KR101508237B1 - 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 표면보호필름 - Google Patents

점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 표면보호필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 표면보호필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 점착제 수지, 가교제 및 대전방지제로 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에서 중합된 전도성 고분자와 알칼리 금속염을 함께 포함함으로써 점착성, 리워크성(rework), 내구 신뢰성 등과 같은 점착제 자체의 물성을 저하시키지 않으며 대전방지제와 점착제 수지와의 상용성에 대한 문제가 없고, 동시에 우수한 대전방지성을 유지하면서도 전도성 고분자 자체의 진한 색상으로 인한 투명성의 저하를 방지하여 향상된 광학특성을 부여할 수 있는 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 표면보호필름에 관한 것이다.
대전방지성, 점착제, 전도성 고분자, 알칼리 금속염

Description

점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 표면보호필름{ADHESIVE COMPOSITION, POLARIZING PLATE AND SURFACE PROTECTIVE FILM USING THE COMPOSITION}
본 발명은 내구 신뢰성, 리워크성과 같은 물성을 저하시키지 않으며, 우수한 대전방지성을 유지하면서도 향상된 광학특성을 부여할 수 있는 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 표면보호필름에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 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 폴리비닐알콜계(polyvinyl alcohol, PVA) 편광자(또는 ‘편광필름’이라고 함)와, 상기 편광자의 양면을 보호하기 위하여 적층된 편광자 보호필름을 포함한다. 구체적으로는, 편광자의 한 면에는 트리아세틸셀룰로오스계 (Triacetyl cellulose, TAC) 등의 편광자 보호필름과, 상기 보호필름 상에 액정셀 과 점합하게 되는 점착제층과 이형필름이 구비되며, 편광자의 다른 한면에는 편광자 보호필름과 기재필름에 점착제층이 적층된 표면보호필름이 구비된 다층으로 구성된다.
이러한 구조의 편광판을 액정셀에 부착하는 공정에 있어서 점착제층으로부터 이형필름은 박리되고, 후공정에서 표면보호필름의 역할이 끝나면 이 또한 박리하여 제거된다. 상기 이형필름 및 표면보호필름은 전기 절연성이 높은 플라스틱 재료로 구성되어 있기 때문에 이를 박리 제거할 때에 정전기가 발생된다.
이렇게 발생된 정전기는 광학부재에 이물이 흡착되어 표면을 오염시키는 문제, 액정 배향의 뒤틀림으로 인한 얼룩문제 등을 유발시키고, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) 회선의 파손 유발의 우려가 있다. 특히, 최근에는 액정표시장치 패널이 대형화되면서 이에 맞게 편광판의 크기 또한 확대되는 추세에 있고 공정의 고속화가 진행되면서 정전기의 발생량이 더욱 증가하고 있어, 정전기 문제를 해결할 보다 강력한 대책이 절실히 요구되고 있다.
상기한 바와 같은 정전기 발생 문제를 해결하기 위하여 점착제에 대전방지성을 부여하는 방법이 제안되었다. 구체적으로, 점착제에 도전성 금속 분말이나 탄소 입자와 같은 전도성 성분을 갖는 물질을 첨가하는 방법, 계면활성제 형태의 이온성 또는 비이온성 물질을 첨가하는 방법 등이 있다. 그러나 대전방지성을 부여하기 위해서는 과량의 도전성 금속 분말 또는 탄소 입자를 사용해야 하므로 투명성이 저하된다는 문제점이 있으며, 계면활성제는 습도의 영향을 받기 쉽고 점착제의 표면으로의 이행되는 특성으로 인하여 점착 물성을 저하시킨다는 문제점이 있다.
일본공개특허 제1993-140519호(1993.6.8.공개)에는 점착제 내부에 에틸렌옥사이드 변성 프탈산 디옥틸계 가소제를 첨가하여 유연성을 갖게 하여 정전기 발생을 억제하는 방법에 대하여 개시하고 있다. 그러나 상기 방법은 편광판 표면으로의 전사 문제가 발생하며, 초기에 발생하는 정전기를 억제하기 어렵다는 문제점이 있었다.
한국공개특허 제2004-0030919호(2004.4.9.공개)에는 유기염을 첨가하여 감압점착제를 제조하고, 이를 이용하여 표면비저항이 1013Ω/□ 이하인 점착제층을 제조하는 방법에 대하여 개시하고 있다. 그러나 상기 방법은 유기염을 과량 사용하고, 이로 인하여 밀착성 및 내구성에 문제점이 있었다.
일본공개특허 제1994-128539호(1994.5.10.공개)에는 폴리에테르폴리올과 1종 이상의 알칼리 금속염을 배합하여 대전방지성을 부여하는 방법에 대하여 개시하고 있으나, 이 방법은 가교제가 이소시아네이트인 경우 가교도에 영향을 줄 수 있을 뿐만 아니라 점착제에 첨가한 가소제의 친수성으로 인하여 표면 이행하여 점착물성을 저하시킬 수 있다는 문제점이 있었다.
한편, 도핑 과정을 거쳐 전기전도성을 나타내는 전도성 고분자를 대전방지제로 사용하는 방법이 제안되었다.
