KR20100055161A - 점착제 조성물 및 상기를 포함하는 점착필름 - Google Patents

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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 베이스 수지 및 폴리비닐에테르계 화합물을 포함하는 점착제 조성물 및 상기를 사용하여 제조된 점착 필름에 관한 것이다. 본 발명의 점착제 조성물을 사용하여 점착층을 구성할 경우, 폴리염화비닐 필름 등의 기재 필름 내에 포함된 가소제와 같은 첨가제가 점착층으로 이행되어 발생하는 제품의 열화를 방지할 수 있고, 이에 따라 제품 생산 후 장기간이 경과한 후에도 점착 물성의 열화가 없는 점착 필름을 제공할 수 있다.
점착제 조성물, 점착 필름, 폴리비닐에테르계 화합물, 가소제, 폴리염화비닐

Description

점착제 조성물 및 상기를 포함하는 점착필름{Pressure-sensitive adhesive compositions and pressure-sensitive adhesive films comprising the same}
본 발명은 점착제 조성물 및 상기를 사용하여 제조된 점착 필름에 관한 것이다.
기재 필름의 일면 또는 양면에 점착층이 형성하여 제조되는 점착 필름은 광고용 점착 필름, 장식용 점착 필름, 산업용 보호 필름, 광학용 점착 필름 및 전자부품용 점착 필름 등을 포함한 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용되고 있다.
이러한 점착 시트의 기재 필름으로는 폴리염화비닐 필름 등의 합성수지 필름이 자주 사용되는데, 상기 합성수지 필름에는 유연성 및 탄력성 부여를 목적으로 가소제가 첨가되어 있는 경우가 많다.
그런데, 점착 필름의 제조 후 일정 기간이 경과하면, 기재 필름에 포함된 상기 가소제가 점착층으로 이행하는 현상이 발생하고, 이러한 가소제 이행 현상은 점착층의 점착 물성이 저하시키게 된다. 이러한 문제점은 점착 필름이 제조된 후, 단기간 내에 유통되어 피착물에 부착되는 경우에는 큰 문제가 되지 않는다. 그렇지만, 점착 필름은 제조된 후, 유통기한이 긴 것이 일반적이기 때문에, 현재 가소제 등의 이행에 따른 점착 물성의 저하가 빈번히 발생하고 있다.
따라서, 상기와 같은 가소제 이행 현상 등을 방지하여, 점착 필름의 시공 후에 발생하는 낮은 부착력으로 인한 탈착 불량, 특히 꺾임 시공 등과 같이 점착 필름에 걸리는 전단 응력이 커지는 경우에도 탁월한 점착 물성을 확보할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 기재 필름에 포함된 가소제 등의 첨가제가 점착층으로 이행하여 발생하는 점착 물성의 저하가 방지될 수 있는 점착제 조성물 및 상기를 사용하여 제조된 점착 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 베이스 수지 및 폴리(비닐에테르)계 화합물을 포함하는 점착제 조성물을 제공한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 기재필름; 및 상기 기재 필름의 일면 또는 양면에 형성되고, 본 발명에 따른 점착제 조성물로부터 제조된 점착층을 포함하는 점착 시트을 제공한다.
본 발명에서는 베이스 수지 및 폴리(비닐에테르)계 화합물을 포함하는 점착제 조성물을 사용하여 점착 필름을 구성함으로써, 기재 필름 내에 포함된 가소제 등의 첨가제가 점착층으로 이행하여 발생하는 제품의 열화를 억제할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 제품 생산 후 장시간이 경과하여도 점착 물성이 탁월한 수 준으로 유지될 수 있는 점착 필름을 제공할 수 있다.
본 발명은, 베이스 수지 및 폴리(비닐에테르)계 화합물을 포함하는 점착제 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 점착제 조성물을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 점착제 조성물에 포함되는 베이스 수지는 중량평균분자량은 100만 내지 150만인 것이 바람직하다. 상기 중량평균분자량이 100만 미만이면, 응집력 저하로 인해 점착제의 초기 점착 물성이나 재배치 성능이 악화될 우려가 있고, 150만을 초과하면, 조성물의 점도가 지나치게 상승하여 코팅성 등의 제조 효율이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 베이스 수지의 구체적인 종류는 특별히 한정되지 않으며, 이 분야에서 공지된 일반적인 점착 수지를 사용할 수 있다. 본 발명에서는, 예를 들면, (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 관능기 함유 단량체를 포함하는 아크릴계 공중합체를 사용할 수 있다.
상기에서 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이 때 단량체에 포함되는 알킬기가 지나치게 장쇄가 되면, 점착제의 응집력이 저하되고, 유리전이온도 및 점착 물성의 조절이 어려워질 우려가 있으므로, 탄소수 1 내지 14의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 단량체의 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트 및 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있다.
상기와 같은 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체는 베이스 수지 내에 80 중량부 내지 99.9 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 80 중량부보다 작으면, 점착제의 초기 점착력이 저하될 우려가 있고, 99.9 중량부를 초과하면, 응집력 저하로 인하여 내구성에 문제가 생길 우려가 있다.
또한, 상기 가교성 관능기 함유 단량체는 베이스 수지에 가교제와 반응할 수 있는 관능기를 부여하여, 점착제의 내구신뢰성, 응집력 및 점착력을 조절하는 역할을 한다.
본 발명에서 사용할 수 있는 가교성 관능기 함유 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 히드록시기 함유 단량체, 카복실기 함유 단량체 및 질소 함유 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기에서 히드록시기 함유 단량체의 예로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있고, 카복실기 함유 단량체의 예로는, (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 및 말레산 무수물 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으며, 질소 함유 단량체의 예로는, (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 및 N-비닐 카프로락탐의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 가교성 관능기 함유 단량체는 베이스 수지 내에 0.1 중량부 내지 10 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만이면, 점착제의 내구신뢰성이 저하될 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면, 점착성 또는 박리력이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 전술한 각각의 성분을 포함하는 아크릴계 공중합체를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 용액 중합, 광중합, 벌크 중합, 서스펜션 중합 또는 에멀션 중합과 같은 일반적인 중합법을 통하여 제조할 수 있다. 본 발명에서는 특히 용액 중합법을 사용하는 것이 바람직하며, 용액 중합은 각각의 단량체가 균일하게 혼합된 상태에서 개시제를 혼합하여, 40℃ 내지 120℃의 중합 온도로 6 시간 내지 18 시간 동안 수행하는 것이 바람직하다. 이 때 사용될 수 있는 개시제의 예로는 아조비스 이소부티로니트릴 또는 아조비스시클로헥산 카르보니트 릴과 같은 아조계 중합 개시제; 및/또는 과산화 벤조일 또는 과산화 아세틸과 같은 과산화물 등의 통상의 개시제를 들 수 있고, 상기 중 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 상기 베이스 수지와 함께 폴리(비닐에테르)계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 폴리(비닐에테르)계 화합물은 점착층 내에서 가소제의 상용화제의 역할을 하여, 가소제 이행에 따른 점착 물성의 저하를 억제하는 역할을 할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 폴리(비닐에테르)계 화합물의 예에는 비닐메틸 에테르, 비닐에틸 에테르, 비닐프로필 에테르, 비닐에틸부틸 에테르, 비닐헥실 에테르, 비닐-2-에틸헥실 에테르 및 비닐시클로헥실 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 단량체 성분을 포함하는 폴리(비닐에테르)계 화합물을 사용할 수 있으며, 이와 같은 화합물은 예를 들면 루토날 M40(Lutonal M40, BASF Corporation(제)), 루타놀 A25(Lutanal A25, BASF Corporation(제)), 루타놀 A50(Lutanal A50, BASF Corporation(제)), 루타놀 I60(Lutanal I60, BASF Corporation(제)) 또는 루타놀 M40(Lutanal M40, BASF Corporation(제)) 등의 상품명으로 시판되어 있다.
