KR20130115031A - 반경화 감압 점착필름 - Google Patents

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Abstract

반경화 상태로 사용되어 인쇄 단차 흡수성이 매우 우수한 감압 점착필름에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 점착필름은 라디칼 중합성 조성물 및 양이온 중합성 조성물을 포함하고, 상기 라디칼 중합성 조성물이 1차 가교되어 반경화 상태를 유지하는 것을 기술적 특징으로 하여, 인쇄 단차를 갖는 기판 상에 적용 시 단차 흡수성이 우수하고 점접착성이 뛰어나며, 고온 또는 고습 조건에서도 내구성이 우수한 장점을 갖는다.

Description

반경화 감압 점착필름{HYBRID CURED PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE FILM}
본 발명은 반경화 감압 점착필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터치 패널과 같은 광학부재에 적용 시 인쇄부의 단차 흡수성이 우수한 점착필름에 관한 것이다.
터치 패널 또는 터치 스크린을 탑재한 단말기는, 경량화 및 깨짐 방지의 관점에서 투명 전도성 플라스틱 필름, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 기재로 하고, 그 일면에 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 도전성 박막이 형성된 필름이 점착필름에 의해 전도성 유리, 보강재 또는 데코 필름 등에 적층된 구조를 가지고 있다.
상기 감압 점착필름에 관한 기술은 대한민국특허공개공보 10-2001-0016674호와 같은 자료에서 개시하고 있다. 특히, 투명 도전성 필름의 부착에 사용되는 점착필름에는 데코 필름에 의한 인쇄 단차를 흡수할 수 있는 단차 흡수성, 고온 또는 고습 조건과 같은 가혹 조건에 노출되었을 경우, 컬(curl)이나 기포 등의 발생을 억제할 수 있는 내구성, 재단 시에 삐침이나 눌림을 억제할 수 있는 재단성 및 각종 기재에 대한 우수한 접착성 등의 물성이 요구되고, 그 외에도 광특성, 작업성 및 휨 방지성 등의 다양한 물성이 요구된다.
현재 터치 패널과 같은 광학 부재에 사용되는 점착필름은 아크릴계 중합체 수지 등으로 이루어진 조성물을 경화하여 필름 형태로 사용한다. 이러한 점착필름은 인쇄 단차가 있는 기판 등에 적용된다. 이때 점착필름이 인쇄 단차를 흡수할 수 있을 정도로 충분한 단차 흡수성을 가지지 못하게 되면, 충분한 점접착성을 발휘하기 어렵고 따라서 제품의 내구성에 문제가 발생하게 된다.
기존의 점착필름은 아크릴계 수지 등이 완전 경화된 상태로 적용되어, 충분한 단차 흡수성을 갖고 있지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 충분한 인쇄 단차 흡수성을 얻을 수 있도록 반경화 상태로 적용이 가능한 점착필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 점착필름은 라디칼 중합성 조성물 및 양이온 중합성 조성물을 포함하고, 상기 라디칼 중합성 조성물이 1차 가교되어 반경화 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 점착필름은 인쇄 단차를 갖는 기판 상에 적용 시 단차 흡수성이 우수하고 점접착성이 뛰어나며, 고온 또는 고습 조건에서도 내구성이 우수한 장점을 갖는다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 본 발명에 따른 점착필름에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 점착필름은 라디칼 중합성 조성물 및 양이온 중합성 조성물을 주 성분으로 포함하는 수지 조성물로 형성된다. 특히, 본 발명에 따른 점착필름은 상기 조성물 가운데 라디칼 중합성 조성물이 1차적으로 가교되어 반경화 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 점착필름은 반경화 상태로 사용이 가능하기 때문에 완전 경화된 상태로 사용되는 기존의 점착필름에 비하여 소프트한 특징을 갖는다. 따라서 본 발명에 따른 점착필름은 기판에 형성된 인쇄 단차를 흡수하는 단차 흡수성이 우수하다.
본 발명의 점착필름에서 1차 가교되는 물질에 해당하는 상기 라디칼 중합성 조성물은 자유 라디칼에 의해서 고분자로 중합, 가교되는 조성물이라면 특별히 제한되어 사용되는 것은 아니다. 바람직하게는 불포화 이중결합을 하나 이상 갖는 화합물 및 광중합개시제를 포함하는 물질을 사용할 수 있다.
상기 불포화 이중결합을 하나 이상 갖는 화합물의 바람직한 예로서는 아크릴계 화합물이 있으며, 아크릴계 단량체, 아크릴계 프리폴리머 등이 이용될 수 있다.
상기 아크릴계 프리폴리머로서는 우레탄아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 실리콘아크릴레이트 등이 1종 이상 사용될 수 있다. 본 발명에서 라디칼 중합성 조성물은 아크릴계 프리폴리머를 단독으로 사용할 수 있고, 필요에 따라 아크릴계 단량체를 첨가하여 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 단량체로는 관능기를 하나 갖는 아크릴 단량체, 다관능기를 갖는 아크릴 단량체를 이용할 수 있다. 단관능 아크릴 단량체의 예를 들면 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 부톡시에틸아크릴레이트 등이 있고, 2관능 아크릴 단량체의 예를 들면 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 히드록시피발산에스테르네오펜틸글리콜디아크릴레이트 등이 있고, 3관능 이상의 아크릴 단량체를 예를 들면 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 트리메틸프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리 아크릴레이트 등이 있다. 본 발명에서 아크릴레이트는, 아크릴레이트 외에 메타크릴레이트도 포함되는 것으로 한다. 이들 아크릴계 단량체는 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수 있다.
