KR20170041368A - 광경화성 접착제 조성물, 이를 이용하여 제조되는 접합 필름 및 이 접합 필름이 구비된 화상 표시장치 - Google Patents

광경화성 접착제 조성물, 이를 이용하여 제조되는 접합 필름 및 이 접합 필름이 구비된 화상 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광경화성 접착제 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 접합 필름에 관한 것으로, 본 발명의 광경화성 접착제 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 아이소소바이드계 화합물, 에폭시 수지 및 양이온 광중합 개시제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure pat00012

(상기 화학식 1에서,
R1, R2는 서로 독립적으로 수소,
Figure pat00013
, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알킬렌기, 시클로알킬렌기 및 페닐렌기로 이루어진 군에서 선택된다.)
그리고, 본 발명의 접합필름은 제1 기재 필름의 일면에 하드코팅층이 형성된 하드코팅 필름; 상기 제1 기재 필름의 타면에 형성된 접착제층; 및 상기 접착제층에 형성된 제2 기재 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광경화성 접착제 조성물, 이를 이용하여 제조되는 접합 필름 및 이 접합 필름이 구비된 화상 표시장치{PHOTO HARDENING ADHESIVE COMPOSITION, LAMINATE FILM PRODUCED USING THE SAME AND IMAGE DISPLAY DEVICE HAVING THE LAMINATE FILM}
본 발명은 아이소소바이드계 화합물을 포함하는 광경화성 접착제 조성물, 이를 이용하여 제조되는 접합 필름 및 이 접합 필름이 구비된 화상표시장치에 관한 것이다.
최근 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 모바일 기기의 발전과 함께 디스플레이용 기재의 박막화 및 슬림화 뿐만 아니라, 접을 수 있는 디스플레이까지 개발하려는 시도가 있다.
이러한 모바일 기기의 디스플레이용 윈도우 또는 전면판에는 기계적 특성이 우수한 소재로 유리가 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 유리는 외부 충격에 의한 파손의 문제가 있으며, 접는 디스플레이에는 적용이 어려운 단점이 있다.
따라서, 디스플레이용 윈도우 또는 전면판의 표면을 보호하고 스크래치 등을 방지하기 위해 기능성 하드코팅을 형성하고 유리기판 대신에 플라스틱 등과 같이 유연성 있는 재료를 사용하려는 시도가 있다.
또한, 하드코팅 필름은 접착제를 사용하여 다른 기재 필름에 접합할 경우, 크랙이 발생하지 않고, 그 필름에 대한 우수한 접착력, 밀착력 및 유연성을 요구한다.
이에 접착제 조성물의 접착력, 밀착력, 내구성 및 안정성을 향상시키고자 하는 다양한 연구가 진행되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제2015-0043596호는 옥세탄화합물과 에폭시수지 등을 이용한 접착제 조성물을 제시하고 있으나, 상기 접착제 조성물을 플렉서블 하드코팅 필름에 도입 할 때 접착력, 밀착력 및 유연성이 부족한 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제2015-0043596호(동우화인켐 주식회사, 2015.04.23)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 특정 구조의 아이소소바이드계 화합물을 포함함으로써, 접착력, 내구성, 굴곡성 및 경화속도를 향상시킬 수 있는 광경화성 접착제 조성물, 이를 이용하여 제조되는 접합 필름 및 이 접합 필름이 구비된 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광경화성 접착제 조성물은 하기 화학식 1로 표현되는 아이소소바이드계 화합물; 에폭시 수지 및 양이온 광중합 개시제를 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
(상기 화학식 1에서,
R1, R2는 명세서 내에 설명한 바와 같다.)
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 접합 필름은 하드코팅층이 제1 기재 필름 상에 형성된 하드코팅 필름; 상기 제1 기재 필름의 하드코팅층이 형성되지 않은 면에 적층된 상기 광경화성 접착제 조성물로부터 형성되는 접착제층; 및 상기 접착제층 상에 적층된 제2 기재 필름을 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상표시장치는 본 발명에 따른 접합 필름을 구비한다.
본 발명에 따른 광경화성 접착제 조성물은 아이소소바이드계 화합물을 포함함으로써, 접착력 및 밀착력을 향상시킬 수 있고, 본 발명에 따른 접합 필름은 플렉서블 표시장치의 커버 위도우로 사용될 수 있으며, 안정성과 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화상표시장치는 광경화성 접착제 조성물을 도입한 접합 필름을 사용함으로써 굴곡성과 내구성을 증진시키고 수명을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 광경화성 접착제 조성물은 아이소소바이드계 화합물, 에폭시 수지 및 양이온 광중합 개시제를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 광경화성 접착제 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있다.
