KR102059824B1 - Insulating resin composition for photo curing and printed circuit board using the same - Google Patents

Insulating resin composition for photo curing and printed circuit board using the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 광경화성 절연 수지 조성물 및 이를 이용한 인쇄회로기판을 제공한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물은 광경화성 액정 올리고머, 광경화성 산화그레핀 및 광경화성 금속알콕사이드를 포함하며, 상기 수지 조성물을 이용하여 절연필름을 제작할 수 있고, 상기 절연필름을 포함하는 인쇄회로기판을 제작할 수 있다.The present invention provides a photocurable insulating resin composition and a printed circuit board using the same. More specifically, the photocurable insulating resin composition according to an embodiment of the present invention includes a photocurable liquid crystal oligomer, a photocurable graphene oxide and a photocurable metal alkoxide, it is possible to produce an insulating film using the resin composition, A printed circuit board including the insulating film may be manufactured.

Description

광경화성 절연 수지 조성물 및 이를 이용한 인쇄회로기판 {INSULATING RESIN COMPOSITION FOR PHOTO CURING AND PRINTED CIRCUIT BOARD USING THE SAME}Photocurable insulating resin composition and printed circuit board using the same {INSULATING RESIN COMPOSITION FOR PHOTO CURING AND PRINTED CIRCUIT BOARD USING THE SAME}

본 발명은 광경화성 절연 수지 조성물 및 이를 이용한 인쇄회로기판에 관한 것이다.
The present invention relates to a photocurable insulating resin composition and a printed circuit board using the same.

전자기기의 발전에 따라 인쇄회로기판의 저중량화, 박판화, 소형화가 날로 진행되고 있으며, 이러한 요구를 충족시키기 위해서 인쇄회로기판의 배선이 더욱 복잡하고, 고밀도화되어 가고 있다. 이처럼, 인쇄회로기판에서 요구되고 있는 전기적, 열적 및 기계적 안정성은 더욱 중요한 요소로 여겨지고 있는데, 이 중 특히 열에 의한 변형은 인쇄회로기판 제작시, 신뢰성을 좌우하는 중요한 요소 중의 하나이다.With the development of electronic devices, the weight, thickness and size of printed circuit boards are increasing day by day, and in order to meet these demands, wiring of printed circuit boards is becoming more complicated and denser. As such, the electrical, thermal, and mechanical stability required in printed circuit boards is considered to be more important. Among them, deformation due to heat is one of important factors that determine reliability in manufacturing printed circuit boards.

인쇄회로기판은 주로 배선 역할을 하는 금속과 층간 절연역할을 하는 고분자로 구성되어 있다. 상기 금속에 비해, 고분자의 열팽창계수(Coefficient of Thermal Expansion, CTE)는 매우 높은데, 이러한 차이를 극복하기 위해서, 고분자를 직조된 유리 섬유(Woven Glass Fiber)에 함침 하거나, 무기충전재를 첨가하여 인쇄회로기판에서 절연층을 이루는 고분자의 열팽창계수를 낮춘 재료를 사용하고 있다.The printed circuit board is mainly composed of a metal that acts as a wiring and a polymer that serves as an insulating layer. Compared to the metal, the coefficient of thermal expansion (CTE) of the polymer is very high. To overcome this difference, the polymer is impregnated into woven glass fiber or an inorganic filler is added to the printed circuit. The material which lowered the coefficient of thermal expansion of the polymer which comprises an insulating layer in a board | substrate is used.

일반적으로 절연층 내의 무기충전재 함유량을 증가시키면 절연층의 열팽창계수는 낮아지나, 이는 인쇄회로기판제작 공정상의 한계를 가지며, 고밀도화 되어가는 미세회로패턴의 요구를 충족시키기 위해서는 그 표면의 조도(Roughness)도 중요하게 여겨지고 있다. 이러한 표면 조도를 확보하기 위해서 첨가되는 무기충전재의 크기가 점점 작아지고 있다. 하지만, 상기 무기충전재의 크기가 작아짐에 따라 균일한 분산성의 제약이 있으며, 나노 크기의 상기 충전재를 골고루 분산하는 것이 큰 문제로 대두 되고 있다.In general, increasing the content of the inorganic filler in the insulating layer lowers the coefficient of thermal expansion of the insulating layer, but this has limitations in the manufacturing process of printed circuit boards, and the roughness of the surface in order to meet the demands of densified fine circuit patterns. Is also considered important. In order to secure such surface roughness, the size of the inorganic filler added is getting smaller. However, as the size of the inorganic filler decreases, there is a constraint of uniform dispersibility, and evenly dispersing the nano-sized filler is a big problem.

예를 들면, 인쇄회로기판에서 금속층의 열팽창계수는 10 내지 20 ppm/℃이고 절연층의 열팽창계수(a1)는 50 내지 80 ppm/℃이 된다. 특히, 절연층의 구성물질인 고분자는 유리전이온도(Tg) 이상에서 열팽창계수가 크게 상승하는데, 이때 열팽창계수(a2)는 150 내지 180 ppm/℃에 이른다.For example, the thermal expansion coefficient of the metal layer in the printed circuit board is 10 to 20 ppm / ℃ and the thermal expansion coefficient (a 1 ) of the insulating layer is 50 to 80 ppm / ℃. In particular, the polymer, which is a constituent material of the insulating layer, has a large thermal expansion coefficient higher than the glass transition temperature (Tg), wherein the thermal expansion coefficient (a 2 ) reaches 150 to 180 ppm / ° C.

결론적으로, 인쇄회로기판의 배선역할을 하는 금속층과 상기 기판상에 실장될 반도체 칩과 동일한 수준의 열팽창계수를 갖는 절연층용 고분자 재료가 필요하다.In conclusion, there is a need for a metal layer serving as a wiring of a printed circuit board and a polymer material for an insulating layer having the same thermal expansion coefficient as that of a semiconductor chip to be mounted on the substrate.

특허문헌 1: 일본 공개특허 제2010-239150호
Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-239150

본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물은 광경화성 액정 올리고머, 광경화성 산화그레핀 및 광경화성 금속알콕사이드를 포함함으로써 열팽창계수를 낮출 수 있는 효과를 제공하는 데 있다.The photocurable insulating resin composition according to an embodiment of the present invention is to provide an effect of lowering the coefficient of thermal expansion by including a photocurable liquid crystal oligomer, a photocurable graphene oxide and a photocurable metal alkoxide.

또한, 상기 광경화성 절연 수지 조성물을 이용하여 제작된 절연필름을 제공하는 데 있다.Moreover, it is providing the insulation film produced using the said photocurable insulation resin composition.

또한, 상기 절연필름을 포함하는 인쇄회로기판을 제공하는 데 있으며, 상기 인쇄회로기판 내에 존재하는 절연필름에 비아홀(Via Hole)을 가공하는 경우 미세한 크기로 가공할 수 있다.
In addition, the present invention provides a printed circuit board including the insulation film, and when processing a via hole in an insulation film existing in the printed circuit board, the process may be performed in a fine size.

본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물은 광경화성 액정 올리고머, 광경화성 산화그레핀 및 광경화성 금속알콕사이드를 포함한다.The photocurable insulating resin composition according to an embodiment of the present invention includes a photocurable liquid crystal oligomer, a photocurable graphene oxide and a photocurable metal alkoxide.

