KR20150096640A - 유기 규소 화합물을 포함하는 점착제 조성물, 점착 편광판 및 액정 표시 장치 - Google Patents

유기 규소 화합물을 포함하는 점착제 조성물, 점착 편광판 및 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 2로 표시되는 유기 규소 화합물을 포함하는 점착제 조성물에 관한 것이다.
<화학식 2>
Figure pat00056

(식 중, R은 가수분해성기이고, R'는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, A는 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, X는 산소 원자 또는 황 원자이고, Z는 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, M은 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, R4 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, 이 경우 R5와 R6이 직접 결합하여 상기 치환기가 결합하는 탄소 사이에서 이중 결합을 형성할 수도 있고, 또한 R4와 R7에서 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 지방족 또는 방향족 환 골격을 형성할 수도 있고, m은 1 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 3의 정수임)
본 발명의 유기 규소 화합물은 수산기와 같은 활성 양성자에 대하여 배위능이 우수한 유기 관능기를 갖고 있고, 이것을 배합한 점착제 조성물은 베이스 중합체 측쇄의 활성 양성자와, 실란 커플링제의 관능기와의 사이에서 수소 결합이 형성되고, 그 결과, 초기 단계에서의 리워크성이 우수하고, 더구나 고온 및 고온다습 하에서 경시로 접착력이 증대하기 때문에 장기간 내구성이 우수하다.

Description

유기 규소 화합물을 포함하는 점착제 조성물, 점착 편광판 및 액정 표시 장치{PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE COMPOSITION CONTAINING ORGANOSILICON COMPOUND, SELF-ADHESIVE POLARIZING PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 유기 규소 화합물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수산기 등의 활성 수소에 대하여 배위성이 있는 관능기를 두개 이상 갖는 것에 의해 수산기를 갖는 매트릭스 수지와의 결합력이 우수하기 때문에, 매트릭스 수지를 포함하는 점착제와 기재의 접착성, 리워크성을 비약적으로 향상시킬 수 있는 유기 규소 화합물, 그의 제조 방법, 이 유기 규소 화합물을 포함하는 점착제 조성물, 이 점착제 조성물로 형성되는 점착제층을 갖는 점착 편광판 및 이 점착 편광판을 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
실란 커플링제는 분자 중에 2개 이상의 서로 다른 관능기를 갖고, 통상적으로는 결합시키기 어려운 유기질 재료와 무기질 재료를 연결시키는 중개역으로서 작용하고 있다. 관능기의 한쪽은 가수분해성 실릴기이고, 물의 존재에 의해 실라놀기를 생성하고, 이 실라놀기가 무기 재질 표면의 수산기와 반응함으로써, 무기 재질 표면과 화학 결합을 형성한다. 또한, 다른 관능기는 각종 합성 수지와 같은 유기질 재료와 화학 결합을 형성하는 비닐기, 에폭시기, 아미노기, (메트)아크릴기, 머캅토기 등의 유기 반응기이다. 이러한 특성을 이용하여 유기·무기 수지의 개질제 및 접착 보조제, 각종 첨가제 등으로서 폭넓게 이용되고 있다.
실란 커플링제의 용도 중에서도, 점착제로서의 용도는 그 대표적인 것으로서, 예를 들면 액정셀과 광학 필름을 접착할 때의 점착제는 액정 표시 장치(LCD)의 크기의 대형화, 와이드화에 수반하여, 요구되고 있는 접착 성능이 고도한 것으로 되어있다.
LCD의 경우, 20인치 이상의 대형화가 곤란하다고 한 당초의 예상과는 달리, 급속한 대형화가 진행되고 있다. 주요 메이커는 지금까지 20인치 이하의 소형 패널의 생산을 주력으로 하여 왔지만, 최근의 흐름을 타고 최신 기술을 적극적으로 도입하여, 제품 범위를 20인치 이상의 대형 사이즈로 전개하고 있다.
이와 같이, 제반의 광학 필름에 있어서, 액정 표시판의 제조 시에 사용되는 유리는 대형화되는 추세이다. 그런데, 초기 접착 시에 불량제품이 발생하여, 액정셀로부터 광학용 필름을 제거하고, 액정셀을 세정한 후에 재사용하는 경우, 종래의 고점착력을 갖는 점착제를 사용하고 있으면, 광학 필름의 재박리 시에 강한 접착력에 의해서 광학 필름을 제거하는 것이 곤란할 뿐만 아니라, 고가의 액정셀을 파괴할 가능성이 크기 때문에, 결과적으로 생산 비용이 대폭 높아지게 되었다.
따라서, LCD의 대형화에 수반하여, 접착성, 리워크성 등의 여러가지 점착 성능을 양립하는 고기능성의 점착제를 개발하고자 하는 시도가 이어지고 있다. 예를 들면, 일본 특허 제3022993호 공보(특허 문헌 1)에는, 고온다습의 환경 하에서의 내구성이 우수한 편광판을 제공할 목적으로 에폭시실란을 함유하는 아크릴계 점착제 조성물이 제안되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 (평)8-104855호 공보(특허 문헌 2)에는, 기판 표면에 편광판을 양호한 접착 강도로 접착할 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라서, 기판에 손상을 제공하거나, 점착제를 잔류시키지 않고 기판의 표면으로부터 편광판을 박리하기 위해서, 아크릴계 중합체와, β-케토에스테르기 및 가수분해 실릴기를 갖는 화합물을 포함하는 점착제 조성물이 제안되어 있다.
이러한 실란 화합물을 함유함으로써 기판과 편광판은 실제 사용되는 환경에서 요구되는 정도의 적절한 접착 강도를 유지할 수가 있고, 접착 강도는 가열 등에 의해서 과도하게 높아지지 않고, 액정 소자에 손상을 제공하지 않고, 용이하게 편광판을 박리할 수가 있다고 되어 있다.
그러나, LCD의 대형 경향을 지지하기 위해서 점착제에 요구되는 성능은 유리에 접착할 때의 초기 접착력이 낮아 리워크성이 우수할 뿐만 아니라, 고온다습 하에서 고접착력이 발현될 필요가 있고, 그렇지 않은 경우에는, 기포나 박리 현상 등이 생겨 내구성이 취약해질 우려가 있다.
일본 특허 공개 (평)8-199144호 공보(특허 문헌 3)에는, 고온다습 하에서도 응집력 및 접착력의 경시 변화가 작고, 곡면 접착력도 우수한 점착제 조성물을 제공하기 위해서, 실란계 화합물의 존재 하에서 아크릴계 단량체를 중합하여 얻어지는 아크릴계 수지에 경화제를 배합하는 기술이 제안되어 있다.
이 실란 화합물을 배합함으로써 기판과 편광판은 실제 사용되는 환경에서 요구되는 정도의 적절한 접착 강도를 유지할 수가 있고, 접착 강도는 가열 등에 의해서 과도하게 높아지지 않고, 액정 소자에 손상을 제공하지도 않고, 용이하게 편광판을 박리하는 것이 가능하다고 기재되어 있다.
그러나, 고온다습 하에서 응집력 및 접착력의 경시 변화가 작은 것보다도, 접착력이 높고, 기포나 박리 현상이 없고, 또한 내구성이 우수한 것이 바람직하다고 할 수 있다. 즉, 유리에 접착한 초기에는 재박리를 할 수 있을 정도의 적정한 초기 접착력을 나타내지만, 시간이 지나감에 따라서 박리할 필요성이 없어지기 때문에, 강화되어, 안정화된 접착력을 유지하는 것이 필요하다고 할 수 있다.
일본 특허 공표 제2008-506028호 공보(특허 문헌 4)에는, 초기 접착력은 낮아 리워크성이 우수하고, 접착 후에는 고온다습 하에서 접착력이 증강되어, 장기적으로 내구성이 우수한 점착제로서, 우레탄 관능기와 피리딘 관능기를 갖는 실란 커플링제를 포함하는 아크릴계 점착제가 제안되어 있다.
그러나, 상기 실란 커플링제는 이소시아네이트실란과 2-피리디놀을 촉매 존재 하에서 반응시켜 얻어지는 것으로서, 2-피리디놀의 수산기가, 실란의 이소시아네이트기와 가수분해성 실릴기의 양쪽으로 비선택적으로 반응하여 버리기 때문에, 개시한 실란과 같은 단일 구조가 아닌 점에서 다양한 점착 물성의 향상도 불충분한 것으로 되어 있다.
