KR101294367B1 - Adhesive material, adhesive composition including the same and method for curing the adhesive composition - Google Patents
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Abstract
접착 재료, 이를 포함하는 접착 조성물 및 상기 접착 조성물의 경화 방법에 관한 것으로, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 접착 재료를 제공할 수 있다.
[화학식 1]
[Formula 1]
Description
접착 재료, 이를 포함하는 접착 조성물 및 상기 접착 조성물의 경화 방법에 관한 것이다.An adhesive material, an adhesive composition comprising the same, and a curing method of the adhesive composition.
접착제는 일반 가정에서부터 첨단 산업분야까지 그 적용범위가 광범위한 핵심 정밀화학소재이나. 기존의 접착제는 화학물질의 혼합물 형태로 제조되는 제품으로서 제조과정에서 사용되는 유기용제 및 물성을 향상시키기 위해 첨가되는 다양한 휘발성 첨가제들로 인해 VOCs (Volitile Organic Compounds), 다이옥신 및 환경 호르몬 등 유해한 화학물질을 발생시킨다. Adhesives are core fine chemical materials that have a wide range of applications from general households to high-tech industries. Conventional adhesives are manufactured in the form of a mixture of chemicals and harmful chemicals such as VOCs (Volitile Organic Compounds), dioxins and environmental hormones due to the various solvents added to improve the organic solvents and properties used in the manufacturing process. Generates.
최근 글로벌 환경규제를 통해 이러한 유해물질의 생산 및 사용을 엄격히 제한하고 있으며 이러한 세계 접착제 시장의 요구를 만족시키기 위하여 휘발성 용제를 사용하지 않고 고기능의 접착력을 나타내는 새로운 개념의 접착기술이 요구되고 있다. Recently, global environmental regulations have severely restricted the production and use of these harmful substances, and in order to satisfy the demands of the global adhesive market, a new concept of adhesive technology that exhibits high performance adhesiveness without using volatile solvents is required.
또한, 이러한 접착제를 효과적으로 경화시킬 수 있는 경화 방법도 필요한 실정이다.In addition, there is also a need for a curing method capable of effectively curing such an adhesive.
본 발명은 고기능의 접착 재료 및 이를 포함하는 접착 조성물을 제공할 수 있다. The present invention can provide a high performance adhesive material and an adhesive composition comprising the same.
또한, 본 발명은 높은 에너지 효율을 가지며, 친환경적인 상기 접착 조성물을 경화시키는 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a method for curing the adhesive composition having a high energy efficiency, environmentally friendly.
본 발명의 일 구현예에서는, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 접착 재료를 제공한다. In one embodiment of the present invention, an adhesive material including a compound represented by the following Chemical Formula 1 is provided.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1 내지 R6은 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이다.In
상기 R1 내지 R6은 독립적으로, 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬기일 수 있다. R 1 to R 6 may be independently hydrogen, deuterium, or a substituted or unsubstituted C1 to C6 alkyl group.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 접착 재료; 및 광개시제를 포함하는 접착 조성물을 제공한다.In another embodiment of the present invention, an adhesive material comprising a compound represented by
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 1에서, R1 내지 R6은 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이다.In
상기 R1 내지 R6은 독립적으로, 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬기일 수 있다. R 1 to R 6 may be independently hydrogen, deuterium, or a substituted or unsubstituted C1 to C6 alkyl group.
상기 접착 조성물은 아민 화합물을 더 포함할 수 있다. The adhesive composition may further include an amine compound.
상기 광개시제는 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 화합물이고, 상기 광개시제는 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 화합물을 개별적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. The photoinitiator may be a compound represented by the following Chemical Formula 3 or 4, and the photoinitiator may be used individually or in combination.
[화학식 3](3)
[화학식 4][Formula 4]
상기 아민 화합물은 하기 화학식 5로 표시될 수 있다. The amine compound may be represented by the following formula (5).
[화학식 5][Chemical Formula 5]
상기 화학식 5에서, R7 및 R8은 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고, R9는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 에스테르(ester)기이고, L은 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알케니렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고, n은 0 내지 2 중 어느 하나의 정수이다.In Formula 5, R 7 and R 8 are independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group , R 9 is a substituted or unsubstituted C2 to C30 ester group, L is a substituted or unsubstituted C2 to C10 alkenylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C10 alkynylene group, a substituted or unsubstituted A C6 to C30 arylene group or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group, n is an integer of any one of 0 to 2.
상기 아민 화합물은 하기 화학식 6으로 표시될 수 있다. The amine compound may be represented by the following formula (6).
[화학식 6][Formula 6]
상기 광개시제는 전체 접착 조성물 100중량%에 대해, 1 내지 10중량%일 수 있다. The photoinitiator may be 1 to 10% by weight relative to 100% by weight of the total adhesive composition.
상기 광개시제는 전체 접착 조성물 100중량%에 대해, 3 내지 5중량%일 수 있다. The photoinitiator may be 3 to 5% by weight based on 100% by weight of the total adhesive composition.
상기 아민 화합물은 전체 접착 조성물 100중량%에 대해, 1 내지 10중량%일 수 있다. The amine compound may be 1 to 10% by weight relative to 100% by weight of the total adhesive composition.
상기 아민 화합물은 전체 접착 조성물 100중량%에 대해, 3 내지 5중량%일 수 있다.The amine compound may be 3 to 5% by weight based on 100% by weight of the total adhesive composition.
상기 광개시제 및 상기 아민 화합물은 동일한 몰비로 첨가될 수 있다. The photoinitiator and the amine compound may be added in the same molar ratio.
본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 전술한 접착 조성물을 준비하는 단계; 상기 접착 조성물을 기재에 도포하는 단계; 및 상기 접착 조성물을 광경화시키는 단계;를 포함하는 접착 조성물의 경화 방법을 제공한다.In another embodiment of the present invention, preparing the adhesive composition described above; Applying the adhesive composition to a substrate; It provides a method of curing the adhesive composition comprising; and photocuring the adhesive composition.
상기 접착 조성물을 광경화시키는 단계는 UV-LED 광원을 이용할 수 있다. Photocuring the adhesive composition may use a UV-LED light source.
상기 UV-LED 광원은 50 내지 100mW/cm2의 광량을 가질 수 있다.The UV-LED light source may have a light amount of 50 to 100mW / cm 2 .
본 발명은 높은 접착력, 우수한 광투과도, 우수한 경도 등 개선된 특성을 가지는 접착재료 및 이를 포함하는 접착 조성물을 제공할 수 있다. The present invention can provide an adhesive material having improved properties such as high adhesive strength, excellent light transmittance, excellent hardness, and an adhesive composition comprising the same.