상기 광경화성 액정 올리고머는 하기 화학식 1로 표시되고,The photocurable liquid crystal oligomer is represented by the following formula (1),

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112014106241586-pat00001
Figure 112014106241586-pat00001

상기 화학식 1에서, Ar1은 에스테르, 아마이드, 에스테르 아마이드, 에스테르 이미드 및 에테르 이미드로부터 하나 이상 선택되는 구조단위를 포함하며, 중량 평균 분자량이 5000 이하인 2가의 방향족 유기기이고, P1은 아크릴레이트계 또는 메타아크릴레이트계 수지로부터 하나 이상 선택된다.In Formula 1, Ar 1 is a divalent aromatic organic group having a structural unit selected from one or more selected from esters, amides, ester amides, ester imides and ether imides, the weight average molecular weight is 5000 or less, P 1 is acrylic At least one is selected from a rate type or methacrylate type resin.

상기 Ar1은 하기 화학식 2로 표시되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 구조단위를 포함하며,Ar 1 includes one or more structural units selected from the group represented by Formula 2,

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112014106241586-pat00002
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Figure 112014106241586-pat00013
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,
Figure 112014106241586-pat00015
And
Figure 112014106241586-pat00016

여기서, n 및 m은 1 내지 100의 정수이고, Ar2, Ar4, Ar5 및 Ar6는 2가의 방향족 유기기로서, 하기 화학식 3으로 표시되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 구조단위를 포함하며,Here, n and m are integers of 1 to 100, Ar 2 , Ar 4 , Ar 5 And Ar 6 It is a divalent aromatic organic group, containing at least one structural unit selected from the group represented by the following formula (3),

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112014106241586-pat00017
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Figure 112014106241586-pat00018
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Figure 112014106241586-pat00019
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Figure 112014106241586-pat00027
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Figure 112014106241586-pat00022
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Figure 112014106241586-pat00024
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Figure 112014106241586-pat00025
,
Figure 112014106241586-pat00026
And
Figure 112014106241586-pat00027

Ar3는 4가의 방향족 유기기로서, 하기 화학식 4로 표시되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 구조단위를 포함한다.Ar 3 is a tetravalent aromatic organic group, and includes one or more structural units selected from the group represented by the following general formula (4).

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112014106241586-pat00028
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Figure 112014106241586-pat00029
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Figure 112014106241586-pat00030
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Figure 112014106241586-pat00031
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Figure 112014106241586-pat00033
Figure 112014106241586-pat00028
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Figure 112014106241586-pat00029
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Figure 112014106241586-pat00030
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Figure 112014106241586-pat00031
,
Figure 112014106241586-pat00032
And
Figure 112014106241586-pat00033

상기 아크릴레이트계 수지는 폴리에스테르 아크릴레이트 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지, 우레탄 아크릴레이트 수지, 폴리에테르 아크릴레이트 수지, 폴리부타디엔 아크릴레이트 수지, 실리콘 아크릴레이트 수지 및 알킬 아크릴레이트 수지로부터 하나 이상 선택되고, 상기 메타아크릴레이트계 수지는 폴리에스테르 메타아크릴레이트 수지, 에폭시 메타아크릴레이트 수지, 우레탄 메타아크릴레이트 수지, 폴리에테르 메타아크릴레이트 수지, 실리콘 메타아크릴레이트 수지로부터 하나 이상 선택된다.The acrylate resin is at least one selected from polyester acrylate resin, epoxy acrylate resin, urethane acrylate resin, polyether acrylate resin, polybutadiene acrylate resin, silicone acrylate resin and alkyl acrylate resin, The methacrylate resin is at least one selected from polyester methacrylate resins, epoxy methacrylate resins, urethane methacrylate resins, polyether methacrylate resins and silicone methacrylate resins.

상기 광경화성 액정 올리고머의 수평균 분자량은 500 내지 15,000이다.The number average molecular weight of the photocurable liquid crystal oligomer is 500 to 15,000.

상기 광경화성 산화그레핀은 표면 및 가장자리에 에폭시기, 케톤기, 아크릴레이트기 및 메타아크릴레이트기로부터 하나 이상 선택된 작용기를 포함한다.The photocurable graphene oxide includes at least one functional group selected from epoxy groups, ketone groups, acrylate groups and methacrylate groups on the surface and at the edges.

상기 광경화성 금속알콕사이드는 하기 화학식 5 또는 6으로 표시되는 구조를 하나 이상 포함하며,The photocurable metal alkoxide includes one or more structures represented by the following Formula 5 or 6,

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112014106241586-pat00034
Figure 112014106241586-pat00034

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112014106241586-pat00035
Figure 112014106241586-pat00035

상기 화학식 5의 R1 내지 R3 및 화학식 6의 R4 내지 R6는 각각 독립적으로 적어도 탄소수 1개 이상을 가지는 알킬기이다.R 1 to R 3 of Formula 5 and R 4 to R 6 of Formula 6 are each independently an alkyl group having at least one carbon number.

상기 화학식 5로 표시되는 광경화성 금속알콕사이드는 작용기로 아크릴기를 포함하고, 상기 화학식 6으로 표시되는 광경화성 금속알콕사이드는 작용기로 메타아크릴기를 포함한다.The photocurable metal alkoxide represented by Formula 5 includes an acryl group as a functional group, and the photocurable metal alkoxide represented by Formula 6 includes a methacryl group as a functional group.

상기 광경화성 금속알콕사이드의 금속은 티탄(Ti), 알루미늄(Al), 게르마늄(Ge), 코발트(Co), 칼슘(Ca), 하프늄(Hf), 철(Fe), 니켈(Ni), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 란타넘(La), 레늄(Re), 스칸듐(Sc), 실리콘(Si), 탄탈룸(Ta), 텅스텐(W), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr) 및 바나듐(V)으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된다.The metal of the photocurable metal alkoxide is titanium (Ti), aluminum (Al), germanium (Ge), cobalt (Co), calcium (Ca), hafnium (Hf), iron (Fe), nickel (Ni), niobium ( Nb), molybdenum (Mo), lanthanum (La), rhenium (Re), scandium (Sc), silicon (Si), tantalum (Ta), tungsten (W), yttrium (Y), zirconium (Zr) and vanadium At least one selected from the group consisting of (V).

상기 광경화성 절연 수지 조성물은 에폭시 수지를 더 포함할 수 있으며, 상기 에폭시 수지는 상기 조성물의 광경화성 액정 올리고머 100 중량부에 대하여 0.01 내지 50 중량부로 포함되고, 나프탈렌형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 고무 변성형 에폭시 수지 및 인계 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된다.The photocurable insulating resin composition may further include an epoxy resin, the epoxy resin is contained in 0.01 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the photocurable liquid crystal oligomer of the composition, naphthalene type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin At least one selected from the group consisting of bisphenol F type epoxy resins, phenol novolac epoxy resins, cresol novolac epoxy resins, rubber modified epoxy resins and phosphorus epoxy resins.

본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물을 이용하여 절연필름을 제작할 수 있다.An insulating film may be manufactured using the photocurable insulating resin composition according to the exemplary embodiment of the present invention.

상기 절연필름을 포함하는 인쇄회로기판을 제작할 수 있다.
A printed circuit board including the insulating film may be manufactured.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물의 구성을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically illustrating the configuration of a photocurable insulating resin composition according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예의 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Before describing the invention in more detail, the terms or words used in the specification and claims are not to be limited to their usual or dictionary meanings, and the concept of terms is appropriately described to best explain the invention. It should be interpreted as meanings and concepts in accordance with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the configuration of the embodiments described herein is only one preferred example of the present invention, and does not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents and modifications that can replace them at the time of the present application It should be understood that there may be

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art may easily implement the present invention. In addition, in the description of the present invention, detailed descriptions of related well-known technologies that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물의 구성을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에서는 광경화성 액정 올리고머, 광경화성 산화그레핀 및 광경화성 금속알콕사이드의 공유결합을 통해 열팽창계수 및 기계적인 특성을 향상시킬 수 있는 광경화성 절연 수지 조성물을 제공한다.1 is a view schematically illustrating the configuration of a photocurable insulating resin composition according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the present invention provides a photocurable insulating resin composition capable of improving the coefficient of thermal expansion and mechanical properties through covalent bonding of a photocurable liquid crystal oligomer, a photocurable graphene oxide, and a photocurable metal alkoxide.

