KR101424016B1

KR101424016B1 - 대전방지성 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 액정표시장치

Info

Publication number: KR101424016B1
Application number: KR1020080025505A
Authority: KR
Inventors: 김성민; 최한영; 최영식
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2014-07-28
Also published as: KR20090100101A

Abstract

본 발명은 대전방지성 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체, 대전방지제, 가교제 및 에폭시계 실란커플링제를 포함하는 점착제 조성물에 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제가 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체 100중량부에 대하여 0.005 내지 1.2중량부로 포함됨으로써 점착제 자체의 내구성은 유지하면서 대전방지제와의 시너지 효과에 의해 종래 점착제 조성물과 비교하여 대전방지성을 크게 향상시킬 수 있는 대전방지성 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 액정표시장치에 관한 것이다.

대전방지성, 점착제, 실란커플링제, 편광판

Description

대전방지성 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 액정표시장치{ANTISTATIC PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE COMPOSITION, POLARING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 점착제 자체의 내구성은 유지하면서 대전방지성을 크게 향상시킬 수 있는 대전방지성 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)를 제조하기 위하여, 기본적으로 액정을 포함하고 있는 액정셀과 편광판이 필요하며, 이를 접합하기 위한 적절한 접착층 또는 점착층이 사용되어야 한다.

또한 편광판은 일정한 방향으로 연신되고, 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질이 흡착 배향된 폴리비닐알코올계(polyvinyl alcohol, PVA) 편광필름(또는 '편광자'라고 함)과, 상기 편광필름의 양면을 보호하기 위하여 적층된 편광자 보호필름을 포함한다. 구체적으로, 편광필름의 한 면에는 트리아세틸셀룰로오 스(Triacetyl Cellulose, TAC)계의 보호필름이 적층되고 상기 보호필름 상에 대전방지층, 반사방지층, 하드코팅층 등이 적층되며, 편광필름의 다른 한 면에는 트리아세틸셀룰로오스 필름 또는 고리형 올레핀의 중합체로 이루어진 보호필름이 적층되고 상기 보호필름 상에 점착층과 이형필름 등이 적층된 다층으로 구성된다.

액정표시장치의 제조시 편광판을 액정셀에 부착하는 공정에서 점착제층으로부터 이형필름을 박리하면 정전기가 발생하게 되는데, 이렇게 발생된 정전기는 액정표시장치 내부의 액정의 배향에 영향을 주어 불량을 유발시키고, 정전기적 인력에 의해 액정셀과 점착제 사이에 이물질에 의한 오염을 유발한다. 특히 최근에는 슬림형 대형 벽걸이 TV에 대한 시장의 확대로 인하여 액정표시장치 판넬의 편광판도 대형화되고 있으며, 이에 따라 정전기 문제가 더욱 중요시되고 있다.

이러한 정전기 발생에 의한 문제점을 해결하기 위하여 편광판에 대전방지성을 부여하는 방법으로는, 보호필름 상에 도전성 물질이 첨가된 도전성 점착제를 이용하는 방법, 편광판과 점착제층 사이에 도전성 물질을 도포하여 대전방지층을 형성시키는 방법, 또는 점착제 수지로서 이온성 아크릴레이트 공중합체를 포함하는 도전성 점착제를 이용하는 방법 등이 제안되었다.

전술한 편광판에 대전방지성을 부여하는 방법에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 보호필름 상에 도전성 물질이 첨가된 도전성 점착제를 이용하는 방법에 대하여 구체적으로 서술하면, 점착제에 도전성 고분자, 금속산화물 입자, 탄소입자와 같이 도전성 성분을 갖는 물질을 첨가하는 방법, 금속염, 유기염류 또는 계 면활성제와 같은 이온성 물질을 첨가하는 방법 등이 수행되고 있다(한국공개특허 제1998-0081608호, 한국공개특허 제1989-0013673호, 한국공개특허 제2001-0111715호, 한국공개특허 제2004-0032058호, 한국공개특허 제2006-0018495호, 한국공개특허 제2004-0030919호, 한국공개특허 제2001-0010433호, 한국공개특허 제2005-0072567호, 일본공개특허 제2006-111856호, 일본공개특허 제2006-111846호, 일본공개특허 제2006-104434호). 그러나, 상기와 같은 도전성 물질은 정전기 방지성을 부여하기 위하여 많은 양이 첨가되어야 하므로 점착제층의 투명성을 저하시킬 수 있으며, 계면활성제는 습도에 영향을 받기 쉬우며 점착제 표면으로 이행되어 점착 물성을 저하시키는 단점이 있다.