또한, 본 발명은 상기 접착 조성물을 효과적으로 경화시킬 수 있는 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention may provide a method capable of effectively curing the adhesive composition.
도 1은 합성된 DMAFI의 1H-NMR 측정 결과이다.
도 2는 ATR로 측정한 600 내지 2000cm-1의 데이터이다.
도 3은 광개시제의 농도가 1, 3 및 5중량%일 때의 경화 정도를 측정한 데이터이다.
도 4는 BisGMA를 접착소재로 사용하고, 5중량% DETX를 개시제를 단독으로 사용한 조성물과 5중량% DETX 개시제와 DETX:EDMAB=1:1 몰비로 아민화합물인 EDMAB를 첨가한 조성물의 경화 데이터이다.
도 5는 ATR로 측정한 600 내지 2000cm-1의 데이터이다.
도 6은 도 5의 결과를 전환율로 계산한 결과이다.
도 7은 DMAFI에 3중량% DETX를 개시제를 단독으로 사용한 것과 3중량% DETX 광개시제와 DETX:EDMAB=1:1 몰 비로 아민화합물을 첨가한 조성물의 경화 데이터이다.
도 8 및 9는 BisGMA를 접착소재로 이용한 실험 결과이고 도 10은 DMAFI를 접착소재로 이용한 실험 결과이다.
도 11은 광투과도 평가 결과이다.
도 12는 BisGMA를 접착소재로 사용한 접착력 평과 결과이다.
도 13은 DMAFI를 접착소재로 사용하한 접착력 평가 결과이다.1 is a result of 1 H-NMR measurement of the synthesized DMAFI.
2 shows data of 600 to 2000 cm −1 measured by ATR.
3 is data measuring the degree of curing when the concentration of the photoinitiator is 1, 3 and 5% by weight.
FIG. 4 is curing data of a composition using BisGMA as an adhesive material, a composition using 5% by weight of DETX as an initiator, a composition containing 5% by weight of DETX initiator, and ETXB as an amine compound at a DETX: EDMAB = 1: 1 molar ratio. .
5 is data of 600 to 2000 cm −1 measured by ATR.
6 is a result of calculating the conversion rate of the result of FIG.
FIG. 7 shows curing data of a composition using 3 wt% DETX alone as an initiator in DMAFI, and an amine compound added at 3 wt% DETX photoinitiator and DETX: EDMAB = 1: 1 molar ratio.
8 and 9 are experimental results using BisGMA as an adhesive material, and FIG. 10 is an experimental result using DMAFI as an adhesive material.
11 is a light transmittance evaluation result.
12 is a result of the adhesive evaluation using BisGMA as an adhesive material.
Fig. 13 shows the results of evaluation of adhesive strength using DMAFI as an adhesive material.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.
본 명세서에서 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한, 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.As used herein, unless otherwise defined, at least one of the substituents or at least one hydrogen in the compound is substituted with one or more substituents selected from the group consisting of deuterium, a halogen group, a hydroxy group, an amino group, a substituted or unsubstituted C1 to C20 amine group, a nitro group, C1 to C10 alkyl groups such as a C3 to C40 silyl group, a C1 to C30 alkyl group, a C1 to C10 alkylsilyl group, a C3 to C30 cycloalkyl group, a C6 to C30 aryl group, a C1 to C20 alkoxy group, a fluoro group, A trifluoroalkyl group or a cyano group.
또한 상기 치환된 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기 중 인접한 두 개의 치환기가 융합되어 고리를 형성할 수도 있다. In addition, the substituted halogen, hydroxy, amino, substituted or unsubstituted C1 to C20 amine group, nitro group, substituted or unsubstituted C3 to C40 silyl group, C1 to C30 alkyl group, C1 to C10 alkylsilyl group, C3 to Two adjacent substituents among C1 to C10 trifluoroalkyl groups or cyano groups, such as a C30 cycloalkyl group, a C6 to C30 aryl group, a C1 to C20 alkoxy group, a fluoro group, and a trifluoromethyl group, may be fused to form a ring. .
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.Means one to three heteroatoms selected from the group consisting of N, O, S and P in one functional group, and the remainder is carbon, unless otherwise defined.
본 명세서에서 "이들의 조합"이란 별도의 정의가 없는 한, 둘 이상의 치환기가 연결기로 결합되어 있거나, 둘 이상의 치환기가 축합하여 결합되어 있는 것을 의미한다. In the present specification, the term "combination thereof" means that two or more substituents are bonded to each other via a linking group or two or more substituents are condensed and bonded.
본 명세서에서 "알킬(alkyl)기"이란 별도의 정의가 없는 한, 지방족 탄화수소기를 의미한다. 알킬기는 어떠한 이중결합이나 삼중결합을 포함하고 있지 않은 "포화 알킬(saturated alkyl)기"일 수 있다. As used herein, unless otherwise defined, an "alkyl group" means an aliphatic hydrocarbon group. The alkyl group may be a "saturated alkyl group" that does not contain any double or triple bonds.
알킬기는 적어도 하나의 이중결합 또는 삼중결합을 포함하고 있는 "불포화 알킬(unsaturated alkyl)기"일 수도 있다. The alkyl group may be an "unsaturated alkyl group" comprising at least one double bond or triple bond.
"알케닐렌(alkenylene)기"는 적어도 두 개의 탄소원자가 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합으로 이루어진 작용기를 의미하며, "알키닐렌(alkynylene)기" 는 적어도 두 개의 탄소원자가 적어도 하나의 탄소-탄소 삼중 결합으로 이루어진 작용기를 의미한다. 포화이든 불포화이든 간에 알킬기는 분지형, 직쇄형 또는 환형일 수 있다. "Alkynylene group" means a functional group in which at least two carbon atoms are composed of at least one carbon-carbon double bond, and "alkynylene group" means that at least two carbon atoms have at least one carbon- Quot; means a functional group formed by bonding. The alkyl group, whether saturated or unsaturated, can be branched, straight chain or cyclic.
알킬기는 C1 내지 C20인 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로 알킬기는 C1 내지 C10 알킬기 또는 C1 내지 C6 알킬기일 수도 있다.The alkyl group may be an alkyl group of C1 to C20. More specifically, the alkyl group may be a C1 to C10 alkyl group or a C1 to C6 alkyl group.
