KR102340842B1 - 접착제 조성물 - Google Patents

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KR102340842B1
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Abstract

본 출원은 접착제 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다. 본 출원의 접착제 조성물은 피착체를 손상시키지 않으면서 경화될 수 있다. 본 출원의 접착제층은 피착체에 높은 부착력으로 부착될 수 있고, 동시에 소정의 열의 인가 시에는 피착체로부터 쉽게 박리될 수 있으며, 이 때 피착체에는 잔여물이 남지 않도록 할 수 있다.

Description

접착제 조성물{Adhesive composition}
본 출원은 접착제 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 주로 디스플레이 패널과 백 커버(Back cover) 등의 기판이 접착제층을 매개로 부착된 형태를 가진다. 그 디스플레이 장치의 제조 과정에서, 디스플레이 패널과 기판 간의 합착 불량이 발생하면, 접착제층의 부착력을 감소시켜서 디스플레이 패널과 백 커버를 분리(이하, "분리 공정"이라고도 지칭한다)한 다음, 이들을 재부착하는 방식으로 그 불량을 해결하고 있다. 이러한 접착제는 보통 리워크성 접착제로도 불려진다.
종래에는, 리워크성 접착제로서 발포층 양면에 형성된 접착제층을 가지는 발포형 접착 테이프를 주로 사용하였다. 상기 발포형 접착 테이프는 소정의 온도로 가열되면 그 부착력이 감소하여 분리 공정에 적용할 수 있다. 그러나, 상기 발포형 접착 테이프는 분리 공정에 적용하기에 적합한 부착력을 가지고 있지는 않아서, 분리 공정 후에도 접착제층이 백 커버 내지는 디스플레이 패널에 잔류하는 문제가 있었다.
또한, 접착제층은 통상 기판 상에 기판의 테두리 영역에 접착제 조성물을 도포하고, 디스플레이 패널을 합지한 다음 소정의 열을 인가하는 방식으로 주로 제조된다. 그러나, 열을 인가하여 접착제 조성물을 경화하게 되면, 디스플레이 패널의 열에 의한 손상 등을 유발하는 문제가 있다.
본 출원에서는 경화 과정에서 피착체를 손상시키지 않는 접착제 조성물을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다. 또한, 본 출원에서는, 높은 부착력으로 피착체에 부착될 수 있고, 동시에, 소정의 열을 인가하게 되면 피착체로부터 쉽게 박리될 수 있으며, 이 때 피착체에 잔여물이 남지 않는 접착제층을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 출원의 일 측면에서는 접착제 조성물을 제공하고자 한다. 본 출원의 접착제 조성물은 열경화 방식 외의 다른 방식으로 경화될 수 있어서 열 인가에 의한 피착체의 손상을 방지할 수 있다. 구체적으로, 상기 접착제 조성물은 활성 에너지선 경화 방식으로 경화될 수도 있고, 고습(예를 들면, 상대 습도 50 % 이상)의 조건에서 보관하여 경화하는 습기 경화 방식으로도 경화될 수 있다. 이에 따라서, 해당 접착제 조성물을 경화하여 복수의 피착체를 합지하는 과정에서, 열의 인가에 의한 피착체, 예를 들어, 고가인 디스플레이 패널의 손상을 예방할 수 있다. 피착체에 대한 충분한 부착력을 확보하는 관점에서는 상기 접착제 조성물은 이후 활성 에너지선 조사를 통해 경화된 다음, 습기 경화되어 접착제층을 형성하는 것이 적절하다. 따라서, 본 출원의 접착제 조성물은 그 접착 성능을 부여하는 수지 성분으로서, 습기 경화형 성분과 활성 에너지선 경화성 성분을 포함한다. 즉, 본 출원의 접착제 조성물은 적어도 습기 경화형 성분과 활성 에너지선 성분을 가지는 수지 성분을 포함한다.
본 출원에서, 용어 "접착제 조성물"은 경화 및/또는 가교 전 및/또는 후에 접착성을 나타낼 수 있는 조성물을 의미할 수 있다. 용어 "접착"의 의미는 당업계에 다양하게 공지되어 있다.
일 예시에서, 상기 수지 성분은 습기 경화 시에 접착제층 내에서 기포 발생에 의한 외관 불량을 방지하고, 피착체에 대한 충분한 부착력을 확보하는 관점에서, 습기 경화형 성분으로서 우레탄계 수지의 혼합물을 포함한다. 본 출원에서는, 우레탄계 수지의 혼합물은 서로 중량 평균 분자량(이하에서는, 특별히 다르게 언급하지 않는 "분자량"으로 호칭한다)이 다른 적어도 2종의 우레탄계 수지를 소정의 중량 비율로 포함한다. 다른 예시에서는, 습기 경화형 성분으로서 서로 분자량이 다른 2종의 우레탄계 수지로 이루어진 성분을 적용할 수도 있다. 이하에서는, 2종의 우레탄계 수지 중 그 분자량이 작은 수지를 제 1 우레탄계 수지, 분자량이 상대적으로 큰 수지를 제 2 우레탄계 수지로 지칭한다.
본 출원에서, 용어 "우레탄계 수지"는 폴리올과 이소시아네이트 화합물의 반응 생성물, 필요에 따라서는 상기 성분들과 사슬 연장제의 반응 생성물로서, 반응우레탄 결합을 가지고 있는 (공)중합체, 올리고머, 프리폴리머 등의 공지의 고분자를 의미할 수 있다. 본 출원에서 적용하는 우레탄계 수지를 형성하는 폴리올과 이소시아네이트 각각의 종류는 특별히 제한되지 않는다.
본 출원에서, 물성 "중량 평균 분자량"은 GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정한 표준 폴리스티렌 환산 수치이고, 특별히 달리 규정하지 않는 한 단순하게 분자량으로 호칭할 수도 있다.
