KR20180064927A - 플렉서블 회로기판용 조성물 및 이의 경화물 - Google Patents

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KR20180064927A
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유성현
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이화영
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Abstract

본 발명은 플렉서블 회로기판용 조성물 및 이의 경화물에 관한 것이다. 본 발명에 의한 조성물은 우수한 굴곡성, 기계적 특성 및 접착력을 가지며, 저온경화가 가능하여, 고가의 폴리이미드를 대체할 수 있고 별도의 접착층을 형성할 필요가 없어, 경박단소화된 플렉서블 회로기판을 경제적이고 효율적으로 제공할 수 있다.

Description

플렉서블 회로기판용 조성물 및 이의 경화물 {COMPOSITION FOR FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD AND CURED PRODUCT THEREOF}
본 발명은 플렉서블 회로기판용 조성물 및 이의 경화물에 관한 것이다.
최근 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB)을 포함하는 전자기기의 경량화, 소형화 및 고밀도화됨에 따라, 플렉서블 회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)이 주목 받고 있다.
플렉서블 회로기판은 유연성을 갖는 절연성 필름의 표면에 금속박이 부착된 형태의 적층판으로, 얇게 제조 가능하고 구부러지는 특징이 있어 3차원적인 배선이 가능한 장점이 있다.
종래의 경성 인쇄회로기판용 조성물은, 주로 기판과의 밀착성이나 내열성이 주로 요구되는 특성이었으나, 플렉서블 회로기판의 이용이 증가하며, 플렉서블 회로기판용 조성물은 플렉서블 필름과 기판과의 밀착성 및 유연성이 요구되고 있다.
플렉서블 회로기판에 사용되는 기재필름의 재료로는 특유의 굴곡성을 부여하기 위해 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에테르이미드 등의 유기고분자 물질이 사용되고 있고, 일반적으로 폴리이미드가 사용되고 있다.
폴리이미드는 방향족 그룹과 헤테로사이크릭 아미드기로 구성된 사슬의 선형구조를 가져, 높은 열안정성 및 내 화학성을 가지고, 기계적 특성 및 전기적 특성이 우수하여 절연체, 플렉서블 회로기판, LCD용 액정 배향막, 코팅제 등의 전기 전자재료에 많이 사용되고 있다.
그러나, 폴리이미드는 가격이 매우 비싸며, 열경화성으로 성형이 어려운 문제점을 가지고 있다.
이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 제10-1293062호에는 변성 에폭시 폴리카보네이트 카복실레이트 수지 및 이를 포함하는 광경화성 유연 수지 조성물이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 폴리이미드와 동등한 기계적 특성을 가져 폴리이미드를 대체할 수 있고, 추가적인 접착층을 필요로 하지 않는 플렉서블 회로기판용 조성물 및 경화물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 더욱 명확하게 된다.
