KR20080073883A

KR20080073883A - 편광판용 아크릴계 점착제 조성물

Info

Publication number: KR20080073883A
Application number: KR1020070012666A
Authority: KR
Inventors: 김우하; 김기영
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2008-08-12
Also published as: KR101047922B1

Abstract

본 발명은 아크릴계 점착제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크릴계 공중합체(A); UV 경화형 가교제(B); 다관능성 가교제(C); 광개시제(D); 및 아크릴계 단량체(E)를 포함하여, 열경화 방식과 자외선 조사 방식의 2가지를 혼용하여 에이징 과정을 수초 내지 수분으로 줄이고, UV경화에 의해 가교점이 증가하여 점착제의 응력완화 성능 저하를 방지하기 위하여 (메타)아크릴산 에스테르 단량체(E)를 첨가한 상태에서 UV 경화를 진행시켜 점착제의 응력완화에 의한 빛샘 성능을 유지할 수 있는 아크릴계 점착제 조성물에 관한 것이다.

편광판, 아크릴계 점착제, 재단, 아크릴계 공중합체, (메타)아크릴산 에스테르 단량체, UV 경화, 빛샘

Description

편광판용 아크릴계 점착제 조성물 {Acrylic Pressure-Sensitive Adhesive Composition for the Polarizing Film}

본 발명은 편광판용 아크릴계 점착제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아크릴계 공중합체(A), UV 경화형 가교제(B), 다관능성 가교제(C), 광개시제(D), (메타)아크릴산 에스테르 단량체(E)를 포함하여, 편광판의 제조 공정 중 에이징 시간을 대폭 줄일 수 있는 편광판용 점착제 조성물 및 이로 제조된 편광판에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치를 제조하기 위하여, 기본적으로 액정을 포함하고 있는 액정 셀과 편광판이 필요하며, 이를 접합하기 위한 적절한 접착층 또는 점착층이 사용되어야 한다. 또한 액정표시장치의 기능을 향상시키기 위하여 위상차판, 광시야각 보상판 또는 휘도향상 필름 등을 부가적으로 편광판에 부착하여 사용할 수 있다.

액정표시장치를 형성하는 주요 구조는 일정하게 배열되어 있는 액정층; 투명전극층을 포함하는 투명한 유리판 또는 플라스틱계 판상 소재로 구성되어 있는 액정 셀을 기준으로 하여 점착층 또는 접착층으로 합체되어 있는 다층구조의 편광판, 위상차판, 그리고 추가의 기능성 필름층 등을 포함하는 것이 일반적이다.

이때, 편광판은 일정한 방향으로 배열된 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질을 포함하는 구조로서, 이들 편광소자를 보호하기 위하여 양면에 트리아세틸셀룰로오스(Triacetyl Cellulose, TAC)계 등의 보호 필름을 사용하여 다층을 구성하게 된다. 또한, 편광판은 일방성 분자배열을 갖는 형상의 위상차 필름이나, 액정형 필름 등의 광시야각 보상필름을 부가적으로 포함할 수 있다.

상기 언급된 각 필름들은 서로 다른 분자구조 및 조성을 가지는 재료로 만들어지기 때문에 서로 상이한 물리적 특성을 가지고 있다. 특히 열 또는 습열 조건 하에서는 일방성 분자 배열을 가진 재료들의 수축 또는 팽창에 따른 치수안정성이 부족하다. 따라서 편광판의 수축 팽창에 의한 응력을 완화시켜 주기 위해서는 점착제를 사용하여야만 한다.

