KR101709442B1 - 열경화성 수지 조성물 - Google Patents

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KR101709442B1
KR101709442B1 KR1020160069728A KR20160069728A KR101709442B1 KR 101709442 B1 KR101709442 B1 KR 101709442B1 KR 1020160069728 A KR1020160069728 A KR 1020160069728A KR 20160069728 A KR20160069728 A KR 20160069728A KR 101709442 B1 KR101709442 B1 KR 101709442B1
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epoxy resin
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홍성재
신동욱
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Abstract

저온 열경화성 수지 조성물은 하기 화학식1로 표시되는 에폭시 수지, 열경화제와 경화 촉진제 및 여분의 용매를 포함한다.
화학식1
Figure 112016054026413-pat00005

여기서, R1은 수소 또는 알킬기이고, R2는 수소, 질소, 황 또는 규소를 갖는 연결기를 포함하며 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기, 극성기, 단일 결합 또는 2가의 연결기를 가지는 방향족기, 실란기 또는 할로겐 원자이고, 적어도 하나는 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트를 포함하며 물성으로는 유연성 및 내화학성이 우수해지는 특성을 부여한다. n은 1 또는 20정수이다.

Description

열경화성 수지 조성물{THERMOSETTING RESIN COMPOSITION}
본 발명은 열경화성 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 상대적으로 낮은 온도인 저온에서 경화되며, 경화 후에도 상대적으로 유연한 특성을 갖는 열경화성 수지 조성물에 관한 것이다.
최근 디스플레이 산업 발전과 함께 LCD, OLED, TSP에 버스 전극으로서 금속 전극을 많이 사용되고 있다. 하지만, 금속 전극이 공기중에 노출될 경우, 상기 금속 전극의 표면에 산화 반응이 발생할 수 있다.
상기 산화 반응에 있어서, 금속 전극의 표면이 공기 중에 서서히 산화되면서 그 표면에 있는 원자들이 산소와 결합한다. 그 결과 산소와 결합된 금속원소의 이성분 화합물인 산화물막이 형성되어 부식이 발생하며, 상기 금속 전극의 전기적 특성으로서 그 저항이 감소하거나 과전류로 인해 금속 전극이 손상이 발생되는 문제가 있다.
최근에는 금속 전극의 표면과 산소의 결합을 막기 위해 유리 기판에 형성되어 있는 금속 전극의 표면에 유기막을 코팅하여 상기 금속 전극의 표면이 산화되는 것을 방지하고 있다. 하지만, 기존 유리 기판에서 유연 기판으로 변경되면서 상기 유연 기판 상에 금속 전극이 형성되고, 상기 금속 전극을 유기막으로 코팅할 경우, 유연성이 부족한 유기물질로 이루어진 유기막에 크랙이 발생한다. 또한, 유연 기판으로는 플라스틱 또는 폴리머 타입의 필름이 사용하고 있다. 하지만 상기 유연 기판을 이루는 필름이 우수한 내열성을 가지지 못하는 문제가 있다.
따라서, 상기 유연 필름의 낮은 내열성을 극복하기 하면서, 크랙 발생이 억제될 수 있도록 상대적으로 낮은 온도에서 경화되며 나아가 금속전극의 산화막 형성을 억제할 수 있는 열경화성 수지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
본 발명의 목적은 금속 전극의 산화막 형성을 억제하면서 동시에 상대적으로 낮은 온도에서 경화될 수 있는 열경화성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
