KR101372564B1 - 광학용 아크릴계 점착제 조성물, 광학용 아크릴계 점착시트 및 이를 이용한 광학부재의 분리 방법 - Google Patents

광학용 아크릴계 점착제 조성물, 광학용 아크릴계 점착시트 및 이를 이용한 광학부재의 분리 방법 Download PDF

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Abstract

알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C16 내지 C22 직쇄상 알킬기임) 1 내지 10 중량부; 알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C1 내지 C12 알킬기임) 70 내지 98 중량부; 및 극성 모노머 1 내지 20 중량부를 중합시켜 얻어지는 공중합체와 가교제를 포함하는 광학용 아크릴계 점착제 조성물이 제공된다. 상기 가교제는 상기 공중합체 100 중량부 대비하여 0.5 내지 5중량부의 함량비로 포함된다.

Description

광학용 아크릴계 점착제 조성물, 광학용 아크릴계 점착시트 및 이를 이용한 광학부재의 분리 방법{ACRYLATE BASED ADHESIVE COMPOSITION FOR OPTICAL USE, ACRYLATE BASED ADHESIVE SHEET FOR OPTICAL USE AND METHOD FOR SEPARATING OPTICAL COMPONENT USING THE SAME}
광학용 아크릴계 점착제 조성물, 광학용 아크릴계 점착시트 및 이를 이용한 광학부재의 분리 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 화상표시장치나 터치패널의 제조에서는, 각종 광학부재의 고정부재로서 아크릴계 점착제로 이루어진 점착층을 구비하는 점착 테이프 등이 사용되고 있다(예를 들면, “고투명성 접착제 전사테이프”, [online], 3M, [평성 23년(2011) 9월 15일 검색], 인터넷<URL: http://www.mmm.co.jp/eas/oca/> 참조). 이러한 광학부재의 고정부재에는 투명성 등의 광학 특성이나 광학부재의 고정성이 요구된다.
또한, 광학부재는 비교적 고가이기 때문에, 화상표시장치 등의 제조 중에 이물질 혼입이나 위치 어긋남 등의 불량이 발생했을 경우에 광학부재를 분리하여 재이용, 즉 재작업(rework)할 필요가 있다. 따라서, 광학부재의 고정부재로서는 상술한 광학 특성이나 고정성 뿐만 아니라, 광학부재의 재작업성도 우수한 것이 바람직하다.
본 발명의 일 구현예에서, 광학 특성 및 광학부재의 고정성이 우수하고 동시에, 광학부재의 재작업성도 우수한 광학용 아크릴계 점착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 광학용 아크릴계 점착제 조성물을 이용하여 제조된 광학용 아크릴계 점착시트를 제공한다..
본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 광학용 아크릴계 점착시트를 이용하는 광학부재의 분리 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C16 내지 C22 직쇄상 알킬기임) 1 내지 10 중량부; 알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C1 내지 C12 알킬기임) 70 내지 98 중량부; 및 극성 모노머 1 내지 20 중량부를 중합시켜 얻어지는 공중합체와 가교제를 포함하는 광학용 아크릴계 점착제 조성물이 제공되고, 상기 가교제는 상기 공중합체 100 중량부 대비하여 0.5 내지 5중량부의 함량비로 포함된다.
상기 공중합체의 중량평균분자량은 400,000 내지 1,000,000일 수 있다.
상기 극성 모노머는 히드록실기 함유 에틸렌성 불포화 모노머일 수 있다.
상기 가교제는 이소시아네이트 화합물일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 복수 개의 점착층이 적층되고 상기 점착층은 가교제로 가교결합된 공중합체를 포함하는 광학용 아크릴계 점착시트가 제공되고, 상기 공중합체는 알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C16 내지 C22 직쇄상 알킬기임) 1~10 중량부; 알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C1 내지 C12 알킬기임) 70~98 중량부; 및 극성 모노머 1~20 중량부를 중합시켜 얻어지는 공중합체이고, 상기 공중합체 및 상기 가교제의 함량비는 100 중량부 대 0.5 내지 5중량부이다.
상기 공중합체의 중량평균분자량은 400,000 내지 1,000,000일 수 있다.
상기 극성 모노머는 히드록실기 함유 에틸렌성 불포화 모노머일 수 있다.
상기 가교제는 이소시아네이트 화합물일 수 있다.
상기 복수 개의 점착층의 각 층은 동일한 종류 및 함량의 상기 공중합체가 동일한 종류 및 함량의 상기 가교제로 가교결합되어 형성된 층일 수 있다.
상기 복수 개의 점착층 중 서로 인접해 있는 점착층 사이에 있어서의 180도 박리 강도는 23℃의 분위기 온도에 있어서 5N/25mm 이상이고, 90℃의 분위기 온도에 있어서 0.5N/25mm 이하일 수 있다.
상기 광학용 아크릴계 점착시트의 일면 또는 양면에 이형 필름이 더 적층될 수 있다.
상기 복수 개의 점착층은 2 내지 6층일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 광학용 아크릴계 점착시트의 양 면에 광학부재를 고정시키는 단계; 및 가열 수단에 의해 분위기 온도를 70℃ 이상으로 하여 상기 광학용 아크릴계 점착시트의 점착력을 저하시켜 상기 광학용 아크릴계 점착시트에 포함된 복수 개의 점착층 중 서로 인접해 있는 점착층 사이에서 박리하여 상기 광학부재를 분리하는 단계를 포함하는 광학부재의 분리 방법을 제공한다.
