KR102097464B1 - 이온성 대전 방지제를 포함하는 점착제 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이온성 대전 방지제를 포함하는 점착제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크릴계 공중합체, 가교제 및 화학식 1으로 표시되는 이온성 대전 방지제를 포함함으로써, 우수한 대전 방지 성능을 나타낼 뿐 아니라, 현저히 개선된 내구성을 나타내며, 고온 고습 등의 가혹 조건에서도 우수한 점착력을 유지할 수 있게 하는 점착제 조성물에 관한 것이다.

Description

이온성 대전 방지제를 포함하는 점착제 조성물{ADHESIVE COMPOSITION CONTAINING IONIC ANTISTATIC AGENT}
본 발명은 이온성 대전 방지제를 포함하는 점착제 조성물에 관한 것이다.
화상표시장치는 액정을 포함하고 있는 액정셀과 편광판으로 구성되며, 이는 주로 편광판의 일면에 점착층을 형성하여 접합된다. 이외에도 화상표시장치의 기능을 향상시키기 위하여 위상차판, 광시야각 보상판, 휘도향상 등의 표면 보호 필름을 부가적으로 편광판에 접착제 등을 통해 부착하여 사용한다.
이러한 표면 보호 필름 및 편광판 등의 광학 부재는 플라스틱 재료로 구성되어 있기 때문에 마찰 및 박리시에 정전기가 발생하며, 정전기가 남은 상태에서 액정에 전압을 인가하면, 액정 분자의 배향이 손실되거나 패널에 결함이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 불량을 방지하기 위하여 각종 대전방지 처리가 실시되고 있다.
예컨대, 점착제에 1종 이상의 계면활성제를 첨가하고 계면활성제를 피착제에 전사시켜 대전 방지 기능을 수행하는 방법이 있으나, 이 경우, 계면 활성제가 점착제 표면에 블리딩하기 쉽고, 보호 필름에 적용하는 경우, 피착제의 오염이 우려되는 문제가 있었다.
또한, 폴리에터폴리올과 알칼리 금속염으로 이루어진 대전 방지제를 아크릴 점착제에 첨가하는 방법이 있으나, 이 경우에도 대전 방지제의 블리딩이 발생하여 점착제의 경화 후 내구성이 현저히 저하되었으며, 보호 필름에 적용하는 경우, 고온의 조건 하에서 블리딩 아웃이 쉽게 발생하여, 피착제에 오염이 발생하는 문제가 있었다.
한국 공개 특허 제2011-0112263호는 대전 방지제의 블리딩을 억제하기 위하여, 점착제 조성물의 단량체에 대전 방지제와 상용성이 우수한 작용기를 도입하는 방법이 개시되어 있으나, 고온 고습의 조건 하에서 내구성이 저하되는 문제를 해결하지 못하였다.
한국공개특허 제2011-0112263호
본 발명은 대전 방지성 및 내구성이 현저히 개선된 점착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 아크릴계 공중합체, 가교제 및 하기 화학식 1로 표시되는 이온성 대전 방지제를 포함하는, 점착제 조성물:
[화학식 1]
Figure 112013119224355-pat00001
(식 중에서, R1은 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기 또는 탄소수 3 내지 12의 사이클로알킬기이고, 상기 알킬기 및 사이클로알킬기는 서로 독립적으로 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있고, m이 2 이하인 경우에 서로 다른 2개의 R1이 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 상기 고리는 헤테로 고리일 수 있으며, X는 할로겐 원자, 시아노기, -OR2, -OCOR3, 또는 -NR4R5이며, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기이며, Y-는 Cl-, Br-, I-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, BF4 -, PF6 -, ClO4 -, NO3 -, AsF6 -, SbF6 -, NbF6 -, TaF6 -, 또는 N(SO2F)2 -이며, n은 1 내지 30의 정수이고, m은 1 내지 4의 정수임).
2. 위 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 이온성 대전 방지제는 하기 화학식 2 내지 11로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 점착제 조성물:
[화학식 2]
Figure 112013119224355-pat00002
[화학식 3]
Figure 112013119224355-pat00003
[화학식 4]
Figure 112013119224355-pat00004
[화학식 5]
Figure 112013119224355-pat00005
[화학식 6]
Figure 112013119224355-pat00006
[화학식 7]
Figure 112013119224355-pat00007
[화학식 8]
Figure 112013119224355-pat00008
[화학식 9]
Figure 112013119224355-pat00009
[화학식 10]
Figure 112013119224355-pat00010
[화학식 11]
Figure 112013119224355-pat00011
3. 위 1에 있어서, 상기 화학식 1의 이온성 대전 방지제는 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부로 포함되는, 점착제 조성물.
