KR20130073003A - 편광판용 점착제 조성물, 이로부터 형성된 점착층을 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치 - Google Patents

편광판용 점착제 조성물, 이로부터 형성된 점착층을 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 편광판용 점착제 조성물, 이로부터 형성된 점착층을 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 패널 휨 현상을 해소하고 내구 신뢰성을 향상시킬 수 있으며 빛샘 현상을 해결할 수 있는 점착층 구현이 가능한 편광판용 점착제 조성물, 이로부터 형성된 점착층을 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치를 제공하였다.

Description

편광판용 점착제 조성물, 이로부터 형성된 점착층을 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치{Adhesive composition for polarizer plate, polarizer plate comprising adhesive layer including the same and liquid crystal display comprising the same}
본 발명은 편광판용 점착제 조성물, 이로부터 형성된 점착층을 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 패널 휨 현상을 해소하고 내구 신뢰성을 향상시킬 수 있으며 빛샘 현상을 해결할 수 있는 점착층 구현이 가능한 편광판용 점착제 조성물, 이로부터 형성된 점착층을 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학 표시 장치를 제공하였다.
편광판은 액정 표시 장치의 표시 패턴을 가시화하기 위해, 광의 진동 방향을 제어하는 목적으로 액정 셀의 안팎에 사용되고 있다. 액정 표시 장치의 적용 분야가 개발 초기의 소형 기기로부터 최근에는 노트북 컴퓨터, 액정 모니터, 액정 컬러 프로젝터, 액정 텔레비전, 차량 탑재용 네비게이션 시스템, 퍼스널 폰 및 옥 내외에서 사용되는 계측 기기 등으로 폭 넓은 범위를 나타내고 있다.
일반적으로, 액정 표시 장치의 제조 공정은 액정 셀의 양면에 편광판을 적층하는 단계를 수반한다. 점착층이 있는 편광판 단부를 액정 셀에 붙인 후, 라미네이터를 이용하여 편광판 전체를 액정 셀에 붙이게 된다. 편광판을 붙인 직후에는 외관 상의 변화가 없으나, 고온 또는 습열 조건 하에서 편광판 자체는 수축이 되는 반면에, 점착층은 수축되지 않고 그대로 유지되어 편광판을 고정시키려 하기 때문에 패널 휨 현상이 발생할 수 있다.
이는 기존의 hard 타입의 점착제일수록 패널 휨 현상이 심하게 나탈 수 있으며, 패널 휨 현상은 액정 표시 장치에서 빛샘 현상을 유발할 수 있다.
본 발명의 목적은 고온에서 저장 탄성율을 낮추어 점착층의 응력을 낮춤으로써 패널 휨 현상을 해결할 수 있는 점착층의 구현이 가능한 편광판용 점착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 soft 타입의 점착제로서 온도 변화에 따라 편광판과 수축 및 팽창이 함께 이루어짐으로써 빛샘 현상이 일어나지 않는 점착층의 구현이 가능한 편광판용 점착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 편광판용 점착제 조성물로 형성된 점착층을 포함하는 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 편광판을 포함하는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점인 편광판용 점착제 조성물은 (메타)아크릴계 공중합체; 및 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 편광판은 상기 편광판용 점착제 조성물로 형성된 점착층을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 액정 표시 장치는 상기 편광판을 포함할 수 있다.
본 발명은 고온에서 저장 탄성율을 낮추어 점착층의 응력을 낮춤으로써 패널 휨 현상을 해결할 수 있는 점착층의 구현이 가능한 편광판용 점착제를 제공하였다. 본 발명은 soft 타입의 점착제로서 온도 변화에 따라 편광판과 수축 및 팽창이 함께 이루어짐으로써 빛샘 현상이 일어나지 않는 점착층의 구현이 가능한 편광판용 점착제를 제공하였다. 본 발명은 상기 편광판용 점착제로 형성된 점착층을 포함하는 편광판 및 상기 편광판을 포함하는 광학 표시 장치를 제공하였다.
본 발명의 일 관점인 편광판용 점착제 조성물은 (메타)아크릴계 공중합체(A)와 경화제(B)를 포함하고, 경화제로서 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제(B1)를 포함할 수 있다.
이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제는 단일 분자 내에 경화 반응에 참여하는 이소시아네이트기를 복수 개 포함한다. 그 결과, 경화 반응 시 저장 탄성율을 낮춤으로써 경화 후 점착제 조성물로 형성된 점착층의 응력을 완화시킬 수 있다.
