술폰화 폴리이미드는 클로로알칼리 전기분해, 양이온교환수지 및 연료전지용 고분자진해질막 등과 같은 많은 응용에 있어 유용한 재료로서 연구되어지고 있다. 그러나, 이러한 응용이 이루어지는 과정에 있어서 시간에 따라 연속적인 탈수공정이나 고분자의 분해에 따른 성능 감소 등이 보고되었다. 술폰화 고분자 분해의 주요 원인 중 하나로서 고분자 분자량의 감소 및 고분자 사슬의 절단으로 이끌어지는 가수분해를 들 수 있다. 따라서, 본 연구의 목적은 수화조건 하에서의 -SO3H와 연결된 이미드 사이클과 부가적인 에스테르 결합의 분해를 조사하는 데 있다. 사슬의 분리에 대해 가능한 정확한 정보를 얻고 이를 확인하기 위해서는 1H 및 13C NMR, FT-IR 분석을 이용했으며, 또한 보다 편리한 분석을 위해서 model compound를 사용하여 실험을 수행하였다. 결과적으로, 술폰화 폴리이미드의 수화안정성을 평가하기 위해서 프탈계 및 나프탈렌계 이미드 고리와 에스테르 결합을 갖는 model compound를 합성하였고, 제조된 model compound를 이용하여 80℃ 초순수 하에서 aging 실험을 수행하였고, lyophilization technique을 사용하여 반응을 중지시켰다. Aging된 product는 NMR, FT-IR spectroscopy를 이용하여 분석하였다.

The polyimide(PI) Langmuir-Blodgett(LB) ultra thin films were prepared by imidizing the PAAS LB films of PMDA and benzidine system with a thermal treatment at 250℃ for 30min, where the PAAS LB films were formed on substrates by using LB technique. The thicknesses of one layer of PAAS and PI LB film that deposited at the surface pressure of 27mN/m were 20.9 and 4A, respectively. At low electric field, ohmic conduction(I∝ V) was observed and the calculated electrical conductivity was about 4.23×10-15~9.81×10-15S/cm. The dielectric constant of LB film was about 7.0.

Polyimide-silica 하이브리드막을 제조하고 silica 함량이 막의 구조적 특성과 기체의 투과특성에 미치는 영향을 연구하였다. 하이브리드막은 N,N`-dimethyl acetamide(DMAc) 용매 속에서 1,2,4,5-benzenetetracarboxylicdianhydride(PMDA)와 4,4`-diaminodiphenyl oxide(ODA) 및 tetraethyoxysilane(TEOS)를 출발물질로 하여 졸-겔 공정으로 제조하였다. 제조한 막은 FT-IR, EDX, TGA 및 SEM에 의하여 구조적 특성을 분석하고, 25℃에서 N2, O2, H2, CO2 및 CH4 기체에 대한 투과특성을 조사하였다. 하이브리드막은 높은 열적 안정성을 나타내었으며, polymide matrix에 silica입자가 균일하게 분포되어 있었고 silica 함량이 증가할수록 silica 입자의 크기가 증가하였다. 기체의 투과도계수는 silica 함량이 증가할수록 증가하였으나, 확산계수는 silica 함량에 무관하게 거의 일정하였다. 따라서 하이브리드막에 의한 투과도계수의 증가는 용해도계수가 증가하기 때문으로 생각되었다. 이들 기체에 대한 투과도계사구 증가함에도 불구하고, H2/N2, H2/O2와 H2/CO2의 선택도가 증가하였다.

우수한 열적, 화학적, 기계적 성질을 가진 폴리이미드 막의 표면을 Ar, NH3 플라즈마로 처리한 후 혼합기체(CO2/N2=20/80 vol%) 의 투과 실험을 통하여 플라즈마 처리 조건이 기체 투과도와 분리성능에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다. 투과실험은 30℃, 5atm에서 variable volume method에 의해 행하여졌다. 표면개질된 폴리이미드 막의 투과거동에 대해 처리시간, 출력세기, 가스주입 유량 및 반응기 내의 압력과 같은 플라즈마 처리 조건의 영향을 조사하였다. 플라즈마 처리된 막의 표면은 FTIR-ATR, ESCA, AFM으로 분석하여 처리전후의 변화를 관찰하였다. 또한 플라즈마 처리시간에 따른 etching 효과와 흡수성은 weight loss와 contact angle를 측정하여 조사하였다. 그리고 투과 실험에 있어서 반응 온도의 변화에 따른 영향도 함께 연구되었으며, saturator를 이용한 dry 상태와 wet 상태에서 혼합가스에 대한 폴리이미드 막의 기체투과특성에 대한 실험 역시 수행되었다.

실리콘 소자가 더욱 미세화되면서, 발생되는 power consumption, crosstalk와 interconnection delay 등을 감소시키기 위해 SiO2 대신에 저유전 상수막의 적용이 고려되어진다. 본 논문에서는, 저유전 상수 층간 절연막 재료로 유망한 폴리이미드의 식각 특성에 O2/SF6 가스가 미치는 영향을 연구하였다. 폴리이미드의 식각률을 SF(sub)6 가스의 첨가에 따라 산소와 hydrocarbon 폴리머 간의 반응을 억제하는 비휘발성 물질은 fluorine 화합물의 형성에 의해 감소되었다. 반면에, 기판 전극의 전압 증가는 물리적인 충격을 통해 식각 공정을 증가시켰다. 또한 작은 량의 SF(sub)6 가스 첨가는 식각 topography에 바람직하였다. 폴리이미드 식각을 위한 SiO2 hard mask 사용은 산소 플라즈마 식각 하에서 효과적이었다(선택비-30). 반면에 O2SF6 가스 조성은 식각 선택비를 4로 저하시키게 되었다. 이러한 결과를 기초로, 1-2μm 선폭을 가진 PI 2610의 식각을 원활히 수행할 수 있었다.

고농도의 초산수용액(80 wt% 이상)을 분리 농축하기 위하여 내용매성이 우수하며 고온에서의 내열성을 가지는 폴리이미드 비대칭막을 만들어 막의 특성을 검토하고 물-초산 계의 투과증발 분리성능을 고찰하였다. 제막은 폴리아믹산의 상전이용액으로 톨루엔을 사용한 것이 가장 좋은 상태의 막을 얻을수 있었다. 열처리에 의한 imide화는 373, 473573 K에서 각각 1시간씩 연속적으로 처리하는 것이 가장 효과적이었다 막은 물-초산 계의 투과증발 분리에 의한 열내구성 및 화학적 안정성이 우수하였다 폴리이미드막의 투과증발 분리특성은 80 wt% 초산수용액 계에서 분리계수는 180 투과유속은 0.5kg/m2hr을 얻을 수 있었다.

가용성 폴리이마드 주쇄에 Disperse-Red 1 크로모포를 공유결합 시킨 옆사술계 비선형 전기광학 고분자를 합성하였다. 합성된 고분자의 유리전이온도 빛 열분해온도 는 각각 225˚C, 310˚C이었으며 광통신 파장에서 광학적으로 투명하였다. 100 V/μm의 전기장으로 폴링했을 때, 유전상수는 10 kHz에서 3.37이며, 파장 1300 nm에서, 굴절률은 nTE 및 nTM 모두 1.631로같았으며, 전기광학계수는 4.6 ~ 9.2 pm/V이였다. 폴링한 후 180˚C에서 1시간 동안 유지시킨 시편의 전기광학계수의 값은 감소되지 않 았으며, 장기적인 관점에서 90˚C에서 500 시간 동안 유지시킨 시편의 전기광학계수도 변함이 없었다.

Cu/Cr/polyimide 계에서 금속박막 두께와 폴리이미드 표면의 플라즈마 전처리 조건에 따른 필 테스트 결과로부터 Park와 Yu의 X-선 측정에 의한 방법과 Moidu등의 이론적 방법을 통애 Cr/polyimide 계면균열의 계면파괴에너지를 구했다. 두 방법으로 구한 박막의 소성일과 계면파괴어네지는 대부분의 경우에 대해 서로 잘 일치하였으며, 이와 같은 실험적 방법과 이론적 방법 모두 계면파괴에너지의 측정에 유용함을 알 수 있었다. 계면파괴에너지는 박막 두께에 거의 무관하였으며, 0.03, 0.036 그리고 0.05 W/cm2의 rf플라즈마 밀도에 대해 각각 46.8±17.8, 170.3±42.9 그리고 253.9±44.4 J/m2의 계면파괴에너지를 얻었다.

Photo-crosslinkable polyimide(PI) which contains CF3 moiety was synthesized. Polarized UV light transformed ketone group of PI to hydroxyl group, which was confirmed by IR and UV-visible spectroscopy. We investigated the dichroic UV-absorption before and after photo-reaction with linearly polarized light. In particular we have attempted to clarify the relationship between the anisotropy of surface region and surface azimuthal anchoring energy and knew that the anchoring energy of photo-alignment PI is comparable with that of mechanical rubbing.

Organic-based electroluminescent devices have attracted lots of interests because of their possible application as a large-area flat panel display. Polyimides have been used for photo-alignment in LCD(Liquid Crystal Display). However, the devices used in this study were fabricated with polyimide doped with N,N'-Diphenyl-N,N'-di(m-tolyl)-benzidine(TPD) (3, 10, 30wt%) for electroluminescent hole tranforting layer(EHTL). The photochemical and physical properties of EHTL was studied. The film thicknesses were reduced under illumination with UV light. Polyimide films doped with TPD(3wt%) was irradiated and the electrical properties of the films were studied.

폴리이미드(6FDA-p-TeMPD) 비대칭막을 습식 상분리법으로 제조하는데 있어서 그 구조에 미치는 용매 (DMAc, NMP, 1,4-dioxane)와 비용매(H2O, Methanol, n-hexane)의 영향을 고찰하였다. 고분자/용매/비용매 분리 속도를 예측함으로써 생성된 비대칭막의 구조를 해석하였다. 용해도 곡선이 용매-고분자 축에 가깝고, 응결값이 작으며, 광투과도가 즉시 감소하고, 용해도 계수차가 ΔδS-NS > ΔδP-NS > ΔδP-S 순이면 생성막은 고분자 결절의 불연속 결집속에 finger-like pore가 형성되었다. 용해도 곡선이 용매-고분자 축에서 멀고, 응결값이 크며, 상분리 시간이 길고, 용해도 계수차 Δδi-j 가 ΔδP-NS >(ΔδS-NS < > ΔδP-S) 일때, 생성되는 막은 미소 고분자 결절구가 치밀하게 응집된 표피가 있으며, 고분자 연속상 스폰지층에 macropore가 발달되었다. 용해도 곡선이 용매-고분자 축으로부터 멀리 떨어지고, 응결값이 대단히 크며, 상분리 시간이 길고, 용해도 계수차 Δδi-j가 ΔδS-NS > (ΔδP-NSlessgtr)ΔδP-S인 경우는 고분자 미소 결절의 두터운 응집층과 다음에 성근 결절응집층이 나타났다.

The polyimide film surface was modified with KOH aqueous solutions or sulfuric acid. The film thickness was increased by about 10% through the modification of film surface. Hydrolysis of amide bonds and hydration of water induced the increase. The polarity of the film surface increased and identified by contact angle measurement. The depth and roughness of modified was increased. After treatment of surface with water, alkyl and 4-pentyloxyaniline were introduced on the film surface by complex formation between anionic species formed on the imide surface and ammonium ion. The newly introduced alkyl group was identified by FT-IR spectroscopy. Surface polarity reduced dramatically and the roughness was increased after introduction of ammonium salt.

Displacement current measuring technique has been applied on the study of monolayers of functional polyimide containing azobenzene derivatives. The displacement current was generated from monolayers on the water surface by monolayer compression and expansion. Displacement current was generated when the area per molecule was about 70a2 and 100a2. Displacement currents were investigated in connection with monolayer of long chain alkylamines. It was found that the maximum of displacement current appeared at the molecular area just before the initial rise of surface pressure in compression cycles of polyamic acid and long chain alkylamines.

Polyamic acid alkylamine (N, N-dimethylhexadecylamine)(PAAS)염을 합성하여 그 합성여부를 확인하였으며 PAAS염의 Langmuir막의 π-A 등온선 및 표면 전위 특성 등을 조사 하였다. Langmuir-Blodgett법에 의하여 PAAS염의 LB막을 여러종류의 기관에 누적하였으며 누적여부를 자외선 흡수 스펙트럼 및 적외선 투과 스펙트럼을 이용하여 조사하였다. 그리고 PAAS LB막을 열처리에 의하여 이미드(imide)화시켜 폴리이미드 LB막을 제조하였으며 그 이미드화 여부를 자외선 및 적외선 스펙트럼을 이용하여 조사하였다.

Two types of polyimide/silica composite films were prepared using sol-gel method through hydrolysis and polycondensation of tetraethoxysilane (TEOS) with the polyamic acid (PAA) and end-capped PAA solution. Samples were characterized by the means of differential thermogravimetry, X-ray diffractometry, scanning electron microscopy, universal test, impedance analyzer, chemical resistance test, etc. All of the PAA/silanol solutions heat-treated at 300℃ for 6h were transformed to polyimide/silica composites. It has been demonstrated that the properties of polyimide/silica composites were affected by the amount of silica addition and the bond type existed between polyimide and silica.

폴리이미드 고분자막을 사용한 질소부하 장치를 설계하고, 이를 CA 저장에 활용하기 위한 기술적 기본 데이터를 제시하였다. 순수 산소 및 질소의 투과특성은 dual-mode sorption 모델로서 설명될 수 있었으며, 공기 중의 산소의 투과율은 공기 중에 존재하는 질소의 영향으로 순수 산소의 투과율에 비해 크게 감소하나, 공기 중의 질소의 투과율은 산소의 영향으로 순수 질소의 투과율에 비해 증가하였다. 수행한 압력 및 온도 범위 내에서 이상분리인