KR101576689B1 - 터치패널용 점착제 조성물, 점착필름 및 터치패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치패널용 점착제 조성물, 점착 필름 및 터치 패널에 관한 것이다. 본 발명의 터치패널용 점착제 조성물은 터치패널, 예를 들면, 정전용량 방식의 터치패널에 적용되어, 고온 또는 고습 조건에서의 내구성 및 각종 피착체에 대한 젖음성 내지 접착성이 우수할 뿐만 아니라, 피지 저항성과 같은 내화학성이 뛰어난 터치패널용 점착제 조성물 및 점착 필름을 제공할 수 있다.

Description

터치패널용 점착제 조성물, 점착필름 및 터치패널{Pressure-sensitive adhesive composition for touch panel, pressure-sensitive adhesive film and touch panel}
본 발명은, 터치패널용 점착제 조성물, 점착필름 및 터치패널에 관한 것이다.
근래, PDA, 이동통신 단말기 또는 차량용 네비게이션 등과 같은 전자 기기가 큰 시장을 형성하고 있다. 이와 같은 전자 기기에 있어서, 추구되는 기술적 목표는 주로 박형화, 경량화, 저전력 소비화, 고해상도화 및 고휘도화 등을 들 수 있다.
한편, 입력 조작부에 터치스크린 또는 터치패널 스위치가 설치된 전자 기기는, 경량화 및 깨짐 방지 등을 위하여, 투명 도전성 플라스틱 필름이 사용되고 있다. 그 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylenTerephthalate, PET) 필름을 기재로 하고, 그 일면에 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO) 등의 도전층을 형성한 필름이 있으며, 상기 필름은 점착제층에 의해 전도성 유리, 보강재 또는 데코 필름 등에 적층되어 있다.
터치스크린 또는 터치패널에서 투명 도전성 필름의 부착에 사용되는 점착제에는 데코필름에 의한 인쇄 단차를 흡수할 수 있는 단차 흡수성; 고온 또는 고습 조건과 같은 가혹 조건에 노출되었을 경우, 컬(curl)이나 기포 등의 발생을 억제할 수 있는 내구성; 재단 시에 삐침이나 눌림을 억제할 수 있는 재단성; 및 각종 기재에 대한 우수한 접착성 내지는 젖음성 등의 물성이 요구되고, 그 외에도 응집력 등의 다양한 물성이 요구된다. 또한, 터치패널 또는 터치스크린은 실제 사용 시에 손이나 얼굴 등의 신체 부위와 빈번히 접촉하게 되므로, 신체 부위에서 분비되는 피지 등에 대한 저항성, 즉 내화학성이 우수한 점착제가 요구되고 있다.
본 발명은 터치패널용 점착제 조성물, 점착필름 및 터치패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 부분 중합된 아크릴계 수지; 다관능성 가교제; 및 우레탄 아크릴레이트를 포함하며, 하기 일반식 1 및 2의 조건을 만족하는 터치패널용 점착제 조성물을 제공한다.
[일반식 1]
X1 ≥ 85%
[일반식 2]
X2 ≤ 0.3 mm
상기 일반식 1 및 2에서, X1은 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제의 겔 함량을 나타내고, X2는 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제를 기재에 부착시켜 제조한 시편을 인공 피지에 침지한 후 측정한, 시편의 측면을 통해 침투된 인공 피지의 침투 거리를 나타낸다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 기재 필름; 및 상기 기재 필름의 일면 또는 양면에 형성되고, 본 발명에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 포함하는 터치패널용 점착 필름을 제공한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 일면에 도전층이 형성되어 있는 전도성 플라스틱 필름; 및 상기 전도성 플라스틱 필름의 도전층에 부착되어 있고, 본 발명에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 포함하는 터치 패널을 제공한다.
본 발명은, 내화학성 및 고온 또는 고습 조건에서의 내구성이 우수하며, 각종 피착체에 대한 젖음성 내지 접착성이 뛰어난 터치패널용 점착제 조성물 및 점착 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 점착필름의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 태양에 따른 점착필름의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 태양에 따라서 구성된 터치패널을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 태양에 따라서 구성된 터치패널을 예시적으로 나타내는 도면이다.
본 발명은 부분 중합된 아크릴계 수지; 다관능성 가교제; 및 우레탄 아크릴레이트를 포함하며, 하기 일반식 1 및 2의 조건을 만족하는 터치패널용 점착제 조성물에 관한 것이다.
