KR20090003831A - 편광판용 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및액정표시장치 - Google Patents

편광판용 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및액정표시장치 Download PDF

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KR20090003831A
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Abstract

본 발명은 재박리성이 우수한 편광판용 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 액정표시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 액정표시장치 제조 시 액정 셀(liquid crystal cell) 부품에 부착되어 여러가지 기능을 부여하는 편광판에 사용되는 (메타)아크릴계 점착제의 주기재로 사용되는 (메타)아크릴계 단량체에 실리콘 (메타)아크릴계 단량체를 공중합하여 첨가함으로써 초기 점착력이 낮아 재박리성이 우수할 뿐만 아니라 액정 셀에 부착된 후에는 시간 경과 및 열에 의하여 점착력이 증가되어 기포나 박리가 없는 신뢰성이 향상된 편광판용 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 액정표시장치에 관한 것이다.
실리콘 (메타)아크릴, 재박리성, 점착제, 편광판

Description

편광판용 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 액정표시장치 {Adhesive composition for polarizer, polarizer using the same and liquid crystal display device }
본 발명은 편광판용 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 액정표시장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 (메타)아크릴계 단량체와 실리콘 (메타)아크릴계 단량체와의 공중합을 통해 (메타)아크릴계 점착제와 실리콘계 점착제의 장점을 모두 만족하는 편광판용 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 실리콘 첨가제는 주로 도료, 페인트, 코팅 등에 사용되어 건조시 표면 장력 변화에 의해 나타나는 표면 불량이나, 슬립성(slip property), 내긁힘성 등과 같은 물성을 향상시키기 위해 사용되고 있다. 또한, 점착제에서의 응용은 점착 테이프, 라벨, 장식용 필름, 옥외 광고 시트 등에 사용되는 감압 점착제에 주로 사용되어 감압 점착제와 부착 기재와의 접촉 면적을 줄이기 위한 공간 물 질(spacing material) 역할을 함으로써 감압 점착제의 초기 점착력을 감소시켜 시공성 및 부착 작업성을 용이하게 한다.
따라서, 시공성 및 부착 작성성을 용이하게 하기 위하여 실리콘 첨가제를 이용한 점착제 조성물이 현재 제안되고 있다.
예를 들면, 영국 특허 제1,541,31호에서는 비점착성(non-tacky) 폴리실록산 및 폴리실록산-폴리옥시알킬렌 블록 공중합체를 작은 비드(bead)나 액적(droplet)형태로 균일하게 또는 불연속적으로 점착제 표면에 코팅하여 부착 시공성을 향상시킨 기술을 서술하고 있다. 그러나, 이러한 기술은 연속 라인에서 추가적으로 용제 제거, 건조 및 숙성과 같은 단계가 필요하게 됨으로써 제조 공정이 매우 복잡하다는 단점이 있다.
또한, 현재 사용되고 있는 편광판 있어서, 액정 표시판 제조시 사용되는 유리가 박막화되고 또한 대형화되고 있는 추세다. 따라서, 초기 부착시 불량 제품이 발생할 경우, 액정 셀에서 편광판을 제거하고, 액정 셀은 세척 후 재사용하게 된다. 그러나, 이때 기존에 사용되고 있는 고점착력을 지닌 점착제 조성물을 그대로 사용할 경우 재박리시 점착력이 높아 광학용 라미네이트를 제거하기가 어려울 뿐만 아니라 고가인 액정 셀이 파괴되는 경우가 종종 발생하게 된다.
따라서, 상술한 재박리의 문제점을 해결하기 위하여 재박리성이 개선된 기술이 제안되고 있다.
일본 특허 공개 공보 제 10-168407호, 제 09-30232호, 제08-034963호, 제07-331210호에서는 실리콘 오일을 첨가제로 이용한 것이 개시되었다. 그러나 재박 리성을 개선하였지만 점착제를 필름에 도공 양생 후 이들 실리콘 오일이 표면으로 석출되어 내구성를 저하시키는 요인으로 작용하였다.
