KR101591105B1 - 터치 패널용 점착 필름 및 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 패널용 점착 필름 및 터치 패널에 관한 것이다. 본 발명에서는, 내열성, 광특성, 젖음성, 재단성, 휨 억제능 및 내화학성이 우수하고, 터치 패널에 적용되었을 때 탁월한 내구성을 나타내는 점착 필름을 제공할 수 있다.

Description

터치 패널용 점착 필름 및 터치 패널{Pressure-sensitive adhesive film for touch panel and touch panel}
본 발명은, 터치 패널용 점착 필름 및 터치 패널에 관한 것이다.
최근, 휴대전화 또는 PHS 단말기 등의 모바일형 단말기 및 PDA 단말기 등과 같은 이동통신 단말기는 큰 시장을 형성하고 있다. 이동통신 단말기에서 추구되는 기술적 목표는 박형화, 경량화, 저전력 소비화, 고해상도화 및 고휘도화 등을 들 수 있다.
특히, 입력 장치로서 터치패널 또는 터치스크린을 탑재한 단말기는, 경량화 및 깨짐 방지의 관점에서 투명 전도성 플라스틱 필름, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 기재로 하고, 그 일면에 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 도전성 박막을 형성한 필름을 점착제층에 의해 전도성 유리, 보강재 또는 데코 필름 등에 적층한 구조를 가지고 있다.
터치스크린 또는 터치패널에서 투명 도전성 필름의 부착에 사용되는 점착제에는 데코 필름에 의한 인쇄 단차를 흡수할 수 있는 단차 흡수성; 고온 또는 고습 조건과 같은 가혹 조건에 노출되었을 경우, 컬(curl)이나 기포 등의 발생을 억제할 수 있는 내구성; 재단 시에 삐침이나 눌림을 억제할 수 있는 재단성; 및 각종 기재에 대한 우수한 접착성 등의 물성이 요구되고, 그 외에도 광특성 및 작업성 등의 다양한 물성이 요구된다.
특히, 터치패널 또는 터치스크린의 제조 시에, 점착제 조성물을 경화하기 위한 공정은 140℃ 이상의 온도에서 2 시간 이상 진행되고, 또한 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)의 조립 공정 시에 이방 도전성 필름(ACF; Anisotropic Conductive Foil)을 접착하는 공정도 약 120℃ 이상의 고온에서 진행된다. 이 과정에서, 점착제 조성물 또는 점착제의 내열성이 떨어지면, 점착제와 피착체(ex. 투명 도전성 필름 등)의 사이에서 에어포켓(air pocket), 기포, 들뜸 또는 컬(Curl)이 유발되는 문제가 있다.
또한, 터치패널의 윈도우 표면에 라이팅(Writing)을 함에 있어서, 윈도우 하부에 있는 점착필름의 내구성이 약할 경우에는, 점착제의 들뜸이 발생할 수 있고, 저탄성에 의한 낮은 복원력으로 인해 라이팅 후, 자국이 그대로 남아 있는 문제가 있다.
한국공개특허공보 제2006-0043847호는, 터치패널에 사용되는 투명 점착제로서, 중량평균분자량이 50만 내지 90만인 고분자량 아크릴계 중합체 및 중량평균분자량이 3,000 내지 6,000인 저분자량 올리고머를 포함하는 점착제 조성물을 개시한다.
그러나, 상기 문헌에서 개시하는 점착제는, 내열성이 크게 떨어져서 약 100℃ 이상의 고온 공정에 적용 시에, 점착제와 피착체의 사이에서 에어 포켓 또는 기포가 유발되거나, 패널의 휨, 들뜸 또는 컬(curl) 등이 쉽게 유발되는 문제점이 있다. 또한, 터치패널의 윈도우 표면에 라이팅을 할 경우, 점착제에 포함된 저분자량 첨가제로 인해 복원력이 낮아져 라이팅 후, 자국이 그대로 남아 있는 문제점이 있으며, 장기적으로 사용 시 점착제의 들뜸이 발생할 우려도 있다.
본 발명은 터치 패널용 점착 필름 및 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 시트상 점착제층을 포함하고, 하기 일반식 1의 조건을 만족하는 터치 패널용 점착 필름을 제공한다.
[일반식 1]
X ≥ 10만
상기 일반식 1에서, X는 상기 점착 필름에 대하여, 이동속도 60 mm/s 및 하중 450 gf의 조건에서 0.8R 펜을 사용하여 평균 단자저항 상승값이 1 Ω 이상이 될 때까지 수행한 라이팅 테스트에서의 통과 횟수를 나타낸다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 윈도우 필름; 상기 윈도우 필름의 하부에 부착되어 있는, 본 발명에 따른 점착필름; 및 상기 점착 필름의 하부에 부착되어 있는 도전성 적층체를 포함하는 터치 패널을 제공한다.