예를 들어, C1 내지 C4 알킬기는 알킬쇄에 1 내지 4 개의 탄소원자, 즉, 알킬쇄는 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.For example, a C1 to C4 alkyl group has 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain, i.e., the alkyl chain is methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl and t-butyl Selected from the group consisting of:
구체적인 예를 들어 상기 알킬기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 의미한다.Specific examples of the alkyl group include a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, ethenyl group, Butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, and the like.
"방향족기"는 고리 형태인 작용기의 모든 원소가 p-오비탈을 가지고 있으며, 이들 p-오비탈이 공액(conjugation)을 형성하고 있는 작용기를 의미한다. 구체적인 예로 아릴기와 헤테로아릴기가 있다. "Aromatic group" means a functional group in which all elements of the ring-form functional group have p-orbital, and these p-orbital forms a conjugation. Specific examples thereof include an aryl group and a heteroaryl group.
"아릴(aryl)기"는 모노시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다. An "aryl group" includes a monocyclic or fused ring polycyclic (i. E., A ring that divides adjacent pairs of carbon atoms) functional groups.
"헤테로아릴(heteroaryl)기"는 아릴기 내에 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다. 상기 헤테로아릴기가 융합고리인 경우, 각각의 고리마다 상기 헤테로 원자를 1 내지 3개 포함할 수 있다. "Heteroaryl group" means that the aryl group contains 1 to 3 heteroatoms selected from the group consisting of N, O, S and P, and the remainder is carbon. When the heteroaryl group is a fused ring, it may contain 1 to 3 heteroatoms in each ring.
본 발명의 일 구현예에서는, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 접착 재료를 제공할 수 있다. In one embodiment of the present invention, an adhesive material including a compound represented by the following
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1 내지 R6은 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이다.In
보다 구체적으로 상기 R1 내지 R6은 독립적으로, 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬기일 수 있다. More specifically, R 1 to R 6 may be independently hydrogen, deuterium, or a substituted or unsubstituted C1 to C6 alkyl group.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 접착 재료는 바이오 유래 물질이다. 따라서, 기존의 석유 유래 접착 재료를 효과적으로 대체할 수 있다. The adhesive material including the compound represented by
본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 접착 재료; 및 광개시제를 포함하는 접착 조성물을 제공한다.In another embodiment of the present invention, an adhesive material comprising a compound represented by
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 1에서, R1 내지 R6은 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이다.In
보다 구체적으로, 상기 R1 내지 R6은 독립적으로, 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C6 알킬기일 수 있다. More specifically, R 1 to R 6 may be independently hydrogen, deuterium or a substituted or unsubstituted C1 to C6 alkyl group.
전술한 바와 같이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 바이오 유래 접착 재료이다. 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 기존의 석유 접착 재료이다. As described above, the compound represented by
전술한 본 발명의 일 구현예와 같은 바이오 유래 접착 재료 및/또는 기존의 석유 유래 접착 재료를 단일 또는 복합적으로 광시제와 함께 혼합하여 접착 조성물을 제조할 수 있다. 이는 후술할 광경화를 위한 재료를 준비하기 위함이다. The bio-derived adhesive material and / or the existing petroleum-derived adhesive material as described above in one embodiment of the present invention may be mixed together with a photoinitiator to prepare an adhesive composition. This is to prepare a material for photocuring to be described later.
상기 접착 조성물은 아민 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 아민 화합물을 더 포함하게 되면, 접착 조성물을 광경화할 때 보다 효율을 높일 수 있다. The adhesive composition may further include an amine compound. When the amine compound is further included, the efficiency can be improved when the adhesive composition is photocured.
상기 광개시제는 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 화합물이고, 상기 광개시제는 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 화합물을 개별적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. The photoinitiator may be a compound represented by the following
[화학식 3](3)
[화학식 4][Formula 4]
다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 다양한 광개시제가 사용될 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and various photoinitiators may be used.
상기 아민 화합물은 하기 화학식 5로 표시될 수 있다. The amine compound may be represented by the following formula (5).
[화학식 5][Chemical Formula 5]
상기 화학식 5에서, R7 및 R8은 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고, R9는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 에스테르(ester)기이고, L은 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알케니렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고, n은 0 내지 2 중 어느 하나의 정수이다.In Formula 5, R 7 and R 8 are independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group , R 9 is a substituted or unsubstituted C2 to C30 ester group, L is a substituted or unsubstituted C2 to C10 alkenylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C10 alkynylene group, a substituted or unsubstituted A C6 to C30 arylene group or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group, n is an integer of any one of 0 to 2.
보다 구체적으로, 상기 아민 화합물은 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물일 수 있다. More specifically, the amine compound may be a compound represented by the following formula (6).
[화학식 6][Formula 6]
상기 광개시제는 전체 접착 조성물 100중량%에 대해, 1 내지 10중량%일 수 있으며, 보다 구체적으로 3 내지 5중량%일 수 있다. 상기 광개시제가 10중량%를 초과하는 경우 첨가되는 양에 비해 효과가 우수해지지 않기 때문에 비효율적이다. The photoinitiator may be 1 to 10% by weight, more specifically 3 to 5% by weight based on 100% by weight of the total adhesive composition. When the photoinitiator is more than 10% by weight, it is inefficient because the effect is not superior to the amount added.
상기 아민 화합물은 전체 접착 조성물 100중량%에 대해, 1 내지 10중량%일 수 있으며, 보다 구체적으로 3 내지 5중량%일 수 있다. 상기 아민 화합물이 10중량%를 초과하는 경우 첨가되는 양에 비해 효과의 개선이 크지 않아 비효율적이다. The amine compound may be 1 to 10% by weight, more specifically 3 to 5% by weight based on 100% by weight of the total adhesive composition. When the amine compound is more than 10% by weight, the improvement of the effect is not large compared to the amount added is inefficient.
보다 구체적으로 상기 광개시제 및 상기 아민 화합물은 동일한 몰비로 첨가될 수 있다. More specifically, the photoinitiator and the amine compound may be added in the same molar ratio.
본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 전술한 본 발명의 일 구현예에 따른 접착 조성물을 준비하는 단계; 상기 접착 조성물을 기재에 도포하는 단계; 및 상기 접착 조성물을 광경화시키는 단계;를 포함하는 접착 조성물의 경화 방법을 제공한다. In another embodiment of the present invention, preparing an adhesive composition according to an embodiment of the present invention described above; Applying the adhesive composition to a substrate; It provides a method of curing the adhesive composition comprising; and photocuring the adhesive composition.
상기 접착 조성물을 광경화시키는 단계는 UV-LED 광원을 이용할 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 UV-LED 광원은 50 내지 100mW/cm2의 광량을 가질 수 있다. Photocuring the adhesive composition may use a UV-LED light source, more specifically, the UV-LED light source may have a light amount of 50 to 100mW / cm 2 .