일반적으로 광경화성 접착제란 빛에 의해 경화가 일어나는 것을 의미한다.
통상 기재 필름들이 적층된 접합 필름의 경우, 경화를 위해 열을 인가하게 되면 필름의 박리, 들뜸 또는 컬이 발생할 우려가 있으므로, 본 발명에서는 광경화 접착제를 사용하여 이러한 문제를 원천적으로 차단할 수 있다.
아이소소바이드계 화합물
본 발명에 따른 아이소소바이드계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00002
(상기 화학식 1에서,
R1, R2는 서로 독립적으로 수소,
Figure pat00003
, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알킬렌기, 시클로알킬렌기 및 페닐렌기로 이루어진 군에서 선택된다.)
본 발명에서 화학식 1은 아이소소바이드 유래 디안히드로헥산헥솔 (1,4:3,6-Dianhydrohexane-1,2,3,4,5,6-hexol) 골격을 갖는 광경화성 화합물로서 이중환형 고리에 의한 견고한 구조적 특징으로 인해 접착력, 밀착력, 굴곡성 및 내구성 향상의 효과를 가질 수 있다.
이는 양이온 광경화성을 향상시키기 위하여 R1, R2 치환기 자리에 광경화성이 뛰어난 작용기를 결합시켜 광경화시에 라디칼 생성 속도가 빨라 경화 속도를 현저히 향상시키는 것은 물론 안정성과 내구성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라 초기 밀착력 발현시간이 단축되어, 충분한 밀착력 발현을 위해 장시간의 양생을 요하지 않을 수 있다.
본 발명의 아이소소바이드계 화합물은 하기 화학식 1-1 (isosorbide diglycidyl ether)로 표시 될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure pat00004
상기 화학식 1-1로 표시되는 아이소소바이드계 화합물은 하기와 같은 반응식 1에 의해 제조 될 수 있다.
[반응식 1]
Figure pat00005
상기 반응식 1은 디언하이드로-디-글루시톨(Dianhydro-D-glucitol)과 에피브로모히드린(epibromohydrin)을 수산화염 존재 하에 반응시켜 아이소소바이드디글리시딜 이써(isosorbide diglycidyl ether)를 얻을 수 있다.
이때, 디언하이드로-디-글루시톨 화합물 내의 반응성이 낮은 2차 히드록시기에 용이하게 글리시딜관능기가 결합 될 수 있는 반응 조건을 제공하기 위해 비양성자 극성용매를 사용하며, 상기 비양성자 극성용매는 DMSO, DMF, DMA 및 NMP로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 수산화염은 알칼리 금속과 히드록시기로 구성되는 염으로서, 구체적으로 예를 들면, LiOH, NaOH 및 KOH로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 반응 시간은 0.5 내지 16시간인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 내지 5시간인 것이 효과적이다. 만일 반응 시간이 0.5 시간보다 짧으면 전환율이 낮아지는 단점이 있고, 16 시간보다 길면 부산물이 증가하는 단점이 있다.
또한, 상기 반응 온도는 4 내지 80℃인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 30 내지 50℃인 것이 효과적이다. 만일 반응 온도가 4℃보다 낮으면 전환율이 낮아지는 단점이 있고, 80℃보다 높으면 부산물이 증가하는 단점이 있다.
본 발명의 아이소소바이드계 화합물은 하기 화학식 1-2(1,4:3,6-디안히드로-헥산-1,2,3,4,5,6-헥솔)로 표시 될 수 있다.
[화학식 1-2]
Figure pat00006
상기 화학식 1-1로 표시되는 아이소소바이드계 화합물은 반응식 2에 의해 제조 될 수 있다.
[반응식 2]
Figure pat00007
이때, 아이소소바이드계 화합물은 단독 혹은 2종 이상을 혼합하여 광경화성 접착제 조성물로 사용할 수 있으며, 상기 광경화성 접착제 조성물 100중량부에 대하여 15 내지 35중량부를 포함하는 것이 바람직하며 20 내지 30중량부를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 아이소소바이드계 화합물의 함량이 상기 범위 미만일 경우에는 경화도 미비로 인한 접착력 및 밀착력이 나타나기 어렵고, 상기 범위를 초과할 경우에는 경화로 인해 굴곡성을 부여하기 어렵게 된다.
