimide film may have high heat resistance, for example, a thermal decomposition temperature (Td_1%) in which mass loss is 1% may be 500 ° C or higher.
상기와 같이 제조된 폴리이미드 필름은 모듈러스가 3.5GPa 이하이고, 연신율은 20% 이상일 수 있다. 상기 모듈러스(탄성율)이 0.1Gpa 미만이면, 필름의 강성이 낮아 외부 충격에 쉽게 깨지기 쉽고, 상기 탄성율이 3.5Gpa을 초과하면, 커버레이 필름의 강성은 우수하지만 충분한 유연성을 확보할 수 없는 문제가 발생할 수 있다.The polyimide film prepared as described above may have a modulus of 3.5 GPa or less and an elongation of 20% or more. When the modulus (modulus of elasticity) is less than 0.1 Gpa, the rigidity of the film is low and easily fragile to external impact. When the modulus of elasticity exceeds 3.5 Gpa, the rigidity of the coverlay film is excellent, but sufficient flexibility cannot be obtained. Can be.
또한, 본 발명에 따른 폴리이미드 필름은 온도변화에 따른 열안정성이 우수할 수 있으며, 예를 들면, 100℃ 내지 350℃ 온도범위에서 가열 및 냉각 공정을 n+1회 거친 후의 열팽창계수가 -10 내지 100 ppm/℃의 값을 가질 수 있으며, 바람직하게는 -7 내지 90 ppm/℃의 값, 보다 바람직하게는 80 ppm/℃ 이하일 수 있다(이때, n은 0이상의 정수).In addition, the polyimide film according to the present invention may have excellent thermal stability according to a temperature change, for example, a thermal expansion coefficient after a heating and cooling process n + 1 times in a temperature range of 100 ° C to 350 ° C -10 It may have a value of 100 ppm / ℃, preferably, a value of -7 to 90 ppm / ℃, more preferably 80 ppm / ℃ or less (where n is an integer greater than or equal to 0).
또한, 본 발명에 따른 폴리이미드 필름은 두께방향 위상차(Rth)가 -150nm 내지 +150nm의 값, 바람직하게는 -130nm 내지 +130nm을 가짐으로써 광학적 등방성을 나타낼 수 있어 시감성이 향상될 수 있다.In addition, the polyimide film according to the present invention may exhibit optical isotropy by having a thickness direction retardation (R th ) of -150 nm to +150 nm, preferably -130 nm to +130 nm, thereby improving visibility. .
일 실시예에 따르면, 상기 폴리이미드 필름은 캐리어 기판과의 접착력이 5 gf/in 이상일 수 있으며, 바람직하게는 10 gf/in 이상일 수 있다.According to one embodiment, the polyimide film may have an adhesive strength with a carrier substrate of 5 gf / in or more, and preferably 10 gf / in or more.
또한, 본 발명은, In addition, the present invention,
상기 폴리이미드 전구체 조성물을 캐리어 기판상에 도포하는 단계;Applying the polyimide precursor composition on a carrier substrate;
상기 폴리이미드 전구체 조성물을 가열하여 폴리아믹산을 이미드화함으로써 폴리이미드 필름을 형성하는 단계; Heating the polyimide precursor composition to imidize polyamic acid to form a polyimide film;
상기 폴리이미드 필름 상에 소자를 형성하는 단계; 및Forming a device on the polyimide film; And
상기 소자가 형성된 폴리이미드 필름을 상기 캐리어 기판으로부터 박리하는 단계를 포함하는 플렉서블 디바이스의 제조공정을 제공한다.It provides a manufacturing process of a flexible device comprising the step of peeling the polyimide film on which the device is formed from the carrier substrate.
특히, 상기 플렉서블 디바이스의 제조공정은 LTPS(low temperature polysilicon) 공정, ITO 공정 또는 Oxide 공정을 포함할 수 있다. In particular, the manufacturing process of the flexible device may include a low temperature polysilicon (LTPS) process, an ITO process or an oxide process.
예를 들면, 폴리이미드 필름상에 SiO2를 포함하는 차단층을 형성하는 단계;For example, forming a blocking layer containing SiO 2 on the polyimide film;
상기 차단층 상에 a-Si(Amorphous silicon)박막을 증착하는 단계;Depositing an a-Si (Amorphous silicon) thin film on the blocking layer;
상기 증착된 a-Si박막을 450±50℃의 온도에서 열처리하는 탈수소 어닐링 단계; 및A dehydrogen annealing step of heat-treating the deposited a-Si thin film at a temperature of 450 ± 50 ° C; And
상기 a-Si 박막을 엑시머 레이저 등으로 결정화시키는 단계를 포함하는 LTPS 박막제조공정 이후, 레이저 박리 등으로 캐리어 기판과 폴리이미드 필름을 박리함으로써, LTPS층을 포함하는 플렉서블 디바이스를 얻을 수 있다.After the LTPS thin film manufacturing process including the step of crystallizing the a-Si thin film with an excimer laser or the like, by peeling the carrier substrate and the polyimide film by laser peeling, a flexible device including the LTPS layer can be obtained.