상기 제 1 우레탄계 수지(U1)와 제 2 우레탄계 수지(U2)의 중량 비율(U2/U1)은 1 초과 5 이하의 범위 내일 수 있다. 즉, 분자량이 더 큰 우레탄계 수지의 함량 비율을 다른 수지 보다 높게 설정하되, 그 상한을 적절 범위로 제한함으로써, 피착체에 대한 부착력이 높으면서도 동시에 열의 인가 시에 피착체에 부착력이 적절하게 낮아져서 피착체로부터 쉽게 박리될 수 있고, 이 때 그 접착제가 피착체로의 잔류량을 크게 감소시킬 수 있다. 상기 비율이 1 이하인 경우, 고온(예를 들어, 약 100 ℃의 온도)에서의 높은 부착력이 유지되어서, 전술한 분리 공정 등에서 점착제가 피착체에 상당히 잔류하는 문제가 있다. 또한, 상기 비율이 5를 초과하면, 접착제층의 피착체에 대한 부착력이 충분하지 않은 문제가 있다. 상기 비율은 다른 예시에서, 1.1 이상, 1.2 이상, 1.3 이상, 1.4 이상, 1.5 이상, 1.6 이상, 1.7 이상, 1.8 이상 또는 1.9 이상일 수 있고, 4.9 이하, 4.5 이하, 4 이하, 3.5 이하, 3 이하, 2.5 이하, 2.4 이하, 2.3 이하, 2.2 이하 또는 2.1 이하일 수 있다.
일 예시에서, 접착제 조성물이 습기 경화될 때의 발포 현상을 예방하는 측면에서, 우레탄계 수지 혼합물 내에 포함되는 우레탄계 수지들이 적절한 물성을 가지도록 설정할 수도 있다. 일 예시에서, 우레탄계 수지 혼합물에서 상대적으로 분자량이 작은 제 1 우레탄계 수지의 중량 평균 분자량은 30000 g/mol 미만일 수 있다. 상기 분자량은 다른 예시에서, 29000 g/mol 이하, 28000 g/mol 이하, 27000 g/mol 이하, 26000 g/mol 이하 또는 25000 g/mol 이하일 수 있고, 그 하한은 특별히 제한되지 않지만, 10000 g/mol 이상, 15000 g/mol 이상, 20000 g/mol 이상, 21000 g/mol 이상, 22000 g/mol 이상, 23000 g/mol 이상 또는 24000 g/mol 이상일 수 있다.
다른 예시에서, 제 2 우레탄계 수지의 중량 평균 분자량은 30000 g/mol 이상일 수 있다. 상기 분자량은, 상기 조건을 충족하면서 동시에 상기 제 1 우레탄계 수지 대비 크기만 하면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 31000 g/mol 이상, 32000 g/mol 이상, 33000 g/mol 이상, 34000 g/mol 이상 또는 35000 g/mol 이상일 수 있고, 40000 g/mol 이하, 39000 g/mol 이하, 38000 g/mol 이하, 37000 g/mol 이하 또는 36000 g/mol 이하일 수 있다.
즉, 본 출원의 우레탄계 수지 혼합물 내에 포함되는 우레탄계 수지로는 대체로 분자량이 대체로 10000 g/mol 이상인 장쇄의 우레탄계 수지가 적용될 수 있다. 이와 같은 장쇄의 우레탄계 수지를 적용하게 되면, 점착제층의 수축률을 완화하고, 동시에 피착체에 대한 적절한 부착력을 확보하는데에는 분자량이 수천대인 우레탄계 수지를 적용하는 것 보다는 유리하다.
일 예시에서, 전술한 조건을 충족함과 동시에, 상기 우레탄계 수지 혼합물에 적용되는 우레탄계 수지들의 다른 물성 또한 다르게 설정할 수도 있다. 예를 들어, 상기 제 1 우레탄계 수지의 점도를 제 2 우레탄계 수지의 점도와 다르도록 설정할 수 있다. 전술한 것처럼 제 2 우레탄계 수지의 중량 평균 분자량이 제 1 우레탄계 수지의 중량 평균 분자량 보다 크게 설정하면, 대체로 분자량이 큰 성분이 작은 성분 보다 점도 또한 크기 때문에, 구체적으로는 제 2 우레탄계 수지가 제 1 우레탄계 수지의 큰 점도를 가지도록 설계할 수도 있다.
일 예시에서, 상기 제 1 우레탄계 수지의 점도는, 25000 cP 미만일 수 있다. 상기 점도는 다른 예시에서, 24000 cP 이하, 23000 cP 이하, 22000 cP 이하, 21000 cP 이하 또는 20000 cP 이하일 수 있고, 그 하한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 10000 cP 이상, 11000 cP 이상, 12000 cP 이상, 13000 cP 이상, 14000 cP 이상, 15000 cP 이상, 16000 cP 이상, 17000 cP 이상, 18000 cP 이상 또는 19000 cP 이상일 수 있다.
다른 예시에서, 상기 제 2 우레탄계 수지의 점도는 상기 제 1 우레탄계 수지의 점도보다 크기만 하면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 25000 cP 이상일 수 있다. 상기 점도는 다른 예시에서, 26000 cP 이상, 27000 cP 이상, 28000 cP 이상, 29000 cP 이상 또는 30000 cP 이상일 수 있고, 그 상한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 100000 cP 이하, 70000 cP 이하, 50000 cP 이하, 40000 cP 이하, 39000 cP 이하, 38000 cP 이하, 37000 cP 이하, 36000 cP 이하, 35000 cP 이하, 34000 cP 이하, 33000 cP 이하, 32000 cP 이하 또는 31000 cP 이하일 수 있다.
상기 우레탄계 수지의 점도는 20 ℃ 내지 30 ℃의 범위 내에 있는 온도, 구체적으로는 약 25 ℃의 온도 조건에서, 0.1 rad/s 내지 10 rad/s의 범위 내에 있는 각속도, 구체적으로는 약 1 rad/s의 각속도 조건에서 측정한 복소 점도(complex viscosity)일 수 있다.
본 출원의 접착제 조성물이 습기 경화형 성분으로서, 상기의 우레탄계 수지 혼합물을 포함하고, 그 수지 혼합물이 대체로 고분자량(10000 g/mol 이상), 고점도(10000 cPs)의 우레탄계 수지를 포함하도록 해서, 경화 수축률과 그 부착력이 대체로 우수하게 유지될 수 있다. 추가적으로, 이와 같은 장쇄의 우레탄계 수지를 적용함으로 해서, 그 우레탄계 수지를 제조하는 과정에서 우레탄 결합을 형성하는 작용기 외에도 기타 작용기가 그 수지의 말단에 추가로 결합될 수 있기 때문에, 그 추가로 결합된 작용기로 인해서 접착제층의 경화 정도와 경화도를 적정 수준으로 동시에 유지할 수도 있다.
