KR102072660B1 - 보강 필름 - Google Patents

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켄이치 카타오카
타케시 나카노
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

보강 필름(10)은 필름 기재(1)의 하나의 주면상에 고착 적층된 점착제층(2)을 구비한다. 점착제층은 베이스 폴리머, 광경화제 및 광중합 개시제를 포함하는 광경화성 조성물로 이루어진다. 보강 필름의 유리판에 대한 습윤 속도는 0.3㎠/초∼4㎠/초이다. 본 발명의 보강 필름은 피착체와의 첩합 직후에는 리워크가 용이하고 피착체와 강고하게 접착 가능하며, 또한 피착체와의 첩합 후 접착력이 향상될 때까지의 시간을 임의로 설정 가능하다.

Description

보강 필름{REINFORCING FILM}
본 발명은 디바이스 표면에 첩설(貼設)되는 보강 필름에 관한 것이다.
디스플레이 등의 광학 디바이스나 전자 디바이스의 표면에는 표면 보호나 내충격성 부여 등을 목적으로 하여 점착성 필름이 첩착(貼着)되는 경우가 있다. 이와 같은 점착성 필름은 통상적으로 필름 기재의 주면(主面)에 점착제층이 고착 적층되어 있고, 이 점착제층을 개재하여 디바이스 표면에 첩합(貼合)된다.
디바이스의 조립, 가공, 수송 등의 사용 전의 상태에서, 디바이스 또는 디바이스 구성 부품의 표면에 점착성 필름을 가착함으로써 피착체의 손상이나 파손을 억제할 수 있다. 이와 같은 점착성 필름은 공정재이고, 디바이스의 사용 전에 박리 제거된다. 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 공정재로서 이용되는 점착성 필름은 피착체에 젖어 퍼지기 쉽고, 또한 저점착성으로 피착체로부터 용이하게 박리 가능하며, 피착체로의 접착제 잔여(glue residue)가 발생되지 않을 것이 요구된다.
특허 문헌 2에는 디바이스의 조립, 가공, 수송 등에 더하여, 디바이스의 사용 시에도 디바이스 표면에 첩착한 상태로 사용되는 점착성 필름이 개시되어 있다. 이와 같은 점착성 필름은 표면 보호에 더하여, 디바이스에의 충격의 분산이나 플렉서블 디바이스에의 강성 부여 등에 의해 디바이스를 보강하는 기능을 가지고 있다.
점착성 필름을 피착체에 첩합시킬 때에 기포의 혼입이나 붙이는 위치의 어긋남 등의 첩합 불량이 발생하는 경우가 있다. 첩합 불량이 발생한 경우에는 피착체로부터 점착성 필름을 박리하고, 다른 점착성 필름을 첩합하는 작업(리워크)이 이루어진다. 공정재로서 이용되는 점착성 필름은 피착체로부터의 박리를 전제로 하여 설계되어 있기 때문에 리워크가 용이하다. 한편, 보강 필름은 일반적으로는 디바이스로부터 박리하는 것을 상정하지 않고, 디바이스의 표면에 강고하게 접착되어 있기 때문에 리워크가 곤란하다.
특허 문헌 3에서는 피착체와의 첩합 직후에는 저점착성이고, 경시적으로 접착력이 상승하도록 설계된 점착 시트(점착제층)가 개시되어 있다. 필름 기재상에 이와 같은 점착제층이 고착 적층된 점착성 필름은 피착체와의 첩합 직후에는 피착체로부터의 박리가 용이하고, 소정의 시간이 경과한 후에는 피착체와 강고하게 접착하기 때문에 리워크성을 갖는 보강 필름으로서 이용 가능하다.
일본 공개특허공보 특개2013-107998호 일본 공개특허공보 특개2017-132977호 WO2015/163115호 팜플렛
디바이스 표면에 첩합(貼合)되는 점착성 필름은 첩합 시의 기포의 혼입 등이 발생하기 어렵고, 첩합의 작업성이 우수함과 함께, 첩합 불량이 발생한 경우에는 용이하게 박리 제거(리워크)할 수 있을 것이 요구된다. 피착체와의 접착력이 경시적으로 변화하는 보강 필름은 첩합 직후에는 리워크가 용이하지만, 공정의 리드 타임에 대한 유연성이 충분하다고는 말하기 어렵다. 예컨대, 접착력이 경시적으로 상승하는 점착제층을 구비하는 보강 필름은 피착체와의 첩합 후, 접착력이 상승하기까지의 소정의 시간 내에 첩합 상태의 검사 및 리워크를 실시할 필요가 있다. 또한, 디바이스나 디바이스 부품의 전면에 보강 필름을 첩합한 후, 일부의 영역에서 보강 필름을 제거하는 등의 가공을 할 경우에는 접착력이 상승하기까지의 기간에 가공을 실시할 필요가 있다.
상기를 감안하여, 본 발명은 피착체와의 첩합성이 우수함과 함께, 피착체와의 첩합 후, 접착력이 향상될 때까지의 시간을 임의로 설정 가능하고, 또한 접착력 향상에 의해 피착체와 강고하게 접착 가능한 보강 필름의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 보강 필름은 필름 기재의 하나의 주면상에 고착 적층된 점착제층을 구비한다. 점착제층은 베이스 폴리머, 광경화제 및 광중합 개시제를 포함하는 광경화성 조성물로 이루어진다. 점착제층의 베이스 폴리머로서는, 예컨대 아크릴계 폴리머가 이용된다.
베이스 폴리머에는 가교 구조가 도입되는 것이 바람직하다. 예컨대, 베이스 폴리머가 모노머 단위로서 히드록시기 함유 모노머 및/또는 카르복시기 함유 모노머를 함유하고 다관능 이소시아네이트 화합물이나 다관능 에폭시 화합물 등의 가교제가 이들의 관능기와 결합함으로써 가교 구조가 도입된다.
광경화제는 2 이상의 중합성 관능기를 갖는 모노머 또는 올리고머이고, 다관능(메트)아크릴레이트 등이 이용된다. 광경화제의 분자량은 1500 이하가 바람직하다. 광경화제의 관능기 당량은 100∼500g/eq 정도가 바람직하다. 점착제층을 구성하는 광경화성 조성물에 있어서의 광경화제의 양은 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 10∼50중량부가 바람직하다.
보강 필름은 유리판에 대한 습윤 속도가 0.3㎠/초∼4㎠/초인 것이 바람직하다. 점착제층을 광경화 전의 보강 필름은 유리판 등의 피착체에 대한 접착력이 0.03N/25mm 이상, 1N/25mm 미만인 것이 바람직하다. 점착제층을 광경화 후의 보강 필름은 유리판 등의 피착체에 대한 접착력이 1N/25mm 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 보강 필름은 점착제층이 광경화성 조성물로 이루어지고, 피착체와의 접착 후에 점착제층을 광경화함으로써, 피착체와의 접착력이 상승한다. 광경화 전에는 피착체와의 접착력이 작기 때문에 리워크가 용이하다. 또한, 유리 등의 피착체에 대하여 적당한 습윤 속도를 갖기 때문에, 첩합 작업성이 우수하다. 광경화 후의 점착제는 높은 접착력을 나타내기 때문에, 보강 필름을 첩합함으로써 디바이스의 보강 및 신뢰성의 향상이 기대된다. 광경화성의 점착제는 피착체와의 첩합 후의 경화의 타이밍을 임의로 설정할 수 있기 때문에, 본 발명의 보강 필름은 공정의 리드 타임에 유연하게 대응 가능하다.
도 1은 보강 필름의 적층 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 보강 필름의 적층 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 보강 필름이 첩설된 디바이스를 나타내는 단면도이다.
도 1은 보강 필름의 일 실시 형태를 나타내는 단면도이다. 보강 필름(10)은 필름 기재(1)의 하나의 주면상에 점착제층(2)을 구비한다. 점착제층(2)은 필름 기재(1)의 하나의 주면상에 고착 적층되어 있다. 점착제층(2)은 광경화성 조성물로 이루어지는 광경화성 점착제이고, 자외선 등의 활성 광선의 조사에 의해 경화되어 피착체와의 접착 강도가 상승한다.
도 2는 점착제층(2)의 주면상에 세퍼레이터(5)가 가착된 보강 필름의 단면도이다. 도 3은 디바이스(20)의 표면에 보강 필름(10)이 첩설된 상태를 나타내는 단면도이다.
점착제층(2)의 표면으로부터 세퍼레이터(5)를 박리 제거하고, 점착제층(2)의 노출면을 피착체로서의 디바이스(20)의 표면에 첩합시킴으로써, 디바이스(20)의 표면에 보강 필름(10)이 첩설된다. 이 상태에서는 점착제층(2)은 광경화 전이고, 디바이스(20)상에 보강 필름(10)(점착제층(2))이 가착된 상태이다. 점착제층(2)을 광경화함으로써, 디바이스(20)와 점착제층(2)과의 계면에서의 접착력이 상승하여 디바이스(20)와 보강 필름(10)이 고착된다.
'고착'이란 적층된 2개의 층이 강고하게 접착되어 있고, 양자의 계면에서의 박리가 불가능 또는 곤란한 상태이다. '가착'이란 적층된 2개의 층 사이의 접착력이 작고, 양자의 계면에서 용이하게 박리할 수 있는 상태이다.