산화물 박막 공정은 실리콘을 이용한 공정에 비해 낮은 온도에서 열처리될 수 있으며, 예를 들면, ITO TFT공정의 열처리 온도는 240℃±50℃일 수 있고, Oxide TFT공정의 열처리 온도는 350℃±50℃일 수 있다.The oxide thin film process may be heat treated at a lower temperature than the process using silicon, for example, the heat treatment temperature of the ITO TFT process may be 240 ° C ± 50 ° C, and the heat treatment temperature of the oxide TFT process may be 350 ° C ± 50 ° C. Can be
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
<제조예 1> 화학식 1-1 화합물의 제조<Production Example 1> Preparation of the compound of Formula 1-1
상기 화학식 A(20.0g, 104.8mmol)과 화학식B(19.7g, 104.8mmol)의 화합물을 DMSO(200mL)에 녹인 후 탄산칼륨(21.7g, 157.2mmol)을 투입하여 90℃에서 교반하였다. 12시간 후에 물(200ml)를 가하고 여과하여 얻어진 고체를 물과 에탄올로 세척하여 상기 화학식 C의 화합물(33.8g, 수율 93.8%)을 제조하였다. After dissolving the compounds of Formula A (20.0g, 104.8mmol) and Formula B (19.7g, 104.8mmol) in DMSO (200mL), potassium carbonate (21.7g, 157.2mmol) was added and stirred at 90 ° C. After 12 hours, water (200 ml) was added and the solid obtained by filtration was washed with water and ethanol to prepare a compound of Formula C (33.8 g, yield 93.8%).
MS[M+H]+=343MS [M + H] + = 343
질소 분위기에서 상기 화학식 C(20g, 58.3mmol)와 화학식 D(27.4g, 116.6mmol)의 화합물을 THF(150ml)에 녹이고 탄산칼륨(32.2g, 233.2mmol)을 물(75ml)에 녹여 첨가한 후 가열하였다. 환류되는 상태에서 팔라듐 테트라트리페닐포스핀(1.35g, 1.17mmol)을 넣고 5시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮춘 후 에탄올을 첨가하여 고체를 얻었다. 여과 후 얻은 고체를 물과 에탄올로 세척하여 상기 화학식 E의 화합물(26.8g, 수율 81.4%)을 제조하였다.In a nitrogen atmosphere, the compounds of Formula C (20g, 58.3mmol) and Formula D (27.4g, 116.6mmol) were dissolved in THF (150ml), potassium carbonate (32.2g, 233.2mmol) was dissolved in water (75ml), and then added. Heated. In reflux, palladium tetratriphenylphosphine (1.35 g, 1.17 mmol) was added and stirred for 5 hours. After the reaction was completed, the temperature was reduced to room temperature and ethanol was added to obtain a solid. The solid obtained after filtration was washed with water and ethanol to prepare the compound of Formula E (26.8 g, yield 81.4%).
MS[M+H]+=566MS [M + H] + = 566
상기 화학식 E(25g, 44.3mmol)의 화합물을 빙초산(250ml) 분산시킨 후 0℃에서 과망간산칼륨(20.9g. 132mmol)을 투입하여 1시간 동안 교반 후 상온으로 승온하여 7시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후에 물(250ml)를 가하고 여과 후 얻어진 고체를 에탄올로 재결정하여 화학식 F의 화합물(23.6g, 수율 89.1%)을 제조하였다. After dispersing glacial acetic acid (250 ml) of the compound of Formula E (25 g, 44.3 mmol), potassium permanganate (20.9 g. 132 mmol) was added at 0 ° C., stirred for 1 hour, heated to room temperature, and stirred for 7 hours. After completion of the reaction, water (250 ml) was added, and the solid obtained after filtration was recrystallized with ethanol to prepare a compound of formula F (23.6 g, yield 89.1%).
MS[M+H]+=598MS [M + H] + = 598
질소 분위기에서 화학식F(20g, 33.5mmol)를 에탄올(200ml)에 분산 시킨 후 염화주석(25.4g, 134mmol)을 투입한 후 가열하여 50℃에서 8시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후에 물(200ml)가하여 고체를 얻었다. 여과 후 수득한 고체를 에탄올로 재결정하여 화학식 1-1의 화합물(14.8g, 수율 82.3%)을 제조하였다.After dispersing Formula F (20g, 33.5mmol) in ethanol (200ml) in a nitrogen atmosphere, tin chloride (25.4g, 134mmol) was added and then heated and stirred at 50 ° C for 8 hours. After completion of the reaction, water (200 ml) was added to obtain a solid. The solid obtained after filtration was recrystallized with ethanol to prepare a compound of Formula 1-1 (14.8 g, yield 82.3%).
MS[M+H]+=538MS [M + H] + = 538
<제조예 2> 화학식1-2 화합물의 제조<Production Example 2> Preparation of a compound of Formula 1-2
상기 화학식 G(25g, 190.9mmol)과 화학식B(35.9g, 190.9mmol)의 화합물을 DMSO(350mL)에 녹인 후 탄산칼륨(39.5g, 286.5mmol)을 투입하여 90℃에서 교반하였다. 12시간 후에 물(350ml)를 가하고 여과하여 얻어진 고체를 물과 에탄올로 세척하여 상기 화학식 H의 화합물(52.5g, 수율 91.9%)을 제조하였다. The compound of Formula G (25g, 190.9mmol) and Formula B (35.9g, 190.9mmol) was dissolved in DMSO (350mL) and potassium carbonate (39.5g, 286.5mmol) was added thereto and stirred at 90 ° C. After 12 hours, water (350 ml) was added and the solid obtained by filtration was washed with water and ethanol to prepare a compound of Formula H (52.5 g, yield 91.9%).
