KR20160107639A - 점착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산가가 1㎎KOH/g 이하인 아크릴계 공중합체, 이소시아네이트계 가교제, 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제 및 열개시제를 포함하는 점착제 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치를 제공한다. 본 발명에 따른 점착제 조성물은 점착력이 높고, 내구성 및 내열충격성이 우수하다.

Description

점착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판 {Adhesive Composition and Polarizing Plate Comprising the Same}
본 발명은 점착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 점착력이 높고, 내구성 및 내열충격성이 우수한 점착제 조성물, 이를 포함하는 편광판 및 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid crystal display device, LCD)는 액정셀과 상기 액정셀의 양면에 점착제층을 매개로 접합된 편광판을 포함하는 액정패널을 구비한다.
액정셀과 편광판의 접합을 위한 점착제는 기재와의 밀착성, 빛샘 방지성, 내열 및 내습열 내구성뿐만 아니라 리워크성(재박리성)과 같은 물성을 동시에 만족시켜야 한다. 이 중에서도 특히 내구성과 리워크성을 만족시키기 위해서 요구되는 점착제의 특성이 서로 상충되기 때문에 이들 모두를 만족시키는 것은 완전히 해결되지 못하고 있다.
상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여, 점착제에 실란커플링제를 첨가하는 방법이 제안되었다. 일본공개특허 평8-104855호에는 기판의 표면에 편광판을 양호한 접착 강도로 접착할 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라 기판에 손상을 주거나 점착제를 잔존시키지 않고 기판의 표면으로부터 편광판을 박리하기 위하여 아크릴계 폴리머에 β-케토에스테르기와 알콕시기를 가지는 실란 화합물이 함유된 점착제 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 상기 점착제 조성물은 고온 또는 고온 다습 조건에서 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 최근에는 산 비함유 공중합체를 사용한 점착제가 리워크성이 우수하고, 금속 산화물이 코팅된 액정셀에 적용 시 금속 산화물의 부식을 야기하지 않기 때문에 관심을 받고 있다. 그러나, 산 비함유 공중합체를 사용한 점착제는 응집력이 약하여 내열 조건에서 기포가 발생하고 극성도가 떨어져 점착력이 낮아지는 문제점이 있다.
일본공개특허 평8-104855호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 한 목적은 점착력이 높고, 내구성 및 내열충격성이 우수한 점착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 액정셀의 적어도 한 면에 상기 편광판이 구비된 액정표시장치를 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은 산가가 1㎎KOH/g 이하인 아크릴계 공중합체, 이소시아네이트계 가교제, 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제 및 열개시제를 포함하는 점착제 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 아크릴계 공중합체는 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 및 가교 가능한 관능기를 갖는 단량체의 공중합체일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제는 하기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 식에서,
A는 C1-C10의 알킬렌기 또는 -(CH2)p-L-(CH2)q-이고,
L은 -NHCOO-, NH 또는 O, 바람직하게는 -NHCOO-이며,
R1은 수소 또는 메틸이고,
R2는 C1-C6의 알킬기 또는 C1-C6의 알콕시기, 바람직하게는 메틸, 메톡시 또는 에톡시이며,
p 및 q는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 열개시제는 80℃ 이상에서 활성 라디컬을 발생시키는 화합물일 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명은 상기 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판을 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 액정셀의 적어도 한 면에 상기 편광판이 구비된 액정표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 점착제 조성물은 산 비함유 공중합체를 사용함에도 불구하고, 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제 및 열개시제를 사용하여 잔존하는 단량체의 함량을 줄여 기포불량을 개선하고 고온 조건에서 점착력이 발현되도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 점착제 조성물은 점착력이 높고, 내구성 및 내열충격성이 우수하여 편광판을 액정셀에 접합시키는데 효과적으로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태는 산가가 1㎎KOH/g 이하인 아크릴계 공중합체, 이소시아네이트계 가교제, 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제 및 열개시제를 포함하는 점착제 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 아크릴계 공중합체는 산성기, 예컨대 카르복시기를 함유하지 않는 산 비함유 공중합체로서, 산가가 1 ㎎KOH/g 이하이다. 산가가 1 ㎎KOH/g 초과, 즉 산 함유 공중합체인 경우에는 초기 점착력의 조절이 어려워 리워크성(재박리성)의 확보가 어려울 수 있으며, 금속 산화물이 코팅된 액정셀에 적용 시 금속 산화물의 부식을 야기할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 아크릴계 공중합체는 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 및 가교 가능한 관능기를 갖는 단량체의 공중합체일 수 있다. 여기서, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 의미한다.