본 발명에서는 경화 공정 또는 인쇄회로기판의 조립공정과 같이, 터치패널 제조과정에서 수행되는 고온 공정에서 우수한 내열성을 가지는 점착 필름을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 피착체에 대한 젖음성, 광특성, 재단성, 작업성 및 내구성이 우수하고, 패널의 휨, 들뜸 및 컬 등을 유발하지 않는 점착 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 라이팅 테스트를 실시하기 위하여 제조된 시편의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 태양에 따른 점착 필름의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 터치 패널용 점착 필름의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에서 점착제층의 동적 전단력을 측정하는 모식도를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에서 점착제층의 정적 전단 유지시간을 측정하는 모식도를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 태양에 따른 점착 필름의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 태양에 따라 구성된 터치 패널을 예시적으로 나타내는 도면이다.
본 발명은 시트상 점착제층을 포함하고,
하기 일반식 1의 조건을 만족하는 터치패널용 점착 필름에 관한 것이다.
[일반식 1]
X ≥ 10만
상기 일반식 1에서, X는 상기 점착 필름에 대하여, 이동속도 60mm/s 및 하중 450 gf의 조건에서 0.8R 펜을 사용하여 평균 단자저항 상승값이 1 Ω 이상이 될 때까지 수행한 라이팅 테스트(Writing test)에서의 통과 횟수를 나타낸다.
이하, 본 발명의 점착 필름을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 점착 필름은, 시트상 점착제층을 포함하며, 특정 조건에서 수행한 라이팅 테스트에서, 정상상태로 통과한 횟수가 상기 일반식 1의 조건을 만족한다.
본 발명에서 상기 라이팅 테스트는 하기의 방식으로 수행될 수 있다.
본 발명에서 상기 라이팅 테스트는, 본 발명의 점착 필름에 포함되는 시트상 점착제층을 기재의 양면에 형성하여 양면 점착 시트를 제조하고, 이를 사용하여 저항막 방식의 터치 패널을 제조한 다음, 상기 터치 패널에 대하여 수행한다. 이 경우, 상기 양면 점착 시트의 기재로는, 두께가 12 ㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용하고, 그 양면에 형성되는 시트상 점착제층의 두께는 50 ㎛로 설정한다.
도 1은, 본 발명에서 라이팅 테스트가 수행되는 저항막 방식의 터치 패널, 즉 라이팅 테스트의 시편(10)의 단면도를 나타낸다. 즉, 본 발명에서는, 상기와 같이 기재(12b)의 양면에 본 발명의 점착 필름의 시트상 점착제층(12a)을 형성시켜 제조한 양면 점착 시트(12)를 윈도우 필름(11) 및 도전성 적층체의 부착에 사용하여 저항막 방식의 터치 패널(10)을 구성한다. 상기에서 도전성 적층체는, 일면에 도전층(13b, 14b)이 형성된 두 장의 플라스틱 필름(13a, 14a)이 상기 도전층(13b, 14b)이 서로 대향되도록 배치되어, 양면 점착테이프(DAT)(15)에 의해 부착되어 있는 구조를 가진다. 또한, 상기 도전성 적층체는, 점착필름(17)을 통해 폴리카보네이트 기판(18)과 부착되어 있다. 본 발명의 시편의 구성 시에 사용되는 각 구성의 조건은 하기와 같다.
<시편 구성>
윈도우 필름(11): 두께 1885 ㎛인 PET 필름
도전성 플라스틱 필름(13, 14): 일면에 ITO층(13b, 14b)이 형성되어 있는 두께 125 ㎛의 PET 필름(제조사: 한성)
DAT(15): 두께 80 ㎛의 아크릴계 점착제(제조사: LG 하우시스; 제품명: FD8085)
점착 필름(17): 두께 50 ㎛의 아크릴계 점착제(제조사: LG 하우시스; 제품명: OA9052T)
플라스틱 기판(18): 두께 1 mm의 폴리카보네이트 기판(제조사: I-Component)
본 발명에서는, 상기 각 요소를 사용하여, 저항막 방식의 터치 패널의 제조에 일반적으로 적용되는 방식으로, 도 1에 나타난 바와 같은 시편(10)을 구성한다. 그 후, 상기 시편(10)에 대하여, 이동 속도 60 mm/s 및 하중 450 gf의 조건에서 0.8R 펜(pen)을 사용하여 평균 단자저항 상승값이 1 Ω 이상이 될 때까지 라이팅 테스트를 수행하고, 상기 시편에서 터치패널 기능이 상실될 때까지의 통과 횟수를 측정한다. 상기와 같은 라이팅 테스트에서, 펜의 이동 경로는 터치패널의 에지(edge)를 따라 35 mm의 길이를 왕복하는 것이다. 또한, 상기에서 「터치패널 기능의 상실 시점」은, 라이팅(writing) 시에 발생하는 평균 단자저항 상승값이 1 Ω 이상으로 되는 시점을 의미하며, 이와 같은 단자저항의 수치는 통상적인 측정기를 사용하여 측정할 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 평균 단자저항 상승값은 하기 일반식 4에 따라 구할 수 있다.
