KR100722121B1 - 고신뢰성 이방 전도성 필름용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 평균 분자량(Mw)이 약 100 내지 100,000이며 접착 특성 및 신뢰성이 우수한 인덴 수지 및 그 공중합체를 바인더부의 한 성분으로 포함하는 (메타)아크릴레이트 타입의 고신뢰성 이방 전도성 필름용 조성물에 관한 것으로, 이를 이용하여 필름을 제조하면, 우수한 초기 접착력 및 낮은 접속 저항을 발현할 수 있을 뿐 아니라, 고온 고습 조건 하에서 높은 신뢰성을 부여하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 최종 제품에 대한 신뢰성 또한 증가시킬 수 있다.
이방 전도성 필름, 인덴 수지, 접착력, 고신뢰성, 접속 저항
Description
본 발명은 고신뢰성의 이방 전도성 필름용 조성물에 관한 것으로, 보다 자세하게는 평균 분자량(Mw)이 약 100 내지 100,000이며 접착 특성 및 신뢰성이 우수한 인덴 수지 및 그 공중합체를 바인더부의 한 성분으로 포함함으로써, 액정표시장치(Liquid Crystal Display, 이하 LCD라 부른다)를 비롯한 각종 디스플레이 장치에 사용되는 칩 온 글래스 실장(Chip On Glass 실장; 이하 COG 실장이라 부른다)이나 칩 온 필름 실장(Chip On Film 실장; 이하 COF 실장이라 부른다)에 대하여, 인접하는 회로 간의 쇼트(short)를 방지하고 낮은 초기 접속 저항과 우수한 접착 강도 및 높은 신뢰성을 나타냄으로써, 생산성과 최종 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 (메타)아크릴레이트 타입의 이방 전도성 필름용 조성물에 관한 것이다.
이방 전도성 필름이란 일반적으로 니켈(Ni)이나 금(Au) 등의 금속 입자, 또는 그와 같은 금속들로 코팅된 고분자 입자 등의 도전성 입자를 분산시킨 필름상의 접착제를 말하는 것으로, 이를 접속시키고자 하는 회로 사이에 위치시킨 후 일정 조건의 가열, 가압 공정을 거치면, 회로 단자들 사이는 도전성 입자에 의해 전기적 으로 접속되고, 인접 회로와의 사이인 피치(pitch)에는 절연성 접착 수지가 충진되어 도전성 입자가 서로 독립하여 존재하게 됨으로써, 높은 절연성을 부여하게 되는 것이다. 이러한 이방 전도성 필름은 일반적으로 LCD 패널과 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; 이하 TCP라 부른다) 또는 인쇄회로기판과 TCP 등의 전기적 접속에 널리 이용되고 있다.
그런데 최근 대형화 및 박형화 추세에 있는 디스플레이 산업의 경향에 따라 전극 및 회로들 간의 피치 또한 점차 미세화되고 있으며, 이러한 미세 회로 단자들을 접속하기 위한 배선 기구 중의 하나로서 이방 전도성 필름이 매우 중요한 역할을 수행하고 있다. 그 결과, 이방 전도성 필름은 COG 실장이나 COF 실장 등의 접속 재료로서도 많은 주목을 받고 있다.
종래의 이방 전도성 필름으로는 일반적으로 (ⅰ) 필름 형성에 매트릭스 역할을 하는 바인더 수지부에 에폭시계 또는 페놀계 수지와 경화제로 이루어진 경화부를 혼합시킨 에폭시 타입, 및 (ⅱ) 바인더 수지부에 (메타)아크릴계 올리고머와 모노머 및 라디칼 개시제로 이루어진 경화부를 혼합시킨 (메타)아크릴레이트 타입이 있다.
그러나, 종래의 이방 전도성 필름의 바인더부는 필름 형성제로서의 역할 만을 수행할 뿐 초기 접착력 내지는 접속 신뢰성에 크게 기여하지 못하는 문제점이 있으며, 주로 사용되는 낮은 유리전이온도의 고분자 수지로 인해 접속 구조 내에서 수축과 팽창이 반복되어 장기 접속 및 접착 신뢰성을 보장할 수 없는 문제점이 있다.
구체적으로, (ⅰ) 에폭시 타입의 이방 전도성 필름은 점착성이 없어서 접속층에 가고정 하기가 어려워 작업성이 나쁘고, 반응 온도가 매우 높아서 공정 컨트롤 및 접속 장치의 유지 보수가 어려운 단점이 있으며, 장기 신뢰성이 미흡한 문제가 있다.
또한 기존의 (ⅱ) (메타)아크릴레이트 타입의 이방 전도성 필름은, 도전성 입자와 회로 간 접촉을 보장해 주기 위해 반응 속도를 느리게 조절할 경우, 바인더 수지부와 경화부의 레올로지 특성차로 인해 흐름성 차이가 발생하여 접속층 내에 다량의 기포가 발생함으로써 장기 신뢰성을 보장할 수 없는 문제점이 있으며, 반대로 반응 속도를 빠르게 조절할 경우에는, 도전성 입자와 회로 간에 충분한 접촉이 일어나지 않아 양호한 접속 신뢰성을 보장할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 최근 이방 전도성 필름 분야에서는 높은 유리전이온도를 가지면서 고온 고습 하에서 접속 구조 내에 수축과 팽창이 반복되어도 장기 접속 및 접착 신뢰성을 보장할 수 있는 새로운 타입의 바인더부 개발에 대한 요구가 계속 있어 왔다.
한편, 이와 관련하여 일본특허공개 제2001-89537호는 주쇄골격의 일부에 에테르 결합 및/또는 탄소-질소 결합을 도입시킨 쇄 상태의 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기를 갖는 양호한 내열성 및 저흡수성의 인덴 함유 중합체 및 인덴 함유 공중합체에 대해 개시하고 있으며, 일본특허공개 제2002-3706호는 측쇄에 카르복실기 및/또는 페놀성 수산기를 함유하는 인덴 함유 중합체를 포함하는 수지 조성물에 대해 개시하고 있다. 또한, 일본특허공개 제2004-107385호는 에폭시 화합물의 경 화용에 적당한 인덴 함유 공중합체에 관해 보고하고 있다.