또한, 상기와 같은 성분들 이외에 점착제에 에틸렌옥시드 변성 프탈산디옥틸계 가소제를 첨가함으로써 유연성을 갖게 하여 정전기 발생을 억제한 방법이 있으나, 가소제의 첨가만으로는 초기에 발생하는 정전기 발생을 억제시키기 어려울 뿐만 아니라 이형필름 박리후 남아있는 정전기를 소멸시키기도 어렵다(일본공개특허 제1993-140519호).

다음으로, 편광판과 점착제층 사이에 도전성 물질을 도포하여 대전방지층을 형성시키는 방법에 대하여 구체적으로 서술하면, 전기적으로 도전성이 있는 금속 분말이나 금속산화물을 증착시키는 방법이나 도전성 고분자를 코팅하는 방법 등이 수행되고 있다. 그러나 이러한 방법은 다층구조의 편광판에 대전방지성능을 부여함에 있어서, 추가적으로 대전방지층을 적층하는 공정을 요구하기 때문에 공정이 복잡해지고 단가의 상승을 초래한다는 문제점이 있다(한국공개특허 제1997-7002906 호, 한국공개특허 제2005-0036310호, 일본공개특허 제2006-095875호, 일본공개특허 제2006-095874호, 일본공개특허 제2006-076251호, 일본공개특허 제2005-271573호, 일본공개특허 제2005-238651호, 일본공개특허 제2005-200607호, 일본공개특허 제1999-091038호, 일본공개특허 제1994-220408호, 일본공개특허 제1998-114886호).

마지막으로, 점착제 수지로서 이온성 아크릴레이트 공중합체를 포함하는 도전성 점착제를 이용하는 방법은 추가적인 코팅 공정이 요구되지 않으며 점착제로부터 도전성 물질이 배어나오지 않도록 하기 위한 방법으로서, 점착제 수지에 이온성 물질을 고정화하는 방법이 제안되었다. 구체적으로, 한국공개특허 제2001-0111715호(2001.12.20. 공개)에는 에폭시기를 함유하는 고분자를 제조하고 에폭시기에 3차 아민을 첨가반응시켜 4차 암모늄염을 도입하는 방법과, 3차 아민을 포함하는 고분자를 제조하고 3차 아민에 디메틸설페이트를 반응시켜 4차 암모늄염을 도입하는 방법이 개시되어 있다.

상기와 같은 종래의 방법들에 의해서는 정전기 문제를 해결할 수는 있었다. 그러나 슬림형 대형 벽걸이 TV에 대한 시장의 확대로 인한 액정표시장치 판넬의 편광판의 대형화에 따라 정전기 문제가 더욱 중요시되고 있으므로, 보다 향상된 대전방지성을 갖는 점착제 조성물이 요구되는 실정이다.

본 발명은 대형 액정표시장치에 적용시 편광판에 요구되는 고도의 대전방지 성을 발휘하기 위해서 다량의 대전방지제를 점착제 조성물에 첨가함으로써 발생하는 내구성의 문제를 발생시키는 일 없이, 대전방지성이 크게 향상된 대전방지성 점착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 점착제 조성물을 이용한 편광판 및 액정표시장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체, 대전방지제, 가교제, 에폭시계 실란커플링제 및 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제를 포함하는 점착제 조성물로서, 상기 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제는 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체 100중량부에 대하여 0.005 내지 1.2중량부로 포함되는 대전방지성 점착제 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 대전방지성 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판과, 상기 편광판이 구비된 액정표시장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 점착제 자체의 기존 물성은 그대로 유지하면서 소량의 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제와 대전방지제의 시너지 효과에 의해 종래 대전방지성 점착제 조성물과 비교하여 대전방지성을 크게 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 대전방지성 점착제 조성물은 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체, 대전방지제, 가교제, 에폭시계 실란커플링제 및 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제를 포함하는 점착제 조성물로서, 특히 상기 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제가 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체 100중량부에 대하여 0.005 내지 1.2중량부로 포함되는 것을 특징으로 한다.

알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체는 측쇄에 가교가능 관능기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체로서, 예를 들면 알킬기의 탄소수가 4 내지 12인 알킬(메타)아크릴레이트 단량체, 측쇄에 가교가능 관능기를 가지는 중합성 단량체 및 필요에 따라 공중합 가능한 단량체의 공중합체를 사용할 수 있다. 이때, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트 모두를 포함하는 것을 의미한다.

