KR20130031052A - Polyamic acid-silca hybrid composition, polyimide-silaca hybrid film and method for preparing the sames - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 및 그 제조방법과 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 폴리아믹산과의 상용성이 우수하도록 표면처리되고, 콜로이달실리카를 이용하여 제조된 실란졸을 이용한 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 및 그 제조방법과 이로 인하여 하이브리드 조성물에서 나타나는 물성 저하현상이 개선된 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyamic acid-silica hybrid composition, a method for producing the same, and a polyimide-silica hybrid film and a method for producing the same, which are surface-treated to have excellent compatibility with polyamic acid and manufactured using colloidal silica. The present invention relates to a polyamic acid-silica hybrid composition using a silane sol and a method for producing the same, and to a polyimide-silica hybrid film and a method for producing the same, which are improved in the physical properties of the hybrid composition.
Description
본 발명은 유-무기 나노 하이브리드 폴리이미드 분야 중 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물, 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a polyamic acid-silica hybrid composition, a polyimide-silica hybrid film, and a manufacturing method thereof in the field of organic-inorganic nano hybrid polyimide.
폴리이미드(polyimide)는, 광범한 온도 영역에 있어서 기계적 특성에 우수하고, 전기적 특성, 내약품성도 양호하여 전기·전자부품, 자동차 부품, 위생·식품 기기 부품, 의료 기기 부품 등에 사용되고 있다. 특별히 상기의 전기·전자부품의 분야에 있어서, 폴리이미드 필름은, 그 우수한 내열성에 의하여 flexible 프린트 기판이나 각종 전기 모터(motor), 변압기, 발전기 뿐 만 아니라 전기 절연체 또는 반도체집적회로를 실장하기 위한 필름 캐리어 테이프(film carrier tape) 등에 실용화 되어 있다. Polyimide is used in electric and electronic parts, automobile parts, sanitary and food device parts, medical device parts, etc. because of its excellent mechanical properties and good electrical and chemical resistance in a wide temperature range. Particularly in the fields of electrical and electronic components, polyimide films are films for mounting electrical insulators or semiconductor integrated circuits as well as flexible printed circuit boards, various electric motors, transformers and generators due to their excellent heat resistance. It has been put to practical use in a film carrier tape or the like.
그러나 최근 산업 구조의 고도화에 따라 초 내열성 및 기능성에 대한 요구 증대로 폴리이미드 개량 혹은 신규조성 개발 및 새로운 가공 기술 개발의 필요성이 점차 증대되고 있다. 특히 폴리이미드의 열팽창률 및 치수안정성 개선을 위한 많은 연구가 행하여지고 있다. 예를 들면 낮은 열팽창성을 가지는 특수한 구조의 디아민 또는 산이 무수물 성분을 이용하여 폴리이미드의 치수 안정성을 개선하는 시도가 대표적이다. However, as the industrial structure has been recently advanced, the necessity for the improvement of polyimide or the development of new composition and the development of new processing technology has been gradually increased due to the increased demand for super heat resistance and functionality. In particular, many studies have been conducted to improve thermal expansion coefficient and dimensional stability of polyimide. For example, attempts are made to improve the dimensional stability of polyimides by using diamines or acids of special structure with low thermal expansion, anhydride components.
그렇지만, 상기와 같이 특수한 구조의 화합물의 사용은 원료의 입수나 독성, 원가상승에 관한 문제점을 가지고 있어 이에 대한 대안으로 유-무기 복합 조성에 대한 많은 관심이 집중되어있다. 특히 유-무기 나노 하이브리드 재료는 기존의 유기 고분자 재료의 한계를 상당 부문 극복 가능하고 신규 물성 구현이 가능하여 차세대 전자, 전기 핵심 소재로서 많은 연구가 행하여지고 있다.
However, the use of a compound having a special structure as described above has a problem regarding the availability of raw materials, toxicity, and cost increase, and as an alternative to this, much attention has been focused on the organic-inorganic composite composition. In particular, organic-inorganic nano hybrid materials are capable of overcoming the limitations of existing organic polymer materials and can realize new physical properties.
종래 폴리이미드 필름의 열 팽창성 및 치수안정성 대한 개선을 위하여 무기 충진제를 폴리이미드 중합체의 전구체인 폴리아믹산 중합체내에 균일하게 분산시키는 시도가 제시되어왔다. 이는 공정이 단순하고 비용적 측면에서는 유리하지만, 입자 응집 제어와 균일 분산에 구현에 어려움이 있을 뿐만 아니라 충진된 입자 크기가 수십 또는 수백 마이크로 크기로 유기고분자에 대한 낮은 혼화특성으로 필름 백화 또는 유연성, 밀착성, 전기적 특성 등을 저하시켜 유-무기 복합체로서 물성 구현에 큰 문제점을 가지고 있었다.Attempts have been made to uniformly disperse inorganic fillers in polyamic acid polymers that are precursors of polyimide polymers to improve thermal expansion and dimensional stability of conventional polyimide films. While this process is simple and advantageous in terms of cost, it is difficult to control particle cohesion and to achieve uniform dispersion, as well as film whitening or flexibility, due to the low miscibility of organic polymers with packed particle sizes of tens or hundreds of microns. Degradation of adhesion, electrical properties, etc. had a big problem in the physical properties of the organic-inorganic composite.
한편 또 다른 유-무기복합제의 제조 방법인 졸-겔 공정은 고분자 매트릭스 내에서 알콕시 실란 (Si(OR)4)의 가수 분해와 축중합에 의해 다성분계의 복합체 제조를 가능한 방법으로 많은 관심을 끌고 있다. 그러나 이 방법은 고가의 알콕시 실란 사용에 따른 원가부담과 함께 매트릭스 중합체 (폴리아믹산) 내에서 졸-겔 과정에 의한 실리카 성장, 제어가 난이하여, 균일하고 견고한 실리카 입경 확보가 어렵고 거대 성장 또는 응집된 실리카는 수지와 접촉 표면저항을 증가시켜 이종계면에서 발생한 강한 응력으로 복합 재료의 내구성을 떨어뜨리는 취약점과 함께 하이브리드 재료의 결함 원인이 되거나 균일한 물성 구현하는데 한계가 있었다. 더욱이 졸-겔 과정 중 생성되는 부산물인 알코올은 폴리아믹산 중합체의 역반응 즉 폴리아믹산 고분자 사슬 해리를 야기하여 복합체 물성을 저하시킬 뿐만 아니라 화학적 이미드화제를 통한 폴리이미드 필름 제막에 있어서 탈수제로 사용하게 되는 무수초산(Acetic anhydride)과 에스테르화 반응을 하여, 폴리아믹산 중합체의 탈수 효율 저하와 함께 에스테르화로 손실된 탈수제 추가 투입에 따른 원가상승 문제가 있었다. 이는 고가의알콕시 실란을 사용하는 졸-겔 공정에 있어 또 다른 원가 부담을 가중 시키는 요인으로 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름 상업 생산을 위한 방법에 있어서 문제점을 가지고 있었던 것이 사실이었다.
Meanwhile, the sol-gel process, which is a method for preparing an organic-inorganic complex, attracts much attention as a possible method for preparing a multicomponent composite by hydrolysis and polycondensation of alkoxy silane (Si (OR) 4 ) in a polymer matrix. have. However, this method is difficult to control and grow silica by sol-gel process in matrix polymer (polyamic acid) with the cost burden of using expensive alkoxy silane. Silica has a weakness to reduce the durability of the composite material due to the strong stress generated in the dissimilar interface by increasing the contact surface resistance with the resin, and had a limitation in causing a defect or a uniform physical properties of the hybrid material. In addition, alcohol, a by-product produced during the sol-gel process, causes a reverse reaction of the polyamic acid polymer, that is, a polyamic acid polymer chain dissociation, thereby lowering the composite properties and anhydrous to be used as a dehydrating agent for forming a polyimide film through a chemical imidizing agent. As a result of esterification with acetic anhydride, there was a problem of cost increase due to the addition of a dehydrating agent lost by esterification along with the dehydration efficiency of the polyamic acid polymer. It was a fact that there was a problem in the method for commercial production of polyimide-silica hybrid film as an additional cost burden in the sol-gel process using expensive alkoxy silane.
본 발명은 유-무기 복합체의 단점인 물성저하 현상을 개선함과 동시에, 원가를 절감할 수 있는, 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물, 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름 및 이들의 제조방법을 제공하고자 한다.
The present invention is intended to provide a polyamic acid-silica hybrid composition, a polyimide-silica hybrid film, and a method for manufacturing the same, which can reduce cost and improve physical properties, which are disadvantages of the organic-inorganic composite.
이에 본 발명은 바람직한 제1 구현예로서, (a) 이무수물과 디아민을 반응시켜 제조된 폴리아믹산(PAA)과 실란커플링제를 반응시켜 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체(PAA-Silane)을 제조하는 단계; (b) 콜로이달 실리카에 유기용매, 증류수 및 산촉매제를 투입하여 가수분해 및 축합반응시킨 후, 실란커플링제를 투입하여 실란졸(Silane Sol)을 제조하는 단계; (c) 상기 실란졸(Silane Sol)과 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체(PAA-Silane)을 합반응시켜, 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸(PAA-Silane Sol)을 제조하는 단계; (d) 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸 (PAA-Silane Sol)과 폴리아믹산 중합체 (PAA)를 혼합하여, 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 (PAA-Si Hybrid Composition)을 제조하는 단계를 포함하는, 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물의 제조방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a polyamic acid polymer (PAA-Silane) having a silane end by reacting (a) a polyamic acid (PAA) prepared by reacting a dianhydride and a diamine and a silane coupling agent. step; (b) preparing a silane sol by adding an organic solvent, distilled water and an acid catalyst to the colloidal silica, followed by hydrolysis and condensation, and then adding a silane coupling agent; (c) preparing a silane sol (PAA-Silane Sol) having a polyamic acid bonded to the surface by combining the silane sol and a polyamic acid polymer having a silane end (PAA-Silane); (d) mixing a silane sol (PAA-Silane Sol) having a polyamic acid bound to the surface and a polyamic acid polymer (PAA) to prepare a polyamic acid-silica hybrid composition. It provides a method for producing a polyamic acid-silica hybrid composition.
상기 구현예에 의한, (a) 단계에서 폴리아믹산(PAA) 말단이 무수물일 경우 상기 실란커플링제는 3-아미노프로필-트리에톡시실란(3-Aminoproryl-triethoxysilane, APTES) 또는 3-아미노프로필-디에톡시메틸실란(3-Aminopropyl-diethoxymethylsilane, APMDS)이고, 상기 폴리아믹산(PAA)의 말단이 아민일 경우 상기 실란커플링제는 3-글리시드옥시프로필트리에톡시실란(3-glycidoxypropyltriethoxysilane) 또는 3-글리시드옥시프로필메틸에톡시실란(3-glycidoxypropylmethylsilane, APMDS)인 것일 수 있다. According to the above embodiment, when the polyamic acid (PAA) terminal is anhydride in step (a), the silane coupling agent is 3-aminopropyl-triethoxysilane (APTES) or 3-aminopropyl-. The silane coupling agent is 3-glycidoxypropyltriethoxysilane or 3-glycol when 3-ethoxypropyl-diethoxymethylsilane (APMDS) and the terminal of the polyamic acid (PAA) are amines. It may be a glycidoxy propyl methyl ethoxysilane (3-glycidoxy propylmethylsilane, APMDS).
