KR20140085256A - 점착 필름, 이를 위한 점착제 조성물 및 이를 포함하는 디스플레이 부재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우레탄 관능기를 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 30℃ 이하이고, 3%의 변형율(strain), 60℃ 및 1rad/s의 주파수 스윕 테스트(frequency sweep test)에서, 손실 모듈러스(loss modulus)가 4 x 104 ~ 8 x 104 dyn/cm2이고, 3%의 변형율, 60℃ 및 1rad/s의 주파수 스윕 테스트에서, tan δ가 0.2-0.55인 점착 필름, 이를 위한 점착제 조성물 및 이를 포함하는 디스플레이 부재에 관한 것이다.

Description

점착 필름, 이를 위한 점착제 조성물 및 이를 포함하는 디스플레이 부재{ADHESIVE FILM, ADHESIVE COMPOSITION FOR THE SAME AND DISPLAY MEMBER COMPRISING THE SAME}
본 발명은 점착 필름, 이를 위한 점착제 조성물 및 이를 포함하는 디스플레이 부재에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 5-50인치의 중대형 사이즈의 디스플레이에 적용되더라도 디스플레이 부재의 기능이 손상되지 않고, 뒤틀림(warpage), 얼룩 발생의 문제가 없어 신뢰성이 좋고, 환경 변화시 들뜸, 기포 발생 등이 없어 내구성이 좋고, 패턴 시인 등의 문제가 없는 점착 필름, 이를 위한 점착제 조성물 및 이를 포함하는 디스플레이 부재에 관한 것이다.
OCA(optical clear adhesive) 필름은 점착 필름으로서 광학표시장치에서 부품들을 적층하는 층간 접착 또는 휴대폰의 터치 스크린 부착에 사용된다. 특히, 광학표시장치 중 정전용량방식의 터치패드(Touchpad)는 점착 필름에 의해 윈도우 또는 필름에 부착되어 윈도우 또는 필름의 정전용량의 변화를 감지함으로써 특성을 발휘한다. 터치패드에서 점착 필름은 윈도우 글래스와 TSP 센서 글라스 사이에 적층된다.
OCA 필름은 빛을 97% 이상 투과시켜 유리와 같은 기능을 하면서도 기존의 양면 테이프에 비해 화면의 선명도를 높여주고 접착성도 양호하다는 장점이 있다. OCA 필름은 휴대폰 뿐만 아니라 표시 화면이 중대형 사이즈인 Tablet PC, TV 등에 사용될 수도 있다.
표시 화면의 사이즈가 커짐의 따라 소형 사이즈(예:5인치 미만)의 디스플레이 경우에는 점착 필름이 부착되는 면적이 좁다. 그 결과, 가혹 조건(예:고온고습 60℃/90%)에서도 뒤틀림(warpage), 얼룩이 발생하지 않는다. 그러나, 비 모바일형인 중대형 사이즈(예:5-50인치)의 디스플레이 경우에는 면적이 넓어져 에지 부분의 응력으로 인해 뒤틀림 및 얼룩이 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 중대형 사이즈의 디스플레이 부재에 적용되어도 부재의 기능을 손상시키지 않을 수 있는 점착 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가혹 조건에 적용되더라도 디스플레이 구동시 뒤틀림(warpage), 얼룩 발생의 문제가 없는 점착 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 점착 필름이 부착되는 부재에 따라 환경변화시 들뜸, 기포발생, 패턴 인식 등의 문제가 없는 점착 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 점착 필름을 위한 점착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 점착 필름을 포함하는 디스플레이 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점인 점착 필름은 우레탄 관능기를 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 30℃ 이하이고, 3%의 변형율(strain), 60℃ 및 1rad/s의 주파수 스윕 테스트(frequency sweep test)에서, 손실 모듈러스(loss modulus)가 4 x 104 ~ 8 x 104 dyn/cm2이고, 3%의 변형율, 60℃ 및 1rad/s의 주파수 스윕 테스트에서, tan δ가 0.2-0.55가 될 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 점착제 조성물은 (A)우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체, (B)(메타)아크릴계 공중합체, (C)개시제, 및 (D)가교제를 포함하고, (A)는 (A),(B),(C),(D)의 합 중 11-40중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 디스플레이 부재는 광학필름; 및 상기 광학필름의 일면 또는 양면에 부착된 상기 점착 필름을 포함할 수 있다.
본 발명은 중대형 사이즈의 디스플레이 부재에 적용되어도 기능을 손상시키지 않을 수 있고, 가혹 조건에 적용되더라도 디스플레이 구동시 뒤틀림(warpage), 얼룩 발생의 문제가 없는 점착 필름을 제공하였다. 또한, 본 발명은 점착 필름이 부착되는 부재에 따라 환경 변화시 들뜸, 기포발생, 패턴 인식 등의 문제가 없는 점착 필름을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 구체예의 디스플레이 부재의 단면도이다.
도 2는 본 발명 다른 구체예의 디스플레이 부재의 단면도이다.
본 명세서에서 "(메타)아크릴레이트"는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 "공중합체"는 올리고머, 폴리머 또는 수지를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 관점인 점착 필름은 3%의 변형율(strain), 60℃ 및 1rad/s의 주파수 스윕 테스트(frequency sweep test)에서, 손실 모듈러스(loss modulus)가 4 x 104 ~ 8 x 104 dyn/cm2가 될 수 있다. 바람직하게는 6 x 104 ~ 6.5 x 104 dyn/cm2가 될 수 있다.
손실 모듈러스가 4 x 104 dyn/cm2 미만인 경우, 점착 필름을 대형 사이즈 패널에 적용시 뒤틀림이 발생할 수 있고, 가혹 조건에서 250시간 후에 디스플레이에 구동 시 얼룩이 발생 및 부착력이 떨어지는 문제점 이 발생될 수 있을 수 있다.
손실 모듈러스가 8 x 104 dyn/cm2 초과인 경우 얼룩 및 기재 수축의 문제점이 있을 수 있다.
점착 필름은 유리전이온도(Tg)가 30℃ 이하, 바람직하게는 -20℃ 이하, 더 바람직하게는 -60℃ ~ -20℃가 될 수 있다. 유리전이온도가 30℃ 초과인 경우, 필름이 딱딱하여 충격성에 취약한 문제점이 있을 수 있다.
점착 필름은 3%의 변형율, 60℃ 및 1rad/s의 주파수 스윕 테스트에서, 저장 모듈러스(storage modulus)가 4 x 104 dyn/cm2 이상, 바람직하게는 6 x 104 - 1 x 106 dyn/cm2이 될 수 있다. 상기 범위에서, 고온 고습 신뢰성에서 필름 수축 방지효과 가 있을 수 있다.
손실 모듈러스와 저장 모듈러스는 하기 실험예를 참고하여 측정할 수 있다.
점착 필름은 tan δ(저장 모듈러스에 대한 손실 모듈러스의 비)가 0.2-1.0, 바람직하게는 0.2-0.55가 될 수 있다. 상기 범위에서, 가혹 조건에서 250시간 후 구동시 점착 필름에서 얼룩이 발생하지 않을 수 있고, 신뢰성이 양호한 효과가 있을 수 있다.
점착 필름은 파장 400-700nm에서 투과도가 90% 이상, 헤이즈가 0.5% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 투명성이 높아 터치패널 등에 적용할 수 있다. 바람직하게는 투과도는 90-99%, 헤이즈는 0.1-0.5%가 될 수 있다.
점착 필름은 박리강도가 1000-6000gf/25mm 가 될 수 있다. 상기 범위에서, 충분한 점착력을 확보하고 리워크성이 좋을 수 있다.
박리강도는 하기 실험예를 참고하여 측정할 수 있다.
점착 필름은 우레탄 관능기를 포함할 수 있다. 우레탄 관능기는 점착 필름용 조성물의 우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체로부터 유래될 수 있다. 우레탄기는 공중합체의 주쇄에 위치할 수 있다. 우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체는 점착 필름용 조성물에 포함되어, 고온에서 점착 필름의 응력을 완화시킴으로써 뒤틀림을 방지할 수 있고, 스트레스 완화 효과를 제공할 수 있다.