상기 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체로는 n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸(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, n-노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체는 아크릴계 공중합체의 제조에 사용되는 총 단량체 100중량%에 대하여 84 내지 98중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 84중량% 미만인 경우 점착력이 충분하지 못하고, 98중량% 초과인 경우 응집력이 저하될 수 있다.
상기 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체로는 페닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체는 아크릴계 공중합체의 제조에 사용되는 총 단량체 100중량%에 대하여 1 내지 8중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 1 내지 8중량% 범위를 벗어날 경우 빛샘 개선 효과가 부족할 수 있다.
상기 가교 가능한 관능기를 갖는 단량체는 이소시아네이트계 가교제의 이소시아네이트기와 반응하여 부분 가교 구조를 형성함으로써 승온 시 점착제의 응집 파괴가 일어나지 않도록 화학결합에 의한 응집력을 부여하는 성분으로서, 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 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
아미드기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드, N-3차부틸아크릴아미드 등을 들 수 있다.
3차 아민기를 갖는 단량체로는 N,N-(디메틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N,N-(디에틸아미노)에틸(메타)아크릴레이트, N,N-(디메틸아미노)프로필(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
가교 가능한 관능기를 갖는 단량체는 아크릴계 공중합체의 제조에 사용되는 총 단량체 100중량%에 대하여 1.0 내지 8.0 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 1.0 중량% 미만인 경우 승온 시 응집 파괴가 일어나기 쉽고, 8.0중량% 초과인 경우 승온 시 유동 특성을 저하시킬 수 있다.
또한, 상기 단량체들 이외에 다른 중합성 단량체가 점착력을 저하시키지 않는 범위, 예컨대 10중량% 이하, 바람직하게는 5중량% 이하로 더 포함될 수 있다.
공중합체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 당해 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.
상기 아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산)이 통상 500,000 내지 1,700,000이며, 바람직하게는 600,000 내지 1,600,000이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 이소시아네이트계 가교제는 공중합체를 적절히 가교함으로써 점착제의 응집력을 강화하기 위한 성분으로서, 구체적으로 톨릴렌디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 2,4-디페닐메탄디이소시아네트, 4,4-디페닐메탄디이소시아네트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 나프탈렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트 화합물; 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 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 이소시아네이트계 가교제와 함께 헥사메틸올멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 등과 같은 멜라민계 화합물; 비스페놀 A와 에피클로로히드린의 축합체, 폴리옥시알킬렌폴리올의 폴리글리시딜에테르, 글리세린 디- 또는 트리글리시딜에테르, 테트라글리시딜자일렌디아민 등과 같은 에폭시계 화합물을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 추가로 사용할 수 있다.
상기 이소시아네이트계 가교제는 고형분 함량을 기준으로 상기 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1 내지 1.0중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 0.1중량부 미만인 경우 부족한 가교도로 인해 응집력이 작아지게 되어 들뜸과 같은 내구성 저하가 유발되고 절단성을 해칠 수 있으며, 1.0중량부 초과인 경우 과다 가교반응에 의해 잔류응력 완화에 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제는 하기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 식에서,
A는 C1-C10의 알킬렌기 또는 -(CH2)p-L-(CH2)q-이고,
L은 -NHCOO-, NH 또는 O, 바람직하게는 -NHCOO-이며,
R1은 수소 또는 메틸이고,
R2는 C1-C6의 알킬기 또는 C1-C6의 알콕시기, 바람직하게는 메틸, 메톡시 또는 에톡시이며,
p 및 q는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.