상술한 본 발병의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 저온 열경화성 수지 조성물은 하기 화학식1로 표시되는 에폭시 수지, 열경화제와 경화 촉진제 및 여분의 용매를 포함한다.
화학식 1
Figure 112016054026413-pat00001
여기서, R1은 수소 또는 알킬기이고, R2는 수소, 질소, 황 또는 규소를 갖는 연결기를 포함하며 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기, 극성기, 단일 결합 또는 2가의 연결기를 가지는 방향족기, 실란기 또는 할로겐 원자이고, 적어도 하나는 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트를 포함하며, n은 1 또는 20 정수이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 에폭시 수지는 전체 100 중량부를 기준으로 30 내지 80 중량부를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저온 열경화성 수지 조성물은, 상기 화학식1 내에 2개 이상의 에폭시기를 가지며, 상기 에폭시기는 비스페놀 A형 에폭시수지, 비스페놀 F형 에폭시수지, 비스페놀 AD형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시수지 및 크레졸 노볼락형 에폭시수지과 같은 다관능성 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저온 열경화성 수지 조성물은, 분자 내에 1개의 에폭시기를 가지며, C6 ~ C28의 알킬기(Alkyl Group)를 가지는 단관능성 에폭시 수지를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 단관성 에폭시 수지는 C6~C28 알킬 그리시딜 에테르, C6~C28 알킬 그리시딜 에스테르 또는 C6~C28 페놀 그리시딜 에테르 단관능성 에폭시수지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단관능성 에폭시 수지는 전체 100 중량부를 기준으로 30~80 중량부를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 경화 촉진제는 1-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸 4-메틸 이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐4-메틸 이미다졸 또는 이들의 유도체를 포함할 수 있다.
이렇게 제조된 본 발명의 실시예들에 따른 저온 열경화 수지 조성물은 유연 기판 또는 유리 기판에 형성된 금속 전극을 덮도록 구비됨으로써, 상기 금속 전극에 산소와 반응되어 산화막이 형성되는 것을 억제할 수 있는 동시에 우수한 방습성과 내화학성을 가진 조성물을 얻을 수 있다.
또한, 저온 열경화성 수지를 사용함으로써 경화 후에도 유연한 특성을 가지게 되며, 방습성 및 내화학성이 우수하여 유연 기판 또는 유리 기판에 형성된 금속 전극의 산화를 억제할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 대상물들의 크기와 양은 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 다른 특징들이나 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
저온 열경화성 수지 조성물
본 발명의 실시예에 따른 저온 열경화성 수지 조성물은 하기 화학식1로 표시되는 에폭시 수지, 열경화제와 경화 촉진제 및 여분의 용매를 포함한다.
화학식 1
Figure 112016054026413-pat00002
여기서, R1은 수소 또는 알킬기이고, R2는 수소, 질소, 황 또는 규소를 갖는 연결기를 포함하며 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기, 극성기, 단일 결합 또는 2가의 연결기를 가지는 방향족기, 실란기 또는 할로겐 원자이고, 적어도 하나는 아크릴레이트 또는 메메타아크릴레이트를 포함하며 물성으로는 유연성 및 내화학성이 우수해지는 특성을 부여 한다. n은 1 또는 20정수이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 에폭시 수지는 전체 100 중량부를 기준으로 30 내지 80 중량부를 가질 수 있다.
