KR20080075947A - 열경화성 시일제 수지 조성물 - Google Patents

열경화성 시일제 수지 조성물 Download PDF

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KR20080075947A
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이진구
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 열경화성 시일제 수지 조성물에 관한 것으로, 특히 액정 표시 소자의 제조에 사용되는 시일제 수지 조성물로서, 에폭시 수지(A), 잠재성 열경화제(B) 및 다기능성 신규 고분자형 유기물(C)을 포함함으로써, 비저항 값의 변화가 작아 액정에 대한 오염이 적고 액정 얼룩도 없을 뿐만 아니라 틱소트로피(thixotropy) 수치가 낮아 조성물의 틱소성도 개선 시킬 수 있는 우수한 열경화성 시일제 수지 조성물을 제공할 수 있는 것이다.
시일제 수지 조성물, 액정 표시 소자, 고분자형 유기물

Description

열경화성 시일제 수지 조성물{Thermal Curing Sealing Resin Composition}
본 발명은 열경화성 시일제 수지 조성물에 대한 것으로, 특히 액정 표시 소자의 제조에 사용되는 열경화성 시일제 수지 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 에폭시 수지(A), 잠재성 열경화제(B) 및 다기능성 신규 고분자형 유기물(C)을 포함함으로써, 비저항 값의 변화가 작아 액정에 대한 오염이 적고 액정 얼룩도 없을 뿐만 아니라 틱소트로피(thixotropy) 수치가 낮아 조성물의 틱소성도 개선 시킬 수 있는 우수한 열경화성 시일제 수지 조성물에 대한 것이다.
최근, 소형의 휴대전화를 비롯하여 대화면의 표시 패널로서 경량, 고정세의 특징을 갖는 액정 표시 소자가 널리 이용되게 되었다.　 이러한 액정 표시 패널의 제조 방법에 있어서, 종래에 액정 표시 셀을 밀봉하는 방법으로는, 2매의 ITO유리기판을 적층시킨 후 액정 주입구 이외의 테두리 부분을 시일제로 시일 패턴을 형성하고 열경화시킨 다음, 이렇게 형성된 액정 주입구로 액정을 주입하고, 주입구 밀봉제(end-sealing material)로 액정 주입구를 밀봉하여 액정 표시 소자를 제조하는 방법이 널리 사용되었다.
이 방법에서는 우선, 액정 표시 패널의 테두리 부분에 있는 시일제를 80~100℃에서 프리큐어(pre-cure)하고, 핫프레스(hot press) 공정을 통해 고온 프레스 합착 또는 진공 합착을 하며, 메인큐어(main cure)를 하여 시일제를 완전히 경화시키게 된다.
그런데, 상기 프리큐어시 시일제가 충분히 경화되어 있지 않으면 시일 터짐이 발생하거나 시일제의 직진성과 도포성이 나빠지고, 시일제의 미경화 성분이 액정으로 용출되어 액정오염이 발생하는 등의 문제점이 있었다. 또한, 상기 시일제가 과경화되는 경우에도 역시 셀 갭 불량 등의 문제점이 발생하기도 하였다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 에폭시 수지(A), 잠재성 열경화제(B) 및 다기능성 신규 고분자형 유기물(C)을 포함함으로써, 비저항 값의 변화가 작아 액정에 대한 오염이 적고 액정 얼룩도 없을 뿐만 아니라 틱소트로피(thixotropy) 수치가 낮아 조성물의 틱소성도 개선 시킬 수 있는 우수한 열경화성 시일제 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
이러한 본 발명을 통하여, 상기 다기능성 신규 고분자형 유기물(C)에 의해 상기 에 폭시 수지(A)와 잠재성 열경화제(B)의 상용성을 향상시켜서, 1) 시일제 수지 조성물의 틱소성을 개선 시키고, 동시에 액정 표시 패널의 제조 공정에서 경화속도를 빠르게 할 수 있을 뿐만 아니라, 2) 프리큐어(pre-cure) 조건에서 층분리(시일터짐) 현상을 억제하고, 3) 시일제의 직진성과 도포성을 개선시킬 수 있으며, 이에 따라, 액정 오염을 최소화 시킬 수 있는 액정 표시 소자용 열경화성 시일제 수지 조성물을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태는, 에폭시 수지, 잠재성 열경화제 및 고분자형 유기물을 포함하여 이루어진 열경화성 시일제 수지 조성물로서, 상기 고분자형 유기물은 하기의 화학식 1로 표시되는 1종 이상의 고분자형 유기물인 것을 특징으로 하는 열경화성 시일제 수지 조성물이다.