따라서 이 분야에서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 새로운 편광판용 점착제 조성물의 개발이 요구되고 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 실리콘 (메타)아크릴계 단량체를 알킬 (메타)아크릴계 단량체와 용액 중합 방법을 이용하여 공중합하여 가열 조건하에서 실란제가 표면으로 석출되는 현상을 방지할 수 있는 편광판용 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 초기 부착시에는 점착력이 낮아 재박리성이 우수할 뿐만 아니라, 액정 셀에 부착된 후에는 시간 경과 및 열에 의해 점착력이 증가하여 기포나 박리 현상이 없는 내구성이 우수한 편광판용 점착제 조성물 및 이를 이용한 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 a) 측쇄에 가교 가능한 관능기를 포함하는 (메타)아크릴계 단량체와 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘 (메타)아크릴계 단량체와의 공중합체; 및 b) 가교제를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판용 점착제 조성물을 제공한다.
<화학식 1>
Figure 112007049149839-PAT00001
상기 화학식 1에 있어서, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20이고, 헤테로 원자를 포함 또는 비포함하는 지방족 또는 방향족 탄화수소이고, R은 수소 또는 메틸기이고, n은 1 내지 200의 자연수이다.
또한, 본 발명은 상기 점착제 조성물을 이용한 편광판을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
본 발명의 편광판용 점착제 조성물은 가열 조건하에서 실란제가 표면으로 석출되는 현상을 방지할 수 있고, 초기 부착시에는 점착력이 낮아 재박리성이 우수한 효과가 있다. 또한, 액정 셀에 부착된 후에는 시간 경과 및 열에 의해 점착력이 증가하여 기포나 박리 현상이 없는 내구성이 우수한 효과가 있다. 또한, 상온, 상압 하에서의 관능기 도입이 용이한 효과가 있다.
본 발명은 상온, 상압 하에서의 관능기 도입에 따른 쉬운 개질과 탁월한 박리성 및 내구성이 우수한 점착제 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 편광판용 점착제 조성물에 포함되는 a) 측쇄에 가교 가능한 관능기를 포함하는 (메타)아크릴계 단량체와 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘 (메타)아크릴계 단량체와의 공중합체는 측쇄에 가교가능한 관능기 및 사슬 중에 실리콘 화합물을 갖는 아크릴레이트 공중합체이다.
상기 a)공중합체는 ⅰ)탄소수 4∼12의 알킬(메타)아크릴레이트 단량체, ⅱ)측쇄에 가교가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체 및 ⅲ)화학식 1로 표시되는 실리콘 (메타)아크릴계 단량체를 공중합하여 수득할 수 있다.
상기 ⅰ)탄소수 4∼12의 알킬(메타)아크릴레이트 단량체는 점착제의 내구성, 초기점착력 및 응력완화 작용을 향상시키는 역할을 수행하고, 탄소수 4 내지 12의 지방족 알코올으로부터 유도되는 (메타)아크릴레이트일 수 있다. 상기 탄소수 4 내지 12의 지방족 알코올으로부터 유도되는 (메타)아크릴레이트는 메틸(메타)아크릴레이트, 3-메틸부틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 테트라데실(메타)아크릴레이트 및 라우릴(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 중 n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 이들의 혼합물을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 ⅰ)탄소수 4∼12의 알킬(메타)아크릴레이트 단량체는 상기 a)공중합체 고형분 100중량부내에 85 내지 99.8중량부가 포함되는 것이 바람직하며, 90 내지 98중량부를 투입하여 공중합시키는 것이 더욱 바람직하다. 85 내지 99.8중량부로 포함되면 점착제의 내구성이 향상되고, 초기점착력과 응력완화 작용이 향상되는 이점이 있다.
상기 ⅱ)측쇄에 가교가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 잔류응력 완화작용을 향상시키며, 점착제의 응집력을 향상시켜 점착 내구성 및 절단성을 향상시키는 역할을 수행한다.
