KR910001806B1

KR910001806B1 - Uv-경화성 유전체 조성물과 이를 포함하는 박막 터치 스위치

Info

Publication number: KR910001806B1
Application number: KR1019870011276A
Authority: KR
Inventors: 니콜슨 라자리디스 크리스티나
Original assignee: 이 아이 듀우판 디 네모아 앤드 캄파니; 도늘드 에이 호우즈
Priority date: 1986-10-07
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1991-03-26
Also published as: DK522887A; DE3783703D1; EP0264037A2; JPH0697569B2; DK522887D0; EP0264037A3; JPS63105407A; DE3783703T2; KR880005639A; EP0264037B1

Abstract

내용 없음.

Description

UV-경화성 유전체 조성물과 이를 포함하는 박막 터치 스위치

본 발명은 신극한 UV-경화성 유전체 조성물과 특히 박막 터치 스위치 (membrane touch switches)에 사용하기 위한 이러한 조성물에 관한 것이다.

박막 터치 스위치는 현재 전기기구, 전자게임, 키보드 및 계측기를 포함하는 광범위한 용도에 사용되는 보통 개방된, 낮은 전압의 감압 장치이다. 이것은 스페이서 시이트(spacer sheet)에 의해 분리된, 상부층과 하부층의 안쪽면에 프린트된 전도로를 갖는 3-층 샌드위츠로 보통 만든다. 상부층에 적용된 압력은 스페이서 시이트에서 뚫린 구멍을 통해 상부층과 하부층 사이의 일시적 전기 접촉을 시킨다. 연질 및 경질 스위치 둘다 이용가능하다. 연질 스위치는 보통 연질 폴리에스테르 기재 위에 프린트되는 한편, 경질 스위치는 프린트된 회로판 기부 패널을 사용한다.

터치 스위치는 디자인과 제조의 용이성에 의해 전기기계적 스위치보다 비용이 덜든다. 그럼에도 불구하고, 이들이 높은 신뢰도의 전자물질로부터 제조되고 이들 물질이 서로 부합할 수 있도록 하는 것이 여전히 절대 필요하다. 세르메트(cermet) 용도에 이용가능한 많은 잉크의 높은 경화 온도가 중합체 기판에 적당하지 않기 때문에, 이러한 용도를 위해 많은 중합체 후막 도체와 유전체가 계발되었다. 다양한 화학물질들이 두 유형의 잉크에 대해 현재 사용되고, 다양한 가공 방법들이 또한 사용된다.

실제로, 대부분의 제조 업자는 먼저 전도 잉크를 선택한 후, 이에 부합할 수 있는 유전체를 구한다. 유전체는 도체를 절연시키고, 크로스오버 (Crossover)를 허락하고, 도체를 피봉시켜 환경으로부터의 손상을 막는데 사용되기 때문에 이러한 용도에서 특히 그같은 선택은 중요하다. 그러나, 기판 및/또는 전도 잉크에 대한 유전체의 적절한 접착성 부족은 많은 유전체 조성물, 특히 UV 경화성 조성물들의 시장 침투를 제한시킨다.

현재의 제조 방법은 유전체가 스크린-프린트성이고, 열적 경화성 또는 UV 광 경화성이기를 요구한다. UV 광 경화성을 얻을 수 있는 경화가 빠르면 빠를수록 비용-효과를 얻을 수 있으며, UV 경화 단위의 폭넓은 유용성이 이것을 실용적으로 만든다. 유전체는 전도 잉크에 부합되어야만 하고, 특정 성능 기준과 일치해야 한다. 유전체는 연질의, 내마모성 필름으로 경화되어야하고 기판과 전도 잉크에 대해 훌륭항 접착성을 갖는 동시에, 핀홀(pinhole)이 없어야 한다. 크로스오버 적용은 또한 전도 잉크가 유전체에 대해 훌륭한 접착성을 가지며, 또한 전도 잉크에 대한 유전체의 우수한 접착성이 종종 명시되는 것을 요구한다. 전기적 필요조건은 낮은 유전상수, 높은 절연저항성 및 높은 강복전압을 요구한다. 또한, 물리적 및 전기적 특성이 다양한 환경조건하에서 열하되지 않아야 한다.

조립 스위치에서, 유전체의 불량은 스위치의 전기적 혹은 물리적 고장에 이를 수 있다. 판매업자와 스위치 제조업자들은 상기와 같은 고장 발생 가능성을 감소시키기 위해 초기 조건과 가속된 노화 조건하에서 엄격하게 성분들을 시험한다. 전기적인 불량은 핀흘, 제제물내 전도 불순물의 존재, 하중시의 유전체 파손 또는 그외의 응력에 찬 환경 조건으로 인해 단락(쇼팅 ; shorting)이 일어났음을 의미한다.