이상의 점으로부터, 초기의 리워크성 및 고온다습 하에서의 높은 접착 강도를 유지하는 점착제의 개발이 요망되고 있었다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 제3022993호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 (평)8-104855호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 (평)8-199144호 공보
[특허 문헌 4] 일본 특허 공표 제2008-506028호 공보
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 유리 등의 피접착체에 접착할 때는 초기 접착력이 낮아 리워크성이 우수하고, 접착 후에 고온 또는 고온다습의 조건 하에서 유리 등의 피접착체와의 접착력이 증가하여, 장기적 내구성이 우수한 점착제층을 형성할 수 있는 점착제 조성물을 제공할 수 있는 유기 규소 화합물 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 이러한 유기 규소 화합물을 배합한 점착제 조성물, 이 점착제 조성물로 형성된 점착제층을 갖는 점착 편광판 및 이 점착 편광판을 갖는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 하기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 수산기 등의 활성 수소에 대하여 배위성이 있는 관능기를 두개 이상 갖는 실란 커플링제를 접착제 조성물에 배합함으로써, 초기 리워크성과, 고온 또는 고온다습 하에서의 고접착력을 양립한 점착제 조성물이 얻어지는 것을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명은 하기의 유기 규소 화합물, 그의 제조 방법, 점착제 조성물, 점착 편광판 및 액정 표시 장치를 제공한다.
청구항 1:
하기 화학식 1로 표시되는 유기 규소 화합물.
Figure pat00001
(식 중, R은 가수분해성기이고, R'는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, A는 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, X는 산소 원자 또는 황 원자이고, Y는 -NH- 또는 황 원자이고, L1, L2는 독립적으로 탄소 원자 또는 질소 원자이고, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, R1과 R2 또는 R2와 R3에서 이들이 결합하고 있는 탄소 원자 및 L2와 함께 환 골격을 형성할 수도 있고, m은 1 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 3의 정수임)
청구항 2:
하기 화학식 2로 표시되는 유기 규소 화합물.
Figure pat00002
(식 중, R은 가수분해성기이고, R'는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, A는 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, X는 산소 원자 또는 황 원자이고, Z는 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, M은 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, R4 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, 이 경우 R5와 R6이 직접 결합하여 상기 치환기가 결합하는 탄소 사이에서 이중 결합을 형성할 수도 있고, 또한 R4와 R7에서 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 지방족 또는 방향족 환 골격을 형성할 수도 있고, m은 1 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 3의 정수임)
청구항 3:
하기 화학식 3으로 표시되는 유기 규소 화합물.
Figure pat00003
(식 중, R은 가수분해성기이고, R'는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, A는 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, X는 산소 원자 또는 황 원자이고, Z는 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, R8 내지 R11은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, 또한 R9와 R10이 직접 결합하여 상기 치환기가 결합하는 탄소 사이에서 이중 결합을 형성할 수도 있고, 또한 R8과 R11에서 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 지방족 또는 방향족 환 골격을 형성할 수도 있고, m은 1 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 3의 정수임)
청구항 4:
하기 화학식 4로 표시되는 이소(티오)시아네이트실란과 하기 화학식 5로 표시되는 복소환 화합물을 반응시키는 것을 특징으로 하는, 청구항 1에 기재된 유기 규소 화합물의 제조 방법.
Figure pat00004
(식 중, R은 가수분해성기이고, R'는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, A는 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, X는 산소 원자 또는 황 원자이고, m은 1 내지 3의 정수임)
Figure pat00005
(Y는 -NH- 또는 황 원자이고, L1, L2는 독립적으로 탄소 원자 또는 질소 원자이고, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, R1과 R2 또는 R2와 R3에서 이들이 결합하고 있는 탄소 원자 또는 L2와 함께 환 골격을 형성할 수도 있고, n은 0 내지 3의 정수임)
청구항 5:
하기 화학식 4로 표시되는 이소(티오)시아네이트실란과 하기 화학식 6으로 표시되는 복소환 화합물을 반응시키는 것을 특징으로 하는, 청구항 2에 기재된 유기 규소 화합물의 제조 방법.
<화학식 4>
Figure pat00006
(식 중, R은 가수분해성기이고, R'는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, A는 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, X는 산소 원자 또는 황 원자이고, m은 1 내지 3의 정수임)
Figure pat00007
(식 중, Z는 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, M은 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, R4 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, 이 경우 R5와 R6이 직접 결합하여 상기 치환기가 결합하는 탄소 사이에서 이중 결합을 형성할 수도 있고, 또한 R4와 R7에서 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 지방족 또는 방향족 환 골격을 형성할 수도 있고, n은 0 내지 3의 정수임)
청구항 6:
하기 화학식 4로 표시되는 이소(티오)시아네이트실란과 하기 화학식 7로 표시되는 복소환 화합물을 반응시키는 것을 특징으로 하는, 청구항 3에 기재된 유기 규소 화합물의 제조 방법.
<화학식 4>
Figure pat00008
(식 중, R은 가수분해성기이고, R'는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, A는 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, X는 산소 원자 또는 황 원자이고, m은 1 내지 3의 정수임)
(식 중, Z는 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, R8 내지 R11은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, 또한 R9와 R10이 직접 결합하여 상기 치환기가 결합하는 탄소 사이에서 이중 결합을 형성할 수도 있고, 또한 R8과 R11에서 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 지방족 또는 방향족 환 골격을 형성할 수도 있고, n은 0 내지 3의 정수임)
청구항 7:
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 유기 규소 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
청구항 8:
(A) (a) 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르 단량체 90 내지 99.9 질량부 및 (b) 가교 가능한 관능기를 포함하는 비닐계 단량체 및/또는 (메트)아크릴계 단량체 0.1 내지 10 질량부를 공중합하여 얻어지는 (메트)아크릴계 공중합체: 100 질량부,
(B) 다관능성 가교제: 0.01 내지 10 질량부,
(C) 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 유기 규소 화합물: 0.01 내지 9 질량부
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 청구항 7에 기재된 점착제 조성물.
청구항 9:
(b) 가교 가능한 관능기를 포함하는 비닐계 단량체 또는 (메트)아크릴계 단량체가, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, (메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, (메트)아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, (메트)아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸트리메톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸트리에톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸메틸디메톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸메틸디에톡시실란, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 이량체, 이타콘산, 말레산 및 말레산 무수물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 단량체인, 청구항 8에 기재된 점착제 조성물.
청구항 10:
(B) 다관능성 가교제가 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물 및 금속킬레이트계 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 가교제인, 청구항 8 또는 9에 기재된 점착제 조성물.
청구항 11:
경화물의 가교 밀도가 5 내지 95 질량％인, 청구항 7 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 점착제 조성물.
청구항 12:
편광 필름과, 이 편광 필름의 한쪽면 또는 양면에 청구항 7 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 점착제 조성물로 형성되는 점착제층을 갖는 것을 특징으로 하는 점착 편광판.
청구항 13:
보호층, 반사층, 위상차판, 광시야각 보상 필름 및 휘도 향상 필름으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 층을 더 갖는, 청구항 12에 기재된 점착 편광판.
청구항 14:
한쌍의 유리 기판 사이에 액정이 봉입된 액정셀과, 이 액정셀의 한쪽면 또는 양면에 점착된 청구항 12 또는 13에 기재된 점착 편광판을 갖는 액정 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
본 발명의 유기 규소 화합물(실란 커플링제)은 수산기와 같은 활성 양성자에 대하여 배위능이 우수한 유기 관능기를 갖고 있고, 이것을 배합한 점착제 조성물은 베이스 중합체 측쇄의 활성 양성자와, 실란 커플링제의 관능기와의 사이에서 수소 결합이 형성되고, 그 결과, 초기 단계에서의 리워크성이 우수하고, 더구나 고온 및 고온다습 하에서 경시로 접착력이 증대하기 때문에 장기간 내구성이 우수하다.
도 1은 합성예 1의 반응 생성물의 1HNMR 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 2는 합성예 1의 반응 생성물의 13CNMR 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 3은 합성예 1의 반응 생성물의 29SiNMR 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 4는 합성예 1의 반응 생성물의 IR 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 5는 합성예 1의 반응 생성물의 GPC 차트를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 대해서 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명에 있어서 「실란 커플링제」는 「유기 규소 화합물」에 포함된다.
[유기 규소 화합물(실란 커플링제)]
본 발명의 유기 규소 화합물(실란 커플링제)의 특징으로서, 하기 구조 (i) 내지 (iii)을 전부 갖는 것을 들 수 있다.
(i) 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자 중에서 선택되는 1개 이상의 원자를 갖는 복소환.
