KR102165588B1 - Transparent photopolymer compositions which have high mositure-proof performance - Google Patents
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Abstract
본 발명은 우레탄 아크릴레이트로 이루어진 광경화성 수지에 기능성 실리카 화합물을 포함하는 광경화성 수지 조성물에 의해 관한 것으로, 본 발명의 광경화성 수지 조성물은 점도조절용 희석용 단량체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 광경화성 수지 조성물은 수분 차단을 비약적으로 향상시켜 모듈 공정 진행시 장비에 들러붙지 않고 다음 공정을 원활하게 하고, 방투습 특성을 높여 수분침투에 의한 불량률을 줄여 공정시간 및 비용절감을 가능케 한다. The present invention relates to a photocurable resin composition comprising a functional silica compound in a photocurable resin made of urethane acrylate, and the photocurable resin composition of the present invention may further include a dilution monomer for viscosity control.
The photocurable resin composition of the present invention drastically improves moisture barrier to smooth the next process without sticking to the equipment during the module process, and improves moisture permeability to reduce the defect rate due to moisture penetration, thereby reducing process time and cost. do.
Description
본 발명은 광경화 수지 조성물에 관한 것으로, 특히 우수한 방투습 성능을 갖는 고투명도의 광경화 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a photocurable resin composition, and particularly to a photocurable resin composition having excellent moisture permeability and high transparency.
기존의 디스플레이 모듈에 적용하는 광경화성 수지의 경우 수지 자체의 특성으로는 외부 환경의 수분요소에 대하여 방어적 특성을 갖게 하는데 한계가 있다. 수분침투에 저항하기 위하여 발수, 방습의 특성을 갖는 물질들을 적용하여 모듈에 코팅후 수지를 광경화하여 코팅층을 형성하는 것이 대부분이었다. In the case of a photocurable resin applied to an existing display module, the resin itself has a limit in having a protective characteristic against moisture elements in an external environment. In order to resist moisture penetration, most of them are to form a coating layer by photo-curing the resin after coating the module by applying materials having water-repellent and moisture-proof properties.
하지만, 유기 재료의 특성상 발수, 방습 특성을 높이기 위해 적용하는 불소 기능성 단량체, 실리콘 화합물 등의 경우 디스플레이 모듈에 적용하여 코팅할 경우 황변과 같은 색 변화와, 디스플레이 모듈표면의 접착성능이 낮아지는 경우가 발생한다. 또한, 적용 함량을 무작정 늘리게 되면 광경화성 수지의 경우 미경화 부분이나 표면의 끈적임(tacky)가 발생하게 된다. 이것은 새로운 제품들의 얇은 두께의 모듈에 적용할 경우 과량의 광경화 에너지를 쏘일 경우 발생하는 수지 반응열과 수축률 때문에 모듈이 손상을 입을 수 있어 광 에너지를 점점 작게 줄여가기 때문이다. 이러한 유기재료의 적용 한계로 인해 기존 광경화용 수지의 경우 방투습 특성을 10^1g/m2(두께 300㎛) 이하로 특성을 구현하기에는 어려운 문제점을 갖고 있다.However, due to the nature of organic materials, fluorine functional monomers and silicone compounds that are applied to increase water repellency and moisture-proof properties may change color such as yellowing and decrease the adhesion of the display module surface when coating it with a display module. Occurs. In addition, if the applied content is randomly increased, tacky of the uncured portion or the surface of the photocurable resin occurs. This is because when applied to thin-walled modules of new products, the module may be damaged due to the resin reaction heat and shrinkage rate generated when excessive photocuring energy is applied, reducing the light energy gradually. Due to the limitation of the application of these organic materials, conventional photocurable resins have a problem in which it is difficult to realize the moisture-permeable properties of less than 10^ 1 g/m 2 (thickness 300 μm).
이에 본 발명의 목적은 비용해성(불용성) 기능성 실리카 화합물을 이용하여 기존의 광경화용 수지의 문제점인 표면 끈적임, 색 변화, 모듈과의 접착 효과와 수분 차단을 비약적으로 향상시켜 모듈 공정 진행시 장비에 들러붙지 않고 다음 공정을 원활하게 하고, 방투습 특성을 높여 수분침투에 의한 불량률을 줄여 공정시간 및 비용절감을 가능케 한다. Accordingly, an object of the present invention is to dramatically improve the surface stickiness, color change, adhesion effect with the module, and moisture barrier, which are the problems of conventional photocurable resins, by using a non-soluble (insoluble) functional silica compound. It makes the next process smooth without sticking, and improves moisture-permeable properties to reduce the defect rate due to moisture penetration, thereby reducing process time and cost.
