KR101800925B1 - 도전성 적층체 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 도전성 적층체에 관한 것이다. 본 출원에 따른 도전성 적층체는 도전체 박막을 직접 글라스 또는 ITO에 부착할 수 있어 공정의 편의를 도모할 수 있을 뿐만 아닐, 글라스, ITO 또는 하드 코팅면에 대하여 우수한 접착력, 내구성 및 유지력을 구현할 수 있다.

Description

도전성 적층체 {CONDUCTIVE LAMINATE}
본 출원은 도전성 적층체 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
터치 패널 또는 터치 스크린은 이동 통신 단말기 또는 ATM 등과 같은 각종 정보 처리용 단말기나, TV 및 모니터 등의 표시 장치에 다양하게 적용되고 있다. 또한, 소형 휴대용 전자 기기로의 적용이 증가하면서 보다 소형이고 경량화된 터치 패널 또는 스크린에 대한 요구가 증가하는 추세이다.
상기 터치 패널 또는 스크린의 구성 시에는 예를 들면 특허문헌 1 또는 2에 개시된 것과 같은 도전성 적층체가 사용된다.
이러한 도전성 적층체는 점착제층을 포함하고 있을 수 있다. 점착제층을 포함하고 있는 도전성 적층체는, 인듐 주석 산화물(ITO: Indium Tin Oxide)의 박막 등과 같은 도전체 박막을 직접 글라스 또는 ITO에 부착할 수 있어 공정의 편의를 가져올 수 있다. 다만, 상기와 같은 도전성 적층체는 전술한 글라스, ITO 또는 하드 코팅면 등과 같은 다양한 피착제에 대하여 우수한 접착력 및 유지력이 요구된다.
특허 문헌 1: 대한민국 공개특허 제2002-0036837호 특허 문헌 2: 대한민국 공개특허 제2001-0042939호
본 출원은 도전체 박막을 직접 글라스 또는 ITO에 부착할 수 있어 공정의 편의를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 글라스, ITO 또는 하드 코팅면에 대하여 우수한 접착력, 내구성 및 유지력을 구현할 수 있는 도전성 적층체를 제공한다.
본 출원은 도전성 적층체에 관한 것이다. 도 1은 본 출원에 따른 도전성 적층체의 구조를 예시적으로 나타낸 단면도이다. 도 1에서와 같이, 본 출원에 따른 도전성 적층체는 기재층(30); 및 상기 기재층(30)의 일면에 형성되어 있는 도전성층(40)을 추가로 포함하고, 점착제층(20)이 상기 기재층(30)의 도전성층(40)이 형성되어 있지 않은 면에 형성되어 있을 수 있다.
예시적인 도전성 적층체는 기재층; 상기 기재층의 일면에 형성되어 있는 도전성층; 및 상기 기재층의 타면에 형성되어 있고, 일반식 1을 만족하는 점착제층을 포함한다.
[일반식 1]
-4% ≤ 100 × (Cf - Ci)/Ci ≤ 50%
일반식 1에서, Ci는, 열충격 시험(상기 도전성 적층체를 -40℃에서 1 시간 유지하고, 다시 80℃에서 1 시간 유지하는 것을 한 사이클로 하여 상기를 100 사이클 반복하는 시험) 전의 상기 점착제층의 유리 또는 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력(박리 속도: 0.3 m/min, 박리 각도: 180°)으로서, 1,000 g/in 이상의 값이다. Cf는 상기 열충격 시험 후의 상기 점착제층의 유리 또는 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력(박리 속도: 0.3 m/min, 박리 각도: 180°)이다. 즉, 본 출원에 따른 점착제층은 열충격 시험 전후의 접착력의 저하가 거의 발생하지 않고, 접착력이 일정 범위 상승한다. 상기 일반식 1에서 Ci를 유리에 대한 상온 박리력으로 측정한 경우, Cf는 열충격 시험 후 유리에 대한 상온 박리력일 수 있다. 또한, 상기 일반식 1에서 Ci를 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력으로 측정한 경우, Cf는 열충격 시험 후 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력일 수 있다. 본 명세서에서 상온이란, 특별히 달리 규정하지 않는 이상, 15 내지 35?, 20 내지 30? 또는 약 25?일 수 있다. 이하 기재에서, 본 명세서에서 측정된 접착력 또는 박리력은 실시예에서 제시된 방법으로 측정될 수 있으며, 특별히 달리 규정하지 않는 한, ASTM D3330에 의해 측정 샘플의 폭을 1 inch로 하고, 항온 항습 조건에서 고정시킨 뒤 0.3m/min의 박리 속도와 180°의 박리 각도로 측정될 수 있다. 상기 일반식 1의 100 × (Cf - Ci)/Ci는 열충격 시험에 따른 점착제층의 접착력 변화율을 의미할 수 있고, 상기 변화율은 예를 들어, -4% 내지 50%, 0% 내지 50%, 10% 내지 50%, 15% 내지 50% 또는 20% 내지 50%일 수 있다. 도전성층과 점착제층이 일체화된 도전성 적층체에서, 상기 점착제층의 접착력은 우수하게 유지될 필요가 있고, 이에 따라, 점착제층의 접착력은 상기 일반식 1과 같이 특정 범위로 제어될 수 있다. 한편, 본 명세서에서 용어 접착력은 박리력과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 점착제층은 하기 일반식 2를 추가로 만족할 수 있다.