[화학식 1]
Figure 112007013445895-PAT00001
(상기 화학식 1에서 상기 Ra와 Rb는 서로 독립적이고, 수소 또는 치환되거나 비치환된 탄소수 1 이상의 탄화 수소기를 나타내며, 헤테로 원자 또는 할로겐 원자를 포함하는 것도 가능하다. 상기 Rc는 탄소수 1~20의 탄화 수소기를 나타내고, 헤테로 원자 또는 할로겐 원자를 포함하는 것도 가능하다. 상기 X와 Y는 서로 독립적이며 1개 이상의 헤테로 원자를 나타낸다. 상기 m과 n은 서로 독립적이며, 1 또는 2이다.)
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 다른 실시형태는, 고분자형 유기물을 포함하는 열경화성 시일제 수지 조성물의 제조방법으로서, 상기 고분자형 유기물은 에폭시 수지에 잠재성 열경화제를 투입하고, 이를 실온보다 높은 고온에서 교반시킨 후, 실온으로 냉각시켜 부분 경화가 이루어지도록 함으로써 형성된 것을 특징을 하는 열경화성 시일제 수지 조성물의 제조방법일 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시형태는 상기한 열경화성 시일제 수지 조성물에 의해 시일 패턴이 형성된 액정 표시 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자도 가능하다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본원에서 사용되는 열경화성 시일제 수지 조성물은, 액정 표시 소자의 테두리 부분에 시일 패턴을 형성하기 위한 액정 표시 소자용 열경화성 시일제 수지 조성물을 포함하고, 상기 액정 표시 소자 이외의 디스플레이 패널에 시일 패턴을 형성하기 위한 디스플레이용 열경화성 시일제 수지 조성물인 것도 가능하다. 그러나, 이러한 사용 용도에 따라 구분되는 열경화성 시일제 수지 조성물은 예시적인 것에 불과 하고, 서로 적층되는 기판이나 패널에 시일 패턴을 형성하기에 적합한 것이면, 이 기술분야에서 널리 알려진 모든 열경화성 시일제 수지 조성물을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예들에서는 설명의 편의를 위하여 액정 표시 소자의 테두리 부분에 시일 패턴을 형성하기 위한 액정 표시 소자용 열경화성 시일제 수지 조성물을 중심으로 예를 들어 설명한다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.
본 발명자들은 종래의 열경화성 시일제 수지 조성물을 검토한 결과, 에폭시 수지(A), 잠재성 열경화제(B) 및 고분자형 유기물(C)을 포함하여 이루어진 열경화성 시일제 수지 조성물로서, 상기 고분자형 유기물이 본 발명에 따른 다기능성 신규 고분자형 유기물인 경우, 비저항 값의 변화가 작아 액정에 대한 오염이 적고 액정 얼룩도 없을 뿐만 아니라 틱소트로피(thixotropy) 수치가 낮아 조성물의 틱소성도 개선 시킬 수 있는 우수한 열경화성 시일제 수지 조성물임을 확인하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이에 따른 본 발명의 열경화성 시일제 수지 조성물은 에폭시 수지(A), 잠재성 열경화제(B) 및 고분자형 유기물(C)을 포함하여 이루어지고, 여기에 추가로 유기 필러(D)를 더 포함하는 것도 가능하다.
