KR20110096985A - 점착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판 - Google Patents

점착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 점착제 조성물 및 이를 이용한 편광판에 관한 것으로서, 특정한 대전방지성 유기 실란 화합물을 포함함으로써 우수한 대전방지성을 가지는 동시에 신뢰 내구성, 리워크성 및 점착력이 우수하고 고온 또는 고온·다습한 조건에서의 내구성이 우수한 점착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것이다.

Description

점착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판{ADHESIVE COMPOSITION AND POLARIZING PLATE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 특정한 대전방지성 유기 실란 화합물을 포함함으로써 우수한 대전방지성을 가지는 동시에 신뢰 내구성, 리워크성 및 점착력이 우수하고 고온 또는 고온·다습한 조건에서의 내구성이 우수한 점착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 일정하게 배열되어 있는 액정층과 투명 전극층을 포함하는 투명한 유리판 또는 플라스틱계 판상소재로 구성되어 있는 액정셀을 기준으로 하여 접착제층 또는 점착제층에 의해 합체되어 있는 편광판을 포함한다. 또한, 액정표시장치의 기능을 향상시키기 위하여 위상차판, 광시야각 보상판, 휘도향상 필름 등이 더 포함된다.
또한, 편광판은 일정한 방향으로 연신되고 요오드계 화합물 또는 이색성 편광물질이 흡착 배향된 폴리비닐알콜계(polyvinyl alcohol, PVA) 편광자(또는 ‘편광필름’이라고 함)와 상기 편광자의 양면을 보호하기 위하여 적층된 편광자 보호필름을 포함한다. 구체적으로, 편광자의 한 면에는 트리아세틸셀룰로오스계(Triacetyl cellulose, TAC) 등의 편광자 보호필름과 상기 보호필름 상에 액정셀과 접합하게 되는 점착제층과 이형필름이 차례대로 구비되고, 다른 한 면에는 편광자 보호필름과 표면보호필름이 차례대로 적층된 다층으로 구성된다.
편광판을 액정셀에 접합하기 위한 점착제는 내열성, 내습열성, 리워크성, 빛샘방지성 등의 물성이 일반적으로 요구되는데, 이 중에서도 대전방지제의 첨가에 의한 내구성 저하를 방지하고 동시에 리워크성을 만족시키기 위해서 요구되는 점착제의 특성이 서로 상충되기 때문에 현재까지 이들 모두를 만족시키는 것은 완전히 해결되지 못하고 있다. 예를 들어, 내구성은 유리판과 점착제 간의 박리력이 높아야 내구성이 좋아지는 반면, 리워크성은 유리에 대한 박리력이 낮을수록 좋아지게 된다. 이와 같이, 두 종류의 물성을 동시에 만족시키는 것이 어려운 실정이다.
또한, 점착제는 박리 제거될 때 정전기가 발생할 수 있는데 이렇게 발생된 정전기는 편광판 등의 기재에 이물이 흡착되어 표면을 오염시키는 문제 등을 유발시킬 우려가 있다. 이러한 정전기를 억제하기 위하여 대전방지제를 사용하게 되면 내구성이 저하되는 문제가 발생하므로 대전방지성과 내구성을 동시에 만족시키는 것이 어려운 실정이다.
한국공개특허 제2008-78205호에는 반응성 관능기를 갖는 이온성 액체 화합물을 포함한 점착제 조성물이 개시되어 있다. 이 기술은 대전방지제가 대전방지 성능을 높이는 대신에 점착제 표면으로 이동하여 점착제와 글라스와의 접착력을 약화시켜 내열, 내습의 내구성을 만족시키지 못하는 문제가 있다.
본 발명은 대전방지성 유기 실란 화합물을 포함하여 대전방지성능과 동시에 고온 또는 고온·다습한 조건에서의 신뢰 내구성, 리워크성 및 점착력이 만족될 수 있는 점착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
1. 하기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 포함하는 대전방지성 점착제 조성물:
Figure pat00001
(식 중, n은 1-3인 정수이며; R1, R2는 각각 독립적으로 탄소수 1-4의 탄화수소기이고; R3는 단일 결합 또는 탄소수 1-10의 탄화수소기이며; R4는 탄소수 1-20의 탄화수소기이고; X는 1가 음이온 원자 또는 화합물임).
