KR20190070613A - 점착제층, 이를 포함하는 광학부재 및 화상표시장치 - Google Patents

점착제층, 이를 포함하는 광학부재 및 화상표시장치 Download PDF

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KR20190070613A
KR20190070613A KR1020170171303A KR20170171303A KR20190070613A KR 20190070613 A KR20190070613 A KR 20190070613A KR 1020170171303 A KR1020170171303 A KR 1020170171303A KR 20170171303 A KR20170171303 A KR 20170171303A KR 20190070613 A KR20190070613 A KR 20190070613A
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Abstract

본 발명은 25℃에서의 탄성률이 1.0 × 105 내지 1.5 × 106Pa이고, -110℃ 이하의 조건에서 밀착력이 0.15MPa 이하인 것을 특징으로 함으로써, 접착력이 우수하여 플렉서블한 광학부재에도 적용이 가능할 뿐만 아니라, -110℃ 이하의 조건에서 밀착력이 저하되어 광학부재로부터의 박리 즉, 제거가 용이하여 광학부재를 재사용할 수 있는 점착제층, 이를 포함하는 광학부재 및 화상표시장치에 관한 것이다.

Description

점착제층, 이를 포함하는 광학부재 및 화상표시장치{ADHESIVE LAYER, OPTICAL MEMBER AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 점착제층, 이를 포함하는 광학부재 및 화상표시장치에 관한 것이다.
휴대 전화, 휴대 정보 단말기기 등의 휴대 전자 기기의 분야에 있어서, 각종 부재간의 고정을 위해 점착제가 사용되고 있다. 상기 점착제로는 액상형 점착제인 OCR(optically clear resin)와 시트형 점착제인 OCA(optically clear adhesive) 등이 사용되고 있다.
특히, OCR형 점착제는 에탄올 등을 이용하여 제거하기가 수월해 전자 기기 제조 시 발생할 수 있는 불량제품 등에서 사용된 광학부재를 회수하기가 용이한 점을 들어 다양한 전자 기기 제조에 사용되어 왔으나, 상기 OCR형 점착제의 경우 최근 각광받고 있는 플렉서블한 화상표시장치 등에 적용하기에는 접착력이 부족한 문제가 있어 이와 같은 문제를 해결하기 위해 최근에는 접착력이 우수한 OCA형 점착제의 사용이 증가하고 있는 추세이다.
이와 관련하여, 대한민국 공개특허 제10-2014-0019759호에는 가압 접착력 및 내낙하충격 특성이 우수한 극성 모노머에서 유래되는 구성 단위를 9 내지 30질량% 포함하는 아크릴계 중합체를 갖는 점착제층을 구비하는 양면 점착 시트에 대하여 기재되어 있다.
하지만, 이와 같이 접착력이 우수한 OCA형 점착제의 경우 접착력이 우수한 만큼 상기 점착체층의 제거, 박리 등이 어려워 사용된 광학부재를 회수하여 재사용(rework)하기 어려운 문제가 있다.
이와 관련하여 대한민국 공개특허 제10-2016-0011785호에는 상이한 2종의 (메타)아크릴계 에스테르 모노머를 포함하는 모노머 성분이 중합되어 형성된 아크릴계 광경화성 수지를 포함하고, 상기 2종의 (메타)아크릴계 모노머 중 1종은 점착성 부여 모노머이고, 상기 점착성 부여 모노머가 C6-C20 지환족 축합고리 또는 융합고리 함유 아크릴레이트인 것을 특징으로 함으로써, 폴리이미드 기재에 대한 접착력 및 박리력이 우수한 점착제 조성물에 대하여 기재되어 있다.
하지만, 상기 특허문헌의 점착제 조성물의 경우 점착제 조성물의 사용 대상이 되는 기재가 폴리이미드 기재로 한정되어 있는 문제가 있으며, 점착제 조성물의 제거가 충분하지 못해 광학부재를 재사용하기 어려운 문제가 있다.