본 발명에서 라디칼 중합에 사용되는 광중합개시제로서는, 예를 들면 아세토페논, 벤조페논, 미힐러케톤, 벤조인, 벤질메틸케탈, 벤조일벤조에이트, α-아실옥심에스테르, 티옥산톤류 등을 들 수 있으나, 특별히 제한되어 사용되는 것은 아니다.
본 발명의 점착필름에서 2차 가교되는 물질에 해당하는 양이온 중합성 조성물은 양이온에 의해서 중합 가교되는 조성물이라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있다. 바람직하게는 양이온 중합성 화합물 및 양이온 중합개시제를 포함할 수 있고, 상기 양이온 중합성 화합물은 에폭시 수지 및 비닐 에테르 수지 가운데 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 상기 에폭시계 수지로서는, 예를 들면 비스페놀계 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 에테르계 수지로서는 다수의 작용기를 갖는 알킬 글리시딜 에테르 단량체들을 포함하는 수지가 사용가능하며, 예로서 네오펜틸글리콜 디글리시딜 에테르, 디프로필렌 글리콜 디글리시딜 에테르 및 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르 등을 들 수 있다.
상기 양이온 중합개시제로서는, 예를 들면 방향족 설포늄이온, 방향족 옥소설포늄이온, 방향족 이오도늄 염, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티모네이트, 헥사플루오로알세네이트 등의 음이온으로 되는 화합물을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 또한 2종 이상을 조합시켜서 사용하는 것도 가능하다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 점착필름은 상기 라디칼 중합성 조성물 및 양이온 중합성 조성물을 포함하며, 1차적으로 상기 라디칼 중합성 조성물을 가교시켜 반경화 상태가 되도록 한다. 본 발명에 따른 점착필름은 반경화 상태로 사용되며, 5 ~ 50 ㎛의 인쇄 단차를 갖는 기판 등에 점착된다. 그리고 기판과 점착필름을 완전히 접착시키도록, 상기 양이온 중합성 조성물을 2차 가교시킨다. 상기 양이온 중합성 조성물이 2차 가교됨으로써, 점착필름은 기판 상에 점착된 상태에서 완전 경화가 되고, 이 후 기판과 점착필름은 접착이 되는 것이다.
본 발명에 따른 점착필름을 1차 가교시켜 반경화 상태로 만들고, 이 후 2차 가교시켜서 완전 경화시키는 방법이 특별히 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 UV 광을 조사하여 경화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 점착필름의 반경화는 상기 라디칼 중합성 조성물을 1차 가교시킴으로써 달성되는데, 바람직하게는 UV광을 1 ~ 10 mW/cm2 범위에서 조사하여 상기 라디칼 중합성 조성물을 1차 가교시킬 수 있다. UV 광의 세기가 1 mW/cm2 미만인 경우, 라디칼 중합성 조성물이 충분히 가교되지 않을 수 있고, 10 mW/cm2을 초과하면 반경화 점착필름이 너무 경화될 수 있는 문제점이 있다.
반경화 상태의 점착필름을 기판 상에 점착시킨 후, 상기 점착필름이 기판상에 접착되도록 상기 점착필름을 완전 경화시키는데, 이 때 완전 경화는 상기 양이온 중합성 조성물의 2차 가교에 의해서 이루어진다. 상기 양이온 중합성 조성물의 2차 가교 역시 상기 1차 가교와 마찬가지로 UV 광조사에 의할 수 있으며, 바람직하게는 UV 광을 50 ~ 150 mW/cm2 범위에서 조사하여 가교시킬 수 있다. UV 광의 세기가 50 mW/cm2 미만인 경우, 양이온 중합성 조성물이 충분히 가교되지 않을 수 있고, 150 mW/cm2 을 초과하면 점착필름의 변형을 초래할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 점착필름은 터치 패널이나, 디스플레이 패널 등 광학 부재에 사용될 수 있다. 다만 광학부재에 한정되어 사용되는 것은 아니며, 인쇄 단차 흡수가 필요한 용도라면 특별히 제한되지 않고 모두 사용될 수 있다.
이하에서는 본 발명을 실시예 및 비교예에 의하여 더욱 상세히 설명하며, 다만 본 발명이 하기의 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
<실시예 및 비교예>
본 발명에 따른 점착필름의 인쇄단차 흡수성 및 내구성 성능을 알아보기 위하여, 다음의 실시예 및 비교예를 통하여 점착필름을 제조하고, 하기 항목에 대한 평가를 실시하였다.
50 ㎛ 의 이형 PET 필름 상에 하기 표 1의 조성을 갖는 혼합물이 포함된 점착필름 형성용 물질을 10 ㎛ 코팅하였다.
라디칼 중합성 조성물 양이온 중합성 조성물 조성비
실시예1 1) 아크릴계 수지(우레탄 아크릴레이트) 100중량부