상기 UV-LED 광원은 다른 발광체에 비해 고효율로 수명이 길며, 낮은 전압을 사용하는 동시에 소비전력이 적은 장점을 가지고 있으며 또한 응답속도 및 내충격성이 우수하고 소형화가 가능하다. The UV-LED light source has a long life with high efficiency compared to other light emitters, has a low power consumption while using a low voltage, and has excellent response speed, impact resistance, and miniaturization.
또한, 접착 조성물의 경화에 있어서, 상기 UV-LED 광원은 열발생 억제, 단일 파장범위동작, 전류조절에 의한 광출력제어, 순간적인 ON/OFF 등의 우수한 특성을 가지고 있다. Further, in curing the adhesive composition, the UV-LED light source has excellent characteristics such as heat generation suppression, single wavelength range operation, light output control by current control, and instantaneous ON / OFF.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments described below are only intended to illustrate or explain the present invention, and thus the present invention should not be limited thereto.
(접착 재료의 합성)(Synthesis of adhesive material)
이소소르비드(isosorbide)로부터From isosorbide 디메타크릴레이트Dimethacrylate 작용기를 포함하는 Containing functional groups 이소Iso 소르비드계 화합물(Sorbide compounds ( dimethacrylatedimethacrylate functionalizedfunctionalized isosobideisosobide materialmaterial , 이하 "DMAFI"라칭함)의 합성, Hereinafter referred to as "DMAFI"
바이오 유래 접착 재료인 DMAFI를 하기 반응식 1을 통해 합성하였다. DMAFI, a bio-derived adhesive material, was synthesized through
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
이소소르비드(20mmol), TEA(Triethylamine,44mmol),그리고 DMAP(4-Dimethylaminopyridine, 4.4mmol) 60mL의 dry THF에 넣고 질소분위기, 상온에서 교반한다. 무수메타크릴레이트(44mmol)를 30mL의 THF에 녹여 부어준다. 15시간 반응시킨 후 헥산:에테르=2:1의 전개제로 TLC판으로 생성물을 확인하였다. 그리고 MC/Water를 사용하여 생성된 화합물을 추출하였고 Mg(SO4)로 물을 제거한 후 용매를 제거하였다. Hexane:EA=2:1로 컬럼 분리를 통해 원하는 화합물을 얻을 수 있었다.Isosorbide (20 mmol), TEA (Triethylamine, 44 mmol), and DMAP (4-Dimethylaminopyridine, 4.4 mmol) are placed in dry THF in 60 mL and stirred at nitrogen atmosphere and room temperature. Anhydrous methacrylate (44 mmol) is dissolved in 30 mL of THF and poured. After reacting for 15 hours, the product was confirmed by TLC plate with a developer of hexane: ether = 2: 1. The resulting compound was extracted using MC / Water, and the solvent was removed after removing water with Mg (SO4). Hexane: EA = 2: 1 to obtain the desired compound through column separation.
(접착 조성물의 제조 및 이를 (Preparation of adhesive composition and this 광경화하는Photocured 방법) Way)
재료의 준비Preparation of materials
접착 조성물에 사용되는 화합물을 하기와 같이 준비하였다. Compounds used in the adhesive composition were prepared as follows.
이소소르비드, 무수메타크릴레이트 94%는 Sigma Aldrich에서 구입하였다. TEA(Triethylamine)와 DMAP(4-Dimethylaminopyridine)는 대정화금(주)에서 구입 하였다. Isosorbide, 94% anhydrous methacrylate was purchased from Sigma Aldrich. TEA (Triethylamine) and DMAP (4-Dimethylaminopyridine) were purchased from Daejung Gold Co., Ltd.
개시제로 쓰인 DETX(2.4-Diethylthioxanthone)와 BisGMA (2,2-bis [4(2-hydroxy-3-methacryloyloxy-propyloxy)phenylpropane])는 미원상사 제품을 사용하였다. DETX (2.4-Diethylthioxanthone) and BisGMA (2,2-bis [4 (2-hydroxy-3-methacryloyloxy-propyloxy) phenylpropane]) used as initiators were manufactured by Miwon Corporation.
또 다른 개시제인 Irgacure 819와 아민화합물로 쓰인 EDMAB(ethyl 4-N,N-dimethylaminobenzoate)는 Sigma Aldrich에서 구입하였다Another initiator, Irgacure 819 and EDMAB (ethyl 4-N, N-dimethylaminobenzoate), used as an amine compound, was purchased from Sigma Aldrich.
각각의 화합물의 구체적인 화학식은 다음과 같다.The specific chemical formula of each compound is as follows.
사용된 광원Used light source
365nm,375nm 및 400nm 파장대가 배열되어있는 LED 램프를 사용하였다. LED lamps having wavelength bands of 365 nm, 375 nm and 400 nm were used.
전환율의 계산 방법How conversion rate is calculated
광원 경화형 물질의 광 경화 거동을 관찰하기 위해서 본 연구에서는 ATR을 이용하여 측정하였다. 4000 내지 400cm-1까지 범위를 스캔했으며 시료의 두께는 바코터를 이용해 15μm로 PET Film위에 코팅하였다. In order to observe the photocuring behavior of the light source curable material, this study measured using ATR. Scanning range from 4000 to 400cm -1 and the thickness of the sample was coated on a PET film at 15μm using a bar coater.
전술한 LED 램프를 이용하여 경화하였고 램프와 시료 사이의 거리는 2cm로 하였으며 광량은 80mW/cm2 인 조건에서 실험하였다. ATR로 methacrylate functional group을 확인 할 수 있고 경화 후 이 피크들이 줄어드는 것을 확인할 수 있다. It was cured using the LED lamp described above, and the distance between the lamp and the sample was 2 cm and the light quantity was tested under the condition of 80 mW / cm 2 . The methacrylate functional group can be identified by ATR and these peaks are reduced after curing.
보통 BisGMA는 809cm-1에서 DMAFI는 811cm-1에서 -C=CH2의 꼬임(twisting mode)이 잘 관찰 되며 이 피크의 감소로 상대적인 경화 전환율(curing conversion)을 구할 수 있었다. BisGMA is usually at 809cm -1 DMAFI could obtain the relative conversion rate hardening (curing conversion) at 811cm -1 -C = twist of CH 2 (twisting mode), and is well observed in the reduction of the peak.
즉, 경화 전환율은 에스터 그룹 피크와 비교하여 피크의 높이 비로 상대적인 전환율을 구하였다.That is, the curing conversion was calculated by the relative ratio of the height of the peak compared to the ester group peak.
