KR20120049154A - 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물 - Google Patents

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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 영상 품위에 대하여 휘도나 콘트라스트에 악영향을 미치지 않고, 투명성, 접착신뢰성, 내구성이 우수함과 더불어, 리워크(수복)에 적합한 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 제공한다.
[해결수단] 화상 표시 패널과 보호 커버 플레이트 사이의 간극을 메우기 위한 광학 수지 접착제 조성물로서, 측쇄에 (메트)아크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체(A)와, 광중합개시제(B)를 필수성분으로 하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물이다.

Description

자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물{ULTRAVIOLET-CURABLE OPTICAL RESIN ADHESIVE COMPOSITION}
본 발명은, 보호 커버 플레이트와 화상 표시 패널을 적층 접착한 표시 구조체에 있어서, 상기 양자 사이의 간극을 메우기 위해서 사용되는, 휘도 유지나 높은 콘트라스트 유지에서의, 화상 표시 품위, 투명성, 접착 신뢰성, 내구성이 우수함과 더불어, 리워크(rework; 수복)에 적합한 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물에 관한 것이다.
최근, 고도 정보 사회의 진전에 따라, 유기 EL 표시 장치, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 패널이나 전기 영동 표시 장치 등의 각종 표시용 전자 디바이스, 유기 EL 조명 장치, 광학 소자, 광도파로 등의 광학 디바이스, 박막 실리콘 태양 전지, 유기 박막 태양 전지나 색소 증감형 태양 전지 등의 태양 전지 등, 많은 기능성 디바이스가 제안되어 있다.
특히, 액정 표시 장치에 있어서는, 최근, 대형 HDTV나 3D 텔레비전 등, 대형?대화면화의 경향이 있다. 이러한 액정 표시 장치에서는, 종래에는 액정 표시 패널(LCD 모듈)과 보호 커버 플레이트(프론트 커버: 유리나 아크릴 수지 등으로 이루어진다)의 사이는, 액정 표시 패널 표면 및 편광판을 보호하기 위해 0.5?1.5mm 정도의 공극으로 이루어지는 에어 갭 구조(중공 구조)를 이루는 것이 채용되어 형성되어 왔다(특허문헌 1 참조). 그러나, 상기 에어 갭 구조 부분의 공기의 굴절률에 대하여, 각종 편광판 부착 액정 표시 패널(LCD 모듈)과 보호 커버 플레이트(프론트 커버)의 굴절률이 1.5 근방에 있기 때문에, LCD 모듈로부터 발한 영상광은 패널 내에서 확산이나 산란을 일으키거나, 태양광 등의 외광의 반사 등에 의해, 대개 휘도의 저하나 콘트라스트의 악화를 피할 수 없어, 반드시 영상품으로서 높은 것이라고는 말할 수 없어, 보다 고품위의 영상 표시가 요청되고 있었다.
이 때문에, 상기 에어 갭 구조 부분에, 유리나 아크릴 수지와 굴절률이 가까운 투명한 광학 수지를 충전하는 것이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조 등). 이와 같이, 광학 수지를 이용하여 상기 에어 갭을 메우는 것에 의해, 액정 표시 패널(LCD 모듈)과 보호 커버 플레이트(프론트 커버) 사이의 광학적 계면을 없애어, 영상광의 반사 산란이 감소함으로써 휘도의 향상이나 콘트라스트의 향상에 크게 향상되어, 고품위의 영상을 제공할 수 있게 되어 왔다. 또한, 상기 에어 갭에 광학 수지를 충전함으로써 액정 표시 장치 전체의 강도가 증가하여, 만일, 보호 커버 플레이트(프론트 커버)가 파손된 경우에도 형성 재료인 유리가 비산하는 일도 없고, 동시에 액정 표시 장치의 강도도 향상되는 것도 더불어 실현하고 있다.
일본 특허공개 2009-8851호 공보 일본 특허공개 2008-281997호 공보
그러나 액정 표시 패널과 이 액정 표시 패널 상에 설치된 터치 패널 플레이트 및 보호 커버 플레이트, 렌즈 플레이트 등으로 이루어지는 화상 표시 장치의 조립시에, 각 플레이트 사이의 접합시에 있어서, 만일, 접합의 위치 어긋남이 생긴 경우에는, 화상 표시 장치 그 자체를 불량품으로서 폐기하지 않으면 안 되어 경제적 손실이 크다고 하는 문제가 있다. 특히 대형화되는 화상 표시 장치에서는 장치 자체의 단가가 한층 더 고가격이 되기 때문에, 제조의 수율을 높임과 더불어 불량품이 발생한 경우, 그 불량품의 수복이 필수로 되어 있었다. 그래서, 이미 조립이 완료된 화상 표시 장치가 불량품이며 수복이 필요한 경우에는, 액정 표시 패널(LCD 모듈)과 보호 커버 플레이트(프론트 커버: 유리나 아크릴 수지 등으로 이루어진다) 사이에 설치된 광학 수지 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층의 횡단면으로부터, 상기 접착제층의 중심을 극세 와이어를 이용하여 절단하고, 그 후, 경화된 수지 찌꺼기를 용제로써 팽윤시켜 제거하고, 다시 조립하여 공정에 회송한다고 하는 리워크(수복) 방법이 채용되고 있다.
