KR101565628B1 - 광학 소자용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 광학 소자용 조성물, 광학 소자, 편광판 및 액정 디스플레이에 관한 것이다. 본 발명의 예시적인 조성물은, 공정 과정에서 화재 또는 환경 오염을 유발하지 않는다. 또한, 경화 또는 숙성 시간을 최소화하거나, 없앨 수 있어서 생산성 및 공정 비용 측면에서 유리하다. 또한, 투명성, 접착성 또는 재박리성 등 광학 소자용으로 요구되는 기본적인 물성이 우수하며, 경화된 후에 경시 변화가 없다. 또한, 모듈러스 특성이 우수하여 재단성 등의 작업성이 뛰어나며, 표시 장치에 적용되어 빛샘, 콘트라스트 및 휘도의 저하를 발생시키지 않는다.

Description

광학 소자용 조성물{COMPOSITION FOR OPTICAL ELEMET}
본 발명은, 광학 소자용 조성물, 광학 소자, 편광판 및 액정 디스플레이에 관한 것이다.
액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: 이하, 「LCD」)와 같은 표시 장치에는 편광자, 편광자 보호 필름, 위상차판, 반사층, 반투과형 반사층, 반사 방지층, 광확산층, 집광판 또는 휘도 향상 필름 등과 같은 다양한 광학 소자가 포함된다. 광학 소자를 서로 부착하여 적층체를 구성하거나, 광학 소자를 표시 장치에 부착하는 과정에서는 통상적으로 수계 폴리비닐알코올계 접착제 또는 아크릴계 용제형 점착제 등이 사용되고 있다.
용제형 접착제 또는 점착제는, 접착 또는 점착 성분을 수성 또는 유기 용제에 적절한 비율로 희석한 것이고, 이러한 접착제 또는 점착제는 통상적으로 액적(dropping) 방식 또는 프리코팅(pre-coating) 방식으로 적용된다. 용제형 접착제 또는 점착제는 적용 과정에서 용제의 건조 또는 휘발 공정이 필요한데, 이 과정에서 화재 또는 환경 오염의 문제가 발생한다.
통상적으로 광학 소자용 용제형 접착제 또는 점착제는, 소정의 열의 인가에 의하여 접착 또는 점착 성분의 경화 반응을 유도하여 물성을 발현시키는 열경화 타입이다. 열경화 타입은, 경화 과정에 시간이 많이 소요되고, 경화 후에도 경시 변화를 종결시키기 위한 숙성(aging) 공정에도 시간이 소요되어 생산성이 떨어진다.
또한, 용제형 열경화 타입의 접착제 또는 점착제는 모듈러스(modulus)의 조절이 어렵고, 또한 높은 모듈러스를 유지하는 것이 용이하지 않아서 광학 소자 또는 표시 장치에 적용된 후에 빛샘을 유발하거나, 또는 적용 과정에서 재단성 등의 작업성이 떨어지는 문제가 있다. 상기와 같은 용제형 접착제 또는 점착제에 관한 문헌으로는 특허문헌 대한민국 공개특허공보 제 10-2013-0138132호(2013. 12. 18.) 및 대한민국 공개특허공보 제 10-2006-0056995(2006. 5 . 25.)가 있다.
본 발명은, 광학 소자용 조성물, 광학 소자, 편광판 및 LCD를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 예시적인 조성물은, 라디칼 중합성 단량체를 포함하는 단량체 성분 또는 상기 단량체 성분의 중합물을 포함하는 시럽; 및 양이온 중합성 에폭시 화합물을 포함한다.
상기 조성물은, 광학 소자용, 구체적으로는 광학 소자 부착용으로 사용될 수 있다. 본 명세서에서 용어 광학 소자의 부착용 조성물이란, 광학 소자를 서로 부착하여 적층체를 제조하거나, 또는 광학 소자나 그 적층체를 표시 장치에 부착하는 용도로 사용되는 조성물을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 광학 소자용 조성물은, 광학 소자용 점착제 조성물일 수 있다. 상기에서 광학 소자의 예에는, 편광판, 편광자, 편광자 보호 필름, 반사층, 반투과형 반사층, 반사 방지층, 광확산층, 집광판 또는 휘도 향상 필름 등이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 조성물은, 무용제형 조성물일 수 있다. 본 명세서에서 무용제형 조성물이란, 수성 또는 유기 용제를 실질적으로 포함하지 않는 유형의 조성물을 의미할 수 있다.
또한, 상기 조성물은, 예를 들면, 활성 에너지선의 조사에 의한 라디칼 중합 및/또는 양이온 중합 반응에 의해 경화하는 활성 에너지선 경화형 조성물일 수 있다. 상기에서 경화는, 조성물에 포함되는 성분의 물리적 또는 화학 반응 또는 작용에 의하여 조성물에 점착 특성 또는 접착 특성을 발현시키는 과정을 의미한다. 또한, 상기에서 「활성 에너지선」의 범주에는, 마이크로파(microwaves), 적외선(IR), 자외선(UV), X선 및 감마선(gamma ray)은 물론, 알파-입자선(alpha-particle beam), 프로톤빔(proton beam), 뉴트론빔(neutron beam) 및 전자선(electron beam)과 같은 입자빔 등이 포함될 수 있다.
상기 시럽은 라디칼 중합성 단량체를 배합하거나, 배합된 단량체 성분을 중합 또는 부분 중합시켜 제조하거나, 중합 또는 부분 중합된 단량체 성분에 다시 라디칼 중합성 단량체를 추가로 배합하여 제조할 수 있다. 공정의 편의성이나 물성 구현 용이성의 측면에서 상기 시럽은 상기 단량체 성분의 부분 중합물을 포함하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
라디칼 중합성 단량체로는, 예를 들면, 점착 수지를 제조하는 것에 사용되고, 또한 라디칼 중합 반응에 참여할 수 있는 단량체를 사용할 수 있고, 예를 들면, (메타)아크릴산 에스테르 단량체가 예시될 수 있다. 본 명세서에서 용어 「(메타)아크릴」은, 아크릴 또는 메타크릴을 의미한다.