[일반식 1]
X1 ≥ 85%
[일반식 2]
X2 ≤ 0.3 mm
상기 일반식 1 및 2에서, X1은 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제의 겔 함량을 나타내고, X2는 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제를 기재에 부착시켜 제조한 시편을 인공 피지에 침지한 후 측정한, 시편의 측면을 통해 침투된 인공 피지의 침투 거리를 나타낸다.
이하, 본 발명의 터치패널용 점착제 조성물을 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 점착제 조성물은, 부분 중합된 아크릴계 수지 및 다관능성 가교제를 포함하고, 겔(gel) 함량이 상기 일반식 1의 조건을 만족한다. 본 발명에 있어서, 상기 일반식 1의 겔 함량(X1)은 하기 일반식 3에 따라 측정할 수 있다.
[일반식 3]
X1 = B/A × 100
상기 일반식 3에서, A는 상기 점착제의 질량을 나타내고, B는 상기 점착제를 상온에서 에틸 아세테이트에 24 시간 동안 침적시킨 후, 불용해분을 채취하여, 상기 불용해분에서 에틸 아세테이트를 제거한 후 측정한 불용해분의 건조 질량을 나타낸다.
본 발명에서, 상기 겔 함량은 구체적으로 다음의 방식으로 측정할 수 있다. 우선, 본 발명의 점착제 조성물로 점착제를 제조한 후, 점착제를 소정 질량(A)으로 채취한다. 그 후, 채취된 점착제를 상온에서 에틸 아세테이트에 24 시간 동안 침적시키고, 침적 후 점착제의 불용해분을 채취한다. 그 후, 상기 점착제의 불용해분을 적절한 조건에서 건조하여, 포함된 에틸 아세테이트를 제거하고, 그 질량(건조 질량, B)을 측정한다. 그 후, 상기 측정된 각 질량을 상기 일반식 3에 대입하여 겔 함량을 측정할 수 있다. 상기에서 건조 질량을 측정하기 위하여, 불용해분을 건조하는 조건은 불용해분에 포함된 에틸 아세테이트가 실질적으로 완전히 제거될 수 있도록 제어된다면, 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 점착제 조성물로부터 제조된 점착제는, 상기 겔 함량이 85(%) 이상, 바람직하게는 90(%) 이상, 보다 바람직하게는 95(%) 이상일 수 있다. 본 발명에서는, 점착제의 겔 함량을 85(%) 이상으로 조절하여, 특히 터치패널에 적용되는 용도에서, 각종 피착체에 대한 젖음성 내지 접착성 및 피지 저항성과 같은 내화학성이 우수한 점착제를 제공할 수 있다.
본 발명에서는, 점착제의 겔 함량의 상한을 특별히 한정하고 있지 않지만, 바람직하게는 99% 이하, 보다 바람직하게는 97% 이하일 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 또한, 상기 일반식 2의 조건을 만족한다. 즉, 본 발명에 따른 점착제 조성물의 경화물인 점착제는 인공 피지에 의한 침투 거리(X2)가 0.3 mm 이하, 바람직하게는 0.2 mm 이하일 수 있다.
본 발명에서, 상기 점착제에 대한 인공 피지의 침투 거리를 측정하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 하기의 방식으로 측정할 수 있다. 우선, 본 발명의 점착제 조성물로부터 점착제를 제조하고, 상기 점착제를 기재에 부착시킨 후, 1 in × 1 in(가로×세로)의 크기로 재단하여 시편을 제조한다. 그 후, 상기 시편을 인공 피지에 5 분 내지 20 분 동안 침지 시킨 후, 상기 시편의 측면, 즉 점착제와 유리 간의 접착 계면을 통해 침투된 인공 피지의 침투 거리를 버니어 캘리퍼스를 이용하여 측정할 수 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 인공 피지의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 본 실시예에서는 인공 피지로서 ESTASAN 3580 (Kosher(제))을 사용하였다. 보다 구체적으로는, 본 명세서의 실시예에 기재된 인공 피지의 침투 거리 측정방법에 따라 인공 피지의 침투 거리를 측정할 수 있다.
본 발명에서 상기 기재의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 유리를 사용할 수 있다.
본 발명에서는 점착제 및 기재로 제조된 시편에 대한 인공 피지의 침투 거리를 0.3 mm 이하로 제어하여, 특히 터치패널에 적용되는 용도에서, 각종 피착체에 대한 젖음성 내지 접착성 및 피지 저항성과 같은 내화학성이 우수한 점착제를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 인공 피지의 침투 거리의 하한은 특별히 제한되지 않으며, 0 mm에 가까울수록 바람직하다. 점착제에 대한 인공 피지의 침투가 발생하지 않는다면, 터치패널 내에 존재하는 센서의 손상을 방지할 수 있어, 터치패널의 수명이 길어질 수 있다.
