KR101526035B1 - 광학용 점착필름 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기재필름 상에 형성된 하나 이상의 점착제층을 포함하고, 상기 점착제층은 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 점착필름을 제공한다.
또한 본 발명은 기재필름을 마련하는 단계; 및 상기 기재필름 상에 하나 이상의 점착제층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 점착제층은 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 점착필름 제조방법을 제공한다.

Description

광학용 점착필름 및 그의 제조방법{ADHESIVE FILM FOR OPTICAL USE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 광학필름용 점착필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정성분의 모노머에 함량이 한정된 친수성 관능기 함유 단량체를 포함하고 있는 점착제층에 관한 것이다.
종래에는 편광 필름, 예컨대 편광성이 부여된 폴리비닐알코올계 필름 등의 양면이, 셀룰로오스계 필름, 예컨대 트리아세트산셀룰로오스 필름으로 피복된 편광판을, 2장의 유리판 사이에 배향한 액정 성분을 협지시킨 액정 셀의 표면에 적층하여, 액정 표시판으로 하는 것이 행해지고 있고, 이 액정 셀면에의 적층은, 편광판 표면에 형성한 점착제층을 상기 액정 셀면에 접촉하여, 눌러 붙임으로써 행해지는 것이 통상이다.
그러나, 상기의 점착제층을 형성한 광학 부재를 액정 셀에 접합시키고, 다시 박리 시킨 후에 점착제층과 점착되었던 LCD면 등에 이물 혼입이나 손상, 접착 미스 등이 발생할 수 있어, LCD를 다시 사용(rework)하는 데에는 어려움이 있었다. 또한 대한민국등록특허 제10-0988185호에서는 일정성분으로 구성된 아크릴계 중합체를 포함하는 점착제 조성물이 개시되어 있고, 상기 점착제 조성물을 포함하는 점착제층이 박리력 또는 내구성에서 우수한 효과를 보이고 있기는 하나, 박리 전후로 인한 점착제층과 피착제와의 관계 및 피착제의 재사용(rework) 기능에 대해서는 어떠한 사항도 기재되어 있지 않아 점착제층의 박리 후에 이물질 또는 찌꺼기의 잔존에 대한 종래의 문제점을 여전히 내포하고 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 광학필름용으로 사용되는 점착제층이 수분흡수 후 유리 및 플라스틱의 기재필름 또는 피착제 등으로부터 깔끔하게 박리되어, 상기 기재필름 또는 피착제가 재사용(rework)될 수 있는 기능을 부여하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 점착필름은 기재필름 상에 형성된 하나 이상의 점착제층을 포함하고, 상기 점착제층은 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 점착필름 제조방법은 기재필름을 마련하는 단계; 및 상기 기재필름 상에 하나 이상의 점착제층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 점착제층은 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 점착필름은 친수성 관능기 함유 단량체를 일정함량 이상 포함하는 점착제층에 의해 일정수준 이상의 수분을 흡수할 수 있다.
그 후, 고진공, 고온에서 흡수된 수분이 끓게 되어 부피팽창이 일어나면서 점착제층이 부착되었던 유리 또는 플라스틱 등과의 탈착이 용이하게 되고, 점착제층이 깔끔하게 박리됨으로써 상기 유리 또는 플라스틱 등의 기재필름 또는 피착제에 재사용(rework) 기능을 가질 수 있다.
도 1은 다층구조인 점착필름의 일실시예를 도식화 하여 나타낸 것이다.
도 2는 다층구조인 점착필름의 다른 실시예를 도식화 하여 나타낸 것이다.
도 3은 다층구조인 점착필름의 또다른 실시예를 도식화 하여 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 본 발명에 대하여 자세히 설명한다.
점착필름
본 발명은 기재필름 상에 형성된 하나 이상의 점착제층을 포함하고, 상기 점착제층은 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 점착필름을 제공한다.
도1을 참조하면, 본 발명은 기재필름(100) 상에 점착제층(200)을 포함하고, 상기 점착제층이 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 포함함으로써 수분흡수 후 점착제층(200)과 기재필름(100) 사이의 분리면(20)으로부터 상기 점착제층이 깔끔하게 박리될 수 있다.