상기 탄소수 4 내지 12의 알킬(메타)아크릴레이트로는 탄소수가 4 내지 12인 지방족 알코올로부터 유도되는 (메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 구체적인 예로는 n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트 및 라우릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서 바람직하게는 n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 측쇄에 가교가능 관능기를 갖는 중합성 단량체는 카르복시기, 히드록시기, 아미드기 또는 3차 아민기를 갖는 중합성 단량체 등을 들 수 있다.

상기 카르복시기를 갖는 중합성 단량체의 구체적인 예로는, (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산 및 이들의 모노알킬에스테르; 3-(메타)아크릴로일프로피온산; 알킬기의 탄소수가 2 내지 3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트, 알킬기의 탄소수가 2 내지 4인 폴리옥시알킬렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 및 알킬기의 탄소수가 2 내지 3인 (메타)아크릴레이트에의 카프로락톤 부가체에 무수호박산을 개환 부가시킨 화합물 등을 들 수 있다.

상기 히드록시기를 갖는 중합성 단량체의 구체적인 예로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 알킬기의 탄소수가 2 내지 4인 폴리옥시알킬렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 아미드기를 갖는 중합성 단량체로는 (메타)아크릴아미드를 들 수 있으며, 상기 3차 아민기를 갖는 단량체로는 N,N-디메틸아민에틸(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다.

상기 필요에 따라 공중합 가능한 단량체의 공중합체의 구체적인 예로는, 메 틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트 등의 알킬기의 탄소수가 1 내지 3인 알코올의 (메타)아크릴산에스테르; 트리데실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트 등의 알킬기의 탄소수가 13 내지 18인 알코올의 (메타)아크릴산에스테르; 시클로헥실(메타)아크릴레이트 등의 고리형 알코올의 (메타)아크릴산에스테르; 벤질(메타)아크릴레이트 등의 방향족 알코올의 (메타)아크릴레이트; 스티렌, 비닐톨루엔 등의 방향족계 단량체; 초산 알릴 등의 알릴 화합물; (메타)아크릴로니트릴, α-클로로(메타)아크릴로니트릴 등의 니트릴기를 갖는 단량체; 염화비닐, 염화비닐리덴 등의 할로겐 함유 단량체; 초산 비닐, 프로피온산 비닐, 낙산 비닐 등의 비닐에스테르계 단량체; 또는 비닐에틸에테르, 비닐프로필에테르, 비닐이소부틸에테르 등의 비닐에테르계 단량체 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 메틸(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.

상기 알킬기의 탄소수가 4 내지 12인 알킬(메타)아크릴레이트 단량체, 측쇄에 가교가능 관능기를 가지는 중합성 단량체 및 필요에 따라 공중합 가능한 단량체의 중량비는 통상 (80~99.0):(1.0~20):(0~10)이며, 바람직하게는 (90~99.0):(1.0~10):(0~5)이다. 상기 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체에서 주쇄에 해당하는 탄소수 4 내지 12의 알킬(메타)아크릴레이트의 중량비가 80 미만인 경우에는 점착력이 부족하고, 99.0을 초과하는 경우에는 응집력이 저하된다. 측쇄에 가교가능 관능기를 가지는 중합성 단량체의 중량비가 1.0 미만인 경우에는 응집력이 저하되고, 20을 초과하는 경우에는 점착력이 저하된다. 또한, 필요에 따라 공중합 가능한 단량체의 중량비가 10을 초과하는 경우에는 점착력이 저하된다.

상기 측쇄에 가교가능 관능기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체는 공지의 중합 방법, 예를 들면 괴상 중합, 용액 중합, 유화 중합, 현탁 중합 등을 이용하여 제조할 수 있으며, 바람직하게는 용액 중합 방법을 이용하는 것이다. 또한, 중합시에는 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스이소발레로니트릴 등의 아조계 중합개시제, 벤조일퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, 라우릴퍼옥시드 등의 퍼옥시드계 중합개시제와 같은 공지의 중합개시제와, 메르캅토기 함유 연쇄 이동제 등의 공지의 연쇄 이동제를 사용할 수 있다.

상기 측쇄에 가교가능 관능기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)법에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산)이 통상 50,000 내지 2,000,000이며, 바람직하게는 100,000 내지 1,800,000이고, 보다 바람직하게는 500,000 내지 1,500,000이다.

