KR101542285B1 - 터치 패널용 점착제 조성물 - Google Patents

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KR101542285B1
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Abstract

본 발명은 터치 패널용 점착제 조성물, 도전성 필름, 터치 패널 및 점착 필름에 관한 것이다. 본 발명의 예시적인 터치 패널용 점착제 조성물, 도전성 필름 또는 점착 필름은 우수한 내구성을 가지고, 투명성과 같은 광학적 물성이 탁월하다. 또한, 상기와 같은 물성이 가혹 조건에서도 안정적으로 유지될 수 있다. 특히, 본 발명에서는 점착제층과 도전체 박막이 부착되어, 가혹한 조건에 노출된 경우에도, 도전체 박막의 저항 변화가 효과적으로 억제된다. 따라서, 상기 점착제 조성물은 예를 들면, 터치 패널 등의 제조시 효과적으로 사용할 수 있다.

Description

터치 패널용 점착제 조성물{Pressure-sensitive adhesive composition for touch panel}
본 발명은, 터치 패널용 점착제 조성물, 도전성 필름, 터치 패널, 및 점착 필름에 관한 것이다.
터치 패널은 터치 스크린으로도 불리어지며, 이동 통신 단말기나 ATM 등과 같은 다양한 정보 처리용 단말기, 또는 TV나 모니터 등과 같은 디스플레이에 적용되고 있다.
이러한 터치 패널에는 기재의 일면 또는 양면에 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 도전체를 증착하는 방식 등을 통하여 도전층을 형성한 도전성 필름이 기본 단위 부품으로 사용될 수 있다.
또한, 터치 패널을 제조하는 과정에서, 상기 도전성 필름을 피착 부위에 부착시키거나, 도전성 필름을 적층하여 적층체를 제조하기 위하여 점착제가 사용될 수 있다. 이러한 점착제에는, 고온 또는 고온고습 조건이나 온도 또는 습도의 변화가 심한 조건 등과 같은 가혹한 조건 하에서도 투명성을 유지하고, 들뜸, 박리 및 휨 유발하지 않는 물성이 요구된다.
한편, 도전성 필름의 기재로 플라스틱 기재가 사용되는 경우가 있다. 그런데, 플라스틱 기재는, 가열 조건에서 내부에 존재하는 수분이나 용매 또는 기타 첨가제가 기체 상태로 방출되는 소위 기체 방출(out-gassing) 현상을 일으킨다. 방출된 기체는 기포를 유발하여 시인성을 떨어뜨리기 때문에, 예를 들어, 점착제가 플라스틱 기재와 접하는 경우에는, 상기 기재로부터의 기포 발생을 억제할 것이 요구된다.
또한, 점착제가 도전성 필름의 도전층에 직접 부착되는 경우에는, 점착제층이 도전층의 저항 변화를 억제하여 가혹 조건에서 사용하거나, 장기간 사용하는 경우에도 안정적인 구동을 보장할 수 있는 특성도 요구된다.
본 발명은 터치 패널용 점착제 조성물, 도전성 필름, 터치 패널 및 점착 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 아크릴 중합체 및 티올 화합물을 포함하는 터치 패널용 점착제 조성물에 관한 것이다.
상기 점착제 조성물은 아크릴 중합체를 포함한다. 하나의 예시에서, 상기 아크릴 중합체는, (메타)아크릴산 에스테르 단량체 및 가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체를 중합된 형태로 포함할 수 있다.
(메타)아크릴산 에스테르 단량체로는, 예를 들면, 알킬(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 하나의 예시에서 점착제층의 응집력, 유리전이온도 및 점착 물성 등을 고려하여, 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다.
상기 알킬(메타)아크릴레이트의 예로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라 데실 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 이러한 단량체 중에서 1종 또는 2종 이상이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 (메타)아크릴산 에스테르 단량체로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 바람직하게는 메틸 아크릴레이트, 및 하기 화학식 1로 표시되는 단량체를 동시에 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112011081734010-pat00001
상기 화학식 1에서 R은 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, R1은, 탄소수 2 내지 20의 알킬기이다.
화학식 1에서 알킬기는, 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있고, 바람직하게는 직쇄형 또는 분지쇄형일 수 있으며, 필요에 따라서 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수도 있다.
