KR100477938B1 - 아크릴계 점착제 수지 조성물 - Google Patents

아크릴계 점착제 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아크릴계 점착제 수지 조성물에 관한 것으로, 특히 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체, α, β 불포화 카르복실산 단량체, 및 수산기를 포함하는 비닐계 단량체를 함유하는 아크릴계 공중합체; 탄소수 2∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체, α, β 불포화 카르복실산 단량체, 수산기를 포함하는 비닐계 단량체, 및 탄소를 중심으로 4 개의 황화합물을 함유하는 연쇄이동제를 함유하는 유동성 아크릴계 공중합체; 가교제; 및 실란계 커플링제를 포함하여 점착층, 및 기재의 열수축, 및 열팽창으로부터 발생하는 잔류응력을 최소화할 수 있는 응력완화현상을 가지는 동시에, 점착제품의 내구신뢰성, 접착력, 유지력, 절단특성 등의 제반특성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 아크릴계 점착제 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

아크릴계 점착제 수지 조성물 {ACRYLIC PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE FOR THE POLARIZING FIRM}
본 발명은 아크릴계 점착제 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점착층, 및 기재의 열수축, 및 열팽창으로부터 발생하는 잔류응력을 최소화할 수 있는 응력완화현상을 가지는 동시에, 점착제품의 내구신뢰성, 접착력, 유지력, 절단특성 등의 제반특성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 아크릴계 점착제 수지 조성물에 관한 것이다.
점착제는 사용의 용이성 때문에 시트, 필름, 라벨, 테이프 등 매우 다양한 용도로 사용되고 있다. 또한 최근에는 여러 가지 고기능성, 및 내구신뢰성이 요구되는 광학 필름용 점착제로 사용되기도 한다.
일본공개특허공보 소60-207101호는 반응성 관능기를 갖는 공중합체와 반응성 관능기를 갖지 않는 공중합체를 1:4 내지 4:1의 중량비로 혼합하여 고온고습하의 조건에서도 내구신뢰성을 유지하는 동시에 편광판의 치수 변화에 의해 발생되는 내부 응력을 완화할 수 있는 점착제에 대하여 개시하고 있다. 일본공개특허공보 소64-66283호는 동일 목적으로 일정량의 저분자량과 고분자량의 범위 내에 존재하는 아크릴계 수지를 혼합하여 점착층의 탄성율과 접착특성을 동시에 향상시키고 유리판과 점착층 사이에서 발생하는 미세한 기포의 발생을 줄이며 점착층의 박리를 방지할 수 있는 점착제에 대하여 개시하고 있다. 또한 일본공개특허공보 평9-090811호는 분자량이 100 만 이상인 반응성 관능기를 갖는 공중합체와 분자량이 3 만 이하인 관능기를 갖는 공중합체를 적절한 중량비로 섞어 편광 필름의 점착제로 사용하는 방법에 대하여 개시하고 있으나, 이는 고온고습의 가혹한 조건에서 점착필름과 유리판 간의 응력 집중화에 의해 기포, 또는 박리가 발생한다는 문제점이 있다. 일본공개특허공보 평3-12471호는 고분자량의 아크릴계 점착제를 사용하여 특정범위에서 가교밀도를 조절하고, 고온 접착력을 향상시킴으로써 내구성을 향상시키는 방법에 대하여 개시하고 있으나, 이는 고분자량의 수지를 사용함으로써 가교제의 사용량에 따른 가교밀도의 변화가 심하여 분자간 가교밀도의 조절이 매우 까다롭고 기재간의 응력집중 현상을 균일하게 조절하기 어렵다는 문제점이 있다. 일본공개특허공보 평7-301792호는 내열내습조건에서 점착필름과 유리판간의 응력 집중화에 의한 기포나 박리의 발생문제와 같은 내구성 저하, 및 동반되는 필름의 뒤틀림에 의한 액정 표시판의 화면이 불균일해지는 문제를 해결하기 위하여, 점착제의 변형응집력을 조절하는 방법에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 이 방법은 점착제에 따라 가교반응의 지속적인 진행에 따른 경시 변화가 예상되는 등 일정한 변형응집력을 계속 유지하기가 어렵다는 문제점이 있다. 