한국공개특허 제2007-0111005호(2007.11.21.공개)에는 전도성 고분자와 유기용매로 이루어진 대전방지제 용액, 가교제 및 점착 수지 용액을 포함하는 PDP용 점착제 조성물에 대하여 개시하고 있다. 그러나 상기 조성물을 제조하기 위해서는 전 도성 고분자를 점착제 수지 용액에 분산시켜야 하는데, 이를 위하여 전도성 고분자를 유기용매에 20 내지 30시간 동안 처리하는 시간이 요구되어 공정성이 낮으며 적합한 분산성을 얻기에는 어려운 문제점이 있었다.
상기한 바와 같이, 전도성 고분자는 점착제 조성물과의 혼합을 위해서 유기용매에 용해 혹은 분산되는 특성을 가져야 하나, 비편재화된 이중결합에 의한 강한 상호작용으로 인하여 유기용매에 대한 용해도가 매우 낮은 특성을 가지고 있다. 전도성 고분자의 용해도를 증가시키기 위하여 종래에는 인산, 카르복시산 또는 술폰산 작용기가 치환된 도펀트를 사용하는 방법이 주로 이용되었으나, 이러한 방법으로는 유기계 용매에 대한 분산성이 좋지 못하여 점착제 조성물에 적용시 상용성을 저하시키며 장시간 사용시 고온 조건에서 도펀트가 전도성 고분자 주쇄에서 탈도핑되는 현상이 나타나는 문제점이 있었다. 또한 전도성 고분자는 충분한 대전방지성을 나타내기 위해서는 다량 사용되어 하나, 그렇게 되면 전도성 고분자 자체의 진한 색상으로 인하여 광학특성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 점착성, 내구 신뢰성, 리워크성과 같은 점착제 자체의 물성을 저하시키지 않으면서도, 대전방지제로 다량의 전도성 고분자를 첨가함으로써 발생되는 광학특성 저하의 문제점을 유발하는 일 없이, 대전방지성과 광학특성을 동시에 만족시킬 수 있는 점착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판 및 표면보호필름을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 편광판이 구비된 액정표시장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 점착제 수지, 가교제 및 대전방지제로 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에서 중합된 전도성 고분자와 알칼리 금속염을 포함하는 점착제 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판 및 표면보호필름을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 편광판이 구비된 액정표시장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 점착성, 내구 신뢰성, 리워크성(박리/층간 밀착력) 등과 같은 점착제 자체의 물성을 저하시키지 않으며 대전방지제와 점착제 수지와의 상용성에 대한 문제가 없고, 동시에 우수한 대전방지성을 유지하면서도 전도성 고분자 자체의 진한 색상으로 인한 투명성의 저하를 방지하여 향상된 광학특성을 부여할 수 있는 점착제 조성물과, 이를 이용한 편광판 및 표면보호필름을 제공할 수 있다.
본 발명은 내구 신뢰성, 리워크성과 같은 물성을 저하시키지 않으며, 우수한 대전방지성을 유지하면서도 향상된 광학특성을 부여할 수 있는 점착제 조성물, 이를 이용한 편광판 및 표면보호필름에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 점착제 조성물은 점착제 수지, 가교제 및 대전방지제로 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에서 중합된 전도성 고분자와 알칼리 금속염을 포함하는 것을 특징으로 한다.
점착제 수지는 아크릴계 공중합체, 천연 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌(SEBS) 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔 고무, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리이소부티렌, 부틸 고무, 클로로프렌 고무, 실리콘 고무 등의 통상의 중합체를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴계 공중합체를 사용할 수 있다.
아크릴계 공중합체로는 알킬기의 탄소수가 1 내지 14인 (메타)아크릴레이트 단량체와 가교 가능한 관능기를 가지는 단량체의 공중합체를 사용할 수 있다. 이때, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 모두를 의미한다.
상기 탄소수 1 내지 14의 (메타)아크릴레이트 단량체의 구체적인 예로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, s-부 틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, n-노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, n-데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, n-도데실(메타)아크릴레이트, n-트리데실(메타)아크릴레이트, n-테트라데실(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이 중에서도 표면보호필름에 이용하는 경우에는, 헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, n-노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, n-데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, n-도데실(메타)아크릴레이트, n-트리데실(메타)아크릴레이트, n-테트라데실(메타)아크릴레이트 등의 알킬기의 탄소수가 6 내지 14인 (메타)아크릴레이트 단량체를 사용하는 것이 피착제로의 점착력을 낮게 제어하여 재박리성이 우수하다는 점에서 바람직하다.
상기 탄소수 1 내지 14의 (메타)아크릴레이트 단량체는 아크릴계 공중합체의 제조에 사용되는 총 단량체 함량(100중량%)에 대하여 50 내지 99중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
가교 가능한 관능기를 가지는 단량체는 가교제와 반응하여 고온 또는 고습 조건 하에서 점착제의 응집력 파괴가 일어나지 않도록 화학결합에 의한 응집력 또는 점착강도를 부여하는 작용을 하는 것으로서, 예를 들면 술폰산기 함유 단량체, 인산기 함유 단량체, 시아노기 함유 단량체, 비닐에스테르류, 방향족 비닐 화합물, 카르복시기 함유 단량체, 산무수물기 함유 단량체, 히드록시기 함유 단량체, 아미 드기 함유 단량체, 아미노기 함유 단량체, 이미드기 함유 단량체, 에폭시기 함유 단량체, 에테르기 함유 단량체 등을 사용할 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 술폰산기 함유 단량체로는 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-(메타)아크릴아미도-2-메틸프로페인술폰산, (메타)아크릴아미도프로페인술폰산, 술포프로필(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산, 비닐술폰산나트륨 등을 들 수 있다.