먼저, 상기 에폭시 수지(A)는 본 발명에 따른 열경화성 시일제 수지 조성물의 경화성 수지이다. 상기 에폭시 수지로는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 B형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀AD형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 트리스 페놀 메탄형 에폭시 수지, 글리시딜 아민형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지 등이 사용 가능하다.
시판 되어지는 에폭시 수지의 예로 다이니폰 잉크 & 케미컬사의 에피크론 840, 에피크론 840-S, 에피크론 850, 에피크론 850-S, 에피크론 850-CRP, 에피크론 830, 에피크론 830-S, 에피크론 830-LVP, 에피크론 835, 에피크론 N-660, 에피크론 N-740, 에피크론 HP-820, 에피크론 HP-4032, 에피크론 EXA-7015, 아사히덴카사의 EP-4080S, EP-4085S, EP-4080, EP-4000S등이 사용 가능하다.
상기 에폭시 수지는 단독 또는 2종이상 동시에 사용 가능하고, 본 발명에서는 비스페놀형 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 비스페놀형 에폭시 수지의 사용량은 시일제 수지 조성물 100중량부에 대해 30내지 80중량부를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 에폭시 수지는 25oC에서 점도가 1,000 ~ 100,000 cps 인 것이 바람직하고, 하기의 화학식 2로 표현되는 에폭시 수지를 사용할 수도 있다.
[화학식 2]
Figure 112007013445895-PAT00002
(여기서, 상기 R1과 R2는 서로 독립적이고, H 또는 탄소수 1~3의 탄화 수소기를 나타내며, 헤테로 원자 또는 할로겐 원자를 더 포함하는 것도 가능하다. 그리고, n=0~3이다.)
이어서, 상기 잠재성 열경화제(B)로는 낮은 온도에서 경화가 일어나지 않고 고온에서 경화가 일어나는 잠재성 열경화제를 사용하는 것이 바람직하다. 잠재성 열경화제로는 아민형, 이미다졸형, 디히드라지드형 등이 사용될 수 있으며 단독 또는 2종이상 동시에 사용 가능하다.
그 중에서도, 상기 아민형 열경화제로는 아민어덕트형인 PN-23J, PN-H, PN-31, PN-40, PN-23J, PN-31J, PN-40J, MY-24, MY-H, MY-HK (아지노모토사제), 폴리 아민형인 FXR-1030, FXR-1020 (후지화성공업사제) 등이 있고, 이미다졸형으로는 2MZ, C11Z, 2E4MZ, 2PZ, 1B2MZ, 1.2DMZ (시코쿠화성공업사제) 등이 있으며, 디히드라지드형으로는 아지큐어VDH-J (아지노모토사제), 하기 화학식 3의 MDH (Lancaster사제), 화학식 4의 ADH (Otsuka chemical사제) 등을 예로 들 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112007013445895-PAT00003
[화학식 4]
Figure 112007013445895-PAT00004
상기 잠재성 열경화제를 사용하는 경우에는 셀갭을 유지하기 위해서 평균입경이 3㎛ 이하이고, 최대입경이 5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 잠재성 열경화제의 최대입경이 5㎛ 초과인 경우에는 상하 ITO 글래스 부착시 셀갭이 유지되지 않아 불량의 원인이 된다.　 잠재성 열경화제의 사용량은 경화성 수지 조성물 100 중량부에 대해 1 내지 30중량부이고, 바람직하게는 5 내지 20중량부이다.
그리고, 본 발명에 따른 열경화성 시일제 수지 조성물은 고분자형 유기물(C)을 포함하는데, 상기 고분자형 유기물은 하기의 화학식 1로 나타내는 고분자형 유기물을 적어도 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure 112007013445895-PAT00005
(상기 화학식 1에서 상기 Ra와 Rb는 서로 독립적이고, 수소 또는 치환되거나 비치환된 탄소수 1 이상의 탄화 수소기를 나타내며, 헤테로 원자 또는 할로겐 원자를 포함하는 것도 가능하다. 상기 Rc는 탄소수 1~20의 탄화 수소기를 나타내며, 헤테로 원자 또는 할로겐 원자를 포함하는 것도 가능하다. 상기 X와 Y는 서로 독립적이며 1개 이상의 헤테로 원자를 나타낸다. 상기 m과 n은 서로 독립적이며, 1 또는 2이다.)