상기 광학부재의 분리 방법에 따르면, 분위기 온도를 70℃ 이상으로 하여 상기 광학용 아크릴계 점착시트의 점착력을 저하시킨 뒤, 상기 광학용 아크릴계 점착시트에 포함된 복수 개의 점착층 사이에 박리기점을 형성한 후 점착층 사이에서 박리하여 상기 광학부재를 분리할 수 있다.
상기 광학용 아크릴계 점착제 조성물을 이용하여 제조된 광학용 아크릴계 점착시트는 가열에 의해 점착력을 충분히 저하시켜 광학부재를 분리할 때에 광학부재에 가하는 부하를 작게 하고, 광학부재의 파손을 억제하면서 재작업할 수 있는 잇점이 있다. 또한, 서로 인접해 있는 점착제층 사이에서 박리해서 박리 후의 광학부재의 표면에 점착층을 남김으로써 광학부재의 표면을 보호하고 광학부재의 손상을 억제하면서 재작업할 수 있다. 또한, 정상적인 경우에는, 점착력이 높아 높은 신뢰성으로 광학부재를 계속 고정시킬 수 있어서, 고정신뢰성과 재작업성을 양립시킬 수 있다. 또한, 투명성 등의 광학 특성도 우수하다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 광학용 아크릴계 점착시트를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따라 광학부재의 분리 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
<광학용 아크릴계 점착제 조성물>
본 발명의 일 구현예에서, 광학용 아크릴계 점착제 조성물가 제공된다.
상기 광학용 아크릴계 점착제 조성물은 광학부재를 피고정부재로 하는 점착제로 사용된다. 상기 광학부재로서는 예를 들면 액정표시장치, 유기발광장치, 플라즈마 디스플레이 등의 화상표시장치에 사용되는 편광 필름(편광판), 위상차 필름 등의 광학 필름; 액정 셀의 유리판; 터치패널 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다. 상기 점착제는 정상적인 경우에는 계속해서 고정을 요하고, 불량이 인식되었을 경우에는 재작업(rework)을 위해 분리가 요구되는 광학부재에 대해 적절히 사용할 수 있다. 상기 광학용 아크릴계 점착제 조성물은 상온에서는 고정신뢰성이 우수하나, 높은 온도에서는 점착력을 낮출 수 있기 때문에 재작업이 가능하다. 또한, 상기 광학용 아크릴계 점착제 조성물은 투명성 등의 광학 특성이 우수하다.
상기 광학용 아크릴계 점착제 조성물은 알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C16 내지 C22 직쇄상 알킬기임) 약 1 내지 약 10 중량부; 알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C1 내지 C12 알킬기임) 약 70 내지 약 98 중량부; 및 극성 모노머 약 1 내지 약 20 중량부를 중합시켜 얻어지는 공중합체와 가교제를 포함한다.
상기 알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C16 내지 C22 직쇄상 알킬기임)로서는, 예를 들면 세틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 에이코실(메타)아크릴레이트)(eicosyl(meth)acrylate), 베헤닐(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며 이들은 1종 또는 2종 이상을 혼합해서 사용할 수도 있다.
상기 알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C1 내지 C12 알킬기임)로서는, 예를 들면 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며 이들은 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 C1 내지 C12 알킬기는 직쇄형 또는 분지형일 수 있다.
상기 극성 모노머는 가교 성분으로, 구체적인 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산 등의 카르복시기를 갖는 에틸렌 불포화 단량체; 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시헥실(메타)아크릴레이트 등의 히드록실기를 갖는 에틸렌 불포화 단량체 등을 들 수 있으며 이들은 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 각 모노머의 중합 비율은 알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C16 내지 C22 직쇄상 알킬기임) 약 1 내지 약 10 중량부; 알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C1 내지 C12 알킬기임) 약 70 내지 약 98 중량부; 및 극성 모노머 약 1 내지 약 20 중량부이다. 상기 알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C16 내지 C22 직쇄상 알킬기임)의 함량 비율을 상기 범위로 함으로써, 90℃의 분위기 온도에서 재작업성에 적합한 점착력을 부여하고, 23℃의 분위기 온도에서 적절한 점착력을 부여하면서 투명성 등의 광학 특성을 유지할 수 있다.
상기 공중합체의 중합 방법으로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 용액중합법, 괴상중합법, 현탁중합법, 유화중합법 등을 채용할 수 있다. 예를 들어 용액중합법을 채용할 경우에는 상술한 각 모노머를 용제에 더해 교반하면 된다. 중합 온도로서는 약 40 내지 약 90℃ 정도, 중합 시간으로서는 약 4 내지 약 8시간 정도가 적당하다.