대한민국 공개특허 제10-2014-0019759호(2014.02.17) 대한민국 공개특허 제10-2016-0011785호(2016.02.02)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 저온에서의 박리성이 우수하여 세정에 용이한 점착제층을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 점착제층은 25℃에서의 탄성률이 1.0 × 105 내지 1.5 × 106Pa이고, -110℃ 이하의 조건에서 밀착력이 0.15MPa 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 광학부재는 전술한 점착제층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 화상표시장치는 전술한 광학부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 점착제층은 저온에서의 박리성이 우수하여 세정이 용이한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 광학부재는 전술한 점착제층을 포함함으로써 리워크성이 우수한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 화상표시장치는 전술한 광학부재를 포함함으로써 상기와 동일한 이점이 있다.
도 1의 (a)는 본 발명의 저온밀착력 측정에서 사용되는 샘플의 이미지이다.
도 1의 (b)는 본 발명의 저온밀착력 측정에서 사용되는 샘플을 고정하는 지그의 이미지이다.
도 1의 (c)는 본 발명의 저온밀착력을 측정하는 이미지이다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
< 점착제층 >
본 발명의 한 양태에 따르면 본 발명의 점착제층은 25℃에서의 탄성률이 1.0 × 105 내지 1.5 × 106Pa이고, -110℃ 이하의 조건에서 밀착력이 0.15MPa 이하인 것을 특징으로 함으로써, 접착력이 우수하여 플렉서블한 광학부재에도 적용이 가능할 뿐만 아니라, -110℃ 이하의 조건에서 밀착력이 저하되어 광학부재로부터의 박리 즉, 제거가 용이하여 광학부재를 재사용(rework)할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 밀착력 측정방법은 ⅰ) 2개의 유리기판을 점착제층을 이용하여 접합하는 단계; ⅱ) 상기 접합된 유리기판을 50℃, 7atm의 조건에서 30분 동안 두어 샘플을 제조하는 단계; ⅲ) 상기 샘플을 액체질소에 7 내지 9초 동안 침지 후 꺼내는 단계; 및 ⅳ) 상기 액체질소로 처리된 샘플을 10초 이내, 20mm/min의 조건에서 밀착력을 측정하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 밀착력의 평가는 INSTRON사의 Universal Testing Machine(UTM)을 이용하여 측정한 것일 수 있다. 이와 같은 조건에서 밀착력을 측정하는 것은 이와 유사한 조건에서 점착제층의 세정이 이루어질 수 있음을 고려한 것이다.
점착제 조성물
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 본 발명의 점착제층은 아크릴레이트계 모노머(A), 아크릴계 중합체(B) 및 광중합 개시제(C)를 포함할 수 있다.
아크릴레이트계 모노머(A)
상기 아크릴레이트계 모노머(A)는 점착제 조성물에 내구성을 부여하는 동시에 저장탄성률을 유지하도록 하며, 무용매형인 점착제 조성물을 희석하여 점도를 조절함으로써 도공이 용이하게 할 수 있는 성분이다.
상기 아크릴레이트 모노머(A)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 통상 광중합에 의해 경화 가능한 1 내지 6관능성 모노머를 들 수 있다. 구체적으로, n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(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, 2-메틸부틸(메타)아크릴레이트, n-노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트, n-데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 4-메틸-2-펜틸(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 2-도데실티오에틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 테트라퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸릴(메타)아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린 등의 1관능성 모노머; 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올디아크릴레이트, 1,9-노난디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 디(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜탄디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 헥사히드로프탈산디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판디아크릴레이트, 아다만탄디아크릴레이트 등의 2관능성 모노머; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트 등의 3관능성 모노머; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 테트라메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능성 모노머; 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능성 모노머; 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 모노머 등을 들 수 있다. 이들 중에서 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트가 바람직하게 사용될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 아크릴레이트계 모노머(A)의 함량은 이를 포함하는 점착제 조성물 전체 100중량%에 대하여, 15 내지 70중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로 30 내지 70중량%, 보다 구체적으로 40 내지 60중량%로 포함될 수 있다. 상기 아크릴레이트계 모노머(A)의 함량이 상기 범위 내로 포함될 경우 이를 포함하는 점착제 조성물의 경화가 충분히 이루어질 수 있고, 도공성이 좋아 경화 수축 등의 문제가 발생을 방지할 수 있는 이점이 있다.