상기 화학식 1과 같은 고분자형 유기물은 본 발명에 따른 열경화성 시일제 수지 조성물에 포함되는 다른 구성성분 즉, 상기 에폭시 수지(A) 및 잠재성 열경화제(B)와 유사한 구조를 가지는 것이 특징이다. 그래서, 본 발명에 따른 상기 고분자형 유기물은 상기 에폭시 수지(A) 및 잠재성 열경화제(B)와 구조적 유사성을 가짐으로써, 상기 에폭시 수지(A) 및 잠재성 열경화제(B) 사이의 상용성을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 경화속도를 빠르게 하여, 프리큐어(pre-cure) 조건에서 층분리(시일터짐) 현상을 억제하는 것이 가능하며, 시일제의 직진성과 도포성을 개선시켜서, 액정오염을 최소화 시킬 수 있는 장점을 가지고 있다.
이러한 고분자형 유기물(C)은 상기 화학식 1과 같은 구조를 가지며, 이를 위하여 열경화성 시일제 수지 조성물에 포함되는 다른 구성성분 즉, 상기 에폭시 수지(A) 및 잠재성 열경화제(B)와는 별도로 미리 기 준비된 에폭시 수지와 기 준비된 잠재성 열경화제가 반응하여 기 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 기 준비된 에폭시 수지에 기 준비된 잠재성 열경화제가 첨가되어 (부분) 경화됨으로써, 본 발명에 따른 고분자형 유기물(C)이 형성될 수 있는 것이다.
여기서, 상기 기 준비된 에폭시 수지로는 상술한 에폭시 수지(A)의 예들이 특별히 제한되지 않고 모두 사용될 수 있고, 상기 기 준비된 잠재성 열경화제 역시 상술한 잠재성 열경화제(B)의 예들이 특별히 제한되지 않고 모두 사용될 수 있다. 즉, 고분자형 유기물(C)을 형성하기 위한 에폭시 수지와 잠재성 열경화제는 열경화성 시일제 수지 조성물에 포함되는 다른 구성성분 즉, 상기 에폭시 수지(A) 및 잠재성 열경화제(B)와 같은 종류의 것이 사용될 수도 있고, 다른 종류의 것이 사용될 수도 있다. 그 중에서도, 상기 기 준비된 에폭시 수지로는 비스페놀형 에폭시 수지가 사용되는 것이 바람직하고, 상기 기 준비된 잠재성 열경화제로는 디히드라지드유도체가 사용되는 것이 더욱 바람직하다. 예를 들면, 기 준비된 비스페놀 A형 에폭시 수지와 디히드라지드유도체인 VDH-J를 반응시키거나, 4-큐밀 글리시딜 에테르와 디히드라지드유도체인 VDH-J를 반응시켜서 본 발명에 따른 고분자형 유기물(C)을 형성할 수 있고, 이러한 고분자형 유기물(C)은 단독 또는 2종 이상이 동시에 사용되 는 것도 가능하다.
