KR20130051921A - 광학용 감압성 접착제 시트 - Google Patents

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Abstract

자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트가 자외선 가교결합성 부위를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르를 함유하는 단량체의 (메트)아크릴 공중합체를 포함한다. 자외선 가교결합 전의 감압성 접착제 시트의 저장 탄성률은 30℃ 및 1 ㎐에서 5.0×104 내지 1.0×106 Pa이고 80℃ 및 1 ㎐에서 5.0×104 Pa 이하이다. 자외선 가교결합 후의 감압성 접착제 시트의 저장 탄성률은 130℃ 및 1 ㎐에서 1.0×103 Pa 이상이다.

Description

광학용 감압성 접착제 시트 {PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE SHEET FOR OPTICS}
본 발명은 일반적으로 디스플레이 및 터치 패널에 유용한 감압성 접착제 시트에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트에 관한 것이다.
이동식 휴대용 장치, 컴퓨터 디스플레이 및 터치 패널과 같은 전자 장치의 영상 디스플레이 모듈에서는, 표면 보호 층으로서 유리 또는 플라스틱 필름을 적층시킨다. 영상 디스플레이 부분의 바깥 또는 터치 패널의 활성 영역 바깥의 여백에 프레임-형상의 테이프 또는 접착제를 적용함으로써 이러한 표면 보호 층을 영상 디스플레이 모듈 또는 터치 패널에 고정시킨다. 결과적으로, 영상 디스플레이 부분 또는 터치 패널의 활성 영역과 표면 보호 층 사이에 갭이 형성된다.
투명성을 증진하고 선영성을 개선하기 위하여, 영상 디스플레이 모듈 또는 터치 패널과 표면 보호 층 사이의 갭을 이들 재료와 굴절률이 거의 일치하는 투명 물질로 대체하는 경향이 업계에 있어 왔다. 예시적인 투명 물질은 감압성 접착제, 접착제, 및 규소 겔 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 접착제를 사용하는 경우에, 예를 들어 표면 보호 층 및 영상 디스플레이 모듈을 적층한 후에 결함이 발생하는 경우, 표면 보호 층을 분리하여 대체하기가 어렵다. 실리콘 겔은 그의 낮은 접착력으로 인해 신뢰성 문제를 갖는다. 반면에, 감압성 접착제(예를 들어, 감압성 접착제 시트)는 충분히 높은 접착력에도 불구하고 재적층(re-lamination)이 가능하므로, 영상 디스플레이 모듈 또는 터치 패널에 표면 보호 층을 적층함에 있어서 효과적이다.
영상 디스플레이 모듈, 광학 부재 또는 표면 보호 층과 같은 피착체의 표면은 간혹 불균일하다. 표면 보호 층의 표면, 특히 감압성 접착제 시트와 접촉하는 표면은, 흔히 장식 또는 차광을 목적으로 인쇄하는 단계를 거친다. 일부 경우에는, 인쇄된 부분은 표면 보호 층의 표면 상에 높이가 10 ㎛ 이상인 단(step)을 발생시킨다. 감압성 접착제 시트를 사용하여 영상 디스플레이 모듈 또는 터치 패널을 표면 보호 층으로 적층함에 있어서 한 가지 잠재적 문제는, 감압성 접착제 시트가 단에 대해 충분히 일치하지 않을 수 있으며 단 위에, 또는 그 주위에 갭을 유발한다는 것이다. 또한, 감압성 접착제의 변형으로부터 생기는 과도하게 큰 응력으로 인하여 액정 디스플레이에 색상 불균일성이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 회피하기 위해서는, 감압성 접착제 시트 두께가 전형적으로 단 높이의 약 10배여야 한다. 두께가 단 높이의 10배 이상에 달하는 경우라 해도, 응력 완화가 불량한 감압성 접착제를 사용한다면, 적층 필요 사항을 만족시키지 못할 수 있다.
Kokai(일본 미심사 특허 공보) 제2004-262957호에는, 라디칼 광개시제로서 적어도 수소 추출형(hydrogen abstraction-type) 라디칼 광개시제를 (메트)아크릴산 에스테르계 공중합체를 기준으로 0.01 내지 1.0 중량%의 비율로 함유하는 고온 용융형 자외선 가교결합 투명 감압성 접착제, 및 이러한 감압성 접착제를 고온-용융 형성시키고 그 위에 자외광을 조사하여 가교 결합이 이루어지게 함으로써 수득되는 감압성 접착제 시트가 기술되어 있다.
영상 디스플레이 장치의 크기 및 두께를 감소시키거나 터치 패널의 감도를 증진하는 것을 고려하면, 감압성 접착제 시트의 두께는 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 본 개시의 목적은 단 또는 턱(bump)을 갖는 표면에 적용가능한 얇은(예를 들어, 30 내지 50 ㎛-두께) 감압성 접착제 시트를 제공하는 것이다.
본 개시의 일 실시 양태에 따라, 자외선 가교결합성 부위를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르를 함유하는 단량체의 (메트)아크릴 공중합체를 포함하는 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트가 제공되며, 여기서 자외선 가교결합 전에 감압성 접착제 시트의 저장 탄성률은 30℃ 및 1 ㎐에서 약 5.0 × 104 내지 약 1.0 × 106 Pa이고 80℃ 및 1 ㎐에서 약 5.0 × 104 Pa 이하이며 자외선 가교결합 후에 감압성 접착제 시트의 저장 탄성률은 130℃ 및 1 ㎐에서 약 1.0 × 103 Pa 이상이다.
본 개시의 다른 실시 양태에 따라, 적어도 하나의 표면 상에 단 또는 턱을 갖는 제1 기재, 제2 기재, 및 제1 기재와 제2 기재 사이에 배치된 상기의 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트를 포함하는 적층체가 제공된다. 제1 기재의 적어도 하나의 표면은 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트와 접촉하며, 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트는 단 또는 턱에 일치한다.
본 개시의 또 다른 실시 양태에 따라, 적어도 하나의 표면 상에 단 또는 턱을 갖는 제1 기재, 제2 기재, 및 제1 기재와 제2 기재 사이에 배치된 상기의 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트를 포함하는 적층체의 제조 방법이 제공된다. 본 제조 방법은, 적어도 하나의 표면 측에서 제1 기재에 접하도록 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트를 배치하는 단계; 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트에 접하도록 제2 기재를 배치하는 단계; 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트를 가열 및/또는 가압하여 단 또는 턱에 일치시키는 단계; 및 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트에 자외광을 조사하는 단계를 포함한다.
본 개시의 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트는, 예를 들어, 영상 디스플레이 모듈 또는 광학 부재(예를 들어, 액정 패널 또는 터치 패널)와 표면 보호 층(예를 들어, 수지 필름 또는 유리)을 함께 적층하기 위해 사용될 수 있다. 영상 디스플레이 모듈 또는 광학 부재 및/또는 표면 보호 층이 인쇄-관련 단계 또는 다양한 가공 처리로 인하여 평탄하지 않은 표면을 갖는 경우에, 이러한 표면에 감압성 접착제 시트가 일치하도록 하기 위해서는, 관용적인 감압성 접착제 시트의 두께가 전형적으로, 예를 들어, 단 높이의 약 10배여야 한다(예를 들어, 높이가 10 내지 20 ㎛인 단에 대해 100 내지 175 ㎛의 두께). 본 개시의 감압성 접착제 시트는, 그의 두께가 단 또는 턱의 높이와 거의 동일하더라도(예를 들어, 20 내지 30 ㎛), 자외선 가교결합 전의 단계에서 열 및/또는 압력을 적용함으로써 단 또는 턱에 충분히 일치하도록 만들 수 있다. 결과적으로 단 또는 턱의 부근에 갭 등이 발생하지 않으며, 단 또는 턱 주위에서 감압성 접착제 시트의 내부 잔류 응력이 과도하게 상승하는 것이 방지된다. 감압성 접착제 시트를 피착체에 적층한 후에, 자외선 가교결합을 수행함으로써 신뢰성이 높은 접착을 구현할 수 있다. 따라서, 피착체를 포함하는 적층체를 얇게 유지할 수 있으며, 동시에 액정 디스플레이의 갭 또는 색상 불균일성과 같은 결함이 없는 적층을 향유할 수 있다. 본 개시에 따라, 예를 들어, 영상 디스플레이 장치의 크기 및 두께의 감소 또는 터치 패널의 감도의 증진을 달성할 수 있다.
또한, 일반적으로 높은 분자량을 갖는 열가소성 기본 중합체 및 낮은 분자량을 갖는 가교결합성 성분의 혼합물로 구성된 관용적인 자외선 가교결합성 고온 용융 감압성 접착제를 사용하여 형성시킨 감압성 접착제 시트에서는, 가교결합성 성분의 블리드-아웃(bleed-out) 또는 미시적 또는 거시적 상 분리가 일어남으로써 감압성 접착제 시트의 투명성이 감소할 수 있다. 본 개시의 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트에 함유된 (메트)아크릴 공중합체는 단독으로 자외선 가교결합을 수행할 수 있다. 즉, 가교결합성 성분으로 인한 상기의 투명성 감소 문제를 방지할 수 있도록, 다작용성 단량체 또는 올리고머와 같은 가교결합성 성분을 감압성 접착제 시트에 추가로 첨가할 필요가 없다. 따라서, 본 개시의 감압성 접착제 시트는 높은 투명성이 보장되며 우수한 광학 특성이 요구되는 응용에 있어서 유용하다.
또한, 본 개시의 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트는 액체 접착제에 비해 취급이 용이하며, 자외선 가교결합 후에 접착력이 증진되도록 고안된다. 그러므로, 자외선 가교결합 전에 일시적 접착 또는 재배치 등이 용이하다. 따라서, 본 감압성 접착제 시트는 큰 물체(예를 들어, 대형 액정 모듈)에 표면 보호 층을 적층시키기 위해 유리하게 사용될 수 있다.
부수적으로, 상기의 설명은 본 발명의 모든 실시 양태 및 본 발명과 관련된 모든 이점을 개시하는 것으로서 해석되어서는 안 된다.
<도 1>
도 1은 본 개시의 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트를 포함하는 영상 디스플레이 장치의 일 실시 양태의 단면도이다.