이처럼, 상기 우레탄계 수지로 적용되는 성분은 관능화된 우레탄계 수지, 구체적으로는 (메타)아크릴레이트 등으로 관능화되어, 예를 들면 습기 경화에 앞서 후술하는 광경화에도 추가로 관여할 수 있는, 관능화된 수지일 수 있다. 즉, 상기 제 1 우레탄계 수지 및/또는 제 2 우레탄계 수지는 우레탄 아크릴레이트 수지일 수 있다. 구체적으로, 폴리올과 이소시아네이트의 반응 생성물인 우레탄계 수지의 말단에 존재하는 히드록시기와 결합할 수 있는 작용기를 가지는 (메타)아크릴레이트로 추가로 개질시켜서 제조할 수 있다. 상기 우레탄계 수지를 개질할 수 있는 (메타)아크릴레이트로는, 탄소수 1 내지 20, 1 내지 16 또는 1 내지 12의 히드록시 알킬 (메타)아크릴레이트를 적용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 이와 같이 우레탄계 수지에 결합된 관능기의 수는 복수개 존재할 수도 있으나, 우레탄계 수지의 양 말단 중 하나의 말단에만 결합되는 것이, 후술하는 가교제와의 반응을 고려하였을 때 보다 적절할 수 있다. 따라서, 상기 우레탄계 수지는 다른 예시에서는 단관능성 우레탄계 수지일 수도 있다. 상기에서, 단관능성 우레탄계 수지는 우레탄계 수지의 양 말단 중 하나의 말단이 전술한 관능기, 예를 들어, (메타)아크릴레이트로 개질한 것을 의미할 수 있다.
전술한 것처럼, 본 출원의 접착제 조성물은 습기 경화와 함께 활성 에너지선 경화에 의해서도 경화될 수 있기에, 활성 에너지선 경화성 성분을 추가로 포함한다. 특히, 피착체에 대해 충분한 고정력을 확보하는 관점에서는 활성 에너지선 경화와 습기 경화를 모두 진행하는 것이 적절하고, 활성 에너지선 경화 후에 습기 경화를 진행하는 것이 보다 적절하다. 상기에서 활성 에너선으로는 자외선, 가시광선 또는 전자빔 등을 적용할 수 있으나, 피착체의 손상을 줄이고, 피착체에 대한 충분한 접착력을 확보하는 관점에서는 자외선을 적용하는 것이 적절하다.
활성 에너지선 경화성 성분은 활성 에너지선 조사, 예를 들어, 자외선의 조사에 의하여 경화할 수 있어야 한다. 따라서, 상기 성분으로는 예를 들면, 활성 에너지선 경화성 단량체 혼합물을 적용할 수 있다. 상기에서 용어 "단량체 혼합물"은 적어도 1종 이상의 단량체의 혼합물일 수 있다.
일 예시에서, 활성 에너지 조사에 의하여 경화할 수 있는 단량체 성분으로는 방향족기 함유 단량체를 적용할 수 있다.
방향족기 함유 단량체는, 적어도 방향족 작용기를 포함하는 단량체 성분일 수 있고, 예를 들면 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
[화학식 1]
Figure 112019079603740-pat00001
화학식 1에서 X은 수소 또는 알킬기이고, A는 알킬렌기이며, n은 0 내지 3의 범위 내의 정수이고, Q는 단일 결합, -O-, -S- 또는 알킬렌기이며, P는 아릴기이다.
화학식 1에서 단일 결합은 양측의 원자단이 별도의 원자를 매개로 하지 않고, 직접 결합된 경우를 의미한다.
화학식 1에서, X는, 예를 들면, 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이거나, 수소, 메틸기 또는 에틸기일 수 있다.
화학식 1에서, A는 탄소수 1 내지 12 또는 1 내지 8의 알킬렌기일 수 있으며, 예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 헥실렌기 또는 옥틸렌기일 수 있다.
화학식 1에서, n은 예를 들면, 0 내지 2의 범위 내의 수이거나, 0 또는 1일 수 있다.
화학식 1에서 Q는 단일 결합, -O- 또는 -S-일 수 있다.
화학식 1에서, P는 방향족 화합물로부터 유도되는 치환기로서, 예를 들면, 탄소수 6 내지 20의 방향족환 유래 관능기, 예를 들면, 페닐기, 비페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기일 수 있다.
화학식 1에서, 아릴기는, 임의로 하나 이상의 치환기에 의해서 치환되어 있을 수 있으며, 상기에서 치환기의 구체적인 예로는 할로겐 또는 알킬기일 수 있다. 구체적으로 상기 치환기는, 할로겐 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이나, 염소, 브롬, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 노닐기 또는 도데실기를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
화학식 1의 단량체의 구체적인 예로는 페녹시 에틸 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 2-페닐티오-1-에틸 (메타)아크릴레이트, 6-(4,6-디브로모-2-이소프로필 페녹시)-1-헥실 (메타)아크릴레이트, 6-(4,6-디브로모-2-sec-부틸 페녹시)-1-헥실 (메타) 아크레이트, 2,6-디브로모-4-노닐페닐 (메타)아크릴레이트, 2,6-디브로모-4-도데실 페닐 (메타)아크릴레이트, 2-(1-나프틸옥시)-1-에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(2-나프틸옥시)-1-에틸 (메타)아크릴레이트, 6-(1-나프틸옥시)-1-헥실 (메타)아크릴레이트, 6-(2-나프틸옥시)-1-헥실 (메타)아크릴레이트, 8-(1-나프틸옥시)-1-옥틸 (메타)아크릴레이트 및 8-(2-나프틸옥시)-1-옥틸 (메타)아크릴레이트 단량체 중 1종 또는 2종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 접착제의 피착체에 대한 부착력 향상의 관점에서, 상기 화학식 1의 단량체로는 페녹시 에틸 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트 또는 이들을 혼합물을 적용하는 것이 적절할 수 있다.
일 예시에서, 상기 활성 에너지선 경화성 단량체 혼합물은 방향족기 함유 단량체를 주성분으로 포함할 수 있다.
본 출원에서, 어떤 혼합물 또는 조성물이 어떤 성분을 주성분으로 포함한다고 함은, 그 성분을 포함하는 혼합물 또는 조성물의 총 중량을 기준으로, 그 성분을 40 중량% 이상의 비율로 포함하는 것을 의미할 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서, 45 중량% 이상, 50 중량% 이상, 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상, 80 중량% 이상, 85 중량% 이상, 90 중량% 이상 또는 95 중량% 이상일 수 있고, 그 상한은 특별히 제한되지 않지만 100 중량% 미만, 98 중량% 이하 또는 97 중량% 이하일 수 있다.
일 예시에서, 상기 활성 에너지선 경화성 단량체 혼합물은 추후 접착제층의 형성시 그 베이스가 되는 단량체 성분을 추가로 포함할 수 있다. 베이스가 되는 단량체 성분의 예로서, 하기 화학식 2의 단량체를 적용할 수 있다:
[화학식 2]
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화학식 2에서, Q는 수소 또는 알킬기이고, B는 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 지환식 탄화수소기일 수 있다. 경우에 따라서는 화학식 2에서 B가 알킬기인 단량체와 B가 지환식 탄화수소기인 단량체를 병용할 수도 있다.