MS[M+H]+=299MS [M + H] + = 299
질소 분위기에서 상기 화학식 H(30.0g, 100.7mmol)와 화학식 D(23.7g, 100.7mmol)의 화합물을 THF(200ml)에 녹이고 탄산칼륨(27.8g, 201.4mmol)을 물(100ml)에 녹여 첨가한 후 가열하였다. 환류되는 상태에서 팔라듐 테트라트리페닐포스핀(1.15g, 1.0mmol)을 넣고 5시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮춘 후 에탄올을 첨가하여 고체를 얻었다. 여과 후 얻은 고체를 물과 에탄올로 세척하여 상기 화학식 I의 화합물(34.3g, 수율 83.7%)을 제조하였다.In a nitrogen atmosphere, the compounds of Formula H (30.0g, 100.7mmol) and Formula D (23.7g, 100.7mmol) were dissolved in THF (200ml) and potassium carbonate (27.8g, 201.4mmol) was dissolved in water (100ml). After heating. In reflux, palladium tetratriphenylphosphine (1.15g, 1.0mmol) was added and stirred for 5 hours. After the reaction was completed, the temperature was reduced to room temperature and ethanol was added to obtain a solid. The solid obtained after filtration was washed with water and ethanol to prepare the compound of Formula I (34.3 g, yield 83.7%).
MS[M+H]+=411MS [M + H] + = 411
질소 분위기에서 상기 화학식 I(20g, 48.8mmol)와 화학식 J(14.9g, 58.6mmol)의 화합물을 1,4-dioxane(200ml)에 녹이고 아세트산칼륨(14.1g, 146.5mmol)을 첨가하였다. 환류되는 상태에서 미리 1.4-dioxane(20ml)에 녹여 준비해 둔 Pd(dba)2(Bis(dibenzylideneacetone)palladium(0)) (0.56g, 0.98mmol)과 PCy3(Tricyclohexylphosphine) (0.55g, 1.96mmol)의 용액을 투입 한 후 8시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮춘 후 150mL의 용매를 농축한 후 노말헥산(200ml)를 가하여 고체를 얻었다. 여과 후 얻은 고체를 노말헥산으로 세척하여 상기 화학식K의 화합물(18.5g, 수율 75.3%)을 제조하였다. In a nitrogen atmosphere, the compounds of Formula I (20g, 48.8mmol) and Formula J (14.9g, 58.6mmol) were dissolved in 1,4-dioxane (200ml) and potassium acetate (14.1g, 146.5mmol) was added. Pd (dba) 2 (Bis (dibenzylideneacetone) palladium (0)) (0.56g, 0.98mmol) and PCy 3 (Tricyclohexylphosphine) (0.55g, 1.96mmol) prepared by dissolving in 1.4-dioxane (20ml) in advance under reflux After the solution was added, the mixture was stirred for 8 hours. After the reaction was completed, the temperature was lowered to room temperature, and then 150 mL of the solvent was concentrated, and then normal hexane (200 ml) was added to obtain a solid. The solid obtained after filtration was washed with normal hexane to prepare the compound of Formula K (18.5 g, yield 75.3%).
MS[M+H]+=503MS [M + H] + = 503
질소 분위기에서 화학식 K(18.5g, 36.9mmol)와 화학식 L(7.4g, 36.9mmol)의 화합물을 THF(100ml)에 녹이고 탄산칼륨(10.2g, 73.8mmol)을 물(50ml)에 녹여 첨가 후 가열하였다. 환류되는 상태에서 팔라듐 테트라트리페닐포스핀(427mg, 0.037mmol)을 넣고 5시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 낮춘 후 에탄올을 첨가하여 고체를 얻었다. 여과 후 얻은 고체를 물과 에탄올로 세척하여 상기 화학식 M의 화합물(16.1g, 수율 87.8%)을 제조하였다. In a nitrogen atmosphere, compounds of formula K (18.5 g, 36.9 mmol) and formula L (7.4 g, 36.9 mmol) are dissolved in THF (100 ml), potassium carbonate (10.2 g, 73.8 mmol) is dissolved in water (50 ml) and heated after addition. Did. In reflux, palladium tetratriphenylphosphine (427mg, 0.037mmol) was added and stirred for 5 hours. After the reaction was completed, the temperature was reduced to room temperature and ethanol was added to obtain a solid. The solid obtained after filtration was washed with water and ethanol to prepare a compound of Formula M (16.1 g, yield 87.8%).
MS[M+H]+=498MS [M + H] + = 498
상기 화학식 M(16.1g, 32.4mmol)의 화합물을 빙초산(160ml) 분산시킨 후 0℃에서 과망간산칼륨(15.3g. 97.2mmol)을 투입하여 1시간 동안 교반 후 상온으로 승온하여 7시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후에 물(160ml)를 가하고 여과 후 얻어진 고체를 에탄올로 재결정하여 화학식 N의 화합물(16.8g, 수율 97.9%)을 제조하였다. After dispersing glacial acetic acid (160 ml) of the compound of formula M (16.1g, 32.4mmol), potassium permanganate (15.3g. 97.2mmol) was added at 0 ° C, stirred for 1 hour, heated to room temperature, and stirred for 7 hours. After completion of the reaction, water (160 ml) was added, and the solid obtained after filtration was recrystallized with ethanol to prepare a compound of Formula N (16.8 g, yield 97.9%).
