KR20180118354A - 편광판용 점착필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

편광판용 점착필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 Download PDF

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KR20180118354A KR1020170051541A KR20170051541A KR20180118354A KR 20180118354 A KR20180118354 A KR 20180118354A KR 1020170051541 A KR1020170051541 A KR 1020170051541A KR 20170051541 A KR20170051541 A KR 20170051541A KR 20180118354 A KR20180118354 A KR 20180118354A
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Abstract

(메트)아크릴계 공중합체, 경화제, 점착 부여 수지 및 이온성 액체를 포함하는 편광판용 점착제 조성물로 형성되고, 상기 경화제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 1중량부 내지 20중량부로 포함되고, 상기 편광판용 점착필름은 식 1의 값이 100Pa/℃ 이상인 편광판용 점착필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치가 제공된다.

Description

편광판용 점착필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치{ADHESIVE FILM FOR POLARIZING PLATE, POLARIZING PLATE COMPRISING THE SAME AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판용 점착필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 고온 또는 고온 고습에서 패널 휨을 개선하고, 고온 또는 고온 고습에서 내구성이 우수한, 편광판용 점착필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 액정 패널 및 액정 패널의 양면에 부착된 편광판을 포함한다. 편광판은 편광자 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성되어 편광자를 보호하는 보호필름을 포함한다. 편광판은 편광판용 점착필름에 의해 액정 패널에 부착된다.
편광판용 점착 필름은 (메트)아크릴계 공중합체와 경화제를 포함하는 편광판용 점착제 조성물을 소정의 조건에서 경화시켜 형성된다. 그러나, 경화제 포함시 원하는 물성을 확보하기 위해 (메트)아크릴계 공중합체 중 경화제와 반응하는 단량체의 함량도 조절되어야 하므로 번거롭다는 문제점이 있다.
고온에서도 모듈러스가 높은 점착필름은 편광판의 들뜸, 끌림 또는 기포가 발생 등의 내구성 저하, 또는 패널 휨을 일으킬 수 있다. 내구성 저하 등은 편광자의 열 및/또는 수분에 의한 수축으로 발생한다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2014-032270호에 기재되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고온 또는 고온 고습에서 패널 휨을 개선할 수 있는 편광판용 점착필름을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 고온 또는 고온 고습에서 내구 신뢰성이 우수한 편광판용 점착필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 편광판용 점착필름은 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제, 점착 부여 수지 및 이온성 액체를 포함하는 편광판용 점착제 조성물로 형성되고, 상기 경화제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 1중량부 내지 20중량부로 포함되고, 상기 편광판용 점착필름은 하기 식 1의 값이 100Pa/℃ 이상이 될 수 있다:
<식 1>
||G'(70) - G'(100)|/(100℃-70℃)| - ||G'(25) - G'(70)|/(70℃-25℃)|
(상기 식 1에서, G'(25)은 상기 편광판용 점착필름의 25℃에서의 모듈러스(단위: Pa),
G'(70)은 상기 편광판용 점착필름의 70℃에서의 모듈러스(단위: Pa),
G'(100)은 상기 편광판용 점착필름의 100℃에서의 모듈러스(단위: Pa)).
본 발명의 편광판은 본 발명의 편광판용 점착필름을 포함할 수 있다.
본 발명의 광학표시장치는 본 발명의 편광판을 포함할 수 있다.
본 발명은 고온 또는 고온 고습에서 패널 휨을 개선할 수 있는 편광판용 점착필름을 제공하였다.
본 발명은 고온 또는 고온 고습에서 내구 신뢰성이 우수한 편광판용 점착필름을 제공하였다.
도 1은 본 발명 일 실시예에 따른 편광판용 점착필름의 온도에 따른 tanδ의 양상을 나타낸 것이다.
도 2는 실험예에서 패널 휨 측정을 위한 시편의 평면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 "편광판용 점착 필름", "편광판용 점착제 조성물"은 각각 "점착 필름", "점착제 조성물"로 표기될 수도 있다. 본 명세서에서 "(메타)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
본 명세서에서 점착필름의 "모듈러스"는 저장 모듈러스(G')이다.
본 명세서에서 점착필름의 "tanδ"는 저장 모듈러스(G')에 대한 손실 모듈러스(G")의 비이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판용 점착필름을 설명한다.
편광판용 점착필름은 하기 식 1의 값이 100Pa/℃ 이상이 될 수 있다:
<식 1>
||G'(70) - G'(100)|/(100℃-70℃)| - ||G'(25) - G'(70)|/(70℃-25℃)|
(상기 식 1에서, G'(25)은 상기 편광판용 점착필름의 25℃에서의 모듈러스(단위: Pa),
G'(70)은 상기 편광판용 점착필름의 70℃에서의 모듈러스(단위: Pa),
G'(100)은 상기 편광판용 점착필름의 100℃에서의 모듈러스(단위: Pa)).
상기 식 1에서, G'(25), G'(70), G'(100)은 편광판용 점착필름에 대해 동일 조건에서 측정하되 각각 25℃, 70℃, 100℃에서 얻은 값이다.
상기 식 1은 25℃에서 점착필름의 모듈러스가 1 x 105 Pa 이상으로 모듈러스가 높은 점착필름으로서 온도 증가에 따른 모듈러스의 증감을 보았을 때 온도 증가에 따라 모듈러스가 낮아지되 약 65℃ 내지 약 85℃에서 모듈러스가 급격히 낮아지고 점착필름이 고온 또는 고온 고습에서 점착력을 유지하면서도 고온 또는 고온 고습에서 패널 휨을 최소화시킬 수 있는지 여부를 평가하는 것이다. 25℃에서 점착필름의 모듈러스가 1 x 105 Pa 이상인 점착필름이 상기 식 1의 값이 100Pa/℃ 이상이 될 때 고온 또는 고온 고습에서 점착력을 유지하면서도 고온 또는 고온 고습에서 패널 휨을 최소화시킬 수 있다. 바람직하게는, 상기 식 1의 값은 100Pa/℃ 내지 500Pa/℃, 더 바람직하게는 100Pa/℃ 내지 350Pa/℃이 될 수 있다.
상기 식 1에 있어서, G'(25) > G'(70) > G'(100)이 될 수 있다.
상기 식 1에 있어서, |G'(70) - G'(100)|은 2.0 x 104 Pa 초과, 예를 들면 2.1 x 104 Pa 내지 10 x 104 Pa이 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 1을 만족하고 고온 또는 고습에서 패널 휨을 최소화시킬 수 있다.
