KR101667413B1 - 광경화형 광학용 투명 점착 시트 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라디칼 중합성 단량체(A) 1종 이상과, 탄소 수 10-20개의 아크릴 단량체 및 비닐기 함유 단량체로 구성된 군에서 선택되는 단량체(B) 1종 이상의 라디칼 광중합으로 생성되는 아크릴 점착 조성물; 및 에틸렌성 불포화기 함유 가교제를 포함하는 광경화형 투명 점착 조성물, 그 제조 방법 및 이로부터 제조되는 투명 점착 시트에 관한 것이다.

Description

광경화형 광학용 투명 점착 시트 및 그 제조 방법{OPTICALLY CLEAR PHOTO-CURABLE ADHESIVE SHEET AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 터치 스크린 패널, 디스플레이 등을 위한 광학용 투명 점착 시트를 제조하는 데에 사용되는 광경화형 투명 점착 조성물, 이로부터 제조되는 투명 점착 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

터치형 디스플레이 모듈은 터치 스크린 패널과 LCD 모듈로 구성되며, 터치 스크린 패널은 다시 커버 글라스와 터치 센서를 구동하는 투명 전극층으로 구성된다.

통상 터치 스크린 패널(TSP)과 LCD 모듈의 접합은 구조적으로 두 부품 사이에 공간이 있는 에어갭(air gap) 방식과 공간을 접착 성분의 물질로 채우는 다이렉트 본딩 방식이 사용되고 있다.

에어갭 방식은 LCD 모듈, 공기층, TSP의 순서로 되어 있는데, 공기층과 TSP 재질의 굴절률 차이로 인하여 시인성이 좋지 않다는 단점을 갖고 있다.

다이렉트 본딩은 소형 모바일 제품에 주로 채택되며, LCD 모듈과 TSP 사이에 점착 필름 또는 액상 접착제가 경화된 층이 있어 굴절률 차이를 최소화하므로 시인성을 극대화할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 에어갭 방식에 비해 LCD 모듈과 터치 스크린 패널을 면과 면으로 합지해야 하는 공정상의 어려움이 있다.

ITO 센서는 광학용 투명 점착 시트와 ITO 패턴이 있는 투명 전극을 롤투롤 공정으로 합지하므로 제조 공정 중에 기포의 발생이 적다. 그러나 다이렉트 본딩은 취성이 강한 LCD 모듈을 커버 글라스(cover glass) 또는 커버 글라스가 합지된 터치 스크린 패널과 합지해야 하므로 롤투롤 공정이 불가능하여 진공 분위기에서 면대 면의 전면 합지 공정으로 진행한다. 그러나 면과 면을 합지해야 하는 특성으로 접합면에 기포가 다수 존재하고 있으며, Autoclave라는 탈포 공정을 별도로 진행하여 기포를 제거하고 있다.

다이렉트 본딩은 크게 광경화형 액상 수지를 사용하는 방법과 점착 필름을 사용하는 방법으로 구분된다.

광경화형 액상 수지를 사용하는 공정은 LCD 모듈 표면에 액상의 광학용 투명 수지를 도포(dispensing)한 후 TSP를 전면 합지하고, UV 후공정에 의해 액상 수지가 화하여 고상으로 되면서 접착이 이루어진다. 액상 수지는 미세한 틈까지 스며들 수 있어서 기포의 발생이 적은 것이 장점이나 전면 합지 공정에서 액의 흐름으로 인해 수지가 모듈 밖으로 흘러나오거나 UV 후공정에서 광경화에 따른 팽창/수축으로 인한 뒤틀림 현상 등의 문제가 발생한다.

점착 필름을 사용하는 다이렉트 본딩은 시트를 사용하여 합지하므로 액상에 비하여 공정이 단순하다는 장점이 있으나 접착 표면에 미세한 굴곡이 있을 경우 필름의 탄성으로 인하여 굴곡의 틈새를 채워주는 효과가 액상 수지에 비해 상대적으로 부족하여 기포가 다수 발생하는 단점이 있으므로, 이를 개선할 필요가 있다.

대한민국 특허출원 제10-2012-7010872호

본 발명의 한 가지 목적은 광학용 투명 점착 시트의 수지 흐름성을 확보하여 진공 전면 합지 공정에서 기포의 발생을 최소화하고 및 가압 탈포 공정에서 기포의 제거가 용이하게 하는 것이다.