그러나, 상기 공개특허들은 특정한 구조의 인덴 함유 중합체나 공중합체, 또는 이를 에폭시 타입에 적용한 수지 조성물에 대해서만 개시하고 있을 뿐이어서, (메타)아크릴레이트 타입의 이방 전도성 필름에 사용하기 위한 새로운 바인더부 개발의 필요성은 여전히 계속되고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 평균 분자량이 약 100 내지 100,000이며 접착 특성 및 신뢰성이 우수한 인덴 수지 및 그 공중합체를 바인더부의 성분 중 하나로 사용함으로써, 회로 간의 쇼트(short) 발생을 방지할 수 있고, 초기의 낮은 접속 저항과 높은 접착력 및 우수한 장기 신뢰성을 유지할 수 있는 (메타)아크릴레이트 타입의 이방 전도성 필름을 제조하기 위한 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 양상은, (ⅰ) 열가소성 수지 5 내지 50 중량%; (ⅱ) 인덴 수지 및 그 공중합체 중 선택된 1종 이상의 수지 5 내지 50 중량%; (ⅲ) (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머 1 내지 50 중량%; (ⅳ) (메타)아크릴레이트 모노머 1 내지 30 중량%; (ⅴ) 라디칼 개시제 0.1 내지 15 중량%; 및 (ⅵ) 도전성 입자 0.01 내지 20 중량%를 포함하는 이방 전도성 필름용 조성물에 관계한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은, 상기 조성물에 중합방지제, 산화방지제, 열안정제 등 1종 이상의 기타 첨가제를 0.01 내지 10 중량% 추 가로 포함하는 이방 전도성 필름용 조성물에 관계한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상은, 상기 조성물로 형성된 이방 전도성 필름에 관계한다.
이하, 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 한 양상은,
(ⅰ) 열가소성 수지 5 내지 50 중량%;
(ⅱ) 인덴 수지 및 그 공중합체 중 선택된 1종 이상의 수지 5 내지 50 중량%;
(ⅲ) (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머 1 내지 50 중량%;
(ⅳ) (메타)아크릴레이트 모노머 1 내지 30 중량%;
(ⅴ) 라디칼 개시제 0.1 내지 15 중량%; 및
(ⅵ) 도전성 입자 0.01 내지 20 중량%를 포함하는 이방 전도성 필름용 조성물에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 열가소성 수지로 이루어진 바인더 수지부 중 인덴 수지 및 그 공중합체를 도입한 바인더 수지부; 라디칼 중합성 물질인 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머, (메타)아크릴레이트 모노머, 및 라디칼 개시제로 이루어지는 아크릴레이트 타입의 경화부; 및 도전성 입자를 포함하는 (메타)아크릴레이트 타입의 이방 전도성 필름용 조성물을 제공한다.
본 발명에 의한 이방 전도성 필름용 조성물은 높은 유리 전이 온도를 가지고 있고, 내열성, 내습성, 기계적 특성 및 접착 특성이 우수한 인덴 수지 및 그 공중합체를 바인더부의 한 성분으로 도입함으로써, 초기 우수한 접착력 및 낮은 접속 저항을 발현할 뿐 아니라, 특히 고온 고습 조건 하에서 접속구조 및 아연 구리, 폴리이미드 등 다양한 피착제에 대한 접착 신뢰성을 유지시켜 높은 신뢰성을 부여함으로써 현장에서의 불량 발생 가능성을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 최종 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 커다란 이점이 있다.
이하, 본 발명의 조성물을 구성하는 각 성분에 대하여 자세히 설명한다.
(1) 열가소성 수지
본 발명의 조성물은 바인더부의 한 성분으로 열가소성 수지를 포함한다. 상기 열가소성 수지는 필름을 형성시키는데 필요한 매트릭스 역할을 하며, 통상의 열가소성 수지로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
이러한 열가소성 수지로는 아크릴로나이트릴계, 부타디엔계, 아크릴계, 우레탄계, 폴리아미드계, 올레핀계, 실리콘계 수지 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리비닐부티랄, 폴리비닐 포르말, 폴리에스테르, 페놀수지, 에폭시수지, 페녹시 수지, 아크릴계 중합성 수지 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이 때, 상기 열가소성 수지는 라디칼 중합성 물질일 수 있다.
한편 열가소성 수지로서 아크릴계 중합성 수지를 사용하는 경우에는, 30 내지 120℃의 높은 유리 전이 온도(Tg)를 가지며, 10 내지 150 mgKOH/g의 산가를 갖는 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 높은 유리 전이 온도 특성으로 인해 필름에 형태 안정성 및 치수 안정성을 부여할 수 있다.
이러한 아크릴계 중합형 수지는 30 내지 120℃ 범위의 유리 전이 온도를 갖는 1종 이상의 아크릴 모노머를 분자량 10,000 이상의 고분자량으로 중합하여 얻을 수 있다.
구체적으로 상기 아크릴계 중합형 수지는 에틸, 메틸, 프로필, 부틸, 헥실, 옥실, 도데실, 라우릴 아크릴레이트 및 메타 아크릴레이트와 이의 변성으로 이루어진 아크릴레이트, 아크릴릭 에시드, 메타 아크릴릭 에시드, 메틸 메타아크릴레이트, 비닐 아세테이트 및 이로부터 변성된 아크릴 모노머 등으로부터 선택된 1종 이상의 아크릴 모노머를 중합하여 만든 러버상 고분자 아크릴 수지이다. 또한 상기 아크릴계 중합형 수지는 수산기 또는 카르복시기를 필수적으로 함유하여 10 내지 150 mgKOH/g 범위의 산가를 가지며, 선택적으로 에폭시기 또는 알킬기를 추가로 함유할 수 있다. 이 때, 10 mgKOH/g 이하의 산가를 갖는 아크릴계 수지를 사용하는 경우에는, 관능기 결합에 의한 수소결합이 충분히 발생하지 않아 접착 특성 및 전기적 특성 면에서 신뢰성이 낮아지는 문제점이 있다.