상기에서의 점착제로서 가장 많이 쓰이고 있는 것은 용제형 점착제로 아크릴계열의 고분자 수지를 사용한다. 그러나 이러한 아크릴 계열의 점착제는 Tg가 낮아 편광판에 의해 발생되는 응력을 완화시켜 줄 수 있으나, 자체가 가지는 응집력이 낮아, 고온, 고습한 환경에서의 편광판의 수축 팽창에 의한 내구성이 부족하기 때문에 가교 가능한 관능기를 가지는 단량체를 포함하고, 이소시아네이트, 에폭시, 아지리딘계열의 가교제를 사용하여 가교시켜 점착제의 응집력을 높여서 사용한다. 이러한 이소시아네이트계나 에폭시계 가교제등은 건조 후에 가교가 바로 완료가 되지 않고, 1일 내지 1주일 정도의 에이징 시간을 필요로 하는데, 만약 에이징(aging) 과정을 거치지 않고 재단 및 절단 공정을 거치게 되면, 절단날에 점착제 가 묻어나거나, 묻어나온 점착제가 다른 편광판에 들러 붙어 이물이 발생한다. 또한 에이징 기간 중의 보관 온도와 시간에 따라 편광판이나 위상차 판의 예기치 않는 치수변화를 유발 시켜 편광판의 광학적 특성을 나쁘게 하는 요인이 되고 있다.

이에 열경화형 점착제의 경화속도에 구애 받지 아니하고, 빠른 경화를 진행시켜 편광판과 점착제가 합판한 후 추가적인 에이징 설비 및 에이징 기간을 필요로 하지 않는 점착제가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

에이징 과정이 필요치 않는 점착제를 구현하기 위해 일본 특허 특개평 9-95775에서는 UV를 사용하는 비용제형 타입의 점착제가 제안되었으며, 일본 특허 특개평 9-137135에서는 알킬(메타)아크릴레이트 및 극성기를 가지는 비닐 단량체와 다관능성 비닐 단량체와 광중합 개시제를 사용하는 광중합형 점착제 조성물이 제안되었다.

그러나 상기의 문헌에서 사용하는 UV형 점착제 조성물에 대해서는 경화되는 시간이 짧은 장점이 있으나, 점착제 층의 두께를 얇게 도포하는 것이 힘들고, UV중합 및 경화에 의한 고분자의 수축으로 인해 두께의 정확도를 구현하기 어렵다는 단점이 있다. 또한 광개시제의 산소에 의한 중합 저해를 최소화 하기 위해, 질소등의 불활성 가스 분위기로 만들어야 하는 단점이 있으며, 충분한 UV 조사가 이루어 지지 않거나, 점착제의 두께가 두꺼운 경우 잔존 단량체(monomer)가 남아있기 쉬운 문제점을 가지고 있다.

상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여, 열경화 방식과 자외선 조사 방 식의 2가지를 혼용하여 에이징 과정을 수초 내지 수분으로 줄이고, UV경화에 의해 가교점이 증가하여 점착제의 응력완화 성능을 저하시킬 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 아크릴 단량체를 첨가한 상태에서 UV 경화를 진행시켜 점착제의 응력완화에 의한 빛샘 성능을 유지할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 열경화형 점착제를 사용하고도 편광판과 점착제가 합판 된 후 추가적인 설비 및 에이징 기간을 거치지 않고, 편광판 재단 및 절단 공정으로 바로 이행 가능한 편광판용 아크릴계 점착제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 특성을 가지는 아크릴계 점착제 조성물을 함유하는 점착시트 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 특성을 가지는 아크릴계 점착제 조성물을 함유하는 점착층을 포함하는 편광판 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 편광판을 포함하는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

아크릴계 공중합체(A); 상기 아크릴계 공중합체 고형분 100 중량부에 대하여,

UV 경화형 가교제(B) 5 ~ 50 중량부;

다관능성 가교제(C) 0.01 ~ 10 중량부;

광개시제(D) 0.1 ~ 50 중량부; 및

(메타) 아크릴산 에스테르 단량체(E) 5 ~ 200 중량부를 포함하는 아크릴계 점착제 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 아크릴계 점착제 조성물에 있어서, 각 구성 성분은 하기에 의하여 구체화된다.

아크릴계 공중합체(A)

본 발명에 사용되는 상기 아크릴계 공중합체(A)는

ⅰ) 탄소수 1 ∼ 12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 90 ∼ 99.9 중량부; 및

ⅱ) 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및/또는 아크릴계 단량체 0.1 내지 10 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 ⅰ)의 탄소수가 1 ~ 12 의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트 및 벤질 아크릴레이트 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 탄소수 1 ∼ 12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체는 90 내지 99.9 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 90 중량부 미만인 경우에는 초기접착력이 저하되고, 99.9 중량부를 초과하면 응집력 저하로 내구성에 문제가 발생할 수 있다.