상기 구현예에 의한 (b) 단계의 실란커플링제는 상기 (a) 단계의 실란커플링제와 같거나 다를 수 있으며, 3-아미노프로필-트리에톡시실란(3-Aminoproryl-triethoxysilane, APTES), 3-아미노프로필-디에톡시메틸실란(3-Aminopropyl-diethoxymethylsilane, APMDS), 3-글리시드옥시프로필트리에톡시실란(3-glycidoxypropyltriethoxysilane) 및 3-글리시드옥시프로필메틸에톡시실란(3-glycidoxypropylmethylsilane, APMDS)로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.The silane coupling agent of step (b) according to the embodiment may be the same as or different from the silane coupling agent of step (a), 3-aminopropyl-triethoxysilane (3-Aminoproryl-triethoxysilane, APTES), 3 3-Aminopropyl-diethoxymethylsilane (APMDS), 3-glycidoxypropyltriethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethylsilane (APMDS) It may be selected from the group consisting of).
상기 구현예에 의한 (b) 단계에서, 콜로이달 실리카 100중량부에 대하여 실란커플링제 1.5~2중량부를 투입하는 것일 수 있다.In the step (b) according to the embodiment, 1.5 to 2 parts by weight of the silane coupling agent may be added to 100 parts by weight of colloidal silica.
상기 구현예에 의한 (b) 단계에서 콜로이달 실리카 1몰에 대하여 유기용제 0.5~2몰 및 증류수 1~4몰, 산촉매제 0.01~0.5몰을 투입하는 것일 수 있다.In step (b) according to the embodiment, 0.5 to 2 mol of an organic solvent, 1 to 4 mol of distilled water, and 0.01 to 0.5 mol of an acid catalyst may be added to 1 mol of colloidal silica.
상기 구현예에 의한 (b) 단계 후에 실란졸(Silane Sol)을 유기용제로 용제치환하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.After step (b) according to the embodiment may further comprise the step of solvent-substituted silane sol (Silane Sol) with an organic solvent.
상기 구현예에 의한 (c) 단계에서 실란졸(Silane Sol) 100중량부에 대해 실란 말단을 가지는폴리아믹산 중합체(PAA-Silane) 1~10 중량부를 축합 반응시키는 것일 수 있다.In the step (c) according to the embodiment, 1 to 10 parts by weight of a polyamic acid polymer (PAA-Silane) having a silane terminal may be condensation reaction with respect to 100 parts by weight of silane sol.
상기 구현예에 의한 (d) 단계에서, 폴리아믹산 중합체(PAA) 100 중량부에 대해서 말단에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸(PAA-Silane Sol) 5~35 중량부에 혼합하는 것일 수 있다.
In the step (d) according to the embodiment, the polyamic acid polymer (PAA) may be mixed with 5 to 35 parts by weight of the silane sol (PAA-Silane Sol) having a polyamic acid bonded to the terminal.
본 발명은 또한 바람직한 제2 구현예로서, 상기 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물과 화학적 이미드화제를 혼합한 혼합액을 지지체에 도포하는 단계; 도포된 혼합액을 건조시켜 도막을 형성하는 단계; 상기 도막을 지지체에 고정한 후, 가열 및 건조하는 단계를 포함하는, 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a second preferred embodiment, comprising: applying a mixed solution of the polyamic acid-silica hybrid composition and a chemical imidizing agent to a support; Drying the applied liquid mixture to form a coating film; After fixing the coating film to the support, it provides a method for producing a polyimide-silica hybrid film comprising the step of heating and drying.
상기 구현예에 의한 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 100 중량부에 대하여 화학적 이미드화제 3~10중량부를 혼합하는 것일 수 있다.
3 to 10 parts by weight of the chemical imidating agent may be mixed with respect to 100 parts by weight of the polyamic acid-silica hybrid composition according to the embodiment.
본 발명은 또한 바람직한 제3 구현예로서, 상기 방법으로 제조된, 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물을 제공한다.The invention also provides, as a third preferred embodiment, a polyamic acid-silica hybrid composition prepared by the above method.
상기 구현예에 의한 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물은 실리카 함량이 10~30wt%인 것일 수 있다.
Polyamic acid-silica hybrid composition according to the embodiment may have a silica content of 10 ~ 30wt%.
본 발명은 또한 바람직한 제4 구현예로서, 상기 방법으로 제조된 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 제공한다.
The present invention also provides, as a fourth preferred embodiment, a polyimide-silica hybrid film prepared by the above method.
본 발명에 따르면, 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 제조시 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸을 제조하여 사용함으로써, 상기 실란졸과 폴리아믹산 중합체의 사용성과 혼합특성을 향상시킬 수 있다. 이로 인하여, 상기 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물을 이용하여 제조된 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름은 내열성과 기계적 강도가 우수하여 연질 프린트 기판과 액정 디스플레이용 기판, 연질 태양전지 기판 등에 사용될 수 있다. 또한, 실란졸 제조시에 기존에 사용되었던 알콕시 실란 대신 저렴한 콜로이달실리카를 사용하여 원가를 절감시킴으로써 제품의 가격경쟁력을 향상시킬 수 있다.
According to the present invention, when preparing a polyamic acid-silica hybrid composition, by preparing and using a silane sol having a polyamic acid bonded to the surface, usability and mixing characteristics of the silane sol and polyamic acid polymer can be improved. For this reason, the polyimide-silica hybrid film prepared using the polyamic acid-silica hybrid composition may have excellent heat resistance and mechanical strength, and thus may be used in flexible printed circuit boards, liquid crystal display substrates, and flexible solar cell substrates. In addition, by using inexpensive colloidal silica instead of alkoxy silanes used in the manufacture of silane sol, it is possible to improve the cost competitiveness of the product.
도 1은 본 발명의 일 구현예로서, 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 및 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름의 제조 과정을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예로서, 따른 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체의 제조 과정을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예로서, 알코올, 실란커플링제 존재하에서 콜로이달실리카의 가수분해 축합 반응에 의해 실란졸을 제조하고 생성된 실란졸 내 수용성 알코올 부산물을 감압 증류하여 제거한 다음, 상기 실란졸과 실란말단을 가지는 폴리아믹산 중합체의 축합반응에 의해 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸의 제조 과정을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예로서, 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸과 폴리아믹산 중합체를 혼화하여 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물을 제조한 후, 이미드화 촉매 존재하에서 지지체에 캐스팅하고 건조 및 경화하여 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 제조하는 과정을 나타낸 것이다.
도 5 및 도 6은 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름의 FT-IR 스펙트럼으로 중합체내 이미드 특성 피이크와 실란졸의 축중합에 의한 특성 피이크를 나타낸 그래프이다. 1 illustrates a process for preparing a polyamic acid-silica hybrid composition and a polyimide-silica hybrid film as an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows, as an embodiment of the present invention, a process for preparing a polyamic acid polymer having a silane terminal according to the present invention.
3 is an embodiment of the present invention, by preparing a silane sol by hydrolysis condensation reaction of colloidal silica in the presence of an alcohol, a silane coupling agent, and remove the water-soluble alcohol by-product in the resulting silane sol by distillation under reduced pressure, the silane A condensation reaction of a polyamic acid polymer having a sol and a silane end shows a process for preparing a silane sol having a polyamic acid bound to a surface thereof.
4 is an embodiment of the present invention, a polyamic acid-silica hybrid composition is prepared by admixing a silane sol and a polyamic acid polymer having a polyamic acid bound to a surface thereof, and then casting the support onto an imidization catalyst, drying and It shows the process of curing to produce a polyimide-silica hybrid film.
5 and 6 are graphs showing characteristic peaks by polycondensation of imide characteristic peaks and silane sol in the polymer in the FT-IR spectrum of the polyimide-silica hybrid film.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 (a) 이무수물과 디아민을 반응시켜 제조된 폴리아믹산 중합체(PAA)와 실란커플링제를 반응시켜 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체(PAA-Silane)을 제조하는 단계; (b) 콜로이달 실리카에 유기용매, 증류수 및 산촉매제를 투입하여 가수분해 및 축합반응시킨 후, 실란커플링제를 투입하여 실란졸(Silane Sol)을 제조하는 단계; (c) 상기 실란졸(Silane Sol)과 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체(PAA-Silane)을 축합반응시켜, 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸(PAA-Silane Sol)을 제조하는 단계; (d) 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸 (PAA-Silane Sol)과 폴리아믹산 중합체 (PAA)를 혼합하여, 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 (PAA-Si Hybrid Composition)을 제조하는 단계를 포함하는, 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물의 제조방법에 관한 것이다.The present invention comprises the steps of preparing a polyamic acid polymer (PAA-Silane) having a silane end by reacting a polyamic acid polymer (PAA) prepared by reacting a dianhydride and a diamine and a silane coupling agent; (b) preparing a silane sol by adding an organic solvent, distilled water and an acid catalyst to the colloidal silica, followed by hydrolysis and condensation, and then adding a silane coupling agent; (c) condensing the silane sol with a polyamic acid polymer (PAA-Silane) having a silane end to prepare a silane sol (PAA-Silane Sol) having a polyamic acid bonded to a surface thereof; (d) mixing a silane sol (PAA-Silane Sol) having a polyamic acid bound to the surface and a polyamic acid polymer (PAA) to prepare a polyamic acid-silica hybrid composition. And a method for producing a polyamic acid-silica hybrid composition.
본 발명은 또한, 상기 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물과 화학적 이미드화제를 혼합한 혼합액을 지지체에 도포하는 단계; 도포된 혼합액을 건조시켜 도막을 형성하는 단계; 및 상기 도막을 지지체에 고정한 후, 가열 및 건조하는 단계를 포함하는, 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름의 제조방법에 관한 것이다.The present invention also comprises the steps of applying to the support a mixed solution of the polyamic acid-silica hybrid composition and the chemical imidizing agent; Drying the applied liquid mixture to form a coating film; And after fixing the coating film to the support, and a method for producing a polyimide-silica hybrid film comprising the step of heating and drying.
상기 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물의 제조방법 및 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름의 제조방법에 관한 일 구현예로서, 도 1에 나타난 바와 같이 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 및 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름이 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
As an embodiment of the method for preparing the polyamic acid-silica hybrid composition and the method for producing the polyimide-silica hybrid film, the polyamic acid-silica hybrid composition and the polyimide-silica hybrid film may be prepared as shown in FIG. 1. However, it is not limited thereto.
(a) 단계는 이무수물과 디아민을 반응시켜 제조된 폴리아믹산 중합체(PAA)와 실란커플링제를 반응시켜 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체(PAA-Silane)을 제조하는 공정으로서, 그 일 구현예로서 도 2에 나타난 바와 같이 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체를 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Step (a) is a process of preparing a polyamic acid polymer (PAA-Silane) having a silane end by reacting a polyamic acid polymer (PAA) prepared by reacting a dianhydride and a diamine with a silane coupling agent. As shown in FIG. 2, a polyamic acid polymer having a silane end may be prepared, but is not limited thereto.