(메타)아크릴산 에스테르 단량체로는, 예를 들면 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있고, 응집력, 유리전이온도 및 점착성의 조절 측면에서, 탄소수가 1 내지 14인 직쇄형 또는 분지형 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이러한 단량체로는 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)아크릴레이트 등이 예시될 수 있다. 상기 단량체 중 일종 또는 이종 이상의 혼합이 사용될 수 있다.
단량체 성분은, 조성물 또는 그 경화물의 광학 물성의 조절, 특히 고온 또는 고습 조건이나 온도 또는 습도의 변화가 심한 조건과 같은 가혹 조건에 노출되는 경우에도 투명성 등을 확보할 수 있도록 하는 성분으로서 하나 이상의 친수성 단량체를 포함하는 것이 바람직하다.
친수성 단량체로는, 예를 들면, 하기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나로 표시되는 단량체를 하나 이상 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112011076255898-pat00001
상기 화학식 1에서 R은, 수소 또는 알킬기를 나타내고, A 및 B는 각각 독립적으로 알킬렌기 또는 알킬리덴기를 나타내며, n은 0 내지 5의 수를 나타낸다
[화학식 2]
Figure 112011076255898-pat00002
상기 화학식 2에서 R은 수소 또는 알킬기를 나타내고, D는 알킬렌기 또는 알킬리덴기를 나타내며, E는 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, p은 1 내지 50의 수를 나타낸다.
[화학식 3]
Figure 112011076255898-pat00003
상기 화학식 3에서, R은 수소 또는 알킬기를 나타내고, F은, 수소 또는 -G-C(=O)-OH를 나타내고, 상기에서 G는 알킬렌기 또는 알킬리덴기를 나타낸다.
본 명세서에서 용어 알킬기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄형 또는 분지쇄형의 치환 또는 비치환된 알킬기를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 용어 알킬렌기 또는 알킬리덴기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 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 치환 또는 비치환된 알킬기를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 용어 아릴기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 벤젠 또는 2개 이상의 벤젠이 서로 결합되어 있거나, 또는 축합되어 있는 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유래하는 1가 잔기로서, 탄소수 6 내지 24, 탄소수 6 내지 18 또는 탄소수 6 내지 12의 치환 또는 비치환된 아릴기를 의미할 수 있다. 상기에서 치환된 알킬기, 알킬렌기, 알킬리덴기 또는 아릴기의 치환기의 예로는, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기 또는 아릴기 등의 1가 탄화수소기, 할로겐, 히드록시기, 에폭시기, 알콕시기 또는 티올기 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 내지 3에서 R은, 바람직하게는 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1에서 A 및 B는, 바람직하게는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬리덴기일 수 있고, n은 바람직하게는 0 내지 3의 수 또는 0 또는 1일 수 있다. 또한, n이 2 이상인 경우, 각 반복 단위 B-O 내의 B의 탄소수는 반복 단위별로 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
화학식 1의 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 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 화학식 2에서 바람직하게는 D는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬리덴기일 수 있고, E는 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있고, p은 1 내지 40, 1 내지 30, 1 내지 20, 1 내지 10, 1 내지 5 또는 1 내지 3의 수일 수 있다. 또한, 화학식 2에서 p가 2 이상인 경우, 단위 D-O에서 D의 탄소수는 반복 단위별로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
화학식 2의 단량체로는, 메톡시에틸 (메타)크릴레이트 또는 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 화학식 3에서, G는 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기 또는 알킬리덴기를 나타낼 수 있다. 화학식 3의 화합물로는 아크릴산, 메타크릴산 또는 β-카복시에틸 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
친수성 단량체로는, 바람직하게는 화학식 1 또는 2의 단량체, 바람직하게는 화학식 1의 단량체를 사용할 수 있다. 친수성 단량체는, 예를 들면, 상기 단량체 성분 내에서 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 80 중량부, 1 중량부 내지 70 중량부, 1 중량부 내지 60 중량부, 1 중량부 내지 40 중량부 또는 1 중량부 내지 20 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 이러한 범위 내에서 조성물의 점착 물성이나 재박리성 등의 물성을 유지하고, 또한 광학 물성도 우수하게 구현할 수 있다. 본 명세서에서 단위 중량부는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 각 성분간의 중량의 비율을 의미한다.
단량체 성분은, 또한 내구성을 확보할 수 있는 성분으로서 하기 화학식 4의 단량체를 추가로 포함할 수 있다.
[화학식 4]
Figure 112011076255898-pat00004
상기 화학식 4에서, R은 수소 또는 알킬기를 나타내고, K는, 지방족 포화탄화수소 고리 화합물로부터 유래되는 1가 잔기를 나타낸다.
상기 화학식 4에서 K는, 바람직하게는 탄소수 3 내지 20, 탄소수 6 내지 15 또는 탄소수 8 내지 15의 지방족 포화탄화수소 고리 화합물로부터 유래되는 1가 잔기일 수 있다.
화학식 4의 화합물로는, 이소보르닐 (메타)아크릴레이트(isobornyl (meth)acrylate), 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 노르보나닐(norbornanyl) (메타)아크릴레이트, 노르보네닐(norbornenyl) (메타)아크릴레이트, 디시클로펜타디에닐 (메타)아크릴레이트, 에티닐시클로헥산 (메타)아크릴레이트, 에티닐시클로헥센 (메타)아크릴레이트 또는 에티닐데카히드로나프탈렌 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 바람직하게는 이소보르닐 (메타)아크릴레이트 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
화학식 4의 단량체는, 예를 들면, 상기 단량체 성분 내에서 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 100 중량부, 10 중량부 내지 90 중량부, 20 중량부 내지 80 중량부, 30 중량부 내지 80 중량부 또는 35 중량부 내지 70 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 이러한 범위 내에서 조성물의 내구성 및 점착 물성을 우수하게 구현할 수 있다.
상기 조성물에 포함되는 시럽은 상기와 같은 단량체 또는 그 외의 필요한 라디칼 중합성 단량체를 적절한 비율로 배합하여 제조할 수 있다. 또한, 예를 들면, 상기 시럽은 상기와 같이 배합된 단량체 성분을 괴상 중합(bulk polymerization) 방식으로 중합 또는 부분 중합시키거나, 또는 중합 또는 부분 중합된 단량체 성분에 추가로 상기와 같은 단량체 또는 그 외에 필요한 라디칼 중합성 단량체를 배합하여 제조할 수 있다.
