KR20180019024A - 점착제층 및 점착 필름 - Google Patents

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후지모리 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 종래의 점착제층에 비해, 유전율 및 유전 손실의 값이 낮은 점착제층이며, 유연성과 견강성 및 내구성과 리워크성을 겸비한 점착제층 및 점착 필름을 제공한다. 아크릴계 폴리머가 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, 지환족 함유 모노머와, 분기 구조 알킬기 함유 모노머로 이루어지는 모노머군 중 적어도 1종 이상과, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 공중합하여 얻어진 공중합체이며, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 제외한 모노머의 합계 100중량부에 대해, 부틸(메타)아크릴레이트 30∼100중량부와, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머 0.1∼3.5중량부를 함유하고, 겔분율이 40∼75％이며, 1000㎛의 두께로 적층하여 측정한 주파수 100kHz에 있어서의 비유전율이 1.50∼5.50이고, 또한 유전 손실이 0.01∼0.09이다.

Description

점착제층 및 점착 필름{ADHESIVE LAYER AND ADHESIVE FILM}
본 발명은 편광판 등의 광학 부재의 첩합에 사용되는 점착제층 및 점착 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 온 셀 패널(On-cell Panel)로 불리는 ITO막이 형성된 액정 패널 등의 제조 등에 있어서, 광학 부재의 첩합에 사용되는 유전율 및 유전 손실의 값이 낮은 점착제층이며, 유연성과 견강성 및 내구성과 리워크성을 겸비한 점착제층 및 점착 필름을 제공한다.
근래에는, 액정 패널 위에 정전 용량식 터치 패널을 외부에 형성한 각종 표시 장치, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 단말, 태블릿 PC 등이 널리 사용되고 있다. 이러한 표시 장치에서는 액정 패널과 터치 패널 사이에 물리적인 공간이 존재하고 있다. 이 때문에, 액정 패널의 상면이나 터치 패널의 하면에서 외부광 등이 반사하여, 특히, 옥외 등 밝은 환경하에서의 시인성이 저하된다고 하는 문제가 있었다.
이 시인성이 저하된다고 하는 문제를 해결하는 방법으로서, 터치 패널의 기능을 액정의 화소 내에 삽입하는 인 셀 방식의 표시 장치(예를 들면, 특허문헌 1을 참조)가 제안되어 왔다. 그러나, 복잡한 제조 공정을 거치기 때문에 제품의 수율이 저하된다는 점, 화상의 표시 성능을 향상시키는 것이 기술적으로 곤란하다는 점 등의 이유에 의해 실용화되지 않았다.
그 한편으로, 최근에는 온 셀 방식의 표시 장치(예를 들면, 특허문헌 2를 참조)가 제안되고 있다. 온 셀 방식의 표시 장치는 컬러 필터와 편광판 사이에 투명 전극 패턴으로 이루어지는 터치 센서를 형성하여, 터치 패널의 기능을 컬러 필터 기판과 편광판 사이에 만드는 것이다. 온 셀 방식은 제품 수율의 저하가 적다고 하는 장점이 있다. 이 때문에, 온 셀 방식은 터치 패널을 장착한 액정 패널의 유망한 제조 기술로서 향후의 발전이 기대되고 있다.
그러나, 정전 용량식 터치 패널은 전자계의 변화를 감지하는 센서라는 점에서 노이즈의 영향을 받기 쉽다. 이에 따라, 접촉한 위치의 오인식을 방지하기 위해, 그 적층 구조 내에 저유전율막을 적층하는 것이나, 정전 용량 센서의 배선 라인에 저유전율 부재를 형성하는 것이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 3∼5 참조).
일본 공개특허공보 2009-258182호 일본 공개특허공보 2014-044501호 일본 공개특허공보 2013-082880호 일본 공개특허공보 2012-094017호 일본 공개특허공보 2013-003758호
그런데, 특허문헌 3에 따른 점착제는 비유전율이 3.5 이하인 우수한 절연성을 갖지만, 유연성과 견강성을 갖는 점착제층인지 여부가 불명확하다.
또한, 특허문헌 4, 5에는 정전 용량식 터치 패널의 오인식을 방지하기 위해, 그 적층 구조 내에 저유전율막을 적층하는 것이나, 정전 용량 센서의 배선 라인에 저유전율 부재를 형성하는 것이 기재되어 있지만, 사용하는 저유전율 부재의 제조 방법은 구체적으로 개시되어 있지 않다.
이와 같이, 종래 기술에 있어서는 광학 부재의 첩합에도 사용 가능하고, 저유전율에 의해 우수한 절연 성능과, 유연성과 견강성 및 내구성과 리워크성을 겸비한 점착제층 및 점착 필름은 알려져 있지 않았다.
이들 종래 기술에 있어서의 요구 사항 및 문제를 극복한 광학 부재의 첩합에 사용할 수 있는 점착제층 및 점착 필름이 필요로 되고 있다.
