KR101576300B1 - 점착제 조성물, 점착제층 및 점착제 시트 - Google Patents

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Abstract

금속계 미립자가 안정적으로 분산되어 있고, 기계적 특성이 보다 증강되며, 굴절률 및 접착력도 우수한 점착제층을 형성할 수 있는 점착제 조성물, 그것을 이용한 점착제 시트 등을 제공하는 것이다.
모노머 성분으로서 CH2=C(R1)COOR2(단, R1은 수소 또는 메틸기, R2는 탄소수 1부터 20까지의 비치환된 알킬기 또는 치환된 알킬기를 나타낸다)로 표시되는 (메트)아크릴레이트를 50중량% 이상 함유하고, 겔 투과 크로마토그래피에 의한 중량 평균 분자량이 50만 이상 300만 이하이고, 실질적으로 산 성분을 함유하지 않는 (메트)아크릴계 폴리머; 상기 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 5 내지 100중량부의, 겔 투과 크로마토그래피에 의한 중량 평균 분자량 500 이상 4000 이하의 방향족계 저분자 폴리머; 및 상기 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 5 내지 100중량부의, 평균 입경 5 내지 100nm의 금속계 미립자를 함유하여 이루어지는 점착제 조성물을 조제한다.

Description

점착제 조성물, 점착제층 및 점착제 시트{ADHESIVE COMPOSITION, ADHESIVE LAYER, AND ADHESIVE SHEET}
본 발명은, 여러 가지로 응용될 수 있는, 금속계 미립자를 함유하는 점착제 조성물 및 당해 점착제 조성물로부터 얻어지는 점착제층, 및 이러한 점착제층을 지지체의 적어도 한 면에 갖는 점착제 시트에 관한 것이다.
폭넓은 응용 범위가 있는 점착제나 폴리머 조성물에 각종 미립자를 혼합함으로써 점착제나 폴리머 조성물의 기계적 강도를 비롯한 물성의 개량을 행하는 시도가 이루어지고 있다. 미립자의 표면 처리를 행하거나 각종 분산기에 의해 조성물을 처리하거나 함으로써 미립자를 조성물 중에 균일하게 분산시키는 방법이 일반적으로 채용되고 있다.
예컨대, 30nm 이하의 콜로이드상 실리카겔에 각종 실레인 커플링제를 가하여 실리카 표면을 수식(修飾) 처리하고, 폴리머 용액과 혼합하여 점접착제(粘接着劑)를 작성하여, 미립자의 존재로 체적 수축률을 작게 함으로써 접착력 자체를 높게 하는 효과의 발현이 기대되고 있다(특허문헌 1 ).
또한, 나노 입자를 확산 점착제로서 혼합하여 콘트라스트 향상이나 시야각을 크게 하는 것이 제안되어 있는데, 여기서의 구체적인 안정 분산 방법은 분명하지 않다(특허문헌 2).
또는, 200nm 이하의 금속 산화물 입자를, 표면 개질제로서의 장쇄 지방족 산이나 오가노실레인류 등으로 표면 처리하고, 모노머 등에 분산시켜 접착제 시럽을 작성하는 방법도 개시되어 있다(특허문헌 3).
산성 작용기를 생성하지 않는 유기 용매를 이용하여 하이드록실기를 갖는 모노머를 공중합한 아크릴계 폴리머에, 0.2㎛ 이하의 산화아연 미립자를 혼합하여 도포한 자외선 차폐성 점착제도 제안되어 있다(특허문헌 4).
그러나, 표면 처리하는 방법을 이용하여 작성한 미립자를 각종 조성물에 분산시킨 경우에는, 폴리머의 종류에 따라서는 미립자가 응집하여 복합물이 백탁(白濁)되고, 헤이즈(haze)가 발생하는 경우가 있어, 그 폴리머의 조성에 맞춰 용제의 종류나 표면 개질제 또는 커플링제의 종류를 적시에 변경할 필요가 있다. 게다가, 실제로는, 각종 검토를 행하여 최적화한다고 하는 스크리닝의 번잡함이 있었다. 또한, 경우에 따라, 범용성이 있는 용매를 사용할 수 없다는 등의 폐해가 있었다.
선행기술문헌
특허문헌
특허문헌 1: 일본 특허공개 2005-255706호 공보
특허문헌 2: 일본 특허공개 2005-301213호 공보
특허문헌 3: 일본 특허공개 2003-513122호 공보
특허문헌 4: 일본 특허공개 2005-213482호 공보
발명의 개요
발명이 해결하고자 하는 과제
그래서, 본 발명은, 금속계 미립자가 안정적으로 분산되며, 복잡한 공정을 거치지 않고서 원하는 물성을 얻을 수 있는 점착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 상기 점착제 조성물에 의해 형성된 점착제층, 및 이 점착제층을 갖는 점착제 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 하기 점착제 조성물을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉 본 발명은, 모노머 성분으로서 CH2=C(R1)COOR2(단, R1은 수소 또는 메틸기, R2는 탄소수 1부터 20까지의 비치환된 알킬기 또는 치환된 알킬기를 나타낸다)로 표시되는 (메트)아크릴레이트를 50중량% 이상 함유하고, 겔 투과 크로마토그래피에 의한 중량 평균 분자량이 50만 이상 300만 이하이고, 실질적으로 산 성분을 함유하지 않는 (메트)아크릴계 폴리머;
상기 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 5 내지 100중량부의, 겔 투과 크로마토그래피에 의한 중량 평균 분자량 500 이상 4000 이하의 방향족계 저분자 폴리머; 및
상기 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 5 내지 100중량부의, 평균 입경 5 내지 100nm의 금속계 미립자를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물에 관한 것이다.
상기 점착제 조성물에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 폴리머가, 추가로 모노머 성분으로서 CH2=C(R1)COOCnH2nOH(단, R1은 수소 또는 메틸기, n은 1부터 10까지의 정수를 나타낸다)로 표시되는 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트를 0.05 내지 10중량% 함유하여 이루어지는 공중합체인 것이 바람직하다.
상기 점착제 조성물에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 가교제를 0.02 내지 2중량부 함유하는 것이 바람직하다.
상기 점착제 조성물에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 폴리머가, 줄기부(幹部)를 구성하는 주쇄와는 다른 조성으로 이루어지는 측쇄(가지부(枝部))를 갖는 그래프트 폴리머일 수 있다.
상기 점착제 조성물에 있어서, 상기 줄기부를 구성하는 주쇄의 유리 전이 온도가 250K 이하이고/이거나, 상기 가지부를 구성하는 측쇄의 유리 전이 온도가 300K 이상일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 중 어느 하나에 기재된 점착제 조성물로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 점착제층에 관한 것이다.
상기 점착제층은 겔 분율이 40 내지 90중량%인 것이 바람직하다.
상기 점착제층은 헤이즈값이 20% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 지지체의 적어도 한 측에, 상기 어느 하나의 점착제층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 점착제 시트에 관한 것이다.
발명의 효과
본 발명의 점착제 조성물은 금속계 미립자가 안정적으로 분산되어 있고, 기계적 특성이 보다 증강되며, 굴절률 및 접착력도 우수하기 때문에, 폭넓은 용도에 사용할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 형태
본 발명의 광학 부재용 점착제 조성물은, 모노머 단위로서 CH2=C(R1)COOR2(단, R1은 수소 또는 메틸기, R2는 탄소수 1부터 20까지의 비치환된 알킬기 또는 치환된 알킬기를 나타낸다)로 표시되는 (메트)아크릴레이트를 50중량% 이상 함유하고, 겔 투과 크로마토그래피에 의한 중량 평균 분자량이 50만 이상 300만 이하이고, 실질적으로 산 성분을 함유하지 않는 (메트)아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로서 포함한다.
여기서, R2로서의, 탄소수 1부터 20까지의 비치환된 알킬기 또는 치환된 알킬기는, 직쇄, 분기쇄 알킬기, 또는 환상 사이클로알케인을 가리킨다. 치환된 알킬기의 경우, 치환기는 탄소수 3 내지 8개의 아릴기 또는 탄소수 3 내지 8개의 아릴옥시기인 것이 바람직하다. 아릴기로서는, 한정은 되지 않지만 페닐기가 바람직하다.
이러한 CH2=C(R1)COOR2로 표시되는 모노머의 예로서는, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, n-뷰틸 (메트)아크릴레이트, s-뷰틸 (메트)아크릴레이트, t-뷰틸 (메트)아크릴레이트, 아이소뷰틸 (메트)아크릴레이트, n-펜틸 (메트)아크릴레이트, 아이소펜틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 헵틸 (메트)아크릴레이트, 아이소아밀 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, n-옥틸 (메트)아크릴레이트, 아이소옥틸 (메트)아크릴레이트, n-노닐 (메트)아크릴레이트, 아이소노닐 (메트)아크릴레이트, n-데실 (메트)아크릴레이트, 아이소데실 (메트)아크릴레이트, n-도데실 (메트)아크릴레이트, 아이소미리스틸 (메트)아크릴레이트, n-트라이데실 (메트)아크릴레이트, n-테트라데실 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 아이소스테아릴 (메트)아크릴레이트, 페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 벤질 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 CH2=C(R1)COOR2로 표시되는 모노머는 (메트)아크릴계 폴리머의 전체 모노머 성분에 대하여 50중량% 이상이고, 99.9중량% 이하인 것이 바람직하다. 이 중, 뷰틸 (메트)아크릴레이트는 바람직하게는 50중량% 이상, 보다 바람직하게는 60중량% 이상이고, 바람직하게는 99.5중량% 이하이며, 99중량% 이하, 95중량% 이하, 나아가서는 90중량% 이하인 것이, 중합성과 금속계 미립자의 분산 안정성의 면에서 바람직하다.