상기 공중합체의 중량평균분자량은 약 400,000 내지 약 1,000,000이고, 구체적으로 약 500,000 내지 약 900,000일 수 있고, 보다 구체적으로 약 550,000 내지 약 900,000일 수 있다. 상기 범위의 중량평균분자량을 갖는 공중합체를 사용할 때, 분위기 온도가 약 80 내지 약 90℃, 습도가 약 80 내지 약 90% RH의 고온고습 분위기 하에 노출시켰을 때, 점착제와 광학부재의 계면 등에서의 기포 발생을 저하하여 고정신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 범위의 중량평균분자량을 갖는 공중합체를 사용할 때, 적절한 점도를 갖게 되어 취급성을 확보할 수 있고, 이에 따라 적절한 생산성을 확보할 수 있다. 상기 중량평균분자량은 공중합체를 겔투과 크로마토그래피(이하, “GPC” 라고 한다.) 로 측정하여 얻어진 측정값을 폴리스티렌 환산하여 얻어지는 값이다.
상기 가교제는 상기 공중합체를 가교하는 가교제로서, 예를 들면, 이소시아네이트 화합물, 아지리딘 화합물, 에폭시 화합물, 금속 킬레이트 화합물 등을 들 수 있고, 이들은 1종 또는 2종 이상을 혼합해서 사용할 수도 있다. 광학부재가 부식되기 쉬운 것일 경우에는, 상기 가교제에 이소시아네이트 화합물을 채용하여 상기 극성 모노머로서 히드록실기를 갖는 에틸렌성 불포화 모노머를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 따라 광학부재의 부식을 억제할 수 있다.
상기 가교제의 함량은 상기 공중합체 100 중량부에 대해 고형분 환산으로 약 0.5 내지 약 5 중량부이고, 구체적으로 약 1 내지 약 4 중량부일 수 있고, 보다 구체적으로 약 1 내지 3 중량부일 수 있다. 가교제의 함량이 상기 범위일 때, 90℃의 분위기 온도에서 재작업성에 적절한 점착력을 부여하면서, 23℃의 분위기 온도에서도 적절한 점착력을 부여할 수 있고, 또한 상술한 고온고습 분위기하에 있어서의 적절한 고정신뢰성을 부여할 수 있다.
상기 광학용 아크릴계 점착 조성물에서 상기 가교제로 상기 공중합체를 가교시켜 점착층을 형성한다.
상기 가교제에 의한 공중합체의 가교는 예를 들면 다음과 같이 하여 행할 수 있다. 우선, 상술한 각 모노머를 중합시켜 상기 공중합체를 얻고 상기 공중합체에 용제를 더하여 공중합체 용액을 얻는다. 이어서, 상기 공중합체 용액에 가교제를 첨가한 후 가열 건조하여 상기 공중합체를 가교한다. 가열 건조의 조건으로서는 온도는 약 80 내지 약 150℃이고, 시간은 약 1분 내지 약 20분일 수 있다.
상기 공중합체를 가교해서 이루어지는 상기 광학용 아크릴계 점착 조성물의 사용 형태는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 가교제가 첨가되어 있는 상술한 공중합체 용액을 광학부재에 직접 도포하여 가열 건조시킬 수 있다. 또한, 상기 광학용 아크릴계 점착 조성물은 후술하는 점착시트의 형태에 더하여 점착 테이프의 형태로도 사용할 수 있다. 점착테이프의 형태로 사용할 경우에는 가교제가 첨가되어 있는 상술한 공중합체 용액을 기재 필름의 일면 또는 양면에 도포하여 가열 건조시키면 된다. 이에 따라, 상기 광학용 아크릴계 점착 조성물로부터 형성된 점착층을 기재 필름의 일면 또는 양면에 구비하는 점착 테이프를 제조할 수 있다. 상기 기재 필름으로서는 광학 특성이 우수한 것이 바람직하다.
<광학용 아크릴계 점착시트>
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 점착층이 복수 개 적층되어 형성된 광학용 아크릴계 점착시트가 제공된다. 상기 점착층은 전술한 바와 같이 가교제로 가교결합된 공중합체를 포함한다.
상기 “시트” 는 시트 형상으로만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한 시트 형상 내지 필름 형상도 포함하는 개념이다.
상기 광학용 아크릴계 점착시트에 대하여 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 과장되게 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
*도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
도 1에서, 상기 광학용 아크릴계 점착시트(1)는 점착층(2a, 2b, 2c, 2d)이 순서대로 적층되어 있는 4층 구조로 이루어진다.
상기 점착층(2a, 2b, 2c, 2d)은 모두 전술한 광학용 아크릴계 점착제 조성물로부터 형성된 것이다. 또한, 상기 광학용 아크릴계 점착시트(1)는 가교되어 있는 상기 각 점착층(2a, 2b, 2c, 2d)을 적층함으로써 형성될 수 있다.
구체적으로 설명하면 상기 각각의 점착층(2a, 2b, 2c, 2d)은 모두 전술한 광학용 아크릴계 점착제 조성물을 도포한 후에 가교시켜 형성될 수 있다. 이어서, 가교되어 형성된 상기 각 점착층(2a, 2b, 2c, 2d)을 순차적으로 적층함으로써 광학용 아크릴계 점착시트(1)를 형성한다. 상기 광학용 아크릴계 점착제 조성물의 도포는, 예를 들어 나이프 코터, 롤 코터, 카렌다 코터, 콤마 코터 등에 의해 수행할 수 있다. 또한, 도포는 도포 두께 등에 따라서, 예를 들어 그라비아 코터, 로드 코터 등에 의해 수행될 수도 있다.
