KR20180066887A - 점착제 조성물 및 점착 필름 - Google Patents

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KR20180066887A KR1020180064098A KR20180064098A KR20180066887A KR 20180066887 A KR20180066887 A KR 20180066887A KR 1020180064098 A KR1020180064098 A KR 1020180064098A KR 20180064098 A KR20180064098 A KR 20180064098A KR 20180066887 A KR20180066887 A KR 20180066887A
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후지모리 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 저유전율이며 우수한 절연 성능과, 인쇄 단차에 대한 추종성과 우수한 형상 유지성을 갖는 점착 필름의 제조 방법, 점착제 조성물 및 점착 필름을 제공한다. 공정 (1): 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트 이외의 (메타)아크릴레이트를 공중합시켜 아크릴계 폴리머를 얻는 공정과, 공정 (2): 아크릴계 폴리머의 합계 100g에 대해, 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트로부터 선택된 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머의 합계를 0.1∼20몰로 하는 비율로, 아크릴계 폴리머와, 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머와, 광중합 개시제와, 가교제를 포함하는 점착제 조성물을 조제하는 공정과, 공정 (3): 점착제 조성물을 도포한 후, 가열하여 공중합시켜 주파수 1MHz에 있어서의 비유전율이 3.5 이하인 점착제층을 형성하는 공정을 순서대로 거친다.

Description

점착제 조성물 및 점착 필름{ADHESIVE COMPOSITION AND ADHESIVE FILM}
본 발명은 광학 부재의 층간 첩합 등에 사용되는 점착 필름의 제조 방법, 점착제 조성물 및 점착 필름에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 주성분으로서 일반적인 구조를 갖는 아크릴계 모노머만을 함유한 점착제 조성물임에도 불구하고, 저유전율이며 우수한 절연 성능과, 인쇄 단차에 대한 추종성과 우수한 형상 유지성을 갖는 점착 필름의 제조 방법, 점착제 조성물 및 점착 필름에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 점착제 조성물은 광학 부재 외에, 전기 부재 및 전자 회로 부재 등을 첩합하는 전기 절연 재료로서 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 점착 필름은 전기 절연성을 갖는 터치 패널용 필름, 전자 종이용 필름 및 디스플레이용 필름으로서 사용할 수 있다.
최근에는 광섬유 통신 회선, 무선 통신 회선을 경유하는 동영상의 전송이 보급된 것으로 대표되는 바와 같이, 취급하는 정보 통신량이 급격하게 증대되고 있다. 이에 따라, 전자·전기 기기의 소형화, 고주파화 및 고속화가 요구됨과 함께, 안전성, 신뢰성의 향상이 요구되고 있다. 이 때문에, 전자·전기 기기의 고주파화에 대응하여, 저유전율의 전기 절연 재료를 사용하는 것이 필요로 되고 있다.
종래부터, 저유전율의 전기 절연 재료를 얻기 위해, 전기 절연 재료에 중공 구조를 형성하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼3 참조).
특허문헌 1에는 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 합성 수지 필름에 미세 공동을 함유시킨 전기 절연 재료의 한쪽 면에 발포형 점착제층이 적층된 전기 절연 부재가 기재되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는 절연 재료의 유전율이 2.5 이하가 되도록, 유리, 실리카 등의 미소 공구체(마이크로 벌룬)를 함유시킨 점착제를 사용한 점착 필름이 기재되어 있다.
또한, 특허문헌 3에는 폴리올레핀계 수지에 실리카를 함유시켜 무기질 함유미다공막으로 이루어지는 전선용 절연 필름이 기재되어 있다.
또한, 저유전율의 절연용 점착 필름으로서 기재에 저유전율의 액정 폴리머를 사용하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 4 참조).
또한, 특허문헌 5에는 주파수 100kHz에 있어서의 비유전율이 3.5 이하인 점착제층을 얻기 위해, 탄소수 10∼18의 알킬기를 에스테르 말단에 갖는 알킬(메타)아크릴레이트 30∼99.5중량％ 및 고리형 질소 함유 모노머를 0.5∼50중량％ 포함하는 모노머 성분을 중합함으로써 얻어진 (메타)아크릴계 폴리머를 포함하는 점착제층으로 하는 것이 제안되어 있다.
또한, 최근에는 전자 기기의 조작성을 향상시키는 것을 목적으로 하여, 정전 용량식 터치 패널을 장착한 스마트 폰(휴대 전화와 휴대 정보 단말의 기능을 융합한 다기능 휴대 전화), 태블릿, 터치 패널 탑재 노트북 등이 급격하게 보급되고 있다.
하지만, 정전 용량식 터치 패널은 전자계의 변화를 감지하는 센서인 점에서 노이즈의 영향을 받기 쉽고, 접촉한 위치의 오인식을 막기 위해, 그 적층 구조 중에 저유전율막을 적층하거나, 정전 용량 센서의 배선 라인에 저유전율의 부재를 형성하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 6, 7 참조).
특허문헌 8에 대해서는 후술한다.
일본 공개특허공보 평11-025757호 일본 공개특허공보 평11-288621호 일본 공개특허공보 2006-024473호 일본 공개특허공보 2003-321659호 일본 공개특허공보 2013-082880호 일본 공개특허공보 2012-094017호 일본 공개특허공보 2013-003758호 일본 공개특허공보 2011-162659호
그런데, PDP, 액정 패널, 유기 EL 패널 등의 각종 화상 표시용 디스플레이 등에 사용되는 광학 필름, 혹은 광학용 점착 필름에서는 시인성을 향상시키기 위해 고투명성이 필요로 되고 있다. 하지만, 특허문헌 3에 개시되어 있는 합성 수지나 점착제층에 중공 구조를 형성시키기 위해 실리카 미립체를 혼합하는 방법에서는 실리카 미립체의 입자 직경을 가시광선의 적색광의 파장인 400㎚(0.4㎛) 이하로 하지 않으면 광산란에 의한 전광선 투과율의 저하가 생긴다. 하지만, 입자 직경이 0.4㎛ 이하인 실리카 미분체는 제조가 어려운 점에서 가격이 높아, 저렴할 것이 필요로 되는 범용의 절연체 제조에는 이용할 수 없다는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 4에 기재된 발명은 우수한 내열성, 내습성, 유전 특성을 유지한 보다 저렴한 전기·전자 절연용 점착 필름을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 이 때문에, 특허문헌 4의 발명에 따른 점착 필름은 기재에 저유전율의 액정 폴리머를 사용하고 있지만, 점착제층에는 일반적인 실리콘 점착제를 사용하고 있는 점에서, 점착 필름의 유전율을 더욱 저감시켜 절연성을 높일 수 없다.
또한, 특허문헌 5에 따른 점착제는 비유전율이 주파수 100kHz에서 3.5 이하의 우수한 절연성을 갖지만, 현재 터치 패널의 주류 구동 주파수인 1MHz 전후에서의 비유전율은 기재되어 있지 않다.