본 발명의 (메트)아크릴계 폴리머에는, 이 밖에 추가로, CH2=C(R1)COOCnH2nOH 또는 CH2=C(R1)CONHCnH2nOH로 표시되는 하이드록실기 함유 모노머가 포함되어 있어도 좋다. 즉, 이 모노머는 탄소수 1 이상 및 하이드록실기 1개의 하이드록시알킬기를 포함하는 모노머이다.
이러한 모노머로서, 예컨대 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 3-하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 4-하이드록시뷰틸 (메트)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실 (메트)아크릴레이트, 8-하이드록시옥틸 (메트)아크릴레이트, 10-하이드록시데실 (메트)아크릴레이트, 12-하이드록시라우릴 (메트)아크릴레이트 등의 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트; 4-하이드록시메틸사이클로헥실 (메트)아크릴레이트 등의 하이드록시알킬사이클로알케인 (메트)아크릴레이트; 또는 하이드록시에틸아크릴아마이드 등의 아마이드를 들 수 있다.
하이드록실기 함유 모노머는, 포함되는 경우에는, (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분의 전체량에 대하여 0.05중량% 이상 10중량% 이하의 비율로 이용된다. 하이드록실기 함유 모노머의 비율은 바람직하게는 0.05중량% 이상 5중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.1중량% 이상 1중량% 이하이다.
상기 (메트)아크릴계 폴리머를 형성하는 모노머 성분으로서, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 다른 공중합 모노머를 단독으로 또는 조합하여 이용하여도 좋다. 그러나, 본 발명에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 폴리머는 실질적으로 산 성분을 함유하지 않는다. 여기서, 「실질적으로 산 성분을 함유하지 않는다」란, 전체 폴리머 중에 전혀 포함되지 않거나, 포함되어 있더라도 0.1중량% 미만인 것을 가리킨다.
여기서, 다른 공중합 모노머로서는, 아세트산바이닐, 프로피온산바이닐, 스타이렌, α-메틸스타이렌, N-바이닐카프로락탐 등의 바이닐계 모노머; 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 메틸글리시딜 (메트)아크릴레이트, 3,4-에폭시사이클로헥실메틸 (메트)아크릴레이트 등의 에폭시기 함유 모노머; (메트)아크릴산 폴리에틸렌 글리콜, (메트)아크릴산 폴리프로필렌 글리콜, (메트)아크릴산 메톡시에틸렌 글리콜, (메트)아크릴산 메톡시폴리프로필렌 글리콜 등의 글리콜계 아크릴 에스터 모노머; (메트)아크릴산 테트라하이드로퍼퓨릴, 불소 (메트)아크릴레이트, 실리콘 (메트)아크릴레이트나 2-메톡시에틸 아크릴레이트 등의 아크릴산 에스터계 모노머; 아마이드기 함유 모노머, 아미노기 함유 모노머, 이미드기 함유 모노머, N-아크릴로일모폴린, 바이닐에터 모노머 등도 사용할 수 있다.
나아가, 규소 원자를 함유하는 실레인계 모노머 등을 들 수 있다. 실레인계 모노머로서는, 예컨대 3-아크릴옥시프로필트라이에톡시실레인, 바이닐트라이메톡시실레인, 바이닐트라이에톡시실레인, 4-바이닐뷰틸트라이메톡시실레인, 4-바이닐뷰틸트라이에톡시실레인, 8-바이닐옥틸트라이메톡시실레인, 8-바이닐옥틸트라이에톡시실레인, 10-메타크릴로일옥시데실트라이메톡시실레인, 10-아크릴로일옥시데실트라이메톡시실레인, 10-메타크릴로일옥시데실트라이에톡시실레인, 10-아크릴로일옥시데실트라이에톡시실레인 등을 들 수 있다.
본 발명의 (메트)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은 50만 이상인 것이 필요하고, 바람직하게는 70만 이상, 보다 바람직하게는 80만 이상이다. 중량 평균 분자량이 50만보다도 작은 경우에는, 점착제층의 내구성이 부족해지거나, 점착제층의 응집력이 작아져 접착제 잔류가 생기기 쉬워진다. 한편, 중량 평균 분자량이 300만보다도 커지면 접합성, 점착력이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 게다가, 점착제 조성물이 용액계에서 점도가 지나치게 높아져, 도공이 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 중량 평균 분자량은 GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의해 측정하여, 폴리스타이렌 환산에 의해 산출된 값을 말한다.
이러한 (메트)아크릴계 폴리머의 제조는 용액 중합, 괴상 중합, 유화 중합, 각종 라디칼 중합 등의 공지의 제조 방법을 적절히 선택하여 행할 수 있다. 또한, 얻어지는 (메트)아크릴계 폴리머는 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 그래프트 공중합체 등 어느 것이어도 좋다.
한편, 용액 중합에 있어서는, 중합 용매로서, 예컨대 아세트산에틸, 톨루엔 등이 이용된다. 구체적인 용액 중합의 예로서는, 반응은 질소 등의 불활성 가스 기류 하에서 중합 개시제를 가하여, 통상 50 내지 70℃ 정도에서 5 내지 30시간 정도의 반응 조건으로 행해진다.
라디칼 중합에 이용되는 중합 개시제, 연쇄 이동제, 유화제 등은 특별히 한정되지 않고 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 한편, (메트)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은 중합 개시제, 연쇄 이동제의 사용량, 반응 조건에 의해 제어 가능하고, 이들의 종류에 따라 적절히 그 사용량이 조정된다.
중합 개시제로서는, 예컨대 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로페인)다이하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스[2-(5-메틸-2-이미다졸린-2-일)프로페인]다이하이드로클로라이드, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)이황산염, 2,2'-아조비스(N,N'-다이메틸렌아이소뷰틸아미딘), 2,2'-아조비스[N-(2-카복시에틸)-2-메틸프로피온아미딘]하이드레이트(와코쥰야쿠사제, VA-057) 등의 아조계 개시제, 과황산칼륨, 과황산암모늄 등의 과황산염, 다이(2-에틸헥실)퍼옥시다이카보네이트, 다이(4-t-뷰틸사이클로헥실)퍼옥시다이카보네이트, 다이-sec-뷰틸퍼옥시다이카보네이트, t-뷰틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, t-뷰틸퍼옥시피발레이트, 다이라우로일퍼옥사이드, 다이-n-옥타노일퍼옥사이드, 1,1,3,3-테트라메틸뷰틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 다이(4-메틸벤조일)퍼옥사이드, 다이벤조일퍼옥사이드, t-뷰틸퍼옥시아이소뷰티레이트, 1,1-다이(t-헥실퍼옥시)사이클로헥세인, t-뷰틸하이드로퍼옥사이드, 과산화수소 등의 과산화물계 개시제, 과황산염과 아황산수소나트륨의 조합, 과산화물과 아스코르브산나트륨의 조합 등의 과산화물과 환원제를 조합한 레독스계 개시제 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
상기 중합 개시제는 단독으로 사용하여도 좋고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋지만, 전체로서의 함유량은 모노머 100중량부에 대하여 0.005 내지 1중량부 정도인 것이 바람직하고, 0.02 내지 0.5중량부 정도인 것이 보다 바람직하다.
한편, 중합 개시제로서, 예컨대 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴을 이용하여 상기 중량 평균 분자량의 (메트)아크릴계 폴리머를 제조하기 위해서는, 중합 개시제의 사용량은 모노머 성분의 전체량 100중량부에 대하여 0.06 내지 0.2중량부 정도로 하는 것이 바람직하고, 0.08 내지 0.175중량부 정도로 하는 것이 더 바람직하다.
연쇄 이동제로서는, 예컨대 라우릴머캅탄, 글리시딜머캅탄, 머캅토아세트산, 2-머캅토에탄올, 싸이오글리콜산, 싸이오글리콜산 2-에틸헥실, 2,3-다이머캅토-1-프로판올 등을 들 수 있다. 연쇄 이동제는 단독으로 사용하여도 좋고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋지만, 전체로서의 함유량은 모노머 성분의 전체량 100중량부에 대하여 0.1중량부 정도 이하이다.
또한, 유화 중합하는 경우에 이용하는 유화제로서는, 예컨대 라우릴 황산나트륨, 라우릴 황산암모늄, 도데실벤젠 설폰산나트륨, 폴리옥시에틸렌알킬에터 황산암모늄, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에터 황산나트륨 등의 음이온계 유화제, 폴리옥시에틸렌알킬에터, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에터, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스터, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 폴리머 등의 비이온계 유화제 등을 들 수 있다. 이들 유화제는 단독으로 이용하여도 좋고 2종 이상을 병용하여도 좋다.
나아가, 반응성 유화제로서는, 프로펜일기, 알릴에터기 등의 라디칼 중합성 작용기가 도입된 유화제로서, 구체적으로는, 예컨대 아크아론 HS-10, HS-20, KH-10, BC-05, BC-10, BC-20(이상, 모두 다이이치공업제약사제), 아데카리아소프 SE10N(ADEKA사제) 등이 있다. 반응성 유화제는 중합 후에 폴리머쇄에 혼입되기 때문에, 내수성이 좋아져 바람직하다. 유화제의 사용량은 모노머 성분의 전체량 100중량부에 대하여 0.3 내지 5중량부이고, 중합 안정성이나 기계적 안정성으로부터 0.5 내지 1중량부가 보다 바람직하다.
괴상 중합은 용매 대신에 최종적으로 본 발명의 아크릴계 폴리머가 되는 것과 동일한 모노머를 이용하여 중합을 행하는 것이며, 용매를 제거하는 건조 조작이 불필요해져 점착제 필름이 직접 얻어진다는 이점도 있다.
이 때에는 열을 이용하는 중합과 함께, 활성 에너지선을 이용하는 중합도 행할 수 있다. 열로의 중합인 경우에는, 용액 중합 등에서 이용하는 아조계 개시제나 과산화물계 개시제를 사용할 수 있지만, 활성 에너지선을 이용하는 경우에는, 예컨대 자외선이면 자외선의 조사에 의해 라디칼을 발생시키는, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐케톤, 2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐에탄-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 2-메틸-1-(4-메틸싸이오)페닐-2-모폴리노프로판-1-온 등의 광중합 개시제가 사용된다. 이러한 광개시제는 (메트)아크릴계 폴리머의 원료로서의 모노머 전체량 100중량부에 대하여 0.02 내지 2중량부 사용된다.