(A) 에폭시 수지
저온 열경화 수지 조성물은 절연층의 벤딩성(굽힘 가공성), 밀착성을 개선하면서 절연층 자체의 응집 파괴가 일어나지 않고, 밀착성, 내열성 및 내습성을 향상시키기 위해, 에폭시 수지를 포함한다. 이러한 에폭시 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 예폭시 수지는 아래의 화학식1을 가진다.
화학식1
Figure 112016054026413-pat00003
여기서, R1은 수소 또는 알킬기이고, R2는 수소, 질소, 황 또는 규소를 갖는 연결기를 포함하며 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기, 극성기, 단일 결합 또는 2가의 연결기를 가지는 방향족기, 실란기 또는 할로겐 원자이고, 적어도 하나는 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트를 포함하며 물성으로는 유연성 및 내화학성이 우수해지는 특성을 부여 한다. n은 1 또는 20정수이다.
(B) 열경화제
열경화제는 에폭시 수지의 종류에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 열경화제의 예로는 페놀계 경화제, 무수물계 경화제, 디시안아미드계 경화제가 있는데, 이 중에서 페놀계 경화제가 내열성 및 접착성을 더 향상시킬 수 있어 바람직하다. 상기 페놀계 경화제의 예로는 페놀노볼락, 크레졸노볼락, 비스페놀A노볼락, 나프탈렌형 등이 있는데, 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 열경화제의 함량은 에폭시 수지의 함량에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 다만, 내열성 및 접착 강도를 보다 더 향상시키면서, 절연층의 경질화로 인해 벤딩성(굽힘 가공성) 및 펀칭 가공성 등과 같은 성형 특성이 저하되는 것을 방지하기 위해, 열경화제와 에폭시 수지를 10 ~ 30 : 50 ~ 80 중량 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
(C) 경화 촉진제
본 발명에서, 경화 촉진제는 에폭시 수지의 종류 및 광경화제에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 상기 경화촉진제의 예로는 삼불화붕소의 아민 착체, 이미다졸 유도체, 무수 프탈산 및 무수 트리멜리트산 등의 유기산 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 경화 촉진제의 예로서 이미다졸 유도체 경화촉진제가 있고, 구체적으로 1-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸 4-메틸 이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐4-메틸 이미다졸 및 이들의 유도체를 포함할 수 있다. 상기 유도체의 예로서, 시아노에틸레이션 유도체, 카르복실산 유도체, 히드록시메틸기 유도체 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. 이러한 경화촉진제는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용 할 수 있다.상기 경화 촉진제의 함량은 에폭시 수지 및 경화제의 혼합물 100 중량부를 기준으로 약 0.005 내지 0.05 중량부 범위인 것이 바람직하다.
(D) 첨가제
본 발명에서, 첨가제는 에폭시 수지 종류 및 경화제에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 상기 첨가제의 예로는 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산, 폴리에스테르 변성 폴리메틸아릴실록산, 폴리에스테르 변성 하이드록시 기능성 폴리디메틸실록산, 아크릴 기능성 폴리에스테르 변성 폴리디메틸실록산, 폴리에스테르변성 실록산, 폴리아크릴레이트, 아크릴레이트 공중합체, 폴리 실록산,