상기 시럽은, 겔 투과 크로마토그래피(GPC; Gel Permeation Chromatography)에 의해 측정된 표준 폴리스티렌에 대한 환산 중량평균분자량이 20만 이상인 것이 바람직하다. 이러한 범위에서 조성물 또는 그 경화물의 내구성, 점착 물성 및 작업성을 우수하게 유지할 수 있다. 상기 중량평균분자량의 바람직한 범위는, 40만 이상, 60만 이상, 80만 이상 또는 100만 이상일 수 있다. 또한, 상기 중량평균분자량의 상한은 조성물의 코팅성 등을 고려하여, 300만 또는 200만일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 시럽은 또한, 상온에서의 점도가 1,000 cP 내지 8,000 cP, 바람직하게는 1,000 cP 내지 6,000 cP, 더욱 바람직하게는 1,500 cP 내지 5,000 cP, 보다 바람직하게는 1,500 cP 내지 4,000 cP일 수 있다. 본 명세서에서 용어 상온은, 가온되거나, 감온되지 않은 자연 그대로의 온도로서, 예를 들면, 약 10℃ 내지 약 30℃, 약 20℃, 약 23℃ 또는 약 25℃의 온도를 의미할 수 있다. 상기와 같은 점도의 범위에서 조성물 또는 그 경화물의 내구성, 점착 물성 및 작업성을 우수하게 유지할 수 있다.
상기 조성물은 상기 시럽과 함께 양이온 중합성 에폭시 화합물을 포함한다. 상기 양이온 중합성 에폭시 화합물로는, 지환식 에폭시 화합물 또는 지방족 에폭시 화합물 중 어느 일종 또는 상기 이종의 혼합을 사용할 수 있다.
본 명세서에서 용어 지환식 에폭시 화합물은, 지환식 에폭시기를 하나 이상 포함하는 화합물을 의미하고, 상기에서 지환식 에폭시기는 지방족 포화 탄화수소 고리를 가지고, 상기 고리를 구성하는 2개의 탄소 원자가 또한 에폭시기를 구성하고 있는 관능기를 의미한다.
지환식 에폭시 화합물로는, 예를 들면, 하기 화학식 5로 표시되는 화합물과 같은 에폭시시클로헥실메틸 에폭시시클로헥산카복실레이트계 화합물; 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물과 같은 알칸디올의 에폭시시클로헥산 카복실레이트계 화합물; 하기 화학식 7로 표시되는 화합물과 같은 디카르복시산의 에폭시 시클로헥실메틸 에스테르계 화합물; 하기 화학식 8로 표시되는 화합물과 같은 폴리에틸렌글리콜의 에폭시시클로헥실메틸 에테르계 화합물; 하기 화학식 9로 표시되는 화합물과 같은 알칸디올의 에폭시시클로헥실메틸 에테르계 화합물; 하기 화학식 10으로 표시되는 화합물과 같은, 디에폭시트리스피로계 화합물; 하기 화학식 11로 표시되는 화합물과 같은 디에폭시모노스피로계 화합물; 하기 화학식 12로 표시되는 화합물과 같은 비닐시클로헥센 디에폭시드 화합물; 하기 화학식 13으로 표시되는 화합물과 같은 에폭시시클로펜틸 에테르 화합물 또는 하기 화학식 14로 표시되는 화합물과 같은 디에폭시 트리시클로 데칸 화합물 등을 사용할 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112011076255898-pat00005
상기 화학식 5에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이다.
[화학식 6]
Figure 112011076255898-pat00006
상기 화학식 6에서 R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타내고, n은 2 내지 20의 정수를 나타낸다.
[화학식 7]
Figure 112011076255898-pat00007
상기 화학식 7에서 R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타내고, p는 2 내지 20의 정수를 나타낸다.
[화학식 8]
Figure 112011076255898-pat00008
상기 화학식 8에서 R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타내고, q는 2 내지 20의 정수를 나타낸다.
[화학식 9]
Figure 112011076255898-pat00009
상기 화학식 9에서 R9 및 R10은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타내고, r는 2 내지 20의 정수를 나타낸다.
[화학식 10]
Figure 112011076255898-pat00010
상기 화학식 10에서 R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
[화학식 11]
Figure 112011076255898-pat00011
상기 화학식 11에서 R13 및 R14은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
[화학식 12]
Figure 112011076255898-pat00012
상기 화학식 12에서 R15는 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
[화학식 13]
Figure 112011076255898-pat00013
상기 화학식 13에서 R16 및 R17은, 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
[화학식 14]
Figure 112011076255898-pat00014
상기 화학식 14에서 R18은, 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
바람직한 지환식 에폭시 화합물로는, 에폭시시클로헥실메틸 에폭시시클로헥산 카복실레이트 화합물, 알칸디올의 에폭시시클로헥산 카복실레이트 화합물, 디카르복시산의 에폭시시클로헥실메틸 에스테르 화합물 또는 알칸디올의 에폭시시클로헥실메틸 에테르 화합물 등이 예시될 수 있고, 더욱 구체적으로는 7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄-3-카르복시산과 (7-옥사-비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메타놀과의 에스테르화물(상기 화학식 5에서 R1 및 R2가 수소인 화합물); 4-메틸-7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄-3-카르복시산과 (4-메틸-7-옥사-비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과의 에스테르화물(상기 화학식 6에서, R1이 4-CH3이고, R2가 4-CH3인 화합물); 7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄-3-카르복시산과 1,2-에탄디올과의 에스테르화물(상기 화학식 7에서 R3 및 R4가 수소이고, n이 1인 화합물); (7-옥사비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과 아디프산의 에스테르화물(상기 화학식 8에서 R5 및 R6가 수소이고, p가 2인 화합물); (4-메틸-7-옥사비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과 아디프산의 에스테르화물(상기 화학식 8에서 R5 및 R6가 4-CH3이고, p가 2인 화합물); 및 (7-옥사비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과 1,2-에탄디올의 에테르화물(상기 화학식 10에서 R9 및 R10이 수소이고, r이 1인 화합물)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 예시될 수 있다.