상기 ⅱ)측쇄에 가교가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 카르복실산기를 갖는 중합성 단량체, 히드록시기를 갖는 단량체, 아미드기를 갖는 단량체 및 3차 아민기를 갖는 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상일 수 있고, 카르복실산기를 갖는　단량체, 히드록시기를 갖는 단량체 또는 아미드기를 갖는 중합성 단량체를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 카르복실기를 갖는 중합성 단량체로는 (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산, 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산, 상기 2가산의 모노알킬에스테르(탄소수 2 내지 4), 3-(메타)아크릴로일프로피온산, 2-히드록시알킬(탄소수 2 내지 3)(메타)아크릴레이트에의 무수호박산 개환 부가체, 폴리옥시알킬렌(탄소수 2 내지 4)글리콜모노(메타)아크릴레이트에의 무수 호박산 개환 부가체 및 2-히드록시알킬(탄소수 2∼3)(메타)아크릴레이트에의 카프로락톤 부가체에 무수호박산을 개환 부가시킨 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
상기 히드록시기를 갖는 단량체는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리옥시프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 및 폴리옥시부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종일 수 있다.
상기 아미드기를 갖는 단량체는 (메타)아크릴아미드일 수 있다.
상기 3차 아민기를 갖는 단량체는 N, N-디메틸아민에틸(메타)아크릴레이트일 수 있다.
여기서, 상기 ⅱ)측쇄에 가교가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체로는 아크릴산, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 또는 (메타)아크릴아미드를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 ⅱ)측쇄에 가교가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 상기 a) 공중합체 고형분 100중량부내에 0.1 내지 14중량부가 포함되며, 바람직하게는 1 내지 8중량부를 포함시켜 공중합하는 것이 바람직하다. 상기 ⅱ)측쇄에 가교가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체가 0.1 내지 14 중량부로 포함되면, 잔류응력 완화 효과가 향상되며, 점착제의 응집력이 향상되어 점착 내구성 및 절단성이 향상되는 이점이 있다.
상기 ⅲ)실리콘 (메타)아크릴계 단량체는 하기 화학식 1로 표시된다.
<화학식 1>
Figure 112007049149839-PAT00002
상기 화학식 1에 있어서, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20이고, 헤테로 원자를 포함 또는 비포함하는 지방족 또는 방향족 탄화수소이고, R은 수소 또는 메틸기이고, n은 1 내지 200의 자연수이다.
상기 ⅲ)실리콘 (메타)아크릴계 단량체는 초기점착력을 완화시켜 점착제에 적당한 박리성을 부여하며, 이로 인해 불량발생시 재박리를 용이하게 하는 역할을 수행하고, 상기 화학식 1에서 X는 탄소수가 1내지 20인 것이 바람직하다. 탄소가 포함되지 않으면 너무 쉽게 박리가 발생하는 문제점이 발생하고, 탄소수가 20을 초과하면 불량발생시 재박리효과가 감소하는 문제점이 발생한다. n은 1 내지 200인 자연수인 것이 바람직하고, 5 내지 100인 것이 가장 바람직하다. n이 0이면, 너무 쉽게 박리가 발생하는 문제점이 발생하고, 200을 초과하면 불량발생시 재박리 효과가 감소하는 문제점이 발생하고, (메타)아크릴계 단량체와의 용액 중합 방법에 있 어서, 용제에 용해되기 어려워 중합되기 어려운 문제점 발생한다.
상기 ⅲ)실리콘 (메타)아크릴계 단량체는 상업적으로 시판되는 칫소사의 제품명 FM0711, 0721, 0725, 7711, 7721, 7725와 TM0701, TM-0701T, 골드 슈미츠사의 AF-PDMS이 사용될 수 있다.
상기 ⅲ)실리콘 (메타)아크릴계 단량체는 상기 a) 공중합체 고형분 100중량부내에 0.1 내지 14중량부가 포함되며, 바람직하게는 0.5 내지 8중량부를 포함시켜 공중합하는 것이 바람직하다. 상기 ⅲ)실리콘 (메타)아크릴레이트가 0.1 내지 14 중량부 포함되면 적당한 박리성을 가져, 재박리시, 박리가 용이한 이점이 있다.