점착 필름 중 우레탄 관능기는 3-20%(중량비)로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 필름 탄성력 향상 효과가 있을 수 있다.
점착 필름은 비경화성 화합물을 포함할 수도 있다.
비경화성 화합물은 점착 필름용 조성물의 경화에 참여할 수 있는 작용기(예: 비닐기, (메타)아크릴레이트기 등의 이중 결합)을 포함하지 않는다. 따라서, 비경화성 화합물은 경화 반응에 관여하지 않는다. 대신에, 비경화성 화합물은 분자 내에 방향족 고리가 많은 친유성 분자이고, 방향족 고리에 의한 평면적 구조의 형태로 분자가 안정화되어 있으며, 방향족 고리의 비편재화된 전자들간의 강한 인력에 의해 stacking이 가능하다. 그 결과, 상기 비경화성 화합물은 경화되지는 않지만 점착 필름에서 액상으로 빠져나오지 않고 그대로 존재함으로써 경화 수축율을 저하시켜서 LCD 구동시 얼룩 무늬 현상을 제어 할수 있다.
비경화성 화합물은 하기 화학식 1의 구조를 포함할 수 있다:
<화학식 1>
Figure pat00001
(상기에서, n과 m은 독립적으로 0~10의 정수이고, 단 n과 m이 모두 0인 경우는 제외하고,
상기 Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7 및 Q8은 독립적으로 수소, 선형 또는 분지형의 탄소수 1~10의 알킬기, 수산기, 수산기로 치환된 탄소수 1~10의 알킬기, -(-CH2-)s-O-[-CH2-CH2O-]t-CH2CH2OH(s는 0~5의 정수이고, t는 0~5의 정수이다)로 이루어진 군으로부터 선택되고,
상기 Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7 및 Q8 중 적어도 하나 이상은 수산기, 수산기로 치환된 탄소수 1~10의 알킬기, -(-CH2-)s-O-[-CH2-CH2O-]t-CH2CH2OH(s는 0~5의 정수이고, t는 0~5의 정수이다)이다.
바람직하게는 n과 m은 독립적으로 0~5, 더 바람직하게는 0~1의 정수가 될 수 있다.
구체예에서, 상기 비경화성 화합물은 하기 화학식 1-1 또는 1-2의 구조를 가질 수 있다:
<화학식 1-1>
A1-(-CH2O-)n1-(-CH2-)m1-A2-(-CH2O-)n2-(-CH2-)m2-A3-(-CH2O-)n3-(-CH2-)m4-A4
<화학식 1-2>
A1-(-CH2O-)n1-(-CH2-)m1-A2-(-CH2O-)n2-(-CH2-)m2-A3-(-CH2O-)n3-(-CH2-)m3-A4-(-CH2O-)n4-(-CH2-)m4-A5
(상기에서 n1, n2, n3, n4, m1, m2, m3 및 m4는 독립적으로 0-10의 정수이고, 단, n1과 m1이 모두 0인 경우, n2와 m2가 모두 0인 경우, n3과 m3이 모두 0인 경우, 또는 n4와 m4가 모두 0인 경우는 제외하고,
A1 내지 A5는 하기 화학식 (a), (b), (c) 또는 (d) 중 어느 하나이다.
(a)
Figure pat00002
(b)
Figure pat00003
(c)
Figure pat00004
(d)
Figure pat00005
상기에서 R1, R2, R3, R4 및 R5는 같거나 다르고, 독립적으로 수소, 선형 또는 분지형의 탄소수 1~10의 알킬기, 수산기, 수산기로 치환된 탄소수 1 ~10의 알킬기, -(-CH2-)s-O-[-CH2-CH2O-]t-CH2CH2OH(s는 0~5의 정수이고, t는 0 ~5의 정수이다)로 이루어진 군으로부터 선택되고, R1, R2, R3, R4 및 R5 중 적어도 하나 이상은 수산기, 수산기로 치환된 탄소수 1~10의 알킬기, 또는 -(-CH2-)s-O-[-CH2-CH2O-]t-CH2CH2OH(s는 0~5의 정수이고, t는 0~5의 정수이다)이다).
바람직하게는 n과 m은 독립적으로 0~1의 정수일 수 있다.
비경화성 화합물은 방향족 고리 2~10개, 바람직하게는 4~5개를 포함할 수 있다.
상기 수산기는 방향족 고리에 직접 결합되어 있거나 수산기로 치환된 탄소수 1~10의 알킬기, -(-CH2-)s-O-[-CH2-CH2O-]t-CH2CH2OH(s는 0~5의 정수이고, t는 0~5의 정수이다) 등을 통해 방향족 고리에 도입될 수 있다. 수산기는 점착제 조성물의 접착력을 증가시키는 역할을 한다.
구체예에서, 상기 비경화성 화합물은 자일렌-포름알데히드 수지일 수 있다. 상기 자일렌-포름알데히드 수지는 마이그레이션(migration)이 없는 장점이 있다. 또한 자일렌-포름알데히드 수지는 탄성력, 내열특성, 광학 특성 및 저 수축화가 가능한 특성을 갖는다.
상기 자일렌-포름알데히드 수지는 방향족 고리 2~10개, 바람직하게는 4~5개를 포함할 수 있다.
상기 비경화성 화합물의 구체적인 예는 하기 화학식 1a~1e의 구조를 가질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있고, 바람직하게는 2종 이상 혼합하여 적용한다:
<화학식 1a>
Figure pat00006
<화학식 1b>
Figure pat00007
<화학식 1c>
Figure pat00008
<화학식 1d>
Figure pat00009
<화학식 1e>
Figure pat00010
(상기에서, R은 수소, 수산기 또는 메틸이고, n은 0-5의 정수이다)
비경화성 화합물은 굴절률이 1.47-1.6이 될 수 있다. 이는 광경화형 점착제 조성물의 굴절률을 상승시켜 window와 TSP glass 간의 굴절률 차이를 줄임으로써 빛의 굴절 또는 반사로 인해 표시 화면의 선명도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
비경화성 화합물의 Mw은 50-3,000g/mol이 될 수 있다. 상기 범위에서, 경화시 비경화재료가 필름 외부로 빠져나와 경화 불량이 생기는 것을 막을 수 있다.
비경화성 화합물은 점착 필름 중 0.1-20중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 에서, 비경화성 화합물이 액상으로 빠져나와 경화 불량이 생기는 것을 막을 수 있다. 바람직하게는 0.1-15중량%, 더 바람직하게는 5-15중량%, 가장 바람직하게는 8-12중량%로 포함될 수 있다.
점착 필름은 광학 필름의 일면 또는 양면에 부착되는 점착층으로서 유리기판, ITO 필름, 폴리카보네이트 소재 등을 부착하는데 사용될 수 있다. 상기 광학 필름은 터치패널, 윈도우, 편광판, 칼라필터, 위상차 필름, 타원 편광필름, 반사필름, 반사방지 필름, 보상필름, 휘도 향상필름, 배향막, 광확산 필름, 유리비산 방지 필름, 표면 보호필름, 플라스틱 LCD 기판, ITO(indium tin oxide), FTO(fluorinated tin oxide), AZO(aluminum dopped zinc oxide), CNT(carbon nanotube) 함유 필름, Ag 나노와이어(nanowire) 함유 필름 또는 그래핀(graphene)의 투명 전극필름을 포함할 수 있다. 바람직하게는 점착 필름은 OCA(optical clear adhesive) 필름, 터치패널 필름으로 사용될 수 있다.
점착 필름은 우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴계 공중합체, 개시제, 및 가교제를 포함하는 점착제 조성물의 경화물을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 점착제 조성물을 이형 필름(예:폴리에스테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름)에 코팅한 후 UV 경화시켜 제조할 수 있다. UV 경화는 50-6000mW/cm2, 0.5분-20분의 조건에서 수행할 수 있다. 바람직하게는 산소가 차단된 상태에서 경화할 수 있다. 코팅 두께는 특별한 제한은 없고, 25㎛~2mm, 바람직하게는 50㎛~1.5mm가 될 수 있다.
점착 필름의 두께(이형 필름을 제외한 두께)는 특별히 제한되지 않지만 10㎛~2mm, 바람직하게는 100㎛~1.5mm가 될 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 점착제 조성물은 (A)우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체, (B)(메타)아크릴계 공중합체, (C)개시제, 및 (D)가교제를 포함할 수 있다. 점착제 조성물은 (E)비경화성 화합물을 더 포함할 수 있다.