본 발명에 사용되는 부분 중합된 아크릴계 수지는, 중량평균분자량이 100만 이상, 바람직하게는 100만 내지 150만일 수 있다. 본 명세서에서 중량평균분자량은, GPC(gel permeation chromatography)로 측정한, 폴리스티렌 환산 수치를 의미한다. 본 발명에서는 중량평균분자량이 100만 이상인 부분 중합된 아크릴계 수지를 사용하여, 고온 또는 고습 조건에서 내구성이 우수하며, 재박리 시 등에 피착체로의 전사로 인한 오염이 유발되지 않는 점착제를 제공할 수 있다.
본 발명에서 부분 중합된 아크릴계 수지는 프리폴리머와 모노머가 혼합된 상태를 의미한다. 상기 프리폴리머는 중합 반응이 더 진행될 수 있는 중간 상태의 폴리머를 의미한다.
본 발명의 부분 중합된 아크릴계 수지는 중합도가 5% 내지 60%, 바람직하게는 10% 내지 35%일 수 있다. 본 발명에서 상기 중합도는 중합 반응에 사용되는 단량체 중 고분자로 중합된 단량체의 중량 비율을 의미한다. 본 발명에서 상기 중합도가 5% 미만이면, 점도가 낮아서 가공이 어려울 수 있으며, 60%를 초과하면, 점도가 높아져 가공성이 나빠질 우려가 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 아크릴계 수지의 구체적인 조성은 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에서는 예를 들면, 아크릴계 수지로서, (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 중합체를 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이 경우, 단량체에 포함되는 알킬기가 지나치게 길어지면, 경화물의 응집력이 저하되고, 유리전이온도나 점착성의 조절이 어려워질 우려가 있으므로, 탄소수가 1 내지 14, 바람직하게는 탄소수가 1 내지 8인 알킬기를 갖는 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이와 같은 단량체의 예로는 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, 이소보닐 (메타)아크릴레이트 또는 이소노닐 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 본 발명에서는 상기 중 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.
본 발명에서 단량체 혼합물에 포함되는 가교성 단량체는, 분자 구조 내에 공중합성 관능기(ex. 탄소-탄소 이중 결합) 및 가교성 관능기를 동시에 포함하는 단량체를 의미하고, 상기 단량체는 중합체에 다관능성 가교제와 반응할 수 있는 가교성 관능기를 부여할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 가교성 단량체의 예로는 히드록시기 함유 단량체, 카복실기 함유 단량체 또는 질소 함유 단량체 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다. 상기에서 히드록시기 함유 단량체의 예로는, 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 등을 들 수 있고; 카복실기 함유 단량체의 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산 또는 말레산 등을 들 수 있으며; 질소 함유 단량체의 예로는 2-이소시아네이토에틸 (메타)아크릴레이트, 3-이소시아네이토프로필 (메타)아크릴레이트, 4-이소시아네이토부틸 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 단량체 혼합물은, (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 70 중량부 내지 99.9 중량부 및 가교성 단량체 0.1 중량부 내지 30 중량부, 바람직하게는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 75 중량부 내지 99.9 중량부 및 가교성 단량체 0.1 중량부 내지 25 중량부를 포함할 수 있다. 본 발명에서는, 단량체 혼합물 내에서 단량체 간의 중량 비율을 상기와 같이 제어함으로써, 우수한 신뢰성, 취급성, 내구성 및 재박리성을 가지며, 초기 접착력 감소로 인한 박리 또는 들뜸의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 점착제를 제공할 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 단위 「중량부」는 「중량 비율」을 의미한다.
본 발명에서, 전술한 각각의 성분을 포함하는 단량체 혼합물을 중합시켜 아크릴계 수지를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 예를 들면, 용액 중합, 광중합, 벌크 중합, 서스펜션 중합 또는 에멀션 중합과 같은 일반적인 중합법을 사용할 수 있다.
본 발명의 터치패널용 점착제 조성물은 상기 아크릴계 수지와 함께 다관능성 가교제를 포함할 수 있고, 상기 다관능성 가교제의 사용량에 따라 경화물의 응집력 및 점착 특성 등의 물성을 조절할 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 다관능성 가교제의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 다관능 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 상기 다관능 (메타)아크릴레이트는 분자 중에 2 이상의 (메타)아크릴레이트 잔기를 가지는 중합성 화합물을 의미한다.