본 발명은 종래의 점착제층에 비해, 유전율 및 유전 손실의 값이 낮은 점착제층이며, 유연성과 견강성 및 내구성과 리워크성을 겸비한 점착제층 및 점착 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 점착제층은 아크릴계 폴리머로서 부틸(메타)아크릴레이트를 필수 모노머로 하는 것, 방향족 함유 모노머를 사용하지 않는 것, 관능기 함유 모노머로는 카르복실기 함유 모노머를 사용하지 않고 수산기 함유 모노머만을 사용하는 것, 공중합체에 대해, 가교제로서 톨릴렌디이소시아네이트의 어덕트체만을 사용하는 것, 그리고 실란 커플링제를 병용하는 것을 기술 사상으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 아크릴계 폴리머와 가교제를 포함하는 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층이고, 상기 아크릴계 폴리머가 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, 지환족 함유 모노머와, 분기 구조 알킬기 함유 모노머로 이루어지는 모노머군 중 적어도 1종 이상과, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 공중합하여 얻어진 공중합체이며, 상기 아크릴계 폴리머가 상기 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 제외한 모노머의 합계 100중량부에 대해, 부틸(메타)아크릴레이트 30∼100중량부와, 상기 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머 0.1∼3.5중량부를 함유하고, 상기 점착제층의 겔분율이 40∼75％이며, 상기 점착제층을 1000㎛의 두께로 적층하여 측정한 주파수 100kHz에 있어서의 비유전율이 1.50∼5.50이고, 또한 유전 손실이 0.01∼0.09인 것을 특징으로 하는 점착제층을 제공한다.
상기 아크릴계 폴리머가 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머 및 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 함유하지 않고, 상기 아크릴계 폴리머의 산가가 0.1 이하이며, 상기 가교제로서, 상기 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 제외한 모노머의 합계 100중량부에 대해, 이소시아네이트 화합물 0.01∼1.5중량부를 함유하고, 상기 점착제 조성물을 가교한 후의 점착제층의 중량 평균 분자량이 30만∼200만이며, 상기 점착제층을 기재의 한쪽 면에 25㎛의 두께로 적층한 후, 23℃×10일 경과 후의 점착력이 1.5∼10N/25㎜인 것이 바람직하다.
상기 점착제 조성물이 상기 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 제외한 모노머의 합계 100중량부에 대해, 실란 커플링제 0.01∼2.0중량부를 추가로 함유하는 것이 바람직하다.
상기 가교제가 이소시아네이트 화합물이고, 톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 어덕트체인 것이 바람직하다.
상기 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머가 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트로 이루어지는 화합물군 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 기재의 한쪽 면 위에 상기 점착제층이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 점착 필름을 제공한다.
상기 점착 필름은 편광판과 액정 패널 또는 유기 EL 패널과의 첩합에 사용되고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 이형 필름의 한쪽 면에, 상기 점착제층이 두께 1㎛∼25㎛로 형성되어 이루어지고, 이형 필름/점착제층/이형 필름의 구성인 것을 특징으로 하는 점착 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 광학 필름의 적어도 일방의 면에 상기 점착 필름이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 점착제층이 형성된 광학 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 편광판의 한쪽 면에 상기 점착 필름이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 점착제층이 형성된 편광판을 제공한다.
상기 점착제층이 형성된 편광판은 상기 점착제층이 λ／4 또는 λ／2의 위상차를 갖는 위상차 필름과, 상기 편광판의 첩합에 사용되고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 점착제층이 형성된 편광판이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 액정 패널을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 점착제층이 형성된 편광판이 사용되고 있는 것을 특징으로 하는 온 셀 패널을 제공한다.
본 발명에 의하면, 종래의 점착제층에 비해, 유전율 및 유전 손실의 값이 낮은 점착제층이 되며, 유연성과 견강성 및 내구성과 리워크성을 겸비한 점착제층 및 점착 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 터치 패널을 탑재한 액정 패널의 예를 나타내는 구조 모식도이다.
도 2는 온 셀 방식의 터치 패널을 탑재한 액정 패널의 예를 나타내는 구조 모식도이다.
이하, 바람직한 실시형태에 기초하여 본 발명을 설명한다.
본 발명은 온 셀 패널(On-cell Panel)로 불리는 ITO막이 형성된 액정 패널 등의 제조 등에 있어서, 광학 부재의 첩합에 사용되는 유연성과 견강성 및 내구성과 리워크성을 겸비한 점착제층 및 점착 필름을 제공한다.
도 1은 종래의 터치 패널을 탑재한 액정 패널(5)의 예를 나타내는 구조 모식도이다. 이러한 종래의 터치 패널을 탑재한 액정 패널을 사용한 표시 장치에서는 액정 패널(2)과 터치 패널(1) 사이에 물리적인 공간(4)이 존재하고 있다. 이 때문에, 액정 패널(2)의 상면이나 터치 패널(1)의 하면에서 외부광 등이 반사하고, 특히, 옥외 등 밝은 환경하에서의 시인성이 저하된다고 하는 문제가 있었다.