그런데, 종래, 상기 광학 수지 접착제 조성물로서, 폴리우레탄 아크릴레이트계 주쇄 중합체나, 폴리아이소프렌 아크릴레이트계 주쇄 중합체, 폴리부타다이엔 아크릴레이트계 주쇄 중합체와, 단량체 (메트)아크릴레이트를 주성분으로 하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물이 제안되어 있다. 이 경우, 극세 와이어에 의해 상기 각 패널로 절단한 후의 수지 찌꺼기를 팽윤 제거하기 위한 용제로서, SP치(용해 파라미터)가 가까운 값을 취하는 헥산, 헵탄 등의 직쇄상 탄화수소계 용제나, 톨루엔이나 자일렌 등의 방향족 탄화수소계 용제 등이 즐겨 사용되고 있었다. 그러나, 이들 탄화수소계 용제는, 각종 편광판 중에 사용되고 있는 확산판이나 위상차 필름, 보호 필름의 형성 재료인 비극성 사이클로올레핀 폴리머(COP)에 대하여도, 마찬가지로, 용제가 서서히 침투?팽윤하여, 편광판에 손상을 준다고 하는 문제가 있었다. 또한, 상기 이외의 중합체로 이루어지는 접착제 조성물이더라도, 수지 찌꺼기의 팽윤에는 장시간이 필요하다고 하는 문제가 있었다. 즉, 화상 표시 장치의 구성 요소인 각 플레이트에 대하여 악영향을 주지 않고, 또한 수지 찌꺼기에 대하여 팽윤용의 용제를 이용하여 용이하게 수복(리워크) 가능하도록 하는 광학 수지 접착제 조성물의 개발이 강하게 요망되고 있다.
본 발명은, 이러한 사정에 비추어 이루어진 것으로, 영상 품위에 대하여 휘도나 콘트라스트에 악영향을 미치지 않고, 투명성, 접착 신뢰성, 내구성이 우수함과 더불어, 리워크(수복)에 적합한 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물의 제공을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물은, 화상 표시 패널과 보호 커버 플레이트 사이의 간극을 메우기 위한 광학 수지 접착제 조성물로서, 측쇄에 (메트)아크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체(A)와 광중합개시제(B)를 필수 성분으로 한다는 구성을 갖는다.
본 발명자들은, 투명성, 접착 신뢰성, 내구성이 우수함과 더불어, 리워크(수복)에 적합한, 층간 충전용의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 얻기 위해서 일련의 연구를 거듭했다. 그 결과, 측쇄에 (메트)아크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체(A)와, 광중합개시제(B)를 필수 구성 성분으로 하는 광학 수지 조성물을 이용하면, 우수한 투명성 및 접착 신뢰성에 더하여, 용제를 이용한 경화 수지 찌꺼기의 팽윤?제거가 용이해져, 리워크(수복)에 적합한 것이 얻어지는 것을 알아내어 본 발명에 도달했다.
즉, 상기 측쇄에 (메트)아크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체(A)를 이용하는 것에 의해, 특히, 종래 기술인 폴리올류와 아이소사이아네이트류로 이루어지는 폴리우레탄의 말단부에, (메트)아크릴레이트류를 도입한 대표적인 우레탄 아크릴레이트 같은 말단부에 삼차원 가교점을 가지는 폴리머와는 달리, 본 발명에서 이용하는 (메트)아크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체에서는, 측쇄를 삼차원 가교점으로 할 수 있기 때문에 반응성 희석제에 다작용 (메트)아크릴레이트를 이용할 필요가 없어진다. 이 때문에, 대표적인 우레탄 아크릴레이트와 다작용 (메트)아크릴레이트류를 이용한 접착제 조성물과 같이, 가교 밀도가 지나치게 높아지기 때문에 팽윤 성능이 현저히저하되거나, 또한 경화 수축이 현저히 커진다고 하는 폐해를 회피할 수 있는 것에 공업적인 우위성을 발휘한다.
이와 같이, 본 발명은, 상기 (A) 측쇄에 (메트)아크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체와, (B) 광중합개시제를 필수 성분으로서 함유하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물이다. 이 때문에, 우수한 투명성, 접착성은 물론, 리워크(수복) 작업성에도 우수한 특성을 갖추게 된다. 따라서, 본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물은, 유기 EL 표시 장치나 액정 표시 장치 등의 화상 표시 패널과 보호 커버 플레이트 사이의 간극을 메우기 위한 층간 충전용 재료로서 매우 유용하다.
상기 아크릴계 중합체(A)가, 측쇄에 (메트)아크릴로일기 및 하이드록실기를 갖는 아크릴계 중합체이면, 우수한 투명성 및 리워크(수복) 작업성에 더하여, 한층 더 우수한 접착 신뢰성이 얻어지게 된다.
그리고, 상기 특정한 아크릴계 중합체(A)의 중량평균 분자량이 1000?20000이면, 광학 수지 조성물의 도공성의 향상과 더불어, 강도, 접착성, 내후성 및 내용제성?내약품성이 한층 더 향상한다.
또한, 본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물에 있어서, 단작용 (메트)아크릴레이트 화합물류를 반응성 희석제로서 함유하면, 광학 수지 조성물의 점도가 저감되기 때문에, 도공성이 향상됨과 더불어, 형성되는 경화체의 밀착성이 향상되게 된다.
이어서, 본 발명의 실시형태에 대하여 자세히 설명한다. 단, 본 발명은, 이 실시형태에 한정되는 것이 아니다.
본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물은, 특정한 아크릴계 중합체(A 성분)와, 광중합개시제(B 성분)를 필수 성분으로서 이용하여 얻어지는 것이다.
그리고, 본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물은, 화상 표시 패널과 보호 커버 플레이트(프론트 커버)의 간극을 메우기 위해서 사용된다. 상세하게는, 화상 표시 패널과, 유리나 아크릴 수지 등의 보호 커버 플레이트(프론트 커버) 사이의, 0.5?1.5mm 정도의 공극으로 이루어지는 중공 구조(에어 갭 구조)를 메우기 위한 층간 충전용 재료로서 사용된다. 상기 화상 표시 패널과 보호 커버 플레이트(프론트 커버) 사이에 형성되는 중공 구조를 설치하기 위해서, 통상, 화상 표시 패널과 보호 커버 플레이트 사이에 스페이서가 설치된다. 상기 스페이서로서는, 선상인 것이더라도 좋고, 구상인 것이더라도 좋다. 또한, 이것을 접착제로써 고정할 수도 있다. 어떻든 간에, 화상 표시 패널과 보호 커버 플레이트 사이의 0.5?1.5mm 정도의 공극을 충전하는 것이 가능하면 된다.
