KR20170136464A - 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 고-농도 무기 미세입자 분산액 중 결합제 성분으로서 사용되는 유기 수지 결합제로서, 인쇄 특성을 유지하면서, 소성 공정에서의 소성을 보다 낮은 온도에서 수행할 수 있게 하고, 탄소 잔류물의 생성을 억제할 수 있는, 용이하게 열 분해가능한 수지 결합제를 제공하는 것이다. 이러한 목적은 특정 (메트)아크릴계 수지 및 에틸 셀룰로오스 수지가 5 : 95 내지 50 : 50 의 중량비로 형성된 혼합물에 의해 달성될 수 있다. 이러한 특정 (메트)아크릴계 수지는 1,000 내지 250,000 의 중량-평균 분자량을 갖고, 하기 일반식 (1) 로 제시되는 단량체 단위를 갖는 (메트)아크릴계 중합체이다:
Figure pat00011

[식 중, R1 은 수소 또는 메틸기를 나타내고, R2 는 수소 또는 C1-12 직쇄 탄화수소기, 분지쇄 탄화수소기 또는 히드록실기-함유 탄화수소기, 또는 폴리알킬렌 옥시드-함유기를 나타냄].

Description

용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제 {READILY THERMALLY DEGRADABLE ORGANIC RESIN BINDER}
본 발명은 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제 및 이를 사용하여 제조된 고-농도 무기 미세입자 분산액, 예를 들어 전기전도성 페이스트, 금속 잉크, 세라믹 페이스트, 및 유리 페이스트에 관한 것이다.
더욱 특히, 본 발명은, 각종 성분 상에 인쇄 또는 코팅되는 고-농도 무기 미세입자 분산액 중 결합제 성분으로서 사용되는 경우, 인쇄 또는 코팅 단계를 손상시키지 않으면서 소성 단계에서 탄소 잔류물 생성의 문제를 감소시킬 수 있는, 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제에 관한 것이다. 본 발명은 또한 결합제 성분으로서 이러한 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제를 함유하는 고-농도 무기 미세입자 분산액에 관한 것이다.
전자 부품 분야에서, 고-농도 무기 미세입자 분산액은, 예를 들어 전자 회로, 전극, 광전지 패널, 마이크로스트립 안테나 (microstrip antenna), 커패시터, 인덕터, 적층 세라믹 커패시터, 플라즈마 디스플레이 패널 등의 제조 공정에 사용되는 인쇄용 잉크 및 코팅 물질로서 이용된다.
전자 부품 제조의 인쇄 단계 또는 코팅 단계에 사용되는 경우, 고-농도 무기 미세입자 분산액은 전자 부품 제작의 미세하고 정밀한 조절을 가능하게 하기 때문에, 전자 부품의 특성을 향상시키고, 전자 부품의 대량 생산을 가능하게 하는 방법으로서 산업적으로 이용된다.
전자 부품으로 대표되는 정밀-제작 부품의 제조에 일반적으로 사용되는 방법에서, 고-농도 무기 미세입자 분산액은 인쇄기 또는 코팅기를 사용하여 인쇄 또는 코팅된 후, 소성된다. 예를 들어, 회로 패턴은, 금속 미세입자가 분산된 전기전도성 페인트를 사용하여 스크린 인쇄 방법에 의해 회로를 인쇄하고; 건조시킨 후; 소성함으로써, 기판 상에 용이하게 형성될 수 있다. 또한, 보호층 또는 절연층은, 산화금속 입자가 분산된 페인트를 사용하여 코팅기로 적용하고; 건조시킨 후; 소성함으로써, 넓은 영역에 걸쳐 용이하게 형성될 수 있다.
고-농도 무기 미세입자 분산액이 인쇄 단계 또는 코팅 단계에 사용되는 경우, 에틸 셀룰로오스 수지가 유기 수지 결합제로서 일반적으로 사용되어 왔다. 하지만, 에틸 셀룰로오스 수지는 불량한 열 분해성 (높은 열 분해 온도) 을 갖기 때문에, 낮은 소성 온도에서 탄소 잔류물을 남기기 쉬우며, 이는 인쇄된 층 또는 코팅 층의 전기적 특성을 감소시킨다.
현 시점의 제조 효율 및 에너지 효율 개선 요구의 관점에서, 소성 단계에서의 온도를 저하시키고, 소성 단계에 요구되는 시간을 단축시키는 것이 요구된다. 나아가, 제조 기법의 발달에 의해 초래된 보다 적은 중량 및 작은 크기가 부품에 요구되고, 기판은 보다 얇아지고, 플라스틱으로 전환되어 가고 있기 때문에, 소성 단계에서 보다 낮은 온도 및 보다 짧은 시간이 요구된다.
이러한 문제에 대한 개선은 유기 수지 결합제로서 에틸 셀룰로오스 수지 대신, 탁월한 저온 분해성을 갖는 (메트)아크릴계 수지, 폴리옥시알킬렌 수지 등의 사용을 통해 추구되어 왔다. 하지만, 인쇄 중 결함이 당 업계에서 여전히 발생될 수 있기 때문에, 이는 이러한 문제에 대한 완전한 해결책을 제공하지 못한다.
