KR100980187B1

KR100980187B1 - 편광판

Info

Publication number: KR100980187B1
Application number: KR1020050048352A
Authority: KR
Inventors: 전상기; 김세라; 장석기; 한인천
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2010-09-03
Also published as: KR20060127347A

Abstract

본 발명은 아크릴계 점착제 조성물에 관한 것으로, 특히 아크릴계 공중합체 100 중량부, 초강산의 짝염기이고 퍼플루오로알킬기를 함유하는 음이온 및 알칼리금속 양이온으로 이루어지는 금속염 0.001 내지 25 중량부, 및 다관능성 가교제 0.01 내지 10 중량부를 포함함으로써 대전방지, 광투과도, 접착성, 내구신뢰성 등 아크릴계 점착제의 기본물성의 저하가 없으면서 동시에 내습열 조건하에서 백화현상이 없는 아크릴계 점착제 조성물에 관한 것이다.

아크릴계 점착제, 편광판, 액정표시소자, 알칼리 금속염, 백화현상

Description

편광판 {POLARIZING PLATE}

본 발명은 아크릴계 점착제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대전방지, 광투과도, 접착성, 내구신뢰성 등 아크릴계 점착제의 기본물성의 저하가 없으면서 동시에 내습열 조건하에서 백화현상이 없는 아크릴계 점착제 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 아크릴계 점착제 조성물은 산업용 시트, 광학용 접착제품, 전자부품용 점착제 등으로 다양한 분야에서 널리 적용되고 있으며, 이중에서도 광학용 점착제품이 적용되는 액정표시장치는 경량화 박형화가 가능하기 때문에 CRT를 대체하여 노트북, 모니터, TV 등에 광범위하게 이용되고 있다.

액정표시장치는 액정을 포함하는 액정 셀, 편광판, 및 이들을 접합하기 위한 접착 또는 점착층으로 이루어진다. 상기 평광판은 일정한 방향으로 배열된 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질, 이들 편광소자를 보호하기 위한 트리아세틸셀룰로오스(triacetyl cellulose, TAC)계의 보호필름, 점착층, 이형필름 등의 다층으로 구성된다.

상기와 같은 액정표시장치 제조시 액정 셀에 편광판을 부착하기 위하여 접착층에서 이형필름을 박리할 때 발생하는 정전기는 액정표시장치 내부의 액정배향에 영향을 주어 불량을 유발하며, 상기 정전기 발생을 막기 위하여 편광판 외면에 대전방지층을 형성시키는 방법을 사용하였으나, 이는 정전기 발생의 원천적 방지는 되지 못하며 그 효과 또한 극히 낮다는 문제점이 있었다.

따라서, 근본적인 정전기 발생을 차단하기 위해서는 점착제의 대전방지기능이 필요하다.

점착제에 대전방지기능을 부여하기 위해서는 도전성 금속분말이나 탄소입자 등의 물질을 첨가하는 방법, 계면활성제와 같은 이온성 물질을 접착제에 첨가하는 방법 등이 있다. 그러나, 상기 도전성 금속분말이나 탄소입자를 첨가하는 경우 대전방지성을 나타내기 위하여는 다량의 도전성 금속분말이나 탄소입자가 사용되어야 하며, 이에 따라 투명성이 저하된다는 문제점이 있다. 또한, 계면활성제를 첨가하는 경우에는 습도의 영향을 받기 쉬우며, 점착제 표면으로의 이행에 따라 접착성이 저하되는 문제점이 있었다.

일본공개특허공보 평6-128539호는 폴리에테르 폴리올 화합물과 적어도 1 종의 알칼리 금속염을 포함하는 대전방지 아크릴계 점착제에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 상기 종래기술은 가교제로 이소시아네이트를 사용하는 경우 폴리에테르 폴리올 화합물이 가교도에 큰 영향을 주기 때문에 폴리에테르 폴리올 화합물과 알칼리 금속염의 배합 이전에 이소시아네이트로 가교시킨 후 다시 용해를 시켜야 하며, 이에 따라 실제 공정에 적용하기 어려울 뿐만 아니라, 상기 알칼리 금속염을 첨가 할 경우 내습열 조건에서 투명성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한 일본공개특허공보 제2005-31282호는 리튬이온을 함유하는 금속염과 수지 조성물로서 에틸렌옥사이드를 가지는 친수성 모노머를 이용하여 대전방지기능을 갖는 광학소자용 수지 조성물 필름에 대하여 개시하고 있다. 상기 종래기술은 리튬이온 함유 금속염은 도전성을 제공하며, 친수성 모노머는 공기 중의 수분을 흡착하여 정전하 발생을 낮추고 고온다습의 환경에서도 외관불량에 해당하는 헤이즈에 의한 백화현상이 일어나지 않는다는 장점이 있으나, 공기 중의 수분을 흡착하여 정전하 발생을 낮출 수 있을 정도의 에틸렌옥사이드를 가지는 친수성 모노머를 사용할 경우 점착제의 물성, 특히 접착력과 내구신뢰성이 급격히 저하된다는 문제점이 있었다.