상기 다관능 (메타)아크릴레이트의 구체적인 예로는, 헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리옥시에틸 디(메타)아크릴레이트, 알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 다관능성 가교제는 부분 중합된 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.05 중량부 내지 5 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 중량부 내지 3 중량부로 포함될 수 있다. 본 발명에서 가교제의 함량이 0.01 중량부 미만이면, 경화물의 응집력이 떨어져 고온 조건에서 기포가 발생할 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면, 점착제의 경화도가 너무 높아 접착력 및 박리력이 저하되어, 층간 박리나 들뜸 현상이 발생하는 등 내구신뢰성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 터치패널용 점착제 조성물은 경화물의 응집력 및 점착 특성 등의 물성을 조절하기 위하여 다관능성 가교제와 함께 우레탄 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 상기 우레탄 아크릴레이트는 다관능성 가교제와 함께, 경화물의 응집력 및 점착 특성을 향상시킬 뿐만 아니라, 분자 구조를 유연하게 할 수 있다.
본 발명에서 상기 우레탄 아크릴레이트의 함량은 부분 중합된 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.5 중량부 내지 5 중량부, 보다 바람직하게는 1 중량부 내지 3 중량부를 사용할 수 있다. 상기 우레탄 아크릴레이트의 함량이 0.1 중량부 미만이면, 그 추가에 의한 효과가 미미할 수 있고, 10 중량부를 초과하면, 경화가 너무 진행되어 점착력을 상실할 우려가 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 점착제의 중합도를 조절하기 위하여 광개시제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 광개시제의 함량은 부분 중합된 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.1 중량부 내지 5 중량부를 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 광개시제의 종류는 광조사에 의해 라디칼을 발생시켜, 중합 반응을 개시시킬 수 있는 것이라면, 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서 사용될 수 있는 광중합 개시제의 구체적인 종류는 벤조인계 개시제, 히드록시 케톤계 개시제 또는 아미노 케톤계 개시제 등을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 n-부틸에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아니노 아세토페논, a, a-메톡시-a-히드록시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, 4,4’-디에틸아미노벤조페논, 티클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티오잔톤(2-methylthioxanthone), 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논 디메틸케탈 및 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판논] 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서는 상기 중 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어인 『광조사』는 광개시제 또는 중합성 화합물에 영향을 주어 중합 반응을 유발할 수 있는 전자기파의 조사를 의미하며, 상기에서 전자기파는 마이크로파, 적외선, 자외선, X선 및 γ선은 물론, α-입자선, 프로톤빔(proton beam), 뉴트론빔(neutron beam) 및 전자선(electron beam)과 같은 입자빔을 총칭하는 의미로 사용된다.
본 발명의 점착제 조성물은 또한 전술한 성분에 추가로 실란계 커플링제를 포함할 수 있다. 이와 같은 커플링제는 경화물 및 피착체간의 밀착성 및 접착 안정성을 향상시켜, 내열성 및 내습성을 개선하고, 또한 경화물이 고온 및/또는 고습 하에서 장기간 방치되었을 경우에 접착 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 실란계 커플링제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 γ-글리시독시프로필트리메톡시 실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시 실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시 실란, 3-머캅토프로필트리메톡시 실란, 비닐트리메톡시 실란, 비닐트리에톡시 실란, γ-메타크릴록시프로필트리메톡시 실란, γ-메타크릴록시프로필트리에톡시 실란, γ-아미노프로필트리메톡시 실란, γ-아미노프로필트리에톡시 실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시 실란 또는 γ-아세토아세테이트프로필트리메톡시 실란 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.
본 발명에서, 상기 실란계 커플링제는 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.005 중량부 내지 5 중량부의 양으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 함량이 0.005 중량부 미만이면, 점착력 증가 효과가 미미할 우려가 있고, 5 중량부를 초과하면, 기포 또는 박리 현상이 발생하는 등 내구신뢰성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 또한, 점착 성능의 조절의 관점에서, 점착성 부여 수지를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 점착성 부여 수지의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 히드로카본계 수지 또는 그 수소첨가물; 로진 수지 또는 그 수소첨가물; 로진 에스테르 수지 또는 그 수소첨가물; 테르펜 수지 또는 그 수소첨가물; 테르펜 페놀 수지 또는 그 수소첨가물; 중합 로진 수지 또는 중합 로진 에스테르 수지 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명에서 점착성 부여 수지는, 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 1 중량부 내지 100 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 함량이 1 중량부 미만이면, 첨가 효과가 미미할 우려가 있고, 100 중량부를 초과하면, 상용성 및/또는 응집력 향상 효과가 저하될 우려가 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 또한, 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서, 에폭시 수지, 가교제, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면 활성제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 기재필름; 및 상기 기재필름의 일면 또는 양면에 형성되고, 본 발명에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 포함하는 터치패널용 점착필름에 관한 것이다.