상기 식 1에 있어서, |G'(25) - G'(70)|은 3.5 x 104 Pa 이상, 예를 들면 3.6 x 104 Pa 내지 10 x 104 Pa이 될 수 있다. 상기 범위에서, 상기 식 1을 만족하고 고온 또는 고습에서 패널 휨을 최소화시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 점착필름은 온도가 증가함에 따라 모듈러스가 감소하되 약 65℃ 내지 약 85℃에서 모듈러스 감소 기울기(양의 값 기준)가 급격히 커진다.
식 1의 값이 100Pa/℃ 이상인 점착필름으로서, 본 발명의 일 실시예의 점착필름은 25℃ 내지 100℃ 중에서 tanδ 최소값이 65℃ 내지 85℃에 존재할 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점착필름의 온도에 따른 tanδ을 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 점착필름은 25℃ 내지 100℃에 있어서 tanδ는 25℃에서 온도가 증가할수록 감소하다가 65℃ 내지 85℃에서 최소값이 존재하고 85℃ 이후로 다시 증가하는 U 자형 또는 V 자형을 나타냄을 알 수 있다. 점착필름은 65℃ 내지 85℃ 예를 들면 70℃에서 tanδ의 최소값이 0.10 내지 0.20이 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착제의 응력 변화에 의한 휨 개선에 효과가 있을 수 있다.
점착필름은 (메트)아크릴계 공중합체, 경화제, 점착부여 수지 및 이온성 액체를 포함하는 본 발명의 편광판용 점착제 조성물로 형성될 수 있다. 이에 대해, 상세하게 설명한다.
(메트)아크릴계 공중합체는 점착필름의 매트릭스를 형성하고 점착력을 부여한다. (메트)아크릴계 공중합체는 경화제에 의해 semi IPN(interpenetrating polymer network) 구조를 형성할 수 있다. semi IPN 구조에 경화제, 점착 부여 수지 및 이온성 액체가 함께 첨가됨으로써 상기 식 1에 의한 값을 나타낼 수 있다.
(메트)아크릴계 공중합체는 알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트; 및 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트, 카르복시산기를 갖는 단량체, 방향족기를 갖는 단량체, 지환족기를 갖는 단량체, 헤테로 지환족기를 갖는 단량체 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는 (메트)아크릴계 공중합체는 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 공중합체를 포함할 수 있다.
알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트로서, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, iso-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, iso-옥틸(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트는 단량체 혼합물 중 65중량% 내지 99중량%, 구체적으로 90중량% 내지 99중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착 필름에 기계적 강도를 제공하고 우수한 점착 특성을 가질 수 있다.
수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트는 하나 이상의 수산기를 갖는, C1 내지 C20의 알킬기, C3 내지 C10의 시클로알킬기 또는 C6 내지 C20의 아릴기를 갖는 (메트)아크릴레이트를 포함할 수 있다. 구체적으로, 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트는 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올 모노 (메트)아크릴레이트, 1-클로로-2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로펜틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로헥실(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트는 단량체 혼합물 중 1중량% 내지 35중량% 구체적으로 1중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착 필름의 가교도가 높고 점착 필름의 보호필름에 대한 점착력이 좋을 수 있다.
카르복시산기를 갖는 단량체는 (메트)아크릴산, 2-카르복시에틸 (메트)아크릴레이트, 3-카르복시프로필 (메트)아크릴레이트, 4-카르복시부틸 (메트)아크릴레이트, 이타콘산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 무수 말레산 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 카르복시산기를 갖는 (메트)아크릴레이트는 단량체 혼합물 중 0중량% 내지 5중량% 구체적으로 1.5중량% 내지 2.5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착 필름의 가교도가 높고 점착 필름의 보호필름에 대한 점착력이 좋을 수 있다.
지환족기를 갖는 단량체는 탄소수 3 내지 10의 지환족기를 갖는 (메트)아크릴레이트, 구체적으로 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트 등을 포함할 수 있다.
헤테로 지환족기를 갖는 단량체는 산소, 질소 또는 황을 갖는 탄소수 2 내지 10의 헤테로지환족기를 갖는 (메트)아크릴레이트, 구체적으로 (메트)아크릴로일모르폴린을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, (메트)아크릴계 공중합체는 알킬기를 갖는 (메트)아크릴레이트 65중량% 내지 99중량%, 구체적으로 90중량% 내지 99중량%, 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트 1중량% 내지 35중량% 구체적으로 1중량% 내지 10중량%의 공중합체일 수 있다.
(메트)아크릴계 공중합체는 중량평균분자량(Mw)이 150만 이상, 구체적으로 150만 내지 300만이 될 수 있다. 상기 범위에서, 25℃에서 점착필름의 모듈러스가 높아서 식 1에 따라 고온 또는 고온 고습에서 모듈러스의 저하가 발생하여도 점착필름의 내구 신뢰성이 확보될 수 있다. 중량평균분자량은 겔투과크로마토그래피 법에서의 폴리스티렌 환산에 의해 구한 값이 될 수 있다. (메트)아크릴계 공중합체는 유리전이온도가 -30℃ 이하, 구체적으로 -65℃ 내지 -30℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 우수한 Wetting성으로 점착 성능을 가질 수 있다. (메트)아크릴계 공중합체는 다분산도가 2.0 내지 10.0 구체적으로 3.0 내지 7.0이 될 수 있다. 상기 범위에서, 고온에서 내구성을 확보할 수 있다. (메트)아크릴계 공중합체는 산가가 0.5mgKOH/g 이하, 더 구체적으로 0.1mgKOH/g 내지 0.5mgKOH/g가 될 수 있다. 상기 범위에서, 피착체에 대해 직접적으로 또는 간접적으로 부식 방지 효과를 구현할 수 있다.
(메트)아크릴계 공중합체는 단량체 혼합물을 통상의 중합 방법으로 중합시켜 제조될 수 있다. 중합 방법은 당업자에게 알려진 통상의 방법을 포함할 수 있다. 예를 들면, (메트)아크릴계 공중합체는 단량체 혼합물에 개시제를 첨가한 후, 통상의 공중합체 중합 예를 들면 현탁중합, 유화중합, 용액 중합 등으로 제조될 수 있다. 중합온도는 65℃ 내지 70℃, 중합시간은 6시간 내지 8시간이 될 수 있다. 개시제는 아조계 중합 개시제; 및/또는 과산화 벤조일 또는 과산화 아세틸과 같은 과산화물 등을 포함하는 통상의 것을 사용할 수 있다.