상기 기재필름(100)은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는 에스터계 고분자 필름, 폴리스티렌을 포함하는 스티렌계 고분자 필름, 환상올레핀고분자를 포함하는 올레핀계 고분자 필름, 폴리카보네이트를 포함하는 카보네이트계 고분자 필름, 폴리이미드를 포함하는 이미드계 고분자 필름, 폴리에테르설폰을 포함하는 설폰계 고분자 필름, 트리아세틸셀루로스를 포함하는 셀루로스계 고분자 필름, 또는 폴리메틸메타크릴레이트를 포함하는 아크릴계 고분자 필름 등을 사용할 수 있으나, 특정 고분자에 한정된 것이 아니라 보호필름 또는 점착필름의 기저 필름으로 사용하는 모든 고분자 필름에 적용가능하다.
상기 기재필름(100)의 두께는 점착필름 자체의 강도에 영향을 주고, 가공시 점착필름의 파손 방지에도 영향을 주기 때문에, 적절한 두께를 선택하는 것이 바람직하다. 기재 필름의 두께는 10∼50㎛ 정도, 구체적으로 10∼25㎛ 정도로 할 수 있다. 상기 기재필름의 두께가 너무 얇아지면, 점착필름 자체의 강도가 약해질 수 있고, 두께가 너무 두꺼워지면, 점착필름의 제작이 곤란하게 되고, 생산성에 영향을 끼쳐 제조비용의 증가로 이어질 수 있다.
상기 점착제층(200)은 친수성 관능기 함유 단량체를 포함함으로써 유리 또는 플라스틱 등의 기재필름 또는 피착제에 접착하는 점착제층의 박리를 가능하게 한다. 보다 구체적으로, 상기 친수성 관능기 함유 단량체가 일정수준의 수분을 흡수하여 점착제층 내부에서 응축을 통해 수분이 존재하도록 한다.
그 후, 고진공 고온에서 흡수된 상기 수분이 끓게 되어 점착제층의 부피팽창이 일어나게 되는바, 상기 부피팽창으로 인해 점착제층이 유리 또는 플라스틱 등의 기재필름 또는 피착제에서 찌꺼기나 이물질 없이 탈착이 가능하게 된다. 이로 인하여, 점착제층에 대하여 탈착된 유리 또는 플라스틱, 구체적으로는 LCD등의 액정 표시장치들이 재사용(rework)기능을 가질 수 있게 된다.
상기 친수성 관능기 함유 단량체는 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여 25중량부 이상을 포함하는바, 25중량부 미만을 포함하는 경우 친수성 관능기 함유 단량체가 부족하여 수분이 충분히 정체될 수 있는 영역이 부족해지고, 친수성 관능기 함유 단량체 사이의 응집력이 낮아지기 때문에 중합의 파괴가 일어나 고습 조건 후에 박리가 용이해지지 않을 우려가 있다. 상기 친수성 관능기 함유 단량체 포함비율의 상한에 제한이 있는 것은 아니나, 강한 응집력을 가지도록 하여 어느 한 계면에서 박리되도록 하기 위해서는 80중량부 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 점착필름은 기재필름(100) 상하부에 점착제층을 포함할 수 있다. 도 2는 기재필름(100) 상부에는 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 포함하는 점착제층(200)을, 상기 기재필름 하부에는 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 미만 포함하는 점착제층(210)을 형성한 점착필름에 관한 것으로, 기재필름 상부의 점착제층(200)과 기재필름(100) 사이에는 점착제층(200) 수분 흡수 후 분리면(20)을 형성하나, 기재필름 하부의 점착제층(210)과 기재필름(100) 사이에는 점착제층 수분 흡수 후 분리면(20)을 형성할 수 없다.
한편, 도 3은 기재필름(100) 상하부에 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 포함하는 점착제층(200)을 형성하는바, 점착제층(200)의 수분흡수 후 상기 기재필름(100) 사이에 분리면(20)을 형성할 수 있다.
