KR20200120316A - Dieletric composition, dieletric film formed from the same, and device including the dieletric film - Google Patents
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Abstract
Description
본원은, 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 포함하는 유전체 조성물, 상기 유전체 조성물을 이용하여 형성되는 유전체 필름, 및 상기 유전체 필름을 포함하는 에너지 저장 디바이스에 관한 것이다.The present application relates to a dielectric composition comprising a fluorinated multifunctional acrylic polymer, a dielectric film formed using the dielectric composition, and an energy storage device comprising the dielectric film.
캐패시터 및 에너지 저장 디바이스와 같은 많은 전기 디바이스의 제조가 증가함에 따라, 유전체 재료의 개발의 중요성이 대두되고 있다.As the manufacture of many electrical devices such as capacitors and energy storage devices increases, the importance of the development of dielectric materials is emerging.
이러한 유전체 재료에서, 유전 상수는 전기 절연 재료의 특성이다. 그리스 문자 κ로 나타내는 유전 상수 κ는, 간단하게 κ = C/C0로 표현된다. 예를 들어, 유전 상수는 실온 (25℃ 또는 77℉)에서 공기의 경우 1.00059, 파라핀의 경우 2.25, 물의 경우 78.2, 티탄산 바륨 (BaTiO3)의 경우 약 2,000이다.In such dielectric materials, the dielectric constant is a property of the electrically insulating material. The dielectric constant κ represented by the Greek letter κ is simply expressed as κ = C/C 0 . For example, the dielectric constant is 1.00059 for air, 2.25 for paraffin, 78.2 for water, and about 2,000 for barium titanate (BaTiO 3 ) at room temperature (25°C or 77°F).
유전체 재료에서, 유전 손실은 유전체 재료의 에너지 손실 (예를 들어, 열)을 정량화한다. 이러한 유전 손실은 주파수와 유전체에 달려있다. 낮은 유전 상수 재료 및 높은 유전 상수 재료는, 서로 다른 용도로 사용될 수 있다. 일반적으로, 무기 재료는 높은 유전 상수 (예를 들어, 1000 이상)를 갖기 때문에 유전체 물질로서 사용된다. 그러나, 높은 유전 상수에도 불구하고, 무기 유전체 재료를 더 얇게 만드는 것은 전류 누설을 증가시킨다는 단점을 갖는다.In dielectric materials, dielectric loss quantifies the energy loss (eg, heat) of the dielectric material. These dielectric losses are frequency and dielectric dependent. Low dielectric constant materials and high dielectric constant materials can be used for different purposes. In general, inorganic materials are used as dielectric materials because they have a high dielectric constant (eg, 1000 or more). However, despite the high dielectric constant, making the inorganic dielectric material thinner has the disadvantage of increasing current leakage.
반면, 취급의 용이성, 유연성, 및 향상된 내화학성으로 인해 폴리머는 유전체 재료로 널리 사용된다. 예를 들어, 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PPS), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리카보네이트 (PC) 등과 같은 여러가지 폴리머가 유전체에 사용될 수 있다. 하지만, 상기 폴리머들은, 낮은 유전 상수 (예를 들어, 2 내지 4)로 인하여 에너지 저장과 같은 높은 유전 상수 값을 요구하는 응용 분야에 대해서는 제한적이다.On the other hand, polymers are widely used as dielectric materials due to their ease of handling, flexibility, and improved chemical resistance. For example, various polymers such as polyethylene (PE), polypropylene (PPS), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), and the like can be used in the dielectric. However, these polymers are limited for applications requiring high dielectric constant values, such as energy storage, due to their low dielectric constant (
한편, 무기 필러 폴리머는 이러한 종래 유전체 재료의 단점을 극복하기 위한 것이다. 최근, BaTiO3 나노입자를 강유전성 고분자에 분산시켜 전체 유전 상수를 증가시키는 방법이 등장하였다. 이것은 강유전성 폴리머 단독에 비해 개선된 에너지 밀도를 가지나, 에폭시 수지 자체의 유전율이 너무 낮기 때문에 유전율은 크게 증가하지 않았다. 세라믹 분말의 양이 유전 상수를 크게 증가시키기에 충분하다면, 점도가 증가 할 수 있고 취급 공정이 어려워 질 수 있다. 또한, 폴리머 내로 나노입자를 혼입시키는 것은 나노입자의 응집을 유도한다는 단점을 갖는다.On the other hand, the inorganic filler polymer is to overcome the disadvantages of such conventional dielectric materials. Recently, BaTiO 3 A method of increasing the overall dielectric constant by dispersing nanoparticles in a ferroelectric polymer has emerged. This has an improved energy density compared to the ferroelectric polymer alone, but the dielectric constant did not increase significantly because the dielectric constant of the epoxy resin itself was too low. If the amount of ceramic powder is sufficient to greatly increase the dielectric constant, the viscosity may increase and the handling process may become difficult. In addition, incorporation of nanoparticles into the polymer has the disadvantage of inducing aggregation of the nanoparticles.
이에, 높은 유전 상수를 가져 캐패시터 및 에너지 저장 디바이스에 활용 가능한 신규한 폴리머에 대한 연구가 요구된다.Accordingly, there is a need for research on a novel polymer that has a high dielectric constant and can be used in capacitors and energy storage devices.
[선행문헌][Prior literature]
대한민국 등록특허 제95-011831호.Korean Patent Registration No. 95-011831.
본원은, 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 포함하는 유전체 조성물, 상기 유전체 조성물을 이용하여 형성되는 유전체 필름, 및 상기 유전체 필름을 포함하는 에너지 저장 디바이스를 제공하고자 한다.The present application is intended to provide a dielectric composition comprising a fluorinated multifunctional acrylic polymer, a dielectric film formed using the dielectric composition, and an energy storage device including the dielectric film.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present application is not limited to the problem mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본원의 제 1 측면은, 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 포함하는, 유전체 조성물을 제공한다.A first aspect of the present disclosure provides a dielectric composition comprising a fluorinated multifunctional acrylic polymer.
본원의 제 2 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 유전체 조성물을 이용하여 형성되는, 유전체 필름을 제공한다.A second aspect of the present application provides a dielectric film, formed using the dielectric composition according to the first aspect of the present application.
본원의 제 3 측면은, 본원의 제 2 측면에 따른 유전체 필름을 포함하는, 디바이스를 제공한다.A third aspect of the present application provides a device, comprising the dielectric film according to the second aspect of the present application.
본원의 구현예들에 따르면, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량을 조절하여, 유전체 조성물의 유전 상수(dielectric constant) 및 유전 손실(dielectric loss)을 조절할 수 있으며, 이에 따라, 인버터용 캐패시터 등 에너지 저장 디바이스와 같은 다양한 디바이스에 적용될 수 있는 신규한 유전체 필름을 제공할 수 있다.According to the embodiments of the present disclosure, by adjusting the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer, the dielectric constant and the dielectric loss of the dielectric composition can be adjusted, and accordingly, energy storage such as an inverter capacitor It is possible to provide a novel dielectric film that can be applied to various devices such as devices.
일반적으로, 아크릴 백본의 폴리머는 유전 상수를 갖는 종래의 플라스틱과 유사한 성질을 갖는다. 그러나, 본원의 구현예들에 따른 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 유전 상수는 상기 아크릴 백본 폴리머의 유전 상수보다 크다.In general, the polymers of the acrylic backbone have properties similar to those of conventional plastics with dielectric constants. However, the dielectric constant of the fluorinated multifunctional acrylic polymer according to embodiments of the present disclosure is greater than that of the acrylic backbone polymer.
본원의 구현예들에 따르면, 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량(농도)를 증가시킴으로써 유전 상수가 크게 증가하며, 예를 들어, 5 kHz의 주파수에서 유전 상수는 약 1.8에서 약 134로 증가할 수 있다.According to the embodiments of the present disclosure, the dielectric constant is greatly increased by increasing the content (concentration) of the fluorinated multifunctional acrylic polymer, and for example, the dielectric constant can be increased from about 1.8 to about 134 at a frequency of 5 kHz. .