[일반식 4]
X3 = R2 - R1
상기 일반식 4에서, X3은 터치 패널의 평균 단자저항 상승값을 나타내고, R1은 라이팅 테스트 실시하기 전에 측정한 터치 패널의 평균 단자저항을 나타내며, R2는 라이팅 테스트 실시 후, 측정한 터치 패널의 평균 단자저항을 나타낸다.
본 발명의 점착 필름은, 상기와 같이 실시되는 라이팅 테스트에서의 통과 횟수가 10만 이상, 바람직하게는 12만 이상, 보다 바람직하게는 15만 이상일 수 있다. 본 발명의 점착 필름이 상기와 같은 통과 횟수를 나타냄으로써, 터치 패널에 적용 시에 탁월한 내구성을 나타낼 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 라이팅 테스트 통과 횟수의 상한은 특별히 제한되지 않는다. 즉, 본 발명에서는 라이팅 테스트에서의 통과 횟수가 높으면 높을수록 우수한 내구성을 가지는 점착 필름을 제공할 수 있다. 본 발명의 하나의 예시에서, 상기 통과 회수는 예를 들면, 70만 이하, 바람직하게는 50만 이하, 보다 바람직하게는 30만 이하일 수 있다.
본 발명에 따른 점착 필름은, 시트상 점착제층 이외에 기재 필름을 추가로 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 시트상 점착제층은, 상기 기재 필름의 양면에 직접 부착되어 있을 수 있다.
도 2는, 본 발명의 하나의 예시에 따른 점착 필름(20)의 단면도로서, 본 발명의 점착 필름(20)은, 도 2에 나타난 바와 같이, 기재 필름(12b); 및 상기 기재 필름(12b)의 양면에 직접 부착되어 있는 점착제층(12a)을 포함할 수 있다. 본 발명에서, 「기재 필름의 양면에 직접 부착된 점착제층」은, 기재 필름과 점착제층의 사이에 하드코팅층과 같은 다른 층이 형성되어 있지 않은 경우를 의미한다.
즉, 본 발명의 점착 필름은, 저항막 방식의 터치 패널에서 윈도우 필름과 도전성 적층체를 부착하는 용도로 사용될 수 있다. 그런데, 이와 같은 용도로 사용되는 종래의 터치 패널용 점착 필름(30)은, 통상적으로 도 3에 나타난 바와 같이, 면압 내구성의 확보를 위하여, 기재(12b) 및 점착제층(12a)의 사이에 하드코팅(31)이 형성되어 있는 구조를 가지고 있었다.
그러나, 본 발명의 점착 필름은 전술한 일반식 1의 조건을 만족하는 결과, 도 2에 나타난 바와 같이, 하드코팅을 형성하지 않고도 우수한 면압 내구성 등을 확보할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 점착 필름은, 저항막 방식의 터치 패널의 구성 시에 하드코팅 형성을 위한 원재료비나 공정 비용과 같은 비용을 줄일 수 있고, 또한 하드코팅에 따라 발생하는 품질 편차 등으로 인한 내구성 등의 물성 저하 문제를 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 점착 필름에 포함되는 기재 필름의 종류는, 특별히 제한하지 않으며, 예를 들면, 당해 분야에서 일반적으로 공지된 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 본 발명에서는, 예를 들면, 상기 기재 필름으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플루오르에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 기재 필름의 두께는, 5㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 10㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 본 발명에서는 기재필름의 두께를 전술한 범위로 제어함으로써, 터치패널 또는 터치스크린을 박형으로 구성하면서도, 우수한 내열성, 광특성, 재단성, 작업성, 젖음성 및 내구성 등을 나타내도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 점착 필름에 포함되는 점착제층은, 또한 하기 일반식 2의 조건을 만족할 수 있다.
[일반식 2]
X1 ≥ 6 Kg/cm2
상기 일반식 2에서 X1은 상기 점착제층에 대하여, 상기 점착제층을 ITO PET 필름 및 유리 기판 사이에 부착하고, 140℃의 온도에서 0.8 mm/sec의 크로스헤드 속도로 측정한 동적 전단 강도를 나타낸다.
즉, 본 발명의 점착제층은, 특정 조건에서 수행한 동적 전단력 시험(dynamic shear teat)에서, 동적 전단력(dynamic shear strength)이 상기 일반식 2의 조건을 만족할 수 있다. 본 발명에서 상기 X1은, 바람직하게는 6.5 Kg/cm2 내지 15 Kg/cm2, 보다 바람직하게는 6.5 Kg/cm2 내지 10 Kg/cm2일 수 있다./
도 4는 본 발명의 점착제층에 대하여 동적 전단력을 측정하는 방법을 나태내는 모식도이다. 도 4에 나타난 바와 같이, 동적 전단력의 측정 시에는, 본 발명의 점착 필름에 포함되는 시트상 점착제층(12a)을 기재(12b)의 양면에 부착하여 양면 점착 시트(12)를 제조한 후, 이를 사용하여 유리 기판(42) 및 전도성 플라스틱 필름(41)을 부착한다. 상기에서 전도성 플라스틱 필름(41)은, ITO층(41b) 및 폴리에틸렌테레트탈레이트(PET) 필름(41a)이 적층된 구조를 가지고, 상기 시트상 점착제층(12a)은, 상기 필름(41)의 ITO(41b)면에 부착될 수 있다.