광경화성Photocurable 액정  LCD 올리고머Oligomer

본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물은 광경화성 액정 올리고머를 포함한다. 상기 액정 올리고머는 자체적으로 열팽창계수가 낮기 때문에, 일반적인 절연 수지 조성물에 주로 적용되는 에폭시 수지를 대체할 수 있다.
The photocurable insulating resin composition according to an embodiment of the present invention includes a photocurable liquid crystal oligomer. Since the liquid crystal oligomer has a low coefficient of thermal expansion by itself, it can replace an epoxy resin mainly applied to a general insulating resin composition.

상기 광경화성 액정 올리고머는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.The photocurable liquid crystal oligomer may be represented by the following Chemical Formula 1.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112014106241586-pat00036
Figure 112014106241586-pat00036

상기 화학식 1에서, Ar1은 에스테르, 아마이드, 에스테르 아마이드, 에스테르 이미드 및 에테르 이미드로부터 하나 이상 선택되는 구조단위를 포함하며, 중량 평균 분자량이 5000 이하인 2가의 방향족 유기기이고, P1은 아크릴레이트계 또는 메타아크릴레이트계 수지로부터 하나 이상 선택된다.In Formula 1, Ar 1 is a divalent aromatic organic group having a structural unit selected from one or more selected from esters, amides, ester amides, ester imides and ether imides, the weight average molecular weight of 5000 or less, P 1 is acrylic At least one is selected from a rate type or methacrylate type resin.

상기 Ar1은 하기 화학식 2로 표시되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 구조단위를 포함하며,Ar 1 includes one or more structural units selected from the group represented by Formula 2,

[화학식 2][Formula 2]

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And
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여기서, n 및 m은 1 내지 100의 정수이고, Ar2, Ar4, Ar5 및 Ar6는 2가의 방향족 유기기로서, 하기 화학식 3으로 표시되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 구조단위를 포함하며,Here, n and m are integers of 1 to 100, Ar 2 , Ar 4 , Ar 5 And Ar 6 It is a divalent aromatic organic group, containing at least one structural unit selected from the group represented by the following formula (3),

[화학식 3][Formula 3]

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Figure 112014106241586-pat00061
And
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Ar3는 4가의 방향족 유기기로서, 하기 화학식 4로 표시되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 구조단위를 포함한다.Ar 3 is a tetravalent aromatic organic group, and includes one or more structural units selected from the group represented by the following general formula (4).

[화학식 4][Formula 4]

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Figure 112014106241586-pat00067
And
Figure 112014106241586-pat00068

상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 액정 올리고머의 수평균 분자량은 500 내지 15,000인 것이 적합하다. 상기 액정 올리고머의 수평균 분자량이 500 미만일 경우에는 가교 밀도가 높아져서 물성이 브리틀(Brittle)해질 수 있고, 15,000을 초과하는 경우에는 용액의 점도가 높아져서 공정의 흐름성이 확보되지 않을 수 있다.
The number average molecular weight of the photocurable liquid crystal oligomer represented by the formula (1) is preferably 500 to 15,000. When the number average molecular weight of the liquid crystal oligomer is less than 500, the crosslinking density may be increased, thereby causing brittle properties, and when the number average molecular weight of the liquid crystal oligomer is greater than 15,000, the viscosity of the solution may be increased, thereby preventing the flowability of the process.

본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 액정 올리고머의 일 예를 하기 화학식 7에 나타내었다.An example of a photocurable liquid crystal oligomer according to an embodiment of the present invention is shown in Chemical Formula 7.

[화학식 7][Formula 7]

Figure 112014106241586-pat00069
Figure 112014106241586-pat00069

상기 화학식 7에서와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 액정 올리고머는 주쇄 내에 하나 이상의 용매에 가용한 가용성 구조(A)와 공정성이 우수한 그룹(B)을 포함하여 일반적인 용매에 용해 가능한 특성을 가질 수 있으며, 액정(Liquid Crystal) 특성을 구현할 수 있는 작용기(C)를 가질 뿐만 아니라, 양 말단에는 광에 의해 경화될 수 있는 관능기(D)를 가진다.
As in Chemical Formula 7, the photocurable liquid crystal oligomer according to an embodiment of the present invention has a soluble structure (A) soluble in one or more solvents in the main chain and a group (B) having excellent processability, which can be dissolved in a general solvent. It may have a functional group (C) capable of realizing liquid crystal (Liquid Crystal) characteristics, and has a functional group (D) that can be cured by light at both ends.

상기 화학식 7에서 대표적으로, 가용성 구조(A)는 4-아미노페놀(4-aminophenol), 공정성이 우수한 그룸(B)은 이소프탈릭산(isophthallc acid) 및 액정 특성을 구현할 수 있는 작용기(C)는 6-하이드록시-2-나프토익산(6-hydroxy-2-naphthoic acid) 등을 적용할 수 있다.
Representatively represented by the formula (7), the soluble structure (A) is 4-aminophenol (4-aminophenol), Grum (B) is excellent in processability isophthalic acid (isophthallc acid) and the functional group (C) that can implement the liquid crystal characteristics 6-hydroxy-2-naphthoic acid and the like can be applied.

상기 화학식 1에 표시된 P1은 상기 관능기(D)로 표현될 수 있으며, 아크릴레이트계 수지 또는 메타아크릴레이트계 수지로부터 하나 이상 선택된다.P 1 represented by the formula (1) may be represented by the functional group (D), at least one selected from acrylate resin or methacrylate resin.

상기 아크릴레이트계 수지는 폴리에스테르 아크릴레이트 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지, 우레탄 아크릴레이트 수지, 폴리에테르 아크릴레이트 수지, 폴리부타디엔 아크릴레이트 수지, 실리콘 아크릴레이트 수지 및 알킬 아크릴레이트 수지로부터 하나 이상 선택되고, 상기 메타아크릴레이트계 수지는 폴리에스테르 메타아크릴레이트 수지, 에폭시 메타아크릴레이트 수지, 우레탄 메타아크릴레이트 수지, 폴리에테르 메타아크릴레이트 수지, 실리콘 메타아크릴레이트 수지로부터 하나 이상 선택된다.
The acrylate resin is at least one selected from polyester acrylate resin, epoxy acrylate resin, urethane acrylate resin, polyether acrylate resin, polybutadiene acrylate resin, silicone acrylate resin and alkyl acrylate resin, The methacrylate resin is at least one selected from polyester methacrylate resins, epoxy methacrylate resins, urethane methacrylate resins, polyether methacrylate resins, and silicone methacrylate resins.

상기 광경화성 액정 올리고머는 중합을 통해 가용성 구조단위를 포함하는 액정 올리고머를 제조할 수 있는 화합물들 및 광경화성 그룹을 도입할 수 있는 화합물을 반응시켜 제조될 수 있다.
The photocurable liquid crystal oligomer may be prepared by reacting compounds capable of preparing a liquid crystal oligomer including a soluble structural unit through polymerization and a compound capable of introducing a photocurable group.