본 발명의 다른 한 가지 목적은 터치 스크린 패널과 디스플레이 모듈의 진공 전면 합지 공정에서 생성된 기포가 가압 탈포 공정에서 쉽게 제거되도록 할 수 있고, 합지 후의 UV 후공정에서 추가적인 경화 반응이 진행됨으로써 고온, 고습 등의 가혹한 환경에서도 안정한 투명 광학용 점착 조성물, 이로부터 제조되는 광경화형 투명 점착 시트 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 한 가지 목적은 광경화형 투명 점착 시트로부터 제조되는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 다음과 같은 수단에 의해 달성된다.

1. 라디칼 중합성 단량체(A) 1종 이상과, 탄소 수 10-20개의 아크릴 단량체 및 비닐기 함유 단량체로 구성된 군에서 선택되는 단량체(B) 1종 이상의 라디칼 광중합으로 생성되는 아크릴 점착 조성물; 및

에틸렌성 불포화기 함유 가교제

를 포함하는 광경화형 투명 점착 조성물.

2. 라디칼 중합성 단량체 (A)는 히드록시기 또는 탄소 수 1-6개의 알킬기로 치환되거나 치환되지 않은 탄소 수 2-10개의 지방족 및 지환족 아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 것인 상기 1의 광경화형 투명 점착 조성물.

3. 라디칼 중합성 단량체 (A)는 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 것인 상기 2의 광경화형 투명 점착 조성물.

4. 단량체 (B)는 라우릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 이소스테아릴 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 및 비닐 부티레이트로 구성된 군에서 1종 이상 선택되는 것인 상기 1의 광경화형 투명 점착 조성물.

5. 아크릴 점착 조성물은 라디칼 중합성 단량체 (A) 100 중량부에 단량체 (B) 2-20 중량부가 혼합된 단량체 혼합물의 라디칼 광중합 생성물인 상기 1의 광경화형 투명 점착 조성물.

6. 에틸렌성 불포화기 함유 가교제는 분자 내에 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 다관능성 가교제인 상기 1의 광경화형 투명 점착 조성물.

7. 에틸렌성 불포화기 함유 가교제는 폴리올계 아크릴레이트, 우레탄계 아크릴레이트 및 에폭시계 아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 것인 상기 6의 광경화형 투명 점착 조성물.

8. 아크릴 점착 조성물 100 중량부에 대해 에틸렌성 불포화기 함유 가교제가 0.01 내지 10 중량부의 비율로 혼합되는 것인 상기 1의 광경화형 투명 점착 조성물.

9. 상기 1 내지 8 중 어느 하나에 따른 광경화형 투명 점착 조성물의 광경화 생성물을 포함하는 광경화형 투명 점착 시트.

10. 2000 내지 6000 mJ로 자외선 조사 후의 수지 흐름성이 자외선 조사 전에 비해 50% 이상 감소하는 것인 상기 9의 광경화형 투명 점착 시트.

11. 투명 도전성 필름, 투명 도전성 필름 도전층 배면 부착용 시트 또는 투명 도전성 필름의 양면에 부착되는 광학용 점착 시트로 사용되는 것인 상기 9의 광경화형 투명 점착 시트.

12. 터치 스크린 패널과 디스플레이 모듈 사이에 제9항에 따른 광경화형 투명 점착 시트를 배치하고 광경화하여 제조한 광학 디스플레이 장치.

13. 라디칼 중합성 단량체(A) 1종 이상과, 탄소 수 10-20개의 아크릴 단량체 및 비닐기 함유 단량체로 구성된 군에서 선택되는 단량체(B) 1종 이상으로 이루어진 혼합물을 라디칼 광중합시켜 아크릴 점착 조성물을 제조하고, 상기 아크릴 점착 조성물에 에틸렌성 불포화기 함유 가교제를 첨가하는 것을 포함하는, 상기 1 내지 8 중 어느 하나에 따른 광경화형 투명 점착 조성물의 제조 방법.

14. 라디칼 광중합은 열, 자외선 또는 전자선에 의해 반응하는 라디칼 개시제에 의하여 이루어지는 것인 상기 13의 광경화형 투명 점착 조성물의 제조 방법.

15. 라디칼 개시제는 아세토페논류, 벤조인류, 티옥산톤류, 벤조페논류, 아실포스폰옥사이드류, 유기 과산화물계 개시제 및 아조계 개시제로 구성된 군에서 1종 이상 선택되는 것인 상기 14의 광경화형 투명 점착 조성물의 제조 방법.