상기 시험에서 양면 점착 시트는, 2.5cm×2.5cm(가로×세로)의 크기를 가지고, 두께는 112㎛이다. 이 때, 상기 두께에서, 기재 필름(12b)의 두께는 12㎛이고, 양면에 부착된 점착제층(12a)의 두께는 각각 50㎛이다. 도 4에 나타난 바와 같은 시편을 제조한 후, 인장 시험기를 사용하여, 유리 기판(42) 및 ITO PET필름(41)을 서로 반대 방향(도 4에 나타난 화살표 방향)으로 0.8 mm/sec의 크로스헤드 속도로 인장하면서, 상기 유리 기판(42) 또는 ITO PET필름(41)과 점착제층(12a)의 박리가 일어나는 시점에서 동적 전단력을 측정할 수 있다.
본 발명에서는, 점착제층의 동적 전단력을 6.0 Kg/cm2 이상으로 제어함으로써, 각종 피착체에 대한 젖음성, 광특성, 재단성, 작업성 및 내구성이 우수하면서, 특히 탁월한 내열성을 가져, 고온 조건에서 휨, 들뜸 및 컬(curl) 등을 유발하지 않는 점착제를 제공할 수 있다.
본 발명의 점착제층은 또한, 하기의 일반식 3의 조건을 만족할 수 있다.
[일반식 3]
X2 ≥ 10 분
상기 일반식 3에서 X2는 상기 점착제층을 ITO PET필름 및 유리 기판의 사이에 부착하고, 140℃의 온도에서 상기 ITO PET필름에 2 Kg의 하중을 인가하여 측정한 유지 시간, 즉 정적 전단 유지 시간(static shear maintenance time)을 나타낸다.
도 5는 본 발명에서 점착제층의 정적 전단 유지 시간을 측정하는 과정을 나타내는 모식도이다.
도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에서, 상기 정적 전단 유지 시간은, 상기 동적 전단력 측정 시와 동일한 양면 점착 시트(12)를 사용하여, 유리 기판(42) 및 ITO PET필름(41)에 부착하고, 상기 ITO PET 필름에 소정의 하중을 인가하여 측정할 수 있다.
도 5에 나타난 시험 방법에서, 점착 시트(12)의 두께 및 크기, 유리 기판(42) 및 ITO PET 필름(41)의 구성은, 상기 도 4의 동적 전단력 측정의 경우와 동일하다.
도 5에 나타난 바와 같은 시편을 제조한 후, 140℃의 온도에서, 상기 ITO PET필름(41)에 2 Kg의 추(51)를 달아, 하중을 인가한다. 그 후, ITO PET필름(41) 또는 유리 기판(42)이 점착제층으로부터 분리될 때까지의 시간을 측정하여, 정적 전단 유지 시간을 측정할 수 있다.
본 발명에서 정적 전단 유지 시간(X2)은, 10 분 이상, 바람직하게는 15분 이상, 보다 바람직하게는 20분 이상일 수 있다. 본 발명에서는, 점착제층의 정적 전단 유지 시간을 10분 이상으로 제어함으로써, 특히 탁월한 내열성을 가져, 고온 조건에서 휨, 들뜸 및 컬 등을 유발하지 않는 점착제층을 제공할 수 있다.
본 발명에서 상기 정적 전단 유지 시간의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 약 80분 이하, 바람직하게는 60분 이하, 보다 바람직하게는 50분 이하의 범위에서 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 시트상 점착제층은 아크릴계 수지 및 다관능성 가교제를 포함하는 점착제 조성물의 경화물일 수 있다. 이 경우, 상기 조성물에 포함되는 아크릴계 수지는 중량평균분자량은 100만 이상일 수 있다. 상기에서 중량평균분자량은, GPC(gel permeation chromatography)에 의해 측정한, 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치이다. 본 발명에서는 중량평균분자량이 100만 이상인 아크릴계 수지를 사용하여, 탁월한 내열성을 발휘하면서도, 우수한 내구성을 나타내고, 재박리 시 등에 피착체로의 전사로 인한 오염을 유발하지 않는 점착제층을 제공할 수 있다.
본 발명에서 아크릴계 수지의 중량평균분자량의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 코팅성 등을 고려하여, 300만 이하, 바람직하게는 250만 이하의 범위에서 제어할 수 있다.
