KR20190080195A - 점착제 조성물, 이를 이용하여 제조된 점착시트, 광학부재 및 표시장치 - Google Patents

점착제 조성물, 이를 이용하여 제조된 점착시트, 광학부재 및 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 점착제 조성물은 C6 내지 C20의 직쇄, 분지쇄 또는 지환족 알킬기를 함유하는 아크릴 단량체 유래의 반복단위 및 아크릴 아마이드 단량체 유래의 반복단위;를 포함하는 아크릴 중합체;를 포함하고, 상기 아크릴 중합체 전체 100 중량%에 대하여, 상기 아크릴 단량체 유래의 반복단위는 60 내지 95 중량%로 포함되고, 상기 아크릴 아마이드 단량체 유래의 반복단위는 5 내지 40 중량%로 포함되며, 상기 아크릴 아마이드 단량체는 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 점착제 조성물은 응집력이 우수하면서도 금속 배선에 영향을 끼치지 않는 이점이 있으며, 금속 배선에 영향을 끼치지 않으면서 구부러진 패널에 적용이 용이하며, 내수성 또는 내습열성이 우수한 점착 시트의 제조가 가능한 이점이 있다.

Description

점착제 조성물, 이를 이용하여 제조된 점착시트, 광학부재 및 표시장치{ADHESIVE COMPOSITION, ADHESIVE SHEET, OPTICAL MEMBER AND IMAGE DISPLAY DEVICE PRODUCED USING THE SAME}
본 발명은 점착제 조성물, 이를 이용하여 제조된 점착시트, 광학부재 및 표시장치에 관한 것이다.
최근, 액정디스플레이(LCD) 등의 각종 표시장치에 터치 패널 등을 상기 표시 장치에 조합하여 사용되는 입력 장치가 널리 사용되어 오고 있다. 예컨대, 스마트폰이나 태블릿 등의 모바일 단말에는 터치 패널이 설치되어 있다.
이러한 표시 장치나 입력 장치의 제조 등에 있어서, 각종 광학 부재를 접합하는 용도로 광학용 점착 시트(OCA; optically clear adhesive)가 사용되고 있다. 구체적으로, 상기 광학용 점착 시트는 점착필름으로서 광학 표시 장치에서 부품들을 적층하는 층간 접착 또는 휴대폰의 터치 스크린 부착 등에 사용되고 있다.
대한민국 공개특허 제2014-0048103호는 점착제 부착 광학 필름 및 그것을 사용한 광학 적층체에 관한 것으로서, 구체적으로, (A－1) 80~96중량％, (A－2) 1~15중량％, (A－3) 0.1~5중량％, 및 (A－4) 0.5~5중량％를 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체인 아크릴계 공중합체 100중량부에 이온성 화합물 0.3~12중량부 및 가교제 0.1~5중량부를 배합한 조성물로부터 얻어진 점착제층을 광학 필름에 마련한 점착제 부착 광학 필름에 관한 것이다.
대한민국 공개특허 제2011-0051150호는 광학용 점착 시트에 관한 것으로서, 단독중합체를 형성하였을 때의 유리 전이 온도가 -10℃ 이상인 단량체를 필수적인 단량체 성분으로 하여 형성된 중합체를 함유하는 점착제층을 갖고, 60℃, 95％RH의 환경하에 120시간 보존한 후의 수분율이 0.65중량％ 이상인 것을 특징으로 하는 광학용 점착 시트에 관한 내용을 개시하고 있다.
그러나, 상기 문헌들의 경우 응집력이 다소 부족하여 구부러진 패널에 적용하기 힘들며, 점착 시트의 수분율이 높을 경우 내수성이 저하될 우려가 있는 문제가 있다. 특히, 종래의 점착 시트에 통상적으로 포함되어 있는 하이드록실기 또는 산 성분은 피착제와의 수소결합 뿐만 아니라, 분자간 수소 결합으로 점착 시트를 제조하기 위한 점착제 조성물의 응집력을 높여주는 효과를 부여하지만, 광학 부재에 형성되어 있는 금속 배선, 전극 등을 부식시키는 문제를 가지고 있다.