물리적인 불량은 블리스터링 (blistering), 연화. 또는 균열로부터 발생하는데, 이러한 것들은 제조공정이나 사용중에 발생할 수 있다. 블리스터링은 수분의 감수성으로부터 뿐만 아니라, 유전체와 도체 또는 기판과의 비부합성에 기인한다 연화는 도체 잉크로부터의 용매로 말미암아 또는 높은 습도조건하에서 일어날수 있고 균열은 경화된 조성물의 고유의 메짐성으로부터 기인할 수 있다. 이들 문제점들 모두는 적당히 제제화된 잉크로 말미암아 방지할 수 있다.

더욱 어려운 문제는 접착 손실의 문제이며, 이것은 기판과 밀접한 관계를 갖기 때문에, 다수의 이용가능한 기판에 의해 문제는 복합하게 된다. 폴리에스테르 필림이 터치 스위치에서 가장 널리 사용되지만, 때때로 폴리카보네이트와 폴리아미드 필름을 사용하기도 한다. 필름 제조업자들은 보통 다양한 가공 기술 및/또는 표면 전처리에 의한 여러 상이한 표면 특성을 지닌 여러등급의 제품을 제공한다. 또한 필름에 열 처리를 하여 나중의 경화 단계에서 수축을 감소시킬 수 있다.

여러가지 폴리에스테르 필름들은 여러가지의 물리적 표면을 갖는다. 예를들어, Mylar

EL 500과 500D(7) 폴리에스테르 필름을 둘다 이들 필름의 취급을 용이하게 하기 위한 슬립(slip)전처리에 의해 거치른 표면의 흔적이 있는 반면, Melinex

0(s) 폴리에스테르 필름은 대단히 부드러운 표면을 갖는다. Mylar

500D 폴리에스테르 필름은 Mylar

EL 500 폴리에스테르 필름보다 훨씬 작은 입자를 가져 투명한 외관을 부여하는 한편, Mylar

EL 500은 탁한 외관을 갖는다. Melinex

0 폴리에스테르 필름은 또한 매우 투명하지만, 취급성이 열등하고 그 자체가 점착하는 경향이 있다. 예상할 수 있듯이, 이들 표면에 대한 접착은 아주 다양하고, 간접적으로 표면의 매끄러움에 영향을 주며, 예컨대 Melinex

0 폴리에스테르 필름이 일반적으로 가장 낮은 평가를 받고 있다. 박막 스위치 제조업자들은 미시적구조가 아니라, 가격, 치구 안정성 및 외관으로 그의 기판을 선택하므로 접착성의 관점으로 보아 잉크의 성능에 있어 중대한 것일 수 있는 물리적 표면 특성은 자주 간과한다.

따라서, 첫번째 면에 있어서, 본 발명은 광범위한 범위의 기판에 대해 우수한 접착성을 가지며 하기 (a)가 (b)에 분산되어 있는 프린트성 유전체 조성물인, 향상된 스크린 프린트성 유전체 조성물에 관한 것이다 ; (a) 활석, 운모 및 그의 혼합물로부터 선택된 무기 접착제의 미분입자 25-35중량% (b) (1) 아크릴화된 고무-개질 에폭시 수지 올리고머 20-50중량% ; (2) 아크릴화된 폴리디엔 올리고머 5-25중량% ; 와 (3) 알킬 아크릴레이트 35-75중량%를 포함하는 UV 경화성 액체 조성물 75-65중량%

둘째면에 있어서, 본 발명은 전술한 조성물의 접착 스페이서 층에 의해 이격된, 서로 마주보는 전기 전도대역을 갖는 상부와 하부 연질층을 포함하는 박막 터치 스위치에 관한 것이다. 또 다른 면에 있어서, 본 발명은 접착 스페이서 층에 의해 분리된 마주보는 전기적 전도 대역과 그로부터 연결된 전기전도로를 가지며 전술한 조성물의 층내에 피봉된 상부와 하부 연질층을 포함하는 박막 터치 스위치에 관한 것이다.

더 나아가, 본 발명은 상부와 하부 연질충의 최소한 하나가 전술한 조성물의 층에 의해 각각이 서로로부터 분리된 위에 가로놓인 다수의 전기 전도 대역을 갖는 상부와 하부 연질층을 포함하는 박막 터치 스위치에 관한 것이다.

접착성 시험

박막 스위치 물질의 접착성을 측정하기 위해 가장 널리 허용되는 기준은 ASTM D3359-78, 방법 B로 기술된 테이프 시험이다. 5밀 이하의 두께를 갖는 필름에 있어서, 경화 잉크를 통해 기판의 표면까지 예리한 절삭기구로 10×10 격자 패턴을 만들것을 요구하다. 이러한 목적을 위한 장치는 퍼시픽 사이언티픽의 가이드너/네오테크 인스트루먼트디비젼으로부터 구입 가능하다. 3M Scotch

(10) 브랜드 810과 같은 감압 테이프를 격자 패턴위에 적용한 후 연속적으로, 급격히 움직이지 않는 동작으로 제거한다. 제거되는 잉크의 양에 따라, 접착성은 OB 내지 5B 등급으로 매겨지며, 가장 높은 등급이 잉크의 제거가 없음을 나타내는 것이다.