폴리이소시아네이트 경화제는 하기 화학식 1로 표시되는 트리이소시아네이트 이소시아누레이트 경화제를 포함할 수 있다.
<화학식 1>
Figure pat00001
(상기에서, R1, R2 및 R3은 동일하거나 다르고, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5-10의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴렌기이다).
상기 알킬렌기, 시클로알킬렌기 또는 아릴렌기를 위한 치환기는 탄소 1-5의 알킬기, 할로겐기 또는 탄소 6-10의 아릴기가 될 수 있다.
바람직하게는, R1, R2 및 R3은 동일하거나 다르고, 탄소수 1-10의 알킬렌기가 될 수 있다.
더 바람직하게는 R1, R2 및 R3은 탄소수 5-7의 알킬렌기가 될 수 있다.
폴리이소시아네이트 경화제는 알킬렌디이소시아네이트로부터 합성한 다음 사용하거나, 상업적으로 판매되는 제품을 구입하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리이소시아네이트 경화제는 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI)의 이소시아누레이트 사이클릭 트라이머(HDI trimer, DESMODUR N-3300, 바이엘)를 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
폴리이소시아네이트 경화제는 편광판용 점착제 조성물 중 (메타)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.01-5.0중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 형성된 점착층은 저장 탄성율이 낮아 패널 휨 현상이 최소화될 수 있고, 빛샘 현상이 발생하지 않으며, 내구 신뢰성도 좋아질 수 있다. 바람직하게는, 0.1-1중량부로 포함될 수 있다.
점착제 조성물은 폴리이소시아네이트 경화제 이외에, 편광판용 점착제 조성물에 포함되는 통상의 경화제(B2)를 더 포함할 수 있다.
경화제(B2)는 이소시아네이트계, 카르보디이미드계, 에폭시계, 아지리딘계, 멜라민계, 아민계, 이미드계, 아미드계 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는 이소시아네이트계 경화제, 더욱 바람직하게는, 비-이소시아누레이트형 이소시아네이트계 경화제를 사용할 수 있다.
본 명세서에서 "비-이소시아누레이트형 이소시아네이트계 경화제"는 이소시아누레이트기를 포함하지 않는 이소시아네이트계 경화제를 의미할 수 있다.
이소시아네이트계 경화제로는 당업자에게 알려진 통상의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 2,4-트릴렌 디이소시아네이트, 2,6-트릴렌 디이소시아네이트, 수소화 트릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실렌 디이소시아네이트, 1,4-크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸올프로판의 트릴렌 디이소시아네이트 어덕트, 트리메틸올프로판의 크실렌 디이소시아네이트 어덕트, 트리페닐메탄 트리이소시아네이트 및 메틸렌비스(페닐이소시아네이트)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
경화제 (B2)는 편광판용 점착제 조성물 중 (메타)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.001-5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 형성된 점착층은 저장 탄성율이 낮아 패널 휨 현상이 최소화될 수 있고, 빛샘 현상이 발생하지 않으며, 내구 신뢰성도 좋아질 수 있다. 바람직하게는, 0.01-1중량부로 포함될 수 있다.
편광판용 점착제 조성물이 경화제 (B1)과 (B2)를 모두 포함할 경우, 경화제의 합 (B1) + (B2)는 (메타)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.011-2중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 고온에서 방치하더라도 내구성이 떨어지지 않고 가교도가 적절하여 편광판의 보호 필름에 적용시 응력 스트레스가 발생하지 않을 수 있다. 바람직하게는 0.1-1.0중량부, 더 바람직하게는 0.1~0.6중량부로 포함될 수 있다.
편광판용 점착제 조성물은 (메타)아크릴계 공중합체를 포함할 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체는 중량평균분자량이 80만~200만g/mol이 될 수 있다. 상기 범위에서, 내구 신뢰성이 좋은 점착층을 구현할 수 있다. 바람직하게는 80만~180만g/mol이 될 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체는 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴계 단량체 및 알킬기를 갖는 (메타)아크릴계 단량체의 공중합체일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
히드록시기를 갖는 (메타)아크릴계 공중합체는 말단 또는 구조 내에 히드록시기를 갖고 탄소수 2-20 바람직하게는 2-10의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르가 될 수 있다. 예를 들면, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올 모노(메타)아크릴레이트, 1-클로로-2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 모노(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 네오펜틸 글라이콜 모노(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄 디(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로펜틸 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로헥실 (메타)아크릴레이트, 및 사이클로헥산 디메탄올 모노(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴계 단량체는 (메타)아크릴계 공중합체 중 0.01-10중량%, 바람직하게는 0.1 ~ 5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 내열내습 조건하에서 기포나 들뜸이 생기지 않으며, 리워성에도 용이하며 내구성이 우수한 효과를 가질 수 있다.