또한, 이러한 경우에는, 가교 조정용으로 다작용 모노머를 병용하여도 좋다. 이러한 다작용 모노머로서는, 다이에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 다이에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 테트라에틸렌 다이아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 다이아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 다이메타크릴레이트, 1,6-헥세인다이올 다이아크릴레이트, 6-헥세인다이올 다이메타크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 트라이메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이메타크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사메타크릴레이트를 들 수 있다. 이들 다작용 모노머의 혼합량은 전체의 0.01 내지 2중량%이며, 이러한 범위이면 가교가 적절하고 내구성을 유지할 수 있다.
활성 에너지선으로서 자외선을 이용하는 경우에는, 고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프 등의 자외선 발생 램프를 사용할 수 있고, 그 조사량은 혼합물의 중합 정도를 감안하여 결정되며, 통상 300mJ 내지 3J/cm2 정도의 조사량으로 행해질 수 있다.
이렇게 하여 얻어지는 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에, 이 폴리머와는 다른 조성의 모노머를 10 내지 200중량부 가하고, 필요에 따라 용매를 조제하고, 과산화물 0.02 내지 5중량부를 사용하여 그래프트 중합 반응을 행하여 물성을 조정할 수도 있다.
여기서, 조성이 다른 모노머는 특별히 한정은 되지 않고, 각종 (메트)아크릴계 모노머이며, 바람직하게는 줄기부의 폴리머 구성에는 10중량% 이하로밖에 포함되지 않는 모노머; 스타이렌이나 α-스타이렌 등의 스타이렌 유도체; 바이닐톨루엔이나 α-바이닐톨루엔 등의 유도체 등을 들 수 있다.
그래프트 중합의 방법은 당업자에게 공지된 방법이면 특별히 한정은 되지 않지만, 예컨대 용액 중합의 경우, 줄기부 구성을 위한 반응 후의 (메트)아크릴계 폴리머의 용액에, 그래프트 중합시킬 모노머와 점도 조정을 위한 용매를 가하고, 질소 치환한 후, 과산화물 0.02 내지 5중량부를 가하고, 50℃ 내지 80℃에서 4 내지 15시간 가열하여 행할 수 있다.
유화 중합이면, 줄기부를 구성하는 (메트)아크릴계 폴리머의 수(水)분산액에, 고형분량을 조정하는 물을 가하고, 추가로 필요한 단량체를 가하고, 교반하면서 질소 치환하여, (메트)아크릴계 폴리머 입자에, 그래프트 중합을 위한 모노머를 흡수시킨 후에, 수용성의 과산화물 수용액을 가하고, 50℃ 내지 80℃에서 4 내지 15시간 가열하여 반응을 종료시킨다.
이와 같이, (메트)아크릴계 폴리머의 존재 하에 모노머를 중합시킴으로써, 이 모노머에 의한 호모폴리머도 생성되지만 그래프트 중합도 일어난다. 그래프트 중합에 제공되는 모노머에 의한 호모폴리머는 (메트)아크릴계 폴리머 중에 균일하게 존재하는 상태가 된다.
그래프트 중합시의 개시제로서 사용되는 과산화물이 적으면, 그래프트 중합 반응의 시간이 걸리고, 지나치게 많으면 호모폴리머가 많아져 바람직하지 않다.
얻어지는 그래프트 폴리머는 양호한 내열성을 갖는다. 특히 줄기 폴리머에 하이드록실기 함유 (메트)아크릴계 모노머가 존재하는 경우에는, 수소 제거가 일어나는 위치나 그래프트 폴리머, 또는 생성되는 호모폴리머의 상용성이 복합적으로 관여함으로써, 보다 양호한 내열성이 부여된다.
본 발명에 있어서는, 통상의 중합체인 (메트)아크릴계 폴리머, 또는 그래프트 중합체의 경우에는 줄기 폴리머(주쇄)를 구성하는 (메트)아크릴계 폴리머는, 유리 전이 온도가 250K 이하인 것이 바람직하다. 이러한 폴리머를 이용함으로써, 얻어지는 최종적인 점착제 조성물은 내열성이 양호한 것으로 된다. 나아가서는, 그래프트 중합체인 경우의 가지부(측쇄)를 구성하는 부위는, 유리 전이 온도가 300K 이상인 것이 바람직하다. 이러한 유리 전이 온도는, 예컨대 용액 중합으로, 아조비스아이소뷰티로나이트릴이나 벤조일퍼옥사이드 등의 중합 개시제를 0.06 내지 0.2부 사용하고, 아세트산에틸 등의 중합 용매를 사용하여, 질소 기류 하에 50℃ 내지 70℃에서 8 내지 30시간 반응시킴으로써 얻어진다. 여기서, 유리 전이 온도(Tg)는 하기의 폭스식으로부터 산출하여 구해진다.
1/Tg=W1/Tg1＋W2/Tg2＋W3/Tg3＋····
상기 Tg1, Tg2, Tg3 등은 공중합 성분 각각 단독의 중합체 1, 2, 3 등의 유리 전이 온도를 절대 온도로 나타낸 것이고, W1, W2, W3 등은 각각의 공중합 성분의 중량 분율이다. 한편, 단독의 중합체의 유리 전이 온도(Tg)는 문헌 [Polymer Handbook (4th edition, John Wiley & Sons. Inc.)]으로부터 얻었다.
본 발명의 점착제 조성물은, 이러한 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 5 내지 100중량부의, 겔 투과 크로마토그래피에 의한 중량 평균 분자량 500 이상 4000 이하의 방향족계 저분자 폴리머를 함유하고, 추가로 5 내지 100중량부의, 평균 입경 5 내지 100nm의 금속계 미립자를 함유한다.
방향족계 저분자 폴리머를 구성하는 모노머로서는, 예컨대 (메트)아크릴로일기 또는 바이닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성 작용기를 갖고 또한 방향족환을 갖는 방향족환 함유 모노머를 들 수 있다. 방향족환 함유 모노머의 구체예로서는, 페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 벤질 (메트)아크릴레이트, 페놀에틸렌 옥사이드 변성 (메트)아크릴레이트, 2-나프토에틸 (메트)아크릴레이트, 2-(4-메톡시-1-나프톡시)에틸 (메트)아크릴레이트, 페녹시프로필 (메트)아크릴레이트, 페녹시다이에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 폴리스타이릴 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이 밖에, 스타이렌이나 α-메틸스타이렌 등의 스타이렌 유도체, 바이닐톨루엔이나 α-바이닐톨루엔 등을 들 수 있다.
중량 평균 분자량은 500 이상 4000 이하이고, 바람직하게는 500 이상 3000 이하이며, 보다 바람직하게는 700 이상 2000 이하이다. 분자량이 이 범위를 벗어나는 경우에는 어느 것이나 금속 미립자의 안정화 효과가 적고, 미립자가 응집하는 경우가 있다.
저분자의 중합체를 합성하는 방법으로서는, 통상의 라디칼 중합에 의해 머캅탄이나 α-메틸스타이렌 다이머를 이용하여 분자량을 조정하는 방법, 전이금속, 배위자의 존재 하에서 중합 개시제를 이용하는 리빙 라디칼 중합법, 음이온 중합법 등 임의의 방법을 채용할 수 있다.
방향족 저분자 폴리머의 함유량은 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 5 내지 100중량부이고, 바람직하게는 5 내지 80중량부이며, 보다 바람직하게는 10 내지 80중량부이다. 함유량이 이 양보다 적으면 금속 미립자가 응집하는 경우가 있고, 또한 지나치게 많으면 (메트)아크릴계 폴리머의 물성을 변화시키기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명의 점착제 조성물에 포함되는 금속계 미립자는 한정은 되지 않지만, 예컨대 실리카, 또는 각종 금속 산화물이 포함된다. 금속계 미립자의 구체예로서는, 실리카, 알루미나, 타이타니아, 지르코니아, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화안티몬, 세리아, 산화아연, 산화철, 산화저마늄, 산화인듐, 질화규소, 질화붕소, 타이타늄산칼륨, 월라스토나이트, 세피오라이트, 바늘상 산화주석, 바늘상 수산화마그네슘, 층상 점토 광물, 및 그들의 조합일 수 있다.
금속계 미립자의 형상은 구 형상, 직방체 형상 또는 그들의 이형(異形) 형상 등의 벌크 형상, 바늘 형상, 또는 판 형상일 수 있다.
금속계 미립자의 평균 입경은 5 내지 100nm이고, 바람직하게는 5 내지 50nm이며, 보다 바람직하게는 5 내지 20nm이다. 바늘 형상 또는 판 형상의 경우는, 최대 긴 길이가 5 내지 100nm, 바람직하게는 5 내지 50nm이고, 보다 바람직하게는 5 내지 20nm이다. 여기서 평균 입경의 측정은 MALVERN사제 「Zetasizer NANO ZS형」을 이용한 동적 광산란법으로 행하고, 수평균 입경으로 표시하였다.
이들 미립자는, 필수는 아니지만 표면을 실레인 커플링제 등의 분산 안정제로 처리함으로써 안정화되어도 좋다.
분산 안정제로서는, 옥틸메톡시실레인, γ-머캅토프로필트라이메톡시실레인, γ-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실레인, γ-글리시독시프로필트라이메톡시실레인, 바이닐트라이메톡시실레인 등의 실레인 커플링제, 라우르산, 올레산 등의 장쇄 지방산, 각종 유기물로 변성된 실리콘 화합물 등을 들 수 있다.
상기 분산 안정제는 단독으로 사용하여도 좋고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용하여조 좋지만, 전체로서의 금속계 미립자를 처리하는 데 필요한 양은 금속계 미립자 100중량부에 대하여 1 내지 80중량부이다.
