KR102032153B1 - 점착제층 및 점착 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 두께 1㎛∼20㎛의 박막에도 불구하고 고점착력, 고밀착성의 성능을 함께 갖는 점착제층 및 그것을 사용한 점착 필름을 제공한다. 아크릴계 폴리머로 이루어지는 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층에 있어서, 상기 아크릴계 폴리머가 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상과, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상을 함유하고, 다른 공중합성 모노머로서 질소 원자를 갖는 비닐 모노머의 적어도 1종 이상과, 히드록실기를 갖는 공중합성 비닐 모노머의 적어도 1종 이상을 함유하는 공중합체로서, 가교제가 3관능 이소시아네이트 화합물이며, 상기 점착제층의 두께가 1㎛∼20㎛이고, 두께가 20㎛일 때의 첩합한 초기 점착력이 3.0(N/25㎜) 이상이며, 굴절률이 1.47∼1.50이다.

Description

점착제층 및 점착 필름{ADHESIVE LAYER AND ADHESIVE FILM}
본 발명은 광학 부재의 층간 첩합 등에 사용되는 점착제층 및 점착 필름에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 두께 1㎛∼20㎛의 박막에도 불구하고 고점착력, 고밀착성의 성능을 갖는 점착제층 및 그것을 사용한 점착 필름에 관한 것이다.
점착제층을 개재하여 편광판, 위상차판 등의 광학 부재를 액정 셀 등의 피착체에 첩합하기 위해, 다양한 점착 필름이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼2 참조).
특허문헌 1에는, 부틸아크릴레이트 등을 주성분 모노머로 하고 아크릴아미드 화합물 등을 함유하는 광학용 점착제 조성물이 기재되어 있다.
특허문헌 2에는, 탄소수 4∼8의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 주성분 모노머로 하고, 카르복실기를 갖는 모노머 및 질소 원자를 갖는 비닐 모노머를 함유하는 광학용 점착제 조성물이 기재되어 있다.
또한, 점착제층의 굴절률을 높이기 위해 다양한 연구를 한 점착 필름이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3∼8 참조).
특허문헌 3에는, 방향족 고리를 갖고 굴절률 1.51∼1.75의 점착 부여제(tackifier)를 함유하는 광학용 점착제 조성물이 기재되어 있다.
특허문헌 4에는, 방향족 고리를 갖는 아크릴산 변성 모노머의 공중합성 폴리머를 포함하는 점착제 조성물을 함유하는 점착 시트가 기재되어 있다.
특허문헌 5에는, 방향족 고리를 갖는 점착 부여 수지와 방향족 인산에스테르계 가소제를 함유하는 광학용 점착제 조성물이 기재되어 있다.
특허문헌 6에는, 아크릴계 수지와 에틸렌성 불포화기를 1개 갖는 방향족 화합물을 함유하는 점착제 조성물이 경화되어 이루어지는 점착제가 기재되어 있다.
특허문헌 7에는, 방향족 모노머를 함유하는 아크릴계 점착제를 개재하여 위상차 필름 및 복굴절판을 서로 고착시켜 이루어지는 광학 부품이 기재되어 있다.
특허문헌 8에는, 방향족 디이소시아네이트와 방향족 폴리에스테르디올을 반응시켜 이루어지는 우레탄 수지를 포함하는 점착제 조성물이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2012-177022호 일본 공개특허공보 2012-201734호 일본 공개특허공보 2007-084762호 일본 공개특허공보 2011-153169호 일본 공개특허공보 2012-167188호 일본 공개특허공보 2012-021148호 일본 공개특허공보 2006-293281호 일본 공개특허공보 2009-091522호
근래에 있어서, 광학 부재의 층간을 첩합하기 위해 사용되는 점착 필름에 대해 요구되고 있는 사항은, 광학 부재의 박막화를 도모하기 위해 점착제층의 두께를 20㎛ 이하로 얇게 한 점착 필름으로 하는 것이다.
일반적으로, 점착제층의 점착력은 점착제층의 두께에 대략 비례한다는 점에서, 점착제층의 두께를 얇게 하면 거기에 수반되어 점착력이 저하된다.
그러나, 근래에 요구되고 있는 점착 필름은 점착제층의 두께를 얇게 해도, 종래의 점착 필름(점착제층의 두께가 약 30㎛로 두껍다)과 동등한 점착력을 가지면서, 또한 고온·고습도 분위기하에 장시간 방치한 후의 내구성에 있어서도 종래의 점착 필름과 동등 이상의 성능을 갖는 것이 요구되고 있다.
또한, 점착제층의 두께를 얇게 할 수 있다는 점, 및 에이징 처리(항온에서 양생을 행하는 것)를 실시할 필요가 없는 점착제층을 형성할 수 있다는 점에서, 점착 필름의 기재를 생략한 점착제층만으로 이루어지는 「이형 필름/점착제층/이형 필름」의 부재 구성으로 한 NCF(Non Carrier Film)의 형태로 하는 것이 요구되고 있다.