상기 ⅱ)의 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및/또는 아크릴계 단량체는 가교제와 반응하여 고온 또는 고습 조건에서 점착제의 응집력 파괴가 일어나지 않도록 화학결합에 의한 응집력 또는 접착강도를 부여하는 작용을 한다.

상기 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및/또는 아크릴계 단량체는 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 또는 2-하이드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트와 같은 하이드록시기를 함유하는 단량체; 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레인산, 말레인산 무수물, 또는 푸마르산 같은 카르복실기를 함유하는 단량체; 또는 아크릴 아미드, N-비닐 피롤리돈, 또는 N-비닐 카프로락탐과 같은 질소를 함유하는 단량체 등을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및/또는 아크릴계 단량체는 아크릴계 공중합체에 0.1 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.1 중량부 미만일 경우에는 고온 또는 고습 조건에서 응집파괴가 일어나기 쉽다는 문제점이 있으며, 10 중량부를 초과할 경우에는 상용성이 감소되어 표면이행이 심하게 일어나게 되는 원인이 되며, 유동특성이 감소되고, 응집력 상승으로 응력 완화성이 저하된다는 문제점이 있다.

또한 본 발명에 따른 아크릴계 공중합체(A)는 중량평균분자량이 80 ~ 300만 인 것이 바람직하다. 중량평균분자량이 80만 미만이면 점착제의 내구성에 저해 받을 수 있으며, 300만을 초과하면 높은 점도로 인하여 코팅성이 현저히 떨어지는 단점을 가지고 있다.

상기 아크릴계 공중합체는 용액중합법, 광중합법, 벌크중합법, 서스펜션 중합법, 및 에멀전 중합법 등의 통상의 방법으로 제조할 수 있다.

UV 경화형 가교제 (B)

본 발명에서 사용되는 상기 UV 경화형 가교제(B)는 아크릴계 공중합체(A)의 고형분 100 중량부 대비 5 내지 50 중량부의 범위가 되도록 혼합하여 사용하고, 그 양에 따라 점착제의 점착 특성 및 에이징(aging) 시간의 단축을 조절할 수 있다. UV 경화형 가교제(B)의 함량이 5 중량부 미만일 경우에는 원하는 만큼의 에이징 시간의 단축을 얻을 수 없으며, 50 중량부 이상일 경우 가교함량이 높아져 편광판의 수축 팽창에 의한 점착제의 응력완화의 역할을 할 수 없게 된다.

UV경화형 가교제로는 다관능성 아크릴레이트, 예를 들면, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리토리톨트리아크릴레이트, 1,2-에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 또는 1,12-도데칸디올아크릴레이트 등의 가교성 단량체를 이용하는 것이 가능하다.

다관능성 가교제 (C)

본 발명에 사용되는 상기 다관능성 가교제(C)는 아크릴계 공중합체(A)의 카르복실기 및 수산기 등과 반응함으로써 점착제의 응집력을 높여주는 역할을 한다.

상기 다관능성 가교제(C)의 함량은 아크릴계 공중합체(A)의 고형분 100 중량 부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 사용되는 것이 바람직하다.

상기 다관능성 가교제(C)는 이소시아네이트계, 에폭시계, 아지리딘계, 금속 킬레이트계 가교제 등이 사용될 수 있다.

상기 이소시아네이트계 가교제로는 톨리렌디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포름 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트, 및 이들의 트리메틸올프로판 등의 폴리올과의 반응물 등이 있다.

상기 에폭시계 가교제로는 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메티올프로판트리글리시딜에테르, N,N,N′N′테트라글리시딜에틸렌디아민, 글리세린 디글리시딜에테르 등을 들 수 있다.

상기 아지리딘계 가교제로는 N,N′톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사이드), N,N′디페닐메탄-4,4`-비스(1-아지리딘카르복사이드), 트리에틸렌멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘), 트리-1-아지리디닐포스핀옥사이드 등이 있다.