화학식 2에서, Q에 존재하는 알킬기로는, 탄소수 1 내지 16, 1 내지 12, 1 내지 8의 알킬기가 예시될 수 있다. 상기 알킬기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알킬기는 임의로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다. 상기에서 임의로 치환되는 치환기의 구체적인 예로는 할로겐 또는 알킬기일 수 있다. 구체적으로 상기 치환기는, 할로겐 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬기이나, 염소, 브롬, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 노닐기 또는 도데실기를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
화학식 2에서, B는 탄소수 5 이상, 7 이상 또는 탄소수 9 이상의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기일 수 있다.
화학식 2에서, B는 다른 예시에서, 지환식 탄화수소기, 예를 들어, 탄소수 3 내지 20, 3 내지 16, 6 내지 12의 지환식 탄화수소기일 수 있다. 이와 같은 탄화수소기의 예로는 사이클로헥실기 또는 이소보르닐기 등과 같은 탄소수 3 내지 20, 3 내지 16 또는 6 내지 12의 지환식 알킬기 등이 예시될 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 단량체의 비율은 특별히 제한되지 않으며, 활성 에너지선의 조사에 의하여 경화될 수 있고, 적절한 부착력을 확보하는 관점에서 적절히 조절될 수 있다. 상기 비율은 예를 들면, 방향족기 함유 단량체 100 중량부 대비 10 중량부 내지 200 중량부일 수 있다. 상기 비율은, 다른 예시에서, 15 중량부 이상, 20 중량부 이상, 25 중량부 이상, 30 중량부 이상, 35 중량부 이상, 40 중량부 이상, 45 중량부 이상, 50 중량부 이상일 수 있고, 150 중량부 이하, 100 중량부 이하, 95 중량부 이하, 90 중량부 이하, 85 중량부 이하, 80 중량부 이하, 75 중량부 이하, 70 중량부 이하, 65 중량부 이하, 60 중량부 이하, 55 중량부 이하일 수 있다.
상기 활성 에너지선 경화성 단량체 혼합물은 필요한 경우, 그 성분간의 응집력과 피착체에 대한 부착력 향상의 관점에서, 다관능성 (메타)아크릴레이트 단량체를 추가로 포함할 수 있다.
상기에서, 다관능성 (메타)아크릴레이트 단량체는 2개 이상의 관능기, 예를 들면 라디칼 중합성 관능기를 2개 이상 가지는 (메타)아크릴레이트 단량체, 상기 단량체로 형성된 올리고머 또는 고분자량체를 의미할 수 있다. 다관능성 (메타)아크릴레이트 화합물의 관능기는, 예를 들면 아크릴로일기 또는 메타크로일기일 수 있다. 또한, 상기 다관능성 (메타)아크릴레이트 화합물 내의 관능기는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 활성 에너지선 경화성 단량체 혼합물이 상기 다관능성 (메타)아크릴레이트를 추가로 포함함으로 해서, 상기 접착제 조성물 내의 수지 성분은 경화 후에는 가지형(branched) 구조를 형성할 수 있다. 상기 수지 성분이 가지형 구조를 형성할 때, 그 접착제 조성물로 형성된 접착제층의 응집력을 개선할 수 있다. 또한, 이 경우, 후술하는 가교제를 상대적으로 적게 첨가하여도, 본 출원에서 목적하는 접착제층의 특성을 확보할 수 있다.
상기 다관능성 (메타)아크릴레이트 단량체는 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 에톡시화트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 프로폭시화트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리스2-하이드록시에틸이소시아누레이트 트리(메타)아크릴레이트, 글리세린 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트 또는 디트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트 등의 3 관능성 (메타) 아크릴레이트 단량체일 수 있다.
또한, 상기 다관능성 (메타)아크릴레이트 단량체는 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 디트리메틸올프로판 헥사(메타)아크릴레이트 등의 3 관능 이상의 다관능성 (메타)아크릴레이트 단량체 일 수 있다.
상기 다관능성 (메타)아크릴레이트 단량체는 미량으로 첨가되어도, 접착제 조성물이 활성 에너지선의 조사에 의하여 충분히 경화되도록 할 수 있고, 그 조성물을 구성하는 성분 간의 응집력을 향상시킬 수 있다. 상기 다관능성 (메타)아크릴레이트 단량체의 비율은 상기 방향족기 함유 단량체 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 1 중량부의 범위 내일 수 있다. 다른 예시에서, 상기 비율은, 0.1 중량부 이상, 0.2 중량부 이상, 0.3 중량부 이상, 0.4 중량부 이상 또는 0.5 중량부 이상일 수 있고, 0.9 중량부 이하, 0.8 중량부 이하, 0.7 중량부 이하, 0.6 중량부 이하, 0.55 중량부 이하일 수 있다.
상기 접착제 조성물은 전술한 것처럼, 전술한 분리 공정에 적용하기 위해서는 자외선 등의 활성 에너지선의 조사와, 고습 조건 노출시켜서 경화되어 피착체에 대한 우수한 부착력을 확보할 수 있으면서도, 동시에 열의 인가에 의하여 피착체에 대한 부착력을 감소시킬 수 있어야 한다. 따라서, 본 출원의 접착제 조성물은 상기 수지 성분 외에도, 특정 온도에서 발포할 수 있는 발포제를 추가로 포함한다. 그 발포제를 적용함으로 해서, 본 출원의 접착제 조성물은 경화 후에도 피착체에 대한 높은 부착력을 유지할 수 있고 이어서, 열의 인가 등에 의해서는 피착체에 대한 부착력을 충분히 저감시킬 수 있기에, 전술한 분리 공정에 특히 적합한 이점이 있다.
상기 발포제는, 그 발포 개시 온도가 100 ℃ 미만이다. 본 출원에서, "발포 개시 온도"는 발포제가 가열되었을 때 그 부피가 팽창하는 등의 방식으로 발포를 시작하는 온도를 의미한다. 일 예시에서, 상기 발포 개시 온도의 측정 방식은 공지이고, 예를 들면, 그 발포제의 열기계적분석(Thermomechanical Analysis)을 통하여 도시된 온도-팽창비(Temperature vs. Exapansion ratio) 곡선을 통해서 산출할 수 있다.