나아가, 상기 고분자형 유기물(C)은 이것(고분자형 유기물(C))을 포함하는 에폭시 수지(A) 형태로도 준비되어 사용될 수 있는데, 이러한 고분자형 유기물(C)을 포함하는 에폭시 수지(A)는 에폭시 수지(A)에 잠재성 열경화제(B)를 첨가하고 부분 경화 시키는 방법으로 준비할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이 에폭시 수지에 잠재성 열경화제를 첨가하여 부분 경화시키면 본 발명에 따른 고분자형 유기물(C)이 일부 형성되어 포함된 에폭시 수지(A)를 얻을 수 있다. 이렇게 고분자형 유기물(C)이 포함된 에폭시 수지(A)가 준비되면 여기에 잠재성 열경화제(B) 등을 추가로 배합함으로써 본 발명에 따른 시일제 수지 조성물을 제조할 수 있는 것이다. 이러한 방법은 에폭시 수지와 잠재성 열경화제를 합성하여 별도로 고분자형 유기물(C)을 준비하고 여기에 다시 에폭시 수지(A) 및 잠재성 열경화제(B)를 포함시켜 시일제 수지 조성물을 제조하는 것이 아니라, 에폭시 수지(A)에 잠재성 열경화제(B)를 첨가해서 부분 경화시킴으로써 고분자형 유기물(C)이 포함된 이전과는 전혀 다른 형태의 에폭시 수지(A)를 얻은 후 여기에 바로 잠재성 열경화제(B) 등을 추가로 배합하여 시일제 수지 조성물을 제조하는 것이다.
이외에, 본 발명에 따른 시일제 수지 조성물은 상술한 바와 같이 기 준비된 고분자형 유기물(C)에 에폭시 수지(A)와 잠재성 열경화제(B)를 포함시켜서 제조할 수 있는 것은 당연하고, 이러한 고분자형 유기물(C)의 사용량은 열경화성 시일제 수지 조성물 100 중량부에 대해 1 내지 30중량부이고, 바람직하게는 2 내지 15중량부가 더욱 바람직하다. 다른 구성 요소와 관련해서는, 본 발명에 따른 열경화성 시일제 수지 조성물 100중량부에 대하여, 에폭시 수지(A)가 30~80중량부, 잠재성 열경화제(B)는 1~30중량부, 고분자형 유기물(C)은 1~30중량부로 포함되는 경우 가장 우수한 효과를 나타냄을 확인하였다. 나아가, 본 발명에 따른 열경화성 시일제 수지 조성물은 25oC에서 점도가 20,000~150,000 cps인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 열경화성 시일제 수지 조성물에는 유기 필러(D)가 더 포함될 수 있고, 이러한 유기 필러(D)로는 아크릴계 미립자, 아크릴계 코어셀 미립자, 실리콘 고무, 폴리 부타디엔 수지등 시판되고 있는 유기 필러를 사용할 수 있다.　 그 중에서도 입자 크기가 0.1㎛ 이상 1㎛ 미만인 것을 사용하는 것이 바람직하다.　 유기 필러의 구체적인 예로 제온F-320, 제온F-301, 제온F-340, 제온F-351 (제온화성사제), 게르오르D, 게르오르T, 게르오르MD (신일본이화사제)등를 들 수 있다. 유기 필러의 사용량은 시일제 수지 조성물 100중량부에 대해 1 내지 20중량부이고, 바람직하게는 5 내지 10중량부이다.
상기 성분들 이외에도 본 발명에 따른 열경화성 시일제 수지 조성물에는 커플링제, 무기 충진제, 산화방지제, 소포제, 계면활성제, 안정제 등이, 사용자의 선택에 따라 다양하게 변형되어 첨가될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 에폭시 수지(A), 잠재성 열경화제(B) 및 화학식 1로 표시되는 다기능성 신규 고분자형 유기물(C)을 포함함으로써, 비저항 값의 변화가 작아 액정에 대한 오염이 적고 액정 얼룩도 없을 뿐만 아니라 틱소트로피(thixotropy) 수치가 낮아 조성물의 틱소성도 개선 시킬 수 있는 우수한 열경화성 시일제 수지 조성물에 대한 것이다.