본 명세서에서 사용되는 C1-C10의 알킬렌기는 탄소수 1 내지 10개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 2가 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 C1-C6의 알킬기는 탄소수 1 내지 6개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 1가 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, n-펜틸, n-헥실 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 C1-C6의 알콕시기는 탄소수 1 내지 6개로 구성된 직쇄형 또는 분지형 알콕시기를 의미하며, 메톡시, 에톡시, n-프로판옥시 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제는 하기 화학식 2 내지 4의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00003
[화학식 3]
Figure pat00004
[화학식 4]
Figure pat00005

상기 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제는 고형분 함량을 기준으로 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1 내지 3.0중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 0.1중량부 미만인 경우 점착력 증가 효과가 미미하고, 3.0중량부 초과인 경우 내구성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 열개시제는 80℃ 이상에서 활성 라디컬을 발생시켜 중합반응을 촉진하는 성분으로서, 아조계 화합물, 과산화물계 화합물, 레독스(redox)계 화합물 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
아조계 화합물의 예로는 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스-2-히드록시메틸프로피오니트릴, 디메틸-2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴) 등을 들 수 있다.
과산화물계 화합물의 예로는 과유산 칼륨, 과황산 암모늄, 과산화수소와 같은 무기 과산화물; 디아실 퍼옥시드, 퍼옥시 디카보네이트, 퍼옥시 에스테르, 테트라메틸부틸퍼옥시 네오데카노에이트(ex. Perocta ND, NOF사), 비스(4-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트(ex. Peroyl TCP, NOF사), 디(2-에틸헥실)퍼옥시 카보네이트, 부틸퍼옥시 네오데카노에이트(ex. Perbutyl ND, NOF사), 디프로필 퍼옥시 디카보네이트(ex. Peroyl NPP, NOF사), 디이소프로필 퍼옥시 디카보네이트(ex. Peroyl IPP, NOF사), 디에톡시에틸 퍼옥시 디카보네이트(ex. Peroyl EEP, NOF사), 디에톡시헥실 퍼옥시 디카보네이트(ex. Peroyl OEP, NOF사), 헥실 퍼옥시 디카보네이트(ex. Perhexyl ND, NOF사), 디메톡시부틸 퍼옥시 디카보네이트(ex. Peroyl MBP, NOF사), 비스(3-메톡시-3-메톡시부틸) 퍼옥시 디카보네이트(ex. Peroyl SOP, NOF사), 디부틸 퍼옥시 디카보네이트, 디세틸(dicetyl) 퍼옥시 디카보네이트, 디미리스틸(dimyristyl) 퍼옥시 디카보네이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸 퍼옥시피발레이트(peroxypivalate), 헥실 퍼옥시 피발레이트(ex. Perhexyl PV, NOF사), 부틸 퍼옥시 피발레이트(ex. Perbutyl, NOF사), 트리메틸 헥사노일 퍼옥시드(ex. Peroyl 355, NOF사), 디메틸 히드록시부틸퍼옥시네오데카노에이트(ex. Luperox 610M75, Atofina), 아밀 퍼옥시네오데카노에이트(ex. Luperox 546M75, Atofina), 부틸 퍼옥시네오데카노에이트(ex. Luperox 10M75, Atofina), t-부틸퍼옥시 네오헵타노에이트, 아밀퍼옥시 피발레이트(pivalate)(ex. Luperox 546M75, Alofina), t-부틸 퍼옥시 피발레이트, t-아밀 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 라우릴 퍼옥시드, 디라우로일(dilauroyl) 퍼옥시드, 디데카노일 퍼옥시드, 벤조일 퍼옥시드, 디벤조일 퍼옥시드 등과 같은 유기 과산화물 등을 들 수 있다.