도 2에 나타내는 보강 필름에서는 필름 기재(1)와 점착제층(2)이 고착되어 있고, 세퍼레이터(5)는 점착제층(2)에 가착되어 있다. 필름 기재(1)와 세퍼레이터(5)를 박리하면 점착제층(2)과 세퍼레이터(5)와의 계면에서 박리가 발생하고, 필름 기재(1)상에 점착제층(2)이 고착된 상태가 유지된다. 박리 후의 세퍼레이터(5)상에는 점착제가 잔존하지 않는다.
도 3에 나타내는 보강 필름(10)이 첩설된 디바이스는, 점착제층(2)의 광경화 전에 있어서는 디바이스(20)와 점착제층(2)이 가착된 상태이다. 필름 기재(1)와 디바이스(20)를 박리하면, 점착제층(2)과 디바이스(20)의 계면에서 박리가 발생하고, 필름 기재(1)상에 점착제층(2)이 고착된 상태가 유지된다. 디바이스(20)상에는 점착제가 잔존하지 않기 때문에 리워크가 용이하다. 점착제층(2)을 광경화한 후에는 점착제층(2)과 디바이스(20)와의 접착력이 상승하기 때문에 디바이스(20)로부터 필름 기재(1)를 박리하는 것이 곤란하고, 양자를 박리하면 점착제층(2)의 응집 파괴가 발생하는 경우가 있다.
[필름 기재]
필름 기재(1)로서는 플라스틱 필름이 이용된다. 필름 기재(1)와 점착제층(2)을 고착하기 위해 필름 기재(1)의 점착제층(2) 부설면은 이형 처리가 실시되어 있지 않은 것이 바람직하다.
필름 기재의 두께는 예컨대 4∼500㎛ 정도이다. 강성 부여나 충격 완화 등에 의해 디바이스를 보강하는 관점에서, 필름 기재(1)의 두께는 12㎛ 이상이 바람직하고, 30㎛ 이상이 보다 바람직하며, 45㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 보강 필름에 가요성을 가지게 하여 핸들링성을 높이는 관점에서, 필름 기재(1)의 두께는 300㎛ 이하가 바람직하고, 200㎛ 이하가 보다 바람직하다. 기계 강도와 가요성을 양립하는 관점에서, 필름 기재(1)의 압축 강도는 100∼3000kg/㎠가 바람직하고, 200∼2900kg/㎠가 보다 바람직하며, 300∼2800kg/㎠가 더욱 바람직하고, 400∼2700kg/㎠가 특히 바람직하다.
필름 기재(1)를 구성하는 플라스틱 재료로서는 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰 등을 들 수 있다. 디스플레이 등의 광학 디바이스용의 보강 필름에 있어서는, 필름 기재(1)는 투명 필름인 것이 바람직하다. 또한, 필름 기재(1) 측으로부터 활성 광선을 조사하여 점착제층(2)의 광경화를 수행할 경우, 필름 기재(1)는 점착제층(2)의 경화에 이용되는 활성 광선에 대한 투명성을 가지는 것이 바람직하다. 기계 강도와 투명성을 겸비하는 점에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지가 바람직하게 이용된다. 피착체 측으로부터 활성 광선을 조사하는 경우는 피착체가 활성 광선에 대한 투명성을 가지고 있으면 되고, 필름 기재(1)는 활성 광선에 대하여 투명하지 않아도 된다.
필름 기재(1)의 표면에는 이(易)접착층, 이활(易滑)층, 이형층, 대전 방지층, 하드 코트층, 반사 방지층 등의 기능성 코팅이 형성되어 있어도 된다. 또한, 전술한 바와 같이, 필름 기재(1)와 점착제층(2)을 고착하기 위해 필름 기재(1)의 점착제층(2) 부설면에는 이형층이 형성되어 있지 않은 것이 바람직하다.
[점착제층]
필름 기재(1)상에 고착 적층되는 점착제층(2)은 베이스 폴리머, 광경화제 및 광중합 개시제를 포함하는 광경화성 조성물로 이루어진다. 점착제층(2)은 광경화 전에는 디바이스나 디바이스 부품 등의 피착체와의 접착력이 작기 때문에 리워크가 용이하다. 점착제층(2)은 광경화에 의해 피착체와의 접착력이 향상되기 때문에 디바이스의 사용시에 있어서도 보강 필름이 디바이스 표면으로부터 박리하기 어려워 접착 신뢰성이 우수하다.
광경화성의 점착제는 일반적인 보관 환경에서는 경화가 거의 진행되지 않고, 자외선 등의 활성 광선의 조사에 의해 경화된다. 따라서 본 발명의 보강 필름은 점착제층(2)의 경화의 타이밍을 임의로 설정 가능하고, 공정의 리드 타임 등에 유연하게 대응할 수 있다는 이점을 가진다.
<습윤 속도>
보강 필름의 유리에 대한 습윤 속도는 0.3㎠/초 이상이 바람직하고, 0.35㎠/초 이상이 보다 바람직하며, 0.4㎠/초 이상이 더욱 바람직하고, 0.45㎠/초 이상이 특히 바람직하다. 습윤 속도가 클수록 피착체로의 보강 필름의 첩합 시에 점착제가 젖어 확산되기 쉽고, 첩합 계면으로의 기포의 혼입이나 이물질의 유입이 억제되기 때문에 첩합 작업성이 향상된다. 피착체로의 첩합 시의 작업성을 고려하면 습윤 속도는 클수록 바람직하다. 한편, 습윤 속도가 큰 점착제층(광경화성 조성물)은 광경화제의 블리드아웃(bleed out) 등에 기인하는 외관 불량이 발생하기 쉽다. 또한, 습윤 속도가 큰 점착제층은 표면이 액상에 가깝고, 유리 등의 피착체와의 초기 접착성이 부족한 경우가 있으며, 조성물의 상용성이 낮기 때문에, 점착제층의 광경화를 수행하여도 접착성이 충분히 상승하지 않는 경우가 있다. 따라서, 보강 필름의 유리에 대한 습윤 속도는 4㎠/초 이하가 바람직하고, 3.5㎠/초 이하가 보다 바람직하며, 3㎠/초 이하가 더욱 바람직하고, 2.5㎠/초 이하가 특히 바람직하다.
<접착 강도>
리워크 시에 피착체로부터의 박리를 용이하게 하고, 보강 필름을 박리한 후의 피착체에의 접착제 잔여를 방지하는 관점에서, 점착제층(2)을 광경화하기 전의 보강 필름의 유리판에 대한 접착력은 1N/25mm 미만이 바람직하고, 0.8N/25mm 이하가 보다 바람직하며, 0.7N/25mm 이하가 더욱 바람직하고, 0.6N/25mm 이하가 특히 바람직하다. 보관이나 핸들링 시의 피착체로부터의 보강 시트의 박리를 방지하는 관점에서, 보강 필름의 유리판에 대한 접착력은 0.03N/25mm 이상이 바람직하고, 0.05N/25mm 이상이 보다 바람직하며, 0.1N/25mm 이상이 더욱 바람직하고, 0.2N/25mm 이상이 특히 바람직하다.
디바이스의 실제 사용 시의 접착 신뢰성의 관점에서, 점착제층(2)을 광경화 후의 보강 필름의 유리판에 대한 접착력은 1N/25mm 이상이 바람직하고, 2N/25mm 이상이 보다 바람직하며, 3N/25mm 이상이 더욱 바람직하다. 점착제층(2)을 광경화 후의 접착력은, 점착제층(2)을 광경화 전의 접착력의 2배 이상이 바람직하고, 3배 이상이 보다 바람직하며, 5배 이상이 더욱 바람직하다.
<두께>
점착제층(2)의 두께는 예컨대, 1∼300㎛ 정도이다. 점착제층(2)의 두께가 클수록 피착체와의 접착성이 향상되는 경향이 있다. 한편, 점착제층(2)의 두께가 과도하게 큰 경우는 광경화 전의 유동성이 높고, 핸들링이 곤란하게 되는 경우가 있다. 따라서 점착제층(2)의 두께는 5∼100㎛가 바람직하고, 8∼50㎛가 보다 바람직하며, 10∼40㎛가 더욱 바람직하고, 13∼30㎛가 특히 바람직하다.
<투명성>
보강 필름이 디스플레이 등의 광학 디바이스에 이용되는 경우, 점착제층(2)의 전(全)광선 투과율은 80% 이상이 바람직하고, 85% 이상이 보다 바람직하며, 90% 이상이 더욱 바람직하다. 점착제층(2)의 헤이즈는 2% 이하가 바람직하고, 1% 이하가 보다 바람직하며, 0.7% 이하가 더욱 바람직하고, 0.5% 이하가 특히 바람직하다.
<조성>
점착제층(2)은 베이스 폴리머, 광경화제 및 광중합 개시제를 포함하는 광경화성 조성물이다. 광경화 전의 점착제층(2)의 접착성이나 습윤 속도를 적절한 범위로 하는 관점에서 베이스 폴리머에는 가교 구조가 도입되어 있는 것이 바람직하다.
(베이스 폴리머)
베이스 폴리머는 점착제 조성물의 주구성 성분이다. 베이스 폴리머의 종류는 특별히 한정되지 않고, 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 우레탄계 폴리머, 고무계 폴리머 등을 적절하게 선택하면 된다. 특히, 광학적 투명성 및 접착성이 우수하고, 또한 접착성의 제어가 용이한 점에서, 점착제 조성물은 베이스 폴리머로서 아크릴계 폴리머를 함유하는 것이 바람직하고, 점착제 조성물의 50중량% 이상이 아크릴계 폴리머인 것이 바람직하다.