에폭시계 실란커플링제는 통상 액정표시장치용 점착제에서 기재인 유리 기판과 점착제간의 밀착력 또는 점착력과 내습열 내구성을 향상시키기 위해 사용되는 것으로서, 내습열 내구성만을 고려하는 경우 보다 바람직하게 사용된다.

실란커플링제 분자 내의 에폭시기는 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체의 반응성 관능기와 결합하고 알콕시실란 부분은 점착제가 적용되는 기재인 액정셀의 유리기판과 강하게 결합함으로써 점착제와 기재를 연결시키는 역할을 하여 점착 안정성을 향상시키고 내습열 특성을 보다 향상시키며, 특히 고온 고습 하에서 장시간 방치되었을 경우 점착 신뢰성을 향상시키는데 도움을 주는 역할을 한다.

구체적인 예로는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트 리에톡시실란, 2-글리시독시에틸트리메톡시실란 및 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

상기 에폭시계 실란커플링제는 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체 100중량부에 대하여 0.01 내지 5.0중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량 범위에서는 점착제 조성물의 점착 안정성을 향상시키고 내습열 특성을 보다 향상시키며, 특히 고온 고습 하에서 장시간 방치되었을 경우 점착 신뢰성을 향상시키는데 도움을 주는 역할을 한다.

한편, 본 발명에서는 에폭시계 실란커플링제와 함께 대전방지성을 보다 향상시키기 위해 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제를 사용한다.

상기 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제는 메톡시실란, 에톡시실란, 메틸디메톡시실란, 메틸디에톡시실란 등과 같이 유리 기판과 반응할 수 있는 알킬렌글리콜기를 함유한 실란커플링제로서, 상기 알킬렌글리콜기의 말단부가 수산기 자체인 것과, 알킬기 또는 페닐기로 치환된 것도 사용할 수 있다. 구체적인 예로는 폴리에틸렌글리콜프로필트리메톡시실란, 폴리프로필렌글리콜프로필트리메톡시실란 등에서 선택되는 1종 이상인 것을 들 수 있다.

종래에는 대전방지성을 향상시키기 위하여 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체에 알킬렌글리콜기를 도입하여 사용하였다. 이러한 경우에는 공중합체 100중량부에 대하여 10중량부 이하로 포함되는 경우 대전방지성의 향상 효과가 거의 없어 많은 양을 첨가해야 한다는 단점이 있었다. 반면, 본 발명에서는 알킬렌글리콜기를 함유하는 실란커플링제에 사용함으로써 소량의 첨가 만으로도 대전방지제 단독으로는 얻을 수 없는 높은 대전방지성을 얻을 수 있었다. 뿐만 아니라, 유기 기판 적층용 광학필름 점착제 조성물에 필수적인 성분이라고 할 수 있는 실란커플링제로서 사용한 것이기 때문에 상용성이 우수하여 점착제 조성물의 물성을 유지할 수 있도록 한다는 점에서 보다 바람직하다.

상기 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제는 알킬(메타)아크릴레이트계　공중합체 100중량부에 대하여 0.005 내지 1.2중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.01 내지 1.0중량부이다. 그 함량이 0.005 중량부 미만인 경우에는 대전방지성의 향상 효과가 미미하며, 1.2중량부를 초과하는 경우에는 내구성의 확보가 어렵다는 문제점이 있다.

대전방지제는 알칼리금속염, 4급 암모늄계염 등의 이온성 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 알칼리금속염은 양이온과 음이온의 이온조합에 의해 이루어진 것으로서, 예를 들어 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 바륨 및 세슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 양이온과, Cl^-, Br^-, I^-, AlCl₄ ^-, Al₂Cl₇ ^-, BF₄ ^-, PF₆ ^-, ClO₄ ^-, NO₃ ^-, CH₃COO^-, CF₃COO^-, CH₃SO₃ ^-, CF₃SO₃ ^-, (CF₃SO₂)₂N^-, (CF₃SO₂)₃C^-, AsF₆ ^-, SbF₆ ^-, NbF₆ ^-, TaF₆ ^-, F(HF)_n ^-, (CN)₂N^-, C₄F₉SO₃ ^-, (C₂F₅SO₂)₂N^-, C₃F₇COO^- 및 (CF₃SO₂)(CF₃CO)N^-로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 음이온의 이온조합에 의해 이루어진 알칼리 금속염을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

