KR20210079742A - 가접성이 우수한 전도성 열경화성 접착제 조성물, 이를 포함하는 전도성 열경화성 접착 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

가접성이 우수한 전도성 열경화성 접착제 조성물, 이를 포함하는 전도성 열경화성 접착 필름 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

카르복실기를 포함하는 변성 폴리에스테르 수지, 상기 폴리에스테르 수지와의 가교를 위한 제1 에폭시 수지, 전도성 금속 분말 및 산화 방지제를 포함하는 전도성 열경화성 접착제 조성물로서, 부착증진용 제2 에폭시 수지를 더 포함하되, 상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 상기 제1 에폭시 수지 보다 연화점이 낮은 것이고, 조성물 전체 중량을 기준으로 3중량% 이하로 포함되는 전도성 열경화성 접착제 조성물, 이를 포함하는 전도성 열경화성 접착 필름 및 그 제조 방법이 개시된다. 해당 전도성 열경화성 접착제 조성물과 이를 포함하는 전도성 열경화성 접착 필름에 의하면, 우수한 신뢰성(장기 안정성), 방열 특성과 내습성, 밀착성을 가지면서도 특히 가접성이 향상되어 가접 공정에서의 가공성이 우수하다.

Description

가접성이 우수한 전도성 열경화성 접착제 조성물, 이를 포함하는 전도성 열경화성 접착 필름 및 그 제조 방법{CONDUCTIVE THERMOSET ADHESIVE COMPOSITION HAVING EXCELLENT PRE-LAMINATION PROPERTY, CONDUCTIVE THERMOSET ADHESIVE FILM COMPRISING THE SAME AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 명세서는 가접성 및 밀착성이 우수하고 고신뢰성(장기 안정성) 및 방열특성을 가지는 전도성 열경화성 접착제 조성물과 이를 적용한 전도성 열경화성 접착 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전도성 열경화성 접착제 필름은 연성인쇄회로기판 (FPCB; Flexible Printed Circuits Board) 제조 과정에서 카메라 모듈 또는 커넥터와 SUS 보강판을 연결하는데 주로 사용된다.
종래 전도성 열경화성 접착제 조성물은, 에폭시 수지, 카르복실기를 함유한 아크릴 고무, 다기능성 경화제등으로 구성되어 있다. 카르복실기를 함유한 아크릴 고무는 접착제 조성물에 포함되는 금속 분말을 산화시켜서 특성이 악화되는 문제가 있고 접착 강도가 악화되어 금속 보강판이 벗겨지기 쉬운 문제가 발생한다.
또한 종래 전도성 열경화성 접착제 조성물인, 폴리우레탄 폴리우레아 수지, 에폭시 수지, 도전성 금속 필러를 포함하는 접착제 조성물은 접착강도 등은 우수하나, 우레탄을 함유하기 때문에 내열성과 내습열성이 좋지 않은 문제가 있다.
또한 종래 기술 중 카르복실기를 가진 폴리 우레탄 수지, 에폭시 수지, 구리를 주성분으로 하는 도전성 필러, 에폭시 경화제, 및 실란커플링제를 함유하는 전도성 접착제 조성물의 경우, 에폭시 화합물과 병용하여 사용되는 에폭시 경화제를 함유함으로써, 제조 공정 형편상, 임시 접착(고열)에 의해 경화 반응이 개시되어 보관 중에 경화반응이 일어나, 본 접착(고열 고압)에서 충분한 접착강도를 얻지 않게 되는 경우가 있다. 그러나 이러한 열경화성 접착제 필름의 경우 고신뢰성 특성이 좋지 않아, 부품 실장공정에서 불량율이 높다. 또한, 임시 접착 및 본 접착에서 열경화로 인한 제품의 부착성 저하가 공정 진행중의 불량 요소가 되기도 한다.
이에 본 출원인에 의하여 카르복실기를 포함하는 변성 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 전도성 금속 분말 및 산화 방지제를 포함하여 접착력, 내열성, 내습성이 향상되고 고 신뢰성 (장기 안정성)을 가지는 전도성 열경화성 접착제 조성물이 제시된 바 있다.