또한, 종래의 점착 필름에서는 피착체에 점착 필름을 첩합한 후에 에이징 처리가 실시되기 때문에, 피착체와 점착제층의 밀착성 향상을 도모할 수 있었다.
그러나, NCF의 형태를 한 점착 필름은 이미 점착제층의 에이징이 종료되어 있다는 점에서, 피착체와 점착제층의 밀착력이 부족해진다. 이 때문에, 피착체의 표면에 대해서 코로나 처리 등의 표면 처리를 실시할 필요가 있다는 문제가 있었다.
이들 요구 사항 및 문제를 극복한 점착 필름이 필요로 되고 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 두께 1㎛∼20㎛의 박막에도 불구하고 고점착력, 고밀착성의 성능을 갖는 점착제층 및 그것을 사용한 점착 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 아크릴계 폴리머로 이루어지는 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층에 있어서, 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종을 주성분 모노머로 하고, 다른 공중합성 모노머로서 공중합 가능한 질소 원자를 갖는 비닐 모노머의 적어도 1종 이상을 함유시켜 공중합 및 가교시킴으로써, 강인한 점착력과 고밀착성의 성능을 함께 갖는 점착제층으로 하는 것을 기술 사상으로 하고 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 아크릴계 폴리머로 이루어지는 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층에 있어서, 상기 아크릴계 폴리머가 주성분인 (메타)아크릴레이트 모노머로서, 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상과, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상을 함유하고, 다른 공중합성 모노머로서 질소 원자를 갖는 비닐 모노머의 적어도 1종 이상과, 히드록실기를 갖는 공중합성 비닐 모노머의 적어도 1종 이상을 함유하는 공중합체로서, 상기 점착제 조성물을 가교하는 가교제가 3관능 이소시아네이트 화합물이며, 상기 점착제층의 두께가 1㎛∼20㎛이고, 두께가 20㎛일 때의 첩합한 초기 점착력이 3.0(N/25㎜) 이상이며, 굴절률이 1.47∼1.50인 점착제층을 제공한다.
또한, 상기 점착제 조성물 중에, (A) 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상을 포함한 70∼95중량부와, (B) 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상을 포함한 5∼30중량부를 포함한 100중량부에 대해서, (C) 질소 원자를 갖는 비닐 모노머의 1종 이상을 2∼50중량부와, (D) 히드록실기를 갖는 공중합성 비닐 모노머의 적어도 1종 0.1∼10중량부로 이루어지는 중량 평균 분자량 20만∼200만의 공중합체, 및 (E) 3관능 이소시아네이트 화합물 0.001∼1중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 아크릴계 폴리머가 그 모노머로서, 카르복실기를 갖는 공중합성 비닐 모노머를 함유하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 상기 점착제층의 겔분율이 50∼70％인 것이 바람직하다.
또한, 상기 점착제 조성물에 융점 25∼50℃인 이온성 화합물 0.1∼5.0중량부를 함유하고, 점착제층의 표면 저항률이 5.0×10＋10Ω／□ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 점착제층이 이형 필름의 한쪽 면에 형성되어 이루어지고, 이형 필름/점착제층/이형 필름의 구성인 것을 특징으로 하는 점착 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 기재의 한쪽 면 위에 상기 점착제층이 적층된 것을 특징으로 하는 점착 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 점착 필름이 사용된 편광판과 디스플레이 패널의 첩합에 사용되는 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 점착 필름이 사용된 터치 패널용 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 점착 필름이 사용된 전자 종이용 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 광학 필름의 적어도 한쪽 면에 상기 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름을 제공한다.
본 발명에 의하면, 종래의 요구 사항 및 문제를 극복하여 두께 1㎛∼20㎛의 박막에도 불구하고 고점착력, 고밀착성의 성능을 갖는 점착제층 및 그것을 사용한 점착 필름을 제공할 수 있다.
이하, 바람직한 실시형태에 기초하여 본 발명을 설명한다.
본 발명의 점착제층은 아크릴계 폴리머로 이루어지는 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층에 있어서, 상기 아크릴계 폴리머가 주성분인 (메타)아크릴레이트 모노머로서, 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상과, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상을 함유하고, 다른 공중합성 모노머로서 질소 원자를 갖는 비닐 모노머의 적어도 1종 이상과, 히드록실기를 갖는 공중합성 비닐 모노머의 적어도 1종 이상을 함유하는 공중합체로서, 상기 점착제 조성물을 가교하는 가교제가 3관능 이소시아네이트 화합물이며, 상기 점착제층의 두께가 1㎛∼20㎛이고, 두께가 20㎛일 때의 첩합한 초기 점착력이 3.0(N/25㎜) 이상이며, 굴절률이 1.47∼1.50인 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 있어서, 아크릴계 폴리머(공중합체)가 모노머를 함유(포함)한다는 취지의 기재는, 주로 모노머가 아크릴계 폴리머(공중합체) 중에 공중합되는 것을 의미하나, 원료 모노머의 일부가 아크릴계 폴리머(공중합체) 중에 미반응인 채로 잔존하는 것을 배제하지는 않는다.