또한, 특허문헌 6, 7에는 정전 용량식 터치 패널의 오인식을 막기 위해, 그 적층 구조 중에 저유전율막을 적층하거나, 정전 용량 센서의 배선 라인에 저비유전율 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 성능을 갖는 점착 필름의 제조 방법, 점착제 조성물 및 점착 필름은 알려져 있지 않았다.
또한, 일반적인 표시 디스플레이의 전면 유리판 표면에는 스크린 인쇄 등에 의하여 형성된 차광층의 흑색 프레임이 배설되어 있고, 당해 전면 유리판과 차광층의 흑색 프레임 사이에는 두께 수 ㎛∼50㎛ 정도의 단차가 생겨나 있다. 예를 들면, 휴대 전화 등의 보호판에는 디자인성 향상을 위해 두께 10㎛∼수십 ㎛ 정도의 인쇄 프레임이 형성되어 있는 경우가 많다. 또한, 터치 패널 디바이스의 ITO층 표면에도 터치 패널 내에 전류를 보내기 위한 전극이 배치되고 있고, 이 인쇄에 의한 배선 부분에도 수 ㎛∼수십 ㎛ 정도 두께의 인쇄 단차가 형성되어 있다. 이와 같이, 점착 필름을 사용하여 각종 광학 필름이나 보호판을 디스플레이에 첩합할 때, 또는 점착제층을 사용하여 ITO층을 다른 필름 등과 첩합할 때에는 피착체의 표면에 단차가 존재하는 구성이 다수 있다.
피착체 표면에 인쇄층 등에 의한 단차가 있으면, 점착 필름이 그 단차에 추종하지 못하여 발생한 들뜸에 의해 기포가 들어가, 점착 필름과 피착체 사이에 간극이 발생한다는 문제가 있었다. 이 문제를 해결하기 위해, 종래부터 다양한 시도가 행해지고 있다. 상기 요구 사항 및 문제를 극복한 점착 필름의 제조 방법, 점착제 조성물 및 점착 필름이 필요로 되고 있다.
이 인쇄 단차에 대한 추종성을 향상시키는 방법으로는, 특허문헌 8에 따른 점착 필름과 같이, 점착제층의 저장 탄성률을 낮게 하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 점착제층의 저장 탄성률을 낮게 하면 점착제층이 변형을 일으키기 쉬워져, 피착체를 장기간에 걸쳐 고정하고 점착제층의 형상을 유지할 수 없게 될 가능성이 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 주성분으로서 일반적인 구조를 갖는 아크릴계 모노머만을 함유한 점착제 조성물임에도 불구하고, 저유전율이며 우수한 절연 성능과, 인쇄 단차에 대한 추종성과 우수한 형상 유지성을 갖는 점착 필름의 제조 방법, 점착제 조성물 및 점착 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 주성분으로서 일반적인 구조를 갖는 아크릴계 모노머만을 함유한 점착제 조성물임에도 불구하고, 아크릴계 폴리머와, 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머와, 광중합 개시제와, 가교제를 함유시킴으로써, 저유전율에 의한 우수한 절연 성능과 인쇄 단차에 대한 추종성과 우수한 형상 유지성을 갖는 점착제층으로 하는 것을 기술 사상으로 하고 있다.
이 때문에, 본 발명에 따른 점착 필름은 열경화시킨 후로서, 자외선 조사에 의해 가교시키기 전의 점착 필름의 형태로 사용하고, 인쇄 단차를 갖는 피착체에 첩합한 후에, 광조사함으로써 최종적으로 가교시킨 점착제층으로 할 수 있다.
또한, 인쇄 단차를 갖지 않은 피착체에 대해서는, 가열 및 광조사하여 공중합 및 가교시킨 점착제층을 갖는 점착 필름의 형태로 사용할 수 있다.
또한 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 광학 부재의 첩합에 사용되는 점착 필름의 제조 방법으로서, 다음의 공정 (1)∼(3),
공정 (1): 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트 이외의 2종류 이상의 (메타)아크릴레이트의 모노머를 공중합시켜 아크릴계 폴리머를 얻는 공정과,
공정 (2): 상기 아크릴계 폴리머의 합계 100g에 대해, 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 화합물군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머의 합계를 0.1∼20몰로 하는 비율로, 상기 아크릴계 폴리머와, 상기 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머와, 광중합 개시제와, 가교제를 포함하는 점착제 조성물을 조제하는 공정과,
공정 (3): 사전에 준비한 이형 필름의 한쪽 면에 상기 점착제 조성물을 도포한 후, 가열하여 공중합시켜 주파수 1MHz에 있어서의 비유전율이 3.5 이하인 점착제층을 형성하고, 이형 필름/상기 점착제층/이형 필름의 구성을 갖는 점착 필름을 제작하는 공정
을 순서대로 거치는 점착 필름의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 광학 부재의 첩합에 사용되는 점착 필름의 제조 방법으로서, 다음의 공정 (1)∼(3),
공정 (1): 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트 이외의 2종류 이상의 (메타)아크릴레이트의 모노머를 공중합시켜 아크릴계 폴리머를 얻는 공정과,
공정 (2): 상기 아크릴계 폴리머의 합계 100g에 대해, 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 화합물군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머의 합계를 0.1∼20몰로 하는 비율로, 상기 아크릴계 폴리머와, 상기 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머와, 광중합 개시제와, 가교제를 포함하는 점착제 조성물을 조제하는 공정과,
공정 (3): 사전에 준비한 기재 필름의 한쪽 면에 상기 점착제 조성물을 도포한 후, 가열하여 공중합시켜 주파수 1MHz에 있어서의 비유전율이 3.5 이하인 점착제층을 형성하여 점착 필름을 제작하는 공정
을 순서대로 거치는 것을 특징으로 하는 점착 필름의 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 점착 필름을 광조사하여, 상기 점착제 조성물을 가교시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트가 하기 화학식(1)
CH2＝C(R1)―COO―(R2―O)n―R3 (1)
(식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를, R2는 탄소수 2∼4의 알킬렌기를, R3은 수소 원자 또는 탄소수 1∼3의 알킬기를 각각 나타내고, n은 1∼23의 정수를 나타낸다)로 나타내는 것이 바람직하다.
또한, 상기 2종류 이상의 (메타)아크릴레이트의 모노머가 알킬기, 히드록실기, 카르복실기, 아미드기, 이미드기, 방향족기 중 어느 기를 갖는 공중합성 비닐 모노머의 화합물군에서 선택되어 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 광학 부재의 첩합에 사용되는 점착 필름용 점착제층을 구성하는 공중합 및 가교시켜 이루어지는 점착제 조성물로서, 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트 이외의 2종류 이상의 (메타)아크릴레이트의 모노머를 공중합시켜 얻어진 아크릴계 폴리머의 합계 100g에 대해, 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 화합물군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머의 합계를 0.1∼20몰로 하는 비율로, 상기 아크릴계 폴리머와, 상기 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머와, 광중합 개시제와, 가교제를 포함하는 점착제 조성물을 공중합 및 가교시켜 이루어지는 점착제 조성물을 제공한다.