또한, 도 2는 온 셀 방식의 터치 패널을 탑재한 액정 패널(40)의 예를 나타내는 구조 모식도이다. 온 셀 방식의 표시 장치는 컬러 필터(13)와 편광판(14) 사이에 투명 전극 패턴으로 이루어지는 터치 센서(10)가 형성되어, 터치 패널의 기능을 컬러 필터(13)와 편광판(14) 사이에 구비하는 것이다. 온 셀 방식은 제품 수율의 저하가 적다고 하는 장점이 있다. 이 때문에, 온 셀 방식은 터치 패널을 장착한 액정 패널의 유망한 제조 기술로서 향후의 발전이 기대되고 있다.
도 2에 있어서, 본 발명에 따른 광학 부재의 첩합에 사용되는 점착제층은 종래의 점착제층에 비해 유전율 및 유전 손실의 값이 낮은 점착제층이라는 점에서, 정전 용량식 터치 패널에 대한 노이즈의 영향을 저감시키기 때문에, 편광판(14)과 백 라이트 유닛(30) 사이에 있어서의 광학 부재의 첩합에 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 점착제층은 특히, 상하 2개의 편광판(14, 15)을 액정 패널(20)에 첩합할 때 바람직하게 사용된다. 구체적으로는, 본 발명에 따른 점착제층은 편광판(14)과 터치 센서(10)가 형성된 유리 기판(11)(ITO 유리라고도 한다)과의 첩합 및 편광판(15)과 TFT 전극(17)이 형성된 유리 기판(12)(TFT 유리라고도 한다)과의 첩합에 특히 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 점착제층은 아크릴계 폴리머와 가교제를 포함하는 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층이고, 상기 아크릴계 폴리머가 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, 지환족 함유 모노머와, 분기 구조 알킬기 함유 모노머로 이루어지는 모노머군 중 적어도 1종 이상과, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 공중합하여 얻어진 공중합체이며, 상기 아크릴계 폴리머가 상기 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 제외한 모노머의 합계 100중량부에 대해, 부틸(메타)아크릴레이트 30∼100중량부와, 상기 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머 0.1∼3.5중량부를 함유하고, 상기 점착제층의 겔분율이 40∼75％이며, 상기 점착제층을 1000㎛의 두께로 적층하여 측정한 주파수 100kHz에 있어서의 비유전율이 1.50∼5.50이고, 또한 유전 손실이 0.01∼0.09인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 아크릴계 폴리머는 제1 모노머군에 속하는 모노머로서, 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, 지환족 함유 모노머와, 분기 구조 알킬기 함유 모노머로 이루어지는 모노머군 중 적어도 1종 이상을 사용하고, 제2 모노머군에 속하는 모노머로서, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 사용하며, 제1 모노머군에 속하는 모노머와 제2 모노머군에 속하는 모노머를 각각 1종 이상 공중합하여 얻어진 공중합체이다. 본 명세서 중 (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 총칭이다.
본 발명에 따른 점착제 조성물에 있어서, 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 운데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 트리데실(메타)아크릴레이트, 테트라데실(메타)아크릴레이트 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 알킬기는 직쇄형, 분기형, 고리형 중 어느 것이어도 되나, 여기에서, 알킬기는 직쇄형이다. 분기형 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머는 분기 구조 알킬기 함유 모노머에 속한다. 또한, 고리형 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머는 지환족 함유 모노머에 속한다. 본 발명에 따른 아크릴계 폴리머는 부틸(메타)아크릴레이트를 필수 모노머로 한다. 아크릴계 폴리머가 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 제외한 모노머(제1 모노머군에 속하는 모노머)의 합계 100중량부에 대해, 부틸(메타)아크릴레이트를 30∼100중량부 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 점착제 조성물에 있어서, 지환족 함유 모노머로는, 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 비시클로헵틸(메타)아크릴레이트, 비시클로옥틸(메타)아크릴레이트, 디메틸비시클로헵틸(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 지환족 함유 모노머는 알킬기의 탄소수가 C1∼C18인 지환족 알킬(메타)아크릴레이트 모노머여도 된다.
본 발명에 따른 점착제 조성물에 있어서, 분기 구조 알킬기 함유 모노머로는, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 이소펜틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 이소운데실(메타)아크릴레이트, 이소도데실(메타)아크릴레이트, 이소트리데실(메타)아크릴레이트, 이소테트라데실(메타)아크릴레이트, 이소펜타데실(메타)아크릴레이트, 이소헥사데실(메타)아크릴레이트, 이소헵타데실(메타)아크릴레이트, 이소옥타데실(메타)아크릴레이트, 이소미리스틸(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 분기 구조 알킬기 함유 모노머는 알킬기의 탄소수가 C1∼C18인 분기 구조 알킬(메타)아크릴레이트 모노머여도 된다. 분기 구조 알킬기 함유 모노머는 t-부틸기와 같이, 알킬기가 2 이상인 분기 구조(예를 들면, 주쇄에 대한 2 이상의 측쇄)를 가져도 된다.