본 발명은 폴리이미드 및 접착층을 동시에 대체할 수 있는, 우수한 굴곡성, 기계적 특성 및 접착력을 가지며, 저온경화가 가능한, 고무변성 에폭시 및 열가소성 수지를 포함하는 고분자 수지를 포함하는 에폭시 계열 수지 조성물 및 이의 경화물에 관한 것이다. 본 발명의 수지 조성물에 의하면, 경박단소화된 플렉서블 회로기판을 경제적이며 효율적으로 제조할 수 있다. 경제적 경박단소화가 용이한 플렉서블 회로기판용 조성물 및 이의 경화물에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 조성물 전체 중량에 대해 60 내지 80 중량부의 열경화성 에폭시 수지; 1 내지 20 중량부의 고무변성 에폭시 및 열가소성 수지를 포함하는 고분자 수지; 및 경화제;를 포함하고, 상기 고분자 수지는 분자량 100,000 이하인 플렉서블 회로기판용 조성물이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열가소성 수지는 페녹시 수지, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 및 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral, PVB)에서 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물은 무기충전제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무기충전제는 50 중량부 이하로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무기충전제의 평균 입경이 5 μm 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물은 열팽창계수가 25 내지 150℃의 온도에서 50 내지 500ppm/℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물은 유리전이온도가 120 내지 230℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물은 고온 모듈러스가 145℃에서 40 내지 1000 MPa일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물은 접착강도가 0.4 내지 0.8 kgf/cm일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 플렉서블 회로기판용 조성물로 형성된 경화물을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 70 내지 100℃의 온도에서 반경화되고, 150 내지 180℃의 온도에서 열경화되어 형성된 경화물을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상술한 경화물을 포함하는 플렉서블 회로기판을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 회로기판의 두께는 10 내지 40 μm일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 플렉서블 회로기판의 제조방법으로, 상술한 조성물을 제공하는 단계; PET 필름 또는 동박 위에 도포하는 단계; 70 내지 100℃의 온도에서 반경화하는 단계; 및 150 내지 180℃의 온도에서 열경화하는 단계;를 포함하는 플렉서블 회로기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 조성물을 혼합하는 단계에서, 상기 조성물은 무기충전제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 우수한 굴곡성, 기계적 특성 및 접착력을 가지며, 저온경화가 가능한 플렉서블 회로기판용 조성물 및 이의 경화물을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 고가의 폴리이미드를 대체할 수 있고 별도의 접착층을 형성할 필요가 없어, 경박단소화된 플렉서블 회로기판을 경제적이고 효율적으로 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 비교예의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 단면도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 조성물 전체 중량에 대해 60 내지 80 중량부의 열경화성 에폭시 수지; 1 내지 20 중량부의 고무변성 에폭시 및 열가소성 수지를 포함하는 고분자 수지; 및 경화제;를 포함하고, 상기 고분자 수지는 분자량 100,000 이하인 플렉서블 회로기판용 조성물이 제공된다.
이에 한정되는 것은 아니나, 상기 열경화성 에폭시 수지는 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스테놀S형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 안트라센 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 테트라메틸 비페닐형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, O-크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 S 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 페놀 공축 노볼락형 에폭시 수지, 나프톨 코레졸 공축 노볼락형 에폭시 수지, 방향족 탄화수소 포름알데히드 수지 변성 페놀 수지형 에폭시 수지, 트리페닐 메탄형 에폭시 수지, 테트라 페닐에탄형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 페놀 부가반응형 에폭시 수지, 페놀 아랄킬형 에폭시 수지, 다관능성 페놀 수지, 나프톨 아랄킬형 에폭시 수지 또는 이들의 혼합형태 등이 있다.
본 발명에서 말하는 방향족계 에폭시 수지란, 그 분자 내에 방향환 골격을 갖는 에폭시 수지를 의미한다. 또한 본 발명에서는 에폭시 수지로서, 액상 에폭시 수지와 고형 에폭시 수지를 혼용할 수 있다. 이 경우 수지 조성물을 접착 필름의 형태로 사용하는 경우에, 충분한 가요성을 나타내어 취급성이 우수한 접착 필름을 형성할 수 있는 동시에, 수지 조성물의 경화물의 파단 강도가 향상되어 다층 프린트 배선판의 내구성이 향상될 수 있다.
본 발명의 에폭시 수지의 함량은 조성물 전체 중량에 대해 60 내지 80 중량부이며, 에폭시 수지의 함량이 60 내지 80 중량부의 범위인 경우 수지 조성물의 경화성, 성형 가공성 및 접착력이 양호하다.