<도 2>
도 2는 본 개시의 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트를 포함하는 터치 패널 단위의 일 실시 양태의 단면도이다.
본 발명의 대표적인 실시 양태를 예시하는 목적으로 본 발명이 하기에 상세히 기술되지만, 본 발명이 이들 실시 양태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "자외선 가교결합성 부위"는 자외선 조사에 의해 활성화되어 (메트)아크릴 공중합체 분자 내의 다른 부분 또는 다른 (메트)아크릴 공중합체 분자와 가교결합을 형성할 수 있는 부위를 의미한다.
용어 "(메트)아크릴"은 "아크릴" 또는 "메타크릴"이며, "(메트)아크릴레이트"는 "아크릴레이트" 또는 "메타크릴레이트"를 의미한다.
용어 "저장 탄성률"은, -60 내지 200℃의 온도 범위에서 5℃/min의 온도 상승 속도 및 1 ㎐에서 전단 모드로 점탄성을 측정할 경우, 표시된 온도에서의 저장 탄성률이다.
용어 "친수성 단량체"는 물에 대한 양호한 친화도를 갖는 단량체, 구체적으로는, 20℃에서 물 100 g 당 5 g 이상의 양으로 용해되는 단량체이다.
본 개시의 일 실시 양태에서, 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트는 자외선 가교결합성 부위를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르를 함유하는 단량체의 (메트)아크릴 공중합체를 포함한다. 자외선 가교결합 전에 감압성 접착제 시트의 저장 탄성률은 30℃ 및 1 ㎐에서 약 5.0 × 104 내지 약 1.0 × 106 Pa이고 80℃ 및 1 ㎐에서 약 5.0 × 104 Pa 이하이며, 자외선 가교결합 후에 감압성 접착제 시트의 저장 탄성률은 130℃ 및 1 ㎐에서 약 1.0 × 103 Pa 이상이다.
통상의 작업 온도에서 감압성 접착제 시트와 피착체를 함께 적층한 후에 열 및/또는 압력을 적용함으로써 표면 보호 층과 같은 피착체의 표면 상의 단 또는 턱에 감압성 접착제 시트가 일치하게 만들 수 있도록, 본 개시의 감압성 접착제 시트는 자외선 가교결합 전의 단계에서 상기의 점탄성 특성을 갖는다. 그 후에, 자외선 가교결합을 수행할 경우, 감압성 접착제 시트의 응집력이 상승하고, 결과적으로 감압성 접착제 시트의 상기 언급한 점탄성 특성으로 인하여, 신뢰성이 높은 접착이 구현될 수 있다.
또한, 감압성 접착제 시트에 함유된 (메트)아크릴 공중합체는 단독으로 자외선 가교결합을 수행할 수 있다. 따라서, 일반적으로 다작용성 단량체 또는 올리고머와 같은 낮은 분자량을 갖는 가교결합성 성분을 감압성 접착제 시트에 첨가할 필요가 없다. 일반적으로 높은 분자량을 갖는 열가소성 기본 중합체 및 낮은 분자량을 갖는 가교결합성 성분의 혼합물로 구성된 관용적인 자외선 가교결합성 고온 용융 감압성 접착제를 사용하여 형성시킨 감압성 접착제 시트에서는, 가교결합성 성분의 블리드-아웃 또는 미시적 또는 거시적 상 분리가 일어남으로써 감압성 접착제 시트의 투명성이 감소할 수 있다. 그러나, 본 개시의 감압성 접착제 시트는 가교결합성 성분으로 인한 이러한 문제를 방지할 수 있으므로, 높은 투명성이 보장되며, 이는 영상 디스플레이 장치 및 터치 패널과 같은 우수한 광학 특성이 요구되는 응용에 있어서 유리하다.
자외선 가교결합성 부위를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르에 있어서, 상기 정의된 바와 같이, 자외선 조사에 의해 활성화되고 (메트)아크릴 공중합체 분자 내의 다른 부분 또는 다른 (메트)아크릴 공중합체 분자와 가교결합을 형성할 수 있는 부위를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르를 사용할 수 있다. 자외선 가교결합성 부위로 작용하는 다양한 구조가 존재한다. 예를 들어, 자외선 조사에 의해 여기되고 (메트)아크릴 공중합체 분자 내의 다른 부분 또는 다른 (메트)아크릴 공중합체 분자로부터 수소 라디칼을 추출할 수 있는 구조를 자외선 가교결합성 부위로 채용할 수 있다. 이러한 구조의 예는 벤조페논 구조, 벤질 구조, o-벤조일벤조산 에스테르 구조, 티오잔톤 구조, 3-케토쿠마린 구조, 2-에틸안트라퀴논 구조 및 캄포퀴논 구조를 포함한다. 이들 구조 각각은 자외선 조사에 의해 여기될 수 있으며, 여기 상태에서 (메트)아크릴 공중합체 분자로부터 수소 라디칼을 추출할 수 있다. 이러한 방식으로 (메트)아크릴 공중합체 상에 라디칼이 발생하여, 시스템 내에서 다양한 반응, 예를 들어, 발생된 라디칼이 서로 결합함으로 인하여 가교결합된 구조의 형성, 산소 분자와의 반응에 의한 퍼옥사이드 라디칼의 발생, 발생된 퍼옥사이드 라디칼을 통하여 가교결합된 구조의 형성, 및 발생된 라디칼에 의한 다른 수소 라디칼의 추출이 유발되며, 최종적으로 (메트)아크릴 공중합체가 가교결합된다.
투명성, 및 반응성 등을 고려하면, 상기 구조 중에 벤조페논 구조가 유리하다. 이러한 벤조페논 구조를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르의 예는, 4-아크릴로일옥시벤조페논, 4-아크릴로일옥시에톡시벤조페논, 4-아크릴로일옥시-4'-메톡시벤조페논, 4-아크릴로일옥시에톡시-4'-메톡시벤조페논, 4-아크릴로일옥시-4'-브로모벤조페논, 4-아크릴로일옥시에톡시-4'-브로모벤조페논, 4-메타크릴로일옥시벤조페논, 4-메타크릴로일옥시에톡시벤조페논, 4-메타크릴로일옥시-4'-메톡시벤조페논, 4-메타크릴로일옥시에톡시-4'-메톡시벤조페논, 4-메타크릴로일옥시-4'-브로모벤조페논, 4-메타크릴로일옥시에톡시-4'-브로모벤조페논, 및 그의 혼합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
자외선 가교결합성 부위를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르의 양은, 단량체의 총 질량을 기준으로, 일반적으로 약 0.1 질량% 이상, 약 0.2 질량% 이상 또는 약 0.3 질량% 이상이고, 약 2 질량% 이하, 약 1 질량% 이하, 또는 약 0.5 질량% 이하이다. 자외선 가교결합성 부위를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르의 양을 단량체의 총 질량을 기준으로 약 0.1 질량% 이상으로 설정함으로써, 자외선 가교결합 후의 감압성 접착제 시트의 접착력을 증진할 수 있으며 신뢰성이 높은 접착을 달성할 수 있다. 그 양을 약 2 질량% 이하로 설정함으로써, 자외선 가교결합 후의 감압성 접착제 시트의 탄성률을 적절한 범위 내에 유지할 수 있다.
일반적으로, 감압성 접착제 시트에 적합한 점탄성을 부여하고 피착체에 양호한 습윤성을 보장하기 위한 목적으로, (메트)아크릴 공중합체를 구성하는 단량체는 탄소 수가 2 내지 12개인 알킬 기를 가진 (메트)아크릴산 알킬 에스테르를 함유한다. 이러한 (메트)아크릴산 알킬 에스테르의 예는, 탄소 수가 2 내지 12개인 알킬 기를 가진 비-3차 알킬 알코올의 (메트)아크릴레이트 및 그의 혼합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 그의 구체적인 예는, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 아이소부틸 아크릴레이트, 아이소부틸 메타크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 아이소아밀 아크릴레이트, 아이소옥틸 아크릴레이트, 아이소노닐 아크릴레이트, 데실 아크릴레이트, 아이소데실 아크릴레이트, 아이소데실 메타크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 2-메틸부틸 아크릴레이트, 4-메틸-2-펜틸 아크릴레이트, 4-tert-부틸사이클로헥실 메타크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 아이소보르닐 아크릴레이트, 및 그의 혼합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 특히, 에틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 아이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 아이소보르닐 아크릴레이트, 및 그의 혼합물이 적합하게 사용된다.
탄소 수가 2 내지 12개인 알킬 기를 가진 (메트)아크릴산 알킬 에스테르의 양은, 단량체의 총 질량을 기준으로, 일반적으로 약 60 질량% 이상, 약 70 질량% 이상, 또는 약 80 질량% 이상이고, 약 95 질량% 이하, 약 92 질량% 이하, 또는 약 90 질량% 이하이다. 탄소 수가 2 내지 12개인 알킬 기를 가진 (메트)아크릴산 알킬 에스테르의 양을 단량체의 총 질량을 기준으로 약 95 질량% 이하로 설정함으로써, 감압성 접착제 시트의 접착력을 충분히 보장할 수 있다. 그 양을 약 60 질량% 이상으로 설정함으로써, 감압성 접착제 시트의 탄성률을 적절한 범위 내에 유지할 수 있으며, 감압성 접착제 시트가 피착체에 대해 양호한 습윤성을 가질 수 있다.
(메트)아크릴 공중합체를 구성하는 단량체 내에 친수성 단량체가 함유될 수 있다. 친수성 단량체를 사용함으로써, 감압성 접착제 시트의 접착력을 증진할 수 있고/있거나, 감압성 접착제 시트에 친수성을 부여할 수 있다. 친수성이 부여된 감압성 접착제 시트를 사용하는 경우에, 예를 들어, 영상 디스플레이 장치에서, 감압성 접착제 시트가 영상 디스플레이 장치 내부의 수증기를 흡수할 수 있으므로, 이러한 수증기의 결로로 인한 백화(whitening)를 억제할 수 있다. 이는 표면 보호 층이 유리판 또는 무기 침착 필름과 같이 습기 투과성이 낮은 재료인 경우 및/또는 감압성 접착제 시트를 사용하는 영상 디스플레이 장치 등이 고온 고습도 환경에서 사용되는 경우에 특히 유리하다.