아크릴계 폴리머로서는 주된 모노머 성분으로서 (메트)아크릴산 알킬에스테르를 포함하는 것이 바람직하게 이용된다. 또한, 본 명세서에서 '(메트)아크릴'이란 아크릴 및/또는 메타크릴을 의미한다.
(메트)아크릴산 알킬에스테르로서는 알킬기의 탄소수가 1∼20인 (메트)아크릴산 알킬에스테르가 바람직하게 이용된다. (메트)아크릴산 알킬에스테르의 알킬기는 직쇄이어도 되고 분지를 가지고 있어도 된다. (메트)아크릴산 알킬에스테르의 예로서는 (메트)아크릴산 메틸, (메트)아크릴산 에틸, (메트)아크릴산 부틸, (메트)아크릴산 이소부틸, (메트)아크릴산 s-부틸, (메트)아크릴산 t-부틸, (메트)아크릴산 펜틸, (메트)아크릴산 이소펜틸, (메트)아크릴산 네오펜틸, (메트)아크릴산 헥실, (메트)아크릴산 헵틸, (메트)아크릴산 2-에틸헥실, (메트)아크릴산 옥틸, (메트)아크릴산 이소옥틸, (메트)아크릴산 노닐, (메트)아크릴산 이소노닐, (메트)아크릴산 데실, (메트)아크릴산 이소데실, (메트)아크릴산 운데실, (메트)아크릴산 도데실, (메트)아크릴산 이소트리도데실, (메트)아크릴산 테트라데실, (메트)아크릴산 이소테트라데실, (메트)아크릴산 펜타데실, (메트)아크릴산 세틸, (메트)아크릴산 헵타데실, (메트)아크릴산 옥타데실, (메트)아크릴산 이소옥타데실, (메트)아크릴산 노나데실, (메트)아크릴산 아랄킬 등을 들 수 있다.
(메트)아크릴산 알킬에스테르의 함유량은 베이스 폴리머를 구성하는 모노머 성분 전량에 대하여 40중량% 이상이 바람직하고, 50중량% 이상이 보다 바람직하며, 55중량% 이상이 더욱 바람직하다.
아크릴계 베이스 폴리머는 공중합 성분으로서 가교 가능한 관능기를 갖는 모노머 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 가교 가능한 관능기를 갖는 모노머로서는 히드록시기 함유 모노머나 카르복시기 함유 모노머를 들 수 있다. 아크릴계 베이스 폴리머는 모노머 성분으로서 히드록시기 함유 모노머 및 카르복시기 함유 모노머의 양쪽을 가지고 있어도 되고, 어느 한쪽만을 가지고 있어도 된다. 베이스 폴리머의 히드록시기나 카르복시기는 후술의 가교제와의 반응점이 된다. 예컨대, 이소시아네이트계 가교제를 이용하는 경우에는 베이스 폴리머의 공중합 성분으로서 히드록시기 함유 모노머를 함유하는 것이 바람직하다. 에폭시계 가교제를 이용하는 경우에는 베이스 폴리머의 공중합 성분으로서 카르복시기 함유 모노머를 함유하는 것이 바람직하다. 베이스 폴리머에 가교 구조가 도입됨으로써 응집력이 향상되고, 점착제층(2)의 접착력이 향상됨과 함께, 리워크 시의 피착체에의 접착제 잔여가 저감되는 경향이 있다.
히드록시기 함유 모노머로서는 (메트)아크릴산 2-히드록시에틸, (메트)아크릴산 2-히드록시프로필, (메트)아크릴산 4-히드록시부틸, (메트)아크릴산 6-히드록시헥실, (메트)아크릴산 8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산 10-히드록시데실, (메트)아크릴산 12-히드록시라우릴, (메트)아크릴산 4-(히드록시메틸)시클로헥실메틸 등을 들 수 있다. 카르복시기 함유 모노머로서는 (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 2-카르복시에틸, (메트)아크릴산 카르복시펜틸, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등을 들 수 있다.
아크릴계 베이스 폴리머는 구성 모노머 성분 전량에 대한 히드록시기 함유 모노머와 카르복시기 함유 모노머의 합계량이 1∼30중량%인 것이 바람직하고, 3∼25중량%인 것이 보다 바람직하며, 5∼20중량%인 것이 더욱 바람직하다.
아크릴계 베이스 폴리머는 구성 모노머 성분으로서, N-비닐피롤리돈, 메틸비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐피페리돈, 비닐피리미딘, 비닐피페라진, 비닐피라진, 비닐피롤, 비닐이미다졸, 비닐옥사졸, 비닐모르폴린, N-아크릴로일모르폴린, N-비닐카르복실산 아미드류, N-비닐카프로락탐 등의 질소 함유 모노머를 함유하여도 된다.
아크릴계 베이스 폴리머는 상기 이외의 모노머 성분을 포함하고 있어도 된다. 아크릴계 베이스 폴리머는 모노머 성분으로서, 예컨대 시아노기 함유 모노머, 비닐에스테르 모노머, 방향족 비닐 모노머, 에폭시기 함유 모노머, 비닐에테르 모노머, 술포기 함유 모노머, 인산기 함유 모노머, 산무수물기 함유 모노머 등을 포함하고 있어도 된다.
아크릴계 베이스 폴리머의 중량 평균 분자량은 10만∼500만이 바람직하고, 30만∼300만이 보다 바람직하며, 50만∼200만이 더욱 바람직하다. 또한, 베이스 폴리머에 가교 구조가 도입되는 경우, 베이스 폴리머의 분자량이란 가교 구조 도입 전의 분자량을 가리킨다.
베이스 폴리머의 구성 성분에서의 고Tg 모노머 성분의 함유량이 많을수록 점착제가 단단해지는 경향이 있다. 또한, 고Tg 모노머란, 호모폴리머의 유리 전이 온도(Tg)가 높은 모노머를 의미한다. 호모폴리머의 Tg가 40℃ 이상인 모노머로서는 디시클로펜타닐메타크릴레이트(Tg:175℃), 디시클로펜타닐아크릴레이트(Tg:120℃), 이소보닐메타크릴레이트(Tg:173℃), 이소보닐아크릴레이트(Tg:97℃), 메틸메타크릴레이트(Tg:105℃), 1-아다만틸메타크릴레이트(Tg:250℃), 1-아다만틸아크릴레이트(Tg:153℃) 등의 (메트)아크릴계 모노머;아크릴로일모르폴린(Tg:145℃), 디메틸아크릴아미드(Tg:119℃), 디에틸아크릴아미드(Tg:81℃), 디메틸아미노프로필아크릴아미드(Tg:134℃), 이소프로필아크릴아미드(Tg:134℃), 히드록시에틸아크릴아미드(Tg:98℃) 등의 아미드기 함유 비닐 모노머;메타크릴산(Tg:228℃), 아크릴산(Tg:106℃) 등의 산 모노머;N-비닐피롤리돈(Tg:54℃) 등을 들 수 있다.
아크릴계 베이스 폴리머는 호모폴리머의 Tg가 40℃ 이상인 모노머의 함유량이 구성 모노머 성분 전량에 대하여 1∼50중량%인 것이 바람직하고, 3∼40중량%인 것이 보다 바람직하다. 적당한 경도를 가지고 리워크성이 우수한 점착제층을 형성하기 위해서는, 베이스 폴리머의 모노머 성분으로서 호모폴리머의 Tg가 80℃ 이상인 모노머 성분을 포함하는 것이 바람직하고, 호모폴리머의 Tg가 100℃ 이상인 모노머 성분을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 아크릴계 베이스 폴리머는 구성 모노머 성분 전량에 대한 호모폴리머의 Tg가 100℃ 이상인 모노머의 함유량이 0.1중량% 이상인 것이 바람직하고, 0.5중량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 1중량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 3중량% 이상인 것이 특히 바람직하다.
상기 모노머 성분을 용액 중합, 유화 중합, 괴상 중합 등의 각종 공지의 방법에 의해 중합함으로써 베이스 폴리머로서의 아크릴계 폴리머가 얻어진다. 점착제의 접착력, 유지력 등의 특성인 밸런스나 비용 등의 관점에서, 용액 중합법이 바람직하다. 용액 중합의 용매로서는 초산 에틸, 톨루엔 등이 이용된다. 용액 농도는 통상적으로 20∼80중량% 정도이다. 용액 중합에 이용되는 중합 개시제로서는 아조계, 과산화물계 등의 각종 공지의 것을 사용할 수 있다. 분자량을 조절하기 위해 연쇄 이동제가 이용되어도 된다. 반응 온도는 통상적으로 50∼80℃ 정도, 반응시간은 통상적으로 1∼8시간 정도이다.
(가교제)
점착제에 적당한 응집력을 가지게 하는 관점에서 베이스 폴리머에는 가교 구조가 도입되는 것이 바람직하다. 예컨대, 베이스 폴리머를 중합 후의 용액에 가교제를 첨가하고, 필요에 따라서 가열을 함으로써 가교 구조가 도입된다. 가교제로서는 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등을 들 수 있다. 이들의 가교제는 베이스 폴리머 중에 도입된 히드록시기나 카르복시기 등의 관능기와 반응하여 가교 구조를 형성한다. 베이스 폴리머의 히드록시기나 카르복시기와의 반응성이 높고 가교 구조의 도입이 용이한 점에서 이소시아네이트계 가교제 및 에폭시계 가교제가 바람직하다.