일반적으로, 유전 상수가 증가하면 유전 손실이 증가하는 경향이 있으나, 본원의 구현예들에 따른 불소화 다기능성 아크릴 폴리머는, 유전 손실이 감소하는 동시에 유전 상수가 증가하는 특성을 나타낸다. 따라서, 이러한 유전 상수의 변화 및 유전 손실의 감소는 캐패시터, 수퍼캐패시터, 안테나, 에너지 저장 디바이스 등 다양한 디바이스에 적용될 수 있다.In general, as the dielectric constant increases, the dielectric loss tends to increase, but the fluorinated multifunctional acrylic polymer according to the embodiments of the present disclosure exhibits a property of decreasing dielectric loss and increasing dielectric constant. Accordingly, such a change in dielectric constant and reduction in dielectric loss can be applied to various devices such as capacitors, supercapacitors, antennas, and energy storage devices.
도 1은, 본원의 일 구현예에 있어서, 유전 상수 측정 다이어그램을 나타낸 것이다.
도 2는, 본원의 일 실시예에 있어서, 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량에 따른 유전 상수 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은, 본원의 일 실시예에 있어서, 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량에 따른 유전 손실 변화를 나타낸 그래프이다
도 4는, 본원의 일 실시예에 있어서, 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량에 따른 유전 상수 및 유전 손실 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a diagram illustrating a dielectric constant measurement diagram according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a graph showing a change in dielectric constant according to the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer in an embodiment of the present application.
3 is a graph showing a change in dielectric loss according to the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer in an embodiment of the present application
4 is a graph showing changes in dielectric constant and dielectric loss according to the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer in an embodiment of the present application.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present application. However, the present application may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present application, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only the case that it is “directly connected”, but also the case that it is “electrically connected” with another element interposed therebetween. do.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is positioned “on” another member, this includes not only the case where a member is in contact with another member, but also the case where another member exists between the two members.
본원 명세서 전체에서, 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. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~ 를 위한 단계”를 의미하지 않는다.In the entire specification of the present application, when a certain part “includes” a certain constituent element, it means that other constituent elements may be further included rather than excluding other constituent elements unless otherwise indicated. The terms "about", "substantially", etc. of the degree used throughout the present specification are used at or close to the numerical value when manufacturing and material tolerances specific to the stated meaning are presented. To assist, accurate or absolute figures are used to prevent unfair use of the stated disclosure by unscrupulous infringers. As used throughout the specification of the present application, the term "step (to)" or "step of" does not mean "step for".
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합(들)”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout the present specification, the term “combination(s) thereof” included in the expression of the Makushi format refers to one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of components described in the expression of the Makushi format, It means to include at least one selected from the group consisting of the above components.
본원 명세서 전체에서, “A 및/또는 B”의 기재는 “A 또는 B, 또는 A 및 B”를 의미한다.Throughout this specification, the description of “A and/or B” means “A or B, or A and B”.
본원 명세서 전체에서, 용어 "알킬기"는 통상적으로, 1 내지 10 개의 탄소 원자, 1 내지 6 개의 탄소 원자, 1 내지 5 개의 탄소 원자, 1 내지 4 개의 탄소 원자, 1 내지 3 개의 탄소 원자, 1 내지 2 개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형의 알킬기를 나타낸다. 상기 알킬기가 알킬기로 치환되는 경우, 이는 "분지형의 알킬기"로도 상호교환하여 사용된다. 상기 알킬기에 치환될 수 있는 치환기로는, 할로(예를 들어, F, Cl, Br, I), 할로알킬(예를 들어, CC13 또는 CF3), 알콕시, 알킬티오, 히드록시, 카르복시(-C(O)-OH), 알킬옥시카르보닐(-C(O)-O-R), 알킬카르보닐옥시(-O-C(O)-R), 아미노(-NH2), 카르바모일(-NHC(O)OR- 또는 -O-C(O)NHR-), 우레아(-NH-C(O)-NHR-) 및 티올(-SH)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 들 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 아울러, 앞서 기술된 상기 알킬기 중 탄소수 2 이상의 알킬기는 적어도 하나의 탄소 대 탄소 이중 결합 또는 적어도 하나의 탄소 대 탄소 삼중 결합을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 또는 이들의 가능한 모든 이성질체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.Throughout this specification, the term "alkyl group" is typically 1 to 10 carbon atoms, 1 to 6 carbon atoms, 1 to 5 carbon atoms, 1 to 4 carbon atoms, 1 to 3 carbon atoms, 1 to It represents a linear or branched alkyl group having two carbon atoms. When the alkyl group is substituted with an alkyl group, it is also used interchangeably as a "branched alkyl group". Substituents that may be substituted on the alkyl group include halo (eg, F, Cl, Br, I), haloalkyl (eg, CC1 3 or CF 3 ), alkoxy, alkylthio, hydroxy, carboxy ( -C(O)-OH), alkyloxycarbonyl (-C(O)-OR), alkylcarbonyloxy (-OC(O)-R), amino (-NH 2 ), carbamoyl (-NHC) (O)OR- or -OC(O)NHR-), urea (-NH-C(O)-NHR-) and at least one selected from the group consisting of thiol (-SH), but is not limited thereto. May not. In addition, among the aforementioned alkyl groups, the alkyl group having 2 or more carbon atoms may include at least one carbon-to-carbon double bond or at least one carbon-to-carbon triple bond, but may not be limited thereto. For example, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, or may include all possible isomers thereof, but may not be limited thereto.
본원 명세서 전체에서, 고분자, 폴리머, 올리고머 등의 분자량은 겔투과 크로마토그래피에 의한 폴리스타이렌 환산값을 이용한 중량 평균 분자량을 의미한다.In the entire specification of the present application, the molecular weight of a polymer, a polymer, an oligomer, etc. refers to a weight average molecular weight using a polystyrene conversion value obtained by gel permeation chromatography.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.Hereinafter, embodiments and examples of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present application may not be limited to these embodiments and examples and drawings.
본원의 제 1 측면은, 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 포함하는, 유전체 조성물을 제공한다.A first aspect of the present disclosure provides a dielectric composition comprising a fluorinated multifunctional acrylic polymer.
본원의 일 구현예에 있어서, 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량에 따라 상기 유전체 조성물 또는 상기 유전체 조성물을 이용하여 형성되는 유전체 필름의 유전 상수가 조절될 수 있다. 종래 폴리머들은 취급의 용이성, 유연성, 및 내화학성 등으로 인해 유전체 재료로 널리 이용되지만, 낮은 유전 상수로 인하여 캐패시터 등의 에너지 저장 디바이스에는 제한적으로 응용되어 왔다. 이에, 본원의 일 구현예에 의하여, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량에 따라 유전체 조성물 또는 상기 유전체 조성물을 이용하여 형성되는 유전체 필름의 유전 상수를 제어하는 방법을 제공함으로써, 유전체 조성물을 유전체 필름으로 이용하여 인버터용 캐패시터 등 다양한 에너지 저장 디바이스 분야에 널리 이용할 수 있다.In one embodiment of the present application, the dielectric constant of the dielectric composition or a dielectric film formed using the dielectric composition may be adjusted according to the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer. Conventional polymers are widely used as dielectric materials due to their ease of handling, flexibility, and chemical resistance, but have limited application to energy storage devices such as capacitors due to their low dielectric constant. Accordingly, according to one embodiment of the present application, by providing a method of controlling the dielectric constant of a dielectric composition or a dielectric film formed using the dielectric composition according to the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer, the dielectric composition is used as a dielectric film. It can be widely used in various energy storage device fields such as inverter capacitors.