상기 열가소성 수지로는 평균 분자량이 10,000 내지 5,000,000의 범위의 것을 사용하는 것이 바람직하며, 아크릴계 중합성 수지를 사용하는 경우에는 50,000 내지 2,000,000 범위의 것을 사용할 수 있다. 분자량이 10,000 미만인 수지를 사 용하는 경우에는 필름 성형에 불리한 택(Tack) 특성이 과도하여 필름 성형이 제대로 되지 않고, 분자량이 5,000,000 초과인 수지를 사용하는 경우에는 다른 경화반응에 참여하는 아크릴레이트 올리고머와의 상용성이 악화되어 조성 혼합액 제조시 상분리가 일어날 수 있다.
상기 열가소성 수지는 이방 전도성 필름용 조성물 전체에 대하여 5 내지 50 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
(2)
인덴
수지 및 그 공중합체
본 발명의 조성물은 바인더부의 다른 한 성분으로 인덴 수지 및 그 공중합체를 포함한다.
상기 인덴 수지 및 그 공중합체로는 종래 공지되어 있는 인덴 수지 또는 공중합체 중에서 1종 이상을 제한없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 하기 화학식 1로 표시되는 인덴계 구조단위 1 내지 99(mole)%와 주쇄골격 일부에 반응 활성이 있는 불포화 결합을 가지는 단량체 99 내지 1(mole)%를 중합시켜 얻은 것으로서, 중합된 평균 분자량(Mw)이 약 100 내지 100,000 범위의 것을 사용할 수 있다.
[화학식 1]
상기 식에서,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 H; C1 -12의 알킬기; C6 -12의 방향족 탄화수소기; 및 질소 및 산소 원자 중 1종 이상을 포함하는 C2 -10의 치환된 탄화수소기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R5는 C1 -12의 알킬기; C6 -12의 방향족 탄화수소기; 질소, 산소 및 규소 원자 중 1종 이상을 포함하는 C2 -10의 치환된 탄화수소기; 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
m은 0 내지 4의 정수이다.
이 때, 상기 주쇄골격 일부에 반응 활성이 있는 불포화 결합을 가지는 단량체란 상기 화학식 1의 인덴계 구조단위에 반응할 수 있는 모든 종류의 불포화 결합을 가지는 단량체로서, 예를 들어 스티렌/히드록시 스티렌, 에테르 결합, 카르복실기, 페놀성 수산기, 탄소/질소 결합을 도입한 쇄상태 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기 등을 포함하는 단량체를 말하며, 그 구체적인 예로는 에틸렌, 치환 에틸렌, 프로필렌, 치환 프로필렌, 스틸렌, 알킬 스틸렌, 알콕시 스틸렌, 노르보르넨, 각종 아크릴 에스테르, 부타디엔, 시클로 펜타디엔, 디시클로 펜타디엔, 이소프렌, 말레인산 무수물, 말레이미드, 푸마르산 에스테르, 알릴 화합물 등을 예로 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 인덴 수지 또는 공중합체는 공지된 통상의 방법, 예를 들어, 양이온 중합, 음이온 중합, 라디칼 중합, 리빙 라디칼 중합 등에 의하여 제조될 수 있는데, 구체적으로 예를 들면, 상기 화학식 1의 인덴계 구조 단위 1 내지 99(mole)%와 주쇄골격 일부에 반응 활성이 있는 불포화 결합을 가지는 단량체 99 내지 1(mole)%를 할로겐화 유기 용매 또는 방향족 유기 용매하에서 -100 내지 100℃의 온도로 중합시켜 중합체를 얻은 뒤, 산의 존재하에서 탈보호 반응을 시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때, 상기 인덴 수지 또는 공중합체는 사용된 단량체의 종류에 따라 여러 가지의 분자구조를 가질 수 있다.
이러한 인덴 수지 및 그 공중합체로서 시중에 판매되는 제품으로는 벤조 티오펜 인덴 수지 IS-100(신일본제철화학), 인덴 함유 공중합체 IP-100(신일본제철화학), 인덴 수지 I-100(신일본제철화학), HIKOTACK(코오롱 유화), CUMAR-R12(Neville chemical), Epodil VFT-V6(Air product & chemical) 등을 들 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 인덴 수지 및 그 공중합체는 이방 전도성 필름용 조성물 전체에 대하여 5 내지 50 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 내지 30 중량% 포함하는 것이 좋다. 상기 인덴 수지 및 그 공중합체를 5 중량% 미만으로 사용하는 경우에는 피착제에 대한 초기 접착력 발현 및 표면 지촉건조성이 낮아 공정성에 문제점이 발생할 수 있으며, 50 중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 필름형성이 어려워지는 문제점이 발생한다.
(3) ( 메타 ) 아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머
본 발명의 조성물은 경화 반응이 일어나 접속층 간의 접착력 및 접속 신뢰성을 보장해주는 경화부의 한 성분으로 라디칼 중합성 물질인 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머를 포함한다.