본 발명의 수지 조성물은, 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위에서 필요에 따라 난연제나, 상기에서 기재되지 않은 다른 수지, 수지 첨가제, 고체상 고무 입자나, 기타 첨가제 등을 추가로 포함할 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니나, 상기 난연제는 유기 인계 난연제, 유기계 질소 함유 인 화합물, 질소 화합물, 실리콘계 난연제, 금속 수산화물 등 일 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니나, 상기 수지 첨가제는 실리콘 파우더, 나일론 파우더, 불소 파우더 등의 유기 충전제; 올벤, 벤톤 등의 증점제; 실리콘계, 불소계, 고분자계의 소포제 또는 레벨링제; 이미다졸계, 티아졸계, 트리아졸계, 실란커플링제, 에폭시실란, 아미노실란, 알킬실란, 머캡토실란 등의 밀착성 부여제; 프탈로시아닌ㆍ블루, 프탈로시아닌ㆍ그린, 아이오딘ㆍ그린, 디스아조 옐로우, 카본 블랙 등의 착색제; 고급 지방산, 고급 지방산 금속염, 에스테르계 왁스 등의 이형제; 변성 실리콘 오일, 실리콘 파우더, 실리콘 레진 등의 응력완화제 등이 있다.
본 발명의 고무 변성 에폭시 수지는 에폭시 수지 특유의 우수한 기계적 물성(강도, 화학적 안정성 등)을 유지하는 동시에, 탄성 및 저온에서 더욱 유연한 물성을 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 조성물은 상기 고무 변성 에폭시를 포함함으로써, 우수한 기계적 물성을 가지고, 특히 저온에서도 우수한 탄성 및 유연성을 가지는 절연필름을 제공할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 고무변성 에폭시 수지는 그 종류가 특별히 한정되지는 않으나, 고무변성 에폭시의 함량이 높아질수록 접착력 및 내열성이 저감되어 바람직하게는 에폭시 당량이 200 내지 500 g/eq이고 고무함량이 30 내지 40 중량부인 것을 사용하는 것이 적합하다. 상기 고무변성 에폭시 수지에 사용되는 고무는 통상의 부타디엔 고무 및 코어쉘 타입(Coreshell type)의 고무를 포함할 수 있으며, 특별히 한정되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열가소성 수지는 페녹시 수지, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 및 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral, PVB)에서 하나 이상 선택될 수 있다.
수지 조성물 전체 중량에 대해서, 고무 변성 에폭시 수지 및 열가소성 수지의 혼합량이 1 중량부 미만으로 포함될 경우, 기계적 물성이 현격히 저하되어 플렉시블한 특성 구현이 어렵다. 이에 한정하는 것은 아니나, 고무 변성 에폭시 수지 및 열가소성 수지의 혼합량은 9 내지 20 중량부가 적합하다. 또한 고무 변성 에폭시 수지 함량이 20 중량부를 초과할 경우, 플렉시블한 특성이 상당히 증가하지 않으면서 열팽창계수 특성이 급격히 저하된다. 열가소성 수지는 바람직하게 적어도 5 ~ 10 중량부 포함되어야 최소 0.4kgf/cm 이상의 동박 접착강도를 구현할 수 있다.
본 발명의 고분자 수지의 분자량이 100,000 초과인 경우, 점성이 강하여 핸들링이 어려우므로, 분자량이 100,000 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물은 무기충전제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무기충전제는 50 중량부 이하로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무기충전제의 평균 입경이 5 μm 이하일 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니나, 상기 무기충전제는 실리카, 알루미나, 황산 바륨, 활석, 클레이, 운모 가루, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 산화 마그네슘, 질화 붕소, 붕산 알루미늄, 티탄산 바륨 칼슘, 티탄산 마그네슘, 티탄산 비스무트 티탄산염, 산화 티탄, 티탄산 바륨, 지르콘, 지르콘 산 칼슘 및 하이드로탈사이트에서 1종 이상 선택될 수 있다. 또한, 표면 처리된 실리카와 같은 무기충전제에 더하여 다른 무기충전제가 상기 수지 조성물에 포함될 수 있다.
본 발명의 상기 무기충전제는 용매와 혼합하여 슬러리 형태로 제조될 수 있다. 이때 상기 용매는 당업계에 알려진 통상의 용매를 사용할 수 있다.