4. 위 1 내지 3 중 어느 한 항의 점착제 조성물로 형성된 점착층을 포함하는, 점착 시트.
5. 적어도 일면에 위 1 내지 3 중 어느 한 항의 점착제 조성물로 형성된 점착층을 구비하는, 편광판.
6. 위 5의 편광판을 포함하는 화상표시장치.
본 발명의 점착제 조성물은 현저히 개선된 대전 방지정 및 내구성을 나타내며, 이에 따라, 고온 고습 등의 가혹한 조건에서도 우수한 점착력을 유지할 수 있다.
본 발명은 아크릴계 공중합체, 가교제 및 이온성 대전 방지제를 포함하는 점착제 조성물에 관한 것으로서, 우수한 대전 방지 성능을 나타낼 뿐 아니라, 현저히 개선된 내구성을 나타내며, 고온 고습 등의 가혹 조건에서도 우수한 점착력을 유지할 수 있게 하는 점착제 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
<점착제 조성물>
본 발명의 점착제 조성물은 아크릴계 공중합체, 가교제 및 이온성 대전 방지제를 포함한다.
본 발명의 이온성 대전 방지제는 하기 화학식 1로 표시되며, 분자 내에 폴리에틸렌글리콜 유도체를 포함하고 있어, 분자 내의 양이온을 안정화시킴과 동시에 음이온의 이동 자유도를 향상시키는 성분으로서, 우수한 대전 방지 성능을 나타낼 뿐 아니라, 점착제 조성물과의 상용성이 우수하여, 이온성 화합물의 블리드 아웃을 막아 내구성이 우수한 점착제 조성물을 제공할 수 있게 한다.
[화학식 1]
Figure 112013119224355-pat00012
식 중에서, R1은 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기 또는 탄소수 3 내지 12의 사이클로알킬기이고, 상기 알킬기 및 사이클로알킬기는 서로 독립적으로 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있고, m이 2 이하인 경우에 서로 다른 2개의 R1이 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 상기 고리는 고리 내에 산소 원자, 질소 원자 또는 황 원자를 포함하는 헤테로 고리일 수 있으며, X는 할로겐 원자, 시아노기, -OR2, -OCOR3, 또는 -NR4R5이며, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기이며, Y-는 Cl-, Br-, I-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, BF4 -, PF6 -, ClO4 -, NO3 -, AsF6 -, SbF6 -, NbF6 -, TaF6 -, 또는 N(SO2F)2 - 이고, n은 1 내지 30의 정수이고, m은 1 내지 4의 정수이다.
본 발명의 이온성 대전 방지제는 음이온성 화합물 (Y-)로, 상기와 같은 무기 화합물을 사용함으로써, 유기 화합물을 사용하는 것과 비교하여 점착제와의 상용성이 우수하여, 고온 고습 조건에서의 내구성이 우수한 효과를 나타낼 수 있다.
상기 이온성 대전 방지제의 구체적인 예를 들면, 하기 화학식 2 내지 11로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112013119224355-pat00013
[화학식 3]
Figure 112013119224355-pat00014
[화학식 4]
Figure 112013119224355-pat00015
[화학식 5]
Figure 112013119224355-pat00016
[화학식 6]
Figure 112013119224355-pat00017
[화학식 7]
Figure 112013119224355-pat00018
[화학식 8]
Figure 112013119224355-pat00019
[화학식 9]
Figure 112013119224355-pat00020
[화학식 10]
Figure 112013119224355-pat00021
[화학식 11]
Figure 112013119224355-pat00022
이온성 대전 방지제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부, 바람직하게는 0.5 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 함량이 0.1중량부 미만이면 대전 방지성이 미비할 수 있으며, 10중량부 초과하면, 쉽게 블리드 아웃이 발생해 내열조건에서 박리불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 아크릴계 공중합체는 이온성 작용기를 포함함으로써, 이온성 대전 방지제와의 우수한 상용성으로, 이온성 화합물의 블리드 아웃을 억제하여 점착제 조성물의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
아크릴계 공중합체는, 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 및 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체를 포함하여 중합된 것일 수 있으며, 여기서 (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트를 모두 의미한다.
탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체로는 n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체의 함량 및 혼합비는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 고형분을 기준으로 총 단량체 100중량부에 대하여, 85 내지 99.9중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 90 내지 95중량부인 것이 좋다. 함량이 85중량부 미만인 경우, 충분한 점착력을 발휘할 수 없으며, 99.9중량부를 초과하는 경우, 응집력이 저하될 수 있다.
가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 화학 결합에 의해 점착제 조성물의 응집력 또는 점착 강도를 보강하여 내구성과 절단성을 부여하기 위한 성분으로서, 예컨대 카르복시기를 갖는 단량체, 히드록시기를 갖는 단량체, 아미드기를 갖는 단량체, 3차 아민기를 갖는 단량체 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 부식방지성의 향상 측면에서, 아크릴산을 포함하지 않는 것이 바람직하다.
카르복시기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산 및 이들의 모노알킬에스테르; 3-(메타)아크릴로일프로피온산; 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 무수호박산 개환 부가체, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 무수 호박산 개환 부가체, 및 알킬기의 탄소수가 2 또는 3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 카프로락톤 부가체에 무수 호박산을 개환 부가시킨 화합물 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 (메타)아크릴산이 바람직하다.
히드록시기를 갖는 단량체로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸비닐에테르, 5-히드록시펜틸비닐에테르, 6-히드록시헥실비닐에테르, 7-히드록시헵틸비닐에테르, 8-히드록시옥틸비닐에테르, 9-히드록시노닐비닐에테르, 및 10-히드록시데실비닐에테르 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 4-히드록시부틸비닐에테르가 바람직하다.
아미드기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-3차부틸아크릴아미드, 3-히드록시프로필(메타)아크릴아미드, 4-히드록시부틸(메타)아크릴아미드, 6-히드록시헥실(메타)아크릴아미드, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴아미드, 및 2-히드록시에틸헥실(메타)아크릴아미드 등을 들 수 있으며, 이들중에서 (메타)아크릴아미드가 바람직하다.
3차 아민기를 갖는 단량체로는 N,N-(디메틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N,N-(디에틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, 및 N,N-(디메틸아미노)프로필(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체의 함량 및 혼합비는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 고형분을 기준으로 총 단량체 100중량부에 대하여, 0.1 내지 15중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 8중량부인 것이 좋다. 함량이 0.1중량부 미만인 경우, 점착제의 응집력이 저하되어 내구성이 떨어질 수 있으며, 15중량부를 초과하는 경우, 높은 겔분율에 의해 점착력이 떨어지고 내구성이 저하될 수 있다.
아크릴계 공중합체는 상기 단량체들 이외에 당 분야에 공지된 중합성 단량체를 점착력을 저하시키지 않는 범위, 예컨대 전체 단량체 총 중량 중 10중량% 이하로 더 포함할 수 있다.
공중합체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 괴상중합, 용액중합, 유화중합 또는 현탁중합 등의 방법을 이용하여 제조할 수 있으며, 용액중합이 바람직하다. 또한, 중합 시 통상 사용되는 용매, 중합개시제, 분자량 제어를 위한 연쇄이동제 등을 사용할 수 있다.
아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산, Mw)이 5만 내지 200만인 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 40만 내지 200만인 것이 좋다. 중량평균분자량이 5만 미만인 경우 공중합체 간의 응집력이 부족하여 점착 내구성에 문제를 야기할 수 있고, 200만 초과인 경우 도공 시 공정성을 확보하기 위하여 다량의 희석 용매를 필요로 할 수 있다.
가교제는 공중합체를 적절히 가교하여, 응집력을 향상시키기 위한 성분으로, 그 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 이소시아네이트계, 에폭시계 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