상기 a) 공중합체는 공지의 중합 방법인 괴상 중합, 용액 중합, 유화 중합, 현탁 중합 등에 의해 제조될 수 있으며, 공지의 중합 개시제 및 공지의 연쇄이동제 등을 사용하여 제조할 수 있다. 상기 중합개시제로는 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스이소발레로니트릴 등의 아조계 중합 개시제, 벤조일퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, 라우릴퍼옥사이드 등의 퍼옥사이드계 중합 개시제 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 연쇄 이동제는 메르캅토기를 함유하는 연쇄이동제일 수 있다.
여기서, 상기 a)공중합체는 바람직하게는 용액 중합법으로 제조하며, 상기 a) 공중합체의 분자량은　겔투과크로마토그래피(GPC)법에 의한 중량평균분자량(폴리스티렌 환산)으로 통상 50,000 내지 2,000,000, 바람직하게는 100,000 내지 1,800,000, 특히 바람직한 것은 500,000∼1,500,000이다. 상기 a)공중합체의 중량평균분자량이 50,000 내지 2,000,000이면, 잔류응력 완화 효과가 향상되며, 점착제 의 응집력이 향상되어 점착 내구성이 향상되고, 점착제에 적당한 박리성을 부여하여 불량발생시 재박리를 용이하게 하는 이점이 있다.
본 명세서에 있어서, (메타)아크릴이란, 아크릴 및 메타크릴을 총칭하는 것이고, 다른 유사한 표현에 대해서도 동일하다.
본 발명의 편광판용 점착제 조성물에 포함되는 b)가교제는 상기 a)의 관능기인 카르복실기, 히드록시기, 아미드기, 3차 아민기와 반응하여 점착제의 응집력을 강화시키는 역할을 수행한다.
상기 b)가교제는 멜라민 유도체, 폴리이소시아네이트화합물 및 폴리에폭시화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상일 수 있으며, 폴리이소시아네이트 화합물 또는 폴리에폭시화합물을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 멜라민 유도체는 헥사메티롤멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민 및 헥사부톡시메틸멜라민로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트 화합물은 디이소시아네이트 화합물, 디이소시아네이트의 다가 알코올계 화합물 부가체 및 디이소시아네이트의 이소시아누네이트 트리머로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상일 수 있다. 상기 디이소시아네이트 화합물로는 톨릴렌디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 및 2,4- 또는 4,4-디페닐메탄디이소시아네트 등을 들 수 있다.
상기 폴리에폭시 화합물은 비스페놀 A와 에피클로로히드린 축합체형의 에폭시 화합물, 폴리옥시알킬렌폴리올의 폴리글리시딜에테르, 글리세린 디- 또는 트 리글리시딜에테르, 테트라글리시딜크실렌디아민로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
상기 b)가교제는 상기 a) 공중합체 고형분 100중량부에 대하여 0.2 내지 2중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.4 내지 1.5중량부이다. 상기 b)가교제가 0.2 내지 2중량부로 포함되면, 점착력이 향상되고, 내부 응력이 우수하여 내구성확보, 재박리성 및 절단성을 확보하는 것이 용이해지는 이점이 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 내구성, 재박리성, 점착 특성 등의 본 발명의 목적으로 하는 기능을 저하시키지 않은　범위에서, 공지의 각종 첨가제를 배합하여 사용할 수 있다.