한편, 본 발명에 있어서, (메트)아크릴로일이란 아크릴로일 또는 메타크릴로일을, (메트)아크릴레이트란 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를, (메트)아크릴산이란 아크릴산 또는 메타크릴산을, (메트)아크릴옥시란 아크릴옥시 또는 메타크릴옥시를 각각 의미하는 것이다.
필수 성분의 하나인 상기 특정한 아크릴계 중합체(A 성분)는, 측쇄에 (메트)아크릴로일기를 갖는 것, 더욱이 이 (메트)아크릴로일기에 더하여 측쇄에 하이드록실기를 갖는 것으로, 예컨대, 측쇄에 하이드록실기를 함유하는 바이닐 중합체와, (메트)아크릴로일기 함유의 아이소사이아네이트 화합물류를 반응시키는 것에 의해 얻어진다.
상기 측쇄에 하이드록실기를 함유하는 바이닐 중합체는, 예컨대, 하이드록실기를 함유하는 바이닐 단량체와 하이드록실기를 함유하지 않는 바이닐 단량체나 그 밖의 바이닐 단량체의 고온 연속 중합법으로 얻어지는 바이닐 중합체이다. 그리고, 상기 측쇄에 하이드록실기를 갖는 바이닐 중합체는, 바람직하게는, 중량평균 분자량 500?20000이며, 또한 하이드록실기 당량(OHV)이 5?200mgKOH/g 정도인 액상 랜덤 공중합체이다. 구체적으로는, 일본 특허공개 1995-101902호 공보, 일본 특허공개 2001-348560호 공보 등에 기재된 바이닐 중합체를 들 수 있다.
상기 하이드록실기를 함유하는 바이닐 단량체로서는, 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트가 사용되고, 예컨대, 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 (메트)아크릴레이트, 글리세린 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 함께 사용된다. 그 중에서도, 랜덤 공중합성이 양호한 관점에서, 하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 하이드록실기를 함유하지 않는 바이닐 단량체로서는, (메트)아크릴산 에스터가 사용되고, 예컨대, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 아이소프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 아이소부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, 아이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 네오펜틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 아이소데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 스타이릴 (메트)아크릴레이트, 아이소보닐 (메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜탄일 (메트)아크릴레이트, 트라이사이클로데실 (메트)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴 (메트)아크릴레이트, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 다이메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 클로로에틸 (메트)아크릴레이트, 트라이플루오로에틸 (메트)아크릴레이트 등의 단작용 (메트)아크릴레이트류를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 아울러 사용된다. 그 중에서도, 적합하게는, 얻어지는 경화체의 가요성과 택 프리성(tackiness-free property)을 양립한다고 하는 관점에서, (메트)아크릴레이트의 에스터 잔기의 탄소수가 1 이상 20 이하인 것으로, 부틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트가 사용된다.
상기 그 밖의 바이닐 단량체로서는, 예컨대, 크로톤산 에스터류, α-올레핀류, 클로로에틸렌류, 바이닐에터류, 바이닐에스터류, 아이소프로펜일에터류, 알릴에터류, 알릴에스터류, 방향족 바이닐 단량체 및 (메트)아크릴산 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 더불어 사용된다.
상기 하이드록실기를 함유하는 바이닐 단량체와 하이드록실기를 함유하지 않는 바이닐 단량체의 사용 비율은, 얻어지는 측쇄에 하이드록실기를 함유하는 바이닐 중합체의 하이드록실기 당량(OHV)이 5?200mgKOH/g 정도인 액상 랜덤 공중합체가 되도록 반응에 제공하는 각 단량체의 배합 비율을 임의로 설정하면 바람직하다. 즉, 하이드록실기 당량(OHV)이 지나치게 적으면, 얻어지는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물의 경화체의 가교 밀도가 불충분해져, 강도 부족이 되기 쉬움과 더불어 충분한 투명성, 접착성 및 내용제성?내약품성을 발휘할 수 없게 되는 경향을 볼 수 있기 때문이다. 또한, 하이드록실기 당량(OHV)이 지나치게 크면, 얻어지는 본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물의 경화체의 유리 전이 온도(Tg)가 높아지기 쉽고, 탄성률이 높아져, 충분한 접착성을 발휘할 수 없게 되는 경향을 볼 수 있기 때문이다.
상기 각 단량체를 이용하여 얻어지는 측쇄에 하이드록실기를 함유하는 바이닐 중합체는, 고온(예컨대 150?350℃)에서의 연속 중합법에 의해서 얻어지는 것으로, 중량평균 분자량 500?20000의 바이닐 중합체가 얻어진다. 그 중에서도, 도공성과 함께, 강도, 접착성, 내후성 및 내용제성?내약품성의 관점에서, 중량평균 분자량 1000?15000의 액상 바이닐 중합체가 바람직하다. 한편, 본 발명에 있어서, 전술한 것도 포함하여, 중량평균 분자량이란, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)로 측정한 폴리스타이렌 환산에 의한 중량평균 분자량을 나타내는 것이다.
한편, 본 발명에서 이용하는 (메트)아크릴로일기 함유 아이소사이아네이트 화합물류로서는, 예컨대, 2-아이소사이아네이트에틸 메타크릴레이트, 2-아이소사이아네이트에틸 아크릴레이트, 1,1-비스(아크릴옥시메틸)에틸 아이소사이아네이트 등의 (메트)아크릴옥시아이소사이아네이트 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 더불어 사용된다. 그 중에서도, 얻어지는 경화체의 경도와 택프리성을 양립한다고 하는 관점에서, 2-아이소사이아네이트에틸 메타크릴레이트를 이용하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서 사용되는, 특정한 아크릴계 중합체(A 성분)는, 측쇄에 하이드록실기를 함유하는 바이닐 중합체와, (메트)아크릴로일기 함유의 아이소사이아네이트 화합물류를 반응시키는 것에 의해 얻어지는 것이다. 그리고, 그 합성은, 티타늄, 주석 등의 금속이나 다이부틸주석 라우레이트 등의 유기 금속염 등의 촉매 하에서, 불활성 가스 분위기하, 실온(20℃ 정도)부터 경우에 따라 30?80℃의 가열하에서 반응시키는 것에 의해, 실온 근방(25±15℃)에서 점조(粘稠)한, 측쇄에 (메트)아크릴로일기를 갖는, 또는 측쇄에 (메트)아크릴로일기와 함께 하이드록실기를 갖는 아크릴계 중합체가 얻어진다.