이러한 크로스해치(crosshatch) 시험에서 실패한 대부분의 잉크는 그럼에도 불구하고 단순한 테이프-인장 시험에서 허용할만한 접착성을 나타낸다. 이것은 접착손실이 절삭 작동시 잉크에 부여된 과도한 에너지에 의해 기판으로부터 잉크를 박리시키기 때문이라는 것을 의미한다. 이러한 에너지가 잉크-기판의 계면을 가로질러 옆으로 이동하는 것을 정지시키지 않는한, 이 잉크는 불량한 크로스해치 접착성을 부여할 것이다. 공칭 크로스해치 접착성을 갖는 잉크가 절삭 패턴의 유형에 따라 통과하거나 또는 실패할 수 있고 : 크게 이격된 몇몇 단편은 밀집하게 이격된 단편보다 에너지를 같은 단위면적에 보다 적게 부여한다. 전술한 ASTM시험은 어떤 특정 상황에 인가된 횡단력의 양을 재어 크로스해치 시험을 더욱 재현할 수 있도록 설계되어있다

크로스해치의 응력을 피하기 위해, 인가된 힘이 단편의 근처에 흡수 또는 소산되어 잉크-기판의 계면으로 이동하는 것을 막도록 중합체 잉크가 강화될 필요가 있다. 이를 수행하는 한가지 방법은 가교의 정도를 증가시키는 것이다. 그러나 이 기술은 결과의 조성물이 터치 스위치 잉크의 경우 너무 파쇄되기 쉬워 역효과를 낼수 있다. 또다른 방법은 에폭시 화학에서 널리 사용하는 기술로 엘라스토머 함유물과의 제제를 고무-강화 시키는 것이다. 그러나 세번째 방법은 알루미나, 실리카 및 유리구(련)와 같은 경질 충진제 입자를 사용하는 것이다. 보고된 최근의 연구는 에폭시 계(system)에서 두번째와 세번째의 방법을 조합하여 혼성-입자 복합재료를 얻는 것이다. 이들 계에서 경질 입자는 균열-피닝 (pinning) 기전에 의해 내균열성을 증가시키는 한편, 분산된 고무 입자는 균열팁(tip) 주위에 편재된 플라스틱 전단 변형의 정도를 증진시킨다.

실험용 고무-강화 UV 경화성 유전체 조성물을 가지고 실시한 기초 연구는, 이것이 Mylar

EL 500 폴리에스테르 필름과 같은 거친 표면에 대해 훌륭한 크로스해치 접착성을 갖지만, Melinex

0 폴리에스테르 필름과 같은 부드러운 표면에 대해선 그렇지 못하다고 나타낸다. 이것은 거친 표면을 갖는 경우에 유전체에 의해 조장된 표면적이 더 크다는 것으로서 설명할 수 있으며 따라서 박리시키는데 추가의 힘을 필요로 한다. 고무충진제는 없지만 경질 충진제 입자를 함유한 비슷한 조성물을 거치른 폴리에스테르 표면과 부드러운 폴리에스테르 표면 둘다에 대해 열등한 크로스해치 접착성을 부여한다. 한편, 혼성-입자 복합재료로서 제제화된 유전체는 여러가지의 표면을 갖는 전 범위의 플라스틱 필름을 포함하는 다양한 기판에 대해 우수한 크로스해치 접착성을 갖는다고 밝혀졌다. 이렇게 향상된 접착성은 고무-강화 기전과 충진제의 균열-피닝 기전에 모두 기인한 것이다. 엘라스토머 포함물이 없는 유사 조성물이 매우 열등한 크로스해치 접착성을 주기 때문에 경질 충진제 입자는 전체 인성 (과즉 접착성)에 대해 횔씬 적게 기여한다고 밝혀졌다.

그러므로 본 발명은 엘라스토머와 경질 충진제 둘다를 함유한, 다양한 폴리에스테르 표면에 대해 우수한 접착성을 갖는 신규한 UV-경화성 유전체 조성물에 관한 것이다.

상기 엘라스토머 충진제는 다양한 방법으로 유전체 조성물에 첨가될 수 있다. 예컨대 벌크의 미합중국 특허 제3,313,748호에 나타낸 것과같은 미세입자 크기의 코아-쉘(core-shell) 중합체를 유전체와 혼합한다. 또 다른 방법은 제제중에 플리이소프렌과 같은 엘라스토머 중합체를 혼합하는 것이다. 이러한 두개의 기술적 방법이 어느정도 효과가 있지만, 훨씬 효과적인 기술은 최종 조성물에 엘라스토머 및 비-엘라스토머 특성을 제공해주는 단량체와 올리고머를 선택하는 것이다.