이소시아네이트계 가교제로서는 1분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트가 이용된다. 이소시아네이트계 가교제로서는, 예컨대, 부틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 저급 지방족 폴리이소시아네이트류; 시클로펜틸렌디이소시아네이트, 시클로헥실렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지환족 이소시아네이트류; 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 이소시아네이트류; 트리메틸올프로판/톨릴렌디이소시아네이트 3량체 부가물(예컨대, 도소사 제조 '콜로네이트 L'), 트리메틸올프로판/헥사메틸렌디이소시아네이트 3량체 부가물(예컨대, 도소사 제조 '콜로네이트 HL'), 크실릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 부가물(예컨대, 미쓰이 화학사 제조 '타케네이트 D110N', 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트체(예컨대, 도소사 제조 '콜로네이트 HX') 등의 이소시아네이트 부가물 등을 들 수 있다.
에폭시계 가교제로서는 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 다관능 에폭시 화합물이 이용된다. 에폭시계 가교제의 에폭시기는 글리시딜기이어도 된다. 에폭시계 가교제로서는 예컨대, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-크실렌디아민, 디글리시딜아닐린, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 소르비톨폴리글리시딜에테르, 글리세롤폴리글리시딜에테르, 펜타에리트리톨폴리글리시딜에테르, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르, 소르비탄폴리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판폴리글리시딜에테르, 아디프산 디글리시딜에스테르, o-프탈산 디글리시딜에스테르, 트리글리시딜-트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트, 레조르신디글리시딜에테르, 비스페놀-S-디글리시딜에테르 등을 들 수 있다. 에폭시계 가교제로서, 나가세 켐텍스사 제조의 '데나콜', 미쓰비시 가스 화학사 제조의 '테트라드 X', '테트라드 C' 등의 시판품을 이용하여도 된다.
가교제의 사용량은 베이스 폴리머의 조성이나 분자량 등에 따라서 적절하게 조정하면 된다. 가교제의 사용량은 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.01∼10중량부 정도이고, 바람직하게는 0.1∼7중량부, 보다 바람직하게는 0.2∼6중량, 더욱 바람직하게는 0.3∼5중량부이다. 또한, 베이스 폴리머 100중량부에 대한 가교제의 사용량(중량부)을 가교제의 관능기 당량(g/eq)으로 나눈 값은 0.00015∼0.11이 바람직하고, 0.001∼0.077이 보다 바람직하며, 0.003∼0.055가 더욱 바람직하고, 0.0045∼0.044가 특히 바람직하다. 영구 접착을 목적으로 한 일반적인 아크릴계의 광학용 투명 점착제보다도 가교제의 사용량을 크게 하여 점착제에 적당한 경도를 갖도록 함으로써 리워크 시의 피착체에의 접착제 잔여가 저감하고 리워크성이 향상되는 경향이 있다.
가교 구조의 형성을 촉진하기 위하여 가교 촉매를 이용하여도 된다. 예컨대, 이소시아네이트계 가교제의 가교 촉매로서는 테트라-n-부틸티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 나세무 제2철, 부틸주석옥사이드, 디옥틸주석디라우레이트, 디부틸주석디라우레이트 등의 금속계 가교 촉매(특히 주석계 가교 촉매) 등을 들 수 있다. 가교 촉매의 사용량은 일반적으로는 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.05중량부 이하이다.
(광경화제)
점착제층(2)을 구성하는 점착제 조성물은 베이스 폴리머에 더하여 광경화제를 함유한다. 광경화성의 점착제 조성물로 이루어지는 점착제층(2)은 피착체와의 첩합 후에 광경화를 수행하면 피착체와의 접착력이 향상된다.
광경화제로서는 1분자 중에 2 이상의 중합성 관능기를 갖는 광경화성 모노머 또는 광경화성 올리고머가 이용된다. 광경화제는 중합성 관능기로서, 비닐기나 (메트)아크릴로일기 등의 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물이 바람직하다. 또한, 광경화제는 베이스 폴리머와의 상용성을 나타내는 화합물이 바람직하다. 베이스 폴리머와의 적당한 상용성을 나타내는 점에서, 광경화제는 상온에서 액체인 것이 바람직하다. 광경화제가 베이스 폴리머와 적당히 상용하고 조성물 중에서 균일하게 분산함으로써, 습윤 속도를 적절한 범위로 할 수 있다.
베이스 폴리머와 광경화제와의 상용성은, 주로 화합물의 구조의 영향을 받는다. 화합물의 구조와 상용성은, 예컨대 한센 용해도 파라미터에 의해 평가 가능하고, 베이스 폴리머와 광경화제의 용해도 파라미터의 차가 작을수록 상용성이 높아지는 경향이 있다.
아크릴계 베이스 폴리머와의 상용성이 높은 점에서, 광경화제로서 다관능(메트)아크릴레이트를 이용하는 것이 바람직하다. 다관능(메트)아크릴레이트로서는 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 비스페놀A 에틸렌옥사이드 변성 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀A 프로필렌옥사이드 변성 디(메트)아크릴레이트, 알칸디올디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 이소시아누르산 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 에톡시화 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨폴리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 글리세린디(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 부타디엔(메트)아크릴레이트, 이소프렌(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
베이스 폴리머와 광경화제와의 상용성은 화합물의 분자량에도 좌우된다. 광경화성 화합물의 분자량이 작을수록 베이스 폴리머와의 상용성이 높아지는 경향이 있다. 베이스 폴리머와의 상용성의 관점에서, 광경화제의 분자량은 1500 이하가 바람직하고, 1000 이하가 보다 바람직하다.
광경화제의 종류나 함유량은 광경화 후의 접착력에 영향을 미친다. 관능기 당량이 작고(즉, 단위 분자량 당의 관능기 수가 크고), 광경화제의 함유량이 클수록 광경화 후의 접착력이 커지는 경향이 있다. 광경화 후의 접착력을 높이는 관점에서 광경화제의 관능기 당량(g/eq)은 500 이하가 바람직하고, 450 이하가 보다 바람직하다. 한편, 광 가교 밀도가 과도하게 상승하면 점착제의 점성이 저하되어 접착력이 저하되는 경우가 있다. 따라서 광경화제의 관능기 당량은 100 이상이 바람직하고, 130 이상이 보다 바람직하며, 150 이상이 더욱 바람직하다.
아크릴계 베이스 폴리머와 다관능 아크릴레이트 광경화제와의 조합에 있어서는 광경화제의 관능기 당량이 작은 경우에는 베이스 폴리머와 광경화제의 상호 작용이 강하고, 광경화 전의 점착제의 접착력(초기 접착력)이 상승하는 경향이 있다. 본 발명의 용도에서는 초기 접착력의 과도한 상승이 리워크성의 저하로 이어지는 경우가 있다. 광경화 전의 점착제층(2)과 피착체와의 접착력을 적절한 범위로 유지하는 관점에서도 광경화제의 관능기 당량은 상기의 범위 내인 것이 바람직하다.
점착제 조성물에서의 광경화제의 함유량은 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 10∼50중량부가 바람직하고, 13∼40중량부가 보다 바람직하며, 15∼40중량부가 더욱 바람직하다. 광경화성 화합물이 미(未)경화의 모노머 또는 올리고머로서 점착제 조성물에 포함됨으로써, 광경화성의 점착제층(2)이 얻어진다. 광경화제를 미경화 상태로 조성물 중에 포함시키기 위해 베이스 폴리머를 중합 후의 폴리머 용액에 광경화제를 첨가하는 것이 바람직하다.
점착제층의 베이스 폴리머와 광경화제가 완전 상용계가 아닌 경우에는 점착제층의 표면 근방(피착체와의 접착 계면)에 액상의 광경화제가 편재하여 약한 경계층(Weak Boundary Layer;WBL)이 형성되기 쉽다. 광경화제가 편재화된 WBL이 형성되면, 점착제층의 표면은 액상의 특성이 강해지기 때문에 습윤 속도가 커지고, 피착체에의 첩합 작업성이 향상되는 경향이 있다.
베이스 폴리머가 고도로 가교되어 겔 분율이 높은 점착제는 일반적으로 탄성 거동이 지배적이고, 피착체에 대한 습윤성이 작은 경향이 있다. 한편, WBL이 형성되면, 점착제층의 벌크의 특성을 유지한 채, 표면(접착 계면)의 특성이 변화한다. 즉, WBL이 형성되면, 벌크 특성으로서의 점착제의 '경도'을 유지한 채, 표면의 점성이 높아지기 때문에 첩합 시의 습윤 속도를 향상하면서, 리워크 시에는 피착체와의 박리가 용이하게 되는 경향이 있다.
베이스 폴리머와 광경화제의 상용성이 과도하게 낮은 경우에는 광경화제가 점착제층의 표면에 블리드아웃하기 쉽고, 점착제층의 표면에 액상 특성이 강한 WBL이 형성되어 습윤 속도가 대폭 상승한다. 따라서, 첩합의 작업성은 향상되지만, 블리드아웃한 광경화제가 외관 불량이나 피착체 오염의 원인이 되는 경우가 있다. 또한, 광경화제가 블리드아웃하여 액상의 WBL이 형성되면 전단 유지가 곤란하기 때문에 초기 접착력이 불충분해지는 경우가 있다. 광경화제와 베이스 폴리머와의 상용성이 낮은 경우에는, 점착제의 광경화를 수행하여도 벌크로서의 접착 특성이 상승하기 어렵고, 보강 필름의 접착 신뢰성이 떨어지는 경우가 있다.