알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 운데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 트리데실(메타)아크릴레이트, 테트라데실(메타)아크릴레이트, 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 알킬기는 직쇄, 분기형, 고리형 중 어느 것이어도 된다. (A) 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머는, 이것과 (B) 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함한 100중량부에 대한 비율이 70∼95중량부인 것이 바람직하다.
방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머로는, 벤질(메타)아크릴레이트, 나프틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시부틸(메타)아크릴레이트, 2-(1-나프틸옥시)에틸(메타)아크릴레이트, 2-(2-나프틸옥시)에틸(메타)아크릴레이트, 6-(1-나프틸옥시)헥실(메타)아크릴레이트, 6-(2-나프틸옥시)헥실(메타)아크릴레이트, 8-(1-나프틸옥시)옥틸(메타)아크릴레이트, 8-(2-나프틸옥시)옥틸(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 o-페닐페닐에테르(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 o-페닐페닐에테르(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 굴절률이 높은 점착제층을 얻기 위해서는, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상을 배합하는 것이 바람직하다.
이들 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 주성분 모노머인 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와 혼합함으로써, 얻어지는 점착제층의 굴절률을 상승시켜 조정할 수 있고, 광학 부재간의 굴절률차를 줄여 전반사를 저감시킴으로써 전광선 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, (B) 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머는 상기 (A)와 상기 (B)를 포함한 주성분인 (메타)아크릴레이트 모노머 100중량부 중 5∼30중량부의 비율로 함유시키는 것이 바람직하다.
질소 원자를 갖는 비닐 모노머로는, 예를 들면 N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐, (메타)아크릴로일모르폴린 등의 고리형 질소 비닐 화합물, N-에틸-N-메틸(메타)아크릴아미드, N-메틸-N-프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸-N-이소프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N,N-디프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디이소프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디부틸(메타)아크릴아미드 등의 디알킬 치환 (메타)아크릴아미드, N-에틸-N-메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N-메틸-N-프로필아미노에틸(메타)아크릴레이트, N-메틸-N-이소프로필아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노메틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노부틸(메타)아크릴레이트, N,N-디프로필아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디부틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 디알킬아미노(메타)아크릴레이트, N-에틸-N-메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸-N-프로필아미노프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸-N-이소프로필아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디프로필아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸아미노에틸(메타)아크릴아미드 등의 디알킬 치환 아미노알킬(메타)아크릴아미드 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다.
상기 질소 원자를 갖는 비닐 모노머로는, 후술하는 (D)의 화합물과 구별 가능하게 하기 위해 수산기를 갖지 않는 것이 바람직하고, 수산기 및 카르복실기를 갖지 않는 것이 보다 바람직하다. 이러한 모노머로는 상기 예시한 모노머, 예를 들면, N,N-디알킬 치환 아미노기나 N,N-디알킬 치환 아미드기를 갖는 아크릴계 모노머; N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐 등의 N-비닐 치환 락탐류; N-(메타)아크릴로일모르폴린 등의 N-(메타)아크릴로일 치환 고리형 아민류가 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물의 상기 아크릴계 폴리머에 함유시키는 질소 원자를 갖는 비닐 모노머는 점착제층에 대해서 필요한 점착력 및 내구성을 부여시킬 수 있다. 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물의 상기 아크릴계 폴리머에 함유시키는 질소 원자를 갖는 비닐 모노머는 상기 (A)와 상기 (B)를 포함한 주성분인 (메타)아크릴레이트 모노머 100중량부에 대해서 2∼50중량부인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물의 상기 아크릴계 폴리머에 함유시키는 질소 원자를 갖는 비닐 모노머로는, N-비닐피롤리돈, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N,N-디프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디이소프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디부틸(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴아미드, N-비닐카프로락탐 등이 특히 바람직하게 사용된다.
히드록실기를 갖는 공중합성 비닐 모노머(히드록실기를 갖는 모노머)로는, 예를 들면, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메타)아크릴레이트류나, N-히드록시(메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드 등의 히드록실기를 갖는 (메타)아크릴아미드류 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물의 상기 아크릴계 폴리머에 함유시키는 히드록실기를 갖는 모노머는, 얻어지는 점착제층이 투명 도전성 필름의 ITO 표면 등 부식되기 쉬운 피착체에 대한 부식성에 영향을 준다고 여겨지는 카르복실기를 갖는 모노머의 함유량을 감소시키기 위한 공중합성 모노머로서 사용할 수 있다. 이 때문에, 히드록실기를 갖는 모노머는 점착제층의 점착력을 향상시키고, 또한 부식성을 저감시키기 위해 유용하게 쓸 수 있다. 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물의 상기 아크릴계 폴리머에 함유시키는 히드록실기를 갖는 모노머는 상기 (A)와 상기 (B)를 포함한 주성분인 (메타)아크릴레이트 모노머 100중량부에 대해서 0.1∼10중량부인 것이 바람직하다.