한편, 접착제 조성물이 발포제를 포함하지 않게 되면, 피착체에 대한 부착력이 높은 점은 별론, 부착 후에 열의 인가 등으로 그 부착력을 감소시키고자 해도 그 부착력을 충분히 낮출 수 없다. 또한, 상기 발포제의 발포 개시 온도가 100
Figure 112019079603740-pat00003
이상인 경우, 그만큼 피착된 부착된 접착제의 부착력을 감소시키기 위하여 열 인가량이 증가하는데, 이 경우 피착체의 손상이 불가피하다.
상기 발포제의 발포 개시 온도는, 다른 예시에서, 95 ℃ 이하, 90 ℃ 이하, 85 ℃ 이하 또는 80 ℃ 이하일 수 있고, 그 하한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 30 ℃ 이상, 40 ℃ 이상, 50 ℃ 이상, 55 ℃ 이상, 60 ℃ 이상, 65 ℃ 이상 또는 70 ℃ 이상일 수 있다.
일 예시에서, 상기 발포제는 입자 형태일 수 있다. 당업계에는, 열의 인가에 의하여 기화하는 액상의 화합물 또한 발포제로도 지칭하지만, 본 출원에서는 상온에서 고상으로 존재하는 입자 형태의 발포제를 접착제 조성물에 첨가할 수 있다. 통상적으로, 열의 인가에 의하여 팽창하는 입자 형태의 발포제는 열팽창성 마이크로 캡슐(Thermo Expandable Microcapsule)로도 호칭된다.
입자 형태의 발포제의 형상은 특별히 제한되지 않지만, 코어-쉘 형태 발포제를 적용하는 것이 적절할 수 있다. 구체적으로, 본 출원의 발포제는 내부에 액상의 탄화수소 코어를 가지고, 외부에 열가소성 수지로 형성된 쉘을 가지는 코어-쉘 형태의 입자형 발포제일 수 있다. 코어에 포함되는 액상 탄화수소로는, 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄 또는 옥탄 등을 적용할 수 있다. 또한, 쉘에 포함되는 열가소성 수지로는, 통상 아크릴계 수지, 염화비닐리덴계 수지 또는 아크릴로니트릴계 수지 등을 적용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 열의 인가에도 그 입자가 파열되지 않는 관점에서는 아크릴로니트릴계 수지를 적용하는 것이 적절할 수 있다.
또한, 코어-쉘 형태의 입자형 발포제를 적용하는 경우, 그 발포제의 기계적 강도를 확보하는 관점에서, 그 쉘의 두께는 통상 1 μm 내지 20 μm의 범위 내일 수 있다. 상기 두께는 다른 예시에서, 1.5 μm 이상 또는 2 μm 이상일 수 있고, 19 μm 이하, 18 μm 이하, 17 μm 이하, 16 μm 이하 또는 15 μm 이하일 수 있다.
일 예시에서, 입자 형태의 발포제의 평균 크기는 1 μm 내지 50 μm 의 범위 내일 수 있다. 상기 평균 크기는, 그 입자의 장축 길이의 평균을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 발포제가 구형인 경우, 평균 크기는 그 적용되는 지름을 의미할 수 있다. 상기 평균 크기는, 다른 예시에서, 2 μm 이상, 3 μm 이상, 4 μm 이상, 5 μm 이상, 6 μm 이상, 7 μm 이상, 8 μm 이상, 9 μm 이상 또는 10μm 이상일 수 있고, 40 μm 이하, 30 μm 이하, 25 μm 이하, 20 μm 이하, 19 μm 이하 또는 18 μm 이하일 수 있다. 또한, 상기 입자 형태의 발포제의 평균 크기는, 그 발포제가 열의 인가 등으로 발포를 개시하기 전의, 자연 그대로의 상태에서의 크기를 의미할 수 있다.
일 예시에서, 코어-쉘 형태의 발포제의 경우, 열의 인가 등에 의해서 그 코어를 구성하는 액상의 탄화수소의 기화에 의하여 발포할 수 있다. 이 때, 그 쉘을 구성하는 열가소성 수지는 연질의 소재이기 때문에 통상 온도의 증가에 따라서도 파열은 일어나지 않는다. 따라서, 상기 발포제는 특정 온도까지는 그 크기가 증가하다가, 그 온도 이상의 온도에서는 열가소성 수지의 연화와 외부 압력의 증가에 의하여 그 크기가 감소하게 된다. 따라서, 입자 형태의 발포제, 특히 전술한 코어-쉘 형태의 발포제에서는, 그 크기가 최대가 되는 온도가 존재한다. 이를, 통상 "최대 발포 온도"라고도 호칭한다. 상기 최대 발포 온도의 측정 방식은 업계에서 다양하게 공지되어 있고, 예를 들어, 상기 최대 발포 온도는 발포제의 열기계적분석(Thermomechanical Analysis)을 통하여 도시된 온도-팽창비(Temperature vs. Exapansion ratio) 곡선을 통해서 산출할 수 있다.
일 예시에서, 입자 형태의 발포제의 최대 발포 온도는 125 ℃ 미만일 수 있다. 다른 예시에서, 상기 온도는, 접착제의 열의 인가 등에 의한 부착력 감소 정도를 향상하는 관점에서, 120 ℃ 이하, 115 ℃ 이하 또는 110 ℃ 이하일 수 있고, 그 하한은 전술한 발포 개시 온도보다 높으면 특별히 제한되지는 않지만, 예를 들어, 80 ℃ 이상, 85 ℃ 이상, 90 ℃ 이상, 95 ℃ 이상 또는 100 ℃ 이상일 수 있다.
전술한 발포 개시 온도 및 최대 발포 온도 등은, 발포제가 특히 코어-쉘 형태의 입자인 경우, 코어를 구성하는 액상 탄화수소의 양 및/또는 쉘의 두께 등에 따라서 조절될 수 있다. 따라서, 본 출원에서는 코어를 구성하는 성분의 함량 및/또는 쉘의 두께가 적정 범위로 조절되어 전술한 발포 개시 온도와 최대 발포 온도를 나타내는 발포제를 적용함으로 해서, 경화 후 피착체에 대한 높은 부착력을 가지면서 동시에 열의 인가 등으로 피착체에 대한 부착력을 충분히 감소 시킬 수 있는 접착제 조성물을 제공할 수 있다.
상기 발포제의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 열의 인가 등에 의하여 피착체에 대한 부착력을 감소시키면서, 동시에 피착체로 접착제가 잔류하지 않도록 하는 범위 내에서 적절하게 조절할 수 있다. 상기 발포제의 함량은, 예를 들어, 상기 수지 성분 100 중량부 대비 0.5 중량부 내지 50 중량부의 범위 내일 수 있다. 상기 함량은 다른 예시에서, 0.6 중량부 이상, 0.7 중량부 이상, 0.8 중량부 이상, 0.9 중량부 이상 또는 1 중량부 이상일 수 있고, 40 중량부 이하, 30 중량부 이하, 20 중량부 이하, 10 중량부 이하, 9 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7 중량부 이하, 6 중량부 이하, 5 중량부 이하 또는 4 중량부 이하일 수 있다.
본 출원의 접착제 조성물에서, 상기 수지 성분은 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 가교제에 의하여 상기 수지 성분 내의 습기 경화형 성분과 활성 에너지선 경화형 성분이 가교된 상태로 존재할 수 있기에, 이로 인하여 접착제 조성물의 구성 성분간의 적절한 응집력을 확보할 수 있다.
가교제의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 우레탄계 수지 혼합물 내의 히드록시기 등의 잔기와, 활성 에너지선 경화성 단량체 혼합물 내의 히드록시기 등의 잔기와 함께 반응하여 상기 수지 혼합물과 단량체 혼합물을 가교할 수 있는 다관능성 이소시아네이트계 화합물을 가교제로 사용할 수 있다. 상기에서, 다관능성 이소시아네이트계 화합물은, 적어도 2 개 이상의 이소시아네이트기(-NCO)를 가지는 화합물을 의미할 수 있다. 상기 -NCO의 수는 예를 들어, 3 개 이상, 4 개 이상, 6 개 이하 또는 5 개 이하일 수 있다.
다관능성 이소시아네이트계 화합물의 예시로는, 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트 등과 같은 디이소시아네이트나 상기 디이소시아네이트 중 하나 또는 그 이상의 종류와 폴리올(ex. 트리메틸올 프로판) 또는 트리아민계 화합물(ex. 멜라민)과의 반응생성물(ex. biuret, isocyanurate trimer, adduct) 등이 사용될 수 있다.
가교제의 비율 또한 특별히 제한되지 않으며, 수지 성분을 구성하는 성분 간의 적절한 응집력을 확보하는 범위 내에서 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 가교제의 비율은 우레탄계 수지 혼합물 100 중량부 대비 1 중량부 내지 50 중량부의 범위 내일 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서, 5 중량부 이상, 10 중량부 이상, 15 중량부 이상일 수 있고, 40 중량부 이하, 30 중량부 이하, 25 중량부 이하 또는 20 중량부 이하일 수 있다.
본 출원의 접착제 조성물은 전술한 성분 외에도, 전술한 성분 외에도 필요한 공지의 다른 첨가제도 추가로 포함할 수 있다. 이러한 첨가제로는, 실란 커플링제 등의 커플링제, 대전방지제, 점착 부여제(tackifier), 자외선 안정제; 산화 방지제; 조색제; 보강제; 충진제; 소포제; 계면 활성제; 다관능성 아크릴레이트와 같은 광중합성 화합물; 광중합 개시제; 촉매 등을 사용할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원은 또한, 접착제층에 관한 것이다. 접착제층은 상기 접착제 조성물의 경화물을 포함한다. 상기 경화 방식은 전술한 것처럼, 열의 인가 등에 의한 경화 외의 다른 방식이 제한 없이 적용될 수 있다. 한편, 피착체에 대한 부착력을 향상시키고, 소정의 열 인가시 그 부착력이 적절히 감소하여, 전술한 분리 공정에 적합하게 하기 위해서는, 활성 에너지선 경화 후 습기 경화를 진행하는 방식으로 접착제 조성물을 경화하는 것이 적절할 수 있다. 따라서, 전술한 접착제 조성물의 경화 특성과 관련한 설명은 접착제층에 대한 설명에서도 동일하게 적용된다. 예를 들어, 상기 접착제 조성물을 공지의 기재 필름 상에 코팅한 다음, 적정 세기의 자외선을 적정 시간 동안 조사하여 활성 에너지선으로 먼저 경화하고, 그 후 고습의 환경에서 노출시켜서 습기 경화하는 방식으로 접착제층을 제조할 수 있다.
본 출원의 접착제층은 상온에서는 피착체에 대한 부착력이 우수하고, 동시에 소정의 열의 인가 시, 예를 들어 고온에서는 피착체에 대한 부착력이 낮아서, 피착체로부터 쉽게 제거 될 수 있고, 이 때 피착체에 별도의 잔사물을 거의 남기지 않을 수 있다. 따라서, 본 출원의 접착제층의 상온, 예를 들어, 25 ℃에서의 전단 강도는 10 kgf/cm2 이상일 수 있고, 동시에 고온, 예를 들어 100 ℃의 온도에서의 전단 강도는 1.5 kgf/cm2이하일 수 있다.
본 출원에서, 용어 "상온"은 별도로 가온하거나 감온하지 않은 자연 그대로의 온도를 의미할 수 있고, 예를 들어, 20 ℃ 내지 30 ℃의 범위 내의 온도, 약 23 ℃ 또는 약 25 ℃의 온도일 수 있다.
상기에서 전단 강도는, 후술하는 실시예에서 적용한 방식으로 측정할 수 있다.
다른 예시에서, 25 ℃에서의 전단 강도는 11 kgf/cm2 이상, 12 kgf/cm2 이상, 13 kgf/cm2 이상, 14 kgf/cm2 이상 또는 15 kgf/cm2 이상일 수 있고, 그 상한은 높을 수록 피착체에 대한 부착력이 우수한 것을 의미할 수 있기에 특별히 제한하지는 않지만, 예를 들어, 100 kgf/cm2 이하, 90 kgf/cm2 이하, 80 kgf/cm2 이하, 70 kgf/cm2 이하, 60 kgf/cm2 이하, 50 kgf/cm2 이하, 40 kgf/cm2 이하, 30 kgf/cm2 이하 또는 25 kgf/cm2 이하일 수 있다.
또한, 100 ℃에서의 전단 강도는, 다른 예시에서, 1.4 kgf/cm2 이하, 1.3 kgf/cm2 이하, 1.2 kgf/cm2 이하, 1.1 kgf/cm2 이하, 1 kgf/cm2 이하. 0.9 kgf/cm2 이하, 0.8 kgf/cm2 이하, 0.7 kgf/cm2 이하, 0.6 kgf/cm2 이하 또는 0.5 kgf/cm2 이하 일 수 있고, 그 하한은 낮을 수록 피착체에 대한 부착력이 낮은 것을 의미할 수 있기에 특별히 제한하지 않지만, 0.01 kgf/cm2 이상, 0.05 kgf/cm2 이상 또는 0.1 kgf/cm2 이상일 수 있다.
본 출원은 또한, 상기 접착제층을 적용한 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 출원의 디스플레이 장치는, 적어도 상기 접착제층, 기판 및 디스플레이 패널을 포함한다. 일 예시에서, 상기 디스플레이 장치는, 상기 기판 상에 전술한 접착제 조성물을 도포한 다음, 상기 디스플레이 패널을 접합한 후에, 전술한 경화 방식으로 상기 접착제 조성물을 경화하는 방식으로 제조할 수 있다. 따라서, 상기 디스플레이 장치에서는 상기 접착제층에 의하여 상기 기판과 디스플레이 패널이 부착된 상태로 존재할 수 있다.
한편, 상기 접착제 조성물의 도포는 상기 기판의 전면에 대해서 수행할 수도 있고, 적어도 일부의 영역, 예를 들어 테두리(베젤)부에만 도포될 수도 있기 때문에, 상기 디스플레이 장치에서는 상기 접착제층에 의하여 상기 기판의 적어도 일부와 상기 디스플레이 패널의 적어도 일부가 부착된 상태로 존재할 수도 있다. 따라서, 만약 기판과 디스플레이 패널에 합착 불량이 발생하면, 기판과 디스플레이 패널을 손상시키지 않는 한도 내의 열을 상기 디스플레이 장치에 인가해서, 상기 접착제의 상기 기판과 상기 디스플레이 패널에 대한 부착력을 감소시킨 다음, 이들을 박리한 후에 다시 재정렬 하는 방식으로 그 불량을 해소할 수 있게 된다.
상기 기판으로는, 공지의 백 커버 등을 적용할 수 있고, 상기 디스플레이 패널로는, 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널, 액정 패널, 플라즈마 디스플레이 패널 등의 공지의 디스플레이 패널을 적용할 수 있다.
본 출원의 접착제 조성물은 피착체를 손상시키지 않으면서 경화될 수 있다.
본 출원의 접착제층은 피착체에 높은 부착력으로 부착될 수 있고, 동시에 소정의 열의 인가 시에는 피착체로부터 쉽게 박리될 수 있으며, 이 때 피착체에는 잔여물이 남지 않도록 할 수 있다.
도 1은 전단 강도 평가 시편 및 평가 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[제조예]
하기 실시예 및 비교예에서 적용한 성분에 대한 정보를 하기 표 1에 요약하였다.
WRR1709 LGCHEM社, 단관능성 우레탄 아크릴레이트 수지, Mw 30000~40000, 복소 점도(25 ℃, 1 rad/s) 약 30000 cP
PO-27 LGCHEM社, 단관능성 우레탄 아크릴레이트 수지, Mw 20000~30000, 복소 점도(25 ℃, 1 rad/s) 약 20000 cP
POAK TCI社, 2-페녹시에틸 아크릴레이트
IBOA SK Chemicals社, 이소보닐 아크릴레이트
EHA TCI社, 2-에틸헥실 아크릴레이트
TMPTA Sigma Aldrich社, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트
TPA-100 Shinetsu社, 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트(트라이머)
Irgacure 819 BASF社, 페닐비스(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드
U-CAT 660 SAN-APRO社, 액상 아민계 촉매
F-36D Matsumoto社, 발포 전 평균 입자 크기 10~18μm, 발포 개시 온도 70~80 ℃, 최대 발포 온도 100~110 ℃인 코어-쉘(쉘 재질: 아크릴로니트릴 공중합체)형 마이크로 캡슐형 발포제
FN-80GSD Matsumoto社, 발포 전 평균 입자 크기 6~10μm, 발포 개시 온도 100~110 ℃, 최대 발포 온도 125~135 ℃인 코어-쉘(쉘 재질: 아크릴로니트릴 공중합체)형 마이크로 캡슐형 발포제
실시예 1 - 접착제 조성물의 제조
제 2 우레탄계 수지(WRR1709), 제 1 우레탄계 수지(PO-27), 활성 에너지선 경화성 단량체 혼합물(POAK: IBOA: EHA: TMPTA=20:5:5:0.1의 중량 비율로 혼합) 및 가교제(TPA-100)를 40:20:30.1:10(제 2 우레탄계 수지: 제 1 우레탄계 수지: 활성 에너지선 경화성 단량체 혼합물: 가교제)의 중량 비율로 배합하여 수지 성분을 제조하였다.
상기 수지 성분 100 중량부 대비 광중합 개시제(Irgacure 819), 촉매(U-CAT 660) 및 발포제(F-36D)를 각각 대략 1 중량부, 6 중량부 및 1 중량부를 상기 수지 성분에 첨가하고, 상대 습도 20 % 이하의 조건 하에서 적절히 배합하여 접착제 조성물을 제조하였다.
실시예 2 내지 3 및 비교예 1 내지 5 - 접착제 조성물의 제조
각 성분의 종류 내지 비율을 하기 표 2와 같이 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방식으로 접착제 조성물을 제조하였다.
실시예 비교예
1 2 3 1 2 3 4 5
제 2 우레탄계 수지 WRR1709 40 40 40 40 50 30 40 40
제 1 우레탄계 수지 PO-27 20 20 20 20 10 30 20 20
활성 에너지선
경화성 단량체 혼합물
POAK 20 20 20 20 20 20 20 20
IBOA 5 5 5 5 5 5 5 5
EHA 5 5 5 5 5 5 5 5
TMPTA 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
가교제 TPA-100 10 10 10 10 10 10 10 10
광중합 개시제 Irgacure 819 1 1 1 1 1 1 1 1
촉매 U-CAT 660 6 6 6 6 6 6 6 6
발포제 F-36D 1 2 4 0 1 1 0 0
FN-80GSD 0 0 0 0 0 0 2 4
단위: 중량부
[실험예] - 전단 강도 측정
폭이 약 250 mm이고, 길이가 약 1000 mm이며, 두께가 약 1 T인 유리 기판 상에, 공지의 디스펜서를 이용하여 선폭이 약 1 mm이고, 두께가 약 0.5 mm이며, 길이가 약 250 mm가 되도록 실시예 및 비교예에서 제조한 접착제 조성물을 도포하였다. 도포 후, 자외선 조사 장비(메탈 할라이드 램프, 조사 강도: 약 200 mW/cm2, Dose: 약 1000 mJ/cm2)로 자외선을 약 5 초 정도 조사하여, 접착제 조성물을 자외선 경화하였다. 자외선 경화 후에는, 상기의 유리 기판과 동일한 크기의 유리 기판을 자외선 경화된 접착제 조성물 상에 덮고 고정한 다음, 상대 습도 약 50 %의 조건 하에서 약 24 시간동안 습기 경화하여, 유리 기판 사이에 접착제층이 형성된 시편을 준비하였다.