지환식 에폭시 화합물로는, 2관능형 에폭시 화합물, 즉 2개의 에폭시를 가지는 화합물을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 2개의 에폭시기가 모두 지환식 에폭시기인 화합물을 사용하는 것이 보다 바람직하지다.
지방족 에폭시 화합물로는, 지환식 에폭시기를 가지지 않는 에폭시 화합물이 사용될 수 있고, 예를 들면, 지방족 다가 알코올의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가 알코올의 알킬렌옥시드 부가물의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가 알코올과 지방족 다가 카복실산의 폴리에스테르 폴리올의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가 카복실산의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가 알코올과 지방족 다가 카복실산의 폴리에스테르 폴리카복실산의 폴리글리시딜에테르; 글리시딜 아크릴레이트 또는 글리시딜 메타크릴레이트의 비닐 중합에 의해 얻어지는 다이머, 올리고머 또는 폴리머; 또는 글리시딜 아크릴레이트 또는 글리시딜 메타크릴레이트와 다른 비닐계 단량체의 비닐 중합에 의해 얻어지는 올리고머 또는 폴리머가 예시될 수 있고, 바람직하게는 지방족 다가 알코올 또는 그 알킬렌옥시드 부가물의 폴리글리시딜에테르가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기에서 지방족 다가 알코올로는, 예를 들면, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 지방족 다가 알코올이 예시될 수 있고, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-2,4-펜탄디올, 2,4-펜탄디올, 1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 3,5-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올 등의 지방족 디올; 시클로헥산디메탄올, 시클로헥산디올, 수소 첨가 비스페놀 A, 수소 첨가 비스페놀 F 등의 지환식 디올; 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 헥시톨류, 펜티톨류, 글리세린, 폴리글리세린, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 테트라메틸올프로판 등이 예시될 수 있다.
또한, 상기에서 알킬렌옥시드로는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌옥시드가 예시될 수 있고, 예를 들면, 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드 또는 부틸렌옥시드 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기에서 지방족 다가 카복실산으로는, 예를 들면, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베린산, 아젤라산, 세바신산, 도데칸이산, 2-메틸숙신산, 2-메틸아디프산, 3-메틸아디프산, 3-메틸펜탄이산, 2-메틸옥탄이산, 3,8-디메틸데칸이산, 3,7-디메틸데칸이산, 1,20-에이코사메틸렌디카르복실산, 1,2-시클로펜탄디카르복실산, 1,3-시클로펜탄디카르복실산, 1,2-시클로헥산디카르복실산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 1,4-디카르복실메틸렌시클로헥산, 1,2,3-프로판트리카르복실산, 1,2,3,4-부탄테트라카르복실산, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 지방족 에폭시 화합물로는, 지환식 에폭시기를 포함하지 않고, 또한 3개 이상의 에폭시기, 바람직하게는 3개의 에폭시기를 포함하는 화합물을 사용하는 것이 경화성이 양호하고, 경화 후에 내후성이나 굴절률 특성 등이 우수하다는 측면에서 바람직하다.
상기 조성물은, 상기 양이온 중합성 에폭시 화합물을 상기 시럽 100 중량부에 대하여, 1 중량부 내지 30 중량부, 바람직하게는 1 중량부 내지 20 중량부, 보다 바람직하게는 1 중량부 내지 10 중량부로 포함할 수 있다. 상기 중량 비율에서 에폭시 화합물의 중량 비율은, 만일 지환식 및 지방족 에폭시 화합물이 동시에 사용되는 경우에는, 사용된 모든 에폭시 화합물의 합계 중량 비율을 의미한다. 에폭시 화합물의 중량 비율을 상기와 같이 조절하여 코팅성 등의 공정성이나 경화성을 우수하게 유지하고, 경화된 후에 박리력, 탄성률, 내후성이나 굴절률 특성을 효과적으로 조절할 수 있다.
상기 조성물은, 경화 반응을 개시시키기 위한 개시제로서, 양이온 개시제를 추가로 포함할 수 있다. 양이온 개시제로는, 열 또는 활성 에너지선의 인가 또는 조사에 의하여 양이온 중합을 개시시킬 수 있는 성분을 방출하는 것이라면, 특별한 제한 없이 사용할 수 있고, 예를 들면, 활성 에너지선의 조사에 의하여 양이온 반응을 개시시키는 양이온 광개시제를 사용할 수 있다.
양이온 광개시제로는, 오늄 염(onium salt) 또는 유기금속염(organometallic salt) 계열의 이온화 양이온 개시제 또는 유기 실란 또는 잠재성 황산(latent sulfonic acid) 계열이나 그 외의 비이온화 화합물 등과 같은 비이온화 양이온 광개시제를 사용할 수 있다. 오늄염 계열의 개시제로는, 디아릴이오도늄 염(diaryliodonium salt), 트리아릴술포늄 염(triarylsulfonium salt) 또는 아릴디아조늄 염(aryldiazonium salt) 등이 예시될 수 있고, 유기금속 염 계열의 개시제로는 철 아렌(iron arene) 등이 예시될 수 있으며, 유기 실란 계열의 개시제로는, o-니트릴벤질 트리아릴 실리 에테르(o-nitrobenzyl triaryl silyl ether), 트리아릴 실리 퍼옥시드(triaryl silyl peroxide) 또는 아실 실란(acyl silane) 등이 예시될 수 있고, 잠재성 황산 계열의 개시제로는 a-설포닐옥시 케톤 또는 a-히드록시메틸벤조인 설포네이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 양이온 개시제로는 요오드 계열의 개시제와 광증감제의 혼합물을 사용할 수도 있다.
양이온 개시제로는, 이온화 양이온 광개시제를 사용하는 것이 바람직하고, 오늄염 계열의 이온화 양이온 광개시제를 사용하는 것이 보다 바람직하며, 트리아릴설포늄 염 계열의 이온화 양이온 광개시제를 사용하는 것이 더욱 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 조성물은 상기 양이온 개시제를 에폭시 화합물 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 20 중량부, 0.01 중량부 내지 10 중량부, 0.01 중량부 내지 5 중량부 또는 0.01 중량부 내지 1 중량부의 비율로 포함할 수 있으나, 이는 경화 효율 등을 고려하여 조절될 수 있다. 상기에서 에폭시 화합물의 비율은 조성물에 포함되는 지환식 에폭시 화합물과 지방족 에폭시 화합물을 포함하는 합계 중량 비율을 의미한다.