[일반식 2]
-10% ≤ 100 × (Af - Ai)/Ai ≤ 50%
일반식 2에서, Ai는, 저온 유지 시험(상기 도전성 적층체를 -40℃에서 120 시간 유지하는 시험) 전의 상기 점착제층의 유리 또는 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력(박리 속도: 0.3 m/min, 박리 각도: 180°)으로서, 1,000 g/in 이상의 값이고, Af는 상기 저온 유지 시험 후의 상기 점착제층의 유리 또는 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력(박리 속도: 0.3 m/min, 박리 각도: 180°)이다. 상기 일반식 2에서 Ai를 유리에 대한 상온 박리력으로 측정한 경우, Af는 저온 유지 시험 후 유리에 대한 상온 박리력일 수 있다. 또한, 상기 일반식 2에서 Ai를 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력으로 측정한 경우, Af는 저온 유지 시험 후 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력일 수 있다. 상기 일반식 2의 100 × (Af - Ai)/Ai는 저온 유지 시험 따른 점착제층의 접착력 변화율을 의미할 수 있고, 상기 변화율은 예를 들어, -10% 내지 50% 또는 -9.5% 내지 45%일 수 있다.
하나의 예시에서, 점착제층은 하기 일반식 3을 추가로 만족하는 도전성 적층체:
[일반식 3]
-10% ≤ 100 × (Bf - Bi)/Bi ≤ 80%
일반식 3에서, Bi는, 고온 유지 시험(상기 도전성 적층체를 80℃에서 120 시간 유지하는 시험) 전의 상기 점착제층의 유리 또는 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력(박리 속도: 0.3 m/min, 박리 각도: 180°)으로서, 1,000 g/in 이상의 값이고, Bf는 상기 고온 유지 시험 후의 상기 점착제층의 유리 또는 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력(박리 속도: 0.3 m/min, 박리 각도: 180°)이다. 상기 일반식 3에서 Bi를 유리에 대한 상온 박리력으로 측정한 경우, Bf는 고온 유지 시험 후 유리에 대한 상온 박리력일 수 있다. 또한, 상기 일반식 3에서 Bi를 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력으로 측정한 경우, Bf는 고온 유지 시험 후 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력일 수 있다. 상기 일반식 3의 100 × (Bf - Bi)/Bi 는 고온 유지 시험 따른 점착제층의 접착력 변화율을 의미할 수 있고, 상기 변화율은 예를 들어, -10% 내지 80%, -5% 내지 80%, 0% 내지 80%, 10% 내지 80%, 20% 내지 80%, 25% 내지 80% 또는 30% 내지 80%일 수 있다. 본 출원에 따른 점착제층은 외부의 가혹한 환경에서도 접착력의 저하가 거의 발생하지 않고, 접착력이 일정 범위 상승할 수 있다.
본 출원의 구체예에서, 전술한 박리력을 만족하는 한, 점착제층을 구성하는 소재는 특별히 한정되지 않으나, 일반식 1, 2 또는 3의 박리력을 만족하기 위하여, 점착제층은 알킬 (메타)아크릴레이트 30 내지 95 중량부 및 하기 화학식 1의 화합물 25 내지 50 중량부를 중합 단위로 포함하는 중합체를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112014082788619-pat00001
상기 화학식 1에서, R은 수소 또는 탄소수 1 내지 4, 탄소수 1 내지 3 또는 탄소수 1 내지 2의 알킬기일 수 있다. 또한, 상기 화학식 1에서 P는 탄소수 3 내지 30의 지방족 포화탄화수소 고리형 1가 잔기일 수 있다. 상기 화학식 1에서 P는, 바람직하게는 탄소수 3 내지 25, 탄소수 6 내지 20 또는 탄소수 8 내지 15의 지방족 포화탄화수소 고리 화합물로부터 유래되는 1가 잔기일 수 있다. 화학식 1의 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 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 화학식 1의 화합물은, 20 중량부 내지 50 중량부, 25 중량부 내지 50 중량부, 30 중량부 내지 50 중량부, 또는 30 중량부 내지 45 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 이러한 범위 내에서 점착제층의 접착력, 내구성 및 점착 물성을 우수하게 구현할 수 있다. 본 발명에서 단위 「중량부」는 중량 비율을 의미한다. 단량체 간의 중량 비율을 상기와 같이 조절하여, 점착제층의 접착력, 내구성 및 박리력 등의 물성을 효과적으로 유지할 수 있다.