DMAFIDMAFI 합성 결과 Synthesis Results
전술한 방법에 따라 합성한 DMAFI를 1H-NMR을 이용하여 측정하였다. 도 1은 합성된 DMAFI의 1H-NMR 측정 결과이다.DMAFI synthesized according to the method described above was measured using 1H-NMR. 1 is a result of 1 H-NMR measurement of the synthesized DMAFI.
목적한 화합물이 합성된 것을 알 수 있다. It can be seen that the desired compound was synthesized.
광개시제의Photoinitiator 농도 및 아민 화합물의 농도에 따른 According to the concentration and concentration of the amine compound LEDLED 경화 실험 Hardening experiment
먼저, 접착소재가 BisGMA인 경우 개시제 농도의 의한 영향을 알아보았다. 개시제의 농도는 접착소재의 1,3 및 5중량%의 DETX(2.4-Diethylthioxanthone)를 사용하였고 아민 화합물으로는 EDMAB(ethyl 4-N,N-dimethylaminobenzoate) 개시제의 몰과 같은 몰수로 넣어 빛이 들어오지 않는 조건에서 교반하였다. First, when the adhesive material is BisGMA, the effect of the initiator concentration was examined. Initiator concentration was 1,3 and 5% by weight of DETX (2.4-Diethylthioxanthone) of the adhesive material. As the amine compound, the amount of the initiator was the same as the number of moles of EDMAB (ethyl 4-N, N-dimethylaminobenzoate). It was stirred under conditions.
도 2는 ATR로 600 내지 2000cm-1의 측정 데이터며, 780 내지 850cm-1의 범위에서 데이터를 관찰하여 비교하였다. 2 is measured data of 600 to 2000 cm -1 by ATR, and compared with observing data in the range of 780 to 850 cm -1 .
BisGMA인 경우 829cm-1 아로마틱 고리 파라위치 치환체의 oop(out-of-plane) 블렌딩 피크와 809cm-1 메타크릴레이트 피크가 함께 나타난다. In the case of BisGMA, the oop (out-of-plane) blending peak of the 829 cm -1 aromatic ring para-position substituent and the 809 cm -1 methacrylate peak appear together.
도 3은 광개시제의 농도가 1,3 및 5중량%일 때의 경화 정도를 측정한 데이터이다. 도 3에서 알 수 있듯이 광개시제의 농도가 1,3 및 5중량%로 증가 할수록 809cm-1의 피크경화 시간에 따라 피크의 크기가 줄어드는 것을 관찰하였다. 광개시제의 농도가 증가 할수록 초기 반응속도가 빨라지는 것을 알 수 있다. 그3 is data measuring the degree of curing when the concentration of the photoinitiator is 1, 3 and 5% by weight. As can be seen in Figure 3, as the concentration of the photoinitiator increased to 1,3 and 5% by weight, the peak size decreased with the peak curing time of 809 cm -1 . It can be seen that the initial reaction rate increases as the concentration of the photoinitiator increases. That
BisGMA인 경우 개시제의 농도가 증가하면 전환율도 증가하지만 10중량% DETX인 경우 5중량% DETX와 비교하여 비슷한 전환율을 보이며 이런 결과로 개시제의 농도가 높아도 최대 전환율은 변하지 않으며 적정한 개시제 농도가 존재한다. BisGMA인 경우 2분 경화 시간을 주었을 때와 10분 LED를 노출시켰을 때와 비슷한 전환율을 보이며 2분 안에 경화가 모두 진행된다고 볼 수 있다.In the case of BisGMA, the conversion rate increases with increasing initiator concentration, but in case of 10% by weight DETX, the conversion rate is similar to that of 5% by weight DETX. As a result, even when the concentration of the initiator is high, the maximum conversion rate does not change and an appropriate initiator concentration exists. In the case of BisGMA, the curing rate is similar to that given when the 2 minute curing time is given and when the 10 minute LED is exposed.
도 4는 BisGMA를 접착소재로 사용하고, 5중량% DETX를 개시제를 단독으로 사용한 조성물과 5중량% DETX 개시제와 DETX:EDMAB=1:1 몰비로 아민화합물인 EDMAB를 첨가한 조성물의 경화 데이터이다.FIG. 4 is curing data of a composition using BisGMA as an adhesive material, a composition using 5% by weight of DETX as an initiator, a composition containing 5% by weight of DETX initiator, and ETXB as an amine compound at a DETX: EDMAB = 1: 1 molar ratio. .
아민 화합물인 EDMAB가 들어간 시료가 접착소재 전환율과 초기 경화도가 좋다는 것을 확인 할 수 있었다. EDMAB 단독으로 BisGMA와 반응시켜본 결과 사용하는 아민화합물은 10분 LED에 노출시킨 후에도 전혀 경화가 진행되지 않는다는 점을 미루어 개지제로 직접 참여하지 않고 개시제인 DETX를 도와주는 역할을 한 다는 것을 확인하였다.It was confirmed that the sample containing the amine compound EDMAB has good adhesive material conversion rate and initial curing degree. As a result of reacting BisGMA with EDMAB alone, it was confirmed that the amine compound used did not directly participate in curing after exposure to LED for 10 minutes, thereby helping DETX, which is an initiator, without directly participating in the initiator.
다음으로, 접착소재가 DMAFI인 경우 광개시제 농도의 의한 영향을 알아보았다. 광개시제의 농도는 접착소재의 3,5 및 10중량% DETX(2.4-Diethylthioxanthone)를 사용하였고 광개시제를 도와주는 역할을 하는 아민 화합물은 EDMAB(ethyl 4-N,N-dimethylaminobenzoate) 개시제의 몰과 같은 몰수로 넣어 빛이 들어오지 않는 조건에서 교반하였다. Next, when the adhesive material is DMAFI, the effect of the photoinitiator concentration was examined. The photoinitiator concentration was 3,5 and 10% by weight of DETX (2.4-Diethylthioxanthone) of the adhesive material, and the amine compound serving to assist the photoinitiator is the same number of moles of ethyl 4-N, N-dimethylaminobenzoate (EDMAB) initiator. It was stirred under conditions that light did not enter.
도 5는 ATR로 600 내지 2000cm-1의 측정 데이터이다. 보다 구체적으로 780 내지 825cm-1의 범위에서 데이터를 관찰하여 비교하였다. DMAFI인 경우 811cm-1 위치에서 메타크릴레이트 피크가 나타난다. 5 is measured data of 600 to 2000 cm −1 in ATR. More specifically, it observed and compared the data in the range of 780 ~ 825cm -1 . In the case of DMAFI, a methacrylate peak appears at the 811 cm −1 position.