이소시아네이트계 가교제는 구체적으로 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸렌자일렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트화합물, 디이소시아네이트와 트리메탄올프로판 등의 다가 알코올계 화합물의 부가체, 디이소시아네이트를 자가 축합시킨 이소시아누레이트체, 디이소시아네이트 우레아에 디이소시아네이트가 축합된 뷰렛체, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스트리이소시아네이트 등의 3개의 관능기를 함유하는 다관능 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
에폭시계 가교제는 구체적으로 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세롤디글리시딜에테르, 글리세롤트리글리시딜에테르, 디글리세롤폴리글리시딜에테르, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르, 레졸신디글리시딜에테르, 2,2-디브로모네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 펜타에리트리톨폴리글리시딜에테르, 소르비톨폴리글리시딜에테르, 아디핀산디글리시딜에스테르, 프탈산디글리시딜에스테르, 트리스(글리시딜)이소시아누레이트, 트리스(글리시독시에틸)이소시아누레이트, 1,3-비스(N,N-글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일릴렌디아민 등을 들 수 있다.
또한, 상기 이소시아네이트계 가교제 및 에폭시계 가교제에 추가적으로 멜라민 유도체, 예를 들면, 헥사메티롤멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 등 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 가교제를 더 첨가하여 함께 사용할 수 있다.
상기 가교제의 시판되는 예로는 Cor-L(일본폴리우레탄공업사)를 들 수 있다.
가교제는 그 기능을 다 할 수 있는 범위 내에서는 그 함량이 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 고형분을 기준으로 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1 내지 15중량부, 바람직하게는 0.1 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 함량이 0.1중량부 미만이면 부족한 가교도로 인해 응집력이 작게 되어 점착 내구성 및 절단성의 물성을 해칠 수 있으며, 15중량부 초과이면 과다 가교 반응에 의한 잔류 응력 완화에 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다.
실란 커플링제는 피착체 표면 극성기와 공유 결합하여, 점착력을 개선한다.
실란 커플링제는 아미노기, 에폭시기, 아세토아세틸기, 폴리알킬렌글리콜기, 아크릴기, 알킬기 등의 작용기를 포함하는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메톡실디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필디메톡시메틸실란, 3-글리시독시프로필에톡시디메틸실란 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
실란 커플링제의 시판되는 예로는 KBM-403(신에츠사)를 들 수 있다.
실란 커플링제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 고형분을 기준으로 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1 내지 2중량부, 바람직하게는 0.1 내지 0.5중량부로 포함될 수 있다. 함량이 0.1중량부 미만이면 기재에 대한 밀착력이 부족하여 내습열 조건에서 박리가 발생할 수 있으며, 2중량부 초과하면, 응집력이 지나치게 증가하여 점착력 등의 점착 물성이 저하됨에 따라 마찬가지로 내구성이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명의 점착제 조성물은 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위 내에서, 당 분야에서 통상적으로 사용되는, 산화 방지제, 부식 방지제, 소포제, 충전제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
<점착 시트>
또한, 본 발명은 상기 점착제 조성물로 형성된 점착층을 포함하는 점착 시트를 제공한다.
점착층의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 3 내지 100㎛일 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 100㎛인 것이 좋다.
본 발명의 점착 시트는 이형필름의 적어도 일면에 형성된 점착층을 포함한다.
점착층은 상기 점착제 조성물을 이형필름의 적어도 일면에 도공함으로써 형성할 수 있다. 도공 방법은 특별히 한정되지 않고 당 분야에 공지된 방법이 사용될 수 있으며, 예를 들면 바 코터, 에어 나이프, 그라비아, 리버스 롤, 키스 롤, 스프레이, 블레이드, 다이 코터, 캐스팅, 스핀 코팅 등의 방법을 이용할 수 있다.