상기 (a) 단계에서 폴리아믹산 중합체(PAA)는 이무수물과 디아민을 통상의 방법으로 공중합하여 제조될 수 있다. 예를 들어, (1) 방향족 테트라카르복실산 이무수물과 이에 대하여 과소 몰량의 방향족 디아민 화합물을 유기극성용매 중에 반응시켜 양 말단에 산 무수물기를 갖는 프리폴리머를 얻고, 이어서 방향족 테트라카르복실산 이무수물과 방향족 디아민 화합물이 실질적으로 등몰이 되도록 방향족 디아민 화합물을 첨가하여 목적하는 분자량의 폴리아믹산 중합체를 제조하는 방법; 또는 (2) 방향족 테트라카르복실산 이무수물과 이에 대하여 과잉 몰량의 방향족 디아민 화합물을 유기극성용매 중에 반응시켜 양 말단에 아민기를 갖는 프리폴리머를 얻고, 이어서 방향족 테트라카르복실산 이무수물과 방향족 디아민 화합물이 실질적으로 등몰이 되도록 방향족 테트라카르복실산 이무수물을 첨가하여 목적하는 분자량의 폴리아믹산 중합체를 제조하는 방법에 의해서 폴리아믹산 중합체(PAA)를 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In step (a), the polyamic acid polymer (PAA) may be prepared by copolymerizing dianhydride and diamine in a conventional manner. For example, (1) an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an excessively molar amount of an aromatic diamine compound are reacted in an organic polar solvent to obtain a prepolymer having an acid anhydride group at both ends thereof, followed by aromatic tetracarboxylic dianhydride and A method for producing a polyamic acid polymer having a desired molecular weight by adding an aromatic diamine compound such that the aromatic diamine compound is substantially equimolar; Or (2) reacting an aromatic tetracarboxylic dianhydride with an excess molar amount of an aromatic diamine compound in an organic polar solvent to obtain a prepolymer having an amine group at both ends thereof, followed by an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine compound. The polyamic acid polymer (PAA) may be prepared by a method of preparing a polyamic acid polymer having a desired molecular weight by adding an aromatic tetracarboxylic dianhydride to substantially equimolar, but is not limited thereto.
상기 (a) 단계에서 실란커플링제는 상기 폴리아믹산 중합체(PAA)의 구조에 따라 선택될 수 있다. 상기 폴리아믹산 중합체(PAA)의 말단이 무수물기일 경우, 실란커플링제는 3-아미노프로필-트리에톡시실란(3-Aminoproryl-triethoxysilane, APTES) 또는 3-아미노프로필-디에톡시메틸실란(3-Aminopropyl-diethoxymethylsilane, APMDS)일 수 있고, 상기 폴리아믹산 중합체(PAA)의 말단이 아민일 경우 상기 실란커플링제는 3-글리시드옥시프로필트리에톡시실란(3-glycidoxypropyltriethoxysilane) 또는 3-글리시드옥시프로필메틸에톡시실란(3-glycidoxypropylmethylsilane, APMDS)인 것일 수 있다. In the step (a), the silane coupling agent may be selected according to the structure of the polyamic acid polymer (PAA). When the terminal of the polyamic acid polymer (PAA) is an anhydride group, the silane coupling agent is 3-aminopropyl-triethoxysilane (APTES) or 3-aminopropyl-diethoxymethylsilane (3-Aminopropyl -diethoxymethylsilane (APMDS), and when the terminal of the polyamic acid polymer (PAA) is an amine, the silane coupling agent is 3-glycidoxypropyltriethoxysilane or 3-glycidoxypropylmethyl. It may be an ethoxysilane (3-glycidoxypropylmethylsilane, APMDS).
여기서, 폴리아믹산 중합체(PAA)의 말단이 무수물기인 경우, 상기 폴리아믹산 중합체는 이무수물 80~99중량%와 디아민 1~20중량%를 반응시켜 제조될 수 있고, 폴리아믹산 중합체(PAA)의 말단이 아민인 경우, 상기 폴리아믹산 중합체는 이무수물 1~20중량%와 디아민 80~99중량%를 반응시켜 제조될 수 있다.Here, when the terminal of the polyamic acid polymer (PAA) is an anhydride group, the polyamic acid polymer may be prepared by reacting 80 to 99% by weight of dianhydride with 1 to 20% by weight of diamine, and the terminal of the polyamic acid polymer (PAA) In the case of this amine, the polyamic acid polymer may be prepared by reacting 1 to 20% by weight of dianhydride with 80 to 99% by weight of diamine.
예를 들어, (a) 단계의 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체는 실란 커플링제의 존재하에서 이무수물과 디아민의 비율을 조절하여 합성될 수 있는 것으로 즉, 이무수물로 [화학식 1]로 표시되는 피로멜리틱무수물(PMDA)과 디아민으로 [화학식 2]와 [화학식 3]로 표시되는 디아미노디페닐에테르(4,4-ODA) 및 파라페닐렌디아민(p- PPD)의 비율을 조절하여 폴리아믹산 중합체를 제조 한 후 실란 커플링제로 [화학식 4]로 표시되는 3-Aminopropyl triethoxysilane(APTES)로 말단을 봉지하여 제조할 수 있다. For example, the polyamic acid polymer having the silane end of step (a) can be synthesized by controlling the ratio of dianhydride and diamine in the presence of a silane coupling agent, that is, fatigue represented by [Formula 1] as dianhydride. Polyamic acid by controlling the ratio of diaminodiphenyl ether (4,4-ODA) and paraphenylenediamine (p-PPD) represented by [Formula 2] and [Formula 3] as metic anhydride (PMDA) and diamine After preparing the polymer, the silane coupling agent may be prepared by encapsulating the terminal with 3-Aminopropyl triethoxysilane (APTES) represented by [Formula 4].
[화학식 1][Formula 1]
PMDA PMDA
[화학식 2][Formula 2]
4,4-ODA
4,4-ODA
[화학식 3](3)
p- PPD
p- PPD
[화학식 4][Formula 4]
APTES
APTES
폴리아믹산 중합체를 제조하기 위한 디아민과 이무수물의 중합온도는 중합 효율을 고려하여, 0 내지 60℃, 바람직하게는 5 내지 50℃의 온도범위일 수 있다. 상기 중합 방법 (1)와 같이 무수물의 말단으로 구성된 폴리아믹산 프리폴리머가 중간체로 사용되는 경우에는, 반응온도를 30℃ 이하, 바람직하게는 10℃ 이하에서 수행하는 것이 좋으며, 반응시간은 10 시간 이내, 바람직하게는 5 시간 이내, 더욱 바람직하게는 3 시간 이내가 좋다.The polymerization temperature of the diamine and dianhydride for preparing the polyamic acid polymer may be in the temperature range of 0 to 60 ℃, preferably 5 to 50 ℃ in consideration of the polymerization efficiency. When the polyamic acid prepolymer composed of the terminal of the anhydride is used as an intermediate as in the polymerization method (1), the reaction temperature is preferably performed at 30 ° C. or lower, preferably 10 ° C. or lower, and the reaction time is within 10 hours, Preferably less than 5 hours, More preferably, less than 3 hours.
또한, 본 발명에서는 상기와 같이 제조된 폴리아믹산의 중합과정 중, 실란 커플링제를 첨가하여 실란 말단 폴리아믹산 중합체를 제조할 수 있다. 실란 커플링제로서는 폴리아믹산 말단과 화학결합을 할 수있는 실란제가 바람직하며 폴리아믹산 말단이 무수물인 경우 반응성 아민 그룹을 가진 3-Aminopropyl triethoxysilane (APTES) 또는 3-Aminopropyl-diethoxymethylsilane (APMDS)이고, 폴리아믹산 말단이 아민인 경우 반응성 에폭시 그룹을 가진 3-glycidoxypropyltriethoxysilane 또는 3-glycidoxypropylmethylethoxysilane 일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며 폴리아믹산 말단에 대해 반응성 작용기를 가지며 실란전구체와 화학결합을 유도할 수 있는 커플링제는 모두 사용할 수 있다. In the present invention, a silane terminated polyamic acid polymer may be prepared by adding a silane coupling agent during the polymerization of the polyamic acid prepared as described above. As the silane coupling agent, a silane agent capable of chemically bonding with the polyamic acid terminal is preferable, and when the polyamic acid terminal is an anhydride, 3-Aminopropyl triethoxysilane (APTES) or 3-Aminopropyl-diethoxymethylsilane (APMDS) having a reactive amine group, and polyamic acid When the terminal is an amine, it may be 3-glycidoxypropyltriethoxysilane or 3-glycidoxypropylmethylethoxysilane having a reactive epoxy group, but is not limited thereto. Any coupling agent having a reactive functional group at the polyamic acid terminal and inducing a chemical bond with the silane precursor may be used. have.
예를 들어, 무수물 말단의 폴리아믹산을 제조한 다음 실란커플링제로 3-Aminopropyl triethoxysilane (APTES)를 정량 첨가하여 폴리아미드산의 말단을 제어함으로써 졸-겔 반응에 있어서 실리카 전구체와의 화학 결합을 유도할 수 있다. For example, anhydride-terminated polyamic acid was prepared and 3-aminopropyl triethoxysilane (APTES) was added as a silane coupling agent to control the end of polyamic acid to induce chemical bonding with silica precursor in sol-gel reaction. can do.
이때 첨가되는 실란커플링제의 양은 폴리아미드산 중합체의 이론 말단 몰수에 따라 조절하는 것이 바람직하나, 통상적으로 정량적으로 계산되는 말단 이무수물 작용기에 대하여 100 내지 500몰%, 바람직하게는 200 내지 400 몰%, 더욱 바람직하게는 150 내지 300 몰%의 양을 사용하는 것이 폴리아믹산 말단 무수물과의 반응 수율에 있어서 유리하다. The amount of silane coupling agent added at this time is preferably adjusted according to the theoretical terminal mole number of the polyamic acid polymer, but it is usually 100 to 500 mol%, preferably 200 to 400 mol% based on the terminal dianhydride functional group calculated quantitatively. More preferably using an amount of 150 to 300 mol% in the reaction yield with the polyamic acid terminal anhydride.
또한, 본 발명에서 실란 커플링제의 첨가 시점은 제조하고자 하는 최종 폴리아미드산 중합체의 점도를 목표 점도라 할 때, 상기 이무수물과 디아민 성분을 통상의 방법으로 공중합하여 제조된 폴리아미드산 중합체의 점도가 목표 점도의 50 내지 95%, 바람직하게는 80 내지 90%에 이르렀을 때 첨가하는 것이 바람직하다. In addition, in the present invention, when the silane coupling agent is added, the viscosity of the final polyamic acid polymer to be prepared is a target viscosity, and the viscosity of the polyamic acid polymer prepared by copolymerizing the dianhydride and the diamine component in a conventional manner. It is preferred to add when the amount reaches 50 to 95%, preferably 80 to 90% of the target viscosity.
목표 점도에 이르기 전에 너무 일찍 실란 커플링제 투입하면 고분자량의 폴리아미드산 중합체 수득이 어렵거나 실란 커플링제 투입 시점이 너무 늣은 경우 실란 커플링제와 폴리아믹산 중합체의 무수물 말단 반응효율이 저하 된다. 상기와 같은 방법으로 제조된 실란-말단 폴리아미드산은 통상적으로 5 내지 25 중량%, 바람직하게는 10 내지 25 중량%, 더욱 바람직하게는 15 내지 25 중량%의 농도를 갖는 것이 적당한 분자량과 용액점도를 얻을 수 있다. 또한, 상기 폴리아미드산 중합체의 바람직한 수평균 분자량 (Mn)은 10,000 내지 1,000,000이고, 점도는 10,000 내지 40,000 P (회전형 점도계, 25℃), 바람직하게는 20,000 내지 40,000 P이다.
If the silane coupling agent is added too early before the target viscosity, it is difficult to obtain a high molecular weight polyamic acid polymer or when the silane coupling agent is too late, the anhydride terminal reaction efficiency of the silane coupling agent and the polyamic acid polymer decreases. The silane-terminated polyamic acid prepared by the above method is usually 5 to 25% by weight, preferably 10 to 25% by weight, more preferably 15 to 25% by weight of the appropriate molecular weight and solution viscosity You can get it. Further, the preferred number average molecular weight (Mn) of the polyamic acid polymer is 10,000 to 1,000,000, and the viscosity is 10,000 to 40,000 P (rotary viscometer, 25 ° C), preferably 20,000 to 40,000 P.