상기 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머로는 종래 알려진 (메타)아크릴레이트 올리고머군 및 폴리머군으로부터 선택된 1종 이상의 올리고머 또는 폴리머를 제한없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 평균 분자량이 약 1,000 내지 100,000 범위의 우레탄계 (메타)아크릴레이트, 에폭시계 (메타)아크릴레이트, 폴리에스터계 (메타)아크릴레이트, 플루오렌계 (메타)아크릴레이트, 실리콘계 (메타)아크릴레이트, 인산계 (메타)아크릴레이트, 말레이미드 개질 (메타)아크릴레이트, 아크릴레이트(메타크릴레이트) 등의 올리고머 또는 폴리머를 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머의 구체적인 예로서는, 특별히 제한되는 것은 아니나, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, 이소 부틸 아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디 아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디 아크릴레이트, 트리메티롤프로판 트리 아크릴레이트, 테트라 메틸올 메탄 테트라 아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디아크릴록시프로판, 2,2-비스[4-(아크릴록시폴리메톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(아크릴록시폴리에톡시)페닐]프로판, 디시크로펜테닐아크릴레이트, 트리시크로데카닐아크릴레이트, 트리스(아크릴로일옥시에틸)이소시아노레이트, 그리고 분자 중에 말레이미드기를 적어도 2개 이상 함유하는, 예를 들면, 1-메틸-2,4-비스말레이미드벤젠, N,N'-m-페닐렌비스말레이미드, N,N'-p-페닐렌비스말레이미드, N,N'-m-토일렌비스말레이미드, N, N'-4,4-비페닐렌비스말레이미드, N,N'-4,4-(3,3'-디메틸비페닐렌)비스말레이미드, N,N'-4,4-(3,3'-디메틸디페닐메탄)비스말레이미드, N,N'-4,4-(3,3'-디에틸디페닐메탄)비스말레이미드, N,N'-4,4-디페닐메탄비스말레이미드, N,N'-4,4-디페닐프로판비스말레이미드, N,N'-4,4-디페닐에테르비스말레이미드, N,N'-3,3'-디페닐스르혼비스말레이미드, 2,2-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[3-s-부틸-4-8(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 1,1-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]데칸, 4,4'-시크로헤키시리덴비스(1-(4-말레이미드페녹시)-2-시클로헥실벤젠, 2,2-비스(4-(4-말레이미드페녹시)페닐)헥사플루오르프로판 등이 있으며, 이를 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머로서 플루오렌계 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머를 사용할 수 있는데, 이러한 플루오렌계 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머로는 종래 알려진 통상의 것을 제한없이 사용할 수 있다.
바람직하게는 상기 플루오렌계 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머로 서, 하기 화학식 2와 같은 플루오렌 유도체로부터 얻어지는 것을 사용할 수 있으며, 그 예로는 하기 화학식 3과 같은 플루오렌계 에폭시 (메타)아크릴레이트 올리고머나 폴리머, 또는 하기 화학식 4와 같은 플루오렌계 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머나 폴리머 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
[화학식 2]
상기 식에서,
R은 각각 독립적으로 알킬기, 알콕시기, 아릴기 또는 사이클로 알킬기이고,
m은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
n은 각각 독립적으로 2 내지 5의 정수이다.
[화학식 3]
상기 식에서,
R1, R2 는 각각 독립적으로 수소원자 또는 메틸기이고,
n은 각각 독립적으로 0 내지 15의 정수이고,
m은 각각 독립적으로 2 내지 4의 정수이다.
[화학식 4]
상기 식에서,
R1과 R4는 각각 독립적으로 수소원자 또는 메틸기이고,
R2와 R3는 각각 독립적으로 C1 -20의 지방족 및 C5 -20의 지환족 내지는 방향족기이고,
n은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이고,
m은 각각 독립적으로 2 내지 5의 정수이다.
이 때, 상기 화학식 2의 플루오렌 유도체는 방향족 디아조알루미늄 화합물과 동 이온의 반응에 의한 아릴라디칼의 생성을 경유하는 방법(Pschorr 반응), 인덴(indene)류와 부타디엔류와의 딜스(Otto Paul Hermann Diels)-알더(Kurt Alder) 반응 등에 의해 제조된 플루오렌을 공기산화시켜 얻어지는 플루오레논에 페놀화합물을 메르캅토카르복실산 등의 티올화합물 및 염산수용액의 공존 하에서 축합반응시킴으로써 얻어질 수 있다. 또한, 상기 화학식 3의 플루오렌계 에폭시 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머는 하기 화학식 5의 플루오렌 화합물에 (메타)아크릴산 글리시딜을 적절한 용매를 사용하여 50 내지 120 ℃에서의 온도 범위에서 5 내지 30시간 동안 반응시킴으로써 얻어질 수 있으며, 상기 화학식 4의 플루오렌계 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머는 하기 화학식 6의 플루오렌 유도체 디올(diol)에 디이소시아네이트 및 에스테르에 수산기를 가진 (메타)아크릴레이트를 반응시킴으로써 얻어질 수 있다. 상기 용매로는 메틸 셀로솔브아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 3-메톡시 부틸-1-아세테이트 등의 알킬렌 모노알킬 에테르 아세테이트류; 메틸 에틸 케톤, 메틸 아밀 케톤류 등이 있다.
[화학식 5]
상기 식에서,
R1은 각각 독립적으로 수소원자 또는 메틸기이고,
n은 각각 독립적으로 0 내지 15의 정수이고,
m은 각각 독립적으로 2 내지 4의 정수이다.
[화학식 6]
상기 식에서,
R1은 각각 독립적으로 수소원자 또는 메틸기이고,
n은 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.
본 발명의 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머로서 상기 플루오렌계 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머를 사용하는 경우에는, 플루오렌 구조에서 나타나는 우수한 절연성으로 인하여, 회로 간의 쇼트 발생 가능성을 보다 높일 수 있고, 초기의 낮은 접속 저항 및 높은 신뢰성을 더욱 보장해줌으로써 생산 현장에서의 불량 발생 가능성을 최소화하여 생산성 및 최종 제품에 대한 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머는 본 발명의 이방 전도성 필름용 조성물 전체에 대하여 1 내지 50 중량%의 범위로 사용하는 것이 바람직한데, 이는 상기 올리고머 또는 폴리머를 50 중량% 초과하여 사용할 경우에는, 경화 후 가교도가 과도하게 형성되어 구조 자체가 너무 리지드(rigid) 하게 되고 수축률이 다소 심한 문제점이 발생할 수 있다.