폴리 실록산, 에멀젼, 폴리디메틸실록산 변성 폴리 에테르, 폴리메틸알킬실록산, 폴리메틸알킬실록산등이 있는데. 이에 한정되지 않는다. 이러한 첨가제는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용 할 수 있다. 상기 첨가제의 함량은 에폭시 수지를 100 중량부를 기준으로 약 0.1 내지 1.0 중량부 범위인 것이 바람직하다.
(E) 용매
본 발명에서, 용매는 에폭시 수지 종류 및 경화제에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 상기 용매는 예로는 (1)탄화수소계 :　지방족 탄화수소(휘발유, 등유, 노말헥산), 치환식 탄화수소(시클로헥사놀, 메틸시클로헥사놀), 방향족 탄화수소(벤젠, 톨루엔, 크시렌), (2)할로겐화 탄화수소 :　지방족 염화탄화수소(디클로로메탄, 클로로포름, 디클로로에탄, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄, 디클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌), (3) 알코올류 : 부타놀, 2부타놀, 이소부틸알코올, 이소텐틸알코올, 이소플로필알코올, (4) 에테르류　: 에틸에테르, 디옥산, 테트라하이드로부탄, (5) 에스테르류 : 초산메틸, 초산에틸, 초산프로필, 초산이소프로필, 포산부틸, 포산이소부틸, 초산펜틸, 초산이소펜틸, (7) 글리콜에테르 : 에틸렌글리모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세데이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등이 있는데. 이에 한정되지는 않는다. 이러한 용매는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용 할 수 있다. 상기 용매의 함량은 에폭시 수지를 100 중량부를 기준으로 약 10 내지 50 중량부 범위인 것이 바람직하다.
또한, 상기 저온 열경화 수지는 필요에 따라 반응성 희석제로서 분자 내에 1개의 에폭시기를 가지는 단관능성 에폭시수지를 더 포함할 수 있다. 이러한 단관응성 에폭시수지는 바람직하게는 C6 ~ C28의 알킬기(Alkyl Group)를 가지며, 구체적인 예로는 C6~C28 알킬 그리시딜 에테르, C6~C28 알킬 그리시딜 에스테르, C6~C28 페놀 그리시딜 에테르 등으로 이루어진 것 중에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 특히 R1에 메틸기가 붙으면 내화학성이 좋아지며, 에틸기가 붙으면 유연성이 좋아지고 R2에 에폭시가 붙으면 경화속도가 빨라지고, 우레탄이 붙으면 유연성이 좋아진다.
상기 단관능성 에폭시 수지는 전체 100 중량부를 기준으로 30~80 중량부 포함되는 것이 바람직하다.
단관능성 에폭시수지가 80 중량부를 초과하면 접합 강도의 저하로 신뢰성이 나빠질 수 있다.
합성예1
기계식 교반기, 온도계, 냉각 자켓이 구비된 플라스크를 준비한 후 질소기류하에서 플로필렌글리콜모노메틸에테르 240g과 플루오렌비스페놀 100g을 넣고 40℃까지 가열하여 교반을 하였다. 이 반응액에 디부틸틴디라우레이트 0.288g를 추가한 후 반응기의 온도를 65℃까지 승온하였다.
이 반응액에 프로판다이일비스아이소시아네이토벤젠 119.15g를 천천히 나누어 첨가하였다. 65℃에서 반응하면서 반응물을 적외선분광광도계를 측정하여 이소시아네이트기의 소진 상태를 확인하였다. 이소시아네이트기의 소진이 멈추면 이반응물에 옥시라닐메탄올 21.15g을 천천히 첨가하였다. 다시 적외선분광광도계를 측정하여 이소시아네이트기의 완전 소멸 상태를 확인한 후 반응온도를 40℃로 낮추어 반응을 종결하였다. 고형분 50%, 무게평균분자량 15,000의 고분자 저온 열경화 수지(UE1)를 얻었다.
합성예2