우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체
우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체는 점착제 조성물에 포함되어, 고온에서 점착 필름의 응력을 완화시킴으로써 뒤틀림 방지 효과를 제공할 수 있다.
우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체는 우레탄기를 갖고, 일 말단이 수산기 또는 알콕시기로 캡핑된 단관능 (메타)아크릴레이트일 수 있다. 다관능 (메타)아크릴레이트일 경우 가교제의 첨가에 의해 조성물이 겔화됨으로써 필름으로 만들 수 없다.
우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체는 하기 화학식 2의 구조를 가질 수 있다:
<화학식 2>
Figure pat00011
(상기에서, R1은 디이소시아네이트 화합물로부터 유래된 관능기이고,
R2는 폴리올로부터 유래된 관능기이고,
R3은 탄소수 1-10의 알킬렌기 또는 탄소수 6-20의 아릴렌기이고,
R4는 수소 또는 탄소수 1-30의 알킬기이고,
R5는 수소 또는 탄소수 1-5의 알킬기이고,
n은 1-5의 정수이다)
바람직하게는, R1은 선형 또는 분지형의 헥사메틸렌기, 톨루엔기, 자일렌기 등이 될 수 있다.
바람직하게는, R2는 선형 또는 분지형의 탄소수 1-10의 알킬렌기 등이 될 수 있다.
우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체의 유리전이온도는 -70 - +50℃가 될 수 있다.
우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체의 점도는 25℃에서 500-100,000cps, 바람직하게는 1,000-50,000cps가 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 경화수축율을 감소시킬 수 있다.
우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체의 중량평균분자량은 1,000-150,000g/mol, 바람직하게는 1,000-30,000g/mol이 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착 필름의 내구성, 접착력, 연신율, 내열성 및 내습성이 좋을 수 있다.
우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체의 다분산지수(PDI)는 1-5가 될 수 있다. 상기 범위에서, 우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체의 분자량 분포가 작아 공중합체의 물성이 동등한 효과가 있을 수 있다.
우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체는 폴리올과 디이소시아네이트계 화합물을 1차 중합시켜 우레탄 저중합체를 제조하고, (메타)아크릴레이트 단량체를 추가로 중합시킴으로써 제조될 수 있다.
폴리올은 폴리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌디올, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리에스테르디올을 포함하는 폴리에스테르폴리올, 1,4-시클로헥산디메탄올 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
디이소시아네이트계 화합물은 이소프렌계, 헥사메틸렌계 및 톨루엔계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 디이소시아네이트계 화합물은 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4 또는 2,6톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 수소화된 디페닐메탄 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
(메타)아크릴레이트 단량체는 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르로서, 말단 또는 구조 내에 히드록시기를 갖고 탄소수 2-10의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 바람직하게는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트가 될 수 있다.
폴리올, 디이소시아네이트계 화합물 및 (메타)아크릴레이트 단량체의 중합 반응은 통상의 중합 방법 예를 들면, 괴상 중합, 유화 중합, 현탁 중합 등으로 수행될 수 있으며, 특별히 제한은 없다. 중합 반응은 예를 들면 40-90℃, 2-24시간 동안 수행될 수 있다.
중합 반응은 무 촉매 하에 또는 촉매 존재 하에 수행될 수 있는데, 바람직하게는 촉매를 사용하여 공중합체를 제조할 수 있다. 촉매는 예를 들면, 디부틸틴 디라우레이트(DBTDL), 트리에틸렌디아민(TEDA) 및 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 촉매는 폴리올 100 중량부 대비 0.05-2중량부로 사용될 수 있다.
우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체는 점착제 조성물 중 11-40중량%, 바람직하게는 11-25중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 재료의 점도를 조절하여 작업성을 양호하게 하며 낮은 경화 수축율의 값을 보일 수 있고, 고온고습 조건의 신뢰성 조건에서 테스트시 필름 스트레스 감소효과를 구현할 수 있다.
우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체는 (A)+(B) 100중량부 중 10-40중량부, 바람직하게는 10-25중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 고온고습에서 신뢰성 향상 효과가 있을 수 있다.
우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체는 (A)+(B)+(E) 100중량부 중 1-20중량부, 바람직하게는 10-20중량부, 더 바람직하게는 10-15중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 고온고습에서 신뢰성 향상 효과가 있을 수 있다.
( 메타 )아크릴계 공중합체
(메타)아크릴계 공중합체는 C1-C20의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트, 지환족 포함 (메타)아크릴레이트, 수산기 포함 모노머, 카르복시산기 포함 모노머, 헤테로지환족 포함 (메타)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체일 수 있다.
C1-C20의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트는 선형 또는 분지형의 C1-C20의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트(EHA), 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 운데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다.
C1-C20의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트는 상기 단량체 혼합물 또는 (메타)아크릴계 공중합체 중 40-60중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 내열내습 조건 하에 기포나 들뜸이 생기지 않으며, 내구성이 우수한 특성을 가질 수 있다. 바람직하게는 50-60중량%, 더 바람직하게는 53-58중량%로 포함될 수 있다.
지환족 포함 (메타)아크릴레이트는 C3-C20의 지환족 포함 (메타)아크릴레이트이다. 예를 들면, 이소보르닐(메타)아크릴레이트(IBOA), 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 사이클로펜틸(메타)아크릴레이트, 등이 있으며, 반드시 이에 제한하는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다.
지환족 포함 (메타)아크릴레이트는 상기 단량체 혼합물 또는 (메타)아크릴계 공중합체 중 10-25중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 내열/내구성이 증가되고, 부착력이 증가될 수 있다. 바람직하게는 10-20중량%, 더 바람직하게는 10-14중량%로 포함될 수 있다.
