KR101634574B1 - 광학용 점착제 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학용 점착제 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 30 내지 80중량%, 아크릴레이트계 단량체 10 내지 60중량%, 저급 알킬기를 갖는 실란기와 3차 아민기를 갖는 특정의 아민실란 화합물 0.1 내지 5중량% 및 자유라디칼 광개시제 0.1 내지 5중량%를 포함함으로써, 도공성 및 점착력 등의 점착제 조성물 자체의 물성을 유지할 뿐만 아니라 광중합 시 경화수축 발생이 적어 두께가 균일하고 표면외관, 내열 및 내습열 등의 내구성이 우수하고 경화율이 향상되어 대량생산에 적합하고, 별도의 용매를 함유하지 않으므로 후막형 점착제 필름의 제조가 가능한 광학용 점착제 조성물에 관한 것이다.

Description

광학용 점착제 조성물 {ADHESIVE COMPOSITION FOR OPTICAL USE}
본 발명은 점착제 자체의 물성을 유지하면서, 자유 라디칼 광중합 시 경화수축 발생이 적어 두께가 균일하고 표면외관, 내열 및 내습열 등의 내구성 및 경화율이 우수한 점착제 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 액정을 포함하고 있는 액정셀과 편광판이 구비되며, 이를 접합하기 위한 적절한 접착제층 또는 점착제층이 사용되어야 한다.
점착제층(필름)은 용매의 사용 유무에 따라 박막형 점착층과 후막형 점착층으로 구분할 수 있다.
이중 후막형 점착층은 일반적으로 아크릴레이트계 올리고머 또는 우레탄 아크릴레이트계 올리고머과, 광개시제가 함유하는 조성물을 자유 라디칼 광중합하여 제조된다.
이때, 광중합의 효율성을 향상시키기 위하여 광개시제와 함께 3급 아민 또는 아민(메트)아크릴레이트 등의 공개시제를 사용한다.
그러나, 3급 아민은 광경화 후 점착제 조성물의 구성성분과 결합반응에 의해 불순물로 작용하게 되어 내열성 및 내습열성 등의 내구성을 저하시키는 문제가 있다. 또한, 아민(메트)아크릴레이트는 점착제 조성물 내의 아크릴의 당량을 감소시켜 경화수축을 발생시키므로 점착층의 두께가 불균일하고, 표면외관이 좋지 못한 문제가 있다.
본 발명은 종래와 동등 이상의 도공성 및 점착력을 유지하면서 자유 라디칼 광중합 시 경화수축 발생이 적어 두께가 균일하고 표면외관, 내열 및 내습열 등의 내구성 및 경화율이 우수한 점착제 조성물을 제공하고자 한다.
이에 본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 연구 노력하였다. 그 결과, 자유라디칼 광개시제와 함께 사용하는 공개시제로 저급 알킬기를 갖는 실란기와 3차 아민기를 갖는 특정의 아민실란을 사용하면, 상기 공개시제의 활성이 높아 광중합의 효율 향상되고, 실란기의 자가 결합에 의해 점착제 조성물의 주성분과의 반응성은 현저히 감소되어 내열성 및 내습열성 등의 내구성 저하를 방지할 수 있고, 경화수축의 발생을 감소시킬 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 30 내지 80중량%, 아크릴레이트계 단량체 10 내지 60중량%, 하기 화학식 1의 아민실란 화합물 0.1 내지 5중량% 및 자유라디칼 광개시제 0.1 내지 5중량%를 포함하는 광학용 점착제 조성물을 제공한다.
Figure 112010086585018-pat00001
식 중, R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 탄소수 1 내지 4의 알킬기이다.
상기 아크릴레이트계 단량체는 1 내지 6 관능성일 수 있다.
상기 아민실란 화합물의 R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 탄소수 1 내지 2의 알킬기일 수 있다.
상기 아민실란 화합물의 R4 및 R5는 각각 메틸기일 수 있다.