상기 본 발명의 목적은 우레탄 아크릴레이트로 이루어진 광경화성 수지에 기능성 실리카 화합물을 포함하는 광경화성 수지 조성물에 의해 달성된다. The object of the present invention is achieved by a photocurable resin composition comprising a functional silica compound in a photocurable resin made of urethane acrylate.
본 발명의 광경화성 수지 조성물은 점도조절용 희석용 단량체를 더 포함할 수 있다. The photocurable resin composition of the present invention may further include a dilution monomer for viscosity control.
본 발명의 광경화성 수지 조성물은 수분 차단을 비약적으로 향상시켜 모듈 공정 진행시 장비에 들러붙지 않고 다음 공정을 원활하게 하고, 방투습 특성을 높여 수분침투에 의한 불량률을 줄여 공정시간 및 비용절감을 가능케 한다. The photocurable resin composition of the present invention drastically improves moisture barrier to smooth the next process without sticking to the equipment during the module process, and improves moisture permeability to reduce the defect rate due to moisture penetration, thereby reducing process time and cost. do.
본 발명의 광경화성 수지 조성물은 우레탄 아크릴레이트 화합물 및 기능성 실리카 화합물을 포함한다. The photocurable resin composition of the present invention contains a urethane acrylate compound and a functional silica compound.
본 발명의 우레탄 아크릴레이트 화합물은 복수의 우레탄 아크릴레이트 화합물의 혼합물일 수 있으며, 예를 들어 연필경도 1H 이상의 경질이고 다관능기를 갖는 제1 우레탄 아크릴레이트 화합물 및 폴리에테르계 폴리올을 전구체로 하여 합성되고 다관능기를 갖는 제2 우레탄 아크릴레이트 화합물의 혼합물일 수 있다. The urethane acrylate compound of the present invention may be a mixture of a plurality of urethane acrylate compounds, for example, a first urethane acrylate compound having a pencil hardness of 1H or more and having a polyfunctional group, and a polyether-based polyol as precursors. It may be a mixture of a second urethane acrylate compound having a polyfunctional group.
본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 수지 조성물은, 연필경도 1H 이상의 경질이고 다관능기를 갖는 제1 우레탄 아크릴레이트 화합물 100 중량부 및 폴리에테르계 폴리올을 전구체로 하여 합성되고 다관능기를 갖는 제2 우레탄 아크릴레이트 화합물 20 내지 50 중량부를 포함한다. The photocurable resin composition according to an embodiment of the present invention is synthesized using 100 parts by weight of a first urethane acrylate compound having a pencil hardness of 1H or more and a polyfunctional group and a polyether-based polyol as a precursor, and a second having a polyfunctional group. It contains 20 to 50 parts by weight of a urethane acrylate compound.
상기 제1 우레탄 아크릴레이트 화합물은 서로 다른 관능기 수를 갖는 복수 종의 우레탄 아크릴레이트 화합물들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 우레탄 아크릴레이트 화합물은 5개 이하의 관능기를 포함할 수 있다.The first urethane acrylate compound may include a plurality of types of urethane acrylate compounds having different numbers of functional groups. In addition, the second urethane acrylate compound may include 5 or less functional groups.
상기 제2 우레탄 아크릴레이트 화합물은 폴리에테르, 디이소시아네이트 및 하이드록시 아크릴레이트를 사용하여 합성될 수 있다. 상기 하이드록시 아크릴레이트로서는 하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA), 하이드록시프로필 아크릴레이트(HPA), 하이드록시부틸 아크릴레이트(HBA) 등이 사용될 수 있으며 상기 화합물들은 단독으로 또는 둘 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.The second urethane acrylate compound may be synthesized using polyether, diisocyanate and hydroxy acrylate. As the hydroxy acrylate, hydroxyethyl acrylate (HEA), hydroxypropyl acrylate (HPA), hydroxybutyl acrylate (HBA), etc. may be used, and the compounds may be used alone or as a mixture of two or more. .