친수성 단량체의 예는, 산성 기를 갖는 에틸렌계 불포화 단량체, 예를 들어, 카르복실산 및 설폰산, 비닐아미드, N-비닐 락탐, (메트)아크릴아미드 및 그의 혼합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 그의 구체적인 예는, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 스티렌설폰산, N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐, N,N-다이메틸(메트)아크릴아미드, N,N-다이에틸(메트)아크릴아미드, (메트)아크릴로니트릴 및 그의 혼합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
(메트)아크릴 공중합체의 탄성률의 조정 및 피착체에 대한 습윤성의 보장의 관점에서, 탄소 수가 4개 이하인 알킬 기를 가진 (메트)아크릴산 하이드록시알킬 에스테르, 옥시에틸렌 기, 옥시프로필렌 기, 옥시부틸렌 기 또는 복수의 이들 기의 조합을 연결함으로써 형성되는 기를 함유하는 (메트)아크릴레이트, 알코올 잔기에 카르보닐 기를 갖는 (메트)아크릴레이트, 및 그의 혼합물 또한 친수성 단량체로 사용할 수 있다. 그의 구체적인 예는, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 2-하이드록시부틸 아크릴레이트, 2-하이드록시부틸 메타크릴레이트, 4-하이드록시부틸 아크릴레이트, 및 하기 화학식으로 나타내는 (메트)아크릴레이트를 포함하나, 이에 한정되지 않는다:
CH2=C(R)COO-(AO)p-(BO)q-R' (1)
(여기서, 각각의 A는 독립적으로 (CH2)rCO, CH2CH2, CH2CH(CH3) 및 CH2CH2CH2CH2로 구성된 군으로부터 선택된 기이고, 각각의 B는 독립적으로 (CH2)rCO, CO(CH2)r, CH2CH2, CH2CH(CH3) 및 CH2CH2CH2CH2로 구성된 군으로부터 선택된 기이며, R은 수소 또는 CH3이고, R'은 수소 또는 치환되거나 비치환된 알킬 기 또는 아릴 기이며, 각각의 p, q 및 r은 1 이상의 정수임).
산업적 이용가능성 및 수득되는 감압성 접착제 시트의 습기 투과성의 제어를 고려하면, 화학식 (1)에서 A는 바람직하게는 CH2CH2 또는 CH2CH(CH3)이다. 산업적 이용가능성 및 수득되는 감압성 접착제 시트의 습기 투과성의 제어를 고려하면, B 또한 바람직하게는 CH2CH2 또는 CH2CH(CH3)이다. 광중합에 의해 단량체를 공중합시키는 경우, 중합성을 고려하면, R은 바람직하게는 H이다. R'이 알킬 기인 경우, 알킬 기는 선형, 분지형, 또는 환형일 수 있다. 소정 실시 양태에서, 탄소 수가 1 내지 12개 또는 1 내지 8개이고(구체적으로는, 메틸 기, 에틸 기, 부틸 기 또는 옥틸 기), 탄소 수가 2 내지 12개인 알킬 기를 가진 (메트)아크릴산 알킬 에스테르와의 우수한 상용성을 나타내는 알킬 기가 R'으로 사용된다. p, q 및 r의 수는 그들의 상한에 있어서 특히 한정되지 않으나, p가 10 이하이고, q가 10 이하이며, r이 5 이하인 경우, 탄소 수가 2 내지 12개인 알킬 기를 가진 (메트)아크릴산 알킬 에스테르와의 상용성이 증진된다.
아미노 기와 같은 염기성 기를 갖는 친수성 단량체 또한 사용할 수 있다. 염기성 기를 갖는 친수성 단량체를 함유하는 단량체로부터 수득되는 (메트)아크릴 공중합체와 산 기를 갖는 친수성 단량체를 함유하는 단량체로부터 수득되는 (메트)아크릴 공중합체의 블렌딩은 코팅 용액의 점도를 증가시킴으로써 코팅 두께를 증가시키고, 접착력 등을 제어할 수 있다. 또한, 염기성 기를 갖는 친수성 단량체를 함유하는 단량체로부터 수득되는 (메트)아크릴 공중합체 내에 자외선 가교결합성 부위가 함유되지 않는 경우에도, 상기 블렌딩의 효과를 얻을 수 있으며, 이러한 (메트)아크릴 공중합체는 다른 (메트)아크릴 공중합체의 자외선 가교결합성 부위를 통해 가교결합될 수 있다. 그의 구체적인 예는, N,N-다이메틸아미노에틸 아크릴레이트, N,N-다이메틸아미노에틸 메타크릴레이트(DMAEMA), N,N-다이에틸아미노에틸 메타크릴레이트, N,N-다이메틸아미노에틸아크릴아미드, N,N-다이메틸아미노에틸메타크릴아미드, N,N-다이메틸아미노프로필아크릴아미드, N,N-다이메틸아미노프로필메타크릴아미드, 비닐피리딘 및 비닐이미다졸을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
친수성 단량체에 있어서는, 한 종류를 사용할 수 있거나, 복수의 종류를 조합하여 사용할 수 있다. 친수성 단량체를 사용하는 경우에 친수성 단량체의 양은, 단량체의 총 질량을 기준으로, 일반적으로 약 5 내지 약 40 질량%, 특히 약 10 내지 약 30 질량%이다. 후자의 경우에, 상기의 백화를 더욱 효과적으로 억제할 수 있으며, 동시에 높은 유연성 및 높은 접착력을 얻을 수 있다.
다른 자외선 가교결합성 부위로서, (메트)아크릴로일 구조 또한 채용될 수 있다. 측쇄 내에 (메트)아크릴로일 구조를 갖는 (메트)아크릴 공중합체는 자외선 조사에 의해 가교결합된다. 이 시스템에서는, 자외광 뿐 아니라 가시광에 의해서도 여기될 수 있는 광개시제를 첨가함으로써, 자외선 조사에 의해서 뿐 아니라 가시광 조사에 의해서도 (메트)아크릴 공중합체가 가교결합될 수 있다.
측쇄 내에 (메트)아크릴로일 구조를 갖는 (메트)아크릴 공중합체는 측쇄 내에 반응성 기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체를 반응성 (메트)아크릴레이트와 반응시킴으로써 수득된다. 측쇄 내에 (메트)아크릴로일 구조를 갖는 (메트)아크릴 공중합체는 2 단계 반응에 의해 수득된다. 제1 단계에서는, 측쇄 내에 반응성 기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체가 합성된다. 다음 단계에서는, 제조된 중합체를 반응성 (메트)아크릴레이트와 반응시킨다.
측쇄 내에 반응성 기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체와 반응성 (메트)아크릴레이트의 다양한 조합이 가능하다. 예시적인 조합은, 측쇄 내에 하이드록실 기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체와 아이소시아네이트 기를 갖는 (메트)아크릴레이트이다.
측쇄 내에 하이드록실 기를 갖는 (메트)아크릴 공중합체는, 예를 들어, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 2-하이드록시부틸 아크릴레이트, 2-하이드록시부틸 메타크릴레이트, 4-하이드록시부틸 아크릴레이트와의 공중합에 의해 제조된다. 아이소시아네이트 기를 갖는 (메트)아크릴레이트의 구체적인 예는, 2-아크릴로일옥시에틸 아이소시아네이트, 2-메타크릴로일옥시에틸 아이소시아네이트, 또는 1,1-비스(아크릴로일옥시메틸)에틸 아이소시아네이트를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
감압성 접착제 시트의 특성을 훼손하지 않는 범위 내에서 다른 단량체를 (메트)아크릴 공중합체에 사용되는 단량체로서 함유할 수 있다. 그의 예는 상기의 것들 외의 다른 (메트)아크릴 단량체 및 비닐 단량체, 예를 들어, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 및 스티렌을 포함한다.
중합 개시제의 존재 하에 상기의 단량체를 중합시킴으로써 (메트)아크릴 공중합체를 형성시킬 수 있다. 중합 방법은 특히 한정되지 않으며, 통상의 라디칼 중합, 예를 들어, 용액 중합, 유화 중합, 현탁 중합 및 벌크 중합에 의해 단량체를 중합시킬 수 있다. 일반적으로, 자외선 가교결합성 부위의 반응을 허용하지 않도록 열중합 개시제를 사용하는 라디칼 중합을 채용한다. 열중합 개시제의 예는 유기 퍼옥사이드, 예를 들어 벤조일 퍼옥사이드, tert-부틸 퍼벤조에이트, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, 다이아이소프로필 퍼옥시다이카르보네이트, 다이-n-프로필 퍼옥시다이카르보네이트, 다이(2-에톡시에틸) 퍼옥시다이카르보네이트, tert-부틸 퍼옥시네오데카노에이트, tert-부틸 퍼옥시피발레이트, (3,5,5-트라이메틸헥사노일) 퍼옥사이드, 다이프로피오닐 퍼옥사이드 및 다이아세틸 퍼옥사이드; 및 아조계 화합물, 예를 들어, 2,2'-아조비스아이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 1,1'-아조비스(사이클로헥산-1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-다이메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-다이메틸-4-메톡시발레로니트릴), 다이메틸 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 2,2'-아조비스(2-하이드록시메틸프로피오니트릴) 및 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]을 포함한다. 이렇게 수득된 (메트)아크릴 공중합체의 중량 평균 분자량은 일반적으로 약 30,000 이상, 약 50,000 이상, 또는 약 100,000 이상이고, 약 1,000,000 이하, 약 500,000 이하, 또는 약 300,000 이하이다. 유리 전이 온도 Tg는 일반적으로 약 0℃ 이하, 또는 약 10℃ 이하이다.
감압성 접착제 시트는 상기의 (메트)아크릴 공중합체 대신에 광개시제인 다이페닐(2,4,6-트라이메틸벤조일)포스핀 옥사이드(TPO)를 추가로 함유할 수 있다. 감압성 접착제 시트에 TPO를 첨가함으로써, 자외선 가교결합에 필요한 자외선 조사 선량을 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 예를 들어, 택트 타임(tact time)의 단축 또는 에너지 절약이 가능해지며 피착체를 적층하는 공정이 더욱 효율적일 수 있다. 피착체가 자외선 흡수제를 함유하고 자외광이 피착체를 통해 감압성 접착제 시트 상에 조사되는 경우에 TPO의 첨가는 특히 유리하다.