상기 인산기 함유 단량체로는 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트를 들 수 있다.
상기 시아노기 함유 단량체로는 (메타)아크릴로니트릴을 들 수 있다.
상기 비닐에스테르류로는 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 라우르산비닐 등을 들 수 있다.
상기 방향족 비닐 화합물로는 스티렌, 클로로스티렌, 클로로메틸스티렌, α-메틸스티렌, 기타 치환된 스티렌 등을 들 수 있다.
상기 카르복시기 함유 단량체로는 (메타)아크릴산, 카르복시에틸(메타)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메타)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이소크로톤산 등을 들 수 있다.
상기 산무수물 함유 단량체로는 무수 말레산, 무수 이타콘산 및 이들의 산무수물체 등을 들 수 있다.
상기 히드록시기 함유 단량체로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히 드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 10-히드록시데실(메타)아크릴레이트, 12-히드록시라우릴(메타)아크릴레이트, (4-히드록시메틸시클로헥실)메틸아크릴레이트, N-메틸올(메타)아크릴아미드, 비닐알콜, 알릴알콜, 2-히드록시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르 등을 들 수 있다.
상기 아미드기 함유 단량체로는 (메타)아크릴아미드, 디에틸아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, 디아세톤아크릴아미드 등을 들 수 있다.
상기 아미노기 함유 단량체로는 아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴로일모르포린 등을 들 수 있다.
상기 이미드기 함유 단량체로는 시클로헥실말레이미드, 이소프로필말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, 이타콘이미드 등을 들 수 있다.
상기 에폭시기 함유 단량체로는 글리시딜(메타)아크릴레이트, 메틸글리시딜(메타)아크릴레이트, 알릴글리시딜에테르 등을 들 수 있다.
상기 에테르기 함유 단량체로는 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 및 아크릴로일모르포린 등을 들 수 있다.
상기 가교 가능한 관능기를 가지는 단량체는 아크릴계 공중합체의 제조에 사용되는 총 단량체 함량(100중량%)에 대하여 1 내지 50중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 성분으로 이루어지는 아크릴계 공중합체는 용액중합법, 광중합법, 괴상중합법, 현탁중합법 및 유화중합법 등의 통상의 방법으로 제조할 수 있으며, 바람직하게는 용액중합법으로 제조하는 것이다.
상기 아크릴계 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.
가교제는 아크릴계 공중합체를 적절히 가교함으로써 점착제의 응집력을 강화하기 위하여 사용되는 것으로서, 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 멜라민계 수지, 아지리딘계 화합물 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 이소시아네이트 화합물 또는 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 이소시아네이트 화합물로는 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
상기 에폭시 화합물로는 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜디아민, 글리세린디글리시딜에테르, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥세인 등을 들 수 있다.
상기 멜라민계 수지로는 헥사메틸올멜라민을 들 수 있다.
상기 아지리딘계 화합물로는 N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사이드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사이드), 트리에틸렌멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘), 트리-1-아지리디닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
상기 가교제는 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.01 내지 15중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 0.01중량부 미만인 경우에는 점착제의 점착력 또는 응집력이 좋지 못하며, 15중량부를 초과하는 경우에는 상용성이 감소되어 표면이행이 일어날 수 있으며 가교반응이 너무 진행되어 점착력이 저하된다.
또한 상기 가교제로는 자외선 경화형 다관능성 (메타)아크릴레이트계 단량체를 사용할 수도 있다. 구체적인 예로는, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산디(메타)아크릴레이트, 디(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레 이트, 디메틸올디시클로펜탄디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 헥사히드로프탈산디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판디아크릴레이트 및 아다만탄디아크릴레이트 등의 2관능성 단량체; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트 및 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트 등의 3관능성 단량체; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트 및 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능성 단량체; 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능성 단량체; 및 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 단량체 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 자외선 경화형 다관능성 (메타)아크릴레이트계 단량체는 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.1 내지 30중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 자외선 경화형 다관능성 (메타)아크릴레이트계 단량체는 자외선을 조사함으로써 라디칼 또는 양이온을 생성하는 광중합개시제와 함께 사용할 수 있다.
상기 광중합개시제의 구체적인 예로는 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡 시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실 페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노벤조산에스테르 및 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 광중합개시제는 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 통상 0.1 내지 20중량부, 바람직하게는 0.2 내지 10중량부로 포함될 수 있다.
대전방지제는 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에서 중합된 전도성 고분자와 알칼리 금속염을 함께 포함하는 것이 바람직하다.