그러므로, 광학 부재에 형성되어 있는 배선 등에 부식을 발생시키지 않으면서, 구부러진 패널에의 적용이 용이한 내수성이 우수한 점착제 조성물 및 점착 시트의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제2014-0048103호 (2014.04.23.) 대한민국 공개특허 제2011-0051150호 (2011.05.17.)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 금속 부식을 방지할 수 있는 점착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 금속 배선에 영향을 끼치지 않고 내수성이 우수하면서도 플렉서블한 패널에 적용이 용이한 점착 시트, 이를 포함하는 광학 부재 및 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 C6 내지 C20의 직쇄, 분지쇄 또는 지환족 알킬기를 함유하는 아크릴 단량체 유래의 반복단위 및 아크릴 아마이드 단량체 유래의 반복단위;를 포함하는 아크릴 중합체;를 포함하고, 상기 아크릴 중합체 전체 100 중량%에 대하여, 상기 아크릴 단량체 유래의 반복단위는 60 내지 95 중량%로 포함되고, 상기 아크릴 아마이드 단량체 유래의 반복단위는 5 내지 40 중량%로 포함되며, 상기 아크릴 아마이드 단량체는 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상을 포함하는 점착제 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 1 및 2에서,
R1은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이고,
R2는 각각 독립적으로 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소기이다.
또한, 본 발명은 전술한 점착제 조성물의 경화물을 포함하고, 두께가 150㎛일 때 60℃, 95%RH의 환경하에 120시간 보존한 후의 수분율이 0.2 내지 0.6 중량%이며, 투습도가 50 내지 200g/m2day인 점착시트를 제공한다.
또한, 본 발명은 전술한 점착시트를 포함하는 광학부재를 제공한다.
또한, 본 발명은 전술한 광학부재를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 점착제 조성물은 응집력이 우수하면서도 금속 배선에 영향을 끼치지 않는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 점착제 조성물을 이용하여 제조된 점착 시트는 금속 배선에 영향을 끼치지 않으면서 구부러진 패널에 적용이 용이하며, 내수성 또는 내습열성이 우수한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 점착 시트를 포함하는 광학 부재 및 표시장치는 내수성 또는 내습열성이 우수한 이점이 있다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
<점착제 조성물>
본 발명의 한 양태는, C6 내지 C20의 직쇄, 분지쇄 또는 지환족 알킬기를 함유하는 아크릴 단량체 유래의 반복단위 및 아크릴 아마이드 단량체 유래의 반복단위;를 포함하는 아크릴 중합체;를 포함하고, 상기 아크릴 중합체 전체 100 중량%에 대하여, 상기 아크릴 단량체 유래의 반복단위는 60 내지 95 중량%로 포함되고, 상기 아크릴 아마이드 단량체 유래의 반복단위는 5 내지 40 중량%로 포함되며, 상기 아크릴 아마이드 단량체는 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상을 포함하는 점착제 조성물에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure pat00003
[화학식 2]
Figure pat00004
상기 화학식 1 및 2에서,
R1은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이고,
R2는 각각 독립적으로 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소기이다.
구체적으로, 상기 아크릴 단량체는 상기 탄소수를 만족하는 직쇄, 분지쇄 또는 지환족 알킬기를 함유하는 알킬(메트)아크릴레이트일 수 있다.