(ii) (티오)우레탄 결합, (티오)요소 결합, (티오)아미드 결합, (티오)에스테르 결합, 아미노 결합, (티오)에테르 결합 및 술피드 결합 중에서 선택되는 적어도 1개의 결합을 포함하는 2가의 유기기.
(iii) 가수분해성 실릴기.
상기 구조 (i)의 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자 중 적어도 1개의 원자를 갖는 복소환은 지방족 환이거나 방향족 환일 수도 있고, 그 구체적인 구조로서는 하기와 같은 것을 들 수 있지만, 이들 예시한 것에 한하지 않는다.
Figure pat00010
(식 중, 파선은 결합손을 나타냄)
본 발명에 있어서, 구조 (iii)의 가수분해성 실릴기는 규소 원자에 직접 결합한 1가의 가수분해성 원자(물과 반응함으로써 실라놀기를 생성하는 원자) 및 규소 원자에 직접 결합한 1가의 가수분해성기(물과 반응함으로써 실라놀기를 생성하는 기)의 적어도 한쪽을 갖는 실릴기인 한 특별히 한정되지 않는다. 이러한 가수분해성 실릴기는 가수분해하여 실라놀기를 생성하고, 이 실라놀기는 무기 재질과 탈수축합하여 식: ≡Si-O-M(M: 무기 재질)이 되는 화학 결합을 형성한다. 이 가수분해성 실릴기는 본 발명의 유기 규소 화합물 중에 1개만 존재하거나 2개 이상 존재할 수도 있고, 2개 이상 존재하는 경우에는 동종이거나 이종일 수도 있다.
구조 (iii)의 가수분해성 실릴기로서는, 예를 들면 클로로실릴기, 브로모실릴기, 메톡시실릴기, 에톡시실릴기, 프로폭시실릴기, 부톡시실릴기 등을 들 수 있다.
본 발명의 바람직한 실란 커플링제로서는, 하기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 것을 들 수 있다.
<화학식 1>
Figure pat00011
(식 중, R은 가수분해성기이고, R'는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, A는 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, X는 산소 원자 또는 황 원자이고, Y는 -NH- 또는 황 원자이고, L1, L2는 독립적으로 탄소 원자 또는 질소 원자이고, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, R1과 R2 또는 R2와 R3에서 이들이 결합하고 있는 탄소 원자 및 L2와 함께 환 골격을 형성할 수도 있고, m은 1 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 3의 정수임)
<화학식 2>
Figure pat00012
(식 중, R, R',A, X, m 및 n은 상기한 바와 같고, Z는 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, M은 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, R4 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, 이 경우 R5와 R6이 직접 결합하여 상기 치환기가 결합하는 탄소 사이에서 이중 결합을 형성할 수도 있고, 또한 R4와 R7에서 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 지방족 또는 방향족 환 골격을 형성할 수도 있음)
<화학식 3>
Figure pat00013
(식 중, R, R',A, X, Z, m 및 n은 상기한 바와 같고, R8 내지 R11은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, 또한 R9와 R10이 직접 결합하여 상기 치환기가 결합하는 탄소 사이에서 이중 결합을 형성할 수도 있고, 또한 R8과 R11에서 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 지방족 또는 방향족 환 골격을 형성할 수도 있음)
여기서, 상기 식 중, R은 염소, 브롬 등의 할로겐 원자, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기 등의 알콕시기이고, R'는 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 알킬기이다. A는 직쇄상의 것으로서는 메틸렌쇄, 에틸렌쇄, 프로필렌쇄 등을 들 수 있으며, 분지쇄상의 것으로서는 메탈릴쇄, 이소프로필렌쇄, 이소부틸렌쇄 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, R1 내지 R3으로서는, 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 알킬기, 이들 기의 수소 원자의 일부 또는 전부를 불소 원자로 치환한 플루오로알킬기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등의 알콕시기, 아미노기를 들 수 있고, 또한 R1과 R2 또는 R2와 R3에서 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 환을 형성할 수도 있다. R4 내지 R7로서는, 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 알킬기, 이들 기의 수소 원자의 일부 또는 전부를 불소 원자로 치환한 플루오로알킬기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등의 알콕시기, 아미노기를 들 수 있고, R5와 R6이 직접 결합하여 이들 치환기가 결합하는 탄소 사이에서 이중 결합을 형성할 수도 있고, 또한 R4와 R7에서 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 지방족 환 골격이나 방향족 환 골격을 형성할 수 있다. R8 내지 R11로서는 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 알킬기, 이들 기의 수소 원자의 일부 또는 전부를 불소 원자로 치환한 플루오로알킬기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등의 알콕시기, 아미노기를 들 수 있고, R9와 R10이 직접 결합하여 이들 치환기가 결합하는 탄소 사이에서 이중 결합을 형성할 수도 있고, 또한 R8과 R11에서 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 지방족 또는 방향족 환 골격을 형성할 수 있다.
본 발명의 배위성 관능기를 갖는 실란 커플링제의 구체적인 예는 하기 화학식 8 내지 15에 나타내어진다. 또한, 하기예에 있어서 Et는 에틸기를 나타낸다.
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
상기한 실란 커플링제는 수산기와 같은 활성 양성자와 하기 화학식 (A)와 같은 안정적인 배위 결합을 형성할 수 있다.
Figure pat00022
식 중, Q은 질소 원자, 황 원자, 또는 산소 원자를 나타낸다.
본 발명의 실란 커플링제는 하기 화학식 4로 표시되는 이소(티오)시아네이트실란 커플링제와, 하기 화학식 5 내지 7로 표시되는 복소환 구조를 갖는 아민 화합물, 머캅토 화합물 또는 알코올을 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
<화학식 4>
Figure pat00023
(식 중, R은 가수분해성기이고, R'는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, A는 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, X는 산소 원자 또는 황 원자이고, m은 1 내지 3의 정수임)
이소(티오)시아네이트실란으로서는 일반적으로 시판되고 있는 것일 수도 있고, 보다 구체적으로는 이소시아네이트메틸트리메톡시실란, 이소시아네이트메틸트리에톡시실란, 이소시아네이트에틸트리메톡시실란, 이소시아네이트에틸트리에톡시실란, 이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 이소티오시아네이트프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있지만, 여기에 예시되는 것에 한하지 않는다.
복소환 구조를 갖는 아민 화합물, 머캅토 화합물 또는 알코올로서는, 하기 화학식 5 내지 7로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
<화학식 5>
Figure pat00024
(Y는 -NH- 또는 황 원자이고, L1, L2는 독립적으로 탄소 원자 또는 질소 원자이고, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, R1과 R2 또는 R2와 R3에서 이들이 결합하는 탄소 원자 및 L2와 함께 환 골격을 형성할 수도 있고, n은 0 내지 3의 정수임)
<화학식 6>
Figure pat00025
(식 중, Z는 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, M은 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, R4 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, 이 경우 R5와 R6이 직접 결합하여 상기 치환기가 결합하는 탄소 사이에서 이중 결합을 형성할 수도 있고, 또한 R4와 R7에서 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 지방족 또는 방향족 환 골격을 형성할 수도 있고, n은 0 내지 3의 정수임)
<화학식 7>
Figure pat00026
(식 중, Z는 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, R8 내지 R11은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, 또한 R9와 R10이 직접 결합하여 상기 치환기가 결합하는 탄소 사이에서 이중 결합을 형성할 수도 있고, 또한 R8과 R11에서 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 지방족 또는 방향족 환 골격을 형성할 수도 있고, n은 0 내지 3의 정수임)
상기 식 중, R1 내지 R11로서는 상기한 것와 동일한 것을 들 수 있다. 이들 복소환 구조를 갖는 화합물은 일반적으로 시판되고 있는 것일 수도 있고, 보다 구체적으로는 아미노이미다졸, 머캅토이미다졸, 히드록시이미다졸, 아미노티아졸, 머캅토티아졸, 히드록시티아졸, 아미노티아졸린, 머캅토티아졸린, 히드록시티아졸린, 아미노피리딘, 머캅토피리딘, 히드록시피리딘, 아미노피리미딘, 머캅토피리미딘, 히드록시피리미딘, 아미노트리아진, 머캅토트리아진, 히드록시트리아진, 아미노벤조티아졸, 히드록시숙신산이미드, 히드록시프탈이미드, 히드록시메틸프탈이미드 등을 들 수 있지만, 여기에 예시되는 것에 한하지 않는다.