물성 측정기(TA XT PLUS, Stable Micro Systems社)를 이용하여, 상기 시편의 길이 방향으로, 약 12.7 mm/분의 박리 속도로, 약 200 gf의 하중을 인가하여 상기 시편의 25 ℃에서의 전단 강도와, 100 ℃에서의 전단 강도를 측정하였다(도 1 참조).
실시예 및 비교예의 접착제 조성물로 형성한 시편의 전단 강도 측정 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 비교예
1 2 3 1 2 3 4 5
전단 강도
(25 ℃, kgf/cm2)
22.3 21.3 15.5 22.2 9.3 12.2 22.8 19.4
전단 강도(100 ℃, kgf/cm2) 0.3 0.2 0.1 6.9 0.2 1.7 7.1 6.8
표 3에 따르면, 본 출원에서 규정한 조성을 모두 충족하는 실시예 1 내지 3의 접착제 조성물의 경우, 상온(25 ℃)에서의 높은 전단 강도를 가지고, 고온(100 ℃)에서는 낮은 전단 강도를 가져서, 피착체에 대한 높은 부착력을 가지고, 열의 인가시 쉽게 박리되어 피착체에 잔여물을 남기지 않는 접착제층을 제조할 수 있음을 알 수 있다.
비교예 1의 접착제 조성물은, 발포제를 전혀 포함하지 않기에, 이로부터 형성된 접착제층은 상온에서 높은 부착력을 가지는 것은 별론, 열의 인가 시에도 쉽게 박리되지 못함을 알 수 있다.
비교예 2 및 3의 접착제 조성물은 본 출원에서 규정한 습기 경화성 성분의 조성을 만족하지 못하기에, 이로부터 형성된 접착제층은 상온에서의 부착력이 충분하지 못하거나(비교예 2), 소정의 열을 인가하여도 부착력이 감소되지 않아서 쉽게 박리되지 못함을 알 수 있다(비교예 3).
비교예 4 및 5의 접착제 조성물은, 발포제의 발포 개시 온도가 본 출원에서 규정하는 범위를 초과하기에, 이로부터 형성된 접착제층은 상온에서 부착력이 충분한 점은 별론, 소정의 열을 인가하여도 부착력이 감소되지 않아서 쉽게 박리되지 못함을 알 수 있다.

Claims (22)

  1. 제 1 우레탄계 수지와 상기 제 1 우레탄계 수지 보다 중량 평균 분자량이 큰 제 2 우레탄계 수지를 포함하는 우레탄계 수지 혼합물 및 활성 에너지선 경화성 단량체 혼합물을 포함하는 수지 성분; 및 발포 개시 온도가 100 ℃ 미만인 발포제를 포함하고, 제 1 우레탄계 수지(U1)와 제 2 우레탄계 수지(U2)의 중량 비율(U2/U1)은 1 초과 5 이하의 범위 내인 접착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 우레탄계 수지의 중량 평균 분자량은 30000 g/mol 미만인 접착제 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 제 2 우레탄계 수지의 중량 평균 분자량은 30000 g/mol 이상인 접착제 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 1 우레탄계 수지의 점도는 25 ℃의 온도 및 1 rad/s의 각속도에서 25000 cP 미만인 접착제 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 제 2 우레탄계 수지의 점도는 25 ℃의 온도 및 1 rad/s의 각속도에서 25000 cP 이상인 접착제 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 제 1 우레탄계 수지와 제 2 우레탄계 수지 중 적어도 하나는 우레탄 아크릴레이트 수지인 접착제 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 제 1 우레탄계 수지와 제 2 우레탄계 수지 중 적어도 하나는 단관능성 우레탄계 수지인 접착제 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 활성 에너지선 경화성 단량체 혼합물은 방향족기 함유 단량체를 포함하는 접착제 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서, 방향족기 함유 단량체는 하기 화학식 1로 표시되는 접착제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112019079603740-pat00004

    화학식 1에서, X는 수소 또는 알킬기이고, A는 알킬렌기이며, n은 0 내지 3의 범위 내의 정수이고, Q는 단일 결합, -O-, -S- 또는 알킬렌기이며, P는 아릴기이다.
  10. 제 8 항에 있어서, 활성 에너지선 경화성 단량체 혼합물은 방향족기 함유 단량체를 40 중량% 내지 80 중량%의 비율로 포함하는 접착제 조성물.
  11. 제 8 항에 있어서, 활성 에너지선 경화성 단량체 혼합물은 다관능성 (메타)아크릴레이트 단량체를 추가로 포함하는 접착제 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서, 활성 에너지선 경화성 단량체 혼합물은 다관능성 (메타)아크릴레이트 단량체를 방향족기 함유 단량체 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 1 중량부의 비율로 포함하는 접착제 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, 발포제는 입자 형태인 접착제 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 입자는 코어-쉘 입자인 접착제 조성물.
  15. 제 13 항에 있어서, 발포제의 최대 발포 온도는 125 ℃ 미만인 접착제 조성물.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 입자의 발포 전 평균 크기는 10 μm 내지 50 μm의 범위 내인 접착제 조성물.
  17. 제 1 항에 있어서, 발포제를 수지 성분 100 중량부 대비 0.5 중량부 내지 50 중량부의 비율로 포함하는 접착제 조성물.
  18. 제 1 항에 있어서, 수지 성분은 가교제를 추가로 포함하는 접착제 조성물.
  19. 제 18 항에 있어서, 가교제는 다관능성 이소시아네이트계 화합물인 접착제 조성물.
  20. 제 18 항에 있어서, 수지 성분은 가교제를 우레탄계 수지 혼합물 100 중량부 대비 1 중량부 내지 50 중량부의 비율로 포함하는 접착제 조성물.
  21. 제 1 항의 접착제 조성물의 경화물을 포함하며, 25 ℃의 온도에서의 전단 강도가 10 kgf/cm2 이상이고, 100 ℃의 온도에서의 전단 강도가 1.5 kgf/cm2 이하인 접착제층.
  22. 제 21 항의 접착제층, 기판 및 디스플레이 패널을 포함하고, 기판의 적어도 일부와 디스플레이 패널의 적어도 일부는 상기 접착제층을 매개로 부착되어 있는 디스플레이 장치.
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