에폭시 수지
본 발명에 따른 에폭시 수지는 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지며, 경화 반응이 가능한 화합물 또는 이의 중합체일 수 있다. 에폭시기는 적어도 1개 는 지환식 에폭시기일 수 있으며, 이때, 탄소수 5 내지 7의 고리를 갖는 것이 바람직하고, 탄소수가 6인 시클로헥산 고리를 갖는 지환식 에폭시기(에폭시시클로헥실기)가 보다 바람직하다. 또한, 상기 지환식 에폭시기는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환되어 있는 것일 수 있다.
상기 에폭시 수지는 특별히 한정되지 않고 공지된 에폭시 수지 화합물을 사용할 수 있으나, 광경화성이 양호하며 경화시간을 단축시키고 접착력 및 밀착력을 향상시키기 위해 방향족 고리를 포함하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 상기 에폭시 수지는 분자 내에 탄소수 1 내지 8의 포화 또는 불포화 탄화수소기, 에스테르기, 에테르기, 케톤기 또는 카보네이트기를 더 포함할 수 있으며, 점도를 낮춰 기재에 대한 밀착력을 향상시키기 위해 탄소수가 8 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 에폭시 수지는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00008
(상기 화학식 2에서,
A1, A2는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기 이고,
B는 산소원자 또는 탄소수 1 내지 20의 알칸디일기이다.)
보다 상세하게 화학식 2에서 A1, A2가 알킬기인 경우, 지환식 고리에 결합하는 위치는 고리의 1 내지 6의 임의의 위치일 수 있다. 상기 탄소수 1 내지 6의 알킬기는 직쇄(straight) 및 지환식 고리이거나, 분기(branched)형태 일 수 있으며, 경화 속도를 향상시킬 수 있다.
상기 에폭시 수지는 광경화성 접착제 조성물 100중량부에 대하여 60 내지 90중량부로 포함하는 것이 바람직하고 65 내지 85중량부로 포함하는 것이 보다 바람직하다. 에폭시 수지의 함량이 상기 범위 미만일 경우에는 경화율 저하로 인한 접착력 및 밀착력 향상을 나타내기 어렵고 에폭시 수지의 함량이 상기 범위를 초과할 경우에는 경화율 상승으로 인한 굽힘 특성을 부여하기 어렵게 된다.
양이온 광중합 개시제
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 양이온 광중합 개시제는 특별한 제한 없이 당해 분야에 공지된 양이온 광개시제를 사용할 수 있으며, 예를 들면 광조사에 의해 루이스산을 방출하는 오늄염 또는 그 유도체를 들 수 있다. 이러한 화합물은 일반식 [X]x+[Y]x-로 나타내는, 양이온과 음이온으로 이루어진 염 형태이며, 양이온의 구체적인 예로는 방향족디아조늄염, 방향족요오도늄염, 방향족 할로늄염, 방향족술포늄염 등을 들 수 있고, 음이온의 구체적인 예로는 테트라플루오로보레이트(BF4), 헥사플루오로포스페이트(PF6), 헥사플루오로안티모네이트(SbF6), 헥사플루오로아루세네이트(AsF6), 헥사클로로안티모네이트(SbCl6) 등을 들 수 있다. 이들 양이온 광중합 개시제는 1종으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 양이온 광중합 개시제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 고형분 함량을 기준으로 접착제 조성물 전체 100중량부에 대해 0.01 내지 10중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 그 함량이 0.01중량부 미만인 경우에는 접착제 조성물의 경화가 불충분하여 충분한 접착력 및 밀착력을 얻기 어렵고, 10중량부를 초과하는 경우에는 접착 제층의 이온성 물질 함량 과다에 의해 흡습성이 증가하여 내구성이 저하될 수 있다.
첨가제
본 발명의 광경화성 접착제 조성물은 필요에 따라 첨가제를 더 추가할 수 있다. 첨가제는 증감제, 접착 촉진제, 레벨링제, 자외선 흡수제, 노화 방지제, 염료, 가공 보조제, 이온 트랩제, 산화 방지제, 점착 부여제, 충전제, 가소제, 발포 억제제, 대전방지제, 방향제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 첨가제는 광경화성 접착제 조성물 100중량부에 대하여 0.01 내지 10중량부일 수 있다. 이때, 광경화성 접착제 조성물의 함량이 상기 범위일 경우 보존 안정성의 향상, 변색방지, 경화속도의 향상, 양호한 접착력 및 밀착력을 확보할 수 있다.