본 출원의 하나의 예시에서, 상기 중합체는 전술한 바와 같이 알킬 (메타)아크릴레이트 30 내지 95 중량부, 35 내지 90 중량부 또는 40 내지 90 중량부를 중합 단위로 포함할 수 있다. 상기에서 알킬 (메타)아크릴레이트는 응집력, 유리전이온도 및 점착성 등의 물성을 고려하여, 탄소수가 1 내지 14인 알킬기를 가지는, 직쇄 또는 분지쇄 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이러한 알킬 (메타)아크릴레이트의 예로는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라 데실 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 이 중 1종 또는 2종 이상이 수지에 중합된 형태로 포함될 수 있다.
또한, 상기 중합체는 하나 이상의 반응성 관능기를 포함하는 화합물을 중합 단위로 추가로 포함할 수 있다. 즉, 반응성 관능기를 포함하는 화합물을 중합 단위로 포함할 경우, 상기 화합물은 중합체에 다관능성 가교제와 반응할 수 있는 반응성 관능기를 제공할 수 있다. 이와 같은 반응성 관능기를 포함하는 화합물의 예로는, 히드록시기 함유 화합물 또는 카르복실기 함유 화합물을 들 수 있다. 중합체의 제조 분야에서는 상기와 같은 반응성 관능기를 아크릴 중합체에 제공할 수 있는 다양한 공중합성 단량체가 공지되어 있고, 본 발명에서는 상기와 같은 단량체를 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 히드록시기를 가지는 화합물로는, 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 사용할 수 있고, 카복실기를 가지는 화합물로는, (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 다이머(dimer), 이타콘산, 말레산 또는 말레산 무수물 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 반응성 관능기를 포함하는 화합물은 예를 들어, 중합체 100중량부 대비 1 내지 30 중량부, 3 내지 30 중량부, 5 내지 30 중량부, 8 내지 30 중량부, 10 내지 30 중량부 13 내지 30 중량부 또는 15 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 본 출원에 따른, 중합체는 중합 단위로서 반응성 관능기를 포함하는 화합물의 함량을 높게 제어함으로써, 점착제층의 접착력, 내구성 및 박리력 등의 목적하는 물성을 효과적으로 구현할 수 있다.
또한, 본 출원의 구체예에서, 중합체는 하기 화학식 2 또는 3의 화합물 1 중량부 내지 50 중량부를 중합 단위로 추가로 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112014082788619-pat00002
[화학식 3]
Figure 112014082788619-pat00003
상기 화학식 2에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 알키닐기 또는 아릴기이거나 R1 및 R2는 함께 연결되어 고리 구성 원자가 2 내지 20, 2 내지 18, 2 내지 16, 3 내지 15, 3 내지 14, 4 내지 13, 4 내지 12, 5 내지 11 또는 5 내지 10의 고리 구조를 형성하고 상기 고리 구성 원자는 탄소, 질소 또는 산소이며, 상기 고리 구조는 하나 이상의 이중결합을 포함할 수 있다. 상기 화학식 2의 화합물로는 예를 들면, 4-아크릴로일모르폴린, N-하이드록시에틸 아크릴아미드, 아크릴아미드, N,N-이메틸 아크릴아미드, N,N-디메틸 메타아크릴 아미드, N,N-디페닐 메타아크릴 아미드 또는 N-(n-도데실)메타아크릴 아미드 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 화학식 3에서, R3 및 R4는 함께 연결되어 고리 구성 원자가 2 내지 20, 2 내지 18, 2 내지 16, 3 내지 15, 3 내지 14, 4 내지 13, 4 내지 12, 5 내지 11 또는 5 내지 10의 고리 구조를 형성하고 상기 고리 구성 원자는 탄소, 질소 또는 산소이며, 상기 고리 구조는 하나 이상의 이중결합을 포함할 수 있고, 상기 고리 구성 원자 중 탄소는 카보닐기를 형성하는 탄소일 수 있으며, Q는 탄소 또는 질소일 수 있다. 상기 화학식 3의 화합물로는 예를 들면, 2-아이소프로페닐-2-옥사졸린, 1-비닐-2-피롤리돈, N-비닐카프로락탐 또는 1-비닐 이미다졸 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
화학식 2 또는 3의 화합물은, 1 중량부 내지 15 중량부, 2 중량부 내지 14 중량부, 3 중량부 내지 13 중량부, 4 중량부 내지 12 중량부, 5 중량부 내지 11 중량부 또는 5 중량부 내지 10 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 화학식 2 또는 3의 화합물은 상기 범위 내에서 점착제층의 접착력, 내구성 및 점착 물성을 우수하게 구현할 수 있다.