상기 첨가제는 점착성 부여 수지, 가소제, 자외선 방지제, 방곰팡이제 및 소포제로 이루어진 군에서 1종 또는 2종 이상일 수 있다. 상기 점착성 부여수지로는 로진, 로진 유도체 또는 이의 수첨화체, 폴리테르펜수지, 테르펜페놀수지, 크실렌수지, 스티렌계 수지, 쿠마론·인덴 수지, C5계 석유 수지, C9계 석유 수지 등을 들 수 있다. 상기 가소제로는 프탈산계 에스테르로 대표되는 카르본산 에스테르, 염화 파라핀 등을 들 수 있다. 상기 자외선 방지제로는 벤조페논계 자외선　방지제 등을 들 수 있다. 상기 방곰팡이제로는 아산화동 및 페놀계 화합물 등을 들 수 있고, 상기 소포제로는 알코올 및 실리콘 화합물 등을 들 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 통상의 도공 장치를　이용하고 기재에 직접 또는 전사법으로 도포할 수 있다. 직접 도공할 때는 편광판의 보호필름으로서의 트리아세틸셀룰로오스나 고리형 올레핀의 폴리머를 기재로 사용할 수 있으며, 전사법으로 도포할 때 사용할 수 있는 기재로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 연질 폴리염화비닐 등의 각종 플라스틱의 필름, 수지판 등에 실리콘이나 불소화 이형처리된 필름이 사용 가능하지만, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 위에 실리콘 이형처리된 기재를 사용하는 것이 좋다.
도공, 건조 후, 필요한 만큼의(약 14일 정도) 양생을 하면, 가교제와 폴리머와의 가교반응에 의해 완전 경화하게 되어, 충분한 점착 특성을 발휘하게 된다. 양생의 조건은,　예를 들면 실온으로는 통상 10∼20일간, 40∼50℃로는 통상 3∼6일간 진행하며, 양생시간의 단축을 위해서는 더 가혹한 온도 조건에서 양생할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 편광판용 점착제로서뿐만 아니라, 캐리어 테이프 등의 전기, 전자 부품 가공용 테이프, 스테인리스 강판, 플라스틱판 등의 표면 보호 테이프 또는 시트, 매트, 점착 라벨, 스티커, 테이프 등의 점착제로서 적절히 사용될 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 점착제 조성물을 점착층으로 포함하는 편광판 및 상기 편광판을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
상기 편광판은 편광자(편광 필름)의 한면 또는 양면에 보호필름이 적층되 어 구성된다. 편광판을 구성하는 보호필름 및 편광자(편광 필름)는 특별히 제한되지는 않는다.
바람직하게는, 상기 편광자의 예를 들면, 폴리비닐알코올계 수지로 된 필름에 요오드 또는 이색성 염료 등의 편광 성분을 함유시켜 연신하는 것에 의해 얻어진 필름 등이 있으며, 이들 편광자의 두께도 특별히 제한되지는 않으며, 통상적인 두께를 형성할 수 있다. 이때, 상기 폴리비닐알코올계 수지는 폴리비닐알코올, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 및 에틸렌, 초산 비닐 공중합체의 검화물 등이 사용될 수 있다.
상기 편광자의 한면 또는 양면에는 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름, 폴리에테르설폰계 필름, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계나 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀계 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 필름 등의 보호필름이 적층된 다층 필름 등을 형성할 수 있다. 이때, 이들 보호필름의 두께도 특별히 제한되지는 않으며, 통상적인 두께를 형성할 수 있다. 편광 필름의 양면에 각각 구비된 보호 필름의 종류는 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명에서 편광판에 점착제층을 형성하는 방법은 특별한 제한이 없고, 이 편광판표면에 직접 바코터 등을 사용하여 상기 점착제를 도포하여 건조시키는 방법, 또는 상기 점착제를 일단 박리성 기재 표면에 도포하고 건조시킨 후 이 박리성 기재표면에 형성된 점착제층을 편광판 표면에 전사하고 이어서 숙성시키는 방법을 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 편광판에는 대전방지층, 고경도층, 보호층, 반사층, 방현층, 위상차판, 광시야각 보상필름, 및 휘도향상 필름 등의 추가기능을 제공하는 층이 1 종 이상 적층될 수 있다.
본 발명의 점착제가 적용된 편광판은 통상적인 액정표시장치에 모두 적용가능하며, 그 액정패널의 종류는 특별히 한정되지는 않는다. 바람직하게, 본 발명은 상기 점착제가 적용된 편광판을 액정 셀의 일면 또는 양면에 접합한 액정패널을 포함하여 액정표시장치를 구성할 수 있다.