상기와 같이, 베이스 폴리머와 광경화제를 포함하는 광경화성 접착제에서는 습윤 속도는 첩합 작업성의 지표인 것과 함께, 베이스 폴리머와 광경화제와의 상용성의 지표이기도 하다. 습윤 속도가 작은 경우는 첩합 작업성이 낮고, 기포의 혼입이나 이물질의 유입 등의 첩합 불량이 발생하기 쉽다. 한편, 습윤 속도가 과도하게 큰 경우에는 광경화제의 블리드아웃이나 접착 불량이 발생하기 쉽다. 따라서, 상술한 바와 같이, 습윤 속도는 0.3∼4㎠/초가 바람직하고, 0.35∼3.5㎠/초가 보다 바람직하며, 0.4∼3㎠/초가 더욱 바람직하고, 0.45∼2.5㎠/초가 특히 바람직하다.
광경화제의 함유량의 조정이나, 베이스 폴리머와 광경화제와의 상용성의 제어 등에 의해 습윤 속도를 상기 범위로 조정할 수 있다. 광경화성 접착제 조성물 중의 광경화제의 함유량이 클수록 습윤 속도가 커지는 경향이 있다. 또한, 베이스 폴리머와 광경화제와의 상용성이 낮을수록 습윤 속도가 커지는 경향이 있다. 상술 한 바와 같이, 베이스 폴리머와 광경화제와의 상용성은 양자의 화학 구조의 유사성 (용해도 파라미터), 광경화제의 분자량 및 관능기 당량 등에 의해 조정할 수 있다.
광경화제가 유사한 화학 구조를 갖는 경우에는 관능기 당량이 클(중합성 관능기 사이를 연결하는 분자쇄의 분자량이 클)수록, 베이스 폴리머와의 상용성이 낮고, 습윤 속도가 작아지는 경향이 있다. 예컨대, 광경화제가 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트인 경우에는, 에틸렌옥사이드(EO)의 반복 단위수가 클수록 습윤 속도가 커지는 경향이 있다. 습윤 속도를 상기 범위로 조정하는 관점에서는 EO의 반복 단위수는 2∼8 정도가 바람직하고, 3∼7 정도가 보다 바람직하다.
(광중합 개시제)
광중합 개시제는 활성 광선의 조사에 의해 활성종을 발생하고 광경화제의 경화 반응을 촉진한다. 광중합 개시제로서는 광경화제의 종류 등에 따라 광 양이온 개시제(광산 발생제), 광 라디칼 개시제, 광 음이온 개시제(광염기 발생제) 등이 이용된다. 광경화제로서 다관능 아크릴레이트 등의 에틸렌성 불포화 화합물이 이용되는 경우에는, 중합 개시제로서 광 라디칼 개시제를 이용하는 것이 바람직하다.
광 라디칼 개시제는 활성 광선의 조사에 의해 라디칼을 생성하고, 광 라디칼 개시제로부터 광경화제로의 라디칼 이동에 의해 광경화제의 라디칼 중합 반응을 촉진한다. 광 라디칼 개시제(광 라디칼 발생제)로서는 파장 450nm보다도 단파장의 가시광 또는 자외선의 조사에 의해 라디칼을 생성하는 것이 바람직하고, 히드록시케톤류, 벤질디메틸케탈류, 아미노케톤류, 아실포스핀옥사이드류, 벤조페논류, 트리클로로메틸기 함유 트리아진 유도체 등을 들 수 있다. 광 라디칼 개시제는 단독으로 사용하여도 되고, 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 된다.
점착제층(2)에 투명성이 요구되는 경우, 광중합 개시제는 400nm보다도 장파장의 광(가시광)에 대한 감도가 작은 것이 바람직하고, 예컨대 파장 405nm에서의 흡광 계수가 1×102[mLg-1cm-1] 이하인 광중합 개시제가 바람직하게 이용된다.
점착제층(2)에 있어서의 광중합 개시제의 함유량은 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.01∼5중량부가 바람직하고, 0.02∼3중량부가 보다 바람직하며, 0.03∼2중량부가 더욱 바람직하다. 점착제층(2)에 있어서의 광중합 개시제의 함유량은 광경화제 100중량부에 대하여 0.02∼10중량부가 바람직하고, 0.05∼7중량부가 보다 바람직하며, 0.1∼5중량부가 더욱 바람직하다.
(그 밖의 첨가제)
상기 예시의 각 성분 외에, 점착제층 중에는 실란 커플링제, 점착성 부여제, 가소제, 연화제, 열화 방지제, 충전제, 착색제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 계면 활성제, 대전 방지제 등의 첨가제가 본 발명의 특성을 손상시키지 않는 범위에서 함유되어 있어도 된다.
[보강 필름의 제작]
필름 기재(1)상에 광경화성의 점착제층(2)을 적층함으로써 보강 필름이 얻어진다. 점착제층(2)은 필름 기재(1)상에 직접 형성하여도 되고, 다른 기재상에서 시트 형상으로 형성된 점착제층을 필름 기재(1)상에 전사하여도 된다.
상기의 점착제 조성물을 롤 코트, 키스롤 코트, 그라비어 코트, 리버스 코트, 롤 브러쉬, 스프레이 코트, 딥 롤 코트, 바 코트, 나이프 코트, 에어 나이프 코트, 커튼 코트, 립 코트, 다이 코트 등에 의해 기재상에 도포하고, 필요에 따라 용매를 건조 제거함으로써 점착제층이 형성된다. 건조 방법으로서는 적당, 적절한 방법이 채용될 수 있다. 가열 건조 온도는 바람직하게는 40℃∼200℃, 보다 바람직하게는 50℃∼180℃, 더욱 바람직하게는 70℃∼170℃이다. 건조 시간은 바람직하게는 5초∼20분, 보다 바람직하게는 5초∼15분, 더욱 바람직하게는 10초∼10분이다.
점착제 조성물이 가교제를 함유하는 경우에는, 용매의 건조와 동시, 또는 용매의 건조 후에, 가열 또는 에이징에 의해 가교를 진행시키는 것이 바람직하다. 가열 온도나 가열 시간은 사용하는 가교제의 종류에 따라 적절히 설정되고, 통상적으로 20℃∼160℃의 범위에서 1분∼7일 정도의 가열에 의해 가교가 이루어진다. 용매를 건조 제거하기 위한 가열이 가교를 위한 가열을 겸하고 있어도 된다.
베이스 폴리머에 가교 구조가 도입됨으로써 겔 분율이 상승한다. 겔 분율이 높을수록 점착제가 단단하고 리워크 등에 의한 피착체로부터의 보강 필름의 박리 시에 피착체에의 접착제 잔여가 억제되는 경향이 있다. 점착제층(2)의 광경화 전의 겔 분율은 30% 이상이 바람직하고, 50% 이상이 보다 바람직하며, 60% 이상이 더욱 바람직하고, 65% 이상이 특히 바람직하다. 점착제층(2)의 광경화 전의 겔 분율은 70% 이상 또는 75% 이상이어도 된다. 점착제층(2)의 광경화 전의 겔 분율이 과도하게 크면 피착체에 대한 투묘력이 저하되고, 초기 접착력이 불충분해지는 경우가 있다. 따라서 점착제층(2)의 광경화 전의 겔 분율은 95% 이하가 바람직하고, 90% 이하가 보다 바람직하며, 85% 이하가 더욱 바람직하고, 80% 이하가 특히 바람직하다. 겔 분율은 초산 에틸 등의 용매에 대한 불용 분으로서 구할 수 있고, 구체적으로는, 점착제층을 초산 에틸 중에 23℃에서 7일간 침지한 후의 불용 성분의, 침지 전의 시료에 대한 중량 분율(단위:중량%)로서 구할 수 있다. 일반적으로 폴리머의 겔 분율은 가교도와 동일하고, 폴리머 중에 가교된 부분이 많을수록 겔 분율이 커진다.
가교제에 의해 폴리머에 가교 구조를 도입한 후에도 광경화제는 미반응의 상태를 유지하고 있다. 따라서 베이스 폴리머와 광경화제를 포함하는 광경화성의 점착제층(2)이 형성된다. 필름 기재(1)상에 점착제층(2)을 형성하는 경우에는 점착제층(2)의 보호 등을 목적으로 하여 점착제층(2)상에 세퍼레이터(5)를 부설하는 것이 바람직하다. 점착제층(2)상에 세퍼레이터(5)를 부설한 후에 가교하여도 된다.
다른 기재상에 점착제층(2)을 형성하는 경우에는 용매를 건조한 후에 필름 기재(1)상에 점착제층(2)을 전사함으로써 보강 필름이 얻어진다. 점착제층의 형성에 이용한 기재를 그대로 세퍼레이터(5)로 하여도 된다.
세퍼레이터(5)로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 필름 등의 플라스틱 필름이 바람직하게 이용된다. 세퍼레이터의 두께는 통상적으로 3∼200㎛, 바람직하게는 10∼100㎛ 정도이다. 세퍼레이터(5)의 점착제층(2)과의 접촉면에는 실리콘계, 불소계, 장쇄 알킬계 또는 지방산 아미드계 등의 이형제, 또는 실리카 분말 등에 의한 이형 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 세퍼레이터(5)의 표면이 이형 처리되어 있음으로써, 필름 기재(1)와 세퍼레이터(5)를 박리한 때에 점착제층(2)과 세퍼레이터(5)와의 계면에서 박리가 발생하고, 필름 기재(1)상에 점착제층(2)이 고착된 상태가 유지된다.