레독스계 화합물의 예로는 과산화물계 화합물과 환원제를 병용한 혼합물 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 열개시제는 고형분 함량을 기준으로 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.01 내지 3.0중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 함량이 0.01중량부 미만인 경우 열개시 효과가 부족하고, 3.0중량부 초과인 경우 오히려 내구성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 점착제 조성물은 상기와 같은 성분 이외에, 용도에 따라 요구되는 점착력, 응집력, 점성, 탄성률, 유리전이온도, 대전방지성 등을 조절하기 위하여, 점착성 부여 수지, 산화방지제, 부식방지제, 레벨링제, 표면윤활제, 염료, 안료, 소포제, 충전제, 광안정제, 대전방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 액정셀과의 접합을 위한 편광판용 점착제뿐만 아니라 표면보호필름용 점착제로서도 사용할 수 있다. 또한, 보호필름, 반사시트, 구조용 점착시트, 사진용 점착시트, 차선표시용 점착시트, 광학용 점착제품, 전자부품용 점착제뿐만 아니라 일반 상업용 점착시트제품, 의료용 패치로도 사용 가능하다.
본 발명의 일 실시형태는 상기 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판에 관한 것이다.
상기 점착제층의 두께는 그 점착력에 따라 조절될 수 있으며, 통상 3 내지 100㎛인 것이 바람직하며, 10 내지 100㎛인 것이 보다 바람직하다.
이러한 편광판은 통상의 액정표시장치에 모두 적용 가능하며, 구체적으로 상기 점착제층이 적층된 편광판을 액정셀의 적어도 한 면에 접합한 액정패널을 포함하는 액정표시장치를 구성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시형태는 액정셀의 적어도 한 면에 상기 편광판이 구비된 액정표시장치에 관한 것이다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
제조예 1: 아크릴계 공중합체의 제조
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1L의 반응기에 n-부틸아크릴레이트(BA) 80중량부, 에틸헥실아크릴레이트(EHA) 10중량부, 벤질아크릴레이트(BzA) 7중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트(HEA) 3중량부로 이루어진 단량체 혼합물을 투입한 후, 용제로 에틸아세테이트(EAc) 100중량부를 투입하였다. 그 다음 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1시간 동안 퍼징한 후, 80℃로 유지하였다. 상기 혼합물을 균일하게 혼합한 후, 반응개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.07중량부를 투입하고, 8시간 동안 반응시켜 아크릴계 공중합체(중량평균분자량 약 146만, 산가: 0 mgKOH/g)를 제조하였다.
제조예 2: 아크릴계 공중합체의 제조
n-부틸아크릴레이트(BA) 78중량부, 에틸헥실아크릴레이트(EHA) 10중량부, 벤질아크릴레이트(BzA) 7중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트(HEA) 5중량부를 사용하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 아크릴계 공중합체(중량평균분자량 약 151만, 산가: 0 mgKOH/g)를 제조하였다.
제조예 3: 아크릴계 공중합체의 제조
n-부틸아크릴레이트(BA) 80중량부, 에틸헥실아크릴레이트(EHA) 10중량부, 벤질아크릴레이트(BzA) 7중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트(HEA) 3중량부를 사용하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 아크릴계 공중합체(중량평균분자량 약 68만, 산가: 0 mgKOH/g)를 제조하였다.
제조예 4: 아크릴계 공중합체의 제조
n-부틸아크릴레이트(BA) 80중량부, 에틸헥실아크릴레이트(EHA) 10중량부, 메틸아크릴레이트(MA) 7중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트(HEA) 3중량부를 사용하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 아크릴계 공중합체(중량평균분자량 약 68만, 산가: 0 mgKOH/g)를 제조하였다.
