Properties of Epoxy Adhesive Modified with Siloxane-imide

Peel strength of epoxy adhesives can be increased by adding some amounts of XNBR. In this case, thermal resistance of the adhesive will be decreased by decrease of glass transition temperature of the adhesive. Epoxy resin modified with siloxane-imide was synthesized to improve thermal resistance and peel strength of the adhesive, after that the properties of modified epoxy resin were compared with the commercial epoxy resin. When 5% XNBR was added to 30% modified epoxy resin, this adhesive showed 0.42 N/mm of peel strength and $155^{\circ}C$ of glass transition temperature. These properties are enough compared to the required properties by the industry, i.e., 0.3 N/mm and $150^{\circ}C$, respectively. Weight loss of the modified epoxy resin by the treatment of nitric acid and 0.1N NaOH was reduced, but weight gain by the humid condition was increased by the presence of benzene ring and imide ring. 30% modified epoxy resin blended with 5% XNBR showed 220% improvement in tensile strength and elongation compared to the case of common epoxy resin. This is due to the flexibility of the siloxane in the modified epoxy resin.

실록산 이미드로 개질된 변성 에폭시 수지의 물성

상용 에폭시 수지의 접착력은 XNBR을 첨가함으로써 달성할 수 있으나 이는 필연적으로 유리전이온도(Tg)의 감소를 수반하여 접착제의 내열성을 저하시킨다. 1,3-bis(3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane과 hydroxy phthalic anhydride를 반응시켜 siloxane-imide를 합성하고, 이를 상용 에폭시 수지와 공중합시켜 변성 에폭시 수지를 합성하였다. 변성 에폭시 수지의 siloxaneimide 함량을 결정하기 위하여 접착력 및 유리전이온도를 2관능성 에폭시 수지의 경우와 비교하여 조성비를 정하였다. Siloxane-imide와 공중합된 30% 변성 에폭시 수지는 5% XNBR을 첨가한 경우 0.42 N/mm의 박리 강도와 $155^{\circ}C$의 유리전이온도를 나타내어 die-bond용 접착제에 요구되는 물성 값인 0.3 N/mm 이상의 박리 강도와 $150^{\circ}C$ 이상의 유리전이온도를 충분히 만족 시킴을 알 수 있었다. 변성 에폭시 수지의 내 산성, 내 알칼리성 및 내습성을 평가한 결과 벤젠 링과 이미드 링의 영향으로 산, 염기 조건에서는 상용 에폭시 수지 대비 무게 변화폭이 감소하였지만 수분 조건에서는 무게 변화폭이 증가한 것을 알 수 있었다. 5% XNBR을 첨가한 30% 변성 에폭시 수지의 경우, 인장응력과 신장률이 상용 에폭시 수지 대비 약 220% 향상되었는데 이는 siloxane의 유연한 성질 때문인 것으로 판단된다.