아크릴계 중합체(B)
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 아크릴계 중합체(B)는 탄소수 1 내지 20의 직쇄형, 분지형 또는 지환식 알킬기을 포함하는 아크릴계 단량체(b1) 50 내지 100중량부 및 극성 단량체(b2) 0 내지 20중량부를 포함하여 공중합되는 것일 수 있다. 이 때, 상기 극성 단량체의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우 저온에서의 밀착력이 증가하여 세정성이 저하될 수 있다.
상기 아크릴계 단량체(b1)는 구체적으로, (메트)아크릴산 알킬에스테르를 들 수 있으며, 보다 구체적으로 (메트)아크릴산 메틸, (메트)아크릴산 에틸, (메트)아크릴산 프로필, (메트)아크릴산 이소프로필, (메트)아크릴산n-부틸, (메트)아크릴산 이소부틸, (메트)아크릴산s-부틸, (메트)아크릴산t-부틸, (메트)아크릴산 펜틸, (메트)아크릴산 이소펜틸, (메트)아크릴산 헥실, (메트)아크릴산 헵틸, (메트)아크릴산 옥틸, (메트)아크릴산 2-에틸헥실, (메트)아크릴산 이소옥틸, (메트)아크릴산 노닐, (메트)아크릴산 이소노닐, (메트)아크릴산 데실, (메트)아크릴산 이소데실, (메트)아크릴산 운데실, (메트)아크릴산 도데실, (메트)아크릴산 트리데실, (메트)아크릴산 테트라데실, (메트)아크릴산 펜타데실, (메트)아크릴산 헥사데실, (메트)아크릴산 헵타데실, (메트)아크릴산 옥타데실, (메트)아크릴산 노나데실, (메트)아크릴산 에이코실, 이소데실메타아크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 (메트)아크릴산 알킬에스테르는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수도 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴」이란, 「아크릴」 및/또는 「메타크릴」(「아크릴」 및 「메타크릴」 중, 어느 한쪽 또는 양쪽)을 나타내는 것으로 한다.
상기 극성 단량체(b2)는 적어도 1종 이상의 극성기와 함께 중합성 불포화 결합을 포함하는 단량체를 함유하여 이루어지는 것으로, 구체적으로 (메트)아크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 이소크로톤산, 이들의 산 무수물(예를 들어, 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산 무수물 함유 단량체) 등의 카르복실기 함유 단량체; (메트)아크릴산 2-히드록시에틸, (메트)아크릴산 3-히드록시프로필, (메트)아크릴산 4-히드록시부틸, (메트)아크릴산 5-부톡시메틸, (메트)아크릴산 6-히드록시헥실, 비닐알코올, 알릴알코올, 히드록시 시클로헥실페닐 케톤 등의 수산기(히드록실기) 함유 단량체; (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸 (메트)아크릴아미드, N-메틸올 (메트)아크릴아미드, N-메톡시 메틸 (메트)아크릴아미드, N-부톡시 메틸 (메트)아크릴아미드, N-히드록시에틸 (메트)아크릴아미드 등의 아미드기 함유 단량체; (메트)아크릴산 아미노에틸, (메트)아크릴산 디메틸아미노에틸, (메트)아크릴산t-부틸아미노에틸 등의 아미노기 함유 단량체; (메트)아크릴산 글리시딜, (메트)아크릴산 메틸글리시딜 등의 에폭시기 함유 단량체; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노기 함유 단량체; N-비닐-2-피롤리돈, (메트)아크릴로일모르폴린, N-비닐피페리돈, N-비닐피페라진, N-비닐피롤, N-비닐이미다졸 등의 복소환 함유 비닐계 단량체; 비닐술폰산 나트륨 등의 술폰산기 함유 단량체; 2-히드록시에틸 아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 단량체; 시클로헥실말레이미드, 이소프로필 말레이미드 등의 이미드기 함유 단량체; 2-메타크릴로일옥시에틸 이소시아네이트 등의 이소시아네이트기 함유 단량체 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 아크릴계 중합체(B)의 중량평균분자량은 이를 포함하는 점착제 조성물의 코팅 시 필요한 점도를 조절하기 용이하다는 점에서 100만 이하인 것이 바람직하며, 상기 아크릴레이트계 모노머(A)와 아크릴계 중합체(B)의 함량비는 1:1 내지 5:1인 것이 바람직하다.