상기 조성물은 아크릴레이트 수지 시럽, 점착부여수지 또는 이들의 혼합물의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 점착제는 상기 점착제 조성물이 경화된 것이다.
또한, 본 발명의 점착필름은 투명기재필름; 상기 투명기재필름의 일면에 형성된 상기 점착제를 포함한다.
상기 점착제는 두께가 25 내지 1000㎛이다.
본 발명의 점착제 조성물은 종래와 동등 이상의 도공성 및 점착력을 유지할 뿐만 아니라 광중합 시 경화수축 발생이 적어 두께가 균일하고 표면외관, 내열 및 내습열 등의 내구성이 우수한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 점착제 조성물은 경화율이 향상되어 대량생산에 용이하다.
또한, 본 발명의 점착제 조성물은 별도의 용매를 함유하지 않으므로 후막형 점착필름의 제조가 가능하다.
또한, 본 발명의 점착제 조성물은 실란기를 포함하여 유리기판과의 점착력 향상이 기대된다.
본 발명은 점착제 자체의 물성을 유지하면서, 자유 라디칼 광중합 시 경화수축 발생이 적어 두께가 균일하고 표면외관, 내열 및 내습열 등의 내구성이 우수한 점착제 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 광학용 점착제 조성물은 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 30 내지 80중량%, 아크릴레이트계 단량체 10 내지 60중량%, 하기 화학식 1의 아민실란 화합물 0.1 내지 5중량% 및 자유라디칼 광개시제 0.1 내지 5중량%를 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112010086585018-pat00002
식 중, R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 탄소수 1 내지 4의 알킬기이다.
우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트 및 폴리카보네이트 등의 주사슬 성분에 반응성 말단기 및 우레탄 결합기를 포함하여 이루어진다. 상기 주사슬 성분은 저점도, 저가측면에서 폴리에테르가 바람직하다.
폴리에테르는 주로 중합 디올 또는 폴리올과 히드록시산 성분으로 구성되며, 사용되기에 적당한 폴리올에는 폴리에테르 디올, 탄화수소 디올, 폴리카보네이트 디올, 폴리아크릴레이트 폴리올(히드록시 작용성 아크릴 중합체), 폴리카프로락톤 디올 등이 포함된다. 이러한 폴리올은 단독 또는 2개 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
상기 폴리올의 각 구성단위를 중합하는 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 블록중합 또는 그래프트중합 등이 사용될 수 있다.
상기 폴리에테르 디올은 폴리에틸렐 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리헥사메틸렌 글리콜, 폴리헵타메틸렌 글리콜, 폴리데카메틸렌 글리콜 및 2개 이상의 이온-중합화 고리형 화합물 등을 개환 공중합하여 얻어질 수 있다.
상기 이온-중합화 고리형 화합물은 예를 들면 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부텐-1-옥사이드, 이소부텐 옥사이드, 3,3'-비스클로로메틸옥세탄, 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 3-메틸테트라하이드로퓨란, 디옥산, 트리옥산, 테트라옥산, 시클로헥센 옥사이드, 스티렌 옥사이드, 에피클로로히드린, 글리시딜 메타크릴레이트, 알릴 글리시딜 에테르, 알릴 글리시딜 카보네이트, 부타디엔 모녹시드, 이소프렌 모녹시드, 비닐 옥세탄, 비닐테트라하이드로퓨란, 비닐 시클로헥센 옥사이드, 페닐 글리시딜 에테르, 부틸 글리시딜 에테르 및 글리시딜벤조에이트 등과 같은 고리형 에테르가 포함된다.