이와 함께 본 발명은 상기와 같은 고분자형 유기물(C)을 포함하는 열경화성 시일제 수지 조성물을 제조하기 위하여, 에폭시 수지에 잠재성 열경화제가 투입된 혼합물을 실온보다 높은 고온에서 교반시킨 다음, 다시 실온으로 냉각시켜 상기 혼합물을 부분 경화시킴으로써 고분자형 유기물(C)을 형성시키는 것을 특징으로 하는 열경화성 시일제 수지 조성물의 제조방법일 수 있다. 이와 같이 고분자형 유기물(C)이 준비된 다음에는 여기에 잠재성 열경화제(B)(또는 에폭시 수지(A)와 잠재성 열경화제(B))를 배합시킨 후, 밀링하고 탈포하여 본 발명에 따른 시일제 수지 조성물을 제조할 수 있다. 고분자형 유기물(C)이 포함된다는 것을 제외하고는 에폭시 수지(A)와 잠재성 열경화제(B)를 이용하여 시일제 수지 조성물을 제조하는 모든 공지의 방법들이 사용될 수 있다.
나아가, 본 발명의 또 다른 실시형태는 상술한 바와 같은 열경화성 시일제 수지 조성물을 이용하여 액정 표시 패널에 시일 패턴을 형성시킨 액정 표시 소자 또는 기 타 다른 디스플레이 소자일 수 있다. 이러한 액정 표시 소자 또는 디스플레이 소자는 본 발명에 따라 고분자형 유기물(C)이 포함된 열경화성 시일제 수지 조성물로 시일 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.
실시예
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알여주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 수 있다.
합성예 1: 화학식 5로 표시되는 고분자형 유기물을 포함하는 비스페놀 A형 에폭시 수지의 제조
디히드라지드유도체인 아지큐어 VDH-J (아지노모토사제) 12g에 비스페놀 A 에폭시 수지 에피크론 850-S (다이니폰 잉크사제) 638g을 투입한 후, 100oC에서 2시간 교반하고, 실온으로 냉각하였다. 그래서, 하기의 화학식 5로 표시되는 고분자형 유기 첨가제 5wt%가 함유된 비스페놀 A형 에폭시 수지를 투명한 오일 형태로 얻 었다.
[화학식 5]
Figure 112007013445895-PAT00006
합성예 2: 화학식 6으로 표시되는 고분자형 유기물을 포함하는 비스페놀 A형 에폭시 수지의 제조
아지큐어 VDH-J (아지노모토사제) 23g에 4-큐밀글리시딜에테르 (TCI사) 78g을 첨가한 후, 100oC에서 2시간 교반하고 실온으로 냉각하였고, 여기에 비스페놀 A 에폭시 수지 에피크론 850-S (다이니폰 잉크사제) 902g을 첨가하였다. 그래서, 하기의 화학식 6으로 표시되는 고분자형 유기물 10 wt%가 함유된 비스페놀 A형 에폭시 수지를 투명한 오일 형태로 얻었다.
[화학식 6]
Figure 112007013445895-PAT00007
합성예 3: 화학식 7로 표시되는 고분자형 유기물을 포함하는 비스페놀 A형 에폭시 수지의 제조
디히드라지드유도체인 ADH (오츠카화학사제) 12g에 비스페놀 A 에폭시 수지 에피크론 850-S (다이니폰 잉크사제) 968g을 투입한 후, 100oC에서 2시간 교반하고, 실온으로 냉각하였다. 그래서, 하기의 화학식 7로 표시되는 고분자형 유기 첨가제 5wt%가 함유된 비스페놀 A형 에폭시 수지를 투명한 오일 형태로 얻었다.
[화학식 7]
Figure 112007013445895-PAT00008
실시예 1
상기의 합성예 1에 따라 얻어진 생성물 70중량부, 잠재성 열경화제로 VDH-J (아지노모토사 제조) 17중량부, 유기필러로 제온 F-325 (제온화성사제) 10중량부, KBM-403 (신에츠화학사) 1중량부를 배합한 후 3-롤 밀로 충분히 밀링을 하고, 자전 공전 탈포기로 탈포하여 열경화성 시일제 수지 조성물을 얻었다.