또한, 상기 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트가 하기 화학식(1)
CH2＝C(R1)―COO―(R2―O)n―R3 (1)
(식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를, R2는 탄소수 2∼4의 알킬렌기를, R3은 수소 원자 또는 탄소수 1∼3의 알킬기를 각각 나타내고, n은 1∼23의 정수를 나타낸다)로 나타내는 것이 바람직하다.
또한, 상기 2종류 이상의 (메타)아크릴레이트의 모노머가 알킬기, 히드록실기, 카르복실기, 아미드기, 이미드기, 방향족기 중 어느 기를 갖는 공중합성 비닐 모노머의 화합물군에서 선택되어 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 모든 모노머의 합계량 100중량부 중 알킬(메타)아크릴레이트의 화합물군의 합계가 50중량부 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 이형 필름의 한쪽 면에 상기 점착제 조성물로 이루어지는 점착제층이 형성되어 이루어지고, 이형 필름/상기 점착제층/이형 필름의 구성을 갖는 점착 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 기재 필름의 한쪽 면 위에 상기 점착제 조성물로 이루어지는 점착제층이 형성되어 이루어지는 점착 필름을 제공한다.
또한, 상기 점착제층의 주파수 1MHz에 있어서의 비유전율이 3.5 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 종래의 요구 사항 및 문제를 극복하여, 일반적인 구조를 갖는 아크릴계 모노머만을 함유한 점착제 조성물임에도 불구하고, 저유전율에 의한 우수한 절연 성능과, 인쇄 단차에 대한 추종성과 우수한 형상 유지성을 갖는 점착 필름의 제조 방법, 점착제 조성물 및 점착 필름을 제공할 수 있다.
이하, 바람직한 실시형태에 기초하여 본 발명을 설명한다.
본 발명의 점착 필름의 제조 방법은, 다음의 공정 (1)∼(3),
공정 (1): 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트 이외의 2종류 이상의 (메타)아크릴레이트의 모노머를 공중합시켜 아크릴계 폴리머를 얻는 공정과,
공정 (2): 상기 아크릴계 폴리머의 합계 100g에 대해, 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 화합물군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머의 합계를 0.1∼20몰로 하는 비율로, 상기 아크릴계 폴리머와, 상기 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머와, 광중합 개시제와, 가교제를 포함하는 점착제 조성물을 조제하는 공정과,
공정 (3): 사전에 준비한 필름의 한쪽 면에 상기 점착제 조성물을 도포한 후, 가열하여 공중합시켜 주파수 1MHz에 있어서의 비유전율이 3.5 이하인 점착제층을 형성하여 점착 필름을 제작하는 공정
을 순서대로 거치는 것을 특징으로 한다. 여기서, 공정 (3)에 사용되는 필름은 기재 필름이어도 되고, 이형 필름이어도 된다.
본 발명의 점착제층은 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트 이외의 2종류 이상의 (메타)아크릴레이트의 모노머를 공중합시켜 얻어진 아크릴계 폴리머의 합계 100g에 대해, 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 화합물군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머의 합계를 0.1∼20몰로 하는 비율로, 상기 아크릴계 폴리머와, 상기 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머와, 광중합 개시제와, 가교제를 포함하는 점착제 조성물을 공중합 및 가교시켜 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 점착제층의 원료로서 사용되는, 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트는 비유전율을 현저하게 저감시키는 기능을 갖는다. 아크릴계 폴리머에 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트를 함유시키고, 또한 공중합 및 가교시키면, 비유전율이 현저하게 저감되는 이유는 명확하지는 않지만, 다음과 같은 것이 그 이유 중 하나는 아닐까 생각된다.
(1) 본 발명에 따른 점착제층은 아크릴계 폴리머와 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트를 함유한 점착제 조성물을 공중합 및 가교한 것이다. 공중합 및 가교 후의 아크릴계 공중합체는 측쇄로서 다수의 폴리알킬렌옥사이드 사슬(여기에서는 「수염」이라고 약칭한다)이 길게 연신되어 있다. 이 때문에, 아크릴계 공중합체(폴리머)는 길이 방향으로만 길게 연신되어 있는 것이 아니라, 길이 방향과 직교하는 가로폭 방향으로도 길게 연신되어 있는 「수염」의 효과로 굵기가 있는 형상이 되어 있다. 말하자면, 고주파의 전하가 인가되어도 분극되기 어려운 경단 형상의 구조를 하고 있는 것이 비유전율을 저감시킨다.
(2) 또한, 아크릴계 공중합체(폴리머)의 측쇄로서 연신되어 있는 다수의 「수염」이 서로 간섭함으로써, 아크릴계 공중합체(폴리머)의 골격부가 서로 접근하는 것을 막아, 아크릴계 공중합체를 가교시킨 점착제층에 다수의 공기층으로 이루어지는 미세한 공극을 발생시켜, 비유전율을 저감시킨다.
폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머(모노머 B)로서 선택되는 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트로는, 에틸렌옥사이드 사슬, 프로필렌옥사이드 사슬, 부틸렌옥사이드 사슬 등의 폴리알킬렌옥사이드 사슬의 반복 구조를 1종류 또는 2종류 이상 갖는 화합물을 들 수 있다.
식 (1)로 나타내는 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트는 CH2＝C(R1)-CO-로 나타내는 (메타)아크릴로일기를 1분자에 1개 갖는 단관능 (메타)아크릴레이트이다. 알킬렌옥사이드 사슬의 1개의 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물, 또는, 에틸렌옥사이드 사슬, 프로필렌옥사이드 사슬, 부틸렌옥사이드 사슬 등이 랜덤 또는 블록으로 결합한 알킬렌옥사이드 사슬 중 1개의 말단에 (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물 중 어느 것이어도 된다.
상기 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트가 하기 화학식(1)
CH2＝C(R1)―COO―(R2―O)n―R3 (1)
(식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를, R2는 탄소수 2∼4의 알킬렌기를, R3은 수소 원자 또는 탄소수 1∼3의 알킬기를 각각 나타내고, n은 1∼23의 정수를 나타낸다)로 나타내는 것이 바람직하다.
상기 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트가 에틸렌옥사이드 사슬, 프로필렌옥사이드 사슬, 또는 부틸렌옥사이드 사슬을 갖고, 그 반복수가 2 내지 23인 (메타)아크릴레이트의 모노머인 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게는, 폴리알킬렌옥사이드 사슬의 반복수가 5 내지 23인 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트이다. 폴리알킬렌옥사이드 사슬의 반복수가 2 미만인 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트에서는 주파수 1MHz에 있어서의 비유전율을 3.5 이하로 하는 것이 곤란하다. 또한, 폴리알킬렌옥사이드 사슬의 반복수가 23을 초과하는 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트에 있어서는 그 반복수가 23 이하인 화합물과 비교하여, 주파수 1MHz에 있어서의 비유전율이 거의 감소하지 않기 때문이다.
