일반기술

평탄화 특성이 우수한 감광성 투명 폴리아믹산 올리고머와 이를 경화하여 제조된 폴리이미드 수지

*원리 및 구성본 발명은 평탄화 특성이 우수한 감광성 투명 폴리아믹산 올리고머와 이를 경화하여 제조된 폴리이미드 수지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방향족 테트라카르복시산 이무수물과 방향족 디아민의 단량체를 중합반응시킴에 있어 특정 구조의 지방족 고리 함유 테트라카르복시산 이무수물과 감광성 기능기 함유 디아민 단량체 및 감광성기를 갖는 모노아민 화합물을 함유시켜 올리고머 수준으로 중합 반응하여 제조한 신규 구조의 폴리아믹산 올리고머와, 상기한 폴리아믹산 올리고머를 경화하여 제조된 것으로 자체 광반응이 가능하고 투명성 및 평탄화도가 개선되어 투명 유기 절연 재료 및 액정 소재의 고분자 격벽 재료로서 유용한 효과가 있는 고평탄화도를 갖는 감공성 투명 폴리이미드 수지에 관한 것이다.*배경일반적으로 폴리이미드(PI) 수지라 함은 방향족 테트라카르복실산 또는 그 유도체와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 축중합한 후 이미드화하여 제조되는 고내열 수지를 일컫는다. 폴리이미드 수지는 사용된 단량체의 종류에 따라 여러 가지 분자구조를 가질 수 있고, 이로써 다양한 물성을 나타내게 된다.또한, 폴리이미드 수지는 불용·불융의 초고내열성 수지로서 다음과 같은 특성을 가지고 있다: (1) 뛰어난 내열산화성 보유, (2) 사용 가능한 온도가 대단히 높으며, 장기 사용온도는 약 260 ℃이고, 단기 사용온도는 480 ℃ 정도로 매우 우수한 내열특성 보유, (3) 뛰어난 전기화학적·기계적 특성 보유, (4) 내방사선성 및 저온특성 우수, (5) 고유 난연성 보유, (6) 내약품성 우수.상기한 바와 같이 폴리이미드 수지가 우수한 제반특성을 보유하는 장점이 있는 반면에, 높은 방향족 고리 밀도로 인해 가시광선 영역에서의 투과도가 낮으며, 높은 유전상수 및 낮은 평탄화도 등의 단점을 가지고 있다. 폴리이미드 수지의 유전상수를 낮추기 위한 방법으로서는 중합체 주사슬(backbone)이나 측쇄에 부피가 큰 연결기나 측쇄기(pendant group)를 도입하는 방법, 중합체 주사슬의 유연성을 증가시키는 방법 등이 공지되어 있다. 그리고, 폴리이미드 수지의 투명성 및 용해도를 증가시키기 위한 연구로서, 지방족 고리화 산무수물(alicyclic anhydride)을 단량체로 사용하여 가용성 폴리이미드 수지 코팅액을 제조하는 방법이 발표되어 있다*제조방법 상의 특징본 발명에서는 기존의 폴리이미드 수지 제조 시 사용하던 방향족 테트라카르복시산 이무수물 외에도 특정의 지방족 고리를 함유하는 테트라카르복시산 이무수물을 함께 사용하고, 특정의 감광성 기능기를 함유하는 방향족 디아민 및 감광성기를 갖는 모노아민 단량체를 포함하는 혼합물을 올리고머 수준으로 중합 반응하여 폴리아믹산 올리고머를 제조하였으며, 제조된 올리고머는 기존의 동일 구조의 고분자량을 갖는 폴리아믹산에 비해 평탄화도가 우수할 뿐만 아니라 가시광선 영역에서의 광 투과도가 뛰어남을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다. 또한 상기한 폴리아믹산 올리고머를 경화 반응시켜서 제조한 폴리이미드 수지는 기존 폴리이미드 수지의 특성을 거의 그대로 유지하면서 광반응이 가능할 뿐만 아니라 높은 평탄화도를 갖기 때문에 공정의 단순함이 요구되는 층상구조용 저유전 내열 투명 박막으로 사용이 가능한 특징이 있다. *특징 및 장점1)기존의 폴리이미드계 소재보다 현격히 높은 평탄화도를 나타냄.2)250℃에서 1시간 열처리한 후에도 90% 이상의 높은 광투과도를 보여줌.3)우수한 내화학약품 특성을 가짐.4)우수한 평탄화도, 가시광선 영역에서의 높은 광투과도, 내화학약품 특성 및 내열성을 보유함.5)액정표시소자에 사용되는 컬러 필터의 버퍼 코팅층 또는 유리 기판과 TFT 사이의 투명 유기 절연 재료 및 접촉 패널(touch panel)용 액정표시 소자의 고분자 격벽 재료로서의 응용 가능.6)액정표시소자 제조의 복잡한 공정을 단축할 수 있는 효과가 있음.