KR20140031089A - 점착제 조성물 - Google Patents

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KR20140031089A
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최한영
유민근
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 점착제 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카르복시기를 갖는 아크릴계 공중합체와 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제를 함유함으로써, 대전방지제의 표면 이행으로 인한 들뜸, 기포 및 박리 등의 현상이 없어 내구성 및 대전방지성이 우수하며, 별도로 부식방지제 성분을 함유하지 않고 금속층의 부식을 효과적으로 억제할 수 있는 점착제 조성물에 관한 것이다.

Description

점착제 조성물 {ADHESIVE COMPOSITION}
본 발명은 대전방지제와, 산을 함유하지 않는 아크릴계 공중합체의 상용성을 높여 대전방지제의 블리드 아웃(Bleed out)을 억제함으로써, 내구성, 대전방지성 및 부식방지성을 동시에 향상시킬 수 있는 점착제 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 액정을 포함하고 있는 액정셀과 편광판이 구비되며, 이를 접합하기 위한 적절한 점착제층이 사용된다. 점착제는 점착성 및 투명성이 우수한 아크릴계 공중합체를 베이스로 하는 아크릴계 점착제가 많이 사용된다.
편광판을 액정셀에 부착하는 공정에서 점착제층으로부터 이형필름을 박리하면 정전기가 발생되며, 발생된 정전기는 액정의 배향에 영향을 주어 불량을 유발하거나 정전기적 인력에 의해 액정셀과 점착제 사이에 유입된 이물에 의해 오염을 유발한다.
이를 개선하기 위하여 점착제 조성물에 이온성 대전방지제를 혼합 사용하나, 상기 이온성 대전방지제의 표면 이행으로 석출되는 블리드 아웃(Bleed out) 현상으로 들뜸, 기포 및 박리 등을 발생시킬 수 있다. 특히 이러한 문제는 고온 및 고온 다습한 환경에 노출된 경우 더욱 악화될 수 있다.
또한, ITO 등의 금속층을 포함하는 액정셀은 점착제 내부에 함유된 H2O 및 O2에 의해 부식이 발생되어 금속 산화물, 수산화물, 기타 부식성 생성물이 형성된다. 이들은 액정표시장치의 전기적 또는 기계적 안정성을 저하시키거나 시인성 확보 및 신뢰성에 문제를 발생시킬 수 있다.
금속의 부식성을 개선하기 위하여, 점착제 조성물의 내구성 향상을 위해 필수적으로 사용되는 수소이온 발생 단량체(예, 카르복시기를 갖는 단량체)의 사용을 배제하고 있는 경향이 있다.
이상과 같이, 최근에는 수소이온 발생 단량체를 사용하지 않고, 대전방지성 및 내구성이 우수한 점착제 조성물에 대한 요구가 증대되고 있는 실정이다.
이와 관련하여 수소이온 발생 단량체를 배제하면서, 아민기 또는 폴리에틸렌글리콜기를 도입하여 이온성 대전방지제와의 상용성을 증가시킨 아크릴계 공중합체를 사용하는 방법이 제시되고 있다(한국공개특허 제2009-132564호, 제2011-136760호).
그러나 상기 방법은 블리드 아웃 현상으로 인한 내구성 저하를 개선하기에는 상당히 부족한 효과를 나타내고 있는 실정이다.
본 발명은 이온성 대전방지제의 표면 이행으로 인한 들뜸, 기포 및 박리 등의 현상이 없어 내구성 뿐만 아니라 대전방지성이 우수하며, 별도로 부식방지제 성분을 함유하지 않고 금속층의 부식을 효과적으로 억제할 수 있는 점착제 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 카르복시기를 갖는 아크릴계 공중합체, 및 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제를 함유하는 점착제 조성물을 제공한다.
상기 카르복시기를 갖는 아크릴계 공중합체는 하기 화학식 1 또는 화학식 2의 아크릴계 단량체를 함유할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
바람직하기로, 상기 카르복시기를 갖는 아크릴계 공중합체는 탄소수 4-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 및 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 아크릴계 단량체를 함유할 수 있다.
보다 바람직하기로, 상기 카르복시기를 갖는 아크릴계 공중합체는 탄소수 4-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체, 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 아크릴레이트계 단량체, 및 히드록시기를 갖는 아크릴레이트계 단량체를 함유할 수 있다.