또한, 상기 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 알키닐기 또는 아릴기는 하나 이상의 히드록시기로 치환되어 있을 수 있다.
본 명세서에서 용어 「알킬기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 30, 탄소수 1 내지 25, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 의미할 수 있다. 상기 알킬기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형 구조를 가질 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해서 치환되어 있을 수 있다.
본 명세서에서 용어 「알콕시기」는, 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 알콕시기를 의미할 수 있다. 상기 알콕시기는, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알콕시기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 용어 「알케닐기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐기는, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알케닐기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 용어 「알키닐기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐기는, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알키닐기는 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있다.
본 명세서에서 용어 「아릴기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 벤젠을 포함하거나 또는 2개 이상의 벤젠이 축합되거나 결합되어 있는 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유래하는 1가 잔기를 의미할 수 있다. 상기 아릴기는, 예를 들면, 탄소수 6 내지 22, 바람직하게는 탄소수 6 내지 16, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 13의 아릴기일 수 있으며, 예를 들면, 페닐기, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 벤질기, 톨릴기, 크실릴기(xylyl group) 또는 나프틸기 등일 수 있다.
한편, 본 출원에서, 중합체는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트 30 내지 95 중량부, 화학식 1의 화합물 25 내지 50 중량부 및 반응성 관능기를 포함하는 화합물 1 내지 30 중량부를 중합 단위로 포함할 수 있다. 또 하나의 구체예에서, 중합체는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트 30 내지 95 중량부, 화학식 1의 화합물 25 내지 50 중량부 및 화학식 2 또는 3의 화합물 1 내지 15 중량부를 중합 단위로 포함할 수 있다. 또 하나의 구체예에서, 중합체는 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트 30 내지 95 중량부, 화학식 1의 화합물 25 내지 50 중량부, 화학식 2 또는 3의 화합물 1 내지 15 중량부 및 반응성 관능기를 포함하는 화합물 1 내지 30 중량부를 중합 단위로 포함할 수 있다.
본 출원에서 상기와 같은 중합체는 이 분야의 통상의 중합 방식, 예를 들면, 용액 중합(Solution polymerization), 광중합(Photo polymerization), 괴상 중합(Bulk polymerization), 현탁 중합(Suspension polymerization) 또는 유화 중합(Emulsion polymerization) 등과 같은 방식으로 제조할 수 있고, 바람직하게는 용액 중합 방식으로 제조할 수 있다. 상기에서, 중합체는 점착제층 내에서 가교 상태로 존재할 수 있다.
본 출원에서, 상기 중합체는 다관능성 가교제에 의해 가교되어 있을 수 있다. 이와 같은 가교제는 아크릴계 중합체에 포함되는 극성 관능기와의 반응을 통해 수지 경화물(점착제)의 응집력을 개선하고, 가교 구조를 부여하며, 점착 특성을 조절하는 역할을 한다.
하나의 예시에서, 점착제층 내에서 중합체는 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제, 아지리딘 가교제 및 금속 킬레이트 가교제로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 다관능성 가교제에 의해 가교되어 있을 수 있고, 중합체에 포함되어 있는 반응성 관능기의 종류를 고려하여, 1종 또는 2종 이상의 가교제를 적절히 선택할 수 있다.