특히 비반응성인 아크릴계 주모노머에 반응성 관능기를 일정량 도입하여 제조한 공중합체를 사용하여 점착제층을 제조하는 경우, 사용되는 가교제의 함량이 매우 적기 때문에 응집력과 점착력을 나타내는 가교구조를 효과적으로 조절하기 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 수지의 분자 구조를 조절하여 열수축, 및 열팽창으로부터 발생하는 점착제 조성물을 응력집중현상을 최소화할 수 있는 아크릴계 점착제 수지에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 점착층, 및 기재의 열수축, 및 열팽창으로부터 발생하는 잔류응력을 최소화할 수 있는 응력완화현상을 가지는 동시에, 점착제품의 내구신뢰성, 접착력, 유지력, 절단특성 등의 제반특성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 아크릴계 점착제 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아크릴계 점착제 수지 조성물에 있어서,
a)ⅰ) 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체;
ⅱ) α, β 불포화 카르복실산 단량체; 및
ⅲ) 수산기를 포함하는 비닐계 단량체
를 함유하는 아크릴계 공중합체;
b)ⅰ) 탄소수 2∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체;
ⅱ) α, β 불포화 카르복실산 단량체;
ⅲ) 수산기를 포함하는 비닐계 단량체; 및
ⅳ) 탄소를 중심으로 4 개의 황화합물을 함유하는 연쇄이동제
를 함유하는 유동성 아크릴계 공중합체;
c) 가교제; 및
d) 실란계 커플링제
를 포함하는 아크릴계 점착제 수지 조성물을 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 수지의 분자 구조를 조절하여 열수축, 및 열팽창으로부터 발생하는 점착제 조성물을 응력집중현상을 최소화할 수 있는 아크릴계 점착제 수지에 대하여 연구하던 중, 아크릴계 점착제 수지 조성물에 있어서, 탄소를 중심으로 4 개의 황화합물을 함유하는 연쇄이동제를 포함하여 중합된 스타 형태 구조를 갖는 아크릴계 공중합 수지를 첨가한 결과, 잔류응력을 최소화할 수 있는 응력완화현상을 가지는 동시에, 내구신뢰성, 접착력, 유지력, 절단특성 등의 제반특성이 우수함을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 점착제는 내부에 휘발성분, 반응잔류물 등의 기포를 유발시키는 성분은 충분히 제거한 후 사용하는 것이 바람직하다. 가교밀도나 분자량이 너무 낮아 점착제의 탄성율이 너무 낮은 경우, 고온상태에서 유리판과 점착층 사이에 존재하는 작은 기포들이 커져 점착층 내부에 산란체를 형성하게 되며, 탄성율이 너무 큰 점착제를 장기간 사용할 경우, 과도한 가교반응으로 인해 점착 시트 끝단부 위에 발생하는 박리현상이 발생하게 된다. 또한 점착제의 점탄성 특성은 주로 고분자 사슬의 분자량, 분자량 분포, 또는 분자구조의 존재량에 의존하고, 특히 분자량에 의하여 결정되므로, 본 발명에 사용되는 아크릴계 고분자의 분자량은 20 만??200 만인 것이 바람직하며, 이는 통상의 라디칼 공중합 과정을 거쳐 제조할 수 있다.
더욱 상세하게는,
a)ⅰ) 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체
60 내지 98.5 중량부;
ⅱ) α, β 불포화 카르복실산 단량체 1 내지 30 중량부; 및
ⅲ) 수산기를 포함하는 비닐계 단량체 0.5 내지 10 중량부
를 함유하는 아크릴계 공중합체 100 중량부;
b)ⅰ) 탄소수 2∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체
60 내지 98.5 중량부;
ⅱ) α, β 불포화 카르복실산 단량체 1 내지 30 중량부;
ⅲ) 수산기를 포함하는 비닐계 단량체 0.5 내지 10 중량부; 및
ⅳ) 탄소를 중심으로 4 개의 황화합물을 함유하는 연쇄이동제 0.0001 내지
10 중량부
를 함유하는 유동성 아크릴계 공중합체 10 내지 100 중량부;
c) 가교제 0.1 내지 5 중량부; 및
d) 실란계 커플링제 0.01 내지 2 중량부
를 포함하는 아크릴계 점착제 수지 조성물이다.