그러나, 헤당 전도성 열경화성 접착제 조성물은 가접성 및 밀착성 등 특성에 있어서 여전히 만족스럽지 못하다.
특허문헌 1: 한국특허등록공보 제2037254호 공보
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 일 측면에서, 가접성이 우수하여 가접 공정에서의 가공성이 우수한 전도성 열경화성 접착제 조성물, 이를 포함하는 전도성 열경화성 접착 필름 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 다른 일 측면에서, 고신뢰성(장기 안정성) 및 우수한 방열 특성과 밀착성, 내습성을 가지는 전도성 열경화성 접착제 조성물, 이를 포함하는 전도성 열경화성 접착 필름 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는, 카르복실기를 포함하는 변성 폴리에스테르 수지, 상기 폴리에스테르 수지와의 가교를 위한 제1 에폭시 수지, 전도성 금속 분말 및 산화 방지제를 포함하는 전도성 열경화성 접착제 조성물로서, 부착증진용 제2 에폭시 수지를 더 포함하되, 상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 상기 제1 에폭시 수지 보다 연화점이 낮은 것이고, 조성물 전체 중량을 기준으로 3중량% 이하로 포함되는 전도성 열경화성 접착제 조성물을 제공한다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 조성물 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 3중량%로 포함되는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 액상 에폭시 수지일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 본 접착 전 임시 접착력을 향상하는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지의 연화점은 50~70℃인 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 카르복실기를 포함하는 변성 폴리에스테르 수지는 조성물 전체 중량을 기준으로 25 내지 35 중량%로 포함되는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 제1 에폭시 수지는 조성물 전체 중량을 기준으로 3 내지 10 중량%로 포함되는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 변성 폴리에스테르 수지 및 제1 에폭시 수지는 조성물 총 중량에 대하여 30 내지 50중량%로 사용할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 에폭시 수지는 170 내지 230 g/eq의 당량을 갖는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 전도성 금속 분말은 조성물 전체 중량을 기준으로 50 내지 70 중량%로 포함되는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 산화 방지제는 조성물 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 1 중량%로 포함되는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 산화 방지제는 폴리인산계 화합물을 포함하는 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 예시적인 구현예들에서 또한, 전술한 전도성 열경화성 접착제 조성물의 코팅층을 가지는 전도성 열경화성 접착 필름을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서 또한, 전술한 전도성 열경화성 접착제 조성물을 이형 필름 상에 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 이형필름을 건조시켜 반경화 상태의 필름을 제조하는 단계;를 포함하는 전도성 열경화성 접착 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들의 전도성 열경화성 접착제 조성물과 이를 포함하는 전도성 열경화성 접착 필름에 의하면, 우수한 신뢰성(장기 안정성), 방열 특성과 내습성, 밀착성을 가지면서도 특히 가접성이 향상되어 가접 공정에서의 가공성이 우수하다.
본 명세서에서 가접성이란 프레스 공정을 통해 완전 접착하기 전 임시 접착 시의 접착성을 의미한다.
본 명세서에서 가접 공정이란 프레스 공정을 통해 완전 접착하기 전 임시 접착하는 공정을 의미한다.
이하, 본 발명의 예시적인 구현예들을 상세히 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 전도성 열경화성 접착 필름은 예컨대 카메라 모듈과 SUS 보강판을 붙여주는 역할을 한다.
즉, 먼저 전도성 열경화성 접착 필름은 SUS 보강판과 임시 접착(열 라미)을 하게 된다. 그 후 FCCL와 전도성 열경화성 접착 필름의 반대층을 붙이기 위해 레이저 가공을 하여 임시 접착을 하게 된다. 이러한 경우에 FPCB와 전도성 열경화성 접착 필름의 강도가 가접성이다.
가접된 시편은 프레스 공정을 통해 완전 접착을 하게 되며, 완전 접착 후의 접착 강도를 본 접착력이라고 한다.