알킬기를 갖는 (메타)아크릴계 단량체는 비환형인 탄소 1-20의 선형 또는 분지형의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들면, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, tert-부틸 (메타)아크릴레이트, iso-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸 (메타)아크릴레이트, 옥틸 (메타)아크릴레이트, iso-옥틸 (메타)아크릴레이트, 노닐 (메타)아크릴레이트, 데실 (메타)아크릴레이트 및 라우릴 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 의미할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 알킬기를 갖는 (메타)아크릴계 단량체는 (메타)아크릴계 공중합체 중 90 ~ 99.99중량%, 바람직하게는 95 ~ 99.9중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 응력 스트레스를 해소할 수 있는 결과를 얻을 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체는 통상의 공중합체 제조 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 단량체의 혼합물에 개시제를 첨가하고 중합할 수 있다. 개시제로는 2,2-아조비스(2,4-디메틸발레노니트릴), 아조비스이소부티로니트릴, 벤조일 퍼옥사이드, 디라우로일 퍼옥사이드, 터셔리-부틸-(2-에틸헥실)모노퍼옥시카보네이트, 터셔리-아밀-(2-에틸헥실)모노퍼옥시카보네이트, 1,1-디(터셔리-부틸퍼옥시)시클로헥산, 1,1-디(터셔리-아밀퍼옥시)시클로헥산, 터셔리-부틸 퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트, 1,1-디(터셔리-부틸 퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 칼륨퍼설페이트, 나트륨퍼설페이트, 암모늄퍼설페이트 및 아조계 수용성 개시제으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 개시제는 알킬기를 갖는 (메타)아크릴계 단량체 100중량부에 대하여 0.001-2중량부로 포함될 수 있다.
공중합체는 현탁중합, 유화중합 등의 방법을 사용하여 제조할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 중합 온도와 중합 시간은 적절하게 조절할 수 있다. 예를 들면, 중합 온도 65℃ ~ 70℃에서 6시간 ~ 8 시간 동안 중합할 수 있다.
편광판용 점착제 조성물은 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다.
실란커플링제는 (메타)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.01-5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 액정 패널과의 접착력이 우수하고 (메타)아크릴계 공중합체의 저장 안정성이 우수할 수 있다. 바람직하게는, 0.01-1중량부, 더욱 바람직하게는 0.01-0.1중량부로 포함될 수 있다.
실란커플링제는 당업자에게 알려진 통상의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 3-글리시드옥시 프로필 트리메톡시실란, 3-글리시드옥시 프로필메틸 디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸 트리메톡실란 등의 에폭시 구조를 갖는 규소 화합물; 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리에톡시 실란, (메타)아크릴옥시 프로필 트리메톡시실란 등의 중합성 불포화기 함유 규소 화합물; 3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 메틸 디메톡시실란 등의 아미노기 함유 규소 화합물; 및 3-클로로 프로필 트리메톡시실란 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 에폭시 구조를 갖는 실란커플링제를 사용할 수 있다.
편광판용 점착제 조성물은 용제를 더 포함할 수 있다. 용제는 (메타)아크릴계 공중합체, 경화제를 용해시킬 수 있는 용제라면 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 메틸에틸케톤 또는 이를 포함하는 혼합 용매를 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 다른 관점인 편광판은 상기 편광판용 점착제 조성물로 형성된 점착층을 포함할 수 있다.
편광판은 편광자, 편광자의 일면 또는 양면에 적층된 보호필름, 및 편광자 또는 보호필름 일면에 형성된 점착층을 포함할 수 있다.
점착층은 상기 편광판용 점착제 조성물을 편광자 또는 보호필름 위에 코팅하고 건조시킴으로써 제조될 수 있다.
점착층은 통상의 방법으로 경화될 수 있다. 경화는 특별히 제한되지 않지만, 35℃ 및 상대습도 45%에서 4일 동안 방치함으로써 수행할 수 있다. 경화후 점착층은 10㎛-50㎛의 두께를 가질 수 있다.