대전방지제인 전도성 고분자는, 특히 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에 중합(polymerization)된 전도성 고분자이다. 여기서, ‘유기용매 분산성 도펀트’란 전도성 고분자의 중합시에 사용되는 음이온계 계면활성제로서, 이를 이용하여 중합된 전도성 고분자가 유기용매에 대한 분산성을 갖게 하는 도펀트를 의미한다.
보다 상세하게, 본 발명의 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에 중합된 전도성 고분자는 도펀트인 음이온계 계면활성제의 존재 하에 전도성 고분자 중합용 단량체를 중합함으로써 도펀트가 전도성 고분자에 이온결합으로 도핑되고, 이를 통하 여 전하가 균형(charge balance)을 이루게 되어 전도성 고분자 주쇄의 폴라론(polaron)을 안정화시켜 유기용매에 대한 분산성이 우수하며 탈도핑 현상이 없는 특징이 있다.
상기 전도성 고분자는 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에 중합된 폴리티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리페닐렌 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 제조의 용이성 및 전도성이 우수한 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(EDOT)이 보다 바람직하다.
상기 유기용매 분산성 도펀트로는 하기 화학식 1 내지 6의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 사용할 수 있다.
Figure 112008057562524-pat00001
Figure 112008057562524-pat00002
Figure 112008057562524-pat00003
Figure 112008057562524-pat00004
Figure 112008057562524-pat00005
Figure 112008057562524-pat00006
상기 화학식 1 내지 6에 있어서, 상기 치환기 R은 탄소수 4 내지 18의 탄화수소기로서, 예를 들면 탄소수 4 내지 18의 알킬기, 이소알킬기, 알콕시기, 알콕시알킬기, 알킬술포닐기, 알콕시술포닐기, 알킬실란기 또는 알콕시실란기일 수 있다. 상기 치환기 X는 각각 같거나 다를 수 있고 술포네이트기, 카르복실레이트기, 포스페이트기, 시아네이트기 및 실리케이트기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 치환기일 수 있으며, 바람직하게는 술포네이트기이다. 또한, 상기 M은 Li, Na 및 K로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 금속 또는 암모늄일 수 있으며, n은 1 내지 20의 정수이다.
상기와 같은 유기용매 분산성 도펀트를 용매인 물에 첨가하고 교반한 후에 전도성 고분자 중합용 단량체, 개시제 및 산화제를 첨가하고 중합하여 전도성 고분자를 제조할 수 있다.
상기 유기용매 분산성 도펀트는 전도성 고분자의 중합에 사용되는 단량체 100중량부에 대하여 1 내지 600중량부로 사용될 수 있다.
또한, 상기 유기용매 분산성 도펀트는 pH가 5.0 내지 6.5인 것이 전도성 고분자에 대한 도펀트의 효과적인 도핑과 중합된 전도성 고분자의 이상적인 기계적 강도를 확보하기 위해서 바람직하다.
상기 산화제로는 파라톨루엔황산철(Ⅲ), 메타톨루엔황산철(Ⅲ), 트리플로로황산철(Ⅲ) 또는 황산철(Ⅲ) 등을 사용할 수 있으며, 전도성 고분자의 중합에 사용되는 총 반응물에 대하여 40중량부 미만으로 사용할 수 있다.
상기와 같이 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에 중합된 전도성 고분자는 점착제 수지인 아크릴계 공중합체와 상용성이 우수하여 표면이행과 같은 문제점이 없고 점착제의 내구 신뢰성과 함께 대전방지성을 부여할 수 있으며, 또한 전도성 고분자 특유의 우수한 대전방지성을 나타낼 수 있다. 반면, 유기용매 분산성 도펀트를 전도성 고분자의 중합시에 첨가하지 않고 전도성 고분자를 제조한 후에 첨가하는 경우에는 도펀트와 전도성 고분자의 이온결합에 의한 도핑이 잘 이루어지지 않으며, 도핑이 된다고 하더라도 그 부분이 적을 뿐만 아니라 고온에서 장시간 사용시 탈도핑 현상이 일어나기 쉬워 점착제층에 적용시 표면으로 이행될 수 있다.
상기 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에 중합된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(EDOT)의 구조의 일례는 하기 화학식 7로 표시될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 통상 구조 분석을 위해서는 화합물의 분리가 가능해야 하는데 중합에 의해 고분자로 제조되면 형성된 정확한 구조의 확인이 어려우며, 또한 본 발명에서와 같이 전도성 고분자의 중합시 유기용매 분산성 도펀트가 도핑되는 부분은 전도성 고분자 내의 비편재화된 이중결합이 위치하게 되는 부분에 따라 달라지게 되므 로 최종 전도성 고분자의 구조를 특정하는 데는 어려움이 있다.
Figure 112008057562524-pat00007
(식 중, AS-는 유기용매 분산성 도펀트이다.)
상기 전도성 고분자는 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.0005 내지 0.01중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.001 내지 0.005중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 0.0005중량부 미만인 경우에는 대전방지성 부여 효과가 미미할 수 있으며, 0.01중량부를 초과하는 경우에는 전도성 고분자 특유의 색상에 의하여 점착제층의 투명성이 좋지 못하게 되어 광학특성이 저하될 수 있다.