폴리에틸렌옥사이드 사슬을 갖는 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 모노머로는, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
폴리프로필렌옥사이드 사슬을 갖는 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 모노머로는, 메톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
폴리부틸렌옥사이드 사슬을 갖는 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 모노머로는, 메톡시폴리부틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시폴리부틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또한, 폴리에틸렌옥사이드 사슬과 폴리프로필렌옥사이드 사슬 양쪽 모두를 갖는 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 모노머로는, 폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
일반적으로 입수가 가능한, 시판의 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트로는, 구체적으로는 다음과 같은 것을 들 수 있다.
예를 들면, 신나카무라 화학 공업 주식회사의 상품명으로는, NK 에스테르 AM30G(메톡시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 폴리알킬렌옥사이드 사슬의 반복수: n＝3), NK 에스테르 M40G(메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, n＝4), NK 에스테르 AM90G(메톡시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, n＝9), NK 에스테르 M90G(메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, n＝9), NK 에스테르 AM130G(메톡시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, n＝13), NK 에스테르 AM230G(메톡시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, n＝23) 등을 들 수 있다.
또한, 교에이샤 화학 주식회사의 상품명으로는, 라이트 아크릴레이트 MTG-A(메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, n＝3), 라이트 아크릴레이트 130A(메톡시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, n＝9) 등을 들 수 있다.
또한, 니치유 주식회사의 상품명으로는, 블렘머 AE-200(폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, n＝4.5), 블렘머 AE-350(폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, n＝8), 블렘머 AE-400(폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, n＝10), 블렘머 PE-200(폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, n＝4.5), 블렘머 PE-350(폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, n＝8), 블렘머 AP400(폴리프로필렌글리콜아크릴레이트, n＝6), 블렘머 AP550(폴리프로필렌글리콜아크릴레이트, n＝9), 블렘머 PP-500(폴리프로필렌글리콜메타크릴레이트, n＝9), 블렘머 PP-800(폴리프로필렌글리콜메타크릴레이트, n＝13), 블렘머 PP-1000(폴리프로필렌글리콜메타크릴레이트, n＝16), 블렘머 AME-400(메톡시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, n＝9), 블렘머 PME-200(메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, n＝4), 블렘머 PME-400(메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, n＝9), 블렘머 PME-1000(메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, n＝23) 등을 들 수 있다.
또한, 오사카 유기 화학 공업 주식회사의 상품명으로는, MPE400A(메톡시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, n＝약 7), MPE550A(메톡시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, n＝약 9) 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물의 아크릴계 모노머의 전체(이것을 100g으로 한다)에서 차지하는 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 함유 비율은 0.1∼20몰의 범위가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.1∼15몰이다. 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 함유 비율이 0.1몰 미만에서는 점착제층의 비유전율을 저감시키는 효과가 적어, 점착제층의 비유전율을 3.5 이하로 하는 것이 곤란하다. 또한, 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 함유 비율이 20몰을 초과하면, 점착제 조성물의 점도가 지나치게 높아져, 공중합 반응이 곤란해지므로 바람직하지 않다.
또한, 점착제 조성물의 아크릴계 모노머의 전체(이것을 100g으로 한다)에서 차지하는 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 함유 비율은 0.1∼20몰의 범위이면, 열경화시킨 후로서, 자외선 조사에 의해 가교시키기 전의 점착제층의 30℃에 있어서의 저장 탄성률(단위 ㎩)을 K1로 표기할 때, K1이 2×104∼1×105㎩의 범위인 점착제층이 얻어진다.
그 결과, 인쇄 단차에 대한 추종성과 우수한 형상 유지성을 갖는 점착제층 및 점착 필름이 얻어진다. 점착제층의 형상 유지성이 우수하면, 점착제층 양측의 피착체끼리의 사이(또는, 기재 필름과 피착체 사이)에서, 피착체의 첩합 상태(본래의 위치 관계)를 유지할 수 있다. 그리고, 점착제층의 첩합에 의해 제조한 디바이스의 형상도 유지할 수 있다. 또한 K1이 1×105㎩를 초과하면, 첩합시에 점착제층이 변형되기 어렵기 때문에 인쇄 단차에 대한 추종성이 없고, 인쇄 단차의 부분에 간극이 발생한다.
또한, 자외선 조사에 의해 가교시킨 후의 점착제층의 30℃에서의 저장 탄성률(단위 ㎩)을 K2로 표기할 때, K2가 3×105㎩보다 작으면 점착제층이 변형을 일으키기 쉬워져, 피착체를 장기간에 걸쳐 고정하거나 점착제층의 형상을 유지할 수 없다.
본 발명에 따른 아크릴계 폴리머(폴리머 A)는 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트 이외의 2종류 이상의 (메타)아크릴레이트의 모노머(모노머 A)를 공중합시킨 것이다. 상기 모노머 A는 알킬기, 히드록실기, 카르복실기, 아미드기, 이미드기, 방향족기 중 어느 기를 갖는 공중합성 비닐 모노머의 화합물군에서 선택되어 이루어지는 것이 바람직하다. 폴리머(A)는 측쇄에 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖지 않는 폴리머인 것이 바람직하다.
알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트모노머로는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 운데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 트리데실(메타)아크릴레이트, 테트라데실(메타)아크릴레이트, 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 알킬(메타)아크릴레이트 모노머의 알킬기는 직쇄, 분기형, 고리형 중 어느 것이어도 된다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물에 함유시키는 알킬기의 탄소수가 C1∼C14인 알킬(메타)아크릴레이트 모노머는 아크릴계 모노머의 합계 100중량부에 대해, 95.5∼25중량부인 것이 바람직하다.
다른 공중합 모노머로는, 초산비닐, 프로피온산비닐, 스티렌, α-메틸스티렌, N-비닐카프로락탐, N-비닐피롤리돈 등의 비닐계 모노머; (메타)아크릴산폴리에틸렌글리콜, (메타)아크릴산폴리프로필렌글리콜, (메타)아크릴산메톡시에틸렌글리콜, (메타)아크릴산메톡시폴리프로필렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스테르 모노머; (메타)아크릴산테트라히드로푸르푸릴, 불소(메타)아크릴레이트, 실리콘(메타)아크릴레이트나 2-메톡시에틸아크릴레이트 등의 아크릴산에스테르계 모노머; 아미드기 함유 모노머, 아미노기 함유 모노머, 이미드기 함유 모노머, N-아크릴로일모르폴린 등의 함질소 모노머; 비닐에테르 모노머 등도 사용할 수 있다.
그 중에서도, 점착제의 응집력을 조정하기 위해, 필요에 따라, 활성 수소를 갖지 않는 아미드기를 갖는 비닐 모노머나, 활성 수소를 갖지 않는 아미노기를 갖는 비닐 모노머 등의 함질소 모노머를 함유할 수 있다. 여기서, 「활성 수소」란, 탄소 이외의, 예를 들면, 산소나 질소 등의 원자에 결합되어 있는 수소 원자를 의미한다.