상기 직쇄 또는 분지형 알킬기를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트는 특별히 한정되지는 않으며, 예컨대 헥실 (메트)아크릴레이트, 헵틸 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 노닐 (메트)아크릴레이트, 이소노닐 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 이소데실 (메트)아크릴레이트, 운데실 (메트)아크릴레이트, 도데실 (메트)아크릴레이트, 트리데실 (메트)아크릴레이트, 테트라데실 (메트)아크릴레이트, 펜타데실 (메트)아크릴레이트, 헥사데실 (메트)아크릴레이트, 헵타데실 (메트)아크릴레이트, 옥타데실 (메트)아크릴레이트, 노나데실 (메트)아크릴레이트 및 에이코실 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 지환족 알킬기를 함유하는 알킬(메트)아크릴레이트는 트라이메틸사이클로헥실　아크릴레이트, t-부틸 사이클로헥실　아크릴레이트, 다이사이클로펜타다이엔 (메트)아크릴레이트, 트라이메틸사이클로헥실 메타크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, 3,3,5-트라이메틸사이클로헥실 메타크릴레이트, 4-t-부틸 사이클로헥실 메타크릴레이트 등을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 아크릴 단량체는 상기 아크릴 중합체 내에 존재하면서 피착제와 접합할 때 젖음성을 높여 밀착력을 발현시키는 역할을 수행할 수 있다.
상기 아크릴 단량체 유래의 반복단위는 상기 아크릴 중합체 전체 100 중량%에 대하여, 60 내지 95 중량%, 바람직하게는 70 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 80 내지 95중량%로 포함될 수 있다.
구체적으로, 상기 아크릴 중합체는 상기 범위의 아크릴 단량체 및 후술할 아크릴 아마이드계 단량체를 이용하여 중합될 수 있으며, 상기 아크릴 단량체 유래의 반복단위가 상기 범위 내로 포함될 경우 적절한 점착력 및 신뢰성을 가지는 점착 시트의 제조가 가능하다.
상기 아크릴 아마이드 단량체는 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00005
[화학식 2]
Figure pat00006
상기 화학식 1 및 2에서,
R1은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이고,
R2는 각각 독립적으로 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소기이다.
상기 C1 내지 C10의 직쇄 탄화수소기는 예컨대, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸 등을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 C1 내지 C10의 분지쇄 탄화수소기는 예컨대, 메틸에틸, 디메틸메틸, 2-메틸프로필, 2,2-디메틸프로필, 2-메틸부틸, 2,3-디메틸부틸, 2,2-디메틸부틸, 2-에틸-2-메틸프로필, 2-메틸펜틸, 2,2-디메틸펜틸, 2,3-디메틸펜틸, 2,4-디메틸펜틸, 2,3,4-트리메틸펜틸, 2-에틸-2-메틸펜틸기, 2-에틸헥실기 등을 들 수 있다. 상기 분지쇄 탄화수소기의 탄소수는 구체적으로 C2 내지 C10일 수 있다.
본 발명에 따른 아크릴 중합체는 종래의 산기(-COOH) 대신 아마이드기를 포함하기 때문에 금속 배선, 금속 전극층 등에 부식을 발생하지 않으면서, 분자 내 수소 결합 및 시트내 잔존하는 금속이온이나 글라스와 같은 피착제에 잔존하는 이온들과의 킬레이팅 결합을 통하여 우수한 응집력의 부여가 가능하다.
상기 아크릴 아마이드 단량체 유래의 반복단위는 상기 아크릴 중합체 전체 100 중량%에 대하여 5 내지 40중량%, 바람직하게는 5 내지 20중량% 일 수 있다, 상기 아크릴 아마이드 단량체 유래의 반복단위가 상기 범위 내로 포함될 경우 낮은 수분율에서도 투습도가 우수한 이점이 있다. 특히, 구부러진 패널에 적용하는 경우에도 내습열성이 우수한 이점이 있으며, 분자내 수소 결합 및 잔존이온들과의 킬레이팅 결합이 극대화되어 부식을 발생하지 않으면서도 응집력이 우수한 이점이 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 아크릴 중합체 전체 100 중량%에 대하여, 수산기 함유 단량체를 0 초과 10 중량% 이하로 더 포함할 수 있다.