일 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 카르복실기를 포함하는 변성 폴리에스테르 수지, 상기 폴리에스테르 수지와의 가교를 위한 제1 에폭시 수지, 전도성 금속 분말 및 산화 방지제를 포함하는 전도성 열경화성 접착제 조성물에 부착증진용 제2 에폭시 수지를 더 포함한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는 부착증진용 제2 에폭시 수지의 소량첨가로 임시 접착력을 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 상기 제1 에폭시 수지 보다 연화점이 낮은 것이어야 한다. 연화점이 낮은 에폭시는 내열성에 취약할 수 있으나 소량 첨가시에는 내열성에 영향을 미치지 않으면서 임시 접착력의 향상에 기여할 수 있다. 이에 따라 가접성을 향상시켜 SUS나 FCCL과의 가접 공정 중에 발생할 수 있는 부착 문제를 해결할 수 있다. 참고로, SUS, FCCL과의 가접 공정에서 부착 문제가 발생하게 되면 제품화를 시킬 때, 제품 수율이 저하된다는 단점이 있으며 실제 제품의 품질 문제에 영향을 끼칠 수 있다. 예를 들어 전도성 열경화성 접착 필름은 모듈과 SUS 보강판을 연결시켜주며 방열 및 차폐 효과를 가져야 하는데, 모듈과 SUS보강판 사이에서 방열 기능을 구현하기가 어려울 수 있다.
이를 위하여, 연화점이 낮은 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 조성물 전체 중량을 기준으로 3중량% 이하로 포함되도록 한다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 액상 에폭시 수지일 수 있다. 고상 에폭시의 경우 가접성 향상 효과가 미미할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 바람직하게는 0.1 내지 3중량%로 포함한다. 비제한적인 예시에서, 3중량% 이하, 2.9중량% 이하, 2.8 중량% 이하, 2.7 중량% 이하, 2.6 중량% 이하, 2.5중량% 이하, 2.4 중량% 이하, 2.3 중량% 이하, 2.2 중량% 이하, 2.1중량% 이하, 2.0중량% 이하, 1.9중량% 이하, 1.8 중량% 이하, 1.7 중량% 이하, 1.6 중량% 이하, 1.5 중량% 이하, 1.4 중량% 이하, 1.3 중량% 이하, 1.2중량% 이하, 1.1 중량% 이하, 또는 1.0 중량% 이하로 사용될 수 있다. 또는, 비제한적인 예시에서, 0.1 중량% 이상, 0.2중량% 이상, 0.3 중량% 이상, 0.4 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 0.6 중량% 이상, 0.7중량% 이상, 0.8 중량% 이상, 0.9 중량% 이상 또는 1.0 중량% 이상으로 사용될 수 있다.
부착 증진용 제2 에폭시 수지가 3중량%를 초과하는 경우 전체 조성물의 내열성에 영향을 줄 수 있고, 0.1 중량% 미만인 경우에는 임시 접착력 향상 효과가 미미하다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 제1 에폭시 수지보다 연화점이 낮은 것이면 제한되지 않지만, 예컨대 연화전이 50 내지 70℃일 수 있다.
비제한적인 예시로서, 상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 예컨대, 노볼락 변성 에폭시 수지, 비스페놀 에이형 에폭시 수지, 이소시아네이트 변성 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지 등에서 선택되는 에폭시 수지로서 제1 에폭시 수지보다 연화점이 낮은 것을 사용한다.
관련하여, 후술하는 실험예에서도 알 수 있듯이, 상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지로 우레탄계 수지, 염화 폴리올레핀 적용 아크릴수지 등을 사용할 수 있지만, 이들은 내열성이 좋지 않아 전체 조성물의 내열성을 떨어뜨리므로 적절치 않다.