상기 친수성 관능기 함유 단량체가 수산기 함유 단량체, 아미노기 함유 단량체, 카르복실기 함유 단량체, 설폰기 함유 단량체, 모르폴린기 함유 단량체, 글리시딜기 함유 단량체로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 수산기 함유 단량체로서는 예컨대, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 5-히드록시펜틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 10-히드록시데실(메타)아크릴레이트, (4-히드록시메틸시클로헥실)메틸(메타) 아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산히드록시알킬에스테르, 카프로락톤 변성 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 카프로락톤 변성 모노머, 2-아크릴로일옥시에틸-2-히드록시에틸프탈산, N-메틸올(메타)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드 등의 1급 수산기 함유 모노머; 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트 등의 2급 수산기 함유 모노머; 2,2-디메틸-2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 3급 수산기 함유 모노머를 들 수 있다.
상기 수산기 함유 단량체 중에서도, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트를 사용하는 것이, 디(메타)아크릴레이트 등의 불순물이 적고, 제조하기 쉬운 점에서 특히 바람직하다.
상기 아미노기 함유 단량체로서는, 예컨대, 디메틸아미노에틸(메타) 아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체로서는, 예컨대, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레산, 무수말레산, 이타콘산, 푸마르산, 아크릴아미드 N-글리콜산, 계피산, (메타)아크릴산의 마이클 부가물(예컨대, 아크릴산 다이머, 메타크릴산 다이머, 아크릴산 트라이머, 메타크릴산 트라이머, 아크릴산 테트라머, 메타크릴산 테트라머 등), 2-(메타)아크릴로일옥시에틸디카르복실산모노에스테르(예컨대, 2-아크릴로일옥시에틸숙신산모노에스테르, 2-메타크릴로일옥시에틸숙신산모노에스테르, 2-아크릴로일옥시에틸프탈산모노에스테르, 2-메타크릴로일옥시에틸프탈산모노 에스테르, 2-아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈산모노에스테르, 2-메타크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈산모노에스테르 등) 등을 들 수 있다.
상기 설폰기 함유 단량체로서는, 예컨대, 에틸렌설폰, 알릴설폰, 메타알릴설폰 등의 올레핀설폰, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰, 스티렌설폰 또는 그의 염 등을 들 수 있다. 상기 모르필린기 함유 단량체로서는 4-메틸모르필린(4-Methylmorpholine), 상기 글리시딜기 함유 단량체로서는, 예컨대, 글리시딜(메타) 아크릴레이트, 알릴글리시딜에테르 등을 들 수 있다.
본 발명의 점착제층은 상기 친수성 관능기 함유 단량체를 포함함으로써 수분 흡수율을 높여 상기 점착제층의 박리 후에 기재필름 또는 피착제를 재사용(rework) 할 수 있는 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
상기 점착제층이 포함하는 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이 때, 단량체에 포함되는 알킬기가 지나치게 장쇄가 되면, 상기 점착제층의 응집력이 저하되고, 유리전이온도(Tg) 및 점착성의 조절이 어려워질 우려가 있으므로, 탄소수가 1 내지 14인 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 점착제층을 형성하는데 있어서, 가교성 관능기가 부여되어 있을 수 있으며, 이 경우 본 발명에서 형성하고자 하는 점착제층은 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체, 친수성 관능기 함유 단량체 및 가교성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 중합체일 수 있다,
본 발명의 점착제층은 광중합 개시제를 추가로 포함함으로써, 매우 단시간의 자외선 등의 활성 에너지선 조사에 의해 상기 상기 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 및 상기 친수성 관능기 함유 단량체의 중합체를 경화할 수 있게 하고, 상기 중합체의 분자량을 조절할 수 있다. 열중합 개시제를 사용하는 경우 가열에 의해 상기 중합체를 경화하는 것으로, 경화 속도가 느리고, 중합체의 분자량 조절에 어려움이 있으나, 필요에 따라 양방을 병용할 수 있다.
상기 광중합 개시제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐 케톤, 2-메틸-2-모르폴리노(4-티오메틸페닐)프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부타논, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로파논 올리고머 등의 아세토페논류; 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인류; 벤조페논, o-벤조일벤조산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸-디페닐술파이드, 3,3',4,4'-테트라(t-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, 4-벤조일-N,N-디메틸-N-[2-(1-옥소-2-프로페닐옥시)에틸]벤젠메탄아미늄브로마이드, (4-벤조일벤질)트리메틸암모늄클로라이드 등의 벤조페논류; 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤, 2-(3-디메틸아미노-2-히드록시)-3,4-디메틸-9H-티오크산톤-9-온메소클로라이드 등의 티오크산톤류; 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸포스핀옥사 이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등의 아실포스폰옥사이드류; 등을 들 수 있다. 또, 이들 광중합 개시제는 하나만이 단독으로 이용되어도 되고, 하나 이상이 병용되어도 된다.