2. 위 1에 있어서, 유기 실란 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 것인 대전방지성 점착제 조성물:
Figure pat00002
3. 위 1에 있어서, 유기 실란 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 것인 대전방지성 점착제 조성물:
Figure pat00003
4. 위 1에 있어서, 유기 실란 화합물은 하기 화학식 4로 표시되는 것인 대전방지성 점착제 조성물:
Figure pat00004
5. 위 1에 있어서, 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물은 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부로 포함되는 대전방지성 점착제 조성물.
6. 위 1에 있어서, 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물은 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 1 내지 8중량부로 포함되는 대전방지성 점착제 조성물.
7. 위 5에 있어서, 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 가교제가 0.01 내지 15중량부로 포함되는 대전방지성 점착제 조성물.
8. 위 5에 있어서, 점착제 수지는 탄소수 4-12의 알킬(메타)아크릴레이트 80-99중량%; 카르복실산기, 히드록실기, 아미드기 및 3차 아민기 중에서 선택된 1종 이상의 중합성 단량체 1-10중량%; 및 그 밖의 단량체 0-10중량%로 이루어지는 것인 대전방지성 점착제 조성물.
9. 편광판의 한 면에 위 1 내지 8 중 어느 한 항의 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판.
본 발명의 점착제 조성물은 대전방지성 유기 실란 화합물을 포함하여 대전방지성이 우수하면서 동시에 우수한 신뢰 내구성, 점착력 및 리워크성을 가질 수 있다.
본 발명은 특정한 대전방지성 유기 실란 화합물을 포함함으로써 우수한 대전방지성을 가지는 동시에 신뢰 내구성, 리워크성 및 점착력이 우수하고 고온 또는 고온·다습한 조건에서의 내구성이 우수한 점착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 점착제 조성물은 대전방지성을 갖는 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 포함하며, 그 외 점착제 수지 및 가교제를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00005
(식 중, n은 1-3인 정수이며; R1, R2는 각각 독립적으로 탄소수 1-4의 탄화수소기이고; R3는 단일 결합 또는 탄소수 1-10의 탄화수소기이며; R4는 탄소수 1-20의 탄화수소기이고; X는 1가 음이온 원자 또는 화합물임).
X는 1가 음이온 원자 또는 화합물이라면 특별히 제한되지 않으며, 구체적인 예로는 Cl-, Br-, I-, AlCl4 -, Al2Cl7 -, BF4 -, PF6 -, SbF6 -, NO3 -, ClO4 -, CH3COO-, CF3COO-, CH3SO3 -, CF3SO3 -, (CF3SO2)2N-, (C2F5SO2)2N-, C3F7COO-, (CF3SO2)(CF3CO)N- 등을 들 수 있다. 이들 중에서 양이온과 이온성 액체 화합물을 이루어 유기 용제, 특히 에틸아세테이트, 톨루엔, 아세톤, 아세토니트릴 등에 잘 용해될 수 있는 것이 바람직하다.
화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물은 이미다졸륨 형태의 헤테로 고리가 이온성 상호 작용을 하여 액정셀 또는 기재와의 접합시 밀착성을 보다 양호하게 하기 위한 실란 커플링제로 사용된 것으로서, 종래 실란 커플링제로 사용되는 화합물들과는 달리 점착제 수지로 사용된 아크릴계 공중합체의 주쇄와 화학적인 결합을 이루어 점착제 조성물의 대전방지성, 신뢰 내구성 및 재박리시 리워크성을 동시에 만족시킬 수 있다.
화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물로 R1은 메틸기 또는 에틸기, R2는 프로필렌기, R3는 메틸기, X는 헥사플루오로포스페이트 또는 요오드 음이온인 화합물이 바람직하다.
화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물은 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부, 바람직하게는 1 내지 8중량부, 가장 바람직하게는 1 내지 5중량부인 것이 좋다. 함량이 0.1중량부 미만인 경우에는 충분한 대전방지성을 부여할 수 없고 우수한 점착력을 갖도록 구현할 수 없으며, 함량이 10중량부 초과인 경우에는 점착제 조성물의 박리력이 급격히 낮아져 도포되는 기재의 내구성을 저하시키실 수 있다.