경화제는 (메트)아크릴계 공중합체를 경화시킨다. 경화제는 다관능성의 경화제로, 예를 들면 이소시아네이트계 경화제, 금속 킬레이트계 경화제, 에폭시계 경화제, 아민계 경화제, 카르보디이미드계 경화제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 경화제는 이소시아네이트계 경화제를 사용할 수 있다.
구체적으로, 이소시아네이트계 경화제는 2관능 이상 예를 들면 3관능 내지 6관능의 이소시아네이트계 경화제를 포함할 수 있고, 이때 점착 필름의 모듈러스를 쉽게 높일 수 있다. 구체적으로, 이소시아네이트계 경화제는 3관능의 트리메틸올프로판 변성 톨루엔 디이소시아네이트 어덕트, 3관능의 톨루엔디이소시아네이트 트라이머, 트리메틸올프로판 변성 자일렌 디이소시아네이트 어덕트 등을 포함하는 3관능의 이소시아네이트 경화제, 6관능 트리메틸올프로판 변성 톨루엔 디이소시아네이트, 6관능 이소시아누레이트 변성 톨루엔디이소시아네이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다.
본 발명의 점착필름에서 경화제는 점착제 조성물에 종래 대비 과량으로 포함되어 (메트)아크릴계 공중합체의 가교 밀도를 높임으로써 점착필름의 25℃에서의 모듈러스를 높일 수 있다. 경화제는 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 1중량부 내지 20중량부, 구체적으로 1중량부 내지 10중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착필름의 가교 밀도를 높이고 25℃에서의 모듈러스를 높여 식 1의 값을 충족시키고 고온 또는 고온 고습에서도 내구 신뢰성을 확보할 수 있다.
점착 부여 수지는 점착제 조성물에 포함되어 이온성 액체와 함께 상기 식 1의 값이 나오도록 할 수 있다. 통상적으로, 점착 부여 수지는 점착필름의 점착력을 높이기 위해 포함되는 것이다. 그러나, 본 발명에서는 (메트)아크릴계 공중합체가 높은 가교 밀도로 경화되었을 때 점착 부여 수지와 이온성 액체가 함께 포함되어 상기 식 1의 값이 나오도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 점착 부여 수지와 이소시아네이트계 경화제 간의 함량 조절을 통하여 점착필름의 25℃에서의 모듈러스를 높일 수 있다. 구체적으로, 점착 부여 수지는 경화제 100중량부에 대해 50중량부 내지 1000중량부, 구체적으로 100중량부 내지 1000중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착필름의 25℃에서의 모듈러스를 높일 수 있고, 고온에서의 유연성을 높이는 효과가 있을 수 있다.
점착 부여 수지는 연화점이 50℃ 이상, 예를 들면 50℃ 내지 200℃, 50℃ 내지 150℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 모듈러스상 유연성 부여 효과가 있을 수 있다. 점착 부여 수지는 중량평균분자량이 2,000g/mol 내지 20,000g/mol, 예를 들면 5,000g/mol 내지 20,000g/mol, 8,000g/mol 내지 20,000g/mol이 될 수 있다. 상기 범위에서, 모듈러스상 유연성 부여 효과가 있을 수 있다.
점착 부여 수지는 올리고머로서, 수소 첨가되지 않은 비수첨 올리고머를 포함할 수 있다. 예를 들면, 점착 부여 수지는 터펜 페놀계, 스티렌계, 로진계 중 하나 이상의 올리고머를 포함할 수 있다.
점착 부여 수지는 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 10중량부 내지 50중량부, 예를 들면 10중량부 내지 20중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착필름의 가교 밀도를 높이고 25℃에서의 모듈러스를 높일 수 있고, 고온에서의 유연성을 높이는 효과가 있을 수 있다.
이온성 액체는 점착제 조성물에 포함되어 점착 부여 수지와 함께 상기 식 1의 값이 나오도록 할 수 있다. 이온성 액체는 경화제와 점착 부여 수지로 인하여 가교 밀도가 높은 점착제 조성물에 포함되어 온도가 증가함에 따라 점착필름의 모듈러스가 감소하되 약 65℃ 내지 약 85℃에서 모듈러스가 급격히 낮아지도록 할 수 있다. 온도에 따른 모듈러스 변화를 보았을 때 약 65℃ 이하 및 약 85℃ 이상의 온도 범위에서 모듈러스 감소 기울기(양의 값 기준)는 약 65℃ 내지 약 85℃에서 모듈러스 감소 기울기(양의 값 기준)보다 작다. 따라서, 본 발명은 고온 또는 고온 고습에서 편광자의 수축으로 패널 휨이 발생하는데, 이온성 액체를 사용함으로써 고온 또는 고온 고습에서의 패널 휨을 개선하였다.
이온성 액체는 융점(melting point)이 25℃ 내지 35℃, 예를 들면 26℃ 내지 30℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 점착제 조성물에서 식 1에 따른 값이 나오도록 할 수 있다.
이온성 액체는 비중합체 또는 중합체 유기 질소, 설포늄 또는 포스포늄 오늄 양이온 및 약하게 배위하는 유기 음이온을 포함한다.
약하게 배위하는 음이온은 적어도 탄화수소 술폰산(예, 1 내지 약 20개 탄소 원자를 갖는 탄화수소 술폰산, 예를 들면, 1 내지 약 8개 탄소 원자를 갖는 알칸, 아릴 또는 알크아릴 술폰산, 구체적인 예로, 메탄 또는 p-톨루엔 술폰산, 가장 바람직하게는 p-톨루엔 술폰산)만큼 산성인 콘쥬게이트 산을 함유한다.
약하게 배위하는 음이온의 예는 유기 음이온, 예를 들면, 알칸, 아릴 및 알크아릴 설포네이트; 알칸, 아릴 및 알크아릴 설페이트; 플루오르화 및 비플루오르화 테트라아릴보레이트; 및 플루오로유기 음이온, 예를 들면, 플루오르화 아릴설포네이트, 퍼플루오로알칸설포네이트, 시아노퍼플루오로알칸설포닐아미드, 비스(시아노)퍼플루오로알칸설포닐메티드, 비스(퍼플루오로알칸설포닐)이미드, 시아노비스(퍼플루오로알칸설포닐)메티드, 비스(퍼플루오로알칸설포닐)메티드 및 트리스(퍼플루오로알칸설포닐)메티드 등을 포함한다.