(b) 단계는 콜로이달 실리카에 산촉매제를 투입하여 메틸트리메톡시 실란, 실란커플링제존재 하에서 가수분해 및 축합 반응시켜 실란졸(Silane Sol)을 제조하는 공정으로서, 그 일 구현예로서, 도 3에 나타난 바와 같이 실란졸을 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Step (b) is a step of preparing a silane sol (Silane Sol) by the hydrolysis and condensation reaction in the presence of methyl trimethoxy silane, silane coupling agent by adding an acid catalyst to colloidal silica, Silane sol may be prepared as shown in 3, but is not limited thereto.
상기 (b) 단계에서 콜로이달 실리카 1몰에 대하여 유기용매 0.5~2몰, 물 1~4몰, 산촉매제 0.01~0.5몰을 투입할 수 있으며, 유기용매, 물, 산촉매제의 투입량 미만이면 가수분해 및 축합반응이 정상적으로 진행되지 않고, 초과하면 반응에 참여하지 않고 잔여하는 부산물이 증가하는 문제점이 있다.0.5 to 2 moles of organic solvent, 1 to 4 moles of water, and 0.01 to 0.5 moles of acid catalyst are added to 1 mole of colloidal silica in step (b), and if the amount of organic solvent, water and acid catalyst is less than The decomposition and condensation reactions do not proceed normally, and if exceeded, there is a problem in that residual byproducts do not participate in the reaction.
콜로이달 실리카에 산촉매를 투입하고 메틸트리메톡시 실란과 실란커플링제로 3-Aminopropyl triethoxysilane (APTES)와 함께 가수분해 및 축합반응시켜 실란졸(Silane Sol)을 제조할 수 있다. An acid catalyst may be added to colloidal silica and hydrolyzed and condensed with 3-Aminopropyl triethoxysilane (APTES) with methyltrimethoxy silane and a silane coupling agent to produce a silane sol.
아민계 실란 커플링제는 콜로이달실리카 (고형분 30wt%) 에 대해 0.5 내지 5 중량 % 바람직하게는 1 내지 3 중량 % 더욱 바람직하게는 1.5 내지 2 중량 % 를 갖는것이 바람직하다. 실란 커플링제로 표면 처리된 실란졸을 제조하기위한 중합온도는 0 내지 60℃, 바람직하게는 5 내지 50℃의 온도범위이며 반응시간은 24시간 이내, 바람직하게는 12시간 이내, 더욱 바람직하게는 8시간 이내가 좋다.The amine silane coupling agent preferably has 0.5 to 5% by weight, preferably 1 to 3% by weight more preferably 1.5 to 2% by weight, relative to colloidal silica (solid content 30wt%). The polymerization temperature for preparing the silanol surface-treated with the silane coupling agent is in the range of 0 to 60 ° C, preferably 5 to 50 ° C, and the reaction time is within 24 hours, preferably within 12 hours, more preferably. 8 hours or less is good.
상기 유기용제는 DMF, DMAc, NMP 등 극성용매를 사용할 수 있으며 적정 첨가량은 콜로이달실리카가 치환될 물에 대해 동량의 농도를 갖도록 적정량을 첨가하는 것이 바람직하다.The organic solvent may be a polar solvent such as DMF, DMAc, NMP, and the like is preferably added in an appropriate amount so that the colloidal silica has the same concentration with respect to the water to be replaced.
상기 산촉매는 염산, 아세트산, 황산, 질산 등을 사용할 수 있으며 적정 첨가량은 수계 산도를 PH 2.0 내지 4.5, 바람직하게는 PH 3.0 내지 4.0 몰 더욱 바람직하게는 PH 3.0 내지 3.5 가 될 수 있도록 첨가하는 것이 바람직하다.The acid catalyst may be hydrochloric acid, acetic acid, sulfuric acid, nitric acid, and the like, and the appropriate amount is preferably added so that the aqueous acidity is pH 2.0 to 4.5, preferably PH 3.0 to 4.0 moles, more preferably PH 3.0 to 3.5. Do.
콜로이달실리카의 표면처리를 위한 메틸트리메톡시 실란은 콜로이달실리카 (고형분 30wt%) 에 대해 1 내지 30 중량 % 바람직하게는 5 내지 20 중량 % 더욱 바람직하게는 10 내지 15 중량 % 를 갖는 것이 바람직하다.Methyltrimethoxy silane for the surface treatment of colloidal silica preferably has from 1 to 30% by weight, preferably from 5 to 20% by weight and more preferably from 10 to 15% by weight relative to colloidal silica (solid content 30wt%). Do.
또한, 상기 (b) 단계에서 콜로이달실리카 100중량부에 대하여 실란커플링제 1.5~2중량부를 투입하는 것일 수 있으며, 실란커플링제가 1.5중량부 미만이면 실란졸 제조 공정이 원하는 만큼 진행되지 않는 문제점이 있고, 실란커플링제가 2중량부 초과이면 반응에 참여하지 않고 잔여하는 실란커플링제가 증가하는 문제점이 있다.In addition, the step (b) may be to add 1.5 to 2 parts by weight of the silane coupling agent with respect to 100 parts by weight of colloidal silica, if the silane coupling agent is less than 1.5 parts by weight silane sol manufacturing process does not proceed as desired If the silane coupling agent is more than 2 parts by weight, there is a problem that the remaining silane coupling agent increases without participating in the reaction.
상기 (b) 단계의 실란커플링제는 (a) 단계의 실란커플링제와 같거나 다를 수 있으며, 3-아미노프로필-트리에톡시실란(3-Aminoproryl-triethoxysilane, APTES), 3-아미노프로필-디에톡시메틸실란(3-Aminopropyl-diethoxymethylsilane, APMDS), 3-글리시드옥시프로필트리에톡시실란(3-glycidoxypropyltriethoxysilane) 및 3-글리시드옥시프로필메틸에톡시실란(3-glycidoxypropylmethylsilane), 메틸트리메톡시 실란 (Methyltrimethoxysilane, MTMS)로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.The silane coupling agent of step (b) may be the same as or different from the silane coupling agent of step (a), and 3-aminopropyl-triethoxysilane (APTES), 3-aminopropyl-die 3-Aminopropyl-diethoxymethylsilane (APMDS), 3-glycidoxypropyltriethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethylsilane, methyltrimethoxy silane (Methyltrimethoxysilane, MTMS) may be selected from the group consisting of.
실란졸을 제조하기위한 중합온도는 0 내지 60℃, 바람직하게는 5 내지 50℃의 온도범위이며 반응시간은 12시간 이내, 바람직하게는 6시간 이내, 더욱 바람직하게는 3시간 이내가 좋다. The polymerization temperature for preparing the silane sol is in the temperature range of 0 to 60 ℃, preferably 5 to 50 ℃ and the reaction time is within 12 hours, preferably within 6 hours, more preferably within 3 hours.
예를 들어 (b) 단계의 실란졸(Silane Sol) 제조에 사용되는 실란커플링제는 화학식 4로 표시되는 3-Aminopropyl triethoxysilane(APTES)와 화학식 5로 표시되는 메틸트리메톡시 실란 (Methyltrimethoxysilane, MTMS) 일 수 있다.
For example, the silane coupling agent used for preparing the silane sol in step (b) is 3-Aminopropyl triethoxysilane (APTES) represented by Formula 4 and methyltrimethoxysilane (MTMS) represented by Formula 5. Can be.
[화학식 4][Formula 4]
APTESAPTES
[화학식 5][Chemical Formula 5]
MTMS
MTMS
본 발명에 따른 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물의 제조방법은 상기 (b) 단계 후에 실란졸(Silane Sol)을 유기용제로 용제치환하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.The method for preparing a polyamic acid-silica hybrid composition according to the present invention may further include a step of solvent-substituting a silane sol (Silane Sol) with an organic solvent after the step (b).
상기 용제치환으로 인하여 (b) 단계에서 제조된 실란졸(Silane Sol) 내에 잔여하는 수용성 알코올 부산물을 감압증류하여 제거할 수 있다. 감압증류 시 온도는 60℃ 이하를 유지하는 것이 실란졸의 안정성을 유지하는데 도움이 된다. 수득된 기능성 실란졸은 반응 용제에 대하여 실리카 고형분 함량 20~30wt% 수준을 유지한다. 이 보다 낮은 경우 실란-말단 폴리아믹산 축합 반응 수율이 떨어지며 이 보다 높을 경우 기능성 실란졸의 안정성이 현격히 떨어진다.
Due to the solvent replacement, the water-soluble alcohol by-product remaining in the silane sol prepared in step (b) may be removed by distillation under reduced pressure. Maintaining the temperature below 60 ° C under reduced pressure distillation helps maintain the stability of the silane sol. The functional silane sol obtained maintains 20-30 wt% of silica solid content with respect to the reaction solvent. If lower than this, the yield of the silane-terminated polyamic acid condensation reaction is lowered, and if higher, the stability of the functional silane sol is significantly lowered.
(c) 단계는 상기 (b) 단계에서 제조된 실란졸(Silane Sol)과 상기 (a) 단계에서 제조된 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체(PAA-Silane)을 축합반응시켜, 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸(PAA-Silane Sol)을 제조하는 공정으로서, 그 일 구현예로서, 도 3에 나타난 바와 같이 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸(PAA-Silane Sol)을 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Step (c) condensation reaction of the silane sol prepared in step (b) and the polyamic acid polymer (PAA-Silane) having a silane end prepared in step (a), the polyamic acid As a process for producing a bonded silane (PAA-Silane Sol), as an embodiment, as shown in Figure 3 can be prepared a silane sol (PAA-Silane Sol) is a polyamic acid is bonded to the surface However, the present invention is not limited thereto.
반응계의 온도를 30℃ 이하, 바람직하게는 20℃를 유지하며 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체를 첨가, 교반하며 실란졸과 축합반응시켜 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸 실란졸을 제조할 수 있다. 반응시간은 12시간 이내, 바람직하게는 6시간 이내, 더욱 바람직하게는 3시간 이다. The temperature of the reaction system is maintained at 30 ° C. or lower, preferably 20 ° C., and a polyamic acid polymer having a silane end is added, stirred and condensed with the silane sol to prepare a silane sol silane having a polyamic acid bonded to the surface thereof. have. The reaction time is within 12 hours, preferably within 6 hours, more preferably 3 hours.
이때, 상기 실란졸(Silane Sol) 100 중량부에 대해 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체(PAA-Silane) 1~10중량부를 축합반응시킬수 있으며, 상기 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체가 1 중량부 미만이면 표면처리 효과가 떨어지는 문제점이 있고 10중량부를 초과하면 과량의 폴리아믹산에 의한 콜로이달 입자의 응집 등의 문제점이 있다.In this case, 1 to 10 parts by weight of a polyamic acid polymer having a silane end (PAA-Silane) may be condensed with respect to 100 parts by weight of the silane sol, and the polyamic acid polymer having the silane end is less than 1 part by weight. There is a problem in that the surface treatment effect is inferior, and if it exceeds 10 parts by weight, there is a problem such as agglomeration of colloidal particles by an excessive polyamic acid.