점착제 수지는 점착제로서 작용할 수 있는 점착력을 갖는 수지이며, 구체적인 예로는 아크릴계 공중합체, 천연 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌부틸렌-스티렌(SEBS) 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔 고무, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리이소부티렌, 부틸 고무, 클로로프렌 고무, 실리콘 고무 등의 통상의 중합체를 들 수 있으며, 바람직하게는 아크릴계 공중합체를 사용할 수 있다.
아크릴계 공중합체는 탄소수가 4 내지 12인 알킬(메타)아크릴레이트 단량체, 가교 가능한 관능기를 가지는 중합성 단량체 및 그 밖의 단량체로 구성되는 알킬(메타)아크릴레이트계 공중합체를 사용할 수 있다. 이때, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 모두를 의미한다.
탄소수 4 내지 12의 알킬(메타)메타아크릴레이트 단량체의 구체적인 예로는 탄소수 4 내지12의 지방족 알코올으로부터 유도되는 (메타)아크릴레이트, 예컨대 n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다. 이 중 바람직하게는 n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
탄소수 4 내지 12의 알킬(메타)메타아크릴레이트 단량체는 점착제 수지(고형분 함량 기준)100중량%에 대하여 80 내지 99중량%, 바람직하게는 90 내지 95중량%로 포함된다. 함량이 80중량% 미만인 경우에는 점착력이 저하될 수 있으며, 함량이 99중량% 초과인 경우에는 응집력이 저하될 수 있다.
가교 가능한 관능기를 가지는 중합성 단량체는 가교제와 반응하여 고온 또는 다습한 조건 하에서 점착제의 응집력 파괴가 일어나지 않도록 화학 결합에 의한 응집력 또는 점착강도를 부여하는 작용을 하는 것으로서 카르복실산기를 갖는　중합성 단량체, 히드록실기를 갖는 중합성 단량체, 아미드기를 갖는 중합성 단량체, 3차 아민기를 갖는 중합성 단량체 등을 들 수 있다.
카르복실산기를 갖는　중합성 단량체의 예로는 (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산, 2가산의 모노알킬에스테르; 3-(메타)아크릴로일프로피온산; 2-히드록시알킬(탄소수 2 내지 3)(메타)아크릴레이트에의 무수호박산 개환 부가체, 폴리옥시알킬렌(탄소수 2 내지 4)글리콜 모노(메타)아크릴레이트에의 무수 호박산 개환 부가체, 2-히드록시알킬(탄소수 2 내지 3)(메타)아크릴레이트에의 카프로락톤 부가체에 무수호박산을 개환 부가시킨 화합물 등을 들 수 있으며, 이 중에서 아크릴산을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 히드록실기를 갖는 중합성 단량체의 예로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 폴리옥시알킬렌(탄소수 2 내지 4)글리콜 모노(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이 중에서 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 아미드기를 갖는 중합성 단량체의 예로는 (메타)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-3차부틸아크릴아미드 등을 들 수 있으며, 이 중에서 (메타)아크릴아미드를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 3차 아민기를 갖는 중합성 단량체의 예로는 N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸메타크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필아크릴레이트 등을 들 수 있다.
가교 가능한 관능기를 가지는 중합성 단량체는 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량%에 대하여 1 내지 10중량%, 바람직하게는 1내지 5중량%로 포함된다. 함량이 1중량% 미만인 경우에는 응집력이 저하될 수 있으며 10중량% 초과인 경우에는 점착력이 저하될 수 있다.
또한, 그 밖의 단량체는 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량%에 대하여 0 내지 10중량%, 바람직하게는 0 내지 5중량%로 포함된다. 함량이 10중량% 초과인 경우에는 점착제 조성물의 점착력이 저하될 수 있다. 함량에서 ‘０’은 성분이 포함되지 않는 것을 나타낸다.
상기 아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산)이 통상 50,000 내지 2,000,000이며, 바람직하게는 100,000 내지 1,800,000이고, 보다 바람직하게는 500,000 내지 1,500,000인 것이 좋다.