(4) (
메타
)
아크릴레이트
모노머
본 발명의 조성물은 경화부의 다른 한 성분으로 역시 라디칼 중합성 물질인 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함한다. 상기 (메타)아크릴레이트 모노머는 반응성 희석제의 역할을 한다.
상기 (메타)아크릴레이트 모노머로는 특별히 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 1,6-헥산디올 모노(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 프로필 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 부틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐 옥시프로필 (메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시알킬 (메타)아크릴로일 포스페이트, 4-하이드록시 사이클로헥실 (메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에판 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 글리세린 디(메타)아크릴레이트, t-하이드로퍼퓨릴 (메타)아크릴레이트, iso-데실 (메타)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시) 에틸 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 라우릴( 메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트, 트리데실 (메타)아크릴레이트, 에톡시부가형 노 닐페놀 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, t-에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에톡시 부가형 비스페놀-A 디(메타)아크릴레이트, 사이클로헥산디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 페녹시-t-글리콜 (메타)아크릴레이트, 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트, 디메틸올 트리사이클로 데케인 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판벤조에이트 아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며, 본 발명의 이방 전도성 필름용 조성물 전체에 대하여 1 내지 30 중량% 정도를 사용하는 것이 바람직하다.
(5)
라디칼
개시제
본 발명의 조성물은 경화부의 또 다른 성분으로서 라디칼 개시제를 포함하며, 상기 라디칼 개시제로는 광중합형 개시제 또는 열경화형 개시제를 1종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 광중합형 개시제로는 벤조페논, o-벤조일 안식향산 메틸, 4-벤조일-4-메틸 디페닐 황화물, iso-프로필 티오크산톤, 디에틸 티오크산톤, 4-디에틸 안식향산 에틸, 벤조인 에테르, 벤조일 프로필 에테르, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온, 디에톡시 아세토페논 등이 사용될 수 있다.
상기 열경화형 개시제로는 퍼옥사이드계와 아조계를 사용할 수 있는데, 상기 퍼옥사이드계 개시제의 예로는 t-부틸 퍼옥시라우레이트, 1,1,3,3-t-메틸부틸퍼옥시-2-에틸 헥사노네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(2-에틸헥사노일 퍼옥시) 헥산, 1-사이클로헥실-1-메틸에틸 퍼옥시-2-에틸 헥사노네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(m-톨루오일 퍼옥시) 헥산, t-부틸 퍼옥시 이소프로필 모노카보네이트, t-부틸 퍼옥시-2-에틸헥실 모노카보네이트, t-헥실 퍼옥시 벤조에이트, t-부틸 퍼옥시 아세테이트, 디큐밀 퍼옥사이드, 2,5,-디메틸-2,5-디(t-부틸 퍼옥시) 헥산, t-부틸 큐밀 퍼옥사이드, t-헥실 퍼옥시 네오데카노에이트, t-헥실 퍼옥시-2-에틸 헥사노네이트, t-부틸 퍼옥시-2-2-에틸헥사노네이트, t-부틸 퍼옥시 이소부틸레이트, 1,1-비스(t-부틸 퍼옥시)사이클로헥산, t-헥실 퍼옥시 이소프로필 모노카보네이트, t-부틸 퍼옥시-3,5,5-트리메틸 헥사노네이트, t-부틸 퍼옥시 피발레이트, 큐밀 퍼옥시 네오데카노에이트, 디-iso-프로필 벤젠 하이드로퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, iso-부틸 퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸 헥사노일 퍼옥사이드, 옥타노일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 라우릴 퍼옥사이드, 스테아로일 퍼옥사이드, 숙신 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸 헥사노일 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥시 톨루엔, 1,1,3,3-테트라메틸 부틸 퍼옥시 네오데카노에이트, 1-사이클로헥실-1-메틸 에틸 퍼옥시 노에데카노에이트, 디-n-프로필 퍼옥시 디카보네이트, 디-iso-프로필 퍼옥시 카보네이트, 비스(4-t-부틸 사이클로헥실) 퍼옥시 디카보네이트, 디-2-에톡시 메톡시 퍼옥시 디카보네이트, 디(2-에틸 헥실 퍼옥시) 디카보네이트, 디메톡시 부틸 퍼옥시 디카보네이트, 디(3-메틸-3-메톡시 부틸 퍼옥시) 디카보네이트, 1,1-비스(t-헥실 퍼옥시)-3,3,5-트리메틸 사이클로헥산, 1,1-비스(t-헥실 퍼옥시) 사이클로헥산, 1,1-비스(t-부틸 퍼옥시)-3,3,5-트리메틸 사이클로헥산, 1,1-(t-부틸 퍼옥시) 사이클로도데칸, 2,2-비스(t-부틸 퍼옥시)데칸, t-부틸 트리메틸 실릴 퍼옥사이드, 비스(t-부틸) 디메틸 실릴 퍼옥사이드, t-부틸 트리알릴 실릴 퍼옥사이드, 비스(t-부틸) 디알릴 실릴 퍼옥사이드, 트리스(t-부틸) 아릴 실릴 퍼옥사이드 등을 들 수 있으며, 상기 아조계 개시제의 예로서는 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸 발레로니트릴), 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸 프로피오네이트), 2,2'-아조비스(N-사이클로헥실-2-메틸 프로피오네미드), 2,2-아조비스(2,4-디메틸 발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸 부틸로니트릴), 2,2'-아조비스[N-(2-프로페닐)-2-메틸프로피오네미드], 2,2'-아조비스(N-부틸-2-메틸 프로피오네미드), 2,2'-아조비스[N-(2-프로페닐)-2-메틸 프로피오네미드], 1,1'-아조비스(사이클로헥산-1-카보니트릴), 1-[(시아노-1-메틸에틸)아조] 포름아미드 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 라디칼 개시제는 본 발명의 이방 전도성 필름용 조성물 전체에 대하여 0.1 내지 15 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
(6) 도전성 입자
본 발명의 조성물은 조성물에 도전 성능을 부여해 주기 위한 필러로서, 도전성 입자를 포함한다.