본 발명에 따른 점착제 조성물에 있어서, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머로는, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등의 수산기 함유 알킬(메타)아크릴레이트류나, N-히드록시(메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드 등의 수산기 함유 (메타)아크릴아미드류 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 그 중에서, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머가 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트로 이루어지는 화합물군 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 아크릴계 폴리머는 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 제외한 모노머(제1 모노머군에 속하는 모노머)의 합계 100중량부에 대해, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머 0.1∼3.5중량부를 함유한다.
본 발명에 따른 점착제 조성물에 있어서, 아크릴계 폴리머는 점착제층의 유전율을 낮추는 관점에서, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 동일하게, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트뿐만 아니라, 방향족기를 갖는 공중합성 비닐 모노머(스티렌 등)를 함유하지 않아도 된다. 또한, 투명 도전성 필름의 ITO 표면 등의 부식하기 쉬운 피착체에 있어서 부식성에 대한 영향을 회피하는 관점에서, 아크릴계 폴리머가 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 아크릴계 폴리머의 산가는 바람직하게는 0.1 이하이다.
상기 아크릴계 폴리머로서 사용되는 공중합체의 중합 방법은 특별히 한정되지 않으며, 용액 중합법, 유화 중합법 등, 적절히 공지된 중합 방법을 사용 가능하다. 상기 아크릴계 폴리머는 (메타)아크릴레이트 모노머 등의 아크릴계 모노머를 50∼100중량％ 포함하는 것이 바람직하다.
상기 점착제 조성물은 상기 아크릴계 폴리머에 가교제나 적절히 임의의 첨가제를 배합함으로써, 필요로 되는 물성값 등의 특성을 조정할 수 있다.
가교제로는, 예를 들면, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트류의 뷰렛 변성체나 이소시아누레이트 변성체, 트리메틸올프로판이나, 글리세린 등의 3가 이상의 폴리올과의 어덕트체 등의 폴리이소시아네이트 화합물의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 아크릴계 폴리머가 가교제의 이소시아네이트 화합물과 가교 반응 가능한 관능기로서 수산기를 갖는 것이 바람직하고, 또한, 이들 관능기를 측쇄에 갖는 모노머를 함유하는 것이 바람직하다.
가교제로서 사용되는 이소시아네이트 화합물의 함유량은 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 제외한 모노머(제1 모노머군에 속하는 모노머)의 합계 100중량부에 대해, 0.01∼1.5중량부가 바람직하다. 가교제로서 이소시아네이트 화합물만을 사용해도 된다. 이소시아네이트 화합물로서 톨릴렌디이소시아네이트의 어덕트체가 바람직하고, 특히, 톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 어덕트체가 바람직하다.
상기 점착제 조성물은 실란 커플링제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 실란 커플링제로는, 1분자 중에 적어도 1개의 유기 관능기와, 적어도 1개의 가수분해성기를 갖고, 상기 가수분해성기가 규소 원자에 결합한 알콕시기 등인 화합물을 들 수 있다. 상기 실란 커플링제가 에폭시기, (메타)아크릴옥시기, 메르캅토기, 아미노기로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종류의 유기 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 여기서, (메타)아크릴옥시기란, 아크릴옥시기(CH2=CHCOO-), 또는, 메타크릴옥시기(CH2=C(CH3)COO-)를 의미한다.
에폭시기를 갖는 실란 커플링제로는, 예를 들면, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 5,6-에폭시헥실트리메톡시실란, 5,6-에폭시헥실메틸디메톡시실란, 5,6-에폭시헥실메틸디에톡시실란, 5,6-에폭시헥실트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
(메타)아크릴옥시기를 갖는 실란 커플링제로는, 예를 들면, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필디메틸에톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필디메틸메톡시실란 등을 들 수 있다.
메르캅토기를 갖는 실란 커플링제로는, 예를 들면, 3-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필메틸디에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
아미노기를 갖는 실란 커플링제로는, 예를 들면, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(메틸아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(메틸아미노)프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
또한, 상기 유기 관능기를 포함하고, 올리고머화한 알콕시 올리고머(실리콘 알콕시 올리고머) 등도 실란 커플링제로서 사용할 수 있다.
실란 커플링제의 함유량은 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머를 제외한 모노머(제1 모노머군에 속하는 모노머)의 합계 100중량부에 대해, 0.01∼2.0중량부가 바람직하다.
그 밖의 임의의 성분으로서, 산화 방지제, 계면활성제, 경화 촉진제, 가소제, 충전제, 가교 촉매, 가교 지연제, 경화 지연제, 가공 보조제, 노화 방지제 등의 공지된 첨가제를 적절하게 배합할 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 2종 이상 함께 사용해도 된다.