한편, 상기 측쇄에 (메트)아크릴로일기 및 하이드록실기를 갖는 아크릴계 중합체는, 다음과 같이 하여 얻을 수 있다. 즉, 상기 측쇄에 하이드록실기를 함유하는 바이닐 중합체의 하이드록실기의 수에 대하여, (메트)아크릴로일기 함유 아이소사이아네이트 화합물류의 아이소사이아네이트기의 수를 0.1?99.9몰%가 되도록 아크릴로일기 함유 아이소사이아네이트 화합물류를 배합하고, 상기한 바와 같이 반응시키는 것에 의해, 측쇄에 (메트)아크릴로일기 및 하이드록실기를 갖는 아크릴계 중합체가 얻어진다. 또한, 상기 아크릴로일기 함유 아이소사이아네이트 화합물류의 배합 비율로서는, 보다 바람직하게는 10?90몰%이며, 특히 바람직하게는 15?60몰%이다.
이렇게 하여 얻어지는, 특정한 아크릴계 중합체(A 성분)인, 측쇄에 (메트)아크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체, 또는 측쇄에 (메트)아크릴로일기와 함께 하이드록실기를 갖는 아크릴계 중합체는, 중량평균 분자량이 1000?20000인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 중량평균 분자량이 1500?5000이다. 이와 같이, 특정한 아크릴계 중합체(A 성분)가 상기 범위의 중량평균 분자량을 갖는 것에 의해, 이것을 이용한 접착제 조성물의 경화체는, 분자 내에 가교점을 가진다고 하는 우위성 때문에, 이 고도한 가교밀도에 기인하여, 투명성, 접착 신뢰성, 내구성을 실현하고, 더불어 저경화수축성도 얻어지게 되어 바람직하다. 더욱이 측쇄에 (메트)아크릴로일기와 함께 하이드록실기를 갖는 경우, 접착 신뢰성이 더 한층 향상된다고 하는 이점을 더불어 가지게 된다. 그리고, 형성되는 경화체의 주쇄 골격이 아크릴계 중합체이기 때문에 내후성이 우수하고, 더구나 편광판에 사용되고 있는 확산판이나 위상차 필름, 보호 필름의 형성 재료인 비극성 사이클로올레핀 폴리머(COP)에 대하여 비침식성인 각종 용제를 팽윤 용제로서 선택하는 것이 가능해진다. 한편, 상기 중량평균 분자량은, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)로 측정한 폴리스타이렌 환산에 의한 중량평균 분자량을 나타내는 것이다.
상기 특정한 아크릴계 중합체(A 성분)의 합성 반응에 있어서의 변성의 진행 정도는, 예컨대, 적외 흡수 스펙트럼에 있어서, 반응의 진행과 함께, 아이소사이아네이트기 유래의 특성 흡수대(2260cm-1 근방)가 감소하기 때문에, 이 아이소사이아네이트기 유래의 특성 흡수대를 측정하는 것에 의해 확인할 수 있다. 또한, 합성 반응에 있어서의 변성의 종점은, 아이소사이아네이트기 유래의 특성 흡수대가 소실함으로써 확인할 수 있다.
그리고, 상기 특정 아크릴계 중합체(A 성분)와 함께 사용되는 광중합개시제(B 성분)는, 자외선(UV) 경화제로서 작용하는 것으로, 광라디칼 중합개시제, 광양이온 중합개시제 등의 각종 광중합개시제가 사용된다. 본 발명에서는, 액정 표시 장치에 ITO(산화인듐-주석) 등의 투명 전극이 형성되어 있는 터치 패널이 사용되는 경우에는, 광중합개시제 유래의 이온(특히 짝음이온)에 의한 ITO 부식을 피할 목적에서, 보다 적합하게는, 광라디칼 중합개시제가 사용된다.
상기 광라디칼 중합개시제로서는, 예컨대, 2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐에탄-1-온, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 1-〔4-(2-하이드록시에톡시)-페닐〕-2-하이드록시-2-메틸-1-프로판, 2-하이드록시-1-{4-〔4-(2-하이드록시-2-메틸-프로피온일)-벤질〕페닐}-2-메틸-프로판-1-온, 2-벤질-2-다이메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-부탄온-1,2-메틸-1-(4-메틸싸이오페닐)-2-모폴리노프로판-1-온, 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 2,4,6-트라이메틸벤조일-다이페닐-포스핀옥사이드, 비스(η5-2,4-사이클로펜타다이엔-1-일)-비스〔2,6-다이플루오로-3(1H-피롤-1-일)-페닐〕티타늄 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 더불어 사용된다. 그 중에서도, 빠른 경화 속도나 후막 경화성이라는 관점에서, 2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐에탄-1-온, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤, 2-하이드록시-1-{4-〔4-(2-하이드록시-2-메틸-프로피온일)-벤질〕페닐}-2-메틸-프로판-1-온을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 광중합개시제의 배합량은, 본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물 전체의 0.1?30중량%의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5?20중량%의 범위이다. 즉, 광중합개시제의 배합량이 지나치게 적으면, 중합도가 불충분해지는 경향을 볼 수 있고, 지나치게 많으면, 분해 잔사가 많아져, 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물의 내구성이 저하됨과 더불어, 내용제성?내약품성이 저하되는 경향을 볼 수 있기 때문이다.