상기 가용성 구조단위를 포함하는 액정 올리고머를 제조할 수 있는 화합물들은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 하나 이상의 방향족, 방향족 헤테로고리 또는 지방족 디카르복실산; 방향족, 방향족 헤테로고리 또는 지방족 디올; 방향족, 방향족 헤테로고리 또는 지방족 디아민; 아미노 페놀: 하이드록시벤조산; 및 아미노벤조산으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 방향족, 방향족 헤테로고리 또는 지방족 디올; 아미노 페놀; 아미노 벤조산 중 하나 이상을 사용하는 것이 적합하다.
Compounds capable of producing the liquid crystal oligomer including the soluble structural unit are not particularly limited. For example, one or more aromatic, aromatic heterocyclic or aliphatic dicarboxylic acids; Aromatic, aromatic heterocyclic or aliphatic diols; Aromatic, aromatic heterocyclic or aliphatic diamines; Amino phenol: hydroxybenzoic acid; And aminobenzoic acid, and may be selected from the group consisting of aromatic, aromatic heterocyclic or aliphatic diols; Amino phenol; It is suitable to use at least one of amino benzoic acids.

상기 광경화성 액정 올리고머는 종래의 절연성 고분자로 사용되던 에폭시 수지에 비해 열팽창계수가 현저하게 낮으며, 다양한 관능성 그룹들을 포함하고 있기 때문에 절연 수지 조성물에 포함되는 다른 구성성분과 복합 구조를 형성할 수 있다.The photocurable liquid crystal oligomer has a significantly lower coefficient of thermal expansion than an epoxy resin used as a conventional insulating polymer, and includes various functional groups, thereby forming a complex structure with other components included in the insulating resin composition. have.

광경화성Photocurable 산화그레핀Graphene oxide

본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물은 광경화성 산화그레핀을 포함한다. 산화그레핀은 열팽창계수가 낮으며, 기계적 특성이 우수한 특성을 갖는다. 상기 절연 수지 조성물의 기계적 강성을 향상시키기 위하여, 일반적으로 첨가될 수 있는 실리카 재질의 무기 충전재를 대체하여 광경화성 작용기를 갖는 산화그레핀을 적용하며, 소량의 첨가에 의해서도 열팽창계수 및 기계적 특성을 향상시킬 수 있다.
The photocurable insulating resin composition according to the embodiment of the present invention includes photocurable oxide oxide. Grain oxide has a low coefficient of thermal expansion and has excellent mechanical properties. In order to improve the mechanical stiffness of the insulating resin composition, generally, an inorganic filler made of silica may be added to replace the inorganic filler, which may be used, and a graphene oxide having a photocurable functional group may be applied. You can.

일반적으로, 산화그레핀은 흑연(Graphite)을 산화시켜 제조할 수 있는데, 상기 흑연은 탄소 원자가 육각고리로 연결된 판상 구조인 그래핀(Graphene)이 쌓여 있는 층상 구조를 가진다. 일반적으로 층 사이의 거리는 3.35Å이고, 카본 나노튜브를 평판 상태로 펼친 구조이므로, 카본 나노튜브에 상응하는 높은 전도도를 가지며 기계적 물성이 우수한 특징이 있다.In general, the graphene oxide may be prepared by oxidizing graphite, which has a layered structure in which graphene, which is a plate structure in which carbon atoms are connected by a hexagonal ring, is stacked. In general, the distance between the layers is 3.35 Å and the structure of the carbon nanotubes unfolded in a flat state, which has a high conductivity corresponding to the carbon nanotubes and has excellent mechanical properties.

흑연 분말을 산화시키면, 흑연의 각 층이 산화되어 층상 구조가 유지된 채로, 하기 화학식 8로 표시될 수 있는 하이드록시기, 카르복시기, 에폭시기, 케톤기 등이 부착된 산화그레핀 분말이 얻어진다.When the graphite powder is oxidized, each layer of graphite is oxidized to obtain a graphene oxide powder having a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, a ketone group, and the like, which can be represented by the following formula (8).

[화학식 8][Formula 8]

Figure 112014106241586-pat00070
Figure 112014106241586-pat00070

산화그레핀 분말은 흑연 분말을 산화제에 의하여 산화시키거나, 전기 화학적 방법으로 산화시켜 제조할 수 있다. 상기 산화제는 예를 들어, 질산(HNO3), 염소산나트륨(NaClO3), 또는 과망간산칼륨(KMnO4) 등이 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
The graphene oxide powder may be prepared by oxidizing the graphite powder by an oxidizing agent or by oxidizing by an electrochemical method. Examples of the oxidizing agent include nitric acid (HNO 3 ), sodium chlorate (NaClO 3 ), potassium permanganate (KMnO 4 ), and the like, and these may be used alone or in combination of two or more thereof.

상기 광경화성 산화그레핀은 절연 수지의 특성을 악화시키지 않기 위하여 충분히 산화시킨 것을 사용하는 것이 좋다. 즉, 충분히 산화되어 전기전도도 특성을 거의 나타내지 않거나, 완전히 상실한 것이 적합하다. 이를 위해, 산화그레핀의 산소에 대한 탄소 수의 비(탄소/산소)는 산화 정도에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들면, 1 내지 20인 것이 적합하다.It is preferable to use the photocurable graphene oxide sufficiently oxidized in order not to deteriorate the characteristic of an insulating resin. That is, it is suitable that it is sufficiently oxidized and shows little or no electrical conductivity characteristics. To this end, the ratio of carbon number to carbon of oxygen (carbon / oxygen) of the graphene oxide may vary depending on the degree of oxidation, for example, 1 to 20 is suitable.

또한, 상기 광경화성 산화그레핀은 상기 화학식 8로 표시되는 산화그레핀에 부착된 하이드록시기와 카르복시기의 수산기(-OH)를 광경화성 작용기로 치환한 것이다.The photocurable graphene oxide is obtained by substituting a hydroxyl group (-OH) of a hydroxyl group and a carboxy group attached to the graphene oxide represented by Chemical Formula 8 with a photocurable functional group.

따라서, 상기 광경화성 산화그레핀은 하기 화학식 9로 표시되며, 표면 및 가장자리에 에폭시기, 케톤기, 아크릴레이트기 및 메타아크릴레이트기로부터 하나 이상 선택된 작용기를 포함한다.Therefore, the photocurable graphene oxide is represented by the following formula (9), and includes at least one functional group selected from the epoxy group, ketone group, acrylate group and methacrylate group on the surface and edge.

[화학식 9][Formula 9]

Figure 112014106241586-pat00071
Figure 112014106241586-pat00071

따라서, 상기 절연 수지 조성물에 상기 화학식 9로 표시되는 광경화성 산화그레핀을 첨가하게 되면, 상기 광경화성 액정 올리고머의 경화물 내에 물리적으로 분산될 수 있고, 상기 작용기에 의하여 고분자 수지와 화학 결합을 형성할 수 있다. 광경화성 작용기를 가지는 산화그레핀은 광경화성 액정 올리고머와 경화반응에 의해 공유결합을 형성할 수 있고, 이에 따라 광경화성 액정 올리고머와 유기적으로 연결된 복합체를 형성할 수 있다.
Therefore, when the photocurable graphene oxide represented by the formula (9) is added to the insulating resin composition, it may be physically dispersed in the cured product of the photocurable liquid crystal oligomer, and form a chemical bond with the polymer resin by the functional group. can do. Grain oxide having a photocurable functional group may form a covalent bond by a curing reaction with the photocurable liquid crystal oligomer, thereby forming a complex organically connected with the photocurable liquid crystal oligomer.