접합 필름
본 발명에 따른 접합 필름은 제1 기재 필름의 일면에 하드코팅층이 형성된 하드코팅 필름; 상기 제1 기재 필름의 타면에 형성된 접착제층; 및 상기 접착제층에 형성된 제2 기재 필름을 포함하는 것이다.
본 발명에 따른 접합 필름은 예를 들어, 본 발명의 광경화성 접착제 조성물을 미경화 상태로 제2 기재 필름에 도공하여 광경화성 접착제 조성물 도공면을 형성하는 도공 공정과, 제2 기재 필름의 광경화성 접착제 조성물 도공면에 하드코팅 필름을 접착하는 접착 공정과, 광경화성 접착제 조성물을 경화하는 경화 공정을 포함하는 방법으로 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 하드코팅 필름은 제1 기재 필름 일면에 하드코팅층이 형성될 수 있다.
하드코팅층은 투광성 수지, 광개시제 및 용제를 포함하는 하드코팅 조성물을 제1 기재 필름 상에 도포하고 경화시켜 형성할 수 있다.
하드코팅층의 두께는 2 내지 100㎛인 것이 바람직하고, 10 내지 60㎛인 것이 보다 바람직하다. 하드코팅층의 두께가 상기 범위 미만일 경우에는 외부 충격으로부터 보호하는 정도가 미미하고, 하드코팅층의 두께가 상기 범위를 초과할 경우에는 보호층이 두꺼워져 무게증가와 액정에서 발생한 빛의 투과율 저하를 초래할 수 있다.
본 발명에 따른 제1 기재 필름은 일면에는 하드코팅층이 형성되고, 타면에는 접착제 층이 형성될 수 있다. 이러한 제1 기재 필름은 보다 자세히 후술하기로 한다.
본 발명에 따른 접착제층은 제1 기재 필름의 타면에 형성될 수 있다.
접착제층은 광경화성 접착제 조성물을 경화하여 형성될 수 있으며, 0.5 내지 50㎛인 것이 바람직하고, 1 내지 20㎛인 것이 보다 바람직하다. 이때, 접착제층의 두께가 상기 범위 미만일 경우에는 접착력이 미미할 수 있으며, 접착제층의 두께가 상기 범위를 초과할 경우에는 접착층의 두께에 비례하여 효과가 향상되지 않을 수 있다.
제2 기재 필름은 접착제층 상에 형성될 수 있다.
제2 기재 필름은 미경화 상태의 광경화성 접착제 조성물을 통하여 하드코팅 필름을 접착할 수 있으며, 보다 상세하게는 활성 에너지선을 조사함으로써 광경화성 접착제 조성물을 경화할 수 있다. 이때, 활성 에너지선의 광원은 특별히 한정되지 않지만, 파장 400nm 이하의 발광 분포를 갖는 활성 에너지선이 바람직하고, 구체적으로는 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은등, 메탈할라이드 램프 등이 바람직하다.
제1 기재 필름 및 제2 기재 필름은 투명한 고분자 필름이면 제한 없이 사용할 수 있다.
이때, "투명"이란 가시광선의 투과율이 70% 이상 또는 80% 이상인 것을 의미한다. 또한, 전체 면적이 모두 투명하지 않고, 개구율이 60% 이상인 경우도 포함할 수 있다. 구체적으로, 투명한 고분자 필름은 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 단량체와 같은 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체, 셀룰로오스(디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스), 에틸렌아세트산비닐공중합체, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄 및 에폭시 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 제1 기재 필름 및 제2 기재 필름의 두께는 8 내지 300㎛인 것이 바람직하고, 10 내지 100㎛인 것이 보다 바람직하며, 20 내지 80㎛인 것이 특히 바람직하다. 제1 기재 필름 및 제2 기재 필름의 두께가 상기 범위인 경우 필름의 강도가 높아 가공성이 우수하고, 투명성이 저하되는 현상을 방지할 수 있으며, 하드코팅 필름의 경량화가 가능한 이점이 있다.
화상표시장치
본 발명에 따른 접합 필름은 화상표시장치에 적용될 수 있다.