상기 도전성 입자로는 종래 알려져 있는 것을 제한없이 사용할 수 있으나, 바람직하게는 Au, Ag, Ni, Cu, 땜납 등을 포함하는 금속 입자; 탄소; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올 등을 포함하는 수지 및 그 변성 수지를 입자로 하여 Au, Ag, Ni 등을 포함하는 금속으로 코팅한 것; 그 위에 절연입자를 추가하여 코팅한 절연화 처리된 도전성 입자 등을 1종 이상 사용할 수 있다.
상기 도전성 입자의 크기는, 적용되는 회로의 피치(pitch)에 의해 2 내지 30 ㎛ 범위에서 용도에 따라 선택하여 사용할 수 있으며, 이방 전도성 필름용 조성물 전체에 대하여 0.01 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 3 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
한편 본 발명 이방 전도성 필름용 조성물에는 기본 물성을 저해하지 않으면서 부가적인 물성을 추가시켜주기 위해 중합방지제, 산화방지제, 열안정제 등의 기타 첨가제가 추가로 포함될 수 있다.
상기 중합방지제로는 종래 기술분야에서 알려진 것을 제한없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는, 하이드로퀴논, 하이드로퀴논 모노메틸에테르, p-벤조퀴논, 페노티아진 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 것을 1종 이상 사용할 수 있다.
또한, 열에 의해 유도되는 조성물의 산화반응 방지 및 열안정성을 부여해 주기 위한 목적으로 가지친 페놀릭계 혹은 하이드록시 신나메이트계의 물질 등의 산화방지제를 첨가할 수 있으며, 그 예로 테트라키스-(메틸렌-(3,5-디-t-부틸-4-하이드로 신나메이트)메탄, 3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-하이드록시 벤젠 프로파노익 에시드 티올 디-2,1-에탄다일 에스터, 옥타데실 3,5-디-t-부틸-4-하이드록시 하이드로 신나메이트 (이상 Ciba사 제조), 2,6-디-터셔리-p-메틸페놀 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기의 기타 첨가제는 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 본 발명의 이방성 도전 필름용 조성물 전체에 대하여 0.01 내지 10 중량% 정도 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물을 사용하여 이방 전도성 필름을 형성하는 데에는 특별한 장치나 설비가 필요치 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래 알려져 있는 통상의 제조방법을 제한없이 사용하여 제조될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 조성물을 통상의 유기용매에 용해시켜 액상화한 후 도전성 입자가 분쇄되지 않는 속도 범위 내에서 일정시간 교반하고, 이를 이형 필름 위에 10 내지 50 ㎛의 두께로 도포한 다음 일정시간 건조하여 유기용매를 휘발시킴으로써 단층 구조를 가지는 이방성 도전 필름을 얻을 수 있다.
이 때, 용도 및 필요에 따라서는 상기와 같은 과정을 2회 이상 반복함으로써 복층 또는 다층 구조를 가지는 필름을 얻을 수도 있다.
상기 유기용매로는 톨루엔, 자일렌, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 벤젠, 아세톤, 메틸에틸케톤, 테트라히드로 퓨란, 디메틸포름알데히드, 시클로헥사논 등을 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.
이하에서 실시예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나. 이들 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
1
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서는 30 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤에 용해된 NBR계 수지(N-34, 니폰제온) 10 중량%, 70 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤의 공비 혼합 용매에 용해된 벤조 티오펜 인덴 수지(IS-100, 신일본제철화학) 30 중량%; 경화 반응이 수반되는 경화부로서는 에폭시 (메타)아크릴레이트 폴리머(SP1509, 쇼화 폴리머) 40 중량%, 반응성 모노머로서 라디칼 중합형 (메타)아크릴레이트 모노머인 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트 3 중량%, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 8 중량%, 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트 3 중량%, 열경화형 개시제로서 벤조일 퍼옥사이드 0.5 중량%; 및 라우릴 퍼옥사이드 0.5 중량%; 그리고, 이방 전도성 필름에 도전 성능을 부여해주기 위한 필러로서 5 ㎛의 크기인 도전성 입자(NCI사)를 절연화 처리한 후 5 중량%를 첨가하여 구성을 완료하였다.
실시예
2
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 30 부피%로 톨루엔/메 틸 에틸 케톤에 용해된 NBR계 수지(N-34, 니폰제온) 10 중량%, 70 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤의 공비 혼합 용매에 용해된 인덴 함유 공중합체 (IP-100, 신일본제철화학) 30 중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예
3
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 30 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤에 용해된 NBR계 수지(N-34, 니폰제온) 30 중량%, 70 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤의 공비 혼합 용매에 용해된 벤조 티오펜 인덴 수지(IS-100, 신일본제철화학) 10 중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예
4
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 20 부피%로 톨루엔에 용해된 아크릴 수지(SG-280, 나가셈텍스) 30 중량%, 70 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤의 공비 혼합 용매에 용해된 벤조 티오펜 인덴 수지(IS-100, 신일본제철화학) 10 중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예
1
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서는 30 부피%로 톨루엔/ 메틸 에틸 케톤에 용해된 NBR계 수지(N-34, 니폰제온) 10 중량%; 30 부피%로 메틸 에틸 케톤 용매에 용해된 우레탄 러버(KUB2001, 강남화성) 30 중량%; 경화 반응이 수반되는 경화부로서는 에폭시 (메타)아크릴레이트 폴리머(SP1509, 쇼화 폴리머) 40 중량%; 반응성 모노머로서 라디칼 중합형 (메타)아크릴레이트 모노머인 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트 3 중량%; 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 8 중량%; 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트 3 중량%; 열경화형 개시제로서 벤조일 퍼옥사이드 0.5 중량%; 및 라우릴 퍼옥사이드 0.5 중량%; 그리고, 이방 전도성 필름에 도전 성능을 부여해주기 위한 필러로서 5 ㎛의 크기인 도전성 입자(NCI사)를 절연화 처리한 후 5 중량%를 첨가하여 구성을 완료하였다.