광중합 개시제 (C)
상기 광중합 개시제(C)는 동 업계에서 광중합 개시제로 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있는 것으로 본 발명에서는 특별히 한정하지 않으나, 구체적으로, 벤조인에테르계 광중합 개시제, 아세토페논계 광중합 개시제, α-케톨계 광중합 개시제, 방향족 술포닐클로라이드계 광중합 개시제, 광활성 옥심계 광중합 개시제, 벤조인계 광중합 개시제, 벤질계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 케탈계 광중합 개시제, 티오크산톤계 광중합 개시제, 아실포스핀옥시드계 광중합 개시제 등을 들 수 있다.
상기 벤조인에테르계 광중합 개시제로서는, 예를 들어 벤조인 메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인프로필에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 아니솔메틸에테르 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아세토페논계 광중합 개시제로서는, 예를 들어 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 4-페녹시디클로로아세토페논, 4-t-부틸-디클로로아세토페논, 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 메톡시 아세토페논 등을 들 수 있다. 상기 α-케톨계 광중합 개시제로서는, 예를 들어 2-메틸-2-히드록시 프로피오페논, 1-[4-(2-히드록시에틸)-페닐]-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 방향족 술포닐클로라이드계 광중합 개시제로서는, 예를 들어 2-나프탈렌술포닐 클로라이드 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광활성 옥심계 광중합 개시제로서는, 예를 들어 1-페닐-1,1-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐)-옥심 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 벤조인계 광중합 개시제는, 예를 들어 벤조인 등을 들 수 있으며, 상기 벤질계 광중합 개시제는, 예를 들어 벤질 등을 들 수 있고, 상기 벤조페논계 광중합 개시제에는, 예를 들어 벤조페논, 벤조일벤조산, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 폴리비닐 벤조페논, α-히드록시시클로헥실페닐케톤 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 케탈계 광중합 개시제는, 예를 들어 벤질디메틸케탈 등을 들 수 있고, 상기 티오크산톤계 광중합 개시제는, 예를 들어 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤, 도데실 티오크산톤 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아실포스핀계 광중합 개시제로서는, 예를 들어 비스(2,6-디메톡시벤조일)페닐 포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)(2,4,4-트리메틸펜틸) 포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-n-부틸포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-(2-메틸프로판-1-일) 포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-(1-메틸프로판-1-일) 포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-t-부틸포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일) 시클로헥실 포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일) 옥틸 포스핀옥시드, 비스(2-메톡시벤조일)(2-메틸프로판-1-일) 포스핀옥시드, 비스(2-메톡시벤조일)(1-메틸프로판-1-일) 포스핀옥시드, 비스(2,6-디에톡시벤조일)(2-메틸프로판-1-일) 포스핀옥시드, 비스(2,6-디에톡시벤조일)(1-메틸프로판-1-일) 포스핀옥시드, 비스(2,6-디부톡시벤조일)(2-메틸프로판-1-일) 포스핀옥시드, 비스(2,4-디메톡시벤조일)(2-메틸프로판-1-일) 포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)(2,4-디펜톡시 페닐) 포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일) 벤질 포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2-페닐프로필 포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2-페닐에틸 포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일) 벤질 포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2-페닐프로필 포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2-페닐에틸 포스핀옥시드, 2,6-디메톡시벤조일벤질부틸 포스핀옥시드, 2,6-디메톡시벤조일벤질옥틸 포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,5-디이소프로필페닐 포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2-메틸페닐 포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-4-메틸페닐 포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,5-디에틸페닐 포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,3,5,6-테트라메틸페닐 포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,4-디-n-부톡시페닐 포스핀옥시드, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐 포스핀옥시드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 이소부틸 포스핀옥시드, 2,6-디메톡시벤조일-2,4,6-트리메틸벤조일-n-부틸 포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐 포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,4-디부톡시페닐 포스핀옥시드, 1,10-비스[비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀옥시드]데칸, 트리(2-메틸벤조일) 포스핀옥시드 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 광중합 개시제(C)의 함량은 이와 함께 포함되는 상기 아크릴계 중합체(B) 전체 100중량부에 대하여, 0.01 내지 3중량부로 포함될 수 있다. 상기 광중합 개시제(C)의 함량이 상기 범위 내로 포함될 경우 중합반응이 충분히 이루어질 수 있고, 생성되는 중합체의 분자량의 저하를 억제할 수 있어 형성되는 점착제층의 응집력이 확보되는 이점이 있다.