이에 한정하는 것은 아니나, 상기 용매는 메틸에틸케톤, 사이클로헥산온 등의 케톤류; 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 셀로솔브 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 카르비톨 아세테이트 등의 에스테르아세테이트류; 셀로솔브, 부틸 카르비톨 등의 카르비톨류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 디메틸 포름아미드, 디메틸 아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드계 용매 등 일 수 있다. 상기 용매는 단독 사용할 수 있으며, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물은 열팽창계수가 25 내지 150℃의 온도에서 50 내지 500ppm/℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물은 유리전이온도가 120 내지 230℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물은 고온 모듈러스가 145℃에서 40 내지 1000 MPa일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조성물은 접착강도가 0.4 내지 0.8 kgf/cm일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 플렉서블 회로기판용 조성물로 형성된 경화물을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 70 내지 100℃의 온도에서 반경화되고, 150 내지 180℃의 온도에서 열경화되어 형성된 경화물을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상술한 경화물을 포함하는 플렉서블 회로기판을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 종래 기술인 폴리이미드 필름을 포함하는 플렉서블 회로기판을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 조성물로 형성된 경화물을 포함하는 플렉서블 회로기판을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 폴리이미드 필름을 포함하는 플렉서블 회로기판은 동박층(10) 사이에 폴리이미드 필름(14)이 개재되어 있고, 상기 폴리미이드 필름(14)은 접착층(12)에 의해 동박층(10)과 결합되어 있다.
도 2를 참조하면, 동박층(100) 사이에 본 발명의 조성물로 형성된 필름(120)만이 개재되어 있다. 상기 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 조성물은 접착력을 구비하고 있고, 추가적인 접착층 없이도 동박층(100)에 결합될 수 있다. 따라서 본 발명의 플렉서블 회로기판은 고가의 폴리이미드 필름 및 접착층을 대체할 수 있어, 경제적이며 효율적으로 경박단소화할 수 있다.
본 발명은 상기 수지 조성물을 글라스 기재 이외에 폴리아미드 섬유포, 폴리아미드 섬유 부직포, 폴리에스테르 섬유포, 폴리에스테르 섬유부직포, 고분자 필름, 또는 금속판 등의 기재에 코팅 또는 함침시켜 형성되는 적층판을 포함할 수 있다.
상기 고분자 필름 및 상기 금속판은 특별히 한정되지 않으며, 각각 당업계에 알려진 통상의 고분자로 이루어진 필름, 통상의 금속 또는 합금으로 이루어진 판을 사용할 수 있다. 이때 상기 금속판이 동박인 경우, 본 발명에 따른 수지 조성물을 코팅하고 건조하여 형성된 적층판을 동박 적층판으로 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 플렉서블 회로기판의 두께는 10 내지 40 μm일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 플렉서블 회로기판의 제조방법으로, 상술한조성물을 제공하는 단계; PET 필름 또는 동박 위에 도포하는 단계; 70 내지 100℃의 온도에서 반경화하는 단계; 및 150 내지 180℃의 온도에서 열경화하는 단계;를 포함하는 플렉서블 회로기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 조성물을 혼합하는 단계에서, 상기 조성물은 무기충전제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 플렉서블 회로기판은 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 제조될 수 있다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
[ 플렉서블 회로기판용 조성물 및 경화물 제조]
비교예 1.
폴리이미드로 제조된 플렉서블 회로기판용 경화물이다.
비교예 2
수지 조성물 전체 중량에 대해서, 50중량부의 비스페놀 A형 수지(YD-128), 50중량부의 O-크레졸노볼락형 수지(YDCN-500-8P)로 혼합된 수지조성물에 20phr의 고무변성 에폭시(polydis3615), 5phr의 열가소성 수지인 PVA/PVB(HR-6), 3phr의 촉매인 이미다졸(2E4MZ) 0.05phr의 레벨러(BYK-307 또는 303)을 혼합하여 제조하였다. 이 때 고무 변성 에폭시 수지 및 열가소성 수지는 총량의 60중량부 혼합하였다.