첨부된 도 1 은 본 발명의 일 태양에 따른 점착필름(10)의 단면도를 나타내는 도면이다. 본 발명의 점착필름(10)은 도 1에 나타난 바와 같이, 기재필름(11); 및 상기 기재 필름(11)의 양면에 형성된 점착제층(12)을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 도 1의 점착 필름은 본 발명의 일 예시에 불과하다. 즉, 본 발명의 점착 필름에서는, 기재 필름의 일면에만 점착제층이 형성되어 있을 수도 있고, 필요에 따라서는 기재 필름이 없이 시트상 점착제층만이 포함될 수도 있다.
본 발명에서 점착제 조성물을 경화시켜, 상기 점착제층을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에서는, 예를 들면 상술한 점착제 조성물 또는 그를 사용하여 제조한 코팅액을, 바코터 등의 통상의 수단으로 적절한 공정 기재에 도포하고, 경화시키는 방법으로 점착제층을 제조할 수 있다.
본 발명에서 상기 경화 과정은, 점착제 조성물 또는 코팅액 내부에 포함된 휘발 성분 또는 반응 잔류물과 같은 기포 유발 성분을 충분히 제거한 후, 수행하는 것이 바람직하다. 이에 따라 점착제의 가교 밀도 또는 분자량 등이 지나치게 낮아 탄성률이 떨어지고, 고온 상태에서 점착 계면에 존재하는 기포들이 커져 내부에서 산란체를 형성하는 문제점 등을 방지할 수 있다.
또한, 상기에서 점착제 조성물 또는 코팅액을 경화시키는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 코팅층에 자외선을 조사하거나, 소정 조건에서 숙성(aging)하는 공정을 거쳐 경화 공정을 수행할 수 있다.
본 발명의 점착필름에서 상기와 같이 형성된 점착제층은, 두께가 50 ㎛ 내지 300 ㎛, 바람직하게는 100 ㎛ 내지 200 ㎛일 수 있다. 본 발명에서는 점착제층의 두께를 전술한 범위로 제어함으로써, 박형의 터치패널 또는 터치스크린에 적용 가능하면서도, 내구성, 접착성 및 젖음성 등이 우수할 뿐만 아니라, 피지 저항성과 같은 내화학성이 우수한 점착필름을 제공할 수 있다.
본 발명에서 상기 기재필름의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 이 분야의 일반적인 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 본 발명에서는, 예를 들면, 상기 기재필름으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플루오르에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체 필름 및 폴리이미드 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 점착필름에서 상기의 기재필름은, 두께가 25 ㎛ 내지 300 ㎛, 바람직하게는 30 ㎛ 내지 200㎛일 수 있다. 본 발명에서는 기재필름의 두께를 상기의 범위로 제어함으로써, 박형의 터치패널 또는 터치스크린에 적용 가능하면서도, 내구성, 접착성 및 젖음성 등이 우수할 뿐만 아니라, 피지 저항성과 같은 내화학성이 우수한 점착필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 점착필름은, 필요에 따라서 상기 점착제층상에 형성된 이형필름을 추가로 포함할 수 있다.
첨부된 도 2는 본 발명의 다른 태양에 따른 점착필름(20)을 나타내는 단면도이다. 본 발명의 점착 필름(20)은, 도 2에 나타난 바와 같이, 기재 필름(11); 상기 기재 필름(11)의 양면에 형성된 점착제층(12); 및 상기 점착제층(12) 상에 형성된 이형 필름(21a, 21b)을 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 상기 이형필름의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 예를 들면, 전술한 기재 필름으로 사용되는 각종 플라스틱 필름의 일면에 적절한 이형 처리를 수행하여, 이형 필름으로 사용할 수 있다. 이 경우, 이형 처리에 사용되는 이형제의 예로는 알키드계, 실리콘계, 불소계, 불포화 에스테르계, 폴리올레핀계 또는 왁스계 이형제 등을 들 수 있고, 이 중 내열성 측면에서 알키드계, 실리콘계 또는 불소계 이형제를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 이형필름의 두께는 특별히 한정되지 않고, 적용되는 용도에 따라서 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서 상기 이형필름의 두께는 10 ㎛ 내지 100 ㎛, 바람직하게는30 ㎛ 내지 90㎛, 보다 바람직하게는 40 ㎛ 내지 80 ㎛ 정도일 수 있다.