상기 금속 킬레이트계 가교제로는 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘, 바나듐 등의 다가 금속이 아세틸아세톤 또는 아세토초산에틸에 배위한 화합물 등을 들 수 있다.

광개시제 (D)

본 발명에 사용되는 상기 광개시제(D)는 UV조사에 의해 UV 경화형 가교제의 반응을 개시하는 물질로서 수지 조성물의 경화속도 및 황변 특성등을 고려하여, 그 종류와 함량을 적절히 선택하여 사용하며, 필요에 따라 두 종류 이상의 광경화 개 시제를 혼합하여 사용할 수도 있다.

상기 광개시제(D)는 고분자량 (메타)아크릴계 공중합체(A)의 고형분 100 중량부에 대하여 0.1 내지 50 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 조성물의 함량이 0.1 중량부 미만일 경우 경화속도가 느려지며, 50 중량부 이상일 경우에는 조성물의 보관성이 나빠진다.

본 발명에 사용할 수 있는 광개시제(D)의 예로는 히드록시시클로헥실페닐케톤(hydroxycyclohexylphenylketone; Irgacure #184), 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노-프로판-1-온(2-methyl-1[4-(methythio)phenyl]-2-morpholino-propan-1-on; Irgacure#907), α,α-메톡시-α-하이드록시아세토페논(α,α-methoxy-α-hydroxyacetophenone; Irgacure#651), 및 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one; Irgacure#1173)등이 있다.

( 메타 )아크릴산 에스테르 단량체(E)

본 발명에 사용되는 상기 (메타)아크릴산 에스테르 단량체(E)는 특히 한정되지 않고, 종래로부터 점착제에 사용된 것이 사용될 수 있으며, 이와 같은 아크릴계 단량체로는 탄소수 1 ~ 12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체이며, 이 단량체와 공중합이 가능한 극성 단량체와의 혼용이 가능하다. 더욱 상세하게는 부틸(메타) 아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타) 아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

이러한 (메타)아크릴산 에스테르 단량체(E)의 경우 아크릴계 공중합체(A)와 조성이 다르게 되면 거세상분리 (Macro-separation)가 일어날 수 있기 때문에 공중합체(A)와 조성이 같거나 거세상분리가 일어나지 않는 단량체 종류 및 함량를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 아크릴계 공중합체(A)와 (메타)아크릴산 에스테르 단량체(E)가 거세상분리가 일어나게 되면, 점착제의 흐림도(turbidity)가 증가하게 되어 광학성질을 떨어트리며, 내구성, 접착력 등의 점착물성의 저하를 가져오게 된다.

본 발명에서 사용되는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체(E)의 고형분 비는 고분자량 (메타) 아크릴계 공중합체(A) 에 대하여 5 내지 200 중량부 이며, 더욱 바람직하게는 50 내지 150 중량부이다. 아크릴계 단량체의 함량이 200 중량부 이상일 경우에는 코팅시 점도가 낮아져서 코팅성이 나빠지며, 또한 UV 경화 후에 잔류 단량체가 존재할 수 있다.

(메타)아크릴산 에스테르 단량체(E)는 첨가하지 않아도 UV 경화가 진행되지만, UV 경화형 가교제(B)의 반응 활성화를 위해 첨가하는 것이 바람직하며, (메타)아크릴산 에스테르 단량체(E)를 넣어야만 수지의 Mc (Molecular weight between crosslink point)가 충분히 커질 수 있어서 UV경화에 의한 빛샘 저하를 방지할 수 있다.

또한, 이외의 첨가제로 접착 내구성을 향상시키기 위한 실란 커플링제를 첨가할 수 있다. 실란 커플링제는 시간과 열에 의해 점착력을 증가시켜 고온고습 상태에서의 기포나 박리를 예방하여 내구신뢰성을 증가시켜 주는 역할을 한다.