상기 각각의 점착층(2a, 2b, 2c, 2d)을 형성하는 광학용 아크릴계 점착제 조성물은 모두 그 공중합체의 조성과 중량평균분자량 및 가교제의 조성과 그 함량이 동일한 것이 바람직하다. 즉, 점착층(2a)을 형성하고 있는 광학용 아크릴계 점착제 조성물과, 점착층(2b)을 형성하고 있는 광학용 아크릴계 점착제 조성물과, 점착층(2c)을 형성하고 있는 광학용 아크릴계 점착제 조성물과, 점착층(2d)을 형성하고 있는 광학용 아크릴계 점착제 조성물은 상기 공중합체의 조성과 중량평균분자량, 및 상기 가교제의 조성과 함량이 동일한 것이 바람직하다. 이와 같이 각 점착층의 성분 및 함량을 모두 동일하게 함으로써 광학 특성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어 “동일” 이라 함은 실질적으로 동일한 것을 말한다.
상기 광학용 아크릴계 점착시트(1)의 일반적인 두께는 약 20 내지 약 240μｍ인 것이 바람직하다. 특히, 광학부재 표면에 요철형상이 있을 경우에는 상기 광학용 아크릴계 점착시트(1)의 두께는 약 80 내지 200μｍ일 수 있다. 이에 따라, 광학부재 표면의 요철형상에 추종할 수 있어서, 높은 신뢰성으로 광학부재를 고정시킬 수 있다. 또한, 광학부재 표면에 요철형상이 있을 경우 상기 점착층(2a, 2b, 2c, 2d)의 각각의 두께는 약 20 내지 100μｍ일 수 있고, 구체적으로 약 30 내지 약 50μｍ일 수 있다.
한편, 광학부재 표면에 요철형상이 없는 경우에는 상기 광학용 아크릴계 점착시트(1)의 두께로서는 약 20 내지 약 50μｍ일 수 있다. 이에 따라, 보다 높은 광학 특성을 유지하면서 광학부재를 고정시킬 수 있다. 또한, 광학부재 표면에 요철형상이 없을 경우 상기 점착층(2a, 2b, 2c, 2d) 각각의 두께는 약 5 내지 약 25μｍ일 수 있고, 구체적으로 약 10 내지 약 25μｍ 일 수 있다.
상기 점착층(2a, 2b, 2c, 2d)은 모두 동일한 두께인 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 광학용 아크릴계 점착시트(1)는 단일층의 점착시트로부터 각 점착층이 되는 시트를 잘라낸 후, 각 잘라진 시트를 접합하여 적층함으로써 제조할 수 있다. 또한, 이와 같이 제조할 수 있음으로써 제조 효율을 향상시킬 수 있고 제조 비용도 삭감할 수 있다. 또한, 동일한 단일층으로부터 제조된 점착층을 적층한 점착시트를 사용함으로써 각 점착층 사이에서의 두께 불균일이나 가교 정도의 불균일을 억제하는 것도 용이해진다.
상기 점착층(2a, 2b, 2c, 2d) 중 서로 인접해 있는 점착층 사이의 180도 박리 강도는 23℃ 및 90℃의 각각의 분위기온도에 있어서, 다음의 값을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 23℃의 분위기 온도에 있어서의 상기 점착층 사이의 180도 박리 강도는 약 5N/25mm 이상인 것이 바람직하고, 구체적으로 약 5.5N/25mm 내지 약 56N/25mm일 수 있다. 23℃의 분위기 온도에 있어서의 상기 점착층 사이의 180도 박리 강도가 너무 작으면 점착력이 부족하여 광학부재를 고정하기 어려워진다는 우려가 있다.
또한, 90℃의 분위기 온도에 있어서의 상기 점착층 사이의 180도 박리 강도는 약 0.5N/25mm 이하인 것이 바람직하고, 구체적으로 약 0.4N/25mm 이하일 수 있고, 보다 구체적으로 약 0.3N/25mm 내지 약 0.1N/25mm일 수 있다. 90℃의 분위기 온도에 있어서의 상기 점착층 사이의 180도 박리 강도가 너무 크면 광학부재의 재작업성이 저하될 우려가 있다.
상기 광학용 아크릴계 점착시트(1)는 양면에 이형 필름(3)이 박리 가능하게 적층되어 있다. 이에 따라, 상기 광학용 아크릴계 점착시트(1)의 양면을 보호할 수 있다. 상기 이형 필름(3)은, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트 등으로 이루어진 필름 표면에 실리콘이나 불소 등의 이형제를 도포한 것을 들 수 있다. 상기 이형 필름(3)은 상기 광학용 아크릴계 점착시트(1)의 일면에만 적층될 수 있다.
<광학부재의 분리 방법>
본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 광학용 아크릴계 점착시트를 이용하여 광학부재를 분리하는 방법이 제공된다. 상기 광학부재를 분리하는 방법에 대하여 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 상기 광학부재의 분리 방법은 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 광학용 아크릴계 점착시트(1)를 통해 서로 고정되어 있는 제 1 광학부재(10), 제 2 광학부재(20)를 분리하는 방법이다. 상기 광학부재를 분리하는 방법에 따르면, 가열에 의해 광학용 아크릴계 점착시트(1)의 점착력을 충분히 저하시킨 후 분리하기 때문에, 광학부재(10, 20)를 분리할 때에 광학부재(10, 20)에 가하는 부하를 감소시킬 수 있어서, 광학부재(10, 20)의 파손을 억제하면서 재작업할 수 있다.
