KR20200019452A - 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물 및 이를 포함하는 전자파 차폐 필름 - Google Patents

전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물 및 이를 포함하는 전자파 차폐 필름 Download PDF

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Abstract

본 명세서에는 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물로서, 고분자 수지; 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상; 및 금속 분말;을 포함하고, 상기 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물이 개시된다.

Description

전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물 및 이를 포함하는 전자파 차폐 필름 {CONDUCTIVE ADHESIVE LAYER COMPOSITION FOR ELECTROMAGNETIC WAVE SHIELDING FILM AND ELECTROMAGNETIC WAVE SHIELDING FILM COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물로서, 고분자 수지; 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상; 및 금속 분말;을 포함하고, 상기 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물 및 이를 포함하는 전자파 차폐 필름에 관한 것이다.
최근에는 기술의 발전에 따른 기판의 직접도가 상승하면서, 전도성이 우수한 도전성 접착제가 요구되고 있다. 특히, 최근에는 FPCB(FLEXIBLE PRINTED CIRCUITS BOARD)가 여러 분야에 사용되고 있는데, 점차 전자제품이 소형화 및 경량화가 되면서 개발된 전자부품으로 작업성이 뛰어나고, 내열성 및 내곡성, 내약품성이 강하며, 열에 강한 FPCB가 적합하다.
구체적으로는 이러한 FPCB는 모든 전자제품의 핵심부품으로서 카메라, COMPUTER 및 주변기기, HAND PHONE, VIDEO & AUDIO기기, CAMCORDER. PRINTER, DVD, TFT LCD, 위성장비, 군사장비, 의료장비 등에서 널리 사용되고 있다. FPCB는 단독으로 3차원 배선이 가능하고, 기기의 소형화 및 경량화가 가능하다. 그리고, FPCB는 반복굴곡에의 높은 내구성을 가지며, 고밀도 배선이 가능하고, 배선의 오류가 없고 조립이 양호하며 신뢰성이 높다. 또한, FPCB는 연속생산 방식으로 제조가 가능한 장점을 가지고 있다.
FPCB의 경우에는 플렉시블 프린트 배선 판(FPC) 등의 회로 기판 본체와 보강판과 같은 회로 부품 등을 전기적으로 상호 접속하기 위하여 이용하는 도전성 접착시트와 회로 기판 본체와 회로 부품 등이 전기적으로 상호 접속되어 있는 회로 기판에 사용되는 전도성 접착제를 필요로 한다. 이러한, 전도성 접착제는 기판의 홀 충전 등에 이용되는 것으로 열경화성수지에 도전성 입자를 포함하는 것이 일반적으로 사용되며, 상기 도전성 입자로는 금속분말 등이 사용된다.
점점 기술의 발전에 따른 기판의 직접도가 상승하면서, 전도성이 우수한 전도성 접착제가 요구되고 있으나, 전도성을 발현하면서도, 금속과의 부착력이 우수한 접착제를 제조하는 것이 어렵다. 특히, 차폐 필름의 내열성 평가시 고온에 의하여 발생되는 전도성 접착제의 가스가 금속층으로 인해 절연층으로의 흐름이 차단되고, 이로 인해 접착력이 약한 금속층과 접착제층 사이로 분출되어 서로 박리되는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 전도성이 우수하면서도, 상기 박리가 발생하지 않도록 하는 전도성 접착제 개발이 필요하다.
일본 등록 특허 제5525198호
본 발명은 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상을 특정함 함량으로 포함하여, 금속층과의 배위결합을 통하여 접착력을 향상시킨 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물로서, 고분자 수지; 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상; 및 금속 분말;을 포함하고, 상기 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물을 제공한다.
본 발명의 또다른 예시적인 구현예들에서는 전술한 전도성 접착층 조성물을 포함하는 전도성 접착층; 금속을 포함하는 차폐층; 및 절연층;'을 포함하는 전자파 차폐 필름을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에 의하면, 상기 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물은 특정함 함량의 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물을 포함하여, 전자파 차폐 필름 내의 전도성 접착층과 맞닿은 차폐층(금속층)의 금속과 배위결합을 함으로써, 서로 박리가 발생되지 않게 한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 차폐 필름이다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 예시적인 구현예들을 상세히 설명한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물로서, 고분자 수지; 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상; 및 금속 분말;을 포함하고, 상기 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물을 제공한다.