따라서, 내구신뢰성 등 아크릴계 점착제의 물성을 변화시키지 않으면서 대전방지성능이 우수하고 내습열 조건하에서 백화현상이 없는 접착제에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 대전방지, 광투과도, 접착성, 내구신뢰성 등 아크릴계 점착제의 기본물성의 저하가 없으면서 동시에 내습열 조건하에서 백화현상이 없는 아크릴계 점착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 내구신뢰성이 우수하고 내습열 조건하에서 백화현상이 없는 상기 아크릴계 점착제 조성물이 적용된 편광판 및 액정표시소자를 제공하 는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아크릴계 점착제 조성물에 있어서,

a) 아크릴계 공중합체 100 중량부;

b) 초강산의 짝염기이고 퍼플루오로알킬기를 함유하는 음이온 및 알칼리금속 양이온으로 이루어지는 하기 화학식 1로 표시되는 금속염 0.001 내지 25 중량부; 및

c) 다관능성 가교제 0.01 내지 10 중량부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물을 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1의 식에서,

M은 알칼리 금속이고,

R_f는 탄소수 1∼4의 퍼플루오로알킬기이고,

Y는 탄소 또는 황이고, X는 질소 또는 탄소이고, m은 1 또는 2이고, n은 2 또는 3이되,

Y가 탄소이면 m=1이고, Y가 황이면 m=2이고,

X가 질소이면 n=2이고, X가 탄소이면 n=3이다.

또한 본 발명은 상기 아크릴계 점착제 조성물을 편광필름의 일면 또는 양면 에 점착제층으로 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 편광판을 액정 셀의 일면 또는 양면에 접합한 액정패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자를 제공한다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 아크릴계 점착제 조성물은 아크릴계 공중합체 100 중량부, 초강산의 짝염기이고 퍼플루오로알킬기를 함유하는 음이온 및 알칼리금속 양이온으로 이루어지는 상기 화학식 1로 표시되는 금속염 0.001 내지 25 중량부, 및 다관능성 가교제 0.01 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 사용되는 상기 a)의 아크릴계 공중합체는 ⅰ) 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 모노머와 ⅱ) 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및/또는 아크릴계 단량체를 공중합한 공중합체를 사용할 수 있다.

상기 ⅰ)의 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 모노머는 아크릴산(또는 메타크릴산)의 탄소수가 1∼12인 알킬 에스테르를 사용할 수 있으며, 특히 알킬기가 장쇄 형태로 되면 점착제의 응집력이 낮아지기 때문에 고온하에서 응집력을 유지하기 위하여 아크릴산(또는 메타크릴산)의 탄소수가 2∼8인 알킬 에스테르를 사용하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 모노머는 부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 또는 이소노닐(메타)아크릴레이트 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 모노머는 접착제의 유리전이온도를 조절하거나 기타 기능성을 부여하기 위하여 공중합 모노머를 추가로 사용할 수 있으며, 그 예로는 아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, 스티렌, 메틸스티렌, 비닐톨루엔, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 또는 비닐아세테이트 등이 있다.

상기와 같은 상기 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 모노머는 아크릴계 공중합체에 90 내지 99.9 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 90 중량% 미만일 경우에는 초기접착력이 저하된다는 문제점이 있으며, 99.9 중량%를 초과할 경우에는 응집력 저하로 인해 내구성에 문제가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

상기 ⅱ)의 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및/또는 아크릴계 단량체는 가교제와 반응하여 고온 또는 고습 조건하에서 접착제의 응집력 파괴가 일어나지 않도록 화학결합에 의한 응집력 또는 접착강도를 부여하는 작용을 한다.