하기 특허 문헌 1, 2, 및 3 에 기재된 발명에서는, (메트)아크릴계 수지가 소성 잔류물을 감소시키기 위해 유기 수지 결합제로서 사용된다. 하지만, (메트)아크릴계 수지 결합제는 강한 방사성 (spinnability) 또는 편사성 (stringiness) 을 갖기 때문에, 무질서하게 인쇄된 말단 영역의 문제를 야기한다. 또한, (메트)아크릴계 수지 결합제는 에틸 셀룰로오스 수지 결합제보다 낮은 점도를 갖기 때문에, 패턴의 저 종횡비 문제를 야기한다. 상기 종횡비는 회로 패턴의 높이 대 너비의 비를 나타낸다. 예를 들어, 광전지의 경우, 전극은 바람직하게는 광-수용 영역을 확장시키기 위하여 보다 좁은 너비 및 보다 높은 높이를 갖는다. 이러한 상태는 고 종횡비로 불린다.
특허 문헌 1: JP 2013-235678 A 특허 문헌 2: JP 3632868 B 특허 문헌 3: JP 4573696 B
본 발명의 목적은, 고-농도 무기 미세입자 분산액의 유기 수지 결합제로서 일반적으로 사용되는 에틸 셀룰로오스 수지와 비교하여, 인쇄 특성을 유지하면서, 소성을 보다 낮은 온도에서 수행할 수 있게 하고, 탄소 잔류물 생성을 보다 더 억제하는 것을 도와주는, 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 유기 수지 결합제를 포함하는 고-농도 무기 미세입자 분산액을 제공하는 것이다.
예의 연구의 결과, 본 발명자들은 상기 언급된 목적을 달성할 수 있는 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제가, 하기 일반식 (1) 로 제시되는 (메트)아크릴계 수지와 에틸 셀룰로오스 수지를, (메트)아크릴계 수지와 에틸 셀룰로오스 수지 사이의 중량비가 5 : 95 내지 50 : 50 이 되도록 혼합함으로써 수득된다는 것을 발견하였다.
본 발명자들은, 본 발명의 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제에 대한 기능적 메카니즘이 명백하다는 것은 아니지만, (메트)아크릴계 수지 및 에틸 셀룰로오스 수지가, 무기 미세입자 및 본 발명의 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제, 및 임의로 유기 용매 및 첨가제를 함유하는 고-농도 무기 미세입자 분산액 중에서 마이크로상-분리 (microphase-separated) 상태로 추정된다고 추론한다. 소성 단계에서, 고도로 열 분해가능한 (메트)아크릴계 수지가 분해되기 시작하고, 에틸 셀룰로오스 수지의 분해가 촉진되는 경우, 마이크로상-분리 구조가 붕괴되기 때문에, 열 분해성은 오로지 에틸 셀룰로오스 수지 만으로 이루어진 유기 수지 결합제 보다 개선된다.
상기와 같은 마이크로상-분리 구조의 형성으로 인해, 에틸 셀룰로오스 수지의 구조 점성은 억제되고, (메트)아크릴계 수지의 편사성은 억제되며, 이로 인해, 레벨링 (leveling) 거동이 개선되고, 스크린 인쇄에서의 표면 평활성 및 정확성이 개선될 수 있다.
본 발명의 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제를 결합제 성분으로서 함유하는 고-농도 무기 미세입자 분산액은, 이러한 분산액이 임의의 각종 성분 상에 인쇄 또는 코팅된 후, 소성 단계에서의 탄소 분획의 생성 또는 불충분한 탈지 (degreasing) 로 인해 야기되는 문제의 발생, 예컨대 전기전도성 특성의 감소 또는 성분 강도의 감소를 저하시킬 수 있다. 두 번째 효과로서, 적절한 중량 비율로 에틸 셀룰로오스 수지와 (메트)아크릴계 수지를 혼합함으로써, (메트)아크릴계 수지의 특성에 의해 야기되는 편사성이 억제될 수 있고, 인쇄 정확성의 감소가 방지될 수 있다.
본 발명의 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제 및 고-농도 무기 미세입자 분산액은 하기에 보다 상세하게 기재된다.
1. 용이하게 열 분해가능한 유기 수지
본 발명의 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제는, 소정의 (메트)아크릴계 수지와 에틸 셀룰로오스 수지를, (메트)아크릴계 수지와 에틸 셀룰로오스 수지 사이의 중량비가 5 : 95 내지 50 : 50 이 되도록 혼합함으로써 수득되고, 소성 단계 중 에틸 셀룰로오스 수지 결합제로부터의 탄소 잔류물의 생성량을 저하시키는 능력을 갖는다.
본 발명에 사용되는 (메트)아크릴계 수지는 하기 일반식 (1) 로 제시되는 단량체 단위를 갖는 아크릴계 중합체이다:
Figure pat00001
[식 중, R1 은 수소 또는 메틸기를 나타내고, R2 는 수소 또는 C1-12 및 특히 C1-4 직쇄 탄화수소기, 분지쇄 탄화수소기 또는 히드록실기-함유 탄화수소기, 또는 폴리알킬렌 옥시드-함유기를 나타냄].