본 발명에 사용되는 상기 a)ⅰ), 및 b)ⅰ)의 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체는 각각 a)의 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 60 내지 98.5 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 60 내지 95 중량부로 포함되는 것이며, 가장 바람직하게는 70 내지 90 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 60 중량부 미만인 경우에는 점착제의 응집력이 떨어지게 되고 가격이 상승하게 되며, 98.5 중량부를 초과할 경우에는 잔류응력 완화효과가 저하되는 문제점이 있다.
상기 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체로는 아크릴산(또는 메타크릴산)의 탄소수가 2??12인 알킬에스테르를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 탄소수가 2??8인 알킬 에스테르를 사용하는 것이 좋다. 상기 알킬(메타) 아크릴레이트는 알킬기가 장쇄 형태로 되면 점착제의 응집력이 낮아지기 때문에, 고온 하에서 응집력을 유지하기 위해서는 알킬기의 탄소수 2??8의 범위에서 선택되는 것이 좋으며, 구체적으로는 부틸(메타) 아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타) 아크릴레이트, 에틸(메타) 아크릴레이트, 메틸(메타) 아크릴레이트, n-프로필(메타) 아크릴레이트, 이소 프로필(메타) 아크릴레이트, t-부틸(메타) 아크릴레이트, 펜틸(메타) 아크릴레이트, n-옥틸(메타) 아크릴레이트, 및 이소 노닐(메타) 아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것이다.
또한 점착제의 유리전이온도를 조절하거나 또는 기타 기능특성을 부여하기 위하여 공중합 단량체를 사용하는 경우, 바람직한 단량체는 아크릴로니트릴, 스티렌, 메틸(메타) 아크릴레이트, 및 비닐 아세테이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것이다.
본 발명에 사용되는 상기 a)ⅱ), 및 b)ⅱ)의 α, β불포화 카르복실산 단량체는 각각 a)의 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 1 중량부 미만일 경우에는 접착력이 저하되고, 30 중량부를 초과할 경우에는 응집력 상승에 의하여 응력완화특성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 α, β 불포화 카르복실산 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레인산, 및 말레인산 무수물로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것이 바람직하며, 상기 c)의 가교제와 반응하여 부분가교 구조를 형성함과 동시에 접착강도를 향상시키고 응집력을 부여하는 역할을 한다.
본 발명에 사용되는 상기 a)ⅲ), 및 a)ⅲ)의 수산기를 포함하는 비닐계 단량체는 각각 상기 a)의 아크릴계 중합체 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 0.5 중량부 미만일 경우에는 유지력 상승효과가 적으며, 10 중량부를 초과할 경우에는 응력완화 효과가 저하되게 되는 문제점이 있다.
상기 수산기를 포함하는 비닐계 단량체로는 2-하이드록시에틸(메타) 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타) 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌글리콜(메타) 아크릴레이트, 및 2-하이드록시프로필렌글리콜(메타) 아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것이 바람직하다. 이는 상기 c)의 가교제와 반응하여 부분가교 구조를 형성함과 동시에 접착강도를 향상시키고 점착제의 응집력을 부여하는 작용을 한다.
상기 b)ⅳ)의 탄소를 중심으로 4 개의 황화합물을 함유하는 연쇄이동제는 상기 b)ⅰ), b)ⅱ), 및 b)ⅲ)의 단량체들을 스타 형태의 구조의 중합체로 만들고 유동 특성을 증진시키는 역할을 한다.
상기 연쇄이동제는 b)의 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.0001 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.001 내지 10 중량부로 포함되는 것이고, 가장 바람직하게는 0.005 내지 10 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 0.0001 중량부 미만일 경우에는 스타 구조의 생성이 저하될 수 있으며, 10 중량부를 초과할 경우에는 공중합체 분자량이 크게 저하되는 문제점이 있다. 상기 연쇄이동제로는 펜타에리트리톨 테트라(3-머캅토 프로피온네이트)(pentaerythritol tetra(3-mercapto propionate)를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용되는 상기 c)의 가교제는 중합과정에서 고분자사슬 구조를 제어하기 위해 과량으로 사용되는 첨가제로 인한 상 분리 등의 문제를 방지하여 신뢰성 있는 점착제를 제조하기 위하여 사용된다.