본 발명에서 아크릴계 수지는, 예를 들면, (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 중합체일 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이 경우, 단량체에 포함되는 알킬기가 지나치게 길어지면, 경화물의 응집력이 저하되고, 유리전이온도나 점착성의 조절이 어려워질 우려가 있으므로, 탄소수가 1 내지 14, 바람직하게는 탄소수가 1 내지 8인 알킬기를 갖는 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이와 같은 단량체의 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트 또는 이소노닐 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 본 발명에서는 상기 중 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 단량체 혼합물에 포함되는 가교성 단량체는, 분자 구조 내에 공중합성 관능기(ex. α, β-불포화 탄소-탄소 이중 결합) 및 가교성 관능기를 동시에 포함하는 단량체를 의미하고, 상기 단량체는 수지에 다관능성 가교제와 반응할 수 있는 가교성 관능기를 부여할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 가교성 단량체의 예로는 히드록시기 함유 단량체, 카복실기 함유 단량체 또는 질소 함유 단량체 등을 들 수 있으며, 이 중에서 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다. 본 발명에서는, 특히 상기 가교성 단량체로서, 카복실기 함유 단량체를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기에서 히드록시기 함유 단량체의 예로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고; 카복실기 함유 단량체의 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산 또는 말레산 등을 들 수 있으며; 질소 함유 단량체의 예로는 2-이소시아네이토에틸 (메타)아크릴레이트, 3-이소시아네이토프로필 (메타)아크릴레이트, 4-이소시아네이토부틸 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 단량체 혼합물은, (메타)아크릴산 에스테르 단량체 80 중량부 내지 99.9 중량부 및 가교성 단량체 0.1 중량부 내지 20 중량부, 바람직하게는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 90 중량부 내지 99.9 중량부 및 가교성 단량체 0.1 중량부 내지 20 중량부를 포함할 수 있다. 본 발명에 있어서, 단량체 혼합물 내에서 단량체간의 중량 비율을 상기와 같이 제어함으로써, 신뢰성, 취급성, 내구성 및 재박리성이 우수하고, 초기 접착력 감소로 인한 박리 또는 들뜸의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 점착 필름을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 특별히 달리 규정하지 않는 한, 단위 「중량부」는 「중량 비율」을 의미한다.
본 발명에서, 전술한 각각의 성분을 포함하는 단량체 혼합물을 중합시켜, 아크릴계 수지를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 예를 들면 용액 중합, 광중합, 벌크 중합, 서스펜션 중합 또는 에멀션 중합과 같은 일반적인 중합법을 사용할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 다관능성 가교제를 추가로 포함하며, 상기 다관능성 가교제의 사용량에 따라 경화물의 응집력 및 점착 특성 등의 물성을 조절할 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 다관능성 가교제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물 및 금속 킬레이트계 화합물과 같은 일반적인 가교제를 사용할 수 있다. 상기에서 이소시아네이트계 화합물의 예로는 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트나, 상기 중 하나 이상의 이소시아네이트와 폴리올(ex. 트리메틸롤 프로판)의 반응물의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있고; 에폭시계 화합물의 예로는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N’,N’-테트라글리시딜 에틸렌디아민 및 글리세린 디글리시딜에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있으며; 아지리딘계 화합물의 예로는 N,N’-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), N,N’-디페닐메탄-4,4’-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌 멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 및 트리-1-아지리디닐포스핀옥시드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다. 또한, 상기 금속 킬레이트계 화합물의 예로는, 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 및/또는 바나듐과 같은 다가 금속이 아세틸 아세톤 또는 아세토초산 에틸 등에 배위하고 있는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 점착제 조성물에서 다관능성 가교제는 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.01 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 본 발명에서 다관능성 가교제의 함량이 0.01 중량부 미만이면, 경화물의 응집력이 떨어져 고온 신뢰성 측정시 기포가 발생할 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면, 점착제의 경화도가 너무 높아 접착력 및 박리력이 저하되어 층간 박리나 들뜸 현상이 발생하는 등 내구신뢰성이 저하될 우려가 있다
본 발명의 점착제 조성물은 또한 전술한 성분에 추가로 실란 커플링제를 포함할 수 있다. 이와 같은 커플링제는 경화물 및 피착체, 특히 유리 기판간의 밀착성 및 접착 안정성을 향상시켜, 내열성 및 내습성을 개선할 수 있다. 또한, 상기 실란 커플링제는 적절히 첨가될 경우, 경화물의 고온 및/또는 고습 하에서의 접착 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라, 후기 접착력을 향상시킬수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 실란 커플링제의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 γ-글리시독시프로필트리메톡시 실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시 실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시 실란, 3-머캅토프로필트리메톡시 실란, 비닐트리메톡시 실란, 비닐트리에톡시 실란, γ-메타크릴록시프로필트리메톡시 실란, γ-메타크릴록시프로필트리에톡시 실란, γ-아미노프로필트리메톡시 실란, γ-아미노프로필트리에톡시 실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시 실란 또는 γ-아세토아세테이트프로필트리메톡시 실란 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.