수산기 포함 모노머는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올모노(메타)아크릴레이트, 클로로-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등을 포함하는 수산기를 갖는 C1-C20의 알킬기 또는 C5-C20의 사이클로알킬기 포함 (메타)아크릴레이트; 알릴 알코올 등을 포함하는 C1-C10의 불포화 알코올 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다.
수산기 포함 모노머는 상기 단량체 혼합물 또는 (메타)아크릴계 공중합체 중 20-35중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 점착력 상승효과가 있으며, 내구성이 우수하고 내습조건에서 기포가 발생하지 않는다. 바람직하게는 20-30중량%, 더 바람직하게는 25-30중량%로 포함될 수 있다.
카르복시산기 포함 모노머는 (메타)아크릴산, 이타코닉산, 말레인산, 푸마릭산이 될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다.
카르복시산기 포함 모노머는 상기 단량체 혼합물 또는 (메타)아크릴계 공중합체 중 0-15중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 점착력 증가, 내구성 향상 효과가 발현될 수 있다. 바람직하게는 1-15중량%, 더 바람직하게는 1-10중량%, 가장 바람직하게는 4-8중량%로 포함될 수 있다.
헤테로지환족 포함 모노머는 탄소수 4~6으로 질소, 산소 또는 황을 갖는 단일환의 지환족 헤테로 고리를 갖는 (메타)아크릴계 단량체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 아크릴로일 모르폴린 등을 포함할 수 있다.
헤테로지환족 포함 모노머는 상기 단량체 혼합물 또는 (메타)아크릴계 공중합체 중 0-15중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 점착력을 높이고, 투명전극필름의 부식 억제 효과가 있을 수 있다. 바람직하게는 1-15중량% 또는 3-15중량%, 더 바람직하게는 1-10중량%, 더 바람직하게는 4-8중량%로 포함될 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체는 상기 단량체 혼합물에 개시제를 투입한 다음, 부분 중합으로 제조될 수 있다. 상기 중합은 (메타)아크릴계 공중합체의 25℃ 점도가 500-20,000cPs의 점성 액체가 될 때까지 중합한다. 상기 점도 범위에서 코팅이 용이하고, 작업성이 우수한 장점이 있다. 중합은 UV 조사에 의한 중합에 의해 수행될 수 있다.
개시제는 광중합 개시제가 바람직하게 적용될 수 있다. 상기 광중합 개시제로는 자외선 또는 전자선에 의해 활성화되어 점착 필름 내의 탄소-탄소 이중결합을 활성화시켜 라디칼 반응이 발생되게 하는 기능을 한다.
구체예로는 알파-하이드록시 케톤 타입 화합물,　벤질케탈 타입 화합물이나 이들의　혼합물이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 알파-하이드록시 케톤 타입화합물로 1-하이드록시-싸이클로헥실-페닐-케톤, 2-하이드록시 2-메틸-1-페닐-1-프로파논, 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메칠-1-프로파논 등이 사용될 수 있다. 개시제는 단독 또는 2종이상 혼합하여 사용될 수 있다.
개시제는 (메타)아크릴계 공중합체 제조용 단량체 혼합물 100중량부에 대하여 0.001-3중량부, 바람직하게는 0.003-1중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 저빛샘과 우수한 내구신뢰성을 얻을 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체는 유리전이온도(Tg)가 -60℃ ~ -5℃, 바람직하게는 -30℃ ~ -10℃일 수 있다. 상기 범위에서 작업성이 우수하고, 내구성 ,점착력이 우수하다.
(메타)아크릴계 공중합체는 25℃ 점도가 500-20,000cPs, 바람직하게는 1,000-15,000cPs, 더 바람직하게는 1,000-5,000cPs가 될 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체는 중량평균분자량이 1만-500만g/mol, 바람직하게는 100만-400만g/mol이 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착제 조성물을 경화시켜 점착 필름 제조시 고온, 고습 조건에서 장시간 방치 후에도 내구성을 가질 수 있고, 점착성이 우수할 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체는 점착제 조성물 중 50-80중량%, 바람직하게는 60-80중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 재료의 점도를 조절하여 작업성을 양호하게 하며 낮은 경화 수축율의 값을 보일 수 있고, 를 구현할 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체는 (A)+(B) 100중량부 중 60-90중량부, 바람직하게는 75-90중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 필름 탄성력 향상 효과가 있을 수 있다.
(메타)아크릴계 공중합체는 (A)+(B)+(E) 100중량부 중 50-90중량부, 바람직하게는 70-80중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 고온 고습 조건에서 필름의 수축 방지 효과가 있을 수 있다.
개시제
개시제는 광중합 개시제가 바람직하게 적용될 수 있다. 개시제에 대한 상세 내용은 상기에서 상술한 바와 같다.
개시제는 (A)+(B), 또는 (A)+(B)+(E) 100중량부에 대하여 0.001-3중량부, 바람직하게는 0.003-1중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 경화 반응이 완전히 될 수 있고, 잔량의 개시제가 남아 투명도가 저하되는 것을 막을 수 있다.
개시제는 점착제 조성물 중 0.001-5중량%, 바람직하게는 0.001-1중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 잔량의 개시제가 남아 점착 필름의 투과도가 저하되는 것을 막을 수 있다.
가교제
가교제는 활성 에너지선으로 경화가 가능한 다관능성 (메타)아크릴레이트가 바람직하게 사용될 수 있다.
구체예에서, 다관능성 (메타)아크릴레이트로는 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트(neopentylglycol adipate) 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메타)아크릴레이트, 디(메타)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메타)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메타)아크릴레이트, 아다만탄(adamantane) 디(메타)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 등과 같은 2관능성 아크릴레이트; 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 3 관능형 우레탄 (메타)아크릴레이트 또는 트리스(메타)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능형 아크릴레이트; 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형 아크릴레이트; 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형 아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 우레탄 (메타)아크릴레이트(ex. 이소시아네이트 단량체 및 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트의 반응물 등의 6관능형 아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
