KR101552741B1 - 터치 패널용 점착제 조성물, 점착필름 및 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 패널용 점착제 조성물, 점착필름 및 터치 패널에 관한 것이다. 본 발명은, 내화학성이 우수하고, 고온 또는 고습 조건에서의 내구성이 우수하며, 각종 피착체에 대한 젖음성 내지는 접착성이 우수한 터치 패널용 점착제를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은, 터치 패널에 적용되었을 때에, 도전층의 저항 성능을 우수하게 유지시키면서, 전극 등의 부식을 효과적으로 방지할 수 있는 점착제를 제공할 수 있다.

Description

터치 패널용 점착제 조성물, 점착필름 및 터치 패널{Pressure-sensitive adhesive composition for touch panel, pressure-sensitive adhesive film and touch panel}
본 발명은, 터치 패널용 점착제 조성물, 점착필름 및 터치 패널에 관한 것이다.
근래, PDA, 이동통신 단말기 또는 차량용 네비게이션 등과 같은 전자 기기가 큰 시장을 형성하고 있다. 이와 같은 전자 기기에 있어서, 추구되는 기술적 목표는 주로 박형화, 경량화, 저전력 소비화, 고해상도화 및 고휘도화 등을 들 수 있다.
한편, 입력 조작부에 터치스크린 또는 터치 패널 스위치가 설치된 전자 기기는, 경량화 및 깨짐 방지 등을 위하여, 투명 도전성 플라스틱 필름이 사용되고 있다. 그 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylenTerephthalate, PET) 필름을 기재로 하고, 그 일면에 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO) 등의 도전층을 형성한 필름이 있으며, 상기 필름은 점착제층에 의해 전도성 유리, 보강재 또는 데코 필름 등에 적층되어 있다.
터치 스크린 또는 터치 패널에서 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 내지는 젖음성 등의 물성이 요구되고, 그 외에도 응집력 등의 다양한 물성이 요구된다. 또한, 터치 패널 또는 터치스크린은 실제 사용 시에 손이나 얼굴 등의 신체 부위와 빈번히 접촉되게 되므로, 신체 부위에서 분비되는 피지 등에 대한 저항성, 즉 내화학성도 점착제에 요구되고 있다.
본 발명은 터치 패널용 점착제 조성물, 점착필름 및 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 아크릴계 수지; 및 다관능성 가교제를 포함하고, 하기 일반식 1 및 2의 조건을 만족하는 터치 패널용 점착제 조성물을 제공한다.
[일반식 1]
X1 ≤ 55
[일반식 2]
X2 ≥ 20 Kg/in2
상기 일반식 1 및 2에서, X1은 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제의 겔함량을 나타내고, X2는 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제의 일면을 ITO 면이 형성된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 ITO 면에 부착하고, 상기 점착제의 반대면을 SUS면에 부착한 후, 상온에서 24시간 동안 방치한 다음, 100℃의 온도에서 5 mm/min의 크로스헤드 속도(crosshead speed)로 측정한 고온 전단강도를 나타낸다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 기재 필름; 및 상기 기재 필름의 일면 또는 양면에 형성되고, 본 발명에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 가지는 터치 패널용 점착필름을 제공한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 일면에 도전층이 형성되어 있는 상부 전도성 필름; 일면에 도전층이 형성되어 있으며, 상기 도전층이 상기 상부 전도성 필름의 도전층과 서로 이격된 상태로 대향되도록 배치된 하부 전도성 필름; 및 상기 상부 및 하부 전도성 필름의 각 엣지부에서 상기 상부 및 하부 전도성 필름을 부착하고 있고, 본 발명에 따른 점착제 조성물을 포함하는 점착제층을 가지는 터치 패널을 제공한다.