활성 수소를 갖지 않는 함질소 모노머로는, 예를 들면, N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐, (메타)아크릴로일모르폴린 등의 고리형 질소 비닐 화합물, N-에틸-N-메틸(메타)아크릴아미드, N-메틸-N-프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸-N-이소프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N,N-디프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디이소프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디부틸(메타)아크릴아미드 등의 디알킬 치환 (메타)아크릴아미드, N-에틸-N-메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N-메틸-N-프로필아미노에틸(메타)아크릴레이트, N-메틸-N-이소프로필아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노메틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노부틸(메타)아크릴레이트, N,N-디프로필아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디부틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 디알킬아미노(메타)아크릴레이트, N-에틸-N-메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸-N-프로필아미노프로필(메타)아크릴아미드, N-메틸-N-이소프로필아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디프로필아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸아미노에틸(메타)아크릴아미드 등의 디알킬 치환 아미노알킬(메타)아크릴아미드 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다.
상기 함질소 모노머로는, 후술한 히드록실기를 갖는 비닐 모노머와 구별 가능하게 하기 위해, 활성 수소를 함유하지 않는 것이 바람직하고, 히드록실기 및 카르복실기를 함유하지 않는 것이 보다 바람직하다. 이러한 모노머로는, 상기 예시한 모노머, 예를 들면, N,N-디알킬 치환 아미노기나 N,N-디알킬 치환 아미드기를 함유하는 아크릴계 모노머; N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐 등의 N-비닐 치환 락탐류; N-(메타)아크릴로일모르폴린 등의 N-(메타)아크릴로일 치환 고리형 아민류가 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물에 함유시키는 아미드기를 갖는 비닐 모노머로는, N-비닐피롤리돈, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸(메타)아크릴아미드, N,N-디프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디이소프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디부틸(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디에틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴아미드, N-비닐카프로락탐 등이 특히 바람직하게 사용된다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물에 함유시키는 활성 수소를 갖지 않는 함질소 모노머는 점착제층에 대해 필요한 점착력 및 내구성을 부여시킬 수 있다. 이 때문에, 점착제층에 피착체와의 큰 점착력이 요구되고 있는 용도에 대해서는, 카르복실기 함유 모노머와 동일하게 활성 수소를 갖지 않는 함질소 모노머의 함유 비율을 가감함으로써 점착력을 조정할 수 있다. 또한, 카르복실기 함유 모노머를 함유시키는 것이 바람직하지 않은 용도, 예를 들면, 피착체가 ITO 투명 도전막이면, 부식성을 갖는 카르복실기 함유 모노머를 대신하여, 활성 수소를 갖지 않는 함질소 모노머를 사용하여 점착력을 조정할 수 있다.
히드록실기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머(히드록실기 함유 모노머)로는, 예를 들면, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메타)아크릴레이트류나, N-히드록시(메타)아크릴아미드, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메타)아크릴아미드 등의 히드록실기 함유 (메타)아크릴아미드류 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 본 발명에서는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트가 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물에 함유시키는 히드록실기 함유 모노머는 얻어지는 점착제층이 투명 도전성 필름의 ITO 표면 등 부식되기 쉬운 피착체에 대한 부식성에 영향을 준다고 여겨지는 카르복실기 함유 모노머의 함유량을 감소시키기 위한 공중합성 모노머로서 사용할 수 있다. 이 때문에, 히드록실기 함유 모노머는 점착제층의 점착력을 향상시키고, 또한 부식성을 저감시키는 것에 도움이 될 수 있다.
카르복실기를 함유하는 공중합성 비닐 모노머(카르복실기 함유 모노머)로는, 예를 들면, (메타)아크릴산, 카르복시에틸(메타)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메타)아크릴레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈산, 2-(메타)아크릴로일옥시프로필헥사히드로프탈산, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸프탈산, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸숙신산, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸말레산, 카르복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸테트라히드로프탈산 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 본 발명에서는 (메타)아크릴산이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층에 있어서, 점착제 조성물에 함유시키는 카르복실기 함유 모노머는 점착제층에 대해 필요한 응집력을 부여시킬 수 있다. 이 때문에, 점착제층이 피착체와의 큰 점착력이 요구되고 있는 용도에 대해서는 카르복실기 함유 모노머의 함유 비율을 가감함으로써, 점착력을 조정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층에 있어서는 히드록실기 및 카르복실기 중, 어느 1개 이상의 관능기를 갖는 공중합성 비닐 모노머의 화합물군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 공중합성 비닐 모노머(관능기 함유 공중합성 모노머)의 합계가 아크릴계 모노머의 합계 100중량부에 대해, 0.5∼15중량부인 것이 바람직하다.
상기 관능기 함유 공중합성 모노머는 아크릴계 모노머 성분의 합계 100중량부에 대해, 접착력 및 응집력의 유지면에서 0.5중량％ 이상인 것이 바람직하다. 한편, 상기 관능기 함유 공중합성 모노머가 지나치게 많아지면, 점착제가 단단해져, 접착력이 저하되는 경우가 있고, 또한, 점착제 조성물의 점도가 지나치게 높아지거나 겔화되는 경우가 있는 점에서, 상기 관능기 함유 공중합성 모노머는 아크릴계 모노머 성분의 합계 100중량부에 대해, 15중량％ 이하인 것이 바람직하다.
아미드기를 갖는 공중합성 비닐 모노머로는 N-[2-(아크릴로일옥시)에틸]아세트아미드 등의 아미드기를 갖는 (메타)아크릴레이트 외, (메타)아크릴아미드류를 들 수 있다.
이미드기를 갖는 공중합성 비닐 모노머로는 N-[2-(아크릴로일옥시)에틸]프탈이미드 등의 이미드기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
방향족기를 갖는 공중합성 비닐 모노머로는 페닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 등의 방향족기를 갖는 (메타)아크릴레이트 외, 스티렌, α-메틸스티렌 등의 방향족기를 갖는 비아크릴계 비닐 모노머를 들 수 있다.
폴리머(A)의 중합 방법은 특별히 한정되지 않으며, 용액 중합법, 유화 중합법 등 적절히 공지된 중합 방법이 사용 가능하다. 폴리머(A)의 중량 평균 분자량은 20만∼200만인 것이 바람직하다.
폴리머(A)의 모노머 조성은 폴리머(A)의 100중량부에 대해, (메타)아크릴산에스테르 모노머나 (메타)아크릴산, (메타)아크릴아미드류 등의 아크릴계 모노머를 50∼100중량부 포함하는 것이 바람직하다.