가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체는, 가교성 관능기와 아크릴 중합체에 포함되는 다른 단량체와 공중합될 수 있는 관능기를 동시에 가지는 단량체를 의미하고, 이러한 단량체는 아크릴 중합체에 중합된 형태로 포함되어, 상기 중합체에 다관능성 가교제와 반응할 수 있는 가교성 관능기를 제공할 수 있다. 가교성 관능기로는, 히드록시기, 카복실기, 질소 함유기, 에폭시기 또는 이소시아네이트기 등이 예시될 수 있고, 바람직하게는 히드록시기, 카복실기 또는 질소 함유기, 보다 바람직하게는 히드록시기가 사용될 수 있다. 이 분야에서는 상기 가교성 관능기를 제공할 수 있는 다양한 공중합성 단량체가 공지되어 있고, 이러한 단량체가 상기 중합체의 제조 시에 모두 사용될 수 있다. 예를 들어, 히드록시기를 가지는 공중합성 단량체로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 카복실기를 가지는 공중합성 단량체로는, (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 다이머(dimer), 이타콘산, 말레산 또는 말레산 무수물 등이 예시될 수 있으며, 질소 함유기를 가지는 공중합성 단량체로는, (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
아크릴 중합체는, (메타)아크릴산 에스테르 단량체 90 중량부 내지 99.9 중량부 및 가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체 0.1 중량부 내지 10 중량부를 중합된 단위로 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 점착제층의 초기 접착력, 내구성 및 박리력 등의 물성을 효과적으로 유지할 수 있다.
본 명세서에서 단위 중량부는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 각 성분간의 중량의 비율을 의미한다.
아크릴 중합체는 이 분야에서 알려져 있는 통상의 중합 방식, 예를 들면, 용액 중합(Solution polymerization), 광중합(Photo polymerization), 괴상 중합(Bulk polymerization), 현탁 중합(Suspension polymerization) 또는 유화 중합(Emulsion polymerization) 등으로 제조할 수 있다.
상기 아크릴 중합체는 중량평균분자량(Mw: Weight Average Molecular Weight)이 30만 내지 250만, 바람직하게는 40만 내지 200만, 보다 바람직하게는 50만 내지 150만일 수 있다. 본 명세서에서 중량평균분자량은 GPC(Gel Permeation Chromatograph)에 의해 측정된 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 용어 분자량은 중량평균분자량을 의미한다. 아크릴 중합체의 분자량이 지나치게 낮으면, 내구성이 저하될 수 있고, 지나치게 높으면, 코팅성 등의 작업성이 저하되거나, 휨 방지성이 저하될 수 있으므로, 전술한 범위로 조절되는 것이 바람직하다.
상기 점착제 조성물에는 티올 화합물이 또한 포함될 수 있다. 이러한 티올 화합물은, 예를 들어, 점착제 조성물을 경화된 상태로 포함하는 점착제층이 도전층과 직접 접하는 경우에, 도전층의 성분과 반응하여 보호막을 형성할 수 있고, 이에 따라 저항의 증가를 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 티올 화합물은, 점착제층이 플라스틱 기재 상에 형성되는 경우에, 기체 방출 등을 방지하는 것에도 효과적이다.
티올 화합물로는, 예를 들면, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다:
[화학식 2]
Figure 112011081734010-pat00002
상기 화학식 2에서, R2는, 알킬기 또는 -A-C(=O)-O-R3이고, 상기에서 A는 알킬렌기 또는 알킬리덴기이며, R3는 수소, 알킬기 또는 -D-C(-E-O-C(=O)-Q-SH)n(R4)(3-n)이고, 상기에서 D, E 및 Q는 각각 독립적으로 알킬렌기 또는 알킬리덴기이며, R4는 알킬기이고, n은 1 내지 3의 정수이다.
상기 화학식 2의 정의에서 알킬렌기 또는 알킬리덴기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형의 알킬렌기 또는 알킬리덴기일 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다. 또한, 상기 화학식 2의 정의에서 알킬기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8, 탄소수 1 내지 4, 탄소수 4 내지 20, 탄소수 8 내지 20 또는 탄소수 8 내지 16의 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형의 알킬기일 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.
상기에서 알킬기, 알킬렌기 또는 알킬리덴기에 치환되어 있을 수 있는 치환기로는, 할로겐, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 에폭시기, 아릴기, 티올기, 히드록시기, 아미노기 또는 카르복실기 등이 포함될 수 있고, 바람직하게는 히드록시기 또는 에폭시기 일 수 있다.
상기 화학식 2에서 R2는 탄소수 4 내지 20의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 8 내지 20의 알킬기, 보다 바람직하게는 탄소수 8 내지 16의 알킬기일 수 있다.