상기 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및/또는 아크릴계 단량체는 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 또는 2-하이드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트와 같은 수산기를 포함하는 단 량체; 또는 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레인산, 또는 말레인산 무수물과 같은 카르복실산을 포함하는 단량체를 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및/또는 아크릴계 단량체는 아크릴계 공중합체에 0.1 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 고온 또는 고습 조건하에서 응집파괴가 일어나기 쉽고, 접착력 향상 효과가 저하된다는 문제점이 있으며, 10 중량%를 초과할 경우에는 상용성이 감소되어 표면이행이 심하게 일어나게 되는 원인이 되며, 유동특성이 감소되고, 응집력 상승으로 응력완화능이 저하된다는 문제점이 있다.

상기와 같은 성분으로 이루어지는 아크릴계 공중합체는 용액중합법, 광중합법, 벌크중합법, 서스펜션중합법, 또는 에멀젼중합법 등의 통상의 방법으로 제조할 수 있으며, 특히 용액중합법으로 제조하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 중합온도는 50∼140 ℃이고, 단량체가 균일하게 혼합된 상태에서 개시제를 혼합하는 것이 좋다.

상기와 같이 제조된 아크릴계 공중합체는 중량평균분자량이 400,000 내지 2,000,000인 것이 점착제의 점탄성 향상시키는데 있어 더욱 좋다.

본 발명에 사용되는 상기 b)의 초강산의 짝염기이고 퍼플루오로알킬기를 함유하는 음이온 및 알칼리금속 양이온으로 이루어지는 금속염은 음이온의 공명구조와 불소원자들의 높은 전기음성도에 기인하여 금속 양이온에 대한 낮은 배위결합성과 높은 수소성에 의하여 점착제와의 상용성이 우수하고, 표면이행성이 없으며, 광 학적으로 투명하고, 아크릴계 점착제가 내습열 조건하에서 백화현상이 발생하지 않도록 하며, 동시에 내구신뢰성, 대전방지능 등의 물성을 부여하는 작용을 한다. 또한, 상기 금속염은 점착제에 이온전도성을 부여한다.

상기 초강산의 짝염기이고 퍼플루오로알킬기를 함유하는 음이온 및 알칼리금속 양이온으로 이루어지는 상기 화학식 1로 표시되는 금속염 중 음이온으로는 비스트리플루오로메탄설폰이미드(N(SO₂CF₃)₂ ^-), 비스트리플루오로메탄카보닐이미드(N(COCF₃)₂ ^-), 비스펜타플루오로에탄설폰이미드(N(SO₂C₂F₅)₂ ^-), 비스펜타플루오로에탄카보닐이미드(N(COC₂F₅)₂ ^-), 비스퍼플루오로부탄설폰이미드(N(SO₂C₄F₉)₂ ^-), 비스퍼플루오로부탄카보닐이미드(N(COC₄F₉)₂ ^-), 트리스트리플루오로메탄설포닐메티드(C(SO₂CF₃)₃ ^-), 또는 트리스트리플루오로메탄카보닐메티드(C(SO₂CF₃)₃ ^-) 등이 사용될 수 있으며, 알칼리금속 양이온으로는 리튬(Li⁺), 소듐(Na⁺), 또는 칼륨(K⁺) 등이 사용될 수 있다.

상기 초강산의 짝염기이고 퍼플루오로알킬기를 함유하는 음이온 및 알칼리금속 양이온으로 이루어지는 금속염은 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.001 내지 25 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 10 중량부로 포함되는 것이며, 가장 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부로 포함되는 것이 다. 그 함량이 0.001 중량부 미만일 경우에는 대전방지능이 저하된다는 문제점이 있으며, 25 중량부를 초과할 경우에는 응집력 저하로 접착내구성이 취약해진다는 문제점이 있다. 또한, 상기 금속염을 0.01∼10 중량부, 0.1∼5 중량부로 사용할 경우 광투과도, 내구신뢰성 등 아크릴계 점착제의 기본물성을 우수하게 유지하면서도 내습열 조건하에서 백화현상이 없으며, 접착성 및 대전방지능이 더욱 우수한 효과가 있다.

본 발명에 사용되는 상기 c)의 다관능성 가교제는 카르복실기, 수산기 등과 반응하여 접착제의 응집력을 높여주는 작용을 한다.