한편, 예시적인 일 구현예에서, 상기 전도성 열경화성 접착제 조성물은 장기 안정성을 우수하게 하기 위하여, 카르복실기를 포함하는 폴리우레탄 수지가 아닌, 카르복실기를 포함하는 변성 폴리에스테르 수지를 포함하도록 하는 한편, 이와 가교되는 제1 에폭시 수지를 사용하여 우수한 접착력, 내열성, 내습성을 향상시키도록 할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 카르복실기를 포함하는 변성 폴리에스테르 수지는 조성물 전체 중량을 기준으로 25 중량% 이상, 26 중량% 이상, 27 중량% 이상, 28 중량% 이상, 29 중량% 이상, 30 중량% 이상, 31 중량% 이상, 32 중량% 이상, 33 중량% 이상 또는 34 중량% 이상으로 포함되는 것일 수 있다. 또는, 상기 카르복실기를 포함하는 변성 폴리에스테르 수지는 조성물 전체 중량을 기준으로 35 중량% 이하, 34 중량% 이하, 33 중량% 이하, 32 중량% 이하, 31 중량% 이하, 30 중량% 이하, 29 중량% 이하, 28 중량% 이하, 27 중량% 이하 또는 26 중량% 이하로 포함되는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 카르복실기를 포함하는 변성 폴리에스테르 수지는 25 내지 45 mgKOH/g의 산가를 갖는 것일 수 있다. 25 mgKOH/g 미만의 산가를 갖는 경우 카르복실기가 적어 기재와의 밀착력이 떨어질 수 있는 문제를 예방하고, 45 mgKOH/g을 초과하는 경우 높은 산가로 인해 혼합되는 금속 분말과의 산화 반응 때문에 전기전도성, 액안정성 또는 생산성이 떨어질 수 있는 문제를 예방할 수 있다.
한편, 예시적인 일 구현예에서, 상기 전도성 열경화성 접착제 조성물은 에폭시 경화제를 첨가하지 않고 변성 폴리에스테르와 제1 에폭시 수지의 가교로 전도성 열경화성 접착 필름을 형성하도록 한다. 에폭시 경화제를 함유하는 경우는 임시 접착과 본 접착을 통한 2차 열경화 시 임시 접착에서 고열에 의한 경화 반응으로 본 접착 시에 충분한 접착 강도를 얻을 수 없는 문제가 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 제1 에폭시 수지는 조성물 전체 중량을 기준으로 3 중량% 이상, 4 중량% 이상, 5 중량% 이상, 6 중량% 이상, 7 중량% 이상, 8 중량% 이상 또는 9 중량% 이상으로 포함되는 것일 수 있다. 또는, 상기 에폭시 수지는 조성물 전체 중량을 기준으로 10 중량% 이하, 9 중량% 이하, 8 중량% 이하, 7 중량% 이하, 6 중량% 이하, 5 중량% 이하 또는 4 중량% 이하로 포함되는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 제1 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 지방족 쇄상 에폭시 수지, 비페놀의 디글리시딜에테르화물, 나프탈렌 디올의 디글리시딜에테르화물, 페놀류의 디글리시딜에테르화물 및 알코올류의 디글리시딜에테르화물로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상인 것일 수 있으며, 이 제1 에폭시 수지는 전술한 바와 같이 제2 에폭시 수지보다 연화점이 높은 것이어야 한다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 제1 에폭시 수지는 170 내지 230 g/eq, 바람직하게는 170 내지 200 g/eq의 당량을 갖는 것일 수 있다. 제1 에폭시 수지의 당량은 변성 폴리에스테르 수지와의 가교 반응에 영향을 미칠 수 있는 요인으로 작용한다. 따라서, 상기 범위의 당량을 갖도록함으로써 변성 폴리에스테르 수지와의 가교 반응이 완벽히 일어나도록 하여 필름 물성이 떨어질 수 있는 문제를 예방하고 변성 폴리에스테르 수지와의 가교 이외의 미반응 에폭시 수지로 인한 내열성 하락을 방지할 수 있다. 상기 범위의 당량을 갖는 에폭시 수지를 사용함으로써 수지의 내열성을 증가시킬 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 전도성 열경화성 접착제 조성물은 조성물 전체 중량을 기준으로 카르복실기를 포함하는 변성 폴리에스테르 수지 및 제1 에폭시 수지의 혼합 중량을 25 내지 50 중량% 또는 30 내지 50 중량%로 포함하여 신뢰성을 향상시킨 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 전도성 금속 분말은 조성물 전체 중량을 기준으로 50 중량% 이상, 55 중량% 이상, 60 중량% 이상 또는 65 중량% 이상으로 포함되는 것일 수 있다. 