화학식 2로 표시되는 티올 화합물로는, 2-머캅토 에탄올, 글라이시딜 머캅탄, 머캅토아세트산, 2-에틸헥실티오글리콜레이트, 2,3-다이머캅토-1-프로판올, n-도데칸 티올, t-부틸 머캅탄, n-부틸 머캅탄, 1-옥타데칸 티올, 트리메틸올 프로판 트리스(3-머캅토 티올) 및 펜타에리쓰리톨 테트라키스(3-머캅토 프로피오네이트) 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
티올 화합물을 아크릴 중합체 100 중량부에 대하여 0.001 중량부 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.01 중량부 내지 5 중량부, 보다 바람직하게는 0.01 중량부 내지 3 중량부, 더욱 바람직하게는 0.01 중량부 내지 1.5 중량부, 보다 바람직하게는 0.01 내지 1 중량부로 점착제층에 포함할 수 있다. 이러한 비율의 범위에서 저항 변화 억제능, 기포 발생 억제능 및 점착 물성 등을 우수하게 유지할 수 있다.
점착제 조성물은 상기 아크릴 중합체를 가교시키는 다관능성 가교제를 포함할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 아크릴 중합체는, 다관능성 가교제에 의하여 가교된 상태로 점착제층에 포함되어 있을 수 있다. 다관능성 가교제는 아크릴 중합체에 존재하는 가교성 관능기와의 반응을 통해 가교 구조를 부여할 수 있다.
다관능성 가교제의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서 상기 점착제층은, 열경화형 점착제층일 수 있으며, 이러한 열경화형 점착제층에서 아크릴계 중합체를 가교시킬 수 있는 다관능성 가교제가 사용될 수 있다. 이러한 가교제로는, 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제, 아지리딘 가교제 또는 금속 킬레이트 가교제 등이 예시될 수 있다. 가교제는 점착제 조성물에 포함되어 있는 가교성 관능기의 종류를 고려하여, 적절한 종류가 선택될 수 있다. 이소시아네이트 가교제로는, 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트 또는 톨루엔 디이소시아네이트 등이나, 상기 중 하나 이상의 이소시아네이트 가교제 및 폴리올의 부가 반응물 등이 예시될 수 있고, 상기에서 폴리올로는 트리메틸올프로판 등이 예시될 수 있다. 또한, 에폭시 가교제로는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸롤프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜 에틸렌디아민 또는 글리세린 디글리시딜에테르 등의 일종 또는 이종 이상이 예시될 수 있고, 아지리딘 가교제로는 N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 또는, 트리-1-아지리디닐포스핀옥사이드 등의 일종 또는 이종 이상이 예시될 수 있다. 금속 킬레이트 가교제로는, 다가 금속이 아세틸 아세톤이나 아세토초산에틸 등에 배위되어 있는 화합물을 사용할 수 있고, 상기에서 다가 금속으로는, 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 또는 바나듐 등이 예시될 수 있다.
점착제 조성물에는 다관능성 가교제가 아크릴 중합체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
점착제 조성물에는, 전술한 성분에 추가로 실란 커플링제; 점착 부여제; 에폭시 수지; 자외선 안정제; 산화 방지제; 조색제; 보강제; 충진제; 소포제; 계면 활성제 또는 가소제 등과 같은 첨가제가 1종 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 점착제 조성물은, 하기 일반식 1의 조건을 만족할 수 있다.
[일반식 1]
△R = [(R-Ri)/Ri]×100≤15%
상기 일반식 1에서, △R은 저항 변화율의 백분율이고, Ri는, 점착제 조성물의 경화물인 점착제층을 ITO 전극에 부착한 후에 측정한 상기 ITO 전극의 초기 저항이며, R은, 상기 점착제층이 부착된 ITO 전극을 60℃ 및 90% 상대 습도에서 240 시간 동안 유지한 후에 측정한 상기 ITO 전극의 저항이다.
상기 일반식 1의 저항 변화율(△R)의 백분율은 보다 구체적으로는 후술하는 실시예에 기술된 방법으로 측정할 수 있다. 상기 저항 변화율은, 보다 바람직하게는 10% 이하일 수 있다. 상기 저항 변화율은 그 수치가 낮을수록 바람직하고, 그 하한은 제한되지 않으며, 예를 들면, 상기 저항 변화율의 하한은 0%일 수 있다.
상기 기술한 아크릴 중합체 또는 티올 화합물 등의 성분을 배합하여 제조된 점착제 조성물 또는 코팅액을 코팅, 건조, 숙성, 가교 및/또는 경화 공정 등에 적용하여 점착제 층을 형성할 수 있다.