본 발명은, 내화학성 및 고온 또는 고습 조건에서의 내구성이 우수하며, 각종 피착체에 대한 젖음성 내지는 접착성이 뛰어난 터치 패널용 점착제를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은, 터치 패널에 적용되었을 때에, 도전층의 저항 성능을 우수하게 유지시키면서, 전극 등의 부식을 효과적으로 방지할 수 있는 점착제를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 점착필름의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 태양에 따른 점착필름의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 태양에 따라서 구성된 터치 패널을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 태양에 따라서 구성된 터치 패널을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 태양에 따라서 구성된 터치 패널을 예시적으로 나타내는 도면이다.
본 발명은, 아크릴계 수지; 및 다관능성 가교제를 포함하고,
하기 일반식 1 및 2의 조건을 만족하는 터치패널용 점착제 조성물에 관한 것이다.
[일반식 1]
X1 ≤ 55
[일반식 2]
X2 ≥ 20 Kg/in2
상기 일반식 1 및 2에서, X1은 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제의 겔함량을 나타내고, X2는 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제의 일면을 ITO 면이 형성된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 ITO 면에 부착하고, 상기 점착제의 반대면을 SUS(Steel Use Stainless)면에 부착한 후, 상온에서 24시간 동안 방치한 다음, 100℃의 온도에서 5 mm/min의 크로스헤드 속도로 측정한 고온 전단강도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 터치 패널용 점착제 조성물을 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 점착제 조성물은, 아크릴 수지 및 다관능성 가교제를 포함하고, 겔(gel) 함량이 상기 일반식 1의 조건을 만족한다. 본 발명에 있어서, 상기 일반식 1의 겔함량(X1)은 하기 일반식 3에 따라 측정할 수 있다.
[일반식 3]
X1 = B/A × 100
상기 일반식 3에서, A는 상기 점착제의 질량을 나타내고, B는 상기 점착제를 상온에서 에틸 아세테이트에 48시간 침적시킨 후, 불용해분을 채취하여, 상기 불용해분에서 에틸 아세테이트를 제거한 후 측정한 불용해분의 건조 질량을 나타낸다.
본 발명에서, 상기 겔 함량은 구체적으로 다음의 방식으로 측정할 수 있다. 우선, 본 발명의 점착제 조성물로 점착제를 제조한 후, 점착제를 소정 질량(A)으로 채취한다. 그 후, 채취된 점착제를 상온에서 에틸 아세테이트에 48 시간 동안 침적시키고, 침적 후 점착제의 불용해분을 채취한다. 그 후, 상기 점착제의 불용해분을 적절한 조건에서 건조하여, 포함된 에틸 아세테이트를 제거하고, 그 질량(건조 질량, B)을 측정한다. 그 후, 상기 측정된 각 질량을 상기 일반식 3에 대입하여 겔 함량을 측정할 수 있다. 상기에서 건조 질량을 측정하기 위하여, 불용해분을 건조하는 조건은 불용해분에 포함된 에틸 아세테이트가 실질적으로 완전히 제거될 수 있도록 제어된다면, 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 점착제 조성물로부터 제조된 점착제는, 상기 겔 함량이 55(%) 이하, 바람직하게는 50(%) 이하, 보다 바람직하게는 45(%) 이하, 더욱 바람직하게는 30(%) 이하일 수 있다. 본 발명에서는, 점착제의 겔 함량을 55(%) 이하로 조절하여, 특히 터치패널에 적용되는 용도에서, 각종 피착체에 대한 젖음성 내지 접착성, 도전층의 저항 성능 유지성, 전극층에 대한 부식 저항성 및 피지 저항성과 같은 내화학성이 우수한 점착제를 제공할 수 있다.
본 발명에서는, 점착제의 겔함량의 하한을 특별히 한정하고 있지 않지만, 바람직하게는 5% 이상, 보다 바람직하게는 10% 이상 일 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 또한, 상기 일반식 2의 조건을 만족한다. 즉, 본 발명의 점착제는 100℃에서 측정한 고온 전단강도가 20 Kg/in2 이상, 바람직하게는 25 Kg/in2 이상일 수 있다.