본 발명의 접합 필름은 통상의 액정 표시장치뿐만 아니라, 전계발광 표시장치, 플라스마 표시장치, 전계방출 표시장치 등 각종 화상표시장치에 적용이 가능하다.
본 발명에 따른 접합 필름은 반사형, 투과형, 반투과형 LCD 또는 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형, IPS형 등의 각종 구동 방식의 LCD에 사용될 수 있으며, 플라즈마 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼 등의 각종 화상표시장치에도 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 접합 필름은 플렉시블 표시장치의 커버 윈도우로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 화상표시장치는 유연성 및 굴곡성이 우수하며 높은 내구성과 안정성을 나타낸다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정 또는 변경될 수 있다.
< 실시예 1 내지 16 및 비교예 1 내지 3>
하기 표 1에 기재된 조성 및 함량(단위: 중량부)을 갖는 광경화성 접착제 조성물을 제조하였다.
아이소소바이드계
화합물		 에폭시 수지 양이온
광중합
개시제(C)		 첨가제
(D)
A-1 A-2 B-1 B-2 B-3
실시예1 15 - 75 - - 5 5
실시예2 10 5 80 - - 5 -
실시예3 10 15 70 - - 5 -
실시예4 20 10 - 66 - 4 -
실시예5 20 15 - 60 - 5 -
실시예6 5 15 - - 77 3 -
실시예7 10 5 - - 80 5 -
실시예8 20 5 - - 70 5 -
실시예9 25 - - - 70 5 -
실시예10 - 25 - - 70 5 -
실시예11 10 10 - 70 - 5 5
실시예12 10 - 85 - - 5 -
실시예13 - 10 - 85 - 5 -
실시예14 38 - - 60 2 -
실시예15 38 - - 60 2 -
실시예16 19 19 - - 60 2 -
비교예1 - - 90 - - 10 -
비교예2 - - - 90 - 10 -
비교예3 - - - - 90 10 -
[A-1] 아이소소바이드디글리시딜 이써 (Isosorbide diglycidyl ether)
[A-2] 디언하이드로-디-글루시톨(Dianhydro-D-glucitol) (Sigma Aldrich사)
[B-1] Celloxide-2021P (다이셀사)
[B-2] YD-128 (국도화학)
[B-3] Celloxide-2081(다이셀사)
[C] SP-150 (아데카옵토머사)
[D] BYK-UV 3570 (BYK사)
< 아이소소바이드디글리시딜 이써 ( isosorbide diglycidyl ether ) 합성>
50mL 둥근바닥 플라스크에 디언하이드로-디-글루시톨(1.0g, 6.8mmol), KOH (2.8g, 42mmol)을 넣고 고무마개를 씌운 후 N2 분위기하에서 건조 DMSO (5mL) 을 가하였다. 40℃ 배쓰에 반응액이 담긴 둥근바닥 플라스크를 담그고 열평형시켰다. 플라스크의 내부에 열평형이 이루어지면 에피브로모히드린 (3.84g, 28mmol)을 주사기를 통해 천천히 적가하였다. 이때 적가에 따라 플라스크 내부의 서스펜션의 색이 점점 진한 갈색으로 변함을 관찰하였다. 적가 이후 40℃에서 2시간 동안 교반하여 반응시켰다. 이후 반응액을 시린지 필터를 통해 여과함으로써 잔존물 중에서 염을 제거하고, 여과액은 적당량의 메틸렌 클로라이드에 희석한 후 분액 깔대기에 옮겼다.
증류수 및 식염수로 차례로 세척하고, 유기층의 수분제거(MgSO4) 및 여과, 감압 농축 후 플래시 크로마토그래피(헥산: 에틸아세테이트 = 1:1)로 분리하여 투명한 오일로 아이소소바이드디글리시딜 이써를 얻었다(1.1g, 4.3mmol, 63%)
< 실험예 >
10중량부의 우레탄아크릴레이트(10관능, 미원상사, SC2153), 10중량부의 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 50중량부의 나노 실리카 졸(12nm, 고형분 40%, 촉매화성사, V8802), 20중량부의 메틸에틸케톤(대정화금), 7중량부의 프로필렌글리콜모노메틸에테르(대정화금), 2.7중량부의 광개시제(시바사, I-184), 0.3중량부의 레벨링제(BYK 케미사, BYK-UV3570)를 교반기를 이용하여 배합하고 PP재질의 필터를 통해 여과하여 하드코팅층 형성용 조성물을 수득하였다.