상기 다관능성 가교제는 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물, 또는 금속 킬레이트계 화합물 등을 사용할 수 있으며, 특히 이소시아네이트계 가교제를 사용하는 것이 좋다.

상기 이소시아네이트계 화합물은 톨루엔디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포름디이소사이네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트, 또는 이들의 트리메틸올프로판 등의 폴리올과의 반응물 등을 사용할 수 있다.

상기 에폭시 화합물은 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜에틸렌디아민, 또는 글리세린 디글리시딜에테르 등을 사용할 수 있다.

상기 아지리딘계 화합물은 N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사이드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사이드), 트리에틸렌멜라민, 비스이소 프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘), 또는 트리-1-아지리디닐포스핀옥사이드 등을 사용할 수 있다.

또한 상기 금속 킬레이트계 화합물은 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘, 바나듐 등의 다가 금속이 아세틸아세톤 또는 아세토초산에틸에 배위한 화합물 등을 사용할 수 있다.

상기와 같은 다관능성 가교제는 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.01 중량부 미만일 경우에는 고온 또는 고습 조건하에서 응집파괴가 일어나기 쉽고, 접착력 향상효과가 저하된다는 문제점이 있으며, 10 중량부를 초과할 경우에는 상용성이 감소되어 표면이행이 심하게 일어나는 원인이 되며, 유동특성이 감소되고, 응집력 상승으로 응력완화 등이 저하된다는 문제점이 있다.

상기와 같은 성분으로 이루어지는 본 발명의 아크릴계 점착제 조성물은 필요에 따라 d) 실란계 커플링제 또는 e) 점착성부여수지를 추가로 사용할 수 있다.

상기 d)의 실란계 커플링제는 아크릴계 점착제가 유리판과 접착하는 경우 접착안정성을 향상시켜 내열,내습 특성을 보다 향상시키는 작용을 한다. 특히, 상기 실란계 커플링제는 고온고습하에서 장시간 방치되었을 경우 접착신뢰성을 향상시키는데 도움을 주는 작용을 한다.

상기 실란계 커플링제는 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리 메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 또는 γ-아세토아세테이트프로필트리메톡시실란 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 실란계 커플링제는 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.005 내지 5 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 상기 범위내일 경우에는 고온고습하에서 장시간 방치되었을 경우 유리판과의 접착안정성 또는 접착신뢰성을 향상시켜 내열·내습 특성을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 e)의 점착성부여수지는 아크릴계 점착제의 점착성능을 조절하는 작용을 한다.

상기 점착성부여수지는 (수첨)하이드로카본계수지, (수첨)로진수지, (수첨)로진에스터수지, (수첨)테펜수지, (수첨)터펜페놀수지, 중합로진수지, 또는 중합로진에스터수지 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 점착성부여수지는 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 1 내지 100 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 100 중량부를 초과할 경우에는 접착제의 상용성 또는 응집력을 감소시킬 수 있다는 문제점이 있다.

또한 본 발명의 아크릴계 점착제 조성물은 필요에 따라 아크릴계 저분자량체, 에폭시 레진, 경화제, 자외선안정제, 산화방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면활성제, 또는 가소제 등의 첨가제를 추가로 사용할 수 있다.

상기와 같은 성분으로 이루어지는 본 발명의 아크릴계 점착제 조성물은 통상의 방법에 따라 제조할 수 있음은 물론이며, 구체적으로 열경화 또는 광경화 등의 방법으로 제조할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 아크릴계 점착제 조성물은 가교밀도가 5∼95 %인 것이 바람직하며, 가교밀도가 5 % 미만일 경우에는 접착제의 응집력이 낮아지며 기포 또는 박리와 같은 점착내구성에 문제가 발생할 수 있으며, 95 %를 초과할 경우에는 들뜸과 같은 내구신뢰성이 취약해진다는 문제점이 있다.

또한 본 발명은 상기와 같은 아크릴계 점착제 조성물을 편광필름의 점착제층으로 포함하는 편광판을 제공하는 바, 상기 편광판은 편광필름의 한면 또는 양면에 상기 점착제 조성물로부터 형성되는 점착제층을 포함하여 이루어진다.