적당한 약하게 배위하는 플루오로유기 음이온의 예는 하기 구조를 포함한다:
[화학식 I]
Figure pat00001
[화학식 II]
Figure pat00002
[화학식 III]
Figure pat00003
(여기서, 각 R6은 독립적으로, 시클릭 또는 비시클릭, 포화 또는 불포화일 수 있고 임의로 사슬("인-체인(in-chain)") 또는 말단 헤테로원자, 예를 들면, N, O 및 S(예, -SF4- 또는 -SF5)를 함유할 수 있는, 플루오르화 알킬 또는 아릴기이고; Q는 독립적으로 SO2 또는 CO 연결기이고; Y는 QR6, CN, 할로겐, H, 알킬, 아릴, Q-알킬 및 Q-아릴로부터 선택되고; 임의의 2개의 인접한 R6기는 연결되어 고리를 형성할 수 있다. 바람직하게는, R6은 퍼플루오로알킬기이고, Q는 SO2이고, 각 Y는 QR6이다).
플루오로유기 음이온은 완전 플루오르화, 즉 퍼플루오르화, 또는 (그의 유기 부분 내에서) 부분 플루오르화 될 수 있다. 바람직한 플루오로유기 음이온은 하나 이상의 고도로 플루오르화된 알칸설포닐기, 즉, 퍼플루오로알칸설포닐기 또는 부분 플루오르화 알칸설포닐기를 포함하는 것들을 포함하고, 여기서 모든 비-불소 탄소-결합 치환체는 설포닐기에 직접 결합된 탄소 원자가 아닌 탄소 원자에 결합된다(바람직하게는, 모든 비-불소 탄소-결합 치환체는 설포닐기로부터 3개 이상의 탄소 원자만큼 떨어진 탄소 원자에 결합된다).
질소 오늄 양이온은 시클릭(즉, 양이온의 질소 원자(들)이 고리 원자임) 또는 비시클릭(즉, 양이온의 질소 원자가 고리 원자(들)이 아니나, 시클릭 치환체를 가질 수 있음)일 수 있다. 시클릭 양이온은 포화되거나 또는 포화도를 가질 수 있는 방향족일 수 있고, 비시클릭 양이온은 포화 또는 불포화일 수 있다. 시클릭 양이온은 질소가 아닌 고리 헤테로원자(예, 산소 또는 황)를 포함할 수 있고, 고리 원자는 치환체(예, 수소, 할로겐, 또는 알킬, 알리시클릭, 아릴, 알크알리시클릭, 알크아릴, 알리시클릭알킬, 아르알킬, 아르알리시클릭 및 알리시클릭아릴기와 같은 유기기)를 가질 수 있다. 별도의 알킬 치환체가 결합되어 2 내지 4개 탄소 원자의 하나의 알킬렌 라디칼을 구성하여, 질소 상에 모이는 고리 구조를 형성할 수 있다.
이온성 액체는 하기 일반식으로 나타내어지는 신규 비중합체 또는 중합체 화합물 군이다:
[화학식 IV]
(R1)t- vG+[(CH2)qOR2]vX -
(여기서, 각 R1은 알킬, 알리시클릭, 아릴, 알크알리시클릭, 알크아릴, 알리시클릭알킬, 아르알킬, 아르알리시클릭 또는 알리시클릭아릴 부분을 포함하고, 상기 부분은 하나 이상의 헤테로 원자, 예를 들면, 질소, 산소, 황을 포함할 수 있거나, 인 또는 할로겐(따라서, 본래 플루오로유기물일 수 있음)을 포함할 수 있고;
각 R2는 수소 또는 R1에 대해 상기 기술된 부분을 포함하고;
G는 질소, 황 또는 인이고; G가 황이면, t는 3이고, G가 질소 또는 인이면, t는 4이고; G가 황이면, v는 1 내지 3의 정수이고, F가 질소 또는 인이면 v는 1 내지 4의 정수이고; q는 1 내지 4의 정수이고; X는 플루오로유기 음이온과 같은 약하게 배위하는 유기 음이온이다).
R1은 바람직하게는 알킬이고, R2는 바람직하게는 수소, 알킬 또는 아실(더 바람직하게는, 수소 또는 아실, 가장 바람직하게는, 수소)이다.
본 발명에서, 유용한 이온성 액체의 대표적인 예는 다음을 포함한다:
옥틸디메틸-2-히드록시에틸암모늄 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드:
[C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH][ -N(SO2CF3)2],
옥틸디메틸-2-히드록시에틸암모늄 퍼플루오로부탄설포네이트:
[C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH][ -OSO2C4H9],
옥틸디메틸-2-히드록시에틸암모늄 트리플루오로메탄설포네이트:
[C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH][ -OSO2CF3],
옥틸디메틸-2-히드록시에틸암모늄 트리스(트리플루오로메탄설포닐)메티드:
[C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH][ -C(SO2CF3)3],
트리메틸-2-아세톡시에틸암모늄 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드:
[(CH3)3N+CH2CH2OC(O)CH3][-N(SO 2CF3)2],
트리메틸-2-히드록시에틸암모늄 비스(퍼플루오로부탄설포닐)이미드:
[(CH3)3N+CH2CH2OH][-N(SO2C 4F9)2],
트리에틸암모늄 비스(퍼플루오로에탄설포닐)이미드: [Et3N+H][-N(SO2 C2F5)2],
테트라에틸암모늄 트리플루오로메탄설포네이트: [N+Et4][CF3SO3 -],
테트라에틸암모늄 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드: [N+Et4][(CF3SO 2)2N-],
테트라메틸암모늄 트리스(트리플루오로메탄설포닐)메티드: [(CH3)4N+][ -C(SO2CF3)3],
테트라부틸암모늄 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드: [(C4H9)4N+ ][-N(SO2CF3)2],
트리메틸-3-퍼플루오로옥틸술폰아미도프로필암모늄 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드: [C8F17SO2NH(CH2)3N+(CH 3)3][-N(SO2CF3)2],
1-헥사데실피리디늄 비스(퍼플루오로에탄설포닐)이미드: [n-C16H33-cyc-N+C5H5][-N(SO2C2F5)2 ],
1-헥사데실피리디늄 퍼플루오로부탄설포네이트: [n-C16H33-cyc-N+C 5H5][-OSO2C4F9],
1-헥사데실피리디늄 퍼플루오로옥탄설포네이트: [n-C16H33-cyc-N+C 5H5][-OSO2C8F17],
n-부틸피리디늄 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드: [n-C4H9-cyc-N+ C5H5][-N(SO2CF3)2],