상기 수산기 함유 단량체가 더 포함되는 경우 금속 배선 등에 부식을 유발하지 않으면서도, 상기 점착제 조성물을 이용하여 제조되는 점착 시트의 밀착력이 더 우수해질 수 있으므로 바람직하다.
상기 수산기를 갖는 단량체는 1개 이상의 수산기를 갖는 탄소수 1-20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르, 1개 이상의 수산기를 갖는 탄소수 5-20의 사이클로알킬기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르, 또는 1개 이상의 수산기를 갖는 탄소수 6-20의 아릴기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르가 될 수 있다.
수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트는 예를 들면, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 5-히드록시펜틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메트)아크릴레이트 중 하나 이상이 될 수 있고, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 아크릴 중합체의 중량평균분자량은 100만 이하 일 수 있으며, 구체적으로 30만 내지 70만 일 수 있다. 중량평균분자량이 상기 범위 내로 포함되는 경우 점착제 조성물의 코팅 시 필요한 점도를 조절하기 용이한 이점이 있다.
상기 아크릴 중합체는 상기 점착제 조성물 전체 100 중량%에 대하여 10 내지 50 중량%, 바람직하게는 20 내지 40 중량%로 포함될 수 있으며, 이 경우 점착제 조성물의 응집력이 극대화되고, 내구성이 우수한 이점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 점착제 조성물은 광개시제를 더 포함할 수 있다.
상기 광개시제는 구체적으로 자유라디칼 광개시제일 수 있다. 상기 자유라디칼 광개시제는 상기 점착제 조성물로 형성되는 점착 시트의 내부 및 표면 경화를 충분히 진행시키는 역할을 하는 것으로서, 당 분야에 공지된 것이라면 그 종류를 특별히 한정하지 않는다.
상기 자유라디칼 광개시제의 구체적인 예로는, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 히드록시디메틸아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 디메톡시-2-페닐아세토페논, 3-메틸아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 4-크로놀로세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4-디아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노벤조산에스테르, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸 등을 들 수 있다. 또한, 시판되고 있는 제품으로 상품명 Darocur 1173, Igacure 184, Igacure 907, Igacure-1700 (Ciba사) 등도 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 점착제 조성물은 C6 내지 C20의 직쇄, 분지쇄 또는 지환족 알킬기를 함유하는 아크릴 단량체 및 아크릴 아마이드 단량체를 더 포함하여 상기 아크릴 중합체, 상기 C6 내지 C20의 직쇄, 분지쇄 또는 지환족 알킬기를 함유하는 아크릴 단량체 및 아크릴 아마이드 단량체가 아크릴 시럽을 구성하고, 상기 광개시제는 상기 아크릴시럽 전체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 3중량부, 바람직하게는 0.5 내지 2중량부, 포함될 수 있다.
상기 광개시제가 상기 범위 내로 포함될 경우 점착제 조성물로 형성되는 점착 시트의 내부 및 표면 경화가 우수하여 내구성이 우수한 이점이 있다.
본 발명에 따른 점착제 조성물은 희석 모노머로서 (메트)아크릴레이트계 단량체를 더 포함할 수 있다. 상기 희석 모노머는 점착제 조성물에 내구성을 부여하는 동시에 저장탄성률을 유지하도록 하며, 무용매형인 점착제 조성물을 희석하여 점도를 조절함으로써 도공이 용이하게 할 수 있는 성분이다.
구체적으로, 상기 (메트)아크릴계 단량체는 n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트), N-비닐피롤리돈, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-메틸부틸(메타)아크릴레이트, n-노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트, n-데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 4-메틸-2-펜틸(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 2-도데실티오에틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 테트라퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸릴(메타)아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린 등의 1관능성 모노머; 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올디아크릴레이트, 1,9-노난디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 디(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜탄디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 헥사히드로프탈산디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판디아크릴레이트, 아다만탄디아크릴레이트 등의 2관능성 모노머; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트 등의 3관능성 모노머; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 테트라메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능성 모노머; 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능성 모노머; 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 모노머 등을 들 수 있다.