상기 가교제는 아크릴계 점착제 수지 조성물 총 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 예로는 이소시아네이트계, 에폭시계, 또는 아지리딘계 등이 있으며, 바람직하게는 톨리렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판의 톨리렌디이소시아네이트의 부가물 등의 이소시아네이트계, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 및 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르티글리시딜디아민으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것이다.
본 발명에 사용되는 상기 d)의 실란계 커플링제는 유리판과 점착제 사이의 접착을 효과적으로 증진시킬 수 있으며, 특히 고온고습 하에서 장시간 방치되었을 경우, 접착신뢰성을 향상시키는데 도움을 주는 역할을 한다.
상기 실란계 커플링제는 아크릴계 점착제 수지 조성물 총 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 예로는 비닐실란, 에폭시실란, 또는 메타크릴실란 등이 있으며, 바람직하게는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, 및 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것이다.
또한, 본 발명은 필요에 따라서 중합개시제, 분자량조절제, 산화방지제, 안료, 충전제, 염료, 점착성부여 수지, 가소제, 연화제 등을 추가로 첨가할 수 있다.
상기 중합개시제는 열에 의해 활성화되는 통상의 라디칼 개시제를 사용할 수 있으며, 그 예로는 퍼옥시카보네이트류, 케톤 퍼옥사이드류, 퍼옥시케탈류, 이드로퍼옥사이드류, 디알킬 퍼옥사이드류, 디아실 퍼옥사이드류, 또는 퍼옥시에스테르류(예를 들면 라우로일퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드) 등의 유기 과산화물, 또는 2,2 -아조비스이소부티로니트릴, 2,2 -아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2 -아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 또는 2,2 -아조비스(디메틸이소부티레이트) 등의 아조 화합물을 사용할 수 있다. 상기 중합개시제는 중합 온도에 따라 선택되며, 1 종 이상의 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 분자량조절제는 t-도데실 머캅탄, 또는 n-도데실 머캅탄 등의 머캅탄류, 디펜틴, 또는 t-테르펜의 테르펜류, 클로로포름, 또는 사염화탄소의 할로겐화 탄화수소, 또는 펜타에리드리톨 테트라키스 (3-머캅토 프로피온네이트 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, a)의 아크릴계 공중합체, 및 b)의 아크릴계 공중합체의 중합은 용액중합법, 광중합법, 벌크중합법, 서스펜션중합법, 에멀젼중합법 등의 중합방법으로 제조할 수 있다.
본 발명에서는 처리 공정이 비교적 간단하여 점착제 제조에 주로 사용하는 유기 용매를 사용한 용액중합법을 실시하였으며, 용액 중합에 사용되는 용제로서는 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 또는 부틸 아세테이트 등의 에스테르계 용제; 메틸 에틸 케톤, 또는 시클로 헥사논 등의 케톤계 용제; 또는 벤젠, 또는 톨루엔 등의 방향족계 용제 등을 사용할 수 있다. 또한 중합 반응 내내 용액의 점도가 크게 증가하지 않으면서 고온·고습하의 조건에서 견딜 수 있을 만큼의 분자량을 갖는 수지를 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 아크릴계 점착제 수지의 가교밀도는 5∼90 %인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 15∼80 %인 것이다.
본 발명의 아크릴계 점착제 수지 조성물은 응력완화 특성을 비롯하여 응집력 및 접착력의 균형을 용이하게 조절할 수 있으며, 가소제, 점착부여수지 등의 첨가제를 사용하지 않고도 안정하고 경시변화가 없는 점착물성을 구현할 수 있다. 또한 상기 아크릴계 점착제 수지 조성물을 포함하는 점착제는 광학용에만 국한되어 적용되는 것이 아니라, 다층구조의 라미네이트 제품, 즉 일반 상업용 점착시트제품, 의료용 패치, 가열활성 점착제(heat activated pressure sensitive adhesives) 등의 응용분야에 적용될 수 있는 우수한 효과가 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
(아크릴계 공중합체 수지 제조)
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1 L 반응기에 부틸 아크릴레이트 99 중량부, 및 2-히드록시에틸(메타) 아크릴레이트 1 중량부를 투입하고, 용제로 에틸 아세테이트 120 중량부를 투입하였다. 그 다음, 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 60 분간 퍼징한 후, 60 ℃로 유지하였다. 여기에 반응개시제로 에틸 아세테이트에 45 %의 농도로 희석시킨 아조비스이소부티로니트릴 0.03 중량부를 투입하였다. 이를 8 시간 동안 반응시켜 분자량(폴리스티렌 표준샘플을 이용하여 측정)이 1500 K인 아크릴계 공중합체(A-1)를 제조하였다.