상기에서 수득한 하드코팅층 형성용 조성물을 폴리이미드 필름(50㎛, 제1 기재 필름)의 일면에 경화 후 두께가 20㎛가 되도록 코팅한 후, 용제를 건조하고 자외선 경화를 수행하여 하드코팅층을 형성하였다. 상기 필름의 타면에 상기 표 1에 기재된 조성 및 함량을 갖는 광경화성 접착제 조성물을 두께가 5㎛가 되도록 도포하여 접착제층을 형성한 후, 상기 접착제층 상에 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(50㎛, 제2 기재 필름)을 접합하고 자외선 조사(1500mJ/cm2)로 경화시켜 접합 필름을 제조하였다.
(1) 초기 접착력 발현 시간 평가
상기 실험예에서 제조된 접합 필름을, 23℃, 상대습도 55%에서 상기 접합 필름 사이에 5분 간격으로 커터의 날을 밀어 넣었을 때 날이 들어가는 정도로 접착성을 평가하여, 커터의 날이 접합 필름 사이에 2mm 이하로 들어갔을 때의 시간을 초기 접착력 발현 시간으로 측정하였다.
◎: 1시간 이내
○: 3시간 이내
△: 6시간 이내
X: 6시간 초과
(2) 접착성 평가
상기 실험예에서 제조된 접합 필름을, 23℃, 상대습도 55%에서 24시간 방치한 후에, 접합 필름에 커터의 날을 밀어 넣었을 때 날이 들어가는 정도로 접착성을 평가하였다.
◎: 커터의 날이 접합한 필름 사이에 들어가지 않음
○: 커터의 날이 접합한 필름 사이에 2mm 이하로 들어감
△: 커터의 날이 접합한 필름 사이에 2mm 초과 내지 5mm 이하로 들어감
X: 커터의 날이 접합한 필름 사이에 무리 없이 끝까지 들어감
(3) 내크랙성 평가
접합 필름의 굽힘 특성 및 크랙성을 평가하기 위하여 상기 실험예에서 제조된 접합 필름을 1 cm x 10 cm의 크기로 절단하여 각각의 지름의 쇠 막대(만도렐) 위에 놓고 손으로 꺾어 표면에 크랙이 생기지 않는 가장 작은 지름을 표시하였다.
실시예1 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 실시예
5		 실시예
6		 실시예
7		 실시예
8
초기 접착력 발현 시간 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○
접착성 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○
내크랙성 6φ 5φ 4φ 5φ 4φ 4φ 5φ 5φ
실시예
9		 실시예
10		 실시예
11		 실시예
12		 실시예
13		 실시예
14		 실시예
15		 실시예
16
초기 접착력 발현 시간 ○ ○ ○ △ △ △ △ △
접착성 ○ ○ ○ △ △ △ △ △
내크랙성 5φ 5φ 5φ 9φ 8φ 8φ 8φ 9φ
　 비교예1 비교예2 비교예3
초기 접착력 발현시간 X X X
접착성 X X X
내크랙성 15φ 15φ 13φ
상기 표 2 및 3을 참조하면, 초기 접착력 발현 시간은 아이소소바이드계 화합물을 포함한 실시예 1 내지 6의 경우 1시간 이내, 실시예 7 내지 11의 경우 3시간 이내, 실시예 12 내지 16의 경우 6시간 이내인 반면에, 아이소소바이드계 화합물을 포함하지 않은 비교예 1 내지 3의 경우는 6시간을 초과하였다.
또한, 접착성 평가에서 아이소소바이드계 화합물을 포함한 실시예 1 내지 11의 경우 커터의 날이 접합 필름 사이에 들어가지 않거나 접합 필름 사이에 2mm 이하로 들어갔고, 실시예 12 내지 16의 경우 커터의 날이 접합한 필름 사이에 2mm 초과 내지 5mm 이하로 들어가서, 아이소소바이드계 화합물이 들어가지 않은 비교예 1 내지 3보다 우수한 접착력을 보였다.
또한, 내크랙성 평가에서 표면에 크랙이 생기지 않는 가장 작은 지름의 범위가 아이소소바이드계 화합물을 포함한 실시예 1 내지 11의 경우 4 내지 6φ, 실시예 12 내지 16의 경우 8 내지 9φ이었다. 반면에, 아이소소바이드계 화합물을 포함하지 않은 비교예 1 내지 3은 표면에 크랙이 생기지 않는 가장 작은 지름의 범위가 13 내지 15φ를 나타내 내크랙성이 부족한 것을 확인하였다.