바람직하게는, 수산기를 2-20개 갖는 다가알코올의 다관능성 (메타)아크릴레이트가 될 수 있다.
그 외에도 통상의 이소시아네이트계, 에폭시계, 아지리딘계, 멜라민계, 아민계, 이미드계, 카르보디이미드계, 아미드계 가교제 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다.
가교제는 (A)+(B), 또는 (A)+(B)+(E) 100중량부에 대하여 0.01-5중량부, 바람직하게는 0.03-3중량부, 더욱 바람직하게는 0.05-2중량부로 포함될 수 있다.
가교제는 점착제 조성물 중 0.01-5중량%, 바람직하게는 0.03-3중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 필름의 TACK성을 유지하면서 가교도를 높일수 있다.
비경화성 화합물
비경화성 화합물에 대한 상세 내용은 상술한 바와 같다.
비경화성 화합물은 방향족 고리로 인해 친유성을 갖는데 비해 하기에서 기술되는 점착제 조성물 중 대부분의 분량을 차지하는 우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴계 공중합체 등을 포함하는 바인더는 친수성을 갖는다. 따라서, 상기 화합물과 하기 상술될 우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴계 공중합체 간의 적절한 혼합 비율을 설정하는 것이 중요하다.
비경화성 화합물은 점착제 조성물 중 0-20중량%, 바람직하게는 0.1-20중량%, 더 바람직하게는 0.1-15중량%, 가장 바람직하게는 5-15중량%로 포함될 수 있다.
비경화성 화합물은 (A)+(B)+(E) 100중량부 중 1-30중량부, 바람직하게는 5-15중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 고온고습 조건에서 필름 수축 감소 효과가 있을 수 있다.
점착제 조성물은 필요에 따라 선택적으로 실란 커플링제(실란계 화합물), 경화촉진제, 이온성 액체, 리튬염, 무기충전제, 연화제, 산화방지제, 노화방지제, 안정제, 점착 부여 수지, 개질수지(폴리올 수지, 페놀수지, 아크릴수지, 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지, 에폭시 수지, 에폭시화 폴리부타다이엔 수지 등), 레벨링제, 소포제, 가소제, 염료, 안료(착색 안료, 체질 안료 등), 처리제, 자외선차단제, 형광증백제, 분산제, 열안정제, 광안정제, 자외선흡수제, 대전방지제, 윤활제 및 용제 등의 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
실란 커플링제로는 에폭시계 실란 커플링제를 더 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
첨가제(예:실란 커플링제)는 (A)+(B), 또는 (A)+(B)+(E) 100중량부에 대하여 0.01-5중량부, 바람직하게는 0.03-3중량부, 더 바람직하게는 0.05-2중량부로 포함될 수 있다.
점착제 조성물은 25℃ 점도가 500-50,000cPs가 될 수 있다.
점착제 조성물은 편광필름, 투명 전극 필름을 포함하는 광학필름의 점착 용도로 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점인 점착 필름의 제조방법은 C1-C20의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트, 지환족 포함 (메타)아크릴레이트, 수산기 포함 모노머, 카르복시산기 포함 모노머, 헤테로지환족 포함 (메타)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함하는 단량체 혼합물을 중합하여 (메타)아크릴계 올리고머를 제조하고; 상기 (메타)아크릴계 올리고머에 우레탄(메타)아크릴계 공중합체, 개시제, 가교제를 혼합하여 점착제 조성물을 제조하고; 그리고 상기 점착제 조성물을 UV 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 점착제 조성물은 비경화성 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 (메타)아크릴계 올리고머는 용매를 포함하지 않으며, 25℃ 점도가 1,000 -50,000cPs가 될 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 디스플레이 부재에 관한 것이다.
상기 디스플레이 부재는 광학필름; 및 상기 광학필름의 일면 또는 양면에 부착된 상기 점착 필름을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명 일 구체예의 디스플레이 부재의 단면도이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 디스플레이 부재는 광학필름(40); 및 상기 광학필름(40)의 상부에 형성된 점착 필름(200)을 포함할 수 있다.
상기 광학 필름으로는 터치패널, 윈도우, 편광판, 칼라필터, 위상차 필름, 타원 편광필름, 반사필름, 반사방지 필름, 보상필름, 휘도 향상필름, 배향막, 광확산 필름, 유리비산 방지 필름, 표면 보호필름, 플라스틱 LCD 기판, ITO(indium tin oxide), FTO(fluorinated tin oxide), AZO(aluminum dopped zinc oxide), CNT(carbon nanotube) 포함 필름, Ag 나노와이어(nanowire) 포함 필름, 그래핀(graphene) 등의 투명 전극 필름 등을 들 수 있다. 상기 광학 필름의 제조방법은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 제조될 수 있다.
예를 들면, 터치패드에 상기 점착 필름을 이용하여 윈도우나 광학필름에 부착하여 터치패널을 형성할 수 있다. 또는 종래와 같이 통상의 편광필름에 점착 필름으로 적용할 수도 있다.
도 2는 본 발명 일 구체예의 디스플레이 부재의 단면도이다. 디스플레이 부재는 정전 용량식 휴대폰을 포함할 수 있다.
도 2에 의하면, 디스플레이 장치(1000)는 LCD 셀(100)의 양면에 편광자(105, 110)가 적층된 액정 패널과, 기능성 필름(예:반사방지 필름)(120)을 서로 점착시키는 DAT(double sided adhesive tape)(115), 기능성 필름 위에 형성된 터치패널부를 포함할 수 있다. 터치패널부는 제1점착 필름(125), 제1점착 필름 위에 적층된 제1투명 전극 필름(145), 제2점착 필름(130) 및 제2투명 전극 필름(150)을 포함한다. 제2투명 전극 필름 위에는 전극 및 전극에 대한 overcoating층(155)이 형성되어 있고 overcoating층 위에는 제3점착 필름(135)과 윈도우 글래스(140)가 순차적으로 적층되어 있다. 공기층(160, air gap)은 점착 필름과 투명 전극 필름의 합지 시에 제거될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
제조예 :우레탄 ( 메타 ) 아크릴레이트 공중합체 제조
2L의 4구 플라스크에 폴리프로필렌글리콜(PPG) 80g과 1,4-부탄디올 10g을 투입하고, 플라스크에 환류냉각기, 온도계, 드롭핑 펀넬을 설치하였다. 플라스크 용액의 온도를 60℃로 승온한 후, 톨루엔에 10% 비율로 희석한 DBTDL(Dibutytin dilaurate) 촉매 1.3g을 투입하고, IPDI(Isophorone diisocyanate) 9g을 투입 후, 온도를 75℃로 승온시켜 유지하였다. IPDI의 -NCO기가 완전히 반응한 것을 확인한 후 50℃로 냉각한 다음 2-히드록시에틸메타아크릴레이트(2-HEMA) 2g, 메탄올 1g을 투입하였다. 3시간 온도 유지후, NCO기가 사라진 것을 IR로 확인한 다음 40℃로 냉각 후 포장한다. 25℃ 점도 500-100,000cps, 중량평균분자량(Mw) 1,000-150,000g/mol인 우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체를 합성하였다.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다
(A)우레탄(메타)아크릴계 공중합체:제조예의 우레탄(메타)아크릴계 공중합체
(B)(메타)아크릴계 공중합체:AA(아크릴산), EHA(2-에틸헥실아크릴레이트), IBOA(이소보르닐 아크릴레이트), ACMO(아크릴로일모르폴린), HEA(2-히드록시에틸아크릴레이트)
(C)개시제:Irgacure™ 651(2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논)(시바 재팬 케이.케이.)