상기 아크릴계 단량체는 탄소수 4-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 100중량부에 대하여 0.1 내지 2중량부 함유할 수 있다.
상기 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제는 에폭시기를 함유하는 피리디늄염, 이미다졸늄염, 암모늄염, 설포늄염 및 포스포늄염으로 이루어진 군에서 선택된 양이온과, 불소함유 무기염, 불소함유 유기염 및 요오드이온으로 이루어진 군에서 선택된 음이온으로 이루어진 이온성염류인 것일 수 있다.
상기 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제는 하기 화학식 3 또는 4인 것일 수 있다.
Figure pat00003
(식 중, R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소임)
Figure pat00004
상기 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제는 아크릴계 공중합체의 카르복시산 1몰에 대하여 1 내지 10몰비로 함유할 수 있다.
바람직하기로, 상기 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제는 아크릴계 공중합체의 카르복시산 1몰에 대하여 5 내지 10몰비로 함유할 수 있다.
상기 점착제 조성물은 양이온과 음이온으로 구성된 이온성 대전방지제를 추가로 함유할 수 있다.
상기 점착제 조성물은 가교제를 추가로 함유할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 대전방지제의 표면 이행으로 인한 들뜸, 기포 및 박리 등의 현상이 없어 내구성이 우수할 뿐만 아니라 동시에 대전방지성을 만족시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 별도로 부식방지제 성분을 함유하지 않고 금속층의 부식을 효과적으로 억제할 수 있는 이점이 있다.
따라서, 상기 점착제 조성물은 정전기가 발생하기 쉬운 플라스틱 제품 특히 전기/전자 기기 등의 분야에서 정전기 회피 용도로 그 활용도가 높을 것으로 예상된다.
본 발명은 대전방지제와, 산을 함유하지 않는 아크릴계 공중합체의 상용성을 높여 대전방지제의 블리드 아웃(Bleed out)을 억제함으로써, 내구성, 대전방지성 및 부식방지성을 동시에 향상시킬 수 있는 점착제 조성물에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 점착제 조성물은 카르복시기를 갖는 아크릴계 공중합체와 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제를 함유하는 점착제 조성물을 함유한다.
본 발명의 점착제 조성물은 하기 도시된 메커니즘과 같이, 아크릴계 공중합체의 카르복시기와 이온성 대전방지제의 에폭시기가 반응하여, 아크릴계 공중합체에 이온성 대전방지제로부터 유도된 이온성 작용기를 도입한다. 상기 아크릴계 공중합체에 도입된 이온성 작용기는 이온성 대전방지제와 강한 이온결합을 형성한다.
[메커니즘 1]
Figure pat00005
[메커니즘 2]
Figure pat00006
이때, 아크릴계 공중합체의 카르복시기 1몰에 대하여 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제는 1 내지 10몰비 함유되는 것이 바람직하다.
상기 이온결합에 의해 대전방지제 성분이 표면으로 이동하여 석출되는 블리드 아웃(Bleed out) 현상이 억제되어, 내구성이 우수하다. 이러한 현상은 고온 또는 고온·다습한 환경 하에서도 억제되어 우수한 내구성 유지가 가능하다.
또한, 본 발명의 점착제 조성물은 이온성 대전방지제와 함께 아크릴계 공중합체에 유도된 이온성 작용기가 대전방지성을 가지므로 종래 대전방지제만을 이용한 점착제 조성물에 비해 그 성능이 월등히 향상된다.
또한, 본 발명의 아크릴계 공중합체는 카르복시산을 함유하고 있으나,점착제 조성물에 함유된 이온성 대전방지제의 에폭시기가 상기 카르복시산과 반응하므로 카르복시산에 의한 금속의 부식이 발생되지 않는다. 즉 아크릴계 공중합체는 산 성분을 포함하고 있으나, 상기 아크릴계 공중합체를 함유하는 점착제 조성물에는 산을 포함하지 않게 된다.
본 발명의 아크릴계 공중합체는 탄소수 4-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 및 카르복시기를 갖는 단량체를 함유하는 것이 바람직하다. 여기서, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 의미한다.