이형필름은 특별히 한정되지 않고 점착 시트에 통상적으로 사용되는 이형필름이 사용될 수 있으며, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부티렌테레프탈레이드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부티렌나프탈레이트 등의 폴리에스터 수지; 폴리이미드 수지; 아크릴 수지; 폴리스타이렌 및 아크릴로니트릴-스타이렌 등의 스타이렌계 수지; 폴리카보네이트 수지; 폴리락틱에시드 수지; 폴리우레탄 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀 수지; 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드 등의 비닐 수지; 폴리아미드 수지; 설폰계 수지; 폴리에테르-에테르케톤계 수지; 알릴레이트계 수지; 또는 상기 수지들의 혼합물로 형성된 것일 수 있다.
이형필름의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 5 내지 500㎛일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 100㎛일 수 있다.
<편광판>
또한, 본 발명은 적어도 일면에 상기 점착제 조성물로 형성된 점착층을 포함하는 편광판을 제공한다.
본 발명의 편광판은 편광자, 상기 편광자의 적어도 일면에 접합된 보호필름 및 상기 보호필름 상에 상기 점착제 조성물로 형성된 점착층을 포함한다.
편광자는 당 분야에 공지된 편광자일 수 있으며, 예를 들면 폴리비닐알콜계 필름을 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세, 건조하는 등의 과정을 거쳐 제조된 것일 수 있다.
보호필름으로는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 필름이라면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름; 폴리카보네이트계 필름; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 필름; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 필름; 폴리올레핀계 필름; 염화비닐계 필름; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 필름; 이미드계 필름; 술폰계 필름; 폴리에테르케톤계 필름; 황화 폴리페닐렌계 필름; 비닐알코올계 필름; 염화비닐리덴계 필름; 비닐부티랄계 필름; 알릴레이트계 필름; 폴리옥시메틸렌계 필름; 우레탄계 필름; 에폭시계 필름; 실리콘계 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 알칼리 등에 의해 비누화(검화)된 표면을 가진 셀룰로오스계 필름이 편광특성 또는 내구성을 고려하면 바람직하다. 또한, 보호필름은 광학층의 기능을 겸비한 것일 수도 있다.
점착층은 보호필름에 직접 도공된 것이거나, 보호필름에 점착 시트를 부착하여 형성된 것일 수 있다.
<화상표시장치>
또한, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
본 발명의 화상표시장치는 상기 편광판 외에 당 분야에 공지된 구성을 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예 1 : 아크릴계 공중합체의 제조
질소 가스가 환류되며, 온도 조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1L의 반응기에 n-부틸아크릴레이트 90중량부, 메타아크릴레이트 7중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 2중량부, 아크릴산 1중량부로 이루어진 단량체 혼합물을 투입한 후, 용제로 에틸아세테이트 100중량부를 투입하였다. 그 다음 산소를 제거하기 위하여 질소 가스를 1시간 동안 퍼징한 후, 62℃로 유지하였다. 상기 혼합물을 균일하게 혼합한 후, 반응 개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.07중량부를 투입하고, 8시간 동안 반응시켜 아크릴계 공중합체(중량평균분자량 약 100만)를 제조하였다.
제조예 2 : 대전 방지제의 합성
2-1. 화학식 A-1의 화합물의 합성
<반응식 1>
Figure 112013119224355-pat00023
<제조방법>
트리부틸아민(185g, 1mol)과 1-Chloro-2-(2-methoxy-ethoxy)-ethane (139g, 1mol)을 톨루엔 300g에 녹이고, 80℃로 승온하여 12시간 교반한 뒤, 증류수 (300g)에 NaPF6 (168g, 1mol)을 녹인 용액을 천천히 넣어주고, 동일한 온도에서 추가적으로 6시간 교반해 주었다. 이후, 반응액을 상온으로 냉각한뒤, 분별깔대기를 이용하여, 톨루엔 층을 분리하고, 추가적으로 증류수 300g을 이용하여 세정을 세번 반복하여 금속염류를 제거하고, 얻어진 유기층을 감압 증류하여, 용매와 잔존 반응물들을 제거하여 화학식 A-1을 얻었다.
2-2. 화학식 A- 2 의 화합물의 합성
<반응식 2>
Figure 112013119224355-pat00024
<제조방법>