본 발명에 따라 터치 스크린 패널, 디스플레이 등을 위한 광학용 투명 점착 시트를 제조하는 데에 사용되는 광경화형 투명 점착 조성물, 이로부터 제조되는 투명 점착 시트 및 그 제조 방법이 제공되었다.

본 발명에서는 라디칼 중합성 단량체(A) 1종 이상과, 탄소 수 10-20개의 아크릴 단량체 및 비닐기 함유 단량체로 구성된 군에서 선택되는 단량체(B) 1종 이상의 혼합물로부터 라디칼 광중합에 의해 아크릴 점착 조성물을 제조하고, 이로부터 투명 점착 시트를 제조하였으며, 제조된 시트는 수지 흐름성을 보유하여 디스플레이 모듈과의 면 대 면 합지 및 가압 탈포 공정에서 기포의 제거가 용이하다.

본 발명에 따른 투명 점착 시트를 디스플레이 모듈과의 면 대 면 합지 및 가압 탈포 후에 자외선을 조사하는 경우, 아크릴 점착 조성물 중에 잔류하는 단량체의 광중합에 의한 추가 경화로 수지 흐름성이 감소함으로써 터치 스크린 패널 디스플레이 모듈의 환경 신뢰성 역시 우수하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광경화형 투명 점착 시트의 UV 조사 전의 FT-IR 측정 결과이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광경화형 투명 점착 시트에 UV를 조사한 후의 FT-IR 측정 결과이다.

본 발명은 터치 스크린 패널, 디스플레이 장치 등을 위한 광학용 투명 점착 시트를 제조하는 데에 사용되는 광경화형 투명 점착 조성물, 이로부터 제조되는 투명 점착 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 광경화형 투명 점착 조성물은 라디칼 중합성 단량체(A) 1종 이상과, 탄소 수 10-20개의 아크릴 단량체 및 비닐기 함유 단량체로 구성된 군에서 선택되는 단량체(B) 1종 이상의 라디칼 광중합 아크릴 점착 조성물; 및 에틸렌성 불포화기 함유 가교제를 포함한다.

본 발명에 있어서, "터치 스크린 패널" 또는 "TSP"는 저항막 또는 정전용량 방식의 입력 장치와 커버 글라스 세트를, "진공 전면 합지"는 터치 스크린 패널과 디스플레이 모듈을 부착하는 공정을, "UV 후공정"은 터치 스크린 패널과 디스플레이 모듈의 진공 전면 합지 후 터치 스크린 패널의 가시 구역 면을 이용하여 투명 점착 시트에 UV 노광을 하는 공정을 각각 나타낸다. 한편, "환경 신뢰성 평가"는 고온고습 (85℃, 85%RH)의 항온 항습 조건에서 방치하였을 때 내구성을 확인하는 가속 평가를 의미한다.

본 발명에 따른 광경화형 투명 점착 조성물은 점착 성분으로서 라디칼 중합성 단량체(A) 1종 이상과, 탄소 수 10-20개의 아크릴 단량체 및 비닐기 함유 단량체로 구성된 군에서 선택되는 단량체(B) 1종 이상의 혼합물의 라디칼 광중합에 의해 생성되는 아크릴 점착 조성물을 포함한다.

상기 아크릴 점착 조성물은 라디칼 중합성 단량체 (A)와 단량체 (B)의 라디칼 광중합에 의해 생성되는 아크릴 공중합체와, 라디칼 광중합 조건에서 중합에 참여하지 않고 잔류하는 단량체 (B)의 혼합물을 포함한다.

상기 단량체 (B)로는 탄소 수 10-20개의 아크릴 단량체 1종 이상을 단독으로, 또는 비닐기 함유 단량체 1종 이상을 단독으로, 또는 탄소 수 10-20개의 아크릴 단량체 1종 이상과 비닐기 함유 단량체 1종 이상의 조합을 사용할 수 있다.

통상적으로 광학용 투명 점착 시트는 점착 조성물에 자외선을 노광하여 제조한다. 이 경우 핀홀 등과 같은 점착 시트 표면의 불량률이 적고, 용액형 점착제와 달리 별도의 숙성 공정이 필요하지 않다. 그러나 자외선을 이용하여 점착 시트를 제조하게 되면 점착 조성물 중의 미반응 단량체가 모두 경화되기 때문에 디스플레이 모듈과의 전면 합지 후에 이루어지는 UV 후공정에 의한 점착 시트의 물성 변화를 유도하기 어렵게 된다.