상기 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸은은 폴리이미드 전구체인 폴리아믹산 중합체와 혼화시 이종간 계면 저항을 낮추어 상용성을 증대시킬 뿐만 아니라 폴리이미드 고유물성의 저하없이 실리카의 다량 함유가 가능하도록 하는 장점이 있다.The silane sol having a polyamic acid bonded to the surface lowers the interfacial resistance between different species when mixed with the polyamic acid polymer, which is a polyimide precursor, to increase compatibility and to allow a large amount of silica to be contained without degrading polyimide intrinsic properties. There is an advantage.
(c) 단계에서 제조된 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸은 화학식 5으로 표시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Silanol having a polyamic acid bound to the surface prepared in step (c) may be represented by the formula (5), but is not limited thereto.
[화학식 6] [Formula 6]
상기 식에서 는 폴리이미드의 전구체인 폴리아믹산 중합체를 의미하는 것으로 예를 들면 [화학식 7]로 표시할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 여기서 n은 10 내지 500의 정수이고 m은 10내지 500의 정수이다.
In the above formula Refers to a polyamic acid polymer that is a precursor of polyimide, for example, but may be represented by [Formula 7], but is not limited thereto. Where n is an integer from 10 to 500 and m is an integer from 10 to 500.
[화학식 7][Formula 7]
Silane end capped Polyamic-acid (PAA-Silane)Silane end capped Polyamic-acid (PAA-Silane)
여기서 n은 10 내지 500의 정수이고 m은 10내지 500의 정수이다.
Where n is an integer from 10 to 500 and m is an integer from 10 to 500.
(d) 단계는 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸 (PAA-Silane Sol)과 폴리아믹산 중합체(PAA)를 혼합하여, 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 (PAA-Silica Hybrid Composition)을 제조하는 공정으로, 그 일 구현예로서, 도 4에 나타난 바와 같이 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 (PAA-Silica Hybrid Composition)을 제조할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.Step (d) is a process of preparing a polyamic acid-silica hybrid composition by mixing a polyamic acid (PAA-Silane Sol) and a polyamic acid polymer (PAA) having a polyamic acid bound to a surface thereof. In one embodiment, as shown in FIG. 4, a polyamic acid-silica hybrid composition may be prepared, but is not limited thereto.
이때, 상기 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸 (PAA-Silane Sol) 100중량부에 대하여 폴리아믹산 중합체(PAA) 5~35중량부를 혼합하는 것일 수 있으며, 상기 폴리아믹산 중합체(PAA)이 5 중량부 미만이면 실리카 함량저하로 복합체 물성효과를 기대하기 어려우며, 35 중량부를 초과하면 혼화 문제로 국부적 실리카 응집에 의해 역시 복합체 물성이 떨어지는 문제점이 있다.At this time, 5 to 35 parts by weight of the polyamic acid polymer (PAA) may be mixed with respect to 100 parts by weight of the silane sol (PAA-Silane Sol) to which the polyamic acid is bound, and the polyamic acid polymer (PAA) is 5 parts by weight. If less than the silica content is difficult to expect the composite physical properties effect, if exceeding 35 parts by weight there is a problem in that the composite physical properties also fall due to local silica agglomeration problem.
(d) 단계에서 제조되는 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물은 예를 들어, 화학식 8로 표시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The polyamic acid-silica hybrid composition prepared in step (d) may be, for example represented by Formula 8, but is not limited thereto.
[화학식 8][Formula 8]
상기 식에서 PAA는 폴리아믹산 중합체를 의미하는 것으로 예를 들면 [화학식 8]로 표시할 수 있으나 당 폴리아믹산 중합체에만 한정하는 것은 아니다. 여기서 n은 10 내지 500의 정수이고 m은 10내지 500의 정수이다. In the above formula, PAA means a polyamic acid polymer, and for example, may be represented by [Formula 8], but is not limited to a sugar polyamic acid polymer. Where n is an integer from 10 to 500 and m is an integer from 10 to 500.
[화학식 9][Chemical Formula 9]
여기서 n은 10 내지 500의 정수이고 m은 10내지 500의 정수이다.
Where n is an integer from 10 to 500 and m is an integer from 10 to 500.
본 발명은 전술한 바와 같은 제조방법에 의해 제조된 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물에 관한 것으로서, 그 내부에 실리카 함량이 10~30wt%인 것일 수 있다. The present invention relates to a polyamic acid-silica hybrid composition prepared by the manufacturing method as described above, may have a silica content of 10 ~ 30wt% therein.
상기 실리카 함량이 10wt% 미만이면 실리카 함량저하로 복합체 물성효과를 기대하기 어려우며, 30 wt%를 초과하면 혼화 문제로 국부적 실리카 응집에 의해 역시 복합체 물성이 떨어지는 문제점이 있다.If the silica content is less than 10wt%, it is difficult to expect the composite properties effect due to the decrease in silica content, if the silica content exceeds 30wt%, there is a problem that the composite properties are also lowered due to local silica aggregation due to miscibility.
상기 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물은 열 또는 화학적 경화법에 의해 이미드화하여 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름으로 제조될 수 있다. The polyamic acid-silica hybrid composition may be prepared into a polyimide-silica hybrid film by imidation by thermal or chemical curing.
이때 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름제조를 위해 사용된 폴리아믹산 중합체는 산 이무수물과 디아민 성분을 통상의 방법으로 공중합하여 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산을 제조할 수 하였다. 즉 (1) 방향족 테트라카복실산 이무수물과 이에 대하여 과소 몰량의 방향족 디아민 화합물을 유기극성용매 중에 반응시켜 양 말단에 산 무수물기를 갖는 프리폴리머를 얻고, 이어서 방향족 테트라카복실산 이무수물과 방향족 디아민 화합물이 실질적으로 등몰이 되도록 방향족 디아민 화합물을 첨가하여 목적하는 분자량의 폴리아믹산 중합체를 제조하는 방법 또는 (2) 방향족 테트라카복실산 이무수물과 이에 대하여 과잉 몰량의 방향족 디아민 화합물을 유기극성용매 중에서 반응시켜 양 말단에 아미노기를 갖는 프리폴리머를 얻고, 이어서 방향족 테트라카복실산 이무수물과 방향족 디아민 화합물이 실질적으로 등몰이 되도록 방향족 테트라카복실산 이무수물을 첨가하여 목적하는 분자량의 폴리아믹산 중합체를 제조하는 방법을 사용할 수 있다. 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름제조에 있어서 열 경화법은 탈수제나 이미드화 촉매 등을 사용하지않고 가열만으로 이미드화 반응을 진행시키는 방법이며, 화학적 경화법은 폴리아미드산-유기용매 용액에, 무수초산 등의 산 무수물로 대표되는 탈수제, 및 이소퀴놀린, β-피콜린, 피리딘 등의 3급 아민류 등으로 대표되는 이미드화 촉매를 투입하여 반응시키는 방법이다. In this case, the polyamic acid polymer used for preparing the polyimide-silica hybrid film was copolymerized with an acid dianhydride and a diamine component in a conventional manner to prepare a polyamic acid as a precursor of the polyimide. That is, (1) an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an excessively molar amount of an aromatic diamine compound are reacted in an organic polar solvent to obtain a prepolymer having acid anhydride groups at both ends thereof, and then the aromatic tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine compound are substantially (2) A method for producing a polyamic acid polymer having a desired molecular weight by adding an aromatic diamine compound to a mole, or (2) having an amino group at both ends by reacting an aromatic tetracarboxylic dianhydride with an excess molar amount of an aromatic diamine compound in an organic polar solvent. A method of obtaining a prepolymer and then adding an aromatic tetracarboxylic dianhydride such that the aromatic tetracarboxylic dianhydride and the aromatic diamine compound are substantially equimolar may be used to prepare a polyamic acid polymer having a desired molecular weight. In the production of polyimide-silica hybrid film, the thermal curing method is a method in which the imidation reaction is carried out by heating only without using a dehydrating agent or an imidization catalyst, and the chemical curing method is a polyamic acid-organic solvent solution, acetic anhydride, A dehydrating agent typified by an acid anhydride and an imidization catalyst typified by tertiary amines such as isoquinoline, β-picoline, pyridine and the like are reacted.
본 발명의 실시예에서와 같이, 화학적 경화법에 의해서 수행하는 경우, 폴리아믹산 용액에 첨가되는 탈수제로는, 예를 들면 지방족 산 무수물, 방향족 산 무수물, N,N'-디알킬카보디이미드, 저급 지방족 할로겐화물, 할로겐화 저급지방족 할로겐화물, 할로겐화 저급 지방산 무수물, 아릴포스폰산 디할로겐화물, 티오닐할로겐화물 또는 이들의 2 종 이상의 혼합물을 들 수 있으며, 이 중 지방족 산 무수물이 바람직하다. 지방족 산 무수물로는 구체적으로 무수초산, 무수프로피온산, 무수부티르산 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다. 상기 탈수제는 폴리아미드산에 대해 1 내지 10 몰 당량, 바람직하게는 1.5 내지 8 몰 당량, 더욱 바람직하게는 2 내지 5몰 당량의 비율로 사용할수 있다. 이 범위를 벗어나면 화학적 이미드화 비율이 적합한 범위를 하회하거나 지지체로부터 이형성이 악화될 수 있다. As in the embodiment of the present invention, when carried out by the chemical curing method, as the dehydrating agent added to the polyamic acid solution, for example, aliphatic acid anhydride, aromatic acid anhydride, N, N'-dialkylcarbodiimide, Lower aliphatic halides, halogenated lower aliphatic halides, halogenated lower fatty acid anhydrides, arylphosphonic acid dihalides, thionylhalides, or mixtures of two or more thereof, of which aliphatic acid anhydrides are preferred. Specifically, as the aliphatic acid anhydride, it is preferable to use acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride or a mixture of two or more thereof. The dehydrating agent may be used in a ratio of 1 to 10 molar equivalents, preferably 1.5 to 8 molar equivalents, and more preferably 2 to 5 molar equivalents, relative to the polyamic acid. Outside this range, the chemical imidation ratio may fall below a suitable range or the release property may deteriorate from the support.
이미드화를 효과적으로 진행시키기 위해서는, 탈수제에 이미드화 촉매를 동시에 사용하는 것이 바람직하다. 이미드화 촉매로 사용되는 3급 아민으로는 지방족 3급 아민, 방향족 3급 아민, 복소환식 3급 아민 등이 있고, 이 중 복소환식 3급 아민을 사용하는 것이 바람직하며, 복소환식 3급 아민으로는 퀴놀린, 이소퀴놀린, β-피콜린, 피리딘 등이 있다. 상기 이미드화 촉매는 폴리아미드산에 대해 0.1 내지 2 몰 당량, 바람직하게는 0.2 내지 1.8 몰 당량, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 1.5 몰 당량의 비율로 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 폴리이미드 필름의 제조공정 (성막공정)은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 다음과 같은 공정으로 제조될 수 있다.먼저, 탈수제 및 이미드화 촉매를 저온에서 공중합 폴리아미드산 용액 중에 혼합하고, 이어서 지지판, 가열 드럼 또는 엔드리스 벨트 등의 지지체 위에 도포 또는 캐스팅하고, 지지체 상에서 50 내지 200℃, 바람직하게는 70 내지 150℃의 온도 범위에서 가열하여 탈수제 및 촉매를 활성화함으로써 부분적으로 경화 및 건조한 후, 자기 지지성의 막인 겔 필름을 얻는다. 그 다음, 얻어진 폴리아미드산 겔 필름의 단부를 고정하여 가열하고, 남은 폴리아미드산을 완전히 이미드화하기 위하여, 최종적으로 200 내지 600℃의 온도에서 3 내지 30 분 동안 가열하여 탈수 폐환 건조한다. 이때, 상기 온도보다 높거나, 시간이 길어지면 필름의 열화가 발생하여 문제가 생기기 쉽고, 반대로 이 온도보다 낮거나, 시간이 짧으면 소정의 효과가 발현되기 어렵다. 상기와 같이 제조된 폴리이미드 필름의 평균 두께는 7.5 내지 125 ㎛ 범위일 수 있다. 또한, 상기와 같이 제조된 폴리이미드 필름은, 100 내지 200℃에서의 기계적 방향 (MD)과 폭 방향 (TD)의 평균 열팽창계수가 5 내지 20 ppm/℃, 인장 탄성률이500 내지 700 kg/㎟이고, 흡습률이 3.0% 이하이다.