상기 4급 암모늄계염은 양이온과 음이온의 이온조합에 의해 이루어진 것으로서, 특히 이들 중에서도 약하게 배위하는 음이온이 포함된 4급 암모늄계염이 바람직하다. 예를 들면, 테트라메틸암모늄, 테트라에틸암모늄, 테트라부틸암모늄 및 테트라헥실암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 양이온과, 퍼클로레이트, 테트라플로로보레이트, 헥사플로로포스페이트, 벤조에이트, 트리플로로메탄설포네이트, 테트라페닐보레이트, p-톨루엔설포네이트, 클로라이드, 플로라이드, 브로마이드, 요오다이드, 카보네이트 및 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 음이온의 이온조합에 의해 이루어진 4급 암모늄계 염을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 알칼리금속염, 4급 암모늄계염 이외에 양이온과 음이온의 이온조합에 의해 이루어진 이온성 화합물을 사용할 수도 있다. 이때, 양이온으로는 피리디늄 양이온, 피페리디늄 양이온, 피롤리디늄 양이온, 피롤린 골격을 갖는 양이온, 피롤 골격을 갖는 양이온, 이미다졸륨 양이온, 테트라하이드로피리미디늄 양이온, 디하이드로피리미디늄 양이온과, 테트라알킬암모늄 양이온, 트리알킬설포늄 양이온, 테트라알킬포스포늄 양이온 및 이들의 알킬기의 일부가 알켄일기, 알콕실기 또는 에폭시기로 치환된 양이온 등을 들 수 있다. 음이온으로는 이온성 화합물을 이루는 것을 만족하는 것이라면 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 구체적인 예로는 Cl^-, Br^-, I^-, AlCl₄ ^-, Al₂Cl₇ ^-, BF₄ ^-, PF₆ ^-, ClO₄ ^-, NO₃ ^-, CH₃COO^-, CF₃COO^-, CH₃SO₃ ^-, CF₃SO₃ ^-, (CF₃SO₂)₂N^-, (CF₃SO₂)₃C^-, AsF₆ ^-, SbF₆ ^-, NbF₆ ^-, TaF₆ ^-, F(HF)_n ^-, (CN)₂N^-, C₄F₉SO₃ ^-, (C₂F₅SO₂)₂N^-, C₃F₇COO^- 또는 (CF₃SO₂)(CF₃CO)N^- 등을 들 수 있다.

상기 대전방지제는 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체 100중량부에 대하여 0.05 내지 5.0중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.1 내지 2.0중량부이고. 특히 바람직하게는 0.1 내지 1.0중량부이다. 상기 함량 범위에서는 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제와의 병용에 의해 대전방지성이 향상되면서, 점착제 조성물의 내구성이 실용에 전혀 지장이 없다.

가교제는 점착제의 응집력을 강화하기 위하여 사용되는 것으로서, 공지의 가교제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 헥사메티롤멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 등의 멜라민 유도체; 톨릴렌디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네트 등의 디이소시아네이트 화합물과, 디이소시아네이트의 트리메티롤프로판 등의 다가 알코올계 화합물에의 부가물 등의 폴리이소시아네이트 화합물; 비스페놀 A·에피클로로히드린 축합체형의 에폭시 화합물, 폴리옥시알킬렌폴리올의 폴리글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 테트라글리시딜크실렌디아민 등의 폴리에폭시 화합물; 또는 트리메틸올프로판 트리-β-아지리디닐프로피오네이트 등의 아지리딘계 화합물 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리이소시아네이트 화합물 또는 폴리에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

상기 가교제는 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.1중량부 미만인 경우에는 부족한 가교도로 인해 응집력이 작아지게 되어 점착 내구성 및 절단성의 물성을 해치게 되며, 5중량부를 초과하는 경우에는 과다 가교반응에 의한 잔류응력 완화에 문제가 있다.

상기와 같은 성분들을 포함하는 대전방지성 점착제 조성물은 내구성, 재박리성 등의 점착특성, 광학특성 및 대전방지성을 저하시키지 않는 범위에서, 공지의 각총 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제의 예로는, 점착성 부여 수지, 가소제, 자외선 방지제, 방곰팡이제, 소포제 등을 들 수 있다.

상기 점착성 부여 수지로는 로진, 로진 유도체 또는 이들의 수첨화체, 폴리테르펜수지, 테르펜페놀수지, 크실렌수지, 스티렌계 수지, 쿠마론·인덴 수지, C5계 석유 수지, C9계 석유 수지 등을 사용할 수 있으며, 가소제로는 프탈산계 에스테르로 대표되는 카르본산 에스테르, 염화 파라핀 등을 사용할 수 있다. 상기 자외선 방지제로는 벤조페논계 화합물 등을 사용할 수 있고, 아산화동, 페놀계 화합물 등을 사용할 수 있으며, 소포제로는 알코올, 실리콘 화합물 등을 사용할 수 있다.