본 발명의 예시적인 도전성 필름은, 기재; 및 상기 기재의 일면 또는 양면에 형성되어 있는 점착제 조성물의 경화물인 점착제층을 포함할 수 있다. 상기 점착제층을 형성하는 점착제 조성물은 이미 상술한 바와 같은 점착제 조성물을 사용할 수 있다.
도 1은, 예시적인 도전성 필름(1)을 나타내고, 상기 필름(1)은 기재(12) 및 기재(12)의 일면에 형성된 점착제층(11)을 포함하고 있다.
도전성 필름의 기재로는, 예를 들면, 이 분야에서 공지되어 있는 통상적인 투명성 필름 또는 시트를 사용할 수 있다. 기재로는, 유리 또는 플라스틱이 예시될 수 있다. 상기에서 유리 기재로는, 소다석회 유리, 바륨/스트론튬 함유 유리, 납 유리, 알루미노 규산 유리, 붕규산 유리, 바륨 붕규산 유리 또는 석영 등의 기재가 예시될 수 있다. 또한, 플라스틱 기재로는, 폴리에스테르 기재, 아크릴 수지 기재, 폴리카보네이트 기재, 폴리아미드 기재, 폴리염화비닐 기재, 폴리스티렌 기재 또는 폴리올레핀 기재 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 PET(poly(ethylene terephthalte))와 같은 폴리에스테르 기재 또는 폴리카보네이트 기재 등이 사용될 수 있다. 보다 가볍고 얇은 두께의 소자의 구현이 가능하다는 측면에서 상기 기재로는 플라스틱 기재를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
기재의 두께는 특별히 제한되지 않고, 적용 개소에 따라서 적절히 조절될 수 있다. 하나의 예시에서, 기재는, 약 3 ㎛ 내지 약 300 ㎛, 약 5 ㎛ 내지 약 250 ㎛ 또는 약 10 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
하나의 예시에서 상기 기재의 일면 또는 양면에는 도전층이 형성되어 있을 수 있다. 기재에 도전층이 형성되는 경우에, 상기 점착제층은 상기 기재에 형성되는 도전층에 부착되어 있을 수 있다. 도 2는, 도전층(22)이 형성되어 있는 필름(2)을 예시적으로 나타낸 것이고, 도면에서 점착제층(21)은 상기 도전층(22)에 직접 부착되어 있다.
도전층은, 예를 들면, 금, 은, 백금, 팔라듐, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬, 티탄, 철, 코발트 또는 주석과 같은 금속; 상기 중 2종 이상의 금속의 합금; 산화 인듐, 산화 인듐 주석, 산화 주석, 산화 티탄, 산화 카드뮴 또는 상기 중 2종 이상의 혼합물로 구성되는 금속 산화물; 또는 요오드화 구리 등으로 이루어지는 기타 도전성 금속 화합물이 사용될 수 있다. 도전층은, 결정층 또는 비결정층일 수 있다. 도전층의 형성에는 통상적으로 인듐 주석 산화물(ITO; Indium Tin Oxide)이 사용되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 도전층의 두께는, 연속 피막의 형성 가능성, 도전성 및 투명성 등을 고려하여, 약 10 nm 내지 약 300 nm, 바람직하게는 약 10 nm 내지 약 200 nm로 조절할 수 있다.
상기와 같은 도전층은, 예를 들면, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 스프레이 열분해법, 화학 도금법, 전기 도금법 또는 상기 중 2종 이상의 방법을 조합한 박막 형성법으로 형성할 수 있다.
도전층은, 앵커층 또는 유전체층을 매개로 기재상에 형성되어 있을 수도 있다. 앵커층 또는 유전체층은, 도전층과 기재와의 밀착성을 향상시키고, 내찰상성 또는 내굴곡성을 개선할 수 있다. 앵커층 또는 유전체층은, 예를 들면, SiO2, MgF2 또는 Al2O3 등과 같은 무기 소재; 아크릴 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지 또는 실록산 폴리머 등과 같은 유기 소재 또는 상기 중 2종 이상의 혼합물을 사용하여 형성할 수 있다. 유전층 또는 앵커층은, 예를 들면, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 또는 도공법 등을 통하여 형성할 수 있다. 앵커층 또는 유전체층은 통상적으로 약 100 nm 이하, 구체적으로는 15 nm 내지 100 nm, 보다 구체적으로는 20 nm 내지 60 nm의 두께로 형성할 수 있다.
도전층이 형성되는 기재면에는, 코로나 방전 처리, 자외선 조사 처리, 플라즈마 처리 또는 스퍼터 에칭 처리 등의 적절한 접착 처리가 수행되어 있을 수 있다.