상기 실란 커플링제는 아크릴계 공중합체(A) 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.01 중량부 미만일 경우에는 시간과 열에 의한 점착력 증가가 미미하며, 10 중량부를 초과할 경우에는 과량 사용으로 인해 오히려 기포나 박리가 발생하여 내구신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

상기 실란 커플링제는 β-(3,4 에폭시시클로헥실) 에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시 프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시 프로필메틸디에톡시실란, 또는 γ-글리시독시 프로필트리에톡시실란 등을 사용할 수 있다.

또한, 점착성능을 조절하기 위하여 사용하는 점착성부여수지 1 내지 100 중량부를 첨가할 수 있다. 상기 성분을 과량으로 사용할 경우 점착제의 응집력을 감소시킬 수 있으므로 적절한 양으로 포함하는 것이 바람직하다.

상기 점착성부여수지는 (수첨)히드로카본계수지, (수첨)로진수지, (수첨)로진에스터수지, (수첨)터펜수지, (수첨)터펜페놀수지, 중합로진수지, 또는 중합로진에스터수지 등을 사용할 수 있다.

이외에도 특정한 목적을 위하여 아크릴계 저분자량체, 에폭시 레진 및 경화제 등을 추가로 혼합 사용할 수 있고, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면활성제, 또는 가소제 등을 일반적인 목적에 따라 적절히 첨가하여 사용할 수 있다.

본 발명은 또한 점착시트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

상기 점착시트는

기재; 및

상기 기재의 일면 또는 양면에 형성되고, 본 발명에 따른 상기 아크릴계 점착제 조성물을 함유하는 점착층을 포함한다.

점착제의 적층되는 두께는 2 ~ 100 ㎛이내가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 ~ 50 ㎛이내가 바람직하다.

상기 점착시트의 제조방법은

a) 본 발명에 따른 점착제 조성물을 박리성 기재 표면에 도포 한 후 건조하는 단계;

b) 상기 박리성 기재 표면에 형성된 점착층을 기재 필름 표면에 전사하는 단계; 및

c) 기재표면 위에 UV를 조사하는 단계를 포함한다.

상기 점착시트의 제조방법에 있어서 별도의 N₂(질소) 퍼징(purging)은 필요치 않으며, 편광판의 UV 투과 특성에 따라 단면 혹은 양면조사로 점착층을 형성하는 것이 가능하다.

본 발명은 또한 편광필름 또는 편광소자; 및

본 발명에 따른 상기 아크릴계 점착제 조성물을 함유하는 점착층

을 포함하는 편광판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

상기 편광판을 구성하는 편광필름 또는 편광소자는 특별히 제한되지 않는다.

점착층의 두께는 2 ~ 100㎛ 이내가 바람직하고, 더 바람직하게는 5 ~ 50㎛이 내가 바람직하다. 또한, 본 발명의 편광판에는 보호층, 반사층, 방현층, 위상차판, 광시야각 보상필름, 및 휘도향상필름 등의 추가기능을 제공하는 층이 1 종 이상 적층될 수 있다.

본 발명에 따른 점착제 조성물을 함유하는 점착층을 포함하는 편광판의 제조방법은,

본 발명에 따른 상기 아크릴계 점착제 조성물을 박리성 기재에 도포한 후 건조하여 점착층을 형성하는 단계(1);

편광판에 상기 점착층을 합판하는 단계(2); 및

점착제가 합판 된 편광판의 단면 또는 양면에 UV를 조사하는 단계(3)을 포함한다.

본 발명의 점착제가 적용된 편광판은 UV 경화형 가교제(B)와 (메타)아크릴산 에스테르 단량체(E)가 광개시제(D)에 의하여 중합 및 가교 구조를 가지게 되어 다관능성 가교제의 느린 가교속도를 보완한다. 또한 기존의 UV형 가교형태의 경우처럼 산소에 의한 가교 및 중합속도 저해를 예방하기 위한 N₂(질소)분위기를 필요로 하지 않고, 점착제를 양 필름 면 사이에 도포할 필요가 없어, UV조사 설비만을 필요로 하기 때문에 기존 설비를 충분히 활용할 수 있다.

UV조사 조건은 각각의 편광판 및 점착제 제조 방법에 따라 달라질 수 있으나, 5 ~ 1000mJ/㎠ 정도이고, 조사 시간은 5 ~ 300sec이다. UV조사시 램프는 수은 램프(mercury lamp), 메탈 할라이드 램프 (metal halide lamp) 등을 사용할 수 있 으며, 조사시 온도는 편광판 및 박리성 기재의 열 팽창 및 수축을 고려하여 130℃이하로 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 상기 아크릴계 점착제 조성물을 함유하는 점착층을 포함하는 편광판을 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.

본 발명의 점착제가 적용된 편광판은 통상적인 액정표시장치에 모두 적용가능하며, 그 액정패널의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게, 본 발명은 상기 점착층을 포함한 편광판을 액정 셀의 일면 또는 양면에 접합한 액정패널을 포함하여 액정표시장치를 구성할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 하기 실시예 및 비교예는 본 발명의 내용을 보다 명확히 표현하기 위한 목적으로 기재될 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

<아크릴계 점착제 제조>

실시예 1

1) 아크릴계 공중합체(A) 제조

질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1000 cc 반응기에 n-부틸아크릴레이트(BA) 98 중량부, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트(2-HEMA) 2 중량부로 구성되는 단량체 혼합물을 투입하고, 용제로 에틸아세테이트(EAc) 100 중량부를 투입하였다. 그 다음, 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 20 분간 퍼징한 후, 60 ℃로 유지하였다. 이를 균일하게 한 후, 반응개시제로 에 틸아세테이트에 50 %의 농도로 희석시킨 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.03 중량부를 투입하였다. 이를 8 시간 동안 반응시켜 분자량(폴리스티렌 표준샘플을 이용하여 측정)이 1500 K인 아크릴계 공중합체(PA-1)를 제조하였다.

2) 아크릴계 점착제 제조

상기 제조한 아크릴계 공중합체(PA-1) 100 중량부에 대하여 다관능성 이소시아네이트계 가교제(C)로 트리메틸올프로판의 톨리렌디이소시아네이트 부가물(TDI-1) 1.5 중량부를 각각 에틸아세테이트 용액에 15.5 중량%로 희석하여 투입한 후, n-부틸아크릴레이트(BA) 단량체(E)를 아크릴계 공중합체(PA-1)의 고형분 대비 50 중량부를 투입하고, UV 경화형 가교제(B)로서 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 (HDDA)를 아크릴계 공중합체 (PA-1)의 고형분 대비 6.5 중량부를 혼합한 후, 광개시제(D)로서 a,a-메톡시-a-하이드록시아세토페논(Irgacure#-651)을 아크릴계 공중합체(PA-1) 고형분 100 중량부 대비 2 중량부를 넣은 후 충분히 교반하였다. 코팅성을 고려하여 적정의 농도로 희석하여 균일하게 혼합한 후, 38 ㎛ 두께의 이형필름에 코팅하여, 100℃ 건조 오븐에서 2분 건조시켜 25 ㎛의 균일한 점착층을 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1에서 n-부틸 아크릴레이트 단량체(E)를 150 중량부를 넣은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

실시예 3

상기 실시예 1에서 UV 경화형 가교제(B)로서 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 (HDDA)를 20 중량부를 넣은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실 시하였다.

[비교예]

비교예 1

상기 실시예 1에서 n-부틸 아크릴레이트 단량체(E)를 넣지 않고, UV 경화형 가교제(B)로서 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 (HDDA) 26 중량부를 넣은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

비교예 2

상기 실시예 1에서 n-부틸 아크릴레이트 단량체(E)와 광개시제(D)로서 Igacure#-651(α,α-메톡시-α-하이드록시아세토페논) 및 UV 경화형 가교제(B)인 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 (HDDA)를 넣지 않았으며, UV를 조사하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

<평가 방법>

1. 고분자의 변형력

제조된 점착제를 두께 38㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 전사 시킨 후, 이형필름을 박리하고 다시 두께 38㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 합판하여, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 사이에 점착를 적층 시켰다. 이후 메탈 할라이드 자외선 램프를 이용하여 UV 경화를 진행시켰으며, 조사 조건은 30mJ/㎠이다. 합판 되어진 점착제를 30분간 상온에서 두어 열기를 배제시킨 후 2.5㎝ X 10㎝ 의 크기로 절삭하여 양면의 끝 (2㎝)을 Texture Analyzer (Stable Micro System 사)의 지그(zig)에 물린 후 1mm/sec 의 속도로 잡아당겨 발생되는 고분자의 변형에 드는 힘을 측정하였으며, 풀 흔적을 육안으로 확인하였다. 시편은 UV 조사를 거치고 30분 지난 후와 상온에서 7일간 에이징 시킨 샘플을 측정하였다.