본 발명의 점착제층에 사용되는 점착제 조성물의 공중합체는, (A) 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상을 포함한 70∼95중량부와, (B) 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상을 포함한 5∼30중량부를 포함한 100중량부에 대해서, (C) 질소 원자를 갖는 비닐 모노머의 1종 이상을 2∼50중량부와, (D) 히드록실기를 갖는 공중합성 비닐 모노머의 적어도 1종 0.1∼10중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 아크릴계 폴리머가 그 모노머로서, 카르복실기를 갖는 공중합성 비닐 모노머를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 폴리머가 카르복실기를 갖는 경우, 산에 의해 ITO 등의 피착체를 부식시킬 우려가 있다.
공중합체의 중합 방법은 특별히 한정되지 않으며, 용액 중합법, 유화 중합법 등 적절히 공지된 중합 방법을 사용 가능하다. 공중합체의 중량 평균 분자량은 20만∼200만인 것이 바람직하다.
상기 공중합체는 아크릴계 폴리머인 것이 바람직하고, (메타)아크릴산에스테르 모노머나 (메타)아크릴아미드류 등의 아크릴계 모노머를 50∼100중량％ 포함하는 것이 바람직하다.
상기 점착제층의 겔분율이 50∼70％인 것이 바람직하다.
상기 점착제 조성물은 상기 공중합체에 가교제나 적절히 임의의 첨가제를 배합함으로써, 필요로 되는 물성값 등의 특성을 조정할 수 있다.
가교제로는, 예를 들면, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트류의 뷰렛 변성체나 이소시아누레이트 변성체, 트리메틸올프로판이나 글리세린 등 3가 이상의 폴리올과의 어덕트체 등의 (E) 3관능 이소시아네이트 화합물이 바람직하다.
3관능 이소시아네이트 화합물로는, 헥사메틸렌디이소시아네이트 화합물의 이소시아누레이트체, 이소포론디이소시아네이트 화합물의 이소시아누레이트체, 헥사메틸렌디이소시아네이트 화합물의 어덕트체, 이소포론디이소시아네이트 화합물의 어덕트체, 헥사메틸렌디이소시아네이트 화합물의 뷰렛체, 이소포론디이소시아네이트 화합물의 뷰렛체, 톨릴렌디이소시아네이트 화합물의 이소시아누레이트체, 자일릴렌디이소시아네이트 화합물의 이소시아누레이트체, 수첨 자일릴렌디이소시아네이트 화합물의 이소시아누레이트체, 톨릴렌디이소시아네이트 화합물의 어덕트체, 자일릴렌디이소시아네이트 화합물의 어덕트체, 수첨 자일릴렌디이소시아네이트 화합물의 어덕트체로 이루어지는 적어도 1종 이상이 바람직하다.
3관능 이소시아네이트 화합물을 사용하여 공중합체를 가교시키는 경우, 공중합체가 가교제와 가교 반응 가능한 관능기(특히, 히드록실기)를 갖는 것이 바람직하고, 또한, 이들의 관능기를 측쇄에 갖는 모노머를 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 점착제 조성물이 가교제로서 (E) 3관능 이소시아네이트 화합물 0.001∼1중량부를 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 중량부의 기준은 상기 공중합체에 있어서의 (A) 내지 (D)와 동일하다.
본 발명의 점착제 조성물은 대전 방지 성능을 부여하기 위해 대전 방지제를 함유할 수 있다. 대전 방지제는 상온(예를 들면, 25℃)에서 고체인 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는, 대전 방지제는 융점 25∼50℃의 이온성 화합물이다. 대전 방지제는 아크릴로일기를 갖는 4급 암모늄염형 이온성 화합물이어도 된다.
이들 대전 방지제는 융점이 낮기 때문에, 또한, 장쇄의 알킬기를 갖기 때문에, 아크릴계 폴리머와의 친화성은 높은 것으로 추측된다.
대전 방지 성능을 부여한 경우, 상기 점착제 조성물을 가교시켜 이루어지는 점착제층의 표면 저항률이 5.0×10＋10Ω／□ 이하인 것이 바람직하다.
융점이 25∼50℃인 이온성 화합물인 대전 방지제로는, 양이온과 음이온을 갖는 이온성 화합물로서, 양이온이 피리디늄 카티온, 이미다졸륨 카티온, 피리미디늄 카티온, 피라졸륨 카티온, 피롤리디니늄 카티온, 암모늄 카티온 등의 함질소 오늄 카티온이나, 포스포늄 카티온, 술포늄 카티온 등이고, 음이온이 6불화인산염(PF6 -), 티오시안산염(SCN-), 알킬벤젠술폰산염(RC6H4SO3 -), 과염소산염(ClO4 -), 4불화붕산염(BF4 -) 등의 무기 혹은 유기 음이온인 화합물을 들 수 있다. 알킬기의 사슬 길이나 치환기의 위치, 개수 등의 선택에 따라, 융점이 25∼50℃인 것을 얻을 수 있다. 양이온은 바람직하게는 4급 함질소 오늄 카티온이고, 1-알킬피리디늄(2∼6위치의 탄소 원자는 치환기를 가져도 되고 무치환이어도 된다) 등의 4급 피리디늄 카티온이나, 1,3-디알킬이미다졸륨(2, 4, 5위치의 탄소 원자는 치환기를 가져도 되고 무치환이어도 된다) 등의 4급 이미다졸륨 카티온, 테트라알킬암모늄 등의 4급 암모늄 카티온 등을 들 수 있다.