또는, 상기 전도성 금속 분말은 조성물 전체 중량을 기준으로 70 중량% 이하, 65 중량% 이하, 60 중량% 이하 또는 55 중량% 이하로 포함되는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 전도성 금속 분말은 금, 은, 구리, 니켈, 주석, 아연, 텅스텐, 알루미늄, 스테인레스, 철, 그라파이트, 카본블랙, 다이아몬드 및 CNT로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상인 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 전도성 금속 분말은 전기전도도가 우수한 금, 은, 구리, 니켈, 철, 은 코팅 구리 분말 및 은 코팅 니켈 분말 중 1종 이상인 것일 수 있으며, 전기전도도나 경제성을 고려할 때 은 코팅 구리 분말이 바람직할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 전도성 금속 분말은 입자 크기가 5 내지 30 ㎛, 바람직하게는 10 내지 20 ㎛인 것일 수 있다. 5 ㎛ 이하는 전기적인 접점 형성율이 낮아 투입량 대비 만족할만한 전기전도도를 얻을 수가 없다. 30 ㎛를 초과하면 접착 필름의 두께 대비 분말의 크기가 너무 커서 균일한 물성의 도전성 접착제 필름을 얻을 수가 없다. 이러한 측면에서 바람직하게는 10~20 ㎛가 적합하다.
한편, 상기 전도성 열경화성 접착제 조성물은 산화 방지제를 포함함으로써 카르복실기를 포함하는 수지로 인한 전도성 금속 분말의 산화를 방지하여 차폐 성능의 저하를 막고, 코팅 액제의 점도 변화를 막아 고분자 수지 내의 금속 분말이 균일하게 분산되도록 하여 필름화하는 경우 균일한 도막을 얻을 수 있어 높은 차폐율과 고신뢰성 특성을 부여할 수 있다. 또한 산화의 의한 영향을 줄이고자 금속 분말 함량을 늘려 초기 차폐율을 높게 유지하지 않아도 되기 때문에 제조 비용 절감에 유리한 장점이 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 산화 방지제는 조성물 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 1 중량% 또는 0.5 내지 1 중량%로 포함되는 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 산화 방지제는 폴리인산계 산화 방지제, 벤조트리아졸계 산화 방지제 등을 사용할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 산화 방지제는 폴리인산계 화합물을 포함하여 전도성층 모든 부분에서 균일하게 우수한 전자파 차폐 성능을 나타낼 수 있고, 층간 접착력 저하로 인한 부분적 박리 또는 분리 문제 등을 예방하여 높은 신뢰도를 가지도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 전자파 차폐 효과를 구현하기 위한 전도성 필러를 최소의 함량으로 사용할 수 있고, 전도성 필러의 산화로 인한 전도성층 형성용 조성물의 변질이 방지되어 저장이 용이하므로, 제조, 저장, 공급의 측면에서 유리하고, 원가 절감의 효과를 가져 경제적일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 전도성 열경화성 접착제 조성물은 실란커플링제를 더 포함하여 금속 분말의 분산성이나, 코팅성을 개선할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 실란커플링제는 조성물 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 1 중량%로 포함되는 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 예시적인 구현예들에서 또한, 전술한 전도성 열경화성 접착제 조성물의 코팅층을 가지는 전도성 열경화성 접착 필름을 제공한다.
본 발명의 예시적인 구현예들에서 또한, 전술한 전도성 열경화성 접착제 조성물을 이형 처리가 된 이형 필름 상에 콤마 코팅, 슬롯 다이 코팅, 그라비아 코팅 등과 같은 공지의 코팅 방식을 통해 코팅한 후, 상기 코팅된 이형필름을 예컨대 열풍 건조 등을 통해 건조시켜 유기 용제를 휘발시켜 반경화 상태의 필름을 형성하는 과정을 거쳐 전도성 열경화성 접착 필름을 제조할 수 있다.