2. 편광판 내구성

제조된 점착제를 편광판에 합판한 후 34㎝ X 27㎝ 로 절단한 후 액정 셀(cell)위에 합판하고, 40℃, 0.5Mpa로 오토클레이브에 30분간 보관한 후, 온도는 60℃, 습도는 90% 분위기 하에서 150시간 방치하고 아래의 기준으로 평가하였다.

○ : 광학 부재의 벗겨짐 및 들뜸이 없다.

× : 광학 부재의 벗겨짐 및 들뜸이 있다.

3. 편광판 빛샘성능

광투과 균일성(빛샘)

상기와 동일한 시편을 사용하여 광투과 균일성을 조사하기 위하여 백라이트를 이용하여 암실에서 빛이 새어 나오는 부분이 있는지를 관찰하였다. 광투과 균일성을 시험하는 방법으로는 코팅된 편광판(200㎜×200㎜)을 유리기판 (210㎜×210㎜×0.7㎜)에 90도로 교차하여 양면에 부착하여 관찰하는 방법을 채택하였다. 광투과 균일성은 다음과 같은 기준으로 평가하였다.

⊙: 광투과성의 불균일현상이 육안으로 판단하기 어려움

○: 광투과성의 불균일현상이 약간 있음

△: 광투과성의 불균일현상이 다소 있음

×: 광투과성의 불균일현상이 다량 있음

코팅 후 30분 경과된 샘플의 고분자 변형력

	고분자 변형에 드는 힘 (gf)			평균값 (gf)	풀 흔적
	1차	2차	3차
실시예 1	602	640	571	604	없음
실시예 2	640	593	717	650	없음
실시예 3	695	540	762	665	없음
비교예 1	714	892	744	783	없음
비교예 2	1362	1547	1325	1411	있음

코팅 후 7일 에이징 후 샘플의 고분자 변형력 및 내구성

	고분자 변형에 드는 힘(gf)			평균값 (gf)	내구성	풀 흔적	빛샘
	1차	2차	3차
실시예 1	601	517	571	571	○	없음	○
실시예 2	643	705	673	673	○	없음	⊙
실시예 3	560	583	590	590	○	없음	○
비교예 1	610	720	726	726	×	없음	×
비교예 2	526	587	575	575	○	없음	○

표 1과 표 2에서 비교예 2의 경우에는 코팅 후 30분이 경과되었을 경우와 에이징 기간을 거친 후의 고분자 변형력이 약 3 배의 차이가 나타났으며, 두 38㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 박리하였을 경우 풀 흔적(Fibrillation)이 발생하는 것을 눈으로 확인할 수 있었다. 비교예 2 를 제외하고 실시예 1, 2, 3과 비교예 1의 경우 모든 샘플에서 코팅 후 30분과 에이징(aging) 기간을 거친 후의 고분자 변형력은 그리 큰 차이를 보이지 않고 있으며, 풀 흔적이 거의 나타나지 않았다. 그러나 비교예 1의 경우 UV 경화형 가교제(B)로서 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 (HDDA)만 넣었을 경우 과도한 경화로 인하여 내구성이 나쁘며, 점착제의 응력완화에 의한 빛샘 성능저하가 확연히 나타났다.

본 발명의 아크릴계 점착제 조성물은 열경화 방식과 자외선 조사 방식의 2가지를 혼용하여 에이징 과정을 수초 내지 수분으로 줄일 수 있고, 점착제 도포 후에 에이징 과정 없이 재단 및 절단공정이 용이하게 되었다. 또한 UV경화에 의해 가교점이 증가하여 점착제의 응력완화 성능을 저하시킬 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 (메타)아크릴산 에스테르 단량체를 첨가한 상태에서 UV 경화를 진행시켜 점착제의 응력완화에 의한 빛샘 성능을 유지할 수 있다.