경화된 점착층은 70℃에서 측정된 밀린 거리(Y1)와 25℃에서 측정된 밀린 거리(Y2)의 차이가 커서 패널 휨 현상을 개선할 수 있다.
편광판은 경화된 점착층의 두께 20㎛에서, 70℃에서 측정된 밀린 거리(Y1)와 25℃에서 측정된 밀린 거리(Y2)의 차이 Y1-Y2가 300㎛-1500㎛가 될 수 있다. Y1-Y2로 300㎛-1500㎛를 확보함으로써, 편광판에 적층시 고온 또는 습열 조건에서도 편광판의 팽창과 수축으로 인한 스트레스를 완화시켜 패널 휨 현상을 해소할 수 있다. 바람직하게는 Y1-Y2는 950~1200㎛가 될 수 있다.
25℃에서 측정한 밀린 거리(Y2)는 편광자의 양면에 보호필름을 접착하여 편광판을 제조한다. 보호필름 일면에 편광판용 점착제 조성물을 코팅하고 건조시킨다. 편광판을 35℃ 및 상대습도 45%에서 4일 동안 방치하여, 편광판용 점착제 조성물을 경화시켜, 20㎛ 두께의 경화된 점착층이 적층된 편광판을 제조한다. 제조한 편광판을 15mm x 15mm 면적으로 잘라 50℃ 및 3.5기압에서 유리판에 밀착시킨다. 25℃에서 1일 동안 방치하여 밀린 거리 측정용 시편을 제조한다. 인장시험 측정기(Texture Analyzer)에 시편을 고정시키고, 25℃에서 2250gf의 일정한 힘으로 1000초 동안 시편을 당겨 점착층이 밀린 거리(Y2)를 측정한다.
70℃에서 측정한 밀린 거리(Y1)는 상기와 같이 동일한 방법으로 20㎛ 두께의 경화된 점착층이 적층된 편광판을 제조한다. 제조한 편광판을 15mm x 15mm 면적으로 잘라 50℃ 및 3.5기압에서 유리판에 밀착시킨다. 25℃에서 1일 동안 방치하여 밀린 거리 측정용 시편을 제조한다. 70℃로 유지되는 인장시험 측정기(Texture Analyzer)에 시편을 고정시키고, 70℃에서 2250gf의 일정한 힘으로 1000초 동안 시편을 당겨 점착층이 밀린 거리를 측정한다.
편광자는 폴리비닐알코올계 필름으로 이루어지며, 제조 방법에 관계 없이 폴리비닐알코올계 필름이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 편광자는 부분 포르말화 폴리비닐알코올 필름, 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올 필름 등의 변성 폴리비닐알코올 필름을 사용할 수 있다.
폴리비닐알코올의 중합도는 1,500-4,000이 바람직하다. 상기 범위 내에서, 편광 기재로 기능할 수 있고 편광 필름으로 제조시 광학적 특성이 벗어나지 않는다.
편광자는 폴리비닐알코올 필름에 요오드나 이색성 염료를 염색시키고, 이를 일정방향으로 연신시켜 제조된다. 구체적으로, 팽윤 과정, 염색 단계, 연신 단계를 거쳐 제조된다. 각 단계를 수행하는 방법은 당업자들에게 통상적으로 알려져 있다.
편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 15㎛-50㎛가 될 수 있다.
보호필름은 셀룰로오스계, 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 및 이들의 혼합이 될 수 있다. 바람직하게는 보호필름은 셀룰로오스계, 더욱 바람직하게는 트리아세틸셀룰로오스계 필름이 될 수 있다.
보호필름의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 10㎛-200㎛, 바람직하게는 30㎛-120㎛가 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 액정 표시 장치는 상기 편광판을 포함할 수 있다.
구체적으로, 액정 표시 장치에서 편광판은 액정 표시 패널의 전면(front side) 측에 위치하는 전면 편광판, 후면(rear side) 측 즉 백라이트부와 액정표시패널 사이에 위치하는 후면 편광판, 또는 둘 다 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
제조예 : 아크릴계 공중합체 제조
1L 4구 플라스크에 에틸 아세테이트 100중량부, 4-히드록시부틸 아크릴레이트(4HBA) 1중량부, 부틸 아크릴레이트(BA) 79중량부, 메틸 아크릴레이트(MA) 20중량부를 투입하여 70℃ 승온 유지하였다. 아조비스이소부티로니트릴 0.02중량부를 에틸 아세테이트 20중량부에 녹여 투입하였다. 65℃에서 5시간 동안 반응시켜 아크릴계 공중합체를 제조하였다. 전체 반응 공정은 질소 10cc/분으로 투입하면서 수행하였다.