본 발명에서, 점착제의 고온 전단강도를 측정하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 다음의 방식으로 측정할 수 있다. 우선, 본 발명의 점착제 조성물로부터 점착제를 제조하고, 상기 점착제를 1 in × 1 in(가로×세로)의 크기로 재단하여 시편을 제조한다. 그 후, 상기 시편의 일면을 ITO 면이 형성된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 ITO 면에 부착하고, 상기 시편의 반대면을 SUS 면에 부착한 후, 상온에서 24 시간 동안 방치한다. 그 후, 100℃의 오븐에서 UTM(Universal Testing Machine, Zwick)을 이용하여 5 mm/min의 크로스헤드 속도의 조건에서 고온 전단강도를 측정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 본 명세서의 실시예에 기재된 고온 전단강도의 물성 측정방법에 따라 고온 전단강도를 측정할 수 있다.
본 발명에서는 점착제의 고온 전단강도를 20 Kg/in2 이상으로 제어하여, 특히 터치 패널에 적용되는 용도에서, 각종 피착체에 대한 젖음성 내지 접착성, 도전층의 저항 성능 유지성, 전극층에 대한 부식 저항성 및 피지 저항성과 같은 내화학성이 우수한 점착제를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 고온 전단강도의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 70 Kg/in2 이하, 바람직하게는 60 Kg/in2 이하, 보다 바람직하게는 50 Kg/in2 이하에서 제어할 수 있다.
본 발명에 사용되는 아크릴계 수지는, 중량평균분자량이 100만 이상, 바람직하게는 150만 이상일 수 있다. 본 명세서에서 중량평균분자량은, GPC(gel permeation chromatography)로 측정한, 폴리스티렌 환산 수치를 의미한다. 본 발명에서는 중량평균분자량이 100만 이상인 아크릴계 수지를 사용하여, 고온 또는 고습 조건에서 내구성이 우수하며, 재박리 시 등에 피착체로의 전사로 인한 오염이 유발되지 않는 점착제를 제공할 수 있다.
본 발명에서 상기 아크릴계 수지의 중량평균분자량의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 코팅성 등을 고려하여, 300만 이하, 바람직하게는 250만 이하의 범위에서 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 아크릴계 수지의 유리전이온도가 -60 ℃ 이상, 바람직하게는 -55 ℃ 이상일 수 있다. 본 발명에서는 유리전이온도가 -60 ℃ 이상인 아크릴계 수지를 사용하여, 각종 피착체에 대한 젖음성 및 접착성을 포함한 제반 물성이 우수한 점착제를 제공할 수 있다.
본 발명에서 아크릴계 수지의 유리전이온도의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, -10 ℃ 이하, 바람직하게는 -20 ℃ 이하의 범위에서 제어할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 아크릴계 수지의 구체적인 조성은 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에서는 예를 들면, 아크릴계 수지로서, (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 중합체를 사용할 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 단량체 혼합물에 포함되는 가교성 단량체는, 분자 구조 내에 공중합성 관능기(ex. 탄소-탄소 이중 결합) 및 가교성 관능기를 동시에 포함하는 단량체를 의미하고, 상기 단량체는 중합체에 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, 이들 중에서 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다. 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 에스테르계 단량체 80 중량부 내지 99.9 중량부 및 가교성 단량체 0.1 중량부 내지 20 중량부, 바람직하게는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 90 중량부 내지 99.9 중량부 및 가교성 단량체 0.1 중량부 내지 20 중량부를 포함할 수 있다. 본 발명에서는, 단량체 혼합물 내에서 단량체 간의 중량 비율을 상기와 같이 제어함으로써, 우수한 신뢰성, 취급성, 내구성 및 재박리성을 가지며, 초기 접착력 감소로 인한 박리 또는 들뜸의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 점착제를 제공할 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 단위 「중량부」는 「중량 비율」을 의미한다.
본 발명에서 상기 단량체 혼합물은, 필요에 따라서, 유리전이온도 조절 및 기타 기능성 부여를 위하여, 하기 화학식 1로 표시되는 공단량체를 추가로 포함할 수 있다.