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1 L 반응기에 부틸 아크릴레이트 99 중량부, 2-히드록시에틸(메타) 아크릴레이트 1 중량부, 및 펜타에리드리톨 테트라키스(3-머캅토 프로피온네이트) 0.03 중량부의 혼합물을 투입하고, 용제로 에틸 아세테이트 100 중량부를 투입하였다. 그 다음, 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 60 분간 퍼징한 후, 60 ℃로 유지하였다. 여기에 반응개시제로 에틸 아세테이트에 50 %의 농도로 희석시킨 아조비스이소부티로니트릴 0.03 중량부를 투입하였다. 이를 8 시간 동안 반응시켜 분자량이 1200 K인 아크릴계 공중합체(A-2)를 제조하였다.
(아크릴계 점착제 제조)
상기에서 제조한 아크릴계 공중합체 A-1 90 중량부, 및 A-2 10 중량부로 혼합한 공중합체 100 중량부에 이소시아네이트계 가교제로 에틸 아세테이트 용액에 50 %로 희석한 트리메틸올프로판의 톨리렌디이소시아네이트 부가물 1.0 중량부, 및 실란계 커플링제로 에틸 아세테이트 용액에 50 %로 희석한 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 0.05 중량부 첨가하여 균일하게 혼합하였다. 이를 이형지에 코팅하여 건조시킨 후, 30 ㎛의 균일한 점착층을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 아크릴계 공중합체 A-1 80 중량부, 및 아크릴계 공중합체 A-2 20 중량부로 혼합한 공중합체를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 아크릴계 공중합체 A-1 70 중량부, 및 아크릴계 공중합체 A-2 30 중량부로 혼합한 공중합체를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 4
(아크릴계 공중합체 제조)
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1 L 반응기에 부틸 아크릴레이트 99 중량부, 2-히드록시에틸(메타) 아크릴레이트 1 중량부, 및 펜타에리드리톨 테트라키스(3-머캅토 프로피온네이트) 0.03 중량부의 혼합물을 투입하고, 용제로 에틸 아세테이트 120 중량부를 투입하였다. 그 다음, 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 60 분간 퍼징한 후, 60 ℃로 유지하였다. 여기에 반응개시제로 에틸 아세테이트에 50 %의 농도로 희석시킨 아조비스이소부티로니트릴 0.03 중량부를 투입하였다. 이를 8 시간 동안 반응시켜 분자량이 1100 K인 아크릴계 공중합체(B-2)를 제조하였다.
(아크릴계 점착제 제조)
상기 실시예 1에서 제조된 아크릴계 폴리머 A-1 90 중량부, 및 상기 제조된 아크릴계 폴리머 B-2 10 중량부로 혼합한 공중합체를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 5
상기 실시예 1에서 아크릴계 공중합체 A-1 80 중량부, 및 아크릴계 공중합체 B-2 20 중량부로 혼합한 공중합체를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 6
상기 실시예 1에서 아크릴계 공중합체 A-1 70 중량부, 및 아크릴계 공중합체 B-2 30 중량부로 혼합한 공중합체를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 아크릴계 공중합체 A-1 100 중량부만을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 2
(공중합체 수지 제조)
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1 L 반응기에 부틸 아크릴레이트 99 중량부, 및 2-히드록시에틸(메타) 아크릴레이트 1 중량부의 혼합물을 투입하고, 용제로 에틸 아세테이트 185 중량부를 투입하였다. 그 다음, 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 60 분간 퍼징한 후, 60 ℃로 유지하였다. 여기에 반응개시제로 에틸 아세테이트에 50 %의 농도로 희석시킨 아조비스이소부티로니트릴 0.03 중량부를 투입하였다. 이를 8 시간 동안 반응시켜 분자량이 950 K인 아크릴계 공중합체(C-2)를 제조하였다.