상기 편광판을 구성하는 편광필름 또는 편광소자는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 상기 편광필름은 폴리비닐알콜계 수지로 된 필름에 요오드 또는 이색성 염료 등의 편광성분을 함유시켜 연신하여 제조된 필름 등을 사용할 수 있으며, 이들 편광필름의 두께 또한 특별히 제한되지 않으며, 통상적인 두께를 형성할 수 있다. 이때, 상기 폴리비닐알콜계 수지는 폴리비닐알콜, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 및 에틸렌, 초산비닐 공중합체의 검화물 등이 사용될 수 있다.

상기 편광필름의 양면에는 트리아세탈 셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름, 폴리에테르설폰계 필름, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계나 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀계, 에틸렌 프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 등의 보호필름이 적층된 다층 필름 등을 형성할 수 있다. 이때, 이들 보호필름의 두께도 특별히 제한되지는 않으며, 통상적인 두께를 형성할 수 있다.

상기와 같은 편광필름에 점착제층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 편광필름 표면에 직접 바코터 등을 사용하여 점착제를 도포, 건조시키는 방법, 점착제를 박리성 기재 표면에 도포하고 건조시킨 후, 상기 박리성 기재 표면에 형성된 점착제층을 편광필름 표면에 전사하고 숙성시키는 방법 등이 적용될 수 있다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 편광판에는 보호층, 반사층, 방현층, 위상차판, 광시야각 보상필름, 또는 휘도향상필름 등의 추가기능을 제공하는 층이 1 종 이상 적층될 수 있다.

본 발명의 점착제가 적용된 편광판은 통상의 액정표시소자에 모두 적용가능하며, 그 액정패널의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게, 상기 점착제가 적용된 편광판을 액정 셀의 일면 또는 양면에 접합한 액정패널을 포함하는 액정표시소자를 구성할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 아크릴계 점착제 조성물은 산업용 시트, 특히 보호필름, 반사시트, 구조용 점착시트, 사진용 점착시트, 차선표시용 점착시트, 광학용 점착제품, 전자부품용 점착제 등에 사용될 수 있다. 또한, 다층구조의 라미네이트 제품, 즉 일반 상업용 점착시트제품, 의료용 패치, 가열활성 점착제(heat activated pressure sensitive adhesives) 등 작용개념이 동일한 응용분야에서도 적용될 수 있음은 물론이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것 은 아니다.

[실시예]

실시예 1

(아크릴계 공중합체 제조)

질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1 L의 반응기에 n-부틸아크릴레이트(BA) 98.3 중량부, 아크릴산(AA) 0.5 중량부, 하이드록시에틸메타크릴레이트(2-HEMA) 1.2 중량부로 이루어진 단량체 혼합물을 투입한 후, 용제로 에틸아세테이트(EAc) 100 중량부를 투입하였다. 그 다음 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1 시간 동안 퍼징한 후, 62 ℃로 유지하였다. 상기 혼합물을 균일하게 한 후, 반응개시제로 에틸아세테이트에 50 % 농도로 희석시킨 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.03 중량부를 투입하고, 8 시간 동안 반응시켜 아크릴계 공중합체를 제조하였다.

(배합과정)

상기 제조한 아크릴계 공중합체 100 중량부, 가교제로 이소시아네이트계 트리메틸올프로판의 톨리렌디이소시아네이트 부가물(TDI-1) 0.5 중량부, 및 리튬 비스트리플루오로설폰이미드 0.1 중량부를 투입하고 적정의 농도로 희석하여 균일하게 혼합한 후, 이형지에 코팅하여 건조한 후 25 ㎛의 균일한 점착층을 제조하였다.

(합판과정)

상기 제조한 점착층을 185 ㎛ 두께의 요오드계 편광판에 점착가공하였다.

실시예 2∼15 및 비교예 1∼8

상기 실시예 1에서 하기 표 1과 같은 성분과 조성비로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 이때, 표 1의 단위는 중량부이다.