(D)가교제:HDDA(1,6-헥산디올디아크릴레이트)
(E)비경화성 화합물: 하기 화학식 1a의 화합물(Xylene resin NIKANOL, FUDOW(JAPAN))
<화학식 1a>
Figure pat00012
실시예와 비교예
하기 표 1(단위:중량부)에 기재된 함량의 성분 (B), 성분 (C)로서 0.04 중량부를 유리 용기 내에서 잘 혼합하고, 용해된 산소를 질소 기체로 교체한 후, 수분동안 저압 램프를 사용하여 자외선을 조사함으로써 혼합물을 부분 중합시켜 25℃에서 500~20,000cps의 점도를 가지는 점성 액체를 수득하였다. 하기 표 1에 기재된 함량으로 성분 (A), 성분 (D), 성분 (E) 및 성분 (C) 0.26 중량부를 첨가한 후 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.
생성된 조성물을 두께 50㎛의 폴리에스테르필름인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET, 이형 필름) 상에 코팅하여 100㎛의 두께로 이형 처리를 수행하였다. 중합에 악영향을 미치는 산소를 제거하기 위하여, 이형 필름을 커버한 후, 두 표면으로부터 약 3분 동안 저압 램프를 사용하여 조사하여 점착 필름을 포함하는 투명 점착 시트를 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3
(A) 25 15 15 15 15 15 0
(B) AA 0 0 0 3 0 0 0
EHA 40 40 42.5 43 33.5 45.5 50
IBOA 9.5 9.5 10 9.5 10 4 19.5
ACMO 6 6 3 0 12 2 6
HEA 19.5 19.5 19.5 19.5 19.5 15.5 24.5
(C) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
(D) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
(E) 0 10 10 10 10 18 0
제조 방식 UV 경화 UV 경화 UV 경화 UV 경화 UV 경화 UV 경화 UV 경화
실험예
상기 점착 필름에 대해 하기의 물성을 평가하고 결과를 표 2에 나타내었다.
(1)저항변화율(△R): 점착 필름을 ITO PET에 부착하고, 양쪽에 은 페이스트를 사용하여 전극을 형성하여 샘플을 제조하였다. 그 후, 제조된 샘플에 대하여 초기 저항(P1)을 측정하고, 다시 샘플을 60℃/90% 상대습도 조건에서 240시간 동안 방치한 후 저항(P2)을 측정하였다. 저항의 측정은 Checkman 휴대용 저항·전압·전류 측정기(제조사: 태광전자)를 사용하여 수행하였다. 그 후, 상기 각각의 조건에서 측정된 저항치를 하기 수학식 1에 대입하여 저항변화율(△R, %)을 측정하였다:
<수학식 1>
Figure pat00013
(상기에서, P2는 60℃/90% 상대습도의 조건에서 240시간 동안 방치한 후 저항이며, P1은 초기저항이다)
(2)박리강도(gf/25mm): 두께가 50 ㎛인 PET 필름(backing film)을 사용하여, 제조된 점착 필름을 ITO 필름에 부착하고, 부착 후 30분이 경과한 시점에서 Texture Analyzer(장치명: TA.XT_Plus, 제조사: Stable Micro System)를 사용하여, 300mm/min 속도에서 박리력을 측정하였다.
(3)TACK성((g/mm)): 점착 시트에서 이형 PET를 벗긴 후, 2kg Roller를 이용하여 flat plate에 라미네이션 한다. 크기는 30mm x 30mm 크기로 재단한다(가로 세로 30~50mm 수준이면 양호). 정해진 온도의 Hot plate에 부착한 후, 정해진 측정 조건(Test speed : 0.01mm/sec, post speed 10mm/sec, applied force 800g, contact time 0.01sec)으로 Tack 특성을 측정한다.
(4)전단강도(kg): 25 mm × 25 mm의 점착 필름, 25 mm × 70 mm의 ITO PET, 25 mm × 70 mm의 유리판을 이용한다. 점착 필름의 한쪽 이형면을 제거하고 ITO PET를 라미네이션하고, 25mm 폭으로 자른 후 유리판에 라미네이션한다. 시료 개수는 각 시료 또는 단계별 2개로 준비한다. 유리면을 고정하고, ITO PET를 잡아당길 때의 전단 강도를 UTM을 사용하여 측정한다.
(5)내구성: ITO 필름 위에 점착 필름을 적층하고, 점착 필름 위에 유리 또는 폴리카보네이트 필름을 적층하여 시편을 제조한다. 오토클레이브한 후에, 시편을 60℃/90% 상대습도 조건에서 500 시간 동안 방치한다. 피착면인 점착 필름과 유리 또는 폴리카보네이트 필름 사이에서 들뜸이나 박리, 또는 기포의 발생을 육안으로 관찰하고 하기의 기준으로 평가한다.
<평가 기준>
○ : 좋음(기포나 박리현상 없음)
△ : 양호(기포나 박리현상 다소 있음)
× : 나쁨(기포나 박리현상 다량 발생)
(6)광특성: 이형 PET 필름 위에 조성물을 코팅하고 3000mJ/cm2으로 경화시킨 후 200㎛ 두께의 점착 필름을 제조한다. 이형 필름을 제거하고, 200㎛ 두께의 점착제 필름에 대해 Lambda 950(perkin elmer) 기기로 파장 400-800nm 영역에서 측정한다.
(7)경도: 175㎛ 두께의 점착 필름에 대해 고무경도계 TECLOCK GS-709G(type A)을 사용하여 측정한다.
(8)굴절률:ASTM D1218 방법으로 측정하였으며, 이형 PET 필름 위에 조성물을 200㎛ 두께가 되도록 코팅하고 총 광량을 3000mJ/cm2으로 경화시킨 후 굴절율을 ABBE5(Bellingham/stanley Ltd) 기기로 측정하였다.
(9)신뢰성:LCD 패널에 OCA 필름을 사용하여 TSP를 조립후 구동시(빛을 켰을때) 얼룩 무늬가 보이지 않는 경우는 ○로 평가하고 보이는 경우는 ×로 평가하였다.
(10)저장 모듈러스, 손실 모듈러스 및 tan δ: Advanced Rheometric Expansion System으로 측정한다. 두께가 100㎛인 점착 필름을 한쪽 이형면을 제거하고 plate 지름에 맞게 붙인다. 다른쪽 편의 이형면도 제거하고 윗 plate로 누른다(axial force). 주파수 스윕 테스트에서 변형율(strain) 3%, frequency 1rad/s로 30-80℃에서 저장 모듈러스(G'), 손실 모듈러스(G")를 측정한다. 그 중 60℃에서의 저장 모듈러스, 손실 모듈러스를 구하고, G"/G'으로부터 tan δ를 구한다.
(11)유리전이온도: 두께 150㎛의 점착 필름에 대해, DSC 장비(Thermal Analysis, 제조사: mettler toledo)로 유리전이온도를 측정한다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3
저항변화율(%) 2.0 2.0 2.1 2.6 2.1 2.2 2.1
박리강도
(gf/25mm)		 2000 2200 2300 2400 3200 1800 3600
Tack성
(g/ mm)		 1800 1900 1950 2070 1900 2010 2000
전단강도
(kg, 25℃)		 29 30 31 34 35 20 41
내구성 ○ ○ ○ ○ ○ × ×
광특성 투과도(%) 93.1 93.2 93.4 93.0 93.2 89.1 92.2
YI 0.6 0.6 0.5 0.6 0.5 0.6 0.5
HAZE(%) 0.4 0.3 0.4 0.5 0.6 0.4 0.5
경도 10 10 10.1 11.1 11 10.5 12
굴절율 1.49 1.49 1.49 1.49 1.49 1.50 1.49
신뢰성(250시간 후
구동시 얼룩 발생 여부)		 ○ ○ ○ ○ × × ×
60℃ 저장 모듈러스(dyn/cm2) 1.40 × 105 1.14 × 105 2.32 × 105 2.40 × 105 8.42 × 105 0.92 × 105 6.21 × 105
60℃ 손실 모듈러스
(dyn/cm2)		 6.25 × 104 6.19 × 104 6.32 × 104 6.10 × 104 4.20 × 104 8.22 × 104 4.24 × 104
tan δ 0.446 0.543 0.272 0.254 0.050 0.893 0.068
유리전이온도(℃) -25 -27 -26 -24 -18 -22 -26
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 점착 필름은 신뢰성 평가에서 뒤틀림이 없고, 적정 박리강도를 가져 점착력과 리워크성을 확보할 수 있고, 내구성도 우수하였다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (21)