금속계 미립자의 함유량은 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 5 내지 100중량부이고, 바람직하게는 5 내지 80중량부이며, 보다 바람직하게는 10 내지 80중량부이다.
함유량이 이 양보다 적으면 금속 미립자의 특성을 발휘할 수 없고, 지나치게 많으면 (메트)아크릴계 폴리머의 물성을 변화시키기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명의 점착제 조성물에 있어서는, 추가로 아이소사이아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 과산화물 등의 가교제가 포함된다. 본 발명의 점착제 조성물은 또한 활성 에너지선에 의한 가교 처리가 되어 있어도 좋다. 특히 본 발명에 있어서는, 아이소사이아네이트계 가교제 또는 과산화물계 가교제 및 그의 병용이 바람직하게 이용된다.
가교제로서 이용되는 아이소사이아네이트계 가교제란, 아이소사이아네이트기(아이소사이아네이트기를 블록제 또는 수량체화(數量體化) 등에 의해 일시적으로 보호한 아이소사이아네이트 재생형 작용기를 포함함)를 1분자 중에 2개 이상 갖는 화합물을 말한다.
아이소사이아네이트계 가교제로서는, 톨릴렌 다이아이소사이아네이트, 자일렌 다이아이소사이아네이트 등의 방향족 아이소사이아네이트, 아이소포론 다이아이소사이아네이트 등의 지환족 아이소사이아네이트, 헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트 등의 지방족 아이소사이아네이트 등을 들 수 있다.
보다 구체적으로는, 예컨대 뷰틸렌 다이아이소사이아네이트, 헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트 등의 저급 지방족 폴리아이소사이아네이트류, 사이클로펜틸렌 다이아이소사이아네이트, 사이클로헥실렌 다이아이소사이아네이트, 아이소포론 다이아이소사이아네이트 등의 지환족 아이소사이아네이트류, 2,4-톨릴렌 다이아이소사이아네이트, 4,4'-다이페닐메테인 다이아이소사이아네이트, 자일릴렌 다이아이소사이아네이트, 폴리메틸렌폴리페닐 아이소사이아네이트 등의 방향족 다이아이소사이아네이트류, 트라이메틸올프로페인/톨릴렌 다이아이소사이아네이트 3량체 부가물(닛폰폴리우레탄공업사제, 상품명 코로네이트 L), 트라이메틸올프로페인/헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트 3량체 부가물(닛폰폴리우레탄공업사제, 상품명 코로네이트 HL), 헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트의 아이소사이아누레이트체(닛폰폴리우레탄공업사제, 상품명 코로네이트 HX) 등의 아이소사이아네이트 부가물, 폴리에터 폴리아이소사이아네이트, 폴리에스터 폴리아이소사이아네이트, 및 이들과 각종 폴리올의 부가물, 아이소사이아누레이트 결합, 뷰렛 결합, 알로파네이트 결합 등으로 다작용화한 폴리아이소사이아네이트 등을 들 수 있다. 이들 중 지방족 아이소사이아네이트를 이용하는 것이, 반응 속도가 빠르기 때문에 바람직하다.
상기 아이소사이아네이트계 가교제는 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋지만, 전체로서의 함유량은 상기 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 상기 아이소사이아네이트 화합물 가교제를 0.01 내지 2중량부 함유하여 이루어지는 것이 바람직하고, 0.05 내지 1중량부 함유하여 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 응집력, 내구성 시험에서의 박리의 저지 등을 고려하여 적절히 함유시키는 것이 가능하다.
한편, 유화 중합에 의해 작성한 변성 아크릴계 폴리머의 수분산액에서는, 아이소사이아네이트계 가교제를 이용하지 않아도 좋지만, 필요한 경우에는, 물과 반응하기 쉽기 때문에, 블록화한 아이소사이아네이트계 가교제를 이용할 수도 있다.
과산화물인 가교제로서는, 가열에 의해 라디칼 활성종을 발생시켜 점착제 조성물의 베이스 폴리머의 가교를 진행시키는 것이면 적절히 사용 가능하지만, 작업성이나 안정성을 감안하여, 1분간 반감기 온도가 80℃ 내지 160℃인 과산화물을 사용하는 것이 바람직하고, 90℃ 내지 140℃인 과산화물을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
이용할 수 있는 과산화물로서는, 예컨대 다이(2-에틸헥실)퍼옥시다이카보네이트(1분간 반감기 온도: 90.6℃), 다이(4-t-뷰틸사이클로헥실)퍼옥시다이카보네이트(1분간 반감기 온도: 92.1℃), 다이-sec-뷰틸퍼옥시다이카보네이트(1분간 반감기 온도: 92.4℃), t-뷰틸퍼옥시네오데카노에이트(1분간 반감기 온도: 103.5℃), t-헥실퍼옥시피발레이트(1분간 반감기 온도: 109.1℃), t-뷰틸퍼옥시피발레이트(1분간 반감기 온도: 110.3℃), 다이라우로일 퍼옥사이드(1분간 반감기 온도: 116.4℃), 다이-n-옥타노일퍼옥사이드(1분간 반감기 온도: 117.4℃), 1,1,3,3-테트라메틸뷰틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(1분간 반감기 온도: 124.3℃), 다이(4-메틸벤조일)퍼옥사이드(1분간 반감기 온도: 128.2℃), 다이벤조일 퍼옥사이드(1분간 반감기 온도: 130.0℃), t-뷰틸퍼옥시아이소뷰티레이트(1분간 반감기 온도: 136.1℃), 1,1-다이(t-헥실퍼옥시)사이클로헥세인(1분간 반감기 온도: 149.2℃) 등을 들 수 있다. 그 중에서도 특히 가교 반응 효율이 우수한 점에서 다이(4-t-뷰틸사이클로헥실)퍼옥시다이카보네이트(1분간 반감기 온도: 92.1℃), 다이라우로일 퍼옥사이드(1분간 반감기 온도: 116.4℃), 다이벤조일 퍼옥사이드(1분간 반감기 온도: 130.0℃) 등이 바람직하게 이용된다.
한편, 과산화물의 반감기란, 과산화물의 분해 속도를 나타내는 지표이며, 과산화물의 잔존량이 절반으로 될 때까지의 시간을 말한다. 임의의 시간에서 반감기를 얻기 위한 분해 온도나, 임의의 온도에서의 반감기 시간에 관해서는, 제조사 카탈로그 등에 기재되어 있고, 예컨대 닛폰유지 주식회사의 「유기 과산화물 카탈로그 제9판(2003년 5월)」 등에 기재되어 있다.
상기 과산화물은 1종을 단독으로 사용하여도 좋고, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋지만, 전체로서의 함유량은 상기 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 상기 과산화물 0.02 내지 2중량부이고, 0.05 내지 1중량부 함유하여 이루어지는 것이 바람직하다. 가공성, 리워크성(re-workability), 가교 안정성, 박리성 등의 조정을 위해, 이 범위 내에서 적절히 선택된다.
한편, 반응 처리 후의 잔존한 과산화물 분해량의 측정은, 예컨대 HPLC(고속 액체 크로마토그래피)에 의해 측정할 수 있다.
보다 구체적으로는, 예컨대 반응 처리 후의 점착제 조성물을 약 0.2g씩 취출하고, 아세트산에틸 10ml에 침지하여, 진탕기에서 25℃ 하에 120rpm으로 3시간 진탕 추출한 후, 실온에서 3일간 정치(靜置)한다. 이어서, 아세토나이트릴 10ml를 가하고, 25℃ 하에 120rpm으로 30분 진탕하고, 멤브레인 필터(0.45㎛)에 의해 여과하여 얻어진 추출액 약 10μl를 HPLC에 주입하여 분석하여, 반응 처리 후의 과산화물량으로 할 수 있다.
또한, 가교제로서, 유기계 가교제나 다작용성 금속 킬레이트를 병용하여도 좋다. 유기계 가교제로서는, 에폭시계 가교제(에폭시기를 1분자 중에 2개 이상 갖는 화합물을 말함)를 들 수 있다. 에폭시계 가교제로서는, 에틸렌 글리콜 다이글리시딜에터, 프로필렌 글리콜 다이글리시딜에터, 테레프탈산 다이글리시딜에스터 아크릴레이트, 스파이로글리콜 다이글리시딜에터 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용하여도 좋고 2종 이상을 병용하여도 좋다.
다작용성 금속 킬레이트는 다가 금속이 유기 화합물과 공유 결합 또는 배위 결합하고 있는 것이다. 다가 금속 원자로서는, Al, Cr, Zr, Co, Cu, Fe, Ni, V, Zn, In, Ca, Mg, Mn, Y, Ce, Sr, Ba, Mo, La, Sn, Ti 등을 들 수 있다. 공유 결합 또는 배위 결합하는 유기 화합물 중의 원자로서는 산소 원자 등을 들 수 있고, 유기 화합물로서는 알킬에스터, 알콜 화합물, 카복실산 화합물, 에터 화합물, 케톤 화합물 등을 들 수 있다.
활성 에너지선에 의한 가교에서는, 자외선의 조사로 라디칼이 발생하는 광개시제를 첨가하거나, 필요에 따라 다작용 모노머를 첨가한다. 광개시제로서는, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐케톤, 2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐에탄-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 2-메틸-1-(4-메틸싸이오)페닐-2-모폴리노프로판-1-온 등의 광중합 개시제가 사용된다. 다작용 모노머로서는, 다이에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 다이에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 다이아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 다이메타크릴레이트, 1,6-헥세인다이올 다이아크릴레이트, 6-헥세인다이올 다이메타크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 트라이메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이메타크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사메타크릴레이트를 들 수 있다.
상기 가교제에 의해 점착제층을 형성하는데, 점착제층의 형성에 있어서는 가교제 전체의 첨가량을 조정하는 것과 더불어, 가교 처리 온도나 가교 처리 시간의 영향을 충분히 고려할 필요가 있다.