본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물에는, 반응성 희석제로서, 각종 단작용 (메트)아크릴레이트 화합물류를 함유할 수 있다. 상기 단작용 (메트)아크릴레이트 화합물류로서는, 예컨대, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 아이소프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 아이소부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, 아이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 네오펜틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 아이소데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 스타이릴 (메트)아크릴레이트, 아이소보닐 (메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜탄일 (메트)아크릴레이트, 트라이사이클로데실 (메트)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴 (메트)아크릴레이트, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 다이메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 클로로에틸 (메트)아크릴레이트, 트라이플루오로에틸 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 (메트)아크릴레이트, 글리세린 (메트)아크릴레이트 등의 단작용 (메트)아크릴레이트류를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 더불어 사용된다. 그 중에서도, 얻어지는 경화체의 밀착성 향상이라는 관점에서, (메트)아크릴레이트의 에스터 잔기가 환상 에터인 테트라하이드로퍼푸릴 (메트)아크릴레이트, 글리시딜 (메트)아크릴레이트, 및 (메트)아크릴레이트의 에스터 잔기에 하이드록실기를 갖는 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 (메트)아크릴레이트, 글리세린 (메트)아크릴레이트 등이 적합하게 사용된다. 보다 적합하게는, 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴 (메트)아크릴레이트가 사용된다.
상기 반응성 희석제로서의 단작용 (메트)아크릴레이트 화합물류의 함유량은, 본 발명에서 이용하는 측쇄에 (메트)아크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체(A) 100중량부에 대하여 5?200중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10?100중량부이다. 즉, 단작용 (메트)아크릴레이트 화합물류의 첨가량이 지나치게 적으면, 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물의 밀착성의 충분한 향상 효과가 얻어지기 어렵고, 지나치게 많으면, 점도의 저하를 초래하여 도공성이 뒤떨어지는 경향을 볼 수 있기 때문이다.
그리고, 본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물에는, 특히 화상 표시 장치의 각 플레이트에 있어서, 예컨대, 보호 커버 플레이트(프론트 커버)가 유리 등인 경우, 조성물의 밀착성을 향상시키기 위해서, 각종 실란커플링제를 첨가하는 것이 유효하다.
상기 실란커플링제로서는, 예컨대, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실란, 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸다이에톡시실란, 3-글리시독시프로필트라이에톡시실란, p-스타이릴트라이메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸다이에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트라이에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트라이메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸다이메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트라이메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트라이에톡시실란, 3-아미노프로필트라이메톡시실란, 3-트라이에톡시실릴-N-(1,3-다이메틸-부틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트라이에톡시실란, N-(바이닐벤질)-2-아미노에틸-3-아미노프로필트라이메톡시실란의 염산염, 3-유레이도프로필트라이메톡시실란, 3-클로로프로필트라이메톡시실란, 3-머캅토프로필메틸다이메톡시실란, 3-머캅토프로필트라이메톡시실란, 비스(트라이에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 3-아이소사이아네이트프로필트라이에톡시실란 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 더불어 사용된다. 그 중에서도, 유리와의 밀착성의 내구성이 우수하다고 하는 관점에서, 3-메타크릴옥시프로필트라이에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트라이메톡시실란을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 실란커플링제의 첨가량은, 본 발명에서 이용하는 측쇄에 (메트)아크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체(A)와 반응성 희석제인 단작용(메트)아크릴레이트 화합물류의 합계량 100중량부에 대하여 0.1?10중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5?5중량부이다. 즉, 실란커플링제의 첨가량이 지나치게 적으면, 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물의 밀착성의 충분한 향상 효과가 얻어지기 어렵고, 지나치게 많으면, 점도의 저하를 초래하여 도공성이 뒤떨어지는 경향을 볼 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물에는, 상기 각 성분 이외에, 그 용도 등에 따라 다른 첨가제인, 산화방지제, 소포제, 계면활성제, 착색제, 유기질 충전제, 각종 스페이서, 점착?접착부여제 등을 필요에 따라 적절히 배합할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 더불어 사용된다.
본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물은, 예컨대, 특정한 아크릴계 중합체(A 성분), 광중합개시제(B 성분) 및 다른 배합 성분을 배합하고, 자공전형(自公轉型) 유성 교반 혼합기나 유리 교반 용기에 의한 교반에 의해서, 혼합, 혼련하는 것에 의해 제조할 수 있다.
이렇게 하여 얻어지는 본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물은, 예컨대, UV 램프 등을 이용한 자외선 조사에 의해 경화체로서 제공된다. 또한, 상기 자외선 조사 등의 광 조사 후, 필요에 따라 소정의 온도에서의 포스트큐어(post-cure)를 실시하는 것에 의해 경화시켜, 화상 표시 패널과 보호 커버 플레이트 사이의 간극을 메울 수 있다.
상기 자외선 조사에 있어서 사용되는 광원으로서는, 공지된 각종 광원, 예컨대, 카본 아크 램프, 수은 증기 아크 램프, 초고압 수은등, 고압 수은등, 크세논 램프 등의 자외선을 유효하게 조사하는 것이 사용된다.
본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 이용하여, 액정 표시 장치의 경우, 시판의 LCD 패널과 보호 커버 플레이트(유리 등), 터치 패널 접합 장치에 의해, 보호 커버 플레이트와 LCD 패널의 투입, 접착제 도포, (진공)접합, 자외선 조사에 의한 가경화, 자외선 조사에 의한 본경화, 그리고 취출이라는 일련의 조립 공정에 의한 액정 표시 장치의 조립이 가능하다. 특히, 오토 얼라인먼트 기능부 제조 장치에 의한 조립 공정에 있어서 적합하다.