도 5 에서 관찰한 결과 광개시제의 농도가 3,5 및 10중량%로 증가 할수록 811cm-1의 피크경화 시간에 따라 서서히 피크의 크기가 줄어드는 것을 관찰하였다. 광개시제의 농도가 증가 할수록 동일한 경화시간에서 피크의 크기가 줄어드는 것으로 반응속도가 빨라진다는 것을 확인하였다. As observed in FIG. 5, it was observed that as the concentration of the photoinitiator increased to 3,5 and 10% by weight, the peak size gradually decreased with the peak curing time of 811 cm -1 . As the concentration of the photoinitiator increases, the reaction rate is accelerated by decreasing the size of the peak at the same curing time.
도 6은 도 5의 결과를 전환율로 계산한 결과이다. DMAFI인 경우 3중량%와 5중량% 비슷한 2분에서 4분까지 비슷한 거동을 보이지만 6분부터는 5중량%가 전환율이 높아지는 것을 확인하였다. 6 is a result of calculating the conversion rate of the result of FIG. In the case of DMAFI, 3% and 5% by weight showed similar behavior from 2 minutes to 4 minutes, but from 6 minutes, 5% by weight increased the conversion rate.
LED를 2분만 노출시킬 때 10중량% DETX 시료는 경화가 진행되어 높은 전환율을 보이지만 3 및 5중량% DETX의 개시제가 첨가된 경우 경화가 덜 진행되어 낮은 전환율을 보인다. 하지만 최종경화에서는 5중량% DETX가 10중량% DETX와 비슷한 거동을 보이며 초기반응속도에서만 차이가 나는 것을 확인하였다.When only 2 minutes of exposure of the LED, the 10 wt% DETX sample exhibited high conversion with curing, but with less conversion when the 3 and 5 wt% DETX initiators were added. However, in the final curing, it was confirmed that 5 wt% DETX showed similar behavior as 10 wt% DETX and only differed in the initial reaction rate.
도 7은 DMAFI 에 3중량% DETX를 개시제를 단독으로 사용한 것과 3중량% DETX 광개시제와 DETX:EDMAB=1:1 몰 비로 아민화합물을 첨가한 조성물의 경화 데이터이다. FIG. 7 is curing data of a composition using 3 wt% DETX alone as an initiator in DMAFI, and an amine compound added at a 3 wt% DETX photoinitiator and a DETX: EDMAB = 1: 1 molar ratio.
상기 조성물의 ATR을 측정하였고 앞선 방법으로 전환율을 구하였다. 역시 EDMAB가 들어간 시료가 빠른 경화속도를 보이는 것을 알 수 있었다.The ATR of the composition was measured and the conversion was calculated by the previous method. It was also found that the sample containing EDMAB showed a fast curing rate.
연필 경도 실험Pencil hardness experiment
연필경도를 알아보기 위하여 PET 필름 위에 10μm로 바코터를 이용하여 코팅하였다. LED 램프를 사용하여 필름과의 거리 2cm에서 광을 조사하였다. In order to determine the pencil hardness was coated on a PET film using a bar coater at 10μm. The light was irradiated at a distance of 2 cm from the film using an LED lamp.
도 8 및 9는 BisGMA를 접착소재로 이용한 실험 결과이고 도 10은 DMAFI를 이용한 실험 결과이다. 8 and 9 are experimental results using BisGMA as an adhesive material and Figure 10 is an experimental result using DMAFI.
도 8은 1,3 및 5중량%의 DETX를 개시제로 사용하였으며 사용된 DETX의 몰수와 같은 EDMAB를 넣어 실험한 연필경도 결과이다. 경화 시간을 1분과 10분을 비교하였다. 8 shows the results of pencil hardness using 1,3 and 5% by weight of DETX as an initiator and the same EDMAB as the number of moles of DETX used. The curing time was compared between 1 minute and 10 minutes.
1중량%DETX를 사용할 때에는 앞선 전환율에서도 확인하였듯이 매우 전환율이 낮았고 이로써 가교 밀도 가 낮아 경도에도 영향을 준다고 생각한다. 반면 3중량%와 5중량% DETX를 사용하였을 시에는 1분과 10분에서 별반 차이가 없는 2H를 얻었다. When 1 wt% DETX was used, the conversion was very low, as confirmed by the previous conversion, and thus the crosslinking density was low, which may affect the hardness. On the other hand, when 3% by weight and 5% by weight of DETX were used, 2H was obtained without any difference between 1 and 10 minutes.
도 9의 A는 접착소재의 대해 3중량% DETX 개시제와 이 개시제와 같은 몰 수의 EDMAB를 넣어 만든 시료, B는 5중량% DETX 단독 시료, 및 C는 5중량% DETX의 개시제에 같은 몰 수의 EDMAB를 첨가한 시료에 대한 연필경도 결과이다. 9A is a sample prepared by adding 3% by weight of DETX initiator and the same mole number of EDMAB as the initiator, B is 5% by weight of DETX sample, and C is 5% by weight of DETX initiator. Pencil hardness results for the sample to which EDMAB was added.
앞서 전환율에서도 확인하였지만 아민이 첨가되면서 반응에는 참여하지 않지만 개시제를 도와 반응속도를 높인다. A와 B를 비교해 보면 A는 개시제의 양이 적음에도 B와 비슷한 경도를 나타내 주고 있다. C는 개시제의 농도도 높고 아민의 첨가로 반응속도가 빨라져 30초에도 최종경화와 비슷한 경도를 나타낸다. Although it was confirmed in the conversion rate before, the addition of the amine does not participate in the reaction, but helps the initiator to increase the reaction rate. Comparing A and B, A shows a hardness similar to B even though the amount of initiator is small. C exhibits a hardness similar to final curing even after 30 seconds due to the high concentration of the initiator and the addition of amines to increase the reaction rate.
도 10에서, A는 3중량% DETX 조성물이고, B는 3중량% DETX와 같은 몰의 EDMAB첨가 조성물이고, C는 5중량% DETX와 같은 몰 수의 EDMAB첨가 조성물이고, D는 10중량% DETX와 같은 몰의 EDMAB 첨가 조성물의 연필 경도 결과이다. In FIG. 10, A is a 3 wt% DETX composition, B is a molar EDMAB additive composition, such as 3 wt% DETX, C is a mole number EDMAB additive composition, such as 5 wt% DETX, and D is 10 wt% DETX It is the pencil hardness result of the EDMAB addition composition of the same mole.