상기 탄소수 4-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체로는 n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 카르복시기를 갖는 단량체는 (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산 및 이들의 모노알킬에스테르; 3-(메타)아크릴로일프로피온산; 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 무수호박산 개환 부가체, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 무수 호박산 개환 부가체, 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 카프로락톤 부가체에 무수 호박산을 개환 부가시킨 화합물 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
제조된 점착제 조성물의 표면비저항의 안정화 시간을 고려하면, 상기 카르복시기를 갖는 단량체는 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 아크릴계 단량체인 것이 바람직하다.
[화학식 1]
Figure pat00007
[화학식 2]
Figure pat00008
표면비저항의 안정화 시간은 측정된 표면비저항값이 증가하다가 포화되는 시간을 의미한다. 일반적으로 상온에서 7일 이상 방치하면 표면비저항의 변화가 없어지므로, 7일 내에 공중합체와의 반응이 완료되는 것으로 예측된다.
이러한 카르복시기를 갖는 단량체는 탄소수 4-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 100중량부에 대하여 0.1 내지 2중량부 함유하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하기로는 0.5 내지 1중량부인 것이 좋다. 함량이 0.1중량부 미만이면 대전방지제의 고정화가 부족하여 내구성이 부족할 수 있고 2중량부를 초과하면 잔존 산 성분에 의해 부식방지성이 저하될 수 있다.
본 발명의 아크릴계 공중합체는 상기 카르복시기를 갖는 단량체 이외에 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체를 추가로 함유할 수 있다. 상기 추가되는 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 화학 결합에 의해 점착제 조성물의 응집력 또는 점착 강도를 보강하여 내구성과 절단성을 부여할 수 있는 것으로 수소이온(H+)을 발생시키지 않는 성분을 사용한다.
상기 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 예컨대 히드록시기를 갖는 단량체, 아미드기를 갖는 단량체, 3차 아민기를 갖는 단량체 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
히드록시기를 갖는 단량체로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸비닐에테르, 5-히드록시펜틸비닐에테르, 6-히드록시헥실비닐에테르, 7-히드록시헵틸비닐에테르, 8-히드록시옥틸비닐에테르, 9-히드록시노닐비닐에테르, 및 10-히드록시데실비닐에테르 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 4-히드록시부틸비닐에테르가 바람직하다.
아미드기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-3차부틸아크릴아미드, 3-히드록시프로필(메타)아크릴아미드, 4-히드록시부틸(메타)아크릴아미드, 6-히드록시헥실(메타)아크릴아미드, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴아미드, 및 2-히드록시에틸헥실(메타)아크릴아미드 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 (메타)아크릴아미드가 바람직하다.
3차 아민기를 갖는 단량체로는 N,N-(디메틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N,N-(디에틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, 및 N,N-(디메틸아미노)프로필(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
본 발명의 아크릴계 공중합체는 제조된 점착제 조성물의 표면비저항의 안정화 시간과 내구성을 고려하면, 탄소수 4-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체, 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 아크릴계 단량체 및 히드록시기를 갖는 아크릴레이트계 단량체를 함유하는 것이 보다 바람직하다.
이러한 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 탄소수 4-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 100중량부에 대하여 0.05 내지 10중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 8중량부인 것이 좋다. 함량이 0.05중량부 미만인 경우 점착제의 응집력이 작아지게 되어 내구성이 저하될 수 있으며, 10중량부 초과인 경우 높은 겔분율에 의해 점착력이 떨어지고 내구성이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명의 아크릴계 공중합체는 상기 단량체들 이외에 다른 중합성 단량체를 점착력을 저하시키지 않는 범위, 예컨대 총량에 대하여 10중량부 이하로 더 함유할 수 있다.
공중합체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 괴상중합, 용액중합, 유화중합 또는 현탁중합 등의 방법을 이용하여 제조할 수 있으며, 용액중합이 바람직하다. 또한, 중합 시 통상 사용되는 용매, 중합개시제, 분자량 제어를 위한 연쇄이동제 등을 사용할 수 있다.
아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산, Mw)이 5만 내지 200만인 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 40만 내지 200만인 것이 좋다. 중량평균분자량이 5만 미만인 경우 공중합체 간의 응집력이 부족하여 점착 내구성에 문제를 야기할 수 있고, 200만 초과인 경우 도공 시 공정성을 확보하기 위하여 다량의 희석 용매를 필요로 할 수 있다.