상기 액정 표시 장치의 조립 후, 이 액정 표시 장치에 불량이 생긴 경우, 전술한 극세 와이어를 이용하여 접착제층을 절단하고, 각 패널 플레이트를 박리하고, 그 후 박리면에 잔존하는 수지 찌꺼기를 용제로 팽윤시켜 제거한다. 일반적으로는, 부직포 와이퍼에 리페어 용제(팽윤 용제)를 포함시켜 수지 찌꺼기 위에 정치하여 팽윤시킨다. 상기 팽윤 용제로서는, 비극성 사이클로올레핀 폴리머(COP)에의 비침식성이라는 관점에서, 메틸 아이소부틸 케톤(MIBK) 등의 케톤계, 에터계, 에스터계, 셀로솔브계 등 중에서 적절히 비침식성의 팽윤 용제(리페어 용제)를 선택하면 바람직하다. 수지 찌꺼기를 제거한 후, 알코올계 용제를 이용하여 클리닝함으로써 다시 조립하여 공정에 회송하는 것이 가능해진다.
한편, 본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물은, 조사하는 자외선량(적산광량)에 의해 경화 정도를 제어할 수 있기 때문에, 적산광량과 와이어 절단 강도의 관계를 사전에 파악해 두면, 원하는 와이어 절단 강도의 설정이 가능하고, 리워크(수복) 작업성을 임의로 선택할 수 있다. 그리고, 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물의 경화 조건은, 원하는 특성치가 발휘될 수 있는 자외선 적산광량과 발열량 적산치의 관계를 플로팅하는 것에 의해 추정하는 것이 가능하다. 본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물의 물성 안정화의 어림으로서는, 90% 이상의 발열량 적산치에 상당하는 적산광량에 달하는 자외선 조사 조건을 선정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 이용하여, 예컨대, 액정 표시 장치에 있어서의, 액정 표시 패널과 보호 커버 플레이트의 간극을 메울 수 있다. 상세하게는, 전술한 바와 같이, 화상 표시 패널의 일례인 액정 표시 패널과 보호 커버 플레이트 사이의, 예컨대 0.5?1.5mm 정도의 공극을 메우기 위한 층간 충전용 재료로서 사용된다.
실시예
이어서, 실시예에 대하여 비교예와 더불어 설명한다. 단, 본 발명은, 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다.
〔실시예 1〕
하이드록실기를 함유하는 바이닐 중합체로서, 점도 6000mPa?s, 중량평균 분자량 2000, 하이드록실기 당량(OHV) 110mgKOH/g의 액상 아크릴 중합체를 40g(OH기로서 0.0784mol), 2-아이소사이아네이트에틸 메타크릴레이트 14.6g(0.0941mol)을 각각 반응 용기에 투입하여, 질소 기류하에, 탕욕으로 50℃로 유지했다. 그 후, 다이부틸주석 라우레이트(촉매) 0.028g(2-아이소사이아네이트에틸 메타크릴레이트에 대하여 0.19중량%) 첨가하고, 8시간 유지하여 반응시켰다. 그리고, 적외 흡수 스펙트럼(FT-IR: 서모엘렉트론사(Thermo Electron Corporation)제, FT-IR200형)을 이용하여, 반응 생성물에 있어서의 2260cm-1(아이소사이아네이트기 유래의 특성 흡수대)의 소실을 확인했다. 이것에 의해, 측쇄에 메타크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체(중량평균 분자량 2100)가 생성되었음을 알 수 있다.
이어서, 상기 측쇄에 메타크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체 8g, 희석제인 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 2g, 3-아크릴옥시프로필트라이메톡시실란 0.5g, 광중합개시제로서 광라디칼 중합개시제인 2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐에탄-1-온 0.3g을 각각 준비하고, 차광하에 유성 교반 탈포기(脫泡機)로 혼합함으로써 목적으로 하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 제작했다.
〔실시예 2〕
하이드록실기를 함유하는 바이닐 중합체로서, 점도 14000mPa?s, 중량평균 분자량 11000, 하이드록실기 당량(OHV) 20mgKOH/g의 액상 아크릴 중합체를 40g(OH기로서 0.0143mol), 2-아이소사이아네이트에틸 메타크릴레이트 2.65g(0.0171mol)을 각각 반응 용기에 투입하고, 질소 기류하, 탕욕으로 50℃로 유지했다. 그 후, 다이부틸주석 라우레이트(촉매) 0.006g(2-아이소사이아네이트에틸 메타크릴레이트에 대하여 0.23중량%) 첨가하고, 8시간 유지하여 반응시켰다. 그리고, 적외 흡수 스펙트럼(FT-IR: 서모엘렉트론사제, FT-IR200형)을 이용하여, 반응 생성물에 있어서의 2260cm-1(아이소사이아네이트기 유래의 특성 흡수대)의 소실을 확인했다. 이것에 의해, 측쇄에 메타크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체(중량평균 분자량 12000)가 생성된 것을 알 수 있다.
이어서, 상기 측쇄에 메타크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체 8g을 이용하고, 그 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 목적으로 하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 제작했다.
〔실시예 3〕
상기 실시예 2에서 제작한 측쇄에 메타크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체 9.5g, 희석제인 테트라하이드로퍼푸릴 아크릴레이트 0.5g, 광라디칼 중합개시제로서 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤 0.21g, 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드 O.9g을 각각 준비했다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 목적으로 하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 제작했다.
〔실시예 4〕
하이드록실기를 함유하는 바이닐 중합체로서, 점도 6000mPa?s, 중량평균 분자량 2000, 하이드록실기 당량(OHV) 110mgKOH/g의 액상 아크릴 중합체를 40g(OH기로서 0.0784mol), 2-아이소사이아네이트에틸 메타크릴레이트 10.9g(0.0703mol)을 각각 반응 용기에 투입하고, 이하, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 질소 기류하에, 탕욕으로 50℃로 유지했다. 그 후, 다이부틸주석 라우레이트(촉매) 0.022g(2-아이소사이아네이트에틸 메타크릴레이트에 대하여 0.20중량%) 첨가하고, 8시간 유지하여 반응시켰다. 그리고, 적외 흡수 스펙트럼(FT-IR: 서모엘렉트론사제, FT-IR200형)을 이용하여, 반응 생성물에 있어서의 2260cm-1(아이소사이아네이트기 유래의 특성 흡수대)의 소실을 확인했다. 이에 의해, 측쇄에 메타크릴로일기 및 하이드록실기를 갖는 아크릴계 중합체(중량평균 분자량 2090)가 생성된 것을 알 수 있다.