임의의 이론에 구애되고자 하는 것은 아니나, 예를 들어, 자외선 가교결합성 부위로 벤조페논 구조를 사용하는 경우, TPO는 하기의 작용 기전을 갖는 것으로 생각된다. 벤조페논 구조는 UV-A(파장: 315 내지 380 ㎚)에 의해 여기되며, UV-B(파장: 280 내지 315 ㎚) 또는 UV-C(파장: 200 내지 280 ㎚)를 조사해야 한다. 반면에, TPO의 여기 파장은 가시광 영역까지도 연장되며, 여기된 TPO는 즉시 분해되어 라디칼을 발생시킨다. 발생된 라디칼은 벤조페논 구조 또는 (메트)아크릴 공중합체의 다른 부분 내의 라디칼 발생에 참여하며, 결과적으로, (메트)아크릴 공중합체의 가교결합이 가속된다. 따라서, 감압성 접착제 시트에 TPO가 첨가되는 경우, 벤조페논 구조에서는 이용되지 않는 파장의 자외광을 효과적으로 사용할 수 있다.
감압성 접착제 시트는 상기의 (메트)아크릴 공중합체 외에, 충전제 및 항산화제와 같은 부가적인 성분을 함유할 수 있다. 그러나, (메트)아크릴 공중합체 그 자체가 감압성 접착제 시트로서 사용하기 위해 필요한 특성을 가지고 있으므로, 부가적인 성분이 첨가되지 않을 경우, 이는 (메트)아크릴 공중합체 외의 성분의 블리드-아웃에 의한 잠재적 오염 또는 감압성 접착제 시트의 특성 변화가 유발되지 않는 점에서 유리하다.
자외선 가교결합 전에 감압성 접착제 시트의 저장 탄성률은 30℃ 및 1 ㎐에서 약 5.0 × 104 내지 약 1.0 × 106 Pa이다. 30℃ 및 1 ㎐에서 저장 탄성률이 약 5.0 × 104 Pa 이상인 경우, 감압성 접착제 시트는 가공, 취급, 및 형상 유지 등에 필요한 응집력을 유지할 수 있다. 30℃ 및 1 ㎐에서 저장 탄성률이 약 1.0 × 106 Pa 이하인 경우, 감압성 접착제 시트를 적용하기 위해 필요한 초기 접착성(점착성)을 감압성 접착제 시트에 부여할 수 있다.
또한, 자외선 가교결합 전에 감압성 접착제 시트의 저장 탄성률은 80℃ 및 1 ㎐에서 약 5.0 × 104 Pa 이하이다. 80℃ 및 1 ㎐에서 저장 탄성률이 약 5.0 × 104 Pa 이하인 경우, 가열된 감압성 접착제 시트는 소정의 시간 내에(예를 들어, 수 초 내지 수 분) 단 또는 턱 등에 일치할 수 있으며, 그의 부근에 갭의 형성이 허용되지 않도록 유동한다.
자외선 가교결합 후에 감압성 접착제 시트의 저장 탄성률은 130℃ 및 1 ㎐에서 약 1.0 × 103 Pa 이상이다. 130℃ 및 1 ㎐에서 저장 탄성률이 약 1.0 × 103 Pa 이상인 경우, 자외선 가교결합 후에 감압성 접착제 시트가 유동하지 못하게 할 수 있으며, 장기 신뢰성이 있는 접착이 구현될 수 있다.
감압성 접착제 시트에 함유된 (메트)아크릴 공중합체를 구성하는 단량체의 종류, 분자량 및 블렌딩 비율, 및 (메트)아크릴 공중합체의 중합도를 적절하게 변동시킴으로써 감압성 접착제 시트의 저장 탄성률을 조정할 수 있다. 예를 들어, 산성 기를 갖는 에틸렌계 불포화 단량체를 사용하는 경우에는 저장 탄성률이 상승하고, 탄소 수가 2 내지 12개인 알킬 기를 가진 (메트)아크릴산 알킬 에스테르, 탄소 수가 4개 이하인 알킬 기를 가진 (메트)아크릴산 하이드록시알킬 에스테르, 옥시에틸렌 기, 옥시프로필렌 기, 옥시부틸렌 기 또는 복수의 이들 기의 조합을 연결함으로써 형성되는 기를 함유하는 (메트)아크릴레이트, 또는 알코올 잔기 내에 카르보닐 기를 갖는 (메트)아크릴레이트의 양이 증가하는 경우에는 저장 탄성률이 하락한다. (메트)아크릴 공중합체의 중합도가 증가하는 경우에는 저장 탄성률이 상승하는 경향이 있다.
감압성 접착제 시트의 두께는 용도에 따라 선택할 수 있으며, 예를 들어, 약 5 ㎛ 내지 약 1 ㎜일 수 있다. 감압성 접착제 시트의 두께를 결정하는 기준 중의 하나는 피착체 표면 상에 존재하는 단 또는 턱의 높이이다. 상기와 같이, 본 개시에 따라, 감압성 접착제 시트의 두께를 단 또는 턱의 높이와 동일한 수준으로 감소시킬 수 있다. 피착체가 실질적으로 평면인 일 실시 양태에서, 피착체 표면 상의 단 또는 턱의 높이가 피착체에 적용되는 감압성 접착제 시트의 전개 평면 표면에 수직인 방향(감압성 접착제 시트의 두께 방향)을 따라 결정되는 경우, 감압성 접착제 시트의 두께가 단 또는 턱의 최대 높이의 약 0.8배 이상, 약 1배 이상, 또는 약 1.2배 이상이고, 약 5배 이하, 약 3배 이하, 또는 약 2배 이하가 되도록 만들 수 있다. 이러한 두께를 가진 감압성 접착제 시트를 제공함으로써, 피착체를 포함하는 적층체의 두께를 작게 유지할 수 있으며, 예를 들어, 영상 디스플레이 장치의 크기 및 두께의 감소 또는 터치 패널의 감도 증진을 달성할 수 있다.
용매 주조 및 압출 성형 가공과 같은 관용적인 공지 방법을 사용함으로써, (메트)아크릴 공중합체 단독으로부터, 또는 (메트)아크릴 공중합체와 임의 성분(TPO 및 다른 부가적인 성분)의 혼합물로부터 감압성 접착제 시트를 형성시킬 수 있다. 감압성 접착제 시트는 그의 일 표면 또는 양쪽 표면 상에 실리콘-처리 폴리에스테르 필름 또는 폴리에틸렌 필름과 같은 이형 필름을 가질 수 있다.
본 개시의 다른 실시 양태는, 적어도 하나의 표면 상에 단 또는 턱을 갖는 제1 기재, 제2 기재, 및 제1 기재와 제2 기재 사이에 배치된 상기의 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트를 포함하는 적층체이다. 제1 기재의 적어도 하나의 표면은 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트에 접촉한다. 이러한 적층체에서, 감압성 접착제 시트는 단 또는 턱을 갖는 제1 기재 표면에 접촉하여 단 또는 턱에 일치하므로, 단 또는 턱의 부근이 감압성 접착제 시트로 충전되어, 단 또는 턱 주위에 갭의 형성을 허용하지 않는다.
단 또는 턱을 포함하는 표면 측에서 제1 기재에 접하도록 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트를 배치하는 단계; 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트에 접하도록 제2 기재를 배치하는 단계; 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트를 가열 및/또는 가압하여 단 또는 턱에 일치시키는 단계; 및 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트에 자외광을 조사하는 단계를 포함하는 방법에 의해 이러한 적층체를 제조할 수 있다. 이들 단계는 다양한 순서로 수행할 수 있다.
일 실시 양태에서는, 먼저 단 또는 턱을 포함하는 표면 측에서 제1 기재에 접하도록 감압성 접착제 시트를 배치하고 감압성 접착제 시트에 접하도록 제2 기재를 배치한다. 다시 말하면, 단 또는 턱을 갖는 표면이 감압성 접착제 시트에 면하도록 제1 기재와 제2 기재 사이에 감압성 접착제 시트가 개재된다. 그 다음에, 감압성 접착제 시트를 가열 및/또는 가압함으로써, 감압성 접착제 시트가 단 또는 턱에 일치되도록 한다. 그 후에, 제1 기재 측 및/또는 제2 기재 측으로부터 기재를 통해 감압성 접착제 시트 상에 자외광을 조사하여 감압성 접착제 시트를 가교결합시킨다. 이러한 방식으로, 제1 기재의 단 또는 턱 부근에 갭을 형성하지 않으면서 제1 기재와 제2 기재를 접착시킬 수 있다. 이 실시 양태에서는, 접착시킬 제2 기재 표면 상에 단 또는 턱이 존재하는 경우, 예를 들어, 영상 디스플레이 모듈에 부착된 편광판 상에 감압성 접착제 시트가 적용되는 경우, 감압성 접착제 시트가 제2 기재의 단 또는 턱에 일치되어 이러한 단 또는 갭의 부근에서도 갭의 형성이 방지될 수 있도록, 제1 기재와 제2 기재를 감압성 접착제 시트에 접하도록 배치한 후에 감압성 접착제 시트를 가열 및/또는 가압한다.
상기 실시 양태에서는, 감압성 접착제 시트의 가교결합에 필요한 자외광을 기재를 통해 조사할 수 있도록, 제1 기재 및 제2 기재 중 적어도 하나가 적어도 부분적으로 투명하다. 제1 기재의 단 또는 턱 부분이 자외광을 투과시키지 않는 경우에는, 자외광이 제1 기재 측으로부터 조사될 때 단 또는 턱 부분 아래에는 조사되지 않지만, 조사된 부분에 발생하는 라디칼의 이동 등으로 인하여, 비-조사 부분에서도 감압성 접착제 시트의 가교결합이 어느 정도 진행한다. 이러한 경우에, 제2 기재가 터치 패널과 같은 투명 기재인 경우에는, 자외광을 제2 기재 측으로부터 조사할 수 있으며, 이에 의해 단 또는 턱 부분에 상응하는 부분의 감압성 접착제 시트 상에도 자외광이 조사될 수 있고 감압성 접착제 시트를 더욱 균일하게 가교결합시킬 수 있다.