구분		아크릴계 공중합체					가교제	금속염
구분		n-BA	AA	EA	2-HEMA	2-HEA	가교제	A	B	C	D	E	F
실시예	1	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	0.1	-	-	-	-	-
	2	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	4	-	-	-	-	-
	3	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	20	-	-	-	-	-
	4	88.0	-	9.5	-	2.5	0.5	4	-	-	-	-	-
	5	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	0.1	-	-	-	-
	6	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	4	-	-	-	-
	7	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	20	-	-	-	-
	8	88.0	-	9.5	-	2.5	0.5	-	4	-	-	-	-
	9	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	-	0.1	-	-	-
	10	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	-	4	-	-	-
	11	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	-	20	-	-	-
	12	88.0	-	9.5	-	2.5	0.5	-	-	4	-	-	-
	13	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	4	4	-	-	-	-
	14	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	4	4	-	-	-
	15	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	4	-	4	-	-	-
비교예	1	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	-	-	0.1	-	-
	2	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	-	-	4	-	-
	3	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	-	-	-	0.1	-
	4	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	-	-	-	4	-
	5	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	-	-	-	-	0.1
	6	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	-	-	-	-	4
	7	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	-	-	-	-	-	-
	8	98.3	0.5	-	1.2	-	0.5	30	-	-	-	-	-
[주]·n-BA : n-부틸아크릴레이트 ·AA : 아크릴산 ·EA :에틸 아크릴레이트 ·2-HEMA : 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 ·2-HEA : 2-하이드록시에틸아크릴레이트 ·가교제 : 이소시아네이트계 트리메틸올프로판의 톨리렌디이소시아네이트 부가물 ·A : 리튬 비스트리플루오로메탄설폰이미드(LiN(SO₂CF₃)₂) ·B : 리튬 비스펜타플루오로에탄설폰이미드(LiN(SO₂C₂F₅)₂) ·C : 포타슘 비스트리플루오로메탄설폰이미드(KN(SO₂CF₃)₂) ·D : 리튬 퍼클로레이트(LiClO₄) ·E : 리튬 트리플루오로메탄설포네이트(LiSO₃CF₃) ·F : 소듐 퍼클로레이트(NaClO₄)

상기 실시예 1 내지 15 및 비교예 1 내지 8에서 제조한 편광판을 이용하여 하기의 방법으로 헤이즈, 내구신뢰성, 및 표면저항을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

ㄱ) 헤이즈 - PET 필름을 양면에 라미네이트한 점착제의 헤이즈를 측정하여 백화현상을 평가하였다. 측정 샘플로 상기 실시예 1 내지 15 및 비교예 1 내지 8에서 제조한 편광판을 40 × 70 ㎟로 잘라내고, JIS K7150과 ASTM D 1003-95에 의거하여 적분공식 광선 투과율 측정장치를 이용하여 확산투과율 Td 및 전 광선 투과율 Ti를 측정하였다. 이때, 헤이즈는 Ti에 대한 Td의 백분율을 정의한다. 그 다음, 측정 샘플을 60 ℃의 온도와 90 %의 상대습도 하에서 1000 시간 동안 방치한 후 동일한 순서로 헤이즈를 측정하고, 방치 전과 후의 헤이즈를 비교평가하여 백화현상을 평가하였다.

ㄴ) 내구신뢰성 - 상기 실시예 1 내지 15 및 비교예 1 내지 8에서 제조한 편광판(90㎜ × 170 ㎜)을 유리기판(110 ㎜ × 190 ㎜ × 0.7 ㎜)에 양면으로 광학흡수축이 크로스된 상태로 부착시켰다. 이때, 가해진 압력으로 5 ㎏/㎠로 기포나 이물이 생기지 않도록 크린품 작업을 하였다. 이 시편들의 내습열 특성을 파악하기 위하여 60 ℃의 온도와 90 %의 상대습도 하에서 1000 시간 방치한 후 기포나 박리가 발생하는지를 관찰하였다. 상기 시편의 상태를 평가하기 직전에 상온에서 24 시간 동안 방치한 후 실시하였다(평가기준 ○ : 기포나 박리현상 없음 / × : 기포나 박리현상 있음).

ㄷ) 표면저항 - 상기 실시예 1 내지 15 및 비교예 1 내지 8에서 제조한 편광판에서 이형필름을 제거한 후 점착면의 표면저항을 측정하였다. 이때, 표면저항은 23 ℃의 온도와 50 %의 상대습도하에서 500 V의 전압을 1 분간 인가한 후 측정된 값을 관찰하였다.