[보강 필름의 사용]
보강 필름은 디바이스 또는 디바이스 구성 부품 등의 피착체에 첩합하여 이용된다. 보강 필름을 첩합함으로써, 피착체에 적당한 강성이 부여되기 때문에 핸들링성 향상이나 파손 방지 효과가 기대된다. 본 발명의 보강 필름은 영구 접착을 목적으로 한 일반적인 점착 시트에 비하여 습윤 속도가 크기 때문에, 피착체에의 보강 필름의 첩합 시에 기포나 이물질의 유입을 억제할 수 있고, 첩합의 작업성이 우수하다. 또한, 보강 필름은 적당한 습윤 속도와 초기 접착력을 가지기 때문에 보관이나 핸들링 시의 피착체로부터의 박리를 억제할 수 있다.
디바이스의 제조 공정에 있어서, 재공품에 보강 필름이 첩합되는 경우에는 제품 사이즈로 절단되기 전의 대형의 재공품에 보강 필름을 첩합하여도 된다. 롤투롤 프로세스에 의해 제조되는 디바이스의 마더 롤에 보강 필름을 롤투롤로 첩합하여도 된다.
보강 필름이 첩합되는 피착체는 특별히 한정되지 않고, 각종의 전자 디바이스, 광학 디바이스 및 구성 부품 등을 들 수 있다. 디바이스의 고도 집적화, 소형 경량화 및 박형화에 따라서 디바이스를 구성하는 부재의 두께가 작아지는 경향이 있다. 구성 부재의 박형화에 의해 적층 계면에서의 응력 등에 기인하는 만곡이나 컬이 발생하기 쉬워진다. 또한, 박형화에 의해 자체 중량에 따른 휨이 발생하기 쉬워진다. 보강 필름을 첩합함으로써, 피착체에 강성을 부여할 수 있기 때문에 응력이나 자체 중량 등에 따른 만곡, 컬, 휨 등이 억제되어 핸들링성이 향상된다. 따라서 디바이스의 제조 공정에서 재공품에 보강 필름을 첩합함으로써 자동화된 장치에 의한 반송이나 가공 시의 불량이나 문제를 방지할 수 있다.
자동 반송에서는, 반송 대상의 재공품과 반송 암이나 핀 등과의 접촉이 불가피하다. 또한, 형상의 조정이나 불필요한 부분의 제거를 위해 재공품의 절단 가공이 이루어지는 경우가 있다. 고도 집적화, 소형 경량화 및 박형화된 디바이스에서는 반송 장치 등과의 접촉이나 절단 가공 시에 국소적인 응력의 집중에 의한 파손이 생기기 쉽다. 복수의 부재가 적층된 디바이스의 제조 공정에서는 부재를 순차 적층할 뿐만 아니라, 재공품으로부터 부재의 일부나 공정재 등이 박리 제거되는 경우가 있다. 부재가 박형화되어 있는 경우에는 박리 부분 및 그 근방에 국소적으로 응력이 집중되어 파손이나 치수 변화가 발생하는 경우가 있다. 보강 필름(10)은 점착제층(2)에 의한 응력 분산성을 가지고 있기 때문에, 반송 대상물 및 가공 대상물에 보강 필름(10)이 첩합됨으로써, 적당한 강성이 부여됨과 함께, 응력이 완화·분산되어 크랙, 균열, 박리, 치수 변화 등의 문제를 억제할 수 있다.
보강 필름(10)은 피착체(20)의 전면에 첩합되어도 되고, 보강을 필요로 하는 부분에만 선택적으로 첩합되어도 된다. 또한, 피착체의 전면에 보강 필름을 첩합한 후, 보강을 필요로 하지 않는 부분의 보강 필름을 절단하고 피착체의 표면에서 박리 제거하여도 된다. 점착제층(2)의 접착력 상승 처리 전이면, 보강 필름은 피착체 표면에 가착된 상태이기 때문에, 피착체(20)의 표면으로부터 보강 필름(10)을 용이하게 박리 제거할 수 있다.
<광경화 전의 점착제층의 특성>
(접착력)
전술한 바와 같이, 피착체에 대한 적당한 접착성을 나타내고, 또한 리워크 시에는 피착체로부터의 박리가 용이하며, 보강 필름을 박리한 후의 피착체로의 접착제 잔여를 방지하는 관점에서, 광경화 전의 점착제층(2)의 유리판에 대한 접착력은 0.03N/25mm 이상 1N/25mm 미만이 바람직하고, 0.05∼0.8N/25mm가 보다 바람직하며, 0.1∼0.7N/25mm가 더욱 바람직하고, 0.2∼0.6N/25mm가 특히 바람직하다. 보강 필름은 점착제층(2)을 광경화 전의 상태에 있어서, 폴리이미드 필름에 대한 접착력이 상기 범위 내인 것이 바람직하다. 플렉서블 디스플레이 패널, 플렉서블 프린트 배선판(FPC), 디스플레이 패널과 배선판을 일체화한 디바이스 등에 있어서는 가요성의 기판 재료가 이용되고, 내열성이나 치수 안정성의 관점에서 일반적으로 폴리이미드 필름이 이용된다. 점착제층(2)이 기판으로서의 폴리이미드 필름에 대하여 상기의 접착력을 갖는 보강 필름은 점착제층(2)의 광경화 전에는 폴리이미드 피착체로부터의 박리가 용이하고, 광경화 후에는 접착 신뢰성이 우수하다.
(저장탄성률)
점착제층(2)은 광경화 전의 25℃에서의 전단 저장 탄성률(G'i)이 1×104∼1.2×105㎩인 것이 바람직하다. 전단 저장 탄성률(이하, 간단하게 '저장 탄성률'이라고 기재한다)은, JIS K7244-1 '플라스틱-동적 기계 특성의 시험 방법'에 기재된 방법에 준거하여, 주파수 1Hz의 조건으로 -50∼150℃의 범위에서 승온 속도 5℃/분으로 측정한 때의 소정 온도에서의 값을 판독함으로써 구해진다.
점착제와 같이 점탄성을 나타내는 물질에 있어서, 저장 탄성률(G')은 경도의 정도를 나타내는 지표로서 이용된다. 점착제층의 저장 탄성률은 응집력과 높은 상관을 가지고 있고, 점착제의 응집력이 높을수록 피착체에의 투묘력이 커지는 경향이 있다. 광경화 전의 점착제층(2)의 저장 탄성률이 1×104㎩ 이상이면, 점착제가 충분한 경도와 응집력을 갖기 때문에, 적당한 습윤 속도를 가지고, 또한 피착체로부터 보강 필름을 박리한 때에 피착체에의 접착제 잔여가 발생하기 어렵다. 또한, 점착제층(2)의 저장 탄성률이 큰 경우에는 보강 필름의 단면으로부터 점착제가 밀려나오는 것을 억제할 수 있다. 광경화 전의 점착제층(2)의 저장 탄성률이 1.2×105㎩ 이하이면, 점착제층(2)과 피착체와의 계면에서의 박리가 용이하여 리워크를 한 경우에도 점착제층의 응집 파괴나 피착체 표면에의 접착제 잔여가 발생하기 어렵다. 보강 시트의 리워크성을 높이고 리워크 시의 피착체에의 접착제 잔여를 억제하는 관점에서, 점착제층(2)의 광경화 전의 25℃에서의 저장 탄성률(G'i)은 3×104∼1×105㎩가 보다 바람직하고, 4×104∼9.5×104㎩가 더욱 바람직하다.
<점착제층의 광경화>
피착체(20)에 보강 필름(10)을 첩합하고 점착제층(2)에 활성 광선을 조사함으로써 점착제층을 광경화시킨다. 활성 광선으로서는 자외선, 가시광, 적외선, X선, α선, β선 및 γ선 등을 들 수 있다. 보관 상태에서의 점착제층의 경화를 억제 가능하고, 또한 경화가 용이한 점에서, 활성 광선으로서는 자외선이 바람직하다. 활성 광선의 조사 강도나 조사 시간은 점착제층의 조성이나 두께 등에 따라서 적절하게 설정하면 된다. 점착제층(2)으로의 활성 광선의 조사는 필름 기재(1) 측 및 피착체(20) 측 중의 어느 면으로부터 실시하여도 되고, 양쪽의 면으로부터 활성 광선을 조사하여도 된다.
<광경화 후의 점착제층의 특성>
(접착력)
전술한 바와 같이, 디바이스의 실제 사용 시의 접착 신뢰성의 관점에서, 광경화 전의 점착제층(2)의 유리판에 대한 접착력은 1N/25mm 이상이 바람직하고, 2N/25mm 이상이 보다 바람직하며, 3N/25mm 이상이 더욱 바람직하다. 보강 필름은 점착제층(2)을 광경화한 후의 상태에 있어서, 폴리이미드 필름에 대한 접착력이 상기 범위 내인 것이 바람직하다. 광경화 후의 점착제층(2)과 피착체와의 접착력은 광경화 전의 점착제층(2)과 피착체와의 접착력의 2배 이상이 바람직하고, 3배 이상이 보다 바람직하며, 5배 이상이 더욱 바람직하다.