상기 희석 모노머는 상기 점착제 조성물 전체 100 중량부에 대하여 50 지 90 중량부, 바람직하게는 60 내지 80 량부로 포함될 수 있으며, 이 경우 점착제 조성물 코팅시 필요한 점도로 조절하기 용이한 경향이 있으므로 바람직하다.
본 발명에 따른 점착제 조성물은 티올계 분자량 조절제를 더 포함할 수 있다. 상기 티올계 분자량 조절제는 상기 아크릴 중합체의 라디칼 중합 시 사슬 성장의 종료 및 개시를 촉진하여, 상기 아크릴 중합체 등의 라디칼 중합 정도를 조절하고 상기 아크릴 중합체의 분자량을 조절할 수 있다. 바람직하게는 2관능 이상의 다관능 티올계 분자량 조절제가 사용될 수 있다.
예컨대, 상기 티올계 분자량 조절제는 2-에틸헥실 3-머캅토프로피오네이트, n-옥틸 3-머캅토프로피오네이트, 메톡시부틸 3-머캅토프로피오네이트, 테트라에틸렌글리콜비스(3-머캅토프로피오네이트), 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 트리스[(3-머캅토프로피오닐옥시)-에틸]-이소시아누레이트 등을 포함할 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
이외에도 본 발명에 따른 점착제 조성물은 전술한 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 추가 첨가제들을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 용제, 실란 커플링제, 광안정제, 소포제, 충전제. 윤활제, 계면 활성제, 부식 방지제 등과 같은 성분들을 특성에 따라 적절히 포함할 수 있다.
상기 점착제 조성물은 희석 단량체 또는 아크릴 단량체 유래의 반복단위 및 아마이드 단량체 유래의 반복단위와, 이들의 중합물인 아크릴 중합체가 용해되어 있는 아크릴 시럽에 광중합 개시제를 첨가하여 형성될 수 있으며, 상기 점착제 조성물을 이형 필름 상에 도포함으로써 점착 시트를 제조할 수 있다.
<점착 시트, 광학 부재 및 표시장치>
본 발명의 다른 양태는, 전술한 점착제 조성물의 경화물을 포함하고, 두께가 150㎛일 때 60℃, 95%RH의 환경하에 120시간 보존한 후의 수분율이 0.2 내지 0.6 중량%이며, 두께가 150㎛일 때 40℃, 90%RH의 환경하에 24시간 보존한 후의 투습도가 50 내지 200g/m2day인 점착시트에 관한 것이다.
상기 수분율은 하기와 같은 방법으로 측정할 수 있다. 예컨대, 상기 두께가 150㎛이고 60℃, 95%RH의 환경하에 120시간 보존한 점착 시트를 폭 1cm×길이 2cm(면적 2cm2)의 크기로 잘라내고, 이형필름을 박리하여, 한쪽의 점착면을 알루미늄호일에 부착하고, 다른 한쪽의 점착면은 개방 상태로 하여 시료를 제작한다. 상기 시료의 무게 측정 후, 가열 기화 장치에 넣고, 150℃에서 가열하였을 때에 발생한 가스를 적정 셀 내에 도입한다. 계속해서, 하기의 전량(電量) 적정식 수분 측정 장치를 사용하여, 하기의 측정 조건에서 시료 중의 수분량(μg)을 측정하고, 시료 1g당(상기 시료의 중량에서 알루미늄 호일의 중량을 뺀 점착 시트의 중량 1g당)의 수분량을 구하고, 점착 시트의 수분율(중량％)을 산출한다.