상기 대전방지성 점착제 조성물은 당업계에서 통상적으로 사용되는 직접 도포법 또는 전사법에 의해 점착제층으로 형성될 수 있다. 직접 도포하는 방법의 경우에는 편광판의 보호필름으로 사용되는 트리아세틸셀룰로오스나 고리형 올레핀의 고분자로 이루어진 필름을 기재로 사용하고, 상기 기재에 통상의 도공 장치를 이용 하여 점착제 조성물을 유동 주조법, 및 에어 나이프(air knife), 그라비아(gravure), 리버스 롤(reverse roll), 키스 롤(kiss roll), 스프레이(spray) 또는 블레이드(blade) 방법으로 직접 도포하고 건조함으로써 점착제층을 형성할 수 있다. 또한, 전사법의 경우에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 연질 폴리염화비닐 등의 각종 플라스틱의 필름 또는 수지판 상에 실리콘이나 불소화 이형처리된 필름, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 상에 실리콘 이형처리된 필름을 기재로 사용하고, 상기와 동일한 도포방법으로 도포고 건조함으로써 점착제층을 형성할 수 있으며, 이를 편광판 보호필름에 롤압착장치를 이용하여 전사시킬 수 있다.

이때, 점착제 조성물을 도포하여 건조한 후 필요한 시간만큼, 예를 들어 약 7일 정도 양생을 하는 경우에는 가교제와 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체의 가교반응에 의해 점착제층이 완전 경화하게 되어 충분한 점착 특성을 발휘하게 된다. 양생은, 예를 들어 실온으로는 통상 3 내지 7일간 수행될 수 있으며, 양생시간의 단축을 위해서 더 가혹한 온도 조건에서 수행할 수도 있다.

본 발명의 대전방지성 점착제 조성물로 이루어진 점착제층은 편광판용 점착제뿐만 아니라 다이싱 테이프, 캐리어 테이프 등의 전기·전자 부품 가공용 테이프; 스테인리스 강판, 플라스틱판 등의 표면보호 테이프; 또는 시트, 매트, 점착 라벨, 스티커, 테이프 등의 점착제로서 적절히 사용될 수 있다.

본 발명은 대전방지성 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판 을 제공한다.

편광판은 편광필름과 상기 편광필름의 양면에 구비된 보호필름을 포함하며, 상기 보호필름들 중 적어도 하나의 보호필름 상에 본 발명에 따른 대전방지성 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 대전방지성 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판을 구비하는 액정표시장치를 제공한다.

본 발명에 있어서, 편광판 및 액정표시장치는 본 발명의 기술분야에서 당업자에게 잘 알려져 있는 것이므로, 대전방지성 점착제 조성물로 이루어진 점착제층을 제외한 각 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

이하의 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.

제조예 1. 측쇄에 가교가능 관능기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체의 제조

4-넥 재킷(neck jacket) 반응기(1L)에 교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 가스 도입관을 장치하고, 에틸아세테이트 164부, n-부틸아크릴레이트 126부, 아크릴산 0.5부,　2-히드록시에틸아크릴레이트 1.3부를 투입하고, 반응기의 외부온도를 50℃로 승온하였다. 이어서, 반응기에 에틸아세테이트 10부에 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.14부를 완전히 용해한 용액을 적하하였다. 재킷 외부 온도를 50℃로 유지하면서 추가적으로 5시간 동안 반응시킨 후 에틸아세테이트 90부를 1시간 동안 적하로트를 이용하여 천천히 적하하였다. 또한 동일 온도에서 6시간 동안 추가적으로 교반한 후 에틸아세테이트 304부를 가하고, 다시 2시간 동안 교반하여 최종 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체를 수득하였다.

제조된 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체는 측쇄에 유산기를 갖는 공중합체로서, 고형분 함량은 20%, GPC법에 의한 중량평균분자량(폴리스티렌　환산)은 약 1,500,000이었다.

실시예 1

제조예 1에서 제조한 공중합체 100부(고형분 함량 기준)에 폴리이소시아네이트계 가교제인 CORONATE-L(일본폴리우레탄제품 TDI ADDUCT) 0.6부, 에폭시계 실란커플링제로서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란[신에츠사 KBM-403] 0.15부, 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제로서 폴리에틸렌글리콜프로필메톡시실란[신에츠사 X-12-641] 0.01부와 대전방지제인 리튬아이오다이드(LiI) 0.3부를 첨가하고 20분 동안 교반하여 점착제 조성물을 제조하였다.