2) 이가큐어184 1중량부		 1) 에폭시 수지 100중량부

2) 방향족 이오도늄 염 1중량부		 1:1
실시예2 1) 아크릴계(폴리에스테르아크릴레이트) 수지 100중량부

2) 이가큐어184 1중량부		 1) 에폭시 수지 100중량부

2) 방향족 이오도늄 염 1중량부		 1:1
실시예3 1) 아크릴계 수지(우레탄아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트) 100중량부

2) 이가큐어184 1중량부		 1) 비닐 에테르 수지 100중량부

2) 방향족 이오도늄 염 1중량부		 1:1
실시예4 1) 아크릴계 수지(멜라민아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트) 100중량부

2) 이가큐어184 1중량부		 1) 비닐 에테르 수지 100중량부

2) 방향족 이오도늄 염 1중량부		 1:1
실시예5 1) 아크릴계 수지(에폭시아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리 아크릴레이트) 100중량부

2) 이가큐어184 1중량부		 1) 비닐 에테르 수지 100중량부

2) 방향족 이오도늄 염 1중량부		 1:1
비교예1 1) 아크릴계 수지(우레탄아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트) 100중량부

2) 이가큐어184 1중량부 		- -
비교예2 - 1) 에폭시 수지 100중량부

2) 방향족 이오도늄 염 1중량부		 -
실시예 1 내지 5, 비교예 1에 대해서는 1 ~ 10 mW/cm2 범위 내의 세기로 UV 광을 조사하여 경화시켰고, 비교예 2에 대해서는 50 ~ 150 mW/cm2 범위 내의 세기로 UV 광을 조사하여 경화시켰다.
상기 실시예에 따른 점착필름들은 반경화 상태인 반면, 비교예에 따른 점착필름들은 실시예들과 달리 완전 경화된 상태로 형성되었다.
<평가>
1. 점착력 평가
상기 실시예 및 비교예에 대하여 점착력(g/in)을 평가하였다. 점착력은 유리기재에 대한 점착력을 평가하였고, 이상인 경우는 O, 100 g/in 미만인 경우는 X로 표시하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
2. 저장탄성률 측정
상기 실시예 및 비교예에 대하여 저장탄성률(Pa)을 측정하였다. 저장탄성률은 저장탄성시험기 ARES G2를 이용하여 30 ℃, 100 ℃ 에서 각각 측정하였다.
3. 인쇄 단차 흡수성 평가
실시예 및 비교예에 따른 점착필름들을 인쇄 단차가 5~50㎛ 인 유리기판에 점착시키고, 단차 흡수성을 평가하였다. 단차 흡수성의 평가는 점착필름의 들뜸이나 기포 발생 여부로 평가하였으며, 들뜸이나 기포가 거의 발생되지 않는 경우 단차 흡수성이 우수한 것으로 보아 "○", 들뜸이나 기포가 많이 발생되는 경우는 "×"로 표시하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
점착력 저장 탄성률(Pa) 단차 흡수성
30 ℃ 100 ℃
실시예1 ○ 10,100 1,012 ○
실시예2 ○ 10,082 1,055 ○
실시예3 ○ 10,141 1,120 ○
실시예4 ○ 10,155 1,040 ○
실시예5 ○ 10,077 1,023 ○
비교예1 ○ 100,000 100,000 ×
비교예2 ○ 8,0000 8,000 ×
상기 표 2에 기재된 평가 결과를 살펴보면, 실시예 및 비교예에 따른 점착필름들은 모두 유리기재에 대하여 점착력이 높게 평가되었다.
또한, 실시예 및 비교예에 따른 점착필름들에 대하여 저장 탄성률을 측정한 결과, 실시예들은 30 ℃에서 10,000 Pa 부근의 값이 측정되었다.
특히 실시예에 따른 점착필름들은 상온에서 저장탄성율이 비교적 낮게 측정되기 때문에 흐름성이 우수한 것을 알 수 있고, 따라서 단차흡수성이 우수할 것이라는 것이 예측 가능하였다.
이와 달리 비교예에 따른 점착필름들은 30 ℃에서 저장 탄성률이 매우 높게 측정되었다. 즉, 비교예에 따른 점착필름들은 상온에서 흐름성이 약하기 때문에 단차 흡수성이 좋지 않을 것으로 충분히 예측 가능하였다.