(아크릴계 점착제 제조)
상기 실시예 1에서 제조된 아크릴계 폴리머 A-1 90 중량부, 및 상기 제조된 아크릴계 폴리머 C-2 10 중량부로 혼합한 공중합체를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 3
상기 실시예 1에서 아크릴계 공중합체 A-1 80 중량부, 및 아크릴계 공중합체 C-2 20 중량부로 혼합한 공중합체를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 4
상기 실시예 1에서 아크릴계 공중합체 A-1 70 중량부, 및 아크릴계 공중합체 C-2 30 중량부로 혼합한 공중합체를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실험예
상기 실시예 1 내지 6, 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 아크릴계 점착제 수지를 라미네이트를 사용하여 두께 150 ㎛의 요오드계 편광판에 점착 가공하였다. 상기와 같이 점착 가공한 편광판의 내구신뢰성, 광투과균일성, 절단성, 및 warpag을 하기 ㄱ), ㄴ), ㄷ), 및 ㄹ)의 방법으로 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
ㄱ) 내구신뢰성 - 정해진 조성의 점착제가 코팅된 편광판(90 ㎜ ×170 ㎜)을
유리기판(110 ㎜ ×190 ㎜ ×0.7 ㎜)에 양면으로 광축이 크로스된 상태
로 부착시켰다. 이때 가해진 압력은 약 5 ㎏/㎠으로 기포나 이물이 생
기지 않도록 크린룸 작업을 하였다. 이 시편들의 내습열 특성을 파악하
기 위하여, 60 ℃, 90 % 상대습도 조건하에서 1000 시간 방치한 후, 기
포나 박리가 발생하였는지를 관찰하였고, 내열특성은 80 ℃, 1000 시간
방치 후, 기포나 박리 여부를 관찰하였으며, 상기 시편의 상태를 평가하
기 직전에 상온에서 24 시간 방치하였다. 또한 신뢰성에 대한 평가기준
은 하기와 같이 하였다.
○ : 기포나 박리현상 없음
△ : 기포나 박리현상 다소 있음
× : 기포나 박리현상 있음
ㄴ) 광투과 균일성 - 상기 ㄱ) 내구신뢰성에서 사용한 시편을 사용하여 광투
과도의 균일성을 조사하였다. 이를 위하여 백 라이트를 이용하여 암실
에서 빛이 새어 나오는 부분이 있는지 관찰하였고, 그 기준은 하기와 같
다.
○ : 광 투과성의 불 균일현상 없음
△ : 광 투과성의 불 균일현상 다소 있음
× : 광 투과성의 불 균일현상 있음
ㄷ) 절단성 - 상기의 점착제가 적용된 편광판을 톰슨 카터를 이용하여 절단
성 시험을 실시하였다. 점착층의 잘려진 단면을 관찰하여 하기의 기준
으로 평가하였다.
○ : 절단면의 점착제 잔류물 및 점착제가 빠져나간 정도가 양호함(0.2
㎜ 미만)
△ : 절단면의 점착제 잔류물 및 점착제가 빠져나간 정도가 다소불량
(0.2∼0.5 ㎜)
× : 절단면의 점착제 잔류물 및 점착제가 빠져나간 정도가 심함(0.5 ㎜
이상)
ㄹ) 유리기판 warpage - 상기 시험편을 이용하여 유리기판의 휨정도를 측정
하였고, 관찰된 유리기판의 휨 정도는 하기의 기준을 사용하였다.
○ : 유리기판의 휨 현상 없음
△ : 유리기판의 휨 현상 있음(2 ㎜ 미만)
× : 유리기판의 휨 현상 있음(2 ㎜ 이상)
구분 내구신뢰성 광투과 균일성 절단성 warpag
실시예 1 ○ ○ ○ ○
실시예 2 ○ ○ ○ ○
실시예 3 △ ○ ○ ○
실시예 4 ○ ○ ○ ○
실시예 5 ○ ○ ○ ○
실시예 6 △ ○ ○ ○
비교예 1 ○ × ○ ○
비교예 2 △ △ △ △
비교예 3 × △ △ △
비교예 4 ×∼△ ○ × △
상기 표 1을 통하여, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6의 아크릴계 점착제 수지는 비교예 1 내지 4와 비교하여 내구신뢰성, 광투과 균일성, 절단성, 및 warpag가 우수함을 확인할 수 있었다.