상기 조성물은, 상기 라디칼 중합성 단량체 성분 등의 중합 반응을 개시시키기 위한 개시제로서, 라디칼 개시제를 추가로 포함할 수 있다. 라디칼 개시제로는, 열 또는 활성 에너지선의 인가 또는 조사에 의하여 라디칼 중합을 개시시킬 수 있는 성분을 방출하는 것이라면, 특별한 제한 없이 사용할 수 있고, 예를 들면, 활성 에너지선의 조사에 의하여 라디칼 중합 반응을 개시시키는 라디칼 광개시제를 사용할 수 있다.
라디칼 광개시제로는, 예를 들면, 벤조인 화합물, 히드록시케톤 화합물, 아미노케톤 화합물 또는 포스핀 옥시드 화합물 등과 같은 개시제를 사용할 수 있고, 바람직하게는 포스핀 옥시드 화합물 등을 사용할 수 있다. 라디칼 광개시제로는, 구체적으로는, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 n-부틸에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아니노 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노-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-메틸티오잔톤(thioxanthone), 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논 디메틸케탈, p-디메틸아미노 안식향산 에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판논], 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐-포스핀옥시드 및 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드가 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 조성물에서 라디칼 개시제는, 상기 시럽 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 10 중량부, 0.5 중량부 내지 5 중량부 또는 1 중량부 내지 5 중량부로 포함될 수 있고, 이 범위에서 효과적인 중합 또는 가교를 유도하고, 반응 잔류물에 의한 물성 저하 등을 방지할 수 있다.
상기 조성물은, 필요에 따라서, 경화 후의 밀착성의 향상의 관점에서 양이온 중합성 단량체를 추가로 포함할 수 있다.
양이온 중합성 단량체로는, 옥세탄 화합물이 예시될 수 있다. 옥세탄 화합물은, 분자 구조 내에 4원 고리형 에테르기를 가지는 화합물이고, 구체적으로는, 3-에틸-3-히드록시메틸 옥세탄, 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐)메톡시메틸]벤젠, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄, 디[(3-에틸-3-옥세타닐)메틸]에테르, 3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세탄 또는 페놀노볼락 옥세탄 등이 예시될 수 있다. 옥세탄 화합물로는, 예를 들면, 토아고세이㈜사의 「알론옥세탄 OXT-101」, 「알론옥세탄 OXT-121」, 「알론옥세탄 OXT-211」, 「알론옥세탄 OXT-221」 또는 「알론옥세탄 OXT-212」 등을 사용할 수 있다.
상기 양이온 중합성 단량체는, 조성물의 내후성이나 경화성 등을 고려하여 적절한 중량 비율로 사용할 수 있다.
상기 조성물은, 광증감제를 추가로 포함할 수 있다. 광증감제로는, 안트라센 화합물, 피렌 화합물, 카르보닐 화합물, 유기 황화합물, 과황화물, 레독스 화합물, 아조 및 디아조 화합물, 할로겐 화합물 또는 광환원성 색소 등이 예시될 수 있다. 광증감제는, 예를 들면, 조성물에 포함되는 양이온 중합성 성분 100 중량부 대비 20 중량부 이하의 비율로 사용될 수 있다.
구체적인 광증감제로는, 예를 들어, 하기 화학식 15로 나타내는 안트라센 화합물; 피렌; 벤조인메틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, a,a-디메톡시-a-페닐아세토페논과 같은 벤조인 유도체; 벤조페논, 2,4-디클로로벤조페논, o-벤조일벤조산메틸, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논과 같은 벤조페논 유도체; 2-클로로티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤과 같은 티옥산톤 유도체; 2-클로로안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논과 같은 안트라퀴논 유도체; N-메틸아크리돈, N-부틸아크리돈과 같은 아크리돈 유도체; 그 밖에 a,a-디에톡시아세토페논, 벤질, 플루오레논, 잔톤, 우라닐 화합물 또는 할로겐 화합물 등이 예시될 수 있다.
[화학식 15]
Figure 112011076255898-pat00015
상기 화학식 15에서, R19 및 R20는, 각각 독립적으로 알킬기 또는 에테르기를 나타내고, R21은, 수소 또는 알킬기를 나타낸다.
상기 화학식 15에서 R19, R20 및 R21에 올 수 있는 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, 아밀기, 이소아밀기, 헥실기, 2-헥실기, 3-헥실기, 시클로헥실기, 1-메틸시클로헥실기, 헵틸기, 2-헵틸기, 3-헵틸기, 이소헵틸기, n-옥틸기, 이소옥틸기, 2-에틸헥실기, 노닐기, 이소노닐기, 데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기 또는 옥타데실기 등이 예시될 수 있다.
또한, R19 및 R20에 올 수 있는 에테르기로는, 탄소수 2 내지 18의 에테르기로서, 2-메톡시에틸기, 2-에톡시에틸기, 2-부톡시에틸기, 2-페녹시에틸기, 2-(2-메톡시에톡시)에틸기, 3-메톡시프로필기, 3-부톡시프로필기, 3-페녹시프로필기, 2-메톡시-1-메틸에틸기, 2-메톡시-2-메틸에틸기, 2-메톡시에틸기, 2-에톡시에틸기, 2-부톡시에틸기 또는 2-페녹시에틸기 등이 예시될 수 있다. 화학식 15에서 에테르기는, 상기 예시로부터도 알 수 있는 바와 같이, 1개 이상의 에테르 결합을 가지는 탄화수소기를 의미하고, 알콕시알킬기, 알콕시알콕시알킬기 또는 아릴옥시알킬기 등이 포함되는 개념이다.
광증감제로는, 상기 화학식 15에서 R19 및 R20가 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, R21가 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기인 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.
광증감제는 목적하는 첨가 효과를 고려하여 적절한 중량 비율로 사용될 수 있다.