MS[M+H]+=530MS [M + H] + = 530
질소 분위기에서 화학식 N(16.8g, 31.8mmol)를 에탄올(170ml)에 분산 시킨 후 염화주석(20.1g, 127.2mmol)을 투입한 후 가열하여 50℃에서 8시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후에 물(170ml)가하여 고체를 얻었다. 여과 후 수득한 고체를 에탄올로 재결정하여 화학식 1-2의 화합물(10.5g, 수율 70.6%)을 제조하였다.After dispersing the formula N (16.8 g, 31.8 mmol) in ethanol (170 ml) in a nitrogen atmosphere, tin chloride (20.1 g, 127.2 mmol) was added and then heated and stirred at 50 ° C. for 8 hours. After completion of the reaction, water (170 ml) was added to obtain a solid. The solid obtained after filtration was recrystallized with ethanol to prepare a compound of Formula 1-2 (10.5 g, yield 70.6%).
MS[M+H]+=470MS [M + H] + = 470
<제조예 3> 화학식 1-4 화합물의 제조<Production Example 3> Preparation of the compound of Formula 1-4
상기 화학식 G 대신 화학식 O의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 화학식 H를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 P의 화합물을 제조하였다. The compound of Formula P was prepared in the same manner as the method of preparing Formula H, except that the compound of Formula O was used instead of Formula G.
상기 화학식 H 대신에 화학식 P의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 화학식 I를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 Q의 화합물을 제조하였다. The compound of formula (Q) was prepared in the same manner as the method of preparing formula (I), except that the compound of formula (P) was used instead of the formula (H).
상기 화학식 I 대신에 화학식 Q의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 화학식 K를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 R의 화합물을 제조하였다.The compound of formula R was prepared in the same manner as the method of preparing formula K, except that the compound of formula Q was used instead of the formula I.
상기 화학식 K 대신에 화학식 R, 화학식 L 대신에 화학식 S의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 화학식 M을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 T의 화합물을 제조하였다. The compound of Formula T was prepared in the same manner as the method of preparing Formula M, except that the compound of Formula S was used instead of Formula R and Formula L instead of Formula K.
상기 화학식 M 대신에 화학식 T의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 화학식 N을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 화학식 U의 화합물을 제조하였다.A compound of formula U was prepared in the same manner as in the method of preparing formula N, except that the compound of formula T was used instead of the formula M.
상기 화학식 N 대신에 화학식 U의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 화학식 1-2의 화합물을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-4의 화합물을 제조하였다.The compound of Formula 1-4 was prepared in the same manner as the method of preparing the compound of Formula 1-2, except that the compound of Formula U was used instead of Formula N.
MS[M+H]+=539MS [M + H] + = 539
<제조예 4> 화학식 1-9 화합물의 제조<Production Example 4> Preparation of the compound of Formula 1-9
상기 화학식 A 대신에 화학식 V, 화학식 B 대신에 화학식 W의 화합물을 사용한 것을 제외하고 상기 화학식 C를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 X의 화합물을 제조하였다.The compound of formula (X) was prepared in the same manner as the method of formula (C) except that the compound of formula (W) was used instead of formula (V) and formula (B) instead of the formula (A).
상기 화학식 C 대신에 화학식 X의 화합물을 사용하는 것을 제외하고 상기 화학식 E를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 Y의 화합물을 제조하였다.The compound of formula Y was prepared in the same manner as the method of preparing formula E, except that the compound of formula X was used instead of the formula C.
상기 화학식 E 대신에 화학식 Y의 화합물을 사용하는 것을 제외하고 상기 화학식 F를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 Z의 화합물을 제조하였다.The compound of Formula Z was prepared in the same manner as the method of preparing Formula F, except that the compound of Formula Y was used instead of Formula E.
상기 화학식 F 대신에 화학식 Z의 화합물을 사용하는 것을 제외하고 상기 화학식 1-1를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-9의 화합물을 제조하였다.The compound of Formula 1-9 was prepared in the same manner as the method of preparing Formula 1-1, except that the compound of Formula Z was used instead of Formula F.
MS[M+H]+=539MS [M + H] + = 539
<제조예 5> 화학식 1-16 화합물의 제조<Production Example 5> Preparation of the compound of Formula 1-16
상기 화학식 A 대신에 화학식 AA, 화학식 B 대신에 화학식 W의 화합물을 사용한 것을 제외하고 상기 화학식 C를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 BB의 화합물을 제조하였다.The compound of Formula BB was prepared in the same manner as the method of preparing Formula C, except that the compound of Formula W instead of Formula AA and Formula B was used instead of Formula A.
상기 화학식 C 대신에 화학식 BB, 화학식 D 대신에 화학식 CC의 화합물을 사용하는 것을 제외하고 상기 화학식 E를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 DD의 화합물을 제조하였다.The compound of Formula DD was prepared by the same method as the method of Formula E, except that the compound of Formula B was used instead of Formula BB and Formula D instead of Formula C.
상기 화학식 E 대신에 화학식 DD의 화합물을 사용하는 것을 제외하고 상기 화학식 F를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 EE의 화합물을 제조하였다.The compound of Formula EE was prepared in the same manner as the method of Formula F, except that the compound of Formula DD was used instead of Formula E.
상기 화학식 F 대신에 화학식 EE의 화합물을 사용하는 것을 제외하고 상기 화학식 1-1를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-16의 화합물을 제조하였다.A compound of Formula 1-16 was prepared in the same manner as the method of preparing Formula 1-1, except that the compound of Formula EE was used instead of Formula F.
MS[M+H]+=432MS [M + H] + = 432
<제조예 6> 화학식 1-17 화합물의 제조<Production Example 6> Preparation of the compound of Formula 1-17
상기 화학식 A 대신에 화학식 V, 화학식 B 대신에 화학식 FF의 화합물을 사용한 것을 제외하고 상기 화학식 C를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 GG의 화합물을 제조하였다.The compound of Formula GG was prepared by the same method as the method of preparing Formula C, except that the compound of Formula V and Formula B were used instead of Formula A and Formula B.
상기 화학식 C 대신에 화학식 GG의 화합물을 사용하는 것을 제외하고 상기 화학식 E를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 HH의 화합물을 제조하였다.The compound of formula HH was prepared in the same manner as the method of preparing formula E, except that the compound of formula GG was used instead of the formula C.
상기 화학식 E 대신에 화학식 HH의 화합물을 사용하는 것을 제외하고 상기 화학식 F를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 II의 화합물을 제조하였다.The compound of Formula II was prepared by the same method as the method of preparing Formula F, except that the compound of Formula HH was used instead of Formula E.
상기 화학식 F 대신에 화학식 II의 화합물을 사용하는 것을 제외하고 상기 화학식 1-1를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-17의 화합물을 제조하였다.The compound of Formula 1-17 was prepared in the same manner as the method of preparing Formula 1-1, except that the compound of Formula II was used instead of Formula F.
MS[M+H]+=606MS [M + H] + = 606
<제조예 7> 화학식 1-18 화합물의 제조<Production Example 7> Preparation of the compound of Formula 1-18
상기 화학식 A 대신에 화학식 JJ의 화합물을 사용한 것을 제외하고 상기 화학식 C를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 KK의 화합물을 제조하였다.The compound of formula KK was prepared in the same manner as the method of preparing formula C, except that the compound of formula JJ was used instead of the formula A.
상기 화학식 C 대신에 화학식 KK의 화합물을 사용하는 것을 제외하고 상기 화학식 E를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 LL의 화합물을 제조하였다.The compound of Formula LL was prepared in the same manner as the method of Formula E, except that the compound of Formula KK was used instead of Formula C.
상기 화학식 E 대신에 화학식 LL의 화합물을 사용하는 것을 제외하고 상기 화학식 F를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 MM의 화합물을 제조하였다.The compound of Formula MM was prepared in the same manner as the method of Formula F, except that the compound of Formula LL was used instead of Formula E.
상기 화학식 F 대신에 화학식 MM의 화합물을 사용하는 것을 제외하고 상기 화학식 1-1를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-18의 화합물을 제조하였다.The compound of Formula 1-18 was prepared in the same manner as the method of preparing Formula 1-1, except that the compound of Formula MM was used instead of Formula F.
MS[M+H]+=606MS [M + H] + = 606
<제조예 8> 화학식 1-22 화합물의 제조<Production Example 8> Preparation of a compound of Formula 1-22
상기 화학식 G 대신 화학식 NN, 화학식 B 대신에 FF의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 화학식 H를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 OO의 화합물을 제조하였다. The compound of Formula OO was prepared by the same method as the method of Formula H, except that the compound of Formula NN and Formula B instead of Formula G were used instead of Formula G.
상기 화학식 H 대신에 화학식 OO의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 화학식 I를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 PP의 화합물을 제조하였다. The compound of formula PP was prepared in the same manner as the method of preparing formula I, except that the compound of formula OO was used instead of the formula H.
상기 화학식 I 대신에 화학식 PP의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 화학식 K를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 QQ의 화합물을 제조하였다.The compound of formula QQ was prepared in the same manner as the method of preparing formula K, except that the compound of formula PP was used instead of the formula I.
상기 화학식 K 대신에 화학식 QQ의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 화학식 M을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 RR의 화합물을 제조하였다. The compound of formula RR was prepared in the same manner as the method of preparing formula M, except that the compound of formula QQ was used instead of the formula K.
상기 화학식 M 대신에 화학식 RR의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 화학식 N을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 화학식 SS의 화합물을 제조하였다.A compound of formula SS was prepared in the same manner as the method of preparing formula N, except that the compound of formula RR was used instead of the formula M.
상기 화학식 N 대신에 화학식 SS의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 화학식 1-2의 화합물을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화학식 1-22의 화합물을 제조하였다.The compound of Formula 1-22 was prepared in the same manner as the method of preparing the compound of Formula 1-2, except that the compound of Formula SS was used instead of Formula N.
MS[M+H]+=606MS [M + H] + = 606
<비교예 1> PMDA/DDS<Comparative Example 1> PMDA / DDS
질소 기류가 반응기 내에 DEAc(Diethylacetamide) 50g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 유지한 상태에서 4,4'-DDS(4,4'-diaminodiphenyl sulfone) 0.0458mol을 같은 온도에서 첨가하여 용해시켰다. 상기 DDS가 첨가된 용액에 PMDA(pyromellitic dianhydride) 0.0458mol을 DEAc 50g과 함께 첨가한 후 48시간 동안 반응시켜 폴리이미드 전구체 용액을 제조하였다. After nitrogen stream filled 50 g of DEAc (Diethylacetamide) in the reactor, 0.0458 mol of 4,4'-DDS (4,4'-diaminodiphenyl sulfone) was added and dissolved at the same temperature while maintaining the temperature of the reactor at 25 ° C. . To the solution to which the DDS was added, 0.0458 mol of PMDA (pyromellitic dianhydride) was added together with 50 g of DEAc, and then reacted for 48 hours to prepare a polyimide precursor solution.
<비교예 2> BPDA/DDS<Comparative Example 2> BPDA / DDS
질소 기류가 반응기 내에 DEAc(Diethylacetamide) 40g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 유지한 상태에서 4,4'-DDS(4,4'-diaminodiphenyl sulfone) 0.03395mol을 같은 온도에서 첨가하여 용해시켰다. 상기 DDS가 첨가된 용액에 BPDA(3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride) 0.03395mol을 DEAc 46g과 함께 첨가한 후 48시간 동안 반응시켜 폴리이미드 전구체 용액을 제조하였다. After nitrogen stream filled 40 g of DEAc (Diethylacetamide) in the reactor, 0.03395 mol of 4,4'-DDS (4,4'-diaminodiphenyl sulfone) was added and dissolved at the same temperature while maintaining the temperature of the reactor at 25 ° C. . To the solution to which DDS was added, 0.03395 mol of BPDA (3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride) was added with 46 g of DEAc, and then reacted for 48 hours to prepare a polyimide precursor solution.
<실시예 1> PMDA/화학식 1-1 화합물<Example 1> PMDA / Formula 1-1 compound
질소 기류가 흐르는 반응기 내에 DEAc 191g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 유지한 상태에서 상기 제조예 1에서 제조된 화학식 1-1의 디아민 0.069mol을 같은 온도에서 첨가하여 용해시켰다. 상기 화학식 1-1의 디아민이 첨가된 PMDA 0.069 mol을 DEAc 100g과 함께 첨가한 후 48시간 동안 반응시켜 폴리이미드 전구체 용액을 제조하였다. After filling 191 g of DEAc in a reactor in which a nitrogen stream was flowing, 0.069 mol of diamine of Formula 1-1 prepared in Preparation Example 1 was dissolved at the same temperature while maintaining the temperature of the reactor at 25 ° C. A polyimide precursor solution was prepared by adding 0.069 mol of PMDA to which diamine of Formula 1-1 was added together with 100 g of DEAc and reacting for 48 hours.
<실시예 2> BPDA/화학식 1-1 화합물<Example 2> BPDA / Formula 1-1 compound
질소 기류가 흐르는 반응기 내에 DEAc 297g을 채운 후, 반응기의 온도를 25℃로 유지한 상태에서 상기 제조예 1에서 제조된 화학식 1-1의 디아민 0.085 mol을 같은 온도에서 첨가하여 용해시켰다. 상기 화학식 1-1의 디아민이 첨가된 용액에 BPDA 0.085 mol을 DEAc 100g과 함께 첨가한 후 48시간 동안 반응시켜 폴리이미드 전구체 용액을 제조하였다. After filling 297 g of DEAc in a reactor in which a nitrogen stream was flowing, 0.085 mol of diamine of Formula 1-1 prepared in Preparation Example 1 was dissolved at the same temperature while maintaining the temperature of the reactor at 25 ° C. To the solution to which the diamine of Formula 1-1 was added, 0.085 mol of BPDA was added together with 100 g of DEAc, and then reacted for 48 hours to prepare a polyimide precursor solution.
<실험예 1><Experimental Example 1>
실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에서 제조된 각각의 폴리이미드 전구체 용액을 유리기판 상에 스핀 코팅하였다. 폴리이미드 전구체 용액이 도포된 유리 기판을 오븐에 넣고 5℃/min의 속도로 가열하였으며, 80℃에서 30분, 250℃에서 30분, 410℃에서 30~40분을 유지하여 경화 공정을 진행하여 폴리이미드 필름을 제조하였다. 각각의 필름에 대한 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.Each polyimide precursor solution prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was spin coated on a glass substrate. The glass substrate coated with the polyimide precursor solution was placed in an oven and heated at a rate of 5 ° C./min.The curing process was performed by maintaining 30 minutes at 80 ° C., 30 minutes at 250 ° C., and 30-40 minutes at 410 ° C. A polyimide film was prepared. Table 1 shows the physical properties of each film.
<황색도(YI)><Yellowness (YI)>
황색도(YI)는 Color Eye 7000A 로 측정하였다.Yellowness (YI) was measured with Color Eye 7000A.
<헤이즈(Haze)><Haze>
Haze Meter HM-150을 사용하여 ASTM D1003에 따른 방법으로 헤이즈를 측정하였다.Haze was measured by a method according to ASTM D1003 using a Haze Meter HM-150.
<투과도><Transmittance>
투과도는 JIS K 7105에 의거하여 투과율계(모델명 HR-100, Murakami Color Research Laboratory 제조)로 450nm, 550nm 및 630nm 파장에 대한 투과율을 측정하였다.The transmittance was measured according to JIS K 7105 with a transmittance meter (model name HR-100, manufactured by Murakami Color Research Laboratory) at 450 nm, 550 nm, and 630 nm wavelengths.
PMDA_DDSComparative Example 1
PMDA_DDS
BPDA_DDSComparative Example 2
BPDA_DDS
PMDA_화학식1-1Example 1
PMDA_Formula 1-1
BPDA_화학식1-1Example 2
BPDA_Formula 1-1
80℃ 30min→
250℃ 30minCuring condition (5 ℃ / min)
80 ℃ 30min →
250 ℃ 30min
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 디아민을 사용하는 경우 DDS를 사용하는 경우에 비해 반응성이 향상되어 보다 높은 분자량을 갖는 폴리아믹산을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 폴리이미드 필름은 동일한 산이무수물로 제조되는 폴리이미드 필름에서 DDS를 사용하여 제조된 경우에 비해 YI 및 투과도와 같은 광학적 특성이 보다 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 디아민을 사용하여 제조된 폴리이미드 필름은 반응성 향상에 따른 분자량 증가로부터 내열성 및 기계적 특성이 향상될 뿐만 아니라, 광학적 특성 또한 향상될 수 있어 보다 무색 투명한 폴리이미드 필름을 제공할 수 있다.As can be seen from the results of Table 1, when using the diamine according to the present invention, the reactivity is improved compared to the case of using DDS to obtain a polyamic acid having a higher molecular weight. In addition, the polyimide film according to the present invention may have improved optical properties, such as YI and transmittance, compared to the case of using DDS in a polyimide film made of the same acid dianhydride. Therefore, the polyimide film prepared using the diamine according to the present invention can not only improve heat resistance and mechanical properties from an increase in molecular weight due to improved reactivity, but also improve optical properties, thereby providing a more colorless and transparent polyimide film. have.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Since the specific parts of the present invention have been described in detail above, it is obvious to those skilled in the art that this specific technique is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Therefore, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
Claims (14)
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서,
X1 내지 X8은 각각 독립적으로 탄소원자 또는 질소원자이되, 적어도 하나 이상은 질소원자이며,
R1, R2, R3, R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기 중에서 선택되는 것이고,
n1 내지 n4는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다. Diamine having the structure of Formula 1:
[Formula 1]
In Chemical Formula 1,
X 1 to X 8 are each independently a carbon atom or a nitrogen atom, at least one is a nitrogen atom,
R 1 , R 2, R 3 , and R 4 are each independently selected from an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 18 carbon atoms,
n1 to n4 are each independently an integer of 0 to 4.
X1 내지 X8이 동시에 질소원자는 아닌 것인 디아민. According to claim 1,
Diamines wherein X 1 to X 8 are not nitrogen atoms at the same time.
R1, R2, R3 및 R4 는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 5의 할로알킬기인 디아민. According to claim 1,
R 1, R 2 , R 3 and R 4 are each independently a C 1 to C 5 alkyl group or a C 1 to C 5 haloalkyl group diamine.
X1 내지 X4 이 모두 탄소원자이고, X5 내지 X8 중 하나 이상이 질소원자인 디아민. According to claim 1,
Diamine wherein X 1 to X 4 are all carbon atoms, and at least one of X 5 to X 8 is a nitrogen atom.
X1 내지 X4 중 하나 이상이 질소원자이고, X5 내지 X8 중 하나 이상이 질소원자인 디아민. According to claim 1,
Diamine wherein at least one of X 1 to X 4 is a nitrogen atom, and at least one of X 5 to X 8 is a nitrogen atom.
상기 화학식 1의 디아민이 하기 화학식 1-1 내지 1-32의 화합물 중에서 선택되는 것인 디아민:
According to claim 1,
Diamine of the formula (1) is selected from the following formula 1-1 to 1-32 compounds:
상기 디아민이 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 디아민을 포함하는 것인 폴리이미드 전구체.A polyimide precursor obtained by polymerizing a polymerization component comprising at least one diamine and at least one acid dianhydride,
A polyimide precursor, wherein the diamine comprises the diamine of any one of claims 1 to 7.
중량평균분자량이45,000 g/mol 이상인 폴리이미드 전구체.The method of claim 8,
A polyimide precursor having a weight average molecular weight of 45,000 g / mol or more.
상기 폴리이미드 전구체 조성물을 가열 및 경화하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 폴리이미드 필름.Applying a polyimide precursor composition comprising the polyimide precursor according to claim 8 on a carrier substrate; And
A polyimide film prepared by a method comprising heating and curing the polyimide precursor composition.