그러므로, 본 발명에 따라, 고무 충진제를 아크릴 화된 고무 개질 에폭시 수지 올리고머 및 아크릴화된 폴리부타디엔 올리고머에 의하여 조성물에 포함시킨다. 이후 계의 레올로지 (rheology)는 알질 아크릴레이트를 사용하여 조정한다. 이러한 목적에 일관능가 및 이관능가 알킬 아크릴레이트가 특히 바람직하다. 흥미롭게도, 선행기술에서는 여러 충진제 물질이 효과적으로 작용한다고 서술하고 있지만, 본 발명에 사용될 수 있는 충진제 조성물은 아주 중요하다고 밝혀졌다. 본 발명의 조성물이 제공하는 높은 접착도를 얻는데는 활석과 운모만이 효과적이라고 밝혀졌다.

A. 무기 접착제

본 발명의 조성물에 대한 접착제로 사용하기 위해서 각종의 여러 무기 충진제에 대해 시험했다(하기 (실시예3-14를 보시오). 그러나, 일반적으로 효과적이라고 밝혀진 유일한 물질은 활석과 운모이다.

활석과 운모의 순도는 그다지 중요하다고 생각되지 않으며, 통상의 상업용 물질이 본 발명에서 사용하는데 만족스럽다. 단일의 이론 화학 조성 (3MgO. 4Si02. H2O)을 갖는 활석과는 달리, 운모는 알루미늄 실리케이트의 여러가지 형태로 나타나며 이들 중 무스코바이트와 프로고파이트는 약간 상업적으로 사용된다. 이런것중 어느 하나가 본 발명에 사용하기 적합하다. 활석과 운모의 혼합물은 불이익 없이 사용할 수 있다.

본 발명의 조성물에 대해 원하는 정도의 접착성을 얻기 위해 적어도 25중량%의 활석 및/또는 운모가 필요하다. 그러나 약 35중량% 이상의 이런 접착제는 경화 조성물이 너무 유연하지 않게된다는 점에서 불리하다.

본 발명에 따라 사용된 활석과 운모는 실란커플링제로 처리되어 액체 경화 성분의 유기 중합체 구성요소에 충진제를 결합시킨다. 이는 주로 특히 환경상의 응력 조건하에서, 조성물의 노화 품질을 향상시킨다.

전형적인 실란 커플링제는 일반 구조식 R-Si-(OR')₃을 갖는데, 여기에서 R은 유기 중합체와 반응하는 유기 관능기이고, OR'는 가수분해성 기로서, 가수분해 되어 R-Si-(OH)₃를 얻고 기판상에서 -Si-OH기와 축합하여 -Si-0-Si- 결합을 산출한다. 각종 실란은 여러 종류의 유기관능기를 함유한다. 유용한실란 커플링제로는 아미노-관능성 실란, 메타크릴레이트-관능성 양이온성 실란, 폴리아미노 관능성 실란, 머·캅토-관능성 실란, 비닐-관능성 실란 및 클로로알킬-관능성 실란을 포함한다.

B. 에폭시 수지 올리고머

본 발명의 경화성 액체 성분의 필수적인 성분인 일차적인 고무 물질은 아크릴 화된 고무-개질 에폭시 수지 올리고머이다. 이들 물질들은 폴리에폭사이드의 에폭사이드 부분과, 공역 디엔의 액체 카르복실-말단단일 중합체 또는 공중합체 및 불포화된 모노카르복실산의 산부분을 반응시키므로써 제조된다. 이런 물질의제조는 미합중국 특허 제3,892,819호(나이바 : Najvar) 및 제3,928,491호(워터스 : Waters)에 기술되어 있다. 이런 유형의 바람직한 올리고머는 카르복실-말단 부타디엔 아크릴로니트릴 공중합체 및 아크릴산과 비스페놀 A-유도 에폭시 수지와의 반응 생성물이다. 아크릴 화된 고무-개질 에폭시 수지 올리고머는 경화성액체성분의 20-50중량%, 바람직하게는 35-45중량%로 포함된다.

C. 아크릴 화된 폴리디엔 올리고머

경화성 액체 성분의 두번째 필수적 성분인 2차 고무질 물질은 아크릴화된 폴리디엔 올리고머이다. 이런물질은 2-4,000의 분자량을 갖는 저분자량 액체 공역 디엔/올리고머의 아크릴레이트, 보통 디아크릴레이트이다. 특히 3,000의 분자량이 효과적이다. 올리고머의 비닐 함량은 15-30중량% 정도이며 20-25중량%의 비닐 함량이 바람직하다. 부타디엔 또는 이소프렌 중 어느 하나의 아크릴화된 올리고머는 이 적용에서 사용될 수 있다.