상기 조성물은 또한 폴리올 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 폴리올 화합물은, 상기 에폭시 화합물과 반응하여 중합물을 형성할 수 있다. 폴리올 화합물로는, 페놀성 히드록시기 외에 산성 관능기를 포함하지 않는 화합물을 사용하는 것이 바람직하고, 히드록시기 이외의 관능기를 포함하지 않는 폴리올 화합물, 폴리에스테르 폴리올 화합물, 폴리카프로락톤 폴리올 화합물, 페놀성 히드록시기를 갖는 폴리올 화합물 또는 폴리카보네이트폴리올 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
폴리올 화합물은 목적하는 첨가 효과를 고려하여 적절한 중량 비율로 사용될 수 있다.
상기 조성물은 또한 필요에 따라서 이온 트랩제, 산화 방지제, 광안정제, 연쇄 이동제, 증감제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충진제, 유동 조정제, 가소제, 소포제, 레벨링제 또는 색소 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 광학 소자는, 점착형 광학 소자로서 상기 조성물을 상기 조성물을 경화된 상태로 포함하는 점착제층을 일면 또는 양면에 포함할 수 있다.
상기에서 점착제층은, 예를 들면, 상기 광학 소자를 LCD 등의 표시 장치에 부착하기 위한 것이다.
상기 광학 소자의 구체적인 종류에는, 표시 장치로의 적용을 위하여 점착제층의 형성이 필요한 것이라면 모두 포함될 수 있고, 예를 들면, 편광판, 위상차판, 반사층, 반투과형 반사층, 반사 방지층, 광확산층, 집광판 또는 휘도 향상 필름 등이거나, 상기 중에서 2개 이상의 소자가 적층되어 있는 적층체일 수 있다.
상기 광학 소자가 편광판인 경우, 상기 편광판은, 기본적으로 편광자를 포함하고, 필요에 따라서 그 일면 또는 양면에 부착되어 있는 편광자 보호 필름을 또한 포함할 수 있다.
편광판에 포함되는 편광자의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 일축 연신되고, 요오드 또는 이색성 염료가 흡착 배향되어 있는 폴리비닐알코올 편광자 등과 같은 통상적인 종류를 사용할 수 있다.
편광자의 폴리비닐알코올 수지로는, 예를 들면, 겔화된 폴리비닐아세테이트 수지가 예시될 수 있다. 폴리비닐아세테이트 수지로는, 비닐 아세테이트의 단독 중합체 또는 비닐 아세테이트와 다른 공단량체의 공중합체가 사용될 수 있다. 다른 공단량체로는, 불포화 카르복시산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 및 암모늄기를 가지는 아크릴아미드류 등이 예시될 수 있다. 폴리비닐알코올 수지의 겔화도는, 통상적으로 85몰% 내지 100몰% 정도이고, 바람직하게는 98몰% 이상일 수 있다. 폴리비닐알코올 수지는 추가로 변성되어 있을 수도 있으며, 예를 들면, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말 또는 폴리비닐아세탈 등도 사용될 수 있다.
편광자의 일면 또는 양면에는, 부착될 수 있는 편광자 보호 필름으로는, TAC(Triacetyl cellulose) 또는 DAC(Diacetyl cellulose) 등의 셀룰로오스 수지 필름과 같이 통상적으로 편광자 보호 필름으로 사용되고 있는 종류는 물론, 비결정성 폴리올레핀 필름, 폴리에스테르계 수지 필름, 아크릴계 수지 필름, 폴리카보네이트계 수지 필름, 폴리술폰계 수지 필름, 지환식 폴리이미드계 수지 필름 또는 고리형 올레핀(COP)계 수지 필름 등과 같이 셀룰로오스 수지 필름에 비하여 낮은 투습도를 가지는 필름도 사용될 수 있다.
광학 소자에 점착제층을 형성하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 닥터 블레이드, 와이어바, 다이 코터, 콤마 코터, 그라비아 코터 또는 바 코터 등을 사용한 도공 방식으로 상기 조성물 또는 그를 포함하는 코팅액을 도포한 후에 경화시켜서 점착제층을 형성하는 방식을 사용할 수 있다. 상기 조성물 또는 코팅액은 편광자, 보호 필름 또는 위상차판상에 직접 도포되거나, 혹은 이형 필름의 이형면상에 도포된 후에 전사될 수도 있다.
조성물을 경화시키는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 조성물의 양이온 중합 및/또는 라디칼 중합 반응이 개시될 수 있도록 활성 에너지선을 조사하는 방식을 사용할 수 있다. 활성 에너지선을 조사하는 광원은 특별히 제한되지 않으나, 파장 400 nm 이하에서 발광 분포를 가지는 활성 에너지선을 조사할 수 있는 광원이 바람직하고, 저압, 중압, 고압 또는 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등 또는 메탈 할라이드 램프 등이 예시될 수 있다.
활성 에너지선의 조사 강도는, 조성물의 조성에 따라 결정되며, 특별히 제한되지 않지만, 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역의 조사 강도가 0.1 mW/cm2 내지 6,000 mW/cm2인 것이 바람직하다. 조사 강도가 0.1 mW/cm2 이상이면, 반응 시간이 지나치게 길어지지 않고, 6000 mW/cm2 이하이면, 광원으로부터 복사되는 열과 조성물의 경화 시의 발열에 의한 에폭시 수지의 황변 또는 편광자의 열화를 방지할 수 있다. 조사 시간은 경화될 조성물에 따라 제어되는 것으로, 특별히 제한되지 않지만, 상기 조사 강도와 조사 시간의 곱으로 나타내는 적산 광량이 10 mJ/cm2 내지 10,000 mJ/cm2가 되도록 설정되는 것이 바람직하다. 적산 광량이 10 mJ/cm2 이상이면, 개시제에서 유래하는 활성종의 양을 충분하게 유지하여 경화 반응을 보다 확실하게 진행시킬 수 있고, 10,000 mJ/cm2 이하이면, 조사 시간이 지나치게 길어지지 않아, 양호한 생산성을 유지할 수 있다.
편광판에는 반사층, 반투과형 반사층, 반사 방지층, 광확산층, 집광판 또는 휘도 향상 필름 등과 같은 다른 광학 소자가 부착 또는 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 예시적인 표시 장치는, 예를 들면, LCD일 수 있고, 상기 LCD는 상기 편광판을 액정 패널의 일면 또는 양면에 포함할 수 있다.