가교제는 아크릴계 공중합체를 적절히 가교함으로써 점착제의 응집력을 강화하기 위하여 사용되는 것으로서, 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 멜라민계 수지, 아지리딘계 화합물 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 이소시아네이트 화합물 또는 멜라민계 수지를 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 특히, 이소시아네이트 화합물에 멜라민계 수지를 추가하여 사용할 수도 있다.
이소시아네이트 화합물로는 톨루엔디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네트 등의 디이소시아네이트 화합물 및 디이소시아네이트의 트리메티롤프로판 등의 다가알코올계 화합물에의 부가물 등이 사용될 수 있다.
멜리민 수지로는 헥사메티롤멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민, 비스페놀 A와 에피클로로히드린 축합체형의 에폭시 화합물 등의 폴리에폭시 화합물, 폴리옥시알킬렌폴리올의 폴리글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르 및 테트라글리시딜크실렌디아민 등이 사용될 수 있다.
가교제는 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.01 내지 15중량부, 바람직하게는 0.1 내지 5중량부로 포함된다. 함량이 0.01중량부 미만인 경우에는 부족한 가교도로 인하여 응집력이 작게 되어 점착력의 상승으로 리워크성 등의 물성을 해칠 수 있으며, 15중량부 초과인 경우에는 과다한 가교반응에 의하여 내구성에 문제가 발생할 수 있다.
상기와 같은 성분을 포함하는 점착제 조성물은 용도에 따라 요구되는 점착력, 응집력, 점성, 탄성률, 유리전이온도, 대전방지성 등을 조절하기 위하여, 점착성 부여 수지, 산화방지제, 부식방지제, 레벨링제, 표면윤활제, 염료, 안료, 소포제, 충전제, 광안정제, 대전방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 편광판용 또는 표면 보호필름용 점착제로서 모두 사용 가능하다. 또한, 보호필름, 반사시트, 구조용 점착시트, 사진용 점착시트, 차선표시용 점착시트, 광학용 점착제품, 전자부품용 점착제뿐만 아니라 일반 상업용 점착시트제품, 의료용 패치로도 사용 가능하다.
본 발명의 편광판은 상기 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 것을 특징으로 한다.
점착제층의 두께는 그 점착력에 따라 조절될 수 있으며, 통상 3 내지 100㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 내지 100㎛인 것이 좋다.
이러한 편광판은 통상의 액정표시장치에 모두 적용가능하며, 구체적으로 점착제층이 적층된 편광판을 액정셀의 적어도 한 면에 접합한 액정패널을 포함하는 액정표시장치를 구성할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
합성예 1: 하기 화학식 2의 합성
콘덴서, 교반장치, 온도조절장치가 장착된 반응기에 3-클로로프로필트리메톡시실란(신에츠사, KBM703) 91중량부, 1-메틸이미다졸(알드리치사) 15중량부를 상온에서 투입하고, 교반시키면서 반응온도를 90℃까지 올린 후 90℃에서 60시간 동안 반응시켰다. 그 후 상온으로 냉각시키고 노르말헥산 100중량부로 3회 세척하여 미반응 출발물질을 제거하였다. 이렇게 얻어진 혼합물을 진공 건조하여 이온성 액체를 얻었다.
상기 진공 건조된 이온성 액체 100중량부를 솔벤트 아세토니트릴(알드리치사) 500중량부로 상온에서 용해시키고, 포타슘헥사플루오로포스파이트(알드리치사) 30중량부를 투입하여 반응시켰다. 얻어진 혼합물을 상온에서 5일 동안 질소 분위기 하로 교반시켰다. 반응이 종결하면 셀라이트로 필터한 후 감압하에서 솔벤트를 제거하였다. 이렇게 얻어진 혼합물을 디클로로메탄 500중량부에 용해 시키고 알루미나, 활성탄 필터 후 솔벤트를 감압 제거하여 화학식 2를 제조하였다.
[화학식 2]
Figure pat00006
.