앞선 결과가 같이 A와 B를 비교하면 아민첨가로 인해 경화속도가 2분가량 빨라졌고 경화속도가 빨라지면서 경화도가 증가하여 연필경도가 2H로 측정되었다. 경화가 진행되지 않으면 연필경도로 측정되지 않는다. C와 D를 비교해 본 결과 개시제의 농도가 높을수록 접착소재 전환율이 높고 이는 경화도가 증가한 것으로 광 조사 시간이 짧아도 경도측정이 가능하였다.Compared with A and B, the results showed that the curing speed was increased by about 2 minutes due to the addition of amine, and the curing rate increased as the curing speed increased. If hardening does not proceed, it will not be measured by pencil hardness. As a result of comparing C and D, the higher the concentration of the initiator, the higher the conversion rate of the adhesive material, which increased the degree of curing. Thus, hardness measurement was possible even if the light irradiation time was short.
광투과도Light transmittance 평가 결과 Evaluation results
투과율을 측정하기 위해 UV spectrometer 장비를 이용 400 내지 700nm의 가시광선 영역을 측정하였다. PET 필름 위에 10㎛ 두께로 코팅하여 LED 광원을 이용하여 시료와 광원사이의 거리를 2cm, 4분 조사하였다. In order to measure the transmittance, a visible light region of 400 to 700 nm was measured using a UV spectrometer. The coating was carried out on a PET film with a thickness of 10 μm, and the distance between the sample and the light source was irradiated for 2 minutes for 4 minutes using an LED light source.
도 11은 광투과도 평가 결과이다. 도 11에서 시료 B1은 BisGMA를 접착소재로 5중량% Irgacure 819를 개시제로 사용하였고 EDMAB를 보조역할로 몰 비를 같게 넣어주었다. 시료 B2은 BisGMA를 접착소재로 5중량% 개시제를 사용하였고 개시제는 DETX와 Irgacure 819를 몰 비를 1로 하여 넣어주었으며 EDMAB를 보조역할로 몰수를 같게 넣어 주었다. 시료 B3은 BisGMA를 접착소재로 5중량% DETX를 개시제로 사용하였고 EDMAB를 보조역할로 몰 비를 같게 넣어주었다. D1은 DMAFI를 접착소재로 5중량% DETX를 개시제로 사용하였고 EDMAB를 보조역할로 몰 비를 같게 넣어주었다. 개시제 DETX는 속도는 빠르나 경화 후 노랗게 되어 코팅용 개시제로 적절하지 않았다. 반응 결과 2개의 개시제를 사용하였을 때 반응속도는 느리지만 투명해지는 것을 확인하였다.11 is a light transmittance evaluation result. In FIG. 11, Sample B1 used BisGMA as an adhesive and 5 wt% Irgacure 819 as an initiator, and EDMAB was added as an auxiliary role. Sample B2 used BisGMA as an adhesive material, and 5 wt% of initiator was used, and the initiator was added with molar ratio of DETX and Irgacure 819 as 1 and EDMAB was added as an auxiliary role in the number of moles. Sample B3 used BisGMA as an adhesive and 5 wt% DETX as an initiator, and EDMAB was added as an auxiliary role in the same molar ratio. D1 used DMAFI as an adhesive and 5% by weight of DETX as an initiator, and EDMAB was added as an auxiliary role. The initiator DETX was fast but yellowed after curing and was not suitable as an initiator for coating. As a result of the reaction, when two initiators were used, the reaction rate was found to be slow but transparent.
접착력 평가 결과Adhesion evaluation result
본 연구에서는 접착력을 확인하기 위해 5mm의 두께를 가진 PC(polycarbonate)판을 이용하여 접착력테스트를 시행하였다. 가로 2.5cm, 세로 2.5cm PC판을 겹쳐서 시료를 접착하여 LED를 30초 60초 120초를 조사하여 샘플을 3개씩 만들었다. LED 램프와의 거리는 2cm에서 조사하였다. In this study, adhesion test was performed using PC (polycarbonate) plate with thickness of 5mm to confirm adhesion. The samples were bonded by superimposing a 2.5 cm wide and 2.5 cm high PC board to irradiate the LEDs for 30 seconds, 60 seconds and 120 seconds to make three samples. The distance from the LED lamp was investigated at 2 cm.
도 12는 BisGMA를 접착소재로 사용한 접착력 평과 결과이다. 12 is a result of the adhesive evaluation using BisGMA as an adhesive material.
도 12에서, (a)는 5중량% DETX를 개시제를 사용하였고 (b)는 5중량% DETX를 사용하였고 EDMAB를 첨가제로 사용하였다. In FIG. 12, (a) used 5 wt% DETX as an initiator and (b) used 5 wt% DETX and EDMAB was used as an additive.
확연하게 (b)가 접착면의 접착세기가 세다는 것을 알 수 있었다. 앞선 데이터에서도 보았듯이 아민 첨가제가 들어가면서 전환율이 높아지며 접착되는 힘이 세진다고 볼 수 있다. Obviously, (b) shows that the adhesive strength of the adhesive surface is high. As we saw in the previous data, as the amine additive enters, the conversion rate increases and the adhesion force increases.
도 13은 DMAFI를 접착소재로 사용하한 접착력 평가 결과이다.Fig. 13 shows the results of evaluation of adhesive strength using DMAFI as an adhesive material.
도 13에서는 5중량% DETX를 개시제를 사용하였다. 앞선 코팅과 다르게 30초에도 경화가 진행되었는데 이는 공기와의 접촉이 없어 산소의 영향을 받지 않아 빠르게 가는 것을 볼 수 있었다. In FIG. 13, 5 wt% DETX was used as an initiator. Unlike the previous coating, the curing proceeded in 30 seconds, which is not affected by oxygen and can be seen to go fast.
하지만 너무 접착면의 세기가 강하여 인장 중첩 전단 강도는 측정이 불가능 하였고 인장 강도를 측정하였을 때 30초에서 229.3kg/m2의 값을 얻을 수 있었다. 다른 모든 샘플들은 PC 판이 깨지면서 접착면의 접착력을 잴 수 없었다. However, the strength of the adhesive surface was so strong that tensile overlap shear strength could not be measured, and when the tensile strength was measured, a value of 229.3kg / m 2 was obtained at 30 seconds. All other samples could not lose adhesion of the adhesive side as the PC plate was broken.
BisGMA와 DMAFI를 비교하였을 땐 DMAFI가 접착력 면에서 훨씬 우수한 점을 확인 할 수 있었다.Comparing BisGMA and DMAFI, it was found that DMAFI was much better in terms of adhesion.