1) 분석장치
- 전량 적정식 수분 측정장치: CA-200 (미쓰비시 화학 사)
- 가열 기화 장치: VA-06(미쓰비시 화학 사)
60℃, 95％RH의 환경하에 120시간 보존한 후(직후)의 본 발명의 점착 시트의 수분율은 0.2 내지 0.6중량％를 만족하기 때문에 내습열 신뢰성이 우수한 이점이 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 점착 시트는 상기 수분율을 만족하기 때문에, 내수성이 우수하며 금속 배선 등에 끼치는 영향이 현저히 적어 부식의 발생을 억제할 수 있는 이점이 있다. 또한, 동시에 구부러진 패널에 적용할 경우에 요구되는 내습열성을 만족시킬 수 있다.
상기 점착시트의 두께가 150㎛일 때 40℃, 90%RH의 환경하에 24시간 보존한 후의 투습도는 50 내지 200g/m2day, 일 수 있다.
본 발명에 따른 점착 시트는 상기 투습도를 만족하기 때문에 외부로부터의 수분의 침입을 억제하고, 광학 장치나 주변 부재를 보호할 수 있으며, 신뢰성이 높은 이점이 있다.
상기 점착 시트의 제조 방법은 특별히 한정되지 않으며, 통상적인 방법에 의하여 제조될 수 있다. 예컨대, 기재의 일면에 상기 점착제 조성물을 도포한 뒤 경화시킴으로써 제조할 수 있다. 이때, 도포 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 독터 블레이드, 와이어 바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 등 여러 가지의 도포 방식을 이용할 수 있다.
상기 점착 시트의 두께는 50 내지 250㎛, 바람직하게는 100 내지 200㎛일 수 있다. 상기 점착 시트의 두께가 상기 범위를 만족하는 경우, 점착력이 우수하고, 상기 점착 시트의 두께에 따른 효과의 향상이 극대화되므로 바람직하다.
본 발명의 다른 양태는, 전술한 점착 시트를 포함하는 광학부재에 관한 것이다. 구체적으로 상기 점착제층은 광학용 점착 필름(OCA)일 수 있다.
상기 광학 부재는 예컨대, 터치패널, 윈도우, 편광판, 컬라필터, 위상차 필름, 타원 편광필름, 반사필름, 반사방지 필름, 보상필름, 휘도 향상필름, 배향막, 광확산 필름, 유리비산 방지 필름, 표면 보호필름, 플라스틱 LCD 기판, ITO(indium tin oxide), FTO(fluorinated tin oxide), AZO(aluminum dopped zinc oxide), CNT(carbon nanotube), Ag 나노와이어(nanowire), 그래핀(graphene) 등의 투명 전극 필름 등을 들 수 있다.
상기 광학 부재의 제조방법은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 제조될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는, 전술한 광학부재를 포함하는 표시장치에 관한 것이다. 상기 표시장치는 전술한 점착 시트를 포함하는 광학부재를 포함하는 것이라면 이에 한정되지 않으며, 예컨대, 터치패널, OLED 디스플레이 등을 일컬을 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 이하에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
제조예 : ( 메타 ) 아크릴레이트 시럽의 제조
제조예 1
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1L의 반응기에 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA) 단량체 45중량%, 데실아크릴레이트(DA) 단량체 45중량%, N-부톡시메틸아크릴아마이드(NBMAA) 단량체 10중량%로 이루어진 단량체 혼합물을 투입한 후 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1시간 동안 퍼징한 후, 80℃로 유지하였다. 상기 단량체 혼합물을 균일하게 혼합한 후, 상기 단량체 혼합물을 총 중량을 100중량부로 하였을 때, 광개시제로 1-하이드록시-시클로헥실-페닐-케톤 0.5중량부를 투입하였다. 이후 교반시키며, UV램프(10mW)를 조사하여 전환율 25%의 (메타)아크릴레이트 시럽을 제조하였다.
제조예 2 내지 7
상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, 하기 표 1의 조성으로 (메타)아크릴레이트 시럽을 제조하였다.
(메타)아크릴레이트 시럽의 중량평균분자량 및 분자량 분포는 GPC를 사용하여, 이하의 조건으로 측정하였다. 검량선의 제작에는, Agilent system의 표준 폴리스티렌을 사용하여, 측정 결과를 환산하였다.