하기 실시예와 비교예에서 사용한 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(A)(메타)아크릴계 공중합체로 제조예에서 제조한 아크릴계 공중합체
(B)경화제로
(B1)트리이소시아네이트 이소시아누레이트(헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI)의 이소시아누레이트 트라이머, HDI trimer, DESMODUR N-3300, 바이엘)
(B2)트리메틸올프로판의 톨루엔 디이소시아네이트 어덕트(AK-75, 애경화학)를 사용하였다.
(C)실란커플링제로 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란(KBM-403, 신예츠화학공업사)을 사용하였다.
실시예 1
메틸에틸케톤 27중량부에 아크릴계 공중합체(A) 100중량부 및 경화제(B1) 0.1중량부를 첨가하고, 25℃에서 5분 동안 교반하여, 편광판용 점착제 조성물을 제조하였다.
실시예 2
메틸에틸케톤 27중량부에 아크릴계 공중합체(A) 100중량부, (B1)경화제 0.1중량부, (B2)경화제 0.03중량부를 투입하고 25℃에서 5분 동안 교반하였다. 실란 커플링제(C) 0.06중량부를 투입하고 25℃에서 20분 동안 교반하여, 편광판용 점착제 조성물을 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 2에서 경화제(B1) 0.5중량부를 첨가한 것을 제외하고는 동일한 방법을 실시하여, 편광판용 점착제 조성물을 제조하였다.
비교예 1-2
상기 실시예 1-2에서 경화제(B1) 및 (B2) 함량을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법을 실시하여, 편광판용 점착제 조성물을 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
(A) 100 100 100 100 100
(B) (B1) 0.1 0.1 0.5 - -
(B2) - 0.03 0.03 0.1 0.03
(C) - 0.06 0.06 - 0.06
실험예 : 편광판용 점착제 조성물의 물성 평가
상기 실시예와 비교예에서 제조한 편광판용 점착제 조성물에 대해 하기 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
물성 평가 방법
(1)25℃에서 밀린 거리(Y2): 편광판(AMN-0244HC, 제일모직)의 트리아세틸셀룰로오스 필름 일면에 상기 제조한 편광판용 점착제 조성물을 코팅한다. 35℃ 및 상대습도 45%에서 4일 동안 방치하여, 편광판용 점착제 조성물을 경화시켜, 20㎛ 두께의 경화된 점착층이 적층된 편광판을 제조한다.
제조한 편광판을 15mm x 15mm 면적으로 잘라 50℃ 및 3.5기압에서 유리판에 밀착시킨다. 25℃에서 1일 동안 방치하여 밀린 거리 측정용 시편을 제조한다. 인장시험 측정기(Texture Analyzer)에 시편을 고정시키고, 25℃에서 2250gf의 일정한 힘으로 1000초 동안 시편을 당겨 점착층이 밀린 거리를 측정한다.
(2)70℃에서 밀린 거리(Y1): 상기 (1)과 같이 20㎛ 두께의 경화된 점착층이 적층된 편광판을 제조한다. 편광판을 15mm x 15mm 면적으로 잘라 50℃ 및 3.5기압에서 유리판에 밀착시킨다. 25℃에서 1일 동안 방치하여 밀린 거리 측정용 시편을 제조한다. 인장시험 측정기에 오븐을 추가로 설치하여 70℃로 유지한다. 인장시험 측정기에 시편을 고정시키고, 70℃에서 2250gf의 일정한 힘으로 1000초 동안 시편을 당겨 점착층이 밀린 거리를 측정한다.
(3)저장 탄성율(Pa): 상기 제조한 편광판용 점착제 조성물을 이형 필름인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 도포하고 120℃에서 3분 동안 건조시켜, 20㎛ 두께의 점착층을 제조하였다. 상기 제조한 점착층을 5겹 부착시킨 후, 1mm 두께의 점착층이 형성된 점착 시트를 지름 8mm의 원형으로 절단하여 시편을 제조한다. 저장 탄성율 측정기(MCR-501, Physica사)를 사용하여, 85℃의 온도, 10-3-102 rad/s 진동수에서 frequency sweep test를 실시하여 저장 탄성율을 측정한다.