본 발명에서는 아크릴 점착 조성물 제조 시에 라디칼 중합성 단량체 (A)에 비해 라디칼 반응 속도가 느린 화학 구조를 갖는 단량체 (B)를 공단량체로서 선택하여 점착 시트 제조 이후에도 점착 시트 내에 단량체 (B)의 일부가 미반응 상태로 잔류하도록 함으로써 디스플레이 모듈과의 합지 이후에 시트의 물성 변화가 가능하도록 설계하였다. 상기 단량체 (B)는 측쇄의 움직임으로 라디칼 중합 시에 라디칼이 아크릴레이트 반응기에 접근하지 못하도록 물리적인 입체 장애를 주는 효과가 있기 때문에 단량체 (A)에 비해 라디칼 반응 속도가 느리다. 본 발명에서는 광중합에 의해 아크릴 점착 조성물을 제조함에 있어서 단량체 (B)의 함량을 조정하여 라디칼 광중합 공정에서 단량체 (B)를 잔존시킬 수 있게 된다.

본 발명에 있어서, 점착 시트의 제조 이후 잔존하고 있는 미반응의 단량체 (B)는 가소제의 역할을 하여 점착 시트의 수지 흐름성을 일정 수준 이상으로 유지하며, 전면 진공 합지 공정에서 발생하는 기포가 쉽게 제거되도록 한다. 나아가, 기포 제거 이후에 UV 후공정을 수행하게 되면 점착 시트 중의 미반응 아크릴레이트 단량체가 광반응을 하여 수지 흐름성이 낮아지므로 점착 시트의 환경 신뢰성이 향상된다.

본 발명에 있어서, 상기 라디칼 중합성 단량체 (A)는 히드록시기 또는 탄소 수 1-6개의 알킬기로 치환되거나 치환되지 않은 탄소 수 2-10개의 지방족 및 지환족 아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다. 바람직하게는 상기 라디칼 중합성 단량체 (A)는 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.

상기 단량체 (B)에서 탄소 수 10-20개의 아크릴 단량체는 바람직하게는 라우릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 이소스테아릴 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 및 비닐 부티레이트로 구성된 군에서 1종 이상 선택되는 것이고, 비닐기 함유 단량체는 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 및 비닐 부티레이트로 구성된 군에서 1종 이상 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 탄소 수 10-20개의 직선형, 가지형 또는 고리형 알킬 사슬의 존재로 인해 입체 장애를 나타내거나, 분자 구조 내에 비닐기를 포함하고 있어서 중합 속도가 느린 본 발명 분야의 통상의 기술자에게 알려져 있는 단량체 중 어떤 것을 사용하여도 무방하다.

상기 아크릴 점착 조성물은 바람직하게는 라디칼 중합성 단량체 (A) 100 중량부에 단량체 (B) 2-20 중량부가 혼합된 단량체 혼합물의 라디칼 광중합 생성물을 포함한다. 본 발명에서는 아크릴 점착 조성물 중의 단량체 (B)의 함량을 이러한 범위로 조정하여 라디칼 광중합에 참여하지 않은 미반응 단량체 (B)를 잔존시킨다.

본 발명에 따른 광경화형 투명 점착 조성물은 가교제, 바람직하게는 분자 내에 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 다관능성 가교제, 더욱 바람직하게는 폴리올계 아크릴레이트, 우레탄계 아크릴레이트 및 에폭시계 아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다. 상기 광경화형 투명 점착 조성물에 포함된 아크릴 점착 조성물은 UV 노광 시에 상기 가교제에 의해 경화된다. 아크릴 점착 조성물의 가교제는 본 발명 분야에 잘 알려져 있으며, 본 발명에서는 본 발명 분야에 알려져 있는 통상의 가교제 중 어떤 것이라도 사용할 수 있다. 상기 가교제는 아크릴 점착 조성물 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.01 내지 10 중량부의 비율로 혼합된다.

본 발명은 또한 광경화형 투명 점착 조성물의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 라디칼 중합성 단량체(A) 1종 이상과, 탄소 수 10-20개의 아크릴 단량체 및 비닐기 함유 단량체로 구성된 군에서 선택되는 단량체(B) 1종 이상으로 이루어진 혼합물을 라디칼 광중합시켜 아크릴 점착 조성물을 제조하고, 상기 아크릴 점착 조성물에 에틸렌성 불포화기 함유 가교제를 첨가하는 것을 포함한다.