계식 교반기, 온도계, 냉각 자켓이 구비된 플라스크를 준비한 후 질소기류하에서 플로필렌글리콜모노메틸에테르 240g과 비스하이드록시페닐프로판 100g을 넣고 40℃까지 가열하여 교반을 하였다. 이 반응액에 디부틸틴디라우레이트 0.288g를 추가한 후 반응기의 온도를 65℃까지 승온하였다.
이 반응액에 프로판다이일비스아이소시아네이토벤젠 119.15g를 천천히 나누어 첨가하였다. 65℃에서 반응하면서 반응물을 적외선분광광도계를 측정하여 이소시아네이트기의 소진 상태를 확인하였다. 이소시아네이트기의 소진이 멈추면 이반응물에 옥시라닐메탄올 21.15g을 천천히 첨가하였다. 다시 적외선분광광도계를 측정하여 이소시아네이트기의 완전 소멸 상태를 확인한 후 반응온도를 40℃로 낮추어 반응을 종결하였다. 고형분 50%, 무게평균분자량 12,000의 고분자 저온 열경화 수지(UE2)를 얻었다.
합성예3
계식 교반기, 온도계, 냉각 자켓이 구비된 플라스크를 준비한 후 질소기류하에서 플로필렌글리콜모노메틸에테르 240g과 비스하이드록시이소프로필 페닐프로판 100g을 넣고 40℃까지 가열하여 교반을 하였다. 이 반응액에 디부틸틴디라우레이트 0.288g를 추가한 후 반응기의 온도를 65℃까지 승온하였다.
이 반응액에 프로판다이일비스아이소시아네이토벤젠 119.15g를 천천히 나누어 첨가하였다. 65℃에서 반응하면서 반응물을 적외선분광광도계를 측정하여 이소시아네이트기의 소진 상태를 확인하였다. 이소시아네이트기의 소진이 멈추면 이반응물에 옥시라닐메탄올 21.15g을 천천히 첨가하였다. 다시 적외선분광광도계를 측정하여 이소시아네이트기의 완전 소멸 상태를 확인한 후 반응온도를 40℃로 낮추어 반응을 종결하였다. 고형분 50%, 무게평균분자량 13,000의 고분자 저온 열경화 수지(UE3)를 얻었다.
실시예1
상기 합성예1에서 얻은 UE1 45g, 광경화제(아지모토파인테크노, PN-23, 일본) 15g, 경화 촉진제(아지모토파인테크노, VDH, 일본)0.007g, 첨가제(비와케이, BYK-066, 독일) 0.2g, 용매(프로필렌글리코모노메틸이써아세테이트,켐트로닉스, 한국)49.793g을 혼합하여 저온 열경화성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예2
상기 합성예2에서 얻은 UE2 45g, 광경화제(아지모토파인테크노, PN-23, 일본) 15g, 경화 촉진제(아지모토파인테크노, VDH, 일본)0.007g, 첨가제(비와케이, BYK-066, 독일) 0.2g, 용매(프로필렌글리코모노메틸이써아세테이트,켐트로닉스, 한국)49.793g을 혼합하여 저온열경화성 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
실시예3
상기 합성예2에서 얻은 UE3 45g, 광경화제(아지모토파인테크노, PN-23, 일본) 15g, 경화 촉진제(아지모토파인테크노, VDH, 일본)0.007g, 첨가제(비와케이, BYK-066, 독일) 0.2g, 용매(프로필렌글리코모노메틸이써아세테이트,켐트로닉스, 한국)49.793g을 혼합하여 저온열경화성 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
실시예4
상기 합성예1에서 얻은 UE1 22.5g, 합성예2에서 얻은 UE2 22.5g, 광경화제(아지모토파인테크노, PN-23, 일본) 15g, 경화 촉진제(아지모토파인테크노, VDH, 일본)0.007g, 첨가제(비와케이, BYK-066, 독일) 0.2g, 용매(프로필렌글리코모노메틸이써아세테이트,켐트로닉스, 한국)49.793g을 혼합하여 저온열경화성 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
실시예5
상기 합성예1에서 얻은 UE1 22.5g, 합성예3에서 얻은 UE3 22.5g, 광경화제(아지모토파인테크노, PN-23, 일본) 15g, 경화 촉진제(아지모토파인테크노, VDH, 일본)0.007g, 첨가제(비와케이, BYK-066, 독일) 0.2g, 용매(프로필렌글리코모노메틸이써아세테이트,켐트로닉스, 한국)49.793g을 혼합하여 저온열경화성 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