본 발명에서, 실란 커플링제는 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.005 중량부 내지 5 중량부로 점착제 조성물에 포함될 수 있다. 본 발명에 있어서, 실란 커플링제의 함량이 0.005 중량부 미만이면, 커플링제의 첨가로 인한 효과가 미미할 우려가 있고, 5 중량부를 초과하면, 결합에 참여하지 못한 커플링제의 잔여물에 의해 기포 또는 박리 현상이 발생하는 등 내구신뢰성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 또한, 점착 성능을 조절하기 위하여, 점착제의 특성에 부합하는 점착성 부여 수지를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 점착성 부여 수지의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 히드로카본계 수지 또는 그 수소첨가물; 로진 수지 또는 그 수소첨가물; 로진 에스테르 수지 또는 그 수소첨가물; 테르펜 수지 또는 그 수소첨가물; 테르펜 페놀 수지 또는 그 수소첨가물; 중합 로진 수지 또는 중합 로진 에스테르 수지 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명에서 점착성 부여 수지는, 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 1 중량부 내지 100 중량부로 점착제 조성물에 포함될 수 있다. 상기 함량이 1 중량부 미만이면, 점착성 부여 수지의 첨가로 인한 효과가 미미할 우려가 있고, 100 중량부를 초과하면, 상용성 또는 응집력 향상 효과가 저하되어 신뢰성이 저하되거나 백탁이 발생될 우려가 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 또한, 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서, 에폭시 수지, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면 활성제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 점착제 조성물을 경화시켜, 상기 점착제층을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에서는, 예를 들면 상기 점착제 조성물 또는 그를 사용하여 제조한 코팅액을, 바코터 등의 통상의 수단으로 적절한 공정 기재에 도포하고, 경화시키는 방법으로 점착제층을 제조할 수 있다.
본 발명에서 상기 경화 과정은, 점착제 조성물 또는 코팅액 내부에 포함된 휘발 성분 또는 반응 잔류물과 같은 기포 유발 성분을 충분히 제거한 후, 수행하는 것이 바람직하다. 이에 따라 점착제의 가교 밀도 또는 분자량 등이 지나치게 낮아 탄성률이 떨어지고, 고온 상태에서 점착 계면에 존재하는 기포들이 커져 내부에서 산란체를 형성하는 문제점 등을 방지할 수 있다.
또한, 상기에서 점착제 조성물 또는 코팅액을 경화시키는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 코팅층에 적절한 열을 인가하거나, 소정 조건에서 숙성(aging)하는 공정을 거쳐 경화 공정을 수행할 수 있다.
본 발명의 점착 필름에서 상기와 같이 형성된 시트상 점착제층은 두께가 15㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 20㎛ 내지 70㎛일 수 있다. 본 발명에서는 점착제층의 두께를 전술한 범위로 제어함으로써, 박형의 터치패널 또는 터치스크린에 적용 가능하면서도, 내열성, 광특성, 재단성, 작업성, 젖음성 및 내구성 등이 우수한 점착 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 점착 필름은, 필요에 따라서 상기 점착제층의 일면에 형성된 이형 필름을 추가로 포함할 수 있다. 도 6은 본 발명의 다른 태양에 따른 점착 필름(60)을 나타내는 도면으로, 도 6에 나타난 바와 같이, 본 발명의 점착 필름(60)은 상기 점착제층(12a)의 일면에 형성된 이형 필름(61)을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 상기 이형 필름의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 이 분야의 일반적인 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 본 발명에서는, 예를 들면, 상기 이형 필름으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플로오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름 등을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 상기 이형 필름의 일면 또는 양면에는 적절한 이형 처리를 수행할 수도 있다. 이형 처리에 사용되는 이형제의 예로는 알키드계, 실리콘계, 불소계, 불포화 에스테르계, 폴리올레핀계 또는 왁스계 등을 사용할 수 있고, 이 중 내열성 측면에서 알키드계, 실리콘계 또는 불소계 이형제를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기와 같은 이형 필름의 두께는 특별히 한정되지 않고, 적용되는 용도에 따라서 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서 상기 이형 필름의 두께는 20 ㎛ 내지 80 ㎛, 바람직하게는 30 ㎛ 내지 70 ㎛ 정도일 수 있다.
본 발명은 또한, 윈도우 필름; 상기 윈도우 필름의 하부에 부착되어 있는, 본 발명에 따른 점착필름; 및 상기 점착 필름의 하부에 부착되어 있는 도전성 적층체를 포함하는 터치 패널에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 터치 패널의 구체적인 구조는, 본 발명에 따른 점착 필름이 윈도우 필름과 도전성 적층체를 부착시키는 용도로 포함되는 한, 특별히 제한되지 않는다.
도 7은, 본 발명의 하나의 예시에 따른 터치 패널(70)을 나타내는 단면도이다.
도 7에 나타난 바와 같이, 본 발명의 터치 패널(70)은 상부부터 윈도우 필름(11), 본 발명의 하나의 예시에 따른 점착 필름(12) 및 도전성 적층체가 순차적으로 적층된 구조일 수 있다.
본 발명에서 상기 도전성 적층체는, 일면에 도전층(13b, 14b)이 형성되어 있는 투명 플라스틱 필름(13a, 14a)이, 각각의 도전층(13b, 14b)이 서로 대향되도록 이격 배치된 상태로 포함되어 있는 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 도전층(13b, 14b) 및 투명 플라스틱 필름(13a, 14a)을 포함하는 전도성 필름(13, 14)은, 그 사이에 간격(16)이 형성되도록 양 에지부에서 적절한 양면 점착테이프(DAT)(15)로 부착되는 구조를 가질 수 있다.