점착제층(2)은 광경화 후의 25℃에서의 저장 탄성률(G'f)이 1.5×105㎩ 이상인 것이 바람직하다. 광경화 후의 점착제층(2)의 저장 탄성률이 1.5×105㎩ 이상이면, 응집력의 증대에 따라서 피착체와의 접착력이 향상되고, 높은 접착 신뢰성이 얻어진다. 한편, 저장 탄성률이 과도하게 큰 경우에는 점착제가 젖어 확산되기 어려워 피착체와의 접촉 면적이 작아진다. 또한, 점착제의 응력 분산성이 저하되기 때문에, 박리력이 접착 계면에 전파되기 쉬워 피착체와의 접착력이 저하되는 경향이 있다. 따라서, 점착제층(2)의 광경화 후의 25℃에서의 저장 탄성률(G'f)은 2×106㎩ 이하가 바람직하다. 점착제층을 광경화한 후의 보강 시트의 접착 신뢰성을 높이는 관점에서, G'f는 1.8×105∼1.2×106㎩가 보다 바람직하고, 2×105∼1×106㎩가 더욱 바람직하다.
점착제층(2)의 광경화 전후의 25℃에서의 저장 탄성률의 비(G'f/G'i)는, 2 이상이 바람직하다. G'f가 G'i의 2배 이상이면, 광경화에 의한 G'의 증가가 크고, 광경화 전의 리워크성과 광경화 후의 접착 신뢰성을 양립할 수 있다. G'f/G'i는 4 이상이 보다 바람직하고, 8 이상이 더욱 바람직하며, 10 이상이 특히 바람직하다. G'f/G'i의 상한은 특별히 한정되지 않지만, G'f/G'i가 과도하게 큰 경우에는, 광경화 전의 G'가 작은 것에 의한 초기 접착 불량, 또는 광경화 후의 G'가 과도하게 큰 것에 의한 접착 신뢰성의 저하로 연결되기 쉽다. 따라서, G'f/G'i는 100 이하가 바람직하고, 40 이하가 보다 바람직하고, 30 이하가 더욱 바람직하고, 25 이하가 특히 바람직하다.
보강 필름(10)을 부설한 후의 피착체(20)는 복수의 적층 부재의 적층 계면의 친화성 향상 등을 목적으로 한 오토클레이브 처리나, 회로 부재 접합을 위한 열압착 등의 가열 처리가 이루어지는 경우가 있다. 이러한 가열 처리가 이루어졌을 때에, 보강 필름과 피착체와의 사이의 점착제가 단면으로부터 유동하지 않는 것이 바람직하다.
고온 가열 시에 점착제가 밀려나오는 것을 억제하는 관점에서, 광경화 후의 점착제층(2)의 100℃에서의 저장 탄성률은 5×104㎩ 이상이 바람직하고, 8×104㎩ 이상이 보다 바람직하며, 1×105㎩ 이상이 더욱 바람직하다. 가열 시에 점착제가 밀려나오는 것을 방지하는 것에 더하여 가열 시의 접착력 저하를 방지하는 관점에서, 광경화 후의 점착제층(2)의 100℃에서의 저장 탄성률은 50℃에서의 저장 탄성률의 60% 이상이 바람직하고, 65% 이상이 보다 바람직하며, 70% 이상이 더욱 바람직하고, 75% 이상이 특히 바람직하다.
본 발명의 보강 필름은 점착제층(2)이 광경화성이고, 경화의 타이밍을 임의로 설정 가능하다. 리워크나 보강 필름의 가공 등의 처리는 피착체에 보강 필름을 첩설한 후, 점착제를 광경화하기까지의 사이의 임의의 타이밍에서 실시 가능하기 때문에 디바이스의 제조 공정의 리드 타임에 유연하게 대응 가능하다.
점착제층(2)의 광경화에 의해 보강 필름(10)은 피착체(20)에 강고하게 접착한 상태가 된다. 디바이스의 낙하, 디바이스상으로의 중량물의 적재, 디바이스로의 비래물(飛來物)의 충돌 등에 의해 불의의 외력이 부하된 경우에도, 보강 필름이 첩합되어 있음으로써 디바이스의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 점착제층이 강고하게 접착하고 있기 때문에 장기 사용에 있어서도 보강 필름의 박리가 어려워 신뢰성이 우수하다.
[실시예]
이하에 실시예 및 비교예를 들어 추가로 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[베이스 폴리머의 중합]
<폴리머 A>
온도계, 교반기, 환류 냉각관 및 질소 가스 도입관을 구비한 반응 용기에 모노머로서 2-에틸헥실아크릴레이트(2EHA) 63중량부, N-비닐피롤리돈(NVP) 15중량부, 메틸메타크릴레이트(MMA) 9중량부 및 히드록시에틸아크릴레이트(HEA) 13중량부, 중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴 0.2중량부, 및 용매로서 초산 에틸 233중량부를 투입하고 질소 가스를 흘려서 교반하면서 약 1시간 질소 치환을 하였다. 그 후, 60℃로 가열하고 7시간 반응시켜 아크릴계 폴리머 A의 용액을 얻었다.
<폴리머 B>
모노머의 투입량을 부틸아크릴레이트(BA) 95중량부 및 아크릴산(AA) 5중량부로 변경하였다. 그 이외는 폴리머 A와 동일하게 중합하여 아크릴계 폴리머 B의 용액을 얻었다.
<폴리머 C>
폴리올로서 히드록시기를 3개 갖는 수 평균 분자량 10000의 폴리에테르폴리올(아사히글라스사 제조 'S3011') 85중량부, 히드록실기를 3개 갖는 폴리에테르폴리올(산요 화성사 제조 '산닉스 GP3000') 13중량부 및 히드록실기를 3개 갖는 수 평균 분자량 1000의 폴리에테르폴리올(산요 화성사 제조 '산닉스 GP1000') 2중량부, 폴리이소시아네이트 화합물로서, 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트체(도소사 제조 '콜로네이트 HX') 18중량부, 촉매로서 철(III) 아세틸아세토네이트 0.04중량부, 및 희석 용제로서 초산 에틸 210중량부를 배합하고 상온에서 교반하여 우레탄계 폴리머 C의 용액을 얻었다.
[실시예 1]
(점착제 조성물의 조제)
아크릴계 폴리머 A의 용액 300중량부(고형분 100중량부)에, 이소시아네이트 계 가교제로서 크실릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 부가물의 75% 초산 에틸 용액(미츠이 화학사 제조 '다케네이트 D110N') 3.3중량부(고형분 2.5중량부), 가교 촉매로서 철(III) 아세틸아세토네이트 0.005중량부, 광경화제(다관능 아크릴모노머)로서 토아 합성사 제조 '아로닉스 M-321' 20중량부 및 광중합 개시제로서 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(BASF사 제조 '이루가큐어 184') 0.1중량부를 첨가하고 교반하여 광경화성의 아크릴계 점착제 용액을 조제하였다.
(보강 필름의 제작)
표면 처리가 되어 있지 않은 두께 75㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(도레이사 제조 '루미라 S10')상에 상기의 점착제 조성물을 건조 후의 두께가 25㎛가 되도록 파운틴 롤을 이용하여 도포하였다. 130℃에서 1분간 건조하여 용매를 제거한 후, 점착제의 도포면에 세퍼레이터(표면이 실리콘 이형 처리된 두께 25㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름)의 이형 처리면을 첩합하였다. 그 후, 25℃의 분위기에서 4일간 에이징 처리하고, 가교를 진행시켜 필름 기재상에 두께 25㎛의 광경화성 점착 시트가 고착 적층되고, 그 위에 세퍼레이터가 가착된 보강 필름을 얻었다.
[실시예 2∼7 및 비교예 1∼4]
점착제 조성물의 조제에 있어서, 광경화제의 종류를 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 보강 필름을 제작하였다. 비교예 4에서는 이소시아네이트계 가교제의 첨가량을 변경하고 광경화제를 첨가하지 않았다.
[실시예 8]
아크릴계 폴리머 B의 용액 300중량부(고형분 100중량부)에, 4관능의 에폭시계 가교제(미쓰비시 가스 화학사 제조 '테트라드 C') 0.5중량부, 다관능 아크릴 모노머로서 신나카무라 화학 공업사 제조 'NK에스테르A-200' 20중량부 및 광중합 개시제로서 BASF사 제조 '이루가큐어 184' 0.1중량부를 첨가하여 광경화성의 아크릴계 점착제 용액을 조제하였다. 이 점착제 용액을 이용하여 실시예 1과 동일하게 하여 보강 필름을 얻었다.
[비교예 5]
표면 처리가 되어 있지 않은 두께 75㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름상에, 우레탄계 폴리머 C의 용액을 건조 후의 두께가 25㎛가 되도록, 파운틴 롤을 이용하여 도포하고, 130℃에서 1분간 건조하여 용매를 제거 후, 세퍼레이터의 이형 처리면을 첩합하여 보강 필름을 얻었다.
[평가]
실시예 및 비교예의 보강 필름의 습윤 속도 및 유리판에 대한 접착력을 하기의 방법으로 평가하였다. 하기의 평가는 모두 클래스 10000의 클린룸(온도 23℃, 습도 50% RH)의 환경하에서 수행하였다.
<습윤 속도>
폭 25mm×길이 150mm로 절취한 보강 필름의 표면에서 세퍼레이터를 박리 제거한 시험편의 길이 방향의 일단(一端)의 점착제층을 유리판(마츠나미 유리 공업사 제조 '마이크로슬라이드 글라스S')에 접촉시킨 상태에서, 유리판과 시험편의 각도가 20∼30°가 되도록 시험편의 타단(他端)을 손으로 유지하였다. 시험편에서 손을 떼고 시험편의 점착제층이 유리판과 접촉하여 길이 방향의 일단으로부터 타단으로 젖어 확산되는 모양을 비디오카메라로 기록하고 시험편의 전면(前面)이 젖어 확산될 때까지의 시간을 구하여, 하기의 식으로 습윤 속도를 산출하였다.