상기 광경화성 산화그레핀은 상기 광경화성 액정 올리고머 100 중량부에 대하여 0.01 내지 90 중량부로 포함되는 것이 적합하다. 상기 산화그레핀의 함량이 0.01 중량부 미만이면 열팽창계수의 저하 효과가 미비하고, 90 중량부를 초과하면 점도가 낮아져 두께가 너무 얇아지는 문제가 있다.The photocurable graphene oxide is preferably included in an amount of 0.01 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the photocurable liquid crystal oligomer. If the content of the graphene oxide is less than 0.01 parts by weight, the effect of lowering the coefficient of thermal expansion is insignificant, and if it exceeds 90 parts by weight, there is a problem that the thickness becomes too thin due to the low viscosity.

광경화성Photocurable 금속알콕사이드Metal alkoxide

본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물은 광경화성 금속알콕사이드를 포함한다. 상기 광경화성 금속알콕사이드는 상기 광경화성 산화그레핀과 마찬가지로 상기 절연 수지 조성물의 기계적 강성을 향상시키기 위하여, 일반적으로 첨가될 수 있는 실리카 재질의 무기 충전재를 대체하여 광경화성 작용기를 갖는 금속알콕사이드를 적용할 수 있다. 또한, 소량의 첨가에 의해서도 열팽창계수 및 기계적 특성을 향상시킬 수 있으며, 상기 광경화성 액정 올리고머 및 상기 광경화성 산화그레핀과 공유결합을 할 수 있다.
The photocurable insulating resin composition according to an embodiment of the present invention includes a photocurable metal alkoxide. The photocurable metal alkoxide may be applied to a metal alkoxide having a photocurable functional group in place of an inorganic filler made of silica, in order to improve the mechanical rigidity of the insulating resin composition like the photocurable graphene oxide. Can be. In addition, the addition of a small amount can improve the coefficient of thermal expansion and mechanical properties, and can be covalently bonded to the photocurable liquid crystal oligomer and the photocurable graphene oxide.

상기 광경화성 금속알콕사이드는 하기 화학식 5 또는 6으로 표시되는 구조를 하나 이상 포함하며,The photocurable metal alkoxide includes one or more structures represented by the following Formula 5 or 6,

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112014106241586-pat00072
Figure 112014106241586-pat00072

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112014106241586-pat00073
Figure 112014106241586-pat00073

상기 화학식 5의 R1 내지 R3 및 화학식 6의 R4 내지 R6는 각각 독립적으로 적어도 탄소수 1개 이상을 가지는 알킬기이다.R 1 to R 3 of Formula 5 and R 4 to R 6 of Formula 6 are each independently an alkyl group having at least one carbon number.

상기 화학식 5로 표시되는 광경화성 금속알콕사이드는 작용기로 아크릴기를 포함하고, 상기 화학식 6으로 표시되는 광경화성 금속알콕사이드는 작용기로 메타아크릴기를 포함한다.
The photocurable metal alkoxide represented by Formula 5 includes an acryl group as a functional group, and the photocurable metal alkoxide represented by Formula 6 includes a methacryl group as a functional group.

상기 광경화성 금속알콕사이드는 상기 광경화성 액정 올리고머에 포함된 광경화성 그룹과 공유결합이 가능한 반응기를 포함하는 것이 좋다. 또한, 하나의 반응기를 갖는 각 금속화합물 단독으로 사용할 수도 있고, 여러 가지 반응기를 갖는 각각의 금속화합물의 조합으로 구성될 수도 있다.
The photocurable metal alkoxide may include a reactor capable of covalent bonding with a photocurable group included in the photocurable liquid crystal oligomer. In addition, each metal compound having one reactor may be used alone, or may be composed of a combination of each metal compound having various reactors.

상기 광경화성 금속알콕사이드의 금속은 티탄(Ti), 알루미늄(Al), 게르마늄(Ge), 코발트(Co), 칼슘(Ca), 하프늄(Hf), 철(Fe), 니켈(Ni), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 란타넘(La), 레늄(Re), 스칸듐(Sc), 실리콘(Si), 탄탈룸(Ta), 텅스텐(W), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr) 및 바나듐(V)으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된다.
The metal of the photocurable metal alkoxide is titanium (Ti), aluminum (Al), germanium (Ge), cobalt (Co), calcium (Ca), hafnium (Hf), iron (Fe), nickel (Ni), niobium ( Nb), molybdenum (Mo), lanthanum (La), rhenium (Re), scandium (Sc), silicon (Si), tantalum (Ta), tungsten (W), yttrium (Y), zirconium (Zr) and vanadium At least one selected from the group consisting of (V).

상기 광경화성 금속알콕사이드는 상기 광경화성 액정 올리고머 100 중량부에 대하여 0.01 내지 90중량부로 포함되는 것이 적합하다. 상기 금속알콕사이드의 함량이 0.01 중량부 미만이면 열팽창계수의 저하 효과가 미비하고, 90 중량부를 초과하면 절연 수지 조성물 자체가 브리틀해져서 크랙(Crack)이 생길 수 있다.
The photocurable metal alkoxide is suitably included in an amount of 0.01 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the photocurable liquid crystal oligomer. When the content of the metal alkoxide is less than 0.01 part by weight, the effect of lowering the coefficient of thermal expansion is inadequate, and when the content of the metal alkoxide is greater than 90 parts by weight, the insulating resin composition itself may be brittle and cracks may occur.

상기 광경화성 절연 수지 조성물은 박리 강도 (Peel Strength)를 향상시키기 위해서 에폭시 수지를 더 포함할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 나프탈렌형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 고무 변성형 에폭시 수지 및 인계 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된다.
The photocurable insulating resin composition may further include an epoxy resin in order to improve peel strength, but is not particularly limited, but is not particularly limited to naphthalene type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and phenol. At least one selected from the group consisting of a novolac epoxy resin, a cresol novolac epoxy resin, a rubber modified epoxy resin and a phosphorus epoxy resin.

결과적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물은 상기 광경화성 액정 올리고머, 산화그레핀 및 금속악콕사이드의 경화 반응에 의해 서로 공유결합을 형성할 수 있다.As a result, the photocurable insulating resin composition according to an embodiment of the present invention may form a covalent bond with each other by a curing reaction of the photocurable liquid crystal oligomer, the graphene oxide and the metal alkoxide.

또한, 상기 광경화성 액정 올리고머에, 광경화성 산화그레핀과 광경화성 금속알콕사이드로부터 축합반응으로 생성된 금속 클러스터(Cluster)가 공유결합을 이룬 호모지니어스(Homogeneous)한 유-무기 복합재료이다.
The photocurable liquid crystal oligomer is a homogeneous organic-inorganic composite material in which covalent bonds of metal clusters formed by condensation reactions from photocurable oxide and photocurable metal alkoxides are formed.

상기 공유결합은 광경화성 액정 올리고머 - 광경화성 산화그레핀, 광경화성 액정 올리고머 - 광경화성 금속알콕사이드, 광경화성 산화그레핀 - 광경화성 금속알콕사이드 사이에 형성되는 것이다.
The covalent bond is formed between the photocurable liquid crystal oligomer-photocurable oxidized photoresist, photocurable liquid crystalline oligomer-photocurable metal alkoxide, photocurable oxidized graphene-photocurable metal alkoxide.