이어서, 상기 측쇄에 메타크릴로일기 및 하이드록실기를 갖는 아크릴계 중합체 8g, 희석제인 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 2g, 3-아크릴옥시프로필트라이메톡시실란 0.5g, 광중합개시제로서 광라디칼 중합개시제인 2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐에탄-1-온 0.3g을 각각 준비하고, 차광하에 유성 교반 탈포기로 혼합함으로써 목적으로 하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 제작했다.
〔실시예 5〕
2-아이소사이아네이트에틸 메타크릴레이트를 1.22g(0.0079mol) 이용한 것 이외는 실시예 4와 같이 하여, 측쇄에 메타크릴로일기 및 하이드록실기를 갖는 아크릴계 중합체(중량평균 분자량 2010)를 생성했다. 그리고, 이 아크릴계 중합체를 이용하여, 실시예 4와 마찬가지로 하여, 목적으로 하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 제작했다.
〔실시예 6〕
하이드록실기를 함유하는 바이닐 중합체로서, 점도 14000mPa?s, 중량평균 분자량 11000, 하이드록실기 당량(OHV) 20mgKOH/g의 액상 아크릴 중합체를 40g(OH기로서 0.0143mol), 2-아이소사이아네이트에틸 메타크릴레이트 1.08g(0.0071mol)을 각각 반응 용기에 투입하고, 질소 기류 하에, 탕욕으로 50℃로 유지했다. 그 후, 다이부틸주석 라우레이트(촉매) 0.006g(2-아이소사이아네이트에틸 메타크릴레이트에 대하여 0.23중량%) 첨가하고, 8시간 유지하여 반응시켰다. 그리고, 적외 흡수 스펙트럼(FT-IR: 서모엘렉트론사제, FT-IR200형)을 이용하여, 반응 생성물에 있어서의 2260cm-1(아이소사이아네이트기 유래의 특성 흡수대)의 소실을 확인했다. 이것에 의해, 측쇄에 메타크릴로일기 및 하이드록실기를 갖는 아크릴계 중합체(중량평균 분자량 12000)가 생성된 것을 알 수 있다.
이어서, 상기 측쇄에 메타크릴로일기 및 하이드록실기를 갖는 아크릴계 중합체 8g, 희석제인 테트라하이드로퍼푸릴 아크릴레이트 2g, 3-아크릴옥시프로필트라이메톡시실란 0.5g, 광중합개시제로서 광라디칼 중합개시제인 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤 0.21g, 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 O.09g을 각각 준비하고, 차광하에 유성 교반 탈포기로 혼합함으로써 목적으로 하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 제작했다.
〔실시예 7〕
2-아이소사이아네이트에틸 메타크릴레이트를 0.44g(0.0029mol) 이용한 것 이외는 실시예 6과 마찬가지로 하여, 측쇄에 메타크릴로일기 및 하이드록실기를 갖는 아크릴계 중합체(중량평균 분자량 2010)를 생성했다. 그리고, 이 아크릴계 중합체를 이용하여, 실시예 6과 마찬가지로 하여, 목적으로 하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 제작했다.
〔비교예 1〕
측쇄에 메타크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체 대신, 주쇄가 폴리부타다이엔인 양말단에 아크릴레이트 중합성 작용기를 갖는 변성 폴리부타다이엔 액상 고무(평균 분자량 3000, 점도 50Pa?s) 8g을 이용했다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 목적으로 하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 제작했다.
〔비교예 2〕
측쇄에 메타크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체 대신, 양말단에 아크릴레이트 중합성 작용기를 갖는 폴리우레탄 아크릴레이트(분자량 10000 이상, 점도 600Pa?s 미만) 8g을 이용했다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 목적으로 하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 제작했다.
이렇게 하여 수득된 실시예품 및 비교예품인 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물에 대하여, 하기에 나타내는 방법에 따라서 각종 특성 시험을 행하여 평가했다. 그 결과를 후기하는 표 1?표 2에 나타낸다.
〔전광선투과율〕
두께 100μm의 스페이서를 사이에 둔 2장의 슬라이드 글래스판(두께 1mm) 사이에 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 충전하여 끼운 후, 질소 기류하에 슬라이드 글래스판 너머로 수은 램프(10mW/cm2)를 5분간(적산광량으로 3000mJ/cm2) 조사하는 것에 의해 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 경화시켜, 측정용 시료를 제작했다. 수득된 이 양면 슬라이드 글래스판의 시료에 대하여, 니폰덴쇼쿠공업사(Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.)제의 NHM-2000형 헤이즈미터를 이용하여, 전광선투과율을 측정했다.
〔헤이즈〕
상기와 같은 측정용 시료를 이용하여, 상기와 같은 니폰덴쇼쿠공업사제의 NHM-2000형 헤이즈미터를 이용하여, 헤이즈치를 측정했다.
〔굴절률〕
상기와 같은 측정용 시료를 이용하여, 아타고사(ATAGO Co., Ltd.)제의 NAR형 아베 굴절계를 이용하여, 굴절률을 측정했다.
〔경화수축률〕
미경화의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 매스실린더에 표선까지 취하고, 중량을 재는 것에 의해 미경화 상태에서의 액체의 비중을 측정했다. 한편, 적산광량 3000mJ/cm2이 되도록 자외선을 조사하여 경화하는 것에 의해 두께 3mm의 시험용 시료(경화물)를 제작하고, 수중에서의 중량을 측정하는 것에 의해 경화물의 비중을 확인했다. 이들 측정치를 이용하여, 하기의 식에 의해 경화수축률을 산출했다.