대전방지제인 알칼리 금속염은 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에 중합된 전도성 고분자와 함께 포함되는 금속염으로서, 원하는 대전방지성을 위하여 전도성 고분자를 다량 사용하는 경우 유발되는 투명성 저하의 문제점을 방지함으로써 대전방지성과 광학특성을 동시에 향상시키기 위하여 사용된다.
상기 알칼리 금속염은 양이온과 음이온의 조합에 의해 이루어진 염으로서, 리튬염(Li), 나트륨염(Na) 또는 칼륨염(K)일 수 있다. 구체적인 예로는, 요오드화 리튬(LiI), 과염소산 리튬(LiClO4), 과염소산 나트륨(NaClO4), 과염소산칼륨(KClO4), 리튬헥사플루오로알세네이트(LiAsF6), 리튬테트라플루오로보레이트(LiBF4), 리튬헥사플루오로포스페이트(LiPF6), 트리플루오로메탄술폰산리튬(LiCF3SO3), 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬(LiN(CF3SO2)2), 트리스(트리플루오로메탄술포닐)메티드리튬(LiC(CF3SO2)3), 비스(플루오로술포닐)이미드리튬(LiN(FSO2)2), 비스(플루오로술포닐)이미드칼륨(KaN(FSO2)2), 비스(플루오로술포닐)이미드나트륨(NaN(FSO2)2) 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 알칼리 금속염은 이온 해리하여 이온 전도를 나타내는 물질로서, 이의 함량이 너무 적게 포함되면 대전방지성이 좋지 못하며, 과량으로 포함되면 대전방지성의 증가가 둔해지고 금속염의 열안정성 저하로 인하여 점착제의 내구 신뢰성을 저하시키고 열화를 초래할 수 있다. 따라서, 알칼리 금속염은 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.05 내지 0.25중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.2중량부인 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 대전방지제는 유기용매를 더 포함하는 용액일 수 있다. 유기용매는 대전방지제 중에서도 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에 중합된 전도성 고분자를 점착제 수지에 적용하는데 있어서 분산성을 향상시키기 위해 사용된다. 즉, 중합된 전도성 고분자를 유기용매에 용해(분산)시킨 후 점착제 수지에 적용함으로써 중합된 전도성 고분자와 점착제 수지의 상용성에 전혀 문제가 발생하지 않게 되어 대전방지성을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 유기용매로는 알콜류, 아세테이트류, 에테르류, 케톤류, 방향족 탄화수소류, 할로겐화 탄화수소류 및 환상 에스테르류 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 혼합용매로 사용할 수 있다. 구체적인 예로는, n-부탄올, 부틸아세테이트, 카본테트라클로라이드, 클로로포름, 1,2-디클로로에탄, 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 디에틸에테르, 메틸-t-부틸에테르, 메틸에틸케톤, 아세톤, 디이소프로필에테르, 톨루엔 및 트리클로로에틸렌 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 점착제 수지의 제조에 사용되는 용매와의 상용성을 고려하여 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤 또는 아세톤이다.
상기 유기용매의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에 중합된 전도성 고분자를 충분히 용해시킬 수 있는 함량으로 포함될 수 있다. 구체적인 예로는, 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에 중합된 전도성 고분자 100중량부(고형분 함량 기준)에 대하여, 50 내지 3000중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 내지 1000중량부이다.
상기와 같은 성분을 포함하는 점착제 조성물은 아민계 화합물 또는 4급 염화합물 등의 계면활성제를 더 포함할 수 있다.
또한, 점착제 조성물은 액정셀 또는 기재와 점합시 밀착성을 보다 양호하게 하기 위하여 필요에 따라 실란커플링제를 더 포함할 수 있다.
상기 실란커플링제의 구체적인 예로는 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시 실란, 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란 및 3-클로로프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 실란커플링제는 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.005 내지 5중량부로 포함될 수 있다.
또한, 점착제 조성물은 용도에 따라 요구되는 점착력, 응집력, 점성, 탄성률, 유리전이온도 등을 조절하기 위하여, 점착성 부여 수지, 산화방지제, 부식방지제, 레벨링제, 표면윤활제, 염료, 안료, 소포제, 충전제, 가소제 또는 광안정제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 점착제 조성물은 편광판 또는 표면보호필름 점착제로서 모두 사용할 수 있다. 또한 보호필름, 반사시트, 구조용 점착시트, 사진용 점착시트, 차선표시용 점착시트, 광학용 점착제품, 전자부품용 점착제뿐만 아니라 일반 상업용 점착시트제품, 의료용 패치로도 사용 가능하다.
본 발명의 편광판은 상기 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 것을 특징으로 한다.
편광판은 편광자(또는 ‘편광필름’이라고 함)를 포함하며, 상기 편광자의 한 면에는 편광자를 보호하기 위한 편광자 보호필름, 액정셀과 점합하게 되는 점착 제층 및 이형필름이 순서대로 적층되어 있고, 상기 편광자의 다른 한 면에는 편광자 보호필름이 구비되는 다층 구조이다.