본 발명의 편광판용 점착제 조성물은 가열 조건하에서 실란제가 표면으로 석출되는 현상을 방지할 수 있고, 초기 부착시에는 점착력이 낮아 재박리성이 우수한 효과가 있다. 또한, 액정 셀에 부착된 후에는 시간 경과 및 열에 의해 점착력이 증가하여 기포나 박리 현상이 없는 내구성이 우수한 효과가 있다. 또한, 상온, 상압 하에서의 관능기 도입이 용이한 효과가 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 측쇄에 가교 가능한 관능기를 포함하는 ( 메타 )아크릴계 단량체와 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘 ( 메타 )아크릴계 단량체와의 공중합체 a-1의 제조
4-넥 재킷(neck jacket) 반응기(1L)에 교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 가스 도입관을 장치하고, 에틸아세테이트 100중량부, n-부틸아크릴레이트 97중량부, 중량평균분자량이 1000이고, X는 C3H6, Y는 C4H9, Z는 CH3, R은 CH3인 실리콘 (메타)아크릴레이트 (상품명: FM0711, 제조사: 칫소사) 0.5중량부, 아크릴산 1 중량부,　2-히드록시에틸아크릴레이트 1.5중량부를 투입하고, 반응기의 외부온도를 50℃로 승온하였다. 에틸아세테이트 10중량부에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.03중량부를 완전히 용해한 용액을 적가하였다. 재킷 외부온도를 50℃로 유지하면서 추가적으로 5시간 반응 후, 고형분농도 20%가 되도록 에틸아세테이트를 첨가하여 희석하고, 최종 아크릴계 공중합체를 제조하였다. GPC법에 의한 중량평균분자량(폴리스티렌　환산) 1,350,000의 측쇄에 가교 가능한 관능기를 포함하는 (메타)아크릴계 단량체와 화학식 1로 표시되는 실리콘 (메타)아크릴계 단량체와의 공중합체인 a-1를 얻었다.
제조예 2: 측쇄에 가교 가능한 관능기를 포함하는 ( 메타 )아크릴계 단량체와 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘 ( 메타 )아크릴계 단량체와의 공중합체 a-2의 제조
n-부틸아크릴레이트 96.5중량부, 실리콘 (메타)아크릴레이트(상품명:FM0711, 제조사:칫소사) 1중량부, 아크릴산 1중량부,　2-히드록시에틸아크릴레이트 1.5중량부를 이용하여, 제조예 1과 동일하게 진행하여, 고형분 농도는 20중량%, GPC법에 의한 중량평균분자량(폴리스티렌　환산) 1,300,000의 측쇄에 가교 가능한 관능기를 포함하는 (메타)아크릴계 단량체와 화학식 1로 표시되는 실리콘 (메타)아크릴계 단량체와의 공중합체인 a-2를 얻었다.
제조예 3: 측쇄에 가교 가능한 관능기를 포함하는 ( 메타 )아크릴계 단량체와 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘 ( 메타 )아크릴계 단량체와의 공중합체 a-3의 제조
n-부틸아크릴레이트 96중량부, 실리콘 (메타)아크릴레이트(상품명:FM0711, 제조사:칫소사) 1.5중량부, 아크릴산 1중량부,　2-히드록시에틸아크릴레이트 1.5중량부를 이용하여, 제조예 1과 동일하게 진행하여, 고형분 농도는 20중량%, GPC법에 의한 중량평균분자량(폴리스티렌　환산) 1,350,000의 산가 1.96의 측쇄에 가교 가능한 관능기를 포함하는 (메타)아크릴계 단량체와 화학식 1로 표시되는 실리콘 (메타)아크릴계 단량체와의 공중합체인 a-3를 얻었다.
제조예 4: 측쇄에 가교 가능한 관능기를 포함하는 ( 메타 )아크릴계 단량체와 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘 ( 메타 )아크릴계 단량체와의 공중합체 a-4의 제조
n-부틸아크릴레이트 95.5중량부, 실리콘 (메타)아크릴레이트(상품명:FM0711, 제조사:칫소사) 2중량부, 아크릴산 1중량부,　2-히드록시에틸아크릴레이트 1.5중량부를 이용하여, 제조예 1과 동일하게 진행하여, 고형분 농도는 20중량%, GPC법에 의한 중량평균분자량(폴리스티렌　환산) 1,350,000의 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체인 a-4를 얻었다.