이하의 실시예를 통하여 본 발명의 예시적인 구현예들을 더욱 상세하게 설명된다. 본 명세서에 개시된 실시예들은 단지 설명을 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
[실험예]
시편 제작
하기 표 1 및 2의 전도성 열경화성 접착제 조성물의 조성으로 코팅 액제를 만들고, 통상의 코팅 방법에 따라 전도성 열경화성 접착 필름을 제조하였다. 표 1 및 2에서 각 성분의 조성 단위는 중량% (wt%)이다.
여기서, 금속산화방지제 1은 폴리인산계이고, 산화방지제 2는 벤조트리아졸계이다. 부착증진용 수지 1은 연화점이 약 50~70℃인 비스페놀계 에폭시 수지이고, 부착증진용 수지 2는 이소시아네트계를 사용하였다.
전도성 열경화성 접착 필름을 SUS 304에 열라미네이터 이용하여 온도 150℃에서 열합지를 하고 이형면이 처리된 기재필름을 제거하였다.
금도금 처리가 되어 있는 FPCB(FCCL:Flexible copper clad laminated 와 C/L: Coverlay 합지 기판) 기판면에 SUS가 붙어있는 전도성 열경화성 접착 필름을 다시 동일 방법으로 합지하였다.
합지한 후 핫 프레스 설비를 이용하여 온도 170℃, 압력 30kgF/cm2, 시간 60분의 조건으로 전도성 열경화성 접착제를 경화시켜 평가용 시편을 제조하고, 아래와 같이 물성을 평가하고 표 3 및 4에 결과를 나타내었다.
물성 평가
1. 접착력(kgF/cm)
접착력은 금도금면 측정, C/L의 PI (폴리이미드)면 측정 2가지를 측정하였다. 접착력 스펙은 1.0 kgF/cm 이상이다.
2. 내열성
상기와 같이 제작된 시편을 2cm X 2cm로 절단하여, 납조 위(288℃)에 띄워 기포발생 및 저항특성을 확인하였다.
3. 전기전도도
전기전도도는 율촌에서 제작하는 쿠폰으로 평가를 진행하였고, spec은 없으며 수치는 상대비교하였다. 쿠폰은 FPCB 기판을 기본으로 0.5, 1.0, 1.5 mm의 Hole과 전기전도도 측정부로 이루어져 있으며 두 부분은 금도금 처리하였다. Hole 사이 간격은 12 mm이며 Hole과 측정부 사이 간격은 15 mm ~ 35 mm 사이이다. SUS 304와 합지된 접착물은 두 Hole에 위치하게 되고, 멀티테스터기를 활용하여 두 측정부에서의 전기전도도를 측정하였다.
4. 장기 안정성
고온고습(온도 85℃ 습기 85%)로 96시간 방치한 후 접착력, 내열성 및 전기전도도를 확인하였다.
5. 가접성
SUS와 접합된 전도성 열경화성 접착제 조성물에 대해 FPCB 면과의 가접 강도를 확인하였다.