또한, 본 발명에 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물은 제조시 사용되는 용매는 특별히 제한되지 않으나, 극성 비 프로톤성 용매(Aprotic Solvent)를 사용할 수 있다. 예를 들어, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈(NMP), N-메틸카프로락톤, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N,N-디에틸아세트아미드, N-메틸프로피온아미드, 디메틸술폭시드, γ-부틸락톤, 디메틸이미다졸리디논, 테트라메틸포스포릭 아미드 및 에틸셀로솔브 아세테이트로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것을 사용할 수 있으며, 선택적으로 이들 중 2종 이상의 혼합 용매를 사용할 수 있다.
In addition, the photocurable insulating resin composition according to an embodiment of the present invention is not particularly limited in the solvent used in the manufacture, a polar aprotic solvent (Aprotic Solvent) can be used. For example, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone (NMP), N-methylcaprolactone, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-di One or more selected from the group consisting of ethyl acetamide, N-methylpropionamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyl lactone, dimethylimidazolidinone, tetramethylphosphoric amide and ethyl cellosolve acetate may be used, optionally Among these, two or more types of mixed solvents can be used.

본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물을 이용하여 절연필름 또는 프리프레그를 제작할 수 있으며, 상기 절연필름 또는 프리프레그를 포함하는 인쇄회로기판을 제작할 수 있다. 상기 절연 수지 조성물은 유-무기 하이브리드 구조의 복합재료로서, 열적, 기계적 및 전기적인 특성이 우수하여, 인쇄회로기판의 절연재로서의 활용성이 높다.An insulating film or prepreg may be manufactured using the photocurable insulating resin composition according to an exemplary embodiment of the present invention, and a printed circuit board including the insulating film or prepreg may be manufactured. The insulating resin composition is a composite material having an organic-inorganic hybrid structure, and has excellent thermal, mechanical and electrical properties, and thus has high utility as an insulating material of a printed circuit board.

상기 절연재로는 상기 절연 수지 조성물을 경화하여 절연필름으로 제작하거나, 상기 절연 수지 조성물을 유기섬유 또는 무기섬유에 함침시켜 제조된 프리프레그를 제작할 수 있다.
The insulating material may be made of an insulating film by curing the insulating resin composition, or a prepreg prepared by impregnating the insulating resin composition with an organic fiber or an inorganic fiber.

상기 무기섬유 또는 유기섬유는 유리섬유, 탄소섬유, 폴리파라페닐렌 벤조비스옥사졸섬유, 써모트로픽 (thermotropic) 액정 고분자섬유, 라이소트로픽 액정 고분자섬유, 아라미드섬유, 폴리피리도비스이미다졸섬유, 폴리벤조티아졸섬유, 및 폴리아릴레이트섬유로부터 하나 이상 선택될 수 있으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니다.
The inorganic fibers or organic fibers include glass fibers, carbon fibers, polyparaphenylene benzobisoxazole fibers, thermotropic liquid crystal polymer fibers, lysotropic liquid crystal polymer fibers, aramid fibers, polypyridobisimidazole fibers, One or more may be selected from polybenzothiazole fibers, and polyarylate fibers, but is not particularly limited thereto.

이하 실시 예 및 비교 예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the scope of the present invention is not limited to the following Examples.

광경화성Photocurable 액정  LCD 올리고머의Oligomer 제조 Produce

컨덴서 및 교반기를 장착한 100㎖ 플라스크에 아미노페놀(Aminophenol), 이소프탈산(Isophthalic acid), 나프토익산(Naphthoic acid), 하이드록시벤조산(Hydroxybenzoic acid), 나드이미도 벤조산(Nadimido benzoic acid)을 몰비 2:1:2:2:2의 범위로 혼합 반응시켜 100g의 액정 올리고머(수평균 분자량 7500)를 준비한 다음, 광경화성 작용기인 하이드록실에틸 아크릴레이트(Hydroxylethyl acrylate, HEA)를 50g 넣고 50℃의 온도에서 12시간 동안 교반하여 광경화성 액정 올리고머를 제조하였다. Molar ratio of aminophenol, isophthalic acid, naphthoic acid, hydroxybenzoic acid, and Nadimido benzoic acid in a 100 ml flask equipped with a condenser and agitator 100 g of liquid crystal oligomer (number average molecular weight 7500) was prepared by mixing and reacting in the range of 2: 1: 2: 2: 2, and 50 g of hydroxylethyl acrylate (HEA), a photocurable functional group, was added thereto. Stirring at the temperature for 12 hours to prepare a photocurable liquid crystal oligomer.

광경화성Photocurable 산화그레핀의Of graphene oxide 제조 Produce

3구 플라스크와 Ice Bath를 준비한 다음, 10g의 흑연과 230g의 황산(H2SO4)을 넣고 2시간 분산시켜 준 다음, 6g의 질산 나트륨(Sodium Nitrade, NaNO3)을 촉매제로 넣고 1시간 동안 분산시켜 넣어서 일반적인 산화그레핀을 제조하였다.After preparing a three-necked flask and an ice bath, 10 g of graphite and 230 g of sulfuric acid (H 2 SO 4 ) were added and dispersed for 2 hours. 6 g of sodium nitrate (Sodium Nitrade, NaNO 3) was added as a catalyst and dispersed for 1 hour. It was prepared to prepare a general graphene oxide.

상기 제조한 일반적인 산화그레핀 6g을 600g의 디메틸포름아마이드(dimethylformamide, DMF)에 분산시켜, 1시간 동안 초음파로 추가 분산시켰다. 그 다음, 4구 플라스크와 Ice Bath를 준비한 다음, 143g의 디페닐메탄 디아이소시아네이트(Diphenylmethane diisocyanate , DMI)를 넣고 70℃의 온도에서 3시간 동안 반응시키고 난 다음, 143g의 하이드록시에틸 아크릴레이트를 넣고 50℃의 온도에서 12시간 동안 반응시켜서 아크릴레이트 작용기로 치환된 산화그레핀을 제조하였다. 6 g of the prepared normal oxide of copper was dispersed in 600 g of dimethylformamide (DMF), and further dispersed by ultrasonic wave for 1 hour. Then, prepare a four-necked flask and ice bath, add 143 g of diphenylmethane diisocyanate (DMI), react for 3 hours at a temperature of 70 ° C., and then add 143 g of hydroxyethyl acrylate. Reaction was carried out at a temperature of 50 ℃ for 12 hours to prepare a graphene oxide substituted with an acrylate functional group.

실시 예 1Example 1

아세톤(Acetone) 용매 100g에 상기 제조된 100g의 광경화성 액정 올리고머와 아크릴레이트기로 치환된 상기 제조된 6g의 광경화성 산화그레핀을 혼합하여 1시간 동안 초음파로 분산 시켰다. 여기에, 광경화성 금속알콕사이드인 메틸아크릴록시프로필트리메톡시실란(Methylacryloxypropyltrimethoxysilane) 50g을 혼합하여 1시간 동안 초음파로 분산 시켰다. 여기에, 광개시제로 5g의 아민을 넣고 30분 동안 분산시킨 후, 60℃의 온도에서 5시간 동안 가스를 제거(Degas)하여 광경화성 절연 수지 조성물을 제조하였다.100 g of acetone solvent was mixed with 100 g of the photocurable liquid crystal oligomer and 6 g of the photocurable graphene oxide substituted with an acrylate group, and dispersed by ultrasonication for 1 hour. Here, 50 g of methylacryloxypropyltrimethoxysilane, which is a photocurable metal alkoxide, was mixed and dispersed by ultrasonication for 1 hour. Here, 5 g of amine was added as a photoinitiator and dispersed for 30 minutes, followed by degassing at a temperature of 60 ° C. for 5 hours to prepare a photocurable insulating resin composition.