실시예 2
상기의 합성예 2에 따라 얻어진 생성물 70중량부를 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 열경화성 시일제 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 3
상기의 합성예 3에 따라 얻어진 생성물 70중량부를 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 열경화성 시일제 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 1
상기의 합성예 1에 따라 얻어진 생성물 대신에 비스페놀 A 에폭시 수지 에피크론 850-S (다이니폰 잉크사제) 70중량부를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일 하게 시일제 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 2
상기의 합성예 1에 따라 얻어진 생성물 대신에 비스페놀 F형 에폭시 수지 (YDF-170, 국도화학) 70중량부를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 시일제 수지 조성물을 제조하였다.
실험예 1: 비저항 측정
상기한 실시예 1, 2, 3과 비교예 1, 2에 따른 시일제 수지 조성물 0.3g을 90℃에서 10분간 프리큐어하고 150℃에서 60분 동안 경화시킨 후, 액정 0.1g(머크사제, TN)에 접촉시켜 22℃, 60%RH 하에서 비저항 측정기(토요 테크니카사 제조, SR-6517형)와 액체용 전극(안도 덴끼사 제조, LE-21형)을 사용하여 비저항값을 측정하였다.
비저항값의 변화가 적을수록 액정에 대한 오염성이 적은 것을 나타내기 때문에, 블랭크(Blank) 액정(머크사 제조 TN, VA)의 비저항값과 경화시킨 수지 조성물에 접촉시킨 비저항값의 차이로 평가하였다.　 그 결과는 하기의 표 1에 정리하여 나타내었다.
실험예 2: 액정 얼룩 평가
ITO글래스에 배향막을 코팅한 후 러빙하여 액정 얼룩 평가 러빙글래스(3x3㎝)를 제작하였다. 입경이 5㎛인 글래스 파이버 (우베니토사제)를 1wt% 첨가한 상기 실시예 1, 2, 3과 비교예 1, 2에 따른 시일제 수지 조성물을 각각 상기 제작된 러빙글래스 테두리 부분에 도포하고, 90℃에서 10분간 프리큐어한 뒤 핫-프레스 공정을 통해 합착한 후, 150℃에서 60분간 메인큐어를 통해 경화시켰다. 경화된 글래스에 액정(머크나제, TN)을 주입하고 end 시일제로 주입구를 밀봉한 후, 편광 현미경으로 액정 얼룩 발생 유무를 관찰하였다. 그 결과는 하기의 표 1에 정리하여 나타내었다.
실험예 3: 틱소트로픽 인덱스( Thixotropic index)측정
상기 실시예 1, 2, 3과 비교예 1, 2에 따른 시일제 수지 조성물들 각각에 대해, 레오미터를 이용하여 23℃에서 shear rate 1에서의 점도 수치를 shear rate 10에서의 점도 수치로 나누어 계산하였다. 그 결과는 하기의 표 1에 정리하여 나타내었다.
[표 1: 비저항 측정, 액정 얼룩 평가, 틱소트로픽 인덱스 측정 결과]
　 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
에폭시 수지 (70중량부) 합성예 1 합성예 2 합성예 3 에피크론 850-S YDF-170
에폭시 수지 중의 고분자형 유기물 함유량 5 wt% 10 wt% 5 wt% 0 0
열경화제 VDH-J 17 17 17 17 17
유기 필러 제온 F-325 10 10 10 10 10
실란 커플링제 KBM-403 1 1 1 1 1
＊비저항 측정 ○ ○ ○ X X
＊＊액정 얼룩 평가 ○ ○ ○ X X
틱소트로픽 인덱스 1.23 1.21 1.30 1.72 2.69
＊비저항 측정
○ : 1 오더(order) 미만으로 비저항값의 변화
X : 1 오더 이상으로 비저항값의 변화
＊＊액정 얼룩 평가
○ : 액정 얼룩 없음
X : 액정 얼룩 있음
상기한 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 비저항 값의 변화가 작아 액정에 대한 오염이 적고, 액정 얼룩도 나타나지 않을 뿐만 아니라, 틱소트로피(thixotropy) 수치도 낮아 조성물의 틱소성까지 개선 시킬 수 있는 우수한 열경화성 시일제 수지 조성물을 얻을 수 있었다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 에폭시 수지(A), 잠재성 열경화제(B) 및 다기능성 신규 고분자형 유기물(C)을 포함함으로써, 비저항 값의 변화가 작아 액정에 대한 오염이 적고 액정 얼룩도 없을 뿐만 아니라 틱소트로피(thixotropy) 수치가 낮아 조성물의 틱소성도 개선 시킬 수 있는 우수한 열경화성 시일제 수지 조성물을 제공할 수 있다.