폴리디엔 올리고머는 조성물의 5-25중량% 이어야 하며, 에폭시 수지 올리고머보다 더 적은 양으로 사용되는 것이 바람직하다. 아크릴화된 폴리디엔, 특히 폴리부타디엔 7-20중량%가 특히 바람직하다.

D. 알킬 아크릴레이트.

몇몇 경우에 있어, 알킬아크릴레이트는 본 발명의 경화성 액체 성분의 주요한 부분을 이룬다. 모든 경우에, 알킬 아크릴레이트는 실온에서 액체이어야 한다. 단일- 및 다-관능가 아크릴레이트 모두가 본 발명에 사용될 수 있다. 그러나 트리- 및 더욱 높은 관능가 아크릴레이트의 양은 조성물의 과도한 가교-결합 및 수축을 피하기 위해서 경화성 액체성분의 10중량% 또는 그 이하로 제한해야한다. 그러므로, 총 경화성 액체 성분의 35-8()중량%의 양으로 일관능가 및 이관능가 액체 알킬 아크릴레이트만을 사용하는 것이 바람직하다·. 40-60중량%가 더욱 바람직하다.

아주 놀라웁게도, 일-관능가 아크릴레이트(30-60%)와 이관능가 아크릴레이트(5-20%)의 혼합물을 사용하여 더욱 우수한 접착 결과를 얻게 되었다. 일-관능가와 이-관능가 아크릴레이트가 경화성 액체 성분의 각각 35-45중량%와 7.5-15중량%를 구성할때, 거의 최적의 특성을 얻는다.

적합한 알킬 아크릴레이트의 비제한적인 예에는 하기에 열거된 아크릴레이트 및 이에 상응되는 메타크릴레이트가 포함된다. 알킬 아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 1,6-렉산디을 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트, 2- (2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 에톡시화된 비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 디펜타 에리트리톨 모노히드록시펜타 아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 2-(N,N-디에틸아미노)에틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 아크릴레이트, 히드록시프로필 아크릴레이트, 히드록시헥실, 아크릴레이트와 같은 히드록시 저급알킬 아크릴레이트, 벤조일옥시에틸 아크릴레이트와 벤조일옥시헥실 아크릴레이트와 같은 벤조일옥시알킬 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 디시클로펜테닐 아크릴레이트, N-비닐-2-피롤리돈, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, n-라우릴 아크릴레이트,2-부톡시에틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2,2-메틸- (1,3-디옥솔란-4-일)메틸 아크릴레이트.

일관능가 아크릴레이트의 경우에, 그들이 고분자량을 가져 낮은 휘발성인것이 바람직하다. 상기 열거된물질로부터 알수 있듯이, 아크릴레이트의 알킬부분은, 생성되는 아크릴레이트가 실온에서 액체로 남아있고 전술한 아크릴 화된 폴리디엔 올리고머속에서 혼화성인 동안 사실상 불활성은 무기기로 치환할 수 있다. 바람직한 알킬 아크릴레이트 조합은 디시클로펜테닐옥시에틸 아크릴레이트와 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트이다((실시예1과 2를 보시오).

E. 첨가제

전술한 주요성분에 첨가하여, 또한 본 발명의 조성물은 그의 특성을 증가시키거나 또는 증진시키는 엘라스토머 중합체와 같은 각종 이차 물질, 조성물이 UV 경화성이 되도록하는 개시제, 안료(용성 또는 불용성)와 균전제(均展劑), 소포제 및 증점제와 같은 각종 프린팅 보조제를 함유할 수 있다. 이들 물질은 당분야에서 잘 알려져 있고 본 발명을 불명료하게 하지 않는다.

F. 제제화

본 발명의 조성물은 단순한 저 에너지 혼합이 충분하여 용액화를 촉진한다는 점에서 제제화하는데는 별어려움이 없다. 조성물이 안정한 혼합물을 형성할 필요는 있지만, 조성물이 서로서로 완전히 용해될 필요는없다. 사실상, 이 혼합물의 약간의 불혼화성이 예기되며, UV 경화시에 미시적 상 분리에 이르게하여 다중상 구조를 초래한다.

G. 시험방법

접착 시험에 사용된 폴리에스테르 필름 기판은 상업적으로 이용가능한 5밀의 두께(127μm)를 갖는 필름이다. 수개의 평가 등급이 실시예들에 명시되어 있다. 또한 폴리이미드 기판도 상업적으로 이용 가능한 듀퐁 회사의 등록상표 kapton

(3)으로 시판되는 5밀의 두께(127μm)를 갖는 필름이다. 폴리 카보네이트 필름은 상업적으로 이용 가능한 제네랄 일렉트릭의 등록상표 lexan

(4) 시판되는 5밀리의 두께(127μm)를 갖는 필름이다. 중합체 은 전도 잉크는 상업적으로 이용가능한 듀퐁 회사의 제품 5007(9)이다.