제조된 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(41㎝ x 34㎝) 상에 건조막 두께가 25㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조하여 점착제층을 형성하였다. 그 위에 다른 한 층의 이형필름을 라미네이션하고 23℃로 7일 동안 양생하여 점착제 시트를 제조하였다. 제조된 점착제 시트의 한 면의 이형필름을 제거하고, 폴리비닐알콜 편광필름의 양 면에 트리아세틸셀룰로오스 보호필름이 구비된 편광판에 라미네이션하여 점합시켜 대전방지성 점착제층이 적층된 편광판을 제조하였다.

실시예 2

가교제로서 CORONATE-HX(일본폴리우레탄제품 TDI삼량체)를 0.6부로 사용하고, 폴리에틸렌글리콜프로필메톡시실란[신에츠사 X-12-641]을 0.05부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

실시예 3

가교제로서 D140N(미츠이카가쿠폴리우레탄공업사 IPDI-ADDUCT)를 0.6부로 사용하고, 폴리에틸렌글리콜프로필메톡시실란[신에츠사 X-12-641]을 0.1부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

실시예 4

폴리에틸렌글리콜프로필메톡시실란[신에츠사 X-12-641]을 0.5부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

실시예 5

폴리에틸렌글리콜프로필메톡시실란[신에츠사 X-12-641]을 1.0부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

실시예 6

폴리에틸렌글리콜프로필메톡시실란[신에츠사 X-12-641]을 0.1부로 사용하고, 대전방지제인 LiClO₄를 0.5부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

실시예 7

폴리에틸렌글리콜프로필메톡시실란[신에츠사 X-12-641]을 0.1부로 사용하고, 대전방지제인 IL-P14-2(1-methyl-4-hexylpyridinium hexafluorophosphate)를 0.8부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

비교예 1

폴리에틸렌글리콜프로필메톡시실란[신에츠사 X-12-641]을 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

비교예 2

3-글리시독시프로필트리메톡시실란[신에츠사 KBM-403]을 사용하지 않고, 폴리에틸렌글리콜프로필메톡시실란[신에츠사 X-12-641]을 0.1부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

비교예 3

3-글리시독시프로필트리메톡시실란[신에츠사 KBM-403]와 리튬아이오다이드를 사용하지 않고, 폴리에틸렌글리콜프로필메톡시실란[신에츠사 X-12-641]을 0.5부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

비교예 4

폴리에틸렌글리콜프로필메톡시실란[신에츠사 X-12-641]을 1.5부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

비교예 5

폴리에틸렌글리콜프로필메톡시실란[신에츠사 X-12-641]을 사용하지 않고 대신에 폴리알킬렌글리콜 첨가제인 폴리프로필렌글리콜2000을 5.0부로 사용하고, 대전방지제인 LiClO₄를 0.5부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 대전방지성 점착제 조성물의 성분 및 그 조성을 하기 표 1에 나타내었다.

구분	공중 합체	가교제			에폭시계 실란 커플링제	폴리알킬렌글리콜계 실란 커플링제	폴리 알킬렌 글리콜	대전방지제
구분	공중 합체	COR-L	CO-HX	D140N	KBM-403	X-12-641	PPG 2000	LiI	LiClO₄	IL-P14-2
실시예1	100	0.6	-	-	0.15	0.01	-	0.3	-	-
실시예2	100	-	0.6	-	0.15	0.05	-	0.3	-	-
실시예3	100	-	-	0.6	0.15	0.1	-	0.3	-	-
실시예4	100	0.6	-	-	0.15	0.5	-	0.3	-	-
실시예5	100	0.6	-	-	0.15	1	-	0.3	-	-
실시예6	100	0.6	-	-	0.15	0.1	-	-	0.5	-
실시예7	100	0.6	-	-	0.15	0.1	-	-	-	0.8
비교예1	100	0.6	-	-	0.15	-	-	0.3	-	-
비교예2	100	0.6	-	-	-	0.1	-	0.3	-	-
비교예3	100	0.6	-	-	-	0.5	-	-	-	-
비교예4	100	0.6	-	-	0.15	1.5	-	0.3	-	-
비교예5	100	0.6	-	-	0.15	-	5.0	-	0.5	-

상기 표 1에서, 각 성분은 하기와 같다.