상기 아크릴로일기를 갖는 4급 암모늄염형 이온성 화합물로는, 양이온과 음이온을 갖는 이온성 화합물로서, 양이온이 (메타)아크릴로일옥시알킬트리알킬암모늄〔R3N＋-CnH2n-OCOCQ=CH2, 단, Q=H 또는 CH3, R=알킬〕등의 (메타)아크릴로일기를 갖는 4급 암모늄이고, 음이온이 6불화인산염(PF6 -), 티오시안산염(SCN-), 유기 술폰산염(RSO3 -), 과염소산염(ClO4 -), 4불화붕산염(BF4 -), 불소 원자를 갖는 이미드염(RF 2N-) 등의 무기 혹은 유기 음이온인 화합물을 들 수 있다. 불소 원자를 갖는 이미드염(RF 2N-)의 RF로는, 트리플루오로메탄술포닐기, 펜타플루오로에탄술포닐기 등의 퍼플루오로알칸술포닐기나 플루오로술포닐기를 들 수 있다. 불소 원자를 갖는 이미드염으로는, 비스(플루오로술포닐)이미드염〔(FSO2)2N-〕, 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드염〔(CF3SO2)2N-〕, 비스(펜타플루오로에탄술포닐)이미드염〔(C2F5SO2)2N-〕등의 비스술포닐이미드염을 들 수 있다.
융점이 25∼50℃인 이온성 화합물인 대전 방지제는 특별히 한정되는 것은 아니다. 피리디늄 카티온을 갖는 융점이 25∼50℃인 이온성 화합물의 구체예로는, 1-옥틸피리디늄 도데실벤젠술폰산염, 1-도데실피리디늄 티오시안산염, 3-메틸-1-도데실피리디늄 6불화인산염, 1-도데실피리디늄 도데실벤젠술폰산염, 4-메틸-1-옥틸피리디늄 6불화인산염 등을 들 수 있다.
또한, 상기 아크릴로일기를 갖는 4급 암모늄염형 이온성 화합물의 구체예로는, 디메틸아미노메틸(메타)아크릴레이트 6불화인산메틸염〔(CH3)3N＋CH2OCOCQ=CH2·PF6 -, 단, Q=H 또는 CH3〕, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드메틸염〔(CH3)3N＋(CH2)2OCOCQ=CH2·(CF3SO2)2N-, 단, Q=H 또는 CH3〕, 디메틸아미노메틸(메타)아크릴레이트 비스(플루오로술포닐)이미드메틸염〔(CH3)3N＋CH2OCOCQ=CH2·(FSO2)2N-, 단, Q=H 또는 CH3〕등을 들 수 있다.
또한, 융점이 25∼50℃인 이온성 화합물은 상기 (A)와 상기 (B)를 포함한 주성분의 (메타)아크릴레이트 모노머의 100중량부에 대해서 0.1∼5.0중량부의 비율로 함유되는 것이 바람직하다.
본 발명의 점착제 조성물은 디스플레이 패널 등에 대한 광학 부재의 첩합용으로서 사용하는 경우, 실란 커플링제를 첨가하는 것이 바람직하다. 첨가하는 실란 커플링제로는, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 비닐트리클로로실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-메르캅토프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 이들 실란 커플링제는 1종류, 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 첨가량으로는 점착제 조성물의 100중량부에 대해, 통상 0.001∼5중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
그 밖의 임의의 성분으로서, 산화 방지제, 계면활성제, 경화 촉진제, 가소제, 충전제, 가교 촉매, 가교 지연제, 경화 지연제, 가공 보조제, 노화 방지제 등의 공지된 첨가제를 적절하게 배합할 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 2종 이상 함께 사용해도 된다.
본 발명의 점착제층은 상기 점착제 조성물을 기재나 이형 필름에 도포한 후, 점착제 조성물을 가교시킴으로써 얻을 수 있다.