비교예
2
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 30 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤에 용해된 NBR계 수지(N-34, 니폰제온) 30 중량%; 30 부피%로 메틸 에틸 케톤 용매에 용해된 우레탄 러버(KUB2001, 강남화성) 10 중량%를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예
3
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 30 부피%로 톨루엔에 용해된 아크릴계 수지(KLS-1025, 후지쿠라화성) 30 중량%; 30 부피%로 메틸 에틸 케톤 용매에 용해된 우레탄 러버(KUB2001, 강남화성) 10 중량%를 사용한 것을 제외 하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예
4
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 30 부피%로 톨루엔에 용해된 아크릴계 수지(KLS-1025, 후지쿠라화성) 20 중량%; 30 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤에 용해된 NBR계 수지(N-34, 니폰제온) 20 중량%를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예
5
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 30 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤에 용해된 σ-크레졸 노볼락 수지형 에폭시 수지(EOCN-1020-65, 일본화약(주)) 20 중량%; 70 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤의 공비 혼합 용매에 용해된 벤조 티오펜 인덴 수지(IS-100, 신일본제철화학) 20중량%를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예
6
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 30 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤에 용해된 NBR계 수지(N-34, 니폰제온) 37 중량%, 70 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤의 공비 혼합 용매에 용해된 벤조 티오펜 인덴 수지(IS-100, 신일본제철화학) 3 중량%를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하 였다.
비교예
7
필름 형성을 위한 매트릭스 역할의 바인더 수지부로서 30 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤에 용해된 NBR계 수지(N-34, 니폰제온) 5 중량%, 70 부피%로 톨루엔/메틸 에틸 케톤의 공비 혼합 용매에 용해된 벤조 티오펜 인덴 수지(IS-100, 신일본제철화학) 55 중량%를 사용하고, 경화 반응이 수반되는 경화부 중 에폭시 (메타)아크릴레이트 폴리머(SP1509, 쇼화 폴리머)를 20 중량% 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
이방성
도전 필름의 물성 및 신뢰성 평가
상기 비교예 7의 경우에는 필름이 제대로 형성되지 않아, 상기의 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6으로부터 제조된 이방 전도성 필름에 대해서 다음과 같이 초기 물성 및 신뢰성을 평가하였다. 즉, 각각의 필름을 상온에서 1시간 방치시킨 후 ITO 유리(인듐틴옥사이드 유리)와 COF, TCP(Tape Carrier Package)를 이용하여 160℃, 1초의 가압착 조건과 180℃, 5초, 3 MPa의 본압착 조건으로 접속하였다. 각각의 시편은 7개씩 준비하였고, 이와 같이 제조된 시편을 이용하여 90°접착력을 측정하였으며, 4 프로브(probe) 방법으로 접속저항을 측정하였다. 또한 온도 85℃, 상대습도 85%에서 1000 시간 조건으로 고온 고습 신뢰성 평가를 하였으며, -40℃ 내지 80℃의 온도 조건을 1000회 반복하는 열충격 신뢰성 평가를 실시하였고, 그 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
비교항목[gf/cm] | 초기측정 | 고온고습 신뢰성평가 후 측정 | 열충격 신뢰성 평가 후 측정 |
실시예1 | 1202 | 1311 | 1334 |
실시예2 | 1134 | 1204 | 1250 |
실시예3 | 1001 | 1109 | 1123 |
실시예4 | 912 | 1089 | 1107 |
비교예1 | 851 | 983 | 1039 |
비교예2 | 893 | 991 | 984 |
비교예3 | 780 | 901 | 931 |
비교예4 | 809 | 967 | 969 |
비교예5 | 820 | 961 | 982 |
비교예6 | 795 | 811 | 819 |
비교예7 | 필름형성불가 |
상기 표 1의 결과로부터 본 발명에 따른 인덴 수지 및 그 공중합체를 사용한 (메타)아크릴레이트 타입 이방 전도성 필름이 초기 접착력과 신뢰성 평가 후의 접착력에서 비교예에 비해 모두 우수함을 알 수 있다.
비교항목[Ω, ohm] | 초기측정 | 고온고습 신뢰성평가 후 측정 | 열충격 신뢰성 평가 후 측정 |
실시예1 | 0.59 | 0.84 | 0.79 |
실시예2 | 0.67 | 0.76 | 0.81 |
실시예3 | 0.81 | 0.98 | 1.03 |
실시예4 | 0.78 | 0.93 | 1.10 |
비교예1 | 0.88 | 2.56 | 2.98 |
비교예2 | 0.86 | 2.42 | 2.58 |
비교예3 | 0.83 | 1.97 | 1.79 |
비교예4 | 0.91 | 1.52 | 1.34 |
비교예5 | 0.89 | 1.32 | 1.83 |
비교예6 | 0.92 | 1.26 | 1.51 |
비교예7 | 필름형성불가 |
상기 표 2의 결과로부터, 본 발명에 따른 인덴 수지 및 그 공중합체를 사용한 (메타)아크릴레이트 타입 이방 전도성 필름이 초기 접속저항과 신뢰성 평가 후의 접속저항에서 비교예에 비해 모두 낮은 저항값을 가짐을 알 수 있다.