다른 실시 양태에서는, 단 또는 턱을 포함하는 표면 측에서 제1 기재에 접하도록 감압성 접착제 시트를 배치한 후에, 감압성 접착제 시트를 가열 및/또는 가압함으로써, 감압성 접착제 시트가 단 또는 턱에 일치되도록 한다. 그 후에, 감압성 접착제 시트의 개방 표면 상에 자외광을 조사하여 감압성 접착제 시트를 가교결합시킨다. 또한, 감압성 접착제 시트에 접하도록 제2 기재를 배치하고, 제2 기재를 감압성 접착제 시트에 적층한다. 이형 필름이 투명한 경우에는, 이형 필름을 통해 감압성 접착제 시트 상에 자외선을 조사할 수도 있다. 이러한 실시 양태에서는, 감압성 접착제 시트가 더욱 균일하게 가교결합될 수 있도록, 감압성 접착제 시트의 전체 표면 상에 자외광을 조사할 수 있다. 감압성 접착제 시트의 가교결합에 필요한 자외광이 그를 통해 조사될 수 있도록 제1 기재가 적어도 부분적으로 투명한 경우에는, 제1 기재 측으로부터 자외광을 조사할 수도 있다. 이러한 방식으로, 제1 기재의 단 또는 턱 부근에 갭을 형성하지 않으면서 제1 기재와 제2 기재를 접착시킬 수 있다.
대류 오븐, 열판, 가열 적층기(heat laminator), 또는 고압멸균기 등을 사용하여 가열 단계를 수행할 수 있다. 감압성 접착제 시트의 유동을 촉진하고 감압성 접착제 시트가 더욱 효율적으로 단 또는 턱에 일치되도록 하기 위하여, 가열 적층기 또는 고압멸균기 등을 사용하여 가열과 동시에 압력을 적용하는 것이 바람직하다. 감압성 접착제 시트의 소포(defoaming)를 위해서는 고압멸균기를 사용하는 가압이 특히 유리하다. 감압성 접착제 시트의 가열 온도는 감압성 접착제 시트가 단 또는 턱에 충분히 일치하기 위해 연화되거나 유동하는 온도일 수 있다. 일 실시 양태에서, 가열 온도는 일반적으로 약 30℃ 이상, 약 40℃ 이상, 또는 약 60℃ 이상이고, 약 150℃ 이하, 약 120℃ 이하, 또는 약 100℃ 이하일 수 있다. 감압성 접착제 시트를 가압하는 경우, 적용되는 압력은 일반적으로 약 0.05 ㎫ 이상, 또는 약 0.1 ㎫ 이상이고, 약 2 ㎫ 이하, 또는 약 1 ㎫ 이하일 수 있다.
일반적인 자외선 조사 장치, 예를 들어, 저압 수은 램프, 중압 수은 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 제논 램프, 금속 할라이드 램프, 또는 무전극 램프 등을 광원으로 사용하는 컨베이어 벨트형 자외선 조사 장치를 사용하여 자외선 조사 단계를 수행할 수 있다. 일 실시 양태에서, 자외선 조사 선량은 일반적으로 약 1,000 내지 약 5,000 mJ/㎠이다.
제1 기재는 표면 상에 단을 갖는 표면 보호 층이고 제2 기재는 영상 디스플레이 모듈 또는 터치 패널인 실시 양태가 예시적 목적으로 도 1 및 도 2와 관련하여 하기에 기술되어 있다.
표면 보호 층은 영상 디스플레이 모듈 또는 터치 패널의 최외측 표면 상에 배치되어 외부로부터 이를 보호한다. 표면 보호 층은, 그것이 영상 디스플레이 모듈 또는 터치 패널의 보호 재료로서 관용적으로 사용되는 층인 한, 특히 한정되지 않는다. 표면 보호 층은, 예를 들어, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)와 같은 아크릴 수지 필름, 폴리카르보네이트 수지 필름, 또는 유리판일 수 있다. 필름 또는 유리판의 두께는 일반적으로 약 0.1 ㎜ 내지 약 5 ㎜이나, 이에 한정되지 않는다.
영상 디스플레이 모듈의 관찰자 측 또는 터치 패널의 사용자 측의 표면 보호 층에 내마모성, 내스크래치성, 오염 방지 특성, 반사 방지 및 정전기 방지 특성과 같은 작용 또는 특성을 부여하기 위한 층을 제공할 수 있다. 내마모성 및 내스크래치성을 부여하기 위한 층은 하드코트(hardcoat)를 형성할 수 있는 경화성 수지 조성물을 코팅하여 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 주성분으로서 알킬트라이알콕시실란을 함유하는 실란 혼합물의 부분 축합 반응 산물 및 콜로이드성 실리카로 구성된 코팅 재료를 코팅한 후 가열에 의해 경화시켜 경화된 필름을 형성시킬 수 있거나, 주성분으로서 다작용성 아크릴레이트를 함유하는 코팅 재료를 코팅하고 자외광으로 코팅을 조사하여 경화된 필름을 형성시킬 수 있다. 오염 방지 특성을 보장하기 위하여, 유기 규소 화합물 또는 불소계 화합물을 함유하는 수지 층을 형성시킬 수 있다. 또한, 정전기 방지 특성을 얻기 위하여, 계면활성제 또는 전기 전도성 미세 입자를 함유하는 수지 층을 형성시킬 수 있다. 이러한 작용 또는 특성을 부여하기 위한 층은, 바람직하게는, 표면 보호 층의 투명성을 저해하지 않으며, 바람직하게는, 작용의 손실 없이 가능한 한 얇은 층이다. 작용 또는 특성을 부여하기 위한 층의 두께는 일반적으로 약 0.05 ㎛ 내지 약 10 ㎛이나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 기술된 실시 양태에서, 표면 보호 층의, 감압성 접착제 시트에 접하는 표면의 부분적 영역에 인쇄 층 또는 침착 층과 같은 부가적인 층이 부여되며, 표면 보호 층의 표면 상에 단이 형성된다. 인쇄 층 또는 침착 층은, 예를 들어, 영상 디스플레이 모듈의 외측 주변부에 프레임 형상으로 형성되며, 그 부분을 보이지 않게 숨기는 차광층으로서 작용한다. 이러한 차광층으로 사용되는 인쇄 층 또는 침착 층의 두께는 일반적으로, 높은 차광 효과를 갖는 흑색에 있어서 약 10 ㎛ 내지 약 20 ㎛이고, 백색과 같은 광투과성 색상에 있어서 약 40 ㎛ 내지 약 50 ㎛이다.
영상 디스플레이 모듈의 예는, 반사형 또는 백라이트형 액정 디스플레이 단위, 플라즈마 디스플레이 단위, 전계발광(EL: electroluminescence) 디스플레이 및 전자 종이용 영상 디스플레이 모듈을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 영상 디스플레이 모듈의 디스플레이 표면 상에, 편광판(간혹 불균일한 표면을 가짐)과 같은 부가적인 층(단층 또는 다층일 수 있음)이 제공될 수 있다. 또한, 이하 기술되는 터치 패널은 영상 디스플레이 모듈의 디스플레이 표면 상에 존재할 수 있다.
터치 패널은 투명하고 얇은 필름-형상의 장치로서, 사용자가 터치 패널 상의 소정 위치를 손가락 또는 펜으로 만지거나 누르면, 그 위치가 검출되어 특정될 수 있다. 일반적인 위치 검출 시스템의 예는 터치 패널에 적용된 압력으로 작동하는 저항 필름 시스템 및 손가락 끝과 터치 패널 사이의 정전용량의 변화를 검출하는 정전용량 시스템을 포함한다. 터치 패널은 CRT 디스플레이 또는 액정 디스플레이와 같은 영상 디스플레이 장치에 탑재되며, ATM, PC(개인용 컴퓨터), 및 이동 전화 및 PDA와 같은 휴대용 단말기에 사용된다.
도 1은, 감압성 접착제 시트(3)를 포함하는 영상 디스플레이 장치의 일 실시 양태의 단면도를 예시한다. 영상 디스플레이 장치(10)는, 영상 디스플레이 모듈(1)의 디스플레이 표면 상에 감압성 접착제 시트(3)와 표면 보호 층(4)이 이 순서로 적층된 구조를 갖는다. 표면 보호 층(4)은, 연속층(5) 및 연속층(5)의 밑면(감압성 접착제 시트(3) 측의)의 부분적 영역에 제공된 차광층(6)으로 구성되며, 표면 상에 단이 형성된다. 부수적으로, 경화성 수지 조성물을 포함하는 코팅 용액 내에 착색제를 혼합하는 단계, 생성된 용액을 스크린 인쇄와 같은 적절한 방법에 의해 연속층(5)의 소정의 영역 상에 코팅하는 단계, 및 자외선 조사와 같은 적절한 경화 방법에 의해 코팅을 경화시키는 단계에 의해 차광층(6)이 형성된다. 표면 보호 층(4)의 단을 포함하는 표면 상에 감압성 접착제 시트(3)를 적용한다. 자외선 조사 전에 열 및/또는 압력을 적용함으로써, 감압성 접착제 시트(3)가 차광층(6)에 의해 발생한 단에 만족스럽게 일치한다. 그러므로, 단 주위에 갭이 발생하지 않는다. 또한, 영상 디스플레이 장치 내의 디스플레이 불균일성을 방지할 수 있도록, 감압성 접착제 시트의 내부 잔류 응력을 완화시킨다. 예를 들어, 표면 보호 층(4) 및 감압성 접착제 시트(3)로 구성된 적층체(2)를 영상 디스플레이 모듈(1)의 디스플레이 표면에 적용함으로써 영상 디스플레이 장치(10)가 수득된다.