상기 폴리(비닐에테르)계 화합물은 전술한 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 50 중량부, 바람직하게는 1 중량부 내지 30 중량부의 양으로 조성물 내에 포함될 수 있다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만이면, 가소제 이행으로 인 한 점착 물성 저하를 억제하는 효과가 저하될 우려가 있고, 50 중량부를 초과하면, 베이스 수지와의 상용성이 떨어지거나, 점착제가 지나치게 단단해져서, 점착성 및/또는 박리력 등이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 또한, 상기 베이스 수지와 함께 가교제를 포함할 수 있다. 상기 가교제는 베이스 수지에 포함된 가교성 관능기와의 반응을 통해 점착제의 응집력을 높여주는 역할을 할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 가교제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물 및 금속 킬레이트계 화합물 등의 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있다. 이소시아네이트계 화합물의 예로는 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate) 또는 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으며, 에폭시계 화합물의 예로는 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메티올프로판트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜에틸렌디아민 또는 글리세린 디글리시딜에테르 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있고, 아지리딘계 화합물의 예로는 N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사이드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사이드), 트리에틸렌멜라민, 비스이소프로탈로일 또는 1-(2-메틸아지리딘), 트리-1-아지리디닐포스핀옥사이드 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있다. 또한, 금속 킬레이트계 화합물의 예로는 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 또는 바나듐 등의 다가 금속이 아세틸아세톤 또는 아세토초산에틸 등에 배위한 화합물 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기와 같은 가교제는 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.02 중량부 내지 10 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.02 중량부 미만이면, 가교 반응이 원활히 진행되지 않아, 점착제의 응집력이 저하될 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면, 가교 반응이 과도하게 진행되어, 층간 박리 또는 들뜸 현상이 발생하는 등 내구신뢰성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 전술한 성분과 함께, 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서, 점착성 부여 수지, 안료, 염료, 자외선 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제 및 난연제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 적절히 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 기재필름; 및 상기 기재 필름의 일면 또는 양면에 형성되고, 본 발명에 따른 점착제 조성물로부터 제조된 점착층을 포함하는 점착 시트에 관한 것이다.
상기 본 발명의 점착 필름에 포함되는 기재 필름의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 이 분야에서 공지된 기재 필름을 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 기재 필름의 예로는 폴리염화비닐 필름, 폴리에스테르 필름(ex. 폴리에틸렌테레프탈레이 트 필름), 폴리올레핀 계열 필름 또는 폴리카보네이트계 필름 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 전술한 기재 필름은 단독으로 사용되거나, 또는 2 이상의 필름이 적층된 구조로 사용될 수 있다. 또한, 기재 필름의 두께 역시 특별히 한정되지 않으며, 통상적인 두께로 형성할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 점착 필름은 전술한 특징적인 점착제 조성물을 사용함으로써, 점착 필름 기재 내에 포함된 가소제 등의 첨가제가 점착층으로 이행하여 제품의 열화가 진행되는 문제점을 해결할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 점착 필름은 광고용 점착 필름, 장식용 점착 필름, 반사시트, 산업용 보호 필름, 광학용 점착 필름 및 전자부품용 점착 필름 등을 포함한 다양한 산업 분야에 효과적으로 적용될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 점착 시트를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 기재 필름 상에 상기 점착제 조성물을 포함하는 코팅액을 도포하고 건조시켜 점착층을 직접 형성하거나, 또는 박리성 기재에 상기 코팅액을 도포 및 건조하여 점착층을 제조한 후, 이를 기재 시트 상에 전사하는 방법으로 점착 필름을 제조할 수 있다.
상기에서 기재 필름 또는 박리성 기재에 코팅액을 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 바코터 등의 공지의 수단을 사용할 수 있다. 이와 같은 도포 후에, 코팅액을 건조시키는 공정 등을 거쳐 점착층의 제조가 가능하다. 이 때 점착제층의 두께는 특별히 한정되는 않으며, 목적하는 용도에 따라서 적절한 두께로 형성하면 된다.
이하, 본 발명에 따른 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
아크릴 점착 수지 100 중량부에 대하여, 에폭시계 가교제 1 중량부 및 폴리비닐에테르계 화합물(Lutonal® M40, 70% in Ethanol, BASF(제)) 5 중량부 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다. 이어서 제조된 점착제 조성물을 가소제(DIDP)를 포함하는 90 ㎛ 두께의 PVC 시트에 건조 후 두께가 20 ㎛가 되도록 코팅 및 건조하여 점착층을 형성하였다.
실시예 2
점착제 조성물의 제조 시에 폴리비닐에테르계 화합물을 10 중량부의 양으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 점착 필름을 제조하였다.
비교예 1
점착 필름의 제조 시에 폴리비닐에테르계 화합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 점착 필름을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 점착 필름을 시트를 상온 및 70?의 온도 조건에서 3일 동안 보관한 후, 상기 시트의 박리력 및 프로브 택(Probe Tack) 특성을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 따른 실시예 1 및 2의 경우, 고온 조건에서 장시간 보관한 후에도 상온에서의 보관 후의 점착 물성 대비 약 70% 이상의 점착 물성이 유지되는 반면, 본 발명에 따르지 않는 비교예 1의 경우, 상온 보관 시에 비하여 고온 보관 후에는 약 40% 정도의 점착 물성을 나타내어, 점착 물성의 저하가 크게 발생하는 것을 확인할 수 있다.