In order to advance imidation effectively, it is preferable to use an imidation catalyst simultaneously for a dehydrating agent. Tertiary amines used as imidization catalysts include aliphatic tertiary amines, aromatic tertiary amines, heterocyclic tertiary amines, and the like, of which heterocyclic tertiary amines are preferably used. Quinoline, isoquinoline, β-picolin, pyridine and the like. The imidation catalyst may be used in a ratio of 0.1 to 2 molar equivalents, preferably 0.2 to 1.8 molar equivalents, more preferably 0.3 to 1.5 molar equivalents, relative to the polyamic acid. The manufacturing process (film forming process) of the polyimide film according to the present invention is not particularly limited, and can be produced, for example, by the following process. First, a dehydrating agent and an imidization catalyst are mixed in a copolymerized polyamic acid solution at low temperature. And then applied or cast onto a support such as a support plate, heating drum or endless belt, and then partially cured and dried by heating on a support in a temperature range of 50 to 200 ° C., preferably 70 to 150 ° C. to activate the dehydrating agent and catalyst. Thereafter, a gel film which is a self supporting film is obtained. Then, the ends of the obtained polyamic acid gel film are fixed and heated, and in order to completely imidize the remaining polyamic acid, it is finally heated at a temperature of 200 to 600 ° C. for 3 to 30 minutes to dehydrate closed ring drying. At this time, when the temperature is higher or longer, the film is deteriorated and a problem is likely to occur. On the contrary, when the temperature is lower than this temperature or the time is short, a predetermined effect is hardly expressed. The average thickness of the polyimide film prepared as above may range from 7.5 to 125 μm. In addition, the polyimide film produced as described above has an average thermal expansion coefficient of 5 to 20 ppm / 占 폚 and a tensile modulus of 500 to 700 kg / mm2 in the mechanical direction (MD) and the width direction (TD) at 100 to 200 ° C. And a moisture absorption is 3.0% or less.
본 발명에 따른 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸은 폴리이미드 전구체인 폴리아믹산 중합체와 혼화시 이종간 계면 저항을 낮추어 상용성을 증대시킬 뿐만 아니라 폴리이미드 고유물성의 저하없이 실리카의 다량 함유가 가능하도록 하여 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름 또는 시트(sheet) 등의 성형물은 내열성은 물론, 한층 우수한 기계적 강도를 가져 프린트 기판과 액정 디스플레이용 기판에 사용하기에 우수한 특징을 갖는다. 이는 종래 하이브리드 기술의 문제점인 상용성 저하에 따른 물성저하의 문제점을 해결한 방법으로 우수한 물성의 하이브리드 폴리이미드 복합 필름의 제조가 가능하도록 한 것이다.Silanol having a polyamic acid bonded to the surface according to the present invention, when mixed with a polyamic acid polymer, which is a polyimide precursor, lowers interfacial resistance between heterogeneous compounds to increase compatibility, and can contain a large amount of silica without degrading polyimide intrinsic properties. Thus, moldings such as polyimide-silica hybrid films or sheets have excellent mechanical strength as well as heat resistance, and thus have excellent characteristics for use in printed boards and substrates for liquid crystal displays. This is a method to solve the problem of deterioration of physical properties caused by a decrease in compatibility, which is a problem of the conventional hybrid technology is to enable the production of a hybrid polyimide composite film of excellent physical properties.
또한, 본 발명은 폴리이미드-실리카 나노 하이브리드 제조 공정에 있어서 실란졸을 제조하기 위해 사용하였던 알콕시 실란 사용에 따른 문제점, 즉 높은 원재료비, 알코올 부생성물에 의한 폴리아믹산 중합체 사슬 해리, 점도하강, 경화수율 감소 등의 문제점을 해결한 방법으로 하이브리드 조성을 위한 실리카 출발 물질로 저가의 상용하는 나노 콜로이달 실란졸을 사용하여 높은 고부가가치를 가지는 우수한 물성의 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물과 상기 조성물로 제조된 폴리이미드-실리카 하이브리드 및 이들의 제조 방법을 제공할 수 있다. In addition, the present invention is a problem caused by the use of alkoxy silane used to prepare the silane sol in the polyimide-silica nano hybrid manufacturing process, that is, high raw material cost, polyamic acid polymer chain dissociation by alcohol by-products, viscosity drop, curing yield The polyamic acid-silica hybrid composition having excellent physical properties and high value added using a low-cost commercial nano colloidal silane sol as a silica starting material for a hybrid composition to solve the problems such as reduction and polyimide prepared from the composition Silica hybrids and methods for their preparation can be provided.
이는 본 발명에서 제공하는 콜로이달실리카로 제조된 실란 졸 및 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체에 의해 제조된 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸의 높은 상용성과 혼화 특성에 기인한 것으로 생성된 폴리아믹산-실리카 나노 하이브리드 조성물에 있어서 내열성은 물론 기계적 강도 또한 우수하여 연질 프린트 기판과 액정 디스플레이용 기판, 연질 태양전지 기판 등에 사용될 수 있다.
This is due to the high compatibility and miscibility of the silane sol made of the colloidal silica provided by the present invention and the silane sol in which the polyamic acid is bonded to the surface made by the polyamic acid polymer having the silane end. The silica nano hybrid composition has excellent heat resistance as well as mechanical strength, and thus may be used in flexible printed circuit boards, liquid crystal display substrates, and flexible solar cell substrates.
이하, 본 발명을 하기 실시 예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 한정하지는 않으며, 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조된 필름에 대한 물성 측정 및 각종 성능 평가는 다음과 같은 방법으로 실시하였다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples. However, the following examples are not intended to limit the present invention, but are not limited thereto. Measurement of physical properties and various performance evaluations of the films prepared in Examples and Comparative Examples of the present invention were performed by the following method.
실시예 1Example 1
1-1. 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물(PAA-Silica Hybrid Composition)의 제조 1-1. Preparation of Polyamic Acid-Silica Hybrid Composition
(a) 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체(PAA-Silane)의 제조(a) Preparation of Polyamic Acid Polymer (PAA-Silane) Having a Silane Termination
500ml의 반응기를 질소 가스로 충전한 다음 ODA 17.67g (0.08826 mol)과 N,N-디메틸포름아미드 200g을 반응기에 가한 다음 완전히 용해 될 때까지 25℃에서 교반하였다. 이어서 PMDA 25.68g (0.11773 mol)을 서서히 가한 다음 40분 동안 교반시켰다. 그다음, APTES 1.621g (0.0073 mol)을 첨가한 후 30분간 교반하여 중합체내 일부 무수물 말단을 실란으로 봉지한 후 PPD 2.79g (0.02580 mol)을 서서히 투입하고 1시간 동안 반응시켜 실란 말단을 가지는 폴리아미드산 중합체를 수득하였다. 이 반응 용액에 있어서의 디아민과 산 이무수물의 농도는 전체 반응액에 대하여 19wt%이었다. 폴리아미드산 중합체의 점도는 8,000 P (회전형 점도계, 25℃) 이다.
After 500 ml of the reactor was charged with nitrogen gas, 17.67 g (0.08826 mol) of ODA and 200 g of N, N-dimethylformamide were added to the reactor, followed by stirring at 25 ° C. until complete dissolution. Then 25.68 g (0.11773 mol) of PMDA was added slowly and stirred for 40 minutes. Then, after adding 1.621 g (0.0073 mol) of APTES and stirring for 30 minutes to seal some of the anhydride ends in the polymer with silane, 2.79 g (0.02580 mol) of PPD was slowly added and reacted for 1 hour to polyamide having silane ends. An acid polymer was obtained. The concentration of diamine and acid dianhydride in this reaction solution was 19 wt% with respect to the entire reaction solution. The viscosity of the polyamic acid polymer is 8,000 P (rotary viscometer, 25 ° C).
(b) 실란졸(Silane Sol)의 제조 (b) Preparation of Silane Sol
500ml의 반응기를 질소 가스로 충전한 다음 콜로이달실란졸 (particle size 12nm) 100g (고형분 30%)에 대하여 아세틱산으로 상기 콜로이달실란졸의 산도를 pH 3.5로 조절한 다음, 에탄올 50g, 메틸트리메톡시 실란 3g (0.0734mol), APTES 5.53g (0.0240mol)을 투입하고 25℃에서 6시간 동안 교반하였다. 그 후, N,N-디메틸포름아미드 70g을 투입하고 용매 치환을 위해 60℃에서 감압 증류하여 APTES로 표면처리된 DMF 용매상의 실란졸을 제조하였다.500 ml of the reactor was charged with nitrogen gas, and then the acidity of the colloidal silane sol was adjusted to pH 3.5 with acetic acid for 100 g (solid size 30%) of colloidal silane (particle size 12 nm), followed by 50 g of ethanol, methyltri 3 g (0.0734 mol) of methoxy silane and 5.53 g (0.0240 mol) of APTES were added and stirred at 25 ° C. for 6 hours. Thereafter, 70 g of N, N-dimethylformamide was added thereto, and distilled under reduced pressure at 60 ° C. to replace the solvent to prepare a silane sol on a DMF solvent surface-treated with APTES.
(c) 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸(PAA-Silane Sol)의 제조(c) Preparation of silane sol (PAA-Silane Sol) having a polyamic acid bonded to the surface
상기 (a)에서 제조된 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체 2.50g (고형분 19wt%)과 상기 (b)에서 제조된 실란졸을 25℃에서 6시간 동안 반응시켜 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸을 합성하였다. 최종 생성물의 고형분 함량은 28.7% 였다.
2.50 g of a polyamic acid polymer having a silane terminal prepared in (a) (solid content 19wt%) and the silane sol prepared in (b) are reacted at 25 ° C. for 6 hours at a silane sol having a polyamic acid bonded to the surface thereof. Was synthesized. Solids content of the final product was 28.7%.
(d) 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물(PAA-Silica Hybrid Composition)의 제조(d) Preparation of Polyamic Acid-Silica Hybrid Composition
(d)-1. 폴리이미드의 전구체인 폴리아믹산 중합체(PAA)의 제조(d) -1. Preparation of Polyamic Acid Polymer (PAA), Precursor of Polyimide
500ml 리터의 반응기를 질소 가스로 충전한 다음 ODA 17.67g (0.08826 mol)과 N,N-디메틸포름아미드 200g을 반응기에 가한 다음 완전히 용해 될 때까지 25℃에서 교반하였다. 이어서 PMDA 25.68g (0.11773 mol)을 서서히 가한 다음 40분 동안 교반시켰다. 그다음, PPD 2.79g (0.02580 mol)을 서서히 투입하고 1시간 동안 교반시킨 후 고형분 함량 30wt% PPD 용액을 제조한 후 목적하는 점도 (30,000 P, 회전형 점도계, 25℃)에 도달할 때까지 소량씩 첨가하여 폴리아믹산 중합체를 수득하였다. 이 반응 용액에 있어서의 디아민과 산 이무수물의 농도는 전체 반응액에 대하여 18.5wt%이었다.
