가교제 구조 변화에 의한 자외선 경화형 감압점착제의 점착 특성 향상 :Improvement of adhesive property of UV-curable pressure-sensitive adhesive depending on structural change of crosslinking agent

송지은

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자료유형: 학위논문

저자정보: 송지은 (충남대학교, 忠南大學校大學院)

지도교수: 김형일

발행연도: 2020

저작권: 충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

가교제 구조 변화에 의한 자외선 경화형 감압점착제의 점착 특성 향상

송지은 응용화학공학과 2020.01 학위논문

2019

보호 필름용 점착제 점착 특성에 대한 경화 조건의 영향

송지은 , 임민지 , 박지현 외 1명 폴리머 2019.03 학술저널

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점착제는 상온에서 짧은 시간에 아주 약한 압력으로 피착면에 접착이 가능하고 응집력과 탄성을 지니고 있어 강하게 접착하다가 딱딱한 평활면으로부터 박리가 가능한 특성을 가지고 있는 물질이다. 이러한 점착제 중 아크릴계 점착제는 우수한 투명성과 내열성, 내약품성, 내후성으로 인해 자동차, 각종 테이프, 휴대폰, 디스플레이 패널 등 다양한 분야에 사용되고 있으며 점착제에 요구되는 기능도 늘어나고 있다. 특히, 반도체나 디스플레이 공정의 경우 디본딩(debonding)시 점착력이 감소하고 잔사가 남지 않아야 하는 기능을 요구하고 있다. 또한 반도체의 칩본딩 공정에서 고온에 견딜 수 있는 내열성도 보완해야 한다. 기존의 아크릴계 점착제는 대부분 선형적인 구조를 가지고 있어 내열성이 부족하며 경시변화율이 크다는 단점을 가지고 있다. 따라서 다양한 가교반응을 통하여 물성을 조절하는 것이 필요하다[1-4].
기존 연구에서는 반도체 공정에서 디본딩을 위해 용매 디본딩, 열 디본딩, 레이저 디본딩 등 다양한 방법이 있지만 고가의 장비와 많은 에너지 소모가 필요하다는 한계점이 있다. 디스플레이 공정 같은 경우에는 TFT (Thin Film Transistor)이 형성되는 기판의 유연성으로 인해 핸들링, 수축팽창 발생 등의 어려움이 있다. 기존의 공정으로는 생산성에서 유리하나 트랜지스터를 유기물로 프린팅하는 기술이나 재료 개발에 있어 미흡한 점이 많다. TFT에 영향을 주지 않는 범위 내의 후처리를 통해 적은 힘으로도 박리시킬 수 있는 점착제의 개발이 필요하다.
이러한 디스플레이 제조 공정에 있어서 점착제는 사용량은 적지만 제품의 불량률에 미치는 영향은 매우 크다. 또한 조건에 따라 점착제에 요구되는 기능도 다양화 되고 있다. 하지만 핵심 화학 소재의 경우 모두 해외 의존도가 커서 소재 개발이 더디게 진행되기 때문에 이러한 기능성 소재에 대한 연구 개발이 필요하다.
본 연구에서는 디본딩 시 박리력의 감소와 잔사 발생을 방지하기 위해 에스터기(ester), 실록산 그룹, 방향족 등 서로 다른 구조를 가진 가교제를 사용하여 그 영향을 확인하고자 하였다. 또한 새로운 구조를 갖는 가교제의 합성 및 첨가를 통하여 점착제의 디본딩 시 박리력, 잔사량의 감소뿐만 아니라 경시 변화율도 낮출 수 있도록 하였다. 이를 위해 다양한 구조의 backbone과 우레탄기를 가지는 가교제를 사용하여 경화반응을 진행시켰고 가교제의 구조, UV 조사량 및 광 개시제의 함량이 점착제의 점착 물성, 시간에 따른 점착력 변화, 내열성에 미치는 영향을 조사하였다.

Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 이론적 배경 3
2.1. 점착제 (PSA : pressure sensitive adhesive) 3
2.1.1. 접착과 점착 3
2.1.2. 아크릴계 점착제 6
2.2. 점착제의 개발 동향 8
2.2.1. 반도체 공정용 디본딩 점착제 8
2.2.2. 디스플레이 공정용 점착제 10
2.3. 가교 (Crosslinking) 12
2.3.1. 가교 결합 12
2.3.2. 가교제 (Cross linking agent) 14
2.3.3. 자외선(UV) 가교 16
2.3.4. UV 경화형 점착제 18
2.4. 점착제의 점착 물성 19
2.4.1. 초기 점착력 21
2.4.2. 점착력 23
2.4.3. 유지력 25
Ⅲ. 실 험 26
3.1. 실험 재료 26
3.2. UV 경화제 합성 29
3.3. 아크릴계 점착제 제조 31
3.3.1. 아크릴계 공중합체 기본수지 합성 31
3.3.2. 아크릴계 공중합체 기본수지의 부가반응 31
3.4. 광경화형 아크릴계 점착제/가교제 필름 제조 34
3.5. 분석 및 평가 36
3.5.1. 적외선 분광 분석 (FT-IR) 36
3.5.2. 핵자기공명분광 분석 (NMR) 36
3.5.3. 가교도 분석 36
3.5.4. 점착력 측정 37
3.5.5. 광학현미경 분석 37
3.5.6. 열특성 분석 38
Ⅳ. 결과 및 고찰 39
4.1. 가교제의 화학적 구조 39
4.1.1. 가교제의 FT-IR 분석 39
4.1.2. 가교제의 1H-NMR 분석 41
4.2. 아크릴계 공중합체의 구조 43
4.3. 광경화형 아크릴계 공중합체의 가교 45
4.4. 광경화형 아크릴계 공중합체의 점착 특성 47
4.4.1. 광경화형 아크릴계 공중합체의 박리 강도 47
4.4.2. 광경화형 아크릴계 공중합체의 초기점착력 50
4.4.3. 광경화형 아크릴계 공중합체의 점착특성 경시변화 52
4.5. 광경화형 아크릴계 공중합체의 잔사 특성 56
4.6. 광경화형 아크릴계 공중합체의 열적 특성 59
4.6.1. 광경화형 아크릴계 공중합체의 내열성 59
4.6.2. 광경화형 아크릴계 공중합체의 등온 안정성 62
Ⅴ. 결 론 64
References 66
Abstract 70

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