[화학식 1]
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상기 화학식 1에서, R1 내지 R3는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬을 나타내고, R4는 시아노; 알킬로 치환 또는 비치환된 페닐; 아세틸옥시; 또는 COR5를 나타내며, 이 때 R5는 알킬 또는 알콕시알킬로 치환 또는 비치환된 아미노 또는 글리시딜옥시를 나타낸다.
상기 식의 R1 내지 R5의 정의에서 알킬 또는 알콕시는 탄소수 1 내지 8의 알킬 또는 알콕시를 의미하며, 바람직하게는 메틸, 에틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시 또는 부톡시이다.
본 발명에서 사용할 수 있는 화학식 1의 단량체의 구체적인 예로는 (메타)아크릴로니트릴, N-메틸 (메타)아크릴아미드 또는 N-부톡시 메틸 (메타)아크릴아미드와 같은 질소 함유 단량체; 스티렌 또는 메틸 스티렌과 같은 스티렌계 단량체; 글리시딜 (메타)아크릴레이트; 또는 비닐 아세테이트와 같은 카르복실산 비닐 에스테르 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같은 단량체가 본 발명의 단량체 혼합물에 포함될 경우에는, 그 함량은 상기 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 또는 가교성 단량체의 함량 대비 20 중량부 이하인 것이 바람직하다. 본 발명에서, 상기 함량이 20 중량부를 초과하면, 유연성 및/또는 박리력이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서, 전술한 각각의 성분을 포함하는 단량체 혼합물을 중합시켜, 아크릴계 수지를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 용액 중합, 광중합, 벌크 중합, 서스펜션 중합 또는 에멀션 중합과 같은 일반적인 중합법을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 투명성, 내수성 및 비용 등의 관점에서, 특히 용액 중합법을 사용하여 아크릴계 수지를 제조하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 점착제 조성물은 다관능성 가교제를 포함하며, 상기 다관능성 가교제의 사용량에 따라 경화물의 응집력 또는 점착 특성을 조절할 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 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, 나프탈렌 디이소시아네이트 및 상기 중 하나 이상의 이소시아네이트 화합물과 폴리올(ex. 트리메틸롤 프로판)과의 반응물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 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 발명에서 상기 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 가교제의 함량이 0.01 중량부 미만이면, 경화물의 응집력이 떨어져 고온 조건에서 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 실란계 커플링제를 포함할 수 있다. 이와 같은 커플링제는 경화물 및 피착체간의 밀착성 및 접착 안정성을 향상시켜, 내열성 및 내습성을 개선하고, 또한 경화물이 고온 및/또는 고습 하에서 장기간 방치되었을 경우에 접착 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 실란계 커플링제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 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, 상기 실란계 커플링제는 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.005 중량부 내지 5 중량부의 양으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 함량이 0.005 중량부 미만이면, 점착력 증가 효과가 미미할 우려가 있고, 5 중량부를 초과하면, 기포 또는 박리 현상이 발생하는 등 내구신뢰성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 또한, 점착 성능의 조절의 관점에서, 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 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 함량이 1 중량부 미만이면, 첨가 효과가 미미할 우려가 있고, 100 중량부를 초과하면, 상용성 및/또는 응집력 향상 효과가 저하될 우려가 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 또한, 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서, 에폭시 수지, 가교제, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면 활성제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 기재필름; 및 상기 기재필름의 일면 또는 양면에 형성되고, 본 발명에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 가지는 터치패널용 점착필름에 관한 것이다.
첨부된 도 1 은 본 발명의 일 태양에 따른 점착필름(10)의 단면도를 나타내는 도면이다. 본 발명의 점착필름(10)은 도 1에 나타난 바와 같이, 기재필름(11); 및 상기 기재 필름(11)의 양면에 형성된 점착제층(12)을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 도 1의 점착 필름은 본 발명의 일 예시에 불과하다. 즉, 본 발명의 점착 필름에서는, 기재 필름의 일면에만 점착제층이 형성되어 있을 수도 있고, 필요에 따라서는 기재 필름이 없이 시트상 점착제층만이 포함될 수도 있다.