에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제는 에폭시기를 갖는 양이온과 음이온으로 구성된 이온성염류로 점착제에 이온 전도성을 부여할 수 있는 것이면 특별히 그 종류를 한정하지 않는다.
구체적으로 에폭시기를 함유하는 피리디늄염, 이미다졸늄염, 암모늄염, 설포늄염 및 포스포늄염으로 이루어진 군에서 선택된 양이온과, 불소함유 무기염, 불소함유 유기염 및 요오드이온으로 이루어진 군에서 선택된 음이온으로 이루어진 이온성염류일 수 있다.
이중 대전방지성의 안정화 속도, 내열성 및 제조의 용이성을 고려하면, 하기 화학식 3 또는 에폭시기를 함유하는 피리디늄염 또는 이미다졸늄염을 양이온으로 선택 사용한 것이 바람직하다.
[화학식 3]
Figure pat00009
(식 중, R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소임). 보다 바람직하기로, 상기 R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 지방족 탄화수소, 더욱 바람직하기로는 메틸기인 것이 좋다.
상기 에폭시기를 함유하는 피리디늄염 또는 이미다졸늄염은 일례로 하기 화학식 4의 1-메틸-3-글리시독시이미다졸륨 테트라플루오로보레이트일 수 있다. 하기 화학식 4는 Chemistry letters. Vol33, 2004, 560-561에 기재된 방법으로 제조될 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00010
본 발명의 점착제 조성물은 카르복시기를 갖는 단량체를 함유한 아크릴계 공중합체와 상기 화학식 3 또는 에폭시기를 함유하는 피리디늄염 또는 이미다졸늄염을 양이온으로 사용한 이온성 대전방지제를 함유하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하기로는 상기 카르복시기를 갖는 단량체, 히드록시기를 갖는 아크릴레이트계 단량체 및 상기 화학식 3 또는 에폭시기를 함유하는 피리디늄염 또는 이미다졸늄염을 양이온으로 사용한 이온성 대전방지제를 함유하는 것이 좋다.
이러한 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제는 아크릴계 공중합체의 카르복시산 1몰에 대하여 1 내지 10몰비, 바람직하기로는 5 내지 10몰비로 함유할 수 있다. 함량이 1몰비 미만이면 산 성분이 잔존하여 부식방지성이 저하될 수 있고, 10몰비를 초과하는 경우에는 이온성 대전방지제의 고정화 비율이 작아 블리드 아웃에 의한 내열성 저하가 발생할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제 이외에, 음이온과 양이온으로 구성된 통상적인 이온성 대전방지제를 추가로 함유할 수 있다. 이때, 추가되는 이온성 대전방지제는 본 발명의 효과를 달성할 수 있는 범위내에서 적정량 사용하는 것이 바람직하다.
음이온과 양이온으로 구성된 이온성 대전방지제는 음이온과 양이온으로 구성된 이온성염류로 점착제에 이온 전도성을 부여할 수 있는 것이면 특별히 그 종류를 한정하지 않는다.
구체적으로 알칼리 금속염, 암모늄염, 설포늄염 및 포스포늄염으로 이루어진 군에서 선택된 양이온과; 불소함유 무기염, 불소함유 유기염 및 요오드이온로 이루어진 군에서 선택된 음이온으로 이루어진 이온성염류일 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 가교제를 추가로 함유할 수 있다.
가교제는 밀착성 및 내구성을 향상시킬 수 있고, 고온에서의 신뢰성 및 점착제의 형상을 유지시킬 수 있다.
상기 가교제는 이소시아네이트계, 에폭시계, 멜라민계, 과산화물계, 금속킬레이트계, 옥사졸린계 등이 사용될 수 있으며, 1종 또는 2종 이상을 혼합 사용할 수 있다. 이중 이소시아네이트계 또는 에폭시계가 바람직하다.
상기 이소시아네이트계는 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트화합물; 트리메틸올프로판 등의 다가 알콜계 화합물 1몰에 디이소시아네이트 화합물 3몰을 반응시킨 부가체, 디이소시아네이트 화합물 3몰을 자기 축합시킨 이소시아누레이트체, 디이소시아네이트 화합물 3몰 중 2몰로부터 얻어지는 디이소시아네이트 우레아에 나머지 1몰의 디이소시아네이트가 축합된 뷰렛체, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스트리이소시아네이트 등의 3개의 관능기를 함유하는 다관능 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.