첨가제(D)
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 점착제 조성물은 첨가제(D)를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제(D)는 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 사용자의 목적에 따라 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 구체적으로 가교 촉진제, 실란 커플링제, 노화 방지제, 착색제(안료, 염료 등), 자외선 흡수제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 가소제, 연화제, 대전 방지제, 용제 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 점착제층에는 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 예를 들면, 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 폴리아미드계 점착제, 우레탄계 점착제, 불소게 점착제, 에폭시계 점착제 등의 다른 점착제가 함유될 수도 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 한 양태에 따르면 본 발명의 점착제층은 25℃에서의 탄성률이 1.0 × 105 내지 1.5 × 106Pa이고, -110℃ 이하의 조건에서 밀착력이 0.15MPa 이하인 것을 특징으로 함으로써, 접착력이 우수하여 플렉서블한 광학부재에도 적용이 가능할 뿐만 아니라, -110℃ 이하의 조건에서 밀착력이 저하되어 광학부재로부터의 박리 즉, 제거가 용이하여 광학부재를 재사용할 수 있는 이점이 있다.
< 광학부재 >
본 발명의 다른 양태는 전술한 점착제층을 포함하는 광학부재이다.
상기 광학부재는 본 발명의 점착제층을 포함함으로써, 플렉서블한 광학부재일 수 있으며, 상기 점착제층의 제거가 용이하여 재사용될 수 있는 이점이 있다.
상기 광학부재는 구체적으로, 윈도우 글라스, 윈도우 필름, 편광판, 위상차판, 플라즈마 디스플레이용 광학 필름, 터치패널용 도전 필름, 반사 시트, 휘도 향상 필름 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 이 외 다른 광학부재 역시 적용 가능하다.
<화상표시장치>
본 발명의 또 다른 양태는 전술한 광학부재를 포함하는 화상표시장치이다.
상기 화상표시장치는 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 액정표시장치(LCD), 전계방출표시장치(FED), 플라즈마 표시장치(PDP), 유기전계 발광장치(OLED), 플렉서블 표시장치 등을 들 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당 업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. 이하의 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
제조예 : ( 메타 ) 아크릴레이트 시럽의 제조
제조예 1.
질소가스가 환류되고 온도조절이 용이하도록 냉각장치를 설치한 1L의 반응기에 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA) 단량체 50중량%, 메틸메타아크릴레이트(MMA) 단량체 40중량%, 5-히드록시프로필아크릴레이트(5-HPA) 단량체 10중량%로 이루어진 단량체 혼합물을 투입한 후 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1시간 동안 퍼징(purging)한 후, 80℃로 유지하였다. 상기 단량체 혼합물을 균일하게 혼합한 후, 상기 단량체 혼합물 총 중량을 100중량부로 하였을 때, 광개시제로 1-하이드록시-시클로헥실-페닐-케톤을 0.5중량부 투입하였다. 이후 교반시키며, UV램프(10mW)를 조사하여 폴리머 전환율 25%의 아크릴 시럽을 제조하였다.
제조예 2 내지 5.
상기 제조예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 하기 표 1의 조성으로 (메타)아크릴레이트 시럽을 제조하였으며, 각 제조예의 폴리머 전환율 또한 하기 표 1에 기재하였다.
실험예 1. 중량평균분자량 및 분자량 분포의 평가
상기 제조예에서 제조된 (메타)아크릴레이트 시럽의 중량평균분자량 및 분자량 분포는 GPC를 사용하여, 이하의 조건으로 측정하였다. 검량선의 제작에는, Agilent system의 표준 폴리스티렌을 사용하여, 측정 결과를 환산하였다. 그 결과는 하기 표 1에 기재하였다.