본 발명에서, 상기 터치 패널(70)을 구성하는 각 소재, 즉 윈도우 필름이나 전도성 필름, 또는 양면 점착테이프 등의 종류는 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 공지되어 있는 소재를 제한 없이 채용할 수 있다.
또한, 본 발명의 터치 패널은, 상기 도전성 적층체가 적절한 플라스틱 기판에 부착되어 있는 구조를 가질 수도 있고, 이 경우 터치 패널의 구조는, 예를 들면, 도 1에 나타나 있는 라이팅 테스트의 수행 시편과 유사한 구조를 가질 수 있다.
[ 실시예 ]
이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
제조예 1. 아크릴계 수지(A)의 제조
질소 가스가 환류되고, 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 1L 반응기에, 에틸헥실 아크릴레이트(EHA) 65 중량부, 메틸 아크릴레이트(MA) 25 중량부 및 아크릴산(AA) 10 중량부를 투입하고, 용제로서 에틸 아세테이트(EAc) 100 중량부를 투입하였다. 이어서, 산소 제거를 위해 질소 가스를 1 시간 정도 퍼징하고, 온도를 62℃로 유지한 상태에서, 혼합물을 균일하게 한 다음, 반응 개시제로서 에틸 아세테이트에 50%의 농도로 희석시킨 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.03 중량부를 투입하였다. 이어서, 상기 혼합물을 반응시켜 중량평균분자량이 150만인 아크릴계 수지(A)를 제조하였다.
제조예 2. 아크릴계 수지(B)의 제조
제조예 1의 경우와 동일한 단량체 조성을 사용하되, 반응 개시제의 함량 등의 반응 조건을 적절히 조절하여, 중량평균분자량이 200만인 아크릴계 수지(B)를 제조하였다.
제조예 3. 아크릴계 수지(C)의 제조
제조예 1의 경우와 동일한 단량체 조성을 사용하되, 반응 개시제의 함량 등의 반응 조건을 적절히 조절하여, 중량평균분자량이 80만인 아크릴계 수지(C)를 제조하였다.
제조예 4. 아크릴계 저분자량체(D)의 제조
단량체 혼합물로서, 시클로헥실 메타크릴레이트(CHMA) 90 중량부 및 아크릴산(AA) 10 중량부의 혼합물을 사용하고, 제조예 1의 제조 조건을 적절히 변경 채용하여, 중량평균분자량이 5,000인 아크릴계 저분자량체(D)를 제조하였다.
실시예 1
아크릴계 수지(A) 100 중량부에 대하여, 다관능성 가교제로서, 2관능성 아지리딘계 가교제 0.5 중량부를 배합하여 점착제 조성물을 제조하고, 이를 사용하여 코팅액을 제조하였다. 이어서, 제조된 코팅액을 이형처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(두께: 50 ㎛)의 이형 처리면에 건조 후 두께가 약 50 ㎛이 되도록 코팅하고, 적정 조건에서 건조 및 숙성시켜 두께가 50 ㎛인 점착제층을 형성하였다. 이어서, 상기 제조된 점착제층을 두께가 12 ㎛인 PET 필름의 양면에 라미네이트하여 양면 점착 필름을 제조하였다.
실시예 2
아크릴계 수지(B) 100 중량부에 대하여, 다관능성 가교제로서, 2관능성 아지리딘계 가교제 0.5 중량부를 배합하여 점착제 조성물을 제조하고, 이를 사용하여, 코팅액을 제조하였다. 이어서, 제조된 코팅액을, 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(두께: 50 ㎛)의 이형 처리면에 건조 후 두께가 50 ㎛가 되도록 코팅하고, 그 후, 적정 조건에서 건조 및 숙성시켜 두께가 50 ㎛인 점착제층을 형성하였다. 이어서, 상기 제조된 점착제층을 두께가 12 ㎛인 PET 필름의 양면에 라미네이트하여 양면 점착 필름을 제조하였다.
비교예 1
아크릴계 수지(C) 100 중량부에 대하여, 제조예 4에서 제조된 아크릴계 저분자량체(D) 10 중량부, 다관능성 가교제로서, 2관능성 아지리딘계 가교제 0.5 중량부를 배합하여 점착제 조성물을 제조하고, 이를 사용하여 코팅액을 제조하였다. 이어서, 제조된 코팅액을 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(두께: 50㎛)의 이형 처리면에 건조 후 두께가 약 50 ㎛가 되도록 코팅하고, 그 후, 적정 조건에서 건조 및 숙성시켜 두께가 50 ㎛인 점착제층을 형성하였다. 이어서, 상기 제조된 점착제층을 두께가 12 ㎛인 PET 필름의 양면에 라미네이트하여 양면 점착 필름을 제조하였다.
실시예 및 비교예에서 제조된 점착 필름에 대하여, 하기 제시된 방법으로 그 물성을 측정하였다.