(4)패널 휨: 상기 (1)과 같이 제조한 점착층이 적층된 편광판의 점착층을 액정 셀에 붙이고, 라미네이터를 이용하여 편광판 전체를 액정 셀에 붙여 패널(두께:500㎛, 0.5T glass)을 제조한다. 패널을 70℃ 오븐에 투입하고, 24시간, 96시간, 250시간 및 500시간 경과한 후 편광판을 꺼내고, 패널 휨을 측정한다. 패널 휨은 패널을 편평한 곳에 놓고 패널 한쪽 모서리 위에 1kg 무게의 추를 놓는다. 반대편에서 지면으로부터 패널 사이의 최고 거리를 측정한다.
(5)내구 신뢰성:상기 (1)과 동일한 방법으로 점착층이 적층된 편광판을 제조한다. 제조한 편광판을 10cm x 8cm로 절단하고 액정표시장치 또는 유리판에 부착한 후, 50℃ 및 3.5기압에서 밀착시킨다. 건열 조건인 85℃에서 250시간, 내습열 조건인 60℃/90% 상대습도에서 250시간, 25℃에서 1시간 이상 동안 방치한다. 편광판 단부에서 점착층의 들뜸, 기포 발생 여부를 평가한다. 평가기준은 다음과 같다.
◎:단부가 들뜸 및 기포 발생이 없음
○:단부가 약간 들뜸, 기포가 부분적으로 발생
△:단부가 약간 들뜸, 기포가 많이 발생
×:단부가 많이 들뜸, 기포가 많이 발생
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
25℃에서 밀린 거리(Y2)(㎛) 430 420 450 150 350
70℃에서 밀린 거리(Y1)(㎛) 1500 1400 1600 350 600
밀린 거리 차이(Y1-Y2)(㎛) 1070 980 1150 200 250
저장 탄성율(x 103 Pa) 22.9 27.4 25.6 37.6 28.5
패널 휨(mm) 0.17 0.19 0.15 0.53 0.26
내구 신뢰성 ○ ◎ ◎ X ○
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 편광판의 점착제 조성물은 고온에서 측정된 밀린 거리와 상온에서 측정된 밀린 거리의 차이가 크고 저장 탄성율이 낮아 패널 휨 현상이 최소화되는 점착층을 구현할 수 있다.

Claims (10)

  1. (메타)아크릴계 공중합체; 및 이소시아누레이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 경화제(B1)를 포함하는 편광판용 점착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경화제 (B1)은 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 편광판용 점착제 조성물:
    <화학식 1>
    Figure pat00002

    (상기에서, R1, R2 및 R3은 동일하거나 다르고, 치환 또는 비치환된 탄소수 1-10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5-10의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6-20의 아릴렌기이다).
  3. 제1항에 있어서, 상기 경화제 (B1)은 상기 (메타)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.01-5중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 편광판용 점착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 점착제 조성물은 비-이소시아누레이트형 이소시아네이트계, 카르보디이미드계, 에폭시계, 아지리딘계, 멜라민계, 아민계, 이미드계, 아미드계 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 경화제(B2)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판용 점착제 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 경화제 (B2)는 상기 (메타)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.001-5중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 편광판용 점착제 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 경화제의 합 (B1) + (B2)는 상기 (메타)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.011-2중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 편광판용 점착제 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 점착제 조성물은 실란 커플링제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판용 점착제 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 실란 커플링제는 상기 (메타)아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.01-5중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 편광판용 점착제 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 편광판용 점착제 조성물로 형성된 점착층을 포함하는 편광판으로서,
    상기 편광판은 35℃ 및 상대습도 45%에서 4일 동안 방치하여 점착층을 경화시킨 후 경화된 점착층의 두께를 20㎛, 면적을 15mm x 15mm로 하여 유리판에 밀착시키고 25℃에서 1일 동안 방치한 시편에 대해, 25℃에서 2250gf의 일정한 힘으로 1000초 동안 상기 시편을 당겼을 때 상기 점착층이 밀린 거리를 Y2, 70℃에서 2250gf의 일정한 힘으로 1000초 동안 상기 시편을 당겼을 때 상기 점착층이 밀린 거리를 Y1이라고 할 때, 밀린 거리의 차이 Y1-Y2가 300㎛-1500㎛인 것을 특징으로 하는 편광판.
  10. 제9항의 편광판을 포함하는 광학 표시 장치.
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