이러한 이온-중합화 고리형 화합물 중 2개 이상의 형태의 개환공중합하여 얻어지는 폴리에테르 디올의 구체적인 예에는 테트라하이드로퓨란과 프로필렌 옥사이드; 테트라히드로푸란과 2-메틸테트라하이드로퓨란; 테트라하이드로퓨란과 3-메틸테트라하이드로퓨란; 테트라하이드로퓨란과 에틸렌 옥사이드; 프로필렌 옥사이드와 에틸렌 옥사이드; 및 에틸렌 옥사이드와 부텐-1-옥사이드의 조합에 의해서 얻어지는 공중합체, 테트라하이드로퓨란, 에틸렌 옥사이드 및 부텐-1-옥사이드의 조합에 의해서 얻어지는 3원 공중합체가 포함될 수 있다.
또한, 상기 기술된 이온-공중합화 고리형 화합물 중 하나와 에틸렌 이민과 같은 고리형 이민; β-프로피오락톤 및 글리콜산 락티드와 같은 고리형 락톤; 또는 디메틸시클로폴리실록산의 개환공중합에 의해서 얻어지는 폴리에테르 디올을 사용할 수도 있다. 이러한 이온-중합화 고리형 화합물의 개환 공중합체는 랜덤공중합체 또는 블록공중합체일 수 있다.
이러한 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 점착제 조성물 총함량(100중량%)에 대하여 30 내지 80중량%, 바람직하기로는 40 내지 70중량% 함유하며, 상기 함량이 30중량% 미만이거나 80중량%를 초과하는 경우는 내구성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
아크릴레이트계 단량체는 점착제 조성물을 포함하는 필름에 내구성을 부여하는 동시에 점탄성을 유지하며, 점도를 조절하여 조성물의 도공성을 향상시키는 역할을 한다.
아크릴레이트계 단량체는 1 내지 6 관능성 아크릴계 단량체를 사용할 수 있으며, 구체적인 예로는, 에틸아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 2-도데실티오에틸메타크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 옥타데실메타크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 테트라히드로퓨릴아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린 등의 1관능성 단량체; 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 디(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜탄디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 헥사히드로프탈산디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판디아크릴레이트, 아다만탄디아크릴레이트 등의 2관능성 단량체; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트 등의 3관능성 단량체; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능성 단량체; 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능성 단량체; 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 단량체 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
이러한 아크릴레이트계 단량체는 점착제 조성물 총함량(100중량%)에 대하여 10 내지 60중량%, 바람직하게는 20 내지 50중량%가 좋다. 그 함량이 10중량% 미만일 경우에는 경화율이 낮거나, 저장 탄성율이 너무 낮아 응집파괴가 발생될 우려가 있고, 60중량%를 초과할 경우에는 경화수축이 심하여 도공성에 문제가 있을 수 있다.
화학식 1의 아민실란 화합물은 자유라디칼 광개시제와 함께 사용되어, 점착제 조성물의 반응을 촉진하는 역할을 한다.
종래 사용된 3급 아민, 아민 아크릴레이트 등의 공개시제는 점착제 조성물의 구성성분과 결합반응에 의해 불순물로 작용하여 내구성을 저하시키거나 조성물 내의 아크릴의 당량을 감소시켜 경화수축 현상을 발생시켰다.
본 발명의 아민실란 화합물은 저급 알킬기를 갖는 실란기와 3차 아민기를 가져, 실란기의 자가 결합에 의해 점착제 조성물의 주성분과의 반응성은 현저히 감소되고 3차 아민기에 의해 활성이 높아 광중합 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실란기는 유리와의 결합력이 우수하여 액정패널 등과 같은 유리기판과의 점착력을 개선할 수 있다.
상기 화학식 1의 R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 광중합 반응의 활성을 고려하여 바람직하기로는 1 내지 2의 알킬기가 좋다. 특히 R4 및 R5는 각각 메틸기인 것이 바람직하다.
이러한 아민실란 화합물은 점착제 조성물 총함량(100중량%)에 대하여 0.1 내지 10중량%, 바람직하기로는 0.1 내지 5중량% 함유하며, 상기 함량이 10중량%를 초과하는 경우에는 실란의 과다한 자기중합으로 상용성에 문제가 발생할 수 있다.