예를 들어, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량이 증가함에 따라 상기 유전체 조성물 또는 상기 유전체 조성물을 이용하여 형성되는 유전체 필름의 유전 상수가 증가하고 유전 손실은 감소하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량은 상기 조성물 100 중량부에 대하여 약 0 중량부 초과 내지 약 10 중량부일 수 있으며, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량이 증가할수록 상기 유전체 조성물 또는 상기 유전체 조성물을 이용하여 형성되는 유전체 필름의 유전 상수가 증가하고 유전 손실이 감소하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.For example, as the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer increases, the dielectric constant of the dielectric composition or the dielectric film formed using the dielectric composition increases, and the dielectric loss may decrease, but may not be limited thereto. have. For example, the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer may be greater than about 0 parts by weight to about 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition, and as the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer increases, the dielectric composition or the dielectric The dielectric constant of the dielectric film formed using the composition may increase and the dielectric loss may decrease, but may not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량이 약 10 중량부를 초과할 경우, 침전 현상이 발생할 수 있으므로, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량은 약 0 중량부 초과 내지 약 10 중량부, 약 0 중량부 초과 내지 약 8 중량부, 약 0 중량부 초과 내지 약 6 중량부, 약 0 중량부 초과 내지 약 4 중량부, 약 0 중량부 초과 내지 약 2 중량부, 약 2 중량부 내지 약 10 중량부, 약 2 중량부 내지 약 8 중량부, 약 2 중량부 내지 약 6 중량부, 약 2 중량부 내지 약 4 중량부, 약 4 중량부 내지 약 10 중량부, 약 4 중량부 내지 약 8 중량부, 약 4 중량부 내지 약 6 중량부, 약 6 중량부 내지 약 10 중량부, 약 6 중량부 내지 약 8 중량부, 또는 약 8 중량부 내지 약 10 중량부일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, when the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer exceeds about 10 parts by weight, precipitation may occur, so the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer is greater than about 0 parts by weight to about 10 parts by weight. Parts, greater than about 0 parts by weight to about 8 parts by weight, greater than about 0 parts by weight to about 6 parts by weight, greater than about 0 parts by weight to about 4 parts by weight, greater than about 0 parts by weight to about 2 parts by weight, about 2 parts by weight To about 10 parts by weight, about 2 parts by weight to about 8 parts by weight, about 2 parts by weight to about 6 parts by weight, about 2 parts by weight to about 4 parts by weight, about 4 parts by weight to about 10 parts by weight, about 4 parts by weight To about 8 parts by weight, about 4 parts by weight to about 6 parts by weight, about 6 parts by weight to about 10 parts by weight, about 6 parts by weight to about 8 parts by weight, or about 8 parts by weight to about 10 parts by weight, May not be limited.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 조성물을 경화시켜 유전체 필름을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 유전체 조성물은 불소화 비닐 아크릴 폴리머에 포함된 비닐기들 간의 가교 결합에 의해 가교도가 향상되어 경도(hardness)가 향상될 수 있고, 또한 상기 불소화 비닐 아크릴 폴리머에 포함된 불소에 의해 소수성이 향상될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, a dielectric film may be formed by curing the dielectric composition. For example, the dielectric composition may improve the degree of crosslinking by crosslinking between vinyl groups included in the fluorinated vinyl acrylic polymer, thereby improving hardness, and also being hydrophobic due to fluorine included in the fluorinated vinyl acrylic polymer. This may be improved, but may not be limited thereto.
본원의 구현예들에 의하여, 상기 유전체 조성물은 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 포함하여 유기 베이스로 제조될 수 있어, 다른 고분자 재료와의 상용성이 우수할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.According to the embodiments of the present disclosure, the dielectric composition may be made of an organic base including the fluorinated multifunctional acrylic polymer, and thus may have excellent compatibility with other polymer materials, but may not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 포함하는 것일 수 있다:In one embodiment of the present application, the fluorinated multifunctional acrylic polymer may include those represented by Formula 1:
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 하나 이상의 F에 의하여 치환된 선형 또는 분지형의 C1-6 알킬기이고, R3는 선형 또는 분지형의 C1-6 알킬기이고, a 및 b는 각각 독립적으로 양의 수임. In
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 나타내는 화학식 1에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 선형 또는 분지형의 C1-6 퍼플루오로 알킬기를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, in
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 나타내는 화학식 1에서, 상기 a는 5 내지 30의 수이고, b는 10 내지 50의 수일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 1에 있어서, 상기 a는 5 내지 30의 수, 5 내지 28의 수, 5 내지 26의 수, 5 내지 24의 수, 7 내지 30의 수, 7 내지 28의 수, 7 내지 26의 수, 7 내지 24의 수, 8 내지 30의 수, 8 내지 28의 수, 8 내지 26의 수, 또는 8 내지 24의 수이고; 상기 b는 10 내지 50의 수, 10 내지 45의 수, 10 내지 40의 수, 10 내지 35의 수, 10 내지 30의 수, 12 내지 50의 수, 12 내지 45의 수, 12 내지 40의 수, 12 내지 35의 수, 또는 12 내지 30의 수일 수 있다.In the exemplary embodiment of the present application, in
상기 a 및 b의 수치 범위를 갖는 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 포함하는 상기 유전체 조성물을 경화시켜 유전체 필름을 형성하는 경우, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머에 포함된 불소에 의해 향상된 소수성을 부여할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.When forming a dielectric film by curing the dielectric composition comprising the fluorinated multifunctional acrylic polymer having the numerical ranges a and b, improved hydrophobicity may be imparted by fluorine contained in the fluorinated multifunctional acrylic polymer. , May not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 분자량은 약 5,000 내지 약 30,000, 약 6,000 내지 약 25,000, 또는 약 7,000 내지 약 20,000의 분자량을 갖는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 분자량은 약 5,000 내지 약 30,000, 약 5,000 내지 약 28,000, 약 5,000 내지 약 26,000, 약 5,000 내지 약 24,000, 약 5,000 내지 약 22,000, 약 5,000 내지 약 20,000, 약 5,000 내지 약 18,000, 약 5,000 내지 약 16,000, 약 5,000 내지 약 14,000, 약 6,000 내지 약 30,000, 약 6,000 내지 약 28,000, 약 6,000 내지 약 26,000, 약 6,000 내지 약 25,000, 약 6,000 내지 약 24,000, 약 6,000 내지 약 22,000, 약 6,000 내지 약 20,000, 약 6,000 내지 약 18,000, 약 6,000 내지 약 16,000, 약 6,000 내지 약 14,000, 약 7,000 내지 약 30,000, 약 7,000 내지 약 28,000, 약 7,000 내지 약 26,000, 약 7,000 내지 약 24,000, 약 7,000 내지 약 22,000, 약 7,000 내지 약 20,000, 약 7,000 내지 약 18,000, 약 7,000 내지 약 16,000, 약 7,000 내지 약 15,000, 또는 약 7,000 내지 약 14,000일 수 있다. In one embodiment of the present application, the fluorinated multifunctional acrylic polymer may have a molecular weight of about 5,000 to about 30,000, about 6,000 to about 25,000, or about 7,000 to about 20,000. For example, the molecular weight of the fluorinated multifunctional acrylic polymer is about 5,000 to about 30,000, about 5,000 to about 28,000, about 5,000 to about 26,000, about 5,000 to about 24,000, about 5,000 to about 22,000, about 5,000 to about 20,000, about 5,000 to about 18,000, about 5,000 to about 16,000, about 5,000 to about 14,000, about 6,000 to about 30,000, about 6,000 to about 28,000, about 6,000 to about 26,000, about 6,000 to about 25,000, about 6,000 to about 24,000, about 6,000 to About 22,000, about 6,000 to about 20,000, about 6,000 to about 18,000, about 6,000 to about 16,000, about 6,000 to about 14,000, about 7,000 to about 30,000, about 7,000 to about 28,000, about 7,000 to about 26,000, about 7,000 to about 24,000 , About 7,000 to about 22,000, about 7,000 to about 20,000, about 7,000 to about 18,000, about 7,000 to about 16,000, about 7,000 to about 15,000, or about 7,000 to about 14,000.
