폴리에스테르/폴리이미드 나노복합필름의 제조 및 수분차단 특성

Preparation and Water Vapor Barrier Properties of PET/Nanohybrid PI Films

친유기 합성 층상실리케이트(STN)의 함량(1~9 wt%)을 변화하며 폴리아믹산/STN 나노복합재용액을 DMAc 및 THF/MeOH 혼합용매에서 각각 제조하였고, 이를 폴리에스테르 필름에 코팅하여 열적 이미드화 및 화학적 이미드화 반응을 통하여 폴리에스테르/폴리이미드 나노복합필름을 제조하였다. XRD 및 TEM을 이용하여 제조된 폴리에스테르/폴리이미드 나노복합필름의 미세 구조를 조사한 결과 박리형 폴리이미드 나노복합재가 제조되었음을 확인하였다. 표면의 모폴로지 변화는 AFM을 통하여 확인하였으며, 열적 및 기계적 특성은 TGA, DMA와 UTM을 통하여 측정하였다. 또한 STN이 첨가됨에 따라 폴리에스테르/폴리이미드 나노복합필름의 수분투과도는 감소하였고, 화학적 이미드화에 의해 제조된 필름이 열적 이미드화에 의한 필름에 비해 좀더 우수한 수분 차단성을 보였다. 또한 상대적으로 비점이 낮은 THF/MeOH 혼합용매 시스템의 경우가 DMAc를 용매로 사용한 경우보다 더 향상된 수분 차단성을 보였다.

We have prepared polyster/nanQhybridized polyimide films in the range of 1~9 wt% of organophilic synthetic layered silicate (STN). Firstly, poly(amic acid)/STN nanocomposite solutions were prepared via solution blending method in DMAc or THF/MeOH solution, and then cast on the polyester film followed by imidization reaction, thermal and chemical method repestively. XRD and TEM experiment showed that the STN was fully exfoliated through the polyimide matrix. Surface morphologies of nanohybridized polyimide films were characterized by AFM and thermal, mechanical properties were also confirmed by TGA, DMA and UTM each. And also, the water vapor permeabilities highly depended on the content of STN. The sample from chemical imidization route and THF/MeOH solvent system showed better water vapor barrier properties than thermal one and DMAc system.