상기 이소시아네이트 가교제로는, 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트 등이나, 상기 중 하나 이상의 이소시아네이트 화합물과 폴리올의 부가 반응물 등을 사용할 수 있으며, 상기에서 폴리올로는 트리메틸올프로판 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 에폭시 가교제로는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸롤프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜 에틸렌디아민 또는 글리세린 디글리시딜에테르 등의 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있고, 상기 아지리딘 가교제로는 N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌 멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 또는 트리-1-아지리디닐포스핀옥시드 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 금속 킬레이트 가교제로는, 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 및/또는 바나듐과 같은 다가 금속이 아세틸 아세톤 또는 아세토초산 에틸 등에 배위하고 있는 화합물 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다관능성 가교제는 중합체 100 중량부 대비 0.01 내지 10 중량부, 0.1 내지 9 중량부 또는 0.2 내지 8 중량부로 포함될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 중합체는 중량평균분자량이 50만 이상, 55만 이상, 60만 이상, 65만 이상, 70만 이상, 80만 이상, 90만 이상, 100만 이상, 110만 이상 또는 120만 이상일 수 있다. 중량평균분자량의 상한은 특별히 한정되지 않으나, 200만 이하일 수 있다. 이러한 범위에서 점착제층의 내구성 및 점착 물성 등을 효과적으로 제어할 수 있다.
본 출원의 점착제층에는, 전술한 성분에 추가로 실란 커플링제; 점착 부여제; 에폭시 수지; 자외선 안정제; 산화 방지제; 조색제; 보강제; 충진제; 소포제; 계면 활성제 또는 가소제 등과 같은 첨가제를 1종 또는 2종 이상의 추가로 포함할 수 있다.
상기 도전성 적층체에 포함되는 기재층의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 유리 기재 또는 플라스틱 기재 등을 사용할 수 있다. 플라스틱 기재로는 폴리에스테르 필름, 폴리아미드 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리스티렌 필름 및 폴리올레핀 필름 등을 사용할 수 있고, 통상적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET; polyethylene terephthalate)와 같은 폴리에스테르 필름, 아크릴 수지 필름 또는 폴리카보네이트 필름 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원에서 상기 기재층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 도전성 적층체로서 기능을 할 수 있는 한 적절히 설정할 수 있다. 예를 들면, 상기 기재층의 두께는 약 1㎛ 내지 500㎛, 약 3㎛ 내지 300㎛, 약 5㎛ 내지 250㎛ 또는 10㎛ 내지 200㎛ 정도의 범위 내일 수 있다.
상기 기재층에는 특별히 제한되는 것은 아니나, 코로나 방전 처리, 자외선 조사 처리, 플라즈마 처리 또는 스퍼터 에칭 처리 등의 적절한 접착 처리가 수행되어 있을 수 있다.
본 출원의 상기 도전성 적층체의 상기 기재층 일면에는 도전성층이 형성되어 있을 수 있다.
상기 도전성층의 형성법은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 스프레이 열분해법, 화학 도금법, 전기 도금법 또는 상기 중 2종 이상의 방법을 조합한 통상의 박막 형성법으로 형성할 수 있고, 통상적으로 진공 증착법 또는 스퍼터링법으로 형성할 수 있다.
상기 도전성층을 구성하는 소재로는, 금, 은, 백금, 팔라듐, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬, 티탄, 철, 코발트, 주석 또는 상기 중 2종 이상의 합금 등과 같은 금속, 산화 인듐, 산화 주석, 산화 티탄, 산화 카드뮴 또는 상기 중 2종 이상의 혼합물로 구성되는 금속 산화물, 요오드화 구리 등이 사용될 수 있고, 상기 도전성층은 결정층 또는 비결정층일 수 있다. 본 출원에서는 전술한 도전성층을 구성하는 소재 중 인듐 주석 산화물(ITO; Indium Tin Oxide)을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기와 같은 도전성층의 두께는 연속 피막의 형성 가능성, 도전성 및 투명성 등을 고려하여, 약 10㎚ 내지 300㎚, 약 10㎚ 내지 200㎚ 또는 약 10㎚ 내지 100㎚로 조절할 수 있다.
본 출원의 상기 도전성층은 필요한 경우 앵커층 또는 유전체층을 매개로 기재층 일면에 형성되어 있을 수도 있다. 상기 앵커층 또는 유전체층은 도전성층과 기재층 사이의 밀착성을 향상시키고, 내찰상성 또는 내굴곡성을 개선할 수 있다. 또한, 상기와 같은 앵커층 또는 유전체층은, 예를 들면, SiO2, MgF2 또는 Al2O3 등과 같은 무기물; 아크릴 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지 또는 실록산계 폴리머 등의 유기물 또는 상기 중 2종 이상의 혼합물을 사용한 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 또는 도공법을 사용하여 형성할 수 있다. 상기 앵커층 또는 유전체층은 통상적으로 약 100㎚ 이하, 구체적으로는 15㎚ 내지 100㎚ 또는 20㎚ 내지 60㎚의 두께로 형성할 수 있다.