1. 라이팅 테스트( Writing test )
실시예 및 비교예에서 제조된 점착 필름을 사용하여 첨부된 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 시편을 제작하고, 이동속도 60mm/s, 무게 450gf의 조건에서 0.8R 펜을 사용하여 Writing test를 실시하여 평균 단자저항 상승값이 1 Ω 이상이 되어, 상기 시편의 터치패널 기능이 상실될 때까지의 통과 횟수를 측정하였으며, 그 물성을 하기 기준으로 평가하였다.
<평가 기준>
○: 라이팅 테스트(Writing test)를 10만회 이상 통과
×: 라이팅 테스트(Writing test)를 10만회 미만 통과
상기와 같은 물성 측정 결과를 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 1
Writing test 결과 ○(15만 통과) ○(15만 통과) ×(8만 통과)
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 점착 필름의 경우, 라이팅 테스트를 15만 이상 통과하여, 실제 터치 패널에 적용시에 우수한 면압 내구성을 나타낼 것을 확인할 수 있었다.
10: 라이팅 테스트용 시편 11: 윈도우 필름
12, 20, 30,60: 점착 필름 12a: 점착제층
12b: 기재필름 13, 14: 전도성 필름
13a, 14a: 투명 플라스틱 필름 13b, 14b: 도전층(ex. ITO)
15: 양면 점착테이프(DAT) 16: 에어 갭(air gap)
17: 투명 점착필름 18: 폴리카보네이트
31: 하드코팅층
40: 동적 전단력 측정용 시편
41: ITO PET 필름
41a: 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름
41b: ITO 층 42: 유리 기판
50: 정적 전단 유지시간 측정용 시편
51: 2Kg의 추 61: 이형 필름
70: 터치패널

Claims (16)

  1. 기재 필름; 및
    시트상이며, 중량평균분자량이 100만 이상인 아크릴계 수지 및 다관능성 가교제를 포함하는 점착제층;을 포함하고, 하기 일반식 1의 조건을 만족하며, 상기 점착제층이 상기 기재 필름의 양면에 직접 부착되어 있는 터치 패널용 점착 필름:
    [일반식 1]
    X ≥ 10만
    상기 일반식 1에서, X는 상기 점착 필름에 대하여, 이동 속도 60mm/s 및 하중 450 gf의 조건에서 0.8R 펜을 사용하여 평균 단자저항 상승값이 1 Ω 이상이 될 때까지 수행한 라이팅 테스트에서의 통과 횟수를 나타낸다.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    기재 필름은, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 터치 패널용 점착 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    기재 필름은 두께가 5 ㎛ 내지 100 ㎛인 터치 패널용 점착 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    점착제층은 하기 일반식 2의 조건을 만족하는 터치 패널용 점착 필름:
    [일반식 2]
    X1 ≥ 6 Kg/cm2
    상기 일반식 2에서 X1은 상기 점착제층에 대하여, 상기 점착제층을 ITO PET 필름 및 유리 기판 사이에 부착하고, 140℃의 온도에서 0.8 mm/sec의 크로스헤드 속도로 측정한 동적 전단강도를 나타낸다.
  6. 제 1 항에 있어서,
    점착제층은 하기 일반식 3의 조건을 만족하는 터치 패널용 점착 필름:
    [일반식 3]
    X2 ≥ 10 분
    상기 일반식 3에서 X2는 상기 점착제층을 ITO PET 필름 및 유리 기판의 사이에 부착하고, 140℃의 온도에서 상기 ITO PET 필름에 2 Kg의 하중을 인가하여 측정한 유지 시간을 의미한다.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    아크릴계 수지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 중합체인 터치 패널용 점착 필름.
  9. 제 8 항에 있어서,
    (메타)아크릴산 에스테르계 단량체가 알킬 (메타)아크릴레이트인 터치 패널용 점착 필름.
  10. 제 8 항에 있어서,
    가교성 단량체가 히드록시기 함유 단량체, 카복실기 함유 단량체 또는 질소 함유 단량체인 터치 패널용 점착 필름.
  11. 제 1 항에 있어서,
    다관능성 가교제는 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물 및 금속 킬레이트 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 터치 패널용 점착 필름.
  12. 제 1 항에 있어서,
    점착제 조성물은, 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 10 중량부의 다관능성 가교제를 포함하는 터치 패널용 점착 필름.
  13. 제 1 항에 있어서,
    점착제 조성물은, 실란 커플링제를 추가로 포함하는 터치 패널용 점착 필름.
  14. 제 1 항에 있어서,
    점착제 조성물은, 점착성 부여 수지를 추가로 포함하는 터치 패널용 점착 필름.
  15. 윈도우 필름; 상기 윈도우 필름의 하부에 부착되어 있는, 제 1 항, 제 3 항 내지 제 6 항, 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 점착필름; 및
    상기 점착 필름의 하부에 부착되어 있는 도전성 적층체를 포함하는 터치 패널.
  16. 제 15 항에 있어서,
    도전성 적층체는, 일면에 도전층이 형성되어 있는 상부 전도성 필름; 및 일면에 도전층이 형성되어 있으며, 상기 도전층이 상기 상부 전도성 필름의 도전층과 서로 이격된 상태로 대향되도록 배치되어 있는 하부 전도성 필름을 포함하는 터치 패널.
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