본 발명의 아크릴계 점착제 수지 조성물은 점착층, 및 기재의 열수축, 및 열팽창으로부터 발생하는 잔류응력을 최소화할 수 있는 응력완화현상을 가지는 동시에, 가소제, 점착부여수지 등의 첨가제를 사용하지 않고도 안정하고 경시변화가 없는 내구신뢰성, 접착력, 유지력, 절단특성 등의 점착 물성을 구현할 수 있다. 또한 상기 아크릴계 점착제 수지 조성물을 포함하는 점착제는 광학용에만 국한되어 적용되는 것이 아니라, 다층구조의 라미네이트 제품, 즉 일반 상업용 점착시트제품, 의료용 패치, 가열활성 점착제(heat activated pressure sensitive adhesives) 등의 응용분야에 적용할 있는 장점이 있다.

Claims (12)

  1. 아크릴계 점착제 수지 조성물에 있어서,
    a)ⅰ) 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체
    60 내지 98.5 중량부;
    ⅱ) α, β 불포화 카르복실산 단량체 1 내지 30 중량부; 및
    ⅲ) 수산기를 포함하는 비닐계 단량체 0.5 내지 10 중량부
    를 함유하는 아크릴계 공중합체 100 중량부;
    b)ⅰ) 탄소수 2∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체
    60 내지 98.5 중량부;
    ⅱ) α, β 불포화 카르복실산 단량체 1 내지 30 중량부;
    ⅲ) 수산기를 포함하는 비닐계 단량체 0.5 내지 10 중량부; 및
    ⅳ) 탄소를 중심으로 4 개의 황화합물을 함유하는 연쇄이동제 0.0001 내지
    10 중량부
    를 함유하는 유동성 아크릴계 공중합체 10 내지 100 중량부;
    c) 가교제 0.1 내지 5 중량부; 및
    d) 실란계 커플링제 0.01 내지 2 중량부
    를 포함하는 아크릴계 점착제 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 a)ⅰ), 및 b)ⅰ)의 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체가 부틸(메타) 아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타) 아크릴레이트, 에틸(메타) 아크릴레이트, 메틸(메타) 아크릴레이트, n-프로필(메타) 아크릴레이트, 이소 프로필(메타) 아크릴레이트, t-부틸(메타) 아크릴레이트, 펜틸(메타) 아크릴레이트, n-옥틸(메타) 아크릴레이트, 및 이소 노닐(메타) 아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 아크릴계 점착제 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체에 아크릴로 니트릴, 스티렌, 메틸(메타) 아크릴레이트, 및 비닐 아세테이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 공중합 단량체를 추가로 포함하는 아크릴계 점착제 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 a)ⅱ), 및 b)ⅱ)의 α, β불포화 카르복실산 단량체가 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레인산, 및 말레인산 무수물로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 아크릴계 점착제 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 a)ⅲ), 및 a)ⅲ)의 수산기를 포함하는 비닐계 단량체가 2-하이드록시에틸(메타) 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타) 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌글리콜(메타) 아크릴레이트, 및 2-하이드록시프로필렌글리콜(메타) 아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 아크릴계 점착제 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 b)ⅳ)의 탄소를 중심으로 4 개의 황화합물을 함유하는 연쇄이동제가 펜타에리트리톨 테트라(3-머캅토 프로피온네이트)(pentaerythritol tetra(3-mercapto propionate)인 아크릴계 점착제 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 c)의 가교제가 톨리렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판의 톨리렌디이소시아네이트의 부가물 등의 이소시아네이트계, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 및 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르티글리시딜디아민으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 아크릴계 점착제 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 d)의 실란계 커플링제가 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, 및 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 아크릴계 점착제 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 점착제 수지 조성물은 중합개시제, 분자량조절제, 산화방지제, 안료, 충전제, 염료, 점착성부여 수지, 가소제, 및 연화제로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는 아크릴계 점착제 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 a)의 아크릴계 공중합체, 및 b)의 아크릴계 공중합체가 용액중합법, 광중합법, 벌크중합법, 서스펜션중합법, 또는 에멀젼중합법의 중합방법으로 제조되는 아크릴계 점착제 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 점착제 수지의 가교밀도가 5∼90 %인 아크릴계 점착제 수지 조성물.
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