상기 결과들을 통해, BisGMA가 DMAFI와 비교하여 그 속도가 빠르지만 전환율을 DMAFI가 높은 것을 확인 하였다. BisGMA와 DMAFI 둘 다 개시제의 농도가 높아질수록 아민이 존재 할수록 전환율이 높아지며, 광의 노출 시간이 일정한시간이 되면 더 이상 전환율이 증가 하지 않는다.Through the above results, it was confirmed that BisGMA is faster than DMAFI, but the conversion rate is high. In both BisGMA and DMAFI, the higher the concentration of the initiator, the higher the amine, the higher the conversion, and the longer the exposure time of light, the higher the conversion.
DETX 및 Irgacure 819를 혼합하여 사용하는 경우, 투명도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.. When mixed with DETX and Irgacure 819, it was confirmed that the transparency increases.
접착력 실험결과 아민 화합물인 EDMAB를 넣어주면서 접착력이 증가하는 모습을 보 였고 BisGMA와 DMAFI 접착력시험을 비교한 결과 DMAFI가 접착력이 우수한 점을 알 수 있었다.As a result of the adhesion test, the adhesion was increased by adding the amine compound, EDMAB, and the results of comparing the BisGMA and DMAFI adhesion tests showed that DMAFI had excellent adhesion.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. As will be understood by those skilled in the art. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
Claims (16)
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R6은 독립적으로, 수소, 중수소, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기이다.An adhesive material comprising a compound represented by the following formula (1):
[Formula 1]
In Chemical Formula 1,
R 1 to R 6 are independently hydrogen, deuterium, a C1 to C30 alkyl group, a C6 to C30 aryl group, or a C2 to C30 heteroaryl group.
상기 R1 내지 R6은 독립적으로, 수소, 중수소 또는 C1 내지 C6 알킬기인 것인 접착 재료.The method of claim 1,
R 1 to R 6 are independently, hydrogen, deuterium or a C1 to C6 alkyl group.
광개시제를 포함하는 접착 조성물:
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R6은 독립적으로, 수소, 중수소, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기이다.An adhesive material comprising a compound represented by Formula 1 or a compound represented by Formula 2; And
Adhesive compositions comprising a photoinitiator:
[Formula 1]
(2)
In Chemical Formula 1,
R 1 to R 6 are independently hydrogen, deuterium, a C1 to C30 alkyl group, a C6 to C30 aryl group, or a C2 to C30 heteroaryl group.
상기 R1 내지 R6은 독립적으로, 수소, 중수소 또는 C1 내지 C6 알킬기인 것인 접착 조성물.The method of claim 3,
R 1 to R 6 are independently, hydrogen, deuterium or C1 to C6 alkyl group.
상기 접착 조성물은 아민 화합물을 더 포함하는 것인 접착 조성물.The method of claim 3,
The adhesive composition further comprises an amine compound.
상기 광개시제는 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 화합물이고,
상기 광개시제는 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 화합물을 개별적으로 또는 혼합하여 사용한 것인 접착 조성물.
[화학식 3]
[화학식 4]
The photoinitiator is a compound represented by the following formula 3 or 4,
The photoinitiator is an adhesive composition that is used individually or mixed with a compound represented by the following formula (3) or (4).
(3)
[Chemical Formula 4]
상기 아민 화합물은 하기 화학식 5로 표시되는 것인 접착 조성물:
[화학식 5]
상기 화학식 5에서,
R7 및 R8은 독립적으로 수소, 중수소, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
R9는 C2 내지 C30 에스테르(ester)기이고,
L은 C2 내지 C10 알케니렌기, C2 내지 C10 알키닐렌기, C6 내지 C30 아릴렌기 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고,
n은 0 내지 2 중 어느 하나의 정수이다. The method of claim 5,
The amine compound is an adhesive composition represented by the following formula (5):
[Chemical Formula 5]
In Formula 5,
R 7 and R 8 are independently hydrogen, deuterium, C1 to C30 alkyl group, C6 to C30 aryl group or C2 to C30 heteroaryl group,
R 9 is a C2 to C30 ester group,
L is a C2 to C10 alkenylene group, a C2 to C10 alkynylene group, a C6 to C30 arylene group or a C2 to C30 heteroarylene group,
and n is an integer of 0 to 2.
상기 아민 화합물은 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물인 것인 접착 조성물.
[화학식 6]
The amine compound is an adhesive composition of the compound represented by the following formula (6).
[Chemical Formula 6]
상기 광개시제는 전체 접착 조성물 100중량%에 대해, 1 내지 10중량%인 것인 접착 조성물.The method of claim 3,
The photoinitiator is an adhesive composition of 1 to 10% by weight based on 100% by weight of the total adhesive composition.
상기 광개시제는 전체 접착 조성물 100중량%에 대해, 3 내지 5중량%인 것인 접착 조성물.10. The method of claim 9,
The photoinitiator is an adhesive composition of 3 to 5% by weight based on 100% by weight of the total adhesive composition.
상기 아민 화합물은 전체 접착 조성물 100중량%에 대해, 1 내지 10중량%인 것인 접착 조성물.The method of claim 5,
The amine compound is 1 to 10% by weight relative to 100% by weight of the total adhesive composition.
상기 아민 화합물은 전체 접착 조성물 100중량%에 대해, 3 내지 5중량%인 것인 접착 조성물.12. The method of claim 11,
The amine compound is an adhesive composition of 3 to 5% by weight based on 100% by weight of the total adhesive composition.
상기 광개시제 및 상기 아민 화합물은 동일한 몰비로 첨가되는 것인 접착 조성물.The method of claim 5,
The photoinitiator and the amine compound are added in the same molar ratio.
상기 접착 조성물을 기재에 도포하는 단계; 및
상기 접착 조성물을 광경화시키는 단계;를 포함하는 접착 조성물의 경화 방법.Preparing an adhesive composition according to claim 3 or 5;
Applying the adhesive composition to a substrate; And
Photocuring the adhesive composition; curing method of an adhesive composition comprising a.
상기 접착 조성물을 광경화시키는 단계는 UV-LED 광원을 이용하는 것인 접착 조성물의 경화 방법.15. The method of claim 14,
Photocuring the adhesive composition is a method of curing the adhesive composition using a UV-LED light source.
상기 UV-LED 광원은 50 내지 100mW/cm2의 광량을 가지는 것인 접착 조성물의 경화 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the UV-LED light source has a light amount of 50 to 100 mW / cm 2 .
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