상기 도전성 필름은, 적어도 일면에 하드코팅층이 형성되어 있는 기판을 추가로 포함하고, 상기 도전성 필름의 점착제층이 상기 하드코팅층과 부착되어 있는 구조를 가질 수 있다. 도 3은, 상기 구조를 예시적으로 나타낸 것이고, 기판(32), 하드코팅층(31), 점착제층(11) 및 기재(33)가 순차로 형성되어 있는 구조이다.
상기에서 기판으로는, 예를 들면, 상기 기재의 소재로서 언급한 유리 또는 플라스틱 기재가 사용될 수 있고, 바람직하게는 플라스틱 기재가 사용될 수 있다.
또한, 하드코팅층은, 예를 들면, 아크릴우레탄 수지 또는 실록산 수지 등의 경질 수지를 도포하고, 경화처리하는 방법을 통하여 형성할 수 있다. 하드코팅층은, 통상적으로, 0.1 ㎛ 내지 30 ㎛ 정도의 두께로 형성할 수 있다.
상기 도전성 필름은, 또한, 적어도 일면에 도전층이 형성되어 있는 기판을 추가로 포함하고, 상기 도전성 필름의 점착제층이 상기 기판상에 형성된 도전층에 부착되어 있을 수 있다. 특히, 상기 기술한 바와 같이, 상기 기재에도 도전층이 형성되는 경우, 상기 점착제층은, 상기 기판의 도전층 및 상기 기재의 도전층과 접하면서, 상기 두 개의 도전층을 서로 부착시키고 있는 구조로 존재할 수 있다. 도 4는, 상기 구조를 예시적으로 나타낸 것이고, 기판(44), 도전층(42), 점착제층(11), 도전층(41) 및 기재(43)가 순차로 형성되어 있는 구조이다.
상기에서 기판으로는, 상기 기재의 소재로서 언급한 유리 또는 플라스틱 기재가 사용될 수 있고, 바람직하게는 플라스틱 기재가 사용될 수 있으며, 상기 기판상의 도전층은 이미 기술한 방식과 소재를 사용하여 형성할 수 있다.
본 발명은 또한 터치 패널에 관한 것이다. 본 발명의 예시적인 터치 패널은 상기 도전성 필름을 포함한다.
상기 터치 패널은, 상기 도전성 필름을 포함하는 한, 저항막 방식, 정전 용량 방식 또는 그 외의 다른 방식으로 구축될 수 있으며, 동일한 저항막 방식 또는 정전 용량 방식에서도 다양한 구조로 구현될 수 있다. 예를 들어, 터치 패널이 저항막 방식인 경우, 상기 도전성 필름은, 대향하는 2개의 투명 전극 중 어느 하나 또는 양쪽에 사용될 수 있다. 또한, 정전 용량 방식에서는, 신체 또는 특정 물체가 접촉되었을 경우에 발생하는 정전 용량을 감지하기 위한 소자의 구성 시에 상기 도전성 필름이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 기타 필요한 개소에 적용될 수 있다.
상기 터치 패널은 상기 도전성 필름을 사용하여 구성되는 한, 다른 부품이나 구축 방식은 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 통상적으로 적용되는 부품이나 방식이 사용될 수 있다.
본 발명은 또한, 터치 패널용 점착 필름에 관한 것이다. 예시적인 점착 필름은, 상기 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 가질 수 있다.
상기에서 점착제 조성물의 경화물은, 예를 들면, 상기 아크릴 중합체 및 티올 화합물을 포함하는 점착제 조성물을, 적정한 조건에서 건조, 가열 또는 숙성하고, 상기 아크릴 중합체를 다관능성 가교제 등으로 가교시킴으로써 형성할 수 있다.
또한, 상기 점착 필름은, 기재를 추가로 포함하고, 상기 점착제층이 상기 기재상에 형성되어 있는 구조를 가질 수 있다. 다른 예시에서, 상기 점착 필름은, 예를 들면, 2장의 이형 필름의 사이에 점착제층이 개재되어 있는 구조를 가질 수 있다. 상기에서 기재 및 이형 필름의 종류는 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 통상적으로 사용되고 있는 것이 사용될 수 있다.
도 5는, 하나의 예시적인 점착 필름(5)이고, 상기 필름(5)은, 2장의 이형 필름(51, 52)의 사이에 개재된 점착제층(11)을 포함할 수 있다.