광학 부재의 층간 첩합 등에 사용되는 경우, 두께가 얇은 점착제층인 것이 바람직하고, 상기 점착제층의 두께가 1㎛∼20㎛인 것이 바람직하다. 또한, 일반적으로 점착제층의 점착력은 점착제층의 두께에 대략 비례하고 있지만, 두께가 20㎛일 때의 첩합한 초기 점착력이 3.0(N/25㎜) 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 점착제층을 광학 부재로서, 예를 들면 편광판(편광 필름)에 첩합하는 경우, 편광판에 대한 점착력이 상기 서술한 하한값 이상인 것이 바람직하다. 일반적으로, 편광 필름은 요오드를 흡착시킨 폴리비닐알코올(PVA) 필름을 주체로 하고, 그 표면에 비누화 처리한 트리아세틸셀룰로오스(TAC)나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 보호층을 형성한 것이 있다. 여기서, 본 발명의 점착제층은 비누화 처리한 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 등의 피착체에 대한 점착력이 상기 서술한 하한값 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 점착제층을 광학 부재의 층간 첩합 등에 사용하는 경우, 점착제층과 광학 부재의 계면에서의 광선의 반사를 저감시키기 위해, 굴절률차가 가능한 작은 것이 바람직하다. 이 때문에, 상기 점착제층의 굴절률이 1.47∼1.50인 것이 바람직하다.
본 발명의 점착 필름은, 본 발명의 점착제층을 기재 또는 이형 필름의 한쪽 면 위에 형성함으로써 제조할 수 있다.
점착제층의 형성에 사용되는 기재 필름이나 점착면을 보호하는 이형 필름(세퍼레이터)으로는, 폴리에스테르 필름 등의 수지 필름 등을 사용할 수 있다.
기재 필름에는 수지 필름의 점착제층이 형성된 측과는 반대 면에, 실리콘계, 불소계의 이형제나 코트제, 실리카 미립자 등에 의한 방오 처리, 대전 방지제의 도포나 혼입 등에 의한 대전 방지 처리를 실시할 수 있다.
이형 필름에는 점착제층의 점착면과 맞춰지는 측의 면에, 실리콘계, 불소계의 이형제 등에 의해 이형 처리가 실시된다.
1개의 점착제층의 양면에 각각 이형 필름의 이형 처리가 실시된 면을 맞춤으로써, 「이형 필름/점착제층/이형 필름」의 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 양측의 이형 필름을 순차적으로, 혹은 동시에 박리하여 점착면을 표출시킴으로써, 광학 필름 등의 광학 부재와 첩합 가능하게 된다. 광학 필름으로는 편광 필름, 위상차 필름, 반사 방지 필름, 방현(안티 글레어) 필름, 자외선 흡수 필름, 적외선 흡수 필름, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름 등을 들 수 있다.
본 발명의 점착 필름은 편광판과 디스플레이 패널의 첩합에 사용될 수 있다. 디스플레이 패널으로는 액정 표시 장치나 유기 EL 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 점착 필름은 편광판을 주로 하는 액정 표시 장치의 주변 부재용의 각종 광학 필름, 터치 패널용의 각종 광학 필름, 전자 종이용의 각종 광학 필름, 유기 EL용의 각종 광학 필름 등의 첩합에 사용할 수 있다.
또한, 이들 광학 필름의 적어도 한쪽 면에 상기 점착제층이 적층되어 이루어지는 점착제층이 형성된 광학 필름으로 할 수 있다. 구체적으로는, 「광학 필름/점착제층/광학 필름」, 「광학 필름/점착제층/이형 필름」, 「광학 필름/점착제층」, 「광학 필름/점착제층/광학 필름/점착제층/광학 필름」, 「광학 필름/점착제층/광학 필름/점착제층/이형 필름」, 「이형 필름/점착제층/광학 필름/점착제층/이형 필름」 등의 구성을 들 수 있다.
예를 들면, 「광학 필름/점착제층/이형 필름」과 같이 이형 필름으로 보호된 점착제층을 갖는 경우, 이형 필름을 박리하여 「광학 필름/점착제층」과 같이 점착제층을 표출시키고 다른 광학 필름과 첩합함으로써, 점착제층이 층간 첩합에 사용된 「광학 필름/점착제층/광학 필름」과 같은 구성이 얻어진다.
실시예
이하, 실시예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다.
〈아크릴 공중합체의 제조〉
[실시예 1]
교반기, 온도계, 환류 냉각기 및 질소 도입관을 구비한 반응 장치에 질소 가스를 도입하여, 반응 장치 내의 공기를 질소 가스로 치환하였다. 그 후, 반응 장치에 부틸아크릴레이트 90중량부, 벤질아크릴레이트 10중량부, N-비닐피롤리돈 10중량부, 6-히드록시헥실아크릴레이트 2.5중량부와 함께 용제(초산에틸)를 60중량부 첨가하였다. 그 후, 중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴 0.1중량부를 2시간에 걸쳐 적하시키고, 65℃에서 6시간 반응시켜, 중량 평균 분자량 50만의 실시예 1에 사용되는 아크릴 공중합체 용액(1)을 얻었다. 아크릴 공중합체의 일부를 채취하여, 후술하는 산가의 측정 시료로 사용하였다.
[실시예 2∼5 및 비교예 1∼3]
모노머의 조성을 각각 표 1의 (A)∼(D)의 기재와 같이 하는 것 이외에는, 상기 실시예 1에 사용되는 아크릴 공중합체 용액(1)과 동일하게 하여, 실시예 2∼5 및 비교예 1∼3에 사용되는 아크릴 공중합체 용액을 얻었다. 또한, 특별히 측정 결과를 나타내지 않지만, 실시예 2∼5 및 비교예 1∼3의 아크릴 공중합체 용액에 포함되는 공중합체의 중량 평균 분자량은 20만∼200만의 범위 내이다.