상기 점착제 조성물은 상기 폴리머(A) 및 모노머(B)에, 가교제나 적절히 임의의 첨가제를 배합함으로써, 필요로 되는 물성값 등의 특성을 조정할 수 있다. 폴리머(A)의 합계 100g에 대해, 모노머(B)의 합계를 0.1∼20몰로 하는 비율로, 폴리머(A)와, 모노머(B)와, 광중합 개시제와, 가교제를 포함하는 점착제 조성물을 조제하는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 일반적인 아크릴계 점착제인 폴리머(A)에, 이후에 모노머(B)를 첨가하고, 가열에 의해 모노머(B)를 폴리머(A)에 공중합시킨 후, 추가로 자외선 조사에 의해 가교시키고 있다. 즉, 일반적인 점착 제품을(범용의 점착제를 사용하여) 생산하면서, 「저비유전율의 성능이 필요한 점착 제품을 생산할 때」만 모노머(B)를 첨가하여, 그 효과를 나타낼 수 있다. 이 때문에, 「저유전율의 점착 제품 전용의 점착제」의 재고를 만들지 않으며 저비유전율의 점착 제품을 생산할 수 있기 때문에, 비용면·관리면에서 유리하다. 또한, 종래 사용해 온 점착제에 이 모노머(B)와 광개시제를 첨가하는 것만으로, 저비유전율의 점착제로 할 수 있다. 또한, 점착제 고형분에 대해 첨가하는 모노머(B)의 종류나 첨가량을 변화시킴으로써, 비유전율의 컨트롤이 가능하게 된다. 단지 비유전율을 낮게 하는 것이 아니라, 희망하는 비유전율에 맞춘 제품을 제조할 수 있게 될 가능성이 있다.
가교제로는, 예를 들면, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트류의 뷰렛 변성체나 이소시아누레이트 변성체, 트리메틸올프로판이나, 글리세린 등 3가 이상의 폴리올과의 어덕트체 등의 폴리이소시아네이트 화합물, 금속계 킬레이트 화합물, 에폭시 화합물 등의 적어도 1종 이상을 들 수 있다. 또한, 자외선 등 광가교에 의해 점착제를 가교시켜도 된다.
가교제를 사용하여 아크릴계 공중합체를 가교시키는 경우, 아크릴계 공중합체가 가교제와 가교 반응 가능한 관능기(가교제의 종류에 따라 다르지만, 히드록실기나 카르복실기 등)를 갖는 것이 바람직하고, 또한, 이들 관능기를 측쇄에 갖는 모노머를 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 점착제 조성물이 아크릴계 모노머의 합계 100중량부에 대해, 가교제 0.01∼5중량부를 함유하는 것이 바람직하다.
그 밖의 임의의 성분으로서 실란 커플링제, 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 사용해도 되고, 또는 2종 이상 함께 사용해도 된다. 전기 절연의 용도에 있어서는, 점착제가 알칼리 금속염, 알칼리토류 금속염, 4급 오늄염 등의 이온성 화합물이나, 금속, 카본 등의 도전체, 대전 방지제 등을 포함하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 점착제층은 상기 점착제 조성물을 기재 필름이나 이형 필름에 도포한 후, 점착제 조성물을 가교함으로써 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 점착제층을 전자·전기 기기의 고주파화에 대응한 저유전율의 전기 절연 재료로서 사용하는 경우, 상기 점착제층의 주파수 1MHz에 있어서의 비유전율이 3.5 이하인 것이 바람직하고, 3.0 이하인 것이 보다 바람직하다.
점착 필름용 점착제층을 구성하는 공중합 및 가교시켜 이루어지는 점착제 조성물에 있어서, 모든 모노머의 합계량 100중량부 중 알킬(메타)아크릴레이트의 화합물군의 합계가 50중량부 이상인 것이 바람직하다. 극성이 낮은 알킬(메타)아크릴레이트의 비율을 많게 함으로써, 비유전율을 보다 낮게 할 수 있다.
본 발명의 점착제층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 5∼400㎛정도이다. 예를 들면, 정전 용량식 터치 패널에 본 발명의 전자 절연용 점착제층을 사용하는 경우에는 하기 식과 같이 점착제층의 비유전율(εr)과 점착제층의 두께(점착 두께)(d)에 의해, 정전 용량식 터치 패널의 센서 응답성이 달라지기 때문에, 탑재되는 전자 기기의 설계에 따른 비유전율과 점착 두께의 컨트롤이 필요로 된다. 최근에는 전자 기기, 터치 패널의 박형화가 요구되고 있어, 구성 부재인 점착제층도 박막화의 요구가 강해지고 있다. 본 발명의 점착제층을 사용함으로써, 종래의 점착제층을 사용했을 경우와 동등한 감도를 얇은 점착 두께로 실현할 수 있다.
또한, 오작동 방지를 중시하는 경우에는 종래의 점착제층을 본 발명의 점착제층으로 치환함으로써, 터치 패널의 응답 속도나 감도 향상을 기대할 수 있다.
식: C＝εr·ε0·A/d
C: 정전 용량, εr: 점착제층의 비유전율, ε0: 공간(진공)의 유전율, A: 면적, d: 점착제층의 두께.
본 발명에 따른 점착제층을 광학 부재의 층간 첩합 등에 사용하는 경우, 점착제층과 광학 부재의 계면에서의 광선 반사를 저감시키기 위해, 굴절률차가 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 이 때문에, 상기 점착제층의 굴절률이 1.47∼1.50인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 점착제층의 점착력은 피착체에 첩합하는 목적에 따라, 점착제의 조성을 조제함으로써 점착력을 가감 조정할 수 있지만, 일반적으로는, 0.1∼20N/25㎜ 정도이다.
본 발명의 점착 필름은 본 발명의 점착제층을 기재 또는 이형 필름의 한쪽 면 위에 형성함으로써 제조할 수 있다.
점착제층의 형성에 사용하는 기재 필름이나, 점착면을 보호하는 이형 필름(세퍼레이터)으로는, 폴리에스테르 필름 등의 수지 필름 등을 사용할 수 있다.
기재 필름에는 수지 필름의 점착제층이 형성된 측과는 반대면에 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 커버 유리, ITO 유리, ITO 필름, 도전성 고분자에 의한 투명 도전성 필름, 나노 은와이어에 의한 투명 도전성 필름, 카본 나노 튜브에 의한 투명 도전성 필름, 편광 필름, 위상차 필름, 자외선 흡수 필름, 광학 보상 필름 등을 들 수 있다.
본 발명의 점착 필름은 터치 패널과 디스플레이 패널의 첩합에 사용할 수 있다. 디스플레이 패널로는 액정 표시 장치나 유기 EL 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전기 부재 및 전자 회로 부재 등을 첩합하는 전기 절연 재료로서 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 점착 필름은 터치 패널용 각종 광학 필름, 편광판을 주로 하는 액정 표시 장치의 주변 부재용 각종 광학 필름, 전자 종이용 각종 광학 필름, 유기 EL용 각종 광학 필름 등의 첩합에 사용할 수 있다.
또한, 이들 광학 필름의 적어도 한쪽 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 점착제층의 열경화를 시킨 후로서, 자외선을 조사하기 전에 점착제층의 한쪽 면 또는 양면의 이형 필름을 박리하여 표출시킨 점착제층을 인쇄 단차를 갖는 피착체(광학 부재 등)와 첩합하고, 그 후 자외선을 조사함으로써, 점착제층을 가교하여 사용할 수 있다. 이로 인해, 점착제층이 형성된 광학 부재를 제조할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다.