1-Chloro-2-(2-methoxy-ethoxy)-ethane (139g, 1mol)대신에, 1-Chloro-2-(2-chloro-ethoxy)-ethane (715g, 5mol)을 이용하여 상기 제조예 2-1과 동일하게 진행하여, 화학식 A-2을 얻었다. 이때 과량의 1-Chloro-2-(2-chloro-ethoxy)-ethane을 이용한 이유는 2량체의 발생을 최대한 억제하기 위함이다.
2-3. 화학식 A- 3 의 화합물의 합성
<반응식 3>
Figure 112013119224355-pat00025
<제조방법>
NaPF6 (168g, 1mol)대신에, NaBF4 (108g, 1mol)을 이용한 것을 제외하고, 상기 제조예 2-1과 동일하게 진행하여, 화학식 A-3를 얻었다.
2-4. 화학식 A- 4 의 화합물의 합성
<반응식 4>
Figure 112013119224355-pat00026
<제조방법>
1-Chloro-2-(2-methoxy-ethoxy)-ethane (139g, 1mol)대신에, Acetic acid 2-(2-chloro-ethoxy)-ethyl ester(167g, 1mol)을 이용한 것을 제외하고, 상기 제조예 2-1과 동일하게 진행하여, 화학식 A-4를 얻었다.
2-5. 화학식 A- 5 의 화합물의 합성
<반응식 5>
Figure 112013119224355-pat00027
<제조방법>
NaPF6 (168g, 1mol)대신에, KI (166g, 1mol)을 이용한 것을 제외하고, 상기 제조예 2-1과 동일하게 진행하여, 화학식 A-5를 얻었다.
2-6. 화학식 A- 6 의 화합물의 합성
<반응식 6>
Figure 112013119224355-pat00028
<제조방법>
NaPF6 (168g, 1mol)대신에, K(FSO2)2 (136g, 1mol)을 이용한 것을 제외하고, 상기 제조예 2-1과 동일하게 진행하여, 화학식 A-6를 얻었다.
2-7. 화학식 A- 7 의 화합물의 합성
<반응식 7>
Figure 112013119224355-pat00029
<제조방법>
트리부틸아민(185g, 1mol) 대신에, Butyl-methyl-amine(87g, 1mol)을 이용하고, 1-Chloro-2-(2-methoxy-ethoxy)-ethane을 278g, 2mol으로 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 2-1과 동일하게 진행하여, 화학식 A-7을 얻었다.
2-8. 화학식 A- 8 의 화합물의 합성
<반응식 8>
Figure 112013119224355-pat00030
<제조방법>
트리부틸아민(185g, 1mol) 대신에, N-메틸몰포린(101g, 1mol)을 이용하여 상기 제조예 2-1과 동일하게 진행하여, 화학식 A-8을 얻었다.
2-9. 화학식 A- 9 의 화합물의 합성
<반응식 9>
Figure 112013119224355-pat00031
<제조방법>
트리부틸아민(185g, 1mol) 대신에, benzyl-methyl-amine(121g, 1mol)을 이용하고, 1-Chloro-2-(2-methoxy-ethoxy)-ethane을 278g, 2mol으로 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 2-1과 동일하게 진행하여, 화학식 A-9을 얻었다.
2-10. 화학식 A- 10 의 화합물의 합성
<반응식 10>
Figure 112013119224355-pat00032
<제조방법>
트리부틸아민(185g, 1mol) 대신에, N-메틸피페리딘(99g, 1mol)을 이용하여 상기 제조예 2-1과 동일하게 진행하여, 화학식 A-10을 얻었다.
2-11. 화학식 A- 12 의 화합물의 합성
<반응식 11>
Figure 112013119224355-pat00033
<제조방법>
1-Chloro-2-(2-methoxy-ethoxy)-ethane (139g, 1mol)대신에, chlorohexane(121g, 1mol)을 이용한 것을 제외하고, 상기 제조예 2-1과 동일하게 진행하여, 화학식 A-12를 얻었다.
2-12. 화학식 A- 13 의 화합물의 합성
<반응식 12>
Figure 112013119224355-pat00034
<제조방법>
NaPF6 (168g, 1mol)대신에, NaOAc(82g, 1mol)을 이용한 것을 제외하고, 상기 제조예 2-1과 동일하게 진행하여, 화학식 A-13를 얻었다.
2-13. 화학식 A- 14 의 화합물의 합성
<반응식 13>
Figure 112013119224355-pat00035
<제조방법>
NaPF6 (168g, 1mol)대신에, NaOTs (sodium tosylate)(194g, 1mol)을 이용한 것을 제외하고, 상기 제조예 2-1과 동일하게 진행하여, 화학식 A-14를 얻었다.
실시예
하기 표 1에 기재된 조성 및 함량을 갖는 점착제 조성물을 제조하였다. 제조한 뒤, 실리콘 이형제가 코팅된 필름 상에 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조하여 25㎛의 점착제층을 형성하였다. 이 후, 점착제층의 위에 이형 필름을 라미네이션하여 점착 시트를 제조하였다.
제조된 점착시트의 이형 필름을 박리한 후, 두께 185㎛의 TAC 보호필름을 포함하는 요오드계 편광판에 점착제층을 적층하여 점착제 부착 편광판을 제조하였다.
구분
(중량부)		 대전방지제
(A)		 아크릴계 공중합체 (B) 가교제
(C)		 실란 커플링제
(D)
실시예 1 A-1 2 100 1 0.5