본 발명의 점착제층은 상기 점착제 조성물을 기재나 이형 필름에 도포한 후, 점착제 조성물을 가교시킴으로써 얻을 수 있다. 가교 후의 점착제층의 겔분율은 40∼75％인 것이 바람직하다. 또한, 점착제 조성물을 가교시킨 후의 점착제층의 중량 평균 분자량이 30만∼200만인 것이 바람직하다. 점착제층의 중량 평균 분자량은 점착제층에 포함되는 모든 성분을 통한 평균값을 의미하나, 점착제층의 대부분의 중량은 가교제로 가교된 아크릴계 폴리머(가교 폴리머)와 미(未)가교인 아크릴계 폴리머(미가교 폴리머)가 차지하고 있다. 그렇다면, 점착제층의 중량 평균 분자량은 실질적으로는 가교 폴리머 및 미가교 폴리머를 평균한 중량 평균 분자량에 상당한다.
광학 부재의 층간의 첩합 등에 사용되는 경우, 얇은 점착제층인 것이 바람직하다. 점착제층의 두께는 1㎛∼25㎛가 바람직하고, 5㎛∼25㎛가 보다 바람직하다. 또한, 일반적으로 점착제층의 점착력은 점착제층의 두께에 대략 비례하고 있으나, 두께가 25㎛인 점착제층의 점착력은 23℃×10일 경과 후의 점착력으로 1.5∼10N/25㎜인 것이 바람직하다. 점착력의 시험에 사용되는 피착체로는, 무알칼리 유리 등의 유리판, 수지 필름 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 점착제층을 광학 부재의 층간 첩합 등에 사용하는 경우, 점착제층과 광학 부재의 계면에서의 광선의 반사를 저감시키기 위해, 굴절률의 차가 가능한 작은 것이 바람직하다. 이 때문에, 상기 점착제층의 굴절률이 1.47∼1.50인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 점착제층을 터치 패널 등의 전자 기기에 사용한 경우, 전자계의 노이즈를 저감시킨다는 관점에서, 점착제층을 1000㎛의 두께로 적층하여 측정한 주파수 100kHz에 있어서의 비유전율이 1.50∼5.50이고, 또한 유전 손실이 0.01∼0.09인 것이 바람직하다.
본 발명의 점착 필름은 본 발명의 점착제층을 기재 또는 이형 필름의 한쪽 면 위에 형성함으로써 제조할 수 있다.
점착제층의 형성에 사용되는 기재 필름이나 점착면을 보호하는 이형 필름(세퍼레이터)으로는, 폴리에스테르 필름 등의 수지 필름 등을 사용할 수 있다.
기재 필름에는 수지 필름의 점착제층이 형성된 측과는 반대 면에, 실리콘계, 불소계의 이형제나 코트제, 실리카 미립자 등에 의한 방오 처리, 대전 방지제의 도포나 혼입 등에 의한 대전 방지 처리를 실시할 수 있다.
이형 필름에는 점착제층의 점착면과 맞춰지는 측의 면에, 실리콘계, 불소계의 이형제 등에 의해 이형 처리가 실시된다.
1개의 점착제층의 양면에 각각 이형 필름의 이형 처리가 실시된 면을 맞춤으로써, 「이형 필름/점착제층/이형 필름」의 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 양측의 이형 필름을 순차적으로, 혹은 동시에 박리하여 점착면을 표출시킴으로써, 광학 필름 등의 광학 부재와 첩합 가능하게 된다. 광학 필름으로는 편광 필름, 위상차 필름, 반사 방지 필름, 방현(안티 글레어) 필름, 자외선 흡수 필름, 적외선 흡수 필름, 광학 보상 필름, 휘도 향상 필름 등을 들 수 있다.
본 발명의 점착 필름은 편광판을 주로 하는 액정 표시 장치의 주변 부재용의 각종 광학 필름, 터치 패널용의 각종 광학 필름, 전자 종이용의 각종 광학 필름, 유기 EL용의 각종 광학 필름 등의 첩합에 사용할 수 있다.
또한, 이들 광학 필름의 적어도 일방의 면에 상기 점착제층이 적층되어 이루어지는 점착제층이 형성된 광학 필름으로 할 수 있다. 구체적으로는, 「광학 필름/점착제층/광학 필름」, 「광학 필름/점착제층/이형 필름」, 「광학 필름/점착제층」, 「광학 필름/점착제층/광학 필름/점착제층/광학 필름」, 「광학 필름/점착제층/광학 필름/점착제층/이형 필름」, 「이형 필름/점착제층/광학 필름/점착제층/이형 필름」 등의 구성을 들 수 있다.
예를 들면, 「광학 필름/점착제층/이형 필름」과 같이 이형 필름으로 보호된 점착제층을 갖는 경우, 이형 필름을 박리하여 「광학 필름/점착제층」과 같이 점착제층을 표출시키고 다른 광학 필름과 첩합함으로써, 점착제층이 층간 첩합에 사용된 「광학 필름/점착제층/광학 필름」과 같은 구성이 얻어진다.