본 발명에서 점착제 조성물을 경화시켜, 상기 점착제층을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에서는, 예를 들면 상술한 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 점착필름에서 상기와 같이 형성된 점착제층은, 두께가 20 ㎛ 내지 150 ㎛, 바람직하게는 20 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있다. 본 발명에서는 점착제층의 두께를 전술한 범위로 제어함으로써, 박형의 터치패널 또는 터치스크린에 적용 가능하면서도, 내화학성, 접착성, 젖음성, 저항성능 유지성 및 전극의 부식 저항성 등이 우수한 점착필름을 제공할 수 있다.
본 발명에서 상기 기재필름의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 이 분야의 일반적인 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 본 발명에서는, 예를 들면, 상기 기재필름으로서, 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 발명의 점착필름에서 상기의 기재필름은, 두께가 5 ㎛ 내지 50 ㎛, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 본 발명에서는 기재필름의 두께를 상기의 범위로 제어함으로써, 박형의 터치패널 또는 터치스크린에 적용 가능하면서도, 내화학성, 접착성, 젖음성, 저항성능 유지성 및 전극의 부식 저항성 등이 우수한 점착필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 점착필름은, 필요에 따라서 상기 점착제층상에 형성된 이형필름을 추가로 포함할 수 있다.
첨부된 도 2는 본 발명의 다른 태양에 따른 점착필름(20)을 나타내는 단면도이다. 본 발명의 점착 필름(20)은, 도 2에 나타난 바와 같이, 기재 필름(11); 상기 기재 필름(11)의 양면에 형성된 점착제층(12); 및 상기 점착제층(12) 상에 형성된 이형 필름(21a, 21b)을 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 상기 이형필름의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 예를 들면, 전술한 기재 필름으로 사용되는 각종 플라스틱 필름의 일면에 적절한 이형 처리를 수행하여, 이형 필름으로 사용할 수 있다. 이 경우, 이형 처리에 사용되는 이형제의 예로는 알키드계, 실리콘계, 불소계, 불포화 에스테르계, 폴리올레핀계 또는 왁스계 이형제 등을 들 수 있고, 이 중 내열성 측면에서 알키드계, 실리콘계 또는 불소계 이형제를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 이형필름의 두께는 특별히 한정되지 않고, 적용되는 용도에 따라서 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서 상기 이형필름의 두께는 10 ㎛ 내지 100 ㎛, 바람직하게는 30 ㎛ 내지 90㎛, 보다 바람직하게는 40 ㎛ 내지 80 ㎛ 정도일 수 있다.
본 발명은 또한, 일면에 도전층이 형성되어 있는 상부 전도성 필름; 일면에 도전층이 형성되어 있으며, 상기 도전층이 상기 상부 전도성 필름의 도전층과 서로 이격된 상태로 대향되도록 배치된 하부 전도성 필름; 및 상기 상부 및 하부 전도성 필름의 각 엣지부에서 상기 상부 및 하부 전도성 필름을 부착하고 있고, 본 발명에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 가지는 터치 패널에 관한 것이다.
본 발명의 터치 패널의 구체적인 구조는, 본 발명에 따른 점착제 조성물을 사용하여 구성되는 한, 특별히 제한되지 않는다.
첨부된 도 3은, 본 발명의 일 태양에 따라서 구성된 터치 패널을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 터치패널(30)은 도전층(31c)이 형성된 면끼리 서로 이격된 상태로 대향 배치된 2장의 전도성 필름(31a, 31b)이 본 발명에 따른 점착제층(12)으로 적층된 구조를 포함할 수 있다. 이 경우, 도 3에 나타난 바와 같이, 상기 점착제층(12)은, 각 전도성 필름(31a, 31b)의 엣지부에서 상기 도전층(31c)에 부착된 상태로 배치될 수 있다.