다음으로는 실시예 및 비교예에 따른 점착필름들에 대한 단차 흡수성에 대하여 평가하였다. 실시예에 따른 점착필름들은 인쇄 단차를 갖는 기판에 적용시 기포 및 들뜸이 거의 발생되지 않아 예측한 바와 같이 인쇄 단차 흡수성이 우수한 것으로 평가되었다. 이에 비하여 비교예에 따른 점착필름들은 인쇄 단차 흡수성이 좋지 않아 들뜸 및 기포가 발생하였다.
실시예에 따른 점착필름들은 모두 반경화 상태이므로 비교예들에 비하여 소프트한 특성을 가지고, 저온에서 고온으로 갈수록 저장탄성률이 급격히 떨어지는 특성을 가지기 때문에 인쇄 단차 흡수성이 우수한 것을 알 수 있었다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 라디칼 중합성 조성물; 및 양이온 중합성 조성물;을 포함하고,
    상기 라디칼 중합성 조성물이 1차 가교되어 반경화 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 점착필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양이온 중합성 조성물이 2차 가교되어 완전 경화되는 것을 특징으로 하는 점착필름
  3. 제1항에 있어서,
    상기 라디칼 중합성 조성물은
    불포화 이중결합을 하나 이상 갖는 화합물 및 광중합개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착필름.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 불포화 이중결합을 하나 이상 갖는 화합물은
    아크릴계 단량체 및 아크릴계 프리폴리머 가운데 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착필름.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 광중합개시제는
    아세토페논, 벤조페논, 미힐러케톤, 벤조인, 벤질메틸케탈, 벤조일벤조에이트, α-아실옥심에스테르 및 티옥산톤류 개시제 가운데 하나 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 양이온 중합성 조성물은
    양이온 중합성 화합물 및 양이온 중합개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착필름.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 양이온 중합성 화합물은
    에폭시계 수지 및 비닐 에테르계 수지 가운데 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착필름.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 양이온 중합개시제는
    방향족 설포늄이온, 방향족 옥소설포늄이온, 방향족 이오도늄 염, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티모네이트, 및 헥사플루오로알세네이트 가운데 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 라디칼 중합성 조성물은
    1~10 mW/cm2 의 UV 광조사에 의해서 가교되는 것을 특징으로 하는 점착필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 양이온 중합성 조성물은
    50 ~ 150 mW/cm2 의 UV 광조사에 의해서 가교되는 것을 특징으로 하는 점착필름.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 라디칼 중합성 조성물의 1차 가교 후 100 g/in 이상의 점착력을 가지는 것을 특징으로 하는 점착필름.
  12. 제1항 내지 제11항에 기재된 점착필름을 포함하는 광학부재.

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