구분		내구신뢰성		표면저항 (Ω/□)	헤이즈
구분		80 ℃, 1000 hr	60 ℃, 90% RH, 1000 hr	표면저항 (Ω/□)	헤이즈
실시예	1	○	○	7×10¹¹	0.2
	2	○	○	4×10⁹	0.2
	3	○	○	1×10⁸	0.3
	4	○	○	6×10⁹	0.2
	5	○	○	1×10¹²	0.2
	6	○	○	8×10⁹	0.2
	7	○	○	2×10⁸	0.3
	8	○	○	1×10¹⁰	0.2
	9	○	○	3×10¹³	0.2
	10	○	○	2×10¹¹	0.2
	11	○	○	5×10⁹	0.3
	12	○	○	3×10¹¹	0.2
	13	○	○	2×10⁹	0.2
	14	○	○	7×10⁹	0.2
	15	○	○	4×10⁹	0.2
비교예	1	○	×	8×10¹²	1.2
	2	×	×	9×10¹¹	29.3
	3	○	×	4×10¹²	0.9
	4	○	×	3×10¹¹	25.6
	5	○	×	2×10¹³	2.0
	6	×	×	3×10¹²	38.1
	7	○	○	1×10¹⁴	0.2
	8	×	×	7×10⁷	0.8

상기 표 2를 통하여, 본 발명에 따라 화학식 1로 표시되는 금속염을 함유하는 아크릴계 접착제 조성물이 적용된 실시예 1 내지 15의 평광판은 본 발명에서와 같이 화학식 1로 표시되는 금속염을 사용하지 않은 비교예 1 내지 8 및 본 발명의 화학식 1로 표시되는 금속염을 사용하더라도 그 함량이 25 중량부를 초과하여 사용한 비교예 8과 비교하여 내구신뢰성 및 대전방지성능이 우수하였으며, 특히 내습열 조건에서도 백화현상이 없음을 확인할 수 있었다.

또한, 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 7 또는 8을 이용하여 본 발명에서 사용하는 화학식 1로 표시되는 금속염의 일종인 리튬 비스트리플루오로메탄설폰이미드의 중량에 따른 유리접착력과 내구신뢰성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

상기 유리접착력은 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 7 또는 8에서 제조한 점착제가 코팅된 편광판을 상온(23 ℃, 60 % R.H)에서 7 일간 숙성시킨 후, 각각의 편광판을 1 인치 × 6 인치로 절단하여 2 ㎏의 고무 롤러를 사용하여 0.7 ㎜ 두게의 무알칼리 유리에 부착하고, 상온에서 보관하여 1 시간 후 측정하고, 부착 후 50 ℃에서 4 시간 동안 에이징시킨 후 상온에서 1 시간 보관한 후 측정하였다. 이때, 인장시험기를 이용하여 30 ㎜/min의 속도, 180 ° 각도로 박리강도를 측정하였다.

구분	유리접착력 (g/25 ㎜)		내구신뢰성
구분	초기	숙성	내구신뢰성
실시예 1	440	575	○
실시예 2	500	650	○
실시예 3	700	800	○
비교예 7	440	570	○
비교예 8	250	300	×

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 경우 화학식 1의 금속염인 리튬 비스트리플루오로메탄설폰이미드의 함량이 증가할수록 유리접착력이 증가함을 확인할 수 있었다. 반면, 리튬 비스트리플루오로메탄설폰이미드를 사용하더라도 25 중량부 이상으로 사용한 비교예 8의 경우 유리접착력이 저하될 뿐만 아니라, 내구신뢰성 또한 저하됨을 확인할 수 있었다. 또한, 금속염을 사용하지 않은 비교예 7의 경우에는 유리접착력은 일정정도 성능이 나타났으나, 표면저항치가 너무 높아서 대전방지능을 갖지 못함을 알 수 있었다(표 2 참조).

본 발명에 따른 아크릴계 점착제, 이가 적용된 편광판 및 액정표시소자는 대전방지, 광투과도, 접착성, 내구신뢰성 등 아크릴계 점착제의 기본물성의 저하가 없으면서 동시에 내습열 조건하에서 백화현상이 없는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

A) 편광필름 및

B) 상기 편광필름의 일면 또는 양면에 형성된 점착제층을 포함하여 구성되되,

상기 점착제층은 a) 아크릴계 공중합체 100 중량부; b) 초강산의 짝염기이고 퍼플루오로알킬기를 함유하는 음이온 및 알칼리금속 양이온으로 이루어지는 하기 화학식 1로 표시되는 금속염 0.001 내지 25 중량부; 및 c) 다관능성 가교제 0.01 내지 10 중량부;를 포함하는 아크릴계 점착제 조성물로 이루어지고,

상기 a)의 아크릴계 공중합체가 ⅰ) 부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트 및 펜틸(메타)아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 모노머 90 내지 99.9 중량% 및 ⅱ) 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및 아크릴계 단량체로 이루어진 그룹으로부터 1종 이상 선택되는 단량체 0.1 내지 10 중량%를 공중합하여 제조된 것임을 특징으로 하는 편광판.