점착제층의 제조에 있어서, 가교된 점착제층의 겔 분율은 40 내지 90중량%가 되도록 가교제의 첨가량을 조정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 내지 85중량%이다. 이러한 겔 분율은 과산화물이나 아이소사이아네이트계 가교제 및 그의 병용에 의해 바람직하게 달성된다. 겔 분율은, 작은 경우에는 응집력이 뒤떨어지고, 지나치게 크면 접착력이 뒤떨어지는 경우가 있다. 나아가, 바람직하게는 가교 비율은 과산화물 단독으로의 겔 분율을 측정한 경우에 10 내지 75%이다.
소정의 겔 분율의 조정은 아이소사이아네이트계 가교제량이나 다른 가교제의 첨가량을 조정하는 것과 더불어, 가교 처리 온도나 시간 등의 조건을 고려하는 것에 의해 행할 수 있다.
구체적으로는, 과산화물을 사용하는 경우에는, 과산화물의 분해량이 50% 이상, 바람직하게는 60% 이상이 되도록 가교 처리 시간과 시간을 설정하는 것이 기준이 된다. 과산화물의 분해량이 작으면 잔존하는 과산화물이 많아져, 시간 경과시에 가교 반응이 일어나기 때문에 바람직하지 않다.
보다 구체적으로는, 예컨대 가교 처리 온도가 1분간 반감기 온도이면, 분해량은 1분에서 50%, 2분에서 75%가 되어, 1분 이상의 가열 처리가 필요하게 된다. 가교 처리 온도에서의 과산화물의 반감기 시간이 30초이면, 30초 이상의 가교 처리가 필요하게 되고, 가교 처리 온도에서의 과산화물의 반감기 시간이 5분이면, 5분 이상의 가교 처리가 필요하게 된다.
이와 같이, 사용하는 과산화물에 따라 가교 처리 온도나 시간은, 과산화물이 일차 비례한다고 가정하여 반감기 시간으로부터 비례 계산되어 조정되지만, 부반응을 회피하기 위해 최고 170℃까지에서 가열 처리하는 것이 필요하다. 당연히 이 온도는 건조시의 온도를 그대로 사용하여도 좋고, 건조 후에 처리하여도 좋다. 처리 시간에 관해서는, 생산성이나 작업성을 고려하여 설정되지만, 0.2 내지 20분, 바람직하게는 0.5 내지 10분이 이용된다.
이렇게 하여 얻어진 점착제는 피착체에 부착한 후의 접착력 상승이 매우 작고, 장시간 부착한 후에도 접착제가 잔류하는 일 없이 용이하게 재박리할 수 있다는 특징이 발휘된다.
특히 광학 부재에 이용되는 경우에는, 점착제층은 헤이즈값이 20% 이하인 것이 바람직하다. 헤이즈값이 20%를 초과하는 경우에는, 광학 부재에 적층되었을 때에 투과율이 크게 저하되어 바람직하지 않다. 본 발명의 점착제층은 한정은 되지 않지만, 통상 헤이즈값이 20% 이하이다. 헤이즈값이 20% 이하라는 것은, 금속계 미립자가 배합되어 있음에도 불구하고, 얻어진 점착제층에 백탁이 없고, 금속계 미립자가 균일하게 분산되어 있다는 것을 의미한다. 따라서 본 발명의 점착제에서는 헤이즈값은 커지지 않고, 투과율의 저하도 거의 없다.
나아가, 본 발명의 점착제 조성물 또는 점착제층을 갖는 점착 시트를 유리 등의 친수성 피착체에 적용하는 경우에는, 계면에서의 내수성을 높이기 위해 실레인 커플링제를 아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 0.01 내지 1중량부, 바람직하게는 0.02 내지 0.6중량부 배합하여도 좋다. 지나치게 많으면 액정 셀에 대한 접착력이 증대하여 재박리성이 뒤떨어지고, 지나치게 적으면 내구성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
바람직하게 이용될 수 있는 실레인 커플링제로서는, 3-글리시독시프로필트라이메톡시실레인, 3-글리시독시프로필트라이에톡시실레인, 3-글리시독시프로필메틸다이에톡시실레인, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실레인 등의 에폭시기 함유 실레인 커플링제, 3-아미노프로필트라이메톡시실레인, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸다이메톡시실레인, 3-트라이에톡시실릴-N-(1,3-다이메틸뷰틸리덴)프로필아민, N-페닐-γ-아미노프로필트라이메톡시실레인 등의 아미노기 함유 실레인 커플링제, 3-아크릴옥시프로필트라이메톡시실레인, 3-메타크릴옥시프로필트라이에톡시실레인 등의 (메트)아크릴기 함유 실레인 커플링제, 3-아이소사이아네이토프로필트라이에톡시실레인 등의 아이소사이아네이트기 함유 실레인 커플링제 등을 들 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물에는, 그 밖의 공지의 첨가제를 추가로 함유하고 있어도 좋고, 예컨대 착색제, 안료 등의 분체, 염료, 계면 활성제, 가소제, 점착성 부여제, 표면 윤활제, 레벨링제, 연화제, 산화 방지제, 노화 방지제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 중합 금지제, 무기 또는 유기 충전제, 금속 분말, 입자상, 박상(箔狀)물 등을, 사용하는 용도에 따라 적절히 첨가할 수 있다.
본 발명의 점착제 시트는 광학 부재 등의 지지체의 적어도 한 면에, 상기 점착제에 의해 점착제층을 형성한 것이다.
점착제층을 형성하는 방법으로서는, 예컨대 상기 점착제 조성물을 박리 처리한 시트(세퍼레이터) 등에 도포하고, 중합 용제 등을 건조 제거하고 가교 처리하여 점착제층을 형성한 후에 광학 부재에 전사하는 방법, 또는 광학 부재에 상기 점착제 조성물을 도포하고, 중합 용제 등을 건조 제거하고 가교 처리하여 점착제층을 광학 부재에 형성하는 방법 등에 의해 제작된다. 한편, 점착제의 도포에 있어서는, 적당히 중합 용제 이외의 1종 이상의 용제를 새로이 가하여도 좋다.
박리 처리한 세퍼레이터로서는, 실리콘 박리 라이너가 바람직하게 이용된다. 이러한 라이너 상에 본 발명의 접착제 조성물을 도포, 건조시켜 점착제층을 형성하는 공정에 있어서, 점착제를 건조시키는 방법으로서는, 목적에 따라 적당히 적절한 방법이 채용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 도포막을 가열 건조하는 방법이 이용된다. 가열 건조 온도는 바람직하게는 40℃ 내지 200℃이고, 더 바람직하게는 50℃ 내지 180℃이며, 특히 바람직하게는 70℃ 내지 170℃이다. 가열 온도를 상기 범위로 함으로써, 우수한 점착 특성을 갖는 점착제를 얻을 수 있다.
건조 시간은 적당히 적절한 시간이 채용될 수 있다. 상기 건조 시간은 바람직하게는 5초 내지 20분, 더 바람직하게는 5초 내지 10분, 특히 바람직하게는 10초 내지 5분이다.
또한, 광학 부재의 표면에, 앵커(anchor)층을 형성하거나, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등의 각종 접착용이(易接着) 처리를 실시한 후에 점착제층을 형성할 수 있다. 또한, 점착제층의 표면에는 접착용이 처리를 행하여도 좋다.
점착제층의 형성 방법으로서는 각종 방법이 이용된다. 구체적으로는, 예컨대 롤 코팅, 키스 롤 코팅, 그라비어 코팅, 리버스 코팅, 롤 브러싱, 스프레이 코팅, 딥 롤 코팅, 바 코팅, 나이프 코팅, 에어 나이프 코팅, 커텐 코팅, 립 코팅, 다이 코팅 등에 의한 압출 코팅법 등의 방법을 들 수 있다.
점착제층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 예컨대 1 내지 100㎛ 정도이다. 바람직하게는 2 내지 50㎛, 보다 바람직하게는 2 내지 40㎛이며, 더 바람직하게는 5 내지 35㎛이다.
상기 점착제층이 노출되는 경우에는, 실사용에 제공될 때까지 박리 처리한 시트(세퍼레이터)로 점착제층을 보호하여도 좋다.
세퍼레이터의 구성 재료로서는, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에스터 필름 등의 플라스틱 필름, 종이, 천, 부직포 등의 다공질 재료, 네트, 발포 시트, 금속박, 및 이들의 적층체 등의 적당한 박엽체(薄葉體) 등을 들 수 있지만, 표면 평활성이 우수한 점에서 플라스틱 필름이 적합하게 이용된다.
그 플라스틱 필름으로서는, 상기 점착제층을 보호할 수 있는 필름이면 특별히 한정되지 않고, 예컨대 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리뷰텐 필름, 폴리뷰타다이엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화바이닐 필름, 염화바이닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-아세트산바이닐 공중합체 필름 등을 들 수 있다.
상기 세퍼레이터의 두께는 통상 5 내지 200㎛, 바람직하게는 5 내지 100㎛ 정도이다. 상기 세퍼레이트에는, 필요에 따라 실리콘계, 불소계, 장쇄 알킬계 또는 지방산 아마이드계의 이형제, 실리카 분말 등에 의한 이형 및 방오 처리나, 도포형, 이겨넣기형, 증착형 등의 대전방지 처리도 할 수 있다. 특히, 상기 세퍼레이터의 표면에 실리콘 처리, 장쇄 알킬 처리, 불소 처리 등의 박리 처리를 적절히 행함으로써 상기 점착제층으로부터의 박리성을 보다 높일 수 있다.
한편, 상기 점착형 광학 부재의 제작에 있어서 이용한, 박리 처리한 시트는, 그대로 점착형 광학 부재의 세퍼레이터로서 이용할 수 있어, 공정면에서의 간략화가 가능하다.
광학 부재 등의 지지체로서는, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 형성에 이용되는 것이 사용되고, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 광학 부재로서는 편광판을 들 수 있다. 편광판은 편광자의 한 면 또는 양면에 투명 보호 필름을 갖는 것이 일반적으로 이용된다.