상기 라디칼 광중합은 열, 자외선 또는 전자선에 의해 반응하는 라디칼 개시제에 의하여 이루어지는 것일 수 있다. 상기 라디칼 개시제로는 아세토페논류, 벤조인류, 티옥산톤류, 벤조페논류, 아실포스폰옥사이드류, 유기 과산화물계 개시제 및 아조계 개시제로서 본 발명 분야에 알려져 있는 라디칼 개시제 중에서 1종 이상 선택하여 사용할 수 있으며, 특별히 그 종류에 제한이 있는 것은 아니다.

상기 라디칼 개시제는 라디칼 중합성 단량체(A)와 단량체(B)의 혼합물 100 중량부에 대해 0.01 내지 10 중량부의 범위 내에서 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 광경화형 투명 점착 조성물로부터 제조되는 광경화형 투명 점착 시트에 관한 것이다.

본 발명에 따른 광경화형 투명 점착 시트는 상기 광경화형 점착 조성물의 광경화 이후 단량체 (B)가 잔존하고 있다. 상기 광경화형 투명 점착 시트는 광경화형 점착 조성물을 본 발명 분야에 알려져 있는 통상의 이형 필름에 도포하여 점착층을 형성시키고, 자외선 등에 의한 광경화로 시트 형태로 제조한다.

본 발명에 따른 광경화형 투명 점착 시트에 포함된 미반응 단량체는 점착 성분은 디스플레이 모듈과 전면 합지 후에 UV 후공정에 의해 완전히 경화하여 디스플레이 모듈과 터치 스크린 패널을 완전히 접착시키게 된다.

본 발명에 따른 광경화형 투명 점착 시트는 UV 후공정 전후의 수지 흐름성이 50% 이상 차이가 나는 것이 특징이다. 특히 UV 후공정, 바람직하게는 2000~6000 mJ로 자외선 조사에 의한 후공정 이후의 수지 흐름성이 후공정 전에 비해 50% 이상 감소한다.

본 발명에 따른 투명 점착 시트는 투명 도전성 필름, 투명 도전성 필름 도전층 배면 부착용 시트 또는 투명 도전성 필름의 양면에 부착되는 광학용 점착 시트로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 투명성이 요구되는 재료 사이의 부착이 필요한 경우라면 어디에도 사용 가능하다.

또한 본 발명은 본 발명에 따른 광경화형 투명 점착 시트에 포함된 점착 성분의 경화 생성물을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

실시예

이하에서는 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

광경화형 투명 점착 조성물 및 투명 점착 시트 제조

실시예 1

2-에틸헥실 아크릴레이트 (2-EHA, 대정화금 제품) 600 g, 이소보닐 아크릴레이트 (IBOA, Tokyo Chemical Industry 제품) 300 g 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트 (2-HEA, 대정화금 제품) 100 g으로 이루어진 단량체 혼합물에 비닐 아세테이트 (VAc, 삼성BP화학 제품) 20 g과 라디칼 광개시제로서 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 (BASF사 제품, 제품명: Irgacure 184) 1 g을 혼합하였다. 혼합물을 2ℓ 반응기에 넣고, 질소 분위기에서 교반하면서 자외선을 조사하여, 아크릴 점착 조성물을 제조하였다. 겔 투과 크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography, GPC)로 확인한 결과 아크릴 점착 조성물의 무게 평균 분자량은 310,000이었다.

제조된 아크릴 점착 조성물 1.0 kg에 가교제로서 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 (HDDA, 미원스페셜티케미칼 제품, Miramer^TMM200) 1 g을 넣고 상온에서 2시간 동안 교반하여 광경화형 투명 점착 조성물을 제조하였다.

그 다음, 광경화형 투명 점착 조성물을 75 ㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 이형 필름 (SKC 제품, 제품명: RF02N 75 ㎛)의 실리콘 이형 면에 175 ㎛ 두께로 도포하고, 100 ㎛ 두께의 PET 이형 필름 (SKC 제품, 제품명: RF12N 100 ㎛)의 실리콘 이형 면이 점착 조성물에 접하도록 합지한 다음, 저압 수은등을 이용하여 7분간 3,000 mJ을 조사하여 광경화형 투명 점착 시트를 제작하였다.