(메트)아크릴계 수지를 구성하는 단량체는, 예를 들어 하기일 수 있다: (메트)아크릴산; (메트)아크릴산의 알킬 에스테르, 예컨대 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, n-프로필 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, 이소부틸 (메트)아크릴레이트, sec-부틸 (메트)아크릴레이트, tert-부틸 (메트)아크릴레이트, n-펜틸 (메트)아크릴레이트, 이소펜틸 (메트)아크릴레이트, 네오펜틸 (메트)아크릴레이트, tert-펜틸 (메트)아크릴레이트, n-헥실 (메트)아크릴레이트, 이소헥실 (메트)아크릴레이트, n-옥틸 (메트)아크릴레이트, tert-옥틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 및 라우릴 (메트)아크릴레이트; (메트)아크릴산의 히드록시알킬 에스테르, 예컨대 히드록시에틸 (메트)아크릴레이트; (메트)아크릴산의 폴리알킬렌 글리콜 에스테르, 예컨대 (메트)아크릴산의 폴리에틸렌 글리콜 에스테르 및 (메트)아크릴산의 폴리프로필렌 글리콜 에스테르; 폴리알킬렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 (메트)아크릴레이트 등; 및 알콕시 폴리알킬렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 예컨대 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 메톡시 폴리프로필렌 글리콜 (메트)아크릴레이트 등. 이들은 개별적으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.
이러한 (메트)아크릴계 수지의 중량-평균 분자량은 1,000 내지 250,000 및 바람직하게는 2,000 내지 200,000 이다. (메트)아크릴계 수지의 중량-평균 분자량이 1,000 미만인 경우, 스크린 인쇄에 적합한 점도 및 인쇄된 기판에의 접착성이 수득되지 않기 때문에, 회로 패턴의 정확성이 감소될 수 있다. (메트)아크릴계 수지의 중량-평균 분자량이 250,000 을 초과하는 경우, 에틸 셀룰로오스 수지와의 상용성이 악화되고, 본 발명의 목표인 열 분해-촉진 작용이 적합한 정도로 수득되지 않는다.
(메트)아크릴계 수지는 바람직하게는 용액 중합법에 의해 수득된다. 에멀젼 중합법에 의해 수득되는 (메트)아크릴계 수지는 바람직하지 않은데, 이는 사용되는 에멀젼화제에서 비롯되는 알칼리 금속 성분에 의해 전기적 특성이 손상될 수 있고, 에멀젼화제 성분의 계면 배향으로 인해 기판에의 접착성이 감소될 수 있기 때문이다.
본 발명에 사용되는 에틸 셀룰로오스 수지는 셀룰로오스의 에틸화 유도체이고, 각종 등급으로 시판된다. 이의 예로는 The Dow Chemical Company 사의 STD-4, STD-7, STD-10, STD-20, STD-45, 및 STD-100 이 있다. 하지만, 본 발명을 위한 에틸 셀룰로오스 수지가, 이러한 제품 번호에 제한되는 것은 아니다.
고-농도 무기 미세입자 분산액을 제공하기 위한 배합을 용이하게 하기 위하여, 본 발명의 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제는, 요구되는 경우, 유기 용매를 함유할 수 있다. 사용되는 유기 용매는, 예를 들어 지방족 탄화수소, 지환족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 케톤, 에스테르, 알코올, 에테르, 폴리글리콜, 테르펜 등일 수 있다. 시스템에 적합한 용매가 바람직하게 선택된다.
유기 용매는, 특히, 예를 들어 메틸 알코올, 에틸 알코올, 노르말-프로필 알코올, 이소프로필 알코올, 노르말-부틸 알코올, 이소부틸 알코올, 펜틸 알코올, 헥실 알코올, 헵틸 알코올, 옥틸 알코올, 2-에틸헥실 알코올, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트, 에틸 아세테이트, 노르말-프로필 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 노르말-부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 헥실 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르 아세테이트, 트리에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 트리에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 노난, 노르말-데칸, 이소데칸, 노르말-도데칸, 이소도데칸, 메틸시클로헥산, 디메틸시클로헥산, 에틸시클로헥산, 톨루엔, 자일렌, 테르피네올, 디히드로테르피네올, 및 디히드로테르피네올 아세테이트일 수 있다. 이들 중 하나가 단독으로 사용되거나 또는 조합물이 사용될 수 있다.
2. 고-농도 무기 미세입자 분산액
본 발명의 고-농도 무기 미세입자 분산액은 필수 성분으로서 무기 미세입자 및 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제를 갖고, 임의 성분으로서 유기 용매 및 기타 첨가제를 갖고, 이들 성분은 각각 특히 바람직하게는 사용되는 적용에 따라 선택된다.
무기 미세입자는, 전기전도성 페이스트, 인쇄용 잉크, 및 페인트에의 적용을 위한 통상의 입자 직경을 갖는 것으로, 예를 들어 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 코발트, 주석, 아연, 납, 텅스텐, 탄소, 희토류 금속, 이러한 금속의 합금, 알루미나, 실리카, 지르코니아, 이트리아 (yttria), 페라이트, 산화아연, 산화티타늄, 티탄산바륨, 티탄산 지르콘산납, 산화보론, 질화보론, 질화규소, 탄화규소, 탄화텅스텐 등의 미세입자일 수 있다. 이들 중 하나가 단독으로 사용되거나 또는 조합물이 사용될 수 있으나, 무기 미세입자는 사용되는 적용에 따라 선택되어야 한다.