<중량평균분자량 측정 조건>
측정기: Agilent GPC (Agilent 1200 series, 미국)
컬럼: PL Mixed B 2개 연결
컬럼 온도: 40℃
용리액: 테트라히드로푸란
유속: 1.0mL/min
농도: ~1mg/mL (100 ㎕ injection)
구분 (메타)아크릴레이트 단량체(중량 %) 광개시제
(중량부)		 폴리머
전환율
(%)		 중량평균
분자량
(단위:만)
2-EHA DA NBMAA DMPAA 5-HPA
제조예1(A1) 45 45 10 - - 0.5 25 70
제조예2(A2) 50 40 - 6 4 0.5 25 68
제조예3(A3) 50 40 - 10 - 0.5 26 71
제조예4(A4) 50 38 7 - 5 0.5 27 65
제조예5(A5) 40 35 - - 25 0.5 26 60
제조예6(A6) 45 34 3 - 18 0.5 25 58
제조예7(A7) 40 25 - 5 30 0.5 27 65
EHA: 2-에틸헥실아크릴레이트
DA: 데실아크릴레이트
NBMAA: N-부톡시메틸아크릴아마이드
DMPAA: 3-(디메틸아미노)프로필아크릴아마이드
5-HPA: 5-히드록시펜틸아크릴레이트
광개시제: 히드록시 시클로헥실페닐 케톤
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3
상기 제조예의 (메타)아크릴레이트 시럽, 광개시제의 함량을 하기 표 2의 조성으로 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.
상기에서 제조된 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 이형필름 상에 두께가 150㎛가 되도록 도포하여 예비 도막을 형성하였다. 상기 예비 도막 상에 추가 이형필름을 접합하고 TL Lamp(UVV)를 통해 경화하여 두께 150㎛의 점착 시트를 제조하였다.
시험예 1: 수분율 측정
60℃, 95%RH의 환경하에 120시간 보존한 점착 시트를 폭 1cm×길이 2cm(면적 2cm2)의 크기로 잘라내고, 이형필름을 박리하여, 한쪽의 점착면(점착시트 표면)을 알루미늄호일에 부착하고, 다른 한쪽의 점착면은 개방 상태로 하여 시료를 제작하였다. 상기 시료의 무게 측정 후, 가열 기화 장치(VA-06, 미쓰비시 화학 사)에 넣고, 150℃에서 가열하였을 때에 발생한 가스를 적정 셀 내에 도입하였다. 계속해서, 하기의 전량(電量) 적정식 수분 측정 장치(CA-200, 미쓰비시 화학 사)를 사용하여, 하기의 측정 조건에서 시료 중의 수분량(μg)을 측정하고, 시료 1g당(상기 시료의 중량에서 알루미늄 호일의 중량을 뺀 점착 시트의 중량 1g당)의 수분량을 구하고, 점착 시트의 수분율(중량％)을 산출하였다.
시험예 2: 투습도 측정
실시예 및 비교예에서 제작한 점착 시트의 한쪽 면의 이형필름을 박리하고, 두께 25㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름(투습도: 1070g/㎡·24h)에 접합한 후, 다른 쪽 면의 이형필름을 박리하고, JIS Z0208의 투습도 시험(컵법)에 준거하여, 온도 40℃, 습도 90%RH 분위기 중에서 24시간 방치하여 측정하였다. 또한, 여기에서 얻어진 투습도는, 트리아세틸셀룰로오스 필름과 점착 시트의 적층체의 투습도 이지만, 트리아세틸셀룰로오스 필름의 투습도가 점착 시트의 투습도보다 충분히 크기 때문에, 적층체의 투습도=점착 시트의 투습도라 간주하였다.