이와 같은 실험 결과를 통하여 본 발명에 따른 아이소소바이드계 화합물을 포함한 광경화성 접착제 조성물은 접착성 효과가 우수하여 굴곡성, 접착력, 밀착력 및 내구성을 향상시키고 크랙성을 낮출 수 있는 것을 확인 하였다.
본 발명에 따른 아이소소바이드계 화합물을 포함한 광경화성 접착제 조성물을 플렉서블 디스플레이에 도입하면, 디스플레이를 접거나 구부릴 때 크랙이 발생되는 것을 방지하는 것은 물론 우수한 접착력으로 필름간의 박리를 막아 내구성을 향상시킴으로써 디바이스내 접착성과 유연성을 동시에 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 광경화성 접착제 조성물, 이를 이용하여 제조되는 접합 필름 및 이 접합 필름이 구비된 화상 표시장치는 높은 접착력과 밀착력을 보여주며, 특히, 우수한 굴곡성과 내구성을 가져 하드코팅 필름 접착에 사용하여 안정성과 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (15)

  1. 하기 화학식 1로 표현되는 아이소소바이드계 화합물, 에폭시 수지 및 양이온 광중합 개시제를 포함하는 광경화성 접착제 조성물;
    [화학식 1]
    Figure pat00009

    (상기 화학식 1에서,
    R1, R2는 서로 독립적으로 수소,
    Figure pat00010
    , 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알킬렌기, 시클로알킬렌기 및 페닐렌기로 이루어진 군에서 선택된다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광경화성 접착제 조성물 100중량부에 대하여,
    상기 아이소소바이드계 화합물 15 내지 35중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 접착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는 분자 내에 2 이상의 에폭시기를 가지는 경화가능성 화합물 또는 이의 중합체인 것을 특징으로 하는 광경화성 접착제 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 에폭시기 중의 적어도 1개는 탄소수 5 내지 7의 고리를 갖는 지환식에폭시기인 것을 특징으로 하는 광경화성 접착제 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지환식 에폭시기는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환되어 있는 것을 특징으로 하는 광경화성 접착제 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는 분자 내에 탄소수 1 내지 8의 포화 또는 불포화 탄화수소기, 에스테르기, 에테르기, 케톤기 또는 카보네이트기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 접착제 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 광경화성 접착제 조성물:
    [화학식 2]
    Figure pat00011

    (상기 화학식 2에서,
    A1, A2는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기 이고,
    B는 산소원자 또는 탄소수 1 내지 20의 알칸디일기이다.)
  8. 제1항에 있어서,
    상기 양이온 광중합 개시제는 광조사에 의해 루이스산을 방출하는 오늄염 또는 그 유도체인 것을 특징으로 하는 광경화성 접착제 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광경화성 접착제 조성물은 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광경화성 접착제 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 첨가제는
    상기 광경화성 접착제 조성물 100중량부에 대하여,
    0.01 내지 10중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 광경화성 접착제 조성물.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 첨가제는
    증감제, 접착 촉진제, 레벨링제, 자외선 흡수제, 노화 방지제, 염료, 가공보조제, 이온 트랩제, 산화 방지제, 점착 부여제, 충전제, 가소제, 발포 억제제, 대전방지제, 방향제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광경화성 접착제 조성물.
  12. 제1 기재 필름의 일면에 하드코팅층이 형성된 하드코팅 필름;
    상기 제1 기재 필름의 타면에 형성된 접착제층; 및
    상기 접착제층에 형성된 제2 기재 필름을 포함하고,
    상기 접착제층은 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 광경화성 접착제 조성물로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 접합 필름.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 기재 필름 및 제2 기재 필름은
    트리아세틸 셀룰로오스, 아세틸 셀룰로오스부틸레이트, 에틸렌 아세트산비닐공중합체, 프로피오닐 셀룰오로스, 부티릴 셀룰로오스, 아세틸 프로피오닐 셀룰로오스, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리카보네이트로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 접합 필름.
  14. 제12항에 있어서, 플렉서블 표시장치의 커버 윈도우로 사용되는 접합 필름.
  15. 제12항의 접합 필름이 구비된 화상표시장치.
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