본 발명의 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물은 금속과 전도성 접착제 간의 부착력을 향상시키기 위하여, 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상을 첨가하여, 금속층의 금속과 배위결합을 유도한다. 보다 구체적으로, 일반적인 전자파 차폐 필름의 내열성 평가시 고온에 의해 발생하는 전도성 접착제의 가스가 금속층으로 인해 절연층으로의 흐름이 차단된다. 이로 인해 접착력이 약한 금속층과 접착제층 사이로 상기 가스가 분출되어 박리가 발생되는 경우가 많다. 본 발명의 경우, 상기 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상과 금속간의 배위결합을 통해 전도성 접착제 조성물과 금속 간 접착력을 향상시켜 금속층과 전도성 접착제층 사이에 박리가 발생되지 않게 하였다.
예시적인 구현예에서, 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물의 화학식은 하기와 같을 수 있고, 구체적으로 상기 트리아진계 화합물은 Shikoku chemical 사의 VD-5 제품일 수 있고, 상기 이미다졸계 화합물은 Shikoku chemical 사의 2MUSIZ 제품일 수 있다.
Figure pat00001
[트리아진계 화합물] [이미다졸계 화합물]
상기 고분자 수지로는 접착력과 내열성이 우수한 수지라면 종류는 무방하며, 전도성 발현을 위한 금속 분말로는 전기 전도도가 우수한 금속이라면 어떤 것이든 사용이 가능하고, 예컨대, 폴리에스테르계 수지로서 Toyobo VYLON 시리즈 중 1 이상일 수 있다.
상기 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 10 중량부일 수 있고, 예컨대, 0.5 내지 9, 1 내지 8, 2 내지 7, 또는 3 내지 6일 수 있다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만인 경우 접착력이 미미할 수 있고, 10 중량부 초과인 경우 접착력이 수렴하며 전체 혼합비에서 금속 분말이 줄어들어, 전기 전도도가 저하될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 금속 분말의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기분으로 20 내지 40 중량부일 수 있고, 예컨대, 22 내지 38, 24 내지 36, 또는 26 내지 34일 수 있다. 상기 함량이 20 중량부 미만인 경우 전기전도도가 저하될 수 있고, 40 중량부 초과인 경우 상대적으로 고분자 수지 함량이 줄어들어 접착력이 저하될 수 있다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 전술한 전도성 접착층 조성물을 포함하는 전도성 접착층; 금속을 포함하는 차폐층; 및 절연층;을 포함하는 전자파 차폐 필름을 제공한다.
첨부된 도 1은 본 발명의 예시적인 형태에 따른 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물의 단면도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 전자파 차폐 필름은 전도성 접착층 조성물을 포함하는 전도성 접착층(10), 금속을 포함하는 차폐층(20) 및 절연층(30)을 포함하고, 상기 차폐층은 금속층(21) 및 전처리층(22)를 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 전자파 차폐 필름은 연성인쇄회로기판(FPCB)용일 수 있고, 고속 전송용일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 전자파 차폐 필름은 전기전자 부품 및 무선통신용 안테나에 적용될 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐 필름은 80dB(@1.5GHz) 이상의 차폐율을 나타내기 위해 전자파 차폐층에 금속을 포함하고, 상기 금속과 전도성 접착제 간의 약한 부착력을 해결하기 위해 전도성 접착제에 트리아진 화합물 또는 이미다졸계 화합물을 첨가하여 금속과의 배위결합을 유도하여 부착력을 향상시켰다.
예시적인 구현예에서, 상기 차폐층에는 전자파 차단 특성이 있는 금속이라면 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 바람직하게는 구리(Cu)일 수 있다. 상기 금속층을 형성하는 방식은 도금, 증착, 금속호일 등 만족하는 두께를 제조할 수 있다면 이에 제한되지 않는다. 상기 차폐층의 두께는 2 내지 4㎛일 수 있다. 상기 두께가 2um 미만일 경우 80dB(@1.5GHz) 이상의 차폐율이 구현이 어렵고, 4um 초과일 경우 유연성이 떨어져 작업성이 좋지 않다.
예시적인 구현예에서, 상기 절연층은 PI 필름 또는 PI 바니시(PI Varnish) 모두 사용 가능하며, 절연특성 및 내열성이 확보되는 경우라면 어떤 것을 사용해도 무방하다. 상기 절연층의 두께는 10 내지 15㎛일 수 있고, 상기 두께가 5um 초과인 경우 절연 특성 및 단차 추종성이 저하될 수 있고, 15um 초과인 경우 충진성이 저하될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 전도성 접착층 조성물에 포함된 트리아진계 화합물 또는 이미다졸계 화합물은 차폐층에 포함된 금속과 배위결합할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 전도성 접착층 조성물 내의 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상과 차폐층에 포함된 금속 간의 배위결합을 통해 전도성 접착제 조성물과 금속 간 접착력을 향상시켜 금속층과 전도성 접착제층 사이에 박리가 발생되지 않게 하였다.
또한, 상기 전도성 접착층 조성물에 포함된 트리아진계 화합물 또는 이미다졸계 화합물은 차폐층에 포함된 금속 뿐만 아니라 차폐필름이 부착되는 FPCB 표면에 노출된 동박 적층판(CCL)의 구리와도 배위결합하여 부착력이 증가될 수 있다. 따라서, 상기 전도성 접착층에 포함된 화합물은 양쪽 금속층에 모두 작용할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 차폐층은 금속층 및 전처리층을 포함할 수 있고, 상기 전처리층은 Ni/Cr로 전처리된 것일 수 있다. 상기 전처리로 인해 절연층과 금속층 사이의 부착력을 향상시킬 수 있다.