또한, 본 출원은 전술한 도전성 적층체의 제조 방법에 관한 것이다. 하나의 예시에서, 제조 방법은 기재층의 일면에 도전성층을 형성하고, 상기 기재층의 타면에 점착제층을 형성하는 것을 포함하는 도전성 적층체의 제조 방법에 관한 것이다.
본 출원은, 또한 전자 장치에 대한 것이다. 예시적인 전자 장치는 터치 패널일 수 있다. 터치 패널은 상기 도전성 적층체를 예를 들면, 터치 패널용 전극판으로 포함할 수 있다.
상기 터치 패널은 상기 도전성 적층체를 포함하는 한, 정전용량 방식 또는 저항막 방식 등을 포함한 공지의 구조로 형성될 수 있다. 상기 도전성 적층체는, 터치 패널 또는 액정 디스플레이 등의 다양한 장치의 형성 등에 사용할 수 있다.
본 출원에 따른 도전성 적층체는 도전체 박막을 직접 글라스 또는 ITO에 부착할 수 있어 공정의 편의를 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 글라스, ITO 또는 하드 코팅면에 대하여 우수한 접착력, 내구성 및 유지력을 구현할 수 있다.
도 1은, 본 출원의 하나의 예시에 따른 도전성 적층체의 단면도를 나타내는 도면이다.
이하 본 출원에 따르는 실시예 및 본 출원에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 출원을 보다 상세히 설명하나, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
이하 실시예 및 비교예에서의 물성은 하기의 방식으로 평가하였다.
1. 분자량 측정
중량평균분자량(Mw)은 GPC를 사용하여 이하의 조건으로 측정하였으며, 검량선의 제작에는 Agilent system의 표준 폴리스티렌을 사용하여 측정 결과를 환산하였다.
<측정 조건>
측정기: Agilent GPC (Agilent 1200 series, U.S.)
컬럼: PL Mixed B 2개 연결
컬럼 온도: 40℃
용리액: THF(Tetrahydrofuran)
유속: 1.0 mL/min
농도: ~ 1 mg/mL (100μL injection)
2. 접착력 측정
<측정조건>
측정기기: Texture Analyser. XT. Plus (Stable Micro Systems)
측정 각도 및 속도: 180°, 0.3m/min
시편 너비: 2.5 cm (~1 inch)
기재: 소다라임 유리, 인듐 주석 산화물층(ITO)
도전성 적층체를 제조하여 도전성층의 소결 및 패턴 형성 과정에 의한 열처리 후(150℃, 1시간), 2.5cm의 너비로 잘라, 도전성 적층체의 점착제층을 상기 소다라임 유리 또는 인듐 주석 산화물층에 라미하여 ASTM D3330에 따라 접착력을 측정하였다. 상기 인듐 주석 산화물층은 소결 및 패턴 형성을 위한 열처리 후(150℃, 1시간), 도전성 적층체를 라미한다.
제조예 1. 점착성 중합체(A1)의 제조
질소가스가 환류되고, 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치를 설치한 1L 반응기에 n-부틸 아크릴레이트(BA), 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) 및 2-히드록시에틸아크릴레이트(2-HEA)를 55:30:15의 중량 비율(BA:IBOA:2-HEA)로 투입하였다. 이어서, 에틸아세테이트(EAc)를 용제로 투입하고, 산소 제거를 위하여 질소 가스를 60분 동안 퍼징(purging)한 후, 온도를 60℃로 유지한 상태에서 반응 개시제인 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 약 0.02중량부를 투입하여 반응을 개시시켰다. 이 후, 약 5시간 반응을 시킨 반응물을 에틸아세테이트(EAc)로 희석하여 점착성 중합체(A1)를 제조하였다.
제조예 2 내지 제조예 4. 점착성 중합체(A2 내지 A4)의 제조
점착성 중합체 중합 시에 사용된 원료 및 첨가제 등의 종류 및/또는 비율을 하기 표 1과 같이 조절한 것을 제외하고는 제조예 1의 경우와 동일하게 점착성 중합체(A2 내지 A4)를 제조하였다.