실시예 2

비닐 아세테이트를 50 g 사용한 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 아크릴 점착 조성물을 제조하고, 겔 투과 크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography, GPC)로 분자량을 측정한 결과 무게 평균 분자량은 300,000이었다. 제조한 아크릴 점착 조성물을 사용하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 광경화형 투명 점착 조성물을 제조하고, 이로부터 광경화형 투명 점착 시트를 제작하였다.

실시예 3

비닐 아세테이트를 100 g 사용한 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 아크릴 점착 조성물을 제조하고, 분자량을 겔 투과 크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography, GPC)로 확인한 결과 무게 평균 분자량은 290,000이었다. 제조한 아크릴 점착 조성물을 사용하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 광경화형 투명 점착 조성물을 제조하고, 이로부터 광경화형 투명 점착 시트를 제작하였다.

실시예 4

비닐 아세테이트를 200 g 사용한 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 아크릴 점착 조성물을 제조하고, 분자량을 겔 투과 크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography, GPC)로 확인한 결과 무게 평균 분자량은 280,000이었다. 제조한 아크릴 점착 조성물을 사용하여, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 광경화형 투명 점착 조성물을 제조하고, 이로부터 광경화형 투명 점착 시트를 제작하였다.

실시예 5

비닐 아세테이트 대신 라우릴 아크릴레이트 (LA, Osaka organic chemical 제품) 50 g을 사용한 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 아크릴 점착 조성물을 제조하고, 분자량을 겔 투과 크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography, GPC)로 확인한 결과 무게 평균 분자량은 310,000이었다. 제조한 아크릴 점착 조성물을 사용하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 광경화형 투명 점착 조성물을 제조하고, 이로부터 광경화형 투명 점착 시트를 제작하였다.

실시예 6

비닐 아세테이트 대신 라우릴 아크릴레이트 (LA, Osaka organic chemical 제품) 100 g을 사용한 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 아크릴 점착 조성물을 제조하고, 분자량을 겔 투과 크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography, GPC)로 확인한 결과 무게 평균 분자량은 280,000이었다. 제조한 아크릴 점착 조성물을 사용하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 광경화형 투명 점착 조성물을 제조하고, 이로부터 광경화형 투명 점착 시트를 제작하였다.

실시예 7

비닐 아세테이트 대신 라우릴 아크릴레이트 (LA, Osaka organic chemical 제품) 200 g을 사용한 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 아크릴 점착 조성물을 제조하고, 분자량을 겔 투과 크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography, GPC)로 확인한 결과 무게 평균 분자량은 260,000이었다. 제조한 아크릴 점착 조성물을 사용하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 광경화형 투명 점착 조성물을 제조하고, 이로부터 광경화형 투명 점착 시트를 제작하였다.

비교예 1

2-에틸헥실 아크릴레이트 (2-EHA, 대정화금 제품) 600 g, 이소보닐 아크릴레이트 (IBOA, Tokyo Chemical Industry 제품) 300 g 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트 (2-HEA, 대정화금 제품) 100 g으로 이루어진 단량체 혼합물에 라디칼 광개시제로서 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 (BASF사 제품, 제품명: Irgacure 184) 1 g을 혼합하였다. 혼합물을 2ℓ 반응기에 넣고, 질소 분위기에서 교반하면서 자외선을 조사하여, 아크릴 점착 조성물을 제조하고, 분자량을 겔 투과 크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography, GPC)로 확인한 결과 무게 평균 분자량은 350,000이었다. 제조된 아크릴 점착 조성물을 사용하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 광경화형 투명 점착 조성물을 제조하고, 이로부터 광경화형 투명 점착 시트를 제작하였다.

비교예 2

비닐 아세테이트를 10 g 사용한 것 이외에는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 아크릴 점착 조성물을 제조하고, 분자량을 겔 투과 크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography, GPC)로 확인한 결과 무게 평균 분자량은 300,000이었다. 제조한 아크릴 점착 조성물을 사용하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 광경화형 투명 점착 조성물을 제조하고, 이로부터 광경화형 투명 점착 시트를 제작하였다.

실시예 1 내지 7과 비교예 1 및 2에서 제조한 점착 조성물의 조성(단위: g)은 아래 표 1과 같다. 표에서 2-EHA는 2-에틸헥실 아크릴레이트, IBOA는 이소보닐 아크릴레이트, 2-HEA는 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, VAc는 비닐 아세테이트, LA는 라우릴 아크릴레이트를 나타낸다.