본 발명은, 또한 일면에 도전층이 형성된 전도성 플라스틱 필름; 및 상기 전도성 플라스틱 필름의 도전층에 부착되어 있고, 본 발명에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 포함하는 터치 패널에 관한 것이다.
본 발명의 점착제 조성물이 적용되는 터치 패널은, 예를 들면, 정전용량 방식의 터치 패널일 수 있다. 또한, 본 발명의 점착제 조성물이 적용되는 터치 패널의 구체적인 구조 또는 그 형성 방법은, 본 발명의 점착제 조성물이 적용되는 한, 특별히 제한되지 않고, 이 분야의 일반적인 구성이 채용될 수 있다.
도 3 및 4 는 본 발명의 하나의 예시에 따른 터치 패널(30, 40)을 나타내는 단면도이다.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 태양에 따른 터치 패널(30)은, 플라스틱 기재(31a) 및 상기 기재(31a)의 일면에 형성된 도전층(31b)을 포함하는 전도성 플라스틱 필름(31)을 포함하고, 본 발명의 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층(12)이 상기 전도성 플라스틱 필름(31)의 도전층(31b) 면에 부착된 구조를 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 전도성 플라스틱 필름의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않고, 이 분야의 공지의 전도성 필름을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 예시에서, 상기 전도성 필름으로, 일면에 ITO 전극층이 형성된 투명 플라스틱 필름일 수 있다. 상기에서 투명 플라스틱 필름으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플로오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름 등을 사용할 수 있다. 이 중에서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4 는, 본 발명의 다른 태양에 따른 터치 패널을 나타내는 도면이다. 도 4 에 나타난 바와 같이, 본 발명의 터치 패널(40)은, 상부부터 반사방지 코팅(41), 보호 필름(42), 점착제층(12), 일면에 도전층(31b)이 형성된 플라스틱 필름(31a) 및 투명 기판(43)을 포함할 수 있다. 또한, 상기와 같은 각 층을 포함하는 터치 패널(40)은, 액정표시장치(LCD)(44) 등과 같은 표시 장치에 부착되어 있을 수 있다. 도 4에 나타난 구조에서, 전도성 플라스틱 필름(31)의 도전층(31b) 면에 본 발명에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층(12)이 부착될 수 있다.
도 4에 나타난 구조에서, 본 발명에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 제외한 다른 구성의 종류 및 형성 방법 등은 특별히 제한되지 않고, 이 분야의 일반적인 성분을 제한 없이 채용할 수 있다.
[ 실시예 ]
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. 무용제형 아크릴계 수지(A)의 제조
질소 가스가 환류되고, 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 1L 반응기에, 에틸헥실 아크릴레이트(EHA) 55 중량부; 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) 20 중량부; 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트(HEA) 25 중량부를 투입하여 부분 중합시킴으로써 점도가 3500 cps인 시럽을 얻었다. 상기 부분 중합된 아크릴계 수지(A)의 중량평균분자량은 120만이었다.
제조예 2. 용액 중합된 아크릴계 수지(B)의 제조
질소 가스가 환류되고, 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 1L 반응기에, 에틸헥실 아크릴레이트(EHA) 55 중량부; 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) 30 중량부; 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트(HEA) 15 중량부를 투입하고, 용제로서 에틸 아세테이트(EAc)를 투입하였다. 이어서, 연쇄 이동제로 n-옥틸 메르캅탄 0.06 중량부를 투입하고, 산소 제거를 위해 질소 가스를 1 시간 정도 퍼징한 후, 반응 온도 92℃로 승온시켰다. 이 후, 혼합물을 균일하게 하고, 반응 개시제로서 에틸 아세테이트에 50% 농도로 희석시킨 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.03 중량부를 투입하였다. 이어서, 상기 혼합물을 반응시켜 20 분 동안 중합 시킨 후, 상온으로 냉각시키고, 중합 억제제로서 하이드로퀴논 0.005 중량부를 투입시켜 부분 중합하였다. 상기 부분 중합된 용제형 아크릴계 수지(A)의 중량평균분자량은 120만 이었다.