n-부틸피리디늄 퍼플루오로부탄설포네이트: [n-C4H9-cyc-N+C5 H5][-OSO2C4F9],
1,3-에틸메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드: [CH3-cyc-(N+C2H2NCH)CH2CH3][-N(SO2CF 3)2],
1,3-에틸메틸이미다졸륨 노나플루오로부탄설포네이트: [CH3-cyc-(N+C2H2NCH)CH2CH3][-OSO2C 4F9],
1,3-에틸메틸이미다졸륨 트리플루오로메탄설포네이트: [CH3-cyc-(N+C2H2NCH)CH2CH3][-OSO2CF 3],
도데실메틸-비스(2-히드록시에틸)암모늄 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드: [C12H25N+(CH3)(CH2CH2OH)2 ][-N(SO2CF3)2],
1,2-디메틸-3-프로필이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드,
1,2-디메틸-3-프로필이미다졸륨 트리스(트리플루오로메탄설포닐)메티드,
1,2-디메틸-3-프로필이미다졸륨 트리플루오로메탄설포닐 퍼플루오로부탄설포닐이미드,
1-에틸-3-메틸이미다졸륨 시아노트리플루오로메탄설포닐아미드,
1-에틸-3-메틸이미다졸륨 비스(시아노)트리플루오로메탄설포닐메티드,
1-에틸-3-메틸이미다졸륨 트리플루오로메탄설포닐퍼플루오로부탄설포닐이미드,
옥틸디메틸-2-히드록시에틸암모늄 트리플루오로메틸설포닐퍼플루오로부탄설포닐이미드,
2-히드록시에틸트리메틸 트리플루오로메틸설포닐퍼플루오로부탄설포닐이미드,
2-메톡시에틸트리메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드,
옥틸디메틸-2-히드록시에틸암모늄 비스(시아노)트리플루오로메탄설포닐메티드,
트리메틸-2-아세톡시에틸암모늄 트리플루오로메틸설포닐퍼플루오로부탄설포닐이미드,
1-부틸피리디늄 트리플루오로메틸설포닐퍼플루오로부탄설포닐이미드,
2-에톡시에틸트리메틸암모늄 트리플루오로메탄설포네이트,
1-부틸-3-메틸이미다졸륨 퍼플루오로부탄설포네이트,
퍼플루오로-1-에틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드,
1-에틸-2-메틸피라졸륨 퍼플루오로부탄설포네이트,
1-부틸-2-에틸피라졸륨 트리플루오로메탄설포네이트,
N-에틸티아졸륨 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드,
N-에틸옥사졸륨 비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드,
1-부틸피리미디늄 퍼플루오로부탄설포닐비스(트리플루오로메탄설포닐)메티드,
옥틸디메틸-2-히드록시에틸암모늄 트리플루오로메탄설포네이트:
[C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH][ -OSO2CF3],
옥틸디메틸-2-히드록시에틸암모늄 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드:
[C8H17N+(CH3)2CH2CH2OH][ -N(SO2CF3)2],
도데실메틸-비스(2-히드록시에틸)암모늄 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드:[C12H25N+(CH3)(CH2CH2OH)2 ][-N(SO2CF3)2],
옥틸디메틸-2-히드록시에틸암모늄 메탄설포네이트,
트리에틸암모늄 비스[(트리플루오로메틸)설포닐]이미드,
[(n-C4H9)3(CH3)N]+ - [N(SO2CF3)2]-, 트리-n-부틸메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드
본 발명에서 특히 식 1의 값을 내는데 유용한 이온성 액체는 [(n-C4H9)3(CH3)N]+ - [N(SO2CF3)2]-, 트리-n-부틸메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 이온성 액체를 제조하는데 유용한 이온성 염의 다른 특정 군은 하나 이상의 양이온 질소 중심에 결합된 하나 이상의 폴리옥시알킬렌 부분을 갖는 하나 이상의 양이온을 갖는 신규 비중합체 또는 중합체 화합물 군이다. 중합체 염은 약하게 배위하는 하나 이상의 유기 음이온을 갖는다.
폴리옥시알킬렌 암모늄 화합물은 양이온을 포함한다. 또한, 이 폴리옥시알킬렌 암모늄 화합물은 폴리옥시알킬렌 사슬의 말단에 결합된 암모늄기를 포함한다. 폴리옥시알킬렌 사슬은 일반적으로 프로필렌 옥사이드, 에틸렌 옥사이드, 또는 혼합된 에틸렌/프로필렌 옥사이드를 기재로 한다. 폴리옥시알킬렌 암모늄 화합물은 분자량이 약 200 내지 약 10,000인 모노-암모늄, 디-암모늄 및 트리-암모늄 화합물을 포함한다.
특히 대표적인 폴리옥시알킬렌 암모늄 화합물은, 양이온이 하기 일반식으로 나타내어지는 것들이고, 여기서 폴리옥시알킬렌 부분의 반복 단위 수는 대략적인 것이다:
[화학식 V]
Figure pat00004
[화학식 VI]
Figure pat00005
[화학식 VII]
Figure pat00006
[화학식 VIII]
Figure pat00007
[화학식 IX]
Figure pat00008
[화학식 X]
Figure pat00009
(여기서, n은 3 내지 50의 정수이고, b는 5 내지 150의 정수이고, a 및 c는 동일하거나 상이하며, 각각 0 내지 5의 정수(a + c는 2 내지 5의 정수임)이고, A는 CH≡, CH3C≡, CH3CH2C≡ 또는
Figure pat00010
기이고, x, y 및 z는 동일하거나 상이하고, x+y+z가 5 이상이 되도록 하는 1 내지 30의 정수이고, POA는 식 ((CH2)mCH(R3)O)로 나타내어지는 2 내지 50 유닛(각 유닛은 독립적으로 1 내지 4의 정수인 m 및 R3을 가짐)을 포함한다. R3은 독립적으로 수소 또는 저급 알킬기(즉, 1 내지 4의 탄소 원자를 함유)이다. R4는 독립적으로, 임의로 하나 이상의 헤테로원자(예, 황, 질소, 산소), 염소, 브롬 또는 불소를 함유하는 알킬, 알리시클릭, 아릴, 알크알리시클릭, 아릴알리시클릭 또는 알리시클릭아릴기이다. R5는 독립적으로, 임의로 하나 이상의 헤테로원자(예, 황, 질소, 산소), 염소, 브롬 또는 불소를 함유하는 수소, 알킬, 알리시클릭, 아릴, 알크알리시클릭, 아릴알리시클릭 또는 알리시클릭아릴기이다. d는 1 내지 4의 정수이다).