제조예 5: 아크릴계 공중합체의 제조
n-부틸아크릴레이트(BA) 80중량부, 에틸헥실아크릴레이트(EHA) 10중량부, 메틸아크릴레이트(MA) 7중량부, 아크릴산(AA) 3중량부를 사용하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 아크릴계 공중합체(중량평균분자량 약 68만, 산가: 1.2 mgKOH/g)를 제조하였다.
실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 4: 점착제 부착 편광판의 제조
(1) 점착제 조성물의 제조
상기 제조예에서 수득한 아크릴계 공중합체, 가교제, 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제 및 열개시제를 하기 표 2의 조성으로 혼합한 후(단위: 중량부), 28중량%의 농도로 희석하여 점착제 조성물을 제조하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4
아크릴계
공중합체
(100중량부)		 제조예 1 제조예 1 제조예 1 제조예 1 제조예 1 제조예 1 제조예 1 제조예 2 제조예 3 제조예 4 제조예 1 제조예 1 제조예 1 제조예 5
가교제 A-1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.9 0.5
A-2 0.6
A-3 0.5
실란
커플
링제		 KBM5130 0.5 1.0 2.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.5 1.0 0.5
KBM502 1.0 1.0
SIM6480 1.0
KBM403 0.5
열개
시제		 B-1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 1.0 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
B-2 0.3
A-1: 코로네이트-L (TDI의 TMP 어덕트, 일본우레탄사)
A-2: D110N (XDI의 어덕트, 미쯔이화학사)
A-3: YH-325 (3관능 에폭시 수지, 국도화학)
B-1: 부틸퍼옥시 네오데카노에이트(Perbutyl ND, NOF사)
B-2: 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴) (알드리치사)
KBM5130: 화학식 2의 화합물
KBM502: 화학식 3의 화합물
SIM6480: 화학식 4의 화합물
KBM403: 3-글리시독시프로필트리메톡실란
(2) 점착제 부착 편광판의 제조
제조된 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 이형필름 상에 두께가 20㎛가 되도록 도포하고 100℃에서 1분 동안 건조시켜 점착제층을 형성하였다. 두께 185㎛의 요오드계 편광판에 상기 제조된 점착제층을 점착 가공으로 적층하여 점착제 부착 편광판을 제조하였다. 제조된 편광판을 23℃, 60%RH의 조건 하에서 양생 기간 동안 보관하였다.
실험예 1: 점착력, 내구성 및 내열충격성 평가
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 점착제 부착 편광판의 물성을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
(1) 점착력(N/25㎜)
점착제 부착 편광판을 25㎜×100㎜의 크기로 절단하고 이형필름을 박리한 후, 유리기판(#1737, 코닝사)에 0.25MPa의 압력으로 라미네이션하고 오토클레이브 처리하여 시편을 제작하였다.
초기 점착력은 23℃, 50%RH의 조건 하에서 24시간 방치한 후의 시편, 가온 점착력은 시편을 50℃, 50%RH의 조건 하에서 48시간 방치한 후의 시편을 각각 만능인장시험기(UTM, Instron)를 사용하여 박리 속도 300mm/분, 박리각도 180°로 점착제층을 박리하여 측정하였다. 이때, 측정은 23℃, 50%RH의 조건 하에서 실시하였다.
(2) 내구성(내열, 내습열)
점착제 부착 편광판을 90㎜×170㎜의 크기로 절단하고 이형필름을 박리한 후, 유리기판(110㎜×190㎜×0.7㎜)의 양면에 광학 흡수축이 직교하도록 부착하여 시편을 제작하였다. 이때, 가해진 압력은 5kg/cm2이며, 기포나 이물이 생기지 않도록 크린룸 작업을 하였다.
제작된 시편의 내열 특성은 90℃의 온도에서 1000시간 동안 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였고, 내습열 특성은 70℃의 온도 및 90%RH의 조건 하에서 1000시간 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였다. 이때, 시편의 상태를 평가하기 직전에 상온에서 24시간 방치한 후 관찰하였다.