본 발명의 실란 커플링제를 제조하는데 있어서, 이소(티오)시아네이트실란과, 복소환 구조를 갖는 아민 화합물, 머캅토 화합물 또는 알코올과의 배합비는 특별히 한정되지 않지만, 반응성, 생산성 면에서, 이소(티오)시아네이트실란 1몰에 대하여, 복소환 구조를 갖는 아민 화합물, 머캅토 화합물 또는 알코올을 0.5 내지 2몰, 특히 0.8 내지 1.2몰의 범위에서 반응시키는 것이 바람직하다. 복소환 구조를 갖는 화합물의 배합량이 너무 적으면 이소(티오)시아네이트실란이 다량으로 잔존하여, 이들이 중합하여 겔화할 우려가 있고, 너무 많으면 실란의 여러 물성에 영향을 주지 않지만, 실란 커플링제의 순도가 저하되는 외에, 생산성이 부족하다고 하는 단점이 생기는 경우가 있다.
본 발명의 실란 커플링제를 제조함에 있어서, 필요에 따라서 유기 용매를 사용할 수도 있다. 구체적으로는, 원료에 포함되는 이소(티오)시아네이트기 및 가수분해성 실릴기, 아미노기, 머캅토기, 히드록시기와 비반응성이 것이면 특별히 한정되지 않지만, 보다 구체적으로는, 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소계 용매, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용매, 디에틸에테르, 시클로펜틸메틸에테르, 디옥산, 테트라히드로푸란 등의 쇄상 또는 환상 에테르계 용매, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용매, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 피롤리돈, N-메틸피롤리돈 등의 아미드계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용매 등을 들 수 있지만, 여기에 예시되는 것에 한하지 않는다.
본 발명의 실란 커플링제를 제조함에 있어서, 필요에 따라서 반응 촉매를 사용할 수도 있다. 일반적으로, 이소시아네이트와 머캅토 및 알코올은 촉매를 이용하지 않는 경우, 반응 속도가 느리고, 생산성이 떨어지는 경우가 있다. 반응 촉매로서는, 시판되고 있는 것일 수도 있고, 구체적으로는 유기 주석 화합물이 바람직하고, 보다 바람직하게는 환경 부하 측면을 고려하여, 옥틸주석계 화합물 및 탄소수가 8 이상인 치환기를 갖는 유기 주석계 화합물을 들 수 있지만, 여기에 예시되는 것에 한하지 않는다.
촉매의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 반응성, 생산성 면에서 상기 실란 화합물 1 질량부에 대하여 0.00001 내지 0.1 질량부, 특히 0.0001 내지 0.01 질량부의 범위가 바람직하다. 촉매의 사용량이 이 범위 내이면 촉매의 양에 적합한 만큼의 충분한 반응 촉진 효과를 얻는 것이 보다 용이하다.
반응 온도는 이소(티오)시아네이트기와 아미노기, 머캅토기, 히드록실기가 반응하는 온도이면 특별히 한정되지 않지만, 0 내지 200℃, 특히 10 내지 150℃가 바람직하다. 반응 시간은 10분 내지 10시간, 특히 30분 내지 6시간이 바람직하고, 분위기는 대기 분위기 하에서나, 질소, 아르곤 등의 불활성 가스 분위기가 바람직하다.
이소(티오)시아네이트기와 아미노기, 머캅토기, 히드록실기가 반응함으로써, 배위성이 있는 (티오)요소 결합, (티오)우레탄 결합이 형성되어, 배위성 관능기를 갖는 실란 커플링제가 얻어진다.
[점착제 조성물]
다음으로, 상기 배위성 관능기 함유 실란을 포함하는 점착제 조성물에 대해서 설명한다.
본 발명의 점착제 조성물은,
(A) (a) 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르 단량체 90 내지 99.9 질량부 및 (b) 가교 가능한 관능기를 포함하는 비닐계 단량체 및/또는 (메트)아크릴계 단량체 0.1 내지 10 질량부를 공중합하여 얻어지는 (메트)아크릴계 공중합체: 100 질량부,
(B) 다관능성 가교제: 0.01 내지 10 질량부,
(C) 상기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 유기 규소 화합물: 0.01 내지 9 질량부를 함유하는 것이 바람직하다.
여기서, 본 발명의 조성물에 사용되는 (a) 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르 단량체는 공중합시키는 단량체 100 질량부 중, 90 내지 99.9 질량부, 특히 91 내지 99 질량부에서 포함되는 것이 바람직하고, 그 함량이 90 질량부 미만이면 초기 접착력이 저하되는 경우가 있고, 99.9 질량부를 초과하면 응집력의 저하에 의해 내구성에 문제가 생기는 경우가 있다.
또한, (a) 성분의 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르 단량체는 (b) 성분의 가교 가능한 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 단량체 이외의 것으로서, (메트)아크릴산의 탄소수가 1 내지 12인 알킬에스테르를 사용할 수가 있고, 보다 바람직하게는 탄소수가 2 내지 8인 알킬에스테르를 사용하는 쪽이 좋다. 즉, 상기 알킬(메트)아크릴레이트는 알킬기가 장쇄 형태이면 점착제의 응집력이 저하되기 때문에, 고온 하에서 응집력을 유지하기 위해서는 알킬기의 탄소수는 1 내지 12의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 내지 8의 범위이다.
이러한 (메트)아크릴산에스테르 단량체로서는, 부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 메틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
(b) 성분의 가교 가능한 관능기를 포함하는 비닐계 단량체 및 (메트)아크릴계 단량체는 가교제와 반응하여 고온 또는 고온다습의 조건 하에서 점착제의 응집력의 파괴가 생기지 않도록 화학 결합에 의한 응집력 또는 접착 강도를 제공한다. (b) 성분의 단량체의 배합량은 공중합시키는 단량체 100 질량부 중 0.1 내지 10 질량부, 특히 1 내지 9 질량부로 사용하는 것이 바람직하고, 0.1 질량부 미만이면, 고온다습 하에서의 응집 파괴가 생기기 쉬워지는 경우가 있고, 10 질량부를 초과하면 적합성이 현저히 감소하여, 표면 이행이 발생하는 원인이 되어, 유동성이 감소하는 한편 응집력이 상승하여 응력 완화 능력이 저하되어 버리는 경우가 있다.
(b) 성분의 가교 가능한 관능기를 포함하는 비닐계 단량체 또는 (메트)아크릴계 단량체의 예로서는, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트 등의 수산기를 포함하는 단량체, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 이량체, 이타콘산, 말레산 및 말레산 무수물 등의 카르복실기를 포함하는 단량체, (메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, (메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, (메트)아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, (메트)아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸트리메톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸트리에톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸메틸디메톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸메틸디에톡시실란 등의 가수분해성 실릴기를 포함하는 단량체 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 상기 단량체는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 아크릴계 공중합체의 제조 시에, 점착제 조성물의 유리 전이 온도를 조절하고, 또한 그 밖의 기능성을 부여하기 위해서, 그 밖의 공중합성 단량체를 추가로 사용할 수 있다. 구체적으로는, 아크릴로니트릴, 스티렌, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 비닐아세테이트 등의 공중합성 단량체를 사용할 수 있다. 이들 공중합성 단량체의 배합 비율은 공중합시키는 단량체 100 질량부 중, 0.1 내지 9.9 질량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 8 질량부이다.
점착제 조성물의 점탄성 특성은 주로 고분자쇄의 분자량, 분자량 분포, 또는 분자 구조의 존재량에 기초하여, 특히 분자량에 의해서 결정되기 때문에, 본 발명에 사용되는 (메트)아크릴계 공중합체의 분자량(중량 평균 분자량: Mw)은 80만 내지 200만인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90만 내지 190만이다. 또한, 중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정한 표준 폴리스티렌 환산치이다. 분자량이 너무 작으면 원하는 점탄성 특성이 얻어지지 않을 우려가 있고, 너무 크면 중합체의 점도가 매우 높아져서, 핸들링이 곤란해지기 때문에 생산성이 저하되는 경우가 있다.
이러한 공중합체는, 통상의 라디칼 공중합 과정을 거쳐서 제조할 수 있다. 본 발명에 있어서 중합체의 중합 방법은 특별히 한정되지 않으며, 용액 중합법, 광 중합법, 벌크 중합법, 현탁 중합법, 유화 중합법 등의 일반적인 방법으로 제조할 수 있다. 이들 중에서도 용액 중합법이 생산성 측면에서 바람직하다. 이 경우, 중합 온도는 50 내지 140℃, 반응 시간은 1 내지 24 시간이 바람직하다. 단량체가 균일하게 혼합된 상태에서 개시제를 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 점착제 조성물에 있어서, (B) 성분의 다관능성 가교제는 카르복실기나, 수산기 등과 반응함으로써 점착제의 응집력을 높이는 역할을 한다. 가교제의 함량은 (A) 성분의 공중합체 100 질량부에 대하여 0.01 내지 10 질량부에서 사용되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 내지 5 질량부이다. 너무 많으면 응집이 심하여 점착제 시트 등으로의 성형이 곤란해지는 경우가 있고, 너무 적으면 원하는 응집력 향상 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다.