본 발명의 이온성 액체의 전구체로서 유용한 폴리옥시알킬렌 아민 화합물의 예를 하기에 나타내었다. 폴리옥시알키렌 부분의 반복 단위 수는 대략적인 것이다.
Figure pat00011
Figure pat00012
(여기서, x+y+z는 ~5-6임)
Figure pat00013
(여기서, b는 ~8.5이고 a+c는 ~2.5임)
Figure pat00014
(여기서, b는 ~15.5이고 a+c는 ~2.5임)
Figure pat00015
Figure pat00016
(여기서, x+y+z는 ~30임)
및
Figure pat00017
본 발명의 폴리옥시알킬렌 암모늄 화합물은 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제조될 수 있다.
본 발명의 이온성 액체의 전구체로서 유용한 폴리옥시알킬렌 암모늄 화합물의 구체적인 예는 다음과 같다:
Figure pat00018
본 발명의 이온성 액체로서 유용한 폴리옥시알킬렌 암모늄 화합물의 예를 하기에 나타내었다. 폴리옥시알키렌 부분의 반복 단위 수는 대략적인 것이다.
Figure pat00019
본 발명의 이온성 액체의 전구체로서 유용한 2관능성 또는 3관능성 아민 종결 폴리에틸렌 옥사이드의 예는 미국 유타주 솔트 레이크 시티 소재의 헌츠만 코포레이션으로부터 입수가능한 JEFFAMINETM 폴리알킬렌 아민을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. JEFFAMINETM 폴리알킬렌 아민은 일반적으로 폴리에테르 골격의 말단에 결합된 일차 아미노기를 함유하는 것으로 기술된다. 폴리에테르 골격은 프로필렌 옥사이드, 에틸렌 옥사이드 또는 혼합된 프로필렌 옥사이드/에틸렌 옥사이드를 기재로 한다.
본 발명의 이온성 액체 또는 본 발명의 이온성 액체의 전구체로서 유용한 4차 폴리옥시알킬렌 암모늄 염의 예는 ETHOQUADTM C/25인 C12H25N+(CH3)[(CH2CH2O)mH][(CH 2CH2O)nH]-Cl (m + n =15) 및 ETHOQUADTM 18/25인 C18H37N+(CH3)[(CH2CH2O)mH][(CH 2CH2O)nH]-Cl (m + n =15) (둘 다 미국 일리노이주 시카고 소재의 아크조 노벨 서피스 케미스트리 엘엘씨로부터 입수가능함)을 포함한다. ETHOMEENTM C/15(아크조 노벨 서피스 케미스트리 엘엘씨로부터 입수가능)와 디메틸설페이트의 반응으로부터 유도된 C12H25N+(CH3)[(CH2CH 2O)mH][(CH2CH2O)nH]-OSO3CH 3 (m + n = 5)는 본 발명의 유용한 이온성 액체고, 본 발명의 다른 이온성 액체의 전구체로도 사용될 수 있다.
추가적 예는 폴리옥시알킬렌 부분을 갖는 이온성 액체를 포함한다:
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
구체적 예로, 하기 양이온:
Figure pat00027
을 포함하고, 유기 또는 플루오로유기 음이온(바람직하게는, 알칸 설포네이트, 아릴 설포네이트, 알크아릴 설포네이트, 퍼플루오로알칸설포네이트, 비스(퍼플루오로알칸설포닐)이미드 및 트리스(퍼플루오로알칸설포닐)메티드, 더 바람직하게는 알칸 설포네이트, 퍼플루오로알칸설포네이트 및 비스(퍼플루오로알칸설포닐)이미드, 가장 바람직하게는 퍼플루오로알칸설포네이트 및 비스(퍼플루오로알칸설포닐)이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온)을 갖는 폴리옥시알킬렌 부분을 갖는 이온성 액체가 특히 바람직하다:
이온성 액체의 구체적 예는 이미드 음이온을 포함하는 양이온인 다음을 포함한다:
Figure pat00028
그러나, 당해 접착 시스템에 적당한 이온성 액체는 경화 후 특정 접착 조성물에서 용해도를 달성하기 위해 이온성 액체를 구성하는 양이온 및 음이온의 특성의 균형을 찾는 것에 의해 선택되어야 한다.
이온성 액체는 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 10중량부, 예를 들면 0.5중량부 내지 5중량부, 0.5중량부 내지 2.5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착필름의 70℃에서의 모듈러스 변화를 가져올 수 있다.
점착제 조성물은 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다.
실란커플링제는 유리와 같은 피착체에 대한 점착 필름의 점착력을 높일 수 있다. 실란커플링제는 당업자에게 알려진 통상의 실란커플링제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 실란커플링제는 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시드옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시드옥시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡실란 등의 에폭시 구조를 갖는 규소 화합물; 비닐 트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, (메타)아크릴옥시 프로필 트리메톡시실란 등의 중합성 불포화기 함유 규소 화합물; 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란 등의 아미노기 함유 규소 화합물; 및 3-클로로 프로필 트리메톡시실란 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
실란커플링제는 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.01중량부 내지 5중량부, 구체적으로 0.02중량부 내지 1중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 우수한 점착 성능으로 내구 신뢰성 또한 확보할 수 있다.
점착제 조성물은 산화방지제, UV 흡수제, 가소제 등의 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.01중량부 내지 10중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착필름의 상기 효과에 영향을 주지 않으면서 첨가제 효과를 낼 수 있다.
점착제 조성물은 25℃에서 점도가 500cPs 내지 2,500cPs가 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착 필름의 두께 조절이 용이할 수 있고, 점착필름에 얼룩이 없으며, 코팅면이 균일한 효과가 있을 수 있다.
점착 필름은 점착제 조성물을 소정의 두께로 코팅하고 20℃ 내지 30℃에서 숙성시켜 제조될 수 있다.
점착필름은 25℃에서 모듈러스가 1 x 105 Pa 이상, 예를 들면 1 x 105 Pa 내지 1 x 106 Pa이 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착필름이 고온 또는 고온 고습에서 모듈러스가 낮아지더라도 내구 신뢰성이 높도록 할 수 있다.