<중량평균분자량 측정 조건>
측정기: Agilent GPC (Agilent 1200 series, 미국)
컬럼: PL Mixed B 2개 연결
컬럼 온도: 40℃
용리액: 테트라히드로푸란
유속: 1.0mL/min
농도: ~1mg/mL (100 μL injection)
구분 (메타)아크릴레이트 단량체(중량%) 광개시제(중량부) 폴리머 전환율(%) 중량평균분자량(단위: 만)
2-EHA IDMA MMA NBMA 5-HPA DMAA
제조예1(A1) 50 - 40 - 10 - 0.5 25 70
제조예2(A2) - 45 45 - - - 0.5 27 65
제조예3(A3) 45 - 40 15 - - 0.5 26 60
제조예4(A4) 40 - 35 - 25 - 0.5 27 71
제조예5(A5) 24 - 25 - 31 20 0.5 25 69
2-EHA: 2-에틸헥실아크릴레이트
IDMA: 이소데실메타아크릴레이트
MMA: 메틸메타아크릴레이트
NBMA: N-부톡시메틸아크릴아미드
5-HPA: 5-히드록시펜틸아크릴레이트
DMAA: 디메틸아크릴아미드
광개시제: 1-히드록시 시클로헥실페닐 케톤
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2
상기 제조예의 (메타)아크릴레이트 시럽, 광개시제의 함량을 하기 표 2의 조성으로 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다.
상기에서 제조된 점착제 조성물을 실리콘 이형제가 코팅된 이형필름 상에 두께가 150㎛가 되도록 도포하고 그 위에 이형필름을 접합하여 점착시트를 제작한 후 UV(적산광량 400mJ/cm2, 조도 1.8mW/cm2, UVV기준)를 조사하여 시트를 제작하였다.
실험예 2. 탄성률 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 점착시트의 25℃에서의 저장탄성률은 점탄성 측정 장치(MCR-301, Anton Paar사)를 사용해서 측정하였다. 보다 상세하게는, 점착층 샘플 사이즈를 길이 30mm × 폭 30mm로 하고, 측정 시료를 유리 기판에 접합 후 측정팁(tip)과 접착한 상태에서 -30 내지 100℃의 온도 영역에서 주파수 1.0Hz, 변형 2%, 승온 속도 5/min의 조건 하에서 측정하고, 25℃의 측정값을 판독함으로써 구하였으며, 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실험예 3. 저온 밀착력 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 점착시트의 저온 밀착력은 INSTRON사의 UTM장비를 사용하여 측정하였다. 도 1을 참고하여 보다 상세게 설명하면, 23mm × 60mm인 유리판에 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 점착 시트의 사이즈를 10mm × 10mm로 컷팅 후 한 면의 이형필름을 제거 후 유리판의 가운데에 접합한다(도 1의 a 참조). 접합한 점착제의 나머지 이형필름을 제거 후, 23mm × 60mm의 유리판을 십자(+)모양으로 붙인다(도 1의 a 참조). 50℃, 7atm의 오토클레이브에 30분 동안 처리한다. 제작한 샘플을 액체질소에 8초간 침지 후 꺼낸 즉시 지그(도 1의 b 참조)에 올려 놓고(7초 이내) 20mm/min의 속도로 점착제면의 수직방향으로 눌러서 저온 밀착력을 측정한다(도 1의 c 참조). 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 비교예
1 2 3 1 2
(메타)아크릴레이트시럽(중량부) 종류 A1 A2 A3 A4 A5
함량 100 100 100 100 100
광개시제1 )
(중량부)
0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
저장탄성율
(Pa, 1Hz)
0.5×106 1.0×106 1.5×106 0.09×106 1.9×106
저온밀착력(MPa) 0.1 0.08 0.13 0.17 0.32
1)2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄온
실험예 4: 세정성 평가
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2로 제조된 점착 시트를 커버글라스에 부착하고 액체질소에 10초 동안 침지하여 재박리한 후 커버 글라스에 있는 잔존 점착제를 에탄올 적신 극세사 와이퍼(KM 사)를 이용해 5분간 세정하여, 하기 평가 기준으로 평가한 결과를 하기 표 3에 기재하였다.