본 발명의 고-농도 무기 미세입자 분산액 중 무기 미세입자의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 바람직한 하한은 30 중량% 이고, 바람직한 상한은 95 중량% 이다. 무기 미세입자 함량이 30 중량% 미만인 경우, 수득되는 분산액은 적합한 점도를 갖지 못하고, 인쇄적성 및 코팅성이 약화될 수 있다. 무기 미세입자 함량이 95 중량% 를 초과하는 경우, 수득된 분산액의 점도는 너무 높아, 인쇄적성 및 코팅성이 악화될 수 있다.
본 발명의 고-농도 무기 미세입자 분산액 중 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 바람직한 하한은 0.5 중량% 이고, 바람직한 상한은 30 중량% 이다. 수지 결합제 함량이 0.5 중량% 미만인 경우, 수득되는 분산액은 적합한 점도를 갖지 못하기 때문에, 저장 안정성이 악화되고, 무기 미세입자의 침강이 일어날 수 있다. 수지 결합제 함량이 30 중량% 를 초과하는 경우, 유기 잔류물의 생성량이 증가하여, 소성 단계 후 전기적 특성 및 기계적 특성이 저하될 수 있다.
무기 미세입자 및 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제 이외에, 본 발명 고-농도 분산액은 무기 미세입자 분산액의 점도를 조정하기 위하여 유기 용매를 함유할 수 있다. 이러한 유기 용매는, 예를 들어 메틸 알코올, 에틸 알코올, 노르말-프로필 알코올, 이소프로필 알코올, 노르말-부틸 알코올, 이소부틸 알코올, 펜틸 알코올, 헥실 알코올, 헵틸 알코올, 옥틸 알코올, 2-에틸헥실 알코올, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트, 에틸 아세테이트, 노르말-프로필 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 노르말-부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 헥실 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르 아세테이트, 트리에틸렌 글리콜 모노이소프로필 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 트리에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 노난, 노르말-데칸, 이소데칸, 노르말-도데칸, 이소도데칸, 메틸시클로헥산, 디메틸시클로헥산, 에틸시클로헥산, 톨루엔, 자일렌, 테르피네올, 디히드로테르피네올, 및 디히드로테르피네올 아세테이트일 수 있다. 이들 중 하나가 단독으로 사용되거나 또는 조합물이 사용될 수 있으나, 유기 용매의 종류 및 이의 혼입량은 바람직하게는 사용되는 적용에 따라 확립된다.
사용되는 유기 용매의 함량에 대한 특별한 제한은 없으나, 바람직한 범위는 고-농도 무기 미세입자 분산액의 중량에 대하여 0 내지 70 중량% 이다. 유기 용매의 함량이 70 중량% 를 초과하는 경우, 수득한 분산액은 적합한 점도를 수득하지 못하기 때문에, 인쇄적성 및 코팅성이 악화될 수 있다.
필수 성분인 무기 미세입자 및 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제 이외에, 본 발명의 고-농도 무기 미세입자 분산액은 또한 무기 미세입자의 분산을 용이하게 하기 위하여 분산제를 함유할 수 있다. 무기 미세입자를 매질 중에 분산시키는 능력을 가지고 있는 한, 분산제에 대한 특별한 제한은 없으며, 시판용 분산제, 예컨대 아민 화합물, 예컨대 옥틸아민, 헥실아민, 또는 올레일아민; 황 화합물, 예컨대 도데칸티올; 카르복실산 화합물, 예컨대 올레산; 암모늄기 함유 분지형 중합체 화합물; 디티오카르바메이트기-함유 저 분자량 화합물 또는 고 분자량 화합물; 덴드리머 또는 과분지형 중합체; 분자 말단에 암모늄기를 갖는 과분지형 중합체; 포스페이트 에스테르-유형 분산제; 또는 폴리에틸렌이민 그래프트 중합체-유형 분산제가 사용될 수 있다. 하나의 분산제가 단독으로 사용되거나 또는 둘 이상이 조합으로 사용될 수 있다.
무기 미세입자 및 용이하게 열 분해가능한 유기 수지 결합제 이외에, 본 발명의 고-농도 무기 미세입자 분산액은 또한 인쇄 중 유변학적 특성을 조정하기 위하여 점도 개질제를 함유할 수 있다. 점도 개질제에 대한 특별한 제한은 없으며, 무기 화합물, 예컨대 실리카, 벤토나이트, 또는 탄산칼슘을 함유하거나, 또는 유기 화합물, 예컨대 수소화 피마자유 유형, 아미드 유형, 폴리올레핀 유형, 중합된 식물유 유형, 및 계면활성제 유형을 함유하는, 시판용 점도 개질제가 사용될 수 있다. 이러한 점도 개질제 중 하나가 단독으로 사용되거나 또는 둘 이상이 조합으로 사용될 수 있다.