점착필름은 70℃에서의 모듈러스가 0.5 x 105 Pa 이상, 예를 들면 0.5 x 105 Pa 내지 1 x 106 Pa이 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착필름이 고온 또는 고온 고습에서 모듈러스가 낮아지더라도 내구 신뢰성이 높도록 할 수 있다.
점착필름은 100℃에서의 모듈러스가 0.2 x 105 Pa 이상, 예를 들면 0.2 x 105 Pa 내지 1 x 106 Pa이 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착필름이 고온 또는 고온 고습에서 모듈러스가 높아서 내구 신뢰성이 높고, 고온 또는 고온 고습에서 패널 휨을 개선할 수 있다.
점착필름은 두께가 3㎛ 내지 50㎛, 예를 들면 5㎛ 내지 30㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 편광판에 사용될 수 있다.
본 발명의 편광판은 본 발명의 편광판용 점착필름을 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 편광판은 편광필름, 상기 편광필름의 적어도 일면에 형성된 본 발명의 편광판용 점착필름을 포함할 수 있다. 따라서, 편광판은 고온 또는 고온 고습에서 패널 휨을 개선할 수 있고, 고온 또는 고온 고습에서 내구 신뢰성이 우수할 수 있다.
편광필름은 편광자 단독 또는 편광자의 적어도 일면에 형성된 보호층을 포함할 수 있다.
편광자는 외광 또는 내광을 편광시킬 수 있다. 편광자는 폴리비닐알콜계 필름에 요오드 등을 염색시킨 폴리비닐알콜계 편광자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐알콜계 편광자는 폴리비닐알코올 필름에 요오드나 이색성 염료를 염색시키고, 이를 일정방향으로 연신시켜 제조된다. 구체적으로, 팽윤 과정, 염색 단계, 연신 단계를 거쳐 제조된다. 각 단계를 수행하는 방법은 당업자들에게 통상적으로 알려져 있다. 편광자는 두께가 5㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 편광판에 사용할 수 있다.
보호층은 광학적으로 투명한, 보호 필름 또는 보호코팅층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 보호 필름은 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로스 에스테르계 수지, 비정성 환상 폴리올레핀(cyclic olefin polymer, COP) 등을 포함하는 고리형 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 비환형-폴리올레핀계 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 수지 등을 포함하는 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지 중 하나 이상을 포함하는 수지 필름일 수 있다. 보호코팅층은 에폭시계 화합물, (메트)아크릴계 라디칼 중합성 화합물을 포함하는 활성 에너지선 경화성 수지 조성물로 형성되거나 액정층이 될 수 있다.
보호층은 두께가 5㎛ 내지 200㎛, 구체적으로, 30㎛ 내지 120㎛, 보호 필름 타입의 경우 50㎛ 내지 100㎛가 될 수가 있고, 보호코팅층 타입의 경우 5㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서 발광표시장치에 사용할 수 있다.
본 발명 일 실시예의 광학표시장치는 본 발명의 실시예들에 따른 편광판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 광학표시장치는 액정표시장치, 유기발광표시장치 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
제조예
질소 가스가 환류되고 온도 조절이 용이하도록 냉각장치가 설치된 1L의 반응기에 n-부틸아크릴레이트(BA) 99중량부 및 2-히드록시에틸메타크릴레이트(2-HEMA) 1중량부를 포함하는 단량체 혼합물 100중량부를 제조하였다. 단량체 혼합물에 용제로서 에틸아세테이트 60중량부와 메틸에틸케톤 25중량부를 넣었다. 단량체 혼합물에 대해 65℃에서 30분 동안 질소 퍼징하고, 반응 개시제인 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.04중량부를 에틸아세테이트 2중량부에 희석시켜 투입하였다. 반응기의 온도를 65℃로 유지하고 6시간 반응시키고, 70℃에서 2시간 동안 더 반응시켰다. 반응 완료 후 에틸아세테이트 130중량부를 첨가하여 메타아크릴계 공중합체 용액을 제조하였다.
메타아크릴계 공중합체는 중량평균분자량이 150만g/mol, 유리전이온도가 -30℃, 산가가 0.5mg KOH/g이 될 수 있다.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
①(메트)아크릴계 공중합체: 제조예의 메타아크릴계 공중합체
②경화제: 톨루엔디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 어덕트(콜로네이트 L, 일본우레탄 社)
③점착 부여 수지: YS 폴리에스터(야스하라, 터펜페놀계 올리고머, 분자량 8000g/mol ~ 20000g/mol, 연화점: 145℃)
④이온성 액체: FC4400(3M, 융점:27.5℃, [(n-C4H9)3(CH3)N]+ - [N(SO2CF3)2]-, 트리-n-부틸메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드)
실시예 1
①(메트)아크릴계 공중합체, ②경화제, ③점착 부여 수지, ④이온성 액체를 하기 표 1의 함량으로 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.
실시예 2 및 비교예 1 내지 비교예 2
실시예 1에서, ①(메트)아크릴계 공중합체, ②경화제, ③점착 부여 수지, ④이온성 액체를 하기 표 1의 함량으로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로, 점착제 조성물을 제조하였다.
실시예와 비교예의 점착제 조성물에 대해 하기 표 1의 물성을 평가하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1)저장 모듈러스(Pa): 점착제를 이형필름(예:폴리에틸렌테레프탈레이트 필름)에 코팅하고 35℃ 및 상대습도 45%에서 숙성시켜 두께 20㎛ 내지 25㎛ 편광판용 점착층을 제조하고, 이를 복수 개 겹쳐 두께 600㎛ 내지 650㎛의 편광판용 점착필름 시편을 만들고, 8mm 디스크 상에 샘플링하고, 레오미터(Physica MCR501, Anton Parr사)를 사용하여 25℃ 내지 120℃ 및 1Hz 조건에서 측정하고, 25℃, 70℃, 및 100℃에서의 모듈러스를 구하였다.
(2) tanδ: (1)과 동일한 방법으로 모듈러스를 구하였다. 25℃ 내지 100℃ 중에서 tanδ 최소값을 기재하였다. 실시예 1, 실시예 2는 70℃에서 tanδ 최소값이 나왔다.
(3)내구성: 폴리비닐알콜 필름을 60℃에서 3배 연신하고 요오드를 흡착시킨 후 40℃의 붕산 수용액에서 2.5배 연신하여 편광자(두께:23㎛)를 제조하였다.