다관능성 가교제는 이소시아네이트계, 에폭시계, 아지리딘계, 금속킬레이트계 가교제 등 사용할 수 있고, 그 중에서도 이소시아네이트계 가교제가 사용상 용이하다. 이소시아네이트계 가교제로서는, 톨릴렌디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포름디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트, 및 이들과 트리메틸올프로판 등의 폴리올과의 반응물을 들 수 있다.
에폭시계 가교제로서는, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜에틸렌디아민, 글리세린디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 폴리글리세린폴리글리시딜에테르, 소르비톨계폴리글리시딜에테르 등을 들 수 있다.
아지리딘계 가교제로서는, N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복시드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복시드), 트리에틸렌멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘), 트리-1-아지리디닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
금속킬레이트계 가교제로서는, 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘, 바나듐 등의 다가 금속이 아세틸아세톤 또는 아세토아세트산에틸에 배위한 화합물 등을 들 수 있다.
(C) 성분의 유기 규소 화합물로서는 상기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 배위성 관능기를 갖는 실란 커플링제를 이용하는 것이 바람직하고, 이 실란 커플링제를 점착제 조성물에 배합함으로써, 초기의 리워크성과, 고온다습 하에서의 접착력이 비약적으로 향상된다. 실란 커플링제의 구체적인 구조는 상술한 바와 같고, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 그 배합량은 (A) (메트)아크릴계 공중합체 100 질량부에 대하여 0.01 내지 9 질량부에서 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5 질량부, 특히 바람직하게는 0.1 내지 3 질량부이다. 함유량이 0.01 질량부 미만이면 실란 첨가 효과가 충분히 발휘되지 않는 경우가 있고, 9 질량부를 초과하면 과잉량 사용에 의해 기포나 박리가 생겨 내구성이 저하될 우려가 있다.
또한, 본 발명은 점착 성능을 조절하기 위해서 점착성 부여 수지를 추가로 첨가할 수 있다. 그 함량은 (A) (메트)아크릴계 공중합체 100 질량부에 대하여 1 내지 100 질량부, 특히 5 내지 90 질량부의 범위에서 사용할 수 있다. 이 때에, 1 질량부 미만이면 조절 효과가 불충분한 경우가 있고, 100 질량부를 초과하면 점착제의 상용성 또는 응집성을 저하시킬 우려가 있다.
점착성 부여 수지의 예로서는, (수소 첨가)탄화수소계 수지, (수소 첨가)로진 수지, (수소 첨가)로진에스테르 수지, (수소 첨가)테르펜 수지, (수소 첨가)테르펜페놀 수지, 중합 로진 수지, 중합 로진에스테르 수지 등을 사용할 수가 있고, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 성분 이외에도, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 가소제, 레벨링제 등의 저분자량체, 에폭시 수지 및 경화제 등을 필요에 따라서 추가 성분으로서 혼합 사용할 수가 있고, 자외선 안정제, 산화 방지제, 제색제, 보강제, 충전제, 소포제, 계면활성제 등을 일반적인 목적에 따라서 적절히 첨가하여 사용할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물의 제조 방법은 특별히 한정되지 않으며, 상기한 (A) (메트)아크릴계 공중합체, (B) 다관능성 가교제 및 (C) 실란 커플링제를 통상 의 방법으로 혼합하여 얻어진다. 혼합 조건은 10 내지 150℃에서 10분 내지 10시간으로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 배위성 관능기를 갖는 실란 커플링제는 (메트)아크릴계 공중합체의 중합 후에, 배합 공정에서 첨가하여 사용할 수가 있고, (메트)아크릴계 공중합체의 제조 공정 중에 첨가하더라도 동일한 효과를 나타낸다. 또한, 다관능성 가교제는 점착제 조성물을 경화시켜 얻어지는 점착제층 형성을 위해 실시하는 배합 과정에서 가교제의 관능기 가교 반응이 거의 생기지 않는 경우에 균일한 코팅이 가능해진다. 코팅한 후에 건조 및 숙성 과정을 거치면 가교 구조가 형성되어, 탄성이 있고, 응집력이 강한 점착제층이 얻어진다.
이와 같이 하여 얻어진 본 발명의 점착제 조성물은 유리판, 플라스틱 필름, 종이 등의 피접착체에 도포하고, 25 내지 150℃, 20 내지 90％ RH에서 5분 내지 5시간, 특히 40 내지 80℃, 25 내지 60％ RH에서 10분 내지 3시간 경화시킴으로써 점착제층을 형성할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 내부에 휘발 성분, 반응 잔류물 등의 기포를 유발시키는 성분을 충분히 제거한 후에 사용하는 것이 바람직하다. 가교 밀도나 분자량이 과도하게 낮고, 점착제층의 탄성률이 과도하게 낮은 경우에는, 고온 상태에서 유리판 등의 피접착체와 점착제층 사이에 존재하는 작은 기포가 커져, 점착제층의 내부에 산란체를 형성하게 된다. 또한, 탄성률이 과도하게 큰 점착제층을 장기간 사용하는 경우에는, 과도한 가교 반응에 의해서 점착제층(시트)의 말단 부위에 박리 현상이 생기게 된다.
또한, 최적의 물리적 균형을 고려한 경우, 점착제층의 가교 밀도는 5 내지 95 질량％, 특히 7 내지 93 질량％의 범위가 적당하다. 가교 밀도는 일반적으로 알려진 점착제의 겔 함량 측정법에 의해 용매에 용해되지 않는 가교 구조를 형성한 부분의 양을 질량％로 얻은 값을 가리킨다. 이 때, 점착제층의 가교 밀도가 5 질량％ 미만인 경우에는 점착제층의 응집력이 낮아져서, 기포 또는 박리와 같은 점착내구성의 문제가 생길 우려가 있고, 95 질량％를 초과하는 경우에는 확실하게 붙지 않아서 내구성이 약해지는 경우가 있다.
[점착 편광판]
다음으로, 상기 점착제 조성물을 편광 필름 등의 한쪽면 또는 양면에 도포·경화시킨 점착제층을 포함하는 점착 편광판에 대해서 설명한다.
본 발명의 점착 편광판은 편광 필름 또는 편광 소자와, 이 편광 필름 또는 편광 소자의 한쪽면 또는 양면에 상기 점착제 조성물로 형성되는 점착제층을 갖는 것이다. 편광판을 구성하는 편광 필름 또는 편광 소자에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 편광 필름의 예를 들면, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 필름에 요오드 또는 이색성 염료 등의 편광 성분을 함유시켜 연신함으로써 얻어지는 필름 등이 있고, 이들 편광 필름의 두께도 한정되지 않고 통상의 두께로 성형할 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지로서는, 폴리비닐알코올, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 및 에틸렌·아세트산비닐 공중합체의 비누화물 등이 사용된다.
또한, 점착제층을 갖는 편광 필름의 양면에 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르계 필름, 폴리에테르술폰계 필름, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 이들의 공중합체와 같은 폴리올레핀계 필름 등의 보호 필름이 적층된 다층 필름 등을 형성할 수 있다. 이 때, 이들 보호 필름의 두께도 특별히 한정되지 않으며 통상의 두께로 성형할 수 있다.
본 발명에 있어서, 편광 필름에 점착제층을 형성하는 방법에는 특별히 제한은 없고, 이 편광 필름의 표면에 직접 바코터 등을 사용하여 점착제 조성물을 도포하고, 건조시키는 방법, 점착제 조성물을 일단 박리성 기재 표면에 도포하고 건조시킨 후, 이 박리성 기재 표면에 형성된 점착제층을 편광 필름 표면에 전사하고, 이어서 숙성시키는 방법 등을 채용할 수 있다. 이 경우, 건조는 25 내지 150℃, 20 내지 90％ RH에서 5분 내지 5시간이 바람직하고, 숙성은 25 내지 150℃, 20 내지 90％ RH에서 5분 내지 5시간이 바람직하다.
또한, 점착제층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 통상 0.01 내지 100 μm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 50 μm이다. 점착제층의 두께가 상기 범위보다 작으면 점착제층으로서의 효과가 불충분해지는 경우가 있고, 상기 범위보다 크면 점착제층의 효과가 포화하여, 비용이 커지는 경우가 있다.