점착 필름이 2장의 이형 필름을 포함할 경우, 점착제층의 이형 필름에 대한 박리력은 2장의 이형 필름에 대하여 서로 상이할 수 있다. 예를 들면, 도 5에 나타난 구조에서, 하나의 이형 필름(52)에 대한 점착제층(11)의 박리력이 다른 이형 필름(51)에 대한 점착제층(11)의 박리력보다 높게 설정될 수 있다. 이와 같은 구조의 점착 필름은, 이형 필름의 종류를 적절히 선택하거나, 점착제층(11)의 경화도를 조절함으로써 형성할 수 있다.
상기와 같은 점착 필름은, 예를 들면, 상기 점착제 조성물 또는 그 조성물을 적절한 용제에 희석하여 점도를 조절한 코팅액을 이형 필름 상에 코팅하고, 경화시켜 점착제층을 형성하고, 다른 이형 필름을 라미네이트하여 제조할 수 있다. 상기 코팅은, 반드시 이형 필름 상에서 수행될 필요는 없고, 적절한 다른 공정 기재 상에서 수행될 수도 있다. 또한, 경화 공정은, 예를 들면, 코팅층을 적절한 조건에서 건조하여 수행할 수 있고, 필요할 경우, 상기 건조 공정 후 또는 건조 공정과 동시에 가열 등의 방식으로 아크릴 중합체를 다관능성 가교제로 가교시켜 수행할 수도 있다. 상기 가교 공정은 반드시 점착제층의 형성 과정에서 수행되어야 하는 것은 아니며, 추후 적절한 시기, 예를 들면, 터치 패널에 적용되는 과정 등에서 진행되어도 무방하다.
본 발명의 예시적인 터치 패널용 점착제 조성물, 도전성 필름 또는 점착 필름은, 우수한 내구성을 가지고, 투명성과 같은 광학적 물성이 탁월하다. 또한, 상기와 같은 물성이 가혹 조건에서도 안정적으로 유지될 수 있다. 특히, 본 발명에서는 점착제층과 도전체 박막이 부착되어, 가혹한 조건에 노출된 경우에도, 도전체 박막의 저항 변화가 효과적으로 억제된다. 따라서, 상기 점착제 조성물은 터치 패널 등의 제조시 효과적으로 사용될 수 있다.
도 1 및 2는, 예시적인 도전성 필름의 모식도이다.
도 3 및 4는, 예시적인 터치 패널의 구조이다.
도 5는, 예시적인 점착 필름의 모식도이다.
도 6은, 저항 변화율의 측정 방식을 예시적으로 설명하는 도면이다.
이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
제조예 1. 아크릴 중합체(A)의 제조
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1L 반응기에 n-부틸 아크릴레이트(n-butylacrylate: BA) 69 중량부, 메틸 아크릴레이트(methyl acrylate: MA) 30 중량부 및 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(2-hydroxyethyl methacrylate: 2-HEMA) 1 중량부를 투입하였다. 용제로서 에틸아세테이트(ethylacetate:EAc) 120 중량부를 투입하고, 산소 제거를 위하여 질소가스를 60분간 반응기 내에 퍼징(purging)하였다. 온도는 60℃로 유지하고, 개시제인 아조비스이소부티로니트릴 (azobisisobutyronitrile:AIBN) 0.04 중량부를 투입하여, 8시간 동안 반응시켰다. 반응 후에 반응물을 에틸아세테이트(EAc)로 희석하여 고형분 함량이 30중량%이고, 분자량이 85만인 아크릴 중합체(A) 용액을 제조하였다.
제조예 2. 아크릴 중합체(B)의 제조
n-부틸아크릴레이트(n-butylacrylate:BA) 94 중량부 및 아크릴산(acrylic acid: AA) 6 중량부를 반응기에 투입한 것을 제외하고는, 제조예 1에 준한 방법으로 고형분 함량이 30중량%이고, 분자량이 120만인 아크릴 중합체(B) 용액을 제조하였다.
실시예 1
아크릴 중합체(A) 용액의 고형분 100 중량부에 대하여 티올 화합물(n-dodecane thiol) 0.05중량부 및 이소시아네이트 가교제(TDI, 톨루엔 디이소시아네이트) 0.3 중량부를 균일하게 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다. 제조된 조성물을 이형처리가 되어있는 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름(두께: 50㎛)의 이형 처리면에 코팅하고 120℃의 온도에서 3분 동안 유지시켜서 두께가 50㎛인 점착제층을 형성하였다. 이어서 점착제층 상에 이형처리된 두께 50㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름의 이형 처리면을 합치하여 점착 필름을 제조하였다.
실시예 2
티올 화합물의 비율을 0.1 중량부로 변경한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 점착 필름을 제조하였다.