도 2는, 감압성 접착제 시트(3)를 포함하는 터치 패널 단위의 일 실시 양태의 단면도이다. 터치 패널 단위(20)는, 터치 패널(7) 상에 감압성 접착제 시트(3)와 표면 보호 층(4)이 이 순서로 적층된 구조를 갖는다. 감압성 접착제 시트(3) 및 표면 보호 층(4)을 이 순서로 적층함으로써 수득되는 적층체(2)의 구조는 도 1에 나타낸 것과 동일하다. 자외선 조사 전에 열 및/또는 압력을 적용함으로써, 감압성 접착제 시트(3)가 차광층(6)에 의해 발생한 단에 만족스럽게 일치하므로, 단 주위에 갭이 발생하지 않는다. 예를 들어, 표면 보호 층(4) 및 감압성 접착제 시트(3)로 구성된 적층체(2)를 터치 패널(7)에 적용함으로써 터치 패널 단위(20)가 수득된다. 또한, 상부 측에 디스플레이 표면을 갖는 영상 디스플레이 모듈(표시하지 않음)을 터치 패널(7)의 하부 측에 직접 또는 다른 감압성 접착제 시트를 통해 부착할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 양태에는, 상기의 영상 디스플레이 모듈을 포함하는 전자 장치가 제공된다. 전자 장치의 예는, 이동 전화, 개인용 디지털 보조기(PDA: personal digital assistance) 장치, 휴대용 게임기, 전자책 단말기, 차량 네비게이션 시스템, 휴대용 음악 플레이어, 시계, 텔레비전(TV), 비디오 카메라, 비디오 플레이어, 디지털 카메라, 위성 위치확인 시스템(GPS: Global Positioning System) 장치 및 개인용 컴퓨터(PC)를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
실시예
단량체 및 개시제의 약어
EA: 에틸 아크릴레이트
BA: n-부틸 아크릴레이트
2EHA: 2-에틸헥실 아크릴레이트
IOA: 아이소옥틸 아크릴레이트
LA: 라우릴 아크릴레이트
IBXA: 아이소보르닐 아크릴레이트
AA: 아크릴산
HEA: 2-하이드록시에틸 아크릴레이트
4-HBA: 4-하이드록시부틸 아크릴레이트
ABP: 4-아크릴로일옥시벤조페논
AEBP: 4-아크릴로일옥시에톡시벤조페논
V-190: 에톡시에톡시에틸 아크릴레이트(오사카 오가닉 케미칼 인더스트리 리미티드(Osaka Organic Chemical Industry Ltd.)에 의해 제조)
NVC: N-비닐 카프로락톤
HDDA: 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트
MMA: 메틸 메타크릴레이트
EMA: 에틸 메타크릴레이트
nBMA: n-부틸 메타크릴레이트
DMAEMA: 다이메틸아미노에틸 메타크릴레이트
카렌즈 AOI(Karenz AOI)(등록 상표): 2-아크릴로일옥시에틸 아이소시아네이트(쇼와 덴코 K.K.(Showa Denko K.K.)에 의해 제조)
다로큐어(Darocur)(등록 상표) TPO: 광중합 개시제(다이페닐(2,4,6-트라이메틸벤조일)포스핀 옥사이드(시바 재팬(Ciba Japan)에 의해 제조)
V-65: 아조 중합 개시제(2,2'-아조비스(2,4-다이메틸발레로니트릴)(와코 퓨어 케미칼 인더스트리즈 리미티드(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)에 의해 제조)
이르가큐어(Irgacure)(등록 상표) 651: 광중합 개시제(2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논)(시바 재팬에 의해 제조)
감압성 접착제 시트의 제조
실시예 1
자외선 가교결합성 부위를 갖는 아크릴산 에스테르를 함유하는 단량체의 아크릴 공중합체를 합성하였다. 아크릴산 에스테르는 자외선 가교결합성 부위를 포함하므로, 4-아크릴로일옥시벤조페논(ABP)을 사용하였다. 2EHA/AA/ABP=87.5/12.5/0.35(질량부)의 혼합물을 제조하고 40 질량%의 단량체 농도를 갖도록 메틸 에틸 케톤(MEK)으로 희석하였다. 또한, 개시제로서 V-65를 단량체 성분을 기준으로 0.4 질량%의 비율로 첨가하고, 시스템을 10 분 동안 질소-퍼징하였다. 이어서, 50℃ 항온조 내에서 24 시간 동안 반응이 진행되도록 하였다. 그 결과, 투명한 점성 용액이 수득되었다. 수득된 아크릴 공중합체의 중량 평균 분자량은 160,000(겔 투과 크로마토그래피에 의해 폴리스티렌 기준으로)이었다.
나이프 코터의 갭을 120 ㎛로 조정함으로써 이 중합 용액을 50 ㎛-두께의 이형 필름(토레이 어드밴스드 필름 컴퍼니 리미티드(Toray Advanced Film Co., Ltd.)에 의해 제조된 세라필(Cerapeel) MIB(T)의 헤비 이형 표면(heavy release surface)) 상에 코팅하고 100℃에서 8 시간 동안 오븐 내에서 건조시켰다. 건조 후에 감압성 접착제의 두께는 30 ㎛였다. 이어서, 이 감압성 접착제 표면을 38 ㎛-두께의 이형 필름(테이진 듀폰 필름즈 재팬 리미티드(Teijin DuPont Films Japan Limited)에 의해 제조된 퓨렉스(Purex)(등록 상표) A-31)으로 적층하여 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다.
실시예 2
제조된 아크릴 공중합체가 2EHA/AA/AEBP=87.5/12.5/0.35(질량부)인 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다. 수득된 아크릴 공중합체의 중량 평균 분자량은 170,000(겔 투과 크로마토그래피에 의해 폴리스티렌 기준으로)이었다.
실시예 3
제조된 아크릴 공중합체가 2EHA/AA/AEBP=90.0/10.0/0.35(질량부)인 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다.
실시예 4
제조된 아크릴 공중합체가 2EHA/IBXA/AA/AEBP=77.5/10.0/12.5/0.35(질량부)인 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다.
실시예 5
아크릴 공중합체를 2EHA/IBXA/AA/AEBP=67.5/20.0/12.5/0.35(질량부)로서 제조한 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다.
실시예 6
본 실시예에서는, 산성 기-함유 공중합체와 염기성 기-함유 공중합체의 블렌드를 사용하여 전사형 감압성 접착제 시트를 제조하였다. 산성 기-함유 공중합체 및 염기성 기-함유 공중합체 양자 모두가 분자 내에 자외선 가교결합성 부위를 함유하였다. 산성 기-함유 공중합체에 있어서, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 반응을 수행함으로써 2EHA/AA/AEBP=87.5/12.5/0.35(질량부)로서 투명한 점성 중합 용액 A를 수득하였다. 염기성 기-함유 공중합체에 있어서, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 반응을 수행함으로써 2EHA/DMAEMA/AEBP=95.0/5.0/0.35(질량부)로서 투명한 점성 중합 용액 B를 수득하였다.
수득된 중합 용액 A와 중합 용액 B를 혼합하여 중합 용액 A 중의 공중합체/중합 용액 B 중의 공중합체 = 100/10(질량 기준)의 비율을 제공하고, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다.
실시예 7
염기성 기-함유 공중합체에 있어서, 제조된 아크릴 공중합체가 MMA/nBMA/DMAEMA=69.0/25.0/6.0(질량 기준)인 점을 제외하고는, 실시예 6에서와 동일한 방식으로 중합 용액 B를 수득하였다. 실시예 6의 중합 용액 A와 수득된 중합 용액 B를 중합 용액 A/중합 용액 B=100/5(질량 기준)의 비율로 혼합한 점을 제외하고는, 실시예 6에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다. 본 실시예에서는, 산성 기-함유 공중합체만 분자 내에 자외선 가교결합성 부위를 함유하였다.
실시예 8
제조된 아크릴 공중합체가 BA/IBXA/HEA/AEBP=50.0/25.0/25.0/0.20(질량 기준)인 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다.
실시예 9
제조된 아크릴 공중합체가 BA/IBXA/V-190/AA/AEBP=60.0/14.0/15.0/6.0/0.20(질량 기준)인 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다.
실시예 10
제조된 아크릴 공중합체가 IOA/EA/AA/AEBP=72.5/15.0/12.5/0.35(질량 기준)인 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다.
실시예 11
자외선 가교결합성 부위로서 측쇄 내에 (메트)아크릴로일 구조를 갖는 (메트)아크릴 공중합체를 합성하였다. 먼저, 제조된 단량체 혼합물이 EMA/LA/4-HBA=25.0/35.0/40.0(질량부)인 점을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방식으로 아크릴 공중합체를 수득하였다. 그 다음에, 생성된 중합체 용액에 카렌즈 AOI(등록 상표)(중합체 대비 4.5 중량%) 및 다로큐어(등록 상표) TPO(중합체 대비 0.5 중량%)를 첨가하였다.
이어서, 코팅 용액을 제조하고, 시트를 실온에서 1 주 동안 숙성시킨 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다.
실시예 12
아크릴 공중합체를 기준으로 0.10 질량%의 양으로 다로큐어(등록 상표) TPO를 실시예 2의 중합 용액에 첨가한 점을 제외하고는, 실시예 2에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다.
비교예 1
실시예 7에 사용된 중합 용액 A와 중합 용액 B를 중합 용액 A/중합 용액 B=100/15(질량 기준)의 비율로 혼합한 점을 제외하고는, 실시예 7에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다.
비교예 2
제조된 아크릴 공중합체가 BA/IBXA/V-190/AA/AEBP=60.0/14.0/15.0/6.0/0.10(질량 기준)인 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다.
비교예 3
바스프 재팬(BASF Japan)에 의해 제조된 아크레진(acResin) A204UV를 자외선 가교결합성 중합체로서 사용하였다. 이 중합체는 광가교결합 성분으로서 벤조페논 기를 가지며 부틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트를 주로 포함하는 아크릴 중합체이다. 40 질량%의 농도로 상기 중합체를 함유하도록 메틸 에틸 케톤을 사용하여 중합체 용액을 제조하고 실시예 1에서와 동일한 방법으로 코팅하여 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다.