제조예 5: 측쇄에 가교 가능한 관능기를 포함하는 아크릴계 공중합체 a-5의 제조
4-넥 재킷(neck jacket) 반응기(1L)에 교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 가스 도입관을 장치하고, 에틸아세테이트 100중량부, n-부틸아크릴레이트 97.5중량부, 아크릴산 1 중량부,　2-히드록시에틸아크릴레이트 1.5중량부를 투입하고, 반응기의 외부온도를 50℃로 승온하였다. 에틸아세테이트 10중량부에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.03중량부를 완전히 용해한 용액을 적가하였다. 재킷 외부온도를 50℃로 유지하면서 추가적으로 5시간 반응 후, 고형분농도 20%가 되도록 에틸아세테이트를 첨가하여 희석하였고, 최종 아크릴계 공중합체를 제조하였다. GPC법에 의한 중량평균분자량(폴리스티렌　환산) 1,450,000의 측쇄에 가교 가능한 관능기를 포함하는 아크릴계 공중합체인 a-5를 얻었다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2: 점착제 조성물의 제조
표 1에 기재된 조성비로 조성물을 혼합하고, 10분간 교반하여 균일한 혼합액을 제조하였다.
공중합체 가교제 실란커플링제
종류 중량부 종류 중량부 종류 중량부
실시예 1 a-1 100 b-1 0.5 × ×
실시예 2 a-2 100 b-1 0.5 × ×
실시예 3 a-3 100 b-1 0.5 × ×
실시예 4 a-4 100 b-1 0.5 × ×
비교예 1 a-5 100 b-1 0.5 c-1 0.1
비교예 2 a-5 100 b-1 0.5 c-2 0.1
a-1: 제조예 1에서 제조된 공중합체
a-2: 제조예 2에서 제조된 공중합체
a-3: 제조예 3에서 제조된 공중합체
a-4: 제조예 4에서 제조된 공중합체
a-5: 제조예 5에서 제조된 공중합체
b-1: 이소포론디이소시아네이트의 이소시아누레이트형 삼량체(상품명: 베스타나트 T1890E, 제조사: 데구사)
c-1: γ-글리시독시프로필트리메톡시실란(상품명: KBM-403, 제조사: 신에츠 사제)
c-2: 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산 공중합체(상품명: L-7500, 제조사: 모멘티브사)
시험예 : 내구 신뢰성 평가
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2의 점착제 조성물을 어플리케이터를 이용하여 이형제가 코팅된 PET필름(250㎜×200㎜) 위에 건조 후 점착제의 두께가 25㎛이 되도록 코팅하고, 100℃ 오븐의 강제순환식 열풍건조기에서 3분간 건조하였다. 상기에서 제조된 점착층을 두께 185㎛의 요오드계 편광판에 점착 가공하고, 항온항습기(60%, 25℃)에 보관하였다. 얻어진 편광판을 적절한 크기로 절단하여 평가에 사용하였다. 상기에서 제조된 점착제가 코팅된 편광판(250㎜×200㎜)을 유리기판(200㎜×200㎜×0.7㎜)의 크기로 자르고, 유리기판의 양면에 편광판의 광학 흡수축이 크로스된 상태로 부착시켰다. 이때 가해진 압력은 약 5㎏/㎠으로 기포나 이물이 생기지 않도록 크린룸 작업을 하였다.
1) 180° 박리 강도 측정
180° 및 300㎜/분의 박리속도로 텍스춰 어넬라이져(Texture analyzer(Stable Micro Systems 사))를 이용하여 측정하였고, 코닝유리 (200㎜×120㎜×0.7㎜)에 점합기를 이용하여, 23℃, 65% R.H. 조건에서 2kg 고무 롤러를 사용하여 유리에 부착하였다. 고압 반응기처리(편광판 부착시 발생한 미세 기포 제거 및 압착 공정으로 공기로 5㎏f/㎠ 가압 후 60℃에서 30분 유지)를 실시하였다. 박리 강도는 초기 부착 후 가열 처리 후 각각 1시간 및 1일 경과 후 측정하였으며, 결과는 표 2에 기재하였다.