우선, 가열수단에 의해 분위기 온도를 70℃ 이상, 바람직하게는 약 70 내지 약 90℃로 하여 상기 광학용 아크릴계 점착시트(1)의 점착력을 저하시킨다. 가열수단으로서는 예를 들어 히터 등을 들 수 있다.
이어서, 상기 점착층(2a, 2b, 2c, 2d) 중 서로 인접해 있는 점착층(2b, 2c) 사이를 박리하여 각각의 상기 제 1 광학부재(10) 및 상기 제 2 광학부재(20)를 분리한다. 구체적으로 설명하면, 우선 상기 점착층(2b, 2c) 사이의 계면 중 일측 말단에 위치해 있는 계면을 상하방향으로 약간 박리하여 박리기점(A)을 형성한다. 상기 점착층(2b, 2c)은 모두 상술한 바와 같이, 가교 후에 적층되어 형성되므로, 상기 점착층(2b, 2c)은 모두 적당한 경도를 갖고 있다. 또한, 상기 점착층(2b, 2c)은 모두 가열에 의해 점착력이 충분히 저하되어 있다. 따라서, 박리기점(A)의 형성에 따라 상기 점착층(2b, 2c) 사이가 계면 박리되기 쉬운 상태가 된다. 그 결과, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 화살표 B 방향으로 나타내는 90도 박리(90도 각도로 힘을 가하여 박리)에 가까운 상태에서 제 1 광학부재(10)와 제 2 광학부재(20)를 각각 분리할 수 있다. 이러한 상태에서 제 1 광학부재(10), 제 2 광학부재(20)를 각각 분리하면, 제 1 광학부재(10), 제 2 광학부재(20)에 가해지는 부하가 작아지고, 제 1 광학부재(10), 제 2 광학부재(20)의 손상을 억제하면서 재작업할 수 있다.
또한, 제 1 광학부재(10), 제 2 광학부재(20)의 각 표면을 점착층으로 덮혀진 상태로 박리됨으로써 제 1 광학부재(10), 제 2 광학부재(20)의 파손을 억제하면서 재작업할 수 있다. 특히, 박리 시에는 제 1 광학부재(10), 제 2 광학부재(20)의 표면을 덮는 점착층이 가교되어 있어 적당한 경도를 갖고 있으므로, 더욱 효과적으로 제 1 광학부재(10), 제 2 광학부재(20)를 손상으로부터 보호할 수 있다. 한편, 박리 후 제 1 광학부재(10)의 일면에 접착되어 있는 점착층(2a, 2b)과 제 2 광학부재(20)의 일면에 접착되어 있는 2c, 2d는 모두 손으로 뜯거나 손으로 긁음으로써 간단히 박리 제거할 수 있고 제 1 광학부재(10) 및 제 2 광학부재(20)를 단품으로서 취출하여 재작업하는 것이 가능해진다.
또한, 박리기점(A)은 상기 점착층(2b, 2c)의 층 사이로 얇은 주걱과 같은 지그를 넣고 외력을 가함으로써 형성할 수 있다. 도 2에서는 점착층(2b, 2c)의 층 사이에 박리기점(A)을 형성했으나, 상기 광학용 아크릴계 점착시트(1)는 점착층이 4층(2a, 2b, 2c, 2d)으로 적층된 것이므로, 박리기점(A)을 형성하는 위치를 달리할 수 있다. 즉, 박리기점(A)은 상기 점착층(2a, 2b)의 층 사이여도 좋고 상기 점착층(2c, 2d)의 층 사이여도 좋다. 복수의 점착층을 적층(도 2에서는 4층임)하여 광학용 아크릴계 점착시트(1)가 구성됨으로써 박리기점(A)이 되는 점착층의 층간은 복수로 존재하게 된다. 광학용 아크릴계 점착시트(1)의 단면에 있어서 박리기점(A)이 하나 밖에 존재하지 않는 점착시트(즉, 점착층이 2층인 점착시트)의 경우 보다 복수의 박리기점(A)이 존재하는 상기 광학용 아크릴계 점착시트(1)(즉, 점착층이 3층 이상인 점착시트) 경우에 상술한 지그의 삽입을 용이하게 행할 수 있어 박리기점(A)의 형성이 용이해지며, 이 때문에 제 1 광학부재(10), 제 2 광학부재(20)를 지그(외력)에 의해 손상시킬 우려가 적어진다.
이상, 본 발명에 관한 바람직한 실시형태에 대해 설명했으나, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한 임의의 것으로 할 수 있음은 말할 것도 없다.
예를 들면 상술한 일 구현예에 의한 광학용 아크릴계 점착시트(1)는 점착층(2a, 2b, 2c, 2d)이 적층되어 있는 4층 구조로 구성되어 있으나, 이에 대신하여 2층 이상의 점착층을 적층함으로써 광학용 아크릴계 점착시트를 구성해도 좋다. 상기 점착층의 적층수로는 광학부재에 따라 적절한 갯수를 채용하면 되고, 특별히 한정되지 않지만 예를 들면, 2 내지 6층일 수 있다.