  1. 우레탄 관능기를 포함하고,
    유리전이온도(Tg)가 30℃ 이하이고,
    3%의 변형율(strain), 60℃ 및 1rad/s의 주파수 스윕 테스트(frequency sweep test)에서, 손실 모듈러스(loss modulus)가 4 x 104 ~ 8 x 104 dyn/cm2이고,
    3%의 변형율, 60℃ 및 1rad/s의 주파수 스윕 테스트에서, tan δ가 0.2-0.55인 점착 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 점착 필름은 3%의 변형율, 60℃ 및 1rad/s의 주파수 스윕 테스트에서, 저장 모듈러스(storage modulus)가 4 x 104 dyn/cm2 이상인 점착 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 점착 필름은 비경화성 화합물을 포함하는 점착 필름.
  4. 제3항에 있어서, 상기 비경화성 화합물은 하기 화학식 1-1 또는 1-2의 구조를 갖는 점착 필름:
    <화학식 1-1>
    A1-(-CH2O-)n1-(-CH2-)m1-A2-(-CH2O-)n2-(-CH2-)m2-A3-(-CH2O-)n3-(-CH2-)m4-A4
    <화학식 1-2>
    A1-(-CH2O-)n1-(-CH2-)m1-A2-(-CH2O-)n2-(-CH2-)m2-A3-(-CH2O-)n3-(-CH2-)m3-A4-(-CH2O-)n4-(-CH2-)m4-A5
    (상기에서 n1, n2, n3, n4, m1, m2, m3 및 m4는 독립적으로 0-10의 정수이고, 단, n1과 m1이 모두 0인 경우, n2와 m2가 모두 0인 경우, n3과 m3이 모두 0인 경우, 또는 n4와 m4가 모두 0인 경우는 제외하고,
    A1 내지 A5는 하기 화학식 (a), (b), (c) 또는 (d) 중 어느 하나이다.
    (a)
    Figure pat00014