이러한 본 발명에 의하는 경우, 상기 다기능성 신규 고분자형 유기물(C)에 의해 상기 에폭시 수지(A)와 잠재성 열경화제(B)의 상용성을 향상시켜서, 1) 시일제 수지 조성물의 틱소성을 개선할 수 있고, 동시에 액정 표시 패널의 제조 공정에서 경화속도를 빠르게 할 수 있을 뿐만 아니라, 2) 프리큐어(pre-cure) 조건에서 층분리(시일터짐) 현상을 억제하고, 3) 시일제의 직진성과 도포성을 개선시킬 수 있으며, 이에 따라, 액정 오염을 최소화 시킬 수 있는 액정 표시 소자용 열경화성 시일제 수지 조성물을 제공할 수 있다.

Claims (7)

  1. 에폭시 수지, 잠재성 열경화제 및 고분자형 유기물을 포함하여 이루어진 열경화성 시일제 수지 조성물로서,
    상기 고분자형 유기물은 하기의 화학식 1로 표시되는 1종 이상의 고분자형 유기물인 것을 특징으로 하는 열경화성 시일제 수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112007013445895-PAT00009
    (상기 화학식 1에서 상기 Ra와 Rb는 서로 독립적이고, 수소 또는 치환되거나 비치환된 탄소수 1 이상의 탄화 수소기를 나타내며, 헤테로 원자 또는 할로겐 원자를 포함하는 것도 가능하다. 상기 Rc는 탄소수 1~20의 탄화 수소기를 나타내고, 헤테로 원자 또는 할로겐 원자를 포함하는 것도 가능하다. 상기 X와 Y는 서로 독립적이며 1개 이상의 헤테로 원자를 나타낸다. 상기 m과 n은 서로 독립적이며, 1 또는 2이다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 1종 이상의 고분자형 유기물은 기 준비된 에폭시 수지와 잠재성 열경화제가 반응하여 기 형성된 것임을 특징으로 하는 열경화성 시일제 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기 준비된 에폭시 수지와 잠재성 열경화제가 반응하는 것은 상기 기 준비된 에폭시 수지에 상기 기 준비된 잠재성 열경화제가 부분 경화된 것을 특징으로 하는 열경화성 시일제 수지 조성물.
  4. 제2항에 있어서, 상기 기 준비된 에폭시 수지는 비스페놀형 에폭시 수지이고, 상기 기 준비된 잠재성 열경화제는 디히드라지드유도체인 것을 특징으로 하는 열경화성 시일제 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 열경화성 시일제 수지 조성물 100중량부에 대하여, 에폭시 수지가 30~80중량부, 잠재성 열경화제는 1~30중량부, 고분자형 유기물은 1~30중량부로 포함된 것을 특징으로 하는 열경화성 시일제 수지 조성물.
  6. 고분자형 유기물을 포함하는 열경화성 시일제 수지 조성물의 제조방법으로 서,
    상기 고분자형 유기물은 에폭시 수지에 잠재성 열경화제를 투입하고, 이를 실온보다 높은 고온에서 교반시킨 후, 실온으로 냉각시키어 부분 경화가 이루어지도록 함으로써 형성된 것을 특징을 하는 열경화성 시일제 수지 조성물의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 열경화성 시일제 수지 조성물에 의해 시일 패턴이 형성된 액정 표시 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자.
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