인쇄 결함의 원인인 편사성의 개선은 상기와 같은 점도 조절제의 적절한 사용을 통해 수득될 수 있다고 공지되어 있다. 적절한 점도 조절제의 사용은 본 발명의 효과를 적절하게 실현하기 위하여 바람직한 것이다.
본 발명의 고-농도 무기 미세입자 분산액은 또한, 그 특성이 범위 내에 있고, 본 발명의 목적이 손상되지 않는 한, 기타 물질, 예를 들어, 계면활성제, 레벨링제, 난연제, 가소제, 접착증진제, 착색제, 대전방지제, 산화방지제, 광안정화제, 이형제, 및 커플링제를 함유할 수 있다.
3. 고-농도 무기 미세입자 분산액의 제조
본 발명의 고-농도 무기 미세입자 분산액은 무기 미세입자, 수지 결합제, 유기 용매, 분산제, 점도 개질제, 및 기타 필수 성분을 혼합 및 혼련함으로써 제조될 수 있다. 혼련 단계는 통상의 방법에 의해 수행될 수 있다. 혼련 장치는 예를 들어 헨첼 (Henschel) 믹서, 리본 믹서, 나우타 (Nauta) 믹서, 패들 믹서, 고속 유동 믹서, 페인트 셰이커 (shaker), 롤밀, 볼밀, 아트리터 (attritor), 샌드밀 및 비드밀일 수 있다.
본 발명의 고-농도 무기 미세입자 분산액의 적용에 대한 특별한 제한은 없으며, 유리하게는 전자 부품, 예컨대 전자 회로, 전극, 광전지 패널, 마이크로스트립 안테나, 커패시터, 인덕터, 적층 세라믹 커패시터, 및 플라즈마 디스플레이 패널의 제조에서, 패턴, 예를 들어, 규정된 인터커넥트, 전극, 저항 소자, 커패시터, 코일 등의 인쇄, 또는 전자 부품에 특정한 기능성을 부여하기 위한 코팅 적용에 사용될 수 있다.
[실시예]
본 발명을 실시예를 사용하여 하기에 구체적으로 기재한다. 본 발명은 이러한 실시예에 또는 이에 의해 제한되지 않는다. 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 실시예에서 "%" 및 "부" 는 "중량%" 및 "중량부" 를 의미한다.
실시예 1
100 부의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M) 를 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서, 온도를 95℃ 까지 상승시킨 후; 100 부의 메틸 메타크릴레이트 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 사의 ACRYESTER M) 및 중합 개시제 LUPEROX 219 (ARKEMA Yoshitomi, Ltd. 사의 3,5,5-트리메틸헥사노일 퍼옥시드) 의 혼합물을 적하 장치로부터 일정한 속도로 75 분에 걸쳐 적가하였다. 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후, 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트를 이용하여 고체 분획을 40% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-1] 을 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 15,000 이었다.
실시예 2
100 부의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M) 를 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서, 온도를 155℃ 까지 상승시킨 후; 200 부의 n-부틸 메타크릴레이트 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 사의 ACRYESTER B) 및 중합 개시제 LUPEROX DTA (ARKEMA Yoshitomi, Ltd. 사의 디-tert-아밀 퍼옥시드) 의 혼합물을 적하 장치로부터 일정한 속도로 90 분에 걸쳐 적가하였다. 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후, 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트를 이용하여 고체 분획을 50% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-2] 를 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 8,000 이었다.
실시예 3
100 부의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M) 를 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서 온도를 155℃ 까지 상승시킨 후; 200 부의 i-부틸 메타크릴레이트 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 사의 ACRYESTER IB) 및 중합 개시제 LUPEROX DTA (ARKEMA Yoshitomi, Ltd.) 의 혼합물을 적하 장치로부터 일정한 속도로 90 분에 걸쳐 적가하였다. 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후, 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트를 이용하여 고체 분획을 50% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-3] 을 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 7,500 이었다.
실시예 4
100 부의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M) 를 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서, 온도를 155℃ 까지 상승시킨 후; 200 부의 2-에틸헥실 메타크릴레이트 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 사의 ACRYESTER EH) 및 중합 개시제 LUPEROX DTA (ARKEMA Yoshitomi, Ltd.) 의 혼합물을 적하 장치로부터 일정한 속도로 90 분에 걸쳐 적가하였다. 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후, 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트를 이용하여 고체 분획을 50% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-4] 를 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 6,000 이었다.
실시예 5
30 부의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M) 를 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서, 온도를 135℃ 까지 상승시킨 후; 70 부의 라우릴 메타크릴레이트 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 사의 ACRYESTER L) 및 중합 개시제 LUPEROX 570 (ARKEMA Yoshitomi, Ltd. 사의 tert-아밀-3,5,5-트리메틸헥산 퍼옥소에이트) 의 혼합물을 적하 장치로부터 일정한 속도로 90 분에 걸쳐 적가하였다. 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후, 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트를 이용하여 고체 분획을 50% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-5] 를 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 9,500 이었다.