상기 에폭시계는 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세롤디글리시딜에테르, 글리세롤트리글리시딜에테르, 디글리세롤폴리글리시딜에테르, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르, 레졸신디글리시딜에테르, 2,2-디브로모네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 펜타에리트리톨폴리글리시딜에테르, 소르비톨폴리글리시딜에테르, 아디핀산디글리시딜에스테르, 프탈산디글리시딜에스테르, 트리스(글리시딜)이소시아누레이트, 트리스(글리시독시에틸)이소시아누레이트, 1,3-비스(N,N-글리시딜아미노메틸)시클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일릴렌디아민 등을 들 수 있다.
상기 멜라민계는 헥사메티롤멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 등을 들 수 있다.
이러한 가교제는 상기 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1 내지 15중량부, 바람직하기로는 0.1 내지 5중량부 함유될 수 있다. 함유량이 0.1중량부 미만이면 부족한 가교도로 인해 응집력이 작게 되어 점착 내구성 및 절단성의 물성을 해칠 수 있으며, 15중량부를 초과할 경우에는 과다 가교반응에 의한 잔류응력 완화에 문제가 발생할 수 있다.
상기와 같은 성분 이외에, 점착제 조성물은 용도에 따라 요구되는 점착력, 응집력, 점성, 탄성률, 유리전이온도 등을 조절하기 위하여, 실란커플링제, 점착성 부여 수지, 산화방지제, 레벨링제, 표면윤활제, 염료, 안료, 소포제, 충전제, 광안정제 등의 첨가제를 더 함유할 수 있다.
이러한 첨가제는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위내에서 적절히 함량을 조절할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 특히 액정셀과의 접합을 위한 편광판용 점착제, 표면보호필름용 점착제로 사용할 수 있다. 또한, 보호필름, 반사시트, 구조용 점착시트, 사진용 점착시트, 차선표시용 점착시트, 광학용 점착제품, 전자부품용 점착제뿐만 아니라 일반 상업용 점착시트제품으로도 사용 가능하다.
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.
제조예 : 아크릴계 공중합체 제조
제조예 1
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1 L의 반응기에 n-부틸아크릴레이트(BA) 90 중량부, 메틸아크릴레이트(MA) 7중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트(HEA) 2.0중량부 및 아크릴산(AA) 1중량부로 이루어진 단량체 혼합물을 투입한 후, 용제로 아세톤 100중량부를 투입하였다. 그 다음 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1시간 동안 퍼징한 후, 62℃로 유지하였다. 상기 혼합물을 균일하게 한 후, 반응개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.07중량부를 투입하고, 6시간 동안 반응시켜 중량평균분자량이 약 100만인 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 2
상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, 아크릴산 대신에 카르복시에틸아크릴레이트(CEA)를 1중량부 사용하여 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 3
상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, 아크릴산 함량을 0.2중량부 사용하여 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 4
상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, 아크릴산 함량을 1.5중량부 사용하여 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 5
상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, n-부틸아크릴레이트(BA) 91중량부, 메틸아크릴레이트(MA) 7중량부 및 2-하이드록에틸아크릴레이트 2.0중량부로 이루어진 단량체 혼합물을 사용하여 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 6
상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, 아크릴산 대신에 메톡시에틸아크릴레이트(MEA) 1중량부 사용하여 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 7
상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, 아크릴산 3중량부 사용하여 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 8
상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, n-부틸아크릴레이트(BA) 90 중량부, 벤질메타크릴레이트(BzMA) 8중량부, 2-하이드록시에틸아크릴레이트(HEA) 1.0중량부 및 카르복시에틸아크릴레이트(화학식 1,
Figure pat00011
) 1중량부로 이루어진 단량체 혼합물을 사용하여 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 9
상기 제조예 8과 동일하게 실시하되, 카르복시에틸아크릴레이트(
Figure pat00012
) 대신에
Figure pat00013
(화학식 2)를 사용하여 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
제조예 10
상기 제조예 8과 동일하게 실시하되, 카르복시에틸아크릴레이트(CEA) 대신에 아크릴산을 사용하여 아크릴계 공중합체를 제조하였다.
