Applied Chemistry for Engineering (공업화학)

The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry (한국공업화학회)
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Synthesis and Characterization of 4-Component Polyimide Films with Various Diamine and Dianhydride Compositions

다양한 조성 변화에 따른 4성분계 폴리이미드 필름 제조와 물성분석

  • Park, Yun Jun (Energy Materials Research Center, Korea Research Institute of Chemical Technology) ;
  • Yu, Duk Man (Energy Materials Research Center, Korea Research Institute of Chemical Technology) ;
  • Choi, Jong Ho (Department of New and Renewable Energy, Kyungil University) ;
  • Ahn, Jeong-Ho (Department of Polymer Science and Engineering, Sunkyunkwan University) ;
  • Hong, Young Taik (Energy Materials Research Center, Korea Research Institute of Chemical Technology)
  • 박윤준 (한국화학연구원 에너지소재연구센터) ;
  • 유덕만 (한국화학연구원 에너지소재연구센터) ;
  • 최종호 (경일대학교 신재생에너지학과) ;
  • 안정호 (성균관대학교 고분자시스템공학과) ;
  • 홍영택 (한국화학연구원 에너지소재연구센터)
  • Received : 2011.07.21
  • Accepted : 2011.09.28
  • Published : 2011.12.10
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Abstract

Various poly(amic acid)s were synthesized from PMDA/BPDA/p-PDA/ODA with different mole ratios and effectively converted into 4-component polyimide films by thermal imidization. The chemical structures and thermo-mechanical properties of polyimide films were examined using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermo-gravimetric analyzer (TGA), thermo-mechanical analyzer (TMA), dynamic mechanical analyzer (DMA) and universal tensile machine (UTM). The tensile strength, modulus, and thermal properties of polyimides films increased with the amount of rigid PMDA and p-PDA, while the elongation and moisture absorption of polyimide films increased with the amount of flexible BPDA and ODA. One of 4-component polyimide films exhibited a similar coefficient of thermal expansion (CTE) value to that of copper when it was composed of PMDA : BPDA : p-PDA : ODA with the ratio of 5 : 5 : 4 : 6. Thus, this polyimide film could be useful for a base film for flexible copper clad laminates (FCCL) of flexible printed circuit boards.

다양한 조성의 PMDA/BPDA/p-PDA/ODA로 이루어진 폴리아믹산을 합성하여 다양한 조성의 4성분계 폴리이미드 필름을 열적 이미드화 공정을 통해 제조하였다. 제조된 폴리이미드 필름의 화학 구조 및 열적 기계적 특성은 퓨리에 변환 적외선 분광기(FT-IR), 열중량 분석기(TGA), 열 기계 분석기(TMA), 동 역학적 거동 분석기(DMA), 그리고 만능 인장시험기(UTM) 등을 이용하여 조사하였다. 강직한 구조의 PMDA와 p-PDA의 함량이 증가할수록 인장강도, 탄성률 및 열적 특성이 향상되었고, 상대적으로 유연한 구조의 BPDA와 ODA의 함량이 증가할수록 신장률과 흡습률이 각각 증가하였다. 특히, 열팽창계수(CTE)값은 PMDA : BPDA : p-PDA : ODA의 조성이 5 : 5 : 4 : 6 조성일 때 동박의 CTE와 유사한 결과를 나타내었으며, 이와 같은 조성을 갖는 4성분계 폴리이미드 필름의 경우 유연성 회로 기판의 flexible copper clad laminates (FCCL)을 위한 기본 필름으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

References

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