습윤 속도(㎠/초)=측정 면적(25㎠)/젖어 확산되는 시간(초)
<접착력>
폭 25mm×길이 100mm로 절취한 보강 필름의 표면에서 세퍼레이터를 박리 제거한 시험편을 유리판에 핸드 롤러를 이용하여 첩합하고, 광경화 전의 시험 샘플로 하였다. 시험 샘플의 PET 필름 측으로부터 자외선을 조사하여 점착제층을 광경화한 것을 광경화 후의 시험 샘플로 하였다. 이들의 시험 샘플을 이용하고, 시험편을 척으로 유지하여 인장 속도 300mm/분으로 보강 필름의 180°필링을 수행하여 필링 강도를 측정하였다.
각 보강 시트의 점착제의 조성 및 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에서의 가교제 및 광경화제의 첨가량은 베이스 폴리머 100중량부에 대한 첨가량 (중량부)이다. 표 1에서의 광경화제의 상세한 내용은 아래와 같다.
APG700:신나카무라 화학 공업사 제조 'NK 에스테르 APG-700', 폴리프로필렌 글리콜 #700(n=12)디아크릴레이트;관능기 당량 404g/eq
A200:신나카무라 화학 공업사 제조 'NK 에스테르 A-200', 폴리에틸렌글리콜 #200(n=4)디아크릴레이트;관능기 당량 154g/eq
A400:신나카무라 화학 공업사 제조 'NK 에스테르 A-400', 폴리에틸렌글리콜 #400(n=9)디아크릴레이트;관능기 당량 254g/eq
A600:신나카무라 화학 공업사 제조 'NK 에스테르 A-600', 폴리에틸렌글리콜 #600(n=14)디아크릴레이트;관능기 당량 354g/eq
AM130G:신나카무라 화학 공업사 제조 'NK 에스테르 AM-130G', 메톡시폴리에틸렌글리콜 #550(n=13)모노아크릴레이트
M321:토아 합성사 제조 '아로닉스 M-321', 트리메틸올프로판프로필렌옥사이드(n=2) 변성 트리아크릴레이트;관능기 당량 187g/eq
M350:토아 합성사 제조 '아로닉스 M-350', 트리메틸올프로판에틸렌옥사이드(n=1) 변성 트리아크릴레이트;관능기 당량 129g/eq
M360:토아 합성사 제조 '아로닉스 M-360', 트리메틸올프로판에틸렌옥사이드(n=2) 변성 트리아크릴레이트;관능기 당량 159g/eq
PTG9A:히타치 화성사 제조 '팬크릴 FA-PTG9A', 폴리테트라메틸렌글리콜(n=9) 디아크릴레이트;관능기 당량 387g/eq
321A:히타치 화성사 제조 '팬크릴 FA-321A', 에틸렌옥사이드(n=10) 변성 비스페놀 A 디아크릴레이트;관능기 당량 388g/eq
[표 1]
Figure 112019068222723-pat00001
비교예 1∼3의 보강 필름은 유리판에 대한 습윤 속도가 크고, 피착체에 대해 높은 습윤성을 나타내었지만, 점착제층의 표면이 백탁(白濁)하고, 광경화제의 블리드아웃이 보였다. 또한, 이들의 비교예에서는 광경화 전의 접착력이 불충분하고, 광경화 후의 접착력도 불충분하였다. 우레탄계 점착제를 이용한 비교예 5의 보강 필름은 비교예 1∼3보다도 더 높은 습윤 속도를 나타내었지만, 비교예 1∼3과 마찬가지로 유리판에 대한 접착력이 불충분하고, 피착체에의 영구 접착을 목적으로 하는 보강 필름으로서 사용할 수 있는 것이 아니었다.
광경화제를 포함하지 않는 점착제를 이용한 비교예 4의 보강 필름은 핸드 롤러를 이용하여 유리판에 압착하면 높은 접착력을 나타내었지만, 압력을 가하지 않고 유리판상에 적재하는 것만으로는 점착제가 유리판의 표면에 젖어 확산되지 않아 습윤 속도를 측정할 수 없었다.
실시예 1∼8의 보강 필름은 유리판에 대하여 적당한 습윤 속도를 나타내고 또한 광경화 전의 접착 강도가 적절한 범위이며 접착성과 리워크성을 겸비하였다. 또한, 광경화 후에는 높은 접착력을 나타내어 디바이스에 대한 접착 신뢰성이 우수한 보강 필름으로서 적합한 것이었다.
실시예 4, 비교예 2 및 비교예 3은 모두 광경화제로서 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트를 이용하였는데, 실시예 4에서는 양호한 특성을 나타낸 반면, 비교예 2 및 비교예 3에서는 습윤 속도가 과도하게 크고, 유리판과의 접착성이 불충분하였다. 에틸렌옥사이드의 반복 단위수의 증가에 따라 아크릴계 베이스 폴리머와 광경화제와의 상용성이 저하함으로써, 비교예 2 및 비교예 3에서는 광경화제가 표면에 블리드아웃하여 접착성이 저하하였다고 생각할 수 있다.
1 : 필름 기재
2 : 점착제층
5 : 세퍼레이터
10 : 보강 필름
20 : 디바이스(피착체)

Claims (7)

  1. 필름 기재와, 상기 필름 기재의 하나의 주면상에 고착 적층된 점착제층을 구비하고,
    상기 점착제층은 아크릴계 베이스 폴리머, 2 이상의 중합성 관능기를 갖는 광경화제 및 광중합 개시제를 포함하는 광경화성 조성물이며,
    유리판에 대한 습윤 속도가 0.3㎠/초∼4㎠/초인, 보강 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 점착제층을 광경화하기 전의 유리판에 대한 접착력이 0.03N/25mm 이상, 1N/25mm 미만인, 보강 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 점착제층을 광경화한 후의 유리판에 대한 접착력이 1N/25mm 이상인, 보강 필름.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 베이스 폴리머에 가교 구조가 도입되어 있는, 보강 필름.
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광경화성 조성물은 상기 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 상기 광경화제를 10∼50중량부 함유하는, 보강 필름.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광경화제가 다관능(메트)아크릴레이트인, 보강 필름.

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023102162A (ja) * 2022-01-11 2023-07-24 日東電工株式会社 樹脂組成物
JP2023102163A (ja) * 2022-01-11 2023-07-24 日東電工株式会社 樹脂組成物

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013107998A (ja) 2011-11-22 2013-06-06 Nitto Denko Corp 表面保護フィルム
WO2015163115A1 (ja) 2014-04-22 2015-10-29 日東電工株式会社 粘着シート
WO2016088697A1 (ja) * 2014-12-03 2016-06-09 三菱樹脂株式会社 粘着シート積層体及び画像表示装置構成部材積層体
KR20160150023A (ko) * 2015-06-19 2016-12-28 닛토덴코 가부시키가이샤 표면 보호 필름
KR20160150024A (ko) * 2015-06-19 2016-12-28 닛토덴코 가부시키가이샤 표면 보호 필름
JP2017132977A (ja) 2016-01-27 2017-08-03 日東電工株式会社 応力分散フィルム、光学部材、および電子部材
KR20170116900A (ko) * 2016-04-12 2017-10-20 주식회사 엘지화학 광학용 점착 조성물, 광학용 점착 조성물의 제조방법 및 광학용 점착 필름

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09157603A (ja) * 1995-12-01 1997-06-17 Nitto Denko Corp 金属板接合部の被覆用テ―プ
JP2011231182A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Nitto Denko Corp 光学部材用粘着剤組成物、光学部材用粘着剤層、粘着型光学部材及び画像表示装置
KR101621993B1 (ko) * 2010-11-08 2016-05-19 주식회사 엘지화학 점착제 조성물
JP2012131847A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Toray Advanced Film Co Ltd 活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物、粘着剤シート及び表示装置
JP2013018163A (ja) * 2011-07-08 2013-01-31 Nitto Denko Corp 接合体および接合体の製造方法
CN103946328A (zh) * 2011-11-22 2014-07-23 日东电工株式会社 表面保护膜
CN107250303A (zh) * 2015-02-24 2017-10-13 旭硝子株式会社 粘接膜、带粘接层的透明面材、以及显示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013107998A (ja) 2011-11-22 2013-06-06 Nitto Denko Corp 表面保護フィルム
WO2015163115A1 (ja) 2014-04-22 2015-10-29 日東電工株式会社 粘着シート
WO2016088697A1 (ja) * 2014-12-03 2016-06-09 三菱樹脂株式会社 粘着シート積層体及び画像表示装置構成部材積層体
KR20160150023A (ko) * 2015-06-19 2016-12-28 닛토덴코 가부시키가이샤 표면 보호 필름
KR20160150024A (ko) * 2015-06-19 2016-12-28 닛토덴코 가부시키가이샤 표면 보호 필름
JP2017132977A (ja) 2016-01-27 2017-08-03 日東電工株式会社 応力分散フィルム、光学部材、および電子部材
KR20170116900A (ko) * 2016-04-12 2017-10-20 주식회사 엘지화학 광학용 점착 조성물, 광학용 점착 조성물의 제조방법 및 광학용 점착 필름

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