편광자는 특별히 한정되지 않고, 각종의 것을 사용할 수 있다. 편광자로서는, 예컨대 폴리바이닐알코올계 필름, 부분 폼알화 폴리바이닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산바이닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료인 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 것, 폴리바이닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화바이닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리바이닐알코올계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 편광자가 적합하다. 이들 편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 5 내지 80㎛ 정도이다.
폴리바이닐알코올계 필름을 요오드로 염색하여 1축 연신한 편광자는, 예컨대 폴리바이닐알코올을 요오드의 수용액에 침지함으로써 염색하고, 원래 길이의 3 내지 7배로 연신함으로써 작성할 수 있다. 필요에 따라 붕산이나 황산아연, 염화아연 등을 포함하고 있어도 좋은 요오드화칼륨 등의 수용액에 침지할 수도 있다. 추가로 필요에 따라 염색 전에 폴리바이닐알코올계 필름을 물에 침지하여 수세하여도 좋다. 폴리바이닐알코올계 필름을 수세함으로써 폴리바이닐알코올계 필름 표면의 오염이나 블록킹 방지제를 세정할 수 있는 것 외에, 폴리바이닐알코올계 필름을 팽윤시킴으로써 염색의 얼룩 등의 불균일을 방지하는 효과도 있다. 연신은 요오드로 염색한 후에 행하여도 좋고, 염색하면서 연신하여도 좋고, 또한 연신하고 나서 요오드로 염색하여도 좋다. 붕산이나 요오드화칼륨 등의 수용액이나 수욕(水浴) 중에서도 연신할 수 있다.
본 발명의 점착형 광학 부재에 사용되는 광학 부재로서는, 예컨대 편광판을 들 수 있다. 편광판은 편광자의 한 면 또는 양면에 투명 보호 필름을 갖는 것이 일반적으로 이용된다.
투명 보호 필름을 구성하는 재료로서는, 예컨대 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차단성, 등방성 등이 우수한 열가소성 수지가 이용된다. 이러한 열가소성 수지의 구체예로서는, 트라이아세틸셀룰로스 등의 셀룰로스 수지, 폴리에스터 수지, 폴리에터설폰 수지, 폴리설폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리올레핀 수지, (메트)아크릴 수지, 환상 폴리올레핀 수지(노보넨계 수지), 폴리알릴레이트 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리바이닐알코올 수지, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 한편, 편광자의 한 측에는 투명 보호 필름이 접착제층에 의해 접합되지만, 다른 한 측에는 투명 보호 필름으로서 (메트)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지를 이용할 수 있다. 투명 보호 필름 중에는 임의의 적절한 첨가제가 1종류 이상 포함되어 있어도 좋다. 첨가제로서는, 예컨대 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제, 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량은 바람직하게는 50 내지 100중량%, 보다 바람직하게는 50 내지 99중량%, 더 바람직하게는 60 내지 98중량%, 특히 바람직하게는 70 내지 97중량%이다. 투명 보호 필름 중의 상기 열가소성 수지의 함유량이 50중량% 이하인 경우, 열가소성 수지가 본래 갖는 고투명성 등을 충분히 발현할 수 없을 우려가 있다.
또한, 투명 보호 필름으로서는, 일본 특허공개 2001-343529호 공보(WO 01/37007)에 기재된 폴리머 필름, 예컨대 (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐, 및 나이트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체예로서는 아이소뷰틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교대 공중합체와 아크릴로나이트릴·스타이렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지 조성물의 혼합 압출품 등으로 이루어지는 필름을 이용할 수 있다. 이들 필름은 위상차가 작고, 광탄성계수가 작기 때문에 편광판의 변형에 의한 불균일 등의 문제를 해소할 수 있고, 또한 투습도가 작기 때문에 가습 내구성이 우수하다.
투명 보호 필름의 두께는 적당히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 점에서 1 내지 500㎛ 정도이다. 특히 1 내지 300㎛가 바람직하고, 5 내지 200㎛가 보다 바람직하다. 투명 보호 필름은 5 내지 150㎛인 경우에 특히 적합하다.
한편, 편광자의 양측에 투명 보호 필름을 설치하는 경우, 그 표리에서 동일한 폴리머 재로로 이루어지는 보호 필름을 이용하여도 좋고, 상이한 폴리머 재료 등으로 이루어지는 보호 필름을 이용하여도 좋다.
본 발명의 투명 보호 필름으로서는, 셀룰로스 수지, 폴리카보네이트 수지, 환상 폴리올레핀 수지 및 (메트)아크릴 수지로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 이용하는 것이 바람직하다.
셀룰로스 수지는 셀룰로스와 지방산의 에스터이다. 이러한 셀룰로스 에스터계 수지의 구체예로서는, 트라이아세틸셀룰로스, 다이아세틸셀룰로스, 트라이프로피온일셀룰로스, 다이프로피온일셀룰로스 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 트라이아세틸셀룰로스가 특히 바람직하다. 트라이아세틸셀룰로스는 많은 제품이 시판되고 있고, 입수 용이성이나 비용의 점에서도 유리하다. 트라이아세틸셀룰로스의 시판품의 예로서는, 후지필름사제의 상품명 「UV-50」, 「UV-80」, 「SH-80」, 「TD-80U」, 「TD-TAC」, 「UZ-TAC」나, 코니카사제의 「KC 시리즈」 등을 들 수 있다. 일반적으로 이들 트라이아세틸렐룰로스는 면내 위상차(Re)는 거의 제로이지만, 두께 방향 위상차는 ∼60nm 정도를 갖고 있다.
한편, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로스 수지 필름은, 예컨대 상기 셀룰로스 수지를 처리함으로써 얻어진다. 예컨대 사이클로펜탄온, 메틸 에틸 케톤 등의 용제를 도공한 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 스테인레스 등의 기재 필름을 일반적인 셀룰로스계 필름에 접합하고, 가열 건조(예컨대 80 내지 150℃에서 3 내지 10분간 정도)한 후, 기재 필름을 박리하는 방법; 노보넨계 수지, (메트)아크릴계 수지 등을 사이클로펜탄온, 메틸 에틸 케톤 등의 용제에 용해한 용액을 일반적인 셀룰로스 수지 필름에 도공하고 가열 건조(예컨대 80 내지 150℃에서 3 내지 10분간 정도)한 후, 도공 필름을 박리하는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 두께 방향 위상차가 작은 셀룰로스 수지 필름으로서는, 지방 치환도를 제어한 지방산 셀룰로스계 수지 필름을 이용할 수 있다. 일반적으로 이용되는 트라이아세틸셀룰로스는 아세트산 치환도가 2.8 정도이지만, 바람직하게는 아세트산 치환도를 1.8 내지 2.7로 제어함으로써 Rth를 작게 할 수 있다. 상기 지방산 치환 셀룰로스계 수지에, 다이뷰틸프탈레이트, p-톨루엔설폰아닐라이드, 시트르산아세틸트라이에틸 등의 가소제를 첨가함으로써 Rth를 작게 제어할 수 있다. 가소제의 첨가량은 지방산 셀룰로스계 수지 100중량부에 대하여 바람직하게는 40중량부 이하, 보다 바람직하게는 1 내지 20중량부, 더 바람직하게는 1 내지 15중량부이다.
환상 폴리올레핀 수지의 구체예는 바람직하게는 노보넨계 수지이다. 환상 올레핀계 수지는 환상 올레핀을 중합 단위로 하여 중합되는 수지의 총칭이며, 예컨대 일본 특허공개 평1-240517호 공보, 일본 특허공개 평3-14882호 공보, 일본 특허공개 평3-122137호 공보 등에 기재되어 있는 수지를 들 수 있다. 구체예로서는, 환상 올레핀의 개환 (공)중합체, 환상 올레핀의 부가 중합체, 환상 올레핀과 에틸렌, 프로필렌 등의 α-올레핀과 그의 공중합체(대표적으로는 랜덤 공중합체), 및 이들을 불포화 카복실산이나 그의 유도체로 변성한 그래프트 중합체, 및, 그들의 수소화물 등을 들 수 있다. 환상 올레핀의 구체예로서는, 노보넨계 모노머를 들 수 있다.
환상 폴리올레핀 수지로서는 여러 가지의 제품이 시판되고 있다. 구체예로서는, 니폰제온 주식회사제의 상품명 「제오넥스」, 「제오노아」, JSR 주식회사제의 상품명 「아톤」, TICONA사제의 상품명 「토패스」, 미쓰이화학 주식회사제의 상품명 「APEL」을 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지는 Tg(유리 전이 온도)가 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 120℃ 이상, 더 바람직하게는 125℃ 이상, 특히 바람직하게는 130℃ 이상이다. Tg가 115℃ 이상인 것에 의해 편광판의 내구성이 우수한 것으로 될 수 있다. 상기 (메트)아크릴계 수지의 Tg의 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서 바람직하게는 170℃ 이하이다. (메트)아크릴계 수지로부터는 면내 위상차(Re), 두께 방향 위상차(Rth)가 거의 제로인 필름을 얻을 수 있다.
(메트)아크릴계 수지로서는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 임의의 적절한 (메트)아크릴계 수지를 채용할 수 있다. 예컨대, 폴리메타크릴산 메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 에스터, 메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 공중합, 메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 에스터 공중합체, 메타크릴산 메틸-아크릴산 에스터-(메트)아크릴산 공중합체, (메트)아크릴산 메틸-스타이렌 공중합체(MS 수지 등), 지환족 탄화수소기를 갖는 중합체(예컨대, 메타크릴산 메틸-메타크릴산 사이클로헥실 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메트)아크릴산 노보닐 공중합체 등)를 들 수 있다. 바람직하게는, 폴리(메트)아크릴산 메틸 등의 폴리(메트)아크릴산 C1-6 알킬을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 메타크릴산 메틸을 주성분(50 내지 100중량%, 바람직하게는 70 내지 100중량%)으로 하는 메타크릴산 메틸계 수지를 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지의 구체예로서, 예컨대 미쓰비시레이온 주식회사제의 아크리페트 VH나 아크리페트 VRL20A, 일본 특허공개 2004-70296호 공보에 기재된 분자 내에 환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지, 분자 내 가교나 분자 내 고리화 반응에 의해 얻어지는 고Tg (메트)아크릴계 수지를 들 수 있다.