실시예
전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물 제조
하기 표 1의 조성으로, 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물을 제조하였다. 구체적으로, 전도성 접착층은 폴리에스테르 수지 100 중량부(Toyobo VYLON series), 구리분말 30 중량부, 트리아진계 화합물(VD-5/Shikoku chemical) 0.05~15(표 1의 화합물 함량) 중량부 비율로 혼합 후, 교반기(Agitator mixer)를 사용하여 1000 RPM, 1시간 이상 교반을 진행한다. 교반 후 10분간 감압 탈포(Degassing)를 진행하여 접착층 조성물을 제조한다.
트리아진계 화합물
(중량부)		 고분자 수지(폴리에스테르 수지)
(중량부)		 금속 분말
(중량부)
실시예 1 0.1 100 30
실시예 2 1 100 30
실시예 3 5 100 30
실시예 4 10 100 30
비교예 1 0 100 30
비교예 2 0.05 100 30
비교예 3 11 100 30
비교예 4 15 100 30
전자파 차폐용 필름 제조
절연층으로 12.5um PI Film을 사용하였고, PI Film에 Ni/Cr을 증착하여 전처리층을 형성하고, 차폐층인 Cu 도금을 2-3um 진행하였다.
상기 방법에 따라 제조된 필름을 코팅용 필름으로 하여, 폴리에스테르 수지/구리 분말/트리아진 또는 이미다졸 화합물이 혼합된 코팅액을 Comma 코팅을 진행하고 건조하여 전도성 접착층을 형성하였다.
전자파 차폐용 필름 성능 평가
상기 실시예에서 제조된 전자파 차폐용 필름에 대하여, 하기와 같이 납조테스트 및 전기저항 값을 측정하여 판정 여부(납조 10s 이상, 저항 0.0 이하)를 나타내었다. 구체적으로, 제조된 차폐 필름을 시험용 쿠폰에 핫 프레스(Hot Press) (155℃, 45kg/cm2, 80min)로 부착하여 평가용 시료를 제작하였다. 프레스된 시료는 전기저항 테스터기를 사용하여 시험용 쿠폰의 노출된 구리면에 전기저항 수치를 측정하였다. 이후 평가용 시료를 288℃ 로 세팅된 납조(Solder bath)에 플로팅(Floating, 시편을 띄우는 방식)하여, 차폐 필름이 부풀거나 탈락되는 시간을 확인하면서, 차폐 필름의 외관변화를 관찰하였다.
트리아진계 화합물
(중량부		 납조테스트
(sec)
(288℃)		 전기 저항(Ω) 판정
(납조 10s이상/
저항 0.0이하)
실시예 1 0.1 25 0.0 합격
실시예 2 1 40 0.0 합격
실시예 3 5 41 0.0 합격
실시예 4 10 42 0.0 합격
비교예 1 0 7 0.0 불합격
비교예 2 0.05 8 0.0 불합격
비교예 3 11 41 0.1 불합격
비교예 4 15 40 0.2 불합격
상기 표를 참조하면, 트리아진계 화합물을 0.1 내지 10 중량부 이내로 포함한 전도성 접착제 조성물을 이용하여 제조된 전자파 차폐 필름은 납조테스트 및 전기 저항 측정에서 모두 합격점을 받았으나, 이를 아예 포함하지 않거나 상기 범위 외의 함량으로 포함한 비교예 1 내지 4의 경우 납조테스트 결과가 좋지 않거나, 전기 저항이 0.0 초과로 불합격점을 받았다.
10: 전도성 접착층
20: 차폐층
30: 절연층
21: 금속층
22: 전처리층
100: 전자파 차폐 필름

Claims (9)

  1. 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물로서,
    고분자 수지;
    트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상; 및
    금속 분말;을 포함하고,
    상기 트리아진계 화합물 및 이미다졸계 화합물 중 하나 이상의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 분말의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부를 기분으로 20 내지 40 중량부인 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐 필름용 전도성 접착층 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 따른 전도성 접착층 조성물을 포함하는 전도성 접착층;
    금속을 포함하는 차폐층; 및
    절연층;을 포함하는 전자파 차폐 필름.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전자파 차폐 필름은 연성인쇄회로기판(FPCB)용인 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐 필름.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 전자파 차폐 필름은 고속 전송용인 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐 필름.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 차폐층의 두께는 2 내지 4㎛인 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐 필름.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 절연층의 두께는 10 내지 15㎛인 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐 필름.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 전도성 접착층 조성물에 포함된 트리아진계 화합물 또는 이미다졸계 화합물은 차폐층에 포함된 금속과 배위결합하는 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐 필름.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 차폐층은 Ni/Cr로 전처리된 것을 특징으로 하는, 전자파 차폐 필름.
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