점착 시트 성능 평가

1. 수지 흐름성 평가

실시예 및 비교예에서 각각 제작한 광경화형 투명 점착 시트로부터 75 ㎛ PET 이형 필름을 박리하고, 이형 필름이 박리된 면을 25 ㎛ 두께의 폴리이미드 필름에 2 kg 롤러를 이용하여 300 mm/분의 속도로 2회 압착하였다. 그 다음, 이면의 100 ㎛ PET 이형 필름를 박리하고, 박리 면에 25 ㎛ 폴리이미드 필름을 동일한 조건으로 압착하였다.

제조된 시편을 25 mm x 25 mm 크기로 재단하여, 100 mm X 100 mm X 25 ㎛ PET 기재 필름 2매 사이에 놓은 다음, 이 시편을 40℃로 안정화된 핫프레스에 넣고 0.8 kg/cm²의 압력으로 30초 동안 압착하였다. 압착 후 시편의 각 변에서 수직 방향으로 밀려나온 수지의 최대 거리를 mm 단위로 측정하고, 얻어진 값의 평균 거리를 계산하여, 표 2에 나타내었다(UV 조사 전 수지 흐름성).

광경화형 투명 점착 시트를 디스플레이 모듈과 전면 합지한 이후에 진행하는 UV 후공정 이후에 본 발명에 따른 광경화형 투명 점착 시트의 수지 흐름성이 변화한다는 것을 확인하기 위하여 다음과 같이 수지 흐름성을 평가하였다.

실시예 및 비교예에서 제작한 광경화형 투명 점착 시트에 저압 수은등으로 7분간 3000 mJ을 조사한 다음, UV 조사 전 수지 흐름성 시험에서와 동일한 방식으로 이형 필름을 제거하고 PI 필름 사이에 압착한 시편을 제작하여 수지 흐름성을 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다(UV 조사 후 수지 흐름성).

실시예 1 내지 7에서 UV 조사 전후의 수지 흐름성의 차이는 단량체 (B)의 함량에 따라 차이가 있는 것을 알 수 있다. 이는 단량체 (A)와 단량체 (B)의 혼합물의 라디칼 중합에 의해 생성되는 아크릴 점착 조성물 내에 단량체 (B)가 잔류하였다가 UV 조사 시에 광중합 반응을 일으켜서 경화되면서 UV 조사 후에 수지 흐름성이 감소하였음을 의미한다. 도 1은 UV 조사 전의 점착 시트의 FT-IR 측정 결과이고, 도 2는 UV 조사 후의 점착 시트의 FT-IR 측정 데이터이다. 도 1에는 나타나 있던 비닐기의 피크가 도 2에는 나타나지 않는 것이 위와 같은 결과를 뒷받침한다.

2. 탈포 성능 및 환경 신뢰성 평가

실시예 및 비교예에서 각각 제작한 광경화형 투명 점착 시트를 시트 라미네이터 (Sheet Laminator, CIT Display사 제품)를 사용하여 5" GFF 방식의 TSP에 합지하였다. 점착 시트가 합지된 TSP를 LCD 모듈과 합지하기 위해 진공 전면 합지기 (CIT Display사 제작)에 넣고 100 토르 이하의 진공 상태에서 10초간 8 kg의 면압으로 압착하여 면대 면 합지하여 터치 스크린 패널 디스플레이 모듈을 제작하였다.

제작된 터치 스크린 패널 디스플레이 모듈의 가시 영역에 있는 기포의 수를 육안으로 관찰하여 표 3에 나타내었다(합지 후 기포 수). 그 다음, 제작한 터치 스크린 패널 디스플레이 모듈을 각각 가압 탈포기를 사용하여 40℃, 5기압에서 20분간 가압 탈포를 진행하고, 가압 탈포가 완료된 터치 스크린 패널 디스플레이 모듈의 가시 영역에 있는 기포의 수를 육안으로 관찰하여 표 3에 나타내었다(탈포 후 기포 수).

다음으로, 가압 탈포를 완료한 터치 스크린 패널 디스플레이 모듈을 터치 스크린 패널이 자외선 노광기 (벡트론사 제작)의 램프를 향하도록 하여 3000 mJ의 조건에서 노광하였다. 그 다음, 터치 스크린 패널 디스플레이 모듈을 85℃*85%RH 분위기의 항온 항습기에 120시간 동안 방치한 뒤 가시 영역에 발생된 기포의 수를 육안으로 관찰하여 표 3에 나타내었다(환경 신뢰성 평가).