실시 예 2Example 2

상기 광경화성 절연 수지 조성물이 함유된 바니쉬(varnish)를 닥터 블레이드 방식으로 이형처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름상에 약 100㎛ 두께로 도포하여 시편을 제작하였다. 상기 시편을 100W/㎠의 UV 조사기로 30분 동안 광경화시켜서 절연필름을 제작하였다.A varnish containing the photocurable insulating resin composition was coated on a polyethylene terephthalate (PET) film released by a doctor blade method to a thickness of about 100 μm to prepare a specimen. The specimen was photocured with a 100 W / cm 2 UV irradiator for 30 minutes to prepare an insulating film.

실시 예 3Example 3

프리프레그의 양면에 동박층을 적층시키고 회로패턴을 형성하였다. 그 다음 약 120℃의 온도조건에서 30분 동안 건조한 후, 상기 실시 예 2로 제조된 절연필름을 회로패턴이 형성된 기재상에 적층시키고 Morton CVA 725 진공 라미네이트를 이용하여 약 90℃, 2MPa의 조건으로 약 20초 동안 진공 라미네이팅시켜서 인쇄회로기판을 제작하였다.The copper foil layer was laminated | stacked on both surfaces of the prepreg, and the circuit pattern was formed. Then, after drying for 30 minutes at a temperature of about 120 ℃, the insulating film prepared in Example 2 was laminated on a substrate on which a circuit pattern was formed and at a condition of about 90 ℃, 2MPa using Morton CVA 725 vacuum laminate The printed circuit board was manufactured by vacuum laminating for about 20 seconds.

물성 평가Property evaluation

실시 예 1에 따른 수지 조성물을 이용하여 제조한 시편의 열팽창계수는 열분석기(Thermo Mechanical Analyzer, TMA)를 이용하여 3구간의 온도범위(α1(40~80℃), α2(150~200℃), α3(220~240℃))에서 측정하였다.The coefficient of thermal expansion of the specimen prepared using the resin composition according to Example 1 was measured using a thermal analyzer (Thermo Mechanical Analyzer, TMA) in three temperature ranges (α1 (40-80 ° C), α2 (150-200 ° C)). , α 3 (220-240 ° C.).

구분division 열팽창계수 (ppm/℃)
α1
Coefficient of thermal expansion (ppm / ℃)
α1
열팽창계수 (ppm/℃)
α2
Coefficient of thermal expansion (ppm / ℃)
α2
열팽창계수 (ppm/℃)
α3
Coefficient of thermal expansion (ppm / ℃)
α3
실시 예 1Example 1 7.37.3 2.02.0 0.70.7

상기 표 1로 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물을 이용하여 제작한 시편의 열팽창계수는 일반적인 절연 고분자 수지의 열팽창계수 수치보다 현저히 낮게 나오는 것을 알 수 있다.As can be seen from Table 1, it can be seen that the coefficient of thermal expansion of the specimen prepared using the photocurable insulating resin composition according to an embodiment of the present invention is significantly lower than the coefficient of thermal expansion of the general insulating polymer resin.

또한, 각각의 온도범위 구간에서도 열팽창계수의 수치가 낮은 것을 알 수 있다. 이를 통해, 상기 광경화성 절연 수지 조성물을 이용하여 제작한 절연재는 인쇄회로기판에 적용하기에 적합하고, 상기 절연재가 상기 기판 내의 금속층과의 휨(Warpage) 발생을 최소화할 할 수 있음을 알 수 있다.
In addition, it can be seen that the numerical value of the coefficient of thermal expansion is low in each temperature range section. Through this, the insulating material produced using the photocurable insulating resin composition is suitable for applying to a printed circuit board, it can be seen that the insulating material can minimize the generation of warpage (warpage) with the metal layer in the substrate. .

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광경화성 절연 수지 조성물은 광경화성 액정 올리고머, 광경화성 산화그레핀 및 광경화성 금속알콕사이드를 포함함으로써 열팽창계수를 낮출 수 있고, 휨을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 상기 광경화성 절연 수지 조성물은 UV와 같은 광에 의해 경화되기 때문에, 경화속도가 짧고, 이를 통해 공정시간을 단축할 수가 있다.Therefore, the photocurable insulating resin composition according to an embodiment of the present invention may include a photocurable liquid crystal oligomer, a photocurable graphene oxide, and a photocurable metal alkoxide, thereby lowering the coefficient of thermal expansion and minimizing warpage. In addition, since the photocurable insulating resin composition is cured by light such as UV, the curing speed is short, and thus the process time can be shortened.

또한, 상기 수지 조성물을 이용하여 제작된 절연필름, 프리프레그 등과 같은 절연재를 제조할 수 있으며, 상기 제조된 절연재를 인쇄회로기판에 적용할 수가 있다. 이를 통해, 상기 기판 내에 존재하는 절연재에 비아홀(Via Hole)을 가공하는 경우, 미세한 크기로 가공할 수 있다.
In addition, an insulating material such as an insulating film, a prepreg, etc. manufactured using the resin composition may be manufactured, and the prepared insulating material may be applied to a printed circuit board. As a result, when the via hole is processed into the insulating material existing in the substrate, the via hole may be processed to a minute size.

이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다. Although the present invention has been described in detail through specific embodiments, it is intended to describe the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and should be understood by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. It is obvious that modifications and improvements are possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be apparent from the appended claims.

Claims (13)

아크릴레이트계 수지 및 메타아크릴레이트계 수지 중 적어도 하나 이상을 관능기에 포함하는 광경화성 액정 올리고머;
에폭시기, 케톤기, 아크릴레이트기 및 메타아크릴레이트기 중 적어도 하나 이상을 작용기에 포함하는 광경화성 산화그레핀; 및
아크릴기 및 메틸아크릴기 중 적어도 하나 이상을 작용기에 포함하는 광경화성 금속알콕사이드;
를 포함하며,
상기 광경화성 액정 올리고머는 하기 화학식 1로 표시되는 광경화성 절연 수지 조성물.
[화학식 1]
Figure 112019095751405-pat00111

상기 화학식 1에서, Ar1은 에스테르, 아마이드, 에스테르 아마이드, 에스테르 이미드 및 에테르 이미드로부터 하나 이상 선택되는 구조단위를 포함하며, 중량 평균 분자량이 5000 이하인 2가의 방향족 유기기이고, P1은 상기 아크릴레이트계 또는 상기 메타아크릴레이트계 수지로부터 하나 이상 선택된다.
A photocurable liquid crystal oligomer comprising at least one or more of an acrylate resin and a methacrylate resin as a functional group;
Photocurable graphene oxide comprising at least one or more of an epoxy group, a ketone group, an acrylate group and a methacrylate group as a functional group; And
Photocurable metal alkoxide containing at least 1 or more of an acryl group and a methylacryl group to a functional group;
Including;
The photocurable liquid crystal oligomer is a photocurable insulating resin composition represented by the following formula (1).
[Formula 1]
Figure 112019095751405-pat00111

In Formula 1, Ar1 is a divalent aromatic organic group having one or more structural units selected from esters, amides, ester amides, ester imides and ether imides, and has a weight average molecular weight of 5000 or less, P1 is the acrylate At least one selected from the group or the methacrylate resin.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 Ar1은 하기 화학식 2로 표시되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 구조단위를 포함하며,
[화학식 2]
Figure 112019095751405-pat00075
,
Figure 112019095751405-pat00076
,
Figure 112019095751405-pat00077
,
Figure 112019095751405-pat00078
,
Figure 112019095751405-pat00079
,
Figure 112019095751405-pat00080
,
Figure 112019095751405-pat00081
,
Figure 112019095751405-pat00082
,
Figure 112019095751405-pat00083
,
Figure 112019095751405-pat00084
,
Figure 112019095751405-pat00085
,
Figure 112019095751405-pat00086
,
Figure 112019095751405-pat00087
,
Figure 112019095751405-pat00088
Figure 112019095751405-pat00089