기능성 실리카 화합물은 예를 들어, 표면에 히드록실, 메틸, 비닐, 글리시딜기를 갖는 것으로 하기의 구조를 갖는 화합물이다. 표면의 치환기들이 고아경화성 수지와의 결합력을 높여 방투습 성능을 향상시킨다. The functional silica compound is, for example, a compound having a hydroxyl, methyl, vinyl, or glycidyl group on its surface and having the following structure. Substituents on the surface increase the bonding strength with the highly curable resin to improve moisture permeability.
기능성 실리카 화합물의 함량은 공정 적용에 요구되는 두께에 따라서 구성비가 변할 수 있다. 기능성 실리카 화합물은 전체 광경화성 수지 조성물 내에서 0.1내지 15중량%의 함량으로 사용될 수 있다.The content of the functional silica compound may vary in composition ratio depending on the thickness required for the process application. The functional silica compound may be used in an amount of 0.1 to 15% by weight in the total photocurable resin composition.
본 발명의 광경화성 수지 조성물은 용매를 사용하지 않는 무용제형이다. The photocurable resin composition of the present invention is a solvent-free type that does not use a solvent.
다음과 같은 단량체를 점도조절을 위한 희석용으로 더 포함할 수 있다. The following monomers may be further included for dilution for viscosity control.
여기서 R1은 수소 또는 메틸이다. Where R1 is hydrogen or methyl.
이하에서는 구체적인 실시예들은 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예들에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with specific examples. However, the technical idea of the present invention is not limited by the following examples.
1. 우레탄아크릴레이트 화합물 조성 시험 1. Urethane acrylate compound composition test
1.1) 제1우레탄 아크릴레이트 화합물은 브랜치 타입부터 덴드리머 타입의 다양한 경질형태를 갖는 우레탄 아크릴레이트와 아로마틱, 사이클로알리파틱 구조를 포함한 폴리부타디엔구조의 경질특성을 갖는 다관능 우레탄 아크릴레이트를 적용하여 UV경화 후 수지의 표면특성이 무너지지 않게 유지며 경질특성을 갖도록 한다.1.1) The first urethane acrylate compound is UV cured by applying urethane acrylates having various hard forms from branch type to dendrimer type and polybutadiene structure having hard properties including aromatic and cycloaliphatic structures. After that, the surface properties of the resin are maintained so that they do not collapse and have hard properties.
1.2) 제2우레탄 아크릴레이트 화합물은 폴리에테르계 폴리올의 분자길이를 조절한 다관능 우레탄 아크릴레이트를 사용하여 광경화 후 수지의 크랙발생, 각 기자재 PET 필름, 유리, 폴리이미드필름 등의 표면 코팅 후 필름 깨짐, 휨특성 및 황변 등의 현상을 최대한 조절한다.1.2) The second urethane acrylate compound is photocured using a polyfunctional urethane acrylate adjusted to the molecular length of the polyether-based polyol, and after photocuring, cracking of the resin occurs, and after surface coating of each equipment PET film, glass, polyimide film, etc. The phenomena such as film cracking, bending properties and yellowing are controlled as much as possible.
최종 우레탄아크릴레이트 화합물은 제1 우레탄과 제2우레탄 화합물의 조성비를 변량하여 각각의 요구 특성들을 갖추도록 한 여러 조성들 중에서 필름경화 후 300um 두께에서 WVTR 71 g/m2.day 갖는 가장 나은 방투습 특성을 갖는 조성을 표 1과 같이 적용하여 테스트에 사용하였다.The final urethane acrylate compound has the best moisture permeability with WVTR 71 g/m 2 .day at a thickness of 300 μm after film curing among several compositions in which the composition ratio of the first urethane and the second urethane compound is varied to have the respective required properties. The composition having characteristics was applied as shown in Table 1 and used in the test.
이후 실시예에 적용되는 우레탄 아크릴레이트 화합물의 조성은 표 1과 같으며 이하 UAC로 표기한다. The composition of the urethane acrylate compound applied to the following examples is shown in Table 1 and is hereinafter referred to as UAC.
(1UA)First urethane acrylate
(1UA)
(2UA)Second urethane acrylate
(2UA)
2UA
합계1UA
2UA
Sum
중량
%
weight
%
중량
%
weight
%
비율contain
ratio
* MUA : 다관능 우레탄 아크릴레이트 * CAUA : 사이클로알리파틱 우레탄 아크릴레이트
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR 측정 필름 두께 :300um, WVTR mocon 장비사용* UAC: Urethane acrylate compound * UA: Urethane acrylate
* MUA: Polyfunctional urethane acrylate * CAUA: Cycloaliphatic urethane acrylate
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR measurement film thickness: 300um, WVTR mocon equipment used
2. 희석용 모노머 최적 함량 시험 2. Test of optimal content of dilution monomer
2.1) 방투습 특성을 높이기 위해 발수 특성을 이용한 소수성 구조가 치환된 아크릴레이트인 이소보닐아크릴레이트(IBOA) 를 사용하여 아래 표 2와 같이 IBOA와 UAC의 조성비를 조절하여 방투습 특성을 및 기타 물성을 확인하였다. 결과를 하기 표 2에 게시하였다. 2.1) In order to increase moisture-permeable properties, use isobornyl acrylate (IBOA), an acrylate substituted with a hydrophobic structure using water-repellent properties, and adjust the composition ratio of IBOA and UAC as shown in Table 2 below to improve moisture-permeable properties and other physical properties. Was confirmed. The results are posted in Table 2 below.
중량
%
weight
%
중량
%
weight
%
중량
%
weight
%
·dayg/㎡
·Day
* MUA : 다관능 우레탄 아크릴레이트 * CAUA : 사이클로알리파틱 우레탄 아크릴레이트
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR 측정 필름 두께 :300um, WVTR mocon 장비사용
* 코팅성 : 양호>◎>○>△>불량 공정성 : 양호>◎>○>△>취급이 매우 어려움
* Tacky Free : 끈적임 없음 Tacky : 끈적임* UAC: Urethane acrylate compound (Table 1 optional composition) * UA: Urethane acrylate
* MUA: Polyfunctional urethane acrylate * CAUA: Cycloaliphatic urethane acrylate
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR measurement film thickness: 300um, WVTR mocon equipment used
* Coating: Good>◎>○>△> Poor Fairness: Good>◎>○>△> Very difficult to handle
* Tacky Free: No stickiness Tacky: Sticky
희석용 모노머의 함유량이 감소하고 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 함유량이 상대적으로 많아지면서 고분자 특성에 따른 점도 상승 폭이 매우 커지게 된다. 이에 디스플레이 재료의 코팅 공정성은 희석용 모노머가 없는 경우에 취급이 용이하지 않아 공정 기기에 온도조절 기기를 부착하여 코팅 공정성을 유지하여야만 한다. 또한 다관능 반응 사이트의 경화반응에 대한 반응열이 높은 것으로 확인되며, 경화 후 고 반응열에 대한 Fume이 확인되기도 한다. As the content of the diluent monomer decreases and the urethane acrylate oligomer content is relatively increased, the viscosity increase width according to the polymer properties becomes very large. Accordingly, the coating fairness of the display material is not easy to handle in the absence of a dilution monomer, so a temperature control device must be attached to the process equipment to maintain the coating fairness. In addition, it is confirmed that the reaction heat for the curing reaction of the polyfunctional reaction site is high, and the fume for the high reaction heat after curing is also confirmed.
반대로 희석용 모노머 함유량이 많아지면 점도가 급격히 낮아지며 코팅성은 좋아지나 공정성은 조절하기가 더 어려워지며 이에 따른 재료의 경화율이 말단 1관능기에 의해 매우 낮아지게 되어 동일 경화에너지를 사용할 경우 미반응이 확인되기도 한다. 미반응에 대한 경화는 광개시제 적용양을 늘리거나 경화에 필요한 광에너지를 높여서 미반응을 없애고 분석을 할 수 있으나 동일조건에서의 특성을 확인하기 위하여 미경화부분에 대한 분석은 진행하지 않았다. On the contrary, as the content of the monomer for dilution increases, the viscosity decreases rapidly and the coating property improves, but the processability becomes more difficult to control. Accordingly, the curing rate of the material becomes very low due to the terminal monofunctional group, so when the same curing energy is used, unreacted It is also possible. The unreacted curing can be analyzed by increasing the amount of photoinitiator applied or by increasing the light energy required for curing to remove the unreacted, but the analysis of the uncured part was not conducted to confirm the characteristics under the same conditions.
2.2) 상기 표 2에서 IBOA의 최적 농도는 40% 내외인 것을 확인하고, 35%에서 45% 까지의 농도를 1% 단위로 좀 더 세분화하여 표 3과 같은 조성으로 IBOA와 UAC의 조성비를 조절하고, IBOA 함유량을 미세하게 조절하였을 때의 방투습 특성을 및 기타 물성을 확인하였다. 시험 결과는 표 3에 게시하였다. 2.2) In Table 2 above, it was confirmed that the optimal concentration of IBOA was around 40%, and the concentration from 35% to 45% was further subdivided into 1% units, and the composition ratio of IBOA and UAC was adjusted according to the composition shown in Table 3. , Moisture-permeable properties and other physical properties were confirmed when the IBOA content was finely adjusted. The test results are posted in Table 3.
%weight
%
%weight
%
%weight
%
·dayg/㎡
·Day
* MUA : 다관능 우레탄 아크릴레이트
* CAUA : 사이클로알리파틱 우레탄 아크릴레이트
* IBOA : 이소보닐아크릴레이트
* TPO : 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR 측정 필름 두께 :300um, WVTR mocon 장비사용
* 코팅성 : 양호>◎>○>△>불량 공정성 : 양호>◎>○>△>취급이 매우 어려움
* Tacky Free : 끈적임 없음 Tacky : 끈적임* UAC: Urethane acrylate compound (Table 1 optional composition) * UA: Urethane acrylate
* MUA: Polyfunctional urethane acrylate
* CAUA: Cycloaliphatic urethane acrylate
* IBOA: isobornyl acrylate
* TPO: Diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR measurement film thickness: 300um, WVTR mocon equipment used
* Coating: Good>◎>○>△> Poor Fairness: Good>◎>○>△> Very difficult to handle
* Tacky Free: No stickiness Tacky: Sticky
3. 광개시제 최적 함량 시험 3. Photoinitiator optimal content test
3.1) TPO 광개시제의 함유량에 따른 특성을 확인하기 위하여 표 4와 같은 조성으로 테스트를 진행하였다. 광개시제 함유량별 물성 시험 결과를 하기 표 4에 게시하였다. 3.1) In order to confirm the characteristics according to the content of the TPO photoinitiator, a test was conducted with the composition shown in Table 4. The results of the physical property test by content of the photoinitiator are posted in Table 4 below.
%weight
%
%weight
%
%weight
%
·dayg/㎡
·Day
* MUA : 다관능 우레탄 아크릴레이트 * CAUA : 사이클로알리파틱 우레탄 아크릴레이트
* IBOA : 이소보닐아크릴레이트 * TPO : 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR 측정 필름 두께 :300um, WVTR mocon 장비사용
* 코팅성 : 양호>◎>○>△>불량 공정성 : 양호>◎>○>△>취급이 매우 어려움
* Tacky Free : 끈적임 없음 Tacky : 끈적임* UAC: Urethane acrylate compound (Table 1 optional composition) * UA: Urethane acrylate
* MUA: Polyfunctional urethane acrylate * CAUA: Cycloaliphatic urethane acrylate
* IBOA: isobornyl acrylate * TPO: diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR measurement film thickness: 300um, WVTR mocon equipment used
* Coating: Good>◎>○>△> Poor Fairness: Good>◎>○>△> Very difficult to handle
* Tacky Free: No stickiness Tacky: Sticky
TPO 3% 이상 적용하여 경화 후 코팅필름의 색은 디스플레이 투명 재료로 적용하기 어려운 황변 현상이 발생하여 3% 이하로 적용해야 했으며, 광개시제 함유량이 낮아질 경우 코팅 상부 표면은 Tack Free 특성으로 확인은 되었지만 하부 속경화율이 낮은 것으로 확인되었고, 이것은 디스플레이 모듈 공정에서 out gassing 및 오면 문제를 유발시킬 수 있다. After curing by applying more than 3% of TPO, the color of the coating film had to be applied to less than 3% due to the occurrence of yellowing, which is difficult to apply as a transparent display material.When the content of the photoinitiator decreases, the upper surface of the coating was confirmed to be tack-free, but It has been confirmed that the fast curing rate is low, and this can cause problems when out gassing and coming out in the display module process.
3.2) 이에 속경화를 높일 수 있는 다양한 종류의 광개시제를 적용하여 혼용테스트를 진행하였고 TPO와 혼용성 및 특성이 잘 나온 184(1-히드록시-시클로헥실페닐 케톤)를 표 5와 같이 제2 광개시제로 추가 적용하여 제1 광개시제 TPO와 조성비를 달리 테스트하여 속경화율 및 필름 특성이 문제없는 실시예 26과 같은 결과를 얻었다. 3.2) Accordingly, a mixed test was conducted by applying various types of photoinitiators that can increase fast curing, and 184 (1-hydroxy-cyclohexylphenyl ketone), which has good compatibility and properties with TPO, was used as the second photoinitiator as shown in Table 5. By additionally applying to the first photoinitiator TPO and the composition ratio differently tested to obtain the same results as in Example 26 having no problem in fast curing rate and film properties.
%weight
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%weight
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%weight
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·dayg/㎡
·Day
미경화surface
Uncured
미경화surface
Uncured
* MUA : 다관능 우레탄 아크릴레이트
* CAUA : 사이클로알리파틱 우레탄 아크릴레이트
* IBOA : 이소보닐아크릴레이트
* TPO : 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드
* 184 : 1-히드록시-시클로헥실페닐 케톤
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR 측정 필름 두께 :300um, WVTR mocon 장비사용
* 코팅성 : 양호>◎>○>△>불량 공정성 : 양호>◎>○>△>취급이 매우 어려움
* Tacky Free : 끈적임 없음 Tacky : 끈적임* UAC: Urethane acrylate compound (Table 1 optional composition) * UA: Urethane acrylate
* MUA: Polyfunctional urethane acrylate
* CAUA: Cycloaliphatic urethane acrylate
* IBOA: isobornyl acrylate
* TPO: Diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide
* 184: 1-hydroxy-cyclohexylphenyl ketone
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR measurement film thickness: 300um, WVTR mocon equipment used
* Coating: Good>◎>○>△> Poor Fairness: Good>◎>○>△> Very difficult to handle
* Tacky Free: No stickiness Tacky: Sticky
속경화율이 증가하며 좀 더 광경화 수지가 견고해지며 방투습 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 테스트 결과에서 보여지듯이 광개시제 효율이 좋은 TPO의 조성비가 적어 함유량이 낮아지면 반응성이 낮아져 속경화용 개시제만으로는 충분한 경화 효과를 발휘할 수 없어 Tack 및 미경화 부분이 표면에 발생하게 되었다.As the fast curing rate increased, it was confirmed that the photo-curing resin became more solid and the moisture-permeable properties were improved. A sufficient curing effect could not be exerted by the initiator alone, and tack and uncured portions were generated on the surface.
4. 희석용 단량체 선별 및 조성 시험4. Diluting monomer selection and composition test
4.1) 고점도인 우레탄아크릴레이트 올리고머의 점도를 조절하기 위하여 아래 표 6 과 같은 희석용 모노머를 첨가하여 테스트를 진행하였다. 4.1) In order to control the viscosity of the urethane acrylate oligomer having high viscosity, a test was conducted by adding a dilution monomer as shown in Table 6 below.
%weight
%
%weight
%
%weight
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·dayg/㎡
·Day
* MUA : 다관능 우레탄 아크릴레이트
* CAUA : 사이클로알리파틱 우레탄 아크릴레이트
* IBOA : 이소보닐아크릴레이트
* TPO : 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드
* 184 : 1-히드록시-시클로헥실페닐 케톤
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR 측정 필름 두께 :300um, WVTR mocon 장비사용
* 코팅성 : 양호>◎>○>△>불량 공정성 : 양호>◎>○>△>취급이 매우 어려움
* Tacky Free : 끈적임 없음 Tacky : 끈적임* UAC: Urethane acrylate compound (Table 1 optional composition) * UA: Urethane acrylate
* MUA: Polyfunctional urethane acrylate
* CAUA: Cycloaliphatic urethane acrylate
* IBOA: isobornyl acrylate
* TPO: Diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide
* 184: 1-hydroxy-cyclohexylphenyl ketone
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR measurement film thickness: 300um, WVTR mocon equipment used
* Coating: Good>◎>○>△> Poor Fairness: Good>◎>○>△> Very difficult to handle
* Tacky Free: No stickiness Tacky: Sticky
4.2) 각각의 특성 결과에 따라 경화특성이 좀 더 낮은 IBOMA를 제외한 두 개의 희석용 모노머를 조성비를 달리하여 혼용성 및 경화 후 특성을 표 7과 같이 확인하였다. 4.2) According to the results of each characteristic, the composition ratio of the two diluent monomers except IBOMA, which has a lower curing characteristic, was different to confirm the compatibility and the properties after curing as shown in Table 7.
%weight
%
중량
%
weight
%
중량
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weight
%
·dayg/㎡
·Day
* MUA : 다관능 우레탄 아크릴레이트
* CAUA : 사이클로알리파틱 우레탄 아크릴레이트
* IBOA : 이소보닐아크릴레이트
* TPO : 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드
* 184 : 1-히드록시-시클로헥실페닐 케톤
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR 측정 필름 두께 :300um, WVTR mocon 장비사용
* 코팅성 : 양호>◎>○>△>불량 공정성 : 양호>◎>○>△>취급이 매우 어려움
* Tacky Free : 끈적임 없음 Tacky : 끈적임* UAC: Urethane acrylate compound (Table 1 optional composition) * UA: Urethane acrylate
* MUA: Polyfunctional urethane acrylate
* CAUA: Cycloaliphatic urethane acrylate
* IBOA: isobornyl acrylate
* TPO: Diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide
* 184: 1-hydroxy-cyclohexylphenyl ketone
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR measurement film thickness: 300um, WVTR mocon equipment used
* Coating: Good>◎>○>△> Poor Fairness: Good>◎>○>△> Very difficult to handle
* Tacky Free: No stickiness Tacky: Sticky
두 개의 희석용 모노머를 혼용을 사용할 경우 용해도에는 문제가 없었으며, 기자재에 대한 각 희석용 모노머의 코팅 특성 결과를 감안하여 최적비를 구하였다. 각 기자재에 코팅 특성 및 투습성이 가장 나은 것은 실시예 39이며 이것은 이후 사용될 다양한 종류의 기능성 실리키를 첨가하기 위한 조성으로 사용할 것이다. When the two dilution monomers were used in combination, there was no problem in solubility, and the optimum ratio was calculated in consideration of the coating characteristics of each dilution monomer for equipment. The best coating properties and moisture permeability to each material is Example 39, which will be used as a composition for adding various types of functional silica to be used later.
5. 기능성 실리카 화합물 첨가 시험 5. Functional silica compound addition test
5.1) 실리카 종류에 따른 특성을 확인하기 위하여 표 8과 같이 기능성 실리카 종류별로 변량하여 테스트를 진행하였다. 5.1) In order to confirm the characteristics according to the silica type, the test was performed by varying by type of functional silica as shown in Table 8.
%weight
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%weight
%
·dayg/㎡
·Day
26 조성Example
26 composition
* 혼합조성물 : 우레탄아크릴레이트/희석용 모노머/개시제
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR 측정 필름 두께 :300um, WVTR mocon 장비사용
* 코팅성 : 양호>◎>○>△>불량 공정성 : 양호>◎>○>△>취급이 매우 어려움
* Tacky Free : 끈적임 없음 Tacky : 끈적임* UAC: Urethane acrylate compound (Table 1 optional composition)
* Mixed composition: urethane acrylate/diluting monomer/initiator
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR measurement film thickness: 300um, WVTR mocon equipment used
* Coating: Good>◎>○>△> Poor Fairness: Good>◎>○>△> Very difficult to handle
* Tacky Free: No stickiness Tacky: Sticky
5.2) TPO 광개시제의 특성에 따른 광경화타입 수지로 실리카에 비닐타입의 기능성기가 치환된 것이 경화 및 방투습 특성이 가장 나은 것으로 확인되어 표 9와 같이 비닐기의 함유량별로 조건을 달리하여 테스트를 진행하였다. 5.2) As a photo-curing type resin according to the characteristics of the TPO photoinitiator, it was confirmed that the substitution of a vinyl-type functional group on silica has the best curing and moisture-permeable properties. I did.
·dayg/㎡
·Day
26 조성Example
26 composition
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR 측정 필름 두께 :300um, WVTR mocon 장비사용
* 코팅성 : 양호>◎>○>△>불량 공정성 : 양호>◎>○>△>취급이 매우 어려움
* Tacky Free : 끈적임 없음 Tacky : 끈적임* UAC: Urethane acrylate compound (selective composition in Table 1) * Mixed composition: Urethane acrylate/diluting monomer/initiator
* Curing :: UV Lamp 1.2J/cm2, WVTR measurement film thickness: 300um, WVTR mocon equipment used
* Coating: Good>◎>○>△> Poor Fairness: Good>◎>○>△> Very difficult to handle
* Tacky Free: No stickiness Tacky: Sticky
각 실시 예에서 보여지듯이 기능성 실리카를 적용할수록 방투습 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 디스플레이 모듈공정에 적용하여 다양한 모듈 기자제와의 코팅성, 밴딩 및 투명 특성 등을 유지하며 수지 단독으로는 발휘하지 못하는 방투습 특성을 10^-1 이하까지 비약적으로 성능을 유지시키는 것으로 확인되었다. 실시예 72 이후부터는 조성에 포함된 광경화성 수지와 기능성 실리카의 극성 차에 의한 상용성이 떨어짐으로 인한 현상으로 혼용성은 불투명해지고 경화 후 코팅된 수지에 헤이즈가 점점 발생하는 것과 기능성 실리카의 양이 실시예 72와 같이 많아질 경우 혼용성과 분산성이 문제가 되면서 경화 후 실리카의 한쪽 쏠림 현상 발생으로 코팅성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. As shown in each example, it was confirmed that the moisture-permeable properties were improved as functional silica was applied, and by applying it to the display module process, coating properties with various module equipment, bending and transparency were maintained, and the resin alone was exhibited. It was confirmed that the moisture-permeable properties, which cannot be achieved, are rapidly maintained to 10^-1 or less. From Example 72 onwards, compatibility was opaque due to a decrease in compatibility due to the polarity difference between the photocurable resin and functional silica contained in the composition, and haze gradually occurred in the coated resin after curing and the amount of functional silica was carried out. As shown in Example 72, it was confirmed that mixing and dispersibility became a problem, and coating property was degraded due to the occurrence of one side of the silica after curing.
디스플레이 모듈에 적용되는 재료에 요구되는 특성 중 기존의 경우 유기재료의 특성상 발수, 방습 특성을 높이기 위해 적용하는 불소 작용기의 단량체, 실리콘 화합물, 부타디엔 계열의 고무성능을 갖는 화합물 등의 경우 디스플레이 모듈에 적용하여 코팅할 경우 황변과 같은 색 변화와 디스플레이 모듈표면의 접착성능이 낮아지는 경우가 발생하며, 적용 함량을 무작정 늘리게 되면 광경화용 수지의 경우 미경화 부분이나 표면의 끈적임이 발생하게 된다. 이러한 유기재료의 적용한계로 인해 기존 광경화용 수지의 경우 방투습 특성을 구현하기 어려운 문제점을 가지고 있다. 본 발명의 광경화성 수지 조성물은 경화 후 가교밀도를 높일 수 있는 기능성 실리카를 사용하는 것으로 투명하며, 표면의 끈적임(Tacky)이 없고, 우수한 방투습 특성을 갖는다. Among the properties required for materials applied to display modules, conventionally, fluorine functional group monomers, silicone compounds, butadiene-based compounds with rubber properties applied to increase water repellency and moisture-proof properties due to the properties of organic materials are applied to display modules. In the case of coating, color change such as yellowing and adhesion performance on the surface of the display module may decrease, and if the applied content is recklessly increased, the uncured portion or surface stickiness occurs in the case of the photocurable resin. Due to the limitation of application of these organic materials, conventional photocurable resins have a problem that it is difficult to implement moisture-permeable properties. The photocurable resin composition of the present invention is made of functional silica capable of increasing the crosslinking density after curing, and is transparent, has no tacky surface, and has excellent moisture-permeable properties.
Claims (4)
A photocurable resin composition comprising a urethane acrylate compound and a functional silica compound of at least one of the following structures:
여기서 R1은 수소 또는 메틸이다. The photocurable resin composition of claim 1, wherein the photocurable resin composition further comprises one or more diluent monomers of the following structures:
Where R1 is hydrogen or methyl.
The method of claim 3, wherein the urethane acrylate compound is synthesized by using a first urethane acrylate compound having a polyfunctional group and a polyether-based polyol as precursors having a pencil hardness of 1H or more, and having a polyfunctional group. Photocurable resin composition, characterized in that the mixture.
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