본 발명에서 사용하는 상기 전도성 필름의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않고, 이 분야의 일반적인 필름을 채택할 수 있다. 본 발명에서는, 예를 들면, 상기 전도성 필름으로, 일면에 ITO 전극층이 형성된 투명 플라스틱 필름을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 투명 플라스틱 필름으로는, 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. 이 중에서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
첨부된, 도 4는 본 발명의 다른 태양에 따라서 구성된 터치패널(40)을 예시적으로 나타내는 도면이다. 도 4 에 나타난 바와 같이, 본 발명의 터치패널(40)은 상기 전도성 필름(31a, 31b)의 도전층(31c)상에 형성된 전극층(41)을 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 전극층(41)은, 도 4에 나타난 바와 같이, 전도성 필름(31a, 31b)의 도전층(31c)의 엣지부에 각각 형성되어 있을 수 있다. 또한, 점착제층(12)은, 도 4에 나타난 바와 같이, 내부에 상기 전극층(41)을 실링(sealing)한 상태로, 전도성 필름(31a, 31b)을 부착하고 있을 수 있다. 본 발명에서, 사용할 수 있는 상기 전극층의 구체적인 조성은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 은 페이스트(Ag paste)를 사용하여 전극층을 형성할 수 있다.
첨부된, 도 5는 본 발명의 또 다른 태양에 따라서 구성된 터치패널을 예시적으로 나타내는 도면이다. 도 5 에 나타난 바와 같이, 본 발명의 터치패널(50)은 도 4에 나타난 바와 같은 전극층(41)이 도전성층(31c)에 형성되고, 상기 전극층(41)은 절연층(51)에 의해 실링되어 있을 수 있다. 이 경우, 상기 점착제층(12)은, 전극층(41)을 실링하고 있는 절연층(51)에 부착되어, 2장의 전도성 필름(31a, 31b)을 대향 배치시킨 상태로 포함될 수 있다. 또한, 본 발명에서, 상기 절연층을 구성하는 소재는 특별히 제한되지 않으며, 이 분야에서 사용되는 일반적인 소재를 사용할 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 포함하는 단량체 혼합물을 투입하고, 용제로서 에틸 아세테이트(EAc)를 투입하였다. 이어서, 산소 제거를 위해 질소 가스를 1 시간 정도 퍼징하고, 온도를 62℃로 유지한 상태에서, 혼합물을 균일하게 하여, 반응 개시제로서 에틸 아세테이트에 50%의 농도로 희석시킨 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.03 중량부를 투입하였다. 이어서, 상기 혼합물을 8 시간 정도 반응시켜 중량평균분자량이 150만이고, 유리전이온도가 -30℃인 아크릴계 수지(A)를 제조하였다.
제조예 2 내지 3. 아크릴계 수지(B) 내지 (C)의 제조
단량체 조성을 하기 표 1에 나타난 바와 같이 변경한 것을 제외하고는, 제조예 1의 경우에 준하여, 아크릴계 수지(B) 내지 (C)를 제조하였다.
제조예 1 제조예 2 제조예 3
아크릴계수지(A) 아크릴계수지(B) 아크릴계수지(C)
단량체
조성
( 중량부 ) 		EHA 65 85 65
MA 25 5 25
AA 10 10 10
M w (만) 150 200 70
T g (℃) -30 -55 -30
EHA : 에틸헥실 아크릴레이트
MA : 메틸 아크릴레이트
AA : 아크릴산
M w : 중량평균분자량
T g : 유리전이온도
실시예 1
제조예 1에서 제조된 아크릴계 수지(A) 100 중량부에 대하여, 다관능성 가교제로서, 2관능성 아지리딘 가교제 0.4 중량부, 및 실란계 커플링제(KBM 403, ShinEtsu(제)) 0.2 중량부를 배합하여 점착제 조성물을 제조하고, 이를 용제로 희석하여 코팅액을 제조하였다. 이어서, 제조된 코팅액을 이형처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(두께: 75 ㎛)에 건조 후 두께가 약 30 ㎛가 되도록 코팅하였다. 그 후, 약 100 ℃의 온도에서 약 5 분 이상 건조시키고, 적정 조건에서 숙성시켜 두께가 30 ㎛인 점착제층을 형성하였다. 그 후, 두께가 12 ㎛인 PET 필름의 양면에 상기 점착제층이 부착되도록 압착하여 점착 필름을 제조하였다.