비교예 3
수지 조성물 전체 중량에 대해서, 고무 변성 에폭시 수지 및 열가소성 수지를 50 중량부로 혼합한 것을 제외하고는 비교예 2와 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 1
수지 조성물 전체 중량에 대해서, 고무 변성 에폭시 수지 및 열가소성 수지를 16 중량부로 혼합한 것을 제외하고는 비교예 2와 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 2
수지 조성물 전체 중량에 대해서, 50중량부의 비스페놀 A형 수지(YD-128), 50중량부의 O-크레졸노볼락형 수지(YDCN-500-8P)로 혼합된 수지조성물에 20phr의 고무변성 에폭시(polydis3615), 5phr의 열가소성 수지인 페녹시 수지(YP-50), 3phr의 촉매인 이미다졸(2E4MZ) 0.05phr의 레벨러(BYK-307 또는 303)을 혼합하여 제조하였다. 이 때 고무 변성 에폭시 수지 및 열가소성 수지는 총량의 19중량부로 혼합하였다.
실시예 3
수지 조성물 전체 중량에 대해서, 무기충전제로 실리카 슬러리(2050MTE)를 20중량부 포함한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 4
수지 조성물 전체 중량에 대해서, 무기충전제로 실리카 슬러리(2050MTE)를 20중량부 포함한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 수지 조성물을 제조하였다.
표 1에는 비교예 1, 2, 3 및 실시예 1 내지 4에 따른 열경화성 수지 조성물의 조성이 나타나있다.
Figure pat00001
절연필름 제조
상기 비교예 1 내지 3 및 실시예 1 내지 4의 조성물을 이용하여 하기의 방법으로 절연필름을 제조하였다.
실리카 무기충전제 파우더 14kg를 메틸에틸케톤(MEK) 용매 6kg에 분산시켜 고형분의 함량이 70%인 무기충전제 슬러리를 제조하였다. 상기 필러 슬러리에 첨가물로 분산제(BYK-337, 필러대비 0.05%) 및 실란커플링제(APhS, 필러 대비 0.25%)를 넣었다. 이 필러 슬러리에 고분자 수지 수지를 첨가하여 2시간 교반기로 교반하였다. 그 다음 완전히 용해되었는지 확인한 후 에폭시 수지를 첨가하여 2시간 교반기로 교반하였다. 그 다음 완전히 용해되었는지 확인한 후 경화촉매인 2E4MZ를 넣고 30분 이상 충분히 교반하여 완전 용해시켰다. 상기 바니시를 PET 필름 또는 동박(Copper foil) 위에 일정한 두께로 도포하여 70~100℃범위의 온도에서 일정 시간 동안 반경화 시킨 후 150~180℃ 범위의 온도에서 열 경화시켜 절연필름을 제조하였다. 위에서 실리카 무기충전제를 포함하지 않는 경우 상기 제조 방법에서 해당 과정을 생략하여 절연필름을 제조하였다.
열팽창율 , 유리전이온도, 모듈러스 , 접착강도 평가
표 1과 같이 고무 변성 에폭시, 열가소성 수지 및 무기충전제의 함유 여부 및 함유량에 따라 상기 비교예 1 내지 3 및 실시예 1 내지 4의 조성물을 제조한 후 이를 상술한 방법대로 경화하여 절연필름을 수득하였다.
수득한 절연필름은 너비 4mm × 길이 24mm의 크기의 직사각형으로 오려 샘플을 준비하였다. 동박 위에 필름을 제작한 경우 에칭한 후 105℃에서 60분 건조하여 샘플을 준비하였다.