또한, 이와 같이 하여 얻어진 본 발명의 점착제층을 갖는 편광 필름(점착 편광판)에는, 보호층, 반사층, 위상차판, 광시야각 보상 필름, 휘도 향상 필름 등의 추가 기능을 제공하는 층을 1종 이상 적층할 수 있다.
[액정 표시 장치]
본 발명의 점착 편광판은, 특히 통상의 액정 표시 장치 전반에 응용 가능하고, 그 액정 패널의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 특히, 본 발명의 점착 편광판을 한쌍의 유리 기판 사이에 액정이 봉입된 액정셀의 한쪽면 또는 양면에 접합한액정 패널을 포함해서 액정 표시 장치를 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 점착제 조성물은 상기한 편광 필름 이외에, 산업용 시트, 특히 반사 시트, 구조용 점착 시트, 사진용 점착 시트, 차선 표시용 점착 시트, 광학용 점착 제품, 전자 부품용 등, 용도에 한하지 않고 사용할 수 있다. 또한, 다층 구조의 라미네이트 제품, 즉 일반 상업용 점착 시트 제품, 의료용 패치, 가열 활성용 등, 작용 개념이 동일한 응용 분야에도 적용할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 배위성 관능기를 갖는 실란 커플링제를 포함하는 (메트)아크릴계 점착제로서, 유리 등에 접착할 때에 초기 접착력은 낮기 때문에 리워크성이 우수하고, 접착 후의 습열 처리 후의 접착력이 충분히 높은 것으로 되어 장기간 내구성이 우수하다.
[실시예]
이하, 합성예, 실시예 및 비교예를 기술하여 본 발명을 보다 자세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 예 중, 점도, 비중, 굴절률은 25℃에서 측정한 값이다. 또한, NMR은 핵 자기 공명 분광법, IR은 적외 분광법, GPC은 겔 투과 크로마토그래피의 약칭이다. 점도는 모세관식 동점도계에 의한 25℃에서의 측정에 기초한다.
[합성예 1]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1 L 세퍼러블 플라스크에 2-아미노피리딘 31.4 g(0.33 mol)을 넣고, 테트라히드로푸란 150 g을 투입하고, 교반·용해시켰다. 그 중에 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 82.5 g(0.33 mol)을 적하 투입하고, 70℃에서 4시간 가열교반하였다. 그 후, IR 측정에 의해 원료의 이소시아네이트기 유래의 흡수 피크가 완전히 소실하고, 대신에 요소 결합 유래의 흡수 피크가 생성된 것을 확인하여, 반응 종료로 하였다. 그 후, 용매를 증류 제거함으로써 얻어진 반응 생성물은 담황색 액체이고, 점도 184 ㎟/s, 비중 1.094, 굴절률 1.4975이고, GPC에 의해 반응 생성물은 단일의 생성물이고, 또한 NMR 스펙트럼에 의해 하기 화학식 8에 나타내는 구조인 것을 확인하였다. 이 화합물에 대해서 양성자 NMR 스펙트럼을 도 1에, 카본 NMR 스펙트럼을 도 2에, 규소 NMR 스펙트럼을 도 3에, IR 스펙트럼을 도 4에, GPC 차트를 도 5에 각각 도시하였다.
<화학식 8>
Figure pat00027
(식 중, Et는 에틸기를 나타내며, 이하 동일)
[합성예 2]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1 L 세퍼러블 플라스크에 2-아미노피리미딘 31.7 g(0.33 mol)을 넣고, 테트라히드로푸란 150 g을 투입하고, 교반·용해시켰다. 그 중에 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 82.5 g(0.33 mol)을 적하 투입하고, 70℃에서 4시간 가열교반하였다. 그 후, IR 측정에 의해 원료의 이소시아네이트기 유래의 흡수 피크가 완전히 소실하고, 대신에 요소 결합 유래의 흡수 피크가 생성된 것을 확인하여, 반응 종료로 하였다. 그 후, 용매를 증류 제거함으로써 얻어진 반응 생성물은 오렌지색 고체였다. NMR 스펙트럼에 의해 반응 생성물은 하기 화학식 9인 것을 확인하였다. NMR 스펙트럼 데이터는 이하와 같다.
Figure pat00028
<화학식 9>
Figure pat00029
[합성예 3]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1 L 세퍼러블 플라스크에 2-머캅토티아졸린 89.4 g(0.75 mol), 디옥틸주석옥사이드 1.3 g을 넣고, 아세트산에틸 300 g을 투입하고, 교반·용해시켰다. 그 중에 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 185.5 g(0.75 mol)을 적하 투입하고, 80℃에서 4시간 가열교반하였다. 그 후, IR 측정에 의해 원료의 이소시아네이트기 유래의 흡수 피크가 완전히 소실하고, 대신에 티오우레탄 결합 유래의 흡수 피크가 생성된 것을 확인하여, 반응 종료로 하였다. 그 후, 용매를 증류 제거함으로써 얻어진 반응 생성물은 담황색 액체로, 점도 38 ㎟/s, 비중 1.164, 굴절률 1.5218이고, NMR 스펙트럼에 의해 반응 생성물은 하기 화학식 10인 것을 확인하였다. NMR 스펙트럼 데이터는 이하와 같다.
Figure pat00030
<화학식 10>
Figure pat00031
[합성예 4]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1 L 세퍼러블 플라스크에 2-아미노티아졸 33.4 g(0.33 mol)을 넣고, 테트라히드로푸란 150 g을 투입하고, 교반·용해시켰다. 그 중에 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 82.5 g(0.33 mol)을 적하 투입하고, 80℃에서 4시간 가열교반하였다. 그 후, IR 측정에 의해 원료의 이소시아네이트기 유래의 흡수 피크가 완전히 소실하고, 대신에 요소 결합 유래의 흡수 피크가 생성된 것을 확인하여, 반응 종료로 하였다. 그 후, 용매를 증류 제거함으로써 얻어진 반응 생성물은 갈색 고체였다. NMR 스펙트럼에 의해 반응 생성물은 하기 화학식 11인 것을 확인하였다. NMR 스펙트럼 데이터는 이하와 같다.
Figure pat00032
<화학식 11>
Figure pat00033
[합성예 5]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1 L 세퍼러블 플라스크에 2-아미노벤조티아졸 50.1 g(0.33 mol)을 넣고, 테트라히드로푸란 150 g을 투입하고, 교반·용해시켰다. 그 중에 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 82.5 g(0.33 mol)을 적하 투입하고, 70℃에서 4시간 가열교반하였다. 그 후, IR 측정에 의해 원료의 이소시아네이트기 유래의 흡수 피크가 완전히 소실하고, 대신에 요소 결합 유래의 흡수 피크가 생성된 것을 확인하여, 반응 종료로 하였다. 그 후, 용매를 증류 제거함으로써 얻어진 반응 생성물은 백색 고체였다. NMR 스펙트럼에 의해 반응 생성물은 하기 화학식 12인 것을 확인하였다. NMR 스펙트럼 데이터는 이하와 같다.
Figure pat00034
<화학식 12>
Figure pat00035
[합성예 6]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1 L 세퍼러블 플라스크에 N-히드록시숙신산이미드 57.5 g(0.5 mol), 디옥틸주석옥사이드 1.0 g을 넣고, 테트라히드로푸란 300 g을 투입하고, 교반·용해시켰다. 그 중에 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 123.7 g(0.5 mol)을 적하 투입하고, 70℃에서 4시간 가열교반하였다. 그 후, IR 측정에 의해 원료의 이소시아네이트기 유래의 흡수 피크가 완전히 소실하고, 대신에 우레탄 결합 유래의 흡수 피크가 생성된 것을 확인하여, 반응 종료로 하였다. 그 후, 용매를 증류 제거함으로써 얻어진 반응 생성물은 담황색 액체로, 점도 38 ㎟/s, 비중 1.164, 굴절률 1.5218이고, NMR 스펙트럼에 의해 반응 생성물은 하기 화학식 13인 것을 확인하였다. NMR 스펙트럼 데이터는 이하와 같다.