합성예 2: 하기 화학식 3의 합성
콘덴서, 교반장치, 온도조절장치가 장착된 반응기에 3-클로로프로필트리에톡시실란(신에츠사) 93중량부, 1-메틸이미다졸(알드리치사) 15중량부를 상온에서 투입하고, 교반시키면서 반응온도를 90℃까지 올린 후 90℃에서 60시간 동안 반응시켰다. 그 후 상온으로 냉각시키고 노르말헥산 100중량부로 3회 세척하여 미반응 출발물질을 제거하였다. 이렇게 얻어진 혼합물을 진공 건조하여 이온성 액체를 얻었다.
상기 진공 건조된 이온성 액체 100중량부를 솔벤트 아세토니트릴(알드리치사) 500중량부로 상온에서 용해시키고, 포타슘헥사플루오로포스파이트(알드리치사) 30중량부를 투입하여 반응시켰다. 얻어진 반응 혼합물을 상온에서 5일 동안 질소 분위기 하로 교반시켰다. 반응이 종결하면 셀라이트로 필터한 후 감압하에서 솔벤트를 제거하였다. 이렇게 얻어진 혼합물을 디클로로메탄 500중량부에 용해 시키고 알루미나, 활성탄 필터 후 솔벤트를 감압 제거하여 화학식 3을 제조하였다.
[화학식 3]
Figure pat00007
.
합성예 3: 하기 화학식 4의 합성
콘덴서, 교반장치, 온도조절장치가 장착된 반응기에 3-클로로프로필트리메톡시실란(신에츠사, KBM703) 91중량부, 1-메틸피라졸(알드리치사) 17중량부를 상온에서 투입하고, 교반시키면서 반응온도를 90℃까지 올린 후 90℃에서 60시간 동안 반응시켰다. 그 후 상온으로 냉각시키고 노르말헥산 100중량부로 3회 세척하여 미반응 출발물질을 제거하였다. 이렇게 얻어진 혼합물을 진공 건조하여 이온성 액체를 얻었다.
상기 진공 건조된 이온성 액체 100중량부를 솔벤트 아세토니트릴(알드리치사) 500중량부로 상온에서 용해시키고, 포타슘아이오딘(알드리치사) 30중량부를 투입하여 반응시켰다. 얻어진 반응 혼합물을 상온에서 5일 동안 질소 분위기 하로 교반시켰다. 반응이 종결하면 셀라이트로 필터한 후 감압하에서 솔벤트를 제거하였다. 이렇게 얻어진 혼합물을 디클로로메탄 500중량부에 용해 시키고 알루미나, 활성탄 필터 후 솔벤트를 감압 제거하여 화학식 4를 제조하였다.
[화학식 4]
Figure pat00008
.
제조예: 아크릴계 공중합체의 제조
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치가 설치된 1L의 반응기에 n-부틸아크릴레이트(BA) 98.1중량부, 아크릴산(AA) 1.4중량부, 2-히드록시에틸메타아크릴레이트(2-HEMA) 0.5중량부를 투입한 후, 용제로 에틸아세테이트(EAc) 100중량부를 투입하였다. 그 후 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1시간 동안 퍼징하고 62℃로 유지하였다. 상기 혼합물을 균일하게 한 후 반응개시제로 아조비 스이소부티로니트릴(AIBN) 0.07중량부를 투입하고 8시간 동안 반응시켜 중량평균분자량이 60만 이상인 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
실시예 1
제조예의 아크릴계 공중합체 100중량부(고형분 함량 기준)에 대하여 가교제로 트리메틸올프로판의 톨루엔디이소시아네이트(TMP-TDI)를 0.5중량부, 화학식 2를 4중량부를 혼합한 후 코팅성을 고려하여 적정의 농도로 희석하고 균일하게 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.
제조된 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 필름상에 건조막 두께가 25㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조하여 점착제층을 형성하였다. 점착제층 상에 이형필름을 라미네이션하고, 25℃로 10일간 양생하여 점착시트를 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 화학식 2의 함량을 2중량부로 하여 점착제 조성물을 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 화학식 2대신 화학식 3을 4중량부로 하여 점착제 조성물을 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 화학식 2대신 화학식 4를 4중량부로 하여 점착제 조성물을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 유기 실란 화합물로 3- 글리시독시프로필-트리메톡시실란(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, KBM-403, 신에츠사)을 4중량부로 하여 점착제 조성물을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 유기 실란 화합물로 3- 글리시독시프로필-트리메톡시실란(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, KBM-403, 신에츠사)을 2중량부로 하여 점착제 조성물을 제조하였다.