원료 중량평균분자량(Mw)
BA EHA IBOA HEA HEAA VP MMA
중합체 A1 55 30 15 148
A2 50 30 15 5 74
A3 50 30 15 5 68
A4 50 10 40 25
A5 65 20 15 127
함량 단위:g
BA: n-butyl acrylate
IBOA: isobornyl acrylate
HEA: 2-hydroxyethyl acrylate
VP: 1-vinyl-2-pyrrolidone
EHA : 2-ethylhexyl acrylate
MMA : methyl (meth)acrylate
HEAA: N-hydroxyethyl acrylamide
실시예 1
점착제 조성물의 제조
제조예 1에서 제조된 점착성 중합체(A1) 100 중량부에 대하여 가교제로서 크실렌 디이소시아네이트(Takenate D110N, (주)미쯔이 화학) 0.25 중량부를 균일하게 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.
도전성 적층체의 제조
PET 필름의 일면에 실리콘으로 이형 처리한 후, 그 위에 상기 제조된 점착제 조성물을 두께가 약 50㎛ 정도가 되도록 코팅 및 건조하여 점착제층을 형성하였다. 그 후, 상기 점착제층을 통상적인 방식으로 일면에 ITO층을 형성한 PET 필름(두께: 약 25㎛)의 반대면에 전사하고, 상기 이형 처리된 PET 필름을 박리하여 도전성 적층체를 제조하였다.
실시예 2
점착성 중합체를 A1 대신 A2를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방식으로 도전성 적층체를 제조하였다.
실시예 3
점착성 중합체를 A1 대신 A3을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방식으로 도전성 적층체를 제조하였다.
비교예 1
점착성 중합체를 A1 대신 A4를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방식으로 도전성 적층체를 제조하였다.
비교예 2
점착성 중합체를 A1 대신 A5를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방식으로 도전성 적층체를 제조하였다.
조건 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
ITO면 접착력(g/in) 상온/24시간 1097 1138 1122 520 650
-40℃/120시간 1048 1204 1021 480 430
80℃/120시간 1566 1877 2011 670 734
열충격/100cycle 1542 1678 1567 580 700
유리면
접착력(g/in)		 상온/24시간 1143 1301 1200 620 722
-40℃/120시간 1036 1205 1543 530 490
80℃/120시간 1468 1986 2013 720 834
열충격/100cycle 1346 1567 1678 590 780
표 2는 실시예 및 비교예에 따른 도전성 적층체의 점착제층의 접착력(박리력)을 나타낸다.
접착력 변화율(%) 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
ITO 100 × (Cf - Ci)/Ci 40.57 47.45 39.66 11.54 7.69
100 × (Af - Ai)/Ai -4.47 5.80 -9.00 -7.69 -33.85
100 × (Bf - Bi)/Bi 42.75 64.94 79.23 28.85 12.92
유리 100 × (Cf - Ci)/Ci 17.76 20.45 39.83 -4.84 8.03
100 × (Af - Ai)/Ai -9.36 -7.38 28.58 -14.52 -32.13
100 × (Bf - Bi)/Bi 28.43 52.65 67.5 16.13 15.51
표 3은 실시예 및 비교예에 따른 도전성 적층체의 점착제층의 일반식 1 내지 3에 따른 접착력(박리력) 변화율을 나타낸다. 한편, 표 3은 상기 점착제층의 ITO면에 대한 접착력 변화율 및 상기 점착제층의 유리면에 대한 접착력 변화율을 각각 나타내고 있다.
20: 점착제층
30: 기재층
40: 도전성층

Claims (16)

  1. 기재층; 상기 기재층의 일면에 형성되어 있는 도전성층; 및 상기 기재층의 타면에 형성되어 있고, 알킬 (메타)아크릴레이트 30 내지 95 중량부 및 하기 화학식 1의 화합물 25 내지 50 중량부를 중합 단위로 포함하는 중합체를 포함하며, 일반식 1을 만족하는 점착제층을 포함하는 도전성 적층체:
    [화학식 1]
    Figure 112017055772963-pat00008

    [일반식 1]
    -4% ≤ 100 × (Cf - Ci)/Ci ≤ 50%
    화학식 1에서, R은 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, P는 탄소수 3 내지 30의 지방족 포화탄화수소 고리형 1가 잔기이고,
    일반식 1에서, Ci는, 열충격 시험(상기 도전성 적층체를 -40℃에서 1 시간 유지하며, 다시 80℃에서 1 시간 유지하는 것을 한 사이클로 하여 상기를 100 사이클 반복하는 시험) 전의 상기 점착제층의 유리 또는 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력(박리 속도: 0.3 m/min, 박리 각도: 180°)으로서, 1,000 g/in 이상의 값이고, Cf는 상기 열충격 시험 후의 상기 점착제층의 유리 또는 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력(박리 속도: 0.3 m/min, 박리 각도: 180°)이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 점착제층은 하기 일반식 2를 추가로 만족하는 도전성 적층체:
    [일반식 2]
    -10% ≤ 100 × (Af - Ai)/Ai ≤ 50%
    일반식 2에서, Ai는, 저온 유지 시험(상기 도전성 적층체를 -40℃에서 120 시간 유지하는 시험) 전의 상기 점착제층의 유리 또는 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력(박리 속도: 0.3 m/min, 박리 각도: 180°)으로서, 1,000 g/in 이상의 값이고, Af는 상기 저온 유지 시험 후의 상기 점착제층의 유리 또는 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력(박리 속도: 0.3 m/min, 박리 각도: 180°)이다.