500 ml liter of the reactor was charged with nitrogen gas and then 17.67 g (0.08826 mol) of ODA and 200 g of N, N-dimethylformamide were added to the reactor and stirred at 25 ° C. until complete dissolution. Then 25.68 g (0.11773 mol) of PMDA was added slowly and stirred for 40 minutes. Then, 2.79 g (0.02580 mol) of PPD was slowly added and stirred for 1 hour to prepare a solid content 30 wt% PPD solution, and then in small portions until the desired viscosity (30,000 P, rotary viscometer, 25 ° C.) was reached. Addition to obtain a polyamic acid polymer. The concentration of diamine and acid dianhydride in this reaction solution was 18.5 wt% with respect to the entire reaction solution.
(d)-2. 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물(PAA-Silica Hybrid Composition)의 제조(d) -2. Preparation of Polyamic Acid-Silica Hybrid Composition
최종 제조되는 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 내의 실리카의 함량이 10wt% 가 되도록 상기 (d)-1에서 제조된 폴리아믹산 중합체(PAA)와 상기 (c)에서 제조된 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸(PAA-Silane Sol)을 정량하고 이를 교반 혼화하여, 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물을 제조하였다.
The silane having the polyamic acid bonded to the polyamic acid polymer (PAA) prepared in (d) -1 and the surface prepared in (c) so that the content of silica in the final polyamic acid-silica hybrid composition is 10wt%. PAA-Silane Sol was quantified and stirred and mixed to prepare a polyamic acid-silica hybrid composition.
1-2. 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름의 제조1-2. Preparation of Polyimide-Silica Hybrid Film
상기 1-1에서 제조된 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물에 대하여 화학적 이미드화제로 폴리이미드 당량비에 대하여 아세트산 무수물(AA) 5몰 당량(폴리아믹산 기준)와 이소퀴놀린(IQ) 1몰 당량(폴리아믹산 기준) 1몰 당량)과 혼합하여, 그 혼합액을 알루미늄판 상에 균일 두께로 유연 도포하고, 90℃에서 42초, 110℃에서 2분, 130℃에서 3분 12초 동안 단계별로 건조시켰다. 이 후, 얻어진 폴리아믹산 도막(겔필름)을 알루미늄 판에서 박리하여 그 도막을 지지 플레임에 핀으로 고정한 후, 250℃에서 5분, 450℃에서 5분 동안 가열하여 탈수 폐환 건조하여 두께 25㎛의 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 얻었다. 5 molar equivalents of acetic anhydride (AA) (based on polyamic acid) and 1 molar equivalent of isoquinoline (IQ) based on the polyimide equivalent ratio of the polyamic acid-silica hybrid composition prepared in 1-1 above as a chemical imidating agent 1 molar equivalent), and the mixed solution was cast on a aluminum sheet in a uniform thickness and dried stepwise at 90 ° C for 42 seconds, 110 ° C for 2 minutes, and 130 ° C for 3 minutes and 12 seconds. Subsequently, the obtained polyamic acid coating film (gel film) was peeled off from an aluminum plate, and the coating film was pinned to a support frame, and then heated at 250 ° C. for 5 minutes and at 450 ° C. for 5 minutes to dehydrate and ring-close dry to obtain a thickness of 25 μm. Polyimide-silica hybrid film was obtained.
실시예 2Example 2
폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 내의 최종 실리카의 함량이 20wt%가 되도록 한 것을 제외하고, 실시예1과 동일한 방법으로 폴리아믹산-실리카 하이브리 조성물 및 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 제조하였다. A polyamic acid-silica hybrid composition and a polyimide-silica hybrid film were prepared in the same manner as in Example 1 except that the content of the final silica in the polyamic acid-silica hybrid composition was 20 wt%.
실시예 3Example 3
폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 내의 최종 실리카의 함량이 30wt%가 되도록 한 것을 제외하고, 실시예1과 동일한 방법으로 폴리아믹산-실리카 하이브리 조성물 및 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 제조하였다. A polyamic acid-silica hybrid composition and a polyimide-silica hybrid film were prepared in the same manner as in Example 1 except that the content of the final silica in the polyamic acid-silica hybrid composition was 30 wt%.
실시예 4Example 4
실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 제조되는 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 내의 최종 실리카의 함량이 10wt%가 되도록 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 및 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 제조하되, (c) 단계에서 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸 합성시 APTES의 함량이 TEOS에 대해서 10mol%가 되도록 APTES 5.32g (0.0240 mol)을 투입하였다. A polyamic acid-silica hybrid composition and a polyimide-silica hybrid film were prepared such that the content of the final silica in the polyamic acid-silica hybrid composition prepared by the same process as in Example 1 was 10 wt%, and in step (c) 5.32 g (0.0240 mol) of APTES was added so that the content of APTES was 10 mol% with respect to TEOS during the synthesis of the silane sol having the polyamic acid.
실시예 5Example 5
폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 내의 최종 실리카의 함량이 20wt%가 되도록 한 것을 제외하고, 실시예4와 동일한 방법으로 폴리아믹산-실리카 하이브리 조성물 및 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 제조하였다. A polyamic acid-silica hybrid composition and a polyimide-silica hybrid film were prepared in the same manner as in Example 4 except that the content of the final silica in the polyamic acid-silica hybrid composition was 20 wt%.
실시예6Example 6
폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 내의 최종 실리카의 함량이 30wt%가 되도록 한 것을 제외하고, 실시예4와 동일한 방법으로 폴리아믹산-실리카 하이브리 조성물 및 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 제조하였다. A polyamic acid-silica hybrid composition and a polyimide-silica hybrid film were prepared in the same manner as in Example 4 except that the content of the final silica in the polyamic acid-silica hybrid composition was 30 wt%.
실시예 7Example 7
실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 제조되는 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 내의 최종 실리카의 함량이 10wt%가 되도록 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 및 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 제조하되, (c) 단계에서 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸 합성시 APTES의 함량이 TEOS에 대해서 20mol%가 되도록 APTES 10.63g (0.0480 mol)을 투입하였다. A polyamic acid-silica hybrid composition and a polyimide-silica hybrid film were prepared such that the content of the final silica in the polyamic acid-silica hybrid composition prepared by the same process as in Example 1 was 10 wt%, and in step (c) 10.63 g (0.0480 mol) of APTES was added so that the content of APTES was 20 mol% with respect to TEOS during the synthesis of the silane sol having the polyamic acid.
실시 예 8Example 8
폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 내의 최종 실리카의 함량이 20wt%가 되도록 한 것을 제외하고, 실시예7과 동일한 방법으로 폴리아믹산-실리카 하이브리 조성물 및 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 제조하였다. A polyamic acid-silica hybrid composition and a polyimide-silica hybrid film were prepared in the same manner as in Example 7, except that the content of the final silica in the polyamic acid-silica hybrid composition was 20 wt%.
실시 예 9Example 9
폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 내의 최종 실리카의 함량이 30wt%가 되도록 한 것을 제외하고, 실시예7과 동일한 방법으로 폴리아믹산-실리카 하이브리 조성물 및 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 제조하였다.
A polyamic acid-silica hybrid composition and a polyimide-silica hybrid film were prepared in the same manner as in Example 7, except that the content of the final silica in the polyamic acid-silica hybrid composition was 30 wt%.
비교예 1Comparative Example 1
실시예 1 (c)단계에서 제조되는 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸을 첨가하지 않는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리이미드 필름을 제조하였다.
Example 1 A polyimide film was prepared in the same manner as in Example 1, except that silane sol having a polyamic acid bound was not added to the surface prepared in step (c).
비교예 2 내지 비교예 4Comparative Examples 2 to 4
콜로이달 실리카만을 사용하여 실시예 1, 2, 3과 같이 실리카 함량 10, 20, 30wt%이 되도록 하이브리드 조성물 및 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 제조하였다.
Using only colloidal silica, hybrid compositions and polyimide-silica hybrid films were prepared such that the silica content was 10, 20, 30 wt% as in Examples 1, 2, and 3.
비교 예 5 내지 비교 예 7Comparative Example 5 to Comparative Example 7
실시예 1, 2, 3과 동일하게 실리카 함량 10, 20, 30wt%이 되도록 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 제조하되 콜로이달 실란졸로서 폴리아믹산을 제외한 APTES 만을 사용하여 실란으로 표면처리된 콜로이달 실란졸을 사용하였다.
A polyimide-silica hybrid film was prepared in the same manner as in Examples 1, 2, and 3 to have a silica content of 10, 20, and 30 wt%, but the colloidal silane surface-treated with silane using only APTES except polyamic acid as the colloidal silane sol. Sol was used.
비교 예 8 내지 비교 예 13Comparative Example 8-13
실시예 1, 2, 3과 동일하게 실리카 함량 10, 20, 30wt%를 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름을 제조하되 콜로이달 실란졸로서 폴리아믹산을 제외한 APTES/콜로이달 실란졸의 첨가량을 달리한 콜로이달 실란졸을 사용하였다.
In the same manner as in Examples 1, 2, and 3, a polyimide-silica hybrid film having a silica content of 10, 20, and 30 wt% was prepared, but as colloidal silane sol, colloidal silane with different amounts of APTES / colloidal silane sol except polyamic acid was added. Silanazole was used.
표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸(PAA-Silane Sol)의 합성을 확인하기 위해 FT-IR 분석을 하였으며, 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 7에서 제조된 폴리이미드 필름에 대하여, 하기와 같이 강신도, 열팽창계수(CTE), 유리전이온도(Tg, ℃)를 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
FT-IR analysis was performed to confirm the synthesis of silane sol (PAA-Silane Sol) having a polyamic acid bonded to the surface thereof. For the polyimide films prepared in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 7, The elongation, thermal expansion coefficient (CTE) and glass transition temperature (Tg, ° C.) were measured as shown in Table 1, and the results are shown in Table 1.
(1) 적외선 흡수 분광 분석 (FT-IR)(1) Infrared Absorption Spectroscopy (FT-IR)
장치: Nicolet 380 (Thermo Scientific) Device: Nicolet 380 (Thermo Scientific)
(2) 인장강도, 신도, 탄성율 (2) tensile strength, elongation, elastic modulus
장치: UTM (Instron사) Device: UTM (Instron)
샘플 : 폭 15mm, 길이 100mm Sample: width 15mm, length 100mm
인장 속도 : 100 mm/min Tensile Speed: 100 mm / min
(3) 열팽창계수 (3) Coefficient of thermal expansion
장치 : TMA-2940 (TA사) Device: TMA-2940 (TA)
온도 : 20~400 ℃ Temperature: 20 ~ 400 ℃
가열 속도 : 10 ℃/분 Heating rate: 10 ℃ / min
샘플크기 : 5ㅧ20 ㎜ Sample size: 5 ㅧ 20 ㎜
하중 : 3 g Load: 3 g
(4) 유리전이온도 (4) Glass transition temperature
2차 측정시(2nd run) 특성 피크 상에 존재하는 유리전이온도를 측정하였다. The glass transition temperature present on the characteristic peak at the 2nd run was measured.