비교예 4
2EHA/AA=87.5/12.5(질량부)의 혼합물을 제조하여 유리 용기에 장입하였다. 단량체 성분을 기준으로 0.04 질량%의 비율로 이르가큐어(등록 상표) 651을 개시제로서 첨가하여 혼합하고, 혼합물 내의 용존 산소를 질소 가스로 대체하였다. 이어서, 저압 수은 램프를 사용하여 수 분 동안 자외선 조사에 의해 혼합물을 부분적으로 중합시켜 1,500 mPa·s 정도의 점도를 갖는 점성 액체를 제공하였다. 가교결합제로서 0.10 질량부의 HDDA를 100 질량부의 생성된 점성 액체에 혼합하고, 혼합물을 기준으로 0.1 질량%의 비율로 이르가큐어(등록 상표) 651을 첨가한 후, 혼합물을 완전히 교반하였다. 생성된 혼합물을 진공 하에서 소포시키고, 50 ㎛-두께의 이형 필름(토레이 어드밴스드 필름 컴퍼니 리미티드에 의해 제조된 세라필 MIB(T)의 헤비 이형 표면) 상에 175 ㎛의 두께로 코팅하였다. 이어서, 중합을 저해하는 산소를 차단하기 위하여, 코팅된 표면 상에 38 ㎛-두께의 이형 필름(테이진 듀폰 필름즈 재팬 리미티드에 의해 제조된 퓨렉스(등록 상표) A-31)을 배치하고, 저압 수은 램프를 사용하여 약 4 분 동안 양측으로부터 조사하여 전사형 감압성 접착제 시트를 제공하였다. 이 감압성 접착제 시트는 자외선 중합 방법에 의해 수득된 아크릴 감압성 접착제 시트로서, 이미 가교결합되어 있다.
비교예 5
실시예 1에서와 동일한 방식으로 반응을 수행함으로써, 2EHA/AA=87.5/12.5(질량부)로서 아크릴 공중합체 용액을 수득하였다. 이어서, 공중합체의 고체 함량을 기준으로 0.1 질량%의 비율로 1,1'-(1,3-페닐렌다이카르보닐)-비스-(2-메틸아지리딘)을 이 용액에 첨가하고 혼합하였다. 실시예 1의 중합 용액 대신에 상기 혼합 용액을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 전사형 감압성 접착제 시트를 수득하였다. 이 감압성 접착제 시트는 용액 중합 방법에 의해 수득되었으며, 이미 가교결합되어 있다.
점탄성의 측정
실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 3의 전사형 감압성 접착제 시트의 점탄성을 측정하였다. TA 인스트루먼츠(TA Instruments)에 의해 제조된 동적 점탄성 측정 장치인 아레스(ARES)를 사용하여 전단 모드(1 ㎐)에서 점탄성을 측정하였다. 이형 필름을 제거한 후에 감압성 접착제 시트를 약 3 ㎜의 두께로 적층하고 직경이 8 ㎜인 천공기로 적층물을 천공해내어 시편으로 사용하였다. -60 내지 200℃의 온도 범위에서 5℃/min의 온도 상승 속도로 측정을 수행하였으며, 20, 30, 80, 100, 120 및 130℃에서 저장 탄성률을 기록하였다. 또한, 퓨전 UV 시스템즈 재팬 KK(Fusion UV Systems Japan KK)에 의해 제조된 자외선 조사 장치, F-300(H-밸브, 120 W/㎝, 15 m/min × 20 패스)을 사용하여 각각 자외선 조사한 전사형 감압성 접착제 시트를 동일한 방식으로 약 3 ㎜의 두께로 적층하고, 직경이 8 ㎜인 천공기로 천공해내어 시편을 제공하였다. 생성된 시편의 점탄성을 동일한 조건 하에서 측정하고, 20, 30, 80, 100, 120 및 130℃에서 저장 탄성률을 기록하였다. 결과는 표 1에 나타낸다.
비교예 3에서는, 자외선 조사 전에 감압성 접착제 시트의 응집력이 과도하게 낮아서, 감압성 접착제 시트의 손상 없이는 이형 필름을 제거할 수 없었다. 그러므로, 자외선 조사 전의 저장 탄성률은 측정할 수 없었다. 따라서, 자외선 조사 전에 비교예 3의 감압성 접착제 시트의 저장 탄성률은 임의의 온도 조건에서 자외선 조사 후의 저장 탄성률보다 낮은 것으로 추정하였다.
하기의 절차에 따라 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 5의 전사형 감압성 접착제 시트를 평가하였다.
감압성 접착제 시트의 단 일치성(step conformability) 평가
일 표면의 외측 주변 엣지로부터 약 5 ㎜ 안쪽까지의 영역에 인쇄가 적용된 아크릴 수지 시트(미쯔비시 레이온 컴퍼니 리미티드(Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)에 의해 제조된 아크릴라이트(Acrylite)(등록 상표) MR-200, 45 ㎜ × 65 ㎜ × 0.8 ㎜)를, 인쇄된 프레임을 갖는 표면 보호 층으로서 제조하였다. 인쇄된 프레임의 단 높이는 약 12 ㎛였다. 라이트 이형 측(light release side)에서 이형 필름(예를 들어, A-31)을 분리한 후에 가열 적층기를 사용하여 아크릴 수지 시트의 인쇄된 표면 측에 전사형 감압성 접착제 시트를 적층하였다. 이때에 롤 온도는 80℃였고 롤 압력은 0.15 MPa이었다. 이어서, 나머지 이형 필름(예를 들어, MIB)을 분리하고, 상기와 동일한 조건 하에서 플로트 유리(50 ㎜ × 80 ㎜ × 0.55 ㎜)를 그 위에 적층하였다. 적층 후의 상태를 시각적으로 관찰하였으며, 결과는 표 2에 나타냈다.
실시예 1 내지 10 모두에서 양호한 단 일치성이 얻어졌다. 즉, 인쇄된 단 주위에 갭이 발생하지 않았다. 반대로, 비교예 1, 4 및 5에서는, 감압성 접착제 시트가 인쇄된 단에 일치하지 못하였으며, 인쇄된 단 주위에 갭이 관찰되었다. 비교예 1에서는, 30℃에서의 높은 저장 탄성률로 인하여 초기 접착성(점착성)이 과도하게 낮았으며 적층이 어려웠다. 비교예 3에서는, 자외선 가교결합 전의 과도하게 낮은 응집력 때문에 자외선 조사 없이는 적층을 수행할 수 없었으며 평가 샘플의 제조를 실행할 수 없었다.
신뢰성 시험
신뢰성을 평가하기 위하여, 감압성 접착제 시트로 적층한 샘플의 성능 안정성을 고온 고습(65℃/90% RH) 조건 하에서 평가하였다.
하기의 절차에 의해 신뢰성 시험 샘플을 제조하였다. 감압성 접착제를 가진 편광판(산리츠 코포레이션(Sanritz Corporation)에 의해 제조)을 고무 롤러에 의해 플로트 유리(50 ㎜ × 80 ㎜ × 0.55 ㎜)에 적층하였다. 라이트 이형 측에서 이형 필름(예를 들어, A-31)을 분리한 후에 80℃의 롤 온도 및 0.15 ㎫의 롤 압력에서 가열 적층기를 사용하여 아크릴판(미쯔비시 레이온 컴퍼니 리미티드에 의해 제조된 아크릴라이트(등록 상표) MR-200, 55 ㎜ × 85 ㎜ × 1.0 ㎜)에 전사형 감압성 접착제 시트를 적층하였다. 나머지 이형 필름을 분리하고, 편광판 측이 감압성 접착제 표면과 접촉하도록 편광판/플로트 유리 적층체를 노출된 감압성 접착제 표면에 적층하였다. 수득된 "아크릴판/감압성 접착제 시트/편광판/유리" 적층체를 가열 적층기(롤 온도: 80℃, 롤 압력: 0.15 ㎫)에 통과시킨 후, 퓨전 UV 시스템즈 재팬 KK에 의해 제조된 자외선 조사 장치, F-300(H-밸브, 120 W/㎝, 15 m/min × 20 패스)을 사용하여 자외선 조사하였다.
측쇄 내에 (메트)아크릴로일 구조를 갖는 (메트)아크릴 공중합체로 제조된 전사형 감압성 접착제 시트의 신뢰성 시험 샘플을 하기의 절차에 의해 제조하였다. 감압성 접착제를 가진 편광판(산리츠 코포레이션에 의해 제조)을 고무 롤러에 의해 플로트 유리(50 ㎜ × 80 ㎜ × 0.55 ㎜)에 적층하였다. 라이트 이형 측에서 이형 필름(예를 들어, A-31)을 분리한 후에 80℃의 롤 온도 및 0.15 ㎫의 롤 압력에서 가열 적층기를 사용하여 아크릴판(미쯔비시 레이온 컴퍼니 리미티드에 의해 제조된 아크릴라이트(등록 상표) MR-200, 55 ㎜ × 85 ㎜ × 1.0 ㎜)에 전사형 감압성 접착제 시트(실시예 X)를 적층하였다. 나머지 이형 필름을 분리하고, 편광판 측이 감압성 접착제 표면과 접촉하도록 편광판/플로트 유리 적층체를 노출된 감압성 접착제 표면에 적층하였다. 수득된 "아크릴판/감압성 접착제 시트/편광판/유리" 적층체를 가열 적층기(롤 온도: 80℃, 롤 압력: 0.15 ㎫)에 통과시킨 후, 퓨전 UV 시스템즈 재팬 KK에 의해 제조된 자외선 조사 장치, F-300(H-밸브, 120 W/㎝, 15 m/min × 20 패스)을 사용하여 자외선 조사하였다. UV 파워 퍽(UV POWER PUCK)(등록 상표) II(EIT 인코포레이티드(EIT, Inc.))에 의해 측정된 총 에너지는 UV-A(320 내지 390 ㎚)에 대해 209 mJ/㎠였고 UV-B(280 내지 320 ㎚)에 대해 111 mJ/㎠였으며 UV-C(250 내지 260 ㎚)에 대해 19 mJ/㎠였다.
생성된 적층체를 샘플 홀더에 고정하여 65℃/90% RH의 항온 항습 용기에 넣었다. 3 일 후에, 적층체를 꺼내어 그의 외관을 시각적으로 확인하였다. 유리판의 이동(변위), 감압성 접착제 시트의 발포, 및 적층체의 분리가 모두 관찰되지 않은 샘플을 "OK"로 판정하였다. 결과는 표 2에 나타낸다.