비교예 3
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 유기 실란 화합물을 대신하여 대전방지제(IL-18P-3-60T, 일본합성)를 4중량부로 하여 점착제 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 점착제 조성물의 성분 및 그 함량을 하기 표 1에 나타내었다. 이때, 각 성분의 함량은 중량부를 나타낸다.
구분 아크릴계공중합체 가교제 유기 실란 화합물 대전방지제
화학식2 화학식3 화학식4 KBM403
실시예1 100 0.5 4 - - - -
실시예2 100 0.5 2 - - - -
실시예3 100 0.5 - 4 - - -
실시예4 100 0.5 - - 4 - -
비교예1 100 0.5 - - - 4 -
비교예2 100 0.5 - - - 2 -
비교예3 100 0.5 - - - - 4
시험예
1. 표면비저항 측정(Ω/□)
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3의 점착제 시트에서 이형필름을 박리시켜서 이를 트리아세틸셀룰로오스 보호필름 2매와 PVA편광자 1매로 이루어진 편광판의 한쪽 면에 접합시켜, 점착제층이 적층된 편광판을 제조하였다.
상기 점착제층이 적층된 편광판에서 점착제층 상의 이형필름을 제거하여 표면비저항을 측정하였다.
-측정기: 표면저항 측정기(MCP-HT450/MITSUBISHI CHEMICAL)
Probe(URS, UR100), Probe Checker(URS용, UR 100용)
- 측정법: 이형필름이 박리된 표면의 3지점을 각각 10회씩 측정하고, 그 평균값으로 나타내었다.
2. 점착력 측정
점착제층이 적층된 편광판을 폭 25㎜, 길이 100㎜의 크기로 잘라내고 이형필름을 박리한 후, 코닝사 #1737 유리에 0.25㎫의 압력으로 라미네이션하여 평가 샘플을 제조하였다. 라미네이션된 샘플을 5기압, 50℃의 온도에서 20분 동안 오토클레이브 처리한 후 23℃, 50%RH의 환경하에서 24시간 방치한 것과 50℃, 50%RH의 환경하에서 48시간 방치한 각 샘플을 UTM(만능인장시험기, Instron)을 사용하여 박리 속도 10m/min, 박리각도 180°로 박리할 때의 점착력을 측정하였다. 측정은 23℃, 50%RH의 환경하에서 실시하였다.
3. 리워크성 측정
점착제층이 적층된 편광판을 폭 25㎜, 길이 100㎜의 크기로 잘라내고, 이형필름을 박리한 후, 코닝사 #1737 유리에 0.25㎫의 압력으로 라미네이션하고 5기압, 50℃의 온도에서 20분 동안 오토클레이브 처리하여 평가 샘플을 제조하였다. 제조된 샘플을 내열조건인 80℃ 오븐에 넣은 후 10시간 뒤 꺼내어 120시간 상온 방치 후 1.3㎝/s의 속도로 박리하고, 내습조건인 60℃, 90%RH 오븐에 넣은 후 12시간 뒤 꺼내어 120시간 상온 방치 후 1.3㎝/s 의 속도로 박리하였다.
-내열 및 내습 양쪽 조건 모두에서 유리 기판에 점착제의 남음이 없고 편광판의 찢어짐 없이 깨끗이 박리: ○
-내열 또는 내습 중 한쪽 조건 이상에서 유리 기판에 점착제가 남아있거나 박리과정에서 편광판이 찢어짐: ×
4. 신뢰 내구성
점착제층이 적층된 편광판을 가로 90㎜, 세로 170㎜로 절단하고 유리기판(110㎜X190㎜X0.7㎜) 양면에 광학 흡수축이 크로스된 상태로 부착하였다. 이때 가해진 압력은 5㎏/㎠이며 기포나 이물이 생기지 않도록 크린룸 작업을 하였다. 샘플들의 내습열 특성을 파악하기 위하여 60℃의 온도 및 90%RH의 조건 하에서 1,000시간 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였다. 내열특성은 80℃의 온도에서 1,000시간 동안 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였다. 샘플의 상태를 평가하기 직전에 상온에서 24시간 방치한 후 실시하였다. 또한, 상기에서 제조된 샘플을 5개월 이상 방치 후 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하고, 5개월 이상 후의 결과를 토대로 하여 신뢰성을 평가하였다. 신뢰성에 대한 평가기준은 다음과 같다.