장치: DSC-2940 (TA사) Device: DSC-2940 (TA)
온도: 20~400℃ Temperature: 20 ~ 400 ℃
가열 속도: 10℃/분 Heating rate: 10 ° C / min
(5) 투명도 (5) transparency
장치 : 日本電色 Haze/Tubidity Meter (NDH-5000W) Device: 日本 電 色 Haze / Tubidity Meter (NDH-5000W)
샘플 : A4 Size Sample: A4 Size
방법 : 전광성 투과율 측정
Method: measuring total light transmittance
(APTES/콜로이달 실란졸)% By weight
(APTES / colloidal silane sol)
표면처리PAA-Si
Surface treatment
(μm)thickness
(μm)
강도
(Mpa)Seal
burglar
(Mpa)
(%)Elongation
(%)
(Gpa)Modulus
(Gpa)
(℃)Tg
(℃)
(100~
200℃)CTE
(100 ~
200 ℃)
물성측정결과, 적외선 흡수 분광 분석 (FT-IR)과 관련하여, 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸의 합성을 확인하기위해서 실란 커플링제인 반응성 아민 작용기와 무수물 말단인 폴리아막산 사슬 말단의 Anhydride carbonyl 작용기와의 반응 확인이 필요하였다. As a result of measuring physical properties, in order to confirm the synthesis of silanol having a polyamic acid bound to the surface with respect to infrared absorption spectroscopy (FT-IR), anhydride of a reactive amine functional group which is a silane coupling agent and an anhydride terminal of a polyamic acid chain terminal It was necessary to confirm the reaction with the carbonyl functional group.
그러나 무수물 말단 폴리아믹산의 말단 봉지를 위해 첨가된 APTES의 양은 폴리아믹산에 대해 극소량으로 FT-IR에 의한 이들의 반응성 특성피이크는 다른 특성 피이크에 묻혀 분석하기 곤란하거나 그 변화가 미약하여 개관적으로 확인하기에는 많이 부족하였다. 이에 PMDA와 APTES의 modeling Test에 의한 시료의 FT-IR 반응 피이크를 분석함으로서 합성반응을 확인하였다.However, the amount of APTES added for the terminal encapsulation of the anhydride-terminated polyamic acid is very small relative to the polyamic acid, and their reactive characteristic peaks by FT-IR are difficult to analyze because they are buried in other characteristic peaks or the change is weak. It was not enough for the following. The synthesis reaction was confirmed by analyzing the FT-IR reaction peak of the sample by the modeling test of PMDA and APTES.
즉 1mol PMDA와 2mol의 APTES를 상온, 질소 분위기하에서 DMF 용매 존재 하에서 합성한 후 100℃, 대기 중에서 48시간 건조시켜 얻은 유리상의 시료를 FT-IR 분석을 통하여 PMDA anhydride의 특성 피이크의 거동과 생성 amide carbonyl (C=O) 특성피이크 및 imide carbonyl (C=O) 특성 피이크를 확인하여 이들의 반응성을 확인하였다. 즉, 도 5에서 나타나 바와 같이 1885~1725cm-1에서의 PMDA anhydride 특성피이크와 3335cm-1에서의 APTES amide (NH2) 특성 피이크의 대부분이 사라지고 1660cm-1에서 이들의 반응에 의한 amide carbonyl (C=O)의[ streching vibration 특성 피이크와 1778cm-1에서 imide carbonyl (C=O)의 streching vibration 특성피이크를 확인하여 이들의 반응을 확인할 수 있었다.
In other words, 1 mol PMDA and 2 mol APTES were synthesized in the presence of DMF solvent at room temperature and nitrogen atmosphere and then dried for 48 hours in 100 ℃ and air. Carbonyl (C = O) peaks and imide carbonyl (C = O) peaks were confirmed to confirm their reactivity. That is, shown in FIG. 5 1885 - most APTES amide (NH 2) characteristic peaks at 1725cm -1 and a peak of the characteristic anhydride PMDA and 3335cm -1 disappears by reaction thereof in a 1660cm -1 amide carbonyl (C as described The streching vibration characteristic peak of = O) and the streching vibration characteristic peak of imide carbonyl (C = O) at 1778cm -1 were confirmed.
또한, 상기 표 1의 결과로부터, 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸을 통하여 복합체내 실리카 충진량 증가에 따른 신율의 저하가 적으며 폴리이미드와 높은 강인성을 가지는 필름을 제조할 수 있음을 알 수 있다. 이는 본 발명에서 제공하는 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸의 폴리아믹산 중합체에 대한 높은 상용성과 혼화 특성에 기인한 것으로 생성된 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물에 있어서 내열성은 물론 기계적 강도가 우수하여 연질 프린트 기판과 액정 디스플레이용 기판, 연질 태양전지 기판 등에 사용될 수 있음을 알 수 있다.
In addition, it can be seen from the results of Table 1 that the silane sol having a polyamic acid bonded to the surface has a low elongation decrease due to the increase of silica filling amount in the composite, and thus a film having high toughness with polyimide can be produced. have. This is due to the high compatibility and miscibility with the polyamic acid polymer of the silanazole having a polyamic acid bonded to the surface provided by the present invention in the polyamic acid-silica hybrid composition, which is excellent in heat resistance and mechanical strength. It can be seen that it can be used for printed boards, liquid crystal display substrates, flexible solar cell substrates, and the like.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 예시하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the exemplary embodiments of the present invention have been exemplified above, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and the present invention may be commonly used in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.
Claims (13)
(b) 콜로이달 실리카에 유기용매, 증류수 및 산촉매제를 투입하여 가수분해 및 축합반응시킨 후, 실란커플링제를 투입하여 실란졸(Silane Sol)을 제조하는 단계;
(c) 상기 실란졸(Silane Sol)과 실란 말단을 가지는 폴리아믹산 중합체(PAA-Silane)를 축합반응시켜, 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸(PAA-Silane Sol)을 제조하는 단계;
(d) 표면에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸 (PAA-Silane Sol)과 폴리아믹산 중합체 (PAA)를 혼합하여, 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 (PAA-Si Hybrid Composition)을 제조하는 단계를 포함하는,
폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물의 제조방법.
(a) preparing a polyamic acid polymer (PAA-Silane) having a silane end by reacting a polyamic acid (PAA) prepared by reacting a dianhydride and a diamine with a silane coupling agent;
(b) preparing a silane sol by adding an organic solvent, distilled water and an acid catalyst to the colloidal silica, followed by hydrolysis and condensation, and then adding a silane coupling agent;
(c) condensing the silane sol with a polyamic acid polymer (PAA-Silane) having a silane end to prepare a silane sol (PAA-Silane Sol) having a polyamic acid bonded to a surface thereof;
(d) mixing a silane sol (PAA-Silane Sol) having a polyamic acid bound to the surface and a polyamic acid polymer (PAA) to prepare a polyamic acid-silica hybrid composition. ,
Method for producing a polyamic acid-silica hybrid composition.
상기 (a) 단계에서 폴리아믹산(PAA) 말단이 무수물일 경우 상기 실란커플링제는 3-아미노프로필-트리에톡시실란(3-Aminoproryl-triethoxysilane, APTES) 또는 3-아미노프로필-디에톡시메틸실란(3-Aminopropyl-diethoxymethylsilane, APMDS)이고,
상기 폴리아믹산(PAA)의 말단이 아민일 경우 상기 실란커플링제는 3-글리시드옥시프로필트리에톡시실란(3-glycidoxypropyltriethoxysilane) 또는 3-글리시드옥시프로필메틸에톡시실란(3-glycidoxypropylmethylsilane, APMDS)인 것을 특징으로 하는,
폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물의 제조방법.
The method of claim 1,
When the polyamic acid (PAA) terminal in step (a) is an anhydride, the silane coupling agent is 3-aminopropyl-triethoxysilane (APTES) or 3-aminopropyl-diethoxymethylsilane ( 3-Aminopropyl-diethoxymethylsilane, APMDS)
When the terminal of the polyamic acid (PAA) is an amine, the silane coupling agent is 3-glycidoxypropyltriethoxysilane or 3-glycidoxypropylmethylsilane (APMDS). It is characterized by
Method for producing a polyamic acid-silica hybrid composition.
상기 (b) 단계의 실란커플링제는 상기 (a) 단계의 실란커플링제와 같거나 다를 수 있으며, 3-아미노프로필-트리에톡시실란(3-Aminoproryl-triethoxysilane, APTES), 3-아미노프로필-디에톡시메틸실란(3-Aminopropyl-diethoxymethylsilane, APMDS), 3-글리시드옥시프로필트리에톡시실란(3-glycidoxypropyltriethoxysilane) 및 3-글리시드옥시프로필메틸에톡시실란(3-glycidoxypropylmethylsilane, APMDS)로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물의 제조방법.
The method of claim 1,
The silane coupling agent of step (b) may be the same as or different from the silane coupling agent of step (a), and 3-aminopropyl-triethoxysilane (APTES), 3-aminopropyl- Group consisting of 3-Aminopropyl-diethoxymethylsilane (APMDS), 3-glycidoxypropyltriethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethylsilane (APMDS) Method for producing a polyamic acid-silica hybrid composition, characterized in that selected from.
상기 (b) 단계에서, 콜로이달 실리카 100중량부에 대하여 실란커플링제 1.5~2중량부를 투입하는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물의 제조방법.
The method of claim 1,
In the step (b), 1.5 to 2 parts by weight of the silane coupling agent is added to 100 parts by weight of colloidal silica, the method for producing a polyamic acid-silica hybrid composition.
The polyamic acid-silica according to claim 1, wherein 0.5-2 mol of an organic solvent, 1-4 mol of distilled water, and 0.01-0.5 mol of an acid catalyst are added to 1 mol of colloidal silica in step (b). Method for preparing a hybrid composition.
The method of claim 1, further comprising the step of solvent-substituting a silane sol (Silane Sol) with an organic solvent after the step (b).
[Claim 2] The polyamic acid of claim 1, wherein in the step (c), 1 to 10 parts by weight of a polyamic acid polymer (PAA-Silane) having a silane end is condensed with respect to 100 parts by weight of silane sol (Silane Sol). Method for producing a silica hybrid composition.
상기 (d) 단계에서, 폴리아믹산 중합체(PAA) 100 중량부에 대해서 말단에 폴리아믹산이 결합되어 있는 실란졸(PAA-Silane Sol) 5~35 중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물의 제조방법.
The method of claim 1,
In the step (d), polyamic acid-silica hybrid, characterized in that 5 to 35 parts by weight of a polyamic acid is bonded to the end of the polyamic acid polymer (PAA) is combined with the polyamic acid (PAA-Silane Sol) Method of Preparation of the Composition.
도포된 혼합액을 건조시켜 도막을 형성하는 단계;
상기 도막을 지지체에 고정한 후, 가열 및 건조하는 단계를 포함하는, 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름의 제조방법.
Applying to the support a mixed solution of a polyamic acid-silica hybrid composition prepared by the method of any one of claims 1 to 8 and a chemical imidating agent;
Drying the applied liquid mixture to form a coating film;
After fixing the coating film to the support, comprising the steps of heating and drying, polyimide silica hybrid film manufacturing method.
상기 폴리아믹산-실리카 하이브리드 조성물 100 중량부에 대하여 화학적 이미드화제 3~10중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드-실리카 하이브리드 필름의 제조방법.
10. The method of claim 9,
A method for producing a polyimide-silica hybrid film, characterized in that 3 to 10 parts by weight of a chemical imidating agent is mixed with respect to 100 parts by weight of the polyamic acid-silica hybrid composition.
A polyamic acid-silica hybrid composition prepared by the method of any one of claims 1 to 8.
The polyamic acid-silica hybrid composition according to claim 11, wherein the silica content is 10-30 wt%.
A polyimide-silica hybrid film prepared by the method of claim 9 or 10.
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Legal Events
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20110920 |
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Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20150414 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20110920 Comment text: Patent Application |
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| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20160608 Patent event code: PE09021S01D |
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| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20170201 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20160608 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |