KR102580536B1

KR102580536B1 - 고굴절률을 갖는 광 안정성 접착제 조성물, 및 그의 조립체, 물품 및 발광 소자

Info

Publication number: KR102580536B1
Application number: KR1020197005840A
Authority: KR
Inventors: 푸웨이 류; 장보 어우양; 춘화 구
Original assignee: 헨켈 아게 운트 코. 카게아아
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2023-09-22
Also published as: EP3507337A1; US11174419B2; KR20190045908A; WO2018039897A1; JP2019532163A; US20190218434A1; JP7183159B2; CN109642144B; EP3507337A4; CN109642144A; TW201831631A; TWI758314B

Abstract

고굴절률을 갖는 광 안정성 접착제 조성물, 및 그의 조립체, 물품 및 발광 소자가 제공된다. 상기 조성물은 비-황변성 수지 및 나노입자를 포함한다. 상기 수지는 황-함유 화합물 또는 공액 폴리방향족 화합물로부터 유래하지 않는다. 상기 나노입자는 1.70 내지 4.50의 굴절률을 갖고, 상기 조성물은 1.55 내지 2.0의 굴절률을 갖는다. 상기 조성물은 황색도 값의 유의한 증가 없이 적어도 500시간 동안의 QUV 시험을 통과한다.

Description

고굴절률을 갖는 광 안정성 접착제 조성물, 및 그의 조립체, 물품 및 발광 소자

본 발명은 탁월한 광 안정성을 갖는 고굴절률 조성물, 및 그의 사용 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 본 발명의 배합물 및 방법을 사용하여 제조된 조립체 및 물품에 관한 것이다.

현재, 양호한 광학 특성을 갖는 상업적으로 입수가능한 고굴절률 접착제 제품은 없지만, 고굴절률 값을 갖는다고 주장하는 몇몇 실험 샘플이 존재한다. 그러나, 이러한 재료는 불량한 광학 특성 및 광 안정성 문제 (불량한 QUV 성능)를 갖는 것으로 나타났고, 이는 전자 응용을 위한 광학 제품에 있어서 극히 중요한 특성들이다.

선행 기술의 배합물 및 방법의 상기 및 기타 한계를 본원에서 본 발명에 의해 해결한다.

본 발명에 따라, 탁월한 광 안정성 및 양호한 광학 특성을 갖는 고굴절률 조성물이 제공된다.

본 발명의 특정 측면에 따라, 본 발명의 배합물 및 방법을 사용하여 제조된 조립체 및 물품이 또한 제공된다.

본 발명에 따라, 선행 기술의 한계가 극복되었으며, 본 발명의 조성물 및 그의 제조 및 사용 방법에 대한 탁월한 성능이 입증되었다.

본 발명에 따라,

방향족 고리들 사이에 실질적인 공액을 갖는 폴리방향족 화합물 또는 황-함유 화합물로부터 유래하지 않는 1종 이상의 비-황변성 광 안정성 수지(들), 및

1.70 내지 4.50 범위의 굴절률을 갖는 나노입자

를 포함하는, 안정한 고굴절률 비-황변성 광학 투명 접착제 배합물이며,

여기서,

생성된 배합물은 약 1.55 내지 약 2.0 범위의 굴절률을 갖고,

생성된 배합물은 그의 황색도(yellow index) 값의 유의한 증가 없이 적어도 500시간 동안의 표준 산업 QUV 시험을 통과하는 것인,

안정한 고굴절률 비-황변성 광학 투명 접착제 배합물이 제공된다.

일부 실시양태에서, 생성된 배합물의 굴절률은 약 1.55 내지 약 2.0 범위 내이다. 일부 실시양태에서, 생성된 배합물의 굴절률은 약 1.55 내지 약 1.80 범위 내이다. 일부 실시양태에서, 생성된 배합물의 굴절률은 약 1.55 내지 약 1.74 범위 내이다.

일부 실시양태에서, 본 발명의 배합물은,

약 5 내지 약 98 wt% 범위의 상기 광 안정성 수지, 및

약 2 내지 약 95 wt% 범위의 고굴절률을 갖는 상기 나노입자

를 포함한다.

일부 실시양태에서, 본 발명의 배합물은,

약 10 내지 약 50 wt% 범위의 상기 광 안정성 수지, 및

약 50 내지 약 90 wt% 범위의 고굴절률을 갖는 상기 나노입자

를 포함한다.

일부 실시양태에서 (예를 들어, 굴절률이 약 1.55일 때), 본 발명의 배합물은,

약 5 내지 약 50 wt% 범위의 상기 광 안정성 수지, 및

약 2 내지 약 40 wt% 범위의 고굴절률을 갖는 상기 나노입자

를 포함한다.

일부 실시양태에서 (예를 들어, 굴절률이 약 1.74일 때), 본 발명의 배합물은,

약 5 내지 약 30 wt% 범위의 상기 광 안정성 수지, 및

약 70 내지 약 95 wt% 범위의 고굴절률을 갖는 상기 나노입자

를 포함한다.

본 발명의 배합물은 추가로, <1의 황색도 값 B* 및/또는 약 1 μm 내지 약 1000 μm 범위의 두께를 갖는 것으로 규정되고/거나, 상기 배합물은 적어도 97% 투명하다.

일부 실시양태에서, 본 발명의 배합물은 <2의 황색도 값 B*를 갖고; 일부 실시양태에서, 본 발명의 배합물은 <3의 황색도 값 B*를 갖는다.

일부 실시양태에서, 본 발명의 배합물은 약 10 μm 내지 약 1000 μm 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 배합물은 약 10 μm 내지 약 500 μm 범위의 두께를 갖는다.

일부 실시양태에서, 본 발명의 배합물은 적어도 98% 투명하고; 일부 실시양태에서, 본 발명의 배합물은 적어도 99% 투명하고; 일부 실시양태에서, 본 발명의 배합물은 적어도 99.5% 투명하다.

비-황변성 광 안정성 수지(들)

본원에서 사용을 위해 광범위하게 다양한 비-황변성 광 안정성 수지(들)가 고려되고; 본원에서 사용을 위해 고려되는 예시적 비-황변성 광 안정성 수지(들)는 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭시, 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 시아노아크릴레이트, 실리콘, 실리콘-함유 아크릴레이트, 실리콘-함유 비닐 에테르, 자유-라디칼 중합될 수 있는 1종 이상의 단량체, 및 이들 중 임의의 2종 이상의 혼합물로부터 유래한다.

본원에서 사용을 위해 고려되는 비-황변성 광 안정성 수지는 전형적으로, 광, 수분, 열 등에의 노출 및/또는 노화 시 황변되는 경향이 있는 불포화 황-함유 화합물로부터 유래하지 않는다. 유사하게, 본원에서 사용을 위해 고려되는 비-황변성 광 안정성 수지는 전형적으로, 방향족 고리들 사이에 실질적인 공액을 갖는 폴리방향족 화합물로부터 유래하지 않는데, 이는 그러한 재료는 또한 광, 수분, 열 등에의 노출 및/또는 노화 시 황변되기 쉽기 때문이다.

아크릴레이트

본 발명의 실시에서 사용을 위해 고려되는 아크릴레이트는 관련 기술분야에 널리 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 5,717,034를 참조하기 바라며, 여기서 상기 문헌의 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다.

본원에서 사용을 위해 고려되는 예시적 아크릴레이트로는 일관능성 (메트)아크릴레이트, 이관능성 (메트)아크릴레이트, 삼관능성 (메트)아크릴레이트, 다관능성 (메트)아크릴레이트 등이 포함된다.

예시적 일관능성 (메트)아크릴레이트로는 페닐페놀 아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 아크릴레이트, 아크릴로일옥시에틸 숙시네이트, 지방산 아크릴레이트, 메타크릴로일옥시에틸프탈산, 페녹시에틸렌 글리콜 메타크릴레이트, 지방산 메타크릴레이트, β-카르복시에틸 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 아크릴레이트, 히드록시프로필 아크릴레이트, 디히드로시클로펜타디에틸 아크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, t-부틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, t-부틸아미노에틸 메타크릴레이트, 4-히드록시부틸 아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 에틸카르비톨 아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 모노펜타에리트리톨 아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨 아크릴레이트, 폴리펜타에리트리톨 아크릴레이트 등이 포함된다.

예시적 이관능성 (메트)아크릴레이트로는 헥산디올 디메타크릴레이트, 히드록시아크릴로일옥시프로필 메타크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 비스페놀 A-유형 에폭시아크릴레이트, 개질된 에폭시아크릴레이트, 지방산-개질된 에폭시아크릴레이트, 아민-개질된 비스페놀 A-유형 에폭시아크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 에톡시화 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올 디메타크릴레이트, 글리세린 디메타크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 프로폭시화 에톡시화 비스페놀 A 디아크릴레이트, 9,9-비스(4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐) 플루오렌, 트리시클로데칸 디아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, PO-개질된 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올 디아크릴레이트, 1,12-도데칸디올 디메타크릴레이트 등이 포함된다.

예시적 삼관능성 (메트)아크릴레이트로는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 폴리에테르 트리아크릴레이트, 글리세린 프로폭시 트리아크릴레이트 등이 포함된다.

예시적 다관능성 (메트)아크릴레이트로는 디펜타에리트리톨 폴리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨에톡시 테트라아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트 등이 포함된다.

본 발명의 실시에서 사용을 위해 고려되는 추가의 예시적 아크릴레이트로는 미국 특허 번호 5,717,034에 기재된 것들이 포함되며, 여기서 상기 문헌의 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다.

본원에서 사용을 위해 고려되는 추가의 예시적 아크릴레이트 수지는 하기와 같은 지방족 아크릴레이트로부터 유래한다:

본원에서 사용을 위해 고려되는 추가의 예시적 아크릴레이트 수지로는, 어떠한 융합/공액 방향족 고리도 함유하지 않거나 또는 1개 초과의 카르보닐 기와 직접 연결된 어떠한 방향족 고리도 함유하지 않는 방향족 아크릴레이트, 예를 들어 하기로부터 유래한 아크릴레이트 수지가 포함된다:

본원에서 사용을 위해 고려되는 다른 추가의 예시적 아크릴레이트 수지로는, 비-융합/비-공액 방향족 고리를 갖는 화합물, 예를 들어 하기로부터 유래한 아크릴레이트 수지가 포함된다:

본원에서 사용을 위해 고려되는 추가의 예시적 아크릴레이트 수지로는 하기로부터 유래한 아크릴레이트 수지가 포함된다:

에폭시

본원에서 사용을 위해 광범위하게 다양한 에폭시-관능화 수지, 예를 들어, 비스페놀 A에 기반한 액체-유형 에폭시 수지, 비스페놀 A에 기반한 고체-유형 에폭시 수지, 비스페놀 F에 기반한 액체-유형 에폭시 수지 (예를 들어, 에피클론(Epiclon) EXA-835LV), 페놀-노볼락 수지에 기반한 다관능성 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔-유형 에폭시 수지 (예를 들어, 에피클론 HP-7200L), 나프탈렌-유형 에폭시 수지 등, 및 이들 중 임의의 2종 이상의 혼합물이 고려된다.

본원에서 사용을 위해 고려되는 예시적 에폭시-관능화 수지로는 지환족 알콜의 디에폭시드, 수소화 비스페놀 A (에팔로이(Epalloy) 5000으로서 상업적으로 입수가능함), 헥사히드로프탈산 무수물의 이관능성 지환족 글리시딜 에스테르 (에팔로이 5200으로서 상업적으로 입수가능함), 에피클론 EXA-835LV, 에피클론 HP-7200L 등, 및 이들 중 임의의 2종 이상의 혼합물이 포함된다.

특정 실시양태에서, 에폭시 성분으로는 2종 이상의 상이한 비스페놀 기반 에폭시의 조합이 포함될 수 있다. 이들 비스페놀 기반 에폭시는 비스페놀 A, 비스페놀 F 또는 비스페놀 S 에폭시, 또는 그의 조합으로부터 선택될 수 있다. 또한, 동일한 유형의 수지 (예컨대 A, F 또는 S) 내의 2종 이상의 상이한 비스페놀 에폭시가 사용될 수 있다.

본원에서 사용을 위해 고려되는 비스페놀 에폭시의 상업적으로 입수가능한 예로는 비스페놀-F-유형 에폭시 (예컨대, 니폰 가야쿠(Nippon Kayaku, 일본)로부터의 RE-404-S, 및 다이 니폰 잉크 앤드 케미칼스, 인크.(Dai Nippon Ink & Chemicals, Inc.)로부터의 에피클론 830 (RE1801), 830S (RE1815), 830A (RE1826) 및 830W, 및 레졸루션(Resolution)으로부터의 RSL 1738 및 YL-983U) 및 비스페놀-A-유형 에폭시 (예컨대, 레졸루션으로부터의 YL-979 및 980)가 포함된다.

상기 언급된 다이 니폰으로부터 상업적으로 입수가능한 비스페놀 에폭시는, 액체 비스페놀 A 에폭시와 유사한 물리적 특성을 가지면서 비스페놀 A 에폭시에 기반한 통상의 에폭시보다 훨씬 더 낮은 점도를 갖는 액체 비-희석된 에피클로로히드린-비스페놀 F 에폭시로서 홍보되어 있다. 더 낮은 점도 및 그에 따른 고속 유동 언더필(underfill) 실란트 재료를 제공하는 비스페놀 F 에폭시는 비스페놀 A 에폭시보다 더 낮은 점도를 가지며, 다른 모든 것은 두 유형의 에폭시들 간에 동일하다. 이들 4종의 비스페놀 F 에폭시의 EEW는 165 내지 180이다. 25℃에서의 점도는 3,000 내지 4,500 cps이다 (점도 상한값이 4,000 cps인 RE1801은 제외). 가수분해성 클로라이드 함량은 RE1815 및 830W의 경우 200 ppm, 및 RE1826의 경우 100 ppm으로 보고되어 있다.

상기 언급된 레졸루션으로부터 상업적으로 입수가능한 비스페놀 에폭시는 저 클로라이드 함유 액체 에폭시로서 홍보되어 있다. 비스페놀 A 에폭시는 EEW (g/eq)가 180 내지 195이고, 25℃에서의 점도가 100 내지 250 cps이다. YL-979의 경우 총 클로라이드 함량은 500 내지 700 ppm으로서 보고되어 있고, YL-980의 경우에는 100 내지 300 ppm으로서 보고되어 있다. 비스페놀 F 에폭시는 EEW (g/eq)가 165 내지 180이고, 25℃에서의 점도가 30 내지 60이다. RSL-1738의 경우 총 클로라이드 함량은 500 내지 700 ppm으로서 보고되어 있고, YL-983U의 경우에는 150 내지 350 ppm으로서 보고되어 있다.

비스페놀 에폭시에 추가로, 본 발명의 배합물의 에폭시 성분로서 사용을 위해 다른 에폭시 화합물이 고려된다. 예를 들면, 지환족 에폭시, 예컨대3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥실카르보네이트가 사용될 수 있다. 또한, 결과적 수지 재료의 Tg를 낮추고/거나 점도를 조절하기 위해 일관능성, 이관능성 또는 다관능성 반응성 희석제가 사용될 수 있다. 예시적 반응성 희석제로는 부틸 글리시딜 에테르, 크레실 글리시딜 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 글리시딜 에테르, 폴리프로필렌 글리콜 글리시딜 에테르 등이 포함된다.

본원에서 사용하기에 적합한 에폭시로는 페놀성 화합물의 폴리글리시딜 유도체, 예컨대, 레졸루션으로부터 상표명 에폰(EPON), 예컨대 에폰 828, 에폰 1001, 에폰 1009 및 에폰 1031로 상업적으로 입수가능한 것들; 다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Co.)로부터의 데르(DER) 331, 데르 332, 데르 334 및 데르 542; 및 니폰 가야쿠로부터의 브렌(BREN)-S가 포함된다. 다른 적합한 에폭시로는 폴리올 등으로부터 제조된 폴리에폭시드, 및 페놀-포름알데히드 노볼락의 폴리글리시딜 유도체, 예컨대, 다우 케미칼로부터의 덴(DEN) 431, 덴 438 및 덴 439가 포함된다. 크레졸 유사체는 또한 시바 스페셜티 케미칼스 코포레이션(Ciba Specialty Chemicals Corporation)으로부터 상표명 아랄다이트(ARALDITE), 예컨대 아랄다이트 ECN 1235, 아랄다이트 ECN 1273 및 아랄다이트 ECN 1299로 상업적으로 입수가능하다. SU-8은 레졸루션으로부터 입수가능한 비스페놀-A-유형 에폭시 노볼락이다. 아민, 아미노알콜 및 폴리카르복실산의 폴리글리시딜 부가생성물이 본 발명에서 또한 유용하며, 그의 상업적으로 입수가능한 수지로는 에프.아이.씨. 코포레이션(F.I.C. Corporation)으로부터의 글리아민(GLYAMINE) 135, 글리아민 125 및 글리아민 115; 시바 스페셜티 케미칼스로부터의 아랄다이트 MY-720, 아랄다이트 0500 및 아랄다이트 0510, 및 셔윈-윌리암스 캄파니(Sherwin-Williams Co.)로부터의 PGA-X 및 PGA-C가 포함된다.

본원에서 임의적 사용을 위해 적절한 일관능성 에폭시 공반응물 희석제로는, 점도가 에폭시 성분의 점도보다 더 낮은, 통상 약 250 cps 미만인 것들이 포함된다.

일관능성 에폭시 공반응물 희석제는 약 6 내지 약 28개의 탄소 원자의 알킬 기를 갖는 에폭시 기를 가져야 하며, 그 예로는 C_6-28 알킬 글리시딜 에테르, C_6-28 지방산 글리시딜 에스테르, C_6-28 알킬페놀 글리시딜 에테르 등이 포함된다.

이러한 일관능성 에폭시 공반응물 희석제가 포함되는 경우, 이러한 공반응물 희석제는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 사용되어야 하며; 일부 실시양태에서, 이러한 공반응물 희석제는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.25 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 사용되어야 한다.

에폭시 성분은 약 1 중량% 내지 약 40 중량% 범위의 양으로 조성물 중에 존재하여야 하며; 일부 실시양태에서, 본 발명의 배합물은 약 2 중량% 내지 약 18 중량%의 에폭시를 포함하고; 일부 실시양태에서, 본 발명의 배합물은 약 5 내지 약 15 중량%의 에폭시를 포함한다.

일부 실시양태에서, 본원에서 사용되는 에폭시 성분은 실란 개질된 에폭시, 예를 들어, 하기를 포함하는 물질의 조성물이다:

(A) 하기 구조로 포괄되는 에폭시 성분:

(식 중,

Y는 존재하거나 존재하지 않고, Y가 존재하는 경우 이는 직접 결합, CH₂, CH(CH₃)₂, C=O, 또는 S이고,

R₁은 여기서 알킬, 알케닐, 히드록시, 카르복시 및 할로겐이고,

x는 여기서 1 내지 4임);

(B) 하기 구조로 포괄되는 에폭시-관능화된 알콕시 실란:

(식 중,

R¹은 옥시란-함유 모이어티이고,

R²는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 알킬 또는 알콕시-치환된 알킬, 아릴 또는 아르알킬 기임); 및

(C) 성분 (A)와 (B)의 반응 생성물.

하나의 이러한 실란-개질된 에폭시의 예는, 방향족 에폭시, 예컨대 비스페놀 A, E, F 또는 S 에폭시 또는 바이페닐 에폭시와, 하기 구조로 포괄되는 에폭시 실란의 반응 생성물로서 형성된다:

(식 중,

R¹은 옥시란-함유 모이어티이며, 그 예로는 2-(에톡시메틸)옥시란, 2-(프로폭시메틸)옥시란, 2-(메톡시메틸)옥시란, 및 2-(3-메톡시프로필)옥시란이 포함되고,

R²는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는, 알킬 또는 알콕시-치환된 알킬, 아릴 또는 아르알킬 기임).

한 실시양태에서, R¹은 2-(에톡시메틸)옥시란이고, R²는 메틸이다.

실란 개질된 에폭시를 제조하기 위해 사용되는 방향족 에폭시의 이상화된 구조로는 하기가 포함된다:

(식 중,

R₁은 알킬, 알케닐, 히드록시, 카르복시 또는 할로겐이고,

x는 1 내지 4임).

물론, x가 2 내지 4인 경우, 쇄 연장된 버전의 방향족 에폭시가 또한 상기 구조로 포괄되는 것으로서 고려된다.

예를 들면, 쇄 연장된 버전의 방향족 에폭시는 하기 구조로 포괄될 수 있다.

일부 실시양태에서, 실록산 개질된 에폭시 수지는 하기 구조를 갖는다:

(식 중,

Z는 -O-(CH₂)₃-O-Ph-CH₂-Ph-O-(CH₂-CH(OH)-CH₂-O-Ph-CH₂-Ph-O-)_n-CH₂-옥시란이고,

n은 약 1 내지 4 범위 내임).

일부 실시양태에서, 실록산 개질된 에폭시 수지는 하기 성분들의 조합을 그의 반응을 촉진시키기에 적합한 조건 하에 접촉시킴으로써 생성된다:

(식 중, "n"은 약 1 내지 4 범위 내임).

실란 개질된 에폭시는 또한, 방향족 에폭시, 에폭시 실란, 및 방향족 에폭시와 에폭시 실란의 반응 생성물의 조합일 수 있다. 반응 생성물은 중량비 1:100 내지 100:1, 예컨대 중량비 1:10 내지 10:1의 방향족 에폭시 및 에폭시 실란으로부터 제조될 수 있다.

본 발명의 조성물에서 사용을 위해 고려되는 에폭시 단량체(들)의 양은, 생성된 배합물이 상기 에폭시를 약 1 내지 20 wt% 범위로 포함하도록 하는 정도로 충분하다. 특정 실시양태에서, 생성된 배합물은 상기 에폭시를 약 2 내지 18 wt% 범위로 포함한다. 특정 실시양태에서, 생성된 배합물은 상기 에폭시를 약 5 내지 15 wt% 범위로 포함한다.

에폭시 단량체(들)와 조합하여 에폭시 경화제가 임의로 사용된다. 예시적 에폭시 경화제로는 우레아, 지방족 및 방향족 아민, 아민 경질화제(hardener), 폴리아미드, 이미다졸, 디시안디아미드, 히드라지드, 우레아-아민 하이브리드 경화 시스템, 자유 라디칼 개시제 (예를 들어, 퍼옥시 에스테르, 퍼옥시 카르보네이트, 히드로퍼옥시드, 알킬퍼옥시드, 아릴퍼옥시드, 아조 화합물 등), 유기 염기, 전이 금속 촉매, 페놀, 산 무수물, 루이스(Lewis) 산, 루이스 염기 등이 포함된다.

에폭시 경화제가 존재하는 경우, 본 발명의 조성물은 그를 약 0.1 내지 2 wt% 범위로 포함한다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 에폭시 경화제를 약 0.5 내지 5 wt% 범위로 포함한다.

말레이미드, 나드이미드 또는 이타콘이미드

본원에서 사용을 위해 고려되는 말레이미드, 나드이미드 또는 이타콘이미드는 각각 하기 구조를 갖는 화합물 및 이들 중 2종 이상의 조합이다:

(식 중,

m은 1 내지 15이고,

p는 0 내지 15이고,

각각의 R²는 수소 또는 저급 알킬 (예컨대, C_1-5)로부터 독립적으로 선택되고,

J는 유기 또는 오르가노실록산 라디칼을 포함하는 1가 또는 다가 라디칼임).

본 발명의 일부 실시양태에서, J는,

- 전형적으로 약 6 내지 약 500개 범위의 탄소 원자를 갖는 히드로카르빌 또는 치환된 히드로카르빌 종이며, 여기서 히드로카르빌 종은 알킬, 알케닐, 알키닐, 시클로알킬, 시클로알케닐, 아릴, 알킬아릴, 아릴알킬, 아릴알케닐, 알케닐아릴, 아릴알키닐 또는 알키닐아릴로부터 선택되되, 단, X가 2종 이상의 상이한 종의 조합을 포함하는 경우 X는 단지 아릴일 수만 있는 것인 종;

- 전형적으로 약 6 내지 약 500개 범위의 탄소 원자를 갖는 히드로카르빌렌 또는 치환된 히드로카르빌렌 종이며, 여기서 히드로카르빌렌 종은 알킬렌, 알케닐렌, 알키닐렌, 시클로알킬렌, 시클로알케닐렌, 아릴렌, 알킬아릴렌, 아릴알킬렌, 아릴알케닐렌, 알케닐아릴렌, 아릴알키닐렌 또는 알키닐아릴렌으로부터 선택된 것인 종;

- 전형적으로 약 6 내지 약 500개 범위의 탄소 원자를 갖는 헤테로시클릭 또는 치환된 헤테로시클릭 종;

- 폴리실록산; 또는

- 폴리실록산-폴리우레탄 블록 공중합체

로부터 선택된 1가 또는 다가 라디칼일 뿐만 아니라,

상기 중 1종 이상과, 공유 결합, -O-, -S-, -NR-, -NR-C(O)-, -NR-C(O)-O-, -NR-C(O)-NR-, -S-C(O)-, -S-C(O)-O-, -S-C(O)-NR-, -O-S(O)₂-, -O-S(O)₂-O-, -O-S(O)₂-NR-, -O-S(O)-, -O-S(O)-O-, -O-S(O)-NR-, -O-NR-C(O)-, -O-NR-C(O)-O-, -O-NR-C(O)-NR-, -NR-O-C(O)-, -NR-O-C(O)-O-, -NR-O-C(O)-NR-, -O-NR-C(S)-, -O-NR-C(S)-O-, -O-NR-C(S)-NR-, -NR-O-C(S)-, -NR-O-C(S)-O-, -NR-O-C(S)-NR-, -O-C(S)-, -O-C(S)-O-, -O-C(S)-NR-, -NR-C(S)-, -NR-C(S)-O-, -NR-C(S)-NR-, -S-S(O)₂-, -S-S(O)_2-O-, -S-S(O)₂-NR-, -NR-O-S(O)-, -NR-O-S(O)-O-, -NR-O-S(O)-NR-, -NR-O-S(O)₂-, -NR-O-S(O)₂-O-, -NR-O-S(O)₂-NR-, -O-NR-S(O)-, -O-NR-S(O)-O-, -O-NR-S(O)-NR-, -O-NR-S(O)₂-O-, -O-NR-S(O)₂-NR-, -O-NR-S(O)₂-, -O-P(O)R₂-, -S-P(O)R₂- 또는 -NR-P(O)R₂-로부터 선택된 링커(linker)와의 조합으로부터 선택된 1가 또는 다가 라디칼이며; 여기서 각각의 R은 독립적으로 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이다.

예시적 조성으로는, J가 옥시알킬, 티오알킬, 아미노알킬, 카르복실알킬, 옥시알케닐, 티오알케닐, 아미노알케닐, 카르복시알케닐, 옥시알키닐, 티오알키닐, 아미노알키닐, 카르복시알키닐, 옥시시클로알킬, 티오시클로알킬, 아미노시클로알킬, 카르복시시클로알킬, 옥시시클로알케닐, 티오시클로알케닐, 아미노시클로알케닐, 카르복시시클로알케닐, 헤테로시클릭, 옥시헤테로시클릭, 티오헤테로시클릭, 아미노헤테로시클릭, 카르복시헤테로시클릭, 옥시아릴, 티오아릴, 아미노아릴, 카르복시아릴, 헤테로아릴, 옥시헤테로아릴, 티오헤테로아릴, 아미노헤테로아릴, 카르복시헤테로아릴, 옥시알킬아릴, 티오알킬아릴, 아미노알킬아릴, 카르복시알킬아릴, 옥시아릴알킬, 티오아릴알킬, 아미노아릴알킬, 카르복시아릴알킬, 옥시아릴알케닐, 티오아릴알케닐, 아미노아릴알케닐, 카르복시아릴알케닐, 옥시알케닐아릴, 티오알케닐아릴, 아미노알케닐아릴, 카르복시알케닐아릴, 옥시아릴알키닐, 티오아릴알키닐, 아미노아릴알키닐, 카르복시아릴알키닐, 옥시알키닐아릴, 티오알키닐아릴, 아미노알키닐아릴 또는 카르복시알키닐아릴, 옥시알킬렌, 티오알킬렌, 아미노알킬렌, 카르복시알킬렌, 옥시알케닐렌, 티오알케닐렌, 아미노알케닐렌, 카르복시알케닐렌, 옥시알키닐렌, 티오알키닐렌, 아미노알키닐렌, 카르복시알키닐렌, 옥시시클로알킬렌, 티오시클로알킬렌, 아미노시클로알킬렌, 카르복시시클로알킬렌, 옥시시클로알케닐렌, 티오시클로알케닐렌, 아미노시클로알케닐렌, 카르복시시클로알케닐렌, 옥시아릴렌, 티오아릴렌, 아미노아릴렌, 카르복시아릴렌, 옥시알킬아릴렌, 티오알킬아릴렌, 아미노알킬아릴렌, 카르복시알킬아릴렌, 옥시아릴알킬렌, 티오아릴알킬렌, 아미노아릴알킬렌, 카르복시아릴알킬렌, 옥시아릴알케닐렌, 티오아릴알케닐렌, 아미노아릴알케닐렌, 카르복시아릴알케닐렌, 옥시알케닐아릴렌, 티오알케닐아릴렌, 아미노알케닐아릴렌, 카르복시알케닐아릴렌, 옥시아릴알키닐렌, 티오아릴알키닐렌, 아미노아릴알키닐렌, 카르복시 아릴알키닐렌, 옥시알키닐아릴렌, 티오알키닐아릴렌, 아미노알키닐아릴렌, 카르복시알키닐아릴렌, 헤테로아릴렌, 옥시헤테로아릴렌, 티오헤테로아릴렌, 아미노헤테로아릴렌, 카르복시헤테로아릴렌, 헤테로원자-함유 2가 또는 다가 시클릭 모이어티, 옥시헤테로원자-함유 2가 또는 다가 시클릭 모이어티, 티오헤테로원자-함유 2가 또는 다가 시클릭 모이어티, 아미노헤테로원자-함유 2가 또는 다가 시클릭 모이어티, 또는 카르복시헤테로원자-함유 2가 또는 다가 시클릭 모이어티인 것들이 포함된다.

시아네이트 에스테르계 수지

본 발명의 실시에서 사용을 위해 고려되는 시아네이트 에스테르 단량체는, 가열 시에 시클로삼량체화되어 치환된 트리아진 고리를 형성하는 고리 형성 시아네이트 (-O-C≡N) 기를 2개 이상 함유한다. 시아네이트 에스테르 단량체의 경화 동안 이탈기 또는 휘발성 부산물이 형성되지 않기 때문에, 경화 반응은 부가 중합이라 지칭된다. 본 발명의 실시에서 사용될 수 있는 적합한 폴리시아네이트 에스테르 단량체로는, 예를 들어, 1,1-비스(4-시아네이토페닐)메탄, 1,1-비스(4-시아네이토페닐)에탄, 2,2-비스(4-시아네이토페닐)프로판, 비스(4-시아네이토페닐)-2,2-부탄, 1,3-비스[2-(4-시아네이토 페닐)프로필]벤젠, 비스(4-시아네이토페닐)에테르, 4,4'-디시아네이토디페닐, 비스(4-시아네이토-3,5-디메틸페닐)메탄, 트리스(4-시아네이토페닐)에탄, 시안화 노볼락, 1,3-비스[4-시아네이토페닐-1-(1-메틸에틸리덴)]벤젠, 시안화 페놀디시클로펜타디엔 부가생성물 등이 포함된다. 본 발명에 따라 이용될 수 있는 폴리시아네이트 에스테르 단량체는, 산 수용자의 존재 하에 적절한 2가 또는 다가 페놀과 시아노겐 할라이드를 반응시킴으로써 용이하게 제조될 수 있다.

본 발명에 따라 폴리시아네이트 에스테르 단량체(들)와 임의로 조합될 수 있는 단량체는, 부가 중합을 일으키는 단량체로부터 선택된다. 이러한 단량체로는 비닐 에테르, 디비닐 에테르, 디알릴 에테르, 디메타크릴레이트, 디프로파르길 에테르, 혼합된 프로파르길 알릴 에테르, 모노말레이미드, 비스말레이미드 등이 포함된다. 이러한 단량체의 예로는 시클로헥산디메탄올 모노비닐 에테르, 트리스알릴시아누레이트, 1,1-비스(4-알릴옥시페닐)에탄, 1,1-비스(4-프로파르길옥시페닐)에탄, 1,1-비스(4-알릴옥시페닐-4'-프로파르길옥시페닐)에탄, 3-(2,2-디메틸트리메틸렌 아세탈)-1-말레이미도벤젠, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌-1,6-비스말레이미드, 2,2-비스[4-(4-말레이미도페녹시)페닐]프로판 등이 포함된다.

본 발명의 실시에서 사용을 위해 고려되는 추가의 시아네이트 에스테르는 관련 기술분야에 널리 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 5,718,941을 참조하기 바라며, 여기서 상기 문헌의 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다.

실리콘

본 발명의 실시에서 사용을 위해 고려되는 실리콘은 관련 기술분야에 널리 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 5,717,034를 참조하기 바라며, 여기서 상기 문헌의 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다.

옥세탄

옥세탄 (즉, 1,3-프로필렌 옥시드)은 탄소 원자 3개 및 산소 원자 1개가 있는 4원 고리를 갖는, 분자식 C₃H₆O의 헤테로시클릭 유기 화합물이다. 용어 옥세탄은 일반적으로 옥세탄 고리를 함유하는 임의의 유기 화합물을 지칭하기도 한다. 예를 들어, 문헌[Burkhard et al., in Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9052 - 9067]을 참조하기 바라며, 여기서 상기 문헌의 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다.

폴리에스테르계 수지

본 발명의 실시에서 사용을 위해 고려되는 폴리에스테르는, 폴리올 (다가 알콜이라고도 공지됨)과 포화 또는 불포화 이염기성 산의 반응에 의해 형성된 축합 중합체를 지칭한다. 사용되는 전형적인 폴리올은 글리콜, 예컨대 에틸렌 글리콜이고; 보편적으로 사용되는 산은 프탈산 및 말레산이다. 에스테르화 반응의 부산물인 물은 연속적으로 제거되어, 반응을 완료시킨다. 불포화 폴리에스테르 및 첨가제, 예컨대 스티렌을 사용하면 수지의 점도가 낮아진다. 초기에 액체 수지는 쇄의 가교에 의해 고체로 전환된다. 이는 연쇄 반응에서 인접한 분자 내의 다른 불포화 결합으로 전파되는 자유 라디칼을 불포화 결합에 생성시켜, 공정에서 인접한 쇄를 연결함으로써 수행된다.

폴리우레탄계 수지

본 발명의 실시에서 사용을 위해 고려되는 폴리우레탄은, 카르바메이트 (우레탄) 연결부에 의해 연결된 유기 단위의 쇄로 구성된 중합체를 지칭한다. 폴리우레탄 중합체는 이소시아네이트와 폴리올을 반응시킴으로써 형성된다. 폴리우레탄을 제조하기 위해 사용되는 이소시아네이트 및 폴리올 둘 모두 평균적으로 분자 당 2개 이상의 관능기를 함유한다.

폴리이미드계 수지

본 발명의 실시에서 사용을 위해 고려되는 폴리이미드는, 이미드 연결부 (즉, -C(O)-N(R)-C(O)-)에 의해 연결된 유기 단위의 쇄로 구성된 중합체를 지칭한다. 폴리이미드 중합체는 다양한 반응에 의해, 즉, 디안하이드라이드와 디아민을 반응시킴으로써, 디안하이드라이드와 디이소시아네이트 간의 반응 등에 의해 형성될 수 있다.

멜라민계 수지

본 발명의 실시에서 사용을 위해 고려되는 멜라민은, 중합에 의해 멜라민 (즉, 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민) 및 포름알데히드로부터 제조된 경질(hard)의 열경화성 플라스틱 재료를 지칭한다. 그의 부틸화 형태에서, 그것은 n-부탄올 및/또는 크실렌에 용해될 수 있다. 그것은 다른 수지, 예컨대 알키드, 에폭시, 아크릴 및 폴리에스테르 수지와 가교시키기 위해 사용될 수 있다.

우레아-포름알데히드계 수지

본 발명의 실시에서 사용을 위해 고려되는 우레아-포름알데히드는, 암모니아 또는 피리딘과 같은 온화한 염기의 존재 하에 가열된 포름알데히드 및 우레아로부터 제조된 비-투명 열경화성 수지 또는 플라스틱을 지칭한다.

본원에서 사용을 위해 고려되는 예시적 열가소성 수지로는 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트 (예를 들어, 폴리(메타크릴레이트), 폴리(부틸 메타크릴레이트)), 폴리우레탄, 페녹시, 폴리에틸옥시아졸린, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 알콜, 폴리아크릴아미드, 폴리글리콜 및 폴리아크릴산; 폴리(에틸렌 글리콜), 방향족 비닐 중합체, 가요성 에폭시, 에폭시 관능기를 갖는 중합체, 폴리카르보네이트, ABS, PC/ABS 합금, 나일론, 고유 전도성 중합체, 실리콘 중합체, 실록산 중합체, 고무, 폴리올레핀, 비닐 중합체, 폴리아미드, 플루오로중합체, 폴리페닐렌 에테르, 코-폴리에스테르카르보네이트, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 공중합체, 폴리아릴레이트 에테르 술폰 또는 케톤, 폴리아미드 이미드, 폴리에테르이미드, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리프로필렌-EPDM 블렌드, 부타디엔, 스티렌-부타디엔, 니트릴, 클로로술포네이트, 네오프렌, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 공중합체, 폴리에테르에스테르, 스티렌/아크릴로니트릴 중합체, 폴리페닐렌 술피드, 니트릴 고무, 셀룰로스 수지 등, 및 이들 중 임의의 2종 이상의 혼합물이 포함된다.

임의적 첨가제

본 발명의 일부 실시양태에 따라, 본원에 기재된 조성물은 1종 이상의 유동 첨가제), 접착 촉진제, 레올로지 개질제, 강인화제, 필름 가요성화제, UV 안정화제, 에폭시-경화용 촉매 (예를 들어, 이미다졸), 경화제 (예를 들어, 디쿠밀 퍼옥시드), 광개시제 등, 및 이들 중 임의의 2종 이상의 혼합물을 추가로 포함할 수 있다.

본원에 사용되는 용어 "유동 첨가제"란, 그것들이 도입되는 배합물의 점도를 변경시키는 화합물을 지칭한다. 이러한 특성을 부여하는 예시적 화합물로는 실리콘 중합체, 에틸 아크릴레이트/2-에틸헥실 아크릴레이트 공중합체, 케톡심(ketoxime)의 인산 에스테르의 알킬올 암모늄 염 등, 및 이들 중 임의의 2종 이상의 조합이 포함된다.

본원에 사용되는 용어 "접착 촉진제"란, 그것들이 도입되는 배합물의 접착제 특성을 증진시키는 화합물을 지칭한다.

본원에 사용되는 용어 "레올로지 개질제"란, 그것들이 도입되는 배합물의 1종 이상의 물리적 특성을 변경시키는 첨가제를 지칭한다.

본원에 사용되는 용어 "강인화제"란, 그것들이 도입되는 배합물의 내충격성을 증진시키는 첨가제를 지칭한다.

본원에 사용되는 용어 "UV 안정화제"란, 중합체의 분해를 야기하는 유해한 UV 방사선을 억제 또는 흡수할 수 있는 첨가제를 지칭한다. 오늘날 다음의 2가지 주요 유형의 안정화제가 보편적으로 사용된다: UV 흡수체 및 입체장애 아민 광 안정화제(Hindered Amine Light Stabilizer; HALS).

UV 흡수체는 자외선을 흡수하고 그것을 열 에너지로 소산시키는 작용을 한다. UV 흡수체 화학물질로는 벤조페논, 벤조트리아졸, 히드록시페닐 트리아진 등이 포함된다.

HALS는 자외선에 의해 발생된 자유 라디칼 중간체를 스캐빈징(scavenging)하여 분해를 중화시키는 작용을 한다. 둘 모두의 경우, 베이스 중합체 중에 존재하는 UV 첨가제와의 상호작용으로 인해 베이스 중합체 및 착색제로부터 UV 광의 손상 효과가 멀어진다.

본원에 사용되는 용어 "필름 가요성화제"란, 그를 함유하는 배합물로부터 제조된 필름에 가요성을 부여하는 작용제를 지칭한다.

본원에 사용되는 용어 "페놀-노볼락 경질화제"란, 그의-그에 의한 가교를 증가시켜 그의 강성도를 증진시키도록 반응성 기의 추가의 상호작용에 관여하는 재료를 지칭한다.

본원에 사용되는 용어 "에폭시-경화용 촉매"란, 에폭시-함유 모이어티, 예를 들어 이미다졸의 올리고머화 및/또는 중합을 촉진시키는 반응성 작용제를 지칭한다.

본원에 사용되는 용어 "경화제"란, 단량체, 올리고머 또는 중합체 재료의 경화를 촉진시키는 디쿠밀 퍼옥시드와 같은 반응성 작용제를 지칭한다.

나노입자

본원에서 사용을 위해 고려되는 나노입자로는 ZrO₂, TiO₂, Al₂O₃, Sb₂O₄ (또는 Sb₂O₃Sb₂O₅), CdO, CaO₂, Cu₂O, FeO, Fe₂O₃, PbO, MnOMnO₃, SnO₂, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe 등, 또는 이들 중 임의의 2종 이상의 혼합물이 포함된다. 전형적으로 상기 나노입자는 40 nm 미만의 평균 입자 크기를 갖고; 일부 실시양태에서, 상기 나노입자는 25 nm 미만의 평균 입자 크기를 갖고; 일부 실시양태에서, 상기 나노입자는 4 내지 10 nm 범위의 평균 입자 크기를 갖는다.

일부 실시양태에서, 나노입자는 안정화된 금속 산화물 나노입자이다. 안정화되는 경우, 나노입자는 1종 이상의 표면 활성제, 예를 들어 캡핑제 (나노입자의 성장을 중지시키고 그를 응집으로부터 안정화시키는 역할을 함)의 존재에 의해 안정화된다. 예시적 캡핑제로는 폴리비닐 알콜, 폴리(N-비닐-2-피롤리돈), 아라비아 검, α-메타크릴산, 11-메르캅토운데칸산 또는 그의 디술피드 유도체, 시트르산, 시트르산삼나트륨, 스테아르산, 팔미트산, 옥탄산, 데칸산, 폴리에틸렌 글리콜 및 그의 유도체, 폴리아크릴산 및 아미노-개질된 폴리아크릴산, 2-메르캅토에탄올, 전분 등, 및 이들 중 임의의 2종 이상의 혼합물이 포함된다.

상기 나노입자를 안정화시키기 위해 고려되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 1 내지 약 40 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 1 내지 약 30 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 1 내지 약 20 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 1 내지 약 10 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 1 내지 약 5 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 2 내지 약 40 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 2 내지 약 30 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 2 내지 약 20 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 2 내지 약 10 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 2 내지 약 5 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 3 내지 약 40 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 3 내지 약 30 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 3 내지 약 20 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 3 내지 약 10 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 3 내지 약 5 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 4 내지 약 40 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 4 내지 약 30 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 4 내지 약 20 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 4 내지 약 10 중량% 범위 내이고; 일부 실시양태에서, 사용되는 캡핑제의 양은 조성물의 약 4 내지 약 5 중량% 범위 내이다.

희석제

본 발명의 특정 실시양태의 실시를 위해 필수적인 것은 아니지만, 예를 들어 점도의 감소, 분배성의 개선 등의 결과로서 예를 들어 본 발명의 배합물의 취급을 용이하게 하기 위해, 비-반응성 유기 희석제가 임의로 사용될 수 있다.

존재하는 경우, 예시적 유기 희석제는 방향족 탄화수소 (예를 들어, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등), 포화 탄화수소 (예를 들어, 헥산, 시클로헥산, 헵탄, 테트라데칸), 염소화 탄화수소 (예를 들어, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 사염화탄소, 디클로로에탄, 트리클로로에틸렌 등), 에테르 (예를 들어, 디에틸 에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산, 글리콜 에테르, 에틸렌 글리콜의 모노알킬 또는 디알킬 에테르 등), 폴리올 (예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 등), 에스테르 (예를 들어, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메톡시 프로필 아세테이트 등); 이염기성 에스테르 (예를 들어, DBE-9), 알파-테르피네올, 베타-테르피네올, 케로센, 디부틸프탈레이트, 부틸 카르비톨, 부틸 카르비톨 아세테이트, 카르비톨 아세테이트, 에틸 카르비톨 아세테이트, 헥실렌 글리콜, 고비점 알콜 및 그의 에스테르, 글리콜 에테르, 케톤 (예를 들어, 아세톤, 메틸 에틸 케톤 등), 아미드 (예를 들어, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등), 헤테로방향족 화합물 (예를 들어, N-메틸피롤리돈 등) 등, 및 이들 중 임의의 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.

물품/조립체

본 발명의 또 다른 측면에 따라, 본 발명에 따른 배합물의 분취물 및/또는 이러한 배합물의 경화된 분취물에 의해서만 분리된 제1 투명 구성요소 및 제2 투명 구성요소를 포함하는 물품/조립체가 제공된다.

본 발명의 배합물의 분취물은 약 1 μm 내지 약 1000 μm의 두께로 상기 제1 및/또는 제2 투명 구성요소에 적용될 수 있다.

본원에서 사용을 위해 고려되는 적합한 기판으로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에스테르, 유리, 질화규소 패시베이션을 갖는 Si 다이, 폴리이미드 패시베이션을 갖는 Si 다이, BT 기판, 무코팅(bare) Si, SR4 기판, SR5 기판 등이 포함된다.

관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 인지되는 바와 같이, 본 발명의 배합물과 그에 대한 기판 간의 접착력은 다양한 방식으로, 예를 들어, 시험 방법 D 3359-97에 따른 ASTM 표준 크로스-컷(cross-cut) 테이프 시험에 의해 결정될 수 있다. 전형적으로, 배합물과 기판 간의 접착력은 시험 방법 D 3359-97에 따른 ASTM 표준 크로스-컷 테이프 시험에 의해 결정 시 적어도 수준 1B이다. 일부 실시양태에서, 적어도 ASTM 수준 1B에 필적하는 접착력이 관찰된다 (즉, 테이프 시험 수행 후, 원래 접착된 필름 표면의 적어도 35%가 기판에 부착된 채 남아있음). 본 발명의 특정 실시양태에서, 적어도 ASTM 수준 2B에 필적하는 접착력이 관찰된다 (즉, 테이프 시험 수행 후, 원래 접착된 배합물의 적어도 65%가 기판에 부착된 채 남아있음). 본 발명의 특정 실시양태에서, 적어도 ASTM 수준 3B에 필적하는 접착력이 관찰된다 (즉, 테이프 시험 수행 후, 원래 접착된 배합물의 적어도 85%가 기판에 부착된 채 남아있음). 본 발명의 특정 실시양태에서, 적어도 ASTM 수준 4B에 필적하는 접착력이 관찰된다 (즉, 테이프 시험 수행 후, 원래 접착된 배합물의 적어도 95%가 기판에 부착된 채 남아있음). 본 발명의 특정 실시양태에서, 적어도 ASTM 수준 5B에 필적하는 접착력이 관찰된다 (즉, 테이프 시험 수행 후, 원래 접착된 배합물의 100%가 기판에 부착된 채 남아있음).

본 발명의 또 다른 측면에 따라, 적어도 그의 광 전달 부분이 본 발명에 따른 배합물의 경화된 분취물에 의해 접착된 발광 소자가 제공된다.

하기 비-제한적 실시예에 의해 본 발명의 다양한 측면을 예시한다. 실시예는 예시 목적을 위한 것이며, 본 발명의 어떠한 실시에 대한 제한도 아니다. 본 발명의 취지 및 범주로부터 벗어나지 않고 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 관련 기술분야의 통상의 기술자라면 어떻게 본원에 기재된 시약 및 성분을 합성 또는 상업적으로 수득할 수 있는지를 용이하게 알 것이다.

실시예 1

하기 성분을 조합하여 본 발명에 따른 예시적 배합물을 제조한다:

하기 표에 요약된 바와 같이, 생성된 배합물에 대해 다양한 성능 특성을 평가하였다:

선행하는 표의 검토로부터, 본 발명에 따른 예시적 배합물은 탁월한 투명도 및 굴절률을 갖고; 이들 바람직한 특성은 1000시간의 QUV 노화에 노출 시에도 실질적으로 유지되는 것으로 밝혀졌다.

실시예 2

하기 성분을 조합하여 본 발명에 따른 또 다른 예시적 배합물을 제조한다:

선행하는 표의 검토로부터, 본 발명에 따른 예시적 배합물은 탁월한 투명도 및 굴절률을 갖고; 이들 바람직한 특성은 500시간의 QUV 노화에 노출 시에도 실질적으로 유지되는 것으로 밝혀졌다.

실시예 3

실시예 4

하기 성분을 조합하여 고도의 방향족 수지에 기반한 비교 배합물을 제조한다:

선행하는 표의 검토로부터, 고도의 방향족 수지 2-페닐 페녹시에틸 아크릴레이트에 기반한 배합물의 투명도 및 황색도는 500시간의 QUV 노화에 노출 시 불량해지는 것으로 밝혀졌다.

본원에 기재 및 나타낸 것들에 추가로, 본 발명에 대한 다양한 변경이 상기 설명의 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 이러한 변경은 또한 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 있는 것으로 의도된다.

명세서에 언급된 특허 및 공개물은 본 발명이 속하는 관련 기술 분야의 통상의 기술자의 수준에 대한 지표이다. 이들 특허 및 공개물은 각각의 개별 출원 또는 공개물이 구체적으로 및 개별적으로 본원에 참조로 포함되는 것처럼 동일한 정도로 본원에 참조로 포함된다.

상기 설명은 본 발명의 특정 실시양태에 대한 예시이지만, 그의 실시에 대한 제한인 것으로 여겨지지 않는다. 그의 모든 등가물을 비롯하여 하기 특허청구범위는 본 발명의 범주를 규정하도록 의도된다.

Claims

10 내지 50 중량%의 양의 1종 이상의 비-황변성 광 안정성 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 수지(들), 및
50 내지 90 중량%의 양의 1.70 내지 4.50 범위의 굴절률을 갖는 나노입자
를 포함하는, 안정한 고굴절률 비-황변성 광학 투명 접착제 배합물이며,
여기서,
상기 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 수지(들)은
, ,
, ,
, ,
SR 348(에톡실화 (2) 비스페놀 A 디메타크릴레이트), 벤질 메타크릴레이트, 및 1,4-시클로헥산디메탄올 모노아크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상으로부터 유래되고,
생성된 배합물은 1.61 내지 2.0 범위의 굴절률을 갖고,
생성된 배합물은 그의 황색도(yellow index) 값의 유의한 증가 없이 적어도 500시간 동안의 표준 산업 QUV 시험을 통과하는 것인,
안정한 고굴절률 비-황변성 광학 투명 접착제 배합물.

제1항에 있어서, <1의 황색도 값 B*를 갖는 배합물.

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배합물이 에폭시, 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 시아노아크릴레이트, 실리콘, 실리콘-함유 아크릴레이트, 실리콘-함유 비닐 에테르, 자유-라디칼 중합될 수 있는 1종 이상의 단량체, 또는 이들 중 임의의 2종 이상의 혼합물로부터 유래한 비-황변성 광 안정성 수지를 추가로 포함하는 것인 배합물.

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 나노입자가 ZrO₂, TiO₂, 또는 이들 중 임의의 2종 이상의 혼합물인 배합물.

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 나노입자가 40 nm 미만의 평균 입자 크기를 갖는 것인 배합물.

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 나노입자가 안정화된 금속 산화물 나노입자인 배합물.

제6항에 있어서, 상기 나노입자가 1종 이상의 캡핑제(capping agent)의 존재에 의해 안정화된 것인 배합물.

제7항에 있어서, 상기 캡핑제가 폴리비닐 알콜, 폴리(N-비닐-2-피롤리돈), 아라비아 검, α-메타크릴산, 11-메르캅토운데칸산 또는 그의 디술피드 유도체, 시트르산, 시트르산삼나트륨, 스테아르산, 팔미트산, 옥탄산, 데칸산, 폴리에틸렌 글리콜 및 그의 유도체, 폴리아크릴산 및 아미노-개질된 폴리아크릴산, 2-메르캅토에탄올, 전분, 또는 이들 중 임의의 2종 이상의 혼합물인 배합물.

제7항에 있어서, 상기 나노입자를 안정화시키기 위해 고려되는 캡핑제의 양이 조성물의 1 내지 40 중량% 범위 내인 배합물.

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배합물의 굴절률이 1.61 내지 1.8 범위 내인 배합물.

제1항 또는 제2항에 있어서, 유동 첨가제, 접착 촉진제, 레올로지 개질제, 강인화제, 필름 가요성화제, UV 안정화제, 에폭시-경화용 촉매, 경화제, 광개시제, 또는 이들 중 임의의 2종 이상의 혼합물을 추가로 포함하는 배합물.

제1항 또는 제2항의 배합물의 분취물에 의해서만 분리된 제1 투명 구성요소 및 제2 투명 구성요소를 포함하는 조립체.

제12항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2 투명 구성요소에 적용 시 분취물이 1 μm 내지 1000 μm의 두께를 갖는 것인 조립체.

제1 투명 구성요소, 및 제1항 또는 제2항의 배합물의 경화된 분취물에 의해 상기 구성요소에 접착된 제2 투명 구성요소를 포함하는 물품.

적어도 발광 소자의 광 전달 부분이 제1항 또는 제2항의 배합물의 경화된 분취물에 의해 접착된 것인 발광 소자.

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