〈점착제 조성물, 점착제층 및 점착 필름의 제조〉
[실시예 1]
상기와 같이 제조한 실시예 1의 아크릴 공중합체 용액(1)에 대해서, 코로네이트 HX(헥사메틸렌디이소시아네이트 화합물의 이소시아누레이트체) 0.5중량부를 첨가하고 교반 혼합하여 실시예 1의 점착제 조성물을 얻었다. 이 점착제 조성물을 실리콘 수지 코트된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름으로 이루어지는 박리 필름 위에 도포한 후, 90℃에서 건조시킴으로써 용제를 제거한 후에 23℃, 50％RH의 분위기하에서 7일간 에이징함으로써, 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층을 박리 필름의 한쪽 면 위에 갖는 실시예 1의 점착 필름을 얻었다.
[실시예 2∼5 및 비교예 1∼3]
첨가제의 조성을 각각 표 1의 (E), (F)의 기재와 같이 하는 것 이외에는, 상기 실시예 1의 점착 필름과 동일하게 하여, 실시예 2∼5 및 비교예 1∼3의 점착 필름을 얻었다.
Figure 112018104376509-pat00001
표 1에서는, (A)군과 (B)군의 합계를 100중량부로 하여 구한 (C)군 내지 (F)군까지의 첨가 비율로서, 중량부의 수치를 괄호로 둘러싸 나타낸다. 다만, 실시예 3에서는 (A)군과 (B)군의 합계를 110중량부로 하고, 실시예 5에서는 (A)군과 (B)군의 합계를 90중량부로 하며, 비교예 2에서는 (A)군과 (C)군의 합계를 100중량부로 하고 있다.
또한, 표 1에 사용된 각 성분의 약기호의 화합물명을 표 2에 나타낸다. 한편, 코로네이트(등록상표) HX, HL 및 L-45는 니혼 폴리우레탄 공업 주식회사의 상품명이고, D-110N은 미츠이 화학 주식회사의 상품명이다. HDI는 헥사메틸렌디이소시아네이트를 의미하고, TDI는 톨릴렌디이소시아네이트를 의미하며, XDI는 자일릴렌디이소시아네이트를 의미한다.
Figure 112018104376509-pat00002
〈시험 방법 및 평가〉
실시예 1∼5 및 비교예 1∼3에 있어서의 점착 필름으로부터 박리 필름(실리콘 수지 코트된 PET 필름)을 박리하여 점착제층을 표출시키고, 편광판(필름)의 한쪽 면에 점착제층을 전사하였다.
〈점착력의 측정 방법〉
두께 180㎛인 편광판(필름)의 한쪽 면에 점착제층을 전사하여, 시료가 되는 점착 필름(점착제층이 형성된 광학 필름)을 얻었다.
점착 필름을 소다 석회 유리의 아세톤으로 세정한 비주석면에 압착 롤로 첩합하고, 50℃, 0.5MPa×20분간의 조건에서 오토클레이브 처리한 후, 23℃×50％RH의 분위기하에 되돌리고, 1시간 경과 후의 점착 필름의 박리 강도를 인장 시험기에 의해, JIS Z0237 「점착 테이프·점착 시트 시험 방법」에 준거하여 측정하고, 180°방향으로 300㎜/min의 속도로 박리했을 때의 박리 강도를 점착 필름의 점착제층의 점착력으로 하였다.
〈겔분율〉
에이징 종료 후, 편광판에 첩합시키기 전의 측정 시료의 질량을 정확하게 측정하고, 톨루엔 중에 24시간 침지 후, 200메시의 철망으로 여과한다. 그 후, 여과물을 100℃, 1시간 건조시킨 후, 잔류물의 질량을 정확하게 측정하여, 이하의 식으로부터 점착제층(가교 후의 점착제)의 겔분율을 산출하였다.
겔분율(％)＝불용 부분 질량(g)/점착제 질량(g)×100
〈밀착성의 시험 방법〉
점착력을 측정한 후의 시료인 점착 필름의 점착제층을 육안으로 확인하고, 기재층의 편광판(필름)으로부터의 탈락 상태로 밀착성을 판단하였다.
○…기재층으로부터 점착제층이 전혀 탈락되어 있지 않다.
△…기재층으로부터 점착제층이 일부 떠올라 탈락되어 있다.
×…기재층으로부터 점착제층이 탈락되어, 피착체인 유리에 전착되어 있다.
〈리워크성〉
점착력의 측정과 동일한 방법으로 제작한 사방 10㎝의 점착 필름을, 동일한 방법으로 소다 석회 유리의 비주석면에 첩합하여 제작한 시료를 70℃, DRY의 분위기하에 24시간 방치한 후, 실온에 꺼내어, 점착 필름을 유리판에서 박리했을 때의 피착체 표면의 점착제 잔여물을 육안으로 확인하였다.