상기 편광자로는 폴리비닐알콜계 수지로 된 필름에 2색성 색소가 흡착 배향된 것을 사용할 수 있다. 상기 편광자를 구성하는 폴리비닐알콜계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐과, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 사용할 수 있다. 이때, 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는 불포화 카르복시산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다. 상기 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 통상적인 두께로 제조할 수 있다.
상기 편광자 보호필름은 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 것이 바람직하며, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름; 폴리카보네이트 필름; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 필름; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 필름; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀계 필름, 에틸렌프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름; 폴리이미드계 필름; 폴리에테르술폰계 필름; 술폰계 필름 등을 사용할 수 있으며, 이들의 두께 또한 특별히 제한되지 않는다.
상기 이형필름은 점착제층을 보호하기 위한 필름으로서, 당업계에서 통상적으로 사용되는 필름이라면 그 종류가 특별히 제한되지 않는다. 구체적인 예로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리-1-부텐, 폴리-4-메틸-1-펜텐, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-1-부텐 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐알콜 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 폴리아크릴레이트, 폴리스티렌, 나일론6, 부분 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 필름; 폴리염화비닐 필름; 폴리염화비닐리덴 필름; 또는 폴리카보네이트 필름 등을 들 수 있다. 이들은 실리콘계, 불소계 또는 실리카 분말 등에 의해 적절히 이형처리하여 사용할 수도 있다.
상기 점착제층을 편광판에 적층하는 방법으로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 편광자 보호필름 상에 점착제 조성물을 유동 주조법, 및 바코터(bar coater), 에어 나이프(air knife), 그라비아(gravure), 리버스 롤(reverse roll), 키스 롤(kiss roll), 스프레이(spray) 또는 블레이드(blade) 방법 등의 도포방법을 이용하여 적당한 전개방식으로 직접 도포하여 건조하여 적층할 수 있다. 또한 실리콘 코팅된 이형필름 상에 상기와 동일한 도포방법으로 점착제층을 형성하여 점착제 시트를 제조한 후, 이를 롤압착 장치를 이용하여 편광자 보호필름 상에 적층할 수도 있다. 이때, 점착제 조성물에 가교제로서 자외선 경화형 다관능성 (메타)아크릴레이트 단량체가 포함되는 경우에는 점착제 조성물을 도포한 후 또는 롤압착장치를 이용하여 편광자 보호필름 상에 적층한 후에 자외선을 조사하는 것이 바람직하다.
상기 점착제층의 두께는 그 점착력에 따라 조절될 수 있으며, 통상 3 내지 100㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 내지 100㎛인 것이다.
상기 편광판은 통상의 액정표시장치에 모두 적용가능하며, 구체적으로 점착제층이 적층된 편광판을 액정셀의 한 면 또는 양면에 점합한 액정패널을 포함하는 액정표시장치를 구성할 수 있다.
본 발명의 표면보호필름은 광학필름, 특히 편광판의 최외각층을 보호하는 필름으로서, 기재 필름 상에 상기 점착제 조성물로 이루어진 점착제층과 이형필름이 순차적으로 적층된 것을 특징으로 한다.
기재 필름은 점착제층을 적층하기 위한 기재로 사용되는 것으로서, 폴리카보네이트 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 폴리에테르술폰계 필름; 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀계 필름, 에틸렌프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름 등을 사용할 수 있다. 이때, 점착제와의 밀착성을 향상시키기 위하여 기재 필름의 한 면 또는 양면에 표면처리를 실시하거나 프라이머 처리를 할 수도 있다.
상기 이형필름은 점착제층을 보호하기 위한 필름으로, 상기 편광판에서 사용된 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
상기 기재 필름 상에 점착제층을 적층하는 방법은 상기 편광판에 점착제층을 적층하는 방법과 동일한 방법을 이용할 수 있다.
상기 점착제층의 두께는 그 점착력에 따라 조절될 수 있으며, 통상 2 내지 100㎛이며, 바람직하게는 5 내지 50㎛인 것이다.
상기 표면보호필름은 편광판 등과 같은 광학부재 및 통상의 액정표시장치에 모두 적용 가능하다.
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 제조예, 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 ‘%’ 및 ‘부’는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
제조예 1. 점착제 수지의 제조
4-넥 재킷(neck jacket) 반응기(1L)에 교반기, 온도계, 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 가스 도입관을 장치하고, 반응장치에 질소 가스를 투입하여 치환시킨 후 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 아크릴계 공중합 체를 수득하였다. 제조된 아크릴계 공중합체는 고형분 함량이 20%, GPC법에 의한 중량평균분자량(폴리스티렌　환산)은 약 1,500,000이었다.
제조예 2. 전도성 고분자의 제조
교반기와 질소 충진 장치가 부착된 5L 반응기에 2.5L의 증류수와 31%의 소듐라우릴설페이트(SLS) 145g을 넣고 상온에서 교반하였다. 반응기를 30분 동안 질소로 치환시킨 후 28.1g(0.2mol)의 3,4-에틸렌디옥시티오펜, 66g(0.27mol)의 소듐퍼설페이트 및 0.5g(125mmol)의 황산철을 적가하여 고분자 중합반응을 진행하였다. 반응 혼합물을 25℃에서 24시간 동안 교반한 후 이온 교환수지(300mL LewatitTM S100MB+500mL LewatitTM M600MB)를 2회 통과시킴으로써 잔류하는 개시제 및 산화제 이온을 제거하였다. 추가로 90℃에서 1시간 교반하여 전도성 고분자인 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)을 중합한 후, 여기에 에틸아세테이트(EA) 250g을 첨가하여 중합된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)을 추출하여 전도성 고분자를 제조하였다.