상기 제조예 1 내지 10에서 사용된 성분을 간략하게 정리하면 하기 표 1과 같다.
구분
(중량부)		 BA MA HEA AA 화학식 1 화학식 2 MEA BzMA
제조예 1 90 7 2 1 - - - -
제조예 2 90 7 2 - 1 - - -
제조예 3 90.8 7 2 0.2 - - - -
제조예 4 89.5 7 2 1.5 - - - -
제조예 5 91 7 2 - - - - -
제조예 6 90 7 2 - - - 1 -
제조예 7 88 7 2 3 - - - -
제조예 8 90 - 1 - 1 - - 8
제조예 9 90 - - - - 1 - 8
제조예 10 90 - - 1 - - - 8
실시예 1-13 및 비교예 1-3
하기 표 2와 같이, 상기 제조예의 아크릴계 공중합체, 가교제(일본우레탄사 CORONATE-L) 0.5중량부, 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제 및 실란커플링제(아세토아세톡시프로필 트리메톡시실란) 0.5중량부를 혼합한 후, 유기용매에 희석하여 점착제 조성물을 제조하였다.
이때, 표 2는 아크릴계 공중합체, 이온성 대전방지제 및 에폭시기를 갖는 대전방지제를 기재하였으며, 이외의 가교제 및 실란 커플링제는 동일한 성분 및 함량을 사용하였다.
구분
(중량부)		 아크릴계 공중합체
(제조예)		 대전방지제 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A-1 A-2 A-3 B-1 B-2
실시예1 100 - - - - - - - - - 1 - - 5 -
실시예2 - 100 - - - - - - - - 1 - - 5 -
실시예3 - - 100 - - - - - - - 1 - - 5 -
실시예4 - - - 100 - - - - - - 1 - - 5 -
실시예5 100 - - - - - - - - - - 1 - 5 -
실시예6 100 - - - - - - - - - - - 1 5 -
실시예7 100 - - - - - - - - - - - - 5 -
실시예8 - - - - - - 100 - - - 1 - - 5 -
실시예9 - - - - - - 100 - - - 1 - - 10 -
실시예10 - - - - - - - 100 - - - - - - 5
실시예11 - - - - - - - 100 - - - - - - 10
실시예12 - - - - - - - - 100 - - - - - 5
실시예13 - - - - - - - - - 100 - - - - 5
비교예1 - - - - 100 - - - - - 1 - - 5 -
비교예2 - - - - - 100 - - - - - - - 5 -
비교예3 100 - - - - - - - - - 1 - - - -
A-1 ; 1-헥실-4-메틸피리디늄 헥사플루오로포스페이트
A-2 ; NaPF6
A-3 ; LiI
B-1:
Figure pat00014

B-2:
Figure pat00015
(식 중, R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 메틸기임)
상기에서 제조된 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 이형필름 상에 두께가 25㎛가 되도록 도포하고 100℃에서 1분 동안 건조시켜 점착층을 형성하였다.
두께 185㎛의 요오드계 편광판에 상기 제조된 점착층을 점착 가공으로 적층하여 점착제 부착 편광판을 제조하였다. 제조된 편광판을 23℃, 60%RH의 조건 하에서 양생 기간 동안 보관하였다.
실시예 13
실시예 1과 동일하게 실시하되, CORONATE-L 대신에 CORONATE-HXR(일본 우레탄사)을 가교제로 사용하여 점착제 조성물을 제조하였다.
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 점착제 조성물, 점착제 부착 편광판의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
1. 표면비저항(Ω/□) 및 표면비저항(Ω/□)의 안정화 시간
제조된 점착제 부착 편광판을 표면저항 측정기(MCP-HT450, Mitsubishi chemical사)를 이용하여 점착제층의 3지점을 각각 10회씩 측정하고, 그 평균값으로 나타내었다.
또한, 표면비저항의 측정값이 증가하다가 포화되는 시간을 안정화 시간으로 표시하였다.
2. 점착 내구성
점착제 부착 편광판의 이형필름을 박리하고 점착제층 표면과 코닝글라스를 접합한 후, 80℃(내열성)/60℃, 90RH%(내습열성)에서 300시간 방치한 후 외관을 확인하였다.