또한, 이들의 조제로서, 트리에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 4,4'-디메틸아미노벤조페논(미힐러 케톤), 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 2-디메틸아미노에틸벤조산, 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산(n-부톡시)에틸, 4-디메틸아미노벤조산이소아밀, 4-디메틸아미노벤조산 2-에틸헥실, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤 등을 병용하는 것도 가능하다.
이들 중에서도, 벤질디메틸케탈, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조일이소프로필에테르, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐(2-히드록시-2-프로필)케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 광중합 개시제의 함유량에 있어서, 본 발명의 점착제층은 상기 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 광중합 개시제 0.5~1.0중량부를 추가로 포함할 수 있다. 상기 광중합 개시제가 상기 범위를 벗어나는 경우, 결합길이가 짧은 분자들이 많이 생성되어 내구성이 취약할 우려가 있다.
본 발명의 점착제층은 온도 25℃, 습도 50%의 환경에서 48시간 동안 수분을 흡수하고, 온도 100℃에서 1시간 동안 건조한 결과 상기 점착제층 중량과 대비하여 5.0중량%이상의 수분을 흡수하는 것을 특징으로 한다. 상기 점착제층이 흡수하는 수분의 양은 구체적으로 7.0중량%이상이 될 수 있다. 상기 점착제층이 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 포함함으로써, 상기 친수성 관능기 함유 단량체로 인하여 일정수준의 수분 흡수량을 확보 할 수 있다.
상기 점착제층이 흡수하는 수분의 양이 5.0중량%미만인 경우 수분 함습이 충분히 이루어지지 않는 범위이므로 고온 및 진공조건에서 내부에 머금고 있는 팽창을 유도할만한 수분입자가 충분치 못하여, 결과적으로 점착제층의 수분흡수 후 박리가 어려워진다는 문제점이 있고, 점착제층의 사용에 있어서 수분 결로를 유발할 우려가 있다. 바람직하게는 5.0중량%이상, 가장 바람직하게는 7.0중량%이상으로 할 수 있으나, 상기 점착제층의 수분흡수량의 상한에 제한이 있는 것은 아니다.
추가적으로, 상기 점착제층의 투습도가 온도 40℃, 상대 습도 70%의 조건에서 110g/m2·24hr이하인 것을 특징으로 한다. 투습도는 종이에 수증기가 투과되는 정도를 나타내는 것으로, 일정 조건 아래에서 1m2의 종이의 표면적인 24시간 동안 투과하는 수증기양을 g으로 나타내는 것을 일컫는다.
온도 40℃, 상대 습도 70%의 조건에서 상기 투습도가 110g/m2·24hr를 초과하는 경우 수분이 이동할 수 있는 네트워크가 조밀하지 않을 수 있고, 이 경우 친수성 관능기 함유 단량체의 함량이 부족하여 물입자와의 상호작용이 거의 없어서 투습도가 상승하는 것으로, 이와 반대로 점착제층으로써는 친수성 관능기 함유 단량체의 함량이 낮기 때문에 응집력이 낮다는 문제점이 있다. 바람직하게 온도 40℃, 상대 습도 70%의 조건에서 상기 투습도는 100g/m2·24hr이상이 될 수 있으나, 그 하한에 제한이 있는 것은 아니다.
본 발명의 점착제층은 수분흡수 후 박리력이 수분흡수 전 박리력보다 더 작은 것을 특징으로 한다. 수분흡수 후 작아진 박리력으로 인하여 상기 점착제층은 기재필름 또는 피착제로부터 깔끔하게 박리되고 이로 인하여, 상기 기재필름 또는 피착제를 다시 사용할 수 있다. 이 때, 상기 점착제층의 기재필름 또는 피착제는 유리 또는 플라스틱이 될 수 있는바, 예를 들어, 터치스크린패널(Touch Screen Panel, TSP)과 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD) 사이에 부착할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 점착제층의 수분흡수 전 박리력은 1,500~2,000g/in, 수분흡수 후 박리력은 800~1,100g/in인 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 점착제층의 수분흡수 전 박리력이 상기 범위를 벗어나는 경우 외부 환경 또는 충격에 의해 기재필름 또는 피착제로부터의 탈착 우려가 있다. 또한, 상기 점착제층의 수분흡수 후 박리력이 상기의 범위를 벗어나는 경우 기재필름 또는 피착제와의 계면에서 점착제층의 박리가 되지 않아, 임의로 비틀어서 박리하는 경우 점착제층이 찢어지는 문제점이 있다.