시험예 3: 내습열성 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 점착시트 한면의 이형필름을 박리하고 40 ㎛의 사이클로올레핀(COP)계필름과 점착제면에 코로나처리하고 접합하여 제조된 점착시트를 90㎜×170㎜ 크기로 절단하고 다른 한 면에 부착된 이형필름을 박리한 후 유리 기판(110㎜×190㎜×0.7㎜)에 부착하여 시편을 제작하였다. 이때, 가해진 압력은 5㎏/㎠이며 기포나 이물이 생기지 않도록 크린룸 작업을 하였다.
내습열 특성은 85℃의 온도 및 85%RH의 조건 하에서 500시간 방치한 후에 기포나 부분 박리의 발생 여부를 관찰하였다. 평가 기준은 하기와 같으며, 그 결과는 하기 표 2에 기재하였다.
<평가 기준>
ⓞ: 기포나 부분 박리 없음
○: 기포나 부분 박리 5개 미만
△: 기포나 부분 박리 5개 이상, 10개 미만
×: 기포나 부분 박리 10개 이상
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3
(메타)아크릴레이트시럽(중량부) 종류 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7
함량 100 100 100 100 100 100 100
광개시제
(중량부)1) 		0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
수분율
(%)		 0.37 0.45 0.35 0.43 1.01 1.23 1.38
투습도
(g/㎡·24h)		 131 126 128 132 273 261 267
내습열성 ⓞ ○ ○ ○ × × ×
1) I-651: 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄온
상기 표 2를 보면 본 발명에 따른 아크릴 중합체를 포함하는 점착제 조성물을 이용하여 제조된, 수분율과 투습도를 만족하는 실시예 1 내지 4의 점착 시트는, 본 발명의 아크릴 중합체를 포함하지 않는 점착제 조성물을 이용하여 제조된, 수분율 및 탄성율을 만족하지 않는 비교예 1 내지 3의 점착시트의 경우보다 내습열 내구성이 우수한 것을 확인하였다.

Claims (7)

  1. C6 내지 C20의 직쇄, 분지쇄 또는 지환족 알킬기를 함유하는 아크릴 단량체 유래의 반복단위 및 아크릴 아마이드 단량체 유래의 반복단위;를 포함하는 아크릴 중합체;를 포함하고,
    상기 아크릴 중합체 전체 100 중량%에 대하여,
    상기 아크릴 단량체 유래의 반복단위는 60 내지 95 중량%로 포함되고,
    상기 아크릴 아마이드 단량체 유래의 반복단위는 5 내지 40 중량%로 포함되며,
    상기 아크릴 아마이드 단량체는 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상을 포함하는 점착제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00007

    [화학식 2]
    Figure pat00008

    상기 화학식 1 및 2에서,
    R1은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이고,
    R2는 각각 독립적으로 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소기이다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 아크릴 중합체 전체 100 중량%에 대하여,
    수산기 함유 단량체를 0 초과 10중량% 이하로 더 포함하는 것인 점착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    광개시제를 더 포함하는 것인 점착제 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 점착제 조성물은 C6 내지 C20의 직쇄, 분지쇄 또는 지환족 알킬기를 함유하는 아크릴 단량체 및 아크릴 아마이드 단량체를 더 포함하여 상기 아크릴 중합체, 상기 C6 내지 C20의 직쇄, 분지쇄 또는 지환족 알킬기를 함유하는 아크릴 단량체 및 아크릴 아마이드 단량체가 아크릴 시럽을 구성하고,
    상기 광개시제는 상기 아크릴시럽 전체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 3 중량부로 포함되는 것인 점착제 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하고,
    두께가 150㎛일 때 60℃, 95%RH의 환경하에 120시간 보존한 후의 수분율이 0.2 내지 0.6 중량%이며,
    두께가 150㎛일 때 40℃, 90%RH의 환경하에 24시간 보존한 후의 투습도가 50 내지 200g/m2day인 점착시트.
  6. 제5항에 따른 점착시트를 포함하는 광학부재.
  7. 제6항에 따른 광학부재를 포함하는 표시장치.
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