자유라디칼 광개시제는 점착제의 내부 및 표면 경화를 충분히 진행시키는 역할을 하는 것으로서, 당 분야에서 공지된 것이라면 그 종류가 특별히 한정되지 않는다.
자유라디칼 광개시제의 구체적인 예로는, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 히드록시디메틸아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 디메톡시-2-페닐아세토페논, 3-메틸아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 4-크로놀로세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4-디아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노벤조산에스테르, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸 등을 들 수 있다. 또한, 시판되고 있는 제품으로 상품명 Darocur 1173, Igacure 184, Igacure 907, Igacure-1700 (Ciba사) 등도 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 자유라디칼 광개시제는 광원의 방사특성, 강도, 각 성분의 함량 등을 고려하여 적절한 범위로 사용할 수 있으며, 점착제 조성물 총함량(100중량%)에 대하여 0.1 내지 5중량%, 바람직하기로는 0.1 내지 3중량% 함유하는 것이 좋다.
이외에도 본 발명의 점착제 조성물에는 아크릴레이트 수지 시럽, 점착부여수지 또는 이들의 혼합물 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 점착부여수지는 점착력을 향상시킴과 동시에 점도조절용으로 사용되며 예컨대 로진 에스테르, 합성 탄화수소 등이 사용될 수 있다. 로진 에스테르로 이스트만 케미칼즈(Middleburg, TheNetherlands)에서 시판되는 포랄85LB 제품(링 및 볼 연화점(ASTM E 28) 65℃)이 바람직하다.
상기 아크릴레이트 수지 시럽은 아크릴계 단량체와 이들의 중합물인 폴리아크릴레이트가 용해되어 있는 수지 시럽으로, 점착필름의 취급 및 점착공정에 용이한 저장탄성율을 나타낼 수 있도록 하는 역할을 한다.
상기 아크릴계 단량체로는 아크릴산, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소 프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트 등이 있다.
상기 폴리아크릴레이트는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소 프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 등의 중합체이며 이중 2-에틸 헥실 아크릴레이트(2-EHA)가 가장 바람직하다.
이러한 첨가제는 본 발명에 따른 점착제 조성물의 목적으로 하는 효과 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 적절히 조절하여 함유할 수 있으며, 점착제 조성물 총함량(100중량%)에 대하여 30중량% 이하로 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 점착제 조성물은 경화하여 점착제를 형성할 수 있다. 또한, 투명기재필름; 상기 투명기재필름의 일면에 형성된 상기 점착제를 포함하여 점착필름을 형성할 수 있다.
상기 점착제는 두께가 25 내지 1000㎛일 수 있다.
상기 투명기재필름은 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 것으로 특별히 제한되지 않는다.
상기 경화는 당 분야에서 사용되는 것으로 특별히 한정하지 않으나, 자외선을 이용한 광경화가 일반적이다.
상기 자외선을 이용한 중합 시 광원은 발광분포가 400㎚ 이하, 바람직하기로는 150 내지 400㎚, 보다 바람직하기로는 200 내지 380㎚의 파장인 것으로 예컨대 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은등 및 메탈할라이드램프 등을 이용할 수 있다.
상기 광조사의 강도는 요구되는 점착제의 물성에 따라 적절히 조절이 가능하며, 자유라디칼 광개시제의 활성에 유용한 적산광량은 10 내지 5000mJ/㎠ 인 것이 바람직하며, 200 내지 800mJ/㎠이 보다 바람직하다. 상기 범위내에서 적절한 경화 반응 시간을 가지며, 램프로부터 복사되는 열 및 중합 반응 시 발열에 의해 제조된 경화물의 응집력의 저하, 황변 또는 지지체의 열화를 발생시키지 않으므로 바람직하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예 1 : 아민실란화합물 제조
2-디메틸아미노에탄올(5.0g, 56.1mmol)과 3-이소시아네이토프로필에톡시실란(21.0g, 84.1mmol)을 테트라하이드로퓨란 (100mL)에 넣고, 트리에틸아민(0.2mL, 1.12mmol)을 가한 뒤, 48시간 동안 질소 하에서 가열 환류시켰다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각시키고 용매를 감압한 후, 컬럼크로마토그래피(30중량% 에틸아세테이트/n-헥산)를 수행하여 목적 화합물(9.4g, 50%)을 얻었다.
