화학뉴스

일본 쇼와데코(Showa Denko)가 염소를 사용하지 않고 합성한 에폭시수지(Epoxy Resin) 원료를 전자기기용으로 공급하고 있다.
전자기기의 장기 신뢰성에 영향을 미치는 염소 함유량을 극도로 줄이고 내열성을 대폭 향상시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다.
특히, 반도체 봉지재나 부재끼리 접합하는 접착제 등 원료 용도에서 다양한 소재 생산기업에게 제안하고 있으며 2021년 매출액 수억엔 수준의 사업으로 확대할 방침이다.
쇼와데코가 개발한 할로겐 프리 대응 에폭시수지 원료 브랜드 Shofree는 염소 함유량이 수ppm에서 20ppm 수준으로 에폭시수지 원료로 대표적인 방향족(Aromatics)형의 수백ppm, 내열성 등 특성을 높일 수 있는 첨가제로 주로 투입되는 지방족형의 수천ppm에 비해 매우 적은 편으로 평가되고 있다.
에폭시수지 원료를 제조하는 기존공법은 합성에 사용하는 반응제, 부생물에서 유래한 염소가 혼입되는 것이 일반적이다.
합성 후 정제공정에서 염소를 제거하는 방법도 있으나 제조코스트가 높아지는 단점이 있었다.
쇼와데코는 산업기술종합연구소와 공동으로 반응제에 과산화수소를 사용하는 에폭시수지 원료 합성법을 개발하고 있다.
과산화수소는 산화반응 부생물이 물뿐으로 청정한 반면 반응성이 약하다는 문제가 있어 촉매 설계로 해당 문제를 해결하고 염소 화합물 등 할로겐을 사용하지 않고도 효율적으로 합성하는 공법을 수립하고 있다.
해당 기술을 응용해 제품화한 Shofree는 지방족형, 방향족형 타입별로 3종을 갖추고 있다.
다른 소재와 반응하는 부분(관능기)을 2개 보유한 일반 타입의 지방족형, 관능기를 4개 보유한 다관능 타입 지방족형, 방향족형 등으로 구분하고 있다.
관능기가 많으면 다른 원료와 결합이 강해 내열성도 높아지며 온도변에로 공법이 변화하는 비중(선팽창계수)을 낮추는 효과도 높아진다.
모두 반도체 봉지재, 접착제 등 용도에서 적합하도록 상온에서 액상소재로 유지될 수 있도록 설계했다.
액상, 다관능에 염소 함유량이 적은 에폭시수지 원료는 그동안 극소수에 불과했던 것으로 알려져 있다.
다관능 타입의 방향족형 BATG는 경화제에 페놀 노볼락을 조합한 에폭시수지로 유리전이온도(Tg)가 섭씨 208도에 달한다.
경쟁기업의 생산제품은 118도이기 때문에 내열성을 90도 높일 수 있다는 점을 강조하고 있다.
반도체 패키지 등 전자기기 분야에서 부품 고밀도화 및 기판 적층화 기술이 진전되고 통신 고속화로 기기에 가해지는 부담이 늘어나고 있는 가운데 사용소재에 대해서도 장기신뢰성 요구가 강화되고 있다.
반도체 봉지재, 접착제에서 주류를 이루고 있는 에폭시수지는 금속 부식, 절연성 저하 요인으로 작용하고 있는 염소 함유량을 저감할 수 있는 원료에 대한 수요가 늘어날 것으로 보고 제안을 강화할 예정이다.
일반타입 지방족형 CDMDG는 이미 판매를 시작했으며 다관능 타입 지방족형 PETG는 2018-2019년 사이 판매를 개시할 예정이다. BATG는 채용을 위해 다양한 제안활동을 진행하고 있다.
일본 뿐만 아니라 한국, 중국, 타이완 등에서 샘플 출하를 진행하고 있으며 2025년에는 매출액을 10억엔 이상 100억엔 이하 수준으로 확대할 예정이다. (K)