상기 분자량 범위를 갖는 상기 불소화 비닐 아크릴 폴리머를 포함하는 상기 유전체 조성물을 경화시켜 유전체 필름을 형성하는 경우, 상기 불소화 비닐 아크릴 폴리머에 포함된 비닐기들 간의 가교 결합에 의해 가교도가 향상되어 유전체 필름의 경도(hardness)가 향상될 수 있고, 또한 상기 불소화 비닐 아크릴 폴리머에 포함된 불소에 의해 유전체 필름 소수성이 향상될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.When forming a dielectric film by curing the dielectric composition containing the fluorinated vinyl acrylic polymer having the molecular weight range, the degree of crosslinking is improved by crosslinking between the vinyl groups included in the fluorinated vinyl acrylic polymer, and the hardness of the dielectric film (Hardness) may be improved, and hydrophobicity of the dielectric film may be improved by fluorine contained in the fluorinated vinyl acrylic polymer, but the present invention may not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 불소화 비닐 아크릴 폴리머를 포함하는 상기 유전체 조성물은 경화성 모노머 및 경화 개시제를 추가 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 유전체 조성물은 불소화 비닐 아크릴 폴리머와 함께 상기 경화성 모노머 및 경화 개시제를 추가 포함함으로써 광경화 또는 열경화와 같은 경화에 의하여 가교 반응을 거쳐 하드 코팅 수지를 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 경화성 모노머는 UV 모노머와 같은 광경화성 모노머를 포함하고, 상기 경화 개시제는 UV 경화제와 같은 광경화제 또는 열경화제를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the dielectric composition including the fluorinated vinyl acrylic polymer may further include a curable monomer and a curing initiator. For example, the dielectric composition may further include the curable monomer and a curing initiator together with a fluorinated vinyl acrylic polymer, thereby forming a hard coating resin through a crosslinking reaction through curing such as photocuring or thermal curing. For example, the curable monomer may include a photocurable monomer such as a UV monomer, and the curing initiator may include a photocuring agent or a thermal curing agent such as a UV curing agent, but may not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 불소화 비닐 아크릴 폴리머를 포함하는 상기 유전체 조성물은 유기 용매를 추가 포함하는 것일 수 있고, 상기 불소화 비닐 아크릴 폴리머, 상기 경화성 모노머 및 상기 경화 개시제가 상기 유기 용매에 혼합되어 있는 것일 수 있다. 상기 유기 용매는 상기 성분들을 용해시킬 수 있는 것이면 특별히 제한이 없으며, 예들 들어, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 메틸 셀로솔브 아세테이트, 에틸 셀로솔브 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 프로필렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필 에테르 아세테이트, 톨루엔, 크실렌, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 사이클로펜타논, 사이클로헥사논, 2-하이드록시 프로피온산 에틸, 2-하이드록시-2-메틸 프로피온산 에틸, 에톡시 에틸 아세테이트, 하이드록시 에틸 아세테이트, 2-하이드록시-3-메틸부탄메틸 3-메톡시 프로피온산 메틸 3-메톡시 프로피온산 에틸 3-에톡시 프로피온산 에틸 3-에톡시 프로피온산 메틸, 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 에틸 락테이트, 부틸 락테이트, N,N-디메틸 포름아미드, N,N-디메틸 아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, γ-부티로 락톤, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the dielectric composition including the fluorinated vinyl acrylic polymer may further include an organic solvent, and the fluorinated vinyl acrylic polymer, the curable monomer, and the curing initiator are mixed with the organic solvent. There may be. The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the components, for example, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, Ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 2 -Hydroxyethyl propionate, 2-hydroxy-2-methyl ethyl propionate, ethoxy ethyl acetate, hydroxy ethyl acetate, 2-hydroxy-3-methylbutanmethyl 3-methoxy methyl propionate 3-methoxy ethyl propionate 3 -Ethoxy ethyl propionate 3-ethoxy methyl propionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate, N,N-dimethyl formamide, N,N-dimethyl acetamide, N- It may include those selected from the group consisting of methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, and combinations thereof, but may not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 조성물의 약 100 중량부를 기준으로, 상기 조성물은 상기 불소화 비닐 아크릴 폴리머 약 0 초과 내지 약 10 중량부를 함유할 수 있고, 상기 경화성 모노머 약 30 내지 약 90 중량부, 및 상기 경화 개시제 약 0.1 내지 약 20 중량부를 추가 포함할 수 있다. In one embodiment of the present application, based on about 100 parts by weight of the dielectric composition, the composition may contain more than about 0 to about 10 parts by weight of the fluorinated vinyl acrylic polymer, and about 30 to about 90 parts by weight of the curable monomer , And about 0.1 to about 20 parts by weight of the curing initiator may further include.
예를 들어, 상기 유전체 조성물의 약 100 중량부를 기준으로, 상기 조성물 중 상기 경화성 모노머의 함량은 약 30 내지 약 90 중량부, 약 30 내지 약 85 중량부, 약 30 내지 약 80 중량부, 약 30 내지 약 75 중량부, 약 30 내지 약 70 중량부, 약 30 내지 약 65 중량부, 약 30 내지 약 60 중량부, 약 30 내지 약 55 중량부, 약 30 내지 약 50 중량부, 약 40 내지 약 90 중량부, 약 40 내지 약 85 중량부, 약 40 내지 약 80 중량부, 약 40 내지 약 75 중량부, 약 40 내지 약 70 중량부, 약 40 내지 약 65 중량부, 약 40 내지 약 60 중량부, 약 40 내지 약 55 중량부, 또는 약 40 내지 약 50 중량부일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. For example, based on about 100 parts by weight of the dielectric composition, the content of the curable monomer in the composition is about 30 to about 90 parts by weight, about 30 to about 85 parts by weight, about 30 to about 80 parts by weight, about 30 To about 75 parts by weight, about 30 to about 70 parts by weight, about 30 to about 65 parts by weight, about 30 to about 60 parts by weight, about 30 to about 55 parts by weight, about 30 to about 50 parts by weight, about 40 to about 90 parts by weight, about 40 to about 85 parts by weight, about 40 to about 80 parts by weight, about 40 to about 75 parts by weight, about 40 to about 70 parts by weight, about 40 to about 65 parts by weight, about 40 to about 60 parts by weight Parts, about 40 to about 55 parts by weight, or about 40 to about 50 parts by weight, but may not be limited thereto.
예를 들어, 상기 유전체 조성물의 약 100 중량부를 기준으로, 상기 조성물 중 상기 경화 개시제의 함량은 약 0.1 내지 약 20 중량부, 약 0.1 내지 약 18 중량부, 약 0.1 내지 약 15 중량부, 약 0.1 내지 약 10 중량부, 약 0.1 내지 약 5 중량부, 약 0.1 내지 약 1 중량부, 약 1 내지 약 20 중량부, 약 1 내지 약 18 중량부, 약 1 내지 약 16 중량부, 약 1 내지 약 15 중량부, 약 1 내지 약 10 중량부, 약 5 내지 약 20 중량부, 약 5 내지 약 18 중량부, 약 5 내지 약 16 중량부, 약 5 내지 약 15 중량부, 또는 약 5 내지 약 10 중량부일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.For example, based on about 100 parts by weight of the dielectric composition, the content of the curing initiator in the composition is about 0.1 to about 20 parts by weight, about 0.1 to about 18 parts by weight, about 0.1 to about 15 parts by weight, about 0.1 To about 10 parts by weight, about 0.1 to about 5 parts by weight, about 0.1 to about 1 parts by weight, about 1 to about 20 parts by weight, about 1 to about 18 parts by weight, about 1 to about 16 parts by weight, about 1 to about 15 parts by weight, about 1 to about 10 parts by weight, about 5 to about 20 parts by weight, about 5 to about 18 parts by weight, about 5 to about 16 parts by weight, about 5 to about 15 parts by weight, or about 5 to about 10 It may be parts by weight, but may not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 경화성 모노머는 UV 모노머와 같은 광경화성 모노머를 포함하고, 상기 경화 개시제는 UV 경화제와 같은 광 경화제 또는 열 경화제를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 경화성 모노머, 경화 개시제, 경화 방법 등은 본 기술 분야에 공지된 문헌들을 참고하여 선택하여 실시할 수 있으며, 예를 들어, 참고문헌 일본 공개특허공보 번호 2013-49802에 개시된 내용을 참고할 수 있다.In the exemplary embodiment of the present disclosure, the curable monomer includes a photocurable monomer such as a UV monomer, and the curing initiator may include a photocuring agent or a thermal curing agent such as a UV curing agent, but may not be limited thereto. The curable monomer, curing initiator, curing method, and the like may be selected and performed by referring to documents known in the art, and for example, reference may be made to the contents disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2013-49802.
예를 들어, 상기 유전체 필름은 상기 고분자 기재 표면에 도포하고, 건조 후, 자외선(UV)과 같은 활성 에너지선을 조사해 경화시키거나 열을 가하여 경화시켜 하드 코팅막을 형성하는 방법에 의하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.For example, the dielectric film may be formed by a method of forming a hard coating film by applying it to the surface of the polymer substrate, drying it, and then curing it by irradiating an active energy ray such as ultraviolet rays (UV) or curing it by applying heat. , May not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 UV 모노머는 1 개 이상의 관능기를 함유하는 아크릴레이트계 화합물을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 아크릴레이트계 화합물은 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 이소아밀아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 노닐아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로페인 EO변성 트리아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리옥시에틸아크릴레이트, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In the exemplary embodiment of the present disclosure, the UV monomer may include an acrylate compound containing one or more functional groups, but may not be limited thereto. For example, the acrylate compound is methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, isoamyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylic Rate, nonyl acrylate, isodecyl acrylate, dodecyl acrylate, benzyl acrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, trimethylolpropane triacrylate, Trimethylolpropane EO-modified triacrylate, ethylene glycol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, trimethylolpropane trioxyethylacrylate, and It may include those selected from the group consisting of combinations thereof, but may not be limited thereto.