Figure 112010086585018-pat00003
상기에서 제조된 아민실란 화합물의 NMR측정(듀트륨으로 치환된 클로로포름으로 Varian 300 MHz) 결과는 하기와 같다.
1H NMR (CDCl3, 300 MHz)
δ 0.98 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 1.23 (t, J = 8.0 Hz, 9H), 1.82 (Qt, J = 7.1 Hz, 14.0 Hz, 2H), 3.01 (s, 6H), 3.33 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 3.60 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 3.83 (q, J = 8.0 Hz, 16.0 Hz, 6H), 4.67 (t, J = 7.1, 2H), 8.03 (s, 1H)
13C NMR (CDCl3, 75 MHz)
δ 14.9, 19.4 (3개), 25.2, 48.0, 50.7 (2개), 58.4 (3개), 58.9, 60.9, 157.8
제조예 2 : 아민실란화합물 제조
상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, 3-이소시아네이토프로필에톡시실란(21.0 g, 84.1 mmol) 대신에 3-이소시아네이토프로필메톡시실란(17.3 g, 84.1 mmol)을 사용하여 목적 화합물(7.3 g, 44%)을 얻었다.
Figure 112010086585018-pat00004
상기에서 제조된 아민실란 화합물의 NMR측정(듀트륨으로 치환된 클로로포름으로 Varian 300 MHz) 결과는 하기와 같다.
1H NMR (CDCl3, 300 MHz)
0.85 (s, 9H), 0.62 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 1.81 (Qt, J = 7.1 Hz, 2H), 3.02 (s, 6H), 3.32 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 3.58 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 4.68 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 8.03 (s, 1H)
13C NMR (CDCl3, 75 MHz)
δ 18.2 (3개), 25.1, 37.4, 49.0, 53.7(2개), 58.7, 60.9, 157.8
[실시예]
실시예 1
(1) 점착제 조성물
우레탄 아크릴레이트 올리고머(상품명DFCN-5, 제조사:네가미사) 45중량%, 아크릴레이트계 단량체로 2-에틸헥실아크릴레이트 42.5중량%와 1,6-핵산디올 다이아크릴레이트 5중량%, 공개시제로 제조예 1의 화합물 0.5중량%, 자유 라디칼 광개시제(Ciba사, Irgacure-500 제품) 2중량% 및 점착부여수지(FORAL85LB제품, 이스트만사) 5중량%를 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.
(2) 점착필름의 제조
상기 (1)에서 제조된 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 투명기재필름상에 두께가 300㎛가 되도록 도포하고 그 위에 동일한 투명기재필름을 적층한 뒤, 4m/min의 속도(600mJ/㎠)로 자외선을 조사하고 완전 경화하여 점착제를 형성하였다.
실시예 2-8 및 비교예 1-5
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 각 성분의 조성물 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 사용하였다.