실시예 1
제조예 1에서 제조된 아크릴계 점착체 수지(고형분 함량 기준) 100부, 가교제인 트리메틸올프로판-변성 톨릴렌디이소시아네이트(Coronate L, Nippon Polyurethane Industry사 제조) 0.8부, 실란커플링제인 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(KBM403, 신에츠사 제조) 0.15부, 대전방지제로 제조예 2에서 제조된 전도성 고분자(고형분 함량 기준) 0.005부와 요오드화 리튬(LiI)(고형분 함량기준) 0.1 부를 투입하고, 에틸아세테이트를 이용하여 적절한 농도로 희석하여 점착제 조성물을 제조하였다.
제조된 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(41㎝ × 34㎝) 상에 건조막 두께가 25㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조하여 점착제층을 형성하였다. 그 위에 통상의 편광판을 라미네이션하여 점착제가 도포된 다수매의 편광판을 제조하고 25℃, 상대습도 50%에서 7일 동안 양생하였다.
실시예 2
대전방지제로 전도성 고분자(고형분 함량 기준) 0.001부와 요오드화 리튬(LiI)(고형분 함량기준) 0.1부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 3
대전방지제로 전도성 고분자(고형분 함량 기준) 0.001부와 요오드화 리튬(LiI)(고형분 함량기준) 0.2부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 4
대전방지제로 전도성 고분자(고형분 함량 기준) 0.005부와 요오드화 리튬(LiI)(고형분 함량기준) 0.2부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 1
대전방지제로 전도성 고분자(고형분 함량 기준)만을 0.005부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 2
대전방지제로 전도성 고분자(고형분 함량 기준)만을 0.05부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 3
대전방지제로 요오드화 리튬(고형분 함량 기준)만을 0.30부로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
구분 점착제 수지 가교제 실란 커플링제 대전방지제
COR-L KBM-403 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) LiI
실시예 1 100 0.8 0.15 0.005 0.1
실시예 2 100 0.8 0.15 0.001 0.1
실시예 3 100 0.8 0.15 0.001 0.2
실시예 4 100 0.8 0.15 0.005 0.2
비교예 1 100 0.8 0.15 0.005 -
비교예 2 100 0.8 0.15 0.05 -
비교예 3 100 0.8 0.15 - 0.3
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 점착제 조성물 및 점착제층의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2 및 3에 나타내었다.
* 표면비저항(Ω/□)
- 측정기 : 표면저항 측정기(MCP-HT450/MITSUBISHI CHEMICAL)
Probe(URS, UR100), Probe Checker(URS용, UR 100용)
- 측정법 : PET 필름을 박리한 후 점착제층의 표면의 3지점을 각각 10회씩 측정하고, 그 평균값으로 나타내었다.
* 포화대전압(kV) 및 대전압 반감기(초)
- 측정기 : 정전기특성 연구장비(STATIC HONESTMETER Type H-0110/SHISHIDO ELECTRONSTATIC))
- 측정법 : 제조된 편광판을 3㎝ × 3㎝로 절단하여 시편을 제작하고, PET 필름을 박리한 후 거치대에 장착하여 하기 조건에서 3회 측정하고, 그 평균값으로 나타내었다.
인가전압 : 10kV, 30초
전압인가높이 : 2㎝
* 광학특성
제조된 점착제 조성물을 투명 광학필름 상에 도포한 후 색상을 육안으로 관찰하고, 하기 기준에 의거하여 평가하였다.
○ : 색상을 거의 나타내지 않고 투명하여 광학특성(투과도)의 저하 없음.
× : 강한 청색을 나타내고 광학특성(투과도)이 저하됨.
* 내구 신뢰성
제조된 편광판 시트를 300㎜ × 220㎜가 되도록 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 있음(불량)
* 리워크성(박리/층간 밀착력)
제조된 편광판 시트를 길이가 200㎜, 폭이 25㎜가 되도록 절단한 후 코닝사 #1737 유리에 접합하여 시편을 제조하였다. 제조된 시편을 오토클레이브에서 5기압, 50℃의 조건으로 20분 동안 처리한 후 상온에서 24시간 방치한 시편과 60℃에서 4시간 방치한 시편의 유리로부터 편광판을 손으로 벗긴 후 유리에 남아있는 점착제층(대전방지 코팅층)의 여부를 육안으로 관찰하고, 하기 기준에 의거하여 평가하였다.