실시예 6
30 부의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M) 를 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서, 온도를 155℃ 까지 상승시킨 후; 70 부의 이소부틸 아크릴레이트 (Mitsubishi Chemical Corporation 사의 IBA) 및 중합 개시제 LUPEROX 570 (ARKEMA Yoshitomi, Ltd.) 의 혼합물을 적하 장치로부터 일정한 속도로 90 분에 걸쳐 적가하였다. 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후, 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트를 이용하여 고체 분획을 50% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-6] 을 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 14,000 이었다.
실시예 7
30 부의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M) 를 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서, 온도를 155℃ 까지 상승시킨 후; 70 부의 2-에틸헥실 아크릴레이트 (Mitsubishi Chemical Corporation 사의 HA) 및 중합 개시제 LUPEROX 570 (ARKEMA Yoshitomi, Ltd.) 의 혼합물을 적하 장치로부터 일정한 속도로 90 분에 걸쳐 적가하였다. 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후, 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트를 이용하여 고체 분획을 50% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-7] 을 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 10,000 이었다.
실시예 8
100 부의 부틸 카르비톨 (Nippon Nyukazai Co., Ltd. 사의 BDG) 를 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서, 온도를 155℃ 까지 상승시킨 후; 200 부의 히드록시에틸 메타크릴레이트 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 사의 ACRYESTER HO) 및 중합 개시제 LUPEROX DTA (ARKEMA Yoshitomi, Ltd.) 의 혼합물을 적하 장치로부터 일정한 속도로 90 분에 걸쳐 적가하였다. 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후, 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트를 이용하여 고체 분획을 50% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-8] 을 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 2,000 이었다.
실시예 9
30 부의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M) 를 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서, 온도를 155℃ 까지 상승시킨 후; 70 부의 i-부틸 메타크릴레이트 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 사의 ACRYESTER IB), 분자량 400 의 폴리에틸렌 글리콜 분획을 갖는 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트 (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. 사의 AM-90G), 및 중합 개시제 LUPEROX 570 (ARKEMA Yoshitomi, Ltd.) 의 혼합물을 적하 장치로부터 일정한 속도로 90 분에 걸쳐 적가하였다. 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후, 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트를 이용하여 고체 분획을 50% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-9] 를 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 20,000 이었다.
실시예 10
30 부의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M) 를 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서, 온도를 155℃ 까지 상승시킨 후; 70 부의 i-부틸 메타크릴레이트 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 사의 ACRYESTER IB) 및 중합 개시제 LUPEROX DTA (ARKEMA Yoshitomi, Ltd.) 의 혼합물을 적하 장치로부터 일정한 속도로 90 분에 걸쳐 적가하였다. 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후, 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트를 이용하여 고체 분획을 50% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-10] 을 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 2,000 이었다.
실시예 11
100 부의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M) 를 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서, 온도를 135℃ 까지 상승시킨 후; 200 부의 i-부틸 메타크릴레이트 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 사의 ACRYESTER IB) 및 중합 개시제 LUPEROX 570 (ARKEMA Yoshitomi, Ltd.) 의 혼합물을 적하 장치로부터 일정한 속도로 90 분에 걸쳐 적가하였다. 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후, 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트를 이용하여 고체 분획을 50% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-11] 을 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 21,000 이었다.
실시예 12
150 부의 i-부틸 메타크릴레이트 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 사의 ACRYESTER IB) 및 중합 개시제 V59 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 사의 2,2-아조비스(2-메틸부티로니트릴)) 의 혼합물을 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서, 온도를 80℃ 까지 상승시키고; 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후; 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M) 를 이용하여 고체 분획을 40% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-12] 를 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 50,000 이었다.
실시예 13
150 부의 i-부틸 메타크릴레이트 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 사의 ACRYESTER IB) 및 중합 개시제 V65 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 사의 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)) 의 혼합물을 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서, 온도를 70℃ 까지 상승시키고; 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후; 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M) 를 이용하여 고체 분획을 40% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-13] 을 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 170,000 이었다.
실시예 14
150 부의 i-부틸 메타크릴레이트 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 사의 ACRYESTER IB) 및 중합 개시제 V65 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 의 혼합물을 교반 장치, 온도계, 환류 응축기, 및 질소 기체 도입부가 구비된 1-L 반응 용기 내에 도입하고; 질소 기체를 도입하면서, 온도를 70℃ 까지 상승시키고; 추가 4 시간 동안 가열 및 교반한 후; 실온까지 냉각시키고, 중합을 종결하였다. 중합의 종결 후, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M) 를 이용하여 고체 분획을 30% 로 조정하여, (메트)아크릴계 수지 [A-14] 를 수득하였다. 합성된 아크릴계 공중합체의 중량-평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피로 측정된 폴리스티렌 환산으로, 240,000 이었다.
비교예
일반적으로 수지 결합제로서 사용되는, 에틸 셀룰로오스 수지 STD-4 (The Dow Chemical Company) (R-1) 및 STD-100 (The Dow Chemical Company) (R-2) 를 비교예로서 사용하였다.