조성 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
변성 폴리에스테르 수지(NPE-2300)
나눅스케미칼 社		 100 100 100 100 100
폴리우레탄 수지(UR-3600) - - - - -
에폭시 수지(YDCN)
국도화학 社		 10 5 10 20 10
에폭시 경화제
(Diaminodiphenylsulfone, DDS)		 - - - - -
금속 분말 (FCC2000)
후쿠다 社		 200 200 200 200 100
금속산화방지제 1 - 1 1 1 1
산화방지제 2 - - - - -
부착증진용 수지 1 - - - - -
부착증진용 수지 2 - - - - -
조성 비교예 6 실시예 1 실시예 2 비교예 7 비교예 8 비교예 9
변성 폴리에스테르 수지(NPE-2300)
나눅스케미칼 社		 100 100 100 100 - 100
폴리우레탄 수지(UR-3600) - - - - 100 -
에폭시 수지(YDCN)
국도화학 社		 10 20 10 10 10 10
에폭시 경화제
(Diaminodiphenylsulfone,DDS)		 - - - - - 1
금속 분말 (FCC2000)
후쿠다 社		 300 200 200 200 200 200
금속산화방지제 1 1 - 1 1 1 1
산화방지제 2 - 1 - - - -
부착증진용 수지 1 - 1 1 - - -
부착증진용 수지 2 - - - 1 - -
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
가접력(Polyimide) (g/cm) 20 15 20 25 40
초기 접착력1(Polyimide)(kgF/cm) 2 2 2 1.5 2.2
초기 접착력 2
(금도금면) (kgF/cm)		 1.2 1.3 1.2 1.2 1.3
초기 전기전도도(Ω) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.9
내열성 O X O O O
내습열성 후의 접착력 1(Polyimide)(kgF/cm) 2 2 2 2 2.1
내습열성 후의 접착력 2
(금도금면)(kgF/cm)		 1.2 0.8 1.2 1 1.3
내습열성 후의
전기전도도(Ω)		 0.4 0.3 0.2 0.2 1.5
조성 비교예6 실시예 1 실시예2 비교예7 비교예8 비교예9
가접력(Polyimide)
(g/cm)		 10 65 70 75 30 15
초기 접착력 1(Polyimide)(kgF/cm) 1.3 1.9 2 2 2 1
초기 접착력 2
(금도금면)(kgF/cm)		 0.6 1.2 1.3 1.3 0.7 0.8
초기 전기전도도(Ω) 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.4
내열성 X O O X X O
내습열성 후의 접착력 1(Polyimide)(kgF/cm) 1.1 1.8 2 1.1 2 1.1
내습열성 후의 접착력 2
(금도금면)(kgF/cm)		 0.6 1.1 1.3 0.6 0.5 0.9
내습열성 후의 전기전도도(Ω) 0.1 0.3 0.2 1.2 0.2 0.4
이상에서 본 발명의 비제한적이고 예시적인 구현예들을 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상은 첨부 도면이나 상기 설명 내용에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하며, 또한, 이러한 형태의 변형은 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (17)

  1. 카르복실기를 포함하는 변성 폴리에스테르 수지, 상기 폴리에스테르 수지와의 가교를 위한 제1 에폭시 수지, 전도성 금속 분말 및 산화 방지제를 포함하는 전도성 열경화성 접착제 조성물로서,
    부착증진용 제2 에폭시 수지를 더 포함하되,
    상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 상기 제1 에폭시 수지 보다 연화점이 낮은 것이고, 조성물 전체 중량을 기준으로 3중량% 이하로 포함되는 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 조성물 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 3중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착제 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 액상 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착제 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지는 본 접착 전 임시 접착력을 향상하는 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착제 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 부착 증진용 제2 에폭시 수지의 연화점은 50~70℃인 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착제 조성물.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 카르복실기를 포함하는 변성 폴리에스테르 수지는 조성물 전체 중량을 기준으로 25 내지 35 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착제 조성물.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 에폭시 수지는 조성물 전체 중량을 기준으로 3 내지 10 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착제 조성물.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 변성 폴리에스테르 수지 및 제1 에폭시 수지는 조성물 총 중량에 대하여 30 내지 50중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착제 조성물.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 에폭시 수지는 170 내지 230 g/eq의 당량을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착제 조성물.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 전도성 금속 분말은 조성물 전체 중량을 기준으로 50 내지 70 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착제 조성물.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 산화 방지제는 조성물 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 1 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착제 조성물.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 산화 방지제는 폴리인산계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착제 조성물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 전도성 열경화성 접착제 조성물의 코팅층을 가지는 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착 필름.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전도성 열경화성 접착 필름은 이형 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착 필름.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 전도성 열경화성 접착제 조성물을 이형 필름 상에 코팅하는 단계; 및
    상기 코팅된 이형필름을 건조시켜 반경화 상태의 필름을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 열경화성 접착 필름의 제조방법.
  16. 연성인쇄회로기판 (FPCB; Flexible Printed Circuits Board) 제조 시,
    제 13 항에 따른 전도성 열경화성 접착 필름을 이용하여 프레스 전 열합지를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 열합지 후 프레스를 수행하면서 전도성 열경화성 접착제를 경화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조 방법.
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