○…점착제 잔여물이 전혀 확인되지 않는다.
△…점착제 잔여물이 약간 확인되었다.
×…점착제 잔여물이 명확하게 확인되었다.
〈내구성의 시험 방법〉
점착력의 측정과 동일한 방법으로 제작한 사방 10㎝의 점착 필름을, 동일한 방법으로 소다 석회 유리의 비주석면에 첩합하여 제작한 시료를 60℃×90％RH의 분위기하에 250시간 방치한 후, 23℃×50％RH 분위기하에 꺼내어, 1시간 후에 점착 필름의 상태를 육안으로 관찰하여 내구성을 판단하였다.
○…점착 필름의 박리 및 발포가 전혀 없다.
△…점착 필름의 일부에 박리 및 발포가 발생되어 있다.
×…점착 필름의 전체에 박리 및 발포가 발생되어 있다.
〈굴절률의 측정 방법〉
23℃의 점착제층의 굴절률을 아베식 굴절계(메이커명: ERMA, 형식: ER-2S)로 측정한다.
〈표면 저항률의 측정 방법〉
에이징한 후, 편광판에 첩합하기 전에, 박리 필름(실리콘 수지 코트된 PET 필름)을 박리하여 점착제층을 표출시키고, 저항률계 하이레스타 UP-HT450(미츠비시 화학 애널리테크 제조)을 이용하여 점착제층의 표면 저항률을 측정하였다.
표 3에 평가 결과를 나타낸다. 또한, 표면 저항률은 「m×10＋n」 을 「mE＋n」으로 하는 방식(단, m은 임의의 실수값, n은 양의 정수)에 의해 표기하였다.
Figure 112018104376509-pat00003
실시예 1∼5의 점착 필름은 두께 20㎛인 점착제층의 초기 점착력이 3.0N/25㎜ 이상이고, 점착제층의 굴절률이 1.47∼1.50의 범위 내이며, 밀착성, 리워크성 및 내구성도 우수하였다. 즉, 실시예 1∼5의 점착 필름에서는 요구 사항 및 문제를 극복할 수 있었다. 또한, 실시예 3∼5의 점착 필름은 대전 방지 성능을 갖기에 충분한 5.0×10＋10Ω／□ 이하의 표면 저항률을 갖는다.
비교예 1의 점착 필름은 겔분율이 높고, 두께 20㎛인 점착제층의 초기 점착력이 약하였다. 또한, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함하지 않기 때문에, 점착제층의 굴절률이 낮았다. 또한, 밀착성 및 내구성도 떨어져 있었다.
비교예 2의 점착 필름은 겔분율이 낮고, 두께 5㎛인 점착제층의 점착력이 약하였다. 또한, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함하지 않기 때문에, 점착제층의 굴절률이 낮았다. 또한, 밀착성, 리워크성 및 내구성도 떨어져 있었다.
비교예 3의 점착 필름은 겔분율이 낮고, 리워크성 및 내구성도 떨어져 있었다.
이와 같이, 비교예 1∼3의 점착 필름에서는 종래의 요구 사항 및 문제를 극복할 수 없었다.

Claims (5)

  1. 아크릴계 폴리머와 가교제를 함유하는 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층에 있어서,
    상기 아크릴계 폴리머가
    (A) 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상과,
    (B) 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상을 합계한 100중량부에 대해서, 다른 공중합성 모노머로서
    (C) 수산기 및 카르복실기를 갖고 있지 않고 질소 원자를 갖는 비닐 모노머의 적어도 1종 이상을 포함한 2∼50중량부와,
    (D) 히드록실기를 갖는 공중합성 비닐 모노머의 적어도 1종 이상을 포함한 0.1∼10중량부를
    카르복실기를 갖는 공중합성 비닐 모노머를 함유하지 않고서 공중합한 중량 평균 분자량 20만∼200만의 공중합체이고,
    상기 점착제 조성물이 상기 (A) 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상과, (B) 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머의 적어도 1종 이상을 합계한 100중량부에 대해서, 상기 가교제로서 3관능 이소시아네이트 화합물을 0.001∼1중량부의 비율로 함유하여 이루어지며,
    상기 점착제층의 두께가 1㎛∼20㎛이고,
    상기 점착제층의 겔분율이 50∼70%이며,
    상기 점착제층의 굴절률이 1.47∼1.50인 것을 특징으로 하는 점착제층.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착제 조성물이 대전 방지제로서 융점 25∼50℃인 이온성 화합물을 추가로 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착제층.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제층이 이형 필름의 한쪽 면에 형성되어 이루어지고, 이형 필름/점착제층/이형 필름의 구성인 점착 필름.
  4. 기재의 한쪽 면 위에 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제층이 적층된 점착 필름.
  5. 광학 필름의 적어도 한쪽 면에 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제층이 적층되어 있는 점착제층이 형성된 광학 필름.
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