Claims

아크릴계 공중합체(A); 상기 아크릴계 공중합체 고형분 100 중량부에 대하여 각각 UV경화형 가교제(B) 5 ~ 50 중량부; 다관능성 가교제(C) 0.01 ~ 10 중량부; 광개시제(D) 0.1 ~ 50 중량부; 및 (메타) 아크릴산 에스테르 단량체(E) 5 ~ 200 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

아크릴계 공중합체 (A)가

ⅰ) 탄소수 1∼12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 90 ∼ 99.9 중량부; 및

ⅱ) 가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및/또는 아크릴계 단량체 0.1 내지 10 중량부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제 2 항에 있어서,

탄소수 1 ∼ 12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 i)가 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메타)아크 릴레이트로 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 및 이소노닐(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제 2 항에 있어서,

가교가능한 관능기를 가지는 비닐계 단량체 및/또는 아크릴계 단량체 ii)가 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레인산, 말레인산 무수물, 푸마르산, 아크릴 아미드, N-비닐 피롤리돈, 및 N-비닐 카프로락탐으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

아크릴계 공중합체 (A)는 중량평균분자량이 80 ~ 300만인 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

UV 경화형 가교제(B)가 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리토리톨트리아크릴레이트, 1,2-에틸렌 글리콜 디아크릴레 이트, 및 1,12-도데칸디올아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

다관능성 가교제(C)가 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물, 및 금속 킬레이트계 화합물로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

광개시제(D)가 히드록시시클로헥실페닐케톤(hydroxycyclohexylphenylketone; Irgacure #184), 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노-프로판-1-on (2-methyl-1[4-(methythio)phenyl]-2-morpholino-propan-1-on; Irgacure #907), α,α-메톡시-α-하이드록시아세토페논(α,α-methoxy-α-hydroxyacetophenone; Irgacure#651), 및 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one; Irgacure#1173)로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

(메타)아크릴산 에스테르 단량체(E)가 부틸(메타) 아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타) 아크릴레이트, 2-에틸헥 실(메타)아크릴레이트, 및 이소노닐(메타)아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제 9 항에 있어서,

아크릴계 공중합체(A)의 (메타)아크릴산 에스테르 단량체와 (메타)아크릴산 에스테르 단량체(E)가 동일한 종류인 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

아크릴계 점착제 조성물이 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 실란계 커플링제 0.01 ~ 10중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

아크릴계 점착제 조성물이 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 점착성부여수지 1 ~ 100 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
제 1 항에 있어서,

아크릴계 점착제 조성물이 아크릴계 저분자량체, 에폭시 레진, 경화제, 자외선안정제, 산화방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면활성제, 및 가소제로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 점착제 조성물.
기재; 및

상기 기재의 일면 또는 양면에 형성된 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 점착제 조성물을 함유하는 점착층

을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착시트.
a) 박리성 기재 표면에 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 점착제 조성물을 도포 한 후 건조하는 단계;

b) 상기 박리성 기재 표면에 형성된 점착제층을 기재 필름 표면에 전사하는 단계; 및

c) 기재표면 위에 UV를 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착 시트 제조방법.
편광 필름 또는 편광 소자; 및

제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 아크릴계 점착제 조성물을 함유하는 점착층

을 포함하는 편광판.
제 16 항에 있어서,

편광판이 보호층, 반사층, 방현층, 위상차판, 광시야각 보상필름, 및 휘도향상필름으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1 종 이상의 층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
박리성 기재에 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 아크릴계 점착제 조성물을 도포한 후 건조하여 점착층을 형성하는 단계 (1);

편광판에 상기 점착층을 합판하는 단계 (2); 및

점착제가 합판 된 편광판의 단면 또는 양면에 UV를 조사하는 단계 (3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조방법.
제 16 항에 따른 편광판을 액정 셀의 일면 또는 양면에 접합한 액정패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.