액정 패널로는, 예를 들면, TN(Twisted Neumatic)형, STN(Super Twisted Neumatic)형, F(ferroelectric)형 및 PD(polymer dispersed LCD)형 등을 포함한 F 각종 수동행렬 방식; 2단자형(two terminal) 및 3단자형(three terminal)을 포함한 각종 능동행렬 방식; 횡전계형(IPS mode) 패널 및 수직배향형(VA mode) 패널 등이 예시될 수 있다.
본 발명의 예시적인 조성물은, 공정 과정에서 화재 또는 환경 오염을 유발하지 않는다. 또한, 경화 또는 숙성 시간을 최소화하거나, 없앨 수 있어서 생산성 및 공정 비용 측면에서 유리하다. 또한, 투명성, 접착성 또는 재박리성 등 광학 소자용으로 요구되는 기본적인 물성이 우수하며, 경화된 후에 경시 변화가 없다. 또한, 모듈러스 특성이 우수하여 재단성 등의 작업성이 뛰어나며, 표시 장치에 적용되어 빛샘, 콘트라스트 및 휘도의 저하를 발생시키지 않는다.
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.
본 실시예에서의 물성은 하기의 방식으로 평가하였다.
1. 접착력의 경시 변화 평가
실시예 또는 비교예에서 제조된 점착제를 일면에 형성한 편광판을 1 inch×1inch(폭×길이)의 크기로 재단하여 시편을 제조한다. 이형 필름을 박리한 시편을 라미네이터로 무알칼리 유리에 점착제층을 매개로 부착한다. 유리에 부착한 후에 30분이 경과한 시점에서 UTM(UNIVERSAL TESTING MACHINE) 장비를 사용하여 180도의 박리 각도 및 300 min/minute 의 박리 속도로 초기 접착력(Peel strength)(P0)을 측정한다. 동일하게 제조된 편광판을 30일 동안 방치한 후에 상기와 동일하게 무알칼리 유리에 부착하고, 동일한 방식으로 후기 접착력(P1)을 측정한다. 측정된 초기 및 후기 접착력을 대비하여 초기 접착력 대비 후기 접착력의 변화율을 백분율로 계산하고, 하기 기준에 의하여 경시 변화 특성을 평가한다.
<경시 변화 특성 평가 기준>
○: 초기 접착력(P0) 대비 후기 접착력(P1)의 변화율이 ±20% 이내
△: 초기 접착력(P0) 대비 후기 접착력(P1)의 변화율이 ±30% 이내
×: 초기 접착력(P0) 대비 후기 접착력(P1)의 변화율이 ±40% 이상
2. 내구신뢰성 평가
실시예 또는 비교예에서 제조된 점착제를 일면에 형성한 편광판을 34 cm×27cm(가로×세로)의 크기로 재단하여 시편을 제조한다. 시편을 액정 셀에 부착하고, 40℃ 및 0.5 MPa의 오토클레이브에서 30분 동안 보관한 다음 다시 60℃의 온도와 상대 습도 90%의 분위기에서 150 시간 동안 방치한 후에 육안으로 관찰하여 하기 기준으로 내구신뢰성을 평가한다.
<내구신뢰성 평가 기준>
○: 편광판의 박리 및 들뜸 발생하지 않음
×: 편광판의 박리 또는 들뜸이 발생함
3. 광투과 균일성(빛샘) 평가
점착제를 각각 일면에 형성한 2장의 편광판을 각각 200mm×200mm(가로×세로)의 크기로 재단한 후에 유리 기판(가로×세로×두께: 210mm×210mm×0.7mm)의 양면에 편광판의 흡수축이 90도로 교차하도록 부착하고, 암실에서 일면에 백라이트를 조사하여 빛이 새어나오는 부분의 유무를 관찰하여 하기 기준으로 평가하였다.
<광투과 균일성 평가 기준>
○: 광투과성의 불균일 현상을 육안으로 판단하기 어려움
△: 다소의 광투과성의 불균일 현상이 관찰됨
×: 광투과성의 불균일 현상이 심하게 관찰됨
4. 헤이즈의 측정
실시예 또는 비교예에서 제조된 점착제를 5cm×5cm(가로×세로)의 크기로 유리 기판에 부착하고, 헤이즈미터(hazemeter)(HM-150, Murakami Color Research Laboratory사)를 사용하여 헤이즈를 측정하고 하기 기준에 따라서 평가하였다.
<헤이즈 평가 기준>
○: 헤이즈 수치가 0.2% 이하
△: 헤이즈 수치가 0.5% 이상
×: 헤이즈 수치가 1.0% 이상
제조예 1. 시럽(A)의 제조
질소 가스가 환류되고, 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 2L 반응기에 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA: 2-ethylhexyl acrylate) 60 중량부, 아이소보닐 아크릴레이트(IBOA; isobornyl acrylate) 20 중량부 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA; 2-hydroxyethyl acrylate) 10 중량부를 투입하였다. 질소 가스를 60분 동안 퍼징(purging)하여 산소를 제거한 후에 온도를 60℃로 유지하고, 반응 개시제로 디(2-에틸헥실) 퍼옥시디카보네이트(EHPDC; di(2-ethylhexyl) peroxydicarbonate) 0.001 중량부를 투입하고, 1 시간 동안 반응시켜서, 고형분 함량이 25 중량%이고, 상온에서의 점도가 3,000 cP이며, 중량평균분자량이 80만인 무용제 타입의 점착 수지를 제조하였다.
제조예 2. 시럽(B)의 제조
2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA: 2-ethylhexyl acrylate) 70 중량부, 아이소보닐 아크릴레이트(IBOA; isobornyl acrylate) 10 중량부 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트(2-HEA; 2-hydroxyethyl acrylate) 10 중량부를 반응기에 투입한 것을 제외하고는, 제조예 1에 준한 방식으로 반응을 진행시켜서 고형분 함량이 22 중량%이고, 상온에서의 점도가 2,500 cP이며, 중량평균분자량이 66만인 무용제 타입의 점착 수지를 제조하였다.
실시예 1.