실시예 1
제조예 1에서 제조된 부분 중합된 아크릴계 수지(A) 100 중량부에 대하여, 다관능성 가교제인 헥산디올 디아크릴레이트 0.1, 커플링제(KBM 403, Shin-Etsu(제)) 0.2 중량부; 우레탄 아크릴레이트 1.5 중량부 및 광개시제(Irgacure 651, 시바 스페셜티 케미칼즈(제)) 0.3 중량부를 배합하여 점도 1,500 ~ 2,500 cps인 코팅액을 제조하였다. 이어서, 제조된 코팅액을 이형처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 75 ㎛)에 UV 경화 후 두께가 100 ㎛가 되도록 바코터를 이용하여 코팅하였다. 이 후, UV 램프를 이용하여 자외선을 10 분 동안 조사하여 경화시킴으로써 점착 필름을 제조하였다.
비교예 1
다관능성 가교제로인 헥산디올 디아크릴레이트의 함량을 0.005 중량부로 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 점착 필름을 제조하였다.
비교예 2
우레탄 아크릴레이트를 첨가하지 않은 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 점착 필름을 제조하였다.
비교예 3
제조예 2에서 제조된 부분 중합된 아크릴계 수지(B) 100 중량부에 대하여, 다관능성 가교제인 이소시아네이트계 가교제(MDI) 0.5 중량부 및 커플링제 0.2 중량부를 배합하여 점착제 조성물을 제조하고, 이를 용제로 희석하여 코팅액을 제조하였다. 이어서, 제조된 코팅액을 이형처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께: 75 ㎛)에 건조 후 두께가 100 ㎛가 되도록 바코터를 이용하여 코팅하였다. 이 후, 약 100 ℃의 온도에서 약 5 분 이상 건조시키고, 적정 조건에서 숙성시켜 점착 필름을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예의 점착 필름은 하기 표 1과 같은 점착제 조성물로 제조하였다.
실시예 비교예
1 1 2 3
아크릴계 수지 A 100 100 100 -
B - - - 100
다관능성 가교제 HDDA 0.1 0.005 0.1 -
NCO - - - 0.5
커플링제 0.2 0.2 0.2 0.2
우레탄 아크릴레이트 1.5 1.5 0 0
광개시제 0.3 0.3 0.3 0
함량 단위: 중량부
HDDA: 헥산디올 디아크릴레이트
NCO: 이소시아네이트계 가교제(MDI)
커플링제: KBM 403, Shin-Etsu(제)
광개시제: Irgacure 651, 시바 스페셜티 케미칼즈(제)
실시예 및 비교예에서 제조된 점착 필름에 대하여, 하기 제시된 방법으로 그 물성을 측정하였다.
1. 겔 함량 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 점착제를 약 7일 동안 항온항습실(23 ℃, 60% R.H.)에서 보관하였다. 이어서, 점착제 0.3 g을 채취하여, 이를 스테인리스 200 메쉬 철망에 넣고, 100 mL의 에틸 아세테이트에 침적시킨 다음 상온의 암실에서 24 시간 동안 보관하였다. 이어서, 불용해분을 분리한 후, 상기를 120 ℃의 오븐에서 4 시간 동안 건조하고, 그 건조 질량을 측정하였다. 그 후, 상기 각 질량의 측정 결과를 전술한 일반식 3에 대입하여 겔 함량을 측정하였다.
2. 인공 피지의 침투 거리 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 점착 필름의 이형 필름을 박리한 후, 유리에 부착시킨 후, 1 in × 1 in(가로×세로)의 크기로 재단하여 시편을 제조하였다. 그 후, 상기 시편을 인공 피지(ESTASAN 3580, Kosher(제))에 10 분 동안 침지 시킨 후, 상기 시편의 측면, 즉 점착제와 유리 간의 접착 계면을 통해 침투된 인공 피지의 침투 거리를 버니어 캘리퍼스를 이용하여 측정하였다.
3. 내화학성 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 점착 필름에 대한 상기 인공 피지의 침투 거리를 토대로 하여 하기와 같은 기준으로 내화학성을 평가하였다.
○: 인공 피지의 침투 거리 ≤ 0.3 mm
△: 0.3 mm ＜ 인공 피지의 침투 거리 ≤ 0.7 mm
×: 0.7 mm ＜ 인공 피지의 침투 거리
상기와 같은 물성 측정 결과를 하기의 표 2에 정리하여 기재하였다.