실시예 2 A-2 2 100 1 0.5
실시예 3 A-3 2 100 1 0.5
실시예 4 A-4 2 100 1 0.5
실시예 5 A-5 2 100 1 0.5
실시예 6 A-6 2 100 1 0.5
실시예 7 A-7 0.05 100 1 0.5
실시예 8 A-8 0.3 100 1 0.5
실시예 9 A-9 6 100 1 0.5
실시예 10 A-10 12 100 1 0.5
비교예 1 A-11 2 100 1 0.5
비교예 2 A-12 2 100 1 0.5
비교예 3 - - 100 1 0.5
비교예 4 A-13 2 100 1 0.5
비교예 5 A-14 2 100 1 0.5
A: 제조예 2의 대전 방지제
A-11 : NaPF6
B : 제조예 1의 아크릴계 공중합체
C : Cor-L (일본폴리우레탄공업사)
D : KBM-403 (신에츠사)
실험예
실시예 및 비교예의 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 이형필름 상에 경화 후 두께가 25㎛가 되도록 도포하고 100℃에서 1분 동안 건조시켜 점착층을 형성하였다.
이후, 양면에 트리아세틸셀룰로오스계 보호필름이 접합된 요오드계 편광필름(총 두께 185㎛)에 상기 제조된 점착층을 점착 가공으로 적층하여 편광판을 제조하였다. 제조된 편광판을 23℃, 60% RH의 조건 하에서 7일 동안 보관하였다.
(1) 내열성 평가
상기 제조된 편광판의 이형 필름을 제거하고, 코닝 글라스에 접합하고, 오토클레이브 처리한 뒤, 80℃의 온도에서 500시간 동안 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하여 평가하였다. 평가는 상기 열처리 후 평가 직전에 상온에서 24시간 방치한 후 수행하였다.
<평가 기준>
ⓞ: 기포나 박리 없음
○: 기포나 박리 2개 이상 5개 미만임
△: 기포나 박리 5개 이상 10개 미만임
×: 기포나 박리 10개이상
(2) 내습열성 평가
상기 제조된 편광판의 이형 필름을 제거하고, 코닝 글라스에 접합하고, 오토클레이브 처리한 뒤, 60℃ 90%의 온습도에서 500시간 동안 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하여 평가하였다. 평가는 상기 열처리 후 평가 직전에 상온에서 24시간 방치한 후 수행하였다.
<평가 기준>
ⓞ: 기포나 박리 없음
○: 기포나 박리 2개 이상 5개 미만임
△: 기포나 박리 5개 이상 10개 미만임
×: 기포나 박리 10개이상
(3) 대전 방지성 평가
제조된 편광판의 표면 비저항을 측정하였다.
<평가 기준>
ⓞ : 표면 비저항 값이 5.0Ⅹ1010 이하인 경우
○ : 표면 비저항 값이 5.0Ⅹ1010 이상 내지 1.0Ⅹ1011 이하인 경우
△ : 표면 비저항 값이 1.0Ⅹ1011 이상 1Ⅹ1012 미만인 경우
× : 표면 비저항 값이 1.0Ⅹ1012 이상인 경우
구분 내열성 내습열성 대전 방지성
실시예 1 ◎ ◎ ◎
실시예 2 ◎ ◎ ◎
실시예 3 ◎ ◎ ◎
실시예 4 ◎ ◎ ◎
실시예 5 ◎ ◎ ◎
실시예 6 ◎ ◎ ◎
실시예 7 ◎ ◎ △
실시예 8 ◎ ◎ ○
실시예 9 ○ ◎ ◎
실시예 10 ○ ○ ◎
비교예 1 × × △
비교예 2 △ ◎ △
비교예 3 ◎ ◎ ×
비교예 4 × × △
비교예 5 × × △
표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 신규의 폴리에틸렌글리콜 유도체 화합물이 함유된 대전방지제를 사용한 점착제 조성물의 경우, 우수한 대전방지성을 나타낼 뿐 아니라, 고온 고습의 조건에서도 쉽게 박리가 일어나지 않는 것을 확인할 수 있었다.
다만, 대전 방지제의 함량이 소량으로 포함된 실시예 7 및 8의 경우, 대전 방지 기능이 다른 실시예 보다 약간 저하된 것을 확인할 수 있었다.
또한, 대전 방지제의 함량이 본 발명의 함량 범위에는 포함되나, 바람직한 함량 범위 보다 약간 과량으로 포함된 실시예 9의 경우, 대전 방지 기능은 우수하였으나, 내열성이 다른 실시예들 보다 저하되었으며, 본 발명의 범위보다 약간 과량으로 포함된 실시예 10의 경우, 점착제 조성물 내의 음이온성 화합물의 함량이 과도하여, 쉽게 블리드 아웃이 발생해 내열성 및 내습열성이 약간 저하된 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 대전 방지제 대신 NaPF6를 사용한 비교예 1의 경우 음이온의 이동 자유도가 떨어져 대전 방지 성능이 저하되었으며, 분자 내에 폴리에틸렌글리콜 유도체를 포함하지 않아, 내열성 및 내습열성이 매우 저하된 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 대전 방지제 대신 화학식 A-12를 사용한 비교예 2 는 대전 방지 성능이 다소 저하되었으며, 분자 내에 폴리에틸렌글리콜 유도체를 포함하지 않아, 점착제 조성물과의 상용성이 저하되어 고온 조건에서 내열성이 다소 저하된 것을 확인할 수 있었다. 다만, 내습열성은 내열성과 비교하여 상대적으로 저온에서 평가하므로 내습열성은 실시예와 동일한 정도의 효과를 나타내었다.
유기 음이온을 포함하는 피리디늄계 화합물(A-13, 14의 화합물)을 사용한 비교예 4 및 비교예 5의 경우, 대전 방지 기능도 실시예보다 저하되었으며, 유기 음이온의 점착제 수지에 대한 안정화 정도가 낮아, 블리드 아웃이 발생하여, 내열성 및 내습열성이 매우 저하된 것을 확인할 수 있었다.