실시예6
상기 합성예2에서 얻은 UE2 22.5g, 합성예3에서 얻은 UE3 22.5g, 광경화제(아지모토파인테크노, PN-23, 일본) 15g, 경화 촉진제(아지모토파인테크노, VDH, 일본)0.007g, 첨가제(비와케이, BYK-066, 독일) 0.2g, 용매(프로필렌글리코모노메틸이써아세테이트,켐트로닉스, 한국)49.793g을 혼합하여 저온열경화성 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
실시예7
상기 합성예1에서 얻은 UE1 22.5g, 합성예2에서 얻은 UE2 22.5g, 합성예3에서 얻은 UE3 22.5g, 광경화제(아지모토파인테크노, PN-23, 일본) 15g, 경화 촉진제(아지모토파인테크노, VDH, 일본)0.007g, 첨가제(비와케이, BYK-066, 독일) 0.2g, 용매(프로필렌글리코모노메틸이써아세테이트,켐트로닉스, 한국)49.793g을 혼합하여 저온열경화성 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
비교예1
상기 합성예1에서 얻은 E1 대신 에폭시(UME-305, 국도화학, 한국) 45g으로 대체하고, 실시예 1과 동일하게 수행하여 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
비교예2
상기 합성예1에서 얻은 E1 대신 에폭시(UME-315, 국도화학, 한국) 45g으로 대체하고, 실시예 1과 동일하게 수행하여 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
비교예3
상기 합성예1에서 얻은 E1 대신 에폭시(UME-330, 국도화학, 한국)45g으로 대체하고, 실시예 1과 동일하게 수행하여 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
비교예4
상기 합성예1에서 얻은 E1 대신 에폭시[KER-3001, 금호피앤비화학, 한국]45g으로 대체하고, 실시예 1과 동일하게 수행하여 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
비교예5
상기 합성예1에서 얻은 E1 대신 에폭시[KER-3003, 금호피앤비화학, 한국]45g으로 대체하고, 실시예 1과 동일하게 수행하여 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
비교예6
상기 합성예1에서 얻은 E1 대신 에폭시[KER-7007, 금호피앤비화학, 한국]45g으로 대체하고, 실시예 1과 동일하게 수행하여 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예에 대한 조성을 아래 표 1로 나타낸다.
열경화 수지 바인더 경화제 경화 촉진제 첨가제 용매
실시예1 UE1(45g) PN-23
(15g)		 VDH
(0.007g)		 BYK-066
(0.2g)		 프로필렌글리코모노메틸이써아세테이트
(49.793g)
실시예2 UE2(45g)
실시예3 UE3(45g)
실시예4 UE1(22.5g)+ UE2(22.5g)
실시예5 UE1(22.5g)+
UE3(22.5g)
실시예6 UE2(22.5g)+
UE3(22.5g)
실시예7 UE1(22.5g)+
UE2(22.5g)+
UE3(22.5g)
비교예1 UME-305(45g)
비교예2 UME-315(45g)
비교예3 UME-330(45g)
비교예4 KER-3001(45g)
비교예5 KER-3003(45g)
비교예6 KER-7007(45g)
상기 실시예와 비교예에서 얻은 열경화성 에폭시수지 조성물 용액을 스크린프린터 공정을 진행하여 박막을 형성한다. 즉, 박막 형성에 이용되는 투명기판으로서는 유리 기판, COP(사이클로올레핀폴리머), PI필름(폴리이미드 필름)을 사용하였고, 상기 조성물을 10㎛의 두께가 되도록 인쇄한 후, 80℃에서 30분간 열경화를 시켜 도막을 형성한다.
이어서, 아래의 항목에 대하여 실시예들 및 비교예에서 제조된 광경화성 수지 조성물에 대한 각종 평가를 수행한다.
(1) 방습성(Damp proof property)