[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 63g, 메틸아크릴레이트 32g, 2-히드록시에틸아크릴레이트 5g과 함께 용제(초산에틸)를 첨가하였다. 그 후, 중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴을 2시간에 걸쳐 적하시키고, 가열하여 반응시켜, 중량 평균 분자량 23만의 실시예 1에 사용되는 아크릴계 폴리머 용액을 얻었다.
상기와 같이 제조한 실시예 1의 아크릴계 폴리머 용액에 대해, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트(1G)를 0.026몰, 이소시아네이트계 가교제인 가교제(A)를 0.84g, 알킬페논계 광중합 개시제인 첨가제(D)를 0.03g을 첨가하고 교반 혼합하여 실시예 1의 점착제 조성물을 얻었다. 이 점착제 조성물을 실리콘 수지 코트된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름으로 이루어지는 이형 필름 위에 건조 후의 두께가 50㎛가 되도록 도포 후, 90℃에서 건조시킴으로써 용제를 제거하였다. 그리고, 40℃, 50％RH의 분위기하에서 7일간 에이징한 후, 가열하여 공중합시킴으로써, 상기 점착제 조성물이 열경화되어, 이형 필름/점착제층/이형 필름의 구성을 갖는 실시예 1의 점착 필름을 얻었다.
[실시예 2∼9 및 비교예 1∼4]
모노머 및 첨가제의 조성을 각각 표 1, 3, 4의 기재와 같이 하는 것 이외에는 상기 실시예 1의 점착 필름과 동일하게 하여, 실시예 2∼9 및 비교예 1∼4의 점착 필름을 얻었다. 표 1, 3, 4의 「모노머 조성」은 「아크릴계 점착제」100g을 구성하는 모노머의 내역이다. 또한, 표 1∼4에 기재된 측정 결과와 시험 결과에 대해서는 후술한다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
또한, 표 1, 3, 4에 사용한 각 성분의 내용·명칭을 표 5에 나타낸다.
Figure pat00005
실시예 1∼9의 점착제 조성물에 있어서의 아크릴계 폴리머(폴리머 A)와 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머(모노머 B)의 배합비는, 아크릴계 폴리머 100g에 대해 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머 1.0∼14.6몰이다.
아크릴계 점착제(1) 100g의 제조에 사용한 모노머의 양은 BA 63g(0.4915몰), MA 32g(0.3717몰), HEA 5g(0.0430몰)이고, 이들 모노머의 합계는 0.906몰이다.
아크릴계 점착제(2) 100g의 제조에 사용한 모노머의 양은 2EHA 97g(0.5264몰), HEA 3g(0.0258몰)이고, 이들 모노머의 합계는 0.552몰이다.
아크릴계 점착제(3) 100g의 제조에 사용한 모노머의 양은 2EHA 95g(0.5155몰), 4HBA 5g(0.0438몰)이고, 이들 모노머의 합계는 0.559몰이다.
＜비유전율의 측정 방법과 측정 결과＞
실시예 1∼9 및 비교예 1∼4에 있어서의 점착 필름에서 이형 필름(실리콘 수지 코트된 PET 필름)을 박리하여 점착제층을 표출시키고, PET 필름의 한쪽 면에 점착제층을 전사하였다. 이 샘플을 LCR 미터(휴렛 패커드사 제조, 형식: 4284A)를 이용하여, 점착제층의 비유전율을 측정하였다.
표 1, 3, 4에 비유전율의 측정 결과를 나타낸다.
실시예 1∼9의 점착 필름은 저비유전율에 의한 우수한 절연 성능을 갖고 있었다. 즉, 실시예 1∼9의 점착 필름에서는 요구 사항 및 문제를 극복할 수 있었다.
비교예 1, 2, 4의 점착 필름은 저비유전율에 의한 우수한 절연 성능을 갖고 있지 않았다.
비교예 3의 점착 필름은 저비유전율에 의한 우수한 절연 성능을 갖고 있었다.
＜인쇄 단차에 대한 추종성의 시험 방법과 시험 결과＞
열경화를 시킨 후로서, 자외선을 조사하기 전의 실시예 2, 실시예 5, 비교예 1에 있어서의 점착 필름에서, 경박리면측의 이형 필름(실리콘 수지 코트된 PET 필름)을 박리하고, 대기압 환경하에서 PET 필름(두께 100㎛)에 첩합하였다. 첩합에는 클라임 프로덕츠 주식회사 제조의 첩합 장치(제품명 SE320)를 사용하였다.
이 샘플로부터, 중박리면측의 이형 필름(실리콘 수지 코트된 PET 필름)을 박리하고, 얻어진 PET 필름이 형성된 점착제층을, 피착체(스크린 인쇄로 두께 10㎛ 정도·15㎛ 정도의 인쇄 단차를 각각 형성한, 인쇄와 반대면에 하드 코트 처리가 된 PET 필름)와 대기압 환경하에서 첩합하였다. 첩합 후, 각 샘플 중 점착제층이 피착체의 인쇄 단차에 첩합된 부분의 외관을 육안으로 확인하여, 기포를 확인할 수 있는 것을 (×), 확인할 수 없는 것을 (○)로 평가하였다.
표 2에, 자외선 조사 전의 점착제층의 인쇄 단차에 대한 추종성의 시험 결과를 나타낸다.
실시예 2 및 실시예 5에 있어서는, 인쇄 단차 부분에 기포가 들어가지 않고 점착제층을 첩합할 수 있었다. 비교예 1은 첩합시에 인쇄 단차 부분에 기포가 들어가 버렸다. 이는 비교예 1은 자외선을 조사하기 전의 시점에서 점착제층의 가교가 진행되어 있으므로, 수지가 단단해져 피착체의 인쇄 단차에 대한 자외선 조사 전의 점착제층의 추종성이 나빠져 있기 때문인 것으로 생각된다.
＜형상 유지성의 시험 방법과 시험 결과＞
열경화를 시킨 후로서, 자외선을 조사하기 전의 실시예 2, 실시예 5, 비교예 1의 점착 필름에서, 경박리면측의 이형 필름(실리콘 수지 코트된 PET 필름)을 박리하고, 대기압 환경하에서 PET 필름(두께 100㎛)에 첩합하여, 형상 유지성(어긋남량의 측정)의 시험의 샘플로 하였다. 첩합에는 2㎏ 핸드 롤러를 사용하였다. 이 형상 유지성 시험의 샘플로부터, 중박리면측의 이형 필름(실리콘 수지 코트된 PET 필름)을 박리하고, 얻어진 PET 필름이 형성된 점착제층을, 유리판에 대기압 환경하에서 첩합하였다. 첩합 후, 각 샘플에 자외선을 1500mJ/㎠ 조사하여, 점착제층을 가교시켰다. 그 후, PET 필름의 편측 단부에 1500g의 추를 달고, 30℃ 환경하에서 형상 유지성의 시험을 행하였다. 12시간 후에, 피착체끼리(PET 필름과 유리판) 사이에서 점착제층이 어긋난 양을 현미경으로 측정하였다.
표 2에 형상 유지성의 시험 결과를 나타낸다.