    (b)
    Figure pat00015

    (c)
    Figure pat00016

    (d)
    Figure pat00017

    상기에서 R1, R2, R3, R4 및 R5는 같거나 다르고, 독립적으로 수소, 선형 또는 분지형의 탄소수 1~10의 알킬기, 수산기, 수산기로 치환된 탄소수 1 ~10의 알킬기, -(-CH2-)s-O-[-CH2-CH2O-]t-CH2CH2OH(s는 0~5의 정수이고, t는 0 ~5의 정수이다)로 이루어진 군으로부터 선택되고, R1, R2, R3, R4 및 R5 중 적어도 하나 이상은 수산기, 수산기로 치환된 탄소수 1~10의 알킬기, 또는 -(-CH2-)s-O-[-CH2-CH2O-]t-CH2CH2OH(s는 0~5의 정수이고, t는 0~5의 정수이다)이다).
  5. 제4항에 있어서, 상기 비경화성 화합물은 하기 화학식 1a~1e 중 하나 이상을 포함하는 점착 필름:
    <화학식 1a>
    Figure pat00018

    <화학식 1b>
    Figure pat00019

    <화학식 1c>
    Figure pat00020

    <화학식 1d>
    Figure pat00021

    <화학식 1e>
    Figure pat00022

    (상기에서, R은 수소, 수산기 또는 메틸이고, n은 0-5의 정수이다).
  6. 제3항에 있어서, 상기 비경화성 화합물은 상기 점착 필름 중 0.1-15중량%로 포함되는 점착 필름.
  7. 제1항에 있어서, 상기 점착 필름은 우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체 및 (메타)아크릴계 공중합체를 포함하는 점착제 조성물의 경화물을 포함하는 점착 필름.
  8. 제7항에 있어서, 상기 우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체는 단관능 (메타)아크릴레이트인 점착 필름.
  9. 제7항에 있어서, 상기 우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체는 상기 조성물 중 고형분 기준으로 11-40중량%로 포함되는 점착 필름.
  10. 제7항에 있어서, 상기 (메타)아크릴계 공중합체는 C1-C20의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트, 지환족 포함 (메타)아크릴레이트, 수산기 포함 모노머와, 카르복시산기 포함 모노머, 헤테로지환족 포함 (메타)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함하는 단량체 혼합물의 공중합체를 포함하는 점착 필름.
  11. 제7항에 있어서, 상기 조성물은 개시제, 가교제 중 하나 이상을 더 포함하는 점착 필름.
  12. 제11항에 있어서, 상기 조성물은 고형분 기준으로
    상기 우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체 11-40중량%,
    상기 (메타)아크릴계 공중합체 50-80중량%,
    상기 개시제 0.001-5중량%, 및
    상기 가교제 0.01-5중량%를 포함하는 점착 필름.
  13. 제11항에 있어서, 상기 조성물은 비경화성 화합물을 더 포함하는 점착 필름.
  14. 제13항에 있어서, 상기 조성물은 고형분 기준으로
    상기 우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체 11-40중량%,
    상기 (메타)아크릴계 공중합체 50-80중량%,
    상기 개시제 0.001-5중량%,
    상기 가교제 0.01-5중량%, 및
    상기 비경화성 화합물 0.1-15중량%를 포함하는 점착 필름.
  15. 제1항에 있어서, 상기 점착 필름은 두께가 10㎛~2mm인 점착 필름.
  16. (A)우레탄 (메타)아크릴레이트 공중합체, (B)(메타)아크릴계 공중합체, (C)개시제, 및 (D)가교제를 포함하고
    상기 (A)는 상기 (A),(B),(C),(D)의 합 중 11-40중량%로 포함되는 점착제 조성물.
  17. 제16항에 있어서, 상기 점착제 조성물은
    상기 (A) 10-40중량부,
    상기 (B) 60-90중량부,
    상기 (A)와 (B)의 합 100중량부에 대해 상기 (C) 0.001-3중량부
    상기 (A)와 (B)의 합 100중량부에 대해 상기 (D) 0.001-5중량부를 포함하는 점착제 조성물.
  18. 제16항에 있어서, 상기 점착제 조성물은 하기 화학식 1a~1e 중 하나 이상을 포함하는 (E)비경화성 화합물을 더 포함하는 점착제 조성물:
    <화학식 1a>
    Figure pat00023

    <화학식 1b>
    Figure pat00024

    <화학식 1c>
    Figure pat00025

    <화학식 1d>
    Figure pat00026

    <화학식 1e>
    Figure pat00027

    (상기에서, R은 수소, 수산기 또는 메틸이고, n은 0-5의 정수이다).
  19. 제18항에 있어서, 상기 점착제 조성물은
    상기 (A) 1-20중량부,
    상기 (B) 50-90중량부,
    상기 (E) 1-30중량부,
    상기 (A), (B), (E)의 합 100중량부에 대해 상기 (C) 0.001-3중량부
    상기 (A), (B), (E)의 합 100중량부에 대해 상기 (D) 0.001-5중량부를 포함하는 점착제 조성물.
  20. 광학필름; 및
    상기 광학필름의 일면 또는 양면에 부착된 제1-15항 중 어느 한 항의 점착 필름을 포함하는 디스플레이 부재.
  21. 제20항에 있어서, 상기 광학필름은 터치패널, 윈도우, 편광판, 칼라필터, 위상차 필름, 타원 편광필름, 반사필름, 반사방지 필름, 보상필름, 휘도 향상필름, 배향막, 광확산 필름, 유리 비산 방지 필름, 표면 보호필름, 플라스틱 LCD 기판, ITO(indium tin oxide), FTO(fluorinated tin oxide), AZO(aluminum dopped zinc oxide), CNT(carbon nanotube) 포함 필름, Ag 나노와이어(nanowire) 포함 필름 또는 그래핀(graphene)을 포함하는 디스플레이 부재.
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