열팽창율 및 유리전이온도 평가 시험은 TA社 TMA Q400 장비를 사용하였고, 조건은 프리로드(preload) 0.05N으로, 질소가스 유입 시 100.0 ml/min, 10.00 ℃/min, 310.00 ℃까지 승온하였다.
모듈러스 평가 시험은 TA社 DMA Q800 장비를 사용하였고, 조건은 주파수 1Hz이고, 프리로드 0.01~0.05N로, 포스 트랙(force track) 125%, 진폭 5~15um였다.
접착강도 평가 시험은 UTM 장비를 사용하였고, 속도는 50.8mm/min 였다.
표 2는 본 발명의 비교예 및 실시예들의 시험 결과를 나타낸다.
Figure pat00002
그 결과, 실시예 1 내지 4는 폴리아미드로 제조된 비교예 1과 비교하여 높은 CTE 및 우수한 접착강도를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 폴리이미드 필름과 유사하거나 우수한 내열성 및 접착성을 가지는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1 내지 4는 고무 변성 에폭시 및 열가소성 수지를 포함하지 않은 비교예 1 및 2에 비해 높은 Tg 및 모듈러스를 보여, 고무 변성 에폭시 및 열가소성 수지를 포함하는 것으로 기계적 특성이 향상되는 것을 알 수 있다.
이상으로 본 발명을 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
10: 종래기술의 동박층
12: 접착층
14: 폴리이미드 필름
100: 본 발명의 동박층
120: 본 발명의 필름

Claims (15)

  1. 조성물 전체 중량에 대해
    60 내지 80 중량부의 열경화성 에폭시 수지;
    1 내지 20 중량부의 고무변성 에폭시 및 열가소성 수지를 포함하는 고분자 수지; 및
    경화제;를 포함하고,
    상기 고분자 수지는 분자량 100,000 이하인 플렉서블 회로기판용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 페녹시 수지, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 및 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral, PVB)에서 하나 이상 선택되는 것인 플렉서블 회로기판용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 무기충전제를 더 포함하는 플렉서블 회로기판용 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 무기충전제는 50 중량부 이하로 포함되는 플렉서블 회로기판용 조성물.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 무기충전제의 평균 입경이 5 μm 이하인 플렉서블 회로기판용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 열팽창계수가 25 내지 150℃의 온도에서 50 내지 500ppm/℃인 플렉서블 회로기판용 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 유리전이온도가 120 내지 230℃인 플렉서블 회로기판용 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 고온 모듈러스가 145℃에서 40 내지 1000 MPa인 플렉서블 회로기판용 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 접착강도가 0.4 내지 0.8 kgf/cm인 플렉서블 회로기판용 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 플렉서블 회로기판용 조성물로 형성된 경화물.
  11. 제10항에 있어서,
    70 내지 100℃의 온도에서 반경화되고, 150 내지 180℃의 온도에서 열경화되어 형성된 경화물.
  12. 제11항에 따른 경화물을 포함하는 플렉서블 회로기판.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 플렉서블 회로기판의 두께는 10 내지 40 μm인 플렉서블 회로기판.
  14. 제1항에 기재된 조성물을 포함하는 플렉서블 회로기판의 제조방법으로,
    제1항에 기재된 조성물을 제공하는 단계;
    상기 조성물을 PET 필름 또는 동박 상에 도포하는 단계;
    상기 도포된 조성물을 70 내지 100℃의 온도에서 반경화하는 단계; 및
    상기 반경화된 조성물을 150 내지 180℃의 온도에서 열경화하는 단계;를 포함하는 플렉서블 회로기판의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 조성물을 제공하는 단계에서,
    상기 조성물은 무기충전제를 더 포함하는 플렉서블 회로기판의 제조방법.
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KR20220058031A (ko) * 2020-10-30 2022-05-09 율촌화학 주식회사 유동성이 우수한 에폭시 접착제 조성물 및 이를 포함하는 다이 어태치 필름

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