실시예 2 및 비교예 1 내지 2
점착제 조성물의 조성을 하기 표 2와 같이 조성한 것을 제외하고는, 실시예 1에 준한 방법으로 점착 필름을 제조하였다.
실시예 비교예
1 2 1 2
아크릴
수지 		종류 A B C C
함량 100 100 100 100
가교제 함량 0.4 0.4 0.4 0.8
실란계 커플링제 함량 0.2 0.2 0.2 0.2
가교제 : 2관능성 아지리딘계 가교제
함량 단위: 중량부
실시예 및 비교예에서 제조된 점착필름에 대하여, 하기 제시된 방법으로 그 물성을 측정하였다.
1. 겔 함량 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 점착제를 약 7일 동안 항온항습실(23 ℃, 60% R.H.)에서 보관하였다. 이어서, 점착제 0.3 g을 채취하여, 이를 스테인리스 200 메쉬 철망에 넣고, 100 mL의 에틸 아세테이트에 침적시킨 다음 상온의 암실에서 48시간 동안 보관하였다. 이어서, 불용해분을 분리한 후, 상기를 120 ℃의 오븐에서 4 시간 동안 건조하고, 그 건조 질량을 측정하였다. 그 후, 상기 각 질량의 측정 결과를 전술한 일반식 3에 대입하여 겔 함량을 측정하였다.
2. 고온전단강도 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 점착 필름을 1 in × 1 in × 72 ㎛(가로×세로×두께)의 크기로 재단하고, 이형 필름을 박리한 후, 상기 점착필름의 일면을 ITO 면이 형성된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름의 ITO 면에 부착하고, 상기 점착필름의 그 반대면을 SUS 면에 부착시켰다. 이 때, 점착필름의 부착은 ASTM D1002에 근거하여, 5 kg의 롤러를 5회 왕복하여 수행하였다. 그 후, 상온에서 24시간 동안 방치한 다음, 100 ℃의 오븐에서 UTM(Universal Testing Machine, Zwick)을 이용하여 5 mm/min의 크로스헤드 속도로 고온 전단강도를 측정하였다.
3. 내화학성 평가
점착제의 내화학성은 도 3에 나타난 바와 같은 TSP(Turch Screen Panel)를 제조하여 평가하였다. 구체적으로, 실시예 및 비교예에서 제조된 점착 필름을 4 cm × 10 cm(가로×세로)의 크기로 재단한 후, 상기 4 cm × 10 cm(가로×세로)의 크기를 가지는 점착 필름 중 크기가 3.4 cm × 9.4 cm(가로×세로)인 중앙 부분을 제거하여 가장자리의 폭이 3 mm가 되도록 재단한 후, 이형 필름을 박리하고, 일면에 ITO 층(31c)이 형성된 2장의 전도성 PET 필름(31a, 31b)의 사이에 도 3에 나타난 바와 같이 부착하여 TSP를 제조하였다. 그 후, TSP의 측면에 인공 피지(ESTASAN 3580, Kosher(제))를 붓을 이용하여 발랐다. 그 다음 TSP를 항온항습실(온도: 60℃, 상대습도: 90% R.H.)에서 150시간 동안 보관하고, 꺼내어 TSP상에 50 Kg의 추를 12시간 동안 올려 놓은 후, 상부 ITO PET 필름(31a)과 하부 ITO PET 필름(31b)의 협착여부를 관찰하여 평가하였다.