2) 재박리 용이성 측정
코닝유리(200㎜×120㎜×0.7㎜)에 점합기를 이용하여, 23℃, 65% R.H. 조건에서 2kg 고무 롤러를 사용하여 유리에 부착하였다. 고압 반응기처리(편광판 부착시 발생한 미세 기포 제거 및 압착 공정으로 공기로 5㎏f/㎠ 가압 후 60℃에서 30분 유지)를 실시하였다. 1시간 및 1일 경과 후 5명이 각각 박리하여 용이하게 박리 가능한지 여부를 판단하였고, 또한, 유리면에 점착제 층이 남는지 파악하였고, 그 결과는 표 2에 기재하였다. 재박리성에 대한 평가 기준은 다음과 같다.
○: 쉽게 박리 가능하며 유리기판에 점착제의 전사 없음
△: 박리 가능하며 유리기판에 점착제의 전사 없음
×: 유리기판에 점착제의 전사 없음
3) 내습열성
이 시편들을 내습열 특성을 파악하기 위하여 60℃, 90% 상대습도 조건하에서 500시간 방치한 후 기포나 박리가 발생하였는지 관찰하고, 결과는 표 2에 기재하였다.
4) 내열성
내열특성은 80℃, 500시간 방치한 후 기포나 박리 여부를 관찰하였다. 시편의 상태를 평가하기 직전에 상온에서 24시간 방치한 후 실시하였고, 결과는 표 2에 기재하였다. 신뢰성에 대한 평가기준은 다음과 같다.
○: 기포나 박리현상 없음
△: 기포나 박리현상 다소 있음
×: 기포나 박리현상 있음
내구 신뢰성 평가
180o박리강도(gf/25㎜) 재박리용이성 내열성 내습열성
1시간 1일 1시간 1일
실시예 1 300 500 О О О О
실시예 2 250 400 О О О О
실시예 3 230 375 О О О О
실시예 4 200 330 О О О О
비교예 1 760 780 Δ Δ X О
비교예 2 350 600 О О О X
표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 4는 박리강도가 비교예 1 및 2보다 상대적으로 낮아 재박리에 용이하다. 또한, 실시예 1 내지 4는 내열성 및 내습열성이 모두 우수한 것을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. a)측쇄에 가교 가능한 관능기를 포함하는 (메타)아크릴계 단량체와 하기 화학식 1로 표시되는 실리콘 (메타)아크릴계 단량체와의 공중합체; 및
    b)가교제를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판용 점착제 조성물:
    <화학식 1>
    Figure 112007049149839-PAT00003
    상기 화학식 1에 있어서,
    X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20이고, 헤테로 원자를 포함 또는 비포함하는 지방족 또는 방향족 탄화수소이고,
    R은 수소 또는 메틸기이고,
    n은 1 내지 200의 자연수이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 a) 공중합체는
    ⅰ)탄소수 4∼12의 알킬(메타)아크릴레이트 단량체 85 내지 99.8 중량부;
    ⅱ)측쇄에 가교가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체 0.1 내지 14 중량부; 및
    ⅲ)상기 화학식 1로 표시되는 실리콘 (메타)아크릴계 단량체 0.1 내지 14 중량부를 공중합하여 100 중량부 수득되고,
    상기 a) 공중합체 100 중량부; 및
    상기 b) 가교제 0.2 내지 2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판용 점착제 조성물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 ⅱ)측쇄에 가교가능 관능기를 갖는 중합성 단량체는 카르복실산기를 갖는 중합성 단량체, 히드록시기를 갖는 단량체, 아미드기를 갖는 단량체 및 3차 아민기를 갖는 단량체로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 편광판용 점착제 조성물.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 점착제 조성물을 이용하여 형성한 점착제층을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  5. 청구항 4의 편광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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