상기 점착제층의 두께는, 특별히 한정되지 않으나, 25∼100㎛가 바람직하고, 특히 25∼75㎛가 바람직하며, 나아가서는 25∼50㎛가 바람직하다. 이 점착제층의 두께가 지나치게 얇으면 점착 물성이 안정되기 어려운 경향이 있고, 지나치게 두꺼우면 점착제층이 적용될 수 있는 광학부재 전체의 두께가 지나치게 증가해 버리는 경향이 있다.
본 발명의 점착필름은 광학부재에 사용될 수 있다. 상기 광학 부재로서는, 특별히 한정되지 않고서, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, PDP 등의 화상표시 장치에 적합하게 이용되는 광학 필름, 예컨대, 편광판이나 위상차판, 타원 편광판, 광학 보상 필름, 휘도향상 필름, 나아가서는 이들이 적층되어 있는 것 등을 들 수 있다.
점착필름 제조방법
본 발명은 기재필름을 마련하는 단계; 및 상기 기재필름 상에 하나 이상의 점착제층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 점착제층은 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 점착필름 제조방법을 제공한다.
상기 기재필름 상에 하나이상의 점착제층을 형성하는 단계는 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 포함하는 점착제층을 상기 기재필름 상에 도포하고 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 점착제층을 도포하는 수단은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 그라비아 롤코터, 리버스 롤코터, 키스 롤코터, 딥 롤코터, 바 코터, 나이프 코터, 스프레이 코터를 사용할 수 있다.
상기 도포된 점착제층을 경화함에 있어서, 원자외선, 자외선, 근자외선, 적외선 등의 광선, X선, γ선 등의 전자파외에, 전자선, 프로톤선, 중성 자선 등을 이용할 수 있으나, 경화 속도, 조사 장치의 입수의 용이성, 가격 등으로부터 자외선 조사에 의한 경화가 유리하다.
그리고, 상기 자외선 조사를 행할 때의 광원으로서는, 고압 수은등, 무전극 램프, 초고압 수은등 카본 아크등, 크세논등, 메탈핼라이드 램프, 케미컬 램프, 블랙라이트 등이 이용된다. 상기 고압 수은 램프의 경우에는, 예컨대, 5∼3000mJ/㎠, 바람직하게는 10~1000mJ/㎠의 조건에서 행해진다. 또한, 상기 무전극 램프의 경우에는, 예컨대, 2∼1500mJ/㎠, 바람직하게는 5∼500mJ/㎠의 조건에서 행해진다.
그리고, 조사시간은, 광원의 종류, 광원과 도포면과의 거리, 도공 두께, 그 외의 조건에 따라서도 다르지만, 통상은, 수초∼수십초, 경우에 따라서는 수분의 1초여도 된다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.
< 실시예 및 비교예 >
실시예1
2-에틸헥실아크릴레이트 100 중량부에 대해서 2-히드록시에틸아크릴레이트 30중량부를 1리터 유리 반응기에서 열중합시켜 분자량이 약 100만인 중합체를 얻었다. 상기 열중합된 수지 100 중량부에 대해 광개시제로서 이가큐어-651(a,a-메톡시-a-하이드록시아세토페논) 0.5중량부, 가교제로서 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 0.35중량부를 첨가한 후 충분히 교반하여 점착제층을 제조하였고, 상기 점착제층의 두께를 50㎛로 하여 PET층 양면에 라미네이션하여 점착필름을 제조하였다.
실시예2
상기 실시예 1에서 2-히드록시에틸아크릴레이트 25중량부를 포함하여 분자량이 약 120만인 중합체를 얻는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같이 점착필름을 제조하였다.