[화학식 1]

상기 화학식 1의 식에서,

M은 알칼리 금속이고,

R_f는 탄소수 1∼4의 퍼플루오로알킬기이고,

Y는 탄소 또는 황이고, X는 질소 또는 탄소이고, m은 1 또는 2이고, n은 2 또는 3이되,

Y가 탄소이면 m=1이고, Y가 황이면 m=2이고,

X가 질소이면 n=2이고, X가 탄소이면 n=3이다.
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삭제
제1항에 있어서,

상기 ⅰ)의 모노머가 아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, 스티렌, 메틸스티렌, 비닐톨루엔, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 및 비닐아세테이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 모노머와 혼합하여 사용되는 것을 특징으로 하는 편광판.
제1항에 있어서,

상기 ⅱ)의 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및 아크릴계 단량체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 상기 단량체가 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레인산, 및 말레인산 무수물로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것임을 특징으로 하는 편광판.
제1항에 있어서,

상기 a)의 아크릴계 공중합체의 중량평균분자량이 400,000 내지 2,000,000인 것을 특징으로 하는 편광판.
제1항에 있어서,

상기 b)의 초강산의 짝염기이고 퍼플루오로알킬기를 함유하는 음이온 및 알칼리금속 양이온으로 이루어지는 금속염이 비스트리플루오로메탄설폰이미드(N(SO₂CF₃)₂ ^-), 비스트리플루오로메탄카보닐설폰이미드(N(COCF₃)₂ ^-), 비스펜타플루오로에탄설폰이미드(N(SOC₂F₅)₂ ^-), 비스펜타플루오로에탄카보닐이미드(N(COC₂F₅)₂ ^-), 비스퍼플루오로부탄설폰이미드(N(SO₂C₄F₉)₂ ^-), 비스퍼플루오로부탄카보닐이미드(N(COC₄F₉)₂ ^-), 트리스트리플루오로메탄설포닐메티드(C(SO₂CF₃)₃ ^-), 및 트리스트리플루오로메탄카보닐메티드(C(SO₂CF₃)₃ ^-)에서 선택되는 음이온과, 리튬(Li⁺), 소듐(Na⁺), 및 칼륨(K⁺)에서 선택되는 양이온으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광판.
제1항에 있어서,

상기 b)의 초강산의 짝염기이고 퍼플루오로알킬기를 함유하는 음이온 및 알칼리금속 양이온으로 이루어지는 금속염이 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 편광판.
제1항에 있어서,

상기 b)의 초강산의 짝염기이고 퍼플루오로알킬기를 함유하는 음이온 및 알칼리금속 양이온으로 이루어지는 금속염이 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 편광판.
제1항에 있어서,

상기 c)의 다관능성 가교제가 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물, 및 금속 킬레이트계 화합물로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 편광판.
제1항에 있어서,

상기 아크릴계 점착제 조성물이 d) 실란계 커플링제 또는 e) 점착성부여수지를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
제11항에 있어서,

상기 d)의 실란계 커플링제가 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 및 γ-아세토아세테이트프로필트리메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되며, 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.005 내지 5 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 편광판.
제11항에 있어서,

상기 e)의 점착성부여수지가 (수첨)하이드로카본계수지, (수첨)로진수지, (수첨)로진에스터수지, (수첨)테펜수지, (수첨)터펜페놀수지, 중합로진수지, 및 중합로진에스터수지로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되며, 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 1 내지 100 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 편광판.
제1항에 있어서,

상기 아크릴계 점착제 조성물이 아크릴계 저분자량체, 에폭시 레진, 경화제, 자외선안정제, 산화방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면활성제, 및 가소제로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 편광판이 보호층, 반사층, 방현층, 위상차판, 광시야각 보상필름, 및 휘도향상필름으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
제1항, 제4항 내지 제14항 또는 제17항 중 어느 한 항의 편광판을 액정 셀의 일면 또는 양면에 접합한 액정패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
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