여기서, n 및 m은 1 내지 100의 정수이고, Ar2, Ar4, Ar5 및 Ar6는 2가의 방향족 유기기로서, 하기 화학식 3으로 표시되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 구조단위를 포함하며,
[화학식 3]
Figure 112019095751405-pat00090
,
Figure 112019095751405-pat00091
,
Figure 112019095751405-pat00092
,
Figure 112019095751405-pat00093
,
Figure 112019095751405-pat00094
,
Figure 112019095751405-pat00095
,
Figure 112019095751405-pat00096
,
Figure 112019095751405-pat00097
,
Figure 112019095751405-pat00098
,
Figure 112019095751405-pat00099
Figure 112019095751405-pat00100

Ar3는 4가의 방향족 유기기로서, 하기 화학식 4로 표시되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 구조단위를 포함하는 광경화성 절연 수지 조성물.
[화학식 4]
Figure 112019095751405-pat00101
,
Figure 112019095751405-pat00102
,
Figure 112019095751405-pat00103
,
Figure 112019095751405-pat00104
,
Figure 112019095751405-pat00105
Figure 112019095751405-pat00106
The method according to claim 1,
Ar 1 includes one or more structural units selected from the group represented by Formula 2,
[Formula 2]
Figure 112019095751405-pat00075
,
Figure 112019095751405-pat00076
,
Figure 112019095751405-pat00077
,
Figure 112019095751405-pat00078
,
Figure 112019095751405-pat00079
,
Figure 112019095751405-pat00080
,
Figure 112019095751405-pat00081
,
Figure 112019095751405-pat00082
,
Figure 112019095751405-pat00083
,
Figure 112019095751405-pat00084
,
Figure 112019095751405-pat00085
,
Figure 112019095751405-pat00086
,
Figure 112019095751405-pat00087
,
Figure 112019095751405-pat00088
And
Figure 112019095751405-pat00089

Here, n and m are integers of 1 to 100, Ar 2 , Ar 4 , Ar 5 And Ar 6 It is a divalent aromatic organic group, containing at least one structural unit selected from the group represented by the following formula (3),
[Formula 3]
Figure 112019095751405-pat00090
,
Figure 112019095751405-pat00091
,
Figure 112019095751405-pat00092
,
Figure 112019095751405-pat00093
,
Figure 112019095751405-pat00094
,
Figure 112019095751405-pat00095
,
Figure 112019095751405-pat00096
,
Figure 112019095751405-pat00097
,
Figure 112019095751405-pat00098
,
Figure 112019095751405-pat00099
And
Figure 112019095751405-pat00100

Ar 3 is a tetravalent aromatic organic group, the photocurable insulating resin composition comprising one or more structural units selected from the group represented by the following formula (4).
[Formula 4]
Figure 112019095751405-pat00101
,
Figure 112019095751405-pat00102
,
Figure 112019095751405-pat00103
,
Figure 112019095751405-pat00104
,
Figure 112019095751405-pat00105
And
Figure 112019095751405-pat00106
청구항 1에 있어서,
상기 아크릴레이트계 수지는 폴리에스테르 아크릴레이트 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지, 우레탄 아크릴레이트 수지, 폴리에테르 아크릴레이트 수지, 폴리부타디엔 아크릴레이트 수지, 실리콘 아크릴레이트 수지 및 알킬 아크릴레이트 수지로부터 하나 이상 선택되고, 상기 메타아크릴레이트계 수지는 폴리에스테르 메타아크릴레이트 수지, 에폭시 메타아크릴레이트 수지, 우레탄 메타아크릴레이트 수지, 폴리에테르 메타아크릴레이트 수지, 실리콘 메타아크릴레이트 수지로부터 하나 이상 선택된 광경화성 절연 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The acrylate resin is at least one selected from polyester acrylate resin, epoxy acrylate resin, urethane acrylate resin, polyether acrylate resin, polybutadiene acrylate resin, silicone acrylate resin and alkyl acrylate resin, The methacrylate resin is at least one photocurable insulating resin composition selected from polyester methacrylate resins, epoxy methacrylate resins, urethane methacrylate resins, polyether methacrylate resins, and silicone methacrylate resins.
청구항 1에 있어서, 상기 광경화성 액정 올리고머의 수평균 분자량은 500 내지 15,000인 광경화성 절연 수지 조성물.The photocurable insulating resin composition of Claim 1 whose number average molecular weights of the said photocurable liquid crystal oligomer are 500-15,000. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 광경화성 금속알콕사이드는 하기 화학식 5 또는 6으로 표시되는 구조를 하나 이상 포함하는 광경화성 절연 수지 조성물:
[화학식 5]
Figure 112014106241586-pat00107

[화학식 6]
Figure 112014106241586-pat00108

상기 화학식 5의 R1 내지 R3 및 화학식 6의 R4 내지 R6는 각각 독립적으로 적어도 탄소수 1개 이상을 가지는 알킬기이다.
The method according to claim 1,
The photocurable metal alkoxide has a photocurable insulating resin composition comprising at least one structure represented by the following formula (5) or (6):
[Formula 5]
Figure 112014106241586-pat00107

[Formula 6]
Figure 112014106241586-pat00108

R 1 to R 3 of Formula 5 and R 4 to R 6 of Formula 6 are each independently an alkyl group having at least one carbon number.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 광경화성 금속알콕사이드의 금속은 티탄(Ti), 알루미늄(Al), 게르마늄(Ge), 코발트(Co), 칼슘(Ca), 하프늄(Hf), 철(Fe), 니켈(Ni), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 란타넘(La), 레늄(Re), 스칸듐(Sc), 실리콘(Si), 탄탈룸(Ta), 텅스텐(W), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr) 및 바나듐(V)으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 광경화성 절연 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The metal of the photocurable metal alkoxide is titanium (Ti), aluminum (Al), germanium (Ge), cobalt (Co), calcium (Ca), hafnium (Hf), iron (Fe), nickel (Ni), niobium ( Nb), molybdenum (Mo), lanthanum (La), rhenium (Re), scandium (Sc), silicon (Si), tantalum (Ta), tungsten (W), yttrium (Y), zirconium (Zr) and vanadium Photocurable insulating resin composition selected from the group consisting of (V).
청구항 1에 있어서,
상기 조성물은 에폭시 수지를 더 포함하는 광경화성 절연 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The composition is a photocurable insulating resin composition further comprising an epoxy resin.
청구항 10에 있어서,
상기 에폭시 수지는 상기 조성물의 광경화성 액정 올리고머 100 중량부에 대하여 0.01 내지 50 중량부로 포함되고, 나프탈렌형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 고무 변성형 에폭시 수지 및 인계 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 광경화성 절연 수지 조성물.
The method according to claim 10,
The epoxy resin is contained in 0.01 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the photocurable liquid crystal oligomer of the composition, naphthalene type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac At least one photocurable insulating resin composition selected from the group consisting of an epoxy resin, a rubber modified epoxy resin and a phosphorus epoxy resin.
청구항 1항에 따른 광경화성 절연 수지 조성물을 이용한 절연필름.An insulating film using the photocurable insulating resin composition according to claim 1. 청구항 12에 따른 절연필름을 포함하는 인쇄회로기판.Printed circuit board comprising an insulating film according to claim 12.
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