실시예3
상기 실시예 1에서 2-에틸헥실아크릴레이트 100중량부에 대해서 아크릴산 30중량부를 포함하여 분자량이 약 100만인 중합체를 얻는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같이 점착필름을 제조하였다.
실시예4
상기 실시예 3에서 아크릴산를 25중량부를 포함하여 분자량이 약 110만인 중합체를 얻는 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 같이 점착필름을 제조하였다.
실시예5
상기 실시예 1에서 2-에틸헥실아크릴레이트 100중량부에 대해서 글리시딜메타아크릴레이트 30중량부를 포함하여 분자량이 약 110만인 중합체를 얻는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같이 점착필름을 제조하였다.
실시예6
상기 실시예 5에서 글리시딜메타아크릴레이트를 25중량부를 포함하여 분자량이 약 120만인 중합체를 얻는 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 같이 점착필름을 제조하였다.
비교예1
2-에틸헥실아크릴레이트 100 중량부에 대해서 2-히드록시에틸아크릴레이트 15중량부를 1리터 유리 반응기에서 열중합시켜 분자량이 약 100만인 중합체를 얻었다. 상기 열중합된 수지 100 중량부에 대해 광개시제로서 이가큐어-651 (a,a-메톡시-a- 하이드록시아세토페논) 0.5중량부, 가교제로서 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 (HDDA) 0.35중량부를 첨가한 후 충분히 교반하여 점착제층을 제조하였고, 상기 점착제층의 두께를 50㎛로 하여 PET층 양면에 라미네이션하여 점착필름을 제조하였다.
비교예2
상기 비교예 1에서 2-히드록시에틸아크릴레이트 20중량부를 포함하여 분자량이 약 120만인 중합체를 얻는 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 같이 점착필름을 제조하였다.
중합체 HEA함량 중합체 분자량
실시예1 EHA/HEA 30중량부 약 100만
실시예2 EHA/HEA 25중량부 약 120만
실시예3 EHA/AA 30중량부 약 100만
실시예4 EHA/AA 25중량부 약 110만
실시예5 EHA/GMA 30중량부 약 110만
실시예6 EHA/GMA 25중량부 약 120만
비교예1 EHA/HEA 15중량부 약 100만
비교예2 EHA/HEA 20중량부 약 120만
< 실험예 > - 점착필름의 물리적 특성
본 실험예에서는 상기 실시예 및 비교예 점착필름의 수분흡수량, 투습도, 박리력 및 LCD 재사용(rework) 가능여부를 측정하였다.
1) 수분흡수량: 온도 25℃, 습도 50%의 환경에서 48시간 동안 수분을 머금은 상기 점착제층을 온도 100℃에서 1시간 동안 건조시켜 자동수분측정기 (Moisture analyzer Ohus MB45)를 통해 상기 점착제층의 무게 감소율을 계산하고 수분흡수량을 측정하였다.
2) 투습도: 상기 점착제층을 온도 40℃, 상대 습도 70%의 항온항습조 내에 3시간 동안 방치시키고, 수분 증가량으로부터 1m2 면적당, 24시간당, 점착제층을 투과한 수분량을 산출하여 수득된 측정치로 투습도를 측정하였다.
3) 박리력: LCD면에 부착된 상기의 점착제층에 면적 1cm2 당 300g의 하중을 걸어 밀착시켰다. 그 후, 상기 점착제층의 일부 말단을 180도의 박리 각도에서 300mm/분의 박리 속도로 박리시켜 이의 박리 강도를 측정하였다.
4) LCD 다시 사용(rework) 가부: TSP와 LCD 사이에 점착제층이 부착된 상태로 고온 고습 (85/85)에 2일 방치하여 수분을 흡수하게 한 후 50Torr 진공하에서 70℃로 30분이상 가열하여, 점착제층을 꺼내어 비틀어서 LCD와의 탈착 후에 LCD의 다시 사용(rework)이 가능한지 여부를 관찰하였다.