제조예 1의 시럽(A) 90 g에 IBOA 20 g 및 2-HEA 10 g을 추가로 투입하였다. 이어서, 상기 시럽에 지방족 에폭시 화합물(trimethylol propane triglycidyl ether, 미원 상사제) 5 g을 투입하고, 라디칼 광개시제(TPO: 2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphine) 1.5 g과 양이온 개시제(IHT-PI 45, 50 wt% mixed triarylsulfonium hexafluorophosphate salt 50 wt% propylene carbonate) 0.03 g을 투입하고, 각 성분이 잘 혼합되도록 10분 내지 20분 동안 혼합하여 광학 소자용 조성물을 제조하였다. 제조된 조성물을 이형 PET(poly(ethyleneterephthalate)) 필름(두께: 38 ㎛, MRF-38, 미쯔비시사제)의 이형 처리면에 경화된 후에 23 ㎛의 두께가 되도록 코팅하고, 이어서 편광자 보호 필름으로 사용되는 TAC 필름과 상기 코팅층을 라미네이트한 후에 블랙 라이트 광원으로 하기의 조건으로 UV를 조사하여 편광판용 점착제를 제조하였다.
<UV 조사 조건>
자외선 조사기: BLACK LIGHT LAMP
조사 조건:
조도: 340 mW/cm2
광량: 5.68 mJ/cm2
실시예 2
지방족 에폭시 화합물 대신에 지환식 에폭시 화합물(celloxide C2021P) 5 g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 점착제를 제조하였다.
실시예 3
제조예 2에서 제조된 시럽(B)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 점착제를 제조하였다.
실시예 4
제조예 2에서 제조된 시럽(B)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방식으로 점착제를 제조하였다.
비교예 1
지환식 에폭시 화합물 및 지방족 에폭시 화합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 점착제를 제조하였다.
비교예 2
지방족 에폭시를 사용하지 않고, 시럽에 HDDA(1,6-hexanediol diacrylate) 2 g을 도입한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 점착제를 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예의 물성을 정리하여 하기 표 1에 나타내었다.

 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2
경시변화특성 ○ ○ ○ ○ × △
내구신뢰성 ○ ○ ○ ○ × ×
광투과 균일성 ○ ○ ○ ○ △ ×
헤이즈 특성 ○ ○ ○ ○ ○ ×

Claims (17)

  1. 알킬 (메타)아크릴레이트 및 상기 알킬 (메타)아크릴레이트 100 중량부 대비 1 중량부 내지 100 중량부의 하기 화학식 4의 단량체를 포함하는 단량체 성분 또는 상기 단량체 성분의 중합물을 포함하는 시럽; 및 양이온 중합성 에폭시 화합물을 상기 시럽 100 중량부 대비 1 중량부 내지 30 중량부로 포함하며, 무용제 타입인 광학 소자용 조성물:
    [화학식 4]
    Figure 112015079629418-pat00017

    상기 화학식 4에서, R은 수소 또는 알킬기를 나타내고, K는, 지방족 포화탄화수소 고리 화합물로부터 유래되는 1가 잔기를 나타낸다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 시럽은 상온에서의 점도가 1,000 cP 내지 8,000 cP인 광학 소자용 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 양이온 중합성 에폭시 화합물은, 지환식 에폭시 화합물 및 지방족 에폭시 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 에폭시 화합물인 광학 소자용 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서, 지환식 에폭시 화합물은, 에폭시시클로헥실메틸 에폭시시클로헥산카복실레이트계 화합물; 알칸디올의 에폭시시클로헥산 카복실레이트계 화합물; 디카르복시산의 에폭시 시클로헥실메틸 에스테르계 화합물; 폴리에틸렌글리콜의 에폭시시클로헥실메틸 에테르계 화합물; 알칸디올의 에폭시시클로헥실메틸 에테르계 화합물; 디에폭시트리스피로계 화합물; 디에폭시모노스피로계 화합물; 비닐시클로헥센 디에폭시드 화합물; 에폭시시클로펜틸 에테르 화합물 또는 디에폭시 트리시클로 데칸 화합물인 광학 소자용 조성물.
  8. 제 6 항에 있어서, 지환식 에폭시 화합물은, 7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄-3-카르복시산과 (7-옥사-비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메타놀과의 에스테르화물; 4-메틸-7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄-3-카르복시산과 (4-메틸-7-옥사-비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과의 에스테르화물; 7-옥사비시클로[4,1,0]헵탄-3-카르복시산과 1,2-에탄디올과의 에스테르화물; (7-옥사비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과 아디프산의 에스테르화물; (4-메틸-7-옥사비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과 아디프산의 에스테르화물; 및 (7-옥사비시클로[4,1,0]헵토-3-일)메탄올과 1,2-에탄디올의 에테르화물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 광학 소자용 조성물.
  9. 제 6 항에 있어서, 지방족 에폭시 화합물은, 지방족 다가 알코올의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가 알코올의 알킬렌옥시드 부가물의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가 알코올과 지방족 다가 카복실산의 폴리에스테르 폴리올의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가 카복실산의 폴리글리시딜에테르; 지방족 다가 알코올과 지방족 다가 카복실산의 폴리에스테르 폴리카복실산의 폴리글리시딜에테르; 글리시딜 아크릴레이트 또는 글리시딜 메타크릴레이트의 비닐 중합에 의해 얻어지는 다이머, 올리고머 또는 폴리머; 또는 글리시딜 아크릴레이트 또는 글리시딜 메타크릴레이트와 다른 비닐계 단량체의 비닐 중합에 의해 얻어지는 올리고머 또는 폴리머인 광학 소자용 조성물.
  10. 제 6 항에 있어서, 지방족 에폭시 화합물은, 지환식 에폭시기가 아닌 에폭시기를 3개 이상 가지는 광학 소자용 조성물.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서, 양이온 개시제를 추가로 포함하는 광학 소자용 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, 라디칼 개시제를 추가로 포함하는 광학 소자용 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서, 광증감제를 추가로 포함하는 광학 소자용 조성물.
  15. 제 1 항에 따른 조성물을 경화된 상태로 포함하는 점착제층을 일면 또는 양면에 포함하는 점착형 광학 소자.
  16. 제 1 항에 따른 조성물을 경화된 상태로 포함하는 점착제층을 일면 또는 양면에 포함하는 점착형 편광판.
  17. 제 15 항에 따른 광학 소자 또는 제 16 항에 따른 편광판을 액정 패널의 일면 또는 양면에 포함하는 액정 디스플레이.
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