Claims (6)

  1. 아크릴계 공중합체, 가교제 및 하기 화학식 1로 표시되며 분자 내에 폴리에틸렌글리콜 유도체를 포함하는 이온성 대전 방지제를 포함하는, 점착제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112019117965328-pat00036

    (식 중에서, R1은 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기 또는 탄소수 3 내지 12의 사이클로알킬기이고, 상기 알킬기 및 사이클로알킬기는 서로 독립적으로 탄소수 6 내지 12의 아릴기로 치환될 수 있고, m이 2 이하인 경우에 서로 다른 2개의 R1이 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 상기 고리는 헤테로 고리일 수 있으며,
    X는 할로겐 원자, 시아노기, -OR2, -OCOR3, 또는 -NR4R5이며,
    R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기이며,
    Y-는 Cl-, Br-, I-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, BF4 -, PF6 -, ClO4 -, NO3 -, AsF6 -, SbF6 -, NbF6 -, TaF6 -, 또는 N(SO2F)2 -이며,
    n은 1 내지 30의 정수이고, m은 1 내지 4의 정수임).
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 이온성 대전 방지제는 하기 화학식 2 내지 11로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인, 점착제 조성물:
    [화학식 2]
    Figure 112013119224355-pat00037

    [화학식 3]
    Figure 112013119224355-pat00038

    [화학식 4]
    Figure 112013119224355-pat00039

    [화학식 5]
    Figure 112013119224355-pat00040

    [화학식 6]
    Figure 112013119224355-pat00041

    [화학식 7]
    Figure 112013119224355-pat00042

    [화학식 8]
    Figure 112013119224355-pat00043

    [화학식 9]
    Figure 112013119224355-pat00044

    [화학식 10]
    Figure 112013119224355-pat00045

    [화학식 11]
    Figure 112013119224355-pat00046

  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 이온성 대전 방지제는 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부로 포함되는, 점착제 조성물.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 점착제 조성물로 형성된 점착층을 포함하는, 점착 시트.
  5. 적어도 일면에 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 점착제 조성물로 형성된 점착층을 구비하는, 편광판.
  6. 청구항 5의 편광판을 포함하는 화상표시장치.
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