이하, 합성예 및 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명은 이하의 합성예 및 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
실시예
(합성예 1)
베헤닐메타크릴레이트 5 중량부, 에틸헥실아크릴레이트 35 중량부, 메틸아크릴레이트 50 중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 10 중량부, 및 라디칼개시제로서 과산화물질인 터트-부틸퍼옥시네오데카노에이트 (니치유사(日油社)제의 “퍼부틸 ND”) 0.2 중량부를 아세트산 에틸 230 중량부에 첨가해서 혼합하고, 55℃에서 6시간 교반하여 각 모노머를 중합시켰다. 얻어진 공중합체의 중량평균분자량은 65만이었다.
(합성예 2)
베헤닐메타크릴레이트 5 중량부를 대신하여 세틸메타크릴레이트 5 중량부를 사용한 것 이외에는 합성예 1과 동일하게 하여 각 모노머를 중합시켰다. 얻어진 공중합체의 중량평균분자량은 70만이었다.
(합성예 3)
베헤닐메타크릴레이트 5 중량부를 대신하여 8 중량부로 하고, 에틸헥실아크릴레이트 35 중량부를 대신하여 40 중량부로 하고, 2-히드록시에틸아크릴레이트 10 중량부를 대신하여 2 중량부로 한 것 이외에는 합성예 1과 동일하게 하여 각 모노머를 중합시켰다. 얻어진 공중합체의 중량평균분자량은 55만이었다.
(합성예 4)
중합온도를 55℃ 대신에 65℃로 한 것 이외에는 합성예 1과 동일하게 하여 각 모노머를 중합시켰다. 얻어진 공중합체의 중량평균분자량은 30만이었다.
(비교 합성예 1)
베헤닐메타크릴레이트를 첨가하지 않고 에틸헥실아크릴레이트 35 중량부를 대신하여 40 중량부로 한 것 이외에는 합성예 1과 동일하게 하여 각 모노머를 중합시켰다. 얻어진 공중합체의 중량평균분자량은 55만이었다.
(비교 합성예 2)
베헤닐메타크릴레이트 5 중량부를 대신하여 15 중량부로 하고, 에틸헥실아크릴레이트 35 중량부를 대신하여 25 중량부로 한 것 이외에는 합성예 1과 동일하게 하여 각 모노머를 중합시켰다. 얻어진 공중합체의 중량평균분자량은 70만이었다.
합성예 1 내지 4 및 비교 합성예 1 및 2의 각 공중합체를 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 중량평균분자량은 공중합체를 GPC로 측정하여 얻어진 측정값을 폴리스티렌 환산하여 얻은 값이다.
모노머의 배합 중량평균분자량
조성１） 비율(중량부)
합성예1 VMA/EHA/C1A/HEA 5/35/50/10 65만
합성예2 CMA/EHA/C1A/HEA 5/35/50/10 70만
합성예3 VMA/EHA/C1A/HEA 8/40/50/2 55만
합성예4 VMA/EHA/C1A/HEA 5/35/50/10 30만
비교 합성예1 EHA/C1A/HEA 40/50/10 55만
비교 합성예2 VMA/EHA/C1A/HEA 15/25/50/10 70만
１) VMA：베헤닐메타크릴레이트, EHA：에틸헥실아크릴레이트, C1A：메틸아크릴레이트, HEA：2-히드록실에틸아크릴레이트, CMA：세틸메타크릴레이트
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4
<점착시트의 제작>
하기 표 2에 기재된 조성을 갖는 광학용 아크릴계 점착제 조성물로부터 광학용 아크릴계 점착시트를 제조하였다. 우선, 합성예 1~4 및 비교 합성예 1, 2에서 얻은 각 공중합체를 아세트산 에틸을 사용하여 고형분이 30 중량%가 되도록 조정해서 공중합체 용액을 얻었다. 다음으로, 상기 공중합체 용액 100 중량부에 대해 고형분 환산으로 가교제를 하기 표 2에 나타낸 비율로 첨가하여 광학용 아크릴계 점착제 조성물의 도포액을 얻었다. 가교제에는 일본폴리우레탄 공업사제의 이소시아네이트 화합물 “코로네이트 L-45E”를 사용했다.
상기와 같이 얻어진 광학용 아크릴계 점착제 조성물의 도포액을 사용하여 2층 구조의 광학용 아크릴계 점착시트와 4층 구조의 광학용 아크릴계 점착시트를 각각 제작했다. 구체적으로 설명하면 2층 구조의 광학용 아크릴계 점착시트는 우선 얻어진 광학용 아크릴계 점착제 조성물의 도포액을 두께 50㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 도포하고, 100℃에서 10분간 가열하여 가교 반응시켜, 두께 40㎛의 점착층을 얻었다. 이어서, 상기 단일층의 점착층을 2개로 잘라낸 후, 각 점착층 끼리 서로 접합시켜 적층함으로써, 두께 80㎛의 2층 구조의 점착층 및 상기 점착층의 양면에 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 적층된 광학용 아크릴계 점착시트를 얻었다.
4층 구조의 점착시트는 우선 얻어진 점착제 도포액을 이형 필름 상에 도포했다. 이형 필름에는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 표면에 실리콘을 도포한 두께 50㎛인 것을 사용했다. 이어서, 100℃에서 10분간 가열해서 가교 반응시켜 두께 40㎛의 점착층을 얻었다. 이어서, 상기 단일층의 점착층을 4개로 잘라낸 후, 각 점착층끼리 서로 접합시켜 순차적으로 적층함으로써 두께 160㎛의 4층 구조의 점착층을 포함하는 광학용 아크릴계 점착시트를 얻었다.