예를 들어, 상기 아크릴레이트계 화합물은 다관능성 (메타) 아크릴 화합물로서는, 1 분자 당 관능기 수(에틸렌성 불포화 이중결합의 수)가 2 이상이면, 특별히 제한하는 일 없이 공지의 것을 사용할 수 있다.For example, as the polyfunctional (meta) acrylic compound, as the polyfunctional (meta) acrylic compound, as long as the number of functional groups per molecule (the number of ethylenically unsaturated double bonds) is 2 or more, a known one can be used without any particular limitation.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 경화 개시제로서 자외선에 의해 분해해 래디컬을 발생해 중합을 개시시킬 수 있는 공지의 UV 개시제와 같은 광 개시제를 특별히 제한되지 않고 이용할 수 있다. 또한, 필요할 경우 광증감제를 첨가할 수 있다.In one embodiment of the present application, a photo initiator such as a known UV initiator capable of initiating polymerization by decomposing by ultraviolet rays and generating radicals as the curing initiator may be used without particular limitation. In addition, photosensitizers can be added if necessary.
상기 광 개시제로서, 분자 내 개열형 광중합 개시제와 탈수소형 광중합 개시제로 크게 나눌 수 있다. 상기 분자 내 개열형 광중합 개시제로서는, 예를 들어, 디에톡시아세토페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸 프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시) 페닐-(2-하이드록시-2-프로필) 케톤, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2-메틸-2-모르폴리노(4-티오메틸페닐)프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부타논 등의 아세토페논계 화합물; 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 등의 벤조인계 화합물; 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등의 아실포스핀옥사이드계 화합물; 벤질, 메틸페닐글리옥시에테르 등의 화합물을 들 수 있다.As the photoinitiator, it can be broadly divided into an intramolecular cleavage type photoinitiator and a dehydrogenation type photoinitiator. Examples of the intramolecular cleavage photoinitiator include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl propan-1-one, benzyldimethylketal, 1-(4-isopropylphenyl)- 2-hydroxy-2-methyl propan-1-one, 4-(2-hydroxyethoxy) phenyl-(2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-methyl Acetophenone-based compounds such as 2-morpholino(4-thiomethylphenyl)propan-1-one and 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butanone; Benzoin compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, and benzoin isopropyl ether; Acylphosphine oxide compounds such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide; And compounds such as benzyl and methylphenylglyoxy ether.
상기 탈수소형 광 개시제로서는, 예를 들면, 벤조페논, o-벤조일 안식향산 메틸-4-페니르벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 하이드록시벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸-디페닐설파이드, 아크릴화 벤조페논, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 2-이소프로필티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤 등의 티옥산톤계 화합물; 미힐러케톤, 4,4'-디에틸아미노벤조페논 등의 아미노벤조페논계 화합물; 10-부틸-2-클로로아크리돈, 2-에틸 안트라퀴논, 9,10-페난트렌퀴논, 캠퍼 퀴논 등의 화합물을 들 수 있다. 이들 중, 벤조페논 등의 탈수소형 광중합 개시제인 것이 바람직하다.Examples of the dehydrogenation type photoinitiator include benzophenone, o-benzoyl benzoate methyl-4-phenirbenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl- Benzophenone compounds such as diphenyl sulfide, acrylated benzophenone, 3,3',4,4'-tetra(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, and 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone ; Thioxanthone compounds such as 2-isopropyl thioxanthone, 2,4-dimethyl thioxanthone, 2,4-diethyl thioxanthone, and 2,4-dichloro thioxanthone; Aminobenzophenone compounds such as Michler's ketone and 4,4'-diethylaminobenzophenone; And compounds such as 10-butyl-2-chloroacridone, 2-ethyl anthraquinone, 9,10-phenanthrenequinone, and camphor quinone. Among these, it is preferable that it is a dehydrogenation type photoinitiator such as benzophenone.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 광 개시제로서 포스핀(phosphine)계 광개시제를 포함할 수 있으며, 상기 포스핀계 광개시제는 비스(2,6-디클로르벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로르벤조일)-2,5-디메틸페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로르벤조일)-4-에톡시페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로르벤조일)-4-프로필페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀옥사이드, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, a phosphine-based photoinitiator may be included as the photoinitiator, and the phosphine-based photoinitiator is bis(2,6-dichlorbenzoyl)-phenylphosphine oxide, bis(2, 6-dichlorbenzoyl)-2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis(2,6-dichlorbenzoyl)-4-ethoxyphenylphosphine oxide, bis(2,6-dichlorbenzoyl)-4- Propylphenylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, and combinations thereof It may include those selected from the group consisting of.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 조성물은, 기재로의 도포성을 부여 하기 위해 점도 조정용 용제를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 용제로서, 특히 제한 없이 공지의 것을 사용할 수 있지만, 예를 들어, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소; 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올 등의 알코올류; 초산에틸, 에치르소르브아세테이트 등의 에스테르류; 메틸 에틸 케톤, 메틸이소부틸 케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 핸들링, 건조성의 점으로부터, 케톤류나 에스테르류의 용제를 이용하는 것이 바람직하다. 이들의 용제는 단독으로 이용하거나, 2 종 이상을 병용할 수도 있다.In the exemplary embodiment of the present disclosure, the dielectric composition may further include a solvent for adjusting viscosity to impart coating properties to the substrate, but may not be limited thereto. As the solvent, a known solvent may be used without particular limitation, and examples thereof include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; Alcohols such as methanol, ethanol, and isopropyl alcohol; Esters such as ethyl acetate and ethyl sorbate acetate; Ketones, such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, etc. are mentioned. Among these, it is preferable to use a solvent such as ketones or esters from the viewpoint of handling and drying properties. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 조성물은, 본원의 효과를 손상시키지 않는 이상 상기 성분 이외의 다른 감광성 수지, 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 감광성 수지로서는, 우레탄(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트 등을 배합할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 다른 첨가제로서, 실리콘계, 불소계의 소포제, 레벨링제, 공지 관용의 열중합 금지제, 자외선 흡수제, 실란커플링제, 가소제, 발포제, 난연제, 대전 방지제, 노화 방지제, 항균·방미제 등을 배합할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the dielectric composition may further include a photosensitive resin and additives other than the above components as long as the effect of the present application is not impaired. For example, as the photosensitive resin, urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, and the like may be blended, but the present invention may not be limited thereto. As other additives, silicone-based, fluorine-based antifoaming agents, leveling agents, known and commonly used thermal polymerization inhibitors, ultraviolet absorbers, silane coupling agents, plasticizers, foaming agents, flame retardants, antistatic agents, anti-aging agents, antibacterial and anti-foaming agents, etc. may be blended. , May not be limited thereto.
본원의 제 2 측면은, 본원의 제 1 측면에 따른 유전체 조성물을 이용하여 형성되는, 유전체 필름을 제공한다.A second aspect of the present application provides a dielectric film, formed using the dielectric composition according to the first aspect of the present application.
본원의 제 2 측면에 따른 유전체 필름에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 동일하게 적용될 수 있다.For the dielectric film according to the second aspect of the present application, detailed descriptions of portions overlapping with the first aspect of the present application have been omitted, but even if the description is omitted, the contents described in the first aspect of the present application refer to the second aspect of the present application. The same can be applied.
본원의 구현예들에 의하여, 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 포함하는 유전체 조성물을 이용하여, 높은 유전 상수 및 낮은 유전 손실을 갖는 상기 유전체 필름을 제조할 수 있다. 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 포함하는 유전체 조성물을 이용하여 제조된 상기 유전체 필름은 유전 상수를 증가시키면서도 유전 손실을 감소시킬 수 있어, 캐패시터, 수퍼캐패시터, 배터리, 안테나, 에너지 저장 디바이스 등 다양한 디바이스에 적용되어 다기능의 얇고 가벼운 디바이스를 구현하는 대안이 될 수 있다.According to the embodiments of the present disclosure, the dielectric film having a high dielectric constant and low dielectric loss may be manufactured using a dielectric composition including a fluorinated multifunctional acrylic polymer. The dielectric film prepared by using the dielectric composition containing the fluorinated multifunctional acrylic polymer can reduce dielectric loss while increasing the dielectric constant, so it is applied to various devices such as capacitors, supercapacitors, batteries, antennas, and energy storage devices. It can be an alternative to implementing a multifunctional thin and light device.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 필름은 기재(베이스 필름) 상에 상기 유전체 조성물을 코팅한 후 경화하여 형성되는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 유전체 조성물을 상기 기재에 코팅하는 것은, 스핀-코팅, 슬롯-다이코팅, 마이크로그라비아 코팅, 웹 코팅, 이중 슬릿 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 절연 코팅, 또는 존 캐스팅에 의하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the dielectric film may be formed by coating and curing the dielectric composition on a substrate (base film). For example, coating the dielectric composition on the substrate is performed by spin-coating, slot-die coating, microgravure coating, web coating, double slit coating, dip coating, spray coating, insulation coating, or zone casting. May be, but may not be limited thereto.