280메쉬 스테인레스 강 스크린을 통해 6.45cm²(1in²)으로 측정된 프린트를 만들어 1-1.1밀(25.4-27.9μm)두께의 시험 패턴을 얻는다. Mylar

EL 500 폴리에스테르 필름상에 이미 경화된 5007은 도체 상에서 은에대한 접착 시험을 실시한다. 5007을 280메쉬의 스테인레스 강 스크린으로 프린트하고 120℃에서 10분간 경화시킨다. 은 프린트의 두께는 0.5-0.7밀(12.7-17.8μm)이였다.

보고된 접착 결과는 방법 B를 사용하여 ASTM D3359-78에 따른 크로스해치 접착 시험에 관한 것인데,상기 시험에서 각 방향에서 11개의 단편의 격자 패턴을 유전체 속에서 기판에 대해 실시하고, 감압 테이프를 격자위에 부착시킨후 제거한다음 다음의 스케일에 따라, 제거정도에 따른 접착성의 등급을 매긴다.

5B 단편의 가장자리가 완전히 매끄럽다 : 사각형 격자 어느것도 떨어지지 않았다.

4B 코우팅의 작은 박편이 교차점에서 떨어졌다 : 5% 이하의 면적이 영향을 받았다.

3B 코우팅의 작은 박편이 모서리를 따라서 그리고 단편의 교차점에서 떨어져나갔다 : 격자의 5-15% 면적이 영향을 받았다.

2B 코우팅은 모서리를 따라서 그리고 사각형의 일부분이 벗겨져 떨어졌다 : 격자의15-35% 면적이 영향을 받았다.

1B 큰 리본에서 단편의 모서리를 따라 코우팅이 벗겨져 떨어지고 전체 사각형이 떨어져나갔다 : 격자의 35-65% 면적이 영향을 받았다.

0B 플레이킹(flaking)과 분리가 등급 1보다 더 나쁨.

모든 접착 시험은 중간 크기의 블레이드(1.5mm의 스페이싱을 갖는 11티쓰(teeth))를 갖는 퍼시픽 싸이언티픽의 가아드너/네오테크 인스트루먼트 디비젼의 크로스해치 커터를 사용하여 폭 3/4인치의 3M Scotchⓓ테이프 #810으로 실험했다.

두개의 200w/리니어 인치 (79w/리니어 cm)중간 압력의 수은 증기 전등을 지니며, 40tf/분(20.3cm/sec)으로 작동하는 RPC 인더스트리이즈 QC

(8)프로쎄서 모델 1202 AN상에서, 자외광하에 모든 유전체 프린트를 경화시킨다 : 샘플을 램프로부터 대략 7.62cm(3in)떨어진 공기중에서 경화시킨다.

실시예들

본 발명에 따른 두개의 초기 조성 물들을 경질 충진제 접착제로서 각각 활석 및 운모를 사용하여 제제한다((실시예1 및 2). 다음, 12 이상의 일련의 조성 물들을 활석 및 운모대신에 다른 공지된 경질 충진제를 사용하여 제조한다. 20개의 실시 예들에 사용된 경질 충진제들의 리스트는 하기 표 I 에 기록되어 있고, 각 제제의 접착성은 표 II 에 기록되어 있다.

(실시예15-20에서, 액체 성분에 관한 여러가지 중요점을 예증하기 위해서 여러 접착성 조성 물들을 제제화한다. 마지막으로, 실시예 21에서, 경질 충진제를 생략하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조성물을 제제화한다.

여러 기판들에 대해 시험된 20개의 모든 실시예들의 부가적인 자료는 하기 표 II 에 서술되어 있다.

[표 1]

[실시예 1]

아크릴화 고무-개질 에폭시 수지 26.09중량%, 아크릴화 폴리부타디엔 올리고머 7.34중량%, 디시클로펜테닐 옥시에틸아크릴레이트 26.22중량%, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트 6.52중량%, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트에 예비 분산된 구리 프탈로시아닌 안료(20 : 80) 0.17%, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판올 2.44중량%, 2,2-디에톡시아세토페논 0.69량%, 실리콘 인쇄 보조제 0.53중량% 및 활석 30.0중량%로-부터 UV 경화성 혼합물을 제조한다. 프린트하고 경화시킨후, 이 조성물은 표 II에 나타난 바와같이 넓은 범위의 기판들에 대해 뛰어난 크로스해치 (crosshatch) 접착성을 나타냈다.

[실시예 2]

활석 대신에 운모를 사용하는 것을 제외하고는 (실시예1을 반복한다. 프린트하고 경화시킨후, 이 조성물은 표에 나타난 바와같이 넓은 범위의 기판들에 대해 뛰어난 크로스해치(crosshatch) 접착성을 나타낸다.