본 발명의 점착 필름은 편광판과 디스플레이 패널의 첩합에 바람직하게 사용된다. 디스플레이 패널로는, 예를 들면, 액정 패널 또는 유기 EL 패널을 들 수 있다. 본 발명의 점착 필름은 점착제층이 형성된 편광판의 점착제층으로서 바람직하게 사용할 수 있다. 편광판의 구성 재료로서, λ／4 또는 λ／2의 위상차를 갖는 위상차 필름이 사용되어도 된다. 위상차 필름과 편광판의 첩합에 본 발명의 점착제층을 사용할 수 있다. 본 발명의 점착 필름에 의하면, 점착제층이 저유전율이라는 점에서, 컬러 필터와 편광판 사이에 터치 센서가 형성된 온 셀 방식의 표시 장치에 있어서, 편광판과 백 라이트 유닛 사이에 있어서의 광학 부재의 첩합에 바람직하게 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다.
〈아크릴계 폴리머의 제조〉
[실시예 1]
교반기, 온도계, 환류 냉각기 및 질소 도입관을 구비한 반응 장치에 질소 가스를 도입하여, 반응 장치 내의 공기를 질소 가스로 치환하였다. 그 후, 반응 장치에 부틸아크릴레이트 100중량부, 8-히드록시옥틸아크릴레이트 0.2중량부와 함께 용제(초산에틸)를 60중량부 첨가하였다. 그 후, 중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴 0.1중량부를 2시간에 걸쳐 적하시키고, 65℃에서 6시간 반응시켜, 실시예 1에 사용되는 아크릴계 폴리머 용액(1)을 얻었다. 아크릴계 폴리머의 일부를 채취하여, 후술하는 산가의 측정 시료로서 사용하였다.
[실시예 2∼4 및 비교예 1∼3]
모노머의 조성을 각각 표 1의 (1)군 및 (2)군의 기재와 같이 하는 것 이외에는 상기 실시예 1에 사용되는 아크릴계 폴리머 용액(1)과 동일하게 하여, 실시예 2∼4 및 비교예 1∼3에 사용되는 아크릴계 폴리머 용액을 얻었다.
〈점착제 조성물, 점착제층 및 점착 필름의 제조〉
[실시예 1]
상기와 같이 제조한 실시예 1의 아크릴계 폴리머 용액(1)에 대해, 코로네이트 L(톨릴렌디이소시아네이트(TDI) 화합물의 트리메틸올프로판(TMP) 어덕트체의 75％ 초산에틸 용액) 0.2중량부, KBM-403(3-글리시독시프로필트리메톡시실란) 0.05중량부를 첨가하고 교반 혼합하여 실시예 1의 점착제 조성물을 얻었다. 이 점착제 조성물을 이형 필름(실리콘 수지 코트된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름) 위에 도포 후, 90℃에서 건조시킴으로써 용제를 제거한 후에 23℃, 50％RH의 분위기하에서 7일간 에이징함으로써, 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 두께 25㎛의 점착제층을 이형 필름의 한쪽 면 위에 갖는 실시예 1의 점착 필름을 얻었다.
[실시예 2∼4 및 비교예 1∼3]
첨가제의 조성을 각각 표 1의 (3)군 및 (4)군의 기재와 같이 하는 것 이외에는 상기 실시예 1의 점착 필름과 동일하게 하여, 실시예 2∼4 및 비교예 1∼3의 점착 필름을 얻었다.
Figure pat00001
표 1에서는, (1)군의 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, 지환족 함유 모노머와, 분기 구조 알킬기 함유 모노머로 이루어지는 모노머군의 합계를 100중량부로 하여 구하였다. 또한, (2)군에서 (4)군까지의 첨가 비율로서, 중량부의 수치를 괄호 안에 나타낸다. 다만, 실시예 2에서는 (1)군의 합계를 90중량부로 하였다. 또한, 비교예 1, 2의 경우, (1)군은 추가로 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함한다.
여기서, (2)군은 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머이지만, 비교예 1, 3에 있어서는 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머와, 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머로 이루어지는 모노머군이다. (3)군은 가교제이다. (4)군은 실란 커플링제이다.
또한, 표 1에 사용된 각 성분의 약기호의 화합물명을 표 2에 나타낸다. 한편, 코로네이트(등록상표) L은 니혼 폴리우레탄 공업 주식회사의 상품명이고, D-110N은 미츠이 화학 주식회사의 상품명이며, KBM-403 및 KBM-803은 신에츠 화학 공업 주식회사의 상품명이다. TDI는 톨릴렌디이소시아네이트를 의미하고, TMP는 트리메틸올프로판을 의미하며, XDI는 자일릴렌디이소시아네이트를 의미한다.
Figure pat00002
〈시험 방법 및 평가〉
실시예 1∼4 및 비교예 1∼3에 있어서의 점착 필름으로부터 이형 필름(실리콘 수지 코트된 PET 필름)을 박리하여 점착제층을 표출시키고, 편광판(필름)의 한쪽 면에 점착제층을 전사하였다.