○ : 박리시 점착제층이 남아있지 않음(양호)
△ : 박리시 점착제층이 10% 이하로 다소 남아 있음(보통)
× : 박리시 점착제층이 50% 이상으로 많이 남아 있음(불량)
구분 표면비저항(Ω/□) 광학특성 내구 신뢰성 리워크성
실시예 1 1.3 × 1011 ○ ○ ○
비교예 1 5.3 × 1013 ○ ○ ○
비교예 2 7.0 × 1010 × ○ △
비교예 3 1.3 × 1011 ○ × ×
구분 표면비저항(Ω/□) 포화대전압(kv) 반감기(초)
실시예 1 1.3 × 1011 1.86 1.17
실시예 2 6.5 × 1011 2.70 3.89
실시예 3 2.8 × 1011 2.47 1.34
실시예 4 9.8 × 1010 1.65 0.85
상기 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 점착제층은 대전방지성 뿐만 아니라 전도성 고분자의 색상으로 인한 투명성의 저하를 억제하여 광학효과가 우수하며, 내구 신뢰성과 리워크성이 우수하였다. 반면, 소량의 전도성 고분자만을 포함하는 비교예 1은 충분한 대전방지성을 얻기 어려웠으며, 이를 해결하기 위하여 다량의 전도성 고분자만을 포함하는 비교예 2는 대전방지성은 향상되었으나 점착제층이 강한 청색을 나타내어 투명도가 저하되고 결과적으로 광학특성이 저하되었다. 전도성 고분자 대신에 알칼리 금속염만을 포함하는 비교예 3의 경우에도 대전방지성은 향상되었으나 내구 신뢰성과 리워크성이 크게 저하되었다.
또한, 본 발명에 따라 대전방지제로 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에 중합된 전도성 고분자와 알칼리 금속염을 함께 포함하는 실시예 1 내지 4의 점착제 조성물로 형성된 점착제층은 표면비저항이 1011(Ω/□) 이하의 값을 나타내어 충분한 정전기 방지 효과를 얻을 수 있었으며, 포화대전압이 낮고 반감기가 짧아서 이형필름 등의 박리에 의한 정전기 발생도 효과적으로 억제할 수 있음을 확인할 수 있었다. 특히, 실시예 4의 경우 표면비저항 뿐만 아니라 포화대전압과 반감기에서도 매우 우수한 성능을 나타내었다.

Claims (12)

  1. 점착제 수지, 가교제 및 대전방지제로 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에서 중합된 전도성 고분자와 알칼리 금속염을 포함하고,
    전도성 고분자는 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.0005 내지 0.01중량부로 포함되고, 상기 알칼리 금속염은 0.05 내지 0.25중량부로 포함되는 점착제 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에서 중합된 전도성 고분자는 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.001 내지 0.005중량부로 포함되고, 상기 알칼리 금속염은 0.1 내지 0.2중량부로 포함되는 점착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전도성 고분자는 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에 중합된 폴리티오펜, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리페닐렌 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 점착제 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유기용매 분산성 도펀트는 화학식 1 내지 6으로 이루 어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 점착제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112008057562524-pat00008
    [화학식 2]
    Figure 112008057562524-pat00009
    [화학식 3]
    Figure 112008057562524-pat00010
    [화학식 4]
    Figure 112008057562524-pat00011
    [화학식 5]
    Figure 112008057562524-pat00012
    [화학식 6]
    Figure 112008057562524-pat00013
    [식 중, R은 탄소수 4 내지 18의 탄화수소기이고, X는 각각 같거나 다를 수 있고 술포네이트기, 카르복실레이트기, 포스페이트기, 시아네이트기 및 실리케이트기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 치환기이며, M은 Li, Na 및 K로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 금속 또는 암모늄이고, n은 1 내지 20의 정수이다].
  6. 제1항에 있어서, 상기 유기용매 분산성 도펀트의 함량은 전도성 고분자의 중합에 사용되는 단량체 100중량부에 대하여 1 내지 600중량부인 점착제 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 전도성 고분자는 유기용매 분산성 도펀트의 존재 하에 중합된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)인 점착제 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 알칼리 금속염은 요오드화 리튬(LiI), 과염소산 리튬(LiClO4), 과염소산 나트륨(NaClO4), 과염소산칼륨(KClO4), 리튬헥사플루오로알세네이트(LiAsF6), 리튬테트라플루오로보레이트(LiBF4), 리튬헥사플루오로포스페이트(LiPF6), 트리플루오로메탄술폰산리튬(LiCF3SO3), 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬(LiN(CF3SO2)2), 트리스(트리플루오로메탄술포닐)메티드리튬(LiC(CF3SO2)3), 비스(플루오로술포닐)이미드리튬(LiN(FSO2)2), 비스(플루오로술포닐)이미드칼륨(KaN(FSO2)2) 및 비스(플루오로술포닐)이미드나트륨(NaN(FSO2)2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 점착제 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 대전방지제는 n-부탄올, 부틸아세테이트, 카본테트라클로라이드, 클로로포름, 1,2-디클로로에탄, 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 디에틸에테르, 메틸-t-부틸에테르, 메틸에틸케톤, 아세톤, 디이소프로필에테르, 톨루엔 및 트리클로로에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기용매를 포함하는 용액인 점착제 조성물.
  10. 제1항, 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판.
  11. 제1항, 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 표면보호필름.
  12. 액정셀의 적어도 한 면에 제10항에 따른 편광판이 구비된 액정표시장치.
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