Claims (11)

  1. 베이스 수지; 및 폴리(비닐에테르)계 화합물을 포함하는 점착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 베이스 수지의 중량평균분자량이 100만 내지 150만인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 베이스 수지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 관능기 함유 단량체를 포함하는 아크릴계 수지인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  4. 제 3항에 있어서, (메타)아크릴산 에스테르 단량체가 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트 및 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  5. 제 3 항에 있어서, 가교성 관능기 함유 단량체는 히드록시기 함유 단량체, 카복실기 함유 단량체 및 질소 함유 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 폴리(비닐에테르)계 화합물은 비닐메틸 에테르, 비닐에틸 에테르, 비닐프로필 에테르, 비닐에틸부틸 에테르, 비닐헥실 에테르, 비닐-2-에틸헥실 에테르 및 비닐시클로헥실 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 폴리(비닐에테르)계 화합물은 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 50 중량부의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 가교제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서, 가교제는 아지리딘계 화합물, 에폭시계 화합물, 이소시아네이트계 화합물 또는 금속 킬레이트계 화합물인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  10. 기재 필름; 및 상기 기재 필름의 일면 또는 양면에 형성되고, 제 1 항 내지 제 9항에 따른 점착제 조성물로부터 제조되는 첨착층을 포함하는 점착 시트
  11. 제 10 항에 있어서, 기재 필름은 폴리염화비닐 필름, 폴리에스테르계 필름, 폴리올레핀계 필름 또는 폴리카보네이트계 필름인 것을 특징으로 하는 점착 시트.
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