상기 폴리이미드 전구체 조성물을 가열하여 폴리아믹산을 이미드화함으로써 폴리이미드 필름을 형성하는 단계;
상기 폴리이미드 필름 상에 소자를 형성하는 단계; 및
상기 소자가 형성된 폴리이미드 필름을 상기 캐리어 기판으로부터 박리하는 단계를 포함하는 플렉서블 디바이스의 제조공정.Applying a polyimide precursor composition comprising the polyimide precursor of claim 8 on a carrier substrate;
Heating the polyimide precursor composition to imidize polyamic acid to form a polyimide film;
Forming a device on the polyimide film; And
And peeling the polyimide film on which the element is formed from the carrier substrate.
상기 제조공정이 LTPS(저온 폴리실리콘) 공정, ITO 공정 또는 Oxide 공정을 포함하는 것인 플렉서블 디바이스의 제조공정.The method of claim 13,
The manufacturing process of a flexible device, wherein the manufacturing process includes an LTPS (low temperature polysilicon) process, an ITO process, or an oxide process.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180143384A KR102293180B1 (en) | 2018-11-20 | 2018-11-20 | Diamine compound, polyimide precursor and polyimide film prepared by using same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180143384A KR102293180B1 (en) | 2018-11-20 | 2018-11-20 | Diamine compound, polyimide precursor and polyimide film prepared by using same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200058812A true KR20200058812A (en) | 2020-05-28 |
KR102293180B1 KR102293180B1 (en) | 2021-08-23 |
Family
ID=70920391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180143384A KR102293180B1 (en) | 2018-11-20 | 2018-11-20 | Diamine compound, polyimide precursor and polyimide film prepared by using same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102293180B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220041532A (en) | 2020-09-25 | 2022-04-01 | 주식회사 엘지화학 | Polyimide resin, positive-type photosensitive resin composition, insulating film and semiconductor device |
KR20230137636A (en) | 2022-03-22 | 2023-10-05 | 주식회사 엘지화학 | Polyimide resin, photosensitive resin composition, insulating film and semiconductor device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103773298A (en) * | 2014-01-24 | 2014-05-07 | 临安金奥科技有限公司 | High thermal-conductive and insulating adhesive for high-power LED lamp and preparation method thereof |
KR101907320B1 (en) * | 2017-09-04 | 2018-10-11 | 주식회사 엘지화학 | Polyimide film for flexible display device substrate |
-
2018
- 2018-11-20 KR KR1020180143384A patent/KR102293180B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103773298A (en) * | 2014-01-24 | 2014-05-07 | 临安金奥科技有限公司 | High thermal-conductive and insulating adhesive for high-power LED lamp and preparation method thereof |
KR101907320B1 (en) * | 2017-09-04 | 2018-10-11 | 주식회사 엘지화학 | Polyimide film for flexible display device substrate |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220041532A (en) | 2020-09-25 | 2022-04-01 | 주식회사 엘지화학 | Polyimide resin, positive-type photosensitive resin composition, insulating film and semiconductor device |
KR20230137636A (en) | 2022-03-22 | 2023-10-05 | 주식회사 엘지화학 | Polyimide resin, photosensitive resin composition, insulating film and semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102293180B1 (en) | 2021-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102641764B1 (en) | Diamine compound, polyimide precursor and polyimide film prepared by using same | |
CN112204077B (en) | Polyimide precursor composition, polyimide film prepared by using same, substrate for display device, and optical device | |
KR102293180B1 (en) | Diamine compound, polyimide precursor and polyimide film prepared by using same | |
KR102188949B1 (en) | Polyimide precursor and polyimide film manufactured by using same | |
KR102289812B1 (en) | A composition for preparing polyimide, and polyimide film and flexible device prepared by using same | |
KR102569792B1 (en) | Diamine compound, polyimide precursor and polyimide film prepared by using same | |
KR102279081B1 (en) | Polyimide film and flexible device using same | |
KR102268861B1 (en) | Polyimide precursor composition and polyimide film prepared using same | |
KR102273077B1 (en) | Polyimide precursor and polyimide film manufactured by using same | |
KR102224986B1 (en) | Diamine compound, polyimide precursor and polyimide film prepared by using same | |
KR102247318B1 (en) | Diamine compound, polyimide precursor and polyimide film prepared by using same | |
KR102224984B1 (en) | Diamine compound and polyimide precursor and polyimide film prepared by using same | |
KR20200088054A (en) | Diamine compound, polyimide precursor and polyimide film prepared by using same | |
KR102577116B1 (en) | Diamine compound, polyimide precursor and polyimide film prepared by using same | |
TW202033501A (en) | Diamine compound, method of preparing the same, polyimide precursor, polyimide film, flexible device and preparation process thereof | |
US12084545B2 (en) | Diamine compound, and polyimide precursor and polyimide film using same | |
KR102465430B1 (en) | Polyimide precursor composition and polyimide film substrate for display device, and optical device prepared by using same | |
KR102704841B1 (en) | Dianhydride compound, polyimide precursor and polyimide film prepared by using same | |
KR102251279B1 (en) | Polyimide precursor composition and polyimide film manufactured by using same | |
KR102251290B1 (en) | Polyimide film for flexible substrate | |
KR20200035851A (en) | Polyimide precursor solution and polyimide film prepared by using same | |
KR20200045155A (en) | Polyimide precursor composition and polyimide film manufactured by using same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |