Over the past few years, polymer films have been actively researched to replace solid silicon based materials for flexible electronics. Due to the characteristics of electronic devices, the available polymeric film should have high transparency, such as a glass, and also good thermal properties to withstand the heating and high temperature processing issues of electronic devices. Transparent polymer films, known as crystal clear, are almost transparent to glass, but are less resistant to heat and difficult to use as electronic devices. Conversely, for most high-performance polymer films, it is not suitable for new electronic devices because of low transparency and processability. Thus it is important to take advantage of each polymer film, which can be achieved by changing the structure of a monomer unit. In this dissertation, a new series of alicyclic poly(amide-imide)s, were synthesized and analyzed to produce transparent polymer films with good thermal properties. In chapter 2,3, and 4, optical properties of polymer films have been significantly improved by inducing cyclohexane rings and compound with two trifluoromethyl groups. In addition, the resultant polymer films had a high heat resistance due to strong interaction between polymer chains, contributed by structure of poly(amide-imide)s. although alicyclic units were composed in polymers. Depending on the position and isomers of alicyclic units introduced in polymers, thermal stability and transparency of the polymer films were adjustable, and in particular, the thermal expansion characteristics varied greatly.In chapter 5 and 6 of the dissertation, new thermoresponsive polymers were described. First, self-assembly of block copolymers, containing a rigid conductive polymer and a temperature responsive polymer, was conducted in water according to temperature. Depending on the molecular weight of each polymer block, a different lower critical solution temperature was observed, and color of polymer solution was changed as increasing temperature due to increased packing distance between conjugated polymers. In chapter 6, polymers, which had thermoresponsive properties in organic solvents, not a water, was synthesized and the cause of this unusual phenomenon has been proved. Above the specific molecular weight, a lower critical solution temperature was increased with concentration of solution and molecular weight of polymers. When this polymer was incorporated as block copolymers with another polymer, temperature responsive phenomenon was also observed.
지난 몇 년간, 플렉시블한 전자기기에 응용하기 위해, 딱딱한 실리콘 기반의 물질을 대체할 만한 고분자 필름에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 전자기기의 특성상, 사용할 수 있는 고분자 필름은 유리와 같은 높은 투명도를 보유하고 있어야 하며, 전자기기의 발열 및 공정상의 문제를 견디기 위해서는 좋은 열특성 또한 요구된다. 지금까지 알려진 투명한 고분자 필름들은 거의 유리와 같은 투명도를 자랑하지만, 내열성이 떨어져 전자기기로서의 응용이 힘들다. 반대로 대부분의 고내열성 고분자 필름의 경우 떨어지는 투명도와 가공성 때문에 새로운 전자기기에 적합하지 않다. 따라서 새로운 전자기기의 물질로 고분자 필름이 응용되기 위해서는 각각의 고분자 필름들의 장점을 살리는 것이 중요하며, 이는 단량체 단위의 구조변경을 통해 이루어질 수 있다. 본 학위논문 중 2,3,4장에서는 고내열성 고분자의 하나인 폴리(아미드-이미드) 계열의 고분자를 합성 및 분석하고, 이를 이용하여 좋은 열특성을 유지하면서 투명도가 증가된 새로운 고분자 필름을 제조하였다. 단량체 단위에서 지방족 고리화합물 및 두개의 트리플루오로메틸기를 가진 화합물을 이용하여 고분자 필름의 투명도를 크게 향상시켰다. 또한 기본 폴리(아미드-이미드)의 구조에서 기여한 강력한 고분자 간의 결합으로 인해, 만들어진 고분자 필름들은 지방족 고리화합물이 일정량 포함되었음에도 불구하고 높은 내열성을 가지고 있었다. 고분자 내에서의 도입된 화합물의 위치 및 이성질체에 따라서 열적 안정성 및 투명도를 조절할 수 있었으며, 특히 열팽창 특성이 크게 변화하는 것을 알 수 있었다.학위논문의 5,6장에서는 새로운 온도 감응성 고분자에 대해 서술하였다. 먼저, 물에서 하한 임계 용액 온도를 가지는 고분자와 전도성 고분자를 블록 형태로 공중합하여 이들의 자가조립을 온도에 따라 관측한 연구를 5장에 서술하였다. 각각의 고분자 블록의 크기에 따라 각기 다른 하한 임계 용액 온도가 관측되었으며, 고온에서 전도성 고분자의 쌓음 거리의 변화로 인한 색의 변화 또한 관찰되었다. 6장에서는 물이 아닌, 유기용매에서의 온도 감응 현상을 보이는 고분자를 합성하고 이런 특이한 현상을 보이는 원인을 밝혔다. 특정 분자량 이상에서, 분자량과 농도에 따른 하한 임계 온도의 변화가 관측되었고, 합성된 고분자를 다른 고분자와 함께 블록형태로 만들어도 유기용매상에서 같은 온도 감응성을 보이는 것을 확인하였다.