〈점착력의 측정 방법〉
두께 180㎛인 편광판(필름)의 한쪽 면에 두께 25㎛의 점착제층을 전사하여, 시료가 되는 점착 필름(점착제층이 형성된 광학 필름)을 얻었다.
얻어진 점착 필름을 무알칼리 유리의 아세톤으로 세정한 비주석면에 압착 롤로 첩합하고, 50℃, 0.5MPa×20분간의 조건에서 오토클레이브 처리한 후, 23℃×50％RH의 분위기하에 되돌리고, 1시간 경과시켰다. 그 후의 점착 필름의 박리 강도를 인장 시험기에 의해, JIS Z0237 「점착 테이프·점착 시트 시험 방법」에 준거하여 측정하고, 180°방향으로 300㎜/min의 속도로 박리했을 때의 박리 강도를 점착 필름의 점착제층의 점착력(N/25㎜)으로 하였다.
〈산가의 측정 방법〉
아크릴계 폴리머의 산가는 시료를 용제(디에틸에테르와 에탄올을 체적비 2:1로 혼합한 것)에 용해하고, 전위차 자동 적정 장치(교토 전자 공업 제조, AT-610)를 이용해, 농도가 약 0.1mol/ℓ인 수산화칼륨에탄올 용액으로 전위차 적정을 행하여, 시료를 중화하기 위해 필요한 수산화칼륨에탄올 용액의 양을 측정하였다. 그리고, 하기 식으로부터 산가를 구하였다.
산가＝(B×f×5.611)/S
B＝적정에 사용된 0.1mol/ℓ 수산화칼륨에탄올 용액의 양(㎖)
f＝0.1mol/ℓ 수산화칼륨에탄올 용액의 팩터
S＝시료의 고형분의 질량(g)
〈겔분율의 측정 방법〉
에이징 종료 후, 편광판에 첩합시키기 전의 측정 시료의 질량을 정확하게 측정하고, 톨루엔 중에 24시간 침지 후, 200메시의 철망으로 여과한다. 그 후, 여과물을 100℃, 1시간 건조시킨 후, 잔류물의 질량을 정확하게 측정하여, 이하의 식으로부터 점착제층(가교 후의 점착제)의 겔분율을 산출하였다.
겔분율(％)＝불용 부분 질량(g)/점착제 질량(g)×100
〈내구성의 시험 방법〉
점착력의 측정과 동일한 방법으로 제작한 사방 10㎝의 점착 필름을 동일한 방법으로 무알칼리 유리의 비주석면에 첩합시켜 제작한 시료를 소정의 분위기(80℃ dry 분위기, 또는 60℃×90％RH의 분위기)하에 250시간 방치 후, 23℃×50％RH 분위기하에 꺼내고, 1시간 후에 점착 필름 상태를 육안으로 관찰하여 내구성을 판단하였다.
○··점착 필름의 박리 및 발포가 전혀 없다.
△··점착 필름의 일부에 박리 및 발포가 발생하고 있다.
×··점착 필름의 전체에 박리 및 발포가 발생하고 있다.
〈비유전율 및 유전 손실의 측정 방법〉
두께가 1000㎛인 점착제층을 측정 시료로 하였다. LCR 미터를 사용하여, 측정 시료를 LCR 미터의 지그에 끼우고, 100∼200kHz의 주파수로 비유전율 및 유전 손실을 측정하였다.
〈온 셀 패널 응답성〉
두께가 20㎛인 점착제층이 한쪽 면에 적층된 편광판을 온 셀 패널(TOD, Touch On Display)에 첩합시킨 후, 편광판의 표면에서 터치 조작을 행하고, 터치 조작하는 부분을 변경하여 행한 경우의 응답 반응성을 조사하여 다음의 기준으로 평가하였다.
○··응답 반응성이 양호함.
×··응답 반응성이 불량함.
〈리워크성의 시험 방법〉
점착력의 측정과 동일한 방법으로 제작한 사방 10㎝의 점착 필름을 동일한 방법으로 무알칼리 유리의 비주석면에 첩합시켜 제작한 시료를 70℃의 분위기하에 10일간 방치 후, 23℃의 분위기하에 꺼내고, 1시간 방치 후의 점착 필름의 점착력을 측정하여 리워크성을 판단하였다.
○··70℃×10일 후의 점착력이 1.5∼10N/25㎜이다.
△··70℃×10일 후의 점착력이 10N/25㎜보다 크지만, 20N/25㎜ 이하이다.
×··70℃×10일 후의 점착력이 20N/25㎜보다 크다(박리할 수 없다).
표 3 및 표 4에 평가 결과를 나타낸다.