  3. 제 1 항에 있어서, 점착제층은 하기 일반식 3을 추가로 만족하는 도전성 적층체:
    [일반식 3]
    -10% ≤ 100 × (Bf - Bi)/Bi ≤ 80%
    일반식 3에서, Bi는, 고온 유지 시험(상기 도전성 적층체를 80℃에서 120 시간 유지하는 시험) 전의 상기 점착제층의 유리 또는 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력(박리 속도: 0.3 m/min, 박리 각도: 180°)으로서, 1,000 g/in 이상의 값이고, Bf는 상기 고온 유지 시험 후의 상기 점착제층의 유리 또는 인듐 주석 산화물층에 대한 상온 박리력(박리 속도: 0.3 m/min, 박리 각도: 180°)이다.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 중합체는 하나 이상의 반응성 관능기를 포함하는 화합물을 중합 단위로 추가로 포함하는 도전성 적층체.
  7. 제 6 항에 있어서, 반응성 관능기를 포함하는 화합물은 히드록시기 함유 화합물 또는 카르복실기 함유 화합물을 포함하는 도전성 적층체.
  8. 제 6 항에 있어서, 중합체는 알킬 (메타)아크릴레이트 30 내지 95 중량부, 화학식 1의 화합물 25 내지 50 중량부 및 반응성 관능기를 포함하는 화합물 1 내지 30 중량부를 중합 단위로 포함하는 도전성 적층체.
  9. 제 1 항에 있어서, 중합체는 하기 화학식 2 또는 3의 화합물을 중합 단위로 추가로 포함하는 도전성 적층체:
    [화학식 2]
    Figure 112017055772963-pat00005

    [화학식 3]
    Figure 112017055772963-pat00006

    상기 화학식 2 및 3에서, R은 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 알키닐기 또는 아릴기이거나 R1 및 R2는 함께 연결되어 고리 구성 원자가 2 내지 20의 고리 구조를 형성하고 상기 고리 구성 원자는 탄소, 질소 또는 산소이며, 상기 고리 구조는 하나 이상의 이중결합을 포함할 수 있고,
    R3 및 R4는 함께 연결되어 고리 구성 원자가 2 내지 20의 고리 구조를 형성하고 상기 고리 구성 원자는 탄소, 질소 또는 산소이며, 상기 고리 구조는 하나 이상의 이중결합을 포함할 수 있고, 상기 고리 구성 원자 중 탄소는 카보닐기를 형성하는 탄소일 수 있으며, Q는 탄소 또는 질소이고,
    상기 알킬기, 알콕시기, 알케닐기, 알키닐기 또는 아릴기는 하나 이상의 히드록시기로 치환되어 있을 수 있다.
  10. 제 9 항에 있어서, 중합체는 알킬 (메타)아크릴레이트 30 내지 95 중량부, 화학식 1의 화합물 25 내지 50 중량부 및 화학식 2 또는 3의 화합물은 1 내지 15 중량부를 중합 단위로 포함하는 도전성 적층체.
  11. 제 1 항에 있어서, 점착제층 내에서 중합체는 가교 상태로 존재하는 도전성 적층체.
  12. 제 1 항에 있어서, 점착제층 내에서 중합체는 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제, 아지리딘 가교제 및 금속 킬레이트 가교제로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 다관능성 가교제에 의해 가교되어 있는 도전성 적층체.
  13. 제 12 항에 있어서, 다관능성 가교제는 중합체 100 중량부 대비 0.01 내지 10 중량부로 포함되어 있는 도전성 적층체.
  14. 제 1 항에 있어서, 중합체는 중량평균분자량이 50만 이상인 도전성 적층체.
  15. 기재층의 일면에 도전성층을 형성하고, 상기 기재층의 타면에 점착제층을 형성하는 것을 포함하는 제 1 항에 따른 도전성 적층체의 제조 방법.
  16. 제 1 항의 도전성 적층체를 포함하는 전자 장치.
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