<평가기준>
기포와 박리현상 시인됨: ×
기포나 박리현상이 약간 시인되나 편광판 성능은 유지함: ○
기포와 박리현상 미시인됨: ◎
3. 금속층의 내부식성
점착제 부착 편광판의 이형 필름을 박리한 후 점착제층 표면과 알루미늄판을 접합한 후 60℃, 95%RH의 분위기 하에 250시간 방치하여 시편을 제조하였다.
상기 적층체로부터 점착제층을 박리하고, 상기 점착제층과 접촉한 알루미늄판의 표면을 육안으로 관찰하여, 부식의 유무를 평가했다.
<평가기준>
알루미늄판 표면이 전혀 부식되지 않음: ◎
알루미늄판 표면이 약간 부식되나 알루미늄판의 기능은 유지함: ○
알루미늄판 표면이 부식됨: ×
구분 표면비저항 (Ω/□) 표면비저항의 안정화 시간 내열성 내습열성 내부식성
실시예1 6×109 7일 ◎ ◎ ◎
실시예2 4×109 3일 ◎ ◎ ◎
실시예3 3×109 10일 ◎ ◎ ◎
실시예4 8×109 6일 ◎ ◎ ◎
실시예5 5×109 7일 ◎ ◎ ◎
실시예6 3×109 7일 ◎ ◎ ◎
실시예7 3×1010 7일 ◎ ◎ ◎
실시예8 8×109 5일 ○ ◎ ○
실시예9 5×109 5일 ○ ○ ◎
실시예10 4×109 2일 ◎ ◎ ○
실시예11 1×109 2일 ◎ ◎ ◎
실시예12 4×109 2일 ◎ ◎ ◎
실시예13 4×109 6일 ○ ○ ◎
비교예1 2×109 1일 × × ○
비교예2 1×109 1일 × × ○
비교예3 6×109 1일 ○ ○ ×
상기 표 3과 같이, 본 발명에 따라 카르복시기를 갖는 아크릴계 공중합체 및 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제를 함유한 실시예 1 내지 13의 점착제 조성물은 비교예 1 내지 3에 비해 내구성(내열 및 내습열), 대전방지성 및 부식방지성이 동시에 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (11)

  1. 카르복시기를 갖는 아크릴계 공중합체, 및 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제를 함유하는 점착제 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 카르복시기를 갖는 아크릴계 공중합체는 하기 화학식 1 또는 화학식 2의 아크릴계 단량체를 함유하는 것인 점착제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00016

    [화학식 2]
    Figure pat00017

  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 카르복시기를 갖는 아크릴계 공중합체는 탄소수 4-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 및 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 아크릴계 단량체를 함유하는 것인 점착제 조성물.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 카르복시기를 갖는 아크릴계 공중합체는 탄소수 4-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체, 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 아크릴레이트계 단량체, 및 히드록시기를 갖는 아크릴레이트계 단량체를 함유하는 것인 점착제 조성물.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 아크릴계 단량체는 탄소수 4-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 100중량부에 대하여 0.1 내지 2중량부 함유하는 것인 점착제 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제는 에폭시기를 함유하는 피리디늄염, 이미다졸늄염, 암모늄염, 설포늄염 및 포스포늄염으로 이루어진 군에서 선택된 양이온과,
    불소함유 무기염, 불소함유 유기염 및 요오드이온으로 이루어진 군에서 선택된 음이온으로 이루어진 이온성염류인 것인 점착제 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제는 하기 화학식 3 또는 4인 것인 점착제 조성물.
    [화학식 3]
    Figure pat00018

    (식 중, R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 지방족 탄화수소임)
    [화학식 4]
    Figure pat00019

  8. 청구항 6에 있어서, 상기 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제는 아크릴계 공중합체의 카르복시산 1몰에 대하여 1 내지 10몰비로 함유하는 것인 점착제 조성물.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 에폭시기를 갖는 이온성 대전방지제는 아크릴계 공중합체의 카르복시산 1몰에 대하여 5 내지 10몰비로 함유하는 것인 점착제 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 점착제 조성물은 양이온과 음이온으로 구성된 이온성 대전방지제를 추가로 함유하는 것인 점착제 조성물.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 점착제 조성물은 가교제를 추가로 함유하는 것인 점착제 조성물.
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