Figure pat00036
<화학식 13>
Figure pat00037
[합성예 7]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1 L 세퍼러블 플라스크에 N-히드록시프탈이미드 48.9 g(0.3 mol), 디옥틸주석옥사이드 1.0 g을 넣고, 아세트산에틸 200 g을 투입하고, 교반·용해시켰다. 그 중에 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 74.2 g(0.3 mol)을 적하 투입하고, 80℃에서 4시간 가열교반하였다. 그 후, IR 측정에 의해 원료의 이소시아네이트기 유래의 흡수 피크가 완전히 소실하고, 대신에 우레탄 결합 유래의 흡수 피크가 생성된 것을 확인하여, 반응 종료로 하였다. 그 후, 용매를 증류 제거함으로써 얻어진 반응 생성물은 황색 고체이고, NMR 스펙트럼에 의해 반응 생성물은 하기 화학식 14인 것을 확인하였다. NMR 스펙트럼 데이터는 이하와 같다.
Figure pat00038
<화학식 14>
Figure pat00039
[합성예 8]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1 L 세퍼러블 플라스크에 N-히드록시메틸프탈이미드 53.2 g(0.3 mol), 디옥틸주석옥사이드 1.0 g을 넣고, 아세트산에틸 200 g을 투입하고, 교반·용해시켰다. 그 중에 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 74.2 g(0.3 mol)을 적하 투입하고, 80℃에서 4시간 가열교반하였다. 그 후, IR 측정에 의해 원료의 이소시아네이트기 유래의 흡수 피크가 완전히 소실하고, 대신에 우레탄 결합 유래의 흡수 피크가 생성된 것을 확인하여, 반응 종료로 하였다. 그 후, 용매를 증류 제거함으로써 얻어진 반응 생성물은 백색 고체이고, NMR 스펙트럼에 의해 반응 생성물은 하기 화학식 15인 것을 확인하였다. NMR 스펙트럼 데이터는 이하와 같다.
Figure pat00040
<화학식 15>
Figure pat00041
[합성예 9]
교반기, 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 온도계를 구비한 1 L 세퍼러블 플라스크에 n-부틸아크릴레이트(BA) 98.1 g, 아크릴산(AA) 0.6 g, 2-히드록시에틸메타크릴레이트(2-HEMA) 1.3 g을 넣고, 용제로서 아세트산에틸 100 g을 투입하고, 용해시켰다. 그 후, 산소를 제거하기 위해서 질소 가스 버블링을 1시간 행하여, 반응계 중을 질소 치환하고 62℃로 유지하였다. 이 중에, 교반하면서 중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴을 0.03 g 투입하고, 62℃에서 8시간 반응시킴으로써 베이스 중합체인 (메트)아크릴계 공중합체를 얻었다.
[실시예 1 내지 8]
합성예 9에서 얻어진 (메트)아크릴계 공중합체 100 질량부에 대하여, 가교제로서 트리메틸올프로판톨릴렌디이소시아네이트 부가물(TDI), 합성예 1 내지 8에서 얻어진 실란 커플링제를 표 1에 나타내는 배합 조성으로 각각 혼합하여, 점착제 조성물로 하였다.
얻어진 점착제 조성물을 이형지에 코팅하여 건조한 후, 25 μm의 균일한 점착제층을 얻었다. 이와 같이 제조된 점착제층을 두께 185 μm의 요오드계 편광판에 점착 가공한 후, 얻어진 편광판을 적절한 크기로 절단하고, 각 평가에 사용하였다.
제조한 편광판의 테스트 피스에 대해서는 이하에 나타내는 평가 시험 방법을 통하여 내구성, 유리 접착성, 리워크성, 내열 또는 내습열 조건에서의 접착력의 변화에 대해서 평가하고, 그 결과를 표 2 내지 4에 나타내었다.
[비교예 1 내지 3]
본 발명의 실란 커플링제 대신에 표 1에 나타낸 실란 커플링제 B-1 내지 B-3을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예와 동일한 방법으로 점착제를 배합·제조하고, 라미네이트 가공 공정을 실시하였다. 또한, 얻어진 테스트 피스에 대해서도 실시예와 동일한 평가를 행하고, 그 결과를 표 2 내지 4에 나타내었다.
또한, 표 1 중, 약어는 이하와 같다.
n-BA: n-부틸아크릴레이트
AA: 아크릴산
2-HEMA: 2-히드록시에틸메타크릴레이트
TDI: 가교제, 트리메틸올프로판의 톨릴렌디이소시아네이트 부가물
실란 A-1: 합성예 1의 화합물
<화학식 8>
Figure pat00042
실란 A-2: 합성예 2의 화합물
<화학식 9>
Figure pat00043
실란 A-3: 합성예 3의 화합물
<화학식 10>
Figure pat00044
실란 A-4: 합성예 4의 화합물
<화학식 11>
Figure pat00045
실란 A-5: 합성예 5의 화합물
<화학식 12>
Figure pat00046
실란 A-6: 합성예 6의 화합물
<화학식 13>
Figure pat00047
실란 A-7: 합성예 7의 화합물
<화학식 14>
Figure pat00048
실란 A-8: 합성예 8의 화합물
<화학식 15>
Figure pat00049
실란 B-1:
Figure pat00050
실란 B-2: γ-글리시독시프로필트리메톡시실란(신에츠 가가꾸 고교(주) 제조KBM-403)
실란 B-3: γ-이소시아네이트프로필트리에톡시실란(신에츠 가가꾸 고교(주) 제조 KBE-9007)
Figure pat00051
평가 시험
〈내구성〉
점착제가 코팅된 편광판(90 mm×170 mm)을 유리 기판(110 mm×190 mm×0.7 mm)에 양면에서 광학 흡수축이 크로스된 상태로 접착하였다. 이 때, 가한 압력은 약 5 kgf/㎤이고, 기포나 이물이 생기지 않도록 크린룸에서 작업을 행하였다.
이 시험편의 내습내열 특성을 평가하기 위해서, 60℃/90％ 상대습도의 조건 하에서 1000시간 방치한 후, 기포나 박리의 생성의 유무를 확인하였다. 내열 특성은 80℃/30％ 상대습도에서 1000시간 방치한 후, 기포나 박리의 모습을 관찰하였다. 또한, 시험편의 상태를 평가하기 전에, 실온(25℃)에서 24시간 정치하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.
내구성 평가에 대해서의 평가 기준은 이하와 같다.
○: 기포나 박리 현상 없음
△: 기포나 박리 현상 약간 있음
×: 기포나 박리 현상 다수 있음
〈유리 접착력, 고온·고온다습 조건에서의 접착력 변화〉
점착제가 코팅된 편광판을 상온(23℃/60％ RH)에서 7일간 숙성시킨 후, 상기 편광판은 각각 1인치×6인치 크기로 절단하고, 2 kg의 고무 롤러를 사용하여 0.7 mm 두께의 무알칼리 유리에 접착하였다. 상온에서 보관한 후, 1시간 후에 초기 접착력을 측정하고, 이어서 50℃에서 4시간 에이징시키고, 그 후 상온에서 1시간 보관한 후, 접착력을 측정하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.
또한, 고온 및 고온 다습의 조건으로 접착력 상승의 정도를 보기 위해서, 각각 60℃/30％ RH와 60℃/90％ RH의 조건으로 시간에 따라서 에이징한 후, 상온에서 1시간 방냉하고, 접착력을 측정하였다. 결과를 표 3, 4에 나타내었다.
이 때, 접착력의 측정에는 인장 시험기를 이용하여, 300 mm/분의 속도, 180°의 각도로 박리 강도를 측정하였다.
〈리워크성〉
점착제가 코팅된 편광판(90 mm×170 mm)을 유리 기판(110 mm×190 mm×0.7 mm)에 접착한 후, 상온에서 1시간 경과(초기 접착력) 및 50℃×4시간 에이징하고, 상온에서 1시간 방냉한 후, 편광판을 유리로부터 박리하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.
리워크성에 대한 평가 기준은 이하와 같다.
○: 용이하게 재박리 가능
△: 재박리는 약간 곤란
×: 박리 불능, 유리 파손
실시예 및 비교예의 점착제가 적용된 편광판에 대해서, 전기의 평가 방법을 통하여 얻어진 내구성, 유리 접착력, 리워크성, 고온 및 고온다습 하에서의 접착력의 변화에 대해서의 평가 결과를 하기의 표 2 내지 4에 나타내었다.
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
이상의 결과는, 본 발명의 조성물이 초기 리워크성이 우수하고, 고온 및 고온다습 처리함으로써 충분한 유리와의 접착력을 발현하여, 장기적 내구성이 우수한 점착제 조성물인 것을 증명하는 것이다.