[실시예 3-14]

활석 대신에 표 Ⅱ에 나타난 바와같이 다른 충진제물을 사용하여 (실시예1을 반복한다. 이 조성물들은 활석 및 운모를 사용한 (실시예1 및 2에 나타난 바와같이 넓은 범위의 기판들에 대해 뛰어난 접착성을 나타내지 못했다.

[실시예 15]

아크릴화 고무-개질 에폭시 수지 대신에 아크릴화 에폭시 수지를 사용하는 것을 제외하고는 (실시예1을반복한다. 이조성물은 (실시예1에 나타난 바와같이 넓은 범위의 기질들에 대해 뛰어난 접착성을 나타내지 못했다.

[실시예 16]

아크릴화 고무-개질 에폭시 수지 대신에 아크릴화된 방향족 우레탄 수지를 사용하는 것을 제외하고는 (실시예1을 반복한다. 이 조성물은 (실시예1에 나타난 바와같이 넓은 범위의 기판들에 대해 뛰어난 접착성을 나타내지 못했다.

[실시예 17]

아크릴화 폴리부타디엔 올리고머 대신에 등가량의 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트를 사용하는 것을 제외하고는 (실시예1을 반복한다. 이 조성물은 (실시예1에 나타난 바와같이 넓은 범위의 기판들에 대해 뛰어난 접착성을 나타내지 못했다.

[실시예 18)

아크릴화 폴리부타디엔 올리고머와 디시클로펜테닐 옥시에틸 아크릴레이트 대신에 등가량의 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트를 사용하는 것을 제외하고는 (실시예1을 반복한다. 이 조성물은 (실시예1에 나타난 바와같이 넓은 범위의 기판들에 대해 뛰어난 접착성을 나타내지 못했다.

[실시예 19]

디시클로펜테닐옥시에틸 아크릴레이트 대신에 등가량의 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트를 사용하는 것을 제외하고는 (실시예1을 반복한다. 이 조성물은 (실시예1에 나타난 바와같이 넓은 범위의 기판들에 대해 뛰어난 접착성을 나타내지 못했다.

[실시예 20]

아크릴화 폴리부타디엔 올리고머와 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트 대신에 디시클로펜테닐옥시에틸아크릴레이트를 사용하는 것을 제외하고는 (실시예1을 반복한다. 이 조성물은 (실시예1에 나타난 바와같이 넓은 범위의 기판들에 대해 뛰어난 접착성을 나타내지 못했다.

[실시예 21]

조성물에서 활석을 생략하는 것을 제외하고는 (실시예1을 반복한다. 이 조성물은 (실시예1 및 2의 상응활석을 함유하는 조성물과 같이 넓은 범위의 기판에 대해 충분한 접착성을 나타내지 못했다.

[실시예 22]

아크릴화 고무-개질 에폭시 수지 13.30중량%, 아크릴화 폴리부타디엔 올리고머 13.23중량%, 디시클로펜테닐 옥시에틸 아크릴레이트 36.33중량%, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트 3.31중량%, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트에 예비분산된 구리 프탈로시아닌 안료(20 : 80) 0.17%, 2-히드록시-2-메틸-1페닐-1-프로판온 2.44중량%, 2,2-디에톡시아세토페논 0.69중량%, 실리콘 인쇄 보조제 0.53중량% 및활석 30.0중량%로부터 UV 경화성 혼합물을 제조한다. 프린트하고 경화시킨 후, 이 조성물은 표 II 에 나타난 바와같이 넓은 범위의 기판들에 대해 뛰어난 크로스해치 (crosshatch) 접착성을 나타냈다.

[실시예 23]

아크릴화 고무-개질 에폭시 순지 38.94중량%, 아크릴 화된 폴리부타디엔 올리고머 3.31중량%, 디시클로펜테닐옥시에틸 아:t릴레이트 14.23중량%, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트 9.73중량%, 트리메틸올프로판 트리아크릴레f.1트에 예비군산된 구리 프탈로시아닌 안료(20 . 80) 0 17%, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판은 2.44중량%, 2,2-디에톡시아세토페논 0.69중량%, 실리콘 인쇄 보조제 0.53중량% 및활석 315.0중량%로부터 UV 경화성 혼합물을 제조한다. 프린트하고 경화시킨후, 이 조성물은 표 Ⅱ에 나타난 바와같이 넓은 댐위의 기판들에 대해 뛰어난 크로스해치 (crosshatch) 접착성을 나타냈다.

[실시예 24]

아크릴화 고무-개질 에폭시 수지 38.94중량%, 아크릴화 폴리부타디엔 올리고머 3.31중량%, 디시클로펜테닐옥시에틸 아크릴레이트 10.72중량%, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트 13.B3중량%, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이느에 예비분산된 구리 프탈로시아닌 안료(20 . 80) 0.17%, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1--프로판을 2.44중량%, 2:2-디에톡시아세토페논 0.69중량%, 실리콘 인쇄 보조제 0.53중량% 및 활석 30.10중량%로부터 UV 경화성 혼합물을 제조한다. 프린트하고 경화시킨후, 이 조성물은 표 Ⅱ에 나타난 바와같이 넓은 범위의 기판들에 대해 뛰어난 크로스해치 (crosshatch) 접착성을 나타냈다.