시험예 1
실시예 1 내지 9 로부터의 (메트)아크릴계 수지와 에틸 셀룰로오스 수지 (The Dow Chemical Company 사의 STD-4 또는 STD-100) 의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 용액을, (메트)아크릴계 수지와 에틸 셀룰로오스 수지 고체 분획 사이의 중량비가 20 : 80 이 되도록 혼합하여, 용이하게 열 분해가능한 수지의 용액을 제조하였다. 이러한 용이하게 열 분해가능한 수지 용액을 4-mil 어플리케이터를 이용하여 유리 플레이트 상에 코팅한 후, 건조시켜, 용이하게 열 분해가능한 수지의 건조 필름을 수득하였다. 건조 필름 외관의 검증 결과는 표 1 에 제시되어 있다.
Figure pat00002
표 1 의 시험 결과를 기반으로, 에틸 셀룰로오스와 상용가능한 일반식 (1) 을 갖는 (메트)아크릴계 수지에서 R2 의 범위는 C1-12 직쇄 탄화수소기, 분지쇄 탄화수소기 또는 히드록실기-함유 탄화수소, 또는 폴리알킬렌 옥시드-함유기인 것으로 결론을 내릴 수 있다.
시험예 2
TG/DTA 기기 (DTG-60A (Shimadzu Corporation 사)) 를 사용하여, 시험예 1 에서 제조된 건조 필름 상에서, 알루미늄 셀을 사용하여, 질소 분위기 하 10℃/분의 온도 상승 속도로 열 분해성 시험을 수행하였고, 중량이 95% 이상 감소된 시점의 온도를 분해 온도로 취하였다. 측정 후 남아있는 탄소 잔류물을 또한 평가하였다. 시험 결과는 표 2 에 제시되어 있다.
Figure pat00003
표 2 의 시험 결과는, 본 발명에 따른 용이하게 열 분해가능한 수지가 에틸 셀룰로오스 수지보다 우수한 열 분해성을 갖고, 소성 적용에 탁월하다는 것을 나타낸다.
시험예 3
에틸 셀룰로오스 수지 (The Dow Chemical Company 사의 STD-4 또는 STD-100) 의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 용액과 실시예 10 내지 14 로부터의 메타크릴계 수지를, (메트)아크릴계 수지와 에틸 셀룰로오스 수지 고체 분획 사이의 중량비가 20 : 80 이 되도록 혼합하여, 용이하게 열 분해가능한 수지의 용액을 제조하였다. 이러한 용이하게 열 분해가능한 수지 용액을 4-mil 어플리케이터를 이용하여 유리 플레이트 상에 코팅한 후, 건조시켜, 용이하게 열 분해가능한 수지의 건조 필름을 수득하였다. 건조 필름 외관의 검증 결과는 표 3 에 제시되어 있다.
Figure pat00004
표 3 의 시험 결과를 기반으로, 본 발명에 따른 용이하게 열 분해가능한 수지를 형성할 수 있는 (메트)아크릴계 수지의 중량-평균 분자량은, 건조 필름의 외관의 측면에서 고려하여, 바람직하게는 200,000 을 초과하지 않는다고 이해될 수 있다.
시험예 4
TG/DTA 기기 (DTG-60A (Shimadzu Corporation 사)) 를 사용하여, 시험예 3 에서 제조된 건조 필름 상에서, 알루미늄 셀을 사용하여, 질소 분위기 하 10℃/분의 온도 상승 속도로 열 분해성 시험을 수행하였고, 중량이 95% 이상 감소된 시점의 온도를 분해 온도로 취하였다. 측정 후 남아있는 탄소 잔류물을 또한 평가하였다. 시험 결과는 표 4 에 제시되어 있다.
Figure pat00005
표 4 의 시험 결과는, 시험예 3 에서 제조된 용이하게 열 분해가능한 수지가 에틸 셀룰로오스 수지보다 우수한 열 분해성을 갖고, 소성 적용에 탁월하다는 것을 나타낸다.
시험예 5
에틸 셀룰로오스 수지 (The Dow Chemical Company 사의 STD-4 또는 STD-100) 의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 용액과 실시예 3 으로부터의 메타크릴계 수지를, 메타크릴계 수지와 에틸 셀룰로오스 수지 고체 분획 사이의 중량비가 5 : 95, 20 : 80, 및 50 : 50 이 되도록 혼합하여, 용이하게 열 분해가능한 수지의 용액을 제조하였다. 용이하게 열 분해가능한 수지 용액을 4-mil 어플리케이터를 이용하여 유리 플레이트 상에 코팅한 후, 건조시켜, 용이하게 열 분해가능한 수지의 건조 필름을 수득하였다. 건조 필름 외관의 검증 결과는 표 5 에 제시되어 있다.
Figure pat00006
표 5 의 시험 결과를 기반으로, 본 발명에 따른 용이하게 열 분해가능한 수지에 사용되는 (메트)아크릴계 수지 및 에틸 셀룰로오스 수지의 적합한 혼합비는 5 : 95 내지 50 : 50 의 비 (중량비) 인 것으로 이해될 수 있다.
시험예 6
TG/DTA 기기 (DTG-60A (Shimadzu Corporation 사)) 를 사용하여, 시험예 5 에서 제조된 건조 필름 상에서, 알루미늄 셀을 사용하여, 질소 분위기 하 10℃/분의 온도 상승 속도로 열 분해성 시험을 수행하였고, 중량이 95% 이상 감소된 시점의 온도를 분해 온도로 취하였다. 측정 후 남아있는 탄소 잔류물을 또한 평가하였다. 시험 결과는 표 6 에 제시되어 있다.