실시예 3
티올 화합물의 비율을 0.5 중량부로 변경한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 점착 필름을 제조하였다.
실시예 4
아크릴 중합체(B) 용액의 고형분 100 중량부를 기준으로, 티올 화합물(n-dodecane thiol) 0.5 중량부 및 에폭시 가교제(N,N,N',N'- tetraglycidyl ethylenediamine; Tetrad C; Mitsubishi 제) 0.03 중량부를 배합하여 점착제 조성물을 제조한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 점착 필름을 제조하였다.
비교예 1
티올 화합물을 사용하지 않은 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 점착 필름을 제조하였다.
비교예 2
티올 화합물 대신 n-도데칸올 0.5 중량부를 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 점착 필름을 제조하였다.
비교예 3
티올 화합물을 사용하지 않은 점을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법으로 점착 필름을 제조하였다.
시험예 1: 내구성 테스트
양면에 하드코팅이 형성되어 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 100 ㎛)의 하드코팅면과 폴리카보네이트 시트(두께: 1 mm)를 점착제층을 매개로 부착하고, 가로 50mm 세로 100mm의 크기로 재단한 후, 60℃ 및 5기압 하에서, 30분간 오토클레이브 처리하여 샘플을 제조하였다.
그 후, 샘플을 80℃의 온도에서 240시간을 방치한 후, 내구성을 평가하였다.
내구성은, 상기 각 조건에서 방치 후에 기포 및 들뜸/박리 발생 여부를 관찰하여 평가하였으며, 상기 각 물성의 구체적인 평가 기준은 하기와 같다.
한편, 하기에서 기포의 크기는 영상 분석 프로그램(Image analyzer program)에 광학 현미경을 사용하여 촬영한 영상을 도입하여 구하였다.
< 기포발생 억제성 평가기준>
O: 점착 계면에서, 기포가 관찰되지 않거나, 직경 100㎛ 이하의 기포가 소량 분산되어 관찰되는 경우
X: 점착 계면에서, 직경 100㎛ 이상의 기포가 발생 혹은 직경 100㎛ 이하의 기포가 군집되어 발생한 경우
<들뜸/박리 평가기준>
O: 점착 계면에서, 들뜸/박리가 없는 경우
X: 점착 계면에서, 들뜸 또는 박리가 발생한 경우
시험예 2: 휨 특성 평가
휨 특성은, 상기 내열 조건에서 방치된 샘플을 바닥에 놓았을 경우, 바닥에서 상기 샘플의 가장 먼 거리까지를 측정하여 휨 정도를 평가하였다.
시험예 3: 저항변화 측정 테스트
저항 변화율은 도 6에 나타난 바와 같은 방식으로 측정하였다. 일면에 ITO 층(20)이 형성된 PET 필름(10)(이하, 「도전성 PET」)(Oike 사 ITO 필름, 상품명: KA500PS1-175-UH/P, Crystalline ITO)를 30mm×50mm(폭×길이)의 크기로 재단하였다. 이어서, 도 6과 같이, 필름(10)의 양 끝단에 10 mm의 폭으로 은 페이스트(Silver Paste)(30)를 도포하고, 150℃ 에서 30분 동안 소성하였다. 그 후, 실시예 및 비교예 등에서 제조되는 것으로 양면에 이형 필름(50)이 부착되어 있는 점착 필름을 30mm×40mm(폭×길이)의 크기로 재단하고, 일면의 이형 필름을 제거한 다음 점착제층(40)을 소성된 필름에 부착하였다. 상기 부착은, 점착제층의 중심과 도전성 PET(10, 20)의 중심을 맞추어서 수행하였다. 그 후, 통상적인 저항 측정기(60)를 사용하여 ITO 박막(20)의 초기 저항(Ri)을 측정하였다. 초기 저항 측정 후에 도 6의 구조의 시편을 60℃ 및 90% 상대 습도에서 240 시간 동안 방치하고, 다시 동일하게 측정기(60)로 ITO 박막(20)의 저항(R)을 측정하고, 각각의 수치를 상기 일반식 1에 대입하여, 저항 변화율(△R)을 측정하였다.
시험예 4: 중량평균분자량 측정
아크릴 중합체의 중량평균분자량은 GPC를 사용하여, 이하의 조건으로 측정하였다. 검량선의 제작에는, Agilent system의 표준 폴리스티렌을 사용하여, 측정 결과를 환산하였다.