[표 2]

본 발명 최선의 것인 (실시예1의 조성물은 매우 뛰어난 성능 특성을 갖는다. 이것들이 하기 표 Ⅲ에 기술되어 있다.

[표 3]

주

a) 물리적 특성에는 변화없음, 절연 저항성은 습도, 열 충격 및 염분무 시험후 1 이하로 떨어짐.

상표명

(1)Chemlink

은 아크릴화 부타디엔 액체 올리고머로서 사르토마 캄파니(핀실베니아 웨스트체스터 소재)의 상표명이다.

(2)Hycar

은 카르복실-말단 액체 중합체로서 B.F 굳리치 케미칼 인코오포레이티드(오하이오 아크론소재)의 상표명이다.

(3)Kapton

은 폴리아미드 필름으로서 E.1 듀퐁 디네아모아 앤드 장파니(델라웨어, 윌밍톤 소재)의 상표명이다.

(4)Lexan

은 폴리카보네이트 필름으로서 제네랄 일렉트릭 캄파니(뉴욕 쉐넥타디 소재)의 상표명이다.

(5)Luminar

은 폴리에스테르 필름으로서 토레이 인더스트리이지(일본 토쿄 소재)의 상표명이다.

(6)Melinex

은 폴리에스테르 필름으로서 ICI 아메리카스 인코오포레이드의 상표이다.

(7)Mylar

은 폴리에스테르 필름으로서 E.1. 듀퐁 디네모아스 앤드 장파니(델라웨어, 윌밍톤 소재)의 상표명이다.

(8)QC는 UV 광 경화장치로서 RPC 인더스트리이즈, 인코포레이티드(일리노이즈 플레인필드 소재)의 상표명이다.

(9)5007은 중합체성은 도체 잉크로서 E.1. 듀퐁 디네모아스 앤드 캄파니(델라웨어, 윌밍톤 소재)의 상표명이다.

(10)Scotch

는 감압성 접착 테이프로서 3M 코오포레이션(미네소타 미네아 폴리스 소재)의 상표명이다.

Claims

하기 (a)가 하기 (b)에 분산되어 있는 프린트성 유전체 조성물. (a) 활석, 운모 및 그의 혼합물로부터 선택된 무기 접착제의 미분입자 25-35중량% : (b) (1) 아크릴 화된 고무-개질 에폭시 수지 올리고머 20-510중량% : (2) 아크릴화된 폴리디엔 올리고머 5-25중량%와 (3) 알길 아크릭레이트 35-75중량%를 포함하는 경화성 액체 조성물 75-65중량%
하기 (a)가 하기 (b) 분산되어 있는 프린트성 유전체 조성물. (a) 활석, 운모 및 그의 혼합물로부터 선택된 무기 접착제의 미분입자 25-35중량% : (b) (1) 아크릴 화된 고무-개질 에폭시 수지 올리고머 20-50중량% : (2) 아크릴 화된 폴리부타디엔 올리고머 5-25중량% : (3) 일관능가 알킬 아크릴레이트 30-60중량%와 (4) 이관능가 알킬 아크릴레이트 5-15중량%를 포함하는 경화성 액체 조성물 75-65중량%
제2항에 있어서, 경화성 액체 조성물에서 성분의 비율이 (1) 35-45중량%, (2) 7.5-15중량%, (3)35-45중량%, (4) 7.5-15중량%인 조성물.
제1항에 있어서, 5중량%까지의 불활성 안료를 함유하는 조성물.
제1항에 있어서, UV 경화성이고 0.1-10중량%의 광개시제를 함유하는 조성물.
제1항에 있어서, 무기 입자를 실란 커플링제로 처리한 조성물.
제1항에 있어서, 프린트 보조제 0.1-2.0중량%를 함유하는 조성물.
제1항의 조성물의 접착 스페이서 층에 의해 이격된, 마주보는 전기 전도 대역을 갖는 상부와 하부연질층을 포함하는 박막 터치 스위치.
접착 스페이서 층에 의해 이격된 마주보는 전기 전도 대역과 그로부터 연결된 전기 전도로를 가지며 제1항의 조성물의 층내에 피봉된 상부와 하부 연질층을 포함하는 박막 터치 스위치.
상부와 하부 연질 유전체 중합체 층의 최소한 하나가 제1항의 조성물의 층에 의해 각각 서로 이격된 상부에 위치한 다수의 전기 전도 대역을 갖는 상부와 하부 연질 유전체 중합체 층을 포함하는 박막 터치 스위치.