실시예 2 및 실시예 5의 시험에 있어서는, 점착제층의 큰 「어긋남량」은 거의 확인되지 않았다. 한편 비교예 1의 시험에서는, 점착제층에 약 6㎜의 「어긋남량」이 발생하였다. 이 때문에, 비교예 1의 점착 필름은 피착체끼리를 충분히 고정하여, 점착제층의 형상(피착체끼리의 위치 관계)을 유지할 수 없다.
＜저장 탄성률의 측정 방법과 측정 결과＞
「저장 탄성률」이란, 2℃／분의 승온 속도 및 1Hz의 고체 전단 모드로 점탄성 측정을 행하였을 때의 30℃에 있어서의 점착제층의 저장 탄성률을 의미한다.
본원 명세서에서는 자외선 조사에 의해 가교시키기 전과, 자외선 조사에 의해 가교시킨 후의 점착제층의 30℃에 있어서의 저장 탄성률을 구별하기 위해, 자외선 조사에 의해 가교시키기 전과 자외선 조사에 의해 가교시킨 후의 점착제층의, 30℃에 있어서의 저장 탄성률을 각각 K1, K2로 표기한다.
또한, 저장 탄성률의 측정에는 UBM사의 동적 점탄성 측정 장치(제품명 Rheogel-E4000)를 사용하였다.
표 2에 저장 탄성률의 측정 결과를 나타낸다. 또한, 저장 탄성률의 측정값은 「m×10n」을 「mE＋0n」으로 하는 방식(단, m은 임의의 실수값, n은 양의 정수)에 의해 표기하였다.
상기 저장 탄성률의 측정 결과에서는 실시예 2, 실시예 5 및 비교예 1의, 열경화시킨 후로서, 자외선 조사에 의해 가교시키기 전의 점착제층의 30℃에 있어서의 저장 탄성률(K1)이, 각각 K1＝6.8×104㎩, K1＝8.2×104㎩, K1＝1.9×105㎩였다. 또한 인쇄 단차에 대한 추종성의 시험 결과에 의하면, 실시예 2, 실시예 5 및 비교예 1의 단차 높이 15㎛의 인쇄 단차를 갖는 피착체에 대한 추종성의 육안 평가 결과는, 각각 (○), (○), (×)였다.
이로부터, 인쇄 단차에 대한 추종성과 우수한 형상 유지성을 갖는 점착 필름으로는 K1이 1.0×104∼1.0×105㎩의 범위인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 K1이 2.0×104∼1.0×105㎩의 범위이다.
또한 K1이 1.0×105㎩를 초과하면, 첩합시에 점착제층이 변형되기 어렵기 때문에 인쇄 단차에 대한 추종성이 없고, 인쇄 단차의 부분에 기포가 들어가 간극이 생긴다.
또한, 상기 저장 탄성률의 측정 결과에서는 실시예 2, 실시예 5 및 비교예 1의 자외선 조사에 의해 가교시킨 후의 점착제층의 30℃에 있어서의 저장 탄성률(K2)이, 각각 K2＝5.4×105㎩, K2＝4.3×105㎩, K2＝2.0×105㎩였다.
일반적으로, K2가 높을 수록 점착 필름의 점착제층이 변형되기 어려워지며, 점착 필름의 사용시에 피착체를 장기간에 걸쳐 고정하여, 점착제층의 형상을 유지할 수 있다. K2가 3.0×105㎩보다 작으면, 점착제층이 변형을 일으키기 쉬워져 피착체를 장기간에 걸쳐 고정하거나 점착제층의 형상을 유지할 수 없다.
실시예 2 및 실시예 5는 K2가 3.0×105㎩ 이상(또한 K2가 4×105㎩ 이상)이고, 자외선의 조사에 의해 가교시킨 후(실제의 사용시)에는, 비교예 1에 비해 점착제층의 변형이 일어나기 어려운, 형상 유지성이 우수한 상태가 되어 있다.
따라서, K2가 3.0×105㎩ 이상인 것이 바람직하고, K2가 4×105㎩ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 점착제층은 일반적인 구조를 갖는 아크릴계 모노머만을 함유한 점착제 조성물을 사용하고 있음에도 불구하고, 저유전율에 의한 우수한 절연 성능을 갖는 점에서, 광학 부재, 전기 부재, 전자 회로 부재 등의 첩합용으로서 이용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 점착 필름은 터치 패널용 필름, 전자 종이용 필름 디스플레이용 필름으로서 이용할 수 있기 때문에, 산업상 이용 가치가 크다.
또한, 본 발명에 따른 점착 필름은 자외선 조사에 의해 가교하기 전에는 점착제층의 저장 탄성률이 낮기 때문에, 디바이스 제작시(첩합시)에는 단차가 있는 피착체여도, 공기가 들어가지 않고 첩합할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 점착 필름은 자외선 조사에 의해 가교한 후에는 점착제층이 일반적인 점착 필름과 동등 정도의 저장 탄성률을 갖고 있기 때문에, 형상 유지성이 우수하며 점착제층의 변형 문제도 일어나기 어렵다고 생각된다.

Claims (4)

  1. 광학 부재의 첩합에 사용되는 점착 필름용 점착제층을 구성하는 점착제 조성물로서, 상기 점착 필름용 점착제층의 주파수 1MHz에 있어서의 비유전율이 3.5 이하이고,
    상기 점착제 조성물이 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트 이외의, 알킬기, 히드록실기, 아미드기, 이미드기, 방향족기 중 어느 기를 갖는 공중합성 비닐 모노머의 화합물군에서 선택된 2종류 이상의 (메타)아크릴레이트의 모노머를, 카르복실기를 갖는 공중합성 비닐 모노머를 함유시키지 않고 공중합시켜 얻어진 아크릴계 폴리머의 합계 100g에 대해, 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머로서, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트(1G), 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트(3G), 폴리에틸렌글리콜#400디메타크릴레이트(9G), 폴리에틸렌글리콜#400디아크릴레이트(A-200), 폴리에틸렌글리콜#600디아크릴레이트(A-400)로 이루어지는 폴리알킬렌글리콜디(메타)아크릴레이트의 화합물군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머의 합계를 0.1∼20몰로 하는 비율로 함유하여 이루어지며, 상기 아크릴계 폴리머와, 상기 폴리알킬렌옥사이드 사슬을 갖는 비닐 모노머와, 광중합 개시제와, 이소시아네이트계 가교제를 포함하는 점착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    모든 모노머의 합계량 100중량부 중 알킬(메타)아크릴레이트의 화합물군의 합계가 50중량부 이상인 것을 특징으로 하는 점착제 조성물.
  3. 이형 필름의 한쪽 면에 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제 조성물로 이루어지는 점착제층이 형성되어 이루어지고, 이형 필름/상기 점착제층/이형 필름의 구성을 갖는 점착 필름.
  4. 기재 필름의 한쪽 면 위에 제 1 항 또는 제 2 항의 점착제 조성물로 이루어지는 점착제층이 형성되어 이루어지는 점착 필름.
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