(메트)아크릴계 수지로서, 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 이용할 수도 있다. 높은 내열성, 높은 투명성을 갖고, 2축 연신함으로써 높은 기계적 강도를 갖기 때문이다.
락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지로서는, 일본 특허공개 2000-230016호 공보, 일본 특허공개 2001-151814호 공보, 일본 특허공개 2002-120326호 공보, 일본 특허공개 2002-254544호 공보, 일본 특허공개 2005-146084호 공보 등에 기재된, 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지를 들 수 있다.
락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 바람직하게는 하기 화학식 1로 표시되는 환 유사 구조를 갖는다.
Figure 112009081618467-pct00001
식 중, R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 20의 유기 잔기를 나타낸다. 한편, 유기 잔기는 산소 원자를 포함하고 있어도 좋다.
락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지 구조 중의 화학식 1로 표시되는 락톤환 구조의 함유 비율은 바람직하게는 5 내지 90중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 70중량%, 더 바람직하게는 10 내지 60중량%, 특히 바람직하게는 10 내지 50중량%이다. 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지 구조 중의 화학식 1로 표시되는 락톤환 구조의 함유 비율이 5중량%보다도 적으면, 내열성, 내용제성, 표면 경도가 불충분해질 우려가 있다. 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지 구조 중의 화학식 1로 표시되는 락톤환 구조의 함유 비율이 90중량%보다 많으면, 성형 가공성이 부족해질 우려가 있다.
락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는, 질량 평균 분자량(중량 평균 분자량이라고 칭하는 경우도 있음)이 바람직하게는 1,000 내지 2,000,000, 보다 바람직하게는 5,000 내지 1,000,000, 더 바람직하게는 10,000 내지 500,000, 특히 바람 직하게는 50,000 내지 500,000이다. 질량 평균 분자량이 상기 범위로부터 벗어나면, 성형 가공성의 점에서 바람직하지 않다.
락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는 Tg가 바람직하게는 115℃ 이상, 보다 바람직하게는 120℃ 이상, 더 바람직하게는 125℃ 이상, 특히 바람직하게는 130℃ 이상이다. Tg가 115℃ 이상이기 때문에, 예컨대 투명 보호 필름으로서 편광판에 편입시킨 경우에, 내구성이 우수한 것으로 된다. 상기 락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지의 Tg 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 성형성 등의 관점에서 바람직하게는 170℃ 이하이다.
락톤환 구조를 갖는 (메트)아크릴계 수지는 사출 성형에 의해 얻어지는 성형품의, ASTM-D-1003에 준한 방법으로 측정되는 전광선투과율이 높으면 높을수록 바람직하고, 바람직하게는 85% 이상, 보다 바람직하게는 88% 이상, 더 바람직하게는 90% 이상이다. 전광선투과율은 투명성의 기준이며, 전광선투과율이 85% 미만이면 투명성이 저하될 우려가 있다.
상기 투명 보호 필름은, 접착제를 도공하기 전에, 편광자와의 접착성을 향상시키기 위해 표면 개질 처리를 행하여도 좋다. 구체적인 처리로서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 화염(flame) 처리, 오존 처리, 프라이머 처리, 방전(glow) 처리, 비누화 처리, 커플링제에 의한 처리 등을 들 수 있다. 또한 적당히 대전방지층을 형성할 수 있다.
상기 투명 보호 필름의 편광자를 접착시키지 않는 면에는, 하드 코팅층이나 반사방지 처리, 점착(sticking) 방지나, 확산 내지 안티글레어(anti-glare)를 목적 으로 한 처리를 실시한 것이어도 좋다.
또한 광학 필름 등의 지지체로서는, 예컨대 반사판이나 반투과판, 상기 위상차판(1/2이나 1/4 등의 파장판을 포함함), 시각 보상 필름, 휘도 향상 필름, 광확산 필름 등의 액정 표시 장치 등의 형성에 이용되는 경우가 있는 광학층이 되는 것을 들 수 있다. 이들은 단독으로 광학 필름으로서 이용할 수 있는 것 외에, 상기 편광판에 실사용시에 적층하여 1층 또는 2층 이상 이용할 수 있다.
본 발명의 점착제 시트는 한정은 되지 않지만, 액정 표시 장치 등의 각종 화상 표시 장치의 형성 등에 바람직하게 이용할 수 있다. 액정 표시 장치의 형성은 종래에 준하여 행할 수 있다. 즉 액정 표시 장치는 일반적으로, 액정 셀과 점착제 시트, 및 필요에 따른 조명 시스템 등의 구성 부품을 적당히 조립하여 구동 회로를 편입시키는 것 등에 의해 형성되지만, 본 발명에 있어서는 본 발명에 의한 점착제 시트를 이용하는 점을 제외하고 특별히 한정은 없고, 종래에 준할 수 있다. 액정 셀에 관해서도, 예컨대 TN형이나 STN형, π형, VA형, IPS형 등의 임의 타입과 같은 임의 타입의 것을 이용할 수 있다.
액정 셀의 한 측 또는 양측에 점착제 시트를 배치한 액정 표시 장치나, 조명 시스템에 백라이트 또는 반사판을 이용한 것 등의 적당한 액정 표시 장치를 형성할 수 있다. 그 경우, 본 발명에 의한 광학 필름은 액정 셀의 한 측 또는 양측에 설치할 수 있다. 양측에 광학 필름을 설치하는 경우, 그들은 동일한 것이어도 좋고 상이한 것이어도 좋다. 또한, 액정 표시 장치의 형성시에는, 예컨대 확산판, 안티글레어층, 반사방지막, 보호판, 프리즘 어레이, 렌즈 어레이 시트, 광확산판, 백라 이트 등의 적당한 부품을 적당한 위치에 1층 또는 2층 이상 배치할 수 있다.
이하에, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것이 아니다. 한편, 각 예 중의 부 및 %는 어느 것이나 중량 기준이다. 이하에 특별히 규정이 없는 실온 방치 조건은 모두 23℃ 65% RH(1시간 또는 1주일간)이다. 실시예 등에 있어서의 평가 항목은 하기와 같이 하여 측정을 행하였다.
<중량 평균 분자량의 측정>
얻어진 (메트)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은 GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의해 측정하였다. 샘플은 시료를 테트라하이드로퓨란에 용해시켜 0.1중량%의 용액으로 하고, 이것을 밤새 정치한 후, 0.45㎛의 멤브레인 필터로 여과한 여액을 이용하였다.
·분석 장치: 도소사제, HLC-8120GPC
·컬럼: 도소사제, G7000HXL＋GMHXL＋GMHXL
·컬럼 크기: 각각 7.8mmφ×30cm 합계 90cm
·용리액: 테트라하이드로퓨란(농도 0.1중량%)
·유량: 0.8ml/min
·검출기: 시차 굴절계(RI)
·컬럼 온도: 40℃
·주입량: 100μl
·검출기: 시차 굴절계
·표준 시료: 폴리스타이렌
<겔 분율의 측정>
건조·가교한 점착제(최초의 중량 W1)를 아세트산에틸 용액에 침지하고, 실온에서 1주일간 방치한 후, 불용분을 취출하고, 건조시킨 중량(W2)을 측정하여, 하기와 같이 구하였다.
겔 분율=(W2/W1)×100
실시예 1
(아크릴계 폴리머의 조제)
교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 갖춘 4구 플라스크에, n-뷰틸 아크릴레이트 99.5중량부, 4-하이드록시뷰틸 아크릴레이트 0.5중량부, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴 0.1중량부를 아세트산에틸 200중량부와 함께 투입하고, 완만히 교반하면서 질소 가스를 도입하여 1시간 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액온을 55℃ 부근으로 유지하고 15시간 중합 반응을 행하여 중량 평균 분자량 180만의 아크릴계 폴리머 용액을 조제하였다. 얻어진 폴리머의 유리 전이 온도는 219K이었다.
다음으로, 산화타이타늄(이시하라산업제 TTO-51C) 100중량부에 실리콘 화합물(신에쓰화학제 KR-9706) 10중량부를 가하고, 메틸 에틸 케톤 330중량부를 분산매로 하여 비드 밀(고토부키공업제 울트라 아펙스 밀)에 의해 2시간 처리하여 70nm의 타이타니아 분산액을 얻었다.
얻어진 점착제 폴리머 용액에, 폴리머의 고형분 100중량부에 대하여, 상기 타이타니아 분산액을 고형분량으로서 10중량부, 및 톨루엔에 용해한 스타이렌 저분자량 폴리머(야스하라케미컬제 SX-85 Mw 1380)를 80중량부가 되도록 가하고, 추가로 헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트의 트라이메틸올프로페인 애덕트체(닛폰폴리우레탄사제, 코로네이트 HL) 0.15중량부를 배합하였다. 이어서, 얻어진 조성물을, 실리콘 처리를 실시한 25㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(도레이사제)의 한 면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 20㎛가 되도록 도포하고, 120℃에서 3분간 건조를 행하여 점착제층을 형성하여 점착제 시트를 작성하였다.
실시예 2
(아크릴계 폴리머의 조제)
실시예 1에서 얻어진 아크릴계 폴리머 용액을 아세트산에틸에 의해 25%로 희석하고, 이 용액 400중량부에 스타이렌 50중량부와 벤조일 퍼옥사이드 0.2중량부를 가하여, 질소 도입관, 냉각관을 갖춘 4구 플라스크에 투입하고, 충분히 질소 치환한 후, 질소 기류 하에서 교반하면서 65℃에서 6시간, 70℃에서 6시간 중합 반응을 행하여 그래프트 중합체를 얻었다. 이 중합체의 그래프트부의 유리 전이 온도는 373K이었다.