* COR-L : CORONATE-L 일본폴리우레탄공업사 TDI-ADDUCT

* CO-HX : CORONATE-HX 일본폴리우레탄공업사 TDI 삼량체

* D140N : 미츠이카가쿠폴리우레탄공업사 IPDI-ADDUCT

* KBM-403 : 3-글리시독시프로필트리메톡시실란[신에츠사]

* X-12-641 : 폴리에틸렌글리콜프로필트리메톡시실란(신에츠사)

* PPG2000 : 폴리프로필렌글리콜(알드리치사 분자량2000)

* LiI : 리튬아이오다이드(Lithium iodide)

* LiClO₄ : 리튬퍼클로레이트(Lithium perchlorate)

* IL-P14-2 : 4-Hexyl-1-methylpyridinium hexafluorophosphate

시험예

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 대전방지성 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판의 이형필름을 제거한 후 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

* 표면비저항(Ω/□)

-측정기 : 표면저항 측정기(MCP-HT450/MITSUBISHI CHEMICAL)

Probe(URS, UR100), Probe Checker(URS용, UR 100용)

-측정법 : 표면의 세 지점을 각각 10회씩 측정하고, 그 평균값으로 나타내었다.

* 내구성

- 상기 점착제층이 적층된 편광판을 15인치로 절단한 후 코닝사 #1737 유리에 점합하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편을 오토클레이브에서 5기압, 50℃의 조건으로 20분 동안 처리한 후 60℃, 상대습도 90%의 오븐에서 300시간 동안 방치하였다. 방치된 시편의 외관상의 들뜸 및 벗겨짐 등의 박리현상과, 기포의 발생 여부를 육안으로 확인하고, 하기의 기준에 의거하여 평가하였다.

○ : 박리현상과 기포의 발생이 없음(양호)

△ : 박리현상과 기포의 발생이 다소 있음(보통)

X : 박리현상과 기포의 발생이 있음(불량)

구분

실시예

비교예

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

표면비저항
(Ω/□)

9.80
E+10

7.70
E+10

6.50
E+10

4.30
E+10

5.50
E+9

3.50
E+10

3.73
E+11

5.70
E+10

1.20
E+13

1.20
E+9

5.73
E+11

내구성

○

△

○

X

△

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 에폭시계 실란커플링제와 함께 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제를 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체 100중량부에 대하여 0.005 내지 1.2중량부로 포함하는 실시예 1 내지 7의 대전방지성 점착제 조성물은 에폭시계 실란커플링제만을 포함하는 비교예 1과 비교하여 점착 내구성을 유지하면서 동시에 대전방지성이 크게 향상된 것을 확인할 수 있었다.

또한 에폭시계 실란커플링제를 포함하지 않는 비교예 2 내지 3과, 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제를 과량으로 포함하는 비교예 4는 내구성과 대전방지성이 조화를 이루지 못하였으며, 폴리알킬렌글리콜 첨가제를 포함하는 비교예 5는 대전방지성이 크게 저하되었다.

Claims

알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체, 대전방지제, 가교제, 에폭시계 실란커플링제 및 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제를 포함하는 점착제 조성물로서, 상기 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제는 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체 100중량부에 대하여 0.005 내지 1.2중량부로 포함되는 대전방지성 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체는 알킬기의 탄소수가 4 내지 12인 알킬(메타)아크릴레이트 단량체 및 측쇄에 가교가능 관능기를 가지는 중합성 단량체의 공중합체인 대전방지성 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 에폭시계 실란커플링제는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-글리시독시에틸트리메톡시실란 및 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이며, 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체 100중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부로 포함되는 대전방지성 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 폴리알킬렌글리콜계 실란커플링제는 폴리에틸렌글리콜프로필트리메톡시실란 및 폴리프로필렌글리콜프로필트리메톡시실란 중에서 선택되는 1종 이상인 대전방지성 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 대전방지제는 알칼리금속염 및 4급 암모늄계염으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상이며, 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체 100중량부에 대하여 0.05 내지 5.0중량부로 포함되는 대전방지성 점착제 조성물.
제1항에 있어서, 상기 가교제는 멜라민 유도체, 폴리이소시아네이트 화합물, 폴리에폭시화합물 및 아지리딘계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이며, 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1 내지 5.0중량부로 포함되는 대전방지성 점착제 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 대전방지성 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판.
액정셀의 적어도 한 면에 제7항에 따른 편광판이 구비된 액정표시장치.