본원의 구현예들에 의하여, 상기 유전체 조성물이 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 포함하여 유기 베이스로 제조될 수 있어, 다른 고분자 재료와의 상용성이 우수할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.According to the embodiments of the present disclosure, the dielectric composition may be made of an organic base including the fluorinated multifunctional acrylic polymer, so that compatibility with other polymer materials may be excellent, but the present disclosure may not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 필름에 사용되는 상기 유전체 조성물은 불소화 다기능성 아크릴 폴리머와 함께 경화성 모노머 및 경화 개시제를 추가 포함할 수 있으며, 이에 따라 광경화 또는 열경화와 같은 경화에 의하여 가교 반응을 거쳐 다기능성 유전체 필름을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 경화성 모노머는 UV 모노머와 같은 광경화성 모노머를 포함하고, 상기 경화 개시제는 UV 경화제와 같은 광 경화제 또는 열 경화제를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 경화성 모노머, 경화 개시제, 경화 방법 등은 본원의 제 1 측면에 기재된 내용 본 기술 분야에 공지된 문헌들을 참고하여 선택하여 실시할 수 있으며, 예를 들어, 참고문헌 일본 공개특허번호 2013-49802에 개시된 내용을 참고할 수 있다.In one embodiment of the present application, the dielectric composition used in the dielectric film may further include a curable monomer and a curing initiator together with a fluorinated multifunctional acrylic polymer, and thus crosslinked by curing such as photocuring or thermal curing. Through the reaction, a multifunctional dielectric film can be formed. For example, the curable monomer may include a photocurable monomer such as a UV monomer, and the curing initiator may include a photocuring agent or a thermal curing agent such as a UV curing agent, but may not be limited thereto. The curable monomer, curing initiator, curing method, etc. can be selected and performed by referring to documents known in the technical field as described in the first aspect of the present application, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2013-49802. You can refer to the disclosed content.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량이 증가함에 따라 상기 유전체 조성물 또는 상기 유전체 조성물을 이용하여 형성되는 유전체 필름의 유전 상수가 증가하고 유전 손실은 감소하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량은 상기 조성물 100 중량부에 대하여 약 0 중량부 초과 내지 약 10 중량부일 수 있으며, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량이 증가할수록 상기 유전체 조성물 또는 상기 유전체 조성물을 이용하여 형성되는 유전체 필름의 유전 상수가 증가하고 유전 손실이 감소하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, as the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer increases, the dielectric constant of the dielectric composition or the dielectric film formed using the dielectric composition increases and the dielectric loss may decrease. May not be limited. For example, the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer may be greater than about 0 parts by weight to about 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition, and as the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer increases, the dielectric composition or the dielectric The dielectric constant of the dielectric film formed using the composition may increase and the dielectric loss may decrease, but may not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량이 약 10 중량부를 초과할 경우, 침전 현상이 발생할 수 있으므로, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량은 약 0 중량부 초과 내지 약 10 중량부, 약 0 중량부 초과 내지 약 8 중량부, 약 0 중량부 초과 내지 약 6 중량부, 약 0 중량부 초과 내지 약 4 중량부, 약 0 중량부 초과 내지 약 2 중량부, 약 2 중량부 내지 약 10 중량부, 약 2 중량부 내지 약 8 중량부, 약 2 중량부 내지 약 6 중량부, 약 2 중량부 내지 약 4 중량부, 약 4 중량부 내지 약 10 중량부, 약 4 중량부 내지 약 8 중량부, 약 4 중량부 내지 약 6 중량부, 약 6 중량부 내지 약 10 중량부, 약 6 중량부 내지 약 8 중량부, 또는 약 8 중량부 내지 약 10 중량부일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, when the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer exceeds about 10 parts by weight, precipitation may occur, so the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer is greater than about 0 parts by weight to about 10 parts by weight. Parts, greater than about 0 parts by weight to about 8 parts by weight, greater than about 0 parts by weight to about 6 parts by weight, greater than about 0 parts by weight to about 4 parts by weight, greater than about 0 parts by weight to about 2 parts by weight, about 2 parts by weight To about 10 parts by weight, about 2 parts by weight to about 8 parts by weight, about 2 parts by weight to about 6 parts by weight, about 2 parts by weight to about 4 parts by weight, about 4 parts by weight to about 10 parts by weight, about 4 parts by weight To about 8 parts by weight, about 4 parts by weight to about 6 parts by weight, about 6 parts by weight to about 10 parts by weight, about 6 parts by weight to about 8 parts by weight, or about 8 parts by weight to about 10 parts by weight, May not be limited.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유전체 필름의 두께는 약 2 ㎛ 내지 약 50 ㎛일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 유전체 필름의 두께는 약 2 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 2 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 약 2 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 약 2 ㎛ 내지 약 20 ㎛, 약 2 ㎛ 내지 약 10 ㎛, 약 2 ㎛ 내지 약 5 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 10 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 또는 약 30 ㎛ 내지 약 50 ㎛일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. In the exemplary embodiment of the present disclosure, the thickness of the dielectric film may be about 2 μm to about 50 μm, but may not be limited thereto. For example, the thickness of the dielectric film is about 2 μm to about 50 μm, about 2 μm to about 40 μm, about 2 μm to about 30 μm, about 2 μm to about 20 μm, about 2 μm to about 10 μm, About 2 μm to about 5 μm, about 5 μm to about 50 μm, about 5 μm to about 30 μm, about 5 μm to about 10 μm, about 10 μm to about 50 μm, about 10 μm to about 30 μm, or about It may be 30 μm to about 50 μm, but may not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 기재는 특별히 제한되지 않으나, 투명하거나, 또는 투명하고 유연성을 가지는 것일 수 있으며, 예를 들어, 유리, 금속, 산화물, 실리콘, 또는 고분자 기재를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 기재는 폴리에틸설폰 (polyethylsulfone, PES), PET, PC, PMMA, 폴리에틸렌 프탈레이트 (polyethylene phthalate), 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate), 폴리스티렌 (polystyrene, PS), 싸이클릭 올레핀 공중합체 (cyclic olefin copolymer), 폴리에틸렌 나프탈레이트수지 (polyethylene naphthalate, PEN), 폴리이미드 (polyimide), 무색 폴리이미드(colorless polyimide, cPI), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In the exemplary embodiment of the present disclosure, the substrate is not particularly limited, but may be transparent, or may be transparent and flexible, and may include, for example, glass, metal, oxide, silicon, or a polymer substrate. , May not be limited thereto. For example, the polymer substrate is polyethylsulfone (PES), PET, PC, PMMA, polyethylene phthalate, polymethylmethacrylate, polystyrene (PS), cyclic olefin copolymer To include a material selected from the group consisting of cyclic olefin copolymer, polyethylene naphthalate (PEN), polyimide, colorless polyimide (cPI), and combinations thereof However, it may not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 포함하는 것일 수 있다:In one embodiment of the present application, the fluorinated multifunctional acrylic polymer may include those represented by Formula 1:
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 하나 이상의 F에 의하여 치환된 선형 또는 분지형의 C1-6 알킬기이고, R3는 선형 또는 분지형의 C1-6 알킬기이고, a 및 b는 각각 독립적으로 양의 수임. In
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 나타내는 화학식 1에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 선형 또는 분지형의 C1-6 퍼플루오로 알킬기를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, in
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 나타내는 화학식 1에서, 상기 a는 5 내지 30의 수이고, b는 10 내지 50의 수일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 1에 있어서, 상기 a는 5 내지 30의 수, 5 내지 28의 수, 5 내지 26의 수, 5 내지 24의 수, 7 내지 30의 수, 7 내지 28의 수, 7 내지 26의 수, 7 내지 24의 수, 8 내지 30의 수, 8 내지 28의 수, 8 내지 26의 수, 또는 8 내지 24의 수이고; 상기 b는 10 내지 50의 수, 10 내지 45의 수, 10 내지 40의 수, 10 내지 35의 수, 10 내지 30의 수, 12 내지 50의 수, 12 내지 45의 수, 12 내지 40의 수, 12 내지 35의 수, 또는 12 내지 30의 수일 수 있다.In the exemplary embodiment of the present application, in
본원의 제 3 측면은, 본원의 제 2 측면에 따른 유전체 필름을 포함하는, 디바이스를 제공한다.A third aspect of the present application provides a device, comprising the dielectric film according to the second aspect of the present application.