Figure pat00007
표 6 의 시험 결과는, 시험예 5 에서 제조된 용이하게 열 분해가능한 수지가 에틸 셀룰로오스 수지보다 우수한 열 분해성을 갖고, 소성 단계가 요구되는 적용에 탁월하다는 것을 나타낸다.
시험예 7
은 미세분말 (입자 직경 = 3 ㎛), 유리 분말 (입자 직경 = 2 ㎛), 시험예 1 또는 시험예 2 에서 제조된 바와 같은 용이하게 열 분해가능한 수지의 용액, 용매 (KH Neochem Co., Ltd. 사의 KYOWANOL M), 및 분산제 (Kusumoto Chemicals, Ltd. 사의 HIPLAAD ED 119) 를 혼합하고, 롤밀을 사용하여 분산시켜, 표 7 에 제시된 조성을 갖는 고-농도 은 미세입자 분산액을 수득하였다.
Figure pat00008
25℃ 에서, E-형 점도계 및 3°x R9.7 mm 원뿔형 회전자 (cone rotor) 를 사용하여, 고-농도 은 미세분말 분산액의 점도를 측정하였다. T. I. (요변성 지수 (thixotropic index)) 값은, 25℃ 에서 측정시, 0.4 [1/초] 의 전단 속도에서의 점도와 4 [1/초] 의 전단 속도에서의 점도의 비, 즉, 0.4 [1/초] 의 전단 속도에서의 점도/4 [1/초] 의 전단 속도에서의 점도를 나타낸다. 고-농도 은 미세분말 분산액의 점도 및 T. I. 값은 표 8 에 제시되어 있다.
상기 수득한 고-농도 은 미세분말 분산액으로부터 스크린 인쇄 방법에 의해, #640 메쉬 스트린을 사용하여, 세라믹 기판 상에 50 ㎛ 의 라인 너비를 갖는 미세 라인을 인쇄하고, 인쇄된 라인 너비 및 인쇄된 라인 높이를 측정하고, 인쇄 상태를 관찰하여, 고-농도 은 미세분말 분산액의 특성을 평가하였다. 평가 결과는 표 8 에 제시되어 있다.
Figure pat00009
표 8 의 시험 결과로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 용이하게 열 분해가능한 수지 결합제를 사용하는 고-농도 은 미세분말 분산액은, 결합제로서 에틸 셀룰로오스 수지를 사용한 경우보다, 스크린 인쇄에 더 적합한 점도-개질 효과를 나타내고, 탁월한 인쇄 상태를 제공한다.
본 발명의 고-농도 무기 미세입자 분산액이 전자 부품 (예를 들어, 전자 회로, 전극, 광전지 패널, 마이크로스트립 안테나, 커패시터, 인덕터, 적층 세라믹 커패시터, 플라즈마 디스플레이 패널 등) 의 제조에서, 패턴, 예를 들어, 규정된 인터커넥트, 전극, 저항 소자, 커패시터, 코일 등의 인쇄에 사용되는 경우, 소성 거동 및 인쇄 특성이 개선된다. 결과적으로, 본 발명은 전자 부품 특성을 추가로 더 증진시키고, 전자 부품의 대량 생산을 가능하게 하고, 제조 공정에서 에너지를 절약하는데 기여할 것으로 예상될 수 있다.

Claims (4)

  1. (a) 무기 미세입자, (b) (메트)아크릴계 수지 및 에틸 셀룰로오스 수지를 5 : 95 ~ 50 : 50 의 중량 비율로 함유하여 이루어지는 유기 수지 결합제, 그리고 (c) 용매로 이루어지는 고-농도 무기 미세입자 분산액을 사용하여, 세라믹 기판에 원하는 패턴을 스크린 인쇄하고, 그 인쇄된 패턴을 에틸 셀룰로오스 수지의 열 분해 온도보다 낮은 온도에서 가열하는 것에 의해, 그 유기 수지 결합제를 열 분해시키는 것으로 이루어지고, 그 (메트)아크릴계 수지가 하기 일반식 (1)
    Figure pat00010

    [식 중, R1 은 수소 또는 메틸기를 나타내고, R2 는 수소 또는 탄소수 1 ~ 12 의 직사슬 탄화수소, 분지사슬 탄화수소, 히드록실기-함유 탄화수소 혹은 폴리알킬렌옥시드-함유기를 나타냄.]
    으로 나타내는 단량체 단위로 이루어지는 중량-평균 분자량이 1,000 ~ 250,000 인 (메트)아크릴계 수지인 것을 특징으로 하는 세라믹 기판 상에 소결된 패턴을 형성하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 일반식에 있어서, R1 이 수소 또는 메틸기이고, R2 가 탄소수 1 ~ 4 의 알킬기, 2-에틸헥실기, 라우릴기, 히드록시에틸기 또는 메톡시 폴리에틸렌 글리콜기인 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    (메트)아크릴계 수지의 중량-평균 분자량이 2,000 ~ 200,000 인 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    무기 미세입자가 은 미세입자인 방법.
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