방습성은 유리 기판, 사이클로올레핀폴리머, 폴리이미드 필름에 유기막 10㎛를 형성한 후 80℃ 오븐(컨벡션오븐, 제이오텍, 한국) 30분동안 열경화 반응을 시킨 후 상온(25℃)에 10분 동안 방치 시킨 후, 소수점 4째자리 저울(CAW320, 카스, 한국)를 사용하여 열경화된 시료의 무게를 측정 한다. 열경화된 시료를 100℃, 100%Rh물에 2시간 동안 방치 후 시료를 꺼내서 물기를 에어건으로 제거 하고 무게를 제 측정 하였다. 방습성은 무게 변화가 0.5%이면 양호하다고 할 수 있다. 기준표는 아래와 같다.
◎ < 0.5% , 0.5%≤ ○ <1.0%, 1.0%≤ △ < 2.0%, 3.0% ≤ X
(2) 유연성(Bending property)
유연성은 사이클로올레핀폴리머, 폴리이미드 필름에 유기막 10㎛를 형성한 후 80℃ 오븐(컨벡션오븐, 제이오텍, 한국) 30분동안 열경화 반응을 시킨 후 상온(25℃)에 10분 동안 방치 시킨 후, 굽힘 후 회복률을 측정한다. 굽힘 후 회복률은 (회복후 곡률반경-굽힘후 곡률반경)/(초기 곡률반경-굽힘후 곡률반경)X100으로 얻을 수 있는바, 굽힘평가(5만회)후 상기 회복률을 측정하였다. 유연성은 90%이면 양호하다고 할 수 있다. 기준표는 아래와 같다.
◎ > 90% , 90%≥ ○ >80%, 80%≥ △ > 70%, 70% ≥ X
* 곡율반경 : 필름에 휨을 주었을 때, 휘어진 부분이 만드는 원의 반지름
* 굽힘기주(Bending Tool, Touch Screen Panel Reliability Measure System, ㈜Vitron)를 이용하여 필름에 휘믈 줌으로써 곡률반경을 측정하였다.
(3) 접착력
접착력은 유리 기판, 사이클로올레핀폴리머, 폴리이미드 필름에 유기막 10㎛를 형성한 후 80℃ 오븐(컨벡션오븐, 제이오텍, 한국) 30분 동안 열경화 반응을 시킨 후 상온(25℃)에 10분 동안 방치 시킨 후 ATSM-D3359에 의한 방법으로 상기 경화막에 대해서 바둑판 눈금 테이프 법에 따라 상기 경화막에 대해 100개의 바둑판 눈금을 커너 나이프로 형성한 후 테이프로 박리하였다. 이때 100개 중에서 박리된 바둑판 무늬의 수를 측정하였다. 접착력은 5B이면 양호하다고 할 수 있다. 기준은 아래 표 2와 같다.
100% 90% 85% 80% 75% 75%이하
분류 5B 4B 3B 2B 1B 0B
◎ > 5B , 5B ≥ ○ > 4B , 4B ≥ △ > 3B , 3B% ≥ X
（4）내산성
내산성은 유리 기판, 사이클로올레핀폴리머, 폴리이미드 필름에 유기막 10㎛를 형성한 후 80℃ 오븐(컨벡션오븐, 제이오텍, 한국) 30분 동안 열경화 반응을 시킨 후 상온(25℃)에 10분 동안 방치 시킨 후 30℃의 HCl 5.0% 수용액 중에 30분간 담근 후 꺼내어 외관 변화 및 두께 변화를 평가 하였다. 이때 외관 변화가 없고 두께 변화가 없는 것을 양호(O), 외관이 박리되거나 하얗게 변질되거나 두께 변화가 발생시 불량(X)으로 표시했다.
（5) 내알칼리성
내알칼리성은 유리 기판, 사이클로올레핀폴리머, 폴리이미드 필름에 유기막 10㎛를 형성한 후 80℃ 오븐(컨벡션오븐, 제이오텍, 한국) 30분 동안 열경화 반응을 시킨 후 상온(25℃)에 10분 동안 방치 시킨 후 30℃의 HCl 5.0% 수용액 중에 30분간 담근 후 꺼내어 외관 변화 및 두께 변화를 평가 하였다. 이때 외관 변화가 없고 두께 변화가 없는 것을 양호(O), 외관이 박리되거나 하얗게 변질되거나 두께 변화가 발생시 불량(X)으로 표시했다.
（6) 내용제성
내용제성은 유리 기판, 사이클로올레핀폴리머, 폴리이미드 필름에 유기막 10㎛를 형성한 후 80℃ 오븐(컨벡션오븐, 제이오텍, 한국) 30분 동안 열경화 반응을 시킨 후 상온(25℃)에 10분 동안 방치 시킨 후 30℃의 HCl 5.0% 수용액 중에 30분간 담근 후 꺼내어 외관 변화 및 두께 변화를 평가 하였다. 이때 외관 변화가 없고 두께 변화가 없는 것을 양호(O), 외관이 박리되거나 하얗게 변질되거나 두께 변화가 발생시 불량(X)으로 표시했다.
상기 항목 (1) 내지 (8)에 대한 평가 결과를 [표 3]에 나타내었다.
조성
 경화 조건
 방습성
 유연성
 접착력
 내화학성
내산성 내알칼리성 내용제성
실시예1