경화수축률(%)=〔(경화물 비중-경화 전의 액체의 비중)/경화물 비중〕×100
〔와이어 절단 강도〕
두께 650μm의 스페이서를 사이에 둔 2장의 슬라이드 글래스판(두께 1mm) 사이에, 면적이 직경 5?10mm가 되도록 미경화의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 충전하여 끼운 후, 질소 기류하에 슬라이드 글래스판 너머로 초고압 수은 램프(10mW/cm2)로 적산광량이 100mJ/cm2이 되도록 조사하는 것에 의해 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 경화시켜, 슬라이드 글래스판 사이에 경화 수지층이 형성된 측정용 시료를 제작했다. 이 양면 슬라이드 글래스판의 시료에 대하여, 직경 500μm의 SUS 와이어를 이용하여, 경화 수지층 단면 방향으로 와이어를 잡아당겨, 경화 수지층의 파단 강도를 푸쉬 풀 게이지(시로산업사(Shiro Industry Co.)제의 WPARX-T형)을 이용하여 측정했다.
〔팽윤성〕
실온(25℃)하에, 상기에서 파단시킨 슬라이드 글래스판 상의 수지 찌꺼기 위에, 용제(메틸 아이소부틸 케톤)를 포함시킨 부직포를 소정 시간 정치하여, 수지 찌꺼기의 팽윤 정도를 하기의 기준에 근거하여 3단계로 평가했다.
○: 수지 찌꺼기가 완전히 팽윤했다.
△: 수지 찌꺼기 전체 면적의 10% 이상이 팽윤했다.
×: 수지 찌꺼기 전체 면적의 10% 미만 밖에 팽윤하지 않았다, 또는 전혀 팽윤하지 않았다.
〔세정성〕
상기 팽윤성 평가 시험에 있어서, 면적 단위로 완전히 팽윤한 시험 시료(팽윤성으로 ○ 평가)를, 에탄올을 포함한 부직포로 닦아내어, 그 결과를 하기의 기준에 근거하여 2단계로 평가했다. 한편, 상기 팽윤성 평가에 있어서 △ 및 × 평가의 시험 시료에 대해서는 평가를 실시하지 않았다.
○: 수지 찌꺼기 등의 잔사가 확인되지 않았다.
×: 수지 찌꺼기 등의 잔사가 확인되었다.
〔접착성〕
두께 100μm의 스페이서를 사이에 둔 한쪽의 슬라이드 글래스판(두께 1mm)과 보호 커버 플레이트인 또 한쪽의 슬라이드 글래스판(두께 0.7mm) 사이, 및 상기 한쪽 슬라이드 글래스판(두께 1mm)과 보호 커버 플레이트인 또 한쪽의 폴리메타크릴레이트 수지판(두께 1mm) 사이에, 각각 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 충전하여 끼운 후, 질소 기류하에 보호 커버 플레이트 너머로 수은 램프(10mW/cm2)를 5분간(적산광량으로 3000mJ/cm2) 조사하는 것에 의해 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물을 경화시켜, 측정용 시료를 제작했다. 수득된 시료인 접합 기판에 대하여, 초기인 무처리 상태, 및 60℃/95% RH의 고습항온조에 6시간 방치한 상태, 또한 상기 고습항온조(60℃/95% RH)에 1000시간 방치한 상태에 있어서, 하기의 평가 기준에 근거하여 3단계로 박리가 생겼는가 여부를 시험하여 평가했다.
×: 초기에 박리가 생겼다.
○: 초기에는 박리는 생기지 않았지만, 60℃/95% RH의 환경하에서 방치하여 6시간 이내에 박리가 생겼다.
◎: 60℃/95% RH의 환경하에서 1000시간 방치했지만, 박리가 생기지 않았다.
Figure pat00001
Figure pat00002
상기 결과로부터, 실시예품은, 높은 투과율을 가짐과 더불어, 경화수축률이 작고, 또한 용제에 대한 팽윤성이 풍부하고, 세정성에 대해서도 양호한 평가 결과가 얻어졌다. 이렇기 때문에, 투명성, 내구성이 우수함과 더불어, 리워크(수복)에 적합한 것은 분명하다. 또한, 접착성에 대해서도 슬라이드 글래스판 및 폴리메타크릴레이트 수지판 모두 우수한 평가 결과가 얻어졌다.
이와 대조적으로, 비교예품은, 광선 투과율은 높아 투명성에 대해서는 우수한 것이었다. 그러나, 경화수축률이 높고, 60분으로 장시간 팽윤시키더라도 용제에 대한 팽윤성이 낮아, 세정성에 대하여 뒤떨어지는 결과로 되었다. 이렇기 때문에, 투명성에 대해서는 문제 없지만, 리워크(수복)에 적합하지 않는 것은 분명하다. 더구나, 접착성 평가에 대하여, 슬라이드 글래스판에 대해서는 실시예품과 같이 양호한 결과가 얻어졌지만, 폴리메타크릴레이트 수지판에 대해서는 초기의 단계에서 박리가 생긴다고 하는 접착성이 뒤떨어지는 결과로 되었다.
본 발명의 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물은, 액정 표시 장치에 있어서의, 액정 패널과 보호 커버 플레이트 사이의 간극을 메우는 광학 충전 수지 재료에 유용하다.

Claims (4)

  1. 화상 표시 패널과 보호 커버 플레이트 사이의 간극을 메우기 위한 광학 수지 접착제 조성물로서, 측쇄에 (메트)아크릴로일기를 갖는 아크릴계 중합체(A)와 광중합개시제(B)를 필수 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴계 중합체(A)가, 측쇄에 (메트)아크릴로일기 및 하이드록실기를 갖는 아크릴계 중합체인 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 아크릴계 중합체(A)의 중량평균 분자량이 1000?20000인 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물에, 반응성 희석제로서 단작용 (메트)아크릴레이트 화합물류를 함유하는 자외선 경화형 광학 수지 접착제 조성물.
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