<평가기준>
ⓞ: 기포나 박리 없음
○: 기포나 박리 < 5개
△: 5개 ≤ 기포나 박리 < 10개
×: 10개 ≤ 기포나 박리
(3) 내열충격성
점착제 부착 편광판을 유리기판에 라미네이션하고, 이를 -40℃에서 30분 동안 방치한 후, 이를 다시 80℃에서 30분 동안 방치하는 것을 100회 반복하여 수행하였다. 그런 다음, 편광판에 기포나 박리의 발생 여부를 육안으로 관찰하였다.
<평가기준>
ⓞ: 기포나 박리 없음
○: 기포나 박리 < 5개
△: 5개 ≤ 기포나 박리 < 10개
×: 10개 ≤ 기포나 박리
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4
점착력
(N/25mm)		 초기 2.2 2.5 2.9 2.4 2.8 3.2 2.7 1.9 4.5 2.8 1.8 2.4 3.4 4.2
가온 10.2 12.8 13.1 10.2 11.5 11.2 10.2 8.3 14.2 11.2 7.2 8.3 9.3 15.2
내열
(90℃)		 ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ ◎ X X X X
내습열
(70℃,90%)		 ◎ ○ ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ○ ○ △ X X X X
내열충격성
(H/S)		 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ X X X X
상기 표 3에서 보듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 10의 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판은 열개시제를 포함하지 않는 비교예 1의 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판, 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제를 포함하지 않는 비교예 2의 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판, 에폭시계 가교제를 포함하는 비교예 3의 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판 및 산가가 1mgKOH/g 초과인 아크릴계 공중합체와 중합가능한 불포화 결합이 없는 실란커플링제를 포함하는 비교예 4의 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판에 비해 내열 및 내습열 내구성, 내열충격성이 우수하였다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 산가가 1㎎KOH/g 이하인 아크릴계 공중합체, 이소시아네이트계 가교제, 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제 및 열개시제를 포함하는 점착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 아크릴계 공중합체는 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 및 가교 가능한 관능기를 갖는 단량체의 공중합체인 점착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 아크릴계 공중합체는 중량평균분자량이 500,000 내지 1,700,000인 점착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제는 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 점착제 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00006

    상기 식에서,
    A는 C1-C10의 알킬렌기 또는 -(CH2)p-L-(CH2)q-이고,
    L은 -NHCOO-, NH 또는 O이며,
    R1은 수소 또는 메틸이고,
    R2는 C1-C6의 알킬기 또는 C1-C6의 알콕시기이며,
    p 및 q는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수이다.
  5. 제4항에 있어서,
    A는 C1-C10의 알킬렌기 또는 -(CH2)p-L-(CH2)q-이고,
    L은 -NHCOO-이며,
    R1은 수소 또는 메틸이고,
    R2는 메틸, 메톡시 또는 에톡시이며,
    p 및 q는 각각 독립적으로 1 내지 5의 정수인 점착제 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제는 하기 화학식 2 내지 4의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 점착제 조성물:
    [화학식 2]
    Figure pat00007

    [화학식 3]
    Figure pat00008

    [화학식 4]
    Figure pat00009
  7. 제1항에 있어서, 중합가능한 불포화 결합을 갖는 실란커플링제는 고형분 함량을 기준으로 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.1 내지 3.0중량부로 포함되는 점착제 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 열개시제는 80℃ 이상에서 활성 라디컬을 발생시키는 화합물인 점착제 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 열개시제는 아조계 화합물, 과산화물계 화합물 및 레독스(redox)계 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 점착제 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 열개시제는 고형분 함량을 기준으로 아크릴계 공중합체 100중량부에 대하여 0.01 내지 3.0중량부로 포함되는 점착제 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 점착제 조성물로 이루어진 점착제층이 적층된 편광판.
  12. 액정셀의 적어도 한 면에 제11항에 따른 편광판이 구비된 액정표시장치.
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