<내화학성 평가 기준>
○: 협착 미발생
×: 협착 발생
상기와 같은 방식으로 측정한 결과를 하기 표 3에 정리하여 기재하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 1 2
겔 함량(%) 52 35 50 85
고온 전단강도( Kg / in 2 ) 28 25 18 25
내화학성(100℃) O O X X
상기 표 1의 결과로부터, 본 발명에 따른 실시예는, 피지 저항성과 같은 내화학성이 우수함을 확인할 수 있었다. 반면, 겔 함량 및/또는 고온 전단강도가 본 발명의 범위에서 벗어나는 비교예 1 내지 2의 경우, 모두 열악한 내화학성을 나타내었다.
10, 20: 점착필름 11: 기재필름
12: 점착제층 21a, 21b: 이형필름
30, 40, 50: 터치 패널
31a, 31b: 전도성 필름(ex. ITO PET 필름)
31c: 도전층(ex. ITO층)
31d: 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름
41: 전극층(ex. 은 페이스트 층)
51: 절연층

Claims (15)

  1. 아크릴계 수지; 및 다관능성 가교제를 포함하고,
    하기 일반식 1 및 2의 조건을 만족하는 터치 패널용 점착제 조성물:
    [일반식 1]
    X1 ≤ 55
    [일반식 2]
    X2 ≥ 20 Kg/in2
    상기 일반식 1 및 2에서, X1은 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제의 겔함량을 나타내고, X2는 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제의 일면을 ITO 면이 형성된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 ITO 면에 부착하고, 상기 점착제의 반대면을 SUS면에 부착한 후, 상온에서 24시간 동안 방치한 다음, 100℃의 온도에서 5 mm/min의 크로스헤드 속도로 측정한 고온 전단강도를 나타낸다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    아크릴계 수지는 중량평균분자량이 100만 이상인 터치 패널용 점착제 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    아크릴계 수지는 유리전이온도가 -60℃ 이상인 터치 패널용 점착제 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    아크릴계 수지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 중합체인 터치 패널용 점착제 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    가교성 단량체가 히드록실기 함유 단량체, 카복실기 함유 단량체 또는 질소 함유 단량체인 터치 패널용 점착제 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    다관능성 가교제가 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물 및 금속 킬레이트계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 터치 패널용 점착제 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    다관능성 가교제는 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 내지 10 중량부로 포함되는 터치 패널용 점착제 조성물.
  8. 기재 필름; 및
    상기 기재 필름의 일면 또는 양면에 형성되고, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 가지는 터치 패널용 점착필름.
  9. 제 8 항에 있어서,
    점착제층은 두께가 20 ㎛ 내지 150 ㎛인 터치 패널용 점착필름.
  10. 제 8 항에 있어서,
    기재 필름은, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 터치 패널용 점착필름.
  11. 제 8 항에 있어서,
    기재 필름은, 두께가 5 ㎛ 내지 50 ㎛인 터치 패널용 점착필름.
  12. 제 8 항에 있어서,
    점착제층상에 형성된 이형필름을 추가로 포함하는 터치 패널용 점착필름.
  13. 일면에 도전층이 형성되어 있는 상부 전도성 필름; 일면에 도전층이 형성되어 있으며, 상기 도전층이 상기 상부 전도성 필름의 도전층과 서로 이격된 상태로 대향되도록 배치된 하부 전도성 필름; 및
    상기 상부 및 하부 전도성 필름의 각 엣지부에서 상기 상부 및 하부 전도성 필름을 부착하고 있고, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 가지는 터치 패널.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상부 및 하부 전도성 필름의 도전층의 엣지부에 각각 형성되고, 상기 전도성 필름을 부착하고 있는 점착제층의 내부에 존재하는 전극층을 추가로 포함하는 터치 패널.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상부 및 하부 전도성 필름의 도전층의 엣지부에 형성된 전극층; 및 상기 전극층을 실링하고 있는 절연층을 추가로 포함하고,
    상기 상부 및 하부 전도성 필름을 부착하고 있는 점착제층은 상기 절연층에 각각 접착되어 있는 터치 패널.
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