얻어진 그래프트 중합 폴리머 용액에, 폴리머의 고형분 100중량부에 대하여, 실시예 1과 동일한 타이타니아 분산액을 고형분량으로서 10중량부, 및 톨루엔에 용 해한 스타이렌 저분자량 폴리머(야스하라케미컬제 SX-85 Mw 1380)를 80중량부가 되도록 가하고, 추가로 톨릴렌 다이아이소사이아네이트의 트라이메틸올프로페인 애덕트체(닛폰폴리우레탄사제, 코로네이트 L) 0.1중량부를 배합하였다. 이어서, 얻어진 조성물을, 실리콘 처리를 실시한 25㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(도레이사제)의 한 면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 20㎛가 되도록 도포하고, 120℃에서 3분간 건조를 행하여 점착제층을 형성하여 점착제 시트를 작성하였다.
실시예 3
타이타니아 분산액의 고형분량을 30중량부로 한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여 점착제 시트를 작성하였다.
실시예 4
(아크릴계 폴리머의 조제)
교반 날개, 온도계, 질소 가스 도입관, 냉각기를 갖춘 4구 플라스크에, n-뷰틸 아크릴레이트 83중량부, 2-에틸헥실 아크릴레이트 15중량부, 4-하이드록시뷰틸 아크릴레이트 2중량부, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴 0.1중량부를 아세트산에틸 200중량부와 함께 투입하고, 완만히 교반하면서 질소 가스를 도입하여 1시간 질소 치환한 후, 플라스크 내의 액온을 55℃ 부근으로 유지하여 15시간 중합 반응을 행하여 중량 평균 분자량 184만의 아크릴계 폴리머 용액을 조제하였다. 얻어진 폴리머의 유리 전이 온도는 221K이었다.
또한, 기계적 교반기, 질소 도입구, 냉각관, 고무 셉텀(rubber septum)을 갖춘 4구 플라스크에 스타이렌 50g(478밀리몰)을 가하고, 이것에 2,2'-바이피리딘 1.872g(12밀리몰)을 가하고, 계 내를 질소 치환하였다. 이것에 질소 기류 하에서 브롬화구리 0.715g(5밀리몰)을 가하고, 반응계 내를 90℃로 가열하고, 중합 개시제로서 2-브로모아이소뷰티르산에틸 5.85mg(30밀리몰)을 가하여 중합을 개시하고, 용제를 가하지 않고서 질소 기류 하에서 90℃에서 8시간 중합하였다. 이렇게 하여 얻어진 중합물을 아세트산에틸로 20중량% 정도로 희석하고, 촉매를 여과 제거하였다. 최후에 아세트산에틸을 증류 제거하고, 감압 가열(60℃)하여 스타이렌 저분자량 폴리머(Mw: 1750)를 얻었다. 얻어진 폴리머의 유리 전이 온도는 330K이었다.
얻어진 점착제 폴리머 용액에, 폴리머의 고형분 100중량부에 대하여, 지르코니아 분산액(스미토모오사카시멘트제 NZD-3JF95-E, 9nm)을 고형분량으로서 10중량부, 및 톨루엔에 용해한 스타이렌 저분자량 폴리머(Mw 1750)를 80중량부가 되도록 가하고, 추가로 헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트의 트라이메틸올프로페인 애턱트체(닛폰폴리우레탄사제, 코로네이트 HL) 0.05중량부, 이어서 벤조일 퍼옥사이드 0.2중량부를 배합하였다. 이어서, 얻어진 조성물을, 실리콘 처리를 실시한 25㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(도레이사제)의 한 면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 20㎛가 되도록 도포하고, 150℃에서 3분간 건조를 행하여 점착제층을 형성하여 점착제 시트를 작성하였다.
실시예 5
실시예 4에서 얻어진 아크릴계 폴리머 용액을 아세트산에틸에 의해 25%로 희석하고, 이 용액 400중량부에 스타이렌 50중량부와 4-하이드록시뷰틸 아크릴레이트 2중량부, 벤조일 퍼옥사이드 0.2중량부를 가하여, 질소 도입관, 냉각관을 갖춘 4구 플라스크에 투입하고, 충분히 질소 치환한 후, 질소 기류 하에서 교반하면서 65℃에서 6시간, 70℃에서 6시간 중합 반응을 행하여 그래프트 중합체를 얻었다. 그래프트부의 유리 전이 온도는 367K이었다.
얻어진 그래프트 중합 폴리머 용액에, 폴리머의 고형분 100중량부에 대하여, 실시예 4와 동일한 지르코니아 분산액을 고형분량으로서 10중량부, 및 톨루엔에 용해한 스타이렌 저분자량 폴리머(Mw 1750)를 80중량부가 되도록 가하고, 추가로 헥사메틸렌 다이아이소사이아네이트의 트라이메틸올프로페인 애턱트체(닛폰폴리우레탄사제, 코로네이트 HL) 0.05중량부, 벤조일 퍼옥사이드 0.2중량부를 배합하였다. 이어서, 얻어진 조성물을, 실리콘 처리를 실시한 25㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(도레이사제)의 한 면에, 건조 후의 점착제층의 두께가 20㎛가 되도록 도포하고, 150℃에서 3분간 건조를 행하여 점착제층을 형성하여 점착제 시트를 작성하였다.
비교예 1
실시예 1에 있어서, 스타이렌 저분자량 폴리머를 가하지 않고, 그 밖은 완전히 동일한 조작을 행하여 비교예 1의 점착제 시트를 얻었다.
비교예 2
실시예 2에 있어서, 스타이렌 저분자량 폴리머를 가하지 않고, 그 밖은 완전히 동일한 조작을 행하여 비교예 2의 점착제 시트를 얻었다.
비교예 3
실시예 1에 있어서, 스타이렌 100중량부와 라우릴머캅탄 4중량부, 2,2'-아조 비스아이소뷰티로나이트릴 0.1중량부를 이용하여 중합시킨 중량 평균 분자량 9200의 스타이렌계 폴리머를, 실시예 1의 스타이렌 저분자량 폴리머 대신에 이용하여, 완전히 동일한 조작을 행하여 비교예 3의 점착제 시트를 얻었다.
비교예 4
실시예 4에 있어서, 스타이렌 저분자량 폴리머를 가하지 않고, 그 밖은 완전히 동일한 조작을 행하여 비교예 4의 점착제 시트를 얻었다.
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 점착제 시트(샘플)에 대하여 이하의 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
<접착력>
실시예 및 비교예에서 얻어진 샘플을 폭 20mm×길이 약 100mm로 재단하고, 두께 0.5mm의 무아크릴 유리판(코닝사제, 1737)에, 2kg의 롤 1왕복으로 부착시키고, 이어서 50℃, 0.5MPa에서 30분간 오토클레이브 처리하여 완전히 밀착시킨 후, 23℃ 습도 50%의 조건에서 3시간 방치한 후, 박리 각도 90°, 박리 속도 300mm/분으로 박리 접착을 측정하였다.
<유지력>
실시예 및 비교예에서 얻어진 샘플을, 폭 10mm의 점착 시트를 베이킹 판에 10×20mm의 접착 면적으로 부착하고, 또한 점착 시트의 한 변에 500g의 하중을 걸어 60℃로 보존하고, 베이킹 판으로부터 샘플이 낙하하기까지의 시간을 측정하여, 내열성의 기준으로 하였다.
<굴절력>
실시예 및 비교예에서 얻어진 샘플에 25℃의 분위기에서 나트륨 D선을 조사하고, 아베 굴절률계(ATAGO사제 DR-M2)에 의해 굴절률을 측정하였다.
<헤이즈>
실시예 및 비교예에서 얻은 폭 10mm의 점착 시트 샘플을 이용하여, 25℃의 분위기 온도에서 무라카미 색채기술연구소제 반사·투과율계 HR-100형으로 D-65광을 이용해서 JISK-7136에 준하여 측정하였다.
Figure 112009081618467-pct00002

Claims (9)

  1. 모노머 성분으로서 CH2=C(R1)COOR2(단, R1은 수소 또는 메틸기, R2는 탄소수 1부터 20까지의 비치환된 알킬기 또는 치환된 알킬기를 나타낸다)로 표시되는 (메트)아크릴레이트를 50중량% 이상 함유하고, 겔 투과 크로마토그래피에 의한 중량 평균 분자량이 50만 이상 300만 이하이고, 산 성분을 함유하지 않거나 0.1중량% 미만 함유하는 (메트)아크릴계 폴리머;
    상기 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 5 내지 100중량부의, 겔 투과 크로마토그래피에 의한 중량 평균 분자량 500 이상 4000 이하의 방향족계 저분자 폴리머; 및
    상기 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 5 내지 100중량부의, 평균 입경 5 내지 100nm의 금속계 미립자를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (메트)아크릴계 폴리머가, 추가로 CH2=C(R1)COOCnH2nOH(단, R1은 수소 또는 메틸기, n은 1부터 10까지의 정수를 나타낸다)로 표시되는 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트에 의한 단위를 0.05 내지 10중량% 함유하여 이루어지는 공중합체인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    추가로, 상기 (메트)아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여 가교제를 0.02 내지 2중량부 함유하는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (메트)아크릴계 폴리머가, 줄기부를 구성하는 주쇄와는 다른 조성으로 이루어지는 측쇄를 갖는 그래프트 폴리머인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 주쇄의 유리 전이 온도가 250K 이하이고/이거나, 상기 측쇄의 유리 전이 온도가 300K 이상인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 점착제 조성물로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 점착제층.
  7. 제 6 항에 있어서,
    겔 분율이 40 내지 90중량%인 것을 특징으로 하는 점착제층.
  8. 제 6 항에 있어서,
    헤이즈값이 20% 이하인 것을 특징으로 하는 점착제층.
  9. 지지체의 적어도 한 측에, 제 6 항에 기재된 점착제층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 점착제 시트.
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