구분 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 아크릴레이트 단량체 공개시제 자유 첨가제
(중량%) A-1 A-2 화학식1의 아민실란 B-3 B-4 라디칼 광개시제 점착부여수지 아크릴레이트 수지 시럽
B-1 B-2
실시예1 45 42.5 5 - 0.5 - - 2 5 -
실시예2 45 42 5 - 1 - - 2 5 -
실시예3 45 41 5 - 2 - - 2 5 -
실시예4 45 39 5 - 4 - - 2 5 -
실시예5 30 50 5 - 5 - - 2 8 -
실시예6 80 11 2 - 5 - - 2 - -
실시예7 45 41 5 2 - - - 2 5 -
실시예8 45 36 5 - 2 - - 2 - 10
비교예1 45 38 5 - - 5 - 2 5 -
비교예2 30 45 5 - - - 10 2 8 -
비교예3 45 41 5 - - - - 4 5 -
비교예4 25 66 5 - 2 - - 2 - -
비교예5 85 6 5 - 2 - - 2 - -
우레탄아크릴레이트 올리고머: 상품명:DFCN-5, 네가미사
A-1: 2-에틸헥실아크릴레이트
A-2: 1,6-핵산디올 다이아크릴레이트
B-1 : 제조예 2
B-2 : 제조예 1
B-3 : 트리에틸아민
B-4 : 다이메틸아미노-에틸아크릴레이트
자유라디칼 광개시제: Irgacure-500제품, Ciba사
점착부여수지: FORAL85LB제품, 이스트만사
아크릴레이트 수지 시럽: SY-1063제품, 네가미 화학사
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 점착제 조성물 및 점착필름의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1. 점착력(N/25mm)
점착필름의 위에 적층된 이형제가 코팅된 기재필름을 박리 후, 이형처리 되지 않은 기재필름을 적층하였다. 상기 점착시트를 슈퍼커터를 이용하여 25㎜×250㎜의 크기로 절단하여 Glass에 접합 후 오토그라프에 고정한 후 300m/분의 속도로 180° PEEL박리하여 점착력을 측정하였다.
2. 점착파괴형상
상기의 점착력 평가 시 Glass 표면의 형상을 보고, 그 결과를 하기의 기준에 의거하여 평가하였다.
<평가기준>
◎: Glass 표면에 점착제가 전혀 남지 않은 매우 깨끗한 상태.
○: Glass 표면에 점착제가 미량 남아 있으나 깨끗한 상태.
×: Glass 표면에 점착제 및 이물이 많이 남아 있는 상태(응집파괴).
3. 경화수축
제조된 점착제 조성물을 두께가 300㎛가 되도록 도공한 후 자외선 조사기를 이용하여 4m/min의 속도(600mJ/㎠)로 자외선 조사하여 경화시켰다. 경화된 도공층 표면을 육안으로 관찰하고, 그 결과를 하기 기준에 의거하여 평가하였다.
<평가기준>
◎: 경화수축이 전혀 발생 안됨. 표면이 균일하고 깨끗함.
○: 경화수축이 미약하게 발생되나 외관에 문제 없음. 표면이 대체로 균일하고 깨끗함.
×: 경화수축으로 인해 외관에 문제 있음. 표면이 불균일하고 오염이 발생(경화 불완전).
4. 내열성
점착필름의 위에 적층된 이형제가 코팅된 기재필름을 박리 후, 이형처리 되지 않은 PET필름 위에 적층하였다. 상기 점착시트를 슈퍼커터를 이용하여 A4사이즈로 절단하여 Glass에 접합 후 오토클레이브에 50°, 5기압조건에서 20분간 처리한 후에 80° 내열 오븐에 100시간을 방치하였다.
<평가기준>
◎: 내열 평가 후 기포 등의 불량이 없음.
△: 내열 평가 후 외곽에 1um이하의 기포가 10개 이하로 발생함.
×: 내열 평가 후 기포 및 들뜸 발생이 심함.
5. 내습열성
점착필름의 위에 적층된 이형제가 코팅된 기재필름을 박리 후, 이형처리 되지 않은 PET필름 위에 적층하였다. 상기 점착시트를 슈퍼커터를 이용하여 A4사이즈로 절단하여 Glass에 접합한 후 오토클레이브에 50°, 5기압조건에서 20분간 처리한 후에 60°, 60RH% 내습열 오븐에 100시간을 방치하였다.
<평가기준>
◎: 내습열 평가 후 기포 등의 불량이 없음.
△: 내습열 평가 후 외곽에 1um이하의 기포가 10개 이하로 발생함.
×: 내습열 평가 후 기포 및 들뜸 발생이 심함.