 70℃,30분 ○ ○ ◎ ○ ○ ○
80℃,30분 ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○
90℃,30분 ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○
실시예2

 70℃,30분 × × ◎ ○ ○ ○
80℃,30분 △ △ ◎ ○ ○ ○
90℃,30분 ○ ○ ◎ ○ ○ ○
실시예3

 70℃,30분 ◎ × ◎ ○ ○ ○
80℃,30분 ◎ △ ◎ ○ ○ ○
90℃,30분 ◎ ○ ◎ ○ ○ ○
실시예4

 70℃,30분 × × ◎ ○ ○ ○
80℃,30분 △ △ ◎ ○ ○ ○
90℃,30분 ○ ○ ◎ ○ ○ ○
실시예5

 70℃,30분 ◎ × ◎ ○ ○ ○
80℃,30분 ◎ △ ◎ ○ ○ ○
90℃,30분 ◎ ○ ◎ ○ ○ ○
실시예6

 70℃,30분 × × ◎ ○ ○ ○
80℃,30분 △ △ ◎ ○ ○ ○
90℃,30분 ○ ○ ◎ ○ ○ ○
실시예7

 70℃,30분 × × ◎ ○ ○ ○
80℃,30분 △ △ ◎ ○ ○ ○
90℃,30분 ○ ○ ◎ ○ ○ ○
비교예1

 70℃,30분 ○ ○ ○ × ○ ○
80℃,30분 ○ ○ ○ × ○ ○
90℃,30분 ○ ○ ○ × ○ ○
비교예2

 70℃,30분 ○ ○ ○ ○ × ×
80℃,30분 ○ ○ ○ ○ × ×
90℃,30분 ◎ ◎ ○ ○ × ×
비교예3

 70℃,30분 ○ ○ ○ ○ ○ ×
80℃,30분 ○ ○ ○ ○ ○ ×
90℃,30분 ◎ ○ ○ ○ ○ ×
비교예4

 70℃,30분 ○ × △ ○ × ○
80℃,30분 ○ △ △ ○ × ○
90℃,30분 ○ △ △ ○ × ○
비교예5

 70℃,30분 △ × × ○ × ○
80℃,30분 △ × × ○ × ○
90℃,30분 △ × × ○ × ○
비교예6

 70℃,30분 ○ × ◎ ○ × ×
80℃,30분 ○ × ◎ ○ × ×
90℃,30분 ○ × ◎ ○ × ×
◎:아주 좋음, ○:좋음, △: 보통, ×: 나쁨
/ 내산성, 내알칼리성, 내용제성 _ ○:양호, ×: 불량
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 하기 화학식1로 표시되는 에폭시 수지;
    열경화제와 경화 촉진제; 및
    여분의 용매를 포함하는 저온 열경화성 수지 조성물.
    화학식 1
    Figure 112016054026413-pat00004

    여기서, R1은 수소 또는 알킬기이고,
    R2는 수소, 질소, 황 또는 규소를 갖는 연결기를 포함하며 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기, 극성기, 단일 결합 또는 2가의 연결기를 가지는 방향족기, 실란기 또는 할로겐 원자이고, 적어도 하나는 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트를 포함하며, n은 1 또는 20정수이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지는 전체 100 중량부를 기준으로 30 내지 80 중량부를 갖는 것을 특징으로 하는 저온 열경화성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1 내에는 2개 이상의 에폭시기를 가지며, 상기 에폭시기는 비스페놀 A형 에폭시수지, 비스페놀 F형 에폭시수지, 비스페놀 AD형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시수지 및 크레졸노볼락형 에폭시수지가 이루는 다관능성 에폭시 수지군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 열경화성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 경화 촉진제는 1-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸 4-메틸 이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐4-메틸 이미다졸 또는 이들의 유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 열경화성 수지 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 저온 열경화성 수지 조성물을 이용하여 금속 전극을 덮도록 구비된 금속 전극 구조물.
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