이러한 결과에 따라 본 발명에 따른 인덴 수지 및 그 공중합체를 사용한 이방 전도성 필름이 종래의 상용화되어 있는 NBR, 아크릴, 우레탄 등 통상의 열가소성 수지들로서만 이루어진 이방 전도성 필름이나, 에폭시 타입의 인덴 함유 이방 전도성 필름에 비하여 우수한 초기 물성과 높은 신뢰성을 갖는 것을 확인할 수 있으며, 상기 인덴 수지 및 그 공중합체를 5 중량% 미만 또는 50 중량% 초과의 범위로 사용하는 경우에는 필름 형성이나 접착력, 접속 저항 등의 물성면에서 문제가 발생하여 조성물 내에서의 상기 인덴 수지 및 그 공중합체의 바람직한 함량범위가 5 내지 50 중량%임을 확인할 수 있다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 조성물로부터 형성된 이방 전도성 필름은, 접착 특성 및 신뢰성이 우수한 인덴 수지 및 그 공중합체를 바인더부의 한 성분으로 도입함으로써, 초기 우수한 접착력 및 낮은 접속 저항을 발현할 뿐 아니라 내열성, 내습성, 기계적 특성, 접착 특성 등이 우수하며, 특히 고온 고습 조건 하에서 접속구조 및 아연 구리, 폴리이미드 등 다양한 피착제에 대한 접착 신뢰성을 유지시켜 높은 신뢰성을 부여함으로써 현장에서의 불량 발생 가능성을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 최종 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 커다란 이점이 있다. 또한, 갈수록 미세화되어가는 회로 패턴의 경향에 맞추어 미세 접속이 가능하므로 전자 산업에서의 고성능 전자 부품 개발에 대응이 가능 한 장점이 있다.
비록 본 발명이 상기에 언급된 바람직한 실시예로서 설명되었으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구 범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.
Claims (10)
- (ⅰ) 열가소성 수지 5 내지 50 중량%;(ⅱ) 인덴 수지 및 그 공중합체 중 선택된 1 종 이상의 수지 5 내지 50 중량%;(ⅲ) (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머 1 내지 50 중량%;(ⅳ) (메타)아크릴레이트 모노머 1 내지 30 중량%;(ⅴ) 라디칼 개시제 0.1 내지 15 중량%; 및(ⅵ) 도전성 입자 0.01 내지 20 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 인덴 수지 및 그 공중합체는 하기 화학식 1로 표시되는 인덴계 구조단위 1 내지 99(mol)%와 주쇄골격의 일부에 반응활성이 있는 불포화 결합을 가지는 단량체 99 내지 1(mol)%를 중합시켜 얻은 것으로서, 평균 분자량(Mw)이 100 내지 100,000 범위인 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.[화학식 1]상기 식에서,R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 H; C1 -12의 알킬기; C6 -12의 방향족 탄화수소기; 및 질소 및 산소 원자 중 1종 이상을 포함하는 C2 -10의 치환된 탄화수소기로 이루어진 군으로부터 선택되고,R5는 C1-12의 알킬기; C6-12의 방향족 탄화수소기; 질소, 산소 및 규소 원자 중 1종 이상을 포함하는 C2-10의 치환된 탄화수소기; 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택되며,m은 0 내지 4의 정수이다.
- 제 2항에 있어서, 상기 단량체는 에틸렌, 치환 에틸렌, 프로필렌, 치환 프로필렌, 스틸렌, 알킬 스틸렌, 알콕시 스틸렌, 노르보르넨, 아크릴 에스테르, 부타디엔, 시클로 펜타디엔, 디시클로 펜타디엔, 이소프렌, 말레인산 무수물, 말레이미드, 푸마르산 에스테르, 알릴 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 아크릴로나이트릴계, 부타디엔계, 아크릴계, 우레탄계, 폴리아미드계, 올레핀계 및 실리콘계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지로서 평균 분자량이 10,000 내지 5,000,000 범위의 것임을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.
- 제 4항에 있어서, 상기 아크릴계 수지는 30 내지 120?의 유리 전이 온도(Tg)를 가지고, 10 내지 150 mgKOH/g의 산가를 가지며, 평균 분자량이 50,000 내지 200,000 범위의 것임을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 (메타)아크릴레이트 올리고머 또는 폴리머는 우레탄계 (메타)아크릴레이트, 에폭시계 (메타)아크릴레이트, 폴리에스터계 (메타)아크릴레이트, 플루오렌계 (메타)아크릴레이트, 실리콘계 (메타)아크릴레이트, 인산계 (메타)아크릴레이트, 말레이미드 개질 (메타)아크릴레이트 및 아크릴레이트(메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 올리고머 또는 폴리머로서, 평균 분자량이 1,000 내지 100,000 범위의 것임을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머는 1,6-헥산디올 모노(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 프로필 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 부틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐 옥시프로필 (메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시알킬 (메타)아크릴로일 포스페이트, 4-하이드록시 사이클로헥실 (메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에판 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 글리세린 디(메타)아크릴레이트, t-하이드로퍼퓨릴 (메타)아크릴레이트, iso-데실 (메타)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시) 에틸 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 라우릴( 메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트, 트리데실 (메타)아크릴레이트, 에톡시 부가형 노닐페놀 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, t-에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에톡시 부가형 비스페놀-A 디(메타)아크릴레이트, 사이클로헥산디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 페녹시-t-글리콜 (메타)아크릴레이트, 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트, 디메틸올 트리사이클로 데케인 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판벤조에이트 아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 모노머인 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.
- 제 1항에 있어서,상기 라디칼 개시제는 광중합형 개시제 및 열경화형 개시제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고,상기 도전성 입자는 Au, Ag, Ni, Cu, 땜납을 포함하는 금속 입자; 탄소; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올을 포함하는 수지 및 그 변성 수지를 입자로 하여 Au, Ag, Ni를 포함하는 금속으로 코팅한 것; 및 그 위에 절연입자를 추가하여 코팅한 절연화 처리된 도전성 입자로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 조성물이 중합방지제, 산화방지제 및 열안정제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 0.01 내지 10 중량% 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름용 조성물.
- 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 이방 전도성 필름용 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 이방 전도성 필름.
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