6. 경화율(도공성)
우레탄아크릴레이트올리고머 성분 및 아크릴레이트계단량체 성분의 에틸렌계 불포화기 중의 불포화 C-C 이중 결합이 경화 도중 시간의 함수로서 소모된 정도를 푸리에 변환 적외선 분광학 기술(FT-IR)을 이용하여 측정하였다.
평가기기: FT-IR
측정법: 약 810cm-1에서 불포화 C-C 이중결합신호의 소멸수준을 측정.
소모 백분율은 UV조사 중 소멸된 이중결합의 백분율이며, 조사 이전 값은 0%이다.
구분 점착력 점착파괴현상 경화수축 내열성 내습열성 경화율
실시예1 15.8 ◎ ◎ ◎ ◎ 97
실시예2 21.2 ◎ ◎ ◎ ◎ 97
실시예3 27.3 ◎ ◎ ◎ ◎ 97
실시예4 28.4 ◎ ◎ ◎ ◎ 97
실시예5 30.4 ◎ ○ ◎ ◎ 97
실시예6 23.3 ◎ ◎ ◎ ◎ 75
실시예7 26.8 ◎ ◎ ◎ ◎ 97
실시예8 25.1 ◎ ◎ ◎ ◎ 97
비교예1 10.3 ◎ ○ × × 97
비교예2 13.7 ◎ × × × 97
비교예3 8.6 ◎ ○ × × 85
비교예4 11.3 ◎ × × × 97
비교예5 9.4 × ○ × × 57
위 표와 같이, 본 발명에 따라 우레탄 아크릴레이트계 올리고머, 아크릴레이트계 단량체, 저급 알킬기를 갖는 실란기와 3차 아민기를 갖는 특정의 아민실란 화합물 및 자유라디칼 광개시제를 일정량 함유하는 실시예 1 내지 8의 점착제 조성물은 도공성 및 점착력 등의 점착제 조성물 자체의 물성을 유지할 뿐만 아니라 광중합 시 경화수축 발생이 적어 두께가 균일하고 표면외관, 내열 및 내습열 등의 내구성이 우수하고 경화율이 향상되었음을 확인할 수 있었다.
이에 반하여, 비교예 1은 반응이 끝난 후에 불순물로 남는 트리에틸아민으로 인해 내구성이 떨이지며, 다이메틸아미노-에틸아크릴레이트를 사용한 비교예 2는 경화수축이 발생하였다. 또한, 3급아민을 사용하지 않은 비교예 3은 경화도를 올리기 위해 과량의 광개시제를 사용했으나 내구성이 떨어지고, 우레탄아크릴레이트 올리고머의 함량이 30중량% 내지 80중량%에서 벗어나는 비교예 4 내지 5 역시 내구성 및 경화도가 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (8)

  1. 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 30 내지 80중량%, 아크릴레이트계 단량체 10 내지 60중량%, 하기 화학식 1의 아민실란 화합물 0.1 내지 5중량% 및 자유라디칼 광개시제 0.1 내지 5중량%를 포함하는 광학용 점착제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112010086585018-pat00005

    식 중, R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 탄소수 1 내지 4의 알킬기이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 아크릴레이트계 단량체는 1 내지 4 관능성인 광학용 점착제 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 아민실란 화합물의 R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 탄소수 1 내지 2의 알킬기인 광학용 점착제 조성물.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 아민실란 화합물의 R4 및 R5는 각각 메틸기인 광학용 점착제 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 조성물은 아크릴레이트 수지 시럽, 점착부여수지 또는 이들의 혼합물의 첨가제를 더 포함하는 광학용 점착제 조성물.
  6. 청구항 1 내지 5중 어느 한 항의 점착제 조성물이 경화된 점착제.
  7. 투명기재필름;
    상기 투명기재필름의 일면에 형성된 상기 청구항 6의 점착제를 포함하는 점착필름.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 점착제는 두께가 25 내지 1000㎛인 점착필름.
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