낙하 시험
하기의 절차에 의해 낙하 시험 샘플을 제조하였다. 감압성 접착제를 가진 편광판을 SUS 판(30 ㎜ × 60 ㎜ × 6 ㎜)에 적층하였다. 그 다음에, 10 ㎜ × 10 ㎜의 크기로 절단한 전사형 감압성 접착제 시트를 편광판 상에 적층하고, 나머지 이형 필름을 분리하였다. 아크릴판(미쯔비시 레이온 컴퍼니 리미티드에 의해 제조된 아크릴라이트(등록 상표) MR-200, 20 ㎜ × 54 ㎜ × 1 ㎜)을 노출된 감압성 접착제 표면에 적층하고, 수득된 "SUS 판/편광판/감압성 접착제 시트/아크릴판" 적층체를 가열 적층기(롤 온도: 80℃, 롤 압력: 0.15 ㎫)에 통과시킨 후, 퓨전 UV 시스템즈 재팬 KK에 의해 제조된 자외선 조사 장치, F-300(H-밸브, 120 W/㎝, 15 m/min × 20 패스)을 사용하여 자외선 조사하였다.
하기의 방법에 의해 낙하 시험을 수행하였다. 하기와 같이 동일한 샘플을 반복하여 낙하시켰다: 낙하 시험기(신에이 코포레이션(Shinyei Corporation)에 의해 제조된 DT-202)를 사용하여, 25 ㎝의 높이에서 5회, 50 ㎝의 높이에서 5회, 100 ㎝의 높이에서 5회, 150 ㎝의 높이에서 5회, 및 200 ㎝의 높이에서 5회. 샘플에서 분리가 관찰된 경우, 낙하 시험을 종료하였다. 200 ㎝의 높이에서 5 회 낙하한 후에까지 분리가 관찰되지 않은 샘플은 "OK"로 판정하였고, 다른 샘플은 "NG"로 판정하였다. 결과는 표 2에 나타낸다.
실시예 2 및 11의 전사형 감압성 접착제 시트를 사용하여, 다로큐어(등록 상표) TPO 첨가의 효과를 조사하였다.
감압성 접착제 시트의 단 일치성 평가
실시예 1에서와 동일한 방식으로 실시예 11의 전사형 감압성 접착제 시트의 단 일치성 또한 평가하였다. 양호한 단 일치성이 관찰되었다. 결과는 표 3에 나타낸다.
신뢰성 시험
신뢰성을 평가하기 위하여, 감압성 접착제 시트로 적층한 샘플의 성능 안정성을 고온 고습(65℃/90% RH) 조건 하에서 평가하였다.
하기의 절차에 의해 신뢰성 시험 샘플을 제조하였다. 라이트 이형 측에서 이형 필름(A-31)을 분리한 후에 실시예 2 또는 11의 전사형 감압성 접착제 시트를 고무 롤러를 사용하여 아크릴판(미쯔비시 레이온 컴퍼니 리미티드에 의해 제조된 아크릴라이트(등록 상표) MR-200, 55 ㎜ × 85 ㎜ × 1.0 ㎜)에 적층하였다. 나머지 이형 필름을 분리하고 고무 롤러에 의해 플로트 유리(50 ㎜ × 80 ㎜ × 0.55 ㎜)를 적층한 후에, 생성된 적층체를 가열 적층기(롤 온도: 80℃, 롤 압력: 0.15 ㎫)에 통과시켰다.
이어서, 퓨전 UV 시스템즈 재팬 KK에 의해 제조된 자외선 조사 장치, F-300(H-밸브, 120 W/㎝)을 사용하여 15 m/min의 선속도로 적층체를 아크릴판 측으로부터 8, 10, 12, 14, 16 또는 18 회 자외광으로 조사하였다. 벤조페논 기는 UV-B 또는 UV-C와 같이 상대적으로 짧은 파장에서 자외광에 의해 활성화되는 것으로 알려져 있다. 자외선 조사 선량은 EIT에 의해 제조된 광량계, UV 파워 퍽(등록 상표) II로 측정하였으며, 1 패스 당 광량은 UV-B(280 내지 320 ㎚)에서 111 mJ/㎠였고 UV-C(250 내지 260 ㎚)에서 19 mJ/㎠였다. 자외선 조사를 하지 않은 적층체 또한 제조하였다.
실온에서 밤새 경화시킨 후에, 신뢰성 시험으로서, 생성된 적층체를 샘플 홀더에 고정하여 65℃/90% RH의 항온 항습 용기에 넣었다. 3 일 후에, 그로부터 적층체를 꺼내고, 그의 외관을 시각적으로 관찰하였다. 유리판의 이동(변위), 감압성 접착제 시트의 발포, 및 적층체의 분리가 모두 관찰되지 않은 샘플을 "OK"로 판정하였다. 결과는 표 3에 나타낸다.
자외선 조사를 수행하지 않은 경우에는, 고온 고습 환경에 적층체가 노출될 때, 함께 적층된 유리가 그 자체의 중량 하에 미끄러져 내려갔으며, 이는 감압성 접착제 시트의 응집력이 다로큐어(등록 상표) TPO의 첨가/불첨가에 무관하게 불량하기 때문이다. 자외선 조사를 수행한 경우에는, 주어진 조사 선량에 도달할 때까지 감압성 접착제 시트의 분리가 관찰되었다. 실시예 2(다로큐어(등록 상표) TPO를 첨가하지 않음)에서는, 자외선 조사를 14 회 이상 수행했을 때, 신뢰성 시험을 통과하였다. 반면에, 실시예 11(다로큐어(등록 상표) TPO를 첨가함)에서는, 자외선 조사를 10 회 수행한 후에 신뢰성 시험을 통과하였음이 확인되었다. 즉, 다로큐어(등록 상표) TPO를 감압성 접착제 시트에 첨가함으로써 약 28%의 UV 에너지 감소를 달성할 수 있었다.
낙하 시험
하기의 절차에 의해 낙하 시험 샘플을 제조하였다. 감압성 접착제를 가진 편광판을 SUS 판(30 ㎜ × 60 ㎜ × 6 ㎜)에 적층하였다. 그 다음에, 10 ㎜ × 10 ㎜의 크기로 절단한 실시예 2 또는 11의 전사형 감압성 접착제 시트를 편광판 상에 적층하고 나머지 이형 필름을 분리하였다. 아크릴판(미쯔비시 레이온 컴퍼니 리미티드에 의해 제조된 아크릴라이트(등록 상표) MR-200, 20 ㎜ × 54 ㎜ × 1 ㎜)을 노출된 감압성 접착제 표면에 적층하고, 수득된 "SUS 판/편광판/감압성 접착제 시트/아크릴판" 적층체를 가열 적층기(롤 온도: 80℃, 롤 압력: 0.15 ㎫)에 통과시켰다. 그 후에, 퓨전 UV 시스템즈 재팬 KK에 의해 제조된 자외선 조사 장치, F-300(H-밸브, 120 W/㎝, 15 m/min × 16 패스)을 사용하여 적층체를 아크릴판 측으로부터 자외광으로 조사하였다.
하기의 방법에 의해 낙하 시험을 수행하였다. 하기와 같이 동일한 샘플을 반복하여 낙하시켰다: 낙하 시험기(신에이 코포레이션에 의해 제조된 DT-202)를 사용하여, 25 ㎝의 높이에서 5회, 50 ㎝의 높이에서 5회, 100 ㎝의 높이에서 5회, 150 ㎝의 높이에서 5회, 및 200 ㎝의 높이에서 5회. 샘플에서 분리가 관찰된 경우, 낙하 시험을 종료하였다. 200 ㎝의 높이에서 5 회 낙하한 후에까지 분리가 관찰되지 않은 샘플은 "OK"로 판정하였고, 다른 샘플은 "NG"로 판정하였다. 결과는 표 3에 나타낸다.
상기 결과로부터 밝혀진 바와 같이, 감압성 접착제 시트에 다로큐어(등록 상표) TPO를 첨가함에 의해, 다른 성능에 영향을 미치지 않으면서 가교결합에 필요한 자외선 조사 선량만 감소시킬 수 있다.
[표 1]
Figure pct00001
[표 2]
Figure pct00002
[표 3]
Figure pct00003

Claims (8)

  1. 자외선 가교결합성 부위를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르를 함유하는 단량체의 (메트)아크릴 공중합체를 포함하며,
    자외선 가교결합 전의 저장 탄성률이 30℃ 및 1 ㎐에서 5.0 × 104 내지 1.0 × 106 Pa이고, 80℃ 및 1 ㎐에서 5.0 × 104 Pa 이하이며,
    자외선 가교결합 후의 저장 탄성률이 130℃ 및 1 ㎐에서 1.0 × 103 Pa 이상인 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트.
  2. 제1항에 있어서, 자외선 가교결합성 부위가 벤조페논 구조를 갖는 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트.
  3. 제1항에 있어서, 자외선 가교결합성 부위가 (메트)아크릴로일 구조를 갖는 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트.
  4. 제1항에 있어서, 단량체가 친수성 단량체를 함유하며, 친수성 단량체의 함량이 단량체의 총 질량을 기준으로 10 내지 30 질량%인 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트.
  5. 제1항에 있어서, 다이페닐(2,4,6-트라이메틸벤조일)포스핀 옥사이드를 추가로 함유하는 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트.
  6. 적어도 하나의 표면 상에 단(step) 또는 턱(bump)을 갖는 제1 기재, 제2 기재, 및 상기 제1 기재와 제2 기재 사이에 배치된 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트를 포함하며, 여기서 제1 기재의 적어도 하나의 표면이 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트와 접촉하고, 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트가 단 또는 턱에 일치하는 적층체.
  7. 제6항에 있어서, 제1 기재가 표면 보호 층이고, 제2 기재가 영상 디스플레이 모듈 또는 터치 패널인 적층체.
  8. 적어도 하나의 표면 측에서 제1 기재에 접하도록 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트를 배치하는 단계;
    자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트에 접하도록 제2 기재를 배치하는 단계;
    자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트를 가열 및/또는 가압하여 단 또는 턱에 일치시키는 단계; 및
    자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트에 자외광을 조사하는 단계를 포함하는, 적어도 하나의 표면 상에 단 또는 턱을 갖는 상기 제1 기재, 상기 제2 기재, 및 제1 기재와 제2 기재 사이에 배치된 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 자외선 가교결합성 감압성 접착제 시트를 포함하는 적층체의 제조 방법.
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