상기와 같이 제조된 2층 구조 및 4층 구조의 각 광학용 아크릴계 점착시트에 있어서 복수의 점착층을 형성하고 있는 각 점착층은 모두 공중합체의 조성과 중량평균분자량 및 가교제의 조성과 첨가량이 서로 동일하다. 또한, 복수의 각 점착층은 모두 동일한 두께이다.
<평가>
얻어진 점착시트에 대해 180도 박리 강도, 재작업성, 고정신뢰성 및 광학 특성을 평가했다. 각 평가방법을 이하에 나타냄과 아울러 그 결과를 표 2에 나타냈다.
(180도 박리 강도)
2층 구조의 광학용 아크릴계 점착시트를 사용하여 서로 인접해 있는 점착층 사이에 있어서의 180도 박리 강도를 측정했다. 구체적으로 설명하면 분위기 온도를 23℃ 및 90℃로 조절하고 각 분위기 온도에 있어서 20분간 유지한 후의 180도 박리 강도를 JIS Z0237에 준거하여 측정했다. 180도 박리는 점착시트의 양면에 위치해 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 로드셀을 사용해서 300mm/분의 속도로 인장함으로써 행했다.
(재작업성)
상술한 90℃의 분위기 온도에 있어서의 180도 박리 강도의 값으로부터 재작업성을 평가했다. 평가기준은 하기와 같다.
○ : 90℃의 분위기 온도에 있어서의 180도 박리 강도가 0.5N/25mm 이하이다.
△ : 90℃의 분위기 온도에 있어서의 180도 박리 강도가 0.5N/25mm 보다 크고, 또한 1N/25mm 이하이다.
× : 90℃의 분위기 온도에 있어서의 180도 박리 강도가 1N/25mm 보다 크다.
(고정신뢰성)
4층 구조의 광학용 아크릴계 점착시트를 사용해서 고정신뢰성을 평가했다. 구체적으로 설명하면 우선 유리판 상에 두께 100㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 적재했다. 이어서, 이 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 두께 100㎛의 편광필름을 4층 구조의 점착시트를 통해 23℃의 분위기 온도로 고정시켜 시험편을 제작했다.
상기 시험편을 분위기 온도 85℃, 습도 85% RH의 고온고습 분위기하에 256시간 노출시켰다. 그리고, 256시간 경과한 후의 시험편을 편광 필름 방향으로부터 육안으로 관찰함으로써 고정신뢰성을 평가했다. 평가기준은 하기와 같다.
○ : 시험편에 기포가 발생하지 않았다.
△ : 시험편에 기포가 약간 발생했다.
× : 시험편에 기포가 많이 발생했다.
(광학 특성)
2층 구조 및 4층 구조의 각 광학용 아크릴계 점착시트를 육안으로 관찰함으로써 광학 특성을 평가했다. 평가기준은 하기와 같다.
○ : 2층 구조 및 4층 구조의 각 점착시트가 모두 투명하다.
× : 2층 구조 및 4층 구조의 각 점착시트 중 적어도 어느 하나는 불투명하다.
구분 점착층 180도 박리 강도
(N/25mm)		 재작업성 고정 신뢰성2) 광학 특성
조성(중량부)1 ) 및 중량평균 분자량 가교제
(중량부)		 23℃ 90℃
실시예 1 합성예 1
VMA/EHA/C1A/HEA=5/35/50/10
중량평균 분자량: 65만		 3 6.5 0.3 ○ ○ ○
실시예 2 합성예 2
CMA/EHA/C1A/HEA=5/35/50/10
중량평균 분자량: 70만		 3 7 0.3 ○ ○ ○
실시예 3 합성예 3
VMA/EHA/C1A/HEA=8/40/50/2
중량평균 분자량: 55만		 3 5.5 0.2 ○ ○ ○
실시예 4 합성예 4
VMA/EHA/C1A/HEA=5/35/50/10
중량평균 분자량: 30만		 3 7 0.4 ○ △ ○
비교예 1 비교 합성예 1
EHA/C1A/HEA=40/50/10
중량평균 분자량: 55만		 3 8 1.5 × ○ ○
비교예 2 비교 합성예 2
VMA/EHA/C1A/HEA=15/25/50/10
중량평균 분자량: 70만		 3 4.5 0.2 ○ ○ ×
비교예 3 합성예 1
VMA/EHA/C1A/HEA=5/35/50/10
중량평균 분자량: 65만		 0.2 9.5 0.8 △ × ○
비교예 4 합성예 1
VMA/EHA/C1A/HEA=5/35/50/10
중량평균 분자량: 65만		 7 3.5 0.2 ○ ○ ○
１) VMA：베헤닐메타크릴레이트, EHA：에틸헥실아크릴레이트, C1A：메틸아크릴레이트, HEA：2-히드록실에틸아크릴레이트, CMA：세틸메타크릴레이트
2) 85℃ × 85% RH × 256시간
표 2로부터, 실시예 1 내지 4는 23℃의 분위기 온도에 있어서의 점착층 사이의 180도 박리 강도가 5N/25mm 이상이므로 점착력이 높고, 90℃의 분위기 온도에 있어서의 점착층 사이의 180도 박리 강도가 0.5N/25mm 이하이므로 재작업성이 우수하며 광학 특성도 우수하다는 것을 알 수 있다. 특히, 공중합체의 중량평균분자량이 40만 내지 100만인 실시예 1 내지 3은 고정신뢰성이 우수한 결과를 나타냈다.