<평가 기준>
○: 100% 세정됨
△: 100% 미만 80%이상 세정됨
×: 80%미만 세정됨
실험예 5: 내구성(내열, 내습열 ) 평가
실시예 1 내지 3 및 또는 비교예 1 내지 2의에서 제조된 점착시트 한면의 이형필름을 박리하고 40㎛의 사이클로올레핀(COP)필름과 점착제면에 코로나처리하고 접합하여 제조된 점착시트를 90㎜ × 170㎜ 크기로 절단하고 다른 한 면에 부착된 이형필름을 박리한 후 유리 기판(110㎜ × 190㎜ × 0.7㎜)에 부착하여 시편을 제작하였다. 이때, 가해진 압력은 5㎏/㎠이며 기포나 이물이 생기지 않도록 크린룸 작업을 하였다.
내열 특성은 100℃의 온도에서 500시간 동안 방치한 후에 기포나 박리의 발생 여부를 관찰하였고, 내습열 특성은 85℃의 온도 및 85%RH의 조건 하에서 500시간 방치한 후에 기포나 부분 박리의 발생 여부를 관찰하였다. 평가 기준은 하기와 내열, 내습열성 모두 하기와 같으며, 그 결과는 하기 표 3에 기재하였다.
<평가 기준>
ⓞ: 기포나 부분 박리 없음
○: 기포나 부분 박리 5개 미만
△: 기포나 부분 박리 5개 이상 10개 미만
×: 기포나 부분 박리 10개 이상
실시예 비교예
1 2 3 1 2
세정성 × ×
내습열성 ×
내열성
상기 표 3을 참고로 하면, 본 발명의 탄성률 및 저온밀착력을 만족하는 실시예 1 내지 3의 경우, 본 발명의 탄성률 내지 저온밀착력 중 어느 하나라도 만족하지 않는 비교예 1 내지 2의 경우보다 세정성이 우수할 뿐만 아니라 내열성 및 내습열성 등의 내구성 또한 우수한 것을 확인하였다.

Claims (9)

  1. 25℃에서의 탄성률이 1.0 × 105 내지 1.5 × 106Pa이고, -110℃ 이하의 조건에서 밀착력이 0.15MPa 이하인 것을 특징으로 하는 점착제층.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밀착력의 측정방법은
    ⅰ) 2개의 유리기판을 점착제층을 이용하여 접합하는 단계;
    ⅱ) 상기 접합된 유리기판을 50℃, 7atm의 조건에서 30분 동안 두어 샘플을 제조하는 단계;
    ⅲ) 상기 샘플을 액체질소에 7 내지 9초 동안 침지 후 꺼내는 단계; 및
    ⅳ) 상기 액체질소로 처리된 샘플을 7초 이내, 20mm/min의 조건에서 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착제층.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 점착제층은 아크릴레이트계 모노머(A), 아크릴계 중합체(B) 및 광중합 개시제(C)를 포함하는 점착제 조성물의 경화물을 포함하며,
    상기 아크릴계 중합체는 탄소수 1 내지 20의 직쇄형, 분지형 또는 지환식 알킬기를 포함하는 아크릴계 단량체(b1) 50 내지 100중량부 및 극성 단량체(b2) 0 내지 50중량부를 포함하여 공중합되는 것을 특징으로 하는 점착제층.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 아크릴레이트계 모노머(A)와 아크릴계 중합체(B)의 함량비는 1:1 내지 5:1인 것을 특징으로 하는 점착제층.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 광중합 개시제(C)의 함량은 상기 아크릴계 중합체(B) 전체 100중량부에 대하여, 0.01 내지 3중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 점착제층.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 아크릴계 중합체(B)의 중량평균분자량은 100만 이하인 것을 특징으로 하는 점착제층.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 점착제 조성물은 첨가제(D)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점착제층.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 점착제층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학부재.
  9. 제8항의 광학부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
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AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
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