수분흡수량
(%)		 투습도
(g/m2·24hr)		 수분흡수전 박리력 (g/in) 수분흡수후 박리력 (g/in) LCD
재사용(rework) 가부
실시예1 5.943 100 1,600 1,020 가능
실시예2 5.582 105 1,700 1,000 가능
실시예3 5.365 110 1,500 800 가능
실시예4 5.81 108 1,800 1,000 가능
실시예5 6.012 100 2,000 1,100 가능
실시예6 6.237 95 1,900 900 가능
비교예1 4.968 117 1,800 1,600 불가능
비교예2 4.730 120 1,800 1,600 불가능
상기의 수분흡수량, 투습도, 박리력 및 LCD 재사용(rework) 가부 측정의 실험결과를 상기 표 2에 나타내었다. 그 결과, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 함유한 실시예 1 내지 실시예 6의 점착제층의 경우, 5%이상의 수분흡수량과 110g/m2·24hr이하의 투습도를 가짐을 알 수 있었다. 상기 수치의 수분흡수량 및 투습도를 포함하는 바, 수분흡수 전보다 수분흡수 후에 더 작은 박리력을 가지게 되어, LCD와 점착제층의 탈착이 쉬워지고 찌꺼기 및 불순물등이 남지 않고 박리됨으로써, 결과적으로 LCD의 재사용(rework)이 가능해진다.
이와 반대로, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이하를 함유한 비교예 1 및 비교예 2의 점착제층의 경우, 5%이상의 수분흡수량과 110g/m2·24hr이하 의 투습도를 확보하지 못하는바, 수분흡수 전 박리력과 수분흡수 후의 박리력이 비슷하게 측정되었다. 수분흡수로 인한 박리력의 차이가 없는 점착제층의 탈착에는 여전히 어려움이 있고, 박리를 한다고 하더라도 이물질 및 불순물이 여전히 존재하게 되어 LCD에 재사용(rework)이 어렵다.
그러므로, 점착제층에 있어서 친수성 관능기 함유 단량체를 일정함량 포함함으로써 수분흡수력 및 투습도를 확보할 수 있고, 이로 인해 수분흡수 전후의 박리력을 조절하고, 흡수된 수분의 응축 및 부피팽창 등의 과정을 통해 광학부재와의 탈착이 가능하게 되어 결과적으로 기재필름 사이에 분리면을 형성함으로써 재사용(rework)기능을 부여된 점착필름을 제공할 수 있다.
100 : 기재필름
200, 210 : 점착제층
20 : 분리면

Claims (11)

  1. 기재필름 상에 형성된 하나 이상의 점착제층을 포함하고,
    상기 점착제층은 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 30중량부 이하로 포함하고, 광중합 개시제를 0.5~1.0중량부로 포함하고, 상기 기재필름의 두께는 10~25㎛이고, 상기 점착제층의 두께는 25~50㎛이고, 상기 점착제층은 수분흡수 전 박리력은 1,500~2,000g/in, 수분흡수 후 박리력은 800~1,100g/in인 것을 특징으로 하는 점착필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 친수성 관능기 함유 단량체가 수산기 함유 단량체, 아미노기 함유 단량체, 카르복실기 함유 단량체, 설폰기 함유 단량체, 모르폴린기 함유 단량체, 글리시딜기 함유 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 점착필름.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체가 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 점착필름.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 점착제층은 온도 25℃, 습도 50%의 환경에서 48시간 동안 수분을 흡수하고, 온도 100℃에서 1시간 동안 건조한 결과 상기 점착제층 중량과 대비하여 5.0중량%이상의 수분을 흡수하는 것을 특징으로 하는 점착필름.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 점착제층의 투습도가 온도 40℃, 상대 습도 70%의 조건에서 110g/m2·24hr이하인 것을 특징으로 하는 점착필름.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 점착제층은 수분흡수 후 박리력이 수분흡수 전 박리력보다 더 작은 것을 특징으로 하는 점착필름.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 기재필름을 마련하는 단계; 및
    상기 기재필름 상에 하나 이상의 점착제층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 점착제층은 (메타) 아크릴산 에스테르계 단량체 100중량부에 대하여, 친수성 관능기 함유 단량체를 25중량부 이상 30중량부 이하로 포함하고, 광중합 개시제를 0.5~1.0중량부로 포함하고, 상기 기재필름의 두께는 10~25㎛이고, 상기 점착제층의 두께는 25~50㎛이고, 상기 점착제층은 수분흡수 전 박리력은 1,500~2,000g/in, 수분흡수 후 박리력은 800~1,100g/in인 것을 특징으로 하는 점착필름 제조방법.
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