편광자의 일면에 보호층으로 트리아세틸셀룰로스 필름(KC2UAW, Konica Minolta Opto, Inc., 두께:40㎛)을 편광판용 에폭시계 UV 접착제로 접착시켰다. 편광자의 다른 일면에 편광판용 에폭시계 UV 접착제로 트리아세틸셀룰로스 필름(KC2UAW, Konica Minolta Opto, Inc., 두께:1㎛)을 접착시켰다.
상기 트리아세틸셀룰로스 필름 일면에 실시예와 비교예의 점착제 조성물을 소정의 두께로 도포하고, 90℃, 4분간 건조하고 상온에서 1시간 동안 숙성시켜 두께 20㎛의 점착필름을 형성하였다.
상기 점착필름이 형성된 편광판을 길이 x 폭 (100mm x 75mm)으로 절단하고, 유리 기판에 합지하고 4kg 내지 5kg의 압력을 가하여 시편을 제조하였다. 상기 시편을 85℃에서 500시간 동안 방치한 후 다시 25℃에서 1시간 방치하고 하기 기준에 따라 목시 또는 현미경으로 내열 내구성을 평가하였다. 또한, 상기 시편을 65℃ 및 95% 상대습도에서 500시간 동안 방치한 후 다시 25℃에서 1시간 방치하고 하기 기준에 따라 목시 또는 현미경으로 내열 내습 내구성을 평가하였다.
○: 기포나 박리현상 없음.
△: 기포나 박리현상 다소 있음.
×: 기포나 박리현상 많이 있음.
(4)패널 휨: 실시예와 비교예에서 제조한 편광판을 가로x세로(400mmx250mm) 크기로 톰슨 카터로 절단하여 편광판 시료를 제조하였다. 도 2는 실험예에서 시료 중 휨 측정 포인트이다. 도 2를 참조하면, 제조한 편광판 시료를 두께 0.5mm 유리판에 합지하여 휨 측정 시료를 제조하였다. 휨 측정 시료를 85℃에서 100시간 방치한 후 1시간 이상 상온에서 서냉하여 도 2의 9 point(① 내지 ⑨)에 대한 높이를 석정반위에 고정 후 버어니어 캘리퍼스 측정하여 석정반으로부터 각 위치의 높이를 구하였다. 9 point 전체의 평균값으로 패널 휨을 기재하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 비교예1 비교예 2
(메트)아크릴계 공중합체
(중량부)		 100 100 100 100
경화제(중량부) 10 1 10 10
이온성 액체(중량부) 2 0.5 - 2
점착 부여 수지
(중량부)		 10 10 10 -
모듈러스
( x 104Pa)		 ＠25℃ 14.1 10 14.5 8.6
＠70℃ 10.5 5.9 10.1 5.7
＠100℃ 7.1 2.8 8.1 5.4
식 1의 값
(Pa/℃)		 333 122 -311 -544
tan δ 0.12 0.13 0.22 0.25
내구성 ＠85℃ ○ ○ ○ ○
＠65℃ 및 95% 상대습도 ○ ○ ○ ○
패널 휨(mm) 0.9 1 2 2.2
상기 표 1의 결과에서부터 알 수 있듯이, 본 발명의 조성물의 경우 우수한 패널 휨 효과를 나타냄이 확인될 뿐만 아니라, 내구성도 우수함이 확인된다.
특히, 이온성 액체를 포함하지 않는 비교예 1에 비해 실시예 1은 패널 휨 값이 55% 감소하였으며, 점착 부여 수지를 포함하지 않는 비교예 2에 비하여 패널 휨 값이 59% 감소함으로써, 패널 휨 효과가 컸다.
또한, 이온성 액체를 포함하지 않는 비교예 1에 비해 실시예 1은 70℃에서 모듈러스가 급격히 감소하였음을 확인할 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (15)

  1. (메트)아크릴계 공중합체, 경화제, 점착 부여 수지 및 이온성 액체를 포함하는 편광판용 점착제 조성물로 형성되는 편광판용 점착필름이고,
    상기 경화제는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 1중량부 내지 20중량부로 포함되고,
    상기 편광판용 점착필름은 하기 식 1의 값이 100Pa/℃ 이상인 편광판:
    <식 1>
    ||G'(70) - G'(100)|/(100℃-70℃)| - ||G'(25) - G'(70)|/(70℃-25℃)|
    (상기 식 1에서, G'(25)은 상기 편광판용 점착필름의 25℃에서의 모듈러스(단위: Pa),
    G'(70)은 상기 편광판용 점착필름의 70℃에서의 모듈러스(단위: Pa),
    G'(100)은 상기 편광판용 점착필름의 100℃에서의 모듈러스(단위: Pa)).
  2. 제1항에 있어서, 상기 식 1에 있어서, |G'(70) - G'(100)|은 2.0 x 104 Pa 초과인, 편광판용 점착필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 편광판용 점착필름은 25℃에서 모듈러스가 1 x 105 Pa 이상인, 편광판용 점착필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 점착필름은 25℃ 내지 100℃에 있어서 tanδ의 최소값이 65℃ 내지 85℃에서 존재하는, 편광판용 점착필름.
  5. 제4항에 있어서, 상기 tanδ의 최소값은 0.10 내지 0.20인, 편광판용 점착필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 공중합체는 중량평균분자량(Mw)이 150만 내지 300만, 유리전이온도가 -30℃ 이하인, 편광판용 점착필름.
  7. 제1항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 공중합체는 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 공중합체이고, 상기 경화제는 이소시아네이트계 경화제를 포함하는, 편광판용 점착필름.
  8. 제1항에 있어서, 상기 점착 부여 수지는 연화점이 50℃ 이상, 중량평균분자량이 2,000g/mol 내지 20,000g/mol인, 편광판용 점착필름.
  9. 제1항에 있어서, 상기 점착 부여 수지는 비수첨 올리고머를 포함하는, 편광판용 점착필름.
  10. 제1항에 있어서, 상기 점착 부여 수지는 터펜 페놀계, 스티렌계, 로진계 중 하나 이상의 올리고머를 포함하는, 편광판용 점착필름.
  11. 제1항에 있어서, 상기 점착 부여 수지는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 10중량부 내지 50중량부로 포함되는, 편광판용 점착필름.
  12. 제1항에 있어서, 상기 이온성 액체는 융점이 25℃ 내지 35℃인, 편광판용 점착필름.
  13. 제1항에 있어서, 상기 이온성 액체는 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 0.1중량부 내지 10중량부로 포함되는, 편광판용 점착필름.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 편광판용 점착필름을 포함하는 편광판.
  15. 제14항의 편광판을 포함하는 광학표시장치.

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