표 3에서 보는 것과 같이, 실시예 1 내지 7의 경우 진공 전면 합지 후 비교예에 비해 기포의 수가 상대적으로 적으며, 발생하였던 기포는 가압 탈포에 의해 용이하게 제거되었다. 이에 비해, 비교예 1 및 2의 경우 탈포 이후에도 기포가 남아 있는데, 이는 표 2에서 보는 것과 같이 수지 흐름성이 부족하여 기포가 제거되기 어렵기 때문이다. 단량체 (B)는 라디칼 중합에 있어 입체 장애 등의 이유로 반응속도가 단량체 (A)보다 느리게 진행되는데, 비교예에서와 같이 단량체 (B)가 없거나 함량이 적은 경우 점착 시트 내에 미반응 단량체의 부재로 인해 수지 흐름성이 부족하게 되고, 이 때문에 기포가 쉽게 제거 되지 않는다.

이상과 같이 본 발명을 실시예를 통하여 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서 상술한 실시예들은 본 발명의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아님을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

1. 라디칼 중합성 아크릴 단량체 (A) 1종 이상 100 중량부와,
   라우릴 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 및 비닐 부티레이트로 구성된 군에서 선택되는 단량체 (B) 1종 이상 2-20 중량부의 라디칼 광중합으로 생성되는 아크릴 점착 조성물; 및
   에틸렌성 불포화기 함유 가교제
   를 포함하는 광경화형 투명 점착 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 단량체 (A)는 히드록시기 또는 탄소 수 1-6개의 알킬기로 치환되거나 치환되지 않은 탄소 수 2-10개의 지방족 및 지환족 아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 것인 광경화형 투명 점착 조성물.
3. 제2항에 있어서,
   상기 단량체 (A)는 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 것인 광경화형 투명 점착 조성물.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 에틸렌성 불포화기 함유 가교제는 분자 내에 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 다관능성 가교제인 광경화형 투명 점착 조성물.
7. 제6항에 있어서,
   상기 에틸렌성 불포화기 함유 가교제는 폴리올계 아크릴레이트, 우레탄계 아크릴레이트 및 에폭시계 아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 것인 광경화형 투명 점착 조성물.
8. 제1항에 있어서,
   아크릴 점착 조성물 100 중량부에 대해 에틸렌성 불포화기 함유 가교제가 0.01 내지 10 중량부의 비율로 혼합되는 것인 광경화형 투명 점착 조성물.
9. 제1항 내지 제3항 및 제6항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 광경화형 투명 점착 조성물의 광경화 생성물을 포함하는 광경화형 투명 점착 시트.
10. 제9항에 있어서,
    2000 내지 6000 mJ로 자외선 조사 후의 수지 흐름성이 자외선 조사 전에 비해 50% 이상 감소하는 것인 광경화형 투명 점착 시트.
11. 제9항에 있어서,
    투명 도전성 필름의 단면 또는 양면에 부착되는 광학용 점착 시트로 사용되는 것인 광경화형 투명 점착 시트.
12. 터치 스크린 패널과 디스플레이 모듈 사이에 제9항에 따른 광경화형 투명 점착 시트를 배치하고 광경화하여 제조한 광학 디스플레이 장치.
13. 라디칼 중합성 아크릴 단량체 (A) 1종 이상 100 중량부와, 라우릴 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 및 비닐 부티레이트로 구성된 군에서 선택되는 단량체 (B) 1종 이상 2-20 중량부로 이루어진 혼합물을 라디칼 광중합시켜 아크릴 점착 조성물을 제조하고, 상기 아크릴 점착 조성물에 에틸렌성 불포화기 함유 가교제를 첨가하는 것을 포함하는, 제1항 내지 제3항 및 제6항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 광경화형 투명 점착 조성물의 제조 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 라디칼 광중합은 열, 자외선 또는 전자선에 의해 반응하는 라디칼 개시제에 의하여 이루어지는 것인 광경화형 투명 점착 조성물의 제조 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 라디칼 개시제는 아세토페논류, 벤조인류, 티옥산톤류, 벤조페논류, 아실포스폰옥사이드류, 유기 과산화물계 개시제 및 아조계 개시제로 구성된 군에서 1종 이상 선택되는 것인 광경화형 투명 점착 조성물의 제조 방법.
    

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