<중량평균분자량 측정 조건>
측정기: Agilent GPC(Agilent 1200 series, 미국)
컬럼: PL Mixed B 2개 연결
컬럼 온도: 40℃
용리액: 테트라히드로푸란
유속: 1.0 mL/min
농도: ~ 2 mg/mL (100μL injection)
상기 방식에 따른 측정 결과는 하기 표 1에 기재하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3
기포발생
억제성 		내열 조건 O O O O O O O
들뜸/박리
억제성 		내열 조건 O O O O O O O
휨 정도
(단위: mm ) 		내열 조건 0.7 0.6 0.6 0.7 0.6 0.6 0.8
저항변화율 8% 5% 4% 9% 18% 18% 20%
1, 2: 도전성 필름 구조
3, 4: 터치 패널 구조
11, 21: 점착제층 12, 23, 33, 43: 기재
32, 44: 기판
22, 41, 42: 도전층
31: 하드코팅층
5: 점착 필름
51, 52: 이형 필름
10: PET 필름 20: ITO 박막
30: 은페이스트 40: 점착제층
50: 이형 필름 60: 저항 측정기

Claims (18)

  1. 아크릴 중합체 및 티올 화합물을 포함하고, 하기 일반식 1의 조건을 만족하는 터치 패널용 점착제 조성물:
    [일반식 1]
    △R = [(R-Ri)/Ri]×100≤15%
    상기 일반식 1에서, △R은 저항변화율이고, Ri는, 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제층을 ITO 전극에 부착한 후에 측정한 상기 ITO 전극의 초기 저항이며, R은, 상기 점착제층이 부착된 ITO 전극을 60℃ 및 90% 상대 습도에서 240 시간 동안 유지한 후에 측정한 상기 ITO 전극의 저항이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 아크릴 중합체는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 및 가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체를 중합된 형태로 포함하는 터치 패널용 점착제 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, (메타)아크릴산 에스테르 단량체는, 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트인 터치 패널용 점착제 조성물.
  4. 제 2 항에 있어서, 가교성 관능기가 히드록시기, 카복실기, 질소 함유기, 에폭시기 또는 이소시아네이트기인 터치 패널용 점착제 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 아크릴 중합체는 중량평균분자량이 35만 내지 250만인 터치 패널용 점착제 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 티올 화합물이 하기 화학식 2로 표시되는 터치 패널용 점착제 조성물:
    [화학식 2]
    Figure 112011081734010-pat00003

    상기 화학식 2에서 R2는, 알킬기 또는 -A-C(=O)-O-R3이고, 상기에서 A는 알킬렌기 또는 알킬리덴기이며, R3는 수소, 알킬기 또는 -D-C(-E-O-C(=O)-Q-SH)n(R4)(3-n)이고, 상기에서 D, E 및 Q는 각각 독립적으로 알킬렌기 또는 알킬리덴기이며, R4는 알킬기이고, n은 1 내지 3의 정수이다.
  7. 제 6 항에 있어서, R2는, 탄소수 4 내지 20의 알킬기인 터치 패널용 점착제 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 점착제 조성물은 아크릴 중합체 100 중량부에 대하여 0.001 중량부 내지 5 중량부의 티올 화합물을 포함하는 터치 패널용 점착제 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 점착제 조성물은 아크릴 중합체를 가교시키는 다관능성 가교제를 추가로 포함하는 터치 패널용 점착제 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서, 다관능성 가교제는 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제, 아지리딘 가교제 또는 금속 킬레이트 가교제인 터치 패널용 점착제 조성물.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 따른 점착제 조성물을 경화된 상태로 포함하는 점착제층을 가지는 터치 패널용 점착 필름.
  13. 기재: 및 상기 기재의 일면 또는 양면에 형성되고, 제 1 항에 따른, 점착제 조성물을 경화된 상태로 포함하는 점착제층을 가지는 도전성 필름.
  14. 제 13 항에 있어서, 기재는 플라스틱 기재인 도전성 필름.
  15. 제 13 항에 있어서, 기재의 적어도 일면에는 도전층이 추가로 형성되어 있고, 점착제층이 상기 도전층에 부착되어 있는 도전성 필름.
  16. 제 13 항에 있어서, 일면에 도전층이 형성되어 있는 기판을 추가로 포함하고, 상기 기판의 도전층에 점착제층이 부착되어 있는 도전성 필름.
  17. 제 16 항에 있어서, 기재상에 형성된 도전층을 추가로 포함하고, 기판상에 형성된 도전층과 기재상에 형성된 도전층이 점착제층에 의해 서로 부착되어 있는 도전성 필름.
  18. 제 13 항에 따른 도전성 필름을 포함하는 터치 패널.
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