Claims (8)

  1. 하기 화학식 2로 표시되는 유기 규소 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
    <화학식 2>
    Figure pat00055

    (식 중, R은 가수분해성기이고, R'는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, A는 직쇄상 또는 분지쇄상의 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, X는 산소 원자 또는 황 원자이고, Z는 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, M은 -NH-, 산소 원자 또는 황 원자이고, R4 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알콕시기 또는 플루오로알킬기, 또는 아미노기이고, 이 경우 R5와 R6이 직접 결합하여 상기 치환기가 결합하는 탄소 사이에서 이중 결합을 형성할 수도 있고, 또한 R4와 R7에서 이들이 결합하는 탄소 원자와 함께 지방족 또는 방향족 환 골격을 형성할 수도 있고, m은 1 내지 3의 정수이고, n은 0 내지 3의 정수임)
  2. 제1항에 있어서,
    (A) (a) 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르 단량체 90 내지 99.9 질량부 및 (b) 가교 가능한 관능기를 포함하는 비닐계 단량체 및/또는 (메트)아크릴계 단량체 0.1 내지 10 질량부를 공중합하여 얻어지는 (메트)아크릴계 공중합체: 100 질량부,
    (B) 다관능성 가교제: 0.01 내지 10 질량부,
    (C) 상기 유기 규소 화합물: 0.01 내지 9 질량부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  3. 제2항에 있어서, (b) 가교 가능한 관능기를 포함하는 비닐계 단량체 또는 (메트)아크릴계 단량체가, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, (메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, (메트)아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, (메트)아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸트리메톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸트리에톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸메틸디메톡시실란, (메트)아크릴옥시메틸메틸디에톡시실란, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 이량체, 이타콘산, 말레산 및 말레산 무수물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 단량체인 점착제 조성물.
  4. 제2항에 있어서, (B) 다관능성 가교제가 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물 및 금속킬레이트계 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 가교제인 점착제 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 경화물의 가교 밀도가 5 내지 95 질량％인 점착제 조성물.
  6. 편광 필름과, 이 편광 필름의 한쪽면 또는 양면에 제1항에 기재된 점착제 조성물로 형성되는 점착제층을 갖는 것을 특징으로 하는 점착 편광판.
  7. 제6항에 있어서, 보호층, 반사층, 위상차판, 광시야각 보상 필름 및 휘도 향상 필름으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 층을 더 갖는 점착 편광판.
  8. 한쌍의 유리 기판 사이에 액정이 봉입된 액정셀과, 이 액정셀의 한쪽면 또는 양면에 점착된 제6항에 기재된 점착 편광판을 갖는 액정 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5637774B2 (ja) * 2010-08-18 2014-12-10 リンテック株式会社 粘着剤組成物および粘着シート
WO2013024768A1 (ja) * 2011-08-17 2013-02-21 積水化学工業株式会社 液晶表示素子用シール剤及び液晶表示素子
JP5951323B2 (ja) * 2012-04-04 2016-07-13 日東電工株式会社 光学フィルム用粘着剤組成物、光学フィルム用粘着剤層、粘着剤層付光学フィルムおよび画像表示装置
CN104583278B (zh) 2012-05-14 2018-04-10 莫门蒂夫性能材料股份有限公司 高折射率材料
JP5765303B2 (ja) * 2012-08-20 2015-08-19 信越化学工業株式会社 光学用感圧接着剤組成物
JP6312072B2 (ja) * 2012-12-26 2018-04-18 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
KR101622001B1 (ko) * 2012-12-27 2016-05-17 제일모직주식회사 하드코팅 필름 및 그 제조방법
JP6266960B2 (ja) * 2013-11-21 2018-01-24 東京応化工業株式会社 感エネルギー性組成物
JP6309755B2 (ja) * 2013-12-25 2018-04-11 東京応化工業株式会社 感光性樹脂組成物
JP6064937B2 (ja) * 2014-03-31 2017-01-25 信越化学工業株式会社 粘着剤組成物、粘着偏光板及び液晶表示装置
JP6401545B2 (ja) * 2014-08-19 2018-10-10 東京応化工業株式会社 感光性樹脂組成物及びカーボンブラック並びに感光性樹脂組成物の製造方法
TWI653309B (zh) 2014-10-28 2019-03-11 日商綜研化學股份有限公司 光學構件用黏著劑組成物、黏著片及積層體
JP6470615B2 (ja) * 2015-03-31 2019-02-13 東京応化工業株式会社 感光性樹脂組成物、パターンの形成方法、カラーフィルタ及び表示装置
JP6067895B1 (ja) * 2015-08-18 2017-01-25 住友化学株式会社 曲面画像表示パネル用偏光板
JP6721322B2 (ja) * 2015-12-01 2020-07-15 住友化学株式会社 粘着剤組成物、粘着剤シート及び粘着剤付き光学フィルム
FR3064267B1 (fr) * 2017-03-27 2021-07-23 Arkema France Compose reticulant, son procede de synthese, composition liquide comprenant ledit compose reticulant, son procede de polymerisation, et materiau obtenu apres polymerisation de ladite composition
KR102122468B1 (ko) 2017-07-31 2020-06-12 주식회사 엘지화학 변성제, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 변성 공액디엔계 중합체
JP6969503B2 (ja) * 2018-06-04 2021-11-24 信越化学工業株式会社 粘着剤組成物、粘着偏光板および液晶表示装置
JP7256809B2 (ja) * 2018-08-01 2023-04-12 綜研化学株式会社 粘着剤組成物および粘着テープ
JP7071300B2 (ja) * 2019-01-21 2022-05-18 信越化学工業株式会社 樹脂組成物、樹脂フィルム、半導体積層体、半導体積層体の製造方法及び半導体装置の製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3071561A (en) * 1959-04-30 1963-01-01 Gen Electric Pyridine derivatives
DE2420851C2 (de) * 1974-04-30 1982-05-19 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Verfahren zur Verbesserung der Haftung zwischen anorganischen, oxidischen und/oder metallischen Oberflächen und organischen Bindemitteln unter Verwendung von organofunktionellen Siliciumverbindungen
FR2621916B1 (fr) 1987-10-19 1990-03-09 Bioeurope Derives de la l-tyrosine solubles dans l'eau et procede pour leur preparation
US5194555A (en) * 1990-01-18 1993-03-16 Indiana University Foundation Aminopyridyl siloxanes
AU648586B2 (en) * 1990-09-19 1994-04-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Moisture-curable polyolefin pressure-sensitive adhesives
JP3022993B2 (ja) 1990-12-25 2000-03-21 日本合成化学工業株式会社 粘着剤層を有する偏光板
JPH0768256B2 (ja) * 1991-08-01 1995-07-26 株式会社ジャパンエナジー 新規イミダゾールシラン化合物及びその製造方法並びにそれを用いる金属表面処理剤
JP3533446B2 (ja) 1994-10-03 2004-05-31 綜研化学株式会社 液晶素子用感圧接着剤組成物および液晶素子
JPH08199144A (ja) 1995-01-24 1996-08-06 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The 粘着剤組成物
US6441213B1 (en) 2000-05-18 2002-08-27 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Adhesion promoters containing silane, carbamate or urea, and donor or acceptor functionality
JP2002069382A (ja) 2000-08-30 2002-03-08 Toagosei Co Ltd 屋外塗料用添加剤及び該添加剤を含む屋外塗料組成物
JP2004010487A (ja) * 2002-06-03 2004-01-15 Nikko Materials Co Ltd 新規有機ケイ素化合物およびその製造方法並びにそれを用いる表面処理剤および樹脂添加剤
US7034070B2 (en) * 2002-09-27 2006-04-25 Vincent Chuang Arylalkyl aminofunctional silanes for epoxy laminates
JP4433145B2 (ja) * 2003-02-12 2010-03-17 日東電工株式会社 光学部材用粘着剤組成物、光学部材用粘着剤層、粘着型光学部材および画像表示装置
KR100694446B1 (ko) * 2004-08-10 2007-03-12 주식회사 엘지화학 아크릴계 점착제 수지 조성물
US7169949B2 (en) * 2004-09-30 2007-01-30 Basf Corporation Silane-modified UV absorbers and coatings
JP2007131556A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Iwate Univ 機能性トリアジンジチオール及びその製造方法
JP2008032860A (ja) 2006-07-26 2008-02-14 Fujifilm Corp 硬化性組成物、カラーフィルタ、及びその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Yu.L. Zub, et al., "DESIGN OF FUNCTIONALIZED POLYSILOXANES", Khimiya, Fizika ta Tekhnologiya Poverkhni, 7-8, pp. 35-45 (2002)* *

Also Published As

Publication number Publication date
TWI448468B (zh) 2014-08-11
TWI444383B (zh) 2014-07-11
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