본원의 제 3 측면에 따른 디바이스에 대하여, 본원의 제 1 측면 및 제 2 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면 및 제 2 측면에 기재된 내용은 본원의 제 3 측면에 동일하게 적용될 수 있다.With respect to the device according to the third aspect of the present application, detailed descriptions of parts overlapping with the first and second aspects of the present application have been omitted, but contents described in the first and second aspects of the present application even if the description is omitted. Is equally applicable to the third aspect of the present application.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 디바이스는 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 포함하는 유전체 조성물을 이용하여 형성된 유전체 필름을 포함함에 따라, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량을 조절함으로써 상기 유전체 필름의 유전 상수 및 유전 손실을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 ?t량이 증가할수록, 상기 유전체 조성물의 유전 상수가 증가하고 유전 손실이 감소할 수 있으며, 이에 따라 높은 유전 상수를 요구하는 에너지 저장 디바이스 등에 응용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, since the device includes a dielectric film formed using a dielectric composition comprising a fluorinated multifunctional acrylic polymer, the dielectric constant of the dielectric film and the Dielectric loss can be controlled. For example, as the ?t amount of the fluorinated multifunctional acrylic polymer increases, the dielectric constant of the dielectric composition may increase and the dielectric loss may decrease. Accordingly, it may be applied to an energy storage device requiring a high dielectric constant. , May not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 디바이스는 에너지 저장 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 상기 에너지 저장 디바이스는 캐패시터, 배터리, 또는 배터리-캐패시터 하이브리드일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the device may be an energy storage device. For example, the energy storage device may be a capacitor, a battery, or a battery-capacitor hybrid, but may not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 에너지 저장 디바이스는 인버터용 캐패시터, 리튬 이온 하이브리드 캐패시터, 또는 소듐 이온 하이브리드 캐패시터를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In the exemplary embodiment of the present disclosure, the energy storage device may include an inverter capacitor, a lithium ion hybrid capacitor, or a sodium ion hybrid capacitor, but may not be limited thereto.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 에너지 저장 디바이스는 리튬 이온 배터리, 소듐 이온 배터리, 리튬 에어 배터리, 소듐 에어 배터리, 리튬 메탈 배터리 또는 소듐 메탈 배터리를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.In the exemplary embodiment of the present disclosure, the energy storage device may include a lithium ion battery, a sodium ion battery, a lithium air battery, a sodium air battery, a lithium metal battery, or a sodium metal battery, but may not be limited thereto.
이하, 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이에 제한되지 않을 수 있다.Hereinafter, an embodiment of the present application will be described in detail. However, the present application may not be limited thereto.
[실시예] [Example]
유전체 조성물의 제조Preparation of dielectric composition
본 실시예에 있어서 유전체 조성물을 제조하기 위하여, 상기 화학식 1의 불소화 다기능성 아크릴 폴리머(이하 "Drone"으로 명명함; 분자량은 7,000 내지 20,000), UV 모노머로서 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 (dipentaerythritol hexaacrylate)와 3 관능기 아크릴레이트 (trifunctional acrylate), UV 개시제로서 이르가큐어 184 (irgacure 184)와 트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드 (trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide, TPO), 용매로서 메틸 에틸 케톤 (methyl ethyl ketone, MEK)을 혼합하여 유전체 조성물을 제조하였다. In the present embodiment, in order to prepare the dielectric composition, the fluorinated multifunctional acrylic polymer of Formula 1 (hereinafter referred to as "Drone"; molecular weight is 7,000 to 20,000), and dipentaerythritol hexaacrylate as a UV monomer. ) And trifunctional acrylate, irgacure 184 as UV initiator and trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide (TPO), methyl ethyl ketone (MEK) as solvent Was mixed to prepare a dielectric composition.
유전체 조성물을 이용한 유전체 필름의 제조Preparation of dielectric film using dielectric composition
상기 제조된 유전체 조성물을 이용하여 유전체 필름을 제조하였다. 상기 유전체 필름을 제조하기 위하여, 우선, 상기 제조된 유전체 조성물과 함께, 베이스 필름으로서 두께 125 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (도레이첨단소재㈜, XG7PL2), 바코터 (bar coater), A4 용지, 고정 유리판, 오븐, UV 경화(UV curing) 장비를 준비하였다. A dielectric film was prepared using the prepared dielectric composition. In order to manufacture the dielectric film, first, a polyethylene terephthalate (PET) film (Toray Advanced Materials Co., Ltd., XG7PL2) having a thickness of 125 μm as a base film, together with the prepared dielectric composition, and a bar coater, A 4 Paper, fixed glass plate, oven, and UV curing equipment were prepared.
재단기를 이용하여 상기 PET 필름을 4 인치(10×10) 크기로 재단하였고, 고정 유리판에 고정시켰다. 원하는 두께 타겟에 따른 바코터를 선택한 후 (주로 사용되는 바는 3, 6, 9, 20, 및 22 번임), 피펫을 이용하여 약 1 mL의 상기 잉크를 필름에 떨어뜨린 후 코팅을 진행하였다. 이후, 상기 코팅된 필름을 오븐에서 80℃에 10 분 동안 건조시켰다. 상기 코팅은 스핀-코팅, 슬롯다이코팅, 또는 마이크로그라비아 코팅 등에 의하여 수행될 수 있다. 상기 코팅의 두께는 4 ㎛ 내지 5 ㎛ 두께이다.The PET film was cut to a size of 4 inches (10×10) using a cutter, and fixed to a fixed glass plate. After selecting a bar coater according to the desired thickness target (bars mainly used are 3, 6, 9, 20, and 22), about 1 mL of the ink was dropped onto the film using a pipette, and then coating was performed. Then, the coated film was dried in an oven at 80° C. for 10 minutes. The coating may be performed by spin-coating, slot die coating, or microgravure coating. The thickness of the coating is 4 μm to 5 μm.
상기 건조된 필름을 UV 큐어링 장비에 20 mJ/cm2, 50 초(총 1,000 mJ) 동안 자외선 (ultra-violet, UV)을 조사하여 경화시킴으로써, 유전체 필름을 제조하였다.The dried film was cured by irradiating with ultraviolet (ultra-violet, UV) for 20 mJ/cm 2 and 50 seconds (total of 1,000 mJ) in a UV curing equipment, thereby preparing a dielectric film.
이때, 상기 자외선 조사는 질소 분위기에서 중압 수은 램프 혹은 메탈 할라이드 램프를 이용하여 진행되며, 500 내지 2,000 mJ/cm2 광량의 범위로 조사될 수 있고, 예를 들어, 상기 조사되는 자외선 양이 500 mJ/cm2 이하이면, UV 불소화 아크릴 올리고머의 화학적 결합이 불충분하여 내구성을 확보할 수 없고, 상기 조사되는 자외선 양이 2,000 mJ/cm2 이상이면, 경화가 너무 진행되어 유전체 필름의 경도가 감소할 수 있다.In this case, the ultraviolet irradiation is performed using a medium pressure mercury lamp or a metal halide lamp in a nitrogen atmosphere, and may be irradiated in a range of 500 to 2,000 mJ/cm 2 light, for example, the amount of ultraviolet rays irradiated is 500 mJ. /cm 2 or less, the chemical bonding of the UV fluorinated acrylic oligomer is insufficient and durability cannot be secured, and when the amount of UV irradiated is 2,000 mJ/cm 2 or more, curing may proceed too much and the hardness of the dielectric film may decrease. have.
비교예Comparative example
상기 실시예에서 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 첨가하지 않은 것을 제외하고, 모든 물질 및 제조 과정을 상기 실시예와 동일하게 하여 비교예 조성물을 제조하였다.In the above Example, except that the fluorinated multifunctional acrylic polymer was not added, all materials and manufacturing procedures were the same as those of the above Example to prepare a Comparative Example composition.