<평가기준>
ⓞ: 기포나 박리 없음
○: 기포나 박리 5개 미만
△: 기포나 박리 5개 이상 10개 미만
×: 기포나 박리 10개 이상
구분 표면비저항
(Ω/□)		 점착력(N/25㎜) 리워크성 신뢰
내구성
23℃,
24시간		 50℃,
48시간		 80℃,
10시간		 60℃, 90%RH, 12시간
실시예1 1010 2 4 ○ ○ ⓞ
실시예2 1011 2.5 6 ○ ○ ○
실시예3 1010 2 4 ○ ○ ⓞ
실시예4 1010 2 4 ○ ○ ⓞ
비교예1 1013 이상 5 24 × × ⓞ
비교예2 1013 이상 4 18 × × ⓞ
비교예3 1011 0.8 1.5 ○ ○ ×
위 표와 같이, 본 발명에 따라 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 포함하는 실시예 1 내지 4의 점착제 조성물은 종래의 실란 커플링제를 포함한 비교예 1 및 2와 대전방지제를 포함한 비교예 3에 비하여 대전방지성이 우수하면서 동시에 점착력이 시간과 온도에 따라 과도하게 증가하지 않으며, 고온 또는 고온·다습한 조건에서 리워크성이 우수하므로 기재에 점착제를 남기지 않고도 재박리가 가능하다는 것을 확인하였다. 또한 우수한 내구성을 유지한다는 것을 확인하였다.
종래 점착제 조성물은 고온 또는 고온·다습한 조건에서 점착력이 급격히 상승하여 리워크성에 문제가 발생했었고 대전방지제를 첨가했을 경우 점착제의 내구성을 저하시켰으나, 실시예 1 내지 4의 점착제 조성물은 리워크성, 내구성을 모두 만족하는 것을 확인하였다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물을 포함하는 대전방지성 점착제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00009

    (식 중, n은 1-3인 정수이며; R1, R2는 각각 독립적으로 탄소수 1-4의 탄화수소기이고; R3는 단일 결합 또는 탄소수 1-10의 탄화수소기이며; R4는 탄소수 1-20의 탄화수소기이고; X는 1가 음이온 원자 또는 화합물임).
  2. 청구항 1에 있어서, 유기 실란 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 것인 대전방지성 점착제 조성물:
    [화학식 2]
    Figure pat00010
    .
  3. 청구항 1에 있어서, 유기 실란 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 것인 대전방지성 점착제 조성물:
    [화학식 3]
    Figure pat00011
    .
  4. 청구항 1에 있어서, 유기 실란 화합물은 하기 화학식 4로 표시되는 것인 대전방지성 점착제 조성물:
    [화학식 4]
    Figure pat00012
    .
  5. 청구항 1에 있어서, 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물은 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부로 포함되는 대전방지성 점착제 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 화학식 1로 표시되는 유기 실란 화합물은 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 1 내지 8중량부로 포함되는 대전방지성 점착제 조성물.
  7. 청구항 5에 있어서, 점착제 수지(고형분 함량 기준) 100중량부에 대하여 가교제가 0.01 내지 15중량부로 포함되는 대전방지성 점착제 조성물.
  8. 청구항 5에 있어서, 점착제 수지는 탄소수 4-12의 알킬(메타)아크릴레이트 80-99중량%; 카르복실산기, 히드록실기, 아미드기 및 3차 아민기 중에서 선택된 1종 이상의 중합성 단량체 1-10중량%; 및 그 밖의 단량체 0-10중량%로 이루어지는 것인 대전방지성 점착제 조성물.
  9. 편광판의 한 면에 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판.
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