Figure pat00003
Figure pat00004
본 발명에 따른 점착 필름인 실시예 1∼4의 점착 필름은 두께 25㎛의 점착제층을 23℃×10일 경과시킨 후의 점착력이 1.5∼10N/25㎜의 범위이고, 가교 후의 점착제층의 겔분율이 40∼75％이며, 가교 후의 점착제층의 중량 평균 분자량이 30만∼200만이고, 아크릴계 폴리머의 산가가 0.1 이하이며, 밀착성 및 내구성이 우수하였다. 또한, 실시예 1∼4의 점착 필름을 피착체에 첩합시킨 후, 70℃×10일 후의 점착력이 1.5∼10N/25㎜의 범위인 점에 있어, 리워크성도 우수하였다. 즉, 실시예 1∼4의 점착 필름에 의하면, 종래 기술에 있어서의 요구 사항 및 문제를 극복할 수 있었다.
비교예 1의 점착 필름은 아크릴계 폴리머의 구성 모노머가 부틸아크릴레이트를 포함하지 않고, 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머 및 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하며, 점착제층의 겔분율이 낮고, 가교 후의 점착제층의 중량 평균 분자량이 작으며, 아크릴계 폴리머의 산가가 높았다. 이들 영향에 의한 것인지, 점착제층의 두께가 25㎛일 때의 점착제층의 점착력이 강하고, 80℃ dry의 내구성이 다소 떨어지며, 60℃×90％RH의 분위기하에서의 내구성이 떨어지고, 리워크성이 다소 떨어져 있었다. 또한, 비유전율 및 유전 손실이 높고, 온 셀 패널 응답성은 불량하였다.
비교예 2의 점착 필름은 아크릴계 폴리머의 구성 모노머가 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함하고, 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머의 함유량이 많으며, 가교제의 첨가량이 많아, 겔분율이 높았다. 이들 영향에 의한 것인지, 점착제층의 두께가 25㎛일 때의 점착제층의 점착력이 강하고, 60℃×90％RH의 분위기하에서의 내구성이 떨어지며, 리워크성이 다소 떨어져 있었다. 또한, 유전 손실이 높고, 온 셀 패널 응답성은 불량하였다.
비교예 3의 점착 필름은 가교제를 포함하지 않기 때문에, 아크릴계 폴리머가 가교되지 않고, 겔분율은 0이며, 가교 후의 점착제층의 중량 평균 분자량이 작았다. 또한, 아크릴계 폴리머가 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 포함하고, 산가가 높다. 이들 영향에 의한 것인지, 점착제층의 두께가 25㎛일 때의 점착제층의 점착력이 매우 강하고, 내구성 및 리워크성이 떨어져 있었다. 또한, 비유전율이 높고, 온 셀 패널 응답성은 불량하였다.
이와 같이, 비교예 1∼3의 점착 필름에서는 종래 기술에 있어서의 요구 사항 및 문제를 극복할 수 없었다.
1…터치 패널, 2…액정 패널, 3…백 라이트 유닛, 4…공간, 5…터치 패널을 탑재한 액정 패널, 10…터치 센서, 11, 12…유리 기판, 13…컬러 필터, 14, 15…편광판, 16…투명 전극, 17…TFT 전극, 18…액정층, 20…액정 패널, 30…백 라이트 유닛, 40…온 셀 방식의 터치 패널을 탑재한 액정 패널.

Claims (5)

  1. 아크릴계 폴리머와, 가교제와, 실란 커플링제를 포함하는 점착제 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제층으로,
    상기 아크릴계 폴리머가,
    (A) 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머와, 지환족 함유 모노머와, 분기 구조 알킬기 함유 모노머로 이루어지는 모노머군 중 적어도 1종 이상의 합계 100중량부와,
    (B) 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머의 0.1∼3.5중량부
    를 공중합하여 얻어진 공중합체이며,
    상기 (A)의 합계 100중량부 중, 부틸(메타)아크릴레이트를 30∼100중량부의 비율로 함유하여 이루어지고,
    상기 (B) 수산기 함유 공중합성 비닐 모노머가 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트로 이루어지는 화합물군 중에서 선택된 적어도 1종 이상이며,
    상기 (A)의 합계 100중량부에 대해, 상기 가교제로서 이소시아네이트 화합물 0.01∼1.5중량부와, 상기 실란 커플링제 0.01∼2.0중량부의 비율로 함유하여 이루어지고,
    상기 점착제층의 겔분율이 40∼75％인 것을 특징으로 하는 점착제층.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴계 폴리머가 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머 및 카르복실기 함유 공중합성 비닐 모노머를 함유하지 않고,
    상기 아크릴계 폴리머의 산가가 0.1 이하인 것을 특징으로 하는 점착제층.
  3. 기재의 한쪽 면 위에 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제층이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 점착 필름.
  4. 이형 필름의 한쪽 면에, 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제층이 두께 1㎛∼25㎛로 형성되어 이루어지고, 이형 필름/점착제층/이형 필름의 구성인 것을 특징으로 하는 점착 필름.
  5. 광학 필름의 적어도 일방의 면에 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제층이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 점착제층이 형성된 광학 필름.
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