실시예 비교예
1 1 2 3
겔 함량 (%) 93 82 80 45
인공 피지의 침투 거리 ( mm ) 0.2 0.5 0.6 1.2
내화학성 ○ △ △ ×
상기 표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 다관능성 가교제 및 우레탄 아크릴레이트를 모두 포함하는 실시예 1의 경우, 겔 함량을 85% 이상으로 유지함으로써, 내화학성이 우수하였으나, 다관능성 가교제 및 우레탄 아크릴레이트를 모두 포함하지만, 다관능성 가교제의 함량이 본 발명의 범위를 벗어난 비교예 1의 경우, 겔 함량이 85% 미만으로, 내화학성이 평이하였으며, 우레탄 아크릴레이트를 포함하지 않는 비교예 2의 경우, 역시 겔 함량이 85% 미만으로, 내화학성이 평이하였다. 또한, 우레탄 아크릴레이트를 포함하지 않을 뿐만 아니라, 다관능성 가교제로서 열 가교제를 사용한 비교예 3의 경우, 겔 함량이 매우 낮았으며, 내화학성이 열악하였다.
즉, 본 발명에 따른 점착제 조성물을 사용한 실시예의 경우, 점착제의 겔 함량 및 인공 피지의 침투 거리를 각각 85 (%) 이상 및 0.3 mm 이하로 제어함으로써, 내화학성이 우수한 점착 필름을 제공할 수 있었다.
10,20: 점착 필름 11: 기재 필름
12: 점착제층 21a,21b: 이형 필름
30,40: 터치 패널 31 : 전도성 플라스틱 필름
31a: 플라스틱 기재 31b: 도전층
41: 반사방지 코팅 42: 보호 필름
43: 투명 기판 44: 액정표시 장치(LCD)

Claims (19)

  1. 부분 중합된 아크릴계 수지; 다관능성 가교제; 및 우레탄 아크릴레이트를 포함하며, 하기 일반식 1 및 2의 조건을 만족하는 터치패널용 점착제 조성물:
    [일반식 1]
    X1 ≥ 85(%)
    [일반식 2]
    X2 ≤ 0.3 mm
    상기 일반식 1 및 2에서, X1은 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제의 겔 함량을 나타내고, X2는 상기 점착제 조성물의 경화물인 점착제를 기재에 부착시켜 제조한 시편을 인공 피지에 침지한 후 측정한, 시편의 측면을 통해 침투된 인공 피지의 침투 거리를 나타낸다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    부분 중합된 아크릴계 수지는 중량평균분자량이 100만 이상인 터치패널용 점착제 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    부분 중합된 아크릴계 수지는 중합도가 5% 내지 60%인 터치패널용 점착제 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    부분 중합된 아크릴계 수지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물의 중합체인 터치패널용 점착제 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    (메타)아크릴산 에스테르계 단량체는 알킬 (메타)아크릴레이트인 터치패널용 점착제 조성물.
  6. 제 4 항에 있어서,
    가교성 단량체는 히드록실기 함유 단량체, 카복실기 함유 단량체 또는 질소 함유 단량체인 터치패널용 점착제 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    다관능성 가교제는 다관능 (메타)아크릴레이트인 터치패널용 점착제 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    다관능 (메타)아크릴레이트는 헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리옥시에틸 디(메타)아크릴레이트, 알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 터치패널용 점착제 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    다관능성 가교제는 부분 중합된 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 내지 10 중량부로 포함되는 터치패널용 점착제 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    우레탄 아크릴레이트는 부분 중합된 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 10 중량부로 포함되는 터치패널용 점착제 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    광개시제를 추가로 포함하는 터치패널용 점착제 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서,
    광개시제는 벤조인계 개시제, 히드록시 케톤계 개시제 또는 아미노 케톤계 개시제인 터치패널용 점착제 조성물.
  13. 기재 필름; 및
    상기 기재 필름의 일면 또는 양면에 형성되고, 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 포함하는 터치패널용 점착 필름.
  14. 제 13 항에 있어서,
    점착제층은 두께가 50 ㎛ 내지 300 ㎛인 터치패널용 점착 필름.
  15. 제 13 항에 있어서,
    기재 필름이 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플루오르에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체 필름 및 폴리이미드 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 터치패널용 점착 필름.
  16. 제 13 항에 있어서,
    기재 필름은 두께가 25 ㎛ 내지 300 ㎛인 터치패널용 점착필름.
  17. 제 13 항에 있어서,
    점착제층 상에 이형필름을 추가로 포함하는 터치패널용 점착 필름.
  18. 일면에 도전층이 형성되어 있는 전도성 플라스틱 필름; 및 상기 전도성 플라스틱 필름의 도전층에 부착되어 있고, 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착제층을 포함하는 터치 패널.
  19. 제 18 항에 있어서,
    전도성 플라스틱 필름은, 일면에 ITO층이 형성되어 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 터치 패널.
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