유전체 조성물을 포함하는 유전체 필름의 유전 상수 및 유전 손실 측정Measurement of dielectric constant and dielectric loss of dielectric film containing dielectric composition
상기 실시예에서 제조된 유전체 필름들의 유전 상수를 다음과 같이 측정하였다.The dielectric constants of the dielectric films prepared in the above example were measured as follows.
먼저, 도 1의 유전 상수 측정 다이어그램 (Dielectric constant measurement diagram)에 나타낸 바와 같이, 유전체 필름을 전극 사이에 형성하고, 측정 장비에 연결하였다. 각각의 유전체 필름의 정전 용량을 형성한 후, 하기 유전 상수 방정식으로부터 유전 상수를 계산하였다.First, as shown in the dielectric constant measurement diagram of FIG. 1, a dielectric film was formed between the electrodes and connected to the measurement equipment. After forming the capacitance of each dielectric film, the dielectric constant was calculated from the following dielectric constant equation.
<유전 상수 방정식><Dielectric constant equation>
상기 유전 상수 방정식에서, d는 전극 사이의 거리, C는 정전 용량, A는 전극의 면적, ε는 유전 상수를 나타낸다.In the above dielectric constant equation, d is a distance between electrodes, C is a capacitance, A is an area of an electrode, and ε is a dielectric constant.
상기 유전 상수 측정 다이어그램 및 유전 상수 방정식을 이용하여 측정한 각 유전체 필름의 유전 상수 및 유전 손실을 하기 표 1에 나타내었다.The dielectric constant and dielectric loss of each dielectric film measured using the dielectric constant measurement diagram and the dielectric constant equation are shown in Table 1 below.
도 2는, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머 ("Drone")의 함량에 따른 유전체 필름들의 유전 상수 변화를 나타낸 그래프이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량 0%에서 10%로 증가함에 따라, 유전 상수가 월등히 증가하는 것을 확인할 수 있다. 2 is a graph showing changes in dielectric constants of dielectric films according to the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer ("Drone"). As shown in FIG. 2, it can be seen that as the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer increases from 0% to 10%, the dielectric constant significantly increases.
도 3은, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머 ("Drone")의 함량에 따른 유전체 필름들의 유전 손실 변화를 나타낸 그래프이다. 주파수 범위 5 kHz 내지 1 MHz에서, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량이 0%에서 10%로 증가함에 따라, 유전 손실을 감소하는 경향을 보였다.3 is a graph showing changes in dielectric loss of dielectric films according to the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer ("Drone"). In the frequency range of 5 kHz to 1 MHz, as the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer increased from 0% to 10%, the dielectric loss tended to decrease.
도 4는, 불소화 다기능성 아크릴 폴리머 ("Drone")의 함량에 따른 유전체 필름들의 유전 상수 및 유전 손실 변화를 동시에 나타낸 그래프이다. 상기 표 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 주파수 범위 5 kHz 에서, 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량이 0%에서 10%로 증가함에 따라 유전 손실은 감소하는 반면, 유전 상수는 증가하였다.4 is a graph simultaneously showing changes in dielectric constant and dielectric loss of dielectric films according to the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer ("Drone"). As shown in Tables 1 and 4, in the frequency range of 5 kHz, as the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer increases from 0% to 10%, the dielectric loss decreases, while the dielectric constant increases.
본 실시예에 있어서, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머 ("Drone")의 함량이 0%에서 10%로 증가함에 따라, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 포함하는 유전체 필름의 유전 상수가 1.86 에서 134까지 월등하게 증가하였고, 그와 동시에 유전 손실은 2157.9에서 70.6으로 눈에 띄게 감소하였다. 이에, 본원의 실시예에 의하여, 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량의 조절에 의해 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 포함하는 유전체 필름의 유전 상수 및 유전 손실이 제어될 수 있음을 확인하였고, 결과적으로는 상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머를 포함하는 유전체 필름을 인버터용 커패시터 등의 에너지 저장 디바이스 분야에 응용할 수 있다.In this embodiment, as the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer ("Drone") increases from 0% to 10%, the dielectric constant of the dielectric film including the fluorinated multifunctional acrylic polymer is superior from 1.86 to 134. At the same time, the dielectric loss decreased significantly from 2157.9 to 70.6. Thus, according to the embodiment of the present application, it was confirmed that the dielectric constant and dielectric loss of the dielectric film including the fluorinated multifunctional acrylic polymer can be controlled by controlling the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer, and as a result The dielectric film containing the fluorinated multifunctional acrylic polymer can be applied to energy storage devices such as capacitors for inverters.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present application is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present application pertains will be able to understand that it is possible to easily transform it into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present application.
Claims (14)
A dielectric composition comprising a fluorinated multifunctional acrylic polymer.
상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량에 따라 상기 유전체 조성물 또는 상기 유전체 조성물을 이용하여 형성되는 유전체 필름의 유전 상수가 조절되는 것인, 유전체 조성물.
The method of claim 1,
The dielectric composition, wherein the dielectric constant of the dielectric composition or a dielectric film formed using the dielectric composition is adjusted according to the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer.
상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량은 상기 조성물 100 중량부에 대하여 0 중량부 초과 내지 10 중량부인, 유전체 조성물.
The method of claim 1,
The content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer is greater than 0 parts by weight to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition, the dielectric composition.
상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머의 함량이 증가함에 따라 상기 유전체 조성물 또는 상기 유전체 조성물을 이용하여 형성되는 유전체 필름의 유전 상수가 증가되고 유전 손실이 감소되는 것인, 유전체 조성물.
The method of claim 1,
As the content of the fluorinated multifunctional acrylic polymer increases, the dielectric constant of the dielectric composition or a dielectric film formed using the dielectric composition increases and dielectric loss decreases.
상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 포함하는 것인, 유전체 조성물:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 하나 이상의 F에 의하여 치환된 선형 또는 분지형의 C1-6 알킬기이고,
R3는 선형 또는 분지형의 C1-6 알킬기이고,
a 및 b는 각각 독립적으로 양의 수임.
The method of claim 1,
The fluorinated multifunctional acrylic polymer is a dielectric composition comprising one represented by the following Formula 1:
[Formula 1]
In Formula 1,
R 1 and R 2 are each independently a linear or branched C 1-6 alkyl group substituted by one or more F,
R 3 is a linear or branched C 1-6 alkyl group,
a and b are each independently positive numbers.
상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 선형 또는 분지형의 C1-6 퍼플루오로 알킬기를 포함하는 것인, 유전체 조성물.
The method of claim 5,
Each of R 1 and R 2 independently comprises a linear or branched C 1-6 perfluoro alkyl group.
상기 a는 5 내지 30의 수이고, b는 10 내지 50의 수인, 유전체 조성물.
The method of claim 5,
Wherein a is a number of 5 to 30, and b is a number of 10 to 50.
상기 불소화 다기능성 아크릴 폴리머는 5,000 내지 30,000의 분자량을 갖는 것인, 유전체 조성물.
The method of claim 1,
The fluorinated multifunctional acrylic polymer will have a molecular weight of 5,000 to 30,000, the dielectric composition.
A dielectric film formed by using the dielectric composition of any one of claims 1 to 8.
A device comprising the dielectric film according to claim 9.
상기 디바이스는 에너지 저장 디바이스인, 디바이스.
The method of claim 10,
The device, wherein the device is an energy storage device.
상기 에너지 저장 디바이스는 캐패시터, 배터리, 또는 배터리-캐패시터 하이브리드인 것인, 디바이스.
The method of claim 11,
Wherein the energy storage device is a capacitor, a battery, or a battery-capacitor hybrid.
상기 에너지 저장 디바이스는 인버터용 캐패시터, 리튬 이온 하이브리드 캐패시터, 또는 소듐 이온 하이브리드 캐패시터인 것인, 디바이스.
The method of claim 11,
The device, wherein the energy storage device is a capacitor for an inverter, a lithium ion hybrid capacitor, or a sodium ion hybrid capacitor.
상기 에너지 저장 디바이스는 리튬 이온 배터리, 소듐 이온 배터리, 리튬 에어 배터리, 소듐 에어 배터리, 리튬 메탈 배터리 또는 소듐 메탈 배터리인 것인, 디바이스.
The method of claim 11,
The device, wherein the energy storage device is a lithium ion battery, a sodium ion battery, a lithium air battery, a sodium air battery, a lithium metal battery or a sodium metal battery.
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