한편, 탄소수 16 내지 22의 직쇄상 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트가 중합되어 있지 않은 비교예 1은 90℃의 분위기 온도에 있어서의 점착층 사이의 180도 박리 강도가 0.5N/25mm 보다 높았으며 재작업성이 떨어지는 결과를 나타냈다. 또한, 탄소수 16 내지 22의 직쇄상 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트의 중합 비율이 10 중량부 보다 많은 비교예 2는 23℃의 분위기 온도에 있어서의 점착층 사이의 180도 박리 강도가 5N/25mm 보다 낮았으며 점착력이 떨어졌고 광학 특성도 떨어지는 결과를 나타냈다.
가교제의 첨가량이 0.5 중량부 보다 적은 비교예 3은 90℃의 분위기 온도에 있어서의 점착층 사이의 180도 박리 강도가 0.5N/25mm보다 높았으며 재작업성이 떨어졌고 또한 고정신뢰성도 떨어지는 결과를 나타냈다. 가교제의 첨가량이 5 중량부 보다 많은 비교예 4는 23℃의 분위기 온도에 있어서의 점착층 사이의 180도 박리 강도가 5N/25mm 보다 낮았으며 점착력이 떨어지는 결과를 나타냈다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
1: 광학용 아크릴계 점착시트
2a, 2b, 2c, 2d: 점착층
3: 이형 필름
10: 제 1 광학부재
20: 제 2 광학부재

Claims (14)

  1. 알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C16 내지 C22 직쇄상 알킬기임) 1 내지 10 중량부;
    알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C1 내지 C12 알킬기임) 70 내지 98 중량부; 및
    극성 모노머 1 내지 20 중량부
    를 중합시켜 얻어지는 공중합체와 가교제를 포함하고,
    상기 가교제는 상기 공중합체 100 중량부 대비하여 0.5 내지 5중량부의 함량비로 포함되며,
    180도 박리 강도는 90℃의 분위기 온도에서 0.5N/25mm 이하인,
    광학용 아크릴계 점착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공중합체의 중량평균분자량은 400,000 내지 1,000,000인
    광학용 아크릴계 점착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 극성 모노머는 히드록실기 함유 에틸렌성 불포화 모노머인
    광학용 아크릴계 점착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가교제는 이소시아네이트 화합물인
    광학용 아크릴계 점착제 조성물.
  5. 복수 개의 점착층이 적층되고
    상기 점착층은 가교제로 가교결합된 공중합체를 포함하고,
    상기 공중합체는,
    알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C16 내지 C22 직쇄상 알킬기임) 1~10 중량부;
    알킬(메타)아크릴레이트(여기서 알킬은 C1 내지 C12 알킬기임) 70~98 중량부; 및
    극성 모노머 1~20 중량부
    를 중합시켜 얻어지는 공중합체이고,
    상기 공중합체 및 상기 가교제의 함량비는 100 중량부 대 0.5 내지 5중량부이고,
    180도 박리 강도는 90℃의 분위기 온도에서 0.5N/25mm 이하인
    광학용 아크릴계 점착시트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 공중합체의 중량평균분자량은 400,000 내지 1,000,000인
    광학용 아크릴계 점착시트.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 극성 모노머는 히드록실기 함유 에틸렌성 불포화 모노머인
    광학용 아크릴계 점착시트.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 가교제는 이소시아네이트 화합물인
    광학용 아크릴계 점착시트.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 복수 개의 점착층의 각 층은 동일한 종류 및 함량의 상기 공중합체가 동일한 종류 및 함량의 상기 가교제로 가교결합되어 형성된 층인
    광학용 아크릴계 점착시트.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 복수 개의 점착층 중 서로 인접해 있는 점착층 사이에 있어서의 180도 박리 강도는 23℃의 분위기 온도에 있어서 5N/25mm 이상인
    광학용 아크릴계 점착시트.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 광학용 아크릴계 점착시트의 일면 또는 양면에 이형 필름이 더 적층된
    광학용 아크릴계 점착시트.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 복수 개의 점착층은 2 내지 6층인
    광학용 아크릴계 점착시트.
  13. 제5항 내지 제12항 중 어느 한 항의 광학용 아크릴계 점착시트의 양 면에 광학부재를 고정시키는 단계; 및
    가열 수단에 의해 분위기 온도를 70℃ 이상으로 하여 상기 광학용 아크릴계 점착시트의 점착력을 저하시켜 상기 광학용 아크릴계 점착시트에 포함된 복수 개의 점착층 중 서로 인접해 있는 점착층 사이에서 박리하여 상기 광학부재를 분리하는 단계
    를 포함하는 광학부재의 분리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    분위기 온도를 70℃ 이상으로 하여 상기 광학용 아크릴계 점착시트의 점착력을 저하시킨 뒤, 상기 광학용 아크릴계 점착시트에 포함된 복수 개의 점착층 사이에 박리기점을 형성한 후 점착층 사이에서 박리하여 상기 광학부재를 분리하는
    광학부재의 분리 방법.
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